第七章 运动和力（高效培优复习讲义）物理新教材沪粤版八年级下册

第七章 运动和力 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 速度 1 题型2 牛顿第一定律 8 题型3 二力平衡 13 【能力培优练】 19 【链接中考】 26 【重难题型讲解】 题型1 速度 1．参照物 怎样判断物体是否运动 如图(a)所示，几个小朋友在草地上做游戏。当站在大树旁的小女孩转过身来时，每个人的位置如图(b)所示。 上面的游戏中，1号和2号小朋友运动了，因为他们相对于大树的位置都发生了改变；3号和4号小朋友都保持不动，因为她们相对于大树的位置没有改变。 判断一个物体是否在运动，要先选一个物体作参照，这个物体叫做参照物。如果一个物体相对于参照物的位置在改变，就可以说这个物体是运动的；如果一个物体相对于参照物的位置没有改变，就可以说这个物体是静止的。 参照物应根据需要和方便选择。例如，发射宇宙飞船，研究它离开地球的运动时，选地球为参照物；研究它进入轨道绕太阳运行时，就选太阳为参照物。一般研究地面上物体的运动时，常选地面或固定在地面上的物体为参照物。 如果以地面为参照物，那么图中的青山是静止的，而瀑布则是运动的。 “神舟十三号”载人飞船和“天宫”空间站对接后，“神舟十三号”载人飞船相对于“天宫”空间站处于静止状态，而它们相对于地球又是处于运动状态。 坐在奔驰的列车里的乘客，若选车厢为参照物，他是静止的；若选地面为参照物，他却是运动的。高山、森林、房屋等物体，若选地面为参照物，它们都是静止的；若选太阳为参照物，它们又都是运动的。 由此可见，判断一个物体是运动还是静止，取决于所选的参照物。参照物不同，得出的结论可以不相同。机械运动的这种性质，叫做运动的相对性。 机场候机楼中的自动人行道，它能把站在上面的旅客自动输送一段距离。站在自动人行道上的旅客相对于地面是运动的，相对于自动人行道是静止的。 坐在候机楼里的旅客相对于是静止的，相对于自动人行道是运动的。 2．测量平均速度 图示 过程 结论 测量原理： 实验注意事项： （1）调整斜面呈较小的坡度，使小车从静止释放。 （2）金属挡板的作用：便于测量时间 （3）小车运动路程为车头到车头的距离。 （4）小车从斜面顶端要从静止释放。 （5）测量过程中不要改变斜面的坡度。 平均速度等于总路程除以总时间，不等于速度的平均值。 【探究归纳】物理学中，把物体通过的路程与通过这段路程所用时间之比叫做速度。 若用字母v表示速度，s表示路程，t表示时间，则上面的公式可写成 速度的单位是由长度单位和时间单位组合而成的。在国际单位制中，速度的单位是米/秒，读作“米每秒”,符号是m/s或m·s⁻¹。在实际生活中，常用的速度单位还有千米/时，符号是km/h。 3．匀速直线运动和变速直线运动 物体做机械运动，按照运动轨迹的曲直可分为直线运动和曲线运动。在直线运动中，按照速度是否改变，又可分为匀速直线运动和变速直线运动。 如图记录了两辆汽车在平直的公路上行驶相同时间所通过的路程，请计算它们在各段时间中的速度。比较一下，在图(a)中，汽车在各段时间内的速度有什么特点?在图(b)中，汽车在各段时间内的速度相等吗? 图(a)中汽车做直线运动时，在各段路程中，它的速度是相等的。物理学中，把速度不变的直线运动叫做匀速直线运动。物体做匀速直线运动时，在任何相等的时间内，通过的路程是相等的。 自然界中严格地做匀速直线运动的物体是不常见的，以上的例子只是一种理想的情况。 图(b)中的汽车做直线运动时，在相等的时间内，通过的路程不相等，其速度的大小是变化的。物理学中，把速度变化的直线运动叫做变速直线运动。 在变速直线运动中，可以用平均速度来描述物体运动的快慢。它表示物体在某一段路程(或一段时间)内运动的快慢程度。用表示平均速度，s表示路程，t表示时间，则平均速度为 匀速直线运动： 【典例1-1】中秋节是我国的传统节日，有吃月饼、赏月的习俗。细心观察的亮亮同学在赏月时发现，时而云朵跑去把月亮遮住，时而月亮又从云朵里漏出脸来，如图所示，这说明物体的运动和静止是 的。 【典例1-2】如图甲是小明“测小车平均速度”的实验装置：小车从分度值为1cm的斜面A处由静止下滑，B为AC的中点。 (1)该实验的原理是 。 (2)某次实验的数据如图甲所示，图中的秒表分别表示小车在斜面A、B、C位置时的秒表示数（分：秒），小车通过AB段的平均速度 m/s。如果小车过了B点才停止计时，则测得上半段的平均速度会 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 (3)小华比较与的大小，发现小车在做 （选填“匀速”、“加速”或“减速”）运动。为测量小车从A运动到C的过程中后半段BC的平均速度，小华将小车从B处静止释放，从而计算出BC段的平均速度。他的计算结果与真实值相比 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。小华分析原因后发现该操作是错误的，你认为应该如何改进 ，改进后测得BC段的平均速度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）AC段的平均速度。 (4)小车的实时速度还可以通过位置传感器即时测定、显现出来。如图乙所示，该装置利用超声波测出不同时刻小车与它的距离，计算机就可以算出小车在不同位置的速度。小华将另一小车从A点静止释放，绘制出如图丙所示的速度-时间图像。通过查阅资料得知，图像与横坐标轴所包围部分（即图中阴影部分）的面积就是小车运动的距离。请通过图像分析出另一小车在0～2s内的平均速度为 m/s。 跟踪训练1 如图是广州白云机场的水平运动扶梯，扶梯在向前运动的过程中，小明在运动扶梯上向前走，超越扶梯上站立的小刚，此时（ ） A．小明相对大厅的柱子静止 B．小刚相对大厅的柱子静止 C．小明相对小刚向后运动 D．扶梯相对小明向后运动 跟踪训练2 小明和小丽兄妹俩兴高采烈地同时从家出发，沿着同一条小路欢快地奔向学校。瞧!图（1）捕捉了小明骑着自行车飞驰的s-t帅气瞬间，图（2）则展示了小丽悠闲步行的v-t可爱画面。求： (1)小明在6~8秒内的速度v1； (2)小明在8秒内的平均速度v2； (3)到了8秒时，小明与小丽之间的距离 跟踪训练3 物理实验课上，某实验小组利用甲图中的装置研究小车在斜面上的运动，测量小车的运动速度。 (1)该实验除需用刻度尺测量路程外，还需用到的测量工具是 ；AB段小车通过的路程为 cm。 (2)若小车过了起点后才开始计时，会导致测得的平均速度数值偏 （选填“大”或“小”）。 (3)利用位置传感器和计算机可实时监测小车速度，如图乙所示。则根据乙图，小车到达斜面底端时的速度为 m/s。 (4)受实验启示并结合生活经验，为避免儿童玩滑梯时因速度过快受伤，请你给滑梯设计者提一条合理建议： 。 题型2 牛顿第一定律 1．探究运动和力的关系 图示 过程 结论 在地球上，完全不受力的物体是没有的。但是，可以设法使一个运动着的物体在运动方向上受到的力逐步减小，研究它的运动情况，再进一步推想它不受力时的运动情况。 根据上述思路，同学们经过讨论交流，设计了如下实验。 (1)如图(a)所示，将小车从斜面某一高度处由静止释放，当小车运动到铺毛巾的水平木板上时，观测它运动的距离。 (2)如图(b)所示，将小车从斜面同一高度处由静止释放，当小车运动到铺纸板的水平木板上时，观测它运动的距离。 (3)如图(c)所示，将小车从斜面同一高度处由静止释放，当小车运动到铺玻璃板的水平木板上时，观测它运动的距离。 根据上述步骤进行实验，把小车在水平面上运动时受到的摩擦力情况和运动距离填入表中。 请分析上述实验结果，得出结论。 通过分析上述实验结果，可以得出结论： 小车从同一高度由静止释放，水平面越光滑，小车受到的摩擦力就越小，小车运动的距离就越大。假如水平面对小车完全没有摩擦，小车将一直运动下去。 【探究归纳】英国科学家牛顿总结了前人的研究成果，进一步推理、概括出下面的结论：一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。这就是牛顿第一定律。 ★特别提醒 牛顿第一定律表明，力不是维持物体运动的原因，一切物体如果不受外力，都能保持匀速直线运动状态或静止状态不变。 2．惯性 硬币实验 在玻璃杯上放一块塑料片，塑料片上放一枚硬币，然后用手指把塑料片迅速弹出去。塑料片被弹出去时，硬币也会一起飞出去吗?为什么? 小车实验 如图所示，在小车A上放置带轮子的木块B。先使木块B与小车A一起向右运动，当小车A被挡板C制动时，小车上的木块B的运动情况会发生什么变化?为什么? 【探究归纳】牛顿第一定律指出，不受外力时，原来静止的物体将保持静止，原来运动的物体将保持匀速直线运动状态不变。物理学中，把物体保持静止或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。因此，牛顿第一定律又叫做惯性定律。 物体的惯性与它的质量有关，质量越大，惯性越大。 ★特别提醒 进一步的实验和研究表明，一切物体都具有惯性。惯性是物体的一种普遍属性，与它是否受力的作用以及怎样运动等都无关，只与物体质量的大小有关。 3．生活中的惯性现象 打保龄球时，保龄球被投出后，还能直奔球瓶,这是因为保龄球具有惯性，离开手时仍然保持原来的运动状态。 当行驶的公共汽车紧急刹车时，乘客的脚随车静止，而身体的上部由于惯性还保持着原来的运动状态，因此，乘客就会向前倾倒。同理，当公共汽车突然启动时，乘客的脚随车向前运动，而身体的上部由于惯性还保持着原来的静止状态，因此，乘客就会向后倾倒。 高速行驶的汽车在紧急刹车或突然发生碰撞时，车身停止运动，驾驶员及乘客由于惯性会继续向前运动，身体会因撞到车身而受伤。因此，相关法律规定汽车的驾驶员和乘客必须系安全带。家用轿车还设置了安全气囊。 【典例2-1】如图所示，小刚站在滑板车上，一脚站立踏板，另一只脚用力向后蹬地，使滑板车前进，这说明力可以改变物体的 ；之后他收拢双脚站在滑板车上时，滑板车依然能继续向前运动，这是由于物体具有 的缘故。 【典例2-2】探究“运动与力的关系”。 1．若在调试实验装置时，发现小车在棉布和木板上运动时都冲出了水平木板，则以下改进的方法可行的是______； A．换一个更长的木板 B．增大斜面的倾斜程度 C．降低小车从斜面滑下的高度 D．换一个重一点的小车 2．根据实验结果得出：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车的运动距离越 ； 3．从实验现象推理可知，若运动的小车受到的阻力为零，则小车将保持 运动状态。此过程用到的实验方法是 ； 4．在大量类似实验基础上， 经过进一步推理而概括出了著名的牛顿第一定律。它是人们公认的物理学基本定律之一，在实际生活中有着广泛的应用。一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞机上，自由落下了一颗炸弹。下列给出了几种炸弹落地前与飞机位置关系的情形，如右图所示。请你认真分析后作出正确的选择： ①不计空气对炸弹的阻力，炸弹与飞机的位置关系为 图； ②实际上，由于空气阻力的存在，炸弹与飞机的位置关系为 图。 跟踪训练1 下列几种关于惯性的说法中正确的是（ ） A．物体在各种运动状态下都具有惯性 B．抛出后的物体继续向前，是因为惯性的作用 C．物体的运动速度越大，运动状态越不容易改变 D．当物体受到力作用不能维持原来的运动状态时，惯性的大小就会发生变化 跟踪训练2 在“探究在水平面上阻力对物体运动的影响”实验中： (1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑的目的是：使小车每次在水平面上开始滑行时 大小相等。 (2)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近，在棉布表面滑行的距离较远，在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小，速度减小得越 （选填“快”或“慢”）。 (3)假设水平面绝对光滑，小车不受任何阻力，则它会在水平面上做 运动。 跟踪训练3 如图所示为运渣土的载重卡车。突发情况紧急刹车时，由于卡车具有 不能立即停止，此时 （选填“安全带”或“汽车头枕”）对驾驶员起到保护作用。 题型3 二力平衡 1．同一直线上二力的合成 同一直线上方向相同的二力的合成 过程 (1)如图(a)所示，将滑轮和附有指针的弹簧分别固定在支架上，将刻度尺竖直固定在支架的铁夹上，再把两根细线的一端共同拴在弹簧的自由端，让两根细线的另一端一起绕过滑轮并各与一个弹簧测力计连接。 (2)同时拉两个弹簧测力计，使弹簧指针拉伸到刻度尺的刻度E处，分别记下两个弹簧测力计上的示数F₁、F₂。 (3)如图(b)所示，改用一个弹簧测力计拉伸弹簧，使弹簧指针同样拉伸到刻度尺的刻度E处，记下弹簧测力计上的示数F合。 (4)将用两个弹簧测力计拉伸弹簧的示数F₁、F₂之和，与用一个弹簧测力计拉伸弹簧的示数F合作比较，它们之间有怎样的关系? 结论 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合=F₁+F₂。 同一直线上方向相反的二力的合成 过程 (1)如图(a)所示，将附有指针的弹簧悬挂在支架的横杆上，将刻度尺竖直固定在支架的铁夹上，把一根细线的中间拴在弹簧的自由端，将细线的一端穿过弹簧，让细线的两端各与一个弹簧测力计连接。 (2)同时向上和向下拉伸弹簧，使弹簧指针拉伸到刻度尺的刻度E处，分别记下两个弹簧测力计上的示数F₁、F₂。 (3)如图(b)所示，改用一个弹簧测力计拉伸弹簧，使弹簧指针同样拉伸到刻度尺的刻度E处，记计上的示数F合。 (4)将用两个弹簧测力计拉伸弹簧的示数F₁、F₂之差，与用一个弹簧测力计拉伸弹簧的示数F合作比较，它们之间有怎样的关系? 结论 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合=F₁-F₂。 【归纳总结】当一个物体受到几个力共同作用时，如果能用另外一个力代替它们，并且它的作用效果与原来那几个力的共同作用效果相同，那么这个力就叫做那几个力的合力,而那几个力就叫做这个力的分力。 同一直线上方向相同的二力合成：F合=F₁+F₂，方向与这两个力的方向相同。 同一直线上方向相反的二力合成：F合=F₁-F₂，方向与较大的那个力的方向相同。 2．二力平衡 探究二力平衡的条件 过程 如图所示，把小车放在光滑的水平桌面上，在两端的小盘中加砝码。根据下列三种情况，填写实验记录表。 (1)两盘中砝码的质量相等。 (2)两盘中砝码的质量不相等。 (3)两盘中砝码的质量相等，将小车在水平桌面上扭转一个小角度后释放。 结论 上述实验表明，二力平衡的条件是： 作用在同一个物体上的两个力大小相等、方向相反，并且在同一条直线上。 由力的合成可知，二力平衡时，物体所受的合力为零。 