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第4讲 二力平衡 牛顿第一定律
目标领航 构建知识网
考点通关 直击考什么
考点1 同一直线上的二力合成 二力平衡
1．同一直线上的二力合成规律
类型 二力方向相同 二力方向相反
图示
合力方向 与二力方向相同 与①_ _ _ _ _ _ 的方向相同
合力大小
2．平衡状态：物体受到几个力的作用时,如果保持②_ _ _ _ _ _ _ _ 或③_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ,就说这几个力相互平衡,物体处于平衡状态。
3.二力平衡：一个物体在两个力的作用下，处于平衡状态，则这两个力相互平衡。
4．二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,大小④_ _ _ _ 、方向⑤_ _ _ _ ,且在同一直线上。（口诀:同体、等大、反向、共线）
知识拓展
合力和分力的关系
如果一个力单独作用的效果与几个力共同作用产生的效果相同,那么这个力就叫作那几个力的合力,组成合力的每一个力叫作分力。
考点2 平衡力和相互作用力
一对平衡力 相互作用力
相同点 大小相等；方向相反；作用在同一条直线上
不同点 作用物体 作用在同一物体上 作用在不同物体上
作用时间 一个力消失，另一个力可以存在 同时存在、同时消失
力的示意图 （速记词语 对，对） （速记词语 对 ， 对 ）
考点3 牛顿第一定律和惯性
1．牛顿第一定律
一切物体总保持⑥_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 状态或 ⑦_ _ _ _ 状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。牛顿第一定律也称惯性定律。
注意 牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上通过“实验 推理”（理想实验）的方法抽象概括出来的，不能通过实验直接证明。
2.力与运动的关系
3．惯性：一切物体都有⑧_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 的性质，叫作惯性。
（1）决定因素：惯性是物体的固有属性，其大小只与物体的⑨_ _ _ _ 有关。（物体的质量越大，惯性就越大，运动状态就越难改变）
（2）利用：跳远助跑、紧固锤头、拍打衣服上的灰尘、隔空抛物等。
（3）防范惯性危害的措施：系安全带、安装安全气囊、保持车距等。
易错警示
（1）一切物体在任何情况下都具有惯性。
（2）错误说法：“惯性力”“惯性作用”“受到惯性”等。
（3）正确说法：“由于”惯性、“具有”惯性。
夯基综合练
1．判断下列说法的正误。
（1） 球被踢出后能继续飞行,是因为受到了惯性力。（ ）
（2） 足球在草地上滚动速度越来越慢,是由于惯性逐渐消失。（ ）
（3） 物体的速度为零时,一定处于静止状态,受力平衡。（ ）
（4） 物体受力平衡时，一定处于静止状态。（ ）
（5） 投篮过程篮球运动到最高点时,若所受的外力全部消失,篮球将匀速向上运动。（ ）
（6） 彼此平衡的两个力合力一定为零。（ ）
2．[人教八下P5图片改编] 在两个靠得较近的小车上分别放上一块磁体甲、乙，松手后（ ）
A．甲对乙的斥力与乙对甲的斥力是一对平衡力
B．甲对乙的斥力与乙对甲的斥力是一对相互作用力
C．甲的重力和甲对小车的压力是一对相互作用力
D．甲对小车的压力和小车对甲的支持力是一对平衡力
3．[人教八下P19图片改编] 小明同学在玩滑板车，脚蹬地后，人和车一起沿水平路面向前运动，下列说法正确的是（ ）
A．人用力蹬地时，滑板车加速前进，说明了力是维持物体运动的原因
B．人和车一起向前滑行过程中，人受到的合力为零
C．滑板车快速滑行时，若所有的外力突然消失，滑板车会减速滑行
D．若人和车一起匀速直线行驶，人在水平方向不受滑板车对人的摩擦力
重点实验 多维透析
实验3 探究阻力对物体运动的影响 新教材 重点实验
实验器材：长木板、斜面、小车、毛巾、棉布、刻度尺。
实验步骤
毛巾表面 棉布表面 木板表面
三次实验中分别在水平木板上铺上毛巾、棉布，再去掉棉布，让同一小车从同一斜面顶端由静止滑下，观察小车在不同表面上运动最终停下来的位置，并用刻度尺测量小车在水平面上通过的距离。
实验结论
小车受到的阻力越小，运动的路程越远；若小车在绝对光滑的水平面上运动，即不受阻力作用，小车将做匀速直线运动。
