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第8章 運動和力
知識清單
一、牛頓第一定律：
1.阻力對物體運動的影響
（1）主要實驗方法： 、 。
（2） （同一/不同）小車從 （同一/不同）斜面 的高度由 滑下目的是： 。
（3）水平桌面鋪上粗糙程度不同的毛巾、棉布目的： 。
（4）結論：平面越光滑，小車運動的距離 ，這說明小車受到的阻力 ，速度減小得 。推理：如果運動物體 ，它將保持 。
2.牛頓第一定律（也叫慣性定律）
（1）內容： 在 的時候，總保持 。
（2）理解
① 一切物體在失去所有外力時，原來靜止的物體則 ，原來不論做什么運動的物體在不受力時都將做 。兩種狀態不同時存在。
② 牛頓第一定律揭示了 “力”的本質：力不是 物體運動的原因，而是 物體運動狀態的原因。
③ 牛頓第一定律是在大量 的基礎上，通過進一步的 而概括出來的，不可能用 直接驗證（周圍物體都受力的作用）。（這種方法就是物理學上常用的“ ”，也叫“ ”）。
3.慣性
（1）一切物體都有 的性質，我們把這種性質叫做慣性。
（2）理解：
① 一切物體在任意時刻都具有慣性。（沒有條件）
② 慣性大小只與物體 有關， 越大，物體具有的慣性越大。（慣性大小與物體是否受力、受力大小、是否運動、運動速度無關）
③ 慣性不是力，只能說“具有慣性”、“由于慣性”（不能說“受到慣性”）
二、二力平衡：
1.物體受到幾個力的作用時，如果保持 或 ，我們就說著幾個力相互平衡，該物體處于平衡狀態。（平衡力的合力為0）；只要物體的運動狀態發生了改變，它一定 ，而且所受的力一定 。
2.二力平衡的條件（實驗探究）：
（1）作用在 物體上的兩個力，如果大小 、方向 ，并且在 直線上，這兩個力就彼此平衡。
（2）二力平衡的應用：
① 可根據一個力的大小和方向確定另一個力的大小和方向；
② 根據物體的受力情況判斷物體的運動狀態。
3.同一直線上二力的合成
（1）F1與F2同向時，F＝ ，方向 。
（2）F1與F2反向時，F＝ ，方向 。
三、摩擦力：
1.定義：兩個相互接觸的物體，當它們發生 或具有 時，就會在接觸面上產生 的力，這種力就叫做摩擦力。
2.摩擦力產生條件：①兩物體相接觸且接觸面不光滑；②兩物體間有壓力；③兩物體間有相對運動的趨勢或者相對運動。
3.怎樣測出摩擦力的大小
（1）木塊放在水平面上，用彈簧測力計水平拉動木塊，使它沿木板做 。根據 的知識，木塊在水平桌面上做勻速直線運動，拉力和摩擦力平衡，讀出拉力即測出摩擦力。
（2）主要實驗方法： 、 。
（3）滑動摩擦力的大小跟接觸面所受的壓力有關。接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力 。
（4）滑動摩擦力的大小跟 有關。壓力相同時， ，滑動摩擦力 。
（5）摩擦力的大小與 和 有關，而與接觸面積的大小和運動速度無關。
4.增大有益摩擦的方法：
① ；② ；③ 。
5.減小有害摩擦的方法：
① ；② ；③ ；④ 。
參考答案
一、1.（1）控制變量法 、 轉換法；（2）同一 同一 靜止 使小車到達斜面底端水平面時具有相同初速度；（3）改變小車在水平面上受到的阻力大小；（4）越遠 越小 越慢 不受力 勻速直線運動；2.（1）一切物體 沒有受到力的作用 勻速直線運動狀態或靜止狀態；（2）①保持靜止 勻速直線運動；②維持 改變 ；③經驗事實 推理 實驗 科學推理法 理想實驗法；3.（1）保持原來運動狀態不變 （2）②質量 質量 。
二、1.靜止 勻速直線運動狀態 受力 不是平衡力；2.同一 相等 相反 同一；3.（1）F1＋F2 跟這兩個力的方向相同；（2）F1－F2 跟較大的那個力的方向相同。
三、1.相對運動 相對運動的趨勢 阻礙相對運動 3.（1）勻速直線運動 二力平衡
（2）控制變量法 轉換法 （3）越大；（4）接觸面的粗糙程度 接觸面越粗糙 越大；（5）壓力的大小 接觸面的粗糙程度；4.①增大壓力；②增大接觸面粗糙程度 ；5.①減小壓力；②減小接觸面粗糙程度；③用滾動代替滑動；④使兩個相互接觸的表面隔開。
專題突破
專題一.判斷物體的受力情況
（一）解讀：
運動和力的關系是力學部分的重點內容之一，同時是中考的高頻考點。
運動和力的關系主要表現為以下幾點：(1)力不是維持物體運動狀態的原因，物體的運動狀態不需要力維持；(2)力是改變物體運動狀態的原因，物體運動狀態改變一定是因為受到了力；(3)當物體不受力或受平衡力作用時，物體將保持靜止狀態或勻速直線運動狀態，反之，當物體處于平衡狀態時，物體可能不受力或受平衡力作用；(4)當物體所受的力不平衡時，物體的運動狀態將發生改變。
慣性及其應用、危害也是中考的高頻考點。慣性是一種性質而不是力，其大小只與物體的質量有關。
（二）典例突破
例1.（2022·山東淄博·中考真題）2022年3月23日，“天宮課堂”上王亞平輕推靜止的“冰墩墩”，“冰墩墩”沿直線運動到對面葉光富的手中。下列說法正確的是（　　）
A．“冰墩墩”由靜止變為運動，是因為受到力的作用
B．王亞平推“冰墩墩”時，“冰墩墩”對王亞平沒有力的作用
C．以運動的“冰墩墩”為參照物，葉光富是靜止的
D．“冰墩墩”被葉光富接住后不再具有慣性
【答案】A
【解析】
A．力是改變物體運動狀態的原因，“冰墩墩”由靜止變為運動，是因為受到力的作用，故A正確。
B．力的作用是相互的，王亞平推“冰墩墩”時，“冰墩墩”對王亞平也有力的作用，故B錯誤。
C．以運動的“冰墩墩”為參照物，葉光富的位置是發生變化的，所以是運動的，故C錯誤。
D．慣性是物體的一種固有屬性，慣性大小只與質量有關，冰墩墩”被葉光富接住后依然具有慣性，故D錯誤。
故選A。
例2.（2022·遼寧營口·中考真題）2022年2月，中國女足勇奪亞洲杯冠軍。關于比賽中的場景，下列說法正確的是（　　）
A．靜止在水平球場上的足球受到的重力和支持力是一對平衡力
B．滾動的足球最終停下來，說明物體的運動需要力來維持
C．足球鞋底部的鞋釘，可以有效的減小摩擦
D．運動員射門時，腳對球的力大于球對腳的力
【答案】A
【解析】
A．足球受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一物體、同一直線，所以是一對平衡力，故A正確；
B．滾動的足球最終停下來，是由于受到摩擦力的作用，只能說明力可以改變物體的運動狀態，不能說明物體的運動需要力來維持，故B錯誤；
C．足球鞋底部的鞋釘，是在壓力一定的情況下增大了接觸面的粗糙程度，可以有效的增大摩擦，故C錯誤；
D．物體間力的作用是相互的，運動員射門時，腳對球的力等于球對腳的力，故D錯誤。
故選A。
專題二、二力平衡條件及其應用
（一）專題解讀：
當物體處于靜止狀態或勻速直線運動狀態時說明物體處于平衡狀態，受力平衡，因此可根據二力平衡條件（等大、反向、共線、同體）來求解未知力。其中二力平衡條件中的“作用在同一物體上”往往是同學們容易忽略的，而這也是平衡力和相互作用力之間的區別。
（二）典例突破：
例3.（2022·海南·中考真題）如圖是探究滑動摩擦力與哪些因素有關的實驗裝置。用彈簧測力計水平拉動木塊在水平面上做勻速直線運動時，木塊所受滑動摩擦力的平衡力是（ ）
A．木塊受到的重力 B．彈簧測力計對木塊的拉力
C．木塊對彈簧測力計的拉力 D．木塊受到的支持力
【答案】B
【解析】
木塊所受滑動摩擦力的方向為水平向左，所以還應該受到水平向右的力才可以保持平衡狀態，而彈簧測力計對木塊的拉力水平向右，故B符合題意，ACD不符合題意。
故選B。
例4.（2022·湖北襄陽·中考真題）如圖所示，鐵塊A重3N，靜止地吸附在豎直放置的磁性黑板上，將重為1N的銅塊B放在鐵塊A上面時，A和B恰能沿著黑板緩慢勻速下滑。取走銅塊B，用豎直向上的力F拉鐵塊A，使其勻速向上運動，則F的大小為（　　）
A．3N B．4N C．5N D．7N
【答案】D
【解析】
當A和B沿著黑板緩慢勻速下滑時，由于B對墻壁沒有壓力的作用，B與墻壁之間無摩擦力；整體處于平衡狀態，則整體的重力與滑動摩擦力是一對平衡力，所以摩擦力為
取走銅塊B，用豎直向上的力F使鐵塊A勻速向上運動，A受到豎直向下的重力、豎直向上的力F、豎直向下的滑動摩擦力的作用，由于粗糙程度和接觸面受到的壓力沒有變化，故A受到的滑動摩擦力不變，則
故ABC不符合題意，D符合題意。
故選D。
專題三.實驗探究
（一）專題解讀：
1.探究阻力對物體運動的影響
本實驗主要應用了轉換法、控制變量法以及實驗推理法、
把無法直接測量的阻力對運動的影響轉化為可直接觀察比較的小車的運動距離，這運用了轉換法。實驗中每次都讓小車從同一斜面的同一位置由靜止滑下，只改變水平面的粗糙程度，這運用了控制變量法。因為我們周圍的物體表面不是絕對光滑的、物體運動時都要受到阻力的作用，所以物體受到的阻力為零時的運動狀態就不能用實驗直接驗證、只能根據實驗現象、通過分析做進一步推測，這應用了實驗推理法。
實驗中應注意以下幾個問題：(1)使同一輛小車每次都從同一斜面的同一高度由靜止滑下，以保證小車到達水平面時的速度相同；(2)水平面上應鋪有粗糙程度不同的物體、目的是使小車在水平面上運動時所受的摩擦力不同；(3)實際生活中絕對光滑是不存在的，在實驗的基礎上通過科學推理得出的結論，仍然是正確的。
2.探究二力平衡的條件
本實驗應用了控制變量法、每次實驗都只改變力的大小、方向、是否共線等因素中的一個，而保持其他因素不變。
在實驗過程中需注意以下幾點：(1)器材上選擇小車是為了減小摩擦力對實驗的影響；(2)平衡狀態選擇靜止狀態，因為勻速直線運動狀態不易控制；(3)有些實驗選用輕質小卡片作為研究對象，這樣既能減小重力及摩擦力的影響，當剪開小卡片時又能探究二力平衡時兩個力是否作用在同一個物體上；(4)通過放置砝碼個數的不同探究二力大小的關系，通過扭轉小車探究二力是否作用在同一條直線上。
3.探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關
本實驗主要應用了控制變量法和轉換法，滑動摩擦力大小的測量原理是二力平衡，物體在水平面上做勻速直線運動，處于平衡狀態，拉力與摩擦力二力平衡，拉力與摩擦力大小相等
在探究壓力對滑動摩擦力的影響時，控制接觸面的粗糙程度等條件不變；在探究接觸面粗糙程度對滑動摩擦力的影響時，控制壓力大小保持不變，這運用了控制變量法。實驗中應勻速拉動物體使其做勻速直線運動，這樣物體處于平衡狀態，彈簧測力計的示數才等于滑動摩擦力的大小，這運用了轉換法。
由于實驗中很難控制物體做勻速直線運動，并且彈簧測力計在運動中讀數不準且不穩定，一些實驗設計中常做如下改進：如圖所示，拉動物體下面的長木板，不論長木板是否做勻速直線運動，木塊都處于靜止狀態，則彈簧測力計的示數等于滑動摩擦力的大小，而彈簧測力計被固定，便于讀數。
