資源簡介

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06運動和力（二）
【課程標準】
①舉例說明二力平衡的條件，以及力是物體運動狀態變化 的原因。
②理解壓強的含義，能說出日常生活中增大和減小壓強的 方法。
③通過實驗認識大氣壓強，知道大氣壓強的變化及其對生 活的影響。
④知道液體內部存在壓強，了解影響液體壓強大小的 因素。
⑤通過實驗認識阿基米德原理和浮沉條件，并解釋生產生 活中的有關現象。
⑥了解流體壓強與流速的定性關系，并簡單解釋有關的
現象。
【思維導圖】
(
知識
●
逐點夯實
……
必備知識
系統梳理
基礎
重落實
……
復習自修
)
牛頓第一定律
1.探究物體的運動與所受阻力大小的關系
(1)器材:斜面、小車、木板、毛巾、棉布。
(2)圖示
(3)步驟:小車從斜面的同一高度釋放,觀察小車在不同表面移動的距離。
說明:讓小車從斜面的同一高度滑下是為了使小車到達水平面時獲得的速度相同。
(4)結論:速度相同時，小車所受阻力越小,運動的距離越遠。
(5)推理:如果小車所受阻力更小，小車運動的距離會更遠;如果小車不受阻力，小車將會以不變的速度永遠運動下去，即將會做勻速直線運動。
2.歷史上的探索
(1)伽利略的實驗:伽利略通過斜面小車實驗認識到運動物體受到的阻力越小，它的速度減小得就越慢，它運動的時間就越長。他還進一步推理得出，在理想情況下,如果表面絕對光滑，物體受到的阻力為零，它的速度將不會減小，這時物體將以恒定不變的速度永遠運動下去。
(2)笛卡爾的推論：法國科學家笛卡爾進一步補充了伽利略的結論，指出如果運動物體不受任何力的作用，不僅速度大小不變，而且運動方向也不變,它將沿原來的方向勻速運動下去。
3.牛頓第一定律:一切物體在沒有受到外力作用的時候，總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態。這就是著名的牛頓第一定律。
①牛頓第一定律表明，力不是維持物體運動的原因,而是改變物體運動狀態的原因,即:物體不受力,運動狀態不改變;物體運動狀態改變必定受力。
②“沒有受到外力的作用”包含兩層意思:一是該物體確實沒有受到任何外力的作用,這是一種理想情況,實際上,不受任何外力作用的物體是不存在的;二是該物體所受合外力為零,它的作用效果可以等效為不受任何外力時的作用效果。
③“總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態”是指物體不受外力時,原來靜止的物體將永遠保持靜止狀態;原來運動的物體將永遠做勻速直線運動;如果原來的運動狀態不清楚,這兩種情況都有可能。
慣性
慣性是物體保持原來的運動狀態不變的一種性質。正確理解慣性,要注意以下四點。
1.一切物體在任何情況下都具有慣性。
2.決定物體慣性大小的是質量。例如,用同樣大小的力沿水平方向拋出體積相同的鉛球和皮球,顯然皮球獲得的速度較大,而鉛球獲得的速度較小。即皮球的運動狀態容易改變,說明皮球的慣性小;而鉛球的運動狀態不易改變,說明鉛球的慣性大。
3.慣性和牛頓第一定律的區別:慣性是物體本身具有的一-種性質;牛頓第-定律是物體的運動規律。
4.慣性和力的實質不同。慣性和力是兩個本質上完全不同的概念,力是物體間的相互作用,慣性是物體的固有屬性,與外界因素無關,把慣性說成是“慣性力”或說“物體受到慣性的作用”“克服物體的慣性”等,顯然是錯誤的。
運動和力的關系
受力條件 力的方向 與物體的運動方向 物體所處的狀態 運動狀態是否改變
合力為零 ------------ 靜止狀態或 勻速直線運 動狀態 不變
合理不為零 相同 速度増大，并且做直線運動 一定改變
相反 速度減小，并且做直線運動
不在一條直線上 運動方向改變做曲線運動
物體做何運動取決于它的受力情況和初始狀態。當物體不受外力或受力平衡時， 它只能處于嬰直線運動狀態或靜止狀態；
當物體受力不平衡時,其運動狀態將會發生改變,這種改變體現在物體的運動方向和速
度大小上,二者中任何一個發生改變或二者同時發生改變都屬于物體運動狀態發生了變化。物體的運動不需要力來維持,力是改變物體運動狀態的原因。
二力平衡及其條件
物體在幾個力的作用下保持靜止或做勻速直線運動,那么該物體處于平衡狀態。如果物體在兩個力的作用下處于平衡狀態，那么這兩個力是相互平衡的,簡稱二力平衡。
二力平衡的條件:二力大小相等,方向相反,作用在同一物體上,且在同一條直
線上。作用效果:物體保持靜止狀態或沿某一方向做勻速直線運動。
注意:二力平衡的條件簡單來說就是同物等大、反向、共線。特別是“同物”和“共
線”這兩個條件往往被初學者遺漏,而對二力平衡作出錯誤判斷。
平衡力和相互作用力的異同點
不同點 相同點
一對平衡力 作用在同一物體上的兩個力 均大小相等、方向相 反，作用在同一直線上
一對相互作用力 作用在不同物體上的兩個力
判斷一對力是否是平衡力，有兩種方法：
一種是根據二力平衡條件判斷 只要兩個力“物、等大、反向、共線”，那么這兩個力就是一對平衡力。
另一種是根據物體的運動狀態是否改變判斷，如果物體受到一對力作用而運動狀態保持不變，那么這一對力就是平衡力，反之就不是平衡力。
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課堂
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分類突破
……
精選考點
典例
研
析
技法重悟通
……
考點
演練
)
題型一：牛頓第一定律和慣性
[典例1]下列有關力和運動的說法，正確的是（ ）
A.用手推出去的冰壺在冰面上滑動一段距離后會停下來，是因為手對冰壺的力逐漸減小
B.用手推桌面上的橡皮，橡皮會運動，不用力推橡皮，橡皮會停下來，說明物體的運動必須要有力來維持
C.水平拋出的物體會做曲線運動，是因為重力改變了物體的運動狀態
D. 物體受到平衡力的作用時，一定會保持靜止狀態
【答案】C
【解析】用手推出去的冰壺在冰面上滑動一段距離后會停下來，是因為冰壺受到摩擦力的作用，故A錯誤；力是改變物體運動狀態的原因，故B錯誤；物體受到平衡力作用時，會保持靜止或勻速直線運動狀態，故Ｄ錯誤。
【對點訓練1】如圖所示，在豎直平面內用輕質細線懸掛一個小球，將小球拉至C點，使細線處于拉直狀態。由靜止開始釋放小球，不計空氣阻力和摩擦，小球可在A、C兩點間來回擺動。當小球從C點擺到最高點A點時，如果小球受到的外力突然全部消失，小球的運動狀態將是（ ）
【答案】A
【解析】小球擺到最高點A點時，處于靜止狀態，若小球受到的外力突然全部消失，則小球將保持靜止。
題型二 二力平衡條件及其應用
[典例2]如圖所示為運動員正在做引體向上的場景，當運動員在單杠上靜止時，下列說法中，正確的是（ ）
A.運動員對單杠的拉力和運動員受到的重力是一對平衡力
B.運動員對單杠的拉力與單杠對運動員的拉力是一對平衡力
C.單杠對運動員的拉力和運動員受到的重力是一對相互作用力
D.運動員對單杠的拉力和單杠對運動員的拉力是一對相互作用力
【答案】D
【解析】運動員對單杠的拉力和運動員受到的重力不作用在同一物體上，不是一對平衡力，故A錯誤；運動員對單杠的拉力與單杠對運動員的拉力是一對相互作用力，故B錯誤、D正確；單杠對運動員的拉力和運動員受到的重力是一對平衡力，故C錯誤。
【對點訓練2】如圖所示，一個輕質彈簧測力計的兩邊分別懸掛重200牛和100牛的A、B兩個物體，一個重為500牛的人站在臺秤上，當人用____________ 牛的力向下拉物體B時，物體A就能靜止不動（彈簧測力計重力、繩與滑輪之間的摩擦均忽略不計），此時臺秤的示數為____________牛。
【答案】100 400
【解析】A靜止時，B受到200牛豎直向上的拉力、豎直向下的重力和人施加的拉力作用，則人施加的拉力F=200牛-100牛=100牛。人受到豎直向上的拉力和支持力、豎直向下的重力作用，則人對臺秤的壓力等于臺秤對人的支持力，即F'=500牛-100牛=400牛，即臺秤的示數為400牛。
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課時
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過關檢測
……
關鍵能力
分層施練
素養重提升
……
課后練習
)
1．（2023春 成華區期末）“珍愛生命，安全出行。”以下安全提示中主要考慮慣性因素的是（　　）
A．請駕駛員和乘客系好安全帶
B．水深危險，請勿私自下河游泳
C．冰面較薄，請勿靠近
D．在火車站臺上的人要站在安全線以外
【答案】A
【解答】解：A．請駕駛員系好安全帶，防止慣性帶來的危害，故A符合題意；
B．水深危險，請勿私自下河游泳，是防溺水安全警示，故B不符合題意；
C．冰面較薄，會發生溺水事故，故C不符合題意；
D．在火車站站臺上候車的旅客請站在安全線以外，利用流體壓強與流速的關系，故D不符合題意。
故選：A。
（2023春 武漢期末）下列都處于最高點的人或物體，外力全部撤銷，能保持做勻速直線運動的是（　　）
A．甲圖，水中的乒乓球由靜止釋放上升到最高點
B．乙圖，滾擺豎直上升到最高點
C．丙圖，斜拋出去的皮球落地后又彈到最高點
D．丁圖，蕩秋千的人達到最高點
【答案】C
【解答】解：
A．當水中的乒乓球由靜止釋放上升到最高點時，乒乓球最終漂浮，處于靜止狀態，若外力全部消失，乒乓球將保持原來的靜止狀態。故選項A不符合題意；
B．當滾擺豎直上升最高點時，滾擺處于瞬時靜止，所以當外力全部消失時，滾擺會保持靜止狀態。故選項B不符合題意；
C．當小球在某次跳到最高點時，若外力突然全部消失，即小球在豎直方向上不會運動，但小球在水平方向上會保持原來的水平速度，將水平向右做勻速直線運動。故選項C符合題意；
D．當秋千運動到最高點時，人和秋千在這一瞬間是靜止的，所以當此時外力全部消失時，人和秋千都會保持靜止的狀態不再改變。故選項D不符合題意。
故選：C。
3．（2023春 沈河區期末）在2023年WTT新鄉冠軍賽中，中國選手樊振東奪得冠軍。如圖所示是樊振東比賽時大力攻球的情景，下列說法中正確的是（　　）
A．乒乓球落到球臺反彈后升空的過程中，仍然受彈力的作用
B．大力扣殺時，乒乓球受到球拍的力大于球拍受到乒乓球的力
C．改變擊球時力的大小、方向或作用點，就會產生不同的擊球效果
D．擊球時，球拍對乒乓球的力只改變了乒乓球的運動狀態，不會改變乒乓球的形狀
【答案】C
【解答】解：A.乒乓球擊出后，球拍和乒乓球不接觸，沒有形變，不再有彈力作用，故A錯誤；
B.大力扣殺時，乒乓球受到球拍的力和球拍受到乒乓球的力是相互作用力，大小相等，故B錯誤；
C.力的作用效果與力的大小、方向、作用點有關，改變擊球時力的大小、方向或作用點，就會產生不同的擊球效果，故C正確；
D.彈力是由于形變產生的力，球拍擊乒乓球時，乒乓球會發生彈性形變，進而產生彈力，同時改變了乒乓球的運動狀態，故D錯誤。
故選：C。
