第八章 运动和力（单元培优·复习课件）物理新教材人教版八年级下册

第八章 　运动和力 八年级下册 • 人教版 复习课件 　　短跑运动员要用起跑器；拔河比赛时为什么要握紧绳索；攀岩者仅靠手脚灵活运用抓、撑、蹬等动作，用“力”实现身体的平衡，从而到达常人难以企及的顶点......这一切都与“力”有关。 　　力存在于日常生活中，也存在于宇宙万物之间。人们在近2000年的寻觅中，才逐渐认识了力。力作为科学概念的出现，开拓了人类社会的一个新时代，是奠定科学大厦的一块重要基石。 　　走进游乐场，你可以感受到过山车的惊险和刺激。它时而爬坡减速，时而俯冲加速，时而在弯曲轨道上翻转， 过山车的运动为什么能如此变化多端？ ………… 　　从两千多年前的亚里士多德，到16世纪末的伽利略，以及后来的笛卡儿、牛顿等杰出的科学家，对运动和力的关系进行了一系列的研究。运动和力之间有什么关系呢？ 单元内容 01 02 牛顿第一定律 二力平衡 03 摩擦力 04 同一直线上二力的合成 学习目标 1. 理解牛顿第一定律：牢记牛顿第一定律的内容，明确定律的适用条件，了解伽利略的理想实验推理过程，区分“不受力”与“受平衡力”的异同。 ‌2. 掌握惯性的相关知识：理解惯性的定义，知道惯性是物体的固有属性，与物体的质量有关，能解释生活中的惯性现象，能区分惯性与惯性定律。 ‌3. 理解二力平衡的条件：掌握二力平衡的四个条件，能准确判断物体在力的作用下是否处于平衡状态，能区分二力平衡与相互作用力。 4. 掌握摩擦力的相关知识：理解摩擦力产生条件，区分三类摩擦力； 掌握影响滑动摩擦力的因素，并能结合生活实例进行分析，能初步判断摩擦力的方向。‌ 学习目标 5. 理解运动和力的关系：梳理物体在三种受力情况下的运动状态规律，能结合本章知识分析简单的力学场景，判断物体的运动状态与受力情况的关系，能绘制力的示意图，解决力学应用题。 6. 科学方法应用：深刻体会“理想实验法”在牛顿第一定律推导中的作用，以及探究摩擦力时的“控制变量法”。 7. 易混概念辨析：重点区分“平衡力”与“相互作用力”的本质差异（关键看是否作用在同一物体上），避免概念混淆。 重点难点 核心重点 　　1. 牛顿第一定律与惯性：明确牛顿第一定律的内容；　 　掌握惯性的定义，明确惯性是物体的固有属性。 　2. 二力平衡：熟练掌握二力平衡的条件，能准确判断物体的平衡状态，核心是区分二力平衡与相互作用力。　3. 摩擦力：能区分区分三类摩擦力；掌握滑动摩擦力 大小影响因素，牢记增大和减小摩擦力的常用方法。 4. 核心应用能力：能判断物体运动状态与受力情况的对应关系；能规范绘制二力平衡时的受力示意图。 重点难点 难点突破 1. 牛顿第一定律的理解：难点在于理解“不受力”的理想状态，区分“不受力”与“受平衡力”的异同。 2. 惯性的理解与应用：易错点是误认为惯性与物体运动速度有关，且容易混淆惯性与惯性定律的概念。 3. 二力平衡与相互作用力的区分：核心难点是判断受力物体是否为同一物体。 4. 摩擦力方向判断技巧：摩擦力方向与“相对运动”或“相对运动趋势”方向相反。 知识图谱 第八章 运动和力 第1节 牛顿第一定律 知识一 阻力对物体运动的影响 1.实验：阻力对物体运动的影响 【提出问题】 阻力对物体的运动有什么影响？它是维持运动的原因， 还是改变运动状态的原因？ 【猜想假设】 ①阻力越大，物体速度减小得越快，运动的距离越短。 ②阻力越小，物体速度减小得越慢，运动的距离越长。 💡 实验逻辑：基于生活经验的合理推断 → 控制变量设计实验验证猜想。 知识一 阻力对物体运动的影响 【实验器材】 实验小车 作为运动的研究对象，通过改变接触面观察其滑行距离变化。 斜面+木板 提供运动轨道，使小车获得初始速度，并保持水平方向的运动。 粗糙毛巾 铺设在水平面上，提供最大的阻力，观察小车快速停下的过程。 棉布表面 提供中等阻力，对比毛巾与木板，观察阻力减小后滑行距离的变化。 刻度尺 精确测量小车在不同阻力面上滑行距离，作为实验数据记录依据。 实验核心逻辑：控制小车初速度相同，改变接触面粗糙程度（阻力），观察运动距离。 知识一 阻力对物体运动的影响 控制变量法 确保实验公平性 只改变阻力变量 ①怎样控制小车初始速度相同？ 　　为了保证实验的公平性，我们必须让小车每次到达水平面时的初始速度都相同，具体操作如下： 使用：相同小车 & 相同斜面 位置：同一高度释放 状态：由静止开始滑下 确保到达水平面时初速度一致 【思考讨论】 知识一 阻力对物体运动的影响 核心原理：通过改变水平面的粗糙程度来控制阻力大小，进行对比 接触面越粗糙，阻力越大；接触面越光滑，阻力越小。 ②如何改变小车受到的阻力？ 知识一 阻力对物体运动的影响 核心方法：比较小车在不同粗糙程度的水平面上滑行的距离远近，距离越远则阻力影响越小。 ③怎样显示不同阻力对物体运动的影响？ 通过观察和测量s1，s2，s3的大小关系，可直观判断阻力影响程度。 知识一 阻力对物体运动的影响 【实验过程】 将相同小车从相同斜面顶端静止释放，观察小车在铺有棉布、毛巾和光滑的水平木板上滑行的距离，收集数据并记录。 表面材料 光滑程度 阻力大小 滑行距离 速度减小 毛巾 粗糙 大 近 比较快 棉布 较粗糙 中 比较远 比较慢 木板 光滑 小 最远 最慢 结论：表面越光滑，阻力越小，小车速度减小越慢，运动距离越远。 知识一 阻力对物体运动的影响 【分析与论证】 ①为何最终会停下？ 小车在向前运动的过程中受到了阻力的作用，阻力改变了小车的运动状态。 ②阻力大小与运动距离的关系？ 小车受到的阻力越大，运动距离越近，速度减小越快；反之距离越远。 表面材料 光滑程度 阻力大小 运动距离 速度减小 毛巾 粗糙 大 近 比较快 棉布 较粗糙 中 比较远 比较慢 木板 光滑 小 最远 最慢 结论：阻力是阻碍物体运动的原因，阻力越小，物体保持运动的时间越长。 知识一 阻力对物体运动的影响 1.运动的物体受到的阻力越小，速度减小得越慢，运动得越远。 2.力不是维持物体运动的原因。 【实验结论】 力是改变物体运动的原因。 知识一 阻力对物体运动的影响 【科学推理】 阻力减小，距离变远 思考：若使小车运动时受到的阻力进一步减小， 小车运动的距离将怎么变化？ 小车受到的阻力越小，运动的距离越远。 绝对光滑，匀速直线运动 大胆假设：如果表面材料绝对光滑，没有阻力，小车将会怎样运动？ 小车将一直运动下去，做匀速直线运动。 → 逻辑推理 实验基础 典例剖析 题型一、探究阻力对物体运动的影响 【例题1】利用如图所示的装置探究“阻力对物体运动的影响”，第一次实验时让小车从棉布表面滑过，第二次实验时去掉棉布，让小车直接从木板表面滑过，观察小车滑行的距离。下列说法正确的是（　　） A．两次实验应让小车从斜面上不同的位置由静止滑下 B．第一次实验中应在斜面和水平木板上都铺上棉布 C．由实验可以看出：运动物体所受的阻力减小， 向前滑行的距离变小 D．阻力越小，小车运动的距离就越大，由此推 理当阻力为0时小车将一直运动下去 D 典例剖析 【解析】A、实验中，应将小车从同一斜面的同一高度自由下滑，目的是为了让小车每次到达水平面时的速度都相同，便于利用控制变量法来探究阻力对物体运动的影响，故A错误； B、实验中，应将小车从同一斜面的同一高度自由下滑，所以第一次实验中应该只在水平木板上铺上棉布，故B错误； C、由实验现象可知，接触面越光滑，阻力越小，小车运动的距离越远，故C错误； D、阻力越小，小车运动的距离就越大，由此推理当阻力为0时小车将一直匀速直线运动下去，故D正确。 故选：D。 典例剖析 【例题2】如图所示是某学习小组利用小斜凹槽、 小铁球、条形磁铁等器材探究“改变物体运动状态 的原因”的实验。 （1）实验过程如下：在光滑水平桌面上安装好实验装置；将小铁球放在斜凹槽顶端从静止自由滚下，如图a所示。小铁球由于受到______的作用，所以能够滚到底端；若要使小铁球沿虚线轨迹由慢变快运动，条形磁铁应放置在图a中的位置_____处（选填“A”“B”或“C”）。再让小铁球从斜凹槽顶端由静止自由滚下，在它运动路径的侧旁放一个条形磁铁，如图b所示，可以观察到小铁球在水平桌面上做______（选填“直线”或“曲线”）运动。 （2）通过以上实验可以得出的结论是：_____是改变物体运动状态的原因。 重力 曲线 B 力 典例剖析 【解析】（1）将小铁球放在斜凹槽顶端从静止自由滚下，如图a所示，小铁球由于受到重力的作用，所以能够滚到底端；若要使小铁球沿虚线轨迹由慢变快运动，条形磁铁应放置在图a中的B位置，磁铁跟小铁球不接触，同样可以通过磁场产生力的作用；再让小铁球从斜凹槽顶端由静止自由滚下，在它运动路径的侧旁放一个条形磁铁，在磁铁对小铁球的吸引力作用下，小球改变了运动方向，故可以说明力可以改变小铁球的运动方向，在如图b中可以观察到小铁球在水平桌面上做曲线运动； （2）通过以上实验可以得出的结论是：力是改变物体运动状态的原因。 故答案为：（1）重力；B；曲线；（2）力。 典例剖析 题型二、改变阻力大小的方法 【例题3】物理学习小组用如图所示的实验器材，探究阻力对物体运动的影响。下列说法正确的是（　　） A．这三次实验，小车应从斜面上的不同位置滑下 B．水平表面越粗糙，小车的速度减小得越快 C．实验现象表明，力是维持物体运动的原因 D．图中实验现象可以直接得出牛顿第一定律 B 典例剖析 【解析】A、为了使小车到达水平面的速度相同，需要使同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，故A错误； B、实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近，在木板表面滑行的距离最远。说明接触面越粗糙，小车受到的阻力越大，速度减小得越快，故B正确； C、在实验的基础上进一步推理：如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，小车的速度不会变小，它将做匀速直线运动，说明物体的运动不需要力来维持，故C错误； D、通过三次实验，并不能直接得出牛顿第一定律，必须在实验的基础上再进行科学推理，故D错误。 故选：B。 方法技巧 1. 探究阻力对物体运动的影响 （1）实验关键操作： ①控制变量：小车必须从同一斜面、同一高度、静止滑下，保证小车到达水平面时初速度相同。 ②变量设置：只改变水平面粗糙程度，从而改变阻力大小。 ③实验现象：接触面越光滑→阻力越小→小车速度减小越慢→滑行距离越远。 （2）推理结论： ①实验直接结论：阻力越小，小车运动距离越大。 ②科学推理：若水平面绝对光滑（阻力为 0），小车将保持匀速直线运动永远运动下去。 ③易错提醒：此结论不能直接由实验得出，需实验 + 推理。 方法技巧 （3）通用解题技巧： ①看到 “探究阻力对运动的影响”→立刻想到控制初速度相同。 ②看到 “光滑水平面”→默认阻力为 0→匀速直线运动。 ③看到 “运动方向 / 速度变了”→一定是受到力的作用。 ④实验题优先抓控制变量、观察现象、科学推理三步。 知识二 牛顿第一定律 1.牛顿第一定律 （1）定义：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。 （2）定律解读： ①“一切”：适用于所有宏观物体（固/液/气），无一例外。 ②“总”：任何时候都保持原有状态，没有特殊情况。 ③“或”：指静止与匀速直线运动二选一，不能同时存在。 知识二 牛顿第一定律 ④“除非”：改变物体的运动状态，必须且只有对物体施加力的作用。力是改变状态的前提。 ⑤推理与验证：定律基于大量经验事实，通过科学推理概括而成，无法通过实验直接完全证明，是理想实验法的典范。 ⑥定律揭示了运动和力的本质：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。 知识三 惯性 1.惯性 （1）定义：物理学中把物体这种保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。它是物质的一种基本属性。 （2）定律解读： ①普遍性： 一切物体都有惯性，无论它是固体、液体还是气体，无论它是静止还是运动。 ②固有性： 惯性是物体本身固有的属性，与物体是否受力、受力大小、运动状态无关。 ③唯一量度： 质量是衡量惯性大小的唯一标准。质量越大，惯性越大。 知识三 惯性 　　当汽车突然开动时，乘客的脚已随车开始运动，而身体的上部由于惯性要保持原来静止的状态，因此身体会向后仰。 　　行驶中的汽车突然刹车时，乘客的身体会向前倾；汽车突然开动时，乘客的身体会向后仰。想一想，身体向前倾、向后仰的原因是什么? 2.生活中的惯性现象 　　汽车突然刹车时，乘客的脚已随车慢下来，而身体的上部由于惯性要保持原来运动的状态，因此身体会向前倾。 知识三 惯性 3. 惯性的利用与防止 主动利用惯性 借力发力，提升效率 ①跳远前助跑：积累速度，跳得更远。 ②投掷标枪：利用惯性增加投掷距离。 ③拍打衣物除尘：抖落灰尘，利用惯性分离。 防范惯性危害 规范操作，保障安全 ①车辆防护：配备安全带，缓冲撞击。 ②交通规则：保持车距、限速，预留制动距离。 ③乘车抓扶手，避免急刹摔倒。 典例剖析 题型一、牛顿第一定律的内容 【例题4】如图所示，火车在水平铁轨上匀速直线行驶，车厢内水平光滑桌面上放着物体A、B，A的质量较大，在火车突然停止时，两物体会由于惯性而运动，在它们离开桌面前（　　） A．一定相碰 　　　B．一定不相碰 C．可能相碰 　　　D．无法判断 B 典例剖析 【解析】在小车突然停止时，由于是光滑的桌面，A和B在水平方向不受力的作用，由牛顿第一定律，即惯性定律可知：两物体都要保持原来的速度匀速向前运动，由于是匀速，所以A与B之间距离不变，所以它们不会相碰。 故选：B。 典例剖析 【例题5】如图，小球从A点静止释放，摆动至B点时，此刻速度为0。若小球运动到B点瞬间，细绳突然断裂 且小球受到的所有力都消失，小球将（　　） A．沿轨迹1运动 B．沿轨迹2运动 C．沿轨迹3运动 　　 D．在B点静止不动 D 【解析】小球沿弧线摆动至B点瞬间，小球的速度为0，此时若小球不再受任何力，根据牛顿第一定律可知，小球的运动状态不再改变，因此小球将在B点静止不动。 故选：D。 典例剖析 【例题6】如图所示，一个小球被竖直抛向空中，上升过程中经过A点到达最高点B点。如果小球到达A点处时，所受的力突然全部消失，它将（　　） A．立即静止在空中A点 B．继续向上运动一段，最后静止在B点处 C．以A点时的速度匀速直线向上运动通过B点 D．继续向上运动一段，到达B点处后匀速直线向下运动 C 典例剖析 【解析】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；因此当小球上升到A点处时，所受的力突然全部消失，即小球不受任何力的作用，小球由于惯性，以A点时的速度匀速直线向上运动通过B点；故ABD错误，C正确。 故选：C。 典例剖析 题型二、惯性的概念 【例题7】两端开口的玻璃管，下端套有扎紧的气球，管中装有适量水，处于竖直静止状态（图甲）。手握管子突然_____（选填“向 上”或“向下”）运动时，气球突然变大（图乙），该现象的产 生是由于_____具有惯性。 向上 水 【解析】手握管子突然向上运动时，管中的水由于惯性，仍保持原来的静止状态，从而进入气球，所以会使气球突然变大。 故答案为：向上；水。 典例剖析 【例题8】如图所示，有两个相同的钢质小球A和B，分别用细线悬挂起来。将A拉起后释放，A向下摆动撞击B，A静止下来，B开始摆动。 B回摆后撞击A，B静止下来，A开始摆动。几位同学观察这个 过程，进行了以下归纳，其中正确的是（　　） A．原来静止的小球被撞击而运动，说明力是物体运动的原因 B．原来运动的小球被阻挡而静止，说明力是物体静止的原因 C．碰撞使运动的小球静止，使静止的小球运动，说明力是改变物体运动状态的原因 D．两个小球循环往复摆动，说明物体具有惯性，可以一直这样运动下去 C 典例剖析 【解析】AB、力是改变物体运动状态的原因，力不是使物体运动或静止的原因，故AB错误； C、碰撞使运动的小球静止，使静止的小球运动，说明力是改变物体运动状态的原因，故C正确； D、两个小球循环往复摆动，是由于动能和重力势能在不断转化和转移，故D错误。 故选：C。 典例剖析 题型三、惯性大小的影响因素 【例题9】《考工记》中有“马力既竭，转犹能一取焉”，意思是马对车不施加拉力了，车还能继续向前运动，这是关于惯性的最早记述。关于马车的惯性，下列说法正确的是（　　） A．马的拉力改变时，马车的惯性改变 B．车无论是否受力，马车都具有惯性 C．马车运动的越快，马车的惯性越大 D．撤去拉力后，马车受到惯性的作用。 B 典例剖析 【解析】AC、惯性的大小只与物体的质量有关，马的拉力改变时，或马车运动变快，马车的惯性大小都不变，故AC错误； B、一切物体都有惯性，车无论是否受力，马车都具有惯性，故B正确； D、撤去拉力后，马车仍具有惯性，但不能说是受到惯性的作用，故D错误。 故选：B。 典例剖析 【例题10】五一假期，小芳爸爸开车带一家人前往世界风筝公园，汽车行驶中，小芳看到路边一交通标志如图所示，下列说法正确的是（　　） A．以行驶的汽车为参照物，该标志是静止的 B．从该标志到世界风筝公园的路程为80km C．汽车行驶的速度越大，其惯性越大 D．汽车沿直线匀速行驶时，处于平衡状态 D 典例剖析 【解析】A、以行驶的汽车为参照物，路边的交通标志与汽车之间的位置在不断发生变化，所以该标志是运动的，故A错误。 B、图中交通标志是最高限速标志，表示此路段汽车行驶的最高速度不能超过80km/h,从该标志到世界风筝公园的路程为20km,故B错误。 C、惯性是物体保持原有运动状态的性质，其大小只与物体的质量有关，与速度无关，汽车质量不变，惯性就不变，故C错误。 D、汽车沿直线匀速行驶时，速度大小和方向都不变，处于匀速直线运动状态，即汽车处于平衡状态，故D正确。 故选：D。 典例剖析 题型四、惯性的利用及危害 【例题11】图甲为上海F1赛道示意图，图乙为赛道中的局部路段，为了保障车手的安全，赛道的某些位置需要加设防护设施，图乙中最需要加设防护设施的是（　　） A．M处 　　B．N处 　　C．P处 　　D．Q处 A 典例剖析 【解析】运动的赛车具有惯性，一旦发生失控时，赛车由于惯性会保持原来的运动状态继续向前运动而冲出赛道； 图乙中，赛车行驶到赛道的M点时，它要进行一个接近90°的急转弯，此时运动方向改变的角度最大，由于惯性，赛车最可能直接冲出赛道，所以为了保障车手的安全，最需要在M处加设防护设施。 故选：A。 典例剖析 【例题12】如图所示，一个小钢球用细线悬挂在列车的顶棚上，如果小钢球突然向右摆动，则列车的运动状态可能是（　　） （1）列车突然向左启动； （2）列车突然向右启动； （3）列车向左运动时，突然刹车； （4）列车向右运动时，突然刹车。 A．（1）和（4） B．（1）和（3） C．（2）和（3） 　 D．（2）和（4） A 典例剖析 【解析】一个小钢球用细线悬挂在列车的顶棚上，如果列车原来是静止的，那小钢球也是静止的，由于惯性要保持原来的静止状态，这时小钢球如果突然向右摆动，说明列车相对小钢球向左运动，那就是此时列车突然向左启动；如果列车原来是运动的，那小钢球就具有和列车一样的速度，由于惯性要以原来的速度保持匀速直线运动状态，这时小钢球如果突然向右摆动，说明列车的向右的速度小于小钢球向右的速度，所以也可能是列车向右运动时，突然刹车。故A选项正确，B、C、D选项均错误。 故选：A。 方法技巧 1. 牛顿第一定律相关题型 （1）定律本质：一切物体不受外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。 （2）受力判断关键：题目出现光滑、不计阻力、所有力消失等描述，直接判定物体水平 / 竖直方向不受力。 （3）运动状态判定： · 原来静止→不受力→保持静止。 · 原来运动→不受力→以消失瞬间的速度做匀速直线运动。 方法技巧 2. 惯性概念相关题型 （1）惯性本质：惯性是物体本身的固有属性，不是力，不能说 “受到惯性、惯性力、惯性作用”。 （2）惯性现象分析步骤： · 确定研究物体。 · 明确物体原来的运动状态。 · 外力改变部分运动状态时，物体因惯性保持原有状态。 （3）惯性大小判断技巧： ①唯一决定因素：惯性大小只与质量有关，质量越大，惯性越大。 ②易错提醒：速度快≠惯性大，只是物体运动状态更难改变。 方法技巧 3. 通用避坑要点 ①看到 “光滑”→水平方向不受摩擦力。 ②看到 “力全部消失”→牛顿第一定律直接套用。 ③看到 “惯性大小”→只找质量。 ④描述惯性→只能说 “具有惯性”，不能说 “受惯性”。 第八章 运动和力 第2节 二力平衡 知识一、平衡状态和平衡力 1.平衡状态和平衡力 （1）平衡状态：物体处于静止状态或匀速直线运动状态，在物理学中我们称这种状态为“平衡状态”。 （2）平衡力：物体在受到几个力的作用时，如果能保持平衡状态，我们就说这几个力相互平衡，简称“平衡力”。 匀速飞行的战机 F升 G F f 简单的平衡情况： 二力平衡 知识一、平衡状态和平衡力 （3）二力平衡：当物体在两个力的作用下处于平衡状态时，则这两个力相互平衡，简称二力平衡。 静止状态 或 匀速直线运动状态 只受两个力 运动状态不变 物体处于二力平衡状态 知识二、二力平衡的条件 1.实验：探究二力平衡的条件 【实验思路】 　　要想找到物体在两个力作用下处于平衡状态时两个力之间的关系，应该先想办法在物体上施加两个力使物体平衡，然后在物体平衡时测量这两个力，看看这两个力之间存在怎样的关系。 知识二、二力平衡的条件 【实验器材】 小桌、小车、支杆定滑轮、托盘、钩码组、细绳。 【思考讨论】 1.如何精确施加两个力在小车上? 2.如何判断小车是否达到平衡状态? 3.如何准确测量这两个力的大小? 4.如何确定力的方向? 5.这两个力之间存在怎样的关系? 知识二、二力平衡的条件 【实验过程】 ①探究二力平衡时两力的大小关系 　　增减两端钩码的数目，观察小车在什么条件下保持静止，在什么条件下不能保持静止。 知识二、二力平衡的条件 ②探究二力平衡时两力的方向关系 　　用手按住小车不动，把两个托盘放在小车的同侧，加入相等的钩码，放手后观察小车运动状态的变化。 知识二、二力平衡的条件 ③探究二力平衡时两力的是否在同一直线上 　　保持两端钩码数相等，观察拉力F1和F2是不是在一条直线上。用手把小车在水平面上扭转一个角度，观察拉力F1和F2是不是在一条直线上。放手后，观察小车的情况； 知识二、二力平衡的条件 ④探究两力平衡时两力是否作用在同一物体上 　　用两个相同的小车分别系住一个相同的钩码，用手按住，保证二力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，放手后观察小车运动状态的变化。 知识二、二力平衡的条件 二力的大小 二力的方向 二力是否在一条直线上 二力是否作用于同一物体 物体是否平衡 相等 相同 是 是 相等 相反 是 是 不相等 相反 是 是 相等 相反 否 是 相等 相反 是 否 不平衡 平衡 不平衡 不平衡 不平衡 【实验记录】 知识二、二力平衡的条件 【实验结论】 同体 两个力必须作用在同一个物体上，这是前提条件。 等大 两个力的大小相等，数值上完全一致。 反向 两个力方向相反，如水平向左与水平向右。 共线 两个力作用在同一条直线上，不能出现偏移。 核心口诀：同体、等大、反向、共线（四个条件缺一不可） 知识三、二力平衡条件的应用 1. 二力平衡条件的应用 （1）弹簧测力计原理 物体静止时所受重力与弹簧测力计对它的拉力 大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。 求重力大小 F拉 G F拉＝G 静止在水平面上的物体 　　物体在两个力的作用下处于平衡状态，已知一个力的大小和方向，我们可以根据二力平衡条件求另一个力的大小和方向。 G F G=F 　　静止的物体受到的重力G与地面对它的支持力F是一对平衡力，二个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。 （2） 根据物体的平衡状态分析物体的受力情况 知识三、二力平衡条件的应用 （3） 根据物体的受力情况判断运动状态 支持力N 重力G 阻力f 牵引力F ①当牵引力等于阻力，则二力平衡 ③若牵引力小于阻力，二力不平衡 ②当牵引力大于阻力，二力不平衡 小车向左做匀速直线运动 小车向左做加速直线运动 小车向左做减速直线运动 知识三、二力平衡条件的应用 平衡力 大小 相等 方向 相反 作用点 同一物体上 相互作用力 相等 相反 分别在不同的物体上 同一直线 同一直线 2. 平衡力与相互作用力的区别 根本区别：受力物体不同。平衡力作用在同一物体， 相互作用力作用在两个物体上。 知识三、二力平衡条件的应用 典例剖析 题型一、平衡力与相互作用力的辨析 【例题13】如图所示，一个物体以初速度v0冲上某一粗糙斜面， 最后停在斜面上，忽略空气作用，下列对该过程的 描述正确的是（　　） A．物体受到重力、摩擦力 B．物体受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力 C．物体受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力、向上的冲力 D．物体受到斜面的支持力和物体对斜面的压力是一对平衡力 B 典例剖析 【解析】ABC、物体以初速度v0冲上粗糙的斜面，按顺序分析：物体先受到重力，由于重力作用物体跟斜面发生挤压，物体受到斜面的支持力即弹力，由于物体相对粗糙斜面向上运动，物体还受摩擦力，故AC错误、B正确； D、物体受到斜面的支持力和物体对斜面的压力是作用在不同物体上的两个力，所以不是一对平衡力，故D错误。 故选：B。 典例剖析 【例题14】如图所示，是我国自主研发的机器人，正骑着自行车在水平路面上匀速直线行驶，下列说法正确的是（　　） A．机器人所受的重力与自行车对机器人的支持力是一对相互作用力 B．机器人所受的重力与机器人对自行车的压力是一对平衡力 C．机器人对自行车的压力与自行车对机器人的 支持力是一对相互作用力 D．自行车所受的重力与地面对自行车的支持力 是一对平衡力 C 典例剖析 【解析】A、机器人所受的重力与自行车对机器人的支持力作用在同一物体上，不是一对相互作用力，故A错误； B、机器人所受的重力与机器人对自行车的压力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故B错误； C、机器人对自行车的压力与自行车对机器人的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上，是一对相互作用力，故C正确； D、地面对自行车的支持力大小等于机器人与自行车的重力之和，因此，自行车所受的重力与地面对自行车的支持力大小不相等，不是一对平衡力，故D错误。 故选：C。 典例剖析 【例题15】下列各图中的两个力，满足二力平衡条件的是（ ） D 题型二、二力平衡满足的条件 典例剖析 【解析】A、图中两个力作用在不同的物体上，因此不是一对平衡力，故A错误； B、图中两个力不作用在一条直线上，因此不是一对平衡力，故B错误； C、图中两个力的大小不相等，因此不是一对平衡力，故C错误； D、图中两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上，是一对平衡力，故D正确。 故选：D。 典例剖析 【例题16】小明在“探究二力平衡条件” 的实验中，设计了如图所示的两种实验方案。 （1）通过比较，小明发现采用方案乙， 实验效果更好，原因是_______________________。 （2）实验时，小明向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时，小车两边所受的拉力_____（选填“相等”或“不相等”），小车处于静止状态，此时把小车在水平桌面上扭转一个角度，放手后观察到小车转动，最后恢复到原位置静止；当小车受到的两个力方向相同时，小车加速运动。实验现象说明：作用在 同一（选填“同一”或“不同”）物体上的两个力，大小_____， 方向_____，并且__________________，这两个力才能彼此平衡。 减小摩擦力对实验的影响 作用在同一条直线上 相等 相等 相反 典例剖析 【解析】（1）如图，乙图用小车代替木块，滚动摩擦小于滑动摩擦，减小了摩擦对实验的影响； （2）因为左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时，小车两边所受的拉力相等；把小车在水平桌面上扭转一个角度，两个拉力就不在同一直线上了，放手后观察到小车转动，最后恢复到原位置静止，说明要满足两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体、同一直线上才能使物体保持平衡状态。 故答案为：（1）减小摩擦力对实验的影响；（2）相等；同一；相等；相反；作用在同一条直线上。 典例剖析 题型三、力与运动的关系 【例题17】起重机钢绳吊着重为G的货物上升时，钢绳的拉力为T1，下降时钢绳的拉力为T2，则当货物（　　） A．上升时，T1一定大于G B．下降时，T2一定小于G C．匀速上升时，T1=G，匀速下降时，T2＜G D．所受重力G和拉力T1或T2的合力为零时，货物将保持原有的运动状态不变 D 典例剖析 【解析】ABC、当物体做匀速直线运动时，处于平衡状态，不管是上升还是下降，受到的拉力等于重力；当物体做非匀速直线运动时，处于非平衡状态，受到的拉力不等于重力，ABC错误； D、所受重力G和拉力T1或T2的合力为零时，货物处于平衡状态，所以货物将保持原有的运动状态不变，故D正确。 故选：D。 典例剖析 【例题18】质量相同的甲、乙两物体在两台机器的牵引力作用下竖直向上运动，它们运动的s-t图象分别如图甲、乙所示，则（　　） A．甲、乙物体都做匀速直线运动 B．前6s物体的平均速度v甲＞v乙 C．机器对甲物体的拉力等于甲的重力 D．乙物体在运动过程中受到一对平衡力作用 C 典例剖析 【解析】由图象可知，A物体在相同时间内通过的路程相同，因此做的是匀速直线运动，B物体在相同时间内通过的路程越来越少，因此做的是减速直线运动，故A错误； B、由图甲可知，物体A前6s的平均速度为 由图乙可知，物体B前6s的平均速度为 因此前6秒A物体的平均速度小于B物体的平均速度，即v甲＜v乙，故B错误； C、因为货物A做匀速向上运动，根据二力平衡可知，机器对甲物体的拉力等于甲的重力，故C正确； D、由图乙可知，货物B做减速直线运动，非平衡状态，因此受到的是非平衡力，故D错误。故选：C。 方法技巧 1. 平衡力与相互作用力 （1）平衡力： 　　作用在同一物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上， 使物体保持静止或匀速直线运动（平衡状态）。 （2）相互作用力： 　　作用在两个不同物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是A对B、B对A的相互作用。 方法技巧 2. 二力平衡条件（4 个缺一不可） ①作用在同一物体 ②大小相等 ③方向相反 ④作用在同一直线 3. 力与运动关系相关题型 ①合力为零 → 平衡状态 → 保持静止 / 匀速直线运动 ②匀速直线运动（无论上下左右）→ 拉力 = 重力 ③加速 / 减速 → 合力不为零 → 非平衡力 方法技巧 4. 力与运动关系 （1）核心规律：①平衡状态（静止 / 匀速）→合力为 0→拉力 = 重力。②加速 / 减速→非平衡状态→合力≠0→拉力≠重力 （2）解题技巧： ①看运动状态：匀速→平衡；变速→非平衡 ②s-t 图像：直线→匀速；曲线→变速 5. 通用解题技巧 ①先定运动状态：静止 / 匀速→平衡；加速 / 减速→非平衡。 ②受力按顺序：重力→支持力→摩擦力，不凭空加力。 ③二力区分看物体：同物平衡，异物相互。 第八章 运动和力 第3节 摩擦力 知识一、摩擦力 1. 摩擦力 （1）概念：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或有相对运动趋势时，在接触面上产生的一种阻碍相对运动的力。这种力叫做摩擦力，符号用 f 表示。 ③接触面粗糙 （2）摩擦力产生的条件 ①两个物体接触并相互挤压 ②有相对运动或相对运动趋势 f （3）摩擦力的三种主要分类： 有相对运动趋势但未运动时产生的摩擦力。 物体在接触面上滚动时产生的摩擦力。 接触面间发生相对滑动时产生的摩擦力。 滑动摩擦力 静摩擦力 滚动摩擦力 知识一、摩擦力 1. 实验探究：影响滑动摩擦力大小的因素 知识一、摩擦力 【提出问题】 摩擦力的大小和什么因素有关 【猜想假设】 　　与接触面的压力有关。 1 　 可能与接触面的大小有关。 3 　 与接触面的粗糙程度有关。 2 知识一、摩擦力 【实验原理】 　　拉动木块做匀速直线运动时，拉力与摩擦力平衡， 测力计示数即为摩擦力大小。 二力平衡 【实验方法】 ①探究压力影响：保持粗糙程度不变，改变压力大小。 ②探究粗糙程度：保持压力不变，更换接触面材质。 控制变量法 知识一、摩擦力 【实验器材】 平面（材料相同但表面粗糙程度不同的长木板各2块） 摩擦块（木块） 弹簧测力计 砝码等 知识一、摩擦力 【实验过程】 ①用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板匀速滑动，测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。 ②在木块上放不同数量的钩码，改变压力，测量滑动摩擦力。 ③换用材料相同但表面粗糙的长木板，保持压力不变，测量滑动摩擦力。 ④把长方体木块分别平放、侧放、立放在长木板上，匀速拉动木块， 记录弹簧测力计的示数。 知识一、摩擦力 1. 接触面粗糙程度一定时，接触面受到的压力越大， 滑动摩擦力越大。 【实验结论】 2. 接触面受到的压力一定时，接触面越粗糙， 滑动摩擦力越大。 3. 滑动摩擦力大小与接触面材料有关，与接触面面积无关。 知识二、摩擦的利用与防止 （1）增大摩擦的方法： 增大压力、增大接触面粗糙程度、变滚动为滑动。 1. 摩擦的利用（增大摩擦） （2）常见例子： · 鞋底、轮胎刻有花纹，增大粗糙程度防滑； · 刹车时用力捏车闸，增大压力增大摩擦； · 瓶盖、钳子的花纹，方便握紧； · 体操运动员手上涂镁粉，增大摩擦防止打滑； · 传送带靠摩擦运送货物。 车胎花纹 知识二、摩擦的利用与防止 （1）减小摩擦的方法： 减小压力、减小接触面粗糙程度、变滑动为滚动、使接触面分离 2. 摩擦的防止（减小摩擦） （2）常见例子： · 车轮、轴承用滚珠，变滑动为滚动； · 给自行车链条、机器加润滑油； · 气垫船、磁悬浮列车，使接触面分离； · 冰壶比赛刷冰，减小接触面粗糙程度； · 行李箱装轮子，方便拉动。 为了让冰壶滑动的更远，运动员用刷子不停刷冰壶前方。 典例剖析 题型一、摩擦力的大小和方向 【例题18】如图所示，两个大小均为4N的力F同时作用在A、B两个物体上，使它们在地面上以相同的速度做匀速直线运动，下列说法正确的是（　　） A．A受到的摩擦力方向水平向右 B．B受到地面的摩擦力大小为4N C．地面受到物体B的摩擦力大小为8N，方向水平向右 D．B受到的力总共有4个 C 典例剖析 【解析】A、由图可知，A、B两个物体以相同的速度同向做匀速直线运动，A、B都受力平衡，A受到向右4N的的拉力，还受到水平向左的4N的静摩擦力，故A错误； BC、由AB整体向右做匀速直线运动，整体受力平衡，水平方向上受到向右的两个拉力F，B受到地面的摩擦力水平向左，f=2F=2×4N=8N，B受到地面的摩擦力和地面受到物体B的摩擦力是一对相互作用力，地面受到物体B的摩擦力大小为8N，方向水平向右，故B错误，C正确； D、B受到地面的摩擦力、向右的拉力F、A的压力，向左的摩擦力、地面的支持力、自身重力这6个力，故D错误。 故选：C。 典例剖析 【例题19】如图所示，用F=6N水平向右的拉力匀速拉动物块A时，物块B静止不动，此时弹簧测力计的示数为4N，则物块A所受地面摩擦力的大小及方向为（　　） A．2N，水平向右 B．6N，水平向左 C．2N，水平向左 D．6N，水平向右 【解析】匀速向右拉动物块A时，物块B相对于A向左运动，则B所受摩擦力方向向右，大小与弹簧测力计示数相同，fB=4N； A在水平方向受B对其向左的摩擦力和地面对其向左的摩擦力作用，因为A匀速运动，所以这三个力平衡，则A所受摩擦力f=F-FB=6N-4N=2N，方向向左。 故选：C。 C 典例剖析 题型二、影响摩擦力大小的因素 【例题20】小宇用图甲探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验时发现：在木块没有被拉动时，弹簧测力计也有示数，且示数会变化。 若某次实验开始拉动木块直到木块匀速 滑动的F-t图像如图乙所示，其中0～4s 木块处于静止状态。由图乙可知：要使 木块由静止开始运动，至少要用_____N 的水平拉力拉木块；木块在第6秒时受到的摩擦力大小为_____N。 2.0 2.3 典例剖析 【解析】由图乙可知，要使木块由静止开始运动，至少要2.3N的水平拉力； 木块在第6秒时由图乙可知，木块做匀速直线运动，受力平衡，则受到的摩擦力等于拉力，大小为2.0N。 故答案为：2.3；2.0。 典例剖析 【例题21】小明用图示装置“探究影响滑动摩擦力大小的因素”。木块与木板之间的摩擦力大小通过传感器显示。当拉动木板时_____（选填“必须”或“不必”）保持匀速。当在木块上增加钩码时，传感器显示力的大小将_____（选填“变大”“变小”或“不变”）。 变大 不必 典例剖析 【解析】（1）拉动木板时，不管匀速还是变速，不影响木块对木板的压力，也不影响两者接触面的粗糙程度，故不影响摩擦力的变化，不必保持匀速；（2）增加钩码，木块对木板压力增大，接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力增大，传感器拉力与滑动摩擦力大小相等，所以传感器显示力变大； 故答案为：不必；变大。 典例剖析 【例题22】在研究摩擦力时，小明同学用一块各侧面光滑程度完全相同的木块，在同一水平桌面上进行了三次实验。如图所示，当用弹簧测力计水平拉木块做匀速直线运动时，弹簧测力计三次示数F1、F2、F3的大小关系为（　　） A．F1=F2＞F3 B．F1＞F2＞F3 C．F2＞F1＞F3 D．F1＜F2=F3 A 典例剖析 【解析】滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关，而前两次实验中，压力大小和接触面的粗糙程度都相同，则木块受到的摩擦力相同，且由于木块做匀速运动，所以拉力等于摩擦力，故前两次实验中，弹簧测力计的示数相等，即F1=F2； 第三次实验，在压力大小和接触面粗糙程度一定时，用滚动代替滑动，减小了摩擦力的大小，此时木块仍做匀速运动，所以此时所受的摩擦力和弹簧测力计的示数仍相等，但由于此时摩擦力变小，所以测力计的示数F3小于F1和F2。 综合上面两种情况可得：F1=F2＞F3。 故选：A。 典例剖析 【例题23】如图，同一长方体木块先后以相同的速度v,在同一水平面上被匀速直线拉动，甲图中平放，乙图中竖放，丙图中平放且在上面叠放一重物（重物与木块相对静止），木块所受的水平拉力分别为F甲、F乙、和F丙，则（　　） A．F甲＜F乙＜F丙 B．F甲=F乙=F丙 C．F甲=F乙＜F丙 D．F甲＜F乙=F丙 C 典例剖析 【解析】（1）甲、乙两图中，虽然木块的放置方式不同，速度大小也不同，但它们对水平面的压力大小相同（都等于自身的重力），且接触面的粗糙程度相同，所以这两种情况下摩擦力的大小相等，即f甲=f乙； （2）丙图中，在木块上加放一个重物后，木块对接触面的压力变大，接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力变大，即f丙＞f乙； 由此可知f甲=f乙＜f丙，匀速直线运动，受力平衡，拉力等于摩擦力， 故F甲=F乙＜F丙 故选：C。 典例剖析 题型三、摩擦的利用与防止 【例题24】如图所示为甲、乙两队正在进行拔河比赛的情景，甲、乙两队受到地面的摩擦力分别是f甲和f乙，下列有关 说法正确的是（　　） A．比赛时穿钉鞋背书包可以减小对地面的摩擦力 B．获胜方对地面的摩擦力大于失败方对地面的摩擦力 C．获胜方对绳子的拉力大于失败方对绳子的拉力 D．为了取胜，常选用体重较大的运动员，主要是因为他们力气大 B 典例剖析 【解析】A、比赛时穿钉鞋背书包，通过增加压力和接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故A错误； BC、两个队伍对对方的拉力大小相同，获胜方的拉力等于获胜方所受摩擦力，失败方的拉力大于失败方所受摩擦力，因此获胜方摩擦力大于失败方摩擦力，故B正确、C错误； D．为了取胜，常选用体重较大的运动员，主要是因为他们对地面的压力大，受到地面的摩擦力大，故D错误。 故选：B。 典例剖析 【例题25】生活中有的摩擦是有用的，有的摩擦是有害的， 下列情况属于减小摩擦的是（　　） A．甲图：自行车刹车时用力捏车闸 B．乙图：体操运动员上器械前，手上要涂防滑粉 C．丙图：在冰壶运动中，运动员不断擦拭冰面 D．丁图：矿泉水瓶瓶盖上刻有竖条纹 C 典例剖析 【解析】A、自行车刹车时，闸皮紧压在钢圈上，是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力，故A错误； B、体操运动员上器械前在手上涂防滑粉，在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故B错误； C、在冰壶运动中，刷冰使冰熔化，在冰壶和冰之间产生水，使冰壶与冰面分离，减小摩擦，故C正确； D、矿泉水瓶瓶盖上刻有竖条纹，在压力一定时增大了接触面的粗糙程度，从而增大摩擦力，故D错误。 故选：C。 方法技巧 1. 摩擦力大小与方向判断 （1）核心解题步骤： ①先判状态：确定物体是静止 / 匀速直线运动，还是变速运动。 ②受力平衡列方程：平衡状态下，水平 / 竖直方向合力为 0。 ③分清摩擦力类型：静摩擦力：大小随外力变化，由二力平衡求解。 滑动摩擦力：物体相对滑动，大小由压力 + 接触面粗糙程度决定。 ④判方向：摩擦力与相对运动 / 相对运动趋势方向相反。 ⑤相互作用力：物体对地面摩擦与地面对物体的摩擦，大小相等、方向相反。 （2）速记技巧：①匀速 / 静止→合力为 0，拉力 = 摩擦力。 ②静摩擦看外力，滑动摩擦看压力 + 粗糙程度。 ③方向：阻碍相对运动，不是阻碍运动。 方法技巧 2. 影响滑动摩擦力大小的因素 （1）核心结论：滑动摩擦力大小只与两个因素有关 ①压力大小（正比） ②接触面粗糙程度（正比） 与接触面积、运动速度、是否匀速无关。 （2）高频易错点避坑： ①A、B 同向匀速无相对运动：物体间无摩擦力，仅受拉力平衡。 ②叠放模型：静止物体受的摩擦力 = 弹簧测力计示数。 ③放置方式不影响滑摩：平放 / 竖放，接触面积变，滑摩不变。 方法技巧 3. 摩擦的利用与防止 （1）核心解题依据： ①增大摩擦的方法： · 增大压力　· 增大接触面粗糙程度 ②减小摩擦的方法： · 减小压力　· 减小接触面粗糙程度　· 用滚动代替滑动　· 使接触面分离 （2）生活实例判断技巧： ①看到用力、压紧→优先判断增大压力→增大摩擦 ②看到花纹、粗糙、防滑粉、钉鞋→优先判断增大粗糙程度→增大摩擦 ③看到刷冰、润滑油、滚珠、气垫→优先判断减小摩擦 第八章 运动和力 第4节 同一直线上二力的合成 知识一、力的合成 1. 力的合成 （1）定义： 　　· 一个力单独作用效果跟几个力共同作用效果相同， 这个力就叫作那几个力的合力，那几个力叫分力。 　　· 在物理学中，求几个力合力的过程叫作力的合成。 　　· 研究方法：等效替代法。 知识一、力的合成 （2）合力的理解： ①“几个力”必须是同时作用在同一物体上的力。 ②合力并不是物体受到的又一个力，只是等效替代。 ③合力与分力不同时作用在物体上。 知识一、力的合成 （3）生活中与力合成相关的现象 两头驴同拉一个车 合力提一桶水 两人合力推车 知识二、同一直线上二力的合成 1. 实验：研究同一直线上二力的合成 【实验器材】 橡皮筋、细绳、弹簧测力计（2个）、固定点、刻度尺、白纸等。 【实验原理】 利用等效替代法：一个力的作用效果 = 两个力共同作用效果，通过比较力的大小与方向，验证合成规律。 知识二、同一直线上二力的合成 【实验过程】 实验1：同一直线、方向相同的二力合成 ①将橡皮筋一端固定，另一端连小圆环。 ②用两个弹簧测力计沿同一直线、同一方向拉圆环到同一位置O点，记录 F1、F2。 ③只用一个弹簧测力计拉圆环， 仍拉到O点，记录合力F合。 ④改变F1、F2大小，重复多次实验。 知识二、同一直线上二力的合成 实验2：同一直线、方向相反的二力合成 ①同样装置，用两个弹簧测力计沿同一直线、相反方向拉圆环到O′点，记录F1′、F2′。 ②只用一个弹簧测力计拉圆环， 仍拉到O′点，记录合力F合。 ③改变F1′、F2′大小，重复多次实验。 知识二、同一直线上二力的合成 【实验结论】 ①方向相同 · 合力大小：F合=F1+F2 · 合力方向：与两个分力方向相同。 ②方向相反 · 合力大小：F合=F1+F2 · 合力方向：与较大力方向相同。 知识二、同一直线上二力的合成 ①两次都拉到同一位置点：保证力的作用效果相同。 ②拉力必须在同一直线：测力计不叠放、用长短绳错开。 ③弹簧测力计使用前调零，拉动时与板面平行。 ④多次实验：避免偶然性，使结论更可靠。 【关键操作与注意事项】 典例剖析 题型一、探究二力合成的实验 【例题26】探究“同时作用在一个物体上，沿同一直线方向相同的二个力的合成”的实验过程中，部分情景如图所示，下列说法错误的是（　　） A．实验中，前后两次同一根橡皮筋伸长的长度相同，这是采用控制变量法 B．根据实验现象可以发现此情境下两个力的合力方向与任何一个力方向相同 C．实验中可以发现此情景下两 个力的合力大小大于任何一个力 D．如果将F1、F2同时作用在橡皮 筋上，而F作用在弹性绳上，则无 法完成实验探究 A 典例剖析 【解析】A．实验中，前后两次同一根橡皮筋伸长的长度相同，保证一个力的作用效果与几个力的作用效果相同，采用了等效替代法，故A项说法错误； B．同一直线上方向相同的两个力的合力，合力方向与任何一个力方向相同，故B项说法正确； C．由实验数据可知，此情景下两个力的合力大小大于任何一个力，故C项说法正确； D．橡皮筋和橡皮绳是不同的弹性物体，伸长到相同长度时所用力的大小一般是不同的，不能说F就是F1、F2的合力，无法完成实验探究，故D项说法正确。 故选：A。 典例剖析 【例题27】在“探究二力合成”的实验中，橡皮筋原长AE，先将F1作用在橡皮筋上，使橡皮筋从E点伸长到E'，如图甲；然后撤去F1，将互成一定角度的力F2和F3共同作用在橡皮筋上，同样使橡皮筋从E点伸长到E'，如图乙，每个钩码重为0.5N。据此 推测，若将F1、F2和F3共同作用在橡皮 筋上时，这三个力的合力大小为（　　）​ A．4.5N B．3N C．1.5N D．0N B 典例剖析 【解析】根据题意可知，橡皮筋原长AE，先将F1作用在橡皮筋上，使橡皮筋从E点伸长到E'；图甲中的每个钩码重为0.5 N，所以此时的拉力F1=1.5N；然后撤去F1，将互成一定角度的力F2和F3共同作用在橡皮筋上，同样使橡皮筋从E点伸长到E'，如图乙，说明图乙中两个拉力F2和F3共同作用效果和图甲中F1的作用效果相同。所以若将F1、F2和F3共同作用在橡皮筋上时，这三个力的合力大小为等于两倍的F1力，故这三个力的合力大小为3N； 综上所述，B正确。 故选：B。 典例剖析 【例题29】如图甲所示，重为6N的铁块吸附在竖直放置足够长的磁性平板上，在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动。铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图象如图乙所示。若铁块受到的摩擦力为4N，下列说法正确的是（　　） A．在0-2s内拉力F=10N B．在2-6s内拉力F=10N C．在2-6s内铁块所受合力为10N D．在0-6s内铁块通过的路程等于12m B 题型二、力与图像的结合 典例剖析 【解析】A、在向上拉力F的作用下铁块竖直向上运动，铁块在竖直方向上受竖直向上的拉力与竖直向下的重力（6N）和摩擦力（4N）的作用；向下的合力； F下=G+f=6N+4N=10N； 由图乙知，在0-2s内物体向上做加速运动，拉力F＞F下=10N；A错误； 由图乙知，在2-6s内物体向上做匀速运动，根据二力平衡，拉力F=F下=10N；B正确； C、在2-6s内铁块上做匀速运动，所受合力为0，C错误； D、0-2s铁块做加速运动，2s-6s做匀速直线运动， 2s-6s通过的路程：s2=vt=3m/s×（6s-2s）=12m； 0-2s也要通过一定的路程，故在0-6s内铁块通过的路程大于12m,D错误。 故选：B。 典例剖析 【例题30】立定跳高可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程。如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___ （选填“t1”“t2”或“t3”）时刻获得向上 的最大速度。 t3 500 典例剖析 【解析】（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=500N； （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。 当F=G时的速度最大，即在t3时刻的速度最大；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。 答案为：500；t3。 方法技巧 1. 探究二力合成实验 （1）实验方法判断： ①等效替代法：使一个力与两个力的作用效果相同，是本实验核心方法。 ②控制变量法：本实验不主要用，看到 “控制变量” 直接排除。 易错提醒：题目中 “橡皮筋伸长长度相同”→等效替代法，不是控制变量法。 （2）同一直线二力合成规律： ①方向相同： 合力大小：F合=F1+F2　　合力方向：与两个分力方向相同。 ②方向相反：合力大小：F合=F1+F2　 　合力方向：与较大力方向相同。 方法技巧 2. 力与图像结合解题技巧 （1）速度 - 时间（v−t）图像解题步骤 ①判运动状态： · 水平 / 倾斜上升：加速（合力≠0） · 水平直线：匀速（合力 = 0，二力平衡） ②受力分析（竖直运动为例） · 向上匀速：拉力F=G+f · 向上加速：F>G+f · 向上减速：F<G+f 方法技巧 （2）力 - 时间（F−t）图像解题步骤 ①找重力：静止 / 平衡时，支持力 = 重力（图像平直段数值）。 ②判速度变化： · F>G：合力向上，加速，速度变大。 · F=G：合力为 0，速度最大。 · F<G：合力向下，减速，速度变小。 ③最大速度位置：F 由大于G变为等于G的时刻。 方法技巧 （3）高频易错点避坑 ①二力合成实验：伸长相同 = 等效替代法，≠控制变量法。 ②匀速运动：合力一定为 0，拉力 = 总阻力。 ③总路程：有加速段时，总路程＞匀速段路程。 ④最大速度：出现在合力由向上变为 0的时刻。 $