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3.6 运动和力的关系
知识梳理
一、如何理解牛顿第一定律
（一）、内容：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
（二）、实验基础：四个同一，即同一小车、同一斜面、同一位置、同一高度。其目的是使小车从斜面顶端滑到斜面底端，刚开始在水平面上运动速度相同。阻力大小用小车在水平面上运动距离远近来判断的方法叫转换法。
（三）、理解：
1、牛顿第一定律不是“实验定律”，因“一切物体在没有受到力”的情况是一种理想状态，由实验不可能直接得出结论。它只能在实验基础上经过进一步推理，概括而总结出来。所以只能说它是“物理定律”。
2、“保持”的含义：有两种。关键看物体原来的状态。如果物体原来静止，突然不受力时，仍然静止；如果物体原来运动，无论是加速运动、减速运动还是匀速运动，突然不受力时都做匀速直线运动。
3、


每一种情况都要从两个方面考虑。即不受力时物体可以静止，也可匀速直线运动；受平衡力时物体可以静止，也可匀速直线运动；物体静止时可以不受力，也可受平衡力；物体做匀速直线运动时可不受力，也可受平衡力。
4、物体在力的作用下运动状态未必改变，比如在平衡力作用下。但物体运动状态改变一定受到力（即非平衡力）的作用，因力的作用效果之一就是改变物体运动状态，所以力是改变物体运动状态的原因；物体在不受力时可保持原来的静止或匀速直线运动，所以力不是维持物体运动状态的原因；物体在没有力的作用时，仍可以运动，且还可做匀速直线运动，所以力不是使物体运动的原因。
二、如何理解惯性
（一）惯性是指物体保持静止状态或匀速直线运动状态不变的性质。
（二）惯性和惯性定律的区别：惯性是物体保持静止或匀速直线运动状态的一种性质。它的实质是一切物体都具有惯性，物体的运动并不需要力来维持。惯性是物体的固有性质，不论物体处于什么状态，都具有惯性。 惯性定律就是牛顿第一运动定律，指的是一切物体在没有受到外力作用（或受到外力作用，但外力的合力为零）时，物体由于具有惯性，总保持静止状态或匀速直线运动状态的一种运动规律。它的实质揭示了力和运动的关系：力不是维持物体运动速度（状态）的原因，而是改变物体运动速度（状态）的原因。 惯性是物体的固有属性，是物体的一个性质；
（三）惯性的有无：一切物体任何时候都有惯性。
（四）惯性的大小：只与质量有关。与受力的大小、速度的大小、运动状态等其它因素无关。
（五）不能说“产生惯性”、“惯性力”、“受到惯性”、“受到惯性力”，只能说“由于惯性----”、“具有惯性----”。
（六）正是由于惯性，物体可以保持原来的运动状态。所以惯性是维持物体运动状态的原因。
（七）惯性既有利的一面，又有害的一面。
（八）防止惯性带来的危害：严禁超载、超速、系安全带
基础训练
一、单选题
1．2021年4月13日，中国女足成功拿到东京奥运会门票，为祖国争得荣誉。如图是女足比赛时的场景。下列关于足球比赛中涉及到的物理知识，分析正确的是（　　）
A．脚对球施加的力大小相同，其作用效果一定相同
B．踢出去的足球能在空中继续运动，是因为足球受到惯性
C．足球鞋底凹凸不平，是为了增大人与地面间的摩擦力
D．运动员用脚踢球，球飞出去，说明力是使物体运动的原因
【答案】C
【详解】A．力的大小、方向和作用点都影响力的作用效果，所以，脚对球施加的力大小相同，其作用效果不一定相同，故A错误；
B．惯性不是力，不能说受到惯性，故B错误；
C．足球鞋底凹凸不平，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度，来增大摩擦力，故
C正确；
D．运动员用脚踢球，球飞出去，说明力是改变物体运动状态的原因，故D错误。
故选C。
2．滑雪运动包含了很多科学知识，如图是小雪正在滑雪的场景，下列说法正确的是（　　）
A．小雪受到的重力与滑雪板对小雪的支持力是一对相互作用力
B．小雪对滑雪板的压力与小雪受到的重力是一对平衡力
C．小雪用滑雪杆撑地加速滑行，说明力是维持物体运动状态的原因
D．小雪在水平滑道滑向终点时，停止用力不能立即停下来是因为她具有惯性
【答案】D
【详解】A．小雪受到的重力与滑雪板对小雪的支持力是一对平衡力，故A错误；
B．小雪对滑雪板的压力作用在滑雪板上，小雪受到的重力作用在小雪上不满足平衡力作用在同一物体上的条件，不是平衡力，故B错误；
C．小雪用滑雪杆撑地加速滑行，改变了小雪的运动状态，说明力是改变物体运动状态的原因，故C错误；
D．小雪在水平滑道滑向终点时，停止用力不能立即停下来是因为她仍具有运动的惯性，故D正确。
故选D。
3．2022年2月2日晚，北京冬奥会揭幕战---冰壶混合双人赛将在国家游泳中心“水立方”打响，图为中国冰壶队员范苏圆和凌智在比赛中。当冰壶被运动员推出离开手后在水平的冰面上运动时，下列说法正确的是（　　）
A．冰壶离开手后可以继续在冰面上滑行是因为受到惯性的作用
B．由于冰壶做减速运动，故冰壶所受的重力和支持力不是一对平衡力
C．运动员不停擦冰，可使冰面熔化形成水层，减少摩擦，让冰壶滑行得更远
D．冰壶离开手后受到重力、运动员的推力、冰面的支持力，摩擦力的作用
【答案】C
【详解】A．冰壶离开手后可以继续在冰面上滑行是因为冰壶具有惯性，惯性是物体的固有属性，不能说成受到惯性的作用，故A错误；
B．在竖直方向，冰壶所受的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对平衡力，与物体水平方向的运动状态无关，故B错误；
C．运动员不停擦冰，可使冰面熔化形成水层，使冰壶和冰面分离，减小了摩擦力，可以使冰壶滑行的更远，故C正确；
D．冰壶离开手后受到重力、冰面的支持力、冰面的摩擦力的作用，此时冰壶与运动员不接触，不再受到运动员的推力，故D错误。
故选C。
4．媛媛用水平向右的力推静止在水平地面上的桌子，推力F的大小以及桌子的运动速度v随时间t的变化情况如图甲、乙所示，则（　　）
A．在0～6s内，推力小于摩擦力
B．在第7s时，桌子处于平衡状态
C．在6~8s时，桌子受到的摩擦力为12N
D．当桌子受到摩擦力为10N的时候，桌子不一定做匀速直线运动
【答案】D
【详解】A．由v-t图像可知，0~6s内，桌子的速度为0，处于静止状态，受到的推力等于静摩擦力，故A错误；
BCD．由v-t图像可知，6~8s内桌子做匀加速运动，处于非平衡状态，8s后木块A做匀速直线运动，此时木块处于平衡状态，受到水平向右的拉力和水平向左的滑动摩擦力是一对平衡力，由二力平衡条件和F-t图像可得
f=F=10N
因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，与运动的速度无关。在6~8s内，桌子做匀加速直线运动，桌子受到的摩擦力仍然为10N，故BC错误，D正确。
