内容正文:
第二单元 力学
第8课时 牛顿第一定律 二力平衡
教材梳理 夯实基础
考向探究 培养能力
真题回顾 把握考向
实验突破 提升素养
考点一
牛顿第一定律、惯性
牛顿第
一定律 内容 一切物体在没有受到力的作用时,总保持 状态或
状态
理解 牛顿第一定律是在实验的基础上通过 得出的
应用 力不是维持物体运动的原因,而是 的原因
静止
匀速直线运动
推理
改变物体运动状态
教材梳理 夯实基础
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2
(续表)
惯性 定义 物体保持原来运动状态不变的性质
理解 ①一切物体在任何情况下都具有惯性。②惯性大小只与物体的 有关,与其他因素均无关,质量大,物体的惯性就 。③惯性不是力,因此在惯性前加“产生”
“出现”“受到”“克服”等词语都是错误的,也不能说
“受到惯性作用”
利用 拍打衣服上的灰尘、紧固锤头、跳远时助跑等
防止 汽车行驶时保持车距、司机系好安全带等
质量
大
教材梳理 夯实基础
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1. 如图8-1所示,橡皮用线系住,在水平面做圆周运动,如果受到的所有力消失,关于橡皮之后的运动情况,下列说法正确的是 ( )
A.橡皮会加速落回地面
B.橡皮在水平面上做匀速直线运动
C.橡皮在水平面上继续做圆周运动
D.橡皮在竖直平面做匀速直线运动
基础配练
图8-1
B
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考点二
二力平衡、力和运动
平衡
状态 物体受到几个力的作用时,如果保持 或
状态,我们就说这几个力相互平衡,这时物体处于平衡状态
二力平衡 定义 物体在两个力的作用下保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这两个力平衡
特点 大小 、方向 、在同一直线上、作用在
物体上
静止
匀速直线
运动
相等
相反
一个
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(续表)
二力平衡 区别 平衡力作用在同一个物体上,
如图甲所示;相互作用力分别作
用在两个不同的物体上,如图乙
所示
力与运动
的关系 不受力或受平衡力(合力为0):物体保持静止或匀速直线运动状态,运动状态 (选填“不变”或“改变”);
受非平衡力(合力不为0):物体运动状态 (选填“不变”或“改变”)
不变
改变
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2. (2023江西)我国的“复兴号”动车组具有高速、平稳等运行特点。如图8-2所示,某乘客将一枚硬币立在匀速直线行驶的动车窗台上,由于硬币具有
,它能与动车一起继续向前运动;“纹丝不动”的硬币受到的重力与窗台对它的支持力是一对 (选填“平衡力”或“相互作用力”)。
基础配练
图8-2
惯性
平衡力
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例 1 如图8-3所示,摆球从A点静止释放,经过最低点B点,摆向另一侧的最高点C点,下列说法正确的是 ( )
A.小球到达B点瞬间,剪断细线,小球将沿水平方向做
匀速直线运动
B.小球到达B点瞬间,若受到的力全部消失,小球将静
止不动
C.小球到达C点瞬间,速度为零,此时小球受平衡力的作用
D.小球到达C点瞬间,若受到的力全部消失,小球将静止不动
考向一
牛顿第一定律和惯性现象
D
图8-3
考向探究 培养能力
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8
变式 1 2022年新课标 如图8-4所示,荡秋千时,下列判断正确的是( )
A.以秋千为参照物,秋千上的人是运动的
B.从最高点到最低点,速度增大,人的惯性也增大
C.秋千最终停下来,说明能量消失了
D.荡到最高点时,若所有外力都消失,人将保持静止状态
图8-4
D
考向探究 培养能力
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例 2 如图8-5所示,下列关于惯性的说法正确的是 ( )
图8-5
A.图甲中紧固锤头,这是利用锤柄的惯性
B.图乙中跳远运动员在起跳前助跑可以跳得更远,这是利用惯性
C.图丙中运动员跑到终点不能立刻停下来,因为他受到惯性力的作用
D.图丁中汽车的安全气囊可以减小乘客的惯性
B
考向探究 培养能力
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变式 2 轿车除了安全带以外,还有一种安全装置——头枕(如图8-6所示),对人起保护作用。头枕能减轻下列哪种情况对人体造成的伤害( )
A.紧急刹车
B.左右转弯
C.前方碰撞
D.后方追尾
图8-6
D
考向探究 培养能力
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例 3 (1)如图8-7甲所示,用线将吊灯悬挂在天花板上静止,请画出吊灯所受力的示意图。
(2)在劳动实践活动中,小刚用平板车运送货物,使货物与车一起沿水平路面向右做匀速直线运动,如图乙所示,请以O为作用点,画出该货物的受力示意图。
考向二
力与运动作图
图8-7
[答案](1)如图所示
(2)如图所示
考向探究 培养能力
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例 4 教材图片改编 如图8-8所示,斜面的正前方有一块磁铁,小铁球从斜面滚落到水平桌面上,在靠近磁铁时运动越来越快。请画出此时小铁球在水平方向的受力示意图(O点为小铁球的重心)。
图8-8
[答案]如图所示
考向探究 培养能力
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变式 3 (2023兰州)如图8-9甲所示,避险车道内铺有厚厚的碎石,失控车辆一旦冲入就会因陡坡、碎石摩擦而快速停下来,这在很大程度上保护了驾乘人员和车辆的安全。正因如此,避险车道被称为高速公路上的“救命道”。请在图乙所示的简化图中画出失控车辆冲入避险车道减速滑行时的受力示意图。
图8-9
[答案]如图所示
考向探究 培养能力
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例 5 体育文化 2023年5月5日,在亚洲举重锦标赛女子49公斤级比赛项目中,我国选手蒋惠花包揽“抓挺总”三金。如图8-10所示为蒋惠花手举杠铃保持静止时的情景,下列属于一对平衡力的是 ( )
A.蒋惠花对杠铃的作用力和杠铃所受的重力
B.杠铃对蒋惠花的作用力和杠铃所受的重力
C.蒋惠花对杠铃的作用力和地面对蒋惠花的支持力
D.蒋惠花对杠铃的作用力和杠铃对蒋惠花的作用力
考向三
平衡力与相互作用力辨析
图8-10
A
考向探究 培养能力
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变式 4 车站广场上,常常看到人们将旅行包放在拉杆箱上,如图8-11所示,若地面和拉杆箱A的上表面均水平,拉杆箱A和旅行包B在水平推力F 的作用下,一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,下列分析正确的是( )
A.A对B具有水平向右的摩擦力
B.B的重力和A对B的支持力是一对平衡力
C.A的重力和地面对A的支持力是一对平衡力
D.B对A的压力和B的重力是一对相互作用力
图8-11
B
考向探究 培养能力
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例 6 如图8-12甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,F的大小与时间t的关系图像如图乙所示,物体运动速度v与时间t的关系图像如图丙所示,由图像可知,当t=1 s时,物体受到的摩擦力为
N,当t=3 s时,物体受到的摩擦力为 N,2~4 s内,物体处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。
考向四
力大小的计算
图8-12
2
4
非平衡
考向探究 培养能力
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例 7 如图8-13所示的装置,当用水平方向的拉力F拉动长木板B向左加速运动时,弹簧测力计的示数为3.6 N且保持不变,绳重及滑轮摩擦忽略不计,则下列判断正确的是( )
A.木块A所受力的合力为3.6 N
B.木块A受到的滑动摩擦力为3.6 N,方向水平向右
C.木板B所受力的合力为0
D.木板B受到的拉力F大于3.6 N,且所受的合力
不为零
图8-13
D
考向探究 培养能力
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变式 5 如图8-14甲所示,相同的两物块A、B叠放在水平面上,在100 N的水平推力F1的作用下,一起做匀速直线运动,此时物块B受到的摩擦力为
N,物块A受到的摩擦力为 N。若将两物块按如图乙所示方式置于相同的水平面上,用水平推力F2推物块A使它们一起做匀速直线运动,则推力F2 (选填“>”“<”或“=”)F1。
图8-14
0
100
=
考向探究 培养能力
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例 8 (2024河北一模)关于运动和力,下列说法正确的是 ( )
A.排球运动员用力击球时,手对球的力大于球对手的力
B.放在水平桌面的课本上放有铅笔时,课本受到的重力小于桌面对课本的支持力
C.汽车在加速时人会向后仰,是因为速度增大,惯性增大
D.人推汽车没有推动,是因为人对汽车的推力小于汽车受到的摩擦力
考向五
力与运动的关系
B
考向探究 培养能力
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变式 6 (2024河北模拟)关于运动和力,下列说法中正确的是 ( )
A.汽车的速度越大,则惯性越大,就越难停下来
B.足球比赛中,守门员将球扑出,说明力可以改变物体的运动状态
C.短跑比赛中,运动员跑过终点后不能立刻停止,说明运动员受到惯性作用
D.游泳比赛中,运动员划水前进,说明运动需要力来维持
B
考向探究 培养能力
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例 9 跳远运动的几个阶段如图8-15所示,若不考虑空气阻力,则下列说法正确的是( )
图8-15
A.若运动员运动到最高点时所受的外力全部消失,运动员将静止
B.运动员在空中运动时,受到了非平衡力的作用
C.助跑可以增大运动员的惯性,从而增大跳远的距离
D.运动员落地后静止时,运动员对地面的压力和地面对运动员的支持力是一对平衡力
B
考向探究 培养能力
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变式 7 社会热点 (2024石家庄模拟)2023杭州亚运会期间,我国运动健儿用汗水和努力,让五星红旗一次次升起,这是他们对祖国最好的祝福。运动中蕴含着丰富的物理知识,如图8-16所示,下列说法正确的是 ( )
A.图甲中运动员冲过终点不能立刻停止,
是由于受到惯性作用
B.图乙中运动员将铅球投出后,铅球到达
最高点时处于平衡状态
C.图丙中运动员用力就能将乒乓球发出,
说明力可以改变物体的运动状态
D.图丁中运动员举着杠铃静止时,他受到的
重力与地面对他的支持力是一对平衡力
图8-16
C
考向探究 培养能力
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例 1 在探究“阻力对物体运动的影响”时,使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾和小车,实验装置如图8-17甲所示。
图8-17
(1)实验时为了使小车的运动情况相同,需要固定斜面,并将小车从斜面上
位置由静止释放。
(2)分析小车运动情况可知,小车受到的阻力越小,小车运动的距离越
,速度减小的越 。
同一
远
慢
突破一
探究运动和力的关系
实验突破 提升素养
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(3)如图乙所示,让小球从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 路径继续运动。
图8-17
b
实验突破 提升素养
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(4)如图甲所示,若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端, (选填“需要”或“不需要”)重做本实验以获取可靠的证据。该小车在毛巾表面和棉布表面运动全过程克服摩擦力做的功分别为W1和W2,则W1 (选填“>”“<”或“=”)W2。
(5)在本实验中,“小车在水平面上运动的距离”反映的是 。
A.小车在水平面上所受阻力大小
B.阻力对小车运动的影响情况
C.A、B选项均正确
图8-17
不需要
=
B
实验突破 提升素养
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[新考法](6)在实际实验中,常常发现小车会滑出木板,无法记录其滑动的距离,在不添加实验器材的基础上,通过实验操作,使其不再滑出木板的做法是
。
降低小车从斜面开始运动的高度
图8-17
实验突破 提升素养
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例 2 如图8-18所示是小铁和小岭同学探究“二力平衡条件”的实验情景。(钩码规格相同)
图8-18
突破二
探究二力平衡的条件
实验突破 提升素养
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(1)如图甲所示,小铁同学将系于小卡片(重力可忽略不
计)两端的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端
挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力的方向相反,
并通过调整 来改变拉力的大小。
(2)当小卡片平衡时,小铁将小卡片扭转一个角度,松手
后小卡片 (选填“能” 或“不能”)平衡,设计
此实验步骤的目的是探究 。
图8-18
钩码的个数
不能
不在同一直线上的两个力能否平衡
实验突破 提升素养
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(3)若小铁在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度(如图乙所示),你认为 (选填“能”或“不能”)用小铁的装置进行实验。
(4)在探究同一问题时,小岭同学将木块放在水平桌面上,设计了如图丙所示实验,同学们认为小铁的实验优于小岭的实验,主要原因是小铁的实验
。
(5)图丙中每个钩码重0.5 N,左边挂3个
钩码,右边挂1个钩码时,木块沿水平方向
向左匀速运动;此时再在右边挂
个钩码,木块就可以沿水平方向向右匀速
运动。
图8-18
能
可以减小摩擦力对实验的影响
4
实验突破 提升素养
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考点一
惯性 (5年3考)
1.(2024河北24题3分)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。对接成功后,飞船相对于空间站是 的;航天员在空间站通过 波与地面联系;飞船在太空中 (选填“有”或“没有”)惯性。
静止
电磁
有
真题回顾 把握考向
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2.(2021河北25题3分)斧子的斧头变松了,人们常用撞击斧柄下端的方法使斧头紧套在斧柄上(如图8-19所示),这是因为
,这样斧头就会牢牢地套在斧柄上了,斧柄下端撞击木墩时,以斧柄为参照物,斧头是 (选填“运动”或“静止”)的。请在图中画出斧头所受重力的示意图。
图8-19
斧柄突然停止运动时,斧头
由于惯性会继续向下运动
运动
[答案]如图所示
真题回顾 把握考向
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3.(2020河北21题改编3分)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,这是利用了锤柄的惯性
C
真题回顾 把握考向
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4.(2023河北19题2分)2023年3月12日,在首尔进行的短道速滑世锦赛男子5000 m接力决赛中,中国队勇夺冠军。如图8-20所示是比赛时的场景,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
考点二
力学综合 (5年1考)
图8-20
C
真题回顾 把握考向
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1.(2024沧州模拟)如图8-21所示,有关惯性现象的解释正确的是 ( )
· 中考预测
图8-21
A.图甲:汽车安全气囊能减小驾驶员的惯性
B.图乙:被击出去的那个棋子,惯性逐渐增加
C.图丙:松了的锤头能紧套在锤柄上,是利用锤柄向下运动时具有惯性
D.图丁:钢球没有随塑料片一起运动,是因为钢球要保持原来的静止状态
D
真题回顾 把握考向
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2.(2024邯郸一模)在公路上涉及很多物理知识,下列有关运动和力的说法正确的是 ( )
A.汽车在水平路面上匀速行驶时,汽车对地面的压力与地面对汽车的支持力是一对平衡力
B.汽车在水平方向高速行驶时,汽车的牵引力一定大于地面的摩擦力
C.小轿车比同速行驶的大卡车刹车过程短,是因为小轿车的惯性比大卡车小
D.汽车在刹车时,速度越大减速过程越长,说明速度越大,物体的惯性越大
C
真题回顾 把握考向
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$$