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物质科学（一）
第4课时
运动和力(2)
二力平衡
02
牛顿第一定律
01
牛一、惯性
摩擦力
03
影响因素、增大减小方法
知识导引
平衡条件、受力分析
①物体在水平面上运动，需要借助外力维持，如果外力停止作用，物体就静止下来。
②如果物体在运动中不受力的作用，它的速度将保持不变。
③如果运动的物体不受到任何力的作用，它不会向左、右方向偏，将永远沿原来方向做匀速直线运动。
④一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
01
根据资料分析他们认识上有什么不同？
改变运动的速度和运动的方向？
为什么要做斜面小车实验？
改变速度
减速
阻力
使小车滑到水平面时的初速度相同
反映减速的快慢
不同阻力对物体运动的影响
不同阻力（接触面的粗糙程度不同）
控制变量法
转换法
对运动的影响
实验事实
科学推理
不可能用实验直接验证
或小车运动的时间
7世仁教育
已7教
物体在水
③如果运动的物体不受
加果物体在运动中运动
要借助外
任何力的作用,它利④一切物体在没有受
不受力的作用,它的力维持,如果外力会向左、右方向偏,将到外力作用的
速度将保持不变
停止作用,物体就山永远沿原来方向做匀速‖总保持匀速直线运动
静止下来
直线运动
状态或静止状态
伽利略
亚里士多德
笛卡尔
牛顿
我们已经知道,力能改变物体的运动状态。但是,物体运动状态的改
变是否一定是因为受到力的作用?力又是怎样改变物体运动状态的?面对
这些复杂的问题,我们先思考一个更基本的问题:物体不受力的作用时,
将做什么运动
牛顿第一定律
事实上,我们无法用实验显示物体不受力作用时的运动,因为自然界
中并不存在完全不受力作用的环境。我们采用的方法是:先用实验探究不
同阻力对物体运动的影响,然后再推测出物体不受力作用时将做什么运动。
注意每次实
活动
验时小车都要从斜
1.在水平木板上分别铺上棉布和丝绸,如图3-53甲面同一位置开始滑
和乙,让小车从斜面的顶端由静止开始滑下,观察小车在下。你知道这是为
水平面上运动的距离,并将结果记录在表3-3中。
什么吗?
2.水平木板上不铺任何材料,如图3-53丙,重复上述实验。
②③
图3-53阻力对小车运动的影响
表3-3记录表
水平面的材料
小车受到的阻力
小车运动的距离
(大,较大,小)
(大,较大,小)
棉布
丝绸
木板
实验表明:水平面越光滑,小车运动时所受的阻力越
运动的
距离越
速度减小得越
猜想:如果小车在水平面上运动时不受阻力的作用,那么它将中小学教育资源及组卷应用平台
1.4
运动和力（2）学案
一、知识导引
牛顿第一定律、惯性
例1　在学习牛顿第一定律的时候，我们做了如图所示的实验。下列有关叙述正确的是(
)
每次实验时，小车可以从斜面上的任何位置开始下滑
B．实验中运动的小车会停下来，说明力能改变物体的运动状态
C．实验表明，小车受到的摩擦力越小，运动的距离越近
D．根据甲、乙、丙的实验现象可以直接得出牛顿第一定律
1．如图为某同学“探究牛顿第一定律”的实验装置，实验中该同学先后三次将同一木块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木块，使其沿斜面向下运动，逐渐减小水平面的粗糙程度，观察木块移动的距离，从而得出力和运动的关系。
(1)根据对照实验设计中采用的控制变量法来看，实验操作中有一处明显的错误是(不需要解释错误的原因)____________________________。
(2)更正错误后进行实验，从实验中观察到，随着摩擦力的逐渐减小，木块在水平面上运动的距离逐渐
_____，运动的时间越来越_____，但由于实验中摩擦力
___________，所以不可能观察到木块在水平面上做匀速直线运动的情形。
(3)在上述实验观察分析的基础上，可以推测：如果摩擦力减小为零，水平面足够长，那么木块在水平面上的速度既不减小，也不增加，运动方向也不发生变化，木块将
______
_________。
例2　一天，在某段市区道路上发生了一起两小车追尾相撞事故，交警询问时，前车司机说：“我的车速很慢。后车突然加速撞了我的车尾，当时我女儿坐在后排，撞车导致她的头撞到了前排座椅背上。”后车司机说：“前车司机在行驶过程中突然刹车，我来不及刹车就追尾撞上了。”请你用学过的物理知识回答：哪个司机在说谎？你判断的理由是什么？请你写出一条交通安全警示语。
2．如图所示，一个小钢球用细线悬挂在列车的顶棚上，如果小钢球突然向右摆动，则列车的运动状态可能是(
)
(1)列车突然向左启动
(2)列车突然向右启动
(3)列车向左运动时，突然刹车
(4)列车向右运动时，突然刹车
A．(1)和(4)
B．(1)和(3)
C．(2)和(3)
D．(2)和(4)
二力平衡及应用
例3　指尖陀螺是很有趣的一种玩具，该玩具中间是轴承，轴承内有滚珠，边上有三个用密度较大的金属制作的飞叶，拨动飞叶后，飞叶可以绕轴在指尖上长时间转动(如图)。下列分析错误的是(
)
A.飞叶转速变慢，惯性不变
B．轴承内有滚珠，利于减小摩擦
C．飞叶被拨动后旋转是因为力能改变物体的运动状态
D．陀螺对指尖的压力和指尖对陀螺的支持力是一对平衡力
3．如图所示，小丽用力F把一木块压在竖直墙面上静止，现有以下受力分析，下述受力分析正确的是(
)
①小丽对木块的压力F和墙对木块的弹力是一对平衡力
②小丽对木块的压力F和木块的重力是一对平衡力
③木块受到的摩擦力和木块的重力是一对平衡力
④小丽对木块的压力F和木块对小丽的弹力是一对平衡力
A．只有①正确
B.只有④正确
C．只有①③正确
D.只有③④正确
例4　为研究作用在物体上的两个力满足什么条件时，才能使物体处于平衡状态，进行如下实验。
(1)如图所示，甲装置是探究二力平衡条件的一种方法，实验中通过改变砝码的_____来探究二力大小的关系；通过扭转小车松手后观察小车的状态，来探究二力是否
_______________。
(2)小明发现用图甲装置无法完成全部探究过程，又设计了图乙所示的装置。在卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，并观察随之发生的现象，由此可以得到二力平衡的又一个条件：___________________。把硬纸板支撑起来，不再与桌面接触的目的是_______________________。
(3)如图丙所示，若启动电动机继续进行研究：当弹簧测力计示数与物体重力大小相等时，观察物体的运动状态；当弹簧测力计示数与物体重力大小不相等时，再观察物体的运动状态。继续这项研究的目的是_______________________________________________________。
4．下列情景中，处于平衡状态的是
(
)
A　　
　　B　　　
　C　　　
　D
A．绕地球匀速运行的卫星
B．加速追赶猎物的猎豹
C．下落的苹果
D．匀速下降的跳伞运动员
5.【提高题】燕子归巢时，沿图示虚线方向匀速滑翔。能正确表示这个过程中空气
对燕子作用力方向的是(
)
A．①
B．②
C．③
D．④
摩擦力及其影响因素探究
6．窗玻璃中趴着一只壁虎(如图)。水平向右推窗，当壁虎随窗玻璃一起向右匀速移动的过程中，壁虎受到摩擦力的方向是(
)
A．竖直向上
B．竖直向下
C．水平向左
D．水平向右
例5
如图所示，粗糙程度相同的水平地面上，重30N的物块在AB段受F＝10N的水平拉力作用，向右做匀速直线运动，到B点时撤去水平拉力，物块仍继续运动，到C处静止。下列说法正确的是(
)
A．在AB段物块受到水平向右的摩擦力，大小为10N
B．在AB段物块受到水平向左的摩擦力，大小为20N
C．在BC段物块受到水平向左的摩擦力，大小为10N
D．在C点物块受到水平向右的摩擦力，大小为30N
例6　如图所示，已知物块A的重力是10N，B的重力是15N，小车向右做匀速直线运动，则小车受到的摩擦力方向向_____，大小为____N。若此时在右侧再增加一个大小为1N的力，小车所受的摩擦力为____N。
7．某同学用弹簧测力计称得一木块重力为5N，把木块放在水平桌面上，用弹簧测力计水平向右拉木块。（如右上图）
(1)当弹簧测力计读数为1N时，木块未被拉动，此时木块受到的是_____摩擦力，大小是_____，
方向
_________。
(2)增大拉力，木块开始运动后，使木块保持匀速直线运动，弹簧测力计的读数变为2N，此时木块受到的是_______摩擦力，大小是_____，方向
_________。
(3)若使弹簧测力计在拉动木块运动中读数增加到3N时，木块受到的是_______摩擦力，大小是_____。
(4)快速撤去弹簧测力计后，木块继续滑动，这时木块受到的是_______摩擦力，大小是_____。
8．某跳伞运动员从飞机上跳下，沿竖直方向降落，一段时间后打开降落伞，最后安全着地。已知运动员和跳伞设备的总重力为700牛，跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。
(1)图甲中曲线OA段速度越来越大的原因是__________________________。
(2)图乙是跳伞过程中部分阶段的情景及受力示意图，其中与图甲曲线中CD阶段对应的是_____。
例7　在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，实验中第1次和第2次用相同的长木板，第3次用表面更加粗糙的长木板。
(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其在水平桌面上做
_____________，根据二力平衡知识，可知滑动摩擦力的大小_______(选填“大于”“等于”或“小于”)拉力的大小。
(2)比较1、2两次实验，得出结论：_________________________________________。
(3)比较
_____两次实验，是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。
(4)刚开始小英做第1次实验时控制不好力度，拉力随时间变化的图象如图乙所示，木块的速度随时间变化的图象如图丙所示，则木块在第7s时的摩擦力为____N。
(5)小芳同学将实验方法进行了改进，实验装置如图丁所示：将弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块，木块下面是一长木板，实验时拉着长木板沿水平地面向右运动，此时木块受到的摩擦力方向
_________；大小为
____N。这样改进的好处是
________________________________________。
(6)小芳在做图丁实验时，拉动木板没有及时停下来，当木块有七分之一滑出木板表面的时候，摩擦力大小为______N。
参考答案：
例1
B
1.(1)分别用不同的力推了一下木块
(2)
变长
长
不可能为零
(3)做匀速直线运动
例2
前车司机在说谎，因为在追尾时，若前车突然加速，前车中的人由于惯性会向后倒，所以前车乘客的头不会撞在前面的座椅背上，故是前车司机在说谎。以上事故是由于超速造成的，故应写的警示语是“保持车距”。
2.A
例3
D
3.C
例4
(1)质量
在同一条直线上
(2)作用在同一物体上
减小摩擦对实验的影响
(3)作用在物体上的两个力大小满足什么条件，物体才能保持匀速直线运动状态
4.D
5.B
6.A
例5
C
例6
左
5
5
例7(1)静
1N
水平向左
(2)滑动
2N
水平向左
(3)滑动
2N
(4)滑动
2N
8.(1)运动员和跳伞设备的总重力大于阻力
(2)③
例7(1)匀速直线运动
等于
(2)在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大
(3)2、3
(4)3
(5)水平向右
2.8
不需要木板做匀速直线运动，便于实验操作
(6)2.8
第7题图
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精品试卷·第
2
页
（共
2
页）
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