第九章力與運動1.平衡狀態:物體保持_____狀態或_____________狀態。知識點1二力平衡課標要求知道二力平衡的條件靜止勻速直線運動2.二力平衡:物體在兩個力作用下處于_________,就說這兩個力相互平衡。如圖所示,蘋果受到的______和________是一對平衡力。平衡狀態重力G支持力F3.二力平衡的條件:(1)兩個力作用在_______物體上;(2)大小_____;(3)方向_____;(4)在___________。同一個相等相反同一直線上1.牛頓第一定律:(1)內容:一切物體在沒有受到力的作用時,總保持_____狀態或_____________狀態。(2)得出:是在大量經驗事實的基礎上,經過_____得出的。知識點2牛頓第一定律及慣性課標要求通過實驗,認識牛頓第一定律。用物體的慣性解釋自然界和生活中的有關現象靜止勻速直線運動推理2.慣性:(1)定義:物體具有的保持_____或_____________狀態不變的性質。如圖,彈簧片將硬紙片彈走,砝碼由于具有_____仍保持靜止狀態,落在支架上。(2)特點:它是一切物體所固有的一種_____。靜止勻速直線運動慣性屬性(3)利用和防止:①利用:緊固錘頭。②防止:汽車的安全帶和安全氣囊。圖示分析原來狀態狀態的改變及原因產生變化人和車一起向前運動車由于各種原因_________人的上身由于慣性_____________,安全帶和安全氣囊可以減少對人的傷害停止運動繼續向前運動(1)跳傘運動員在從飛機上跳下降落傘沒有打開之前,豎直下落得越來越快,此時運動員和降落傘作為整體受到的空氣阻力

重力。(2)已知運動員和降落傘總重是900N。當降落傘打開一段時間后,運動員勻速下落。①運動員和降落傘受到的空氣阻力是

N;②若運動員和降落傘受到的所有外力都消失,則此整體將會做

。參考答案:(1)小于(2)①900②勻速直線運動1.二力平衡的條件的判定:二力同物、等大、反向、共線。高頻考點1二力平衡的條件及其應用中考題眼①平衡力的判定②平衡力與相互作用力的區別2.二力平衡的應用:(1)求力的大小:已知二力平衡的其中一個力,求另一個力。另一個力與已知力的大小相等,方向相反。①用彈簧測力計測量物體所受的重力,重力等于彈(拉)力。②用彈簧測力計水平拉物體做勻速直線運動,摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數。(2)判斷物體的運動狀態:如果物體受到的力是平衡力,則物體處于靜止或勻速直線運動狀態。3.平衡力和相互作用力的比較:一對平衡力一對相互作用力不同點作用在同一物體上作用在不同的兩個物體上相同點大小相等、方向相反、作用在同一條直線上【方法技巧】判斷平衡力的兩種方法(1)由物體的運動狀態判斷:①確定要研究的物體;②關注物體運動狀態是否發生變化;③分析物體受到的力;④如果物體的運動狀態不變,物體受到的力平衡;如果物體的運動狀態改變,物體受到的力不平衡。(2)由物體受力判斷:①確定要研究的物體;②如果物體只受到兩個力,判斷這兩個力是否滿足二力平衡的條件;③得出結論。【典例1】(2012·揚州中考)茶杯靜止在水平桌面上,以下屬于一對平衡力的是(

)A.茶杯受到的重力與茶杯對桌面的壓力B.茶杯受到的重力與桌面對茶杯的支持力C.茶杯對桌面的壓力與桌面對茶杯的支持力D.茶杯受到的重力與桌子受到的重力【思路導引】根據二力平衡的四個條件判斷兩個力是否為平衡力時,要按照下列順序依次判斷:【精講精析】選B。本題考查了平衡力的判斷。茶杯受到的重力與茶杯對桌面的壓力分別作用在茶杯和桌面上,這兩個力沒有作用在同一個物體上,不是平衡力,故A不符合題意;茶杯對桌面的壓力與桌面對茶杯的支持力,這兩個力分別作用在相互作用的兩個物體上,屬于相互作用力,不屬于平衡力,故C不符合題意;茶杯受到的重力與桌子受到的重力,這兩個力分別作用在兩個物體上,并且這兩個力的方向相同,不屬于平衡力,故D不符合題意,故選B。(2011·涼山中考)張陽用15N的水平力推著重為10N的小車在水平地面上以0.5m/s的速度做勻速直線運動,這時小車受到的摩擦阻力是

N;當他仍用水平力以1m/s的速度推著該小車在同一地面做勻速直線運動時,他所用的推力將

(選填“大于”“小于”或“等于”)15N。1.適用范圍:(1)一切物體:指宇宙中所有的宏觀物體,大到星體、小到空中的塵埃,包括固體、液體和氣體。(2)普遍意義:該規律適用于所有物體(運動的物體和靜止的物體)。高頻考點2對牛頓第一定律的理解中考題眼物體不受力時運動狀態的判斷2.成立條件:(1)理想情況:該物體沒受到任何外力的作用。這是一種理想化的情況,實際上,現實中沒有不受外力的物體。(2)實際意義:該物體在某個方向上不受力或者受平衡力,在這個方向上遵守牛頓第一定律。3.兩種狀態:(1)動者恒動:原來運動的物體在沒有受到外力作用的時候,將保持勻速直線運動狀態。(2)靜者恒靜:原來靜止的物體在沒有受到外力作用的時候,將保持靜止狀態。【典例2】(2013·溫州中考)如圖是小明自制的“大炮”示意圖。當瓶內產生的氣體增多時,瓶塞會水平向右沖出,若此時所有外力全部消失,瓶塞將(

)A.立即沿豎直方向下落到地面B.向上運動C.水平向右做勻速直線運動D.立即靜止【思路導引】解答本題應注意瓶塞向右沖出時的運動狀態和受力情況。【精講精析】選C。本題考查對牛頓第一定律的理解。由牛頓第一定律可知,物體不受外力時,將保持原來的運動狀態不變,因此瓶塞向右沖出時,若一切外力全部消失,則瓶塞的運動狀態不會改變,瓶塞將水平向右做勻速直線運動。【失誤檔案】解答此類問題,學生理解易出現以下失誤:(1)物體不受力,就會靜止或運動得越來越慢;(2)物體靜止或運動越來越慢,是因為不受力的作用;(3)物體只要運動,一定受到了力的作用;(4)物體運動越快,受到的力越大。【變式訓練】根據力與運動的關系,判斷圖中小明和小華的觀點(

)A.小明正確B.小華正確C.都正確D.都不正確【解析】選D。本題考查對力與運動的關系的理解。力是改變物體運動狀態的原因,物體的運動快慢、運動方向發生改變都是因為受到了力的作用。根據牛頓第一定律可知,若物體不受力,物體也可以保持勻速直線運動狀態,即物體不受力時也能運動,所以力不是使物體運動的原因。高頻考點3正確理解慣性中考題眼①慣性現象②解釋慣性現象③慣性的利用與防止1.“慣性”如“惰性”:慣性可理解為“惰性”,表現為物體不愿意改變原來的運動狀態:靜止的物體總想保持原來的靜止狀態,運動的物體總想保持原來的運動狀態。2.普遍性:一切物體在任何情況下都具有慣性。不論物體是否受力、受力大小如何,也不論物體處于何種運動狀態、運動狀態如何改變。3.大小:物體的慣性大小只與質量有關,物體的質量越大,慣性就越大;質量越小,慣性就越小。質量是慣性大小的唯一量度。【易錯警示】慣性與力的區別(1)慣性是一種性質,力是物體對物體的作用;單獨的一個物體不會產生力,但它具有慣性。(2)不能把慣性叫做“慣性力”,不能說物體“受到慣性”“受到慣性作用”,也不能把慣性與物體受到的力進行大小比較,只能說物體具有慣性。【拓展延伸】物體在任何時候都具有慣性(1)在受到非平衡力時,物體的慣性表現在運動狀態發生改變的難易程度:受到同樣大小的力,質量較大的物體,運動狀態難改變,質量較小的物體,運動狀態容易改變。比如一個質量為1kg的鐵球,受到5N的力時,在這個力的方向上速度每秒增加5m/s,另一鐵球的質量為5kg,也受到5N的力,在這個力的方向上速度每秒增加1m/s,就是因為質量大的球慣性大,運動狀態不易改變;(2)在受平衡力或不受力時,慣性的表現是保持運動狀態不變,牛頓第一定律就是描述的物體不受力時的慣性表現。【典例3】(2012·南通中考)下列示例中屬于防止慣性帶來危害的是(

)A.拍打衣服,把灰塵拍去B.將足球射入球門C.公路上的汽車看見遠處有障礙物時提前減速D.跳遠時快速助跑【思路導引】解決有關慣性的題目時,應該注意以下幾點:【精講精析】選C。本題考查慣性的利用與防止。車速過快時,由于慣性,剎車后汽車不能立即停下,滑行較長的距離,易造成事故,提前減速可防止事故的發生,C符合要求;A、B、D都是利用慣性幫助我們做事情,不符合要求。【方法歸納】解釋慣性現象的思路和方法(1)確定研究對象;(2)弄清研究對象原來所處的運動狀態;(3)明確當受到外力作用時,與研究對象有關的其他物體或研究對象的某一部分的運動狀態改變情況;(4)指明研究對象或其另一部分由于慣性而保持原來的運動狀態;(5)得出相應結論。【變式訓練】(2012·濟南中考)由圖可知:駕駛員和前排乘客必須使用安全帶。小剛用下面的四句話解釋了安全帶的作用:①撞向風擋玻璃造成傷害,系上安全帶就可有效避免這種傷害。②當駕駛員駕車高速行駛時,發現前面出現情況緊急剎車。③駕駛員由于具有慣性,仍然保持向前運動的狀態。④汽車滑行很小一段距離,立即停下來。這四句話的正確排列順序是(

)A.②④①③

B.②④③①C.②③④①D.②③①④【解析】選B。本題考查慣性知識的應用。題圖中的駕駛員沒有系安全帶時,當他在高速行駛中發現情況突然緊急剎車后,汽車由于受地面的摩擦力而迅速減速,駕駛員由于慣性還要繼續向前運動,所以就會撞向風擋玻璃。為了避免這種傷害便要系上安全帶。因此,本題四句話的合理排列順序應當是②④③①,本題應選B。高頻考點4理解力和運動的關系中考題眼運動與力的關系【易錯警示】(1)物體不受力或受平衡力,運動狀態不變。(2)對物體來說,受到的重力也是外力,如懸掛的電燈,當外力都消失時電燈會靜止,不會掉下來。(3)物體受力運動狀態不一定發生改變;物體的運動狀態改變一定受到了力。【典例4】(2013·淄博中考)關于運動和力,以下說法中正確的是(

)A.物體不受力的作用時,一定保持靜止狀態B.速度大小不變的物體,一定不受力的作用C.做曲線運動的物體,一定受到力的作用D.只要用力作用在物體上,它的運動狀態就一定改變【思路導引】【精講精析】選C。本題考查對力和運動關系的理解。物體不受力時,可能保持靜止,也可能保持勻速直線運動狀態,所以A選項錯。速度大小不變的物體速度方向也可能改變,則就有可能受到力的作用,所以B選項錯。做曲線運動的物體,其運動方向隨時在改變,因此一定受到了力的作用。故C選項正確。如果平衡力作用在物體上,物體的運動狀態也不會改變,所以D選項錯。1.實驗方法:_________法。實驗探究1二力平衡的條件考查角度①探究二力是否在同一直線上以及二力大小對平衡的影響②改進操作方法,減小摩擦、重力等實驗的影響控制變量2.實驗步驟:(1)在線的兩端分別掛上鉤碼,使作用在卡片上的兩個拉力方向相反且在同一直線上,觀察當兩邊鉤碼個數相等和不等時,卡片能否保持平衡。(2)將紙板_____________,改變兩力的方向,松手后觀察紙板能否保持平衡。3.實驗結論:當作用在同一物體上的兩個力大小_____、方向_____且在___________時,這兩個力才能平衡。相等相反同一直線上4.問題探究:(1)實驗中,如何判斷卡片是否處于平衡狀態?提示:卡片的平衡狀態有兩種情況,即靜止狀態或勻速直線運動狀態。當卡片保持靜止或勻速直線運動狀態時,都可以判定卡片處于平衡狀態。(2)在實驗中,把卡片轉過一個角度,這一操作的目的是什么?提示:探究兩個不在同一條直線上的力對物體平衡的影響。(3)如何設計實驗探究相互平衡的兩個力作用在同一物體上?提示:可用剪刀把紙片剪開,觀察紙片能否保持平衡狀態。【易錯警示】本實驗只研究卡片在水平方向上受到的拉力,不考慮卡片在豎直方向上受到的重力。【典例1】如圖甲是小華同學探究二力平衡條件時的實驗情景。(1)小華將系于小卡片(重力可忽略不計)兩對角的線分別跨過左右支架上的滑輪,在線的兩端掛上鉤碼,使作用在小卡片上的兩個拉力方向

,并通過調整

來改變拉力的大小。(2)當小卡片平衡時,小華將小卡片轉過一個角度,松手后小卡片

(選填“能”或“不能”)平衡。設計此實驗步驟的目的是為了探究

。(3)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,小華下一步的操作是

。(4)在探究同一問題時,小明將木塊放在水平桌面上,設計了如圖乙所示的實驗,同學們認為小華的實驗優于小明的實驗。其主要原因是

。A.減小了摩擦力對實驗結果的影響B.小卡片是比較容易獲取的材料C.容易讓小卡片在水平方向上保持平衡D.小卡片容易扭轉【解析】本題考查探究二力平衡的條件。二力平衡的條件是同體、等大、反向、共線,拉力的大小可以通過改變鉤碼的數量來實現,如果將卡片轉過一定的角度,就不能平衡,因為力不在同一直線上。如果把卡片剪為兩半,也不能平衡,因為力作用在兩個物體上了。圖乙的實驗中,木塊與桌面間的摩擦過大,會影響實驗結果,要在木塊下面裝上輪子。答案:(1)相反鉤碼的數量(2)不能不在同一直線上的兩個力能否平衡(3)把小卡片剪為兩半(4)A【延伸探究】結合典例探究以下問題:(1)上述實驗中,當小卡片處于靜止狀態或

狀態時我們認為它受到的力是平衡力。(2)實驗中小華選擇小卡片的目的是

(選填“考慮”或“不考慮”)小卡片的重力。(3)如果選用乙裝置進行實驗,可能會出現的異常現象有______

。(寫出一種即可)【解析】(1)當物體處于靜止或勻速直線運動狀態時,物體受到的力是平衡力。(2)實驗中選擇輕巧的小卡片,是為了忽略小卡片的重力對實驗的影響。(3)當兩個拉力的大小相差不大時,兩個拉力的合力等于物體受到的靜摩擦力,所以此時物體仍處于靜止狀態。答案:(1)勻速直線運動(2)不考慮(3)兩個拉力大小不相等時,木塊仍處于靜止狀態1.實驗方法:控制變量法、_________法。實驗探究2阻力對物體運動的影響考查角度科學推理法的理解和應用理想實驗2.實驗步驟:(1)將棉布鋪在木板上,讓小車從斜面頂端由靜止滑下,觀察小車在木板上___________。(2)移掉木板上的棉布,再次讓小車從斜面頂端由靜止滑下,觀察小車在木板上___________。滑行的距離滑行的距離(3)將玻璃板放在水平木板上,再讓小車從斜面頂端由靜止滑下,觀察小車在玻璃板上___________。(4)理想推理:假如水平面絕對光滑(完全沒有阻力),小車的速度將不會減小,將會勻速地永遠運動下去,即小車將保持______________狀態。滑行的距離勻速直線運動3.問題探究:(1)在實驗中,如何反映阻力對小車運動的影響?提示:觀察小車在水平面上運動的距離的長短。(2)實驗中為什么都是使小車從斜面頂端滑下?提示:為了使小車在水平方向開始運動的速度相同。(3)在實驗中,小車最后總是停下來,為什么?提示:小車受到阻力。【易錯警示】注意正確區分實驗結論和理想結論,二者不可混為一談。【典例2】(2013·泰州中考)如圖所示,用斜面、木板、棉布、玻璃板、小車做“探究阻力對物體運動的影響”的實驗。(1)為了使小車到達水平面的速度相同,應讓小車從斜面的

自由下滑。(2)小車在水平玻璃板上運動時受到

個力的作用。(3)通過實驗觀察到:小車受到的阻力越小,運動的路程越

;由此可以推測,如果小車在絕對光滑的水平面上運動,即不受阻力作用,小車將做

運動。【解析】本題考查探究阻力對物體運動的影響。(1)小車從斜面上滑下,是把重力勢能轉化為動能,因為小車的質量不變,所以小車在斜面上的高度相同,小車到達斜面底端的速度就相同;(2)小車在水平玻璃板上運動時,受到三個力:重力、支持力和摩擦力;(3)小車在不同的物體表面運動,受到的阻力不同,小車運動的距離不同,表面越光滑,阻力越小,小車運動得就越遠,若表面絕對光滑,沒有阻力,小車就不會停下,將做勻速直線運動。答案:(1)同一高度(2)三(3)長勻速直線1.豎直下落的雨滴,如果所受的力突然全部消失,那么雨滴將(

)A.靜止在原處B.加速直線下落C.減速直線下落D.勻速直線下落【解析】選D。本題考查對牛頓第一定律的理解。根據牛頓第一定律可知,原來靜止的物體不受外力時將保持靜止,原來運動的物體不受外力時將做勻速直線運動。正在運動的雨滴,在外力消失時就要做勻速直線運動。2.如圖所示,汽車里的乘客突然前傾。由此可以判斷這輛汽車的運動狀態可能是(

)A.靜止B.突然開動C.勻速行駛D.突然剎車【解析】選D。本題考查慣性現象。站在行駛的公共汽車里,當汽車突然減速或剎車時,人的下身隨汽車一起速度減小,但上身由于慣性,仍要保持原來的運動狀態繼續向前運動,所以身體會突然向前傾倒。3.如圖所示,教室里懸掛著的吊燈處于靜止狀態。吊燈受到的

力和

力是一對平衡力。【解析】本題考查二力平衡的判斷。靜止的吊燈在豎直方向上受到重力和拉力,它們大小相等、方向相反、作用在同一條直線上,符合二力平衡的條件,所以是一對平衡力。答案:重拉4.道路交通安全法規對機動車的速度有明確的限制,這是為了防止機動車緊急剎車后,因為機動車具有

不能立即停下來而造成交通事故;機動車制動后最終能停下來是因為它受到了

力的作用。【解析】本題考查慣性現象及力和運動的關系。機動車緊急制動后不能立即停下來是由于機動車具有慣性,剎車后仍將保持原來的運動狀態;最終停下來是由于受到了摩擦阻力的作用,阻力改變了車的運動狀態,使它由運動變為靜止。答案:慣性摩擦(阻)5.如圖所示,跳傘運動員和傘在空中勻速直線下降,已知人和傘的總重為750N,則人和傘受到的阻力大小為

N,方向是

。【解析】本題考查了平衡力的應用。由跳傘運動員和傘在空中勻速直線下降可知,在豎直方向上受平衡力的作用,即重力(跳傘運動員和傘的總重)和阻力,這兩個力大小相等,方向相反,故阻力的方向是豎直向上,大小等于750N。答案:750豎直向上【解析】本題考查對牛頓第一定律的探究。在探究牛頓第一定律的過程中,小車應從斜面同一高度上由靜止滑下,使其到達斜面底端的初始速度相等,比較在不同的水平面上小車通過的距離(或路程)。從實驗中可以看出,水平面越光滑,對小車的阻力越小,小車運動得越遠,小車的速度減小得越慢。當水平面絕對光滑時,小車受到的阻力為0,即小車在水平方向上不受阻力的作用時,小車將會做勻速直線運動。答案:距離(或路程)勻速直線運動1.(2012·內江中考)如圖所示是一架電梯勻速向上運動時的示意圖。如果用F表示鋼索的拉力,用G表示電梯受到的重力,那么,能正確表示電梯受到的力的示意圖的是(

)【解析】選C。本題考查了二力平衡的條件的應用。電梯處于平衡狀態,所以其在豎直方向上受到的重力和鋼索的拉力是一對平衡力,這兩個力應該是大小相等,方向相反并且在同一直線上。A選項中只畫出了電梯受到的拉力,沒有重力,故A錯誤。B選項中根據圖示的拉力和重力的長短,可以確定圖示的拉力和重力大小不等,故B錯誤。C選項中圖示的拉力和重力符合了兩個力是平衡力的條件,故C正確。D選項中根據圖示的拉力和重力的長短,可以確定圖示的拉力和重力大小不等,故D錯誤。2.(2013·廣州中考)忽略一切阻力,原靜止在水平面上的大石頭被另一塊小石頭水平撞擊,大石頭的運動情況是(

)A.始終靜止不動B.動了一點點,很快停下來C.撞擊時開始運動,然后慢慢停下來D.撞擊時開始運動,然后做勻速直線運動【解析】選D。本題考查對牛頓第一定律的理解。由牛頓第一定律知:物體在不受外力作用下,將會保持靜止或勻速直線運動狀態。力的作用是改變物體的運動狀態,不是維持物體的運動。在忽略一切阻力的情況下,大石頭受到力,改變了原來的運動狀態,由于不受任何力的作用,故將保持一定速度勻速直線運動下去。3.(2012·揚州中考)下列情景中利用慣性的是(

)A.駕駛員要系好安全帶B.禁止汽車超載行駛C.公交車啟動時,提醒乘客抓好扶手D.將錘子的木柄在硬地上撞擊幾下,就能套緊錘頭【解析】選D。本題考查慣性現象。系安全帶是防止突然減速或突然剎車時,人由于慣性向前傾倒而受傷;汽車超載會增大慣性,當剎車時由于慣性車會繼續運動,容易造成車禍;汽車啟動時乘客由于慣性而后仰,抓住扶手能防止摔倒受傷;故A、B、C均不符合題意。撞擊時,錘柄停止,錘頭由于慣性繼續運動而套在錘柄上,利用了慣性,符合題意。4.(2013·揚州中考)小明觀察如下漫畫,總結了四個觀點,錯誤的是(

)A.甲圖此刻人對箱子的推力等于箱子受到的摩擦力B.乙圖此刻箱子受到的摩擦力大于甲圖此刻箱子受到的摩擦力C.丙圖此刻人對箱子的推力大于箱子受到的摩擦力D.丙圖箱子在同一水平面上滑動時受到的摩擦力大小不變【解析】選C。本題考查摩擦力大小的判斷。在水平方向上,箱子保持靜止時,處于平衡狀態,在水平方向上受到的力為平衡力,故甲、乙兩圖中箱子受到的摩擦力等于推力。乙圖中小明用的推力大于甲圖中用的推力,故乙圖此刻箱子受到的摩擦力大于甲圖此刻箱子受到的摩擦力。A、B項說法正確。丙圖中此刻箱子已經被推出去,由于慣性,箱子繼續向前運動,人不再對箱子施加推力。故C項說法錯誤。箱子向前運動時,受到滑動摩擦力,滑動摩擦力的大小只與接觸面的粗糙程度和壓力大小有關,與速度等無關,所以滑動摩擦力大小不變。故D項說法正確。5.(2012·宜昌中考)關于力與運動的關系,下列說法正確的是(

)A.靜止的物體不受力的作用B.運動的物體一定受到力的作用C.物體的運動并不需要力來維持D.沒有力的作用運動物體就會慢慢停下來【解析】選C。本題考查力與運動的關系。由牛頓第一定律可知,當物體不受任何力的作用時總保持勻速直線運動或靜止狀態。運動的物體不受力的作用時,將保持勻速直線運動狀態,所以物體的運動并不需要力來維持,故C正確。【易錯警示】正確認識力和運動的關系:物體不受力或受平衡力的作用時能夠保持靜