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第四讲　牛顿第一定律　二力平衡
【基础达标】
一、选择题
1.“同学们在一起讨论“运动和力”的关系,下列四名同学的观点,正确的是(B)
A.甲同学:足球只有受力才能运动
B.乙同学:汽车转弯过程中,运动状态不断改变
C.丙同学:跳远要助跑,因为速度越大惯性越大
D.丁同学:牛顿第一定律是由实验直接得出来的
2.2024年巴黎奥运会上,运动健儿努力拼搏,再创佳绩。比赛前,运动员刻苦训练,对图中的情境说法正确的是(C)
A.运动员举着杠铃不动时对杠铃做了功
B.运动员射出的箭受到惯性作用而继续飞行
C.运动员击打网球改变了球的运动状态
D.运动员从起跑线起跑后一直处于平衡状态
3.两轮电动平衡车作为一种新兴的交通工具,备受中学生的喜爱。如图所示,当人操控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(C)
A.关闭电机后,平衡车仍继续前进是由于受到惯性作用
B.若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,平衡车会慢慢停下来
C.平衡车对地面的压力与地面对它的支持力是相互作用力
D.平衡车受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
4. (2023·广东中考)如题图所示,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(C)
A.车由静止突然向东启动 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
二、填空题
5. (2024·镇江中考)如图两棋子静止叠放在水平面上,上方棋子受力　平衡　(选填“平衡”或“不平衡”)。用尺快速水平击打下方棋子,由于上方棋子具有　惯性　,其位置几乎不变。当下方棋子飞出后,上方棋子受　重　力的作用而下落。
6.两端开口的玻璃管,下端套有扎紧的气球,管中装有适量水,处于竖直静止状态(图甲)。手握管子突然　向上　(选填“向上”或“向下”)运动时,气球突然变大(图乙),此时手对管子竖直向上的力　大于　(选填“大于”“等于”或“小于”)管子总重,该现象的产生是由于　水　具有惯性。由静止变为运动后,其惯性　不变　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
三、实验探究题
7.某同学在妈妈的协助下,利用家中物品探究二力平衡的条件。
【实验器材】晾衣架两个、相同的矿泉水瓶若干、小卡片若干、细线、水、剪刀等。
【设计实验】如图1所示
(1)将小卡片两侧各系一根细线,再把细线的另一端分别穿过晾衣架;
(2)将两个矿泉水瓶分别绑在细线两端,请妈妈用两手各提起一个晾衣架,按照以下步骤进行实验,观察并记录小卡片的受力及运动情况。
【进行实验】
(1)如图1所示,提起两个装有水量不等的矿泉水瓶;
(2)如图2所示,提起两个装有水量相等的矿泉水瓶,再将其中一只手逐渐放低,使小卡片倾斜至如图3所示;
(3)用剪刀把图3中的小卡片从中间剪断;
(4)更换小卡片,重新组装,如图4所示,使小卡片扭转一定的角度。
实验 步骤 小卡片所受二力情况 小卡片的运动 状态是否改变
是否作用在同一物体上 大小 方向 是否作用在同一直线上
(1) 是 不等 相反 是 是
(2) 是 相等 相反 是 否
(3) 否 —— —— —— 是
(4) 是 相等 相反 ① 是
表格中①的内容为　否　;
【结论】上述实验表明,二力平衡的条件是:作用在同一物体上的两个力,必须大小　相等　,方向相反,并作用在　同一条直线　上;
【交流与评估】
(1)本实验中的晾衣架起到了改变拉力的　方向　的作用,它类似于简单机械中的　定滑轮　;
(2)静止在水平桌面上的剪刀受到的　重　力和　支持　力是一对平衡力。
【能力提升】
8.水平放置的密闭玻璃管内充有水,如图所示,当玻璃管突然沿水平方向向左运动时,水中的气泡将(B)
A.向右运动 B.向左运动
C.保持不动 D.无法判断
