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第二章 力与空间探索 单元知识清单
1.1 力
知识点1 力及其作用效果
1.力的定义：力是 对 的作用。力的作用总是跟两个物体相联系,单独一个物体不能产生力的作用,如果离开物体是不可能有力的作用的。用符号 表示。
2.力的单位：国际单位制中力的单位是牛顿简称 ，用 表示。它是以英国科学家 的名字命名的。拿起2个鸡蛋所用的力大约是1牛。
3.力产生的条件：至少有两个物体，一个是 ，一个是 ，力不能脱离物体而单独存在。
4.施力物体和受力物体：一个物体对另一个物体施加推、拉、提、压等作用时,另一物体就会受到这种作用,施加这种作用的物体叫施力物体,受到这种作用的物体叫受力物体。
5.力的作用效果：
（1） 改变物体的 。例如压缩弹簧或弯曲金属棒时，力的作用导致物体发生形变。
（2） 改变物体的 。表现为 或 的变化，例如静止物体开始运动、运动中物体加速/减速或改变运动轨迹。
知识点2 力的作用是相互的
1.相互作用力：一个物体对另一个物体施加力的作用时，也同样受到另一个物体对它的力的作用，即物体之间力的作用是 的。
2.相互作用力的特点：
物体间的相互作用力又称为 ，如果把其中一个力叫作用力，则另一个力就叫反作用力。
(1)相互作用力的大小 、方向 、作用在 物体上，并且作用在 上。
(2)物体间力的作用是 、 的，没有先后之分。
知识点3 力的测量
1.弹性:物体受力会发生形变,不受力时又会恢复到原来的状态,物体的这种性质叫作 。如弓、跳板、弹簧、竹子、网球拍等受力时会发生形变,撤去外力后,又恢复到原来的状态。
2.弹力:发生形变的物体,要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫作弹力。弹力是由物体发生 而产生的力。
3.测量工具： 的工具叫作测力计。弹簧测力计是一种常用的测力计,它的内部装有一根可以伸缩的弹簧,其结构如右图所示。
4.弹簧测力计
（1）原理：在 内，弹簧受到的 ，弹簧的 （弹簧的伸长量与受到的拉力成正比）
（2）使用弹簧测力计时应注意以下问题:
①调零:使用前应检查指针有没有对准0刻度线,若没有对准，则需要 。
②被测力不能 弹簧测力计的测量范围,即量程。
③测量时拉杆、弹簧 面板摩擦。
④测量时,弹簧测力计的弹簧伸长方向要跟所测力的方向在 ,即要沿着弹簧测力计的轴线方向施力。
⑤读数时,应让视线与面板表面 。
知识点4 力的图示
1.力的三要素：力的大小、方向和作用点都会 力的作用效果。力的 、 、 叫做力的三要素。
（1）力的三要素均能影响力的作用效果，当其中的任何一个要素 时，力的作用效果就会随之 ；
（2）因为力的三要素决定了力的作用效果，所以我们要描述一个力时，就必须指明该力的三个要素。
2.力的示意图
（1）概念：在物理学中，通常用一条带 的 表示力。在受力物体上沿着力的方向画一条线段，在线段的末端画一个箭头表示力的方向，在线段的起点（或终点）表示力的 。这种表示力的方式叫做力的示意图（运用了模型法）。
（2）画力的图示步骤：
①科学上通常用一根带 的线段来形象地表示力；
②确定 ，画出作用点；
③选定 （用某一长度表示多少牛的力），从作用点开始沿力的方向画一条线段，根据选定的标度和力的大小按比例确定线段长度；
④在线段的末端标出箭头，表示方向，并标出力的大小。
知识点5 重力
1.重力的定义：由于 而使物体受到的力叫作重力，用符号 表示。生活中物体由高处下落（如水往低处流、苹果落地 ）等现象，都是因为受到重力作用。
2.重力的方向：
（1）重力的方向总是 向下。
a）物体的运动状态改变时，其重力的方向 ；
b）物体的形状发生变化时，其重力的方向 ；
（2）重力的方向竖直向下在生活和生产中有着重要的应用，如 可用于检测墙体是否竖直等。
3.重力的作用点--重心
（1）重心:物体的每个部分都受到重力作用,对整个物体而言,我们可以认为它的重力作用在 ,这个点叫作物体的重心。
生活中，物体的稳定程度与重心的高低有关，降低重心可提高物体的稳定程度，如用卡车装载货物时，重的货物装在下面，轻的货物装在上面，且货物不能装得过高;物体的稳定程度还与支持面的大小有关。
（2）确定重心的方法
(1)有规则几何形状且质量分布均匀的物体的重心在它的 。如均匀球体的重心在它的球心;矩形均匀薄木板的重心在它的两对角线的交点上。
(2)不规则薄板状物体的重心可用 或者 得到。
【拓展延伸】重力示意图的画法
(1)先在物体上找到物体的重心。
(2)从重心开始画出竖直向下的线段并标上箭头。
(3)在箭头旁边标出重力的符号和大小。
4.重力的大小
（1）现象探究：质量的大小和质量的关系
（2）重力的大小：通常把重力的大小叫 。
（3）物体重力大小与其质量的关系为 ，其中重力G的单位是N，质量m的单位是kg，g的单位是 。g取 N/kg，粗略计算时取 。
g=9.8N/kg表示的物理意义：质量为 。
（3）使用公式G=mg时应注意以下几点：
①公式中各物理量都必须使用国际单位；
