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第2節 運動與相互作用
考點一、牛頓第一定律
牛頓第一定律內容:一切物體在沒有受到外力作用時候，總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態。
對牛頓第一定律的理解
一切 “一切”說明該定律對所有物體都是普遍適用的，沒有特例，不論固體、液體，還是氣體都適用
沒有受到外力作用 “沒有受到外力作用”是指定律成立的條件，“沒有受到外力作用”包含兩層意思:一是該物體確實沒有受到任何外力的作用，這是一種理想化的情況，實際上，不受任何外力作用的物體是不存在的;二是該物體所受力的合力為零，它的作用效果可以等效為不受任何外力作用時的作用效果
總 “總”指的是總是這樣，沒有例外
或 “或”指兩種狀態必居其一，不能同時存在。也就是說，物體如果沒有受到力的作用，原來靜止的物體仍保持靜止狀態，而原來運動的物體將保持原來的速度大小和方向繼續做勻速直線運動
有關牛頓第一定律的兩個易誤問題
(1)由牛頓第一定律可知，一切物體都有保持原來運動狀態不變的性質,說明物體的運動不需要力來維持，原來運動的物體，不受任何力的作用時，將保持勻速直線運動狀態。因此，我們應當切記“力是改變物體運動狀態的原因”。
(2)牛頓第-定律不是實驗定律，而是在大量經驗事實的基礎上，通過進一步的推理概括出來的。由該定律得出的一切推論，都經受住了實踐的檢驗。
【能力拓展】
這個問題難以直接通過實驗作出回答，因為我們很難為運動的物體創造一個“不受力的作用”的實驗條件。我們采用的方法是實驗推理法(或理想實驗法)。
同一高度由靜止滑下：目的是使小車剛進入水平面時具有相同的速度，這是控制變量法的具體應用。
牛頓第一定律的建立過程
科學家 提出的觀點
伽利略 如果物體在運動中不受力的作用，它的速度將保持不變
笛卡兒 如果運動物體不受到任何力的作用，將永遠沿原來的方向做勻速直線運動
牛頓 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(牛頓第一定律)
典例1：正在加速滑行的雪橇，如果其所受外力突然消失，那么雪橇將（　　）
A．速度越來越快 B．速度越來越慢，最后停下來
C．做曲線運動 D．做勻速直線運動
變式1：滑板是一項很”酷”的運動。當小柯以速度v沖到斜坡的圖中位置時，若外力全部消失則小柯與滑板將（　　）
A．在最高點停下來 B．水平方向勻速直線運動
C．沿斜坡自由滑下來 D．斜向上勻速直線運動
變式2：物體在太空中處于失重狀態(相當于物體不受重力)。在天宮課堂第二課《天宮拋物》實驗中，王亞平將冰墩墩拋到對面葉光富的手中(葉光富手的位置不變)，下列說法正確的是（　　）
A．拋冰墩墩時，冰墩墩對王亞平沒有力的作用
B．拋冰墩墩時，拋出的方向應向葉光富的手偏上
C．冰墩墩在空中飛行時，做曲線運動
D．冰墩墩在空中飛行時，做勻速直線運動
變式3：如圖所示，將一只小球豎直向上拋出，小球先后經過A、B兩點。已知小球在A、B兩點的速度分別為2 m/s、0 m/s。
（1）若小球向上運動到達A點時，一切外力突然消失，則此后小球將做什么運動 　 　。
（2）若小球向上運動到達B點時，一切外力突然消失，則此后小球將做什么運動 　 　。
考點二、慣性
牛頓第一定律告訴我們，一切物體都具有保持原來的運動狀態不變的性質，即原來靜止的物體，保持靜止狀態，原來做勻速直線運動的物體，保持勻速直線運動狀態。我們把物體保持勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質叫做慣性。因此，牛頓第一定律也叫做慣性定律 。
慣性的利用
生活中利用慣性可帶來很多便利。如: 錘頭松了，把錘柄在石頭上撞擊幾下就可套緊錘頭;跳遠時助跑可以跳得更遠;拍打衣服除掉上面的灰塵;洗手后用力甩等，都是利用了物體的慣性。
慣性的危害及防止
慣性有時會給人們帶來危害，需要防范。如騎車太快容易發生事故，車速太快、車距太近容易發生交通事故，車輛在急轉彎時容易側翻等。為此，交通管理部門制定了相關規定，如要求小型客車的司機和乘客必須系安全帶，防止汽車突然剎車時，人由于慣性向前運動而造成傷害，車輛行駛中要保持車距，限制車速，禁止超載等。
【能力拓展】
①一切物體都具有慣性，是指無論是固體、液體還是氣體，無論物體質量大還是小，無論是靜止還是運動，無論受力還是不受力，都具有慣性。
②慣性大小是由物體的質量決定的，質量越大，慣性越大，而與物體的運動狀態、形狀、所處位置等因素無關。
③慣性是物體的一種屬性，它不是力。慣性是每個物體都具有的，不需要兩個物體的相互作用，慣性只有大小，沒有方向。所以描述慣性現象時，只能說“物體具有慣性”或者說“由于慣性”,而不能說“慣性力”“慣性作用”或“受到慣性作用”等。
典例1：小剛同學放學回家的路上，腳被石塊絆了一下，身子向前跌倒(圖甲)。繼續行走一會兒，不小心腳踩到一塊西瓜皮，身子向后摔倒(圖乙)。對這兩種情景，下列解釋合理的是（　　）
A．圖甲、乙兩種情景中，小剛腳的運動狀態改變，而上身由于慣性仍保持原來的運動狀態
B．圖甲、乙兩種情景中，小剛上身的運動狀態改變，而腳由于慣性仍保持原來的運動狀態
C．圖甲情景中，小剛上身的運動狀態改變，而腳由于慣性仍保持原來的運動狀態；圖乙情景中，小剛腳的運動狀態改變，而上身由于慣性仍保持原來的運動狀態
D．圖甲情景中，小剛腳的運動狀態改變，而上身由于慣性仍保持原來的運動狀態；圖乙情景中，小剛上身的運動狀態改變，而腳由于慣性仍保持原來的運動狀態
變式1：（2023七下·金東期末）關于牛頓第一定律和慣性，下列說法正確的是（　　）
A．牛頓第一定律是通過實驗直接得出的
B．一切物體都具有保持原來運動狀態的性質
C．牛頓第一定律說明物體的運動需要力來維持
D．高速行車時司乘人員系安全帶是為了減小慣性
變式2：“潑水節”是云南傣族最隆重的節日。從科學角度分析，潑水的原理是：水原來與臉盆一起向前運動，當臉盆突然停止運動時，臉盆中的水由于　 仍然要　 　，于是水就從臉盆中潑了出去。
變式3：北京冬奧會已成功舉辦，冰壺作為冬奧會重要項目之一深受觀眾喜愛。如圖為投擲壺從出發點A運動至D點并撞擊目標壺的路徑。
（1）投擲壺離開手后能在冰道上繼續前行是因為冰壺具有　 　。
（2）兩只冰壺相撞后偏離不同方向，說明力能改變物體的　 　。
考點三、二力平衡
當一個物體在兩個力的作用下，如果保持靜止狀態或勻速直線運動狀態，我們就說這兩個力是平衡的(即二力平衡)。如懸掛在天花板上的電燈，它受到重力和電線對它的拉力，處于靜止狀態，則電燈所受的重力和電線對它的拉力是一對平衡力。
探究二力平衡的條件
實驗結論:通過實驗分析我們可以發現，要使物體在兩個力的作用下保持靜止狀態必須滿足下列四個條件:兩個力作用在同一物體上，大小相等，方向相反，并且作用在同一條直線上
（二）平衡力和相互作用力
平衡力 相互作用力
相同點 兩個力大小相等 、方向相反，且作用在同一條直線上
不同點 同時作用在一個物體上 分別作用在兩個物體上
二力具有獨立性， 當一個力消失或變化時，另一個力可能不變 二力“同生共死；同時產生、同時變化、同時消失
【能力拓展】二力平衡的條件有四個要點:兩個力作用在同一物體上，作用在同一條直線上，大小相等，方向相反。這四個條件要同時具備。兩個力是不是作用在同一物體上，這個條件非常重要。如果兩個力不是作用在同一物體上，盡管這兩個力作用在同一條直線上、大小相等、方向相反，那么它們也不是一對平衡力。
判斷二力平衡的方法
(1)我們可以判斷物體是否受力平衡。方法是先確定研究對象，再分析受力情況，若滿足二力平衡的條件，則受力平衡；若不滿足，則受力不平衡。例如用50牛的力提著一個重50牛的書包，研究對象為書包，受重力和拉力作用，這兩個力滿足二力平衡的條件，故書包受力平衡。
(2)可根據一個力的大小、方向，確定另一個力的大小、方向。例如電燈重1牛，則燈繩對燈的拉力是多大？方向如何？因為電燈靜止時所受重力和燈繩的拉力是一對平衡力，重力的大小為1牛，方向豎直向下，根據二力平衡的條件，則拉力的大小也為1牛，方向豎直向上。
(3)物體的運動與受力情況密不可分.我們可以根據物體的受力情況平來判斷運動狀態的改變，也可以根據物體運動狀態的變化來分析物體的受力情況。二者的關系如下表所示:
物體受力條件 物體運動狀態 說明
不受力、受平衡力 靜止或做勻速直線運動 力不是產生(維持)運動的原因
受非平衡力 運動狀態改變 力是改變物體運動狀態的原因
典例1：（2023七下·金東期末）如圖所示是利用鳥嘴停在手指的一種玩具平衡鳥。平衡鳥靜止時，下列說法正確的是（　　）
A．平衡鳥所受重力與支持力大小相等
B．手指對鳥嘴支持力的方向豎直向下
C．平衡鳥對手指的壓力大于它的重力
D．鳥嘴受到的支持力和重力是相互作用力
變式1：（2022七下·杭州月考）在平直的路面上，一個人沿水平方向用20N的力推一輛重為150N的小車勻速向西運動，則小車所受阻力的大小和方向分別為（　　）
A．20N，向東 B．20N，向西 C．150N，向西 D．150N，向東
變式2：一輛吊車以2米/秒的速度將1×104牛的重物豎直向上勻速提起，這時候鋼索對重物的拉力　 　(填“大于”“小于”或“等于”，下同)1×104牛；若該吊車現改為以4米/秒的速度使重物勻速下降，則鋼索對重物的拉力　 　1×104牛；若重物靜止在空中，則鋼索對重物的拉力　 　1×104牛。
變式3：在探究“二力平衡的條件”的實驗中，某同學采用的實驗裝置如圖甲所示：
（1）當物體處于靜止狀態或　 　狀態時，我們認為它受到的力是相互平衡的。
（2）實驗時，小宇發現當向左盤和右盤同時加入一個相等重量的砝碼時，木塊處于靜止狀態。此時木塊在水平方向受到兩個力的作用，這兩個力是平衡的。小宇再把右盤中的砝碼換成一個較重的砝碼時，發現木塊仍然處于靜止狀態，出現這種現象的原因是
　 　，這時木塊在水平方向受到的力　 　(填“平衡”或“不平衡”)。要避免這種現象的產生，請你對該實驗裝置提出改進意見：　 　。
（3）如圖乙所示，小慧用小車來做該實驗，裝置處于靜止，細繩和彈簧測力計的質量忽略不計，不考慮細繩與滑輪之間的摩擦，兩端掛的重物各為10N，則彈簧測力計的示數為　 　N。
考點四、摩擦力
（一）實驗探究:摩擦力的存在
(1)將木塊放在桌面上用手推一下， 讓木塊在桌面 上運動，木塊最終會停下來，為什么
(2)將手掌緊壓在桌面上，并慢慢拖動，使手在桌面上滑動，手掌有什么感覺
(3)紙杯中盛有米，米內插有筷子。將米壓緊后，豎直向上提筷子，你看到了什么現象
運動的木塊最終在桌面上靜止，說明木塊受到桌面阻礙它運動的力；
手掌壓在桌面上慢慢拖動，會有受到阻礙的感覺；筷子能將紙杯提起，是因為筷子與米之間也存在阻力，這個阻力使筷子和米保持相對靜止。
歸納總結:像這樣兩個互相接觸的物體，當它們要發生或已經發生相對運動時，就會在接觸面上產生一種阻礙物體相對運動趨勢或相對運動的力，這種力就叫做摩擦力。
（二）摩擦力產生的三個條件
(1)兩物體接觸面粗糙；(2)兩物體之間正在發生相對運動或有相對運動趨勢；(3)兩物體相互擠壓，發生形變，有彈力。這三個條件缺不可。
（三）摩擦的種類
(1)滑動摩擦:兩個物體之間因相對滑動而產生的摩擦。
(2)滾動摩擦:兩個物體之間因相對滾動而產生的摩擦。
(3)靜摩擦:兩個有相對運動趨勢但相對靜止的物體之間存在的摩擦。
（四）摩擦力的方向
由于摩擦力阻礙物體相對運動或相對運動的趨勢，所以摩擦力的方向必定與物體相對運動方向或相對運動趨勢的方向相反。
典例1：如圖是一疊試卷，小明發現抽出數學試卷比抽出科學試卷要困難一些。對這一現象最合理的解釋是( )
A.科學試卷的慣性較小，較易抽出 B.數學試卷的質量較大，較難抽出
C.科學試卷的表面光滑，摩擦力小，較易抽出 D.數學試卷受到壓力大，摩擦力大，較難抽出
變式1：為了探究滑動摩擦力，小科利用牙刷做實驗，當用力勻速拖動牙刷時，刷毛發生了如圖所示的彎曲，對這個實驗的分析正確的是( )
A.刷毛彎曲越厲害說明牙刷受到的力越小
B.牙刷受到的摩擦力作用在刷毛上
C.手對牙刷的拉力和牙刷受到的摩擦力不平衡
D.從刷毛彎曲的方向可以判斷牙刷受到摩擦力的方向向右
變式2：如圖所示的四種情況，木塊一定不受摩擦力的是（　　）
A．木塊靜止 B．木塊勻速運動 C．木塊勻速下滑 D．木塊靜止
變式3：（2022七下·溫州期末）如圖所示為冬奧會上的冰壺項月。則下圖中對冰壺脫離手后，向前做減速運動過程中的受力分析正確的是(　　)
