三、力与运动的关系（讲义）物理新教材苏科版八年级下册

第三节 力与运动的关系 内容导航 A. 知识讲练 知识点1. 力的作用效果 知识点2. 力与运动的关系 知识点3. 同一直线上两个力的合成 B. 综合练习 力的作用效果 1. 力的作用效果 力能使物体发生形变；力可以改变物体的运动状态。 2. 理解力的作用效果 ①形变包括形状和体积的改变，形变可以是很明显的，也可以是非常微小的。 ②运动状态的改变包括两个方面：运动速度大小的改变，运动方向的改变。 【例题】下列四个现象中，力的作用效果与其他不同的是（　　） A．掷出的实心球在空中做曲线运动 B．跳水运动员压弯跳板 C．踢出的足球在草地上越滚越慢 D．羽毛球被球拍击回 【答案】B 【详解】实心球在空中做曲线运动、足球在草地上越滚越慢、羽毛球被球拍击回，都是力改变了物体的运动状态，而运动员压弯跳板，是力改变了形状，故ACD不符合题意，B符合题意。 【练习1】下列现象中，物体的运动状态没有改变的是（　　） A．正在减速进站的高铁 B．踢出去的足球在空中运动 C．在平直的马路上匀速行驶的汽车 D．人造卫星绕地球匀速运动 【答案】C 【详解】A．正在减速进站的高铁，速度的大小改变，运动状态改变，故A不符合题意； B．足球在空中运动，速度大小和运动方向都在不断变化，运动状态改变了，故B不符合题意； C．在平直的马路上匀速行驶的汽车，速度的大小和方向都不改变，运动状态不变，故C符合题意； D．人造卫星绕地球匀速运动，速度的大小不变，运动方向改变，运动状态改变，故D不符题意。 故选C。 【练习2】我国科学团队研制出的一款柔性显示玻璃，厚度仅有0.03mm，这种玻璃常应用于折叠屏手机，如图所示，手指用力压这种玻璃会使其变弯曲，说明力可以使物体发生_________；手指压力越大，玻璃弯曲程度就越大，说明力的作用效果和________有关。 【答案】 形变 力的大小 【详解】这种玻璃在力的作用下变弯曲，形状发生变化，说明力可以使物体发生形变。 力的大小、方向以及作用点，都可以影响力的作用效果。手指压力越大，玻璃弯曲程度就越大，说明力的作用效果和力的大小有关，力的大小越大，力的作用效果越明显。 力与运动的关系 1. 物体不受力或受平衡力的运动情况 物体不受力或受平衡力时，运动状态不改变。即保持静止状态或匀速直线运动状态。 ①静止的电灯受到的力有：重力G与拉力F这对平衡力。 ②跳伞运动员匀速降落时受到的力有：重力G与空气阻力f这对平衡力。 2. 物体受非平衡力的运动情况 ①分析小球竖直下落时的频闪照片，发现小球只受重力的作用时，由静止变为运动并且速度越来越快，表明小球的运动状态发生了改变。 ②将铁球从斜面上由静止滚下，由于受到磁铁的吸引作用，小球的运动路径会发生改变，即它的运动状态发生了改变。 3. 力与运动的关系：物体受力平衡时运动状态不变，受力不平衡时运动状态就会改变。 4. 力与运动的关系的应用 （1）根据受力情况判断运动状态：物体不受力或受平衡力作用时，运动状态不变。物体受非平衡力作用时，运动状态改变。 （2）根据运动状态判断受力情况：物体的运动状态保持不变，则物体不受力或受平衡力作用；物体的运动状态发生改变，受非平衡力作用。 【例题】如图所示，无人机在飞行运动的过程中，机上悬挂小球的细线保持竖直，且小球与无人机保持相对静止，不计空气阻力。则在飞行过程中（　　） A．无人机一定在水平方向上运动 B．无人机一定是做匀速直线运动 C．若剪断细线，小球可能竖直向下做加速运动 D．若剪断细线，小球不可能向右下方运动 【答案】C 【详解】AB．无人机飞行时，悬挂小球的细线保持竖直，小球与无人机保持相对静止。不计空气阻力，小球只受重力和细线拉力。细线竖直说明细线的拉力方向是竖直向上的，小球在水平方向上不受力（不计空气阻力），根据牛顿第一定律，小球在水平方向上运动状态一定不改变。但在竖直方向上，小球受重力（方向竖直向下）和细线拉力（方向竖直向上），拉力可以大于重力，则无人机加速上升；拉力可以等于重力，无人机在任意方向上做匀速直线运动，故AB不符合题意； C．若原来无人机带着小球竖直向下匀速运动（此时小球受重力和拉力平衡），剪断细线后，小球由于惯性会保持原来向下运动的趋势，同时只受重力，重力会使小球竖直向下加速运动，所以该选项“小球可能竖直向下做加速运动”的表述正确，故C符合题意； D．因为小球原来与无人机相对静止，剪断细线后，小球由于惯性，会保持原来的运动状态；若原来无人机是水平向右匀速运动，剪断细线后，只受重力，小球在水平方向因惯性保持向右匀速运动，竖直方向受重力加速向下，小球会向右下方运动，属于曲线运动，运动轨迹是抛物线，所以该选项“不可能向右下方运动”的表述错误，故D不符合题意。 故选C。 【练习1】关于力与运动的关系，下列说法正确的是（　　） A．物体不受力时，一定处于静止状态 B．物体受到力的作用，运动状态一定改变 C．物体的运动状态改变，一定受到了力的作用 D．物体受到平衡力的作用，一定做匀速直线运动 【答案】C 【详解】A．