②要会将公式进行变形，能灵活运用。如已知物体的重力求质量时，可将公式G=mg变形为。
5.质量与重力的比较
质量 重力
区 别 概念 物体所含物质的多少 物体由于地球的吸引而受到的力
单位
性质 是物体本身的属性 地球施加给物体的力
测量工具 天平 弹簧测力计
方向 只有大小，没有方向。 有大小（G=mg），方向总是竖直向下。
变化 与位置无关 与位置有关
联系 ①质量为1千克的物质,重为9.8牛 ②重量与质量的关系式是G=mg
1.2 运动与相互作用
知识点1 牛顿第一定律
1.两种观点：
（1）亚里士多德：力是 物体运动的原因。
（2）伽利略：力是 物体运动状态的原因。
2.实验探究：探究阻力对小车运动的影响
探究结论:实验结果表明，水平面越光滑，小车运动时受到的阻力 ，通过的距离 ，速度减小得 。
3.牛顿第一定律
（1）内容： 物体在 时， 静止状态或匀速直线运动状态。牛顿第一定律也叫做 。
（2）对牛顿第一定律的理解
一切 “一切”说明该定律对所有物体都是 的，没有特例，不论固体、液体，还是气体都适用
没有受到外力作用 “没有受到外力作用”是指定律成立的条件，“没有受到外力作用”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 ，实际上， 作用的物体是不存在的;二是该物体所受力的 ，它的作用效果 的作用效果
总 “总”指的是总是这样，没有例外
或 “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，而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.有关牛顿第一定律的两个易误问题
（1）由牛顿第一定律可知，一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,说明物体的运动不需要力来维持，原来运动的物体，不受任何力的作用时，将保持匀速直线运动状态。因此，我们应当切记“ ”。
（2）牛顿第-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。
5.力与运动关系： ； 。
知识点2 惯性
1.惯性概念：一切物体都有 或 不变的性质，这种性质叫惯性； 也叫做惯性定律。
2.探究活动：物体具有惯性
惯性是 具有的属性。无论是固体、液体或气体，无论物体是运动的还是静止的，都具有惯性。
3.惯性的应用
（1）利用惯性：跳远运动员快速助跑后，飞身一跃，利用自身的惯性，能在空中继续前进。铁锤的锤头松了，人们在凳面上撞击锤柄下端，锤头就会紧套在锤柄上。
（2）惯性的危害：人站在公交车上时，手要拉住车上的扶手或吊环，以防公交车突然刹车或启动而造成危险。
4.惯性与牛顿第一定律(惯性定律)的区别与联系
区别 牛顿第一定律(惯性定律)是描述物体不受外力作用时所遵循的运动规律，是有条件的，即只有在不受外力时才遵守;而惯性是物体的一种属性，与物体是否受力等一切外在因素无关
联系 因为物体具有惯性，所以在不受外力时能保持匀速直线运动状态或静止状态，所以牛顿第一定律又称为惯性定律。
知识点3 二力平衡
1.平衡状态:当一个物体受到几个力的作用时,如果保持 或 状态,我们就说这几个力平衡,物体处于平衡状态。
2.二力平衡:一个物体在两个力的作用下,如果保持静止或匀速直线运动状态,就说这两个力是 (这两个力是一对平衡力),即二力平衡。
3.二力平衡的条件
（1）条件：作用在一个物体上的 ，如果 ， ，并且 ，那么这两个力就相互平衡。（简记为:同体、等大、反向、共线）
（2）二力平衡条件是在物体 时得出的，同样也适用 运动。
4.平衡力与相互作用力
项目 平衡力 相互作用力
示意图
相同点 相等、 相反、作用 上
不同点 同时 分别
二力具有独立性,当一个力消失或变化时,另一个力可能不变 二力“同生共死”;同时产生、同时变化、同时消失
5.二力平衡条件的应用
(1)根据二力平衡的条件来判断物体所受的两个力是否平衡。
(2)根据二力平衡的条件来判断物体的运动状态是否改变。
(3)根据相互平衡的两个力中的任意一个力来求另一个力的方向、大小。
(4)帮助分析物体的受力情况等。
知识点4 摩擦力
1.摩擦力:两个互相接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时，就会在 产生一种 趋势或相对运动的力，这种力就叫做摩擦力。
2.摩擦力产生的条件
（1）两物体相互接触，且接触面 ；
（2）两物体之间发生 或具有相对运动的 ；
（3）两物体之间相互挤压发生 ，接触面上有压力产生。这三个条件缺一不可。
3.摩擦力的种类
(1)滑动摩擦:两个互相接触的物体，当一个物体在另一个物体表面 时，接触面上产生的阻碍相对运动的力，这个力就是滑动摩擦力，方向 。
(2)滚动摩擦:一个物体在另一个物体上 时产生的摩擦，称为滚动摩擦。
(3)静摩擦:两个互相接触的物体，当一个物体在另一个物体表面 时，接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力，这个力就是静摩擦力， 。
