2024年中考物理一轮复习第8讲牛顿第一定律二力平衡

2024年中考物理一轮复习第五部分

力与运动第8讲

牛顿第一定律

二力平衡要点梳理易错集锦1.牛顿第一定律是在大量__________的基础上通过推理而概括出来的，______（选填“能”或“不能”）用实验直接验证。2.在探究阻力对物体运动的影响时，要使小车从同一斜面同一高度滑下是为了保证小车到达水平面时获得______的初速度。经验事实不能相同3.下列示例中，利用惯性的有_____，防止惯性的危害的有____。A.跳远运动员助跑起跳B.甩去雨伞上的水C.踢出去的足球能继续飞行D.乘车时系好安全带E.开车时要保持车距

第8讲

牛顿第一定律

二力平衡典题精析考点1

牛顿第一定律

惯性抢分攻略

1.牛顿第一定律揭示：力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因。

2.根据牛顿第一定律，若物体受到的所有外力突然消失，则运动的物体将沿原来的运动方向做匀速直线运动，而原来静止的物体仍保持静止状态。

3.惯性是物体本身的一种性质，一切物体在任何时间、任何地方、任何情况下都有惯性。惯性的大小与物体质量大小有关，与运动状态、位置及受力情况无关。

4.物体的运动状态改变时，一定受到力的作用；物体受到力的作用时，其运动状态不一定改变，可能的原因是物体受到平衡力，或力只改变其形状。例1

（2022·广西百色）关于牛顿第一定律和惯性，下列说法正确的是(

)

A.牛顿第一定律可以用实验直接验证B.一切物体都具有惯性C.牛顿第一定律说明物体的运动需要力来维持D.小汽车行车时司乘人员系安全带是为了减小惯性方法点拨牛顿第一定律的得出利用了科学推理法，不能用实验直接验证。牛顿第一定律揭示了力与运动的关系：物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因；同时，指明了惯性是一切物体的共有属性。【解析】牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上通过进一步的推理而概括出来的科学理论，不能直接通过实验验证，选项A错误。牛顿第一定律揭示了力与运动的关系：物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因，选项C错误；同时也指明了惯性是一切物体的共有属性，即一切物体都具有惯性，选项B正确。惯性在生活中有利有弊，生活中常设法利用惯性的积极影响，如助跑跳远、发动机飞轮做得较重、骑自行车加速冲坡、洗衣机滚筒脱水等；同时也要防止惯性带来的危害，如乘车时须系好安全带、行车严禁超载、公交车启动时提醒乘客“坐稳扶好”等。惯性的大小只与质量有关，乘车时系好安全带，可以防止惯性带来的危害，但不能改变惯性的大小，选项D错误。【答案】B考点专练1.（2022·广西贺州）正在冰面上滑动的冰壶，如果冰壶所受的外力同时消失，那么它将(

)

AA.做匀速直线运动

B.改变原来运动的方向C.做加速运动

D.立即停下来2..（2020·广西北部湾经济区Ⅰ卷）伽利略认为：一个金属小球从光滑斜面的某一高度处静止滚下，由于不受阻力，没有能量损耗，那么它必定到达另一光滑斜面的同一高度，如果把斜面放平缓一些，也会出现同样的情况。其模拟实验如图8-1所示，则下列说法正确的是(

)

图8-1A.小球在运动过程中只受重力作用B.在滚下斜面的过程中，小球的动能转化为重力势能，机械能减少C.另一斜面越平缓，小球在它上面运动的距离越小D.若另一斜面变成水平面，则小球会因达不到同样的高度而永远运动下去√3.（2023·广西）如图8-2所示，在抛绣球的过程中，下列说法正确的是(

)

A图8-2A.拿在手中的绣球具有惯性

B.抛离手后的绣球没有惯性C.下落的绣球速度越来越小

D.离手的绣球速度保持不变考点2

二力平衡条件及相互作用力抢分攻略

1.平衡状态：静止或匀速直线运动状态。受力物体处于平衡状态时一定受平衡力。

2.平衡力与相互作用力的比较

（1）相同点：①大小相等，②方向相反，③作用在一条直线上。

（2）不同点：平衡力作用在同一物体上，相互作用力作用在不同物体上。

图8-3

图8-3图8-3

【答案】C在同一个物体上，作用在同一条直线上，所以是一对平衡力，不是一对相互作用力。考点专练4.（2020·广西桂林）下列各选项中的物体，受到非平衡力作用的是(

)

BA.静立在枝头的鸟B.加速升空的火箭C.匀速行驶的汽车D.匀速下降的降落伞图8-45.（2020·广西柳州）（多选）小杰骑自行车沿斜面向下匀速直线骑行，他在车把上挂了一个装有水的杯子，骑行过程中悬绳保持竖直（如图8-4）。忽略空气阻力，则下列说法正确的是(

)

ACDA.杯子和杯中水整体的重心一定在悬绳正下方B.杯子所受重力方向不是竖直向下C.杯子对水的作用力一定竖直向上D.杯中水面一定水平图8-56.（2019·广西贺州）如图8-5所示，小贺用水平推力推动箱子使之匀速运动，下列说法正确的是(

)

CA.小贺先对箱子有力的作用，箱子后对小贺有力的作用B.小贺对箱子的推力与地面对箱子的摩擦力是一对相互作用力C.箱子受到的重力与地面对箱子的支持力是一对平衡力D.不继续推箱子，箱子会停下来，说明力是维持物体运动的原因考点3

根据二力平衡判断摩擦力的大小和方向抢分攻略

1.滑动摩擦力的大小，通常根据物体在匀速运动时，滑动摩擦力等于其平衡力（一般为推力或者拉力）的方法求得。

2.滑动摩擦力的大小一般是不变的，只有当压力大小或接触面的粗糙程度发生改变时，滑动摩擦力才会变化。

3.静摩擦力的大小：受静摩擦力的物体一般处于静止状态，受平衡力的作用，静摩擦力和其他的力平衡，根据二力平衡条件求出静摩擦力的大小。静摩擦力的大小一般随其他力的大小的改变而改变。

4.摩擦力的方向：摩擦力的方向与物体相对运动或者相对运动趋势的方向相反，不一定与物体运动的方向相反。一般根据二力平衡判断：比如物体水平静止或者做匀速直线运动时，摩擦力方向与推力方向相反；物体在竖直方向静止时，静摩擦力方向与重力方向相反等。图8-6

方法点拨在分析多个叠加或连接物体处于平衡状态时所受的摩擦力时，通常用到整体法和隔离法。

（1）整体法：把几个物体（叠加或连接）视为一个整体进行受力分析，只分析这个整体之外对这个整体的作用力，不考虑整体内部的相互作用力，一般适用于研究整体的受力情况，如图8-7所示。图8-7

（2）隔离法：把要分析的物体从相关整体中隔离出来，分析其他物体对该物体的作用力，一般适用于研究整体内某个物体的受力情况，如图8-8所示。图8-8答图8-1

图8-8

【答案】C图8-8考点专练图8-9

图8-9

【答案】A图8-10

图8-10

【答案】100;

200图8-10考点4

受力分析作图抢分攻略

1.通常情况下按照重力、弹力（拉力、支持力、压力等）、摩擦力的顺序对物体进行受力分析。

2.一般根据二力平衡的条件判断物体是否受到摩擦力，以及摩擦力的大小和方向。

3.当多个力作用在同一物体上时，作图时一般可以选物体的重心作为它们的作用点，注意沿力的方向标箭头，用线段的长短表示力的大小。

4.注意：叠放在一起的两个物体做匀速直线运动且保持相对静止时，若它们的接触面水平，则两物体间没有摩擦力作用。例4

（2022·广西贵港）

如图8-11所示，物体静止在斜面上，请画出物体受力的示意图。图8-11思路分析

首先明确物体一定受到重力和斜面对物体的支持力。又由于物体处于静止状态，说明物体受力平衡。因为重力和支持力不在同一条直线上，这两个力不能平衡，所以一定会受到摩擦力。【解析】地球表面的任何物体都受到重力的作用，方向竖直向下；物体受到与斜面垂直斜向上的支持力；在斜面上物体有向下滑动的趋势，所以还受到沿斜面向上的摩擦力；作用点都画在物体的重心上。图8-11【答案】如答图8-2所示答图8-2图8-11考点专练图8-129.（2021·广西玉林）如图8-12所示，一个质量分布均匀的小球静止在光滑的水平地面上，左边与竖直光滑墙壁接触，请在图中画出小球受力的示意图。图8-12

【答案】如答图8-3所示答图8-3图8-12图8-13

【答案】如答图8-4所示答图8-4第8讲

牛顿第一定律

二力平衡实验与探究实验1

探究阻力对物体运动的影响实验方法（1）转换法：通过小车在水平面上滑行的距离来反映阻力对物体运动的影响（2）控制变量法：①让小车从斜面的同一高度由静止滑下，控制小车每次在水平面开始滑行时的速度相同；②改变水平面的粗糙程度，观察小车在水平面上滑行的距离（3）科学推理法：假如物体受到的阻力为零，它将以原来的速度永远运动下去实验装置注意事项（1）实验前要调好斜面的倾斜角度，实验中不能改变斜面的倾斜角度（2）实验中必须让小车从斜面的同一高度由静止滑下实验结论水平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，小车前进的距离就越大；假如物体不受任何阻力，小车将一直做匀速直线运动续表评估交流（1）运动的小车减速并最终停下来的原因是受到摩擦阻力的作用（力能改变物体的运动状态）（2）通过改变接触面的粗糙程度来改变阻力的大小（3）假如物体受到的阻力为零，它将以原来的速度永远运动下去，说明运动并不需要力来维持续表深入拓展（1）本实验表明，力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因（2）牛顿第一定律包含了“物体保持匀速直线运动和静止”两方面的内容，本实验仅突出了“保持匀速直线运动”续表例1

（2022·广西梧州·改编）小芊利用图8-14所示的装置，探究在水平面上阻力对物体运动的影响。图8-14图8-14（1）实验中需要小车每次从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，目的是使小车到达斜面底端时的______相同。速度【解析】该实验要比较的是小车在阻力不同的水平面上滑行的距离，这样就要求我们控制初速度相同，而让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，可以保证每次到达水平面时的初速度相同。图8-14（2）小芊通过多次实验分析论证得出：小车受到的阻力越小，速度减小得越____，运动得越远。并进一步推测：若水平面完全光滑且足够长，小车将一直做______________，表明物体的运动________（选填“需要”或“不需要”）力来维持。图8-14【解析】小车分别在毛巾表面、棉布表面和木板表面上运动时，小车质量不变，压力不变，接触面的粗糙程度依次减小，故所受阻力依次减小，由题图知小车滑行的距离依次增大，由此可以得出结论：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，运动得越远；进一步推理可知，【答案】慢;

匀速直线运动;

不需要如果运动的物体不受力，那么它的速度不发生改变，即它将做匀速直线运动，这表明物体的运动不需要力来维持。图8-14（3）从能量转化的角度看，小车在水平面上克服阻力所做的功____________

（选填“在毛巾上最多”“在棉布上最多”“在木板上最多”或“三次一样多”）。【解析】本实验中，小车在水平面上开始滑行的速度相同，并且最终停止，所以小车的动能都用来克服摩擦力做功了，小车的动能完全转化为内能。由于小车质量和初速度相同，所以三次实验的初动能相同，克服摩擦力做的功也相同。【答案】三次一样多图8-14（4）小芊思考了一个问题：当自己荡秋千运动到右侧最高点时，假设受到的力全部消失，自己将处于怎样的运动状态呢？你认为下列选项中正确的是___。（图中的小球表示小芊）A.做匀速圆周运动B.做匀速直线运动C.继续来回摆动D.保持静止状态【解析】当秋千荡到最高点时，速度为零，如果此时所有的力均消失，小芊将保持静止状态。【答案】D图8-14拓展考问1.在例1实验中：（1）小车在毛巾表面运动过程中的速度变化量______（选填“大于”“等于”或“小于”）在木板表面运动过程中的速度变化量。等于（2）本实验中关于“水平面完全光滑”时小车运动情况的结论，是在分析实验现象的基础上，经过科学推理得出的。下列得出实验结论的过程与此相同的是(

)

CA.探究影响压力作用效果的因素

B.用小磁针探究磁体周围的磁场C.探究声音能否在真空中传播

D.探究动能大小与物体质量的关系（3）实验中通过改变__________________来改变小车所受的阻力大小。小车从斜面上滑下，从能量角度来看，是________能转化为动能，三次实验中小车到达水平面时动能______（选填“相同”或“不同”）。接触面的粗糙程度重力势相同实验2

探究二力平衡的条件实验方法控制变量法：（1）探究相互平衡的二力大小关系：保持两个力作用在同一小车上，方向相反且在同一直线上，先后在二力相等和不相等时，观察小车是否处于平衡状态（2）探究相互平衡的二力是否在同一直线上：在小车受力平衡的前提下，保持小车两端受力大小不变且方向相反，将小车扭转一定角度后放开，观察小车是否处于平衡状态实验装置实验方法（3）探究相互平衡的二力是否作用在同一物体上：用硬纸片代替小车进行实验（如图乙），在硬纸片受力平衡的前提下，保持硬纸片两端受力大小相等、方向相反且在同一直线上，用剪刀将硬纸片剪成两半，观察硬纸片是否处于平衡状态续表注意事项（1）桌面要光滑且水平放置，尽量避免摩擦力和小车重力对实验的影响（2）为使效果明显，小车质量不宜太大，钩码质量稍大一些，滑轮的高度要适当实验结论二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上评估交流若实验效果不理想，可调节滑轮使之比小车略高几毫米，在细线拉紧小车时可减小小车与桌面间的正压力，以减小车轮和桌面间的横向滚动摩擦续表深入拓展（1）选择小车代替木块进行实验的原因：减小摩擦力对实验的影响（2）定滑轮的作用：改变力的方向（3）探究相互平衡的二力是否作用在同一物体上时，用硬纸片代替小车的好处：①硬纸片质量小，可忽略重力对实验的影响；②避免摩擦力对实验的影响；③硬纸片容易剪断续表例2

（2019·广西梧州）某实验小组利用图8-15甲所示的实验装置做“探究二力平衡的条件”实验。图8-15（1）实验时应选择较______（选填“光滑”或“粗糙”）的实验桌面。光滑图8-15【解析】本实验中要尽量减小摩擦力对实验的影响，实验时应选择较光滑的实验桌面。

图8-15

图8-15【答案】相等;

相反（3）在图8-15甲实验的基础上，将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，观察小车的运动状态，这样做的目的是探究两个平衡的力是否作用在____________。图8-15【解析】在题图甲所示实验中，将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，观察小车的运动状态，这样做的目的是探究两个平衡的力是否作用在同一条直线上。图8-15【答案】同一直线上（4）为了探究两个平衡的力是否作用在同一个物体上，小明用轻质硬纸片代替小车做实验，如图8-15乙所示，他将要对硬纸片进行的操作是__________________________。图8-15【解析】题图乙所示实验中，将硬纸片从中间剪断成两片，发现纸片不再保持静止状态，由此说明：两个平衡的力作用在同一物体上。因此相应操作为：用剪刀将硬纸片从中间剪开。图8-15【答案】用剪刀将硬纸片从中间剪开（5）小明完成实验后，提出了一个问题后猜想：只受一个力作用的物体也能保持平衡状态。为了验证该猜想，他将一个小球用一根细线悬挂起来（如图8-15丙所示），剪断细线后小球下落（如图8-15丁所示）。由实验可知，小明的猜想是______（选填“正确”或“错误”）的。图8-15【解析】剪断细线后小球下落，小球受到一个竖直向下的作用力（重力）不能保持平衡状态，故小明的猜想是错误的。图8-15【答案】错误拓展考问2.在“探究二力平衡的条件”实验中：图8-16（1）小红在左右支架上装配两个滑轮时，没有将滑轮安装在相同高度（如图8-16所示），你认为能否用小红的装置进行实验？答：____（选填“能”或“不能”）。能图8-16图8-16（2）某同学认为图8-16的实验优于图8-15甲的实验，其主要原因是___。AA.减少摩擦力对实验结果的影响B.小卡片是比较容易获取的材料C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡D.小卡片容易扭转第8讲

牛顿第一定律

二力平衡备考练习

第8讲

牛顿第一定律

二力平衡达标练1.（2021·广西百色）下列做法中，属于防止惯性带来危害的是(

)

CA.拍打衣服除去灰尘

B.跳远时要快速助跑C.行车时要保持车距

D.将盆中的水泼出去2.（2022·四川乐山）关于牛顿第一定律，下列说法正确的是(

)

BA.速度大的物体惯性大B.跳远运动员快速助跑，是为了利用自身的惯性以提高成绩C.力是维持物体运动的原因D.物体在没有受到力的作用时就一定处于静止状态3.（2020·广西贺州）踢出去的足球在水平草地上滚动，最后停下来，下列分析正确的是(

)

DA.球最后停下来是因为失去了惯性B.球受到的重力和球对草地的压力是一对相互作用力C.球对草地的压力和草地对球的支持力是一对平衡力D.球受到的重力和草地对球的支持力是一对平衡力4.（2022·广西梧州）小玲在做家务时，用平行于水平地面的力推沙发，但没有推动。下列说法正确的是(

)

CA.人对沙发的推力小于地面对沙发的摩擦力B.人对沙发的推力与沙发对人的作用力是一对平衡力C.沙发受到的重力与地面对沙发的支持力是一对平衡力D.沙发对地面的压力与地面对人的支持力是一对相互作用力图B8-15.（2022·四川内江）如图B8-1所示的小实验，将书和直尺叠放在水平桌面上，一只手用力压住课本，另一只手抽出直尺。下列说法正确的是(

)

AA.当手压课本的力增大时，抽出直尺所需的力将变大B.手对书的压力和书对手的支持力是一对平衡力C.书受到的重力和直尺对书的支持力是一对平衡力D.当直尺水平向左抽出时，书受到直尺对它水平向右的摩擦力6.（2021·广西河池）观察、实验、推理、归纳等是进行科学探究的基本方法。伽利略通过观察和实验发现摆球的运动规律：悬线越长，摆球的摆动越____（选填“快”或“慢”）；牛顿在总结前人研究成果的基础上，进一步推理、归纳出运动和力的规律：一切物体在没有受到外力作用时，总保持______________状态或静止状态。慢匀速直线运动7.（2022·广西玉林）如图B8-2所示，某同学在劳动基地摘下一个南瓜并将其放在水平地面上，请画出南瓜静止在水平地面上时的受力示意图。图B8-2【答案】如答图B8-1所示答图B8-1

图B8-3【答案】如答图B8-2所示答图B8-2提分练图B8-4

图B8-4

【答案】B图B8-4图B8-510.（2023·贵港模拟）（多选）2022年2月6日，中国女足时隔十六年再夺亚洲杯冠军。图B8-5是决赛场上中国女足运动员射门的场景，下列说法正确的是(

)

BCA.足球在空中向前做弧线运动时不受重力作用B.足球离脚后能继续运动，是因为足球具有惯性C.踢足球时，脚对足球的力使足球的运动状态发生改变D.踢足球时，脚对足球的力与足球对脚的力是一对平衡力11.小江骑自行车时发现，不踩踏脚板，车也能滑行一段距离。他在不同的路面上多次尝试后猜想：自行车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和车的速度有关。为探究其中的奥秘，他在水平桌面上搭起一个斜面，用小球做实验，并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度。图B8-6（1）为