专题02 力与空间探索（期中知识清单）八年级科学上学期新教材浙教版

专题02 力与空间探索 目 录 识记类 思维导图 知识清单考点清单 易错清单 题型类 高频题型清单 重点题型清单 答题类 解题模型清单 答题技巧清单 知识点01力的存在 1.力的定义：力是物体对_______的作用。 2.力的作用效果 （1）改变_______。 （2）改变_______，包括改变物体_______和物体_______。 3.力的作用是_______的，施力物体同时也是受力物体。 4.力的单位是_______，单位符号是_______。测量力大小的工具是_______，实验室常用的测力计是_______。 正确使用弹簧测力计：使用前必须先检查指针是否对准_______；为了不使其受损，被测的力不能超过弹簧测力计的_______。 5.力的示意图：在受力物体上_______，在_______的末端画一个_______表示力的_______，在_______边上标上力的大小，线段的起点或终点表示力的_______。 知识点02重力、弹力 6.重力：物体由于_______而受到的力。 （1）方向：_______；作用点：_______；施力物体：_______。 （2）重力与_______成正比，比值为g。 （3）g＝9.8N/kg的物理意义：质量为1kg的物体受到的重力为9.8N。 7.重力的大小还跟物体所在的_______和_______有关。物体在极地受到的重力比在赤道要略_______些，在山脚受到的重力比在山顶要略_______些。 知识点03牛顿第一定律与二力平衡的条件 8.牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持_______或_______。牛顿第一定律是在_______的基础上，通过_______概括出来的。 9.力和运动的关系：力不是_______物体运动的原因，而是_______物体运动状态的原因。 10.惯性：一切物体都具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。惯性是物体固有的一种_______，影响惯性大小的因素是_______。 11.二力平衡：物体在两个力的作用下，如果保持_______状态或_______状态，则这两个力是平衡力。 12.二力平衡的条件：作用在_______的两个力，_______相等，_______相反，并且作用在_______。 13.平衡力和相互作用力的异同 比较 平衡力 相互作用力 不同点 两个力作用在_______ 两个力分别作用在_______ 两个力_______同时产生，同时消失 两个力_______同时产生，同时消失 两个力的性质_______相同 两个力的性质_______相同 两个力的作用效果使物体运动状态不变 两个力分别产生各自的作用效果 共同点 ①大小相等；②方向相反；③作用在同一条直线上 知识点04摩擦力 14.定义：当一个物体在另一个物体表面上运动时，在两个物体的接触面上会产生一种阻碍物体_______的力，这种力叫摩擦力。摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向_______。 15.摩擦力产生的条件：①两物体必须_______；②接触面_______；③两物体间有相对运动趋势或相对运动，这三个条件缺一不可。 16.根据不同的运动状态，摩擦力可分为_______、_______、_______三类。 17.影响滑动摩擦力大小的因素：_______和_______。 18.增大有益摩擦的方法：①_______；②_______；③_______等。 19.减小有害摩擦的方法：①_______；②_______；③_______；④_______。 知识点05压强 20.压力 （1）定义：_______作用在物体表面上的力叫压力。 （2）压力不是由重力产生的；压力的方向不一定总是竖直向下的；当物体静止在水平台面上时，它对台面的压力大小等于它的重力（即F＝G＝mg），这是求固体压力常用的方法。 （3）压力的方向：与受压物体表面_______并指向受压物体。 （4）压力的作用效果与_______大小和_______大小有关，受力面积_______，压力_______，压力的作用效果越明显。 21.压强 （1）定义：物体单位面积上受到的压力叫压强。 （2）公式：_______。 （3）单位：_______，符号为Pa。 注意：压强大小是由压力和受力面积共同决定的，不仅仅取决于压力大小。 当S一定时，p与F成正比；当F一定时，p与S成反比。 22.增大或减小压强的方法 （1）增大压强的方法：①_______不变时，减小受力面积；②_______不变时，增大压力。 （2）减小压强的方法：①压力不变时，增大_______；②受力面积不变时，减小_______。 23.液体的压强 （1）液体对容器的_______和侧壁都会产生压强，液体的内部也存在压强，液体内部压强的大小可用压强计测量。 （2）压强计原理：橡皮膜受到的_______越大，两管内液面的_______越大。 （3）液体内部压强的特点：一切液体内部都存在着压强。液体的压强随深度的增加而_______；在同一深度，液体向各个方向的压强_______。液体的压强还跟液体的密度有关，同一深度，密度_______，压强越大。 （4）对于均匀的柱状物体，它对承受面的压强推导式：p＝＝ρgh。 知识点06空间探索 24.火箭的工作原理：_______。火箭的动力来源：火箭底部开口处喷出的气体，它的反作用力推动火箭前进。 25.中国系列空间探索工程：探索月球：_______；火星探索：_______。 26.中国空间站是我国国家级太空实验室，由天和核心舱、问天实验室、梦天实验室、载人飞船（神舟系列飞船）和货运飞船（天舟系列飞船）等五个模块组成。 考点01力 具体考点 重点提醒 常见考法 力的概念 力不能脱离物体存在，必须同时有施力物体、受力物体 1.选择题：判断力是否存在、区分相互作用力、重力方向辨析、估测（托起两个鸡蛋约1N）。 2.作图题：画重力、拉力、支持力的力的示意图（高频）。 3.实验题：弹簧测力计读数、弹簧伸长与拉力关系探究。 4.计算题：G=mg重力简单计算。 易错点：相互作用力和平衡力混淆；竖直向下≠垂直向下。 力的作用效果 力改变物体形状（形变），改变物体运动状态包括速度大小改变和运动方向改变 力的作用是相互的 等大、反向、共线、作用在两个不同物体上，同时产生、同时消失。 力的三要素 大小、方向、作用点，三要素都会影响力的作用效果 力的测量 弹簧测力计使用看量程、分度值；调零；拉力方向与弹簧轴线一致；不能超量程 重力 公式：G=mg；方向：竖直向下（不是垂直向下）；重心：均匀规则物体重心在几何中心。 考点02运动与相互作用 具体考点 重点提醒 常见考法 牛顿第一定律（惯性定律） 该定律是实验+科学推理得出，不能直接用实验验证。一切物体任何时候都有惯性；惯性只和质量有关，与速度无关。 1.选择：惯性现象解释、判断物体是否处于平衡状态、区分平衡力与相互作用力、增大/减小摩擦实例判断。 2.实验探究：阻力对物体运动的影响（小车同一高度释放，控制初速度相同）；探究滑动摩擦力大小影响因素（控制变量法，匀速拉动，拉力=摩擦力）。 3.简答：生活惯性现象（刹车前倾、跳远助跑）。 高频坑：物体速度越大惯性越大（错！惯性只看质量）。 二力平衡 同体、等大、反向、共线；物体受平衡力→静止或匀速直线运动（平衡状态）。 平衡力与相互作用力的区别：二力平衡的特点是大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上；相互作用力的特点是大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上。 摩擦力 产生条件：接触挤压、接触面粗糙、有相对运动/相对运动趋势。方向：与相对运动（趋势）方向相反。滑动摩擦力影响因素：压力大小、接触面粗糙程度；与接触面积、速度无关。 考点03压强 具体 考点 重点提醒 常见考法 压力 水平面上静止物体，压力大小等于重力（(F=G)），其他情形压力≠重力。 1.选择：增大减小压强实例判断、液体压强大小比较。 2.计算：固体压强基础计算题（水平放置物体，F=G，p=F/S。 3.实验探究：探究压力作用效果（海绵形变转换法、控制变量）；探究液体内部压强特点。 易错：受力面积是接触面积，不是物体总面积；液体压强看深度（液面往下）不是高度。 压强 计算公式：p=F/S，受力面积是接触面积，不是物体总面积。增大压强：增大压力、减小受力面积；减小压强：减小压力、增大受力面积。 液体压强 ①液体内部向各个方向都有压强； ②同种液体同一深度，各处压强相等； ③同种液体，深度越深，压强越大； ④同一深度，液体密度越大，压强越大。 实验工具：U形管压强计；用液面高度差反映压强大小（转换法）。 考点04空间探索 具体 考点 重点提醒 常见考法 火箭升空 原理：力的作用是相互的。火箭向下喷出高温燃气，燃气给火箭向上的反作用力，推动火箭升空。 1.选择：火箭升空原理判断、太空失重环境现象辨析、航天情景结合惯性/二力平衡综合判断。 2.简答：解释火箭为什么能向上飞行。 3.综合题：结合空间站、月球车情境，综合考查重力、相互作用力、压强。 易错：卫星绕地球匀速圆周运动→运动方向改变，不是平衡状态，不受平衡力。 失重 太空轨道上，物体处于失重状态，不是不受重力 我国航天工程 空间站：中国空间站（天宫）； 探月：嫦娥系列探测器； 探火：天问一号，火星探测。 易错01 力的认识易错 常见错误认识 正确理解 单独一个物体也能产生力 力是物体对物体的作用，至少需要两个物体 不接触的物体之间一定没有力 重力、磁力等不接触也能产生力 相互作用的两个力可以相互抵消 相互作用力作用在两个不同物体上，不能抵消 重力的方向是“垂直向下” 重力方向是“竖直向下” g就是重力、G与g混为一谈 G是重力（单位N），g是比值（9.8N/kg），二者不同 运动状态改变只指速度大小变化 方向改变也属于运动状态改变 弹簧测力计可以测任意大的力 被测力不能超过量程，且在弹性限度内 易错02 力与运动关系易错 常见错误 正确理解 力是维持物体运动的原因 力是改变运动状态的原因，维持运动不需要力 物体不受力就一定静止 不受力时也可能做匀速直线运动 速度越大惯性越大/惯性是力 惯性只由质量决定，且惯性不是力 平衡力与相互作用力混为一谈 平衡力同体，相互作用力异体 摩擦力一定阻碍物体运动 摩擦力可作动力（如人走路、传送带） 接触面积越大摩擦力越大 滑动摩擦力与接触面积无关 静止物体不受摩擦力 有相对运动趋势时存在静摩擦力 测摩擦力时可任意拉动读数 必须水平匀速拉动，读数才等于摩擦力 易错03 压力与压强易错 常见错误 正确理解 压力总是等于重力 只有水平面静止、无其他竖直外力时F=G 受力面积就是物体表面积 受力面积是两物体实际接触并挤压的面积 深度指到容器底部的距离 深度h指到自由液面的竖直距离 液体压强与液体总重、容器形状有关 液体压强只由ρ和h决定 增大压力一定能增大压强 若同时增大受力面积，压强不一定增大 cm²与m²换算出错 1cm²=1×10⁻⁴m²，别漏平方 用p=F/S直接算液体对侧壁压力 液体应先p=ρgh再F=pS 易错04 空间探索易错 常见错误 正确理解 火箭靠向后推空气前进 靠喷出气体的反作用力，真空中也能工作 太空中物体没有惯性 一切物体任何时候都有惯性，太空中惯性仍在 太空中物体没有质量 质量是物体所含物质的多少，与位置无关 失重就是不受重力 空间站中仍受地球引力（提供圆周运动向心力），“失重”是视重为零 在空间站能用天平测质量 天平靠重力平衡，失重环境无法使用 【题型一】力及其作用效果 【例1】（2025秋•义乌市校级期中）如图所示为某同学复习力学知识时建构的思维导图，图中举例Ⅱ处可补充的例子是（　　） A．用力扔篮球，篮球向前飞 B．用力拉皮筋，皮筋被拉弯 C．挤压橡皮泥，橡皮泥变形 D．站在沙滩上，脚陷入沙子 【变式1-1】（2025秋•越城区期中）为了探究拔河比赛取胜的“秘密”，同学们做了如图所示的实验。第一次（如甲图），甲、乙两人站在地上分别用100N的拉力，结果两人正好处于相持状态；第二次（如乙图），甲站在一平板小车上，乙站在地面上，两人仍用100N的拉力拉绳，甲同学被乙同学匀速向右拉动，整个过程中不计绳及弹簧秤的自重。则下列说法正确的是（　　） A．甲中弹簧测力计的示数等于200N B．乙中弹簧测力计的示数等于100N C．甲中弹簧测力计受力不平衡 D．乙中弹簧测力计受力不平衡 【变式1-2】（2025秋•鹿城区校级期中）如图所示，小实将两个调零后的弹簧测力计A和B钩在一起后（不计弹簧测力计自重），以3N的力拉着木块向右做匀速直线运动，则弹簧测力计A和B示数分别为（　　） A．1.5N；1.5N B．3N；3N C．0N；3N D．6N；3N 【变式1-3】（2025秋•黄岩区期中）如图所示为实验室的一种弹簧秤，它是用于测力的工具。把物体挂在弹簧秤上处于静止状态，从左边刻度（单位为N）可以测出物体重力的大小，从右边刻度（单位为g）可以测出物体在地球上的质量近似值。 （1）弹簧测力计能测出力的大小是因为力能____________________这一作用效果。 （2）读出此时弹簧测力计的示数__________。 （3）如果把该弹簧秤拿到月球上使用（已知同一物体在月球上的重力是地球上的），则刻度的重新标法应该是，左右两边刻度线不变，左边刻度线对应的数值为__________，右边刻度线对应的数值为__________（选填“原值不变”“原值的6倍”或“原值的”）。 【题型二】牛顿第一定律与惯性 【例2】（2025秋•嵊州市期中）如图所示，在一辆表面光滑的小车上，放有质量分别为m1、m2的两个小球，随车一起做匀速直线运动。当车突然停止运动，则两小球（设车无限长，其他阻力不计）（　　） A．一定相碰 B．一定不相碰 C．若m1＜m2，则肯定相碰 D．无法确定是否相碰 【变式2-1】（2025秋•瑞安市期中）人类的科学是一个不断接力的过程。如下图所示，在探索“力与运动”关系的道路上，两位科学巨匠完成了关键的交接。 【伽利略的观点】如果物体在运动中不受力的作用，它的速度将保持不变。 【牛顿的观点】一切物体在没有受到外力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。 下列说法正确的是（　　） A．两者观点完全不同，牛顿推翻了伽利略的结论 B．牛顿的观点源于伽利略的思想，并将其发展和完善为一个普适的定律 C．伽利略研究了天体运动，牛顿研究了地面物体 D．两者的观点都正确，但与亚里士多德“力是维持运动的原因”的观点并不矛盾 【变式2-2】（2026春•金乡县期中）自行车是一种常见的绿色健康交通工具，小爱每天骑着自行车往返于家和学校之间，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．静止的自行车没有惯性，运动的自行车有惯性 B．行驶的自行车速度越大，惯性越大 C．自行车的重力与地面对自行车的支持力是一对平衡力 D．骑行过程中，小爱给自行车的动力可能会小于地面对自行车的摩擦力 【题型三】压力与压强 【例3】（2025秋•余姚市期中）两个由同一种材料制成且完全相同的密闭圆台形容器一正一倒放置在同一水平桌面上，容器内装有质量和深度均相同的不同液体，如图所示。它们分别在水平拉力F1和F2的作用下沿水平桌面做匀速直线运动，速度分别为v和2v，液体对容器底部的压强分别为p1和p2。相关关系中，正确的是（　　） A．p1＞p2、F1＝F2 B．p1＝p2、F1＝F2 C．p1＞p2、F1＞F2 D．p1＜p2、F1＞F2 【变式3-1】（2025秋•上城区校级期中）如图所示，物体甲在力F1的作用下静止在竖直墙面上；物体乙在拉力F2的作用下在水平面上做匀速直线运动；图c是把物体乙沿竖直方向切下一部分，置于另一部分上面，在力F3作用下，在原水平面上做匀速直线运动。则下列说法中正确的是（　　） A．F1逐渐减小，物体甲将经历由静止到匀速下落 B．拉力F2大于拉力F3 C．图b物块对地面的压强等于图c两个物块对地面的压强 D．F1和F2同时增大，则甲、乙两物体受到的摩擦力均不变 【变式3-1】（2025秋•杭州校级期中）水平桌面上的塑料容器装满水，把一个铁球从刚接触水面的位置处由静止释放，铁球便开始向下运动。从铁球刚开始释放到刚碰底这段过程，水对容器底压力F随时间t变化的大致图像是（忽略杯中水的流动对F的影响）（　　） A． B． C． D． 【题型四】液体压强 【例4】（2025秋•北仑区期中）如图所示，在敞口塑料瓶侧壁钻两个大小相同的小圆孔a、b；瓶中注水后，若某时刻水从两个小圆孔喷出分别落到水平地面上c、d两点，其中d离塑料瓶远些，则（　　） A．图中d是从a孔喷出水的落点 B．实验初步说明：水内部压强的大小与水的深度有关 C．实验初步说明：液体内部压强的大小与液体的密度有关 D．在相同的时间内a孔喷出水的质量比b孔喷出水的质量多 【变式4-1】（2025秋•义乌市校级期中）为探究液体压强的特点，小科设计了A、B两种隔板。A隔板中间有段能够自由形变的橡皮膜，B隔板有三段同样的橡皮膜。如图所示容器中装有甲乙两种液体，使用A隔板将两种液体隔开时，隔板中间的橡皮膜恰好没有发生形变。如将A隔板换成B隔板，其他条件不变，橡皮膜可能会出现的情况是（　　） A． B． C． D． 【变式4-2】（2025秋•杭州校级期中）五一放假期间，小科一家去野生动物园游玩，在路上汽车车胎扎到了钉子，导致车胎严重漏气需要换上备胎。小科爸爸利用千斤顶轻轻松松地将重达1500kg的汽车抬起。小科很好奇：能否自己做一个简易的千斤顶呢？ 【探寻千斤顶原理】 （1）如图甲所示为用60N的水平推力去压图钉，石灰墙的墙面受到的压强较大，很快就出现了裂缝。已知图钉尖端的面积是0.3mm2，则墙面受到的压强是__________Pa。 （2）那么液体是否也有类似的效果呢？小科查阅资料发现，1648年帕斯卡在阳台上仅用几杯水通过细管就能将楼下密闭的木桶压裂（如图乙所示）。从液体压强的角度解释，木桶被压裂开的原因是____________________ ________________________________________________________________________________。小科进一步查阅后发现了液体传压的特点：加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递。 【初建千斤顶演示模型】 （3）小科组装了如图丙所示的千斤顶模型，用来实现通过较小力来产生较大力的效果。若在B端用500N的力去抬起放置在A端1500kg的汽车，则大小活塞的面积之比是__________。（g取10N/kg） （4）使用中，小科发现千斤顶太重了很难搬动，指的是千斤顶的__________（“重力”或“质量”）。 【题型一】二力平衡 【例1】（2025秋•鄞州区校级期中）如图1所示的装置中，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3，其大小关系是__________；若一根弹簧（如图2）其自由端B在未悬挂重物时，正对刻度10，挂上100N重物时，正对刻度30.当弹簧挂25N重物时，自由端所对刻度应是__________。 【变式1-1】（2025秋•越城区校级期中）如图，小球由A点静止释放，不计空气阻力，小球可在A、B二点间来回摆动，A和B是最高点，F是最低点。若小球在F点时一切外力都消失，小球将保持____________________状态。（填“静止”、“匀速曲线运动”或“匀速直线运动”）；若摆动到B点的时候细绳恰好断裂，接下去小球将沿__________（填“BC”、“BD”或“BE”）继续运动。 【变式1-2】（2025秋•西湖区校级期中）2025年是我国南极长城站成立40周年，科考队用上了安装有特殊电池的六足机器狗，让他们在应对南极的恶劣环境时有了“新助手”。有关六足机器狗负重行走在水平冰面上，下列有关的说法正确的是（　　） A．机器狗六条腿的设计可以增大它与冰面间的受力面积从而减小压力 B．冰面对机器狗的支持力与机器狗和箱子的总重力是一对平衡力 C．机器狗所受的重力和地面对它的支持力是一对相互作用力 D．机器狗对冰面的压力和冰面对它的支持力是一对平衡力 【题型二】摩擦力分析 【例2】（2025秋•南湖区校级期中）如图，拉力F的大小为8N，叠放在一起的物体A和B在拉力F的作用下沿水平方向做匀速直线运动，则下列结论正确的是（　　） A．甲、乙两图中物体B受到的摩擦力大小均为8N B．甲、乙两图中物体A受到地面对它的摩擦力大小均为8N C．甲图中物体A受到地面对它的摩擦力为0N，物体B受到的摩擦力大小为8N D．乙图中物体A受到地面对它的摩擦力大小为8N，物体B受到的摩擦力为0N 【变式2-1】（2025秋•镇海区校级期中）如图所示，弹簧测力计一端固定在墙壁上，另一端与小木块A相连，当匀速抽出长木板B的过程中，观察到弹簧测力计的示数为10N，若用力加速抽出木板B的过程中，此时弹簧测力计的示数和A的运动状态将（　　） A．大于10N 向左加速运动 B．等于10N 向左匀速运动 C．大于10N 静止 D．等于10N 静止 【变式2-2】（2025秋•上城区校级期中）物体A重20牛顿，静止在水平桌面上，滑轮和绳子重力以及滑轮轴处的摩擦均不计。当B物体重为10牛顿时，它恰好能匀速下降。若用一个水平向左的力拉物体A使其向左匀速运动，则这个力的大小是（　　） A．5牛顿 B．10牛顿 C．20牛顿 D．30牛顿 【变式2-3】（2025秋•杭州校级期中）小车在水平方向受到两个拉力F1和F2的作用，拉力F1和F2的大小随时间变化的图象如图乙和丙，小车的运动状态随时间变化的图象如图丁，根据图象，下列分析正确的是（　　） A．t＝1s时，小车受到的摩擦力大小是3N，摩擦力的方向水平向右 B．t＝3s时，小车受到的摩擦力大小是2.5N，摩擦力方向水平向左 C．t＝7s时，小车受到的合力大小是4.5N，合力方向水平向右 D．在4到6s这个时间段，若桌面变得绝对光滑，小车将匀速直线运动 【变式2-4】（2025秋•婺城区校级期中）如图A，重为50牛的物体被夹在两固定且竖直放置的木板之间，用大小为130牛的力恰好可以将物体A从木板中竖直向上抽出，那么能将A竖直向下抽出的力为__________牛。另有一物体B重也为50牛，用120牛的力压在竖直的墙壁上静止不动。现加大对物体的压力，则物体B与墙壁之间的摩擦力为__________摩擦（填写摩擦类型），大小为__________50牛。（填“大于”、“等于”或“小于”） 【题型三】力相关实验探究 【例3】（2025秋•杭州校级期中）在“探究二力平衡的条件”活动中，小明提出，能否利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件？小华认为，若采用小明的方案，必须测出物体所受的重力和拉力的大小来进行比较。