9.如图所示,当右端挂5 N的物体A时,物体B在平面桌上恰好能向右做匀速直线运动。若不计绳重及绳与滑轮间摩擦,现在要使物体B向左做匀速直线运动,则应对物体B施加的力为(D)
A.水平向右,5 N B.水平向左,5 N
C.水平向右,10 N D.水平向左,10 N
10.2024年10月30日4时27分,搭载着神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭点火发射,将3名航天员送入太空。
为了直观地了解火箭的发射升空过程,某校项目化学习小组同学制作了“水火箭”并进行了发射。在制作过程中,小组成员之间进行了紧密的分工合作。
【明确原理】小明同学负责明确“水火箭”发射的原理,他查阅资料后得知,我国发射火箭时,点火后火箭尾部会向下喷出烈焰,火箭随即升起,于是想到“水火箭”也可以利用这一物理学原理,其原理是　力的作用是相互的　。
【设计方案】小亮同学负责“水火箭”的设计方案,所利用的器材有打气管、气筒、废旧饮料瓶、废纸箱等。
他考虑到“水火箭”的动力只能由水或空气提供,于是他设计了制作流程,首先在废旧饮料瓶内装入适量水,用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住,最后配置上由废纸箱改造而成的火箭外壳、导流罩及底座,“水火箭”即可完成,如图甲所示(简化模型如图乙)。
①简述“水火箭”可以飞起来的原因:　向高压舱内打气,高压舱内的气压增大,气体向下推出水,根据力的作用是相互的,“水火箭”获得向上的推力而上升　。
②从工程学角度看,如果瓶塞未完全塞紧,将会导致漏气现象。请你提供一个检查气密性的方法:　在打气管中注入水柱,然后通过加热瓶内空气,观察水柱是否移动　。
③小亮设计“水火箭”顶端的导流罩,其目的是减小飞行时受到的　阻力　。
【火箭发射】小松同学用打气筒对水火箭打气,拉开气阀,水向下喷出,水火箭一飞冲天。在水火箭上升过程中,下列说法正确的是　C　。
A.加速升空的过程中,重力和升力是一对平衡力
B.水火箭升空过程中若失去所有力,水火箭将保持静止
C.水火箭升空过程中先加速后减速
D.水火箭离开地面后,不受重力作用
【火箭鉴定】小华同学负责“水火箭”是否制作成功的鉴定,其标准就是“水火箭”上升的高度,但高度不容易测量,小华此时可以转化成测量　飞行时间　(填一种即可)。 第四讲　牛顿第一定律　二力平衡
【基础达标】
一、选择题
1.“同学们在一起讨论“运动和力”的关系,下列四名同学的观点,正确的是( )
A.甲同学:足球只有受力才能运动
B.乙同学:汽车转弯过程中,运动状态不断改变
C.丙同学:跳远要助跑,因为速度越大惯性越大
D.丁同学:牛顿第一定律是由实验直接得出来的
2.2024年巴黎奥运会上,运动健儿努力拼搏,再创佳绩。比赛前,运动员刻苦训练,对图中的情境说法正确的是( )
A.运动员举着杠铃不动时对杠铃做了功
B.运动员射出的箭受到惯性作用而继续飞行
C.运动员击打网球改变了球的运动状态
D.运动员从起跑线起跑后一直处于平衡状态
3.两轮电动平衡车作为一种新兴的交通工具,备受中学生的喜爱。如图所示,当人操控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.关闭电机后,平衡车仍继续前进是由于受到惯性作用
B.若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,平衡车会慢慢停下来
C.平衡车对地面的压力与地面对它的支持力是相互作用力
D.平衡车受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
4. (2023·广东中考)如题图所示,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.车由静止突然向东启动 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
二、填空题
5. (2024·镇江中考)如图两棋子静止叠放在水平面上,上方棋子受力 (选填“平衡”或“不平衡”)。用尺快速水平击打下方棋子,由于上方棋子具有 ,其位置几乎不变。当下方棋子飞出后,上方棋子受 力的作用而下落。
6.两端开口的玻璃管,下端套有扎紧的气球,管中装有适量水,处于竖直静止状态(图甲)。手握管子突然 (选填“向上”或“向下”)运动时,气球突然变大(图乙),此时手对管子竖直向上的力 (选填“大于”“等于”或“小于”)管子总重,该现象的产生是由于 具有惯性。由静止变为运动后,其惯性 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
三、实验探究题
7.某同学在妈妈的协助下,利用家中物品探究二力平衡的条件。
【实验器材】晾衣架两个、相同的矿泉水瓶若干、小卡片若干、细线、水、剪刀等。
【设计实验】如图1所示
(1)将小卡片两侧各系一根细线,再把细线的另一端分别穿过晾衣架;
(2)将两个矿泉水瓶分别绑在细线两端,请妈妈用两手各提起一个晾衣架,按照以下步骤进行实验,观察并记录小卡片的受力及运动情况。
【进行实验】
(1)如图1所示,提起两个装有水量不等的矿泉水瓶;
(2)如图2所示,提起两个装有水量相等的矿泉水瓶,再将其中一只手逐渐放低,使小卡片倾斜至如图3所示;
(3)用剪刀把图3中的小卡片从中间剪断;
(4)更换小卡片,重新组装,如图4所示,使小卡片扭转一定的角度。
实验 步骤 小卡片所受二力情况 小卡片的运动 状态是否改变
是否作用在同一物体上 大小 方向 是否作用在同一直线上
(1) 是 不等 相反 是 是
(2) 是 相等 相反 是 否
(3) 否 —— —— —— 是
(4) 是 相等 相反 是
表格中①的内容为 ;
【结论】上述实验表明,二力平衡的条件是:作用在同一物体上的两个力,必须大小 ,方向相反,并作用在 上;
【交流与评估】
(1)本实验中的晾衣架起到了改变拉力的 的作用,它类似于简单机械中的 ;
(2)静止在水平桌面上的剪刀受到的 力和 力是一对平衡力。
【能力提升】
8.水平放置的密闭玻璃管内充有水,如图所示,当玻璃管突然沿水平方向向左运动时,水中的气泡将( )
A.向右运动 B.向左运动
C.保持不动 D.无法判断
9.如图所示,当右端挂5 N的物体A时,物体B在平面桌上恰好能向右做匀速直线运动。若不计绳重及绳与滑轮间摩擦,现在要使物体B向左做匀速直线运动,则应对物体B施加的力为( )
A.水平向右,5 N B.水平向左,5 N
C.水平向右,10 N D.水平向左,10 N
10.2024年10月30日4时27分,搭载着神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭点火发射,将3名航天员送入太空。
为了直观地了解火箭的发射升空过程,某校项目化学习小组同学制作了“水火箭”并进行了发射。在制作过程中,小组成员之间进行了紧密的分工合作。
【明确原理】小明同学负责明确“水火箭”发射的原理,他查阅资料后得知,我国发射火箭时,点火后火箭尾部会向下喷出烈焰,火箭随即升起,于是想到“水火箭”也可以利用这一物理学原理,其原理是 。
【设计方案】小亮同学负责“水火箭”的设计方案,所利用的器材有打气管、气筒、废旧饮料瓶、废纸箱等。
他考虑到“水火箭”的动力只能由水或空气提供,于是他设计了制作流程,首先在废旧饮料瓶内装入适量水,用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住,最后配置上由废纸箱改造而成的火箭外壳、导流罩及底座,“水火箭”即可完成,如图甲所示(简化模型如图乙)。
①简述“水火箭”可以飞起来的原因: 。
②从工程学角度看,如果瓶塞未完全塞紧,将会导致漏气现象。请你提供一个检查气密性的方法: 。
③小亮设计“水火箭”顶端的导流罩,其目的是减小飞行时受到的 。
【火箭发射】小松同学用打气筒对水火箭打气,拉开气阀,水向下喷出,水火箭一飞冲天。在水火箭上升过程中,下列说法正确的是 。
A.加速升空的过程中,重力和升力是一对平衡力
B.水火箭升空过程中若失去所有力,水火箭将保持静止
C.水火箭升空过程中先加速后减速
D.水火箭离开地面后,不受重力作用
【火箭鉴定】小华同学负责“水火箭”是否制作成功的鉴定,其标准就是“水火箭”上升的高度,但高度不容易测量,小华此时可以转化成测量 (填一种即可)。

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