4.摩擦力的方向
由于摩擦力阻碍物体相对运动或相对运动的趋势，所以摩擦力的方向必定与 或 。
5.摩擦力的作用效果
摩擦力的作用总是 物体 （或相对运动趋势）。“相对运动”（“或相对运动趋势”）是以相互接触的物体作为参照物的。
6.滑动摩擦力的影响因素
（1）滑动摩擦力的影响因素：滑动摩擦力的大小既跟 的大小有关,又跟 程度有关。接触面粗糙程度相同时,压力 ,滑动摩擦力 ；压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力 。
（2）摩擦力的大小：物体做匀速直线运动或保持静止时受到的摩擦力大小利用 求解。
7.改变摩擦力的方法
（1）摩擦类型： 和 两类；
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 自行车车闸
增大接触面的 汽车、拖拉机、自行车车轮上有凹凸不平的花纹，运动员往手上涂防滑粉
变滚动摩擦为滑动摩擦 火车、汽车在紧急刹车时，制动系统使车轮变滚动为滑动
减小有害摩擦 减小接触面的压力 推动熄火的汽车使其再次启动时，让车内乘客都下车以减小车重
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
使接触面分离 给机械部件加润滑油，气垫船、磁悬浮列车
1.3 压强
知识点1 压力的作用效果
1.压力
（1）压力的概念：压力是 ，是物体之间由于相互挤压而产生的。
（2）压力产生的原因：物体之间相互 并 。
（3）压力的作用点：作用在受力物体表面，作用点等效作用在 。
（4）压力的方向：与 并 。
2.压力和重力的区别与联系
A对斜面的压力 A受到的重力
区别 施力物体 物体 地球
受力物体 支持物（斜面） 物体
性质 弹力 引力
产生原因 物体间相互接触并挤压 地球的吸引
大小 — G=mg
方向 垂直于受力物体表面并指向被压物体 竖直向下
作用点 受压物体表面 重心
示意图
联系 只有物体处于水平面且在竖直方向只受重力和支持力时，物体对水平面压力的大小、方向才跟重力的大小、方向相同，但压力不是重力
3.影响压力作用效果的因素
压力的直接作用效果是使物体发生形变，而且形变程度越大，压力的作用效果越明显。如下图所示，实验中我们可以用小凳子陷入海绵的深度来反映压力的作用效果。（ 法）（ 法）
由图可知：甲、乙控制的变量是受力面积相同，得出的结论是在受力面积相同的情况下，压力越大，压力的作用效果越 ；乙、丙控制的变量是 相同，得出的结论是在压力相同的情况下，受力面积越 ，压力的作用效果越 。
根据该实验我们可以得出影响压力作用效果的因素有：（1） ；（2） ；
4.压强
(1)物理意义：表示 效果。
(2)定义：物体所受的 与 之比叫作压强。
(3)定义式：压强=，p=（p表示压强，F表示压力，S表示受力面积）。
(4)单位：国际单位制中，压强的单位是 ，简称 ，符号为 。1Pa = 1N/m2，常用的压强单位还有千帕（kPa）。
帕斯卡是一个很小的单位，一张对折的报纸平铺在桌面上时，对桌面的压强约为1Pa；一块平放的砖对地面的压强约为103Pa；坦克履带对地面的压强约为105Pa。
知识点2 增大或减小压强的方法
1.增大压强
(1)当压力F一定时, S。①刀斧、切屑工具的刀片都会磨的很薄；②图钉（如图甲）、针、锯齿的尖端加工得很尖。
(2)当受力面积S一定时, F。①给压路机装上质量很大的碾子；②利用重锤钉钉子；③刹车时用力握住车闸。
(3)同时增大压力F和减小受力面积S。砍柴时，斧头磨得很锋利，同时家加大力量。
2.减小压强的三种方法
(1)当压力F一定时, S。①高楼大厦的地基很宽；②载重汽车有很宽大的轮子；③铁轨下铺设枕木（如图乙所示）；④滑雪时穿上滑雪板。
(2)当受力面积S一定时, F。现代建筑中广泛使用空心砖。
(3)同时减小压力F和增大受力面积S。学生背书包上学时尽量少装物品，并选用背带较宽的书包（如图丙）。
图甲：图钉尖很尖 图乙：铁轨下铺设枕木 图丙：书包带很宽
知识点3 液体压强
1.水对容器底部和侧壁的压强
(1)如图甲所示，液体对容器 有压强，且深度越大，压强越 。
(2)如图乙所示，液体对容器 也有压强，且深度越大，压强越 。
(3)液体压强产生的原因：液体受到 作用且具有 性。
2.水内部的压强特点
大量实验表明：
①一切液体内部都存在着压强。液体的压强随深度的增加而 ；
②在同一深度，液体向各个方向的压强 。
③液体的压强还跟液体的密度有关，同一深度处，液体密度越大，压强越 。
3.压强计
（1）作用：测量液体内部压强。
（2）构造：主要由U型管、橡皮管、探头（由空金属盒蒙上橡皮膜制成）三部分组成（如图所示）。
（3）工作原理：当将压强计的探头放入液体内部时，探头上的橡皮膜受到液体压强的作用会发生形变，使U型管两侧液面产生 。两侧液面的高度差 ，表明探头处橡皮膜受到的 越大。
4.液体压强的公式
p= 式中p为液体的 ，ρ为液体的 ，g= ， 为液体的
5.两公式的区别与联系
是压强的定义式，也是压强的计算公式，无论 、 ，还是 的
是通过公式推导出来的， 和特殊固体的压强，推导过程如下：
1.4 空间探索
知识点1 火箭
1.火箭的工作原理：力的作用是相互的。
由于火箭燃料仓中的燃料燃烧产生高温高压的气体，这些热气体从火箭底部的开口处向后喷出时，就会产生一个反作用力，这个 推动火箭向前运动。
2.火箭的工作过程
（1）多级火箭一般有 ，前面一级火箭的燃料耗尽后，会从火箭上脱落，下一级火箭点燃接替工作，继续为火箭飞行提供动力。
（2）我国用于发射神舟系列飞船的 、 系列火箭均是多级火箭。长征五号运载火箭是我国目前推力运载能力 。
知识点2 中国空间站
1.空间站的作用
(1)中国空间站是我们的太空家园，为我国科学家进行长期的、大规模的空间科学实验、技术试验研究提供条件，能够极大地促进空间科学技术的发展，辐射带动相关领域技术创新。
(2)空间站可以为我国提供更精准、更丰富的情报信息，提高各个领域的监视能力，同时还可以用于测试和验证一些军事技术和装备，提升我国的国防实力和国际地位。
2.空间站发展战略
第一步： （即神舟系列飞船）。建成初步配套的试验性载人飞船工程，开展空间实验。
第二步： ，并利用载人飞船技术改装、发射一个空间实验室。解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题。
第三步： 。解决较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。至 2022 年 11 月，中国空间站全面建成。6 名航天员可以同时在轨开展科学研究。
3.中国空间站组成
（1）中国空间站是我国的国家级太空实验室，中国空间站的轨道高度为400 - 450 km，倾角42°-43°，设计寿命为 年，长期驻留 人，最大可扩展为180 t级六舱组合体，以进行较大规模的空间应用。
（2）中国空间站包括 、 、 、 （神舟系列飞船 ）和 （天舟系列飞船 ）五个模块组成。各飞行器具备独立的飞行能力，又可以与核心舱组合成多种形态的空间组合体，在核心舱统一调度下协同工作，完成空间站承担的各项任务。
知识点3 探索月球和火星
1.探索月球
(1)无人月球探测：又分 “ ”“ ”“ ” 三期，分别对应环绕月球、着陆月球、月球取样返回的无人探测任务。2007至2020年，5个嫦娥系列探测器已完成这三期任务。“绕”：2007年10月24日，“嫦娥一号”发射升空，并进入月球轨道绕月球运行，2009年按预定计划受控撞月。“落”：2013年12月14日，“嫦娥三号”探测器成功软着陆于月球，开展“观天、看地、测月” 的科学探测任务。“回”：2020年12月，“嫦娥五号”探测器在月球正面着陆，自动采样、月面起飞、月球轨道上交会对接，并携带 月球样品返回地球。
(2)载人登月阶段：2023年5月启动实施，总体目标是在2030年前实现载人登陆月球，开展月球科学考察及相关技术试验。掌握载人地月往返、月面短期驻留、人机联合探测等关键技术，完成“ ”“ ”“ ”“ ”“ ” 等多重任务。
(3)建立月球基地：开展系统、连续的月球探测和相关技术试验验证，推动载人航天技术由近地走向深空的跨越式发展，深化人类对月球和太阳系起源与演化的认识，为月球科学的发展贡献中国智慧。
2.探索火星
(1)命名： （第五个 “ ” ）， 被命名为天问系列，首次火星探测任务为天问一号。
(2)探测器构成与发射着陆
天问一号探测器由轨道飞行器和火星车构成。2020年7月23日发射升空，2021年5月15日祝融号火星车成功着陆火星表面并进行巡视探测。
(3)任务成就
实现一次任务完成火星环绕、着陆和巡视探测三大目标，使我国成为世界上第二个独立掌握火星着陆巡视探测技术的国家。对火星的表面形貌、土壤特性、物质成分等多方面进行科学探测，实现了我国在深空探测领域的技术跨越，从而进入世界深空探测先进行列。
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第二章 力与空间探索 单元知识清单
1.1 力
知识点1 力及其作用效果
1.力的定义：力是物体对物体的作用。力的作用总是跟两个物体相联系,单独一个物体不能产生力的作用,如果离开物体是不可能有力的作用的。用符号F表示。
2.力的单位：国际单位制中力的单位是牛顿简称牛，用N表示。它是以英国科学家牛顿的名字命名的。拿起2个鸡蛋所用的力大约是1牛。
3.力产生的条件：至少有两个物体，一个是施力物体，一个是受力物体，力不能脱离物体而单独存在。
4.施力物体和受力物体：一个物体对另一个物体施加推、拉、提、压等作用时,另一物体就会受到这种作用,施加这种作用的物体叫施力物体,受到这种作用的物体叫受力物体。
5.力的作用效果：
（1） 改变物体的形状。例如压缩弹簧或弯曲金属棒时，力的作用导致物体发生形变。
（2） 改变物体的运动状态 。表现为速度大小或运动方向的变化，例如静止物体开始运动、运动中物体加速/减速或改变运动轨迹。
知识点2 力的作用是相互的
1.相互作用力：一个物体对另一个物体施加力的作用时，也同样受到另一个物体对它的力的作用，即物体之间力的作用是相互的。
2.相互作用力的特点：
物体间的相互作用力又称为作用力与反作用力，如果把其中一个力叫作用力，则另一个力就叫反作用力。
(1)相互作用力的大小相等、方向相反、作用在两个物体上，并且作用在同一条直线上。
(2)物体间力的作用是同时产生、同时消失的，没有先后之分。
知识点3 力的测量
1.弹性:物体受力会发生形变,不受力时又会恢复到原来的状态,物体的这种性质叫作弹性。如弓、跳板、弹簧、竹子、网球拍等受力时会发生形变,撤去外力后,又恢复到原来的状态。
2.弹力:发生形变的物体,要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫作弹力。弹力是由物体发生弹性形变而产生的力。
3.测量工具：测量力的大小的工具叫作测力计。弹簧测力计是一种常用的测力计,它的内部装有一根可以伸缩的弹簧,其结构如右图所示。
4.弹簧测力计
（1）原理：在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的长度就越长（弹簧的伸长量与受到的拉力成正比）
（2）使用弹簧测力计时应注意以下问题:
①调零:使用前应检查指针有没有对准0刻度线,若没有对准，则需要调零。
②被测力不能超出弹簧测力计的测量范围,即量程。
③测量时拉杆、弹簧不能与面板摩擦。
④测量时,弹簧测力计的弹簧伸长方向要跟所测力的方向在同一条直线上,即要沿着弹簧测力计的轴线方向施力。
⑤读数时,应让视线与面板表面刻度垂直。
知识点4 力的图示
1.力的三要素：力的大小、方向和作用点都会影响力的作用效果。力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。
（1）力的三要素均能影响力的作用效果，当其中的任何一个要素改变时，力的作用效果就会随之改变；
（2）因为力的三要素决定了力的作用效果，所以我们要描述一个力时，就必须指明该力的三个要素。
2.力的示意图
（1）概念：在物理学中，通常用一条带箭头的线段表示力。在受力物体上沿着力的方向画一条线段，在线段的末端画一个箭头表示力的方向，在线段的起点（或终点）表示力的作用点。这种表示力的方式叫做力的示意图（运用了模型法）。
（2）画力的图示步骤：
①科学上通常用一根带箭头的线段来形象地表示力；
②确定受力物体，画出作用点；
③选定标度（用某一长度表示多少牛的力），从作用点开始沿力的方向画一条线段，根据选定的标度和力的大小按比例确定线段长度；
④在线段的末端标出箭头，表示方向，并标出力的大小。
知识点5 重力
1.重力的定义：由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力，用符号 G 表示。生活中物体由高处下落（如水往低处流、苹果落地 ）等现象，都是因为受到重力作用。
2.重力的方向：
（1）重力的方向总是竖直向下。
a）物体的运动状态改变时，其重力的方向不改变；
b）物体的形状发生变化时，其重力的方向不改变；
（2）重力的方向竖直向下在生活和生产中有着重要的应用，如重垂线可用于检测墙体是否竖直等。
3.重力的作用点--重心
（1）重心:物体的每个部分都受到重力作用,对整个物体而言,我们可以认为它的重力作用在某一个点上,这个点叫作物体的重心。
生活中，物体的稳定程度与重心的高低有关，降低重心可提高物体的稳定程度，如用卡车装载货物时，重的货物装在下面，轻的货物装在上面，且货物不能装得过高;物体的稳定程度还与支持面的大小有关。
（2）确定重心的方法
(1)有规则几何形状且质量分布均匀的物体的重心在它的几何中心。如均匀球体的重心在它的球心;矩形均匀薄木板的重心在它的两对角线的交点上。
(2)不规则薄板状物体的重心可用悬挂法或者支撑法得到。
【拓展延伸】重力示意图的画法
(1)先在物体上找到物体的重心。
(2)从重心开始画出竖直向下的线段并标上箭头。
(3)在箭头旁边标出重力的符号和大小。
4.重力的大小
（1）现象探究：质量的大小和质量的关系
（2）重力的大小：通常把重力的大小叫重量。
（3）物体重力大小与其质量的关系为G=mg，其中重力G的单位是N，质量m的单位是kg，g的单位是N/kg。g取9.8N/kg，粗略计算时取10N/kg。
g=9.8N/kg表示的物理意义：质量为1kg的物体受到的重力大小为9.8N。
（3）使用公式G=mg时应注意以下几点：
①公式中各物理量都必须使用国际单位；
②要会将公式进行变形，能灵活运用。如已知物体的重力求质量时，可将公式G=mg变形为。
5.质量与重力的比较
质量 重力
区 别 概念 物体所含物质的多少 物体由于地球的吸引而受到的力
单位 千克（Kg） 牛（N）
性质 是物体本身的属性 地球施加给物体的力
测量工具 天平 弹簧测力计
方向 只有大小，没有方向。 有大小（G=mg），方向总是竖直向下。
变化 与位置无关 与位置有关
联系 ①质量为1千克的物质,重为9.8牛 ②重量与质量的关系式是G=mg
1.2 运动与相互作用
