资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台【名师导航】备考2026中考物理新课标一轮培优精讲学案(全国通用版)第三讲 力及运动和力讲义目录考情分析.......................................................................................................1 思维导图.......................................................................................................2 夯实基础.......................................................................................................3 知识清单..........................................................................................................3 重要考点解题指南与例题解析及变式练......................................................15 考点1 力的基本知识.....................................................................................15 考点2 弹力.....................................................................................................18 考点3 重力....................................................................................................22 考点4 理解牛顿第一定律(惯性)............................................................26 考点5 二力平衡............................................................................................31 考点6 摩擦力.................................................................................................36 考点7 同一直线上的二力合成.....................................................................42 易错点警示与例题突破..................................................................................44 真题在线........................................................................................................48课标要求1. 通过常见事例或实验,了解重力、弹力和摩擦力,认识力的作用效果。探究并了解滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。 2. 能用示意图描述力。会测量力的大小。了解同一直线上的二力合成。知道二力平衡条件。 3. 通过实验和科学推理,认识牛顿第一定律。能运用物体的惯性解释自然界和生活中的有关现象。考点分布 考查频率 命题趋势考点1 力的基本知识 ★★ 各地试卷会出现2~3道题,分值为4~8分。题型有选择、填空、作图题以及实验,难度系数为0.65。2026年作图题必考,摩擦力实验的探究题是重点。牛顿第一定律或惯性应用、二力平衡知识在选择题出现几率大,同一直线上的二力合成问题应该是中考考查的一个创新点(以往出现的试题很少)。考点2 弹力 ★★考点3重力 ★★★考点4. 理解牛顿第一定律(惯性) ★★★考点5. 二力平衡 ★★考点6. 摩擦力 ★★★考点7. 同一直线上的二力合成 ★★★★代表必考点,★★代表常考点,★星表示中频考点。知识点一、力1.力的概念及单位(1)力的概念:力是物体对物体的作用。(2)力的单位:力的单位是牛顿,简称牛,符号是N。(3)力的相互作用:物体间力的作用是相互的(相互作用力在任何情况下都是大小相等,方向相反,作用在不同物体上)。两物体相互作用时,施力物体同时也是受力物体,反之,受力物体同时也是施力物体。注意:对力的相互作用理解(1)力不能脱离物体而单独存在,即有力作用就一定会涉及两个物体;(2)一个物体是施力物体(受力物体)同时也是受力物体(施力物体);(3)相互接触物体间不一定发生力的作用(如靠在一起的两个物体没有相互挤压),没有接触的物体间也有可能有力的作用(如磁铁吸引铁钉、电荷间作用)(4)一个物体对另一个物体施力时,另一个物体也同时对它施加力的作用。2.力的作用效果(1)力的作用效果:力能改变物体的形状,使它发生形变; 力能改变物体的运动状态。(2)物体运动状态的改变包括运动速度大小的改变和运动方向的改变,二者任一方面改变,物体运动状态都发生改变。3. 力的三要素:力的大小、方向和作用点叫做力的三要素。力的三要素都能影响力的作用效果。4. 力的图示和示意图(1)用带有箭头的线段表示力的三要素的方法叫力的示意图;箭头表示力的方向,线段的起点表示力的作用点,线段的长度表示力的大小。(2)用一根带箭头的线段来表示力,选取标度,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,线段的起点或终点表示力的作用点, 这种表示力的方法叫做力的图示。知识点二、弹力1. 形变(1)弹性:物体在受力时会发生形变,不受力时,又恢复到原来形状的性质。(2)塑性:物体发生形变后不能自动地 恢复到原来形状 的性质。(3)弹性限度:物体的弹性都有一定的限度,超过了这个限度,形变将无法恢复。(4)区别:物体的弹性和塑性是相对的,发生弹性形变的物体,如果用力过大,将不能恢复到原来的形状。比如弯曲的直尺,如果用力过大将会被折断。2. 弹力的概念(1)定义:物体由于发生 弹性形变 而产生的力叫做弹力。(2)弹力大小:弹力的大小是随着 物体形变程度 的变化而变化的。对同一物体而言,发生的 弹性形变程度 越大,产生的弹力越大。(3)举例:拉力、压力、支持力、推力等。说明:同其他一切作用力一样,物体之间的弹力的作用也是相互的。注意:对弹力与形变的关系的理解(1)有弹力必有形变;有形变不一定有弹力,只有弹性形变才会产生弹力。(2)弹力是接触力,物体不接触不会产生弹力。(3)生活中的推力、拉力、压力、支持力等都是弹力。3. 弹簧测力计(1)用途:测量力的大小。(2)构造:弹簧、指针、刻度盘。(3)原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量成正比。(4)弹簧测力计使用和读数1)观察量程、分度值。2)观察指针是否指在零刻度。3)轻轻来回拉动挂钩几次,防止弹簧卡壳。4)测力时,要使弹簧中心的轴线方向跟所测力的方向一致,使指针和外壳无摩擦,弹簧不要靠在刻度板上。5)待示数稳定再读数,读数时,视线要与刻度板面垂直。【知识拓展】涉及弹簧伸长量与拉力关系的实验探究过程如图所示,将弹簧固定在铁架台上,旁边立放一刻度尺,记下弹簧下端的初始位置,然后逐个增挂钩码,使弹簧所受的拉力逐渐增大,通过刻度尺读出每次弹簧的伸长量△l,将数据记录在下表中。实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8钩码个数 0 1 2 3 4 5 6 7弹簧伸长量△l/cm 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 4.5【数据处理】以钩码个数为横轴,以弹簧的伸长量△l为纵轴建立坐标系,将表中的数据在坐标轴上描点作图,得到钩码个数与△l的关系如下图所示。【探究结论】通过图象可以看出,在OA段,钩码个数越多,弹簧受到的拉力越大, 其伸长量就越长,弹簧的伸长量与拉力成正比,即在弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力成正比。知识点三、重力1. 重力的概念(1)重力:地面附近的物体,由于地球的吸引而受的力叫重力。重力的符号是G。(2)地面附近的一切物体,无论固体、液体、气体都受地球的吸引。(3)重力的施力物体是地球,受力物体是物体。【注意】万有引力:宇宙间的物体,大到天体,小到尘埃,都存在互相吸引的力即万有引力,牛顿发现万有引力。 2.重力的三要素(1)重力的作用点—重心:重力在物体上的作用点叫重心。(2)质地均匀外形规则的物体的重心,在它的几何中心上。(3)重心的位置不一定总在物体上,如圆环的重心在圆心,空心球的重心在球心。(4)提高稳度的方法:一是增大支持面,二是降低重心。(5)重力的方向:竖直向下(指向地心)。利用铅垂线来确定竖直方向,检查所砌的墙壁是否竖直。 (6)重力的大小:通常把重力的大小叫重量。重量的计算公式:G=mg,其中g=9.8N/kg,粗略计算的时候g=10N/kg。(7)g的含义:质量为1kg的物体所受的重力为9.8N(g是常数,地球纬度高低有关)。3. 物体重力与质量关系的探究【做出猜想】质量越大,重力越大。【实验步骤】①把一个50g的钩码悬挂在弹簧测力计的挂钩上,当钩码静止时,读出弹簧测力计的示数,即为钩码所受的重力大小。②依次把2个、3个、4个、5个、6个、7个钩码悬挂在弹簧测力计的挂钩上,当钩码静止时,分别读出弹簧测力计的示数,并把数值记录在下面的表格中。钩码个数 1 2 3 4 5 6 7质量m/kg 0. 05 0. 10 0. 15 0. 20 0. 25 0. 30 0. 35重力G/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.4(3)数据处理和分析用图象法处理实验数据,以质量m为横坐标、重力G为纵坐标建立坐标系,将表中的数据在坐标系中描点并连接这些点,作出重力大小跟质量的关系图象。分析图象可知,此图线是一条过原点的直线,说明物体所受重力大小跟它的质量成正比,用g表示比值时,则有 【实验结论】物体所受的重力跟它的质量成正比。【注意事项】①实验时弹簧测力计的轴线一定要在竖直方向上,以免挂钩杆与外壳之间摩擦而产生误差。②当钩码静止后才能读数,此时弹簧测力计的拉力大小才等于它所受的重力大小,并且读数也更方便、准确。③由于50g钩码所受的重力大小不是一个整数,所以读数时应尽量准确些。注意:重力与质量的区别物理量 重力 质量概念 由于地球的吸引而使物体受到的力 物体所含物质的多少符号 G m单位 N kg位置影响 随位置的变化而变化 与物体所处的位置无关计算公式联系 物体所受的重力与质量成正比,比值为g,知识点四、牛顿第一定律1. 牛顿第一定律(1)牛顿第一定律(也叫惯性定律):一切物体在没有受到力的作用的时候,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牛顿第一定律是通过分析、概括、推理得出的,不可能用实验直接来验证。②牛顿第一定律对任何物体都适用,不论固体、液体、气体。③力是改变物体运动状态的原因,力不是维持物体运动状态的原因。④运动的物体不受力时做匀速直线运动(保持它的运动状态)。⑤静止的物体不受力时保持静止状态(保持它的静止状态)。注意:物体运动状态变化的判定:物体运动状态的变化包括速度大小的变化和速度方向的变化,两变其一或者都变化,那么运动状态发生变化,两者均不变,那么运动状态不发生改变(静止或者匀速直线运动)。2. 惯性现象及其应用(1)惯性:物体保持原来运动状态不变的性质;即运动的物体要保持它的运动状态,静止物体要保持它的静止状态。(2)一切物体任何时候都具有惯性(静止的物体具有惯性,运动的物体也具有惯性)。(3)惯性是物体本身的属性,惯性的大小与物体质量大小有关。质量越大,惯性越大;质量越大的物体其运动状态越难改变。惯性的大小与物体的形状、运动状态、位置及受力情况无关。(4)惯性是一种属性,它不是力。惯性只有大小,没有方向。(5)惯性的防止与应用。注意:惯性与牛顿第一定律的区别于联系(1)区别:惯性是物体的一种性质;它的存在是无条件的,一切物体都有惯性;惯性的大小只与物体的质量大小有关,物体质量越大,惯性越大。惯性与物体是否受力无关。牛顿第一定律是一条物体的运动定律。它的成立是有条件的。(2)联系:牛顿第一定律揭示了物体具有惯性。区 别 牛顿第一定律 惯性条 件 物体不受外力作用时 任何条件下本 质 描述物体在一定条件下遵循的运动规律 物体本身的属性3. 探究阻力对物体运动的影响实验【实验目的】探究运动和力的关系。【实验器材】小车、斜面、长木板、直尺、毛巾、棉布、木块。【实验原理】(1)任何物体都具有惯性,物体惯性大小与质量有关;(2)当物体不受力或受到平衡力作用时,物体静止或做匀速直线运动。【实验步骤】(1)实验装置如图。(2)在长木板上铺上毛巾,让小车从A位置由静止开始自由下滑,静止后测出斜面底端到小车停下位置路程,数据计入表格。(3)在长木板上铺上棉布,让小车从A位置由静止开始自由下滑,静止后测出斜面底端到小车停下位置路程,数据计入表格。(4)让小车在长木板上从A位置由静止开始自由下滑,静止后测出斜面底端到小车停下位置路程,数据计入表格。(5)让小车在长木板上从B位置由静止开始自由下滑,静止后测出斜面底端到小车停下位置路程,数据计入表格。(6)实验表格(参考数据)实验步骤 运动表面 开始位置 斜面底端到停止位置距离/cm1 毛巾 A2 棉布 A3 木板 A 204 木板 B(7)整理器材。【实验结论】力是改变物体的运动状态的原因,物体所受阻力(摩擦力)越大,小车越容易停下来。知识点五、二力平衡1.二力平衡概念(1)二力平衡:如果物体只受两个力的作用,且处于平衡状态,这种情况叫做二力平衡。(2)二力平衡特点: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。简单的说就是:同体、等大、反向、共线。2. 平衡力及平衡状态的判定(1)平衡力:物体在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。(2)平衡状态:物体静止和匀速直线运动状态叫平衡状态。(3)物体收到平衡力的作用,那么物体就处于平衡状态。3.平衡力和相互作用力的区分(1)二力平衡特点:同体、等大、反向、共线。(2)相互作用力特点:不同体、等大、反向、共线。4. 二力平衡条件的应用(1)二力平衡的条件是:作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且作用在同一直线上,这两个力就彼此平衡,对于二力平衡条件,我们必须注意上面四个要点,且这四个要点缺一不可。(2)在平衡力作用下,原来处于静止状态的物体,依然处于静止状态,原来运动的物体,一定以原来的速度做匀速直线运动。(3)静止的物体只受两个力作用时,这两个力一定是平衡力;匀速直线运动的物体,如果只受两个力作用,那么这两个力也一定是平衡力。5. 探究二力平衡条件的实验(参考样例)【提出问题】当物体受到两个力的作用而处于平衡状态时,这两个力的大小、方向存在什么关系?它们在一条直线上吗?【猜想与假设】物体在两个力的作用下处于平衡状态,这两个力大小应该相等、方向应该相反而且在同一条直线上。【设计实验】如图所示,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实现)、方向和是否共线(通过扭转小车实现),由静止释放小车,观察小车在什么条件下会保持静止状态不变。【进行实验】(1)控制力的方向不变,保持两个力在同一直线上,使两个力大小不同。即在两侧的细线上悬挂质量不等的砝码。①现象:小车向砝码质量大的一侧运动。②分析:小车左右两侧受力方向相反,在同一条直线上,但大小不同,小车不能处于平衡状态。(2)控制力的方向不变,保持两个力在同一直线上,使两个力大小相等,即两侧细线上悬挂质量相等的砝码。①现象:小车保持静止。②分析:小车左右两侧受力大小相同,方向相反,在同一条直线上,小车处于平衡状态。(3)控制力的大小不变,方向保持相反,但不在一条直线上,即两侧细线上悬挂质量相等的砝码,把小车扭转一个角度。①现象:小车动起来。②分析:小车左右两侧受力大小相同,方向相反,但不在一条直线上,不能处于平衡状态。(4)控制力的大小不变,保持两个力在同一直线上,改变一个力的方向。即细线上悬挂质量相等的砝码,把细线挂在小车的同一侧。①现象;小车动起来。②分析:小车水平方向受到的两个力大小相同,在一条直线上,方向也相同,小车不能处于平衡状态。【实验记录】 实验序号 小车在水平方向所受二力的情况 小车状态大小 方向 是否在同一直线上1 不相等 相反 是 不平衡2 相等 相反 是 平衡3 相等 相反 否 不平衡4 相等 相同 是 不平衡【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。【注意事项】(1)应选择尽量光滑的桌面并确保滑轮和车轮转动灵活,以减小阻力对实验的影响。(2)实验中选择让小车处于静止状态作为平衡状态,是因为匀速直线运动状态不容易控制。(3)实验中需将小车扭转一个角度再释放,其目的是使两个力不在同一条直线上。【十分注意】涉及平衡力的作图须知(1)平衡力示意图画法:用带箭头的线段表示物体所受到的每一个力。线段起点表示力的作用点;线段长度表示力的大小;箭头表示力的方向。(2)平衡力示意图要求1)要做到“三定二标”:定每一个力的作用点、方向、长度,标箭头和力的符号。2)用实心小圆点标出作用点:每一个力作用点在一个点上,也就是在物体重心上。3)用箭头标出每一个力的方向:作用在同一物体上的两个力,大小相等(线段长度一定相等),方向相反,并且作用在一条直线上。4)用英文字母标出每个力的符号:如重力和支持力是一对平衡力时,重力用G、支持力用F等。知识点六、摩擦力一、摩擦力1.摩擦力概念: 两个相互接触的物体,当它们有相对运动或相对运动趋势时,在接触表面产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫摩擦力。2.摩擦力产生的条件物体之间产生摩擦力必须要具备以下三个条件:第一:两物体相互接触;第二:接触面粗糙;第三:两物体发生相对运动或相对运动趋势。3.摩擦力大小的影响因素(1)影响摩擦力大小的因素:压力大小和接触面的粗糙程度。(2)接触面粗糙程度一定时,压力越大摩擦力越大,例如当自行车车胎气不足的时候,骑起来更费力一些。(3)压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大。注意:在探究影响摩擦力大小因素的实验中运用的实验方法有:控制变量法、转换法。4. 摩擦力的种类和应用(1)滑动摩擦:相互接触的两个物体,当它们之间有相对运动时,产生的摩擦力。(2)滚动摩擦:相互接触的两个物体,当一个物体在另一个物体上发生滚动时,产生的摩擦力。(3)静摩擦力:相互接触的两个物体,当它们有相对运动趋势,但它们之间处于相对静止时产生的摩擦力。二、增大或者减小摩擦力的方法1. 增大有益摩擦的方法:①增大接触面的粗糙程度,如汽车轮胎做上花纹; ②增大压力,如骑自行车捏闸的力越大,摩擦力越大;③变滚动为滑动,如汽车急刹车时车只滑不滚; ④变湿摩擦为干摩擦。2. 减小有害摩擦的方法:①使接触面变光滑;②减小压力;③用滚动代替滑动;④使接触面分离;⑤变干摩擦为湿摩擦。三、探究影响滑动摩擦力大小的因素【猜想与假设】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】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,每次只改变水平面的粗糙程度或压力的大小,控制其他条件不变,观察记录弹簧测力计的示数。【实验过程】(1)用弹簧测力计水平拉动木块在木板上做匀速直线运动,记录弹簧测力计的示数。(2)用弹簧测力计水平拉动同一个木块和砝码在同一木板上做匀速直线运动、记录弹簧测力计的示数。(3)用弹簧测力计水平拉动同一木块在棉布上做匀速直线运动,记录弹簧测力计的示数.【实验记录】实验序号 实验条件 弹簧测力计示数F/N压力情况 接触面1 一个木块 木板 5.02 一个木块、一个砝码 木板 7.03 一个木块 棉布 6.5【实验分析】(1)比较分析第1、2次实验记录,木块均在木板上水平匀速滑行,但压力大小不同,木块受到的滑动摩擦力大小不同,压力越大,滑动摩擦力越大,即滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关。(2)比较分析第1、3次实验记录,木块所受的压力大小相同,但接触面的粗糙程度不同,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,即滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关。【实验结论】滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关,接触面受到的压力越大滑动摩擦力越大。滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关,触面越粗糙,滑动摩擦力越大。【实验改进】方法:如图乙,拉动木块下面的长木板运动,保持弹簧测力计不动。改进后优点:拉动长木板时,即使长木板没有匀速运动,对实验也没有影响,实验更容易操作;而且弹簧测力计相对于实验操作者静止,可使读数更准确。知识点七、同一直线上二力的合成一、力的合成1.合力与分力:如果一个力产生的作用效果跟几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力。组成合力的每个力叫分力。2.力的合成概念:求几个力的合力叫做力的合成。注意:合力并不是物体又受到了一个力。3. 等效替代法:(1)定义:等效替代法是一种在研究物理现象或规律时,由于实验条件或设备的限制,采用与原现象相似或具有共同特征的等效现象来代替的方法。(2)特点:通过找到两者之间的相似性,以简化复杂问题、使得结论更易得到,并便于学生理解和接受。(3)例子:在学习平面镜成像规律中,使用玻璃板替代平面镜,因为二者在成像特性上有共同之处,且玻璃板的透明性使得学生可以观察蜡烛的位置,从而揭示成像规律。二、探究同一直线上二力的合成【实验器材】橡皮筋、细绳、滑轮、钩码【实验设计】A.同一直线同方向的二力合成① 橡皮筋原长AE,用同方向力F1和F2作用在橡皮筋同一点,使其伸长到AE′,记录F1、F2的大小和方向。② 撤去F1、F2后,用力F作用在橡皮筋上同一点,使其同样伸长到AE′,记录此时F的大小和方向。B. 同一直线反方向的二力合成① 用两个方向相反的力F1、F2作用在橡皮筋同一点,使其伸长到AE′,记录F1、F2的大小和方向。② 撤去F1、F2后,用力F作用在橡皮筋的同一点上,使其同样伸长到AE′,记录此时F的大小和方向。【实验记录】F1/N F2/N F/NF1与F2同向 大小 2N 1N 3N方向 水平向右 水平向右 水平向右F1与F2反向 大小 4N 1N 3N方向 水平向右 水平向左 水平向右在实验中,每次橡皮筋都被拉伸到AE′,每次的作用效果是相同的,因此,力F就是力F1和F2的合力。【实验结论】1. 同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之和,方向与这两个力的方向相同,即F=F1+F22. 同一直线上,方向相反的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之差,方向跟较大的那个力的方向相同,即F=F1-F2【拓展】同一直线上多个力的合成求解同一直线上三个力的合成问题,要逐次进行二力合成,方向相同的力相加,方向相反的力用较大力减去较小力。如图三个力的合力为:F=F1+F2-F3注意:合力并不是物体又受到了一个力在谈论求解二力的合力问题时,只研究2个力的合成情况。合力的作用效果与研究的两个力作用效果相同。合力不是物体又受到的力。【重要考点解题指南与例题解析及变式练】考点1. 力的基本知识1. 力的概念单位(含物理学史)(1)力是物理学中最重要的一个物理量,用F表示。力的单位是牛顿,用N表示。(2)牛顿是英国物理学家,力的单位用他名字命名。万有引力定律是牛顿发现的。2. 力作用的相互性(1)力是物体间的相互作用,因此当发生力的作用时,至少要有两个物体。(2)力是成对出现的,且力的作用是相互的,所以施力物体同时也是受力物体,受力物体同时也是施力物体,二者互为施力、受力物体。(3)物体间力的作用是同时产生、同时消失的,没有先后之分。(4)作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用的两个物体上。3. 力的作用效果(1)力能改变物体的形状,使它发生形变。物体形状发生变化的外在表现为伸长、压缩、弯曲、扭转等。(2)力可以改变物体的运动状态。物体运动状态发生变化时的可能情况1)物体由静止变为运动;2)物体由运动变为静止;3)物体运动方向发生变化;4)物体运动快慢发生变化;5)运动快慢和方向同时发生变化。(3)物体受力可能只有形状发生变化,也可能只有运动状态发生变化,也可能是形状和运动状态同时发生变化。所以叙述时不可以说“物体受力,形状一定发生变化”或“物体受力,运动状态一定发生变化”。若“物体形状发生变化了”或“物体运动状态发生变化了”,则物体一定受到力的作用。4. 力的三要素(1)任何力都有大小、方向、作用点三个要素;(2)三个要素决定力,当其中一个要素改变时力也发生改变;(3)三要素不同,力的作用效果可能相同。5. 力的示意图(1)确定研究对象即受力物体。(2)确定力的作用点(力的作用点一定在受力物体上)。(3)确定力的方向并沿力的方向画长度合适的线段。(4)在线段的末端画箭头表示力的方向。(5)在箭头的旁边标注表示力的符号(有时还需标出力的大小和单位)。特别注意:在同一图中,力越大,线段越长;力的作用点可以是线段的起点,也可以是线段的终点。【例题1】(2025·四川乐山)如图所示,小刚在操场上踢足球。下列说法正确的是( )A.小刚踢球时,只改变了足球的形状B.脚对球用力的方向不会影响踢球效果C.小刚对足球的力和足球对小刚的力是一对相互作用力D.踢出去的足球最终会停下来,是因为运动需要力来维持【答案】C【解析】A.小刚踢球时,球发生凹陷,且运动方向改变,改变了足球的形状,也改变球的运动状态,故A错误;B.力的作用效果与力的大小、方向、作用点均有关,脚对球用力的方向会影响踢球效果,故B错误;C.小刚对足球的力和足球对小刚的力作用在两个相互的物体上,是一对相互作用力,故C正确;D.踢出去的足球最终会停下来,是因为阻力的作用,力改变了物体的运动状态,不能说明运动需要力来维持,故D错误。故选C。【变式练1】(2025湖南长沙一模)如图所示的科学家中,其名字被命名为“力”的单位的是( )A. 牛顿 B. 法拉第 C. 伽利略 D. 欧姆【答案】A【解析】力的单位是牛顿,是以英国科学家牛顿的名字命名的。故选A。【变式练2】(2025云南一模)如图所示实例中,主要说明力改变物体运动状态的是( )A.铅球沿曲线 B.气球被压扁 C.弹簧被拉长 D.跳高时撑杆【答案】A【解析】A.力的作用效果包括,力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态。铅球沿曲线运动,其运动的方向和速度都发生了变化,属于运动状态改变,故A符合题意;B.气球被压扁,这是力使气球的形状发生改变,不是改变物体运动状态,故B不符合题意;C.弹簧被拉长,这是力使弹簧的形状发生改变,不是改变物体运动状态,故C不符合题意;D.跳高时撑杆变弯,是力使撑杆的形状发生了改变,说明力可以改变物体形状,故D不符合题意。【变式练3】(2025河南一模)如图所示,某人用30N的力沿着与水平方向成30角斜向右上方拉小车,画出力的示意图。【答案】如图所示。【解析】用一根带箭头的线段把力的大小、方向、作用点表示出来,这个图就是力的示意图。其中线段的长度表示力的大小,箭头的方向表示力的方向,线段的起点表示力的作用点,作用点用实心圆点表示。考点2. 弹力A. 弹力知识储备1.弹力F包括:压力、支持力、拉力。(1)压力F压:垂直于受力面,指向被压物体;(2)支持力F支:因为压力和支持力是一对相互作用力,所以支持力也与受力面垂直;(3)拉力F拉:对于用绳子拉物体,拉力的方向沿绳子恢复形变的方向.2.弹力的作用点:在受力物体的接触面上。3.弹力的示意图画法:用带箭头的线段表示物体所受到的力。线段起点表示力的作用点;线段长度表示力的大小;箭头表示力的方向。4.弹力的示意图要求:(1)要做到“三定二标”:定作用点、定方向、定长度,标箭头和力的符号。(2)用实心小圆点标出作用点:压力、支持力、拉力的作用点在其接触面上,一般情况下力的作用点画在物体的重心上。(3)用箭头标出力的方向:压力的方向垂直于接触面指向被压物体;支持力的方向垂直接触面指向被支持物体;拉力的方向根据具体情况确定。(4)用英文字母标出力的符号:如压力N、支持力用F支持、拉力用F等。B. 弹簧测力计知识储备(1)原理:在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受的拉力成正比。(2)弹簧测力计的构造:弹簧测力计的结构包括刻度盘、指针、弹簧、秤钩等.其中指针安装在弹簧。一弹簧测力计如图所示,其刻度是均匀的,量程为0——5N,分度值为0.2N,读数为0.4N。(3)使用规则:测量前,首先要观察弹簧测力计的量程和分度值,及指针是否对准零刻度线,如果没有对准,应移动刻度盘完成测力计的调零。测量时,被测力的大小不能超过弹簧测力计的量程,且拉力的方向要与弹簧轴线的方向一致。读数时,视线要正对指针。弹簧测力计可以测量各个方向的拉力,测量前必须做到:沿着被测力方向调零,弹簧测力计处于平衡状态时显示的是挂钩上受到的拉力。【例题2】(2025·四川乐山)如图所示,将一物体竖直悬挂在弹簧测力计的挂钩上,物体静止时弹簧测力计的示数为 N;把弹簧测力计倒过来,将此物体竖直挂在弹簧测力计的拉环上,物体静止时弹簧测力计的示数将 。【答案】2.2 变大【解析】图中弹簧测力计的分度值为0.2N,指针指在2N下方第1个小格处,因此示数为2.2N。此时物体受到的重力与弹簧测力计的拉力平衡,所以物体重力为2.2N。当弹簧测力计倒过来使用时,除了要测量物体的重力外,还需额外承担弹簧测力计自身外壳的重力。因此,弹簧测力计的示数会大于物体实际的重力,即示数变大。【变式练1】(2025湖北一模)如图所示,弹簧的一端固定在墙上,在弹性限度内,另一端用手向右拉长弹簧,且保持不动,下面有关说法不正确的是( )A. 弹簧产生的弹力的施力物体是“弹簧”B. 弹簧产生的弹力的受力物体是“手和墙”C. 手受到弹力是因为弹簧发生了弹性形变D. 手受到弹力是因为手发生了弹性形变【答案】D【解析】AB.物体因为弹性形变而产生的力叫做弹力,发生弹性形变的物体弹簧即为施力物体,弹簧发生弹性形变产生对手和墙的拉力,则墙和手为受力物体,故AB正确,AB不符合题意;CD.手受到弹力的原因是弹簧发生弹性形变,弹簧要恢复到原状,故C正确,C不符合题意,D错误,D符合题意。故选D。【变式练2】(2025内蒙古一模)如图甲、乙所示,弹簧测力计的示数分别是( )A. 和 B. 和 C. 和 D. 和【答案】D【解析】图甲中,弹簧测力计受到向右的拉力为,弹簧测力计的示数为,而此时墙面给弹簧测力计向左的拉力也是,这是因为力的作用是相互的;同理,图乙中,当用两个的力同时向两侧拉弹簧测力计时,测力计整体要处于平衡状态,故其示数也应为,其效果与甲图相同。故选D。 【变式练3】(2025深圳一模)小李在课外探究弹簧的长度跟外力的变化关系,利用如图的实验装置记录了相应实验数据如下: 钩码质量(g) 0 50 100 150 200 250 300 350 400指针位置(cm) 2 3 4 5 6 7 7.5 7.5 7.5(1)这项研究在实际中的应用是 ;(2)分析实验数据你可得到的结论 ;(3)该弹簧原长是 cm,若用该弹簧制作一只弹簧测力计,其量程为 N.(4)小李作出了下图所示的三个图像,其中正确的是_______(填序号)【答案】(1)弹簧测力计(2)在一定范围内,弹簧伸长的长度与外力成正比(3) 2、 2.5(4)B【解析】(1)这项研究在实际中的应用是弹簧测力计。(2)分析实验数据我们看出来:不挂钩吗时,指针位置在2cm处,说明弹簧原长为2cm.当在弹簧下挂50g钩码时,指针位置在3cm处,说明弹簧伸长量为1cm.当在弹簧下挂100g钩码时,指针位置在4cm处,说明弹簧伸长量为2cm.当在弹簧下挂150g钩码时,指针位置在5cm处,说明弹簧伸长量为3cm.当在弹簧下挂200g钩码时,指针位置在6cm处,说明弹簧伸长量为4cm.当在弹簧下挂250g钩码时,指针位置在7cm处,说明弹簧伸长量为5cm.说明弹簧受到的拉力增大几倍,伸长量也增大几倍。当在弹簧下挂300g钩码时,指针位置在7.5cm处,说明弹簧伸长量为5.5cm.这时就不符合弹簧受到的拉力增大几倍,伸长量也增大几倍的结论了。根据以上数据可以归纳总结出:在一定范围内,弹簧伸长的长度与外力成正比(3)说明弹簧原长为2cm.量程为2.5N.(4)分析ABC三个图像,知道B符合题意。【变式练4】(2025哈尔滨一模)在图中画出足球静止时对水平地面压力F的示意图(作用点在O点)。【答案】如图所示【解析】选取物体与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段,符号为F;如图所示。考点3. 重力1. 重力及重力的计算(1)重力的计算公式:,其中重力G的单位是N,质量m的单位是kg,g取9.8N/kg。粗略计算时,g取10N/kg。(2)对g的理解①物理意义:1kg的物体受到的重力为9.8N。②在地球上的不同位置,g的数值略有不同。g值在赤道上最小,越往两级越大;在同一地点,高度越大,g值越小。③在不同星球上(物体受到不同星球的吸引作用)时,g值是不同的。 比如在月球上,。2. 重力的大小估测基本思路就是记忆常见物体的质量和重力大小,用这些常见物体质量和重力进行比较来确定研究对象的重力大小。A. 记忆常见物体质量估算的数值(1)一元硬币质量6g (2)鸡2—3kg (3)羊30kg (4)中学生50kg (5)物理课本质量约280g(6)一罐饮料500g (7)1枚鸡蛋60g (8)中学生书包约4kg (9)一个苹果的质量约150g物体重力的估计值。B. 记住一些常见物体重力(1)一个鸡蛋重力为0.5N; (2)成年人重力为500~700N;(3)铅球重力为50N; (4)物理课本重力为2.5N。注意方法:对于记忆有难度的力的大小,我们只要知道物体质量的估算值,根据G=mg公式进行计算就可以知道物体重力的估计值。3. 重力方向、重心及稳度和提高稳度的方法A. 重力的方向总是竖直向下的。(1)重力的方向总是竖直向下是指垂直于所在地的水平面,近似指向地心。(2)重力的方向与物体所处的位置、运动状态无关。物体不管在水平地面、斜面,还是在空中;不管是否运动,怎样运动,重力的方向都为竖直向下不变。B. 重力的方向总是竖直向下的应用(1)利用重力竖直向下的特点制作铅垂线检查墙壁是否竖直,检查壁画是否挂正;(2)利用重力竖直向下的特点制作水平仪检查桌面、窗台是否水平。C. 重心的位置:质量均匀分布的物体(均匀物体),重心的位置只跟物体的形状有关,这时物体重心在几何中心。质量分布不均匀的物体,重心的位置除跟物体的形状有关外,还跟物体内质量的分布有关。4. 重力示意图A. 重力示意图画法:先找到物体的重心。后过重心沿重力的方向即竖直向下的方向画一条线段并标出箭头。B. 画重力示意图的要求(1)要做到“三定二标”:定作用点、定方向、定长度,标箭头和力的符号。(2)用实心小圆点标出作用点:重力的作用点在其重心上。(3)用箭头标出力的方向:重力的方向竖直向下。(4)用英文字母标出力的符号:重力用G。5. 探究重力的大小跟质量的关系解答要领:根据知识点三给出的探究思路和操作办法,结合具体问题灵活作答。【例题3】(2025·四川南充)如图所示,两物体位于地球两极上,画出两物体所受重力的示意图。(其中O1、O2为两物体重心,O为地心)【答案】如图所示【解析】重力的方向竖直向下,在地球上,竖直向下是指向地心【变式练1】(2025新疆一模)关于重力,下列说法中正确的是( )A.物体受到的重力是由物体质量产生的B.表明g值大小与物体的质量成反比C. 表明物体的质量跟它受到的重力成正比D.表明物体受到的重力跟它的质量成正比【答案】D【解析】A.重力是由于地球的吸引而受到的力,不是由物体质量产生的,故A错误。B.物体所受重力与物体的质量成正比,比值为g是一个定值,故B错误。C.质量是物体的属性,与所受重力大小无关,故C错误。D.表面物体所受重力与质量成正比,故D正确;故选D。【变式练2】(2025黑龙江龙东一模)以下说法中的物理量最接近实际的是( )A. 教室的门高度大约80cmB. 一名中学生的重量大约是50NC. 日光灯的电流约2AD. 两个鸡蛋的重力大约为1N【答案】D【解析】A.教室的门高度大约2m=200cm故A不符合题意;B.一名中学生的重量大约是500N,故B不符合题意;C.家用电风扇正常工作时的电流约0.2A,教室中日光灯正常工作时的电流与此差不多,在0.2A左右,故C不符合题意;D.两个鸡蛋的质量在100g=0.1kg左右,受到的重力为G=mg=0.1kg×10N/kg=1N故D符合题意。故选D。【变式练3】(2025厦门一模)关于重心,下列说法正确的是( )A.空心的足球没有重心B.物体的重心不一定在物体上C.将质地均匀的木球的中心挖去后,木球的重心就消失了D.物体受到的力全部都作用在重心上【答案】B【解析】A.任何物体都有重心,故A错误;B.重心不一定在物体上,也可以物体之外,比如均匀的圆环,重心在环外。故B正确;C.物体重心的位置可以在物体上,也可以在物体外,如圆环、空心球它们的重心在中间的空心部位上,所以质地均匀的木球的中心挖去后,重心仍在其球心处,故C错误;D.重心是物体各部分所受重力的集中点,而物体受到的力并非都作用在重心上,故D错误。【变式练4】(2025江苏苏州一模)如图是重力为4.3N的足球在空中飞行时的情景,画出它所受重力的示意图。【答案】如图所示【解析】重力的方向总是竖直向下的,从足球重心O,沿竖直向下方向画一条有向线段,标出G=4.3N,如图所示:【变式练5】(2025广西一模)在“探究重力与质量的关系”实验中,用质量已知的钩码为被测物体,用弹簧测力计测量钩码的重力G,逐次增挂钩码,分别测量它们所受的重力,并将各次钩码总质量m、重力G的数据记录在下表中。m/kg 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35G/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5(1)根据实验结论可知质量为500g的物体受到的重力为_______N。(2)图所示,利用测力计测量钩码重力时,使测力计弹簧伸长的力是_________.A.钩码的重力B.钩码和测力计的总重力C.钩码对弹簧的拉力D.弹簧对钩码的拉力(3)图所示,关于物体重力与质量的关系,下列图像中正确的是_________。A. B. C. D.【答案】5 C B【解析】(1)由实验数据可知,各组重力和质量比值相等,均为g=10N/kg,所以500g的物体受到的重力为G=mg=0.5kg×10N/kg=5N(2)使测力计弹簧伸长的力是钩码对弹簧的拉力,故选C。(3)由表格可知,同一物体重力和质量成正比,故选B。考点4. 理解牛顿第一定律(惯性)1.牛顿第一定律的建立(1)伽利略:通过斜面小车实验认识到运动物体受到的阻力越小,它的速度减小的越慢,运动时间越长,物体的运动不需要力来维持。(2)笛卡尔:如果运动物体不受任何力的作用,不仅速度大小不变,而且运动反向也不变,它将沿原来的方向匀速运动下去。(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)理解①“没有受到力的作用”是定律成立的条件,包含两层意思:a.该物体没有受到任何力的作用,这是一种理想情况;b.物体受力,但所受的力相互抵消,相当于物体不受力。②牛顿第一定律揭示了物体不受力时的运动情况:若物体原来是静止的,则保持静止;若物体原来是运动的,则保持匀速直线运动。③牛顿第一定律的实质:物体的运动状态不需要力来维持,即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。如果物体的运动状态发生了改变,那么该物体一定受到了力的作用。(3)牛顿第一定律不是实验定律牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理而概括出来的。我们周围的物体都受到力的作用,因此不可能用实验来直接验证牛顿第一定律。3. 惯性及惯性在实际生活中的应用(1)惯性:原来静止的物体具有保持静止的性质,原来运动的物体具有保持原有的速度做匀速直线运动的性质,一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,我们把这种性质叫作惯性。牛顿第一定律又叫惯性定律。(2)特点:1)一切物体都有惯性,惯性是物体的物理属性;2)一切物体在任何时候、任何状态下都有惯性;3)惯性不是力,只有大小,没有方向。只能说物体具有惯性或由于惯性,不能说受到惯性或惯性力的作用。(3)影响惯性的因素:惯性的大小只与物体的质量有关,质量大,惯性大。与物体的形状、速度、物体是否受力等因素无关。惯性是物体的一种属性,它不是力,任何物体在任何时间都有惯性。4. 物体运动状态变化的判断对运动和力的关系问题,历史上有两种观点(1)亚里士多德的错误观点:如果要使一个物体持续运动,就必须对它施加力的作用;如果这个力被撤掉,物体就会停止运动。即物体的运动需要力来维持;(2)伽利略的正确观点: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。5. 探究力与运动关系(牛顿第一定律)实验中考命题点(1)小车从斜面的同一高度滑下的目的:当小车到达水平面时,控制小车的速度相同;(2)小车在不同水平面上运动时,水平面越光滑,小车运动的距离越远;(3)由此推断,当小车不受摩擦力作用时:小车将做匀速直线运动;(4)此实验正确地揭示了: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;(5)实验方法:控制变量法(到达水平面时的速度相同,使水平面的粗糙程度不同);转换法(通过小车在水面上运动的距离远近,判断小车所受阻力的大小);(6)表面越光滑:小车受到的摩擦力越小;(7)实验时,应让下车怎么滑下来?目的是什么?答:让小车从斜面同一高度由静止滑下来;目的是使小车到达水平面时的速度相同;(8)通过什么知道阻力越小,物体运动速度减小得越慢?答:小车运动的距离;阻力越少,小车运动的距离越远,说明物体运动速度减小得越慢;(9)实验结论:物体受到的阻力越小,物体运动的距离越远,如果物体不受阻力,他将保持运动直线运动,并一直运动下去;(10)牛顿第一定律能否通过实验探究出来?答:不能。只能在实验基础上推理出来,因为不受力的物体是不存在的。(11)这个实验能不能直接验证牛顿第一定律:不能;(12)小车运动的长短与它受到的阻力有什么关系:阻力越大,运动距离越短;(13)让小车从不同高度滑下还可以探究:重力势能与高度、动能与速度关系。(14)小车在水平面上运动时,属于一对平衡力的是:重力和平面对物体的支持力。(15)小车到达水平面的初始动能是由重力势能转化而来的。(16)将小车从斜面上同一高度由静止释放的原因是:让小车达到平面时速度不变。(17)将此实验略加修改还能做哪个实验?答:(1)将斜面长一些,增加刻度尺和秒表可以探究速度变化的实验;(2)保证平面的材料相同,增加一个木块可以探究动能大小与哪些因素有关的实验。(18)牛顿第一定律说明:A.牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步推理而概括出来的,因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律;B.牛顿第一定律的内涵:物体不受力,原来静止的物体将保持静止状态,原来运动的物体,不管原来做什么运动,物体都将做匀速直线运动;C.牛顿第一定律告诉我们:物体做匀速直线运动可以不需要力,即力与运动无关,所以力不是产生或维持物体运动的原因;力是改变物体运动状态的原因。【例题4】(2025·四川自贡)下列说法正确的是( )A.图甲:泥坯随着转盘转动是因为受到惯性作用B.图乙:农用无人机在喷洒肥料的过程中惯性不变C.图丙:硬币“站立”在高速列车窗台上,说明硬币此时没有惯性D.图丁:短道速滑运动员不能立即停下来,是因为运动员具有惯性【答案】D【解析】A.泥坯随着转盘转动是因为它具有惯性,惯性是物体的一种性质,不能说受到惯性作用,故A错误;B.惯性与质量有关,农用无人机在喷洒肥料的过程中,质量减小,它的惯性减小,故B错误;C.硬币“站立”在高速列车窗台上,一切物体都有惯性,硬币此时有惯性,故C错误;D.短道速滑运动员停止用力,由于运动员具有惯性,不能立即停下来,会向前运动一段距离,故D正确。故选D。【变式练1】(2025福建一模)关于牛顿第一定律和惯性,下列说法错误的是( )A.牛顿第一定律不可能用实验直接验证;B.牛顿第一定律是公认的物理学基本定律之一;C.撞击锤柄下端使锤头套紧在锤柄上,是利用锤头的惯性;D.环绕火星运行的“天问一号”探测器中的物体没有惯性【答案】D【解析】A.牛顿第一定律是在实验的基础上通过推理得出的,而绝对不受力的物体在通常的情况下是不存在的,所以不能用实验直接验证,故A正确,不符合题意;B.牛顿第一定律虽然不能用实验直接验证,但经受住了实践的检验,是公认的物理学基本定律之一,故B正确,不符合题意;C.撞击锤柄下端时,锤柄停止了运动,而锤头由于惯性,要保持原来的运动状态向下运动,于是便套紧在锤柄上,故C正确,不符合题意;D.天问一号探测中的物体在环绕火星运动时,具有惯性,因为一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,故D错误,符合题意。故选D。【变式练2】(2025四川绵阳一模)国家大力发展校园足球,让踢足球成为广大青少年喜爱的运动,下列与踢球有关的说法正确的是( )A.踢球时,脚对球施加了力,球对脚没有力的作用B.只要脚对球施加的力大小相同,其作用效果一定相同C.踢出去的球在空中能够继续飞行,是因为受到惯性力的作用D.守门员使球停下来的过程中,力改变了球的运动状态【答案】D【解析】A、因为力的作用是相互的,所以,踢球时,脚对球施加力的同时足球对脚也施加了力,故A错误;B、力的大小、方向和作用点都会影响力的作用效果,所以,脚对球施加的力大小相同,其作用效果不一定相同,故B错误;C、踢出去的足球在空中能够继续飞行,是由于踢出去的足球具有惯性,要保持原来的运动状态不变;惯性不是力,不能说受到惯性力的作用,故C错误;D、守门员使球停下来的过程中,球由运动变为静止,力改变了球的运动状态,故D正确。故选:D。【变式练3】(2025山东潍坊一模)如图是人们采用撞击锤柄下端的方法使松动的锤头紧紧套在锤柄上的情景,这主要是利用了下列哪一个物体有惯性( )A.凳子 B.手 C.锤柄 D.锤头【答案】D【解析】当锤柄下端撞击到凳子的时候,锤柄受到阻力立即停止运动,但是锤头因为具有惯性,不会马上停止,会继续向下运动,从而使锤头紧紧套在锤柄上。且锤头的质量一般较大,惯性也就越大,因此很容易利用这种方法套紧锤头。故选D。【变式练4】(2025陕西一模)小华为探究“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滑行的距离。(1)为了使小车滑到水平面时的初速度相同,实验时应让小车______,这种研究问题的方法叫控制变量法。(2)小车进入水平面后,受到的一对平衡力是______。(3)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”)。(4)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.根据想像得出的结论B.直接从实验中得出的结论C.根据实际生活经验得出的结论D.在实验事实基础上通过推理得出来的结论【答案】(1)从同一斜面的同一高度由静止滑下 (2)重力和支持力(3)远 慢 (4) D【解析】(1)要研究小车在水平面上滑行的距离,必须控制变量,即控制小车的初速度相同,即让小车从斜面的同一高度由静止滑下。(2)小车在水平面上运动时,竖直方向受力平衡,所受的重力和支持力是一对平衡力。(3)实验中发现,小车在木板上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,滑行的距离越远。(4)实际中不存在物体不受力的情况,牛顿第一定律是在实验的基础上通过进一步推理概括出来的,不能用实验来验证,但是个正确的定律,故选D。考点5. 二力平衡1. 二力平衡的概念(1)二力平衡:物体同时受到两个力作用,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,那么这两个力的平衡就称为二力平衡,这两个力就是一对平衡力,(2)二力平衡的判断方法1)根据二力平衡的条件判断:作用在同一个物体上的两个力若大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,则这两个力平衡。2)根据物体的运动状态判断:物体处于静止或匀速直线运动状态,则物体所受作用力一定是平衡力。2. 平衡状态的判断(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)物体处于平衡状态有两种情况,物体静止或做匀速直线运动。(3)物体处于平衡状态的条件:物体不受力或受力平衡。3. 平衡力与相互作用力的辨别项目 平衡力 相互作用力力的示意图大小 相等 相等方向 相反 相反作用对象 同一物体上 相互作用的两个物体上力的作用效果 相互抵消,彼此平衡 各有各的作用效果力的性质 可为不同性质的力,如上图中G为重力,FN为弹力。 必为同性质的力,如上图中FN和FN’都是弹力。4. 二力平衡条件的应用A. 可根据一个力的大小和方向确定另一个力的大小和方向;B. 根据物体的受力情况判断物体的运动状态。(1)物体不受力或受平衡力,运动状态不变①物体静止;②物体做匀速直线运动(2)物体受非平衡力,运动状态改变①力与运动方向相同,物体做直线运动且速度增大;②力与运动方向相反,物体做直线运动且速度减小③力与运动方向不共线,运动方向改变,速度大小可能改变5. 探究二力平衡的条件A. 首先二力平衡的条件的内容心中有数。因为考试也好,平时训练也罢,出现探究二力平衡条件的实验,一定是得出这样的结论:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一直线上,这两个力就彼此平衡。B. 需要知道探究二力平衡条件的实验,需要的器材不是一劳永逸固定不变的,所以掌握探究注意事项很关键。比如(1)应选择尽量光滑的桌面以减小阻力对实验的影响。(2)实验中选择让研究对象处于静止状态作为平衡状态,是因为匀速直线运动状态不容易控制。(3)实验中需将研究的对象扭转一个角度再释放,其目的是使两个力不在同一条直线上。【例题5】(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【答案】A【解析】A.对钩码进行受力分析可知,它受到重力和绳子对它的拉力,因为钩码静止,处于平衡状态,所以根据二力平衡的条件可知钩码所受的重力与绳子对钩码的拉力是一对平衡力,故A正确;B.由图可知,绳子对钩码的拉力方向竖直向上,弹簧测力计对绳子的拉力沿右侧绳子方向斜向下,不符合“方向相反”的条件,所以不是一对平衡力,故B错误;C.手对弹簧测力计的拉力的受力物体是弹簧测力计,方向斜向下;钩码所受的重力的受力物体是钩码,方向竖直向下,两个力的方向不相反,所以不是一对相互作用力,故C错误;D.弹簧测力计对绳子的拉力的受力物体是绳子,方向斜向下;手对弹簧测力计的拉力受力物体是弹簧测力计,方向斜向下,两个力的方向相同,不符合“方向相反”的条件,所以不是一对相互作用力,故D错误。故选A。【变式练1】(2025昆明一模)如图所示,物体受到两个力的作用,这两个力能平衡的是( )A.B.C.D.【答案】D【解析】A.图中两个力不是作用在同一直线上,则这两个力不能平衡,故A不符合题意;B.图中两个力不是作用在同一直线上,则这两个力不能平衡,故B不符合题意;C.图中两个力的大小不相等,则这两个力不能平衡,故C不符合题意;D.图中,两个力作用在同一物体上,在同一直线上,大小相等,方向相反,是一对平衡力,故D符合题意。故选:D。【变式练2】(2025广东一模)下列情景中,处于平衡状态的是( )A.匀速转动的橡皮 B.百米加速冲刺的同学 C.下落的苹果D. 匀速下降的降落伞【答案】D【解析】A.匀速转动的橡皮的运动方向不断发生变化,处于非平衡状态,故A错误;B.百米加速冲刺的同学的速度是变化的,即运动状态不断发生变化,处于非平衡状态,故B错误;C.下落的苹果做的是加速运动,不是平衡状态,故C错误;D.匀速下降的降落伞,做的是匀速直线运动,运动状态不变,处于平衡状态,故D正确。故选:D。【变式练3】(2025四川成都一模)停靠在水平轨道上的“和谐号”列车,下列说法中正确的是( )A.列车所受重力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力B.列车对铁轨的压力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力C.列车所受重力和列车对铁轨的压力是一对平衡力D.铁轨所受重力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力【答案】A【解析】A.列车所受重力和铁轨对列车的支持力大小相等,方向相反,作用在同一物体上,作用在同一直线上,这两个力是平衡力,故A正确;B.列车对铁轨的压力和铁轨对列车的支持力大小相等,方向相反,作用在两个物体上,作用在同一直线上,这两个力是相互作用力,故B错误;C.列车所受重力和列车对铁轨的压力大小相等,方向相同,不是一对平衡力,故C错误;D.铁轨所受重力和铁轨对列车的支持力这两个力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故D错误。故选:A。【变式练4】(2025山西太原一模)做力的示意图。作物体受两个力作用处于静止状态的示意图时,需要考虑二力平衡条件,这时画出的两个力的线段长一定相等,否则作图是错误的,这一点需特别注意。一辆小车,总质量为,在水平路面上做匀速直线运动的过程中,受到的阻力是车重力的倍。问:小车所受的阻力是多大?发动机提供给小车的牵引力是多大?【答案】见解析【解析】小车受到的重力:,小车所受的阻力:;因为小车做匀速直线运动,所以发动机提供给小车的牵引力与阻力大小相同:。答:小车所受的阻力大小是;发动机提供给小车的牵引力是。【变式练5】(2025武汉一模)在探究“二力平衡条件”的实验中:(1)甲组同学实验时,向左盘和右盘同时放入一个不等重的砝码,这时木块仍然保持静止状态,如图甲,发生这一现象的原因是 ;(2)乙组同学针对甲组的问题做了改进,将木块抬离桌面完成实验,当木块静止时,发现拉线不在同一直线上(如图乙所示),于是他们得出:二力平衡时,两个力可以不在同一直线上,你认为造成这种情况的原因是 ;(3)丙组同学针对乙组的问题做了改进,将木块换成了小卡片如图丙,为了探究平衡的两个力是否必须在同一直线上,应 (剪开/旋转/向下拉)小卡片,观察卡片 (刚释放时/最终)是否保持平衡。【答案】(1)木块与桌面间有摩擦力;(2)木块重力的影响;(3)旋转;刚释放时。【解析】(1)实验时,向左盘和右盘同时放入一个不等重的砝码时,两边拉力不相等,则木块相对于桌面具有相对运动趋势,此时桌面对木块产生摩擦力的作用,木块在两个拉力及摩擦力的作用下保持静止,故不能得出平衡力大小可以不相等的结论;(2)木块受到竖直向下的重力,由于重力的影响,使拉线不在同一直线上时,木块也能静止;(3)为了探究平衡的两个力是否必须在同一直线上将卡片转动一个角度,两个力不在同一直线上,所以拉着卡片的两根细线不平行,松手后观察小卡片能否继续保持平衡。考点6. 摩擦力1. 摩擦力的概念及种类(1)摩擦力的概念:两个相互接触的物体,当它们有相对运动或相对运动趋势时,在接触表面产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫摩擦力。(2)摩擦力的分类:①静摩擦力:一个物体在另一个物体的表面上有相对运动趋势时,在接触表面上产生的阻碍相对运动趋势的力。②滑动摩擦力:一个物体在另一个物体的表面上相对滑动时,在接触表面上产生的阻碍相对滑动的力。③滚动摩擦力:一个物体在另一个物体的表面上相对滚动时,在接触表面上产生的阻碍相对滚动的力。2. 摩擦力产生的条件摩擦力产生条件:①两个物体相互接触;②挤压发生弹性形变;③接触表面粗糙;④有相对运动或相对运动趋势。3. 增大或减小摩擦力的方法A.增大有益摩擦的方法(1)通过增大压力来增大摩擦力,如自行车刹车时用力捏车闸,就是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力的。(2)通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,如鞋底凹凸不平的花纹,就是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的。(3)变滚动摩擦为滑动摩擦,如汽车、摩托车、自行车刹车。B. 减小有害摩擦的方法(1)通过减小压力来减小摩擦力,如推动沉重的书柜前先将书柜中的书移走。(2)使接触面更光滑,如冰壶运动中,运动员用冰壶刷不断摩擦冰面使接触面更光滑,从而减小摩擦力。(3)变滑动摩擦为滚动摩擦,如机器上安装滚动轴承。(4)使接触面分离,如气垫船利用压缩空气使船体与水面脱离接触,减小了摩擦力。4. 摩擦力的示意图(1)摩擦力的三要素:①大小:可用弹簧测力计进行测量。②方向:与相对运动或相对运动趋势的方向相反,可能与物体的运动相同,可能与物体运动的方向相反,也可能与物体运动的方向不在一条直线上。③作用点:两个物体的接触面上。(2)摩擦力f示意图画法:用带箭头的线段表示物体所受到的力。线段起点表示力的作用点;线段长度表示力的大小;箭头表示力的方向。注意:摩擦力的方向一定与接触面平行且与物体相对运动(或相对运动的趋势)方向相反.作用点在物体的接触面上。(3)做摩擦力f示意图要求:1)要做到“三定二标”。定作用点、定方向、定长度,标箭头和力的符号。2)用实心小圆点标出作用点。摩擦力的作用点在物体的接触面上。3)用箭头标出力的方向。摩擦力方向一定与接触面平行且与物体相对运动(或相对运动的趋势)方向相反。4)用英文字母标出力的符号。如摩擦力用f表示。5. 探究影响摩擦力大小的因素探究影响滑动摩擦力大小的因素考查关键点(1)本实验体现两个物理研究方法:控制变量法和转换法;(2)测量摩擦力大小是依据:二力平衡;(3)要测出摩擦力大小物体应做什么运动:匀速直线运动;(4)转换法应用:通过拉力的大小来反映摩擦力的大小;(5)实验时水平匀速拉动物体的原因:使拉力与摩擦力二力平衡;(6)对实验目的进行分析,弄清楚自变量、因变量和需要控制的变量。1)探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系;2)探究滑动摩擦力大小与接触面间压力的关系;3)探究滑动摩擦力大小与接触面积大小的关系;4)探究滑动摩擦力大小与物体运动速度的关系。(7)如何确定摩擦力大小:匀速运动时,弹簧测力计读数与摩擦力大小相等(二力平衡);(8)可说明摩擦力大小与压力有关的实验步骤:接触面相同,压力不同;(9)摩擦力大小与接触面粗糙程度有关的实验步骤:压力相同,接触面不同;(10)测量误差产生原因:很难做到匀速运动、弹簧测力计在运动中读数会有误差;(11)实验中出现误差的改进方法:可以让弹簧测力计一端固定,另一端勾住木块,将木块水平放置在长木板上,然后直接拖动长木板,从而读出示数;(12)在木块移动时,如果提高拉力,木块受到的摩擦力大小会不变;(13)实验需要多次测量,得出多组数据的目的是:避免实验偶然性,得出普遍规律;(14)如果在木块移动过程中,不是匀速滑动而是加速滑动,弹簧测力计测出的结果比真实值要偏大;(15)实验结论: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;(16)实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度,拉力大小等无关;(17)添加钩码的目的:为了探究摩擦力大小与压力的关系;(18)根据实验结论找出生活中利用摩擦力的例子:汽车轮胎、自行车把、胶鞋等。【例题6】(2025·安徽)如图所示、叠放在水平面上的甲、乙两个长方体物块,在水平拉力的作用下,一起以速度向左做匀速直线运动,下列说法正确的是( )A.甲对乙的摩擦力方向水平向左B.水平面对甲的摩擦力方向水平向右C.乙对甲的压力和水平面对甲的支持力是一对平衡力D.乙受到的重力和甲对乙的支持力是一对相互作用力【答案】B【解析】A.根据题意可知甲、乙一起做匀速直线运动,甲和乙之间没有相对运动,也没有相对运动趋势,所以甲与乙之间没有摩擦力的作用,则甲对乙没有摩擦力的作用,故A错误;B.甲受力平衡,水平方向的拉力与地面对甲的摩擦力平衡,拉力方向水平向左,则地面对甲的摩擦力方向水平向右,故B正确;C.乙对甲的压力与乙的重力大小相等,水平面对甲的支持力与甲和乙的总重力大小相等,这两个力大小不相等,所以这两个力不是一对平衡力,故C错误;D.乙受到的重力和甲对乙的支持力作用在同一物体上,且大小相等,方向相反,作用在同一直线,所以这两个力是一对平衡力,故D错误。故选B。【例题7】(2025·四川眉山)如图所示是“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。(1)用较小的力拉木块,木块保持静止,此时木块 (选填“受”或“不受”)摩擦力。(2)实验过程中,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 运动,根据 原理,木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。(3)分析图甲和图乙可知:在接触面粗糙程度相同时, 越大,滑动摩擦力越大。(4)下列事例中应用了甲、丙两次实验结论来增大摩擦力的是___________(填写字母符号)。A.自行车轮胎上刻有花纹B.给自行车链条涂抹润滑油C.用力捏自行车的刹车,车更容易停下来(5)完成上述探究后,继续用图中装置进行实验,作出拉力与时间关系图像如图丁所示,物体运动的速度与时间关系图像如图戊所示。则物体在第时所受的摩擦力大小为 。【答案】(1)受 (2)匀速直线 二力平衡 (3)压力 (4)A (5)2【解析】(1)当用较小的力拉木块,木块保持静止时,处于平衡状态。木块在水平方向上受到拉力和摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等、方向相反,所以此时木块受摩擦力。(2)实验过程中,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动。因为当木块做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡原理,这两个力大小相等,所以木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。(3)分析图甲和图乙可知,接触面的粗糙程度相同,图乙中木块对木板的压力大于图甲中木块对木板的压力,且图乙中弹簧测力计的示数大于图甲中弹簧测力计的示数,即图乙中木块受到的滑动摩擦力大于图甲中木块受到的滑动摩擦力,所以在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。(4)甲、丙两次实验中,压力相同,接触面的粗糙程度不同,丙中接触面更粗糙,弹簧测力计的示数更大,即丙中木块受到的滑动摩擦力更大,所以可得结论:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。A.自行车轮胎上刻有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,应用了甲、丙两次实验结论。故A符合题意;B.给自行车链条涂抹润滑油,是通过使接触面分离来减小摩擦力,没有应用甲、丙两次实验结论。故B不符合题意;C.用力捏自行车的刹车,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,应用了甲、乙两次实验结论。故C不符合题意。故选A。(5)由图戊可知,物体在4 6s内做匀速直线运动,此时物体处于平衡状态,在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等。由图丁可知,物体在4 6s内拉力F=2N,所以物体在4 6s内受到的滑动摩擦力f=F=2N。因为滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度以及接触面的材料有关,在4 6s内和6 7s内,物体对水平面的压力大小和接触面的粗糙程度以及接触面的材料都不变,所以滑动摩擦力大小不变,即物体在第6.5s时所受的摩擦力大小为2N【变式练1】(2025山东青岛一模)如图所示,在水平拉力F的作用下,木块随小车一起在水平地面上向右做匀速直线运动。下列分析正确的是( )A. 木块受到水平向右的摩擦力 B. 木块所受摩擦力的大小为FC. 小车受到水平向左的摩擦力 D. 小车所受摩擦力的大小为F【答案】CD【解析】AB.木块随小车一起在水平地面上向右做匀速直线运动,此时木块与小车之间没有相对运动趋势,因此木块不受摩擦力,AB错误;C.在水平拉力F的作用下,小车在水平地面上向右做匀速直线运动,小车向右运动,因此小车受到向左的摩擦力,C正确;D.小车做匀速直线运动,根据二力平衡知识,小车所受到的摩擦力大小与拉力F相等,方向与拉力F相反,D正确。故选CD。【变式练2】(2025河南一模)随着人们生活水平的不断提高,自行车功能正从代步转变为健身其构造中包含许多物理原理,例如:在轮胎上刻花纹来增大摩擦,下列四种改变摩擦力的方法与该例相同的是( )A. 自行车刹车时捏紧刹把B. 溜冰时穿旱冰鞋C. 体操运动员在手上涂镁粉D. 运动员击球时用力握球拍【答案】C【解析】在轮胎上刻花纹,是通过增大接触面的粗糙程度,来增大摩擦的。AD.自行车刹车时捏紧刹把、运动员击球时用力握球拍,都通过增大压力来增大摩擦,故AD不符合题意;B.溜冰时穿旱冰鞋通过变滑动为滚动来减小摩擦的,故B不符合题意;C.体操运动员在手上涂镁粉,是通过增大接触面的粗糙程度,来增大摩擦的,故C符合题意。故选C。【变式练3】(2025江苏徐州一模)如图所示,在平直的地面上,沿着水平方向用力使物体匀速向右运动,请以O为作用点画出物体所受拉力F和滑动摩擦力f的示意图。【答案】如下图。【解析】物体沿着水平方向匀速向右运动,处于平衡状态,受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,多物体重心,分别沿水平向右和向左的方向画一条有向线段,并分别用F和f表示,注意两条线段长度要相等。【变式练4】(2025深圳一模)如图所示,用细线、长木板、两个完全相同的木块A、B和一个弹簧测力计,在水平台上探究影响滑动摩擦力大小的因素。(1)实验过程中每次应水平拉动木块,使它沿长木板做______直线运动;甲乙两图中测力计示数分别为1.5N和3N;(2)比较甲、乙两次实验,可得结论:当接触面粗糙程度相同时,______越大,滑动摩擦力越大;(3)比较甲、丙两次实验,______(选填“能”或“不能”)探究滑动摩擦力大小与接触面积的关系,理由是______;(4)图丙实验过程中,A、B两物体所受摩擦力、的大小关系是______。【答案】(1) 匀速(2) 压力(3) 不能 没有控制压力大小相等(4) 等于。【解析】(1)由二力平衡条件可知,当木块做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,受到了拉力和摩擦力是一对平衡力,所以可以用弹簧测力计来测量摩擦力,故应水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动。(2)观察甲、乙两图发现,接触面粗糙程度相同,压力大小不同,当压力越大时,弹簧测力计示数越大,即摩擦力越大,所以可得结论:当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。(3)观察甲、丙两图发现,接触面粗糙程度相同,压力大小不同,接触面积也不同,由控制变量法可知,甲、丙两次实验,不能探究滑动摩擦力大小与接触面积的关系,因为没有控制压力大小相同。(4)由于图丙中,A、B两个物体对木板的压力大小相同,与木板的接触面粗糙程度也相同,所以A、B两物体所受摩擦力大小相等。考点7. 同一直线上的二力合成【例题8】(2025·四川成都)2024年巴黎奥运会,中国艺术体操队获得了奥运金牌。体操运动员用力向上跳起时,力改变了运动员的 。运动员竖直向上做减速运动时,所受合力的方向是向 的。【答案】运动状态 下【解析】体操运动员用力向上跳起时,运动员由静止状态变为运动状态,说明力改变了运动员的运动状态。运动员竖直向上做减速运动,说明所受合力的方向与运动方向相反,即运动员所受合力方向是竖直向下的。【变式练1】(2025广东一模)下列有关合力的说法错误的是( )A.两个分力的合力大小,可能小于一个分力的大小B.合力的作用效果和分力共同作用的效果是一样的C.考虑合力时,就不要考虑分力了D.合力和分力同时作用在物体上【答案】D【解析】当一个物体受到几个力的共同作用时,我们常常可以求出这样一个力,这个力产生的效果和原来几个力的共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,原来的几个力就叫做这个力的分力。A.平衡力的合力为零,故两个分力的合力大小,可能小于一个分力的大小,故A正确,不符合题意;B.合力的作用效果,与其两个分力共同作用的效果是一样的,故B正确,不符合题意;C.因合力与分力存在等效替代的关系,故分析合力时,就不能再分析各分力了,故C正确,不符合题意;D.合力与分力是等效替代关系,合力产生的作用效果与分力共同作用的效果相同,因而合力与分力不是同时作用在物体上,故D错误,符合题意。故选D。【变式练2】(2025江西一模)探究“同时作用在一个物体上,沿同一直线方向相同的二个力的合成”的实验过程中,部分情景如图所示,下列说法错误的是( )A.实验中,前后两次同一根橡皮筋伸长的长度相同,这是采用控制变量法B.根据实验现象可以发现此情境下两个力的合力方向与任何一个力方向相同C.实验中可以发现此情景下两个力的合力大小大于任何一个力D.如果将F1,F2同时作用在橡皮筋上,而F作用在弹性绳上,则无法完成实验探究【答案】A【解析】A.探究同一直线方向相同的二个力的合成实验,应采用等效替代法,保证一个力的作用效果与几个力的作用效果相同,故A错误,符合题意;B.由实验现象可知,同一直线上方向相同的两个力的合力,合力方向与任何一个力方向相同,故B正确,不符合题意;C.由实验可知,合力和两个分力的关系为F=F1+F2,两个力的合力大小大于任何一个力,故C正确,不符合题意;D.橡皮筋和橡皮绳是不同的弹性物体,伸长到相同长度时所用力的大小一般是不同的,不能说F就是F1、F2的合力,无法完成实验探究,故D正确,不符合题意。故选A。【变式练3】(2025海南一模)农忙季节小强帮助爸爸干农活,爸爸用600N的拉力向前拉车,小强用200N的推力向前推车,他们合力的大小和方向分别是( )A.800N 向前 B.600N 向前 C.400N 向后 D.200N 向后【答案】A【解析】已知小强和他爸爸用力的方向相同,都水平向前,并且在同一条直线上,所以其合外力为二力之和,即F=F1+F2=600N+200N=800N方向水平向前。故B、C、D不符合题意,A符合题意。故选A。【易错点警示与例题突破】【易错点1】对“力与运动的关系”的正确理解(1)力是改变物体运动状态的原因,力不是维持物体运动状态的原因。(2)运动的物体不受力时做匀速直线运动(保持它的运动状态)。(3)静止的物体不受力时保持静止状态(保持它的静止状态)。【例1】(2025·广东省卷)我国研制的CR450动车组样车,运营时速可达400公里。样车行驶时,以车厢为参照物,轨道是(选填“运动”或“静止”)________的。样车刹车时受阻力作用减速,说明力可以改变物体的________,司机由于具有________会向前倾。【答案】 运动 运动状态 惯性【解析】以车厢为参照物,轨道的位置发生变化,轨道是运动的。样车刹车时受阻力作用减速,速度减小,运动状态改变,说明力可以改变物体的运动状态。样车行驶时,司机和车有向前的运动速度,刹车时,司机具有惯性,保持原来向前的运动状态,会向前倾倒。【易错点1的针对性训练】1.(2026·湖北一模) 如图为2025年度中国载人航天飞行任务标识。在神舟二十号任务标识中,飞船与太阳翼巧妙构建中文“廿”字,太阳翼将______能转化为电能;在神舟二十一号任务标识中,飞船与空间站在星光的映衬下成功对接,对接完成后飞船相对空间站是______的;在天舟九号任务标识中,飞船航行划出的弧线轨迹传递出精准和力量的美感,说明它受力______(填“平衡”或“不平衡”)。【答案】 太阳 静止 不平衡【解析】太阳翼是航天器上的太阳能电池板,其作用是将太阳能(来自太阳的光能)通过光伏效应转化为电能,为飞船提供电力。当飞船与空间站成功对接后,两者通过机械装置连接成一个整体系统,飞船相对于空间站的相对位置和速度均为零(无相对运动),故对接完成后飞船相对空间站是静止的。飞船航行轨迹为弧线(曲线),表明其速度方向在不断变化(非匀速直线运动),根据牛顿第一定律,这只有在合力不为零时发生(受力不平衡),导致加速度改变运动路径,故受力不平衡。【易错点2】平衡力和相互作用力的辨别是学生学习障碍错误认识:只要两个力大小相等、方向相反、在一条直线上,则两个力就是平衡力。同时这两个力也是相互作用力。正确认识:两个力大小相等、方向相反、在一条直线上,并且这两个力一定是作用在同一个物体上,则两个力就是平衡力。如果这两个力分别作用在两个不同物体上,则这样的两个力才叫相互作用力。关键点:两个力是同时作用的一个物体上还是分别作用在两个不同物体上。【例2】(2025·北京)如图所示,课桌和座椅放在水平地面上,下列说法正确的是( )A. 课桌的高度约为1.5mB. 螺钉下面放置垫片是为了增大压强C. 课桌受到的支持力与它受到的重力是一对相互作用力D. 座椅受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力【答案】D【解析】A.根据常识,课桌的高度通常在0.8m左右,以便学生坐姿舒适。1.5m的高度显然过高,不符合实际情况。故A错误;B.由压强公式 ,放置垫片后,受力面积增大,而压力的大小不变,因此压强减小。所以,放置垫片的目的是减小压强,而非增大压强,故B错误;C.相互作用力是指两个物体之间的相互作用,作用在不同的物体上,且大小相等、方向相反。课桌受到的支持力是地面对课桌的作用力,而课桌受到的重力是地球对课桌的作用力,这两个力都作用在课桌上,因此它们是一对平衡力,而不是相互作用力。故C错误;D.平衡力是指作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反,且作用在同一直线上。座椅受到的重力和地面对座椅的支持力都作用在座椅上,且大小相等、方向相反,因此它们是一对平衡力,故D正确。故选D。【易错点2的针对性训练】2. (2025上海一模)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>GC. F1和F2是平衡力 D. F2和G是平衡力【答案】D【解析】电梯匀速上升,小明也随电梯一起匀速上升,小明处于平衡状态,小明受到的重力与电梯对他的支持力是一对平衡力,大小相等,即F2和G是平衡力,;小明对电梯的压力和电梯对他的支持力为相互作用力,大小相等,即。故ABC错误,D正确。故选D。【易错点3】摩擦力方向的判定是易错点也是难点1.摩擦力定义:两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力就叫做摩擦力。2.摩擦力产生条件:①两物体相接触且接触面不光滑;②两物体间有压力;③两物体有相对运动的趋势或者相对运动。3.(1) 两物体相接触且接触面光滑,则不存在摩擦力,也可以说摩擦力为0,这时谈不上摩擦力方向问题。(2) 两物体相接触且接触面不光滑,但两物体间没有压力;则不存在摩擦力,也可以说摩擦力为0,这时谈不上摩擦力方向问题。(3) 两物体相接触且接触面不光滑,若两物体间没有相对运动的趋势或者没有相对运动。则不存在摩擦力,也可以说摩擦力为0,这时谈不上摩擦力方向问题。(4)判断摩擦力方向问题关键看是否满足摩擦力产生的条件,三条件缺一不可。A.物体在外力作用下在粗糙水平面处于静止,这时物体受到静摩擦力大小等于外力,方向与外力方向相反。B.物体在外力作用下在粗糙水平面处于匀速直线运动,这时物体受到滑动摩擦力大小等于外力,方向与外力方向相反。C.物体在粗糙斜面上处于静止,其运动趋势沿斜面向下,受到的静摩擦力方向沿斜面向上;物体在粗糙斜面上向下运动,受到的滑动摩擦力方向沿斜面向上。D.其他情形,主要就是紧紧抓住摩擦力定义及产生条件去判断。这里要注意的是:有时摩擦力的方向与运动方向一致。比如地面上两个物体,大的物体上面有个小的,拉着大的运动, 开始时由于惯性,小物体运动趋势向左,受到摩擦力方向向右, 则小物体受到的摩擦力就与运动方向相同。再比如你骑自行车自行车后轮的摩擦力是向前的跟运动方向一致。把滑块放在传送带上,共速前,滑块受到摩擦力方向与运动方向相同。【例3】(2025·四川凉山)如图所示,保持物块A与B位置不动,缓慢向两侧移动铁架台,整个装置静止后,弹簧测力计甲、乙的示数分别为5N和3.5N,则A所受摩擦力的方向水平向 (选填“左”或“右”);地面对B的摩擦力大小为 N,方向水平向 (选填“左”或“右”)。【答案】左 1.5 左【解析】弹簧测力计甲、乙的示数分别为5N和3.5N,则弹簧测力计对A的拉力为5N,方向向右;A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5N,摩擦力水平向左。以B为研究对象,它受到向左的拉力为3.5N,同时受到地面对它的摩擦力和物体A对它的摩擦力,二者之和为5N,所以地面对物体B的摩擦力为5N-3.5N=1.5N方向水平向左。【易错点3的针对性训练】3. (2025四川遂宁一模)芳芳用如图所示的装置进行实验探究(不计弹簧测力计的重力):当水平向左的拉力时,物体B水平向左匀速运动(B足够长),弹簧测力计示数为4N且保持不变,此时物体A受到的摩擦力大小为______N,物体B对地面的摩擦力大小为______N。【答案】 4 6【解析】对物体A受力分析可知,水平方向上受到向左的摩擦力和向右的弹簧的拉力,又物体A保持静止,则物体A受力平衡,即摩擦力的大小和弹簧的拉力大小相等,则物体A受到的摩擦力为4N。力的作用是相互的,B对A的摩擦力水平向左,大小为4N,则物体A对物体B的摩擦力大小为4N,方向水平向右,此时物体B水平向左匀速运动,水平方向上受到A对其向右的摩擦力、地面对其向右的摩擦力和向左的拉力,根据力的平衡条件,地面对B的摩擦力为力的作用是相互的,所以物体B对地面的摩擦力大小为6N。一、力的基本知识1.(2025·四川泸州)物理学界常用科学家的名字来命名物理量的单位,以示对科学家卓越贡献的纪念。以下与物理量单位对应正确的是( )A.电流的单位——阿基米德——AB.力的单位——牛顿——NC.频率的单位——赫兹——HD.动能的单位——瓦特——W【答案】B【解析】A.电流的单位是安培(A),由科学家安培命名,阿基米德以浮力原理闻名,与电流无关,故A错误;B.力的单位是牛顿(N),由牛顿命名,符合物理量、科学家和符号的对应关系,故B正确;C.频率的单位是赫兹(Hz),符号应为Hz,故C错误;D.动能的单位是焦耳(J),属于能量单位;瓦特(W)是功率单位,故D错误。故选B。2.(2025·广西)运动员投篮时,将篮球投出去的力的施力物体是( )A. 地球 B. 篮球 C. 篮筐 D. 运动员【答案】D【解析】运动员投篮时,运动员对球施力,篮球在运动员力的作用下投向篮筐,则将篮球投出去的力的施力物体是运动员,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。3. (2025·河南) 早餐时,小亮从桌上端起一杯冒着“白气”的热豆浆,如图所示。下列说法正确的是( )A. 杯子的高度大约为12mmB. “白气”是由于升华形成的C. 端起杯子,表明力可以改变物体的运动状态D. 端杯子的手变热,是通过做功改变了内能【答案】C【解析】A.由于手的宽度约10cm,杯子的高度略大于手的宽度,则杯子高度大约为12cm,故A错误;B.“白气”是液态小水珠,是热豆浆中高温水蒸气遇冷变成的,是气态变成液态的过程,是液化现象,故B错误;C.端起杯子,杯子在力的作用下由静止开始运动,其运动状态发生了改变,是力改变了物体的运动状态,故C正确;D.热豆浆的温度比较高,手的温度比较低,内能从热豆浆传递到手上,手的内能增大,温度升高,手就变热,是通过热传递的方式改变了内能,故D错误。故选C。4.(2025·福建)科创小组制作遥控“泵喷式”船模,当船向后喷水时,船获得向前的推力,表明物体间力的作用是 的。遥控发射器利用 波控制船。【答案】相互 电磁【解析】力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。当船向后喷水时,船获得向前的推力,利用了物体间力的作用是相互的原理。遥控器与船模之间是依靠电磁波传递信息,即遥控发射器是利用电磁波来控制船的。二、弹力1.(2025·天津)在2025年亚冬会自由式滑雪空中技巧项目中,我国选手夺金。如图所示,选手沿坡道下滑时(忽略空气阻力),选手所受的力是( )A. 重力和摩擦力 B. 重力和支持力C. 支持力和摩擦力 D. 重力、支持力和摩擦力【答案】D【解析】【详解】选手沿坡道下滑时(忽略空气阻力),受到竖直向下的重力、垂直坡道向上的支持力和沿坡道(平行于坡道)向上的摩擦力,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。2.(2025·黑龙江绥化卷)如图,请在图中画出物体A对竖直墙面的压力的示意图。【答案】如图所示【解析】压力的方向垂直于接触面指向被压物体。物体A对竖直墙面的压力,作用点在墙面与A的接触处,方向水平向左,用带箭头线段表示,箭头向左,画垂足,标注F,如图所示:3.(2025·贵州)如图所示,茶杯静置于水平桌面上,请在答题卡上画出桌面对茶杯支持力F的示意图。【答案】如图所示【解析】桌面对茶杯的支持力作用在茶杯底部,方向向上,如图所示:4.(2025·上海)重为4N的书本放在水平桌面上,用力的图示法表示出书本受到水平桌面的支持力。【答案】如图所示【解析】书在水平地面上受到的支持力和重力是一对平衡力,大小相等,即F支=G=4N方向垂直于桌面向上,作用点在接触点上,设标度为2N三、重力1.(2025·云南)图甲中的滇金丝猴是珍稀保护动物,请画出它所受重力G的示意图,O为重心。【答案】如图所示【解析】滇金丝猴受的重力竖直向下,作用点在猴子中小学教育资源及组卷应用平台【名师导航】备考2026中考物理新课标一轮培优精讲学案(全国通用版)第三讲 力及运动和力讲义目录考情分析.......................................................................................................1 思维导图.......................................................................................................2 夯实基础.......................................................................................................3 知识清单..........................................................................................................3 重要考点解题指南与例题解析及变式练......................................................15 考点1 力的基本知识....................................................................................15 考点2 弹力....................................................................................................17 考点3 重力....................................................................................................20 考点4 理解牛顿第一定律(惯性)............................................................23 考点5 二力平衡............................................................................................27 考点6 摩擦力.................................................................................................31 考点7 同一直线上的二力合成.....................................................................36 易错点警示与例题突破..................................................................................37 真题在线........................................................................................................41课标要求1. 通过常见事例或实验,了解重力、弹力和摩擦力,认识力的作用效果。探究并了解滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。 2. 能用示意图描述力。会测量力的大小。了解同一直线上的二力合成。知道二力平衡条件。 3. 通过实验和科学推理,认识牛顿第一定律。能运用物体的惯性解释自然界和生活中的有关现象。考点分布 考查频率 命题趋势考点1 力的基本知识 ★★ 各地试卷会出现2~3道题,分值为4~8分。题型有选择、填空、作图题以及实验,难度系数为0.65。2026年作图题必考,摩擦力实验的探究题是重点。牛顿第一定律或惯性应用、二力平衡知识在选择题出现几率大,同一直线上的二力合成问题应该是中考考查的一个创新点(以往出现的试题很少)。考点2 弹力 ★★考点3重力 ★★★考点4. 理解牛顿第一定律(惯性) ★★★考点5. 二力平衡 ★★考点6. 摩擦力 ★★★考点7. 同一直线上的二力合成 ★★★★代表必考点,★★代表常考点,★星表示中频考点。知识点一、力1.力的概念及单位(1)力的概念:力是物体对物体的作用。(2)力的单位:力的单位是牛顿,简称牛,符号是N。(3)力的相互作用:物体间力的作用是相互的(相互作用力在任何情况下都是大小相等,方向相反,作用在不同物体上)。两物体相互作用时,施力物体同时也是受力物体,反之,受力物体同时也是施力物体。注意:对力的相互作用理解(1)力不能脱离物体而单独存在,即有力作用就一定会涉及两个物体;(2)一个物体是施力物体(受力物体)同时也是受力物体(施力物体);(3)相互接触物体间不一定发生力的作用(如靠在一起的两个物体没有相互挤压),没有接触的物体间也有可能有力的作用(如磁铁吸引铁钉、电荷间作用)(4)一个物体对另一个物体施力时,另一个物体也同时对它施加力的作用。2.力的作用效果(1)力的作用效果:力能改变物体的形状,使它发生形变; 力能改变物体的运动状态。(2)物体运动状态的改变包括运动速度大小的改变和运动方向的改变,二者任一方面改变,物体运动状态都发生改变。3. 力的三要素:力的大小、方向和作用点叫做力的三要素。力的三要素都能影响力的作用效果。4. 力的图示和示意图(1)用带有箭头的线段表示力的三要素的方法叫力的示意图;箭头表示力的方向,线段的起点表示力的作用点,线段的长度表示力的大小。(2)用一根带箭头的线段来表示力,选取标度,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,线段的起点或终点表示力的作用点, 这种表示力的方法叫做力的图示。知识点二、弹力1. 形变(1)弹性:物体在受力时会发生形变,不受力时,又恢复到原来形状的性质。(2)塑性:物体发生形变后不能自动地 恢复到原来形状 的性质。(3)弹性限度:物体的弹性都有一定的限度,超过了这个限度,形变将无法恢复。(4)区别:物体的弹性和塑性是相对的,发生弹性形变的物体,如果用力过大,将不能恢复到原来的形状。比如弯曲的直尺,如果用力过大将会被折断。2. 弹力的概念(1)定义:物体由于发生 弹性形变 而产生的力叫做弹力。(2)弹力大小:弹力的大小是随着 物体形变程度 的变化而变化的。对同一物体而言,发生的 弹性形变程度 越大,产生的弹力越大。(3)举例:拉力、压力、支持力、推力等。说明:同其他一切作用力一样,物体之间的弹力的作用也是相互的。注意:对弹力与形变的关系的理解(1)有弹力必有形变;有形变不一定有弹力,只有弹性形变才会产生弹力。(2)弹力是接触力,物体不接触不会产生弹力。(3)生活中的推力、拉力、压力、支持力等都是弹力。3. 弹簧测力计(1)用途:测量力的大小。(2)构造:弹簧、指针、刻度盘。(3)原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量成正比。(4)弹簧测力计使用和读数1)观察量程、分度值。2)观察指针是否指在零刻度。3)轻轻来回拉动挂钩几次,防止弹簧卡壳。4)测力时,要使弹簧中心的轴线方向跟所测力的方向一致,使指针和外壳无摩擦,弹簧不要靠在刻度板上。5)待示数稳定再读数,读数时,视线要与刻度板面垂直。【知识拓展】涉及弹簧伸长量与拉力关系的实验探究过程如图所示,将弹簧固定在铁架台上,旁边立放一刻度尺,记下弹簧下端的初始位置,然后逐个增挂钩码,使弹簧所受的拉力逐渐增大,通过刻度尺读出每次弹簧的伸长量△l,将数据记录在下表中。实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8钩码个数 0 1 2 3 4 5 6 7弹簧伸长量△l/cm 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 4.5【数据处理】以钩码个数为横轴,以弹簧的伸长量△l为纵轴建立坐标系,将表中的数据在坐标轴上描点作图,得到钩码个数与△l的关系如下图所示。【探究结论】通过图象可以看出,在OA段,钩码个数越多,弹簧受到的拉力越大, 其伸长量就越长,弹簧的伸长量与拉力成正比,即在弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力成正比。知识点三、重力1. 重力的概念(1)重力:地面附近的物体,由于地球的吸引而受的力叫重力。重力的符号是G。(2)地面附近的一切物体,无论固体、液体、气体都受地球的吸引。(3)重力的施力物体是地球,受力物体是物体。【注意】万有引力:宇宙间的物体,大到天体,小到尘埃,都存在互相吸引的力即万有引力,牛顿发现万有引力。 2.重力的三要素(1)重力的作用点—重心:重力在物体上的作用点叫重心。(2)质地均匀外形规则的物体的重心,在它的几何中心上。(3)重心的位置不一定总在物体上,如圆环的重心在圆心,空心球的重心在球心。(4)提高稳度的方法:一是增大支持面,二是降低重心。(5)重力的方向:竖直向下(指向地心)。利用铅垂线来确定竖直方向,检查所砌的墙壁是否竖直。 (6)重力的大小:通常把重力的大小叫重量。重量的计算公式:G=mg,其中g=9.8N/kg,粗略计算的时候g=10N/kg。(7)g的含义:质量为1kg的物体所受的重力为9.8N(g是常数,地球纬度高低有关)。3. 物体重力与质量关系的探究【做出猜想】质量越大,重力越大。【实验步骤】①把一个50g的钩码悬挂在弹簧测力计的挂钩上,当钩码静止时,读出弹簧测力计的示数,即为钩码所受的重力大小。②依次把2个、3个、4个、5个、6个、7个钩码悬挂在弹簧测力计的挂钩上,当钩码静止时,分别读出弹簧测力计的示数,并把数值记录在下面的表格中。钩码个数 1 2 3 4 5 6 7质量m/kg 0. 05 0. 10 0. 15 0. 20 0. 25 0. 30 0. 35重力G/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.4(3)数据处理和分析用图象法处理实验数据,以质量m为横坐标、重力G为纵坐标建立坐标系,将表中的数据在坐标系中描点并连接这些点,作出重力大小跟质量的关系图象。分析图象可知,此图线是一条过原点的直线,说明物体所受重力大小跟它的质量成正比,用g表示比值时,则有 【实验结论】物体所受的重力跟它的质量成正比。【注意事项】①实验时弹簧测力计的轴线一定要在竖直方向上,以免挂钩杆与外壳之间摩擦而产生误差。②当钩码静止后才能读数,此时弹簧测力计的拉力大小才等于它所受的重力大小,并且读数也更方便、准确。③由于50g钩码所受的重力大小不是一个整数,所以读数时应尽量准确些。注意:重力与质量的区别物理量 重力 质量概念 由于地球的吸引而使物体受到的力 物体所含物质的多少符号 G m单位 N kg位置影响 随位置的变化而变化 与物体所处的位置无关计算公式联系 物体所受的重力与质量成正比,比值为g,知识点四、牛顿第一定律1. 牛顿第一定律(1)牛顿第一定律(也叫惯性定律):一切物体在没有受到力的作用的时候,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牛顿第一定律是通过分析、概括、推理得出的,不可能用实验直接来验证。②牛顿第一定律对任何物体都适用,不论固体、液体、气体。③力是改变物体运动状态的原因,力不是维持物体运动状态的原因。④运动的物体不受力时做匀速直线运动(保持它的运动状态)。⑤静止的物体不受力时保持静止状态(保持它的静止状态)。注意:物体运动状态变化的判定:物体运动状态的变化包括速度大小的变化和速度方向的变化,两变其一或者都变化,那么运动状态发生变化,两者均不变,那么运动状态不发生改变(静止或者匀速直线运动)。2. 惯性现象及其应用(1)惯性:物体保持原来运动状态不变的性质;即运动的物体要保持它的运动状态,静止物体要保持它的静止状态。(2)一切物体任何时候都具有惯性(静止的物体具有惯性,运动的物体也具有惯性)。(3)惯性是物体本身的属性,惯性的大小与物体质量大小有关。质量越大,惯性越大;质量越大的物体其运动状态越难改变。惯性的大小与物体的形状、运动状态、位置及受力情况无关。(4)惯性是一种属性,它不是力。惯性只有大小,没有方向。(5)惯性的防止与应用。注意:惯性与牛顿第一定律的区别于联系(1)区别:惯性是物体的一种性质;它的存在是无条件的,一切物体都有惯性;惯性的大小只与物体的质量大小有关,物体质量越大,惯性越大。惯性与物体是否受力无关。牛顿第一定律是一条物体的运动定律。它的成立是有条件的。(2)联系:牛顿第一定律揭示了物体具有惯性。区 别 牛顿第一定律 惯性条 件 物体不受外力作用时 任何条件下本 质 描述物体在一定条件下遵循的运动规律 物体本身的属性3. 探究阻力对物体运动的影响实验【实验目的】探究运动和力的关系。【实验器材】小车、斜面、长木板、直尺、毛巾、棉布、木块。【实验原理】(1)任何物体都具有惯性,物体惯性大小与质量有关;(2)当物体不受力或受到平衡力作用时,物体静止或做匀速直线运动。【实验步骤】(1)实验装置如图。(2)在长木板上铺上毛巾,让小车从A位置由静止开始自由下滑,静止后测出斜面底端到小车停下位置路程,数据计入表格。(3)在长木板上铺上棉布,让小车从A位置由静止开始自由下滑,静止后测出斜面底端到小车停下位置路程,数据计入表格。(4)让小车在长木板上从A位置由静止开始自由下滑,静止后测出斜面底端到小车停下位置路程,数据计入表格。(5)让小车在长木板上从B位置由静止开始自由下滑,静止后测出斜面底端到小车停下位置路程,数据计入表格。(6)实验表格(参考数据)实验步骤 运动表面 开始位置 斜面底端到停止位置距离/cm1 毛巾 A2 棉布 A3 木板 A 204 木板 B(7)整理器材。【实验结论】力是改变物体的运动状态的原因,物体所受阻力(摩擦力)越大,小车越容易停下来。知识点五、二力平衡1.二力平衡概念(1)二力平衡:如果物体只受两个力的作用,且处于平衡状态,这种情况叫做二力平衡。(2)二力平衡特点: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。简单的说就是:同体、等大、反向、共线。2. 平衡力及平衡状态的判定(1)平衡力:物体在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。(2)平衡状态:物体静止和匀速直线运动状态叫平衡状态。(3)物体收到平衡力的作用,那么物体就处于平衡状态。3.平衡力和相互作用力的区分(1)二力平衡特点:同体、等大、反向、共线。(2)相互作用力特点:不同体、等大、反向、共线。4. 二力平衡条件的应用(1)二力平衡的条件是:作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且作用在同一直线上,这两个力就彼此平衡,对于二力平衡条件,我们必须注意上面四个要点,且这四个要点缺一不可。(2)在平衡力作用下,原来处于静止状态的物体,依然处于静止状态,原来运动的物体,一定以原来的速度做匀速直线运动。(3)静止的物体只受两个力作用时,这两个力一定是平衡力;匀速直线运动的物体,如果只受两个力作用,那么这两个力也一定是平衡力。5. 探究二力平衡条件的实验(参考样例)【提出问题】当物体受到两个力的作用而处于平衡状态时,这两个力的大小、方向存在什么关系?它们在一条直线上吗?【猜想与假设】物体在两个力的作用下处于平衡状态,这两个力大小应该相等、方向应该相反而且在同一条直线上。【设计实验】如图所示,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实现)、方向和是否共线(通过扭转小车实现),由静止释放小车,观察小车在什么条件下会保持静止状态不变。【进行实验】(1)控制力的方向不变,保持两个力在同一直线上,使两个力大小不同。即在两侧的细线上悬挂质量不等的砝码。①现象:小车向砝码质量大的一侧运动。②分析:小车左右两侧受力方向相反,在同一条直线上,但大小不同,小车不能处于平衡状态。(2)控制力的方向不变,保持两个力在同一直线上,使两个力大小相等,即两侧细线上悬挂质量相等的砝码。①现象:小车保持静止。②分析:小车左右两侧受力大小相同,方向相反,在同一条直线上,小车处于平衡状态。(3)控制力的大小不变,方向保持相反,但不在一条直线上,即两侧细线上悬挂质量相等的砝码,把小车扭转一个角度。①现象:小车动起来。②分析:小车左右两侧受力大小相同,方向相反,但不在一条直线上,不能处于平衡状态。(4)控制力的大小不变,保持两个力在同一直线上,改变一个力的方向。即细线上悬挂质量相等的砝码,把细线挂在小车的同一侧。①现象;小车动起来。②分析:小车水平方向受到的两个力大小相同,在一条直线上,方向也相同,小车不能处于平衡状态。【实验记录】 实验序号 小车在水平方向所受二力的情况 小车状态大小 方向 是否在同一直线上1 不相等 相反 是 不平衡2 相等 相反 是 平衡3 相等 相反 否 不平衡4 相等 相同 是 不平衡【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。【注意事项】(1)应选择尽量光滑的桌面并确保滑轮和车轮转动灵活,以减小阻力对实验的影响。(2)实验中选择让小车处于静止状态作为平衡状态,是因为匀速直线运动状态不容易控制。(3)实验中需将小车扭转一个角度再释放,其目的是使两个力不在同一条直线上。【十分注意】涉及平衡力的作图须知(1)平衡力示意图画法:用带箭头的线段表示物体所受到的每一个力。线段起点表示力的作用点;线段长度表示力的大小;箭头表示力的方向。(2)平衡力示意图要求1)要做到“三定二标”:定每一个力的作用点、方向、长度,标箭头和力的符号。2)用实心小圆点标出作用点:每一个力作用点在一个点上,也就是在物体重心上。3)用箭头标出每一个力的方向:作用在同一物体上的两个力,大小相等(线段长度一定相等),方向相反,并且作用在一条直线上。4)用英文字母标出每个力的符号:如重力和支持力是一对平衡力时,重力用G、支持力用F等。知识点六、摩擦力一、摩擦力1.摩擦力概念: 两个相互接触的物体,当它们有相对运动或相对运动趋势时,在接触表面产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫摩擦力。2.摩擦力产生的条件物体之间产生摩擦力必须要具备以下三个条件:第一:两物体相互接触;第二:接触面粗糙;第三:两物体发生相对运动或相对运动趋势。3.摩擦力大小的影响因素(1)影响摩擦力大小的因素:压力大小和接触面的粗糙程度。(2)接触面粗糙程度一定时,压力越大摩擦力越大,例如当自行车车胎气不足的时候,骑起来更费力一些。(3)压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大。注意:在探究影响摩擦力大小因素的实验中运用的实验方法有:控制变量法、转换法。4. 摩擦力的种类和应用(1)滑动摩擦:相互接触的两个物体,当它们之间有相对运动时,产生的摩擦力。(2)滚动摩擦:相互接触的两个物体,当一个物体在另一个物体上发生滚动时,产生的摩擦力。(3)静摩擦力:相互接触的两个物体,当它们有相对运动趋势,但它们之间处于相对静止时产生的摩擦力。二、增大或者减小摩擦力的方法1. 增大有益摩擦的方法:①增大接触面的粗糙程度,如汽车轮胎做上花纹; ②增大压力,如骑自行车捏闸的力越大,摩擦力越大;③变滚动为滑动,如汽车急刹车时车只滑不滚; ④变湿摩擦为干摩擦。2. 减小有害摩擦的方法:①使接触面变光滑;②减小压力;③用滚动代替滑动;④使接触面分离;⑤变干摩擦为湿摩擦。三、探究影响滑动摩擦力大小的因素【猜想与假设】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】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,每次只改变水平面的粗糙程度或压力的大小,控制其他条件不变,观察记录弹簧测力计的示数。【实验过程】(1)用弹簧测力计水平拉动木块在木板上做匀速直线运动,记录弹簧测力计的示数。(2)用弹簧测力计水平拉动同一个木块和砝码在同一木板上做匀速直线运动、记录弹簧测力计的示数。(3)用弹簧测力计水平拉动同一木块在棉布上做匀速直线运动,记录弹簧测力计的示数.【实验记录】实验序号 实验条件 弹簧测力计示数F/N压力情况 接触面1 一个木块 木板 5.02 一个木块、一个砝码 木板 7.03 一个木块 棉布 6.5【实验分析】(1)比较分析第1、2次实验记录,木块均在木板上水平匀速滑行,但压力大小不同,木块受到的滑动摩擦力大小不同,压力越大,滑动摩擦力越大,即滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关。(2)比较分析第1、3次实验记录,木块所受的压力大小相同,但接触面的粗糙程度不同,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,即滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关。【实验结论】滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关,接触面受到的压力越大滑动摩擦力越大。滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关,触面越粗糙,滑动摩擦力越大。【实验改进】方法:如图乙,拉动木块下面的长木板运动,保持弹簧测力计不动。改进后优点:拉动长木板时,即使长木板没有匀速运动,对实验也没有影响,实验更容易操作;而且弹簧测力计相对于实验操作者静止,可使读数更准确。知识点七、同一直线上二力的合成一、力的合成1.合力与分力:如果一个力产生的作用效果跟几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力。组成合力的每个力叫分力。2.力的合成概念:求几个力的合力叫做力的合成。注意:合力并不是物体又受到了一个力。3. 等效替代法:(1)定义:等效替代法是一种在研究物理现象或规律时,由于实验条件或设备的限制,采用与原现象相似或具有共同特征的等效现象来代替的方法。(2)特点:通过找到两者之间的相似性,以简化复杂问题、使得结论更易得到,并便于学生理解和接受。(3)例子:在学习平面镜成像规律中,使用玻璃板替代平面镜,因为二者在成像特性上有共同之处,且玻璃板的透明性使得学生可以观察蜡烛的位置,从而揭示成像规律。二、探究同一直线上二力的合成【实验器材】橡皮筋、细绳、滑轮、钩码【实验设计】A.同一直线同方向的二力合成① 橡皮筋原长AE,用同方向力F1和F2作用在橡皮筋同一点,使其伸长到AE′,记录F1、F2的大小和方向。② 撤去F1、F2后,用力F作用在橡皮筋上同一点,使其同样伸长到AE′,记录此时F的大小和方向。B. 同一直线反方向的二力合成① 用两个方向相反的力F1、F2作用在橡皮筋同一点,使其伸长到AE′,记录F1、F2的大小和方向。② 撤去F1、F2后,用力F作用在橡皮筋的同一点上,使其同样伸长到AE′,记录此时F的大小和方向。【实验记录】F1/N F2/N F/NF1与F2同向 大小 2N 1N 3N方向 水平向右 水平向右 水平向右F1与F2反向 大小 4N 1N 3N方向 水平向右 水平向左 水平向右在实验中,每次橡皮筋都被拉伸到AE′,每次的作用效果是相同的,因此,力F就是力F1和F2的合力。【实验结论】1. 同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之和,方向与这两个力的方向相同,即F=F1+F22. 同一直线上,方向相反的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之差,方向跟较大的那个力的方向相同,即F=F1-F2【拓展】同一直线上多个力的合成求解同一直线上三个力的合成问题,要逐次进行二力合成,方向相同的力相加,方向相反的力用较大力减去较小力。如图三个力的合力为:F=F1+F2-F3注意:合力并不是物体又受到了一个力在谈论求解二力的合力问题时,只研究2个力的合成情况。合力的作用效果与研究的两个力作用效果相同。合力不是物体又受到的力。【重要考点解题指南与例题解析及变式练】考点1. 力的基本知识1. 力的概念单位(含物理学史)(1)力是物理学中最重要的一个物理量,用F表示。力的单位是牛顿,用N表示。(2)牛顿是英国物理学家,力的单位用他名字命名。万有引力定律是牛顿发现的。2. 力作用的相互性(1)力是物体间的相互作用,因此当发生力的作用时,至少要有两个物体。(2)力是成对出现的,且力的作用是相互的,所以施力物体同时也是受力物体,受力物体同时也是施力物体,二者互为施力、受力物体。(3)物体间力的作用是同时产生、同时消失的,没有先后之分。(4)作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用的两个物体上。3. 力的作用效果(1)力能改变物体的形状,使它发生形变。物体形状发生变化的外在表现为伸长、压缩、弯曲、扭转等。(2)力可以改变物体的运动状态。物体运动状态发生变化时的可能情况1)物体由静止变为运动;2)物体由运动变为静止;3)物体运动方向发生变化;4)物体运动快慢发生变化;5)运动快慢和方向同时发生变化。(3)物体受力可能只有形状发生变化,也可能只有运动状态发生变化,也可能是形状和运动状态同时发生变化。所以叙述时不可以说“物体受力,形状一定发生变化”或“物体受力,运动状态一定发生变化”。若“物体形状发生变化了”或“物体运动状态发生变化了”,则物体一定受到力的作用。4. 力的三要素(1)任何力都有大小、方向、作用点三个要素;(2)三个要素决定力,当其中一个要素改变时力也发生改变;(3)三要素不同,力的作用效果可能相同。5. 力的示意图(1)确定研究对象即受力物体。(2)确定力的作用点(力的作用点一定在受力物体上)。(3)确定力的方向并沿力的方向画长度合适的线段。(4)在线段的末端画箭头表示力的方向。(5)在箭头的旁边标注表示力的符号(有时还需标出力的大小和单位)。特别注意:在同一图中,力越大,线段越长;力的作用点可以是线段的起点,也可以是线段的终点。【例题1】(2025·四川乐山)如图所示,小刚在操场上踢足球。下列说法正确的是( )A.小刚踢球时,只改变了足球的形状B.脚对球用力的方向不会影响踢球效果C.小刚对足球的力和足球对小刚的力是一对相互作用力D.踢出去的足球最终会停下来,是因为运动需要力来维持【答案】C【解析】A.小刚踢球时,球发生凹陷,且运动方向改变,改变了足球的形状,也改变球的运动状态,故A错误;B.力的作用效果与力的大小、方向、作用点均有关,脚对球用力的方向会影响踢球效果,故B错误;C.小刚对足球的力和足球对小刚的力作用在两个相互的物体上,是一对相互作用力,故C正确;D.踢出去的足球最终会停下来,是因为阻力的作用,力改变了物体的运动状态,不能说明运动需要力来维持,故D错误。故选C。【变式练1】(2025湖南长沙一模)如图所示的科学家中,其名字被命名为“力”的单位的是( )A. 牛顿 B. 法拉第 C. 伽利略 D. 欧姆【变式练2】(2025云南一模)如图所示实例中,主要说明力改变物体运动状态的是( )A.铅球沿曲线 B.气球被压扁 C.弹簧被拉长 D.跳高时撑杆【变式练3】(2025河南一模)如图所示,某人用30N的力沿着与水平方向成30角斜向右上方拉小车,画出力的示意图。考点2. 弹力A. 弹力知识储备1.弹力F包括:压力、支持力、拉力。(1)压力F压:垂直于受力面,指向被压物体;(2)支持力F支:因为压力和支持力是一对相互作用力,所以支持力也与受力面垂直;(3)拉力F拉:对于用绳子拉物体,拉力的方向沿绳子恢复形变的方向.2.弹力的作用点:在受力物体的接触面上。3.弹力的示意图画法:用带箭头的线段表示物体所受到的力。线段起点表示力的作用点;线段长度表示力的大小;箭头表示力的方向。4.弹力的示意图要求:(1)要做到“三定二标”:定作用点、定方向、定长度,标箭头和力的符号。(2)用实心小圆点标出作用点:压力、支持力、拉力的作用点在其接触面上,一般情况下力的作用点画在物体的重心上。(3)用箭头标出力的方向:压力的方向垂直于接触面指向被压物体;支持力的方向垂直接触面指向被支持物体;拉力的方向根据具体情况确定。(4)用英文字母标出力的符号:如压力N、支持力用F支持、拉力用F等。B. 弹簧测力计知识储备(1)原理:在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受的拉力成正比。(2)弹簧测力计的构造:弹簧测力计的结构包括刻度盘、指针、弹簧、秤钩等.其中指针安装在弹簧。一弹簧测力计如图所示,其刻度是均匀的,量程为0——5N,分度值为0.2N,读数为0.4N。(3)使用规则:测量前,首先要观察弹簧测力计的量程和分度值,及指针是否对准零刻度线,如果没有对准,应移动刻度盘完成测力计的调零。测量时,被测力的大小不能超过弹簧测力计的量程,且拉力的方向要与弹簧轴线的方向一致。读数时,视线要正对指针。弹簧测力计可以测量各个方向的拉力,测量前必须做到:沿着被测力方向调零,弹簧测力计处于平衡状态时显示的是挂钩上受到的拉力。【例题2】(2025·四川乐山)如图所示,将一物体竖直悬挂在弹簧测力计的挂钩上,物体静止时弹簧测力计的示数为 N;把弹簧测力计倒过来,将此物体竖直挂在弹簧测力计的拉环上,物体静止时弹簧测力计的示数将 。【答案】2.2 变大【解析】图中弹簧测力计的分度值为0.2N,指针指在2N下方第1个小格处,因此示数为2.2N。此时物体受到的重力与弹簧测力计的拉力平衡,所以物体重力为2.2N。当弹簧测力计倒过来使用时,除了要测量物体的重力外,还需额外承担弹簧测力计自身外壳的重力。因此,弹簧测力计的示数会大于物体实际的重力,即示数变大。【变式练1】(2025湖北一模)如图所示,弹簧的一端固定在墙上,在弹性限度内,另一端用手向右拉长弹簧,且保持不动,下面有关说法不正确的是( )A. 弹簧产生的弹力的施力物体是“弹簧”B. 弹簧产生的弹力的受力物体是“手和墙”C. 手受到弹力是因为弹簧发生了弹性形变D. 手受到弹力是因为手发生了弹性形变【变式练2】(2025内蒙古一模)如图甲、乙所示,弹簧测力计的示数分别是( )A. 和 B. 和 C. 和 D. 和【变式练3】(2025深圳一模)小李在课外探究弹簧的长度跟外力的变化关系,利用如图的实验装置记录了相应实验数据如下: 钩码质量(g) 0 50 100 150 200 250 300 350 400指针位置(cm) 2 3 4 5 6 7 7.5 7.5 7.5(1)这项研究在实际中的应用是 ;(2)分析实验数据你可得到的结论 ;(3)该弹簧原长是 cm,若用该弹簧制作一只弹簧测力计,其量程为 N.(4)小李作出了下图所示的三个图像,其中正确的是_______(填序号)【变式练4】(2025哈尔滨一模)在图中画出足球静止时对水平地面压力F的示意图(作用点在O点)。考点3. 重力1. 重力及重力的计算(1)重力的计算公式:,其中重力G的单位是N,质量m的单位是kg,g取9.8N/kg。粗略计算时,g取10N/kg。(2)对g的理解①物理意义:1kg的物体受到的重力为9.8N。②在地球上的不同位置,g的数值略有不同。g值在赤道上最小,越往两级越大;在同一地点,高度越大,g值越小。③在不同星球上(物体受到不同星球的吸引作用)时,g值是不同的。 比如在月球上,。2. 重力的大小估测基本思路就是记忆常见物体的质量和重力大小,用这些常见物体质量和重力进行比较来确定研究对象的重力大小。A. 记忆常见物体质量估算的数值(1)一元硬币质量6g (2)鸡2—3kg (3)羊30kg (4)中学生50kg (5)物理课本质量约280g(6)一罐饮料500g (7)1枚鸡蛋60g (8)中学生书包约4kg (9)一个苹果的质量约150g物体重力的估计值。B. 记住一些常见物体重力(1)一个鸡蛋重力为0.5N; (2)成年人重力为500~700N;(3)铅球重力为50N; (4)物理课本重力为2.5N。注意方法:对于记忆有难度的力的大小,我们只要知道物体质量的估算值,根据G=mg公式进行计算就可以知道物体重力的估计值。3. 重力方向、重心及稳度和提高稳度的方法A. 重力的方向总是竖直向下的。(1)重力的方向总是竖直向下是指垂直于所在地的水平面,近似指向地心。(2)重力的方向与物体所处的位置、运动状态无关。物体不管在水平地面、斜面,还是在空中;不管是否运动,怎样运动,重力的方向都为竖直向下不变。B. 重力的方向总是竖直向下的应用(1)利用重力竖直向下的特点制作铅垂线检查墙壁是否竖直,检查壁画是否挂正;(2)利用重力竖直向下的特点制作水平仪检查桌面、窗台是否水平。C. 重心的位置:质量均匀分布的物体(均匀物体),重心的位置只跟物体的形状有关,这时物体重心在几何中心。质量分布不均匀的物体,重心的位置除跟物体的形状有关外,还跟物体内质量的分布有关。4. 重力示意图A. 重力示意图画法:先找到物体的重心。后过重心沿重力的方向即竖直向下的方向画一条线段并标出箭头。B. 画重力示意图的要求(1)要做到“三定二标”:定作用点、定方向、定长度,标箭头和力的符号。(2)用实心小圆点标出作用点:重力的作用点在其重心上。(3)用箭头标出力的方向:重力的方向竖直向下。(4)用英文字母标出力的符号:重力用G。5. 探究重力的大小跟质量的关系解答要领:根据知识点三给出的探究思路和操作办法,结合具体问题灵活作答。【例题3】(2025·四川南充)如图所示,两物体位于地球两极上,画出两物体所受重力的示意图。(其中O1、O2为两物体重心,O为地心)【答案】如图所示【解析】重力的方向竖直向下,在地球上,竖直向下是指向地心【变式练1】(2025新疆一模)关于重力,下列说法中正确的是( )A.物体受到的重力是由物体质量产生的B.表明g值大小与物体的质量成反比C. 表明物体的质量跟它受到的重力成正比D.表明物体受到的重力跟它的质量成正比【变式练2】(2025黑龙江龙东一模)以下说法中的物理量最接近实际的是( )A. 教室的门高度大约80cmB. 一名中学生的重量大约是50NC. 日光灯的电流约2AD. 两个鸡蛋的重力大约为1N【变式练3】(2025厦门一模)关于重心,下列说法正确的是( )A.空心的足球没有重心B.物体的重心不一定在物体上C.将质地均匀的木球的中心挖去后,木球的重心就消失了D.物体受到的力全部都作用在重心上【变式练4】(2025江苏苏州一模)如图是重力为4.3N的足球在空中飞行时的情景,画出它所受重力的示意图。【变式练5】(2025广西一模)在“探究重力与质量的关系”实验中,用质量已知的钩码为被测物体,用弹簧测力计测量钩码的重力G,逐次增挂钩码,分别测量它们所受的重力,并将各次钩码总质量m、重力G的数据记录在下表中。m/kg 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35G/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5(1)根据实验结论可知质量为500g的物体受到的重力为_______N。(2)图所示,利用测力计测量钩码重力时,使测力计弹簧伸长的力是_________.A.钩码的重力B.钩码和测力计的总重力C.钩码对弹簧的拉力D.弹簧对钩码的拉力(3)图所示,关于物体重力与质量的关系,下列图像中正确的是_________。A. B. C. D.考点4. 理解牛顿第一定律(惯性)1.牛顿第一定律的建立(1)伽利略:通过斜面小车实验认识到运动物体受到的阻力越小,它的速度减小的越慢,运动时间越长,物体的运动不需要力来维持。(2)笛卡尔:如果运动物体不受任何力的作用,不仅速度大小不变,而且运动反向也不变,它将沿原来的方向匀速运动下去。(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)理解①“没有受到力的作用”是定律成立的条件,包含两层意思:a.该物体没有受到任何力的作用,这是一种理想情况;b.物体受力,但所受的力相互抵消,相当于物体不受力。②牛顿第一定律揭示了物体不受力时的运动情况:若物体原来是静止的,则保持静止;若物体原来是运动的,则保持匀速直线运动。③牛顿第一定律的实质:物体的运动状态不需要力来维持,即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。如果物体的运动状态发生了改变,那么该物体一定受到了力的作用。(3)牛顿第一定律不是实验定律牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理而概括出来的。我们周围的物体都受到力的作用,因此不可能用实验来直接验证牛顿第一定律。3. 惯性及惯性在实际生活中的应用(1)惯性:原来静止的物体具有保持静止的性质,原来运动的物体具有保持原有的速度做匀速直线运动的性质,一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,我们把这种性质叫作惯性。牛顿第一定律又叫惯性定律。(2)特点:1)一切物体都有惯性,惯性是物体的物理属性;2)一切物体在任何时候、任何状态下都有惯性;3)惯性不是力,只有大小,没有方向。只能说物体具有惯性或由于惯性,不能说受到惯性或惯性力的作用。(3)影响惯性的因素:惯性的大小只与物体的质量有关,质量大,惯性大。与物体的形状、速度、物体是否受力等因素无关。惯性是物体的一种属性,它不是力,任何物体在任何时间都有惯性。4. 物体运动状态变化的判断对运动和力的关系问题,历史上有两种观点(1)亚里士多德的错误观点:如果要使一个物体持续运动,就必须对它施加力的作用;如果这个力被撤掉,物体就会停止运动。即物体的运动需要力来维持;(2)伽利略的正确观点: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。5. 探究力与运动关系(牛顿第一定律)实验中考命题点(1)小车从斜面的同一高度滑下的目的:当小车到达水平面时,控制小车的速度相同;(2)小车在不同水平面上运动时,水平面越光滑,小车运动的距离越远;(3)由此推断,当小车不受摩擦力作用时:小车将做匀速直线运动;(4)此实验正确地揭示了: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;(5)实验方法:控制变量法(到达水平面时的速度相同,使水平面的粗糙程度不同);转换法(通过小车在水面上运动的距离远近,判断小车所受阻力的大小);(6)表面越光滑:小车受到的摩擦力越小;(7)实验时,应让下车怎么滑下来?目的是什么?答:让小车从斜面同一高度由静止滑下来;目的是使小车到达水平面时的速度相同;(8)通过什么知道阻力越小,物体运动速度减小得越慢?答:小车运动的距离;阻力越少,小车运动的距离越远,说明物体运动速度减小得越慢;(9)实验结论:物体受到的阻力越小,物体运动的距离越远,如果物体不受阻力,他将保持运动直线运动,并一直运动下去;(10)牛顿第一定律能否通过实验探究出来?答:不能。只能在实验基础上推理出来,因为不受力的物体是不存在的。(11)这个实验能不能直接验证牛顿第一定律:不能;(12)小车运动的长短与它受到的阻力有什么关系:阻力越大,运动距离越短;(13)让小车从不同高度滑下还可以探究:重力势能与高度、动能与速度关系。(14)小车在水平面上运动时,属于一对平衡力的是:重力和平面对物体的支持力。(15)小车到达水平面的初始动能是由重力势能转化而来的。(16)将小车从斜面上同一高度由静止释放的原因是:让小车达到平面时速度不变。(17)将此实验略加修改还能做哪个实验?答:(1)将斜面长一些,增加刻度尺和秒表可以探究速度变化的实验;(2)保证平面的材料相同,增加一个木块可以探究动能大小与哪些因素有关的实验。(18)牛顿第一定律说明:A.牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步推理而概括出来的,因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律;B.牛顿第一定律的内涵:物体不受力,原来静止的物体将保持静止状态,原来运动的物体,不管原来做什么运动,物体都将做匀速直线运动;C.牛顿第一定律告诉我们:物体做匀速直线运动可以不需要力,即力与运动无关,所以力不是产生或维持物体运动的原因;力是改变物体运动状态的原因。【例题4】(2025·四川自贡)下列说法正确的是( )A.图甲:泥坯随着转盘转动是因为受到惯性作用B.图乙:农用无人机在喷洒肥料的过程中惯性不变C.图丙:硬币“站立”在高速列车窗台上,说明硬币此时没有惯性D.图丁:短道速滑运动员不能立即停下来,是因为运动员具有惯性【答案】D【解析】A.泥坯随着转盘转动是因为它具有惯性,惯性是物体的一种性质,不能说受到惯性作用,故A错误;B.惯性与质量有关,农用无人机在喷洒肥料的过程中,质量减小,它的惯性减小,故B错误;C.硬币“站立”在高速列车窗台上,一切物体都有惯性,硬币此时有惯性,故C错误;D.短道速滑运动员停止用力,由于运动员具有惯性,不能立即停下来,会向前运动一段距离,故D正确。故选D。【变式练1】(2025福建一模)关于牛顿第一定律和惯性,下列说法错误的是( )A.牛顿第一定律不可能用实验直接验证;B.牛顿第一定律是公认的物理学基本定律之一;C.撞击锤柄下端使锤头套紧在锤柄上,是利用锤头的惯性;D.环绕火星运行的“天问一号”探测器中的物体没有惯性【变式练2】(2025四川绵阳一模)国家大力发展校园足球,让踢足球成为广大青少年喜爱的运动,下列与踢球有关的说法正确的是( )A.踢球时,脚对球施加了力,球对脚没有力的作用B.只要脚对球施加的力大小相同,其作用效果一定相同C.踢出去的球在空中能够继续飞行,是因为受到惯性力的作用D.守门员使球停下来的过程中,力改变了球的运动状态【变式练3】(2025山东潍坊一模)如图是人们采用撞击锤柄下端的方法使松动的锤头紧紧套在锤柄上的情景,这主要是利用了下列哪一个物体有惯性( )A.凳子 B.手 C.锤柄 D.锤头【变式练4】(2025陕西一模)小华为探究“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滑行的距离。(1)为了使小车滑到水平面时的初速度相同,实验时应让小车______,这种研究问题的方法叫控制变量法。(2)小车进入水平面后,受到的一对平衡力是______。(3)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”)。(4)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.根据想像得出的结论B.直接从实验中得出的结论C.根据实际生活经验得出的结论D.在实验事实基础上通过推理得出来的结论考点5. 二力平衡1. 二力平衡的概念(1)二力平衡:物体同时受到两个力作用,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,那么这两个力的平衡就称为二力平衡,这两个力就是一对平衡力,(2)二力平衡的判断方法1)根据二力平衡的条件判断:作用在同一个物体上的两个力若大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,则这两个力平衡。2)根据物体的运动状态判断:物体处于静止或匀速直线运动状态,则物体所受作用力一定是平衡力。2. 平衡状态的判断(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)物体处于平衡状态有两种情况,物体静止或做匀速直线运动。(3)物体处于平衡状态的条件:物体不受力或受力平衡。3. 平衡力与相互作用力的辨别项目 平衡力 相互作用力力的示意图大小 相等 相等方向 相反 相反作用对象 同一物体上 相互作用的两个物体上力的作用效果 相互抵消,彼此平衡 各有各的作用效果力的性质 可为不同性质的力,如上图中G为重力,FN为弹力。 必为同性质的力,如上图中FN和FN’都是弹力。4. 二力平衡条件的应用A. 可根据一个力的大小和方向确定另一个力的大小和方向;B. 根据物体的受力情况判断物体的运动状态。(1)物体不受力或受平衡力,运动状态不变①物体静止;②物体做匀速直线运动(2)物体受非平衡力,运动状态改变①力与运动方向相同,物体做直线运动且速度增大;②力与运动方向相反,物体做直线运动且速度减小③力与运动方向不共线,运动方向改变,速度大小可能改变5. 探究二力平衡的条件A. 首先二力平衡的条件的内容心中有数。因为考试也好,平时训练也罢,出现探究二力平衡条件的实验,一定是得出这样的结论:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一直线上,这两个力就彼此平衡。B. 需要知道探究二力平衡条件的实验,需要的器材不是一劳永逸固定不变的,所以掌握探究注意事项很关键。比如(1)应选择尽量光滑的桌面以减小阻力对实验的影响。(2)实验中选择让研究对象处于静止状态作为平衡状态,是因为匀速直线运动状态不容易控制。(3)实验中需将研究的对象扭转一个角度再释放,其目的是使两个力不在同一条直线上。【例题5】(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【答案】A【解析】A.对钩码进行受力分析可知,它受到重力和绳子对它的拉力,因为钩码静止,处于平衡状态,所以根据二力平衡的条件可知钩码所受的重力与绳子对钩码的拉力是一对平衡力,故A正确;B.由图可知,绳子对钩码的拉力方向竖直向上,弹簧测力计对绳子的拉力沿右侧绳子方向斜向下,不符合“方向相反”的条件,所以不是一对平衡力,故B错误;C.手对弹簧测力计的拉力的受力物体是弹簧测力计,方向斜向下;钩码所受的重力的受力物体是钩码,方向竖直向下,两个力的方向不相反,所以不是一对相互作用力,故C错误;D.弹簧测力计对绳子的拉力的受力物体是绳子,方向斜向下;手对弹簧测力计的拉力受力物体是弹簧测力计,方向斜向下,两个力的方向相同,不符合“方向相反”的条件,所以不是一对相互作用力,故D错误。故选A。【变式练1】(2025昆明一模)如图所示,物体受到两个力的作用,这两个力能平衡的是( )A.B.C.D.【变式练2】(2025广东一模)下列情景中,处于平衡状态的是( )A.匀速转动的橡皮 B.百米加速冲刺的同学 C.下落的苹果D. 匀速下降的降落伞【变式练3】(2025四川成都一模)停靠在水平轨道上的“和谐号”列车,下列说法中正确的是( )A.列车所受重力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力B.列车对铁轨的压力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力C.列车所受重力和列车对铁轨的压力是一对平衡力D.铁轨所受重力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力【变式练4】(2025山西太原一模)做力的示意图。作物体受两个力作用处于静止状态的示意图时,需要考虑二力平衡条件,这时画出的两个力的线段长一定相等,否则作图是错误的,这一点需特别注意。一辆小车,总质量为,在水平路面上做匀速直线运动的过程中,受到的阻力是车重力的倍。问:小车所受的阻力是多大?发动机提供给小车的牵引力是多大?【变式练5】(2025武汉一模)在探究“二力平衡条件”的实验中:(1)甲组同学实验时,向左盘和右盘同时放入一个不等重的砝码,这时木块仍然保持静止状态,如图甲,发生这一现象的原因是 ;(2)乙组同学针对甲组的问题做了改进,将木块抬离桌面完成实验,当木块静止时,发现拉线不在同一直线上(如图乙所示),于是他们得出:二力平衡时,两个力可以不在同一直线上,你认为造成这种情况的原因是 ;(3)丙组同学针对乙组的问题做了改进,将木块换成了小卡片如图丙,为了探究平衡的两个力是否必须在同一直线上,应 (剪开/旋转/向下拉)小卡片,观察卡片 (刚释放时/最终)是否保持平衡。考点6. 摩擦力1. 摩擦力的概念及种类(1)摩擦力的概念:两个相互接触的物体,当它们有相对运动或相对运动趋势时,在接触表面产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫摩擦力。(2)摩擦力的分类:①静摩擦力:一个物体在另一个物体的表面上有相对运动趋势时,在接触表面上产生的阻碍相对运动趋势的力。②滑动摩擦力:一个物体在另一个物体的表面上相对滑动时,在接触表面上产生的阻碍相对滑动的力。③滚动摩擦力:一个物体在另一个物体的表面上相对滚动时,在接触表面上产生的阻碍相对滚动的力。2. 摩擦力产生的条件摩擦力产生条件:①两个物体相互接触;②挤压发生弹性形变;③接触表面粗糙;④有相对运动或相对运动趋势。3. 增大或减小摩擦力的方法A.增大有益摩擦的方法(1)通过增大压力来增大摩擦力,如自行车刹车时用力捏车闸,就是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力的。(2)通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,如鞋底凹凸不平的花纹,就是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的。(3)变滚动摩擦为滑动摩擦,如汽车、摩托车、自行车刹车。B. 减小有害摩擦的方法(1)通过减小压力来减小摩擦力,如推动沉重的书柜前先将书柜中的书移走。(2)使接触面更光滑,如冰壶运动中,运动员用冰壶刷不断摩擦冰面使接触面更光滑,从而减小摩擦力。(3)变滑动摩擦为滚动摩擦,如机器上安装滚动轴承。(4)使接触面分离,如气垫船利用压缩空气使船体与水面脱离接触,减小了摩擦力。4. 摩擦力的示意图(1)摩擦力的三要素:①大小:可用弹簧测力计进行测量。②方向:与相对运动或相对运动趋势的方向相反,可能与物体的运动相同,可能与物体运动的方向相反,也可能与物体运动的方向不在一条直线上。③作用点:两个物体的接触面上。(2)摩擦力f示意图画法:用带箭头的线段表示物体所受到的力。线段起点表示力的作用点;线段长度表示力的大小;箭头表示力的方向。注意:摩擦力的方向一定与接触面平行且与物体相对运动(或相对运动的趋势)方向相反.作用点在物体的接触面上。(3)做摩擦力f示意图要求:1)要做到“三定二标”。定作用点、定方向、定长度,标箭头和力的符号。2)用实心小圆点标出作用点。摩擦力的作用点在物体的接触面上。3)用箭头标出力的方向。摩擦力方向一定与接触面平行且与物体相对运动(或相对运动的趋势)方向相反。4)用英文字母标出力的符号。如摩擦力用f表示。5. 探究影响摩擦力大小的因素探究影响滑动摩擦力大小的因素考查关键点(1)本实验体现两个物理研究方法:控制变量法和转换法;(2)测量摩擦力大小是依据:二力平衡;(3)要测出摩擦力大小物体应做什么运动:匀速直线运动;(4)转换法应用:通过拉力的大小来反映摩擦力的大小;(5)实验时水平匀速拉动物体的原因:使拉力与摩擦力二力平衡;(6)对实验目的进行分析,弄清楚自变量、因变量和需要控制的变量。1)探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系;2)探究滑动摩擦力大小与接触面间压力的关系;3)探究滑动摩擦力大小与接触面积大小的关系;4)探究滑动摩擦力大小与物体运动速度的关系。(7)如何确定摩擦力大小:匀速运动时,弹簧测力计读数与摩擦力大小相等(二力平衡);(8)可说明摩擦力大小与压力有关的实验步骤:接触面相同,压力不同;(9)摩擦力大小与接触面粗糙程度有关的实验步骤:压力相同,接触面不同;(10)测量误差产生原因:很难做到匀速运动、弹簧测力计在运动中读数会有误差;(11)实验中出现误差的改进方法:可以让弹簧测力计一端固定,另一端勾住木块,将木块水平放置在长木板上,然后直接拖动长木板,从而读出示数;(12)在木块移动时,如果提高拉力,木块受到的摩擦力大小会不变;(13)实验需要多次测量,得出多组数据的目的是:避免实验偶然性,得出普遍规律;(14)如果在木块移动过程中,不是匀速滑动而是加速滑动,弹簧测力计测出的结果比真实值要偏大;(15)实验结论: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;(16)实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度,拉力大小等无关;(17)添加钩码的目的:为了探究摩擦力大小与压力的关系;(18)根据实验结论找出生活中利用摩擦力的例子:汽车轮胎、自行车把、胶鞋等。【例题6】(2025·安徽)如图所示、叠放在水平面上的甲、乙两个长方体物块,在水平拉力的作用下,一起以速度向左做匀速直线运动,下列说法正确的是( )A.甲对乙的摩擦力方向水平向左B.水平面对甲的摩擦力方向水平向右C.乙对甲的压力和水平面对甲的支持力是一对平衡力D.乙受到的重力和甲对乙的支持力是一对相互作用力【答案】B【解析】A.根据题意可知甲、乙一起做匀速直线运动,甲和乙之间没有相对运动,也没有相对运动趋势,所以甲与乙之间没有摩擦力的作用,则甲对乙没有摩擦力的作用,故A错误;B.甲受力平衡,水平方向的拉力与地面对甲的摩擦力平衡,拉力方向水平向左,则地面对甲的摩擦力方向水平向右,故B正确;C.乙对甲的压力与乙的重力大小相等,水平面对甲的支持力与甲和乙的总重力大小相等,这两个力大小不相等,所以这两个力不是一对平衡力,故C错误;D.乙受到的重力和甲对乙的支持力作用在同一物体上,且大小相等,方向相反,作用在同一直线,所以这两个力是一对平衡力,故D错误。故选B。【例题7】(2025·四川眉山)如图所示是“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。(1)用较小的力拉木块,木块保持静止,此时木块 (选填“受”或“不受”)摩擦力。(2)实验过程中,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 运动,根据 原理,木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。(3)分析图甲和图乙可知:在接触面粗糙程度相同时, 越大,滑动摩擦力越大。(4)下列事例中应用了甲、丙两次实验结论来增大摩擦力的是___________(填写字母符号)。A.自行车轮胎上刻有花纹B.给自行车链条涂抹润滑油C.用力捏自行车的刹车,车更容易停下来(5)完成上述探究后,继续用图中装置进行实验,作出拉力与时间关系图像如图丁所示,物体运动的速度与时间关系图像如图戊所示。则物体在第时所受的摩擦力大小为 。【答案】(1)受 (2)匀速直线 二力平衡 (3)压力 (4)A (5)2【解析】(1)当用较小的力拉木块,木块保持静止时,处于平衡状态。木块在水平方向上受到拉力和摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等、方向相反,所以此时木块受摩擦力。(2)实验过程中,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动。因为当木块做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡原理,这两个力大小相等,所以木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。(3)分析图甲和图乙可知,接触面的粗糙程度相同,图乙中木块对木板的压力大于图甲中木块对木板的压力,且图乙中弹簧测力计的示数大于图甲中弹簧测力计的示数,即图乙中木块受到的滑动摩擦力大于图甲中木块受到的滑动摩擦力,所以在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。(4)甲、丙两次实验中,压力相同,接触面的粗糙程度不同,丙中接触面更粗糙,弹簧测力计的示数更大,即丙中木块受到的滑动摩擦力更大,所以可得结论:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。A.自行车轮胎上刻有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,应用了甲、丙两次实验结论。故A符合题意;B.给自行车链条涂抹润滑油,是通过使接触面分离来减小摩擦力,没有应用甲、丙两次实验结论。故B不符合题意;C.用力捏自行车的刹车,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,应用了甲、乙两次实验结论。故C不符合题意。故选A。(5)由图戊可知,物体在4 6s内做匀速直线运动,此时物体处于平衡状态,在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等。由图丁可知,物体在4 6s内拉力F=2N,所以物体在4 6s内受到的滑动摩擦力f=F=2N。因为滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度以及接触面的材料有关,在4 6s内和6 7s内,物体对水平面的压力大小和接触面的粗糙程度以及接触面的材料都不变,所以滑动摩擦力大小不变,即物体在第6.5s时所受的摩擦力大小为2N【变式练1】(2025山东青岛一模)如图所示,在水平拉力F的作用下,木块随小车一起在水平地面上向右做匀速直线运动。下列分析正确的是( )A. 木块受到水平向右的摩擦力 B. 木块所受摩擦力的大小为FC. 小车受到水平向左的摩擦力 D. 小车所受摩擦力的大小为F【变式练2】(2025河南一模)随着人们生活水平的不断提高,自行车功能正从代步转变为健身其构造中包含许多物理原理,例如:在轮胎上刻花纹来增大摩擦,下列四种改变摩擦力的方法与该例相同的是( )A. 自行车刹车时捏紧刹把B. 溜冰时穿旱冰鞋C. 体操运动员在手上涂镁粉D. 运动员击球时用力握球拍【变式练3】(2025江苏徐州一模)如图所示,在平直的地面上,沿着水平方向用力使物体匀速向右运动,请以O为作用点画出物体所受拉力F和滑动摩擦力f的示意图。【变式练4】(2025深圳一模)如图所示,用细线、长木板、两个完全相同的木块A、B和一个弹簧测力计,在水平台上探究影响滑动摩擦力大小的因素。(1)实验过程中每次应水平拉动木块,使它沿长木板做______直线运动;甲乙两图中测力计示数分别为1.5N和3N;(2)比较甲、乙两次实验,可得结论:当接触面粗糙程度相同时,______越大,滑动摩擦力越大;(3)比较甲、丙两次实验,______(选填“能”或“不能”)探究滑动摩擦力大小与接触面积的关系,理由是______;(4)图丙实验过程中,A、B两物体所受摩擦力、的大小关系是______。考点7. 同一直线上的二力合成【例题8】(2025·四川成都)2024年巴黎奥运会,中国艺术体操队获得了奥运金牌。体操运动员用力向上跳起时,力改变了运动员的 。运动员竖直向上做减速运动时,所受合力的方向是向 的。【答案】运动状态 下【解析】体操运动员用力向上跳起时,运动员由静止状态变为运动状态,说明力改变了运动员的运动状态。运动员竖直向上做减速运动,说明所受合力的方向与运动方向相反,即运动员所受合力方向是竖直向下的。【变式练1】(2025广东一模)下列有关合力的说法错误的是( )A.两个分力的合力大小,可能小于一个分力的大小B.合力的作用效果和分力共同作用的效果是一样的C.考虑合力时,就不要考虑分力了D.合力和分力同时作用在物体上【变式练2】(2025江西一模)探究“同时作用在一个物体上,沿同一直线方向相同的二个力的合成”的实验过程中,部分情景如图所示,下列说法错误的是( )A.实验中,前后两次同一根橡皮筋伸长的长度相同,这是采用控制变量法B.根据实验现象可以发现此情境下两个力的合力方向与任何一个力方向相同C.实验中可以发现此情景下两个力的合力大小大于任何一个力D.如果将F1,F2同时作用在橡皮筋上,而F作用在弹性绳上,则无法完成实验探究【变式练3】(2025海南一模)农忙季节小强帮助爸爸干农活,爸爸用600N的拉力向前拉车,小强用200N的推力向前推车,他们合力的大小和方向分别是( )A.800N 向前 B.600N 向前 C.400N 向后 D.200N 向后【易错点警示与例题突破】【易错点1】对“力与运动的关系”的正确理解(1)力是改变物体运动状态的原因,力不是维持物体运动状态的原因。(2)运动的物体不受力时做匀速直线运动(保持它的运动状态)。(3)静止的物体不受力时保持静止状态(保持它的静止状态)。【例1】(2025·广东省卷)我国研制的CR450动车组样车,运营时速可达400公里。样车行驶时,以车厢为参照物,轨道是(选填“运动”或“静止”)________的。样车刹车时受阻力作用减速,说明力可以改变物体的________,司机由于具有________会向前倾。【答案】 运动 运动状态 惯性【解析】以车厢为参照物,轨道的位置发生变化,轨道是运动的。样车刹车时受阻力作用减速,速度减小,运动状态改变,说明力可以改变物体的运动状态。样车行驶时,司机和车有向前的运动速度,刹车时,司机具有惯性,保持原来向前的运动状态,会向前倾倒。【易错点1的针对性训练】1.(2026·湖北一模) 如图为2025年度中国载人航天飞行任务标识。在神舟二十号任务标识中,飞船与太阳翼巧妙构建中文“廿”字,太阳翼将______能转化为电能;在神舟二十一号任务标识中,飞船与空间站在星光的映衬下成功对接,对接完成后飞船相对空间站是______的;在天舟九号任务标识中,飞船航行划出的弧线轨迹传递出精准和力量的美感,说明它受力______(填“平衡”或“不平衡”)。【易错点2】平衡力和相互作用力的辨别是学生学习障碍错误认识:只要两个力大小相等、方向相反、在一条直线上,则两个力就是平衡力。同时这两个力也是相互作用力。正确认识:两个力大小相等、方向相反、在一条直线上,并且这两个力一定是作用在同一个物体上,则两个力就是平衡力。如果这两个力分别作用在两个不同物体上,则这样的两个力才叫相互作用力。关键点:两个力是同时作用的一个物体上还是分别作用在两个不同物体上。【例2】(2025·北京)如图所示,课桌和座椅放在水平地面上,下列说法正确的是( )A. 课桌的高度约为1.5mB. 螺钉下面放置垫片是为了增大压强C. 课桌受到的支持力与它受到的重力是一对相互作用力D. 座椅受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力【答案】D【解析】A.根据常识,课桌的高度通常在0.8m左右,以便学生坐姿舒适。1.5m的高度显然过高,不符合实际情况。故A错误;B.由压强公式 ,放置垫片后,受力面积增大,而压力的大小不变,因此压强减小。所以,放置垫片的目的是减小压强,而非增大压强,故B错误;C.相互作用力是指两个物体之间的相互作用,作用在不同的物体上,且大小相等、方向相反。课桌受到的支持力是地面对课桌的作用力,而课桌受到的重力是地球对课桌的作用力,这两个力都作用在课桌上,因此它们是一对平衡力,而不是相互作用力。故C错误;D.平衡力是指作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反,且作用在同一直线上。座椅受到的重力和地面对座椅的支持力都作用在座椅上,且大小相等、方向相反,因此它们是一对平衡力,故D正确。故选D。【易错点2的针对性训练】2. (2025上海一模)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>GC. F1和F2是平衡力 D. F2和G是平衡力【易错点3】摩擦力方向的判定是易错点也是难点1.摩擦力定义:两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力就叫做摩擦力。2.摩擦力产生条件:①两物体相接触且接触面不光滑;②两物体间有压力;③两物体有相对运动的趋势或者相对运动。3.(1) 两物体相接触且接触面光滑,则不存在摩擦力,也可以说摩擦力为0,这时谈不上摩擦力方向问题。(2) 两物体相接触且接触面不光滑,但两物体间没有压力;则不存在摩擦力,也可以说摩擦力为0,这时谈不上摩擦力方向问题。(3) 两物体相接触且接触面不光滑,若两物体间没有相对运动的趋势或者没有相对运动。则不存在摩擦力,也可以说摩擦力为0,这时谈不上摩擦力方向问题。(4)判断摩擦力方向问题关键看是否满足摩擦力产生的条件,三条件缺一不可。A.物体在外力作用下在粗糙水平面处于静止,这时物体受到静摩擦力大小等于外力,方向与外力方向相反。B.物体在外力作用下在粗糙水平面处于匀速直线运动,这时物体受到滑动摩擦力大小等于外力,方向与外力方向相反。C.物体在粗糙斜面上处于静止,其运动趋势沿斜面向下,受到的静摩擦力方向沿斜面向上;物体在粗糙斜面上向下运动,受到的滑动摩擦力方向沿斜面向上。D.其他情形,主要就是紧紧抓住摩擦力定义及产生条件去判断。这里要注意的是:有时摩擦力的方向与运动方向一致。比如地面上两个物体,大的物体上面有个小的,拉着大的运动, 开始时由于惯性,小物体运动趋势向左,受到摩擦力方向向右, 则小物体受到的摩擦力就与运动方向相同。再比如你骑自行车自行车后轮的摩擦力是向前的跟运动方向一致。把滑块放在传送带上,共速前,滑块受到摩擦力方向与运动方向相同。【例3】(2025·四川凉山)如图所示,保持物块A与B位置不动,缓慢向两侧移动铁架台,整个装置静止后,弹簧测力计甲、乙的示数分别为5N和3.5N,则A所受摩擦力的方向水平向 (选填“左”或“右”);地面对B的摩擦力大小为 N,方向水平向 (选填“左”或“右”)。【答案】左 1.5 左【解析】弹簧测力计甲、乙的示数分别为5N和3.5N,则弹簧测力计对A的拉力为5N,方向向右;A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5N,摩擦力水平向左。以B为研究对象,它受到向左的拉力为3.5N,同时受到地面对它的摩擦力和物体A对它的摩擦力,二者之和为5N,所以地面对物体B的摩擦力为5N-3.5N=1.5N方向水平向左。【易错点3的针对性训练】3. (2025四川遂宁一模)芳芳用如图所示的装置进行实验探究(不计弹簧测力计的重力):当水平向左的拉力时,物体B水平向左匀速运动(B足够长),弹簧测力计示数为4N且保持不变,此时物体A受到的摩擦力大小为______N,物体B对地面的摩擦力大小为______N。一、力的基本知识1.(2025·四川泸州)物理学界常用科学家的名字来命名物理量的单位,以示对科学家卓越贡献的纪念。以下与物理量单位对应正确的是( )A.电流的单位——阿基米德——AB.力的单位——牛顿——NC.频率的单位——赫兹——HD.动能的单位——瓦特——W2.(2025·广西)运动员投篮时,将篮球投出去的力的施力物体是( )A. 地球 B. 篮球 C. 篮筐 D. 运动员3. (2025·河南) 早餐时,小亮从桌上端起一杯冒着“白气”的热豆浆,如图所示。下列说法正确的是( )A. 杯子的高度大约为12mmB. “白气”是由于升华形成的C. 端起杯子,表明力可以改变物体的运动状态D. 端杯子的手变热,是通过做功改变了内能4.(2025·福建)科创小组制作遥控“泵喷式”船模,当船向后喷水时,船获得向前的推力,表明物体间力的作用是 的。遥控发射器利用 波控制船。二、弹力1.(2025·天津)在2025年亚冬会自由式滑雪空中技巧项目中,我国选手夺金。如图所示,选手沿坡道下滑时(忽略空气阻力),选手所受的力是( )A. 重力和摩擦力 B. 重力和支持力C. 支持力和摩擦力 D. 重力、支持力和摩擦力2.(2025·黑龙江绥化卷)如图,请在图中画出物体A对竖直墙面的压力的示意图。3.(2025·贵州)如图所示,茶杯静置于水平桌面上,请在答题卡上画出桌面对茶杯支持力F的示意图。4.(2025·上海)重为4N的书本放在水平桌面上,用力的图示法表示出书本受到水平桌面的支持力。三、重力1.(2025·云南)图甲中的滇金丝猴是珍稀保护动物,请画出它所受重力G的示意图,O为重心。2.(2025·新疆)请在图乙中画出空中飞行的篮球所受重力的示意图。3.(2025·深圳)AI机器人逐渐进入我们的生活,如图为月月同学购买的某款机器人站立在水平地面上,在图中画出月月同学买的机器人受到的重力的示意图。(点O为机器人的重心)四、理解牛顿第一定律(惯性)1.(2025·四川泸州)各种自然现象之间的联系是科学家们关心的问题。下列关于力与运动的关系说法正确的是( )A.图甲:不再推动的秋千最终会停下来,这是因为秋千没有惯性B.图乙:若水平面光滑,小车将做匀速直线运动,说明物体的运动不需要力来维持C.图丙:若跳远运动员达到最高点时所受外力全部消失,运动员将保持静止D.图丁:若竖直上升的篮球达到最高点时所受外力全部消失,篮球将竖直下落2.(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3.(2025·长沙卷)“丢沙包”是一种同学们经常玩的课间游戏。如图所示,小星将沙包抛出,沙包脱手后( )A. 由于惯性继续运动 B. 做匀速直线运动C. 不受任何力的作用 D. 始终受平衡力的作用4.(2025·四川宜宾卷)在体育活动中,斜向上投掷的实心球离开手后由于___________(填“推力”或“惯性”)会继续上升一段距离。在匀速行驶的高铁车厢内,小明在座位上竖直向上抛出一个苹果,苹果___________(填“能”或“不能”)落回小明的手中。5.(2025·河南)立定跳远是同学们熟悉的体育项目。在立定跳远时,人站在地面上,下蹲后用力向后蹬,从而获得向前的力,使人向前的力的施力物体是________。如图,人起跳后,在空中继续向前运动,最终落向地面,请从物理学的角度简要解释这一现象:________。6.(2025·黑龙江伊春市)如图1,这是小明同学做“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置。(1)实验前,小明同学用大小相同的力将手分别压在毛巾和木板表面上,并向前滑动,在此过程中小明感到 _______ (填“毛巾”或“木板”)对手的运动的阻碍作用较大些。(2)小明打算实验时将同一辆小车从同一个斜面上的同一高度处,由静止开始滑下,他这样操作的目的是为了使小车运动到水平面时具有相同的 ________ 。(3)实验时,让小车从斜面上由静止滑下,观察小车在毛巾和木板表面上滑行的距离。小明同学发现:当小车受到的阻力越小,则小车运动的距离就越 _____ 。由此可进一步推理得出:若运动的小车不受阻力,它将会一直做 _________ 运动。(4)小明还想探究物体的动能大小与物体速度的关系,他进行了如图2甲、乙所示的实验。他将一个小钢球分别放在同一斜面上的 _______ (填“相同”或“不同”)高度处,由静止滑下,撞击放在水平桌面上的木块,比较木块移动的距离。当他将小钢球放在斜面上较高处实验时,发现小球撞击木块后,木块直接冲出水平桌面,为避免这种现象发生,请你为小明同学提出一条较合理的改进建议:________________ 。五、二力平衡1.(2025·广西)(多选)如图所示,“广西三月三”活动中,身着壮锦马甲大秀舞蹈的机器人( )A. 跳跃时受力平衡 B. 静止时受力平衡C. 跳跃时没有惯性 D. 静止时具有惯性2.(2025·四川乐山)如图甲所示,一枚硬币立在匀速直线行驶的动车窗台上“纹丝不动”。请在图乙中画出硬币竖直方向上受力的示意图,O点为硬币的重心。3.(2025·四川达州)某景区用无人机为各补给点运送生活物资,如甲图。生活物资重力为G、绳子拉力为。请在乙图“O”点画出无人机匀速运送中:(1)生活物资受到拉力的示意图;(2)生活物资重力G的示意图。4.(2025·四川眉山)推铅球时,铅球的运动过程如图所示,下列说法正确的是( )A.推出去的铅球能在空中继续运动,是因为它受到了惯性的作用B.若铅球运动到最高点所受力全部消失,它将保持静止C.铅球在运动过程中受到平衡力作用D.铅球落地后静止时,铅球的动能为零5.(2025·上海)如图所示,物理王同学从蹦床向上运动过程中,以下说法正确的是( ) A.物理王同学离开蹦床后仍受向上的作用力 B.物理王同学离开蹦床后运动状态一直改变C.物理王同学达到最高点时处于平衡状态 D.物理王同学到达最高点时不具有惯性6.(2025·甘肃武威、嘉峪关、临夏)小康在水平路面上滑轮滑,当他脚踩右轮向后蹬地时,人向前运动;停止蹬地后,人和轮滑运动地越来越慢,最终停下来。关于此过程,下列说法正确的是( )A.右轮蹬地使左轮向前滑行过程中,左轮所受的重力做了功B.人和轮滑静止在地面上时,人对轮滑的压力和轮滑对人的支持力是一对平衡力C.停止蹬地,人和轮滑一起向前滑行过程中,轮滑不再受力的作用D.停止蹬地,人和轮滑运动地越来越慢,是因为有力改变了人和轮滑的运动状态六、摩擦力1.(2025·福建)在体育运动中,下图中的做法为了减小摩擦的是( )A.穿轮滑鞋 B.手涂防滑粉 C.戴手套接球 D.用力捏车闸2.(2025·北京)如图所示实例中,为了增大摩擦是( )A. 轴承中装有滚珠 B. 给车轴加润滑油 C. 用力压住橡皮擦字 D. 轮滑鞋装有滚轮3.(2025·湖北)如图为我国高原装载机。它不仅能在高原完成大吨位土方装卸,其铲斗前端的铲齿还能轻松铲断坚硬的岩石。下列说法正确的是( )A. 轮胎花纹是为了增大摩擦 B. 轮胎宽大是为了增大压强C. 铲齿尖锐是为了增大压力 D. 铲斗举起土方越高做功越少4.(2025·四川南充)如图所示,带有气泡的水瓶静止在粗糙的水平桌面上,当瓶突然相对于桌面向右滑动时,可观察到水中气泡相对于瓶向 运动,此过程中桌面对瓶的摩擦力方向水平向 。5.(2025·四川遂宁)玻璃厂常利用电动真空吸盘搬运玻璃。图中搬运车上的吸盘吸附一块质量为180kg的玻璃,让其在空中竖直静止。此时玻璃受到的摩擦力方向竖直向 ,摩擦力大小为 N。(g取10N/kg)6.(2025·四川泸州)小复周末参加家庭劳动。如图甲所示,他用抹布向左擦拭桌面时,抹布受到桌面的摩擦力方向向 ,为了擦干净桌面上一小团“顽固”污渍,他加大了向下的压力,这是为了 摩擦;如图乙所示,他用50N的水平推力推重为300N的餐桌,没推动,此时餐桌受到的摩擦力大小为 N。7.(2025·四川达州)“奇思妙想”小组组装了如图所示装置,测量滑动摩擦力大小。长木板B置于水平面,在水平拉力作用下向右做匀速直线运动,速度为0.15m/s,弹簧测力计的示数为2N。拉力F的功率为 W,B受到水平面的摩擦力为 N(不计绳重及绳与滑轮间摩擦、弹簧测力计始终保持竖直状态)。8.(2025·四川成都)图甲是小周和小方模拟马德堡半球实验的示意图。他们对半球施加力的方向相反且作用在同一水平直线上,此时他们相对地面静止。图乙中,O点是小方的重心,A点为小方前脚所受地面摩擦力的作用点。请在图乙中画出∶①小方所受重力G的示意图;②小方前脚所受摩擦力f的示意图。9.(2025·甘肃武威、嘉峪关、临夏)如图所示是登山运动员沿倾斜山脊向上行走的示意图,请在图中画出运动员所受支持力和摩擦力的示意图(可把力的作用点画在重心上)。10.(2025·山东威海卷)如图所示,运动员握住标枪静止不动,支撑标枪的手掌面(支撑点为A)与标枪平行,请在A点画出标枪受到手掌的支持力和摩擦力。11.(2025·江苏苏州)探究影响滑动摩擦力大小的因素时,小明根据生活经验提出如下猜想:①与接触面粗糙程度有关;②与压力大小有关。(1)为验证猜想,他利用木块、弹簧测力计、木板、毛巾、重物等器材进行实验,实验前,应将弹簧测力计 放置后进行校零;(2)实验时,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块在水平木板上做 运动,弹簧测力计示数如图甲,此时木块受到的滑动摩擦力大小为 N;(3)比较 两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。12.(2025·四川德阳)小海同学利用木块、木板、毛巾、砝码、弹簧测力计按如图所示装置探究影响滑动摩擦力大小的因素。(1)图甲、乙和丙三次实验中须沿水平方向 拉动木块,根据二力平衡得出滑动摩擦力的大小;图乙中弹簧测力计示数为 ;(2)图甲和图乙两组实验表明,当接触面粗糙程度相同时,接触面受到的 越大,滑动摩擦力越大;图 和图丙两组实验表明,当接触面受到的压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;(3)图丁中木板向右匀速直线运动,弹簧测力计的示数为为,则地面与木板之间的滑动摩擦力大小为 。13.(2025·山东卷)小梅利用下图装置做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验,所用的长方体木块如图甲所示,其中一个面粗糙程度较大,其他各面粗糙程度相同。(1)实验前,小梅先将弹簧测力计在____(选填“水平”或“竖直”)方向调零,使指针对准零刻度线;调好后,她用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平木板做____运动,此时弹簧测力计的示数等于木块与木板之间滑动摩擦力的大小。(2)小梅对比乙,丙两次实验得出:当接触面受到的压力大小和接触面积大小一定时,接触面越____,滑动摩擦力越大。(3)小梅对比乙、丁两次实验,初步得出“滑动摩擦力大小与接触面积有关”的结论。你认为她得出这个结论的探究过程是____(选填“合理”或“不合理”)的。理由是____。接下来,小梅继续探究……14.(2025·河南)小明对滑动摩擦力的大小与哪些因素有关进行了探究。(1)根据生活经验,小明发现∶手掌压在桌面上滑动的过程中,向下用力越大,手掌受到的阻碍越大;桌面越粗糙,滑起来越费力。于是猜想∶滑动摩擦力的大小可能与_______有关,也可能与接触面的粗糙程度有关。(2)图为小明做实验时的情景,用弹簧测力计水平拉着木块沿水平长木板做匀速直线运动,根据_______知识,可知木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计拉力的大小。甲实验中,木块受到的滑动摩擦力大小为_______N。(3)小明设计了一个记录数据的表格,请将下表中①②处的内容填写完整。实验序号 接触面情况 ①________ ②________甲 木块与较光滑的A木板乙 木块与较光滑的A木板丙 木块与较粗糙的B木板(4)通过比较_______(填实验序号)两次实验得出的结论,可以解释“桌面越粗糙,滑起来越费力”这一现象。15.(2025·吉林卷) 下图是“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。(1)实验中需要用弹簧测力计沿水平方向拉动木块A,使其做___________运动。图甲中木块受到的滑动摩擦力大小为___________N。(2)甲、乙所示两次实验,探究的问题是滑动摩擦力的大小与___________的关系。(3)比较___________两次实验可知,滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关。(4)2025年第九届亚冬会在我国成功举办,其中冰壶项目备受关注。推出去的冰壶在向前运动过程中,运动员用力刷冰是为了___________摩擦。16.(2025·长沙卷)小湘在研究影响滑动摩擦力大小的因素时,用相同的木块和木板做了三次实验,如图所示。(1)水平向右匀速拉动木块时,木块受到的滑动摩擦力大小______弹簧测力计的示数;(2)由图可知,当接触面粗糙程度相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越______;(3)小湘想用相同材料的接触面来探究滑动摩擦力大小是否与接触面的粗糙程度有关,她应该选择______A. 较光滑的木板、较粗糙的木板、粗糙的木板B. 木板、毛巾、棉布17.(2025·黑龙江绥化卷) 在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小轩设计了如下实验。(实验所用铁块的长、宽、高不同,每个面的粗糙程度都相同;两小车材料相同)步骤一:如图甲所示,小轩用水平向左的拉力F拉动放在水平面上的平板小车1,观察并记录4s内拉力传感器的示数,绘制了如图乙所示的图象;步骤二:将同一铁块以同种方式放置在平板小车2上,如图丙,用电动机向左水平拉动放在水平面上平板小车2,再用弹簧测力计竖直向上拉铁块,读出弹簧测力计和拉力传感器的示数,记录在表格中。实验次数 铁块重力/N 弹簧测力计示数N 拉力传感器示数/N1 5 0 1.52 5 10 1.23 5 2.0 0.9(1)在步骤一中,当平板小车1开始运动时,铁块受到的摩擦力为______N。(2)步骤二第1次实验中拉力传感器的示数比步骤一中1s~4s内拉力传感器的示数小,由此可知滑动摩擦力的大小与______有关。(3)通过分析表中数据,可得出结论:______。(4)若用该铁块探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关,他的操作应是______。(5)小轩认为:该实验中水平面应尽量光滑,否则会使拉力传感器的示数偏大。他的说法______(选填“合理”或“不合理”),请说明理由:______。七、同一直线上的二力合成1.(2025·四川达州)加强体育锻炼,增强学生体质。同学们在下列训练项目中,涉及到的相关物理知识描述正确的是( )A.引体向上,涂抹镁粉是减小摩擦力B.跳高,向上跳跃过程中克服重力做功C.打篮球,投掷的篮球在最高点时合力为0ND.跑步过程中,脚对地面的压强比双脚站立时小2.(2025湖南一模)关于同一直线上的两个力的合成,下列说法正确的是( )A.两个力的合力一定大于任何一个分力B.合力的大小一定小于较大的那个分力C.合力与分力间关系运用的物理方法是转换法D.两个大小和方向确定的分力合成,合力唯一3.(2025贵州一模)如图所示,在弹簧测力计两端分别用4N的水平拉力向相反的方向拉弹簧测力计的两端(弹簧测力计的自重不计),则下列说法中正确的是( ) A.弹簧测力计示数为4N,受到的合力是0NB.弹簧测力计示数为0N,受到的合力是8NC.弹簧测力计示数为8N,受到的合力是0ND.弹簧测力计示数为0N,受到的合力是4N4.(2025福建一模)某物体被竖直抛出,运动过程中所受阻力大小为2N,运动过程中阻力大小不变,阻力方向始终与运动方向相反(不计浮力)。已知上升过程中物体所受合力为8N,则物体在下降过程中受到合力大小F合= N,合力的方向 。5.(2025山东济南一模)利用图所示的装置探究同一直线上二力合成的规律时,首先将弹簧的B端固定,再用两个测力计沿相反方向拉A端,使A端到达某一点O并记录下该点的位置,然后在表格中记录下两个拉力的大小与方向。再用一个测力计拉弹簧A端,仍将A端拉伸到O点,记录下此时拉力的大小与方向。施力情况 大小 方向用两个测力计 F1=2.5N 向右F2=1 N 向左用一个测力计 F=1.5 N 向右(1)从表记录中你能得到的关于同一直线上合力与分力的大小关系是 ;(用字母表示)(2)实验中先后两次都将弹簧A端拉伸到O点,是为了让弹簧在两次实验中力的 相同,从而说明一个力的作用效果与 的作用效果相同。6.(2025云南一模)小聪将一根橡皮筋左端固定在墙上, 用弹簧测力计拉其右端来“探究两个分力与合力的关系”。(1)实验中使用的弹簧测力计如图甲所示,其分度值为 N;(2)小聪用两个弹簧测力计一起沿相同方向作用于橡皮筋上拉到A点,此时两个弹簧测力计的示数分别为F1=3.0N、F2=4.0N;小聪只用一个弹簧测力计把橡皮筋也拉到A点,弹簧测力计的示数F =7.0N,如图乙所示。F的作用效果与F1、F2共同作用的效果相同,即F为F1和F2的合力,这种探究物理规律的方法是 (选填“控制变量法”或“等效替代法”);(3)小聪在实验中突发奇想,将两弹簧测力计相互垂直作用在橡皮筋上拉到B点,记下两弹簧测力计的示数分别为F3=3.0N、F4=4.0N;然后只用一个弹簧测力计把橡皮筋也拉到B点,如图丙所示,读出弹簧测力计的示数F'= N。根据你对合力与分力的理解,判断F' (选填 “是”或“不是”) F3、F4的合力。7.(2025浙江杭州一模)如图所示,将一个重力为4牛的篮球竖直向上抛出,篮球在运动过程中受到重力,还受到与其运动方向相反的空气阻力作用,且阻力的 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第三讲 力及运动和力(原卷版).docx 第三讲 力及运动和力(解析版).docx