4．（2023 樂山）茶杯靜止在水平桌面上，下列各對力中屬于平衡力的是（　　）
A．茶杯所受的重力和桌面對茶杯的支持力
B．茶杯所受的重力和茶杯對桌面的壓力
C．茶杯對桌面的壓力和桌面對茶杯的支持力
D．桌子所受的重力和地面對桌子的支持力
【答案】A
【解答】解：A．茶杯的重力與桌面對茶杯的支持力，這兩個力符合二力平衡的條件，是平衡力，故A正確；
B．茶杯所受的重力和茶杯對桌面的壓力，這兩個力沒有作用在同一個物體上，不是平衡力，故B錯誤；
C．茶杯對桌面的壓力與桌面對茶杯的支持力，這兩個力沒有作用在同一個物體上，不是平衡力，故C錯誤；
D．地面對桌子的支持力大小等于桌子的重力和茶杯的重力大小之和，桌子所受的重力和地面對桌子的支持力，大小不相等，不是平衡力，故D錯誤。
故選：A。
5．（2023春 橋西區校級期中）如圖所示的為“研究二力平衡的條件”的實驗裝置，下列關于這個實驗的敘述中錯誤的是（　　）
A．為減小摩擦，應選用盡量光滑的水平桌面
B．為使實驗效果明顯，應選用質量較大的木塊來代替小車
C．調整兩邊的托盤所放的鉤碼的數量，可以改變力的大小
D．將小車扭轉一個角度，是為了探究二力平衡中的兩個力是否在同一直線上
【答案】B
【解答】解：A、為了減小摩擦，應選用盡量光滑的水平桌面，可以減小摩擦對實驗的影響，故A正確；
B、質量較大的木塊對桌面的壓力大，木塊受到的摩擦力大，對實驗影響較大，故B錯誤；
C、調整兩邊的托盤所放的鉤碼數量，可以改變力的大小，可以探究二力平衡時兩個力的大小關系，故C正確；
D、將小車扭轉一個角度，是為了讓兩個拉力不在同一直線上，從而探究二力平衡時兩個力的是否在同一直線上，故D正確。
故選：B。
6．（2023春 天府新區期末）《清明上河圖》生動記錄了北宋都城汴京的城市面貌和當時社會各階層人民的生活狀況，如圖所示為畫里蕩秋千的情景。用力推秋千，秋千就能蕩起來，這是因為力可以改變物體的 　 　，秋千在最高點時，秋千上的人處于 　 （選填“平衡”或“非平衡”）狀態。
【答案】運動狀態；非平衡
【解答】解：用力推秋千，秋千就能蕩起來，表明力可以改變物體的運動狀態；
蕩到最高點時，人受到重力方向豎直向下，拉力沿秋千上繩索，斜向上，與重力不在一條直線上，即拉力與重力不是平衡力，所以此時游客處于非平衡狀態。
故答案為：運動狀態；非平衡。
（2023 隴縣模擬）“旅航者X2”是一款雙人智能電動飛行汽車，探索出了未來交通的一種可能。如圖所示，旋翼轉動，對下方空氣施力的同時獲得升力，說明了力的作用是
　 　的；當旋翼轉速加快時，飛行汽車會加速上升，說明力可以改變物體的 　 　；當飛行汽車懸停在空中時，其旋翼產生的升力 　 　（選填“大于”“小于”或“等于”）汽車和乘員的總重力。
【答案】相互；運動狀態；等于。
【解答】解：旋翼轉動，對下方空氣施力的同時獲得升力，利用了力的作用是相互的；
當旋翼轉速加快時，飛行汽車會加速上升，說明力可以改變物體的運動狀態；
當飛行汽車懸停在空中時，處于平衡狀態，其旋翼產生的升力等于汽車和乘員的總重力。
故答案為：相互；運動狀態；等于。
8．（2023春 蓮湖區期末）端午節賽龍舟是我國的傳統習俗。如圖所示，槳手們在鼓聲的號令下齊心協力向后劃槳，龍舟快速向前運動。說明物體間力的作用是 　 　的；使龍舟向前運動的力的施力物體是 　 　（選填“槳”或“水”）；龍舟沖過終點不能立即停止是由于龍舟具有 　 　。
【答案】相互；水；慣性。
【解答】解：槳往后劃，給水一個向后的作用力，同時也受到水向前的反作用力，使龍舟前進，這說明物體間力的作用是相互的；使龍舟向前運動的力的施力物體是水。沖過終點后，龍舟不能立即停下來，是因為龍舟具有慣性，還要保持原來的運動狀態。
故答案為：相互；水；慣性。
9．（2023春 菏澤期中）2020年12月17日，嫦娥五號（如圖甲所示），搭載著“玉兔三號”月球車（如圖乙所示）返回器，并攜帶從月球采回的質量為1731g的月球樣品，成功返回地面。“嫦娥五號”探測器在距月球表面200km高度經過多次“剎車制動”，最終繞月球做勻速圓周運動。探測器繞月飛行時，運動狀態 　 　（選填“發生”或“不發生”）改變；“剎車制動”時，發動機的噴管向前噴射燃氣，燃氣就會對探測器施加向后的制動力，這說明 　 　。
【答案】發生；力的作用是相互的。
【解答】解：“嫦娥五號”探測器在繞月球做勻速圓周運動時，運動方向在不斷發生變化，故其運動狀態發生改變；
衛星“剎車制動”時，發動機的噴管向前噴射燃氣，燃氣就會對探測器施加向后的制動力，這說明力的作用是相互的。
故答案為：發生；力的作用是相互的。
10．（2023春 南通期末）小姜在探究阻力對物體運動的影響時，讓同一小車從同一斜面的同一高度滑下，在表面材料不同的水平面上運動，分別停在如圖1所示的不同地方。
　（1）由實驗現象我們可以得出結論：水平面上小車所受阻力越 　 　，速度減小得越 　 　，滑行越遠。
（2）實驗中每次將小車從同一斜面、同一高度滑下，目的是讓小車到達水平面時具有相同的 　 　。
（3）由實驗現象我們可以推斷：假如表面絕對光滑，水平面上運動的小車在水平方向上不受力，它將做 　 　運動，這說明物體運動 　 　（選填“需要”或“不需要”）力來維持。力是改變物體運動狀態的原因。
（4）通過上述探究，小姜思考如下問題：將圖2所示的擺球從A點由靜止釋放擺到最低點B時，若懸線斷裂，則擺球將做 　 　（選填“曲線”、“加速直線”或“勻速直線”）運動；若擺到B時小球所受的力全部消失，則擺球將做 　 　運動。
【答案】（1）小；慢；（2）初速度；（3）勻速直線；不需要；（4）曲線；勻速直線
【解答】解：（1）小車從同一斜面的同一高度下滑，小車到達不同阻力的表面時，小車運動的距離不同，從實驗中結果可以得出結論：水平面上小車受到的阻力越小，小車的速度減小得越慢，滑行距離越遠；
（2）實驗中每次都將讓同一小車從同一斜面的同一高度滑下，這是實驗中常用的控制變量法，目的時讓小車到達不同的水平面時具有相同的初速度；
（3）小車受到的阻力越小，速度減小越慢，運動距離越遠，由此可以推理：假如水平面絕對光滑，即小車受到的阻力為零，那么小車將做勻速直線運動。這說明了運動不需要力來維持；
（4）擺球從A點由靜止釋放擺到最低點B時，若懸線斷裂，小球受到豎直向下的重力且由于慣性具有水平向右的速度，這時小球將做曲線運動；若擺到B時小球所受的力全部消失，小車將保持消失那一刻的速度向右做勻速直線運動。
答案為：（1）小；慢；（2）初速度；（3）勻速直線；不需要；（4）曲線；勻速直線
11．（2023春 武漢期末）如圖所示，在“探究二力平衡的條件”實驗中。
（1）裝置中定滑輪的作用是 　 　。
（2）選擇輕質卡片的目的是 　 　。
（3）使卡片在同一條直線上受到大小相等、方向相反的兩個拉力不是一對平衡力，下一步實驗步驟應該是 　 　。
（4）用手將卡片扭轉一個角度，使卡片受到的大小相等、方向相反的兩個拉力不在同一條直線上，然后由靜止釋放卡片，根據 　 　（選填字母）狀態，能夠說明這兩個拉力不是一對平衡力。
A.松手前卡片靜止
B.松手瞬間卡片旋轉
C.松手后卡片達到靜止
【答案】（1）改變力的方向；（2）消除或忽略卡片重力對實驗的影響；（3）剪開卡片；（4）B。
【解答】解：（1）實驗中定滑輪的作用是改變力的方向；
（2）卡片的重力相對于鉤碼大不大，因為卡片的重力遠小于鉤碼的拉力，所以卡片的重力可忽略不計，影響不大。故選擇輕質卡片的目的是消除或忽略卡片重力對實驗的影響；
（3）使卡片在同一條直線上受到大小相等、方向相反的兩個拉力不是一對平衡力，下一步實驗步驟應該是剪開卡片，使受力不在同一個物體上；
（4）該同學把卡片轉過一個角度，則小卡片受到的兩個力就不在同一直線上，因為小卡片此時不能保持平衡，然后由靜止釋放卡片，松手瞬間卡片旋轉所以說明了不在同一直線上的兩個力不能平衡，故選B。
故答案為：（1）改變力的方向；（2）消除或忽略卡片重力對實驗的影響；（3）剪開卡片；（4）B。
12．（2023春 南安市校級期中）隨著共享單車在全國各大城市迅速鋪開，“共享經濟”的概念迅速普及，“共享汽車”也隨之悄然進入了人們的視野。如圖所示是某品牌“共享汽車”，其空車質量1.2t，該車在勻速行駛過程中受到的阻力為總重的0.1倍，求：
（1）該車以54km/h的速度勻速行駛20min通過的路程；
（2）總質量為200kg的人員乘坐該車，汽車勻速行駛過程中受到的阻力；
（3）總質量為200kg的人員乘坐該車時，汽車勻速行駛過程中發動機的牽引力。
【答案】（1）該車以54km/h的速度勻速行駛20min通過的路程為18km；
（2）汽車在行駛過程中受到的阻力為1400N；
（3）汽車勻速行駛過程中發動機的牽引力為1400N。
【解答】解：（1）由v＝可得，勻速行駛20min通過的路程：
s＝vt＝54km/h×h＝18km；
（2）汽車在行駛過程中的總質量：
m總＝1200kg+200kg＝1400kg，
此時的總重力：
G總＝m總g＝1400kg×10N/kg＝14000N；
由題意可得，汽車受到的阻力：
f＝0.1G總＝0.1×14000N＝1400N；
（3）汽車勻速行駛過程中，受平衡力作用，牽引力等于阻力，為1400N。
答：（1）該車以54km/h的速度勻速行駛20min通過的路程為18km；
（2）汽車在行駛過程中受到的阻力為1400N；
（3）汽車勻速行駛過程中發動機的牽引力為1400N。
13．高速公路已廣泛應用ETC收費系統，這種系統是對過往車輛無需停車即能實現收費的電子系統。如圖是某高速公路入口處的ETC通道示意圖。現有一輛總質量M＝1500kg的汽車，在進入ETC收費島區域前s1＝50m處開始減速，經t1＝4s后運動至ETC收費島（圖中陰影區域）邊界，然后再經t2＝6s勻速通過ETC收費島，其長s2＝36m。不計車長。
（1）開始減速，坐在車里的人感覺向前傾，原因是　 　。
（2）求汽車的重力大小。
（3）求汽車從減速開始到離開ETC收費島全過程的平均速度大小。
【答案】見試題解答內容
【解答】解：
（1）當汽車突然減速時，坐在車里的人的下半身隨汽車一起速度減小，由于慣性，其上身仍要保持原來的運動狀態繼續向前運動，所以身體會突然向前傾倒；
（2）汽車的重力為：
G＝mg＝1500kg×10N/kg＝15000N；
（3）由題意可知，汽車從減速開始到離開ETC收費島全過程的平均速度大小為：
v＝＝＝8.6m/s。
答：（1）人具有慣性；
（2）汽車的重力為15000N；
（3）汽車從減速開始到離開ETC收費島全過程的平均速度為8.6m/s。
14．（2023春 東港市期中）如圖甲所示，用力擊打一摞棋子中的一顆棋子A，該棋子飛出而上面的棋子落下。
（1）請你解釋這是為什么？
（2）請在圖乙中畫出飛出的棋子A受力的示意圖（忽略空氣阻力）。
【答案】（1）用力擊打一摞棋子中間的一個，該棋子飛出，而上面的棋子落下，這是因為上面的棋子具有慣性，水平方向上仍然保持原來的靜止狀態，在重力的作用下落下；
（2）見解答。
【解答】答：（1）用力擊打一摞棋子中間的一個，該棋子飛出，而上面的棋子落下，這是因為上面的棋子具有慣性，水平方向上仍然保持原來的靜止狀態，在重力的作用下落下；
（2）忽略空氣阻力，被打出的棋子由于慣性繼續向左運動，A只受到豎直向下的重力，如圖所示：
15．（2023春 金湖縣期中）新疆是中國最大的棉花生產基地，棉花生產早已經實現高度機械化，提高工作效率。如圖為植保人員在操控植保無人機給棉花噴灑農藥。植保無人機是通過四個相同的機翼快速轉動時將空氣豎直向下壓獲得動力的，因其操控簡單、噴灑均勻、省時高效等優點，在現代農業中發揮著重要作用，其項目參數如表：（g＝10N/kg）
項目 參數
外形尺寸（長寬高） 1955×455×625mm
旋翼個數 4
飛機質量（含空藥箱） 14kg
藥箱容量 16L
作業速度 3～8m/s
（1）無人機升力的施力物體是 　 　，升力獲得的過程涉及到的物理知識是：物體間力的作用是 　 　，藥箱加滿農藥時，農藥的質量為 　 　kg；
（2）藥箱加滿農藥勻速升空的過程中，每個旋翼產生的升力為 　 　N（ρ農藥＝1.1×103kg/m3）。
【答案】（1）空氣；相互的；17.6；（2）79N。
【解答】解：（1）無人機給空氣一個向下的力，物體間力的作用是相互的，空氣給無人機一個向上的升力，推動無人機上升。
無人機在勻速下降過程中，無人機受到重力和升力作用，這兩個力是平衡力，大小相等。
藥箱的容量是V＝16L＝0.016m3，
根據密度公式得，農藥的質量m'＝ρ農藥V＝1.1×103kg/m3×0.016m3＝17.6kg；
（2）藥箱加滿農藥時無人機的總質量m總＝m+m'＝14kg+17.6kg＝31.6kg，
藥箱加滿農藥時無人機的總重力G總＝m總g＝31.6kg×10N/kg＝316N，
藥箱加滿農藥勻速升空的過程中，無人機受到的重力和升力是平衡力，大小相等，則無人機受到的升力F＝G總＝316N，
由于無人機有4個旋翼，則每個旋翼受到的升力為F'＝F＝×316N＝79N。
故答案為：（1）空氣；相互的；17.6；（2）79N。
1．如圖所示，物體B的上表面水平，B上面載著物體A，它們一起沿固定斜面C勻速下滑的過程中，物體A的受力是（　　）
A．只受重力
B．只受重力和支持力
C．有重力、支持力和摩擦力
D．有重力、支持力、摩擦力和斜面對它的彈力
【答案】B
【解答】解：因為A勻速運動，所以受力是平衡的，AB同時以相同的速度勻速下滑，故A、B間沒有相對運動趨勢，沒有摩擦力；則A只受重力和支持力的作用，故ACD錯誤，B正確。
故選：B。
2．電動平衡車是現代人用來作為代步工具、休閑娛樂的一種新型的綠色環保產物。如圖所示，當人駕駛平衡車在水平路面上做勻速直線運動時，下列說法正確的是（　　）
A．平衡車處于非平衡狀態
B．人對平衡車的壓力和地面對平衡車的支持力是一對相互作用力
C．平衡車所受的重力與地面對平衡車的支持力是一對平衡力
D．人所受的重力與平衡車對人的支持力是一對平衡力
【答案】D
【解答】解：
A、平衡車在水平路面上做勻速直線運動時，平衡車處于平衡狀態，故A錯誤；
B、人對平衡車的壓力和地面對平衡車的支持力，都作用在平衡車上，所以不是一對相互作用力，故B錯誤；
D、平衡車和人的總重力等于地面對平衡車的支持力，則平衡車受到的重力與地面對它的支持力大小不相等，所以它們不是一對平衡力，故C錯誤；
D、人所受的重力與平衡車對人的支持力，二力的大小相等、方向相反、作用在同一物體上，作用在同一條直線上，是一對平衡力，故D正確；
故選：D。
3．如圖所示，平板車置于水平地面上，下列說法正確的是（　　）
A．人站在平板車上保持靜止時，人所受的重力和地面對平板車的支持力是一對平衡力
B．人站在平板車上保持靜止時，平板車對人的支持力與平板車對地的壓力是一對作用力和反作用力
C．人豎直向上加速起跳階段，人所受的重力與人對平板車的壓力大小相等
D．人豎直向上加速起跳階段，平板車對人的支持力與人對平板車的壓力大小相等
【答案】D
【解答】解：A、人站在平板車上保持靜止時，平板車對人的支持力等于人所受重力和平板車所受重力之和，人所受的重力與平板車對人的支持力大小不等，且作用在不同物體上，所以不是一對平衡力，故A錯誤；
B、人站在平板車上保持靜止時，平板車對人的支持力與人對平板車的壓力是一對作用力和反作用力，平板車對人的支持力與平板車對地的壓力不是兩個物體之間的相互作用，所以不是一對作用力和反作用力，故B錯誤；
C、人向上起跳時，加速度向上，合力向上，人所受的重力小于平板車對人的支持力，所以人所受的重力小于人對平板車的壓力，故C錯誤；
D、人豎直向上加速起跳階段，平板車對人的支持力與人對平板車的壓力同時作用在相互作用的兩個物體之間，符合相互作用力的條件，是一對作用力和反作用力，故D正確。
故選：D。
4．有兩個質量分別為mA、mB的小球均帶有正電荷，用絕緣輕質細線拴住，如圖所示。請判斷兩根細線上拉力F1、F2的大小：F1　 　（mA+mB）g，F2　 　mBg。（均選填“＞”“＜”或“＝”）
【答案】＝；＞
【解答】解：對整體分析，整體靜止不動，受到豎直向下的重力、和豎直向上的拉力F1的作用，這兩個力是一對平衡力，大小相等，所以F1＝（mA+mB）g；
小球帶有同種電荷，同種電荷相互排斥；對小球B受力分析，B受到豎直向下的重力、豎直向上的拉力F2、豎直向下的A對B的排斥力的作用，小球B處于靜止狀態，則F2＞mBg。
故答案為：＝；＞。
5．假設體積相同的小球在空中下落時，受到的空氣阻力與其體積和運動的速度成正比。兩個體積相同、重力分別為4N和6N的小球之間用短細線相連，細線強度足夠大。現將這兩個小球從漂浮在空中的氣球上由靜止開始自由釋放，當兩球勻速下降時，細線的拉力為　 　N。
【解答】解：由題意知，當細線相連的兩球一起勻速下降時，它們運動速度相等，因兩小球體積相同，則每個球受的空氣阻力相等，大小均為f。
（1）以兩小球組成的整體為研究對象，它們受豎直向下的總重力G總＝4N+6N＝10N，豎直向上的空氣阻力2f作用，
因兩個小球勻速下降，由力的平衡條件可得G總＝2f，則每個小球受到的阻力f＝G總＝×10N＝5N。
（2）以重為6N的小球為研究對象（由于其較重，它處于下方），如圖所示：
它受豎直向下的重力G1＝6N，豎直向上的空氣阻力f，豎直向上的細線的拉力F的作用，在做勻速直線運動，
由力的平衡條件得：G1＝F+f，
則細線上的拉力F＝G1﹣f＝6N﹣5N＝1N。
故答案為：1。
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06運動和力（二）
【課程標準】
①舉例說明二力平衡的條件，以及力是物體運動狀態變化 的原因。
②理解壓強的含義，能說出日常生活中增大和減小壓強的 方法。
③通過實驗認識大氣壓強，知道大氣壓強的變化及其對生 活的影響。
④知道液體內部存在壓強，了解影響液體壓強大小的 因素。
⑤通過實驗認識阿基米德原理和浮沉條件，并解釋生產生 活中的有關現象。
⑥了解流體壓強與流速的定性關系，并簡單解釋有關的
現象。
【思維導圖】
(
知識
●
逐點夯實
……
必備知識
系統梳理
基礎
重落實
……
復習自修
)
牛頓第一定律
1.探究物體的運動與所受阻力大小的關系
(1)器材:斜面、小車、木板、毛巾、棉布。
(2)圖示
(3)步驟:小車從斜面的同一高度釋放,觀察小車在不同表面移動的距離。
說明:讓小車從斜面的同一高度滑下是為了使小車到達水平面時獲得的速度相同。
(4)結論:速度相同時，小車所受阻力越小,運動的距離越遠。
(5)推理:如果小車所受阻力更小，小車運動的距離會更遠;如果小車不受阻力，小車將會以不變的速度永遠運動下去，即將會做勻速直線運動。
2.歷史上的探索
(1)伽利略的實驗:伽利略通過斜面小車實驗認識到運動物體受到的阻力越小，它的速度減小得就越慢，它運動的時間就越長。他還進一步推理得出，在理想情況下,如果表面絕對光滑，物體受到的阻力為零，它的速度將不會減小，這時物體將以恒定不變的速度永遠運動下去。
(2)笛卡爾的推論：法國科學家笛卡爾進一步補充了伽利略的結論，指出如果運動物體不受任何力的作用，不僅速度大小不變，而且運動方向也不變,它將沿原來的方向勻速運動下去。
3.牛頓第一定律:一切物體在沒有受到外力作用的時候，總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態。這就是著名的牛頓第一定律。
①牛頓第一定律表明，力不是維持物體運動的原因,而是改變物體運動狀態的原因,即:物體不受力,運動狀態不改變;物體運動狀態改變必定受力。
②“沒有受到外力的作用”包含兩層意思:一是該物體確實沒有受到任何外力的作用,這是一種理想情況,實際上,不受任何外力作用的物體是不存在的;二是該物體所受合外力為零,它的作用效果可以等效為不受任何外力時的作用效果。
③“總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態”是指物體不受外力時,原來靜止的物體將永遠保持靜止狀態;原來運動的物體將永遠做勻速直線運動;如果原來的運動狀態不清楚,這兩種情況都有可能。
慣性
慣性是物體保持原來的運動狀態不變的一種性質。正確理解慣性,要注意以下四點。
1.一切物體在任何情況下都具有慣性。
2.決定物體慣性大小的是質量。例如,用同樣大小的力沿水平方向拋出體積相同的鉛球和皮球,顯然皮球獲得的速度較大,而鉛球獲得的速度較小。即皮球的運動狀態容易改變,說明皮球的慣性小;而鉛球的運動狀態不易改變,說明鉛球的慣性大。
3.慣性和牛頓第一定律的區別:慣性是物體本身具有的一-種性質;牛頓第-定律是物體的運動規律。
4.慣性和力的實質不同。慣性和力是兩個本質上完全不同的概念,力是物體間的相互作用,慣性是物體的固有屬性,與外界因素無關,把慣性說成是“慣性力”或說“物體受到慣性的作用”“克服物體的慣性”等,顯然是錯誤的。
運動和力的關系
受力條件 力的方向 與物體的運動方向 物體所處的狀態 運動狀態是否改變
合力為零 ------------ 靜止狀態或 勻速直線運 動狀態 不變
合理不為零 相同 速度増大，并且做直線運動 一定改變
相反 速度減小，并且做直線運動
不在一條直線上 運動方向改變做曲線運動
物體做何運動取決于它的受力情況和初始狀態。當物體不受外力或受力平衡時， 它只能處于嬰直線運動狀態或靜止狀態；
當物體受力不平衡時,其運動狀態將會發生改變,這種改變體現在物體的運動方向和速
度大小上,二者中任何一個發生改變或二者同時發生改變都屬于物體運動狀態發生了變化。物體的運動不需要力來維持,力是改變物體運動狀態的原因。
二力平衡及其條件
物體在幾個力的作用下保持靜止或做勻速直線運動,那么該物體處于平衡狀態。如果物體在兩個力的作用下處于平衡狀態，那么這兩個力是相互平衡的,簡稱二力平衡。
二力平衡的條件:二力大小相等,方向相反,作用在同一物體上,且在同一條直
線上。作用效果:物體保持靜止狀態或沿某一方向做勻速直線運動。
注意:二力平衡的條件簡單來說就是同物等大、反向、共線。特別是“同物”和“共
線”這兩個條件往往被初學者遺漏,而對二力平衡作出錯誤判斷。
平衡力和相互作用力的異同點
不同點 相同點
一對平衡力 作用在同一物體上的兩個力 均大小相等、方向相 反，作用在同一直線上
一對相互作用力 作用在不同物體上的兩個力
判斷一對力是否是平衡力，有兩種方法：
一種是根據二力平衡條件判斷 只要兩個力“物、等大、反向、共線”，那么這兩個力就是一對平衡力。
另一種是根據物體的運動狀態是否改變判斷，如果物體受到一對力作用而運動狀態保持不變，那么這一對力就是平衡力，反之就不是平衡力。
(
課堂
●
分類突破
……
精選考點
典例
研
析
技法重悟通
……
考點
演練
)
題型一：牛頓第一定律和慣性
[典例1]下列有關力和運動的說法，正確的是（ ）
A.用手推出去的冰壺在冰面上滑動一段距離后會停下來，是因為手對冰壺的力逐漸減小
B.用手推桌面上的橡皮，橡皮會運動，不用力推橡皮，橡皮會停下來，說明物體的運動必須要有力來維持
C.水平拋出的物體會做曲線運動，是因為重力改變了物體的運動狀態
D. 物體受到平衡力的作用時，一定會保持靜止狀態
【對點訓練1】如圖所示，在豎直平面內用輕質細線懸掛一個小球，將小球拉至C點，使細線處于拉直狀態。由靜止開始釋放小球，不計空氣阻力和摩擦，小球可在A、C兩點間來回擺動。當小球從C點擺到最高點A點時，如果小球受到的外力突然全部消失，小球的運動狀態將是（ ）
題型二 二力平衡條件及其應用
[典例2]如圖所示為運動員正在做引體向上的場景，當運動員在單杠上靜止時，下列說法中，正確的是（ ）
A.運動員對單杠的拉力和運動員受到的重力是一對平衡力
B.運動員對單杠的拉力與單杠對運動員的拉力是一對平衡力
C.單杠對運動員的拉力和運動員受到的重力是一對相互作用力
D.運動員對單杠的拉力和單杠對運動員的拉力是一對相互作用力
【對點訓練2】如圖所示，一個輕質彈簧測力計的兩邊分別懸掛重200牛和100牛的A、B兩個物體，一個重為500牛的人站在臺秤上，當人用____________ 牛的力向下拉物體B時，物體A就能靜止不動（彈簧測力計重力、繩與滑輪之間的摩擦均忽略不計），此時臺秤的示數為____________牛。
(
課時
●
過關檢測
……
關鍵能力
分層施練
素養重提升
……
課后練習
)
1．（2023春 成華區期末）“珍愛生命，安全出行。”以下安全提示中主要考慮慣性因素的是（　　）
A．請駕駛員和乘客系好安全帶
B．水深危險，請勿私自下河游泳
C．冰面較薄，請勿靠近
D．在火車站臺上的人要站在安全線以外
（2023春 武漢期末）下列都處于最高點的人或物體，外力全部撤銷，能保持做勻速直線運動的是（　　）
A．甲圖，水中的乒乓球由靜止釋放上升到最高點
B．乙圖，滾擺豎直上升到最高點
C．丙圖，斜拋出去的皮球落地后又彈到最高點
D．丁圖，蕩秋千的人達到最高點
3．（2023春 沈河區期末）在2023年WTT新鄉冠軍賽中，中國選手樊振東奪得冠軍。如圖所示是樊振東比賽時大力攻球的情景，下列說法中正確的是（　　）
A．乒乓球落到球臺反彈后升空的過程中，仍然受彈力的作用
B．大力扣殺時，乒乓球受到球拍的力大于球拍受到乒乓球的力
C．改變擊球時力的大小、方向或作用點，就會產生不同的擊球效果
D．擊球時，球拍對乒乓球的力只改變了乒乓球的運動狀態，不會改變乒乓球的形狀
4．（2023 樂山）茶杯靜止在水平桌面上，下列各對力中屬于平衡力的是（　　）
A．茶杯所受的重力和桌面對茶杯的支持力
B．茶杯所受的重力和茶杯對桌面的壓力
C．茶杯對桌面的壓力和桌面對茶杯的支持力
D．桌子所受的重力和地面對桌子的支持力
5．（2023春 橋西區校級期中）如圖所示的為“研究二力平衡的條件”的實驗裝置，下列關于這個實驗的敘述中錯誤的是（　　）
A．為減小摩擦，應選用盡量光滑的水平桌面
B．為使實驗效果明顯，應選用質量較大的木塊來代替小車
C．調整兩邊的托盤所放的鉤碼的數量，可以改變力的大小
D．將小車扭轉一個角度，是為了探究二力平衡中的兩個力是否在同一直線上
6．（2023春 天府新區期末）《清明上河圖》生動記錄了北宋都城汴京的城市面貌和當時社會各階層人民的生活狀況，如圖所示為畫里蕩秋千的情景。用力推秋千，秋千就能蕩起來，這是因為力可以改變物體的 　 　，秋千在最高點時，秋千上的人處于 　 （選填“平衡”或“非平衡”）狀態。
（2023 隴縣模擬）“旅航者X2”是一款雙人智能電動飛行汽車，探索出了未來交通的一種可能。如圖所示，旋翼轉動，對下方空氣施力的同時獲得升力，說明了力的作用是
　 　的；當旋翼轉速加快時，飛行汽車會加速上升，說明力可以改變物體的 　 　；當飛行汽車懸停在空中時，其旋翼產生的升力 　 　（選填“大于”“小于”或“等于”）汽車和乘員的總重力。
8．（2023春 蓮湖區期末）端午節賽龍舟是我國的傳統習俗。如圖所示，槳手們在鼓聲的號令下齊心協力向后劃槳，龍舟快速向前運動。說明物體間力的作用是 　 　的；使龍舟向前運動的力的施力物體是 　 　（選填“槳”或“水”）；龍舟沖過終點不能立即停止是由于龍舟具有 　 　。
9．（2023春 菏澤期中）2020年12月17日，嫦娥五號（如圖甲所示），搭載著“玉兔三號”月球車（如圖乙所示）返回器，并攜帶從月球采回的質量為1731g的月球樣品，成功返回地面。“嫦娥五號”探測器在距月球表面200km高度經過多次“剎車制動”，最終繞月球做勻速圓周運動。探測器繞月飛行時，運動狀態 　 　（選填“發生”或“不發生”）改變；“剎車制動”時，發動機的噴管向前噴射燃氣，燃氣就會對探測器施加向后的制動力，這說明 　 　。
10．（2023春 南通期末）小姜在探究阻力對物體運動的影響時，讓同一小車從同一斜面的同一高度滑下，在表面材料不同的水平面上運動，分別停在如圖1所示的不同地方。
　（1）由實驗現象我們可以得出結論：水平面上小車所受阻力越 　 　，速度減小得越 　 　，滑行越遠。
（2）實驗中每次將小車從同一斜面、同一高度滑下，目的是讓小車到達水平面時具有相同的 　 　。
（3）由實驗現象我們可以推斷：假如表面絕對光滑，水平面上運動的小車在水平方向上不受力，它將做 　 　運動，這說明物體運動 　 　（選填“需要”或“不需要”）力來維持。力是改變物體運動狀態的原因。
（4）通過上述探究，小姜思考如下問題：將圖2所示的擺球從A點由靜止釋放擺到最低點B時，若懸線斷裂，則擺球將做 　 　（選填“曲線”、“加速直線”或“勻速直線”）運動；若擺到B時小球所受的力全部消失，則擺球將做 　 　運動。
11．（2023春 武漢期末）如圖所示，在“探究二力平衡的條件”實驗中。
（1）裝置中定滑輪的作用是 　 　。
（2）選擇輕質卡片的目的是 　 　。
（3）使卡片在同一條直線上受到大小相等、方向相反的兩個拉力不是一對平衡力，下一步實驗步驟應該是 　 　。
（4）用手將卡片扭轉一個角度，使卡片受到的大小相等、方向相反的兩個拉力不在同一條直線上，然后由靜止釋放卡片，根據 　 　（選填字母）狀態，能夠說明這兩個拉力不是一對平衡力。
A.松手前卡片靜止
B.松手瞬間卡片旋轉
C.松手后卡片達到靜止
12．（2023春 南安市校級期中）隨著共享單車在全國各大城市迅速鋪開，“共享經濟”的概念迅速普及，“共享汽車”也隨之悄然進入了人們的視野。如圖所示是某品牌“共享汽車”，其空車質量1.2t，該車在勻速行駛過程中受到的阻力為總重的0.1倍，求：
（1）該車以54km/h的速度勻速行駛20min通過的路程；
（2）總質量為200kg的人員乘坐該車，汽車勻速行駛過程中受到的阻力；
（3）總質量為200kg的人員乘坐該車時，汽車勻速行駛過程中發動機的牽引力。
13．高速公路已廣泛應用ETC收費系統，這種系統是對過往車輛無需停車即能實現收費的電子系統。如圖是某高速公路入口處的ETC通道示意圖。現有一輛總質量M＝1500kg的汽車，在進入ETC收費島區域前s1＝50m處開始減速，經t1＝4s后運動至ETC收費島（圖中陰影區域）邊界，然后再經t2＝6s勻速通過ETC收費島，其長s2＝36m。不計車長。
（1）開始減速，坐在車里的人感覺向前傾，原因是　 　。
（2）求汽車的重力大小。
（3）求汽車從減速開始到離開ETC收費島全過程的平均速度大小。
14．（2023春 東港市期中）如圖甲所示，用力擊打一摞棋子中的一顆棋子A，該棋子飛出而上面的棋子落下。
（1）請你解釋這是為什么？
（2）請在圖乙中畫出飛出的棋子A受力的示意圖（忽略空氣阻力）。
15．（2023春 金湖縣期中）新疆是中國最大的棉花生產基地，棉花生產早已經實現高度機械化，提高工作效率。如圖為植保人員在操控植保無人機給棉花噴灑農藥。植保無人機是通過四個相同的機翼快速轉動時將空氣豎直向下壓獲得動力的，因其操控簡單、噴灑均勻、省時高效等優點，在現代農業中發揮著重要作用，其項目參數如表：（g＝10N/kg）
項目 參數
外形尺寸（長寬高） 1955×455×625mm
旋翼個數 4
飛機質量（含空藥箱） 14kg
藥箱容量 16L
作業速度 3～8m/s
（1）無人機升力的施力物體是 　 　，升力獲得的過程涉及到的物理知識是：物體間力的作用是 　 　，藥箱加滿農藥時，農藥的質量為 　 　kg；
（2）藥箱加滿農藥勻速升空的過程中，每個旋翼產生的升力為 　 　N（ρ農藥＝1.1×103kg/m3）。
1．如圖所示，物體B的上表面水平，B上面載著物體A，它們一起沿固定斜面C勻速下滑的過程中，物體A的受力是（　　）
A．只受重力
B．只受重力和支持力
C．有重力、支持力和摩擦力
D．有重力、支持力、摩擦力和斜面對它的彈力
2．電動平衡車是現代人用來作為代步工具、休閑娛樂的一種新型的綠色環保產物。如圖所示，當人駕駛平衡車在水平路面上做勻速直線運動時，下列說法正確的是（　　）
A．平衡車處于非平衡狀態
B．人對平衡車的壓力和地面對平衡車的支持力是一對相互作用力
C．平衡車所受的重力與地面對平衡車的支持力是一對平衡力
D．人所受的重力與平衡車對人的支持力是一對平衡力
3．如圖所示，平板車置于水平地面上，下列說法正確的是（　　）
A．人站在平板車上保持靜止時，人所受的重力和地面對平板車的支持力是一對平衡力
B．人站在平板車上保持靜止時，平板車對人的支持力與平板車對地的壓力是一對作用力和反作用力
C．人豎直向上加速起跳階段，人所受的重力與人對平板車的壓力大小相等
D．人豎直向上加速起跳階段，平板車對人的支持力與人對平板車的壓力大小相等
4．有兩個質量分別為mA、mB的小球均帶有正電荷，用絕緣輕質細線拴住，如圖所示。請判斷兩根細線上拉力F1、F2的大小：F1　 　（mA+mB）g，F2　 　mBg。（均選填“＞”“＜”或“＝”）
5．假設體積相同的小球在空中下落時，受到的空氣阻力與其體積和運動的速度成正比。兩個體積相同、重力分別為4N和6N的小球之間用短細線相連，細線強度足夠大。現將這兩個小球從漂浮在空中的氣球上由靜止開始自由釋放，當兩球勻速下降時，細線的拉力為　 　N。
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