A． B． C． D．
考點五、影響摩擦力大小的因素
(1)滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小是否有關呢
探究方案:控制木塊對水平面的壓力、接觸面粗糙程度不變，分別將木塊平放、側放、立放,水平勻速拉動木塊，測出摩擦力的大小并進行比較。結論:滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小無關。
(2)滑動摩擦力的大小與物體運動速度的大小是否有關呢 探究方案:控制木塊對水平面的壓力、接觸面的粗糙程度不變，分別以不同速度水平拉動木塊做勻速直線運動，測出摩擦力的大小并進行比較。
結論:滑動摩擦力的大小與物體運動速度的大小無關。
注意：
①做實驗時應注意讓木塊做勻速直線運動，此時拉力和摩擦力是一對平衡力，拉力大小等于摩擦力的大小。
②實驗中,探究滑動摩擦力與壓力、接觸面的粗糙程度、接觸面積和運動速度的關系時，采用了控制變量法。
③實驗中可以固定彈簧測力計不動，拉動木板。這樣即使沒有使木板勻速運動，對實驗也沒有影響，實驗更容易操作，而且彈簧測力計相對操作者靜止，可使讀數更準確。
典例1：（2023七下·上虞期末）小明用同一個木塊進行了“探究影響滑動摩擦力大小因素”的實驗，木板、棉布均放置在水平桌面上，如圖所示。
（1）實驗中測量滑動摩擦力的原理是　 　。
（2）分析實驗甲、乙知F甲＜F乙，則可得在接觸面粗糙程度相同時，　 越大，滑動摩擦力越大。
（3）拔河比賽時隊員要穿鞋底帶有花紋的運動鞋參賽，這是應用了　 　兩次實驗得出的結論。
變式1：用彈簧測力計兩次水平拉同一木塊，使它在同一水平木板上做勻速直線運動，圖乙是木塊運動的路程隨時間變化的圖像，下列說法正確的是(　　)
A．圖甲中木塊受到的拉力為3.2 N
B．木塊兩次受到滑動摩擦力之比為1：1
C．木塊第一次和第二次速度之比為1：2
D．相同時間內路程之比為1：1
變式2：（2023七下·義烏期中）如圖所示是“探究滑動摩擦力大小與什么因素有關”的實驗．
（1）實驗過程中，必須用彈簧測力計沿水平方向拉著物塊A做　 　運動，這樣做便于測量滑動摩擦力的大小。上述實驗得到的結論是：滑動摩擦力的大小跟壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關。人們通過大量實驗進一步證明：接觸面粗糙程度一定時，滑動摩擦力的大小與壓力的大小成正比。
（2）如圖丁所示，在圖丙中物塊A上疊放一塊與之相同的物塊B，用彈簧測力計拉著物塊A，使物塊B隨A一起做勻速直線運動．彈簧測力計示數為F4，則F4：F3=　 　；此運動過程中，物塊B受到的摩擦力fB=　 　N．
變式3：（2022七下·杭州月考）為了研究影響滑動摩擦力大小的因素，設計了如下實驗，請回答：
（1）該實驗測定滑動摩擦力大小的原理是　 　。
（2）實驗中適合用圖乙所示的方法測定木塊A與水平放置的木板間的滑動摩擦力的大小，其優點是　 　。
（3）按圖乙，只改變砝碼，做了4次實驗，實驗數據如表，分析實驗數據可得出結論：　 　。
實驗次數 1 2 3 4
砝碼重G1(N) 3 5 7 9
木塊G2(N) 1 1 1 1
彈簧秤示數(N) 0.8 1.2 1.6 2.0
考點六、增大或減小摩擦的方法
根據影響摩擦力大小的因素，我們可以從哪些方面來增大有益摩擦或減小有害摩擦呢
a在弓弦上擦些松香是為了增大弓弦的粗糙程度，從而增大弓弦與琴弦的摩擦；
b給摩擦的表面加潤滑劑；
c使氣墊船跟水面脫離都是使相互接觸的摩擦面彼此分離，以減小摩擦；
d安裝滾珠軸承，是用滾動代替滑動，減小摩擦；
e自行車的剎車裝置是利用增大剎車橡皮和輪圈的壓力以及通過剎車橡皮來增大接觸面的粗糙程度兩個方面來增大摩擦。
我們可以得到如下結論:
(1)增大有益摩擦的方法:增大壓力；增大接觸面的粗糙程度；用滑動代替滾動。
(2)減小有害摩擦的方法:減小壓力；減小接觸面的粗糙程度；用滾動代替滑動；使兩個互相接觸的摩擦面彼此分離(如形成氣墊)。
典例1：（2023七下·東陽期末）摩擦力和人們的生活密不可分，下列現象中屬于增大摩擦力的是（　　）
A．光滑材質做滑梯 B．齒輪間加潤滑油 C．輪胎表面槽紋 D．旱冰鞋下的滾輪
變式1：（2023七下·金華期末）摩擦的存在有利有弊。下列方式為增大有益摩擦的是（　　）
A．鞋底的花紋
B．光滑材質做滑梯
C．車輪軸上裝有滾動軸承
D．在機器的轉軸處加潤滑油
變式2：下列是生活中的一些摩擦現象：①走路時鞋底與地面之間的摩擦；②汽車行駛時，汽車與空氣之間的摩擦；③騎自行車時，車輪與軸之間的摩擦；④皮帶傳動中，皮帶與皮帶輪之間的摩擦，其中屬于有害摩擦的是（　　）
A．①和② B．②和③ C．①和④ D．②和④
變式3：自行車是我們熟悉的交通工具．從自行車的結構和使用來看，它涉及到不少有關摩擦的知識．以下分析中，正確的是(　　)
A．腳踏凹凸不平是通過增大接觸面積來增大摩擦的
B．輪胎上制有花紋是通過改變接觸面粗糙程度來減小摩擦的
C．剎車時用力捏剎車把是通過增大壓力來增大摩擦的
D．在轉動的部分加潤滑油是通過變滑動為滾動來減小摩擦的
1.（2021七下·新昌期末）如圖事例中，屬于減小摩擦的是（ ）
A.鞋底制成凹凸花紋 B.手上涂防滑粉 C.輪胎外面纏繞鐵鏈 D.機器轉動部分裝滾
2.小科在游玩意大利比薩斜塔時買了一個斜塔模型，當模型塔傾斜著身子靜止在水平桌面上時，（如圖），對模型塔是否受到摩擦力的作用及方向的分析，正確的是（ ）
A.模型塔未受到摩擦力的作用 B.模型塔受到水平向左的摩擦力
C.模型塔受到水平向右的摩擦力 D.模型塔受到沿塔身向上的摩擦力
3.如圖所示，一長方體木塊置于同一粗糙水平面上，甲圖木塊豎放，乙圖木塊平放，丙圖木塊平放并在其上加一重物。在甲、乙、丙三種情況下，勻速拉動．長方體木塊所需的水平力分別為F甲、F乙、F丙，則下列關系正確的是(　　)
A．F甲F乙>F丙 C．F甲4.（2022七下·婺城期末）下列四種情形中，屬于二力平衡的是（　　）
A． B．
C． D．
5．用測力計兩次拉動同一物體豎直向上做勻速直線運動，物體兩次運動的速度分別為1米/秒和2米/秒，測力計兩次的示數分別為F1和F2，則（　　）
A．F1=F2 B．F1=2F2 C．F2=2F1 D．F2=0.5F1
6．（2023七下·婺城期末）如圖所示，A、B為兩個彈簧秤，鉤碼重G均為5N，若不計滑輪摩擦和繩重，當鉤碼靜止時A、B彈簧秤的讀數分別為（　　）
A．5N，0N B．5N，5N C．0N，5N D．5N，10N
7.（2022七下·金東期末）如圖甲所示，彈簧秤的一端掛在墻上，一人用力F拉另一端，彈簧秤示數為4N：如圖乙所示，兩個人分別拉該彈簧秤的兩端，彈簧的示數也是4N，則F1和F2分別為（　　）
A．0、4N B．2N、2N C．4N、0 D．4N、4N
8．下列情形中，“嫦娥五號”受平衡力作用的是（　　）
A．“嫦娥五號”從文昌航天發射場發射后加速升空
B．“嫦娥五號”繞月勻速飛行
C．“嫦娥五號”落月后靜止在月球表面
D．“嫦娥五號”返回艙返回時依靠降落傘減速
9.在學習“物體運動狀態改變的原因”時，老師做了如圖所示的實驗：具有一定速度的鋼珠在水平面上能沿直線AB運動；如果在它的運動路徑旁放一磁體，鋼珠的運動路徑將變成曲線AC。對該實驗的理解，正確的是（　　）
A．用玻璃球代替鋼珠也能達到實驗目的
B．鋼珠沿直線AB運動時不受任何外力作用
C．鋼珠沿曲線AC運動時運動狀態保持不變
D．實驗說明力是改變物體運動狀態的原因
10．（2023七下·上虞期末）如圖所示，一小鬧鐘靜止在水平桌面上，則（）
A．鬧鐘受到的重力和桌面對鬧鐘的支持力是一對平衡力
B．鬧鐘受到的重力和鬧鐘對桌面的壓力是一對平衡力
C．桌面受到的支持力和鬧鐘對桌面的壓力是一對平衡力
D．桌面受到的重力和鬧鐘對桌面的壓力是一對平衡力
11．（2023七下·余杭期末）如圖所示是某運動員騎行賽車在水平、斜坡、彎道等不同路面上騎行的某一個情景，在騎行中有關力學知識描述正確的是（　　）
A．勻速過彎道時，運動狀態一定發生了改變
B．無論哪種路面，支持力一定與重力在同一直線上
C．無論速度如何變化，慣性力的大小一定不會改變
D．用力蹬踏腳踏板時，自行車的運動速度一定在增加
12.（2023七下·東陽期末）在豎直平面內用輕質細線懸掛一個小球，將小球拉至A點，使細線處于拉直狀態。由靜止釋放，不計空氣阻力，小球可在A、C兩點間來回擺動，B點是小球運動軌跡中的最低點，如圖所示。下列分析正確的是（　　）
A．從A運動到C的過程中，小球的運動狀態不變
B．小球運動到C點時，小球速度為0，處于平衡狀態
C．小球運動到B點時，若細線斷開，小球將豎直下落
D．小球運動到C點時，若細線斷開，小球將豎直下落
13．（2021七下·柯橋期末）如圖所示，甲乙兩個相同的鋼球，以相同的速度分別沿著豎直向上和斜向上方向拋出，若不計空氣阻力，則它們在空中運動過程中，下列敘述正確的是（　　）
A．甲、乙最高點時的速度相同
B．甲、乙在空中的受力情況不同
C．最高點時突然一切外力消失，甲將保持靜止狀態
D．最高點時突然一切外力消失，乙將保持靜止狀態
14．（2023七下·富陽期末）如圖，兩個質量相等且上、下底面粗糙程度也相同的圓臺形物體甲和乙，放置于水平地面上，分別在水平力Fa、Fb作用下做勻速直線運動。則下列說法正確的是（　　）
A．拉力Fa大于拉力Fb
B．甲的速度一定等于乙的速度相同
C．甲受到的摩擦力可能小于乙受到的摩擦力
D．甲、乙受到的地面摩擦力一定相等
15.如圖所示，小紅站在商場勻速向上運動的自動扶梯上，她受到的力有(　　)
A．重力和支持力
B．重力、支持力和水平向右的摩擦力
C．重力、支持力和水平向左的摩擦力
D．重力、支持力和斜向上的摩擦力
16．如圖所示為一輛轎車啟動時的速度與時間的關系圖像。轎車在啟動過程中（　　）
A．轎車的牽引力總是大于摩擦力
B．轎車啟動后受到的摩擦力越來越小
C．在15~25秒時間段內，轎車的牽引力大于摩擦力
D．在5~10秒時間段內，轎車的牽引力大于摩擦力
17．（2023七下·東陽期末）如圖，小球從A點擺動到C點（不計空氣阻力），小球在B點的時候，受力　 　（選填“平衡”或“不平衡”）。若在C點的時候外力突然消失，接下去小球將　 　（選填“靜止”或“勻速直線運動”）。
18．如圖所示，小球從A點靜止釋放，運動到C點時，若一切外力全部消失，則小球會沿路線 　 　(填“a”“b”“c”或“d”)運動，你判斷的依據是　 　。若軌道變為半圓形，當小球滾至右側最高點時，若一切外力全部消失，它將　 　 。
19．如圖所示，放在水平桌面上的物體A，在水平推力F的作用下向右移動的過程中(物體未從桌面掉落)，A與桌面之間的摩擦力　 　(填“變大”“變小”或“不變”)；桌面受到物體A的摩擦力的方向是水平向　 　。
20．如圖所示，甲，乙兩物體疊放在粗糙的水平面上，在5牛的拉力F的作用下一起向右做勻速直線運動，則甲受到的摩擦力為　 　牛，乙受到甲的摩擦力方向　 　(填“水平向左"“水平向右”或“不確定")。
21．一個重為100牛的箱子放在水平面上。給箱子施加6牛的水平推力時箱子未動，這時箱子受到的摩擦力　 　(填“大于”“小于”或“等于”)6牛；當水平推力增大到10牛時，箱子恰好做勻速直線運動，箱子受到的摩擦力為　 　牛。
22．如圖甲所示，完全相同的木塊A和B疊放在水平桌面上，在10牛的水平拉力F1的作用下，A、B一起做勻速直線運動；圖乙中，將A、B緊靠著放在同一水平桌面上，用水平力F2推A使它們一起做勻速直線運動，甲，乙兩種情況下，A受到的摩擦力大小分別是　 　牛和　 　牛。
23．（2023七下·武義期末）春節前夕貼春聯是我國的傳統習俗。如圖所示是寫春聯時手握毛筆的示意圖，回答下列問題：
（1）按圖示拿毛筆時，毛筆所受到的摩擦力方向為　 　；
（2）毛筆書寫過程中一般需要：“逆鋒起筆、按、行、提筆、頓、回鋒收筆”等要領，則“按”“頓”等運筆時筆尖受到的摩擦力將　 　。
24．（2023七下·永嘉月考）如圖是小明在做引體向上的鍛煉場景。
（1）圖甲中小明靜止懸掛在單杠上時，單杠對他的作用力為F，小明的重力為G，則F　 　G（選填“大于”“小于”“等于”）。
（2）如圖乙所示為現有一種室內免打孔單桿，其原理是通過旋轉單桿增大　 　來增大摩擦力，從而不需要在墻面打孔就能固定在墻面上不滑落。
25．（2023七下·金華期末）小科同學用如圖所示裝置測物體B所受的摩擦力，拉力F水平向左，不計彈簧測力計重
（1）當F＝10N時，物體A保持靜止，彈簧測力計示數為零　 　N；
（2）當F＝20N時，物體A水平向左運動，彈簧測力計示數為3N且保持不變　 　。
26.（2023七下·金華期末）如圖所示是小義和小烏同學探究二力平衡條件時的實驗情景。卡片和細線的質量、滑輪的摩擦不計。
（1）如圖（甲），當卡片平衡時，小義同學將卡片旋轉一個角度，松手時卡片會轉動。此實驗用于證明的二力平衡條件是　 　；
（2）如圖（乙），小烏同學將左側滑輪的高度調低，并在輕質卡片兩端的細繩上左右各掛一個等質量的鉤碼，可觀察到卡片將 。
A．向左下方運動 B．向右上方運動 C．仍靜止不動 D．轉過一定角度
27.（2023七下·海寧期中）如圖為科技小組“探究牛頓第一定律”的實驗裝置。實驗中小組成員小虎先后三次將同一小車放在同一斜面上的同一高度，然后分別用不同的力推了一下小車，使其沿斜面向下運動，觀察小車運動的距離，從而得出力和運動的關系。
（1）科技小組成員小明認為實驗操作中有一處明顯的錯誤，請你幫他指出錯誤操作是　 　
（2）在上述實驗觀察分析的基礎上，可以推測：如果阻力為零，水平面足夠長，小車將做　 　，此處用到了　 　（選填 “控制變量”“科學推理”或“轉換”）法。
（3）對于“力和運動的關系”的問題，下列說法中正確的是（ ）
A．力是維持物體運動狀態的原因 B．只有在力的作用下物體才能運動
C．力是改變物體運動狀態的原因 D．只要有力作用在物體上，物體的運動狀態一定改變
28．如圖所示為“探究二力平衡的條件”的實驗。
（1）如果物體只受到兩個力的作用，且處于　 　狀態，那么說明這兩個力是相互平衡的。由此，小科提出能利用如圖甲所示的實驗裝置來探究二力平衡中力的大小相等的這一條件。小妍則認為，此方案不能探究該條件，理由是　 　。
（2）兩人設計了另一個實驗方案，如圖乙所示，可通過調整　 　來改變卡片兩端受到的拉力的大小。
（3）在如圖乙所示的裝置中，要繼續驗證二力平衡的另一條件是兩個力作用在同一條直線上，具體的操作是　 　。
29．如圖甲所示，放在水平地面上的物體受到方向不變的水平推力F的作用，F的大小與時間t的關系和物體運動速度v與時間t的關系如圖乙和丙所示。由圖像可知：
（1）當t＝1s時，物體處于　 　(填“加速”、“勻速”或“減速”)狀態。
（2）當t＝3s時，物體受到的阻力為　 　N，阻力的方向　 　。
（3）當t＝5s時，物體受到的推力和阻力是否為平衡力　 　？
30.降落傘俗稱保險傘，是一種使人或物從空中安全降落到地面的航空工具。某跳傘運動員從飛機上跳下，沿豎直方向降落，一段時間后打開降落傘，最后安全著地。已知運動員和跳傘設備的總重力為700牛，跳傘過程中下降的速度與時間的關系如圖甲所示。
（1）圖甲中陰影部分面積表示　 　。
（2）當t=30秒時，運動員和跳傘設備的總重力　 　(選填 “大于”、“等于"或“小于”)阻力。
（3）圖乙是跳傘過程中部分階段的情景及受力示意圖，其中①與圖甲曲線中　 　(用字母表示)階段對應。
31.（2022七下·金東期末）同學們正在做“探究二力平衡的條件”的實驗。
（1）小金的實驗裝置如圖甲所示，他采用輕質小車，并選用表面光滑的桌面，其目的是　 ；
（2）另一個同學小東用圖乙中所示的輕質硬紙片B替換輕質小車A進行實驗。為了驗證不在同一直線上的兩個力是否平衡，則要進行的操作是　 　 (選填“改變兩側砝碼的質量”“用剪刀將卡片剪開”或“將卡片扭轉一定角度后釋放”) ；
（3）小義將小金的輕質小車換成一重木塊C，如圖丙所示。實驗時，他發現向左右兩盤同時放入不等重的砝碼時，木塊仍然保持靜止狀態。則該實驗不能得出的二力平衡條件有 。
A．兩力大小相等 B．兩力作用在同一物體上 C．兩力在同一直線上
32．小科探究運動和力的關系時，設計了如圖所示的實驗。讓同一小車從同一斜面滑到接觸面分別為毛巾、棉布和木板的水平面上，觀察小車在水平面上的運動情況。
（1）實驗時，讓同一小車從同一斜面的　 　滑下，使小車到達水平面時的速度相同。
（2）小科通過如圖甲、乙、丙所示的三次實驗，能夠得出結論：阻力越小，物體滑行距離越遠，滑行時間越長。在此基礎上，小科作出了科學推理(如表所示)，表中“ ”處的內容為　 　。
真實實驗 過渡階段 理想實驗
阻力 較大 較小 變小
滑行距離 較近 較遠 變遠 無限遠
滑行時間 較短 較長 變長 無限長
（3）假設小車到達水平面時的初速度為v ，并且在毛巾、棉布和木板上小車的速度是均勻減小的，則實驗中三次速度變化如圖丁所示。請在圖上畫出小車在理想實驗時的速度變化情況。
33．（2022七下·鹿城月考）在“探究滑動摩擦力的大小與什么因素有關”的實驗中，如圖所示：
（1）甲、乙、丙三次實驗中，用彈簧測力計測量滑動摩擦力的大小，操作都要求水平　 　拉動木塊，分別讀出彈簧測力計的示數為F1、F2和F3，其中示數最大的是　 　。
（2）比較甲、乙兩次實驗，得出的結論是：　 　。
（3）在丙圖中，木塊A向右勻速運動時，彈簧測力計示數為2牛，若彈簧測力計示數增大到3牛，此時的木塊A所受滑動摩擦力為　 　牛．
（4）實驗裝置改為丁圖后，　 　（“必須”/“不必”）拉著木板做勻速運動。
34．（2022七下·仙居期末）為了探究“滑動摩擦力的大小與運動速度大小的關系”。小科用如圖所示的裝置進行實驗，其中力傳感器可以顯示對木塊拉力的大小，從而得到木塊受到的摩擦力大小。實驗時使木塊保持靜止不動，而傳送帶勻速運動，以實現木塊相對于傳送帶向左運動。實驗數據如下。
傳送帶速度(cm/s) 3 5 8 11 13
力傳感器示數(N) 0.25 0.26 0.26 0.25 0.25
（1）實驗中木塊受到的摩擦力方向水平向　 　。
（2）分析表中數據，可得出的結論是　 　。
（3）小科同學想利用該裝置繼續探究滑動摩擦力的大小與壓力大小的關系，則小科接下來的操作是　 　。
35．（2023七下·東陽期末）在“探究影響滑動摩擦力大小因素”的實驗中，小英做了如圖甲所示的三次實驗，用到了一個彈簧測力計、一個木塊、一個砝碼、兩個材料相同但表面粗糙程度不同的長木板。實驗中第1次和第2次用相同的長木板，第3次用表面更加粗糙的長木板。
（1）實驗時用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊，使其在水平桌面上做　 　。
（2）比較1、2兩次實驗，可得出結論：　 　。
（3）剛開始小英做第1次實驗時控制不好力度，拉力隨時間變化的圖象如圖乙所示，木塊的速度隨時間變化的圖象如圖丙所示，則木塊在第7s時的摩擦力為　 　N。
（4）小芳同學將實驗方法進行了改進，實驗裝置如圖丁所示：將彈簧測力計一端固定，另一端鉤住木塊，木塊下面是一長木板，實驗時拉著長木板沿水平地面向右運動，此時木塊受到的摩擦力方向　 　，這樣改進的好處是　 　。
典例分析
舉一反三
典例分析
舉一反三
典例分析
舉一反三
典例分析
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典例分析
舉一反三
典例分析
舉一反三
課后鞏固
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第2節 運動與相互作用
考點一、牛頓第一定律
牛頓第一定律內容:一切物體在沒有受到外力作用時候，總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態。
對牛頓第一定律的理解
一切 “一切”說明該定律對所有物體都是普遍適用的，沒有特例，不論固體、液體，還是氣體都適用
沒有受到外力作用 “沒有受到外力作用”是指定律成立的條件，“沒有受到外力作用”包含兩層意思:一是該物體確實沒有受到任何外力的作用，這是一種理想化的情況，實際上，不受任何外力作用的物體是不存在的;二是該物體所受力的合力為零，它的作用效果可以等效為不受任何外力作用時的作用效果
總 “總”指的是總是這樣，沒有例外
或 “或”指兩種狀態必居其一，不能同時存在。也就是說，物體如果沒有受到力的作用，原來靜止的物體仍保持靜止狀態，而原來運動的物體將保持原來的速度大小和方向繼續做勻速直線運動
有關牛頓第一定律的兩個易誤問題
(1)由牛頓第一定律可知，一切物體都有保持原來運動狀態不變的性質,說明物體的運動不需要力來維持，原來運動的物體，不受任何力的作用時，將保持勻速直線運動狀態。因此，我們應當切記“力是改變物體運動狀態的原因”。
(2)牛頓第-定律不是實驗定律，而是在大量經驗事實的基礎上，通過進一步的推理概括出來的。由該定律得出的一切推論，都經受住了實踐的檢驗。
【能力拓展】
這個問題難以直接通過實驗作出回答，因為我們很難為運動的物體創造一個“不受力的作用”的實驗條件。我們采用的方法是實驗推理法(或理想實驗法)。
同一高度由靜止滑下：目的是使小車剛進入水平面時具有相同的速度，這是控制變量法的具體應用。
牛頓第一定律的建立過程
科學家 提出的觀點
伽利略 如果物體在運動中不受力的作用，它的速度將保持不變
笛卡兒 如果運動物體不受到任何力的作用，將永遠沿原來的方向做勻速直線運動
牛頓 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(牛頓第一定律)
典例1：正在加速滑行的雪橇，如果其所受外力突然消失，那么雪橇將（　　）
A．速度越來越快 B．速度越來越慢，最后停下來
C．做曲線運動 D．做勻速直線運動
【答案】D
【解析】根據牛頓第一定律的內容分析判斷。
【解答】根據牛頓第一定律可知，正在加速滑行的雪橇，如果其所受外力突然消失，那么雪以外力消失時刻的速度和方向做勻速直線運動，故D正確，而A、B、C錯誤。故選D。
變式1：滑板是一項很”酷”的運動。當小柯以速度v沖到斜坡的圖中位置時，若外力全部消失則小柯與滑板將（　　）
A．在最高點停下來 B．水平方向勻速直線運動
C．沿斜坡自由滑下來 D．斜向上勻速直線運動
【答案】D
【解析】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。【解答】一切物體在不受外力的時候總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，小柯在圖示位置時，速度不為零，所以若此時外力全部消失，他將做勻速直線運動。
變式2：物體在太空中處于失重狀態(相當于物體不受重力)。在天宮課堂第二課《天宮拋物》實驗中，王亞平將冰墩墩拋到對面葉光富的手中(葉光富手的位置不變)，下列說法正確的是（　　）
A．拋冰墩墩時，冰墩墩對王亞平沒有力的作用
B．拋冰墩墩時，拋出的方向應向葉光富的手偏上
C．冰墩墩在空中飛行時，做曲線運動
D．冰墩墩在空中飛行時，做勻速直線運動
【答案】D
【解析】（1）力是改變物體運動狀態的原因；
（2）根據“失重”狀態分析；
（3）（4）根據牛頓第一定律分析。
【解答】拋出冰墩墩時，冰墩墩有靜止變為運動，即運動狀態發生改變。因為力是改變物體運動狀態的原因，所以王亞平對冰墩墩有力的作用。根據相互作用力的原理可知，冰墩墩同時對王亞平有力的作用，故A錯誤；
在太空中，冰墩墩處于失重狀態，即它不受豎直向下的重力作用，因此冰墩墩在運動過程中不會向下運動，因此沿水平方向拋出即可，故B錯誤；
拋出的冰墩墩不受任何力作用，即受到的外力為零，那么它應該做勻速直線運動，故C錯誤，D正確。
變式3：如圖所示，將一只小球豎直向上拋出，小球先后經過A、B兩點。已知小球在A、B兩點的速度分別為2 m/s、0 m/s。
（1）若小球向上運動到達A點時，一切外力突然消失，則此后小球將做什么運動 　 　。
（2）若小球向上運動到達B點時，一切外力突然消失，則此后小球將做什么運動 　 　。
【答案】（1）豎直向上做勻速直線運動（2）保持靜止狀態
【解析】（1）（2）根據牛頓第一運動定律分析解答。
【解答】（1）若小球向上運動到達A點時，一切外力突然消失，根據牛頓第一定律可知，此時小球會保持A點的速度和方向運動，即豎直向上做勻速直線運動。
（2）小球到達B點時速度為零，如果此時一切外力突然消失，那么小球將保持B點時的運動狀態不變，即保持靜止狀態。
考點二、慣性
牛頓第一定律告訴我們，一切物體都具有保持原來的運動狀態不變的性質，即原來靜止的物體，保持靜止狀態，原來做勻速直線運動的物體，保持勻速直線運動狀態。我們把物體保持勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質叫做慣性。因此，牛頓第一定律也叫做慣性定律 。
慣性的利用
生活中利用慣性可帶來很多便利。如: 錘頭松了，把錘柄在石頭上撞擊幾下就可套緊錘頭;跳遠時助跑可以跳得更遠;拍打衣服除掉上面的灰塵;洗手后用力甩等，都是利用了物體的慣性。
慣性的危害及防止
慣性有時會給人們帶來危害，需要防范。如騎車太快容易發生事故，車速太快、車距太近容易發生交通事故，車輛在急轉彎時容易側翻等。為此，交通管理部門制定了相關規定，如要求小型客車的司機和乘客必須系安全帶，防止汽車突然剎車時，人由于慣性向前運動而造成傷害，車輛行駛中要保持車距，限制車速，禁止超載等。
【能力拓展】
①一切物體都具有慣性，是指無論是固體、液體還是氣體，無論物體質量大還是小，無論是靜止還是運動，無論受力還是不受力，都具有慣性。
②慣性大小是由物體的質量決定的，質量越大，慣性越大，而與物體的運動狀態、形狀、所處位置等因素無關。
③慣性是物體的一種屬性，它不是力。慣性是每個物體都具有的，不需要兩個物體的相互作用，慣性只有大小，沒有方向。所以描述慣性現象時，只能說“物體具有慣性”或者說“由于慣性”,而不能說“慣性力”“慣性作用”或“受到慣性作用”等。
典例1：小剛同學放學回家的路上，腳被石塊絆了一下，身子向前跌倒(圖甲)。繼續行走一會兒，不小心腳踩到一塊西瓜皮，身子向后摔倒(圖乙)。對這兩種情景，下列解釋合理的是（　　）
A．圖甲、乙兩種情景中，小剛腳的運動狀態改變，而上身由于慣性仍保持原來的運動狀態
B．圖甲、乙兩種情景中，小剛上身的運動狀態改變，而腳由于慣性仍保持原來的運動狀態
C．圖甲情景中，小剛上身的運動狀態改變，而腳由于慣性仍保持原來的運動狀態；圖乙情景中，小剛腳的運動狀態改變，而上身由于慣性仍保持原來的運動狀態
D．圖甲情景中，小剛腳的運動狀態改變，而上身由于慣性仍保持原來的運動狀態；圖乙情景中，小剛上身的運動狀態改變，而腳由于慣性仍保持原來的運動狀態
【答案】A
【解析】根據慣性的知識對兩種情景進行分析判斷。
【解答】甲：原來小剛的上半身和下半身一起處于運動狀態，腳受到石塊的阻力，則下半身由運動狀態變成靜止狀態。而由于慣性，它的上半身會繼續向前運動，所以會向前跌倒；
乙：原來小剛的上半身和下半身一起處于運動狀態，腳踩到西瓜皮后迅速向前移動。由于慣性，它的上半身會繼續保持原來的速度，所以他會向后跌倒。
綜上所述，在兩種情形中，小剛的腳的運動狀態改變，而上半身由于慣性保持原來的運動狀態，故A正確，而B、C、D錯誤。
變式1：（2023七下·金東期末）關于牛頓第一定律和慣性，下列說法正確的是（　　）
A．牛頓第一定律是通過實驗直接得出的
B．一切物體都具有保持原來運動狀態的性質
C．牛頓第一定律說明物體的運動需要力來維持
D．高速行車時司乘人員系安全帶是為了減小慣性
【答案】B
【解析】（1）牛頓第一定律是在實驗和事實的基礎上，通過科學推理得出的；力是改變物體運動狀態的原因，維持物體運動不需要力；
（2）一切物體都有保持原來運動狀態不變的性質，叫慣性，慣性的大小只與物體的質量有關。
【解答】A.牛頓第一定律是在實驗和事實的基礎上，通過科學推理得出的，故A錯誤；
B.一切物體都具有保持原來運動狀態的性質，叫慣性，故B正確；
C.牛頓第一定律說明物體的運動不需要力來維持，故C錯誤；
D.高速行車時司乘人員系安全帶是為了防止慣性帶來傷害，但不能減小慣性，故D錯誤。
故答案為：B。
變式2：“潑水節”是云南傣族最隆重的節日。從科學角度分析，潑水的原理是：水原來與臉盆一起向前運動，當臉盆突然停止運動時，臉盆中的水由于　 仍然要　 　，于是水就從臉盆中潑了出去。
【答案】慣性；向前運動
【解析】物體保持運動狀態不變的性質叫慣性，根據慣性的知識解答。
【解答】水原來與臉盆一起向前運動，當臉盆突然停止運動時，臉盆中的水由于慣性仍然要向前運動，于是水就從臉盆中潑了出去。
變式3：北京冬奧會已成功舉辦，冰壺作為冬奧會重要項目之一深受觀眾喜愛。如圖為投擲壺從出發點A運動至D點并撞擊目標壺的路徑。
（1）投擲壺離開手后能在冰道上繼續前行是因為冰壺具有　 　。
（2）兩只冰壺相撞后偏離不同方向，說明力能改變物體的　 　。
【答案】（1）慣性（2）運動狀態(或運動方向)
【解析】（1）物體保持運動狀態不變的性質叫慣性；
（2）運動狀態的改變包括：靜止變運動，運動變靜止，速度大小改變或運動方向改變。
【解答】（1）投擲壺離開手后能在冰道上繼續前行是因為冰壺具有慣性。
（2）兩只冰壺相撞后偏離不同方向，說明力能改變物體的運動狀態(或運動方向)。
考點三、二力平衡
當一個物體在兩個力的作用下，如果保持靜止狀態或勻速直線運動狀態，我們就說這兩個力是平衡的(即二力平衡)。如懸掛在天花板上的電燈，它受到重力和電線對它的拉力，處于靜止狀態，則電燈所受的重力和電線對它的拉力是一對平衡力。
探究二力平衡的條件
實驗結論:通過實驗分析我們可以發現，要使物體在兩個力的作用下保持靜止狀態必須滿足下列四個條件:兩個力作用在同一物體上，大小相等，方向相反，并且作用在同一條直線上
（二）平衡力和相互作用力
平衡力 相互作用力
相同點 兩個力大小相等 、方向相反，且作用在同一條直線上
不同點 同時作用在一個物體上 分別作用在兩個物體上
二力具有獨立性， 當一個力消失或變化時，另一個力可能不變 二力“同生共死；同時產生、同時變化、同時消失
【能力拓展】二力平衡的條件有四個要點:兩個力作用在同一物體上，作用在同一條直線上，大小相等，方向相反。這四個條件要同時具備。兩個力是不是作用在同一物體上，這個條件非常重要。如果兩個力不是作用在同一物體上，盡管這兩個力作用在同一條直線上、大小相等、方向相反，那么它們也不是一對平衡力。
判斷二力平衡的方法
(1)我們可以判斷物體是否受力平衡。方法是先確定研究對象，再分析受力情況，若滿足二力平衡的條件，則受力平衡；若不滿足，則受力不平衡。例如用50牛的力提著一個重50牛的書包，研究對象為書包，受重力和拉力作用，這兩個力滿足二力平衡的條件，故書包受力平衡。
(2)可根據一個力的大小、方向，確定另一個力的大小、方向。例如電燈重1牛，則燈繩對燈的拉力是多大？方向如何？因為電燈靜止時所受重力和燈繩的拉力是一對平衡力，重力的大小為1牛，方向豎直向下，根據二力平衡的條件，則拉力的大小也為1牛，方向豎直向上。
(3)物體的運動與受力情況密不可分.我們可以根據物體的受力情況平來判斷運動狀態的改變，也可以根據物體運動狀態的變化來分析物體的受力情況。二者的關系如下表所示:
物體受力條件 物體運動狀態 說明
不受力、受平衡力 靜止或做勻速直線運動 力不是產生(維持)運動的原因
受非平衡力 運動狀態改變 力是改變物體運動狀態的原因
典例1：（2023七下·金東期末）如圖所示是利用鳥嘴停在手指的一種玩具平衡鳥。平衡鳥靜止時，下列說法正確的是（　　）
A．平衡鳥所受重力與支持力大小相等
B．手指對鳥嘴支持力的方向豎直向下
C．平衡鳥對手指的壓力大于它的重力
D．鳥嘴受到的支持力和重力是相互作用力
【答案】A
【解析】二力平衡的條件：大小相等，方向相反，作用在一條直線上，作用在一個物體上；
相互作用力的條件：大小相等，方向相反，作用在一條直線上，作用在不同的物體上。
【解答】A.平衡鳥所受重力與支持力是一對平衡力，大小相等，故A正確；
B.手指對鳥嘴支持力的方向豎直向上，故B錯誤；
C.平衡鳥對手指的壓力等于它的重力，故C錯誤；
D.鳥嘴受到的支持力和重力作用在同一物體上，不是一對相互作用力，故D錯誤。
故答案為：A。
變式1：（2022七下·杭州月考）在平直的路面上，一個人沿水平方向用20N的力推一輛重為150N的小車勻速向西運動，則小車所受阻力的大小和方向分別為（　　）
A．20N，向東 B．20N，向西 C．150N，向西 D．150N，向東
【答案】A
【解析】物體在不受力的情況下或者受平衡力的作用下將保持靜止狀態或者勻速直線運動狀態。作用在同一物體上的兩個力如果大小相等方向相反且在同一條直線上，那么這兩個力就是一對平衡力。
【解答】由題意可知，小車水平向西做勻速直線運動，處于平衡狀態，故小車在豎直方向上受到的重力和支持力是一對平衡力，在水平方向上受到的推力和阻力是一對平衡力。推力的大小為20 N，方向與小車運動的方向一致，所以阻力的大小也為20 N，方向與小車運動的方向相反(向東)，A正確，B、C、D錯誤.故答案為A。
變式2：一輛吊車以2米/秒的速度將1×104牛的重物豎直向上勻速提起，這時候鋼索對重物的拉力　 　(填“大于”“小于”或“等于”，下同)1×104牛；若該吊車現改為以4米/秒的速度使重物勻速下降，則鋼索對重物的拉力　 　1×104牛；若重物靜止在空中，則鋼索對重物的拉力　 　1×104牛。
【答案】等于；等于；等于
【解析】根據二力平衡的條件分析解答。
【解答】根據題意可知，當重物勻速向上運動，或者勻速向下運動，或者保持靜止狀態時，物體都處于平衡狀態，即重力和拉力相互平衡。根據平衡力的條件可知，鋼索對重物的拉力等于1×104牛 。
變式3：在探究“二力平衡的條件”的實驗中，某同學采用的實驗裝置如圖甲所示：
（1）當物體處于靜止狀態或　 　狀態時，我們認為它受到的力是相互平衡的。
（2）實驗時，小宇發現當向左盤和右盤同時加入一個相等重量的砝碼時，木塊處于靜止狀態。此時木塊在水平方向受到兩個力的作用，這兩個力是平衡的。小宇再把右盤中的砝碼換成一個較重的砝碼時，發現木塊仍然處于靜止狀態，出現這種現象的原因是
　 　，這時木塊在水平方向受到的力　 　(填“平衡”或“不平衡”)。要避免這種現象的產生，請你對該實驗裝置提出改進意見：　 　。
（3）如圖乙所示，小慧用小車來做該實驗，裝置處于靜止，細繩和彈簧測力計的質量忽略不計，不考慮細繩與滑輪之間的摩擦，兩端掛的重物各為10N，則彈簧測力計的示數為　 　N。
【答案】（1）勻速直線運動
（2）木塊跟桌面之間有摩擦力；平衡；換用小車做實驗(或放在光滑的桌面上做實驗)
（3）10
【解析】（1）根據平衡狀態的定義解答；
（2）當兩邊的砝碼重力不同時，小車會有向拉力較大的一側移動的趨勢，此時它會受到桌面施加的靜摩擦力，即F大=F小+f，因此也會處于平衡狀態。如果要避免這種現象發生，就要想辦法減小摩擦力，根據減小摩擦力的方法解答。
（3）彈簧測力計的示數等于它受到拉力的大小，據此分析解答。
【解答】（1）當物體處于靜止狀態或勻速直線運動狀態時，我們認為它受到的力是相互平衡的。（2）小宇再把右盤中的砝碼換成一個較重的砝碼時，發現木塊仍然處于靜止狀態，出現這種現象的原因是木塊跟桌面之間有摩擦力，這時木塊在水平方向受到的力平衡。要避免這種現象的產生，對該實驗裝置提出意見：換用小車做實驗(或放在光滑的桌面上做實驗)。
（3）當小車靜止時，彈簧測力計上的拉力由物體的重力產生，即等于物體的重力，那么F=G=10N。
考點四、摩擦力
（一）實驗探究:摩擦力的存在
(1)將木塊放在桌面上用手推一下， 讓木塊在桌面 上運動，木塊最終會停下來，為什么
(2)將手掌緊壓在桌面上，并慢慢拖動，使手在桌面上滑動，手掌有什么感覺
(3)紙杯中盛有米，米內插有筷子。將米壓緊后，豎直向上提筷子，你看到了什么現象
運動的木塊最終在桌面上靜止，說明木塊受到桌面阻礙它運動的力；
手掌壓在桌面上慢慢拖動，會有受到阻礙的感覺；筷子能將紙杯提起，是因為筷子與米之間也存在阻力，這個阻力使筷子和米保持相對靜止。
歸納總結:像這樣兩個互相接觸的物體，當它們要發生或已經發生相對運動時，就會在接觸面上產生一種阻礙物體相對運動趨勢或相對運動的力，這種力就叫做摩擦力。
（二）摩擦力產生的三個條件
(1)兩物體接觸面粗糙；(2)兩物體之間正在發生相對運動或有相對運動趨勢；(3)兩物體相互擠壓，發生形變，有彈力。這三個條件缺不可。
（三）摩擦的種類
(1)滑動摩擦:兩個物體之間因相對滑動而產生的摩擦。
(2)滾動摩擦:兩個物體之間因相對滾動而產生的摩擦。
(3)靜摩擦:兩個有相對運動趨勢但相對靜止的物體之間存在的摩擦。
（四）摩擦力的方向
由于摩擦力阻礙物體相對運動或相對運動的趨勢，所以摩擦力的方向必定與物體相對運動方向或相對運動趨勢的方向相反。
典例1：如圖是一疊試卷，小明發現抽出數學試卷比抽出科學試卷要困難一些。對這一現象最合理的解釋是( )
A.科學試卷的慣性較小，較易抽出 B.數學試卷的質量較大，較難抽出
C.科學試卷的表面光滑，摩擦力小，較易抽出 D.數學試卷受到壓力大，摩擦力大，較難抽出
【答案】D
【解析】增大摩擦力的方法：①增大壓力；②增大接觸面的粗糙程度，據此分析判斷。
根據圖片可知，科學試卷在上，而數學試卷在下，則數學試卷受到的壓力較大，則數學試卷受到的滑動摩擦力較大，自然不易抽出，故D正確，而A、B錯誤；
科學試卷和數學試卷材料相同，則接觸面粗糙程度相同，故C錯誤。
變式1：為了探究滑動摩擦力，小科利用牙刷做實驗，當用力勻速拖動牙刷時，刷毛發生了如圖所示的彎曲，對這個實驗的分析正確的是( )
A.刷毛彎曲越厲害說明牙刷受到的力越小
B.牙刷受到的摩擦力作用在刷毛上
C.手對牙刷的拉力和牙刷受到的摩擦力不平衡
D.從刷毛彎曲的方向可以判斷牙刷受到摩擦力的方向向右
【答案】B
【解析】A.刷毛彎曲越厲害說明牙刷受到的力越大，故A錯誤；
B.牙刷受到的摩擦力作用在刷毛上，故B正確；
C.因為牙刷做勻速運動，所以手對牙刷的拉力和牙刷受到的摩擦力相互平衡，故C錯誤；
D.從刷毛彎曲的方向可以判斷牙刷受到摩擦力的方向向左，故D錯誤。
變式2：如圖所示的四種情況，木塊一定不受摩擦力的是（　　）
A．木塊靜止 B．木塊勻速運動 C．木塊勻速下滑 D．木塊靜止
【答案】A
【解析】A、物體靜止在水平地面上，物體與地面間既沒有發生相對運動，也沒有運動趨勢，所以物體和地面之間不存在摩擦力，符合題意。
B、物體受到拉力作用，進行勻速直線運動，物體和地面之間發生相對運動，物體和地面之間存在摩擦力，不符合題意。
C、物體沿著斜面勻速下滑，存在相對運動，物體和斜面之間存在摩擦力，不符合題意。
D、物體靜止在斜面上，物體有下滑的趨勢，物體和斜面之間存在摩擦力，不符合題意。
變式3：（2022七下·溫州期末）如圖所示為冬奧會上的冰壺項月。則下圖中對冰壺脫離手后，向前做減速運動過程中的受力分析正確的是(　　)
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】對冰壺進行受力分析即可。
【解答】當冰壺脫離手后繼續在冰面上前進時，在水平方向上，它只受到向后的摩擦力。在豎直方向上，它受到的重力與支持力相互平衡，故B正確，而A、C、D錯誤。
考點五、影響摩擦力大小的因素
(1)滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小是否有關呢
探究方案:控制木塊對水平面的壓力、接觸面粗糙程度不變，分別將木塊平放、側放、立放,水平勻速拉動木塊，測出摩擦力的大小并進行比較。結論:滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小無關。
(2)滑動摩擦力的大小與物體運動速度的大小是否有關呢 探究方案:控制木塊對水平面的壓力、接觸面的粗糙程度不變，分別以不同速度水平拉動木塊做勻速直線運動，測出摩擦力的大小并進行比較。
結論:滑動摩擦力的大小與物體運動速度的大小無關。
注意：
①做實驗時應注意讓木塊做勻速直線運動，此時拉力和摩擦力是一對平衡力，拉力大小等于摩擦力的大小。
②實驗中,探究滑動摩擦力與壓力、接觸面的粗糙程度、接觸面積和運動速度的關系時，采用了控制變量法。
③實驗中可以固定彈簧測力計不動，拉動木板。這樣即使沒有使木板勻速運動，對實驗也沒有影響，實驗更容易操作，而且彈簧測力計相對操作者靜止，可使讀數更準確。
典例1：（2023七下·上虞期末）小明用同一個木塊進行了“探究影響滑動摩擦力大小因素”的實驗，木板、棉布均放置在水平桌面上，如圖所示。
（1）實驗中測量滑動摩擦力的原理是　 　。
（2）分析實驗甲、乙知F甲＜F乙，則可得在接觸面粗糙程度相同時，　 越大，滑動摩擦力越大。
（3）拔河比賽時隊員要穿鞋底帶有花紋的運動鞋參賽，這是應用了　 　兩次實驗得出的結論。
【答案】（1）二力平衡（2）壓力（3）甲、丙
【解析】（1）當物體在水平面上做勻速直線運動時，它受到的摩擦力與拉力相互平衡。根據二力平衡的原理可知，二者大小相等。
（2）根據二力平衡的知識比較摩擦力大小，再根據圖片確定甲和乙中哪個因素不同，最后描述滑動摩擦力與它的關系；
（3）根據實例分析改變摩擦力的方式，根據控制變量法的要求選擇對照實驗。
【解答】（1）實驗中測量滑動摩擦力的原理是二力平衡。
（2）根據二力平衡的知識可知，木塊受到的摩擦力等于拉力，根據F甲＜F乙可知，摩擦力f甲（3）拔河比賽時隊員要穿鞋底帶有花紋的運動鞋參賽，即通過增大接觸面粗糙程度的方式增大摩擦力。探究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系時，需要控制壓力相同，只改變接觸面，故選實驗甲和丙。
變式1：用彈簧測力計兩次水平拉同一木塊，使它在同一水平木板上做勻速直線運動，圖乙是木塊運動的路程隨時間變化的圖像，下列說法正確的是(　　)
A．圖甲中木塊受到的拉力為3.2 N
B．木塊兩次受到滑動摩擦力之比為1：1
C．木塊第一次和第二次速度之比為1：2
D．相同時間內路程之比為1：1
【答案】B
【解析】A.根據甲圖可知，測力計的分度值為0.2N，則此時木塊受到的拉力為3.4N，故A錯誤；
B.木塊對接觸面的壓力相等，且接觸面的粗糙程度相同，則木塊受到的摩擦力相等，二者之比為1：1，故B正確；
C.根據圖乙可知，第一次的速度 ，第二次的速度 ，則速度之比為：v1：v2=2：1，故C錯誤；
D.根據圖乙可知，當t=10s時，第一次的路程為50m，第二次的路程為25m，則路程之比s1：s2=2：1，故D錯誤。
變式2：（2023七下·義烏期中）如圖所示是“探究滑動摩擦力大小與什么因素有關”的實驗．
（1）實驗過程中，必須用彈簧測力計沿水平方向拉著物塊A做　 　運動，這樣做便于測量滑動摩擦力的大小。上述實驗得到的結論是：滑動摩擦力的大小跟壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關。人們通過大量實驗進一步證明：接觸面粗糙程度一定時，滑動摩擦力的大小與壓力的大小成正比。
（2）如圖丁所示，在圖丙中物塊A上疊放一塊與之相同的物塊B，用彈簧測力計拉著物塊A，使物塊B隨A一起做勻速直線運動．彈簧測力計示數為F4，則F4：F3=　 　；此運動過程中，物塊B受到的摩擦力fB=　 　N．
【答案】（1）勻速直線 （2）2：1；0
【解析】（1）當物體在水平面上做勻速直線運動時，它受到的摩擦力與拉力相互平衡，即二者大小相等，方向相反。
（2）①當接觸面粗糙程度相同時，物體受到的摩擦力與壓力成正比；
②摩擦力產生的條件：①相互接觸；②存在壓力；③做相對運動或有相對運動的趨勢。
【解答】（1）根據二力平衡的知識可知，實驗過程中，必須用彈簧測力計沿水平方向拉著物塊A做勻速直線運動，這樣做便于測量滑動摩擦力的大小。
（2）①在丙和丁圖中，接觸面粗糙程度相同，而丁中的壓力為丙中壓力的2倍，因此丙中受到的滑動摩擦力為丁中摩擦力的一半，即f丙：f丁=1：2。根據二力平衡的知識可知，物體受到的拉力都等于摩擦力，因此F4：F3=f丙：f丁=1：2；
②物體B與物體A保持相對靜止狀態，即沒有相對運動的趨勢，因此物體B受到的摩擦力為fB=0。
變式3：（2022七下·杭州月考）為了研究影響滑動摩擦力大小的因素，設計了如下實驗，請回答：
（1）該實驗測定滑動摩擦力大小的原理是　 　。
（2）實驗中適合用圖乙所示的方法測定木塊A與水平放置的木板間的滑動摩擦力的大小，其優點是　 　。
（3）按圖乙，只改變砝碼，做了4次實驗，實驗數據如表，分析實驗數據可得出結論：　 　。
實驗次數 1 2 3 4
砝碼重G1(N) 3 5 7 9
木塊G2(N) 1 1 1 1
彈簧秤示數(N) 0.8 1.2 1.6 2.0
【答案】（1）二力平衡（2）不需要勻速拉動木板
（3）在接觸面的粗糙程度相同時，滑動摩擦力的大小與壓力大小成正比(或壓力越大，滑動摩擦力越大)。
【解析】（1）當物體在水平面上做勻速直線運動時，它受到的摩擦力與拉力相互平衡。根據二力平衡的條件可知，此時摩擦力等于拉力，也就是彈簧測力計的示數。
（2）在圖乙中，無論下面的木板是否做勻速直線運動，物體A對它的壓力和接觸面的粗糙程度不變，因此摩擦力不變。
（3）彈簧測力計的示數越大，則說明摩擦力越大，根據表格分析哪個因素相同，哪個因素不同，根據控制變量法的要求描述結論。
【解答】（1）該實驗測定滑動摩擦力大小的原理是二力平衡。
（2）實驗中適合用圖乙所示的方法測定木塊A與水平放置的木板間的滑動摩擦力的大小，其優點是不需要勻速拉動木板。
（3）實驗中，下面的木塊A不變，即接觸面的粗糙程度不同，增加砝碼的重力，即增大壓力，那么得到結論：在接觸面的粗糙程度相同時，滑動摩擦力的大小與壓力大小成正比(或壓力越大，滑動摩擦力越大)。
考點六、增大或減小摩擦的方法
根據影響摩擦力大小的因素，我們可以從哪些方面來增大有益摩擦或減小有害摩擦呢
a在弓弦上擦些松香是為了增大弓弦的粗糙程度，從而增大弓弦與琴弦的摩擦；
b給摩擦的表面加潤滑劑；
c使氣墊船跟水面脫離都是使相互接觸的摩擦面彼此分離，以減小摩擦；
d安裝滾珠軸承，是用滾動代替滑動，減小摩擦；
e自行車的剎車裝置是利用增大剎車橡皮和輪圈的壓力以及通過剎車橡皮來增大接觸面的粗糙程度兩個方面來增大摩擦。
我們可以得到如下結論:
(1)增大有益摩擦的方法:增大壓力；增大接觸面的粗糙程度；用滑動代替滾動。
(2)減小有害摩擦的方法:減小壓力；減小接觸面的粗糙程度；用滾動代替滑動；使兩個互相接觸的摩擦面彼此分離(如形成氣墊)。
典例1：（2023七下·東陽期末）摩擦力和人們的生活密不可分，下列現象中屬于增大摩擦力的是（　　）
A．光滑材質做滑梯 B．齒輪間加潤滑油 C．輪胎表面槽紋 D．旱冰鞋下的滾輪
【答案】C
【解析】增大摩擦力的方法：在接觸面粗糙程度一定時，增大壓力；在壓力一定時，增大接觸面的粗糙程度。減小摩擦力的方法：在接觸面粗糙程度一定時，減小壓力；在壓力一定時，減小接觸面的粗糙程度；使接觸面脫離；用滾動摩擦代替滑動摩擦。
【解答】A.光滑材質做滑梯，是在壓力一定時，通過減小接觸面的粗糙程度來減小摩擦力；故A不符合題意；
B.齒輪間加潤滑油，使接觸面脫離，屬于減小摩擦，故B不符合題意；
C.輪胎表面的槽紋，是在壓力一定時，通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力，故C符合題意；
D.早冰鞋下的滾輪，用滾動摩擦代替滑動摩擦，屬于減小摩擦，故D不符合題意。
變式1：（2023七下·金華期末）摩擦的存在有利有弊。下列方式為增大有益摩擦的是（　　）
A．鞋底的花紋
B．光滑材質做滑梯
C．車輪軸上裝有滾動軸承
D．在機器的轉軸處加潤滑油
【答案】A
【解析】增大摩擦的方法：①增大壓力；②增大接觸面的粗糙程度，據此分析判斷。
【解答】A.鞋底的花紋 ，通過增大接觸面粗糙程度的方式增大有益摩擦力，故A符合題意；
B.光滑材質做滑梯，通過減小接觸面粗糙程度的方式減小有害摩擦，故B不合題意。
C.車輪軸上裝有滾動軸承。通過變滑動為滾動的方式減小有害摩擦，故C不合題意；
D.在機器的轉軸處加潤滑油，通過注入潤滑油的方式減小有害摩擦，故D不合題意。
變式2：下列是生活中的一些摩擦現象：①走路時鞋底與地面之間的摩擦；②汽車行駛時，汽車與空氣之間的摩擦；③騎自行車時，車輪與軸之間的摩擦；④皮帶傳動中，皮帶與皮帶輪之間的摩擦，其中屬于有害摩擦的是（　　）
A．①和② B．②和③ C．①和④ D．②和④
【答案】B
【解析】①人走路時，使人前進的動力是地面對鞋底的摩擦力，為了防止人走路時摔倒，也要用到鞋底與地面的摩擦，因此鞋底與地面的摩擦是有益的摩擦。
②汽車行駛時，汽車與空氣之間的摩擦阻礙汽車的前進，因此這個摩擦屬于有害摩擦；對前輪來說，與地面的摩擦阻礙了車子的前進，因此屬于有害摩擦。
③騎自行車時，車輪與軸之間的摩擦，阻礙車輪轉動屬于有害摩擦。
④皮帶轉動時，主動輪與皮帶之間的摩擦帶動了皮帶的轉動；同時皮帶與被動輪之間的摩擦帶動了被動輪的轉動。若這種摩擦力過小，將會出現皮帶打滑的現象。因此說這兩者之間的摩擦是有益的摩擦。
故②③符合題意。
變式3：自行車是我們熟悉的交通工具．從自行車的結構和使用來看，它涉及到不少有關摩擦的知識．以下分析中，正確的是(　　)
A．腳踏凹凸不平是通過增大接觸面積來增大摩擦的
B．輪胎上制有花紋是通過改變接觸面粗糙程度來減小摩擦的
C．剎車時用力捏剎車把是通過增大壓力來增大摩擦的
D．在轉動的部分加潤滑油是通過變滑動為滾動來減小摩擦的
【答案】C
【解析】腳踏板上的摩擦是有益的，因此要增大，它是通過增加接觸面的粗糙程度來增大摩擦的．故A錯誤；輪胎與地面的摩擦是有益的，因此要增大，它是通過增加接觸面的粗糙程度來增大摩擦的，不是減小摩擦．故B錯誤；車閘與車腳的摩擦是有益的，因此增大壓力可以增大摩擦，故用力捏剎車把．故C正確；在轉動的部分摩擦是有害的，加潤滑油是為了減小摩擦但不是通過變滑動為滾動來減小摩擦的。
1.（2021七下·新昌期末）如圖事例中，屬于減小摩擦的是（ ）
A.鞋底制成凹凸花紋 B.手上涂防滑粉 C.輪胎外面纏繞鐵鏈 D.機器轉動部分裝滾
【答案】D
【解析】減小摩擦的方法：①減小壓力；②減小接觸面的粗糙程度；③注入潤滑油；④改變接觸面；⑤變滑動為滾動，據此分析判斷。
【解答】鞋底制成凹凸花紋、手上涂防滑粉和輪胎外面纏繞鐵鏈，都是通過增大接觸面的粗糙程度的方法增大摩擦，故A、B、C不合題意；
機器轉動部分裝滾珠，變滑動摩擦為滾動摩擦，從而減小摩擦力，故D符合題意。
2.小科在游玩意大利比薩斜塔時買了一個斜塔模型，當模型塔傾斜著身子靜止在水平桌面上時，（如圖），對模型塔是否受到摩擦力的作用及方向的分析，正確的是（ ）
A.模型塔未受到摩擦力的作用 B.模型塔受到水平向左的摩擦力
C.模型塔受到水平向右的摩擦力 D.模型塔受到沿塔身向上的摩擦力
【答案】A
【解析】摩擦力產生的條件：①相互接觸；②做相對運動或有相對運動的趨勢。
【解答】當模型塔傾斜著身子靜止在水平桌面上時，它處于靜止狀態，相對桌面沒有運動的趨勢，因此模型塔未受到摩擦力的作用，故A正確，而B、C、D錯誤。
3.如圖所示，一長方體木塊置于同一粗糙水平面上，甲圖木塊豎放，乙圖木塊平放，丙圖木塊平放并在其上加一重物。在甲、乙、丙三種情況下，勻速拉動．長方體木塊所需的水平力分別為F甲、F乙、F丙，則下列關系正確的是(　　)
A．F甲F乙>F丙 C．F甲【答案】D
【解析】首先根據影響滑動摩擦力因素比較三個摩擦力大小，再根據二力平衡的知識比較拉力的大小。
【解答】三幅圖中，物體與地面的接觸面的粗糙程度相同。
而甲和乙的壓力相等，那么摩擦力f甲=f乙。
丙的壓力大于乙，則摩擦力f丙>f乙。則摩擦力f甲=f乙三圖中物體都做勻速直線運動，則它們受到的摩擦力都等于拉力；
則拉力F甲=F乙故選D。
4.（2022七下·婺城期末）下列四種情形中，屬于二力平衡的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】二力平衡的條件：大小相等、方向相反、作用在同一物體和同一直線上，四個條件缺一不可。
【解答】A.兩個力沒有作用在同一直線上，故A錯誤；
B兩個力沒有作用在同一物體上，故B錯誤；
C.兩個力的大小不等，故C錯誤；
D.兩個力大小相等、方向相反，作用在同一物體和同一直線上，故D正確。
5．用測力計兩次拉動同一物體豎直向上做勻速直線運動，物體兩次運動的速度分別為1米/秒和2米/秒，測力計兩次的示數分別為F1和F2，則（　　）
A．F1=F2 B．F1=2F2 C．F2=2F1 D．F2=0.5F1
【答案】A
【解析】對物體進行受力分析，根據平衡力的知識分析判斷。
【解答】用測力計兩次拉動同一物體豎直向上做勻速直線運動， 那么物體受到平衡力，即物體受到向上的拉力和向下的重力相互平衡，即F1=F2=G，故A正確，而B、C、D錯誤。故選A。
6．（2023七下·婺城期末）如圖所示，A、B為兩個彈簧秤，鉤碼重G均為5N，若不計滑輪摩擦和繩重，當鉤碼靜止時A、B彈簧秤的讀數分別為（　　）
A．5N，0N B．5N，5N C．0N，5N D．5N，10N
【答案】B
【解析】彈簧測力計的示數等于掛鉤上受到拉力的大小。
【解答】A：彈簧測力計保持靜止狀態，它受到的左邊的拉力和右邊的拉力相互平衡，即二者大小相等。因為右邊拉力等于5N，所以左邊掛鉤上受到的拉力為5N，即測力計的示數為5N；
B：當測力計靜止時，彈簧測力計掛鉤上受到的拉力由鉤碼的重力產生，即拉力為5N，因此測力計的示數為5N。故B正確，而A、C、D錯誤。
7.（2022七下·金東期末）如圖甲所示，彈簧秤的一端掛在墻上，一人用力F拉另一端，彈簧秤示數為4N：如圖乙所示，兩個人分別拉該彈簧秤的兩端，彈簧的示數也是4N，則F1和F2分別為（　　）
A．0、4N B．2N、2N C．4N、0 D．4N、4N
【答案】D
【解析】根據彈簧測力計的測力原理和二力平衡的知識分析判斷。
【解答】在乙圖中，彈簧秤靜止時，它的示數等于掛鉤上拉力的大小，即拉力F1=4N。根據二力平衡的知識可知，彈簧測力計受到的向左的拉力和向右的拉力大小相等，方向相反，即拉力F2=F1=4N。
8．下列情形中，“嫦娥五號”受平衡力作用的是（　　）
A．“嫦娥五號”從文昌航天發射場發射后加速升空
B．“嫦娥五號”繞月勻速飛行
C．“嫦娥五號”落月后靜止在月球表面
D．“嫦娥五號”返回艙返回時依靠降落傘減速
【答案】C
【解析】當物體處于平衡力時，保持靜止狀態或勻速直線運動狀態，據此分析判斷。
【解答】A.“嫦娥五號”從文昌航天發射場發射后加速升空，沒有做勻速直線運動，不受平衡力，故A不合題意；
B.“嫦娥五號”繞月勻速飛行，運動軌跡為曲線，沒有做勻速直線運動，不受平衡力，故B不合題意；
C.“嫦娥五號”落月后靜止在月球表面，它受到平衡力，故C符合題意；
D.“嫦娥五號”返回艙返回時依靠降落傘減速，沒有做勻速直線運動，故D不合題意。故選C。
9.在學習“物體運動狀態改變的原因”時，老師做了如圖所示的實驗：具有一定速度的鋼珠在水平面上能沿直線AB運動；如果在它的運動路徑旁放一磁體，鋼珠的運動路徑將變成曲線AC。對該實驗的理解，正確的是（　　）
A．用玻璃球代替鋼珠也能達到實驗目的
B．鋼珠沿直線AB運動時不受任何外力作用
C．鋼珠沿曲線AC運動時運動狀態保持不變
D．實驗說明力是改變物體運動狀態的原因
【答案】D
【解析】（1）物體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質叫磁性；
（2）鐵磁性物質在磁場中會受力磁力的作用；
（3）物體運動狀態的改變包括：由靜止變運動，由運動變靜止，速度大小改變或運動方向改變；
（4）根據力與運動的關系分析判斷。
【解答】A.磁體對鋼珠會產生引力的作用，而對玻璃球沒有吸引力，故A錯誤；
B.鋼珠沿直線AB運動時會受到磁體產生的引力，故B錯誤；
C.鋼珠沿曲線AC運動時運動方向和速度不斷改變，即運動狀態不斷改變，故C錯誤；
D.實驗說明力是改變物體運動狀態的原因，故D正確。
10．（2023七下·上虞期末）如圖所示，一小鬧鐘靜止在水平桌面上，則（）
A．鬧鐘受到的重力和桌面對鬧鐘的支持力是一對平衡力
B．鬧鐘受到的重力和鬧鐘對桌面的壓力是一對平衡力
C．桌面受到的支持力和鬧鐘對桌面的壓力是一對平衡力
D．桌面受到的重力和鬧鐘對桌面的壓力是一對平衡力
【答案】A
【解析】平衡力的條件：大小相等、方向相反、作用在同一物體和同一直線上。
【解答】A.鬧鐘受到的重力和桌面對鬧鐘的支持力，大小相等、方向相反、作用在同一物體和同一直線上，則二者為一對平衡力，故A正確；
B.鬧鐘受到的重力和鬧鐘對桌面的壓力，二者的方向相同，不是平衡力，故B錯誤；
C.桌面受到的支持力等于桌子和鬧鐘的總重力，而鬧鐘對桌面的壓力等于鬧鐘的重力，二者大小不等，不是平衡力，故C錯誤；
D.桌面受到的重力和鬧鐘對桌面的壓力，二者方向相同，不是平衡力，故D錯誤。故選A。
11．（2023七下·余杭期末）如圖所示是某運動員騎行賽車在水平、斜坡、彎道等不同路面上騎行的某一個情景，在騎行中有關力學知識描述正確的是（　　）
A．勻速過彎道時，運動狀態一定發生了改變
B．無論哪種路面，支持力一定與重力在同一直線上
C．無論速度如何變化，慣性力的大小一定不會改變
D．用力蹬踏腳踏板時，自行車的運動速度一定在增加
【答案】A
【解析】牛頓第一定律。又稱慣性定律。完整表述為：任何物體都要保持勻速直線運動或靜止狀態，直到外力迫使它改變運動狀態為止。 故要改變運動狀態必須要受到外力。
【解答】A.過彎時，物體的運動狀態一定改變（方向一定變了）；
B.轉彎時，支持力與重力不在一條直線上；
C.慣性不屬于力；
D.上坡時 用力蹬踏腳踏板 ，速度不一定增加。故答案為：A
12.（2023七下·東陽期末）在豎直平面內用輕質細線懸掛一個小球，將小球拉至A點，使細線處于拉直狀態。由靜止釋放，不計空氣阻力，小球可在A、C兩點間來回擺動，B點是小球運動軌跡中的最低點，如圖所示。下列分析正確的是（　　）
A．從A運動到C的過程中，小球的運動狀態不變
B．小球運動到C點時，小球速度為0，處于平衡狀態
C．小球運動到B點時，若細線斷開，小球將豎直下落
D．小球運動到C點時，若細線斷開，小球將豎直下落
【答案】D
【解析】物體運動狀態的改變包括速度大小和方向的改變；物體處于平衡狀態時受平衡力的作用；當物體不受力時會保持靜止狀態或速直線運動狀態；物體在非平衡力的作用下運動狀態發生改變。
【解答】A.從A到C過程中，小球速度大小和方向均不斷發生改變，因此，運動狀態改變，故A錯誤；
B.小球擺到C點時，受到重力和繩子拉力的作用，這兩個力不是平衡力，所以小球不處于平衡狀態。
C.擺到B點時，若細線斷開，小球由于慣性會向右運動，同時受到重力作用會向下運動，因此，小球將向右下方做曲線運動，故C錯誤；
D.擺到C點時，若細線斷開，小球只受重力的作用，因此小球將豎直下落，故D正確。
故答案為：D。
13．（2021七下·柯橋期末）如圖所示，甲乙兩個相同的鋼球，以相同的速度分別沿著豎直向上和斜向上方向拋出，若不計空氣阻力，則它們在空中運動過程中，下列敘述正確的是（　　）
A．甲、乙最高點時的速度相同
B．甲、乙在空中的受力情況不同
C．最高點時突然一切外力消失，甲將保持靜止狀態
D．最高點時突然一切外力消失，乙將保持靜止狀態
【答案】C
【解析】（1）斜向上拋出時物體，到達最高點時水平方向的速度不為零；
甲在豎直方向上運動，到達最高點時速度為零；乙為斜向上運動，到達最高點時，它在豎直方向上速度為零，而水平方向上速度不變，故A錯誤；
甲和乙在空中運動時，都只受豎直向下的重力作用，故B錯誤；
甲原來為靜止狀態，最高點時突然一切外力消失，甲由于慣性會保持原來的靜止狀態，故C正確；
乙在水平方向上速度不為零，最高點時突然一切外力消失，乙由于慣性會保持原來的速度在水平方向上做勻速直線運動，故D錯誤。
14．（2023七下·富陽期末）如圖，兩個質量相等且上、下底面粗糙程度也相同的圓臺形物體甲和乙，放置于水平地面上，分別在水平力Fa、Fb作用下做勻速直線運動。則下列說法正確的是（　　）
A．拉力Fa大于拉力Fb
B．甲的速度一定等于乙的速度相同
C．甲受到的摩擦力可能小于乙受到的摩擦力
D．甲、乙受到的地面摩擦力一定相等
【答案】D
【解析】滑動摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關，壓力不變，接觸面粗糙程度不變，滑動摩擦力不變；勻速直線運動的物體受到平衡力作用，根據平衡力條件判斷拉力和摩擦力相同。
【解答】CD.甲、乙質量相同，重力相同，甲、乙放在水平地面上，甲、乙對水平地面的壓力相同，接觸面粗糙程度相同，所以甲、乙受到的滑動摩擦力相同；故C錯誤、D正確；
AB.勻速直線運動，甲的速度不一定與乙的速度相同，因為都勻速直線運動，甲、乙水平方向上受到的拉力和滑動摩擦力是一對平衡力，大小相等，滑動摩擦力相同，拉力相同，故拉力Fa等于拉力Fb，故AB錯誤。
15.如圖所示，小紅站在商場勻速向上運動的自動扶梯上，她受到的力有(　　)
A．重力和支持力
B．重力、支持力和水平向右的摩擦力
C．重力、支持力和水平向左的摩擦力
D．重力、支持力和斜向上的摩擦力
【答案】A
【解析】對小紅進行受力分析，根據二力平衡的知識判斷。
【解答】根據圖片可知，小紅肯定受到重力和扶梯對她的支持力，此時二者平衡。由于她和扶梯保持相互靜止狀態，沒有相對運動的趨勢，因此她不會受到摩擦力，故A正確，而B、C、D錯誤。
16．如圖所示為一輛轎車啟動時的速度與時間的關系圖像。轎車在啟動過程中（　　）
A．轎車的牽引力總是大于摩擦力
B．轎車啟動后受到的摩擦力越來越小
C．在15~25秒時間段內，轎車的牽引力大于摩擦力
D．在5~10秒時間段內，轎車的牽引力大于摩擦力
【答案】D
【解析】（1）由圖象可知，在15s到25s時間段內轎車做勻速直線運動，根據二力平衡條件得出牽引力與摩擦力的大小關系。
（2）滑動摩擦力的大小只與接觸面的粗糙程度和壓力的大小有關，與速度無關。
（3）由圖象可知，在5s到10s時間段內汽車做加速運動，根據力與運動的關系得出合力的方向，然后得出轎車的牽引力與摩擦力的大小關系。
【解答】AC．由圖象可知，在15s到25s時間段內，轎車做勻速直線運動處于平衡狀態，受到的牽引力和摩擦力是一對平衡力，二力大小相等，故AC錯誤。
B．因滑動摩擦力的大小只與接觸面的粗糙程度和壓力的大小有關，所以轎車啟動后受到的摩擦力不變，故B錯誤。
D．由圖象可知，在5s到10s時間段內，汽車做加速運動，由力是改變物體運動狀態的原因可知，合力的方向與運動的方向一致，即轎車的牽引力大于摩擦力，故D正確。
17．（2023七下·東陽期末）如圖，小球從A點擺動到C點（不計空氣阻力），小球在B點的時候，受力　 　（選填“平衡”或“不平衡”）。若在C點的時候外力突然消失，接下去小球將　 　（選填“靜止”或“勻速直線運動”）。
【答案】不平衡；靜止
【解析】牛頓第一定律：一切物體在不受外力作用時，總保持靜止或勻速直線運動狀態。
【解答】當小球沿ABC的軌跡下落到最低點B時，小球運動速度和方向不斷發生變化即小球不是做勻速直線運動，所以小球處于非平衡狀態；當小球到達C點時，速度為0，此時小球所受各力突然全部消失，根據牛頓第一定律，物體將保持這一狀態，所以小球將處于靜止狀態。
18．如圖所示，小球從A點靜止釋放，運動到C點時，若一切外力全部消失，則小球會沿路線 　 　(填“a”“b”“c”或“d”)運動，你判斷的依據是　 　。若軌道變為半圓形，當小球滾至右側最高點時，若一切外力全部消失，它將　 　 。
【答案】B；物體不受外力時將保持原來的運動狀態不變；保持靜止狀態
【解析】根據牛頓第一定律分析解答。
【解答】（1）根據圖片可知，當小球運動到C點時，它的運動方向為水平方向。如果此時一切外力消失，那么小球會沿路線b運動，依據是：物體不受外力作用時將保持原來的運動狀態不變。
（2）若軌道為半圓形，當小滾至右側最高點時，此時它的速度為零。如果一切外力消失，那么它將保持原來的靜止狀態。
19．如圖所示，放在水平桌面上的物體A，在水平推力F的作用下向右移動的過程中(物體未從桌面掉落)，A與桌面之間的摩擦力　 　(填“變大”“變小”或“不變”)；桌面受到物體A的摩擦力的方向是水平向　 　。
【答案】不變；右
【解析】（1）影響滑動摩擦力大小的因素有壓力和接觸面的粗糙程度。
（2）摩擦力的方向與物體的運動方向相反。
【解答】（1）放在水平桌面上物體A，在水平推力F的作用下向右移動的過程中，與桌面的接觸面積變小，但壓力和接觸面的粗糙程度沒變化，所以摩擦力將保持不變。
（2）由于物體A水平向右運動，所以桌面對A的摩擦力水平向左，而A對桌面的摩擦力的方向是水平向右。
20．如圖所示，甲，乙兩物體疊放在粗糙的水平面上，在5牛的拉力F的作用下一起向右做勻速直線運動，則甲受到的摩擦力為　 　牛，乙受到甲的摩擦力方向　 　(填“水平向左"“水平向右”或“不確定")。
【答案】5；水平向右
【解析】（1）兩個相互接觸的物體，在它們之間發生相對運動時，產生的阻礙相對運動的力，就是滑動摩擦力。
（2）利用二力平衡的知識，求出摩擦力的大小。
【解答】（1）在5N的水平拉力F作用下，甲、乙一起做勻速直線運動，因此，甲、乙都受力平衡力；甲受到向右為5N的拉力，同時受到乙對甲大小相等，方向相反的摩擦力f=F=5N。
（2）乙相對甲有向左運動的趨勢，所以乙受到甲水平向右的摩擦力。
21．一個重為100牛的箱子放在水平面上。給箱子施加6牛的水平推力時箱子未動，這時箱子受到的摩擦力　 　(填“大于”“小于”或“等于”)6牛；當水平推力增大到10牛時，箱子恰好做勻速直線運動，箱子受到的摩擦力為　 　牛。
【答案】等于；10
【解析】（1）一對平衡力的大小相等、方向相反、作用在同一直線上，兩個作用在同一個物體上。
（2）影響滑動摩擦力大小的因素：壓力和接觸面的粗糙程度。
【解答】（1）箱子受6N的水平推力，箱子未動，說明箱子處于靜止狀態，則在水平方向上所受的推力與靜摩擦力相互平衡，摩擦力等于推力等于6N。
（2）當水平推力增大到10N時，箱子恰好做勻速運動，所以此時滑動摩擦力與推力是一對平衡力，大小等于10N。
22．如圖甲所示，完全相同的木塊A和B疊放在水平桌面上，在10牛的水平拉力F1的作用下，A、B一起做勻速直線運動；圖乙中，將A、B緊靠著放在同一水平桌面上，用水平力F2推A使它們一起做勻速直線運動，甲，乙兩種情況下，A受到的摩擦力大小分別是　 　牛和　 　牛。
【答案】10；5
【解析】利用二力平衡的知識，求出摩擦力；摩擦力的大小與壓力以及接觸面的粗糙程度有關，而與接觸面積無關。
【解答】（1）在甲圖中，物體A、B在10N的水平拉力F1作用下，一起做勻速直線運動，因此，A、B都受到平衡力作用，而物體B在物體A上，一起做勻速直線運動，沒有發生相對運動或相對運動的趨勢，所以物體B不受摩擦力，即摩擦力為0；物體A受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，即摩擦力大小等于拉力的大小，也為10N。
（2）在乙圖中，若將A、B緊靠著放在水平桌面上，接觸的粗糙程度不變，壓力也不變，因此摩擦力也不變，使它們一起勻速運動，因此推力與此時的摩擦力為一對平衡力，推力F2的大小也為10N，由于摩擦力的大小與壓力以及接觸面的粗糙程度有關，接觸面的粗糙程度不變，A對地面的壓力變為原來的一半，則A受到的摩擦力也會變為原來的一半，為5N。
23．（2023七下·武義期末）春節前夕貼春聯是我國的傳統習俗。如圖所示是寫春聯時手握毛筆的示意圖，回答下列問題：
（1）按圖示拿毛筆時，毛筆所受到的摩擦力方向為　 　；
（2）毛筆書寫過程中一般需要：“逆鋒起筆、按、行、提筆、頓、回鋒收筆”等要領，則“按”“頓”等運筆時筆尖受到的摩擦力將　 　。
【答案】（1）豎直向上（2）變大
【解析】物體所受摩擦力的方向與相對運動方向或相對運動趨勢相反。
【解答】（1）毛筆受到豎直向下的重力，此時處于平衡狀態，故摩擦力豎直向上；
（2）按或頓使壓力增大，筆尖所受摩擦力變大。
24．（2023七下·永嘉月考）如圖是小明在做引體向上的鍛煉場景。
（1）圖甲中小明靜止懸掛在單杠上時，單杠對他的作用力為F，小明的重力為G，則F　 　G（選填“大于”“小于”“等于”）。
（2）如圖乙所示為現有一種室內免打孔單桿，其原理是通過旋轉單桿增大　 　來增大摩擦力，從而不需要在墻面打孔就能固定在墻面上不滑落。
【答案】（1）等于（2）增大
【解析】（1）對人進行受力分析，根據平衡力的知識解答；
（2）增大摩擦力的方法：①增大壓力；②增大接觸面的粗糙程度，據此分析解答。
【解答】（1）小明靜止在單杠上，它受到的重力和單杠對它的支持力相互平衡，即二者大小相等，也就是F=G；
（2）如圖乙所示為現有一種室內免打孔單桿，其原理是通過旋轉單桿增大壓力來增大摩擦力，從而不需要在墻面打孔就能固定在墻面上不滑落。
25．（2023七下·金華期末）小科同學用如圖所示裝置測物體B所受的摩擦力，拉力F水平向左，不計彈簧測力計重
（1）當F＝10N時，物體A保持靜止，彈簧測力計示數為零　 　N；
（2）當F＝20N時，物體A水平向左運動，彈簧測力計示數為3N且保持不變　 　。
【答案】（1）0 （2）水平向左
【解析】（1）摩擦產生的條件：①相互接觸；②產生壓力；③做相對運動或有相對運動的趨勢；
（2）對物體B進行受力分析，根據平衡力的知識確定摩擦力的方向。
【解答】（1）根據圖片可知，B對A產生壓力且二者接觸，但是二者之間沒有相對運動的趨勢，因此B受到的摩擦力為0。B受到的測力計的拉力和摩擦力相互平衡，即二者大小相等，那么彈簧測力計的石灰水為0；
（2）當A水平向左運動時，B保持靜止狀態，則它受到的摩擦力與測力計的拉力相互平衡，即二者大小相等，方向相反。那么摩擦力為3N，方向水平向左。
26.（2023七下·金華期末）如圖所示是小義和小烏同學探究二力平衡條件時的實驗情景。卡片和細線的質量、滑輪的摩擦不計。
（1）如圖（甲），當卡片平衡時，小義同學將卡片旋轉一個角度，松手時卡片會轉動。此實驗用于證明的二力平衡條件是　 　；
（2）如圖（乙），小烏同學將左側滑輪的高度調低，并在輕質卡片兩端的細繩上左右各掛一個等質量的鉤碼，可觀察到卡片將 。
A．向左下方運動 B．向右上方運動 C．仍靜止不動 D．轉過一定角度
【答案】（1）一對平衡力是否作用在同一條直線上（2）C
【解析】（1）根據描述分析影響二力平衡的哪個因素發生改變即可；
（2）根據定滑輪的特點分析卡片受到的拉力是否滿足二力平衡的條件即可。
【解答】（1）根據描述可知，將卡片旋轉一個角度后，兩側的拉力就不在同一直線上了，那么此實驗用于證明的二力平衡條件是：一對平衡力是否作用在同一條直線上。
（2）根據圖乙可知，小烏同學將左側滑輪的高度調低，并在輕質卡片兩端的細繩上左右各掛一個等質量的鉤碼。根據定滑輪的特點可知，定滑輪不省力不費力，且拉力大小與方向無關，因此卡片兩側的拉力大小相等，方向相反，作用在同一物體和同一直線上，那么肯定二力平衡，即卡片保持靜止不動。故選C。
27.（2023七下·海寧期中）如圖為科技小組“探究牛頓第一定律”的實驗裝置。實驗中小組成員小虎先后三次將同一小車放在同一斜面上的同一高度，然后分別用不同的力推了一下小車，使其沿斜面向下運動，觀察小車運動的距離，從而得出力和運動的關系。
（1）科技小組成員小明認為實驗操作中有一處明顯的錯誤，請你幫他指出錯誤操作是　 　
（2）在上述實驗觀察分析的基礎上，可以推測：如果阻力為零，水平面足夠長，小車將做　 　，此處用到了　 　（選填 “控制變量”“科學推理”或“轉換”）法。
（3）對于“力和運動的關系”的問題，下列說法中正確的是（ ）
A．力是維持物體運動狀態的原因 B．只有在力的作用下物體才能運動
C．力是改變物體運動狀態的原因 D．只要有力作用在物體上，物體的運動狀態一定改變
【答案】（1）用不同的力推了小車 （2）勻速直線運動；科學推理 （3）C
【解析】（1）在探究牛頓第一定律的實驗中，要控制小車到達水平面時的速度相同，即讓小車從斜面上同一高度從靜止開始下滑。
（2）根據牛頓第一定律的內容和研究方法解答。
（3）根據力與運動的關系的知識判斷。
【解答】（1）科技小組成員小明認為實驗操作中有一處明顯的錯誤，錯誤操作是：用不同的力推了小車。
（2）在上述實驗觀察分析的基礎上，可以推測：如果阻力為零，水平面足夠長，小車將做勻速直線運動，此處用到了科學推理法。
（3）根據實驗可知，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，故選C。
28．如圖所示為“探究二力平衡的條件”的實驗。
（1）如果物體只受到兩個力的作用，且處于　 　狀態，那么說明這兩個力是相互平衡的。由此，小科提出能利用如圖甲所示的實驗裝置來探究二力平衡中力的大小相等的這一條件。小妍則認為，此方案不能探究該條件，理由是　 　。
（2）兩人設計了另一個實驗方案，如圖乙所示，可通過調整　 　來改變卡片兩端受到的拉力的大小。
（3）在如圖乙所示的裝置中，要繼續驗證二力平衡的另一條件是兩個力作用在同一條直線上，具體的操作是　 　。
【答案】（1）靜止；由于只能測出物體對彈簧測力計的拉力大小，無法測量物體自身的重力大小，故無法得出
（2）鉤碼的數量
（3）將卡片扭轉一個角度再釋放，觀察卡精是否保持靜止
【解析】（1）根據平衡狀態的定義解答。注意分析能否測出物體的重力，然后與測力計的示數進行比較即可；
（2）根據乙圖可知，繩子上的拉力由鉤碼的重力產生，即鉤碼的數量越多，重力越大，產生的拉力越大；
（3）要驗證二力平衡時兩個力是否在同一直線上，可以想辦法改變兩個拉力的方向，然后觀察物體是否能夠保持靜止狀態即可。
29．如圖甲所示，放在水平地面上的物體受到方向不變的水平推力F的作用，F的大小與時間t的關系和物體運動速度v與時間t的關系如圖乙和丙所示。由圖像可知：
（1）當t＝1s時，物體處于　 　(填“加速”、“勻速”或“減速”)狀態。
（2）當t＝3s時，物體受到的阻力為　 　N，阻力的方向　 　。
（3）當t＝5s時，物體受到的推力和阻力是否為平衡力　 　？
【答案】（1）加速 （2）2；水平向左 （3）不是平衡力
【解析】（1）從丙圖中找到某個時間對應的速度所在圖像的形狀，如果是一條向右上方傾斜的直線，說明物體在加速；如果是一條向右下方傾斜的直線，說明物體在減速；如果一條水平線，說明物體是勻速的；
（2）從丙圖中判斷t=3s時物體的運動狀態，然后從乙圖中找到某個時間物體受到的力；阻力的方向與運動方向相反；
（3）從丙圖中判斷t=5s時物體的運動狀態，進而判斷物體是否受到平衡力。
【解答】（1）觀察丙圖可知，從0s-2s物體的v-t圖像是一條向右上方的斜線，說明這段時間物體的速度不斷增大，因此當t=1s時，物體處于加速狀態；
（2）觀察丙圖可知，當t=3s時，物體的v-t圖像是一條水平線，說明物體在這段時間內做勻速直線運動，因此阻力和拉力是一對平衡力，即阻力是2N，且方向向左；
（3）觀察丙圖可知，物體從4s-8s的v-t圖像是一條向右下方傾斜的線，說明這段時間內物體做減速運動，即處于不平衡狀態，因此物體受到的推力和阻力不是平衡力。
故答案為：（1）加速；（2）2，水平向左；（3）不是平衡力
30.降落傘俗稱保險傘，是一種使人或物從空中安全降落到地面的航空工具。某跳傘運動員從飛機上跳下，沿豎直方向降落，一段時間后打開降落傘，最后安全著地。已知運動員和跳傘設備的總重力為700牛，跳傘過程中下降的速度與時間的關系如圖甲所示。
（1）圖甲中陰影部分面積表示　 　。
（2）當t=30秒時，運動員和跳傘設備的總重力　 　(選填 “大于”、“等于"或“小于”)阻力。
（3）圖乙是跳傘過程中部分階段的情景及受力示意圖，其中①與圖甲曲線中　 　(用字母表示)階段對應。
【答案】（1）運動員在50一70 秒內下降的高度 （2）等于 （3）BC
【解析】（1）根據長方形的面積公式和速度公式s=vt分析解答；
（2）根據甲圖確定t=30s時運動員的運動狀態，然后根據二力平衡分析判斷；
（3）當合力的方向與運動方向一致時，物體做加速運動；當合力的方向與運動方向相反時，物體做減速運動，據此結合圖甲分析判斷。
【解答】（1）根據圖甲可知，陰影部分為長方形，它的面積S=ab。橫軸表示時間，縱軸表示速度，根據s=vt=ab可知，陰影部分的面積表示運動員在50~70s內下降的高度。
（2）根據圖甲可知，t=30s時運動員和設備一起做勻速直線運動，此時處于平衡狀態，即運動員和跳傘設備的總重力等于阻力。
（3）根據圖1可知，此時運動員和設備受到向上的阻力1100N，向下的重力700N，那么f>G。此時合力向上，與運動方向相反，因此它們一起做減速運動，則①與圖甲曲線中BC階段對應。
31.（2022七下·金東期末）同學們正在做“探究二力平衡的條件”的實驗。
（1）小金的實驗裝置如圖甲所示，他采用輕質小車，并選用表面光滑的桌面，其目的是　 ；
（2）另一個同學小東用圖乙中所示的輕質硬紙片B替換輕質小車A進行實驗。為了驗證不在同一直線上的兩個力是否平衡，則要進行的操作是　 　 (選填“改變兩側砝碼的質量”“用剪刀將卡片剪開”或“將卡片扭轉一定角度后釋放”) ；
（3）小義將小金的輕質小車換成一重木塊C，如圖丙所示。實驗時，他發現向左右兩盤同時放入不等重的砝碼時，木塊仍然保持靜止狀態。則該實驗不能得出的二力平衡條件有 。
A．兩力大小相等 B．兩力作用在同一物體上 C．兩力在同一直線上
【答案】（1）減小摩擦力對實驗的影響 （2）將卡片扭轉一定角度后釋放 （3）A；C
【解析】（1）輕質小車對桌面的壓力更小，而桌面非常光滑，則接觸面的粗糙程度小，這兩個措施都會使小車受到的摩擦力減小，從而減小對實驗的影響。
（2）根據控制變量法的要求可知，探究某個因素對物理量的影響時，必須控制其他因素相同，而只改變這個因素；
（3）根據實驗過程的現象分析即可。
【解答】（1）小金的實驗裝置如圖甲所示，他采用輕質小車，并選用表面光滑的桌面，其目的是減小摩擦力對實驗的影響；
（2）為了驗證不在同一直線上的兩個力是否平衡，則要進行的操作是使兩個力不在同一直線上，即：將卡片扭轉一定角度后釋放。
（3）根據題目描述可知，兩邊砝碼的重力不等，則對木塊產生拉力的大小不等，因此不能得到“兩力大小相等”這個條件，故A符合題意；
由于實驗中沒有展示出兩個力不在同一直線上時木塊的狀態，因此不能探究得到“兩力在同一直線上”的條件，故C符合題意。
32．小科探究運動和力的關系時，設計了如圖所示的實驗。讓同一小車從同一斜面滑到接觸面分別為毛巾、棉布和木板的水平面上，觀察小車在水平面上的運動情況。
（1）實驗時，讓同一小車從同一斜面的　 　滑下，使小車到達水平面時的速度相同。
（2）小科通過如圖甲、乙、丙所示的三次實驗，能夠得出結論：阻力越小，物體滑行距離越遠，滑行時間越長。在此基礎上，小科作出了科學推理(如表所示)，表中“ ”處的內容為　 　。
真實實驗 過渡階段 理想實驗
阻力 較大 較小 變小
滑行距離 較近 較遠 變遠 無限遠
滑行時間 較短 較長 變長 無限長
（3）假設小車到達水平面時的初速度為v ，并且在毛巾、棉布和木板上小車的速度是均勻減小的，則實驗中三次速度變化如圖丁所示。請在圖上畫出小車在理想實驗時的速度變化情況。
【答案】（1）同一位置 （2）0
（3）
【解析】（1）小車到達水平面時的速度與它在斜面上的高度有關，即高度越大，則速度越大；
（2）根據表格數據的變化規律推測“？”出的數據；
（3）根據小車受到的阻力為0時的速度變化規律分析解答。
【解答】（1）實驗時，讓同一小車從同一斜面的同一位置滑下，使小車到達水平面時的速度相同。
（2）根據表格數據第一行可知，阻力越來越小，而阻力最小的情形就是變成0時，因此“？”為0；
（3）根據題意可知，當小車受到的阻力為0時，它的速度將不會減小，即保持v0做勻速直線運動，如下圖所示：
33．（2022七下·鹿城月考）在“探究滑動摩擦力的大小與什么因素有關”的實驗中，如圖所示：
（1）甲、乙、丙三次實驗中，用彈簧測力計測量滑動摩擦力的大小，操作都要求水平　 　拉動木塊，分別讀出彈簧測力計的示數為F1、F2和F3，其中示數最大的是　 　。
（2）比較甲、乙兩次實驗，得出的結論是：　 　。
（3）在丙圖中，木塊A向右勻速運動時，彈簧測力計示數為2牛，若彈簧測力計示數增大到3牛，此時的木塊A所受滑動摩擦力為　 　牛．
（4）實驗裝置改為丁圖后，　 　（“必須”/“不必”）拉著木板做勻速運動。
【答案】（1）勻速；F3 （2）壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大
（3）2 （4）不必
【解析】（1）當物體在水平面上做勻速直線運動時，它受到的摩擦力與拉力為一對平衡力，二者大小相等。根據影響滑動摩擦力的因素分析摩擦力的大小，再根據二力平衡判斷拉力的大小。
（2）分析甲和乙圖中哪個因素相同，哪個因素不同，然后根據控制變量法描述結論；
（3）（4）根據影響滑動摩擦力的因素分析摩擦力的大小是否改變。
【解答】（1）甲、乙、丙三次實驗中，用彈簧測力計測量滑動摩擦力的大小，操作都要求水平勻速拉動木塊。根據圖片可知，丙圖中毛巾表面最粗糙，且木塊對水平面的壓力最大，因此丙圖中木塊受到的摩擦力最大。根據二力平衡的知識可知，丙中測力計的拉力最大，即示數最大的是F3。
（2）甲和乙圖中，木塊對水平面的壓力相同，而接觸面的粗糙程度不同，那么得到結論：壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。
（3）在丙圖中，木塊A向右勻速運動時，彈簧測力計示數為2牛，根據二力平衡的知識可知，木塊受到的滑動摩擦力為2N。當彈簧測力計的示數增大到3N時，由于木塊的壓力和接觸面的粗糙程度不變，因此木塊受到的壓力不變，還是2N。
（4）在丁圖中，無論木板是否勻速運動，木塊對木板的壓力和接觸面的粗糙程度不變，因此木塊受到的摩擦力不變，則彈簧測力計的示數保持不變。
34．（2022七下·仙居期末）為了探究“滑動摩擦力的大小與運動速度大小的關系”。小科用如圖所示的裝置進行實驗，其中力傳感器可以顯示對木塊拉力的大小，從而得到木塊受到的摩擦力大小。實驗時使木塊保持靜止不動，而傳送帶勻速運動，以實現木塊相對于傳送帶向左運動。實驗數據如下。
傳送帶速度(cm/s) 3 5 8 11 13
力傳感器示數(N) 0.25 0.26 0.26 0.25 0.25
（1）實驗中木塊受到的摩擦力方向水平向　 　。
（2）分析表中數據，可得出的結論是　 　。
（3）小科同學想利用該裝置繼續探究滑動摩擦力的大小與壓力大小的關系，則小科接下來的操作是　 　。
【答案】（1）右
（2）滑動摩擦力的大小與運動速度大小無關
（3）在木塊.上方放上不同質量(重力)的物體，重復以上實驗，觀察并記錄力傳感器的示數。(或保持粗糙程度不變， 改變木塊壓力的大小重復以上實驗，觀察并記錄力傳感器的示數)
【解析】（1）根據圖片可知，木塊保持靜止狀態，那么它受到的拉力和摩擦力相互平衡，即二者大小相等，方向相反。木塊受到水平向左的拉力，根據二力平衡的條件可知，木塊受到摩擦力的方向為水平向右。
（2）根據表格數據可，當傳送帶的速度增大時，拉力傳感器的示數保持不變，那么得到結論：滑動摩擦力的大小與運動速度大小無關。
（3）小科同學想利用該裝置繼續探究滑動摩擦力的大小與壓力大小的關系，則小科接下來的操作是：在木塊上方放上不同質量(重力)的物體，重復以上實驗，觀察并記錄力傳感器的示數。(或保持粗糙程度不變， 改變木塊壓力的大小重復以上實驗，觀察并記錄力傳感器的示數)。
35．（2023七下·東陽期末）在“探究影響滑動摩擦力大小因素”的實驗中，小英做了如圖甲所示的三次實驗，用到了一個彈簧測力計、一個木塊、一個砝碼、兩個材料相同但表面粗糙程度不同的長木板。實驗中第1次和第2次用相同的長木板，第3次用表面更加粗糙的長木板。
（1）實驗時用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊，使其在水平桌面上做　 　。
（2）比較1、2兩次實驗，可得出結論：　 　。
（3）剛開始小英做第1次實驗時控制不好力度，拉力隨時間變化的圖象如圖乙所示，木塊的速度隨時間變化的圖象如圖丙所示，則木塊在第7s時的摩擦力為　 　N。
（4）小芳同學將實驗方法進行了改進，實驗裝置如圖丁所示：將彈簧測力計一端固定，另一端鉤住木塊，木塊下面是一長木板，實驗時拉著長木板沿水平地面向右運動，此時木塊受到的摩擦力方向　 　，這樣改進的好處是　 　。
【答案】（1）勻速直線運動
（2）接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大
（3）3
（4）水平向右；不用控制木板做勻速直線運動，操作簡單
【解析】（1）題中可以直接測量的是拉力的大小，要利用摩擦力的大小等于拉力大小來測摩擦力大小，只有沿水平方向拉著物體做勻速直線運動，物體在水平方向上受到平衡力的作用，拉力大小才等于摩擦力的大小。（2）1、2兩次實驗的變量是壓力大小，接觸面的粗糙程度沒有發生變化，所以探究的是摩擦力大小與壓力大小的關系。（3）物體只有做勻速直線運動時才受平衡力的作用，此時拉力大小等于摩擦力大小，在其他條件沒有發生變化時，摩擦力大小與運動速度，拉力的大小無關。
（4）改進后，木塊與彈簧測力計固定不動，拉動木板運動，該實驗設計的優點是：一方面，不需要木板做勻速直線運動，便于實驗操作，另一方面，由于測力計靜止便于讀數。
【解答】(1)實驗時，用彈簧測力計水平拉動木塊，使它沿長木板做勻速直線運動，根據二力平衡知識，從而測出木塊與長木板之間的滑動摩擦力；
(2)由1、2兩次接觸面粗糙程度相同，壓力不同，是探究滑動摩擦力的大小跟壓力大小的關系，故可以得到結論： 接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大 ；
(3)由圖丙知：2~6s物體做勻速運動，此時物體處于平衡狀態，受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，大小相等，由圖乙知此過程的拉力為3N，6~8s物體做減速運動，但由于壓力的接觸面的粗糙程度不變，摩擦力不變，仍為3N，故第7s時，摩擦力為3N；
(4)木塊處于靜止狀態，受到平衡力的作用，拉力和摩擦力大小相等，方向相反，因測力計對木塊的拉力方向水平向左，故木塊受到的摩擦力方向為水平向右；這樣的好處在于 不用控制木板做勻速直線運動，操作簡單 。
典例分析
舉一反三
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舉一反三
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