故选D。
5．如图所示，在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至A点，使细线处于拉直状态，由静止开始释放小球，不计摩擦，小球可在A、B两点间来回摆动。当小球摆到B点时，细线恰好断开，同时假如所有力都消失，则小球将（　　）
A．沿BD方向运动 B．沿BE方向运动
C．沿BC方向运动 D．在B点保持静止
【答案】D
【详解】小球由静止释放，在A、B两点间来回摆动时，A、B是小球左右上升到的最高点，在摆到B点的一瞬间，小球速度为零，根据牛顿第一定律，静止的物体不受外力作用时，会一直保持静止，所以小球在B点保持静止，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
6．如图所示，北京冬奥会比赛项目中相关物理知识描述正确的是（　　）
A． 谷爱凌夺冠决赛中完美旋转时，她受到惯性的作用
B． 苏翊鸣完成单板转体，他上升到最高点时受平衡力作用
C． 武大靖蹬地加速通过弯道，是由于力改变了他的运动状态
D． 柳鑫宇和王诗玥以如图造型滑行时，王诗玥相对于柳鑫宇是运动的
【答案】C
【详解】A．惯性不是力，“受到惯性的作用”这一说法错误，故A错误；
B．他上升到最高点时，只受到重力的作用，不是受平衡力，故B错误；
C．武大靖蹬地加速通过弯道，速度的大小和方向均改变，运动状态发生改变，是由于受到了力的作用，改变了他的运动状态，故C正确；
D．柳鑫宇和王诗玥以如图造型滑行时，他们之间的相对位置不变，故王诗玥相对于柳鑫宇是静止的，故D错误。
故选C。
7．我们的生活中充满各种物理现象，下列关于惯性说法正确的是
A．射向球门的足球被守门员抱住后会失去惯性
B．高速公路限速是为了安全，因为速度越大惯性越大
C．歼击机战斗前抛掉副油箱，是为了减小惯性更加灵活
D．运动员撞线后还要向前运动，是由于受到惯性的作用
【答案】C
【详解】惯性是物体的固有属性，惯性的大小只与质量有关，质量越大惯性越大。
A．一些物体都具有惯性，射向球门的足球被守门员抱住后不会失去惯性，故A错误；
B．惯性的大小与速度无关，高速公路限速是为了安全，但惯性不变，故B错误；
C．物体的质量越小惯性越小，歼击机战斗前抛掉副油箱，是为了减小惯性更加灵活，故C正确；
D．惯性是物体的固有属性，不能说物体受到惯性的作用，故D错误。
故选C。
8．穿轮滑鞋的小致因用力推墙而后退，对此现象中相关物理知识分析正确的是（　　）
A．小致相对墙是静止的 B．小致后退时惯性变小
C．力改变了小致的运动状态 D．小致对墙的力小于墙对小致的力
【答案】C
【详解】A．小致相对于墙的位置发生了变化，所以它相对于墙是运动的，故A错误；
B．物体惯性大小只和质量有关，所以小致后退时惯性不变，故B错误；
C．小致受到墙的推力，由静止变为运动，所以是力改变了小致的运动状态，故C正确；
D．力的作用是相互的，小致对墙的推力和墙对小致的推力大小相等，故D错误。
故选C。
9．大型运输机投掷救灾物资时，必须在
A．在目标的正上方投掷 B．在目标处正前方时投掷
C．按原来速度做匀速直线运动 D．做减速运动
【答案】B
【详解】救灾物质在投下之前，随飞机一起运动，投下后，由于惯性，离开飞机后仍会保持原来的运动状态继续运动，为了让投掷物落到指定目标处，所以飞机要提前投掷救灾物质，选项B正确，选项ACD错误．
故选B.
10．小明用三种方法让同一水杯做匀速运动：用力握住水杯使其向上运动（如图甲）：用大拇指和食指夹住水杯使其向下运动（如图乙）：在手和杯子之间垫一层薄毛巾使其向右运动（如图丙）：三种情形中水杯受到的摩擦力大小分别为F1、F2、F3则（　　）
A．F1>F2>F3 B．F1=F2=F3 C．F1=F3>F2 D．F1【答案】B
【详解】同一水杯用三种方式做匀速运动，水杯处于平衡状态。用力握住水杯使其向上运动、向下运动，重力和摩擦力是一对平衡力，所以摩擦力等于水杯的重力，故F1=F2=G；在手和杯子之间垫一层薄毛巾使其向右匀速运动，水杯在竖直方向平衡，重力等于摩擦力，故F1=F2=F3=G，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
二、填空题
11．如图是北京冬奥会期间，中国女子冰壶队比赛的情景。掷球员将冰壶沿水平冰面推出后，冰壶由于 ___________继续向前运动；如果摩擦力为零，运动的冰壶将 ___________（选填“静止”“逐渐停下来”或“做匀速直线运动”）。撞到对方的冰壶后运动方向会改变，说明力是改变物体 ___________的原因。
【答案】 惯性 做匀速直线运动 运动状态
【详解】[1]运动员将冰壶推出之后，冰壶由于惯性，继续保持原来的运动状态向前运动。
[2]如果摩擦力为零，根据牛顿第一定律可知，运动的冰壶将保持匀速直线运动。
[3]撞到对方的冰壶后，受到力的作用，运动方向会改变，即冰壶的运动状态发生了改变，说明力是改变物体运动状态的原因。
12．“天宫课堂”点燃科学梦想。如图所示，航天员在空间站演示摆球实验：拨动摆球后，摆球绕固定点持续转动，其运动状态______（选填“不变”或“改变”）。在此过程中，摆球______（选填“具有”或“不具有”）惯性。
【答案】 改变 具有
【详解】[1]拨动摆球后，摆球绕固定点持续做圆周转动，运动的方向不断改变，所以其运动状态改变。
[2]惯性是一切物体所具有的固有属性，在任何情况下都具有惯性，在太空失重状态下仍然具有惯性。
13．锤头松了，把锤柄的一端在物体上撞击几下，就能使锤头紧紧地套在锤柄上如图。这是利用惯性的一个实例。撞击时，锤柄突然停止运动，一起向下运动的锤头由于______，仍然______，因此锤头就紧紧的套在锤柄上了。
【答案】 惯性 向下运动
【详解】[1][2]锤头松了，把锤柄的一端在物体上撞击几下，就能使锤头紧紧地套在锤柄上，这是因为向下挥锤柄时，锤头随着锤柄一起向下运动，锤柄撞击地面时，受到地面给它的一个向上的反作用力，运动状态由运动变为静止。而锤头由于惯性还要保持原来的运动状态，继续向下运动，所以锤头就就紧套在锤柄上了。
14．百米运动员跑到终点时，不能立即停下来，这是因为运动员有_____．锤头松了，将锤柄的一端在石墩上撞击几下，锤头就能紧套在锤柄上，这种做法是利用了锤头的______．
【答案】 惯性 惯性
【分析】物体保持原来运动状态不变的性质，叫惯性，任何物体都有惯性．据此分析回答．
【详解】百米运动员跑到终点时，由于运动员有惯性，保持原来的运动状态，所以不能立即停下来；
锤头和锤柄原来一起运动，锤柄因撞击而静止，而锤头由于惯性还要保持原来的运动状态，就紧套在锤柄上了．
15．竖直向上抛出一个小球，抛出后小球由于______会继续向上运动，然后下落，若小球上升到最高点时受到的力全部消失，小球将______（选填“掉下来”、“停在空中”、“匀速上升”）。
【答案】 惯性 停在空中
【详解】[1][2]竖直向上抛出一个小球，由于小球原来处于运动状态，抛出后小球由于惯性还会继续向上运动一段距离；由于小球在最高点时速度为0，若此时受到的力全部消失，据牛顿第一定律可知，小球将处于静止状态，停在空中。
三、计算题
16．某人推一质量为25kg的木箱在水平面上做匀速直线运动，所受的阻力是木箱重力的0.5倍，求推力的大小？（g取10N/kg）
【答案】125N
【详解】解：木箱受到的重力为
G＝mg＝25kg×10N/kg＝250N
因为木箱做匀速直线运动，所以推力
F＝f＝0.5G＝0.5×250N＝125N
答：箱子受到的水平推力为125N。3.6 运动和力的关系
知识梳理
一、如何理解牛顿第一定律
（一）、内容：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
（二）、实验基础：四个同一，即同一小车、同一斜面、同一位置、同一高度。其目的是使小车从斜面顶端滑到斜面底端，刚开始在水平面上运动速度相同。阻力大小用小车在水平面上运动距离远近来判断的方法叫转换法。
（三）、理解：
1、牛顿第一定律不是“实验定律”，因“一切物体在没有受到力”的情况是一种理想状态，由实验不可能直接得出结论。它只能在实验基础上经过进一步推理，概括而总结出来。所以只能说它是“物理定律”。
2、“保持”的含义：有两种。关键看物体原来的状态。如果物体原来静止，突然不受力时，仍然静止；如果物体原来运动，无论是加速运动、减速运动还是匀速运动，突然不受力时都做匀速直线运动。
3、


每一种情况都要从两个方面考虑。即不受力时物体可以静止，也可匀速直线运动；受平衡力时物体可以静止，也可匀速直线运动；物体静止时可以不受力，也可受平衡力；物体做匀速直线运动时可不受力，也可受平衡力。
4、物体在力的作用下运动状态未必改变，比如在平衡力作用下。但物体运动状态改变一定受到力（即非平衡力）的作用，因力的作用效果之一就是改变物体运动状态，所以力是改变物体运动状态的原因；物体在不受力时可保持原来的静止或匀速直线运动，所以力不是维持物体运动状态的原因；物体在没有力的作用时，仍可以运动，且还可做匀速直线运动，所以力不是使物体运动的原因。
二、如何理解惯性
（一）惯性是指物体保持静止状态或匀速直线运动状态不变的性质。
（二）惯性和惯性定律的区别：惯性是物体保持静止或匀速直线运动状态的一种性质。它的实质是一切物体都具有惯性，物体的运动并不需要力来维持。惯性是物体的固有性质，不论物体处于什么状态，都具有惯性。 惯性定律就是牛顿第一运动定律，指的是一切物体在没有受到外力作用（或受到外力作用，但外力的合力为零）时，物体由于具有惯性，总保持静止状态或匀速直线运动状态的一种运动规律。它的实质揭示了力和运动的关系：力不是维持物体运动速度（状态）的原因，而是改变物体运动速度（状态）的原因。 惯性是物体的固有属性，是物体的一个性质；
（三）惯性的有无：一切物体任何时候都有惯性。
（四）惯性的大小：只与质量有关。与受力的大小、速度的大小、运动状态等其它因素无关。
（五）不能说“产生惯性”、“惯性力”、“受到惯性”、“受到惯性力”，只能说“由于惯性----”、“具有惯性----”。
（六）正是由于惯性，物体可以保持原来的运动状态。所以惯性是维持物体运动状态的原因。
（七）惯性既有利的一面，又有害的一面。
（八）防止惯性带来的危害：严禁超载、超速、系安全带
基础训练
一、单选题
1．2021年4月13日，中国女足成功拿到东京奥运会门票，为祖国争得荣誉。如图是女足比赛时的场景。下列关于足球比赛中涉及到的物理知识，分析正确的是（　　）
A．脚对球施加的力大小相同，其作用效果一定相同
B．踢出去的足球能在空中继续运动，是因为足球受到惯性
C．足球鞋底凹凸不平，是为了增大人与地面间的摩擦力
D．运动员用脚踢球，球飞出去，说明力是使物体运动的原因
2．滑雪运动包含了很多科学知识，如图是小雪正在滑雪的场景，下列说法正确的是（　　）
A．小雪受到的重力与滑雪板对小雪的支持力是一对相互作用力
B．小雪对滑雪板的压力与小雪受到的重力是一对平衡力
C．小雪用滑雪杆撑地加速滑行，说明力是维持物体运动状态的原因
D．小雪在水平滑道滑向终点时，停止用力不能立即停下来是因为她具有惯性
3．2022年2月2日晚，北京冬奥会揭幕战---冰壶混合双人赛将在国家游泳中心“水立方”打响，图为中国冰壶队员范苏圆和凌智在比赛中。当冰壶被运动员推出离开手后在水平的冰面上运动时，下列说法正确的是（　　）
A．冰壶离开手后可以继续在冰面上滑行是因为受到惯性的作用
B．由于冰壶做减速运动，故冰壶所受的重力和支持力不是一对平衡力
C．运动员不停擦冰，可使冰面熔化形成水层，减少摩擦，让冰壶滑行得更远
D．冰壶离开手后受到重力、运动员的推力、冰面的支持力，摩擦力的作用
4．媛媛用水平向右的力推静止在水平地面上的桌子，推力F的大小以及桌子的运动速度v随时间t的变化情况如图甲、乙所示，则（　　）
A．在0～6s内，推力小于摩擦力
B．在第7s时，桌子处于平衡状态
C．在6~8s时，桌子受到的摩擦力为12N
D．当桌子受到摩擦力为10N的时候，桌子不一定做匀速直线运动
5．如图所示，在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至A点，使细线处于拉直状态，由静止开始释放小球，不计摩擦，小球可在A、B两点间来回摆动。当小球摆到B点时，细线恰好断开，同时假如所有力都消失，则小球将（　　）
A．沿BD方向运动 B．沿BE方向运动
C．沿BC方向运动 D．在B点保持静止
6．如图所示，北京冬奥会比赛项目中相关物理知识描述正确的是（　　）
A． 谷爱凌夺冠决赛中完美旋转时，她受到惯性的作用
B． 苏翊鸣完成单板转体，他上升到最高点时受平衡力作用
C． 武大靖蹬地加速通过弯道，是由于力改变了他的运动状态
D． 柳鑫宇和王诗玥以如图造型滑行时，王诗玥相对于柳鑫宇是运动的
7．我们的生活中充满各种物理现象，下列关于惯性说法正确的是
A．射向球门的足球被守门员抱住后会失去惯性
B．高速公路限速是为了安全，因为速度越大惯性越大
C．歼击机战斗前抛掉副油箱，是为了减小惯性更加灵活
D．运动员撞线后还要向前运动，是由于受到惯性的作用
8．穿轮滑鞋的小致因用力推墙而后退，对此现象中相关物理知识分析正确的是（　　）
A．小致相对墙是静止的 B．小致后退时惯性变小
C．力改变了小致的运动状态 D．小致对墙的力小于墙对小致的力
9．大型运输机投掷救灾物资时，必须在
A．在目标的正上方投掷 B．在目标处正前方时投掷
C．按原来速度做匀速直线运动 D．做减速运动
10．小明用三种方法让同一水杯做匀速运动：用力握住水杯使其向上运动（如图甲）：用大拇指和食指夹住水杯使其向下运动（如图乙）：在手和杯子之间垫一层薄毛巾使其向右运动（如图丙）：三种情形中水杯受到的摩擦力大小分别为F1、F2、F3则（　　）
A．F1>F2>F3 B．F1=F2=F3 C．F1=F3>F2 D．F1二、填空题
11．如图是北京冬奥会期间，中国女子冰壶队比赛的情景。掷球员将冰壶沿水平冰面推出后，冰壶由于 ___________继续向前运动；如果摩擦力为零，运动的冰壶将 ___________（选填“静止”“逐渐停下来”或“做匀速直线运动”）。撞到对方的冰壶后运动方向会改变，说明力是改变物体 ___________的原因。
12．“天宫课堂”点燃科学梦想。如图所示，航天员在空间站演示摆球实验：拨动摆球后，摆球绕固定点持续转动，其运动状态______（选填“不变”或“改变”）。在此过程中，摆球______（选填“具有”或“不具有”）惯性。
13．锤头松了，把锤柄的一端在物体上撞击几下，就能使锤头紧紧地套在锤柄上如图。这是利用惯性的一个实例。撞击时，锤柄突然停止运动，一起向下运动的锤头由于______，仍然______，因此锤头就紧紧的套在锤柄上了。
14．百米运动员跑到终点时，不能立即停下来，这是因为运动员有_____．锤头松了，将锤柄的一端在石墩上撞击几下，锤头就能紧套在锤柄上，这种做法是利用了锤头的______．
15．竖直向上抛出一个小球，抛出后小球由于______会继续向上运动，然后下落，若小球上升到最高点时受到的力全部消失，小球将______（选填“掉下来”、“停在空中”、“匀速上升”）。
三、计算题
16．某人推一质量为25kg的木箱在水平面上做匀速直线运动，所受的阻力是木箱重力的0.5倍，求推力的大小？（g取10N/kg）

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