2.2 运动与相互作用 练习课件- 2025-2026学年科学浙教版八年级上册
2025-10-24
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内容正文:
第2节 运动与相互作用-(三)二力平衡
学习目标
1. 知道二力平衡的意义,能说出当受力平衡时,物体可能处于静止状
态,也可能处于匀速直线运动状态。
2. 能说明二力平衡的条件以及物体运动状态发生变化的原因,能用二力
平衡的条件解决简单的问题。
1. 下列各图中的两个力,彼此平衡的是( C )。
A. B. C. D.
C
2. 【桂林】骑自行车出行郊游是一种健康、环保的生活方式。当我们在
平直路面上匀速向前骑行时,下列说法中,正确的是( D )。
A. 如果自行车停下,它的惯性就消失了
B. 自行车受到的动力大于自行车受到的阻力
C. 路面受到的压力与人受到的支持力是一对平衡力
D. 人和车受到的重力与地面对人和车的支持力是一对平衡力
D
【解析】一切物体都有惯性,当自行车静止时,同样具有惯性,A错
误;在平直路面上匀速向前骑行时,自行车受到的动力与自行车受到的
阻力是一对平衡力,大小相等,B错误;路面受到的压力与人受到的支
持力没有作用在同一个物体上,不是一对平衡力,C错误;把人和车看
作一个整体,人和车受到的重力与地面对人和车的支持力符合二力平衡
的四个条件,是一对平衡力,D正确。
3. 【扬州】小华在科技馆观摩机器人骑自行车走钢丝的表演后回家做了
一个模型,如图所示。下列说法中,正确的是( B )。
A. 自行车的重力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力
B. 自行车和所挂物体的总重力与钢丝对自行车的支持力是
一对平衡力
C. 自行车对钢丝的压力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力
D. 自行车对绳的拉力与钩码的重力是一对平衡力
B
【解析】自行车和所挂物体的总重力与钢丝对自行车的支持力满足二力
平衡的四个条件,是一对平衡力,A错误、B正确;自行车对钢丝的压力
与钢丝对自行车的支持力没有作用在同一个物体上,不是一对平衡力,
C错误;自行车对绳的拉力与钩码的重力没有作用在同一个物体上,不
是一对平衡力,D错误。
4. 一名质量为40 kg的中学生站在水平地面上,与重力相互平衡的力
是 地面对该学生的支持力 ,它的大小是 392 N。该中学生提起了
自己的书包,提书包的力的反作用力是 书包对手的拉力 。
地面对该学生的支持力
392
书包对手的拉力
5. 在“探究二力平衡的条件”的活动中:
(1)小明首先猜想:只受一个力作用的物体也能保持平衡状态,为了
验证猜想,他将一个小球用一根细线悬挂起来,如图甲所示,剪断细线
后小球下落,由实验可知,小明的猜想是 错误 (填“正确”或“错
误”)的。
错误
(2)将卡片上的两根线跨过支架的滑轮,并在两个线端分别挂上钩
码,使作用在卡片上的两个拉力方向相反,且在一条直线上,如图乙所
示。接着通过改变两边的 钩码的数量 ,来改变卡片两边所受的拉力
大小,进而观察卡片是否能保持平衡。
(3)在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随后发生的现
象,由此可以得到二力平衡的又一个条件是 两个力需作用在同一个物
体上 。
(4)用如图丙所示的装置能否完成“二力平衡条件的探究”实
验? 能 。
钩码的数量
两个力需作用在同一个物
体上
能
6. 【无锡】如图所示,在“探究二力平衡的条件”实验中,选质量为10 g
的卡片作为研究对象,在线的两端分别挂上等质量的重物,对卡片施加
两个拉力,为探究这两个力满足什么条件才能平衡,则所挂重物的质量
合适的是( C )。
A. 5 g B. 10 g C. 200 g D. 任意质量均可
C
【解析】由题意知,选质量为10 g的卡片作为研究对象;当卡片受到的
拉力远大于卡片的重力时,卡片的重力可以忽略不计,此时卡片可以看
作只在两个拉力的作用下平衡,故应选质量大的重物来拉卡片。
7. 【雅安】如图所示,物体A和B的重力分别为10 N和6 N,不计弹簧测
力计和细线的重力及一切摩擦,则弹簧测力计的示数为( B )。
A. 4 N B. 6 N C. 10 N D. 16 N
B
【解析】物体B处于静止状态,所以B受力是平衡的,即B端细线的拉力
为6 N;又因为弹簧测力计处于静止状态,所以弹簧测力计受力是平衡
的,B端细线的拉力是6 N,所以A端细线的拉力也是6 N,弹簧测力计的
示数是钩子上的拉力或是一端受到的力,所以其示数为6 N。
8. 起重机停在地面上,且只受两个力的作用,这两个力一定是一对 平
衡 (填“平衡”或“非平衡”)力,判断的依据是 起重机保持静止 。
接着,起重机的钢绳吊着5×103 N的重物,先以0.5 m/s的速度匀速上
升,后静止在空中,再以1 m/s的速度匀速下降,在这三个运动状态
下,钢绳对重物的拉力分别为F1、F2、F3,则F1 = (填“>”“<”或“=”,下同)F2 = F3。
平
衡
起重机保持静止
=
=
9. 【上海】如图甲、图乙所示,某小组的同学以硬纸板为研究对象,利
用弹簧测力计、细线等器材进行实验,该小组的同学是在做“探究 二
力平衡的条件 ”实验。按如图甲所示的方式进行实验操作时,应在硬
纸板处于 静止 状态时读取弹簧测力计的示数;按如图乙所示的方式
进行实验操作时,放开硬纸板前,应使两弹簧测力计的示数 相同 ,
两细线对硬纸板的拉力方向 相反 。
二
力平衡的条件
静止
相同
相反
10. 【常德】在“探究二力平衡条件”的实验中,实验装置如图所示。
(1)实验时,向左盘和右盘同时放入等重的砝码,这时木块保持静
止,说明一对平衡力的 大小相等 ;但小明在实验时发现,若向左盘
和右盘同时放入不等重的砝码时木块仍然保持静止状态,则产生这一现
象的原因是 木块与桌面间存在摩擦力 。
大小相等
木块与桌面间存在摩擦力
(2)现保持F1与F2不变,将木块换成小车,然后扭转一个角度,松手
后,小车将 转动回来 ,设计这一步骤是为了验证二力平衡时的两个
力的作用线一定 在同一直线上 。
(3)如果将木块换成弹簧测力计,左、右两盘各放入重5 N的砝码,那
么弹簧测力计的示数为 B (填字母)。
A. 10 N B. 5 N C. 0 N
转动回来
在同一直线上
B
11. 【江西】如图所示,小明去公园遛狗时,用力拉住拴狗的绳子,正
僵持不动。此时,若不计绳子的重力,下列各组中两个力是一对平衡力
的为( A )。
A. 小明拉绳子的力与狗拉绳子的力
B. 狗受到的重力与地面对狗的支持力
C. 绳子对狗的拉力与地面对狗的阻力
D. 绳子对狗的拉力与狗对绳子的拉力
A
【解析】不计绳子的重力,绳子只受到小明和狗的拉力作用,且处于平
衡状态(静止),故这两个力是一对平衡力,A正确;由题图可知,狗
静止不动时处于平衡状态,竖直方向上的合力为零,对狗进行受力分析
可知,狗受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力和绳子向上的分力作
用,则狗受到的重力与地面对狗的支持力大小不相等,两个力不是一对
平衡力,B错误;绳子对狗的拉力与地面对狗的阻力不是作用在同一条
直线上的,且两个力大小不一定相等,所以不是一对平衡力,C错误;
绳子对狗的拉力与狗对绳子的拉力不是作用在同一个物体上的,是一对
相互作用力,不是一对平衡力,D错误。
12. 【台州】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,某科学兴趣小组进行了如下实验。
(1)选用轻薄塑料片作为如图甲所示实验的研究对象的原因是 减小
研究对象的自重对实验的影响 。
减小
研究对象的自重对实验的影响
(2)将图甲中静止的研究对象转到虚线位置,松手后发现研究对象发
生转动。据此可以得出结论:作用在物体上的两个力的作用线需要满
足 在同一直线上 的条件,物体才能处于静止状态。
(3)如图乙所示,若启动电动机继续进行研究:当弹簧测力计的示数
与物体重力大小相等时,观察物体的运动状态;当弹簧测力计的示数与
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
是探究 作用在物体上的两个力满足什么条件,物体才能保持匀速直线
运动状态 。
在同一直线上
作用在物体上的两个力满足什么条件,物体才能保持匀速直线
运动状态
13. 一重力G=2.5×10-3 N的雨滴从高空由静止开始竖直落下(不计横向
风的影响),设雨滴下落过程中受到的空气阻力F阻与下落速度的平方
(v2)成正比,关系为F阻=kv2,其中k为常数,且k=1×10-4 N·s2/m2。
(1)求该雨滴匀速下落时所受空气阻力的大小。
【答案】(1)雨滴匀速下落时,受到竖直向下的重力G和竖直向上的空气阻力F阻作用而处于平衡状态,由平衡条件可得F阻=G=2.5×10-3 N。
(2)求雨滴匀速下落时的速度。
【答案】(2)雨滴匀速下落时,F阻=2.5×10-3 N,因为F阻=kv2,所以
v==5 m/s。
(3)请在如图所示的坐标系中画出从开始下落到落地这一过程中雨滴
的运动速度v随时间t变化的图像。(描绘出大致情况即可)
【答案】(3)如图所示。
【解析】(3)雨滴所受重力不变,开始下落时,雨滴速度较小,所受
阻力较小,合力向下,雨滴向下做加速运动,当速度达到一定值后,雨
滴所受重力与阻力相等,雨滴所受合力为零,处于平衡状态,做匀速直
线运动,速度保持不变。
$第2节 运动与相互作用-(四)摩擦力
学习目标
1. 能用大量事例说明摩擦力是普遍存在的,知道摩擦力产生的原因;会
分析物体是否受摩擦力作用及摩擦力的方向。
2. 知道影响摩擦力大小的因素。
3. 知道摩擦的利与弊,知道增大或减小摩擦的具体方法。
1. 【福建】下列措施中,为了减小摩擦的是( B )。
A. 在浴室地面上铺防滑垫 B. 缝衣针表面做得光滑
C. 在车把上加装橡胶套 D. 瓶盖侧表面刻有竖纹
B
2. 如果摩擦力突然消失10 s,那么下列现象中,不可能发生的是
( A )。
A. 马很容易拉着车前进
B. 黑板上的粉笔字消失不见了
C. 只要风沿着铁轨方向,就可轻轻吹动火车
D. 固定吊灯的螺丝从天花板上滑出,使吊灯落到地上
A
3. 【包头】如图所示,木块竖立在小车上,随小车一起以相同的速度向
右做匀速直线运动(不考虑空气阻力)。下列分析中,正确的是
( A )。
A. 木块没有受到小车对它的摩擦力
B. 小车运动速度越大,其惯性也越大
C. 木块对小车的压力与小车对木块的支持力是一对平衡力
D. 当小车受到阻力而停下来时,如果木块与小车的接触面是
粗糙的,那么木块将向左倾倒
A
【解析】由于木块与小车相对静止,不具备摩擦力产生的条件,所以它
没有受到摩擦力的作用,A正确;物体的运动速度不影响惯性,惯性是
物体保持原来运动状态不变的性质,B不正确;一对平衡力必须是大小
相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一物体上的,而木块
对小车的压力与小车对木块的支持力不是作用在同一物体上的,C不正
确;小车突然停止运动,若接触面粗糙,而木块由于惯性仍然保持原来
的运动状态,则木块会向右倾倒,D不正确。
4. 【杭州】如图所示,粗糙程度相同的水平地面上,重30 N的物块在AB
段受F=10 N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点静止。下列说法中,正确的是
( C )。
A. 在AB段物块受到水平向右的摩擦力,大小为10 N
B. 在AB段物块受到水平向左的摩擦力,大小为20 N
C. 在BC段物块受到水平向左的摩擦力,大小为10 N
D. 在C点物块受到水平向右的摩擦力,大小为30 N
C
【解析】在AB段,物块做匀速直线运动,处于平衡状态,拉力与滑动摩
擦力相等,物块向右运动,则受到水平向左的摩擦力,大小为10 N,
A、B错误;在BC段,物块做减速运动,到C点静止,BC段滑动摩擦力的
大小只与压力和接触面的粗糙程度有关,故滑动摩擦力不变,还是10
N,C正确;粗糙程度相同的水平地面上,物块运动到C点静止,在水平
方向上不受力的作用,D错误。
5. 【广元】如图所示,重为50 N的物体静止在水平桌面上,物体受到的
支持力和 重力 是一对平衡力。当物体受到水平向右、大小为15 N的
拉力F时,物体刚好向右做匀速直线运动,此时物体受到的摩擦力
为 15 N;当拉力F为18 N时,物体向右做加速运动,此时物体受到的
摩擦力为 15 N。
重力
15
15
6. 如图所示,小红在进行“感受尺受到滑动摩擦力”的活动,她尽量将尺
匀速抽出。下列说法中,不正确的是( D )。
A. 轻压书,尺容易被抽出,说明滑动摩擦力较小
B. 重压书,尺不容易被抽出,说明滑动摩擦力随压力的增加
而增大
C. 用相同的力压书,分别抽出木尺和钢尺所用的拉力不同,说明滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关
D. 用相同的力压书,用较大的力快速抽出比用较小的力快速抽出同一把尺容易,说明滑动摩擦力的大小与所用抽出尺的拉力的大小有关
D
7. 在投掷冰壶的过程中,为使冰壶滑行得更远并准确到达目标位置,同
队有两名队员手持毛刷,在冰壶运行的前方用力左右擦刷冰面。为什么
用力左右擦刷冰面可以使冰壶滑行得更远呢?下列猜想中,最合理的是
( C )。
A. 扫除前进冰面上的尘埃等以减小摩擦,有利于冰壶滑行
B. 用力左右擦刷冰面,使冰面变得粗糙而增大摩擦,阻止冰壶滑行
C. 通过用力左右擦刷冰面产生热,使冰面熔化以减小摩擦,有利于冰壶
滑行
D. 用力左右擦刷冰面,摩擦生电,使冰面带电,有利于冰壶滑行
C
【解析】摩擦力减小,才能使冰壶滑行得更远,所以用力左右擦刷冰面
是为了使冰熔化以减小摩擦。
8. 如图甲所示为小英做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验,开始实
验时她控制不好力度,拉力随时间变化的图像如图乙所示,木块的运动
速度随时间变化的图像如图丙所示。下列说法中,正确的是
( D )。
A. 0~2 s时,木块保持静止
B. 2~6 s时,木块受到的摩擦力为0 N
C. 第1 s时木块受到的摩擦力为4 N
D. 第7 s时木块受到的摩擦力为3 N
√
【解析】由题图丙知,0~2 s时,木块做加速运动,A错误;由题图丙
知,2~6 s时,木块做匀速运动,此时木块处于平衡状态,受到的拉力和
摩擦力是一对平衡力,大小相等,由题图乙知,此过程中的拉力为3
N,所以滑动摩擦力为3 N,B错误;0~2 s时,木块做加速运动,因为压
力和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,所以第1 s时木块受到的
摩擦力也为3 N,C错误;由题图丙知,6~8 s时,木块做减速运动,但由
于压力和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,仍为3 N,故第7 s
时木块受到的摩擦力为3 N,D正确。
9. 如图所示,物体A在物体B的牵引下沿水平桌面向右运动,从物体B触
地开始到物体A刚好停下来这段时间内,物体A受水平桌面的摩擦力大小
f随时间t变化的关系图像是( A )。
A
A. B. C. D.
【解析】物体B触地后,对物体A的拉力消失了,物体A由于惯性继续向
前运动。此过程中物体A受到了桌面的摩擦力,物体A的运动越来越慢,
但是物体A对桌面的压力大小与接触面的粗糙程度并没有发生变化,所
以摩擦力大小保持不变。
10. 如图所示,物体A、B、C叠放在水平桌面上,水平力F作用于物体C,
使物体A、B、C以相同的速度向右做匀速运动,且三者相对静止。下列
关于摩擦力的说法,正确的是( B )。
A. 物体C不受摩擦力作用
B. 物体B不受摩擦力作用
C. 物体A不受摩擦力作用
D. 以物体A、B、C为整体,整体受到的摩擦力为零
B
【解析】以物体C为研究对象,在水平方向上受到拉力F与物体A对物体C
的静摩擦力,两者是一对平衡力,则物体C受到的摩擦力方向水平向
左;以物体B为研究对象,物体B在水平方向上不受外力,物体A、B间没
有相对运动的趋势,所以物体B不受摩擦力作用;以物体A为研究对象,
物体A匀速运动,在水平方向上受到物体C的作用,则必有一个力与之平
衡,所以物体A受到地面对它的摩擦力;以物体A、B、C为整体,整体受
到地面的摩擦力与水平向右的拉力是一对平衡力,所以整体受到的摩擦
力不为零。
11. 【金华】如图所示为研究“滑动摩擦力”的实验。
(1)小金用弹簧测力计水平向左拉木块使其做匀速直线运动,弹簧测
力计的示数如图甲所示。由二力平衡可知,木块受到的滑动摩擦力大
小 等于 (填“大于”“小于”或“等于”)弹簧测力计的示数。
(2)小王在用同一装置重做小金的实验时,发现弹簧测力计的示数不
稳定,某时刻弹簧测力计的示数如图乙所示。此时木块受到的滑动摩擦
力为 2.2 N。
等于
2.2
(3)为解决上述问题,小王对实验装置进行了如图丙所示的改进。他
拉着足够长的木板沿水平地面向左运动,读出弹簧测力计的示数,此时
木块受到的滑动摩擦力大小 等于 (填“等于”或“不等于”)弹簧测力
计的示数。
等于
(4)实验后,小郑认为如果仅比较滑动摩擦力的大小,那么可以不用
二力平衡的原理。请你举出一个不用二力平衡原理比较滑动摩擦力大小
的例子: 从同一斜面的同一高度由静止开始下滑的物块,通过比较在
不同粗糙程度的水平面上滑动距离的长短,比较滑动摩擦力的大小(或
板刷滑动时通过比较刷毛弯曲的程度,比较滑动摩擦力的大小,合理即
可) 。
从同一斜面的同一高度由静止开始下滑的物块,通过比较在
不同粗糙程度的水平面上滑动距离的长短,比较滑动摩擦力的大小(或
板刷滑动时通过比较刷毛弯曲的程度,比较滑动摩擦力的大小,合理即
可)
12. 一个载重气球在空中受到1000 N的浮力而匀速竖直上升,如果在所
载重物中,再加入10 kg物体,这个气球就能匀速竖直下降。设气球匀速
上升和下降时受到的浮力和阻力大小均不变,求:气球上升时受到的重
力及气球上升和下降时受到的阻力。(g取10 N/kg,要求画出气球上升
和下降时的受力示意图)
【答案】G物=mg=10 kg×10 N/kg=100 N。
匀速竖直上升时,F浮=G球+F阻,即1000 N=G球+F阻①;匀速竖直下降时,F浮+F阻=G球+G物,即1000 N+F阻=G球+100 N②;由①②两式解得G球=950 N,F阻=50 N。
如图所示,图甲是气球上升时的受力示意图,图乙是气球下降时的受力
示意图。
13. 【潍坊】如图所示,在同一水平面上,有表面粗糙程度相同、质量
不同(mP<mQ)的两个木块,按照甲、乙、丙、丁四种方式放置,分别
在水平力F1、F2、F3和F4的作用下做匀速直线运动,则下列关系式中,正
确的是( D )。
A. F1>F2 B. F2>F3 C. F3>F4 D. F3=F4
D
【解析】滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关。题图
甲、乙中,接触面的粗糙程度相同、物体的质量不同,且mP<mQ,则由
F=G=mg可知,P对地面的压力小于Q对地面的压力,所以物体受到摩擦
力的关系为f1<f2,因为物体在水平面上做匀速直线运动,则推力等于摩
擦力,所以F1<F2,A错误;题图乙、丙中,接触面的粗糙程度相同、物
体的质量不同,且mQ<mQ+mP,则由F=G=mg可知,题图丙中物体对接触面的压力较大,所以物体受到摩擦力的关系为f2<f3,因为物体在水平面上做匀速直线运动,则推力等于摩擦力,所以F2<F3,B错误;
题图丙、丁中,压力大小和接触面的粗糙程度均相同,所以物体受到摩
擦力的关系为f3=f4,因为物体在水平面上做匀速直线运动,则推力等于
摩擦力,所以F3=F4,C错误、D正确。
14. 【葫芦岛】如图所示为岳岳探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”
的实验。
(1)如图甲所示,将一个木块放在长木板上,用弹簧测力计沿水平方
向 匀速 拉动木块,根据 二力平衡 原理可以测出木块受到的滑动
摩擦力为 2.6 N。
匀速
二力平衡
2.6
(2)如图乙所示,在木块上放一个重物,重复上面的操作,比较
甲、乙两图中弹簧测力计的示数可探究滑动摩擦力大小与 压力大
小 的关系。
(3)为了操作方便,岳岳对实验进行了如图丙所示的改进,将弹簧测
力计固定,拉动木块下的毛巾,木块相对地面保持静止,这样改进
后 不需要 (填“需要”或“不需要”)匀速拉动毛巾。比较甲、丙两图
可得出:压力相同时, 接触面越粗糙 ,滑动摩擦力越大。
压力大
小
不需要
接触面越粗糙
15. 为探究影响电动自行车行驶路程的因素,小明用家里的电动自行车
进行了测试。他骑车在平直的路面上由静止开始运动,获得速度随时间
变化的关系图像(如图甲所示)和牵引力随时间变化的关系图像(如图
乙所示)。
(1)由图甲可知电动自行车的运动特点是 先加速后匀速 。
(2)在7~12 s时间内,电动自行车受到的摩擦力为 35 N。
(3)轮胎上刻有花纹是通过 增大接触面的粗糙程度 来增大摩擦
的。
先加速后匀速
35
增大接触面的粗糙程度
(4)小明又在不同负重情况下沿同一路面进行了测试,得到了一次充
满电后连续行驶的最大里程,如下表所示。由此可以看出最大行驶里程
与负重的关系是 负重越重,一次充满电后连续行驶的最大里程越
短 。
负重/kg 60 80 100 120 140
一次充满电后连续行驶的最大里程/km 20.0 18.0 16.1 12.0 10.0
负重越重,一次充满电后连续行驶的最大里程越
短
$第2节 运动与相互作用-(一)牛顿第一定律
学习目标
1. 能运用实验加推理的方法,得出牛顿第一定律。
2. 了解力和运动之间的关系,知道力是改变物体运动状态的原因,而不
是维持物体运动的原因。
1. 关于牛顿第一定律的理解,下列说法中正确的是( D )。
A. 只有不受力的物体才能保持静止状态
B. 只有运动的物体才遵守牛顿第一定律
C. 物体受到力的作用,其运动状态一定发生改变
D. 物体的运动状态发生改变,其一定受到力的作用
D
2. 【六盘水】小冬用绳子拴着一石块,使石块绕手做圆周运动,如果石
块受到的力突然全部消失,那么石块将( B )。
A. 立即停止运动 B. 做匀速直线运动
C. 继续做圆周运动 D. 速度越来越慢直到停止运动
【解析】根据牛顿第一定律可知,一切物体在没有受到力的作用时,总
保持静止状态或匀速直线运动状态。如果石块受到的力突然全部消失,
由于石块初始状态是运动的,所以石块将保持那一瞬间的速度永远匀速
直线运动下去。
B
3. 如图所示,将小球竖直向上抛出。假如小球上升到最高点时所受的力
全部消失,则小球将( A )。
A. 静止在最高点 B. 加速直线下降
C. 匀速直线上升 D. 先减速上升,后加速下降
A
4. 在“研究牛顿第一定律”的实验中,同学们得到下列结论,其中错误的
是( A )。
A. 实验表明,力是使物体运动的原因
B. 小车在水平面上向前运动时受到阻力的作用才会慢慢停下来
C. 实验中主要运用了控制变量法和理想实验法
D. 控制小车从斜面同一高度滑下,是为了让小车滑到水平面时的初速度相等
A
5. 一个物体在一对力的作用下做匀速直线运动,如果这两个力同时消
失,那么该物体的运动状态将 不变 (填“改变”“不变”或“不确
定”)。站在水平地面上的人会受到 2 个力的作用,如果这些力同时
消失,那么这个人将处于 静止 状态。空中下落的小雨滴,如果所受
的外力全部消失,那么它将 做匀速直线运动 (填“静止”“做匀速直
线运动”或“做加速运动”)。
不变
2
静止
做匀速直线运动
6. 我国古代神话故事“后羿射日”大家一定不会陌生。后羿射出去的箭离
地而去后,若突然不受任何力的作用,则箭会( B )。
A. 落回地面 B. 飞向太阳
C. 停在空中 D. 绕地球转动
B
7. 如图所示为跳远运动员跳远时的路线图。若运动员跳到最高点时所受
到的力全部消失,则他会( A )。
A. 沿水平方向做匀速直线运动 B. 竖直掉下来
C. 斜向上做匀速直线运动 D. 静止
A
【解析】运动员起跳后,由于惯性,上升到最高点时水平方向上的
速度不为零,若此时受到的力全部消失,则他会沿水平方向做匀速
直线运动。
8. 科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段,在研究和解决问题
的过程中,不仅需要相应的知识,还要注意运用科学方法,理想实验有
时更能深刻地反映自然规律。关于力和运动的关系,伽利略设想了一个
理想实验,如图所示。以下为他设想的实验步骤:
①减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然能达到原来的高度。
②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个
斜面。
③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度。
④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球将沿水平面
做持续的匀速直线运动。
上述理想实验设想的步骤按正确顺序排列是( A )。
A. ②③①④ B. ②①④③
C. ③②①④ D. ①②③④
A
9. 如图所示,一个钢球A从圆槽的顶端滚下,若滚到最低点(O点)
时,钢球受到的一切外力同时消失,则钢球的运动路线是 乙 ,理由
是 根据牛顿第一定律可知,原来运动的物体如果不受任何外力,将保
持匀速直线运动 。由此可以得出:力是 改变 (填“改变”或“维
持”)物体运动状态的原因。
乙
根据牛顿第一定律可知,原来运动的物体如果不受任何外力,将保
持匀速直线运动
改变
10.【德阳】在木板上铺上粗糙程度不同的材料,小车自斜面顶端由静
止开始滑下,比较小车在水平面上运动的距离(如图所示)。伽利略、
牛顿等科学家曾多次做过类似的实验,并在此基础上分析和推理得出著
名的牛顿第一定律。请回答下列问题:
(1)三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,这样
做的目的是 使小车滑到水平面时的速度相等 。
(2)三次实验中,小车在 木板 表面上最慢停下来,是因为小车在
该表面上受到的阻力最 小 。
(3)进一步推理可知,若水平面绝对光滑(小车不受阻力),则小车
会在水平面上做 匀速直线 运动。
使小车滑到水平面时的速度相等
木板
小
匀速直线
11. 【徐州】如图所示,用气球、夹子、吸管和胶带制成“喷气火箭”。
把封口的夹子松开后,气球在轨道上从起点A向右冲出,最后停在B点,
下列关于气球整个运动过程的说法,正确的是( B )。
A. 一直做加速运动 B. 先加速后减速
C. 做匀速直线运动 D. 先减速后加速
B
【解析】把封口的夹子松开后,里面的气体喷出,产生了一个推力,推
力开始时大于摩擦力,随着空气的排出,推力变小并有一瞬间等于摩擦
力,之后又小于摩擦力,直至最后等于零,所以气球先加速后减速。
12. 【益阳】雨伞在雨中快速旋转(从上往下看沿逆时针方向),伞骨
末端的雨滴被甩出。下图中能正确表示雨滴P被甩出瞬间的运动方向的
是( C )。
C
A. 竖直向下
B. 沿伞骨方向
C. 水平向右
C. 水平向右
13. 从高空下落的物体,速度越来越大,所受空气阻力也会随速度的增
大而增大,因此物体下落一段距离后将以某一速度做匀速运动,通常把
这个速度称为收尾速度。某研究小组在相同环境中使同种材质的小球从
同一高度处由静止开始自由下落,得出相关数据如下表所示。
小球的编号 1 2 3 4
小球的质量/g 2 5 5 5
小球的半径/m 0.05 0.05 0.10 0.25
小球的收尾速度/(m/s) 16 40 10 1.6
(1)该实验可以探究影响小球下落过程中收尾速度的因素有 小球的
质量、小球的半径 。
(2)请判断1号小球以收尾速度运动时受到的空气阻力与重力的大小关
系,并说明理由:
小球达到收尾速度时,做匀速直线运动,受到平衡力作用,即受到的
空气阻力和重力的大小相等 。
小球的
质量、小球的半径
小球达到收尾速度时,做匀速直线运动,受到平衡力作用,即受到的
空气阻力和重力的大小相等
(3)分析表中的数据,在相同环境中,质量为45 g、半径为0.15 m的相
同材质的小球从相同高度处由静止开始自由下落,收尾速度
为 40 m/s。
40
【解析】(3)分析表中1号和2号小球的数据可知,在半径相同的情况
下,质量之比为2∶5,收尾速度之比为16∶40=2∶5,说明在小球的半径相同时,小球的收尾速度与小球的质量成正比。分析表中2号和3号小球的
数据可知,在质量相同的情况下,半径之比为1∶2,收尾速度之比为
4∶1,说明在小球的质量相同时,小球的收尾速度与小球的半径的平方
成反比。综上可得,小球的收尾速度与质量成正比,与半径的平方成反
比。质量为45 g、半径为0.15 m的小球,其质量是2号小球的9倍,半径
是2号小球的3倍,则它的收尾速度为2号小球的9×=1倍,所以它的
收尾速度为40 m/s。
$第2节 运动与相互作用-(二)惯性
学习目标
理解惯性的意义;知道一切物体,无论是静止的还是运动的,都具有惯
性,并能运用惯性知识解释相关现象。
1. 人从行驶的车上跳下来后很容易摔倒,对这种现象的解释顺序合理的
是( B )。
①人的脚着地后受到地面的摩擦力作用而停下来;②人向车行驶的方向
摔倒;③人的上身由于惯性还要保持原来的运动状态;④从行驶的车上
跳下来的人与车共同处于运动状态。
A. ④①②③ B. ④①③②
C. ①②③④ D. ①④②③
B
2. 在一氢气球下面用细绳吊着一物体竖直上升的过程中,气球突然爆
破,站在地面上的人看到气球下面的物体的运动情况是( C )。
A. 立即下落 B. 停顿片刻后下落
C. 仍要向上运动一段距离后下落 D. 不能确定
C
3. 【陕西】如图所示,用尺子快速水平击打盖在杯口的硬纸片,鸡蛋由
于具有 惯性 并未随纸片一起飞出。假设纸片飞出后不再受任何力的
作用,纸片将保持 匀速直线运动 状态。
惯性
匀速直线运动
4. 如图甲所示,盛有水的烧杯和小车一起向右做匀速直线运动,当烧杯
中的水出现如图乙所示的状态时,说明小车在做 加速 (填“加
速”“减速”或“匀速”)运动,在此过程中,小车的惯性 不变 (填“变
大”“变小”或“不变”)。
加速
不变
5. 【潍坊】如图所示,锤子的锤头变松了,人们常用撞击锤柄下端的方
法使锤头紧套在锤柄上。下列说法中,正确的是( C )。
A. 锤柄下端受到撞击时,锤头比锤柄先停止运动
B. 这利用了锤柄的惯性,锤柄的质量越小越容易套紧
C. 这利用了锤头的惯性,锤头的质量越大越容易套紧
D. 此现象与惯性无关
C
【解析】锤头与锤柄原来都向下运动,锤柄撞在硬物上受到阻力作用,
改变了它的运动状态,就停止了运动,锤头仍保持原来的运动状态,继
续向下运动,这样锤头就紧套在锤柄上了,A错误;当锤柄受到阻力停
止运动时,锤头由于具有惯性,继续向下运动,就紧套在锤柄上了,并
且锤头的质量越大,惯性越大,越容易套紧,B错误、C正确;此现象与
惯性有关,D错误。
6. 如图所示,一辆车在水平面上做匀速直线运动,在车厢内固定的光滑
桌面上放置质量分别为m1和m2的两个物体,m1>m2。不计其他阻力,当
车突然停止运动时,两个物体在离开桌面前( B )。
A. 一定相碰 B. 一定不相碰
C. 不一定相碰 D. 先撞上,后又分开
B
【解析】车做匀速直线运动,桌面上的两个物体也会做匀速直线运动,
且方向和速度一致。当车突然停止运动时,由于惯性,两个物体仍会保
持原来的运动状态不变,因此,在不计其他阻力的情况下,两个物体在
离开桌面前一定不会相碰。
7. 小丽学习了惯性的知识后,在探究跳远成绩是否与地球自转有关的研
究活动中,她查阅了相关资料,发现地球由西向东自转,假如我们此时
在进行立定跳远测试,下列关于跳远成绩与地球自转关系的分析,正确
的是( D )。
A. 因为人的惯性小,地球的惯性大,所以向东跳成绩更好
B. 如果地球在加速转动,那么人的惯性和地球的惯性都会变大
C. 因为跳起后,地球会向东自转一段距离,所以向西跳更有利于提高成
绩
D. 因为人和地球都有惯性,且自转速度仍然相同,所以无论向哪个方向跳对成绩都没有影响
√
【解析】因为惯性是物体的一种属性,一切物体在任何时候都有惯性,
所以人和地球都有惯性,又因为处在地面上的人随地球一起自转,两者
的自转速度相同,所以无论向哪个方向跳对成绩都没有影响。
8. 一列以速度v匀速行驶的列车内有一水平桌面,桌面上的A处有一小
球。若车厢内的旅客突然发现小球沿如图所示(俯视图)的虚线从A点
运动到B点,则由此可以判断列车的运行情况是( B )。
A. 减速行驶,向北转弯 B. 减速行驶,向南转弯
C. 加速行驶,向南转弯 D. 加速行驶,向北转弯
B
【解析】由题意知,原来列车以速度v匀速行驶(题图中原来列车的运
动方向向左),小球和列车保持相对静止;若小球突然沿题图所示的虚
线从A点运动到B点,即小球突然向前运动,说明列车正在减速,小球由
于惯性要保持原来较快的速度,故小球相对于列车向前滚动。因为小球
由A点运动到B点(向北),做了曲线运动,说明桌子向南运动,所以才
会发现小球相对于桌面向北运动的情况,也就是列车受到了向南的力的
作用,所以列车应该是向南转弯。
9. 小明站在做匀速直线运动的有轨电车中,他带了一个充有氦气的气球
并把它固定在电车地板上,由于突发情况,电车紧急刹车。结果在车厢
内出现的情景是( A )。
A. B. C. D.
A
【解析】由题意知,刹车前电车和电车上的物体都是运动的,当紧急刹
车时,电车停下来,由于惯性,人向前倾,但由于氦气的密度比空气的
密度小,急刹车,车内空气整体也会向前,氦气球就向后摆动。
10. 如图所示的实验中,在表面较粗糙的小车上竖放一木块。
(1)当突然向右拉动小车时,会看到木块 向左倾倒 。
(2)当向右匀速运动的小车突然停下时,会看到木块 向右倾倒 。
(3)若小车的表面足够长且绝对光滑,则第二次实验中,当小车突然
停下来时,请你猜想一个合理的现象: 木块将向右做匀速直线运
动 。
(4)上面你看到或猜想的现象都是由于 木块具有惯性(或惯性)
引起的。
向左倾倒
向右倾倒
木块将向右做匀速直线运
动
木块具有惯性(或惯性)
11. 【绍兴】运输机参加抗震救灾,在水平向右做匀速直线运动的过程
中,间隔相同时间从飞机上由静止释放四个相同的物资箱(如图所
示)。下图中能正确表示物资箱着地位置的是(地面水平,空气阻力不
计)( C )。
C
A. B. C. D.
【解析】飞机水平向右做匀速直线运动的过程中,间隔相同时间从飞机
上由静止释放四个相同的物资箱,物资箱由于具有惯性,保持原来的运
动状态不变,继续向前飞行,投掷的四个物资箱,在下落过程中,都是
以原来的速度向前运动,因此落到地面上的间隔距离也相等。
12. 【广州】金属球用细绳挂在车厢内,并相对于车静止,位置如图甲
所示。下列选项中,能导致金属球突然从如图甲所示的位置变成如图乙
所示的位置的是( C )。
A. 车突然向西启动
B. 车做匀速直线运动
C. 车向东做直线运动时突然加速
D. 车向东做直线运动时突然减速
C
13. 某兴趣小组的同学在老师的指导下,对驾乘人员使用安全带的必要
性展开了探究。实验如下:
a.如图甲所示,让载有正方体橡皮泥的实验小车,分别从斜面的A、B处
自由下滑,观察小车与障碍物碰撞后橡皮泥抛落、受损的情况,并将数
据记录在表中。
b.如图乙所示,用胶带纸将相同橡皮泥绑在小车上,重复上述实验并将
数据记录在表中。
实验
序号 车在斜面上的
位置 是否绑胶
带纸 橡皮泥第一次落
地点到
碰撞处的距离/cm 橡皮泥的受损程
度
① A 否 10.2 磨损较多
10.9 磨损较多
10.0 磨损较多
实验
序号 车在斜面上的
位置 是否绑胶
带纸 橡皮泥第一次落
地点到
碰撞处的距离/cm 橡皮泥的受损程
度
② B 否 17.4 磨损很多
17.6 磨损很多
17.7 磨损很多
续表
实验
序号 车在斜面上的
位置 是否绑胶
带纸 橡皮泥第一次落
地点到
碰撞处的距离/cm 橡皮泥的受损程
度
③ A 是 0 有不明显凹痕
0 有不明显凹痕
0 有不明显凹痕
续表
实验
序号 车在斜面上的位置 是否绑胶带纸 橡皮泥第一次落
地点到碰撞处的距离/cm 橡皮泥的受损程度
④ B 是 8.2 磨损较少,有明显凹痕
8.4 磨损较少,有明显凹痕
8.1 磨损较少,有明显凹痕
续表
根据实验和所得数据,回答下列问题:
(1)实验中,通过观察橡皮泥第一次落地点到碰撞处的距离和 橡皮
泥的受损程度 ,可以判断碰撞产生后果的严重程度。
【解析】(1)碰撞产生的撞击力作用在橡皮泥上,橡皮泥在力的作用
下形状发生改变,并且力越大,形状改变得越大,所以可以通过物体形
状的改变程度来判定碰撞产生的后果。
橡皮
泥的受损程度
(2)每组实验都进行三次的目的是 避免结论的偶然性,获得普遍的
规律 。
【解析】(2)为了获得普遍规律,避免结论的偶然性,在每种情况
下,都进行了多次实验。
避免结论的偶然性,获得普遍的
规律
(3)比较实验 ①③或②④ 可知,在碰撞速度相同的条件下,胶带
纸可有效减轻碰撞造成的后果。
【解析】(3)由实验可知,影响碰撞效果的因素有两个:车的速度和
有无胶带纸。利用控制变量法的思路可以确定,要比较有无胶带纸对碰
撞产生后果的影响,应该控制碰撞速度相同,一次实验有胶带纸,一次
实验没有胶带纸,观察两次实验结果,得出结论。
①③或②④
$
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