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第2节 运动与相互作用
考点一、牛顿第一定律
1.两种观点
亚里士多德：如果一个物体要持续运动，就必须对它施加力的作用，如果这个力被撤去，物体就会停止运动。也就是“物体运动要靠力来维持”
伽利略：物体的运动并不需要力来维持，运动的物体之所以会停下来，是因为受到了阻力，即力是改变物体运动状态的原因
2.探索活动：阻力对小车运动的影响
设计实验 取一辆小车，让它三次都从斜面上同一位置由静止滑下，如图所示。通过在木板表面铺上粗糙程度不同的棉布和丝绸改变小车受到的阻力大小。比较小车每次滑行的距离(距离越远，反映速度减小得越慢)有什么不同 棉布表面 丝绸表面 木板表面
实验器材 小车、斜面、木板、棉布、丝绸、刻度尺
实验过程 (1)在水平木板上分别铺上棉布和丝绸，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上运动的距离。(2)水平面上不铺任何材料，重复上述实验实验记录表水平面的材料小车受到的阻力(大、较大、小)小车运动的距离(大、较大、小)棉布大小丝绸较大较大木板小大
探究结论 实验表明：水平面越光滑，小车在水平面上运动时，所受的阻力越小，运动的距离越远，速度减小得越慢
实验推理 实验推理：如果小车在水平面上运动时不受阻力(水平面绝对光滑)的作用，则小车将保持原来的速度和方向永远地运动下去。即物体将做匀速直线运动
【注意】
(1)实验时要用同一辆小车，每次都要使小车从斜面的同一位置由静止滑下，这样做的目的是保证小车在斜面底端开始运动时的初速度相同。
(2)依次在木板表面铺上棉布、丝绸，目的是改变阻力的大小，以便探究阻力对物体运动的影响。棉布、丝绸只能铺在水平木板上，不能铺在斜面上。
科学思维——转换法和控制变量法
(1)转换法的应用
把无法直接测量的阻力对运动的影响转化为可直接比较的小车的运动距离，即通过观察小车在粗糙程度不同的水平面上滑动的距离，判断阻力对小车运动的影响，运用了转换法。
(2)控制变量法的应用
实验中让小车从斜面上同一位置由静止滑下，控制了小车到达水平面时的速度相同，只改变水平面的粗糙程度(即阻力大小),研究阻力对运动状态的影响。
科学思维——科学推理法
我们周围的物体表面没有绝对光滑的，物体运动时都要受到阻力的作用。因此运动的物体受到的阻力为零的情况是不存在的，物体运动时受到阻力为零的运动状态就不能用实验直接验证，只能在实验的基础上进一步推理得出，这种研究问题的方法称为科学推理法，也叫理想实验法。
3.牛顿第一定律
(1)内容：任何物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，除非有作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
(2)对牛顿第一定律的理解
任何 “任何”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
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运动方向继续做匀速直线运动
(3)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，我们应当牢记力是改变物体运动状态的原因。
②牛顿第一定律不是实验定律，而是在大量实验事实的基础上，通过归纳和推理概括出来的。由该定律得出的推论，经受住了实践的检验。
牛顿第一定律的建立过程
科学家 提出的观点
伽利略 如果物体在运动中不受力的作用，它的速度将保持不变
笛卡儿 如果运动物体不受到任何力的作用，将永远沿原来的方向做匀速直线运动
牛顿 一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态(牛顿第一定律)
4.力是改变物体运动状态的原因
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，要改变物体的速度大小和运动方向，必须对物体施加力的作用。
力的方向与物体运动方向在同一条直线上时，力的方向与运动方向相同，物体做加速度直线运动；力的方向与运动的方向相反，物体做减速直线运动。力的方向与物体运动方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。
典例1：如图所示，将一只小球竖直向上抛出，小球先后经过A、B两点。已知小球在A、B两点的速度分别为2 m/s、0 m/s。
（1）若小球向上运动到达A点时，一切外力突然消失，则此后小球将做什么运动 　 　。
（2）若小球向上运动到达B点时，一切外力突然消失，则此后小球将做什么运动 　 　。
变式1：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
变式2：如图所示，将小球从A点由静止释放，运动到C点时，若一切外力全部消失，则小球会沿　 　(填字母)路线继续运动，你判断的依据是　 　； 若当小球滚至右侧最高点时，撤去所有外力，它将　 　。
变式3：（2023七下·海宁期中）如图为科技小组“探究牛顿第一定律”的实验装置。实验中小组成员小虎先后三次将同一小车放在同一斜面上的同一高度，然后分别用不同的力推了一下小车，使其沿斜面向下运动，观察小车运动的距离，从而得出力和运动的关系。
（1）科技小组成员小明认为实验操作中有一处明显的错误，请你帮他指出错误操作是　 　
（2）在上述实验观察分析的基础上，可以推测：如果阻力为零，水平面足够长，小车将做　 　，此处用到了　 　（选填 “控制变量”“科学推理”或“转换”）法。
（3）对于“力和运动的关系”的问题，下列说法中正确的是（ ）
A．力是维持物体运动状态的原因 B．只有在力的作用下物体才能运动
C．力是改变物体运动状态的原因 D．只要有力作用在物体上，物体的运动状态一定改变
考点二、惯性
1.概念：物体有保持原有静止状态或匀速直线运动状态的性质，这种性质叫作惯性。因此，牛顿第一定律也叫作惯性定律。
2.惯性现象：在生活中我们经常遇到惯性现象，例如：当汽车突然起动时，车上乘客的下部已随车向前运动，而身体的上部由于惯性还要保持静止状态，这时乘客就要向后倒；反之，当汽车突然刹车时，车上的乘客会向前倾。
解释惯性现象的基本步骤：
(1)确定研究对象：
(2)明确此物体原来处于什么运动状态：
(3)其中的哪个物体(或物体的哪一部分)受何种力，运动状态发生何种改变；
(4)哪个物体(或物体的哪一部分)由于惯性继续保持原来的运动状态；
(5)发生了何种现象(或造成了何种结果)。
3.惯性的利用
生活中利用惯性可带来很多便利。如：锤头松了，把锤柄在石头上撞击几下就可套紧锤头；跳远时助跑可以跳得更远；拍打衣服除掉上面的灰尘；洗手后用力甩手等，都是利用了物体的惯性。
4.惯性的危害及防范
惯性有时会给人们带来危害，需要防范。如车速太快、车距太近容易发生交通事故，车辆在急转弯时容易侧翻等。为此，交通管理部门制定了相关规定，如要求司机和乘客必须系安全带，防止汽车突然刹车时，人由于惯性向前运动而造成伤害；车辆行驶中要保持车距，限制车速，禁止超载等。
【注意】
(1)惯性是一切物体固有的属性，无论是固体、液体还是气体，无论物体是静止的还是运动的，无论物体受力还是不受力，都具有惯性。
(2)惯性大小是由物体的质量决定的，质量越大，惯性越大，而与物体的运动状态、形状、所处位置等因素无关。
(3)惯性不是力，惯性只有大小，没有方向。所以描述惯性现象时，只能说“物体具有惯性”或者说“由于惯性”,而不能说“惯性力”“惯性作用”或“受到惯性作用”等。
典例1：运输液体货物的槽车，液体上有气泡，如图，当汽车向右匀速直线运动时，以车为参照物，液体的运动状态是　 　。刹车时，气泡将向运动　 　（选填“左”或“右”），原因：　 　
变式1：小明在家观看汽车拉力赛，发现汽车的行驶速度很快，途中要经过一段如图所示的S形弯道，现场的观众为了安全，应站的位置是图中的 (　　)
A．甲、丙 B．甲、丁 C．乙、丁 D．乙、丙
变式2：如图氢气球系着小石块在空中匀速上升，如果系着小石块的线突然断了，小石块将会（　　）
A．立即加速下降 B．保持原来的速度匀速上升
C．减速上升后再加速下降 D．以原来的速度大小匀速下降
变式3：小刚同学放学回家的路上，脚被石块绊了一下，身子向前跌倒(图甲)。继续行走一会儿，不小心脚踩到一块西瓜皮，身子向后摔倒(图乙)。对这两种情景，下列解释合理的是（　　）
A．图甲、乙两种情景中，小刚脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来的运动状态
B．图甲、乙两种情景中，小刚上身的运动状态改变，而脚由于惯性仍保持原来的运动状态
C．图甲情景中，小刚上身的运动状态改变，而脚由于惯性仍保持原来的运动状态；图乙情景中，小刚脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来的运动状态
D．图甲情景中，小刚脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来的运动状态；图乙情景中，小刚上身的运动状态改变，而脚由于惯性仍保持原来的运动状态
考点三、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.探索活动：二力平衡的条件
进行实验并收集证据 (1)实验装置如图所示，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日的砝码，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)保持两边托盘里的砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度日，然后释放，观察小车的运动情况。(4)将连接小车右侧托盘的细线挂于小车左侧挂钩处，使F 、F 同时向左，观察小车的运动情况
实验记录 小车在水平方向的受力情况 小车运动状态是否改变
大小 方向 是否在同一直线上
不相等 相反 是 是
相等 相反 是 否
相等 相反 否 是
相等 相同 是 是
分析与论证 (1)比较表中实验1、2可知，要使小车运动状态不变，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2、3可知，当把小车扭转一个角度，使拉力F1和F2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，F1、F2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。(3)比较表中实验2、4可知，当F1、F2方向相反时，小车静止，运动状态不改变；当F1、F2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。
结论 作用在同一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且力的作用线在同一条直线上，这两个力就相互平衡。可简记为：同体、等大、反向、共线
实验改进 为消除小车与桌面之间的阻力给实验带来的影响，也可以设计如图所示的实验，将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的细线分别跨过左、右支架上的滑轮，在细线的两端挂上钩码，进行实验探究二力平衡的条件。实验中的研究对象是小卡片，小卡片受到两边细线的拉力作用，拉力的大小等于钩码的重力
【注意】实验中减小阻力的方法
①用较为光滑的桌面和带有轮的小车，而不选用木块。
②可以用轻质小卡片(忽略卡片重力对实验的影响)替代小车。
③给滑轮加润滑油或者使用质量较大的砝码。
5.二力平衡条件的应用
(1)可以判断物体是否受力平衡。
方法是先确定研究对象，再分析受力情况，若满足二力平衡的条件，则受力平衡；若不满足，则受力不平衡。例如用50N的力提着一个重50N的书包，研究对象为书包，受重力和拉力作用，这两个力满足二力平衡的条件，故书包受力平衡。
(2)可根据一个力的大小、方向，确定另一个力的大小、方向。
例如电灯重1N,则电线对灯的拉力是多大 方向如何 因为电灯静止时所受重力和电线的拉力是一对平衡力，重力的大小为1N,方向竖直向下，根据二力平衡的条件，则拉力的大小也为1N,方向竖直向上。
6.力和运动的关系
物体的运动与受力情况密不可分，我们可以根据物体的受力情况来判断运动状态的改变，也可以根据物体运动状态的变化来分析物体的受力情况。二者的关系如下表所示：
物体受力条件 物体运动状态 说明
不受力、受平衡力 静止或做匀速直线运动 力不是维持物体运动的原因
