专题8运动和力

专题8运动和力知识点一、牛顿第一定律1.牛顿第一定律(1)内容：一切物体在没有受到外力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。(2)牛顿第一定律不可能简单的从实验中得出，它是通过实验为基础、通过分析和科学推理得到的。(3)力是改变物体运动状态的原因，惯性是维持物体运动的原因。(4)探究牛顿第一定律中，每次都要让小车从同一斜面上同一高度滑下，其目的是使小车滑至水平面上的初速度相等。(5)牛顿第一定律的意义：①揭示运动和力的关系。②证实了力的作用效果：力是改变物体运动状态的原因。③认识到惯性也是物体的一种特性。2.惯性(1)惯性：一切物体保持原有运动状态不变的性质叫做惯性。(2)对“惯性”的理解需注意的地方：①“一切物体”包括受力或不受力、运动或静止的所有固体、液体气体。②惯性是物体本身所固有的一种属性，不是一种力，所以说“物体受到惯性”或“物体受到惯性力”等，都是错误的。③要把“牛顿第一定律”和物体的“惯性”区别开来，前者揭示了物体不受外力时遵循的运动规律，后者表明的是物体的属性。④惯性有有利的一面，也有有害的一面，我们有时要利用惯性，有时要防止惯性带来的危害，但并不是“产生”惯性或“消灭”惯性。⑤同一个物体不论是静止还是运动、运动快还是运动慢，不论受力还是不受力，都具有惯性，而且惯性大小是不变的。惯性只与物体的质量有关，质量大的物体惯性大，而与物体的运动状态无关。(3)在解释一些常见的惯性现象时，可以按以下来分析作答：①确定研究对象。②弄清研究对象原来处于什么样的运动状态。③发生了什么样的情况变化。④由于惯性研究对象保持原来的运动状态于是出现了什么现象。知识点二、二力平衡1.力的平衡(1)平衡状态：物体受到两个力(或多个力)作用时，如果能保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说物体处于平衡状态。(2)平衡力：使物体处于平衡状态的两个力（或多个力）叫做平衡力。(3)二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且作用在同一直线上，这两个力就彼此平衡。二力平衡的条件可以简单记为：同物、等大、反向、共线。物体受到两个力的作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，则这两个力平衡。2.一对平衡力和一对相互作用力的比较平衡力（二力平衡）相互作用力相同点两个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上不同点作用在同一个物体上没有时间关系作用在不同物体上同时产生，同时消失3.二力平衡的应用(1)己知一个力的大小和方向，可确定另一个力的大小和方向。(2)根据物体的受力情况，判断物体是否处于平衡状态或寻求物体平衡的方法、措施。4.力和运动的关系不受外力静止状态受平衡力的作用运动状态不变（合力为零）匀速直线运动受力情况运动状态速度大小改变受非平衡力的作用运动状态改变（合力不为零）运动方向改变（拐弯）知识点三、摩擦力1.摩擦力两个相互接触的物体，当它们将要发生或已经发生相对运动时在接触面产生一种阻碍相对运动的力。2.摩擦力产生的条件(1)两物接触并挤压。(2)接触面粗糙。(3)将要发生或已经发生相对运动。3.摩擦力的分类(1)静摩擦力：将要发生相对运动时产生的摩擦力叫静摩擦力。(2)滑动摩擦力：相对运动属于滑动，则产生的摩擦力叫滑动摩擦力。(3)滚动摩擦力：相对运动属于滚动，则产生的摩擦力叫滚动摩擦力。4.静摩擦力(1)大小：0﹤f≦Fmax（最大静摩擦力）(2)方向：与相对运动趋势方向相反。5.滑动摩擦力(1)决定因素：物体间的压力大小、接触面的粗糙程度。(2)方向：与相对运动方向相反。(3)探究方法：控制变量法。(4)在测量滑动摩擦力的实验中，用弹簧测力计沿水平匀速直线拉动木块。根据二力平衡知识，可知弹簧测力计对木块的拉力大小与木块受到的滑动摩擦力大小相等。6.增大与减小摩擦的方法(1)增大摩擦的主要方法：①增大压力；②增大接触面的粗糙程度；③变滚动为滑动。(2)减小摩擦的主要方法：①减少压力；②减小接触面的粗糙程度；③用滚动代替滑动；④使接触面分离(加润滑油、用气垫的方法)。考点一．摩擦力的大小1．（2023•广陵区校级二模）如图所示，用大小为8N的水平拉力F拉上表面粗糙程度各处相同的物体A，使其在水平地面上以1m/s匀速直线运动，当物体B静止不动时，与水平绳相连的弹簧测力计的示数为3N保持不变，下列说法正确的是（不计绳和弹簧测力计自重）（）A．A对B的摩擦力为静摩擦力 B．A对B的摩擦力方向水平向右，大小为8N C．若A以2m/s匀速直线运动，拉力F将变大 D．地对A的摩擦力方向水平向左，大小为5N【解答】解：A、因为AB之间发生相对滑动，因此B对A的摩擦力为滑动摩擦力，根据力的作用是相互的（力的性质相同），A对B的摩擦力为滑动摩擦力，故A错误；B、滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，B相对于A向左运动，故B受到的摩擦力方向水平向右；由于B处于静止状态，因此B受到弹簧测力计的拉力等于A对B的摩擦力，并且二力是一对平衡力，大小相等，即弹簧测力计的拉力等于A对B的摩擦力，大小为3N．故B错误；C、若A以2m/s匀速直线运动，期所受摩擦力与拉力是一对平衡力，摩擦力大小不变，故拉力F不变。故C错误；D、如果弹簧测力计的示数为3N，则AB间的摩擦力为3N，A匀速运动，受平衡力，所以F＝fB+f地，则f地＝F﹣fB＝8N﹣3N＝5N，方向水平向左，故D正确。故选：D。2．（2023•顺德区校级一模）如图甲所示，一块质量为的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，在竖直方向上拉力F＝3N的作用下向上运动，铁块运动速度v与时间t的关系图象如图乙所示。则下列说法正确的是（取g＝10N/kg）（）A．物体在5s内上升的距离为10m B．物体所受摩擦力为1N C．拉力F与物体的重力是一对平衡力 D．物体所受摩擦力为3N【解答】解：A．由乙图可知，铁块向上运动的速度为，物体在5s内上升的距离为：s＝vt＝×5s＝1m，故A错误；BCD．铁块在竖直方向上运动时，速度保持不变，因此铁块做匀速直线运动，铁块受到平衡力的作用。在竖直方向上受到竖直向下的重力G、竖直向下的摩擦力f和竖直向上的拉力F，根据平衡力的特点，故铁块受到摩擦力大小f＝F﹣G＝3N﹣×10N/kg＝1N，故B正确，CD错误。故选：B。考点二．摩擦力的方向3．（2023•日照）书法教育是对中小学生进行书法基本技能的培养和书法艺术欣赏，是传承中华民族优秀传统文化，培养爱国情怀的重要途径。如图所示，在某次书法课上，小明同学在水平桌面上平铺一张白纸，然后在白纸的左侧靠近边缘处放镇纸，防止书写过程中白纸在桌面上打滑。书写“一”字时，在向右行笔的过程中镇纸和白纸都处于静止状态。则（）A．毛笔受到白纸的摩擦力的方向水平向左 B．镇纸受到白纸的摩擦力的方向水平向右 C．白纸受到毛笔的摩擦力的方向水平向左 D．白纸只受到向左的摩擦力【解答】解：A、白纸始终处于静止状态，毛笔相对于纸向右运动的过程中受到纸的摩擦力的方向向左，故A正确；B、白纸始终处于静止状态，镇纸静止在白纸上只受重力和支持力，一定不受到摩擦力，故B错误；CD、白纸始终处于静止状态，则白纸在水平方向受到的毛笔对白纸的向右摩擦力与桌面对白纸的向左摩擦力处于平衡状态；故CD错误。故选：A。考点三．探究影响摩擦力大小的因素4．（2023•海南）如图是改进的探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验装置。下列说法不正确的是（）A．实验时水平拉动长木板A，可测出木块B所受摩擦力大小 B．拉动长木板A的速度越大，弹簧测力计示数越大 C．在木块B上增加重物，拉动长木板A时弹簧测力计示数变大 D．在长木板A上铺毛巾，可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系【解答】解：A．实验时水平拉动长木板A，AB两个物体之间发生相对运动，有滑动摩擦力，而B始终相对于地面静止，受力平衡，弹簧测力计的示数等于木块B所受摩擦力大小，故A正确；B．拉动长木板A的速度越大，B始终静止，受力平衡，压力和接触面的粗糙程度，滑动摩擦力大小不变，弹簧测力计示数不变，故B错误；C．在木块B上增加重物，保持接触面粗糙程度不变，增大压力，滑动摩擦力增大，拉动长木板A时弹簧测力计示数变大，故C正确；D．在长木板A上铺毛巾，压力不变，改变接触面的粗糙程度，故可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，故D正确。故选：B。5．（2023•攀枝花）小文同学在做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，进行了如下的改进。如图甲所示，长、宽、高均不相同的长方体木块，上表面比下表面更为粗糙，放在由电机驱动的水平传送带上，通过水平细绳，绕过定滑轮与竖直悬挂的弹簧测力计相连。（1）请画出电机顺时针匀速转动后木块在水平方向上的受力示意图，并标注力的符号。（2）若某次实验中，弹簧测力计的示数如图乙所示，则木块所受摩擦力的大小为N。（3）先后用上、下表面贴放在传送带上，在木块上放不同质量的砝码进行实验，绘制出摩擦力与压力之间的关系图象如图丙所示。由图象可知，滑动摩擦力的大小不仅与压力大小有关，还与有关；当较粗糙的上表面贴放在传送带上进行实验时得到的实验图象应为（选填图象编号）。（4）本实验采用传送带的好处是（答出一条即可）。【解答】解：（1）由题知，木块放置在水平传送带上，左端细绳通过定滑轮与弹簧测力固定，所以电机顺时针匀速转动时，木块处于静止状态，水平方向木块的受力有：细绳对它水平向左的拉力，传送带对它水平向右的摩擦力，这两个力是一对平衡力，大小相等；故木块在水平方向上所受力的示意图如下图所示：；（2）若某次实验中，弹簧测力计的示数如图乙所示，弹簧测力计分度值为，其示数为；（3）由图象可知，图线为两个过原点的斜线，说明滑动摩擦力的大小不仅与压力大小有关，还与接触面粗糙程度有关；在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大，故①是较粗糙的上表面贴放在传送带上进行实验时得到的实验图象；（4）利用传送带根据二力平衡可知，木块处于静止状态，便于读数，或可以探究滑动摩擦力是否与运动速度有关。故答案为：（1）见解答图；（2）；（3）接触面粗糙程度；①；（4）木块处于静止状态，便于读数（或可以探究滑动摩擦力是否与运动速度有关）。6．（2023•福建）如图是探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验情景。（1）将木块平放在水平木板上，用弹簧测力计水平拉动木块，使木块做运动。（2）由图甲可知：此时木块受到的滑动摩擦力大小为N。（3）由图乙和图丙可知：在其他条件相同的情况下，压力越大，滑动摩擦力越。（4）本实验产生误差的原因是：。（写一条即可）【解答】解：（1）只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体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）甲图中弹簧测力计的分度值为，弹簧测力计的示数是；因为木块处于匀速直线运动状态，则木块在水平方向上受到了摩擦力和拉力是一对平衡力，弹簧测力拉力的大小与木块受到摩擦力的大小相等，即木块受到的滑动摩擦力大小为；（3）由图乙和图丙两次实验接触面的粗糙程度是一定的，压力是不同的，弹簧测力计的示数不同即摩擦力是不同的，这就说明摩擦力的大小和压力大小有关，即：接触面粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大；（4）本实验产生误差的原因是：用手拉弹簧测力计很难控制木块做匀速直线运动，运动过程中弹簧测力计的指针不稳定不方便读数。故答案为：（1）匀速直线；（2）；（3）大；（4）很难控制木块做匀速直线运动。7．（2023•炎陵县模拟）如图所示是“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验。（1）实验前要把弹簧测力计在（选填“水平”或“竖直”）方向上校零。（2）实验时要在水平面上直线拉动木块，使拉力（选填“大于”“小于”或“等于”）滑动摩擦力。（3）如图乙所示，木块上放砝码是为了改变的大小；分析比较两实验可知：滑动摩擦力的大小与压力的大小有关。（4）分析比较甲、丙两次实验的结果可知：在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力。【解答】解：（1）因实验中要沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，且在水平方向上读数，故实验前要把弹簧测力计在水平方向上调零；（2）只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡，拉力大小才等于摩擦力的大小；（3）乙图木块上放钩码是为了改变压力的大小；对比甲、乙两次实验知，接触面粗糙程度相同，压力大小不同，乙中测力计示数更大，故到结论：滑动摩擦力的大小与压力的大小有关；（4）对比甲、丙两次实验知，接触面粗糙程度不相同，压力大小相同，丙中测力计示数更大，故得到结论：在压力相同时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大；故答案为：（1）水平；（2）匀速；等于；（3）压力；甲、乙；（4）越大。8．（2023•泰州）小明用不同的力将手掌压在各种不同物体表面上向前推，发现感受不同，猜想滑动摩擦力的大小可能与下列因素有关：①压力的大小、②接触面的粗糙程度、③接触面的材料种类。为了验证猜想是否正确，他进行了以下探究：（1）为了测量滑动摩擦力的大小，小明将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做，此时滑动摩擦力大小弹簧测力计的示数。（2）比较甲、乙两图的实验可知：滑动摩擦力的大小与有关。（3）如图甲、丙所示，小明将同一木块分别放在粗糙程度不同的木板一、木板二上测量滑动摩擦力的大小，此过程控制不变的影响因素是：压力的大小和。（4）实验中发现弹簧测力计示数不易稳定，改用如图丁所示的装置水平拉动长木板，发现弹簧测力计的示数仍不稳定，可能的原因是：。【解答】解：（1）将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，使木块做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数；（2）甲、乙两个实验，接触面粗糙程度相同，压力不同，测力计示数不同，说明滑动摩擦力的大小与压力的大小有关；（3）实验在探究过程中，猜想滑动摩擦力的大小可能与下列因素有关：①压力的大小、②接触面的粗糙程度、③接触面的材料种类，故探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度关系时，控制不变的影响因素是：压力的大小和接触面的材料种类；（4）改用如图丁所示的装置水平拉动长木板，发现弹簧测力计的示数仍不稳定，则滑动摩擦力大小发生了变化，根据影响滑动摩擦力大小的两个因素可知，在压力不变时，可能原因是长木板表面粗糙程度不同。故答案为：（1）匀速直线运动；等于；（2）压力的大小；（3）接触面的材料种类；（4）长木板表面粗糙程度不同。考点四．牛顿第一定律的概念9．（2023•莆田模拟）如图所示，氢气球下系着一个重物，它们以某一速度匀速上升，在上升的过程中，绳子突然断开，以下情况可能出现的是（）A．重物立即下落，气球继续上升 B．重物继续上升，速度越来越快 C．气球继续上升，速度越来越快 D．气球继续上升，速度保持不变【解答】解：绳子断开前，重物随气球匀速上升；绳子断开后，重物由于惯性仍会向上运动，又因为重物受到重力作用（不再受拉力），所以重物上升的速度逐渐减小，速度减小为0后会向下运动；由于气球所受浮力不变，且不再受向下的拉力，所以气球向上做加速运动，故C正确，ABD错误。故选：C。考点五．探究阻力对物体运动的影响10．（2023•内蒙古）如图甲是探究“阻力对物体运动的影响”实验装置。下列与此实验有关的说法错误的是（）A．实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是使小车到达水平面的速度大小相等 B．实验中改变木板表面的粗糙程度是为了改变运动的小车所受的阻力大小 C．根据实验现象及进一步推理，如果小车运动时不受阻力，它将做匀速直线运动 D．如图乙所示，小球从A点由静止释放摆动到右侧最高点C时，若小球所受的力全部消失，可判断小球将做匀速直线运动【解答】解：A、由控制变量法，实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是使小车到达水平面的速度大小相等，故A正确；B、接触面越粗糙，小车运动时受到的阻力越大，实验中改变木板表面的粗糙程度是为了改变运动的小车所受的阻力大小，故B正确；C、根据实验现象可知，接触面粗糙程度越小，小车在水平面运动时受到的阻力越小，小车通过的距离越长，据此一步推理，如果小车运动时不受阻力，小车通过的距离无限长，即它将做匀速直线运动，故C正确；D、如图乙所示，小球从A点由静止释放摆动到右侧最高点C时，小球处于静止状态，若小球所受的力全部消失，根据牛顿第一定律，可判断小球将静止，故D错误。故选：D。11．（2023•武进区校级模拟）如图，在学习“运动和力的关系”时，我们曾追随着物理学家的足迹，设计过这样的“斜面”实验：（1）每次都让小车从同一斜面的位置由静止开始滑下，是为了使小车在滑到底端时具有相同的速度。（2）减小图中水平面的粗糙程度，比较小车在不同表面滑行的最大距离，可以得出：在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，小车运动的越。（3）进一步推理可知，若水平面绝对光滑，则小车会在水平面上做运动。【解答】解：（1）每次都让小车从同一斜面的同一位置由静止开始滑下，是为了使小车在滑到底端时具有相同的速度；（2）根据实验中的现象可得，在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，小车运动的越远；（3）由（2）知，若水平面绝对光滑，小车不受摩擦力，则小车将永远不停地运动下去即做匀速直线运动。故答案为：（1）同一；（2）远；（3）匀速直线。考点六．惯性与惯性现象12．（2023•建昌县二模）如图，为小潭同学在体育测试中“原地掷实心球”的场景，下列说法中正确的是（）A．球离开手后会继续向前飞行，是因为持续受到人的抛力 B．球在地面上滚动时受到的重力和摩擦力是一对平衡力 C．球运动到最高点时惯性消失 D．球在飞行过程中，若所受外力突然消失，球将做匀速直线运动【解答】解：A．球离开手后会继续向前飞行，是因为球具有惯性，故A错误；B．球在地面上滚动时受到的重力和摩擦力方向不在同一条直线，故不是一对平衡力，故B错误；C．我们把物体保持运动状态不变的属性叫做惯性，球运动到最高点时惯性依然存在，故C错误；D．球在飞行过程中，若所受外力突然消失，根据牛顿第一定律可知球将做匀速直线运动，故D正确。故选：D。考点七．平衡力与相互作用力13．（2023•广安）当今社会，运动已成为一种生活方式。在以下日常运动情景中，说法正确的是（）A．用力将足球踢出，说明力可以改变物体的运动状态 B．篮球离手后能继续向前运动，是由于受到惯性的作用 C．游泳时人对水的作用力与水对人的作用力是一对平衡力 D．上升的排球到达最高点时，若所受外力全部消失，则其一定做匀速直线运动【解答】解：A、用力将足球踢出，足球由静止到运动，说明力可以改变物体的运动状态，故A正确；B、物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，篮球离手后能继续向前运动，是由于篮球具有惯性，要保持原来的运动状态，惯性不是力，不能说受到受到惯性的作用，故B错误；C、游泳时人对水的作用力与水对人的作用力作用在两个物体上，是一对相互作用力，故C错误；D、若是竖直上升的排球到达最高点时，其速度一定为0，所受外力全部消失，根据牛顿第一定律，要保持原来的静止状态，则其一定处于静止状态。故D错误。故选：A。14．（2023•益阳）如图所示，人骑在马背上，人和马均处于静止状态。下列说法正确的是（）A．地面对马的支持力和马受到的重力是一对平衡力 B．马对地面的压力和地面对马的支持力是一对平衡力 C．马对人的支持力和人受到的重力是一对相互作用力 D．地面对马的支持力大小等于人和马受到的重力之和【解答】解：A、地面对马的支持力和马与人的总重是平衡力，地面对马的支持力和马受到的重力大小不等，不是平衡力，故A错误；B、马和人对地面的压力和地面对马的支持力是一对相互作用力，故B错误；C、马对人的支持力和人受到的重力是一对平衡力，故C错误；D、地面对马的支持力大小等于人和马受到的重力之和，故D正确。故选：D。15．（2023•青岛）如图所示，一只碗放在水平餐桌上，它们都处于静止状态。以下两个力属于一对平衡力的是（）A．餐桌对碗的支持力和碗对餐桌的压力 B．餐桌对碗的支持力和碗受到的重力 C．碗对餐桌的压力和地面对餐桌的支持力 D．餐桌对地面的压力和餐桌对碗的支持力【解答】解：A、餐桌对碗的支持力和碗对餐桌的压力，这两个力分别作用在了碗和餐桌上，没有作用在同一物体上，不是平衡力，故A错误；B、餐桌对碗的支持力和碗受到的重力，都作用在碗上，且等大、反向、共线，符合平衡力的条件，故B正确；C、碗对餐桌的压力等于碗的重力，地面对餐桌的支持力等于桌子和碗的重力，两个力大小不相等，不是平衡力，故C错误；D、餐桌对地面的压力作用在地面上，餐桌对碗的支持力作用在碗上，两个力没有作用在同一物体上，不是平衡力，故D错误。故选：B。16．（2023•呼和浩特）如图所示，物体A放在粗糙程度相同的水平桌面上，用平行于桌面的细线通过定滑轮与小桶B相连。逐渐向小桶B中加入细沙，当小桶和细沙的总质量为m时，物体A恰好沿水平桌面匀速向右运动（忽略绳重和滑轮摩擦）。下列判断正确的是（）A．物体A受到的重力与桌面对它的支持力是一对相互作用力 B．小桶对细线的拉力与细线对小桶的拉力是一对平衡力 C．物体A向右运动过程中，受到水平向左的滑动摩擦力，大小为mg D．向小桶中加入细沙，物体A没有被拉动的过程中，A所受摩擦力的大小不变【解答】解：A、物块A的重力与桌面对它的支持力是作用在同一物体上的两个力，不是一对相互作用力，故A错误；B、小桶对细线的拉力与细线对小桶的拉力，作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故B错误；C、沙桶与沙的总重力为G＝mg，使用定滑轮不能改变力的大小（忽略滑轮的摩擦），则物块受到的拉力大小为mg；因为物块做匀速直线运动，拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，所以滑动摩擦力的大小为mg，方向水平向左，故C正确；D、继续向小桶中加入沙子，拉力增大，物体A没有被拉动的过程中，处于静止状态，受力平衡，摩擦力等于拉力，则A所受摩擦力的变大，故D错误。故选：C。17．（2023•泸州）教室里，磁性黑板擦可以被吸在竖直金属黑板上不掉下来，如图所示。根据题中信息，以下判断正确的是（）A．黑板擦受到磁力作用，不受摩擦力的作用也能静止在竖直黑板上 B．黑板擦能静止在竖直黑板上，是因为黑板擦所受摩擦力大于重力 C．擦黑板时，可以通过增大压力来增大黑板擦与黑板之间的摩擦力 D．擦黑板时，手对黑板擦的压力与黑板对黑板擦的支持力是一对平衡力【解答】解：AB．黑板擦静止，受力平衡，竖直方向的重力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，则受摩擦力的作用，没有摩擦力不能平衡，故AB错误；C．由于滑动摩擦力与压力大小有关，擦黑板时，可以通过增大压力来增大黑板擦与黑板之间的摩擦力，故C正确；D．擦黑板时，手对黑板擦的压力、黑板的吸引力与黑板对黑板擦的支持力是平衡力，故D错误。故选：C。18．（2023•伍家岗区模拟）如图所示，一轻质弹簧（重力不计），上端挂在铁架台的水平横杆上，下端挂一重为G的小球并保持静止。图中分别给出了该状态下小球和弹簧的受力示意图，下列判断不正确的是（）A．G和F1是一对平衡力 B．F1和F2是一对平衡力 C．F1和F2是一对相互作用力 D．F2和F3是一对平衡力【解答】解：A、小球在G和F1这两个相反的作用力下保持静止，所以G和F1是一对平衡力，故A正确；B、F1与F2这两个力没有作用在同一个物体上，所以不是一对平衡力，故B错误；C、F1是弹簧拉动小球的力，F2是小球拉动弹簧的力，这两个力是一对相互作用力，故C正确；D、F2是小球拉动弹簧的力，F3是横杆拉弹簧的力，这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力，故D正确。故选：B。考点八．探究二力平衡的条件19．（2023•成都）如图所示，是探究“二力平衡的条件”实验，小车置于水平桌面，两端的轻质细绳绕过定滑轮挂有等重钩码。F1是小车受到的向左的拉力，F2是小车受到的向右的拉力，F1与F2在同一水平直线上。下列说法不正确的是（）A．因为摩擦可忽略，小车在水平方向上只受到F1、F2作用 B．增减钩码个数，是探究二力大小对小车平衡的影响 C．F1、F2大小相等时，小车一定处于平衡状态 D．将小车水平扭转90°时，F1、F2仍在同一直线上【解答】解：A、因为摩擦可忽略，小车在水平方向上只受到F1、F2作用，故A正确；B、增减钩码个数，是探究二力大小对小车平衡的影响，故B正确；C、由于F1和F2在同一水平直线上，当F1、F2大小相等时，小车一定处于平衡状态，故C正确；D、将小车水平扭转90°时，F1、F2不在同一直线上，故D错误。故选：D。考点九．力与运动的关系20．（2017•江阴市校级模拟）一向右运动的车厢顶上悬挂两单摆M、N二者只能在如图所示的平面内摆动，某一时刻出现了如图的情景。由此可知此车厢的运动以及二单摆相对车厢运动的可能情况是（）A．车厢做匀速直线运动，M在摆动，N静止 B．车厢做匀速直线运动，M静止，N也静止 C．车厢做匀速直线运动，M静止，N在摆动 D．车厢做加速直线运动，M静止，N也静止【解答】解：A、根据匀速直线运动与静止情况等效，M在摆动，N静止，某一瞬时出现图中的情景是可能是。故A正确；B、根据匀速直线运动与静止情况等效，车厢做匀速直线运动时，M在摆动，N可能静止，也可能在摆动，不会出现二者都静止，故B错误；C、根据匀速直线运动与静止情况等效，车厢做匀速直线运动时，M在摆动，N可能静止，也可能在摆动，不会出现M静止，N在摆动，故C错误；D、车厢做加速直线运动时，M可能静止，若N静止，其加速度与M相同，水平向右，根据牛顿第二定律，合力水平。如果静止，合力不可能在水平方向上，故D错误。故选：A。一．选择题（共15小题）1．（2023•广州一模）如图，小球从A点静止释放，摆动至B点时，此刻速度为0。若小球运动到B点瞬间，细绳突然断裂且小球受到的所有力都消失，小球将（）A．沿轨迹1运动 B．沿轨迹2运动 C．沿轨迹3运动 D．在B点静止不动【解答】解：小球沿弧线摆动至B点瞬间，小球的速度为0，此时若小球不再受任何力，根据牛顿第一定律可知，小球的运动状态不再改变，因此小球将在B点静止不动。故选：D。2．（2023•叶集区校级模拟）2021年8月5日，在东京奥运会跳水女子单人10米跳台的舞台上，14岁的中国选手全红婵上演“水花消失术”，用完美的跳水表演惊艳了世界。全红婵有三跳得到了满分，最终以分夺得冠军。如图全红婵起跳前稳稳地倒立在跳台边缘，下列说法正确的是（）A．全红婵的重力和跳台对她的支持力是一对相互作用力 B．全红婵的重力和跳台对她的支持力是一对平衡力 C．全红婵的重力和她对跳台的压力是一对相互作用力 D．跳台对全红婵的支持力和她对跳台的压力是一对平衡力【解答】解：A、全红婵的重力和跳台对她的支持力作用在同一物体上，不是一对相互作用力，故A错误；B、全红婵的重力和跳台对她的支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上，所以是一对平衡力，故B正确；C、全红婵的重力和她对跳台的压力方向相同，不是一对相互作用力，故C错误；D、跳台对全红婵的支持力和她对跳台的压力，作用在两个物体上，不是一对平衡力，故D错误。故选：B。3．（2023•惠城区模拟）质量相同的A、B两物体在两台机器的牵引力作用下竖直向上运动，它们运动的s﹣t图象分别如图甲、乙所示，则（）A．A、B物体都做匀速直线运动 B．前6秒A物体的平均速度大于B物体的平均速度 C．机器对A物体的拉力小于A的重力 D．B物体在整个运动过程中受到一对非平衡力作用【解答】解：A、A物体在做匀速直线运动，B物体在做减速直线运动，故A错误；B、物体A前6s的平均速度vA=sAtA=0.4m6s=，物体B前C、货物A做匀速直线运动，受合外力为零，货物A只受重力和拉力，所以拉力等于重力，故C错误；D、货物B做减速直线运动，运动状态改变，所受合外力不为零，受非平衡力作用，故D正确。故选：D。4．（2023•宁化县模拟）电动平衡车是一种时尚代步工具。如图所示，当人驾驶平衡车在水平路面上匀速直线运动时，下列说法正确的是（）A．人受到的重力和人对平衡车的压力是一对相互作用力 B．平衡车对地的压力与地对平衡车的支持力是一对平衡力 C．人受到的重力与平衡车对人的支持力是一对平衡力 D．平衡车受到的重力与地面对平衡车的支持力是一对平衡力【解答】解：A、人受到的重力和人对平衡车的压力方向相同，所以不是一对相互作用力，故A不正确；B、平衡车对地的压力与地对平衡车的支持力作用在两个不同物体上，所以不是一对平衡力，故B不正确；C、人受到的重力与平衡车对人的支持力大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于同一物体上，所以是一对平衡力，故C正确；D、平衡车受到的重力与地面对平衡车的支持力大小不相等，所以不是一对平衡力，故D不正确。故选：C。5．（2023•叶县模拟）2023德国羽毛球公开赛中，中国混双组合冯彦哲、黄东萍夺冠，如图是他们比赛的情景。下列说法正确的是（）A．打出去的羽毛球受到重力、球拍的作用力和空气阻力 B．羽毛球能被球拍击飞，说明力可以改变物体的运动状态 C．被斜向打出的羽毛球运动到最高点时，若其所受力全部消失，羽毛球将处于静止状态 D．落在水平地面上的羽毛球所受地面的支持力与羽毛球对地面的压力是一对平衡力【解答】解：A．打出去的羽毛球受到重力、空气阻力，不再受到球拍的作用力，故A错误；B．羽毛球能被球拍击飞，受到球拍的作用力，由静止变为运动，运动状态发生了变化，说明力可以改变物体的运动状态，故B正确；C．被斜向打出的羽毛球运动到最高点时，在水平方向上具有一定的速度，若受力全部消失，根据牛顿第一定律，它将保持匀速直线运动状态，故C错误；D．落在水平地面上的羽毛球所受地面的支持力与羽毛球对地面的压力是作用在不同物体上的两个力，所以不是一对平衡力，故D错误。故选：B。6．（2023•蚌山区模拟）学校升国旗时，当国旗匀速直线上升时，下列说法正确的是（）A．旗受到的重力和绳对旗的拉力合力为零 B．旗对绳的拉力和绳对旗的拉力是一对平衡力 C．旗受到的重力和旗对地球的引力是一对平衡力 D．旗对绳的拉力和旗受到的重力是一对平衡力【解答】解：A、旗受到的重力和绳子对旗的拉力，大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上，符合二力平衡的条件，因此是一对平衡力，合力为零；B、旗对绳子的拉力和绳子对旗的拉力，不是作用在一个物体上，是一对相互作用力；C、重力是由于地球的吸引而产生的力，根据力的作用是相互的可得，旗对地球也存在大小相等的一个引力作用，因此旗受到的重力和旗对地球的引力是一对相互作用力；D、旗对绳子的拉力和旗受到的重力，两个力分别是绳子和旗受到的力，因此它们不是一对平衡力。故选：A。7．（2023•江岸区模拟）如图所示，一个木块从斜面上滑下，并在水平面上继续滑行。若斜面和水平面的粗糙程度相同，则下列说法正确的是（）A．木块在水平面上继续滑行过程中受到重力、支持力和摩擦力作用 B．木块在斜面和水平面上受到的摩擦力大小相等 C．木块在斜面上滑行时越来越快受到的摩擦力越来越小 D．木块在水平面上滑行时越来越慢，受到的惯性越来越小【解答】解：A、木块在水平面上滑动时，对木块进行受力分析可知，木块受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力和沿水平面向左的摩擦力三个力的作用，故A正确；B、影响摩擦力的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度有关，木块对斜面的压力小于木块对水平面的压力，所以木块在斜面和水平面受到的摩擦力大小不相等，故B错误；C、木块在粗糙程度相同的水平面上，压力一定，接触面的粗糙程度一定，所以摩擦力大小不变，故C错误；D、木块在水平面上滑行时越来越慢，是因为木块受到阻力作用，与惯性无关，故D错误。故选：A。8．（2023•兰山区校级模拟）如图甲所示，物体甲重30N，被50N的水平压力F压在竖直墙壁上保持静止。如图乙所示，物体乙重60N，在40N的水平拉力F乙作用下，沿水平桌面匀速向右运动。则物体甲受到的摩擦力f甲和物体乙受到的摩擦力f乙分别是（）A．f甲＝30N，f乙＝40N B．f甲＝30N，f乙＝60N C．f甲＝50N，f乙＝60N D．f甲＝50N，f乙＝40N【解答】解：（1）以物体甲为研究对象，甲物体在水平方向受到压力和墙壁的支持力，竖直方向受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，由于甲物体静止，因此这两对力都是平衡力，所以f甲＝G甲＝30N。（2）以乙物体为研究对象，乙物体在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，水平方向受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力，由于乙匀速向右运动，因此拉力和摩擦力是一对平衡力，所以f乙＝F乙＝40N。故选：A。9．（2023•东平县一模）2022年2月6日，中国女足凭着“不畏强敌，顽强拼搏”的精神再次获得亚洲杯冠军。足球运动蕴含着许多物理知识，下列分析正确的是（）A．踢球时脚对球有力的作用，球对脚没有力的作用 B．草坪上静止的足球所受支持力与重力是一对平衡力 C．足球鞋底有凹凸不平的花纹，是为了减小摩擦 D．踢出去的足球继续运动，是由于受到惯性的作用【解答】解：A、物体间力的作用是相互的，踢球时脚对球有力的作用，球对脚也有力的作用，故A错误；B、草坪上静止的足球所受支持力与重力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力，故B正确；C、足球鞋底有凹凸不平的花纹，是为了在压力一定时，增大接触面的粗糙程度，增大摩擦，故C错误；D、踢出去的足球继续运动，是由于足球具有惯性，但不能说受到惯性的作用，故D错误。故选：B。10．（2023•桓台县一模）为确定厚度均匀、形状不规则的平板状物体的重心位置，某同学将该物体上的A点悬挂在细线上，用铅笔在物体上画出细线的延长线AB，如图甲所示。再将该物体上的C点悬挂在细线上，用铅笔在物体上画出细线的延长线CD，CD和AB的交点为E，如图乙所示。下列说法正确的是（）A．当图甲中的物体静止时，细线对物体的拉力和物体的重力是一对相互作用力 B．当图甲中的物体静止时，细线对物体拉力的方向和物体所受重力的方向不在一条直线上 C．图乙中E点是物体的重心 D．若将图乙中该物体上的F点悬挂在细线上，细线的延长线不通过E点【解答】解：AB．图甲中，物体受到细线的拉力和重力的作用，处于静止，所以拉力与重力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，两者是一对平衡力，故AB错误；C．图甲中，用细线在A点悬挂时，则物体的重心在AB上，图乙中，用细线在C点悬挂时，物体的重心在CD上，而E点是AB与CD的相交点，则E点是物体的重心，故C正确；D．细线悬挂在F点，则细线此时的延长线也通过物体的重心E点，故D错误。故选C。11．（2023•无为市三模）如图所示为中国空间站，它是由核心舱、梦天实验舱、问天实验舱、载人飞船和货运飞船五个模块组成，空间站每90分钟绕地球一圈，下列关于空间站的说法中正确的是（）A．以地球为参照物，空间站是静止的 B．空间站飞行过程中受到非平衡力的作用 C．空间站能持续飞行是因为受到惯性的作用 D．如果外力突然消失，空间站将保持静止状态【解答】解：A．空间站相对于地球的位置在时刻变化，以地球为参照物，空间站是运动的，故A错误；B．空间站做的是曲线运动，运动状态时刻改变，所以受到非平衡力的作用，故B正确；C．空间站具有惯性，但惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故C错误；D．如果外力突然消失，空间站原来具有速度，所以会保持原来的速度做匀速直线运动，故D错误。故选：B。12．（2023•宜兴市校级模拟）用轻质的弹簧测力计（即弹簧测力计的重力不计）测量一个钩码的重力，弹簧测力计与钩码均保持静止状态。钩码和弹簧测力计的受力示意图，如图所示。下列说法正确的是（）A．F1与G是一对相互作用力 B．F1与F2是一对平衡力 C．F3与G是一对相互作用力 D．F2和F3是一对平衡力【解答】解：A．由图可知，F1与G同时作用在钩码上，大小相等，方向相反，作用同一条直线上，属于一对平衡力，故A错误；B．F1是弹簧测力计对钩码的拉力，F2是钩码对弹簧测力计的拉力，是一对相互作用的力，故B错误；C．F3是提弹簧测力计的力，G是钩码的重力，两个之间没有关系，不是一对相互作用力，故C错误。D．F2与F3同时作用在弹簧测力计上，大小相等，方向相反，且作用在同一直线上，是一对平衡力，故D正确。故选：D。13．（2023•太和县二模）如图甲所示，风扇静止挂在天花板上，不计吊杆的重，风扇和吊杆的受力示意图如图乙所示。则（）A．F1与F2是一对平衡力 B．F1与G是一对平衡力 C．F2与F3是一对相互作用力 D．F3与G是一对相互作用力【解答】解：由图可知，G是风扇受到的重力，F1是吊杆对风扇的拉力，F2是风扇对吊杆的拉力，F3是天花板对吊杆的拉力；A．F1与F2没有作用在同一物体上，不是一对平衡力，故A错误；B．F1与G大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上，是一对平衡力，故B正确；C．F2与F3作用在同一物体上，不是一对相互作用力，故C错误；D．G是风扇受到的重力，F3是天花板对吊杆的拉力，所以F3与G没有关系，不是一对相互作用力，故D错误。故选：B。14．（2023•南宁一模）关于惯性的理解和现象，以下说法正确的是（）A．高速行驶的火车不容易停下来，说明速度越大惯性越大 B．人造卫星绕地球运行时，由于卫星不在地球上，因此卫星没有惯性 C．行驶中的公交车紧急刹车时，乘客会向前倾，是由于惯性力的作用 D．纸飞机离开手以后，还会继续飞行，是因为纸飞机具有惯性【解答】解：A．火车的质量大，其惯性也大，所以不易停下来，但惯性的大小与物体的速度无关，故A错误；B．惯性是物体的固有属性，一切物体在任何情况下都具有惯性，人造卫星绕地球运行时也具有惯性，故B错误；C．行驶中的公交车紧急刹车时，乘客会向前倾，是由于乘客具有惯性，惯性不是力，不能说惯性力，故C错误；D．离开手的纸飞机能继续运动，是因为纸飞机具有惯性，故D正确。故选：D。15．（2023•芙蓉区校级三模）电影《流浪地球2》开启了中国科幻电影元年，影片中涉及到许多我们学过的科学知识，以下观点中正确的是（）A．关闭地球发动机后地球仍能向前运动，这是由于惯性力的作用 B．假如地球在运动过程中，所受的力全部消失，它将慢慢停止运动 C．地球发动机向后喷射燃气来推动地球前进，说明物体间力的作用是相互的 D．当吴京身穿质量为120kg的宇航服从地面出发到达太空后，宇航服的质量变小【解答】解：A．一切物体都有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故A错误；B．假如地球在流浪过程中，所受的力全部消失，地球将以此时的速度和方向做匀速直线运动，故B错误；C．地球发动机喷射燃气推动地球前进，这是利用了物体间的作用是相互的，故C正确；D．宇航服在地面上质量为120kg，飞船升空后，只是位置发生改变，故到达太空后宇航服的质量将不变，故D错误。故选：C。二．实验探究题（共3小题）16．（2023•灌云县校级模拟）在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，小华同学按如图所示的装置进行三次实验。（1）实验中，弹簧测力计必须沿水平方向拉动木块，使木块做水平匀速运动，根据可知，滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。（2）分析两次实验可知，滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。（3）实验甲中，若木块在运动过程中，速度突然变大，则木块所受滑动摩擦力（选填“变大”“变小”或“不变”）。（4）实验后，小华在拔河比赛前为班级做了科学决策，使班级赢得比赛。他做出的科学决策是：组队时，选质量较（选填“大”或“小”）的同学，同时在比赛时让队员穿鞋底（选填“光滑”或“粗糙”）的鞋。【解答】解：（1）实验中使木块水平方向做匀速直线运动，木块处于平衡状态，由二力平衡条件可知，滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力；（2）探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系时，应控制压力大小不变，甲、丙两实验的符合题意；（3）甲图中，当速度突然增大时，由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力大小不变；（4）增大摩擦力的方法：增大压力，增大接触面的粗糙程度；所以相同接触面粗糙程度，质量大的同学对地面压力大，所受摩擦力就大；相同质量时，鞋底越粗糙，接触面就越粗糙，所受摩擦力就越大；故答案为：（1）二力平衡；（2）甲、丙；（3）不变；（4）大；粗糙。17．（2023•明山区模拟）在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，小明设计了如图甲所示的实验装置。（1）实验过程中，弹簧测力计水平向右拉着物块A做匀速直线运动，此时，滑动摩擦力的大小（大于/等于/小于）测力计的示数，方向水平向；（2）小明在同一木板上，测量了不同压力下滑动摩擦力的大小，并根据测量数据作出了如图乙所示图像中的图线①，实验过程中需要控制的变量是；（3）在同一次实验中，如果小明用更大的速度匀速拉物块A，则根据测量数据作出的图线会是（①/②/③）；在长木板上铺上毛巾再次实验；则根据测量数据作出的图线会是（①/②/③）；（4）对该实验进行改进，如图丙所示，用测力计C水平拉动木板；当物块A相对地面静止且木板刚好做匀速直线运动，物块A受到的滑动摩擦力大小等于测力计（“B”“C”）的示数。【解答】解：（1）实验过程中，弹簧测力计水平向右拉着物块A做匀速直线运动，此时，物体A受力平衡，拉力等于摩擦力，即滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数，方向水平向左；（2）小明在同一木板上，测量了不同压力下滑动摩擦力的大小，即探究滑动摩擦力与压力的关系，需要控制接触面的粗糙程度相同；（3）在同一次实验中，如果小明用更大的速度匀速拉物块A，滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关，与速度大小无关，故①正确；在长木板上铺上毛巾再次实验，接触面粗糙程度变大，摩擦力变大，图像应在①的上方，所以作出的图线会是③；（4）当物块A相对地面静止且木板刚好做匀速直线运动，物块A受力平衡，摩擦力等于拉力，等于弹簧测力计B的示数。故答案为：（1）等于；左；（2）接触面的粗糙程度；（3）①；③；（4）B。18．（2023•乌鲁木齐模拟）下面是小明探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。（1）如图甲所示，将一个木块放在长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，根据原理可以测出木块受到的滑动摩擦力为N。（2）如图乙所示，在木块