2.2 运动与相互作用（培优预习讲义）新八年级科学新教材浙教版

2.2 运动与相互作用（培优讲义） 课标要点 1. 通过斜面小车实验推理想象，概括牛顿第一定律； 2. 理解惯性是一切物体固有属性，能解释常见惯性现象； 3. 能判断平衡状态，归纳二力平衡条件并用来受力分析； 4. 知道滑动摩擦力的方向与相对运动相反，会估测与控制。 1. 用“更光滑更远”做推理：不受力时将保持匀速直线或静止； 2. 解释时先定“谁原来怎么动”，再看“约束变了它仍想保持原态”； 3. 画受力图先判静止/匀速，再让两力等大反向共线同体； 4. 弹簧测力计匀速拉木块读数；改压力/粗糙度迁移到增/减摩擦措施。 方法指导 考点01 牛顿第一定律 1. 牛顿第一定律 （1）内容：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。 （2）实验推理法：牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上，通过推理概括出来的。这种以可靠的实验事实为基础，通过推理得出结论的研究方法是科学研究的重要方法，这种方法叫实验推理法。 （3）对牛顿第一定律的理解 ①“一切物体”指所有物体都具有这个性质； ②“没有受到外力”是一种理想情况（现实中物体几乎都受力）； ③“或”字表示两种可能：原来是静止的还是静止，原来是运动的就保持匀速直线运动。 2. 力和运动的关系 （1）亚里士多德认为：力是维持物体运动状态的原因； （2）伽利略的理想实验（小车阻力实验）：推理结论：力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因。 （3）阻力对物体运动的影响：让同一小车从同一斜面的同一高度自由滑下（控制变量法），使小车滑到斜面底端时有相同的速度；阻力的大小用小车在木板上滑动的距离的长短来体现（转换法）。 【深化点拨】 1. 牛顿第一定律不是实验定律：它是在实验基础上，通过理想化推理得出的结论。不能用实验直接验证，但它的推论已被无数实践证实。 2. “不受力”≠“合力为零”：牛顿第一定律说的是“没有受到外力”的情况。在初中阶段，我们通常把“物体受到平衡力”（合力为零）的情况，也等效地看作运动状态不变（静止或匀速直线运动）。但严格来说，牛顿第一定律本身只适用于不受力的情况。 3. 常见错误：认为“运动的物体受力才会运动，不受力就会停下来”。实际上，物体停下来是因为受到了阻力（摩擦力），而不是因为“没有力维持”。 1. 2025年我国航天科普活动中，某同学在空间站模型的真空舱内模拟了“微重力环境下物体的运动”（微重力可等效为不受重力）；对一个静止在水平木板上的小球施加一次短暂的水平推力后，小球将（　　） A．保持静止状态 B．在水平方向做加速运动 C．在水平方向做减速运动 D．在水平方向做匀速直线运动 【答案】D 【详解】微重力环境下，对一个静止在水平木板上的小球施加一次短暂的水平推力后，由于小球不受重力，则小球也不受摩擦力和支持力，即小球处于完全不受力的状态，根据牛顿第一定律，小球将在水平方向做匀速直线运动。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2. 对力与运动关系的认识经历了漫长而曲折的过程，许多科学家做出了巨大的贡献，关于牛顿第一定律，请完成下面小题 （1）下面是三位不同时代科学家的主要观点，这三种观点形成的先后顺序是（　　） A．②③① B．③①② C．①②③ D．③②① （2）频闪相机每隔相等的时间拍摄一次，记录物体的位置。小明在做牛顿第一定律实验时，俯视角度拍下小车在不同水平面上运动的频闪照片，其中乙组小车的频闪照片如图所示，据此推测丙组对应的频闪照片为（　　） A． B． C． D． 【答案】（1）A （2）B 【解析】（1）亚里士多德认为“力是维持物体运动的原因”，即物体运动需要力来维持，这是早期的错误观点；伽利略通过斜面实验提出“运动的物体不需要力来维持”，认为力是改变物体运动状态的原因；牛顿总结出牛顿第一定律（惯性定律），指出物体在不受外力时将保持静止或匀速直线运动。故选A。 （2）由图可知，小车在水平面上做减速运动，速度逐渐减小，且在丙中运动的距离最远，可知越往后，相同时间内经过的距离越近，且照片中痕迹最长。故选B。 3. 探究“物体在水平面上运动时，阻力对运动距离的影响”时，某同学分别将毛巾、棉布铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在不同水平面上通过的距离。小车在毛巾、棉布和木板表面通过的距离分别如图甲、图乙和图丙所示。 （1）实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑，这样做的目的是为了使小车到达斜面底端水平面时________相同。 （2）实验结果发现木板表面运动的距离最远，说明水平面粗糙程度越小，小车运动的路程越远，小车受到的阻力越小，速度减小得越________（填“快”或“慢”）。 （3）进一步推理得到：在绝对光滑水平面上滑行的小车，如果受到的阻力为零，小车将做________运动。 （4）若在实验中，发现小车在棉布和木板上运动时都冲出了水平木板，在不改变原有器材的情况下，改进的方法是 。 【答案】(1)速度 (2)慢 (3)匀速直线 (4)降低小车在斜面上的下滑高度 【详解】（1）为了使小车到达斜面底端水平面时速度相同，需要让小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑。 （2）由图可知，木板表面最光滑，小车运动的距离最远，说明水平面粗糙程度越小，小车运动的路程越远，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。 （3）进一步推理，如果水平面光滑，受到的阻力为零，小车将做匀速直线运动。 （4）小车冲出木板是因为初速度太大，改进的方法是降低小车释放的高度，可减小初速度，避免冲出。 考点02 惯性 1. 惯性的定义 一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，这种性质叫做惯性。 牛顿第一定律也叫惯性定律。 2. 惯性的表现 静止的物体保持静止：比如公交车突然启动时，乘客身体向后仰（因为身体要保持原来的静止状态）。 运动的物体保持运动：比如公交车突然刹车时，乘客身体向前倾（因为身体要保持原来的运动状态）。 3. 惯性的大小——只与质量有关 惯性是物体本身固有的属性，只与物体的质量有关。质量越大，惯性越大，运动状态越难改变。 例如：一辆大卡车比一辆自行车更难启动、更难停下，就是因为卡车的质量大、惯性大。 4. 惯性与力的区别 惯性是物体的属性，不是力。不能说“受到惯性”或“惯性力”，只能说“具有惯性”。 【深化点拨】 1.“惯性”≠“惯性定律”：惯性是物体本身的性质（一切物体都有）；惯性定律（牛顿第一定律）是描述物体不受力时的运动规律。两者有关联，但不是一回事。 2. 不能说“受到惯性作用”：惯性是物体自身的属性，不是外界施加的力。正确说法是“由于惯性”或“具有惯性”。 3. 惯性大小只与质量有关：与速度无关。速度快的大卡车和速度慢的大卡车，惯性一样大（质量相同）。速度快的更难停下来，是因为需要更大的力或更长的时间来改变运动状态，但这不是惯性变大了。 4. 生活应用：安全带的作用是防止急刹车时人由于惯性向前冲；系安全带不是为了消除惯性（惯性无法消除），而是为了限制惯性带来的危害。 1. 在2026年米兰冬奥会速度滑冰男子1500m比赛中，中国选手宁忠岩打破奥运纪录夺得冠军。如图所示为宁忠岩比赛时的场景。下列说法正确的是（     ） A．运动员到达终点后，不能立即停下来是因为受到惯性作用 B．运动员在匀速转弯过程中，处于平衡状态，所受到的力为平衡力 C．运动员对冰面的压力和冰面对运动员的支持力是一对相互作用力 D．运动员蹬地加速，说明物体的运动需要力来维持 【答案】C 【详解】A．惯性是物体本身的固有属性，不是“力”，不能表述为“受到惯性作用”，故A错误； B．运动员匀速转弯时，虽然速度大小不变，但运动方向在改变，因此运动状态发生了改变，受力不平衡，处于非平衡状态，故B错误； C．运动员对冰面的压力和冰面对运动员的支持力，这两个力的施力物体和受力物体互逆，属于一对相互作用力，故C正确； D．运动员蹬地加速，运动状态改变，说明力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，故D错误。 故选C。 2. 驾驶员进行驾驶技能比赛时，可通过“一杯水”来考验驾驶员的行车技术。将一杯水静置在公交车的置物台上（如图所示），如果水面突然发生了如图所示的变化，则公交的运动状态可能发生的变化是（　　） ①突然向右启动 ②突然向左启动 ③向右运动时突然刹车 ④向左运动时突然刹车 A．②或③ B．①或③ C．①或② D．②或④ 【答案】A 【详解】①列车突然向右启动，水杯由于受到摩擦力会随列车一起向右运动，而水杯中的水由于惯性还将保持原来的静止状态，此时水面会左侧升高，故①不符合实际； ②列车突然向左启动，水杯由于受到摩擦力会随列车一起向左运动，而水杯中的水由于惯性还将保持原来的静止状态，此时水面右侧升高，故②符合实际； ③向右运动时突然刹车，水杯由于受到摩擦力会随列车一起向右减速运动，而水杯中的水由于惯性还将保持原来的速度运动，此时水面会右侧升高，故③符合实际； ④向左运动时突然刹车，水杯由于受到摩擦力会随列车一起向左减速运动，而水杯中的水由于惯性还将保持原来的速度运动，此时水面左侧升高，故④不符合实际； 综上所述，公交的运动状态可能发生的变化是②或③，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3. 人形机器人因其在复杂环境中的适应能力被评为“2025全球十大工程成就”。机器人在不同的运动状态下，有关惯性的说法正确的是（     ） A．机器人加速奔跑时，速度越大，它的惯性也越大 B．机器人停止动力后，由于受到惯性力会继续运动一段距离 C．机器人携带重物运动时，由于惯性变大，很难立即停止运动 D．若机器人不慎摔倒，应立即停止所有关节运动，等待惯性消失 【答案】C 【详解】A．惯性只和质量有关，机器人在奔跑时，惯性不变，故A错误； B．惯性不是力，不能说“受到惯性力”，故B错误； C．机器人携带重物时，质量变大，所以惯性变大，惯性越大，运动状态越难改变，所以很难立即停止运动，故C正确； D．物体在任何状态下都具有惯性，惯性不会因为处于静止状态就消失，故D错误。 故选C。 考点03 二力平衡 1. 平衡状态 物体处于静止或匀速直线运动状态时，我们说它处于平衡状态。处于平衡状态的物体，受到的合力为零。 2. 二力平衡的条件 一个物体在两个力的作用下保持平衡，这两个力必须同时满足四个条件： 同体：作用在同一个物体上。 等大：大小相等。 反向：方向相反。 共线：作用在同一直线上。 3. 二力平衡探究实验 实验注意事项： ①实验使用轻质塑料片是为了防止重力对实验产生影响； ②实验中需将塑料板扭转一个角度再释放是使两个力不在同一条直线上，验证两个力作用在同一条直线上； ③实验采用静止状态是因为匀速直线运动状态不易控制。 4. 二力平衡的判断 ①根据平衡力特点；②根据物体状态（是否是静止或匀速直线运动状态）。 5.平衡力与相互作用力的区别 平衡力的特点：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一物体上。 相互作用力：相互作用力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在不同物体上。 【深化点拨】 1. 二力平衡的四个条件缺一不可：尤其是“同体”这一条最容易被忽略。比如，一个物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力，虽然等大、反向、共线，但因为作用在两个不同物体上，所以是相互作用力，不是平衡力。 2. 平衡状态下的受力分析：物体处于平衡状态时，所受合力为零。但这并不意味着物体不受力，而是所有力相互抵消了。 1. 如图所示是杂技表演项目“顶缸”，图中演员顶着缸静止不动时，下列说法正确的是（　　） A．缸受到的重力与演员受到的重力是一对平衡力 B．演员对地面的压力与地面对演员的支持力是一对平衡力 C．缸受到的重力和演员对缸的支持力大小相等，方向相同 D．缸对演员的压力与演员对缸的支持力是一对相互作用力 【答案】D 【详解】A．缸受到的重力与演员受到的重力方向相同，不是一对平衡力，故A错误； B．演员对地面的压力与地面对演员的支持力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故B错误； C．缸受到的重力和演员对缸的支持力是一对平衡力，大小相等，方向相反，故C错误； D．缸对演员的压力与演员对缸的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线和不同物体上，是一对相互作用力，故D正确。 故选D。 2. 小华和小明用钩码等器材进行物理实验探究： （1）小华使用弹簧测力计测量钩码的重力，如图甲所示。测量前除了观察弹簧测力计的量程和分度值外，还应将弹簧测力计在________方向调零。 （2）小明提出，测量钩码的重力时，应将钩码挂在弹簧测力计下方并让它处于________状态，这时钩码受到的拉力和重力相互平衡。 （3）小华和小明继续用钩码探究二力平衡的条件，如图乙所示，两边挂上相同数目的钩码，小车保持静止，这样可以探究二力平衡的条件之一是两个力________，使用小车而不使用木块进行探究是为了减小________对实验的影响。 （4）小华和小明继续使用图丙探究二力平衡的条件。他们将卡片从中间剪断，卡片将不能静止，可以探究得出二力平衡的条件之一是 。 【答案】(1)竖直 (2)静止 (3) 大小相等 摩擦力 (4)两个力必须作用在同一物体上 【详解】（1）测量物体重力时，由于重力是竖直向下的，应将弹簧测力计在竖直方向调零。 （2）测量物体重力时，当物体静止时，物体受到的重力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力，大小相等。 （3）[1]小华和小明在用钩码探究二力平衡的条件时，在小车两边挂上相同数目的钩码，小车处于静止状态，受到平衡力的作用，这样可以探究二力平衡的条件之一是两个力大小相等。 [2]乙方案的小车与桌面间的摩擦为滚动摩擦，滚动摩擦远小于滑动摩擦，故乙方案这样的改进是为了减小摩擦力对是实验的影响。 （4）当小卡片平衡时，将小卡片从中间剪断，由于二力不在同一物体上，所以两侧钩码落下，说明二力平衡的又一个条件是这两个力必须作用在同一物体上。 3. 在探究“二力平衡的条件”的实验中，小昕同学采用的实验装置如图所示： （1）当物体处于静止状态或__________状态时，我们认为它受到的力是相互平衡的。 （2）实验时，小昕发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重量的砝码时，木块处于静止状态。此时木块在水平方向受到两个力的作用，这些力是平衡的。小昕再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，出现这种现象的原因是 ，这时木块在水平方向受到的力__________（填“平衡”或“不平衡”）。 （3）要避免这种现象产生，请你对该实验装置提出改进意见： 。 【答案】(1)匀速直线运动 (2) 木块受摩擦力作用 平衡 (3)将木块换成小车，减小小车与桌面之间的摩擦力 【详解】（1）当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，物体处于平衡状态，物体受到平衡力的作用。 （2）[1][2]把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时，木块受到向右的拉力大于向左的拉力，木块有向右运动的趋势，木块仍然处于静止状态，出现这种现象的原因是：木块和桌面之间产生了向左的摩擦力的作用，此时木块处于静止状态，在水平方向受平衡力作用。 （3）要避免摩擦力对实验的影响，需要减小木块与桌面之间的摩擦力的作用，可以用小车代替木块，或用光滑的水平面代替桌面等。 考点04 摩擦力 1. 摩擦力的定义 （1）两个相互接触的物体，当它们将要发生或已经发生相对运动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做摩擦力。 （2）摩擦力产生条件：①物体之间接触；②发生挤压（有压力）；③接触面粗糙；④发生相对运动或有相对运动趋势。（四个条件要同时满足才能产生摩擦力） 2. 摩擦力的方向 摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反（或与相对运动趋势的方向相反）。 注意：摩擦力不一定是阻力，有时也可以是动力（比如人走路时，地面对脚的摩擦力是向前的，推动人前进）。 3. 摩擦力的分类 静摩擦力：物体有相对运动趋势但尚未运动时产生的摩擦力（如推桌子没推动，桌子和地面之间的摩擦力）。 滑动摩擦力：物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦力。 滚动摩擦力：物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力（通常滚动摩擦力远小于滑动摩擦力）。 4. 影响滑动摩擦力大小的因素（探究实验） 压力大小：压力越大，滑动摩擦力越大。 接触面的粗糙程度：接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 探究实验的改进： 改进实验不需要控制木板匀速直线运动，便于操作，便于读数等。 5. 增大与减小摩擦力的方法 增大有益摩擦：增大压力（如捏紧刹车把手）、使接触面更粗糙（如鞋底花纹、轮胎花纹）。 减小有害摩擦：减小压力、使接触面更光滑（如润滑油）、变滑动为滚动（如滚珠轴承）、气垫或磁悬浮。。 【深化点拨】 1. 摩擦力的计算 （1）滑动摩擦力大小的计算：当物体处于静止或匀速直线运动状态时，根据平衡力求取，若压力和接触面不变，则物体不处于平衡状态时滑动摩擦力大小也不变。 （2）静摩擦力大小的计算（及影响因素）：静摩擦力大小只与外力有关（与压力和接触面粗糙程度无关，注意与滑动摩擦力作区分），如使用5N的力无法推动物体，则f=5N，使用10N的力还是无法推动此物体，此时f=10N。 2. 摩擦力方向的判断： ①根据概念，摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反； ②根据物体处于平衡状态时受到平衡力，进行受力分析，根据其他力判断摩擦力的方向。 ③用假设法，假设接触面光滑从而先判断出相对运动趋势的方向，摩擦力与此方向相反。 1. 科学小组进行“筷子提米”实验。已知杯中米的重力为 1.5 N，塑料杯的重力为 0.1 N，筷子的重力为 0.1 N。小科将筷子插入米中，压紧米后，竖直向上提筷子，成功将米和杯子一起悬空提起并保持静止。下列分析正确的是（     ） A．实验前用力将米压紧，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力 B．悬空静止时，米对筷子的摩擦力与筷子对米的摩擦力是一对平衡力 C．悬空静止时，筷子受到米对它的摩擦力方向竖直向下，大小为 1.6 N D．若换用表面更粗糙的木筷重复实验，筷子受到的摩擦力将变大 【答案】C 【详解】A．用力压紧米，是通过增大压力来增大摩擦力，不是增大接触面粗糙程度，故A错误； B．米对筷子的摩擦力作用在筷子上，筷子对米的摩擦力作用在米上，两个力作用在不同物体上，是一对相互作用力，不是平衡力（平衡力需要作用在同一物体上），故B错误； C．将米和杯子看作整体，整体悬空静止，受力平衡，筷子对米的摩擦力向上，大小等于米和杯子的总重力，根据力的作用是相互的，米对筷子的摩擦力方向竖直向下，大小也为1.6N，故C正确； D．换用更粗糙的筷子，仍保持悬空静止，摩擦力仍需要平衡米和杯子的总重力，总重力不变，因此筷子受到的摩擦力大小不变，故D错误。 故选C。 2. 在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，小张做了如图甲所示的三次实验，用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板，第3次用表面更加粗糙的长木板。 （1）实验时小张用弹簧测力计测出滑动摩擦力的大小，请写出拉动弹簧测力计时的注意事项，并解释该实验测摩擦力的原理 。 （2）刚开始小英做第1次实验时控制不好力度，拉力随时间变化的图像如图乙所示，木块的速度随时间变化的图像如图丙所示，则木块在第7s时的摩擦力为_______N。 （3）小芳同学将实验方法进行了改进，实验装置如图丁所示：将弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块，木块下面是一长木板，实验时拉着长木板沿水平地面向右运动，此时木块受到的摩擦力方向_______，这样改进的好处： 。 【答案】(1)注意事项：沿水平方向匀速直线拉动木块。 原理：当木块做匀速直线运动时，水平方向上滑动摩擦力与拉力是一对平衡力，根据二力平衡原理，滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的拉力大小。 (2)3 (3) 水平向右 不需要控制长木板匀速运动，操作更简便；弹簧测力计示数稳定，方便读数 【详解】（1）见答案 （2）由图丙可知，2~6s木块做匀速直线运动，受力平衡，结合图乙可知此时拉力为3N，因此滑动摩擦力为3N；滑动摩擦力只和压力大小、接触面粗糙程度有关，第7s木块减速运动时，这两个条件都不变，因此摩擦力大小不变，仍为3N。 （3）木块相对向左运动，滑动摩擦力阻碍相对运动，因此方向水平向右； 改进后木块始终保持静止，无论木板运动速度如何，木块受力都平衡，摩擦力始终等于测力计拉力，因此不需要控制木板匀速运动，且测力计静止更方便读数。 3. 如图所示是深受年轻人喜爱的电动平衡车。下表是它的一些参数。 型号 最大速度 满电时最大行程 最大爬坡角度 车身质量 最大负荷 小米 Ninebot 16km/h 28km 150 16kg 120kg 表中“最大负荷”为平衡车能承载的最大质量。 （1）人站在平衡车上且车处于水平地面静止时，车对地面的压力和地面对车的支持力是一对 。平衡车在行驶过程中突然急刹车，人会被甩出去，这是因为人具有______； （2）平衡车的轮胎表面有凹凸不平的花纹，是为了 防止平衡车打滑； （3）若平衡车行驶过程中受到的摩擦力是平衡车总重的0.02倍，车轮与地面的总接触面积为，当该车在水平公路以最大负荷状态匀速直线行驶时，g=10N/kg。求： ①平衡车所受的牵引力； ②求平衡车以最大速度匀速行驶400米所需的时间。 【答案】(1) 相互作用力 惯性 (2)增大摩擦力 (3)①27.2N；②0.025h 【详解】（1）[1]人站在平衡车上且车处于水平地面静止时，车对地面的压力和地面对车的支持力同时作用在地面和车上，符合相互作用力的特点，是一对相互作用力。 [2]平衡车在行驶过程中突然急刹车，由于人具有惯性，仍然要保持原来的运动状态，人会被甩出去。 （2）平衡车的轮胎表面有凹凸不平的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。 （3）①[1]当平衡车上承载最大负荷时，平衡车的总重力 平衡车行驶过程中受到的摩擦力是平衡车总重的0.02倍，平衡车受到的摩擦力 因为车处于平衡状态，水平方向上受到的牵引力和摩擦力是一对平衡力，二力大小相等，所以，平衡车所受的牵引力 ②[2]平衡车以最大速度匀速行驶400米所需的时间。 受力分析 1.受力分析一般步骤 首先确定受力物体，找出与受力物体接触的物体（施力物体），先标出重力和已知力，然后标出压力或支持力、弹力或拉力等，最后判断是否有摩擦力以及摩擦力的方向。 2.常用方法 （1）整体法：以几个物体构成的整体为受力物体进行分析，这几个物体运动状态一致，但整体法不可分析物体之间的内力，只能分析外界对整体的力。 （2）隔离法：将分析对象隔离出来单独分析与之接触的物体对它的力。 整体法和隔离法一般一起使用。 3.注意要点 （1）最常犯的错误——多画力：把物体对别的物体的力画到自己身上（如画了物体对桌面的压力，但研究对象是物体本身，不应该画这个力）。 （2）最常犯的错误——漏画力：忘记画重力（重力是地球施加的，几乎所有物体都受重力）；忘记画摩擦力（只要物体有相对运动或运动趋势，就要考虑摩擦力）。 （3）“一重二弹三摩擦”的顺序不能乱：先画最容易确定的力（重力），再画弹力（需要判断接触和挤压），最后画摩擦力（需要判断相对运动趋势）。按这个顺序不容易漏。 （4）受力分析只画“物体受到的力”：不画物体施加给其他物体的力。比如分析一本书，只画书受到的重力、支持力等，不画书对桌面的压力。 摩擦力的理解与应用 1.摩擦力方向的深入理解 摩擦力方向与相对运动方向（或相对运动趋势方向）相反，不一定与物体运动方向相反。 摩擦力可以是动力：人走路时，脚向后蹬地，地面对脚的摩擦力向前，推动人前进——这时摩擦力是动力。 摩擦力可以是阻力：滑雪时，雪面对滑雪板的摩擦力向后，阻碍人前进——这时摩擦力是阻力。 2.探究滑动摩擦力大小的影响因素 实验方法：控制变量法。 关键操作：用弹簧测力计水平匀速拉动木块，使木块做匀速直线运动。此时，拉力等于滑动摩擦力（二力平衡）。 “匀速拉动”是关键：实验中必须匀速拉动木块，才能保证拉力等于摩擦力。如果变速拉动，弹簧测力计读数不稳定，且拉力不等于摩擦力。 滑动摩擦力的大小与接触面积大小和相对运动速度无关。 3.注意要点 （1）压力≠重力：在水平面上，压力大小等于重力；在斜面上，压力小于重力；如果有其他外力（如向下按压），压力会大于重力。 （2）静摩擦力的大小是变化的：推桌子没推动时，静摩擦力等于推力（而不是固定值）。推力增大，静摩擦力也增大，直到达到最大静摩擦力，桌子开始滑动。 （3）滚动摩擦远小于滑动摩擦：这就是为什么轮子是人类最伟大的发明之一——它把滑动摩擦变成了滚动摩擦，大大减小了阻力。 角度01 受力分析及应用 1. 如图所示，质量为的物体在传送带上以速度水平向右匀速前进，请在图中画出该物体此时受到力的图示。 【答案】 【详解】物体所受重力 因为物体在传送带上水平向右匀速前进，处于平衡状态，所以物体只受到竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F，这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，即。先选定标度，本题中选定标度为50N。然后从物体的重心开始，竖直向下画一条线段，长度为标度的2倍（因为重力为100N），表示重力；再从重心竖直向上画一条长度同样为标度2倍的线段，表示支持力，并分别在两端标上箭头和力的符号。 2. 如图所示，两个等大、反向的水平力F分别作用在物体A和B上，A、B两物体均处于静止状态。若各接触面与水平地面平行，则A物体受________个力，B物体受________个力。 【答案】 4 5 【详解】[1][2]将物体A、B看成一个整体，整体水平方向所受合力为零，因此B与地面之间没有摩擦力，A、B之间有相对运动趋势，因此存在摩擦力；A物体静止，处于平衡状态，受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力、水平向右的拉力和物体B对物体A施加的水平向左的摩擦力，4个力的作用；B物体受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向下的压力、水平向左的拉力，物体A对物体B施加水平向右的摩擦力，5个力的作用。 3. 长度均为20厘米的相同均质木块A、B平放在水平桌面上，从如图所示位置开始推木块，当F为4牛时，木块静止；当F为8牛时，木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动，2秒后木块A掉落；继续推动木块B，使其做匀速直线运动直至掉落。 （1）推力为4牛时，A、B整体受到摩擦力为______牛； （2）木块A在桌面上匀速直线运动的速度为______米/秒； （3）木块A掉落后，继续推动B使其做匀速直线运动，此时推力为______牛。 【答案】(1)4 (2)0.05 (3)4 【详解】（1）推力为4牛时，A、B整体静止，处于平衡状态，根据二力平衡条件，A、B整体受到摩擦力 （2）木块A重心越过桌面边缘时才会掉落，则木块A在桌面上运动的路程 木块A在桌面上匀速直线运动的速度 （3）当F为8牛时，木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动，根据二力平衡条件，此时滑动摩擦力 木块A掉落后，继续推动B使其做匀速直线运动，此时压力减半，接触面粗糙程度不变，则滑动摩擦力减半，根据二力平衡条件，此时推力。 角度02 摩擦力分析与判断 4. 如图甲所示，一木块放在由同种材料制成粗糙程度均匀的水平台面上。木块受到水平向右拉力F的作用，F 的大小与时间t的关系如图乙所示，物体运动速度v的大小与时间t的关系如图丙所示。6s时撤去力F，同时木块从台面滑出。忽略空气阻力，下列说法中正确的是（　　） A．0~2s，木块处于静止状态，木块所受静摩擦力为0N B．2~4s，木块加速运动，所受滑动摩擦力为6N C．4~6s，木块做匀速直线运动，所受滑动摩擦力为4N D．木块离开水平台面后，由于具有惯性继续做匀速直线运动 【答案】C 【详解】A．由v-t图像知道，0~2s内物体速度为0，所以处于静止状态；由F-t图像知道，0~2s内，物体受到的拉力为2N，而木块静止受平衡力作用，因此木块受到的摩擦力等于拉力，大小为2N，故A错误； BC．由v-t图像知道，木块在4~6s内，木块运动速度不变，因此木块做匀速直线运动，受平衡力作用，即木块受到的拉力和滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，根据F-t图像知道，此时木块受到的拉力为4N，所以滑动摩擦力也为4N，根据v-t图像知道，2s~4s内，物体做加速运动，由于滑动摩擦力与压力大小和接触面的粗糙程度有关，与速度无关，因此物体受到的滑动摩擦力仍为4N，故B错误，C正确； D．木块离开水平台面后，由于重力的作用，物体不会保持原来的速度做匀速直线运动，而做变速曲线运动，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，叠放在水平面上的甲、乙两个长方体物体，在水平拉力的作用下，一起以速度向左做匀速直线运动，下列说法正确的是（　　） A．甲对乙的摩擦力方向水平向左 B．水平面对甲的摩擦力方向水平向右 C．乙对甲的压力和水平面对甲的支持力是一对平衡力 D．乙受到的重力和甲对乙的支持力是一对相互作用力 【答案】B 【详解】A．根据题意可知，甲、乙一起做匀速直线运动，甲和乙之间没有相对运动，也没有相对运动趋势，所以甲与乙之间没有摩擦力的作用，则甲对乙没有摩擦力的作用，故A错误； B．甲受力平衡，水平方向的拉力与地面对甲的摩擦力平衡，拉力方向水平向左，则地面对甲的摩擦力方向水平向右，故B正确； C．乙对甲的压力与乙的重力大小相等，水平面对甲的支持力与甲和乙的总重力大小相等，这两个力大小不相等，所以这两个力不是一对平衡力，故C错误； D．乙受到的重力和甲对乙的支持力作用在同一物体上，且大小相等，方向相反，作用在同一直线，所以这两个力是一对平衡力，故D错误。 故选B。 6. 如图甲所示，力传感器A与计算机系统相连，可获得力随时间变化的规律；将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质细绳与滑块相连，调节传感器高度使细绳水平，滑块（）放在较长的小车上，一根轻质细绳跨过光滑的轻质滑轮，其一端连接小车，另一端系一只空沙桶，调节滑轮可使桌面上部细绳水平，整个装置先处于静止状态。现打开传感器，同时缓慢向沙桶里倒入沙子，当小车刚好开始运动时，立即停止倒沙子。若力传感器采集的F﹣t图像如图乙所示，则： （1）空桶的质量等于__________。 （2）内，滑块与小车间的摩擦力为__________（填“动”或“静”）摩擦力。 （3）滑块与小车间的滑动摩擦力等于__________N。 【答案】 0.2kg 静 3 【详解】（1）[1]当时，没有向桶中倒沙，小车和滑块处于静止状态，滑块受到力传感器水平向左的拉力和小车的摩擦力，小车受到的摩擦力等于空桶对其水平向右的拉力大小相等，以上各力大小都相等，由图乙所示图像可知，空桶的重力 空桶的质量 （2）[2]由于滑动摩擦力是不变的，因而从2.5s开始，小车开始运动，滑块与小车是滑动摩擦，而之前没有相对运动，因而内，滑块与小车间的摩擦力是静摩擦力。 （3）[3]当小车运动时，滑块与小车间的摩擦力是滑动摩擦力，由于滑块和小车之间的压力和接触面的粗糙程度都没有变化，则所受滑动摩擦力的大小不变，由图乙所示图像可知所受滑动摩擦力。 角度03 探究实验与数据分析 7. 小乐用如图所示装置研究影响滑动摩擦力大小的因素，记录在4秒钟内拉力大小的变化，并得到如图乙所示的图像。 （1）木块受到的滑动摩擦力的大小和方向分别是________（选填字母）； A．3.3牛、水平向左 B．3.3牛、水平向右 C．3.0牛、水平向左 D．3.0牛、水平向右 （2）上述实验中，若在3秒钟后，电动机的转速加快使小车运动更快，则弹簧测力计的示数将________；（选填“变大”“变小”或“不变”） （3）若长方体木块先随平板小车一起运动，之后开始滑动，则请判断长方体木块在图乙a，b两个时间点中，处于平衡状态的时间点是________； （4）若要探究滑动摩擦力的大小和物体对小车压力大小的关系，在现有实验的基础上，应进行的操作是： 。 【答案】(1)C (2)不变 (3)b (4)在木块上增减砝码以改变压力，重复实验比较摩擦力大小 【详解】（1）根据乙图可知，在4秒内拉力大小稳定在3.0牛左右。由于木块相对于小车是静止的（即滑动摩擦力与拉力平衡），因此滑动摩擦力的大小等于拉力的大小，方向与拉力相反。因为测力计对木块的拉力水平向右，所以木块受到的滑动摩擦力大小为3N，方向水平向左，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （2）滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面粗糙程度有关，与物体相对运动的速度无关。小车转速加快后，压力和接触面粗糙程度都不变，因此滑动摩擦力大小不变，弹簧测力计示数等于滑动摩擦力，故示数不变。 （3）平衡状态的特点是物体受力平衡，保持静止或匀速直线运动状态。点木块刚刚开始滑动，运动状态未稳定，受力不平衡；点木块稳定后相对于地面静止，拉力与滑动摩擦力平衡，因此点处于平衡状态。 （4）根据控制变量法，探究滑动摩擦力与物体对小车压力大小的关系，需要改变压力大小（如增减砝码）而保持接触面粗糙程度不变，观察摩擦力变化，那么接下来的操作为：在木块上增减砝码以改变压力，重复实验比较摩擦力大小。 8. 小嘉为了探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关，设计了以下4个实验步骤（图甲）。 【建立猜想】 （1）根据步骤3和4可知，小嘉设计这两步实验基于的猜想是 。 【数据处理】 （2）实验中，使用的弹簧测力计、细线、木块和木板等器材完全相同。将玻璃板、木板固定，用弹簧测力计沿水平方向以相同的速度匀速向右拉动木块，每个步骤经多次实验测得数据平均值如下。 步骤1 步骤2 步骤3 步骤4 弹簧测力计的示数/N 0.3 0.6 1.2 1.2 每个木块重均为2牛，试分析出木块在木板上受到的摩擦力f与木块重G之间的定量关系： 。 【实验改进】 （3）小嘉发现同一步骤每次实验结果差异较大，于是用拉力传感器对实验装置进行了改进（图乙）。细线一端连接木块，另一端连接固定的拉力传感器，拉力传感器显示的示数即为细线的拉力大小。实验时，向右拉动木板，待木块相对于固定的拉力传感器保持______（选填“静止”或“运动”）时，读出相关示数即为摩擦力大小。此改进的优点是不需要匀速拉动木板，因为不管木板是否做匀速运动，木块受到的摩擦力和传感器对它的拉力始终 。 【答案】(1)摩擦力的大小与接触面积大小有关 (2) (3) 静止 大小相等 【详解】（1）步骤3和4中压力和接触面粗糙程度相同，而接触面积不同，根据步骤3和4可知，小嘉设计这两步实验基于的猜想是滑动摩擦力与接触面积有关。 （2）实验中，使用的弹簧测力计、细线、木块和木板等器材完全相同。将玻璃板、木板固定，用弹簧测力计沿水平方向以相同的速度匀速向右拉动木块，木块在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件，弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小，每个木块重均为2牛，由步骤2、3、4可知，木块在木板上受到的摩擦力f与木块重G之间的比值为 摩擦力f与木块重G之间的定量关系。 （3）改进实验中，向右拉动木板，待木块相对于拉力传感器保持静止时，木块处于平衡状态；无论木板是否匀速运动，木块始终静止，摩擦力和传感器的拉力始终是一对平衡力，大小相等，因此不需要控制木板匀速运动。 【例1】（2025·浙江·中考真题）企鹅静止站在水平冰面上沐浴阳光（如图）。下列说法正确的是（　　） A．企鹅受到的重力与企鹅对冰面的压力方向相反 B．企鹅受到的重力与冰面对企鹅的支持力方向相同 C．企鹅受到的重力与冰面对企鹅的支持力大小相等 D．企鹅对冰面的压力与冰面对企鹅的支持力是一对平衡力 【答案】C 【详解】A．重力的方向竖直向下，企鹅对冰面的压力垂直于冰面向下，企鹅所受的重力与企鹅对冰面的压力方向相同，故A错误； B．重力的方向竖直向下，支持力的方向垂直于支持面向上，企鹅所受的重力与冰面对企鹅的支持力方向不相同，故B错误； C．企鹅静止站在水平冰面上，所受的重力与冰面对企鹅的支持力是一对平衡力，大小相等，故C正确； D．企鹅对冰面的压力与冰面对企鹅的支持力作用在两个物体上，不是一对平衡力，故D错误。 故选C。 【例2】（2023·浙江杭州·中考真题）小金用脚将足球踢出，足球在地面上运动了一段距离后停下。下列分析错误的是（　　） A．踢球时脚也受到球的作用力，是因为力的作用是相互的 B．球离脚后能在地面上继续运动，是因为球具有惯性 C．球运动越来越慢最后停下来，是因为球受到阻力的作用 D．球在运动过程中，如果一切外力突然消失，球将立即静止 【答案】D 【详解】A．踢球时，球也会给脚一个力的作用，说明力的作用是相互的，故A正确，A不符合题意； B．球离脚后能在地面上继续运动，是因为球具有惯性，会保持原来的运动状态，故B正确，B不符合题意； C．球运动越来越慢最后停下来，是因为受到地面给的摩擦力，改变了球的运动状态，而使球停下来，故C正确，C不符合题意； D．球在运动过程中，当所受的力全都消失后，根据牛顿一定律可知，球将会做匀速直线运动，故D错误，D符合题意。 故选D。 【例3】（2023·浙江衢州·中考真题）摩擦与生活息息相关，下列措施能增大摩擦的是（　　） A．用光滑的材质做滑梯 B．鞋底做有凹凸的花纹 C．机器转轴处加润滑油 D．用滚动代替滑动 【答案】B 【详解】A．用光滑的材质做滑梯，是在压力一定时，通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力，故A不符合题意； B．鞋底做有凹凸的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故B符合题意； C．机器转轴处加润滑油，是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力，故C不符合题意； D．用滚动代替滑动，是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力，故D不符合题意。 故选B。 【例4】（2025·浙江·中考真题）为探究相互接触的两物体相对运动时摩擦力大小的影响因素，小科设计的装置示意图如图。木板左端用细线与电动机（可调速）相连，物块右端用细线绕过定滑轮与竖直悬挂的弹簧测力计相连。启动电动机拉动木板，测量物块受到的摩擦力大小。 （1）装置中定滑轮的作用： 。 （2）实验中观察到物块的两种状态见下表，要测量物块受到的摩擦力，应在状态_____（填“1”或“2”）时读取并记录弹簧测力计示数。 物块状态 物块相对木板 物块相对桌面 状态1 静止 运动 状态2 运动 静止 （3）保持接触面粗糙程度等条件不变，分别改变物块对木板的压力大小和木板的速度大小。进行实验测量，物块受到的摩擦力大小列于下表。分析下表，可得结论： 。 实验序号 物块上钩码个数 （钩码质量均相同） 摩擦力/N 木板运动较慢 木板运动较快 1 0 0.5 0.5 2 2 0.8 0.8 3 4 1.1 1.1 （4）继续探究物块受到的摩擦力与接触面粗糙程度的关系，可在 （填“木板上表面”或“水平桌面上”）铺上棉布等不同材料来改变接触面粗糙程度。 【答案】(1)改变力的方向 (2)2 (3)接触面粗糙程度相同时，物体间的压力越大，滑动摩擦力越大，且滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关 (4)木板上表面 【详解】（1）定滑轮是等臂杠杆，不省力，作用是改变力的方向，该装置中定滑轮将水平拉力转为竖直方向拉力，方便弹簧测力计测量，因此作用是改变力的方向。 （2）测量摩擦力的原理是二力平衡，因而必须处于平衡状态，而静止或匀速直线运动时受力平衡分析，故木块相对于地面静止时，可以拉力等于摩擦力，且相对于木板是运动的，属于滑动摩擦力，相对于地面运动，不一定是匀速运动，则摩擦力不等于拉力，故选2。 （3）从表格数据可得到两个结论：相同压力下，改变木板运动速度，摩擦力大小不变，说明滑动摩擦力和运动速度无关；速度相同时，压力越大，摩擦力越大，说明接触面粗糙程度不变时，压力越大，滑动摩擦力越大。 （4）实验中摩擦力产生在物块和木板的接触面，因此要探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系，需要改变物块和木板接触面的粗糙程度，因此在木板上表面铺设不同材料。 1．浙BA城市争霸赛正在如火如荼举行中。篮球场上，运动员起跳投篮，篮球离手后至投入篮筐的运动轨迹如图所示，下列分析不正确的是（　　） A．手用力向前抛篮球，球说明力可以改变物体的运动状态 B．篮球离开手后，仍能向前运动，是由于篮球受到惯性的作用 C．篮球运动到最高点时，如果一切外力突然消失，篮球将保持匀速直线运动 D．手用力向前抛出篮球时，篮球对手也有反作用力 【答案】B 【详解】A．手用力向前抛篮球，篮球向前运动，说明力改变了篮球的运动状态，故A正确，不符合题意； B．篮球离开手后，仍能向前运动，是由于篮球具有惯性，惯性不是力，不能表述为受到惯性的作用，故B错误，符合题意； C．篮球运动到最高点时，仍具有向前运动的速度，在水平方向上的速度不为零。如果一切外力突然消失，则篮球将做匀速直线运动，故C正确，不符合题意； D．力的作用是相互的，手对篮球施力的同时，篮球对手也有反作用力，故D正确，不符合题意。 故选B。 2．下列有关运动现象的说法，正确的是（　　） A．某同学水平用力推一筐实心球，但是没有推动，因为推力小于地面对筐的摩擦力 B．踢出去的足球在地上越滚越慢，说明物体的运动需要力来维持 C．草坪上静止的足球受到的支持力与足球对草坪的压力是一对相互作用力 D．百米赛跑，当运动员冲过终点时，由于受到惯性力的作用不会立即停下来 【答案】C 【详解】A．沿水平方向推一筐实心球，没有推动，此时物体处于平衡状态，推力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，故A错误； B．足球离开脚后，不再受踢力的作用，是靠惯性向前运动，在地上越滚越慢，是由于阻力的作用，故B错误； C．草坪上静止的足球受到的支持力与它对草坪的压力是一对相互作用力，这两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在两个物体上，是一对相互作用力，故C正确； D．百米赛跑时，当运动员冲过终点时，由于具有惯性不能立即停下来，惯性不是力，不能说受到惯性或惯性力，故D错误。 故选C。 3．如图所示是探究的二力平衡条件的实验，下列说法做正确的是（　　） A．实验中改变所挂钩码的个数是为了探究两个力的方向对物体平衡的影响 B．实验中选择小卡片作为研究对象，可以很好地减小重力对实验的影响 C．实验中将小卡片旋转一个角度，再松手，是为了探究两个力大小对物体平衡的影响 D．实验中为了探究一对平衡力是否作用在同一物体上，可以将细线一段的钩码取走 【答案】B 【详解】A．改变所挂钩码的个数，是为了改变拉力大小，目的是探究两个力的大小对物体平衡的影响，故A错误； B．实验选用的小卡片质量很小，重力远小于卡片受到的拉力，选择小卡片可以很好地减小重力对实验的影响，故B正确； C．将小卡片旋转一个角度后松手，此时两个力不在同一直线上，该操作是为了探究两个力是否需要作用在同一直线上才能平衡，故C错误； D．探究一对平衡力是否作用在同一物体上，正确操作是将小卡片从中间剪开，使两个力分别作用在两个物体上观察现象；取走一侧钩码只改变了力的大小，无法探究该问题，故D错误。 故选B。 4．气泡水平仪是常见的检查物体表面是否水平的装置，图甲为气泡水平仪的俯视图，当水平仪左右相平时，液体中气泡恰好位于正中央。图乙为气泡水平仪的侧视图，若某时刻气泡的位置如图乙所示，则原因可能是（　　） A．图乙中平面的左侧高于右侧 B．静止的气泡水平仪在水平桌面上开始向左做加速运动 C．运动的气泡水平仪在水平桌面上开始向右做减速运动 D．运动的气泡水平仪在水平桌面上开始向左做减速运动 【答案】D 【详解】A．当图乙中平面的左侧高于右侧时，由于液体的密度远大于气体的密度，液体会向右侧运动，进而将气泡挤向左侧，这与图乙中气泡的位置情况不相符，故A不符合题意； B．静止的气泡水平仪在水平桌面上开始向左做加速运动时，液体由于惯性要保持原来的静止状态，会向右运动，那么气泡就会向左运动，这与图乙中气泡位置不符，故B不符合题意； C．运动的气泡水平仪在水平桌面上开始向右做减速运动时，液体由于惯性要保持原来的运动状态，会向右运动，气泡则会向左运动，与图乙中气泡位置不匹配，故C不符合题意； D．运动的气泡水平仪在水平桌面上开始向左做减速运动时，液体由于惯性要保持原来的运动状态，会向左运动，气泡会向右运动，符合图乙中气泡位置，故D符合题意。 故选D。 5．游隼是公认的俯冲速度最快的一种猛禽。如图，游隼正沿直线朝斜右下方匀速俯冲。用G表示游隼所受的重力，F表示空气对它的作用力，下列四幅图中最能表示此过程中游隼受力情况的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】游隼做匀速直线运动，处于平衡状态，受到的重力和空气对它的作用力是一对平衡力，大小相等，方向相反，重力竖直向下，则空气对它的作用力竖直向上，两个力均作用在重心处，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6．如图甲，水平地面上的物体，在水平向右拉力的作用下，从t=0开始，物体的运动情况如图乙。对于这个过程，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=1s时，若F=3N，则地面受到的摩擦力大于3N C．从t=2s到t=6s的过程中，力F在逐渐增大 D．物体做匀速直线运动阶段的速度为2m/s 【答案】D 【详解】A．由图乙可知，物体速度为0，即物体静止，故A错误； B．由图乙可知，时物体静止，受力平衡，静摩擦力大小等于拉力，即；地面受到的摩擦力与地面对物体的摩擦力是相互作用力，大小相等，等于，故B错误； C．由图乙可知，物体匀速直线运动，拉力与滑动摩擦力平衡，滑动摩擦力大小不变，所以拉力也不变，故C错误； D．由图乙可知，匀速阶段时间，路程，速度，故D正确。 故选D。 7．如图是正在匀速运行的水平传送带的俯视示意图。某时刻行李箱M、N运动到如图所示位置，下列说法正确的是（　　） A．仅N行李箱受到摩擦力 B．M、N行李箱均受到摩擦力的作用 C．M行李箱对传送带的压力和它受到的支持力是一对平衡力 D．N行李箱此刻受平衡力 【答案】A 【详解】AB．M在传送带直线段，随传送带一起做匀速直线运动，和传送带之间没有相对运动，也没有相对运动趋势，因此M不受摩擦力；N在传送带转弯处做曲线运动，运动方向不断改变，需要摩擦力改变其运动状态，因此N受到摩擦力。故A正确，B错误； C．M对传送带的压力作用在传送带上，M受到的支持力作用在M上，两个力作用在不同物体上，不是一对平衡力，故C错误； D．N做曲线运动，运动方向不断改变，运动状态一直在改变，因此受到的是非平衡力，故D错误。 故选A。 8．小科乘坐观光缆车游览六春湖，当缆车与钢缆一起斜向上做匀速直线运动时（如图所示），忽略空气阻力，下列说法正确的是（     ） A．缆车受到的重力与缆车对钢缆的拉力方向相反 B．缆车对钢缆的拉力与钢缆对缆车的拉力大小不等 C．小科受到的重力与小科对缆车的压力是一对相互作用力 D．缆车和小科受到的总重力与钢缆对缆车的拉力是一对平衡力 【答案】D 【详解】A．缆车受到的重力方向是竖直向下，缆车对钢缆的拉力方向是沿钢缆向下，二者方向不相反，故A‌错误‌； B．缆车对钢缆的拉力与钢缆对缆车的拉力是一对相互作用力，根据相互作用力的特点可知，这两个力大小相等，故B错误； C．小科受到的重力方向竖直向下，小科对缆车的压力方向也是竖直向下，它们方向相同，不符合相互作用力方向相反的特点，故C错误； D．缆车和小科在受到的总重力与钢缆对缆车的拉力的作用下，做匀速直线运动，是二力平衡现象，所以这两个力是一对平衡力，故D正确‌。 故选D。 9．如图所示是国产高性能摩托车——“张雪机车”。下列说法正确的是（　　） A．静止时，机车受到的重力和机车对地面的压力是一对相互作用力 B．静止时，机车受到的重力和地面对机车的支持力是一对平衡力 C．车手骑着机车匀速过弯道时，机车的运动状态不变 D．车手骑着机车匀速过弯道时，机车的惯性消失 【答案】B 【详解】A．重力和机车对地面的压力方向均向下，不是相互作用力，故A错误； B．机车静止，处于平衡状态，受平衡力的作用。此时机车在竖直方向上只受重力与地面对它的支持力，因此这两个力是一对平衡力，故B正确； C．匀速过弯道，运动方向不断改变，运动状态发生变化，故C错误； D．惯性是物体固有属性，其大小与物体质量有关，质量不变，惯性大小不变。机车匀速过弯道时，质量不变，惯性大小不变，机车的惯性不会消失，故D错误。 故选B。 10．如图甲所示，小强在水平地面上用力推木箱，推力随时间变化的图象如图乙所示，木箱速度随时间变化的图象如图丙所示，以下对于这一过程的分析中正确的是（     ） A．0－1s内木箱没有动是因为人对木箱的推力小于地面给木箱的摩擦力 B．1s－2s内木箱受到的摩擦力大小为4N C．2s－3s内人对木箱的推动距离为1m D．如果3s后人停止用力，木箱将做匀速直线运动 【答案】B 【详解】A．木箱在0～1s内木箱在水平方向受到推力与摩擦力而静止，处于平衡状态，由平衡条件可知，推力等于摩擦力，故A错误； B．由图丙可知，在2s～3s内木箱做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件可知，木箱受到的滑动摩擦力，由图乙可知，在2～3s内推力，则木箱受到的滑动摩擦力 由图丙可知，木箱在1～2s内做加速运动，受到的摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力与推力大小无关，物体间接触面与物体间压力不变，物体受到的滑动摩擦力不变，则1s～2s内木箱受到的摩擦力大小为4N，故B正确； C．由图丙可知，匀速运动过程中木箱前进的速度为v=2m/s；时间t=1s，根据可得，木箱前进的距离，故C错误； D．如果3s后人停止用力，箱子具有一定的速度，箱子仍然受到摩擦力的作用，因此做减速运动，最后停下来，故D错误； 故选B。 11．2026年春晚武bot武术秀燃爆全场，如图是机器人竖直握住金箍棒撤离舞台中央的场景。 （1）以舞台地面为参照物，金箍棒处于 （填“静止状态”或“运动状态”）。 （2）若机器人直线退场的距离为10m，其全程保持5m/s的速度，机器人退场所需要时间为_____秒。 （3）机器人静止时，仍竖直握住金箍棒，若此时增大手握金箍棒的压力，金箍棒在竖直方向上受到的摩擦力大小将_____（填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】(1)运动状态 (2)2 (3)不变 【详解】（1）机器人带着金箍棒撤离，相对舞台地面位置发生变化，所以金箍棒是运动状态。 （2）由可知，机器人退场所需要时间为 （3）静止的金箍棒在竖直方向受力平衡，摩擦力大小始终等于金箍棒的重力；增大手握金箍棒的压力后，金箍棒重力不变，仍然保持静止，因此竖直方向摩擦力大小不变。 12．罐头（如图甲所示）瓶盖因太紧而拧不开，于是小张在瓶盖外包上毛巾，再用力拧，毛巾打滑，瓶盖仍未动。妈妈让她换湿毛巾试试，果然湿毛巾不再打滑，瓶盖打开了，由此她觉得水有助于增大摩擦力，但为什么公共场所的地面在用水清扫过后会摆放“小心地滑”的牌子。水到底是增大摩擦力还是减小摩擦力呢？为解决困惑，小张设计了如图乙所示的实验：在水平桌面上放置一块玻璃板，在玻璃板上滴不同滴数的水并涂匀，立即用弹簧测力计拉着木块在玻璃板上做匀速直线运动，读出示数，并记录数据如表所示： 实验次序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 水的滴数 4 8 12 16 20 24 28 32 36 拉力/牛 3.26 3.44 3.83 4.03 3.12 2.80 2.62 2.62 （1）请你推断：当水的滴数为32时，摩擦力大小为___________牛。 （2）实验时用弹簧测力计拉着木块很难做到匀速，在不更换实验装置的情况下，小科想到另一种测摩擦力的方法： 。 （3）根据实验数据得出的结论是： 。 （4）请解释人走在湿滑的地面上时容易向后摔倒的原因： 。 【答案】(1)2.62 (2)见解析 (3)见解析 (4)见解析 【详解】（1）根据表格数据分析可知，拉力随水的滴数的变化规律，观察表格第7、9此实验数据，水滴为28、36时，拉力大小不变，此时摩擦力不变；第8次实验，当水的滴数为32时，测力计的拉力也应为2.62N，由二力平衡条件可知，摩擦力大小为2.62N。 （2）当拉动下面的玻璃板时，无论玻璃板是否做匀速直线运动，上面的木块对它的压力和接触面的粗糙程度不变，因此受到的摩擦力不变，所以，用弹簧测力计拉着木块保持不动，用力拉玻璃板，弹簧测力计的示数会变得稳定。 （3）由表格数据可知，前4次实验过程中，水滴数增加，摩擦力增大，第5次实验后，水滴数增加，摩擦力变小且趋于平稳，故能得出的结论：水量在一定范围内会增大物体之间的摩擦力，超过一定范围后会减小物体之间的摩擦力，直至稳定不变。 （4）人走在湿滑的地面上时容易向后摔倒的原因：湿滑的地面水多，摩擦力突然减小，行人的脚运动速度会增大，但上半身具有惯性，仍保持原来的运动状态，所以容易向后摔倒。 13．如图甲所示为小柯制作的水火箭设计图。他在可乐瓶中装入适量的水，再用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住，最后配置上火箭顶端的整流罩。他将水火箭竖立于地面，利用打气筒通过打气管向瓶内打气。当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，对水火箭产生向上的推力，水火箭竖直向上飞起。 （1）水火箭向下喷水却向上升空说明了 。 （2）水火箭在t2时刻若一切外力都消失，将___________(填“保持静止”、“向上运动”或者“向下运动”)。 科学小组在制作水火箭时发现，飞行高度并不稳定。他们推测这与瓶内水量有关，于是决定展开进一步研究，以找到能让水火箭飞得最高的“最佳水量”。 水火箭的编号 A B C D E 研究变量(mL) 100 200 300 400 500 平均飞行高度(m) 10 15 20 18 12 【研究实施】 （3）①小组选取了五个相同型号的水火箭，编号为A至E。他们采用控制变量的研究方法，即在表格中的研究变量是___________，而水火箭本身、打气次数、发射角度等其他条件完全相同。他们测量了不同水量下水火箭的飞行高度，记录如表： 【数据分析】 （4）②分析上表数据，可得出的结论是：水火箭的飞行高度并不会随着水量的增加而一直升高。当水量超过300mL后，飞行高度反而开始下降。请从“力与运动”的角度，思考水量增加是如何影响水火箭的受力情况的变化，从而解释为什么水量过大反而飞不高。 【答案】(1)物体间力的作用是相互的 (2)保持静止 (3)瓶内水的体积或者瓶内水量 (4)水量增加时，喷水产生的推力增大，水火箭的重力也增加，水量增加过大时，重力增加过大超过了推力增大的影响，所以反而飞得不高 【详解】（1）水火箭向下喷水，水火箭给空气一个向下的作用力，那么空气也会给水火箭一个向上的反作用力，从而使水火箭向上升空，从而改变了水火箭的运动状态。故这一空可以填相互作用力，也可以填力可以改变物体的运动状态。 （2）根据牛顿第一定律，一切物体在不受外力时，总保持静止或匀速直线运动状态。所以当水火箭在t2时刻，一切外力消失，且由乙可知此时速度为0，那么水火箭会保持速度为0的原有状态，即静止状态。 （3）由题干可知，实验的目的是想研究能够让水火箭飞得最高的瓶内水量；再者结合表格进一步确定，研究的变量是瓶内水量或者瓶内水的体积。 （4）对水火箭进行受力分析，他受到喷水产生的反作用力和自身的重力。水量增加，水火箭喷水产生的反作用力增加，会使水火箭飞得更高；但是水量增加，水火箭的重力也增加，会导致水火箭向上飞行的高度就会降低。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.2 运动与相互作用（培优讲义） 课标要点 1. 通过斜面小车实验推理想象，概括牛顿第一定律； 2. 理解惯性是一切物体固有属性，能解释常见惯性现象； 3. 能判断平衡状态，归纳二力平衡条件并用来受力分析； 4. 知道滑动摩擦力的方向与相对运动相反，会估测与控制。 1. 用“更光滑更远”做推理：不受力时将保持匀速直线或静止； 2. 解释时先定“谁原来怎么动”，再看“约束变了它仍想保持原态”； 3. 画受力图先判静止/匀速，再让两力等大反向共线同体； 4. 弹簧测力计匀速拉木块读数；改压力/粗糙度迁移到增/减摩擦措施。 方法指导 考点01 牛顿第一定律 1. 牛顿第一定律 （1）内容：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。 （2）实验推理法：牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上，通过推理概括出来的。这种以可靠的实验事实为基础，通过推理得出结论的研究方法是科学研究的重要方法，这种方法叫实验推理法。 （3）对牛顿第一定律的理解 ①“一切物体”指所有物体都具有这个性质； ②“没有受到外力”是一种理想情况（现实中物体几乎都受力）； ③“或”字表示两种可能：原来是静止的还是静止，原来是运动的就保持匀速直线运动。 2. 力和运动的关系 （1）亚里士多德认为：力是维持物体运动状态的原因； （2）伽利略的理想实验（小车阻力实验）：推理结论：力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因。 （3）阻力对物体运动的影响：让同一小车从同一斜面的同一高度自由滑下（控制变量法），使小车滑到斜面底端时有相同的速度；阻力的大小用小车在木板上滑动的距离的长短来体现（转换法）。 【深化点拨】 1. 牛顿第一定律不是实验定律：它是在实验基础上，通过理想化推理得出的结论。不能用实验直接验证，但它的推论已被无数实践证实。 2. “不受力”≠“合力为零”：牛顿第一定律说的是“没有受到外力”的情况。在初中阶段，我们通常把“物体受到平衡力”（合力为零）的情况，也等效地看作运动状态不变（静止或匀速直线运动）。但严格来说，牛顿第一定律本身只适用于不受力的情况。 3. 常见错误：认为“运动的物体受力才会运动，不受力就会停下来”。实际上，物体停下来是因为受到了阻力（摩擦力），而不是因为“没有力维持”。 1. 2025年我国航天科普活动中，某同学在空间站模型的真空舱内模拟了“微重力环境下物体的运动”（微重力可等效为不受重力）；对一个静止在水平木板上的小球施加一次短暂的水平推力后，小球将（　　） A．保持静止状态 B．在水平方向做加速运动 C．在水平方向做减速运动 D．在水平方向做匀速直线运动 2. 对力与运动关系的认识经历了漫长而曲折的过程，许多科学家做出了巨大的贡献，关于牛顿第一定律，请完成下面小题 （1）下面是三位不同时代科学家的主要观点，这三种观点形成的先后顺序是（　　） A．②③① B．③①② C．①②③ D．③②① （2）频闪相机每隔相等的时间拍摄一次，记录物体的位置。小明在做牛顿第一定律实验时，俯视角度拍下小车在不同水平面上运动的频闪照片，其中乙组小车的频闪照片如图所示，据此推测丙组对应的频闪照片为（　　） A． B． C． D． 3. 探究“物体在水平面上运动时，阻力对运动距离的影响”时，某同学分别将毛巾、棉布铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在不同水平面上通过的距离。小车在毛巾、棉布和木板表面通过的距离分别如图甲、图乙和图丙所示。 （1）实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑，这样做的目的是为了使小车到达斜面底端水平面时________相同。 （2）实验结果发现木板表面运动的距离最远，说明水平面粗糙程度越小，小车运动的路程越远，小车受到的阻力越小，速度减小得越________（填“快”或“慢”）。 （3）进一步推理得到：在绝对光滑水平面上滑行的小车，如果受到的阻力为零，小车将做________运动。 （4）若在实验中，发现小车在棉布和木板上运动时都冲出了水平木板，在不改变原有器材的情况下，改进的方法是 。 考点02 惯性 1. 惯性的定义 一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，这种性质叫做惯性。 牛顿第一定律也叫惯性定律。 2. 惯性的表现 静止的物体保持静止：比如公交车突然启动时，乘客身体向后仰（因为身体要保持原来的静止状态）。 运动的物体保持运动：比如公交车突然刹车时，乘客身体向前倾（因为身体要保持原来的运动状态）。 3. 惯性的大小——只与质量有关 惯性是物体本身固有的属性，只与物体的质量有关。质量越大，惯性越大，运动状态越难改变。 例如：一辆大卡车比一辆自行车更难启动、更难停下，就是因为卡车的质量大、惯性大。 4. 惯性与力的区别 惯性是物体的属性，不是力。不能说“受到惯性”或“惯性力”，只能说“具有惯性”。 【深化点拨】 1.“惯性”≠“惯性定律”：惯性是物体本身的性质（一切物体都有）；惯性定律（牛顿第一定律）是描述物体不受力时的运动规律。两者有关联，但不是一回事。 2. 不能说“受到惯性作用”：惯性是物体自身的属性，不是外界施加的力。正确说法是“由于惯性”或“具有惯性”。 3. 惯性大小只与质量有关：与速度无关。速度快的大卡车和速度慢的大卡车，惯性一样大（质量相同）。速度快的更难停下来，是因为需要更大的力或更长的时间来改变运动状态，但这不是惯性变大了。 4. 生活应用：安全带的作用是防止急刹车时人由于惯性向前冲；系安全带不是为了消除惯性（惯性无法消除），而是为了限制惯性带来的危害。 1. 在2026年米兰冬奥会速度滑冰男子1500m比赛中，中国选手宁忠岩打破奥运纪录夺得冠军。如图所示为宁忠岩比赛时的场景。下列说法正确的是（     ） A．运动员到达终点后，不能立即停下来是因为受到惯性作用 B．运动员在匀速转弯过程中，处于平衡状态，所受到的力为平衡力 C．运动员对冰面的压力和冰面对运动员的支持力是一对相互作用力 D．运动员蹬地加速，说明物体的运动需要力来维持 2. 驾驶员进行驾驶技能比赛时，可通过“一杯水”来考验驾驶员的行车技术。将一杯水静置在公交车的置物台上（如图所示），如果水面突然发生了如图所示的变化，则公交的运动状态可能发生的变化是（　　） ①突然向右启动 ②突然向左启动 ③向右运动时突然刹车 ④向左运动时突然刹车 A．②或③ B．①或③ C．①或② D．②或④ 3. 人形机器人因其在复杂环境中的适应能力被评为“2025全球十大工程成就”。机器人在不同的运动状态下，有关惯性的说法正确的是（     ） A．机器人加速奔跑时，速度越大，它的惯性也越大 B．机器人停止动力后，由于受到惯性力会继续运动一段距离 C．机器人携带重物运动时，由于惯性变大，很难立即停止运动 D．若机器人不慎摔倒，应立即停止所有关节运动，等待惯性消失 考点03 二力平衡 1. 平衡状态 物体处于静止或匀速直线运动状态时，我们说它处于平衡状态。处于平衡状态的物体，受到的合力为零。 2. 二力平衡的条件 一个物体在两个力的作用下保持平衡，这两个力必须同时满足四个条件： 同体：作用在同一个物体上。 等大：大小相等。 反向：方向相反。 共线：作用在同一直线上。 3. 二力平衡探究实验 实验注意事项： ①实验使用轻质塑料片是为了防止重力对实验产生影响； ②实验中需将塑料板扭转一个角度再释放是使两个力不在同一条直线上，验证两个力作用在同一条直线上； ③实验采用静止状态是因为匀速直线运动状态不易控制。 4. 二力平衡的判断 ①根据平衡力特点；②根据物体状态（是否是静止或匀速直线运动状态）。 5.平衡力与相互作用力的区别 平衡力的特点：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一物体上。 相互作用力：相互作用力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在不同物体上。 【深化点拨】 1. 二力平衡的四个条件缺一不可：尤其是“同体”这一条最容易被忽略。比如，一个物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力，虽然等大、反向、共线，但因为作用在两个不同物体上，所以是相互作用力，不是平衡力。 2. 平衡状态下的受力分析：物体处于平衡状态时，所受合力为零。但这并不意味着物体不受力，而是所有力相互抵消了。 1. 如图所示是杂技表演项目“顶缸”，图中演员顶着缸静止不动时，下列说法正确的是（　　） A．缸受到的重力与演员受到的重力是一对平衡力 B．演员对地面的压力与地面对演员的支持力是一对平衡力 C．缸受到的重力和演员对缸的支持力大小相等，方向相同 D．缸对演员的压力与演员对缸的支持力是一对相互作用力 2. 小华和小明用钩码等器材进行物理实验探究： （1）小华使用弹簧测力计测量钩码的重力，如图甲所示。测量前除了观察弹簧测力计的量程和分度值外，还应将弹簧测力计在________方向调零。 （2）小明提出，测量钩码的重力时，应将钩码挂在弹簧测力计下方并让它处于________状态，这时钩码受到的拉力和重力相互平衡。 （3）小华和小明继续用钩码探究二力平衡的条件，如图乙所示，两边挂上相同数目的钩码，小车保持静止，这样可以探究二力平衡的条件之一是两个力________，使用小车而不使用木块进行探究是为了减小________对实验的影响。 （4）小华和小明继续使用图丙探究二力平衡的条件。他们将卡片从中间剪断，卡片将不能静止，可以探究得出二力平衡的条件之一是 。 3. 在探究“二力平衡的条件”的实验中，小昕同学采用的实验装置如图所示： （1）当物体处于静止状态或__________状态时，我们认为它受到的力是相互平衡的。 （2）实验时，小昕发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重量的砝码时，木块处于静止状态。此时木块在水平方向受到两个力的作用，这些力是平衡的。小昕再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，出现这种现象的原因是 ，这时木块在水平方向受到的力__________（填“平衡”或“不平衡”）。 （3）要避免这种现象产生，请你对该实验装置提出改进意见： 。 考点04 摩擦力 1. 摩擦力的定义 （1）两个相互接触的物体，当它们将要发生或已经发生相对运动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做摩擦力。 （2）摩擦力产生条件：①物体之间接触；②发生挤压（有压力）；③接触面粗糙；④发生相对运动或有相对运动趋势。（四个条件要同时满足才能产生摩擦力） 2. 摩擦力的方向 摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反（或与相对运动趋势的方向相反）。 注意：摩擦力不一定是阻力，有时也可以是动力（比如人走路时，地面对脚的摩擦力是向前的，推动人前进）。 3. 摩擦力的分类 静摩擦力：物体有相对运动趋势但尚未运动时产生的摩擦力（如推桌子没推动，桌子和地面之间的摩擦力）。 滑动摩擦力：物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦力。 滚动摩擦力：物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力（通常滚动摩擦力远小于滑动摩擦力）。 4. 影响滑动摩擦力大小的因素（探究实验） 压力大小：压力越大，滑动摩擦力越大。 接触面的粗糙程度：接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 探究实验的改进： 改进实验不需要控制木板匀速直线运动，便于操作，便于读数等。 5. 增大与减小摩擦力的方法 增大有益摩擦：增大压力（如捏紧刹车把手）、使接触面更粗糙（如鞋底花纹、轮胎花纹）。 减小有害摩擦：减小压力、使接触面更光滑（如润滑油）、变滑动为滚动（如滚珠轴承）、气垫或磁悬浮。。 【深化点拨】 1. 摩擦力的计算 （1）滑动摩擦力大小的计算：当物体处于静止或匀速直线运动状态时，根据平衡力求取，若压力和接触面不变，则物体不处于平衡状态时滑动摩擦力大小也不变。 （2）静摩擦力大小的计算（及影响因素）：静摩擦力大小只与外力有关（与压力和接触面粗糙程度无关，注意与滑动摩擦力作区分），如使用5N的力无法推动物体，则f=5N，使用10N的力还是无法推动此物体，此时f=10N。 2. 摩擦力方向的判断： ①根据概念，摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反； ②根据物体处于平衡状态时受到平衡力，进行受力分析，根据其他力判断摩擦力的方向。 ③用假设法，假设接触面光滑从而先判断出相对运动趋势的方向，摩擦力与此方向相反。 1. 科学小组进行“筷子提米”实验。已知杯中米的重力为 1.5 N，塑料杯的重力为 0.1 N，筷子的重力为 0.1 N。小科将筷子插入米中，压紧米后，竖直向上提筷子，成功将米和杯子一起悬空提起并保持静止。下列分析正确的是（     ） A．实验前用力将米压紧，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力 B．悬空静止时，米对筷子的摩擦力与筷子对米的摩擦力是一对平衡力 C．悬空静止时，筷子受到米对它的摩擦力方向竖直向下，大小为 1.6 N D．若换用表面更粗糙的木筷重复实验，筷子受到的摩擦力将变大 2. 在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，小张做了如图甲所示的三次实验，用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板，第3次用表面更加粗糙的长木板。 （1）实验时小张用弹簧测力计测出滑动摩擦力的大小，请写出拉动弹簧测力计时的注意事项，并解释该实验测摩擦力的原理 。 （2）刚开始小英做第1次实验时控制不好力度，拉力随时间变化的图像如图乙所示，木块的速度随时间变化的图像如图丙所示，则木块在第7s时的摩擦力为_______N。 （3）小芳同学将实验方法进行了改进，实验装置如图丁所示：将弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块，木块下面是一长木板，实验时拉着长木板沿水平地面向右运动，此时木块受到的摩擦力方向_______，这样改进的好处： 。 3. 如图所示是深受年轻人喜爱的电动平衡车。下表是它的一些参数。 型号 最大速度 满电时最大行程 最大爬坡角度 车身质量 最大负荷 小米 Ninebot 16km/h 28km 150 16kg 120kg 表中“最大负荷”为平衡车能承载的最大质量。 （1）人站在平衡车上且车处于水平地面静止时，车对地面的压力和地面对车的支持力是一对 。平衡车在行驶过程中突然急刹车，人会被甩出去，这是因为人具有______； （2）平衡车的轮胎表面有凹凸不平的花纹，是为了 防止平衡车打滑； （3）若平衡车行驶过程中受到的摩擦力是平衡车总重的0.02倍，车轮与地面的总接触面积为，当该车在水平公路以最大负荷状态匀速直线行驶时，g=10N/kg。求： ①平衡车所受的牵引力； ②求平衡车以最大速度匀速行驶400米所需的时间。 受力分析 1.受力分析一般步骤 首先确定受力物体，找出与受力物体接触的物体（施力物体），先标出重力和已知力，然后标出压力或支持力、弹力或拉力等，最后判断是否有摩擦力以及摩擦力的方向。 2.常用方法 （1）整体法：以几个物体构成的整体为受力物体进行分析，这几个物体运动状态一致，但整体法不可分析物体之间的内力，只能分析外界对整体的力。 （2）隔离法：将分析对象隔离出来单独分析与之接触的物体对它的力。 整体法和隔离法一般一起使用。 3.注意要点 （1）最常犯的错误——多画力：把物体对别的物体的力画到自己身上（如画了物体对桌面的压力，但研究对象是物体本身，不应该画这个力）。 （2）最常犯的错误——漏画力：忘记画重力（重力是地球施加的，几乎所有物体都受重力）；忘记画摩擦力（只要物体有相对运动或运动趋势，就要考虑摩擦力）。 （3）“一重二弹三摩擦”的顺序不能乱：先画最容易确定的力（重力），再画弹力（需要判断接触和挤压），最后画摩擦力（需要判断相对运动趋势）。按这个顺序不容易漏。 （4）受力分析只画“物体受到的力”：不画物体施加给其他物体的力。比如分析一本书，只画书受到的重力、支持力等，不画书对桌面的压力。 摩擦力的理解与应用 1.摩擦力方向的深入理解 摩擦力方向与相对运动方向（或相对运动趋势方向）相反，不一定与物体运动方向相反。 摩擦力可以是动力：人走路时，脚向后蹬地，地面对脚的摩擦力向前，推动人前进——这时摩擦力是动力。 摩擦力可以是阻力：滑雪时，雪面对滑雪板的摩擦力向后，阻碍人前进——这时摩擦力是阻力。 2.探究滑动摩擦力大小的影响因素 实验方法：控制变量法。 关键操作：用弹簧测力计水平匀速拉动木块，使木块做匀速直线运动。此时，拉力等于滑动摩擦力（二力平衡）。 “匀速拉动”是关键：实验中必须匀速拉动木块，才能保证拉力等于摩擦力。如果变速拉动，弹簧测力计读数不稳定，且拉力不等于摩擦力。 滑动摩擦力的大小与接触面积大小和相对运动速度无关。 3.注意要点 （1）压力≠重力：在水平面上，压力大小等于重力；在斜面上，压力小于重力；如果有其他外力（如向下按压），压力会大于重力。 （2）静摩擦力的大小是变化的：推桌子没推动时，静摩擦力等于推力（而不是固定值）。推力增大，静摩擦力也增大，直到达到最大静摩擦力，桌子开始滑动。 （3）滚动摩擦远小于滑动摩擦：这就是为什么轮子是人类最伟大的发明之一——它把滑动摩擦变成了滚动摩擦，大大减小了阻力。 角度01 受力分析及应用 1. 如图所示，质量为的物体在传送带上以速度水平向右匀速前进，请在图中画出该物体此时受到力的图示。 2. 如图所示，两个等大、反向的水平力F分别作用在物体A和B上，A、B两物体均处于静止状态。若各接触面与水平地面平行，则A物体受________个力，B物体受________个力。 3. 长度均为20厘米的相同均质木块A、B平放在水平桌面上，从如图所示位置开始推木块，当F为4牛时，木块静止；当F为8牛时，木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动，2秒后木块A掉落；继续推动木块B，使其做匀速直线运动直至掉落。 （1）推力为4牛时，A、B整体受到摩擦力为______牛； （2）木块A在桌面上匀速直线运动的速度为______米/秒； （3）木块A掉落后，继续推动B使其做匀速直线运动，此时推力为______牛。 角度02 摩擦力分析与判断 4. 如图甲所示，一木块放在由同种材料制成粗糙程度均匀的水平台面上。木块受到水平向右拉力F的作用，F 的大小与时间t的关系如图乙所示，物体运动速度v的大小与时间t的关系如图丙所示。6s时撤去力F，同时木块从台面滑出。忽略空气阻力，下列说法中正确的是（　　） A．0~2s，木块处于静止状态，木块所受静摩擦力为0N B．2~4s，木块加速运动，所受滑动摩擦力为6N C．4~6s，木块做匀速直线运动，所受滑动摩擦力为4N D．木块离开水平台面后，由于具有惯性继续做匀速直线运动 5. 如图所示，叠放在水平面上的甲、乙两个长方体物体，在水平拉力的作用下，一起以速度向左做匀速直线运动，下列说法正确的是（　　） A．甲对乙的摩擦力方向水平向左 B．水平面对甲的摩擦力方向水平向右 C．乙对甲的压力和水平面对甲的支持力是一对平衡力 D．乙受到的重力和甲对乙的支持力是一对相互作用力 6. 如图甲所示，力传感器A与计算机系统相连，可获得力随时间变化的规律；将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质细绳与滑块相连，调节传感器高度使细绳水平，滑块（）放在较长的小车上，一根轻质细绳跨过光滑的轻质滑轮，其一端连接小车，另一端系一只空沙桶，调节滑轮可使桌面上部细绳水平，整个装置先处于静止状态。现打开传感器，同时缓慢向沙桶里倒入沙子，当小车刚好开始运动时，立即停止倒沙子。若力传感器采集的F﹣t图像如图乙所示，则： （1）空桶的质量等于__________。 （2）内，滑块与小车间的摩擦力为__________（填“动”或“静”）摩擦力。 （3）滑块与小车间的滑动摩擦力等于__________N。 角度03 探究实验与数据分析 7. 小乐用如图所示装置研究影响滑动摩擦力大小的因素，记录在4秒钟内拉力大小的变化，并得到如图乙所示的图像。 （1）木块受到的滑动摩擦力的大小和方向分别是________（选填字母）； A．3.3牛、水平向左 B．3.3牛、水平向右 C．3.0牛、水平向左 D．3.0牛、水平向右 （2）上述实验中，若在3秒钟后，电动机的转速加快使小车运动更快，则弹簧测力计的示数将________；（选填“变大”“变小”或“不变”） （3）若长方体木块先随平板小车一起运动，之后开始滑动，则请判断长方体木块在图乙a，b两个时间点中，处于平衡状态的时间点是________； （4）若要探究滑动摩擦力的大小和物体对小车压力大小的关系，在现有实验的基础上，应进行的操作是： 。 8. 小嘉为了探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关，设计了以下4个实验步骤（图甲）。 【建立猜想】 （1）根据步骤3和4可知，小嘉设计这两步实验基于的猜想是 。 【数据处理】 （2）实验中，使用的弹簧测力计、细线、木块和木板等器材完全相同。将玻璃板、木板固定，用弹簧测力计沿水平方向以相同的速度匀速向右拉动木块，每个步骤经多次实验测得数据平均值如下。 步骤1 步骤2 步骤3 步骤4 弹簧测力计的示数/N 0.3 0.6 1.2 1.2 每个木块重均为2牛，试分析出木块在木板上受到的摩擦力f与木块重G之间的定量关系： 。 【实验改进】 （3）小嘉发现同一步骤每次实验结果差异较大，于是用拉力传感器对实验装置进行了改进（图乙）。细线一端连接木块，另一端连接固定的拉力传感器，拉力传感器显示的示数即为细线的拉力大小。实验时，向右拉动木板，待木块相对于固定的拉力传感器保持______（选填“静止”或“运动”）时，读出相关示数即为摩擦力大小。此改进的优点是不需要匀速拉动木板，因为不管木板是否做匀速运动，木块受到的摩擦力和传感器对它的拉力始终 。 【例1】（2025·浙江·中考真题）企鹅静止站在水平冰面上沐浴阳光（如图）。下列说法正确的是（　　） A．企鹅受到的重力与企鹅对冰面的压力方向相反 B．企鹅受到的重力与冰面对企鹅的支持力方向相同 C．企鹅受到的重力与冰面对企鹅的支持力大小相等 D．企鹅对冰面的压力与冰面对企鹅的支持力是一对平衡力 【例2】（2023·浙江杭州·中考真题）小金用脚将足球踢出，足球在地面上运动了一段距离后停下。下列分析错误的是（　　） A．踢球时脚也受到球的作用力，是因为力的作用是相互的 B．球离脚后能在地面上继续运动，是因为球具有惯性 C．球运动越来越慢最后停下来，是因为球受到阻力的作用 D．球在运动过程中，如果一切外力突然消失，球将立即静止 【例3】（2023·浙江衢州·中考真题）摩擦与生活息息相关，下列措施能增大摩擦的是（　　） A．用光滑的材质做滑梯 B．鞋底做有凹凸的花纹 C．机器转轴处加润滑油 D．用滚动代替滑动 【例4】（2025·浙江·中考真题）为探究相互接触的两物体相对运动时摩擦力大小的影响因素，小科设计的装置示意图如图。木板左端用细线与电动机（可调速）相连，物块右端用细线绕过定滑轮与竖直悬挂的弹簧测力计相连。启动电动机拉动木板，测量物块受到的摩擦力大小。 （1）装置中定滑轮的作用： 。 （2）实验中观察到物块的两种状态见下表，要测量物块受到的摩擦力，应在状态_____（填“1”或“2”）时读取并记录弹簧测力计示数。 物块状态 物块相对木板 物块相对桌面 状态1 静止 运动 状态2 运动 静止 （3）保持接触面粗糙程度等条件不变，分别改变物块对木板的压力大小和木板的速度大小。进行实验测量，物块受到的摩擦力大小列于下表。分析下表，可得结论： 。 实验序号 物块上钩码个数 （钩码质量均相同） 摩擦力/N 木板运动较慢 木板运动较快 1 0 0.5 0.5 2 2 0.8 0.8 3 4 1.1 1.1 （4）继续探究物块受到的摩擦力与接触面粗糙程度的关系，可在 （填“木板上表面”或“水平桌面上”）铺上棉布等不同材料来改变接触面粗糙程度。 1．浙BA城市争霸赛正在如火如荼举行中。篮球场上，运动员起跳投篮，篮球离手后至投入篮筐的运动轨迹如图所示，下列分析不正确的是（　　） A．手用力向前抛篮球，球说明力可以改变物体的运动状态 B．篮球离开手后，仍能向前运动，是由于篮球受到惯性的作用 C．篮球运动到最高点时，如果一切外力突然消失，篮球将保持匀速直线运动 D．手用力向前抛出篮球时，篮球对手也有反作用力 2．下列有关运动现象的说法，正确的是（　　） A．某同学水平用力推一筐实心球，但是没有推动，因为推力小于地面对筐的摩擦力 B．踢出去的足球在地上越滚越慢，说明物体的运动需要力来维持 C．草坪上静止的足球受到的支持力与足球对草坪的压力是一对相互作用力 D．百米赛跑，当运动员冲过终点时，由于受到惯性力的作用不会立即停下来 3．如图所示是探究的二力平衡条件的实验，下列说法做正确的是（　　） A．实验中改变所挂钩码的个数是为了探究两个力的方向对物体平衡的影响 B．实验中选择小卡片作为研究对象，可以很好地减小重力对实验的影响 C．实验中将小卡片旋转一个角度，再松手，是为了探究两个力大小对物体平衡的影响 D．实验中为了探究一对平衡力是否作用在同一物体上，可以将细线一段的钩码取走 4．气泡水平仪是常见的检查物体表面是否水平的装置，图甲为气泡水平仪的俯视图，当水平仪左右相平时，液体中气泡恰好位于正中央。图乙为气泡水平仪的侧视图，若某时刻气泡的位置如图乙所示，则原因可能是（　　） A．图乙中平面的左侧高于右侧 B．静止的气泡水平仪在水平桌面上开始向左做加速运动 C．运动的气泡水平仪在水平桌面上开始向右做减速运动 D．运动的气泡水平仪在水平桌面上开始向左做减速运动 5．游隼是公认的俯冲速度最快的一种猛禽。如图，游隼正沿直线朝斜右下方匀速俯冲。用G表示游隼所受的重力，F表示空气对它的作用力，下列四幅图中最能表示此过程中游隼受力情况的是（　　） A． B． C． D． 6．如图甲，水平地面上的物体，在水平向右拉力的作用下，从t=0开始，物体的运动情况如图乙。对于这个过程，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=1s时，若F=3N，则地面受到的摩擦力大于3N C．从t=2s到t=6s的过程中，力F在逐渐增大 D．物体做匀速直线运动阶段的速度为2m/s 7．如图是正在匀速运行的水平传送带的俯视示意图。某时刻行李箱M、N运动到如图所示位置，下列说法正确的是（　　） A．仅N行李箱受到摩擦力 B．M、N行李箱均受到摩擦力的作用 C．M行李箱对传送带的压力和它受到的支持力是一对平衡力 D．N行李箱此刻受平衡力 8．小科乘坐观光缆车游览六春湖，当缆车与钢缆一起斜向上做匀速直线运动时（如图所示），忽略空气阻力，下列说法正确的是（     ） A．缆车受到的重力与缆车对钢缆的拉力方向相反 B．缆车对钢缆的拉力与钢缆对缆车的拉力大小不等 C．小科受到的重力与小科对缆车的压力是一对相互作用力 D．缆车和小科受到的总重力与钢缆对缆车的拉力是一对平衡力 9．如图所示是国产高性能摩托车——“张雪机车”。下列说法正确的是（　　） A．静止时，机车受到的重力和机车对地面的压力是一对相互作用力 B．静止时，机车受到的重力和地面对机车的支持力是一对平衡力 C．车手骑着机车匀速过弯道时，机车的运动状态不变 D．车手骑着机车匀速过弯道时，机车的惯性消失 10．如图甲所示，小强在水平地面上用力推木箱，推力随时间变化的图象如图乙所示，木箱速度随时间变化的图象如图丙所示，以下对于这一过程的分析中正确的是（     ） A．0－1s内木箱没有动是因为人对木箱的推力小于地面给木箱的摩擦力 B．1s－2s内木箱受到的摩擦力大小为4N C．2s－3s内人对木箱的推动距离为1m D．如果3s后人停止用力，木箱将做匀速直线运动 11．2026年春晚武bot武术秀燃爆全场，如图是机器人竖直握住金箍棒撤离舞台中央的场景。 （1）以舞台地面为参照物，金箍棒处于 （填“静止状态”或“运动状态”）。 （2）若机器人直线退场的距离为10m，其全程保持5m/s的速度，机器人退场所需要时间为_____秒。 （3）机器人静止时，仍竖直握住金箍棒，若此时增大手握金箍棒的压力，金箍棒在竖直方向上受到的摩擦力大小将_____（填“变大”“变小”或“不变”）。 12．罐头（如图甲所示）瓶盖因太紧而拧不开，于是小张在瓶盖外包上毛巾，再用力拧，毛巾打滑，瓶盖仍未动。妈妈让她换湿毛巾试试，果然湿毛巾不再打滑，瓶盖打开了，由此她觉得水有助于增大摩擦力，但为什么公共场所的地面在用水清扫过后会摆放“小心地滑”的牌子。水到底是增大摩擦力还是减小摩擦力呢？为解决困惑，小张设计了如图乙所示的实验：在水平桌面上放置一块玻璃板，在玻璃板上滴不同滴数的水并涂匀，立即用弹簧测力计拉着木块在玻璃板上做匀速直线运动，读出示数，并记录数据如表所示： 实验次序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 水的滴数 4 8 12 16 20 24 28 32 36 拉力/牛 3.26 3.44 3.83 4.03 3.12 2.80 2.62 2.62 （1）请你推断：当水的滴数为32时，摩擦力大小为___________牛。 （2）实验时用弹簧测力计拉着木块很难做到匀速，在不更换实验装置的情况下，小科想到另一种测摩擦力的方法： 。 （3）根据实验数据得出的结论是： 。 （4）请解释人走在湿滑的地面上时容易向后摔倒的原因： 。 13．如图甲所示为小柯制作的水火箭设计图。他在可乐瓶中装入适量的水，再用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住，最后配置上火箭顶端的整流罩。他将水火箭竖立于地面，利用打气筒通过打气管向瓶内打气。当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，对水火箭产生向上的推力，水火箭竖直向上飞起。 （1）水火箭向下喷水却向上升空说明了 。 （2）水火箭在t2时刻若一切外力都消失，将___________(填“保持静止”、“向上运动”或者“向下运动”)。 科学小组在制作水火箭时发现，飞行高度并不稳定。他们推测这与瓶内水量有关，于是决定展开进一步研究，以找到能让水火箭飞得最高的“最佳水量”。 水火箭的编号 A B C D E 研究变量(mL) 100 200 300 400 500 平均飞行高度(m) 10 15 20 18 12 【研究实施】 （3）①小组选取了五个相同型号的水火箭，编号为A至E。他们采用控制变量的研究方法，即在表格中的研究变量是___________，而水火箭本身、打气次数、发射角度等其他条件完全相同。他们测量了不同水量下水火箭的飞行高度，记录如表： 【数据分析】 （4）②分析上表数据，可得出的结论是：水火箭的飞行高度并不会随着水量的增加而一直升高。当水量超过300mL后，飞行高度反而开始下降。请从“力与运动”的角度，思考水量增加是如何影响水火箭的受力情况的变化，从而解释为什么水量过大反而飞不高。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $