第04讲 力学复习
【学习目标】
理解力的概念及性质，掌握力的作用效果及力的三要素，会作力的图示；
掌握重力、弹力、摩擦力的产生原因、特点及影响因素；
理解同一直线上力的合成，掌握二力平衡的判断条件，能区分相互作用力和平衡力；
理解牛顿第一定律的内容，掌握惯性的概念及大小的判断；
学会用弹簧测力计测力和探究二力平衡的条件。
【基础知识】
【知识梳理1】力的认识
力的概念：
（1）力是物体对物体的作用。
（2）力不能脱离物体而存在，发生力的作用时，一定有物体存在。
（3）直接接触的物体间可以发生力的作用，不直接接触的物体间也能发生力的作用，例如磁铁间的吸引力。
力的单位：
国际单位：牛顿，简称：牛，符号：N。托起两个鸡蛋的力大约是1N，中学生的重力约500N。
力的作用效果：
（1）使物体的运动状态发生改变。
（2）使物体发生形变。
力的三要素：
力的大小、方向、作用点统称为力的三要素。
力的示意图和力的图示：
（1）力的示意图：分析受力时只需标明物体受力的大致情况，即只画力的方向、作用点、不用画标度和大小。
（2）力的图示：用一根带箭头的线段把力的三要素都表示出来的方法，叫做力的图示法。
相互作用力：
物体间力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体。作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在两个物体上。同时增大，同时减小，同时存在，同时消失，没有先后之分。
【考点剖析】
例1.下列关于力的说法中正确的是( )
A．汽车拉拖车时，汽车总是施力物体，而拖车总是受力物体
B．脚踢球时，脚先对球施力使球飞出，然后球对脚施力使脚疼痛
C．物体之间只有直接接触才能发生力的作用
D．物体间力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体
【答案】D
【解析】施力物体和受力物体是相对而言的，主要看以哪个物体为研究对象，因此A错。力的作用具有相互性与同时性，在踢球的同时脚就会疼痛，不会等球飞出去之后才痛，故B错。物体之间不接触时也会发生力的作用，如磁铁间的作用力，所以C错。
例2.下图四个选项中表示力能使物体的运动状态发生改变的是（ ）
A.用力将拉力器拉长 B.飞来的网球使网球拍的网变形
C.运动员将弓拉弯 D.运动员用头将飞来的足球顶飞
【答案】D
【解析】拉力器在力的作用下变长，其形状发生了变化；网球拍受到网球的撞击力而发生变形，是其形状发生变化；弓在运动员拉力作用下被拉弯，是其形状发生变化；所以ABC表示力使物体发生了形变。飞来的足球碰到运动员的头，在力的作用下其运动状态发生变化。
例3．重为6N的小球用细线悬挂在天花板上，用力的示意图画出它所受的重力G。
【答案】：略
【真题演练】
1.下列哪个运动物体的运动状态没有发生变化（ ）
A. 火车匀速通过弯道 B. 汽车在平直公路上匀速行驶
C. 人造卫星环绕地球匀速运转 D. 小孩在荡秋千
【答案】B
2.图（a）、（b）中的情景表示了力的作用效果，其中图_______主要表示力能使物体的运动状态发生改变；图______主要表示力能使物体发生形变。［均选填“（a）”或“（b）”］
【答案】（a）、（b）
3.一本书放在水平桌面上，书受到桌面的 力；这个力的施力物体是 ，受力物体是 ．同时这本书对桌面产生 ，这个力的施力物体是 ，受力物体是________。
【答案】支持 桌面 书 压力 书 桌面
4.力的作用效果：力可以改变 ，力可以使物体发生 。物体运动状态的改变，是指物体运动 的改变或运动 的改变或它们同时改变，要改变物体的运动状态，就必须对物体 。
【答案】运动状态 形变 速度大小 方向 施加力
【知识梳理2】几种常见的力
1. 重力：物体由于地球吸引而受到的力。在地面附近的所有物体都受到重力。
（1）重力的大小：G=mg；
应用时注意各物理量的单位，m的单位为kg，G的单位为N，一般情况下，g=9.8 N/kg。
（2）重力的方向总是竖直向下的；
据此制成了重垂线来检查墙壁是否竖直，也可改进后检查窗台、桌面等是否水平。
注意：竖直向下与垂直向下不同，所谓竖直向下是指向下且与水平面垂直，其方向是固定不变的。
（3）作用点：重心。
质地均匀，外形规则物体的重心在它的几何中心上；质量分布不均匀，或几何形状不规则的物体的重心位置不一定在几何中心，此时可用悬挂法确定重心位置；物体的重心不一定在物体上。如：光盘、篮球、足球。
悬挂法确定重心：
2.摩擦力：相互接触的两个物体，当发生相对运动（或有相对运动趋势）时，在接触面上产生的阻碍相对运动的力。
（1）滑动摩擦力：
定义：一个物体在另一个物体表面上滑动时，会受到阻碍它运动的力，这种力叫做滑动摩擦力。
方向：与相对运动的方向相反。
测量：利用弹簧测力计可以粗略测量滑动摩擦力的大小。
（2）静摩擦力：
（a）概念：物体在有相对运动趋势时，接触面阻碍物体相对运动趋势的力叫做静摩擦力。
（b）方向：与相对运动趋势相反，但与运动方向可以相反（阻力）也可以相同（动力），还可以成任意角度。
（c）判断静摩擦力大小的方法：静摩擦力可以在0到最大静摩擦力之间变化，其大小由外界条件决定，因此它是被动力。
（3）滚动摩擦:
（a）一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦。例如滚动轴承中的滚珠在轴承内滚动时的摩擦。车轮在地面滚动时车轮与地面间的摩擦；
（b）相同条件下，滚动摩擦比滑动摩擦小得多。
（4）摩擦的利用与防止：
（a）增大有益摩擦：增大压力；增大接触面粗糙程度；
（b）减小有害摩擦：减小压力；减小接触面粗糙程度；用滚动代替滑动。
（5）要点诠释
1.滑动摩擦力产生条件：接触面粗糙；接触挤压；在接触面上相对运动。
2.运动方向和相对运动方向的区别，f滑与相对运动方向相反，但与运动方向可以相反（阻力）也可以相同（动力），注意：滑动摩擦力可以是阻力，也可以是动力。
3.“假设法”判断静摩擦力的有无和方向。静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反，但有些情况相对运动趋势很难判断。我们可以用假设法判断相对运动趋势的方向：假设接触面光滑，物体若会相对滑动，则说明原来有静摩擦力，且相对滑动的方向就是相对滑动趋势的方向。
3．弹力
发生形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体产生的作用，这种力叫弹力。
（1）物体发生的形变越大，产生的弹力越大。
（2）弹力方向：指向施力物体恢复形变的方向
（3）日常所称的拉力、压力、支持力等，其实质都是弹力。例如，桌面对茶杯的支持力，其实质就是桌面发生了微小的形变后对茶杯向上的弹力。
【考点剖析】
例1.月球对它表面附近的物体也有引力，这个力大约是地球地面附近同一物体引力的1/6。 一个连同随身装备共同90kg宇航员，在月球上重约 N （g=10N/kg），该宇航员从地球到达月球后质量 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】150；不变
【解析】（1）质量是物体本身的一种属性，只有在所含物质的多少发生变化时才会改变，如果只是改变了位置则质量不会发生改变；
（2）月球上物体的重力为：
例2．如下面左图所示，足球运动员把足球踢向空中，若不计空气阻力，则下面右图表示足球在空中飞行时的受力图，其中正确的是（G表示重力，F表示脚对球的作用力）
【答案】A
【解析】由于不计空气阻力，而且足球已经离开脚面，所以脚已经不给足球施力，而足球仍然受重力，且重力的方向竖直向下，故选A。
例3.小明用20N的水平推力推着重为50N的木箱，在水平地面上做匀速直线运动，则地面对木箱的摩擦力大小为 N。若小明将推力增大到30N时，木箱受到的合力大小为 N。
【答案】20；10
【解析】（1）在水平地面上做匀速直线运动的木箱，受到的是平衡力的作用：竖直方向上的重力与地面对它的支持力是一对平衡力；水平方向上的推力与摩擦力是一对平衡力，因此地面对木箱的摩擦力大小为20N。（2）若小明将推力增大到30N时，木箱对地面的压力和木箱与地面间的粗糙程度没有改变，因此木箱受到的摩擦力仍然为20N，所以木箱受到的合力大小F合=30N-20N=10N。
【真题演练】
1.一个质量为0.5千克的小球，运动过程中所受阻力的方向始终与运动方向相反，且阻力f大小始终为0.2牛。求：
（1）小球受到的重力；
（2）被抛在空中的小球如图所示，在其竖直下落过程中所受合力F合的大小和方向。
【答案】（1）G=mg=0.5千克×9.8牛/千克=4.9牛
（2）F合=G-f=4.9牛-0.2牛=4.7牛
2.如图将一根弹簧挂在天花板下，然后用大小不等的两个力分别作用在同一根弹簧上，如图8B、C ，已知F1＜F2，观察比较A、B或A、C，说明 ；观察比较B、C，说明 。
【答案】力可以使物体发生形变、在力的作用点与方向相同时，力越大，力的作用效果越显著。
3.关于摩擦，下列说法正确的是 （ ）
A．老师在黑板上写字时，粉笔与黑板间的摩擦力是滑动摩擦力
B．在机器的转动部分装滚动轴承是为了增大摩擦力
C．圆珠笔写字时，与纸面的摩擦是滑动摩擦
D．鞋底刻有花纹，是为了增大接触面积从而增大摩擦力
【答案】A
4.小明用20牛的水平拉力拉着重为50牛的物体在水平面上匀速运动，物体所受的摩擦力是 N，拉力变为15N时，物体所受的摩擦力为 N，物体受到的合力是 N。
【答案】 20，15，5
5．为了探究影响滑动摩擦力大小的因素，小明和小红二位同学利用若干个完全相同的长方体（重10牛）、弹簧测力计、水平放置的木板（粗糙程度相同）进行实验。实验中，他们先后以平放、竖放的方式改变长方体与木板之间的接触面积，如图7（a）、（b）所示；然后将几块长方体叠放在一起进行实验，如图7（c）、（d）所示。实验过程中始终用同一弹簧测力计拉动长方体做匀速直线运动。请仔细观察图7（a）、（b）、（c）、（d）中测力计示数的情况，然后归纳得出初步结论。
(
图
7
)
（1）分析比较图7（a）与（b）中测力计的示数及相关条件，可得出的初步结论是： （21） 。
（2）分析比较图7（a）与（c）与（d）中测力计的示数及相关条件，可得出的初步结论是： （22） 。
【答案】：
（1）当接触面材料的粗糙程度和压力大小相同的情况下，滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关；
（2）当接触面材料的粗糙程度相同的情况下，滑动摩擦力的大小与压力成正比。
【知识梳理3】力的测量
1．测量工具：弹簧测力计
2.弹簧测力计的原理：在弹性限度内弹簧受的拉力越大，它的伸长量就越长
3.弹簧测力计的使用：
（1）使用口诀：看量程、看分度、要校零；一顺拉、不摩擦、不猛拉；正对看、记数值、带单位。
（2）使用方法：
（a）所测的力不能大于测力计的测量限度；
（b）使用前，应使指针指在零刻度线；
（c）要使弹簧测力计的轴线方向与受力方向一致，读数时，视线与刻度盘垂直。
【考点剖析】
例1.关于弹簧测力计，下列说法中正确的是（ ）
A.在月球上，不可能用弹簧测力计测出力的大小 B.弹簧测力计上的字母“N”用来表示它的型号
C.测量时，要让弹簧与外壳间没有摩擦 D.实验室所用弹簧测力计的每小格表示0.1kg
【答案】C
【解析】月球上的物体是受力的，故而可以用弹簧测力计来测量力的大小，故A错误。弹簧测力计上的字母N是表示该弹簧测力计所采用的单位的，故B错误。测量时，弹簧与外壳间的摩擦是不能有摩擦的，会影响实验的结果，故C正确。弹簧测力计是测量力的工具，故它的单位也是力的单位，而题目中给出了以kg为单位，故D错误。
例2.使用弹簧测力计时，下面必须注意的几点中不正确的是（ ）
A.使用中弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦 B.弹簧测力计必须竖直放置，不得倾斜
C.使用前必须检查指针是否指零 D.加在弹簧测力计上的力不得超过它的量程
【答案】B
【解析】弹簧测力计可以竖直使用，也可以沿着其他方向使用。
【真题演练】
1.弹簧测力计的使用方法：（1）观察弹簧测力计的量程和 ；（2）使用时不能测量超 的力；（3）校正零点；（4）观察读数，视线必须与刻度盘 ；（5）受力方向必须与 一致。
【答案】最小分度值 量程 垂直 弹簧拉伸方向
2.使用弹簧测力计时，下列说法中错误的是（ ）
A. 所测量的力不能超过量程
B. 使用前轻轻拉动挂钩来回运动几次
C. 使用前应校零
D. 使用时弹簧测力计必须竖直拉着
【答案】D
3.图中的弹簧测力计的量程为 ；最小分度值 ；此时测力计受到的拉力为 。
【答案】0-4牛 0.2牛 2.4牛
【知识梳理4】力的合成
1．合力： 如果一个力产生的作用效果跟几个力共同作用产生的作用效果相同，这个力就叫做那几个力的合力。平衡力的合力为零。
2．同一直线上二力的合成：
(1)同一直线上，方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之和，方向跟这两个力的方向相同，即F=F1+F2。
(2)同一直线上，方向相反的两个力的合力，大小等于这两个大小之差，方向跟较大的那个力方向相同。即F=F1-F2
分力F1和F2的位置
合力的大小
合力的方向 同分力的方向 同较大一个力的方向
【考点剖析】
例1.如图表示作用在同一直线上的两个力，F1=6牛，F2=4牛，则它们的合力大小和方向是 （ ）
A. 10牛，方向与F2方向相同； B. 10牛，方向与F1方向相同；
C. 2牛，方向与F2方向相同； D. 2牛，方向与Fl方向相同。
【答案】D
【解析】因为这两个力是同一直线上的方向相反的两个力，所以它们的合力大小等于两个力之差，方向与较大的力相同。
【真题演练】
1.已知两个力F1、F2的合力大小为12牛，方向向正南，而其中一个力的大小为15牛，方向向正北，则另一个力F2的大小、方向是 （ ）
A. 27牛，方向向南； B. 27牛，方向向北；
C. 3牛，方向向南； D. 3牛，方向向北。
【答案】A
2.两个作用在一条直线上的力F1、F2。当F1=18牛、F2=8牛，它们的合力是 （ ）
A. 一定是26牛； B. 一定是10牛；
C. 26牛或10牛； D. 缺少条件，无法判断。
【答案】C
【知识梳理5】二力平衡和二力平衡条件
1.平衡力：物体在受到几个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这几个力是平衡力。
2.平衡态：物体处于静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。
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，并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。
4.二力平衡条件的应用：判断力的大小、方向。
（1）甲图中钩码静止，受到平衡力，即：钩码的重力G，等于弹簧测力计对钩码的拉力F，拉力F的方向和重力的方向相反。
（2）图乙中放在桌面上的篮球，受到重力和桌面的支持力，大小相等，方向相反。
（3）跳伞运动员，在空中匀速下落：人和伞的总重G等于阻力f，阻力的方向与重力的方向相反。
【考点剖析】
例1． 重力是6N的木块在水平桌面上静止不动时，桌面对它的支持力多大？方向如何？
【答案】支持力6N ，方向竖直向上。
【解析】⑴明确研究对象：木块⑵对木块进行受力分析：重力 支持力 ⑶明确物体运动状态 ：静止
⑷分析物体受力的关系：二力平衡；⑸结论：支持力6N ，方向竖直向上。
例2． 质量为2千克的物体，静止悬挂在绳子上，绳子对物体的拉力是多少牛？若提拉物体使它匀速向上运动时，拉力又是多少牛？（g=10N/Kg）
【答案】20N
【解析】T=G=mg-=2kg×10N/kg=20N
例3.在探究“二力平衡的条件”的实验中，某同学采用的实验装置如图所示：
（1）当物体处于静止状态或 状态时我们认为它受到的力是相互平衡的。
（2）实验时，小明发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重量的砝码时，木块处于静止状态。此时木块在水平方向受到两个力的作用，这些力是平衡的。小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，出现这种现象的原因是 ，这时木块在水平方向受到的力 （填“平衡”或“不平衡”）。要避免这种现象产生，请你对该实验装置提出改进意见：
【答案】（1）匀速直线运动（2）木块受到向左的摩擦力；平衡；将木块换成小车，减小与桌面之间的摩擦力
【解析】（1）物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，物体受到平衡力的作用。（2）把右盘中的砝码换成较重的砝码时，木块仍然处于静止状态，木块还受平衡力的作用；向左的拉力和摩擦力与向右的拉力是平衡力。要避免这种现象要减小木块与桌面之间的摩擦力的作用，用小车代替木块，用光滑的水平面代替桌面等。
【真题演练】
1.如图所示是小丽同学“探究二力平衡条件”实验的装置图。应该把小车放在 （选填“光滑”或“粗糙”）的水平桌面上，你认为她是根据 的现象来判断F1、F2是否平衡的，接着她将小车扭转一个角度是为了验证两个力平衡时是否 。由上述实验可得：作用在同一物体上的两个力，如果 ，这两个力就彼此平衡。
【答案】光滑；小车是否静止；在同一直线上；大小相等，方向相反，并且在一条直线上
2.起重机将一重物吊起，第一次以2m/s的速度匀速向上提起，起重机的钢绳对重物的拉力为F1；第二次以4m/s的速度匀速提起，起重机的纲绳对重物的拉力为F2，则F1____F2。
【答案】=
3. 一本物理书放在课桌上，静止时，下列各对力中属于平衡力的是（ ）
A、书对桌面的压力和桌面对书的支持力 B、桌子受到的重力和地面对桌子的支持力
C、书受到的重力和桌面对书的支持力 D、书受到的重力和书对桌面的压力
【答案】C
【变式】如图所示，跳伞运动员和伞在空中匀速直线下降，所受的总阻力为f，人和伞重分别为G人和G伞，它们的关系是（ ）
A．G人=f-G伞 B．f+G伞=G人
C．G人+G伞＞f D．以上三种情况都有可能
【答案】A
【知识梳理6】惯性
1.概念：一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，我们把这种性质叫做惯性。
2.惯性的利用：跳远运动员快速助跑，利用自身的惯性在空中继续前进；拍打衣服，清除衣服上的灰尘；甩掉手上的水珠。
3.惯性的危害：汽车刹车后不能立即停下来，酿成交通事故；快速行驶的汽车发生碰撞，车里的乘客如果没有系安全带，会与车身撞击，严重时可能把挡风玻璃撞碎，飞出车外；走路时不小心，可能会被台阶绊倒。
4.要点诠释：
(a). 惯性是物体的属性，一切物体都有惯性，一切物体是指无论是气体、液体、还是固体；无论是静止还是运动；无论受力还是不受力都具有惯性。惯性是物体本身的一种属性。
(b).惯性指物体保持静止状态或匀速直线运动状态不变的性质。即静止的物体总要保持静止状态，运动的物体总要保持匀速直线运动状态。
【考点剖析】
例1.火车在长直的轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回到原处，这是因为 ( )
A．人跳起后，车厢内空气给他以向前的力，带着他随火车一起向前运动
B．人跳起的瞬间，车厢的地板给人一个向前的力，推动他随火车一起运动
C．人跳起后，车继续前进，所以人落下必然偏后一些，只是由于时间很短，偏后的距离不易观察出来
D．人跳起后直到落地，在水平方向上人和车具有相同的速度
【答案】D
【解析】由于惯性，人水平方向的速度和火车相同，故落回原地。
例2.火车在平直的轨道做匀速直线运动，一名乘客在车厢竖直向上跳起，那么这名乘客的落地点（ ）
A.在起跳点后方 B.在起跳点前方
C.仍在起跳点位置 D.在起跳点的两侧
【答案】C
【解析】根据惯性，物体会保持运动的状态的性质，和车有一个相同的向前的速度，所以落地时还在原地
例3学习了惯性知识后，小明有了如下认识，其中下列说法正确的是（ ）
A、物体运动时的惯性比静止时的惯性大 B、任何物体在任何情况下都有惯性
C、地球上的物体都有惯性，在太空行走的宇航员没有惯性 D、自由下落的物体没有惯性
【答案】B
【解析】惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性。
【真题演练】
1．以下所给出的各种现象中，物体的运动状态不发生改变的是( )
A．正在进站的火车 B．放在不太光滑的滑梯上的木块匀速直线下滑
C．人造地球卫星绕地球匀速转动 D．熟透的苹果从树上落下
【答案】C
2.下列关于惯性的说法中正确的是 ( )
A.物体只有在静止或做匀速直线运动时，才具有惯性 B.物体只有在不受力或受平衡力作用时，才具有惯性
C.任何物体在任何情况下都具有惯性 D.物体只有在运动时，才具有惯性
【答案】C
3.下列现象中由于惯性造成的是（ ）
A．向上抛石块，石块出手后会上升得越来越慢 B．向上抛石块，石块出手后最终会落回地面
C．在百米赛跑中，运动员不能立即停在终点处 D．船上的人向后划水，船会向前运动
【答案】C
【知识梳理7】牛顿第一定律
内容：
一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
内涵：
物体在不受力的情况下依旧可以保持原有的运动状态，说明力不是维持物体运动的原因，而是使物体运动状态发生改变的原因。或者说：物体的运动不需要力来维持，要改变物体的运动状态，必须对物体施加力的作用。
3.要点诠释：
(a). “没有受到力的作用”是定律成立的条件。“没有受到力的作用”有两层含义：一是该物体确实没有受到任何力的作用，这是一种理想化的情况(实际上，不受任何力的作用的物体是不存在的)；二是该物体所受合力为零，力的作用效果可以等效为不受任何力的作用时的作用效果。
(b). “或”指两种状态必居其一，不能同时存在，也就是说物体在不受力的作用时，原来静止的物体仍保持静止状态，原来运动的物体仍保持匀速直线运动状态。
(c).牛顿第一定律不能用实验直接验证，而是在实验的基础上，通过进一步的推理而概括出来的。
【考点剖析】
例1. 一个做匀速直线运动的物体，如所受的各力突然消失，则物体:( )
A.仍做匀速直线运动 B.继续向前运动，且速度越来越慢
C.慢慢停下来 D.立即静止
【答案】A
【解析】根据惯性，物体会保持运动的状态的性质，再由牛顿第一定律，物体将会匀速直线运动
例2.关于牛顿第一定律说法正确的是( )
A、直接证明牛顿第一定律的实验是做不出来的，因此该定律不能肯定是正确的。
B、直接证明牛顿第一定律的实验虽然不能做出来，但是可以经过科学推理而得出，因此该定律是正确的。
C、直接证明牛顿第一定律的实验是可以做出来的，因此该定律肯定是正确的。
D、选用优质的材料，一定能用实验来直接证明该定律。
【答案】B
【解析】牛顿第一定律是建立在实验加猜想的基础上的。
例3.在探究牛顿第一定律的实验中，如图所示用同一小车从同样斜面的同一高度滑下，使它在三种不同表面的水平轨道上继续运动。
（1）同一小车三次从斜面的同一高度滑下，采用同一高度的目的是为了使小车在水平面上开始运动时，具有相同的 。
（2）小车在 表面上滑行的最远；因为平面越光滑，小车速度减小得越 。
（3）从实验中得出的结论是若接触面完全光滑，即水平方向不受外力作用，轨道足够长，小车将一直做 运动。
（4）本次探究中应用了在观察实验的基础上进行科学 的方法。
【答案】（1）速度 （2）木板、慢 （3）匀速直线 （4）推理
【解析】（1）使小车从同一高度滑下，目的是让小车到达水平面就具有相同的速度。（2）由实验可知表面越光滑，小车运动的距离越远，即摩擦力越小，小车运动越远，速度减小的越慢。（3）从实验可以得出，小车受到的阻力越小，小车滑行的越远；因此如果小车不受阻力作用，那么小车将保持原来的速度和方向永远运动下去；即将保持匀速直线运动。（4）在实验的基础上，加上科学的推理进行归纳。
【真题演练】
1.判断题
(1)．惯性和惯性定律都是指物体保持静止或匀速直线运动状态，所以它们是一回事．（ ）
(2)．惯性定律中的物体没有受到外力是指物体上没有任何力的作用．（ ）
(3)．不受外力作用的物体是不存在的．（ ）
(4)．物体只有受到力的作用才能发生运动．（ ）
(5)．物体在不受外力作用时，保持原来运动状态不变的性质叫惯性．（ ）
(6)．物体在静止时不易推动，说明物体静止时比运动时惯性大．（ ）
(7)．射击时，子弹出膛后能继续在空中飞行，这是由于空气阻力不大的缘故．（）
(8)．力的作用不是使物体运动，而是使物体运动状态发生改变．（ ）
【答案】× × √ × × × × √
2.关于运动和力，下列说法正确的是（ ）
A.物体不受力，一定静止 B.作用在运动物体上的力一定不平衡
C.物体的速度越大，其惯性一定越大 D.物体的运动方向发生改变时，一定是受到了力的作用
【答案】D
【过关检测】
一、单选题
1．一台笔记本电脑平放在水平桌面上，下列几对力中属于平衡力的是（ ）
A．桌子的重力与地面对桌子的支持力
B．桌子对地面的压力与地面对桌子的支持力
C．笔记本电脑的重力与桌面对笔记本电脑的支持力
D．笔记本电脑对桌面的压力与桌面对笔记本电脑的支持力
【答案】C
【详解】
A．桌子的重力大小为G桌；地面对桌子的支持力大小为
F支=G桌+G电脑
因为G桌B．桌子对地面的压力受力物体是地面，地面对桌子的支持力受力物体是桌子，受力物体是两个，所以桌子对地面的压力与地面对桌子的支持力不属于平衡力。故B不符合题意；
C．笔记本电脑的重力受力物体是笔记本电脑，方向竖直向下；桌面对笔记本电脑的支持力受力物体是笔记本电脑，方向竖直向上。笔记本电脑处于静止状态，在竖直方向只受到这两个力的作用，满足大小相等，方向相反，作用在一条直线上，所以笔记本电脑的重力与桌面对笔记本电脑的支持力属于平衡力。故C符合题意；
D．笔记本电脑对桌面的压力受力物体是桌面，桌面对笔记本电脑的支持力受力物体为笔记本电脑，受力物体不是同一个物体，所以笔记本电脑对桌面的压力与桌面对笔记本电脑的支持力不属于平衡力。故D不符合题意。
故选C。
2．关于平衡力，下列说法正确的是（ ）
A．物体只有静止时受到的力才是平衡力
B．作用在一条直线上的两力，大小相等，这两个力一定是平衡力
C．运动物体在平衡力的作用下，一定处于匀速直线运动状态
D．物体受到的拉力和重力大小相等，这两个力一定平衡
【答案】C
【详解】
A．物体牌平衡状态有两种，静止或匀速直线运动，即物体做匀速直线运动可能不受力也可能是受平衡力，故A错误；
B．二力平衡的条件是作用在同一个物体上的两个力，大小相等、方向相反，作用在同一直线上。这里没有说明两个力是否方向相反及是否受力物是同一物体，不一定平衡。故B错误；
C．物体在平衡状态下要么是静止，要么是匀速直线运动，这里运动的物体一定就是匀速直线运动了，故C正确；
D．根据二力平衡的条件，一对平衡力一定要方向相反，这里没有强调是否方向相反，所以不一定是平衡力，故D错误。
故选C。
3．质量为0.5千克的实心铁球，从10米高处由静止开始竖直下落，若铁球在整个下落过程中受到空气的阻力为0.3牛（保持不变），则下列说法正确的是（ ）
A．铁球受到的重力和空气阻力是平衡力，所以能匀速下落
B．铁球受到空气阻力的作用，所以减速下落
C．铁球所受合力为4.6牛，方向竖直向下
D．铁球所受合力为5.2牛，方向竖直向下
【答案】C
【详解】
铁球下落时做加速运动，质量为0.5千克的实心铁球，则铁球的重力为
铁球受到了向上的阻力0.3N，还受到了向下的重力，故合力是向下的，其合力的大小为
故C正确。
故选C。
4．如图，分别用大小相等的力拉或压同一弹簧。该实验表明，弹簧受力产生的效果与力的（ ）
A．大小、方向、作用点都有关 B．作用点有关
C．大小有关 D．方向有关
【答案】D
【详解】
由图可知，当改变力的方向时弹簧形变方向不同，说明力的方向可以影响力的作用效果。
故选D。
5．有同学根据如图所示的漫画提出了“摩擦力的大小与什么因素有关？”的疑问。同学们对此作出了几个猜想，其中经得起检验的是（ ）
A．静摩擦力的大小不随外力变化而改变
B．滑动摩擦力的大小不随运动快慢变化
C．滑动摩擦力一定大于静摩擦力的大小
D．运动物体不受摩擦力只有静止的才有
【答案】B
【详解】
A．当木箱没有被推动时(木箱受到静摩擦力)，木箱在水平方向上处于平衡状态，根据平衡条件可知，静摩擦力的大小等于沿水平方向的外力大小，静摩擦力的大小随外力变化而改变，故A不符合题意；
B．影响滑动摩擦力大小的因素：压力大小和接触面的粗糙程度，与运动状态无关，故B符合题意；
C．静摩擦力不会随外力的增大而无限制地增大，当外力的大小达到一定数值时，物体处于将要滑动，但又未开始滑动的临界状态。此时，只要外力再大一点，物体就开始滑动。当物体处于平衡的临界状态时，静摩擦力达到最大值，称为最大静摩擦力，其大小与两物体间的正压力F的大小成正比，最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，故C不符合题意；
D．两相互接触（接触面粗糙且相互挤压）的物体发生相对运动或有相对运动的趋势时，就会产生摩擦力，运动的物体可能受到摩擦力的作用。故D不符合题意。
故选B。
二、计算题
6．一辆汽车满载时质量为4吨，行驶时所受阻力为车重的0.1倍。
（1）则在平直路面上向左匀速行驶时车受到的路面支持力是多少？汽车牵引力又是多少？
（2）若牵引力减小为3000牛，汽车所受合力是多少？方向如何？
【答案】（1）39200N ，3920N ；（2） 920N，水平向右
【详解】
解：（1）一辆汽车满载时质量为4吨，其重力为
G=mg=4000kg×9.8N/kg=39200N
在平直路面上向左匀速行驶时，汽车在竖直平方向上处于静止状态，受到的重力和路面对其的支持力为一对平衡力，大小相等，故车受到的路面支持力是
F支=39200N
车行驶时所受阻力为车重的0.1倍，汽车所受阻力为
f=0.1G=0.1×mg=0.1×39200N=3920N
因车在平直路面上向左匀速行驶，故车受到的牵引力和受到的阻力为平衡力，大小相等，汽车牵引力为
F=f=3920N
（2）汽车在平直路面上向左匀速行驶时，牵引力方向水平向左，受到的阻力方向水平向右，若牵引力减小为3000牛，汽车所受合力是
F合=f-F1=3920N-3000N=920N
合力的方向与阻力的方向相同，方向为水平向右。
答：（1）在平直路面上向左匀速行驶时车受到的路面支持力是39200N ；汽车牵引力是3920N；
（2）若牵引力减小为3000牛，汽车所受合力是920N，方向水平向右。
7．通过学习我们知道，月球对它表面附近的物体也有引力，这个引力是地球对地面附近同一物体引力的，如果有一个质量是1.2kg的物体被航天员从地球带到月球，则：
（1）物体在地球表面时受到的重力是多少？
（2）物体在月球表面时受到的月球引力大约是多少？
（3）能否用量程为0~10N的弹簧测力计在地球表面测出它的重力？
【答案】（1）12N；（2）2N；（3）不能
【详解】
解：（1）物体在地球表面时受到的重力
G=mg=1.2kg×10N/kg=12N
（2）物体在月球表面时受到的月球引力
G′=G=×12N=2N
（3）因为
12N＞10N
不能用量程为0~10N的弹簧测力计在地球表面测出它的重力。
答：（1）物体在地球表面时受到的重力是12N；
（2）物体在月球表面时受到的月球引力大约是2N；
（3）不能用量程为0~10N的弹簧测力计在地球表面测出它的重力。
8．“玉兔号”是中国首辆月球车，2013年12月2日中国在西昌卫星发射中心成功将嫦娥三号探测器送入轨道，质量是140千克“玉兔号”巡视器顺利驶抵月球表面，物体在月球上也会受到重力（月球重力），大小相当于地球上重力的，登月前，在水平地面上进行了测试。已知月球车在匀速直线行驶的过程中，受到地面的摩擦阻力为车重的0.2倍。求：（g取10N/kg，结果保留整数）
（1）在月球上“玉兔号”月球车受到的重力是多少？
（2）在地球上测试时“玉兔号”月球车受到的牵引力是多大？
【答案】（1）233N；（2）280N
【详解】
解：（1）“玉兔号”月球车在地球上受到的重力为
“玉兔号”月球车在月球上受到的重力为
（2）月球车在地球上行驶过程中，受到的摩擦阻力为
月球车在匀速直线行驶的过程中，处于平衡状态，故牵引力与摩擦阻力相等，即
答：（1）在月球上“玉兔号”月球车受到的重力是233N；
（2）在地球上测试时“玉兔号”月球车受到的牵引力是280N。
三、实验题
9．小强同学通过实验研究物体沿竖直方向运动时所受拉力的特点。他在弹簧测力计下悬挂一个2N的钩码，钩码的运动状态与测力计的读数记录如下表所示：
实验次数 钩码的运动状态 弹簧测力计读数（N）
① 匀速向上运动v=0.1m/s 2.0
② 匀速向上运动v=0.2m/s 2.0
③ 匀速向下运动v=0.1m/s 2.0
④ 加速向上运动 3.5
⑤ 加速向下运动 1.4
⑥ 减速向上运动 1.6
⑦ 减速向下运动 2.8
⑧ 静止不动 2.0
（1）由①和②可知，物体以_______速度向上匀速直线运动时，所受的拉力是_______的；（选填“相同”或“不同”）
（2）由①和③可知，_______；
（3）由①②⑧可知，物体在处于_______状态时，拉力等于重力；
（4）小强、小明两位同学分别分析了④⑤⑥⑦后得出以下结论：
小强：当物体所受拉力不等于重力时，物体不做匀速运动；
小明：当物体做向上运动时，物体所受拉力大于重力。
你认为小强的结论_______，小明的结论______；（均选填“正确”或“错误”）
（5）一个站在体重计上的人，从站立到迅速蹲下的过程可看成先加速向下运动，然后减速向下运动，最后静止。请你分析上面表格后判断体重计的示数变化情况是：_______，（选填：“变大”、“变小”、“先变大后变小”、“先变小后变大”或“保持不变”）最后等于体重。
【答案】不同 相同 物体以相同速度沿竖直方向向上或向下做匀速直线运动时，所受拉力等于重力 平衡 正确 错误 先变小后变大
【详解】
（1）[1][2]由①和②数据可知，物体做匀速直线运动的速度不同，但测力计示数相同，故可得出物体以不同的速度向上匀速直线运动时，所受的拉力是相同的。
（2）[3]已知物体的重力为2N，由①和③可知，物体以v=0.1m/s的速度沿竖直方向向上或向下做匀速直线运动时，所受拉力都为2.0N，故得出的结论是：物体以相同速度沿竖直方向向上或向下做匀速直线运动时，所受拉力等于重力。
（3）[4]由①②⑧可知，当物体做匀速直线运动或处于静止状态时，即物体处于平衡状态时，拉力等于重力。
（4）[5][6]分析④⑤⑥⑦实验数据，物体所受拉力都不等于物体的重力2N，物体都不做匀速运动，即当物体所受拉力不等于重力时，物体不做匀速运动；第⑥次实验物体减速向上运动，测力计示数小于物体的重力，故小强的观点正确，小明的观点错误。
（5）[7]根据⑤可知，当物体加速向下运动时，测力计示数小于物体的重力，由⑦可知，当物体减速向下运动时，测力计示数大于物体的重力。故一个站在体重计上的人，从站立到迅速蹲下的过程可看成先加速向下运动，然后减速向下运动，最后静止，体重计的示数变化情况是先变小后变大，最后等于体重。
10．某小组同学试图探究物体与接触面间的滑动摩擦力f的大小与哪些因素有关。他们猜想f的大小可能与接触面的粗糙程度、物体对接触面的压力F压、相对接触面运动的速度v、接触面积的大小S四个因素有关，于是选用：一长方体木块、配重砝码（2个）、粗糙程度较小的长木板A和粗糙程度较大的长木板B进行实验。按图18所示，将木块平放在水平长木板上，当力传感器拉动木块匀速向右运动时，传感器测得的拉力大小等于物块与长木板间的滑动摩擦力f大小。改变相关条件，多次进行实验，记录在表一、表二中。
表一
实验序号 F压（N） 木板 v（m/s） S（cm2） f（N）
1 2 A 0.10 25 0.4
2 2 A 0.15 25 0.4
3 2 A 0.10 15 0.4
4 2 A 0.15 15 0.4
5 2 B 0.10 25 0.6
6 2 B 0.15 25 0.6
7 2 B 0.10 15 0.6
8 2 B 0.15 15 0.6
表二
实验序号 F压（N） 木板 v（m/s） S（cm2） f（N）
9 2 A 0.10 25 0.4
10 3 A 0.15 15 0.6
11 5 A 0.10 25 1.0
12 2 B 0.10 15 0.6
13 3 B 0.15 25 f13
14 5 B 0.15 25 1.5
①分析比较表一中的实验数据及相关条件，可得出的初步结论是：滑动摩擦力f的大小与______因素无关。
②分析比较表二中的实验序号9、10与11的数据及相关条件，可得出的初步结论是：______。
③分析比较表二中的实验序号______的数据及相关条件，可得出的初步结论是：木块在粗糙程度不同的水平长木板上运动，当木块对接触面的压力F压相同时，长木板越粗糙，木块受到的滑动摩擦力f越大。
④在表二的实验序号13中：滑动摩擦力f13大小为______牛。
【答案】s、v 木块在粗糙程度相同的水平长木板上运动，受到的滑动摩擦力f的大小与物体对接触面的压力F压的大小成正比 9与12或11与14 0.9
【详解】
(1)[1]分析比较表一中1、3或2、4数据知，在接触面粗糙程度、压力和速度相同的条件下，改变接触面积S的大小，滑动摩擦力的大小不变，说明滑动摩擦力f的大小与接触面积S无关；分析比较表一中5、6或7、8数据知，在接触面粗糙程度、压力和受力面积相同的条件下，改变相对接触面运动的速度v的小，滑动摩擦力f的大小不变，说明滑动摩擦力f的大小与相对接触面运动的速度v无关。综上可得出的初步结论是：滑动摩擦力f的大小与S、v因素无关。
(2)[2]分析比较表二中的实验序号9、10与11的数据及相关条件知，物体对接触面的压力增大为原来的几倍，受到的滑动摩擦力f的大小也增大为原来的几倍，故可得出的初步结论是：木块在粗糙程度相同的水平长木板上运动，受到的滑动摩擦力f的大小与物体对接触面的压力F压的大小成正比。
(3)[3]长木板A的粗糙程度较B小，因滑动摩擦力f的大小与物体对接触面的压力F压的大小有关，故研究木块对接触面的压力F压相同时，滑动摩擦力与长木板粗糙程度的关系时，要控制物体对接触面的压力F压相同，因此分析比较表二中的实验序号9和12或11和14的数据及相关条件，可得出的初步结论是：木块在粗糙程度不同的水平长木板上运动，当木块对接触面的压力F压相同时，长木板越粗糙，木块受到的滑动摩擦力f越大。
(4)表二中第12和13次实验相比，木板的粗糙程度相同，压力为原来的
根据②的结论，木块在粗糙程度相同的水平长木板上运动，受到的滑动摩擦力f的大小与物体对接触面的压力F压的大小成正比，在表二的实验序号13中：滑动摩擦力f13大小也是第12次实验的滑动摩擦力f12的1.5倍，即
滑动摩擦力f13大小为0.9牛。第04讲 力学复习
【学习目标】
理解力的概念及性质，掌握力的作用效果及力的三要素，会作力的图示；
掌握重力、弹力、摩擦力的产生原因、特点及影响因素；
理解同一直线上力的合成，掌握二力平衡的判断条件，能区分相互作用力和平衡力；
理解牛顿第一定律的内容，掌握惯性的概念及大小的判断；
学会用弹簧测力计测力和探究二力平衡的条件。
【基础知识】
【知识梳理1】力的认识
力的概念：
（1）力是物体对物体的作用。
（2）力不能脱离物体而存在，发生力的作用时，一定有物体存在。
（3）直接接触的物体间可以发生力的作用，不直接接触的物体间也能发生力的作用，例如磁铁间的吸引力。
力的单位：
国际单位：牛顿，简称：牛，符号：N。托起两个鸡蛋的力大约是1N，中学生的重力约500N。
力的作用效果：
（1）使物体的运动状态发生改变。
（2）使物体发生形变。
力的三要素：
力的大小、方向、作用点统称为力的三要素。
力的示意图和力的图示：
（1）力的示意图：分析受力时只需标明物体受力的大致情况，即只画力的方向、作用点、不用画标度和大小。
（2）力的图示：用一根带箭头的线段把力的三要素都表示出来的方法，叫做力的图示法。
相互作用力：
物体间力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体。作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在两个物体上。同时增大，同时减小，同时存在，同时消失，没有先后之分。
【考点剖析】
例1.下列关于力的说法中正确的是( )
A．汽车拉拖车时，汽车总是施力物体，而拖车总是受力物体
B．脚踢球时，脚先对球施力使球飞出，然后球对脚施力使脚疼痛
C．物体之间只有直接接触才能发生力的作用
D．物体间力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体
例2.下图四个选项中表示力能使物体的运动状态发生改变的是（ ）
A.用力将拉力器拉长 B.飞来的网球使网球拍的网变形
C.运动员将弓拉弯 D.运动员用头将飞来的足球顶飞
例3．重为6N的小球用细线悬挂在天花板上，用力的示意图画出它所受的重力G。
【真题演练】
1.下列哪个运动物体的运动状态没有发生变化（ ）
A. 火车匀速通过弯道 B. 汽车在平直公路上匀速行驶
C. 人造卫星环绕地球匀速运转 D. 小孩在荡秋千
2.图（a）、（b）中的情景表示了力的作用效果，其中图_______主要表示力能使物体的运动状态发生改变；图______主要表示力能使物体发生形变。［均选填“（a）”或“（b）”］
3.一本书放在水平桌面上，书受到桌面的 力；这个力的施力物体是 ，受力物体是 ．同时这本书对桌面产生 ，这个力的施力物体是 ，受力物体是________。
4.力的作用效果：力可以改变 ，力可以使物体发生 。物体运动状态的改变，是指物体运动 的改变或运动 的改变或它们同时改变，要改变物体的运动状态，就必须对物体 。
【知识梳理2】几种常见的力
1. 重力：物体由于地球吸引而受到的力。在地面附近的所有物体都受到重力。
（1）重力的大小：G=mg；
应用时注意各物理量的单位，m的单位为kg，G的单位为N，一般情况下，g=9.8 N/kg。
（2）重力的方向总是竖直向下的；
据此制成了重垂线来检查墙壁是否竖直，也可改进后检查窗台、桌面等是否水平。
注意：竖直向下与垂直向下不同，所谓竖直向下是指向下且与水平面垂直，其方向是固定不变的。
（3）作用点：重心。
质地均匀，外形规则物体的重心在它的几何中心上；质量分布不均匀，或几何形状不规则的物体的重心位置不一定在几何中心，此时可用悬挂法确定重心位置；物体的重心不一定在物体上。如：光盘、篮球、足球。
悬挂法确定重心：
2.摩擦力：相互接触的两个物体，当发生相对运动（或有相对运动趋势）时，在接触面上产生的阻碍相对运动的力。
（1）滑动摩擦力：
定义：一个物体在另一个物体表面上滑动时，会受到阻碍它运动的力，这种力叫做滑动摩擦力。
方向：与相对运动的方向相反。
测量：利用弹簧测力计可以粗略测量滑动摩擦力的大小。
（2）静摩擦力：
（a）概念：物体在有相对运动趋势时，接触面阻碍物体相对运动趋势的力叫做静摩擦力。
（b）方向：与相对运动趋势相反，但与运动方向可以相反（阻力）也可以相同（动力），还可以成任意角度。
（c）判断静摩擦力大小的方法：静摩擦力可以在0到最大静摩擦力之间变化，其大小由外界条件决定，因此它是被动力。
（3）滚动摩擦:
（a）一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦。例如滚动轴承中的滚珠在轴承内滚动时的摩擦。车轮在地面滚动时车轮与地面间的摩擦；
（b）相同条件下，滚动摩擦比滑动摩擦小得多。
（4）摩擦的利用与防止：
（a）增大有益摩擦：增大压力；增大接触面粗糙程度；
（b）减小有害摩擦：减小压力；减小接触面粗糙程度；用滚动代替滑动。
（5）要点诠释
1.滑动摩擦力产生条件：接触面粗糙；接触挤压；在接触面上相对运动。
2.运动方向和相对运动方向的区别，f滑与相对运动方向相反，但与运动方向可以相反（阻力）也可以相同（动力），注意：滑动摩擦力可以是阻力，也可以是动力。
3.“假设法”判断静摩擦力的有无和方向。静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反，但有些情况相对运动趋势很难判断。我们可以用假设法判断相对运动趋势的方向：假设接触面光滑，物体若会相对滑动，则说明原来有静摩擦力，且相对滑动的方向就是相对滑动趋势的方向。
3．弹力
发生形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体产生的作用，这种力叫弹力。
（1）物体发生的形变越大，产生的弹力越大。
（2）弹力方向：指向施力物体恢复形变的方向
（3）日常所称的拉力、压力、支持力等，其实质都是弹力。例如，桌面对茶杯的支持力，其实质就是桌面发生了微小的形变后对茶杯向上的弹力。
【考点剖析】
例1.月球对它表面附近的物体也有引力，这个力大约是地球地面附近同一物体引力的1/6。 一个连同随身装备共同90kg宇航员，在月球上重约 N （g=10N/kg），该宇航员从地球到达月球后质量 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
例2．如下面左图所示，足球运动员把足球踢向空中，若不计空气阻力，则下面右图表示足球在空中飞行时的受力图，其中正确的是（G表示重力，F表示脚对球的作用力）
例3.小明用20N的水平推力推着重为50N的木箱，在水平地面上做匀速直线运动，则地面对木箱的摩擦力大小为 N。若小明将推力增大到30N时，木箱受到的合力大小为 N。
【真题演练】
1.一个质量为0.5千克的小球，运动过程中所受阻力的方向始终与运动方向相反，且阻力f大小始终为0.2牛。求：
（1）小球受到的重力；
（2）被抛在空中的小球如图所示，在其竖直下落过程中所受合力F合的大小和方向。
2.如图将一根弹簧挂在天花板下，然后用大小不等的两个力分别作用在同一根弹簧上，如图8B、C ，已知F1＜F2，观察比较A、B或A、C，说明 ；观察比较B、C，说明 。
3.关于摩擦，下列说法正确的是 （ ）
A．老师在黑板上写字时，粉笔与黑板间的摩擦力是滑动摩擦力
B．在机器的转动部分装滚动轴承是为了增大摩擦力
C．圆珠笔写字时，与纸面的摩擦是滑动摩擦
D．鞋底刻有花纹，是为了增大接触面积从而增大摩擦力
4.小明用20牛的水平拉力拉着重为50牛的物体在水平面上匀速运动，物体所受的摩擦力是 N，拉力变为15N时，物体所受的摩擦力为 N，物体受到的合力是 N。
5．为了探究影响滑动摩擦力大小的因素，小明和小红二位同学利用若干个完全相同的长方体（重10牛）、弹簧测力计、水平放置的木板（粗糙程度相同）进行实验。实验中，他们先后以平放、竖放的方式改变长方体与木板之间的接触面积，如图7（a）、（b）所示；然后将几块长方体叠放在一起进行实验，如图7（c）、（d）所示。实验过程中始终用同一弹簧测力计拉动长方体做匀速直线运动。请仔细观察图7（a）、（b）、（c）、（d）中测力计示数的情况，然后归纳得出初步结论。
(
图
7
)
（1）分析比较图7（a）与（b）中测力计的示数及相关条件，可得出的初步结论是： （21） 。
（2）分析比较图7（a）与（c）与（d）中测力计的示数及相关条件，可得出的初步结论是： （22） 。
【知识梳理3】力的测量
1．测量工具：弹簧测力计
2.弹簧测力计的原理：在弹性限度内弹簧受的拉力越大，它的伸长量就越长
3.弹簧测力计的使用：
（1）使用口诀：看量程、看分度、要校零；一顺拉、不摩擦、不猛拉；正对看、记数值、带单位。
（2）使用方法：
（a）所测的力不能大于测力计的测量限度；
（b）使用前，应使指针指在零刻度线；
（c）要使弹簧测力计的轴线方向与受力方向一致，读数时，视线与刻度盘垂直。
【考点剖析】
例1.关于弹簧测力计，下列说法中正确的是（ ）
A.在月球上，不可能用弹簧测力计测出力的大小 B.弹簧测力计上的字母“N”用来表示它的型号
C.测量时，要让弹簧与外壳间没有摩擦 D.实验室所用弹簧测力计的每小格表示0.1kg
例2.使用弹簧测力计时，下面必须注意的几点中不正确的是（ ）
A.使用中弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦 B.弹簧测力计必须竖直放置，不得倾斜
C.使用前必须检查指针是否指零 D.加在弹簧测力计上的力不得超过它的量程
【真题演练】
1.弹簧测力计的使用方法：（1）观察弹簧测力计的量程和 ；（2）使用时不能测量超 的力；（3）校正零点；（4）观察读数，视线必须与刻度盘 ；（5）受力方向必须与 一致。
2.使用弹簧测力计时，下列说法中错误的是（ ）
A. 所测量的力不能超过量程
B. 使用前轻轻拉动挂钩来回运动几次
C. 使用前应校零
D. 使用时弹簧测力计必须竖直拉着
3.图中的弹簧测力计的量程为 ；最小分度值 ；此时测力计受到的拉力为 。
【知识梳理4】力的合成
1．合力： 如果一个力产生的作用效果跟几个力共同作用产生的作用效果相同，这个力就叫做那几个力的合力。平衡力的合力为零。
2．同一直线上二力的合成：
(1)同一直线上，方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之和，方向跟这两个力的方向相同，即F=F1+F2。
(2)同一直线上，方向相反的两个力的合力，大小等于这两个大小之差，方向跟较大的那个力方向相同。即F=F1-F2
分力F1和F2的位置
合力的大小
合力的方向 同分力的方向 同较大一个力的方向
【考点剖析】
例1.如图表示作用在同一直线上的两个力，F1=6牛，F2=4牛，则它们的合力大小和方向是 （ ）
A. 10牛，方向与F2方向相同； B. 10牛，方向与F1方向相同；
C. 2牛，方向与F2方向相同； D. 2牛，方向与Fl方向相同。
【真题演练】
1.已知两个力F1、F2的合力大小为12牛，方向向正南，而其中一个力的大小为15牛，方向向正北，则另一个力F2的大小、方向是 （ ）
A. 27牛，方向向南； B. 27牛，方向向北；
C. 3牛，方向向南； D. 3牛，方向向北。
2.两个作用在一条直线上的力F1、F2。当F1=18牛、F2=8牛，它们的合力是 （ ）
A. 一定是26牛； B. 一定是10牛；
C. 26牛或10牛； D. 缺少条件，无法判断。
【知识梳理5】二力平衡和二力平衡条件
1.平衡力：物体在受到几个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这几个力是平衡力。
2.平衡态：物体处于静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。
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，并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。
4.二力平衡条件的应用：判断力的大小、方向。
（1）甲图中钩码静止，受到平衡力，即：钩码的重力G，等于弹簧测力计对钩码的拉力F，拉力F的方向和重力的方向相反。
（2）图乙中放在桌面上的篮球，受到重力和桌面的支持力，大小相等，方向相反。
（3）跳伞运动员，在空中匀速下落：人和伞的总重G等于阻力f，阻力的方向与重力的方向相反。
【考点剖析】
例1． 重力是6N的木块在水平桌面上静止不动时，桌面对它的支持力多大？方向如何？
例2． 质量为2千克的物体，静止悬挂在绳子上，绳子对物体的拉力是多少牛？若提拉物体使它匀速向上运动时，拉力又是多少牛？（g=10N/Kg）
例3.在探究“二力平衡的条件”的实验中，某同学采用的实验装置如图所示：
（1）当物体处于静止状态或 状态时我们认为它受到的力是相互平衡的。
（2）实验时，小明发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重量的砝码时，木块处于静止状态。此时木块在水平方向受到两个力的作用，这些力是平衡的。小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，出现这种现象的原因是 ，这时木块在水平方向受到的力 （填“平衡”或“不平衡”）。要避免这种现象产生，请你对该实验装置提出改进意见：
【真题演练】
1.如图所示是小丽同学“探究二力平衡条件”实验的装置图。应该把小车放在 （选填“光滑”或“粗糙”）的水平桌面上，你认为她是根据 的现象来判断F1、F2是否平衡的，接着她将小车扭转一个角度是为了验证两个力平衡时是否 。由上述实验可得：作用在同一物体上的两个力，如果 ，这两个力就彼此平衡。
2.起重机将一重物吊起，第一次以2m/s的速度匀速向上提起，起重机的钢绳对重物的拉力为F1；第二次以4m/s的速度匀速提起，起重机的纲绳对重物的拉力为F2，则F1____F2。
3. 一本物理书放在课桌上，静止时，下列各对力中属于平衡力的是（ ）
A、书对桌面的压力和桌面对书的支持力 B、桌子受到的重力和地面对桌子的支持力
C、书受到的重力和桌面对书的支持力 D、书受到的重力和书对桌面的压力
【变式】如图所示，跳伞运动员和伞在空中匀速直线下降，所受的总阻力为f，人和伞重分别为G人和G伞，它们的关系是（ ）
A．G人=f-G伞 B．f+G伞=G人
C．G人+G伞＞f D．以上三种情况都有可能
【知识梳理6】惯性
1.概念：一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，我们把这种性质叫做惯性。
2.惯性的利用：跳远运动员快速助跑，利用自身的惯性在空中继续前进；拍打衣服，清除衣服上的灰尘；甩掉手上的水珠。
3.惯性的危害：汽车刹车后不能立即停下来，酿成交通事故；快速行驶的汽车发生碰撞，车里的乘客如果没有系安全带，会与车身撞击，严重时可能把挡风玻璃撞碎，飞出车外；走路时不小心，可能会被台阶绊倒。
4.要点诠释：
(a). 惯性是物体的属性，一切物体都有惯性，一切物体是指无论是气体、液体、还是固体；无论是静止还是运动；无论受力还是不受力都具有惯性。惯性是物体本身的一种属性。
(b).惯性指物体保持静止状态或匀速直线运动状态不变的性质。即静止的物体总要保持静止状态，运动的物体总要保持匀速直线运动状态。
【考点剖析】
例1.火车在长直的轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回到原处，这是因为 ( )
A．人跳起后，车厢内空气给他以向前的力，带着他随火车一起向前运动
B．人跳起的瞬间，车厢的地板给人一个向前的力，推动他随火车一起运动
C．人跳起后，车继续前进，所以人落下必然偏后一些，只是由于时间很短，偏后的距离不易观察出来
D．人跳起后直到落地，在水平方向上人和车具有相同的速度
例2.火车在平直的轨道做匀速直线运动，一名乘客在车厢竖直向上跳起，那么这名乘客的落地点（ ）
A.在起跳点后方 B.在起跳点前方
C.仍在起跳点位置 D.在起跳点的两侧
例3学习了惯性知识后，小明有了如下认识，其中下列说法正确的是（ ）
A、物体运动时的惯性比静止时的惯性大 B、任何物体在任何情况下都有惯性
C、地球上的物体都有惯性，在太空行走的宇航员没有惯性 D、自由下落的物体没有惯性
【真题演练】
1．以下所给出的各种现象中，物体的运动状态不发生改变的是( )
A．正在进站的火车 B．放在不太光滑的滑梯上的木块匀速直线下滑
C．人造地球卫星绕地球匀速转动 D．熟透的苹果从树上落下
2.下列关于惯性的说法中正确的是 ( )
A.物体只有在静止或做匀速直线运动时，才具有惯性 B.物体只有在不受力或受平衡力作用时，才具有惯性
C.任何物体在任何情况下都具有惯性 D.物体只有在运动时，才具有惯性
3.下列现象中由于惯性造成的是（ ）
A．向上抛石块，石块出手后会上升得越来越慢 B．向上抛石块，石块出手后最终会落回地面
C．在百米赛跑中，运动员不能立即停在终点处 D．船上的人向后划水，船会向前运动
【知识梳理7】牛顿第一定律
内容：
一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
内涵：
物体在不受力的情况下依旧可以保持原有的运动状态，说明力不是维持物体运动的原因，而是使物体运动状态发生改变的原因。或者说：物体的运动不需要力来维持，要改变物体的运动状态，必须对物体施加力的作用。
3.要点诠释：
(a). “没有受到力的作用”是定律成立的条件。“没有受到力的作用”有两层含义：一是该物体确实没有受到任何力的作用，这是一种理想化的情况(实际上，不受任何力的作用的物体是不存在的)；二是该物体所受合力为零，力的作用效果可以等效为不受任何力的作用时的作用效果。
(b). “或”指两种状态必居其一，不能同时存在，也就是说物体在不受力的作用时，原来静止的物体仍保持静止状态，原来运动的物体仍保持匀速直线运动状态。
(c).牛顿第一定律不能用实验直接验证，而是在实验的基础上，通过进一步的推理而概括出来的。
【考点剖析】
例1. 一个做匀速直线运动的物体，如所受的各力突然消失，则物体:( )
A.仍做匀速直线运动 B.继续向前运动，且速度越来越慢
C.慢慢停下来 D.立即静止
例2.关于牛顿第一定律说法正确的是( )
A、直接证明牛顿第一定律的实验是做不出来的，因此该定律不能肯定是正确的。
B、直接证明牛顿第一定律的实验虽然不能做出来，但是可以经过科学推理而得出，因此该定律是正确的。
C、直接证明牛顿第一定律的实验是可以做出来的，因此该定律肯定是正确的。
D、选用优质的材料，一定能用实验来直接证明该定律。
例3.在探究牛顿第一定律的实验中，如图所示用同一小车从同样斜面的同一高度滑下，使它在三种不同表面的水平轨道上继续运动。
（1）同一小车三次从斜面的同一高度滑下，采用同一高度的目的是为了使小车在水平面上开始运动时，具有相同的 。
（2）小车在 表面上滑行的最远；因为平面越光滑，小车速度减小得越 。
（3）从实验中得出的结论是若接触面完全光滑，即水平方向不受外力作用，轨道足够长，小车将一直做 运动。
（4）本次探究中应用了在观察实验的基础上进行科学 的方法。
【真题演练】
1.判断题
(1)．惯性和惯性定律都是指物体保持静止或匀速直线运动状态，所以它们是一回事．（ ）
(2)．惯性定律中的物体没有受到外力是指物体上没有任何力的作用．（ ）
(3)．不受外力作用的物体是不存在的．（ ）
(4)．物体只有受到力的作用才能发生运动．（ ）
(5)．物体在不受外力作用时，保持原来运动状态不变的性质叫惯性．（ ）
(6)．物体在静止时不易推动，说明物体静止时比运动时惯性大．（ ）
(7)．射击时，子弹出膛后能继续在空中飞行，这是由于空气阻力不大的缘故．（）
(8)．力的作用不是使物体运动，而是使物体运动状态发生改变．（ ）
2.关于运动和力，下列说法正确的是（ ）
A.物体不受力，一定静止 B.作用在运动物体上的力一定不平衡
C.物体的速度越大，其惯性一定越大 D.物体的运动方向发生改变时，一定是受到了力的作用
【过关检测】
一、单选题
1．一台笔记本电脑平放在水平桌面上，下列几对力中属于平衡力的是（ ）
A．桌子的重力与地面对桌子的支持力
B．桌子对地面的压力与地面对桌子的支持力
C．笔记本电脑的重力与桌面对笔记本电脑的支持力
D．笔记本电脑对桌面的压力与桌面对笔记本电脑的支持力
2．关于平衡力，下列说法正确的是（ ）
A．物体只有静止时受到的力才是平衡力
B．作用在一条直线上的两力，大小相等，这两个力一定是平衡力
C．运动物体在平衡力的作用下，一定处于匀速直线运动状态
D．物体受到的拉力和重力大小相等，这两个力一定平衡
3．质量为0.5千克的实心铁球，从10米高处由静止开始竖直下落，若铁球在整个下落过程中受到空气的阻力为0.3牛（保持不变），则下列说法正确的是（ ）
A．铁球受到的重力和空气阻力是平衡力，所以能匀速下落
B．铁球受到空气阻力的作用，所以减速下落
C．铁球所受合力为4.6牛，方向竖直向下
D．铁球所受合力为5.2牛，方向竖直向下
4．如图，分别用大小相等的力拉或压同一弹簧。该实验表明，弹簧受力产生的效果与力的（ ）
A．大小、方向、作用点都有关 B．作用点有关
C．大小有关 D．方向有关
5．有同学根据如图所示的漫画提出了“摩擦力的大小与什么因素有关？”的疑问。同学们对此作出了几个猜想，其中经得起检验的是（ ）
A．静摩擦力的大小不随外力变化而改变
B．滑动摩擦力的大小不随运动快慢变化
C．滑动摩擦力一定大于静摩擦力的大小
D．运动物体不受摩擦力只有静止的才有
二、计算题
6．一辆汽车满载时质量为4吨，行驶时所受阻力为车重的0.1倍。
（1）则在平直路面上向左匀速行驶时车受到的路面支持力是多少？汽车牵引力又是多少？
（2）若牵引力减小为3000牛，汽车所受合力是多少？方向如何？
7．通过学习我们知道，月球对它表面附近的物体也有引力，这个引力是地球对地面附近同一物体引力的，如果有一个质量是1.2kg的物体被航天员从地球带到月球，则：
（1）物体在地球表面时受到的重力是多少？
（2）物体在月球表面时受到的月球引力大约是多少？
（3）能否用量程为0~10N的弹簧测力计在地球表面测出它的重力？
8．“玉兔号”是中国首辆月球车，2013年12月2日中国在西昌卫星发射中心成功将嫦娥三号探测器送入轨道，质量是140千克“玉兔号”巡视器顺利驶抵月球表面，物体在月球上也会受到重力（月球重力），大小相当于地球上重力的，登月前，在水平地面上进行了测试。已知月球车在匀速直线行驶的过程中，受到地面的摩擦阻力为车重的0.2倍。求：（g取10N/kg，结果保留整数）
（1）在月球上“玉兔号”月球车受到的重力是多少？
（2）在地球上测试时“玉兔号”月球车受到的牵引力是多大？
三、实验题
9．小强同学通过实验研究物体沿竖直方向运动时所受拉力的特点。他在弹簧测力计下悬挂一个2N的钩码，钩码的运动状态与测力计的读数记录如下表所示：
实验次数 钩码的运动状态 弹簧测力计读数（N）
① 匀速向上运动v=0.1m/s 2.0
② 匀速向上运动v=0.2m/s 2.0
③ 匀速向下运动v=0.1m/s 2.0
④ 加速向上运动 3.5
⑤ 加速向下运动 1.4
⑥ 减速向上运动 1.6
⑦ 减速向下运动 2.8
⑧ 静止不动 2.0
（1）由①和②可知，物体以_______速度向上匀速直线运动时，所受的拉力是_______的；（选填“相同”或“不同”）
（2）由①和③可知，_______；
（3）由①②⑧可知，物体在处于_______状态时，拉力等于重力；
（4）小强、小明两位同学分别分析了④⑤⑥⑦后得出以下结论：
小强：当物体所受拉力不等于重力时，物体不做匀速运动；
小明：当物体做向上运动时，物体所受拉力大于重力。
你认为小强的结论_______，小明的结论______；（均选填“正确”或“错误”）
（5）一个站在体重计上的人，从站立到迅速蹲下的过程可看成先加速向下运动，然后减速向下运动，最后静止。请你分析上面表格后判断体重计的示数变化情况是：_______，（选填：“变大”、“变小”、“先变大后变小”、“先变小后变大”或“保持不变”）最后等于体重。
10．某小组同学试图探究物体与接触面间的滑动摩擦力f的大小与哪些因素有关。他们猜想f的大小可能与接触面的粗糙程度、物体对接触面的压力F压、相对接触面运动的速度v、接触面积的大小S四个因素有关，于是选用：一长方体木块、配重砝码（2个）、粗糙程度较小的长木板A和粗糙程度较大的长木板B进行实验。按图18所示，将木块平放在水平长木板上，当力传感器拉动木块匀速向右运动时，传感器测得的拉力大小等于物块与长木板间的滑动摩擦力f大小。改变相关条件，多次进行实验，记录在表一、表二中。
表一
实验序号 F压（N） 木板 v（m/s） S（cm2） f（N）
1 2 A 0.10 25 0.4
2 2 A 0.15 25 0.4
3 2 A 0.10 15 0.4
4 2 A 0.15 15 0.4
5 2 B 0.10 25 0.6
6 2 B 0.15 25 0.6
7 2 B 0.10 15 0.6
8 2 B 0.15 15 0.6
表二
实验序号 F压（N） 木板 v（m/s） S（cm2） f（N）
9 2 A 0.10 25 0.4
10 3 A 0.15 15 0.6
11 5 A 0.10 25 1.0
12 2 B 0.10 15 0.6
13 3 B 0.15 25 f13
14 5 B 0.15 25 1.5
①分析比较表一中的实验数据及相关条件，可得出的初步结论是：滑动摩擦力f的大小与______因素无关。
②分析比较表二中的实验序号9、10与11的数据及相关条件，可得出的初步结论是：______。
③分析比较表二中的实验序号______的数据及相关条件，可得出的初步结论是：木块在粗糙程度不同的水平长木板上运动，当木块对接触面的压力F压相同时，长木板越粗糙，木块受到的滑动摩擦力f越大。
④在表二的实验序号13中：滑动摩擦力f13大小为______牛。
