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專題1 3力與運動的關系
一、牛頓第一定律（又叫慣性定律）
1．牛頓第一定律的內容：一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。
2．牛頓第一定律是通過分析事實，再進一步概括、推理得出的，它不可能用實驗來直接驗證這一定律，但從定律得出的一切推論都經受住了實踐的檢驗，因此，牛頓第一定律是力學基本定律之一。
3．對牛頓第一定律的理解
（1）“一切”說明該定律對于所有物體都適用，不是特殊現象。
（2）“沒有受到力的作用”是定律成立的條件。“沒有受到力的作用”有兩層含義：一是該物體確定沒有受到任何力的作用，這是一種理想化的情況(實際上，不受任何力的作用的物體是不存在的)；二是該物體所受合力為零，它的作用效果可以等效為不受任何力的作用時的作用效果。
（3）“或”指兩種狀態必居其一，不能同時存在，也就是說物體在不受力的作用時，原來靜止的物體仍保持靜止狀態，原來運動的物體仍保持勻速直線運動狀態。
（4）牛頓第一定律的內涵：物體在不受力的情況下依舊可以保持原有的運動狀態，說明力不是維持物體運動的原因，而是使物體運動狀態發生改變的原因。或者說：物體的運動不需要力來維持，要改變物體的運動狀態，必須對物體施加力的作用。
（5）牛頓第一定律不能用實驗直接驗證，而是在實驗的基礎上通過分析、概括、推理總結出來的。
（6）牛頓第一定律是關于力與運動關系的規律，它反映了物體在不受力(或受合力為零)時的運動規律，在不受任何力時，物體要保持原有的運動狀態不變。
二、慣性
1．定義：物體保持原來運動狀態不變的特性叫慣性。
2．性質：慣性是物體本身固有的一種屬性。一切物體任何時候、任何狀態下都有慣性。慣性不是力，不能說慣性力的作用，慣性的大小只與物體的質量有關，與物體的速度、物體是否受力等因素無關。
3．對慣性的理解。
（1）一切物體都有慣性，一切物體是指無論是氣體、液體、還是固體；無論是靜止還是運動；無論受力還是不受力都具有慣性。慣性是物體本身的一種屬性。
（2）慣性指物體保持靜止狀態或勻速直線運動狀態不變的性質。即靜止的物體總要保持靜止狀態，運動的物體總要保持勻速直線運動狀態。
（3）慣性是物體的屬性，不是力。因此在提到慣性時，只能說“物體具有慣性”，或“由于慣性”，而不能說“受到慣性作用”或“慣性力”等。慣性只有大小，慣性的大小僅取決于物體的質量，質量大，慣性也大。
4．防止慣性的現象：汽車安裝安全氣囊，汽車安裝安全帶等。
利用慣性的現象：跳遠助跑可提高成績，拍打衣服可除塵等。
三、二力平衡
1．平衡狀態和平衡力
（1）物體處于靜止狀態或勻速直線運動狀態，我們就說這個物體處于平衡狀態。
（2）物體在受到幾個力作用時，如果保持靜止狀態或勻速直線運動狀態，我們就說這幾個力是平衡力。
（3）平衡力與平衡狀態的關系：物體在平衡力的作用下，處于平衡狀態，物體處于平衡狀態時要么不受力，若受力一定是平衡力；物體受平衡力或不受力時保持靜止或勻速直線運動狀態。
2．二力平衡
（1）作用在同一物體上的兩個力，如果大小相等、方向相反，并且在同一條直線上，這兩個力就彼此平衡。
（2）二力平衡的條件：概括說就是“同物、等大、反向、共線”。①同物：作用在同一物體上的兩個力。②等大：大小相等。③反向：兩個力方向相反。④共線：兩個力作用在同一條直線上。
3．二力平衡的條件的應用：
（1）根據平衡力中一個力的大小和方向，判定另一個力的大小和方向。
（2）根據物體的平衡狀態，判斷物體的受力情況。
4．二力平衡與相互作用力的區別
平衡力 相互作用力
相同點 大小相等，方向相反，作用在同一直線上
不同點 受力物體 作用在同一物體上 作用在兩個不同物體上
受力情況 受力物體是同一個，施力物體不是同一物體 兩個物體互為施力者，互為受力者
力的變化 一個力變化(增大、減小或消失)，另一個力不一定變化，此時物體失去平衡 同時產生，同時變化，同時消失
四、力和運動的關系
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靜止狀態或勻速直線運動狀態；當物體受不平衡的力作用時，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，二者中任一個發生改變或二者同時發生改變。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。
受力條件 力的方向和物體運動方向 物體所處狀態 運動狀態是否改變
不受力或受平衡力（合力為零） ————— 靜止狀態或勻速直線運動狀態 不變
受非平衡力（合力不為零） 相同 速度增大，并且做直線運動 一定改變
相反 速度減小，仍做直線運動
不在同一直線上 運動方向改變，做曲線運動
解決二力平衡問題思路 1. 二力平衡條件：作用在同一物體上的兩個力，如果大小相等、方向相反、作用在同一直線上，這兩個力就彼此平衡。 注意：（1）兩個力同物、等大、反向、共線。（2）相互作用力是兩個力等大、反向、共線，但這兩個力不同時作用在一個物體上。 2.根據受力情況判斷物體的運動狀態： （1）當物體不受任何力作用時，物體總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。 （2）當物體受平衡力作用時，物體總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。 （3）當物體受非平衡力作用時，物體的運動狀態一定發生改變。 3.根據物體的運動狀態判斷物體的受力情況： （1）當物體處于平衡狀態（靜止狀態或勻速直線運動狀態）時，物體不受力或受到平衡力。 （2）當物體處于非平衡狀態（加速或減速運動、方向改變）時，物體受到非平衡力的作用。 4.說明： （1）物體保持平衡狀態的條件：不受力或受平衡力。 （2）力是改變物體運動狀態的原因，而不是維持物體運動的原因。 （3）舉例：做勻速直線運動的汽車受到四個力的作用，重力、支持力、牽引力和摩擦力。重力和支持力是一對平衡力，牽引力和摩擦力是一對平衡力。
考點1 牛頓第一定律
【例1】（2023 德州）關于牛頓第一定律，下列說法正確的是　　
A．物體的速度越大，慣性越大，動能越大
B．物體的運動需要力來維持，汽車關閉發動機后逐漸停下來是因為不受力的作用
C．物體受到力的作用時，運動狀態一定改變
D．物體的運動狀態改變，一定受到力的作用
【答案】
【分析】（1）一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態；
（2）力是改變物體的運動狀態的原因，一切物體都有慣性，慣性大小取決于物體質量大小，與速度大小無關。
【解答】解：
、慣性大小取決于物體質量大小，質量越大，慣性越大，與運動狀態無關，速度大動能大，慣性不變，故錯誤；
、力是改變物體運動狀態的原因，物體的運動狀態改變，一定是受到力的作用，汽車關閉發動機后逐漸停下來是因為受到摩擦阻力的作用，故錯誤，正確；
、力可以改變物體的運動狀態，但若物體受到平衡力的作用，則物體的運動狀態就不發生變化，故錯誤。
故選：。
1．（2023春 正定縣期中）如圖所示，鉛球由處向右上方推出，在空中劃出一道弧線后落到地面處。當鉛球在飛行過程中，運動到最高點時，一切外力消失，則小球將會　　
A．靜止在該點
B．沿著水平方向做勻速直線運動
C．仍會掉在點
D．豎直掉下來
【答案】
【分析】物體不受力時會保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。
【解答】解：當鉛球在飛行過程中，運動到最高點時，鉛球在水平方向上有一定的速度，一切外力消失時，由牛頓第一定律可知，小球將會沿水平方向做勻速直線運動，故正確。
故選：。
2．（2023 莆田模擬）如圖所示，氫氣球下系著一個重物，它們以某一速度勻速上升，在上升的過程中，繩子突然斷開，以下情況可能出現的是　　
A．重物立即下落，氣球繼續上升
B．重物繼續上升，速度越來越快
C．氣球繼續上升，速度越來越快
D．氣球繼續上升，速度保持不變
【答案】
【分析】先分析繩子斷開前物體的速度，再分析繩子斷開后物體的速度和受力情況，結合慣性知識可判斷其運動情況。
【解答】解：
繩子斷開前，重物隨氣球勻速上升；繩子斷開后，重物由于慣性仍會向上運動，又因為重物受到重力作用（不再受拉力），所以重物上升的速度逐漸減小，速度減小為0后會向下運動；由于氣球所受浮力不變，且不再受向下的拉力，所以氣球向上做加速運動，故正確，錯誤。
故選：。
3．（2023春 化州市期中）一個物體在平衡力作用下，在光滑水平面上做勻速直線運動，當這對平衡力突然消失，則物體將　　
A．立即停止 B．運動速度越來越快
C．運動速度越來越慢 D．運動速度保持不變
【答案】
【分析】根據牛頓第一定律進行分析，即當物體受到的力突然消失，物體還會保持原來的運動狀態運動下去。
【解答】解：因為物體原來在一對平衡力的作用下做勻速直線運動，當平衡力突然消失后，物體不再受任何外力作用，根據牛頓第一定律可得，物體將保持原來的速度繼續做勻速直線運動。
故選：。
考點2 慣性
【例2】（2023秋 金堂縣校級月考）下列有關說法中，正確的是　　
A．物體的運動越快，慣性就越大
B．物體運動狀態發生改變，一定受到了力
C．擲出去的鉛球，能繼續飛行是受到慣性力的作用
D．力作用的效果與力的大小、方向和作用點都有關
【答案】
【分析】（1）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；
（2）力是改變物體運動狀態的原因；
（3）力的三要素是力的大小、方向、作用點。
【解答】解：、慣性的大小只與物體的質量有關，與速度有關，故錯誤；
、力是改變物體運動狀態的原因，物體運動狀態發生改變，一定受到了力，故正確；
、慣性是物體本身的一種性質，慣性不是力，“慣性力”的說法是錯誤的，故錯誤；
、力的三要素有：力的大小、方向、作用點，它們都影響力的作用效果，故正確。
故選：。
1．（2023 興化市模擬）興趣小組利用內徑較大且較長的玻璃管制作了“慣性演示儀”，管內裝有水，將一只乒乓球放進去，密封管口后將試管水平放置，讓球停留在中間位置，如圖甲所示若將玻璃管突然向右運動，下列四幅圖中符合實際情景的是　　
A． B．
C． D．
【答案】
【分析】物體由于慣性要保持原來的運動狀態；物體質量越大，慣性越大，物體慣性越大，運動狀態越難改變。
【解答】解：當密閉玻璃管突然向右運動時，密閉玻璃管內的水由于慣性，要保持原來的靜止狀態不動，即液體會向左運動，從而把空氣和乒乓球擠向相反方，即氣泡向右運動，故符合題意。
故選：。
2．（2023 廣東）如圖所示，公交車上的乘客都拉好了扶手，當車的運動狀態突然發生改變時，乘客都向東傾，產生此現象的原因可能是　　
A．車由靜止突然向東起動 B．車勻速前行時突然加速
C．車勻速前行時突然減速 D．勻速倒車時突然減速
【答案】
【分析】物體由于慣性要保持原來的運動狀態；分析車運動狀態變化后，人由于慣性保持原來運動方向引起的現象。
【解答】解：由圖知，當車的運動狀態突然發生改變時，乘客都向東傾，
如果原來是靜止，車由靜止突然向東起動，乘客由于慣性則向西傾倒；
如果車是向東運動的，說明車子突然減速，而乘客的上身由于慣性繼續向東運動，出現向東傾；
如果車是向西倒車的，說明車子突然加速，而乘客由于慣性保持原來較小的速度，會向東傾；故正確，錯誤。
故選：。
3．（2023春 公安縣期中）有關慣性的相關說法中，不正確的是　　
A．甲圖中小球沒有飛出去是因為小球具有慣性
B．乙圖中是利用慣性讓錘頭緊固在錘柄上
C．丙圖中是利用安全氣囊減小人的慣性
D．丁圖中上面的棋子由于慣性而落在原地
【答案】
【分析】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】解：、甲圖中小球沒有飛出去是因為小球具有慣性，仍要保持原來的靜止狀態，故正確；
、乙圖中用力向下揮錘子，錘柄撞擊硬物停止運動，而錘頭由于慣性繼續向下運動，從而套緊在錘倆上，是利用了錘頭的慣性，故正確；
、慣性的大小只與物體的質量有關，丙圖中安全氣囊可對人起到保護作用，但不能減小人的慣性，故錯誤；
、丁圖中上面的棋子由于慣性不會飛出，再在重力的作用下落在原地，故正確。
故選：。
考點3 二力平衡
【例3】（2023 寬甸縣模擬）電動平衡車是現代人用來作為代步、休閑娛樂的一種新型的綠色環保產品。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平衡力
C．平衡車所受的重力與地面對平衡車的支持力是一對相互作用力
D．人受到的重力和平衡車對人的支持力是一對平衡力
【答案】
【分析】（1）平衡狀態是指靜止狀態或勻速直線運動狀態；
（2）二力平衡的條件：大小相等、方向相反、在同一直線上、作用于同一物體上；
（3）相互作用力的特點：大小相等、方向相反、作用在同一條直線上、作用在兩個物體上。
【解答】解：
、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，故錯誤；
、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，故錯誤；
、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，所以它們不是一對相互作用力，故錯誤；
、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，故正確；
故選：。
1．（2023春 通河縣期末）停靠在水平軌道上的“和諧號”列車，下列說法中正確的是　　
A．列車所受重力和鐵軌對列車的支持力是一對平衡力
B．列車對鐵軌的壓力和鐵軌對列車的支持力是一對平衡力
C．列車所受重力和列車對鐵軌的壓力是一對平衡力
D．鐵軌所受重力和鐵軌對列車的支持力是一對平衡力
【答案】
【分析】平衡力的條件：大小相等、方向相反、作用在同一個物體上，作用在同一條直線上。
【解答】解：、列車所受重力和鐵軌對列車的支持力大小相等，方向相反，作用在同一物體上，作用在同一直線上，這兩個力是平衡力，故正確；
、列車對鐵軌的壓力和鐵軌對列車的支持力大小相等，方向相反，作用在兩個物體上，作用在同一直線上，這兩個力是相互作用力，故錯誤；
、列車所受重力和列車對鐵軌的壓力大小相等，方向相同，不是一對平衡力，故錯誤；
、鐵軌所受重力和鐵軌對列車的支持力這兩個力作用在兩個物體上，不是一對平衡力，故錯誤。
故選：。
2．（2023春 連平縣期末）如圖，小紅用力搬一塊石頭，石頭紋絲不動，下列說法正確的是　　
A．石頭受到的慣性力較大
B．若石頭被搬起，說明力可以改變石頭慣性的大小
C．此時石頭受到的重力和石頭對地面的壓力是一對平衡力
D．此時石頭受到的重力大于石頭對地面的壓力
【答案】
【分析】（1）物體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；
（2）二力平衡的條件：大小相等，方向相反，作用在同一直線上，作用在同一物體上；
（3）根據力的合成分析解答。
【解答】解：
、慣性的大小只與物體的質量有關，石頭沒被搬起，但其質量不變，所以慣性不變，慣性不是力，不能說慣性力，故錯誤；
、石頭受到的重力和石頭對地面的壓力是作用在不同物體上的兩個力，且大小不等，所以不是一對平衡力，故錯誤；
、小紅用力搬一塊石頭，石頭紋絲不動，小紅對石頭施加了一個向上的力，根據力的合成可知，石頭對地面的壓力變小，所以此時石頭受到的重力大于石頭對地面的壓力，故正確。
故選：。
3．（2023春 潮陽區校級期末）如圖所示是在體育課中進行的四個運動項目，下列說法正確的是　　
A．甲：投擲實心球——球在空中運動到最高點時受平衡力的作用
B．乙：引體向上——完成一次引體向上，雙臂的拉力始終等于同學的重力
C．丙：立定跳遠——起跳時用力蹬地，是利用了物體間力的作用是相互的
D．丁：跑——沖過終點的同學不能立刻停下來是因為他受到了慣性力的作用
【答案】
【分析】當物體處于靜止狀態或勻速直線運動狀態時，物體是平衡狀態，受平衡力的作用；
物體間力的作用是相互的；
物體保持原來運動狀態不變的性質叫慣性。
【解答】解：、實心球運動到最高點，實心球受豎直向下的重力、與運動方向相反的阻力作用，所以實心球在最高點不受平衡力作用，故錯誤；
、在上升或下降過程中，由于身體的運動狀態不確定，不一定是平衡狀態，因此無法確定雙臂的拉力與同學的重力的關系，故錯誤；
、立定跳遠——起跳時用力蹬地，是利用了物體間力的作用是相互的，故正確；
、慣性是物體本身固有的一種性質，不能用“受慣性力作用”這樣的詞語表達，故錯誤。
故選：。

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