在小明的方案中，只能根据相互作用力的关系直接测出弹簧测力计对物体的拉力大小，在未知二力平衡条件的前提下，另一个力无法直接测量，所以这一方案无法实施； （1）两位同学不断改进并先后设计了图乙所示A、B、C三个方案，他们改进的先后顺序为__________（用字母表示），这样改进是为了减小摩擦力对实验的影响； （2）图丙是最终确定的实验方案，当小卡片静止时，为了研究两个力是否作用在同一条直线上，小华的操作是：______________________________。 （3）如图丁所示，当两侧滑轮不在同一高度上时，该装置__________（选填“能”或“不能”）用于探究二力平衡的条件。 （4）他们也进一步思考如图甲中测重力的原理。以下知识在测重力中有应用到的是__________。 A．二力平衡的条件 B．物体的重力跟质量的关系 C．力可以改变物体的运动状态 D．物体间力的作用是相互的，并且相互作用力的大小相等 【变式3-1】（2025秋•临海市校级期中）如图所示为研究牛顿第一定律的实验。下列错误的是（　　） A．观察：小车在水平面上移动的距离 B．方法：控制变量法 C．操作：将毛巾铺到斜坡顶端，并静止释放小车 D．结论：力是改变物体运动状态的原因 【变式3-2】（2025秋•诸暨市校级期中）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__________。 【变式3-3】（2025秋•鹿城区校级期中）学校科技节开展“水流光纤”实验探究，同学们查阅资料得知：图甲是光纤的结构图，图乙是光在光纤中传播的原理图。某科学小组利用透明塑料瓶，激光笔，清水等材料用水流模拟光纤。在距瓶底10cm处开一直径2mm的小孔（接出水管），注满水后形成稳定弯曲水流。用红色激光笔从瓶的另一侧对准小孔照射（如图丙所示），观察实验现象。 （1）由图甲与图乙分析，光在光纤中传播的主要原因是光的__________（填“折射”或“反射”）。 （2）在图丙水流光纤的模拟实验中，随着瓶内液面下降，出水管流出的水越靠近瓶身的原因是______________ ____________________________________。 （3）若图丙所示装置能成功用水流模拟光纤，则将会观察到的实验现象为______________________________ ______________________________。 【变式3-4】（2025秋•富阳区校级期中）某校项目化实验小组的同学利用可乐瓶等材料制作水火箭（如图甲所示），并进行飞行高度测试实验。水火箭的结构如图乙所示。实验过程：将水火箭竖立于地面，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，水火箭就接近竖直向上飞。 （1）水火箭向下喷水，水火箭却向上飞行是由于__________。 （2）实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度，可以转换为测量______________________________来间接反映这个高度。 （3）如图丙所示，小组同学用频闪照相机拍下了水火箭从A处起飞，到C处达到最高点的运动情况，照相机每隔0.2s曝光一次，从照片可以看出，水火箭运动情况是__________（填“匀速”或“变速”）直线运动。 （4）如丁图为水火箭发射后的速度时间数据图，则水火箭上升时受到推力等于阻力为第__________秒的时刻。 （5）以下是水火箭的部分评价量表： 评价指标 优秀 合格 待改进 功能性 火箭能顺利升空，在空中的上升时间t≥6s 火箭能顺利升空，在空中的上升时间3s≤t＜6s 火箭能顺利升空，在空中的上升时间t＜3s或不能升空 图丁是小组同学实验时水火箭的速度和时间的关系，请结合评价量表的功能性指标，对该水火箭进行评价并说明理由：________________________________________。 【题型一】二力平衡分析 【模型解读】平衡力与相互作用力的比较与判断： 平衡力 相互作用力 相同点 (1)大小相等；(2)方向相反；(3)作用在同一直线上 不 同 点 力的作用点 作用在同一个物体上 分别作用在两个不同的物体上 力的性质 力的性质不一定相同 同一性质的力 产生的效果 产生的效果互相抵消 作用在不同物体上，产生的效果不能互相抵消 涉及的物体个数 涉及三个物体，其中的两个物体对另一物体施力 涉及发生相互作用的两个物体，两个物体是其中一个力的施力物体，同时又是另一个力的受力物体 力的示意图 【例1】（温州校级期中）学校组织了“文史理不分家”的跨学科项目化学习，让同学们通过收集资料的过程进一步提高对于力学的认识和思考。 踢毽子起源于汉代，《事物纪原》记载：“今小儿以铅锡为钱，装以鸡羽，呼为毽子，三四成群走踢……”.毽子被踢出后的运动轨迹如图所示，则毽子（　　） A．在上升过程中受到平衡力的作用 B．上升到最高点时受到平衡力的作用 C．在下落过程中受到平衡力的作用 D．在落地后受到平衡力的作用 【变式1-1】（海曙区校级期中）城市交通拥堵已经成为全球城市的一大顽疾。为了解决交通堵塞问题，科研人员设计了一种机动立交桥（如图所示）。当一辆汽车匀速通过这座桥的弧形部分时，汽车的受力情况是（　　） A．只受到重力的作用 B．一直受平衡力的作用 C．一直不受平衡力的作用 D．有些时候受平衡力作用，有些时候不受平衡力作用 【变式1-2】（2025秋•鄞州区校级期中）如图所示，在两个大小均为50N的压力F1和F2的作用下，中间重为20N的木块恰能匀速下滑，则木块所受的摩擦力为__________N。若保持压力F1和F2的大小和方向不变，用一个力竖直向上拉木块，木块恰能匀速向上滑动，则该拉力的大小为__________N。 【变式1-3】（2025秋•余姚市校级期中）用如图所示装置测物体B的摩擦力。不计弹簧测力计重，所用弹簧测力计已调零。当水平向左的拉力 F＝10N时，物体A水平向左匀速运动，弹簧测力计示数为4N且保持不变，此时物体B受到的摩擦力方向为_______________，地面对A的摩擦力为__________N。 【题型二】力、运动与压强的计算 【模型解读】1.压力和重力的区别 压力和重力是完全不同(产生的原因)的两类力．重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，而压力是相互接触的两个物体之间由于挤压形变而产生的力．压力是垂直于受力面，重力是竖直向下的(如图甲所示)．重力的作用点在物体上，压力的作用点在接触面上． 2压强 （1）计算公示：p＝ 压强的公式p＝适用于任何情况，即固体、液体、气体的压强计算都可用此公式．由公式推导出F＝pS和S＝可用于计算压力和受力面积的大小．公式中，力的单位一定是牛顿，受力面积的单位必须是米2。如果不是米2，一定要先换算成米2。 规则固体可以利用利用pρgh求压强之比。 （2）液体压强计算：p＝ρ液g ρ液—液体的密度，单位：kg/m3，g取9.8 N/kg，h—由液面到研究点的竖直距离，单位：m. （3）液体压强分析：比较液体内部压强的大小时，应抓住 “液体密度” 和 “液体深度” 两个影响因素，结合液体内部压强的计算公式p =ρgh进行分析判断。 【例2】（2025秋•义乌市期中）某科技小组用如图所示装置探究“物体处于平衡状态时支持力跟拉力的关系”。他们将调好的电子秤放置在水平桌面上，把一个边长为10cm、质量为1.6kg的正方体合金块放置在电子秤托盘中央，合金块系有细线，用数字测力计沿竖直方向向上拉合金块，下列判断正确的是（g取10N/kg）（　　） A．合金块对电子秤的压力和电子秤对合金块的支持力是一对平衡力 B．当数字测力计拉力为4N时，合金块在两个力的作用下平衡 C．当数字测力计拉力为4N时，合金块受到电子秤的支持力为20N D．当数字测力计拉力为14.5N时，合金块对电子秤产生的压强为1.5×102Pa 【变式2-1】如图所示是小聪同学在探究甲、乙两种不同物质的质量与体积的关系时得出的图像，用上述两种物质分别做成甲、乙两个实心正方体，甲的边长是乙的2倍，把它们放在水平地面上，甲、乙两物体对水平地面的压强之比为（　　） A．p甲：p乙＝1：8 B．p甲：p乙＝1：4 C．p甲：p乙＝1：2 D．p甲：p乙＝1：1 【变式2-2】（海曙区校级期中）将平底薄壁直圆筒状的空杯放在饮料机的水平杯座上接饮料，杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图象如图所示。饮料出口的横截面积S1＝0.8cm2，饮料流出的速度v＝50cm/s，杯高H＝10cm，杯底面积S2＝30cm2，g取10N/kg。则下列说法中正确的是（　　） A．装满饮料时，杯底受到饮料的压力为4.5N B．饮料的密度为1.5g/cm3 C．饮料持续流入空杯5s后关闭开关，杯对杯座的压强为800Pa D．饮料持续流入空杯8s后关闭开关，杯对杯座的压强为1.5×103Pa 【变式2-3】如图所示，甲、乙两个完全相同的直角三棱劈放置在水平桌面上，三棱劈的密度均匀且底面为矩形，若分别沿两物体图中虚线将右上侧切掉Δm甲和Δm乙，且Δm甲＜Δm乙，则剩余部分对桌面的压强p甲和p乙的大小关系为（　　） A．p甲＞p乙 B．p甲＜p乙 C．p甲＝p乙 D．都有可能 【变式2-4】（2025秋•西湖区校级期中）小明对太空中的星球比较感兴趣，他从网上查得：甲、乙两个星球表面上物体的重力（G）与其质量（m）的关系如图。（地球表面g取10N/kg） （1）从图中信息可知，相同质量的物体在甲星球表面上的重力__________其在乙星球表面上的重力（选填“大于”“等于”或“小于”）。 （2）质量为15kg的物体在甲星球表面上受到的重力为__________N；小明在地球上的重力是500N，如果去乙星球，那么他受到的重力是__________N。 【变式2-5】甬舟铁路建成后将结束我市未通铁路的历史。2023年4月，甬舟铁路金塘海底隧道正式开工，是世界上最长的海底高铁隧道（如图）。 （1）目前从大桥通行两地约半小时。海底隧道建成后，全长约16千米，若按200千米/小时的速度，通过隧道只需花多少时间？ （2）海底隧道建设时需考虑海水压力的影响。据测算该隧道受到水的最大压强约为8.5×105帕，则隧道1米2需要承受水产生的最大压力为多少牛？ 1.核心公式 物理量 公式 各量单位 说明 重力 G=mg G：N，m：kg，g：9.8N/kg 方向竖直向下 压强（通用） p=F/S p：Pa，F：N，S：m² 固体压强常用 液体压强 p=ρgh p：Pa，ρ：kg/m³，h：m 只与ρ、h有关 压强变形 F=pS，S=F/p — 求压力或受力面积 2.常考科学方法 控制变量法（压力作用效果、摩擦力、液体压强）、转换法（形变/凹陷程度、U形管高度差、匀速拉动读摩擦力）、理想实验+科学推理法（牛顿第一定律）、模型法（力的图示）。 3.易错清单（考前默念） 力离不开物体，一个巴掌拍不响。 重力方向“竖直向下”，不是“垂直向下”。 压力不一定等于重力，只有水平静止无其他竖直外力时才等。 深度是从液面往下量，不是从底往上量。 液体压强只看密度和深度，与多少、形状无关。 力是改变运动状态的原因，不是维持运动的原因。 惯性只由质量决定，惯性不是力。 平衡力同体，相互作用力异体。 火箭靠反作用力，真空中照样飞。 17 / 21 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 力与空间探索 目 录 识记类 思维导图 知识清单 考点清单 易错清单 题型类 高频题型清单 重点题型清单 答题类 解题模型清单 答题技巧清单 知识点01力的存在 1.力的定义：力是物体对　物体　的作用。 2.力的作用效果 （1）改变　物体的形状　。 （2）改变　物体的运动状态　，包括改变物体　速度的大小　和物体　运动的方向　。 3.力的作用是　相互　的，施力物体同时也是受力物体。 4.力的单位是　牛顿　，单位符号是　N　。测量力大小的工具是　测力计　，实验室常用的测力计是　弹簧测力计　。 正确使用弹簧测力计：使用前必须先检查指针是否对准　零刻度线　；为了不使其受损，被测的力不能超过弹簧测力计的　最大测量值　。 5.力的示意图：在受力物体上　沿着力的方向画一条线段　，在　线段　的末端画一个　箭头　表示力的　方向　，在　箭头　边上标上力的大小，线段的起点或终点表示力的　作用点　。 知识点02重力、弹力 6.重力：物体由于　地球的吸引　而受到的力。 （1）方向：　竖直向下　；作用点：　物体的重心　；施力物体：　地球　。 （2）重力与　物体的质量　成正比，比值为g。 （3）g＝9.8N/kg的物理意义：质量为1kg的物体受到的重力为9.8N。 7.重力的大小还跟物体所在的　纬度　和　高度　有关。物体在极地受到的重力比在赤道要略　大　些，在山脚受到的重力比在山顶要略　大　些。 知识点03牛顿第一定律与二力平衡的条件 8.牛顿第一定律：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　。牛顿第一定律是在　大量实验事实　的基础上，通过　推理　概括出来的。 9.力和运动的关系：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。 10.惯性：一切物体都具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。惯性是物体固有的一种　属性　，影响惯性大小的因素是　物体的质量　。 11.二力平衡：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，则这两个力是平衡力。 12.二力平衡的条件：作用在　同一物体上　的两个力，　大小　相等，　方向　相反，并且作用在　同一条直线上　。 13.平衡力和相互作用力的异同 比较 平衡力 相互作用力 不同点 两个力作用在　同一物体上　 两个力分别作用在　两个物体上　 两个力　不一定　同时产生，同时消失 两个力　一定　同时产生，同时消失 两个力的性质　不一定　相同 两个力的性质　一定　相同 两个力的作用效果使物体运动状态不变 两个力分别产生各自的作用效果 共同点 ①大小相等；②方向相反；③作用在同一条直线上 知识点04摩擦力 14.定义：当一个物体在另一个物体表面上运动时，在两个物体的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，这种力叫摩擦力。摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向　相反　。 15.摩擦力产生的条件：①两物体必须　相互接触、挤压　；②接触面　粗糙　；③两物体间有相对运动趋势或相对运动，这三个条件缺一不可。 16.根据不同的运动状态，摩擦力可分为　静摩擦力　、　滑动摩擦力　、　滚动摩擦力　三类。 17.影响滑动摩擦力大小的因素：　压力大小　和　接触面的粗糙程度　。 18.增大有益摩擦的方法：①　增大压力　；②　增大接触面的粗糙程度　；③　变滚动为滑动　等。 19.减小有害摩擦的方法：①　减小压力　；②　减小接触面的粗糙程度　；③　变滑动为滚动　；④　使接触面分离　。 知识点05压强 20.压力 （1）定义：　垂直　作用在物体表面上的力叫压力。 （2）压力不是由重力产生的；压力的方向不一定总是竖直向下的；当物体静止在水平台面上时，它对台面的压力大小等于它的重力（即F＝G＝mg），这是求固体压力常用的方法。 （3）压力的方向：与受压物体表面　垂直　并指向受压物体。 （4）压力的作用效果与　受力面积　大小和　压力　大小有关，受力面积　越小　，压力　越大　，压力的作用效果越明显。 21.压强 （1）定义：物体单位面积上受到的压力叫压强。 （2）公式：　p＝　。 （3）单位：　帕斯卡（帕）　，符号为Pa。 注意：压强大小是由压力和受力面积共同决定的，不仅仅取决于压力大小。 当S一定时，p与F成正比；当F一定时，p与S成反比。 22.增大或减小压强的方法 （1）增大压强的方法：①　压力　不变时，减小受力面积；②　受力面积　不变时，增大压力。 （2）减小压强的方法：①压力不变时，增大　受力面积　；②受力面积不变时，减小　压力　。 23.液体的压强 （1）液体对容器的　底部　和侧壁都会产生压强，液体的内部也存在压强，液体内部压强的大小可用压强计测量。 （2）压强计原理：橡皮膜受到的　压强　越大，两管内液面的　高度差　越大。 （3）液体内部压强的特点：一切液体内部都存在着压强。液体的压强随深度的增加而　增大　；在同一深度，液体向各个方向的压强　相等　。液体的压强还跟液体的密度有关，同一深度，密度　越大　，压强越大。 （4）对于均匀的柱状物体，它对承受面的压强推导式：p＝＝ρgh。 知识点06空间探索 24.火箭的工作原理：　物体间力的作用是相互的　。火箭的动力来源：火箭底部开口处喷出的气体，它的反作用力推动火箭前进。 25.中国系列空间探索工程：探索月球：　嫦娥工程　；火星探索：　天问系列　。 26.中国空间站是我国国家级太空实验室，由天和核心舱、问天实验室、梦天实验室、载人飞船（神舟系列飞船）和货运飞船（天舟系列飞船）等五个模块组成。 考点01力 具体考点 重点提醒 常见考法 力的概念 力不能脱离物体存在，必须同时有施力物体、受力物体 1.选择题：判断力是否存在、区分相互作用力、重力方向辨析、估测（托起两个鸡蛋约1N）。 2.作图题：画重力、拉力、支持力的力的示意图（高频）。 3.实验题：弹簧测力计读数、弹簧伸长与拉力关系探究。 4.计算题：G=mg重力简单计算。 易错点：相互作用力和平衡力混淆；竖直向下≠垂直向下。 力的作用效果 力改变物体形状（形变），改变物体运动状态包括速度大小改变和运动方向改变 力的作用是相互的 等大、反向、共线、作用在两个不同物体上，同时产生、同时消失。 力的三要素 大小、方向、作用点，三要素都会影响力的作用效果 力的测量 弹簧测力计使用看量程、分度值；调零；拉力方向与弹簧轴线一致；不能超量程 重力 公式：G=mg；方向：竖直向下（不是垂直向下）；重心：均匀规则物体重心在几何中心。 考点02运动与相互作用 具体考点 重点提醒 常见考法 牛顿第一定律（惯性定律） 该定律是实验+科学推理得出，不能直接用实验验证。一切物体任何时候都有惯性；惯性只和质量有关，与速度无关。 1.选择：惯性现象解释、判断物体是否处于平衡状态、区分平衡力与相互作用力、增大/减小摩擦实例判断。 2.实验探究：阻力对物体运动的影响（小车同一高度释放，控制初速度相同）；探究滑动摩擦力大小影响因素（控制变量法，匀速拉动，拉力=摩擦力）。 3.简答：生活惯性现象（刹车前倾、跳远助跑）。 高频坑：物体速度越大惯性越大（错！惯性只看质量）。 二力平衡 同体、等大、反向、共线；物体受平衡力→静止或匀速直线运动（平衡状态）。 平衡力与相互作用力的区别：二力平衡的特点是大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上；相互作用力的特点是大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上。 摩擦力 产生条件：接触挤压、接触面粗糙、有相对运动/相对运动趋势。方向：与相对运动（趋势）方向相反。滑动摩擦力影响因素：压力大小、接触面粗糙程度；与接触面积、速度无关。 考点03压强 具体 考点 重点提醒 常见考法 压力 水平面上静止物体，压力大小等于重力（(F=G)），其他情形压力≠重力。 1.选择：增大减小压强实例判断、液体压强大小比较。 2.计算：固体压强基础计算题（水平放置物体，F=G，p=F/S。 3.实验探究：探究压力作用效果（海绵形变转换法、控制变量）；探究液体内部压强特点。 易错：受力面积是接触面积，不是物体总面积；液体压强看深度（液面往下）不是高度。 压强 计算公式：p=F/S，受力面积是接触面积，不是物体总面积。增大压强：增大压力、减小受力面积；减小压强：减小压力、增大受力面积。 液体压强 ①液体内部向各个方向都有压强； ②同种液体同一深度，各处压强相等； ③同种液体，深度越深，压强越大； ④同一深度，液体密度越大，压强越大。 实验工具：U形管压强计；用液面高度差反映压强大小（转换法）。 考点04空间探索 具体 考点 重点提醒 常见考法 火箭升空 原理：力的作用是相互的。火箭向下喷出高温燃气，燃气给火箭向上的反作用力，推动火箭升空。 1.选择：火箭升空原理判断、太空失重环境现象辨析、航天情景结合惯性/二力平衡综合判断。 2.简答：解释火箭为什么能向上飞行。 3.综合题：结合空间站、月球车情境，综合考查重力、相互作用力、压强。 易错：卫星绕地球匀速圆周运动→运动方向改变，不是平衡状态，不受平衡力。 失重 太空轨道上，物体处于失重状态，不是不受重力 我国航天工程 空间站：中国空间站（天宫）； 探月：嫦娥系列探测器； 探火：天问一号，火星探测。 易错01 力的认识易错 常见错误认识 正确理解 单独一个物体也能产生力 力是物体对物体的作用，至少需要两个物体 不接触的物体之间一定没有力 重力、磁力等不接触也能产生力 相互作用的两个力可以相互抵消 相互作用力作用在两个不同物体上，不能抵消 重力的方向是“垂直向下” 重力方向是“竖直向下” g就是重力、G与g混为一谈 G是重力（单位N），g是比值（9.8N/kg），二者不同 运动状态改变只指速度大小变化 方向改变也属于运动状态改变 弹簧测力计可以测任意大的力 被测力不能超过量程，且在弹性限度内 易错02 力与运动关系易错 常见错误 正确理解 力是维持物体运动的原因 力是改变运动状态的原因，维持运动不需要力 物体不受力就一定静止 不受力时也可能做匀速直线运动 速度越大惯性越大/惯性是力 惯性只由质量决定，且惯性不是力 平衡力与相互作用力混为一谈 平衡力同体，相互作用力异体 摩擦力一定阻碍物体运动 摩擦力可作动力（如人走路、传送带） 接触面积越大摩擦力越大 滑动摩擦力与接触面积无关 静止物体不受摩擦力 有相对运动趋势时存在静摩擦力 测摩擦力时可任意拉动读数 必须水平匀速拉动，读数才等于摩擦力 易错03 压力与压强易错 常见错误 正确理解 压力总是等于重力 只有水平面静止、无其他竖直外力时F=G 受力面积就是物体表面积 受力面积是两物体实际接触并挤压的面积 深度指到容器底部的距离 深度h指到自由液面的竖直距离 液体压强与液体总重、容器形状有关 液体压强只由ρ和h决定 增大压力一定能增大压强 若同时增大受力面积，压强不一定增大 cm²与m²换算出错 1cm²=1×10⁻⁴m²，别漏平方 用p=F/S直接算液体对侧壁压力 液体应先p=ρgh再F=pS 易错04 空间探索易错 常见错误 正确理解 火箭靠向后推空气前进 靠喷出气体的反作用力，真空中也能工作 太空中物体没有惯性 一切物体任何时候都有惯性，太空中惯性仍在 太空中物体没有质量 质量是物体所含物质的多少，与位置无关 失重就是不受重力 空间站中仍受地球引力（提供圆周运动向心力），“失重”是视重为零 在空间站能用天平测质量 天平靠重力平衡，失重环境无法使用 【题型一】力及其作用效果 【例1】（2025秋•义乌市校级期中）如图所示为某同学复习力学知识时建构的思维导图，图中举例Ⅱ处可补充的例子是（　　） A．用力扔篮球，篮球向前飞 B．用力拉皮筋，皮筋被拉弯 C．挤压橡皮泥，橡皮泥变形 D．站在沙滩上，脚陷入沙子 【答案】A 【解析】A、用力扔篮球，篮球向前飞，说明力可以改变物体的形状，故A符合题意； B、将弹弓的橡皮筋拉长，说明力可以改变物体的形状，故B不符合题意； C、挤压橡皮泥，橡皮泥变形，橡皮泥发生改变，说明力可以改变物体的形状，故C不符合题意； D、站在沙滩上，脚陷入沙子，说明力可以改变物体的形状，故D不符合题意。 【变式1-1】（2025秋•越城区期中）为了探究拔河比赛取胜的“秘密”，同学们做了如图所示的实验。第一次（如甲图），甲、乙两人站在地上分别用100N的拉力，结果两人正好处于相持状态；第二次（如乙图），甲站在一平板小车上，乙站在地面上，两人仍用100N的拉力拉绳，甲同学被乙同学匀速向右拉动，整个过程中不计绳及弹簧秤的自重。则下列说法正确的是（　　） A．甲中弹簧测力计的示数等于200N B．乙中弹簧测力计的示数等于100N C．甲中弹簧测力计受力不平衡 D．乙中弹簧测力计受力不平衡 【答案】B 【解析】AC.甲图中弹簧处于静止，受平衡力，故弹簧受到向左的拉力和向右的拉力相等，即都是100N，而弹簧测力计的读数以挂钩一侧的示数为准，故此时弹簧测力计的示数是100N，故AC错误； BD.乙图中，由于两人仍用100牛的拉力拉绳，故绳子上的拉力始终是100N，故此时弹簧秤的读数为100N，但是由于左侧的人踩在滑板上，即地面对他的摩擦力小于绳子对他的力，故甲会向右运动，小车向右匀速运动，此时弹簧测力计处于平衡状态，受平衡力的作用，弹簧测力计的示数仍等于100N，故B正确，D错误。 【变式1-2】（2025秋•鹿城区校级期中）如图所示，小实将两个调零后的弹簧测力计A和B钩在一起后（不计弹簧测力计自重），以3N的力拉着木块向右做匀速直线运动，则弹簧测力计A和B示数分别为（　　） A．1.5N；1.5N B．3N；3N C．0N；3N D．6N；3N 【答案】B 【解析】测力计B在拉力F和A对B的拉力作用下处于平衡；则A对B的拉力与拉力F是一对平衡力，拉力F为3N，则A对B的拉力为3N，B的示数为3N； 相互作用的两个力大小相等，A对B的拉力为3N，则B对A的拉力为3N， 测力计A在B对A的拉力和木块对A的拉力作用下平衡，B对A的拉力为3N，则A的示数为3N，故B正确、ACD错误。 【变式1-3】（2025秋•黄岩区期中）如图所示为实验室的一种弹簧秤，它是用于测力的工具。把物体挂在弹簧秤上处于静止状态，从左边刻度（单位为N）可以测出物体重力的大小，从右边刻度（单位为g）可以测出物体在地球上的质量近似值。 （1）弹簧测力计能测出力的大小是因为力能____________________这一作用效果。 （2）读出此时弹簧测力计的示数__________。 （3）如果把该弹簧秤拿到月球上使用（已知同一物体在月球上的重力是地球上的），则刻度的重新标法应该是，左右两边刻度线不变，左边刻度线对应的数值为__________，右边刻度线对应的数值为__________（选填“原值不变”“原值的6倍”或“原值的”）。 【答案】（1）使物体发生形变；（2）0.5N；（3）原值不变；原值的六倍。 【解析】（1）弹簧测力计能测出力的大小是因为力能使物体发生形变； （2）由图可知，弹簧测力计的分度值为0.1N，读数为0.5N； （3）物体放到月球上，质量不变，重力会变为地球上重力的六分之一；但弹簧的材料不变（劲度系数不变），将弹簧拉长到同样长度，需要的重力不变，因此左边刻度线（代表重力）不变时，对应的原值不变。月球上物体的重力是它在地球上重力的六分之一，在月球上，左右两边刻度线不变时，左边刻度线对应的数值为原值不变，右边刻度线对应的数值为原值的六倍。 【题型二】牛顿第一定律与惯性 【例2】（2025秋•嵊州市期中）如图所示，在一辆表面光滑的小车上，放有质量分别为m1、m2的两个小球，随车一起做匀速直线运动。当车突然停止运动，则两小球（设车无限长，其他阻力不计）（　　） A．一定相碰 B．一定不相碰 C．若m1＜m2，则肯定相碰 D．无法确定是否相碰 【答案】B 【解析】车停止前，两个小球和小车一起做匀速直线运动，并且两个小球和小车具有共同的速度，当小车突然停止时，由于小球在光滑接触面上，因此两个小球由于惯性，还要保持原来大小不变的速度做匀速直线运动，因此两个小球间的距离不变，一定不会相碰。 【变式2-1】（2025秋•瑞安市期中）人类的科学是一个不断接力的过程。如下图所示，在探索“力与运动”关系的道路上，两位科学巨匠完成了关键的交接。 【伽利略的观点】如果物体在运动中不受力的作用，它的速度将保持不变。 【牛顿的观点】一切物体在没有受到外力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。 下列说法正确的是（　　） A．两者观点完全不同，牛顿推翻了伽利略的结论 B．牛顿的观点源于伽利略的思想，并将其发展和完善为一个普适的定律 C．伽利略研究了天体运动，牛顿研究了地面物体 D．两者的观点都正确，但与亚里士多德“力是维持运动的原因”的观点并不矛盾 【答案】B 【解析】AB．伽利略提出物体不受力时速度保持不变，牛顿在此基础上补充了静止状态，两者并非完全不同，牛顿也没有推翻伽利略的结论，而是对其进行了发展，牛顿进一步将其推广到“一切物体”，并补充了“静止状态”，使其成为适用于所有物体的普适定律，故A错误、B正确； C．伽利略主要研究的是地面上的物体运动，而非天体运动；牛顿则在开普勒等人研究天体运动的基础上，结合地面物体运动规律，提出了万有引力定律等，其研究范围包括天体和地面物体，故C错误； D．伽利略和牛顿的观点都否定了亚里士多德“力是维持运动的原因”的观点；亚里士多德认为物体需要力来维持运动，而伽利略和牛顿均指出力是改变物体运动状态的原因，物体不受力时可保持匀速直线运动或静止状态，因此两者观点与亚里士多德的观点是矛盾的，故D错误。 【变式2-2】（2026春•金乡县期中）自行车是一种常见的绿色健康交通工具，小爱每天骑着自行车往返于家和学校之间，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．静止的自行车没有惯性，运动的自行车有惯性 B．行驶的自行车速度越大，惯性越大 C．自行车的重力与地面对自行车的支持力是一对平衡力 D．骑行过程中，小爱给自行车的动力可能会小于地面对自行车的摩擦力 【答案】D 【解析】AB．一切物体在任何时候都具有惯性，且惯性的大小只与物体自身的质量有关，质量越大，惯性越大，跟速度无关，故AB错误； C．地面对自行车的支持力等于人和车的总重力，则自行车的重力与地面对自行车的支持力大小不相等，所以不是一对平衡力，故C错误； D．当自行车做匀速直线运动时，自行车处于平衡状态，小爱给自行车的动力等于地面对自行车的摩擦力；当自行车做减速直线运动时，自行车处于非平衡状态，小爱给自行车的动力小于地面对自行车的摩擦力，故D正确。 【题型三】压力与压强 【例3】（2025秋•余姚市期中）两个由同一种材料制成且完全相同的密闭圆台形容器一正一倒放置在同一水平桌面上，容器内装有质量和深度均相同的不同液体，如图所示。它们分别在水平拉力F1和F2的作用下沿水平桌面做匀速直线运动，速度分别为v和2v，液体对容器底部的压强分别为p1和p2。相关关系中，正确的是（　　） A．p1＞p2、F1＝F2 B．p1＝p2、F1＝F2 C．p1＞p2、F1＞F2 D．p1＜p2、F1＞F2 【答案】A 【解析】容器内装有质量和深度均相同的不同液体，由图可知，V1＜V2， 根据ρ可知，两种液体的密度ρ1＞ρ2； 由p＝ρ液gh可知，容器底部受到液体的压强p1＞p2； 容器质量相同，内装液体的质量相同，则容器对桌面的压力相等， 又因为容器材料相同，放置在同一水平桌面上，即接触面的粗糙程度相同， 所以容器与桌面间的摩擦力相等， 在水平方向拉力F1和F2的作用下沿桌面做匀速直线运动， 所以拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，即：F1＝F2。 由上分析知，BCD错误，A 正确。 【变式3-1】（2025秋•上城区校级期中）如图所示，物体甲在力F1的作用下静止在竖直墙面上；物体乙在拉力F2的作用下在水平面上做匀速直线运动；图c是把物体乙沿竖直方向切下一部分，置于另一部分上面，在力F3作用下，在原水平面上做匀速直线运动。则下列说法中正确的是（　　） A．F1逐渐减小，物体甲将经历由静止到匀速下落 B．拉力F2大于拉力F3 C．图b物块对地面的压强等于图c两个物块对地面的压强 D．F1和F2同时增大，则甲、乙两物体受到的摩擦力均不变 【答案】D 【解析】A．F1逐渐减小，当物体甲的重力大于滑动摩擦力时，将由静止开始做加速运动，故A错误； B．物体乙做匀速直线运动，受力平衡，摩擦力等于推力F2，把物体乙沿竖直方向切下一部分，置于另一部分上面，压力、接触面的粗糙程度不变，故滑动摩擦力大小不变，故摩擦力等于推力F3，故拉力F2等于拉力F3，故B错误； C．图b物块和图c对地面的压力等于物块的重力，压力不变，图c受力面积较小，由压强计算公式可知图b物块对地面的压强小于图c两个物块对地面的压强，故C错误； D．如图，物体甲静止在竖直墙面上，受力平衡，摩擦力等于物体甲的重力，当压力F1增大，仍静止，摩擦力仍等于物体重力，重力不变，摩擦力不变；物体乙做匀速直线运动，受力平衡，摩擦力等于推力F2，若力F2增大，由于滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关，两者都不变，则滑动摩擦力不变，则两物体受到的摩擦力大小会都不变，故D正确。 【变式3-1】（2025秋•杭州校级期中）水平桌面上的塑料容器装满水，把一个铁球从刚接触水面的位置处由静止释放，铁球便开始向下运动。从铁球刚开始释放到刚碰底这段过程，水对容器底压力F随时间t变化的大致图像是（忽略杯中水的流动对F的影响）（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】水平桌面上的塑料容器装满水，把一个铁球从刚接触水面的位置处由静止释放，铁球便开始向下运动。从铁球刚开始释放到刚碰底这段过程，容器内水的深度不变，水的密度不变，由p＝ρgh可知，容器底受到水的压强不变，由p的变形式F＝pS知，容器底受到水的压力F不变；图象是平行t轴的直线； 所以，此过程容器底受到水的压力F随时间t变化的大致图象如C中图。 【题型四】液体压强 【例4】（2025秋•北仑区期中）如图所示，在敞口塑料瓶侧壁钻两个大小相同的小圆孔a、b；瓶中注水后，若某时刻水从两个小圆孔喷出分别落到水平地面上c、d两点，其中d离塑料瓶远些，则（　　） A．图中d是从a孔喷出水的落点 B．实验初步说明：水内部压强的大小与水的深度有关 C．实验初步说明：液体内部压强的大小与液体的密度有关 D．在相同的时间内a孔喷出水的质量比b孔喷出水的质量多 【答案】B 【解析】A、由图可知，a处液体的深度比b处液体的深度小，由液体压强的特点可知，a处液体的压强小于b处液体的压强，因此a孔喷出水的距离小于b孔喷出水的距离，即d是从b孔喷出水的落点，c是从a孔喷出水的落点，故A错误； BC、由图可知，小孔位置越低，水的深度越深，水喷出得越远，表示水的压强越大，说明液体内部压强的大小跟液体的深度有关，故B正确、C错误； D、a孔的位置比b孔的位置高，水的深度小，液体压强小，则水的流速慢，若两孔大小相同，则相同时间内a孔流出水的质量小，故D错误。 【变式4-1】（2025秋•义乌市校级期中）为探究液体压强的特点，小科设计了A、B两种隔板。A隔板中间有段能够自由形变的橡皮膜，B隔板有三段同样的橡皮膜。如图所示容器中装有甲乙两种液体，使用A隔板将两种液体隔开时，隔板中间的橡皮膜恰好没有发生形变。如将A隔板换成B隔板，其他条件不变，橡皮膜可能会出现的情况是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】为探究液体压强的特点，小科设计了A、B两种隔板。A隔板中间有段能够自由形变的橡皮膜，B隔板有三段同样的橡皮膜。原A隔板时，中间橡皮膜不变形，说明ρ甲gh中 ＝ρ乙gh中′，且h中＜h中’，故ρ甲＞ρ乙。 换B隔板后：中间橡皮膜：深度与原A隔板一致，甲、乙压强仍相等，橡皮膜不变形； 上端橡皮膜：由于上端压强等于中间压强减去等高度的中间以上液体的压强，结合ρ甲＞ρ乙，则根据液体压强公式p＝ρgh可知中间位置以上等高度的液体压强关系为p甲中上＞p乙中上，同时结合中间位置液体压强相等，由此可判断甲液体上端压强小于乙液体上端压强，因此上端橡皮膜向甲侧凸起； 下方橡皮膜：下端中间压强等于中间以下等高度部分液体压强加上中间位置液体压强，中间压强相等，而下面甲的深度与乙的下面深度相同，但ρ甲＞ρ乙，可得下面甲液体压强大于乙液体压强，橡皮膜向乙侧凸起。 【变式4-2】（2025秋•杭州校级期中）五一放假期间，小科一家去野生动物园游玩，在路上汽车车胎扎到了钉子，导致车胎严重漏气需要换上备胎。小科爸爸利用千斤顶轻轻松松地将重达1500kg的汽车抬起。小科很好奇：能否自己做一个简易的千斤顶呢？ 【探寻千斤顶原理】 （1）如图甲所示为用60N的水平推力去压图钉，石灰墙的墙面受到的压强较大，很快就出现了裂缝。已知图钉尖端的面积是0.3mm2，则墙面受到的压强是__________Pa。 （2）那么液体是否也有类似的效果呢？小科查阅资料发现，1648年帕斯卡在阳台上仅用几杯水通过细管就能将楼下密闭的木桶压裂（如图乙所示）。从液体压强的角度解释，木桶被压裂开的原因是____________________ ________________________________________________________________________________。小科进一步查阅后发现了液体传压的特点：加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递。 【初建千斤顶演示模型】 （3）小科组装了如图丙所示的千斤顶模型，用来实现通过较小力来产生较大力的效果。若在B端用500N的力去抬起放置在A端1500kg的汽车，则大小活塞的面积之比是__________。（g取10N/kg） （4）使用中，小科发现千斤顶太重了很难搬动，指的是千斤顶的__________（“重力”或“质量”）。 【答案】（1）2×108； （2）由p＝ρgh可知，水的密度一定时，水的深度增加，水对桶的压强增大，当水对木桶的压强超过木桶能够承受压强的上限时，木桶裂开； （3）30：1； （4）重力。 【解析】（1）因为固体能够传递压力， 所以钉帽受到的压力：F1＝60N，墙壁受到的压力F2＝60N； 墙壁受到的压强：p22×108Pa； （2）由p＝ρgh可知，水的密度一定时，水的深度增加，水对桶的压强增大，当水对木桶的压强超过木桶能够承受压强的上限时，木桶裂开； （3）由题意可知，B受到的压力FB＝500N， A端受到的压力大小等于汽车的重力， 由题知左、右两个活塞受到压强相等，即pA＝pB，由p得大小活塞的面积比值为：； 即大小活塞的面积之比SA：SB＝30：1； （4）“太重了很难搬动”指的是千斤顶受到的重力较大（重力是阻碍搬动的力），而质量是物体所含物质的多少，不直接描述“难搬动”的感受。 【题型一】二力平衡 【例1】（2025秋•鄞州区校级期中）如图1所示的装置中，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3，其大小关系是__________；若一根弹簧（如图2）其自由端B在未悬挂重物时，正对刻度10，挂上100N重物时，正对刻度30.当弹簧挂25N重物时，自由端所对刻度应是__________。 【答案】F1＝F2＝F3；15。 【解析】（1）根据二力平衡知识可知：图1中，左边弹簧受到的拉力F1等于下面一个小球的重力大小为G；图1中，中间弹簧受到的拉力F2也是右边小球的重力大小为G；图1中，右边弹簧受到两个小球的拉力而平衡，其情况可以等效为图1中间那幅图，故F3受力也为G，故F1＝F2＝F3； （2）在弹性限度内，弹簧伸长量和弹簧受到拉力成正比，一根弹簧的自由端B在未悬挂重物时，正对刻度10，挂上100N重物时，正对刻度30，故使弹簧伸长1刻度的力为：； 当挂上25N的重物静止时，弹簧伸长的刻度量为：； 弹簧的自由端所对刻度应是5+10＝15。 【变式1-1】（2025秋•越城区校级期中）如图，小球由A点静止释放，不计空气阻力，小球可在A、B二点间来回摆动，A和B是最高点，F是最低点。若小球在F点时一切外力都消失，小球将保持____________________状态。（填“静止”、“匀速曲线运动”或“匀速直线运动”）；若摆动到B点的时候细绳恰好断裂，接下去小球将沿__________（填“BC”、“BD”或“BE”）继续运动。 【答案】匀速直线运动；BE。 【解析】不计空气阻力，小球可在A、B二点间来回摆动，A和B是最高点，F是最低点，有向右的水平速度，若小球在F点时一切外力都消失，小球将保持匀速直线运动状态； 若摆动到B点的时候速度为0，细绳恰好断裂，接下去小球将沿在重力作用下，竖直下落，沿BE继续运动。 【变式1-2】（2025秋•西湖区校级期中）2025年是我国南极长城站成立40周年，科考队用上了安装有特殊电池的六足机器狗，让他们在应对南极的恶劣环境时有了“新助手”。有关六足机器狗负重行走在水平冰面上，下列有关的说法正确的是（　　） A．机器狗六条腿的设计可以增大它与冰面间的受力面积从而减小压力 B．冰面对机器狗的支持力与机器狗和箱子的总重力是一对平衡力 C．机器狗所受的重力和地面对它的支持力是一对相互作用力 D．机器狗对冰面的压力和冰面对它的支持力是一对平衡力 【答案】B 【解析】A．机器狗六条腿的设计可以增大它与冰面间的受力面积，在压力一定时，可以减小压强，不能减小压力，故A错误； B．冰面对机器狗的支持力与机器狗和箱子的总重力作用在同一物体上，且在这两个力作用下处于平衡状态，这两个力是一对平衡力，故B正确； C．机器狗所受的重力和地面对它的支持力是作用在同一物体上的两个力，不满足相互作用力的条件，所以不是一对相互作用力，故C错误； D．机器狗对冰面的压力和冰面对它的支持力作用是作用在不同物体上的两个力，所以不是一对平衡力，故D错误。 【题型二】摩擦力分析 【例2】（2025秋•南湖区校级期中）如图，拉力F的大小为8N，叠放在一起的物体A和B在拉力F的作用下沿水平方向做匀速直线运动，则下列结论正确的是（　　） A．甲、乙两图中物体B受到的摩擦力大小均为8N B．甲、乙两图中物体A受到地面对它的摩擦力大小均为8N C．甲图中物体A受到地面对它的摩擦力为0N，物体B受到的摩擦力大小为8N D．乙图中物体A受到地面对它的摩擦力大小为8N，物体B受到的摩擦力为0N 【答案】B 【解析】AC、由图甲可知，物体A和B在大小为F的恒力作用下沿水平地面向右做匀速直线运动，所以物体A和B（看做一个整体）在水平方向受到平衡力作用，即A受到地面施加的水平向左的摩擦力f和拉力F平衡，所以f＝F＝8N，因A、B一起做匀速直线运动，所以A、B相对静止，但A与B之间不存在摩擦力的作用，故AC错误； BD、由图乙可知，物体A和B在大小为F的恒力作用下沿水平地面向右做匀速直线运动，所以物体A和B（看做一个整体）在水平方向受到平衡力作用，即A受到地面施加的水平向左的摩擦力f和拉力F平衡，所以f＝F＝8N； 由乙图可知，因A、B一起做匀速直线运动，B受力平衡，受到拉力与A对B的摩擦力，是平衡力，故物体B受到的摩擦力大小不等于0，故B正确、D错误。 【变式2-1】（2025秋•镇海区校级期中）如图所示，弹簧测力计一端固定在墙壁上，另一端与小木块A相连，当匀速抽出长木板B的过程中，观察到弹簧测力计的示数为10N，若用力加速抽出木板B的过程中，此时弹簧测力计的示数和A的运动状态将（　　） A．大于10N 向左加速运动 B．等于10N 向左匀速运动 C．大于10N 静止 D．等于10N 静止 【答案】D 【解析】当加速抽出木板B时，木块A与木板B之间的压力大小和接触面粗糙程度都没有改变，所以滑动摩擦力大小不变，仍为10N。因为木块A在水平方向受到弹簧测力计的拉力和木板B对它的摩擦力，这两个力是一对平衡力，大小相等，方向相反，所以弹簧测力计的示数仍为10N，而不是大于10N；同时，由于木块A受到平衡力的作用，会保持静止状态，故D正确，ABC错误。 【变式2-2】（2025秋•上城区校级期中）物体A重20牛顿，静止在水平桌面上，滑轮和绳子重力以及滑轮轴处的摩擦均不计。当B物体重为10牛顿时，它恰好能匀速下降。若用一个水平向左的力拉物体A使其向左匀速运动，则这个力的大小是（　　） A．5牛顿 B．10牛顿 C．20牛顿 D．30牛顿 【答案】C 【解析】当B物体重为10N且恰好匀速下降时，绳子对B的拉力等于B的重力，即F拉＝GB＝10N，由于滑轮和绳子重力及摩擦不计，绳子对A的拉力也为10N，此时A向右匀速运动，水平方向受到的滑动摩擦力f与拉力平衡，即f＝F拉＝10N；当用水平向左的力F拉物体A使其向左匀速运动时，A对桌面的压力和接触面的粗糙程度不变，滑动摩擦力大小不变仍为f＝10N，方向变为水平向右，同时绳子对A的拉力方向也水平向右，大小仍为F拉＝GB＝10N，根据受力平衡条件可知水平向左的拉力F＝f+F拉＝10N+10N＝20N，故C正确，ABD错误。 【变式2-3】（2025秋•杭州校级期中）小车在水平方向受到两个拉力F1和F2的作用，拉力F1和F2的大小随时间变化的图象如图乙和丙，小车的运动状态随时间变化的图象如图丁，根据图象，下列分析正确的是（　　） A．t＝1s时，小车受到的摩擦力大小是3N，摩擦力的方向水平向右 B．t＝3s时，小车受到的摩擦力大小是2.5N，摩擦力方向水平向左 C．t＝7s时，小车受到的合力大小是4.5N，合力方向水平向右 D．在4到6s这个时间段，若桌面变得绝对光滑，小车将匀速直线运动 【答案】C 【解析】A、由图丁可知，t＝1s时小车的速度为0，处于静止状态，受到的合力为0，水平方向上受到向左的拉力F1和向右的拉力F2、静摩擦力的共同作用，这三个力的合力为0；由图可知，此时的F1＝3N，F2＝1N，则静摩擦力为：f＝F1﹣F2＝3N﹣1N＝2N，方向与F2的方向相同，水平向右，故A错误； B、由v﹣t图像可知，4s～6s小车做匀速直线运动，水平方向上受到的合力为0；由图可知，此时的F'1＝6N，F'2＝3.5N，则f'＝F'1﹣F'2＝6N﹣3.5N＝2.5N，方向与F2的方向相同，水平向右；t＝3s时，F1大于F2，小车向左运动，小车对桌面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，则受到的摩擦力不变，为2.5N，摩擦力方向水平向右，故B错误； C、t＝7s时，F''1＝0N，F''2＝2N，小车向左运动，小车对桌面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，则受到的摩擦力不变，为2.5N，此时的合力为：F＝F''2+f'﹣F''1＝2N+2.5N﹣0N＝4.5N，合力的方向水平向右，故C正确； D、在4到6s这个时间段，若桌面变得绝对光滑，则小车不会受到摩擦力的作用，由于此时的两个拉力不同，则小车做变速运动，故D错误。 【变式2-4】（2025秋•婺城区校级期中）如图A，重为50牛的物体被夹在两固定且竖直放置的木板之间，用大小为130牛的力恰好可以将物体A从木板中竖直向上抽出，那么能将A竖直向下抽出的力为__________牛。另有一物体B重也为50牛，用120牛的力压在竖直的墙壁上静止不动。现加大对物体的压力，则物体B与墙壁之间的摩擦力为__________摩擦（填写摩擦类型），大小为__________50牛。（填“大于”、“等于”或“小于”） 【答案】30；静；等于。 【解析】竖直向上抽出物体时，根据力的平衡知： F＝G+f＝1300N， 则摩擦力为f＝F﹣G＝130N﹣50N＝80N； 竖直向下抽出物体时，有F′＝f﹣G＝80N﹣50N＝30N； 用F＝120N的水平压力将重为50N的物体压在竖直的墙壁上静止不动，物体竖直方向受重力和向上的摩擦力，属于静摩擦，二力大小相等，方向相反，故摩擦力大小为50N，方向竖直向上。 【题型三】力相关实验探究 【例3】（2025秋•杭州校级期中）在“探究二力平衡的条件”活动中，小明提出，能否利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件？小华认为，若采用小明的方案，必须测出物体所受的重力和拉力的大小来进行比较。在小明的方案中，只能根据相互作用力的关系直接测出弹簧测力计对物体的拉力大小，在未知二力平衡条件的前提下，另一个力无法直接测量，所以这一方案无法实施； （1）两位同学不断改进并先后设计了图乙所示A、B、C三个方案，他们改进的先后顺序为__________（用字母表示），这样改进是为了减小摩擦力对实验的影响； （2）图丙是最终确定的实验方案，当小卡片静止时，为了研究两个力是否作用在同一条直线上，小华的操作是：______________________________。 （3）如图丁所示，当两侧滑轮不在同一高度上时，该装置__________（选填“能”或“不能”）用于探究二力平衡的条件。 （4）他们也进一步思考如图甲中测重力的原理。以下知识在测重力中有应用到的是__________。 A．二力平衡的条件 B．物体的重力跟质量的关系 C．力可以改变物体的运动状态 D．物体间力的作用是相互的，并且相互作用力的大小相等 【答案】（1）BAC；（2）将小卡片扭转一定角度后释放，观察其是否保持平衡；（3）能；（4）AD。 【解析】（1）B图为滑动摩擦，A图为滚动摩擦，C图只有绳子与滑轮间的摩擦，为了减小摩擦力对实验的影响，他们改进的先后顺序应该是B、A、C；这样的改进是为了减小摩擦力对实验的影响； （2）探究没有作用在同一直线上的两个力是否能够平衡，应控制力的大小相同、方向相反，而不在同一直线上，所以，应将小卡片扭转一个角度； （3）定滑轮不能改变力的大小，但能改变力的方向，当两侧滑轮不在同一高度上时，并没有改变力的大小，对实验没有影响，所以该装置能用于探究二力平衡的条件； （4）A．弹簧测力计静止时，物体所受重力与弹簧拉力平衡（大小相等）。此过程直接应用了二力平衡的条件，故A符合题意； B．物体的重力跟质量的关系，是探究两者的关系，目的不是测量重力，故B不符合题意； C．其中没有利用到力和运动状态的关系，故C不符合题意； D．物体间力的作用是相互的，并且相互作用力的大小相等，用弹簧测力计拉物体的力与物体拉弹簧测力计的力是相互作用力，故D符合题意。 【变式3-1】（2025秋•临海市校级期中）如图所示为研究牛顿第一定律的实验。下列错误的是（　　） A．观察：小车在水平面上移动的距离 B．方法：控制变量法 C．操作：将毛巾铺到斜坡顶端，并静止释放小车 D．结论：力是改变物体运动状态的原因 【答案】C 【解析】A、本实验通过观察小车在水平面上的距离不同来反映阻力对物体运动的影响，这用到了转换法，故A正确； B、为了使小车滑到水平面时的初速度相同，实验时应让小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，这种研究问题的方法是控制变量法，故B正确； C、实验中需要改变水平面的粗糙程度来改变阻力的大小，所以应该把毛巾铺设在水平面上，故C错误； D、如果运动的物体没有阻力的影响，它将在水平面上一直运动下去。说明物体运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因，故D正确。故选：C。 【变式3-2】（2025秋•诸暨市校级期中）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。 【解析】（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。 【变式3-3】（2025秋•鹿城区校级期中）学校科技节开展“水流光纤”实验探究，同学们查阅资料得知：图甲是光纤的结构图，图乙是光在光纤中传播的原理图。某科学小组利用透明塑料瓶，激光笔，清水等材料用水流模拟光纤。在距瓶底10cm处开一直径2mm的小孔（接出水管），注满水后形成稳定弯曲水流。用红色激光笔从瓶的另一侧对准小孔照射（如图丙所示），观察实验现象。 （1）由图甲与图乙分析，光在光纤中传播的主要原因是光的__________（填“折射”或“反射”）。 （2）在图丙水流光纤的模拟实验中，随着瓶内液面下降，出水管流出的水越靠近瓶身的原因是______________ ____________________________________。 （3）若图丙所示装置能成功用水流模拟光纤，则将会观察到的实验现象为______________________________ ______________________________。 【答案】（1）反射 （2）同种液体深度越小，压强越小； （3）在水流落点因光射出能观察到明亮光斑。 【解析】（1）光纤通信利用的是光的全反射原理，水流模拟光纤时，光在水流表面发生多次反射来传播。 （2）模拟实验中随着瓶内液面下降，出水管流出的水越靠近瓶身，说明同种液体深度越小，压强越小。 （3）光直线通过塑料瓶后，光在水流中发生多次反射，能沿弯曲水流传播，在水流落点因光射出能观察到明亮光斑。 【变式3-4】（2025秋•富阳区校级期中）某校项目化实验小组的同学利用可乐瓶等材料制作水火箭（如图甲所示），并进行飞行高度测试实验。水火箭的结构如图乙所示。实验过程：将水火箭竖立于地面，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，水火箭就接近竖直向上飞。 （1）水火箭向下喷水，水火箭却向上飞行是由于__________。 （2）实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度，可以转换为测量______________________________来间接反映这个高度。 （3）如图丙所示，小组同学用频闪照相机拍下了水火箭从A处起飞，到C处达到最高点的运动情况，照相机每隔0.2s曝光一次，从照片可以看出，水火箭运动情况是__________（填“匀速”或“变速”）直线运动。 （4）如丁图为水火箭发射后的速度时间数据图，则水火箭上升时受到推力等于阻力为第__________秒的时刻。 （5）以下是水火箭的部分评价量表： 评价指标 优秀 合格 待改进 功能性 火箭能顺利升空，在空中的上升时间t≥6s 火箭能顺利升空，在空中的上升时间3s≤t＜6s 火箭能顺利升空，在空中的上升时间t＜3s或不能升空 图丁是小组同学实验时水火箭的速度和时间的关系，请结合评价量表的功能性指标，对该水火箭进行评价并说明理由：________________________________________。 【答案】（1）力的作用是相互的；（2）水火箭发射到落地的时间；（3）变速；（4）5；（5）优秀，由图可知水火箭在空中上升时间为8秒。 【解析】（1）瓶内的水向下喷出，水火箭给水一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，水给水火箭一个向上的力，水火箭向上运动； （2）火箭上升的高度越高，到落地时所需的时间就越大，所以实验中可以测量水火箭从发射到落地的时间来间接反映这个高度； （3）如图丙所示，因照相机每隔0.2s曝光一次，从他拍下的照片可以看出，在水火箭在做变速直线运动，其理由是：在相同时间内通过的距离不同，根据知，水火箭在做变速直线运动； （4）在图丁的速度时间数据图中，0～5s：火箭速度增大，说明推力大于阻力，合力向上；5～8s：火箭速度减小，说明推力消失（水喷完），只受重力和阻力，合力向下；速度最大的时刻（t＝5s），加速度为 0，此时推力等于阻力（之前推力大于阻力，之后推力消失，阻力小于重力）。 （5）由图丁知该水火箭在空中的上升时间为8秒，由评价指标中优秀的标准知该水火箭为优秀。 【题型一】二力平衡分析 【模型解读】平衡力与相互作用力的比较与判断： 平衡力 相互作用力 相同点 (1)大小相等；(2)方向相反；(3)作用在同一直线上 不 同 点 力的作用点 作用在同一个物体上 分别作用在两个不同的物体上 力的性质 力的性质不一定相同 同一性质的力 产生的效果 产生的效果互相抵消 作用在不同物体上，产生的效果不能互相抵消 涉及的物体个数 涉及三个物体，其中的两个物体对另一物体施力 涉及发生相互作用的两个物体，两个物体是其中一个力的施力物体，同时又是另一个力的受力物体 力的示意图 【例1】（温州校级期中）学校组织了“文史理不分家”的跨学科项目化学习，让同学们通过收集资料的过程进一步提高对于力学的认识和思考。 踢毽子起源于汉代，《事物纪原》记载：“今小儿以铅锡为钱，装以鸡羽，呼为毽子，三四成群走踢……”.毽子被踢出后的运动轨迹如图所示，则毽子（　　） A．在上升过程中受到平衡力的作用 B．上升到最高点时受到平衡力的作用 C．在下落过程中受到平衡力的作用 D．在落地后受到平衡力的作用 【答案】D 【解析】AC、毽子在上升和下落过程中运动方向和速度不断变化，处于非平衡状态，受到非平衡力的作用，故AC错误； B、毽子上升到最高点时，只受重力作用，所以受力不平衡，故B错误； D、毽子在落地后，处于静止状态，所以受平衡力作用，故D正确。 【变式1-1】（海曙区校级期中）城市交通拥堵已经成为全球城市的一大顽疾。为了解决交通堵塞问题，科研人员设计了一种机动立交桥（如图所示）。当一辆汽车匀速通过这座桥的弧形部分时，汽车的受力情况是（　　） A．只受到重力的作用 B．一直受平衡力的作用 C．一直不受平衡力的作用 D．有些时候受平衡力作用，有些时候不受平衡力作用 【答案】C 【解析】A、当桥在汽车上行驶时，会受到重力和桥对汽车的支持力的作用；同时在其前进的方向还会受到汽车的牵引力，在其运动的反方向还会受到桥面对汽车的摩擦力，故A错误； BCD、由于桥不是直线形状的，所以汽车在桥上不是做匀速直线运动，所以不是平衡状态，故所受的力不是平衡力，故C正确，BD错误。 【变式1-2】（2025秋•鄞州区校级期中）如图所示，在两个大小均为50N的压力F1和F2的作用下，中间重为20N的木块恰能匀速下滑，则木块所受的摩擦力为__________N。