受非平衡力 运动状态改变 力是改变物体运动状态的原因
典例1：（1）10月19日凌晨，神舟十一号飞船与天宫二号自动交会对接成功（如图甲）。对接后，“神舟十一号”相对于“天宫二号”是　 　的，此时它们　 　（填“受平衡力”、“不受力”或“受非平衡力”）作用绕着地球做圆周运动。
（2）图乙是宇航员陈冬打乒乓球的情景，他先在一边发了个球，然后追上乒乓球到另一边，把它又打了回去。这说明力能够改变　 　
变式1：如图所示，是利用每秒闪光10次的照相装置拍摄到的四个物体运动的闪光照片（友情提示：图中的黑点表示物体）其中可能受到平衡力作用的物体是（　　）
A． B． C． D．
变式2：科学课上，教师演示了一个有趣的小实验。将一根长筷子插入苹果中（如图甲），然后将筷子提起，竖直悬在空中，用锤子不断轻敲筷子上端，发现苹果不断的往上爬升（如图乙）。下列说法正确的是（　　）
A．苹果往上爬升，说明它具有惯性
B．提着筷子的手受到的摩擦力方向始终竖直向上
C．敲击时，锤子对筷子的力与筷子对锤子的力是一对平衡力
D．静止时，苹果受到的重力和筷子对苹果的静摩擦力是一对相互作用力
变式3：在探究“二力平衡的条件”的实验中，某同学采用的实验装置如图甲所示：
（1）当物体处于静止状态或　 　状态时，我们认为它受到的力是相互平衡的。
（2）实验时，小宇发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重量的砝码时，木块处于静止状态。此时木块在水平方向受到两个力的作用，这两个力是平衡的。小宇再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，出现这种现象的原因是　 　，这时木块在水平方向受到的力　 　(填“平衡”或“不平衡”)。要避免这种现象的产生，请你对该实验装置提出改进意见：　 　。
（3）如图乙所示，小慧用小车来做该实验，装置处于静止，细绳和弹簧测力计的质量忽略不计，不考虑细绳与滑轮之间的摩擦，两端挂的重物各为10N，则弹簧测力计的示数为　 　N。
考点四、摩擦力
1.摩擦力的定义：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，这种力就叫作摩擦力。
2.摩擦力产生的条件
(1)两物体相互接触；(2)接触面不光滑；
(3)两物体相互挤压，发生形变，有弹力；
(4)两物体之间正在发生相对运动或有相对运动趋势。这四个条件缺一不可。
3.摩擦的种类
(1)滑动摩擦：两个物体之间因相对滑动而产生的摩擦。
(2)滚动摩擦：两个物体之间因相对滚动而产生的摩擦。
(3)静摩擦：两个有相对运动趋势但相对静止的物体之间存在的摩擦。
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。
注意：摩擦力方向不一定与运动方向相反，但必与相对运动(或相对运动趋势)的方向相反。例如人走路时，两只脚前后交替，后脚离地前，脚向后蹬地，脚相对于地有向后运动的趋势，地面给后脚的摩擦力方向向前，即与人的运动方向相同，是人前进的动力，而前脚踩到地面时受到地面向后的摩擦力，是阻力，使脚停止向前运动。
6.探究实践：探究影响滑动摩擦力大小的因素
猜想与假设 根据生活经验作出合理的猜想，不同的同学可能猜想不同：可能与接触面的粗糙程度有关，可能与接触面之间的压力有关，可能与接触面积的大小有关，可能与运动的快慢有关等
实验设计 用弹簧测力计水平拉动同一个木块在水平面上做匀速直线运动，每次只改变压力的大小或水平面的粗糙程度，控制其他条件不变，观察并记录弹簧测力计的示数
实验过程 按如图甲、乙、丙三种情况进行实验，并将实验的条件和弹簧测力计的示数记录在下表中
把木块放在木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动木块 把木块放在木板上，上放一个砝码，用弹簧测力计水平匀速拉动木块 在木板上铺上棉布，用弹簧测力计水平匀速拉动木块
甲 乙 丙实验序号实验条件滑动摩擦力/N接触面受到的压力/N接触面粗糙程度甲木块的重力较光滑4.0乙木块和砝码的总重力较光滑5.0丙木块的重力较粗糙4.5
实验分析 比较甲、乙两次实验可知，两种情况下接触面的粗糙程度相同，压力的大小不同，压力越大，滑动摩擦力越大；比较甲、丙两次实验可知，两种情况下压力的大小相同，接触面的粗糙程度不同，接触面越粗糙滑动摩擦力越大
实验结论 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
实验拓展 (1)滑动摩擦力的大小与接触面积的大小是否有关呢 探究方案：控制木块对水平面的压力、接触面粗糙程度不变，分别将木块平放、侧放、立放，水平匀速拉动木块，测出摩擦力的大小并进行比较。结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关。(2)滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小是否有关呢 探究方案：控制木块对水平面的压力、接触面的粗糙程度不变，分别以不同速度水平拉动木块做匀速直线运动，测出摩擦力的大小并进行比较。结论：滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小无关
拓展：实验改进
实验中可以固定弹簧测力计不动，拉动木板。这样即使没有使木板匀速运动，对实验也没有影响，实验更容易操作，而且弹簧测力计相对操作者静止，可使读数更准确。
7.增大或减小摩擦的方法
(1)增大有益摩擦的方法
方法 实例
增大压力 刹车时用力捏车闸、用力紧握杯子
增大接触面粗糙程度 轮胎表面有花纹；汽车车轮装防滑链；体操运动员上器械前在手上涂防滑粉
变滚动为滑动 汽车紧急刹车时，车轮由滚动变为滑动
(2)减小有害摩擦的方法
方法 实例
减小压力 体操运动员握单杠不能握得太紧
减小接触面粗糙程度 溜冰场冰面光滑、冰壶运动中的刷冰
变滑动为滚动 滚动轴承、行李箱装滚轮
使接触面分离 转动部分加润滑油、气垫船、磁悬浮列车
典例1：如图，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图甲，物体的速度v与时间t的关系如图乙。
（1）0~2秒，物体没有被推动，此时物体受到的阻力　 　推力（填“>”、“=”或“<”）：
（2）2~4秒物体受到的摩擦力是　 　N；
（3）若6秒时，撤去推力，并马上对物体施加一个水平向左、大小为3N的拉力，画出物体向右减速运动的过程中的水平方向受力情况　 　（示意图）。
变式1：如图所示，水平传送带上的物体正在向右匀速运动，分析物体受到的力有（　　）
A．重力、传送带的支持力
B．重力、传送带的支持力、向右的摩擦力
C．重力、对传送带的压力
D．重力、传送带的支持力、向左的摩擦力
变式2：如图所示，在18N的水平拉力F作用下，木板A在水平地面匀速向右运动的过程中，物体B相对于地面静止，此时弹簧测力计的示数为4N，则B所受滑动摩擦力方向水平向　 　（选填“左”或“右”），A受到地面的摩擦力大小为　 　N，当水平拉力F增大到20N，A受到地面的摩擦力大小为　 　N。
变式3：如图所示是探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置，铝块和木块的外形相同，表面粗糙程度不同，一端带有定滑轮的长木板固定不动，铝块通过细线与弹簧测力计相连。(滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计)
（1）比较甲、乙两次实验可探究　 　。
（2）比较乙、丙两次实验来探究“滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”，该方案中存在的主要缺陷是　 　。
（3）某同学用如图丁装置来测量铝块受到的摩擦力，实验时拉着长木板沿水平地面向左运动，读出弹簧测力计示数即可测出铝块受到的摩擦力。在长木板运动过程中，以下说法正确的是____(填字母)。
A．铝块受力平衡
B．铝块所受摩擦力的方向水平向右
C．长木板做加速、减速、匀速运动均可
D．拉动长木板的力F变大时，弹簧测力计的示数也变大
1.对惯性概念的理解有误。
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 惯性的大小只与质量有关，质量大的物体惯性大，与物体是否运动、速度大小等无关
物体的速度越大，惯性越大
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”
2.误认为直升机匀速直线上升时，升力大于重力；匀速直线下降时，升力小于重力。
物体只要做匀速直线运动，不管上升还是下降，都受到平衡力的作用。此时，直升机受到的升力和重力是一对平衡力，大小相等。
3.误认为静止的物体都受静摩擦力。不是所有静止的物体都受到静
摩擦力的作用，静摩擦力是两个相互接触并挤压的物体，当一个物体相对于另一个物体有相对运动趋势时，在两个物体的接触面上产生的一个阻碍这种相对运动趋势的力，这个力就是静摩擦力。若两物体只是接触，无相对运动的趋势，则无静摩擦力。例如，在水平地面上静止的汽车，和地面之间没有相对运动趋势，故不受静摩擦力的作用。
4.误认为在同一水平面上运动的物体，速度增加时，摩擦力也增大。
滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，物体的速度增加时，这两个量都没有变化，所以摩擦力不变。
1．正在加速滑行的雪橇，如果其所受外力突然消失，那么雪橇将（　　）
A．速度越来越快 B．速度越来越慢，最后停下来
C．做曲线运动 D．做匀速直线运动
2．（2023七下·柯桥期末）滑板是一项很”酷”的运动。当小柯以速度v冲到斜坡的图中位置时，若外力全部消失则小柯与滑板将（　　）
A．在最高点停下来 B．水平方向匀速直线运动
C．沿斜坡自由滑下来 D．斜向上匀速直线运动
3．（2022七下·新昌期末）物体在太空中处于失重状态(相当于物体不受重力)。在天宫课堂第二课《天宫抛物》实验中，王亚平将冰墩墩抛到对面叶光富的手中(叶光富手的位置不变)，下列说法正确的是（　　）
A．拋冰墩墩时，冰墩墩对王亚平没有力的作用
B．抛冰墩墩时，抛出的方向应向叶光富的手偏上
C．冰墩墩在空中飞行时，做曲线运动
D．冰墩墩在空中飞行时，做匀速直线运动
4．用测力计两次拉动同一物体竖直向上做匀速直线运动，物体两次运动的速度分别为1米/秒和2米/秒，测力计两次的示数分别为F1和F2，则（　　）
A．F1=F2 B．F1=2F2 C．F2=2F1 D．F2=0.5F1
5．（2022七下·杭州月考）在平直的路面上，一个人沿水平方向用20N的力推一辆重为150N的小车匀速向西运动，则小车所受阻力的大小和方向分别为（　　）
A．20N，向东 B．20N，向西 C．150N，向西 D．150N，向东
6．如图一个重为G的物体在光滑(没有摩擦)水平面．上受到拉力F的作用，且FA．该物体不可能运动
B．该物体运动状态一定变化
C．该物体运动方向一定变化
D．该物体有可能在水平面上做匀速直线运动
7.在学习“物体运动状态改变的原因”时，老师做了如图所示的实验：具有一定速度的钢珠在水平面上能沿直线AB运动；如果在它的运动路径旁放一磁体，钢珠的运动路径将变成曲线AC。对该实验的理解，正确的是（　　）
A．用玻璃球代替钢珠也能达到实验目的
B．钢珠沿直线AB运动时不受任何外力作用
C．钢珠沿曲线AC运动时运动状态保持不变
D．实验说明力是改变物体运动状态的原因
8.（2023七下·上城期末）如图所示，小金同学为了取出两头均空的羽毛球筒中的羽毛球，采用了手拿球筒中部竖直向下敲击桌面的方法。对这一情境分析合理的是（　　）
A．羽毛球卡在球筒中，是因为球受到向上的摩擦力
B．敲击桌子时，羽毛球会从筒的上端出来
C．击打的速度越快，羽毛球具有的惯性越大
D．击打球筒时，球筒没有惯性
9．（2023七下·金东期末）关于牛顿第一定律和惯性，下列说法正确的是（　　）
A．牛顿第一定律是通过实验直接得出的
B．一切物体都具有保持原来运动状态的性质
C．牛顿第一定律说明物体的运动需要力来维持
D．高速行车时司乘人员系安全带是为了减小惯性
10.（2023七下·金东期末）如图所示是利用鸟嘴停在手指的一种玩具平衡鸟。平衡鸟静止时，下列说法正确的是（　　）
A．平衡鸟所受重力与支持力大小相等
B．手指对鸟嘴支持力的方向竖直向下
C．平衡鸟对手指的压力大于它的重力
D．鸟嘴受到的支持力和重力是相互作用力
11.（2023七下·余杭期末）物体A挂于弹簧测力计下，分别做图甲、乙所示的匀速直线运动，已知运动的速度v1>v2>v3。比较F甲、F乙、F丙的大小，判断正确的是（　　）
A．F甲>F乙>F丙 B．F甲=F乙>F丙
C．F甲=F乙=F丙 D．F甲12．（2021七下·柯桥期末）如图所示，甲乙两个相同的钢球，以相同的速度分别沿着竖直向上和斜向上方向抛出，若不计空气阻力，则它们在空中运动过程中，下列叙述正确的是（　　）
A．甲、乙最高点时的速度相同
B．甲、乙在空中的受力情况不同
C．最高点时突然一切外力消失，甲将保持静止状态
D．最高点时突然一切外力消失，乙将保持静止状态
13．（2023七下·东阳期末）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。由静止释放，不计空气阻力，小球可在A、C两点间来回摆动，B点是小球运动轨迹中的最低点，如图所示。下列分析正确的是（　　）
A．从A运动到C的过程中，小球的运动状态不变
B．小球运动到C点时，小球速度为0，处于平衡状态
C．小球运动到B点时，若细线断开，小球将竖直下落
D．小球运动到C点时，若细线断开，小球将竖直下落
14．（2023七下·上虞期末）如图所示，一小闹钟静止在水平桌面上，则（）
A．闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力是一对平衡力
B．闹钟受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
C．桌面受到的支持力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
D．桌面受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
15．（2023七下·东阳期末）如图，小球从A点摆动到C点（不计空气阻力），小球在B点的时候，受力　 　（选填“平衡”或“不平衡”）。若在C点的时候外力突然消失，接下去小球将　 　（选填“静止”或“匀速直线运动”）。
16．如图所示，小球从A点静止释放，运动到C点时，若一切外力全部消失，则小球会沿路线 　 　(填“a”“b”“c”或“d”)运动，你判断的依据是　 　。若轨道变为半圆形，当小球滚至右侧最高点时，若一切外力全部消失，它将　 　 。
17．为了研究摆锤的摆动，小明用细绳把摆锤悬挂起来，将摆锤从A点静止释放，经过O点(最低点)到达最高点B，不计空气阻力。
（1）小明认为摆锤经过O点时处于非平衡状态，他的依据是　 　。
（2）如果摆锤经过O点时确实处于非平衡状态，从二力平衡的条件分析，你认为可能的原因是　 　。
18.如下图所示，取质量相同，半径分别为r、2r和3r的甲、乙、丙三个小球，让它们从不同高度分别竖直落下，并以砖墙为背景，当进入砖墙的区域时，用照相机通过每隔相等时间曝光一次的方法记录小球的运动过程，如图是其中一段的示意图。
（1）从图中可以看出甲乙丙三个小球的速度之比是　 　；
（2）甲乙丙三个小球受到的空气阻力的大小关系为　 　。
19．如图甲所示，放在水平地面上的物体受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙和丙所示。由图像可知：
（1）当t＝1s时，物体处于　 　(填“加速”、“匀速”或“减速”)状态。
（2）当t＝3s时，物体受到的阻力为　 　N，阻力的方向　 　。
（3）当t＝5s时，物体受到的推力和阻力是否为平衡力　 　？
20.（2022七下·金东期末）同学们正在做“探究二力平衡的条件”的实验。
（1）小金的实验装置如图甲所示，他采用轻质小车，并选用表面光滑的桌面，其目的是　 ；
（2）另一个同学小东用图乙中所示的轻质硬纸片B替换轻质小车A进行实验。为了验证不在同一直线上的两个力是否平衡，则要进行的操作是　 　 (选填“改变两侧砝码的质量”“用剪刀将卡片剪开”或“将卡片扭转一定角度后释放”) ；
（3）小义将小金的轻质小车换成一重木块C，如图丙所示。实验时，他发现向左右两盘同时放入不等重的砝码时，木块仍然保持静止状态。则该实验不能得出的二力平衡条件有 。
A．两力大小相等 B．两力作用在同一物体上 C．两力在同一直线上
21．（2023七下·余杭期末）小金同学为模仿伽利略斜面实验”探究阻力对物体运动的影响”(如图甲)。让同一辆小车分别滑到铺有毛巾、棉布和玻璃的平面上，观察并记录小车水平滑行的距离。(不计空气阻力)
（1）在实验过程中，该同学让小车从斜面的同一位置静止释放，这一操作的目的是　 　。
（2）小金根据图甲实验绘制出小车速度一时间关系图，其中在玻璃表面滑行的图象是　 　(选填”a”、”b”或”c”)。
（3）图丙是各科学家先后对”运动和力”关系的不同观点，下列说法正确的是 。
A．亚里士多德认为运动物体在不受力时会停止运动
B．伽利略提出力是维持物体运动状态的原因
C．相对牛顿的观点，笛卡尔观点未涉及静止物体
D．”牛顿第一定律”是牛顿通过实验直接得出的结论
E．科学观点的形成是一个不断完善、修正的过程
22．如图所示为“探究二力平衡的条件”的实验。
（1）如果物体只受到两个力的作用，且处于　 　状态，那么说明这两个力是相互平衡的。由此，小科提出能利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡中力的大小相等的这一条件。小妍则认为，此方案不能探究该条件，理由是　 　。
（2）两人设计了另一个实验方案，如图乙所示，可通过调整　 　来改变卡片两端受到的拉力的大小。
（3）在如图乙所示的装置中，要继续验证二力平衡的另一条件是两个力作用在同一条直线上，具体的操作是　 　。
23．（2023七下·东阳期末）小东所在的手工社团中有打磨用的砂纸，标着不同的”目数”。仔细观察后，他作出了猜想：砂纸标注的目数越少，砂纸越粗糙。为了验证猜想，小东利用所学知识设计了如下实验：
[实验装置]
[实验操作]小东用弹簧测力计拉着同一木块在不同目数的砂纸上做匀速直线运动，如图(甲)、(乙)、(丙)所示。
（1）实验过程中小东发现，弹簧测力计不沿水平方向拉动木块时，也可以使木块沿水平方向做匀速直线运动。此时木块处于　 　(选填“平衡”或”非平衡”)状态。
（2）实验过程图(甲)中木块的运动速度大小为v1，图(乙)中木块的运动速度为v2。关于v1和v2的大小关系可能是　 　。
（3）[实验结论] 根据实验结果，小东得出了砂纸标注的目数越少，砂纸越粗糙的结论。他的推理依据是：　 　。
（4）[应用迁移]小东做完实验后，联想到了”阻力对物体运动的影响”探究。若将同一小球从同一高度静止释放，刚到底部时用频闪相机(间隔相同时间自动拍摄)开始记录小球在铺设砂纸的平板上的位置情况。根据上述实验结果，画出280砂纸上第2、3次频闪相机拍摄到小球的大致位置。
24．小涛利用如图所示的装置，探究在水平面上阻力对物体运动的影响，进行如下操作：
a．如图甲将毛巾铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离。
b．如图乙，取下毛巾，将棉布铺在斜面和木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离。
c．如图丙，取下棉布，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离。请针对以上操作回答下列问题：
（1）以上操作中错误的一次是　 　(填“a”“b'或“c”)。
（2）对比两次正确实验操作能说明：小车受到的阻力越小，通过的距离越 　 　，速度减小得越　 　。
（3）纠正错误后，多次实验进行分析，并进一步推测：在水平面上滑行的小车，如果受到的阻力为零，它将　 　。
（4）为了得出科学结论，三次实验中小车每次都从斜面顶端由静止自由下滑，这样做的目的是：使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时　 　。
（5）上述探究实验中用到的研究方法有科学推理和　 　 。
（6）从这个实验可以推测出的结论是　　 。
25.（2023七下·吴兴期末）2023年5月10日，搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭，在我国文昌航天发射场发射升空。与此前的天舟系列货运飞船不同，天舟六号经过升级改造，实现了多项突破，其中之一是飞船容积变大，整船的载货能力由6.9吨提高到7.4吨，使天舟六号成为世界现役货物运输能力最大的货运飞船。
（1）天舟六号满载准备发射时，货物受到的重力多大？
（2）在到达入轨轨道后，天舟六号通过6次变轨完成与空间站的交会对接。变轨时天舟六号开启发动机获得推力，说明了力可以改变物体的　 　。
（3）为了给天舟六号腾出后向交会对接口，天舟五号货运飞船于5月5日从空间站组合体分离，转入独立飞行阶段。天舟五号撤离空间站后，逐渐降速，而空间站的运行速度保持不变。此过程中两者的受力情况判断，正确的是
A．天舟五号受力不平衡，空间站受力平衡 B．天舟五号和空间站受力均平衡
C．天舟五号受力平衡，空间站受力不平衡 D．天舟五号和空间站受力均不平衡
26．（2022七下·婺城期末）为助力冬奥会，筑起冬奥梦，各地开展多项比赛活动，其中轮滑是青少年普遍喜爱的运动，它可以提高身体的平衡协调能力和灵敏度。如图甲，轮滑时脚用力往后蹬地，人就会向前快速滑行；需要停止时，可以用力踩下鞋子根部的刹车器（如图乙），人继续往前滑行一小段距离后会慢慢停下。请结合所学的知识解释以上现象中所蕴含的科学道理。
27.（2022七下·仙居期末）棉被中棉花的纤维粗而短，用细木棍拍打时，纤维易断裂。但是被子使用一段时间后，里面会有灰尘、人体的皮屑、螨虫等，通过拍打可将灰尘等除去。因此人们使用藤拍来拍打被子，以达到减少纤维断裂和除尘的目的。请用所学知识解释其中的原因。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
易错点与提高
课后巩固
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第2节 运动与相互作用
考点一、牛顿第一定律
1.两种观点
亚里士多德：如果一个物体要持续运动，就必须对它施加力的作用，如果这个力被撤去，物体就会停止运动。也就是“物体运动要靠力来维持”
伽利略：物体的运动并不需要力来维持，运动的物体之所以会停下来，是因为受到了阻力，即力是改变物体运动状态的原因
2.探索活动：阻力对小车运动的影响
设计实验 取一辆小车，让它三次都从斜面上同一位置由静止滑下，如图所示。通过在木板表面铺上粗糙程度不同的棉布和丝绸改变小车受到的阻力大小。比较小车每次滑行的距离(距离越远，反映速度减小得越慢)有什么不同 棉布表面 丝绸表面 木板表面
实验器材 小车、斜面、木板、棉布、丝绸、刻度尺
实验过程 (1)在水平木板上分别铺上棉布和丝绸，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上运动的距离。(2)水平面上不铺任何材料，重复上述实验实验记录表水平面的材料小车受到的阻力(大、较大、小)小车运动的距离(大、较大、小)棉布大小丝绸较大较大木板小大
探究结论 实验表明：水平面越光滑，小车在水平面上运动时，所受的阻力越小，运动的距离越远，速度减小得越慢
实验推理 实验推理：如果小车在水平面上运动时不受阻力(水平面绝对光滑)的作用，则小车将保持原来的速度和方向永远地运动下去。即物体将做匀速直线运动
【注意】
(1)实验时要用同一辆小车，每次都要使小车从斜面的同一位置由静止滑下，这样做的目的是保证小车在斜面底端开始运动时的初速度相同。
(2)依次在木板表面铺上棉布、丝绸，目的是改变阻力的大小，以便探究阻力对物体运动的影响。棉布、丝绸只能铺在水平木板上，不能铺在斜面上。
科学思维——转换法和控制变量法
(1)转换法的应用
把无法直接测量的阻力对运动的影响转化为可直接比较的小车的运动距离，即通过观察小车在粗糙程度不同的水平面上滑动的距离，判断阻力对小车运动的影响，运用了转换法。
(2)控制变量法的应用
实验中让小车从斜面上同一位置由静止滑下，控制了小车到达水平面时的速度相同，只改变水平面的粗糙程度(即阻力大小),研究阻力对运动状态的影响。
科学思维——科学推理法
我们周围的物体表面没有绝对光滑的，物体运动时都要受到阻力的作用。因此运动的物体受到的阻力为零的情况是不存在的，物体运动时受到阻力为零的运动状态就不能用实验直接验证，只能在实验的基础上进一步推理得出，这种研究问题的方法称为科学推理法，也叫理想实验法。
3.牛顿第一定律
(1)内容：任何物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，除非有作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
(2)对牛顿第一定律的理解
任何 “任何”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
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运动方向继续做匀速直线运动
(3)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，我们应当牢记力是改变物体运动状态的原因。
②牛顿第一定律不是实验定律，而是在大量实验事实的基础上，通过归纳和推理概括出来的。由该定律得出的推论，经受住了实践的检验。
牛顿第一定律的建立过程
科学家 提出的观点
伽利略 如果物体在运动中不受力的作用，它的速度将保持不变
笛卡儿 如果运动物体不受到任何力的作用，将永远沿原来的方向做匀速直线运动
牛顿 一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态(牛顿第一定律)
4.力是改变物体运动状态的原因
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，要改变物体的速度大小和运动方向，必须对物体施加力的作用。
力的方向与物体运动方向在同一条直线上时，力的方向与运动方向相同，物体做加速度直线运动；力的方向与运动的方向相反，物体做减速直线运动。力的方向与物体运动方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。
典例1：如图所示，将一只小球竖直向上抛出，小球先后经过A、B两点。已知小球在A、B两点的速度分别为2 m/s、0 m/s。
（1）若小球向上运动到达A点时，一切外力突然消失，则此后小球将做什么运动 　 　。
（2）若小球向上运动到达B点时，一切外力突然消失，则此后小球将做什么运动 　 　。
【答案】（1）竖直向上做匀速直线运动（2）保持静止状态
【解析】（1）（2）根据牛顿第一运动定律分析解答。
【解答】（1）若小球向上运动到达A点时，一切外力突然消失，根据牛顿第一定律可知，此时小球会保持A点的速度和方向运动，即竖直向上做匀速直线运动。
（2）小球到达B点时速度为零，如果此时一切外力突然消失，那么小球将保持B点时的运动状态不变，即保持静止状态。
变式1：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
【解析】当物态运动的方向与力的方向不在同一直线时，物体将做曲线运动，小球在b点后做曲线运动，说明b点的速度不为零。
【解答】A、小球离开手后，不再受到手的推力，故A错误；
B、小球在b点的速度不为零，可知b点的动能不为零，故B错误；
C、小球在b点速度不为零，由牛顿第一定律可知，在b点一切外力消失后，小球将做匀速直线运动，故C正确；
D、小球从c到d停止，是因为受到摩擦力的作用，说明力的作用是相互的，故D错误。
故答案为：C。
变式2：如图所示，将小球从A点由静止释放，运动到C点时，若一切外力全部消失，则小球会沿　 　(填字母)路线继续运动，你判断的依据是　 　； 若当小球滚至右侧最高点时，撤去所有外力，它将　 　。
【答案】b；物体不受外力时将保持原来的运动状态不变；静止
【解析】根据牛顿第一运动定律可知，当物体不受外力作用时，将保持静止状态或匀速直线运动状态，据此分析解答。
【解答】（1）根据图片可知，当小球运动到C点时，它的运动方向沿b方向。如果此时一切外力全部消失，那么小球会保持C点时的运动方向和速度做匀速直线运动，故选b。
（2）若小球到达右侧最高点时，此时它的速度为零。如果此时撤去所有外力，那么它将保持这个点时的状态不变，即保持静止状态。
变式3：（2023七下·海宁期中）如图为科技小组“探究牛顿第一定律”的实验装置。实验中小组成员小虎先后三次将同一小车放在同一斜面上的同一高度，然后分别用不同的力推了一下小车，使其沿斜面向下运动，观察小车运动的距离，从而得出力和运动的关系。
（1）科技小组成员小明认为实验操作中有一处明显的错误，请你帮他指出错误操作是　 　
（2）在上述实验观察分析的基础上，可以推测：如果阻力为零，水平面足够长，小车将做　 　，此处用到了　 　（选填 “控制变量”“科学推理”或“转换”）法。
（3）对于“力和运动的关系”的问题，下列说法中正确的是（ ）
A．力是维持物体运动状态的原因 B．只有在力的作用下物体才能运动
C．力是改变物体运动状态的原因 D．只要有力作用在物体上，物体的运动状态一定改变
【答案】（1）用不同的力推了小车 （2）匀速直线运动；科学推理 （3）C
【解析】（1）在探究牛顿第一定律的实验中，要控制小车到达水平面时的速度相同，即让小车从斜面上同一高度从静止开始下滑。
（2）根据牛顿第一定律的内容和研究方法解答。
（3）根据力与运动的关系的知识判断。
【解答】（1）科技小组成员小明认为实验操作中有一处明显错误，错误操作是：用不同的力推小车。
（2）在上述实验观察分析的基础上，可以推测：如果阻力为零，水平面足够长，小车将做匀速直线运动，此处用到了科学推理法。
（3）根据实验可知，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，故选C。
考点二、惯性
1.概念：物体有保持原有静止状态或匀速直线运动状态的性质，这种性质叫作惯性。因此，牛顿第一定律也叫作惯性定律。
2.惯性现象：在生活中我们经常遇到惯性现象，例如：当汽车突然起动时，车上乘客的下部已随车向前运动，而身体的上部由于惯性还要保持静止状态，这时乘客就要向后倒；反之，当汽车突然刹车时，车上的乘客会向前倾。
解释惯性现象的基本步骤：
(1)确定研究对象：
(2)明确此物体原来处于什么运动状态：
(3)其中的哪个物体(或物体的哪一部分)受何种力，运动状态发生何种改变；
(4)哪个物体(或物体的哪一部分)由于惯性继续保持原来的运动状态；
(5)发生了何种现象(或造成了何种结果)。
3.惯性的利用
生活中利用惯性可带来很多便利。如：锤头松了，把锤柄在石头上撞击几下就可套紧锤头；跳远时助跑可以跳得更远；拍打衣服除掉上面的灰尘；洗手后用力甩手等，都是利用了物体的惯性。
4.惯性的危害及防范
惯性有时会给人们带来危害，需要防范。如车速太快、车距太近容易发生交通事故，车辆在急转弯时容易侧翻等。为此，交通管理部门制定了相关规定，如要求司机和乘客必须系安全带，防止汽车突然刹车时，人由于惯性向前运动而造成伤害；车辆行驶中要保持车距，限制车速，禁止超载等。
【注意】
(1)惯性是一切物体固有的属性，无论是固体、液体还是气体，无论物体是静止的还是运动的，无论物体受力还是不受力，都具有惯性。
(2)惯性大小是由物体的质量决定的，质量越大，惯性越大，而与物体的运动状态、形状、所处位置等因素无关。
(3)惯性不是力，惯性只有大小，没有方向。所以描述惯性现象时，只能说“物体具有惯性”或者说“由于惯性”,而不能说“惯性力”“惯性作用”或“受到惯性作用”等。
典例1：运输液体货物的槽车，液体上有气泡，如图，当汽车向右匀速直线运动时，以车为参照物，液体的运动状态是　 　。刹车时，气泡将向运动　 　（选填“左”或“右”），原因：　 　
【答案】静止；左；刹车时，由于惯性，液体将保持原来的运动状态，气泡的质量小，惯性小，在液体的作用下被向左挤压，所以将观察到气泡向左运动。
【解析】运动和静止是相对的，物体与参照物之间的空间位置没有发生改变，则物体是静止的，物体与参照物之间的空间位置发生改变，则物体是运动的。
惯性大小只和质量有关，质量越大，惯性越大。
【解答】液体和车之间的空间位置没有发生改变，可知以车为参照物，液体是静止的。
刹车时，液体由于惯性将保持原来的运动状态，继续向右运动，气泡的质量小，惯性小，被液体向左挤压，所以将观察到气泡向左运动。
变式1：小明在家观看汽车拉力赛，发现汽车的行驶速度很快，途中要经过一段如图所示的S形弯道，现场的观众为了安全，应站的位置是图中的 (　　)
A．甲、丙 B．甲、丁 C．乙、丁 D．乙、丙
【答案】D
【解析】车具有惯性，即物体保持原来运动状态不变的性质称为惯性，根据惯性的知识分析判断。
【解答】当汽车在路面上行驶时，如果失去控制，由于惯性，汽车将会沿原来运动的方向冲出，即会冲到图中的甲区和丁区，故观众在乙区和丙区是安全的。故选D。
变式2：如图氢气球系着小石块在空中匀速上升，如果系着小石块的线突然断了，小石块将会（　　）
A．立即加速下降 B．保持原来的速度匀速上升
C．减速上升后再加速下降 D．以原来的速度大小匀速下降
【答案】C
【解析】物体受到的合力方向与运动方向相同时，做加速运动；合力方向与运动方向相反时，做减速运动，结合惯性的知识分析判断。
【解答】根据题意可知，氢气球系着小石块在空中匀速上升，如果系着小石块的线突然断了，由于石块有惯性，那么它会继续向上运动，但是速度逐渐减小。当速度为零时到达最高点，由于石块受到重力作用，那么此时加速下降，故ABD不符合题意，C符合题意；故选C。
变式3：小刚同学放学回家的路上，脚被石块绊了一下，身子向前跌倒(图甲)。继续行走一会儿，不小心脚踩到一块西瓜皮，身子向后摔倒(图乙)。对这两种情景，下列解释合理的是（　　）
A．图甲、乙两种情景中，小刚脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来的运动状态
B．图甲、乙两种情景中，小刚上身的运动状态改变，而脚由于惯性仍保持原来的运动状态
C．图甲情景中，小刚上身的运动状态改变，而脚由于惯性仍保持原来的运动状态；图乙情景中，小刚脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来的运动状态
D．图甲情景中，小刚脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来的运动状态；图乙情景中，小刚上身的运动状态改变，而脚由于惯性仍保持原来的运动状态
【答案】A
【解析】甲：原来小刚的上半身和下半身一起处于运动状态，脚受到石块的阻力，则下半身由运动状态变成静止状态。而由于惯性，它的上半身会继续向前运动，所以会向前跌倒；
乙：原来小刚的上半身和下半身一起处于运动状态，脚踩到西瓜皮后迅速向前移动。由于惯性，它的上半身会继续保持原来的速度，所以他会向后跌倒。
综上所述，在两种情形中，小刚的脚的运动状态改变，而上半身由于惯性保持原来的运动状态，故A正确，而B、C、D错误。
考点三、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.探索活动：二力平衡的条件
进行实验并收集证据 (1)实验装置如图所示，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日的砝码，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)保持两边托盘里的砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度日，然后释放，观察小车的运动情况。(4)将连接小车右侧托盘的细线挂于小车左侧挂钩处，使F 、F 同时向左，观察小车的运动情况
实验记录 小车在水平方向的受力情况 小车运动状态是否改变
大小 方向 是否在同一直线上
不相等 相反 是 是
相等 相反 是 否
相等 相反 否 是
相等 相同 是 是
分析与论证 (1)比较表中实验1、2可知，要使小车运动状态不变，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2、3可知，当把小车扭转一个角度，使拉力F1和F2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，F1、F2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。(3)比较表中实验2、4可知，当F1、F2方向相反时，小车静止，运动状态不改变；当F1、F2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。
结论 作用在同一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且力的作用线在同一条直线上，这两个力就相互平衡。可简记为：同体、等大、反向、共线
实验改进 为消除小车与桌面之间的阻力给实验带来的影响，也可以设计如图所示的实验，将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的细线分别跨过左、右支架上的滑轮，在细线的两端挂上钩码，进行实验探究二力平衡的条件。实验中的研究对象是小卡片，小卡片受到两边细线的拉力作用，拉力的大小等于钩码的重力
【注意】实验中减小阻力的方法
①用较为光滑的桌面和带有轮的小车，而不选用木块。
②可以用轻质小卡片(忽略卡片重力对实验的影响)替代小车。
③给滑轮加润滑油或者使用质量较大的砝码。
5.二力平衡条件的应用
(1)可以判断物体是否受力平衡。
方法是先确定研究对象，再分析受力情况，若满足二力平衡的条件，则受力平衡；若不满足，则受力不平衡。例如用50N的力提着一个重50N的书包，研究对象为书包，受重力和拉力作用，这两个力满足二力平衡的条件，故书包受力平衡。
(2)可根据一个力的大小、方向，确定另一个力的大小、方向。
例如电灯重1N,则电线对灯的拉力是多大 方向如何 因为电灯静止时所受重力和电线的拉力是一对平衡力，重力的大小为1N,方向竖直向下，根据二力平衡的条件，则拉力的大小也为1N,方向竖直向上。
6.力和运动的关系
物体的运动与受力情况密不可分，我们可以根据物体的受力情况来判断运动状态的改变，也可以根据物体运动状态的变化来分析物体的受力情况。二者的关系如下表所示：
物体受力条件 物体运动状态 说明
不受力、受平衡力 静止或做匀速直线运动 力不是维持物体运动的原因
受非平衡力 运动状态改变 力是改变物体运动状态的原因
典例1：（1）10月19日凌晨，神舟十一号飞船与天宫二号自动交会对接成功（如图甲）。对接后，“神舟十一号”相对于“天宫二号”是　 　的，此时它们　 　（填“受平衡力”、“不受力”或“受非平衡力”）作用绕着地球做圆周运动。
（2）图乙是宇航员陈冬打乒乓球的情景，他先在一边发了个球，然后追上乒乓球到另一边，把它又打了回去。这说明力能够改变　 　
【答案】（1）静止；受非平衡力（2）物体的运动状态
【解析】（1）掌握运动和静止的相对性，物体的运动和静止是相对于参照物而言的；
判断物体受力是否平衡，关键是判断物体是否处于平衡状态，若运动状态不变，则受平衡力，若运动状态改变，则受非平衡力；
（2）力可以改变物体的运动状态和形状，
【解答】（1）对接后，“神舟十一号”相对于“天宫二号”的位置不发生变化，所以是静止的；它们都围绕地球做圆周运动，运动方向一直在改变，所以受非平衡力的作用。
（2）他先在一边发了个球，然后追上乒乓球到另一边，把它又打了回去。这说明力能够改变物体的运动状态。
（1）[1]对接后，“神舟十一号”相对于“天宫二号”的位置不发生变化，所以是静止的；
[2]它们都围绕地球做圆周运动，运动方向一直在改变，所以受非平衡力的作用。
（2）他先在一边发了个球，然后追上乒乓球到另一边，把它又打了回去。这说明力能够改变物体的运动状态。
变式1：如图所示，是利用每秒闪光10次的照相装置拍摄到的四个物体运动的闪光照片（友情提示：图中的黑点表示物体）其中可能受到平衡力作用的物体是（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】平衡状态受到平衡力，包括静止或匀速直线运动状态。
【解答】A．物体做匀速曲线运动，不处于平衡状态，受到的是非平衡力，故A不符合题意；
B．物体的速度越来越慢，不处于平衡状态，受到的是非平衡力，故B不符合题意；
C．物体的速度越来越快，不处于平衡状态，受到的是非平衡力，故C不符合题意；
D．由图可知，物体沿直线运动，速度不变，物体做匀速直线运动，受平衡力的作用，故D符合题意。
故选D。
变式2：科学课上，教师演示了一个有趣的小实验。将一根长筷子插入苹果中（如图甲），然后将筷子提起，竖直悬在空中，用锤子不断轻敲筷子上端，发现苹果不断的往上爬升（如图乙）。下列说法正确的是（　　）
A．苹果往上爬升，说明它具有惯性
B．提着筷子的手受到的摩擦力方向始终竖直向上
C．敲击时，锤子对筷子的力与筷子对锤子的力是一对平衡力
D．静止时，苹果受到的重力和筷子对苹果的静摩擦力是一对相互作用力
【答案】A
【解析】平衡力的特点：大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
相互作用力的特点：大小相等、方向相反、作用在同一直线、两个物体上。【解答】A、将一根长筷子插入苹果中，然后将筷子提起，竖直悬在空中，用锤子不断轻敲筷子上端，筷子受力而向下运动，苹果具有惯性保持静止，苹果相对于筷子向上运动了，发现苹果不断的往上爬升。说明苹果具有惯性，故A正确；
B、手提筷子，有向上运动的趋势，故受到的摩擦力向下，故B错误；
C、敲击时，锤子对筷子的力与筷子对锤子的力作用在不同物体上，不是平衡力，故C错误；
D、静止时，受力平衡，苹果受到的重力和筷子对苹果的静摩擦力是一对平衡力，故D错误。
故答案为：A。
变式3：在探究“二力平衡的条件”的实验中，某同学采用的实验装置如图甲所示：
（1）当物体处于静止状态或　 　状态时，我们认为它受到的力是相互平衡的。
（2）实验时，小宇发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重量的砝码时，木块处于静止状态。此时木块在水平方向受到两个力的作用，这两个力是平衡的。小宇再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，出现这种现象的原因是　 　，这时木块在水平方向受到的力　 　(填“平衡”或“不平衡”)。要避免这种现象的产生，请你对该实验装置提出改进意见：　 　。
（3）如图乙所示，小慧用小车来做该实验，装置处于静止，细绳和弹簧测力计的质量忽略不计，不考虑细绳与滑轮之间的摩擦，两端挂的重物各为10N，则弹簧测力计的示数为　 　N。
【答案】（1）匀速直线运动
（2）木块跟桌面之间有摩擦力；平衡；换用小车做实验(或放在光滑的桌面上做实验)
（3）10
【解析】（1）根据平衡状态的定义解答；
（2）当两边的砝码重力不同时，小车会有向拉力较大的一侧移动的趋势，此时它会受到桌面施加的静摩擦力，即F大=F小+f，因此也会处于平衡状态。如果要避免这种现象发生，就要想办法减小摩擦力，根据减小摩擦力的方法解答。
（3）弹簧测力计的示数等于它受到拉力的大小，据此分析解答。
【解答】（1）当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，我们认为它受到的力是相互平衡的。（2）小宇再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，出现这种现象的原因是木块跟桌面之间有摩擦力，这时木块在水平方向受到的力平衡。要避免这种现象的产生，对该实验装置提出意见：换用小车做实验(或放在光滑的桌面上做实验)。
（3）当小车静止时，弹簧测力计上的拉力由物体的重力产生，即等于物体的重力，那么F=G=10N。
考点四、摩擦力
1.摩擦力的定义：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，这种力就叫作摩擦力。
2.摩擦力产生的条件
(1)两物体相互接触；(2)接触面不光滑；
(3)两物体相互挤压，发生形变，有弹力；
(4)两物体之间正在发生相对运动或有相对运动趋势。这四个条件缺一不可。
3.摩擦的种类
(1)滑动摩擦：两个物体之间因相对滑动而产生的摩擦。
(2)滚动摩擦：两个物体之间因相对滚动而产生的摩擦。
(3)静摩擦：两个有相对运动趋势但相对静止的物体之间存在的摩擦。
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。
注意：摩擦力方向不一定与运动方向相反，但必与相对运动(或相对运动趋势)的方向相反。例如人走路时，两只脚前后交替，后脚离地前，脚向后蹬地，脚相对于地有向后运动的趋势，地面给后脚的摩擦力方向向前，即与人的运动方向相同，是人前进的动力，而前脚踩到地面时受到地面向后的摩擦力，是阻力，使脚停止向前运动。
6.探究实践：探究影响滑动摩擦力大小的因素
猜想与假设 根据生活经验作出合理的猜想，不同的同学可能猜想不同：可能与接触面的粗糙程度有关，可能与接触面之间的压力有关，可能与接触面积的大小有关，可能与运动的快慢有关等
实验设计 用弹簧测力计水平拉动同一个木块在水平面上做匀速直线运动，每次只改变压力的大小或水平面的粗糙程度，控制其他条件不变，观察并记录弹簧测力计的示数
实验过程 按如图甲、乙、丙三种情况进行实验，并将实验的条件和弹簧测力计的示数记录在下表中
把木块放在木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动木块 把木块放在木板上，上放一个砝码，用弹簧测力计水平匀速拉动木块 在木板上铺上棉布，用弹簧测力计水平匀速拉动木块
甲 乙 丙实验序号实验条件滑动摩擦力/N接触面受到的压力/N接触面粗糙程度甲木块的重力较光滑4.0乙木块和砝码的总重力较光滑5.0丙木块的重力较粗糙4.5
实验分析 比较甲、乙两次实验可知，两种情况下接触面的粗糙程度相同，压力的大小不同，压力越大，滑动摩擦力越大；比较甲、丙两次实验可知，两种情况下压力的大小相同，接触面的粗糙程度不同，接触面越粗糙滑动摩擦力越大
实验结论 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
实验拓展 (1)滑动摩擦力的大小与接触面积的大小是否有关呢 探究方案：控制木块对水平面的压力、接触面粗糙程度不变，分别将木块平放、侧放、立放，水平匀速拉动木块，测出摩擦力的大小并进行比较。结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关。(2)滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小是否有关呢 探究方案：控制木块对水平面的压力、接触面的粗糙程度不变，分别以不同速度水平拉动木块做匀速直线运动，测出摩擦力的大小并进行比较。结论：滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小无关
拓展：实验改进
实验中可以固定弹簧测力计不动，拉动木板。这样即使没有使木板匀速运动，对实验也没有影响，实验更容易操作，而且弹簧测力计相对操作者静止，可使读数更准确。
7.增大或减小摩擦的方法
(1)增大有益摩擦的方法
方法 实例
增大压力 刹车时用力捏车闸、用力紧握杯子
增大接触面粗糙程度 轮胎表面有花纹；汽车车轮装防滑链；体操运动员上器械前在手上涂防滑粉
变滚动为滑动 汽车紧急刹车时，车轮由滚动变为滑动
(2)减小有害摩擦的方法
方法 实例
减小压力 体操运动员握单杠不能握得太紧
减小接触面粗糙程度 溜冰场冰面光滑、冰壶运动中的刷冰
变滑动为滚动 滚动轴承、行李箱装滚轮
使接触面分离 转动部分加润滑油、气垫船、磁悬浮列车
典例1：如图，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图甲，物体的速度v与时间t的关系如图乙。
（1）0~2秒，物体没有被推动，此时物体受到的阻力　 　推力（填“>”、“=”或“<”）：
（2）2~4秒物体受到的摩擦力是　 　N；
（3）若6秒时，撤去推力，并马上对物体施加一个水平向左、大小为3N的拉力，画出物体向右减速运动的过程中的水平方向受力情况　 　（示意图）。
【答案】（1）= （2）2
（3）
【解析】（1）对0-2s时的物体进行受力分析，根据平衡力的知识计算此时阻力和推力的大小关系；
（2）根据丙图可知，4-6s内做匀速直线运动，根据平衡力的知识计算它受到的摩擦力。然后结合影响滑动摩擦力大小因素的知识推算2-4s内物体受到的摩擦力大小；
（3）对物体进行受力分析，确定力的三要素，然后沿力的方向画带箭头的线段即可。
【解答】（1）根据题意可知，在0～2s内，物体处于静止状态，那么处于平衡状态，即水平方向受到阻力和推力相互平衡，因此此时物体受到的阻力=推力。
（2）根据丙图可知，在4～6s内物体处于匀速直线运动状态，此时物体所受到的滑动摩擦力f与推力F是一对平衡力，那么摩擦力f=F=2N。
2~4秒内物体做加速运动，因物体对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，故物体受到的滑动摩擦力大小不变，即2~4秒物体受到的摩擦力是2N。
（3）6秒时，撤去推力，对物体施加一个水平向左、大小为3N的拉力，此时物体还受地面施加的水平向左的摩擦力的作用，大小仍为2N，两个力的作用点在物体的重心，物体在水平方向受力示意图如图所示：
（1）由图丙的v-t图象可以知道，在0～2s内，物体速度为零，物体处于静止状态，则物体处于平衡状态，水平方向受到平衡力的作用，大小相等，此时物体受到的阻力=推力。
（2）由图丙的v-t图象可知，在4～6s内物体处于匀速直线运动状态，由平衡条件可知，物体所受到的滑动摩擦力f与推力F是一对平衡力，大小相等，即f=F；由图乙的F-t图象可知，在4～6s内，推力F=2N，故此时物体所受到的摩擦力f=F=2N，因物体对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，故2~4秒物体受到的滑动摩擦力大小不变，2~4秒物体受到的摩擦力是2N。
（3）6秒时，撤去推力，对物体施加一个水平向左、大小为3N的拉力，物体由于惯性要保持原来的运动状态，继续向右运动，物体还受地面施加的水平向左的摩擦力的作用，大小仍为2N，两个力的作用点在物体的重心，物体在水平方向受力示意图如图所示：
变式1：如图所示，水平传送带上的物体正在向右匀速运动，分析物体受到的力有（　　）
A．重力、传送带的支持力
B．重力、传送带的支持力、向右的摩擦力
C．重力、对传送带的压力
D．重力、传送带的支持力、向左的摩擦力
【答案】A
【解析】【详解】物体之间相互挤压并存在相对运动或相对运动趋势时，存在摩擦力。分析答】ABD、物体正在向右匀速运动，物体相对传送带静止，物体受到重力和传送带的支持力作用；物体不受摩擦力作用，故A符合题意，BD不符合题意；
C、物体对传送带的压力，传送带是受力物体，物体是施力物体，故C不符合题意。
故答案为：A。
变式2：如图所示，在18N的水平拉力F作用下，木板A在水平地面匀速向右运动的过程中，物体B相对于地面静止，此时弹簧测力计的示数为4N，则B所受滑动摩擦力方向水平向　 　（选填“左”或“右”），A受到地面的摩擦力大小为　 　N，当水平拉力F增大到20N，A受到地面的摩擦力大小为　 　N。
【答案】右；14；14
【解析】物体B处于平衡状态，据此判断其所受摩擦力的大小。根据摩擦力的概念可判断其所受摩擦力的方向。
对A进行受力分析，再进一步确定地面对A的摩擦力大小；滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，据此分析。
【解答】弹簧测力计的示数为4N，则弹簧测力计对B的拉力为4N，方向向左；B水平方向上受拉力和摩擦力，由二力平衡可得，摩擦力与拉力应大小相等，方向相反，故摩擦力大小为4N，摩擦力方向水平向右；
以A为研究对象，它受到向右的拉力为18N，同时受到地面对它的摩擦力和物体B对它的摩擦力，二者之和为18N，所以地面对物体A的摩擦力为
f=18N-4N=14N
滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，当水平拉力F增大到20N，压力大小和接触面粗糙程度不变，故A受到地面的摩擦力大小还为14N。
变式3：如图所示是探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置，铝块和木块的外形相同，表面粗糙程度不同，一端带有定滑轮的长木板固定不动，铝块通过细线与弹簧测力计相连。(滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计)
（1）比较甲、乙两次实验可探究　 　。
（2）比较乙、丙两次实验来探究“滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”，该方案中存在的主要缺陷是　 　。
（3）某同学用如图丁装置来测量铝块受到的摩擦力，实验时拉着长木板沿水平地面向左运动，读出弹簧测力计示数即可测出铝块受到的摩擦力。在长木板运动过程中，以下说法正确的是____(填字母)。
A．铝块受力平衡
B．铝块所受摩擦力的方向水平向右
C．长木板做加速、减速、匀速运动均可
D．拉动长木板的力F变大时，弹簧测力计的示数也变大
【答案】（1）滑动摩擦力大小与压力大小的关系
（2）没有控制接触面的粗糙程度相同
（3）A；C
【解析】（1）（2）影响滑动摩擦力大小的因素有压力的大小和接触面的粗糙程度，根据控制变量法分析；
（3）根据铝块的运动状态分析其受力情况。
【解答】（1）由甲、乙两次实验可知，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，故可探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
（2）比较乙、丙两次实验，没有控制接触面的粗糙程度相同，不能探究“滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”。
（3）A、铝块处于静止状态，受到平衡力的作用，故A 正确；
B、铝块受到的弹簧测力计的拉力与长木板对铝块施加的摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反，故铝块受到的滑动摩擦力方向水平向左，故B错误；
C、长木板做加速、减速、匀速运动时，因铝块对长木板的压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以铝块受到的摩擦力大小不变，故C正确；
D、拉动长木板的力 F 变大时，因铝块对长木板的压力大小和接触面的粗糙程度不变，故铝块受到的滑动摩擦力大小不变，弹簧测力计示数也不变，故D错误。
1.对惯性概念的理解有误。
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 惯性的大小只与质量有关，质量大的物体惯性大，与物体是否运动、速度大小等无关
物体的速度越大，惯性越大
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”
2.误认为直升机匀速直线上升时，升力大于重力；匀速直线下降时，升力小于重力。
物体只要做匀速直线运动，不管上升还是下降，都受到平衡力的作用。此时，直升机受到的升力和重力是一对平衡力，大小相等。
3.误认为静止的物体都受静摩擦力。不是所有静止的物体都受到静
摩擦力的作用，静摩擦力是两个相互接触并挤压的物体，当一个物体相对于另一个物体有相对运动趋势时，在两个物体的接触面上产生的一个阻碍这种相对运动趋势的力，这个力就是静摩擦力。若两物体只是接触，无相对运动的趋势，则无静摩擦力。例如，在水平地面上静止的汽车，和地面之间没有相对运动趋势，故不受静摩擦力的作用。
4.误认为在同一水平面上运动的物体，速度增加时，摩擦力也增大。
滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，物体的速度增加时，这两个量都没有变化，所以摩擦力不变。
1．正在加速滑行的雪橇，如果其所受外力突然消失，那么雪橇将（　　）
A．速度越来越快 B．速度越来越慢，最后停下来
C．做曲线运动 D．做匀速直线运动
【答案】D
【解析】根据牛顿第一定律的内容分析判断。
【解答】根据牛顿第一定律可知，正在加速滑行的雪橇，如果其所受外力突然消失，那么雪以外力消失时刻的速度和方向做匀速直线运动，故D正确，而A、B、C错误。故选D。
2．（2023七下·柯桥期末）滑板是一项很”酷”的运动。当小柯以速度v冲到斜坡的图中位置时，若外力全部消失则小柯与滑板将（　　）
A．在最高点停下来 B．水平方向匀速直线运动
C．沿斜坡自由滑下来 D．斜向上匀速直线运动
【答案】D
【解析】牛顿第一定律—一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。【解答】一切物体在不受外力的时候总保持匀速直线运动状态或静止状态，小柯在图示位置时，速度不为零，所以若此时外力全部消失，他将做匀速直线运动。
3．（2022七下·新昌期末）物体在太空中处于失重状态(相当于物体不受重力)。在天宫课堂第二课《天宫抛物》实验中，王亚平将冰墩墩抛到对面叶光富的手中(叶光富手的位置不变)，下列说法正确的是（　　）
A．拋冰墩墩时，冰墩墩对王亚平没有力的作用
B．抛冰墩墩时，抛出的方向应向叶光富的手偏上
C．冰墩墩在空中飞行时，做曲线运动
D．冰墩墩在空中飞行时，做匀速直线运动
【答案】D
【解析】（1）力是改变物体运动状态的原因；
（2）根据“失重”状态分析；
（3）（4）根据牛顿第一定律分析。
【解答】抛出冰墩墩时，冰墩墩有静止变为运动，即运动状态发生改变。因为力是改变物体运动状态的原因，所以王亚平对冰墩墩有力的作用。根据相互作用力的原理可知，冰墩墩同时对王亚平有力的作用，故A错误；
在太空中，冰墩墩处于失重状态，即它不受竖直向下的重力作用，因此冰墩墩在运动过程中不会向下运动，因此沿水平方向抛出即可，故B错误；
抛出的冰墩墩不受任何力作用，即受到的外力为零，那么它应该做匀速直线运动，故C错误，D正确。
4．用测力计两次拉动同一物体竖直向上做匀速直线运动，物体两次运动的速度分别为1米/秒和2米/秒，测力计两次的示数分别为F1和F2，则（　　）
A．F1=F2 B．F1=2F2 C．F2=2F1 D．F2=0.5F1
【答案】A
【解析】对物体进行受力分析，根据平衡力的知识分析判断。
【解答】用测力计两次拉动同一物体竖直向上做匀速直线运动， 那么物体受到平衡力，即物体受到向上的拉力和向下的重力相互平衡，即F1=F2=G，故A正确，而B、C、D错误。故选A。
5．（2022七下·杭州月考）在平直的路面上，一个人沿水平方向用20N的力推一辆重为150N的小车匀速向西运动，则小车所受阻力的大小和方向分别为（　　）
A．20N，向东 B．20N，向西 C．150N，向西 D．150N，向东
【答案】A
【解析】物体在不受力的情况下或者受平衡力的作用下将保持静止状态或者匀速直线运动状态。作用在同一物体上的两个力如果大小相等方向相反且在同一条直线上，那么这两个力就是一对平衡力。
【解答】由题意可知，小车水平向西做匀速直线运动，处于平衡状态，故小车在竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力，在水平方向上受到的推力和阻力是一对平衡力。推力的大小为20 N，方向与小车运动的方向一致，所以阻力的大小也为20 N，方向与小车运动的方向相反(向东)，A正确，B、C、D错误.故答案为A
6．如图一个重为G的物体在光滑(没有摩擦)水平面．上受到拉力F的作用，且FA．该物体不可能运动
B．该物体运动状态一定变化
C．该物体运动方向一定变化
D．该物体有可能在水平面上做匀速直线运动
【答案】B
【解析】根据力与运动的关系分析判断。
【解答】如图所示，一个重为G的物体在光滑(没有摩擦)水平面上受到拉力F的作用，此时它不受阻力，只受拉力作用。由于物体在水平方向上受到合力不为零，那么该物体的运动状态肯定改变，即可能只改变速度，可能只改变方向，也可能同时改变速度和方向，肯定不做匀速直线运动，故B正确，而A、C、D错误。
7.在学习“物体运动状态改变的原因”时，老师做了如图所示的实验：具有一定速度的钢珠在水平面上能沿直线AB运动；如果在它的运动路径旁放一磁体，钢珠的运动路径将变成曲线AC。对该实验的理解，正确的是（　　）
A．用玻璃球代替钢珠也能达到实验目的
B．钢珠沿直线AB运动时不受任何外力作用
C．钢珠沿曲线AC运动时运动状态保持不变
D．实验说明力是改变物体运动状态的原因
【答案】D
【解析】（1）物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性；
（2）铁磁性物质在磁场中会受力磁力的作用；
（3）物体运动状态的改变包括：由静止变运动，由运动变静止，速度大小改变或运动方向改变；
（4）根据力与运动的关系分析判断。
【解答】A.磁体对钢珠会产生引力的作用，而对玻璃球没有吸引力，故A错误；
B.钢珠沿直线AB运动时会受到磁体产生的引力，故B错误；
C.钢珠沿曲线AC运动时运动方向和速度不断改变，即运动状态不断改变，故C错误；
D.实验说明力是改变物体运动状态的原因，故D正确。
8.（2023七下·上城期末）如图所示，小金同学为了取出两头均空的羽毛球筒中的羽毛球，采用了手拿球筒中部竖直向下敲击桌面的方法。对这一情境分析合理的是（　　）
A．羽毛球卡在球筒中，是因为球受到向上的摩擦力
B．敲击桌子时，羽毛球会从筒的上端出来
C．击打的速度越快，羽毛球具有的惯性越大
D．击打球筒时，球筒没有惯性
【答案】A
【解析】A.根据二力平衡的知识确定摩擦力的方向；
B.根据惯性的知识判断；
C.根据惯性大小的影响因素判断；
D.一切物体都有惯性。
【解答】A.羽毛球卡在球筒中，它受到的摩擦力与重力相互平衡，即二者方向相反。因为重力的方向竖直向下，所以摩擦力的方向竖直向上，故A正确；
B.敲击桌子时，球筒一起向下运动，球筒受力后静止下来，而羽毛球由于惯性继续向下运动，因此从筒的下端出来，故B错误；
C.羽毛球的惯性与速度无关，只与质量大小，故C错误；
D.击打球筒时，球筒有惯性，故D错误。
9．（2023七下·金东期末）关于牛顿第一定律和惯性，下列说法正确的是（　　）
A．牛顿第一定律是通过实验直接得出的
B．一切物体都具有保持原来运动状态的性质
C．牛顿第一定律说明物体的运动需要力来维持
D．高速行车时司乘人员系安全带是为了减小惯性
【答案】B
【解析】（1）牛顿第一定律是在实验和事实的基础上，通过科学推理得出的；力是改变物体运动状态的原因，维持物体运动不需要力；
（2）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】A.牛顿第一定律是在实验和事实的基础上，通过科学推理得出的，故A错误；
B.一切物体都具有保持原来运动状态的性质，叫惯性，故B正确；
C.牛顿第一定律说明物体的运动不需要力来维持，故C错误；
D.高速行车时司乘人员系安全带是为了防止惯性带来伤害，但不能减小惯性，故D错误。
故答案为：B。
10.（2023七下·金东期末）如图所示是利用鸟嘴停在手指的一种玩具平衡鸟。平衡鸟静止时，下列说法正确的是（　　）
A．平衡鸟所受重力与支持力大小相等
B．手指对鸟嘴支持力的方向竖直向下
C．平衡鸟对手指的压力大于它的重力
D．鸟嘴受到的支持力和重力是相互作用力
【答案】A
【解析】二力平衡的条件：大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在一个物体上；
相互作用力的条件：大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在不同的物体上。
【解答】A.平衡鸟所受重力与支持力是一对平衡力，大小相等，故A正确；
B.手指对鸟嘴支持力的方向竖直向上，故B错误；
C.平衡鸟对手指的压力等于它的重力，故C错误；
D.鸟嘴受到的支持力和重力作用在同一物体上，不是一对相互作用力，故D错误。
故答案为：A。
11.（2023七下·余杭期末）物体A挂于弹簧测力计下，分别做图甲、乙所示的匀速直线运动，已知运动的速度v1>v2>v3。比较F甲、F乙、F丙的大小，判断正确的是（　　）
A．F甲>F乙>F丙 B．F甲=F乙>F丙
C．F甲=F乙=F丙 D．F甲【答案】C
【解析】如果一个物体在几个力的作用下，保持静止或匀速直线运动状态，则这几个力的作用效果相互抵消，我们就说这几个力平衡。
【解答】物体A挂于弹簧测力计下，分别做图甲、乙所示的匀速直线运动 ，故均为平衡状态，此时所受的均为平衡力，故三个力的大小相等。故答案为：C
12．（2021七下·柯桥期末）如图所示，甲乙两个相同的钢球，以相同的速度分别沿着竖直向上和斜向上方向抛出，若不计空气阻力，则它们在空中运动过程中，下列叙述正确的是（　　）
A．甲、乙最高点时的速度相同
B．甲、乙在空中的受力情况不同
C．最高点时突然一切外力消失，甲将保持静止状态
D．最高点时突然一切外力消失，乙将保持静止状态
【答案】C
【解析】（1）斜向上抛出时物体，到达最高点时水平方向的速度不为零；
甲在竖直方向上运动，到达最高点时速度为零；乙为斜向上运动，到达最高点时，它在竖直方向上速度为零，而水平方向上速度不变，故A错误；
甲和乙在空中运动时，都只受竖直向下的重力作用，故B错误；
甲原来为静止状态，最高点时突然一切外力消失，甲由于惯性会保持原来的静止状态，故C正确；
乙在水平方向上速度不为零，最高点时突然一切外力消失，乙由于惯性会保持原来的速度在水平方向上做匀速直线运动，故D错误。
13．（2023七下·东阳期末）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。由静止释放，不计空气阻力，小球可在A、C两点间来回摆动，B点是小球运动轨迹中的最低点，如图所示。下列分析正确的是（　　）
A．从A运动到C的过程中，小球的运动状态不变
B．小球运动到C点时，小球速度为0，处于平衡状态
C．小球运动到B点时，若细线断开，小球将竖直下落
D．小球运动到C点时，若细线断开，小球将竖直下落
【答案】D
【解析】物体运动状态的改变包括速度大小和方向的改变；物体处于平衡状态时受平衡力的作用；当物体不受力时会保持静止状态或速直线运动状态；物体在非平衡力的作用下运动状态发生改变。
【解答】A.从A到C过程中，小球速度大小和方向均不断发生改变，因此，运动状态改变，故A错误；
B.小球摆到C点时，受到重力和绳子拉力的作用，这两个力不是平衡力，所以小球不处于平衡状态。
C.摆到B点时，若细线断开，小球由于惯性会向右运动，同时受到重力作用会向下运动，因此，小球将向右下方做曲线运动，故C错误；
D.摆到C点时，若细线断开，小球只受重力的作用，因此小球将竖直下落，故D正确。
故答案为：D。
14．（2023七下·上虞期末）如图所示，一小闹钟静止在水平桌面上，则（）
A．闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力是一对平衡力
B．闹钟受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
C．桌面受到的支持力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
D．桌面受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
【答案】A
【解析】平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上。
【解答】A.闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力，大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上，则二者为一对平衡力，故A正确；
B.闹钟受到的重力和闹钟对桌面的压力，二者的方向相同，不是平衡力，故B错误；
C.桌面受到的支持力等于桌子和闹钟的总重力，而闹钟对桌面的压力等于闹钟的重力，二者大小不等，不是平衡力，故C错误；
D.桌面受到的重力和闹钟对桌面的压力，二者方向相同，不是平衡力，故D错误。故选A。
15．（2023七下·东阳期末）如图，小球从A点摆动到C点（不计空气阻力），小球在B点的时候，受力　 　（选填“平衡”或“不平衡”）。若在C点的时候外力突然消失，接下去小球将　 　（选填“静止”或“匀速直线运动”）。
【答案】不平衡；静止
【解析】牛顿第一定律：一切物体在不受外力作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。
【解答】当小球沿ABC的轨迹下落到最低点B时，小球运动速度和方向不断发生变化即小球不是做匀速直线运动，所以小球处于非平衡状态；当小球到达C点时，速度为0，此时小球所受各力突然全部消失，根据牛顿第一定律，物体将保持这一状态，所以小球将处于静止状态。
16．如图所示，小球从A点静止释放，运动到C点时，若一切外力全部消失，则小球会沿路线 　 　(填“a”“b”“c”或“d”)运动，你判断的依据是　 　。若轨道变为半圆形，当小球滚至右侧最高点时，若一切外力全部消失，它将　 　 。
【答案】B；物体不受外力时将保持原来的运动状态不变；保持静止状态
【解析】根据牛顿第一定律分析解答。
【解答】（1）根据图片可知，当小球运动到C点时，它的运动方向为水平方向。如果此时一切外力消失，那么小球会沿路线b运动，依据是：物体不受外力作用时将保持原来的运动状态不变。
（2）若轨道为半圆形，当小滚至右侧最高点时，此时它的速度为零。如果一切外力消失，那么它将保持原来的静止状态。
17．为了研究摆锤的摆动，小明用细绳把摆锤悬挂起来，将摆锤从A点静止释放，经过O点(最低点)到达最高点B，不计空气阻力。
（1）小明认为摆锤经过O点时处于非平衡状态，他的依据是　 　。
（2）如果摆锤经过O点时确实处于非平衡状态，从二力平衡的条件分析，你认为可能的原因是　 　。
【答案】（1）摆锤没有处于静止或匀速直线运动状态（2）拉力与重力的大小不同
【解析】（1）当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，则物体处于平衡状态；
（2）二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在同一直线和同一物体上。
【解答】（1）当摆锤经过O点时，摆球开始做减速运动，且运动轨迹为曲线，因此判断O点处于非平衡状态的依据是：摆锤没有处于静止或匀速直线运动状态。
（2）当摆锤在O点时，拉力与重力在同一直线上，方向相反，都作用在摆锤一个物体上，那么确定其处于非平衡状态的原因可能为：拉力和重力的大小不同。
18.如下图所示，取质量相同，半径分别为r、2r和3r的甲、乙、丙三个小球，让它们从不同高度分别竖直落下，并以砖墙为背景，当进入砖墙的区域时，用照相机通过每隔相等时间曝光一次的方法记录小球的运动过程，如图是其中一段的示意图。
（1）从图中可以看出甲乙丙三个小球的速度之比是　 　；
（2）甲乙丙三个小球受到的空气阻力的大小关系为　 　。
【答案】（1）6：3：2 （2）相等
【解析】（1）根据图片确定下落相同高度时所用时间的关系，再计算小球的速度之比；
（2）根据图片确定小球的运动状态，根据平衡力的知识比较空气阻力大小。
【解答】（1）根据图片可知，甲、乙、丙都下落到地面时高度相同，所用时间之比为：t甲：t乙：t丙=3：6：9=1：2：3。根据公式可知，它们的速度之比：v甲：v乙：v丙=6：3：2。
（2）根据图片可知，三个小球相邻的间隔都相等，即它们都在做匀速直线运动，则它们受到的空气阻力和重力相互平衡。根据平衡力的知识可知，它受到的阻力等于重力，因此空气阻力相等。
19．如图甲所示，放在水平地面上的物体受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙和丙所示。由图像可知：
（1）当t＝1s时，物体处于　 　(填“加速”、“匀速”或“减速”)状态。
（2）当t＝3s时，物体受到的阻力为　 　N，阻力的方向　 　。
（3）当t＝5s时，物体受到的推力和阻力是否为平衡力　 　？
【答案】（1）加速 （2）2；水平向左 （3）不是平衡力
【解析】（1）从丙图中找到某个时间对应的速度所在图像的形状，如果是一条向右上方倾斜的直线，说明物体在加速；如果是一条向右下方倾斜的直线，说明物体在减速；如果一条水平线，说明物体是匀速的；
（2）从丙图中判断t=3s时物体的运动状态，然后从乙图中找到某个时间物体受到的力；阻力的方向与运动方向相反；
（3）从丙图中判断t=5s时物体的运动状态，进而判断物体是否受到平衡力。
【解答】（1）观察丙图可知，从0s-2s物体的v-t图像是一条向右上方的斜线，说明这段时间物体的速度不断增大，因此当t=1s时，物体处于加速状态；
（2）观察丙图可知，当t=3s时，物体的v-t图像是一条水平线，说明物体在这段时间内做匀速直线运动，因此阻力和拉力是一对平衡力，即阻力是2N，且方向向左；
（3）观察丙图可知，物体从4s-8s的v-t图像是一条向右下方倾斜的线，说明这段时间内物体做减速运动，即处于不平衡状态，因此物体受到的推力和阻力不是平衡力。
故答案为：（1）加速；（2）2，水平向左；（3）不是平衡力
20.（2022七下·金东期末）同学们正在做“探究二力平衡的条件”的实验。
（1）小金的实验装置如图甲所示，他采用轻质小车，并选用表面光滑的桌面，其目的是　 ；
（2）另一个同学小东用图乙中所示的轻质硬纸片B替换轻质小车A进行实验。为了验证不在同一直线上的两个力是否平衡，则要进行的操作是　 　 (选填“改变两侧砝码的质量”“用剪刀将卡片剪开”或“将卡片扭转一定角度后释放”) ；
（3）小义将小金的轻质小车换成一重木块C，如图丙所示。实验时，他发现向左右两盘同时放入不等重的砝码时，木块仍然保持静止状态。则该实验不能得出的二力平衡条件有 。
A．两力大小相等 B．两力作用在同一物体上 C．两力在同一直线上
【答案】（1）减小摩擦力对实验的影响 （2）将卡片扭转一定角度后释放 （3）A；C
【解析】（1）轻质小车对桌面的压力更小，而桌面非常光滑，则接触面的粗糙程度小，这两个措施都会使小车受到的摩擦力减小，从而减小对实验的影响。
（2）根据控制变量法的要求可知，探究某个因素对物理量的影响时，必须控制其他因素相同，而只改变这个因素；
（3）根据实验过程的现象分析即可。
【解答】（1）小金的实验装置如图甲所示，他采用轻质小车，并选用表面光滑的桌面，其目的是减小摩擦力对实验的影响；
（2）为了验证不在同一直线上的两个力是否平衡，则要进行的操作是使两个力不在同一直线上，即：将卡片扭转一定角度后释放。
（3）根据题目描述可知，两边砝码的重力不等，则对木块产生拉力的大小不等，因此不能得到“两力大小相等”这个条件，故A符合题意；由于实验中没有展示出两个力不在同一直线上时木块的状态，因此不能探究得到“两力在同一直线上”的条件，故C符合题意。
21．（2023七下·余杭期末）小金同学为模仿伽利略斜面实验”探究阻力对物体运动的影响”(如图甲)。让同一辆小车分别滑到铺有毛巾、棉布和玻璃的平面上，观察并记录小车水平滑行的距离。(不计空气阻力)
（1）在实验过程中，该同学让小车从斜面的同一位置静止释放，这一操作的目的是　 　。
（2）小金根据图甲实验绘制出小车速度一时间关系图，其中在玻璃表面滑行的图象是　 　(选填”a”、”b”或”c”)。
（3）图丙是各科学家先后对”运动和力”关系的不同观点，下列说法正确的是 。
A．亚里士多德认为运动物体在不受力时会停止运动
B．伽利略提出力是维持物体运动状态的原因
C．相对牛顿的观点，笛卡尔观点未涉及静止物体
D．”牛顿第一定律”是牛顿通过实验直接得出的结论
E．科学观点的形成是一个不断完善、修正的过程
【答案】（1）使小车到达水平面时的速度相同 （2）c （3）C
【解析】牛顿第一定律。又称惯性定律。完整表述为：任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。
【解答】（1）小车从斜面的同一位置静止释放 ， 使小车到达水平面时的速度相同 ，控制变量的唯一（阻力）；
（2） 玻璃表面滑行 ，速度减小珴最慢，故为C；
（3）B.亚里士多德认为力是维持物体运动的原因；
D.牛顿第一定律是通过实验加推理的方式得到的，故ACE正确。
22．如图所示为“探究二力平衡的条件”的实验。
（1）如果物体只受到两个力的作用，且处于　 　状态，那么说明这两个力是相互平衡的。由此，小科提出能利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡中力的大小相等的这一条件。小妍则认为，此方案不能探究该条件，理由是　 　。
（2）两人设计了另一个实验方案，如图乙所示，可通过调整　 　来改变卡片两端受到的拉力的大小。
（3）在如图乙所示的装置中，要继续验证二力平衡的另一条件是两个力作用在同一条直线上，具体的操作是　 　。
【答案】（1）静止；由于只能测出物体对弹簧测力计的拉力大小，无法测量物体自身的重力大小，故无法得出
（2）钩码的数量
（3）将卡片扭转一个角度再释放，观察卡精是否保持静止
【解析】（1）根据平衡状态的定义解答。注意分析能否测出物体的重力，然后与测力计的示数进行比较即可；
（2）根据乙图可知，绳子上的拉力由钩码的重力产生，即钩码的数量越多，重力越大，产生的拉力越大；
（3）要验证二力平衡时两个力是否在同一直线上，可以想办法改变两个拉力的方向，然后观察物体是否能够保持静止状态即可。
23．（2023七下·东阳期末）小东所在的手工社团中有打磨用的砂纸，标着不同的”目数”。仔细观察后，他作出了猜想：砂纸标注的目数越少，砂纸越粗糙。为了验证猜想，小东利用所学知识设计了如下实验：
[实验装置]
[实验操作]小东用弹簧测力计拉着同一木块在不同目数的砂纸上做匀速直线运动，如图(甲)、(乙)、(丙)所示。
（1）实验过程中小东发现，弹簧测力计不沿水平方向拉动木块时，也可以使木块沿水平方向做匀速直线运动。此时木块处于　 　(选填“平衡”或”非平衡”)状态。
（2）实验过程图(甲)中木块的运动速度大小为v1，图(乙)中木块的运动速度为v2。关于v1和v2的大小关系可能是　 　。
（3）[实验结论] 根据实验结果，小东得出了砂纸标注的目数越少，砂纸越粗糙的结论。他的推理依据是：　 　。
（4）[应用迁移]小东做完实验后，联想到了”阻力对物体运动的影响”探究。若将同一小球从同一高度静止释放，刚到底部时用频闪相机(间隔相同时间自动拍摄)开始记录小球在铺设砂纸的平板上的位置情况。根据上述实验结果，画出280砂纸上第2、3次频闪相机拍摄到小球的大致位置。
【答案】（1）平衡
（2）V1可以大于、等于或小于V2
（3）图中砂纸标注的目数越小，拉力越大，由二力平衡可知，木块做匀速直线运动时摩擦力等于拉力，因此砂纸标注的目数越小，摩擦力越大。当压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大，所以能得出了砂纸标注的目数越小，砂纸越粗糙的结论
（4）
【解析】本题要探究的是：砂纸标注的目数越少，砂纸越粗糙。砂纸的粗糙程度转化成了摩擦力大小。压力大小相同时，接触面越粗糙摩擦力越大。摩擦力大小与物体运动速度无关。 物体处于静止和匀速直线运动都是平衡状态。阻力对物体运动的影响是：平面越光滑，物体运动的距离越远，速度减小得越慢。
【解答】(1)静止和匀速直线运动都是平衡状态，弹簧测力计不沿水平方向拉动木块时，也可以使木块沿水平方向做匀速直线运动，此时木块处于平衡状态；
（2）滑动摩擦力的大小与物体运动速度无关，所以甲乙两图中的速度之间的关系是V1可以大于、等于或小于V2；
（3）实验结果是砂纸标注的目数越小，拉力越大。根据二力平衡可知，木块做匀速直线运动时摩擦力等于拉力，因此砂纸标注的目数越小，摩擦力越大。当压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大，所以能得出了砂纸标注的目数越小，砂纸越粗糙的结论 。
（4）阻力对物体运动的影响是：阻力越大，物体运动状态改变的越快，运动的距离越短。所以三幅图中，砂纸的粗糙程度280目<120目<60目，砂纸越粗糙，摩擦力越大，物体运动距离越小。所以水平面上小球运动的距离280目>120目>60目，而且运动越久，速度越小，距离越近。
24．小涛利用如图所示的装置，探究在水平面上阻力对物体运动的影响，进行如下操作：
a．如图甲将毛巾铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离。
b．如图乙，取下毛巾，将棉布铺在斜面和木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离。
c．如图丙，取下棉布，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离。请针对以上操作回答下列问题：
（1）以上操作中错误的一次是　 　(填“a”“b'或“c”)。
（2）对比两次正确实验操作能说明：小车受到的阻力越小，通过的距离越 　 　，速度减小得越　 　。
（3）纠正错误后，多次实验进行分析，并进一步推测：在水平面上滑行的小车，如果受到的阻力为零，它将　 　。
（4）为了得出科学结论，三次实验中小车每次都从斜面顶端由静止自由下滑，这样做的目的是：使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时　 　。
（5）上述探究实验中用到的研究方法有科学推理和　 　 。
（6）从这个实验可以推测出的结论是　　 。
【答案】（1）b （2）远；慢 （3）做匀速直线运动 （4）速度相同 （5）控制变量法
（6）假如小车在运动过程中不受任何阻力，小车将永远地运动下去，运动速度保持不变(合理即可)
【解析】（1）探究水平面上的阻力对物体运动的影响时，要保证小车到达水平面时的速度相同，而改变水平面上的阻力。甲和丙中，斜面上都是木板，而乙中斜面上铺上毛巾，这会导致小车的速度减小，对实验结果产生影响。
（2）比较甲和丙可知，小车在木板上受到的阻力小于毛巾上的阻力，此时运动距离大于毛巾上的距离。当小车运动时，速度减小的越慢，运动时间越长，则运动距离越远。
（3）根据实验可知，小车受到的阻力越小，则速度减小越慢，运动距离越长，则如果受到的阻力为零，那么小车的速度就不会减小，即始终沿直线做匀速直线运动。
（4）小车到达水平面时的速度与它在斜面上的高度有关，即高度越大，它的速度越大，根据控制变量法的要求分析解答。
（5）探究一个因素对物理量的影响时，控制其它因素相同，这就是控制变量法。
（6）根据实验现象，推测小车不受阻力时的运动状态。
【解答】（1）a、c中斜面都没有铺毛巾，只有b中斜面上铺上毛巾，则以上操作中错误的一次是b。
（2）对比两次正确实验操作能说明：小车受到的阻力越小，通过的距离越远，速度减小得越慢。
（3）纠正错误后，多次实验进行分析，并进一步推测：在水平面上滑行的小车，如果受到的阻力为零，它将做匀速直线运动。
（4）为了得出科学结论，三次实验中小车每次都从斜面顶端由静止自由下滑，这样做的目的是：使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时速度相同。
（5）上述探究实验中用到的研究方法有科学推理和控制变量法 。
（6）从这个实验可以推测出的结论是：假如小车在运动过程中不受任何阻力，小车将永远地运动下去，运动速度保持不变(合理即可)。
25.（2023七下·吴兴期末）2023年5月10日，搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭，在我国文昌航天发射场发射升空。与此前的天舟系列货运飞船不同，天舟六号经过升级改造，实现了多项突破，其中之一是飞船容积变大，整船的载货能力由6.9吨提高到7.4吨，使天舟六号成为世界现役货物运输能力最大的货运飞船。
（1）天舟六号满载准备发射时，货物受到的重力多大？
（2）在到达入轨轨道后，天舟六号通过6次变轨完成与空间站的交会对接。变轨时天舟六号开启发动机获得推力，说明了力可以改变物体的　 　。
（3）为了给天舟六号腾出后向交会对接口，天舟五号货运飞船于5月5日从空间站组合体分离，转入独立飞行阶段。天舟五号撤离空间站后，逐渐降速，而空间站的运行速度保持不变。此过程中两者的受力情况判断，正确的是
A．天舟五号受力不平衡，空间站受力平衡 B．天舟五号和空间站受力均平衡
C．天舟五号受力平衡，空间站受力不平衡 D．天舟五号和空间站受力均不平衡
【答案】（1）G = mg = 7.4×103kg×10N/kg = 7.4×104N
（2）运动状态 （3）D
【解析】（1）根据公式G=mg计算货物的重力；
（2）力的作用效果包括：①改变物体的形状；②改变物体的运动状态；
（3）平衡状态包括：静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】（2）变轨时，天舟6号的速度和运动方向都会发生改变，即说明力可以改变物体运动状态。
（3）天舟五号撤离空间站后，逐渐减速，即它的运动状态不断改变；空间站围绕地球公转时，运动轨迹为曲线，即它的运动状态不断改变，那么二者都没有处于平衡状态，因此受力都不平衡，故D正确，而A、B、C错误。
26．（2022七下·婺城期末）为助力冬奥会，筑起冬奥梦，各地开展多项比赛活动，其中轮滑是青少年普遍喜爱的运动，它可以提高身体的平衡协调能力和灵敏度。如图甲，轮滑时脚用力往后蹬地，人就会向前快速滑行；需要停止时，可以用力踩下鞋子根部的刹车器（如图乙），人继续往前滑行一小段距离后会慢慢停下。请结合所学的知识解释以上现象中所蕴含的科学道理。
【答案】①轮滑时脚用力往后蹬地，人就会向前快速滑行，是因为力的作用是相互的；
②需要停止时，用力踩下鞋子根部刹车器，可在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力；
③人继续往前滑行一小段距离，是因为人具有惯性；
④最后会慢慢停下，是摩擦力改变了人的运动状态。
【解析】根据题干的描述，分析轮滑运动，可从物体间力的作用的相互性、力的作用效果、增大或减小摩擦的方法、惯性等角度进行解释。
【解答】①轮滑时脚用力往后蹬地，人就会向前快速滑行，是因为力的作用是相互的；
②需要停止时，用力踩下鞋子根部刹车器，可在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力；
③人继续往前滑行一小段距离，是因为人具有惯性；
④最后会慢慢停下，是摩擦力改变了人的运动状态。
27.（2022七下·仙居期末）棉被中棉花的纤维粗而短，用细木棍拍打时，纤维易断裂。但是被子使用一段时间后，里面会有灰尘、人体的皮屑、螨虫等，通过拍打可将灰尘等除去。因此人们使用藤拍来拍打被子，以达到减少纤维断裂和除尘的目的。请用所学知识解释其中的原因。
【答案】晒被子的时候用藤拍进行拍打被子，人们拍打被子时被子上的灰尘因为惯性保持不动，所以就会从被子上掉落。
【解析】物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质，称为惯性。惯性是物体的一种固有属性，表现为物体对其运动状态变化的一种阻抗程度，质量是对物体惯性大小的量度。
【解答】晒被子的时候用藤拍进行拍打被子，们拍打被子时被子上的灰尘因为惯性保持不动，所以就会从被子上掉落。适当的拍打被子确实是不错的选择，但是注意不要大力的拍打，不然会导致里面纤维的断裂，受损，影响被子的保暖。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
易错点与提高
课后巩固
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