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考点13 力与运动的关系
1．通过实验探究物体的惯性。 2．理解物体的惯性。 3．能表述牛顿第一定律。
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。
【母题1】（真题来源：石家庄期中）绕地球做匀速圆周运动的卫星，如果它受到的所有外力同时消失，卫星将　　 A．做匀速直线运动 B．慢慢停下来 C．竖直下落 D．继续做匀速圆周运动 【分析】根据牛顿第一定律，当物体所受的外力突然消失，物体将保持原来的运动状态不变。不管物体是不受力还是受平衡力，这种状态只有两种可能，一是静止，二是做匀速直线运动。 【解答】解：根据牛顿第一定律可知，正在运动的物体，如果它受到的所有外力同时消失，就是说该物体受力为零，所以该物体将做匀速直线运动，绕地球做匀速圆周运动的卫星，处于运动状态，所以如果它受到的所有外力同时消失，卫星将做匀速直线运动，故选项正确，错误。 故选：。
1．（真题来源：丰宁县期末）下列过程中，物体运动状态未发生改变的是　　
A．篮球从后卫张三手里传出被前锋李四接住
B．滑冰运动员沿弯道滑行
C．人造卫星绕地球匀速绕行
D．火车在平直铁轨上匀速行驶
【分析】物体运动状态的改变包括速度大小和方向的变化，如果速度大小和方向不变，说明运动状态不变。
【解答】解：、篮球从后卫张三手里传出被前锋李四接住，篮球由运动变为静止，其运动状态发生变化，故不合题意；
、滑冰运动员沿弯道滑行，运动员的运动方向发生改变，其运动状态发生变化，故不合题意；
、人造卫星绕地球匀速绕行，卫星运动方向发生改变，其运动状态发生变化，故不合题意；
、火车在平直铁轨上匀速行驶，火车的速度大小和运动方向不发生改变，其运动状态不发生变化，故符合题意。
故选：。
2．（真题来源：滦南县期中）运动状态不变的物体是　　
A．正在进站的火车 B．腾空而起上升的火箭
C．竖直上抛的石子 D．匀速直线上升的热气球
【分析】物体运动状态的改变包括速度大小和方向的变化，如果速度大小和方向不变，说明运动状态不变。
【解答】解：、正在进站的火车，速度的大小不断减小，运动状态不断变化，故不合题意；
、腾空而起上升的火箭，速度在增大，运动状态不断变化，故不合题意；
、竖直上抛的石子，速度的大小不断减小，运动状态不断变化，故不合题意；
、匀速直线上升的热气球，处于平衡状态，运动状态不变，故符合题意。
故选：。
3．（真题来源：海港区校级开学）小明利用斜面分别进行了“探究阻力对物体运动的影响”（如图甲）和“探究影响动能大小的因素”（如图乙）两个实验，下列说法正确的是　　
A．甲、乙两个实验中，小车和小球到达水平面能继续向前运动是因为它受到惯性的作用
B．甲、乙两个实验中，从斜面同一高度静止释放小车和小球都是为了使小车和小球到达水平面时的速度相同
C．甲、乙实验中都要改变水平面的粗糙程度
D．甲实验中小车滑行的距离越远，说明小车刚开始下滑时具有的机械能越大
【分析】（1）惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，惯性不是力，只能说“具有惯性”、“由于惯性“，不能说“受惯性的作用；
（2）甲、乙两个实验中，利用斜面都是为了使小球到达水平面时的速度相等；
（3）“探究阻力对物体运动的影响”时要改变水平面的粗糙程度，“探究影响动能大小的因素”实验中水平面的粗糙程度要相同；
（4）根据实验要求结合决定重力势能大小的因素分析。
【解答】解：、甲、乙两个实验中，小车和小球到达水平面能继续向前运动是因为小球具有惯性，而不能说“受惯性作用”，故错误；
、甲实验中同一小车从斜面的同一高度由静止滑下，目的是小车到达水平面时速度相同，通过小车在水平面上移动的距离来判断出阻力对物体运动的影响；
乙实验中，不同小球从斜面同一高度静止释放使小球到达水平面时的速度相同，来探究动能与质量的关系，所以甲、乙两个实验中，从斜面同一高度静止释放小车和小球都是为了使小车和小球到达水平面时的速度相同，故正确；
、“探究阻力对物体运动的影响”时要改变水平面的粗糙程度，探究出阻力逐渐减小时，物体的运动情况；
“探究影响动能大小的因素”实验中水平面的粗糙程度要相同，观察木块被推动距离的远近来体现动能的大小，故错误；
、甲实验中要使同一小车从斜面的同一高度由静止滑下，目的是小车到达水平面时速度相同，根据决定重力势能大小的因素，故小车刚开始下滑时具有的机械能相同；而小车滑行的距离越远，说明受到的阻力越小，故错误。
故选：。
【母题2】（真题来源：广阳区校级开学）关于惯性，下列四个现象中对应的说明正确的是　　 A．汽车紧急刹车，车上的人会向前倾，说明人受到了惯性作用 B．汽车驾驶员开车时要系好安全带，是利用了安全带的惯性 C．箭离开弓弦后，仍能向前飞行，说明箭具有惯性 D．手握锤柄在地上撞几下，锤头就紧套在锤柄上，利用了锤柄有惯性 【分析】物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性，一切物体都具有惯性，惯性不是力，也不是作用。 【解答】解： 、汽车紧急刹车，车上的人会向前倾，说明人有惯性，不是人受到了惯性作用，故错误； 、汽车驾驶员开车时要系好安全带，是为了防止惯性带来的危害，故错误； 、箭离开弓弦后，由于惯性仍能向前飞行，说明箭有惯性，故正确； 、锤头松了，将锤柄在地面上撞击时，锤柄虽然停止了运动，但锤头由于惯性会继续运动，从而套在锤柄上，利用了锤头的惯性，故错误。 故选：。
1．（真题来源：清苑区期末）生活中我们可以利用惯性，但有些时候还要尽量避免惯性造成的伤害。下列图中惯性现象与其他三个不同的是　　
A．纸飞机离开手以后继续飞行
B．跳远时助跑能跳的更远
C．开车要系安全带
D．锤几下锤柄锤头就牢牢地套在锤柄上了
【分析】惯性是任何物体都有保持原来运动状态不变的性质，有时对我们有用、有时有害，特别要防止惯性带来危害，据此对各选项逐一进行分析。
【解答】解：、纸飞机离开手后，由于惯性，继续保持运动状态，还会继续飞翔，这是利用了惯性；
、助跑的目的是让运动员在起跳前有一个较大的速度，起跳时，人由于惯性还要保持他起跳前的速度，从而能跳的更远，这是利用了惯性；
、司机在驾驶汽车时必须系上安全带是为了减小惯性带来的伤害，防止发生事故；
、锤头和锤柄一起向下运动，当锤柄静止时，锤头由于惯性继续向下运动，则可以紧套在锤柄上，这是利用了惯性。
与其他三个不同的是。
故选：。
2．（真题来源：新华区校级期末）下列关于惯性说法正确的是　　
A．高速行驶的火车不容易停下来，说明速度越大惯性越大
B．汽车驾驶员和乘客系上安全带，是为了减小惯性
C．歼击机在空战时丢掉副油箱是为了减小惯性
D．抛出去的篮球受到惯性的作用还会在空中运动一段时间
【分析】惯性是物体保持原运动状态不变的性质，惯性不是力；惯性大小只与质量有关，与速度无关。
【解答】解：、惯性大小与速度无关，故错误；
、驾驶员和乘客系上安全带，是为了减小由于惯性带来的危害，不是减小惯性，故错误；
、歼击机在空战时丢掉副油箱，减小了质量，是为了减小惯性，故正确；
、抛出去的篮球由于具有惯性，还会在空中运动一段时间，故错误。
故选：。
3．（真题来源：承德期末）关于惯性，下列说法中正确的是　　
A．中考体育测试中，投掷出去的实心球离开手后能够继续向前运动，是由于实心球受到惯性作用
B．高速行驶的汽车不容易停下来，是因为速度越大惯性越大
C．运动员起跑时用力蹬地，是为了增大惯性，提高成绩
D．汽车在转弯时减速，是为了防止惯性带来的危害
【分析】（1）物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性，一切物体都具有惯性，惯性大小只与质量有关，质量越大、惯性越大；惯性的大小和物体是否运动、是否受力以及运动的快慢是没有关系；
（2）力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的。
【解答】解：、抛出去的实心球离开手后继续运动，是由于实心球具有惯性，不能说是受到惯性作用，故错误；
、高速行驶的汽车不容易停下来是因为汽车具有惯性，而惯性的大小只与质量有关，与速度大小无关，故错误；
、运动员起跑时用力蹬地，对地面施加向后的力，由于物体间力的作用是相互的，地面同时对脚施加向前的反作用力，人就会向前运动，与惯性无关，故错误；
、汽车在转弯时如果不减速慢行，人和车会由于惯性继续保持原来的方向运动，易造成伤害事故的发生，故汽车在转弯时减速，是为了防止惯性造成的伤害，故正确。
故选：。
【母题3】（真题来源：栾城区校级开学）如图所示，固定有磁体的小车、靠得较近，松手后两车向相反方向运动。下列对此现象的分析和认识，正确的是　　 A．松手后两车都运动，是因为两车都具有惯性 B．小车对的排斥力使车运动状态发生改变 C．小车对的排斥力使车运动状态发生改变 D．小车对的排斥力与小车对的排斥力是一对平衡力 【分析】（1）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引； （2）力可以改变物体的形状，也可以改变物体的运动状态；一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。 【解答】解：、松手后两车都运动，是因为同名磁极相互排斥，两车都受到力的作用，与惯性无关，故错误； 、对的排斥力，受力物体是，使车运动状态发生改变，改变的是车的运动状态，故错误； 、对的排斥力使车运动状态发生改变，故正确； 、小车对的排斥力与小车对的排斥力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故错误。 故选：。
1．（真题来源：栾城区校级期末）脚穿旱冰鞋的小梅，用力推墙，手离开墙后，小梅开始向后退，下面描述正确的是　　
A．小梅推墙的力与墙受到的推力是一对相互作用力
B．小梅推墙的力与小梅受到的推力三要素相同
C．此现象说明力的作用是相互的
D．小梅向后退的过程中受力平衡
【分析】（1）相互作用力的大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在两个物体上；
（2）力的三要素包括力的大小、方向和作用点；
（3）物体受到非平衡力作用时，运动状态发生变化，体现在速度和运动方向的变化上。
【解答】解：、小梅推墙的力与墙受到的推力是同一个力，不是一对相互作用力，故错误；
、小梅推墙的力与小梅受到的推力作用点和方向都不同，三要素不相同，故错误；
、用力推墙，手离开墙后，小梅开始向后退，说明人在推墙时也受到墙的推力，即说明力的作用是相互的，故正确；
、小梅向后退的过程中运动状态变化，则她的受力不平衡，故错误。
故选：。
2．（真题来源：承德县期末）如图所示，、两物块叠放在水平桌面上保持静止。图中分别给出了、的受力示意图。下列说法正确的是　　
A．地面对的支持力与受到的重力是一对相互作用力
B．受到的重力与地面对的支持力是一对平衡力
C．地面对的支持力的大小等于的重力与对的支持力的大小之和
D．地面对的支持力与对的压力是一对平衡力
【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；
相互作用力的条件：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上。
【解答】解：
、地面对的支持力与受到的重力都作用在上，所以不是相互作用力，故错误；
、地面对的支持力等于的重力和的重力之和，所以地面对的支持力与的重力大小不相等，所以不是一对平衡力，故错误；
、地面对的支持力等于的重力和的重力之和，而对的支持力等于的重力，所以地面对的支持力的大小等于的重力与对的支持力的大小之和，故正确；
、地面对的支持力等于的重力和的重力之和，而对的压力等于的重力，这两个力大小不相等，所以不是一对平衡力，故错误。
故选：。
3．（真题来源：临西县期末）如图所示，水杯放在水平桌面上静止不动，下列说法正确的是　　
A．因为水杯是静止的，所以水杯不受力
B．水杯对桌面的压力和桌面对它的支持力是一对平衡力
C．水杯对桌面的压力和桌面对它的支持力是一对相互作用力
D．水杯受到的重力与桌面对它的支持力是一对相互作用力
【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。
相互作用力的条件：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上。
【解答】解：、因为水杯是静止的，所以水杯受到平衡力的作用，故错误；
、水杯对桌子的压力作用在桌面上，桌子对水杯的支持力作用在水杯上，二力不是作用在同一个物体上，不是一对平衡力，故错误；
、相互作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在不同物体上。放在桌面上的水杯对桌面的压力和桌面对水杯的支持力符合此规律，是一对相互作用力。故正确；
、平衡力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在同一物体上，放在桌面上的水杯受到桌面对它的支持力与水杯受到的重力符合平衡力的条件，故错误。
故选：。

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