第5章 运动和力(复习讲义)物理新教材沪科版(五四学制)八年级上册

2026-08-31
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摘要:

该初中物理《运动和力》单元复习讲义通过表格梳理复习要点与重难点,结合力的示意图、实验数据表格等工具,构建“概念-规律-应用”的递进知识脉络,清晰呈现重力、弹力、摩擦力等核心力的特性及运动与力的内在联系。 讲义亮点在于“难点突破”模块,通过“一抓二看三验”法区分平衡力与相互作用力,结合“探究滑动摩擦力大小”实验培养科学探究素养。分层设计“基础达标”与“能力进阶”练习,如无人机吊水桶受力分析题,帮助不同层次学生提升,教师可据此实施精准教学。

内容正文:

第5章 运动和力 复习要点 1. 了解重力、弹力和摩擦力等生活中常见的力,认识力的作用效果,知道力的作用是相互的。 2. 知道二力平衡条件、认识牛顿第一定律,能分析、解释简单的力学现象,初步形成运动和相互作用观念。 3. 会用弹簧测力计测量力的大小,能用示意图描述力。 4. 在分析同一直线上两个力的合力的过程中体会等效替代的思想方法。在探究运动与力的关系中了解实验与推理相结合的研究方法。 5. 在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,能用控制变量的思想设计实验方案,经历收集、分析实验数据的过程,能根据证据通过归纳推理得出结论并作出解释,能对实验进行反思,提出改进建议。 复习 重难点 重点: 本章重点是认识力,包括弹力、重力、摩擦力等生活中常见的力,了解这些力的作用效果,学会用同一直线上的二力合成、二力平衡及牛顿第一定律来解释和解决简单的实际问题,初步建立运动与力的关系。 难点: 核心难点集中在三点:一是严格区分平衡力与相互作用力,二者“等大、反向、共线”的共性极易混淆,关键要抓住“是否作用在同一物体”的核心判定标准;二是精准辨析惯性概念,必须明确惯性是物体固有属性,绝不能出现“受到惯性作用”这类表述,且惯性大小仅由质量决定,和运动速度完全无关;三是结合相对运动趋势判断静摩擦力方向,学生很容易误将“物体运动方向”等同于“相对运动方向”,导致摩擦力方向判断完全出错。 要点 力的概念 1. 力 (1)概念:力是物体对物体的作用,用F表示。 (2)施力物体与受力物体:发生作用的两个物体,一个是施力物体,另一个是受力物体。施力物体与受力物体同时存在。 (3)力的单位:力的单位是牛顿(牛),用符号N表示。 2. 力的作用效果:力可以使物体发生形变;力可以改变物体的运动状态。 3. 力的三要素:力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。 4. 力的示意图:物理学中通常用一条带箭头的线段来表示力,从力的作用点开始沿着力的方向画一条线段,在线段的末端处画一个箭头表示力的方向,并在线段旁标出力的名称,这样的方法叫做力的示意图。 力的示意图 力的作用是相互的 5. 力的作用是相互的 (1)物体间力的作用是相互的。例如,人穿上旱冰鞋推墙时,对墙施加了一个向右的作用力;同时人后退,表明墙对人也施加了一个向左的作用力。大量事例说明:当一个物体对另一个物体施力的同时,另一个物体也同样对它施加力的作用,这两个力是同时发生的,也就是说:物体间力的作用是相互的。 (2)拓展:作用力与反作用力 物体间力的作用是相互的,彼此间的力分别叫做作用力与反作用力。作用力与反作用力的大小相等,方向相反,且在同一条直线上,但分别作用在两个物体上。该规律也叫牛顿第三定律(高中)。 1. 产生力的条件:至少要有两个物体;物体间要有相互作用。 相互接触的物体不一定有力的作用; 不接触的物体之间可能有力的作用。如空中物体受到的重力,磁铁吸引铁球的力等。 2. 力的相互性:物体间力的作用是相互的,说明施力物体、受力物体是相对而言的,施力物体和受力物体也是同时存在的,要确定是施力物体,还是受力物体,一般由研究对象来决定。 例如,我们研究放在桌面上的书受到的支持力,书就是受力物体,支持书的桌面就是施力物体;要研究书对桌面的压力,则桌面为研究对象,即桌面是受力物体,书是施力物体。 要点速测 1.下列关于力的说法中,正确的是(     ) A.只有相互接触的物体之间才会有力的作用 B.力只能使物体发生形变 C.力是物体对物体的作用 D.力的作用效果只与力的大小有关 【答案】C 【详解】A.磁体可对不接触的铁钉产生吸引力,说明不接触的物体间也能产生力的作用,故A错误; B.力的作用效果包括使物体发生形变、改变物体的运动状态两类,故B错误; C.力的定义为物体对物体的作用,故C正确; D.力的作用效果由力的大小、方向、作用点共同决定,故D错误。 故选C。 2.下列运动场景中,力能改变物体的运动状态的是(     ) A.压弯跳板 B.踢飞足球 C.拉弯弓箭 D.掰弯直尺 【答案】B 【详解】ACD.压弯跳板、拉弯弓箭、掰弯直尺均是力使物体发生形状改变,未改变运动状态,故ACD不符合题意; B.踢飞足球时足球由静止变为运动,速度大小改变,运动状态发生变化,故B符合题意。 故选B。 要点弹力 一、弹力 1. 弹性和塑性 (1)弹性:物体在外力作用下发生形变,撤去外力后又能恢复到原来的形状,物体的这种性质叫做弹性。例如弹簧、气球、钢尺等发生的形变。 (2)塑性:物体发生形变后不能自动地恢复到原来的形状,物体的这种性质叫做塑性。例如橡皮泥、铝导线等发生的形变。 2. 弹力 (1)弹力:具备弹性的物体发生形变时产生的力叫做弹力。 (2)弹力产生的条件:一是两物体直接接触;二是物体间要发生弹性形变,二者缺一不可。弹力是接触力,物体间不接触不会产生弹力,但相互接触的物体间不一定产生弹力。 (3)弹力的方向:压力、支持力的方向通常垂直于接触面;绳的拉力方向沿绳子,指向绳子收缩的方向。弹力方向与施力物体恢复形变的方向一致。 ①压力:作用点在被压物体的表面,方向垂直于接触面指向被压物体。 ②绳的拉力:作用点在绳与被拉物体的接触点上,方向沿着绳子指向绳子收缩的方向。 ③支持力:作用点在支持物体与被支持物体的接触面上,方向垂直于接触面,指向被支持物体。 物体对斜面的压力 绳子的拉力 斜面对物体的支持力 二、弹簧测力计 1.测力计:测量力的大小的工具叫做测力计。例如弹簧测力计、握力计等。 2. 弹簧测力计的结构:弹簧、指针、面板、挂钩、圆环等。图是实验室常用的一些弹簧测力计。 一些弹簧测力计 3. 弹簧测力计的使用方法 (1)观察量程和分度值:观察量程和分度值各是多少。注意加在弹簧测力计上的力不允许超过它的最大测量值,否则会损坏弹簧测力计。 (2)使用前将弹簧测力计沿待测力的方向调零。 (3)测量时保持待测力的方向与弹簧伸长方向沿同一直线。 (4)记录数据要带单位;读数时不需要估读(选填“需要”、“不需要”)。 (5)待测的力(物体)一定要在弹簧测力计的挂钩一端,严禁倒挂。 三、探究弹簧的形变与力的关系 【实验器材】弹簧、钩码(数个)、铁架台、刻度尺等。 【进行实验】 (1)将弹簧悬挂在支架上,用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度L0,即原长,记入表格中; (2)在弹簧下挂1个钩码,通过刻度尺读出弹簧的伸长量△L,记入表格中。 (3)在弹簧下每次增加2个钩码,通过刻度尺读出每次弹簧的总伸长量,记入表格中。 (4)实验完成后,将所有钩码取下,观察弹簧的形状。 【数据处理】根据实验数据,以拉力F为横坐标,弹簧的伸长量ΔL为纵坐标,画出弹簧伸长量ΔL与弹簧受到的拉力F的关系图象。 【分析论证】分析图像可知,在0~6N的范围内,图像是一条过原点的倾斜的直线,说明弹簧的伸长量与拉力的大小成正比。 【实验结论】 通过实验可以发现,在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长,且弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比,这就是弹簧测力计的测力原理。 【交流与评估】当弹簧超过弹性限度时,弹簧的伸长量与所受拉力不再成正比关系,撤去外力,弹簧也无法恢复到原来的形状。 1. 对弹力的理解 ①弹力是一种常见的力,我们平时所说的推力、拉力、压力和支持力,都属于弹力的范围。 ②对一个弹性物体来说,在弹性限度内,物体弹性形变程度越大,其产生的弹力越大。 ③弹力是由于物体发生弹性形变而产生的,因此弹力的施力物体是发生形变的物体,受力物体是与它接触使其形变的物体。 2. 弹力的方向:压力、支持力的方向通常垂直于接触面;绳的拉力方向沿绳子,指向绳子收缩的方向。弹力方向与施力物体恢复形变的方向一致。 要点速测 1.如图为按压式圆珠笔。按下按钮,笔芯水平向左伸出,弹簧被压缩;再次按按钮,弹簧恢复原长,笔芯水平向右弹回。当笔芯伸出后,弹簧对笔芯施加的弹力(   ) A.大小为0 B.受力物体是弹簧 C.方向水平向左 D.方向水平向右 【答案】D 【详解】A.弹簧处于压缩状态,发生弹性形变,对笔芯的弹力不为零,故A不符合题意; B.弹簧对笔芯施加弹力,施力物体是弹簧,受力物体是笔芯,故B不符合题意; CD.弹力的方向与弹簧形变恢复的方向一致,此时弹簧被向左压缩,要恢复原长就会对笔芯施加水平向右的弹力,故C不符合题意,D符合题意。 故选D。 2.下列关于弹簧测力计的使用方法中,不正确的是(     ) A.使用前必须检查指针是否指在零刻度 B.被测拉力方向应与弹簧的轴线一致 C.所测的力不能超过弹簧测力计的量程 D.弹簧测力计必须竖直放置,不能倾斜 【答案】D 【详解】A.使用前检查指针是否指零是弹簧测力计的必要操作要求,故A正确; B.被测拉力方向与弹簧轴线一致,可以避免外壳与弹簧的摩擦干扰测量结果,故B正确; C.所测力超过量程会超出弹簧弹性限度,损坏测力计,故C正确; D.弹簧测力计测量力时,仅需保证拉力方向与弹簧轴线一致即可,无需必须竖直放置,故D错误。 题目要求选不正确的,故选D。 要点 重力 1. 重力的概念:物理学中,地球表面附近的物体由于地球吸引而受到的力叫做重力,通常用字母G表示,重力的单位为N。重力的施力物体是地球,受力物体是地球附近的物体。 2. 重力的计算 (1)物体所受的重力跟它的质量成正比,其比值约为9.8N/kg。 (2)重力的计算公式:G=mg G表示重力,单位是牛顿(N);m表示质量,单位是千克(kg);在地球上,g约为9.8N/ kg,粗略计算中,可取10N/ kg。 (3)g=9.8N/ kg,表示质量为1kg的物体在地球上受到的重力为9.8N。 3. 重力的方向 (1)重力的方向总是竖直向下。重力的方向“竖直向下”理解为与水平面垂直指向地心,不能说成“垂直向下”。 (2)重力方向竖直向下的应用:检查是否竖直;检查是否水平。 4. 重心 (1)重心:地球吸引物体的每一部分,但是,对于整个物体,重力作用的表现就好像它作用在某一个点上,这个点叫做物体的重心。重心是一个物体各部分受到的重力作用的等效作用点。 (2)对重心的理解 ①形状规则、质量分布均匀的物体,它的重心在它的几何中心上。 ②物体重心的位置不一定都在物体上。如图所示,铁环的重心不在环上,而在环心处。 (3)确定重心的方法 ①悬挂法确定重心:如图甲所示,先在A点把薄板悬挂起来,薄板静止时,所受的重力方向与悬绳的拉力方向在同一竖直线上,所以薄板的重心一定在通过A点的竖直线l1上。然后在B点把薄板悬挂起来(图乙),同理知,薄板的重心一定在通过B点的竖直线l2上,l1和l2的交点就是薄板重心的位置。 ②支撑法确定重心:如图丙所示,把物体放在手指上,仔细调节物体,使其在手指上达到一个平衡状态,物体的重心与支点在同一条竖直线上,在支点的上方。 1. 重力的特点 (1)普遍性:地球附近的所有物体都受到重力的作用。不论它是运动还是静止,不论它是固态、液态还是气态,都要受到重力的作用。 (2)非接触性:重力是非接触力,空中的飞机、树上的苹果都受到重力。 2. 重力的方向 (1)核心表述‌:重力方向是‌竖直向下‌,绝对不能写为“垂直向下”。竖直向下是垂直于当地水平面、指向地心方向;垂直向下仅指垂直于特定接触面,二者完全不同。 ‌(2)生活应用‌:重垂线、水平仪的工作原理就是利用重力竖直向下的特点,可用于检查墙面是否竖直、台面是否水平。 要点速测 1.关于重力,下面说法中正确的是(  ) A.重力的单位是千克 B.重力的方向总是垂直于支持面 C.测量物体重力的工具是天平 D.物体的重心不一定在物体上 【答案】D 【详解】A.重力的单位是牛顿,故A错误; B.重力的方向总是竖直向下的,故B错误; C.测量物体重力的工具是弹簧测力计,故C错误; D.物体的重心不一定在物体上,如形状规则的环,重心在环的中心,但不在环上,故D正确。 故选D。 2.(多选题)如图所示,许多智能手机的画面都能随手机的横竖转动而自动旋转,这是由于手机内部有一个重力传感器。关于此现象下列说法正确的是(  ) A.手机横屏时,重力传感器不再受重力作用 B.手机旋转时,手机受到的重力大小不会改变 C.手机旋转时,重力的施力物体发生改变 D.手机按如图所示由竖直转到水平时,重力的方向仍是竖直向下 【答案】BD 【详解】A.地球附近的任何物体都要受到重力作用,手机横屏时,重力传感器仍受重力作用,故A错误; B.手机旋转时,其质量m不变,由可知,手机受到的重力大小不会改变,故B正确; C.重力的施力物体始终是地球,手机旋转时施力物体不发生改变,故C错误; D.重力的方向总是竖直向下的,手机由竖直转到水平时,重力的方向仍是竖直向下,故D正确。 故选BD。 要点 二力合成 1. 合力与分力:如果一个力对物体产生的作用效果与几个力同时对物体产生的作用效果相同,那么就可以用这个力代替这几个力,这个力就叫做这几个力的合力,这几个力叫做这个力的分力,这种思想方法叫做等效替代。 2. 力的合成:求几个力的合力的过程叫做力的合成。 3. 二力合成的规律:在同一直线上,方向相同的两个力的合力大小等于两力大小之和,合力方向与两力的方向相同;方向相反的两个力的合力大小等于两力大小之差,合力方向与两力中较大力的方向相同。 牢记等效替代核心,合力不是额外新增的力,受力分析时别重复画分力和合力。同向合力直接相加,反向取两力之差、方向跟大力走,合力范围在|F₁-F₂|到|F₁+F₂|之间,计算前先明确力的方向,避免直接代数相加出错。 要点速测 1.一个物体只受两个力的作用,其中,则物体受到的合力F的大小为(     ) A.一定是3 N B.一定是13 N C.可能是13 N D.可能是2 N 【答案】C 【详解】根据二力合成规律,合力范围满足 计算最小合力 计算最大合力 因此合力范围为 A. 仅二力反向时合力为3N,不是一定为3N,故A错误; B. 仅二力同向时合力为13N,不是一定为13N,故B错误; C. 二力同向时合力为13N,因此合力可能是13N,故C正确; D. 2N小于最小合力3N,不可能存在,故D错误。 故选C。 2.如图所示,小明利用无人机下方吊一水桶来模拟直升机取水救火的情境。已知无人机对绳子的拉力为30N,水和水桶的总质量为3.8kg,此时无人机竖直匀速下降,则水桶受到的空气阻力为____N,总的合力为________N;若要使无人机竖直匀速上升,则需要从水桶中抽出_________kg的水。(假设整个过程中无人机对绳子的拉力大小及它们所受空气阻力大小均不变,g取10N/kg) 【答案】 8 0 1.6 【详解】水和水桶的总重力为 竖直匀速下降时水桶受力平衡,空气阻力向上,故水桶受到的空气阻力为 匀速运动的物体处于平衡状态,故总的合力为0N; 竖直匀速上升时水桶受力平衡,空气阻力向下,此时水和水桶的总重力为 此时总质量为 抽出的水的质量为 要点 二力平衡 1. 平衡状态与平衡力 (1)平衡状态:物体保持静止或匀速直线运动的状态称为平衡状态。 (2)平衡力:使物体处于平衡状态的两个力(或多个力)叫做平衡力。如果物体在两个力的作用下处于平衡状态,称为二力平衡状态,这两个力就构成了一对平衡力。 2. 二力平衡的条件:当物体处于二力平衡时,作用在该物体上的这两个力大小相等,方向相反,且作用在同一直线上。此时物体所受合力为零。 3. 二力平衡的条件的应用 (1)求力的大小和判断力的方向。物体在两个力的作用下处于平衡状态,已知一个力的大小和方向,我们根据二力平衡条件求另一个力的大小和方向。 例如,静止在水平面上的物体,所受的重力G与地面对它的支持力F是一对平衡力,则此二力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,支持力的大小等于重力的大小F=G,支持力的方向竖直向上。 (2)判断物体的运动状态(平衡状态或非平衡状态) 以在水平路面上向左运动的小车为例进行分析,水平路面上运动的小车受到的力有:在竖直方向上受到的力有:重力G、地面支持力N,是一对平衡力。在水平方向上有汽车发动机的牵引力F和地面与空气的阻力f。 ①若牵引力等于阻力F=f,则二力平衡,小车向左做匀速直线运动; ②若牵引力大于阻力F>f,二力不平衡,小车向左做加速直线运动; ③若牵引力小于阻力F<f,二力不平衡,小车向左做减速直线运动。(以上均选填“匀速”、“加速”或“减速”) (3)找重心:利用二力平衡,可以找不规则物体的重心,例如前边学的用悬挂法找薄板的重心。 4. 运动和力的关系 物体受到平衡力的作用,运动状态不发生改变,即保持静止状态或匀速直线运动状态。物体受到非平衡力的作用,运动状态发生改变,即运动的速度或方向发生改变(均选填“发生”或“不发生”)。 5. 区别“平衡力”和“相互的力” 如图甲所示,一本书静止在水平桌面上时,水平桌面上的一本书所受重力G和桌面对书的支持力F是一对平衡力。如图乙所示,书对桌面的压力F ' 和桌面对书的支持力F是一对相互作用力。 力平衡核心要牢记“同体、等大、反向、共线”四条件,判断时先锁定受力物体,避免把不同物体上的相互作用力误判为平衡力。平衡状态仅指静止或匀速直线运动,速度为零的物体不一定处于平衡状态,受力分析别漏方向。 要点速测 1. 漫步在风光旖旎的海南岛,椰风海韵、碧海蓝天间藏着许多有趣的物理场景,下列海南岛日常画面里,其中物体处于平衡状态的是(     ) A.椰子从树上加速下落 B.渔船在海面上转弯航行 C.静止在海岛上的礁石 D.冲浪板加速冲向岸边 【答案】C 【详解】A.椰子从树上加速下落,运动状态改变,不是平衡状态,故A不符合题意; B.渔船在海面上转弯航行,运动方向变化,运动状态改变,不是平衡状态,故B不符合题意; C.静止在海岛上的礁石,运动状态没有发生改变,处于平衡状态,故C符合题意; D.冲浪板加速冲向岸边,速度大小变化,运动状态改变,不是平衡状态,故D不符合题意。 故选C。 2. 如图,甲、乙两物体在水平桌面上处于静止状态,关于它们受力的说法正确的是(  ) A.甲对乙的压力与桌面对乙的支持力是一对相互作用力 B.甲物体的重力与甲对乙的压力是一对平衡力 C.乙物体受到的重力与桌面对乙的支持力是一对平衡力 D.桌子对地面的压力与地面对桌子的支持力为一对相互作用力 【答案】D 【详解】A.甲对乙的压力受力物体是乙,桌面对乙的支持力受力物体也是乙,相互作用力要求两个力作用在不同的物体上,两个力作用在同一物体上,不是一对相互作用力,故A错误; B.甲物体的重力受力物体是甲,甲对乙的压力受力物体是乙,平衡力要求两个力作用在同一物体上,两个力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故B错误; C.对乙物体受力分析,乙物体受到竖直向下的重力、甲对乙竖直向下的压力、桌面对乙竖直向上的支持力,乙物体静止,处于平衡状态,受力平衡,即;平衡力要求两个力大小相等,乙物体受到的重力与桌面对乙的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故C错误; D.桌子对地面的压力受力物体是地面,地面对桌子的支持力受力物体是桌子,两个力作用在不同的物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对相互作用力,故D正确。故选D。 要点摩擦力 1. 摩擦力 (1)摩擦力的概念:两个相互接触的物体,当它们有相对运动(或有相对运动趋势)时,在接触面上会产生一种阻碍物体相对运动(或相对运动趋势)的力,这种力叫做摩擦力。常见的摩擦有三种:滑动摩擦、静摩擦与滚动摩擦。 2. 滑动摩擦力 (1)定义:一个物体在另一个物体表面上滑动时所受到的阻碍物体间相对运动的力。 (2)产生的四个条件:①两个物体相互接触;②两个物体相互挤压;③两个物体发生相对运动;④两个接触面不光滑。四个条件缺一不可。 (3)方向:滑动摩擦力的方向是与物体间相对运动的方向相反的。如图所示,人推箱子向右滑动时,箱子相对于地面向右运动时,受到的滑动摩擦力方向向左。 3. 静摩擦力 (1)概念:当两个物体具有相对运动趋势时,在接触面上产生阻碍物体间发生相对运动的力。 (2)静摩擦力现象:例如手握杯子,杯子由于受到重力,杯子相对于手有往下掉的趋势,但是没有掉下来,是因为手对杯子有一个向上的静摩擦力。 (3)静摩擦力的方向:静摩擦力的方向与物体间相对运动趋势的方向相反。人走路时,脚(鞋底)向后蹬地面,相对于地面有向后的运动趋势,地面会对脚有一个向前的静摩擦力f,人靠这个静摩擦力前进(均选填“后”或“前”)。 (4)静摩擦力的大小:根据二力平衡条件可求静摩擦力的大小。例如,手握瓶子处于静止状态,瓶子受到重力G和静摩擦力f 的作用,该二力是一对平衡力,所以大小相等:f=G。 4. 滚动摩擦力 (1)概念:一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力。 (2)生活中的滚动摩擦 旱冰鞋 拉杆箱的轮子 圆珠笔尖 (3)滚动摩擦小于滑动摩擦。 5. 研究影响滑动摩擦力大小的因素 (1)测量滑动摩擦力 测量原理是二力的平衡条件。如图所示,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,在水平方向上木块受到的滑动摩擦力和弹簧测力计的拉力是一对平衡力。由二力平衡条件可知,木块受到的拉力和滑动摩擦力大小相等,所以读出弹簧测力计的示数,即为滑动摩擦力的大小。 (2)研究影响滑动摩擦力大小的因素 【搜集证据】 (1)实验器材:弹簧测力计、木块、毛巾、棉布、木板、砝码等。 (2)方案:影响滑动摩擦力大小的因素可能有多个,我们可以控制接触面粗糙程度等因素相同,仅改变压力大小,比较滑动摩擦力的大小;也可以控制压力大小等因素相同,仅改变接触面粗糙程度,比较滑动摩擦力的大小。这种思想方法叫做控制变量法。 【进行实验与收集数据】 ① 如图甲所示,将木块置于已固定在桌面的木板上,使用弹簧测力计沿水平方向缓慢拉动木块。记录弹簧测力计的示数,即为滑动摩擦力的大小。 ② 在木块上增加砝码从而改变木块对接触面的压力,测出此时滑动摩擦力的大小(图乙)。 ③保持压力相同,改变接触面的粗糙程度,测出此时滑动摩擦力的大小(图丙)。 (3)实验数据表 实验序号 接触面 压力 弹簧测力计示数F/N 滑动摩擦力大小F1/N 1 木板 不放置砝码 2 放置1个砝码 3 放置2个砝码 4 木板 相同 5 毛巾 6 棉布 【作出解释】分析 分析实验序号1、2与3可得出结论:控制接触面的粗糙程度不变时,压力越大,滑动摩擦力越大。 分析实验序号4、5与6可得出结论:控制压力不变时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。 【实验结论】滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关。接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。 【交流与评估】 (1)实验中的探究方法 ①控制变量法:探究滑动摩擦力的大小与压力的关系时,控制接触面的粗糙程度不变,改变物块对接触面的压力。探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系时,控制压力不变,改变接触面的粗糙程度。 ②转换法:通过读取弹簧测力计的示数来间接测量滑动摩擦力的大小。 (2)实验中要水平拉动木块做匀速直线运动,才能保证滑动摩擦力的大小等于拉力大小。 (3)实验方案的改进 实验中很难控制水平匀速拉动弹簧测力计,所以会导致弹簧测力计的示数不稳定。因此,将实验方案改进如下:把木块位于长木板上,用弹簧测力计拉住木块的一端,弹簧测力计的另一端固定。 改进后,水平向左拉动长木板,当木块保持静止时,木块处于平衡状态,此时无论长木板是否做匀速直线运动,都可以保证拉力的大小始终等于滑动摩擦力的大小。 (4)实验拓展 (1)滑动摩擦力的大小与接触面积的关系:在接触面粗糙程度和压力大小相同时,滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关(选填“有关”或“无关”)。 (2)滑动摩擦力的大小与物体运动速度的关系:在接触面粗糙程度和压力大小相同时,滑动摩擦力的大小与运动速度的大小无关(选填“有关”或“无关”)。 6. 摩擦的利用与防止 (1)增大有益摩擦的方法 ①增大物体间的压力。例如打开瓶盖时用力、拔河比赛时、用力握紧绳子、自行车刹车时用力捏车闸、用橡皮擦去错误的字时要用力等等。 ②使接触面粗糙。例如要上杠的运动员手上擦镁粉、鞋底凹凸不平的花纹、在结冰的路面车轮缠绕铁链等。 ③变滚动摩擦为滑动摩擦。例如,汽车急刹车时,车轮在路面滑动,把滚动变为滑动,增大了轮胎与地面间的摩擦,使车容易停下来。 2. 减小有害摩擦的方法 ①减小压力。例如,推比较重的木箱时,把物品拿出一部分,减小压力,摩擦力也变小。 ②使接触面光滑。接触面越光滑,摩擦力越小。 ③变滑动摩擦为滚动摩擦。因为滚动摩擦小于滑动摩擦,所以使物体间的滑动摩擦变为滚动摩擦时,可以减小摩擦。 ④使接触面分离。两个互相接触的摩擦面彼此离开可以减小摩擦。例如向机器里加润滑油、气垫船、磁悬浮列车等。 摩擦力的核心是“阻碍相对运动/趋势”,方向和相对运动相反,不等于一定和物体运动方向相反。静摩擦靠二力平衡判断,滑动摩擦只由压力和粗糙程度决定,和速度、拉力无关,别再混淆啦。 要点速测 1. 小洋做“塑料袋提杯子”实验,将薄塑料袋放入圆柱形玻璃杯,往袋中倒入适量液体,手提塑料袋,让塑料袋、液体和杯子一起竖直匀速上升,如图,则杯子所受摩擦力(   ) A.方向竖直向下 B.方向竖直向上 C.大于其所受重力 D.小于其所受重力 【答案】B 【详解】AB.杯子竖直匀速上升,处于平衡状态,摩擦力与重力方向相反,因此摩擦力方向竖直向上,故A不符合题意,B符合题意; CD.杯子在竖直方向只受重力和摩擦力且处于平衡状态,摩擦力与重力大小相等,故CD不符合题意。 故选B。 2. 在做“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”实验时,将木块A放置于水平木板B上,加载一个砝码,把弹簧测力计系在A上,并固定在墙上,如图所示,的水平拉力匀速拉动物体B时,物体A静止,弹簧测力计示数如图所示,当向左拉动B时,弹簧测力计指针稳定,下列讨论中(     ) ①木板B受到的地面的摩擦力为3.6N,方向水平向右; ②物块A受到的摩擦力为2.2N,方向水平向左; ③若增大拉动B的速度,弹簧测力计的示数将变大; ④此装置可研究滑动摩擦力大小与压力的关系。 A.只有①④正确 B.只有②③正确 C.只有②④正确 D.只有①③正确 【答案】A 【详解】由图可知弹簧测力计分度值为,示数。 ①②物体A静止,水平方向受弹簧测力计的拉力和B对A的摩擦力,两个力是一对平衡力,则A受到的摩擦力 B向左运动,A相对B向右运动,A受到的摩擦力方向水平向左。木板B匀速运动,处于平衡状态,水平方向受拉力、A对B的摩擦力和地面对B的摩擦力,由力的作用是相互的,则 方向水平向右,则地面对B的摩擦力 方向水平向右,故①正确,②错误; ③滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与运动速度无关,增大拉动B的速度,A受到的摩擦力不变,弹簧测力计示数不变,故③错误; ④保持接触面粗糙程度不变,通过改变A上砝码的数量可改变压力大小,此装置可研究滑动摩擦力大小与压力的关系,故④正确。 故选A。 1. 阻力对物体运动的影响 (1)两种观点 ①古希腊哲学家亚里士多德的观点:如果要使一个物体持续运动,就必须对它施加力的作用;如果这个力撤掉,物体就会停止运动。即物体的运动需要力来维持(选填“需要”或“不需要”)。 ②物理学家伽利略通过理想实验,运用逻辑推理,认为:物体的运动不需要力来维持,运动的物体之所以停下来,是因为受到了阻力的作用(选填“需要”或“不需要”)。 (2)实验探究:阻力对物体运动的影响 【实验器材】小车、长木板、斜面、棉布、毛巾、玻璃板、刻度尺等。 【进行实验与收集证据】 (1)在水平木板上铺上毛巾,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在阻力较大的毛巾表面上滑行的距离。 (2)在水平木板上铺上棉布,让小车从斜面上同一位置由静止滑下,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滑下,观察小车在更光滑的木板表面上滑行的距离。 (4)实验记录表 表面 材料 阻力 大小 小车运动 距离 小车速度 减小情况 毛巾 大 最短 比较快 棉布 中 比较长 比较慢 木板 小 最长 最慢 【分析与论证】对物体运动的阻碍程度反映物体所受阻力的大小。小车在不同材料的平面上最终停下来的原因是因为受到阻力的作用。小车受到的阻力越小,滑行的距离越大,速度减小得越慢。 对上述实验结论进一步推理可得出:如果运动的物体受到的阻力为零,速度就不会减小,物体将以恒定不变的速度永远运动下去。由此可以说明伽利略的说法是正确的,即物体的运动不需要力来维持。 【实验结论】 运动物体受到的阻力越小,速度减小得越慢,运动得越远。若运动的物体不受阻力,物体的运动速度将不会减小,将保持做匀速直线运动。 2. 牛顿第一定律 (1)牛顿第一定律的建立过程 ①伽利略斜面理想实验:意大利物理学家伽利略通过斜面小球实验认识到运动物体受到的阻力越小,速度减小的越慢,运动时间越长,物体的运动不需要力来维持。他又进一步推论,若没有摩擦阻力,球将永远滚下去。 ②笛卡尔观点:法国物理学家笛卡尔对伽利略的观点又进行了补充:运动的物体在不受外力的情况下,它将速度不变、方向不变的永远运动下去,即作匀速直线运动。 ③英国著名物理学家牛顿在伽利略等科学家研究的基础上,对大量的实验事实进行了深入研究,总结出牛顿第一定律。 (2)牛顿第一定律:一切物体总保持原来的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运动状态为止。 3. 惯性 (1)惯性:一切物体不论是静止的还是运动的,都具有保持原来运动状态的性质。 (2)对惯性的理解 ①惯性的普遍性:一切物体在任何情况下都具有惯性。 ②惯性大小的决定因素:惯性的大小是由物体的质量决定的,质量越大,惯性越大,而与物体的形状、运动状态、所处位置、受力情况等外界因素无关。 ③惯性与牛顿第一定律的区别 惯性是物体本身的一种属性,而牛顿第一定律是物体不受力时遵循的运动定律。任何物体在任何情况下都具有惯性,牛顿第一定律只有物体不受力时才成立。 (3)利用惯性解释有关现象的步骤: ①首先确定研究对象是哪个物体; ②明确该物体原来所处的状态(运动还是静止); ③该物体(或物体的某一部分)由于外力作用,运动状态发生怎样的改变; ④最后确定该物体(或物体的其他部分)由于惯性要保持原来的运动状态,会出现怎样的现象。 (4)惯性的利用 ①跳远或跳高:跳远或跳高运动员快速助跑后,飞身一跃,利用自身的惯性,在空中继续前进,以提高成绩。 ②锤头变紧的方法:锤子的锤头变松了,人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上,这是因为锤柄突然停止时,锤头由于惯性会继续向下运动,这样锤头就会牢牢地套在锤柄上了。 ③投铅球、篮球、标枪:运动员在投铅球、篮球、标枪时,尽量提高物体脱离手时的运动速度,当物体离开手之后由于具有惯性,将保持这个速度运动下去,所以物体离开手时的速度越大,运动的越远。 (5)惯性的危害和防止 惯性有时也会给人带来危害,为防止惯性带来的危害,人们采取了一些保护措施。例如交通事故的发生,多数是由于惯性造成的。所以乘坐交通工具时,司机和乘客要系安全带;车辆行驶要限载限速;车辆行驶要保持距离;汽车要安装安全气囊等。 1. 牛顿第一定律温馨提示:它是实验+推理得出的理想化规律,不能直接用实验验证。核心要牢记“力是改变运动状态的原因,不是维持运动的原因”。 2. 惯性是一切物体的固有属性,无论静止还是运动都始终存在。它的大小只由质量决定,和速度完全无关,千万别说“速度大惯性大”。惯性不是力,答题时严禁写“受到惯性”“惯性力”,只能用“由于惯性”“具有惯性”这类规范表述。 要点速测 1. 小胖自制了一个热气球,当气球以的速度匀速上升到某一高度时,从气球中落下一个小物体,此物体离开气球后(     ) A.继续上升一段距离后再下落 B.立即竖直下落 C.以原有的速度匀速上升 D.无法判断 【答案】A 【详解】小物体离开气球瞬间,因惯性保持向上的12m/s初速度,同时受竖直向下的重力作用,运动状态改变,先减速上升,速度减为0后下落。故选A。 2. 下列警示语中,跟惯性无关的是(     ) A.汽车后窗上贴的“保持车距” B.交通规则上的“行车时系好安全带” C.公路旁的“雨天路滑,减速慢行”标志牌 D.学校、医院门前的马路边的“禁止鸣喇叭”标志 【答案】D 【详解】A.保持车距是防止车辆刹车后因惯性继续向前运动发生追尾,与惯性有关,故A不符合题意; B.系安全带是防止紧急刹车时人因惯性向前冲撞造成伤害,与惯性有关,故B不符合题意; C.雨天路面摩擦力小,车辆刹车后因惯性滑行距离更远,减速慢行可避免惯性带来的危害,与惯性有关,故C不符合题意; D.禁止鸣喇叭是在声源处减弱噪声,与惯性无关,故D符合题意。 故选D。 难点 区分平衡力与相互作用力 平衡力与相互作用力是初中力学最易混淆的考点,二者核心区别可通过“一抓二看三验”快速区分。 首先抓核心判断依据:‌受力物体是否同一‌。平衡力的两个力共同作用在同一个物体上,比如静止在桌面的课本,它受到的重力和桌面对它的支持力都作用在课本上;而相互作用力分别作用在两个不同物体上,比如课本对桌面的压力和桌面对课本的支持力,受力物体分别是桌面和课本。 再看两个辅助特征:一是力的性质,相互作用力一定是同种性质的力,比如弹力和弹力、引力和引力;平衡力的性质可以不同,比如重力(引力)和支持力(弹力)也能构成平衡。二是依存关系,相互作用力同时产生、同时消失,一个力变化另一个力同步变化;平衡力没有这种瞬时对应关系,撤去支持力后,物体的重力依然存在。 二者的共同点是大小相等、方向相反、作用在同一直线上,解题时先锁定受力物体,就能快速避开“等大反向共线”的迷惑陷阱。 ▌例1 电动独轮车是新一代的节能、环保、便捷的代步工具,一个质量为70kg的人驾驶该车,在水平地面上匀速行驶,下列说法正确的是(  ) A.独轮车的重力与地面对独轮车的支持力是一对平衡力 B.独轮车对地面的压力与地面对独轮车的支持力是一对平衡力 C.人对独轮车的压力与地面对独轮车的支持力是一对相互作用力 D.人受到的重力与独轮车对人的支持力是一对平衡力 【答案】D 【详解】A.地面对独轮车的支持力等于独轮车和人的总重力,支持力大于独轮车自身的重力,二力大小不相等,不满足二力平衡条件,故A错误; B.独轮车对地面的压力、地面对独轮车的支持力,分别作用在地面和独轮车两个物体上,属于相互作用力,不是平衡力,故B错误; C.人对独轮车的压力大小等于人的重力,地面对独轮车的支持力大小等于人和独轮车的总重力,二力大小不相等,且都作用在独轮车上,因此二力不是相互作用力,故C错误; D.人受到的重力与独轮车对人的支持力,两个力都作用在人身上,二力大小相等、方向相反、在同一直线上,是一对平衡力,故D正确。 故选D。 ▌例2 物理书静止在水平桌面上,下列说法正确的是(  ) A.物理书受到的重力和物理书对桌面的压力是一对相互作用力 B.桌子受到的重力和物理书对桌子的压力是一对相互作用力 C.物理书受到的重力和桌子对物理书的支持力是一对平衡力 D.桌子对物理书的支持力和物理书对桌子的压力是一对平衡力 【答案】C 【详解】A.物理书受到的重力作用在物理书上,物理书对桌面的压力作用在桌面上,二者方向都向下,不满足 “方向相反”,不是一对相互作用力,故A错误; B.桌子受到的重力作用在桌子上,物理书对桌子的压力作用在桌子上,二者作用在同一物体上,不是一对相互作用力,故B错误; C.物理书静止在水平桌面上,即物理书受力平衡,所以,物理书受到的重力与支持力是一对平衡力,故C正确; D.桌子对物理书的支持力和物理书对桌子的压力作用在不同物体上,不是平衡力,故D错误。 故选C。 难点 精准辨析惯性概念 惯性是一切物体固有的属性,指物体保持原来静止状态或匀速直线运动状态的性质,固体、液体、气体无论运动还是静止,在任何情况下都具有惯性,不会凭空消失。 惯性大小仅由物体的质量决定,质量越大,物体维持原有运动状态的能力越强,运动状态越难改变,惯性也就越大,和物体的运动速度、受力情况完全无关。生活中坐车时车突然启动人向后仰、急刹车时人向前倾,拍打衣服抖落灰尘、撞击锤柄套紧锤头,都是典型的惯性现象。 初中物理答题时要注意规范表述,绝对不能出现“受到惯性”“惯性力”这类错误说法,正确表述应为“物体具有惯性”。惯性在生活中有利有弊,跳远助跑、泼水浇菜是对惯性的合理利用,而系安全带、车辆保持安全车距则是为了避免惯性带来的伤害。 ▌例1 关于牛顿第一定律和物体惯性的说法正确的是(     ) A.牛顿第一定律是在实验中观察到了物体不受力的运动情况而得出的 B.由牛顿第一定律可知,物体的运动需要力来维持 C.一切运动的物体如果所有外力消失,它将保持静止状态 D.一切物体在任何情况下都具有惯性 【答案】D 【详解】A.现实中不存在不受外力的物体,牛顿第一定律是在大量实验基础上经科学推理得出的,无法通过实验直接观察物体不受力的运动情况,故A错误; B.牛顿第一定律表明物体不受力时可保持匀速直线运动状态,说明运动不需要力维持,故B错误; C.根据牛顿第一定律,运动的物体若所有外力消失,将保持外力消失瞬间的速度做匀速直线运动,不会保持静止,故C错误; D.惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都具有惯性,故D正确。 故选D。   ▌例2 下列生活场景中属于克服惯性带来的危害的是(     ) A.驾驶员按规定使用安全带 B.运动员在跳远前先助跑 C.锤头松了,将锤柄在地上撞击几下 D.用手拎着衣服抖一抖,除去衣服上的灰尘 【答案】A 【详解】A.车辆紧急制动时,驾驶员因惯性保持原有运动状态会向前冲撞,安全带可避免其受伤,属于克服惯性带来的危害,故A符合题意; B.跳远助跑是利用人起跳后因惯性保持向前运动状态,增大跳远距离,属于利用惯性,故B不符合题意; C.锤柄撞击地面后停止运动,锤头因惯性继续向下运动从而紧套在锤柄上,属于利用惯性,故C不符合题意; D.抖衣服时衣服受力运动,灰尘因惯性保持静止状态从而脱离衣服,属于利用惯性,故D不符合题意。 故选A。   难点 结合相对运动趋势判断静摩擦力方向 判断静摩擦力方向的核心,是紧扣“相对运动趋势”而非物体本身的运动方向,这里给大家总结三步速判法: 第一步定参考:只以和研究对象直接接触的施力物体为参照物,不能选地面或其他无关物体。 第二步做假设:假设两物体接触面突然变得绝对光滑,原本相对静止的两个物体就会发生相对滑动,这个即将出现的滑动方向,就是原本的相对运动趋势方向。 第三步反方向:静摩擦力的方向与第二步判断出的相对运动趋势方向完全相反,且始终沿接触面切线方向。 比如人走路时脚向后蹬地,假设地面光滑,脚会向后滑,相对运动趋势向后,所以地面对脚的静摩擦力向前,这个力就是人前进的动力。还要特别提醒学生:受静摩擦力的物体不一定静止,比如随传送带一起加速上升的货物,运动方向向上,相对传送带的下滑趋势向下,静摩擦力就沿斜面向上,和物体实际运动方向一致,打破“摩擦力一定是阻力”的思维误区。 ▌例1 如图所示,磁性黑板擦吸在竖直悬挂的黑板上静止不动,黑板由铁质材料制成。下列说法正确的是(     ) A.黑板擦受到的重力与黑板擦受到的摩擦力大小相等 B.用垂直于黑板的力压黑板擦时,黑板擦受到的摩擦力增大 C.黑板擦对黑板的吸引力与黑板对黑板擦的吸引力是一对平衡力 D.黑板擦对黑板没有施加压力 【答案】A 【详解】A.黑板擦静止,竖直方向受重力和摩擦力,由二力平衡条件可知,故A正确; B.用垂直于黑板的力压黑板擦时,黑板擦仍静止,竖直方向,重力不变,摩擦力不变,故B错误; C.黑板擦对黑板的吸引力与黑板对黑板擦的吸引力分别作用在两个物体上,是一对相互作用力,故C错误; D.黑板擦受磁力吸引压在黑板上,对黑板有压力,故D错误。 故选A。 ▌例2 如图所示,小明用6N的力,沿竖直方向握住重力为5N的水杯静止在空中,下列说法中正确的是(     ) A.水杯受到的摩擦力是6N B.水杯受到的摩擦力方向竖直向下 C.水杯受到的合力为1N D.往水杯中倒入一定量的水,水杯仍静止在手中,此时手对水杯的摩擦力变大 【答案】D 【详解】A.水杯静止在空中,处于平衡状态,合力为0,竖直方向上受到的重力和静摩擦力是一对平衡力,大小相等、方向相反;重力大小为5N,方向竖直向下,所以摩擦力大小也为5N,方向竖直向上,故ABC错误; D.加水后水杯总重力变大,水杯仍静止,则摩擦力仍与水杯总重力是一对平衡力,大小相等,因此手对水杯的摩擦力变大,故D正确。 故选D。 考点 力的概念 ▌例1 关于力的作用效果,下列说法正确的是(  ) A.力只能改变物体的形状 B.力只能改变物体的运动状态 C.力可以改变物体的形状和运动状态 D.力对物体没有作用效果 【答案】C 【详解】ABC.力的作用效果有两个:可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态,故AB错误,C正确; D.产生力的时候,力必然会对物体产生对应的作用效果,故D错误。 故选C。 ▌迁移练1-1 下列运动场景中,力能改变物体的运动状态的是(     ) A.压弯跳板 B.踢飞足球 C.拉弯弓箭 D.掰弯直尺 【答案】踢飞足球时足球由静止变为运动,速度大小改变,运动状态发生变化,故B符合题意。 故选B。 ▌迁移练1-2 2025年1月30日,四川内江市资中县一名男孩将鞭炮扔入化粪池中不慎引发化粪池沼气爆炸,四周多辆汽车被炸翻。在这个事件中,涉及到许多相互作用力,下列说法正确的是(     ) A.鞭炮爆炸时,对化粪池内的沼气没有施加力的作用 B.沼气爆炸产生的气浪对汽车施加了力,汽车对气浪没有力的作用 C.汽车被气浪掀翻,说明力可以改变物体的运动状态,这里只涉及气浪对汽车的作用力 D.化粪池井盖对地面有向下的压力,同时地面给井盖一个向上的支持力,这是一对相互作用力 【答案】D 【详解】A.鞭炮爆炸时,鞭炮的能量释放会对化粪池内的沼气施加力的作用,故A错误; BC.根据物体间力的作用是相互的,一个物体对另一个物体施加力的作用时,必然受到另一个物体的反作用力。B中气浪对汽车施力时汽车对气浪也施加反作用力;C中汽车被气浪掀翻,说明力可以改变物体的运动状态,也说明气浪对汽车的作用力外,汽车对气浪也有反作用力,故BC错误; D.井盖对地面向下的压力与地面对井盖向上的支持力,两个力大小相等、方向相反、作用在两个相互作用的不同物体上,且作用在同一直线上,是一对相互作用力,故D正确。 故选D。 考点重力、弹力与摩擦力 ▌例1 2025年5月24日,武汉车谷江大女足战胜墨尔本城女足,获得首届女足亚冠联赛冠军。下列说法正确的是(     ) A.踢球时,球鞋对足球的弹力是足球发生形变产生的 B.踢球时,用更大的力踢出的球飞得更远,说明力的作用效果与力的作用点有关 C.球静止在水平地面上时,足球受到的重力和足球对地面的压力是一对平衡力 D.球静止在水平地面上时,足球受到的重力和地面对足球的支持力是一对平衡力 【答案】D 【详解】A.弹力是施力物体发生弹性形变产生的。球鞋对足球的弹力,施力物体是球鞋,因此是球鞋形变产生的,故A错误; B.用更大的力踢出的球飞得更远,说明力的作用效果与力的大小有关,故B错误; C.平衡力需要满足:作用在同一物体、大小相等、方向相反、同一直线。足球重力的受力物体是足球,足球对地面压力的受力物体是地面,两个力作用在不同物体,且方向都向下,不是平衡力,故C错误; D.足球静止在水平地面时,足球受到的重力和地面对足球的支持力(受力物体是足球,方向向上),大小相等、作用在同一直线,符合平衡力的条件,故D正确。 故选D。 ▌迁移练1-1 下列关于力的说法正确的是(     ) A.重力的方向总是竖直向下 B.测完重力的测力计要测水平拉力时可以直接使用 C.因为g=9.8N/kg,所以1kg就等于9.8N D.鸡蛋碰石头时,鸡蛋碎了,是因为石头对鸡蛋的力大于鸡蛋对石头的力 【答案】A 【详解】A.重力的方向总是竖直向下,故A正确; B.测完重力的测力计,弹簧自身重力会让指针不在零刻度,测水平拉力时需要重新调零,不能直接使用,故B错误; C.9.8N/kg表示质量为1kg的物体受到的重力为9.8N,质量单位是kg,重力单位是N,质量和重力是不同物理量,不能说1kg等于9.8N,故C错误; D.鸡蛋碰石头时,石头对鸡蛋的力与鸡蛋对石头的力是一对相互作用力,二者大小相等,鸡蛋碎是因为鸡蛋壳硬度小,故D错误。 故选A。 ▌迁移练1-2 如图所示某消防战士在训练,先顺着绳匀速竖直向上爬升后再顺着绳竖直向下匀速下滑,爬升时受到摩擦力的方向是__________(选填“向上”或“向下”)的,下滑时受到摩擦力的方向是__________(选填“向上”或“向下”)的。战士爬升时受到的摩擦力__________(选填“大于”、“等于”或“小于”)下滑时受到的摩擦力,不计空气阻力。 【答案】 向上 向上 等于 【详解】战士匀速爬升和匀速下滑时,都处于平衡状态,竖直方向仅受重力和摩擦力,二力是一对平衡力,根据二力平衡特点: 重力方向始终竖直向下,因此摩擦力方向始终与重力方向相反,爬升和下滑时摩擦力方向都为竖直向上; 两种情况下摩擦力大小都等于战士自身的重力,战士重力不变,因此爬升时受到的摩擦力等于下滑时受到的摩擦力。 考点 平衡力 ▌例1 如图所示,飞机着陆后在水平跑道上减速滑行。下列说法正确的是(     ) A.飞机受到的重力和飞机对跑道的压力是一对平衡力 B.飞机对跑道的压力和跑道对飞机的支持力是一对相互作用力 C.飞机在跑道上减速滑行是由于飞机失去了惯性 D.飞机在跑道上减速滑行的过程中不再受到力的作用 【答案】B 【详解】A.飞机受到的重力受力物体是飞机,飞机对跑道的压力受力物体是跑道,两个力作用在不同物体上,不满足二力平衡条件,故A错误; B.飞机对跑道的压力和跑道对飞机的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上且作用在两个物体上,符合相互作用力条件,故B正确; C.惯性是物体固有属性,一切物体在任何情况下都有惯性,飞机不会失去惯性,减速滑行是因为受到阻力作用改变了运动状态,故C错误; D.飞机在跑道上减速滑行,运动状态发生改变,根据力是改变物体运动状态的原因可知,飞机一定受到力的作用,故D错误。 故选B。 ▌迁移练1-1 拔河比赛中,当甲、乙两运动员处于静止状态且布带的重力不计时,下列说法正确的是(  ) A.甲对地面的压力和地面对甲的摩擦力是一对相互作用力 B.甲对乙的拉力和乙对甲的拉力是一对平衡力 C.若甲比乙的体重大就一定能取胜 D.甲对布带的拉力和乙对布带的拉力是一对平衡力 【答案】D 【详解】A.甲对地面的压力方向竖直向下,地面对甲的摩擦力沿水平方向,二力不在同一直线,不是相互作用力,故A错误; B.甲对乙的拉力受力物体是乙,乙对甲的拉力受力物体是甲,二力作用在不同物体上,是相互作用力不是平衡力,故B错误; C.拔河取胜的关键是自身所受地面的最大静摩擦力大小,体重仅影响压力大小,若地面粗糙程度不同,体重大的一方摩擦力不一定更大,不一定能取胜,故C错误; D.布带静止处于平衡状态,甲对布带的拉力和乙对布带的拉力都作用在布带上,大小相等、方向相反、作用在同一直线,是一对平衡力,故D正确。 故选D。 ▌迁移练1-2 6月13日女篮亚洲杯热身赛正式开始,7月13日开始决赛。如图所示,是中国女篮运动员在打比赛时的情境,下列说法正确的是(     ) A.运动员运球过人,说明力是使物体运动的原因 B.投出去的篮球离手后,篮球继续运动,是因为受到了惯性 C.投三分球时,若篮球在上升到最高点时所有的力消失,篮球将保持静止 D.篮球在水平地面滚动时,受到的重力与地面对篮球的支持力是一对平衡力 【答案】D 【详解】A.力不是使物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因,运球过人是力改变了篮球的运动状态,故A错误; B.惯性是物体本身固有的属性,不是力,不能说“受到惯性”,正确描述是篮球由于具有惯性继续运动,故B错误; C.斜投的篮球到达最高点时,竖直方向速度为0,但水平方向仍有速度;根据牛顿第一定律,若此时所有力消失,篮球会保持水平方向的匀速直线运动,故C错误; D.篮球在水平地面滚动时,竖直方向受力平衡,重力和地面对篮球的支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体、同一直线上,符合二力平衡的条件,故D正确。 故选D。 考点惯性 ▌例1 (多选题)关于惯性,下列说法正确的是(     ) A.惯性是物体自身的属性 B.惯性大小跟物体的运动状态有关 C.物体的速度越大,惯性越大 D.物体的质量越大,惯性越大 【答案】AD 【详解】AD.惯性是物体自身固有的属性,与质量有关,质量越大,惯性越大,故AD正确; BC.惯性大小仅由物体质量决定,与运动状态无关,与物体速度大小无关,故BC错误。 故选AD。 ▌迁移练1-1 (多选题)如图,ABC三个棋子叠放并静止在水平桌面上,用钢尺迅速沿水平方向击打棋子B,棋子B飞出,棋子A竖直下落到棋子C上。这一现象主要说明(     ) A.棋子A没随棋子B飞出,说明棋子A具有惯性 B.钢尺击打棋子B的力是钢尺发生形变产生的弹力 C.棋子B由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态 D.棋子C一直处于静止状态,棋子C没有惯性 【答案】ABC 【详解】A.击打B的瞬间,A由于具有惯性,要保持原来的静止状态,因此不会随B一起水平飞出,最终在重力作用下竖直落到C上,这一现象的核心表现直接说明了A具有惯性,故A符合题意; B.弹力的本质是施力物体发生弹性形变后,为了恢复原状对受力物体产生的力,钢尺击打棋子B的力,施力物体是钢尺,这个力正是钢尺发生形变产生的弹力,故B符合题意; C.原本静止的棋子B受到钢尺的击打力后由静止变为运动,运动状态发生改变,直接说明了力可以改变物体的运动状态,故C符合题意; D.惯性是一切物体的固有属性,所有有质量的物体在任何状态下都具有惯性,即使C一直保持静止,也同样具有惯性,D不符合题意。 故选ABC。 ▌迁移练1-2 王亚平在“天宫课堂”时为同学们演示了太空抛物实验,她将冰墩墩正对着叶光富的手抛出后,在太空微重力环境下,几乎可认为不受到任何外力的作用,冰墩墩将由于自身具有的______,保持______状态,展示了______定律所描述的现象。 【答案】 惯性 匀速直线运动 牛顿第一 【详解】惯性是物体保持自身原有运动状态不变的固有属性,冰墩墩在几乎不受外力的情况下,正是依靠自身的惯性维持运动状态。 根据牛顿第一定律,当物体不受外力作用时,原本处于运动状态的物体将保持匀速直线运动状态,冰墩墩被抛出后处于运动状态,不受外力时会保持匀速直线运动状态;该实验呈现的物体不受外力时运动状态不变的现象,正是牛顿第一定律所描述的内容。 基础达标 1. 关于力的概念,下列说法错误的是(  ) A.力是物体对物体的作用,离开物体力就不存在 B.一个物体对另一物体施力的同时,另外一个物体也会对它施加力的作用 C.马拉车向前行驶,同时车也用同样大小的力向后拉马 D.竖直上抛的排球离开手后上升过程中不受任何力的作用 【答案】D 【详解】A.力是物体对物体的作用,没有物体就不存在力,所以离开物体力就不存在,故A正确; B.由于力的作用是相互的,当一个物体对另一个物体施力时,同时另一个物体也会对这个物体施加力的作用,故B正确; C.马拉车向前行驶,马对车施加力,根据力的相互性,车也会用同样大小的力向后拉马,故C正确; D.竖直上抛的排球离开手后上升过程中,仍然受到重力的作用,同时还受到空气阻力的作用,故D错误。 本题选错误的,故选D。 2.关于弹簧测力计的使用,下列说法中错误的是(     ) A.弹簧测力计必须竖直放置 B.使用前,检查指针是否指在零刻度线处 C.使用中,弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦 D.使用时须注意所测的力不能超过弹簧测力计的测量范围 【答案】A 【详解】A.弹簧测力计使用时仅需保证所测力的方向与弹簧轴线方向一致,无需必须竖直放置,故A错误; B.使用前必须检查指针是否指在零刻度线处,必要时进行调零,故B正确; C.使用中弹簧、指针、挂钩若与外壳摩擦会导致测量值偏小,因此需避免摩擦,故C正确; D.所测力超过测量范围会损坏弹簧测力计,因此不能超量程使用,故D正确。 本题选择说法错误的,故选A。 3. 重力为6N的苹果从树上加速落下的过程中,同时受到重力和空气阻力的作用。对于苹果所受合力的大小和方向,以下说法中正确的是(     ) A.大于6N,方向向上 B.小于6N,方向向下 C.大于6N,方向向下 D.小于6N,方向向上 【答案】B 【详解】苹果受竖直向下的重力、竖直向上的空气阻力f,同一直线反向二力的合力公式为,因,故,合力方向与较大的重力方向一致为竖直向下。故选B。 4. 下列物体运动状态没有发生改变的是(  ) A.树上落下的苹果 B.火车启动出站 C.自行车行驶中刹车 D.匀速直线运动的小车 【答案】D 【详解】运动状态不变的判据为:物体速度大小、运动方向均不发生变化。 A.下落的苹果速度逐渐增大,速度大小改变,运动状态改变,故A不符合题意; B.启动出站的火车速度逐渐增大,速度大小改变,运动状态改变,故B不符合题意; C.刹车的自行车速度逐渐减小,速度大小改变,运动状态改变,故C不符合题意; D.匀速直线运动的小车速度大小、运动方向均不变,运动状态不变,故D符合题意。 故选D。 5. 下列实例中,目的是为了减小摩擦力的是(     ) A.拔河时用力握紧绳子 B.行李箱安装滚轮 C.在饮料瓶盖上做出细条纹 D.运动员戴上防滑手套 【答案】B 【详解】A.用力握紧绳子是增大压力,目的是增大摩擦力,故A不符合题意; B.行李箱安装滚轮是将滑动摩擦变为滚动摩擦,目的是减小摩擦力,故B符合题意; C.瓶盖做细条纹是增大接触面粗糙程度,目的是增大摩擦力,故C不符合题意; D.戴防滑手套是增大接触面粗糙程度,目的是增大摩擦力,故D不符合题意。 故选B。 6.下列现象中,属于利用惯性的是(  ) A.刹车时乘客向前倾 B.跳远运动员助跑 C.汽车突然启动时乘客向后倾 D.苹果从树上落下 【答案】B 【详解】A.刹车时乘客向前倾:是惯性带来的现象,会对乘客造成安全隐患,属于需要防范的惯性危害,并非利用惯性,故A不符合题意; B.跳远运动员助跑后起跳,由于具有惯性会保持助跑时的运动状态,可提升跳远成绩,属于利用惯性,故B符合题意; C.汽车突然启动时乘客向后倾是惯性导致的现象,并非对惯性的利用,故C不符合题意; D.苹果从树上落下是受到重力作用的结果,与惯性利用无关,故D不符合题意。 故选B。 7. (多选题)关于物体的重力和重心,下列说法正确的是(     ) A.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力 B.物体的重心一定在物体上 C.质地均匀、形状规则的物体的重心在它的几何中心上 D.只有地球表面的物体受重力,离开地面的物体就不再受重力 【答案】AC 【详解】A.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,符合重力的定义,故A正确; B.物体重心可位于物体外部,如均匀圆环的重心在其圆心处,不在圆环本体上,故B错误; C.质地均匀、形状规则的物体的重心在它的几何中心上,符合质地均匀、形状规则物体的重心分布规律,故C正确; D.地球附近的所有物体均受重力作用,离开地面的物体仍受重力,故D错误。 故选AC。 8. 雨滴在竖直下落过程中,只受到重力和阻力的作用。如果一滴雨滴所受的重力为4×10-4 N,它在某时刻所受的阻力为3×10-4 N,此时雨滴所受的合力为________N,雨滴将向下做________(选填“匀速”“加速”或“减速”)直线运动。 【答案】 加速 【详解】雨滴竖直下落时,重力方向竖直向下,空气阻力方向竖直向上,雨滴所受合力为 合力方向竖直向下,因合力方向与雨滴运动方向相同,故雨滴向下做加速直线运动。 9.如图甲所示,支杆OB固定在木板BC上,小球A通过细绳悬挂在杆端O处,利用此装置可以研究重力的方向。现从图示位置缓慢增大木板与水平面的倾角,此过程中细绳OA的方向________(“不变”或“改变”),由此得到重力的方向是_________的。如图乙所示情形说明窗台_______(“左”或“右”)面较低。 【答案】 不变 竖直向下 右 【详解】重力的方向始终是竖直向下的,即使增大木板与水平面的倾角,因为小球受重力作用,所以悬挂小球的细绳方向始终保持竖直向下,不会随木板倾斜发生变化。 由于重力方向总是竖直向下的,所以当重垂线偏向右侧时,说明右侧位置更低,即窗台右面较低。 10.质量为20kg的物体在水平向右拉力的作用下,在水平地面上做匀速直线运动,g取10N/kg,求: (1)物体受到的重力; (2)物体受到的滑动摩擦力; (3)当水平向右的拉力大小变为50N时,物体受到合力的大小和方向。 【答案】(1)200N (2)40N (3)10N,水平向右 【详解】(1)物体受到的重力为 (2)物体在水平地面上做匀速直线运动,水平方向受力平衡,因此物体受到的滑动摩擦力为 (3)当水平向右的拉力大小变为50N时,物体将做加速运动,由于物体与水平地面间的压力和接触面的粗糙程度不变,则滑动摩擦力不变仍为40N,  故此时物体受到的合力   合力的方向跟拉力的相同,水平向右。 能力进阶 11.如图所示,小华和小丽在弹簧测力计的两端沿水平方向各施加一个力和,使其保持静止,此时弹簧测力计的示数是________N,弹簧测力计受到________(选填“平衡力”或“非平衡力”)。 【答案】 3 平衡力 【详解】弹簧测力计的示数显示的是挂钩端受到的拉力大小。如图挂钩一端受到的拉力大小为3N,所以弹簧测力计示数为3N。 弹簧测力计保持静止状态,此时它受到的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,符合二力平衡的条件,因此它受到的是平衡力。 12.一辆汽车在平直的公路上匀速向前行驶,它所受的阻力为2500N,此时汽车所受的牵引力是车重的0.1倍,试问: (1)汽车所受的牵引力是多少? (2)汽车的总重力是多少? 【答案】(1)2500N (2) 【详解】(1)汽车在平直公路上匀速向前行驶,处于平衡状态,水平方向上的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,因此牵引力 (2)已知汽车所受的牵引力是车重的0.1倍,即 则汽车的总重力 13. 2024年5月3日,嫦娥六号探测器成功发射。嫦娥六号探测器发射前的总重力为,其中返回器的质量为,着陆器的质量为。2024年6月4日嫦娥六号探测器完成了月背采样任务,携带月球样品踏上返回地球的行程。已知月球引力是地球引力的。 (1)求嫦娥六号探测器的总质量。 (2)求登陆月球后,嫦娥六号着陆器在月球上受到的引力大小。 【答案】(1) (2) 【详解】(1)由可得嫦娥六号探测器的总质量 (2)着陆器在地球上受到的重力 着陆器在月球上受到的引力 14. 下表是小华在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中得到的实验数据。 测量对象 质量m/kg 重力G/N 比值g/ 物体1 0.1 0.98 9.8 物体2 0.2 1.96 9.8 物体3 0.3 2.94 9.8 物体4 0.4 9.8 (1)实验中,需要的测量工具是______和______。 (2)分析表中数据,可以得出的结论是:__________________。 (3)物体4的重力为______N。 (4)在探究重力方向时,小明将一个系着细线的小铁球悬挂起来,剪断细线后,小铁球将沿______方向下落。由此可得出重力的方向是______。 【答案】(1) 天平 弹簧测力计 (2)物体所受重力与质量成正比 (3)3.92 (4)竖直 竖直向下 【详解】(1)要测量质量与重力,需要的测量工具是天平和弹簧测力计。 (2)由于重力与质量的比值为定值,所以可以得出重力与质量成正比的结论。 (3)物体4的重力为 (4)剪断细线后铁球仅在重力作用下竖直下落,由此可得重力的方向是竖直向下的。 15. 小强和小红利用图甲所示的装置探究二力平衡条件。他们实验时发现,当分别往左、右两盘放入质量相等的钩码时,木块A处于静止状态,若再往右盘中增加一个钩码后,木块A仍处于静止状态;经过思考,小强用小车B替换了木块A再进行实验,如图乙所示;同时,小红用小卡片C替换了木块A再进行实验,如图丙所示。 (1)关于他们的改进方案:用小车B或小卡片C替换木块A,是为了________ A.减少摩擦力对实验结果的影响 B.小卡片是比较容易获取的材料 C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D.小卡片容易扭转 (2)小红将系于小卡片(重力可忽略不计)两端的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整_____来改变拉力的大小。 (3)当小卡片平衡时,将小卡片扭转过一个角度,刚松手时,小卡片______(选填“能”或“不能”)平衡,此实验说明使物体平衡时,这两个力要在_____________________。 (4)在小卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,再松手时,小卡片运动,由此说明两个力必须作用在_____________才能平衡。 【答案】(1)A;(2)钩码数量;(3) 不能;同一直线上;(4)同一物体 【详解】(1)用小车B及小卡片C替换木块A,是为了减少摩擦力对实验结果的影响,因为小卡片重力小,悬在空中不受摩擦力影响;小车与桌面之间是滚动摩擦,摩擦较小,而木块放在水平桌面上,木块和桌面之间存在较大的摩擦力,实验时要受到摩擦的影响。故A符合题意,BCD不符合题意。 故选A。 (2)拉力的大小等于钩码的重力,钩码的个数越多,拉力就越大,所以要想改变拉力的大小,需要调整钩码的个数。 (3)将小卡片转过一个角度,小卡片两端的拉力就不在同一条直线上,卡片就会转动,所以松手后小卡片不能平衡,是验证不在同一直线上两个力是否能平衡,通过验证说明:两个力使物体平衡时,这两个力要在同一条直线上。 (4)当小卡片平衡时,用剪刀剪开小卡片,由于二力不在同一物体上,所以两侧钩码落下,两段小卡片运动,由此说明两个力必须作用在同一物体上才能平衡。 16. 一辆小车,总质量为600kg,在水平路面上运动的过程中,受到的阻力是车重的0.05倍。问: (1)小车静止时,用200N水平拉力拉小车,小车是否运动,此时小车受到的阻力为多大? (2)当水平拉力为多大时,小车恰能做匀速直线运动? (3)当小车受到的水平拉力达500N时,小车所受的摩擦力变化吗?摩擦力为多大?小车分别以3m/s、5m/s的速度运动时,小车所受的摩擦力变化吗?摩擦力为多大? 【答案】(1)小车不运动,受到的阻力为200N;(2)300N; (3)拉力为500N时摩擦力不变,大小为300N;速度变化时摩擦力也不变,大小为300N 【详解】(1)小车的总重力 小车运动时受到的滑动阻力最大值为 用200N拉力拉静止的小车时,拉力小于最大阻力,小车仍保持静止,此时水平方向二力平衡,静阻力大小等于拉力,为200N。 (2) 小车做匀速直线运动时,水平方向受力平衡,拉力等于滑动摩擦力,也就是之前算出的300N。 (3)滑动摩擦力的大小只和接触面粗糙程度、物体对接触面的压力大小有关。拉力变为500N时,小车对路面的压力始终等于车重、路面粗糙程度没有改变,因此滑动摩擦力不变,仍为300N; 同理小车以不同速度运动时,压力和粗糙程度都没有变化,滑动摩擦力也不会改变,始终是300N。 17.在水平桌面上探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,某实验小组做了如图所示的三个实验,实验中他们都缓慢、匀速地拉动滑块。 (1)实验前应在 _______方向上对弹簧测力计进行调零,实验中,还必须沿 _______方向拉木块; (2)由所做的三个实验可知,他们在探究滑动摩擦力与 _________和 _____________的关系,乙图中弹簧测力计的示数为 ________N; (3)单杠运动员上杠前手上要涂些镁粉防滑,是用到 ________两次实验得出的结论; (4)实验时,他们将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后,测得剩余一半木块所受的滑动摩擦力变小了,由此得出:滑动摩擦力的大小会随接触面积的减小而减小。这个结论_______正确的(选填“是”或“不是”),理由是 _______________。 【答案】(1) 水平;水平;(2) 压力大小;接触面的粗糙程度;3.4; (3)甲、丙;(4) 不是;没有控制压力大小不变 【详解】(1)实验时,需要沿水平方向匀速拉木块,木块处于平衡状态,根据二力平衡,受到的拉力与摩擦力是平衡力,二者大小相等,弹簧测力计示数即为摩擦力大小,所以应在水平方向上对弹簧测力计进行调零。 (2)甲、乙两图对比:接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,弹簧测力计示数不同,即滑动摩擦力大小不同,故可以探究滑动摩擦力与压力大小的关系;甲、丙两图对比:压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,弹簧测力计示数不同,即滑动摩擦力大小不同,故可以探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系;故由所做的三个实验可知,他们在探究滑动摩擦力与压力大小、接触面的粗糙程度的关系。 由图乙可知:弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为3.4N。 (3)甲、丙两图对比:压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,弹簧测力计示数不同,即滑动摩擦力大小不同,故可以探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,单杠运动员上杠前手上要涂些镁粉防滑,压力不变时,通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,用到甲、丙实验得出的结论。 (4)将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后,压力大小不同,接触面的面积不同,不能得出滑动摩擦力的大小会随接触面积的减小而减小,因为没有控制压力大小不变。 1 / 1 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 第5章 运动和力 复习要点 1. 了解重力、弹力和摩擦力等生活中常见的力,认识力的作用效果,知道力的作用是相互的。 2. 知道二力平衡条件、认识牛顿第一定律,能分析、解释简单的力学现象,初步形成运动和相互作用观念。 3. 会用弹簧测力计测量力的大小,能用示意图描述力。 4. 在分析同一直线上两个力的合力的过程中体会等效替代的思想方法。在探究运动与力的关系中了解实验与推理相结合的研究方法。 5. 在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,能用控制变量的思想设计实验方案,经历收集、分析实验数据的过程,能根据证据通过归纳推理得出结论并作出解释,能对实验进行反思,提出改进建议。 复习 重难点 重点: 本章重点是认识力,包括弹力、重力、摩擦力等生活中常见的力,了解这些力的作用效果,学会用同一直线上的二力合成、二力平衡及牛顿第一定律来解释和解决简单的实际问题,初步建立运动与力的关系。 难点: 核心难点集中在三点:一是严格区分平衡力与相互作用力,二者“等大、反向、共线”的共性极易混淆,关键要抓住“是否作用在同一物体”的核心判定标准;二是精准辨析惯性概念,必须明确惯性是物体固有属性,绝不能出现“受到惯性作用”这类表述,且惯性大小仅由质量决定,和运动速度完全无关;三是结合相对运动趋势判断静摩擦力方向,学生很容易误将“物体运动方向”等同于“相对运动方向”,导致摩擦力方向判断完全出错。 要点 力的概念 1. 力 (1)概念:力是物体对物体的 ,用F表示。 (2)施力物体与受力物体:发生作用的两个物体,一个是 物体,另一个是 物体。施力物体与受力物体同时存在。 (3)力的单位:力的单位是 (牛),用符号 表示。 2. 力的作用效果:力可以使物体发生形变;力可以改变物体的运动状态。 3. 力的三要素:力的 、 、 叫做力的三要素。 4. 力的示意图:物理学中通常用一条带 的线段来表示力,从力的作用点开始沿着力的方向画一条线段,在线段的末端处画一个箭头表示力的 ,并在线段旁标出力的名称,这样的方法叫做力的示意图。 力的示意图 力的作用是相互的 5. 力的作用是相互的 (1)物体间力的作用是 的。例如,人穿上旱冰鞋推墙时,对墙施加了一个向 的作用力;同时人后退,表明墙对人也施加了一个向左的 。大量事例说明:当一个物体对另一个物体施力的同时,另一个物体也同样对它施加力的作用,这两个力是同时发生的,也就是说:物体间力的作用是 的。 (2)拓展:作用力与反作用力 物体间力的作用是相互的,彼此间的力分别叫做作用力与反作用力。作用力与反作用力的大小 ,方向 ,且在同一条 上,但分别作用在 物体上。该规律也叫牛顿第三定律(高中)。 1. 产生力的条件:至少要有两个物体;物体间要有相互作用。 相互接触的物体不一定有力的作用; 不接触的物体之间可能有力的作用。如空中物体受到的重力,磁铁吸引铁球的力等。 2. 力的相互性:物体间力的作用是相互的,说明施力物体、受力物体是相对而言的,施力物体和受力物体也是同时存在的,要确定是施力物体,还是受力物体,一般由研究对象来决定。 例如,我们研究放在桌面上的书受到的支持力,书就是受力物体,支持书的桌面就是施力物体;要研究书对桌面的压力,则桌面为研究对象,即桌面是受力物体,书是施力物体。 要点速测 1.下列关于力的说法中,正确的是(     ) A.只有相互接触的物体之间才会有力的作用 B.力只能使物体发生形变 C.力是物体对物体的作用 D.力的作用效果只与力的大小有关 2.下列运动场景中,力能改变物体的运动状态的是(     ) A.压弯跳板 B.踢飞足球 C.拉弯弓箭 D.掰弯直尺 要点弹力 一、弹力 1. 弹性和塑性 (1)弹性:物体在外力作用下发生形变,撤去外力后又能恢复到原来的形状,物体的这种性质叫做 。例如弹簧、气球、钢尺等发生的形变。 (2)塑性:物体发生形变后不能自动地恢复到原来的形状,物体的这种性质叫做 。例如橡皮泥、铝导线等发生的形变。 2. 弹力 (1)弹力:具备弹性的物体发生 时产生的力叫做弹力。 (2)弹力产生的条件:一是两物体直接 ;二是物体间要发生 ,二者缺一不可。弹力是接触力,物体间不接触不会产生弹力,但相互接触的物体间不一定产生弹力。 (3)弹力的方向:压力、支持力的方向通常 于接触面;绳的拉力方向沿绳子,指向绳子收缩的方向。弹力方向与施力物体恢复形变的方向一致。 ①压力:作用点在被压物体的表面,方向垂直于接触面指向被压物体。 ②绳的拉力:作用点在绳与被拉物体的接触点上,方向沿着绳子指向绳子收缩的方向。 ③支持力:作用点在支持物体与被支持物体的接触面上,方向垂直于接触面,指向被支持物体。 物体对斜面的压力 绳子的拉力 斜面对物体的支持力 二、弹簧测力计 1.测力计:测量力的大小的工具叫做测力计。例如弹簧测力计、握力计等。 2. 弹簧测力计的结构:弹簧、指针、面板、挂钩、圆环等。图是实验室常用的一些弹簧测力计。 一些弹簧测力计 3. 弹簧测力计的使用方法 (1)观察量程和分度值:观察量程和分度值各是多少。注意加在弹簧测力计上的力不允许超过它的最大测量值,否则会损坏弹簧测力计。 (2)使用前将弹簧测力计沿待测力的方向 。 (3)测量时保持待测力的方向与弹簧伸长方向沿同一 。 (4)记录数据要带单位;读数时 估读(选填“需要”、“不需要”)。 (5)待测的力(物体)一定要在弹簧测力计的挂钩一端,严禁倒挂。 三、探究弹簧的形变与力的关系 【实验器材】弹簧、钩码(数个)、铁架台、刻度尺等。 【进行实验】 (1)将弹簧悬挂在支架上,用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度L0,即原长,记入表格中; (2)在弹簧下挂1个钩码,通过刻度尺读出弹簧的伸长量△L,记入表格中。 (3)在弹簧下每次增加2个钩码,通过刻度尺读出每次弹簧的总伸长量,记入表格中。 (4)实验完成后,将所有钩码取下,观察弹簧的形状。 【数据处理】根据实验数据,以拉力F为横坐标,弹簧的伸长量ΔL为纵坐标,画出弹簧伸长量ΔL与弹簧受到的拉力F的关系图象。 【分析论证】分析图像可知,在0~6N的范围内,图像是一条过原点的 的直线,说明弹簧的伸长量与拉力的大小成 。 【实验结论】 通过实验可以发现,在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长,且弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比,这就是弹簧测力计的测力原理。 【交流与评估】当弹簧超过弹性限度时,弹簧的伸长量与所受拉力不再成 比关系,撤去外力,弹簧也无法恢复到原来的形状。 1. 对弹力的理解 ①弹力是一种常见的力,我们平时所说的推力、拉力、压力和支持力,都属于弹力的范围。 ②对一个弹性物体来说,在弹性限度内,物体弹性形变程度越大,其产生的弹力越大。 ③弹力是由于物体发生弹性形变而产生的,因此弹力的施力物体是发生形变的物体,受力物体是与它接触使其形变的物体。 2. 弹力的方向:压力、支持力的方向通常垂直于接触面;绳的拉力方向沿绳子,指向绳子收缩的方向。弹力方向与施力物体恢复形变的方向一致。 要点速测 1.如图为按压式圆珠笔。按下按钮,笔芯水平向左伸出,弹簧被压缩;再次按按钮,弹簧恢复原长,笔芯水平向右弹回。当笔芯伸出后,弹簧对笔芯施加的弹力(   ) A.大小为0 B.受力物体是弹簧 C.方向水平向左 D.方向水平向右 2.下列关于弹簧测力计的使用方法中,不正确的是(     ) A.使用前必须检查指针是否指在零刻度 B.被测拉力方向应与弹簧的轴线一致 C.所测的力不能超过弹簧测力计的量程 D.弹簧测力计必须竖直放置,不能倾斜 要点 重力 1. 重力的概念:物理学中,地球表面附近的物体由于 而受到的力叫做重力,通常用字母G表示,重力的单位为 。重力的施力物体是 ,受力物体是地球附近的物体。 2. 重力的计算 (1)物体所受的重力跟它的质量成 ,其比值约为9.8N/kg。 (2)重力的计算公式:G= G表示重力,单位是牛顿(N);m表示 ,单位是千克(kg);在地球上,g约为9.8N/ kg,粗略计算中,可取10N/ kg。 (3)g=9.8N/ kg,表示质量为1kg的物体在地球上 。 3. 重力的方向 (1)重力的方向总是 。重力的方向“竖直向下”理解为与水平面垂直指向地心,不能说成“垂直向下”。 (2)重力方向竖直向下的应用:检查是否竖直;检查是否水平。 4. 重心 (1)重心:地球吸引物体的每一部分,但是,对于整个物体,重力作用的表现就好像它作用在某一个点上,这个点叫做物体的 。重心是一个物体各部分受到的重力作用的 作用点。 (2)对重心的理解 ①形状规则、质量分布均匀的物体,它的重心在它的 上。 ②物体重心的位置不一定都在物体上。如图所示,铁环的重心不在环上,而在 处。 (3)确定重心的方法 ①悬挂法确定重心:如图甲所示,先在A点把薄板悬挂起来,薄板静止时,所受的重力方向与悬绳的拉力方向在同一竖直线上,所以薄板的重心一定在通过A点的竖直线 上。然后在B点把薄板悬挂起来(图乙),同理知,薄板的重心一定在通过B点的竖直线 上,l1和l2的交点就是薄板 的位置。 ②支撑法确定重心:如图丙所示,把物体放在手指上,仔细调节物体,使其在手指上达到一个平衡状态,物体的重心与支点在同一条竖直线上,在支点的上方。 1. 重力的特点 (1)普遍性:地球附近的所有物体都受到重力的作用。不论它是运动还是静止,不论它是固态、液态还是气态,都要受到重力的作用。 (2)非接触性:重力是非接触力,空中的飞机、树上的苹果都受到重力。 2. 重力的方向 (1)核心表述‌:重力方向是‌竖直向下‌,绝对不能写为“垂直向下”。竖直向下是垂直于当地水平面、指向地心方向;垂直向下仅指垂直于特定接触面,二者完全不同。 ‌(2)生活应用‌:重垂线、水平仪的工作原理就是利用重力竖直向下的特点,可用于检查墙面是否竖直、台面是否水平。 要点速测 1.关于重力,下面说法中正确的是(  ) A.重力的单位是千克 B.重力的方向总是垂直于支持面 C.测量物体重力的工具是天平 D.物体的重心不一定在物体上 2.(多选题)如图所示,许多智能手机的画面都能随手机的横竖转动而自动旋转,这是由于手机内部有一个重力传感器。关于此现象下列说法正确的是(  ) A.手机横屏时,重力传感器不再受重力作用 B.手机旋转时,手机受到的重力大小不会改变 C.手机旋转时,重力的施力物体发生改变 D.手机按如图所示由竖直转到水平时,重力的方向仍是竖直向下 要点 二力合成 1. 合力与分力:如果一个力对物体产生的作用效果与几个力同时对物体产生的作用效果相同,那么就可以用这个力代替这几个力,这个力就叫做这几个力的 力,这几个力叫做这个力的 力,这种思想方法叫做 。 2. 力的合成:求几个力的合力的过程叫做力的合成。 3. 二力合成的规律:在同一直线上,方向相同的两个力的合力大小等于两力大小 ,合力方向与 的方向相同;方向相反的两个力的合力大小等于两力大小 ,合力方向与两力中 的方向相同。 牢记等效替代核心,合力不是额外新增的力,受力分析时别重复画分力和合力。同向合力直接相加,反向取两力之差、方向跟大力走,合力范围在|F₁-F₂|到|F₁+F₂|之间,计算前先明确力的方向,避免直接代数相加出错。 要点速测 1.一个物体只受两个力的作用,其中,则物体受到的合力F的大小为(     ) A.一定是3 N B.一定是13 N C.可能是13 N D.可能是2 N 2.如图所示,小明利用无人机下方吊一水桶来模拟直升机取水救火的情境。已知无人机对绳子的拉力为30N,水和水桶的总质量为3.8kg,此时无人机竖直匀速下降,则水桶受到的空气阻力为____N,总的合力为________N;若要使无人机竖直匀速上升,则需要从水桶中抽出_________kg的水。(假设整个过程中无人机对绳子的拉力大小及它们所受空气阻力大小均不变,g取10N/kg) 要点 二力平衡 1. 平衡状态与平衡力 (1)平衡状态:物体保持静止或 的状态称为平衡状态。 (2)平衡力:使物体处于平衡状态的两个力(或多个力)叫做 力。如果物体在两个力的作用下处于平衡状态,称为二力平衡状态,这两个力就构成了一对平衡力。 2. 二力平衡的条件:当物体处于二力平衡时,作用在该物体上的这两个力大小 ,方向 ,且作用在 上。此时物体所受合力为 。 3. 二力平衡的条件的应用 (1)求力的大小和判断力的方向。物体在两个力的作用下处于平衡状态,已知一个力的大小和方向,我们根据二力平衡条件求另一个力的 和 。 例如,静止在水平面上的物体,所受的重力G与地面对它的支持力F是一对 力,则此二力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,支持力的大小等于重力的大小F=G,支持力的方向竖直向 。 (2)判断物体的运动状态(平衡状态或非平衡状态) 以在水平路面上向左运动的小车为例进行分析,水平路面上运动的小车受到的力有:在竖直方向上受到的力有:重力G、地面支持力N,是一对平衡力。在水平方向上有汽车发动机的牵引力F和地面与空气的阻力f。 ①若牵引力等于阻力F=f,则二力平衡,小车向左做 直线运动; ②若牵引力大于阻力F>f,二力不平衡,小车向左做 直线运动; ③若牵引力小于阻力F<f,二力不平衡,小车向左做 直线运动。(以上均选填“匀速”、“加速”或“减速”) (3)找重心:利用二力平衡,可以找不规则物体的重心,例如前边学的用 法找薄板的重心。 4. 运动和力的关系 物体受到平衡力的作用,运动状态 改变,即保持静止状态或匀速直线运动状态。物体受到非平衡力的作用,运动状态 改变,即运动的速度或方向发生改变(均选填“发生”或“不发生”)。 5. 区别“平衡力”和“相互的力” 如图甲所示,一本书静止在水平桌面上时,水平桌面上的一本书所受重力G和桌面 F是一对平衡力。如图乙所示,书对 F ' 和桌面对书的支持力F是一对相互作用力。 牢记等效替代核心,合力不是额外新增的力,受力分析时别重复画分力和合力。同向合力直接相加,反向取两力之差、方向跟大力走,合力范围在|F₁-F₂|到|F₁+F₂|之间,计算前先明确力的方向,避免直接代数相加出错。 要点速测 1. 漫步在风光旖旎的海南岛,椰风海韵、碧海蓝天间藏着许多有趣的物理场景,下列海南岛日常画面里,其中物体处于平衡状态的是(     ) A.椰子从树上加速下落 B.渔船在海面上转弯航行 C.静止在海岛上的礁石 D.冲浪板加速冲向岸边 2. 如图,甲、乙两物体在水平桌面上处于静止状态,关于它们受力的说法正确的是(  ) A.甲对乙的压力与桌面对乙的支持力是一对相互作用力 B.甲物体的重力与甲对乙的压力是一对平衡力 C.乙物体受到的重力与桌面对乙的支持力是一对平衡力 D.桌子对地面的压力与地面对桌子的支持力为一对相互作用力 要点摩擦力 1. 摩擦力 (1)摩擦力的概念:两个相互接触的物体,当它们有 运动(或有相对运动趋势)时,在接触面上会产生一种 物体相对运动(或相对运动趋势)的力,这种力叫做摩擦力。常见的摩擦有三种:滑动摩擦、静摩擦与滚动摩擦。 2. 滑动摩擦力 (1)定义:一个物体在另一个物体表面上 时所受到的阻碍物体间相对运动的力。 (2)产生的四个条件:①两个物体相互接触;②两个物体相互 ;③两个物体发生相对 ;④两个接触面不光滑。四个条件缺一不可。 (3)方向:滑动摩擦力的方向是与物体间相对运动的方向 的。如图所示,人推箱子向右滑动时,箱子相对于地面向右运动时,受到的滑动摩擦力方向向 。 4. 静摩擦力 (1)概念:当两个物体具有相对 时,在接触面上产生阻碍物体间发生相对运动的力。 (2)静摩擦力现象:例如手握杯子,杯子由于受到重力,杯子相对于手有往下掉的趋势,但是没有掉下来,是因为手对杯子有一个向 的静摩擦力。 (3)静摩擦力的方向:静摩擦力的方向与物体间相对 的方向相反。人走路时,脚(鞋底)向后蹬地面,相对于地面有向 的运动趋势,地面会对脚有一个向 的静摩擦力f,人靠这个静摩擦力前进(均选填“后”或“前”)。 (4)静摩擦力的大小:根据二力平衡条件可求静摩擦力的大小。例如,手握瓶子处于静止状态,瓶子受到重力G和静摩擦力f 的作用,该二力是一对 力,所以大小相等:f=G。 5. 滚动摩擦力 (1)概念:一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力。 (2)生活中的滚动摩擦 旱冰鞋 拉杆箱的轮子 圆珠笔尖 (3)滚动摩擦小于滑动摩擦。 6. 研究影响滑动摩擦力大小的因素 (1)测量滑动摩擦力 测量原理是 的平衡条件。如图所示,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做 运动,在水平方向上木块受到的滑动摩擦力和弹簧测力计的拉力是一对 力。由二力平衡条件可知,木块受到的拉力和滑动摩擦力大小 ,所以读出弹簧测力计的示数,即为 的大小。 (2)研究影响滑动摩擦力大小的因素 【搜集证据】 (1)实验器材:弹簧测力计、木块、毛巾、棉布、木板、砝码等。 (2)方案:影响滑动摩擦力大小的因素可能有多个,我们可以控制接触面粗糙程度等因素相同,仅改变压力大小,比较滑动摩擦力的大小;也可以控制压力大小等因素相同,仅改变接触面粗糙程度,比较滑动摩擦力的大小。这种思想方法叫做控制变量法。 【进行实验与收集数据】 ① 如图甲所示,将木块置于已固定在桌面的木板上,使用弹簧测力计沿水平方向缓慢拉动木块。记录弹簧测力计的示数,即为滑动摩擦力的大小。 ② 在木块上增加砝码从而改变木块对接触面的压力,测出此时滑动摩擦力的大小(图乙)。 ③保持压力相同,改变接触面的粗糙程度,测出此时滑动摩擦力的大小(图丙)。 (3)实验数据表 实验序号 接触面 压力 弹簧测力计示数F/N 滑动摩擦力大小F1/N 1 木板 不放置砝码 2 放置1个砝码 3 放置2个砝码 4 木板 相同 5 毛巾 6 棉布 【作出解释】分析 分析实验序号1、2与3可得出结论:控制接触面的 不变时, 越大,滑动摩擦力 。 分析实验序号4、5与6可得出结论:控制 不变时,接触面越粗糙,滑动摩擦力 。 【实验结论】滑动摩擦力的大小与 和接触面的 有关。接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。 【交流与评估】 (1)实验中的探究方法 ①控制变量法:探究滑动摩擦力的大小与压力的关系时,控制接触面的粗糙程度不变,改变物块对接触面的压力。探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系时,控制压力不变,改变接触面的粗糙程度。 ②转换法:通过读取弹簧测力计的示数来 测量滑动摩擦力的大小。 (2)实验中要水平拉动木块做 运动,才能保证滑动摩擦力的大小等于拉力大小。 (3)实验方案的改进 实验中很难控制水平匀速拉动弹簧测力计,所以会导致弹簧测力计的示数不稳定。因此,将实验方案改进如下:把木块位于长木板上,用弹簧测力计拉住木块的一端,弹簧测力计的另一端固定。 改进后,水平向左拉动长木板,当木块保持静止时,木块处于平衡状态,此时无论长木板是否做匀速直线运动,都可以保证拉力的大小始终等于 的大小。 (4)实验拓展 (1)滑动摩擦力的大小与接触面积的关系:在接触面粗糙程度和压力大小相同时,滑动摩擦力的大小与接触面积的大小 (选填“有关”或“无关”)。 (2)滑动摩擦力的大小与物体运动速度的关系:在接触面粗糙程度和压力大小相同时,滑动摩擦力的大小与运动速度的大小 (选填“有关”或“无关”)。 7. 摩擦的利用与防止 (1)增大有益摩擦的方法 ①增大物体间的 。例如打开瓶盖时用力、拔河比赛时、用力握紧绳子、自行车刹车时用力捏车闸、用橡皮擦去错误的字时要用力等等。 ②使接触面 。例如要上杠的运动员手上擦镁粉、鞋底凹凸不平的花纹、在结冰的路面车轮缠绕铁链等。 ③变滚动摩擦为滑动摩擦。例如,汽车急刹车时,车轮在路面滑动,把滚动变为滑动,增大了轮胎与地面间的摩擦,使车容易停下来。 2. 减小有害摩擦的方法 ①减小 。例如,推比较重的木箱时,把物品拿出一部分,减小压力,摩擦力也变小。 ②使接触面 。接触面越光滑,摩擦力越小。 ③变滑动摩擦为滚动摩擦。因为滚动摩擦小于滑动摩擦,所以使物体间的滑动摩擦变为滚动摩擦时,可以减小摩擦。 ④使接触面分离。两个互相接触的摩擦面彼此离开可以减小摩擦。例如向机器里加润滑油、气垫船、磁悬浮列车等。 摩擦力的核心是“阻碍相对运动/趋势”,方向和相对运动相反,不等于一定和物体运动方向相反。静摩擦靠二力平衡判断,滑动摩擦只由压力和粗糙程度决定,和速度、拉力无关,别再混淆啦。 要点速测 1. 小洋做“塑料袋提杯子”实验,将薄塑料袋放入圆柱形玻璃杯,往袋中倒入适量液体,手提塑料袋,让塑料袋、液体和杯子一起竖直匀速上升,如图,则杯子所受摩擦力(   ) A.方向竖直向下 B.方向竖直向上 C.大于其所受重力 D.小于其所受重力 2. 在做“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”实验时,将木块A放置于水平木板B上,加载一个砝码,把弹簧测力计系在A上,并固定在墙上,如图所示,的水平拉力匀速拉动物体B时,物体A静止,弹簧测力计示数如图所示,当向左拉动B时,弹簧测力计指针稳定,下列讨论中(     ) ①木板B受到的地面的摩擦力为3.6N,方向水平向右; ②物块A受到的摩擦力为2.2N,方向水平向左; ③若增大拉动B的速度,弹簧测力计的示数将变大; ④此装置可研究滑动摩擦力大小与压力的关系。 A.只有①④正确 B.只有②③正确 C.只有②④正确 D.只有①③正确 1. 阻力对物体运动的影响 (1)两种观点 ①古希腊哲学家亚里士多德的观点:如果要使一个物体持续运动,就必须对它施加力的作用;如果这个力撤掉,物体就会停止运动。即物体的运动 力来维持(选填“需要”或“不需要”)。 ②物理学家伽利略通过理想实验,运用逻辑推理,认为:物体的运动 力来维持,运动的物体之所以停下来,是因为受到了阻力的作用(选填“需要”或“不需要”)。 (2)实验探究:阻力对物体运动的影响 【实验器材】小车、长木板、斜面、棉布、毛巾、玻璃板、刻度尺等。 【进行实验与收集证据】 (1)在水平木板上铺上毛巾,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在阻力较大的毛巾表面上滑行的距离。 (2)在水平木板上铺上棉布,让小车从斜面上同一位置由静止滑下,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滑下,观察小车在更光滑的木板表面上滑行的距离。 (4)实验记录表 表面 材料 阻力 大小 小车运动 距离 小车速度 减小情况 毛巾 大 最短 比较 棉布 中 比较长 比较 木板 小 最长 最 【分析与论证】对物体运动的阻碍程度反映物体所受阻力的大小。小车在不同材料的平面上最终停下来的原因是因为受到 的作用。小车受到的阻力越小,滑行的距离越大,速度减小得越 。 对上述实验结论进一步推理可得出:如果运动的物体受到的阻力为零,速度就不会减小,物体将以恒定不变的 永远运动下去。由此可以说明伽利略的说法是 的,即物体的运动 力来维持。 【实验结论】 运动物体受到的阻力越小,速度减小得越慢,运动得越远。若运动的物体不受阻力,物体的运动速度将不会减小,将保持做匀速直线运动。 2. 牛顿第一定律 (1)牛顿第一定律的建立过程 ①伽利略伽利略斜面理想实验:意大利物理学家伽利略通过斜面小球实验认识到运动物体受到的阻力越小,速度减小的越慢,运动时间越长,物体的运动不需要 来维持。他又进一步推论,若没有摩擦阻力,球将永远滚下去。 ②笛卡尔观点:法国物理学家笛卡尔对伽利略的观点又进行了补充:运动的物体在不受外力的情况下,它将速度不变、方向不变的永远运动下去,即作 运动。 ③英国著名物理学家牛顿在伽利略等科学家研究的基础上,对大量的实验事实进行了深入研究,总结出牛顿第一定律。 (2)牛顿第一定律:一切物体总保持原来的 状态或 状态,直到有外力迫使它改变这种运动状态为止。 3. 惯性 (1)惯性:一切物体不论是静止的还是运动的,都具有保持原来 的性质。 (2)对惯性的理解 ①惯性的普遍性:一切物体在任何情况下都具有惯性。 ②惯性大小的决定因素:惯性的大小是由物体的 决定的,质量越大,惯性越大,而与物体的形状、运动状态、所处位置、受力情况等外界因素无关。 ③惯性与牛顿第一定律的区别 惯性是物体本身的一种属性,而牛顿第一定律是物体不受力时遵循的运动定律。任何物体在任何情况下都具有惯性,牛顿第一定律只有物体不受力时才成立。 (3)利用惯性解释有关现象的步骤: ①首先确定研究对象是哪个物体; ②明确该物体原来所处的状态(运动还是静止); ③该物体(或物体的某一部分)由于外力作用,运动状态发生怎样的改变; ④最后确定该物体(或物体的其他部分)由于惯性要保持原来的运动状态,会出现怎样的现象。 (4)惯性的利用 ①跳远或跳高:跳远或跳高运动员快速助跑后,飞身一跃,利用自身的 ,在空中继续前进,以提高成绩。 ②锤头变紧的方法:锤子的锤头变松了,人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上,这是因为锤柄突然停止时,锤头由于惯性会继续向 运动,这样锤头就会牢牢地套在锤柄上了。 ③投铅球、篮球、标枪:运动员在投铅球、篮球、标枪时,尽量提高物体脱离手时的运动 ,当物体离开手之后由于具有惯性,将保持这个速度运动下去,所以物体离开手时的速度越大,运动的越 。 (5)惯性的危害和防止 惯性有时也会给人带来危害,为防止惯性带来的危害,人们采取了一些保护措施。例如交通事故的发生,多数是由于惯性造成的。所以乘坐交通工具时,司机和乘客要系 ;车辆行驶要限载限 ;车辆行驶要保持 ;汽车要安装安全气囊等。 1. 牛顿第一定律温馨提示:它是实验+推理得出的理想化规律,不能直接用实验验证。核心要牢记“力是改变运动状态的原因,不是维持运动的原因”。 2. 惯性是一切物体的固有属性,无论静止还是运动都始终存在。它的大小只由质量决定,和速度完全无关,千万别说“速度大惯性大”。惯性不是力,答题时严禁写“受到惯性”“惯性力”,只能用“由于惯性”“具有惯性”这类规范表述。 要点速测 1. 小胖自制了一个热气球,当气球以的速度匀速上升到某一高度时,从气球中落下一个小物体,此物体离开气球后(     ) A.继续上升一段距离后再下落 B.立即竖直下落 C.以原有的速度匀速上升 D.无法判断 2. 下列警示语中,跟惯性无关的是(     ) A.汽车后窗上贴的“保持车距” B.交通规则上的“行车时系好安全带” C.公路旁的“雨天路滑,减速慢行”标志牌 D.学校、医院门前的马路边的“禁止鸣喇叭”标志 难点 区分平衡力与相互作用力 平衡力与相互作用力是初中力学最易混淆的考点,二者核心区别可通过“一抓二看三验”快速区分。 首先抓核心判断依据:‌受力物体是否同一‌。平衡力的两个力共同作用在同一个物体上,比如静止在桌面的课本,它受到的重力和桌面对它的支持力都作用在课本上;而相互作用力分别作用在两个不同物体上,比如课本对桌面的压力和桌面对课本的支持力,受力物体分别是桌面和课本。 再看两个辅助特征:一是力的性质,相互作用力一定是同种性质的力,比如弹力和弹力、引力和引力;平衡力的性质可以不同,比如重力(引力)和支持力(弹力)也能构成平衡。二是依存关系,相互作用力同时产生、同时消失,一个力变化另一个力同步变化;平衡力没有这种瞬时对应关系,撤去支持力后,物体的重力依然存在。 二者的共同点是大小相等、方向相反、作用在同一直线上,解题时先锁定受力物体,就能快速避开“等大反向共线”的迷惑陷阱。 ▌例1 电动独轮车是新一代的节能、环保、便捷的代步工具,一个质量为70kg的人驾驶该车,在水平地面上匀速行驶,下列说法正确的是(  ) A.独轮车的重力与地面对独轮车的支持力是一对平衡力 B.独轮车对地面的压力与地面对独轮车的支持力是一对平衡力 C.人对独轮车的压力与地面对独轮车的支持力是一对相互作用力 D.人受到的重力与独轮车对人的支持力是一对平衡力 ▌例2 物理书静止在水平桌面上,下列说法正确的是(  ) A.物理书受到的重力和物理书对桌面的压力是一对相互作用力 B.桌子受到的重力和物理书对桌子的压力是一对相互作用力 C.物理书受到的重力和桌子对物理书的支持力是一对平衡力 D.桌子对物理书的支持力和物理书对桌子的压力是一对平衡力 难点 精准辨析惯性概念 惯性是一切物体固有的属性,指物体保持原来静止状态或匀速直线运动状态的性质,固体、液体、气体无论运动还是静止,在任何情况下都具有惯性,不会凭空消失。 惯性大小仅由物体的质量决定,质量越大,物体维持原有运动状态的能力越强,运动状态越难改变,惯性也就越大,和物体的运动速度、受力情况完全无关。生活中坐车时车突然启动人向后仰、急刹车时人向前倾,拍打衣服抖落灰尘、撞击锤柄套紧锤头,都是典型的惯性现象。 初中物理答题时要注意规范表述,绝对不能出现“受到惯性”“惯性力”这类错误说法,正确表述应为“物体具有惯性”。惯性在生活中有利有弊,跳远助跑、泼水浇菜是对惯性的合理利用,而系安全带、车辆保持安全车距则是为了避免惯性带来的伤害。 ▌例1 关于牛顿第一定律和物体惯性的说法正确的是(     ) A.牛顿第一定律是在实验中观察到了物体不受力的运动情况而得出的 B.由牛顿第一定律可知,物体的运动需要力来维持 C.一切运动的物体如果所有外力消失,它将保持静止状态 D.一切物体在任何情况下都具有惯性 ▌例2 下列生活场景中属于克服惯性带来的危害的是(     ) A.驾驶员按规定使用安全带 B.运动员在跳远前先助跑 C.锤头松了,将锤柄在地上撞击几下 D.用手拎着衣服抖一抖,除去衣服上的灰尘 难点 结合相对运动趋势判断静摩擦力方向 判断静摩擦力方向的核心,是紧扣“相对运动趋势”而非物体本身的运动方向,这里给大家总结三步速判法: 第一步定参考:只以和研究对象直接接触的施力物体为参照物,不能选地面或其他无关物体。 第二步做假设:假设两物体接触面突然变得绝对光滑,原本相对静止的两个物体就会发生相对滑动,这个即将出现的滑动方向,就是原本的相对运动趋势方向。 第三步反方向:静摩擦力的方向与第二步判断出的相对运动趋势方向完全相反,且始终沿接触面切线方向。 比如人走路时脚向后蹬地,假设地面光滑,脚会向后滑,相对运动趋势向后,所以地面对脚的静摩擦力向前,这个力就是人前进的动力。还要特别提醒学生:受静摩擦力的物体不一定静止,比如随传送带一起加速上升的货物,运动方向向上,相对传送带的下滑趋势向下,静摩擦力就沿斜面向上,和物体实际运动方向一致,打破“摩擦力一定是阻力”的思维误区。 ▌例1 如图所示,磁性黑板擦吸在竖直悬挂的黑板上静止不动,黑板由铁质材料制成。下列说法正确的是(     ) A.黑板擦受到的重力与黑板擦受到的摩擦力大小相等 B.用垂直于黑板的力压黑板擦时,黑板擦受到的摩擦力增大 C.黑板擦对黑板的吸引力与黑板对黑板擦的吸引力是一对平衡力 D.黑板擦对黑板没有施加压力 ▌例2 如图所示,小明用6N的力,沿竖直方向握住重力为5N的水杯静止在空中,下列说法中正确的是(     ) A.水杯受到的摩擦力是6N B.水杯受到的摩擦力方向竖直向下 C.水杯受到的合力为1N D.往水杯中倒入一定量的水,水杯仍静止在手中,此时手对水杯的摩擦力变大 考点 力的概念 ▌例1 关于力的作用效果,下列说法正确的是(  ) A.力只能改变物体的形状 B.力只能改变物体的运动状态 C.力可以改变物体的形状和运动状态 D.力对物体没有作用效果 ▌迁移练1-1 下列运动场景中,力能改变物体的运动状态的是(     ) A.压弯跳板 B.踢飞足球 C.拉弯弓箭 D.掰弯直尺 ▌迁移练1-2 2025年1月30日,四川内江市资中县一名男孩将鞭炮扔入化粪池中不慎引发化粪池沼气爆炸,四周多辆汽车被炸翻。在这个事件中,涉及到许多相互作用力,下列说法正确的是(     ) A.鞭炮爆炸时,对化粪池内的沼气没有施加力的作用 B.沼气爆炸产生的气浪对汽车施加了力,汽车对气浪没有力的作用 C.汽车被气浪掀翻,说明力可以改变物体的运动状态,这里只涉及气浪对汽车的作用力 D.化粪池井盖对地面有向下的压力,同时地面给井盖一个向上的支持力,这是一对相互作用力 考点重力、弹力与摩擦力 ▌例1 2025年5月24日,武汉车谷江大女足战胜墨尔本城女足,获得首届女足亚冠联赛冠军。下列说法正确的是(     ) A.踢球时,球鞋对足球的弹力是足球发生形变产生的 B.踢球时,用更大的力踢出的球飞得更远,说明力的作用效果与力的作用点有关 C.球静止在水平地面上时,足球受到的重力和足球对地面的压力是一对平衡力 D.球静止在水平地面上时,足球受到的重力和地面对足球的支持力是一对平衡力 ▌迁移练1-1 下列关于力的说法正确的是(     ) A.重力的方向总是竖直向下 B.测完重力的测力计要测水平拉力时可以直接使用 C.因为g=9.8N/kg,所以1kg就等于9.8N D.鸡蛋碰石头时,鸡蛋碎了,是因为石头对鸡蛋的力大于鸡蛋对石头的力 ▌迁移练1-2 如图所示某消防战士在训练,先顺着绳匀速竖直向上爬升后再顺着绳竖直向下匀速下滑,爬升时受到摩擦力的方向是__________(选填“向上”或“向下”)的,下滑时受到摩擦力的方向是__________(选填“向上”或“向下”)的。战士爬升时受到的摩擦力__________(选填“大于”、“等于”或“小于”)下滑时受到的摩擦力,不计空气阻力。 考点 平衡力 ▌例1 如图所示,飞机着陆后在水平跑道上减速滑行。下列说法正确的是(     ) A.飞机受到的重力和飞机对跑道的压力是一对平衡力 B.飞机对跑道的压力和跑道对飞机的支持力是一对相互作用力 C.飞机在跑道上减速滑行是由于飞机失去了惯性 D.飞机在跑道上减速滑行的过程中不再受到力的作用 ▌迁移练1-1 拔河比赛中,当甲、乙两运动员处于静止状态且布带的重力不计时,下列说法正确的是(  ) A.甲对地面的压力和地面对甲的摩擦力是一对相互作用力 B.甲对乙的拉力和乙对甲的拉力是一对平衡力 C.若甲比乙的体重大就一定能取胜 D.甲对布带的拉力和乙对布带的拉力是一对平衡力 ▌迁移练1-2 6月13日女篮亚洲杯热身赛正式开始,7月13日开始决赛。如图所示,是中国女篮运动员在打比赛时的情境,下列说法正确的是(     ) A.运动员运球过人,说明力是使物体运动的原因 B.投出去的篮球离手后,篮球继续运动,是因为受到了惯性 C.投三分球时,若篮球在上升到最高点时所有的力消失,篮球将保持静止 D.篮球在水平地面滚动时,受到的重力与地面对篮球的支持力是一对平衡力 考点惯性 ▌例1 (多选题)关于惯性,下列说法正确的是(     ) A.惯性是物体自身的属性 B.惯性大小跟物体的运动状态有关 C.物体的速度越大,惯性越大 D.物体的质量越大,惯性越大 ▌迁移练1-1 (多选题)如图,ABC三个棋子叠放并静止在水平桌面上,用钢尺迅速沿水平方向击打棋子B,棋子B飞出,棋子A竖直下落到棋子C上。这一现象主要说明(     ) A.棋子A没随棋子B飞出,说明棋子A具有惯性 B.钢尺击打棋子B的力是钢尺发生形变产生的弹力 C.棋子B由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态 D.棋子C一直处于静止状态,棋子C没有惯性 ▌迁移练1-2 王亚平在“天宫课堂”时为同学们演示了太空抛物实验,她将冰墩墩正对着叶光富的手抛出后,在太空微重力环境下,几乎可认为不受到任何外力的作用,冰墩墩将由于自身具有的______,保持______状态,展示了______定律所描述的现象。 基础达标 1. 关于力的概念,下列说法错误的是(  ) A.力是物体对物体的作用,离开物体力就不存在 B.一个物体对另一物体施力的同时,另外一个物体也会对它施加力的作用 C.马拉车向前行驶,同时车也用同样大小的力向后拉马 D.竖直上抛的排球离开手后上升过程中不受任何力的作用 2.关于弹簧测力计的使用,下列说法中错误的是(     ) A.弹簧测力计必须竖直放置 B.使用前,检查指针是否指在零刻度线处 C.使用中,弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦 D.使用时须注意所测的力不能超过弹簧测力计的测量范围 3. 重力为6N的苹果从树上加速落下的过程中,同时受到重力和空气阻力的作用。对于苹果所受合力的大小和方向,以下说法中正确的是(     ) A.大于6N,方向向上 B.小于6N,方向向下 C.大于6N,方向向下 D.小于6N,方向向上 4. 下列物体运动状态没有发生改变的是(  ) A.树上落下的苹果 B.火车启动出站 C.自行车行驶中刹车 D.匀速直线运动的小车 5. 下列实例中,目的是为了减小摩擦力的是(     ) A.拔河时用力握紧绳子 B.行李箱安装滚轮 C.在饮料瓶盖上做出细条纹 D.运动员戴上防滑手套 6.下列现象中,属于利用惯性的是(  ) A.刹车时乘客向前倾 B.跳远运动员助跑 C.汽车突然启动时乘客向后倾 D.苹果从树上落下 7. (多选题)关于物体的重力和重心,下列说法正确的是(     ) A.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力 B.物体的重心一定在物体上 C.质地均匀、形状规则的物体的重心在它的几何中心上 D.只有地球表面的物体受重力,离开地面的物体就不再受重力 8. 雨滴在竖直下落过程中,只受到重力和阻力的作用。如果一滴雨滴所受的重力为4×10-4 N,它在某时刻所受的阻力为3×10-4 N,此时雨滴所受的合力为________N,雨滴将向下做________(选填“匀速”“加速”或“减速”)直线运动。 9.如图甲所示,支杆OB固定在木板BC上,小球A通过细绳悬挂在杆端O处,利用此装置可以研究重力的方向。现从图示位置缓慢增大木板与水平面的倾角,此过程中细绳OA的方向________(“不变”或“改变”),由此得到重力的方向是_________的。如图乙所示情形说明窗台_______(“左”或“右”)面较低。 10.质量为20kg的物体在水平向右拉力的作用下,在水平地面上做匀速直线运动,g取10N/kg,求: (1)物体受到的重力; (2)物体受到的滑动摩擦力; (3)当水平向右的拉力大小变为50N时,物体受到合力的大小和方向。 能力进阶 11.如图所示,小华和小丽在弹簧测力计的两端沿水平方向各施加一个力和,使其保持静止,此时弹簧测力计的示数是________N,弹簧测力计受到________(选填“平衡力”或“非平衡力”)。 12.一辆汽车在平直的公路上匀速向前行驶,它所受的阻力为2500N,此时汽车所受的牵引力是车重的0.1倍,试问: (1)汽车所受的牵引力是多少? (2)汽车的总重力是多少? 13. 2024年5月3日,嫦娥六号探测器成功发射。嫦娥六号探测器发射前的总重力为,其中返回器的质量为,着陆器的质量为。2024年6月4日嫦娥六号探测器完成了月背采样任务,携带月球样品踏上返回地球的行程。已知月球引力是地球引力的。 (1)求嫦娥六号探测器的总质量。 (2)求登陆月球后,嫦娥六号着陆器在月球上受到的引力大小。 14. 下表是小华在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中得到的实验数据。 测量对象 质量m/kg 重力G/N 比值g/ 物体1 0.1 0.98 9.8 物体2 0.2 1.96 9.8 物体3 0.3 2.94 9.8 物体4 0.4 9.8 (1)实验中,需要的测量工具是______和______。 (2)分析表中数据,可以得出的结论是:__________________。 (3)物体4的重力为______N。 (4)在探究重力方向时,小明将一个系着细线的小铁球悬挂起来,剪断细线后,小铁球将沿______方向下落。由此可得出重力的方向是______。 15. 小强和小红利用图甲所示的装置探究二力平衡条件。他们实验时发现,当分别往左、右两盘放入质量相等的钩码时,木块A处于静止状态,若再往右盘中增加一个钩码后,木块A仍处于静止状态;经过思考,小强用小车B替换了木块A再进行实验,如图乙所示;同时,小红用小卡片C替换了木块A再进行实验,如图丙所示。 (1)关于他们的改进方案:用小车B或小卡片C替换木块A,是为了________ A.减少摩擦力对实验结果的影响 B.小卡片是比较容易获取的材料 C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D.小卡片容易扭转 (2)小红将系于小卡片(重力可忽略不计)两端的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整_____来改变拉力的大小。 (3)当小卡片平衡时,将小卡片扭转过一个角度,刚松手时,小卡片______(选填“能”或“不能”)平衡,此实验说明使物体平衡时,这两个力要在_____________________。 (4)在小卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,再松手时,小卡片运动,由此说明两个力必须作用在_____________才能平衡。 16. 一辆小车,总质量为600kg,在水平路面上运动的过程中,受到的阻力是车重的0.05倍。问: (1)小车静止时,用200N水平拉力拉小车,小车是否运动,此时小车受到的阻力为多大? (2)当水平拉力为多大时,小车恰能做匀速直线运动? (3)当小车受到的水平拉力达500N时,小车所受的摩擦力变化吗?摩擦力为多大?小车分别以3m/s、5m/s的速度运动时,小车所受的摩擦力变化吗?摩擦力为多大? 17.在水平桌面上探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,某实验小组做了如图所示的三个实验,实验中他们都缓慢、匀速地拉动滑块。 (1)实验前应在 _______方向上对弹簧测力计进行调零,实验中,还必须沿 _______方向拉木块; (2)由所做的三个实验可知,他们在探究滑动摩擦力与 _________和 _____________的关系,乙图中弹簧测力计的示数为 ________N; (3)单杠运动员上杠前手上要涂些镁粉防滑,是用到 ________两次实验得出的结论; (4)实验时,他们将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后,测得剩余一半木块所受的滑动摩擦力变小了,由此得出:滑动摩擦力的大小会随接触面积的减小而减小。这个结论_______正确的(选填“是”或“不是”),理由是 _______________。 1 / 1 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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第5章 运动和力(复习讲义)物理新教材沪科版(五四学制)八年级上册
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