第八章 运动和力 复习讲义 培优版-2025-2026学年人教版物理八年级下册
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摘要:
该初中物理第八章“运动和力”期末复习讲义通过思维导图与框架图系统构建知识体系,知识梳理涵盖阻力对运动影响、牛顿第一定律、二力平衡、摩擦力四大核心知识点,用表格归纳22个题型形成清晰脉络,突出运动和相互作用观念,呈现重难点内在联系。
讲义亮点在于“题型讲练+真题实战”的分层设计,22个题型如“探究阻力对物体运动影响的实验”“惯性现象解释”等均配有例题与变式,结合科学探究(如二力平衡条件实验)和科学思维(如控制变量法应用),帮助基础学生掌握方法、优秀学生拓展拔高,支持学生自主复习,助力教师实施精准化教学。
内容正文:
2025-2026学年人教版新教材物理八年级下册期末复习精讲精练讲义【题型讲练】
第八章
运动和力【期末复习讲义】-培优版
『导图+知识梳理+22个题型讲练+真题实战练 共54题』(解析版)
归纳 题型汇总 一览无余
题型序列
题型名称
题型一
探究阻力对物体运动影响的实验装置和实验步骤
题型二
牛顿第一定律的内容及理解
题型三
根据牛顿第一定律判断物体的运动状态
题型四
从受力情况判断运动状态变化
题型五
惯性的概念
题型六
惯性的大小与哪些因素有关
题型七
生活中的惯性现象
题型八
惯性的利用及危害防止
题型九
平衡状态的判断
题型十
探究二力平衡的条件的实验过程及注意事项
题型十一
二力平衡条件的应用
题型十二
二力或多力平衡问题
题型十三
平衡力与相互作用力的区别
题型十四
摩擦力及其产生条件
题型十五
静摩擦力的方向
题型十六
影响滑动摩擦力大小因素实验装置和实验步骤
题型十七
滑动摩擦力的方向
题型十八
影响滑动摩擦力大小的因素
题型十九
增大摩擦的方法及生活中的实例
题型二十
减小摩擦的方法及生活中的实例
题型二十一
同一直线上二力的合成
题型二十二
力与图像结合问题
第一部分 框架速览 体系搭建
第二部分 知识梳理 核心归纳
知识点一 探究阻力对物体运动的影响实验
1.运动与力的两种观点
(1)亚里士多德的观点:如果要使一个物体持续运动,就必须对它施加力的作用;如果这个力被撤掉,物体就会停止运动。即物体的运动需要力来维持(错误)。
(2)伽利略的观点:物体的运动并不需要力来维持,运动的物体之所以会停下来,是
因为受到了阻力。即力是改变物体运动状态的原因。
实验精讲:
实验一 探究阻力对物体运动的影响实验
1.让同一辆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初速度相同。
2.实验通过小车在水平面的运动距离反映小车受到的阻力大小。实验方法:转换法。
3.结论:小车在不同水平面上受到的阻力大小不同。水平面越光滑,小车受到的阻力越小,其速度减小得越慢,运动距离越远。实验方法:控制变量法(使初速度相同)
4.多次实验,假设水平面绝对光滑,小车将做匀速直线运动。实验方法:科学推理法。
知识点二 牛顿第一定律及惯性
1.牛顿第一定律:
(1)牛顿第一定律(也叫惯性定律):一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态;
(2)牛顿第一定律是通过分析、概括、推理得出的,不能用实验直接来验证。
重点:三点理解牛顿第一定律
①“没有受到力的作用”是定律成立的条件,包含两层意思:一方面,该物体没有受到任何力的作用,这是一种理想情况;另一方面,物体受力但所受的力相互抵消,相当于物体不受力。
②牛顿第一定律揭示了物体不受力时的运动情况:若物体原来是静止的,则保持静止;若物体原来是运动的,则保持匀速直线运动。
③牛顿第一定律的实质:物体的运动状态不需要力来维持,即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。如果物体的远动状态发生了改变,那么该物体一定受到了力的作用。
2.物体运动状态变化的判定
物体运动状态的变化包括速度大小的变化和速度方向的变化,两变其一或者都变化,那么运动状态发生变化。
3.惯性现象及其应用:
(1)惯性:物体保持原来运动状态不变的性质;即运动的物体要保持它的运动状态,静止物体要保持它的静止状态。
(2)惯性的应用与危害
①应用
在现实生活中,人们常常利用物体的惯性。例如:泼水时,水由于惯性飞出;拍打衣服时,灰尘由于惯性而飞出,从而脱离衣服;运动员跳远前的助跑;电机固定在沉重的底座上以增加质量防止移动等。
②危害
在日常生活中,惯性带来的危害也很多。例如:汽车刹车时,由于惯性汽车不能立即停下来,导致交通事故等。交通部门规定的“严禁超载、必须系好安全带、儿童乘坐儿童安全座椅”等都是为了避免惯性带来的伤害。
重点:对惯性的理解
①一切物体任何时候都具有惯性(静止的物体具有惯性,运动的物体也具有惯性);
②惯性是物体本身的属性,惯性的大小只与物体质量大小有关。质量越大,惯性越大;质量越大的物体其运动状态越难改变。惯性的大小与物体的形状、运动状态、位置及受力情况无关;
③惯性是一种属性,它不是力。惯性只有大小,没有方向,把惯性说成“惯性力”或“受到惯性的作用”都是错误的。
知识点三 二力平衡及其条件的实验探究
1.二力平衡的概念:
(1)二力平衡:如果物体只受两个力的作用,且处于平衡状态,这种情况叫做二力平衡。
(2)二力平衡特点:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。简单的说就是:同体、等大、反向、共线。
2.平衡力及平衡状态的判定:
(1)平衡力:物体在受到几个力的作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这几个力平衡;
(2)平衡状态:物体静止和匀速直线运动状态叫平衡状态;
(3)物体如果运动状态发生改变,那么一定受到非平衡力的作用。
3.平衡力和相互作用力的区分:
(1)二力平衡特点:同体、等大、反向、共线。
(2)相互作用力特点:不同体、等大、反向、共线。一般描述为“A对B的作用力”和“B对A的作用力”。
重点:
(1)在平衡力作用下,原来处于静止状态的物体,依然处于静止状态,原来运动的物体,一定以原来的速度做匀速直线运动;
(2)速度为0的物体不一定处于平衡状态。例如:被竖直向上拋向空中的物体达到最高点时,速度为0,但因为它还受到竖直向下的重力作用,受力不平衡,因此它并没有处于平衡状态。
(3)当物体受到平衡力作用时,这几个力的作用效果相互抵消,物体运动状态不变,即相当于物体不受力。根据牛顿第一定律可知,此时物体应处于静止状态或匀速直线运动状态。但物体不受力时,形状不会发生改变;物体受平衡力作用时,形状可能会发生改变。
实验精讲:
实验二 探究二力平衡的条件实验
考点分析:
(1)甲图中小车应放在较光滑的桌面进行实验,通过甲乙丙的改进,目的是:为了减少摩擦力对实验结果的影响。
(2)图丙使用小卡片的优点:小卡片较轻,重力可以忽略不计。
(3)将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,大小相等,并通过调整钩码的数量来改变拉力的大小。
(4)将小卡片扭转或旋转一个角度,松手后小卡不能平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究二力平衡的两个力是否作用在同一直线上。
(5)将小卡片从中间剪开,是为了探究二力平衡的两个力是否作用在同一物体上。
(6)图丁可以验证二力平衡的条件。原因是:作用在小卡片上的两个力满足大小相等,方向相反,作用在同一直线上和同一物体上,所以也可以探究二力平衡的条件。
知识点四 摩擦力及滑动摩擦力影响因素的实验探究
1.摩擦力产生的条件:
①两物体相互接触且有弹力;②接触面粗糙;③两物体发生相对运动或相对运动趋势。
2..摩擦力的种类和大小
(1)滑动摩擦:相互接触的两个物体,当它们之间有相对运动时,产生的摩擦力;
①大小:初中阶段,通过匀速直线运动二力平衡求出。
②影响摩擦力大小的因素:压力大小和接触面的粗糙程度;接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(2)静摩擦力:相互接触的两个物体,当它们有相对运动趋势,但它们之间处于相对静止时产生的摩擦力。
大小:初中阶段,通过物体静止时二力平衡求出,静摩擦力与压力大小无关。
(3)滚动摩擦:相互接触的两个物体,当一个物体在另一个物体上发生滚动时,产生的摩擦力。变滚动为滑动是为了增大摩擦力,变滑动为滚动是为了减小摩擦力。
3.增大或者减小摩擦力的方法
(1)增大有益摩擦的方法:
①增大接触面的粗糙程度,如汽车轮胎做上花纹;
②增大压力,如骑自行车捏闸的力越大,摩擦力越大;
③变滚动为滑动,如汽车急刹车时车只滑不滚;
④变湿摩擦为干摩擦。
(2) 减小有害摩擦的方法:①使接触面变光滑;②减小压力;③用滚动代替滑动;④使接触面分离;⑤变干摩擦为湿摩擦。
重点:摩擦力的作用效果是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势。摩擦力的方向可能与实际运动方向相同,此时摩擦力是动力,如人行走时后脚受到的摩擦力;也可能与实际运动方向相反,此时摩擦力是阻力,如滚动的球受到的摩擦力。
实验精讲:
实验三 探究滑动摩擦力与哪些因素有关
考点分析:
(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,根据二力平衡原理,此时拉力的大小等于滑动摩擦力的大小。实验方法:转换法。
(2)比较甲乙得出结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;比较乙丙得出结论:压力相同时,接触面粗糙程度越粗糙,滑动摩擦力越大。实验方法:控制变量法。
(3)比较甲、丁实验,发现甲中弹簧测力计的示数大于丁中弹簧测力计的示数,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。结论是错误的,原因是没有控制压力大小相等。
(4)如果用如图己所示的方法拉木块,木块受到木板的摩擦力相对于使用水平拉力时 变小。
(5)按图戊这样改进的优点是:①无须匀速拉动,操作简便;②弹簧测力计静止,读数稳定且较准确。
第二部分 精讲变式 融会贯通
题型讲练一 探究阻力对物体运动影响的实验装置和实验步骤
【例1】(24-25八年级下·江西宜春·期中)小明利用如图所示的装置,探究在水平面上阻力对物体运动的影响,进行如下操作:
a、如图甲,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
b、如图乙,取下毛巾,将棉布铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
c、如图丙,取下棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
请针对以上操作回答下列问题:
(1)以上操作中错误的一次是______(选填“a”、“b”或“c”);
(2)实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,这样做的目的是:使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时______;
(3)实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变______来实现的。对比两次正确实验操作能说明:小车受到的阻力越小,通过的距离越______;
(4)纠正错误后,多次实验进行分析,并进一步推测:在水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为零,它将做______运动。这样的实验方法叫做______;
(5)在大量类似实验基础上,牛顿概括出了著名的牛顿第一定律。在实际生活中有着广泛的应用。一架运输机参加某次抗震救灾时,在沿水平向右做匀速直线运动的过程中,间隔相同时间先后从飞机上静止释放三个相同的物资。若不计空气阻力,且地面水平。那么,在地面上看,能正确表示物资在空中的排列情况和着地位置的图示(戊)组合是______
A.①⑥ B.②⑤ C.③④ D.①④
【答案】 b 初速度相同 接触面的粗糙程度 远 匀速直线 实验推理法 A
【详解】(1)[1]为了使小车到达水平面时的速度相等,应让小车从相同斜面的同一高度由静止开始下滑,则b步骤错误,因为在斜面上铺上棉布改变了接触面的粗糙程度,就不能保持小车到达水平面时的初速度相同了,不符合控制变量法的要求。
(2)[2]实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,小车受到的阻力,运动的路径都一样,小车从斜面上同一位置到达底端水平面时的速度相同。
(3)[3]在做“斜面小车实验”时,给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体,目的是探究阻力对物体运动的影响,由毛巾表面到棉布再到木板,接触面的粗糙程度减小,小车受到的阻力也减小;因此改变小车所受阻力大小,是通过改变接触面的粗糙程度来实现的。
[4]对比a、c两次实验,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车运动的距离越远,说明:小车受到的阻力越小,通过的距离越远。
(4)[5][6]由实验可知,平面越光滑,小车受到的阻力越小,运动距离越远,速度减小得越慢,由此进行推理得出:小车运动时不受摩擦力的作用,将保持匀速直线运动;这是在大量经验事实的基础上做出的推理,这样的实验方法叫做实验推理法。
实验表明力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动状态的原因,即物体的运动不需要力来维持;
(5)[7]若不计空气阻力且地面水平,飞机沿水平向右做匀速直线运动时,从飞机上释放三个相同的物资,物体由于惯性,物资沿水平方向的速度不变,下落的同时继续向前飞行;三个物体在下落过程中,都是以原来的速度向前运动,三个物体下落间隔的时间相同,因此落到地面上后间隔的距离也相等,所以⑥正确,④⑤错误。小球受地球引力的作用下,同时向下做自由落体运动,故三个小球下落时,在同一条垂线上,所以①正确,②③错误。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式】(24-25八年级下·江苏南通·期中)小明和小华在十字路口等红灯时看到一辆卡车、一辆小汽车和一辆摩托车并排停在白线的后面。绿灯一亮,三辆车同时启动,小汽车冲在最前面,摩托车其次,卡车最慢。看到这一现象后,他们想到了一个问题:机动车启动的快慢与哪些因素有关呢?通过对比分析,提出如下猜想:
猜想1:可能与自身质量有关。
猜想2:可能与所受的牵引力和摩擦力有关。
(1)提出猜想2的理论依据是:力是_______的原因;
(2)小明设计了如图甲所示的实验装置。探究猜想1,小明多次改变砖块的质量,用弹簧测力计以恒定拉力F沿水平方向拉动小车,使小车由静止开始运动,并记下2s内小车离起点的距离s。请你指出该方案设计中存在的错误是_______;
(3)小华在老师的指导下,采用了图乙的装置探究小车启动快慢与自身质量的关系(小车所受摩擦力可以忽略),实验时,小车沿水平方向做_______(选填“加速”、“减速”或“匀速”)运动,记下小车2s内运动的距离s。若s越大,则表明小车启动越_______;
(4)小华正确实验,测得相关数据如表:
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
小车和砖块的总质量m(kg)
4
4
4
8
8
8
16
16
16
拉力的大小F(N)
1
2
4
1
2
4
1
2
4
2秒后小车离起点的距离s(cm)
50
100
200
25
50
100
12.5
25
50
①通过比较_______(填实验序号)三次实验可以论证猜想1。
②分析上述数据可得出当小车和砖块的总质量一定时,2秒内小车运动的距离s与牵引力F成_______(选填“正比”或“反比”)。
【答案】 改变物体运动状态 未控制摩擦力大小不变 加速 快 1,4,7(或2,5,8;或3,6,9) 正比
【详解】(1)[1]力不是物体运动的原因,而是使物体的运动状态发生改变的原因。
(2)[2]当小车与砖块的总质量变大时,它们对地面的压力也变大,则地面对小车的摩擦力变大。则此实验中有两个变量:牵引力、摩擦力,不符合控制变量的思想。
(3)[3][4]小车受到的摩擦力忽略不计,因此,小车只受牵引力作用,它的方向与小车前进的方向相同,会改变小车的速度,使小车速度越来越大;在相同的时间内,小车通过的距离越大,说明小车启动越快。
(4)①[5]验证猜想1的数据,应该是小车受到的牵引力相同,让小车与砖块的总质量不同,1、4、7(2、5、8或3、6、9)三组数据符合要求。
②[6]比较总质量相同而牵引力不同的1、2、3或4、5、6或7、8、9,可以得出:2s内小车通过的距离与牵引力成正比。
题型讲练二 牛顿第一定律的内容及理解
【例2】(25-26八年级下·重庆·期末)关于力和运动的关系,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.物体运动状态改变时,不一定受到力的作用
C.行驶中的汽车,若突然外力全部消失,车就停止运动
D.如果物体不受到力的作用时,原来运动的物体将以原来的速度做匀速直线运动
【答案】D
【详解】A.如果物体受到平衡力作用(如静止在水平面上的物体受到重力和支持力),合力为零,运动状态不会改变。故A错误;
B.力是改变物体运动状态的原因,运动状态改变(如速度大小或方向变化)时,一定受到非平衡力的作用。故B错误;
C.若外力全部消失,根据牛顿第一定律,汽车将保持外力消失瞬间时的速度和方向做匀速直线运动,不会停止。故C错误;
D.根据牛顿第一定律可知:不受外力时,运动的物体将保持匀速直线运动状态。故D正确。
故选D。
【变式】(24-25八年级下·吉林长春·期中)关于“阻力对物体运动的影响”问题,某学习小组进行了如下探究实验:依次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上,三种情况下的运动如图所示。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止自由下滑,目的是使小车________;
(2)分析图运动情况可知:小车在水平面上滑行的距离越远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越________(选填“快”或“慢”);
(3)牛顿第一定律________(选填“是”或“不是”)直接由实验得出的。通过推理后可知________。(选填“A”或“B”)
A.物体的运动需要力来维持 B.力是改变物体运动状态的原因
【答案】(1)到达水平面具有的速度相同
(2)慢
(3) 不是 B
【详解】(1)小车运动到水平面的速度大小取决于从斜面由静止自由下滑的高度。实验中每次均让小车从斜面顶端由静止自由下滑,目的是使小车在水平面上开始滑行时获得的速度大小相等。
(2)比较三次实验可知,小车在木板表面滑行的距离最长,说明小车在木板表面上受到阻力最小,速度减小的最慢,在毛巾表面上滑行的距离最短,说明在毛巾表面上受到的阻力最大,速度减小的最快,故小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
(3)[1][2]牛顿第一定律描述了物体不受力时的运动状态,实际中绝对不受力是不存在的,因此,牛顿第一定律不是直接由实验得出的,而是在实验的基础上通过科学推理得出的,这种实验方法叫做理想实验法,且由牛顿第一定律可知,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,故选B。
题型讲练三 根据牛顿第一定律判断物体的运动状态
【例3】(25-26八年级下·山东济南·期末)如图所示为“跃动空间竞技主题乐园”的活动场景,某学员正在练习蹦床运动。在学员接触蹦床后向下运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.学员接触蹦床后继续向下运动,是因为受到惯性作用
B.学员接触蹦床后,向下运动的过程中速度一直在减小
C.学员到达最低点时,速度为零,处于平衡状态
D.学员到达最低点时,若所受的外力全部消失,他将保持静止状态
【答案】D
【详解】A.学员刚接触蹦床时,蹦床的弹力小于自身重力,合力向下,学员受到力的作用向下运动,且惯性是一种性质,不能用受到描述,故A错误;
B.学员刚接触蹦床时,蹦床的弹力小于自身重力,合力向下,速度会继续增大,当弹力大于重力后,合力向上,速度才开始减小,因此接触蹦床后速度先增大后减小,故B错误;
C.学员到达最低点时,速度为零,但此时蹦床的弹力大于学员的重力,合力方向向上,物体受力不平衡,并非处于平衡状态,故C错误;
D.学员到达最低点时,速度为零,若此时所受的外力全部消失,根据牛顿第一定律,他将保持静止状态,故D正确。
故选D。
【变式】(24-25八年级下·江苏扬州·期末)小明利用如图所示的装置,探究在水平面上阻力对物体运动的影响,进行如下操作:
a、如图甲,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离.
b、如图乙,取下毛巾,将棉布铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离.
c、如图丙,取下棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离.
请针对以上操作回答下列问题:
(1)以上操作中错误的一次是___________(选填“a”、“b”或“c”).
(2)对比两次正确实验操作能说明:小车受到的阻力越小,通过的距离越_________.
(3)纠正错误后,多次实验进行分析,并进一步推测:在水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为零,它将做_____________运动.实验表明物体的运动__________(填“需要”或“不需要”)力来维持.
(4)为了得出科学结论,三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,这样做的目的是:使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时_______.
(5)在大量类似实验基础上,牛顿概括出了著名的牛顿第一定律.在实际生活中有着广泛的应用.一架运输机参加某次抗震救灾时,在沿水平向右做匀速直线运动的过程中,间隔相同时间先后从飞机上静止释放三个相同的物资.若不计空气阻力,且地面水平.那么,在地面上看,能正确表示物资在空中的排列情况和着地位置的图示组合是_________
A.①⑥ B.②⑤ C.③④ D.①④
【答案】 b 长 匀速直线 不需要 初速度相同 A
【详解】[1]为了使小车到达水平面时的速度相等,应让小车从相同斜面的同一高度由静止开始下滑;则b步骤错误,因为在斜面上铺上棉布改变了接触面的粗糙程度,就不能保持初速度相同了。
[2]水平面粗糙程度越小,小车运动的距离越远,由图可知,木板的表面粗糙程度最小,则小车在木板表面受到阻力最小,运动的距离最长。
[3]由实验可知,平面粗糙程度越小,小车受到的阻力越小,运动距离越远,速度减小得越慢,如果受到的阻力为零,速度就不变,它将做匀速直线运动。
[4]通过前边的分析可知,物体的运动不需要力来维持。
[5]实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下,是为了使小车到达水平面时具有相同的初速度。
[6]飞机沿水平向右做匀速直线运动时,从飞机上释放三个相同的物资,物体由于惯性,保持原来的运动状态不变,继续向前飞行,三个物体在下落过程中,都是以原来的速度向前运动,因此落到地面上后间隔的距离也相等,所以⑥正确,④⑤错误.
小球在重力的作用下,同时向下做自由落体运动,故三个小球下落时,在同一条垂线上,所以①正确,②③错误.所以A正确,BCD错误。
故选A。
题型讲练四 从受力情况判断运动状态变化
【例4】(24-25八年级下·江苏镇江·期末)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。
【变式】(23-24八年级下·江苏苏州·期末)利用弹簧做了如下两个小实验。如图甲所示,一小球从高处落到竖直固定的弹簧上后又被弹起到原高度。小球从高处开始下落到弹回的整个过程中,他的运动速度随时间变化的图像如图乙所示,图中oa段和cd段为直线。则据此图可知,在ab段,小球所受重力_________弹力(选填“大于”、“等于”或“小于”),弹力大于重力的时间段为_________;如图丙所示,A、B两根相同的轻弹簧,分别与物块的上下表面相连接,B弹簧的下端与地面连接。起初A弹簧处于自由长度,B弹簧的压缩长度为。现用手将A弹簧缓慢上提,使B弹簧承受物重的,B弹簧仍然处于压缩状态,那么,A弹簧的上端应向上提起的距离为_________。
【答案】 大于 t2~t4
【详解】[1][2]当小球在空中时,他的速度匀速增加,当小球刚接触弹簧时,受到竖直向上的弹力,开始弹力小于重力,小球继续向下做加速运动;当弹力等于重力时,小球的速度达到最大值,即时刻的速度最大;小球继续向下运动,弹簧形变程度继续变大,弹力大于重力,小球做减速运动,到达最低点时的速度为0,即当时间为时,速度为0;接着小球在弹力的作用下向上加速,当弹力等于重力时即时刻的速度最大;小球继续运动,弹力小于重力,小球向上做减速运动。
[3]B弹簧,一开始,重物压在B上,B形变,当压力为重物G的时,根据胡克定律得
所以
乙弹簧上端相对于原来的位置上升了
对于A弹簧,开始A弹簧拉力为零,由于B弹簧原来受压力为G,后来受压力的,则A弹簧的拉力为,所以A弹簧上端升高了
A弹簧应向上提起的距离为
题型讲练五 惯性的概念
【例5】(24-25八年级下·福建福州·月考)小宝同学把一只熟鸡蛋和一只生鸡蛋都放在水平桌面上,用同样大小的力分别使它们在桌面上绕竖直轴水平旋转,然后用手按住熟鸡蛋立即释放,发现熟鸡蛋静止了;用手按住生鸡蛋立即释放,发现生鸡蛋沿原来方向继续转了几圈,如图所示。请用物理知识解释为什么释放后生鸡蛋又继续转了几圈?
【答案】见解析
【详解】熟鸡蛋里面的蛋清、蛋黄已变为固体,和蛋壳成为一体,一起转动,一起停止;而生鸡蛋一旦转动后,再用手按住,此时外面蛋壳受到手施加的力停止运动,而内部蛋黄和蛋清由于惯性继续保持原先的运动状态,这样蛋液从内部给蛋壳一个继续转动的动力使之继续转动,但由于此动力有限,不能持续提供能量,最终只能转动几圈。
【变式】(25-26八年级下·江苏扬州·期中)用一根细绳拴住一块橡皮,甩起来,使橡皮绕手做匀速圆周运动。正确的是( )
A.橡皮仅受到细绳拉力的作用
B.橡皮运动速度不变,运动状态保持不变
C.如果绳子突然断开,橡皮将沿竖直方向下落
D.如果绳子突然断开的瞬间一切外力消失,橡皮将沿原来速度方向做匀速直线运动
【答案】D
【详解】A.橡皮在空中做匀速圆周运动,受到绳子拉力、竖直向下的重力和空气阻力的作用,故A错误。
B.橡皮做匀速圆周运动,速度大小不变,但运动方向变化,运动状态发生改变,故B错误。
C.绳子突然断开,橡皮由于惯性会沿绳子的切线方向飞出,由于受到竖直向下的重力作用,还会向下运动,故C错误。
D.绳子突然断开时,一切外力消失,据牛顿第一定律知,橡皮会沿绳子的切线方向做匀速直线运动,故D正确。
故选D。
题型讲练六 惯性的大小与哪些因素有关
【例6】(2025·新疆克拉玛依·一模)2024年4月25日20时,搭载神舟十八号载人飞船的“长征二号F遥十八”运载火箭点火发射。
(1)火箭加速升空阶段,航天员的惯性___________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(2)“长征二号F”与载人飞船总质量约400吨,火箭发射时喷出燃气产生的推力和自身重力的比称为推重比,火箭起飞时一级火箭推重比为1.22,则一级火箭总推力为___________N。
【答案】(1)不变
(2)4.88×106
【详解】(1)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,惯性大小只与物体的质量有关,与物体的运动状态、速度大小等因素无关。 在火箭加速升空阶段,航天员的质量不变,所以航天员的惯性不变。
(2)火箭自身的重力
根据题意可知,火箭起飞时一级火箭推重比为1.22,则一级火箭总推力
【变式】(24-25八年级下·辽宁铁岭·月考)如图所示,秋天农民伯伯把打下来的谷物、豆类等用机器、木锨等扬起,借风力吹掉壳和尘土,分离出干净的籽粒。在相同风速的作用下,质量较大的砂砾不容易被风吹远,其运动状态_________发生改变(选填“容易”或“不容易”),即惯性较_________(选填“大”或“小”);由此也可以说明惯性的大小与物体的_________有关。
【答案】 不容易 大 质量大小
【详解】[1]惯性会阻碍物体运动状态的改变,质量较大的砂砾惯性大,在相同风速作用下,其运动状态不容易发生改变。
[2]惯性大小与质量有关,质量越大惯性越大,砂砾质量较大,所以其惯性较大。
[3]通过“质量较大的砂砾惯性大、运动状态不易改变”的现象,可说明惯性的大小与物体的质量大小有关。
题型讲练七 生活中的惯性现象
【例7】(25-26八年级下·福建厦门·期末)如图,羽毛球卡在球筒中部,一只手拿着球筒,另一只手反复向下拍打球筒上端,羽毛球会向筒口移动。请判断羽毛球会从球筒的上端还是下端出来,并用所学的物理知识解释这一现象。
【答案】见详解
【详解】一只手拿着竖直的球筒,另一只手掌向下反复拍打球筒的上端,羽毛球筒在力的作用下向下运动,而羽毛球由于惯性而保持静止,相对于球筒羽毛球向上运动,所以羽毛球会从筒的上端出来。
【变式】(25-26九年级下·全国·周测)(多选)如图所示,盛满水的容器中吊着铁块P和木块Q。当容器突然由静止向右运动时,两者相对于容器的运动情况是( )
A.P向右运动 B.P向左运动
C.Q向左运动 D.Q向右运动
【答案】BD
【详解】AB.当容器突然由静止向右运动时,由于与同体积的水相比,铁块P的质量大、惯性大,铁块P的运动状态难改变,而同体积的水的运动状态容易改变,所以铁块P相对于容器向左运动,故A不符合题意,B符合题意。
CD.当容器突然由静止向右运动时,由于与同体积的水相比,木块Q的质量小、惯性小,木块Q的运动状态容易改变,而同体积的水的运动状态难改变,所以木块Q相对于容器向右运动,故C不符合题意,D符合题意。
故选BD。
题型讲练八 惯性的利用及危害防止
【例8】(24-25八年级下·山东济南·期中)下列实例中,哪个属于防止惯性带来的不利影响( )
A.跳远运动员起跳前助跑
B.拍打衣服时,灰尘脱离衣服
C.汽车驾乘人员必须系安全带
D.用锤柄一端撞击硬地面,可使松了的锤头再次套紧
【答案】C
【详解】A.跳远运动员跳远时助跑,即原来运动员是运动的,当其起跳后,由于惯性,会仍然保持运动状态,所以可以取得更好的成绩,是惯性的有利影响,故A不符合题意;
B.拍打衣服时,衣服运动,而灰尘由于惯性仍保持原来的静止状态,再由于重力的作用而脱离衣服,是利用惯性的有利影响,故B不符合题意;
C.汽车驾乘人员系安全带是为了防止由于惯性而被撞伤,属于防止惯性的不利影响,故C符合题意;
D.锤头松动时,把锤柄的一端在水泥地上撞几下,该过程中,锤头和锤柄都处于运动状态,当锤柄撞击到地面时运动停止,而锤头由于惯性仍保持运动状态,从而使锤头套紧,属于利用惯性,故D不符合题意。
故选C。
【变式】(23-24八年级下·江苏盐城·期中)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
【答案】A
【详解】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A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
题型讲练九 平衡状态的判断
【例9】(24-25八年级下·黑龙江伊春·阶段检测)如图所示,拴在细线下的小球在竖直平面内来回摆动,当小球运动到最高点C时,若所受的外力全部消失,小球将处于______(选填“静止”或“匀速直线运动”)状态;小球从A点运动到B点的过程中,小球处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态。
【答案】 静止 非平衡
【详解】当小球运动到最高点C点时,小球的瞬时速度为0,此时若所受的外力全部消失,根据牛顿第一定律,小球会保持原来的静止状态;
小球从A点运动到B点的过程中,速度大小不断变大,运动方向也不断改变,即运动状态持续发生变化。因此,小球处于非平衡状态,受力不平衡。
【变式】(25-26八年级下·安徽·期中)如图所示,将系在细线下的小球拉至A点由静止释放,小球将在A、C两点之间往复摆动,若忽略空气阻力,下列说法中正确的是( )
A.小球摆至C位置时,处于平衡状态
B.小球摆至B位置时,只受拉力和重力作用,所以受力平衡
C.小球摆至B位置时,若一切外力消失,则小球将做匀速直线运动
D.小球摆至C位置时,若一切外力消失,则小球将斜向上做匀速直线运动
【答案】C
【详解】A.小球在C位置时受到重力和拉力的作用,这两个力不在同一直线上,不是一对平衡力,所以处于非平衡状态,故A错误。
B.小球摆至B点时,此时小球受到拉力与重力,这两个力的大小不相等,处于非平衡状态,因此不是一对平衡力,故B错误;
C.小球摆至B位置时,有一定的速度,若一切外力消失,小球做匀速直线运动,故C正确;
D.当小球摆至C位置时,小球的速度为零,小球瞬间处于静止状态,此时如果小球所受的力同时消失,小球将保持静止状态,故D错误。
故选C。
题型讲练十 探究二力平衡的条件的实验过程及注意事项
【例10】(25-26八年级下·江苏无锡·期中)小李善于利用日常物品进行科学小实验,在探究“二力平衡条件”时,设计了如图所示的实验装置。如图甲装置中,木块两侧各系一根细线,把细线的另一端分别穿过晾衣架,将两个完全相同的矿泉水瓶分别绑在细线两端。
(1)小李发现该装置不合理,于是把木块换成轻质卡片进行实验的理由:_________。
(2)如图乙所示的实验装置,可通过增减矿泉水瓶中水的___________来改变拉力的大小,来探究实验中二力平衡时的拉力关系,当两瓶中水量相同时,卡片处于静止状态,可总结出二力平衡的条件是两个力大小___________。
(3)如图丙所示,若将卡片旋转一定角度,松手后,发现卡片_________(选填“保持静止”或“恢复原位”)。这说明两个力必须作用在同一_________上,物体才能平衡。
(4)小李同学将其中一个晾衣架放低,如图丁所示,此时_________(选填“能”或“不能”)完成二力平衡条件的探究。
【答案】(1)木块的重力太大,很难使二力作用在同一条直线上使木块保持平衡,因此用轻质卡片代替木块的目的是减小重力对实验的影响
(2) 质量 相等
(3) 恢复原位 直线
(4)能
【详解】(1)由甲图可知此方案不合理的理由是木块的重力太大,很难使二力作用在同一条直线上使木块保持平衡,因此用轻质卡片代替木块的目的是减小重力对实验的影响。
(2)[1][2]通过增减瓶内水的质量,改变矿泉水瓶的重力,从而改变对卡片的拉力大小;当两瓶水量相同时,拉力大小相等,卡片静止,说明二力平衡时两个力大小相等。
(3)[1][2]将卡片旋转一定角度后,两个拉力不在同一直线上,卡片会转动并恢复原位,说明二力平衡的条件之一是两个力必须作用在同一直线上。
(4)即使一侧晾衣架放低,只要两个拉力大小相等、方向相反、作用在同一直线上且作用在同一物体上,卡片仍能保持静止,因此可以完成二力平衡条件的探究。
【变式】(25-26八年级下·吉林四平·期中)在“探究二力平衡的条件”实验中,把小车放在水平桌面上,向挂在小车两端相同的托盘里加钩码,实验装置如图所示。
(1)为了减小摩擦力对实验的影响,应选择质量较_______(选填“大”或“小”)的钩码进行实验。
(2)两个托盘里的钩码质量相等,把小车扭转一个角度后释放,观察到小车的运动状态_______(选填“会”或“不会”)改变,说明相互平衡的两个力作用在_______。
(3)当左边和右边托盘里钩码的质量分别为200 g和300 g,不计摩擦力,此时小车受到的合力为_______N。(g=10 N/kg)
【答案】(1)大
(2) 会 同一直线上
(3)1
【详解】(1)钩码质量越大,对小车的拉力越大,桌面摩擦力相对于拉力的影响更小,可以忽略摩擦力的干扰,因此选择质量较大的钩码。
(2)小车扭转一个角度后,两个拉力不在同一直线上,小车会转动,因此运动状态会发生改变;该现象说明:相互平衡的两个力必须作用在同一直线上。
(3)两个拉力方向相反,大小分别为:
不计摩擦力,合力大小为
题型讲练十一 二力平衡条件的应用
【例11】(2025·四川自贡·中考真题)图甲中静置于水平地面上的物体受到竖直向上的拉力F,图乙为拉力F与时间t的关系图,图丙为物体上升的高度h与时间t的关系图,不计绳重和摩擦。下列说法正确的是( )
A.物体受到的重力是60N
B.在内,物体对地面的压力是60N
C.在内,物体匀速上升的速度是
D.在2~3s内,物体匀速上升的速度是
【答案】D
【详解】A.在2~3s内物体匀速上升,根据二力平衡的条件,此时拉力F=80N与重力平衡,说明物体重力为80N,故A错误;
B.在0~1s内拉力F=60N小于重力80N,物体静止,地面对物体的支持力为20N,根据力的作用是相互的,物体对地面的压力也是20N,故B错误;
C.在1~2s内物体从静止上升高度变化1.25m,但图像不是直线段,故不是匀速运动,平均速度为1.25m/s,但不是匀速上升,故C错误;
D.在2~3s内,图像显示为直线段,通过的路程与时间成正比例关系,故这阶段物体匀速上升,高度从1.25m升至3.75m,上升2.5m,用时1s,易知速度为2.5m/s,故D正确。
故选D。
【变式】(24-25八年级下·河南·阶段检测)如图所示是一架遥控直升飞机模型,质量为250g,当它悬停在空中时,旋翼提供的向上的升力是___________N;当它匀速上升时,旋翼提供的升力大小___________(选填“>”“=”或“<”)重力;在某次竖直加速爬升的过程中,若四个旋翼同时意外停转,则飞机模型将立即___________(选填“下落”或“上升”)。(g取10N/kg)
【答案】 2.5 = 上升
【详解】[1]飞机模型悬停在空中,则受到的重力和升力相互平衡,所以旋翼提供的向上的升力
[2]当它匀速上升时,处于平衡状态,则受到的重力和升力相互平衡,升力的大小仍然等于飞机模型的重力。
[3]若四个旋翼同时意外停转,因飞机原来在竖直爬升,所以失去升力后,飞机由于惯性还要向上飞行,但由于此时飞机模型只受重力的作用,所以飞机模型将减速上升,当速度为零后,将加速下落。
题型讲练十二 二力或多力平衡问题
【例12】(25-26八年级下·北京·期中)(多选)如图甲所示,一个管道(内壁粗糙程度相同)竖直固定在水平地面上,利用拉力F将一个物块从管道左端竖直拉进,右端竖直拉出,已知管道中的竖直管口对物块挤压作用一样,并测得拉动全过程拉力和物块移动的速度随时间变化的图像分别如图乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A.0到2s,物块做匀速直线运动 B.2到4s,物块受非平衡力
C.4到6s,物块所受阻力为8N D.物块的重力为2N
【答案】AD
【详解】A.0到2s,物块速度保持不变,因此做匀速直线运动,故A正确;
B.2到4s,物块速度保持3m/s不变,做匀速直线运动,运动状态不变,受平衡力,故B错误;
CD.0~2s,物块向上匀速运动,向上拉力,向下的力为重力和摩擦力,平衡得
4~6s,物块向下匀速运动,向下的力为重力和拉力,向上的力为摩擦力,平衡得
解得,,故C错误,D正确。
故选AD。
【变式】(24-25八年级下·江苏无锡·期中)如图甲所示,“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动。某运动员做蹦极运动,所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示(将蹦极过程近似为在竖直方向的运动)。
(1)t0时刻,运动员受到绳子拉力的方向为_________;
(2)t0时刻,运动员处于_________(“平衡”、“非平衡”)状态,运动员重力大小G= _________F0。
【答案】(1)竖直向上
(2) 非平衡
【详解】(1)开始的过程中,绳子拉力F为0时,人自由下落,速度逐渐变大,一直增加到重力等于拉力,当拉力大于重力后,合力方向向上,运动方向与合力方向相反,速度减小,故速度最大的位置拉力等于重力,恰好平衡,继续下落,拉力大于重力,物体开始减速运动,当速度减为0时,绳的拉力最大,根据图中t0时刻运动员受到的弹力最大,方向竖直向上。
(2)[1]由(1)的分析可知,t0时刻运动员受到的弹力最大,大于重力,故运动员受力不平衡,处于非平衡状态。
[2]当运动员静止时,重力等于拉力,由图乙可知,最后运动员受到的拉力为F0,即运动员重力大小为F0。
题型讲练十三 平衡力与相互作用力的区别
【例13】(24-25八年级下·安徽合肥·期中)图甲,用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动物块,某同学分别对物块和弹簧测力计进行了竖直方向上的受力分析,忽略测力计重,如图乙所示。则乙图中分别有几对相互作用力和平衡力( )
A.一对相互作用力和一对平衡力
B.一对相互作用力和两对平衡力
C.两对相互作用力和一对平衡力
D.两对相互作用力和两对平衡力
【答案】B
【详解】由题意可知,物块受到竖直向下的重力G和弹簧测力计给它竖直向上的拉力F1,因为物块匀速运动,处于平衡状态,所以G与F1大小相等、方向相反、作用在物块上且在同一直线,是一对平衡力;
弹簧测力计受到竖直向下的拉力F2和同学对它竖直向上的拉力F3(忽略测力计重),由题意可知,弹簧测力计处于平衡状态,所以F2与F3大小相等、方向相反、作用在弹簧测力计上且在同一直线,是一对平衡力;
弹簧测力计对物块的拉力F1,和物块对弹簧测力计的拉力F2,这两个力分别作用在“物块”和“弹簧测力计”两个物体上,大小相等、方向相反、在同一直线,属于相互作用力,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【变式】(24-25八年级下·江苏扬州·月考)关于下列中考体育测试项目,说法正确的是( )
A.引体向上——人对单杠的拉力与单杠对人的拉力是一对平衡力
B.800m测试——冲过终点的同学由于惯性不能立刻停下来
C.立定跳远——起跳时用力蹬地,地面对脚的力大于脚对地面的力
D.掷实心球——若球在最高点时所受外力全部消失,球将竖直下落
【答案】B
【详解】A.引体向上时,人对单杠的拉力和单杠对人的拉力是一对相互作用力,故A错误;
B.800m跑中,冲过终点,不能立刻停下,是由于惯性还保持原来的运动状态,故B正确;
C.跳远时,脚用力蹬地,对地的力和地对脚的力是一对相互作用力,其大小相等,故C错误;
D.掷出去的实心球,在最高点有水平方向的速度,此时所受外力全部消失的话,球将沿水平方向做匀速直线运动,故D错误。
故选B。
题型讲练十四 摩擦力及其产生条件
【例14】(2026·湖南长沙·模拟预测)如图所示为某时刻利用传送带运输货物的场景俯视图。此时传送带正在水平匀速运行,货物与传送带均无相对滑动。则此时货物甲______(选填“有”或“没有”)受到摩擦力,货物______(选填“甲”或“乙”)处于非平衡状态。
【答案】 没有 乙
【详解】[1]货物甲在水平传送带上与传送带一起做匀速直线运动,货物甲与传送带之间没有相对运动,也没有相对运动趋势,所以货物甲不受摩擦力的作用。
[2]平衡状态指的是物体做匀速直线运动,或者静止状态,货物乙在传送带转弯处,货物乙运动的方向在变化,处于非平衡状态。
【变式】(25-26八年级下·山东潍坊·期中)如图所示,重为3N的磁性黑板擦吸附在竖直黑板上,某同学用的力竖直向上拉黑板擦,黑板擦静止不动;当增大为5N时,黑板擦匀速上滑。下列分析正确的是( )
A.当时,黑板擦受到的摩擦力为2N
B.当时,黑板擦受到的摩擦力为5N
C.当时,黑板擦受到的摩擦力为2N
D.当时,黑板擦受到的摩擦力为8N
【答案】C
【详解】AB.当用的力竖直向上拉黑板擦时,黑板擦静止,重力大于拉力,黑板擦有向下滑动的趋势,摩擦力方向向上。根据受力平衡
解得,故AB错误;
CD.当时,黑板擦匀速上滑,仍为平衡状态,黑板擦相对黑板向上运动,因此摩擦力方向向下,根据受力平衡
解得,故C正确,D错误。
故选C。
题型讲练十五 静摩擦力的方向
【例15】(24-25八年级下·江苏无锡·期中)如图所示,左轮为主动轮,右轮为被动轮,电动机(图中未画出)驱动主动轮,使皮带和右轮都顺时针转动,此时皮带上A点和轮上B点所受摩擦力的方向分别是( )
A.向左,向左 B.向右,向右 C.向左,向右 D.向右,向左
【答案】A
【详解】左轮为主动轮,电动机驱动其顺时针转动时,主动轮上的A点(如图与皮带上A点对应)相对于皮带向左运动。根据摩擦力阻碍物体相对运动的原理,皮带对主动轮A点的摩擦力方向向右。由于物体间力的作用是相互的,皮带上的A点受到主动轮的摩擦力方向向左。右轮为被动轮,由皮带带动顺时针转动。皮带运动时,右轮上的B点相对于皮带向右运动。同理,皮带对B点的摩擦力方向向左。综上,皮带上A点所受摩擦力向左,轮上B点所受摩擦力向左。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式】(24-25八年级下·山西晋城·期末)石头是地球上常见的物体,其中有许多的奇石。如图所示,虽然它们看起来摇摇欲坠,可是却能屹立不倒。请你通过作图的方式解释最上面的石头A屹立不倒的原因。
【答案】
【详解】石头A屹立不倒时,A的支持力和自身重力,处于平衡状态,所以A的重力与支持力是一对平衡力,如图所示:
题型讲练十六 影响滑动摩擦力大小因素实验装置和实验步骤
【例16】(24-25八年级下·安徽芜湖·期中)学习了二力平衡的知识后,小林对测量滑动摩擦力的实验装置进行了改进,改进后的实验装置如图所示,拉动木板匀速运动的过程中,示数、分别为2N、5N。下列说法正确的是( )
A.测量木块所受滑动摩擦力时,必须匀速拉动木板
B.对的摩擦力大小为2N,方向水平向右
C.对的摩擦力大小为3N,方向水平向右
D.地面对的摩擦力大小为5N,方向水平向右
【答案】B
【详解】A.测量木块B所受滑动摩擦力时,不一定要匀速拉动木板A,只要物体B相对地面静止,它在水平方向上就受到平衡力的作用,就可以根据弹簧测力计的示数得出摩擦力大小,故A错误;
B.物体B在水平方向上受到弹簧测力计对它的拉力和木板A对它的摩擦力,因为物体B相对地面静止,处于平衡状态,根据二力平衡条件,这两个力大小相等、方向相反,所以木板A对它的摩擦力
且方向水平向左,那么方向水平向右,故B正确;
C.木板A在水平方向上受到物体B对它的摩擦力、弹簧测力计对它的拉力以及地面对它的摩擦力,与是一对相互作用力,大小相等、方向相反,所以
方向水平向左,故C错误;
D.由于木板A做匀速直线运动,处于平衡状态,在水平方向上所受合力为零,即
则
方向水平向左,故D错误。
故选B。
【变式】(24-25八年级下·辽宁大连·期末)为了探究影响滑动摩擦力大小的因素,同学们选用不同的实验器材,设计了不同的实验方案。
(一)如图所示,是小李同学设计的实验方案:a、b是用粗糙程度不同的两种物质分别做成的体积相同的物体,且。
(1)如图甲,将木块平放在水平长木板上,用较小的力水平拉木块,木块没动,此时摩擦力___________拉力。(填“>”、“<”或“=”)然后,用较大的力沿水平方向拉动物体,使物体做匀速直线运动,根据___________原理可知滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数;
(2)若小李要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,应选择___________两个图的实验结果进行比较;
(二)如图戊所示,是小明同学设计的实验方案:在木块上表面贴一层较粗糙的毛巾,放在用电动机带动运动的水平传送带上,通过水平的细绳绕过定滑轮与弹簧测力计相连。
(3)组装器材时必须做到___________;(至少有一个选项正确)
A.传送带要水平放置
B.木块要放在传送带的中间位置
C.定滑轮左侧连接木块的细绳要水平
D.测力计的挂钩和定滑轮之间要有适当的距离
(4)小明开启电动机的电源,应使皮带轮上方的传送带向___________(选填“左”或“右”)运动;此实验方案与原方案相比,优点是:___________。
(5)实验结束时,爱思考的小华发现该装置中左右两个皮带轮之间的距离是可调的。他想:为了防止皮带轮和传送带之间打滑,应把左右两个皮带轮之间的距离调___________(选填“近”或“远”)一些。
【答案】(1) = 二力平衡
(2)乙、丙
(3)ACD
(4) 左 不需要控制传送带做匀速直线运动,便于操作
(5)远
【详解】(1)[1]实验开始,用较小的力拉木块,木块静止,处于平衡状态,此时摩擦力等于拉力。
[2]将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使其做匀速直线运动,此时木块处于平衡状态,滑动摩擦力大小与弹簧测力计的拉力是平衡力,根据二力平衡,弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小。
(2)要探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,应该控制压力相同,只改变接触面的粗糙程度,a、b是用粗糙程度不同的两种物质分别做成的体积相同的物体,故选乙、丙两实验。
(3)实验时需水平匀速直线拉动木块,实验组装器材时必须做到传送带要水平放置、定滑轮左侧连接木块的细绳要水平,同时挂钩和定滑轮不能存在摩擦,测力计的挂钩和定滑轮之间要有适当的距离,木块与地面保持相对静止,不一定要放在传送带的中间位置,故选ACD。
(4)[1]根据力的相互作用可知皮带轮上方的传送带向左运动时,木块相对传送带向右运动,木块受到水平向左的摩擦力,所以开启电动机的电源,应使皮带轮上方的传送带向左运动。
[2]实验时不需要控制传送带做匀速直线运动,便于操作,且实验时弹簧测力计不动,弹簧测力计的示数更稳定,读数更方便。
(5)小华仔细观察实验装置发现,左右两个皮带轮之间的距离是可调的。为了防止皮带轮和传送带之间打滑,应把左右两个皮带轮之间的距离调远一些,在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力的方法来增大摩擦力,防止打滑。
题型讲练十七 滑动摩擦力的方向
【例17】(25-26八年级下·四川南充·期末)如图,物块和放在水平地面上,它们之间用一根轻质弹簧连接,用的水平拉力使物块和一起向右做匀速直线运动,它们受到地面的摩擦力,且整个过程中,弹簧一直在弹性限度内,则物体A受到的拉力为_____N,物体B受到地面的摩擦力为_____N。
【答案】 2 4
【详解】[1][2]当用6N的水平拉力F使物块A和B一起向右做匀速直线运动时,整体处于平衡状态,受到平衡力的作用;对整体进行受力分析:在水平方向上,向右的拉力F与向左的总摩擦力是一对平衡力,因此
已知它们的摩擦力之比,则物体A受到的摩擦力为
物体B受到地面的摩擦力为
这两个摩擦力的方向均水平向左;对物块A进行受力分析:A做匀速直线运动,受力平衡,水平方向上受到弹簧的拉力和地面的摩擦力,因此,弹簧对A的拉力等于,大小为2N。
【变式】(2024·吉林长春·二模)如图所示,在水平桌面上放置A、B两个长方体物块,A物块受到水平向右拉力F1=5N,B物块受到水平向左拉力F2=8N,此时A、B两物块一起向左做匀速直线运动,则A对B的摩擦力为_____N,方向是______,水平桌面对B的摩擦力为______N。
【答案】 5 水平向右 3
【详解】[1][2]把A物体隔离出来进行受力分析,A物体在水平方向上受到水平向右的拉力F1=5N,由于A、B两物块一起向左做匀速直线运动,说明A物体处于平衡状态,根据二力平衡条件可知,A物体必然受到一个与拉力F1大小相等、方向相反的力,这个力就是B对A的摩擦力fBA,所以fBA=F1=5N
方向水平向左。 根据力的作用是相互的,A对B的摩擦力fAB与B对A的摩擦力fBA是一对相互作用力,它们大小相等、方向相反,所以fAB=fBA=5N
方向水平向右。
[3]根据整体法,在水平方向,AB整体,受到水平向右的力F1=5N与水平向左的力F2=8N的作用,因处于平衡状态,则地面对B的摩擦力大小f=F2-F1=8N-5N=3N
方向水平向右,整体受水平方向的拉力作用而静止,则水平桌面受到的摩擦力大小为3N。
题型讲练十八 影响滑动摩擦力大小的因素
【例18】(2026八年级下·全国·专题练习)(多选)如图甲所示,一个管道(内壁粗糙程度相同)竖直固定在水平地面上,利用拉力F将一个物块从管道左端竖直拉进,右端竖直拉出,已知管道中的竖直管口对物块挤压作用一样,并测得拉动全过程拉力和物块移动的速度随时间变化的图像分别如图乙、丙所示。下列说法错误的是( )
A.物块的重力为2N B.2到4s,物块受非平衡力
C.0到2s,物块做匀速直线运动 D.4到6s,物块所受阻力为12N
【答案】BD
【详解】AD.由图甲、乙可知,在内物块向上匀速运动,重力和摩擦力方向竖直向下,竖直向上的拉力为,则①;在内物块向下匀速运动,因为管道中的竖直管口对物块挤压作用一样,所以此时摩擦力和内物块所受摩擦力一样。重力和拉力方向竖直向下,摩擦力方向竖直向上,竖直向下的拉力为,则②。联立①②可解得,,故A正确,不符合题意,D错误,符合题意。
BC.由图丙可知,物块在三个时间段都是做匀速直线运动,受平衡力作用,故B错误,符合题意,C正确,不符合题意。
故选BD。
【变式】(25-26八年级下·山东泰安·期末)完全相同的木块A和B以甲、乙两种方式放置在同一水平桌面上,在水平方向的作用力下A、B一起做匀速直线运动,如图所示。已知大小为20N,则( )
①甲图中,AB间的摩擦力大小为0
②甲图中,木块A受到4个力的作用
③乙图中,推力的大小为20N
④两图中B所受摩擦力方向都是水平向左
A.只有①③正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有②④正确
【答案】A
【详解】①在甲图中,、一起做匀速直线运动,相对于没有相对运动的趋势,所以、间的摩擦力大小为,故①正确;
②对甲图中的进行受力分析,在竖直方向上,受到自身的重力、对的压力以及地面对的支持力;在水平方向上,受到水平向右的拉力和地面对水平向左的摩擦力,一共受到个力的作用,故②错误。
③因为两种情况下、整体对桌面的压力大小不变(都等于、的重力之和),且接触面的粗糙程度不变,根据影响滑动摩擦力大小的因素可知,整体所受摩擦力大小不变。又因为、一起做匀速直线运动,处于平衡状态,拉力与摩擦力是一对平衡力,已知,所以乙图中推力的大小也为,故③正确;
④在甲图中,与一起做匀速直线运动,没有相对运动或相对运动的趋势,所以不受摩擦力;在乙图中,受到对它水平向右的推力,做匀速直线运动,所以受到地面对它水平向左的滑动摩擦力,并不是两图中所受摩擦力方向都是水平向左,故④错误。
综上,①③正确。
故选A。
题型讲练十九 增大摩擦的方法及生活中的实例
【例19】(24-25八年级下·重庆·月考)下列事例中,能增大摩擦的是( )
A.科学家设计磁悬浮列车悬浮行驶 B.厂家给旅行箱底部装上轮子
C.小明往生锈的锁孔中加润滑油 D.鞋底上有凹凸不平的花纹
【答案】D
【详解】A.磁悬浮列车悬浮行驶,是通过使接触面分离的方法减小摩擦力,故A不符合题意;
B.旅行箱底部装上轮子,是通过变滑动为滚动的方法减小摩擦力,故B不符合题意;
C.往生锈的锁孔中加润滑油,是通过使接触面分离的方法减小摩擦力,故C不符合题意;
D.鞋底上有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度的方法增大摩擦力,故D符合题意。
故选D。
【变式】(24-25八年级下·黑龙江伊春·月考)多喝水有益于身体健康,如图甲所示,这是某同学用手握住瓶子使瓶身竖直在空中静止时的情景,手与瓶子之间的摩擦力和瓶子受到的_______是一对平衡力。如图乙所示,瓶盖上有一道道条纹,其目的是_______(选填“增大”或“减小”)摩擦。
【答案】 重力 增大
【详解】[1]由题意可知,手与瓶的摩擦力和瓶子受到的重力是一对平衡力,平衡力必须作用在一条直线上,而重力的方向竖直向下,所以摩擦力的方向是竖直向上的。
[2]瓶盖上有一道道条纹,其目的是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,使用手拧开瓶盖时能增大摩擦。
题型讲练二十 减小摩擦的方法及生活中的实例
【例20】(25-26八年级下·江苏南京·期中)动物在进化过程中形成了与环境相适应的身体特征,下列动物的身体特征中,为了减小摩擦的是( )
A.泥鳅身上的黏液 B.猫爪上的肉垫
C.斑马身上的条纹 D.蛇身上的粗糙鳞片
【答案】A
【详解】A.泥鳅身上的黏液让接触面变得更光滑,减小了接触面粗糙程度,从而减小摩擦,故A符合题意;
B.猫爪的肉垫作用是缓冲减震、走路消音,和减小摩擦无关,故B不符合题意;
C.斑马的条纹是保护色,用于在野外环境伪装,和摩擦无关,故C不符合题意;
D.蛇粗糙的鳞片增大了接触面粗糙程度,是为了增大摩擦方便爬行,故D不符合题意。
故选A。
【变式】(24-25八年级下·江苏无锡·月考)下列事例中,属于通过使接触面分离来减小有害摩擦的是( )
A.轮滑鞋装有轮子
B.自行车刹车装置
C.用磁悬浮技术制造列车
D.运动鞋底部槽纹
【答案】C
【详解】A.轮滑鞋装轮子是通过 “变滑动为滚动” 减小摩擦,故A不符合题意;
B.自行车刹车装置是通过增大压力增大摩擦,故B不符合题意;
C.磁悬浮列车利用磁极间的斥力使列车与轨道脱离接触,即接触面分离,从而减小有害摩擦,故C符合题意;
D.运动鞋底部槽纹是通过增大接触面粗糙程度增大摩擦,故D不符合题意。
故选C。
题型讲练二十一 同一直线上二力的合成
【例21】(25-26八年级上·重庆沙坪坝·期末)如图所示,物体A和B紧靠在粗糙程度均匀的竖直墙面上。两物体在竖直向上的力和水平向左的力作用下,沿竖直方向一起以相同速度做匀速直线运动,其中、,且大小和方向始终保持不变。已知物体A、B的重力分别为10N和30N,且B的右表面光滑,则下列说法正确的是( )
A.物体A对墙的摩擦力为10N,方向竖直向下
B.物体A受到B的摩擦力为30N,方向竖直向上
C.物体B受到A的支持力为20N,方向水平向左
D.物体B受到的摩擦力大小为30N,方向竖直向上
【答案】D
【详解】A.以物体A和B整体为研究对象,在竖直方向上,整体受到竖直向上的力F1,竖直向下的总重力
以及墙对A的竖直向下的摩擦力。根据平衡条件有
墙对A的摩擦力方向竖直向下,根据力的作用是相互的,物体A对墙的摩擦力大小也为10N,方向竖直向上,故A错误;
B.以物体B为研究对象,在竖直方向上,B受到竖直向下的重力GB和A对B竖直向上的摩擦力fAB。根据平衡条件有
物体A受到B的摩擦力fBA与A对B的摩擦力fAB是一对相互作用力,大小相等,方向相反。所以物体A受到B的摩擦力大小为30N,方向竖直向下,故B错误;
C.以物体B为研究对象,在水平方向上,B受到水平向左的力F2和A对B水平向右的支持力NAB。根据平衡条件有
所以物体B受到A的支持力大小为20N,方向水平向右,故C错误;
D.以物体B为研究对象,在竖直方向上,B受到竖直向下的重力GB和A对B的摩擦力fAB。因为B做匀速直线运动,处于平衡状态,所以这两个力是一对平衡力。因此,B受到的摩擦力大小为
方向竖直向上,故D正确。
故选D。
【变式】(24-25八年级下·山东菏泽·月考)如图所示,一个铁球从竖直立在地面的轻弹簧的正上方某处自由下落,接触弹簧后将弹簧压缩至最短,此过程中小球受到的重力和弹簧弹力的合力为F,则( )
A.F不断变大 B.F先变大后变小
C.F不断变小 D.F先变小后变大
【答案】D
【详解】铁球接触弹簧前,做自由落体运动,有一向下的速度,此时合力的方向是竖直向下的,所以铁球的速度越来越大;
铁球接触弹簧后,在整个压缩弹簧的过程中,仅受重力和弹簧弹力的作用;开始压缩时,弹簧的弹力小于物体的重力,合外力向下,铁球向下做加速运动。但随着铁球向下运动,弹簧形变量增大,弹力随之增大,合外力减小,方向向下,速度增大;在弹簧弹力增至与重力相等的瞬间,合力为零,速度最大。
此后,弹簧弹力继续增大,弹力大于重力,所以合力的方向是竖直向上的,弹力增大,重力不变,由F=G-F弹知道,合力逐渐增大,铁球做减速运动,速度逐渐减小为零,此时弹簧压缩量最大,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
题型讲练二十二 力与图像结合问题
【例22】(24-25八年级下·广东茂名·期中)一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上,如果对木块施加的水平拉力为F, 如图甲所示; F的大小与时间t的关系如图乙所示;木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。当t=1s时,木块受到的摩擦力是___________N; 在3s时,木块所受摩擦力___________ N,木块在0~2s的合力___________在4~6s内的合力(等于/大于/小于)。
【答案】 1 3 等于
【解析】[1]从图丙看,0~2s内木块速度为零即木块静止,受静摩擦力,与此时拉力大小相等,合力为零,由图乙中 时拉力,所以静摩擦力。
[2][3]2~4s 内木块做加速运动,则3s时木块已在滑动,即木块受滑动摩擦力,由图丙可知,4~6s内木块做匀速直线运动,合力为零,又由图乙可知,此时拉力,即滑动摩擦力,所以时摩擦力。
【变式】(24-25八年级下·广东中山·期中)如图甲所示,水平地面上的物体,受到沿水平方向不变的推力的作用,其和的图像分别如图乙、丙所示。由图像可知,内,物体受到摩擦力是___________N;6s-9s,物体受到的摩擦力是___________N;t=5s时,物体受到的水平方向合力是___________N。
【答案】 3 6 3
【详解】[1]由图丙知,0~3s,物体的速度为0,处于静止,所受的水平方向的推力与静摩擦力是一对平衡力,由图乙知,此时推力为3N,所以摩擦力f=F=3N
[2]9~12s物体的速度保持为3m/s不变,做匀速直线运动,所受的滑动摩擦力与推力是一对平衡力,此时推力为6N,滑动摩擦力为6N。在整个运动过程中,压力及接触面的粗糙程度不变,所受的滑动摩擦力大小不变,6~9s,物体处于减速运动状态,所受的摩擦力是滑动摩擦力,所以6~9s物体受到的摩擦力是6N。
[3]由图乙知,t=5s时,物体受到水平向右的推力为9N,物体处于加速运动状态,所受的滑动摩擦力方向水平向左,大小为6N,则物体受到的水平方向合力为F合=F1-f=9N-6N=3N
第三部分 拓展拔高 实战攻坚
1.(25-26八年级下·北京·期中)小明在老师的指导下用小球和弹簧等器材进行了如下实验与探究(不考虑空气阻力):让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上(如图甲),在刚接触轻弹簧的瞬间(如图乙),小球速度为5.0m/s。从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短(如图丙)的整个过程中,得到小球的速度和弹簧缩短的长度之间的关系如图丁所示,其中为曲线的最高点,已知该轻弹簧每受到0.1N的压力就缩短0.5cm,并且轻弹簧在全过程中始终发生弹性形变。( )
A.从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,小球所受的合力大小一直在增大
B.当小球的速度再次恰好为5.0m/s时,弹簧产生的弹力等于小球的重力
C.当弹簧的压缩量最大时,小球速度为零且处于平衡态
D.实验中所用小球的质量为0.4kg,全过程中,弹簧弹力的最大值为12.2N
【答案】D
【详解】A.从小球接触弹簧到压缩至最短的过程中:开始阶段重力大于弹力,合力,随弹簧压缩量增大,增大,合力逐渐减小;当时,合力为0,小球速度达到最大;之后,合力,随压缩量继续增大,继续增大,合力逐渐增大,因此合力大小是先减小后增大,不是一直增大,故A错误;
B.只有速度最大的位置满足弹力等于重力;刚接触弹簧时,弹力为0,速度为;小球速度先增大后减小,当速度再次减小到时,小球已经经过速度最大点,此时弹力,故B错误;
C.当弹簧压缩量最大时,小球速度为0,但此时弹力大于重力,合力不为0,因此小球处于非平衡状态,故C错误;
D.由图丁可知,速度最大的A点处,弹簧压缩量,此时弹力等于重力;已知弹簧每受的压力缩短,因此小球重力
小球质量
弹簧最大压缩量,最大弹力,故D正确。
故选D。
2.(24-25八年级下·辽宁大连·月考)如图所示,氢气球用线系着小石块在空中上升过程,如果线突然断了,若石块从绳断到落地的过程中,受到的空气阻力大小不变。则石块( )
A.距离地面的高度先增大后减小 B.速度不断变大
C.所受合力的大小始终不变 D.所受合力的方向先向上后向下
【答案】A
【详解】A.石块随氢气球上升,绳断后,由于惯性,石块会先向上运动一段距离,之后在重力和空气阻力作用下向下运动,所以距离地面的高度先增大后减小,故A符合题意;
B.石块上升过程中,受到竖直向下的重力和竖直向下的空气阻力,合力方向向下,与运动方向相反,做减速运动;下落过程中,受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力,合力方向向下,与运动方向相同,做加速运动,故B不符合题意;
C.上升过程中合力大小为重力与空气阻力之和,下落过程中合力大小为重力与空气阻力之差,所以所受合力的大小是变化的,故C不符合题意;
D.上升过程合力方向向下,下落过程合力方向也向下,故D不符合题意。
故选A。
3.(25-26八年级下·安徽安庆·开学考试)如图甲所示,水平地面上的物体在水平向右拉力的F作用下,从t=0s开始,物体的运动情况如图乙,对于这个过程中力和运动描述正确的是( )
A.该物体一直做匀速直线运动
B.t=4s时,若F=3N,则物体受到的滑动摩擦力也为3N
C.从t=0s到t=2s的过程中,拉力F大小一定为0N
D.从t=2s到t=6s的过程中,拉力F一直增大
【答案】B
【详解】A.由随时间的变化图像可知,物体在内速度为零,处于静止状态,以后物体处于匀速直线运动状态,故A错误;
B.当时,物体做匀速直线运动,,受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力是一对平衡力,两个力的大小相等,地面的滑动摩擦力也为,故B正确;
CD.物体在内速度为零,处于静止状态,静摩擦力和拉力是平衡力,拉力增大,摩擦力增大,当以后物体做匀速直线运动,受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力是一对平衡力,两个力的大小相等,而压力和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力大小不变,所以匀速直线运动阶段力F没有增大,故CD错误。
故选B。
4.(2026·安徽池州·一模)如图所示,a、b两段细绳均与水平面平行,当桶和沙的总质量为360g时,力传感器的示数为0.8N, 此时木块和木板均相对于桌面静止,则桌面对木板的摩擦力为_______N(g取10N/kg)。
【答案】2.8
【详解】木块保持静止,则木块受到的拉力和木板对木块的摩擦力是一对平衡力,大小相等,即
b给a的摩擦力大小为0.8N,方向水平向右,由于力的作用是相互的,则a给b的摩擦力也是0.8N,方向水平向左。木板保持静止,则木板在水平方向受到向右的桶和沙子的拉力F拉、a给b水平向左的摩擦力、桌面给b的水平向左的摩擦力,且
由题意可知,桶和沙子对木板b的拉力为
故桌面对木板的摩擦力大小为
5.(25-26八年级下·重庆·月考)大量实验表明:粗糙程度一定时,滑动摩擦力f与接触面所受的压力成正比。如图所示的装置,现用一水平向右的力作用在物体A上,使A在B表面向右匀速直线滑动,此时弹簧测力计的示数为4.5N。已知A、B的体积之比为,A、B和地面的表面粗糙程度都相同,不计绳、弹簧测力计、滑轮的重力和滑轮与轴之间的摩擦。则地面对B的摩擦力为________N,A、B两物体的密度之比为________。
【答案】 3 3∶2
【详解】[1]对A进行受力分析,A在水平方向上受到向右的力,因为弹簧测力计的示数为4.5N,所以受到水平向左的拉力,因为A相对于B水平向右运动,因此受到B对A水平向左的摩擦力,因为A做匀速直线运动,受力平衡,所以A受到的摩擦力为
因为物体间力的作用是相互的,所以A对B的水平向右的摩擦力为
对B进行受力分析,B在水平方向上受到弹簧测力计对其水平向左的拉力
由题意可知,B相对于地面向左做匀速直线运动,受力平衡,则B受到地面对其水平向右的摩擦力,大小为
[2]A在竖直方向上受到竖直向下的重力和向上的支持力,大小相等,且A对B的压力与B对A的支持力是一对相互作用力,大小相等,即
B在竖直方向上受到竖直向下的重力、A对B的压力和地面对B的支持力,因为受力平衡,所以地面对B的支持力为
因为B对地面的压力与地面对B的支持力是一对相互作用力,大小相等,即
因为滑动摩擦力f与接触面所受的压力成正比,所以
即
则
因为,所以
根据可得
6.(25-26八年级下·江苏淮安·期末)如图甲所示,小明将遥控玩具小车悬挂起来,启动小车,车轮转动但车不前进;而从小车下方向上托起一块木板,当木板接触到轮子时,小车就向右运动,这说明使小车前进的动力是______力,这个力的方向向_____;若桌面上放几只圆柱形铅笔(如图乙所示),铅笔上放一块较长的轻质薄木板,再将车头朝右放在该木板上,启动小车前进挡,木板将向______运动。(后面两空均选填“左”或“右”)
【答案】 摩擦 右 左
【详解】[1][2]小车悬挂时轮子转动无前进动力,木板接触轮子,轮子给木板向左的力,根据力的作用是相互的,木板给轮子向右的摩擦力,使小车前进。
[3]根据力的作用是相互的,小车受到木板向右的摩擦力,同时小车会给木板一个向左的反作用力;乙图中铅笔让木板受到的阻力很小,因此木板会向左运动。
7.(25-26八年级下·河南南阳·期末)小明同学在喝完的矿泉水瓶里装入少许沙土,随手一丢它竟然可以倾斜着立在水平桌面上(如图甲所示),请在图乙中画出矿泉水瓶的受力示意图。
【答案】
【详解】矿泉水瓶倾斜着立在水平桌面上,处于平衡状态,重力和支持力是平衡力,重力和支持力在同一直线上,水瓶的下面是沙土,水瓶的下面较重,重心靠下,过重心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并分别用G和F表示,注意作图时两条线段长度要相等。如图所示:
8.(25-26八年级下·福建厦门·期末)如图是无人机用绳索吊送货物的场景,已知无人机质量为16kg,最大升力为300N。求:
(1)无人机吊送货物并悬停时,货物的最大重力;
(2)某次匀速直线向上吊送重为100N的货物A时,货物A受到的空气阻力为f;匀速直线向下吊送重120N的货物B时,绳索对货物的拉力较前次增大5N,由于下降速度变大,空气阻力变为2f,求f的大小。
【答案】(1)140N
(2)5N
【详解】(1)无人机的重力
无人机悬停时,受力平衡,有
当升力最大时,货物的重力也最大,则货物的最大重力
(2)设匀速向上吊送货物A时,绳索的拉力为F1;匀速向下吊送货物B时,绳索的拉力为F2。匀速向上吊送货物A时,货物A受向下的重力GA、向下的空气阻力f和向上的拉力F1。根据平衡条件可得……①
匀速向下吊送货物B时,货物B受向下的重力GB、向上的空气阻力2f和向上的拉力F2。根据平衡条件可得……②
根据题意,两次绳索拉力的关系为……③
联立①②③式可得
9.(25-26八年级下·北京·期末)将一个质量为4kg的铅球放在倾角为30°的斜面上,并用竖直挡板挡住,铅球和斜面均处于静止状态,不考虑铅球受到的摩擦力。(计算结果可以带着根号,)
(1)请画出铅球受力示意图。
(2)铅球对挡板的压力和对斜面的压力分别是多少?
【答案】(1)
(2)铅球对挡板的压力为,对斜面的压力为
【详解】(1)铅球处于静止状态,受力平衡,铅球受到竖直向下的重力G,挡板对它水平向右的支持力F1;斜面对它垂直于斜面向上的支持力F2,三个力都作用在铅球的重心,过重心分别沿三个力的方向做有向线段,标上力的名称,即为铅球的受力示意图,如图所示:
(2)铅球所受的重力
由于铅球处于静止状态,其所受合力为零;将挡板对铅球的支持力F1和竖直向下的重力G进行合成,二力的合力F与斜面对铅球的支持力F2是一对平衡力,大小相等、方向相反,如图所示:
根据几何关系,斜面倾角为30°,则合力F斜与竖直方向的夹角也为30°;铅球受力平衡,则有
代入数据解得F1和G的合力为
挡板对铅球的支持力
代入数据,解得
铅球对挡板的压力F挡和挡板对铅球的支持力F1是一对相互作用力,铅球对挡板的压力F挡的大小等于挡板对铅球的支持力F1的大小,即
铅球对斜面的压力F斜和斜面对铅球的支持力F2是一对相互作用力,铅球对斜面的压力F斜的大小等于斜面对铅球的支持力F2的大小,即
10.(2026八年级下·全国·专题练习)小华周末在公园游玩,快速骑自行车,他会感觉到有空气阻力,而且骑车速度越快,感觉空气阻力越大。由此小华同学猜想:物体所受空气阻力大小与物体运动的速度大小有关。在一个无风的周末,小华和爸爸乘汽车来到郊外一段人车稀少的平直公路上。小华打开汽车天窗,将下图所示的装置固定在汽车车顶。爸爸依次以5m/s、10m/s、15m/s、20m/s的不同速度在平直公路上分别匀速行驶一段距离,小华依次将汽车以不同速度行驶时的弹簧测力计的示数记录在下表中。根据二力平衡条件,弹簧测力计的示数大小近似等于小车及挡板受到的空气阻力。
汽车速度
5
10
15
20
弹簧测力计示数F/N
0.1
0.5
1.1
1.9
(1)小华骑车过程中突然遇到一个障碍物紧急刹车,小华车篓里的水杯会_______(选填“向前”或“向后”)运动。
(2)实验装置中用小车而不是木块,并将其放在表面平滑的木板上,目的是减小________对实验结果的影响。
(3)分析表中的实验数据可知,物体运动速度越大,所受空气阻力越_______。
(4)实验完毕后,小华又进行了新的思考:空中下落的物体速度会增大,那么从足够高的高空下落的雨滴速度会不会一直增大?其所受的空气阻力会不会也一直增大?在老师的指导下,小华知道了:若雨滴下落时所受空气阻力小于重力,则雨滴下落速度继续增大;若雨滴下落时所受空气阻力大于重力,则雨滴下落速度减小。请你根据老师的上述指导和本实验结论并结合所学物理知识分析:一滴质量为m的雨滴从高空下落时(假设在无风天气,雨滴下落高度足够大),受到的最大阻力,则此雨滴的质量为______g。此雨滴下落过程中,第一阶段做____直线运动,第二阶段做______直线运动。(g取10N/kg,后两空均选填“加速”“减速”或“匀速”)
(5)你认为运动物体受到的空气阻力大小还与_____有关。
【答案】(1)向前
(2)摩擦力
(3)大
(4) 6 加速 匀速
(5)物体的迎风面积
【详解】(1)小华骑车过程中突然刹车时,车篓里的水杯会由于惯性继续向前运动。
(2)用小车代替木块放在表面平滑的木板上,可减小摩擦力对实验结果的影响。
(3)由表中数据可知,速度越大时,测力计的示数越大,说明物体受到的空气阻力越大。
(4)[1][2][3]若雨滴所受空气阻力小于重力,则雨滴下落速度会继续增大。当雨滴达到最大速度时,阻力等于重力,则雨滴的质量;在雨滴下落过程中,第一阶段雨滴所受空气阻力小于重力,雨滴做加速运动,此时雨滴所受空气阻力不断增大;第二阶段雨滴所受空气阻力等于重力,雨滴做匀速直线运动。
(5)运动物体受到的空气阻力大小除与速度有关外,还可能与物体的迎风面积有关。
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$2025-2026学年人教版新教材物理八年级下册期末复习精讲精练讲义【题型讲练】
第八章
运动和力【期末复习讲义】-培优版
『导图+知识梳理+22个题型讲练+真题实战练 共54题』(原卷版)
归纳 题型汇总 一览无余
题型序列
题型名称
题型一
探究阻力对物体运动影响的实验装置和实验步骤
题型二
牛顿第一定律的内容及理解
题型三
根据牛顿第一定律判断物体的运动状态
题型四
从受力情况判断运动状态变化
题型五
惯性的概念
题型六
惯性的大小与哪些因素有关
题型七
生活中的惯性现象
题型八
惯性的利用及危害防止
题型九
平衡状态的判断
题型十
探究二力平衡的条件的实验过程及注意事项
题型十一
二力平衡条件的应用
题型十二
二力或多力平衡问题
题型十三
平衡力与相互作用力的区别
题型十四
摩擦力及其产生条件
题型十五
静摩擦力的方向
题型十六
影响滑动摩擦力大小因素实验装置和实验步骤
题型十七
滑动摩擦力的方向
题型十八
影响滑动摩擦力大小的因素
题型十九
增大摩擦的方法及生活中的实例
题型二十
减小摩擦的方法及生活中的实例
题型二十一
同一直线上二力的合成
题型二十二
力与图像结合问题
第一部分 框架速览 体系搭建
第二部分 知识梳理 核心归纳
知识点一 探究阻力对物体运动的影响实验
1.运动与力的两种观点
(1)亚里士多德的观点:如果要使一个物体持续运动,就必须对它施加力的作用;如果这个力被撤掉,物体就会停止运动。即物体的运动需要力来维持(错误)。
(2)伽利略的观点:物体的运动并不需要力来维持,运动的物体之所以会停下来,是
因为受到了阻力。即力是改变物体运动状态的原因。
实验精讲:
实验一 探究阻力对物体运动的影响实验
1.让同一辆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初速度相同。
2.实验通过小车在水平面的运动距离反映小车受到的阻力大小。实验方法:转换法。
3.结论:小车在不同水平面上受到的阻力大小不同。水平面越光滑,小车受到的阻力越小,其速度减小得越慢,运动距离越远。实验方法:控制变量法(使初速度相同)
4.多次实验,假设水平面绝对光滑,小车将做匀速直线运动。实验方法:科学推理法。
知识点二 牛顿第一定律及惯性
1.牛顿第一定律:
(1)牛顿第一定律(也叫惯性定律):一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态;
(2)牛顿第一定律是通过分析、概括、推理得出的,不能用实验直接来验证。
重点:三点理解牛顿第一定律
①“没有受到力的作用”是定律成立的条件,包含两层意思:一方面,该物体没有受到任何力的作用,这是一种理想情况;另一方面,物体受力但所受的力相互抵消,相当于物体不受力。
②牛顿第一定律揭示了物体不受力时的运动情况:若物体原来是静止的,则保持静止;若物体原来是运动的,则保持匀速直线运动。
③牛顿第一定律的实质:物体的运动状态不需要力来维持,即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。如果物体的远动状态发生了改变,那么该物体一定受到了力的作用。
2.物体运动状态变化的判定
物体运动状态的变化包括速度大小的变化和速度方向的变化,两变其一或者都变化,那么运动状态发生变化。
3.惯性现象及其应用:
(1)惯性:物体保持原来运动状态不变的性质;即运动的物体要保持它的运动状态,静止物体要保持它的静止状态。
(2)惯性的应用与危害
①应用
在现实生活中,人们常常利用物体的惯性。例如:泼水时,水由于惯性飞出;拍打衣服时,灰尘由于惯性而飞出,从而脱离衣服;运动员跳远前的助跑;电机固定在沉重的底座上以增加质量防止移动等。
②危害
在日常生活中,惯性带来的危害也很多。例如:汽车刹车时,由于惯性汽车不能立即停下来,导致交通事故等。交通部门规定的“严禁超载、必须系好安全带、儿童乘坐儿童安全座椅”等都是为了避免惯性带来的伤害。
重点:对惯性的理解
①一切物体任何时候都具有惯性(静止的物体具有惯性,运动的物体也具有惯性);
②惯性是物体本身的属性,惯性的大小只与物体质量大小有关。质量越大,惯性越大;质量越大的物体其运动状态越难改变。惯性的大小与物体的形状、运动状态、位置及受力情况无关;
③惯性是一种属性,它不是力。惯性只有大小,没有方向,把惯性说成“惯性力”或“受到惯性的作用”都是错误的。
知识点三 二力平衡及其条件的实验探究
1.二力平衡的概念:
(1)二力平衡:如果物体只受两个力的作用,且处于平衡状态,这种情况叫做二力平衡。
(2)二力平衡特点:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。简单的说就是:同体、等大、反向、共线。
2.平衡力及平衡状态的判定:
(1)平衡力:物体在受到几个力的作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这几个力平衡;
(2)平衡状态:物体静止和匀速直线运动状态叫平衡状态;
(3)物体如果运动状态发生改变,那么一定受到非平衡力的作用。
3.平衡力和相互作用力的区分:
(1)二力平衡特点:同体、等大、反向、共线。
(2)相互作用力特点:不同体、等大、反向、共线。一般描述为“A对B的作用力”和“B对A的作用力”。
重点:
(1)在平衡力作用下,原来处于静止状态的物体,依然处于静止状态,原来运动的物体,一定以原来的速度做匀速直线运动;
(2)速度为0的物体不一定处于平衡状态。例如:被竖直向上拋向空中的物体达到最高点时,速度为0,但因为它还受到竖直向下的重力作用,受力不平衡,因此它并没有处于平衡状态。
(3)当物体受到平衡力作用时,这几个力的作用效果相互抵消,物体运动状态不变,即相当于物体不受力。根据牛顿第一定律可知,此时物体应处于静止状态或匀速直线运动状态。但物体不受力时,形状不会发生改变;物体受平衡力作用时,形状可能会发生改变。
实验精讲:
实验二 探究二力平衡的条件实验
考点分析:
(1)甲图中小车应放在较光滑的桌面进行实验,通过甲乙丙的改进,目的是:为了减少摩擦力对实验结果的影响。
(2)图丙使用小卡片的优点:小卡片较轻,重力可以忽略不计。
(3)将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,大小相等,并通过调整钩码的数量来改变拉力的大小。
(4)将小卡片扭转或旋转一个角度,松手后小卡不能平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究二力平衡的两个力是否作用在同一直线上。
(5)将小卡片从中间剪开,是为了探究二力平衡的两个力是否作用在同一物体上。
(6)图丁可以验证二力平衡的条件。原因是:作用在小卡片上的两个力满足大小相等,方向相反,作用在同一直线上和同一物体上,所以也可以探究二力平衡的条件。
知识点四 摩擦力及滑动摩擦力影响因素的实验探究
1.摩擦力产生的条件:
①两物体相互接触且有弹力;②接触面粗糙;③两物体发生相对运动或相对运动趋势。
2..摩擦力的种类和大小
(1)滑动摩擦:相互接触的两个物体,当它们之间有相对运动时,产生的摩擦力;
①大小:初中阶段,通过匀速直线运动二力平衡求出。
②影响摩擦力大小的因素:压力大小和接触面的粗糙程度;接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(2)静摩擦力:相互接触的两个物体,当它们有相对运动趋势,但它们之间处于相对静止时产生的摩擦力。
大小:初中阶段,通过物体静止时二力平衡求出,静摩擦力与压力大小无关。
(3)滚动摩擦:相互接触的两个物体,当一个物体在另一个物体上发生滚动时,产生的摩擦力。变滚动为滑动是为了增大摩擦力,变滑动为滚动是为了减小摩擦力。
3.增大或者减小摩擦力的方法
(1)增大有益摩擦的方法:
①增大接触面的粗糙程度,如汽车轮胎做上花纹;
②增大压力,如骑自行车捏闸的力越大,摩擦力越大;
③变滚动为滑动,如汽车急刹车时车只滑不滚;
④变湿摩擦为干摩擦。
(2) 减小有害摩擦的方法:①使接触面变光滑;②减小压力;③用滚动代替滑动;④使接触面分离;⑤变干摩擦为湿摩擦。
重点:摩擦力的作用效果是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势。摩擦力的方向可能与实际运动方向相同,此时摩擦力是动力,如人行走时后脚受到的摩擦力;也可能与实际运动方向相反,此时摩擦力是阻力,如滚动的球受到的摩擦力。
实验精讲:
实验三 探究滑动摩擦力与哪些因素有关
考点分析:
(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,根据二力平衡原理,此时拉力的大小等于滑动摩擦力的大小。实验方法:转换法。
(2)比较甲乙得出结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;比较乙丙得出结论:压力相同时,接触面粗糙程度越粗糙,滑动摩擦力越大。实验方法:控制变量法。
(3)比较甲、丁实验,发现甲中弹簧测力计的示数大于丁中弹簧测力计的示数,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。结论是错误的,原因是没有控制压力大小相等。
(4)如果用如图己所示的方法拉木块,木块受到木板的摩擦力相对于使用水平拉力时 变小。
(5)按图戊这样改进的优点是:①无须匀速拉动,操作简便;②弹簧测力计静止,读数稳定且较准确。
第二部分 精讲变式 融会贯通
题型讲练一 探究阻力对物体运动影响的实验装置和实验步骤
【例1】(24-25八年级下·江西宜春·期中)小明利用如图所示的装置,探究在水平面上阻力对物体运动的影响,进行如下操作:
a、如图甲,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
b、如图乙,取下毛巾,将棉布铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
c、如图丙,取下棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
请针对以上操作回答下列问题:
(1)以上操作中错误的一次是______(选填“a”、“b”或“c”);
(2)实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,这样做的目的是:使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时______;
(3)实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变______来实现的。对比两次正确实验操作能说明:小车受到的阻力越小,通过的距离越______;
(4)纠正错误后,多次实验进行分析,并进一步推测:在水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为零,它将做______运动。这样的实验方法叫做______;
(5)在大量类似实验基础上,牛顿概括出了著名的牛顿第一定律。在实际生活中有着广泛的应用。一架运输机参加某次抗震救灾时,在沿水平向右做匀速直线运动的过程中,间隔相同时间先后从飞机上静止释放三个相同的物资。若不计空气阻力,且地面水平。那么,在地面上看,能正确表示物资在空中的排列情况和着地位置的图示(戊)组合是______
A.①⑥ B.②⑤ C.③④ D.①④
【变式】(24-25八年级下·江苏南通·期中)小明和小华在十字路口等红灯时看到一辆卡车、一辆小汽车和一辆摩托车并排停在白线的后面。绿灯一亮,三辆车同时启动,小汽车冲在最前面,摩托车其次,卡车最慢。看到这一现象后,他们想到了一个问题:机动车启动的快慢与哪些因素有关呢?通过对比分析,提出如下猜想:
猜想1:可能与自身质量有关。
猜想2:可能与所受的牵引力和摩擦力有关。
(1)提出猜想2的理论依据是:力是_______的原因;
(2)小明设计了如图甲所示的实验装置。探究猜想1,小明多次改变砖块的质量,用弹簧测力计以恒定拉力F沿水平方向拉动小车,使小车由静止开始运动,并记下2s内小车离起点的距离s。请你指出该方案设计中存在的错误是_______;
(3)小华在老师的指导下,采用了图乙的装置探究小车启动快慢与自身质量的关系(小车所受摩擦力可以忽略),实验时,小车沿水平方向做_______(选填“加速”、“减速”或“匀速”)运动,记下小车2s内运动的距离s。若s越大,则表明小车启动越_______;
(4)小华正确实验,测得相关数据如表:
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
小车和砖块的总质量m(kg)
4
4
4
8
8
8
16
16
16
拉力的大小F(N)
1
2
4
1
2
4
1
2
4
2秒后小车离起点的距离s(cm)
50
100
200
25
50
100
12.5
25
50
①通过比较_______(填实验序号)三次实验可以论证猜想1。
②分析上述数据可得出当小车和砖块的总质量一定时,2秒内小车运动的距离s与牵引力F成_______(选填“正比”或“反比”)。
题型讲练二 牛顿第一定律的内容及理解
【例2】(25-26八年级下·重庆·期末)关于力和运动的关系,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.物体运动状态改变时,不一定受到力的作用
C.行驶中的汽车,若突然外力全部消失,车就停止运动
D.如果物体不受到力的作用时,原来运动的物体将以原来的速度做匀速直线运动
【变式】(24-25八年级下·吉林长春·期中)关于“阻力对物体运动的影响”问题,某学习小组进行了如下探究实验:依次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上,三种情况下的运动如图所示。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止自由下滑,目的是使小车________;
(2)分析图运动情况可知:小车在水平面上滑行的距离越远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越________(选填“快”或“慢”);
(3)牛顿第一定律________(选填“是”或“不是”)直接由实验得出的。通过推理后可知________。(选填“A”或“B”)
A.物体的运动需要力来维持 B.力是改变物体运动状态的原因
题型讲练三 根据牛顿第一定律判断物体的运动状态
【例3】(25-26八年级下·山东济南·期末)如图所示为“跃动空间竞技主题乐园”的活动场景,某学员正在练习蹦床运动。在学员接触蹦床后向下运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.学员接触蹦床后继续向下运动,是因为受到惯性作用
B.学员接触蹦床后,向下运动的过程中速度一直在减小
C.学员到达最低点时,速度为零,处于平衡状态
D.学员到达最低点时,若所受的外力全部消失,他将保持静止状态
【变式】(24-25八年级下·江苏扬州·期末)小明利用如图所示的装置,探究在水平面上阻力对物体运动的影响,进行如下操作:
a、如图甲,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离.
b、如图乙,取下毛巾,将棉布铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离.
c、如图丙,取下棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离.
请针对以上操作回答下列问题:
(1)以上操作中错误的一次是___________(选填“a”、“b”或“c”).
(2)对比两次正确实验操作能说明:小车受到的阻力越小,通过的距离越_________.
(3)纠正错误后,多次实验进行分析,并进一步推测:在水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为零,它将做_____________运动.实验表明物体的运动__________(填“需要”或“不需要”)力来维持.
(4)为了得出科学结论,三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,这样做的目的是:使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时_______.
(5)在大量类似实验基础上,牛顿概括出了著名的牛顿第一定律.在实际生活中有着广泛的应用.一架运输机参加某次抗震救灾时,在沿水平向右做匀速直线运动的过程中,间隔相同时间先后从飞机上静止释放三个相同的物资.若不计空气阻力,且地面水平.那么,在地面上看,能正确表示物资在空中的排列情况和着地位置的图示组合是_________
A.①⑥ B.②⑤ C.③④ D.①④
题型讲练四 从受力情况判断运动状态变化
【例4】(24-25八年级下·江苏镇江·期末)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
【变式】(23-24八年级下·江苏苏州·期末)利用弹簧做了如下两个小实验。如图甲所示,一小球从高处落到竖直固定的弹簧上后又被弹起到原高度。小球从高处开始下落到弹回的整个过程中,他的运动速度随时间变化的图像如图乙所示,图中oa段和cd段为直线。则据此图可知,在ab段,小球所受重力_________弹力(选填“大于”、“等于”或“小于”),弹力大于重力的时间段为_________;如图丙所示,A、B两根相同的轻弹簧,分别与物块的上下表面相连接,B弹簧的下端与地面连接。起初A弹簧处于自由长度,B弹簧的压缩长度为。现用手将A弹簧缓慢上提,使B弹簧承受物重的,B弹簧仍然处于压缩状态,那么,A弹簧的上端应向上提起的距离为_________。
题型讲练五 惯性的概念
【例5】(24-25八年级下·福建福州·月考)小宝同学把一只熟鸡蛋和一只生鸡蛋都放在水平桌面上,用同样大小的力分别使它们在桌面上绕竖直轴水平旋转,然后用手按住熟鸡蛋立即释放,发现熟鸡蛋静止了;用手按住生鸡蛋立即释放,发现生鸡蛋沿原来方向继续转了几圈,如图所示。请用物理知识解释为什么释放后生鸡蛋又继续转了几圈?
【变式】(25-26八年级下·江苏扬州·期中)用一根细绳拴住一块橡皮,甩起来,使橡皮绕手做匀速圆周运动。正确的是( )
A.橡皮仅受到细绳拉力的作用
B.橡皮运动速度不变,运动状态保持不变
C.如果绳子突然断开,橡皮将沿竖直方向下落
D.如果绳子突然断开的瞬间一切外力消失,橡皮将沿原来速度方向做匀速直线运动
题型讲练六 惯性的大小与哪些因素有关
【例6】(2025·新疆克拉玛依·一模)2024年4月25日20时,搭载神舟十八号载人飞船的“长征二号F遥十八”运载火箭点火发射。
(1)火箭加速升空阶段,航天员的惯性___________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(2)“长征二号F”与载人飞船总质量约400吨,火箭发射时喷出燃气产生的推力和自身重力的比称为推重比,火箭起飞时一级火箭推重比为1.22,则一级火箭总推力为___________N。
【变式】(24-25八年级下·辽宁铁岭·月考)如图所示,秋天农民伯伯把打下来的谷物、豆类等用机器、木锨等扬起,借风力吹掉壳和尘土,分离出干净的籽粒。在相同风速的作用下,质量较大的砂砾不容易被风吹远,其运动状态_________发生改变(选填“容易”或“不容易”),即惯性较_________(选填“大”或“小”);由此也可以说明惯性的大小与物体的_________有关。
题型讲练七 生活中的惯性现象
【例7】(25-26八年级下·福建厦门·期末)如图,羽毛球卡在球筒中部,一只手拿着球筒,另一只手反复向下拍打球筒上端,羽毛球会向筒口移动。请判断羽毛球会从球筒的上端还是下端出来,并用所学的物理知识解释这一现象。
【变式】(25-26九年级下·全国·周测)(多选)如图所示,盛满水的容器中吊着铁块P和木块Q。当容器突然由静止向右运动时,两者相对于容器的运动情况是( )
A.P向右运动 B.P向左运动
C.Q向左运动 D.Q向右运动
题型讲练八 惯性的利用及危害防止
【例8】(24-25八年级下·山东济南·期中)下列实例中,哪个属于防止惯性带来的不利影响( )
A.跳远运动员起跳前助跑
B.拍打衣服时,灰尘脱离衣服
C.汽车驾乘人员必须系安全带
D.用锤柄一端撞击硬地面,可使松了的锤头再次套紧
【变式】(23-24八年级下·江苏盐城·期中)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
题型讲练九 平衡状态的判断
【例9】(24-25八年级下·黑龙江伊春·阶段检测)如图所示,拴在细线下的小球在竖直平面内来回摆动,当小球运动到最高点C时,若所受的外力全部消失,小球将处于______(选填“静止”或“匀速直线运动”)状态;小球从A点运动到B点的过程中,小球处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态。
【变式】(25-26八年级下·安徽·期中)如图所示,将系在细线下的小球拉至A点由静止释放,小球将在A、C两点之间往复摆动,若忽略空气阻力,下列说法中正确的是( )
A.小球摆至C位置时,处于平衡状态
B.小球摆至B位置时,只受拉力和重力作用,所以受力平衡
C.小球摆至B位置时,若一切外力消失,则小球将做匀速直线运动
D.小球摆至C位置时,若一切外力消失,则小球将斜向上做匀速直线运动
题型讲练十 探究二力平衡的条件的实验过程及注意事项
【例10】(25-26八年级下·江苏无锡·期中)小李善于利用日常物品进行科学小实验,在探究“二力平衡条件”时,设计了如图所示的实验装置。如图甲装置中,木块两侧各系一根细线,把细线的另一端分别穿过晾衣架,将两个完全相同的矿泉水瓶分别绑在细线两端。
(1)小李发现该装置不合理,于是把木块换成轻质卡片进行实验的理由:_________。
(2)如图乙所示的实验装置,可通过增减矿泉水瓶中水的___________来改变拉力的大小,来探究实验中二力平衡时的拉力关系,当两瓶中水量相同时,卡片处于静止状态,可总结出二力平衡的条件是两个力大小___________。
(3)如图丙所示,若将卡片旋转一定角度,松手后,发现卡片_________(选填“保持静止”或“恢复原位”)。这说明两个力必须作用在同一_________上,物体才能平衡。
(4)小李同学将其中一个晾衣架放低,如图丁所示,此时_________(选填“能”或“不能”)完成二力平衡条件的探究。
【变式】(25-26八年级下·吉林四平·期中)在“探究二力平衡的条件”实验中,把小车放在水平桌面上,向挂在小车两端相同的托盘里加钩码,实验装置如图所示。
(1)为了减小摩擦力对实验的影响,应选择质量较_______(选填“大”或“小”)的钩码进行实验。
(2)两个托盘里的钩码质量相等,把小车扭转一个角度后释放,观察到小车的运动状态_______(选填“会”或“不会”)改变,说明相互平衡的两个力作用在_______。
(3)当左边和右边托盘里钩码的质量分别为200 g和300 g,不计摩擦力,此时小车受到的合力为_______N。(g=10 N/kg)
题型讲练十一 二力平衡条件的应用
【例11】(2025·四川自贡·中考真题)图甲中静置于水平地面上的物体受到竖直向上的拉力F,图乙为拉力F与时间t的关系图,图丙为物体上升的高度h与时间t的关系图,不计绳重和摩擦。下列说法正确的是( )
A.物体受到的重力是60N
B.在内,物体对地面的压力是60N
C.在内,物体匀速上升的速度是
D.在2~3s内,物体匀速上升的速度是
【变式】(24-25八年级下·河南·阶段检测)如图所示是一架遥控直升飞机模型,质量为250g,当它悬停在空中时,旋翼提供的向上的升力是___________N;当它匀速上升时,旋翼提供的升力大小___________(选填“>”“=”或“<”)重力;在某次竖直加速爬升的过程中,若四个旋翼同时意外停转,则飞机模型将立即___________(选填“下落”或“上升”)。(g取10N/kg)
题型讲练十二 二力或多力平衡问题
【例12】(25-26八年级下·北京·期中)(多选)如图甲所示,一个管道(内壁粗糙程度相同)竖直固定在水平地面上,利用拉力F将一个物块从管道左端竖直拉进,右端竖直拉出,已知管道中的竖直管口对物块挤压作用一样,并测得拉动全过程拉力和物块移动的速度随时间变化的图像分别如图乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A.0到2s,物块做匀速直线运动 B.2到4s,物块受非平衡力
C.4到6s,物块所受阻力为8N D.物块的重力为2N
【变式】(24-25八年级下·江苏无锡·期中)如图甲所示,“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动。某运动员做蹦极运动,所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示(将蹦极过程近似为在竖直方向的运动)。
(1)t0时刻,运动员受到绳子拉力的方向为_________;
(2)t0时刻,运动员处于_________(“平衡”、“非平衡”)状态,运动员重力大小G= _________F0。
题型讲练十三 平衡力与相互作用力的区别
【例13】(24-25八年级下·安徽合肥·期中)图甲,用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动物块,某同学分别对物块和弹簧测力计进行了竖直方向上的受力分析,忽略测力计重,如图乙所示。则乙图中分别有几对相互作用力和平衡力( )
A.一对相互作用力和一对平衡力
B.一对相互作用力和两对平衡力
C.两对相互作用力和一对平衡力
D.两对相互作用力和两对平衡力
【变式】(24-25八年级下·江苏扬州·月考)关于下列中考体育测试项目,说法正确的是( )
A.引体向上——人对单杠的拉力与单杠对人的拉力是一对平衡力
B.800m测试——冲过终点的同学由于惯性不能立刻停下来
C.立定跳远——起跳时用力蹬地,地面对脚的力大于脚对地面的力
D.掷实心球——若球在最高点时所受外力全部消失,球将竖直下落
题型讲练十四 摩擦力及其产生条件
【例14】(2026·湖南长沙·模拟预测)如图所示为某时刻利用传送带运输货物的场景俯视图。此时传送带正在水平匀速运行,货物与传送带均无相对滑动。则此时货物甲______(选填“有”或“没有”)受到摩擦力,货物______(选填“甲”或“乙”)处于非平衡状态。
【变式】(25-26八年级下·山东潍坊·期中)如图所示,重为3N的磁性黑板擦吸附在竖直黑板上,某同学用的力竖直向上拉黑板擦,黑板擦静止不动;当增大为5N时,黑板擦匀速上滑。下列分析正确的是( )
A.当时,黑板擦受到的摩擦力为2N
B.当时,黑板擦受到的摩擦力为5N
C.当时,黑板擦受到的摩擦力为2N
D.当时,黑板擦受到的摩擦力为8N
题型讲练十五 静摩擦力的方向
【例15】(24-25八年级下·江苏无锡·期中)如图所示,左轮为主动轮,右轮为被动轮,电动机(图中未画出)驱动主动轮,使皮带和右轮都顺时针转动,此时皮带上A点和轮上B点所受摩擦力的方向分别是( )
A.向左,向左 B.向右,向右 C.向左,向右 D.向右,向左
【变式】(24-25八年级下·山西晋城·期末)石头是地球上常见的物体,其中有许多的奇石。如图所示,虽然它们看起来摇摇欲坠,可是却能屹立不倒。请你通过作图的方式解释最上面的石头A屹立不倒的原因。
题型讲练十六 影响滑动摩擦力大小因素实验装置和实验步骤
【例16】(24-25八年级下·安徽芜湖·期中)学习了二力平衡的知识后,小林对测量滑动摩擦力的实验装置进行了改进,改进后的实验装置如图所示,拉动木板匀速运动的过程中,示数、分别为2N、5N。下列说法正确的是( )
A.测量木块所受滑动摩擦力时,必须匀速拉动木板
B.对的摩擦力大小为2N,方向水平向右
C.对的摩擦力大小为3N,方向水平向右
D.地面对的摩擦力大小为5N,方向水平向右
【变式】(24-25八年级下·辽宁大连·期末)为了探究影响滑动摩擦力大小的因素,同学们选用不同的实验器材,设计了不同的实验方案。
(一)如图所示,是小李同学设计的实验方案:a、b是用粗糙程度不同的两种物质分别做成的体积相同的物体,且。
(1)如图甲,将木块平放在水平长木板上,用较小的力水平拉木块,木块没动,此时摩擦力___________拉力。(填“>”、“<”或“=”)然后,用较大的力沿水平方向拉动物体,使物体做匀速直线运动,根据___________原理可知滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数;
(2)若小李要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,应选择___________两个图的实验结果进行比较;
(二)如图戊所示,是小明同学设计的实验方案:在木块上表面贴一层较粗糙的毛巾,放在用电动机带动运动的水平传送带上,通过水平的细绳绕过定滑轮与弹簧测力计相连。
(3)组装器材时必须做到___________;(至少有一个选项正确)
A.传送带要水平放置
B.木块要放在传送带的中间位置
C.定滑轮左侧连接木块的细绳要水平
D.测力计的挂钩和定滑轮之间要有适当的距离
(4)小明开启电动机的电源,应使皮带轮上方的传送带向___________(选填“左”或“右”)运动;此实验方案与原方案相比,优点是:___________。
(5)实验结束时,爱思考的小华发现该装置中左右两个皮带轮之间的距离是可调的。他想:为了防止皮带轮和传送带之间打滑,应把左右两个皮带轮之间的距离调___________(选填“近”或“远”)一些。
题型讲练十七 滑动摩擦力的方向
【例17】(25-26八年级下·四川南充·期末)如图,物块和放在水平地面上,它们之间用一根轻质弹簧连接,用的水平拉力使物块和一起向右做匀速直线运动,它们受到地面的摩擦力,且整个过程中,弹簧一直在弹性限度内,则物体A受到的拉力为_____N,物体B受到地面的摩擦力为_____N。
【变式】(2024·吉林长春·二模)如图所示,在水平桌面上放置A、B两个长方体物块,A物块受到水平向右拉力F1=5N,B物块受到水平向左拉力F2=8N,此时A、B两物块一起向左做匀速直线运动,则A对B的摩擦力为_____N,方向是______,水平桌面对B的摩擦力为______N。
题型讲练十八 影响滑动摩擦力大小的因素
【例18】(2026八年级下·全国·专题练习)(多选)如图甲所示,一个管道(内壁粗糙程度相同)竖直固定在水平地面上,利用拉力F将一个物块从管道左端竖直拉进,右端竖直拉出,已知管道中的竖直管口对物块挤压作用一样,并测得拉动全过程拉力和物块移动的速度随时间变化的图像分别如图乙、丙所示。下列说法错误的是( )
A.物块的重力为2N B.2到4s,物块受非平衡力
C.0到2s,物块做匀速直线运动 D.4到6s,物块所受阻力为12N
【变式】(25-26八年级下·山东泰安·期末)完全相同的木块A和B以甲、乙两种方式放置在同一水平桌面上,在水平方向的作用力下A、B一起做匀速直线运动,如图所示。已知大小为20N,则( )
①甲图中,AB间的摩擦力大小为0
②甲图中,木块A受到4个力的作用
③乙图中,推力的大小为20N
④两图中B所受摩擦力方向都是水平向左
A.只有①③正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有②④正确
题型讲练十九 增大摩擦的方法及生活中的实例
【例19】(24-25八年级下·重庆·月考)下列事例中,能增大摩擦的是( )
A.科学家设计磁悬浮列车悬浮行驶 B.厂家给旅行箱底部装上轮子
C.小明往生锈的锁孔中加润滑油 D.鞋底上有凹凸不平的花纹
【变式】(24-25八年级下·黑龙江伊春·月考)多喝水有益于身体健康,如图甲所示,这是某同学用手握住瓶子使瓶身竖直在空中静止时的情景,手与瓶子之间的摩擦力和瓶子受到的_______是一对平衡力。如图乙所示,瓶盖上有一道道条纹,其目的是_______(选填“增大”或“减小”)摩擦。
题型讲练二十 减小摩擦的方法及生活中的实例
【例20】(25-26八年级下·江苏南京·期中)动物在进化过程中形成了与环境相适应的身体特征,下列动物的身体特征中,为了减小摩擦的是( )
A.泥鳅身上的黏液 B.猫爪上的肉垫
C.斑马身上的条纹 D.蛇身上的粗糙鳞片
【变式】(24-25八年级下·江苏无锡·月考)下列事例中,属于通过使接触面分离来减小有害摩擦的是( )
A.轮滑鞋装有轮子
B.自行车刹车装置
C.用磁悬浮技术制造列车
D.运动鞋底部槽纹
题型讲练二十一 同一直线上二力的合成
【例21】(25-26八年级上·重庆沙坪坝·期末)如图所示,物体A和B紧靠在粗糙程度均匀的竖直墙面上。两物体在竖直向上的力和水平向左的力作用下,沿竖直方向一起以相同速度做匀速直线运动,其中、,且大小和方向始终保持不变。已知物体A、B的重力分别为10N和30N,且B的右表面光滑,则下列说法正确的是( )
A.物体A对墙的摩擦力为10N,方向竖直向下
B.物体A受到B的摩擦力为30N,方向竖直向上
C.物体B受到A的支持力为20N,方向水平向左
D.物体B受到的摩擦力大小为30N,方向竖直向上
【变式】(24-25八年级下·山东菏泽·月考)如图所示,一个铁球从竖直立在地面的轻弹簧的正上方某处自由下落,接触弹簧后将弹簧压缩至最短,此过程中小球受到的重力和弹簧弹力的合力为F,则( )
A.F不断变大 B.F先变大后变小
C.F不断变小 D.F先变小后变大
题型讲练二十二 力与图像结合问题
【例22】(24-25八年级下·广东茂名·期中)一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上,如果对木块施加的水平拉力为F, 如图甲所示; F的大小与时间t的关系如图乙所示;木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。当t=1s时,木块受到的摩擦力是___________N; 在3s时,木块所受摩擦力___________ N,木块在0~2s的合力___________在4~6s内的合力(等于/大于/小于)。
【变式】(24-25八年级下·广东中山·期中)如图甲所示,水平地面上的物体,受到沿水平方向不变的推力的作用,其和的图像分别如图乙、丙所示。由图像可知,内,物体受到摩擦力是___________N;6s-9s,物体受到的摩擦力是___________N;t=5s时,物体受到的水平方向合力是___________N。
第三部分 拓展拔高 实战攻坚
1.(25-26八年级下·北京·期中)小明在老师的指导下用小球和弹簧等器材进行了如下实验与探究(不考虑空气阻力):让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上(如图甲),在刚接触轻弹簧的瞬间(如图乙),小球速度为5.0m/s。从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短(如图丙)的整个过程中,得到小球的速度和弹簧缩短的长度之间的关系如图丁所示,其中为曲线的最高点,已知该轻弹簧每受到0.1N的压力就缩短0.5cm,并且轻弹簧在全过程中始终发生弹性形变。( )
A.从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,小球所受的合力大小一直在增大
B.当小球的速度再次恰好为5.0m/s时,弹簧产生的弹力等于小球的重力
C.当弹簧的压缩量最大时,小球速度为零且处于平衡态
D.实验中所用小球的质量为0.4kg,全过程中,弹簧弹力的最大值为12.2N
2.(24-25八年级下·辽宁大连·月考)如图所示,氢气球用线系着小石块在空中上升过程,如果线突然断了,若石块从绳断到落地的过程中,受到的空气阻力大小不变。则石块( )
A.距离地面的高度先增大后减小 B.速度不断变大
C.所受合力的大小始终不变 D.所受合力的方向先向上后向下
3.(25-26八年级下·安徽安庆·开学考试)如图甲所示,水平地面上的物体在水平向右拉力的F作用下,从t=0s开始,物体的运动情况如图乙,对于这个过程中力和运动描述正确的是( )
A.该物体一直做匀速直线运动
B.t=4s时,若F=3N,则物体受到的滑动摩擦力也为3N
C.从t=0s到t=2s的过程中,拉力F大小一定为0N
D.从t=2s到t=6s的过程中,拉力F一直增大
4.(2026·安徽池州·一模)如图所示,a、b两段细绳均与水平面平行,当桶和沙的总质量为360g时,力传感器的示数为0.8N, 此时木块和木板均相对于桌面静止,则桌面对木板的摩擦力为_______N(g取10N/kg)。
5.(25-26八年级下·重庆·月考)大量实验表明:粗糙程度一定时,滑动摩擦力f与接触面所受的压力成正比。如图所示的装置,现用一水平向右的力作用在物体A上,使A在B表面向右匀速直线滑动,此时弹簧测力计的示数为4.5N。已知A、B的体积之比为,A、B和地面的表面粗糙程度都相同,不计绳、弹簧测力计、滑轮的重力和滑轮与轴之间的摩擦。则地面对B的摩擦力为________N,A、B两物体的密度之比为________。
6.(25-26八年级下·江苏淮安·期末)如图甲所示,小明将遥控玩具小车悬挂起来,启动小车,车轮转动但车不前进;而从小车下方向上托起一块木板,当木板接触到轮子时,小车就向右运动,这说明使小车前进的动力是______力,这个力的方向向_____;若桌面上放几只圆柱形铅笔(如图乙所示),铅笔上放一块较长的轻质薄木板,再将车头朝右放在该木板上,启动小车前进挡,木板将向______运动。(后面两空均选填“左”或“右”)
7.(25-26八年级下·河南南阳·期末)小明同学在喝完的矿泉水瓶里装入少许沙土,随手一丢它竟然可以倾斜着立在水平桌面上(如图甲所示),请在图乙中画出矿泉水瓶的受力示意图。
8.(25-26八年级下·福建厦门·期末)如图是无人机用绳索吊送货物的场景,已知无人机质量为16kg,最大升力为300N。求:
(1)无人机吊送货物并悬停时,货物的最大重力;
(2)某次匀速直线向上吊送重为100N的货物A时,货物A受到的空气阻力为f;匀速直线向下吊送重120N的货物B时,绳索对货物的拉力较前次增大5N,由于下降速度变大,空气阻力变为2f,求f的大小。
9.(25-26八年级下·北京·期末)将一个质量为4kg的铅球放在倾角为30°的斜面上,并用竖直挡板挡住,铅球和斜面均处于静止状态,不考虑铅球受到的摩擦力。(计算结果可以带着根号,)
(1)请画出铅球受力示意图。
(2)铅球对挡板的压力和对斜面的压力分别是多少?
10.(2026八年级下·全国·专题练习)小华周末在公园游玩,快速骑自行车,他会感觉到有空气阻力,而且骑车速度越快,感觉空气阻力越大。由此小华同学猜想:物体所受空气阻力大小与物体运动的速度大小有关。在一个无风的周末,小华和爸爸乘汽车来到郊外一段人车稀少的平直公路上。小华打开汽车天窗,将下图所示的装置固定在汽车车顶。爸爸依次以5m/s、10m/s、15m/s、20m/s的不同速度在平直公路上分别匀速行驶一段距离,小华依次将汽车以不同速度行驶时的弹簧测力计的示数记录在下表中。根据二力平衡条件,弹簧测力计的示数大小近似等于小车及挡板受到的空气阻力。
汽车速度
5
10
15
20
弹簧测力计示数F/N
0.1
0.5
1.1
1.9
(1)小华骑车过程中突然遇到一个障碍物紧急刹车,小华车篓里的水杯会_______(选填“向前”或“向后”)运动。
(2)实验装置中用小车而不是木块,并将其放在表面平滑的木板上,目的是减小________对实验结果的影响。
(3)分析表中的实验数据可知,物体运动速度越大,所受空气阻力越_______。
(4)实验完毕后,小华又进行了新的思考:空中下落的物体速度会增大,那么从足够高的高空下落的雨滴速度会不会一直增大?其所受的空气阻力会不会也一直增大?在老师的指导下,小华知道了:若雨滴下落时所受空气阻力小于重力,则雨滴下落速度继续增大;若雨滴下落时所受空气阻力大于重力,则雨滴下落速度减小。请你根据老师的上述指导和本实验结论并结合所学物理知识分析:一滴质量为m的雨滴从高空下落时(假设在无风天气,雨滴下落高度足够大),受到的最大阻力,则此雨滴的质量为______g。此雨滴下落过程中,第一阶段做____直线运动,第二阶段做______直线运动。(g取10N/kg,后两空均选填“加速”“减速”或“匀速”)
(5)你认为运动物体受到的空气阻力大小还与_____有关。
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