专题08 牛一、惯性、二力平衡-2025-2026学年浙教版科学八年级上册尖子生培优点对点突破

专题08 牛一、惯性、二力平衡 典题导航： 题型一：牛顿第一定律 题型二：惯性 题型三：二力平衡和相互作用力的判断 题型四：二平平衡条件探究和应用 一、牛顿第一定律 1．伽利略理想实验是将可靠的事实和抽象思维结合起来，能更深刻地反映自然规律，有关的实验步骤内容如下： (1)减小第二个斜面的倾角，小球在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，小球将上升到释放时的高度。 (4)继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球沿水平面做持续的匀速运动。 请按步骤先后次序排列，并指出它究竟属于可靠事实，还是通过思维过程的推论，下列说法中正确的是 (　　） A．事实(2)、事实(1)、推论(3)、推论(4) B．事实(2)、推论(1)、推论(3)、推论(4) C．事实(2)、推论(3)、推论(1)、推论(4) D．事实(2)、推论(1)、推论(4)、推论(3) 【答案】C 【解析】根据实验事实(2)推出实验结果：如果没有摩擦，小球将上升到释放时的高度，即(3)；进一步假设若减小第二个斜面的倾角，小球在斜面上仍然能达到原来的高度，即得出(1)；继续减小角度，最后使它成为水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动，即(4)。在现实生活中，如果小球从对接的两个斜面一侧滚下，一定会滚到另一侧，故②是事实，选项C正确。 故答案为：C。 2．在匀速直线行驶的敞篷车上，一人竖直向上抛出一个小球，若不计空气阻力，则车上的观察者和地面上的观察者看到小球的运动轨迹(如图16-12所示)分别是 （　　） A．①和② B．①和③ C．①和④ D．③和② 【答案】A 【解析】当小球被抛出时，小球有一个同车一样的水平方向的速度；车上的人与小球有相同的水平速度，他们只在竖直方向上有速度差，因此车上的观察者看到的小球的轨迹是直线；地上的人与小球不光在竖直方向上有速度差，在水平方向上也有速度差，小球相对于地上的人既有水平方向运动又有竖直方向运动，其轨迹为抛物线。 故答案为：A。 3．（2021九下·台州月考）某同学将同一小球以相同大小的速度按如图两种方法抛掷小球。甲图是竖直上抛，乙图是以一定的角度斜抛小球。忽略运动过程中所受的空气阻力。下列叙述正确的是（　　） A．甲图中小球到达的水平高度等于乙图中小球的水平高度。 B．甲图中小球到达地面时的速度大于乙图中小球的速度 C．如果乙图中小球到达最高点时突然不受重力，该小球将水平向右匀速直线运动 D．若将两球的质量增大，则两球到达地面时的速度都将比原来的大 【答案】C 【解析】A、甲图是竖直上抛，到达最高点时动能为零，原来的机械能全部转化为重力势能；乙图是以一定的角度斜抛小球，达到最高点时还具有水平向右的速度，重力势能要小于原来的机械能，故甲图中小球到达的水平高度小于乙图中小球的水平高度，A说法错误，不符合题意； B、根据机械能守恒，到达地面时，两种情况下机械能应该都和原来的机械能是一样的，故甲图中小球到达地面时的等于乙图中小球的速度，B说法错误，不符合题意； C、乙图是以一定的角度斜抛小球，达到最高点时还具有水平向右的速度，如果乙图中小球到达最高点时突然不受重力，由于惯性，该小球将水平向右匀速直线运动，C说法正确，符合题意； D、若将两球的质量增大，则两球到达地面时的机械能都将比原来大，但速度还是和原来一样的，D说法错误，不符合题意。 故答案为：C 4．在甲、乙两艘遮蔽门窗的船上，分别观察到小球的运动情况如图所示(小球原来静止在光滑水平桌面中央)。下列说法正确的是（　　） A．甲船向左做匀速运动，乙船静止 B．甲船向右做匀速运动，乙船静止 C．乙船可能静止也可能做匀速直线运动 D．甲船可能静止也可能做匀速直线运动 【答案】C 【解析】甲船和乙船中的小球由于惯性都会保持原来的运动状态不变；甲船中的小球向右运动，其实说明船的运动状态发生变化，可能是甲船向左运动时突然加速，也可能是向右运动时突然减速，但不可能是匀速，故A、B、D错误； 乙船中的小球保持静止状态，说明船的运动状态没有变化，即可能它是静止的，也可能做匀速直线运动，故C正确。故选C。 5．（2016九下·温州竞赛）一个质量为M，电量为q的小球由一根质量不计的绝缘细线悬挂在真空中，真空中存在如图所示的匀强电场，在此区域中小球所受电场力大小相等、方向相同，且方向与图示中电场线方向平行，小球在图中所示的O点保持平衡．当细线被切断之后，小球的运动轨迹是（　　） A．直线OA B．直线OB C．曲线OC D．直线OD 【答案】B 【解析】根据图片可知，小球受到斜向上的拉力，水平向右的电磁力，竖直向下的重力。此时小球处于静止状态，则它受到平衡力。重力和电磁力构成的合力与细绳的拉力相互平衡，等效图如下： 如果切断细线，那么小球只受斜向下的合力作用，此时它的运动方向沿直线OB的方向，故B正确，而A、C、D错误。 故选B。 6．（2025八上·婺城月考）在东京奥运会上，中国乒乓球队的优异表现引起世界关注。图为正在进行比赛的乒乓球运动员。 （1）球拍受到乒乓球击打时，球拍发生形变，说明　 　； （2）乒乓球以抛物线的姿态飞出，在到达位置①时，重力方向为　 　； （3）如果乒乓球在到达最高点②的瞬间所有力都消失，则乒乓球的运动状态是　 　。 【答案】（1）力能使物体发生形变 （2）竖直向下 （3）匀速直线运动 【解析】（1）乒乓球受到球拍击打时，球拍发生形变，说明力可以改变物体的形状； （2）重力的方向始终是竖直向下，乒乓球以抛物线的姿态飞出，在到达位置①时，重力方向为竖直向下； （3）由牛顿第一定律可知，如果乒乓球在到达最高点②的瞬间所有力都消失，则乒乓球会做匀速直线运动。 7．（2025八上·余姚竞赛）小科在实验室按图示进行探究牛顿第一定律的实验，三次都让小车从同一斜面同一高度由静止下滑。 （1）根据实验现象，并经过科学推理得出结论：运动的物体不受外力时，将做匀速直线运动。请回答，基于推理的事实证据是　 　。 （2）若把毛巾、棉布从斜面一直铺到水平面，请分析该操作是否合理并说明理由：　 　。 【答案】（1）小车在木板表面移动的距离最远 （2）不合理，没有控制小车达到水平面时的初速度相同 【解析】【分析】（1）越光滑的水平面上，小车运动的距离越远，说明受到阻力越小，运动状态改变得越慢。 （2）根据控制变量法，探究某一因素的影响时，应控制其它条件相同。 【解答】（1）木板表面最光滑，小车在木板表面移动的距离最远，速度减小的最慢，所以推测，若运动的物体不受外力，运动的速度将不会发生改变，即物体将做匀速直线运动。 （2）不合理，因为这样小车在斜面上也会受到的摩擦力，小车达到水平面时定的初速度不同，没有控制变量。 8．（2025八上·金华月考）在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，南南选用了如图所示的装置进行实验，实验步骤：①在水平面上依次铺上毛巾、棉布、塑料板；②将小车从斜面同一高度静止下滑至斜面底端，并继续滑行；③用数据传感器采集在 3 次实验中，从斜面同一高度静止下滑至斜面底端，并继续滑行至静止时小车速度大小的变化(如图乙所示)滑行至斜面底端时所需的时间均为t0，空气阻力忽略不计，请回答： （1）由步骤②的信息可知，小车从同一高度静止下滑，每次到达斜面底部时的速度是　 　的(选填“相同”、“不同”或“无法判断”)。 （2）从实验数据中，南南通过观察　 　来比较阻力对物体运动的影响大小。 （3）若在平面上换上一种材料，使小车在其上运动时所受阻力为 0，则小车从斜面底端开始运动过程中速度将是怎样的?请在乙图中画出小车从斜面底部开始其速度 ν 随时间t 的变化图像。 【答案】（1）相同 （2）小车速度随时间的变化（或滑行至静止的时间） （3） 【解析】（1）由控制变量法可知，为了探究阻力对物体运动的影响，唯一变量为阻力大小，所以应保持小车的速度相同。 （2）实验中通过改变水平面的材料（毛巾、棉布、塑料板）来改变阻力大小，并用数据传感器采集小车速度的变化（如图乙）。阻力对物体运动的影响表现为小车滑行距离或速度减小的快慢： 阻力越大，小车速度减小越快，滑行距离越短； 阻力越小，小车速度减小越慢，滑行距离越长。 因此，南南是通过观察小车速度随时间的变化（或滑行至静止的时间）来比较阻力对运动的影响。 （3）小车到达水平面后水平方向不受力，运动状态不会发生改变，将做匀速直线运动，即速度大小不变，如图所示 9．牛顿在探究“阻力对物体运动的影响”实验后，揭开了物体运动的规律，从而得出了“牛顿第一定律”。实验小组的同学利用如图甲所示的装置进行探究。 （1）分别选用毛巾、棉布和木板进行实验，目的是通过改变　 　从而改变小车在水平面运动时受到的摩擦阻力；实验过程中，应将毛巾、棉布平整地铺在　 　(填“AB”“BC”或“AC”)段。 （2）由于受到阻力作用，小车在水平面上做减速运动，运动到D 点时速度为v1，若此时所受外力突然消失，小车到达E 点速度为v2，则两者的大小关系是v1　 　(填“>”“<”或“=”)v2。 （3）伽利略在400多年前的研究思想一直闪耀着理性的光辉，伽利略曾经观测到，钟摆来回摆动的高度是相同的，如图乙。他设想了这样一个实验：在左边一个固定的斜坡上滚下一个球，球又滚上右边不同坡度的斜坡，如果球没有受到摩擦阻力的作用，他认为这个球在右边任何坡度的斜坡上滚到的高度都与起始高度一样，好像这个球“记住”了起始高度。经过进一步思考，伽利略推断，如果右边的斜坡变平坦，球将会一直匀速滚动下去，如图丙。请回答： ①像科学家那样“进一步思考”：图丁是伽利略想象的每隔相同时间在右边不同坡度的斜坡上球的位置，他认为当斜坡倾角变小时，小球速度　 　(填“减小快”“减小慢”或“不变”)。于是他大胆推测：当斜坡变得光滑且平坦时，小球将做　 　运动。这种研究方法是在客观实验基础上进行　 　。 ②伽利略认为，球匀速滚动是球的“自然运动”状态，“自然运动”是球所具有的属性。在我们今天看来，球的这种属性称为　 　 【答案】（1）接触面的粗糙程度；BC （2）= （3）减小慢；匀速直线；科学推理；惯性 【解析】(1)要探究的是阻力对物体运动的影响，因此，应控制小车到达水平面时的速度相同，只改变小车运动时所受阻力的大小，实验中分别选用毛巾、棉布和木板进行实验，目的是通过改变水平面的粗糙程度从而改变小车在水平面运动时受到的摩擦阻力；实验过程中，应让小车在不同的水平面上运动，所以应将毛巾、棉布平整地铺在BC段。 (2)当小车运动到 D 点时速度为v1，若此时小车所受外力突然消失，根据牛顿第一定律可知，小车将做匀速直线运动，小车到达 E 点的速度大小仍为v1，则v2与v1大小相等。 (3)①由题图丁可知，当斜坡倾角变小时，小球速度减小慢，于是他大胆推测：当斜坡变得光滑且平坦时，小球的速度不再减小，小球将做匀速直线运动；这里用到了科学推理法。②一切物体都有保持原有静止状态或匀速直线运动状态的性质，这种性质叫作惯性；伽利略认为，球匀速滚动是球的“自然运动”状态，“自然运动”是球所具有的属性，在我们今天看来，球的这种保持原来运动状态的属性称为惯性。 10．小明同学模仿伽利略斜面实验“探究阻力1对物体运动的影响”(如图甲)。让同一辆小车分别滑到铺有毛巾、棉布和未铺任何材料的木板上，观察并记录小车在水平面上滑行的距离。(不计空气阻力) （1）在实验过程中，小明让小车从斜面的同一位置由静止释放，这一操作是为了控制小车到达水平面时的　 　相等。 （2）小明根据图甲实验绘制出小车的速度一时间关系图像，推测并绘制出小车在光滑水平面上运动的图像，如图乙所示；其中可表示小车在光滑水平面上运动的图线是　 　(填序号)。 （3）图丙是各科学家先后对“运动和力”关系的不同观点，下列说法正确的是____。 A．亚里士多德认为运动物体在不受力时会停止运动 B．伽利略提出力是维持物体运动的原因 C．相比牛顿的观点，笛卡尔的观点未涉及静止物体 D．“牛顿第一定律”是牛顿通过实验得出的结论 E．科学观点的形成是一个不断完善、修正的过程 【答案】（1）速度 （2）① （3）A；C；E 【解析】 (1)实验中运用控制变量法，探究阻力对物体运动的影响时，应控制小车的速度相同，所以让小车从斜面的同一位置由静止释放，使小车到达水平面时的速度相同。 (2)由题图甲可得，小车到斜面底端的速度相同，水平面越光滑，小车运动得越远，所以可以推理，小车在绝对光滑的水平面上运动时，速度不再减小，会保持原来的速度一直运动下去，故①符合题意。 (3)A、亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，运动物体在不受力时会停止运动，故A正确； B、伽利略提出力不是维持物体运动的原因，物体不受力时，将保持原来的速度一直运动下去，故B错误； C、笛卡尔强调了伽利略没有明确表述的惯性运动的直线性，并未涉及静止物体，故C正确； D、“牛顿第一定律”是牛顿通过大量实验和合理的推理得出的结论，故D错误； E、每一个科学观点被提出时，都可能是不完整的，科学观点的形成是一个不断完善、修正的过程，故E正确。 故答案为：ACE。 二、惯性 11．如图所示，一个盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴住一个铁球和一个乒乓球。容器中的水、铁球和乒乓球都处于静止状态。当容器随小车突然向右加速运动时，两球的运动状况是(以小车为参照物) (　　) A．铁球向左，乒乓球向右 B．铁球向右，乒乓球向左 C．铁球和乒乓球都向左 D．铁球和乒乓球都向右 【答案】A 【解析】 因为小车突然向右运动时，由于惯性，铁球和乒乓球都有向左运动趋势，但由于与同体积的“水球”相比铁球的质量大，惯性大，铁球的运动状态难改变，即速度变化慢，而同体积的水球的运动状态容易改变，即速度变化快，而且水和车一起加速运动，所以小车加速运动时，铁球相对于小车向左运动，同理由于与同体积的“水球”相比乒乓球的质量小，惯性小，所以相对于乒乓球不容易改变运动状态，乒乓球向右运动。 故答案为：A。 12．（2025八上·镇海区期末）如图所示是一名学生投实心球的情景，以下分析中正确的是(不计空气阻力)(　　) A．实心球到达最高点时，速度为零 B．实心球在下落过程中，运动状态不变 C．抛出去的实心球离开手后继续运动，是由于实心球具有惯性 D．投球时用力蹬地，此时脚对地面的作用力大于地面对脚的作用力 【答案】C 【解析】 A、实心球做斜抛运动，到达最高点时，竖直方向速度为零，但水平方向仍有速度，速度不为零，所以该选项错误。 B、实心球在下落过程中，速度越来越大，速度大小发生了变化，而物体运动状态的改变包括速度大小和运动方向的改变，所以其运动状态发生了改变，该选项错误。 C、抛出去的实心球离开手后继续运动，是由于实心球具有惯性，要保持原来的运动状态继续向前运动，该选项正确。 D、投球时用力蹬地，此时脚对地面的作用力和地面对脚的作用力是一对相互作用力，根据相互作用力的特点：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在两个物体上，可知脚对地面的作用力等于地面对脚的作用力，该选项错误。 故答案为：C。 13．（2024八上·镇海区期中）如图所示，将木块放在小车上，同小车一起向右做匀速直线运动（不计空气阻力），下列说法正确的是（　　） A．以小车为参照物，木块是运动的 B．小车速度越大，惯性越大 C．向右运动过程中突然刹车，木块会继续向右运动 D．木块的重力与小车对木块的支持力是一对相互作用力 【答案】C 【解析】 A、木块和车一起向右匀速直线运动，以小车为参照物，木块静止，故A错误； B、惯性只与质量有关，与速度无关，故B错误； C、小车突然刹车，由于惯性，木块保持原来的运动状态，所以向右运动，故C正确； D、相互作用力是作用在两个物体上，木块的重力和支持力是一对平衡力，故D错误。 故答案为：C。 14．如图所示，在一辆表面光滑的小车上，放有质量分别为m1、m2的两个小球，随车一起做匀速直线运动。 当车突然停止运动，则两小球(设车无限长，其他阻力不计) （　　） A．一定不相碰 B．一定相碰 C．若 m1 D．无法确定是否相碰 【答案】A 【解析】 一开始，两个小球和小车一起做匀速直线运动，并且两个小球和小车具有相同的速度；当小车突然停止时，由于小球在光滑接触面上，因此两个小球由于惯性，还要保持原来大小不变的速度做匀速直线运动，两球的速度相同，因此两个小球间的距离不变，一定不会相碰。 故答案为：A。 15．（2024八上·镇海区期中）在一辆行驶的汽车车厢里其顶壁上挂着一个小球。当出现了如图所示的情景时，汽车在做　 　（填“加速”、“匀速”、“减速’）运动。此时小球共受到　 　个力的作用（忽略空气阻力不计）。 【答案】加速；两 【解析】 汽车平稳行驶时，小球和车厢保持相对静止状态；当汽车加速时，绳子的上端随车厢向前运动，而小球由于惯性要保持较慢的速度向前运动，所以小球就向后偏；通过对小球进行受力分析可知，若忽略空气阻力，此时小球共受到绳子对它的拉力和重力两个力的作用。 16．（2024·瑞安模拟）东风—17是我国自主研发的一款高超音速导弹。它采用钱学森弹道原理，其运行大致轨迹如图所示。钱学森弹道的精妙之处在于导弹重新回到大气层后，在重力和大气气流的共同作用下高速运动时，其运动轨迹难以精准预测，完美避开了现有反导弹系统。 （1）发动机关闭之后，导弹仍能继续运动的原因是导弹具有　 　； （2）在导弹从A点到B点的运动过程中，能量转化形式是　 　； （3）东风—17在研发时一大技术难关是耐高温的导弹表面材料的开发。你认为该材料还应具备的物理性质是　 　 【答案】惯性；势能转化为动能和内能；熔点高、比热容大 【解析】 1）发动机关闭之后，导弹仍能维续运动的原因是导弹具有惯性，仍会保持原来的运动状态。 （2）在导弹从A点到B点的运动过程中，克服空气阻力做功，将机械能转化为内能。 （3）导弹表面要与大气摩擦关系到高温，所以所使用的材料应具备耐高温、熔点高、比热容大等物理性质。 17． 指尖陀螺是目前很流行的一种玩具，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(如图所示)。用力拨动飞叶后，飞叶从静止开始旋转，说明了　 　，陀螺对指尖的压力和指尖对陀螺的支持力是一对　 　力；飞叶转速变慢时惯性将　 　(填“变小”“变大”或“不变”)。 【答案】力能改变物体的运动状态；相互作用；不变 【解析】 （1）拨动飞叶时可以在手指上转动，是因为力可以改变物体的运动状态； （2）陀螺对指尖的压力和指尖对陀螺的支持力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在不同的物体上，是相互作用力； （3）因为一切物体都有惯性，惯性大小只跟物体的质量大小有关，质量越大，惯性越大。所以，飞叶转速变慢时惯性将不变。 18．【情境·问题】如图甲所示，趴在车顶的运动员完成极限跳跃穿越火圈，场面惊险刺激。 （1）问：结合现象和穿越原因分析图(如图乙)，说说为什么火圈伤不了运动员? （2）【温故·过关】 活动1：根据下面两幅图，梳理“牛顿第一定律”知识点。 牛顿第一定律： ①伽利略斜面理想实验：让小球从一个斜面上滚下，小球在对接斜面上所能达到的高度同它在第一个斜面所能达到的　 　几乎相等。高度的微小差别是由于　 　产生的。如果完全消除它们，即理想化斜面，则小球能达到的高度恰好相等。如果将对接斜面放至水平且无限延伸，那么小球永远达不到起初的高度，而将持续运动下去。 ②牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持　 　状态或　 　状态(基于大量实验及推理)。 （3）活动2：如图所示，在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，让小车分别从斜面顶端由静止下滑，研究小车在水平面上滑行的距离。 ①实验中每次均让小车从斜面顶端同一高度由静止下滑的目的：使小车每次在到达水平面上开始滑行时的速度大小　 　(选填“相等”或“不相等”)。 ②实验中改变小车所受阻力大小，是通过改变　 　来实现的。 ③实验中发现：小车在毛巾表面滑行的距离最近，在棉布表面滑行的距离较远，在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小，速度减小得越　 　(选填“快”或“慢”)。由此可以想到雨天驾驶汽车应该　 　(选填“增大”或“减小”)汽车之间的距离。 ④推理：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，它将做　 　。 ⑤在大量经验事实的基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果，概括出了牛顿第一定律，所以牛顿第一定律虽然不是直接由实验得出的，但是通过　 　得出了正确结论。 ⑥牛顿第一定律告诉我们：物体的运动　 　(选填“需要”或“不需要”)力来维持，一切物体都有保持原来　 　不变的性质。 ⑦本实验中主要用到的科学探究方法有　 　(写一种即可)。 ⑧小车到达水平面后会继续向前运动是因为小车具有　 　，最终会停下来是因为受到　 　的作用。 ⑨让同一小车从斜面的不同高度由静止开始下滑，还可以探究小车的　 　关系(选填字母)。 a重力势能与质量 b重力势能与高度 c动能与质量 d动能与速度 （4）活动3：生活中有许多具有惯性现象的例子。将矿泉水瓶装满水但留有一个空气泡，横放在水平桌面上，如图A。左右移动矿泉水瓶，则可观察到图　 　(选填“B”或“C”)中矿泉水瓶正在向右移动。 惯性 ①定义：物体保持　 　状态或　 　状态的性质叫惯性。 ②理解：惯性只与物体的　 　有关，与物体的运动状态、速度大小、形状及位置均无关。惯性是一切物体所具有的　 　。 （5）【归纳·知新】 活动4：如图甲所示，当在塑料板左右两侧的绳套上悬挂不等重的钩码时，塑料板两侧所受的拉力大小不相等。释放塑料板后，可以观察到塑料板会向钩码较重的一侧移动。如图乙所示，若在塑料板两侧的绳 套上悬挂等重的钩码，并将塑料板稍向下拉动，此时塑料板两侧所受的拉力大小相等，但拉力方向不相反。释放塑料板后，可以观察到塑料板会被拉回至一条直线上并保持静止状态，此时所受的两个力方向相反且在同一直线上。如图丙所示，若再次在塑料板两侧的绳套上悬挂等重的钩码，并将塑料板扭转一个角度，使两侧绳子保持水平平行状态，此时虽然塑料板两侧所受的拉力大小相等、方向相反，但它们不在同一条直线上。松手后，塑料板仍会被拉回至一条直线上并保持静止状态。结合上述实验及实验图示，对二力平衡条件进行进一步的探索，并明确区分平衡力与相互作用力。 二力平衡： ①二力平衡：指　 　在两个力的作用下处于平衡状态(静止或匀速直线运动)。 类型 平衡力 相互作用力 力的示意图 相同点 大小　 　；方向　 　；作用在 　 　上 主要区别 作用在　 　物体上 作用在　 　物体上 ②相互作用力：是两个物体之间的作用。 【答案】（1）当人跳起时，人的速度等于起跳速度和汽车速度的和，即相对火圈的速度较大，会很快通过火圈。由于受热时间极短，因此吸收热量很少，因此伤害不了运动员。 （2）高度；阻力；静止；匀速直线运动 （3）相等；接触面的粗糙程度；慢；增大；匀速直线运动；科学推理；不需要；运动状态；控制变量法和科学推理法；惯性；阻力；d （4）C；静止；匀速直线运动；质量；性质 （5）物体；相等；相反；同一直线；同一；不同 【解析】 （1）根据图乙可知，火圈伤不了运动员的原因：当人跳起时，人的速度等于起跳速度和汽车速度的和，即相对火圈的速度较大，会很快通过火圈。由于受热时间极短，因此吸收热量很少，因此伤害不了运动员。 （2）①伽利略斜面理想实验：让小球从一个斜面上滚下，小球在对接斜面上所能达到的高度同它在第一个斜面所能达到的高度几乎相等。高度的微小差别是由于阻力产生的。 ②牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态(基于大量实验及推理)。 （3）①实验中每次均让小车从斜面顶端同一高度由静止下滑的目的：使小车每次在到达水平面上开始滑行时的速度大小相等。 ②在实验中，在水平面上铺上不同的材料，则实验中改变小车所受阻力大小，是通过改变接触面的粗糙程度来实现的。 ③实验中发现：小车在毛巾表面滑行的距离最近，在棉布表面滑行的距离较远，在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。由此可以想到雨天驾驶汽车应该增大汽车之间的距离。 ④推理：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，它将做匀速直线运动。 ⑤在大量经验事实的基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果，概括出了牛顿第一定律，所以牛顿第一定律虽然不是直接由实验得出的，但是通过科学推力得出了正确结论。 ⑥牛顿第一定律告诉我们：物体的运动不需要力来维持，一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性。 ⑦本实验中主要用到的科学探究方法有控制变量法和科学推理法； ⑧小车到达水平面后会继续向前运动是因为小车具有惯性，最终会停下来是因为受到阻力的作用。 ⑨让同一小车从斜面的不同高度由静止开始下滑，则小车到达斜面底端时的速度不同，还可以探究小车的动能与速度的关系，故选d。 （4）根据题意可知，当矿泉水瓶向右移动时，由于惯性，水会保持原来的静止状态，即向左运动。而水中的气泡受到挤压，因此向右运动，故选C。 ①定义：物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质叫惯性。 ②理解：惯性只与物体的质量有关，与物体的运动状态、速度大小、形状及位置均无关。惯性是一切物体所具有的性质。 （5）①二力平衡：指物体在两个力的作用下处于平衡状态(静止或匀速直线运动)。 ②平衡力和相互作用力的相同点：大小相等，方向相反，作用在同一直线上。不同点：前者作用在同一物体上，后者作用在不同物体上。 19．（2024七下·杭州期末）小科发现汽车启动时，车内挂件总是向后摆动，而汽车刹车时，挂件又总是向前摆动。这是为什么呢？于是他用乒乓球、实心铁球（体积与乒乓球相同）、带轮子的透明有盖容器、细线、水等在水平地面上进行研究。 （1）如图甲，将一个乒乓球用细线悬挂在容器的盖上，推动容器向右运动的瞬间，可观察到乒乓球向　 　摆动。这是因为向右推动容器时，细线上端和容器一起向右运动，由于乒乓球具有惯性，仍保持原有的静止状态，于是观察到乒乓球摆动。 老师给出另一种解释： 乒乓球与等体积的空气相比，乒乓球的质量大，惯性也大，所以乒乓球比空气更容易保持原有的运动状态。在容器被推动的瞬间，空气随容器一起运动，而乒乓球仍在原来位置，于是观察到乒乓球摆动； （2）小科将实心铁球也用等长的细线悬挂在容器的盖上，继续实验。向左推动容器的瞬间，观察到两球摆动方向相同（如图乙），但细线偏离竖直方向的最大角度不同，且最大角度α　 　β（选填“大于”或“小于”）； （3）如图丙，将细线一端系住乒乓球，另一端固定在容器底部，铁球用另一等长细线悬挂在盖上，往容器中注满水，并盖上盖子。请你在答题纸相应位置上画出向左推动容器的瞬间，两球在容器中的大致位置　 　，两球这样的摆动，则可说明质量大的物体惯性大。 【答案】左；小于； 【解析】 （1）根据题意可知，推动容器向右运动的瞬间，细线上端和容器一起向右运动。由于乒乓球具有惯性，仍保持原有的静止状态，于是乒乓球向左摆动。 （2）根据题意可知，当容器运动时，细线偏离竖直方向的最大角度不同，铁球的质量大，惯性更大，则运动状态越不同意改变，那么实心铁球摆动的角度更大即。 （3）根据题意可知，当容器向左运动时，容器内的水由于惯性保持原来的运动状态，会向右运动，由于同体积的水比乒乓球的质量大惯性大，所以在水的挤压下，乒乓球向左摆动；而同体积的水比实心铁球的质量小、惯性小，所以铁球由于惯性仍保持原来的运动状态，形成向后摆的效果，故两球的摆动情况如图 20．（2024七下·诸暨期末）我们都知道，物体质量越大，惯性越大。但跑步比赛到终点时，速度快的同学不容易停下来，速度慢的同学容易停下来。由此可见，物体运动速度越快，其运动状态越难改变，这难道不正说明了惯性大小与速度有关吗？为搞清楚惯性大小和速度之间的关系，小科查找了如下资料，并利用小球、斜面、粗糙的水平木板、停表、测速仪设计了如图所示实验，模拟跑步减速的过程。每次实验时，小球从斜面不同高度（h1<h2<h3）静止释放，测速仪放置在斜面底部。实验数据如表。 实验次数 释放高度 测速仪的示数v0 速度从v减为0时间 单位时间速度大小的变化量 第1次 h1 5厘米/秒 2秒 第2次 h2 10厘米/秒 4秒 第3次 h3 20厘米/秒 8秒 资料1：当物体受非平衡力时，惯性大小表现为力改变物体运动状态的难易程度。 资料2：物体运动状态改变的难易程度，由单位时间内物体速度大小的变化量来判定。 （1）三次实验中，小球单位时间速度大小的变化量　 　（选填“相同”或“不同”）； （2）三次实验中，水平面木板的粗糙程度是否需要保持相同？请说明理由　 　； （3）分析实验数据后，小科证明了物体的惯性与运动速度大小无关。小科的依据是　 　。 【答案】相同；同样的小球、质量相同，从斜面的不同高度滚下，到达水平面时的速度不同，高度越高，速度就越大； 根据控制变量法可知，实验中需要控制接触面的粗糙程度相同。；由可（1）知：同一物体(质量相同)，受相同 的外力，速度不同时，其运动状态改变的难易程度相同，说明物体的惯性与运动速度无关。 【解析】 （1）保持水平面木板的粗糙程度相同，受到的阻力相同，由表中数据可知小球单位时间速度大小的变化量相同，即运动状态改变的难易程度相同。 （2）同样的小球、质量相同，从斜面的不同高度滚下，到达水平面时的速度不同，高度越高，速度就越大； 根据控制变量法可知，实验中需要控制接触面的粗糙程度相同。 （3）由可（1）知：同一物体(质量相同)，受相同 的外力，速度不同时，其运动状态改变的难易程度相同，说明物体的惯性与运动速度无关。 三、二力平衡和相互作用力的判断 21．（2024·金东模拟）越剧小生陈丽君凭借出色的人物塑造迅速成为全网关注的焦点，并将越剧这一传统文化再次带入到观众的精神视野中来，如图所示是2023年全国地方戏精粹展演陈丽君的演出瞬间，下列说法正确的是（　　） A．在伞离开陈丽君的手后，如果速度越大，那么惯性越大，飞得更远 B．抛出伞后，陈丽君受到的重力和地面给陈丽君的支持力是一对平衡力 C．在伞离开陈丽君的手前，伞相对于手是运动的 D．伞被倾斜向上抛到最高点时，若一切外力同时消失，伞将保持静止状态 【答案】B 【解析】 A、惯性只与质量有关，与速度无关，在伞离开陈丽君的手后，其质量不变、惯性不变，故A错误； B、抛出伞后，陈丽君受到的重力和地面给陈丽君的支持力大小相等，方向相反，作用在同一个物体上，作用在同一条直线上，是一对平衡力，故B正确； C、在伞离开陈丽君的手前，伞相对于手的位置没有发生改变，是静止的，故C错误； D、伞被倾斜向上抛到最高点时，若一切外力同时消失，伞将保持原来的运动状态，故D错误。 故答案为：B。 22．（2023八上·乐清期末）目前，城市中交通堵塞的现象越来越严重。为了解决交通堵塞问题，科研人员设计了一种机动立交桥。机动立交桥又叫车载桥，它主要由动力车和桥板组成，使用时展开桥板搭建一座临时立交桥，使其他车辆顺利通过桥面，排除交通堵塞（如图所示）。当有一辆汽车匀速通过这个立交桥时，汽车的受力情况是（　　） A．不受力 B．受平衡力 C．受不平衡力 D．只受重力作用 【答案】C 【解析】 由于桥不是直线形状的，所以汽车在桥上不是做匀速直线运动，所以不是平衡状态，故所受的力不是平衡力，故C正确，B错误； 当桥在汽车上行驶时，会受到重力和桥对汽车的支持力的作用；同时在其前进的方向还会受到汽车的牵引力，在其运动的反方向还会受到桥面对汽车的摩擦力，故AD错误； 故选：C。 23．如图所示，一个质量分布均匀的实心球放在水平地面上，其左侧与竖直墙壁接触，实心球处于静止状态。下列说法中，正确的是 (　　) A．球受到重力、支持力和摩擦力的作用 B．球受到的重力和球对地面的压力是一对相互作用力 C．地面对球的摩擦力和墙壁对球的弹力是一对平衡力 D．球对地面的压力和地面对球的支持力是一对相互作用力 【答案】D 【解析】 A、实心球静止，受力平衡，在竖直方向上受到重力和支持力的作用，这两个力大小相等、方向相反，作用在同一直线、同一物体上，属于平衡力。球与地面之间没有相对运动或相对运动的趋势，可知球和地面之间不存在摩擦力，则水平方向上没有受到力的作用，故A错误； B、球受到的重力方向竖直向下，球对地面的压力的方向也竖直向下，可知不是一对相互作用力，故B错误； C、由A可知，球在水平方向上不受力，物体相互挤压变形才会产生弹力，故C错误； D、球对地面的压力和地面对球的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线，两个物体上，是一对 相互作用力，故D正确。 故答案为：D。 24．某酒店使用了一款消毒机器人(如图所示)，下列关于消毒机器人的说法，正确的是 (　　) A．机器人受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力 B．机器人对地面的压力和机器人受到的重力是一对平衡力 C．机器人受到的重力和地面对它的支持力是一对相互作用力 D．机器人对地面的压力和机器人受到的重力是一对相互作用力 【答案】A 【解析】 AC.机器人受到的重力和地面对它的支持力，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正确，C错误； BD.机器人对地面的压力和机器人受到的重力方向相同，不是一对平衡力，也不是相互作用力，故BD错误。 故选A。 25．（2025八上·慈溪月考）在北京冬奥会花样滑冰比赛中，男运动员站立在水平冰面上将女运动员托起静止，如图所示。下列说法正确的是（　　）。 A．男运动员所受的重力和冰面对男运动员的支持力是一对平衡力 B．女运动员所受的重力和男运动员对女运动员的托力是一对平衡力 C．女运动员所受的重力和冰面对男运动员的支持力是一对相互作用力 D．女运动员对男运动员的压力和冰面对男运动员的支持力是一对相互作用力 【答案】B 【解析】 A、男运动员所受的重力和冰面对男运动员的支持力大小不相等，所以不是一对平衡力，故A错误； B、女运动员静止，受力平衡，可知女运动员所受的重力和男运动员对女运动员的托力是一对平衡力，故B正确； C、女运动员所受的重力和冰面对男运动员的支持力大小不相等，且涉及到四个物体，不是一对相互作用力，故C错误； D、女运动员对男运动员的压力和冰面对男运动员的支持力受力物体均为男运动员，可知不是一对相互作用力，故D错误。 故答案为：B。 26．（2025八上·金华月考）如图甲所示，小科用水平推力F把木块沿水平地面向前推动。如图乙和丙所示，分别表示在此过程中，推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况。试回答 （1）在3s~5s时间段，木移动的距离为　 　m； （2）第5秒末时，突然撤去推力F，由于　 　，木块仍将移动一段距离；此时受到的摩擦力大小为　 　N。 （3）在整个过程中，木块受到平衡力的时间段有（　　） A.0~1s B.1s~3s C.3s~5s D.5s~6s 【答案】（1）2m （2）惯性；200 （3）A、C 【解析】 （1）、 在3s~5s时间段 ，物体做匀速直线运动，此时S=vt=1.0m/s2s=2m （2）、 在3s~5s时间段 ，物体做匀速直线运动，所以摩擦力大小f=F=200N，撤去推力后，物体仍向前移动一段距离，说明物体具有惯性。由于物体受到的压力大小，接触面的粗糙程度都没变，所以此时摩擦力大小f=200N. （3）、物体受平衡力作用时，将保持静止状态或匀速直线运动状态。由图丙可知，0s~3s，物体处于静止状态，1s~3s，物体在做加速运动，3s~5s，物体处于匀速直线运动状态，5s~6s，物体在做减速运动，所以木块受到平衡力的时间段有0~1s，3s~5s。 27．如图所示，小明从滑梯上匀速下滑，则小明　 　(填“处于”或“不处于”)平衡状态，此时滑梯对小明的作用力有　 　个。若我们把滑梯对小明的所有作用力等效为一个力 F，则F 的方向是　 　(填“竖直向上”“垂直于滑梯向上”或“平行于滑梯向上”)的。 【答案】处于；2；竖直向上 【解析】 因为小明同学从滑梯上匀速下滑，所以小明是处于平衡状态； 此时滑梯对小明的作用力有斜向上的摩擦力和垂直滑梯的支持力，共2个； 若我们把这两个力的作用等效为一个力F，由于该同学由于匀速下滑，受平衡力，滑梯对该同学的作用力与重力平衡，所以F的方向应该是竖直向上的。 28．2018年5月21日发射嫦娥四号中继星“鹊桥”， 2018年8月15日，中国国家国防科技工业局探月与航天工程中心，正式启动嫦娥四号任务月球车全球征名活动，并对外公布嫦娥四号月球探测器——着陆器和月球车外观设计构型，并计划于2018年12月发射嫦娥四号探测器。 （1）在嫦娥四号发射后，绕月运行的过程中，“嫦娥四号”的受力情况是　 　。（选填“不受到力的作用”或“受平衡力作用”或“受非平衡力作用”） （2）在不久的将来，我国的宇航员将登上月球，宇航员完成探月任务后乘火箭离开月球表面，若在某一时间段内火箭沿虚线方向斜向上做匀速直线运动，如图所示。则在这段时间内，在月球表面上观察到火箭发动机的喷火方向应该是　 　。 【答案】（1）受非平衡力作用 （2）与月球表面垂直向下(或竖直向下) 【解析】 （1）由题意可知，嫦娥五号绕月的过程中，其速度和方向是变化的，即运动状态发生了改变，因此其受到的一定是非平衡力的作用； （2）在月球表面上，以月球为参照物，火箭虽然是沿斜向上方向运动，但是做的是匀速直线运动，火箭受平衡力作用，因在月球上，没有空气，火箭不受阻力作用，只受月球对它的吸引而产生的重力作用，所以火箭发动机因喷气而产生的作用力与重力相平衡，即与竖直向下的重力方向相反，是竖直向上的。 因力的作用是相互的，为得到竖直向上的力，所以火箭发动机的喷气方向应该是竖直向下的方向施加，即与月球表面垂直向下。 29．如图所示为探究固体压强时的情景，图甲中，两手指间水平挤压铅笔，按笔尖的手指较疼，说明压力大小相同时，受力面积越小，压力的作用效果越　 　(填“明显”或“不明显”)。铅笔静止时，两手指对铅笔的压力是一对　 　(填“相互作用力”或“平衡力”)。若将铅笔按如图乙所示竖直放置，　 　(填“能”或“不能”)得出以上结论。 【答案】明显；平衡力；不能 【解析】 （1）铅笔水平挤压在两手指间，按笔尖的手指较疼，说明压力大小相同时，受力面积越小，压力作用效果越明显（即压强越大）； （2）铅笔静止时，两手指对铅笔的压力大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于同一物体上，是一对平衡力。 （3）若将铅笔如上图竖直放置，因铅笔受重力的作用，故笔的下端对手指的压力大一些，没有控制压力大小相同，因此不能得出压力的作用效果与受力面积大小的关系。 四、二平平衡条件探究和应用 30．（2025九上·瑞安开学考）计时工具随着时代发展在不断迭代，图甲是不同年代部分计时工具的演变历程。 （1）图甲中的日晷是利用太阳光照射到晷针形成影子来确定时间的。在我国同一地点，夏至日与冬至日的正午，日晷影子的长度不同，这是与____有关。 A．地球的公转 B．地球的自转 C．月球的公转 （2）图乙是漏刻模型图，漏刻中的漏水壶底部的出水口向受水壶中滴水，受水壶壶口处箭刻上刻度指示的便是当时的时刻，为保证计时准确，古人采用多级漏水壶逐级滴水的方式，以保持　 　漏水壶中的液面高度恒定。(选填“①”或“②”) （3）图甲中的摆钟是利用单摆往返运动的等时性进行计时。如图，当单摆中的摆锤到达最高点时速度为零，此时摆锤是否受力平衡?　 　 【答案】（1）A （2）① （3）否 【解析】【 （1） 日晷影子的长度变化是由于太阳高度角的变化引起的。太阳高度角的变化是地球绕太阳公转时，地轴倾斜和公转轨道导致的季节变化现象。因此，夏至日与冬至日正午影子长度不同与地球的公转有关。 故选A。 （2） 漏刻通过多级漏水壶逐级滴水的方式，是为了保持上一级漏水壶（即①漏水壶）的液面高度恒定，从而确保滴水的速率稳定，使计时更准确。 （3） 摆锤到达最高点时，速度为零，但此时摆锤受到重力和摆线的拉力，两者的方向没有在同一方向上，因此摆锤不受力平衡。 31．如图所示为科学兴趣小组的同学们“探究二力平衡条件”的实验，将木块放置于水平桌面上，两边各用一段细绳通过定滑轮悬挂一定量的钩码，通过观察木块的运动状态来分析二力平衡的条件。已知每个钩码重为1 N。请回答下列问题： （1）当左右两边所挂钩码的数量相同时，木块保持静止；当左边悬挂三个钩码，右边悬挂两个钩码时，木块也能保持静止，请分析出现这种现象的原因：　 　。 （2）小明认为将木块A 换成带轮子的小车(如图乙所示)，实验效果会更好，其理由是　 　。 （3）小明在小车静止后，保持两边拉力的大小不变，将小车扭转到如图丙所示的位置，松手后，小车立即恢复到原来的状态。设计此实验步骤的目的是探究　 　。 【答案】（1）木块受到水平向右(大小为1 N)的摩擦力 （2）小车受到的摩擦力比木块小 （3）不在同一直线上的两个力能否平衡 【解析】 （1）左边悬挂三个钩码，右边悬挂两个钩码时，发现木块仍然处于静止状态，木块还受平衡力的作用；此时木块有向左运动的趋势，木块和桌面之间产生了向右的摩擦力的作用，向右的拉力和摩擦力与向左的拉力是平衡力； （2）木块A换成带轮子的小车，将滑动摩擦力变为滚动摩擦力，大大减小了摩擦力，从而减小了摩擦对实验的影响； （3）将小车扭转到如图乙所示的位置，两个拉力不在同一直线上，不能平衡，所以会扭转回来；这一步骤说明二力平衡时，要满足二个力在同一直线上。 32．在探究“二力平衡条件”的实验中，请回答下列问题。 （1）两组同学分别选择器材后，设计组装的实验装置如图甲、乙所示。老师指出乙组同学选择的器材更加合理，其原因是　 　。 （2）在探究力的大小对二力平衡的影响时，通过调整　 　来改变F1和F2的大小。 （3）保持F1与F2相等，用手将小车扭转到图丙中的位置，松手后，小车将无法在此位置平衡。实验中设计这一步骤的目的是探究二力平衡时，两个力必须满足哪个条件？。 【答案】（1）小车与桌面间的摩擦较小，可以忽略不计 （2）砝码质量 （3）作用在同一条直线上 【解析】 （1）甲图中的是木块，它与桌面之间的摩擦是滑动摩擦，而乙图中的是小车，它与桌面之间是滚动摩擦，其摩擦力较小可以忽略，实验更准确些； （2）小车受到的拉力F1和F2分别等于水平桌面两端所挂钩码的重力，可以通过调整钩码的个数（质量）来改变F1和F2的大小； （3）保持F1与F2相等，用手将小车扭转到图丙中的位置，即此时两个力不在同一直线上，所以松手后，小车将转动，即二力只有在同一条直线上时才会平衡，因此利用该环节可以验证二力方向问题。 33．（2023八上·宁海期中）小明同学在学习了关于物体的平衡条件时，好问的他提出了下列疑问：只受一个力作用的物体能保持平衡状态吗?只受两个力作用的物体一定保持平衡状态吗？物体处于平衡状态时一定只受两个力作用吗?为此他做了如图所示实验，研究物体处于平衡状态时的受力情况。 ⑴他将一小球用一根细线悬挂起来，如图（a）所示，剪断细线后小球落下，如图（b）所示。 ⑵他又将一小球用两根细线悬挂起来，如图（c）所示，剪断其中一根细线，小球发生摆动，如图（d）所示。通过实验他的疑问得到解决。根据实验现象及相关条件，小明同学归纳得出的初步结论： ①由图（a）和（b）可知：　 　 ②由图　 　可知：只受两个力作用的物体不一定保持平衡状态 ③由图（a）和（c）可知：　 　 【答案】只受一个力作用的物体不能保持平衡状态；a和d；物体处于平衡状态，不一定只受两个力作用 【解析】（a）小球受到拉力和重力作用，小球在两个力作用下处于静止状态，小球处于平衡状态。 （b）只受重力作用，小球向下运动，小球处于非平衡状态。 （c）小球受到两个拉力和重力作用，小球在三个力作用下处于静止状态，小球处于平衡状态。 （d）小球在（c）状态，剪断一根线，去掉一个力，小球受到的力不在同一条直线上，小球会摆动，说明两个力不在同一条直线上，小球处于非平衡状态。 由此可知： ①由图（a）和（b）可知：只受一个力作用的物体不能保持平衡状态； ②由图（a）和（d）可知，都是受到两个力，一个平衡，一个不平衡，可得出：只受两个力作用的物体不一定保持平衡状态。 ③由图（a）和（c）可知：都是平衡，一个受2个力，一个受3个力，物体处于平衡状态时不一定只受两个力作用 34．某同学在妈妈的协助下，利用家中物品探究二力平衡的条件。 【实验器材】晾衣架两个、相同的矿泉水瓶若干、小卡片若干、细线、水、剪刀等。 【设计实验】如图甲所示。 ①将小卡片两侧各系一根细线，再把细线的另一端分别穿过晾衣架； ②将两个矿泉水瓶分别绑在细线两端，请妈妈用两手各提起一个晾衣架，按照以下步骤进行实验，观察并记录小卡片的受力及运动情况。 【进行实验】 ①如图甲所示，提起两个装有水量不等的矿泉水瓶； ②如图乙所示，提起两个装有水量相等的矿泉水瓶；再将其中一只手逐渐放低，使小卡片倾斜至如图丙所示； ③用剪刀把图丙中的小卡片从中间剪断； ④更换小卡片，重新组装。如图丁所示，使小卡片扭转一定的角度。 实验步骤 小卡片所受二力情况 小卡片的运动状态是否改变 是否作用在同一物体上 大小 方向 是否作用在同一直线上 (1) 是 不等 相反 是 是 (2) 是 相等 相反 是 否 (3) 否 / / / 是 (4) 是 相等 相反 ① 是 （1）请将表格中①的内容补充到横线上：①　 　。 （2）【结论】上述实验表明，二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力，必须大小　 　，方向相反，并作用在　 　上。 （3）【交流与评估】本实验中的晾衣架起到了改变拉力　 　的作用。 （4）静止在水平桌面上的剪刀，它受到的　 　力和　 　力是一对平衡力。 【答案】（1）否 （2）相等；同一直线 （3）方向 （4）重；支持 【解析】 （1）题图丁中，使小卡片扭转一定的角度，作用在小卡片上的两个力不在同一直线上。 （2）根据实验的四个步骤，发现改变力的大小、使力不作用在同一直线上以及使力不作用在同一物体上，都会让小卡片的运动状态发生改变，故二力平衡的条件是作用在同一物体上的两个力大小相等，方向相反，并且作用在同一直线上。 （3）晾衣架可以改变拉力的方向。 （4）静止在水平桌面上的剪刀，受到的重力和支持力是一对平衡力。 35．某小组用如图所示装置探究“二力平衡的条件”，每个钩码质量均为50g。 （1）如图甲所示，小组同学在左边和右边各挂一个钩码，这时木块保持静止，说明相互平衡的两个力方向　 　，大小　 　。细心的小明在实验时发现，若左边挂一个钩码，右边挂两个钩码时，木块仍然保持静止状态，经过讨论，同学们发现产生这一现象的原因是木块受到了摩擦力的作用，这时木块在水平方向受到的力　 　(填“平衡”或“不平衡”)。 （2）实验小组决定改进实验设计，小明同学设计了如图乙所示实验装置，这个装置相比甲图实验装置的优点是____。 A．方便控制拉力在同一条直线 B．减小摩擦力对实验结果的影响 （3）经过讨论，又设计出了图丙所示的装置，要求卡片　 　(填“弹性要好”或“质量要小”)。在图丙装置左边和右边各挂一个钩码后，将小卡片转动一小角度，松手后，小卡片旋转后又恢复原状，这表明相互平衡的两个力需要作用在　 　上。 （4）为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”，如果利用图丙所示装置进行实验，下一步的操作是　 　(填“剪开左侧绳子”“剪开右侧绳子”或“剪开卡片”)。 【答案】（1）相反；相等；平衡 （2）B （3）质量要小；同一条直线 （4）剪开卡片 【解析】 (1)如题图甲所示，小组同学在左边和右边各挂一个钩码，这时木块保持静止，木块处于平衡状态，受到平衡力作用，说明相互平衡的两个力方向相反，大小相等。若左边挂一个钩码，右边挂两个钩码时，木块仍然保持静止状态，木块处于平衡状态，受到平衡力作用，此时木块和桌面之间的摩擦力对实验产生了影响。 (2)题图乙所示装置相比题图甲所示装置，用滚动摩擦代替滑动摩擦，可以在一定程度上减小摩擦力对实验的影响。 故答案为：B。 (3)题图丙所示装置中选取卡片，卡片的质量要小，从而减小重力的影响；在题图丙装置左边和右边各挂一个钩码后，将小卡片转动一小角度，这样两个力不在同一直线上，小卡片将无法在这个位置平衡，因而松手后，小卡片旋转后又恢复原状，这表明相互平衡的两个力需要作用在同一直线上。 (4)为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”，此时把小卡片从中间剪开，观察被剪开后形成的两个小卡片的运动情况。 36．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受到的总重力为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）由二力平衡条件可知，运动员在图甲的AB段所受的阻力为　 　牛。 （3）图乙是跳伞过程中的部分情景及当下的受力示意图，其中与图甲中曲线CD 阶段对应的是　 　。(填序号) 【答案】（1）运动员和跳伞设备受到的总重力大于阻力 （2）700 （3）③ 【解析】 （1）由图甲可知，跳伞运动员在OA段处于加速降落过程中，此时运动员和跳伞设备受到的重力大于空气阻力； （2）由图可知：第30s时，运动员做匀速直线运动，运动员和跳伞设备受到的总重力与阻力是一对平衡力，运动员和跳伞设备的总重力等于阻力，阻力等于700N； （3）①图中降落伞打开，运动员受到的阻力大于重力，运动员处于减速降落过程，应该是图甲曲线中BC阶段，故①不符合题意； ②图中运动员已经着陆，运动员的速度为0，与图甲曲线中CD阶段不符，故②不符合题意； ③图中降落伞打开，运动员受到的阻力等于重力，运动员处于匀速降落过程，是图甲曲线中CD阶段，故③符合题意； ④图中降落伞未打开，运动员受到的阻力等于重力，运动员处于匀速降落过程，应该是图甲曲线中AB阶段，故④不符合题意； 故答案为：③。 37．如图是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。 （1）小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角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方向　 　，并通过调整　 　来改变拉力的大小。 （2）片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，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为了探究　 　。 （3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图所示情况下，小华下一步的操作是　 　。 （4）在探究二力平衡条件时，最好最后验证_________。 A．不在同一直线上的二力能否平衡 B．不在同一物体上的二力能否平衡 C．大小不等的二力能否平衡 D．方向不相反的二力能否平衡 【答案】（1）相反；钩码数量 （2）不能；不在同一直线上的两个力能否平衡 （3）把小卡片一剪两半 （4）B 【解析】 （1）在线的两端挂上钩码的作用是使两个拉力的方向相反，可通过调整钩码的数量来改变拉力的大小；（2）小华将小卡片转过一个角度，两个拉力不在同一直线上，松手后纸片不能平衡，说明两个力必须满足同一直线的条件；（3）把纸片剪成两半，两个拉力应分别作用在两个物体上，此时小卡片不能平衡，说明只有作用在同一物体上的两个力才能平衡；（4）由于验证平衡力是否作用在一个物体上，需要剪开纸片，因此将这个步骤放在最后． 故答案为：（1）相反；钩码数量；（2）不能；不在同一直线上的两个力能否平衡；（3）把小卡片一剪两半；（4）B． 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题08 牛一、惯性、二力平衡 典题导航： 题型一：牛顿第一定律 题型二：惯性 题型三：二力平衡和相互作用力的判断 题型四：二平平衡条件探究和应用 一、牛顿第一定律 1．伽利略理想实验是将可靠的事实和抽象思维结合起来，能更深刻地反映自然规律，有关的实验步骤内容如下： (1)减小第二个斜面的倾角，小球在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，小球将上升到释放时的高度。 (4)继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球沿水平面做持续的匀速运动。 请按步骤先后次序排列，并指出它究竟属于可靠事实，还是通过思维过程的推论，下列说法中正确的是 (　　） A．事实(2)、事实(1)、推论(3)、推论(4) B．事实(2)、推论(1)、推论(3)、推论(4) C．事实(2)、推论(3)、推论(1)、推论(4) D．事实(2)、推论(1)、推论(4)、推论(3) 2．在匀速直线行驶的敞篷车上，一人竖直向上抛出一个小球，若不计空气阻力，则车上的观察者和地面上的观察者看到小球的运动轨迹(如图16-12所示)分别是 （　　） A．①和② B．①和③ C．①和④ D．③和② 3．（2021九下·台州月考）某同学将同一小球以相同大小的速度按如图两种方法抛掷小球。甲图是竖直上抛，乙图是以一定的角度斜抛小球。忽略运动过程中所受的空气阻力。下列叙述正确的是（　　） A．甲图中小球到达的水平高度等于乙图中小球的水平高度。 B．甲图中小球到达地面时的速度大于乙图中小球的速度 C．如果乙图中小球到达最高点时突然不受重力，该小球将水平向右匀速直线运动 D．若将两球的质量增大，则两球到达地面时的速度都将比原来的大 4．在甲、乙两艘遮蔽门窗的船上，分别观察到小球的运动情况如图所示(小球原来静止在光滑水平桌面中央)。下列说法正确的是（　　） A．甲船向左做匀速运动，乙船静止 B．甲船向右做匀速运动，乙船静止 C．乙船可能静止也可能做匀速直线运动 D．甲船可能静止也可能做匀速直线运动 5．（2016九下·温州竞赛）一个质量为M，电量为q的小球由一根质量不计的绝缘细线悬挂在真空中，真空中存在如图所示的匀强电场，在此区域中小球所受电场力大小相等、方向相同，且方向与图示中电场线方向平行，小球在图中所示的O点保持平衡．当细线被切断之后，小球的运动轨迹是（　　） A．直线OA B．直线OB C．曲线OC D．直线OD 6．（2025八上·婺城月考）在东京奥运会上，中国乒乓球队的优异表现引起世界关注。图为正在进行比赛的乒乓球运动员。 （1）球拍受到乒乓球击打时，球拍发生形变，说明　 　； （2）乒乓球以抛物线的姿态飞出，在到达位置①时，重力方向为　 　； （3）如果乒乓球在到达最高点②的瞬间所有力都消失，则乒乓球的运动状态是　 　。 7．（2025八上·余姚竞赛）小科在实验室按图示进行探究牛顿第一定律的实验，三次都让小车从同一斜面同一高度由静止下滑。 （1）根据实验现象，并经过科学推理得出结论：运动的物体不受外力时，将做匀速直线运动。请回答，基于推理的事实证据是　 　。 （2）若把毛巾、棉布从斜面一直铺到水平面，请分析该操作是否合理并说明理由：　 　。 8．（2025八上·金华月考）在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，南南选用了如图所示的装置进行实验，实验步骤：①在水平面上依次铺上毛巾、棉布、塑料板；②将小车从斜面同一高度静止下滑至斜面底端，并继续滑行；③用数据传感器采集在 3 次实验中，从斜面同一高度静止下滑至斜面底端，并继续滑行至静止时小车速度大小的变化(如图乙所示)滑行至斜面底端时所需的时间均为t0，空气阻力忽略不计，请回答： （1）由步骤②的信息可知，小车从同一高度静止下滑，每次到达斜面底部时的速度是　 　的(选填“相同”、“不同”或“无法判断”)。 （2）从实验数据中，南南通过观察　 　来比较阻力对物体运动的影响大小。 （3）若在平面上换上一种材料，使小车在其上运动时所受阻力为 0，则小车从斜面底端开始运动过程中速度将是怎样的?请在乙图中画出小车从斜面底部开始其速度 ν 随时间t 的变化图像。 9．牛顿在探究“阻力对物体运动的影响”实验后，揭开了物体运动的规律，从而得出了“牛顿第一定律”。实验小组的同学利用如图甲所示的装置进行探究。 （1）分别选用毛巾、棉布和木板进行实验，目的是通过改变　 　从而改变小车在水平面运动时受到的摩擦阻力；实验过程中，应将毛巾、棉布平整地铺在　 　(填“AB”“BC”或“AC”)段。 （2）由于受到阻力作用，小车在水平面上做减速运动，运动到D 点时速度为v1，若此时所受外力突然消失，小车到达E 点速度为v2，则两者的大小关系是v1　 　(填“>”“<”或“=”)v2。 （3）伽利略在400多年前的研究思想一直闪耀着理性的光辉，伽利略曾经观测到，钟摆来回摆动的高度是相同的，如图乙。他设想了这样一个实验：在左边一个固定的斜坡上滚下一个球，球又滚上右边不同坡度的斜坡，如果球没有受到摩擦阻力的作用，他认为这个球在右边任何坡度的斜坡上滚到的高度都与起始高度一样，好像这个球“记住”了起始高度。经过进一步思考，伽利略推断，如果右边的斜坡变平坦，球将会一直匀速滚动下去，如图丙。请回答： ①像科学家那样“进一步思考”：图丁是伽利略想象的每隔相同时间在右边不同坡度的斜坡上球的位置，他认为当斜坡倾角变小时，小球速度　 　(填“减小快”“减小慢”或“不变”)。于是他大胆推测：当斜坡变得光滑且平坦时，小球将做　 　运动。这种研究方法是在客观实验基础上进行　 　。 ②伽利略认为，球匀速滚动是球的“自然运动”状态，“自然运动”是球所具有的属性。在我们今天看来，球的这种属性称为　 　 10．小明同学模仿伽利略斜面实验“探究阻力1对物体运动的影响”(如图甲)。让同一辆小车分别滑到铺有毛巾、棉布和未铺任何材料的木板上，观察并记录小车在水平面上滑行的距离。(不计空气阻力) （1）在实验过程中，小明让小车从斜面的同一位置由静止释放，这一操作是为了控制小车到达水平面时的　 　相等。 （2）小明根据图甲实验绘制出小车的速度一时间关系图像，推测并绘制出小车在光滑水平面上运动的图像，如图乙所示；其中可表示小车在光滑水平面上运动的图线是　 　(填序号)。 （3）图丙是各科学家先后对“运动和力”关系的不同观点，下列说法正确的是____。 A．亚里士多德认为运动物体在不受力时会停止运动 B．伽利略提出力是维持物体运动的原因 C．相比牛顿的观点，笛卡尔的观点未涉及静止物体 D．“牛顿第一定律”是牛顿通过实验得出的结论 E．科学观点的形成是一个不断完善、修正的过程 二、惯性 11．如图所示，一个盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴住一个铁球和一个乒乓球。容器中的水、铁球和乒乓球都处于静止状态。当容器随小车突然向右加速运动时，两球的运动状况是(以小车为参照物) (　　) A．铁球向左，乒乓球向右 B．铁球向右，乒乓球向左 C．铁球和乒乓球都向左 D．铁球和乒乓球都向右 12．（2025八上·镇海区期末）如图所示是一名学生投实心球的情景，以下分析中正确的是(不计空气阻力)(　　) A．实心球到达最高点时，速度为零 B．实心球在下落过程中，运动状态不变 C．抛出去的实心球离开手后继续运动，是由于实心球具有惯性 D．投球时用力蹬地，此时脚对地面的作用力大于地面对脚的作用力 13．（2024八上·镇海区期中）如图所示，将木块放在小车上，同小车一起向右做匀速直线运动（不计空气阻力），下列说法正确的是（　　） A．以小车为参照物，木块是运动的 B．小车速度越大，惯性越大 C．向右运动过程中突然刹车，木块会继续向右运动 D．木块的重力与小车对木块的支持力是一对相互作用力 14．如图所示，在一辆表面光滑的小车上，放有质量分别为m1、m2的两个小球，随车一起做匀速直线运动。 当车突然停止运动，则两小球(设车无限长，其他阻力不计) （　　） A．一定不相碰 B．一定相碰 C．若 m1 D．无法确定是否相碰 15．（2024八上·镇海区期中）在一辆行驶的汽车车厢里其顶壁上挂着一个小球。当出现了如图所示的情景时，汽车在做　 　（填“加速”、“匀速”、“减速’）运动。此时小球共受到　 　个力的作用（忽略空气阻力不计）。 16．（2024·瑞安模拟）东风—17是我国自主研发的一款高超音速导弹。它采用钱学森弹道原理，其运行大致轨迹如图所示。钱学森弹道的精妙之处在于导弹重新回到大气层后，在重力和大气气流的共同作用下高速运动时，其运动轨迹难以精准预测，完美避开了现有反导弹系统。 （1）发动机关闭之后，导弹仍能继续运动的原因是导弹具有　 　； （2）在导弹从A点到B点的运动过程中，能量转化形式是　 　； （3）东风—17在研发时一大技术难关是耐高温的导弹表面材料的开发。你认为该材料还应具备的物理性质是　 　 17． 指尖陀螺是目前很流行的一种玩具，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(如图所示)。用力拨动飞叶后，飞叶从静止开始旋转，说明了　 　，陀螺对指尖的压力和指尖对陀螺的支持力是一对　 　力；飞叶转速变慢时惯性将　 　(填“变小”“变大”或“不变”)。 18．【情境·问题】如图甲所示，趴在车顶的运动员完成极限跳跃穿越火圈，场面惊险刺激。 （1）问：结合现象和穿越原因分析图(如图乙)，说说为什么火圈伤不了运动员? （2）【温故·过关】 活动1：根据下面两幅图，梳理“牛顿第一定律”知识点。 牛顿第一定律： ①伽利略斜面理想实验：让小球从一个斜面上滚下，小球在对接斜面上所能达到的高度同它在第一个斜面所能达到的　 　几乎相等。高度的微小差别是由于　 　产生的。如果完全消除它们，即理想化斜面，则小球能达到的高度恰好相等。如果将对接斜面放至水平且无限延伸，那么小球永远达不到起初的高度，而将持续运动下去。 ②牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持　 　状态或　 　状态(基于大量实验及推理)。 （3）活动2：如图所示，在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，让小车分别从斜面顶端由静止下滑，研究小车在水平面上滑行的距离。 ①实验中每次均让小车从斜面顶端同一高度由静止下滑的目的：使小车每次在到达水平面上开始滑行时的速度大小　 　(选填“相等”或“不相等”)。 ②实验中改变小车所受阻力大小，是通过改变　 　来实现的。 ③实验中发现：小车在毛巾表面滑行的距离最近，在棉布表面滑行的距离较远，在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小，速度减小得越　 　(选填“快”或“慢”)。由此可以想到雨天驾驶汽车应该　 　(选填“增大”或“减小”)汽车之间的距离。 ④推理：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，它将做　 　。 ⑤在大量经验事实的基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果，概括出了牛顿第一定律，所以牛顿第一定律虽然不是直接由实验得出的，但是通过　 　得出了正确结论。 ⑥牛顿第一定律告诉我们：物体的运动　 　(选填“需要”或“不需要”)力来维持，一切物体都有保持原来　 　不变的性质。 ⑦本实验中主要用到的科学探究方法有　 　(写一种即可)。 ⑧小车到达水平面后会继续向前运动是因为小车具有　 　，最终会停下来是因为受到　 　的作用。 ⑨让同一小车从斜面的不同高度由静止开始下滑，还可以探究小车的　 　关系(选填字母)。 a重力势能与质量 b重力势能与高度 c动能与质量 d动能与速度 （4）活动3：生活中有许多具有惯性现象的例子。将矿泉水瓶装满水但留有一个空气泡，横放在水平桌面上，如图A。左右移动矿泉水瓶，则可观察到图　 　(选填“B”或“C”)中矿泉水瓶正在向右移动。 惯性 ①定义：物体保持　 　状态或　 　状态的性质叫惯性。 ②理解：惯性只与物体的　 　有关，与物体的运动状态、速度大小、形状及位置均无关。惯性是一切物体所具有的　 　。 （5）【归纳·知新】 活动4：如图甲所示，当在塑料板左右两侧的绳套上悬挂不等重的钩码时，塑料板两侧所受的拉力大小不相等。释放塑料板后，可以观察到塑料板会向钩码较重的一侧移动。如图乙所示，若在塑料板两侧的绳 套上悬挂等重的钩码，并将塑料板稍向下拉动，此时塑料板两侧所受的拉力大小相等，但拉力方向不相反。释放塑料板后，可以观察到塑料板会被拉回至一条直线上并保持静止状态，此时所受的两个力方向相反且在同一直线上。如图丙所示，若再次在塑料板两侧的绳套上悬挂等重的钩码，并将塑料板扭转一个角度，使两侧绳子保持水平平行状态，此时虽然塑料板两侧所受的拉力大小相等、方向相反，但它们不在同一条直线上。松手后，塑料板仍会被拉回至一条直线上并保持静止状态。结合上述实验及实验图示，对二力平衡条件进行进一步的探索，并明确区分平衡力与相互作用力。 二力平衡： ①二力平衡：指　 　在两个力的作用下处于平衡状态(静止或匀速直线运动)。 类型 平衡力 相互作用力 力的示意图 相同点 大小　 　；方向　 　；作用在 　 　上 主要区别 作用在　 　物体上 作用在　 　物体上 ②相互作用力：是两个物体之间的作用。 19．（2024七下·杭州期末）小科发现汽车启动时，车内挂件总是向后摆动，而汽车刹车时，挂件又总是向前摆动。这是为什么呢？于是他用乒乓球、实心铁球（体积与乒乓球相同）、带轮子的透明有盖容器、细线、水等在水平地面上进行研究。 （1）如图甲，将一个乒乓球用细线悬挂在容器的盖上，推动容器向右运动的瞬间，可观察到乒乓球向　 　摆动。这是因为向右推动容器时，细线上端和容器一起向右运动，由于乒乓球具有惯性，仍保持原有的静止状态，于是观察到乒乓球摆动。 老师给出另一种解释： 乒乓球与等体积的空气相比，乒乓球的质量大，惯性也大，所以乒乓球比空气更容易保持原有的运动状态。在容器被推动的瞬间，空气随容器一起运动，而乒乓球仍在原来位置，于是观察到乒乓球摆动； （2）小科将实心铁球也用等长的细线悬挂在容器的盖上，继续实验。向左推动容器的瞬间，观察到两球摆动方向相同（如图乙），但细线偏离竖直方向的最大角度不同，且最大角度α　 　β（选填“大于”或“小于”）； （3）如图丙，将细线一端系住乒乓球，另一端固定在容器底部，铁球用另一等长细线悬挂在盖上，往容器中注满水，并盖上盖子。请你在答题纸相应位置上画出向左推动容器的瞬间，两球在容器中的大致位置　 　，两球这样的摆动，则可说明质量大的物体惯性大。 20．（2024七下·诸暨期末）我们都知道，物体质量越大，惯性越大。但跑步比赛到终点时，速度快的同学不容易停下来，速度慢的同学容易停下来。由此可见，物体运动速度越快，其运动状态越难改变，这难道不正说明了惯性大小与速度有关吗？为搞清楚惯性大小和速度之间的关系，小科查找了如下资料，并利用小球、斜面、粗糙的水平木板、停表、测速仪设计了如图所示实验，模拟跑步减速的过程。每次实验时，小球从斜面不同高度（h1<h2<h3）静止释放，测速仪放置在斜面底部。实验数据如表。 实验次数 释放高度 测速仪的示数v0 速度从v减为0时间 单位时间速度大小的变化量 第1次 h1 5厘米/秒 2秒 第2次 h2 10厘米/秒 4秒 第3次 h3 20厘米/秒 8秒 资料1：当物体受非平衡力时，惯性大小表现为力改变物体运动状态的难易程度。 资料2：物体运动状态改变的难易程度，由单位时间内物体速度大小的变化量来判定。 （1）三次实验中，小球单位时间速度大小的变化量　 　（选填“相同”或“不同”）； （2）三次实验中，水平面木板的粗糙程度是否需要保持相同？请说明理由　 　； （3）分析实验数据后，小科证明了物体的惯性与运动速度大小无关。小科的依据是　 　。 三、二力平衡和相互作用力的判断 21．（2024·金东模拟）越剧小生陈丽君凭借出色的人物塑造迅速成为全网关注的焦点，并将越剧这一传统文化再次带入到观众的精神视野中来，如图所示是2023年全国地方戏精粹展演陈丽君的演出瞬间，下列说法正确的是（　　） A．在伞离开陈丽君的手后，如果速度越大，那么惯性越大，飞得更远 B．抛出伞后，陈丽君受到的重力和地面给陈丽君的支持力是一对平衡力 C．在伞离开陈丽君的手前，伞相对于手是运动的 D．伞被倾斜向上抛到最高点时，若一切外力同时消失，伞将保持静止状态 22．（2023八上·乐清期末）目前，城市中交通堵塞的现象越来越严重。为了解决交通堵塞问题，科研人员设计了一种机动立交桥。机动立交桥又叫车载桥，它主要由动力车和桥板组成，使用时展开桥板搭建一座临时立交桥，使其他车辆顺利通过桥面，排除交通堵塞（如图所示）。当有一辆汽车匀速通过这个立交桥时，汽车的受力情况是（　　） A．不受力 B．受平衡力 C．受不平衡力 D．只受重力作用 23．如图所示，一个质量分布均匀的实心球放在水平地面上，其左侧与竖直墙壁接触，实心球处于静止状态。下列说法中，正确的是 (　　) A．球受到重力、支持力和摩擦力的作用 B．球受到的重力和球对地面的压力是一对相互作用力 C．地面对球的摩擦力和墙壁对球的弹力是一对平衡力 D．球对地面的压力和地面对球的支持力是一对相互作用力 24．某酒店使用了一款消毒机器人(如图所示)，下列关于消毒机器人的说法，正确的是 (　　) A．机器人受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力 B．机器人对地面的压力和机器人受到的重力是一对平衡力 C．机器人受到的重力和地面对它的支持力是一对相互作用力 D．机器人对地面的压力和机器人受到的重力是一对相互作用力 25．（2025八上·慈溪月考）在北京冬奥会花样滑冰比赛中，男运动员站立在水平冰面上将女运动员托起静止，如图所示。下列说法正确的是（　　）。 A．男运动员所受的重力和冰面对男运动员的支持力是一对平衡力 B．女运动员所受的重力和男运动员对女运动员的托力是一对平衡力 C．女运动员所受的重力和冰面对男运动员的支持力是一对相互作用力 D．女运动员对男运动员的压力和冰面对男运动员的支持力是一对相互作用力 26．（2025八上·金华月考）如图甲所示，小科用水平推力F把木块沿水平地面向前推动。如图乙和丙所示，分别表示在此过程中，推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况。试回答 （1）在3s~5s时间段，木移动的距离为　 　m； （2）第5秒末时，突然撤去推力F，由于　 　，木块仍将移动一段距离；此时受到的摩擦力大小为　 　N。 （3）在整个过程中，木块受到平衡力的时间段有（　　） A.0~1s B.1s~3s C.3s~5s D.5s~6s 27．如图所示，小明从滑梯上匀速下滑，则小明　 　(填“处于”或“不处于”)平衡状态，此时滑梯对小明的作用力有　 　个。若我们把滑梯对小明的所有作用力等效为一个力 F，则F 的方向是　 　(填“竖直向上”“垂直于滑梯向上”或“平行于滑梯向上”)的。 28．2018年5月21日发射嫦娥四号中继星“鹊桥”， 2018年8月15日，中国国家国防科技工业局探月与航天工程中心，正式启动嫦娥四号任务月球车全球征名活动，并对外公布嫦娥四号月球探测器——着陆器和月球车外观设计构型，并计划于2018年12月发射嫦娥四号探测器。 （1）在嫦娥四号发射后，绕月运行的过程中，“嫦娥四号”的受力情况是　 　。（选填“不受到力的作用”或“受平衡力作用”或“受非平衡力作用”） （2）在不久的将来，我国的宇航员将登上月球，宇航员完成探月任务后乘火箭离开月球表面，若在某一时间段内火箭沿虚线方向斜向上做匀速直线运动，如图所示。则在这段时间内，在月球表面上观察到火箭发动机的喷火方向应该是　 　。 29．如图所示为探究固体压强时的情景，图甲中，两手指间水平挤压铅笔，按笔尖的手指较疼，说明压力大小相同时，受力面积越小，压力的作用效果越　 　(填“明显”或“不明显”)。铅笔静止时，两手指对铅笔的压力是一对　 　(填“相互作用力”或“平衡力”)。若将铅笔按如图乙所示竖直放置，　 　(填“能”或“不能”)得出以上结论。 四、二平平衡条件探究和应用 30．（2025九上·瑞安开学考）计时工具随着时代发展在不断迭代，图甲是不同年代部分计时工具的演变历程。 （1）图甲中的日晷是利用太阳光照射到晷针形成影子来确定时间的。在我国同一地点，夏至日与冬至日的正午，日晷影子的长度不同，这是与____有关。 A．地球的公转 B．地球的自转 C．月球的公转 （2）图乙是漏刻模型图，漏刻中的漏水壶底部的出水口向受水壶中滴水，受水壶壶口处箭刻上刻度指示的便是当时的时刻，为保证计时准确，古人采用多级漏水壶逐级滴水的方式，以保持　 　漏水壶中的液面高度恒定。(选填“①”或“②”) （3）图甲中的摆钟是利用单摆往返运动的等时性进行计时。如图，当单摆中的摆锤到达最高点时速度为零，此时摆锤是否受力平衡?　 　 31．如图所示为科学兴趣小组的同学们“探究二力平衡条件”的实验，将木块放置于水平桌面上，两边各用一段细绳通过定滑轮悬挂一定量的钩码，通过观察木块的运动状态来分析二力平衡的条件。已知每个钩码重为1 N。请回答下列问题： （1）当左右两边所挂钩码的数量相同时，木块保持静止；当左边悬挂三个钩码，右边悬挂两个钩码时，木块也能保持静止，请分析出现这种现象的原因：　 　。 （2）小明认为将木块A 换成带轮子的小车(如图乙所示)，实验效果会更好，其理由是　 　。 （3）小明在小车静止后，保持两边拉力的大小不变，将小车扭转到如图丙所示的位置，松手后，小车立即恢复到原来的状态。设计此实验步骤的目的是探究　 　。 32．在探究“二力平衡条件”的实验中，请回答下列问题。 （1）两组同学分别选择器材后，设计组装的实验装置如图甲、乙所示。老师指出乙组同学选择的器材更加合理，其原因是　 　。 （2）在探究力的大小对二力平衡的影响时，通过调整　 　来改变F1和F2的大小。 （3）保持F1与F2相等，用手将小车扭转到图丙中的位置，松手后，小车将无法在此位置平衡。实验中设计这一步骤的目的是探究二力平衡时，两个力必须满足哪个条件？。 33．（2023八上·宁海期中）小明同学在学习了关于物体的平衡条件时，好问的他提出了下列疑问：只受一个力作用的物体能保持平衡状态吗?只受两个力作用的物体一定保持平衡状态吗？物体处于平衡状态时一定只受两个力作用吗?为此他做了如图所示实验，研究物体处于平衡状态时的受力情况。 ⑴他将一小球用一根细线悬挂起来，如图（a）所示，剪断细线后小球落下，如图（b）所示。 ⑵他又将一小球用两根细线悬挂起来，如图（c）所示，剪断其中一根细线，小球发生摆动，如图（d）所示。通过实验他的疑问得到解决。根据实验现象及相关条件，小明同学归纳得出的初步结论： ①由图（a）和（b）可知：　 　 ②由图　 　可知：只受两个力作用的物体不一定保持平衡状态 ③由图（a）和（c）可知：　 　 34．某同学在妈妈的协助下，利用家中物品探究二力平衡的条件。 【实验器材】晾衣架两个、相同的矿泉水瓶若干、小卡片若干、细线、水、剪刀等。 【设计实验】如图甲所示。 ①将小卡片两侧各系一根细线，再把细线的另一端分别穿过晾衣架； ②将两个矿泉水瓶分别绑在细线两端，请妈妈用两手各提起一个晾衣架，按照以下步骤进行实验，观察并记录小卡片的受力及运动情况。 【进行实验】 ①如图甲所示，提起两个装有水量不等的矿泉水瓶； ②如图乙所示，提起两个装有水量相等的矿泉水瓶；再将其中一只手逐渐放低，使小卡片倾斜至如图丙所示； ③用剪刀把图丙中的小卡片从中间剪断； ④更换小卡片，重新组装。如图丁所示，使小卡片扭转一定的角度。 实验步骤 小卡片所受二力情况 小卡片的运动状态是否改变 是否作用在同一物体上 大小 方向 是否作用在同一直线上 (1) 是 不等 相反 是 是 (2) 是 相等 相反 是 否 (3) 否 / / / 是 (4) 是 相等 相反 ① 是 （1）请将表格中①的内容补充到横线上：①　 　。 （2）【结论】上述实验表明，二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力，必须大小　 　，方向相反，并作用在　 　上。 （3）【交流与评估】本实验中的晾衣架起到了改变拉力　 　的作用。 （4）静止在水平桌面上的剪刀，它受到的　 　力和　 　力是一对平衡力。 35．某小组用如图所示装置探究“二力平衡的条件”，每个钩码质量均为50g。 （1）如图甲所示，小组同学在左边和右边各挂一个钩码，这时木块保持静止，说明相互平衡的两个力方向　 　，大小　 　。细心的小明在实验时发现，若左边挂一个钩码，右边挂两个钩码时，木块仍然保持静止状态，经过讨论，同学们发现产生这一现象的原因是木块受到了摩擦力的作用，这时木块在水平方向受到的力　 　(填“平衡”或“不平衡”)。 （2）实验小组决定改进实验设计，小明同学设计了如图乙所示实验装置，这个装置相比甲图实验装置的优点是____。 A．方便控制拉力在同一条直线 B．减小摩擦力对实验结果的影响 （3）经过讨论，又设计出了图丙所示的装置，要求卡片　 　(填“弹性要好”或“质量要小”)。在图丙装置左边和右边各挂一个钩码后，将小卡片转动一小角度，松手后，小卡片旋转后又恢复原状，这表明相互平衡的两个力需要作用在　 　上。 （4）为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”，如果利用图丙所示装置进行实验，下一步的操作是　 　(填“剪开左侧绳子”“剪开右侧绳子”或“剪开卡片”)。 36．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受到的总重力为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）由二力平衡条件可知，运动员在图甲的AB段所受的阻力为　 　牛。 （3）图乙是跳伞过程中的部分情景及当下的受力示意图，其中与图甲中曲线CD 阶段对应的是　 　。(填序号) 37．如图是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。 （1）小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角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方向　 　，并通过调整　 　来改变拉力的大小。 （2）片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，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为了探究　 　。 （3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图所示情况下，小华下一步的操作是　 　。 （4）在探究二力平衡条件时，最好最后验证_________。 A．不在同一直线上的二力能否平衡 B．不在同一物体上的二力能否平衡 C．大小不等的二力能否平衡 D．方向不相反的二力能否平衡 学科网（北京）股份有限公司 $