若保持压力F1和F2的大小和方向不变，用一个力竖直向上拉木块，木块恰能匀速向上滑动，则该拉力的大小为__________N。 【答案】20；40。 【解析】（1）在竖直方向，当木块在两个力的作用下匀速下滑时， 由二力平衡条件可知：重力和摩擦力是平衡力， 所以，木块受到的摩擦力大小为f＝G＝20N，方向为：竖直向上。 （2）当木块在两个力的作用下向上滑动时， 由二力平衡条件可知：向上的拉力与物体向下的重力、向下摩擦力的合力是平衡力，F＝G+f′， 由影响滑动摩擦大小的因素可知：匀速向上和匀速向下运动时，两个对物体的压力、接触面的粗糙程度不变； 所以f＝f′，则F＝G+f＝2G＝2×20N＝40N。 【变式1-3】（2025秋•余姚市校级期中）用如图所示装置测物体B的摩擦力。不计弹簧测力计重，所用弹簧测力计已调零。当水平向左的拉力 F＝10N时，物体A水平向左匀速运动，弹簧测力计示数为4N且保持不变，此时物体B受到的摩擦力方向为_______________，地面对A的摩擦力为__________N。 【答案】水平向左；6。 【解析】物体B保持静止，水平方向受力平衡；弹簧测力计对B拉力向右，大小4N；所以A对B的摩擦力水平向左，大小4N；根据相互作用力，B对A的摩擦力大小4N，方向水平向右；物体A水平向左匀速运动，受力平衡：F＝ fB→A+f地，带入数值：10N＝4N+f地，解得地面对A的摩擦力：f地＝6N。 【题型二】力、运动与压强的计算 【模型解读】1.压力和重力的区别 压力和重力是完全不同(产生的原因)的两类力．重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，而压力是相互接触的两个物体之间由于挤压形变而产生的力．压力是垂直于受力面，重力是竖直向下的(如图甲所示)．重力的作用点在物体上，压力的作用点在接触面上． 2压强 （1）计算公示：p＝ 压强的公式p＝适用于任何情况，即固体、液体、气体的压强计算都可用此公式．由公式推导出F＝pS和S＝可用于计算压力和受力面积的大小．公式中，力的单位一定是牛顿，受力面积的单位必须是米2。如果不是米2，一定要先换算成米2。 规则固体可以利用利用pρgh求压强之比。 （2）液体压强计算：p＝ρ液g ρ液—液体的密度，单位：kg/m3，g取9.8 N/kg，h—由液面到研究点的竖直距离，单位：m. （3）液体压强分析：比较液体内部压强的大小时，应抓住 “液体密度” 和 “液体深度” 两个影响因素，结合液体内部压强的计算公式p =ρgh进行分析判断。 【例2】（2025秋•义乌市期中）某科技小组用如图所示装置探究“物体处于平衡状态时支持力跟拉力的关系”。他们将调好的电子秤放置在水平桌面上，把一个边长为10cm、质量为1.6kg的正方体合金块放置在电子秤托盘中央，合金块系有细线，用数字测力计沿竖直方向向上拉合金块，下列判断正确的是（g取10N/kg）（　　） A．合金块对电子秤的压力和电子秤对合金块的支持力是一对平衡力 B．当数字测力计拉力为4N时，合金块在两个力的作用下平衡 C．当数字测力计拉力为4N时，合金块受到电子秤的支持力为20N D．当数字测力计拉力为14.5N时，合金块对电子秤产生的压强为1.5×102Pa 【答案】D 【解析】A、合金块对电子秤的压力和电子秤对合金块的支持力是一对相互作用力，故A错误； B、合金块受到3个力的作用：重力G、拉力F拉、支持力F支，当数字测力计拉力为4N时，支持力为：F支＝G﹣F拉＝mg﹣F拉＝1.6kg×10N/kg﹣4N＝12N，合金块在三个力的作用下平衡，故B错误； C、当数字测力计拉力为4N时，支持力为：F支＝G﹣F拉＝mg﹣F拉＝1.6kg×10N/kg﹣4N＝12N，故C错误； D、当数字测力计拉力为14.5N时，合金块对电子秤产生的压力为：F压＝F支＝G﹣F拉＝16N＝14.5N＝1.5N，合金块的面积为：S＝（10cm）2＝100cm2＝0.01m2，压强为：p1.5×102Pa，故D正确。 【变式2-1】如图所示是小聪同学在探究甲、乙两种不同物质的质量与体积的关系时得出的图像，用上述两种物质分别做成甲、乙两个实心正方体，甲的边长是乙的2倍，把它们放在水平地面上，甲、乙两物体对水平地面的压强之比为（　　） A．p甲：p乙＝1：8 B．p甲：p乙＝1：4 C．p甲：p乙＝1：2 D．p甲：p乙＝1：1 【答案】C 【解析】由图像数据可得，甲、乙两物质的密度分别是： ρ甲2g/cm3，ρ乙8g/cm3， 因此甲、乙两物体的密度之比ρ甲：ρ乙＝2g/cm3：8g/cm3＝1：4。 因为甲的边长是乙的2倍，所以甲、乙边长之比为h甲：h乙＝2：1， 因为正方体对水平地面的压强pρgh， 所以压强之比：p甲：p乙＝ρ甲gh甲：ρ乙gh乙＝ρ甲h甲：ρ乙h乙＝（1×2）：（4×1）＝1：2。 【变式2-2】（海曙区校级期中）将平底薄壁直圆筒状的空杯放在饮料机的水平杯座上接饮料，杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图象如图所示。饮料出口的横截面积S1＝0.8cm2，饮料流出的速度v＝50cm/s，杯高H＝10cm，杯底面积S2＝30cm2，g取10N/kg。则下列说法中正确的是（　　） A．装满饮料时，杯底受到饮料的压力为4.5N B．饮料的密度为1.5g/cm3 C．饮料持续流入空杯5s后关闭开关，杯对杯座的压强为800Pa D．饮料持续流入空杯8s后关闭开关，杯对杯座的压强为1.5×103Pa 【答案】D 【解析】A、由图可知，当h＝0cm时，F0＝0.9N，即空杯对杯座的压力F0＝0.9N， 当h＝10cm即杯子装满饮料时，杯对杯座的压力F1＝4.5N， 则杯底受到饮料的压力F＝F1﹣F0＝4.5N﹣0.9N＝3.6N，故A错误； B、S2＝30cm2＝3×10﹣3m2， 饮料对杯底的压强p1200Pa， 此时饮料的深度h＝H＝10cm＝0.1m， 由p＝ρ液gh可得，饮料的密度ρ1.2×103kg/m3＝1.2g/cm3，故B错误； C、饮料流出的速度v＝50cm/s＝0.5m/s， S1＝0.8cm2＝8×10﹣5m2， 饮料持续流入空杯5s后，杯子内饮料的体积V＝S1vt＝8×10﹣5m2×0.5m/s×5s＝2×10﹣4m3， 杯子内饮料的质量m＝ρV＝1.2×103kg/m3×2×10﹣4m3＝0.24kg， 杯对杯座的压力F′＝F0+mg＝0.9N+0.24kg×10N/kg＝3.3N， 杯对杯座的压强p′1100Pa，故C错误； D、饮料持续流入空杯8s后，杯子内饮料的体积V′＝S1vt′＝8×10﹣5m2×0.5m/s×8s＝3.2×10﹣4m3， 理论上现在杯子内饮料的质量m′＝ρV′＝1.2×103kg/m3×3.2×10﹣4m3＝0.384kg， 实际上杯子最多能盛饮料的质量m实＝ρV杯＝ρS2h＝1.2×103kg/m3×3×10﹣3m2×0.1m＝0.36kg， 此时杯对杯座的压力F″＝F0+m实g＝0.9N+0.36kg×10N/kg＝4.5N， 杯对杯座的压强p″1.5×103Pa，故D正确。 【变式2-3】如图所示，甲、乙两个完全相同的直角三棱劈放置在水平桌面上，三棱劈的密度均匀且底面为矩形，若分别沿两物体图中虚线将右上侧切掉Δm甲和Δm乙，且Δm甲＜Δm乙，则剩余部分对桌面的压强p甲和p乙的大小关系为（　　） A．p甲＞p乙 B．p甲＜p乙 C．p甲＝p乙 D．都有可能 【答案】B 【解析】用割补法把剩余的三棱劈补成柱体，如图所示： 因为物体放在水平桌面上，所以柱体对水平桌面的压力： F甲＝G甲，F乙＝G乙， 则补成的甲柱体对桌面的压强：p甲′ρ甲h甲g， 同理补成的乙柱体对桌面的压强：p乙′＝ρ乙h乙g； 剩余的三棱劈与补成的柱体相比，压力减小一半（重力减小一半），底面积不变，则压强减小一半， 所以剩余的甲三棱劈对桌面的压强：p甲p甲′ρ甲h甲g﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 剩余的乙三棱劈对桌面的压强：p乙p乙′ρ乙h乙g﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 由题知ρ甲＝ρ乙，剩余三棱劈的高度h乙＞h甲， 所以由①②可得p乙＞p甲。 【变式2-4】（2025秋•西湖区校级期中）小明对太空中的星球比较感兴趣，他从网上查得：甲、乙两个星球表面上物体的重力（G）与其质量（m）的关系如图。（地球表面g取10N/kg） （1）从图中信息可知，相同质量的物体在甲星球表面上的重力__________其在乙星球表面上的重力（选填“大于”“等于”或“小于”）。 （2）质量为15kg的物体在甲星球表面上受到的重力为__________N；小明在地球上的重力是500N，如果去乙星球，那么他受到的重力是__________N。 【答案】（1）大于；（2）225；250。 【解析】（1）根据上图可知，相同质量的物体在甲星球表面上的重力大于其在乙星球表面上的重力。 （2）由图知，由G＝mg得在甲星球上重力与质量的比值为： g甲15N/kg； 所以质量为15kg的物体在甲星球表面上受到的重力： G甲′＝m甲′g＝15kg×15N/kg＝225N； 同理g乙＝5N/kg； 小明在地球上的重力是500N，则其质量为 m′50kg； 如果去乙星球，那么他受到的重力是 G乙′＝m′g＝50kg×5N/kg＝250N。 【变式2-5】甬舟铁路建成后将结束我市未通铁路的历史。2023年4月，甬舟铁路金塘海底隧道正式开工，是世界上最长的海底高铁隧道（如图）。 （1）目前从大桥通行两地约半小时。海底隧道建成后，全长约16千米，若按200千米/小时的速度，通过隧道只需花多少时间？ （2）海底隧道建设时需考虑海水压力的影响。据测算该隧道受到水的最大压强约为8.5×105帕，则隧道1米2需要承受水产生的最大压力为多少牛？ 【解析】（1）根据速度公式v可得，通过隧道需花时间t0.08h； （2）根据压强公式p可得，隧道1米2需要承受水产生的最大压力F＝pS＝8.5×105Pa×1m²＝8.5×105N。 答：（1）通过隧道只需花时间0.08h； （2）隧道1米2需要承受水产生的最大压力为8.5×105N。 【答案】（1）通过隧道只需花时间0.08h； （2）隧道1米2需要承受水产生的最大压力为8.5×105N。 1.核心公式 物理量 公式 各量单位 说明 重力 G=mg G：N，m：kg，g：9.8N/kg 方向竖直向下 压强（通用） p=F/S p：Pa，F：N，S：m² 固体压强常用 液体压强 p=ρgh p：Pa，ρ：kg/m³，h：m 只与ρ、h有关 压强变形 F=pS，S=F/p — 求压力或受力面积 2.常考科学方法 控制变量法（压力作用效果、摩擦力、液体压强）、转换法（形变/凹陷程度、U形管高度差、匀速拉动读摩擦力）、理想实验+科学推理法（牛顿第一定律）、模型法（力的图示）。 3.易错清单（考前默念） 力离不开物体，一个巴掌拍不响。 重力方向“竖直向下”，不是“垂直向下”。 压力不一定等于重力，只有水平静止无其他竖直外力时才等。 深度是从液面往下量，不是从底往上量。 液体压强只看密度和深度，与多少、形状无关。 力是改变运动状态的原因，不是维持运动的原因。 惯性只由质量决定，惯性不是力。 平衡力同体，相互作用力异体。 火箭靠反作用力，真空中照样飞。 30 / 30 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $