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2025中考九年级物理运动和力专题复习学案及典型习题
一、知识清单+方法清单
模块一 牛顿第一运动定律
一、阻力对物体运动的影响
1. 历史上的两种观点
（1）古希腊哲学家亚里士多德认为：若要使一个物体持续运动，就必须对它施加力的作用；如果这个力撤掉，物体就会停止运动。即物体的运动 力来维持（选填“需要”或“不需要”）。
（2）物理学家伽利略通过理想实验，运用逻辑推理，认为：物体的运动 力来维持，运动的物体之所以停下来，是因为受到了阻力的作用（选填“需要”或“不需要”）。
2. 实验探究：阻力对物体运动的影响
【设计实验】让小车从同一斜面上的同一高度由静止自由滑下，如图所示，改变水平面表面的粗糙程度，使其对小车运动的阻力不相同。第一次在水平面上铺毛巾，第二次铺棉布，第三次将棉布去掉，只剩下木板，比较小车每次在水平面上滑行的距离。
【实验器材】小车、长木板、斜面、棉布、毛巾、玻璃板、刻度尺等。
【进行实验与收集证据】
（1）在水平木板上铺上表面最粗糙的毛巾，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在阻力较大的毛巾表面上滑行的距离。
（2）在水平木板上铺上表面较粗糙的棉布，让小车从斜面上同一位置由静止滑下，观察小车在阻力较小的棉布表面上滑行的距离。
（3）让小车从斜面上同一位置由静止滑下，观察小车在更光滑的木板表面上滑行的距离。
（4）实验记录表
表面 材料 阻力 大小 小车运动 距离 小车速度 减小情况
毛巾 大 最短 比较快
棉布 中 比较长 比较慢
木板 小 最长 最慢
【实验分析】
对物体运动的阻碍程度反映物体所受阻力的大小。小车在不同材料的平面上最终停下来的原因是因为受到 的作用。小车受到的阻力越小，滑行的距离越大，速度减小得越 。
对上述结论进一步推理可得：如果运动的物体受到的阻力为零，速度就不会减小，物体将以恒定不变的 永远运动下去。由此可以说明伽利略的说法是 的，即物体的运动 力来维持。
【实验结论】运动物体受到的阻力越小，速度减小得越慢，运动得越远。若运动的物体不受阻力，物体的运动速度将不会减小，将保持做匀速直线运动。
【交流与讨论】
（1）实验方法
①控制变量法：控制小车从斜面上同一高度处由静止释放，目的是使小车到斜面底端时具有相同的 ；
②科学推理法：若小车不受阻力时，小车的速度将不会减小，将永远做 运动。
（2）对小车受力情况进行分析
小车在水平面上运动时，在竖直方向受重力和支持力，这两个力相互平衡，对物体的运动没有影响；在水平方向上受到阻力的作用，是非平衡力，所以做减速直线运动。
（3）选用小车而不选用木块的原因：在相同的条件下，小车受到的阻力较小，实验现象明显。
二、牛顿第一定律
1. 牛顿第一定律的建立过程
（1）伽利略结论：意大利物理学家伽利略通过斜面小球实验认识到运动物体受到的阻力越小，速度减小的越慢，运动时间越长，物体的运动不需要力来维持。他又进一步推论，若没有摩擦阻力，球将永远滚下去。
（2）笛卡尔观点：法国物理学家笛卡尔对伽利略的观点又进行了补充：运动的物体在不受外力的情况下，它将速度不变、方向不变的永远运动下去，即作 运动。
（3）英国著名物理学家牛顿在伽利略等科学家研究的基础上，对大量的实验事实进行了深入研究，总结出牛顿第一定律。
2. 牛顿第一定律
（1）内容：一切物体在没有受到力的作用时，总保持 状态或 状态。
（2）对牛顿第一定律的理解
①“一切物体”说明该定律对所有物体都是普遍适用的，没有特例，不论固体、液体，还是气体都适用。
②“没有受到力的作用”是指定律成立的条件。“没有受到力的作用”包含两层意思：一是该物体确实没有受到任何外力的作用，这是一种理想化的情况，实际上，不受任何外力作用的物体是不存在的；二是该物体所受力的合力为零，它的作用效果可以等效为不受任何外力作用时的作用效果。
③ “或”指两种状态必居其一，不能同时存在。也就是说，物体如果没有受到力的作用，原来静止的物体仍保持 状态，原来运动的物体将保持原来的速度大小和方向继续做 运动。
④牛顿第一定律不是实验定律，而是在大量经验事实的基础上，通过进一步的 概括出来的。由该定律得出的一切推论，都经受住了实践的检验，因此它已经成为公认的物理学基本定律之一。
⑤牛顿第一定律说明了力和运动的关系：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体 的原因，若不受力，则运动状态不改变；反之，如果物体的运动状态发生了改变，则物体一定受到了力的作用。
三、惯性
1. 探究惯性现象
（1）分析生活中一些与惯性有关的现象。
①当汽车急刹车时，人会向前倾。
分析：当汽车刹车时，人的脚部与车厢接触停止运动，但是人体的上部分仍要保持它原来的 状态，所以会向前倾（选填“运动”或“静止”）。
②如图所示，把一个鸡蛋放在硬纸板上，硬纸板放在杯口上。快速水平击打硬纸板时，发现硬纸板上的鸡蛋没有跟着纸板飞走，而是落入水杯中。
分析：硬纸板受到击打力的作用，由静止变为运动，纸片上的鸡蛋不受击打力作用，仍保持原来的 状态（选填“运动”或“静止”），在重力作用下落入杯中。
③运动员投篮时，当把篮球投出后，篮球继续向前飞。
分析：当把篮球投出后，篮球离开手时，仍要保持它原来的 状态（离开手时的速度），所以会继续向前飞（选填“运动”或“静止”）。
（2）探究归纳：物体不受力的作用时，会保持原来的静止状态或运动状态，这是物体固有的一种性质。
2. 惯性
（1）惯性的定义：一切物体都有保持原来 不变的性质，我们把这种性质叫做惯性。
（2）对惯性的理解
①惯性的普遍性：一切物体在任何情况下都具有惯性。
②惯性大小的决定因素：惯性的大小是由物体的 决定的，质量越大，惯性越大，而与物体的形状、运动状态、所处位置、受力情况等外界因素无关。
③惯性与牛顿第一定律的区别：惯性是物体本身的一种属性，而牛顿第一定律是物体不受力时遵循的运动定律。任何物体在任何情况下都具有惯性，牛顿第一定律只有物体不受力时才成立。
（3）区分惯性与力
项目 惯性 力
性质 不同 惯性是物体自身的性质，始终具有；与外界条件无关 力是物体对物体的作用，物体间有相互 时才会产生力
要素 不同 惯性只有大小，且大小只与质量有关，没有方向 力不仅有大小，还有方向和作用点
效果 不同 保持物体 不变 改变物体的____________.
表述 不同 应说“由于惯性”“具有惯性”，不能说成“惯性力”“受到惯性”“受到惯性作用”等 应说“受到力”“施加力”“在力的作用下”等
3. 利用惯性解释有关现象
（1）实例分析
①跑动中的人，脚被绊住，会向前倒。
分析：跑动中的人整个身体向前运动，当脚被绊住后停止运动，而上半身由于 ，仍要保持原来的 状态，继续向前运动，所以人向前摔倒。
②如图所示，拨动簧片，把小球与支座之间的金属片弹出时，小球并没有随金属片飞出。
分析：静止的小球没有受到击打力的作用。有保持原有 状态的性质，所以没有随金属片飞出，而是落入支座上的凹槽中。
（2）解释惯性现象的步骤：
①首先确定研究对象是哪个物体；
②明确该物体原来所处的状态（运动还是静止）；
③该物体（或物体的某一部分）由于外力作用，运动状态发生怎样的改变；
④最后确定该物体（或物体的其他部分）由于惯性要保持原来的运动状态，会出现怎样的现象。
4. 惯性的利用实例
（1）跳远或跳高：跳远或跳高运动员快速助跑后，飞身一跃，利用自身的 ，在空中继续前进，以提高成绩。
（2）锤头变紧的方法：锤子的锤头变松了，人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上，这是因为锤柄突然停止时，锤头由于惯性会继续向 运动，这样锤头就会牢牢地套在锤柄上了。
（3）投铅球、篮球、标枪：运动员在投铅球、篮球、标枪时，尽量提高物体脱离手时的运动 ，当物体离开手之后由于具有惯性，将保持这个速度运动下去，所以物体离开手时的速度越大，运动的越 。
5. 惯性的危害和防止
惯性有时也会给人带来危害，为防止惯性带来的危害，人们采取了一些保护措施。例如交通事故的发生，多数是由于惯性造成的。所以乘坐交通工具时，司机和乘客要系 ；车辆行驶要限载限 ；车辆行驶要保持 ；汽车要安装安全气囊等。
考向01 探究阻力对物体运动的影响
【例题1】（2023·西藏·中考真题）在“探究阻力对物体运动的影响”实验中，实验装置如图所示。

（1）实验过程中，让同一小车从同一斜面、同一高度由静止滑下，其目的是使小车进入水平面时的 相同；
（2）让小车分别在毛巾、棉布、木板表面运动，最终小车静止时的位置如图所示，可观察到小车在 表面滑行的距离最远，由此可得出：小车受到的阻力越 ，速度减小越慢。进一步推理可得：如果小车运动时受到的阻力为零，速度就不会减小，小车将保持 运动状态；
（3）冰雪天气路面湿滑，阻力较小，结合该实验结论，开车时应 才能保证行驶安全（写出一个合理答案即可）。
方法技巧 1. 探究阻力对物体运动的影响，要掌握实验的现象及结论，知道在此基础上经过推理可得牛顿第一定律，解决此类问题一定要注意思考实验的意义，并能根据所学的其他物理知识分析本实验中相关的实验现象。 2. 注意本实验的模型特点： ①斜面坡度、斜面粗糙程度、小车质量、小车从斜面上下滑时的起始高度均相同； ②小车受到的阻力越小，速度减小得越慢； ③推理得出：小车不受阻力时，它将做匀速直线运动。
【训练1-1】（2024·山东枣庄·中考真题）在体育测试中，小明同学掷实心球的场景如图所示，图中a点是球刚离开手的位置，球从a点上升到最高点b后下落到地面c点，然后滚动到d点停止。下列说法正确的是（ ）
A．球从a点上升到b点，是因为球受到手的推力作用
B．球在b点的速度为零
C．若球在b点受到的力全部消失，则球做匀速直线运动
D．球从c点运动到d点停止，说明物体运动需要力来维持
【训练1-2】（2023·内蒙古兴安盟·中考真题）如图甲是探究“阻力对物体运动的影响”实验装置。下列与此实验有关的说法错误的是（　　）
A．实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是使小车到达水平面的速度大小相等
B．实验中改变木板表面的粗糙程度是为了改变运动的小车所受的阻力大小
C．根据实验现象及进一步推理，如果小车运动时不受阻力，它将做匀速直线运动
D．如图乙所示，小球从A点由静止释放摆动到右侧最高点C时，若小球所受的力全部消失，可判断小球将做匀速直线运动
考向02 牛顿第一定律及应用
【例题2】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， 同时假如所有力都消失， 则小球将 ， 其原理是 ；当小球从 B 点摆到 C 点，同时假如所有力都消失，此时小球将 。（选填“沿 CD 方向匀速运动”、“沿 CE 方向匀速运动”或“沿 CF 方向匀速运动”）
方法技巧 1. 判断物体的运动状态 当物体不受外力作用时：（1）动者恒动。即原来运动的物体在没有受到外力作用时，将保持匀速直线运动状态；（2）静者恒静。即原来静止的物体在没有受到外力作用时，将保持静止状态。考虑问题也应从这两方面来考虑,首先判断物体原来的运动状态，然后再根据牛频第一定律来解答。 2. 运动和力的关系 力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因。若物体运动状态改变，则一定受到外力。
【训练2-1】下列关于力和运动的说法，正确的是（　　）
A．重力的方向总是竖直向下的
B．牛顿第一定律是通过实验直接总结出来的
C．运动的物体具有惯性，静止的物体不具有惯性
D．物体不受力时不会一直运动，会慢慢停下来
【训练2-2】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，则小球将（ ）
A．在B点保持静止 B．沿BE方向运动 C．沿BC方向运动 D．沿BD方向运动
考向03 惯性、惯性现象与应用
【例题3】（2024·牡丹江·中考真题）下列运动场景中属于利用惯性的是（　　）
A．举重运动员用力将杠铃举起
B．田径运动员起跑时用力向后蹬地
C．标枪运动员投掷前向前助跑
D ．百米运动员到达终点后不能立刻停下来
方法技巧 1. 理解惯性 惯性是物体本身的一种属性，即物体保持原有运动状态不变的性质，其大小只和质量有关，与物体的运动状态以及是否受力都无关。另外，还需要注意惯性不是力，因而描述惯性时不能与“受到”、“作用”等词搭配使用，更不能说“惯性力”。 2. 解释生活中惯性的现象的步骤 （1）确定研究对象，明确研究对象是哪一个物体或物体的哪一部分； （2）确定被研究对象原来处于什么状态； （3）说明物体的运动状态要发生怎样的变化； （4）由于惯性，研究对象要保持原来的什么状态，结果会出现什么现象。 3. 惯性的利用与惯性危害的防止 惯性有时对我们有利，有时有害，需要具体情况具体分析，不能一概而论。
【训练3-1】（2024·吉林长春·中考真题）生活中防止惯性带来危害的实例是（ ）
A．系安全带 B．向前泼水 C．掷实心球 D．跳远助跑
【训练3-2】关于牛顿第一定律和惯性，下列说法正确的是（　　）
A．牛顿第一定律可以用实验直接验证
B．一切物体都具有惯性
C．牛顿第一定律说明物体的运动需要力来维持
D．小轿车行车时司乘人员系安全带是为了减小惯性
模块二 二力平衡
一、二力平衡的条件
1. 现象探究
（1）如图甲所示，悬挂的小球静止。受到的力有有重力G与 F拉。
（2）如图乙所示，水平桌面上静止的物体。受到的力有重力G与桌面的 F支。
甲 乙 丙 丁
（3）如图丙所示，匀速下落的跳伞运动员。运动员受到的力有重力G与空气的 F阻。
（4）如图丁所示，小车在推力作用下沿水平面向右做匀速直线运动。在竖直方向上受到的力有：汽车的重力G、地面的 N；在水平方向上受到的力有：牵引力F、空气与地面的 f。
探究归纳：牛顿第一定律是在理想状况下成立的，而在现实中，当一个物体受几个力作用，当作用效果相互抵消时，也能保持静止或匀速直线运动状态，即 不变。
2. 平衡力与平衡状态
（1）物体受到几个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这几个力相互平衡，物体处于 状态。
（2）二力平衡：当物体受到两个力的作用时，如果物体保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这两个力相互平衡，简称 平衡。
3. 实验探究：二力平衡的条件
【提出问题】二力平衡时，二力的大小、方向、作用点应该有什么关系 它们在一条直线上吗
【实验设计】如下图，将小车放在光滑的水平桌面上，使小车在水平方向上受两个力的作用。采用控制变量法进行探究，分别改变这两个力的大小（通过改变砝码的质量）、方向、是否共线（通过扭转小车实现）和是否同体（通过分别拉2辆小车实现），由静止释放小车，观察小车在什么条件下会保持静止状态。
【实验器材】木板、小车、砝码多个、细线、定滑轮、弹簧测力计、等质量小盘2个。
【进行实验并收集数据】
（1）如实验装置图甲所示，将小车放在光滑的水平桌面上，安装好实验装置。在两边的托盘里分别放上质量不相等的砝码，观察小车的运动情况。
（2）在两边的托盘里放上质量相等的砝码，观察小车的运动情况。
（3）将连接小车右侧托盘的细线挂于小车左侧挂钩处，使二力的方向同时向左，观察小车的运动情况（乙图）。
（4）控制二力的大小不变，方向相反，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，观察小车的运动情况（丙图）。
（5）控制二力的大小不变，方向相反，保持二力在同一直线上，用细线把两个小车的挂钩连在一起，用剪刀把细线剪断，观察小车的运动情况（丁图）。
（6）实验记录
序号 力的 大小 力的 方向 是否在同一直线上 是否作用在同一物体上 小车是否平衡
1 不相等 相反 是 是 否
2 相等 相反 是 是 是
3 相等 相同 是 是 否
4 相等 相反 不是 是 否
5 相等 相反 是 不是 否
【分析与论证】
（1）比较表中实验序号1与2可知，要使小车保持静止，必须使两托盘中砝码的质量相等，说明二力平衡的条件之一是两个力的大小 。
（2）比较表中实验序号2与3可知，当二力方向相反时，小车静止；当二力均向左拉，即方向相同时，小车的运动状态改变，说明二力平衡的条件之一是两个力方向 。
（3）比较表中实验序号2与4可知，当把小车扭转一个角度，使二力不在同一条直线上时，小车运动状态发生了改变。而小车重新恢复到原来的静止状态时，二力在同一条直线上，说明二力平衡的条件之一是两个力作用在 上。
（4）比较表中实验序号2与5可知，当二力作用在同一物体上时，小车静止；当二力作用在不同物体上时，小车的运动状态改变，说明二力平衡的条件之一是两个力作用在 上。
【实验结论】二力平衡的条件
作用在 物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在 上，这两个力就彼此平衡。 记忆口诀：“同体、等大、反向、共线”。
【交流与评估】
（1）本实验中选用了小车而不选用木块，是为了减小 给实验带来的误差。
（2）本实验设计的优点是：可以不考虑物体的重力对实验的影响。
（3）实验中，桌面必须水平，否则小车的重力会影响实验。
（4）实验中，如果两侧的砝码个数不相等但小车仍然处于静止状态，则原因是小车受到桌面的 力比较大。
（5）方案二：用小卡片探究二力平衡的条件
①该方案以小卡片为研究对象，钩码通过定滑轮对卡片施加力的作用。
②当两线端所挂钩码质量相等时，小卡片静止；当两线端所挂钩码质量不等时，小卡片运动；把小卡片转过一个角度，松手时，小卡片转动；用剪刀把小卡片从中间剪开，松手时，小卡片运动。
③本方案选用硬纸片的原因是减小 对实验的影响，但还受重力，因此对实验结论也有影响。
二、二力平衡条件的应用
1. 确定力的大小和判断力的方向
物体在两个力的作用下处于平衡状态，已知一个力的大小和方向，我们可以根据二力平衡条件求另一个力的 和 。
甲 乙 丙
（1）分析静止在水平面上的物体的受力情况：如图甲所示，因物体静止，所以物体所受的重力G与地面对它的支持力F支是一对 力，则此二力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，支持力的大小等于重力的大小F=G支，支持力的方向 。
（2）用弹簧测力计测量物体所受重力的原理：如图乙所示，因为物体静止，所以物体所受的重力G与弹簧测力计对它的拉力F是一对 力，则此二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，所以物体重力的大小等于 的大小G=F。
2. 判断物体的运动状态（平衡状态或非平衡状态）
如图丙所示，水平路面上向左运动的小车受到的力有：在竖直方向上受到的力有：重力G、地面支持力N，是一对平衡力。在水平方向上有汽车发动机的牵引力F和地面与空气的阻力f。
（1）若牵引力等于阻力F=f，则二力平衡，小车向左做 直线运动；
（2）若牵引力大于阻力F＞f，二力不平衡，小车向左做 直线运动；
（3）若牵引力小于阻力F＜f，二力不平衡，小车向左做 直线运动。（以上均选填“匀速”、“加速”或“减速”）
3. 找重心：利用二力平衡，可以找不规则物体的重心，例如前边学的用悬挂法找薄板的重心。
4. 运动和力的关系：物体受到平衡力的作用，运动状态 改变，即保持静止状态或匀速直线运动状态。物体受到非平衡力的作用，运动状态 改变，即运动的速度或方向发生改变（均选填“发生”或“不发生”）。
5. 区别“平衡力”和“相互的力”
（1）实例分析：如图甲所示，一本书静止在水平桌面上时，书所受重力G和桌面 是一对平衡力。如图乙所示，书对 和桌面对书的支持力FN是一对相互作用力。
甲 乙
（2）“平衡力”与“相互的力”的区别
一对平衡力 一对相互作用力
相同点 大小相等 大小相等
方向相反 方向相反
作用在同一直线上 作用在同一直线上
不同点 作用在 上 分别作用在 上
考向01 平衡力和平衡状态
【例题1】一辆汽车在圆形跑道上做快慢不变的运动，下列关于该汽车的说法正确的是（　）
A．运动状态不变，受力平衡
B．运动状态不变，受力不平衡
C．运动状态改变，受力平衡
D．运动状态改变，受力不平衡
方法技巧 1. 平衡力与平衡状态 （1）物体在平衡状态下，要么不受力，要么受平衡力。反过来，当物体不受力或受平衡力时，就总保持静止状态或匀速直线运动状态。 不受力或受平衡力 物体处于平衡状态 2. 巧记二力平衡的条件 “同体”——作用在同一个物体上；“等大”——两个力的大小相等；“反向”——两个力的方向相反；“共线”——两个力作用在同一条直线上。 3. 判断二力平衡的方法 可以根据物体的受力情况分析其运动状态，也可以根据物体的运动状态判断其受力情况。 （1）由受力情况判断：若两个力满足“同体、等大、反向、共线”,则二力平衡；反之，则不平衡。 （2）由运动情况判断：若物体保持静止或匀速直线运动状态，即物体处于平衡状态，则物体所受的二力平衡；若物体的运动状态发生改变，则物体受非平衡力。 4. 速度为0的“不平衡” 速度为0的物体不一定处于平衡状态。例如：被竖直向上抛向空中的物体到达最高点时速度为0，但因为此时它受到竖直向下的重力作用，受力不平衡，所以它并没有处于平衡状态。
【训练1-1】如图所示，将系在细线下的小球拉至A点释放，小球将在A、C两点之间往复摆动，下列分析中不正确的是（　　）
A．小球摆至A位置时，处于平衡状态
B．小球摆至A位置时，若一切外力消失，则小球将静止
C．小球摆至B位置时，若一切外力消失，小球将保持匀速直线运动
D．小球摆至C位置时，如果细线突然断裂，则小球将竖直下落
【训练1-2】重5N的物体除重力外，仅受到竖直向上大小为5N的拉力作用。物体的运动状态不可能的是（　　）
A． 勾速圆周运动 B．静止不动a
C． 竖直向上匀速直线运动 D． 斜向上匀速直线运动
考向02 探究二力平衡条件
【例题2】如图甲所示，这是小明“探究二力平衡条件”时的实验情景。
（1）如果物体只受两个力作用，且处于静止状态或 状态，说明这两个力是相互平衡的。
（2）小明将系于小卡片（不计自重）两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向 （选填“相同”或“相反”），并通过调整钩码个数来改变拉力大小。
（3）当小卡片平衡时，小明将小卡片扭转过一个角度，松手后小卡片 （选填“能”或“不能”）平衡，由此实验步骤可知只有作用在 的两个力才能平衡。
（4）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小明下一步操作是 。
（5）在探究同一问题时，小华将木块放在水平桌面上，设计了图乙所示的实验，同学们认为小明的实验装置优于小华，原因是 。
方法技巧 1. 实验中要注意控制变量法的应用，即每次只改变一个因素，而控制其他因素不变。 2. 为了便于实验，选择静止状态作为平衡状态展开实验。实验过程中应尽量减小阻力等因素对实验的影响，所以应选轻质纸板为研究对象，并确保滑轮转动灵活。
【训练2-1】在探究“二力平衡条件”的实验中，同学们设计了如图的实验装置，其中A为小车，B为木块，C为小卡片。
（1）同学们不断改进并先后设计了图甲、乙、丙所示三个方案，图丙的方案优于甲和乙，其主要原因是 ；
A．小卡片容易扭转
B．小卡片是比较容易获取的材料
C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D．减小摩擦力对实验结果的影响
（2）实验中应选择轻质小卡片，是因为轻质卡片的 可忽略不计；
（3）实验中通过改变钩码的 来改变拉力，从而探究二力平衡时力的大小关系；
（4）如图丁所示，当卡片平衡时，将其转过一个角度，松手后观察 （选填“释放瞬间”或“最终”）卡片能否平衡。这样做是为了说明二力平衡时两个力应作用在 上；
（5）某小组同学发现自己在利用图戊装置探究时，左右支架上的两个滑轮没有安装在相同的高度，该装置 （选题“能”或“不能”）探究二力平衡的条件；
（6）为了探究二力平衡的两个力是否作用在同一个物体上，操作方法是将小卡片 ，观察小卡片能否平衡。
【训练2-2】下列关于“探究二力平衡条件”实验的说法中，正确的是（　　）
①本实验的研究对象是两边所挂的钩码
②为了减小摩擦，应把小车放在尽量光滑的水平桌面上
③调整两边的托盘所放的钩码的数量，可以改变力的大小
④向左右两盘中放入相同质量的砝码，小车处于静止状态，此时小车只受到一对平衡力的作用
A．只有②③正确 B．只有②③④正确 C．只有①③④正确 D．①④正确
考向03 二力平衡的理解及应用
【例题3】（2024·四川巴中·中考真题）如图所示，某同学静止站立在水平地面上。下列说法正确的是（ ）
A．人对地面的压力与地面对人的支持力是一对平衡力
B．人受到的重力与地面对人的支持力是一对平衡力
C．人受到的重力与地面对人的支持力是一对相互作用力
D．人受到的重力与人对地面的压力是一对相互作用力
方法技巧 二力平衡的应用 要形成一种思维模式，只要物体处于静止状态或匀速直线运动状态，马上想到物体受平衡力；二力平衡时，若知道一个力的大小和方向，根据二力平衡的条件马上可以得出另一个力的大小和方向，所要求的力与已知力大小相等、方向相反。
【训练3-1】（2024·盐城·中考真题）下列情形中，松手后纸片还能保持平衡的是（　　）
A B C D
【训练3-2】小李用绳系住重力为20N的物体使其沿竖直方向缓慢地做匀速直线运动。若不计空气阻力，第一次拉着物体以速度v1匀速上升时，绳对物体的拉力为 N，第二次拉着此物体以速度v2匀速下降，若v1＜v2，则绳对物体的拉力 （选填“大于”或“小于”或“等于”）20N，第三次拉着此物体静止在空中时，绳对物体的拉力 （选填“大于”或“小于”或“等于”）20N。
【训练3-3】2022年2月15日，在北京冬奥会单板滑雪男子大跳台项目决赛上，中国选手苏翊鸣获得金牌。如图所示，当他静止站立在水平领奖台上时，下列分析正确的是 。
A．领奖台受到的重力和地面对领奖台的支持力是一对平衡力
B．谷爱凌受到的重力与领奖台对谷爱凌的支持力是相互作用力
C．谷爱凌对领奖台的压力与地面对领奖台的支持力是相互作用力
D．谷爱凌受到的重力与领奖台对谷爱凌的支持力是一对平衡力
理由： 。
模块三 摩擦力
一、摩擦力
1. 摩擦力
（1）现象探究：阻碍物体相对运动的力
实例 感知和原因
①手掌压在桌面上向前滑动 感觉桌面对手的前进有一种阻碍作用
②如图所示，在桌面上用力拉动牙刷 发现刷毛弯曲的方向与牙刷运动的方向相反，说明桌面对刷毛的运动有一种阻碍作用
③如图所示，草坪上滚动的足球 草坪上滚动的足球会慢慢停下来，说明草坪对足球的运动有一种阻碍作用
④如图所示，静止在斜面上的物体 物体能静止在斜面上没有下滑，说明斜面对物体的下滑有一种阻碍作用
（2）探究归纳：相互接触的两个物体，表面不光滑，在压力作用下，凹凸不平的部位就会相互啮合，当二者做相对运动时，啮合部位就会彼此阻碍，产生阻碍相对运动的力。
（3）摩擦力的概念
两个相互接触的物体，当它们有 运动（或有相对运动趋势）时，在接触面上会产生一种 物体相对运动（或相对运动趋势）的力，这种力叫做摩擦力。
2. 摩擦力的三要素
（1）作用点：摩擦力实际上是作用在整个接触面上的，但为了研究方便，一般情况下把摩擦力的作用等效到一个点上，可以把这个等效点取在接触面上，也可以取在物体的 上。
（2）方向：摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向 。
（3）大小：当物体做匀速直线运动或保持静止时，受到的摩擦力大小可利用 条件求解。
3. 滑动摩擦力
（1）定义：两个相互接触的物体，当它们相对 时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做滑动摩擦力。
（2）产生的原因：相互接触的两个物体表是凹凸不平的，在压力作用下这些凹凸不平的部位会相互啮合。当两个物体做相对滑动时，啮合部位就会产生阻碍相对运动的作用，产生滑动摩擦力。
（3）产生的四个条件
①两个物体相互接触；②两个物体相互 ；③两个物体发生相对 ；④两个接触面不光滑。四个条件缺一不可。
（4）方向：滑动摩擦力的方向是与物体间相对运动的方向 的。如图所示，人推箱子向右滑动时，箱子相对于地面向右运动时，受到的滑动摩擦力方向向 。
二、研究影响滑动摩擦力大小的因素
1. 测量滑动摩擦力
（1）原理： 。
（2）测量方法：如图所示，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做 运动，此时读出弹簧测力计的示数F，即为滑动摩擦力的大小。
（3）原理分析：由于木块在长木板上做匀速直线运动，在水平方向上木块受到的滑动摩擦力和弹簧测力计的拉力是一对 力。由二力平衡条件可知，木块受到的拉力和滑动摩擦力大小 ，所以读出弹簧测力计的示数，即为 的大小。
2. 研究影响滑动摩擦力大小的因素
【提出问题】滑动摩擦力的大小与什么因素有关
【猜想假设】在地面上推箱子前行时，箱子越重，推起来越费力，由此可猜想滑动摩擦力大小可能与接触面间的压力有关；地面越粗糙，推起来越费力，由此可猜想滑动摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度有关。
【实验设计】
（1）实验器材：弹簧测力计、带挂钩的长方体木块、木板3块（粗糙程度不同）、砝码等。
（2）实验方法：
①控制接触面的粗糙程度不变，通过加减砝码改变木块对木板的压力，探究滑动摩擦力与压力的关系。
②控制压力不变，改变木板的粗糙程度，探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
【进行实验与收集数据】
（1）如图甲所示，用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平长木板滑动，读出弹簧测力计的示数，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力；
（2）如图乙所示，在木块上放上砝码，用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平长木板滑动，读出弹簧测力计的示数，测出此时滑动摩擦力；
（3）如图丙所示，换用材料相同但表面粗糙的长木板，保持放在木块上的砝码不变，用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平长木板滑动，读出弹簧测力计的示数，测出此时的滑动摩擦力大小。
（4）实验数据表
次数 压力大小程度 接触面粗糙程度 摩擦力（N）
1 小 光滑 2
2 大 光滑 3
3 大 粗糙 4
【分析论证】
（1）在1与2次实验中，接触面的粗糙程度不变，改变压力，可得出结论：接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。
（2）在2与3次实验中，压力不变，接触面的粗糙程度不同，可得出结论：在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（3）实验结论
滑动摩擦力的大小与 和接触面的 有关。接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
【交流与评估】
（1）实验中的探究方法
①控制变量法：探究滑动摩擦力的大小与压力的关系时，控制接触面的粗糙程度不变，改变物块对接触面的压力。探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系时，控制压力不变，改变接触面的粗糙程度。
②转换法：通过读取弹簧测力计的示数来 测量滑动摩擦力的大小。
（2）实验中要水平拉动木块做 运动，才能保证滑动摩擦力的大小等于拉力大小。
（3）实验方案的改进
实验中很难控制水平匀速拉动弹簧测力计，所以会导致弹簧测力计的示数不稳定。因此，将实验方案改进如下：把木块位于长木板上，用弹簧测力计拉住木块的一端，弹簧测力计的另一端固定。
改进后，水平向左拉动长木板，当木块保持静止时，木块处于平衡状态，此时无论长木板是否做匀速直线运动，都可以保证拉力的大小始终等于 的大小。
【实验拓展】
（1）探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系
①把木块平放在木板上，用弹簧测力计拉木块匀速运动，读出拉力F1；
②把木块侧放在木板上，用弹簧测力计拉木块匀速运动，读出拉力F2。
③比较F1和F2的大小发现相等，故可得出结论：
在接触面粗糙程度和压力大小相同时，滑动摩擦力的大小与接触面积的大小 （选填“有关”或“无关”）。
（2）探究滑动摩擦力的大小与物体运动速度的关系
①把木块与砝码放在木板上面，以比较小的速度拉动木块做匀速直线运动，读出这时的拉力F1。
②保持压力、粗糙程度都相同，以比较大的速度拉动木块做匀速直线运动，读出这时的拉力F2。
③比较F1和F2的大小发现相等，故可得出结论：
在接触面粗糙程度和压力大小相同时，滑动摩擦力的大小与运动速度的大小 （选填“有关”或“无关”）。
三、静摩擦与滚动摩擦
1. 静摩擦力
（1）概念：当两个物体具有相对 时，在接触面上产生阻碍物体间发生相对运动的力，叫做静摩擦力。
（2）静摩擦力现象：例如手握杯子，杯子由于受到重力，杯子相对于手有往下掉的趋势，但是没有掉下来，是因为手对杯子有一个向 的静摩擦力。
（3）静摩擦力的方向
人走路时，脚（鞋底）向后蹬地面，相对于地面有向 的运动趋势，地面会对脚有一个向 的静摩擦力f，人靠这个静摩擦力前进（均选填“后”或“前”）。
静摩擦力的方向与物体间相对 的方向相反。
（4）静摩擦力的大小
①根据二力平衡条件可求静摩擦力的大小。例如，手握瓶子处于静止状态，瓶子受到重力G和静摩擦力f 的作用，该二力是一对 力，所以大小相等：f=G。
②水平推物体时，静摩擦力存在一个最大值，称为最大静摩擦力，它等于使物体刚要运动时所需要的最小外力；根据二力平衡条件可求静摩擦力的大小。例如，人推箱子没有推动，箱子在水平方向上受到推力F和静摩擦力f 的作用，该二力是一对 力，所以大小相等：f=F。
2. 滚动摩擦力
（1）概念：一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力叫作滚动摩擦力。
（2）产生原因：物体滚动时，由于两物体在接触部分受压发生形变而产生的对滚动的阻碍作用。
（3）生活中的滚动摩擦
旱冰鞋 拉杆箱轮子 圆珠笔尖的滚珠
（4）滚动摩擦小于滑动摩擦：如图所示，木块在木板上滑动时，弹簧测力计示数比较大。在木块下面垫上铅笔时，再拉动木块，弹簧测力计示数变小。由此说明滚动摩擦 滑动摩擦。
四、摩擦的利用与防止
1. 有益摩擦和有害摩擦
（1）摩擦有时是有益的。如用手拿物体时，手与物体间的摩擦；人行走时，鞋底与地面间的摩擦；刹车时，刹车装置的摩擦以及车轮与地面间的摩擦等。
（2）摩擦有时是有害的。如机器运转时各部件之间的摩擦会使机器磨损，进而使机器丧失原有的精度和功能等。
2. 增大或减小摩擦的方法
类别 方法 应用举例
增大有 益摩擦 增大接触面间的压力 打开瓶盖时用力、自行车刹车时用力捏车闸、用橡皮擦去错误的字时要用力
增大接触面的粗糙程度 要上杠的运动员手上擦镁粉、鞋底凹凸不平的花纹、在结冰的路面车轮缠绕铁链
变滚动摩擦为滑动摩擦 汽车紧急刹车时，车轮在路面滑动，把滚动变为滑动
减小有 害摩擦 减小接触面的压力 推比较重的木箱时，把物品拿出一部分，减小压力，摩擦力也变小
减小接触面的粗糙程度 冰壶比赛中用冰壶刷擦冰
变滑动摩擦为滚动摩擦 轮滑鞋、圆珠笔尖的滚珠
使接触面分离 给机械部件加润滑油，气垫船、磁悬浮列车
考向01 摩擦力的概念
【例题1】如图所示，A、B两个物体叠放在水平面上，同时有F=2N的两个水平力分别作用于A、B两物体上，使A、B两物体处于静止状态，则：A与B之间的摩擦力为 N，地面对B的摩擦力为 N。

方法技巧 综合认识摩擦力 1. 摩擦力是接触力，必须相互接触才能产生。压力是摩擦力存在的前提，有摩擦力必定有压力，有压力未必有摩擦力。产生摩擦力必须同时满足三个条件：（1）接触面粗糙；（2）接触并相互挤压；（3）发生相对运动或有相对运动趋势。 2. 摩擦有时有利，有时有害，需要具体情况具体分析，不能一概而论。 3. 静摩擦力的理解 （1）静摩擦力的大小和方向：静摩擦力总是与引起相对运动趋势的外力大小相等、方向相反，故静摩擦力会随着外力的变化而变化，不是定值。 （2）注意语言描述：例如，“推物体但没有推动”，往往错误理解为：“没推动”就是推力太小，小于物体所受静摩擦力；“没推动”就是物体不受摩擦力。 正确的理解是：①“没推动”→“物体静止”→“物体受力平衡”，即推力大小等于摩擦力；②“没推动”，物体只是没有相对运动，但存在相对运动趋势，此时有静摩擦力。
【训练1-1】高铁已成为人们方便快捷的出行方式，如图是在高铁站安检时传送带运行的示意图，某乘客把一行李箱放在水平传送带上，行李箱在传送摩擦力带上经历加速、匀速的运动过程，在行李箱加速运动过程 摩擦力的作用；在匀速运动过程 摩擦力的作用（以上两空填“受到”或“不受”）；若传送带突然停止，行李箱将会向前做减速运动，在行李箱停下来之前，所受摩擦力 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
【训练1-2】（2024·江苏镇江·中考真题）如图所示，小明在测量滑动摩擦力时，将物块A置于水平木板上，用弹簧测力计水平向右拉A，使其始终做匀速直线运动。经过区域1和区域2时，弹簧测力计的示数分别为1.2N和1.8N。两区域示数不同的原因是（ ）
A．在区域1中A对木板的压力更大
B．在区域2中A对木板的压力更大
C．木板上区域1的粗糙程度更大
D．木板上区域2的粗糙程度更大
【训练1-3】如图所示，用大小为F的力将一长方体物块压在竖直墙面上保持静止，物块受到的摩擦力为f1；减小压力，使物块沿竖直墙面匀速下滑，物块受到的摩擦力为f2，关于f1和f2的大小和方向说法正确的是（　　）
A．f1>f2，两个摩擦力的方向都竖直向上
B．f1=f2，两个摩擦力的方向都竖直向上
C．f1=f2，f1竖直向下，f2竖直向上
D．f1>f2，f1竖直向下，f2竖直向上
考向02 探究影响滑动摩擦力大小的因素
【例题2】（2024·大庆·中考真题）如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置。
（1）如图甲、乙、丙所示三种情况下，木板和毛巾保持不动，物块在弹簧测力计拉力作用下均做匀速直线运动。则物块所受滑动摩擦力的大小 （填“大于”“等于”或“小于”）弹簧测力计的示数；
（2）比较甲、乙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与 的关系；比较乙、丙实验是为了研究滑动摩擦力大小与 的关系（均选填“压力”或“接触面的粗糙程度”）；
（3）小萌同学对实验装置进行改进，如图丁所示，用力拉动长木板向左运动，物块保持静止时弹簧测力计的示数 （填“大于”“等于”或“小于”）物块所受滑动摩擦力的大小。改进后的实验中小萌同学 （填“需要”或“不需要”）匀速拉动长木板。
方法技巧 控制变量法和转换法 1. 控制变量法：摩擦力的大小受到多个因素影响，在探究摩擦力与压力的关系时，要保证接触面的粗糙程度不变，在探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系时，要保证压力不变。 2. 转换法：弹簧测力计显示的其实是测力计的拉力的数值，而在匀速运动的情况下，拉力与物体受到的摩擦力大小相等，因此，可以用弹簧测力计来测量物体所受到的摩擦力的大小。实验时要保证木块做匀速直线运动，由于实验采用了转换法，只有木块在做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数才与木块受到的摩擦力大小相等，所以实验时一定要保证这点，否则会增大误差甚至造成错误。
【训练2-1】小芳同学用图示装置研究滑动摩擦力，用力F水平向右匀速拉动长木板的过程中，木块保持静止不动。下列说法正确的是（　　）
A．木块所受摩擦力方向水平向左
B．地面对长木板的摩擦力与力F是平衡力
C．力F增大时，木块所受滑动摩擦力大小不变
D．若弹簧测力计示数为5N，则力F大小也为5N
【训练2-2】（2024·北京·中考真题）在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，某同学在水平桌面上完成了如图所示的实验。
（1）该同学用弹簧测力计水平拉动木块。应使木块沿水平桌面做 直线运动，才能用弹簧测力计的示数表示木块所受滑动摩擦力的大小；
（2）甲、乙所示的两次实验探究的问题是：滑动摩擦力大小与 是否有关。
考向03 摩擦的利用与防止
【例题3】（2024·四川巴中·中考真题）自行车是人类的一项伟大发明。与自行车有关的物理知识，下列说法错误的是（ ）
A．手柄上有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
B．刹车时，是通过增大刹车皮与钢圈之间的压力来增大摩擦
C．轴承上加润滑油是为了消除摩擦
D．用滚动轴承是为了减小摩擦
方法技巧 摩擦力有其有利的方面，但也有不利的方面，回答此类问题应从影响摩擦力大小的因素方面考虑。 1. 减小摩擦的方法：（1）减小压力；（2）减小粗糙程度；（3）变滑动为滚动；（4）使接触面分离。 2. 增大摩擦的方法：（1）增大压力；（2）增大粗糙程度；（3）变滚动为滑动。
【训练3-1】（2024·山东青岛·中考真题）小明观看亚运会比赛时，看到以下场景，其中属于减小摩擦的是（　　）
A．滑板运动员的滑板装有轮子 B．自行车运动员刹车时用力捏闸
C．体操运动员在手上涂防滑粉 D．长跑运动员鞋底有粗糙的花纹
【训练3-2】（2023·湖南怀化·中考真题）生活中有的摩擦是有用的，有的摩擦是有害的，下列情况属于减小摩擦的是（　　）

A．甲图：自行车刹车时用力捏车闸
B．乙图：体操运动员上器械前，手上要涂防滑粉
C．丙图：在冰壶运动中，运动员不断擦拭冰面
D．丁图：矿泉水瓶瓶盖上刻有竖条纹
二、易混易错分析
【辨析】
错误说法 解释
静止的物体没有惯性， 运动的物体具有惯性 惯性是物体的一种属性， 一切物体在任何状态下都具有惯性
物体运动时的惯性比静止时的惯性大，物体的速度越大，惯性越大 惯性的大小只与质量有关， 质量大的物体惯性大
一切物体都受到惯性的作用 不能说成“受到惯性”，可以说“具有惯性”“由于惯性”“利用惯性”
【例题1-1】下列关于惯性的说法，正确的是（　　）
A．高速飞行的子弹射入木块后静止，它的惯性就消失了
B．乘车系安全带是利用惯性
C．推出去的铅球能在空中飞行，是因为铅球受到惯性的作用
D．歼击机投入战斗前要抛掉副油箱是为了减小惯性，增加歼击机的战斗灵活性
【例题1-2】如图所示，在一辆表面光滑且足够长的小车上，有质量为m1和m2的两个小球（m1>m2）随车一起匀速直线运动，当车突然停止时，若不考虑其他阻力，则两个小球 相碰（选填“一定”、“一定不”或“不一定”）。
【辨析】 一对平衡力 一对相互作用力
概念 静止在桌面上的物体所受的重力G与桌面对物体的支持力F支是一对平衡力 桌面上的物体对桌面的压力F压与桌面对物体的支持力F支是一对相互作用力
相同点 大小相等、方向相反、作用在同一直线上
不同点 作用在同一物体上 作用在两个物体上
不一定是同性质的力 一定是同性质的力
一个力不一定随另一个力的变化而变化 一个力随另一个力的变化而变化
【例题2】（2024·上海·中考真题）物理王坐电梯回家时，电梯匀速上升。若他对电梯的压为F1，电梯对他的支持力为F2，他受到的重力为G，则下列判断中正确的是（　　）
A．F1>G B．F2>G
C．F1和F2是平衡力 D．F2和G是平衡力
【例题2-1】如图所示的雪橇是雪地常见的交通工具，若狗拉动雪橇匀速爬坡时，此时狗拉雪橇的力 （填“大于”、“小于”或“等于”）雪橇拉狗的力，这两个力是一对 （填“平衡力”或“相互作用力”）；狗拉雪橇的力 （填“大于”、“小于”或“等于”）雪橇受到的摩擦力。

【辨析】 1. 产生摩擦力的条件：有接触、挤压、粗糙、相对运动或相对运动趋势，四个条件缺一不可。 2. 摩擦力的方向与相对运动（趋势）方向相反，与物体运动方向无关。例如：人走路时，鞋底与地面间的摩擦在帮助人前行，摩擦力的方向与人运动的方向相同。
【例题3】如图所示，物体甲、乙叠放在水平地面上，在5N的水平拉力F的作用下一起向右做匀速直线运动，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）
A．甲受到的摩擦力大小为5N B．甲受到的摩擦力方向水平向右
C．乙受到的摩擦力大小为5N D．乙受到的摩擦力方向水平向右
【辨析】牢记影响摩擦力大小的因素 1. 误认为接触面积越小，滑动摩擦力越大；误认为运动速度越快，滑动摩擦力越大。 2. 这里需要牢记影响滑动摩擦力大小的因素只有压力和接触面的粗糙程度。
【例题4】为了探究滑动摩擦力大小与什么因素有关，小钟设计了如图所示的实验（实验所用棉布比木板表面粗糙）。
（1）比较甲、乙两次实验，是为了探究滑动摩擦力大小与 是否有关；这种研究问题的方法叫 ；
（2）比较甲、丁两次实验，发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丁实验中弹簧测力计的示数，小钟由此得出结论：滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论是 （选填“正确”或“错误”）的，理由是 ；
（3）在前四次实验中，物块A受到的滑动摩擦力最小的是 （选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）。
三、中考热点扫描
考点突破: 力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，二者关系：
受力情况 合力方向与运动方向 物体所处的状态
不受力 合力为零 物体处于平衡状态（保持静止 或匀速直线运动状态）
受平衡力
受非平衡力 在同一直线上 相同 速度增大，做直线运动
相反 速度减小，做直线运动
不在同一直线上 运动方向改变，做曲线运动
【例题1】王亚平在“天宫一号”中进行太空授课时：
（1）聂海胜表演悬空打坐，王亚平用手推他一下，他便向后退去，这说明力可以改变物体的 ；
（2）“天宫一号”飞船绕地球匀速圆周运动一圈大概需要1.5小时，运行过程中，飞船受到的力
（选填“是”、“不是”）平衡力；
（3）飞船在太空中并没有发动机推着它，却能向前运行，是因为飞船具有 。
考点突破: 1. 理解惯性 惯性是物体保持原来的运动状态不变的性质。一切物体在任何情况下都具有惯性。惯性是物体本身固有的一种属性，“惯性消失”、“产生惯性”、“惯性作用”等说法都是错误的。 2. 解题方法 首先确定研究对象，分析该物体所处的运动状态，其次确定受力物体，判断运动状态改变的物体，最后确定什么物体（或物体的哪一部分）由于惯性保持原来的运动状态不变，什么物体（或物体的哪一部分）由于受力改变了原来的运动状态，最终结果是什么。
【例题2】如图所示，一密闭的玻璃管放在平板车上，玻璃管中装有水，管中留有一个小气泡．如图甲所示，当车向右启动时，气泡向 运动；如图乙所示，当向右做匀速直线运动的车碰到障碍物时，气泡向 运动。就水和气泡运动状态的变化情况进行分析，产生这种现象的根本原因是 。
考点突破: 1. 二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上。根据二力平衡的条件，可以由一个力的大小求出另一个力的大小。 2. 物体运动和平衡力的关系 （1）如果物体只受到一对平衡力的作用，它的运动状态可能是：静止状态或匀速直线运动状态； （2）如果物体受外力作用处于静止状态或匀速直线运动状态，则该物体受力平衡。 3. 一对平衡力和相互作用力的对比
项目 相互作用力 平衡力
大小 相等 相等
方向 相反且在同一直线上 相反且在同一直线上
作用点 分別作用在两个物体上 分別作用在同一个物体上
力的性质 一定相同 可以相同
力的作用效果 一对相互作用力分别作用在不同 物体上，一般产生不同的效果 两个力共同作用在同一物体上， 使物体保持平衡
示意图
【例题3】（1）物体间力的作用是相互的。实验表明，两个物体间的相互作用力总是大小相等，方向相反。如图甲所示，一个物体静止放在水平桌面上。
甲 乙
①画出物体所受各力的示意图。
②下面是“物体对桌面的压力与物体受到的重力大小相等”的推证过程，请将内容补充完整．
由于物体静止（即处于平衡状态），所以物体受到的 和 是一对平衡力，大小 ；由于桌面对物体的支持力和 是一对相互作用力，所以二力大小相等；因此物体对桌面的压力和物体受到的重力大小相等．
（2）如图乙所示的装置，将小卡片扭转一个角度后释放，观察它的运动状态，这样操作的目的是为了探究两个平衡的力是否作用在 。
考点突破 1. 探究阻力对物体运动的影响 （1）实验方法：科学推理法和控制变量法。 （2）实验中，使小车从同一斜面的同一高度滑下是保证小车到达斜面底端的速度相同；水平面铺上粗糙程度不同的物体，目的是使小车在水平面上运动时，受到的阻力大小不同。 （3）结论：水平面越光滑，小车运动得越远，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。 （4）推理：如果表面绝对光滑，物体受到的阻力为零，则物体的速度不会减小，将以恒定的速度永远运动下去。 2. 探究二力平衡的条件 （1）实验方法：控制变量法。 （2）器材的选择：选择小车而不选择木块的原因是减小摩擦力对实验造成的影响；有些实验中选择轻质小卡片作为研究对象的目的，一是可忽略重力和摩擦力的影响，二是可剪开小卡片，探究两个力是否作用在同一个物体上；定滑轮的作用是改变力的方向。 （3）平衡状态的选择：选择使小车处于静止状态来研究是因为比较便于操作，而匀速直线运动状态不好控制。 （4）实验结论：作用在同一个物体的两个力，如果大小相等、方向相反，并且作用在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。 3. 探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关 （1）实验方法：控制变量法和转换法。 （2）测量滑动摩擦力的原理：二力平衡。 （3）实验时要水平匀速拉动物体，此时弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小。 （4）利用控制变量法分析实验数据和总结实验结论。 （5）实验结论：滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力和接触面的粗糙程度有关，压力越大，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 （6）实验评估及改进：上述实验不足之处是实验中很难控制物体做匀速直线运动；弹簧测力计在运动中读数，导致读数不稳定和不准确。改进措施：如图所示，拉动物体下面的木板，木板无论是否做勾速直线运动，物体都处于静止状态，弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小，弹簧测力计固定，便于准确读出示数。
【例题4-1】两千多年前，亚里士多德认为：力是维持物体运动的原因。下面我们就通过实验和科学家的研究历程来判断这个观点是否正确。
（1）使小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在毛巾表面上移动的距离。再分别换用棉布和木板表面进行两次实验，实验现象如图所示。
①每次都使小车从斜面顶端由静止滑下，目的是使小车每次到达水平面时 相同；
②根据实验现象可以得出：小车受到的阻力越小，运动的距离 。
（2）十六世纪末，伽利略已通过类似实验和推理得出结论：如果运动的物体没有阻力的影响，它将在水平面上一直运动下去。因此，物体运动 （选填“需要”或“不需要”）力来维持。如图是伽利略的实验和推理示意图，属于推理的是 （选填“甲”或“乙）；
（3）后来，笛卡尔进一步完善了伽利略的观点：如果运动的物体不受力的作用，它将以同一速度沿直线运动。十七世纪初，牛顿在他们研究的基础上，提出了“牛顿第一定律”，相对于“牛顿第一定律”，笛卡尔的观点有什么不足？
（4）上述实验及科学家研究成果给予我们的启示是 。（将正确说法前的字母填写在横线上）
A．科学定律都可以通过实验直接得出
B．科学推理是科学研究的方法之一
C．大多数人认同的观点就是正确的观点
D．普通人观点可以质疑，科学家观点不可以质疑
【例题4-2】同学们在观看冰壶比赛时，发现了如下两个现象：
现象一：运动员蹬冰脚的鞋底为橡胶制成，滑行脚的鞋底为塑料制成；
现象二：运动员蹬冰时要用力；
他们认为上述现象与摩擦力的知识有关，于是提出了“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的问题，并进行了如下探究。
【猜想与假设】根据同学们的发现，猜想滑动摩擦力的大小可能与 和 有关；
【设计并进行实验】用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板匀速滑动，测出木块受到的滑动摩擦力；进行了三次实验，如图所示：

【分析与论证】
（1）甲图中，木块受到的滑动摩擦力为 N；
（2）对比乙、丙两图，可得结论： ；
（3）许多情况下摩擦是有用的，人们常常设法增大它；请列举在冰壶运动中增大摩擦的措施，并利用实验结论进行解释。（至少写出一例） 。
参考答案
一、知识清单+方法清单
模块一 牛顿第一运动定律
一、阻力对物体运动的影响
1. 历史上的两种观点
（1）古希腊哲学家亚里士多德认为：如果要使一个物体持续运动，就必须对它施加力的作用；如果这个力撤掉，物体就会停止运动。即物体的运动需要力来维持（选填“需要”或“不需要”）。
（2）物理学家伽利略通过理想实验，运用逻辑推理，认为：物体的运动不需要力来维持，运动的物体之所以停下来，是因为受到了阻力的作用（选填“需要”或“不需要”）。
2. 实验探究：阻力对物体运动的影响
【设计实验】让小车从同一斜面上的同一高度由静止自由滑下，如图所示，改变水平面表面的粗糙程度，使其对小车运动的阻力不相同。第一次在水平面上铺毛巾，第二次铺棉布，第三次将棉布去掉，只剩下木板，比较小车每次在水平面上滑行的距离。
【实验器材】小车、长木板、斜面、棉布、毛巾、玻璃板、刻度尺等。
【进行实验与收集证据】
（1）在水平木板上铺上表面最粗糙的毛巾，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在阻力较大的毛巾表面上滑行的距离。
（2）在水平木板上铺上表面较粗糙的棉布，让小车从斜面上同一位置由静止滑下，观察小车在阻力较小的棉布表面上滑行的距离。
（3）让小车从斜面上同一位置由静止滑下，观察小车在更光滑的木板表面上滑行的距离。
（4）实验记录表
表面 材料 阻力 大小 小车运动 距离 小车速度 减小情况
毛巾 大 最短 比较快
棉布 中 比较长 比较慢
木板 小 最长 最慢
【实验分析】
对物体运动的阻碍程度反映物体所受阻力的大小。小车在不同材料的平面上最终停下来的原因是因为受到阻力的作用。小车受到的阻力越小，滑行的距离越大，速度减小得越慢。
对上述结论进一步推理可得：如果运动的物体受到的阻力为零，速度就不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。由此可以说明伽利略的说法是正确的，即物体的运动不需要力来维持。
【实验结论】运动物体受到的阻力越小，速度减小得越慢，运动得越远。若运动的物体不受阻力，物体的运动速度将不会减小，将保持做匀速直线运动。
【交流与讨论】
（1）实验方法
①控制变量法：控制小车从斜面上同一高度处由静止释放，目的是使小车到斜面底端时具有相同的初速度；
②科学推理法：若小车不受阻力时，小车的速度将不会减小，将永远做匀速直线运动。
（2）对小车受力情况进行分析
小车在水平面上运动时，在竖直方向受重力和支持力，这两个力相互平衡，对物体的运动没有影响；在水平方向上受到阻力的作用，是非平衡力，所以做减速直线运动。
（3）选用小车而不选用木块的原因：在相同的条件下，小车受到的阻力较小，实验现象明显。
二、牛顿第一定律
1. 牛顿第一定律的建立过程
（1）伽利略结论：意大利物理学家伽利略通过斜面小球实验认识到运动物体受到的阻力越小，速度减小的越慢，运动时间越长，物体的运动不需要力来维持。他又进一步推论，若没有摩擦阻力，球将永远滚下去。
（2）笛卡尔观点：法国物理学家笛卡尔对伽利略的观点又进行了补充：运动的物体在不受外力的情况下，它将速度不变、方向不变的永远运动下去，即作匀速直线运动。
（3）英国著名物理学家牛顿在伽利略等科学家研究的基础上，对大量的实验事实进行了深入研究，总结出牛顿第一定律。
2. 牛顿第一定律
（1）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）对牛顿第一定律的理解
①“一切物体”说明该定律对所有物体都是普遍适用的，没有特例，不论固体、液体，还是气体都适用。
②“没有受到力的作用”是指定律成立的条件。“没有受到力的作用”包含两层意思：一是该物体确实没有受到任何外力的作用，这是一种理想化的情况，实际上，不受任何外力作用的物体是不存在的；二是该物体所受力的合力为零，它的作用效果可以等效为不受任何外力作用时的作用效果。
③ “或”指两种状态必居其一，不能同时存在。也就是说，物体如果没有受到力的作用，原来静止的物体仍保持静止状态，原来运动的物体将保持原来的速度大小和方向继续做匀速直线运动。
④牛顿第一定律不是实验定律，而是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括出来的。由该定律得出的一切推论，都经受住了实践的检验，因此它已经成为公认的物理学基本定律之一。
⑤牛顿第一定律说明了力和运动的关系：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，若不受力，则运动状态不改变；反之，如果物体的运动状态发生了改变，则物体一定受到了力的作用。
三、惯性
1. 探究惯性现象
（1）分析生活中一些与惯性有关的现象。
①当汽车急刹车时，人会向前倾。
分析：当汽车刹车时，人的脚部与车厢接触停止运动，但是人体的上部分仍要保持它原来的运动状态，所以会向前倾（选填“运动”或“静止”）。
②如图所示，把一个鸡蛋放在硬纸板上，硬纸板放在杯口上。快速水平击打硬纸板时，发现硬纸板上的鸡蛋没有跟着纸板飞走，而是落入水杯中。
分析：硬纸板受到击打力的作用，由静止变为运动，纸片上的鸡蛋不受击打力作用，仍保持原来的静止状态（选填“运动”或“静止”），在重力作用下落入杯中。
③运动员投篮时，当把篮球投出后，篮球继续向前飞。
分析：当把篮球投出后，篮球离开手时，仍要保持它原来的运动状态（离开手时的速度），所以会继续向前飞（选填“运动”或“静止”）。
（2）探究归纳：物体不受力的作用时，会保持原来的静止状态或运动状态，这是物体固有的一种性质。
2. 惯性
（1）惯性的定义：一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，我们把这种性质叫做惯性。
（2）对惯性的理解
①惯性的普遍性：一切物体在任何情况下都具有惯性。
②惯性大小的决定因素：惯性的大小是由物体的质量决定的，质量越大，惯性越大，而与物体的形状、运动状态、所处位置、受力情况等外界因素无关。
③惯性与牛顿第一定律的区别：惯性是物体本身的一种属性，而牛顿第一定律是物体不受力时遵循的运动定律。任何物体在任何情况下都具有惯性，牛顿第一定律只有物体不受力时才成立。
（3）区分惯性与力
项目 惯性 力
性质 不同 惯性是物体自身的性质，始终具有；与外界条件无关 力是物体对物体的作用，物体间有相互作用时才会产生力
要素 不同 惯性只有大小，且大小只与质量有关，没有方向 力不仅有大小，还有方向和作用点
效果 不同 保持物体运动状态不变 改变物体的运动状态
表述 不同 应说“由于惯性”“具有惯性”，不能说成“惯性力”“受到惯性”“受到惯性作用”等 应说“受到力”“施加力”“在力的作用下”等
3. 利用惯性解释有关现象
（1）实例分析
①跑动中的人，脚被绊住，会向前倒。
分析：跑动中的人整个身体向前运动，当脚被绊住后停止运动，而上半身由于惯性，仍要保持原来的运动状态，继续向前运动，所以人向前摔倒。
②如图所示，拨动簧片，把小球与支座之间的金属片弹出时，小球并没有随金属片飞出。
分析：静止的小球没有受到击打力的作用。有保持原有静止状态的性质，所以没有随金属片飞出，而是落入支座上的凹槽中。
（2）解释惯性现象的步骤：
①首先确定研究对象是哪个物体；
②明确该物体原来所处的状态（运动还是静止）；
③该物体（或物体的某一部分）由于外力作用，运动状态发生怎样的改变；
④最后确定该物体（或物体的其他部分）由于惯性要保持原来的运动状态，会出现怎样的现象。
4. 惯性的利用实例
（1）跳远或跳高：跳远或跳高运动员快速助跑后，飞身一跃，利用自身的惯性，在空中继续前进，以提高成绩。
（2）锤头变紧的方法：锤子的锤头变松了，人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上，这是因为锤柄突然停止时，锤头由于惯性会继续向下运动，这样锤头就会牢牢地套在锤柄上了。
（3）投铅球、篮球、标枪：运动员在投铅球、篮球、标枪时，尽量提高物体脱离手时的运动速度，当物体离开手之后由于具有惯性，将保持这个速度运动下去，所以物体离开手时的速度越大，运动的越远。
5. 惯性的危害和防止
惯性有时也会给人带来危害，为防止惯性带来的危害，人们采取了一些保护措施。例如交通事故的发生，多数是由于惯性造成的。所以乘坐交通工具时，司机和乘客要系安全带；车辆行驶要限载限速；车辆行驶要保持距离；汽车要安装安全气囊等。
考向01 探究阻力对物体运动的影响
【例题1】（2023·西藏·中考真题）在“探究阻力对物体运动的影响”实验中，实验装置如图所示。

（1）实验过程中，让同一小车从同一斜面、同一高度由静止滑下，其目的是使小车进入水平面时的 相同；
（2）让小车分别在毛巾、棉布、木板表面运动，最终小车静止时的位置如图所示，可观察到小车在 表面滑行的距离最远，由此可得出：小车受到的阻力越 ，速度减小越慢。进一步推理可得：如果小车运动时受到的阻力为零，速度就不会减小，小车将保持 运动状态；
（3）冰雪天气路面湿滑，阻力较小，结合该实验结论，开车时应 才能保证行驶安全（写出一个合理答案即可）。
【答案】 速度 木板 小 匀速直线 减速慢行
【详解】（1）实验中，为了使小车到达水平面时速度相同，让小车在同一斜面上从同一高度由静止滑下。
（2）在不同材料的表面上，小车滑行的距离是不同的，在表面光滑的木板上滑行的距离最长，在最粗糙的毛巾上滑行的距离最短，可见小车在毛巾上运动受到的摩擦力最大，在木板上运动受到的摩擦力最小，以上实验表明：小车受到的阻力越小，速度减小的越慢，运动的距离越远；进一步推理可得：如果小车运动时受到的阻力为零，速度就不会减小，小车将保持匀速直线运动状态。
（3）雪天气路面湿滑，阻力较小，开车时应减速慢行才能保证行驶安全，否则刹车时汽车运动的距离较大，容易发生追尾事故。
方法技巧 1. 探究阻力对物体运动的影响，要掌握实验的现象及结论，知道在此基础上经过推理可得牛顿第一定律，解决此类问题一定要注意思考实验的意义，并能根据所学的其他物理知识分析本实验中相关的实验现象。 2. 注意本实验的模型特点： ①斜面坡度、斜面粗糙程度、小车质量、小车从斜面上下滑时的起始高度均相同； ②小车受到的阻力越小，速度减小得越慢； ③推理得出：小车不受阻力时，它将做匀速直线运动。
【训练1-1】（2024·山东枣庄·中考真题）在体育测试中，小明同学掷实心球的场景如图所示，图中a点是球刚离开手的位置，球从a点上升到最高点b后下落到地面c点，然后滚动到d点停止。下列说法正确的是（ ）
A．球从a点上升到b点，是因为球受到手的推力作用
B．球在b点的速度为零
C．若球在b点受到的力全部消失，则球做匀速直线运动
D．球从c点运动到d点停止，说明物体运动需要力来维持
【答案】C
【详解】A．实心球从a点上升到b点，是因为实心球具有惯性，离开手后，不可能再受到手的推力作用，故A错误；
B．由于实心球击出时具有水平方向上的速度，并且在水平方向不受外力，故水平速度不变，所以在最高点速度不为零，故B错误；
C．球运动b点时，还有水平向右运动的速度，若一切外力都消失，球会继续水平向右匀速直线运动，故C正确；
D．实心球最终到d点停止，是因为受到阻力的作用，说明力是改变物体运动状态的原因，物体运动不需要力来维持，故D错误。
故选C。
【训练1-2】（2023·内蒙古兴安盟·中考真题）如图甲是探究“阻力对物体运动的影响”实验装置。下列与此实验有关的说法错误的是（　　）
A．实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是使小车到达水平面的速度大小相等
B．实验中改变木板表面的粗糙程度是为了改变运动的小车所受的阻力大小
C．根据实验现象及进一步推理，如果小车运动时不受阻力，它将做匀速直线运动
D．如图乙所示，小球从A点由静止释放摆动到右侧最高点C时，若小球所受的力全部消失，可判断小球将做匀速直线运动
【答案】D
【详解】A．根据控制变量法可知，实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是使小车到达水平面的速度大小相等，故A正确，不符合题意；
B．接触面越粗糙，小车运动时受到的阻力越大，实验中改变木板表面的粗糙程度是为了改变运动的小车所受的阻力大小，故B正确，不符合题意；
C．根据实验现象可知，接触面粗糙程度越小，小车在水平面运动时受到的阻力越小，小车通过的距离越长，据此一步推理，如果小车运动时不受阻力，小车通过的距离无限远，即它将做匀速直线运动，故C正确，不符合题意；
D．如图乙所示，小球从A点由静止释放摆动到右侧最高点C时，小球处于静止状态，若小球所受的力全部消失，根据牛顿第一定律，可判断小球将静止，故D错误，符合题意。
故选D。
考向02 牛顿第一定律及应用
【例题2】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， 同时假如所有力都消失， 则小球将 ， 其原理是 ；当小球从 B 点摆到 C 点，同时假如所有力都消失，此时小球将 。（选填“沿 CD 方向匀速运动”、“沿 CE 方向匀速运动”或“沿 CF 方向匀速运动”）
【答案】 静止 牛顿第一定律 沿CD方向匀速运动
【详解】小球摆到B点，此时其速度为0，若所用外力都消失，据牛顿第一定律知，小球会保持原来的运动状态，所以会静止。
小球由B点摆到C点，其运动方向是沿C点的切线方向，若所有受力都消失，小球将沿CD方向做匀速直线运动。
方法技巧 1. 判断物体的运动状态 当物体不受外力作用时：（1）动者恒动。即原来运动的物体在没有受到外力作用时，将保持匀速直线运动状态；（2）静者恒静。即原来静止的物体在没有受到外力作用时，将保持静止状态。考虑问题也应从这两方面来考虑,首先判断物体原来的运动状态，然后再根据牛频第一定律来解答。 2. 运动和力的关系 力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因。若物体运动状态改变，则一定受到外力。
【训练2-1】下列关于力和运动的说法，正确的是（　　）
A．重力的方向总是竖直向下的
B．牛顿第一定律是通过实验直接总结出来的
C．运动的物体具有惯性，静止的物体不具有惯性
D．物体不受力时不会一直运动，会慢慢停下来
【答案】A
【详解】A．根据重力的知识可知，重力的方向总是竖直向下的，故A正确；
B．牛顿第一定律是在实验和基础上，通过科学推理得出的，不是通过实验直接总结出来的，故B错误；
C．一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性，故C错误；
D．由牛顿第一定律可知，运动的物体不受力时会一直保持匀速直线运动，故D错误。
故选A。
【训练2-2】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，则小球将（ ）
A．在B点保持静止 B．沿BE方向运动 C．沿BC方向运动 D．沿BD方向运动
【答案】B
【详解】由于小球被静止释放，不计摩擦，它可在A、B两点间来回摆动；当小球摆到B点时，小球速度恰好为零，此时若细线恰好断开，则小球只受重力作用而竖直下落，所以，将沿BE方向运动。
故选B。
考向03 惯性、惯性现象与应用
【例题3】（2024·牡丹江·中考真题）下列运动场景中属于利用惯性的是（　　）
A．举重运动员用力将杠铃举起
B．田径运动员起跑时用力向后蹬地
C．标枪运动员投掷前向前助跑
D ．百米运动员到达终点后不能立刻停下来
【答案】C
【详解】A．举重运动员用力将杠铃举起，是运动员对杠铃施加力的作用，由较低位置变为较高位置，这是力改变物体运动状态的表现，与惯性无关。故A不符合题意；
B．田径运动员起跑时用力向后蹬地，这是运动员对地面施加一个向后的力，由于力的作用是相互的，地面也会对运动员施加一个向前的反作用力，从而使运动员向前运动，与惯性无关。故B不符合题意；
C．标枪运动员投掷前向前助跑，是为了使标枪在出手时具有较大的速度，由于惯性，标枪会保持这个速度继续向前飞行，从而飞得更远，这是利用惯性来提高运动成绩的例子。故C符合题意；
D．百米运动员到达终点后不能立刻停下来，是因为运动员具有惯性，会保持原来的运动状态继续向前运动；但这种情况是惯性带来的危害（或说是不利影响），不是利用惯性。故D不符题意。
故选C。
方法技巧 1. 理解惯性 惯性是物体本身的一种属性，即物体保持原有运动状态不变的性质，其大小只和质量有关，与物体的运动状态以及是否受力都无关。另外，还需要注意惯性不是力，因而描述惯性时不能与“受到”、“作用”等词搭配使用，更不能说“惯性力”。 2. 解释生活中惯性的现象的步骤 （1）确定研究对象，明确研究对象是哪一个物体或物体的哪一部分； （2）确定被研究对象原来处于什么状态； （3）说明物体的运动状态要发生怎样的变化； （4）由于惯性，研究对象要保持原来的什么状态，结果会出现什么现象。 3. 惯性的利用与惯性危害的防止 惯性有时对我们有利，有时有害，需要具体情况具体分析，不能一概而论。
【训练3-1】（2024·吉林长春·中考真题）生活中防止惯性带来危害的实例是（ ）
A．系安全带 B．向前泼水 C．掷实心球 D．跳远助跑
【答案】A
【详解】A．系安全带，是防止汽车在刹车时惯性带来得危害，故A符合题意；
BCD．向前泼水、掷实心球和跳远助跑都是利用物体的惯性，故BCD不符合题意。故选A。
【训练3-2】关于牛顿第一定律和惯性，下列说法正确的是（　　）
A．牛顿第一定律可以用实验直接验证
B．一切物体都具有惯性
C．牛顿第一定律说明物体的运动需要力来维持
D．小轿车行车时司乘人员系安全带是为了减小惯性
【答案】B
【详解】A．牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论，不能直接通过实验得出，故A错误；
B．惯性是物体固有的属性，一切物体都具有惯性，故B正确；
C．由牛顿第一定律知，运动的物体如果不受力，将保持匀速直线运动，故物体的运动不需要力来维持，故C错误；
D．小轿车行车时司乘人员系安全带是为了减小惯性带来的危害，并不能减小惯性，因为惯性只与质量有关，而人的质量不变，故惯性不变，故D错误。
故选B。
模块二 二力平衡
一、二力平衡的条件
1. 现象探究
（1）如图甲所示，悬挂的小球静止。受到的力有有重力G与绳子的拉力F拉。
（2）如图乙所示，水平桌面上静止的物体。受到的力有重力G与桌面的支持力F支。
甲 乙 丙 丁
（3）如图丙所示，匀速下落的跳伞运动员。运动员受到的力有重力G与空气的阻力F阻。
（4）如图丁所示，小车在推力作用下沿水平面向右做匀速直线运动。在竖直方向上受到的力有：汽车的重力G、地面的支持力N；在水平方向上受到的力有：牵引力F、空气与地面的阻力f。
探究归纳：牛顿第一定律是在理想状况下成立的，而在现实中，当一个物体受几个力作用，当作用效果相互抵消时，也能保持静止或匀速直线运动状态，即运动状态不变。
2. 平衡力与平衡状态
（1）物体受到几个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这几个力相互平衡，物体处于平衡状态。
（2）二力平衡：当物体受到两个力的作用时，如果物体保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这两个力相互平衡，简称二力平衡。
3. 实验探究：二力平衡的条件
【提出问题】二力平衡时，二力的大小、方向、作用点应该有什么关系 它们在一条直线上吗
【实验设计】如下图，将小车放在光滑的水平桌面上，使小车在水平方向上受两个力的作用。采用控制变量法进行探究，分别改变这两个力的大小（通过改变砝码的质量）、方向、是否共线（通过扭转小车实现）和是否同体（通过分别拉2辆小车实现），由静止释放小车，观察小车在什么条件下会保持静止状态。
【实验器材】木板、小车、砝码多个、细线、定滑轮、弹簧测力计、等质量小盘2个。
【进行实验并收集数据】
（1）如实验装置图甲所示，将小车放在光滑的水平桌面上，安装好实验装置。在两边的托盘里分别放上质量不相等的砝码，观察小车的运动情况。
（2）在两边的托盘里放上质量相等的砝码，观察小车的运动情况。
（3）将连接小车右侧托盘的细线挂于小车左侧挂钩处，使二力的方向同时向左，观察小车的运动情况（乙图）。
（4）控制二力的大小不变，方向相反，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，观察小车的运动情况（丙图）。
（5）控制二力的大小不变，方向相反，保持二力在同一直线上，用细线把两个小车的挂钩连在一起，用剪刀把细线剪断，观察小车的运动情况（丁图）。
（6）实验记录
序号 力的 大小 力的 方向 是否在同一直线上 是否作用在同一物体上 小车是否平衡
1 不相等 相反 是 是 否
2 相等 相反 是 是 是
3 相等 相同 是 是 否
4 相等 相反 不是 是 否
5 相等 相反 是 不是 否
【分析与论证】
（1）比较表中实验序号1与2可知，要使小车保持静止，必须使两托盘中砝码的质量相等，说明二力平衡的条件之一是两个力的大小相等。
（2）比较表中实验序号2与3可知，当二力方向相反时，小车静止；当二力均向左拉，即方向相同时，小车的运动状态改变，说明二力平衡的条件之一是两个力方向相反。
（3）比较表中实验序号2与4可知，当把小车扭转一个角度，使二力不在同一条直线上时，小车运动状态发生了改变。而小车重新恢复到原来的静止状态时，二力在同一条直线上，说明二力平衡的条件之一是两个力作用在同一条直线上。
（4）比较表中实验序号2与5可知，当二力作用在同一物体上时，小车静止；当二力作用在不同物体上时，小车的运动状态改变，说明二力平衡的条件之一是两个力作用在同一物体上。
【实验结论】二力平衡的条件
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。 记忆口诀：“同体、等大、反向、共线”。
【交流与评估】
（1）本实验中选用了小车而不选用木块，是为了减小摩擦给实验带来的误差。
（2）本实验设计的优点是：可以不考虑物体的重力对实验的影响。
（3）实验中，桌面必须水平，否则小车的重力会影响实验。
（4）实验中，如果两侧的砝码个数不相等但小车仍然处于静止状态，则原因是小车受到桌面的静摩擦力比较大。
（5）方案二：用小卡片探究二力平衡的条件
①该方案以小卡片为研究对象，钩码通过定滑轮对卡片施加力的作用。
②当两线端所挂钩码质量相等时，小卡片静止；当两线端所挂钩码质量不等时，小卡片运动；把小卡片转过一个角度，松手时，小卡片转动；用剪刀把小卡片从中间剪开，松手时，小卡片运动。
③本方案选用硬纸片的原因是减小摩擦对实验的影响，但还受重力，因此对实验结论也有影响。
二、二力平衡条件的应用
1. 确定力的大小和判断力的方向
物体在两个力的作用下处于平衡状态，已知一个力的大小和方向，我们可以根据二力平衡条件求另一个力的大小和方向。
甲 乙 丙
（1）分析静止在水平面上的物体的受力情况：如图甲所示，因物体静止，所以物体所受的重力G与地面对它的支持力F支是一对平衡力，则此二力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，支持力的大小等于重力的大小F=G支，支持力的方向竖直向上。
（2）用弹簧测力计测量物体所受重力的原理：如图乙所示，因为物体静止，所以物体所受的重力G与弹簧测力计对它的拉力F是一对平衡力，则此二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，所以物体重力的大小等于拉力的大小G=F。
2. 判断物体的运动状态（平衡状态或非平衡状态）
如图丙所示，水平路面上向左运动的小车受到的力有：在竖直方向上受到的力有：重力G、地面支持力N，是一对平衡力。在水平方向上有汽车发动机的牵引力F和地面与空气的阻力f。
（1）若牵引力等于阻力F=f，则二力平衡，小车向左做匀速直线运动；
（2）若牵引力大于阻力F＞f，二力不平衡，小车向左做加速直线运动；
（3）若牵引力小于阻力F＜f，二力不平衡，小车向左做减速直线运动。（以上均选填“匀速”、“加速”或“减速”）
3. 找重心：利用二力平衡，可以找不规则物体的重心，例如前边学的用悬挂法找薄板的重心。
4. 运动和力的关系：物体受到平衡力的作用，运动状态不发生改变，即保持静止状态或匀速直线运动状态。物体受到非平衡力的作用，运动状态发生改变，即运动的速度或方向发生改变（均选填“发生”或“不发生”）。
5. 区别“平衡力”和“相互的力”
（1）实例分析：如图甲所示，一本书静止在水平桌面上时，书所受重力G和桌面对书的支持力FN是一对平衡力。如图乙所示，书对桌面的压力FN ' 和桌面对书的支持力FN是一对相互作用力。
甲 乙
（2）“平衡力”与“相互的力”的区别
一对平衡力 一对相互作用力
相同点 大小相等 大小相等
方向相反 方向相反
作用在同一直线上 作用在同一直线上
不同点 作用在同一物体上 分别作用在两个物体上
考向01 平衡力和平衡状态
【例题1】一辆汽车在圆形跑道上做快慢不变的运动，下列关于该汽车的说法正确的是（　）
A．运动状态不变，受力平衡 B．运动状态不变，受力不平衡
C．运动状态改变，受力平衡 D．运动状态改变，受力不平衡
【答案】D
【详解】汽车在圆形跑道上做快慢不变的运动，运动的快慢虽然不变，但运动的方向在改变，即运动状态在改变，处于非平衡状态，受力不平衡。故选D。
方法技巧 1. 平衡力与平衡状态 （1）物体在平衡状态下，要么不受力，要么受平衡力。反过来，当物体不受力或受平衡力时，就总保持静止状态或匀速直线运动状态。 不受力或受平衡力 物体处于平衡状态 2. 巧记二力平衡的条件 “同体”——作用在同一个物体上；“等大”——两个力的大小相等；“反向”——两个力的方向相反；“共线”——两个力作用在同一条直线上。 3. 判断二力平衡的方法 可以根据物体的受力情况分析其运动状态，也可以根据物体的运动状态判断其受力情况。 （1）由受力情况判断：若两个力满足“同体、等大、反向、共线”,则二力平衡；反之，则不平衡。 （2）由运动情况判断：若物体保持静止或匀速直线运动状态，即物体处于平衡状态，则物体所受的二力平衡；若物体的运动状态发生改变，则物体受非平衡力。 4. 速度为0的“不平衡” 速度为0的物体不一定处于平衡状态。例如：被竖直向上抛向空中的物体到达最高点时速度为0，但因为此时它受到竖直向下的重力作用，受力不平衡，所以它并没有处于平衡状态。
【训练1-1】如图所示，将系在细线下的小球拉至A点释放，小球将在A、C两点之间往复摆动，下列分析中不正确的是（　　）
A．小球摆至A位置时，处于平衡状态
B．小球摆至A位置时，若一切外力消失，则小球将静止
C．小球摆至B位置时，若一切外力消失，小球将保持匀速直线运动
D．小球摆至C位置时，如果细线突然断裂，则小球将竖直下落
【答案】A
【详解】A．小球摆到A点时，受到绳子的拉力、重力的作用，此时这两个力不在同一直线上，所以二力不是平衡力，小球处于非平衡状态，故A错误，符合题意；
B．当小球摆至A位置时，小球的速度为零，小球瞬间处于静止状态，此时如果小球所受的力同时消失，小球将保持静止状态，故B正确，不符合题意；
C．当小球摆至B位置时，小球向右运动，小球由于惯性会保持原来的运动状态，将沿水平方向匀速直线运动，故C正确，不符合题意；
D．小球摆到C点时右侧最高点，其速度为0，若此时细绳恰好断开，只受重力的作用，则小球将竖直向下运动，故D正确，不符合题意。
故选A。
【训练1-2】重5N的物体除重力外，仅受到竖直向上大小为5N的拉力作用。物体的运动状态不可能的是（　　）
A． 勾速圆周运动 B．静止不动a
C． 竖直向上匀速直线运动 D． 斜向上匀速直线运动
【答案】A
【详解】物体受到竖直向下的重力为5N，受到竖直向上的拉力为5N，二力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、且作用在一个物体上，是一对平衡力；物体受平衡力作用时保持静止或匀速直线运动状态。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
考向02 探究二力平衡条件
【例题2】如图甲所示，这是小明“探究二力平衡条件”时的实验情景。
（1）如果物体只受两个力作用，且处于静止状态或 状态，说明这两个力是相互平衡的。
（2）小明将系于小卡片（不计自重）两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向 （选填“相同”或“相反”），并通过调整钩码个数来

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