知识点1 牛顿第一定律
1.两种观点：
（1）亚里士多德：力是维持物体运动的原因。
（2）伽利略：力是改变物体运动状态的原因。
2.实验探究：探究阻力对小车运动的影响
探究结论:实验结果表明，水平面越光滑，小车运动时受到的阻力越小，通过的距离越远，速度减小得越慢。
3.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。牛顿第一定律也叫做惯性定律 。
（2）对牛顿第一定律的理解
一切 “一切”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
没有受到外力作用 “没有受到外力作用”是指定律成立的条件，“没有受到外力作用”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
总 “总”指的是总是这样，没有例外
或 “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，而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.有关牛顿第一定律的两个易误问题
（1）由牛顿第一定律可知，一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,说明物体的运动不需要力来维持，原来运动的物体，不受任何力的作用时，将保持匀速直线运动状态。因此，我们应当切记“改变物体运动状态的原因”。
（2）牛顿第-定律不是实验定律，而是在大量经验事实的基础上，通过进一步的归纳和推理概括出来的。
5.力与运动关系：力是改变物体运动状态的原因；物体的运动不需要力来维持。
知识点2 惯性
1.惯性概念：一切物体都有保持原有静止状态或匀速直线运动状态不变的性质，这种性质叫惯性；牛顿第一定律也叫做惯性定律。
2.探究活动：物体具有惯性
惯性是一切物体具有的属性。无论是固体、液体或气体，无论物体是运动的还是静止的，都具有惯性。
3.惯性的应用
（1）利用惯性：跳远运动员快速助跑后，飞身一跃，利用自身的惯性，能在空中继续前进。铁锤的锤头松了，人们在凳面上撞击锤柄下端，锤头就会紧套在锤柄上。
（2）惯性的危害：人站在公交车上时，手要拉住车上的扶手或吊环，以防公交车突然刹车或启动而造成危险。
4.惯性与牛顿第一定律(惯性定律)的区别与联系
区别 牛顿第一定律(惯性定律)是描述物体不受外力作用时所遵循的运动规律，是有条件的，即只有在不受外力时才遵守;而惯性是物体的一种属性，与物体是否受力等一切外在因素无关
联系 因为物体具有惯性，所以在不受外力时能保持匀速直线运动状态或静止状态，所以牛顿第一定律又称为惯性定律。
知识点3 二力平衡
1.平衡状态:当一个物体受到几个力的作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这几个力平衡,物体处于平衡状态。
2.二力平衡:一个物体在两个力的作用下,如果保持静止或匀速直线运动状态,就说这两个力是平衡的(这两个力是一对平衡力),即二力平衡。
3.二力平衡的条件
（1）条件：作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且作用在同一条直线上，那么这两个力就相互平衡。（简记为:同体、等大、反向、共线）
（2）二力平衡条件是在物体静止时得出的，同样也适用匀速直线运动运动。
4.平衡力与相互作用力
项目 平衡力 相互作用力
示意图
相同点 大小相等、方向相反、作用在同一条直线上
不同点 同时作用在同一物体上 分别作用在不同物体上
二力具有独立性,当一个力消失或变化时,另一个力可能不变 二力“同生共死”;同时产生、同时变化、同时消失
5.二力平衡条件的应用
(1)根据二力平衡的条件来判断物体所受的两个力是否平衡。
(2)根据二力平衡的条件来判断物体的运动状态是否改变。
(3)根据相互平衡的两个力中的任意一个力来求另一个力的方向、大小。
(4)帮助分析物体的受力情况等。
知识点4 摩擦力
1.摩擦力:两个互相接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍物体相对运动趋势或相对运动的力，这种力就叫做摩擦力。
2.摩擦力产生的条件
（1）两物体相互接触，且接触面粗糙不平；
（2）两物体之间发生相对运动或具有相对运动的趋势；
（3）两物体之间相互挤压发生弹性形变，接触面上有压力产生。这三个条件缺一不可。
3.摩擦力的种类
(1)滑动摩擦:两个互相接触的物体，当一个物体在另一个物体表面滑动时，接触面上产生的阻碍相对运动的力，这个力就是滑动摩擦力，方向与物体运动方向相反。
(2)滚动摩擦:一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦，称为滚动摩擦。
(3)静摩擦:两个互相接触的物体，当一个物体在另一个物体表面产生相对运动趋势时，接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力，这个力就是静摩擦力，方向与相对运动方向相反。
