内容正文:
第七讲 运动和力
第3课时 牛顿第一定律
二力平衡
第三部分 力 学
《中考导学案》
2025武汉物理
1
1
2
回归教材·掌握必备知识
对照课标·突破核心考点
3
实验探究·一题三阶通关
4
课堂反馈·落实学业要求
目
录
2
回归教材·掌握必备知识
考点综述
01
3
1
必备知识
牛顿第一定律
1.阻力对物体运动的影响: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 。
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 状态或
状态。
(2)注意:该定律是在大量经验事实的基础上通过 而概括出来的,它不可能用实验来直接验证。
阻力
静止
匀速直线运动
推理
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对照课标·突破核心考点
实验探究·一题三阶通关
4
2
必备知识
惯性
1.定义:一切物体都有保持原来 不变的性质。
2.影响因素:惯性是物体自身的属性,它的大小只与物体的 有关,质量越大,惯性越 ;与物体是否运动、速度大小、是否受力等均无关。
3.利用和防范:①利用:拍掉衣服上的灰尘、体育比赛中的各种投掷项目、跳远跳高前的助跑等;②防范:系安全带、汽车的安全气囊、开车时保持车距、严禁超载等。
运动状态
质量
大
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对照课标·突破核心考点
实验探究·一题三阶通关
5
【拓展】 对惯性的理解:①一切物体在任何情况下都具有惯性;②惯性不是力,不能把惯性说成是“惯性力”或“受到惯性(作用)”,应该说“由于惯性”“具有惯性”或“利用或防范惯性”。
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对照课标·突破核心考点
实验探究·一题三阶通关
即时反馈
对点练习1 请判断下列说法的正误。
(1)若竖直上抛的实心球在最高点时所受外力全部消失,球将竖直下落。 ( )
(2)撞击锤柄下端使锤头套紧在锤柄上,是利用锤柄的惯性。 ( )
(3)货车满载时的惯性比空载时的惯性大。 ( )
(4)乘车时系上安全带,是为了减小汽车行驶中人的惯性。 ( )
(5)走路时被石头绊倒是因为受到惯性作用。 ( )
×
×
√
×
×
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实验探究·一题三阶通关
3
必备知识
二力平衡
1.平衡状态:物体保持 或 状态。
2.二力平衡
(1)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。
(2)条件:两个力作用在 上、 相等、 相反、作用在 上(①同体、②等大、③反向、④共线)。
(3)注意:二力平衡要求四个条件同时具备、缺一不可。
静止
匀速直线运动
同一个物体
大小
方向
同一条直线
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实验探究·一题三阶通关
8
【拓展】 同一直线上二力的合成:①方向:跟较大分力的方向相同;②大小:同向相加F合=F1+F2;反向相减F合=F1-F2(F1>F2);③平衡状态下的物体所受的合力为0。
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实验探究·一题三阶通关
3.平衡力和相互作用力的区别与联系
异同点 平衡力 相互作用力
不
同
点 力的示意图
力的作用点 作用在同一物体上 作用在不同的物体上
相同点 大小相等,方向相反,作用在同一直线上
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对照课标·突破核心考点
实验探究·一题三阶通关
【拓展】 运动和力的关系:
(1)物体运动状态→受力情况:状态不变不受力,受力只受平衡力。
(2)物体受力情况→运动状态:①物体不受力或受平衡力→静止或匀速直线运动;②物体受非平衡力→物体的运动状态发生变化(合力和速度:同向加速、反向减速)。
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实验探究·一题三阶通关
即时反馈
对点练习2 请判断下列说法的正误。
(1)汽车在盘山公路上匀速转弯,此时汽车受平衡力的作用。 ( )
(2)将排球竖直向上垫起后,球在最高点时处于平衡状态。 ( )
(3)水平用力推车但没推动,是因为推力小于车所受的阻力。 ( )
(4)静止在水平桌面上的书受到的重力与桌面对书的支持力是一对平衡力。 ( )
(5)只要有力作用在物体上,物体的运动状态一定会发生变化。 ( )
×
×
×
√
×
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对照课标·突破核心考点
实验探究·一题三阶通关
对照课标·突破核心考点
考点综述
02
如图所示,虚线是小华抛出的皮球落地后又弹起的运动轨迹,当皮球运动到最高点A时。若它所受外力突然全部消失,则皮球将
( )
A.保持静止
B.沿水平方向做匀速直线运动
C.竖直向上做匀速直线运动
D.竖直向下做匀速直线运动
1
核心考点
牛顿第一定律
例 1
B
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实验探究·一题三阶通关
☞变式 小华竖直向上抛出的皮球运动到最高点时,若皮球所受外力突然全部消失,则皮球将 ( )
A.保持静止
B.沿水平方向做匀速直线运动
C.竖直向上做匀速直线运动
D.竖直向下做匀速直线运动
A
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实验探究·一题三阶通关
(2024·山西)如图所示,一辆公交车正在水平路面匀速向右行驶,遇到突发情况紧急刹车时,下列能正确表示车内拉环情形的是 ( )
2
核心考点
运用物体的惯性解释有关现象
例 2
A
B
C
D
A
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实验探究·一题三阶通关
(2024·江汉区一模)如图甲所示,在粗糙的水平台面上,一轻质弹簧的左端固定在墙壁上,右端连接一个金属块,金属块保持静止且弹簧处于压缩状态,图乙中分别画出了该状态下金属块和弹簧在水平方向上的受力示意图,下列判断正确的是 ( )
A.f与F3是一对平衡力 B.F1与F3是一对相互作用力
3
核心考点
平衡力与相互作用力的辨别
例 3
C.f与F2是一对平衡力 D.F2与F3是一对相互作用力
B
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实验探究·一题三阶通关
如图所示是一款无人机,其自重和负载的总质量为2 kg,该无人机既可空中飞行又能吸附在墙壁、天花板等物体的表面。该无人机所受的总重力为 N。当它吸附在竖直墙壁上时,受到的摩擦力大小为 N,方向为 。(g=10 N/kg)
4
核心考点
二力平衡条件的应用
例 4
20
20
竖直向上
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实验探究·一题三阶通关
(2024·武汉)2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示,返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落,若降落伞和返回舱受到的重力分别为G1和G2,降落伞对返回舱的拉力为F,空气对返回舱的阻力为f,则下列关系式正确的是 ( )
A.f+F=G1+G2
B.f+F=G2
C.F=G1+G2+f
D.F=G2+f
5
核心考点
同一直线上的二力合成
例 5
B
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考点综述
03
1
实验
探究阻力对物体运动的影响
实验
目的 探究阻力对物体运动的影响,通过探究实验,知道用科学推理得出物理结论的方法
实验
方法 1.转换法:通过观察小车在木板上运动距离的大小来判断阻力对小车运动的影响。
2.控制变量法:控制同一小车从同一斜面的 由静止滑下,改变水平木板上所铺材料。
同一高度
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实验探究·一题三阶通关
实验
方法 3.实验推理法:实验测得物体所受阻力越小时,速度减小得越慢,进一步推理,若物体不受阻力(即水平面绝对光滑),则小车将以恒定速度做直线运动
实验装置与操作要点说明 1.实验中通过改变 来改变阻力的大小。
2.让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下:使小车到达水平面时的速度相同。
3.毛巾和棉布不能铺在斜面上:这样将使小车到达水平面的速度不相同。
4.小车下滑高度不要太高,木板不能太短:避免小车滑出木板
接触面的粗糙程度
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实验
评估 1.小车从斜面滑下后可以继续运动,说明小车具有 。
2.小车最终在水平面上停下,说明它受到阻力且阻力改变了它的运动状态
实验
结论 在水平面上运动的物体受到的阻力越小,运动的距离越 ;进一步推测:如果运动的物体不受阻力,它将一直保持
状态(物体的运动不需要力来维持)
惯性
远
匀速直
线运动
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实验探究·一题三阶通关
为探究“力与运动的关系”,小丽同学设计了如图1所示的斜面实验,让小车从斜面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。
例 1
图1
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实验探究·一题三阶通关
(1)让小车从斜面 由静止自由下滑,控制小车到达水平面的 相同。这种研究问题的方法是 。
(2)实验中,通过改变 来改变小车在水平面上所受阻力大小。
(3)实验中,阻力对物体运动的影响是通过小
车 来体现的,这里
采用的物理研究方法叫做 。
固
基
础
图1
同一高度
初速度
控制变量法
水平面的粗糙程度
在水平面滑行的距离
转换法
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对照课标·突破核心考点
实验探究·一题三阶通关
(4)比较甲、乙、丙三次实验,发现水平面越光滑,小车受到的阻力
(选填“越大”或“越小”),小车在水平面上运动的距离就 (选填“越近”或“越远”),说明小车运动的速度改变得 (选填“越快”或“越慢”)。
图1
越
小
越远
越慢
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实验探究·一题三阶通关
(5)如果实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端,则 (选填“需要”或“不需要”)重做本实验以获取可靠的证据。如果小车在水平面上滑行,受到的阻力越来越小,直到变为零,它将 。实验表明物体的运动 (选填“需要”或“不需要”)力来维持。这样的实验方法叫做 。
图1
不需要
做匀速直线运动
不需要
实验推理法
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实验探究·一题三阶通关
(6)实验推论:运动的物体在没有受到力的作用时,将
。
(7)运动的小车在木板上最终停下来,是因为小车在水平方向上
(选填“受平衡力”“受非平衡力”或“不受力”)的作用。
图1
以恒定不变的速
度一直运动下去
受非
平衡力
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(8)小车到达水平面后会继续向前运动,请在图2中画出小车在木板上运动时受力的示意图。
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(9)在图1的三次实验中,若小车克服毛巾的摩擦力做的功为W1,小车克服木板的摩擦力做的功为W2,则W1 W2(选填“>”“<”或“=”)。
(10)同桌小婷在图1操作中,将棉布铺在斜面和水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通
过的距离,则她的操作 (选填“正确”
或“错误”),理由是
。
提
能
力
图1
=
错误
在斜面上铺上棉布改变
了斜面的粗糙程度从而使小车到达水平面时
的速度不同
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实验探究·一题三阶通关
(11)小丽同学完成了上面的探究学习后,思考了一个问题:当自己荡秋千运动到最高点时,如果受到的力全部消失,自己将会处于怎样的运动状态?她做出了以下猜想,你认为其中正确的是 (填标号)。(图中的黑点表示小丽同学)
拓
思
维
A.做匀速圆周运动
B.做匀速直线运动
C.继续来回摆动
D.保持静止状态
D
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2
实验
探究二力平衡的条件
实验目的 通过实验观察和分析,探究二力平衡的条件
实验装置
与操作要
点说明 1.定滑轮的作用:改变力的方向。
2.探究相互平衡的两个力是否在同一条直线上的操作:将小车(或小卡片) 一定角度,松手后观察小车(或小卡片)的运动状态。
3.探究相互平衡的两个力大小是否相等的操作:保持两个力在同一条直线上,改变小车(或小卡片)两边砝码的质量(或钩码的数量),观察小车(或小卡片)的运动状态。
扭转
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实验装置
与操作要
点说明 4.探究相互平衡的两个力是否作用在同一物体上的操作:将小卡片从中间剪开,观察它们的运动状态
实验评估 1.选择较光滑的水平桌面,使用小车而不是木块的原因:减小摩擦力对实验的影响。
2.使小卡片悬空的目的:减小摩擦力对实验的影响(尽可能排除其他力对实验的干扰)。
3.进行多次实验的目的:得出普遍规律,避免实验的偶然性
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实验结论 作用在同一物体上的两个力,如果 、 , 并且在 上,这两个力就彼此平衡
大小相等
方向相反
同一条直线
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如图甲所示是某实验小组的小攀探究“二力平衡条件”的实验装置。
例 2
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(1)本实验的研究对象是 ,定滑轮的作用是 。
(2)实验时,当左右两个托盘中放入质量相等的砝码后,木块保持不动,此时木块所受两个拉力的大小 (选填“相等”或“不相等”),方向
(选填“相同”或“相反”),木块受力平衡。
固
基
础
木块
改变力的方向
相等
相反
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(3)当向左盘和右盘同时放入质量不相等的砝码时,木块仍然保持静止状态,产生这一现象的原因是 。由此你认为,木块应放置在 (选填“光滑”或“粗糙”)的水平桌面上进行实验。
木块与桌面间存在摩擦力
光滑
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(4)在探究同一问题时,同组的小芳采用了如图乙所示的实验装置,同学们认为小芳的方案优于小攀的方案,其主要原因是
。
(5)小芳将小车旋转一定角度后松手,发现小车旋转后又恢复到原状态,这说明两个力必须作用在 上,物体才能平衡。
一般情况下,
滚动摩擦力比滑动摩擦力小,对实验的影响更小
同一条直线
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(6)小攀做实验时还发现:图甲中,当在左盘中放100 g的砝码,右盘中放200 g的砝码时,木块可向右做匀速直线运动,这时木块受到
(选填“向左”或“向右”)的摩擦力。若盘中的原有砝码都不变,使物块最终可向左做匀速直线运动的方案是在左盘中再加 g的砝码(滑轮与绳子的摩擦不计)。
提
能
力
向左
200
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(7)同组的小婷建议将实验器材继续进行改进,实验装置如图丙所示:
①用轻质卡片进行实验,是为了 ,卡片所受拉力的施力物体是 ;
②实验过程中,小婷在右侧加挂了一个钩码,由
静止释放卡片后发现卡片向右运动,由此可以得
到二力平衡的一个条件是:相互平衡的两个力必
须 ;
拓
思
维
减小卡片的重力对实验的影响
绳子
大小相等
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③为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图丙所示情况下,小婷下一步的操作是 ;
④若左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度,则 (选填“仍能”或“不能”)进行该实验;
把小卡片剪成两半,观察小卡片能否平衡
仍能
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⑤完成本实验探究后,小婷突发奇想:一个力能否平衡?并动手操作,她需要在图丙所示的实验装置上进行的操作是
。
把其中一边钩码拿掉
(或剪断卡片一边的细线)
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考点综述
04
43
1.(2024·深圳)端午节划龙舟是传统的习俗。运动员停止划桨后,龙舟会向前运动,小丁同学觉得是因为 ( )
A.具有摩擦力向前运动
B.具有惯性向前运动
C.受到重力停止运动
D.受到质量停止运动
B
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44
2.(2024·河南)乘客乘坐汽车时系好安全带,可以防止急刹车时,由于什么的惯性而受到伤害 ( )
A.汽车 B.安全带
C.乘客 D.座椅
C
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3.(2024春·蔡甸区期中)在一列匀速直线行驶的列车内,一位同学相对于车厢竖直向上跳起,他将落在 ( )
A.原来的起跳点 B.起跳点前面
C.起跳点后面 D.无法判定
A
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4.关于运动场上涉及的物理知识,下列说法正确的是 ( )
A.奔跑的运动员相对于坐在看台上的观众是静止的
B.静止在地面上的铅球,所受重力与支持力是一对平衡力
C.投出去的篮球在空中飞行过程中,手的推力一直在对篮球做功
D.三级跳远运动员助跑后跳得更远,是因为助跑使运动员的惯性更大
B
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5.如图所示,“探究阻力对物体运动的影响”实验中,保持同一小车每次从斜面同一高度由静止滑下,只改变水平木板表面的粗糙程度,不计空气阻力。下列说法正确的是 ( )
A.小车在水平木板上运动过程中只受摩擦力的作用
B.小车在粗糙程度不同的水平木板表面滑行的距离相同
C.水平木板表面越粗糙,该小车在水平木板上运动时所受的摩擦力越大
D.该实验能直接验证当物体受到的阻力为零时,物体将一直做匀速直线运动
C
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6.(2024春·蔡甸区期中)中国载人航天工程办公室公布了中国载人登月初步方案,计划2030年前实现登月。
(1)火箭发射时,尾部向下高速喷气,火箭腾空而起,说明物体间力的作用是 的。
(2)卫星绕月球在椭圆轨道上运行时,受到的力 (选填“是”或“不是”)平衡力。
相互
不是
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实验探究·一题三阶通关
(3)已知月球上的g值约为1.6 N/kg,它所表示的物理意义是
。将一块月球岩石从月球带回地球,岩石的质量 ,重力 (后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
质量为1 kg
的物体在月球上受到的重力是1.6 N
不变
变大
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请完成《练测本》素养综合练测12
本讲内容结束
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