（二）典例突破：
例5．（2022·湖北武漢·中考真題）某同學用如圖所示的實驗裝置探究阻力對物體運動的影響。
（1）兩次實驗中讓同一輛小車從同一斜面______滑下，目的是使小車進入水平面的初速度相同；
（2）由實驗可以看出，運動的小車所受的阻力______，向前滑行的距離變大。伽利略對類似的實驗進行了分析，并進一步推測：如果物體受到的阻力______，速度就不會減小，物體將以恒定不變的速度永遠運動下去；
（3）兩次實驗中，小車在水平面上最終都會靜止下來，說明力可以改變物體的______。
【答案】 頂端由靜止 越小 為零 運動狀態
【解析】
（1）[1]兩次實驗中讓同一輛小車從同一斜面頂端（或同一高度）靜止滑下，控制小車開始時的重力勢能相同，目的是使小車進入水平面的初速度相同。
（2）[2]根據實驗現象分析可知，運動的小車所受的阻力越小，速度減小的越慢，向前滑行的距離變大。
[3]如果物體受到的阻力為零，直線運動的物體速度不再變化，運動狀態就不會改變，小車將做勻速直線運動。
（3）[4]兩次實驗中，小車在水平面上最終都會因為受摩擦力的作用而停下來，說明力可以改變物體的運動狀態。
例6．（2022秋·江蘇泰州·八年級統考期中）如圖甲是小明同學探究二力平衡條件時的實驗情景。
（1）小明將系于小卡片的兩根細線分別跨過左右支架上的滑輪，在線的兩端掛上鉤碼作用在小卡片上拉力的施力物體是 _____。小卡片的重力 _____（選填“遠小于”或“略小于”）鉤碼重力。實驗通過調整鉤碼的數量來改變 _____；
（2）當小卡片平衡時，小明將小卡片 _____（“翻轉”或“旋轉”）一個角度，松手瞬間小卡片不平衡，此步驟是為了探究 _____；
（3）保持右側滑輪的位置不變，降低左側滑輪的高度，如圖乙所示，在兩細線上各掛一只鉤碼時，小卡片 _____（能/不能）平衡；
（4）為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡，在圖甲所示情況下，小明下一步的操作是 _____。
【答案】 細線 遠小于 拉力大小 旋轉 不在同一直線上的兩個力能否平衡 能 用剪刀將小紙片剪開
【解析】（1）[1]小卡片兩端通過滑輪各掛一個鉤碼，小卡片受到拉力的施力物體是細線。
[2][3]兩個鉤碼由于重力通過繩子對小卡片施加了兩個向相反方向的拉力，拉力的大小等于鉤碼的重力，鉤碼的數量越多，拉力就越大；小卡片的重遠小于細線的拉力，所以小卡片的重力可忽略不計。
（2）[4][5]小卡片旋轉過一個角度，小卡片兩端的拉力就不在一條直線上，紙片就會轉動，設計此步驟是為了探究不在同一直線上的兩個力是否能平衡。
（3）[6]因為左右兩側各通過一個定滑輪，定滑輪的位置雖然不等高，但是當兩個力大小相等，方向相反，作用在同一直線上，作用在同一個物體上時，小卡片還是處于靜止狀態，照樣能完成實驗。
（4）[7]為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡，用剪刀把小卡片剪成兩個更小的卡片，觀察兩個更小卡片是否平衡。
例7．（2022·山東淄博·中考真題）小明用木塊、木板、毛巾、玻璃板、砝碼、彈簧測力計等器材探究影響滑動摩擦力大小的因素。
（1）木塊在水平面上被拉動時所受滑動摩擦力的大小無法直接測量，可依據二力平衡的條件，拉動木塊做勻速直線運動，則滑動摩擦力的大小等于___________的大小；
（2）實驗過程如圖所示（木塊均做勻速直線運動），其中F5＜F1＜F4＜F2＜F3；
①相比甲實驗，乙、丙實驗中木塊上增加砝碼是為了增大___________的壓力（選填“砝碼對木塊”“木塊對木板”或“木板對桌面”）。對比甲、乙、丙三次實驗可知：在接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力___________；
②對比甲、丁、戊三次實驗可知：壓力相同時，___________，滑動摩擦力越大；
（3）要探究滑動摩擦力大小跟物體運動速度是否有關，需要保持___________和 ___________不變，只改變___________；
（4）本實驗主要運用的研究方法是控制變量法，下列實驗中也用到了這種方法的是___________。
A．探究壓力的作用效果跟什么因素有關 B．探究杠桿的平衡條件
C．測量固體的密度
【答案】 彈簧測力計對木塊拉力 木塊對木板 越大 接觸面越粗糙 壓力大小 接觸面的粗糙程度 物體運動的速度 A
【解析】
（1）[1]用彈簧測力計水平拉動木塊，使它沿水平長木板做勻速直線運動，根據二力平衡知識知道，木塊受到的摩擦力大小等于彈簧測力計對木塊拉力的大小。
（2）①[2]相比甲實驗，乙、丙實驗中木塊上增加砝碼，木塊對水平面的壓力大小等于木塊和砝碼的總重力，從而增大木塊對木板的壓力。
[3]對比甲、乙、丙三次實驗可知，接觸面的粗糙程度相同，壓力大小不同，滑動摩擦力大小不同，故對比甲、乙、丙三次實驗可知：在接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力越大。
②[4]對比甲、丁、戊三次實驗可知：壓力相同，接觸面粗糙程度不同，且接觸面越粗糙，測力計的示數越大，故壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。
（3）[5][6][7]由控制變量法知道，探究滑動摩擦力是否和物體運動速度有關，應保持壓力大小和接觸面的粗糙程度一定，使物體在不同的速度下做勻速直線運動。
（4）[8]本實驗探究主要運用的科學探究方法是控制變量法。
A．壓力的作用效果與壓力的大小和受力面積的大小有關，實驗探究時應采用控制變量法；
B．探究杠桿的平衡條件，采用多次測量尋找普遍規律，沒有采用控制變量法；
C．測量固體的密度多次測量取平均值，為了減小誤差，沒有采用控制變量法；
故選A。
當堂檢測：
1．以下體育運動中，蘊含的物理知識說法正確的是（　　）
A．100m測試——由于受到慣性的作用，人沖過終點不能立即停下來
B．擲實心球——若球在最高點時受到的外力全部消失，球將豎直下落
C．游泳——向后劃水人前進，是由于水對人的推力大于人對水的推力
D．跑步——腳向后蹬地，人立即向前奔跑，地面對腳的摩擦力方向向前
【答案】D
【解析】A．100m測試時沖過終點不能立即停下來，是由于慣性的緣故，慣性是物體的一種固有屬性，不能說受到慣性的作用，故A錯誤；
B．擲出的實心球斜向上運動，在最高點時的速度不為零，仍具有水平方向的速度，若此時所受外力全部消失，由牛頓第一定律可知，球將沿水平方向做勻速直線運動，不會豎直下落，故B錯誤；
C．物體間力的作用是相互的；游泳時向后劃水人前進，是由于水對人的推力大小等于人對水的推力，故C錯誤；
D．向前奔跑時，腳向后蹬地，由于力的作用是相互的，所以地面也給腳一下向前的反作用力，這個力就是腳底受到的摩擦力，其方向是向前的，故D正確。
故選D。
2．一臺起重機的掛鉤上吊著一重為2×103N的貨物，當貨物處于下列四種不同情況時如圖所示：
①靜止不動；
②以1m/s的速度勻速上升；
③以1m/s的速度水平勻速右移；
④以2m/s的速度勻速下降；
則連接貨物的鋼絲繩承受的拉力（　　）
A．在①種情況下最大 B．在②種情況下最大
C．在③種情況下最大 D．上述四種情況時都相等
【答案】D
【解析】物體靜止或勻速直線運動都屬于物體處于平衡狀態，要受平衡力作用。本題的四種狀態下，鋼絲繩的拉力與貨物的重力是一對平衡力，即
故ABC不符合題意，D符合題意。
故選D。
3．如圖所示，升降機以1m/s的速度勻速上升時，升降機對人的支持力為500N。下列說法正確的是（　　）
A．升降機勻速運動時，人受到重力、支持力和摩擦力三個力
B．升降機以1.5m/s速度勻速上升時，對人的支持力大于500N
C．升降機內的人受到的重力等于500N
D．升降機以1m/s的速度勻速下降時，升降機對人的支持力小于500N
【答案】C
【解析】A．根據題意知道，人在電梯上處于勻速直線運動狀態，所以是平衡狀態，故此時受到平衡力的作用，即在水平方向上，人是不受力的；而在豎直方向上，受到重力和支持力的作用，所以，此時人所受的力只有重力和支持力，故A錯誤；
BCD．人在升降機內無論是勻速上升還是靜止、勻速下降，都是平衡狀態，支持力與重力的大小始終相等，所以升降機對人的支持力都等于500N，故C正確，BD錯誤。
故選C。
4．如圖所示，木塊B放在桌面上，木塊A放在木塊B上，現用2N的力F水平拉木塊B，并使木塊A和木塊B在水平方向上一同向右勻速運動，不計空氣阻力。下列說法正確的是（　　）
①木塊A受到的摩擦力方向向左
②木塊A受到的摩擦力為2N
③木塊B受到的摩擦力方向向左
④木塊B受到的摩擦力為2N
A．只有①③正確 B．只有②③正確 C．只有①④正確 D．只有③④正確
【答案】D
【解析】由題意可知，木塊A與木塊B一起向右做勻速度直線運動，二者相對靜止，木塊A和木塊B之間不存在摩擦力，故①②錯誤；
用2N的力F水平拉B木塊在水平方向上一同向右勻速運動，摩擦力等于拉力，則木塊B受到的摩擦力
f＝F＝2N
滑動摩擦力的方向與物體相對運動的方向相反，木塊B相對于桌面向右運動，故木塊B受到的摩擦力向左，故③④正確。由以上分析可得ABC錯誤；D正確。
故選D。
5．如圖所示的是我國運動員在北京冬奧會上參加冰壺比賽時的情境。冰壺被擲出后，會沿水平冰面滑行得越來越慢。關于該過程，下列說法正確的是（　　）
A．擲出后的冰壺繼續運動時，冰壺受到手的推力
B．擲出后的冰壺能繼續運動，是由于冰壺受到慣性的作用
C．冰壺在水平冰面滑行的過程中，冰壺所受的合力不為零
D．冰壺在水平冰面滑行的過程中，冰壺的運動狀態不變
【答案】C
【解析】AB．冰壺離開手后，與手之間沒有相互作用，不受到手的推力，能繼續運動，是由于冰壺具有慣性，要保持原來的運動狀態向前運動，而不能說成受到慣性的作用，故A、B錯誤；
CD．冰壺在水平冰面滑行的過程中，速度越來越慢，運動狀態發生了改變，不是處于平衡狀態，所受的合力不為0，故C正確，D錯誤。
故選C。
6．如圖所示，放在水平桌面上的物塊A與B用細線通過定滑輪與沙桶相連。此時沙桶與沙的總重為G，物塊A、B恰好一起做勻速直線運動（忽略細線與滑輪之間的摩擦）。下列說法正確的是（　　）
A．物塊A對桌面的壓力與桌面對物塊A的支持力是一對相互作用力
B．物塊A受到的重力與桌面對物塊A的支持力是一對平衡力
C．繼續向沙桶中加入沙子，物塊A受到的滑動摩擦力增大
D．繼續向沙桶中加入沙子，物塊A和B的速度增大，它們的慣性也增大
【答案】A
【解析】A．物塊A對桌面的壓力與桌面對物塊A的支持力這兩個力大小相等，方向相反，作用在一條直線上，作用在不同的物體上，是一對相互作用力，故A正確；
B．桌面對物體A的支持力等于A、B的重力之和，所以物塊A受到的重力與桌面對物體A支持力的大小不等，二力不是一對平衡力，故B錯誤；
C．繼續向沙桶中加入沙子，由于物塊A、B對桌面的壓力大小和接觸面的粗糙程度都不變，所以物塊A受到的滑動摩擦力不變，故C錯誤；
D．慣性的大小只與物體的質量有關，繼續向沙桶中加入沙子，物體A和B的質量不變，它們的慣性也不變，故D錯誤。
故選A。
7．細心的小明同學會發現商場里安裝供顧客上樓的電梯主要有如圖所示兩種；它們表面都有凸出的條紋，這是為了______；當顧客站在類似臺階的甲電梯上勻速上升時______（選填“受”或“不受”）摩擦力，當顧客站在類似斜坡的乙電梯上勻速上升時，受到的摩擦力的方向是沿電梯斜坡______（選填“向上”或“向下”）。超市購物車下有四個輪子，這是利用______來減小摩擦。
【答案】 增大摩擦 不受 向上 滾動代替滑動
【解析】[1]電梯表面都有凸出的條紋，是在壓力一定時，通過增大接觸面粗糙程度的方法增大摩擦的。
[2]當顧客站在類似臺階的甲電梯上勻速上升時，鞋底和電梯臺階面之間既沒有發生相對運動，也沒有相對運動的趨勢，因此不受摩擦力；若顧客受到了摩擦力，則在水平面上沒有力與之平衡，顧客不可能處于平衡狀態，故不受摩擦力。
[3]當顧客站在類似斜坡的乙電梯上勻速上升時，電梯表面是傾斜的，人站在上面，有向下滑的趨勢，因此受到向上的摩擦力的作用。
[4]超市購物車下有四個輪子，這是利用滾動代替滑動的方法來減小摩擦。
8．如圖甲所示，方向不變的水平推力F將重為5N的物體壓在豎直的粗糙墻面上，墻面足夠大。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、丙所示。
（1）由圖像可知當t=1s時，物體受到的摩擦力為f1=___________N；
（2）t=5s時，物體受到的摩擦力為f2，則f1與f2的關系是f1___________f2（選填“>”“＜”或“=”）。
（3）t=3s時，物體受到的摩擦力為 ___________（選填字母）。
A．一定是5N B．一定小于5N C．一定大于5N D．一定是2N
（4）當F=2N時，若想使物體沿墻面向上勻速直線運動，需對物體豎直向上施加 ___________N的推力。
【答案】 5 = B 7.5
【解析】（1）[1]將物體壓在豎直的墻壁上，在豎直方向上物體受豎直向下的重力G、豎直向上的摩擦力f的作用；在水平方向上物體受水平向左的壓力F、水平向右的支持力FN作用；由v﹣t圖像可知，在0~2s內，物體的速度為零，即物體靜止，由力的平衡條件可得
所以當t=1s時，物體所受摩擦力為f1=5N。
（2）[2]由v﹣t圖像可知，在4~6s內物體做勻速直線運動，處于平衡狀態，由力的平衡條件可得，物體受到的滑動摩擦力
所以
（3）[3]由v﹣t圖像知在t=3s時，物體做豎直向下的加速運動，說明物體受到的合力豎直向下，則物體受到的摩擦力小于重力，故B正確。
故選B。
（4）[4]由（2）可知，當水平推力F=4N時，物體受到的滑動摩擦力f2=5N；由圖像和題意可知，當F=2N時，物體向下做加速運動，與向下勻速運動相比，雖然接觸面的粗糙程度不變，但壓力減小了，則滑動摩擦力也會減小；因接觸面的粗糙程度不變時，滑動摩擦力與壓力大小成正比，則F=2N時的滑動摩擦力
若保持壓力F=2N不變，且接觸面的粗糙程度不變，則物體勻速向上運動時，其受到的滑動摩擦力大小不變，仍為2.5N；若使物體沿著墻壁勻速向上運動，則受平衡力作用，豎直方向上受到向下的重力、豎直向下的摩擦力、向上的拉力，所以拉力大小等于物體的重力與摩擦力之和，即
9．如圖所示是“研究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗。實驗中用到了一個彈簧測力計、一塊木塊、一個砝碼、兩塊材料相同但表面粗糙程度不同的長木板。
（1）實驗中，應該用彈簧測力計沿長木板水平勻速拉動木塊，根據 _____的知識，此時彈簧測力計示數等于木塊所受滑動摩擦力的大小；
（2）甲、乙、丙三次實驗中滑動摩擦力最小的是 _____（選填“甲”“乙”或“丙”）；
（3）分析甲、乙兩次實驗數據可以得出，滑動摩擦力與 _____有關。小明比較甲、丙實驗，得出接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。該結論是否可靠？簡要說明理由 _____；
（4）如圖丁所示，小明對實驗裝置進行了一些改進。實驗過程中，調節水平傳送帶的速度，彈簧測力計的示數 _____（選填“改變”或“不改變”）。
【答案】 二力平衡 甲 壓力大小 不可靠，沒有保持壓力大小不變 不改變
【解析】（1）[1]實驗過程中，彈簧測力計必須沿水平方向拉著物塊做勻速直線運動，此時物塊處于平衡狀態，由二力平衡的知識可知，滑動摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數。
（2）[2]滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度和物體間的壓力有關，接觸面越光滑、物體間的壓力越小，滑動摩擦力越小；在甲、乙、丙三次實驗中，在實驗甲中，物體間的壓力最小，接觸面粗糙程度最小，因此滑動摩擦力最小。
（3）[3]由圖甲、乙所示實驗可知，物體間的接觸面粗糙程度相同，而壓力大小不同，彈簧測力計的示數不同，即滑動摩擦力的大小不同，可以得到滑動摩擦力大小與壓力大小有關。
[4]由圖甲、丙所示實驗可知，物體間的壓力不相等，而接觸面的粗糙程度不同，不能得出接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大，這個結論錯誤，沒有保持壓力大小不變。
（4）[5]由圖丁所示實驗可知，木塊相對于地面靜止不動，物塊處于平衡狀態，滑動摩擦力等于測力計的拉力，實驗過程中，調節水平傳送帶的速度，木塊對傳送帶的壓力不變、接觸面粗糙程度不變，滑動摩擦力不變，彈簧測力計的示數不改變。第8章 運動和力
知識清單
一、牛頓第一定律：
1.阻力對物體運動的影響
（1）主要實驗方法： 、 。
（2） （同一/不同）小車從 （同一/不同）斜面 的高度由 滑下目的是： 。
（3）水平桌面鋪上粗糙程度不同的毛巾、棉布目的： 。
（4）結論：平面越光滑，小車運動的距離 ，這說明小車受到的阻力 ，速度減小得 。推理：如果運動物體 ，它將保持 。
2.牛頓第一定律（也叫慣性定律）
（1）內容： 在 的時候，總保持 。
（2）理解
① 一切物體在失去所有外力時，原來靜止的物體則 ，原來不論做什么運動的物體在不受力時都將做 。兩種狀態不同時存在。
② 牛頓第一定律揭示了 “力”的本質：力不是 物體運動的原因，而是 物體運動狀態的原因。
③ 牛頓第一定律是在大量 的基礎上，通過進一步的 而概括出來的，不可能用 直接驗證（周圍物體都受力的作用）。（這種方法就是物理學上常用的“ ”，也叫“ ”）。
3.慣性
（1）一切物體都有 的性質，我們把這種性質叫做慣性。
（2）理解：
① 一切物體在任意時刻都具有慣性。（沒有條件）
② 慣性大小只與物體 有關， 越大，物體具有的慣性越大。（慣性大小與物體是否受力、受力大小、是否運動、運動速度無關）
③ 慣性不是力，只能說“具有慣性”、“由于慣性”（不能說“受到慣性”）
二、二力平衡：
1.物體受到幾個力的作用時，如果保持 或 ，我們就說著幾個力相互平衡，該物體處于平衡狀態。（平衡力的合力為0）；只要物體的運動狀態發生了改變，它一定 ，而且所受的力一定 。
2.二力平衡的條件（實驗探究）：
（1）作用在 物體上的兩個力，如果大小 、方向 ，并且在 直線上，這兩個力就彼此平衡。
（2）二力平衡的應用：
① 可根據一個力的大小和方向確定另一個力的大小和方向；
② 根據物體的受力情況判斷物體的運動狀態。
3.同一直線上二力的合成
（1）F1與F2同向時，F＝ ，方向 。
（2）F1與F2反向時，F＝ ，方向 。
三、摩擦力：
1.定義：兩個相互接觸的物體，當它們發生 或具有 時，就會在接觸面上產生 的力，這種力就叫做摩擦力。
2.摩擦力產生條件：①兩物體相接觸且接觸面不光滑；②兩物體間有壓力；③兩物體間有相對運動的趨勢或者相對運動。
3.怎樣測出摩擦力的大小
（1）木塊放在水平面上，用彈簧測力計水平拉動木塊，使它沿木板做 。根據 的知識，木塊在水平桌面上做勻速直線運動，拉力和摩擦力平衡，讀出拉力即測出摩擦力。
（2）主要實驗方法： 、 。
（3）滑動摩擦力的大小跟接觸面所受的壓力有關。接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力 。
（4）滑動摩擦力的大小跟 有關。壓力相同時， ，滑動摩擦力 。
（5）摩擦力的大小與 和 有關，而與接觸面積的大小和運動速度無關。
4.增大有益摩擦的方法：
① ；② ；③ 。
5.減小有害摩擦的方法：
① ；② ；③ ；④ 。
專題突破
專題一.判斷物體的受力情況
（一）解讀：
運動和力的關系是力學部分的重點內容之一，同時是中考的高頻考點。
運動和力的關系主要表現為以下幾點：(1)力不是維持物體運動狀態的原因，物體的運動狀態不需要力維持；(2)力是改變物體運動狀態的原因，物體運動狀態改變一定是因為受到了力；(3)當物體不受力或受平衡力作用時，物體將保持靜止狀態或勻速直線運動狀態，反之，當物體處于平衡狀態時，物體可能不受力或受平衡力作用；(4)當物體所受的力不平衡時，物體的運動狀態將發生改變。
慣性及其應用、危害也是中考的高頻考點。慣性是一種性質而不是力，其大小只與物體的質量有關。
（二）典例突破
例1.（2022·山東淄博·中考真題）2022年3月23日，“天宮課堂”上王亞平輕推靜止的“冰墩墩”，“冰墩墩”沿直線運動到對面葉光富的手中。下列說法正確的是（　　）
A．“冰墩墩”由靜止變為運動，是因為受到力的作用
B．王亞平推“冰墩墩”時，“冰墩墩”對王亞平沒有力的作用
C．以運動的“冰墩墩”為參照物，葉光富是靜止的
D．“冰墩墩”被葉光富接住后不再具有慣性
例2.（2022·遼寧營口·中考真題）2022年2月，中國女足勇奪亞洲杯冠軍。關于比賽中的場景，下列說法正確的是（　　）
A．靜止在水平球場上的足球受到的重力和支持力是一對平衡力
B．滾動的足球最終停下來，說明物體的運動需要力來維持
C．足球鞋底部的鞋釘，可以有效的減小摩擦
D．運動員射門時，腳對球的力大于球對腳的力
專題二、二力平衡條件及其應用
（一）專題解讀：
當物體處于靜止狀態或勻速直線運動狀態時說明物體處于平衡狀態，受力平衡，因此可根據二力平衡條件（等大、反向、共線、同體）來求解未知力。其中二力平衡條件中的“作用在同一物體上”往往是同學們容易忽略的，而這也是平衡力和相互作用力之間的區別。
（二）典例突破：
例3.（2022·海南·中考真題）如圖是探究滑動摩擦力與哪些因素有關的實驗裝置。用彈簧測力計水平拉動木塊在水平面上做勻速直線運動時，木塊所受滑動摩擦力的平衡力是（ ）
A．木塊受到的重力 B．彈簧測力計對木塊的拉力
C．木塊對彈簧測力計的拉力 D．木塊受到的支持力
例4.（2022·湖北襄陽·中考真題）如圖所示，鐵塊A重3N，靜止地吸附在豎直放置的磁性黑板上，將重為1N的銅塊B放在鐵塊A上面時，A和B恰能沿著黑板緩慢勻速下滑。取走銅塊B，用豎直向上的力F拉鐵塊A，使其勻速向上運動，則F的大小為（　　）
A．3N B．4N C．5N D．7N
專題三.實驗探究
（一）專題解讀：
1.探究阻力對物體運動的影響
本實驗主要應用了轉換法、控制變量法以及實驗推理法、
把無法直接測量的阻力對運動的影響轉化為可直接觀察比較的小車的運動距離，這運用了轉換法。實驗中每次都讓小車從同一斜面的同一位置由靜止滑下，只改變水平面的粗糙程度，這運用了控制變量法。因為我們周圍的物體表面不是絕對光滑的、物體運動時都要受到阻力的作用，所以物體受到的阻力為零時的運動狀態就不能用實驗直接驗證、只能根據實驗現象、通過分析做進一步推測，這應用了實驗推理法。
實驗中應注意以下幾個問題：(1)使同一輛小車每次都從同一斜面的同一高度由靜止滑下，以保證小車到達水平面時的速度相同；(2)水平面上應鋪有粗糙程度不同的物體、目的是使小車在水平面上運動時所受的摩擦力不同；(3)實際生活中絕對光滑是不存在的，在實驗的基礎上通過科學推理得出的結論，仍然是正確的。
2.探究二力平衡的條件
本實驗應用了控制變量法、每次實驗都只改變力的大小、方向、是否共線等因素中的一個，而保持其他因素不變。
在實驗過程中需注意以下幾點：(1)器材上選擇小車是為了減小摩擦力對實驗的影響；(2)平衡狀態選擇靜止狀態，因為勻速直線運動狀態不易控制；(3)有些實驗選用輕質小卡片作為研究對象，這樣既能減小重力及摩擦力的影響，當剪開小卡片時又能探究二力平衡時兩個力是否作用在同一個物體上；(4)通過放置砝碼個數的不同探究二力大小的關系，通過扭轉小車探究二力是否作用在同一條直線上。
3.探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關
本實驗主要應用了控制變量法和轉換法，滑動摩擦力大小的測量原理是二力平衡，物體在水平面上做勻速直線運動，處于平衡狀態，拉力與摩擦力二力平衡，拉力與摩擦力大小相等
在探究壓力對滑動摩擦力的影響時，控制接觸面的粗糙程度等條件不變；在探究接觸面粗糙程度對滑動摩擦力的影響時，控制壓力大小保持不變，這運用了控制變量法。實驗中應勻速拉動物體使其做勻速直線運動，這樣物體處于平衡狀態，彈簧測力計的示數才等于滑動摩擦力的大小，這運用了轉換法。
由于實驗中很難控制物體做勻速直線運動，并且彈簧測力計在運動中讀數不準且不穩定，一些實驗設計中常做如下改進：如圖所示，拉動物體下面的長木板，不論長木板是否做勻速直線運動，木塊都處于靜止狀態，則彈簧測力計的示數等于滑動摩擦力的大小，而彈簧測力計被固定，便于讀數。
（二）典例突破：
例5．（2022·湖北武漢·中考真題）某同學用如圖所示的實驗裝置探究阻力對物體運動的影響。
（1）兩次實驗中讓同一輛小車從同一斜面______滑下，目的是使小車進入水平面的初速度相同；
（2）由實驗可以看出，運動的小車所受的阻力______，向前滑行的距離變大。伽利略對類似的實驗進行了分析，并進一步推測：如果物體受到的阻力______，速度就不會減小，物體將以恒定不變的速度永遠運動下去；
（3）兩次實驗中，小車在水平面上最終都會靜止下來，說明力可以改變物體的______。
例6．（2022秋·江蘇泰州·八年級統考期中）如圖甲是小明同學探究二力平衡條件時的實驗情景。
（1）小明將系于小卡片的兩根細線分別跨過左右支架上的滑輪，在線的兩端掛上鉤碼作用在小卡片上拉力的施力物體是 _____。小卡片的重力 _____（選填“遠小于”或“略小于”）鉤碼重力。實驗通過調整鉤碼的數量來改變 _____；
（2）當小卡片平衡時，小明將小卡片 _____（“翻轉”或“旋轉”）一個角度，松手瞬間小卡片不平衡，此步驟是為了探究 _____；
（3）保持右側滑輪的位置不變，降低左側滑輪的高度，如圖乙所示，在兩細線上各掛一只鉤碼時，小卡片 _____（能/不能）平衡；
（4）為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡，在圖甲所示情況下，小明下一步的操作是 _____。
例7．（2022·山東淄博·中考真題）小明用木塊、木板、毛巾、玻璃板、砝碼、彈簧測力計等器材探究影響滑動摩擦力大小的因素。
（1）木塊在水平面上被拉動時所受滑動摩擦力的大小無法直接測量，可依據二力平衡的條件，拉動木塊做勻速直線運動，則滑動摩擦力的大小等于___________的大小；
（2）實驗過程如圖所示（木塊均做勻速直線運動），其中F5＜F1＜F4＜F2＜F3；
①相比甲實驗，乙、丙實驗中木塊上增加砝碼是為了增大___________的壓力（選填“砝碼對木塊”“木塊對木板”或“木板對桌面”）。對比甲、乙、丙三次實驗可知：在接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力___________；
②對比甲、丁、戊三次實驗可知：壓力相同時，___________，滑動摩擦力越大；
（3）要探究滑動摩擦力大小跟物體運動速度是否有關，需要保持___________和 ___________不變，只改變___________；
（4）本實驗主要運用的研究方法是控制變量法，下列實驗中也用到了這種方法的是___________。
A．探究壓力的作用效果跟什么因素有關 B．探究杠桿的平衡條件
C．測量固體的密度
當堂檢測：
1．以下體育運動中，蘊含的物理知識說法正確的是（　　）
A．100m測試——由于受到慣性的作用，人沖過終點不能立即停下來
B．擲實心球——若球在最高點時受到的外力全部消失，球將豎直下落
C．游泳——向后劃水人前進，是由于水對人的推力大于人對水的推力
D．跑步——腳向后蹬地，人立即向前奔跑，地面對腳的摩擦力方向向前
2．一臺起重機的掛鉤上吊著一重為2×103N的貨物，當貨物處于下列四種不同情況時如圖所示：
①靜止不動；
②以1m/s的速度勻速上升；
③以1m/s的速度水平勻速右移；
④以2m/s的速度勻速下降；
則連接貨物的鋼絲繩承受的拉力（　　）
A．在①種情況下最大 B．在②種情況下最大
C．在③種情況下最大 D．上述四種情況時都相等
3．如圖所示，升降機以1m/s的速度勻速上升時，升降機對人的支持力為500N。下列說法正確的是（　　）
A．升降機勻速運動時，人受到重力、支持力和摩擦力三個力
B．升降機以1.5m/s速度勻速上升時，對人的支持力大于500N
C．升降機內的人受到的重力等于500N
D．升降機以1m/s的速度勻速下降時，升降機對人的支持力小于500N
4．如圖所示，木塊B放在桌面上，木塊A放在木塊B上，現用2N的力F水平拉木塊B，并使木塊A和木塊B在水平方向上一同向右勻速運動，不計空氣阻力。下列說法正確的是（　　）
①木塊A受到的摩擦力方向向左
②木塊A受到的摩擦力為2N
③木塊B受到的摩擦力方向向左
④木塊B受到的摩擦力為2N
A．只有①③正確 B．只有②③正確 C．只有①④正確 D．只有③④正確
5．如圖所示的是我國運動員在北京冬奧會上參加冰壺比賽時的情境。冰壺被擲出后，會沿水平冰面滑行得越來越慢。關于該過程，下列說法正確的是（　　）
A．擲出后的冰壺繼續運動時，冰壺受到手的推力
B．擲出后的冰壺能繼續運動，是由于冰壺受到慣性的作用
C．冰壺在水平冰面滑行的過程中，冰壺所受的合力不為零
D．冰壺在水平冰面滑行的過程中，冰壺的運動狀態不變
6．如圖所示，放在水平桌面上的物塊A與B用細線通過定滑輪與沙桶相連。此時沙桶與沙的總重為G，物塊A、B恰好一起做勻速直線運動（忽略細線與滑輪之間的摩擦）。下列說法正確的是（　　）
A．物塊A對桌面的壓力與桌面對物塊A的支持力是一對相互作用力
B．物塊A受到的重力與桌面對物塊A的支持力是一對平衡力
C．繼續向沙桶中加入沙子，物塊A受到的滑動摩擦力增大
D．繼續向沙桶中加入沙子，物塊A和B的速度增大，它們的慣性也增大
7．細心的小明同學會發現商場里安裝供顧客上樓的電梯主要有如圖所示兩種；它們表面都有凸出的條紋，這是為了______；當顧客站在類似臺階的甲電梯上勻速上升時______（選填“受”或“不受”）摩擦力，當顧客站在類似斜坡的乙電梯上勻速上升時，受到的摩擦力的方向是沿電梯斜坡______（選填“向上”或“向下”）。超市購物車下有四個輪子，這是利用______來減小摩擦。
8．如圖甲所示，方向不變的水平推力F將重為5N的物體壓在豎直的粗糙墻面上，墻面足夠大。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、丙所示。
（1）由圖像可知當t=1s時，物體受到的摩擦力為f1=___________N；
（2）t=5s時，物體受到的摩擦力為f2，則f1與f2的關系是f1___________f2（選填“>”“＜”或“=”）。
（3）t=3s時，物體受到的摩擦力為 ___________（選填字母）。
A．一定是5N B．一定小于5N C．一定大于5N D．一定是2N
（4）當F=2N時，若想使物體沿墻面向上勻速直線運動，需對物體豎直向上施加 ___________N的推力。
9．如圖所示是“研究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗。實驗中用到了一個彈簧測力計、一塊木塊、一個砝碼、兩塊材料相同但表面粗糙程度不同的長木板。
（1）實驗中，應該用彈簧測力計沿長木板水平勻速拉動木塊，根據 _____的知識，此時彈簧測力計示數等于木塊所受滑動摩擦力的大小；
（2）甲、乙、丙三次實驗中滑動摩擦力最小的是 _____（選填“甲”“乙”或“丙”）；
（3）分析甲、乙兩次實驗數據可以得出，滑動摩擦力與 _____有關。小明比較甲、丙實驗，得出接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。該結論是否可靠？簡要說明理由 _____；
（4）如圖丁所示，小明對實驗裝置進行了一些改進。實驗過程中，調節水平傳送帶的速度，彈簧測力計的示數 _____（選填“改變”或“不改變”）

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