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专题1 3力与运动的关系
一、牛顿第一定律（又叫惯性定律）
1．牛顿第一定律的内容：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。
2．牛顿第一定律是通过分析事实，再进一步概括、推理得出的，它不可能用实验来直接验证这一定律，但从定律得出的一切推论都经受住了实践的检验，因此，牛顿第一定律是力学基本定律之一。
3．对牛顿第一定律的理解
（1）“一切”说明该定律对于所有物体都适用，不是特殊现象。
（2）“没有受到力的作用”是定律成立的条件。“没有受到力的作用”有两层含义：一是该物体确定没有受到任何力的作用，这是一种理想化的情况(实际上，不受任何力的作用的物体是不存在的)；二是该物体所受合力为零，它的作用效果可以等效为不受任何力的作用时的作用效果。
（3）“或”指两种状态必居其一，不能同时存在，也就是说物体在不受力的作用时，原来静止的物体仍保持静止状态，原来运动的物体仍保持匀速直线运动状态。
（4）牛顿第一定律的内涵：物体在不受力的情况下依旧可以保持原有的运动状态，说明力不是维持物体运动的原因，而是使物体运动状态发生改变的原因。或者说：物体的运动不需要力来维持，要改变物体的运动状态，必须对物体施加力的作用。
（5）牛顿第一定律不能用实验直接验证，而是在实验的基础上通过分析、概括、推理总结出来的。
（6）牛顿第一定律是关于力与运动关系的规律，它反映了物体在不受力(或受合力为零)时的运动规律，在不受任何力时，物体要保持原有的运动状态不变。
二、惯性
1．定义：物体保持原来运动状态不变的特性叫惯性。
2．性质：惯性是物体本身固有的一种属性。一切物体任何时候、任何状态下都有惯性。惯性不是力，不能说惯性力的作用，惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的速度、物体是否受力等因素无关。
3．对惯性的理解。
（1）一切物体都有惯性，一切物体是指无论是气体、液体、还是固体；无论是静止还是运动；无论受力还是不受力都具有惯性。惯性是物体本身的一种属性。
（2）惯性指物体保持静止状态或匀速直线运动状态不变的性质。即静止的物体总要保持静止状态，运动的物体总要保持匀速直线运动状态。
（3）惯性是物体的属性，不是力。因此在提到惯性时，只能说“物体具有惯性”，或“由于惯性”，而不能说“受到惯性作用”或“惯性力”等。惯性只有大小，惯性的大小仅取决于物体的质量，质量大，惯性也大。
4．防止惯性的现象：汽车安装安全气囊，汽车安装安全带等。
利用惯性的现象：跳远助跑可提高成绩，拍打衣服可除尘等。
三、二力平衡
1．平衡状态和平衡力
（1）物体处于静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。
（2）物体在受到几个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这几个力是平衡力。
（3）平衡力与平衡状态的关系：物体在平衡力的作用下，处于平衡状态，物体处于平衡状态时要么不受力，若受力一定是平衡力；物体受平衡力或不受力时保持静止或匀速直线运动状态。
2．二力平衡
（1）作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。
（2）二力平衡的条件：概括说就是“同物、等大、反向、共线”。①同物：作用在同一物体上的两个力。②等大：大小相等。③反向：两个力方向相反。④共线：两个力作用在同一条直线上。
3．二力平衡的条件的应用：
（1）根据平衡力中一个力的大小和方向，判定另一个力的大小和方向。
（2）根据物体的平衡状态，判断物体的受力情况。
4．二力平衡与相互作用力的区别
平衡力 相互作用力
相同点 大小相等，方向相反，作用在同一直线上
不同点 受力物体 作用在同一物体上 作用在两个不同物体上
受力情况 受力物体是同一个，施力物体不是同一物体 两个物体互为施力者，互为受力者
力的变化 一个力变化(增大、减小或消失)，另一个力不一定变化，此时物体失去平衡 同时产生，同时变化，同时消失
四、力和运动的关系
物体做何运动取决于它的受力情况和初始状态；当物体不受外力或受力平衡时它只能处于静止状态或匀速直线运动状态；当物体受不平衡的力作用时，其运动状态将会发生改变，这种改变体现在物体的运动方向和速度大小上，二者中任一个发生改变或二者同时发生改变。物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因。
受力条件 力的方向和物体运动方向 物体所处状态 运动状态是否改变
不受力或受平衡力（合力为零） ————— 静止状态或匀速直线运动状态 不变
受非平衡力（合力不为零） 相同 速度增大，并且做直线运动 一定改变
相反 速度减小，仍做直线运动
不在同一直线上 运动方向改变，做曲线运动
解决二力平衡问题思路 1. 二力平衡条件：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反、作用在同一直线上，这两个力就彼此平衡。 注意：（1）两个力同物、等大、反向、共线。（2）相互作用力是两个力等大、反向、共线，但这两个力不同时作用在一个物体上。 2.根据受力情况判断物体的运动状态： （1）当物体不受任何力作用时，物体总保持静止状态或匀速直线运动状态。 （2）当物体受平衡力作用时，物体总保持静止状态或匀速直线运动状态。 （3）当物体受非平衡力作用时，物体的运动状态一定发生改变。 3.根据物体的运动状态判断物体的受力情况： （1）当物体处于平衡状态（静止状态或匀速直线运动状态）时，物体不受力或受到平衡力。 （2）当物体处于非平衡状态（加速或减速运动、方向改变）时，物体受到非平衡力的作用。 4.说明： （1）物体保持平衡状态的条件：不受力或受平衡力。 （2）力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因。 （3）举例：做匀速直线运动的汽车受到四个力的作用，重力、支持力、牵引力和摩擦力。重力和支持力是一对平衡力，牵引力和摩擦力是一对平衡力。
考点1 牛顿第一定律
【例1】（2023 德州）关于牛顿第一定律，下列说法正确的是　　
A．物体的速度越大，惯性越大，动能越大
B．物体的运动需要力来维持，汽车关闭发动机后逐渐停下来是因为不受力的作用
C．物体受到力的作用时，运动状态一定改变
D．物体的运动状态改变，一定受到力的作用
【答案】
【分析】（1）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；
（2）力是改变物体的运动状态的原因，一切物体都有惯性，惯性大小取决于物体质量大小，与速度大小无关。
【解答】解：
、惯性大小取决于物体质量大小，质量越大，惯性越大，与运动状态无关，速度大动能大，惯性不变，故错误；
、力是改变物体运动状态的原因，物体的运动状态改变，一定是受到力的作用，汽车关闭发动机后逐渐停下来是因为受到摩擦阻力的作用，故错误，正确；
、力可以改变物体的运动状态，但若物体受到平衡力的作用，则物体的运动状态就不发生变化，故错误。
故选：。
1．（2023春 正定县期中）如图所示，铅球由处向右上方推出，在空中划出一道弧线后落到地面处。当铅球在飞行过程中，运动到最高点时，一切外力消失，则小球将会　　
A．静止在该点
B．沿着水平方向做匀速直线运动
C．仍会掉在点
D．竖直掉下来
【答案】
【分析】物体不受力时会保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解：当铅球在飞行过程中，运动到最高点时，铅球在水平方向上有一定的速度，一切外力消失时，由牛顿第一定律可知，小球将会沿水平方向做匀速直线运动，故正确。
故选：。
2．（2023 莆田模拟）如图所示，氢气球下系着一个重物，它们以某一速度匀速上升，在上升的过程中，绳子突然断开，以下情况可能出现的是　　
A．重物立即下落，气球继续上升
B．重物继续上升，速度越来越快
C．气球继续上升，速度越来越快
D．气球继续上升，速度保持不变
【答案】
【分析】先分析绳子断开前物体的速度，再分析绳子断开后物体的速度和受力情况，结合惯性知识可判断其运动情况。
【解答】解：
绳子断开前，重物随气球匀速上升；绳子断开后，重物由于惯性仍会向上运动，又因为重物受到重力作用（不再受拉力），所以重物上升的速度逐渐减小，速度减小为0后会向下运动；由于气球所受浮力不变，且不再受向下的拉力，所以气球向上做加速运动，故正确，错误。
故选：。
3．（2023春 化州市期中）一个物体在平衡力作用下，在光滑水平面上做匀速直线运动，当这对平衡力突然消失，则物体将　　
A．立即停止 B．运动速度越来越快
C．运动速度越来越慢 D．运动速度保持不变
【答案】
【分析】根据牛顿第一定律进行分析，即当物体受到的力突然消失，物体还会保持原来的运动状态运动下去。
【解答】解：因为物体原来在一对平衡力的作用下做匀速直线运动，当平衡力突然消失后，物体不再受任何外力作用，根据牛顿第一定律可得，物体将保持原来的速度继续做匀速直线运动。
故选：。
考点2 惯性
【例2】（2023秋 金堂县校级月考）下列有关说法中，正确的是　　
A．物体的运动越快，惯性就越大
B．物体运动状态发生改变，一定受到了力
C．掷出去的铅球，能继续飞行是受到惯性力的作用
D．力作用的效果与力的大小、方向和作用点都有关
【答案】
【分析】（1）一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性。惯性的大小只与物体的质量有关；
（2）力是改变物体运动状态的原因；
（3）力的三要素是力的大小、方向、作用点。
【解答】解：、惯性的大小只与物体的质量有关，与速度有关，故错误；
、力是改变物体运动状态的原因，物体运动状态发生改变，一定受到了力，故正确；
、惯性是物体本身的一种性质，惯性不是力，“惯性力”的说法是错误的，故错误；
、力的三要素有：力的大小、方向、作用点，它们都影响力的作用效果，故正确。
故选：。
1．（2023 兴化市模拟）兴趣小组利用内径较大且较长的玻璃管制作了“惯性演示仪”，管内装有水，将一只乒乓球放进去，密封管口后将试管水平放置，让球停留在中间位置，如图甲所示若将玻璃管突然向右运动，下列四幅图中符合实际情景的是　　
A． B．
C． D．
【答案】
【分析】物体由于惯性要保持原来的运动状态；物体质量越大，惯性越大，物体惯性越大，运动状态越难改变。
【解答】解：当密闭玻璃管突然向右运动时，密闭玻璃管内的水由于惯性，要保持原来的静止状态不动，即液体会向左运动，从而把空气和乒乓球挤向相反方，即气泡向右运动，故符合题意。
故选：。
2．（2023 广东）如图所示，公交车上的乘客都拉好了扶手，当车的运动状态突然发生改变时，乘客都向东倾，产生此现象的原因可能是　　
A．车由静止突然向东起动 B．车匀速前行时突然加速
C．车匀速前行时突然减速 D．匀速倒车时突然减速
【答案】
【分析】物体由于惯性要保持原来的运动状态；分析车运动状态变化后，人由于惯性保持原来运动方向引起的现象。
【解答】解：由图知，当车的运动状态突然发生改变时，乘客都向东倾，
如果原来是静止，车由静止突然向东起动，乘客由于惯性则向西倾倒；
如果车是向东运动的，说明车子突然减速，而乘客的上身由于惯性继续向东运动，出现向东倾；
如果车是向西倒车的，说明车子突然加速，而乘客由于惯性保持原来较小的速度，会向东倾；故正确，错误。
故选：。
3．（2023春 公安县期中）有关惯性的相关说法中，不正确的是　　
A．甲图中小球没有飞出去是因为小球具有惯性
B．乙图中是利用惯性让锤头紧固在锤柄上
C．丙图中是利用安全气囊减小人的惯性
D．丁图中上面的棋子由于惯性而落在原地
【答案】
【分析】一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性，惯性的大小只与物体的质量有关。
【解答】解：、甲图中小球没有飞出去是因为小球具有惯性，仍要保持原来的静止状态，故正确；
、乙图中用力向下挥锤子，锤柄撞击硬物停止运动，而锤头由于惯性继续向下运动，从而套紧在锤俩上，是利用了锤头的惯性，故正确；
、惯性的大小只与物体的质量有关，丙图中安全气囊可对人起到保护作用，但不能减小人的惯性，故错误；
、丁图中上面的棋子由于惯性不会飞出，再在重力的作用下落在原地，故正确。
故选：。
考点3 二力平衡
【例3】（2023 宽甸县模拟）电动平衡车是现代人用来作为代步、休闲娱乐的一种新型的绿色环保产品。如图所示，当人驾驶平衡车在水平路面上做匀速直线运动时，下列说法正确的是　　
A．平衡车处于非平衡状态
B．人对平衡车的压力和地面对平衡车的支持力是一对平衡力
C．平衡车所受的重力与地面对平衡车的支持力是一对相互作用力
D．人受到的重力和平衡车对人的支持力是一对平衡力
【答案】
【分析】（1）平衡状态是指静止状态或匀速直线运动状态；
（2）二力平衡的条件：大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于同一物体上；
（3）相互作用力的特点：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在两个物体上。
【解答】解：
、平衡车在水平路面上做匀速直线运动时，平衡车处于平衡状态，故错误；
、人对平衡车的压力和地面对平衡车的支持力，都作用在平衡车上，所以不是一对相互作用力，故错误；
、平衡车和人的总重力等于地面对平衡车的支持力，则平衡车受到的重力与地面对它的支持力大小不相等，所以它们不是一对相互作用力，故错误；
、人所受的重力与平衡车对人的支持力，二力的大小相等、方向相反、作用在同一物体上，作用在同一条直线上，是一对平衡力，故正确；
故选：。
1．（2023春 通河县期末）停靠在水平轨道上的“和谐号”列车，下列说法中正确的是　　
A．列车所受重力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力
B．列车对铁轨的压力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力
C．列车所受重力和列车对铁轨的压力是一对平衡力
D．铁轨所受重力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力
【答案】
【分析】平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上。
【解答】解：、列车所受重力和铁轨对列车的支持力大小相等，方向相反，作用在同一物体上，作用在同一直线上，这两个力是平衡力，故正确；
、列车对铁轨的压力和铁轨对列车的支持力大小相等，方向相反，作用在两个物体上，作用在同一直线上，这两个力是相互作用力，故错误；
、列车所受重力和列车对铁轨的压力大小相等，方向相同，不是一对平衡力，故错误；
、铁轨所受重力和铁轨对列车的支持力这两个力作用在两个物体上，不是一对平衡力，故错误。
故选：。
2．（2023春 连平县期末）如图，小红用力搬一块石头，石头纹丝不动，下列说法正确的是　　
A．石头受到的惯性力较大
B．若石头被搬起，说明力可以改变石头惯性的大小
C．此时石头受到的重力和石头对地面的压力是一对平衡力
D．此时石头受到的重力大于石头对地面的压力
【答案】
【分析】（1）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性；惯性的大小只与物体的质量有关；
（2）二力平衡的条件：大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在同一物体上；
（3）根据力的合成分析解答。
【解答】解：
、惯性的大小只与物体的质量有关，石头没被搬起，但其质量不变，所以惯性不变，惯性不是力，不能说惯性力，故错误；
、石头受到的重力和石头对地面的压力是作用在不同物体上的两个力，且大小不等，所以不是一对平衡力，故错误；
、小红用力搬一块石头，石头纹丝不动，小红对石头施加了一个向上的力，根据力的合成可知，石头对地面的压力变小，所以此时石头受到的重力大于石头对地面的压力，故正确。
故选：。
3．（2023春 潮阳区校级期末）如图所示是在体育课中进行的四个运动项目，下列说法正确的是　　
A．甲：投掷实心球——球在空中运动到最高点时受平衡力的作用
B．乙：引体向上——完成一次引体向上，双臂的拉力始终等于同学的重力
C．丙：立定跳远——起跳时用力蹬地，是利用了物体间力的作用是相互的
D．丁：跑——冲过终点的同学不能立刻停下来是因为他受到了惯性力的作用
【答案】
【分析】当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，物体是平衡状态，受平衡力的作用；
物体间力的作用是相互的；
物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
【解答】解：、实心球运动到最高点，实心球受竖直向下的重力、与运动方向相反的阻力作用，所以实心球在最高点不受平衡力作用，故错误；
、在上升或下降过程中，由于身体的运动状态不确定，不一定是平衡状态，因此无法确定双臂的拉力与同学的重力的关系，故错误；
、立定跳远——起跳时用力蹬地，是利用了物体间力的作用是相互的，故正确；
、惯性是物体本身固有的一种性质，不能用“受惯性力作用”这样的词语表达，故错误。
故选：。

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