第二章《力与空间探索》第2节 运动与相互作用 知识梳理+巩固练习-2026-2027学年浙教版科学八年级上册

**基本信息** 练习围绕“运动与相互作用”核心知识点，通过基础选择、提升填空、综合实验探究的三层设计，实现从概念理解到科学探究的进阶巩固，适配新授课分层教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|单一知识点（牛顿第一定律、惯性、二力平衡、摩擦力）|选择题（1-9题）直接考查概念辨析，强化科学观念| |提升层|知识综合应用（力与运动关系、惯性现象解释）|填空题（10-12题）结合图像、情境分析，培养科学思维| |综合层|实验探究与科学思维（控制变量法、实验设计）|实验题（13-15题）设计探究过程，提升探究实践能力|

第2节 运动与相互作用 考点一、牛顿第一定律 1.两种观点 亚里士多德：如果一个物体要持续运动，就必须对它施加力的作用，如果这个力被撤去，物体就会停止运动。也就是“物体运动要靠力来维持” 伽利略：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 2.探索活动：阻力对小车运动的影响 设计实验 取一辆小车，让它三次都从斜面上同一位置由静止滑下，如图所示。通过在木板表面铺上粗糙程度不同的棉布和丝绸改变小车受到的阻力大小。比较小车每次滑行的距离(距离越远，反映速度减小得越慢)有什么不同 棉布表面 丝绸表面 木板表面 实验器材 小车、斜面、木板、棉布、丝绸、刻度尺 实验过程 (1)在水平木板上分别铺上棉布和丝绸，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上运动的距离。 (2)水平面上不铺任何材料，重复上述实验实验记录表 水平面的材料 小车受到的阻力(大、较大、小) 小车运动的距离(大、较大、小) 棉布 大 小 丝绸 较大 较大 木板 小 大 探究结论 实验表明：水平面越光滑，小车在水平面上运动时，所受的阻力越小，运动的距离越远，速度减小得越慢 实验推理 实验推理：如果小车在水平面上运动时不受阻力(水平面绝对光滑)的作用，则小车将保持原来的速度和方向永远地运动下去。即物体将做匀速直线运动 【注意】 (1)实验时要用同一辆小车，每次都要使小车从斜面的同一位置由静止滑下，这样做的目的是保证小车在斜面底端开始运动时的初速度相同。 (2)依次在木板表面铺上棉布、丝绸，目的是改变阻力的大小，以便探究阻力对物体运动的影响。棉布、丝绸只能铺在水平木板上，不能铺在斜面上。 科学思维——转换法和控制变量法 (1)转换法的应用 把无法直接测量的阻力对运动的影响转化为可直接比较的小车的运动距离，即通过观察小车在粗糙程度不同的水平面上滑动的距离，判断阻力对小车运动的影响，运用了转换法。 (2)控制变量法的应用 实验中让小车从斜面上同一位置由静止滑下，控制了小车到达水平面时的速度相同，只改变水平面的粗糙程度(即阻力大小),研究阻力对运动状态的影响。 科学思维——科学推理法 我们周围的物体表面没有绝对光滑的，物体运动时都要受到阻力的作用。因此运动的物体受到的阻力为零的情况是不存在的，物体运动时受到阻力为零的运动状态就不能用实验直接验证，只能在实验的基础上进一步推理得出，这种研究问题的方法称为科学推理法，也叫理想实验法。 3.牛顿第一定律 (1)内容：任何物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，除非有作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 (2)对牛顿第一定律的理解 任何 “任何”说明该定律对所有物体都是普遍适用的，没有特例，不论固体、液体，还是气体都适用 总 “总”指的是总是这样，没有例外 或 “或”指两种状态必居其一，不能同时存在。也就是说物体如果没有受到力的作用，原来静止的物体仍保持静止状态，而原来运动的物体将保持原来的速度大小和运动方向继续做匀速直线运动 (3)有关牛顿第一定律的两个易误问题 ①由牛顿第一定律可知，一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，说明物体的运动不需要力来维持，原来运动的物体，不受任何力的作用时，将保持匀速直线运动状态。因此，我们应当牢记力是改变物体运动状态的原因。 ②牛顿第一定律不是实验定律，而是在大量实验事实的基础上，通过归纳和推理概括出来的。由该定律得出的推论，经受住了实践的检验。 牛顿第一定律的建立过程 科学家 提出的观点 伽利略 如果物体在运动中不受力的作用，它的速度将保持不变 笛卡儿 如果运动物体不受到任何力的作用，将永远沿原来的方向做匀速直线运动 牛顿 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(牛顿第一定律) 4.力是改变物体运动状态的原因 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，要改变物体的速度大小和运动方向，必须对物体施加力的作用。 力的方向与物体运动方向在同一条直线上时，力的方向与运动方向相同，物体做加速度直线运动；力的方向与运动的方向相反，物体做减速直线运动。力的方向与物体运动方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。 考点二、惯性 1.概念：物体有保持原有静止状态或匀速直线运动状态的性质，这种性质叫作惯性。因此，牛顿第一定律也叫作惯性定律。 2.惯性现象：在生活中我们经常遇到惯性现象，例如：当汽车突然起动时，车上乘客的下部已随车向前运动，而身体的上部由于惯性还要保持静止状态，这时乘客就要向后倒；反之，当汽车突然刹车时，车上的乘客会向前倾。 解释惯性现象的基本步骤： (1)确定研究对象： (2)明确此物体原来处于什么运动状态： (3)其中的哪个物体(或物体的哪一部分)受何种力，运动状态发生何种改变； (4)哪个物体(或物体的哪一部分)由于惯性继续保持原来的运动状态； (5)发生了何种现象(或造成了何种结果)。 3.惯性的利用 生活中利用惯性可带来很多便利。如：锤头松了，把锤柄在石头上撞击几下就可套紧锤头；跳远时助跑可以跳得更远；拍打衣服除掉上面的灰尘；洗手后用力甩手等，都是利用了物体的惯性。 4.惯性的危害及防范 惯性有时会给人们带来危害，需要防范。如车速太快、车距太近容易发生交通事故，车辆在急转弯时容易侧翻等。为此，交通管理部门制定了相关规定，如要求司机和乘客必须系安全带，防止汽车突然刹车时，人由于惯性向前运动而造成伤害；车辆行驶中要保持车距，限制车速，禁止超载等。 【注意】 (1)惯性是一切物体固有的属性，无论是固体、液体还是气体，无论物体是静止的还是运动的，无论物体受力还是不受力，都具有惯性。 (2)惯性大小是由物体的质量决定的，质量越大，惯性越大，而与物体的运动状态、形状、所处位置等因素无关。 (3)惯性不是力，惯性只有大小，没有方向。所以描述惯性现象时，只能说“物体具有惯性”或者说“由于惯性”,而不能说“惯性力”“惯性作用”或“受到惯性作用”等。 考点三、二力平衡 1.平衡状态：当一个物体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，物体处于平衡状态。 2.二力平衡：一个物体在两个力的作用下，如果保持静止或匀速直线运动状态，就说这两个力是平衡的(这两个力是一对平衡力),即二力平衡。 3.探索活动：二力平衡的条件 进行实 验并收 集证据 (1)实验装置如图所示，将小车放在光滑的水平桌面上，安装好实验装置。在两边的托盘里分别放上质量不相等日的砝码，观察小车的运动情况。 (2)在两边的托盘里放上质量相等的砝码，观察小车的运动情况。 (3)保持两边托盘里的砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度日，然后释放，观察小车的运动情况。 (4)将连接小车右侧托盘的细线挂于小车左侧挂钩处，使F₁、F₂同时向左，观察小车的运动情况 实验 记录 小车在水平方向的受力情况 小车运动状态是否改变 大小 方向 是否在同一直线上 不相等 相反 是 是 相等 相反 是 否 相等 相反 否 是 相等 相同 是 是 分析与论证 (1)比较表中实验1、2可知，要使小车运动状态不变，保持静止，必须使两托盘中砝码的质量相等，说明二力平衡的条件之一是两个力的大小相等。 (2)比较表中实验2、3可知，当把小车扭转一个角度，使拉力F1和F2不在同一条直线上时，小车运动状态发生了改变。而小车重新恢复到原来的静止状态时，F1、F2在同一条直线上，说明二力平衡的条件之一是两个力作用在同一条直线上。 (3)比较表中实验2、4可知，当F1、F2方向相反时，小车静止，运动状态不改变；当F1、F2均向左拉，即方向相同时，小车的运动状态改变，说明二力平衡的条件之一是两个力方向相反。 结论 作用在同一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且力的作用线在同一条直线上，这两个力就相互平衡。可简记为：同体、等大、反向、共线 实验 改进 为消除小车与桌面之间的阻力给实验带来的影响，也可以设计如图所示的实验，将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的细线分别跨过左、右支架上的滑轮，在细线的两端挂上钩码，进行实验探究二力平衡的条件。实验中的研究对象是小卡片，小卡片受到两边细线的拉力作用，拉力的大小等于钩码的重力 【注意】实验中减小阻力的方法 ①用较为光滑的桌面和带有轮的小车，而不选用木块。 ②可以用轻质小卡片(忽略卡片重力对实验的影响)替代小车。 ③给滑轮加润滑油或者使用质量较大的砝码。 5.二力平衡条件的应用 (1)可以判断物体是否受力平衡。 方法是先确定研究对象，再分析受力情况，若满足二力平衡的条件，则受力平衡；若不满足，则受力不平衡。例如用50N的力提着一个重50N的书包，研究对象为书包，受重力和拉力作用，这两个力满足二力平衡的条件，故书包受力平衡。 (2)可根据一个力的大小、方向，确定另一个力的大小、方向。 例如电灯重1N,则电线对灯的拉力是多大?方向如何?因为电灯静止时所受重力和电线的拉力是一对平衡力，重力的大小为1N,方向竖直向下，根据二力平衡的条件，则拉力的大小也为1N,方向竖直向上。 6.力和运动的关系 物体的运动与受力情况密不可分，我们可以根据物体的受力情况来判断运动状态的改变，也可以根据物体运动状态的变化来分析物体的受力情况。二者的关系如下表所示： 物体受力条件 物体运动状态 说明 不受力、受平衡力 静止或做匀速直线运动 力不是维持物体运动的原因 受非平衡力 运动状态改变 力是改变物体运动状态的原因 考点四、摩擦力 1.摩擦力的定义：两个互相接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍物体相对运动趋势或相对运动的力，这种力就叫作摩擦力。 2.摩擦力产生的条件 (1)两物体相互接触；(2)接触面不光滑； (3)两物体相互挤压，发生形变，有弹力； (4)两物体之间正在发生相对运动或有相对运动趋势。这四个条件缺一不可。 3.摩擦的种类 (1)滑动摩擦：两个物体之间因相对滑动而产生的摩擦。 (2)滚动摩擦：两个物体之间因相对滚动而产生的摩擦。 (3)静摩擦：两个有相对运动趋势但相对静止的物体之间存在的摩擦。 4.摩擦力的方向 由于摩擦力阻碍物体相对运动或相对运动的趋势，所以摩擦力的方向必定与物体相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。 5.摩擦力的大小 物体做匀速直线运动或保持静止时受到的摩擦力大小利用二力平衡条件求解。 注意：摩擦力方向不一定与运动方向相反，但必与相对运动(或相对运动趋势)的方向相反。例如人走路时，两只脚前后交替，后脚离地前，脚向后蹬地，脚相对于地有向后运动的趋势，地面给后脚的摩擦力方向向前，即与人的运动方向相同，是人前进的动力，而前脚踩到地面时受到地面向后的摩擦力，是阻力，使脚停止向前运动。 6.探究实践：探究影响滑动摩擦力大小的因素 猜想与假设 根据生活经验作出合理的猜想，不同的同学可能猜想不同：可能与接触面的粗糙程度有关，可能与接触面之间的压力有关，可能与接触面积的大小有关，可能与运动的快慢有关等 实验 设计 用弹簧测力计水平拉动同一个木块在水平面上做匀速直线运动，每次只改变压力的大小或水平面的粗糙程度，控制其他条件不变，观察并记录弹簧测力计的示数 实验 过程 按如图甲、乙、丙三种情况进行实验，并将实验的条件和弹簧测力计的示数记录在下表中 把木块放在木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动木块 把木块放在木板上，上放一个砝码，用弹簧测力计水平匀速拉动木块 在木板上铺上棉布，用弹簧测力计水平匀速拉动木块 甲 乙 丙 实验 序号 实验条件 滑动摩擦力/N 接触面受到的压力/N 接触面粗糙程度 甲 木块的重力 较光滑 4.0 乙 木块和砝码的总重力 较光滑 5.0 丙 木块的重力 较粗糙 4.5 实验 分析 比较甲、乙两次实验可知，两种情况下接触面的粗糙程度相同，压力的大小不同，压力越大，滑动摩擦力越大；比较甲、丙两次实验可知，两种情况下压力的大小相同，接触面的粗糙程度不同，接触面越粗糙滑动摩擦力越大 实验 结论 滑动摩擦力的大小既跟压力的大小有关，又跟接触面的粗糙程度有关。接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大 实验 拓展 (1)滑动摩擦力的大小与接触面积的大小是否有关呢? 探究方案：控制木块对水平面的压力、接触面粗糙程度不变，分别将木块平放、侧放、立放，水平匀速拉动木块，测出摩擦力的大小并进行比较。 结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关。 (2)滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小是否有关呢? 探究方案：控制木块对水平面的压力、接触面的粗糙程度不变，分别以不同速度水平拉动木块做匀速直线运动，测出摩擦力的大小并进行比较。 结论：滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小无关 拓展：实验改进 实验中可以固定弹簧测力计不动，拉动木板。这样即使没有使木板匀速运动，对实验也没有影响，实验更容易操作，而且弹簧测力计相对操作者静止，可使读数更准确。 7.增大或减小摩擦的方法 (1)增大有益摩擦的方法 方法 实例 增大压力 刹车时用力捏车闸、用力紧握杯子 增大接触面粗糙程度 轮胎表面有花纹；汽车车轮装防滑链；体操运动员上器械前在手上涂防滑粉 变滚动为滑动 汽车紧急刹车时，车轮由滚动变为滑动 (2)减小有害摩擦的方法 方法 实例 减小压力 体操运动员握单杠不能握得太紧 减小接触面粗糙程度 溜冰场冰面光滑、冰壶运动中的刷冰 变滑动为滚动 滚动轴承、行李箱装滚轮 使接触面分离 转动部分加润滑油、气垫船、磁悬浮列车 易错点与提高 1.对惯性概念的理解有误。 错误说法 解释 静止的物体没有惯性，运动的物体具有惯性 惯性是物体的一种属性，一切物体在任何状态下都具有惯性 物体运动时的惯性比静止时的惯性大 惯性的大小只与质量有关，质量大的物体惯性大，与物体是否运动、速度大小等无关 物体的速度越大，惯性越大 一切物体都受到惯性的作用 不能说成“受到惯性”,可以说“具有惯性”“由于惯性”“利用惯性” 2.误认为直升机匀速直线上升时，升力大于重力；匀速直线下降时，升力小于重力。 物体只要做匀速直线运动，不管上升还是下降，都受到平衡力的作用。此时，直升机受到的升力和重力是一对平衡力，大小相等。 3.误认为静止的物体都受静摩擦力。不是所有静止的物体都受到静 摩擦力的作用，静摩擦力是两个相互接触并挤压的物体，当一个物体相对于另一个物体有相对运动趋势时，在两个物体的接触面上产生的一个阻碍这种相对运动趋势的力，这个力就是静摩擦力。若两物体只是接触，无相对运动的趋势，则无静摩擦力。例如，在水平地面上静止的汽车，和地面之间没有相对运动趋势，故不受静摩擦力的作用。 4.误认为在同一水平面上运动的物体，速度增加时，摩擦力也增大。 滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，物体的速度增加时，这两个量都没有变化，所以摩擦力不变。 巩固练习 1.在平直的路面上，一个人沿水平方向用20N的力推一辆重为150N的小车匀速向西运动，则小车所受阻力的大小和方向分别为（　　） A．20N，向东 B．20N，向西 C．150N，向西 D．150N，向东 2.如图所示的四种情况，木块一定不受摩擦力的是（　　） A．木块静止 B．木块匀速运动 C．木块匀速下滑 D．木块静止 3.如图所示为冬奥会上的冰壶项月。则下图中对冰壶脱离手后，向前做减速运动过程中的受力分析正确的是(　　) A． B． C． D． 4.自行车是我们熟悉的交通工具．从自行车的结构和使用来看，它涉及到不少有关摩擦的知识．以下分析中，正确的是(　　) A．脚踏凹凸不平是通过增大接触面积来增大摩擦的 B．轮胎上制有花纹是通过改变接触面粗糙程度来减小摩擦的 C．刹车时用力捏刹车把是通过增大压力来增大摩擦的 D．在转动的部分加润滑油是通过变滑动为滚动来减小摩擦的 5.如图所示，小金同学为了取出两头均空的羽毛球筒中的羽毛球，采用了手拿球筒中部竖直向下敲击桌面的方法。对这一情境分析合理的是（　　） A．羽毛球卡在球筒中，是因为球受到向上的摩擦力 B．敲击桌子时，羽毛球会从筒的上端出来 C．击打的速度越快，羽毛球具有的惯性越大 D．击打球筒时，球筒没有惯性 6.如图所示是利用鸟嘴停在手指的一种玩具平衡鸟。平衡鸟静止时，下列说法正确的是（　　） A．平衡鸟所受重力与支持力大小相等 B．手指对鸟嘴支持力的方向竖直向下 C．平衡鸟对手指的压力大于它的重力 D．鸟嘴受到的支持力和重力是相互作用力 7.物体在太空中处于失重状态(相当于物体不受重力)。在天宫课堂第二课《天宫抛物》实验中，王亚平将冰墩墩抛到对面叶光富的手中(叶光富手的位置不变)，下列说法正确的是（　　） A．拋冰墩墩时，冰墩墩对王亚平没有力的作用 B．抛冰墩墩时，抛出的方向应向叶光富的手偏上 C．冰墩墩在空中飞行时，做曲线运动 D．冰墩墩在空中飞行时，做匀速直线运动 8.为了探究滑动摩擦力，小科利用牙刷做实验，当用力匀速拖动牙刷时，刷毛发生了如图所示的弯曲，对这个实验的分析正确的是(    ) A.刷毛弯曲越厉害说明牙刷受到的力越小 B.牙刷受到的摩擦力作用在刷毛上 C.手对牙刷的拉力和牙刷受到的摩擦力不平衡 D.从刷毛弯曲的方向可以判断牙刷受到摩擦力的方向向右 9.用弹簧测力计两次水平拉同一木块，使它在同一水平木板上做匀速直线运动，图乙是木块运动的路程随时间变化的图像，下列说法正确的是(　　) A．图甲中木块受到的拉力为3.2 N B．木块两次受到滑动摩擦力之比为1：1 C．木块第一次和第二次速度之比为1：2 D．相同时间内路程之比为1：1 10.如下图所示，取质量相同，半径分别为r、2r和3r的甲、乙、丙三个小球，让它们从不同高度分别竖直落下，并以砖墙为背景，当进入砖墙的区域时，用照相机通过每隔相等时间曝光一次的方法记录小球的运动过程，如图是其中一段的示意图。 （1）从图中可以看出甲乙丙三个小球的速度之比是　 　； （2）甲乙丙三个小球受到的空气阻力的大小关系为　 　。 11.如图所示，将一只小球竖直向上抛出，小球先后经过A、B两点。已知小球在A、B两点的速度分别为2 m/s、0 m/s。 （1）若小球向上运动到达A点时，一切外力突然消失，则此后小球将做什么运动?　 　。 （2）若小球向上运动到达B点时，一切外力突然消失，则此后小球将做什么运动?　 　。 12．如图甲所示，放在水平地面上的物体受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙和丙所示。由图像可知： （1）当t＝1s时，物体处于　 　(填“加速”、“匀速”或“减速”)状态。 （2）当t＝3s时，物体受到的阻力为　 　N，阻力的方向　 　。 （3）当t＝5s时，物体受到的推力和阻力是否为平衡力　 　？ 13.小明用同一个木块进行了“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验，木板、棉布均放置在水平桌面上，如图所示。 （1）实验中测量滑动摩擦力的原理是　 　。 （2）分析实验甲、乙知F甲＜F乙，则可得在接触面粗糙程度相同时，　 越大，滑动摩擦力越大。 （3）拔河比赛时队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛，这是应用了　 　两次实验得出的结论。 14.在探究“二力平衡的条件”的实验中，某同学采用的实验装置如图甲所示： （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，小宇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，这两个力是平衡的。小宇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”)。要避免这种现象的产生，请你对该实验装置提出改进意见：　 　。 （3）如图乙所示，小慧用小车来做该实验，装置处于静止，细绳和弹簧测力计的质量忽略不计，不考虑细绳与滑轮之间的摩擦，两端挂的重物各为10N，则弹簧测力计的示数为　 　N。 15.为了研究影响滑动摩擦力大小的因素，设计了如下实验，请回答： （1）该实验测定滑动摩擦力大小的原理是　 　。 （2）实验中适合用图乙所示的方法测定木块A与水平放置的木板间的滑动摩擦力的大小，其优点是　 　。 （3）按图乙，只改变砝码，做了4次实验，实验数据如表，分析实验数据可得出结论：　 　。 实验次数 1 2 3 4 砝码重G1(N) 3 5 7 9 木块G2(N) 1 1 1 1 弹簧秤示数(N) 0.8 1.2 1.6 2.0 参考答案 1-5.AABCA 6-9.ADBB 10.（1）6：3：2 ；（2）相等。 11.（1）竖直向上做匀速直线运动；（2）保持静止状态。 12.（1）加速；（2）2；水平向左；（3）不是平衡力。 13.（1）二力平衡；（2）压力；（3）甲、丙。 14.（1）匀速直线运动； （2）木块跟桌面之间有摩擦力；平衡；换用小车做实验(或放在光滑的桌面上做实验)； （3）10。 15.（1）二力平衡；（2）不需要匀速拉动木板； （3）在接触面的粗糙程度相同时，滑动摩擦力的大小与压力大小成正比(或压力越大，滑动摩擦力越大)。 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