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考點13 力與運動的關系
1．通過實驗探究物體的慣性。 2．理解物體的慣性。 3．能表述牛頓第一定律。
一、牛頓第一定律（又叫慣性定律） 1．牛頓第一定律的內(nèi)容：一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。 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(jīng)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(xiàn)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(tài)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(tài)，原來運動的物體仍保持勻速直線運動狀態(tài)。 （4）牛頓第一定律的內(nèi)涵：物體在不受力的情況下依舊可以保持原有的運動狀態(tài)，說明力不是維持物體運動的原因，而是使物體運動狀態(tài)發(fā)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(tài)，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(guī)律，它反映了物體在不受力(或受合力為零)時的運動規(guī)律，在不受任何力時，物體要保持原有的運動狀態(tài)不變。 二、慣性 1．定義：物體保持原來運動狀態(tài)不變的特性叫慣性。 2．性質(zhì)：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(tài)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(zhì)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(tài)或勻速直線運動狀態(tài)不變的性質(zhì)。即靜止的物體總要保持靜止狀態(tài)，運動的物體總要保持勻速直線運動狀態(tài)。 （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(zhì)量，質(zhì)量大，慣性也大。 4．防止慣性的現(xiàn)象：汽車安裝安全氣囊，汽車安裝安全帶等。 利用慣性的現(xiàn)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(tài)和平衡力 （1）物體處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，我們就說這個物體處于平衡狀態(tài)。 （2）物體在受到幾個力作用時，如果保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，我們就說這幾個力是平衡力。 （3）平衡力與平衡狀態(tài)的關系：物體在平衡力的作用下，處于平衡狀態(tài)，物體處于平衡狀態(tài)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(tài)。 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(jù)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(jù)物體的平衡狀態(tài)，判斷物體的受力情況。 4．二力平衡與相互作用力的區(qū)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(chǎn)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(tài)；當物體不受外力或受力平衡時它只能處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)；當物體受不平衡的力作用時，其運動狀態(tài)將會發(fā)生改變，這種改變體現(xiàn)在物體的運動方向和速度大小上，二者中任一個發(fā)生改變或二者同時發(fā)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(tài)的原因。 受力條件力的方向和物體運動方向物體所處狀態(tài)運動狀態(tài)是否改變不受力或受平衡力（合力為零）—————靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)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(jù)受力情況判斷物體的運動狀態(tài)： （1）當物體不受任何力作用時，物體總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。 （2）當物體受平衡力作用時，物體總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。 （3）當物體受非平衡力作用時，物體的運動狀態(tài)一定發(fā)生改變。 3.根據(jù)物體的運動狀態(tài)判斷物體的受力情況： （1）當物體處于平衡狀態(tài)（靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)）時，物體不受力或受到平衡力。 （2）當物體處于非平衡狀態(tài)（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(tài)的條件：不受力或受平衡力。 （2）力是改變物體運動狀態(tài)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。
【母題1】（真題來源：石家莊期中）繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星，如果它受到的所有外力同時消失，衛(wèi)星將　　 A．做勻速直線運動 B．慢慢停下來 C．豎直下落 D．繼續(xù)做勻速圓周運動 【分析】根據(jù)牛頓第一定律，當物體所受的外力突然消失，物體將保持原來的運動狀態(tài)不變。不管物體是不受力還是受平衡力，這種狀態(tài)只有兩種可能，一是靜止，二是做勻速直線運動。 【解答】解：根據(jù)牛頓第一定律可知，正在運動的物體，如果它受到的所有外力同時消失，就是說該物體受力為零，所以該物體將做勻速直線運動，繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星，處于運動狀態(tài)，所以如果它受到的所有外力同時消失，衛(wèi)星將做勻速直線運動，故選項正確，錯誤。 故選：。
1．（真題來源：豐寧縣期末）下列過程中，物體運動狀態(tài)未發(fā)生改變的是　　
A．籃球從后衛(wèi)張三手里傳出被前鋒李四接住
B．滑冰運動員沿彎道滑行
C．人造衛(wèi)星繞地球勻速繞行
D．火車在平直鐵軌上勻速行駛
【分析】物體運動狀態(tài)的改變包括速度大小和方向的變化，如果速度大小和方向不變，說明運動狀態(tài)不變。
【解答】解：、籃球從后衛(wèi)張三手里傳出被前鋒李四接住，籃球由運動變?yōu)殪o止，其運動狀態(tài)發(fā)生變化，故不合題意；
、滑冰運動員沿彎道滑行，運動員的運動方向發(fā)生改變，其運動狀態(tài)發(fā)生變化，故不合題意；
、人造衛(wèi)星繞地球勻速繞行，衛(wèi)星運動方向發(fā)生改變，其運動狀態(tài)發(fā)生變化，故不合題意；
、火車在平直鐵軌上勻速行駛，火車的速度大小和運動方向不發(fā)生改變，其運動狀態(tài)不發(fā)生變化，故符合題意。
故選：。
2．（真題來源：灤南縣期中）運動狀態(tài)不變的物體是　　
A．正在進站的火車 B．騰空而起上升的火箭
C．豎直上拋的石子 D．勻速直線上升的熱氣球
【分析】物體運動狀態(tài)的改變包括速度大小和方向的變化，如果速度大小和方向不變，說明運動狀態(tài)不變。
【解答】解：、正在進站的火車，速度的大小不斷減小，運動狀態(tài)不斷變化，故不合題意；
、騰空而起上升的火箭，速度在增大，運動狀態(tài)不斷變化，故不合題意；
、豎直上拋的石子，速度的大小不斷減小，運動狀態(tài)不斷變化，故不合題意；
、勻速直線上升的熱氣球，處于平衡狀態(tài)，運動狀態(tài)不變，故符合題意。
故選：。
3．（真題來源：海港區(qū)校級開學）小明利用斜面分別進行了“探究阻力對物體運動的影響”（如圖甲）和“探究影響動能大小的因素”（如圖乙）兩個實驗，下列說法正確的是　　
A．甲、乙兩個實驗中，小車和小球到達水平面能繼續(xù)向前運動是因為它受到慣性的作用
B．甲、乙兩個實驗中，從斜面同一高度靜止釋放小車和小球都是為了使小車和小球到達水平面時的速度相同
C．甲、乙實驗中都要改變水平面的粗糙程度
D．甲實驗中小車滑行的距離越遠，說明小車剛開始下滑時具有的機械能越大
【分析】（1）慣性是物體保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)，慣性不是力，只能說“具有慣性”、“由于慣性“，不能說“受慣性的作用；
（2）甲、乙兩個實驗中，利用斜面都是為了使小球到達水平面時的速度相等；
（3）“探究阻力對物體運動的影響”時要改變水平面的粗糙程度，“探究影響動能大小的因素”實驗中水平面的粗糙程度要相同；
（4）根據(jù)實驗要求結合決定重力勢能大小的因素分析。
【解答】解：、甲、乙兩個實驗中，小車和小球到達水平面能繼續(xù)向前運動是因為小球具有慣性，而不能說“受慣性作用”，故錯誤；
、甲實驗中同一小車從斜面的同一高度由靜止滑下，目的是小車到達水平面時速度相同，通過小車在水平面上移動的距離來判斷出阻力對物體運動的影響；
乙實驗中，不同小球從斜面同一高度靜止釋放使小球到達水平面時的速度相同，來探究動能與質(zhì)量的關系，所以甲、乙兩個實驗中，從斜面同一高度靜止釋放小車和小球都是為了使小車和小球到達水平面時的速度相同，故正確；
、“探究阻力對物體運動的影響”時要改變水平面的粗糙程度，探究出阻力逐漸減小時，物體的運動情況；
“探究影響動能大小的因素”實驗中水平面的粗糙程度要相同，觀察木塊被推動距離的遠近來體現(xiàn)動能的大小，故錯誤；
、甲實驗中要使同一小車從斜面的同一高度由靜止滑下，目的是小車到達水平面時速度相同，根據(jù)決定重力勢能大小的因素，故小車剛開始下滑時具有的機械能相同；而小車滑行的距離越遠，說明受到的阻力越小，故錯誤。
故選：。
【母題2】（真題來源：廣陽區(qū)校級開學）關于慣性，下列四個現(xiàn)象中對應的說明正確的是　　 A．汽車緊急剎車，車上的人會向前傾，說明人受到了慣性作用 B．汽車駕駛員開車時要系好安全帶，是利用了安全帶的慣性 C．箭離開弓弦后，仍能向前飛行，說明箭具有慣性 D．手握錘柄在地上撞幾下，錘頭就緊套在錘柄上，利用了錘柄有慣性 【分析】物體保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫做慣性，一切物體都具有慣性，慣性不是力，也不是作用。 【解答】解： 、汽車緊急剎車，車上的人會向前傾，說明人有慣性，不是人受到了慣性作用，故錯誤； 、汽車駕駛員開車時要系好安全帶，是為了防止慣性帶來的危害，故錯誤； 、箭離開弓弦后，由于慣性仍能向前飛行，說明箭有慣性，故正確； 、錘頭松了，將錘柄在地面上撞擊時，錘柄雖然停止了運動，但錘頭由于慣性會繼續(xù)運動，從而套在錘柄上，利用了錘頭的慣性，故錯誤。 故選：。
1．（真題來源：清苑區(qū)期末）生活中我們可以利用慣性，但有些時候還要盡量避免慣性造成的傷害。下列圖中慣性現(xiàn)象與其他三個不同的是　　
A．紙飛機離開手以后繼續(xù)飛行
B．跳遠時助跑能跳的更遠
C．開車要系安全帶
D．錘幾下錘柄錘頭就牢牢地套在錘柄上了
【分析】慣性是任何物體都有保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)，有時對我們有用、有時有害，特別要防止慣性帶來危害，據(jù)此對各選項逐一進行分析。
【解答】解：、紙飛機離開手后，由于慣性，繼續(xù)保持運動狀態(tài)，還會繼續(xù)飛翔，這是利用了慣性；
、助跑的目的是讓運動員在起跳前有一個較大的速度，起跳時，人由于慣性還要保持他起跳前的速度，從而能跳的更遠，這是利用了慣性；
、司機在駕駛汽車時必須系上安全帶是為了減小慣性帶來的傷害，防止發(fā)生事故；
、錘頭和錘柄一起向下運動，當錘柄靜止時，錘頭由于慣性繼續(xù)向下運動，則可以緊套在錘柄上，這是利用了慣性。
與其他三個不同的是。
故選：。
2．（真題來源：新華區(qū)校級期末）下列關于慣性說法正確的是　　
A．高速行駛的火車不容易停下來，說明速度越大慣性越大
B．汽車駕駛員和乘客系上安全帶，是為了減小慣性
C．殲擊機在空戰(zhàn)時丟掉副油箱是為了減小慣性
D．拋出去的籃球受到慣性的作用還會在空中運動一段時間
【分析】慣性是物體保持原運動狀態(tài)不變的性質(zhì)，慣性不是力；慣性大小只與質(zhì)量有關，與速度無關。
【解答】解：、慣性大小與速度無關，故錯誤；
、駕駛員和乘客系上安全帶，是為了減小由于慣性帶來的危害，不是減小慣性，故錯誤；
、殲擊機在空戰(zhàn)時丟掉副油箱，減小了質(zhì)量，是為了減小慣性，故正確；
、拋出去的籃球由于具有慣性，還會在空中運動一段時間，故錯誤。
故選：。
3．（真題來源：承德期末）關于慣性，下列說法中正確的是　　
A．中考體育測試中，投擲出去的實心球離開手后能夠繼續(xù)向前運動，是由于實心球受到慣性作用
B．高速行駛的汽車不容易停下來，是因為速度越大慣性越大
C．運動員起跑時用力蹬地，是為了增大慣性，提高成績
D．汽車在轉彎時減速，是為了防止慣性帶來的危害
【分析】（1）物體保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫做慣性，一切物體都具有慣性，慣性大小只與質(zhì)量有關，質(zhì)量越大、慣性越大；慣性的大小和物體是否運動、是否受力以及運動的快慢是沒有關系；
（2）力是物體對物體的作用，物體間力的作用是相互的。
【解答】解：、拋出去的實心球離開手后繼續(xù)運動，是由于實心球具有慣性，不能說是受到慣性作用，故錯誤；
、高速行駛的汽車不容易停下來是因為汽車具有慣性，而慣性的大小只與質(zhì)量有關，與速度大小無關，故錯誤；
、運動員起跑時用力蹬地，對地面施加向后的力，由于物體間力的作用是相互的，地面同時對腳施加向前的反作用力，人就會向前運動，與慣性無關，故錯誤；
、汽車在轉彎時如果不減速慢行，人和車會由于慣性繼續(xù)保持原來的方向運動，易造成傷害事故的發(fā)生，故汽車在轉彎時減速，是為了防止慣性造成的傷害，故正確。
故選：。
【母題3】（真題來源：欒城區(qū)校級開學）如圖所示，固定有磁體的小車、靠得較近，松手后兩車向相反方向運動。下列對此現(xiàn)象的分析和認識，正確的是　　 A．松手后兩車都運動，是因為兩車都具有慣性 B．小車對的排斥力使車運動狀態(tài)發(fā)生改變 C．小車對的排斥力使車運動狀態(tài)發(fā)生改變 D．小車對的排斥力與小車對的排斥力是一對平衡力 【分析】（1）同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引； （2）力可以改變物體的形狀，也可以改變物體的運動狀態(tài)；一對平衡力必須大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在同一物體上。 【解答】解：、松手后兩車都運動，是因為同名磁極相互排斥，兩車都受到力的作用，與慣性無關，故錯誤； 、對的排斥力，受力物體是，使車運動狀態(tài)發(fā)生改變，改變的是車的運動狀態(tài)，故錯誤； 、對的排斥力使車運動狀態(tài)發(fā)生改變，故正確； 、小車對的排斥力與小車對的排斥力作用在不同的物體上，不是一對平衡力，故錯誤。 故選：。
1．（真題來源：欒城區(qū)校級期末）腳穿旱冰鞋的小梅，用力推墻，手離開墻后，小梅開始向后退，下面描述正確的是　　
A．小梅推墻的力與墻受到的推力是一對相互作用力
B．小梅推墻的力與小梅受到的推力三要素相同
C．此現(xiàn)象說明力的作用是相互的
D．小梅向后退的過程中受力平衡
【分析】（1）相互作用力的大小相等，方向相反，作用在同一條直線上，作用在兩個物體上；
（2）力的三要素包括力的大小、方向和作用點；
（3）物體受到非平衡力作用時，運動狀態(tài)發(fā)生變化，體現(xiàn)在速度和運動方向的變化上。
【解答】解：、小梅推墻的力與墻受到的推力是同一個力，不是一對相互作用力，故錯誤；
、小梅推墻的力與小梅受到的推力作用點和方向都不同，三要素不相同，故錯誤；
、用力推墻，手離開墻后，小梅開始向后退，說明人在推墻時也受到墻的推力，即說明力的作用是相互的，故正確；
、小梅向后退的過程中運動狀態(tài)變化，則她的受力不平衡，故錯誤。
故選：。
2．（真題來源：承德縣期末）如圖所示，、兩物塊疊放在水平桌面上保持靜止。圖中分別給出了、的受力示意圖。下列說法正確的是　　
A．地面對的支持力與受到的重力是一對相互作用力
B．受到的重力與地面對的支持力是一對平衡力
C．地面對的支持力的大小等于的重力與對的支持力的大小之和
D．地面對的支持力與對的壓力是一對平衡力
【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；
相互作用力的條件：大小相等、方向相反、作用在兩個物體上，作用在同一條直線上。
【解答】解：
、地面對的支持力與受到的重力都作用在上，所以不是相互作用力，故錯誤；
、地面對的支持力等于的重力和的重力之和，所以地面對的支持力與的重力大小不相等，所以不是一對平衡力，故錯誤；
、地面對的支持力等于的重力和的重力之和，而對的支持力等于的重力，所以地面對的支持力的大小等于的重力與對的支持力的大小之和，故正確；
、地面對的支持力等于的重力和的重力之和，而對的壓力等于的重力，這兩個力大小不相等，所以不是一對平衡力，故錯誤。
故選：。
3．（真題來源：臨西縣期末）如圖所示，水杯放在水平桌面上靜止不動，下列說法正確的是　　
A．因為水杯是靜止的，所以水杯不受力
B．水杯對桌面的壓力和桌面對它的支持力是一對平衡力
C．水杯對桌面的壓力和桌面對它的支持力是一對相互作用力
D．水杯受到的重力與桌面對它的支持力是一對相互作用力
【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。
相互作用力的條件：大小相等、方向相反、作用在兩個物體上，作用在同一條直線上。
【解答】解：、因為水杯是靜止的，所以水杯受到平衡力的作用，故錯誤；
、水杯對桌子的壓力作用在桌面上，桌子對水杯的支持力作用在水杯上，二力不是作用在同一個物體上，不是一對平衡力，故錯誤；
、相互作用力大小相等，方向相反，作用在同一直線上，作用在不同物體上。放在桌面上的水杯對桌面的壓力和桌面對水杯的支持力符合此規(guī)律，是一對相互作用力。故正確；
、平衡力大小相等，方向相反，作用在同一直線上，作用在同一物體上，放在桌面上的水杯受到桌面對它的支持力與水杯受到的重力符合平衡力的條件，故錯誤。
故選：。

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