三、力与运动的关系（举一反三讲义）物理新教材苏科版八年级下册

第3节 力与运动的关系 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点一、力的作用效果 2 知识点二：力与运动的关系 5 知识点三：同一直线上的两力的合成 8 【巩固训练】 11 【学习目标】 1、知道力可以改变物体的运动状态 2、理解同一直线上二力的合成规律 3、形成正确的力与运动关系的认知框架 重点： 1、理解力是改变物体运动状态的原因，而非维持运动的原因 2、掌握运动状态的具体表现形式：速度大小或者方向发生变化 3、同一直线上二力的合成规律 难点： 1、区别“运动需要力维持”这一错误概念与科学规律之间的差异 2、力的合成规律的探究过程 3、根据运动状态判断物体的受力情况 【思维导图】 【知识梳理】 知识点一、力的作用效果 1.力的作用效果 实例 现象 作用效果 用手压、拉弹簧 手对弹簧的作用力使弹簧变短或变长 受到力的作用后，弹簧、橡皮泥、橡皮筋的形状发生了变化，说明力可以改变物体的形状，使物体发生形变 用力挤压橡皮泥 用力挤压橡皮泥、橡皮泥变形 手拉弹弓 手拉弹弓使橡皮筋变长 磁体对小球的力 磁铁对小球的吸引力使铁球在桌面上运动得越来越快 受到力的作用后，铁球、足球的运动状态发生了变化，说明力可以改变物体的运动状态（运动状态的改变包括由静止到运动，由运动到静止，速度大小或运动方向发生变化） 守门员接住足球 守门员对足球的作用力使足球由运动变为静止 磁体对小球的力 从斜面上滚下的小铁球在磁体的作用下运动方向发生变化 【归纳总结】 力的作用效果有两个：一是改变物体的形状，使物体发生形变；二是改变物体的运动状态。 2.对力的作用效果的理解 力可以改变物体的运动状态，不表示“有力作用在物体上时，物体的运动状态一定会发生改变”。如用力推静止的汽车，汽车仍然静止，此时虽然有力作用在物体上，但汽车的运动状态没有改变。 【典例1】如图所示的现象中，主要说明力能改变物体运动状态的是（　　） A．  跳水运动员在跳水时压弯跳板 B．  足球运动员将球顶回去 C．  用力拉弹簧，弹簧被拉长 D．  向上弯锯条，锯条被压弯 【答案】B 【详解】A．跳水运动员在跳水时压弯跳板，跳板在运动员力的作用下压弯，主要说明力改变物体的形状，故A不符合题意； B．足球运动员将球顶回去，球的运动方向发生了变化，主要说明力改变物体的运动状态，故B符合题意； C．用力拉弹簧，弹簧被拉长，形状发生改变，主要说明力改变物体的形状，故C不符合题意； D．向上弯锯条，锯条被压弯，锯条在力的作用下，发生了形状上的变化，主要说明了力改变物体的形状，故D不符合题意。 故选B。 【变式1】下列物体运动状态没有变化的是（     ） A．匀速转动的摩天轮 B．刚起飞的火箭 C．匀速直线下降的跳伞运动员 D．缓慢进站最终停下的动车 【答案】C 【详解】A．运动状态包括运动速度和运动方向，匀速转动的摩天轮，运动方向发生变化，即运动状态发生改变，故A不符合题意； B．刚起飞的火箭，速度变大，运动状态发生改变，故B不符合题意； C．匀速直线下降的跳伞运动员，其速度大小和运动方向都没有发生改变，即运动员做匀速直线运动，运动状态没有改变，故C符合题意。 D．缓慢进站最终停下的动车，速度不断变小，运动状态发生改变，故D不符合题意。 故选C。 【变式2】下列足球比赛的场景，不能说明力可以改变物体的运动状态的是（ ）。 A．足球在草地上越滚越慢； B．守门员一脚踢出放在地面上的足球； C．踢出去的足球在空中继续向前飞行； D．运动员用头将迎面飞来的足球顶回去 【答案】C 【详解】A．足球在草坪上滚动时，受到摩擦力的作用，摩擦力改变了足球的运动状态，越滚越慢．故A不符合题意； B．守门员一脚踢出放在地面上的足球，足球由静止变为运动，改变了物体的运动状态，故B不符合题意； C．踢出去的足球在空中继续向前飞行，由于惯性足球要保持原来运动状态，故C符合题意； D．运动员用头将迎面飞来的足球顶回去，足球的运动方向发生改变，力改变了物体的运动状态，故D不符合题意。 故选C。 【变式3】如图所示，四个力中的一个与其它三个力所产生的作用效果不同的是（ ）。 A. 球拍对乒乓球的力；B. 斧头对木柴的力； C. 手对弹簧的拉力；D. 瓶对海绵的力 【答案】A 【解析】A、由图可知，球拍对乒乓球的力改变了乒乓球的运动方向，即力改变了物体的运动状态； B、斧头对木柴的力，使木柴的形状发生了变化； C、手对弹簧的拉力，使弹簧变长，弹簧的形状发生变化； D、瓶子对海绵的力，使海绵的形状发生变化； 可见A图中力与其它三个力所产生的作用效果不同。 故选：A。 知识点二：力与运动的关系 1、力与运动 力是使物体运动状态改变的原因。 要点诠释： (1)力可以改变物体的运动状态，物体运动状态的改变包括三种情况： 　①物体的运动方向不变，速度大小发生改变。 　　例如：刚驶出站台的火车，做变速直线运动。 　②物体的速度大小不变，运动方向发生改变。 　　例如：匀速行驶的汽车拐弯了。 　③物体的速度大小和运动方向同时发生改变。 例如：向斜上方抛出的铅球，速度的大小和方向都在发生变化。 　(2)力可以改变物体的形状。 　 例如：用力捏橡皮泥，使橡皮泥变成各种形状；用力拉弓，使弓张开；将尺变弯等。都是在力的作用下，使物体的形状发生改变。 (3)物体受力平衡时，将保持静止或匀速直线运动状态；物体受力不平衡时，其运动状态会发生改变。 2、根据物体受力情况判断物体运动状态 受力情况 运动状态 物体不受力时 静止或做匀速直线运动 物体受力时 受平衡力 静止或做匀速直线运动 受非平衡力 运动状态改变：从静止到运动、从运动到静止、速度变化、运动方向变化等 3.根据物体物体运动状态判断物体受力情况 运动状态 受力情况 静止 受平衡力作用或不受力 匀速直线运动 受平衡力作用或不受力 运动状态改变 一定受到非平衡力作用 【例2】关于力和运动的关系，下列说法正确的是（　　） A．物体受到了力的作用，运动状态一定改变 B．物体不受任何力的作用，运动状态不变 C．没有力的作用，运动的物体会慢慢停下来 D．物体在平衡力的作用下，一定处于匀速直线运动状态 【答案】B 【详解】A．物体受合力不为零时运动状态才会改变，若受平衡力合力为零，运动状态不变，故A错误； B．根据牛顿第一定律，物体不受力时将保持静止或匀速直线运动，运动状态不变，故B正确； C．没有力的作用时，运动的物体保持原有运动状态，不会自行停下，故C错误； D．物体在平衡力作用下可能静止或匀速直线运动，故D错误。 故选B。 【变式1】牛顿第一定律揭示了运动和力的关系，由此判断下列说法正确的是（　　） A．物体受到力的作用，运动状态一定改变 B．物体在平衡力的作用下，运动状态一定不变 C．只有运动的物体才具有惯性 D．加速、减速的物体运动状态一定是改变了，但匀速转动的物体运动状态没有改变 【答案】B 【详解】A．物体受到力的作用时，如果是平衡力，物体的运动状态不会改变，比如静止在桌面上的书本，受到重力和支持力这对平衡力，运动状态保持不变，故A错误； B．物体在平衡力的作用下，处于静止状态或匀速直线运动状态，这两种状态都是运动状态不变的情况，所以运动状态一定不变，故B正确； C．惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性，无论是运动的物体、静止的物体，还是液体、气体，都具有惯性，故C错误； D．运动状态的改变包括速度大小的改变和运动方向的改变，加速、减速是速度大小变化，运动状态改变；匀速转动的物体，运动方向不断变化，所以运动状态也发生了改变，故D错误。 故选B。 【变式2】（2025春•盐城月考）如图所示为掷出的实心球的运动轨迹，下列分析正确的是（　　） A．实心球上升到最高点时受平衡力的作用 B．实心球下降时速度增大，说明力是维持物体运动的原因 C．球上升到最高点如果所受的力全部消失，它将做匀速直线运动 D．实心球离开手后还能继续向上运动是由于受到惯性的作用 【答案】C 【详解】解：A、实心球上升到最高点时受到竖直向下的重力的作用和向后的阻力的作用，二力的方向不是相反的，受到非平衡力，故A错误； B、实心球掷出后能继续向上运动是因为它具有惯性，不能说明力是维持物体运动的原因，故B错误； C、球上升到最高点，如果所受的力全部消失，由于球是运动的，则其运动状态不变，将做匀速直线运动，故C正确； D、实心球离开手后还能继续向上运动，是由于实心球具有惯性，惯性是物体的一种性质，不能说受到惯性的作用，故D错误。 故选：C。 【变式3】下列关于力与运动的关系说法中，正确的是（　　） A．不受力作用的物体一定处于静止状态 B．正在转弯的汽车，受到的一定不是平衡力 C．用力拉车车才会运动，说明要维持物体的运动必须有力作用 D．用水平力推水平面上的桌子，没推动是因为推力小于地面对桌子的摩擦力 【答案】B 【详解】解：A．由牛顿第一定律可知，运动的物体不受力时，会保持匀速直线运动状态，故A错误； B．正在转弯的汽车，其运动方向发生了变化，受到的一定不是平衡力，故B正确； C．用力拉车车会运动，不拉车会停下来，说明力是改变物体运动状态的原因，故C错误； D．用水平力推水平面上的桌子，没推动，桌子处于静止状态，受力平衡，所以推力等于地面对桌子的摩擦力，故D错误。 故选：B。 知识点三：同一直线上的两力的合成 1.当作用在一个物体上的几个力的共同作用效果与一个力的作用效果相同时，这个力就叫做那几个力的合力。 2.同一直线上同方向二力的合力，大小等于这两个力大小之和，方向与这两个力的方向相同。记作：F=F1+F2。 3.同一直线上相反方向的两个力的合力，大小等于两个力大小之差的绝对值，方向和较大的那个力的方向相同。记作F=|F1-F2|。 4.平衡力的合力为零。 需注意的是，相互作用力是作用在两个物体上的，不能求合力。 【典例3】如图所示，各用4N的水平力沿相反的方向拉弹簧测力计的两端(弹簧测力计自重不计)，则下列说法中正确的是(   )。 A．弹簧测力计的示数为4N，弹簧测力计受的合力为4N； B．弹簧测力计的示数为0N，弹簧测力计受的合力为0N； C．弹簧测力计的示数为8N，弹簧测力计受的合力为0N； D．弹簧测力计的示数为4N，弹簧测力计受的合力为0N 【答案】D 【详解】本题考查弹簧测力计的原理，弹簧测力计是利用力产生的效果大小来测量力的大小的。弹簧测力计的构造是弹簧一端固定(与挂环相连的一端)，叫做固定端； 另一端与挂钩相连，叫做自由端。测量时，使固定端不动，拉力拉挂钩使弹簧伸长，拉力越大，弹簧伸长就越长，弹簧测力计的示数就越大，也就是说，弹簧测力计指针的示数等于作用在挂钩上的拉力的大小，是一端的力的大小，而不是两端的受力之和所以在本题中弹簧测力计的示数是4N。 而把弹簧测力计作为研究对象，在一对平衡力作用下，合力是零。答案：D。 【典例4】如图所示，物体在推力F（方向竖直向上，大小为50N）的作用下静止在天花板下面，若物体的重力为30N，则天花板受到的压力大小为_____N，方向_____。 【答案】20；竖直向上。 【详解】物体受三个力，竖直向下的重力、竖直向上的推力和天花板对物体的压力，且三个力平衡，天花板对物体的压力为：F压=F−G=50N-30N=20N。物体间力的作用是相互的，因此天花板受到的压力大小为20N，方向竖直向上。 【变式1】如图所示，用弹簧测力计和相同的弹簧分别进行多次实验，其中力F可以作为F1、F2合力的是（　　） A．只有② B．①② C．只有③ D．①③ 【答案】B 【详解】当一个力的作用效果与两个力的作用效果相同，则这个力叫做两个力的合力，即是等效的，图中采用弹簧的伸长显示力的效果，所以弹簧伸长长度和方向相同，则可以看成是合力；由图可知①②中弹簧的伸长效果相同，则力F可以作为F1、F2合力；③中弹簧的伸长效果不相同，则力F不可以作为F1、F2合力；故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【变式2】（2025春•南通期中）如图甲所示，用弹簧测力计测量水平桌面上钩码所受的重力。弹簧测力计从图示位置开始竖直向上缓慢提升，其示数F与其上升的高度h之间的关系如图乙所示，试解答： （1）钩码所受的重力为　 　N。 （2）当h＝4cm时，弹簧测力计示数是　 　N，此时桌面对钩码的支持力是　 　N。 （3）若钩码上升了16cm，则手拉弹簧测力计上升的高度是　 cm。 【答案】（1）4.5；（2）3.0；1.5；（3）22。 【详解】解：（1）钩码离开桌面后测力计的示数不再变化，此时示数即为钩码所受重力大小，故钩码所受的重力为4.5N； （2）弹簧的伸长量与拉力成正比、由图像知：当h＝6cm时，弹簧测力计的示数为4.5N， 则＝0.75N/cm，表示每伸长1cm所需拉力为0.75N。 则当h＝4cm 时，弹簧测力计的示数是0.75N/cm×4cm＝3N。 此时测力计受重力、拉力、支持力的作用，支持力等于重力减去拉力即4.5N﹣3.0N＝1.5N； （3）由图象知，手拉弹簧测力计上升的高度是16cm，钩码移动的距离s＝16cm﹣6cm＝10cm， 所以当钩码上升了16cm时，手拉弹簧测力计上升的高度是16cm+6cm＝22cm。 故答案为：（1）4.5；（2）3.0；1.5；（3）22。 【变式3】一个物体同时受到同一直线上两个力的作用，其中F1=3N，F2=4N，若用一个力等效代替这两个力，则这个力的大小可能是（　　）。 A．2N B．5N C．7N D．9N 【答案】C 【详解】作用在同一个物体、同一直线上的两个力，，；当两个力的方向相反时，合力为 当两个力的方向相同时，合力为 因此合力有两种情况，可能是1N，也可能是7N。 故选C。 【巩固训练】 1．（2025·山东临沂·统考二模）下列各图，能说明力改变物体运动状态的是（　　） A．甲：煮熟的大虾变得更弯曲 B．乙：壁虎稳稳趴在墙壁上 C．丙：撑杆跳运动员把杆压弯 D．丁：投出的实心球沿弧线落下 【答案】D 【详解】A．煮熟的大虾，变得更弯曲了，说明力可以改变物体的形状，故A不符合题意； B．壁虎稳稳趴在墙壁上，保持静止状态，运动状态没有变化，不能说明力改变物体运动状态，故B不符合题意； C．撑杆跳运动员把杆压弯，运动员对杆的压力，使杆发生了形变，说明力改变物体的形状，故C不符合题意； D．投出的实心球沿弧线落下，沿弧线落下，球速度大小和方向都在变化，说明力可以改变物体运动状态，故D符合题意。 故选D。 2．体育课上，我们用力把实心球投掷到远处。对于这一现象的解释，排序合理的是（　　） ①实心球离开手后，因为受重力作用而下落，最后落在前方不远处 ②手被手臂拉住停止运动，实心球由于惯性保持运动状态继续向前运动 ③将实心球握在手中，用力往前投掷 ④实心球受力改变运动状态，随手一起由静止变为向前运动 A．③②④① B．③②①④ C．③④②① D．②④③① 【答案】C 【详解】根据生活经验知道，投掷实心球的过程顺序是：将实心球握在手中，用力往前投掷；实心球受力改变运动状态，随手一起由静止变为向前运动；手被手臂拉住停止运动，实心球由于惯性保持运动状态继续向前运动；实心球离开手后，因为受重力作用而下落，最后落在前方不远处，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3．关于同一直线上的两个力的合成，下列说法正确的是（　　） A．合力的作用效果与这两个力的作用效果相同 B．合力为零时，物体的运动状态一定不变 C．合力的方向一定与这两个力的方向都相同 D．合力一定比这两个力都大 【答案】A 【详解】A．力的合成是根据力的作用效果合成的，合力的作用效果与这两个力的作用效果相同，故A正确； B．同一直线上的两个力合力为零时，物体可能在其它方向受到力的作用，物体的运动状态可能改变，故B错误； C．同一直线上，方向相反的两个力的合力方向与较大力的方向相同，故C错误； D．同一直线上两个相反方向的力的合力，合力一定不会比这两个力都大，故D错误。 故选A。 4．（2024•徐州模拟）如图所示，四旋翼无人机下方用细绳悬挂一个重物，若无人机在空中悬停，细绳突然断裂的同时，无人机将（　　） A．静止在空中 B．立即竖直向下运动 C．立即竖直向上运动 D．静止停留一段时间，然后竖直向上运动 【答案】C 【详解】解：无人机在空中悬停，处于静止状态，向上的升力与总重力平衡。细绳突然断裂，无人机受到的升力大于重力，则无人机受到的合力不为0，方向为竖直向上，力可以改变物体的运动状态，无人机将立即竖直向上运动，故C正确，ABD错误。 故选：C。 5．关于运动和力，下列说法中正确的是（　　）。 A．沿水平方向用力推课桌没推动，原因是推为小于课桌受到的摩擦力； B．茶杯静止在水平桌面上对桌面的压力是由茶杯发生形变产生的； C．物体不受力的作用时，一定保持静止状态； D．用杯子把水泼出去利用了水受到的惯性作用 【答案】B 【详解】A．桌子没动，即为静止状态，即平衡状态，所以在水平方向上受到的推力和摩擦力是一对是平衡力。根据二力平衡的条件知道，这两个力是相等的，而不是推力小于摩擦力，故A错误； B．当茶杯放在水平桌面上时，由于桌面对茶杯施加了一个向上的支持力，使茶杯底部发生微小的弹性形变，从而使茶杯对桌面产生了向下的弹力，即茶杯对桌面的压力，故B正确； C．由牛顿第一定律知道，物体不受力时可能静止，也可能做匀速直线运动，故C错误； D．泼水时，杯子和水是运动的，当杯子受力停止运动时，水由于惯性要保持原来的运动状态而被泼出，惯性不是力，不能说是受到，故D错误。 故选B。 6．关于同一直线上的两个力的合成，下列说法正确的是（　　）。 A．两个力的合力一定大于任何一个分力； B．合力的大小一定小于较大的那个分力； C．合力与分力间关系运用的物理方法是转换法； D．两个大小和方向确定的分力合成，合力唯一 【答案】D 【详解】AB．同一直线上的两个力的方向相同时，合力大于任何一个分力；两个力的方向相反时，合力小于任何一个分力，合力方向与大的分力方向一致。故AB错误； C．探究合力的效果与几个分力的效果相同，采用的是等效替代法，故C错误； D．两个大小和方向都确定后，这两个力的合力唯一，分力不变时，合力方向、大小不再变化，故D正确。 故选D。 7．（2025春•海陵区校级期末）某次演练中，直升机悬停于高空，一伞兵（含伞）跳伞后竖直降落，其速度与时间的关系如图所示。下列判断正确的是（　　） A．在0～t1内，伞兵受到阻力保持不变 B．在t1～t2内，伞兵受到的重力和其所受的空气阻力相互平衡 C．在t2～t3内，伞兵受到的阻力保持不变 D．在t3～t4时间内，伞兵打开了降落伞，其所受阻力比t1～t2时间内的大 【答案】B 【详解】解：AC、由图象可知，在0～t1内，速度在增大，则伞兵受到的重力大于阻力；在t2～t3内，速度在减小，则伞兵受到的重力小于阻力；重力不变，在0～t1内和t2～t3内阻力是变化的，故AC错误； B、从t1～t2，速度不变，伞兵受到的重力和其所受的空气阻力相互平衡重力等于阻力，重力不变，阻力不变，故B正确； D、在t3～t4时间内，速度不变，重力等于阻力，伞兵打开了降落伞，t1～t2时间内，速度不变，重力等于阻力，在t3～t4时间内所受阻力和t1～t2时间内的阻力相等，故D错误。 故选：B。 8．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系、物体的运动速度v与时间t的关系如图乙所示，则下列说法错误的是（　　） A．当t＝1s时，推力F＝1N，物体处于静止状态 B．当t＝3s时，推力F＝3N，物体受到的摩擦力大小为3N C．当t＝5s时，物体受到的摩擦力大小为2N D．在2s∼4s内，物体受到的合力为1N 【答案】A、由v﹣t图象可知，t＝1s时，物体处于静止状态；又由F﹣t图象可知此时物体受到的推力为1N，故A正确； B、由v﹣t图象可知，t＝3s时，物体做加速运动，因此受非平衡力作用，摩擦力不等于推力；故B错误； C、由v﹣t图象可知，在t＝5s时，物体做匀速运动，摩擦力等于推力；由F﹣t图象可知此时物体受到的推力为2N，则物体受到的摩擦力f＝F＝2N，故C正确； D、由v﹣t图象可知，在2s～4s内，物体做加速直线运动，由于接触面的粗糙程度和压力都不变，故摩擦力不变（等于匀速运动时的摩擦力），即摩擦力仍为2N，此时推力为3N，则物体受到的合力为3N﹣2N＝1N，故D正确； 故选：B。 9．如图所示，是电影《流浪地球》中的一幅场景。地球自西向东自转，为了使地球刹车，地球发动机的喷射方向就偏向东方，这是利用了物体间力的作用是 的。最终，地球在发动机的作用下停止了自转，说明力可以改变物体的 。 【答案】相互 运动状态 【详解】[1]地球自转方向为自西向东，那么为了使地球刹车，地球发动机喷射的“火焰”应偏向东方，从而获得一个向西的反作用力，这是利用了物体间的作用是相互的。 [2]地球在发动机的作用下停止了自转，地球由运动变为静止，运动状态发生了变化，说明力可以改变物体的运动状态。 10．（2025兴化期末）一.架遥控直升飞机模型的质量为250g，当它悬停在空中时，飞机获得的向上的升力施力物体是 ，当它匀速上升和匀速降落时，旋翼提供的升力是 （选填“相等 ”或“不等”）的。在某次竖直下降的过程中，若四个悬翼同时意外停转，则飞机模型将立即 （选填“加速下落”或“减速上升”） ， 假设在月球表面上，该直升飞机模型 （填“能”或“不能”）旋停在空中。 【答案】空气 相等 加速下落 不能 【详解】[1]直升机模型悬停时，旋翼转动对空气有向下的力，根据力的作用是相互的，空气对旋翼有向上的力，所以飞机获得的向上的升力施力物体是空气。 [2]当直升机模型匀速上升和匀速降落时，都处于平衡状态，受到的重力和升力是一对平衡力，重力不变，所以旋翼提供的升力相等。 [3]在某次竖直下降的过程中，若四个旋翼同时意外停转，此时飞机模型只受重力，会加速下落。 [4]月球表面没有空气，直升机模型的旋翼无法对空气施加力，也就无法利用空气的反作用力获得升力，所以不能旋停在空中。 11．（2025春•江阴市校级期中）立定跳高可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程。图为某运动员下蹲后在蹬伸过程中所受地面支持力F随时间t变化的关系。据图可知，该运动员受到的重力为　 N，他在 　 （填“t1”、“t2”、“t3”、“t4”或“t4之后”）时刻达到最高点。 【答案】400；t4之后。 【详解】解： （1）运动员下蹲后、蹬伸前处于静止状态（图中0﹣t1这段时间），其受力平衡，重力和支持力平衡，二力的大小相等，则由图象可知运动员的重力：G＝F＝400N； （2）运动员受到地面的支持力F方向向上，运动员的重力G方向向下； 由图象可知： t1﹣t2内，F＞G，运动员所受合力向上，运动员向上加速运动，其速度增大。 t2﹣t3内，F＞G，运动员所受合力向上，运动员继续向上加速运动，其速度增大。 t3﹣t4内，F＜G，运动员受到合力向下，由于惯性运动员还是会继续向上运动但是向上的速度会减小；所以运动员在t4之后会到达最高点。 答案为：400；t4之后。 12．（2024春•梁溪区校级期末）如图所示，水平地面上有一长方体木箱，小林用水平推力F把木箱向前推动，此过程中，推力F和木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图甲、乙所示。在0～1s内，木箱处于 　（选填“静止”或“运动”）状态；在第2s时刻，木箱受到的摩擦力是 　 　N，在第4s时刻，木箱受到的摩擦力是 　 　N，此时木箱做 　 　（选填“加速”、“减速”或“匀速”）运动。 【答案】静止；20；20；匀速。 【详解】解：木箱在0～1s内处于静止状态，水平方向上受到平衡力的作用； 由丙图可知，在3～5s内木箱做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件可知，木箱受到的滑动摩擦力f＝F，由乙图可知，在3～5s内推力F＝20N，则木箱受到的滑动摩擦力f＝F＝20N，所以在第4s时刻，木箱受到的摩擦力为20N； 由图丙可知，木箱在1～3s内做加速运动，受到的摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力与推力大小无关，物体间接触面与物体间压力不变，物体受到的滑动摩擦力不变，则在第2s时刻木箱受到的摩擦力大小为20N。 故答案为：静止；20；20；匀速。 13．（2025春•江津区期中）“探究同一直线上两个力的合成”，将两根完全相同的橡皮筋一端分别固定在两个等高的铁圈上。 （1）方向相同的两个力的合成 如图甲，橡皮筋的下端系有两根细线，在其中一根细线上挂一个钩码，另一根细线上挂两个钩码，记录橡皮筋下端到达的位置O；撤去所有钩码，只在其中一根细线下挂 　 　 个钩码，橡皮筋的下端仍到达位置O。 （2）方向相反的两个力的合成 如图乙，将一根细线a系在橡皮筋下端，细线上挂三个钩码，另一根细线b系在橡皮筋的 　 　 （选填“上端”或“下端”），再向上跨过滑轮后挂一个钩码，记录此时橡皮筋到达的位置O'（图中未标出），O′点在（1）中O点的 　 　 （选填“上方”或“下方”）。撤去所有钩码，若仅在细线a下端挂钩码，使橡皮筋下端仍到达位置O′，需挂 　 　 个钩码。 【答案】（1）3；（2）上端；上方；2。 【详解】（1）如图甲，橡皮筋的下端系有两根细线，在其中一根细线上挂一个钩码，另一根细线上挂两个钩码，两个力的作用效果使橡皮筋下端到达位置O； 撤去所有钩码，只在其中一根细线下挂3个钩码，该力的作用效果与上面两个力的作用效果相同，橡皮筋的下端仍到达位置O。由此得出：同一直线上同方向二力的合力等于两个分力之和，合力的方向与二力的方向相同； （2）如图乙，将一根细线a系在橡皮筋下端，细线上挂三个钩码，另一根细线b系在橡皮筋的上端，再向上跨过滑轮后挂一个钩码，两个力的作用效果使橡皮筋下端到达位置O′，这两个力的作用效果比（1）中两个力的作用效果不明显，橡皮筋到达的位置O'在（1）中O点的上方。 撤去所有钩码，若仅在细线a下端挂钩码，使橡皮筋下端仍到达位置O′，需挂2个钩码。 由此得出：同一直线上反方向二力的合力等于两个分力之差，合力的方向与较大的方向相同。 15 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 力与运动的关系 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点一、力的作用效果 2 知识点二：力与运动的关系 5 知识点三：同一直线上的两力的合成 8 【巩固训练】 11 【学习目标】 1、知道力可以改变物体的运动状态 2、理解同一直线上二力的合成规律 3、形成正确的力与运动关系的认知框架 重点： 1、理解力是改变物体运动状态的原因，而非维持运动的原因 2、掌握运动状态的具体表现形式：速度大小或者方向发生变化 3、同一直线上二力的合成规律 难点： 1、区别“运动需要力维持”这一错误概念与科学规律之间的差异 2、力的合成规律的探究过程 3、根据运动状态判断物体的受力情况 【思维导图】 【知识梳理】 知识点一、力的作用效果 1.力的作用效果 实例 现象 作用效果 用手压、拉弹簧 手对弹簧的作用力使弹簧变短或变长 受到力的作用后，弹簧、橡皮泥、橡皮筋的形状发生了变化，说明力可以改变物体的形状，使物体发生形变 用力挤压橡皮泥 用力挤压橡皮泥、橡皮泥变形 手拉弹弓 手拉弹弓使橡皮筋变长 磁体对小球的力 磁铁对小球的吸引力使铁球在桌面上运动得越来越快 受到力的作用后，铁球、足球的运动状态发生了变化，说明力可以改变物体的运动状态（运动状态的改变包括由静止到运动，由运动到静止，速度大小或运动方向发生变化） 守门员接住足球 守门员对足球的作用力使足球由运动变为静止 磁体对小球的力 从斜面上滚下的小铁球在磁体的作用下运动方向发生变化 【归纳总结】 力的作用效果有两个：一是改变物体的形状，使物体发生形变；二是改变物体的运动状态。 2.对力的作用效果的理解 力可以改变物体的运动状态，不表示“有力作用在物体上时，物体的运动状态一定会发生改变”。如用力推静止的汽车，汽车仍然静止，此时虽然有力作用在物体上，但汽车的运动状态没有改变。 【典例1】如图所示的现象中，主要说明力能改变物体运动状态的是（　　） A．  跳水运动员在跳水时压弯跳板 B．  足球运动员将球顶回去 C．  用力拉弹簧，弹簧被拉长 D．  向上弯锯条，锯条被压弯 【变式1】下列物体运动状态没有变化的是（     ） A．匀速转动的摩天轮 B．刚起飞的火箭 C．匀速直线下降的跳伞运动员 D．缓慢进站最终停下的动车 【变式2】下列足球比赛的场景，不能说明力可以改变物体的运动状态的是（ ）。 A．足球在草地上越滚越慢； B．守门员一脚踢出放在地面上的足球； C．踢出去的足球在空中继续向前飞行； D．运动员用头将迎面飞来的足球顶回去 【变式3】如图所示，四个力中的一个与其它三个力所产生的作用效果不同的是（ ）。 A. 球拍对乒乓球的力；B. 斧头对木柴的力； C. 手对弹簧的拉力；D. 瓶对海绵的力 知识点二：力与运动的关系 1、力与运动 力是使物体运动状态改变的原因。 要点诠释： (1)力可以改变物体的运动状态，物体运动状态的改变包括三种情况： 　①物体的运动方向不变，速度大小发生改变。 　　例如：刚驶出站台的火车，做变速直线运动。 　②物体的速度大小不变，运动方向发生改变。 　　例如：匀速行驶的汽车拐弯了。 　③物体的速度大小和运动方向同时发生改变。 例如：向斜上方抛出的铅球，速度的大小和方向都在发生变化。 　(2)力可以改变物体的形状。 　 例如：用力捏橡皮泥，使橡皮泥变成各种形状；用力拉弓，使弓张开；将尺变弯等。都是在力的作用下，使物体的形状发生改变。 (3)物体受力平衡时，将保持静止或匀速直线运动状态；物体受力不平衡时，其运动状态会发生改变。 2、根据物体受力情况判断物体运动状态 受力情况 运动状态 物体不受力时 静止或做匀速直线运动 物体受力时 受平衡力 静止或做匀速直线运动 受非平衡力 运动状态改变：从静止到运动、从运动到静止、速度变化、运动方向变化等 3.根据物体物体运动状态判断物体受力情况 运动状态 受力情况 静止 受平衡力作用或不受力 匀速直线运动 受平衡力作用或不受力 运动状态改变 一定受到非平衡力作用 【例2】关于力和运动的关系，下列说法正确的是（　　） A．物体受到了力的作用，运动状态一定改变 B．物体不受任何力的作用，运动状态不变 C．没有力的作用，运动的物体会慢慢停下来 D．物体在平衡力的作用下，一定处于匀速直线运动状态 【变式1】牛顿第一定律揭示了运动和力的关系，由此判断下列说法正确的是（　　） A．物体受到力的作用，运动状态一定改变 B．物体在平衡力的作用下，运动状态一定不变 C．只有运动的物体才具有惯性 D．加速、减速的物体运动状态一定是改变了，但匀速转动的物体运动状态没有改变 【变式2】（2025春•盐城月考）如图所示为掷出的实心球的运动轨迹，下列分析正确的是（　　） A．实心球上升到最高点时受平衡力的作用 B．实心球下降时速度增大，说明力是维持物体运动的原因 C．球上升到最高点如果所受的力全部消失，它将做匀速直线运动 D．实心球离开手后还能继续向上运动是由于受到惯性的作用 【变式3】下列关于力与运动的关系说法中，正确的是（　　） A．不受力作用的物体一定处于静止状态 B．正在转弯的汽车，受到的一定不是平衡力 C．用力拉车车才会运动，说明要维持物体的运动必须有力作用 D．用水平力推水平面上的桌子，没推动是因为推力小于地面对桌子的摩擦力 知识点三：同一直线上的两力的合成 1.当作用在一个物体上的几个力的共同作用效果与一个力的作用效果相同时，这个力就叫做那几个力的合力。 2.同一直线上同方向二力的合力，大小等于这两个力大小之和，方向与这两个力的方向相同。记作：F=F1+F2。 3.同一直线上相反方向的两个力的合力，大小等于两个力大小之差的绝对值，方向和较大的那个力的方向相同。记作F=|F1-F2|。 4.平衡力的合力为零。 需注意的是，相互作用力是作用在两个物体上的，不能求合力。 【典例3】如图所示，各用4N的水平力沿相反的方向拉弹簧测力计的两端(弹簧测力计自重不计)，则下列说法中正确的是(   )。 A．弹簧测力计的示数为4N，弹簧测力计受的合力为4N； B．弹簧测力计的示数为0N，弹簧测力计受的合力为0N； C．弹簧测力计的示数为8N，弹簧测力计受的合力为0N； D．弹簧测力计的示数为4N，弹簧测力计受的合力为0N 【典例4】如图所示，物体在推力F（方向竖直向上，大小为50N）的作用下静止在天花板下面，若物体的重力为30N，则天花板受到的压力大小为_____N，方向_____。 【变式1】如图所示，用弹簧测力计和相同的弹簧分别进行多次实验，其中力F可以作为F1、F2合力的是（　　） A．只有② B．①② C．只有③ D．①③ 【变式2】（2025春•南通期中）如图甲所示，用弹簧测力计测量水平桌面上钩码所受的重力。弹簧测力计从图示位置开始竖直向上缓慢提升，其示数F与其上升的高度h之间的关系如图乙所示，试解答： （1）钩码所受的重力为　 　N。 （2）当h＝4cm时，弹簧测力计示数是　 　N，此时桌面对钩码的支持力是　 　N。 （3）若钩码上升了16cm，则手拉弹簧测力计上升的高度是　 cm。 【变式3】一个物体同时受到同一直线上两个力的作用，其中F1=3N，F2=4N，若用一个力等效代替这两个力，则这个力的大小可能是（　　）。 A．2N B．5N C．7N D．9N 【巩固训练】 1．（2025·山东临沂·统考二模）下列各图，能说明力改变物体运动状态的是（　　） A．甲：煮熟的大虾变得更弯曲 B．乙：壁虎稳稳趴在墙壁上 C．丙：撑杆跳运动员把杆压弯 D．丁：投出的实心球沿弧线落下 2．体育课上，我们用力把实心球投掷到远处。对于这一现象的解释，排序合理的是（　　） ①实心球离开手后，因为受重力作用而下落，最后落在前方不远处 ②手被手臂拉住停止运动，实心球由于惯性保持运动状态继续向前运动 ③将实心球握在手中，用力往前投掷 ④实心球受力改变运动状态，随手一起由静止变为向前运动 A．③②④① B．③②①④ C．③④②① D．②④③① 3．关于同一直线上的两个力的合成，下列说法正确的是（　　） A．合力的作用效果与这两个力的作用效果相同 B．合力为零时，物体的运动状态一定不变 C．合力的方向一定与这两个力的方向都相同 D．合力一定比这两个力都大 4．（2024•徐州模拟）如图所示，四旋翼无人机下方用细绳悬挂一个重物，若无人机在空中悬停，细绳突然断裂的同时，无人机将（　　） A．静止在空中 B．立即竖直向下运动 C．立即竖直向上运动 D．静止停留一段时间，然后竖直向上运动 5．关于运动和力，下列说法中正确的是（　　）。 A．沿水平方向用力推课桌没推动，原因是推为小于课桌受到的摩擦力； B．茶杯静止在水平桌面上对桌面的压力是由茶杯发生形变产生的； C．物体不受力的作用时，一定保持静止状态； D．用杯子把水泼出去利用了水受到的惯性作用 6．关于同一直线上的两个力的合成，下列说法正确的是（　　）。 A．两个力的合力一定大于任何一个分力； B．合力的大小一定小于较大的那个分力； C．合力与分力间关系运用的物理方法是转换法； D．两个大小和方向确定的分力合成，合力唯一 7．（2025春•海陵区校级期末）某次演练中，直升机悬停于高空，一伞兵（含伞）跳伞后竖直降落，其速度与时间的关系如图所示。下列判断正确的是（　　） A．在0～t1内，伞兵受到阻力保持不变 B．在t1～t2内，伞兵受到的重力和其所受的空气阻力相互平衡 C．在t2～t3内，伞兵受到的阻力保持不变 D．在t3～t4时间内，伞兵打开了降落伞，其所受阻力比t1～t2时间内的大 8．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系、物体的运动速度v与时间t的关系如图乙所示，则下列说法错误的是（　　） A．当t＝1s时，推力F＝1N，物体处于静止状态 B．当t＝3s时，推力F＝3N，物体受到的摩擦力大小为3N C．当t＝5s时，物体受到的摩擦力大小为2N D．在2s∼4s内，物体受到的合力为1N 9．如图所示，是电影《流浪地球》中的一幅场景。地球自西向东自转，为了使地球刹车，地球发动机的喷射方向就偏向东方，这是利用了物体间力的作用是 的。最终，地球在发动机的作用下停止了自转，说明力可以改变物体的 。 10．（2025兴化期末）一.架遥控直升飞机模型的质量为250g，当它悬停在空中时，飞机获得的向上的升力施力物体是 ，当它匀速上升和匀速降落时，旋翼提供的升力是 （选填“相等 ”或“不等”）的。在某次竖直下降的过程中，若四个悬翼同时意外停转，则飞机模型将立即 （选填“加速下落”或“减速上升”） ， 假设在月球表面上，该直升飞机模型 （填“能”或“不能”）旋停在空中。 11．（2025春•江阴市校级期中）立定跳高可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程。图为某运动员下蹲后在蹬伸过程中所受地面支持力F随时间t变化的关系。据图可知，该运动员受到的重力为　 N，他在 　 （填“t1”、“t2”、“t3”、“t4”或“t4之后”）时刻达到最高点。 12．（2024春•梁溪区校级期末）如图所示，水平地面上有一长方体木箱，小林用水平推力F把木箱向前推动，此过程中，推力F和木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图甲、乙所示。在0～1s内，木箱处于 　（选填“静止”或“运动”）状态；在第2s时刻，木箱受到的摩擦力是 　 　N，在第4s时刻，木箱受到的摩擦力是 　 　N，此时木箱做 　 　（选填“加速”、“减速”或“匀速”）运动。 13．（2025春•江津区期中）“探究同一直线上两个力的合成”，将两根完全相同的橡皮筋一端分别固定在两个等高的铁圈上。 （1）方向相同的两个力的合成 如图甲，橡皮筋的下端系有两根细线，在其中一根细线上挂一个钩码，另一根细线上挂两个钩码，记录橡皮筋下端到达的位置O；撤去所有钩码，只在其中一根细线下挂 　 　 个钩码，橡皮筋的下端仍到达位置O。 （2）方向相反的两个力的合成 如图乙，将一根细线a系在橡皮筋下端，细线上挂三个钩码，另一根细线b系在橡皮筋的 　 　 （选填“上端”或“下端”），再向上跨过滑轮后挂一个钩码，记录此时橡皮筋到达的位置O'（图中未标出），O′点在（1）中O点的 　 　 （选填“上方”或“下方”）。撤去所有钩码，若仅在细线a下端挂钩码，使橡皮筋下端仍到达位置O′，需挂 　 　 个钩码。 10 / 11 学科网（北京）股份有限公司 $