第八章 力与运动 素养进阶单元整理培优 讲义 2025-2026学年苏科版八年级物理下册

该初中物理《第八章力与运动素养进阶》精品讲义通过知识框架图系统梳理知识体系，以思维导图呈现牛顿第一定律、惯性、二力平衡等核心内容，用对比表格区分平衡力与相互作用力，清晰展现力与运动的内在逻辑及重难点分布。 讲义亮点在于分层练习设计，达标检测侧重基础应用（如静摩擦力计算），培优训练深化综合分析（如曲线运动受力分析），结合阻力对运动影响实验培养科学探究与科学思维素养。反思提升模块引导学生自主归纳方法，助力教师实施精准分层教学。

2025-2026学年苏科版八年级物理下 《第八章力与运动素养进阶（单元整理培优）》精品讲义 ( 一．整理目的 1. 通过实验探究，理解牛顿第一定律的内容，明确惯性是物体的固有属性，知道惯性大小仅与质量有关；掌握二力平衡的条件，能区分平衡力与相互作用力；理解同一直线上二力的合成规律，厘清力与运动的关系，树立正确的力学观念。 2. 经历阻力对物体运动影响、二力平衡条件的探究过程，学会运用控制变量法、理想实验法、等效替代法分析物理问题，能通过受力分析判断物体的运动状态，提升逻辑推理与归纳总结能力。 3. 能独立设计并完成简单的力学探究实验，规范记录实验现象与数据，准确分析实验误差，得出合理实验结论，培养实验操作与问题探究能力。 4. 了解牛顿第一定律的科学发展史，认识物理规律的严谨性；能用惯性、二力平衡等知识解释生活中的力学现象，体会物理与生活的紧密联系，增强运用物理知识解决实际问题的意识。 ) ( 二．知识结构 ) ( 三．重点难点 （一）重点 1. 牛顿第一定律的理解与应用：精准把握定律的核心内容，明确定律是实验推理得出的理想规律，区分“运动需要力维持”与“力是改变运动状态的原因”的本质差异，会用定律分析物体不受力时的运动状态。 2. 惯性的概念及生活中的惯性现象：理解惯性是物体本身的属性，而非力，能正确解释生活中常见的惯性现象（如汽车刹车、跳远助跑等），掌握惯性大小的影响因素。 3. 二力平衡的条件及应用：牢记二力平衡“同体、等大、反向、共线”四个缺一不可的条件，能根据平衡状态判断平衡力，利用平衡条件求解未知力的大小和方向。 4. 力与运动的关系：清晰区分物体受平衡力、非平衡力、不受力时的运动状态变化规律，明确合力与运动状态的对应关系。 （二）难点 1. 牛顿第一定律的推理过程：理解理想实验法的核心逻辑，突破“物体不受力也能运动”的认知误区，区分实际受力与理想不受力的情境差异。 2. 惯性概念的深度理解：纠正“速度越大惯性越大”“静止物体没有惯性”“受到惯性作用”等错误认知，明确惯性与速度、受力无关，仅由质量决定。 3. 平衡力与相互作用力的辨析：对比两者的相同点（等大、反向、共线）与不同点（作用 ) ( 物体、力的性质、作用效果），在复杂情境中准确区分。 4. 同一直线上二力合成的应用：结合物体运动状态，判断合力大小与方向，解决受力与运 动状态对应的综合问题，尤其是非平衡力作用下运动状态改变的分析。 5. 受力分析与运动状态的综合判断：对处于静止、匀速直线运动、变速运动的物体进行完整受力分析，结合力的合成、平衡条件判断运动趋势，解决综合性力学问题。 )四．内容整理 （一）物体的平衡 1.平衡状态的概念 物体在静止或匀速直线运动时，所处的状态称为平衡状态。这两种状态的共同特征是运动状态保持不变（速度大小、方向均不改变）。 2.平衡状态的核心理解 平衡状态是物体受力作用时的一种特殊状态，并非不受力（现实中不受力的物体不存在）。处于平衡状态的物体，所受外力的共同作用效果相互抵消，相当于不受外力作用，因此运动状态不改变。 3.易错点：静止的物体一定处于平衡状态（如放在桌面的花瓶、静止的石块）；做匀速直线运动的物体一定处于平衡状态（如匀速行驶的列车、匀速起吊的货物）；变速运动（加速、减速、曲线运动）的物体一定不是平衡状态。 （二）二力平衡的条件 1. 二力平衡的条件（核心） （1）前提条件：两个力作用在同一物体上（受力物体唯一）。 （2）必要条件：大小相等、方向相反、作用在同一直线上（简称“同体、等大、反向、共线”）。 （3）本质：两个力的合力为0，物体的运动状态保持不变（静止或匀速直线运动）。 2. 平衡力与相互作用力的区别（中考高频辨析点） 实例 静止在桌面的花瓶：重力与支持力 花瓶对桌面的压力与桌面对花瓶的支持力 3. 二力平衡条件的应用（中考常考场景） （1）根据物体的运动状态（静止/匀速直线），结合已知力求未知力（大小相等、方向相反）。 （2）判断物体是否受平衡力：先确定受力物体，再分析受力是否满足“同体、等大、反向、共线”，满足则为平衡力，物体运动状态不变。 （三）同一直线上两个力的合成 1.核心概念 （1）合力：如果一个力产生的作用效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力。 （2）分力：组成合力的每一个力叫分力。 （3）生活中的实例：说明一个人用力作用产生的效果与两个人共同用力作用而产生的效果相同。 ①两个小孩共同努力可以提起一桶水，一个大人就可以提起来。 ②一个人拉一辆车拉不动，再有一个人在后边推就可以把车推动，如果一个力气大的人一个人就可以拉动。 ③一个人扛起一根木头比较费劲，如果两个人一起扛，则可以比较轻松的扛起来，但效果是相同的。 （4）核心思想：“等效替代法”——用一个力替代几个力，且替代后作用效果不变，这个力就是合力，被替代的几个力是分力。 2.同一直线上两个力的合成规律 （1）同一直线上，方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之和，方向与这两个力的方向相同，即F=F1+F2; （2）同一直线上，方向相反的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之差，方向与较大的那个力的方向相同，即F=F1-F2. F合= |F1′- F2′|，合力方向与较大的分力方向相同。 3.实验探究（苏科版教材核心实验） （1）实验目的：探究同一直线上方向相同、相反的两个力的合成规律。 （2）实验器材：铁架台、橡皮筋、两根细线、钩码、弹簧测力计。 （3）实验步骤： ①方向相同：用两根细线分别挂F1、F2个钩码，拉橡皮筋至O点；换用一根细线挂钩码，拉至同一O点，记录钩码数，验证F = F1 + F2。 ②方向相反：一根细线挂F1个钩码，另一根跨过滑轮挂F2个钩码（方向相反），拉橡皮筋至O'点；换用一根细线挂钩码，拉至同一O'点，记录钩码数，验证F = |F1 - F2|。 （4）实验结论：同一直线上，同向二力合力为两力之和，反向二力合力为两力之差的绝对值，方向与较大力一致。 （四）探究阻力对物体运动的影响 1. 阻力对物体运动影响的探究实验 （1）实验目的：探究阻力大小对物体运动距离（运动状态）的影响。 （2）实验方法：控制变量法 + 科学推理法。 控制变量：让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，目的是使小车到达水平面时的初速度相同。改变变量：改变水平面的粗糙程度，从而改变小车受到的阻力大小（如毛巾、棉布、木板）。 （3）实验现象：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车滑行的距离越远，速度减小得越慢。 （4）科学推理：如果水平面绝对光滑，小车不受阻力，小车将以恒定的速度永远做匀速直线运动。 2. 实验结论（中考核心） 物体的运动不需要力来维持，运动的物体之所以会停下来，是因为受到了阻力的作用。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。 （五）牛顿第一定律 1.牛顿第一定律形成史 （1）亚里士多德：错误认为“力是维持物体运动的原因”。 （2）伽利略：斜面理想实验推理——阻力越小，物体运动越远；若不受阻力，物体将永远匀速直线运动。 （3）笛卡尔：补充完善——不受力时，物体保持匀速直线运动或静止。 （4）牛顿：1687年《自然哲学的数学原理》总结前人成果，正式提出牛顿第一定律。 2.牛顿第一定律内容 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。 3、定律理解（中考核心） （1）适用对象：一切物体（固体、液体、气体）。 （2）成立条件：不受力（理想情况，现实中为合力为零）。 （3）运动规律：静者恒静，动者恒动（原来静止→保持静止；原来运动→匀速直线运动）。 （4）力与运动关系：力不是维持运动的原因，力是改变物体运动状态的原因。 （4）得出方法：实验+科学推理（理想实验法），不能直接用实验验证。 （六）惯性现象 1. 定义：物体保持原来静止状态或匀速直线运动状态的性质。 2. 核心要点 （1）普遍性：一切物体（固体、液体、气体）在任何情况下（无论受力还是不受力）都具有惯性。 （2）唯一性：惯性的大小只与物体的质量有关。质量越大，惯性越大；质量越小，惯性越小。 （3）非力属性：惯性是物体的固有属性，不是力。不能说“受到惯性作用”，只能说“由于惯性”“具有惯性”。 3. 惯性与质量的关系 （1）质量是惯性大小的唯一量度。 （2）举例：大卡车比小汽车难刹车，因为大卡车质量大，惯性大，运动状态难改变。 （七）力的作用效果 1.改变物体的形状：使物体发生形变（如弹簧被拉长、橡皮泥被捏扁、篮球被压扁）。 2.改变物体的运动状态：包括速度大小的改变（如汽车加速、减速）和运动方向的改变（如汽车转弯、排球被击出）。 3.运动状态不变的情况：物体静止、做匀速直线运动。 （八）力与运动的关系 1.核心结论 （1）力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因。 （2）物体不受力或受平衡力：保持静止或匀速直线运动（运动状态不变）。 （3）物体受非平衡力：运动状态一定改变（速度大小/方向改变）。 2.运动状态改变：由静变动、由动变静、速度变大/变小、运动方向改变。 3.平衡状态：静止、匀速直线运动；对应受力为平衡力。 五．反思提升 1.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，用弹簧测力计测滑动摩擦力的大小时，必须沿水平方向匀速拉动木块。现在你知道这是为什么吗? 2.物体运动状态的改变包括哪几种情况?玩具小车在圆形轨道上做匀速运动，它的运动状态是否改变?为什么? 3.牛顿第一定律是在实验基础上通过推理得到的。既然有实验作为基础，为什么还要推理? 4.小明和小华列举的现象都是观察到的事实，但他们的结论却是错误的。现在你能说明这是为什么吗? 六．问题解决 1.用力推静止在地面上的物体却推不动，原因是物体与地面间有摩擦。为了与滑动摩擦相区别，我们将这种摩擦称为“静摩擦”。如图所示，小明沿水平方向用20N的力推柜子，但柜子没有运动，此时柜子受到的摩擦力是多大?若改用40N的力推，柜子仍未运动，这时柜子受到的摩擦力又是多大?你是如何得到结论的? 2.高速列车在平直轨道上匀速行驶，站在车厢里的人向上跳起，会不会落回原处?为什么? 3.将一个重2.7N的排球竖直向上抛出。若排球在上升和下落过程中受到的空气阻力都是0.2N，则排球所受的合力分别是多大?合力的方向是怎样的? 七．达标检测 （一）．选择题 1. 如图是“小飞侠”科比投球，下列说法正确的是（ ） A. 球在空中运动过程中由于受到重力的作用最终落回地面 B. 球在空中继续运动是受到推力的作用 C. 科比投球瞬间，手的推力和重力是一对平衡力 D. 若此时球受到的力全部消失，球将直接运动进入篮筐 2.如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧．从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度△l之间的关系，如图乙所示，其中b为曲线最高点．不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，则小球（ ） A. 受到的弹力越来越大 B. 从接触到弹簧开始一直做减速运动 C. 机械能保持不变 D. 将弹簧压缩至最短时小球处于平衡状态 3. 如图所示，小孩用力推车，但没有推动．下列说法正确的是（ ） A. 小孩对车的推力和车受的重力是一对平衡力 B. 小孩对车的推力和车对小孩的力是一对平衡力 C. 小孩对车的推力和地面对车的摩擦力是一对平衡力 D. 小孩对车的推力小于地面对车的摩擦力 4. 如图是运动员向空中抛出实心球到实心球落地而停止运动的场景，箭头表示实心球运动方向。下列说法正确的是（　　） A. 在a点若所有外力全部消失，实心球将立即静止 B. 在c点若所有外力全部消失，实心球将立即沿竖直方向下落到地面 C. 在d点若所有外力全部消失，实心球将水平向右做匀速直线运动 D. 在e点实心球静止是因为它不受力的作用 5. 如图是小明在玩过山车的情景。下列对此过程中小明的状况叙述正确的是（　　） A. 小明在车里或上或下感觉极不舒服，是因为质量不断改变 B. 小明一直坐在车里面，所以小明相对于地面运动状态没有发生变化 C. 小明时而头朝天时而头朝地，但是他受到重力的方向始终竖直向下 D. 因为重力和支持力是一对平衡力，所以小明始终处于平衡状态 6. 如图所示,小球沿左侧斜面的某一高度滚下,通过最低点后沿右侧斜面上升,不断减小右斜面与水平面的夹角,让小球从同一高度滚下．由于存在摩擦,以下说法错误的是（ ） A. 如果右侧成了水平面,小球将一直匀速运动下去 B. 每次小球沿右侧斜面上升的高度都要小于下落时的高度 C. 减小右侧斜面与水平面的夹角后,小球在右侧斜面上运动的距离变长 D. 根据这一实验,可以推理出物体不受力时将如何运动 7. 质量为M的木块A在水平桌面上，用轻绳跨过定滑轮与质量为m的钩码相连，在轻绳的拉力作用下沿桌面做匀速运动，若突然剪断轻绳（不考虑绳重和绳子与滑轮的摩擦），则（ ） A. 绳子没有剪断前A所受的摩擦力为mg，方向向右 B. 绳子剪断后A所受的摩擦力为（M - m）g，方向向右 C. 绳子剪断时A所受摩擦力为mg，方向向左 D. 绳子剪断后A所受的摩擦力将越来越大 8. 如图，一物体放在粗糙的水平地面上，在斜向上的拉力F的作用下向右做匀速直线运动，以下说法正确的是（ ） A. 在水平方向上物体受到地面的摩擦力和拉力F沿水平方向的分力 B. 在水平方向物体受到的拉力F与地面的摩擦力是一对平衡力 C. 在竖直方向上物体只受到地面的支持力和拉力F沿竖直方向的分力 D. 在竖直方间上，物体受到的重力与地面的支持力是一对平衡力 9. 如图所示，将带钩的木块放在粗糙程度相同的水平桌面上，小明水平拉动木块，在木块加速运动过程中，以下说法中正确的是( 　) A. 木块受到的摩擦力逐渐增大 B. 木块受到的摩擦力逐渐减小 C. 绳对木块的拉力和桌面对木块的摩擦力是一对平衡力 D. 绳对木块的拉力和木块对绳的拉力是一对相互作用力 10. 如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 小鸟受到的重力与小鸟对树枝的压力是一对平衡力 B. 小鸟对树枝的压力与树枝对小鸟的支持力是一对平衡力 C. 小鸟受到的重力与树枝对小鸟的支持力是一对平衡力 D. 小鸟受到的重力与树枝受到的重力是一对平衡力 11. 图为小车载着木块向右运动过程中发生的现象，下列判断正确的是（ ） A. 都是在小车突然停止时发生 B. 都是在小车突然起动时发生 C. 图甲所示的现象是小车在运动中突然停止或突然加速时发生 D. 图乙所示的现象是小车在运动中突然停止或突然减速时发生 12. 如图所示,一个物体沿粗糙斜面向下做匀速直线运动的过程中,受到重力、支持力及滑动摩擦力作用,已知该物体的重力大小为10N,则下列说法中正确的是(不考虑空气阻力) A. 物体惯性将增大 B. 物体受到的重力、支持力是一对平衡力 C. 物体所受合力不为零 D. F与Ff的合力大小为10 N （二）．填空题 13. 用大小为10N的水平推力推静止在水平地面上的桌子，但没有推动，桌子受到的摩擦力_______________（选填“小于”“等于”或“大于”）10N，桌子受到的合力是_______________ ． 假如运动的物体所受的一切外力同时消失，它将_______________ ． 14. 把一个重为3牛的苹果竖直向上抛出，且苹果在空中运动时受到空气的阻力大小始终不变，方向与运动方向相反。上升过程中，苹果所受合力为3.2牛，则苹果受到的阻力为______牛。苹果在竖直下落过程中受到的合力为______牛。当苹果下落到地面并静止时，苹果所受的重力和______力是一对平衡力。 15. 如图,质量为3 kg的物体A被100 N的水平压力F压在竖直的墙上恰好保持不动,则此时物体受到墙壁的摩擦力是___N,方向为_____,若增大水平方向的压力,则摩擦力_____(填“增大”“不变”或“减小”)。 16. 如图所示是同一木块先后两次在同一水平面上运动时在相等时间内连续拍摄的“频闪”照片．第二次木块从A点运动到B点的距离是____ cm； 由图可知，两次实验中木块的速度____ ，木块所受拉力的大小____ （ 均选填“相等”或“不相等”）。 17．如图所示，不计空气阻力，质量为0.02kg的气球A保持与水平面成45°角的方向匀速直线运动，则气球除了受重力，还要受到一个 N的力，此力的方向是 。气球所受重力的施力物体是 。（g取10N/kg） 18. 在一辆水平向右行驶的汽车车厢里其顶壁上挂着一个小球（空气阻力不计）。当出现了如图所示的情景时，汽车在做________（选填“加速”、“匀速”或“减速”）运动。此时汽车受到的牵引力________（选填“大于”、“小于”或“等于”）汽车受到的阻力，此时绳子对球的拉力和球受到的重力________（选填“是”或“不是”）一对平衡力。 19.2026年我国空间站开展如图所示的惯性模拟实验：旋转平台上的宇航员将储气罐向右侧喷气，平台会因反作用力向左转动；若平台突然停止转动，平台上的小物块会因______继续沿切线方向运动；这说明力是______物体运动状态的原因；牛顿第一定律揭示了物体在不受力时总保持______或匀速直线运动状态。 20．如图甲所示，木块与小车一起做匀速直线运动，当小车的运动状态发生变化时，木块的状态如图乙所示。把木块换成盛有水的烧杯，重复上述过程，烧杯中水面的状态分别如图丙和丁所示。由图甲、乙或图丙、丁可知：小车运动状态变化的可能情况是 或 （请将两种可能的情况填写完整）。木块和水具有 的性质。 （三）．解答题 21.作图题 （1）如图所示是遥控飞机沿图示虚线方向匀速飞行的情景，请画出遥控飞机竖直方向上的受力示意图。 （2）在平直的地面上，一个人沿水平方向用20N的力推一辆小车匀速向左运动，试着在图中画出小车所受阻力的大小和方向（可把力的作用点画在重心上）。 22．为了探究“二力平衡的条件”，于是设计了如图甲所示的实验。设计与进行实验 (1)实验时通过调整 来改变拉力的大小，装置中定滑轮的作用是 。 (2)实验中应选择较 （选填“光滑”或“粗糙”）的桌面。 (3)实验中，为了方便操作判断，应使小车处于 状态作为平衡状态。 (4)为了验证相互平衡的两个力是作用在同一物体上的，小组同学用轻质小卡片代替图甲中的小车，如图乙所示，两端的托盘中加 时，小卡片保持静止，接下来的操作是 ，该装置还有一个优点是 。 (5)小明在实验中发现当左盘放入2 N的砝码、右盘放入1.5 N砝码时，小车也处于静止状态，此时小车受到的 （选填“是”或“不是”）平衡力，产生这一现象的原因可能是小车受到 力的影响。 23.两千多年前，亚里士多德认为：力是维持物体运动的原因。下面我们就通过实验和科学家的研究历程来判断这个观点是否正确。 （1）使小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在毛巾表面上移动的距离。再分别换用棉布和木板表面进行两次实验，实验现象如图1所示。 ①每次都使小车从斜面顶端由静止滑下，目的是使小车每次到达水平面时______相同。 ②根据实验现象可以得出：小车受到的阻力越小，运动的距离______。 （2）十六世纪末，伽利略已通过类似实验和推理得出结论：如果运动的物体没有阻力的影响，它将在水平面上一直运动下去。因此，物体运动______（选填“需要”或“不需要”）力来维持。图2是伽利略的实验和推理示意图，属于推理的是______（选填“甲”或“乙”）。 （3）后来，笛卡尔进一步完善了伽利略的观点：如果运动的物体不受力的作用，它将以同一速度沿直线运动。十七世纪初，牛顿在他们研究的基础上，提出了“牛顿第一定律”，相对于“牛顿第一定律”，笛卡尔的观点有什么不足？______。 （4）上述实验及科学家研究成果给予我们的启示是______。（将正确说法前的字母填写在横线上） A.科学定律都可以通过实验直接得出 B.科学推理是科学研究的方法之一 C.大多数人认同的观点就是正确的观点 D.普通人观点可以质疑，科学家观点不可以质疑 24. 如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用的，F的大小与时间t的关系以及物体的运动速度v与时间t的关系如图乙所示 （1）由图可知，当t=1s时，物体处于________（填“静止、匀速直线运动、减速运动”）状态； （2）当t=5s时，物体受到的摩擦力为________N； （3）当t=1s时，物体受到的摩擦力为________N； （4）分析：在另一次实验中的某段时间内，木块始终受到一个2N的水平推力（木块放在同一地面上）如图丙所示，则对木块所处状态的判断中，正确的是____； A．静止 B．匀速直线运动 C．静止或匀速直线运动 D．条件不足，无法判断 25．如图所示是某小组同学在探究同一直线上两个力的合成的实验情景。（每个钩码重1N） （1）如图（a）所示，将一根橡皮筋悬挂在支架上，记录此时橡皮筋下端到达的位置。 （2）如图（b）所示，橡皮筋在两个方向相同的力和的共同作用下伸长到位置。 （3）如图（c）所示，使橡皮筋在两个方向相反的力和的共同作用下仍伸长到位置。 （4）如图（d）所示，撤去力、后，将力F作用在橡皮筋上，使橡皮筋也伸长到位置O'。 经过实验，将实验结果记录在下表中： 实验序号 ① ② ③ 力的大小 力的方向 竖直向下 竖直向下 竖直向下 (1)请将表格空白处补充完整； (2)根据实验结果得出结论； 结论一： ； 结论二： ； (3)在探究同一直线上两个力的合力与两个力的大小及方向关系的实验中，用两个力拉橡皮筋和单独用一个力拉橡皮筋时，都要将橡皮筋的自由端拉到同一位置，这样做的目的是使这个单独作用的力与那两个力的 。 26.阅读短文，回答问题。 我国桥梁建设中的力与运动 港珠澳大桥、赵州桥等一座座中国桥，不仅是交通枢纽，更是力学智慧的结晶。如图甲所示，凸形桥与凹形桥是常见的桥梁结构，车辆在桥上行驶时，受力与运动状态紧密相关。当汽车在水平桥面匀速行驶时，牵引力与阻力满足二力平衡条件，大小相等、方向相反、作用在同一直线与同一物体上，合力为零，运动状态保持不变。若汽车驶上凸形桥最高点，重力与支持力的合力提供向心力，支持力小于重力，汽车对桥面的压力小于自身重力；驶经凹形桥最低点时，支持力大于重力，压力大于重力。 如图乙，汽车沿弧形轨道运动，A点为凸形轨道最高点，B点为凹形轨道最低点，其受力与运动规律与桥梁一致。图丙的压力传感器系统可实时测量车辆对桥面的压力，通过数据采集分析，能验证力与运动的关系：当物体所受合力为零时，物体保持静止或匀速直线运动状态（牛顿第一定律）；当合力不为零时，物体运动状态发生改变。同一直线上的两个力，同向时合力大小等于两力之和，反向时等于两力之差，这一规律在桥梁承重设计、车辆行驶安全分析中广泛应用，为我国桥梁建设的安全性与可靠性提供了核心力学支撑。 (1) 汽车在水平桥面匀速行驶时，牵引力与阻力是一对______力，此时汽车所受合力为______N。 (2) 关于汽车在凸形桥最高点的受力分析，下列说法正确的是（ ） A. 汽车受重力、支持力、牵引力、阻力和向心力共5个力 B. 汽车所受重力与支持力的合力提供向心力，支持力小于重力 C. 汽车对桥面的压力等于自身重力 D. 汽车处于平衡状态，合力为零 (3) 若一辆汽车在凹形桥最低点时，受到的重力为 G=1.5×104N，桥面对汽车的支持力为 F=2×104N，则汽车所受合力大小为______N，方向______（选填“竖直向上”或“竖直向下”）。 (4) 下列关于力与运动的关系，说法符合牛顿第一定律的是（ ） A. 物体受力就运动，不受力就静止 B. 物体运动状态改变，一定受到力的作用 C. 物体做匀速直线运动，一定不受力 D. 物体不受力，一定保持静止状态 (5) 若一辆汽车在凸形桥行驶时，突然所受外力全部消失，则汽车将（ ） A. 立即静止 B. 保持原来的曲线运动状态 C. 做匀速直线运动 D. 做减速直线运动直至静止 八．培优训练 （一）选择题 1. 如图所示，当电灯静止时，下列说法中正确的是（　　） A. 电灯对电线的拉力与电线对电灯的拉力是一对相互作用力 B. 电灯对电线的拉力与电线对电灯的拉力是一对平衡力 C. 电灯对电线的拉力与电灯所受的重力是一对平衡力 D. 电线对电灯的拉力与电灯所受的重力是一对相互作用力 2. 如图所示，物体在重力、支持力和摩擦力的作用下沿水平面向右做减速直线运动．假设在运动过程中重力突然消失，物体将（ ） A. 立即停止运动 B. 向右沿水平方向做减速直线运动直至停止 C. 向右沿水平方向做匀速直线运动 D. 向右上方做匀速直线运动 3. 放在一辆足够长的表面光滑的平板车上的两个物体，随车一起在水平方向上做匀速直线运动，如图所示．当车突然停止时，这两个物体在车上(不考虑空气阻力）（ ） A. 一定不相碰 B. 一定相碰 C. 若两个物体质量相等，一定相碰 D.若两个物体质量不相等，一定相碰 4. 体育频道经常转播一些重要的象棋或围棋大赛．在复盘讲解时，棋子被吸附在竖直放置的磁性棋盘上保持静止．棋子不会掉落是因为（ ） A. 棋盘对它的吸引力等于它受到的重力 B. 棋子所受到的合力方向竖直向上 C. 棋盘对它的摩擦力大于它受到的重力 D. 棋盘对它的摩擦力等于它受到的重力 5. 如图所示，木块a放在粗糙水平桌面上，木块b放在木块a上面，在水平拉力F作用下一起向右做匀速直线运动，空气阻力不计，下列判断正确的是（ ） A. 拉力F和a受到的摩擦力大小不相等 B. b在水平方向上不受力 C. a受到的重力和地面对a的支持力是一对平衡力 D. b在水平方向上受到向左的摩擦力 6. 如图所示，各物体受到两个力，其中彼此平衡的是（　　） A. B. C. D. 7．如图甲所示，用水平拉力F1=10N拉一根弹簧，使弹簧伸长了2cm，如果在该弹簧两端同时用两个力F2和F2'沿水平方向拉弹簧，如图乙所示。要使此弹簧同样伸长2cm，则力F2和F2'的大小分别为（　　） A．5N、5N B．10N、10N C．10N、20N D．20N、20N 8. 如图所示，用水平拉力F拉动物体A在水平地面上匀速运动，物体B静止不动，下列关于A对B的摩擦力及弹簧测力计的示数情况说法正确的是（不计绳和弹簧测力计重）（　　） A. A对B的摩擦力的方向水平向左 B. 弹簧测力计的示数大于A对B的摩擦力 C. 弹簧测力计的示数等于A对B的摩擦力 D. 弹簧测力计的示数小于A对B的摩擦力 9. 如图，静止在水平面上的物块，受水平拉力F作用，F随时间t的变化关系如图所示．从t=0开始，小兵每隔2s记录的物块位置和时刻如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 2﹣6s内，物块受到的摩擦力为4N B. 6﹣l2s内，物块受到的摩擦力为4N C. t=10s时，物块的速度一定等于5m/s D. 第4s时，拉力F小于摩擦力 10.小明得到一个玩具吹镖（由一个细长筒和金属镖头组成），想试着用它去射地上的目标．他把重为G的小镖头以一定速度正对着目标A点吹出，如图．忽略镖头运动时所受的空气阻力，下列关于镖头能否射中A点的预测中，正确的是（ ） A. 一定能够射中A点 B. 一定射在A点左侧 C. 一定射在A点右侧 D. 控制速度大小，以上都有可能 11. 如图所示，在汽车中的悬线上挂一个小球m，当汽车运动时，悬线将与竖直方向成某一固定角度，若在汽车底板上还有一个相对于汽车静止的物体M，则关于汽车的运动情况和物体M的受力情况分析正确的是（　　） A. 汽车一定向右做加速运动 B. 汽车一定向左做加速运动 C. M除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向右的摩擦力作用 D. M除受到重力、底板的支持力作用外，还可能受到向左的摩擦力作用 12．如图所示的装置中甲物重7牛，乙物重3牛。甲、乙均保持静止状态，不计弹簧秤自重。则甲受到的合力和弹簧秤的示数分别是（　　） A．0牛，3牛 B．0牛，4牛 C．4牛，10牛 D．4牛，3牛 （二）填空题 13. 蜂鸟是最小的鸟类，也是唯一能够在空中悬停和倒飞的鸟类．如图表示一只质量为3 g的蜂鸟正悬停在静止的树枝旁吸食花蜜．此时，以_______为参照物，蜂鸟是静止的；空气对蜂鸟的作用力的方向是____，大小约为______N．（g=10 N/ kg） 14．踢毽子起源于汉代，高承《事物纪原》记：“今时小儿以铅锡为钱，装以鸡羽，呼为毽子，三四成群走踢……”。如图所示，用脚踢毽子时，脚会感觉疼是因为 ；毽子被踢出表明力可以改变物体的 ；毽子到达最高点时处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。 15．如图是在空间站“天宫课堂”中宇航员太空抛物实验。实验中，只见王亚平把冰墩墩正对着叶光富手的方向顺手一推，只见冰墩墩稳稳地沿着原来抛出去的方向，一路飘到了同伴叶光富的手里。冰墩墩离开手后能继续运动是由于它具有 。如图，冰墩墩在太空中处于失重状态，在空中不受力的作用，它在空中飞行做 运动；这个小实验直接验证了 定律。 16．交通事故发生“追尾”，汽车B刹车后由于　 　仍撞到汽车A；此时对汽车B中的司机起保护作用的是　 　（选“安全气囊”或“汽车头枕”）。而　 　（选“安全气囊”或“汽车头枕”）是为了防止后方追尾时造成伤害。 17．如图（1）所示，用力打击一摞棋子中间的一个，该棋子由静止开始沿水平方向飞出，由于该棋子在竖直方向受有重力作用，该棋子的运动轨迹将是　 　（填“直”或“曲”）线；运输液体货物的槽车，液体内部有气泡，如图（2），当刹车时，气泡将向　 　（选填“车头”或“车尾”），其原因是等体积的情况下，运动　 　（选填“气泡”或“液体”）的惯性更大。 18. 牛顿曾研究过这样一个问题：他发现人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面，于是牛顿提出了一个“大炮”的设想，如图是他画的“大炮”草图在地球的一座高山上架起一只水平大炮，以不同的速度将炮弹平射出去，射出速度越大，炮弹落地点就离山脚越远．他推想：当射出速度足够大时，炮弹将会如何运动呢？牛顿通过科学的推理得出了一个重要的结论，这就是著名的“牛顿大炮”的故事，故事中牛顿实际也用到了理想实验的研究方法． （1） 研究中牛顿基于的可靠事实是　_______________； （2）根据以上资料和牛顿的“大炮”草图，推测牛顿当年的重要结论是 _______________ ； （3）如今，牛顿当年的推测已变成了现实，人们应用他的推论，利用现代科技制成了 _______________ ． 19.《吕氏春秋》有言“万人操弓，共射一招”，若10人同时对同一目标施加水平向右的拉力，每人拉力15N，所有力同向共线，则总合力大小为______N，方向______，这个合力的作用效果与10人拉力共同作用的效果______。 20.如图所示，一物体在水平压力F作用下，静止在竖直的墙上，物体静止一段时间后，开始向下运动，从静止到下滑的整个过程中，物体所受摩擦力随时间t变化的关系如图所示，则物体所受重力为______N。在10S之后，物体的速度______（选填“越来越快”、“越来越慢”、“先快后慢”或“先慢后快”），压力F的大小______（选填“变大”、“变小”、“不变”或“无法确定”）。 （三）解答题 21.作图题 （1）如图，用轻绳悬挂的木球自由摆动，请画出摆动到图所示位置时，球的受力示意图。（忽略空气阻力），当它摆到最低点时受到的力是 ，（选填“平衡”或“不平衡”）的。 （2）如图所示，木块A与平板小车一起在水平桌面上向左匀速直线运动，当小车受外力作用突然减速时，木块随机在小车的平板上滑行，请画出木块滑行过程中的受力示意图． 22. 随着人们生活水平的不断提高，各种小汽车已经走进我们的家庭。如图所示，这是小敏家买的小汽车，仔细观察和思考，可以发现小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象都与物理知识有关，请你用学过的物理知识解答下面的问题。（取g＝10 N/kg） （1）若小汽车的质量为1200 kg，则小汽车的重力是多少？ （2）当它匀速前进时，所受到的阻力是自身车重的0.3倍，则该小汽车的发动机的牵引力是多少？ （3）当小汽车加速行驶时，发动机的牵引力变为5×103N，此时它受到的合力又为多少？ 23．如图所示，探究同一直线上二力的合成，请回答下列问题： (1)通过 两幅图可得出：同一直线上，方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之和。 (2)通过 两幅图可得出：同一直线上，方向相反的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之差。 (3)实验中三次橡皮筋伸长的长度相同，这种实验方法是 。 24.在“探究二力平衡条件”的实验中，小明设置的实验装置如图甲所示。 (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，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，木块仍然保持静止，则产生这一现象的原因是 ； (2)现保持与的大小相等，将木块换成小车，然后扭转一个角度，松手后，小车将发生转动，据此可以得出二力平衡时需要满足的一个条件是 ； (3)在探究同一问题时，小红设计了如图乙所示的实验装置，该装置中选择小卡片的目的是 ； (4)当小卡片平衡时，小红将小卡片转过一个角度，两条线的方向 （“一定要”或“可以不”）平行，松手后小卡片 （选填“能”或“不能”）保持静止； (5)利用如图丙所示的装置， （填“能”或“不能”）探究二力平衡的条件； (6)小华认为，若采用如图丁所示的方案，必须测出物体所受的 和 的大小来进行比较。研究发现，在小华的方案中，只能根据相互作用的关系直接测 的大小，在未知二力平衡条件的前提下，另一个力无法直接测量，所以此方案无法实施。 25.古希腊学者亚里士多德曾给出这样一个结论：物体的运动要靠力来维持。因为这个结论在地球上不能用实验来直接验证，直到一千多年后，才有伽俐略等人对他的结论表示怀疑，并用实验来间接说明。 【设计实验】如下图所示，让小车从斜面的同一高度由静止滑下，观察、比较小车沿不同的平面运动的情况。 （1）实验时让小车从斜面的同一高度滑下。其目的是让小车在粗糙程度不同的平面上开始运动时获得相同的 。 （2）一般人的思维都局限在直接比较小车在不同平面上运动的距离不同，但科学家们却能发现，物体运动的平面越光滑，相同情况下物体受到的 越小，物体运动的距离越长，并由此推理出进一步的结论：运动的物体如果不受外力作用，它将 。 【得出结论】著名的牛顿第一定律就是在此基础上总结出来的。这个定律告诉我们：力不是 物体运动状态的原因，而是 物体运动状态的原因。 【交流评估】 （3）牛顿第一定律是在实验的基础上进行推理论证。以下研究问题的方法与此相同的是 （填字母）。 A．用刻度尺测量长度时，进行多次测量    B．探究声音能否在真空中传播 （4）同学们进行实验时，小车在粗糙程度不同的平面上运动时每次都滑出平面，无法比较物体运动距离的大小。在器材不变的情况下，请你为他们改进一下实验。你的做法是 。 26.阅读短文，回答问题。 南京长江大桥的模型制作与受力分析 南京长江大桥是中国第一座自主设计和建造的双层式铁路、公路两用桥梁。某物理兴趣小组制作南京长江大桥模型进行探究，模型中钢梁简化为图甲所示的受力形式，结合图乙的 h-F 图像及第八章力与运动知识完成下列问题。 甲 乙 （1）制作大桥模型时，选用的材料质量小、强度高，该材料的密度______（选填“大”或“小”），这样做是为了减小模型对支撑柱的______，避免模型变形。 （2）如图甲，当模型钢梁上悬挂重物时，钢梁发生弯曲，此时钢梁受到的力属于______（选填“平衡力”或“非平衡力”）；若钢梁静止，说明钢梁受到的重力、拉力与支撑力的合力为______。 （3）如图乙，若该模型钢梁弯曲高度 h=4cm，则此时钢梁所受拉力 F=______N；该图像为过原点的直线，说明在弹性限度内，钢梁的弯曲形变程度与所受拉力成_______。 （4）下列关于大桥模型受力的说法，正确的是（） A. 支撑柱对钢梁的支持力，是因为支撑柱发生了弹性形变 B. 钢梁对重物的拉力，是重物受到的平衡力 C. 钢梁的重力与钢梁对支撑柱的压力是一对相互作用力 D. 静止的钢梁不受力的作用 （5）大桥建设中，工程师利用牛顿第一定律分析桥梁的稳定性，下列推理符合该定律的是（ ） A. 若钢梁所受所有力突然消失，钢梁将保持静止或匀速直线运动状态 B. 若重物突然掉落，钢梁将立即静止 C. 若支撑柱突然倒塌，钢梁将保持匀速直线运动 D. 若桥面光滑，汽车将永远做匀速直线运动 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年苏科版八年级物理下 《第八章力与运动素养进阶（单元整理培优）》精品讲义 ( 一．整理目的 1. 通过实验探究，理解牛顿第一定律的内容，明确惯性是物体的固有属性，知道惯性大小仅与质量有关；掌握二力平衡的条件，能区分平衡力与相互作用力；理解同一直线上二力的合成规律，厘清力与运动的关系，树立正确的力学观念。 2. 经历阻力对物体运动影响、二力平衡条件的探究过程，学会运用控制变量法、理想实验法、等效替代法分析物理问题，能通过受力分析判断物体的运动状态，提升逻辑推理与归纳总结能力。 3. 能独立设计并完成简单的力学探究实验，规范记录实验现象与数据，准确分析实验误差，得出合理实验结论，培养实验操作与问题探究能力。 4. 了解牛顿第一定律的科学发展史，认识物理规律的严谨性；能用惯性、二力平衡等知识解释生活中的力学现象，体会物理与生活的紧密联系，增强运用物理知识解决实际问题的意识。 ) ( 二．知识结构 ) ( 三．重点难点 （一）重点 1. 牛顿第一定律的理解与应用：精准把握定律的核心内容，明确定律是实验推理得出的理想规律，区分“运动需要力维持”与“力是改变运动状态的原因”的本质差异，会用定律分析物体不受力时的运动状态。 2. 惯性的概念及生活中的惯性现象：理解惯性是物体本身的属性，而非力，能正确解释生活中常见的惯性现象（如汽车刹车、跳远助跑等），掌握惯性大小的影响因素。 3. 二力平衡的条件及应用：牢记二力平衡“同体、等大、反向、共线”四个缺一不可的条件，能根据平衡状态判断平衡力，利用平衡条件求解未知力的大小和方向。 4. 力与运动的关系：清晰区分物体受平衡力、非平衡力、不受力时的运动状态变化规律，明确合力与运动状态的对应关系。 （二）难点 1. 牛顿第一定律的推理过程：理解理想实验法的核心逻辑，突破“物体不受力也能运动”的认知误区，区分实际受力与理想不受力的情境差异。 2. 惯性概念的深度理解：纠正“速度越大惯性越大”“静止物体没有惯性”“受到惯性作用”等错误认知，明确惯性与速度、受力无关，仅由质量决定。 3. 平衡力与相互作用力的辨析：对比两者的相同点（等大、反向、共线）与不同点（作用 ) ( 物体、力的性质、作用效果），在复杂情境中准确区分。 4. 同一直线上二力合成的应用：结合物体运动状态，判断合力大小与方向，解决受力与运 动状态对应的综合问题，尤其是非平衡力作用下运动状态改变的分析。 5. 受力分析与运动状态的综合判断：对处于静止、匀速直线运动、变速运动的物体进行完整受力分析，结合力的合成、平衡条件判断运动趋势，解决综合性力学问题。 )四．内容整理 （一）物体的平衡 1.平衡状态的概念 物体在静止或匀速直线运动时，所处的状态称为平衡状态。这两种状态的共同特征是运动状态保持不变（速度大小、方向均不改变）。 2.平衡状态的核心理解 平衡状态是物体受力作用时的一种特殊状态，并非不受力（现实中不受力的物体不存在）。处于平衡状态的物体，所受外力的共同作用效果相互抵消，相当于不受外力作用，因此运动状态不改变。 3.易错点：静止的物体一定处于平衡状态（如放在桌面的花瓶、静止的石块）；做匀速直线运动的物体一定处于平衡状态（如匀速行驶的列车、匀速起吊的货物）；变速运动（加速、减速、曲线运动）的物体一定不是平衡状态。 （二）二力平衡的条件 1. 二力平衡的条件（核心） （1）前提条件：两个力作用在同一物体上（受力物体唯一）。 （2）必要条件：大小相等、方向相反、作用在同一直线上（简称“同体、等大、反向、共线”）。 （3）本质：两个力的合力为0，物体的运动状态保持不变（静止或匀速直线运动）。 2. 平衡力与相互作用力的区别（中考高频辨析点） 实例 静止在桌面的花瓶：重力与支持力 花瓶对桌面的压力与桌面对花瓶的支持力 3. 二力平衡条件的应用（中考常考场景） （1）根据物体的运动状态（静止/匀速直线），结合已知力求未知力（大小相等、方向相反）。 （2）判断物体是否受平衡力：先确定受力物体，再分析受力是否满足“同体、等大、反向、共线”，满足则为平衡力，物体运动状态不变。 （三）同一直线上两个力的合成 1.核心概念 （1）合力：如果一个力产生的作用效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力。 （2）分力：组成合力的每一个力叫分力。 （3）生活中的实例：说明一个人用力作用产生的效果与两个人共同用力作用而产生的效果相同。 ①两个小孩共同努力可以提起一桶水，一个大人就可以提起来。 ②一个人拉一辆车拉不动，再有一个人在后边推就可以把车推动，如果一个力气大的人一个人就可以拉动。 ③一个人扛起一根木头比较费劲，如果两个人一起扛，则可以比较轻松的扛起来，但效果是相同的。 （4）核心思想：“等效替代法”——用一个力替代几个力，且替代后作用效果不变，这个力就是合力，被替代的几个力是分力。 2.同一直线上两个力的合成规律 （1）同一直线上，方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之和，方向与这两个力的方向相同，即F=F1+F2; （2）同一直线上，方向相反的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之差，方向与较大的那个力的方向相同，即F=F1-F2. F合= |F1′- F2′|，合力方向与较大的分力方向相同。 3.实验探究（苏科版教材核心实验） （1）实验目的：探究同一直线上方向相同、相反的两个力的合成规律。 （2）实验器材：铁架台、橡皮筋、两根细线、钩码、弹簧测力计。 （3）实验步骤： ①方向相同：用两根细线分别挂F1、F2个钩码，拉橡皮筋至O点；换用一根细线挂钩码，拉至同一O点，记录钩码数，验证F = F1 + F2。 ②方向相反：一根细线挂F1个钩码，另一根跨过滑轮挂F2个钩码（方向相反），拉橡皮筋至O'点；换用一根细线挂钩码，拉至同一O'点，记录钩码数，验证F = |F1 - F2|。 （4）实验结论：同一直线上，同向二力合力为两力之和，反向二力合力为两力之差的绝对值，方向与较大力一致。 （四）探究阻力对物体运动的影响 1. 阻力对物体运动影响的探究实验 （1）实验目的：探究阻力大小对物体运动距离（运动状态）的影响。 （2）实验方法：控制变量法 + 科学推理法。 控制变量：让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，目的是使小车到达水平面时的初速度相同。改变变量：改变水平面的粗糙程度，从而改变小车受到的阻力大小（如毛巾、棉布、木板）。 （3）实验现象：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车滑行的距离越远，速度减小得越慢。 （4）科学推理：如果水平面绝对光滑，小车不受阻力，小车将以恒定的速度永远做匀速直线运动。 2. 实验结论（中考核心） 物体的运动不需要力来维持，运动的物体之所以会停下来，是因为受到了阻力的作用。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。 （五）牛顿第一定律 1.牛顿第一定律形成史 （1）亚里士多德：错误认为“力是维持物体运动的原因”。 （2）伽利略：斜面理想实验推理——阻力越小，物体运动越远；若不受阻力，物体将永远匀速直线运动。 （3）笛卡尔：补充完善——不受力时，物体保持匀速直线运动或静止。 （4）牛顿：1687年《自然哲学的数学原理》总结前人成果，正式提出牛顿第一定律。 2.牛顿第一定律内容 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。 3、定律理解（中考核心） （1）适用对象：一切物体（固体、液体、气体）。 （2）成立条件：不受力（理想情况，现实中为合力为零）。 （3）运动规律：静者恒静，动者恒动（原来静止→保持静止；原来运动→匀速直线运动）。 （4）力与运动关系：力不是维持运动的原因，力是改变物体运动状态的原因。 （4）得出方法：实验+科学推理（理想实验法），不能直接用实验验证。 （六）惯性现象 1. 定义：物体保持原来静止状态或匀速直线运动状态的性质。 2. 核心要点 （1）普遍性：一切物体（固体、液体、气体）在任何情况下（无论受力还是不受力）都具有惯性。 （2）唯一性：惯性的大小只与物体的质量有关。质量越大，惯性越大；质量越小，惯性越小。 （3）非力属性：惯性是物体的固有属性，不是力。不能说“受到惯性作用”，只能说“由于惯性”“具有惯性”。 3. 惯性与质量的关系 （1）质量是惯性大小的唯一量度。 （2）举例：大卡车比小汽车难刹车，因为大卡车质量大，惯性大，运动状态难改变。 （七）力的作用效果 1.改变物体的形状：使物体发生形变（如弹簧被拉长、橡皮泥被捏扁、篮球被压扁）。 2.改变物体的运动状态：包括速度大小的改变（如汽车加速、减速）和运动方向的改变（如汽车转弯、排球被击出）。 3.运动状态不变的情况：物体静止、做匀速直线运动。 （八）力与运动的关系 1.核心结论 （1）力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因。 （2）物体不受力或受平衡力：保持静止或匀速直线运动（运动状态不变）。 （3）物体受非平衡力：运动状态一定改变（速度大小/方向改变）。 2.运动状态改变：由静变动、由动变静、速度变大/变小、运动方向改变。 3.平衡状态：静止、匀速直线运动；对应受力为平衡力。 五．反思提升 1.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，用弹簧测力计测滑动摩擦力的大小时，必须沿水平方向匀速拉动木块。现在你知道这是为什么吗? 【解析】当木块在水平方向做匀速直线运动时，它在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等、方向相反。此时弹簧测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小。如果不匀速拉动（加速或减速），拉力与摩擦力就不再平衡，测力计示数就不能准确反映摩擦力大小。 2.物体运动状态的改变包括哪几种情况?玩具小车在圆形轨道上做匀速运动，它的运动状态是否改变?为什么? 【解析】运动状态改变的三种情况：（1）速度大小改变（由快变慢、由慢变快、由静止到运动、由运动到静止）；（2）速度方向改变（如转弯、圆周运动）；（3）速度大小和方向同时改变。玩具小车在圆形轨道上匀速运动时，运动状态 是改变的。原因：虽然速度大小不变，但小车的运动方向时刻在改变，而运动状态由速度的大小和方向共同决定，所以运动状态改变。 3.牛顿第一定律是在实验基础上通过推理得到的。既然有实验作为基础，为什么还要推理? 【解析】牛顿第一定律描述的是不受力的物体的运动规律，但在现实中无法找到完全不受力的物体（总会有重力、摩擦力等），无法通过实验直接观察到“不受力时物体保持匀速直线运动或静止”的现象。因此只能在阻力逐渐减小的实验基础上，通过逻辑推理得出“阻力为零（不受力）时的运动规律”，从而得到牛顿第一定律。 4.小明和小华列举的现象都是观察到的事实，但他们的结论却是错误的。现在你能说明这是为什么吗? 【解析】小明的错误：他认为“没有力物体就不能运动”，混淆了“维持运动”和“改变运动状态”。力不是维持运动的原因，而是改变运动状态的原因。物体不受力时，会保持匀速直线运动或静止状态。小华的错误：她认为“力是物体运动的原因”，同样混淆了力的作用。 风吹树摇，是力改变了树的运动状态；风停树静，是阻力改变了树的运动状态，让树从运动变回静止。力的作用是改变运动状态，而非“让物体运动”。 六．问题解决 1.用力推静止在地面上的物体却推不动，原因是物体与地面间有摩擦。为了与滑动摩擦相区别，我们将这种摩擦称为“静摩擦”。如图所示，小明沿水平方向用20N的力推柜子，但柜子没有运动，此时柜子受到的摩擦力是多大?若改用40N的力推，柜子仍未运动，这时柜子受到的摩擦力又是多大?你是如何得到结论的? 【解析】静摩擦力分析，当用 20N 水平力推柜子，柜子静止时：柜子处于平衡状态，水平方向推力与静摩擦力是一对平衡力，大小相等。所以静摩擦力 f1 = 20N。 当改用 40N 水平力推柜子，柜子仍静止时：同理，水平方向推力与静摩擦力仍为平衡力，大小相等。 所以静摩擦力 f2 = 40N。 结论依据：物体静止时受平衡力作用，静摩擦力大小始终等于使物体产生运动趋势的外力大小。 2.高速列车在平直轨道上匀速行驶，站在车厢里的人向上跳起，会不会落回原处?为什么? 【解析】会落回原处。原因：人在起跳前随列车一起匀速直线运动，起跳后由于惯性，在水平方向上仍保持与列车相同的速度继续运动。在腾空的这段时间内，人和列车在水平方向移动的距离相同，因此会落回原处。 3.将一个重2.7N的排球竖直向上抛出。若排球在上升和下落过程中受到的空气阻力都是0.2N，则排球所受的合力分别是多大?合力的方向是怎样的? 【解析】排球上升与下落过程的合力计算排球重力 G = 2.7N，空气阻力 f = 0.2N。 （1）上升过程：阻力方向与运动方向相反，即竖直向下，与重力同向。 合力 F合上 = G + f = 2.7N + 0.2N= 2.9N，方向竖直向下。 （2）下落过程： 阻力方向与运动方向相反，即竖直向上，与重力反向。 合力 F合下= G - f = 2.7N - 0.2N= 2.5N，方向竖直向下。 七．达标检测 （一）．选择题 1. 如图是“小飞侠”科比投球，下列说法正确的是（ ） A. 球在空中运动过程中由于受到重力的作用最终落回地面 B. 球在空中继续运动是受到推力的作用 C. 科比投球瞬间，手的推力和重力是一对平衡力 D. 若此时球受到的力全部消失，球将直接运动进入篮筐 【答案】A 【解析】A. 力是改变物体运动状态的原因，所以球在空中运动过程中由于受到重力的作用最终落回地面，故A正确；B. 球在空中继续运动是因为球具有惯性，故B错误；C. 科比投球瞬间，手的推力大于重力，球才会向前上方运动，如果是一对平衡力，球不会做加速运动，故C错误；D. 若此时球受到的力全部消失，球将做匀速直线运动，不会直接进入篮筐，故D错误；故选A． 2.如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧．从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度△l之间的关系，如图乙所示，其中b为曲线最高点．不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，则小球（ ） A. 受到的弹力越来越大 B. 从接触到弹簧开始一直做减速运动 C. 机械能保持不变 D. 将弹簧压缩至最短时小球处于平衡状态 【答案】A 【解析】A．小球从高处落下并压缩弹簧，从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，弹簧的形变程度逐渐变大，所以小球受到弹力也逐渐变大，故A符合题意；B．在小球向下运动过程中，受竖直向上的弹簧的弹力、竖直向下的重力；开始的一段时间内，重力大于弹力，合力向下，小球做加速运动，其速度增大；随弹簧压缩量的增大，弹力越来越大，当弹力与重力相等时，合力为零；小球再向下运动，弹力大于重力，合力向上，小球做减速运动，其速度减小直至为0，故B不符合题意，C．在整个过程中，弹簧的形变程度逐渐变大，弹簧的弹性势能增大，弹簧的弹性势能是由小球的机械能转化而来的，因此小球的机械能逐渐减小，故C不符合题意；D．将弹簧压缩至最短时，即弹簧的压缩量最大时，小球的速度为0，此时，小球受到的弹力大于其重力，所以小球处于非平衡状态，故D不符合题意。故选A。 3. 如图所示，小孩用力推车，但没有推动．下列说法正确的是（ ） A. 小孩对车的推力和车受的重力是一对平衡力 B. 小孩对车的推力和车对小孩的力是一对平衡力 C. 小孩对车的推力和地面对车的摩擦力是一对平衡力 D. 小孩对车的推力小于地面对车的摩擦力 【答案】C 【解析】小孩用力推车，但没有推动，说明小车受平衡力作用，在水平方向受到的推力和摩擦力是平衡力的关系；在竖直方向受到的重力和支持力是平衡力的关系；A．小孩对车的推力和车受的重力不在同一直线上，不是平衡力的关系，故A错误；B．小孩对车的推力和车对小孩的力是一对相互作用力，不是平衡力，B错误；C．小孩对车的推力和地面对车的摩擦力是一对平衡力，C正确；D．小孩对车的推力等于地面对车的摩擦力，D错误。故选C。 4. 如图是运动员向空中抛出实心球到实心球落地而停止运动的场景，箭头表示实心球运动方向。下列说法正确的是（　　） A. 在a点若所有外力全部消失，实心球将立即静止 B. 在c点若所有外力全部消失，实心球将立即沿竖直方向下落到地面 C. 在d点若所有外力全部消失，实心球将水平向右做匀速直线运动 D. 在e点实心球静止是因为它不受力的作用 【答案】C 【解析】A．在a点若所有外力全部消失，球由于具有惯性，会以箭头的方向做匀速直线运动，故A错误；B．在c点若所有外力全部消失，球由于具有惯性，会沿着箭头的方向做匀速直线运动，不会沿竖直方向下落到地面，故B错误；C.在d点若所有外力全部消失，球由于具有惯性，实心球会沿着箭头方向水平向右做匀速直线运动，故C正确；D．在e点实心球静止是因为它受到平衡力的作用，即重力和支持力平衡，故D错误。故选C。 5. 如图是小明在玩过山车的情景。下列对此过程中小明的状况叙述正确的是（　　） A. 小明在车里或上或下感觉极不舒服，是因为质量不断改变 B. 小明一直坐在车里面，所以小明相对于地面运动状态没有发生变化 C. 小明时而头朝天时而头朝地，但是他受到重力的方向始终竖直向下 D. 因为重力和支持力是一对平衡力，所以小明始终处于平衡状态 【答案】C 【解析】A．因为质量不随物体的形状、状态或位置的改变而改变，故A错误；B．过山车运动过程中其方向不断改变，所以它的运动状态不断改变，故B错误；C．因为重力的方向始终竖直向下，所以运动的过程中，重力的方向始终是不变的，故C正确；D．因为过山车的运动状态不是静止状态或匀速直线运动状态，所以受到的力不是平衡力，故D错误。故选C。 6. 如图所示,小球沿左侧斜面的某一高度滚下,通过最低点后沿右侧斜面上升,不断减小右斜面与水平面的夹角,让小球从同一高度滚下．由于存在摩擦,以下说法错误的是（ ） A. 如果右侧成了水平面,小球将一直匀速运动下去 B. 每次小球沿右侧斜面上升的高度都要小于下落时的高度 C. 减小右侧斜面与水平面的夹角后,小球在右侧斜面上运动的距离变长 D. 根据这一实验,可以推理出物体不受力时将如何运动 【答案】A 【解析】图中的装置由于摩擦的存在，摩擦力将改变物体的运动状态，故如果右侧成了水平面,小球将减速运动，A说法错误，符合题意；因物体克服摩擦做功，故每次小球沿右侧斜面上升的高度都要小于下落时的高度，B说法正确，不符合题意；根据能量守恒可得，减小右侧斜面与水平面的夹角后,小球克服摩擦做功距离将变长，则小球在右侧斜面上运动的距离变长，C说法正确，不符合题意；根据这一实验,可以推理出物体不受力时将如何运动该说法正确，不符合题意，答案选A． 7. 质量为M的木块A在水平桌面上，用轻绳跨过定滑轮与质量为m的钩码相连，在轻绳的拉力作用下沿桌面做匀速运动，若突然剪断轻绳（不考虑绳重和绳子与滑轮的摩擦），则（ ） A. 绳子没有剪断前A所受的摩擦力为mg，方向向右 B. 绳子剪断后A所受的摩擦力为（M - m）g，方向向右 C. 绳子剪断时A所受摩擦力为mg，方向向左 D. 绳子剪断后A所受的摩擦力将越来越大 【答案】C 【解析】木块A在水平桌面上匀速运动，说明受到水平方向的力为平衡力，向右的拉力mg，则向左的摩擦力也是mg。若突然剪断轻绳则A木块向右的力消失，仅受向左的摩擦力，属于滑动摩擦力，木块A与接触面的粗糙程度，压力大小不变，故滑动摩擦力不变，仍为mg，A仍向右运动，且速度越来越慢，最后停下来。故选C。 8. 如图，一物体放在粗糙的水平地面上，在斜向上的拉力F的作用下向右做匀速直线运动，以下说法正确的是（ ） A. 在水平方向上物体受到地面的摩擦力和拉力F沿水平方向的分力 B. 在水平方向物体受到的拉力F与地面的摩擦力是一对平衡力 C. 在竖直方向上物体只受到地面的支持力和拉力F沿竖直方向的分力 D. 在竖直方间上，物体受到的重力与地面的支持力是一对平衡力 【答案】A 【解析】A．对物体在水平方向上进行受力分析可知，在水平方向上，物体受到地面的摩擦力和拉力F沿水平方向的分力作用，故A正确；B．水平方向合力为0，即地面的摩擦力和拉力F沿水平方向的分力合力为0，所以物体受到拉力F与地面的摩擦力不是一对平衡力，故B错误；C．对物体在竖直方向上的受力情况进行分析可知，在竖直方向上，物体受到重力、地面的支持力和拉力F沿竖直方向的分力三个力的作用，故C错误；D．竖直方向合力为0，即重力，支持力与拉力分力的合力为0，所以物体受到的重力和地面对物体的支持力不是一对平衡力，故D错误。故选A。 9. 如图所示，将带钩的木块放在粗糙程度相同的水平桌面上，小明水平拉动木块，在木块加速运动过程中，以下说法中正确的是( 　) A. 木块受到的摩擦力逐渐增大 B. 木块受到的摩擦力逐渐减小 C. 绳对木块的拉力和桌面对木块的摩擦力是一对平衡力 D. 绳对木块的拉力和木块对绳的拉力是一对相互作用力 【答案】D 【解析】AB．木块放在粗糙程度相同的水平桌面上，压力一定，接触面的粗糙程度一定，摩擦力大小不变，故AB错误；C．木块做加速运动，拉力大于摩擦力，故C错误；D．绳对木块的拉力和木块对绳的拉力大小相等，方向相反，在同一条直线上，在不同的物体上，是一对相互作用力，故D正确。故选D。 10. 如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 小鸟受到的重力与小鸟对树枝的压力是一对平衡力 B. 小鸟对树枝的压力与树枝对小鸟的支持力是一对平衡力 C. 小鸟受到的重力与树枝对小鸟的支持力是一对平衡力 D. 小鸟受到的重力与树枝受到的重力是一对平衡力 【答案】C 【解析】A．小鸟受到的重力受力物体是小鸟，小鸟对树枝的压力的受力物体是树枝，这两个力不是作用在同一物体上，不是平衡力，故A错误；B．小鸟对树枝的压力与树枝对小鸟的支持力是一对相互作用力，故B错误；C．小鸟受到的重力与树枝对小鸟的支持力作用在同一物体上，且大小相等、方向相反、在同一条直线上，是一对平衡力，故C正确；D．小鸟受到的重力与树枝受到的重力，方向相同且作用在两个物体上，不是平衡力，故D错误。 故选C。 11. 图为小车载着木块向右运动过程中发生的现象，下列判断正确的是（ ） A. 都是在小车突然停止时发生 B. 都是在小车突然起动时发生 C. 图甲所示的现象是小车在运动中突然停止或突然加速时发生 D. 图乙所示的现象是小车在运动中突然停止或突然减速时发生 【答案】D 【解析】甲图：木块与小车一起运动，当小车突然加速或启动时，下端受摩擦力随车加速，木块上端仍保持原来静止或低速状态，使得木块向后倾倒；乙图：木块与小车一起运动，当小车突然减速或停止时，下端受摩擦力随车减速，木块上端仍保持原来的运动状态，使得木块向前倾倒．综上分析可知，选项ABC错误，D正确． 12. 如图所示,一个物体沿粗糙斜面向下做匀速直线运动的过程中,受到重力、支持力及滑动摩擦力作用,已知该物体的重力大小为10N,则下列说法中正确的是(不考虑空气阻力) A. 物体惯性将增大 B. 物体受到的重力、支持力是一对平衡力 C. 物体所受合力不为零 D. F与Ff的合力大小为10 N 【答案】D 【解析】物体的惯性只与质量有关，与其他物理量无关，当物体质量不发生变化时，惯性不变，A说法错误；物体受到的重力与支持力不在同一直线上，不满足平衡力的条件，B说法错误；物体匀速直线运动处于平衡状态受平衡力的作用，平衡力的合力为零，C说法错误；因物体匀速直线运动，所受合力为零，所以F与Ff的合力大小等于重力大小为10 N，D说法正确，答案选D． （二）．填空题 13. 用大小为10N的水平推力推静止在水平地面上的桌子，但没有推动，桌子受到的摩擦力_______________（选填“小于”“等于”或“大于”）10N，桌子受到的合力是_______________ ． 假如运动的物体所受的一切外力同时消失，它将_______________ ． 【答案】 等于 0N 做匀速直线运动 【解析】用大小为10N的水平推力推静止在水平地面上的桌子，但没有推动，即桌子仍然保持静止，为平衡状态，受到平衡力的作用，即推力和摩擦力是一对平衡力，所以摩擦力为10N；物体受平衡力的作用，二力大小相等，方向相反，全力为零；假如运动的物体所受的一切外力同时消失，根据牛顿第一定律可知，不爱力运动的物体会做匀速直线运动． 14. 把一个重为3牛的苹果竖直向上抛出，且苹果在空中运动时受到空气的阻力大小始终不变，方向与运动方向相反。上升过程中，苹果所受合力为3.2牛，则苹果受到的阻力为______牛。苹果在竖直下落过程中受到的合力为______牛。当苹果下落到地面并静止时，苹果所受的重力和______力是一对平衡力。 【答案】 0.2 2.8 支持 【解析】苹果在上升过程中受到重力和阻力的作用，重力的方向竖直向下，阻力方向与运动方向相反，也是竖直向下的。方向相同的两个力的合力，大小为两个力的和，据此判断苹果受到的阻力为；苹果在竖直下落过程中，阻力方向与运动方向相反，是竖直向上的。方向相反的两个力的合力，大小为两个力的差，故竖直下落过程中受到的合力为；当苹果下落到地面并静止时，处于平衡状态，受到重力和支持力的作用，二力大小相等，方向相反，作用在一条直线上，为一对平衡力。 15. 如图,质量为3 kg的物体A被100 N的水平压力F压在竖直的墙上恰好保持不动,则此时物体受到墙壁的摩擦力是___N,方向为_____,若增大水平方向的压力,则摩擦力_____(填“增大”“不变”或“减小”)。 【答案】 30 竖直向上 不变 【解析】质量为3 kg物体所受重力G=mg=3kg×10N/kg=30N；物体被压在竖直的墙壁上时处于静止状态，此时物体受到平衡力的作用，在竖直方向上物体受到的重力与摩擦力是一对平衡力，故摩擦力的大小等于重力大小，方向与重力的方向相反，竖直向上；若增大水平方向的压力，则摩擦力的大小仍等于重力大小，即摩擦力的大小不变． 16. 如图所示是同一木块先后两次在同一水平面上运动时在相等时间内连续拍摄的“频闪”照片．第二次木块从A点运动到B点的距离是____ cm； 由图可知，两次实验中木块的速度____ ，木块所受拉力的大小____ （ 均选填“相等”或“不相等”）。 【答案】 1.70 不相等 相等 【解析】长度测量要求估读到分度值的下一位，只要在1.69cm～1.71cm之间即可。因为两次实验中都是在相等时间内连续拍摄的，但在相等时间内通过的路程不同，所以两次实验中木块的速度不相等。由两张照片可知，同一木块先后两次都在做匀速直线运动，由于木块对水平面的压力和粗糙程度不变，两次摩擦力相等，则两次所受拉力的大小相等。 17．如图所示，不计空气阻力，质量为0.02kg的气球A保持与水平面成45°角的方向匀速直线运动，则气球除了受重力，还要受到一个 N的力，此力的方向是 。气球所受重力的施力物体是 。（g取10N/kg） 【答案】0.2 竖直向上 地球 【解析】气球的重力，气球在空中做匀速直线运动，因此它受到的力是平衡力，不计空气阻力，气球受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力是一对平衡力，由二力平衡条件可知，浮力的大小，物体由于地球吸引而受到的力叫做重力，故气球所受重力的施力物体是地球。 18. 在一辆水平向右行驶的汽车车厢里其顶壁上挂着一个小球（空气阻力不计）。当出现了如图所示的情景时，汽车在做________（选填“加速”、“匀速”或“减速”）运动。此时汽车受到的牵引力________（选填“大于”、“小于”或“等于”）汽车受到的阻力，此时绳子对球的拉力和球受到的重力________（选填“是”或“不是”）一对平衡力。 【答案】 加速 大于 不是 【解析】如图所示，小球的速度落后于小车的速度，是因为小车突然加速，小球由于惯性保持原来的运动状态，故小球落后于小车。由于小汽车加速运动，说明合力是向右的，可判断出牵引力大于阻力。绳子对球的拉力和球受到的重力都不在同一条直线上，故不是平衡力。 19.2026年我国空间站开展如图所示的惯性模拟实验：旋转平台上的宇航员将储气罐向右侧喷气，平台会因反作用力向左转动；若平台突然停止转动，平台上的小物块会因______继续沿切线方向运动；这说明力是______物体运动状态的原因；牛顿第一定律揭示了物体在不受力时总保持______或匀速直线运动状态。 【答案】：惯性；改变；静止 【解析】：物块原本随平台转动，平台停止后，物块因惯性保持原有运动状态继续运动；力使平台由运动变为静止，说明力可以改变物体的运动状态；根据牛顿第一定律，物体不受力时保持静止或匀速直线运动状态。 20．如图甲所示，木块与小车一起做匀速直线运动，当小车的运动状态发生变化时，木块的状态如图乙所示。把木块换成盛有水的烧杯，重复上述过程，烧杯中水面的状态分别如图丙和丁所示。由图甲、乙或图丙、丁可知：小车运动状态变化的可能情况是 或 （请将两种可能的情况填写完整）。木块和水具有 的性质。 【答案】向右减速运动 向左加速运动 保持原来运动状态不变 【详解】最初木块与小车一起做匀速直线运动，当小车向右做减速运动时，木块下端受摩擦力作用随着车减速，木块上端仍保持原来的运动状态，使得木块向右倾倒；当小车向左做加速运动时，木块下端受摩擦力作用随着车加速，木块上端仍保持原来的运动状态，使得木块向右倾倒。最初烧杯与小车一起做匀速直线运动，当小车向右减速时，烧杯受摩擦力作用随着车减速，烧杯内的水仍保持原来的运动状态，使得水向右倾；当小车向左加速时，烧杯受摩擦力作用随着车加速，烧杯内的水仍保持原来的运动状态，使得水向右倾。由上述实验可知，木块和水都具有保持原来运动状态不变的性质。 （三）．解答题 21.作图题 （1）如图所示是遥控飞机沿图示虚线方向匀速飞行的情景，请画出遥控飞机竖直方向上的受力示意图。 （2）在平直的地面上，一个人沿水平方向用20N的力推一辆小车匀速向左运动，试着在图中画出小车所受阻力的大小和方向（可把力的作用点画在重心上）。 【答案】 【解析】（1）遥控飞机沿图示虚线方向匀速飞行的过程中，在竖直方向上，受到竖直向下的重力和竖直向上升力作用，这两个力是一对平衡力，重力从重心竖直向下画，升力从重心竖直向上画，（2）根据题意，小车匀速向左运动，处于平衡状态，受到的推力和阻力是一对平衡力，大小相等，方向相反，已知推力大小为20N，方向水平向左，则受到的阻力方向水平向右，大小也为20N，作用点在小车的重心上。 22．为了探究“二力平衡的条件”，于是设计了如图甲所示的实验。设计与进行实验 (1)实验时通过调整 来改变拉力的大小，装置中定滑轮的作用是 。 (2)实验中应选择较 （选填“光滑”或“粗糙”）的桌面。 (3)实验中，为了方便操作判断，应使小车处于 状态作为平衡状态。 (4)为了验证相互平衡的两个力是作用在同一物体上的，小组同学用轻质小卡片代替图甲中的小车，如图乙所示，两端的托盘中加 时，小卡片保持静止，接下来的操作是 ，该装置还有一个优点是 。 (5)小明在实验中发现当左盘放入2 N的砝码、右盘放入1.5 N砝码时，小车也处于静止状态，此时小车受到的 （选填“是”或“不是”）平衡力，产生这一现象的原因可能是小车受到 力的影响。 【答案】(1)砝码数量 改变力的方向 (2)光滑 (3)静止 (4)相同数量的砝码 将小卡片一剪为二 避免摩擦力对实验的干扰 (5) 是 摩擦 【解析】（1）实验通过砝码的重力提供拉力，所以通过调整砝码的数量来改变拉力。定滑轮的作用为改变力的方向。（2）探究二力平衡的条件，需要避免桌面的摩擦力对实验的影响，所以选择光滑的桌面。（3）为了方便操作判断，实验中将小车静止状态作为平衡状态进行判别。（4）使得小卡片静止，需要在托盘中加入数量相同的砝码，验证相互平衡的两个力是作用在同一物体上的，接下来将小卡片一剪为二即可。使用小卡片代替小车可以避免摩擦力对实验产生干扰。（5）小车静止，受到平衡力的作用。左盘放入2 N的砝码、右盘放入1.5 N砝码时，小车也处于静止状态原因为受到摩擦力的影响。 23.两千多年前，亚里士多德认为：力是维持物体运动的原因。下面我们就通过实验和科学家的研究历程来判断这个观点是否正确。 （1）使小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在毛巾表面上移动的距离。再分别换用棉布和木板表面进行两次实验，实验现象如图1所示。 ①每次都使小车从斜面顶端由静止滑下，目的是使小车每次到达水平面时______相同。 ②根据实验现象可以得出：小车受到的阻力越小，运动的距离______。 （2）十六世纪末，伽利略已通过类似实验和推理得出结论：如果运动的物体没有阻力的影响，它将在水平面上一直运动下去。因此，物体运动______（选填“需要”或“不需要”）力来维持。图2是伽利略的实验和推理示意图，属于推理的是______（选填“甲”或“乙”）。 （3）后来，笛卡尔进一步完善了伽利略的观点：如果运动的物体不受力的作用，它将以同一速度沿直线运动。十七世纪初，牛顿在他们研究的基础上，提出了“牛顿第一定律”，相对于“牛顿第一定律”，笛卡尔的观点有什么不足？______。 （4）上述实验及科学家研究成果给予我们的启示是______。（将正确说法前的字母填写在横线上） A.科学定律都可以通过实验直接得出 B.科学推理是科学研究的方法之一 C.大多数人认同的观点就是正确的观点 D.普通人观点可以质疑，科学家观点不可以质疑 【答案】（1）①初速度；②远；（2）不需要；甲；（3）牛顿第一定律的内容是一切物体在没有 【解析】（1）①为了使小车滑到水平面时的初速度相同，实验时应让小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，这种研究问题的方法是控制变量法；②小车受到的阻力越小，小车滑行的距离越远；（2）如果运动的物体没有阻力的影响，它将在水平面上一直运动下去。说明物体运动不需要力来维持。图2是伽利略的实验示意图，图1是伽利略的推理示意图； （3）牛顿第一定律的内容是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，而笛卡尔的观点中，只涉及到了物体做匀速直线运动的情况，没有提及静止物体的运动规律，所以这是他的观点的不足之处；（4）牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律，该定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括得出的，即科学推理也是科学研究的方法之一。 24. 如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用的，F的大小与时间t的关系以及物体的运动速度v与时间t的关系如图乙所示 （1）由图可知，当t=1s时，物体处于________（填“静止、匀速直线运动、减速运动”）状态； （2）当t=5s时，物体受到的摩擦力为________N； （3）当t=1s时，物体受到的摩擦力为________N； （4）分析：在另一次实验中的某段时间内，木块始终受到一个2N的水平推力（木块放在同一地面上）如图丙所示，则对木块所处状态的判断中，正确的是____； A．静止 B．匀速直线运动 C．静止或匀速直线运动 D．条件不足，无法判断 【答案】（1）静止 （2）2 （3） 1 （4）C 【解析】（1）由v-t图像知：0～2s时物体的速度为零，所以当t＝1s时物体处于静止状态。（2）物体受到方向不变的水平拉力F的作用，由v-t图像知：4～6s时，物体做匀速直线运动；由F-t图像知：t＝5s时，F＝2N；此时摩擦力与拉力F平衡，所以摩擦力大小为2N。（3）由（1）知，当t＝1s时，物体处于静止状态，由F-t图像知此时物体受到拉力为1N，拉力与摩擦力是一对平衡力，所以此时物体受到的摩擦力为1N。（4）由前面分析可知，物体受到的摩擦力最大为2N（滑动摩擦力为2N）； 若另一次实验中物体原来是运动的，某段时间内，它受到2N水平推力与2N的滑动摩擦力是一对平衡力，则物体做匀速直线运动；若物体原来是静止的，由于物体受力平衡，则物体将保持静止状态。 故选C。 25．如图所示是某小组同学在探究同一直线上两个力的合成的实验情景。（每个钩码重1N） （1）如图（a）所示，将一根橡皮筋悬挂在支架上，记录此时橡皮筋下端到达的位置。 （2）如图（b）所示，橡皮筋在两个方向相同的力和的共同作用下伸长到位置。 （3）如图（c）所示，使橡皮筋在两个方向相反的力和的共同作用下仍伸长到位置。 （4）如图（d）所示，撤去力、后，将力F作用在橡皮筋上，使橡皮筋也伸长到位置O'。 经过实验，将实验结果记录在下表中： 实验序号 ① ② ③ 力的大小 力的方向 竖直向下 竖直向下 竖直向下 (1)请将表格空白处补充完整； (2)根据实验结果得出结论； 结论一： ； 结论二： ； (3)在探究同一直线上两个力的合力与两个力的大小及方向关系的实验中，用两个力拉橡皮筋和单独用一个力拉橡皮筋时，都要将橡皮筋的自由端拉到同一位置，这样做的目的是使这个单独作用的力与那两个力的 。 【答案】(1)4N，竖直向上，3N，竖直向下 (2) 同一直线上方向相同的两个力，合力的大小等于二力之和，合力方向与二力方向相同 同一直线上方向相反的两个力，合力的大小等于二力之差，合力方向与较大力的方向相同 (3)作用效果相同 【解析】（1）[1]根据实验数据①可知，橡皮筋伸长到位置时，需要施加的拉力为 实验过程中，始终使橡皮筋伸长到位置，序号②中据图可知，F2=1N，方向竖直向上，根据力的合成可知，方向竖直向下。根据上述分析可知，使橡皮筋伸长到位置时，需要施加的力为3N，且方向竖直向下，因此序号③中F=3N。（2）根据表格数据分析可知，同一直线上方向相同的两个力，合力的大小等于二力之和，合力方向与二力方向相同；同一直线上方向相反的两个力，合力的大小等于二力之差，合力方向与较大力的方向相同。（3）用两个力拉橡皮筋和单独用一个力拉橡皮筋时，都要将橡皮筋的自由端拉到同一位置，目的是使单独作用的力与那两个力的作用效果相同。 26.阅读短文，回答问题。 我国桥梁建设中的力与运动 港珠澳大桥、赵州桥等一座座中国桥，不仅是交通枢纽，更是力学智慧的结晶。如图甲所示，凸形桥与凹形桥是常见的桥梁结构，车辆在桥上行驶时，受力与运动状态紧密相关。当汽车在水平桥面匀速行驶时，牵引力与阻力满足二力平衡条件，大小相等、方向相反、作用在同一直线与同一物体上，合力为零，运动状态保持不变。若汽车驶上凸形桥最高点，重力与支持力的合力提供向心力，支持力小于重力，汽车对桥面的压力小于自身重力；驶经凹形桥最低点时，支持力大于重力，压力大于重力。 如图乙，汽车沿弧形轨道运动，A点为凸形轨道最高点，B点为凹形轨道最低点，其受力与运动规律与桥梁一致。图丙的压力传感器系统可实时测量车辆对桥面的压力，通过数据采集分析，能验证力与运动的关系：当物体所受合力为零时，物体保持静止或匀速直线运动状态（牛顿第一定律）；当合力不为零时，物体运动状态发生改变。同一直线上的两个力，同向时合力大小等于两力之和，反向时等于两力之差，这一规律在桥梁承重设计、车辆行驶安全分析中广泛应用，为我国桥梁建设的安全性与可靠性提供了核心力学支撑。 (1) 汽车在水平桥面匀速行驶时，牵引力与阻力是一对______力，此时汽车所受合力为______N。 (2) 关于汽车在凸形桥最高点的受力分析，下列说法正确的是（ ） A. 汽车受重力、支持力、牵引力、阻力和向心力共5个力 B. 汽车所受重力与支持力的合力提供向心力，支持力小于重力 C. 汽车对桥面的压力等于自身重力 D. 汽车处于平衡状态，合力为零 (3) 若一辆汽车在凹形桥最低点时，受到的重力为 G=1.5×104N，桥面对汽车的支持力为 F=2×104N，则汽车所受合力大小为______N，方向______（选填“竖直向上”或“竖直向下”）。 (4) 下列关于力与运动的关系，说法符合牛顿第一定律的是（ ） A. 物体受力就运动，不受力就静止 B. 物体运动状态改变，一定受到力的作用 C. 物体做匀速直线运动，一定不受力 D. 物体不受力，一定保持静止状态 (5) 若一辆汽车在凸形桥行驶时，突然所受外力全部消失，则汽车将（ ） A. 立即静止 B. 保持原来的曲线运动状态 C. 做匀速直线运动 D. 做减速直线运动直至静止 【答案】(1) 平衡；0 (2) B (3) 5×103 ；竖直向上 (4) B (5) C 【解析】(1) 根据二力平衡条件：作用在同一物体上的两个力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上，即为一对平衡力。汽车在水平桥面匀速行驶，处于平衡状态，牵引力与阻力满足二力平衡条件，是一对平衡力；平衡状态下物体所受合力为0N。(2) A错误：向心力是重力与支持力的合力，是效果力，不是独立的受力，汽车实际受重力、支持力、牵引力、阻力共4个力。B正确：凸形桥最高点，汽车做圆周运动，重力与支持力的合力提供向心力，即 G-F支=F向，因此 F支<G 。 C错误：根据牛顿第三定律，汽车对桥面的压力等于桥面对汽车的支持力，支持力小于重力，故压力小于重力。D错误：汽车做曲线运动，运动状态不断改变，所受合力不为零，不是平衡状态。(3) 汽车在凹形桥最低点，重力竖直向下（ G=1.5×104N），支持力竖直向上（ F=2×104N），两个力在同一直线上、方向相反。根据同一直线二力合成规律：反向力的合力大小等于两力之差，方向与较大力的方向一致。 合力大小：F合=F-G=2×104N-1.5×104N=5×103N，方向与支持力方向一致，即竖直向上。(4) 牛顿第一定律（惯性定律）：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，核心结论为“力是改变物体运动状态的原因”。A错误：物体受平衡力时，可保持匀速直线运动；不受力时，也可保持匀速直线运动，并非“受力就运动，不受力就静止”。 B正确：力是改变物体运动状态的原因，物体运动状态改变，一定受到非平衡力的作用。C错误：物体做匀速直线运动，可能不受力，也可能受平衡力（合力为零）。 D错误：物体不受力时，可能保持静止，也可能保持匀速直线运动，取决于原来的运动状态。(5) 根据牛顿第一定律：物体不受外力时，将保持原来的运动状态。汽车在凸形桥行驶时，某一时刻具有一定的速度，若外力全部消失，汽车将保持该时刻的速度和方向，做匀速直线运动，故选C。 八．培优训练 （一）选择题 1. 如图所示，当电灯静止时，下列说法中正确的是（　　） A. 电灯对电线的拉力与电线对电灯的拉力是一对相互作用力 B. 电灯对电线的拉力与电线对电灯的拉力是一对平衡力 C. 电灯对电线的拉力与电灯所受的重力是一对平衡力 D. 电线对电灯的拉力与电灯所受的重力是一对相互作用力 【答案】A 【解析】电灯对电线的拉力与电线对电灯的拉力，二者分别作用在电线和电灯上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上，符合相互作用力的条件，因此它们是一对相互作用力，故A正确，B错误；CD．电灯对电线拉力与电灯所受的重力，二者分别作用在电线和电灯上，大小相等、方向相同、作用在同一直线上，既不是相互作用力，又不是平衡力，故CD错误。 故选A。 2. 如图所示，物体在重力、支持力和摩擦力的作用下沿水平面向右做减速直线运动．假设在运动过程中重力突然消失，物体将（ ） A. 立即停止运动 B. 向右沿水平方向做减速直线运动直至停止 C. 向右沿水平方向做匀速直线运动 D. 向右上方做匀速直线运动 【答案】C 【解析】假设在运动过程中重力突然消失，对水平面的压力、水平面对物体的支持力、摩擦力都会同时消失，根据牛顿第一定律我们知道，物体不受外力作用时，原来静止的物体将永远保持静止状态；原来运动的物体将永远做匀速直线运动，速度的大小和方向都不改变，因为物体原来是向右运动，当外力突然消失，物体仍然保持原来的运动状态，所以物体将保持原来的速度向右做匀速直线运动。故选项ABD错误，选项C正确。故选C。 3. 放在一辆足够长的表面光滑的平板车上的两个物体，随车一起在水平方向上做匀速直线运动，如图所示．当车突然停止时，这两个物体在车上(不考虑空气阻力）（ ） A. 一定不相碰 B. 一定相碰 C. 若两个物体质量相等，一定相碰 D.若两个物体质量不相等，一定相碰 【答案】A 【解析】根据题意知道，两物体随车一起做匀速直线运动，且平板车表面光滑，又足够长，所以当车突然停止时，由于惯性，两个物体仍会保持原来的速度和方向不变，继续向前运动一段距离，所以，它们一定不会相碰，故选A． 4. 体育频道经常转播一些重要的象棋或围棋大赛．在复盘讲解时，棋子被吸附在竖直放置的磁性棋盘上保持静止．棋子不会掉落是因为（ ） A. 棋盘对它的吸引力等于它受到的重力 B. 棋子所受到的合力方向竖直向上 C. 棋盘对它的摩擦力大于它受到的重力 D. 棋盘对它的摩擦力等于它受到的重力 【答案】D 【解析】棋子静止，则说明它受到了平衡力的作用，由题意知，在竖直方向上，棋子的重力和棋盘对它的摩擦力是一对平衡力，故它们的大小相等，即摩擦力等于重力．另一对平衡力是棋盘对棋子的吸引力和棋盘对棋子的支持力，它们的大小也相等，棋子所受合力为0，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 5. 如图所示，木块a放在粗糙水平桌面上，木块b放在木块a上面，在水平拉力F作用下一起向右做匀速直线运动，空气阻力不计，下列判断正确的是（ ） A. 拉力F和a受到的摩擦力大小不相等 B. b在水平方向上不受力 C. a受到的重力和地面对a的支持力是一对平衡力 D. b在水平方向上受到向左的摩擦力 【答案】B 【解析】A．物体a在水平方向只受到拉力和摩擦力，匀速运动时受力平衡，所以拉力F与a受到的摩擦力是相等的，故A错；BD．由于b做匀速直线运动，所以在水平方向上不受力，是在惯性作用下运动的，故B正确，D错；C．a受到的重力小于地面对a的支持力，由于物体b也是压在a上的，故C错；故应选B。 6. 如图所示，各物体受到两个力，其中彼此平衡的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】A．图示二力大小相等，方向相反， 在同一物体上，作用在同一直线上，因此是一对平衡力，故A符合题意；B．图示二力大小不相等，方向相反， 在同一物体上，作用在同一直线上，因此不是一对平衡力，故B不符合题意；C．图示二力不是作用在同一直线上，因此不是一对平衡力，故C不符合题意；D．图示二力不是作用在同一直线上，因此不是一对平衡力，故D不符合题意。故选A。 7．如图甲所示，用水平拉力F1=10N拉一根弹簧，使弹簧伸长了2cm，如果在该弹簧两端同时用两个力F2和F2'沿水平方向拉弹簧，如图乙所示。要使此弹簧同样伸长2cm，则力F2和F2'的大小分别为（　　） A．5N、5N B．10N、10N C．10N、20N D．20N、20N 【答案】B 【解析】弹簧的伸长量由受到的拉力大小决定，甲图中弹簧受10N拉力伸长2cm；乙图中要使弹簧同样伸长2cm，弹簧受到的拉力仍为10N。弹簧两端的拉力F1和F2是一对平衡力，大小相等，均为10N。答案：B 8. 如图所示，用水平拉力F拉动物体A在水平地面上匀速运动，物体B静止不动，下列关于A对B的摩擦力及弹簧测力计的示数情况说法正确的是（不计绳和弹簧测力计重）（　　） A. A对B的摩擦力的方向水平向左 B. 弹簧测力计的示数大于A对B的摩擦力 C. 弹簧测力计的示数等于A对B的摩擦力 D. 弹簧测力计的示数小于A对B的摩擦力 【答案】C 【解析】A．因为A在水平面上向右做匀速直线运动，因此A受到地面和物体B水平向左的摩擦力，则A对B的摩擦力水平向右；故A错误；BCD．因为AB之间发生相对滑动，因此A对B的摩擦力为滑动摩擦力；由于B处于静止状态，因此B受到弹簧测力计的拉力等于A对B的摩擦力，并且二力是一对平衡力，大小相等；故BD说法错误，C正确。故选C。 9. 如图，静止在水平面上的物块，受水平拉力F作用，F随时间t的变化关系如图所示．从t=0开始，小兵每隔2s记录的物块位置和时刻如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 2﹣6s内，物块受到的摩擦力为4N B. 6﹣l2s内，物块受到的摩擦力为4N C. t=10s时，物块的速度一定等于5m/s D. 第4s时，拉力F小于摩擦力 【答案】B 【解析】由图3知，12到18s物体在相同时间内通过的路程相等，做匀速直线运动，由图2知，此时受到的滑动摩擦力f＝F＝4N；A. 由图2知，2−6s内，物体受到的拉力F＝2N，小于滑动摩擦力，所以此时物体应处于静止状态，所受静止摩擦力等于拉力等于2N，故AD错误；B. 由图3知，6−12s内，物体受拉力为6N，大于匀速运动时受到的滑动摩擦力，所以物体由静止变成运动，压力和接触面的粗糙程度都不变，所以6−10s所受摩擦力等于滑动摩擦力等于4N，故B正确；C. 由图3知，从10到12s时间内，物体的平均速度v＝＝5m/s，而在这段时间内物体的拉力大于摩擦力，所以做加速运动，因此全程的平均速度应大于10s时的速度，即t＝10s时，物块的速度一定小于5m/s，C错误．故选B. 点睛：由图丙确定物体在不同时间段的运动状态，根据匀速直线运动的时间段及图2，利用二力平衡条件确定摩擦力的大小．由此分析判断． 10.小明得到一个玩具吹镖（由一个细长筒和金属镖头组成），想试着用它去射地上的目标．他把重为G的小镖头以一定速度正对着目标A点吹出，如图．忽略镖头运动时所受的空气阻力，下列关于镖头能否射中A点的预测中，正确的是（ ） A. 一定能够射中A点 B. 一定射在A点左侧 C. 一定射在A点右侧 D. 控制速度大小，以上都有可能 【答案】C 【解析】小镖头以一定速度正对着目标A点吹出后，镖头由于惯性继续朝A运动，此过程中，忽略镖头运动时所受的空气阻力，镖头只受到重力这一个力的作用（非平衡力），所以镖头还会沿重力方向向下运动，故镖头做斜向下的曲线运动，由此可知镖头会落在A的右侧。 故选C。 11. 如图所示，在汽车中的悬线上挂一个小球m，当汽车运动时，悬线将与竖直方向成某一固定角度，若在汽车底板上还有一个相对于汽车静止的物体M，则关于汽车的运动情况和物体M的受力情况分析正确的是（　　） A. 汽车一定向右做加速运动 B. 汽车一定向左做加速运动 C. M除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向右的摩擦力作用 D. M除受到重力、底板的支持力作用外，还可能受到向左的摩擦力作用 【答案】C 【解析】AB．以小球为研究对象，小球向左运动，由于小球具有惯性，所以汽车有两种可能，即可能向右做加速运动，也可能向左做减速运动，故AB错误，符合题意；CD．据上面的分析可知，木块M相对于汽车有向左运动趋势，此时木块M会受到一个向右的摩擦力，故M除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向右的摩擦力作用，故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。故选C. 12．如图所示的装置中甲物重7牛，乙物重3牛。甲、乙均保持静止状态，不计弹簧秤自重。则甲受到的合力和弹簧秤的示数分别是（　　） A．0牛，3牛 B．0牛，4牛 C．4牛，10牛 D．4牛，3牛 【答案】A 【解析】由于甲物体处于静止状态，而静止状态是一种平衡状态，处于平衡状态的物体受到的合力为0N；弹簧秤受到乙对它一个向右的拉力，这个拉力就等于乙的重力，弹簧秤的示数就等于这个拉力，即拉力等于乙的重力，为3N。故选A。 （二）填空题 13. 蜂鸟是最小的鸟类，也是唯一能够在空中悬停和倒飞的鸟类．如图表示一只质量为3 g的蜂鸟正悬停在静止的树枝旁吸食花蜜．此时，以_______为参照物，蜂鸟是静止的；空气对蜂鸟的作用力的方向是____，大小约为______N．（g=10 N/ kg） 【答案】 树枝 竖直向上 0.03 【解析】以树枝为参照物，蜂鸟相对于树枝的位置没有发生变化，则蜂鸟是静止的；蜂鸟悬停在空中，蜂鸟受到的空气作用力和重力是一对平衡力，重力方向竖直向下，所以空气对蜂鸟作用力方向竖直向上，大小为F=G=mg=0.003 kg×10 N/ kg=0.03 N． 14．踢毽子起源于汉代，高承《事物纪原》记：“今时小儿以铅锡为钱，装以鸡羽，呼为毽子，三四成群走踢……”。如图所示，用脚踢毽子时，脚会感觉疼是因为 ；毽子被踢出表明力可以改变物体的 ；毽子到达最高点时处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。 【答案】力的作用是相互的 运动状态 非平衡 【解析】用脚踢毽子时，脚会感觉疼是因为脚给毽子一个力，同时毽子也给脚一个力，说明力的作用是相互的。毽子被踢出，说明毽子在力的作用下，运动状态改变，主要表明力可以改变物体的运动状态。被踢出后，毽子上升到最高处时，毽子此时只受到重力作用，合力不为0，因此处于非平衡状态。 15．如图是在空间站“天宫课堂”中宇航员太空抛物实验。实验中，只见王亚平把冰墩墩正对着叶光富手的方向顺手一推，只见冰墩墩稳稳地沿着原来抛出去的方向，一路飘到了同伴叶光富的手里。冰墩墩离开手后能继续运动是由于它具有 。如图，冰墩墩在太空中处于失重状态，在空中不受力的作用，它在空中飞行做 运动；这个小实验直接验证了 定律。 【答案】惯性 匀速直线 牛顿第一 【解析】冰墩墩原来与手一起运动，离开手后，由于惯性，继续运动。冰墩墩不受力，不会改变运动状态。故离开手后运动的冰墩墩做匀速直线运动。这个实验证明：运动的物体，如果不受力，会保持匀速直线运动——这是牛顿第一定律的内容。同时，不受力的冰墩墩，还能在空中做匀速直线运动，这说明运动不需要力来维持。 16．交通事故发生“追尾”，汽车B刹车后由于　 　仍撞到汽车A；此时对汽车B中的司机起保护作用的是　 　（选“安全气囊”或“汽车头枕”）。而　 　（选“安全气囊”或“汽车头枕”）是为了防止后方追尾时造成伤害。 【答案】惯性；安全气囊；汽车头枕 【解析】交通事故发生“追尾”，汽车B刹车后由于惯性 仍撞到汽车A ， 此时对汽车B中的司机起保护作用的是 安全气囊，汽车头枕是 为了防止后方追尾时造成伤害。 综上第1空为惯性；第2空为安全气囊；第3空为汽车头枕 17．如图（1）所示，用力打击一摞棋子中间的一个，该棋子由静止开始沿水平方向飞出，由于该棋子在竖直方向受有重力作用，该棋子的运动轨迹将是　 　（填“直”或“曲”）线；运输液体货物的槽车，液体内部有气泡，如图（2），当刹车时，气泡将向　 　（选填“车头”或“车尾”），其原因是等体积的情况下，运动　 　（选填“气泡”或“液体”）的惯性更大。 【答案】曲；车头；液体 【解析】棋子由静止开始水平飞出后，在竖直方向受到重力作用，重力会改变棋子的运动状态，使其运动轨迹发生弯曲，因此运动轨迹是曲线。当刹车时，车的速度突然减小，液体由于惯性会保持原来的运动状态向车头方向运动，进而推动气泡向车头方向移动。惯性的大小与物体的质量有关，等体积的情况下，液体的质量远大于气泡的质量，因此液体的惯性更大。 18. 牛顿曾研究过这样一个问题：他发现人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面，于是牛顿提出了一个“大炮”的设想，如图是他画的“大炮”草图在地球的一座高山上架起一只水平大炮，以不同的速度将炮弹平射出去，射出速度越大，炮弹落地点就离山脚越远．他推想：当射出速度足够大时，炮弹将会如何运动呢？牛顿通过科学的推理得出了一个重要的结论，这就是著名的“牛顿大炮”的故事，故事中牛顿实际也用到了理想实验的研究方法． （1） 研究中牛顿基于的可靠事实是　_______________； （2）根据以上资料和牛顿的“大炮”草图，推测牛顿当年的重要结论是 _______________ ； （3）如今，牛顿当年的推测已变成了现实，人们应用他的推论，利用现代科技制成了 _______________ ． 【答案】（1）人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面 （2）抛出物体的速度足够大时，绕地球旋转，做圆周运动 （3）人造地球卫星 【解析】(1)牛顿善于观察生活，从生活中的事件进行联想分析，研究中他基于的可靠事实是：人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面，但射出速度越大，落地点就越远．(2)由牛顿的“大炮”的设想，画的“大炮”草图──在地球的一座高山上架起一只水平大炮，以不同的速度将炮弹平射出去，射出速度越大，炮弹落地点就离山脚越远．牛顿当时的结论是：当抛出物体的速度足够大时，物体将离开地球，绕地球旋转，做圆周运动；我们现在的人造卫星就是此原理的应用． 19.《吕氏春秋》有言“万人操弓，共射一招”，若10人同时对同一目标施加水平向右的拉力，每人拉力15N，所有力同向共线，则总合力大小为______N，方向______，这个合力的作用效果与10人拉力共同作用的效果______。 【答案】：150；水平向右；相同 【解析】：同一直线同向多力合成，合力等于各力之和（F=10×15N=150N），合力与分力作用效果相同。 20.如图所示，一物体在水平压力F作用下，静止在竖直的墙上，物体静止一段时间后，开始向下运动，从静止到下滑的整个过程中，物体所受摩擦力随时间t变化的关系如图所示，则物体所受重力为______N。在10S之后，物体的速度______（选填“越来越快”、“越来越慢”、“先快后慢”或“先慢后快”），压力F的大小______（选填“变大”、“变小”、“不变”或“无法确定”）。 【答案】0  非平衡力  保持静止  【解析】若小球摆动到B点时，小球的速度为0，细线断开所受的力都消失了，由牛顿第一定律可知，小球将保持静止；小球摆到B点时受到拉力和重力的作用，这两个力不在同一直线上，故此时小球所受的力是非平衡力，其处于非平衡状态。故答案为：0；非平衡力；保持静止。 （三）解答题 21.作图题 （1）如图，用轻绳悬挂的木球自由摆动，请画出摆动到图所示位置时，球的受力示意图。（忽略空气阻力），当它摆到最低点时受到的力是 ，（选填“平衡”或“不平衡”）的。 （2）如图所示，木块A与平板小车一起在水平桌面上向左匀速直线运动，当小车受外力作用突然减速时，木块随机在小车的平板上滑行，请画出木块滑行过程中的受力示意图． 【答案】  不平衡 【解析】摆动到图所示位置时，受到竖直向下的重力，和沿绳子方向，绳子给的拉力，故如图所示，当它摆到最低点时受到的力大小不一样，小球将向斜上方运动，不是平衡状态，不属于平衡力，故受力不平衡。  （2）小车突然减速后，木块相对于平板向左滑动，在水平方向上受摩擦力的作用，方向向右， 在竖直方向上，木块受重力G和支持力F的作用，并且这两个力是一对平衡力，如图所示． 22. 随着人们生活水平的不断提高，各种小汽车已经走进我们的家庭。如图所示，这是小敏家买的小汽车，仔细观察和思考，可以发现小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象都与物理知识有关，请你用学过的物理知识解答下面的问题。（取g＝10 N/kg） （1）若小汽车的质量为1200 kg，则小汽车的重力是多少？ （2）当它匀速前进时，所受到的阻力是自身车重的0.3倍，则该小汽车的发动机的牵引力是多少？ （3）当小汽车加速行驶时，发动机的牵引力变为5×103N，此时它受到的合力又为多少？ 【答案】（1）1.2×104 N；（2）3.6×103 N；（3）1.4×103 N 【解析】（1）小汽车质量为1200kg，则小汽车的重力为 （2）当它匀速前进时，汽车受到的阻力和牵引力是一对平衡力，即 （3）当小汽车加速行驶时，发动机的牵引力变为5×103N，汽车受到的阻力不变，所以此时的合力为 23．如图所示，探究同一直线上二力的合成，请回答下列问题： (1)通过 两幅图可得出：同一直线上，方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之和。 (2)通过 两幅图可得出：同一直线上，方向相反的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之差。 (3)实验中三次橡皮筋伸长的长度相同，这种实验方法是 。 【答案】(1)a、c (2)b、c (3)等效替代法 【解析】（1）图 a 中展示了两个在同一直线上、方向相同的力F1​和F2​共同作用于橡皮筋；图 c 中是一个单独的力作用在橡皮筋上，且使橡皮筋伸长到与 a 图中两个力共同作用时相同的位置 。这表明一个力的作用效果和两个同方向力的作用效果相同，可得出同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于两力大小之和，所以是 a、c 两幅图。（2）图 b 中两个力F1​、F2方向相反，图 c 中用一个力等效替代 b中两个力的共同作用效果，且橡皮筋伸长长度相同，说明同一直线上方向相反的两个力的合力大小等于两力大小之差，所以通过b、c 两幅图可得出该结论 。（3）在这个实验中，用一个力作用在橡皮筋上，使橡皮筋伸长的长度与两个力共同作用在橡皮筋上时伸长的长度相同，即一个力的作用效果和两个力的作用效果相同，这种实验方法就是等效替代法。 24.在“探究二力平衡条件”的实验中，小明设置的实验装置如图甲所示。 (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，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，木块仍然保持静止，则产生这一现象的原因是 ； (2)现保持与的大小相等，将木块换成小车，然后扭转一个角度，松手后，小车将发生转动，据此可以得出二力平衡时需要满足的一个条件是 ； (3)在探究同一问题时，小红设计了如图乙所示的实验装置，该装置中选择小卡片的目的是 ； (4)当小卡片平衡时，小红将小卡片转过一个角度，两条线的方向 （“一定要”或“可以不”）平行，松手后小卡片 （选填“能”或“不能”）保持静止； (5)利用如图丙所示的装置， （填“能”或“不能”）探究二力平衡的条件； (6)小华认为，若采用如图丁所示的方案，必须测出物体所受的 和 的大小来进行比较。研究发现，在小华的方案中，只能根据相互作用的关系直接测 的大小，在未知二力平衡条件的前提下，另一个力无法直接测量，所以此方案无法实施。 【答案】(1)木块与桌面间存在摩擦力 (2)两个力必须在同一直线上 (3)减小摩擦力对实验的影响(4) 一定要 不能(5)能 (6) 重力 拉力 拉力 【解析】（1）若两边拉力不相等，则木块相对于桌面具有相对运动趋势，此时桌面对木块产生摩擦力的作用，木块在两个拉力及摩擦力的作用下保持静止。（2）将小车转动一个角度，两个力不在同一直线上，小车将转动回来，说明一对平衡力需在同一直线上，所以实验中设计这一步骤的目的是验证二力平衡时的两个力一定在同一直线上。（3）小红实验用的小卡片重力小，悬在空中不受桌面对它的摩擦力影响；小明实验用的木块放在水平桌面上，木块和桌面之间存在摩擦力，摩擦力是不能消除的，实验要受到摩擦力影响，所以选择小卡片可以减小摩擦力对实验的影响。（4）当小卡片平衡时，小红将小卡片转过一个角度，两条线的方向一定要平行，这样可以让两个力的方向相反，确保结论是由于两个力不在同一条直线造成的。两个力不在同一条直线，不满足二力平衡条件，松手后小卡片不能保持静止。 （5）丙图中，此时两个滑轮虽然不在同一高度，但是能够保证在同一直线上，所以能够完成本实验。（6）因为物体处于静止状态时受到的重力和拉力是平衡力，所以要采用如图丁的方案探究二力平衡的条件，必须测出物体所受的重力和拉力；弹簧测力计显示的示数是物体对测力计的拉力，测力计对物体的拉力和物体对测力计的拉力是相互作用力，所以根据相互作用的关系可以直接测出拉力的大小，在未知二力平衡条件的前提下，无法测出重力的大小，所以此方案无法实施。 25.古希腊学者亚里士多德曾给出这样一个结论：物体的运动要靠力来维持。因为这个结论在地球上不能用实验来直接验证，直到一千多年后，才有伽俐略等人对他的结论表示怀疑，并用实验来间接说明。 【设计实验】如下图所示，让小车从斜面的同一高度由静止滑下，观察、比较小车沿不同的平面运动的情况。 （1）实验时让小车从斜面的同一高度滑下。其目的是让小车在粗糙程度不同的平面上开始运动时获得相同的 。 （2）一般人的思维都局限在直接比较小车在不同平面上运动的距离不同，但科学家们却能发现，物体运动的平面越光滑，相同情况下物体受到的 越小，物体运动的距离越长，并由此推理出进一步的结论：运动的物体如果不受外力作用，它将 。 【得出结论】著名的牛顿第一定律就是在此基础上总结出来的。这个定律告诉我们：力不是 物体运动状态的原因，而是 物体运动状态的原因。 【交流评估】 （3）牛顿第一定律是在实验的基础上进行推理论证。以下研究问题的方法与此相同的是 （填字母）。 A．用刻度尺测量长度时，进行多次测量    B．探究声音能否在真空中传播 （4）同学们进行实验时，小车在粗糙程度不同的平面上运动时每次都滑出平面，无法比较物体运动距离的大小。在器材不变的情况下，请你为他们改进一下实验。你的做法是 。 【答案】 【设计实验】（1）速度 （2）阻力 做匀速直线运动 （3）维持 改变 【交流评估】 （4）B 减小斜面的坡度 【解析】 （1）同一小车从同一斜面同一位置由静止开始下滑的目的是使小车到达斜面时的初始速度相同。（2）表面越光滑，小车所受到的摩擦力越小，进一步推想可知，当物体不受外力时，运动状态将不会改变，做匀速直线运动。【得出结论】根据牛顿第一定律可知，力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因。（3）A. 测量长度时多次测量是为了求平均值以减小误差，故A不符合题意；B. 真空闹铃实验中由于无法完全达到真空条件，是根据听到的闹铃声逐渐减小进一步推论得出的结论，则也使用了理想实验法，故B符合题意。故选B。（4）将斜面的坡度减小可以使小车到达斜面的初始速度减小，使滑动的距离变小。 26.阅读短文，回答问题。 南京长江大桥的模型制作与受力分析 南京长江大桥是中国第一座自主设计和建造的双层式铁路、公路两用桥梁。某物理兴趣小组制作南京长江大桥模型进行探究，模型中钢梁简化为图甲所示的受力形式，结合图乙的 h-F 图像及第八章力与运动知识完成下列问题。 甲 乙 （1）制作大桥模型时，选用的材料质量小、强度高，该材料的密度______（选填“大”或“小”），这样做是为了减小模型对支撑柱的______，避免模型变形。 （2）如图甲，当模型钢梁上悬挂重物时，钢梁发生弯曲，此时钢梁受到的力属于______（选填“平衡力”或“非平衡力”）；若钢梁静止，说明钢梁受到的重力、拉力与支撑力的合力为______。 （3）如图乙，若该模型钢梁弯曲高度 h=4cm，则此时钢梁所受拉力 F=______N；该图像为过原点的直线，说明在弹性限度内，钢梁的弯曲形变程度与所受拉力成_______。 （4）下列关于大桥模型受力的说法，正确的是（） A. 支撑柱对钢梁的支持力，是因为支撑柱发生了弹性形变 B. 钢梁对重物的拉力，是重物受到的平衡力 C. 钢梁的重力与钢梁对支撑柱的压力是一对相互作用力 D. 静止的钢梁不受力的作用 （5）大桥建设中，工程师利用牛顿第一定律分析桥梁的稳定性，下列推理符合该定律的是（ ） A. 若钢梁所受所有力突然消失，钢梁将保持静止或匀速直线运动状态 B. 若重物突然掉落，钢梁将立即静止 C. 若支撑柱突然倒塌，钢梁将保持匀速直线运动 D. 若桥面光滑，汽车将永远做匀速直线运动 【答案】（1）小；压力（2）非平衡力；0（3）200；正比（4）A （5）A 【解析】（1）材料密度小，同体积下质量小，对支撑柱的压力小，避免模型变形。（2）钢梁弯曲，运动状态（形状）改变，受非平衡力；静止的钢梁所受合力为0，各力效果相互抵消。（3）由图乙可知，h=4\mathrm{cm} 时，F=200N；图像为过原点直线，说明弹性限度内，钢梁弯曲形变程度与拉力成正比。（4）A选项，支持力是弹力，由支撑柱弹性形变产生，正确；B选项，钢梁对重物的拉力是重物受到的力之一，不是平衡力，错误；C选项，钢梁重力与支撑柱支持力是平衡力，钢梁对支撑柱压力与支撑柱对钢梁支持力是相互作用力，错误；D选项，静止的钢梁受重力、支持力等，错误。故选A。（5）牛顿第一定律：一切物体不受力时，总保持静止或匀速直线运动状态。A选项符合定律；B选项，重物掉落，钢梁受力变化，不会立即静止，错误；C选项，支撑柱倒塌，钢梁受重力等力，不会匀速直线运动，错误；D选项，桥面光滑但汽车受重力，不会永远匀速直线运动，错误。故选A。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $