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七年级下册科学竞赛辅导教学案
第9讲 惯性定律、力的平衡、摩擦力
一、知识梳理：
1．牛顿第一定律：又叫做惯性定律。内容为：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。 这一定律是在伽利略实验的基础上，经过科学推理得出的。
2．惯性：一切物体都有保持静止状态或运动状态不变的性质，叫做物体的惯性，一切物体在任何情况下都具有惯性。惯性是物体的一种属性，
1．正确理解牛顿第一定律 牛顿第一定律阐明了物体的运动和力之间的关系：
（1）物体不受外力作用时，它总保持静止状态或匀速直线运动状态。可见，力不是产生或维持物体运动的原因。
（2）物体受到外力作用时，就不能保持静止状态或匀速直线运动状态，其运动状态就要发生变化，因此力是改变物体运动状态的原因。
（3）当物体受到平衡力作用时，其所受合力为0，它将保持静止状态或匀速直线运动状态。
牛顿第一定律所描述的不受外力作用是一种理想状态，通常我们看到处于匀速直线运动状态或静止状态的物体，都是物体受到相互平衡的力作用的结果。
2．正确理解惯性的概念
惯性即物体保持原来的状态不变的一种性质，正确理解惯性，要注意以下四关：
（1）一切物体在任何情况下都具有惯性。惯性是物体的一种属性。无论是固体、液体、还是气体都具有惯性，无论物体处于什么状态，总之，一切物体都具有惯性。
（2）物体惯性的大小与其质量大小有关。物体的质量越大，惯性越大；物体的质量越小，惯性越小。
（3）惯性和惯性定律的区别和联系，惯性是物体本身具有的一种性质；牛顿第一定律是物体的运动规律。
（4）惯性和力的实质不同。惯性和力是两个本质上完全不同的概念，力是物体间的相互作用，惯性是物体的属性，它与外界因素无关，
把惯性说成是“惯力”，或者说“物体受到惯性的作用”，“克服物体的惯性”等说法，显然是错误的。
复习 画出下列物体在不同情况所受重力的示意图
复习 画出下列物体在不同情况所受重力的示意图
例1.试分析木板对木块A有没有静摩擦力？
例2．人沿竖直杆匀速向上爬，然后又沿杆匀速滑下。在上爬和滑下的过程中，手分别受到什么摩擦力？两过程中摩擦力的大小与方向关系如何？
课后思考题：
1）物体对接触面的压力大小一定就等于物体重力吗？
2）滑动摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反吗？
3）静止的物体受到的摩擦力一定静摩擦力；运动物体受到的摩擦力一定是滑动摩擦力吗？
二、经典例题简析
例1．子弹从枪口射出后，它能在空中继续向前飞行，是因为[ ]
A．子弹受到火药燃气的推力 B．子弹受到了惯力作用
C．子弹有惯性 D．子弹的惯性大于它受到的阻力
例2．在平直轨道上匀速行驶的火车厢里，竖直向上跳起的人，将落在何处?
分析与解：本题可用牛顿第一定律用说明，车厢里的人随车厢一起具有相同的水平向前的运动速度。当人竖直向上跳起后，人在水平方向上没有受到外力的作用，根据 定律，人在水平方向上仍以原来的速度做 ，即人的速度仍与车速相同，这就是说，在人跳起的这段时间内，车向前运动了一段路程，同时人在水平方向上也以同样的速度向前运动了相同的路程，所以，跳起的人仍落回原处。
例3．在列车内的水平桌面上，放一杯水，如果水面突然发生了如图4－1－1所示的变化，则列车的运动状态可能发生的变化是
三、中考链接
1、刹车时的惯性现象
（1）汽车突然停止的时候，乘客会向前倾倒，甚至被向前抛出。为什么？
（2）请课后思考：汽车突然开动的时候，乘客为什么会向后倾倒？
2、某同学说：同一辆汽车在同一地段，刹车后，开得快时比开得慢时更难停下，所以速度越大时惯性就越大。请你对此发表评说。
挑战1、如图，ABCD是4块质量相同的砖，每块重50牛，A、D两侧是两块竖直的木板，木板外侧分别用1000牛的力压紧，砖处于静止状态。求：B砖与C砖之间的摩擦力?

挑战2、A、B、C叠放 在一起，在水平力FA=FB=10牛的作用下，以相同的速度V沿水平方向向左匀速滑动，如图所示，那么此时物体B作用于A的摩擦力大小和作用于C的摩擦力大小分别为 （　　）
A．20牛，0 B．20牛，10牛
C．10牛，20牛 D．10牛，0
一、选择题
1．关于参照物，下列说法中错误的是（ ）
A．判定物体运动还是静止，要事先选定参照物 B．只有静止的物体才能作参照物
C．一个物体运动还是静止，参照物不同，结论可能是不同的 D．高速行驶的火车也可以作参照物
2．一个做匀速直线运动的物体，它在4秒内通过36米的路程，则它在前2秒内的速度一定是( )
A．18米／秒 B．9米／秒 C．4．5米／秒 D．无法确定
3．一个初中生的体重约为( )
A．4牛 B．40牛 C．500牛 D．4000 牛
4．足球队员用力踢球，足球在空中划过进入球门，若不计空气阻力，足球离开脚后 ( )
A．只受脚的踢力 B．只受重力 C．受重力和踢力 D．不受重力和踢力
5．人用绳提着一条鱼静止不动，下面各对力中属于平衡力的是( )
A．绳对鱼的拉力和鱼对绳的拉力 B．人的拉力和鱼受到的重力
C．绳对鱼的拉力和鱼受到的重力 D．绳对鱼的拉力和绳受到的重力
6．要是没有摩擦，下列情况中会发生的是 ( )
A．手握瓶子，瓶子要掉下来 B．人走路变得非常轻松
C．人站在地面上对地面没有压力 D．所有物体将做匀速直线运动
7．两相同直升机，甲3米／秒的速度匀速上升，乙2米／秒的速度匀速下降，不计空气阻力，则( )
A．甲所受的举力较大 B．乙所受的举力较大
C．甲、乙所受的举力一样大 D．无法判断哪个受的举力大
8．汽车刹车时，站在车内的人会向前倾倒. 解释这个现象时要用到以下四句话：
①刹车时人脚和汽车一起减慢了速度 ②汽车行驶时人和车以相同的速度前进
③人的身体由于惯性仍要向前运动 ④人会向前倾倒
要把这个现象解释得最清楚，这四句话的排列顺序应为( )
A．①②③④ B．②①③④ C．①③②④ D．②③①④
9．一个正在做曲线运动的小球，若突然失去所有外力作用，这时小球将 ( )
A．立刻静止下来 B．仍在原来的曲线上保持曲线运动
C．沿此时的运动方向做匀速直线运动 D．沿此时的运动方向做减速运动逐渐停下来
10．起重机钢丝绳上系着一块重为G的物体，绳子拉力为F，则 ( )
A． 物体静止时F＝G B． 物体以0.1m/s匀速上升时F＞G
C． 物体以0.2m/s匀速上升时F＞G D． 物体水平匀速移动时F＞G
二、填空题
1.请用科学知识解释：
①“头球攻门，足球飞向球门”说明力能改变物体的 　　　　 ；
②“头球攻门的同学额头上红肿起了一块”说明：物体间力的作用是 　　 。
2. 如图所示在一个密闭的玻璃车中装着液体，中间有气泡，当迅速推玻璃车向右运动时，气泡将向 运动（选填“左”或“右”）。
3．有一架直升飞机重150000N，停在空中时，螺旋桨产生向上的举力，这个力的大小为_______N；当它沿竖直方向匀速下降时（不计空气阻力），举力________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
4．如图所示，用20牛的水平力将重8牛的物体压在竖直的墙壁上，则墙壁受到的压力是 牛，
若物体沿着墙壁匀速下滑，则物体受到的摩擦力大小为 牛，方向是 　　。
5．小明到超市购物，当他用10N向右的水平力推一辆购物车时，购物车在水平向右做匀速直线运动，这时购物车受到的阻力是_________N；突然，李老师发现购物车前面有一个小孩，他马上用20N的水平拉力向左拉车，使购物车减速向右前进，在购物车减速运动的过程中，购物车受到的向左的力共________N。
6．如下图甲所示，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的关系如图乙所示．由图象可知当t＝1s时，物体处于 状态; t＝3s时，物体受到的摩擦力为 　N, 物体作 　　　　运动。
甲 　 　 乙　 丙　　　　　　　　　
四、中考真题
1．如图4－1－2所示，在列车内的水平桌面上，放置一个气泡水平仪，水平仪的气泡突然向前移动，由此可知，列车的运动状态发生的变化是( )
A．突然启动　　B．突然制动　　C．突然加速　　　D．突然减速
2．飞机水平匀速向西飞行，从飞机上间隔相等的时间内后落下a、b、c三个小球，若不计空气作用地面上的人看到三个小球在空中的排列位置应是图4－1－3中的( )
A．甲图　　　　B．乙图　　　　C．丙图　　　　　D．丁图
3．正在匀速向右直行的火车车厢光滑地板上，放着质量不同的甲，乙两个球，并且如图4－1－4所示，当火车突然加速时( )
A．两个球都向左运动，两球间距离减小 B．两个球都向左运动，两球间距离不变
C．两个球都向右运动，两球间距离不变 D．两个球都向右运动，两球间距离增大
4.如图1所示，重为3N的贡柑，从树上落下的过程中，同时受到重力和空气阻力的作用. 对于贡柑所受合力的大小和方向，以下说法中正确的是（ ）
A．大于3N，方向向上；
B．小于3N，方向向上；
C．大于3N，方向向下；
D．小于3N，方向向下.
5.运载火箭在发射过程中，若不计空气阻力，则下列说法正确的（ ）
A．点火前火箭竖直立在发射台上时，只受重力作用
B．点火后火箭升空时，受到重力和向上推力的作用
C．点火后火箭升空时，只受重力作用
D．点火后火箭升空时，只受向上推力的作用
6.如图2所示，当弹簧测力计吊着一磁体，沿水平方向从水平放置的条形磁铁的A端移到B端的过程中，能表示测力计示数与水平位置关系的是图2-1中的（ ）
7.公共汽车在平直的公路上匀速行驶，站在车里的人在水平方向上（　　）
A．受到向前的摩擦力　　　　　 B．受到向后的摩擦力
C．受到汽车对它的牵引力　　　 D．不受力
8.自行车在我国是很普及的代步工具，从自行车的结构和使用上来看，它涉及了许多物理知识，对其认识错误的是（　　）
A．轮胎做成圆形，有利于减小摩擦
B．坐垫下有许多根弹簧，目的是利用它的缓冲作用以减小震动
C．在车外胎、把手塑料套、脚跟和刹车把套上都刻有花纹是为了增大摩擦
D．车的前轴、中轴及后轴均采用滚动轴承以减小摩擦
二、填空题
1.日常生活和生产活动中，磨擦有时是有益的，有时是有害的.请你举一个增大有益磨擦的实例：

如果没有磨擦，我们的生活又会变成什么样子？请你写出一个相关的情景：
.
2.滑动摩擦力的大小跟__________和__________有关.在皮带传动中,要把皮带张紧,这是利用___________的办法来__________摩擦;缝衣针表面要做得很光滑是利用__________的办法来_________摩擦.
3.竖直向空中抛出一个小石子,石子离开手后仍继续向上运动的原因是___________；石子在上升过程中,速度越来越小,其原因是___________________.
4.用弹簧测力计沿水平方向拉着一木块在水平木板上做匀速直线运动时,弹簧测力计的示数为12N,此时木块所受的合力为_______N.若将拉力增大,当弹簧测力计的示数为20N时,木块受到的滑动摩擦力的大小为_______N.
5.如图3甲所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在12N的水平拉力F1作用下，A．B一起作匀速直线运动，此时木块B所受的摩擦力为_________N；若将A．B紧靠着放在水平桌面上，用水平力F2推A使它们一起匀速运动（如图乙所示），则推力F2＝____________-N.
五、自我挑战
1．判断下列说法是否正确：
（1）牛顿第一定律是通过实验总结出来的规律。（ ）
（2）由于汽车行驶的速度越大，惯性就越大，不易刹车，所以一些路段对汽车限速。（ ）
（3）物体的运动速度越大，它受到的外力一定越大。（ ）
2．一切物体都有惯性，下列说明中正确的是（ ）
A．运动物体的惯性比它静止时的惯性大 B．物体运动得越快，它的惯性就越大
C．物体受到的力越大，它的惯性就越大 D．物体的质量越大,它的惯性就越大
3．用橡皮筋弹出去的飞机模型仍然继续向前运动，是因为（ ）
A．飞机受到惯力 B．飞机受到橡皮筋的弹力
C．飞机具有惯性 D．飞机的惯性大于它受到的阻力
4．一氢气球吊着一个重物以1米 / 秒的速度匀速竖直上升，在上升的过程中，吊物体的绳子突然断了，则在绳子断开后，物体( )
A．立即下落，且速度越来越大 B．由于惯性，物体以1米 / 秒的速度匀速上升
C．立即匀速下落 D．先上升一段距离再下落，下落时速度越来越大
分析计算题
1.下表是卡车沿直线平稳行驶和电车、机车起动过程中各个不同时刻的速度(从起动一段时间后开始计时)，请你比较和分析表中的数据。
O 5 s 10 s 15 s 20 s
卡车 20m/s 20m/s 20m/s 20m/s 20m/s
电车 5m/s 7.5m/s 10m/s 12.5m/s 15m/s
机车 12m/s 14.5m/s 17m/s 19.5m/s 22m/s
回答下列问题：
(1)卡车做_______运动；
(2)电车的速度与时间的关系(定性)是____________________________________________________；
(3)电车的速度V与时间t的定量关系式是_____________________；
(4)通过分析电车和机车的速度随时间变化的规律，发现它们_________________________是相同的。
2.如图所示，轿车从某地往南宁方向匀速行驶。当到达A地时，车内的钟表显示为10:15；到达B地时，钟表显示为10:45。求：
(1)轿车从A地到B地用多少小时?
(2)轿车从A地到B地的速度；
(3)若轿车仍以该速度继续匀速行驶，从B地到达南宁需要多长时间?
3.“五一”假期，小明一家驾车外出旅游。一路上，所学的运动学知识帮助他解决了不少实际问题。
(1)经过某交通标志牌时，小明注意到了牌上的标示如图所示。小明想了想，马上就明白了这两个数据的含义：从交通标志牌到上桥的距离为18 km，通过这段公路时汽车的行驶速度不能超过40 km／h。 若小明爸爸驾车通过这段路程用时30 min，则汽车的速度为多少?在遵守交通规则的前提下，试计算从标志牌到上桥最快需要用几分钟?
(2)当汽车行至某高速公路入口处时，小明注意到这段高速公路全长180 km，行驶速度要求为：最低限速60km/h，最高限速120km/h，小明看表此时正好是上午10:00，他很快算出并告诉爸爸要跑完这段路程，必须在哪一段时间内到达高速公路出口才不会违规，请你通过计算，说明小明告诉他爸爸的是哪一段时间?
4.如图所示为某辆赛车启动过程的频闪照片．该赛车从赛道的起点处(车头所对的零刻度线位置)由静止开始出发，同时，照相机开始拍照(如图甲所示)，以后赛车沿直线向右运动的过程中，照相机每隔O.2 s曝光一次(如图乙所示)。
仔细观察频闪照片，如果赛车照此规律从起点运动1.O s到达E处。请你认真思考后完成：
(1)填写表格中所缺的三个数据(不需要估读)；
位置 起点 A B C D E
时间/s O O.2 O.4 O.6 0.8 1.O
路程/m O 1 4


(2)分析在这段时间内赛车通过的路程和时间的关系，可知路程和_________________成正比。
课后作业
1．下列现象中由于惯性造成的是( )。
A．向上抛石块，石块出手后会上升得越来越慢 B．向上抛石块，石块出手后最终会落回地面
C．在百米赛跑中，运动员不能立即停在终点处 D．船上的人向后划水，船会向前运动
2．如下图所示的四幅图中，力的作用使物体发生明显形变的是( )。
A．拉弯了弓
B．同名磁极相互排斥
C．带电棒吸引小纸屑
D．运动员头球射门
3．如右图所示，为水平仪放置于某 桌面上时的情形，则该桌面 ( )。
A．右面高，左面低
B．左面高，右面低
C．左右相平，前高后低
D．左右相平，前低后高
4．小明同学喜欢动手用简易器材探究物理问题。某天，他用一块较长的木板N与木块M及弹簧测力计，按如下方法研究滑动摩擦力与压力的关系。先将长木板N平放，用弹簧测力计拉着木块M在N上做匀速直线运动，如下图甲所示，此时木块M所受滑动摩擦力为f甲；然后再将N支起，仍然用弹簧测力计拉着木块M沿N斜向上做匀速直线运动，如图乙，此时木块M所受滑动摩擦力为f乙。请你判断这两种情况下，木块M受到的滑动摩擦力的大小关系是( )。
A．f甲 ＞ f乙 B．f甲 ＜f乙 C．f甲 ＝ f乙 D．f甲 ≤f乙
5．许多高档轿车中都安装了安全气囊，特定情况下它会“蹦”出来，以免身体直接撞到车身上而受伤，如右图所示。安全气囊最有可能“蹦”出来的情况是轿车在 ( )。
A．高速公路上疾速行驶时 B．盘山公路上缓慢行驶时
C．刚开始突然起动时 D．与前方物体发生猛烈碰撞时
6．在棋类比赛中，比赛现场附近的讲棋室内所用的棋盘是竖直放置的，棋子可以在棋盘上移动但不会掉下来。原来，棋盘和棋子都是由磁性材料制成的。棋子不会掉落的原因是因为棋子( )。
A．受到的重力很小可忽略不计 B．和棋盘间存在很大的吸引力
C．受到棋盘对它向上的摩擦力 D．受到的空气的浮力等于重力
7．在日常生活中，惯性现象既有利，也有弊。以下属于利用惯性“利”的一面的是( )。
A．赛车在转弯时滑出赛道 B．人踩到西瓜皮上会滑倒
C．用手拍掉衣服上的灰尘 D．高速行驶的汽车突然刹车时，乘客向前倾
8．下列关于力的说法中正确的是( )。
A．三要素都相同的两个力一定是平衡力
B．物体受非平衡力作用时，运动状态一定发生改变
C．游泳运动员只受到水向前的力，他对水不施力
D．“蜘蛛人”攀爬高层建筑时．使他上升的力是他对自己的拉力
9．在港口的集装箱码头上，吊车正吊着集装箱匀速上升。下列关于物体间作用力关系的说法中正确的是( )。
A．集装箱受到的重力和钢丝绳对它的拉力是一对平衡力
B．集装箱受到的重力和它对钢丝绳的拉力是一对平衡力
C．集装箱受到的合力方向竖直向上
D．集装箱受到的重力小于它对钢丝绳的拉力
10.如下图所示，在体育中考时，由于很多同学的体重不能达标，所以在测体重时，就分别采取推、拉、提、压等不当的手段来改变体重计的示数。这其中会使体重计的示数变大的是( )。
12.根据下图中乘客的反映可以判断，这辆汽车运动的状态可能是( )。
A．突然开动 B．突然刹车 C．匀速行驶 D．加速行驶
13.A、B两物体叠放在水平桌面上，在如图所示的三种情况下：
(1)甲图中两物体均处于静止状态；
(2)乙图中水平恒力F作用在B物体上，使A、B一起以2m/s的速度做匀速直线运动；
(3)丙图中水平恒力F作用在B物体上，使A、B一起以20m/s的速度做匀速直线运动。
比较上述三种情况下物体A在水平方向的受力情况，以下说法正确的是( )。
A．三种情况下，A在水平方向都不受力
B．三种情况下，A在水平方向都受力且受力相同
C．甲中A在水平方向不受力，乙、丙中A在水平方向都受力但受力不同
D．甲中A在水平方向不受力，乙、丙中A在水平方向都受力但受力相同
14.如右图所示，放在光滑水平面上的小车上固定一块磁铁，人用木杆吊着一块磁铁，始终保持两块磁铁之间有一定的间隙且不变。则小车的状态是( )。
A．向左运动，越来越快
B．向右运动，越来越快
C．匀速直线运动或静止
D．有时快有时慢的直线运动
15.质量相等的两只降落伞，甲以3m/s的速度匀速下降，乙以5m/s的速度匀速下降，在下降的过程中( )。
A．甲伞受到的阻力大 B．乙伞受到的阻力大
C．两只伞受到的阻力一样大 D．无法确定
16.手握住一个酱油瓶，瓶的开口向上静止在手中不动，以下四种说法不正确的是( )。
A．酱油瓶静止在手中，是由于受到静摩擦力的作用
B．随着手所施加的压力增大，瓶子受到的静摩擦力也增大
C．手握瓶的力增大时，瓶子所受静摩擦力并未增大
D．若瓶子原来是空瓶，那么向瓶内注水的过程中，瓶仍静止，即使手握瓶的力大小不变，瓶所受摩擦力也将增大

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