实验一题练透
问题
小明为探究“阻力对物体运动的影响”，设计了如图所示的斜面实验。让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上，观察小车在水平面上的滑行距离。
基础设问
证据
1．实验时要固定斜面，并将小车从斜面上_ _ _ _ （选填“相同”或“不同”）位置由静止释放，这种研究问题的方法是_ _ _ _ _ _ _ _ （选填“微小量放大”“模型”或“控制变量”）法。
2．实验中是通过改变_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 来改变小车所受阻力大小的。
解释
3．小车到达水平面后会继续向前运动是因为小车具有_ _ _ _ ，运动的小车最终会停下来是因为其受到_ _ _ _ 的作用。
4．实验中阻力对小车运动的影响是通过_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 体现的。
5．比较甲、乙、丙三次实验，发现阻力越小，小车滑行的距离就越_ _ _ _ （选填“远”或“近”），说明小车运动的速度改变得越_ _ _ _ （选填“快”或“慢”）。
能力设问
交流
6．［科学推理］伽利略对类似的实验进行了分析，并进一步推测：如果运动的物体受到的阻力为零，速度就不会减小。则小车若不受阻力，将在水平面上做_ _ _ _ _ _ _ _ 运动。说明物体的运动_ _ _ _ _ _ （选填“需要”或“不需要”）力来维持。
7．牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律_ _ _ _ 。
A．能用实验直接验证
B．不能用实验直接验证，所以不能确定这个定律是否正确
C．是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括得出的
8．若实验中小车仅在丙实验中滑出了木板最右端，_ _ _ _ _ _ （选填“需要”或“不需要”）重做本实验以获取可靠的证据。
9．［实验方法］上述实验结论是在分析实验现象的基础上，经过科学推理得出的。下列得出实验结论的过程与该实验相同的是_ _ _ _ 。
A．探究影响压力作用效果的因素
B．用小磁针探究磁体周围的磁场
C．探究声音能否在真空中传播
D．探究动能大小与物体质量的关系
10．［实验创新］若分别让小车从斜面上不同高度滑下，请你推理：当小车滑到水平面上不受阻力作用时，其最终速度_ _ _ _ （选填“相同”或“不同”）。
11．［知识拓展］小车从斜面向下运动的过程中_ _ _ _ _ _ 能转化成_ _ _ _ 能和_ _ _ _ 能。
12．［拓展实践］小明同学思考了一个问题：当自己荡秋千运动到右侧最高点时，假设受到的力全部消失，自己将处于怎样的运动状态呢 你认为下列选项中正确的是_ _ _ _ 。
A．做匀速圆周运动 B．做匀速直线运动
C．继续来回摆动 D．保持静止状态
实验4 探究二力平衡的条件 新教材 重点实验
实验装置
实验步骤
1.探究相互平衡的两个力是否在同一直线上：如图甲所示，保持小车两端所受力大小相等、方向相反，将小车扭转一定的角度，观察小车是否处于平衡状态。
2.探究相互平衡的两个力是否大小相等：在图甲装置左盘加入一个钩码，使两端托盘里的钩码质量不相等，观察小车是否处于平衡状态。
3.探究相互平衡的两个力是否方向相反：如图乙所示，保持作用在小卡片上的两个力大小相等，将小卡片右侧悬挂钩码的细线移到左侧定滑轮上，观察小卡片是否处于平衡状态。
4.探究相互平衡的两个力是否作用在同一物体上：如图乙所示，保持作用在小卡片上的两个力大小相等，方向相反，且在同一直线上，然后将小卡片从中间剪开，观察小卡片是否处于平衡状态。
实验结论
相互平衡的两个力作用在同一直线上，两个力的大小相等、方向相反且作用在同一物体上。
实验一题练透
问题
在“探究二力平衡的条件”实验中，实验装置如图所示。
图1 图2 图3
基础设问
证据
1．当物体处于静止状态或_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 状态时我们认为它受到平衡力作用，本实验中将木块的_ _ _ _ 状态作为平衡状态，目的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
解释
2．图1实验中通过调整_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 来改变拉力的大小。
3．［误差分析］实验中应选择较_ _ _ _ （选填“光滑”或“粗糙”）的桌面，目的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
4．［误差分析］图2实验中用小车代替木块，是因为小车与桌面间的_ _ _ _ _ _ 更小，能减小对实验结果的影响。
能力设问
交流
5．图1实验中，小明发现当向左盘和右盘同时加入一个相同的钩码时，木块处于静止状态；小明再向右盘中加入更多的钩码时，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_ _ _ _ （选填“平衡”或“不平衡”）。
6．图2实验中，将木块换成小车，当两个盘中分别放上两个相同的钩码后，小车静止在桌面上，这说明二力平衡时，两个力的大小_ _ _ _ 。
7．图2实验中，保持与大小相等，然后将小车扭转一个角度，松手后小车将转回原方向，设计这一步骤的目的是验证二力平衡时的两个力一定_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
8．［实验改进］图3实验中小明将小车换成质量很小的卡片，其目的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
9．图3实验中卡片静止时，用剪刀将卡片从中间剪开，观察随之发生的现象，由此得出二力平衡的另一个条件是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
10．［拓展创新］课后，小明发现同学们把“作用在同一条直线上”理解为“只是在同一水平直线上”，于是他在图3实验的基础上又设计了新的实验方案：。（用文字表述，并在虚线框中画图说明）
11．如果将卡片换成弹簧测力计，左右两盘各放入重的钩码，则弹簧测力计的示数为_ _ _ _ 。
A． B． C．
命题研究 聚焦怎么考
命题点1 平衡力和相互作用力★☆☆5年0考
概念命题点1
平衡力和相互作用力
1.是否作用于同一物体；
2.是否为同一性质的力；
3.是否同时存在、同时消失。
1．[2016河北改编]如图所示，将一木块放在弹簧上，用手压木块，弹簧被压缩。松开手，木块竖直向上飞起直到最高点。下列说法正确的是（ ）
A．手压木块时，手对木块的压力与弹簧对木块的支持力是一对平衡力
B．木块对弹簧的压力和地面对弹簧的支持力是相互作用力
C．木块在离开弹簧前，所受弹力方向竖直向上
D．木块到达最高点时，受到重力和支持力作用
2．[T1变式2025江西] 如图所示,用手拉着弹簧测力计,使钩码处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A．钩码所受的重力与绳子对钩码的拉力是一对平衡力
B．绳子对钩码的拉力与弹簧测力计对绳子的拉力是一对平衡力
C．手对弹簧测力计的拉力与钩码所受的重力是一对相互作用力
D．弹簧测力计对绳子的拉力与手对弹簧测力计的拉力是一对相互作用力
命题点2 力与运动的关系★★☆5年3考
考法命题点2
1.力与运动的关系
（1）物体受平衡力，运动状态不变；
（2）物体受非平衡力，运动状态改变。
2.可以根据物体受力情况判断其运动情况，也可以根据物体运动情况判断其受力情况。
易错命题点2
1.物体受平衡力作用时，几个力的作用效果相互抵消，相当于不受力。
2.若物体处于静止或匀速直线运动状态，则物体不受力或受平衡力的作用，如搬而未起、推而不动时，物体受力情况虽然发生改变，但仍处于静止状态，其受力仍然平衡。
3.速度为零 静止：物体静止时速度为零，但物体速度为零时并不一定静止。如竖直上抛达到最高点的物体在最高点时速度为零，但不能保持，故在最高点时物体不是处于静止状态。
3．[2023河北]2023年3月12日，在首尔进行的短道速滑世锦赛男子5 000 米接力决赛中，中国队勇夺冠军。如图是比赛时的场景，下列说法正确的是 （ ）
A．以看台为参照物，比赛中的运动员是静止的
B．加速运动时，运动员的惯性逐渐变大
C．在弯道上滑行时，运动员的运动状态发生改变
D．运动员用力向后蹬地前行，说明运动需要力来维持
4．[2025河北]毽球源于中国民间传统体育游戏——踢毽子。在踢毽球过程中，下列说法正确的是（ ）
A．刚踢出的毽球仍会受到脚的作用力
B．毽球运动到最高点时，处于平衡状态
C．下落的毽球被踢起，表明力可以改变物体的运动状态
D．上升的毽球运动越来越慢，表明物体的运动需要力来维持
5．[2020河北节选]蹦极是一种运动游戏。图中点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，点是游戏者所能到达的最低点。到达点时游戏者受到的弹力大于重力，所以游戏者在点时_ _ _ _ （选填“是”或“不是”）处于平衡状态。
命题点3 惯性★☆☆5年4考
考向命题点3
对惯性的三点认识
1.一切物体在任何情况下都具有惯性；
2.质量是决定惯性大小的唯一因素；
3.惯性不是力，是物体本身的属性。
妙招命题点3
解释惯性现象的方法
1.明确物体原来的运动状态；
2.找出运动状态改变的部分；
3.由于惯性保持原运动状态；
4.得出结论。
6．[2020河北改编]关于惯性，下列说法正确的是（ ）
A．惯性是改变物体运动状态的原因
B．运动员起跑时用力蹬地，是利用惯性提高速度
C．汽车驾驶员和乘客系安全带，是为了防止由于惯性带来的危害
D．锤柄下端在石墩上撞击几下，松动的锤头就紧套在锤柄上，这是利用了锤头的惯性力
7．[2019河北]如图所示与惯性有关的做法中，属于防止因惯性造成危害的是 （ ）
A．系安全带 B．旋转生、熟鸡蛋
C．跳远助跑 D．撞击锤柄
8．[2025河北节选]2025年5月14日，我国太空计算星座021任务12颗卫星成功发射，开启了全球“太空计算时代”的新篇章。在太空运行时，卫星_ _ _ _ （选填“具有”或“不具有”）惯性。
9．[2024河北节选]2024年4月26日，神舟十八号载人飞船成功对接空间站天和核心舱径向端口。飞船在太空中_ _ _ _ （选填“有”或“没有”）惯性。
10．[2022河北节选]行驶的列车不提供动力后还能继续向前运动，原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
第4讲 二力平衡 牛顿第一定律
考点通关 直击考什么
考点1 同一直线上的二力合成 二力平衡
1．较大力
2．静止状态； 匀速直线运动状态
4．相等； 相反
考点3 牛顿第一定律和惯性
1．匀速直线运动； 静止
3．保持原来运动状态不变； 质量
夯基综合练
1．（1） ×
（2） ×
（3） ×
（4） ×
（5） ×
（6） √
2．B 3．D
重点实验 多维透析
实验3 探究阻力对物体运动的影响 新教材 重点实验
实验一题练透
1．相同； 控制变量
[解析]在本实验中，应控制小车到达水平面的初始速度相同，使小车从同一斜面相同位置由静止释放，能达到该目的。
2．水平面的粗糙程度
3．惯性； 阻力
4．小车在水平面上运动的距离
5．远； 慢
[解析]从实验现象可知，同一小车在越光滑的水平面上受到的阻力越小，小车运动的距离越远。
6．匀速直线； 不需要
7．C
8．不需要
[解析]本实验中，通过小车在水平面上运动的距离来反映阻力对小车运动的影响情况，三次实验小车运动的距离不同，可以得出实验结论，无需重新实验。
9．C
10．不同
11．重力势； 动； 内
12．D
实验4 探究二力平衡的条件 新教材 重点实验
实验一题练透
1．匀速直线运动； 静止； 便于操作和判断是否为平衡状态
2．托盘中钩码的个数
3．光滑； 减小摩擦力对实验的影响
4．摩擦力
5．木块与桌面间存在摩擦力； 平衡
6．相等
7．在同一直线上
8．排除小车自身所受重力对实验的影响
9．两个力作用在同一个物体上
10．在滑轮B的上方再加一个滑轮C，将右端细线改挂在滑轮C上，重复实验；
11．B
命题研究 聚焦怎么考
命题点1 平衡力和相互作用力★☆☆5年0考
1．C
2．A
[解析]钩码静止，钩码所受重力与绳子对钩码的拉力，大小相等、方向相反、在同一直线、作用于同一物体，是一对平衡力，故正确。绳子对钩码的拉力和弹簧测力计对绳子的拉力，作用于不同物体，不是一对平衡力，错误。手对弹簧测力计的拉力和钩码的重力，两个力的方向不相反，不是一对相互作用力，错误。弹簧测力计对绳子的拉力与手对弹簧测力计的拉力，方向不相反，不是相互作用力，错误。
命题点2 力与运动的关系★★☆5年3考
3．C
4．C
[解析]毽球与脚脱离后，不再与脚接触，因此不再受到脚施加的作用力，错误；毽球在最高点只受重力，合力不为零，处于非平衡状态，错误；力改变了毽球的运动方向，说明力可改变物体的运动状态，正确；上升的毽球速度减慢是因为受到了阻力（重力和空气阻力），物体的运动不需要力来维持，错误。
5．不是
命题点3 惯性★☆☆5年4考
6．C 7．A
8．具有
9．有
10．列车具有惯性

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