4.摩擦力的方向
由于摩擦力阻碍物体相对运动或相对运动的趋势，所以摩擦力的方向必定与物体相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。
5.摩擦力的作用效果
摩擦力的作用总是阻碍物体相对运动（或相对运动趋势）。“相对运动”（“或相对运动趋势”）是以相互接触的物体作为参照物的。
6.滑动摩擦力的影响因素
（1）滑动摩擦力的影响因素：滑动摩擦力的大小既跟压力的大小有关,又跟接触面的粗糙程度有关。接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大；压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
（2）摩擦力的大小：物体做匀速直线运动或保持静止时受到的摩擦力大小利用二力平衡条件求解。
7.改变摩擦力的方法
（1）摩擦类型：有益摩擦和有害摩擦两类；
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 自行车车闸
增大接触面的粗糙程度 汽车、拖拉机、自行车车轮上有凹凸不平的花纹，运动员往手上涂防滑粉
变滚动摩擦为滑动摩擦 火车、汽车在紧急刹车时，制动系统使车轮变滚动为滑动
减小有害摩擦 减小接触面的压力 推动熄火的汽车使其再次启动时，让车内乘客都下车以减小车重
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
使接触面分离 给机械部件加润滑油，气垫船、磁悬浮列车
1.3 压强
知识点1 压力的作用效果
1.压力
（1）压力的概念：压力是垂直作用在物体表面上的力，是物体之间由于相互挤压而产生的。
（2）压力产生的原因：物体之间相互接触并挤压。
（3）压力的作用点：作用在受力物体表面，作用点等效作用在接触面中心。
（4）压力的方向：与受力物体表面垂直并指向受力物体。
2.压力和重力的区别与联系
A对斜面的压力 A受到的重力
区别 施力物体 物体 地球
受力物体 支持物（斜面） 物体
性质 弹力 引力
产生原因 物体间相互接触并挤压 地球的吸引
大小 — G=mg
方向 垂直于受力物体表面并指向被压物体 竖直向下
作用点 受压物体表面 重心
示意图
联系 只有物体处于水平面且在竖直方向只受重力和支持力时，物体对水平面压力的大小、方向才跟重力的大小、方向相同，但压力不是重力
3.影响压力作用效果的因素
压力的直接作用效果是使物体发生形变，而且形变程度越大，压力的作用效果越明显。如下图所示，实验中我们可以用小凳子陷入海绵的深度来反映压力的作用效果。（转换法）（控制变量法）
由图可知：甲、乙控制的变量是受力面积相同，得出的结论是在受力面积相同的情况下，压力越大，压力的作用效果越明显；乙、丙控制的变量是压力相同，得出的结论是在压力相同的情况下，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
根据该实验我们可以得出影响压力作用效果的因素有：（1）压力大小；（2）受力面积大小；
4.压强
(1)物理意义：表示压力的作用效果。
(2)定义：物体所受的压力的大小与受力面积之比叫作压强。
(3)定义式：压强=，p=（p表示压强，F表示压力，S表示受力面积）。
(4)单位：国际单位制中，压强的单位是帕斯卡，简称帕，符号为Pa。1Pa = 1N/m2，常用的压强单位还有千帕（kPa）。
帕斯卡是一个很小的单位，一张对折的报纸平铺在桌面上时，对桌面的压强约为1Pa；一块平放的砖对地面的压强约为103Pa；坦克履带对地面的压强约为105Pa。
知识点2 增大或减小压强的方法
1.增大压强
(1)当压力F一定时,减小受力面积S。①刀斧、切屑工具的刀片都会磨的很薄；②图钉（如图甲）、针、锯齿的尖端加工得很尖。
(2)当受力面积S一定时,增大压力F。①给压路机装上质量很大的碾子；②利用重锤钉钉子；③刹车时用力握住车闸。
(3)同时增大压力F和减小受力面积S。砍柴时，斧头磨得很锋利，同时家加大力量。
2.减小压强的三种方法
(1)当压力F一定时,增大受力面积S。①高楼大厦的地基很宽；②载重汽车有很宽大的轮子；③铁轨下铺设枕木（如图乙所示）；④滑雪时穿上滑雪板。
(2)当受力面积S一定时,减小压力F。现代建筑中广泛使用空心砖。
(3)同时减小压力F和增大受力面积S。学生背书包上学时尽量少装物品，并选用背带较宽的书包（如图丙）。
图甲：图钉尖很尖 图乙：铁轨下铺设枕木 图丙：书包带很宽
知识点3 液体压强
1.水对容器底部和侧壁的压强
(1)如图甲所示，液体对容器底部有压强，且深度越大，压强越大。
(2)如图乙所示，液体对容器侧壁也有压强，且深度越大，压强越大。
(3)液体压强产生的原因：液体受到重力作用且具有流动性。
2.水内部的压强特点
大量实验表明：
①一切液体内部都存在着压强。液体的压强随深度的增加而增大；
②在同一深度，液体向各个方向的压强相等。
③液体的压强还跟液体的密度有关，同一深度处，液体密度越大，压强越大。
3.压强计
（1）作用：测量液体内部压强。
（2）构造：主要由U型管、橡皮管、探头（由空金属盒蒙上橡皮膜制成）三部分组成（如图所示）。
（3）工作原理：当将压强计的探头放入液体内部时，探头上的橡皮膜受到液体压强的作用会发生形变，使U型管两侧液面产生高度差。两侧液面的高度差越大，表明探头处橡皮膜受到的压强越大。
4.液体压强的公式
p=ρgh式中p为液体的压强，ρ为液体的密度，g=9.8N/kg，h为液体的深度
5.两公式的区别与联系
是压强的定义式，也是压强的计算公式，无论对固体、液体，还是气体都是适用的
是通过公式推导出来的，只适合于计算液体和特殊固体的压强，推导过程如下：
1.4 空间探索
知识点1 火箭
1.火箭的工作原理：力的作用是相互的。
由于火箭燃料仓中的燃料燃烧产生高温高压的气体，这些热气体从火箭底部的开口处向后喷出时，就会产生一个反作用力，这个反作用力推动火箭向前运动。
2.火箭的工作过程
（1）多级火箭一般有三级，前面一级火箭的燃料耗尽后，会从火箭上脱落，下一级火箭点燃接替工作，继续为火箭飞行提供动力。
（2）我国用于发射神舟系列飞船的长征二号、长征五号系列火箭均是多级火箭。长征五号运载火箭是我国目前推力运载能力最强的运载火箭。
知识点2 中国空间站
1.空间站的作用
(1)中国空间站是我们的太空家园，为我国科学家进行长期的、大规模的空间科学实验、技术试验研究提供条件，能够极大地促进空间科学技术的发展，辐射带动相关领域技术创新。
(2)空间站可以为我国提供更精准、更丰富的情报信息，提高各个领域的监视能力，同时还可以用于测试和验证一些军事技术和装备，提升我国的国防实力和国际地位。
2.空间站发展战略
第一步：发射载人飞船（即神舟系列飞船）。建成初步配套的试验性载人飞船工程，开展空间实验。
第二步：突破载人飞船和空间飞行器的交会对接技术，并利用载人飞船技术改装、发射一个空间实验室。解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题。
第三步：建造载人空间站。解决较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。至 2022 年 11 月，中国空间站全面建成。6 名航天员可以同时在轨开展科学研究。
3.中国空间站组成
（1）中国空间站是我国的国家级太空实验室，中国空间站的轨道高度为400 - 450 km，倾角42°-43°，设计寿命为 10年，长期驻留3人，最大可扩展为180 t级六舱组合体，以进行较大规模的空间应用。
（2）中国空间站包括天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱、载人飞船（神舟系列飞船 ）和货运飞船（天舟系列飞船 ）五个模块组成。各飞行器具备独立的飞行能力，又可以与核心舱组合成多种形态的空间组合体，在核心舱统一调度下协同工作，完成空间站承担的各项任务。
知识点3 探索月球和火星
1.探索月球
(1)无人月球探测：又分 “绕”“落”“回” 三期，分别对应环绕月球、着陆月球、月球取样返回的无人探测任务。2007至2020年，5个嫦娥系列探测器已完成这三期任务。“绕”：2007年10月24日，“嫦娥一号”发射升空，并进入月球轨道绕月球运行，2009年按预定计划受控撞月。“落”：2013年12月14日，“嫦娥三号”探测器成功软着陆于月球，开展“观天、看地、测月” 的科学探测任务。“回”：2020年12月，“嫦娥五号”探测器在月球正面着陆，自动采样、月面起飞、月球轨道上交会对接，并携带1731g月球样品返回地球。
(2)载人登月阶段：2023年5月启动实施，总体目标是在2030年前实现载人登陆月球，开展月球科学考察及相关技术试验。掌握载人地月往返、月面短期驻留、人机联合探测等关键技术，完成“登”“巡”“采”“研”“回” 等多重任务。
(3)建立月球基地：开展系统、连续的月球探测和相关技术试验验证，推动载人航天技术由近地走向深空的跨越式发展，深化人类对月球和太阳系起源与演化的认识，为月球科学的发展贡献中国智慧。
2.探索火星
(1)命名：2020 年 4 月 24 日（第五个 “中国航天日” ），中国行星探测任务被命名为天问系列，首次火星探测任务为天问一号。
(2)探测器构成与发射着陆
天问一号探测器由轨道飞行器和火星车构成。2020年7月23日发射升空，2021年5月15日祝融号火星车成功着陆火星表面并进行巡视探测。
(3)任务成就
实现一次任务完成火星环绕、着陆和巡视探测三大目标，使我国成为世界上第二个独立掌握火星着陆巡视探测技术的国家。对火星的表面形貌、土壤特性、物质成分等多方面进行科学探测，实现了我国在深空探测领域的技术跨越，从而进入世界深空探测先进行列。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

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