根据牛顿第一定律，物体不受力的作用时，可能处于静止状态，也可能处于匀速直线运动状态，故A错误； B．如果物体受到平衡力作用时，合力为零，物体运动状态不会改变，故B错误； C．力是改变物体运动状态的原因，所以物体的运动状态改变时，一定受到力的作用，故C正确； D．物体受到平衡力作用时，可能处于静止状态，也可能做匀速直线运动，故D错误。故选C。 【练习2】如图为力与运动知识部分结构图，请补充完整：①______，②______。 【答案】 匀速直线运动 物体不受力 【详解】物体的运动状态不变，即物体处于平衡状态，物体静止或匀速直线运动，根据牛顿第一定律可知，物体不受力时处于静止或匀速直线运动状态，因此①处填匀速直线运动，②处填物体不受力。 同一直线上两个力的合成 1. 合力与力的合成 （1）合力：如果一个力F的作用效果与某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力，组成合力的每一个力（例如F1和 F2）叫作分力。 （2）力的合成：求几个力的合力的过程，叫作力的合成。最简单的力的合成是同一直线上两个力的合成。 （3）合力与分力的理解 ①同时性：几个分力必须是同时作用在同一个物体上。 ②非共存性：对物体进行受力分析时，考虑了合力，就不能再考虑分力，考虑了分力，就不能再考虑合力。 ③等效性：合力并不是分力的总和，而应从力的作用效果来判断，运用等效替代的思想，它可以替代那几个分力，即合力的实质为分力的“等效力”。 2. 同一直线上二力的合成 【实验器材】支架、橡皮筋、细绳、若干相同的钩码、定滑轮等。 【实验步骤】 （1）方向相同的两个力的合成。 （a） （b） ①如图（a）所示，橡皮筋下端系有两根细线，在其中一根细线上挂一个钩码，在另一根细线上挂两个钩码，记录橡皮筋下端到达的位置O。 ②如图（b）所示，撤去所有钩码，只在其中一根细线上挂钩码，使橡皮筋的下端仍到达位置O，记录此时钩码的个数。 【实验分析与结论】如图（b）所示，撤去所有钩码，只在其中一根细线下挂钩码，发现挂三个钩码后橡皮筋的下端再次到达位置O。由此可知：作用于同一物体且在同一直线上的两个力，方向相同时，合力大小等于这两个力之和，合力方向与这两个力方向相同。 （2）方向相反的两个力的合成。 （c） （d） ①如图（c）所示，橡皮筋下端系有两根细线，在其中一根细线上挂四个钩码，另一根细线向上跨过滑轮后挂一个钩码，记录此时橡皮筋下端到达的位置O′。 ②如图（d）所示，撤去所有钩码，仅在橡皮筋下端的细线上挂钩码。试一试，使橡皮筋下端仍到达位置O′，需挂几个钩码？ 【实验分析与结论】如图（d）所示，撤去所有钩码，只在其中一根细线下挂钩码，发现挂三个钩码后橡皮筋的下端再次到达位置O′，由此可知：作用于同一物体且在同一直线上的两个力，方向相反时，合力大小等于这两个力之差，合力方向与较大的那个力的方向相同。 3. 同一直线上二力的合成规律 作用于同一物体且在同一直线上的两个力： （1）方向相同时，合力大小等于这两个力之和，合力方向与这两个力的方向相同；即F=F1+F2. （2）方向相反时，合力大小等于这两个力之差，合力方向与较大的那个力的方向相同；即F=F1-F2. 【探究方法】在研究物理问题时，有时为了使问题简化，常用一个物理量来代替其他所有物理量，但不会改变物理效果，比如用合力替代各个分力，这叫做等效替代法。 3. 合力与运动状态的关系 所受的合力为零时，物体处于平衡状态；所受的合力不为零时，物体运动状态会改变。 【例题】两个小孩能提起一桶水，一个大人也能提起同一桶水。上述情况中，若两个小孩的作用力分别为F1和F2，大人的作用力为F，则下述说法正确的是（    ） A．F1和F2是F的合力 B．F是F1和F2的分力 C．F的作用效果与F1或F2单独作用的效果相同 D．F的作用效果与F1和F2共同作用的效果相同 【答案】D 【详解】两个小孩一起能提起一桶水，而一个大人也可以提起这桶水，即两个小孩的作用力F1、F2的共同作用效果与一个大人的力F单独作用的效果相同，即力F是力F1和F2的合力。故选D。 【练习1】 如图1为研究力的作用效果的实验装置，橡皮筋上端固定在铁架台A点，其下端同一点系有两根细绳，铁架台竖直固定一直尺用于记录位置，实验中使用的钩码均相同。 （1）如图1，在其中一根细绳上系一个钩码，另一根上系两个钩码，记录橡皮筋下端到达的位置O。然后撤去所有钩码，只在其中一根细线上挂钩码，使橡皮筋下端仍到达位置O，如图2所示，此时钩码的个数为三只。图1中两根细绳的拉力与图2中一根细绳的拉力对橡皮筋的______相同。此实验说明：作用在同一物体且在同一直线上的两个力，当它们方向相同时，图2中力的大小等于图1中两个力之______。 （2）如图3所示，在橡皮筋一根细线上挂3个钩码，另一根细线竖直向上跨过定滑轮后挂1个钩码，记录橡皮筋下端到达的位置O′，则AO′______AO。若要使橡皮筋下端重新回到O点，可行的操作为______。 【答案】（1）作用效果；和；（2）<；在三个钩码下方加挂一只钩码 【详解】（1）在图1、图2两次实验中，同一根橡皮筋都被拉伸到同一点O，即形变程度相同，故两次实验中力的作用效果相同。 在图1、图2两次实验中，力的作用效果相同，则两次实验中橡皮筋受到的拉力的三要素相同，故图1、图2两次实验中受到的拉力的大小相同，如图1、图2所示，若一个钩码的重力为G，则图2实验中橡皮筋受到的拉力为F2=3G，方向竖直向下，图1实验中橡皮筋受到的两个拉力F11=G、F12=2G，方向均为竖直向下，故可得出F2=F11+F12。故可以说明：作用在同一物体且在同一直线上的两个力，当它们方向相同时，图2中力的大小等于图1中两个力之和。 （2）图3中，在橡皮筋一根细线上挂3个钩码，另一根细线竖直向上跨过定滑轮后挂1个钩码，则两个力的方向相反，合力大小等于这两个力之差，合力方向与较大的那个力的方向相同，此时图3中的合力小于图1中的合力，故图3实验中力的作用效果没有图1实验中的效果明显，故图3中橡皮筋的伸长量小于图1中的伸长量，故图3中橡皮筋的伸长量与原长之和小于图1中的伸长量与原长之和，故AO'<AO。 若要使橡皮筋下端重新回到O点，橡皮筋受到的拉力的合力需与图1（或图2）相同，所以可以在图3中三个钩码下方加挂一个钩码，此时图3实验中的合力与图1实验中的合力相等，力的作用效果相同，则橡皮筋的伸长量相同，故橡皮筋下端会重新回到O点。 【练习2】竖直向上抛出一个重力为1N的小球，小球在运动过程中受到的空气阻力Ff的方向始终跟运动方向相反，大小为0.5N，求： （1）请用力的示意图画出小球上升过程中受到的重力和空气阻力Ff。 （2）小球在上升过程中所受合力的大小和方向。 【答案】（1）见下图；（2）见解析 【详解】（1）小球在竖直上升过程中，受到竖直向下的重力和阻力的作用。两个力的作用点均在小球中心上，如图所示： （2）小球在上升过程中，所受的重力和空气阻力在同一直线上，且方向相同（均为竖直向下）。小球所受合力 合力的方向与G和Ff的方向相同，即竖直向下。 1．2026年元旦之际，临沂千架无人机上演跨年之夜，如图所示。无人机加速升空的过程中，下列说法正确的是（　　） A．只受重力的作用 B．处于平衡状态 C．受到的合力是零 D．运动状态改变 【答案】D 【详解】A．无人机加速升空时，除了受重力，还受到升力和空气阻力，故A错误； B．平衡状态指静止或匀速直线运动，无人机加速升空，速度大小改变，不是平衡状态，B错误； C．合力为零时物体保持平衡状态，无人机加速运动，说明合力不为零，故C错误； D．运动状态包括速度大小和方向，无人机加速升空，速度大小发生变化，因此运动状态改变，故D正确。 故选D。 2．关于力与运动的关系，下列说法正确的是（　　） A．物体受力就运动，不受力就静止 B．物体运动状态改变，一定受力的作用 C．物体所受力越大，运动速度就越大 D．物体在平衡力作用下，一定处于匀速直线运动状态 【答案】B 【详解】A．物体不受力时也可能保持匀速直线运动状态，故A错误； B．力是改变物体运动状态的原因，物体运动状态改变，一定受力的作用，故B正确； C．物体所受力的大小与运动速度大小没有直接关系，物体所受力越大，运动速度不一定越大，故C错误； D．物体在平衡力作用下，可能处于静止状态，也可能处于匀速直线运动状态，故D错误。 故选B。 3. 下列有关合力的说法错误的是（　　） A．两个分力的合力大小，可能小于一个分力的大小 B．合力的作用效果和分力共同作用的效果是一样的 C．考虑合力时，就不要考虑分力了 D．合力和分力同时作用在物体上 【答案】D 【详解】A. 平衡力的合力为零，因此两个分力的合力大小，可能小于一个分力的大小，故A正确，不符合题意。 B. 合力的作用效果，与分力共同作用的效果是一样的，故B正确，不符合题意。 C. 合力与分力存在等效替代的关系，分析合力时，就不能再分析各分力，故C正确，不符题意。 D. 合力与分力是等效替代关系，合力产生的作用效果与分力共同作用的效果相同，因而合力与分力不是同时作用在物体上，故D错误，符合题意。 故选D。 4．2025年11月14日，神舟二十一号飞船返回舱搭载三名航天员成功着陆，如图所示。返回过程经历了“加速下降”、“减速下降”、“点火反推，成功着陆”三个阶段，下列说法正确的是（　　） A．加速下降阶段，返回舱运动状态不变 B．减速下降阶段，返回舱只受重力的作用 C．成功着陆后，返回舱惯性消失 D．航天员从太空回到地面质量不变 【答案】D 【详解】A．加速下降阶段，返回舱的速度改变，运动状态改变，故A错误； B．减速下降阶段，返回舱受重力与阻力的作用，故B错误； C．惯性只与质量有关，成功着陆后，返回舱质量不变，惯性不变，故C错误； D．质量是物体的属性，与物体所处的位置无关，因此航天员从太空回到地面质量不变，故D正确。 故选D。 5．下面与体育比赛有关的事例中，表明力可以改变物体的形状的是（    ） A．守门员截停飞来的足球 B．运动员将篮球投向篮筐 C．百米短跑运动员加速冲过终点 D．跳水比赛中，运动员用力下压跳板，跳板变弯 【答案】D 【详解】A．守门员截停飞来的足球，足球的速度发生改变，表明力可以改变物体的运动状态，故A不符合题意； B．将篮球投向篮筐，篮球的速度发生改变，表明力可以改变物体的运动状态，故B不符题意； C．百米短跑运动员加速冲过终点，运动员的速度增大，表明力可以改变物体的运动状态，故C不符合题意； D．跳水比赛中，运动员用力下压跳板，跳板变弯，运动员对跳板的压力使跳板发生了形变，表明力可以改变物体的形状，故D符合题意。 故选D。 6．2025年6月21日，在世界女排联赛香港站比赛中，中国队以3-1战胜日本女排，如图是中国女排在比赛中的场景。若排球的重力为4N、所受阻力为1N，则排球仅在这两个力的作用下从空中竖直加速下落的过程中，它所受合力的大小和方向为（    ） A．3N方向竖直向上 B．5N方向竖直向上 C．5N方向竖直向下 D．3N方向竖直向下 【答案】D 【详解】排球竖直下落过程中，重力G=4N方向竖直向下，阻力阻碍排球运动，方向竖直向上，两个力沿同一直线、方向相反。同一直线上方向相反的两个力，合力大小等于二力大小之差，方向与较大的力方向一致，则合力大小为 由于重力更大，因此合力方向与重力方向一致，为竖直向下。 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 7. 如图所示，无人机下方用细线悬挂一重物，通过四个螺旋桨的高速转动改变运动状态，重物的重力和细线对重物的拉力分别用G和F表示，不考虑重物所受的空气阻力，则（　　） A．加速上升时，F＝G B．减速下降时，F＞G C．匀速下降时，F＜G D．水平匀速飞行时，细线会偏离竖直方向 【答案】B 【详解】A．加速上升时，重物被向上拉动，说明细线的拉力F必须比重力G更大才能让重物向上加速运动，故F=G的说法不对，故A不符合题意； B．减速下降时，重物下降速度在减小，说明有一个向上的力在阻止它下落，因此细线的拉力F必须大于重力G，故B符合题意； C．匀速下降时，重物受到的力是平衡的，细线拉力F正好等于重力G，这样重物才能保持匀速运动，故C不符合题意； D．水平匀速飞行时，重物在水平方向没有受力（忽略空气阻力），细线只需要竖直向上平衡重力即可，不会发生偏斜，故D不符合题意。 故选B。 8. 如图所示，乙图中OC给电灯的力F与甲图中OA、OB给灯的力F1、F2，都能使灯静止，它们作用效果相同。其中力______相当于合力，力_______相当于分力。 【答案】 F F1、F2 【详解】力F与力F1、F2都可以使电灯静止，说明力F与力F1、F2的作用效果相同，所以力F相当于合力，力F1、F2相当于分力。 9. 如图所示，在搬运货物的时候，两个人同时对车施加沿水平向右方向的拉力F1和推力F2。若F1 的大小为300N，F2的大小为180N，则两个力的合力大小为_____N，合力的方向水平向________。 【答案】 480 右 【详解】[1]两个力在同一条直线上、方向相同，属于共线同向力，合力大小为两个力的和，即 [2]合力方向与分力相同，即水平向右。 10. 如图所示，小球从斜面某一高度滚下至P点时，假设小球不再受任何力，小球将沿轨迹_______运动；忽略空气阻力，由于受到重力的作用，小球将沿轨迹________运动。（填“a”“b”或“c”） 【答案】 b c 【详解】[1]小球从斜面某一高度滚下至P点时，假设小球不再受任何力，由牛顿第一定律可知，小球将保持匀速直线运动，故将沿着轨迹b运动。 [2]若只受重力，小球的运动方向与重力方向不在同一直线上，小球将向下做曲线运动，故小球将沿轨迹c运动。 11. 体育中考前，同学们在加强排球训练。如图所示，小明将排球竖直向上抛出，排球上升过程中依次经过A、B、C三点，到达最高点D，已知物体所受空气阻力会随着其运动速度的增大而增大，则在由A点运动到D点的过程中，排球所受合力最大的点是_______点。 【答案】A 【解析】【小题1】排球竖直向上抛出，受到两个力，重力G（大小恒定，方向竖直向下），空气阻力f（方向与运动方向相反，大小随速度增大而增大），排球在上升过程中，速度方向向上，所以空气阻力方向向下，与重力同向。因此合力 上升阶段，速度不断减小（因为合力向下，做减速运动），所以空气阻力f从下往上逐渐变小。 在A点（刚出手时）速度最大，阻力最大，合力最大。 在D点（最高点）速度为零，阻力为零，合力最小（等于重力G）。 12.一个排球的重力为 3N，在上升过程中受到空气阻力为0.3N；在下降过程中受到空气阻力与上升过程相同。则排球在上升过程中受到合力为______N，在下降过程中受到的合力为________N。 【答案】 3.3 2.7 【详解】如图甲所示，排球向上运动，空气阻力阻碍相对运动，因此阻力方向竖直向下，重力本身也竖直向下，两个力方向相同，合力为 如图乙所示，排球向下运动，空气阻力阻碍相对运动，因此阻力方向竖直向上，重力竖直向下，两个力方向相反，合力为 13. 航天器在太空轨道上绕地球运行时，内部物体处于微重力状态，可观察到很多奇妙的现象。如图所示是航天员在中国空间站做“太空抛物实验”的场景，空间站内的空气阻力忽略不计。 （1）航天员脱手后冰墩墩能继续运动是因为它具有______，它近似做_______运动。该实验说明了“物体的运动_______（选填‘需要’或‘不需要’）力来维持’”的结论，也直接验证了_____定律。 （2）若在地球上进行这一实验，物体由于受到________作用，将会沿抛物线落向地面。 【答案】（1）惯性；匀速直线；不需要；牛顿第一；（2）重力 【详解】（1）一切物体在任何情况下都有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质，即惯性。当航天员脱手后，由于冰墩墩具有惯性，它保持原来的运动状态继续运动；飞船内部物体处于微重力状态，且不考虑冰墩墩所受的阻力，则冰墩墩的运动状态将保持不变，一直做匀速直线运动；该现象表明，不受力仍能运动的物体是存在的，即物体的运动不需要力来维持。 牛顿第一定律的内容是：一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态，故该现象也直接验证了牛顿第一定律。 （2）由于力是改变物体运动状态的原因，在地球上进行这一实验，物体由于受到重力作用，物体的运动状态不断发生改变，因此将会沿抛物线落向地面。 14. 如图1为研究力的作用效果的实验装置，橡皮筋上端固定在铁架台A点，其下端同一点系有两根细绳，铁架台竖直固定一直尺用于记录位置，实验中使用的钩码均为50g。（g=10N/kg） （1）如图1，在其中一根细绳上系一个钩码，另一根上系两个钩码，记录橡皮筋下端到达的位置O。撤去所有钩码，只在其中一根细线上挂钩码，使橡皮筋仍到达位置O，此时所挂钩码的个数为________，细绳的拉力为________N。图1中两根细绳与图2中一根细绳力的作用效果________（选填“相同”“不相同”）。图1中两根细绳的拉力合力大小为________N，此实验说明，作用在同一物体且在同一直线上的两个力，当它们方向相同时，图2中力的大小等于图1中两个力之________。 （2）如图3所示，在橡皮筋一根细线上挂3个钩码，另一根细线竖直向上跨过定滑轮后挂1个钩码，记录橡皮筋下端到达的位置O'，则AO'________AO（选填“＞”“＜”“=”）若要使橡皮筋下端重新回到O点，可行的操作为________。 【答案】（1）3；1.5；相同；1.5；和；（2）＜；见解析 【详解】（1）实验中使用的钩码的重力为G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N 撤去所有钩码，只在其中一根细线上挂钩码，使橡皮筋仍到达位置O，由图2可知，此时所挂钩码的个数为3，细绳的拉力等于钩码的总重力，细绳的拉力为 在实验中两次分别使同一根橡皮筋都拉伸到同一点O，即形变程度相同，目的是为了使两次实验中力的作用效果相同，采用了等效替代法。图1中两根细绳与图2中一根细绳力的作用效果都拉伸到同一点O，图1中两根细绳与图2中一根细绳力的作用效果相同。 图1中两根细绳的拉力合力大小为 图1中两根细绳与图2中一根细绳力的作用效果都拉伸到同一点O，说明图2中一个力的作用效果相当于图1中两个力的作用效果，这三个力的方向都是竖直向下的，此实验说明，作用在同一物体且在同一直线上的两个力，当他们方向相同时，图2中力的大小等于图1中两个力之和。 （2）如图3所示，在橡皮筋一根细线上挂3个钩码，另一根细线竖直向上跨过定滑轮后挂1个钩码，则两个力的方向相反，则向下的合力大小为 力的大小影响力的作用效果，则橡皮筋下端到达的位置O'后，AO'＜AO。 若要使橡皮筋下端重新回到O点，则需要让向下的合力大小增加到1.5N，需要增加的力为 可行的操作为：挂3个钩码的细绳上再增加一个钩码。 15．如图所示为冬奥会中我国运动员正在进行冰壶项目的比赛。若一只冰壶的质量为20kg，在水平冰面上滑行的过程中，受到的摩擦力是冰壶自重的0.02倍（空气阻力忽略不计），求：（g=10N/kg） （1）冰壶受到的重力为多少N？ （2）若运动员对冰壶的水平推力为8N，此时冰壶水平方向受到的合力大小为多少N？ 【答案】（1）200N；（2）4N 【详解】（1）已知冰壶的质量m=20kg，取g=10N/kg。根据重力计算公式 G = mg，可得冰壶受到的重力G=mg=20kg×10N/kg=200N （2）冰壶在水平冰面上滑行时，受到的摩擦力f是其自重G的0.02倍。则摩擦力的大小为 冰壶在水平方向上受到运动员8N的水平推力F推和与运动方向相反的摩擦力f。因此，冰壶在水平方向上受到的合力为 16．2024年4月3日6时56分，长征二号丁运载火箭在西昌卫星发射中心点火升空，随后将遥感四十二号01星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。卫星发射过程可简化为点火加速、离开大气层后关闭发动机自由上升和调整姿态三个阶段。 （1）如图甲所示，火箭发射时，高温高压燃气从尾部喷出，火箭获得上升的推力，由静止到加速离开地面，直奔天际，这说明力可以改变物体的______，该推力的施力物体是______。此时卫星相对于长征二号丁运载火箭是______（选填“运动”或“静止”）的。若此时火箭所受的外力全部消失，火箭将处于______（选填“静止”或“匀速直线运动”）状态。 （2）当发射到预定轨道后，卫星脱离火箭，由于具有______，能够继续飞行。 （3）如图乙所示，卫星沿椭圆形轨道运行时，卫星受______（选填“平衡力”或“非平衡力”）。 【答案】（1）运动状态；燃气；静止；匀速直线运动；（2）惯性；（3）非平衡力 【详解】（1）火箭发射时，高温高压燃气从尾部喷出，火箭获得上升的推力，由静止到加速离开地面，直奔天际，火箭由静止到运动，这说明力可以改变物体的运动状态。该推力的施力物体是燃气。 力是物体间的相互作用，高温高压燃气从尾部喷出，由于物体间力的作用是相互的，燃气会施加给火箭一个推力，故该推力的施力物体是燃气，即喷出的气体。 卫星相对于长征二号丁运载火箭没有位置上的变化，是静止的。 由牛顿第一定律可知，若此时火箭所受的外力全部消失，火箭将处于匀速直线运动状态。 （2）任何物体都具有惯性，当发射到预定轨道后，卫星脱离火箭，由于具有惯性，要保持原来的运动状态，能够继续飞行。 （3）卫星沿椭圆形轨道运行时，运动方向在发生改变，卫星不处于平衡状态，故卫星受非平衡力。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三节 力与运动的关系 内容导航 A. 知识讲练 知识点1. 力的作用效果 知识点2. 力与运动的关系 知识点3. 同一直线上两个力的合成 B. 综合练习 力的作用效果 1. 力的作用效果 力能使物体发生 ；力可以改变物体的 。 2. 理解力的作用效果 ①形变包括形状和体积的改变，形变可以是很明显的，也可以是非常微小的。 ②运动状态的改变包括两个方面：运动速度大小的改变，运动 的改变。 【例题】下列四个现象中，力的作用效果与其他不同的是（　　） A．掷出的实心球在空中做曲线运动 B．跳水运动员压弯跳板 C．踢出的足球在草地上越滚越慢 D．羽毛球被球拍击回 【练习1】下列现象中，物体的运动状态没有改变的是（　　） A．正在减速进站的高铁 B．踢出去的足球在空中运动 C．在平直的马路上匀速行驶的汽车 D．人造卫星绕地球匀速运动 【练习2】我国科学团队研制出的一款柔性显示玻璃，厚度仅有0.03mm，这种玻璃常应用于折叠屏手机，如图所示，手指用力压这种玻璃会使其变弯曲，说明力可以使物体发生_________；手指压力越大，玻璃弯曲程度就越大，说明力的作用效果和________有关。 力与运动的关系 1. 物体不受力或受平衡力的运动情况 物体不受力或受平衡力时，运动状态不改变。即保持 状态或 运动状态。 ①静止的电灯受到的力有：重力G与拉力F这对平衡力。 ②跳伞运动员匀速降落时受到的力有：重力G与空气阻力f这对平衡力。 2. 物体受非平衡力的运动情况 ①分析小球竖直下落时的频闪照片，发现小球只受重力的作用时，由静止变为运动并且速度越来越快，表明小球的 发生了改变。 ②将铁球从斜面上由静止滚下，由于受到磁铁的吸引作用，小球的运动路径会发生改变，即它的 发生了改变。 3. 力与运动的关系：物体受力平衡时运动状态不变，受力不平衡时运动状态就会改变。 4. 力与运动的关系的应用 （1）根据受力情况判断运动状态：物体不受力或受平衡力作用时，运动状态不变。物体受非平衡力作用时，运动状态改变。 （2）根据运动状态判断受力情况：物体的运动状态保持不变，则物体不受力或受平衡力作用；物体的运动状态发生改变，受非平衡力作用。 【例题】如图所示，无人机在飞行运动的过程中，机上悬挂小球的细线保持竖直，且小球与无人机保持相对静止，不计空气阻力。则在飞行过程中（　　） A．无人机一定在水平方向上运动 B．无人机一定是做匀速直线运动 C．若剪断细线，小球可能竖直向下做加速运动 D．若剪断细线，小球不可能向右下方运动 【练习1】关于力与运动的关系，下列说法正确的是（　　） A．物体不受力时，一定处于静止状态 B．物体受到力的作用，运动状态一定改变 C．物体的运动状态改变，一定受到了力的作用 D．物体受到平衡力的作用，一定做匀速直线运动 【练习2】如图为力与运动知识部分结构图，请补充完整：①______，②______。 同一直线上两个力的合成 1. 合力与力的合成 （1）合力：如果一个力F的作用效果与某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的 力，组成合力的每一个力（例如F1和 F2）叫作 力。 （2）力的合成：求几个力的合力的过程，叫作力的合成。最简单的力的合成是同一直线上两个力的合成。 （3）合力与分力的理解 ①同时性：几个分力必须是同时作用在同一个物体上。 ②非共存性：对物体进行受力分析时，考虑了合力，就不能再考虑分力，考虑了分力，就不能再考虑合力。 ③等效性：合力并不是分力的总和，而应从力的作用效果来判断，运用 的思想，它可以替代那几个分力，即合力的实质为分力的“等效力”。 2. 同一直线上二力的合成 【实验器材】支架、橡皮筋、细绳、若干相同的钩码、定滑轮等。 【实验步骤】 （1）方向相同的两个力的合成。 （a） （b） ①如图（a）所示，橡皮筋下端系有两根细线，在其中一根细线上挂一个钩码，在另一根细线上挂两个钩码，记录橡皮筋下端到达的位置O。 ②如图（b）所示，撤去所有钩码，只在其中一根细线上挂钩码，使橡皮筋的下端仍到达位置O，记录此时钩码的个数。 【实验分析与结论】如图（b）所示，撤去所有钩码，只在其中一根细线下挂钩码，发现挂 个钩码后橡皮筋的下端再次到达位置O。由此可知：作用于同一物体且在同一直线上的两个力，方向相同时，合力大小等于这两个力之 ，合力方向与这两个力方向 。 （2）方向相反的两个力的合成。 （c） （d） ①如图（c）所示，橡皮筋下端系有两根细线，在其中一根细线上挂四个钩码，另一根细线向上跨过滑轮后挂一个钩码，记录此时橡皮筋下端到达的位置O′。 ②如图（d）所示，撤去所有钩码，仅在橡皮筋下端的细线上挂钩码。试一试，使橡皮筋下端仍到达位置O′，需挂几个钩码？ 【实验分析与结论】如图（d）所示，撤去所有钩码，只在其中一根细线下挂钩码，发现挂 个钩码后橡皮筋的下端再次到达位置O′，由此可知：作用于同一物体且在同一直线上的两个力，方向相反时，合力大小等于这两个力之 ，合力方向与 的方向相同。 3. 同一直线上二力的合成规律 作用于同一物体且在同一直线上的两个力： （1）方向相同时，合力大小等于这两个力之和，合力方向与这两个力的方向相同；即F=F1+F2. （2）方向相反时，合力大小等于这两个力之差，合力方向与较大的那个力的方向相同；即F=F1-F2. 【探究方法】在研究物理问题时，有时为了使问题简化，常用一个物理量来代替其他所有物理量，但不会改变物理效果，比如用合力替代各个分力，这叫做 法。 3. 合力与运动状态的关系 所受的合力为零时，物体处于 状态；所受的合力不为零时，物体运动状态会 。 【例题】两个小孩能提起一桶水，一个大人也能提起同一桶水。上述情况中，若两个小孩的作用力分别为F1和F2，大人的作用力为F，则下述说法正确的是（    ） A．F1和F2是F的合力 B．F是F1和F2的分力 C．F的作用效果与F1或F2单独作用的效果相同 D．F的作用效果与F1和F2共同作用的效果相同 【练习1】 如图1为研究力的作用效果的实验装置，橡皮筋上端固定在铁架台A点，其下端同一点系有两根细绳，铁架台竖直固定一直尺用于记录位置，实验中使用的钩码均相同。 （1）如图1，在其中一根细绳上系一个钩码，另一根上系两个钩码，记录橡皮筋下端到达的位置O。然后撤去所有钩码，只在其中一根细线上挂钩码，使橡皮筋下端仍到达位置O，如图2所示，此时钩码的个数为三只。图1中两根细绳的拉力与图2中一根细绳的拉力对橡皮筋的______相同。此实验说明：作用在同一物体且在同一直线上的两个力，当它们方向相同时，图2中力的大小等于图1中两个力之______。 （2）如图3所示，在橡皮筋一根细线上挂3个钩码，另一根细线竖直向上跨过定滑轮后挂1个钩码，记录橡皮筋下端到达的位置O′，则AO′______AO。若要使橡皮筋下端重新回到O点，可行的操作为______。 【练习2】竖直向上抛出一个重力为1N的小球，小球在运动过程中受到的空气阻力Ff的方向始终跟运动方向相反，大小为0.5N，求： （1）请用力的示意图画出小球上升过程中受到的重力和空气阻力Ff。 （2）小球在上升过程中所受合力的大小和方向。 1．2026年元旦之际，临沂千架无人机上演跨年之夜，如图所示。无人机加速升空的过程中，下列说法正确的是（　　） A．只受重力的作用 B．处于平衡状态 C．受到的合力是零 D．运动状态改变 2．关于力与运动的关系，下列说法正确的是（　　） A．物体受力就运动，不受力就静止 B．物体运动状态改变，一定受力的作用 C．物体所受力越大，运动速度就越大 D．物体在平衡力作用下，一定处于匀速直线运动状态 3. 下列有关合力的说法错误的是（　　） A．两个分力的合力大小，可能小于一个分力的大小 B．合力的作用效果和分力共同作用的效果是一样的 C．考虑合力时，就不要考虑分力了 D．合力和分力同时作用在物体上 4．2025年11月14日，神舟二十一号飞船返回舱搭载三名航天员成功着陆，如图所示。返回过程经历了“加速下降”、“减速下降”、“点火反推，成功着陆”三个阶段，下列说法正确的是（　　） A．加速下降阶段，返回舱运动状态不变 B．减速下降阶段，返回舱只受重力的作用 C．成功着陆后，返回舱惯性消失 D．航天员从太空回到地面质量不变 5．下面与体育比赛有关的事例中，表明力可以改变物体的形状的是（    ） A．守门员截停飞来的足球 B．运动员将篮球投向篮筐 C．百米短跑运动员加速冲过终点 D．跳水比赛中，运动员用力下压跳板，跳板变弯 6．2025年6月21日，在世界女排联赛香港站比赛中，中国队以3-1战胜日本女排，如图是中国女排在比赛中的场景。若排球的重力为4N、所受阻力为1N，则排球仅在这两个力的作用下从空中竖直加速下落的过程中，它所受合力的大小和方向为（    ） A．3N方向竖直向上 B．5N方向竖直向上 C．5N方向竖直向下 D．3N方向竖直向下 7. 如图所示，无人机下方用细线悬挂一重物，通过四个螺旋桨的高速转动改变运动状态，重物的重力和细线对重物的拉力分别用G和F表示，不考虑重物所受的空气阻力，则（　　） A．加速上升时，F＝G B．减速下降时，F＞G C．匀速下降时，F＜G D．水平匀速飞行时，细线会偏离竖直方向 8. 如图所示，乙图中OC给电灯的力F与甲图中OA、OB给灯的力F1、F2，都能使灯静止，它们作用效果相同。其中力______相当于合力，力_______相当于分力。 9. 如图所示，在搬运货物的时候，两个人同时对车施加沿水平向右方向的拉力F1和推力F2。若F1 的大小为300N，F2的大小为180N，则两个力的合力大小为_____N，合力的方向水平向________。 10. 如图所示，小球从斜面某一高度滚下至P点时，假设小球不再受任何力，小球将沿轨迹_______运动；忽略空气阻力，由于受到重力的作用，小球将沿轨迹________运动。（填“a”“b”或“c”） 11. 体育中考前，同学们在加强排球训练。如图所示，小明将排球竖直向上抛出，排球上升过程中依次经过A、B、C三点，到达最高点D，已知物体所受空气阻力会随着其运动速度的增大而增大，则在由A点运动到D点的过程中，排球所受合力最大的点是_______点。 12.一个排球的重力为 3N，在上升过程中受到空气阻力为0.3N；在下降过程中受到空气阻力与上升过程相同。则排球在上升过程中受到合力为______N，在下降过程中受到的合力为________N。 13. 航天器在太空轨道上绕地球运行时，内部物体处于微重力状态，可观察到很多奇妙的现象。如图所示是航天员在中国空间站做“太空抛物实验”的场景，空间站内的空气阻力忽略不计。 （1）航天员脱手后冰墩墩能继续运动是因为它具有______，它近似做_______运动。该实验说明了“物体的运动_______（选填‘需要’或‘不需要’）力来维持’”的结论，也直接验证了_____定律。 （2）若在地球上进行这一实验，物体由于受到________作用，将会沿抛物线落向地面。 14. 如图1为研究力的作用效果的实验装置，橡皮筋上端固定在铁架台A点，其下端同一点系有两根细绳，铁架台竖直固定一直尺用于记录位置，实验中使用的钩码均为50g。（g=10N/kg） （1）如图1，在其中一根细绳上系一个钩码，另一根上系两个钩码，记录橡皮筋下端到达的位置O。撤去所有钩码，只在其中一根细线上挂钩码，使橡皮筋仍到达位置O，此时所挂钩码的个数为________，细绳的拉力为________N。图1中两根细绳与图2中一根细绳力的作用效果________（选填“相同”“不相同”）。图1中两根细绳的拉力合力大小为________N，此实验说明，作用在同一物体且在同一直线上的两个力，当它们方向相同时，图2中力的大小等于图1中两个力之________。 （2）如图3所示，在橡皮筋一根细线上挂3个钩码，另一根细线竖直向上跨过定滑轮后挂1个钩码，记录橡皮筋下端到达的位置O'，则AO'________AO（选填“＞”“＜”“=”）若要使橡皮筋下端重新回到O点，可行的操作为________。 15．如图所示为冬奥会中我国运动员正在进行冰壶项目的比赛。若一只冰壶的质量为20kg，在水平冰面上滑行的过程中，受到的摩擦力是冰壶自重的0.02倍（空气阻力忽略不计），求：（g=10N/kg） （1）冰壶受到的重力为多少N？ （2）若运动员对冰壶的水平推力为8N，此时冰壶水平方向受到的合力大小为多少N？ 16．2024年4月3日6时56分，长征二号丁运载火箭在西昌卫星发射中心点火升空，随后将遥感四十二号01星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。卫星发射过程可简化为点火加速、离开大气层后关闭发动机自由上升和调整姿态三个阶段。 （1）如图甲所示，火箭发射时，高温高压燃气从尾部喷出，火箭获得上升的推力，由静止到加速离开地面，直奔天际，这说明力可以改变物体的______，该推力的施力物体是______。此时卫星相对于长征二号丁运载火箭是______（选填“运动”或“静止”）的。若此时火箭所受的外力全部消失，火箭将处于______（选填“静止”或“匀速直线运动”）状态。 （2）当发射到预定轨道后，卫星脱离火箭，由于具有______，能够继续飞行。 （3）如图乙所示，卫星沿椭圆形轨道运行时，卫星受______（选填“平衡力”或“非平衡力”）。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $