2.2 运动与相互作用(讲义)科学新教材浙教版八年级上册
2026-08-28
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精品
摘要:
本讲义聚焦“运动与相互作用”核心内容,系统梳理牛顿第一定律(实验推理法)、惯性(属性及应用)、二力平衡(条件与相互作用力辨析)、摩擦力(产生条件、影响因素及方向)等知识点,构建力与运动的完整逻辑体系。
资料通过斜面小车实验、惯性击打棋子等探究活动,结合“村BA”篮球运动、水火箭升空等生活科技场景,培养科学思维与探究实践能力。课中辅助教师实验教学,课后通过随学随练、基础通关等模块帮助学生巩固知识,弥补盲点。
内容正文:
第2章
力与空间探索
第2节 运动与相互作用
课标要点
1、通过斜面小车实验,在实验 + 推理基础上认识牛顿第一定律;知道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。
2、理解惯性:惯性是物体本身固有的属性,一切物体任何状态都具有惯性;会解释生活惯性现象,区分惯性利用与惯性带来的危害。
3、知道平衡状态:静止、匀速直线运动;掌握二力平衡四个条件:同体、等大、反向、共线;能对简单物体做受力分析。
4、辨析二力平衡(同体)与相互作用力(异体),这是本节核心辨析点。
5、认识摩擦力;知道滑动摩擦力产生条件;滑动摩擦力大小和压力大小、接触面粗糙程度有关;摩擦力方向与相对运动(趋势)相反;掌握增大、减小摩擦的方法。
6、能运用运动——力关系解释生活、交通场景,建立力与运动的完整逻辑。
学习重难点
重点:牛顿第一定律的理解;力与运动的关系;惯性概念,惯性现象解释;二力平衡条件,区分二力平衡与相互作用力;滑动摩擦力影响因素;增大、减小摩擦方法。
难点:克服前概念:物体运动不一定需要力;惯性只和质量有关,和速度无关;“相对运动方向” 判断摩擦力方向;二力平衡与相互作用力辨析;由运动状态反向推物体受力。
知识点 牛顿第一定律
1.牛顿第一定律内容:一切物体在没有受到外力作用时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
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,我们应当切记“力是改变物体运动状态的原因”。
(2)牛顿第-定律不是实验定律,而是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括出来的。由该定律得出的一切推论,都经受住了实践的检验。
【能力拓展】
这个问题难以直接通过实验作出回答,因为我们很难为运动的物体创造一个“不受力的作用”的实验条件。我们采用的方法是实验推理法(或理想实验法)。
同一高度由静止滑下:目的是使小车刚进入水平面时具有相同的速度,这是控制变量法的具体应用。
2.探究阻力对小车运动的影响:
(1)设计实验:取一辆小车,让它三次都从同一斜面上的同一高度由静止滑下。每次水平面的表面不同,第一次在水平面上铺上毛巾,第二次换成棉布,第三次换成木板。比较小车每次在水平面上滑行的距离有什么不同。
(2)实验器材:小车、斜面、棉布、木板、毛巾、刻度尺。
(3)实验过程:①让小车从斜面上适当的位置由静止开始滑下,水平面铺上毛巾,观察小车在阻力较大的毛巾表面上滑行的距离;②让小车从斜面上同一位置由静止开始滑下,水平面铺上棉布,观察小车在阻力较小的棉布表面上滑行的距离;③让小车从斜面上同一位置由静止开始滑下,水平面铺上木板,观察小车在更光滑些的木板表面上滑行的距离。
(4)实验结果:
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)
毛巾
大
小
棉布
较大
较大
木板
小
大
(5)探究结论:实验结果表明,水平面越光滑,小车运动时受到的阻力越小,通过的距离越远,速度减小得越慢。
(6)理论推导:假如小车在运动中没有受到任何力,它将保持原来的速度沿直线永远运动下去。
随学随练
1. 2024年4月9日,第二届诸暨“村BA”拉开序幕,全市311支球队、超4000名运动员参加比赛。篮球场上,运动员起跳投篮,篮球离手后至投入篮框的运动轨迹如图所示,下列分析不正确的是( )
A.手用力向前抛出篮球说明力可以改变物体的运动状态
B.篮球在空中作曲线运动,是由于物体的运动方向和力的方向不在同一直线上
C.篮球运动到最高点时,如果一切外力突然消失,篮球将保持静止
D.手用力向前抛出篮球时,篮球对手也有反作用力
【答案】C
【解答】解:A、手用力向前抛出篮球,篮球在力的作用下由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态,故A正确;
B、篮球在空中作曲线运动,是由于物体的运动方向和力的方向不在同一直线上,故B正确;
C、篮球运动到最高点时,在水平方向上速度不为0,根据牛顿第一定律,如果一切外力突然消失,篮球将保持匀速直线运动状态,故C错误;
D、物体间力的作用是相互的。手用力向前抛出篮球时,篮球对手也有反作用力,故D正确。
故选:C。
2. 目前,人类发射的探测器已经能够飞出太阳系,如果这种探测器所受的外力全部消失,那么探测器将( )
A.沿原路径返回地球
B.沿原方向做匀速直线运动
C.停在原处静止不动
D.沿原方向做减速直线运动
【答案】B
【解答】解:牛顿第一定律告诉我们:一切物体在不受外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
探测器在外力消失之前是运动的,那么在外力消失之后,由于它不受任何力的作用,所以它的运动状态就不会发生改变,只能沿直线永远的匀速运动下去。
故选:B。
知识点 惯性
1.定义:我们把物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。因此,牛顿第一定律也叫做惯性定律 。
2.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;洗手后用力甩等,都是利用了物体的惯性。
3.惯性的危害及防止
惯性有时会给人们带来危害,需要防范。如骑车太快容易发生事故,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,如要求小型客车的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。
【能力拓展】
①一切物体都具有惯性,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惯性是物体的一种属性,它不是力。惯性是每个物体都具有的,不需要两个物体的相互作用,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。
随学随练
3. 小余设计制作了如图甲所示的水火箭,如图乙所示为该水火箭的简易原理图。关于水火箭竖直升空的过程,下列说法中错误的是( )
A.水火箭向下喷水的过程中,水火箭的惯性不变
B.水火箭喷完水后,达到最高处时,若只受重力作用,它将竖直下落
C.水从水火箭底部向下快速喷出,使水火箭升空,可以说明力的作用是相互的
D.水火箭升空的过程中,水火箭对水向下的力大小等于水对水火箭向上的力
【答案】A
【解答】解:A、惯性大小只与物体的质量有关,“水火箭”向下喷水的过程中,质量减小,所以其惯性减小,故A错误。
B、水火箭喷完水后达到最高处时,速度为0,若此时只受重力作用,根据牛顿第一定律,物体在不受力或受平衡力时保持静止或匀速直线运动状态,而重力是竖直向下的非平衡力,物体将在重力作用下竖直下落,故B正确;
C、水火箭底部向下快速喷水时,对水施加了一个向下的力,同时水会对水火箭施加一个向上的反作用力,使水火箭升空,这直接体现了“力的作用是相互的“,故C正确;
D、水火箭对水向下的力与水对水火箭向上的力是一对相互作用力,根据相互作用力的特点,这两个力大小相等,方向相反,作用在两个不同物体上,故D正确。
故选:A。
4. 如图所示为“惯性实验”的探索活动,取一只2.5升的瓶子,让瓶口对着点燃的蜡烛火焰,用两只手同时挤压瓶身,尝试将蜡烛熄灭。为了提高实验的成功率,下列对实验器材的选择以及对瓶身的操作正确的是( )
A.玻璃瓶,迅速挤压瓶身
B.塑料瓶,迅速挤压瓶身
C.玻璃瓶,缓慢挤压瓶身
D.塑料瓶,缓慢挤压瓶身
【答案】B
【解答】解:取一只2.5升的塑料瓶子,让瓶口对着点燃的蜡烛火焰,用两只手迅速同时挤压瓶身,瓶内空气振动,声波传播时携带能量,冲击烛焰使其熄灭。
AC、挤压玻璃瓶,玻璃瓶的形变程度较小,瓶内空气振动幅度较小,传递的能量较小,不能使蜡烛熄灭,故AC不符合题意;
B、迅速挤压塑料瓶,使其快速发生形变,瓶内空气振动幅度大产生的能量多,就能使蜡烛熄灭,故B符合题意;
D、缓慢挤压塑料瓶,塑料瓶的形变较缓慢,瓶内空气振动缓慢,不能使蜡烛熄灭,故D不符合题意。
故选:B。
知识点 二力平衡
1.定义:当一个物体在两个力的作用下,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这两个力是平衡的(即二力平衡)。
2.探究二力平衡的条件
(1)大小相等:受力平衡要力的大小相等
(2)方向相反:对于一个物体的两个力方向相反才能平衡
(3)作用在同一直线上:作用在同一直线上的两个力才能平衡
(4)作用在同一物体上:满足以上三个条件的力还得作用在同一物体上。
实验结论:通过实验分析我们可以发现,要使物体在两个力的作用下保持静止状态必须满足下列四个条件:两个力作用在同一物体上,大小相等,方向相反,并且作用在同一条直线上
3.平衡力和相互作用力
随学随练
5. 如图,吊车拉着货箱以1m/s的速度匀速上升时,钢绳对货箱的拉力为F1;货箱以2m/s的速度匀速下降时,钢绳对货箱的拉力为F2,则F1和F2的大小关系为( )
A.F1=2F2 B.F1=F2 C.F2=2F1 D.F2=3F1
【答案】B
【解答】解;匀速上升、匀速下降,都是匀速直线运动,属于平衡状态。平衡状态下,拉力和重力是一对平衡力。所以:F1=G,F2=G,因此 F1= F2。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
6. 如图所示,用悬挂法确定不规则物体的重心:找一根细绳,在物体上找一点,用细绳悬挂,待物体静止后,通过悬挂点连一条竖直线。再找一点悬挂并通过悬挂点连一条竖直线,两条竖直线的交点就是该物体的重心。此方法应用了二力平衡时两个力( )
A.大小相等 B.方向相反
C.作用在同一物体上 D.作用在同一条直线上
【答案】D
【解答】解:物体悬挂静止时,只受重力和绳子拉力,二力平衡。重力作用点是重心,拉力沿细绳竖直向上。原理核心二力平衡要求两力作用在同一条直线上,因此细绳的竖直线一定经过重心;换点再次悬挂,第二条竖直线也过重心,两条直线的交点就是重心,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
知识点 摩擦力
1.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,这种力就叫做摩擦力。
2.摩擦力产生的三个条件
(1)两物体接触面粗糙;(2)两物体之间正在发生相对运动或有相对运动趋势;(3)两物体相互挤压,发生形变,有弹力。这三个条件缺不可。
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。
随学随练
7. 用铅笔书写“一”字时,能正确表示笔尖所受摩擦力方向的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解答】解:如图所示,用铅笔书写字时,笔尖在纸面上滑动,纸对笔尖有阻碍向右运动的力,笔尖受到纸对笔尖向左的滑动摩擦力。
故选:D。
8. 某爬壁机器人利用真空吸盘吸附在竖直玻璃幕墙上静止不动。下列关于机器人受力的说法正确的是( )
A.机器人受到的摩擦力和它受到的重力是一对平衡力
B.机器人对墙的压力与墙对机器人的支持力是一对平衡力
C.机器人受到的摩擦力方向竖直向下
D.机器人吸盘对墙的压力越大,机器人受到的摩擦力也越大
【答案】A
【解答】解:ACD、爬壁机器人利用真空吸盘吸附在竖直玻璃幕墙上静止不动,处于平衡状态,在竖直方向上受到竖直向上的摩擦力与竖直向下的重力是一对平衡力,大小相等;
由于重力不变,所以机器人吸盘对墙的压力越大时,机器人受到的摩擦力保持不变,故A正确、CD错误;
B、机器人对墙的压力与墙对机器人的支持力,属于机器人与墙之间的相互作用,是一对相互作用力,故B错误。
故选:A。
知识点 摩擦力的影响因素
1.摩擦力的测量:利用二力平衡的原理进行测量读数
2.测量滑动摩擦力方式的对比:方案一需要匀速直线运动,方案二只要运动(不用匀速)就可以
3.影响滑动摩擦力大小的因素:利用如图所示的方式探究摩擦力大小与压力、接触面粗糙程度、接触面积大小、速度大小。
4.结论:影响滑动摩擦力大小的因素有表面压力大小、接触面粗糙程度有关,与速度大小,接触面积大小无关。
增大或减小摩擦的方法
1.增大有益摩擦的方法:增大压力;增大接触面的粗糙程度;用滑动代替滚动。
2.减小有害摩擦的方法:减小压力;减小接触面的粗糙程度;用滚动代替滑动;使两个互相接触的摩擦面彼此分离(如形成气垫)。
随学随练
9. 某同学利用完全相同的两块木块A、B设计了如图所示的实验,实验时木板保持静止。用弹簧测力计水平拉动木块,使其做匀速直线运动,木板甲和木板乙表面粗糙程度不同,关于该实验下列说法正确的是( )
A.图1中,A对木板甲的摩擦力方向水平向左
B.图2中,A所受到的摩擦力小于滑力计对A的拉力
C.图3中,A、B一起匀速直线运动时,B没有受到摩擦力
D.图1、图3两次实验,可知摩擦力的大小与压力大小有关
【答案】C
【解答】解:A.图1中A向右匀速运动,A相对于木板向右运动,木板对A的摩擦力向左,根据力的作用是相互的,A对木板的摩擦力方向水平向右,故A错误;
B.图2中A做匀速直线运动,水平方向受力平衡,A受到的摩擦力大小等于弹簧测力计对A的拉力,故B错误;
C.图3中A、B一起匀速直线运动,B与A之间没有相对运动、也没有相对运动的趋势,因此B没有受到摩擦力,故C正确;
D.滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,探究摩擦力大小与压力的关系,需要控制接触面粗糙程度相同,图1接触面是木板甲、图3接触面是木板乙,二者粗糙程度不同,无法得到摩擦力与压力的关系,故D错误。
故选:C。
10. 如图所示,桌面粗糙程度一致,桌上放着一本字典,小成用不断增大的水平推力把字典推向右侧,直至字典约三分之一露出桌面。在该过程中,桌面对字典的摩擦力( )
A.逐渐增大 B.保持不变
C.先增大后减小 D.先保持不变后减小
【答案】B
【解答】解:字典对桌面压力大小等于字典重力,将字典推向右侧直至约三分之一露出桌面的过程中,字典的重力不变,字典对桌面的压力和接触面的粗糙程度都不变化,因此摩擦力大小不变,故B正确。
故选:B。
题型 课堂微型拓展实验
实验 1 惯性现象:击打棋子
器材:一叠象棋棋子、薄钢尺
步骤:将棋子竖直叠放于桌面;用钢尺快速击打最下方棋子。
现象 下方棋子飞出,上方棋子没有飞出,竖直落到桌面。
结论 上方棋子原来静止;下方棋子受力运动状态改变;上方棋子具有惯性,保持原来静止状态,受重力下落。
实验 2 小车木块惯性演示
器材:小车、木块、挡板
步骤:木块竖直放在小车上,小车匀速向前运动;小车突然撞到挡板停下。
现象 小车受阻停止,木块向前倾倒。
拓展操作:静止小车,突然拉动小车,木块向后倾倒。
结论 物体具有惯性;运动物体要保持原来运动状态,静止物体要保持静止状态。
实验 3 辨析:摩擦力可以作为动力
器材:毛刷、手掌
步骤:毛刷放在桌面,手向右拉动毛刷底座;观察刷毛弯曲方向;手掌压在毛刷上,毛刷不动,手向右滑动。
现象 底座向右运动,刷毛向右弯曲;说明毛刷受到摩擦力向右,和运动方向相同。
结论 摩擦力阻碍相对运动,不一定阻碍物体运动,摩擦力可以是动力。
活学活用
11. 为探究“质量对惯性的影响”,小明找来电吹风、沙砾、冰盘、刻度尺等物品进行了如下探究。
【实验过程】
将电吹风调至“风力适当”挡位从左边正对沙砾堆,开启电吹风,沙砾被吹入右边的冰盘中。观察比较冰盘中沙砾水平运动的距离。实验现象如图甲所示,结果记录在表中。
沙砾水平运动距离结果记录表
沙砾质量
大
中
小
沙砾水平运动的距离/cm
5.3
8.1
12.5
【分析论证】
(1)实验中通过观察 来比较沙砾惯性的大小。由实验结果可知,在相同风速的作用下,质量越大的沙砾水平运动的距离越近,其运动状态越 (填“容易”或“不容易”)发生改变。由此说明物体惯性的大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大。
【交流评估】
(2)小明后续更换不同物体,并且改变风速大小重复上述实验,其目的是 。
A.多次测量求平均值减小误差
B.排除偶然性,寻找普遍规律
【生活应用】
(3)如图乙所示,将少量碎石(质量大)、谷粒(质量中等)及糖皮(质量小)的混合物(三者大小类似)从农用扬场机进料口倒入,在快速转动的轮和皮带的带动下三者被抛出落地形成了A、B、C三堆,达到分离的目的,其中落在最远处C点的是 。
【答案】(1)砂砾水平运动的距离;不容易;(2)B;(3)碎石。
【解答】解:(1)电吹风将砂砾吹入冰盘中,根据砂砾水平运动的距离来判定质量对惯性的影响;
根据实验结果可知,在相同风速的作用下,质量较大的砂砾在冰盘中距沙粒堆较近的位置,这表明其运动状态不容易发生改变,即质量会影响惯性的大小,质量越大,惯性越大;
(2)为了获得普遍的规律,使实验结论更科学,实验中可以更换不同的物体或改变风力的大小来重复上述实验;
(3)将少量碎石、谷粒及糠皮的混合物从农用扬场机进料口倒入,在快速转动的轮和皮带的带动下三者刚被抛出时的速度相同,但碎石的质量最大,其惯性最大,在飞行过程中受到空气阻力作用时其运动状态最不容易改变,所以碎石的飞行距离最长,则落在最远处C点的是碎石。
故答案为:(1)砂砾水平运动的距离;不容易;(2)B;(3)碎石。
12. 小科发现汽车启动时,车内挂件总是向后摆动,而汽车刹车时,挂件又总是向前摆动。这是为什么呢?于是他用乒乓球、实心铁球(体积与乒乓球相同)、带轮子的透明有盖容器、细线、水等在水平地面上进行研究。
(1)如图甲,将一个乒乓球用细线悬挂在容器的盖上,推动容器向右运动的瞬间,可观察到乒乓球向 摆动。这是因为向右推动容器时,细线上端和容器一起向右运动,由于乒乓球具有惯性,仍保持原有的静止状态,于是观察到乒乓球摆动。
老师给出另一种解释:乒乓球与等体积的空气相比,乒乓球的质量大,惯性也大,所以乒乓球比空气更容易保持原有的运动状态。在容器被推动的瞬间,空气随容器一起运动,而乒乓球仍在原来位置,于是观察到乒乓球摆动。
(2)小科将实心铁球也用等长的细线悬挂在容器的盖上,继续实验。向左推动容器的瞬间,观察到两球摆动方向相同(如图乙),但细线偏离竖直方向的最大角度不同,且最大角度α β(选填“大于”或“小于”)。
(3)如图丙,将细线一端系住乒乓球,另一端固定在容器底部,铁球用另一等长细线悬挂在盖上,往容器中注满水,并盖上盖子。请你在答题纸相应位置上画出向左推动容器的瞬间,两球在容器中的大致位置,两球这样的摆动,则可说明质量大的物体惯性大。
【答案】(1)左;(2)小于;(3)见解答图。
【解答】解:(1)图甲中,推动容器向右运动的瞬间,细线上端和容器一起向右运动,由于乒乓球具有惯性,仍保持原有的静止状态,于是乒乓球向左摆动;
(2)由于惯性大小与物体的质量有关,质量越大,物体的惯性越大,运动状态越不容易改变,因此,当容器运动时,细线偏离竖直方向的最大角度不同,实心铁球摆动的角度更大,即α小于β;
(3)由于惯性大小与物体的质量有关,质量越大,物体的惯性越大;当容器向左运动时,容器内的水由于惯性保持原来的运动状态,会向右运动,由于同体积的水比乒乓球的质量大、惯性大,所以在水的挤压下,乒乓球向左摆动;而同体积的水比实心铁球的质量小、惯性小,所以铁球由于惯性仍保持原来的运动状态,形成向后摆的效果,故两球的摆动情况如图所示:
故答案为:(1)左;(2)小于;(3)见上图。
基础通关
1. 小科和妈妈到菜市场买菜,他一只手提着很多菜,另一只手空着。时间久了,他觉得提菜的那只手又酸又痛。下列操作中,能让他感觉舒适一些的是( )
①把一部分装蔬菜的袋子移到另一只手上
②用一块硬纸板垫在手提袋上继续提
③在原来的袋子里再增加一些菜
④把袋子的提手直接缠在手指上继续提
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
【答案】A
【解答】解:小科之所以感到舒服一些,是因为小科的手受到的压强减小,而压强的大小与压力的大小和受力面积的大小有关,压力越小,受力面积越大,压强越小。
①把一部分装蔬菜的袋子移到另一只手上,压力变小,受力面积不变,压强变小,所以会让小科感到舒服一些;
②用一块硬纸板垫在手提袋子的地方,压力不变,受力面积变大,压强变小,所以会让小科感到舒服一些;
③在原来的袋子里再增加一些菜,压力变大,受力面积不变,压强变大,所以不会让小科感到舒服一些;
④把袋子的提手直接缠在手指上继续提,压力不变,受力面积不变,压强不变,所以不会让小明感到舒服一些;
综上分析可知,会让小明感到明显舒服的操作是①②。
故选:A。
2. 在2025年九三阅兵中,歼﹣20S战斗机沿水平方向匀速飞过天安门上空。此时关于飞机的受力情况,下列说法正确的是( )
A.飞机对空气向后的推力与空气对飞机向前的推力是一对平衡力
B.飞机对空气向后的推力与空气对飞机向前的推力是一对相互作用力
C.飞机受到的升力与重力是一对相互作用力
D.飞机受到的重力与飞机对地球的引力是一对平衡力
【答案】B
【解答】解:AB、飞机对空气向后的推力与空气对飞机向前的推力同时作用在空气和飞机上,符合相互作用力的特点,是一对相互作用力,不是一对平衡力,故A错误,B正确。
C、飞机受到的升力与重力是作用在同一物体上的两个力,不是一对相互作用力,故C错误。
D、飞机受到的重力与飞机对地球的引力是同一个力,不是一对平衡力,故D错误。
故选:B。
3. 15.如图所示,下列情况中F1和F2这两个力平衡的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解答】解;二力平衡必须同时满足4个条件作用在同一个物体上;大小相等;方向相反;作用在同一条直线上。如图所示,下列情况中F1和F2这两个力平衡的是C图,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
4. 某商店将一生日标牌放置于桌面上,如图所示,以下关于其受力情况说法正确的是( )
A.标牌受到的支持力是由于标牌形变产生
B.标牌受到的支持力是由于桌面形变产生
C.整个标牌受到桌面的支持力与桌面受到的压力为一对平衡力
D.整个标牌受到桌面的支持力与标牌所受的重力为一对相互作用力
【答案】B
【解答】解:AB、标牌受到的支持力是由于桌面发生形变产生的,故A错误,B正确;
C、整个标牌受到桌面的支持力与桌面受到的压力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故C错误;
D、整个标牌受到桌面的支持力与标牌所受的重力作用在同一物体上,不是一对相互作用力,故D错误。
故选:B。
5. 排球垫球是体育中考项目之一。如图所示,当排球竖直向上运动到最高点时,假如所有外力都消失,则排球将( )
A.沿A方向运动 B.沿C方向运动
C.沿B或D方向运动 D.在最高点保持静止
【答案】D
【解答】解:排球竖直向上运动到最高点时,速度为0,瞬间静止。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。此时所有外力消失,排球就会保持在最高点静止,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
6. 在2026年伦敦世乒赛女子团体决赛中,中国乒乓球队女团以3﹣2逆转击败日本队,成功卫冕,实现世乒赛团体七连冠!关于乒乓球比赛时的情景(如图所示),下列说法正确的是( )
A.击球时,球拍对球的力大于球对球拍的力
B.球被击出后,由于受到惯性的作用继续向前运动
C.上升过程中,乒乓球速度不断减小,机械能也在不断减小
D.下落过程中,乒乓球受到的重力和阻力是一对平衡力
【答案】C
【解答】解:A、击球时,球拍对球的力和球对球拍的力是一对相互作用力,大小始终相等,方向相反,故A错误。
B、球被击出后继续向前运动,是因为球具有惯性,惯性是物体保持原有运动状态的性质,不能说“受到惯性的作用”,惯性不是力,故B错误。
C、乒乓球上升过程中,速度不断减小,动能减小,重力势能增大,如果忽略空气阻力,机械能守恒。但实际中存在空气阻力,一部分机械能转化为内能,所以机械能不断减小,故C正确。
D、下落过程中,乒乓球受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力。若重力等于阻力,则乒乓球受力平衡,做匀速直线运动。但乒乓球在下落过程中通常是加速运动,说明重力大于阻力,二者不是平衡力,故D错误。
故选:C。
7. 如图所示为一种最近比较流行的抽积木游戏,要求抽出某一木块后积木不倒。其中,在水平方向的力F的作用下,B积木被缓慢抽出,以下说法正确的是( )
A.木块A受到木块B的摩擦力,大小小于F,方向与F相反
B.木块B受到木块C的摩擦力,大小等于F,方向与F相同
C.木块C受到木块B的摩擦力,大小小于F,方向与F相同
D.木块C受到木块B的摩擦力,大小等于F,方向与F相反
【答案】C
【解答】解:AB、B积木被缓慢抽出,受力平衡,结合拉力等于上下表面的摩擦力之和;故A对B的摩擦力小于F,C对B的摩擦力小于F,故木块A受到木块B的摩擦力,大小小于F,但A相对于B向右运动,故摩擦力方向向左,与F的方向相同;故AB错误;
CD、C相对于B向右运动,故摩擦力方向向左,与F的方向相同,大小小于F,故C正确,D错误。
故选:C。
8. 阅读下列关于学校运动会上跳远比赛的情景描写,回答下面小题。
某中学的校秋季运动会上,同学们观看了小金同学的跳远比赛。只见他从起跑、助跑到起跳,一气呵成,随后腾空而起,稳稳落入沙坑。裁判员仔细测量核实后,欣喜地宣布小金打破了校运会记录,全场顿时响起热烈的掌声,为他庆贺。
沙坑里铺满厚厚的沙子,每次起跳前都需将沙面抹平整,下列关于沙子的说法不正确的是( )
A.沙子廉价易得,经久耐用
B.沙子能帮助运动员提高成绩
C.厚厚的沙子可以保证运动员安全落地
D.平整的沙面能留下运动员清晰的脚印,便于测量成绩
【答案】B
【解答】解:A.沙子在自然界中广泛存在,成本低、不易损坏,适合长期反复使用,故A说法正确。
B.沙子只起到缓冲、落地、留痕的作用,不能让运动员跳得更远,无法提高成绩,故B说法错误。
C.沙子质地松软,落地时能缓冲冲击力,保护脚踝、膝盖等部位,故C说法正确。
D.沙面平整,运动员落地后会留下清晰痕迹,裁判才能准确测量起跳点到落点的距离,故D说法正确。
故选:B。
9. 阅读下列关于学校运动会上跳远比赛的情景描写,回答下面小题。
某中学的校秋季运动会上,同学们观看了小金同学的跳远比赛。只见他从起跑、助跑到起跳,一气呵成,随后腾空而起,稳稳落入沙坑。裁判员仔细测量核实后,欣喜地宣布小金打破了校运会记录,全场顿时响起热烈的掌声,为他庆贺。
为了保证比赛公平性,下列说法不正确的是( )
A.运动员起跳时起跳板的位置相同
B.运动员起跳时的速度要相同
C.沙坑里沙面的高度和平整度相同
D.测量时拉皮尺的松紧程度相同
【答案】B
【解答】解:A.所有人都从同一起跳板起跳,距离起点一样,才公平,故A正确。
B.跳远比赛比的就是谁跳得更远,速度、力量、技术都是运动员自己的实力,不能要求所有人速度一样,否则就不是比赛了,故B错误。
C.沙面条件一致,才能避免因场地不同影响成绩,故C正确。
D.皮尺松紧会影响测量长度,必须统一标准,故D正确。
故选:B。
10. 足球运球绕杆是今年体育中考项目之一。如图所示,小科同学用脚背外侧向前推球,足球在水平草坪上沿曲线滚动。下列说法正确的是( )
A.足球在绕杆转弯时,受到的重力方向发生了改变
B.足球的运动状态没有发生改变,因为它始终在运动
C.脚背对足球的力改变了足球的运动状态,使其绕杆
D.足球对草坪的压力和草坪对足球的支持力是一对平衡力
【答案】C
【解答】解:A、重力的方向始终是竖直向下的,不会因为物体的运动状态改变而改变。足球绕杆转弯时,重力方向还是竖直向下,故A错误。
B、足球绕杆时运动方向不断改变,所以运动状态已经发生了改变,故B错误。
C、力可以改变物体的运动状态,脚背对足球施加的力,改变了足球的运动方向,使其能够绕杆运动,故C正确。
D、足球对草坪的压力和草坪对足球的支持力,这两个力作用在不同物体上(压力作用在草坪,支持力作用在足球),是一对相互作用力,而不是平衡力。平衡力需要作用在同一物体上,故D错误。
故选:C。
11. 今年春晚舞台上,多台武术机器人整齐划一完成劈叉、腾空、站立等高难度动作,惊艳全场。下列关于机器人表演时的分析,说法正确的是( )
A.机器人双脚站立比单脚站立时,对舞台的压力更小
B.机器人竖直向上腾空跳起后,在空中上升过程中,受到向上的推力
C.机器人静止站立在水平舞台上时,它受到的重力和支持力是一对平衡力
D.机器人劈叉张开双腿静止时,它对舞台的压力与舞台对它的支持力是一对平衡力
【答案】C
【解答】解;A、机器人双脚与单脚站立时,对舞台的压力都等于自身重力(压力不变);双脚站立是受力面积变大、压强变小,故A错误。
B、机器人腾空跳起后,在空中不再受向上的推力;上升是由于惯性,全程只受重力(忽略空气阻力),故B错误。
C、机器人静止站立时,重力(竖直向下,作用在机器人上)与舞台的支持力(竖直向上,作用在机器人上)满足同体、等大、反向、共线,是一对平衡力,故C正确。
D、机器人对舞台的压力(作用在舞台上)与舞台对机器人的支持力(作用在机器人上)是相互作用力(异体),不是平衡力,故D错误。
故选:C。
12. 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
【解答】解:A.运动员到达终点后,不能立即停下来是因为运动员具有惯性,惯性不是“力”,不能说“受到惯性作用”,故A错误;
B.运动员匀速转弯时,运动方向在改变,不处于平衡状态,所受的力不是平衡力,故B错误;
C.运动员对冰面的压力,受力物体是冰面;冰面对运动员的支持力,受力物体是运动员。这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个不同物体上,是一对相互作用力,故C正确;
D.运动员蹬地加速,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。
13. 25.平直公路上一辆公交车向东行驶,图甲是车内拉环的正面示意图。图乙、丙和丁是该车内观察到的同一拉环在不同时刻侧面的情景,不计空气阻力,下列有关说法正确的是( )
A.乙图时刻,拉环没有惯性,丙、丁时刻,拉环有惯性
B.乙图时刻,车辆一定处于静止状态
C.丙图时刻,拉环所受重力与吊绳对它的拉力是一对平衡力
D.丁图时刻,为车辆刹车的瞬间,若以横杆为参照物,拉环处于运动状态
【答案】D
【解答】解: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,所以乙、丙、丁时刻拉环都有惯性,故A选项错误。
B、乙图中拉环竖直向下,说明车辆处于平衡状态,可能是静止状态,也可能是匀速直线运动状态,故B选项错误。
C、丙图中拉环向左摆动,说明车辆的运动状态发生了改变,拉环不是处于平衡状态,所受重力与吊绳对它的拉力方向不是相反的,不是一对平衡力,故C选项错误。
D、丁图时刻拉环向右摆动,是车辆刹车的瞬间,车辆速度减小,拉环由于惯性保持原来的运动状态,若以横杆为参照物,拉环的位置发生了变化,处于运动状态,故D选项正确。
故选:D。
素养提升
14. 我国许多地区流行春分节气“竖蛋”的游戏,当鸡蛋竖立在水平桌面上时(如图),下列说法正确的是( )
A.鸡蛋对水平桌面的压力就是鸡蛋的重力
B.鸡蛋所受的重力和桌面对鸡蛋的支持力大小不同
C.鸡蛋所受的重力和桌面对鸡蛋的支持力方向相反
D.鸡蛋对水平桌面的压力和桌面对鸡蛋支持力作用点相同
【答案】C
【解答】解:A、当鸡蛋竖立在水平桌面上时,鸡蛋对水平桌面的压力等于鸡蛋的重力,但不能说鸡蛋对水平桌面的压力就是鸡蛋的重力,故A错误;
BC、鸡蛋所受的重力和桌面对鸡蛋的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故B错误、C正确;
D、鸡蛋对桌面的压力和桌面对鸡蛋的支持力作用在不同的物体上,因此作用点不同,故D错误。
故选:C。
15. 浙BA正在浙江各地如火如荼地进行中,如图是小龙在比赛中的投篮动作,篮球离手后,在空中运动尚未落地的这一过程中,下列有关说法中正确的是( )
A.空中飞行的篮球受手的推力作用
B.篮球在整个过程中受到的惯性不变
C.篮球在最高点时的速度不为零
D.篮球在下降过程中速度越来越小
【答案】C
【解答】解:A.空中飞行的篮球受到重力和空气阻力,不受手的推力,故A错误;
B.但惯性不是力,不能说“受到惯性”,惯性大小只跟物体的质量大小有关,在整个过程中篮球质量不变,故惯性不变,故B错误;
C.篮球离开手后,在空中运动到最高点时竖直速度为零,但水平速度不为零,故C正确;
D.篮球在下降过程中,受重力作用加速向下落,速度大小增加,故D错误。
故选:C。
16. 某兴趣小组为探究滑动摩擦力大小与压力的关系进行了如下实验。
(1)为直接读出滑动摩擦力大小,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块如图1,此时滑动摩擦力大小为 N;若加速拉动木块,则弹簧测力计示数 (填“大于”“等于”或“小于”)滑动摩擦力的大小。
在木块上放砝码,沿水平方向匀速拉动木块,测出此时木块受到的滑动摩擦力如图2。
(2)在实际操作中出现一系列问题,改用拉动硬纸板测量滑动摩擦力如图3,相比图1实验的优点有(写出一点即可): 。
【实验分析】
有同学认为加了砝码增大压力的同时也增大了木块和砝码的总重力,影响滑动摩擦力大小的因素究竟是重力还是压力呢?为解决该问题,小组进一步进行探究。
(3)拉动硬纸板,记录压力传感器和弹簧测力计的示数如图3。通过充气改变氢气球的体积,拉动硬纸板,记录三次弹簧测力计稳定后的示数F1、F2、F3。在接触面粗糙程度相同时,当F1、F2、F3大小 (填“相等”或“不相等”)说明滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
【答案】(1)1.2;大于;
(2)不需要控制硬纸板做匀速直线运动,弹簧测力计示数稳定,便于读数;
(3)不相等。
【解答】解:(1)由图1可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,指针指示的刻度为1.2N。因为木块被匀速拉动,处于平衡状态,所以滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的拉力,即f=F=1.2N。若加速拉动木块,合力方向与运动方向一致,即弹簧测力计的示数大于滑动摩擦力的大小。
(2)图3的实验装置中,木块通过弹簧测力计固定,处于静止状态。无论下方的硬纸板是匀速、加速还是减速运动,木块都保持平衡,弹簧测力计的示数始终等于木块受到的滑动摩擦力,示数稳定,便于准确读数。因此,相比图1的优点是:不需要控制硬纸板做匀速直线运动,操作简便,且弹簧测力计示数稳定,易于读数。
(3)实验中,通过改变氢气球的体积,改变了木块对硬纸板的压力,而木块和砝码的总重力不变。弹簧测力计的示数F1、F2、F3 分别对应不同压力下的滑动摩擦力。如果在接触面粗糙程度相同时,F1、F2、F3的大小不相等,则说明滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
故答案为:(1)1.2;大于;
(2)不需要控制硬纸板做匀速直线运动,弹簧测力计示数稳定,便于读数;
(3)不相等。
17. 小乐对影响滑动摩擦力大小的因素进行了探究。
(1)根据生活经验作出猜想:滑动摩擦力的大小可能与 有关,也可能与接触面的粗糙程度有关。
(2)在图示实验中,要测量滑动摩擦力大小,需用弹簧测力计拉着木块沿水平长木板做 运动。
(3)用图示乙、丙两次的实验,可探究滑动摩擦力的大小与 的关系。
【答案】(1)压力大小; (2)匀速直线;(3)接触面的粗糙程度。
【解答】解:(1)根据生活经验,如手掌压在桌面上滑动的过程中,向下用力越大,手掌受到的阻碍越大,说明滑动摩擦力的大小与压力大小有关;桌面越粗糙,滑起来越费力,说明滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关;
(2)用弹簧测力计拉着放在木板上的木块做匀速直线运动,使木块受到平衡力的作用,弹簧测力计的拉力等于滑动摩擦力;
(3)比较乙、丙两次实验,压力相同,接触面的粗糙程度不同,弹簧测力计示数不同,即滑动摩擦力的大小不同,探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系。
故答案为:(1)压力大小; (2)匀速直线;(3)接触面的粗糙程度。
18. 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的关系图像如图乙所示,物体运动速度v与时间t的关系图像如图丙所示。
(1)当t=1s时,物体相对于地面是 的(选填“静止”或“运动”);
(2)当t=7s时,物体受到的摩擦力为 N;
(3)若9秒后撤去推力F,物体的速度将 (填不变、变大、变小)。
【答案】(1)静止;(2)2;(3)变小。
【解答】解:(1)由图乙的v﹣t图像可以知道,在0~3s内,物体处于静止;
(2)由图乙的v﹣t图像可知,在6~9s内物体做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件可知,此时物体所受到的摩擦力f与推力F是一对平衡力,即f=F,由图甲的F﹣t图像可知,在6s~9s内,推力F=4N,物体所受到的滑动摩擦力f=F=2N;
由图乙 所示图像可知,t=5s时物体做加速运动,相对于地面滑动,物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,由于物体间的压力和接触面的粗糙程度都不变,物体受到的滑动摩擦力不变,则t=5s时物体受到的摩擦力仍为2N;
(3)若9秒后撤去推力F,由于有摩擦力,改变运动状态,做减速运动。
故答案为:(1)静止;(2)2;(3)变小。
迁移创新
19. 2025年4月,我国科技人员成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验。图甲为试验示意图。
(1)天都一号试验星在绕月轨道上快速运动,此时它受到的力 (选填“是”或“不是”)平衡力。
(2)激光与可见光一样会发生反射。天都一号搭载的角反射器简化结构如图乙,当激光照射到角反射器上时,反射后的激光会“原路”返回,被激光站接收。画出乙中激光发生反射的光路图。
(3)这样的激光测距试验难度极大,其原因是 (写出一点即可)。
【答案】(1)不是;
(2);
(3)天都一号快速运动,极难对准角反射器。
【解答】解:(1)天都一号试验星在绕月轨道上快速运动时,运动方向不断变化,处于非平衡状态,所以,此时它受到的力不是平衡力。
(2)过入射点垂直于反射面作出法线,再根据反射角等于入射角作出反射光线,注意反射光线到达下面的反射面再次进行反射,同理可作出反射光线,而且最后的反射光线与原入射光线平行,法线要用虚线,如图:
(3)天都一号快速运动,极难对准角反射器,会受白天强光干扰,距离远,激光信号衰减严重等。
故答案为:(1)不是;
(2);
(3)天都一号快速运动,极难对准角反射器。
20. 阅读以下材料,问答问题。
“天问”巡梦之旅
2021年5月15日,经历了十个月的太空飞行,我国自主研发的“天问一号”火星探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。
2025年5月29日,“天问二号”小行星探测器由长征三号乙Y110运载火箭从西昌卫星发射中心成功发射,其目标是完成对小行星2016HO3进行探测、采样并返回地球。
(1)如图1,火星探测器进入环火轨道,在火星引力作用下做环绕火星的运动,在环绕的过程中,火星探测器受力 (填“平衡”或“不平衡”)。
(2)如图2,长征三号运载火箭搭载“天问二号”起飞的过程中,使火箭加速升空的施力物体是 (填字母)。
A.喷管喷出的燃气
B.喷管
C.喷管周围的空气
(3)下个阶段,天问二号将围绕小行星2016HO3伴飞(此过程会消耗大量推进剂),这个过程中,其惯性将 (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(4)当未来的你作为宇航员踏上火星表面,若原本在地球上你最多能举起50kg的物体,那么在火星表面(假设人的举力不变),你最多能举起质量多少kg的岩石标本 (火星上g取4N/kg,请写出计算过程)?
【答案】(1)不平衡;(2)A;(3)减小;(4)125。
【解答】解:(1)火星探测器在火星引力作用下做环绕火星的运动时,其运动方向不断发生变化,运动状态改变,根据力与运动的关系可知,物体受非平衡力作用时,运动状态才会改变,所以火星探测器受非平衡力。
(2)根据力的作用是相互的,探测器降落火星实施制动减速时,喷管向下喷出燃气,燃气对探测器产生向上的反作用力,使探测器减速,所以施力物体是喷管喷出的燃气,故选A。
(3)惯性的大小只与物体的质量有关,天问二号围绕小行星2016HO3伴飞时会消耗大量推进剂,质量减小,所以其惯性减小。
(4)在地球上能举起50kg物体,人对物体的最大举力F=G地=m地g=50kg×10N/kg=500N,
根据F=G火=m火g火,可得在火星上能举起物体的质量为:m火125kg。
故答案为:(1)不平衡;(2)A;(3)减小;(4)125。
21. 阅读以下材料,回答问题。
“天梦一号”巡梦之旅
火星是太阳系中与地球最相似的行星,有大气,温差很大。自转周期和地球相近,物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的0.4倍,人类对火星的探测具有重大的科学意义。2020年7月23日,长征五号运载火箭载着我国自主研发的首座火星探测器“天问一号”成功发射,于2021年2月10日被火星捕获,进入环绕火星轨道。
2021年5月15日,经历了十个月的太空飞行,“天问一号”成功着陆于火星乌托邦平原南部预选者陆区。5月22日,“祝融号”(如图2)火星车安全驶离“天问一号”,到达火星表面,开始巡视探测。地球上g取 10N/kg,物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的0.4倍。
(1)天问一号探测器从地球运动到火星的过程中,其惯性 (选填“增大”、“不变”或“减小”);
(2)“天问一号”火星探测器于2020年7月23日发射,探测器在降落火星实施制动减速时,使探测器减速的施力物体是 ;
A.喷管喷出的燃气
B.喷管
C.喷管周围的空气
(3)如图1火星探测器进入环火轨道,在火星引力作用下做环绕火星的运动,不受空气阻力,在环绕的过程中,火星探测器受 (选填“平衡力”、“非平衡力”);
(4)同一物体分别在地球和火星表面以相同的初始速度在相同的水平面上滑行,在火星上滑行的距离会比地球上 (填“长”或“短”)。
【答案】(1)不变;(2)A;(3)非平衡力;(4)长。
【解答】解:
(1)惯性的大小只与物体的质量有关,天问一号探测器从地球运动到火星的过程中,质量不变,所以其惯性不变;
(2)根据力的作用是相互的,探测器降落火星实施制动减速时,喷管向下喷出燃气,燃气对探测器产生向上的反作用力,使探测器减速,所以施力物体是喷管喷出的燃气,故选A;
(3)火星探测器在环火轨道上做环绕火星上做环绕火星的运动,其运动方向不断发生变化,运动状态改变,根据力与运动的关系可知,物体受非平衡力作用时,运动状态才会改变,所以火星探测器受非平衡力;
(4)同一物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的0.4倍,根据F=G=mg可知,物体对水平面的压力减小,又因为接触面粗糙程度相同,压力越小,滑动摩擦力越小,所以在火星上受到的摩擦力更小,滑行的距离会比地球上长。
故答案为:(1)不变;(2)A;(3)非平衡力;(4)长。
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第2章
力与空间探索
第2节 运动与相互作用
课标要点
1、通过斜面小车实验,在实验 + 推理基础上认识牛顿第一定律;知道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。
2、理解惯性:惯性是物体本身固有的属性,一切物体任何状态都具有惯性;会解释生活惯性现象,区分惯性利用与惯性带来的危害。
3、知道平衡状态:静止、匀速直线运动;掌握二力平衡四个条件:同体、等大、反向、共线;能对简单物体做受力分析。
4、辨析二力平衡(同体)与相互作用力(异体),这是本节核心辨析点。
5、认识摩擦力;知道滑动摩擦力产生条件;滑动摩擦力大小和压力大小、接触面粗糙程度有关;摩擦力方向与相对运动(趋势)相反;掌握增大、减小摩擦的方法。
6、能运用运动——力关系解释生活、交通场景,建立力与运动的完整逻辑。
学习重难点
重点:牛顿第一定律的理解;力与运动的关系;惯性概念,惯性现象解释;二力平衡条件,区分二力平衡与相互作用力;滑动摩擦力影响因素;增大、减小摩擦方法。
难点:克服前概念:物体运动不一定需要力;惯性只和质量有关,和速度无关;“相对运动方向” 判断摩擦力方向;二力平衡与相互作用力辨析;由运动状态反向推物体受力。
知识点 牛顿第一定律
1.牛顿第一定律内容:一切物体在没有受到外力作用时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
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,我们应当切记“力是改变物体运动状态的原因”。
(2)牛顿第-定律不是实验定律,而是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括出来的。由该定律得出的一切推论,都经受住了实践的检验。
【能力拓展】
这个问题难以直接通过实验作出回答,因为我们很难为运动的物体创造一个“不受力的作用”的实验条件。我们采用的方法是实验推理法(或理想实验法)。
同一高度由静止滑下:目的是使小车刚进入水平面时具有相同的速度,这是控制变量法的具体应用。
2.探究阻力对小车运动的影响:
(1)设计实验:取一辆小车,让它三次都从同一斜面上的同一高度由静止滑下。每次水平面的表面不同,第一次在水平面上铺上毛巾,第二次换成棉布,第三次换成木板。比较小车每次在水平面上滑行的距离有什么不同。
(2)实验器材:小车、斜面、棉布、木板、毛巾、刻度尺。
(3)实验过程:①让小车从斜面上适当的位置由静止开始滑下,水平面铺上毛巾,观察小车在阻力较大的毛巾表面上滑行的距离;②让小车从斜面上同一位置由静止开始滑下,水平面铺上棉布,观察小车在阻力较小的棉布表面上滑行的距离;③让小车从斜面上同一位置由静止开始滑下,水平面铺上木板,观察小车在更光滑些的木板表面上滑行的距离。
(4)实验结果:
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)
毛巾
大
小
棉布
较大
较大
木板
小
大
(5)探究结论:实验结果表明,水平面越光滑,小车运动时受到的阻力越小,通过的距离越远,速度减小得越慢。
(6)理论推导:假如小车在运动中没有受到任何力,它将保持原来的速度沿直线永远运动下去。
随学随练
1. 2024年4月9日,第二届诸暨“村BA”拉开序幕,全市311支球队、超4000名运动员参加比赛。篮球场上,运动员起跳投篮,篮球离手后至投入篮框的运动轨迹如图所示,下列分析不正确的是( )
A.手用力向前抛出篮球说明力可以改变物体的运动状态
B.篮球在空中作曲线运动,是由于物体的运动方向和力的方向不在同一直线上
C.篮球运动到最高点时,如果一切外力突然消失,篮球将保持静止
D.手用力向前抛出篮球时,篮球对手也有反作用力
2. 目前,人类发射的探测器已经能够飞出太阳系,如果这种探测器所受的外力全部消失,那么探测器将( )
A.沿原路径返回地球
B.沿原方向做匀速直线运动
C.停在原处静止不动
D.沿原方向做减速直线运动
知识点 惯性
1.定义:我们把物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。因此,牛顿第一定律也叫做惯性定律 。
2.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;洗手后用力甩等,都是利用了物体的惯性。
3.惯性的危害及防止
惯性有时会给人们带来危害,需要防范。如骑车太快容易发生事故,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,如要求小型客车的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。
【能力拓展】
①一切物体都具有惯性,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惯性是物体的一种属性,它不是力。惯性是每个物体都具有的,不需要两个物体的相互作用,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。
随学随练
3. 小余设计制作了如图甲所示的水火箭,如图乙所示为该水火箭的简易原理图。关于水火箭竖直升空的过程,下列说法中错误的是( )
A.水火箭向下喷水的过程中,水火箭的惯性不变
B.水火箭喷完水后,达到最高处时,若只受重力作用,它将竖直下落
C.水从水火箭底部向下快速喷出,使水火箭升空,可以说明力的作用是相互的
D.水火箭升空的过程中,水火箭对水向下的力大小等于水对水火箭向上的力
4. 如图所示为“惯性实验”的探索活动,取一只2.5升的瓶子,让瓶口对着点燃的蜡烛火焰,用两只手同时挤压瓶身,尝试将蜡烛熄灭。为了提高实验的成功率,下列对实验器材的选择以及对瓶身的操作正确的是( )
A.玻璃瓶,迅速挤压瓶身
B.塑料瓶,迅速挤压瓶身
C.玻璃瓶,缓慢挤压瓶身
D.塑料瓶,缓慢挤压瓶身
知识点 二力平衡
1.定义:当一个物体在两个力的作用下,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这两个力是平衡的(即二力平衡)。
2.探究二力平衡的条件
(1)大小相等:受力平衡要力的大小相等
(2)方向相反:对于一个物体的两个力方向相反才能平衡
(3)作用在同一直线上:作用在同一直线上的两个力才能平衡
(4)作用在同一物体上:满足以上三个条件的力还得作用在同一物体上。
实验结论:通过实验分析我们可以发现,要使物体在两个力的作用下保持静止状态必须满足下列四个条件:两个力作用在同一物体上,大小相等,方向相反,并且作用在同一条直线上
3.平衡力和相互作用力
随学随练
5. 如图,吊车拉着货箱以1m/s的速度匀速上升时,钢绳对货箱的拉力为F1;货箱以2m/s的速度匀速下降时,钢绳对货箱的拉力为F2,则F1和F2的大小关系为( )
A.F1=2F2 B.F1=F2 C.F2=2F1 D.F2=3F1
6. 如图所示,用悬挂法确定不规则物体的重心:找一根细绳,在物体上找一点,用细绳悬挂,待物体静止后,通过悬挂点连一条竖直线。再找一点悬挂并通过悬挂点连一条竖直线,两条竖直线的交点就是该物体的重心。此方法应用了二力平衡时两个力( )
A.大小相等 B.方向相反
C.作用在同一物体上 D.作用在同一条直线上
知识点 摩擦力
1.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,这种力就叫做摩擦力。
2.摩擦力产生的三个条件
(1)两物体接触面粗糙;(2)两物体之间正在发生相对运动或有相对运动趋势;(3)两物体相互挤压,发生形变,有弹力。这三个条件缺不可。
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。
随学随练
7. 用铅笔书写“一”字时,能正确表示笔尖所受摩擦力方向的是( )
A. B. C. D.
8. 某爬壁机器人利用真空吸盘吸附在竖直玻璃幕墙上静止不动。下列关于机器人受力的说法正确的是( )
A.机器人受到的摩擦力和它受到的重力是一对平衡力
B.机器人对墙的压力与墙对机器人的支持力是一对平衡力
C.机器人受到的摩擦力方向竖直向下
D.机器人吸盘对墙的压力越大,机器人受到的摩擦力也越大
知识点 摩擦力的影响因素
1.摩擦力的测量:利用二力平衡的原理进行测量读数
2.测量滑动摩擦力方式的对比:方案一需要匀速直线运动,方案二只要运动(不用匀速)就可以
3.影响滑动摩擦力大小的因素:利用如图所示的方式探究摩擦力大小与压力、接触面粗糙程度、接触面积大小、速度大小。
4.结论:影响滑动摩擦力大小的因素有表面压力大小、接触面粗糙程度有关,与速度大小,接触面积大小无关。
增大或减小摩擦的方法
1.增大有益摩擦的方法:增大压力;增大接触面的粗糙程度;用滑动代替滚动。
2.减小有害摩擦的方法:减小压力;减小接触面的粗糙程度;用滚动代替滑动;使两个互相接触的摩擦面彼此分离(如形成气垫)。
随学随练
9. 某同学利用完全相同的两块木块A、B设计了如图所示的实验,实验时木板保持静止。用弹簧测力计水平拉动木块,使其做匀速直线运动,木板甲和木板乙表面粗糙程度不同,关于该实验下列说法正确的是( )
A.图1中,A对木板甲的摩擦力方向水平向左
B.图2中,A所受到的摩擦力小于滑力计对A的拉力
C.图3中,A、B一起匀速直线运动时,B没有受到摩擦力
D.图1、图3两次实验,可知摩擦力的大小与压力大小有关
10. 如图所示,桌面粗糙程度一致,桌上放着一本字典,小成用不断增大的水平推力把字典推向右侧,直至字典约三分之一露出桌面。在该过程中,桌面对字典的摩擦力( )
A.逐渐增大 B.保持不变
C.先增大后减小 D.先保持不变后减小
题型 课堂微型拓展实验
实验 1 惯性现象:击打棋子
器材:一叠象棋棋子、薄钢尺
步骤:将棋子竖直叠放于桌面;用钢尺快速击打最下方棋子。
现象 下方棋子飞出,上方棋子没有飞出,竖直落到桌面。
结论 上方棋子原来静止;下方棋子受力运动状态改变;上方棋子具有惯性,保持原来静止状态,受重力下落。
实验 2 小车木块惯性演示
器材:小车、木块、挡板
步骤:木块竖直放在小车上,小车匀速向前运动;小车突然撞到挡板停下。
现象 小车受阻停止,木块向前倾倒。
拓展操作:静止小车,突然拉动小车,木块向后倾倒。
结论 物体具有惯性;运动物体要保持原来运动状态,静止物体要保持静止状态。
实验 3 辨析:摩擦力可以作为动力
器材:毛刷、手掌
步骤:毛刷放在桌面,手向右拉动毛刷底座;观察刷毛弯曲方向;手掌压在毛刷上,毛刷不动,手向右滑动。
现象 底座向右运动,刷毛向右弯曲;说明毛刷受到摩擦力向右,和运动方向相同。
结论 摩擦力阻碍相对运动,不一定阻碍物体运动,摩擦力可以是动力。
活学活用
11. 为探究“质量对惯性的影响”,小明找来电吹风、沙砾、冰盘、刻度尺等物品进行了如下探究。
【实验过程】
将电吹风调至“风力适当”挡位从左边正对沙砾堆,开启电吹风,沙砾被吹入右边的冰盘中。观察比较冰盘中沙砾水平运动的距离。实验现象如图甲所示,结果记录在表中。
沙砾水平运动距离结果记录表
沙砾质量
大
中
小
沙砾水平运动的距离/cm
5.3
8.1
12.5
【分析论证】
(1)实验中通过观察 来比较沙砾惯性的大小。由实验结果可知,在相同风速的作用下,质量越大的沙砾水平运动的距离越近,其运动状态越 (填“容易”或“不容易”)发生改变。由此说明物体惯性的大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大。
【交流评估】
(2)小明后续更换不同物体,并且改变风速大小重复上述实验,其目的是 。
A.多次测量求平均值减小误差
B.排除偶然性,寻找普遍规律
【生活应用】
(3)如图乙所示,将少量碎石(质量大)、谷粒(质量中等)及糖皮(质量小)的混合物(三者大小类似)从农用扬场机进料口倒入,在快速转动的轮和皮带的带动下三者被抛出落地形成了A、B、C三堆,达到分离的目的,其中落在最远处C点的是 。
12. 小科发现汽车启动时,车内挂件总是向后摆动,而汽车刹车时,挂件又总是向前摆动。这是为什么呢?于是他用乒乓球、实心铁球(体积与乒乓球相同)、带轮子的透明有盖容器、细线、水等在水平地面上进行研究。
(1)如图甲,将一个乒乓球用细线悬挂在容器的盖上,推动容器向右运动的瞬间,可观察到乒乓球向 摆动。这是因为向右推动容器时,细线上端和容器一起向右运动,由于乒乓球具有惯性,仍保持原有的静止状态,于是观察到乒乓球摆动。
老师给出另一种解释:乒乓球与等体积的空气相比,乒乓球的质量大,惯性也大,所以乒乓球比空气更容易保持原有的运动状态。在容器被推动的瞬间,空气随容器一起运动,而乒乓球仍在原来位置,于是观察到乒乓球摆动。
(2)小科将实心铁球也用等长的细线悬挂在容器的盖上,继续实验。向左推动容器的瞬间,观察到两球摆动方向相同(如图乙),但细线偏离竖直方向的最大角度不同,且最大角度α β(选填“大于”或“小于”)。
(3)如图丙,将细线一端系住乒乓球,另一端固定在容器底部,铁球用另一等长细线悬挂在盖上,往容器中注满水,并盖上盖子。请你在答题纸相应位置上画出向左推动容器的瞬间,两球在容器中的大致位置,两球这样的摆动,则可说明质量大的物体惯性大。
基础通关
1. 小科和妈妈到菜市场买菜,他一只手提着很多菜,另一只手空着。时间久了,他觉得提菜的那只手又酸又痛。下列操作中,能让他感觉舒适一些的是( )
①把一部分装蔬菜的袋子移到另一只手上
②用一块硬纸板垫在手提袋上继续提
③在原来的袋子里再增加一些菜
④把袋子的提手直接缠在手指上继续提
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
2. 在2025年九三阅兵中,歼﹣20S战斗机沿水平方向匀速飞过天安门上空。此时关于飞机的受力情况,下列说法正确的是( )
A.飞机对空气向后的推力与空气对飞机向前的推力是一对平衡力
B.飞机对空气向后的推力与空气对飞机向前的推力是一对相互作用力
C.飞机受到的升力与重力是一对相互作用力
D.飞机受到的重力与飞机对地球的引力是一对平衡力
3. 15.如图所示,下列情况中F1和F2这两个力平衡的是( )
A. B.
C. D.
4. 某商店将一生日标牌放置于桌面上,如图所示,以下关于其受力情况说法正确的是( )
A.标牌受到的支持力是由于标牌形变产生
B.标牌受到的支持力是由于桌面形变产生
C.整个标牌受到桌面的支持力与桌面受到的压力为一对平衡力
D.整个标牌受到桌面的支持力与标牌所受的重力为一对相互作用力
5. 排球垫球是体育中考项目之一。如图所示,当排球竖直向上运动到最高点时,假如所有外力都消失,则排球将( )
A.沿A方向运动 B.沿C方向运动
C.沿B或D方向运动 D.在最高点保持静止
6. 在2026年伦敦世乒赛女子团体决赛中,中国乒乓球队女团以3﹣2逆转击败日本队,成功卫冕,实现世乒赛团体七连冠!关于乒乓球比赛时的情景(如图所示),下列说法正确的是( )
A.击球时,球拍对球的力大于球对球拍的力
B.球被击出后,由于受到惯性的作用继续向前运动
C.上升过程中,乒乓球速度不断减小,机械能也在不断减小
D.下落过程中,乒乓球受到的重力和阻力是一对平衡力
7. 如图所示为一种最近比较流行的抽积木游戏,要求抽出某一木块后积木不倒。其中,在水平方向的力F的作用下,B积木被缓慢抽出,以下说法正确的是( )
A.木块A受到木块B的摩擦力,大小小于F,方向与F相反
B.木块B受到木块C的摩擦力,大小等于F,方向与F相同
C.木块C受到木块B的摩擦力,大小小于F,方向与F相同
D.木块C受到木块B的摩擦力,大小等于F,方向与F相反
8. 阅读下列关于学校运动会上跳远比赛的情景描写,回答下面小题。
某中学的校秋季运动会上,同学们观看了小金同学的跳远比赛。只见他从起跑、助跑到起跳,一气呵成,随后腾空而起,稳稳落入沙坑。裁判员仔细测量核实后,欣喜地宣布小金打破了校运会记录,全场顿时响起热烈的掌声,为他庆贺。
沙坑里铺满厚厚的沙子,每次起跳前都需将沙面抹平整,下列关于沙子的说法不正确的是( )
A.沙子廉价易得,经久耐用
B.沙子能帮助运动员提高成绩
C.厚厚的沙子可以保证运动员安全落地
D.平整的沙面能留下运动员清晰的脚印,便于测量成绩
9. 阅读下列关于学校运动会上跳远比赛的情景描写,回答下面小题。
某中学的校秋季运动会上,同学们观看了小金同学的跳远比赛。只见他从起跑、助跑到起跳,一气呵成,随后腾空而起,稳稳落入沙坑。裁判员仔细测量核实后,欣喜地宣布小金打破了校运会记录,全场顿时响起热烈的掌声,为他庆贺。
为了保证比赛公平性,下列说法不正确的是( )
A.运动员起跳时起跳板的位置相同
B.运动员起跳时的速度要相同
C.沙坑里沙面的高度和平整度相同
D.测量时拉皮尺的松紧程度相同
10. 足球运球绕杆是今年体育中考项目之一。如图所示,小科同学用脚背外侧向前推球,足球在水平草坪上沿曲线滚动。下列说法正确的是( )
A.足球在绕杆转弯时,受到的重力方向发生了改变
B.足球的运动状态没有发生改变,因为它始终在运动
C.脚背对足球的力改变了足球的运动状态,使其绕杆
D.足球对草坪的压力和草坪对足球的支持力是一对平衡力
11. 今年春晚舞台上,多台武术机器人整齐划一完成劈叉、腾空、站立等高难度动作,惊艳全场。下列关于机器人表演时的分析,说法正确的是( )
A.机器人双脚站立比单脚站立时,对舞台的压力更小
B.机器人竖直向上腾空跳起后,在空中上升过程中,受到向上的推力
C.机器人静止站立在水平舞台上时,它受到的重力和支持力是一对平衡力
D.机器人劈叉张开双腿静止时,它对舞台的压力与舞台对它的支持力是一对平衡力
12. 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
13. 25.平直公路上一辆公交车向东行驶,图甲是车内拉环的正面示意图。图乙、丙和丁是该车内观察到的同一拉环在不同时刻侧面的情景,不计空气阻力,下列有关说法正确的是( )
A.乙图时刻,拉环没有惯性,丙、丁时刻,拉环有惯性
B.乙图时刻,车辆一定处于静止状态
C.丙图时刻,拉环所受重力与吊绳对它的拉力是一对平衡力
D.丁图时刻,为车辆刹车的瞬间,若以横杆为参照物,拉环处于运动状态
素养提升
14. 我国许多地区流行春分节气“竖蛋”的游戏,当鸡蛋竖立在水平桌面上时(如图),下列说法正确的是( )
A.鸡蛋对水平桌面的压力就是鸡蛋的重力
B.鸡蛋所受的重力和桌面对鸡蛋的支持力大小不同
C.鸡蛋所受的重力和桌面对鸡蛋的支持力方向相反
D.鸡蛋对水平桌面的压力和桌面对鸡蛋支持力作用点相同
15. 浙BA正在浙江各地如火如荼地进行中,如图是小龙在比赛中的投篮动作,篮球离手后,在空中运动尚未落地的这一过程中,下列有关说法中正确的是( )
A.空中飞行的篮球受手的推力作用
B.篮球在整个过程中受到的惯性不变
C.篮球在最高点时的速度不为零
D.篮球在下降过程中速度越来越小
16. 某兴趣小组为探究滑动摩擦力大小与压力的关系进行了如下实验。
(1)为直接读出滑动摩擦力大小,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块如图1,此时滑动摩擦力大小为 N;若加速拉动木块,则弹簧测力计示数 (填“大于”“等于”或“小于”)滑动摩擦力的大小。
在木块上放砝码,沿水平方向匀速拉动木块,测出此时木块受到的滑动摩擦力如图2。
(2)在实际操作中出现一系列问题,改用拉动硬纸板测量滑动摩擦力如图3,相比图1实验的优点有(写出一点即可): 。
【实验分析】
有同学认为加了砝码增大压力的同时也增大了木块和砝码的总重力,影响滑动摩擦力大小的因素究竟是重力还是压力呢?为解决该问题,小组进一步进行探究。
(3)拉动硬纸板,记录压力传感器和弹簧测力计的示数如图3。通过充气改变氢气球的体积,拉动硬纸板,记录三次弹簧测力计稳定后的示数F1、F2、F3。在接触面粗糙程度相同时,当F1、F2、F3大小 (填“相等”或“不相等”)说明滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
17. 小乐对影响滑动摩擦力大小的因素进行了探究。
(1)根据生活经验作出猜想:滑动摩擦力的大小可能与 有关,也可能与接触面的粗糙程度有关。
(2)在图示实验中,要测量滑动摩擦力大小,需用弹簧测力计拉着木块沿水平长木板做 运动。
(3)用图示乙、丙两次的实验,可探究滑动摩擦力的大小与 的关系。
18. 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的关系图像如图乙所示,物体运动速度v与时间t的关系图像如图丙所示。
(1)当t=1s时,物体相对于地面是 的(选填“静止”或“运动”);
(2)当t=7s时,物体受到的摩擦力为 N;
(3)若9秒后撤去推力F,物体的速度将 (填不变、变大、变小)。
迁移创新
19. 2025年4月,我国科技人员成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验。图甲为试验示意图。
(1)天都一号试验星在绕月轨道上快速运动,此时它受到的力 (选填“是”或“不是”)平衡力。
(2)激光与可见光一样会发生反射。天都一号搭载的角反射器简化结构如图乙,当激光照射到角反射器上时,反射后的激光会“原路”返回,被激光站接收。画出乙中激光发生反射的光路图。
(3)这样的激光测距试验难度极大,其原因是 (写出一点即可)。
20. 阅读以下材料,问答问题。
“天问”巡梦之旅
2021年5月15日,经历了十个月的太空飞行,我国自主研发的“天问一号”火星探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。
2025年5月29日,“天问二号”小行星探测器由长征三号乙Y110运载火箭从西昌卫星发射中心成功发射,其目标是完成对小行星2016HO3进行探测、采样并返回地球。
(1)如图1,火星探测器进入环火轨道,在火星引力作用下做环绕火星的运动,在环绕的过程中,火星探测器受力 (填“平衡”或“不平衡”)。
(2)如图2,长征三号运载火箭搭载“天问二号”起飞的过程中,使火箭加速升空的施力物体是 (填字母)。
A.喷管喷出的燃气
B.喷管
C.喷管周围的空气
(3)下个阶段,天问二号将围绕小行星2016HO3伴飞(此过程会消耗大量推进剂),这个过程中,其惯性将 (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(4)当未来的你作为宇航员踏上火星表面,若原本在地球上你最多能举起50kg的物体,那么在火星表面(假设人的举力不变),你最多能举起质量多少kg的岩石标本 (火星上g取4N/kg,请写出计算过程)?
21. 阅读以下材料,回答问题。
“天梦一号”巡梦之旅
火星是太阳系中与地球最相似的行星,有大气,温差很大。自转周期和地球相近,物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的0.4倍,人类对火星的探测具有重大的科学意义。2020年7月23日,长征五号运载火箭载着我国自主研发的首座火星探测器“天问一号”成功发射,于2021年2月10日被火星捕获,进入环绕火星轨道。
2021年5月15日,经历了十个月的太空飞行,“天问一号”成功着陆于火星乌托邦平原南部预选者陆区。5月22日,“祝融号”(如图2)火星车安全驶离“天问一号”,到达火星表面,开始巡视探测。地球上g取 10N/kg,物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的0.4倍。
(1)天问一号探测器从地球运动到火星的过程中,其惯性 (选填“增大”、“不变”或“减小”);
(2)“天问一号”火星探测器于2020年7月23日发射,探测器在降落火星实施制动减速时,使探测器减速的施力物体是 ;
A.喷管喷出的燃气
B.喷管
C.喷管周围的空气
(3)如图1火星探测器进入环火轨道,在火星引力作用下做环绕火星的运动,不受空气阻力,在环绕的过程中,火星探测器受 (选填“平衡力”、“非平衡力”);
(4)同一物体分别在地球和火星表面以相同的初始速度在相同的水平面上滑行,在火星上滑行的距离会比地球上 (填“长”或“短”)。
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