【归纳总结】二力平衡的条件是：作用在同一个物体上的两个力大小相等、方向相反，并且在同一条直线上。 3．平衡力与相互作用力的区别 类型 平衡力 相互作用力 力的示意图 相同点 （1）大小相等；                   （2）方向相反； （3）作用在用同一直线上 不同点 作用在同一物体 分别作用在两个不同的物体上 4．物体受非平衡力作用时的运动 图示 过程 如图所示，小车停放在光滑水平桌面上，当在盘中放一个砝码时，小车在绳子拉力作用下，运动状态将如何变化? 如图(a)所示，让一个小球从斜面上某一高度处滚到铺纸板的水平面上，在摩擦力的作用下，小球的运动状态将如何变化? 如图(b)所示，将一小球沿斜上方抛到空中，由于受到重力的作用，小球在空中的运动路径是怎样的?它的运动状态是否改变? 结论 物体受非平衡力作用，即合力不为零时，其运动状态是变化的。有的由静止变为运动，有的由运动变为静止，有的运动速度由慢变快，有的运动速度由快变慢，还有的改变运动方向做曲线运动。 【归纳总结】物体受非平衡力时，物体的运动状态发生变化。 【典例3-1】如图所示，一只羽毛球所受的重力约为0.05N，正在空中竖直上升，某时刻它所受空气阻力的大小约为0.02N，则此时羽毛球所受合力的大小约为（ ） A．0.05N B．0.04N C．0.03N D．0.07N 【典例3-2】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．小球在C位置时处于平衡状态 B．小球摆至B位置时，若细线断裂，则小球将竖直下落 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，小球将斜向上做匀速直线运动 跟踪训练1 跳伞运动员连同装备共重800N，他从飞机上跳下，降落伞未打开前，受到空气的阻力为50N，这两个力的合力大小为 N。 跟踪训练2 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。 (5)在图乙中，为了说明平衡的两个力要作用在同一个物体上，接下来可以怎么做？ 。 跟踪训练3 在图中重为8牛的小球被悬线挂起静止，用力的示意图画出小球所受的力。 【能力培优练】 1．下列现象中，两物体不是相对静止的是（ ） A． “天舟九号”货运飞船与“天和”核心舱对接的过程 B．正在空中加油的加油机和受油机 C．接力赛中正在交接棒的两个运动员 D．运水稻的车辆和联合收割机 2．甲、乙两辆玩具小车从同一起点一起向东运动的s-t图像如下图。从图像中获得的信息正确的是（ ） A．甲、乙两车都在做匀速直线运动 B．乙车的速度是0.1km/h C．以甲车为参照物，乙车是向东运动的 D．第8s时，甲车在乙车前面1.6m处 3．国庆期间，小明和小红两家人分别开车前往榆林靖边波浪谷游玩，他们同时从同一地点出发，小明一家在中途有短暂停留，他们运动的图像如图。下列结论正确的是（ ） A．小明家的车在0.2~0.4h内做匀速运动 B．小红家的车到达景区时小明家的车还未到达 C．小红家的车全程的平均速度为 D．从起点到终点小明家车的平均速度大于小红家车的平均速度 4．如图，圆明园兽首展上，虎首放置在水平展台上，与虎首所受重力构成一对平衡力的是（ ） A．桌面对虎首的支持力 B．虎首对桌面的压力 C．地面对桌子的支持力 D．桌子受到的重力 5．在“迈开腿，拥抱健康；动起来，绽放活力”的活动中，学校倡导老师们低碳出行。物理老师从家步行去学校，用时25min。他手机上的运动应用程序记录的数据如图所示。则他的步幅（一步的距离）约为 m（保留两位小数），他步行的速度是 km/h。 6．图甲、乙所示的分别是小明从车内后视镜先后观察到的情景。a、b、c为在平直公路上匀速直线行驶的车辆，则小明所乘车的速度 （选填“大于”“小于”或“等于”）a车的速度；以b车为参照物，a车是向 （选填“前”或“后”）运动的。 7．投掷实心球时，投掷出去的实心球最终落到地面，是由于实心球受到 力的作用；若实心球到达最高点时所受外力突然消失，实心球将 （选填“静止”或“做匀速直线运动”）。 8．小明在“测量小车的平均速度”的实验中，使小车从带刻度尺的斜面上由静止滑下，如下图所示。 (1)AB段的距离 cm，小车在AC段的平均速度 m/s。 (2)下列图像能正确反映小车在斜面上的运动情况的是___________（填字母）。 A． B． C． D． (3)实验过程中，由于小车运动时间较短，不便于计时，可以通过使斜面的坡度变 （选填“陡”或“缓”）的方式，改变小车的运动时间，达到便于测量时间的目的。 (4)实验前必须学会熟练使用电子表。如果小车过了A点后才开始计时，则会使所测AC段的平均速度偏 （选填“大”或“小”）。 (5)小明进一步实验测得小车在斜面上运动时，前半程的平均速度为，后半程的平均速度为。则小车全程的平均速度 （用和表示）。 9．ADS3.0智能驾驶系统震撼来袭，可缩短反应时间，为自动驾驶保驾护航。一辆装有该智能驾驶系统的汽车，正以的速度匀速行驶，发现前方有紧急情况，经的反应时间后开始刹车。若汽车从发现紧急情况到停止共行驶、用时，求： (1)汽车在反应时间内通过的路程； (2)汽车从刹车到停止的平均速度； (3)在行驶过程中，该车以的速度完全通过一长为的隧道，用时，则该车长度为多少？ 10．如图所示，将一瓶醋静止在水平桌面上，请画出它的受力示意图。 【链接中考】 1．（2025·陕西·中考真题）2025年世界乒乓球锦标赛男女混双决赛中，中国队以3∶0战胜对手，实现了三连冠。如图，是运动员比赛时的场景。下列说法正确的是 （ ） A．静止在手中的乒乓球没有惯性 B．乒乓球在下落的过程中，相对于地面是运动的 C．乒乓球在空中运动的过程中，一直受到球拍的作用力 D．击球时，球拍对乒乓球的力和乒乓球对球拍的力是一对平衡力 2．（2025·上海·中考真题）小物家、小理家和博物馆在同一直线上，小理家离博物馆1.8千米，小物早出发5分钟，却比小理晚到5分钟，两人运动的图如图所示。下列说法中正确的是（ ） A．小物家离小理家一定是3千米 B．小物家离小理家可能是0.9千米 C．小物家离博物馆可能是1.2千米 D．小物家离小理家可能是0.6千米 3．（2025·陕西·中考真题）在“测量物体运动的速度”实验中，使用了小车、带有刻度的长木板、秒表、挡板等实验器材。 (1)该实验的原理是 ； (2)实验中，为了使小车运动的时间长一些，可以将斜面的坡度调整得较 （选填“大”或“小”）些； (3)将小车从O点由静止释放，同时用秒表计时，测得小车到达A点所用的时间为3s，则小车在OA段运动的平均速度大小为 m/s； (4)将小车从O点由静止释放，若小车运动后才开始计时，则所测得的小车在OA段的平均速度 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 4．（2025·上海·中考真题）重为4牛的书本放在水平桌面上，用力的图示法表示出书本受到水平桌面的支持力。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第七章 运动和力 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 速度 1 题型2 牛顿第一定律 8 题型3 二力平衡 13 【能力培优练】 19 【链接中考】 26 【重难题型讲解】 题型1 速度 1．参照物 怎样判断物体是否运动 如图(a)所示，几个小朋友在草地上做游戏。当站在大树旁的小女孩转过身来时，每个人的位置如图(b)所示。 上面的游戏中，1号和2号小朋友运动了，因为他们相对于大树的位置都发生了改变；3号和4号小朋友都保持不动，因为她们相对于大树的位置没有改变。 判断一个物体是否在运动，要先选一个物体作参照，这个物体叫做参照物。如果一个物体相对于参照物的位置在改变，就可以说这个物体是运动的；如果一个物体相对于参照物的位置没有改变，就可以说这个物体是静止的。 参照物应根据需要和方便选择。例如，发射宇宙飞船，研究它离开地球的运动时，选地球为参照物；研究它进入轨道绕太阳运行时，就选太阳为参照物。一般研究地面上物体的运动时，常选地面或固定在地面上的物体为参照物。 如果以地面为参照物，那么图中的青山是静止的，而瀑布则是运动的。 “神舟十三号”载人飞船和“天宫”空间站对接后，“神舟十三号”载人飞船相对于“天宫”空间站处于静止状态，而它们相对于地球又是处于运动状态。 坐在奔驰的列车里的乘客，若选车厢为参照物，他是静止的；若选地面为参照物，他却是运动的。高山、森林、房屋等物体，若选地面为参照物，它们都是静止的；若选太阳为参照物，它们又都是运动的。 由此可见，判断一个物体是运动还是静止，取决于所选的参照物。参照物不同，得出的结论可以不相同。机械运动的这种性质，叫做运动的相对性。 机场候机楼中的自动人行道，它能把站在上面的旅客自动输送一段距离。站在自动人行道上的旅客相对于地面是运动的，相对于自动人行道是静止的。 坐在候机楼里的旅客相对于是静止的，相对于自动人行道是运动的。 2．测量平均速度 图示 过程 结论 测量原理： 实验注意事项： （1）调整斜面呈较小的坡度，使小车从静止释放。 （2）金属挡板的作用：便于测量时间 （3）小车运动路程为车头到车头的距离。 （4）小车从斜面顶端要从静止释放。 （5）测量过程中不要改变斜面的坡度。 平均速度等于总路程除以总时间，不等于速度的平均值。 【探究归纳】物理学中，把物体通过的路程与通过这段路程所用时间之比叫做速度。 若用字母v表示速度，s表示路程，t表示时间，则上面的公式可写成 速度的单位是由长度单位和时间单位组合而成的。在国际单位制中，速度的单位是米/秒，读作“米每秒”,符号是m/s或m·s⁻¹。在实际生活中，常用的速度单位还有千米/时，符号是km/h。 3．匀速直线运动和变速直线运动 物体做机械运动，按照运动轨迹的曲直可分为直线运动和曲线运动。在直线运动中，按照速度是否改变，又可分为匀速直线运动和变速直线运动。 如图记录了两辆汽车在平直的公路上行驶相同时间所通过的路程，请计算它们在各段时间中的速度。比较一下，在图(a)中，汽车在各段时间内的速度有什么特点?在图(b)中，汽车在各段时间内的速度相等吗? 图(a)中汽车做直线运动时，在各段路程中，它的速度是相等的。物理学中，把速度不变的直线运动叫做匀速直线运动。物体做匀速直线运动时，在任何相等的时间内，通过的路程是相等的。 自然界中严格地做匀速直线运动的物体是不常见的，以上的例子只是一种理想的情况。 图(b)中的汽车做直线运动时，在相等的时间内，通过的路程不相等，其速度的大小是变化的。物理学中，把速度变化的直线运动叫做变速直线运动。 在变速直线运动中，可以用平均速度来描述物体运动的快慢。它表示物体在某一段路程(或一段时间)内运动的快慢程度。用表示平均速度，s表示路程，t表示时间，则平均速度为 匀速直线运动： 【典例1-1】中秋节是我国的传统节日，有吃月饼、赏月的习俗。细心观察的亮亮同学在赏月时发现，时而云朵跑去把月亮遮住，时而月亮又从云朵里漏出脸来，如图所示，这说明物体的运动和静止是 的。 【答案】相对 【解析】由题意可知，当云朵跑去把月亮遮住时，是以月亮为参照物，感觉云朵在运动；当月亮又从云朵里漏出脸来时，是以云朵为参照物，感觉月亮在运动，这说明物体的运动和静止是相对的。 【典例1-2】如图甲是小明“测小车平均速度”的实验装置：小车从分度值为1cm的斜面A处由静止下滑，B为AC的中点。 (1)该实验的原理是 。 (2)某次实验的数据如图甲所示，图中的秒表分别表示小车在斜面A、B、C位置时的秒表示数（分：秒），小车通过AB段的平均速度 m/s。如果小车过了B点才停止计时，则测得上半段的平均速度会 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 (3)小华比较与的大小，发现小车在做 （选填“匀速”、“加速”或“减速”）运动。为测量小车从A运动到C的过程中后半段BC的平均速度，小华将小车从B处静止释放，从而计算出BC段的平均速度。他的计算结果与真实值相比 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。小华分析原因后发现该操作是错误的，你认为应该如何改进 ，改进后测得BC段的平均速度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）AC段的平均速度。 (4)小车的实时速度还可以通过位置传感器即时测定、显现出来。如图乙所示，该装置利用超声波测出不同时刻小车与它的距离，计算机就可以算出小车在不同位置的速度。小华将另一小车从A点静止释放，绘制出如图丙所示的速度-时间图像。通过查阅资料得知，图像与横坐标轴所包围部分（即图中阴影部分）的面积就是小车运动的距离。请通过图像分析出另一小车在0～2s内的平均速度为 m/s。 【答案】(1) (2) 0.2 偏小 (3) 加速 偏小 见解析 大于 (4)0.1 【解析】（1）实验中需要测量小车运动的路程和时间，利用得出小车的平均速度，故实验原理是。 （2）[1]从图中可知小车通过AB段的时间 小车通过AB段的路程 平均速度 [2]如果小车过了B点才停止计时，则所测的时间偏大，根据可知则测得上半段的平均速度会偏小。 （3）[1]从图中可知 B为AC的中点，则 根据可知 小车在做加速运动。 [2]小华将小车从B处静止释放来计算BC段平均速度，这样小车从B点开始的初速度为0，而实际小车从A到B再到C过程中，到B点时速度不为0，所以测量的时间会偏大，根据可知计算结果与真实值相比偏小。 [3][4]改进方法是让小车从A点静止释放，当小车到达B点时开始计时，到达C点时停止计时，测BC段的时间来计算平均速度。 因为小车做加速运动，所以改进后测得BC段的平均速度大于AC段的平均速度。 （4）根据可知，由速度-时间图像与坐标轴所包围部分的面积就是小车运动的距离，在 内，图像是一个三角形，其面积 可得平均速度 跟踪训练1 如图是广州白云机场的水平运动扶梯，扶梯在向前运动的过程中，小明在运动扶梯上向前走，超越扶梯上站立的小刚，此时（ ） A．小明相对大厅的柱子静止 B．小刚相对大厅的柱子静止 C．小明相对小刚向后运动 D．扶梯相对小明向后运动 【答案】D 【解析】A．大厅的柱子是静止的（以地面为参照物）。小明在运动的扶梯上向前走，他相对于大厅的柱子是向前运动的，位置发生了变化。故A不符合题意； B．大厅的柱子是静止的（以地面为参照物）。小刚站在运动的扶梯上，随扶梯一起向前运动，他相对于大厅的柱子是向前运动的，位置发生了变化。故B不符合题意； C．小明在扶梯上向前走，而小刚在扶梯上站立不动。以小刚为参照物，小明的位置相对于小刚是向前移动的，即小明相对小刚是向前运动的。故C不符合题意； D．小明在扶梯上向前走。如果以小明为参照物，扶梯的地面正在从他的脚下向后移动。因此，扶梯相对小明是向后运动的。故D符合题意。 故选D。 跟踪训练2 小明和小丽兄妹俩兴高采烈地同时从家出发，沿着同一条小路欢快地奔向学校。瞧!图（1）捕捉了小明骑着自行车飞驰的s-t帅气瞬间，图（2）则展示了小丽悠闲步行的v-t可爱画面。求： (1)小明在6~8秒内的速度v1； (2)小明在8秒内的平均速度v2； (3)到了8秒时，小明与小丽之间的距离 【答案】(1)5m/s (2)3.75m/s (3)24m 【解析】（1）根据图（1）小明的s-t图像可知，在6s至8s的时间段内，小明做匀速直线运动。到时，小明运动的路程为；到时，小明运动的路程为。根据速度公式可知，小明在6~8秒内的速度为 （2）平均速度等于总路程除以总时间。由图（1）可知，小明在8秒内的总路程，总时间。根据平均速度公式可知，小明在8秒内的平均速度为 （3）由图（1）可知，到了8秒时，小明运动的路程。由图（2）小丽的v-t图像可知，小丽的运动情况分段如下：在0~3s内，小丽以的速度做匀速直线运动，运动的路程为 在3~5s内，小丽的速度为0，处于静止状态，运动的路程为 在5~8s内，小丽以的速度做匀速直线运动，运动的时间为 运动的路程为 所以，到了8秒时，小丽运动的总路程为 由于两人同时同地出发，且沿同一条路运动，所以到了8秒时，小明与小丽之间的距离为 跟踪训练3 物理实验课上，某实验小组利用甲图中的装置研究小车在斜面上的运动，测量小车的运动速度。 (1)该实验除需用刻度尺测量路程外，还需用到的测量工具是 ；AB段小车通过的路程为 cm。 (2)若小车过了起点后才开始计时，会导致测得的平均速度数值偏 （选填“大”或“小”）。 (3)利用位置传感器和计算机可实时监测小车速度，如图乙所示。则根据乙图，小车到达斜面底端时的速度为 m/s。 (4)受实验启示并结合生活经验，为避免儿童玩滑梯时因速度过快受伤，请你给滑梯设计者提一条合理建议： 。 【答案】(1) 秒表 40.0 (2)大 (3)0.8 (4)减小滑梯的坡度 【解析】（1）[1]根据速度的计算公式，要测量速度，需要测量路程和时间。已知用刻度尺测量路程，还需要用到测量时间的工具是秒表。 [2]观察甲图，A点对应的刻度为80.0cm，B点对应的刻度为40.0cm，所以AB段小车通过的路程 （2）若小车过了起点后才开始计时，记录的时间会偏小。根据速度公式，当路程s不变时，时间t偏小，则速度v会偏大。 （3）观察图乙，横坐标表示时间，纵坐标表示速度，随着时间的增加，速度在均匀增加。从图中可以直接看出，当小车到达斜面底端（2s）时，对应的速度为0.8m/s。 （4）为避免儿童玩滑梯时因速度过快受伤，可以减小滑梯的坡度。因为滑梯坡度减小后，儿童下滑的加速度会减小，下滑过程中的速度增加得就会慢一些，到达底端时的速度也会相对较小，从而更安全。 题型2 牛顿第一定律 1．探究运动和力的关系 图示 过程 结论 在地球上，完全不受力的物体是没有的。但是，可以设法使一个运动着的物体在运动方向上受到的力逐步减小，研究它的运动情况，再进一步推想它不受力时的运动情况。 根据上述思路，同学们经过讨论交流，设计了如下实验。 (1)如图(a)所示，将小车从斜面某一高度处由静止释放，当小车运动到铺毛巾的水平木板上时，观测它运动的距离。 (2)如图(b)所示，将小车从斜面同一高度处由静止释放，当小车运动到铺纸板的水平木板上时，观测它运动的距离。 (3)如图(c)所示，将小车从斜面同一高度处由静止释放，当小车运动到铺玻璃板的水平木板上时，观测它运动的距离。 根据上述步骤进行实验，把小车在水平面上运动时受到的摩擦力情况和运动距离填入表中。 请分析上述实验结果，得出结论。 通过分析上述实验结果，可以得出结论： 小车从同一高度由静止释放，水平面越光滑，小车受到的摩擦力就越小，小车运动的距离就越大。假如水平面对小车完全没有摩擦，小车将一直运动下去。 【探究归纳】英国科学家牛顿总结了前人的研究成果，进一步推理、概括出下面的结论：一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。这就是牛顿第一定律。 ★特别提醒 牛顿第一定律表明，力不是维持物体运动的原因，一切物体如果不受外力，都能保持匀速直线运动状态或静止状态不变。 2．惯性 硬币实验 在玻璃杯上放一块塑料片，塑料片上放一枚硬币，然后用手指把塑料片迅速弹出去。塑料片被弹出去时，硬币也会一起飞出去吗?为什么? 小车实验 如图所示，在小车A上放置带轮子的木块B。先使木块B与小车A一起向右运动，当小车A被挡板C制动时，小车上的木块B的运动情况会发生什么变化?为什么? 【探究归纳】牛顿第一定律指出，不受外力时，原来静止的物体将保持静止，原来运动的物体将保持匀速直线运动状态不变。物理学中，把物体保持静止或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。因此，牛顿第一定律又叫做惯性定律。 物体的惯性与它的质量有关，质量越大，惯性越大。 ★特别提醒 进一步的实验和研究表明，一切物体都具有惯性。惯性是物体的一种普遍属性，与它是否受力的作用以及怎样运动等都无关，只与物体质量的大小有关。 3．生活中的惯性现象 打保龄球时，保龄球被投出后，还能直奔球瓶,这是因为保龄球具有惯性，离开手时仍然保持原来的运动状态。 当行驶的公共汽车紧急刹车时，乘客的脚随车静止，而身体的上部由于惯性还保持着原来的运动状态，因此，乘客就会向前倾倒。同理，当公共汽车突然启动时，乘客的脚随车向前运动，而身体的上部由于惯性还保持着原来的静止状态，因此，乘客就会向后倾倒。 高速行驶的汽车在紧急刹车或突然发生碰撞时，车身停止运动，驾驶员及乘客由于惯性会继续向前运动，身体会因撞到车身而受伤。因此，相关法律规定汽车的驾驶员和乘客必须系安全带。家用轿车还设置了安全气囊。 【典例2-1】如图所示，小刚站在滑板车上，一脚站立踏板，另一只脚用力向后蹬地，使滑板车前进，这说明力可以改变物体的 ；之后他收拢双脚站在滑板车上时，滑板车依然能继续向前运动，这是由于物体具有 的缘故。 【答案】运动状态 惯性 【解析】[1]当一只脚用力向后蹬地时，滑板车由静止变为运动，其运动状态发生了改变，这说明力可以改变物体的运动状态。 [2]他收拢双脚站在滑板车上时，滑板车依然能继续向前运动，这是因为滑板车具有惯性，要保持原来的运动状态。 【典例2-2】探究“运动与力的关系”。 1．若在调试实验装置时，发现小车在棉布和木板上运动时都冲出了水平木板，则以下改进的方法可行的是______； A．换一个更长的木板 B．增大斜面的倾斜程度 C．降低小车从斜面滑下的高度 D．换一个重一点的小车 2．根据实验结果得出：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车的运动距离越 ； 3．从实验现象推理可知，若运动的小车受到的阻力为零，则小车将保持 运动状态。此过程用到的实验方法是 ； 4．在大量类似实验基础上， 经过进一步推理而概括出了著名的牛顿第一定律。它是人们公认的物理学基本定律之一，在实际生活中有着广泛的应用。一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞机上，自由落下了一颗炸弹。下列给出了几种炸弹落地前与飞机位置关系的情形，如右图所示。请你认真分析后作出正确的选择： ①不计空气对炸弹的阻力，炸弹与飞机的位置关系为 图； ②实际上，由于空气阻力的存在，炸弹与飞机的位置关系为 图。 【答案】1．AC 2．远 3． 匀速直线 实验推理法 4． 牛顿 乙 甲 【解析】1．在调试实验装置时，发现小车在棉布和木板上运动时都冲出了水平木板，说明小车到达水平面的动能较大，速度较大，通过的路程比较大，为让小车不滑出木板，可以换一个更长的木板、或者将小车从高度较低处滑下，从而减小小车到达水平面的动能，减小小车在水平面的速度，减小小车通过的路程。故AC符合题意。 故选AC。 2．阻力越小，对小车运动状态的阻碍作用就越弱，因此小车速度减小得越慢，滑行的距离就越远。 3．[1]通过推理可得出：如果阻力为零，小车速度就不会减小，会保持匀速直线运动。 [2]这种在实验基础上进行科学推理的方法，叫做实验推理法。 4．[1]牛顿第一定律是牛顿在伽利略、笛卡尔等前人的实验和研究基础上，通过进一步推理总结得出的。 [2]炸弹离开飞机后，如果不计空气阻力，由于惯性会保持与飞机相同的水平速度，因此在水平方向上与飞机相对静止，始终在飞机的正下方。炸弹与飞机的位置关系为乙图。 [3]实际上，由于空气阻力的存在，空气阻力会使炸弹的水平速度小于飞机的水平速度，因此炸弹会逐渐落在飞机的后方。炸弹与飞机的位置关系为甲图。 跟踪训练1 下列几种关于惯性的说法中正确的是（ ） A．物体在各种运动状态下都具有惯性 B．抛出后的物体继续向前，是因为惯性的作用 C．物体的运动速度越大，运动状态越不容易改变 D．当物体受到力作用不能维持原来的运动状态时，惯性的大小就会发生变化 【答案】A 【解析】A．惯性是物体的固有属性，一切物体在各种运动状态下都有惯性，故A正确； B．惯性是物体的故有属性，不是作用，可以说具有惯性，不能说惯性作用，故B错误； C．惯性的大小只与质量有关，与速度无关，质量越大，惯性越大，运动状态越不容易改变，故C错误； D．惯性的大小只与质量有关，只有质量改变时，惯性的大小才会发生变化，质量不变，惯性大小不变，故D错误。 故选A。 跟踪训练2 在“探究在水平面上阻力对物体运动的影响”实验中： (1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑的目的是：使小车每次在水平面上开始滑行时 大小相等。 (2)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近，在棉布表面滑行的距离较远，在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小，速度减小得越 （选填“快”或“慢”）。 (3)假设水平面绝对光滑，小车不受任何阻力，则它会在水平面上做 运动。 【答案】(1)速度 (2)慢 (3)匀速直线运动 【解析】（1）根据控制变量法，为了使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小相等，实验中每次均使小车从斜面顶端由静止滑下。 （2）小车对水平面的压力相同，毛巾表面的粗糙程度最大，木板表面的粗糙程度最小，则小车在毛巾表面受到的摩擦力最大，在木板表面受到的摩擦力最小。实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近，在棉布表面滑行的距离较远，在木板表面滑行的距离最远，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。 （3）根据实验现象可以做出如下推断：如果小车在水平面上滑行时不受阻力作用，它的速度不变，将做匀速直线运动。 跟踪训练3 如图所示为运渣土的载重卡车。突发情况紧急刹车时，由于卡车具有 不能立即停止，此时 （选填“安全带”或“汽车头枕”）对驾驶员起到保护作用。 【答案】惯性 安全带 【解析】[1][2]突发情况紧急刹车时，由于卡车具有惯性，要保持原来的运动状态行驶，不能立即停止，人由于惯性身体会向前倾，所以汽车中的驾驶员和乘客系安全带的作用是防止紧急刹车时由于惯性带来的危害。 题型3 二力平衡 1．同一直线上二力的合成 同一直线上方向相同的二力的合成 过程 (1)如图(a)所示，将滑轮和附有指针的弹簧分别固定在支架上，将刻度尺竖直固定在支架的铁夹上，再把两根细线的一端共同拴在弹簧的自由端，让两根细线的另一端一起绕过滑轮并各与一个弹簧测力计连接。 (2)同时拉两个弹簧测力计，使弹簧指针拉伸到刻度尺的刻度E处，分别记下两个弹簧测力计上的示数F₁、F₂。 (3)如图(b)所示，改用一个弹簧测力计拉伸弹簧，使弹簧指针同样拉伸到刻度尺的刻度E处，记下弹簧测力计上的示数F合。 (4)将用两个弹簧测力计拉伸弹簧的示数F₁、F₂之和，与用一个弹簧测力计拉伸弹簧的示数F合作比较，它们之间有怎样的关系? 结论 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合=F₁+F₂。 同一直线上方向相反的二力的合成 过程 (1)如图(a)所示，将附有指针的弹簧悬挂在支架的横杆上，将刻度尺竖直固定在支架的铁夹上，把一根细线的中间拴在弹簧的自由端，将细线的一端穿过弹簧，让细线的两端各与一个弹簧测力计连接。 (2)同时向上和向下拉伸弹簧，使弹簧指针拉伸到刻度尺的刻度E处，分别记下两个弹簧测力计上的示数F₁、F₂。 (3)如图(b)所示，改用一个弹簧测力计拉伸弹簧，使弹簧指针同样拉伸到刻度尺的刻度E处，记计上的示数F合。 (4)将用两个弹簧测力计拉伸弹簧的示数F₁、F₂之差，与用一个弹簧测力计拉伸弹簧的示数F合作比较，它们之间有怎样的关系? 结论 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合=F₁-F₂。 【归纳总结】当一个物体受到几个力共同作用时，如果能用另外一个力代替它们，并且它的作用效果与原来那几个力的共同作用效果相同，那么这个力就叫做那几个力的合力,而那几个力就叫做这个力的分力。 同一直线上方向相同的二力合成：F合=F₁+F₂，方向与这两个力的方向相同。 同一直线上方向相反的二力合成：F合=F₁-F₂，方向与较大的那个力的方向相同。 2．二力平衡 探究二力平衡的条件 过程 如图所示，把小车放在光滑的水平桌面上，在两端的小盘中加砝码。根据下列三种情况，填写实验记录表。 (1)两盘中砝码的质量相等。 (2)两盘中砝码的质量不相等。 (3)两盘中砝码的质量相等，将小车在水平桌面上扭转一个小角度后释放。 结论 上述实验表明，二力平衡的条件是： 作用在同一个物体上的两个力大小相等、方向相反，并且在同一条直线上。 由力的合成可知，二力平衡时，物体所受的合力为零。 【归纳总结】二力平衡的条件是：作用在同一个物体上的两个力大小相等、方向相反，并且在同一条直线上。 3．平衡力与相互作用力的区别 类型 平衡力 相互作用力 力的示意图 相同点 （1）大小相等；                   （2）方向相反； （3）作用在用同一直线上 不同点 作用在同一物体 分别作用在两个不同的物体上 4．物体受非平衡力作用时的运动 图示 过程 如图所示，小车停放在光滑水平桌面上，当在盘中放一个砝码时，小车在绳子拉力作用下，运动状态将如何变化? 如图(a)所示，让一个小球从斜面上某一高度处滚到铺纸板的水平面上，在摩擦力的作用下，小球的运动状态将如何变化? 如图(b)所示，将一小球沿斜上方抛到空中，由于受到重力的作用，小球在空中的运动路径是怎样的?它的运动状态是否改变? 结论 物体受非平衡力作用，即合力不为零时，其运动状态是变化的。有的由静止变为运动，有的由运动变为静止，有的运动速度由慢变快，有的运动速度由快变慢，还有的改变运动方向做曲线运动。 【归纳总结】物体受非平衡力时，物体的运动状态发生变化。 【典例3-1】如图所示，一只羽毛球所受的重力约为0.05N，正在空中竖直上升，某时刻它所受空气阻力的大小约为0.02N，则此时羽毛球所受合力的大小约为（ ） A．0.05N B．0.04N C．0.03N D．0.07N 【答案】D 【解析】重力的方向总是竖直向下的，物体运动时受到的空气阻力方向与物体的运动方向相反，因为羽毛球正在竖直上升，所以空气阻力的方向是竖直向下，根据同一直线上方向相同的两个力的合成可知，合力的大小等于这两个力的大小之和。所以，此时羽毛球所受合力的大小为 故选D。 【典例3-2】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．小球在C位置时处于平衡状态 B．小球摆至B位置时，若细线断裂，则小球将竖直下落 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，小球将斜向上做匀速直线运动 【答案】C 【解析】A．小球摆到A点时，受到绳子的拉力、重力的作用，此时这两个力不在同一直线上，所以两个力不是一对平衡力，小球处于非平衡状态，故A错误； B．小球摆至B位置时，小球的速度水平向右，若细线断裂，小球由于惯性会保持原来的运动状态，将沿水平方向向右运动，同时受到重力的作用，所以将向右下方运动，故B错误； C．小球摆至B位置时，小球的速度水平向右，若一切外力消失，根据牛顿第一定律，小球将做匀速直线运动，故C正确； D．小球摆至C位置时，速度为0，若一切外力消失，根据牛顿第一定律，小球将保持静止状态，故D错误。 故选C。 跟踪训练1 跳伞运动员连同装备共重800N，他从飞机上跳下，降落伞未打开前，受到空气的阻力为50N，这两个力的合力大小为 N。 【答案】750 【解析】降落伞未打开前，跳伞运动员连同装备受竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力作用，两个力的合力大小为 跟踪训练2 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。 (5)在图乙中，为了说明平衡的两个力要作用在同一个物体上，接下来可以怎么做？ 。 【答案】(1)见解析 (2) 质量 相等 (3) 恢复原位 直线 (4)能 (5)见解析 【解析】（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。 （2）[1][2]矿泉水瓶由于重力的作用，会对晾衣架施加一个拉力的作用，左端的矿泉水瓶对晾衣架施加一个向左的拉力，右端的矿泉水瓶对晾衣架施加了一个向右的拉力，拉力的大小等于矿泉水瓶的重力，由此可知增减矿泉水瓶中水的质量来改变拉力的大小，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，两端拉力大小相等，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相等。 （3）[1][2]若将卡片旋转一定角度，两个力没有作用在同一直线上，松手后，发现卡片恢复原位，此操作是为了验证不在同一直线上两个力能否平衡。这说明两个力必须作用在同一直线上，物体才能平衡。 （4） 因为左右两侧各通过一个晾衣架，晾衣架的位置虽然不等高，但是当两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上时，小卡片还是处于静止状态，同样能完成实验。 （5）在图乙中，为了说明平衡的两个力要作用在同一个物体上，可将卡片从中间剪断，两个力作用在两个物体上，两块卡片不能静止，说明平衡的两个力要作用在同一个物体上。 跟踪训练3 在图中重为8牛的小球被悬线挂起静止，用力的示意图画出小球所受的力。 【答案】 【解析】如图所示，小球受到了竖直向下的重力和向上的拉力，且拉力与重力是平衡力，都等于8N，如图所示： 【能力培优练】 1．下列现象中，两物体不是相对静止的是（ ） A． “天舟九号”货运飞船与“天和”核心舱对接的过程 B．正在空中加油的加油机和受油机 C．接力赛中正在交接棒的两个运动员 D．运水稻的车辆和联合收割机 【答案】A 【解析】A．“天舟九号”货运飞船与“天和”核心舱对接的过程，有相对位置上的变化，是运动的，故A符合题意； B．正在空中加油的加油机和受油机，没有相对位置上的变化，是静止的，故B不符合题意； C．接力赛中正在交接棒的两个运动员，没有相对位置上的变化，是静止的，故C不符合题意； D．运水稻的车辆和联合收割机，没有相对位置上的变化，是静止的，故D不符合题意。 故选A。 2．甲、乙两辆玩具小车从同一起点一起向东运动的s-t图像如下图。从图像中获得的信息正确的是（ ） A．甲、乙两车都在做匀速直线运动 B．乙车的速度是0.1km/h C．以甲车为参照物，乙车是向东运动的 D．第8s时，甲车在乙车前面1.6m处 【答案】A 【解析】AB.从图像可以看出甲、乙两车的路程与时间成正比，所以甲、乙都在做匀速直线运动；当乙车通过的路程时，所用时间，则乙车的速度，故A正确，B错误； C.由图可知运动相同的时间时，甲车通过的路程大于乙车通过的路程，由可知，甲车的速度大于乙车的速度，则以甲车为参照物，乙车向西运动，故C错误； D.由图可知经过8s时，甲通过的路程为1.6m，乙通过的路程为0.8m，已知甲、乙两车从同一起点向东运动，因此甲、乙两车相距，因此8s时，甲车在乙车前面0.8m处，故D错误。 故选A。 3．国庆期间，小明和小红两家人分别开车前往榆林靖边波浪谷游玩，他们同时从同一地点出发，小明一家在中途有短暂停留，他们运动的图像如图。下列结论正确的是（ ） A．小明家的车在0.2~0.4h内做匀速运动 B．小红家的车到达景区时小明家的车还未到达 C．小红家的车全程的平均速度为 D．从起点到终点小明家车的平均速度大于小红家车的平均速度 【答案】D 【解析】A．小明家的车在内图像是平行于时间轴的，说明在内处于静止状态，故A错误； BD．由图可知，小明家的车在时到达景区（），小红家的车在时到达景区（）。因为，所以小明家的车比小红家的车先到达景区，根据可知从起点到终点小明家车的平均速度大于小红家车的平均速度，故B错误，D正确； C．小红家的车全程的平均速度为 故C错误。 故选D。 4．如图，圆明园兽首展上，虎首放置在水平展台上，与虎首所受重力构成一对平衡力的是（ ） A．桌面对虎首的支持力 B．虎首对桌面的压力 C．地面对桌子的支持力 D．桌子受到的重力 【答案】A 【解析】A．桌面对虎首的支持力与虎首的重力使虎首处于平衡状态，则桌面对虎首的支持力与虎首的重力为平衡力，故A符合题意； B．虎首对桌面的压力与虎首所受重力作用在不同的物体上，两力不是平衡力，故B不符合题意； C．地面对桌子的支持力与虎首所受重力作用在不同的物体上，两力不是平衡力，故C不符合题意； D．桌子受到的重力与虎首所受重力方向相同，两力不是平衡力，故D不符合题意。 故选A。 5．在“迈开腿，拥抱健康；动起来，绽放活力”的活动中，学校倡导老师们低碳出行。物理老师从家步行去学校，用时25min。他手机上的运动应用程序记录的数据如图所示。则他的步幅（一步的距离）约为 m（保留两位小数），他步行的速度是 km/h。 【答案】 0.74 3.9 【解析】[1]由图可知，走路1.625km的步数为2195步，故他的步幅（一步的距离）约为 [2]步行的速度为 6．图甲、乙所示的分别是小明从车内后视镜先后观察到的情景。a、b、c为在平直公路上匀速直线行驶的车辆，则小明所乘车的速度 （选填“大于”“小于”或“等于”）a车的速度；以b车为参照物，a车是向 （选填“前”或“后”）运动的。 【答案】大于 后 【解析】[1][2]图乙中的a车小于图甲中的a车，说明小明所乘车与a车之间的距离变大，所以小明所乘车的速度大于a车的速度；甲、乙两图中的b车大小相同，图乙中的a车小于图甲中的a车，说明a车相对于b车的位置向后发生了变化，所以以b车为参照物，a车是向后运动的。 7．投掷实心球时，投掷出去的实心球最终落到地面，是由于实心球受到 力的作用；若实心球到达最高点时所受外力突然消失，实心球将 （选填“静止”或“做匀速直线运动”）。 【答案】重 做匀速直线运动 【解析】[1]投掷实心球时，投掷出去的实心球最终落到地面，是由于实心球受到竖直向下的重力作用，改变了它的运动状态； [2]实心球到达最高点时仍具有水平方向的速度，若实心球到达最高点时所受外力突然消失，实心球将做匀速直线运动。 8．小明在“测量小车的平均速度”的实验中，使小车从带刻度尺的斜面上由静止滑下，如下图所示。 (1)AB段的距离 cm，小车在AC段的平均速度 m/s。 (2)下列图像能正确反映小车在斜面上的运动情况的是___________（填字母）。 A． B． C． D． (3)实验过程中，由于小车运动时间较短，不便于计时，可以通过使斜面的坡度变 （选填“陡”或“缓”）的方式，改变小车的运动时间，达到便于测量时间的目的。 (4)实验前必须学会熟练使用电子表。如果小车过了A点后才开始计时，则会使所测AC段的平均速度偏 （选填“大”或“小”）。 (5)小明进一步实验测得小车在斜面上运动时，前半程的平均速度为，后半程的平均速度为。则小车全程的平均速度 （用和表示）。 【答案】 (1) 40.0 0.3 (2)B (3)缓 (4)大 (5) 【解析】（1）[1][2]由图可知AB段的距离为，AC段的路程为，AC段所用的时间为， 则AC段的平均速度为 。 （2）由图可知小车从斜面顶端运动到斜面底端的过程中速度越来越快。 A．由图可知，随时间增加，速度保持不变，是匀速直线运动，故A不符合题意； B．由图可知，随时间增加，速度也均匀增加，是加速直线运动，故B符合题意； C．由图可知，随时间增加，路程无变化，说明是处于静止状态，故C不符合题意； D．由图可知，在s−t图像中是倾斜直线，说明物体做匀速直线运动，故D不符合题意。 故选B。 （3）斜面的坡度越大，小车在斜面上滑下的速度越大，在斜面上运动的时间越短，不方便测量时间，因此为了方便计时，应调整斜面使坡度较缓。 （4）如果小车过了A点才开始计时，所测量的时间会偏小，而AC段路程一定，由 可知，测得AC段的平均速度会偏大。 （5）根据速度公式 可知，小车全程的平均速度等于走的总路程除以全程所用的总时间，上半段所用的时间为 ， 下半段所用的时间为 ， 全程平均速度为 。 9．ADS3.0智能驾驶系统震撼来袭，可缩短反应时间，为自动驾驶保驾护航。一辆装有该智能驾驶系统的汽车，正以的速度匀速行驶，发现前方有紧急情况，经的反应时间后开始刹车。若汽车从发现紧急情况到停止共行驶、用时，求： (1)汽车在反应时间内通过的路程； (2)汽车从刹车到停止的平均速度； (3)在行驶过程中，该车以的速度完全通过一长为的隧道，用时，则该车长度为多少？ 【答案】 (1)2m (2)8m/s (3)4m 【解析】（1）汽车匀速行驶的速度 反应时间，反应时间内汽车行驶的路程 （2）刹车时间 刹车路程 汽车从刹车到停止的平均速度 （3）汽车速度 完全通过隧道的时间，行驶的路程为 则该车长度为 10．如图所示，将一瓶醋静止在水平桌面上，请画出它的受力示意图。 【答案】 【解析】桌面上的瓶受到重力G和支持力F，重力的方向是竖直向下的，支持力的方向是竖直向上；因瓶静止在水平桌面上，此时二力为一对平衡力；两力的作用点都画在重心O处，注意表示两力的线段长度要相等。如图所示： 【链接中考】 1．（2025·陕西·中考真题）2025年世界乒乓球锦标赛男女混双决赛中，中国队以3∶0战胜对手，实现了三连冠。如图，是运动员比赛时的场景。下列说法正确的是 （ ） A．静止在手中的乒乓球没有惯性 B．乒乓球在下落的过程中，相对于地面是运动的 C．乒乓球在空中运动的过程中，一直受到球拍的作用力 D．击球时，球拍对乒乓球的力和乒乓球对球拍的力是一对平衡力 【答案】B 【解析】A．惯性是物体的固有属性，一切物体在任何情况下都有惯性，静止在手中的乒乓球也有惯性，故A错误； B．乒乓球在下落过程中，相对于地面的位置在不断改变，所以以地面为参照物，乒乓球是运动的，故B正确； C．乒乓球在空中运动时，已经脱离球拍，球拍与球之间没有接触，不再受到球拍的作用力，故C错误； D．击球时，球拍对乒乓球的力和乒乓球对球拍的力，这两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，但作用在两个不同的物体上，是一对相互作用力，而不是平衡力，故D错误。 故选B。 2．（2025·上海·中考真题）小物家、小理家和博物馆在同一直线上，小理家离博物馆1.8千米，小物早出发5分钟，却比小理晚到5分钟，两人运动的图如图所示。下列说法中正确的是（ ） A．小物家离小理家一定是3千米 B．小物家离小理家可能是0.9千米 C．小物家离博物馆可能是1.2千米 D．小物家离小理家可能是0.6千米 【答案】D 【解析】由图像可知，两人均做匀速直线运动，小理速度为 小物速度为 小理到博物馆所用的时间 小物早出发5分钟，却比小理晚到5分钟，则小物到博物馆所用的时间 则小物家到博物馆的距离一定为 若两家在博物馆同侧，小物家到小理家距离为 若两家在博物馆异侧，小物家到小理家距离为 故ABC错误，D正确。 故选D。 3．（2025·陕西·中考真题）在“测量物体运动的速度”实验中，使用了小车、带有刻度的长木板、秒表、挡板等实验器材。 (1)该实验的原理是 ； (2)实验中，为了使小车运动的时间长一些，可以将斜面的坡度调整得较 （选填“大”或“小”）些； (3)将小车从O点由静止释放，同时用秒表计时，测得小车到达A点所用的时间为3s，则小车在OA段运动的平均速度大小为 m/s； (4)将小车从O点由静止释放，若小车运动后才开始计时，则所测得的小车在OA段的平均速度 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1) (2)小 (3)0.4 (4)偏大 【解析】（1）速度等于路程除以时间，该实验所依据的原理是。 （2）实验时应使斜面的坡度较小，小车运动的速度较慢，所用时间较长，便于准确测量小车运动的时间。 （3）图中刻度尺分度值为1cm，OA段长度为120.0cm，则小车在OA段运动的平均速度大小为 （4）将小车从O点由静止释放，若小车运动后才开始计时，则所测得的小车在OA段的时间偏短，根据，测得的小车在OA段的平均速度偏大。 4．（2025·上海·中考真题）重为4牛的书本放在水平桌面上，用力的图示法表示出书本受到水平桌面的支持力。 【答案】 【解析】书放在水平桌面上静止不动，受力平衡，受到竖直向下的重力和垂直于桌面向上的支持力，两个力大小相等，则支持力大小为4N，支持力的作用点在书本与桌面接触的位置且在书本上，标度为1N，如图所示： 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $