第3讲 力的平衡与摩擦力（9大题型+课后练习）--2024-2025学年人教版八年级物理下册查漏补缺（.2024）

你需要的是一直变好，而不是一直后悔。 第3讲 力的平衡和摩擦力 题型预览 题型1：同一直线上二力的合成 题型2：平衡状态的判断 题型3：平衡力与相互作用力的区别 题型４：摩擦力的示意图 题型５：摩擦力的方向判断 题型６：增大或减小摩擦力的方法 题型７：静摩擦力的大小 题型８：力与图像的结合问题 题型９：探究影响滑动摩擦力大小的因素 温故知新·课前5分钟 一、重力 1.定义：由于地球的吸引而使物体受到的力，符号为______。 2.施力物体：______。 3.大小：计算公式为______，其中g=______（单位），表示质量为1kg的物体所受重力为9.8N。 4.方向：总是______，应用举例：______（如重垂线）。 5.作用点：物体的______。形状规则、质量分布均匀的物体，重心在其______。 二、牛顿第一定律 6.内容：一切物体在没有受到力的作用时，总保持______状态或______状态。 7.得出方法：在大量______的基础上，通过______概括得出，不能直接用实验验证。 8.惯性： （1）定义：物体保持______的性质。 （2）性质：惯性是物体的固有属性，只与物体的______有关，与物体的运动状态、受力情况无关。 答案:1.G 2.地球 3.G=mg，9.8N/kg 4.竖直向下，重垂线（或铅垂线） 5.重心，几何中心 6.静止，匀速直线运动 7.实验，科学推理 8.原来运动状态不变，质量 知识点1：同一直线上二力的合成 1. 合力与分力 （1）合力：如果一个力的作用效果与几个力共同作用的效果相同，这个力称为这几个力的合力。 （2）分力：组成合力的每一个力称为分力。 2. 同一直线上二力的合成： （1）方向相同：合力 = F₁ + F₂，方向与两力相同。 （2）方向相反：合力 = |F₁ - F₂|，方向与较大的力相同。例：向右5N和向左3N的合力为2N向右。 知识点2：二力平衡 1. 二力平衡 （1）定义：物体在两个力的作用下，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这两个力平衡。 （2）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。可简记为“同体、等大、反向、共线”。 例子：(1)悬挂的电灯静止：拉力（向上）= 重力（向下）。 (2)水平路面匀速行驶的汽车：牵引力（向前）= 摩擦力（向后）。 2.平衡力与相互作用力的区别： 平衡力 相互作用力 作用对象 作用在同一物体上 作用在两个不同物体上 力的性质 可以是不同性质的力（如重力与拉力） 一定是相同性质的力（如弹力与弹力） 作用时间 不一定同时存在（可能单独存在） 同时产生、同时消失 作用效果 使物体保持平衡状态（静止或匀速直线运动） 各自对物体产生运动状态变化或形变 方向关系 方向相反，作用在同一直线上 方向相反，作用在同一直线上 大小关系 大小相等 大小相等 3. 二力平衡条件的应用 ①根据物体的受力情况判断物体的运动状态。 ②根据物体的运动状态分析物体的受力情况。 知识点3：摩擦力 1. 概念：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做滑动摩擦力；当两个物体有相对运动趋势但没有相对运动时，在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力叫静摩擦力。 2. 影响滑动摩擦力大小的因素 （1）压力大小：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 （2）接触面粗糙程度：在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 3. 增大和减小摩擦的方法 （1）增大摩擦的方法：增大压力、增大接触面的粗糙程度、变滚动为滑动。 （2）减小摩擦的方法：减小压力、减小接触面的粗糙程度、变滑动为滚动、使接触面彼此分离（如加润滑油、气垫船等）。 经典好题 题型1：同一直线上二力的合成 【典例１】（多选）如果一个物体只受同一直线上F1、F2两个力的作用，其中F1=8N，F2=5N，则该物体受到的合力F的大小为（　　） A．可能等于3N B．可能等于13N C．可能等于2N D．可能等于15N 【答案】AB 【详解】作用在一个物体上的两个力，F1=8N、F2=5N，当两个力的方向相反时，其合力最小F=F1﹣F2=8N﹣5N=3N 此时合力方向跟F1相同；当两个力的方向相同时，其合力最大F=F1+F2=8N+5N=13N 此时合力方向跟F1、F2相同，故AB符合题意，CD不符合题意。 故选AB。 【变式1-1】如下图所示，一个物体受到同一直线上的三个力作用，这三个力的大小分别为。这三个力的合力大小和方向分别是（　　） A．20N，向左 B．6N，向右 C．6N，向左 D．2N，向左 【答案】D 【详解】由图可知，F1、F2这两个力的合力为F=F1+F2=7N+4N=11N 方向向左；F1、F2两个力的合力F与F3方向相反，故合力为F′=F-F3=11N-9N=2N 方向向左；故这三个力的合力大小为2N，方向向左。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 【变式1-2】一只苹果的重力大小为2牛，它在空中运动时受到的空气阻力始终与运动方向相反，大小恒为0.2牛。关于苹果所受合力F合，下列说法中正确的是（　　） A．竖直上升时，F合=1.8牛，方向竖直向上 B．竖直上升时，F合=2.2牛，方向竖直向下 C．竖直下落时，F合=2.2牛，方向竖直向下 D．竖直下落时，F合=1.8牛，方向竖直向上 【答案】B 【详解】根据力的合成确定合力的大小和方向，即同一直线上同方向二力的合力等于二力之和，合力方向与二力的方向相同；同一直线反方向二力的合力等于二力之差，合力方向与较大力的方向相同。 AB．苹果在上升过程中，受到竖直向下的重力2N和阻力0.2N，所以合力等于二力之和，即F合=G+f=2N+0.2N=2.2N，方向竖直向下，故A错误，B正确； CD．因为苹果在下降的过程中，受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力，合力等于二力之差，即F合=G﹣f=2N﹣0.2N=1.8N，由于苹果重力大于阻力，故合力方向竖直向下，故CD错误。 故选B。 题型2：平衡状态的判断 【典例2】如图所示，物体处于平衡状态的是（　　） A．加速下降的跳伞运动员 B．被磁体吸引运动轨迹改变的铁球 C．绕手做匀速圆周运动的橡皮 D．匀速直线运动的太阳能汽车 【答案】D 【详解】物体受到平衡力作用时保持平衡状态，即静止状态或匀速直线运动状态。 A．加速下降的跳伞运动员，速度不断变化，不是平衡状态，故A不符合题意； B．被磁体吸引运动轨迹改变的铁球，运动方向不断变化，不是平衡状态，故B不符合题意； C．绕手做匀速圆周运动的橡皮，运动方向不断变化，不是平衡状态，故C不符合题意； D．匀速直线运动的太阳能汽车，处于匀速直线运动状态，是平衡状态，故D符合题意。 故选D。 【变式2-1】标枪运动员为取得好成绩，掷标枪前需要助跑．这是利用 （选填“运动员”或“标枪”）的惯性；标枪飞行过程中到达最高点时，受力 （选填“平衡”或“不平衡”）；顺着地球自转方向或逆着地球自转方向投掷标枪对成绩 （选填“有”或“没有”）影响． 【答案】 标枪 不平衡 没有 【详解】[1]掷标枪前运动员需要助跑，这是利用了标枪的惯性。当运动员掷出标枪时，由于惯性，标枪会保持原来的运动状态继续向前飞行，从而增加投掷的距离。 [2]标枪飞行过程中到达最高点时，其受力是不平衡的。因为标枪在飞行过程中，除了受到重力的作用外，还会受到空气阻力的作用。这两个力的合力不为零，所以标枪的受力不平衡。 [3]由于地球自转的速度相对于标枪的投掷速度来说非常小，因此地球自转对标枪投掷的轨迹和速度影响几乎可以忽略不计。所以，无论是顺着地球自转方向还是逆着地球自转方向投掷标枪，对成绩都没有影响。 【变式2-2】如图所示，小丽用11N的水平推力推着总重为100N的超市购物车，沿直线向右匀速前进了15m，则地面对购物车的阻力大小是 N，地面对购物车的支持力大小是 N。突然，小丽发现前方有一小孩儿，她马上用20N的水平力向后拉小车，使小车减速，此时小车处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。 【答案】 11 100 非平衡 【详解】[1]购物车沿直线向右匀速前进了15m，购物车在水平方向受力平衡，则地面对购物车的阻力大小与小丽的推力大小相等，即阻力大小为11N。 [2]购物车竖直方向受到重力和支持力的作用，购物车在竖直方向处于平衡状态，所以这两个力是一对平衡力，支持力与重力大小相等，则地面对购物车的支持力大小是100N。 [3]小丽用20N的水平力向后拉小车，使小车减速运动，此时小车处于非平衡状态。 题型3：平衡力与相互作用力的区别 【典例3】如图所示是停在地面的运送物资的志愿者车队。下列说法正确的是（　　） A．货车的总重力和货车对地面的压力是一对相互作用力 B．货车的总重力和货车对地面的压力是一对平衡力 C．货车的总重力和地面对货车的支持力是一对平衡力 D．货车的总重力和地面对货车的支持力是一对相互作用力 【答案】C 【详解】AB．货车的总重力和货车对地面的压力，这两个力的方向相同，不是一对相互作用力，也不是平衡力，AB错误； CD．货车的总重力和地面对货车的支持力，这两个力大小相等、方向相反，作用在一个物体上（货车上），作用在一条直线上，符合二力平衡的条件，是一对平衡力，不是相互作用力，C正确，D错误。 故选C。 【变式3-1】如图所示，四旋翼无人机下方用细绳悬挂一个重物。不计空气阻力，当无人机带着重物竖直匀速上升的过程中，重物受到的重力为G，重物对细绳的拉力为，细绳对重物的拉力为。上述三个力中，属于一对平衡力的是 ，属于一对相互作用力的是 。 【答案】 G和 和 【详解】[1][2]当无人机带着重物竖直匀速上升的过程中，物体处于平衡状态，重物受到的重力为G，细绳对重物的拉力为，二者大小相等、方向相反，在一条直线上，作用在同一物体上，是一对平衡力；重物对细绳的拉力为和绳对重物的拉力为，二者大小相等、方向相反，在一条直线上，作用在相互作用的两个物体上，是一对相互作用力。 【变式3-2】如图所示，人双手握住单杠静止。下列属于一对平衡力的是（　　） A．人受到的重力与单杠对人的拉力 B．人对单杠的拉力与单杠对人的拉力 C．人受到的重力与人对单杠的拉力 D．人受到的重力与人对地球的吸引力 【答案】A 【详解】二力平衡的条件是：作用在同一个物体上的两个力，大小相等，方向相反，并且作用在同一条直线上；相互作用力的条件是：作用在不同物体上的两个力，大小相等，方向相反，并且作用在同一条直线上。 A．人受到的重力与单杠对人的拉力两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力，故A符合题意； B．人对单杠的拉力与单杠对人的拉力，两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同的物体上，是一对相互作用力，故B不符合题意； C．人受到的重力与人对单杠的拉力作用在两个物体上，方向都是竖直向下的，不是一对平衡力，故C不符合题意； D．人受到的重力与人对地球的吸引力，两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同物体上，是一对相互作用力，故D不符合题意。 故选A。 题型４：摩擦力的示意图 【典例4】如图所示，物块沿粗糙斜面向上运动，请画出物块所受重力和摩擦力的示意图。 【答案】 【详解】物块沿粗糙斜面向上运动，受到竖直向下的重力G和摩擦力f的作用，由于摩擦力的方向与相对运动方向相反，则物块所受摩擦力的方向沿斜面向下，作用点可都标在物体重心O上，则示意图如下图所示： 【变式4-1】一块砖被的压力压在竖直的墙壁上且处于静止状态，如下图所示。请你画出砖块所受摩擦力的示意图。 【答案】 【详解】一块砖被的压力压在竖直的墙壁上且处于静止状态，此时砖处于平衡状态，受到的是平衡力作用，在竖直方向上，受到的重力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反，所以，砖所受的摩擦力的示意图如图所示： 【变式4-2】小明同学正在向左奔跑。请在下图中画出他脚部受力点上受到的摩擦力的示意图。 【答案】 【详解】向左奔跑的小明，与地面接触的这只脚有向右滑动的趋势，因此鞋底受到地面对它向左的摩擦力，作用点在鞋底与地面的接触点，过接触点沿水平向左画一条带箭头的线段，并标明字母f，如图所示： 题型５：摩擦力的方向判断 【典例5】如图所示，自行车正常向前行驶的时候，车后轮和地面的摩擦力的方向是 ，车前轮和地面的摩擦力的方向是 。（均选填“向前”或“向后”） 【答案】 向前 向后 【详解】[1][2]因为自行车的后轮是驱动轮，前轮是从动轮；自行车正常向前行驶的时候，后轮对地面有一个水平向后的摩擦力，由于物体间力的作用是相互的所以地面也同时给后轮一个水平向前的摩擦，这个摩擦力驱动自行车向前运动；前轮受到的地面的摩擦力将阻碍它向前运动，故地面对前轮的摩擦力方向是向后。 【变式5-1】2024年4月3日，旅韩大熊猫“福宝”入住四川卧龙神树坪基地。下图是“福宝”练习爬树的情景。当“福宝”抱着树干匀速向上爬时，“福宝”与树干之间的摩擦为 （选填“静”或“滚动”）摩擦，摩擦力方向 。 【答案】 静 向上 【详解】[1][2]“福宝”练习爬树抱着树干匀速向上爬时，爪子抓着树木，相对树木静止，有向下运动的趋势，所以它受到的摩擦力为静摩擦力，方向向上。 【变式5-2】如图所示，窗玻璃上有一擦窗机器人。水平向右推窗，擦窗机器人随窗玻璃一起向右匀速移动的过程中，擦窗机器人受到摩擦力的方向是（不计空气阻力）（　　） A．竖直向下 B．竖直向上 C．水平向左 D．水平向右 【答案】B 【详解】由题知，擦窗机器人随窗玻璃一起向右匀速移动，受力平衡。以擦窗机器人为对象进行受力分析，不计空气阻力，在水平方向，擦窗机器人与窗玻璃一起向右匀速运动，没有相对运动的趋势，故水平方向不受摩擦力，即水平方向不受力；在竖直方向，由于擦窗机器人受重力作用，有向下运动的趋势，故受到竖直向上的静摩擦力，且静摩擦力与重力是一对平衡力。综上可知，擦窗机器人受到摩擦力的方向是竖直向上的。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 题型６：增大或减小摩擦力的方法 【典例6】下列属于增大摩擦的做法是（　　） A．机器的轴承之间加润滑油 B．体操运动员手上涂防滑粉 C．给沉重的电器下面安装轮子 D．拉链上涂蜡 【答案】B 【详解】A．机器的轴承之间加润滑油，是通过使接触面分离来减小摩擦，故A不符合题意； B．体操运动员手上涂防滑粉，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故B符合题意； C．给沉重的电器下面安装轮子，通过变滑动为滚动来减小摩擦，故C不符合题意； D．拉链上涂蜡，通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦，故D不符合题意。 故选B。 【变式6-1】“芒种茫茫割，农家乐启镰。”芒种是我国传统二十四节气之一，芒种前后我国大部分地区的农业生产处于“夏收、夏种、夏管”的“三夏”大忙季节。下列为“三夏”季节常见的工具和机械，其中是为了增大摩擦的是（　　） A．收割机带花纹的轮胎 B．镰刀的刀刃较光滑 C．给发动机加润滑油 D．车轮上的滚动轴承 【答案】A 【详解】A．收割机带花纹的轮胎，是通过增加轮胎表面的花纹，使轮胎与地面的接触面变得粗糙，从而增大轮胎与地面之间的摩擦力，这样能让收割机在行驶过程中更好地“抓地”，不易打滑，有利于收割机的稳定作业，是为了增大摩擦，故A 符合题意； B．镰刀的刀刃较光滑，光滑的表面是为了减小与农作物之间的摩擦，使镰刀在切割农作物时更加顺畅，减少阻力，便于操作，是减小摩擦的设计，故B不符合题意； C．给发动机加润滑油，润滑油可以在发动机的零部件之间形成一层油膜，使零部件之间的接触面分离，从而减小零部件之间的摩擦，降低磨损，保护发动机，是减小摩擦的措施，故C不符合题意； D．车轮上的滚动轴承，是将滑动摩擦变为滚动摩擦，滚动摩擦比滑动摩擦小得多，这样可以减小车轮与轴之间的摩擦，使车辆行驶更加轻松，是减小摩擦的应用，故D不符合题意。 故选A。 【变式6-2】（多选）2023年冬，我国遭遇了2008年以来最复杂的春运天气。如图所示，为保障市民安全出行，下列说法正确的是（　　） A．志愿者所受的重力没有施力物体 B．积雪被踩平说明力可以改变物体的形状 C．戴防滑手套铲雪是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦 D．铲雪时手握在铲子的不同位置时力的作用效果是一样的 【答案】BC 【详解】A．地球附近一切物体都受到地球的吸引，这种由于地球吸引而使物体受到的力叫重力。志愿者所受的重力施力物体是地球；胡A错误； B．力可以改变物体的形状和运动状态，积雪被踩平说明力可以改变物体的形状；故B正确； C．影响滑动摩擦力的因素：压力和接触面的粗糙程度。戴防滑手套铲雪是在压力一定时，通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦，故C正确； D．力的作用效果与力的大小、方向和作用点都有关。铲雪时，手握在铲子的不同位置，即力的作用点不同，那么力的作用效果也会不同，故D错误。 故选BC。 题型７：静摩擦力的大小 【典例7】如图所示，手握着一个质量为2kg的瓶子保持悬空静止，则瓶子受到重力大小为 N；瓶子所受的摩擦力方向将 ；手对瓶子的握力是由于 形变产生的。 【答案】 20 竖直向上 手 【详解】[1]瓶子的重力 [2]瓶子受到竖直向下为20N的重力，瓶子悬空静止，处于平衡状态，受到的重力与受到的摩擦力是一对大小相等、方向相反的平衡力，则瓶子所受的摩擦力方向竖直向上，大小为 [3]当手握住瓶子时，手上的肌肉会收缩，对手与瓶子接触部位的皮肤产生挤压，使皮肤发生形变，从而产生对瓶子的握力。 【变式7-1】小君用500N的力拉放在水平地面上的木箱没有拉动，此时木箱与地面之间的摩擦力为 N。当爸爸帮忙推一下放手之后，小君发现木箱能匀速拉动了，且用的力变为480N，此时木箱与地面间的摩擦力为 N。 【答案】 500 480 【详解】[1]当拉力为500N时，由于木箱处于静止状态，摩擦力与拉力是一对平衡力，故其大小相等，即 [2]当在爸爸帮助后，木箱在水平地面上匀速运动，此时木箱受到的滑动摩擦力和此时的拉力是一对平衡力，大小相等，故 【变式7-2】如图所示，用20N的力握着一重为3N的装有水的玻璃杯静止悬在空中时，杯子所受摩擦力方向 ，大小为 N；如果增大握力，则杯子受到的摩擦力 （选填“变大”“变小”或“不变”）；当在杯中再加入少量的水，仍使杯子静止悬在空中时，则杯子受到的摩擦力将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 竖直向上 3 不变 变大 【详解】[1]用20N的力握着一重为3N的装有水的玻璃杯静止悬在空中时，杯子受到的摩擦力与重力为平衡力，两力的大小相等，方向相反；重力方向竖直向下，杯子所受摩擦力方向竖直向上，大小为 [2]如果增大握力，则杯子受到的摩擦力始终与杯子的重力为平衡力，大小相等，杯子的重力不变，则杯子受到的摩擦力大小不变。 [3]当在杯中再加入少量的水，仍使杯子静止悬在空中时，此时杯子受到的摩擦力仍与杯子的重力为平衡力，大小相等，杯子的重力变大，杯子受到的摩擦力将变大。 题型８：力与图像的结合问题 【典例8】如图甲所示，木块在水平方向受到两个拉力和的作用，拉力和的大小随时间变化如图乙和丙所示，木块的运动状态随时间变化的图像如图丁所示。由图像可知，第3s时，木块受到的摩擦力大小为 N，第7s时，拉力突然增大到4N，木块受到的合力大小是 N。 【答案】 2.5 6.5 【详解】[1]由图丁可知，4~6s做匀速直线运动，两个拉力的合力与摩擦力平衡，故f=F1-F2=6N-3.5N=2.5N 滑动摩擦力摩擦力与压力大小、接触面的粗糙程度有关，与速度无关，故3s时的摩擦力是2.5N。 [2]第7s时，没有F1，拉力F2突然增大到4N，摩擦力仍是2.5N；两者都与运动方向相反， 木块受到的合力大小是摩擦力与的F2总和，即F=F2+f=4N+2.5N=6.5N 【变式8-1】如图甲所示，用水平拉力F拉着物块在粗糙程度相同的水平面上做直线运动。在0~45s内，其速度v与时间t、拉力F与时间t的关系图像如图乙、丙所示。由图像可知，在前10s内，物块在水平方向受 （填“平衡力”或“非平衡力”）；在第5s时，物块受到的摩擦力大小为 N。第45s若突然重力消失，物块将 （填“做匀速直线运动”“静止”或“做加速直线运动”）。 【答案】 非平衡力 1000 做加速直线运动 【详解】[1]根据图乙可知，在前10s 内，物块做加速直线运动。因为物体做加速直线运动时，处于非平衡状态，所以物块在水平方向受非平衡力。 [2]由图丙可知，在内，拉力时，物块做匀速直线运动，此时物块受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，所以摩擦力 由于物块与水平面的粗糙程度相同，所以在第5s 时，物块受到的摩擦力大小也为1000N。 [3]第45s 时，物块在做匀速直线运动，若突然重力消失，物块对水平面的压力消失，摩擦力也消失。物块只受拉力作用，将做加速直线运动。 【变式8-2】如图甲所示，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，其和图像分别如乙、丙所示，由图像可知，当时，物体处于 （“静止”、“加速运动”、“匀速运动”）状态，受到的摩擦力是 N，当时，物体受到的摩擦力是 N。 【答案】 静止 3 5 【详解】[1]时间t为1s时，由图丙知，物体的速度为0，处于静止状态。 [2]此时，物体处于平衡状态，水平方向所受的拉力和摩擦力是一对平衡力，由图乙知，此时拉力为3N，则摩擦力为3N。 [3]时间t为3s时，由图丙知，物体做加速运动，4s到6s，物体的速度保持为2m/s不变，做匀速直线运动，此时所受的拉力与摩擦力是平衡力，由图乙知，此时的拉力为5N，摩擦力为5N，整个运动过程，物体的压力与接触面的粗糙程度不变，所以整个过程的滑动摩擦力大小不变，时间为3s时，物体受到的摩擦力为5N。 题型９：探究影响滑动摩擦力大小的因素 【典例9】在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，利用长木板、毛巾、木块、砝码及弹簧测力计进行实验。图甲、乙、丙是三次测量滑动摩擦力时规范操作的情景。 (1)实验中，为了测量滑动摩擦力的大小，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做匀速直线运动，其目的是使拉力 （选填“大于”、“小于”或“等于”）滑动摩擦力；图甲中，木块与木板表面间滑动摩擦力的大小为 N； (2)比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数大小，可得出的结论是滑动摩擦力大小与 有关；比较 两图中弹簧测力计的示数大小，可得出的结论是滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关； (3)由此实验结果说明，如果要取得拔河比赛的胜利，组队时应选体重较 （选填“大”或“小”）的同学参加比赛，同时在比赛中选用图丁中 （选填“a”、“b”或“c”）类型的鞋子； (4)若图丙中的拉力为6N，木块加速运动，则此时木块与毛巾表面间滑动摩擦力的大小为 N。 【答案】(1) 等于 3.6 (2) 压力大小 甲、丙 (3) 大 a (4)5.6 【详解】（1）[1]实验中，为了测量滑动摩擦力的大小，应拉动木块使其做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，此时受到的滑动摩擦力等于拉力大小。 [2]图甲中弹簧测力计分度值为0.2N，弹簧测力计示数为3.6N，根据二力平衡可知木块与木板表面间滑动摩擦力大小为3.6N。 （2）[1]比较甲、乙两图，接触面粗糙程度相同，压力越大，测力计示数越大，滑动摩擦力越大，所以结论是滑动摩擦力大小与压力大小有关。 [2]研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系要控制压力大小相同，所以比较甲、丙两图中弹簧测力计示数，结论是滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。 （3）[1]根据影响滑动摩擦力大小的因素，压力越大，接触面越粗糙滑动摩擦力越大，故要取得拔河比赛的胜利，组队时应选体重大的。 [2]压力相同时，接触面越粗糙，摩擦力越大，a鞋子花纹较深，接触面比较粗糙，摩擦力较大；b鞋子花纹较浅，接触面粗糙程度较小，摩擦力较小；c旱冰鞋变滑动为滚动可减小摩擦力，所以在比赛中选用图丁中a类型的鞋子。 （4）若图丙中的拉力为6N，木块加速运动，但压力和接触面的粗糙程度不变，木块与木板表面间滑动摩擦力不变，仍为5.6N。 【变式9-1】在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，小明按照如图所示的甲、乙、丙三种情况进行实验，其中A为木块，B为重物，甲、乙两图中的接触面较光滑且粗糙程度相同，丙图中接触面较粗糙． (1)图甲中，将木块放在水平木板上，当木块做 运动时，木块所受的摩擦力等于弹簧测力计的示数； (2)比较甲、 两图的实验，可以得出滑动摩擦力的大小与压力大小有关； (3)对比甲、丙两图的实验，是为了探究滑动摩擦力的大小与 的关系； (4)小明将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后，用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动，发现弹簧测力计的计数为图甲中示数的一半，便得出“滑动摩擦力的大小与接触面的面积有关”的结论．你认为小明的结论是 （选填“正确”或“错误”）的，理由是： ； (5)为了使弹簧测力计示数稳定，小明对实验装置进行了改进，如图丁所示，该装置 （选填“需要”或“不需要”）匀速拉动长木板，他用水平拉力F拉动长木板，待弹簧测力计示数稳定后，木块C受到水平向 （填“左”或“右”）的摩擦力，若此时增大拉力F，弹簧测力计的示数 。（选填“变大”、“变小”和“不变”） 【答案】(1)匀速直线 (2)乙 (3)接触面粗糙程度 (4) 错误 没有控制压力大小相同 (5) 不需要 右 不变 【详解】（1）将木块放在水平木板上，当用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动时，木块处于平衡状态，拉力和摩擦力是平衡力，根据二力平衡可知，木块所受的摩擦力等于弹簧测力计的示数。 （2）研究滑动摩擦力的大小与压力大小有关，要控制接触面的粗糙程度相同，只改变压力大小，乙中弹簧测力计示数大于甲中的示数，故比较甲、乙两图的实验可知，滑动摩擦力的大小与压力大小有关。 （3）比较甲、丙两图的实验可知，压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，弹簧测力计的示数不同，即受到的摩擦力不同，故可得出：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。 （4）[1][2]在探究滑动摩擦力的大小与接触面积大小的关系，他们应控制接触面的粗糙程度和压力大小不变，改变接触面积大小；实验中将木块沿竖直方向截去一半后，测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半。由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小是错误的，因为接触面积减小一半的同时压力也减小一半，存在两个变量，没有控制压力相同。 （5）[1][2][3]由图可知，木块相对于长木板向左运动，因此受到摩擦力的方向与相对运动方向相反，因此受到的摩擦力水平向右。若此时增大拉力F，速度发生变化，但是木块对长木板的压力和接触面的粗糙程度不变，因此木块受到的摩擦力不变，所以弹簧测力计的示数不变，即该装置不需要匀速拉动木板。 【变式9-2】如图所示为“探究滑动摩擦力与什么因素有关”的实验。是一个长方体木块、各表面粗糙程度相同。 (1)用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动，根据 的原理，可知木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力的大小； (2)甲、乙、丙三次操作的实验数据如下表格。 实验操作 接触面 压力/N 弹簧测力计示数/N 甲 木板 1 0.5 乙 木板 2 1 丙 毛巾 1 0.8 ①比较甲、乙两次实验操作可知，滑动摩擦力大小与 有关； ②为了比较滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，应该选择 两次实验操作进行比较； (3)该小组将木块沿竖直方向切掉一半后，重新进行实验，如图-丁所示，测得木块所受摩擦力比图-甲小。从而得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积有关。此结论是 （选填“正确”或“错误”）的，原因是 ； (4)拉着木块运动时，弹簧测力计的示数不稳定，为此对实验装置进行了改进，如图-戊所示。实验时拉着长木板沿着水平桌面向右运动，发现弹簧测力计示数为，说明木块受到的摩擦力为 N，此时增大拉力，弹簧测力计的示数 （选填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】(1)二力平衡 (2) 压力大小 甲、丙 (3) 错误 没有控制压力不变 (4) 1.2 不变 【详解】（1）实验中，应在水平方向拉着木块做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡，滑动摩擦力大小等于拉力大小，即等于弹簧测力计示数。 （2）[1]甲、乙两图接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，测力计的示数不同，可得滑动摩擦力的大小与压力大小有关。 [2]探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，需要控制压力的大小相同，接触面的粗糙程度不同，因此应选择甲丙两实验。 （3）[1][2]由图甲、丁所示实验，发现实验丁弹簧测力计的示数小于实验甲中弹簧测力计的示数，不能得出滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关，因为接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同，由于没有控制物体间的压力相同，所以他的结论是错误的。 （4）[1]验时拉着长木板沿着水平桌面向右运动，木块相对于地面静止，处于平衡状态，受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，则摩擦力为1.2N。 [2]滑动摩擦力的影响因素有压力和接触面的粗糙程度，增大拉力，由于压力和接触面的粗糙程度不变，则摩擦力不变。 课后提升·查漏补缺 一、单选题 1．下图所示的是滚铁环的情景。下列说法不正确的是（　　） A．铁钩杆与手之间的摩擦是静摩擦 B．铁钩与铁环之间的摩擦是滑动摩擦 C．铁环与地面之间的摩擦是滚动摩擦 D．铁环受到地面的摩擦力方向是向前的 【答案】D 【详解】A．铁钩杆与手之间没有相对滑动，只有相对运动的趋势，这种摩擦属于静摩擦，故A正确，不符合题意； B．铁钩与铁环接触时，铁钩在铁环表面滑动，它们之间的摩擦是滑动摩擦，故B正确，不符合题意； C．铁环在地面上滚动，铁环与地面之间的摩擦是滚动摩擦，故C正确，不符合题意； D．铁环向前滚动时，相对地面有向前运动的趋势，所以地面给铁环的摩擦力方向是向后的，而不是向前的，故D错误，符合题意； 故选D。 2．重力为G的雪花从空中加速飘落的过程中，若雪花所受阻力为f，则雪花所受力的合力的大小和方向分别为（    ） A．  竖直向上 B．  竖直向上 C．  竖直向下 D．  竖直向下 【答案】C 【详解】重为G的雪花从空中加速飘落的过程中，向下运动，阻力f方向向上，重力方向竖直向下，两者方向相反，故合力大小为G-f，合力方向竖直向下。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3．如图所示，和是物体所受的两个力，其中受力情况属于二力平衡的是（    ） A．B．C．D． 【答案】C 【详解】A．图中两个力没有作用在同一条直线上，所以两个力不是平衡力，则物体受力情况不属于二力平衡，故A不符合题意； B．图中两个力没有作用在同一条直线上，所以两个力不是平衡力，则物体受力情况不属于二力平衡，故B不符合题意； C．图中两个力大小相等，方向相反，作用在同一物体上，并且作用在同一条直线上，所以两个力是平衡力，则物体受力情况属于二力平衡，故C符合题意； D．图中两个力大小不相等，所以两个力不是平衡力，则物体受力情况不属于二力平衡，故D不符合题意。 故选C。 4．如图所示，在水平桌面上的小车上放一个木块，木块随小车在绳子的牵引下向右做匀速直线运动。下列说法正确的是（    ） A．木块受到的小车对它的摩擦力方向水平向左 B．小车受到的桌面对它的摩擦力方向水平向右 C．木块受到的重力和小车对木块的支持力是一对平衡力 D．小车受到的重力和桌面对小车的支持力是一对平衡力 【答案】C 【详解】A．木块随小车一起向右做匀速直线运动，木块与小车之间没有相对运动和相对运动趋势，所以木块不受摩擦力，故A错误； B．由题图可知，因为小车在水平方向上做匀速直线运动，所以小车在水平方向上受到绳子对它的拉力和桌面对它的摩擦力是一对平衡力，拉力方向水平向右，因此摩擦力方向水平向左，故B错误； C．木块受到的重力和小车对木块的支持力，二力大小相等，方向相反，作用在同一物体（木块）上，作用在同一直线上，因此是一对平衡力，故C正确； D．桌面对小车的支持力等于小车和木块的重力之和，故小车受到的重力和桌面对小车的支持力大小不等，不是一对平衡力，故D错误。 故选C。 5．如图所示的是我国古代科技著作《天工开物》描述的牛拉磨时的情景。下列说法正确的是（   ） A．磨在磨盘上受到的是滑动摩擦力 B．磨转动得越快，磨的惯性越大 C．磨匀速转动时，处于平衡状态 D．谷物被磨碎，说明力可以改变物体的形状 【答案】D 【详解】A．谷物在磨和磨盘之间滚动，受到的是滚动摩擦力，根据物体间力的作用是相互的可知，磨受到的是滚动摩擦力，故A错误； B．惯性是物体保持原来的运动状态不变的性质，只与物体的质量有关，所以，磨转动得越快，磨的质量不变，磨的惯性不变，故B错误； C．磨匀速转动时，其运动方向不断发生改变，处于非平衡状态，故C错误； D．力可以改变物体的形状和运动状态；谷物在力的作用下被磨碎，说明力可以改变物体的形状，故D正确。 故选D。 6．如图所示的情景中，属于平衡力的是（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．图中F1与F2，作用在不同的物体上，所以不是平衡力，故A不符合题意； B．图中力F与重力G，大小不相等，所以不是平衡力，故B不符合题意； C．图中两个力作用在同一个物体上、方向相反、大小相等，且在同一条直线上，是一对平衡力，故C符合题意； D．木箱受到的重力G与受到的推力F，不在同一条直线上，且大小也不同，所以不是平衡力，故D不符合题意。 故选C。 7．下列情景中，物体处于平衡状态的是（　　） A．正在弯道匀速滑行的滑冰运动员 B．从水平桌面上掉下的八年级下册物理课本 C．在空中匀速下落的降落伞 D．正在减速进站的火车 【答案】C 【详解】A．正在弯道匀速滑行的运动员，其运动的轨迹不是直线，运动方向改变，所以不是平衡状态，受到的力不是平衡力，故A不符合题意； B．从水平桌面上掉下的八年级下册物理课本，速度改变，受到的力不是平衡力，故B不符合题意； C．在空中匀速下落的降落伞，处于平衡状态，则受到的力为平衡力，故C符合题意； D．正在减速进站的火车，速度在减小，受到的力不是平衡力，故D不符合题意。 故选C。 8．热爱劳动是中华民族的传统美德。班级大扫除中，总重力为200N的水桶静止在水平地面上，小华用250N的力竖直向上提水桶时，水桶受到的合力为（　　） A．0N B．50N C．150N D．350N 【答案】B 【详解】对水桶进行受力分析可知，水桶受到竖直向上的拉力、竖直向下的重力，则水桶受到的合力为，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 二、填空题 9．小明用方向不变的力F在粗糙程度不变的水平地面上向右拉动长木板，木块与木板始终保持相对静止。拉力F的大小随时间的变化关系如图乙所示，长木板的运动速度随时间的变化关系如图丙所示。 (1)在的，木块 受到长木板给的摩擦力（选填“有”或“没有”），长木板受到地面的摩擦力为 N；在时，长木板的运动状态是 （选填“静止”“变速运动”或“匀速运动”），长木板受到地面的摩擦力为 N； (2)假如在第10s时，撤去拉力F，长木板受到地面的摩擦力将 （选填“变大”“变小”或“不变”），原因是 。 【答案】(1) 没有 3 变速运动 6；(2) 不变 见解析 【详解】（1）[1][2]由v-t图像可知，在0～3s内，物体的速度为零，则当t=2s时，木板和木块均处于静止状态，则木块没有受到长木板给的摩擦力；此时拉力为3N，根据二力平衡，长木板受到地面的摩擦力为3N。 [3][4]在6～9s内，长木板做匀速直线运动，拉力为6N，根据二力平衡，滑动摩擦力为6N；在3～6s内，长木板做加速直线运动，即变速运动，因为滑动摩擦力与速度无关，所以长木板受到地面的摩擦力仍为6N。 （2）[1][2]假如在第10s时，撤去拉力F，长木板将做减速运动，因为滑动摩擦力与速度无关，压力和接触面粗糙程度不变，则长木板受到地面的摩擦力将不变。 10．如图甲所示，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的关系如图乙所示；物体运动的速度v与时间t的关系如图丙所示，由图像可知当t=5s时，物体处于 状态，t=3s时，物体受到的摩擦力为 N，t=1s时，物体受到的摩擦力为 N。 【答案】 平衡 2 0 【详解】[1][2][3]由v-t图像可知，0~2s内物体的速度为0，则物体处于静止状态，所以，t=1s时，物体处于静止状态；在水平方向上，拉力和摩擦力是一对平衡力，由图乙可知：t=1s时拉力F=0N，故此时所受摩擦力为f=F=0N 由v-t图像可知，4s~6s内物体运动的速度不变，做的是匀速直线运动，物体处于平衡状态，所以，t=5s时，物体处于平衡状态；4s~6s内物体受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，二力大小相等，由F-t图像可知，4s~6s内物体受到的拉力为2N，则物体受到的滑动摩擦力为f′=F′=2N 滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关，当t=3s时物体做加速运动，但压力和接触面的粗糙程度不变，所以，滑动摩擦力仍与做匀速直线运动时的滑动摩擦力相同，即摩擦力仍为2N。 11．如图所示，物体A、B重均为20N，用30N的力将A垂直压在墙上静止不动。物体B受到15N的水平推力静止不动，物体A和物体B所受的摩擦力大小分别是、，则 N， N。    【答案】 20 15 【详解】[1]物体A压在墙上静止，受力平衡，摩擦力和重力是一对平衡力，两个力大小相等，即。 [2]物体B受到15N的水平推力静止不动，受力平衡，此时摩擦力和水平推力是一对平衡力，两个力大小相等，即。 12．在水平面上有一物体A，其受到水平推力F1=12N和F2=5N的作用后，处于静止状态，如图所示。此时物体受到的静摩擦力是 N；如果将F1撤去，物体A将 （选填“向右运动”“向左运动”或“静止”）。 【答案】 7 静止 【详解】[1]物体静止，处于平衡状态，所受的力是平衡力，则水平方向所受的两个推力及静摩擦力是平衡力，所以物体受到的静摩擦力 [2]撤去F1，则A在水平方向受到向左的拉力F2=5N<7N，还受到水平向右的静摩擦力的作用，此时的静摩擦力与F2是一对平衡力，所以A静止。 13．重200N的木箱放在粗糙程度相同的水平地板上，用水平推力推木箱。推力为30N时，没推动，木箱所受摩擦力为 N；推力为50N时，木箱做匀速直线运动；推力为80N时，木箱做加速运动；撤去推力，木箱做减速运动，它所受摩擦力为 N。 【答案】 30 50 【详解】[1]推力为30N时，没推动，此时木箱处于平衡状态，受到的摩擦力是静摩擦力，根据二力平衡条件可知，静摩擦力与推力的大小相等为30N。 [2]当推力为50N时，木箱做匀速直线运动，处于平衡状态，产生的摩擦力属于滑动摩擦力，大小与此时的推力大小相等为50N；撤去推力，木箱做减速运动，此时的摩擦力为滑动摩擦力，由于压力和接触面的粗糙程度不变，因此滑动摩擦力不变仍为50N。 14．学习摩擦力时，老师做了以下实验：如图1，将牙刷放在木板上，向左拉动牙刷，观察到刷毛向右弯曲；如图2，保持牙刷不动，向右拉动木板，观察到刷毛还是向右弯曲。图1中木板相对于刷毛 （选填“向右”或“向左”）运动，图2中刷毛受到的摩擦力方向为 。 【答案】 向右 向右 【详解】[1]将牙刷放在木板上，向左拉动牙刷，牙刷向左运动，以毛刷为参照物，木板相对于毛刷向右运动。 [2]当向右拉木板时，若以木板为参照物，也可把牙刷看成向左运动，滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，所以刷毛受到的滑动摩擦力的方向是向右的。 15．如图甲所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在5N的水平推力作用下，木块A、B一起做匀速直线运动，此时木块A受到桌面的摩擦力方向是 （选填“水平向左”或“水平向右”）；若将木块A、B紧靠着放在同一水平桌面上，用水平力推木块A使它们一起做匀速直线运动（如图乙所示），则推力 （选填“>”“<”或“=”）5N。 【答案】 水平向左 = 【详解】[1]图甲中，AB是一个整体，在5N的水平推力F1作用下，A、B一起向右做匀速直线运动，因此A受的推力和摩擦力是一对平衡力，二者方向相反，推力水平向右，故木块A受到桌面的摩擦力方向是水平向左。 [2]若将A、B紧靠着放在水平桌面上，接触的粗糙程度不变，压力也不变，因此摩擦力也不变，木块A、B一起做匀速直线运动，处于平衡状态，受到的摩擦力与推力相同，因此推力不变，故F2=F1=5N 16．如图所示，一个物体重50N，用45N的水平压力F将它紧压在竖直的墙面上，当物体静止时，物块与墙面间的摩擦力为 N，方向 。 【答案】 50 竖直向上 【详解】[1]由题意可知，物体静止，处于平衡状态，则物体在竖直方向上受到的摩擦力和物体所受重力是一对平衡力；根据二力平衡的条件，物体受到的摩擦力F=G=50N [2]由于摩擦力的方向与物体相对运动的方向或相对运动的趋势的方向相反，物体处于静止状态，受到竖直向下的重力，故有一个向下的运动趋势，所以它受到的摩擦力的方向为竖直向上。 三、实验题 17．如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置。 (1)如图甲、乙、丙所示三种情况下，木板和毛巾保持不动，物块在弹簧测力计水平拉力作用下做匀速直线运动。则物块所受滑动摩擦力的大小 （填“大于”“等于”或“小于”）弹簧测力计的示数。 (2)比较 实验是为了研究滑动摩擦力大小与压力的关系。 (3)小莉同学对实验装置进行改进，如图丁所示，用力拉动长木板向左运动，物块保持静止时弹簧测力计的示数 （填“大于”“等于”或“小于”）物块所受滑动摩擦力的大小。改进后的实验中小萌同学 （填“需要”或“不需要”）匀速拉动长木板。 【答案】(1)等于；(2)甲、乙；(3) 等于 不需要 【详解】（1）如图甲、乙、丙所示三种情况下，木板和毛巾保持不动，物块在弹簧测力计拉力作用下均做匀速直线运动，物块在水平方向上受到平衡力的作用，则物块所受滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。 （2）甲、乙实验中，压力不同，接触面粗糙程度相同，通过比较甲、乙实验，可以研究滑动摩擦力大小与压力的关系。 （3）[1][2]如图丁所示，物块相对地面处于静止状态，受到测力计的拉力与受到长木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，方向相反，故用力拉动长木板向左运动，物块保持静止时弹簧测力计的示数等于物块所受滑动摩擦力的大少。改进后的实验中小萌同学不需要匀速拉动长木板。 18．如图所示是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。实验中小明用到了一个弹簧测力计、一块木块、一个砝码、一块长木板和一条毛巾。 (1)如图甲所示，小明把木块平放在长木板上，用弹簧测力计沿水平方向 拉动木块。 (2)小明把砝码放在木块上，再把木块平放在长木板上进行实验，如图乙可所示，发现所用拉力F2>F1。分析甲、乙两次实验数据可以得出，滑动摩擦力与 有关。下列各种现象中，利用该实验结论的是 。 A．汽车在结冰的路面上行驶，在车轮上缠绕铁链。 B．移动很重的石块时，在地上铺设滚木。 C．用力压住橡皮，擦去写错的字。 (3)完成甲、乙两次实验后，在进行图丙所示的实验时，由于所用的弹簧测力计量程较小，小明发现测力计示数达到最大时仍没拉动木块，为了用现有的器材顺利完成实验，可采取的措施是： ，测出滑动摩擦力，再和甲实验进行比较。 【答案】(1)匀速；(2) 压力大小 C；(3)取下砝码 【详解】（1）在实验中，为了测量木块的摩擦力，小明用弹簧测力计在水平方向上匀速直线拉动木块，此时拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等。 （2）[1]甲、乙接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，测力计的示数不同，可得滑动摩擦力与压力大小有关。 [2]A．汽车在结冰的路面上行驶，在车轮上缠绕铁链是通过改变接触面的粗糙程度来改变摩擦的，故A不符合题意； B．移动很重的石块时，在地上铺设滚木是通过变滑动为滚动的方法来减小摩擦，故B不符合题意； C．用力压住橡皮，擦去写错的字是通过增大压力增大摩擦的，故C符合题意。 故选C。 （3）丙是为了探究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，需使压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，由于摩擦力较大，测力计量程不够，可使丙的压力与甲相同进行探究，所以可以将丙试验中木块上的砝码取下，测出滑动摩擦力，再和甲实验进行比较。 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $$你需要的是一直变好，而不是一直后悔。 第3讲 力的平衡和摩擦力 知识梳理·题型预览 题型1：同一直线上二力的合成 题型2：平衡状态的判断 题型3：平衡力与相互作用力的区别 题型４：摩擦力的示意图 题型５：摩擦力的方向判断 题型６：增大或减小摩擦力的方法 题型７：静摩擦力的大小 题型８：力与图像的结合问题 题型９：探究影响滑动摩擦力大小的因素 温故知新·课前5分钟 一、重力 1.定义：由于地球的吸引而使物体受到的力，符号为______。 2.施力物体：______。 3.大小：计算公式为______，其中g=______（单位），表示质量为1kg的物体所受重力为9.8N。 4.方向：总是______，应用举例：______（如重垂线）。 5.作用点：物体的______。形状规则、质量分布均匀的物体，重心在其____ __。 二、牛顿第一定律 6.内容：一切物体在没有受到力的作用时，总保持______状态或______状态。 7.得出方法：在大量______的基础上，通过______概括得出，不能直接用实验验证。 8.惯性： （1）定义：物体保持______的性质。 （2）性质：惯性是物体的固有属性，只与物体的______有关，与物体的运动状态、受力情况无关。 知识点1：同一直线上二力的合成 1. 合力与分力 （1）合力：如果一个力的作用效果与几个力共同作用的效果相同，这个力称为这几个力的合力。 （2）分力：组成合力的每一个力称为分力。 2. 同一直线上二力的合成： （1）方向相同：合力 = F₁ + F₂，方向与两力相同。 （2）方向相反：合力 = |F₁ - F₂|，方向与较大的力相同。例：向右5N和向左3N的合力为2N向右。 知识点2：二力平衡 1. 二力平衡 （1）定义：物体在两个力的作用下，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这两个力平衡。 （2）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。可简记为“同体、等大、反向、共线”。 例子：(1)悬挂的电灯静止：拉力（向上）= 重力（向下）。 (2)水平路面匀速行驶的汽车：牵引力（向前）= 摩擦力（向后）。 2.平衡力与相互作用力的区别： 平衡力 相互作用力 作用对象 作用在同一物体上 作用在两个不同物体上 力的性质 可以是不同性质的力（如重力与拉力） 一定是相同性质的力（如弹力与弹力） 作用时间 不一定同时存在（可能单独存在） 同时产生、同时消失 作用效果 使物体保持平衡状态（静止或匀速直线运动） 各自对物体产生运动状态变化或形变 方向关系 方向相反，作用在同一直线上 方向相反，作用在同一直线上 大小关系 大小相等 大小相等 3. 二力平衡条件的应用 ①根据物体的受力情况判断物体的运动状态。 ②根据物体的运动状态分析物体的受力情况。 知识点3：摩擦力 1. 概念：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做滑动摩擦力；当两个物体有相对运动趋势但没有相对运动时，在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力叫静摩擦力。 2. 影响滑动摩擦力大小的因素 （1）压力大小：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 （2）接触面粗糙程度：在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 3. 增大和减小摩擦的方法 （1）增大摩擦的方法：增大压力、增大接触面的粗糙程度、变滚动为滑动。 （2）减小摩擦的方法：减小压力、减小接触面的粗糙程度、变滑动为滚动、使接触面彼此分离（如加润滑油、气垫船等）。 经典好题 题型1：同一直线上二力的合成 【典例１】（多选）如果一个物体只受同一直线上F1、F2两个力的作用，其中F1=8N，F2=5N，则该物体受到的合力F的大小为（　　） A．可能等于3N B．可能等于13N C．可能等于2N D．可能等于15N 【变式1-1】如下图所示，一个物体受到同一直线上的三个力作用，这三个力的大小分别为。这三个力的合力大小和方向分别是（　　） A．20N，向左 B．6N，向右 C．6N，向左 D．2N，向左 【变式1-2】一只苹果的重力大小为2牛，它在空中运动时受到的空气阻力始终与运动方向相反，大小恒为0.2牛。关于苹果所受合力F合，下列说法中正确的是（　　） A．竖直上升时，F合=1.8牛，方向竖直向上 B．竖直上升时，F合=2.2牛，方向竖直向下 C．竖直下落时，F合=2.2牛，方向竖直向下 D．竖直下落时，F合=1.8牛，方向竖直向上 题型2：平衡状态的判断 【典例2】如图所示，物体处于平衡状态的是（　　） A．加速下降的跳伞运动员 B．被磁体吸引运动轨迹改变的铁球 C．绕手做匀速圆周运动的橡皮 D．匀速直线运动的太阳能汽车 【变式2-1】标枪运动员为取得好成绩，掷标枪前需要助跑．这是利用 （选填“运动员”或“标枪”）的惯性；标枪飞行过程中到达最高点时，受力 （选填“平衡”或“不平衡”）；顺着地球自转方向或逆着地球自转方向投掷标枪对成绩 （选填“有”或“没有”）影响． 【变式2-2】如图所示，小丽用11N的水平推力推着总重为100N的超市购物车，沿直线向右匀速前进了15m，则地面对购物车的阻力大小是 N，地面对购物车的支持力大小是 N。突然，小丽发现前方有一小孩儿，她马上用20N的水平力向后拉小车，使小车减速，此时小车处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。 题型3：平衡力与相互作用力的区别 【典例3】如图所示是停在地面的运送物资的志愿者车队。下列说法正确的是（　　） A．货车的总重力和货车对地面的压力是一对相互作用力 B．货车的总重力和货车对地面的压力是一对平衡力 C．货车的总重力和地面对货车的支持力是一对平衡力 D．货车的总重力和地面对货车的支持力是一对相互作用力 【变式3-1】如图所示，四旋翼无人机下方用细绳悬挂一个重物。不计空气阻力，当无人机带着重物竖直匀速上升的过程中，重物受到的重力为G，重物对细绳的拉力为，细绳对重物的拉力为。上述三个力中，属于一对平衡力的是 ，属于一对相互作用力的是 。 【变式3-2】如图所示，人双手握住单杠静止。下列属于一对平衡力的是（　　） A．人受到的重力与单杠对人的拉力 B．人对单杠的拉力与单杠对人的拉力 C．人受到的重力与人对单杠的拉力 D．人受到的重力与人对地球的吸引力 题型４：摩擦力的示意图 【典例4】如图所示，物块沿粗糙斜面向上运动，请画出物块所受重力和摩擦力的示意图。 【变式4-1】一块砖被的压力压在竖直的墙壁上且处于静止状态，如下图所示。请你画出砖块所受摩擦力的示意图。 【变式4-2】小明同学正在向左奔跑。请在下图中画出他脚部受力点上受到的摩擦力的示意图。 题型５：摩擦力的方向判断 【典例5】如图所示，自行车正常向前行驶的时候，车后轮和地面的摩擦力的方向是 ，车前轮和地面的摩擦力的方向是 。（均选填“向前”或“向后”） 【变式5-1】2024年4月3日，旅韩大熊猫“福宝”入住四川卧龙神树坪基地。下图是“福宝”练习爬树的情景。当“福宝”抱着树干匀速向上爬时，“福宝”与树干之间的摩擦为 （选填“静”或“滚动”）摩擦，摩擦力方向 。 【变式5-2】如图所示，窗玻璃上有一擦窗机器人。水平向右推窗，擦窗机器人随窗玻璃一起向右匀速移动的过程中，擦窗机器人受到摩擦力的方向是（不计空气阻力）（　　） A．竖直向下 B．竖直向上 C．水平向左 D．水平向右 题型６：增大或减小摩擦力的方法 【典例6】下列属于增大摩擦的做法是（　　） A．机器的轴承之间加润滑油 B．体操运动员手上涂防滑粉 C．给沉重的电器下面安装轮子 D．拉链上涂蜡 【变式6-1】“芒种茫茫割，农家乐启镰。”芒种是我国传统二十四节气之一，芒种前后我国大部分地区的农业生产处于“夏收、夏种、夏管”的“三夏”大忙季节。下列为“三夏”季节常见的工具和机械，其中是为了增大摩擦的是（　　） A．收割机带花纹的轮胎 B．镰刀的刀刃较光滑 C．给发动机加润滑油 D．车轮上的滚动轴承 【变式6-2】（多选）2023年冬，我国遭遇了2008年以来最复杂的春运天气。如图所示，为保障市民安全出行，下列说法正确的是（　　） A．志愿者所受的重力没有施力物体 B．积雪被踩平说明力可以改变物体的形状 C．戴防滑手套铲雪是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦 D．铲雪时手握在铲子的不同位置时力的作用效果是一样的 题型７：静摩擦力的大小 【典例7】如图所示，手握着一个质量为2kg的瓶子保持悬空静止，则瓶子受到重力大小为 N；瓶子所受的摩擦力方向将 ；手对瓶子的握力是由于 形变产生的。 【变式7-1】小君用500N的力拉放在水平地面上的木箱没有拉动，此时木箱与地面之间的摩擦力为 N。当爸爸帮忙推一下放手之后，小君发现木箱能匀速拉动了，且用的力变为480N，此时木箱与地面间的摩擦力为 N。 【变式7-2】如图所示，用20N的力握着一重为3N的装有水的玻璃杯静止悬在空中时，杯子所受摩擦力方向 ，大小为 N；如果增大握力，则杯子受到的摩擦力 （选填“变大”“变小”或“不变”）；当在杯中再加入少量的水，仍使杯子静止悬在空中时，则杯子受到的摩擦力将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 题型８：力与图像的结合问题 【典例8】如图甲所示，木块在水平方向受到两个拉力和的作用，拉力和的大小随时间变化如图乙和丙所示，木块的运动状态随时间变化的图像如图丁所示。由图像可知，第3s时，木块受到的摩擦力大小为 N，第7s时，拉力突然增大到4N，木块受到的合力大小是 N。 【变式8-1】如图甲所示，用水平拉力F拉着物块在粗糙程度相同的水平面上做直线运动。在0~45s内，其速度v与时间t、拉力F与时间t的关系图像如图乙、丙所示。由图像可知，在前10s内，物块在水平方向受 （填“平衡力”或“非平衡力”）；在第5s时，物块受到的摩擦力大小为 N。第45s若突然重力消失，物块将 （填“做匀速直线运动”“静止”或“做加速直线运动”）。 【变式8-2】如图甲所示，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，其和图像分别如乙、丙所示，由图像可知，当时，物体处于 （“静止”、“加速运动”、“匀速运动”）状态，受到的摩擦力是 N，当时，物体受到的摩擦力是 N。 题型９：探究影响滑动摩擦力大小的因素 【典例9】在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，利用长木板、毛巾、木块、砝码及弹簧测力计进行实验。图甲、乙、丙是三次测量滑动摩擦力时规范操作的情景。 (1)实验中，为了测量滑动摩擦力的大小，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做匀速直线运动，其目的是使拉力 （选填“大于”、“小于”或“等于”）滑动摩擦力；图甲中，木块与木板表面间滑动摩擦力的大小为 N； (2)比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数大小，可得出的结论是滑动摩擦力大小与 有关；比较 两图中弹簧测力计的示数大小，可得出的结论是滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关； (3)由此实验结果说明，如果要取得拔河比赛的胜利，组队时应选体重较 （选填“大”或“小”）的同学参加比赛，同时在比赛中选用图丁中 （选填“a”、“b”或“c”）类型的鞋子； (4)若图丙中的拉力为6N，木块加速运动，则此时木块与毛巾表面间滑动摩擦力的大小为 N。 【变式9-1】在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，小明按照如图所示的甲、乙、丙三种情况进行实验，其中A为木块，B为重物，甲、乙两图中的接触面较光滑且粗糙程度相同，丙图中接触面较粗糙． (1)图甲中，将木块放在水平木板上，当木块做 运动时，木块所受的摩擦力等于弹簧测力计的示数； (2)比较甲、 两图的实验，可以得出滑动摩擦力的大小与压力大小有关； (3)对比甲、丙两图的实验，是为了探究滑动摩擦力的大小与 的关系； (4)小明将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后，用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动，发现弹簧测力计的计数为图甲中示数的一半，便得出“滑动摩擦力的大小与接触面的面积有关”的结论．你认为小明的结论是 （选填“正确”或“错误”）的，理由是： ； (5)为了使弹簧测力计示数稳定，小明对实验装置进行了改进，如图丁所示，该装置 （选填“需要”或“不需要”）匀速拉动长木板，他用水平拉力F拉动长木板，待弹簧测力计示数稳定后，木块C受到水平向 （填“左”或“右”）的摩擦力，若此时增大拉力F，弹簧测力计的示数 。（选填“变大”、“变小”和“不变”） 【变式9-2】如图所示为“探究滑动摩擦力与什么因素有关”的实验。是一个长方体木块、各表面粗糙程度相同。 (1)用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动，根据 的原理，可知木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力的大小； (2)甲、乙、丙三次操作的实验数据如下表格。 实验操作 接触面 压力/N 弹簧测力计示数/N 甲 木板 1 0.5 乙 木板 2 1 丙 毛巾 1 0.8 ①比较甲、乙两次实验操作可知，滑动摩擦力大小与 有关； ②为了比较滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，应该选择 两次实验操作进行比较； (3)该小组将木块沿竖直方向切掉一半后，重新进行实验，如图-丁所示，测得木块所受摩擦力比图-甲小。从而得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积有关。此结论是 （选填“正确”或“错误”）的，原因是 ； (4)拉着木块运动时，弹簧测力计的示数不稳定，为此对实验装置进行了改进，如图-戊所示。实验时拉着长木板沿着水平桌面向右运动，发现弹簧测力计示数为，说明木块受到的摩擦力为 N，此时增大拉力，弹簧测力计的示数 （选填“变大”“不变”或“变小”）。 课后提升·查漏补缺 一、单选题 1．下图所示的是滚铁环的情景。下列说法不正确的是（　　） A．铁钩杆与手之间的摩擦是静摩擦 B．铁钩与铁环之间的摩擦是滑动摩擦 C．铁环与地面之间的摩擦是滚动摩擦 D．铁环受到地面的摩擦力方向是向前的 2．重力为G的雪花从空中加速飘落的过程中，若雪花所受阻力为f，则雪花所受力的合力的大小和方向分别为（    ） A．  竖直向上 B．  竖直向上 C．  竖直向下 D．  竖直向下 3．如图所示，和是物体所受的两个力，其中受力情况属于二力平衡的是（    ） A．B．C．D． 4．如图所示，在水平桌面上的小车上放一个木块，木块随小车在绳子的牵引下向右做匀速直线运动。下列说法正确的是（    ） A．木块受到的小车对它的摩擦力方向水平向左 B．小车受到的桌面对它的摩擦力方向水平向右 C．木块受到的重力和小车对木块的支持力是一对平衡力 D．小车受到的重力和桌面对小车的支持力是一对平衡力 5．如图所示的是我国古代科技著作《天工开物》描述的牛拉磨时的情景。下列说法正确的是（   ） A．磨在磨盘上受到的是滑动摩擦力 B．磨转动得越快，磨的惯性越大 C．磨匀速转动时，处于平衡状态 D．谷物被磨碎，说明力可以改变物体的形状 6．如图所示的情景中，属于平衡力的是（    ） A． B． C． D． 7．下列情景中，物体处于平衡状态的是（　　） A．正在弯道匀速滑行的滑冰运动员 B．从水平桌面上掉下的八年级下册物理课本 C．在空中匀速下落的降落伞 D．正在减速进站的火车 8．热爱劳动是中华民族的传统美德。班级大扫除中，总重力为200N的水桶静止在水平地面上，小华用250N的力竖直向上提水桶时，水桶受到的合力为（　　） A．0N B．50N C．150N D．350N 二、填空题 9．小明用方向不变的力F在粗糙程度不变的水平地面上向右拉动长木板，木块与木板始终保持相对静止。拉力F的大小随时间的变化关系如图乙所示，长木板的运动速度随时间的变化关系如图丙所示。 (1)在的，木块 受到长木板给的摩擦力（选填“有”或“没有”），长木板受到地面的摩擦力为 N；在时，长木板的运动状态是 （选填“静止”“变速运动”或“匀速运动”），长木板受到地面的摩擦力为 N； (2)假如在第10s时，撤去拉力F，长木板受到地面的摩擦力将 （选填“变大”“变小”或“不变”），原因是 。 10．如图甲所示，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的关系如图乙所示；物体运动的速度v与时间t的关系如图丙所示，由图像可知当t=5s时，物体处于 状态，t=3s时，物体受到的摩擦力为 N，t=1s时，物体受到的摩擦力为 N。 11．如图所示，物体A、B重均为20N，用30N的力将A垂直压在墙上静止不动。物体B受到15N的水平推力静止不动，物体A和物体B所受的摩擦力大小分别是、，则 N， N。    12．在水平面上有一物体A，其受到水平推力F1=12N和F2=5N的作用后，处于静止状态，如图所示。此时物体受到的静摩擦力是 N；如果将F1撤去，物体A将 （选填“向右运动”“向左运动”或“静止”）。 13．重200N的木箱放在粗糙程度相同的水平地板上，用水平推力推木箱。推力为30N时，没推动，木箱所受摩擦力为 N；推力为50N时，木箱做匀速直线运动；推力为80N时，木箱做加速运动；撤去推力，木箱做减速运动，它所受摩擦力为 N。 14．学习摩擦力时，老师做了以下实验：如图1，将牙刷放在木板上，向左拉动牙刷，观察到刷毛向右弯曲；如图2，保持牙刷不动，向右拉动木板，观察到刷毛还是向右弯曲。图1中木板相对于刷毛 （选填“向右”或“向左”）运动，图2中刷毛受到的摩擦力方向为 。 15．如图甲所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在5N的水平推力作用下，木块A、B一起做匀速直线运动，此时木块A受到桌面的摩擦力方向是 （选填“水平向左”或“水平向右”）；若将木块A、B紧靠着放在同一水平桌面上，用水平力推木块A使它们一起做匀速直线运动（如图乙所示），则推力 （选填“>”“<”或“=”）5N。 16．如图所示，一个物体重50N，用45N的水平压力F将它紧压在竖直的墙面上，当物体静止时，物块与墙面间的摩擦力为 N，方向 。 三、实验题 17．如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置。 (1)如图甲、乙、丙所示三种情况下，木板和毛巾保持不动，物块在弹簧测力计水平拉力作用下做匀速直线运动。则物块所受滑动摩擦力的大小 （填“大于”“等于”或“小于”）弹簧测力计的示数。 (2)比较 实验是为了研究滑动摩擦力大小与压力的关系。 (3)小莉同学对实验装置进行改进，如图丁所示，用力拉动长木板向左运动，物块保持静止时弹簧测力计的示数 （填“大于”“等于”或“小于”）物块所受滑动摩擦力的大小。改进后的实验中小萌同学 （填“需要”或“不需要”）匀速拉动长木板。 18．如图所示是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。实验中小明用到了一个弹簧测力计、一块木块、一个砝码、一块长木板和一条毛巾。 (1)如图甲所示，小明把木块平放在长木板上，用弹簧测力计沿水平方向 拉动木块。 (2)小明把砝码放在木块上，再把木块平放在长木板上进行实验，如图乙可所示，发现所用拉力F2>F1。分析甲、乙两次实验数据可以得出，滑动摩擦力与 有关。下列各种现象中，利用该实验结论的是 。 A．汽车在结冰的路面上行驶，在车轮上缠绕铁链。 B．移动很重的石块时，在地上铺设滚木。 C．用力压住橡皮，擦去写错的字。 (3)完成甲、乙两次实验后，在进行图丙所示的实验时，由于所用的弹簧测力计量程较小，小明发现测力计示数达到最大时仍没拉动木块，为了用现有的器材顺利完成实验，可采取的措施是： ，测出滑动摩擦力，再和甲实验进行比较。 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $$