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专题8 运动和力
知识点一：牛顿第一定律
一、牛顿第一定律
1.历史上关于运动和力的观点
（1）亚里士多德：力是维持物体运动的原因。
（2）伽利略：力是改变物体运动状态的原因。
2.牛顿第一定律：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。
（1）“一切”表明定律对所有物体都是适用的；
（2）“没有受到力的作用”包含两层意思：一是理想情况，物体没有受到任何力的作用；二是物体受到的各个力相互抵消，相当于不受力。这是定律成立的条件；
（3）“总保持”表面物体不受力时只有两种状态，要改变这两种状态物体必须受到力的作用；
（4）“或”即两种状态居其一，不能同时存在。
3.对牛顿第一定律的理解
（1）揭示了“力”的本质，说明了“物体运动需要力来维持”的观点是错误的。力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。
（2）揭示了力与运动的关系：物体不受力或受力平衡时，运动状态不变；而物体受非平衡力时，运动状态会发生变化。
（2）牛顿第一定律不是实验定律，而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。由于从牛顿第一定律得出的一切推论都经受住了实践的检验，因此它已经成为公认的物理学基本定律之一。
二、惯性
1.惯性：牛顿第一定律说明，任何物体不受力时，都会保持静止或匀速直线运动状态，即一切物体都有保持原来运动状态的性质，我们把这种性质称为惯性，所以牛顿第一定律也称为惯性定律。
2.惯性与力的区别
惯性 力
产生机制 物体因为具有质量而具有的 物体间相互作用
物理意义 惯性是物体的一种属性 物体对物体的作用
产生条件 始终具有，与外界条件无关 物体间有相互作用时才有，一个物体不会产生力
构成要素 没有方向、没有作用点，只有大小。大小与质量有关，但大小没有具体数值，也没有单位 有大小、方向、作用点；大小由具体的数值和单位
效果 保持物体运动状态不变 改变物体的运动状态
总结 惯性和力本质不同，惯性不是力，因此，把惯性说成“惯性力”“物体受到惯性作用”或“由于惯性作用”都是错误的，正确的表述应该为“物体由于惯性”或“物体因为具有惯性”。
三、惯性的利用与防止
一切物体都有惯性，因此生活中会见到很多与惯性有关的现象。在这些现象中，有的对我们有害，我们应想办法防止；有的对我们有利，我们可以充分利用。
（1）惯性的应用：调高、助跑跳远、拍打灰尘、甩落伞上的雨滴等都利用了惯性。
（2）防止惯性带来的危害：为了防止汽车紧急刹车时乘员由于惯性而被撞伤，驾驶员和乘客必须使用安全带；车辆行驶中要保持车距、限制车速、禁止超载等。
知识点二：二力平衡
一、力的合成
1.一个力如果它的作用效果跟几个力的共同作用效果相同。这个力就叫做那几个力的合力。求几个力合力的过程叫力的合成。
2.同一直线上二力的合成
（1）同一直线上同方向二力的合力，大小等于这两个力大小之和，方向与这两个力的方向相同。记作：F=F1+F2。
（2）同一直线上相反方向的两个力的合力，大小等于两个力大小之差的绝对值，方向和较大的那个力的方向相同。记作F=|F1-F2|。
二、平衡状态与平衡力
1.平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动的状态叫平衡状态。
2.二力平衡：一个物体同时受到二个力的作用时，如果物体保持静止或匀速直线运动状态，那么这两个力就彼此平衡，我们称之为二力平衡。
3.平衡力
（1）若物体在几个力作用下保持平衡状态，我们就把这几个力为平衡力，这几个力的合力为零。牛顿第一定律中“没有受到力的作用”，可以理解为“物体受到了平衡力”的作用。
（2）悬挂着的电灯能保持静止，是因为电灯受到重力和灯绳对它的拉力是一对平衡力（图甲）；在平直公路上做匀速直线运动的汽车，受到向前的牵引力和地面、空气对它向后的阻力，这时牵引力和阻力是一对平衡力（图乙）。桌面上的书保持静止，书受到的重力和桌面对书的支持力是一对平衡力（图丙）。
甲 乙 丙
4.物体受平衡力与物体不受力的区别
（1）从运动状态上看，受平衡力与不受力对物体的运动状态而言是等效的，物体都处于静止状态或匀速直线运动状态。
（2）从物体是否发生形变看，物体不受外力时，不发生形变；物体受平衡力时虽然运动状态不变，但会发生形变。
三、二力平衡的判断
1.概念辨析法：看两个力是否满足二力平衡的所有条件，是否作用在同一物体上，是否大小相等，是否方向相反，是否在同一直线上，满足以上条件的两个力彼此平衡。
根据二力平衡条件判断。只要两个力“同体、等值、反向、共线”，那么，这两个力就是一对平衡力。
2.状态分析法：根据物体运动状态来判断。若物体只受两个力的作用，且处于平衡状态（静止或匀速直线运动），则这两个力一定是平衡力。
四、平衡力与相互作用力
作用力和反作用力 相互平衡的两个力
示意图
相同点 大小 相等 相等
方向 相反，且在同一直线上 相反，且在同一直线上
区别 作用对象 分别作用在两个物体上 共同作用在同一物体上
作用时间 同时产生，同时消失 一个力消失，另一个力可以存在
力的作用效果 作用力和反作用力分别作用在不同物体上，一般产生不同的效果 两个力共同作用在同一物体上，使物体保持平衡
知识点三：摩擦力
一、摩擦力
1.认识：阻碍物体相对运动的力
相互接触的物体的两个面，有时用肉眼看起来很光滑，但是放到显微镜下观察，就会发现实际上像如图所示的那样是凹凸不平的。在压力的作用下，这些凹凸不平的部位会相互啮合，当两者发生相对滑动时，啮合部分就会彼此阻碍，产生阻碍作用。两个相互接触的物体，当它们做相对运动（或有相对运动趋势）时，在接触面产生一种阻碍相对运动（或相对运动趋势）的力，这种力叫做摩擦力。
2.滑动摩擦力的定义
两个相互接触的物体，当它们之间有相对滑动时，在接触面上产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做摩擦力。
3.摩擦力产生的条件
（1）两物体相互接触，且接触面粗糙不平；
（2）两物体之间发生相对运动或具有相对运动的趋势；
（3）两物体之间相互挤压发生弹性形变，接触面上有压力产生。
这三个条件缺一不可。
4.滑动摩擦力和静摩擦力
（1）当两个相互接触的物体发生相对运动时，在接触面上会产生滑动摩擦力；
（2）当两物体没有发生相对运动，但有相对运动趋势时，在接触面上会产生静摩擦力，如用力推箱子但未推动时，虽然箱子处于静止状态，但箱子在推理作用下已有了“要发生”相对运动的趋势，此时地面对箱子的摩擦力就是静摩擦力。
5.摩擦力的作用效果
摩擦力的作用总是阻碍物体相对运动（或相对运动趋势）。“相对运动”（“或相对运动趋势”）是以相互接触的物体作为参照物的。
6.摩擦力的作用点
实际上，摩擦力是作用在这个物体接触面上的，但为了研究方便可以把摩擦力的作用等效到一个点上，可以把这个点等效在接触面上，也可以取在物体的重心上。
7.摩擦力的方向
（1）摩擦力的方向：总是与物体相对运动或相对运动趋势方向相反。
（2）相对运动方向的理解
“相对运动方向”不是“运动方向”。水平地面上的物体前进时，物体相对地面向前运动（相对运动方向向前），物体受到地面对它向后的摩擦力（摩擦力方向向后）；人走路时，脚向后蹬地，脚相对于地面有向后运动的趋势，地面给鞋底的摩擦力方向向前，有利于人向前运动。
摩擦力有时阻碍运动，有时有利于运动，无论哪种情况，摩擦力的方向与相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。
（3）判断摩擦力方向的三种方法
由摩擦力概念判断 摩擦力的方向与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反
由假设法判断 此方法通常用来判断相对静止的物体间所受静摩擦力的方向。首先假设接触面光滑、无摩擦，分析两物体的相对运动情况，然后根据摩擦力阻碍物体相对运动确定摩擦力的方向
二、增大或减小摩擦的方法
1.有益摩擦和有害摩擦
（1）摩擦有时是有益的。如用手拿物体时，手与物体间的摩擦；人行走时，鞋底与地面间的摩擦；刹车时，刹车装置的摩擦以及车轮与地面间的摩擦等。
（2）摩擦有时是有害的。如机器运转时各部件之间的摩擦会使机器磨损，进而使机器丧失原有的精度和功能等。
2.增大或减小摩擦的方法
类别 方法 应用举例
增大有益摩擦 增大接触面间的压力 自行车车闸
增大接触面的粗糙程度 汽车、拖拉机、自行车车轮上有凹凸不平的花纹，运动员往手上涂防滑粉
变滚动摩擦为滑动摩擦 火车、汽车在紧急刹车时，制动系统使车轮变滚动为滑动
减小有害摩擦 减小接触面的压力 推动熄火的汽车使其再次启动时，让车内乘客都下车以减小车重
减小接触面的粗糙程度 冰壶比赛中用冰壶刷擦冰
变滑动摩擦为滚动摩擦 轮滑鞋
使接触面分离 给机械部件加润滑油，气垫船、磁悬浮列车
考点一．摩擦力的大小
1．（2023 温州一模）粗糙的水平桌面上，放一物体A，在A的两边用轻绳通过定滑轮吊着B，C两个物体，已知GB＝15N，VB＝1.0×10﹣3m3，GC＝10N，g＝10牛/kg。开始时把B物体浸没水中，如图所示，整个装置保持静止，现拔出容器底部的小木塞，缓缓放水直至物体B完全露出水面的过程中，整个装置还是保持静止不动，在不计定滑轮与轻绳之间的摩擦的情况下，有关物体A在放水过程中的受力情况，以及下列说法正确的是（ ）
A．A物体受到摩擦力的大小范围是0N≤f≤5N
B．A物体受到摩擦力的方向始终水平向右
C．A物体受到摩擦力的方向开始水平向左后变为水平向右
D．A物体始终受到5个力的作用
2．（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
3．（2023 庐江县三模）小刚使用了如图所示装置测滑动摩擦力，将A、B叠放在水平桌面上，分别用弹簧测力计去拉，当A被拉动做匀速直线运动时（B没从A上方落下），测力计a示数为3N，b测力计示数为5N，则A与B之间的摩擦力的大小为 N，A与水平桌面间摩擦力的大小为 N。
考点二．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
5．（2023 西宁）小宁和同学们在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，水平桌面上的器材有弹簧测力计、长方体木块、砝码、长木板和毛巾，实验过程如图所示。
（1）实验中，用弹簧测力计水平拉动长方体木块，沿长木板做匀速直线运动，根据 知识可知，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力的大小 。
（2）第一次测量过程中弹簧测力计的示数如图甲所示，F1＝ N。
（3）比较甲、乙两次实验可研究滑动摩擦力大小与 的关系。
（4）比较 两次实验所得的结论，可以解释鞋底做得凹凸不平的原因。
（5）从本实验的器材中，选取长方体木块和 ，再添加 还可以做“探究影响压力作用效果的因素”的实验。
6．（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）。
7．（2023 自贡）某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时，用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
（1）甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块，根据二力平衡知识，弹簧测力计对木块的拉力大小 滑动摩擦力的大小（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
（2）通过对比甲、乙两次实验可知：在接触面的粗糙程度相同时， 越大，滑动摩擦力越大；
（3）通过对比 两次实验可知：在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（4）兴趣小组的同学利用甲图实验装置继续探究滑动摩擦力与速度的关系，改变拉动木块的速度，进行实验，记录的实验数据如下表：
实验次数 1 2 3 4
运动速度（m/s） 0.3 0.4 0.5 0.6
测力计的示数（N） 1.2 1.2 1.2 1.2
分析实验数据可知：滑动摩擦力的大小与物体运动的速度 （选填“有关”或“无关”）；
（5）小组交流讨论时发现：在实验中很难使木块做匀速直线运动，于是小伟设计了如图丁所示的实验装置，该装置的优点是 长木板B做匀速直线运动（选填“需要”或“不需要”）。
8．（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，在木块上放一个重物，重复上面的操作，比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数可探究滑动摩擦力大小与 的关系。
（3）为了操作方便，小明对实验进行了如图丙所示的改进，将弹簧测力计固定，拉动木块下的毛巾，木块相对地面保持静止，这样改进后 （填“需要”或“不需要”）匀速拉动毛巾。比较甲、丙两图可得出：压力相同时， ，滑动摩擦力越大。
（4）本次实验采用的方法为 。
9．（2023 蜀山区二模）为探究滑动摩擦力与哪些因素有关，按照如图所示的四种情况进行实验。其中A、B为完全相同的木块（实验过程中保持长木板和毛巾水平固定）。
第1次：把木块平放在长木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，如图所示，读出弹簧测力计的示数并记入表格中。
第2次：把两块与第1次相同的木块叠放在一起，平放在长木板上，重复上述实验操作，如图所示。
第3次：把两个物体用轻质细绳连在一起，平放在长木板上，重复上述实验操作，如图所示。
第4次：把一个木块平放在毛巾上，重复上述实验操作，如图所示。
实验次数 木块对木板压力/N 弹簧测力计示数/N 滑动摩擦力/N
1 5 2.0 2.0
2 10 4.0 4.0
3 10 4.0 4.0
4 5 3.0 3.0
（1）第2次实验中，B物体随A物体一起做匀速直线运动过程中，B物体 （选填“受”或“不受”）摩擦力。
（2）分析上述实验和表格数据，能得出滑动摩擦力的大小与 有关（选填所有符合题意的字母序号）。
A.受力面积大小
B.压力
C.接触面粗糙程度
考点三．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
考点四．惯性与惯性现象
11．（2023 广西）如图，在抛绣球的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．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
12．（2023 潍坊）5月8日，在2023年世界泳联跳水世界杯蒙特利尔站的女子单人十米跳台决赛中，中国选手全红婵夺得冠军。图示为其参加比赛时的分解动作示意图。不考虑空气阻力，下列对全红婵的分析正确的是（ ）
A．在跳台静止时，只受到重力作用
B．到达最高点时，受到平衡力作用
C．从最高点到入水前的过程中，惯性不变
D．入水过程中，所受浮力方向取决于入水的角度
13．（2023 大冶市模拟）某地中考体育测试项目中，小徐同学抛出的实心球在空中运动的轨迹如图所示。忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．抛出后在空中飞行，是因为受推力的作用
B．抛出后继续向前，是因为实心球具有惯性的作用
C．运动到最高点时速度为 0，受平衡力的作用
D．抛出后空中飞行过程中运动状态不断改变，因为受重力的作用
考点五．平衡力与相互作用力的辨别
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
15．（2023 常州）如图所示，小明用平行于水平地面的力推箱子，没有推动。下列属于平衡力的是（ ）
A．人推箱子的力和箱子对地面的摩擦力
B．人推箱子的力和箱子推人的力
C．箱子对地面的压力和地面对箱子的支持力
D．箱子受到的重力和地面对箱子的支持力
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
17．（2023 定远县校级一模）如图甲所示，放在光滑水平面上的物块在水平拉力F的作用下处于静止状态。图乙和图丙是轻质弹簧和物块在水平方向上的受力示意图。下列说法中错误的是（ ）
A．F和F1是一对平衡力
B．F和F3是一对相互作用力
C．F1和F2是一对相互作用力
D．F2和F3是一对平衡力
18．（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
19．（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466.20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
考点六．力与运动的关系
20．（2023 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
一．选择题（共15小题）
1．（2023 蒙城县模拟）如图所示，将甲、乙两个质量相等的带电小球，先后放入一固定的内壁光滑且绝缘的竖直平底圆管内，甲球静止在圆管底部，乙球恰好能在甲球正上方某个位置（两球未接触）保持静止，分别作出甲、乙的受力示意图，下列判断正确的是（ ）
A．F1和F2是一对平衡力
B．F1和F2是一对相互作用力
C．F1和G甲是一对平衡力
D．F2和F3是一对相互作用力
2．（2023 金安区模拟）如图所示，长方体物块A放置在上表面水平的小车上，水平拉力F作用在小车上，在拉力F的作用下，物块A随小车一起向右做匀速直线运动（不计空气阻力），下列分析正确的是（ ）
A．小车所受的重力和水平地面对小车的支持力是一对平衡力
B．小车所受的拉力和水平地面对小车的摩擦力是一对平衡力
C．物块A对小车压力和水平地面对小车的支持力是一对相互作用力
D．物块A所受水平向左的摩擦力和小车所受拉力是一对相互作用力
3．（2023 武穴市模拟）如图，水平推力F作用在物体a上，a、b均保持静止，关于ab有以下说法：
①物体a受到的推力小于摩擦力；
②物体b受5个力的作用；
③a对b施加向左的摩擦力；
④b受到地面摩擦力的大小等于F。
以上说法中正确的个数有（ ）
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
4．（2023 蒙城县校级一模）如图所示，小球用细线悬挂在O点，由A处静止释放，在A、B两点之间来向摆动的过程中（ ）
A．在A点，球受到细线的拉力、重力和沿切线方向的动力
B．在A点，球受到细线的拉力和球对细线的拉力是一对相互作用力
C．在B点，球受到的重力和细线对球的拉力是一对平衡力
D．在B点，球受到的重力和细线对球的拉力是一对相互作用力
5．（2023 保山二模）2022年8月8日在玉溪市如期举办了云南省第十六届运动会，比赛过程中，来自青年组的小张同学在参加足球比赛时踢出的足球在空中运动的轨迹如图所示，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．足球运动到最高点时，若外力全部消失，足球将保持静止
B．足球在空中飞行时，机械能保持不变
C．踢出后的足球在空中继续飞行，是因为受到了惯性力的作用
D．落回地面的足球对地面的压力和足球的重力是一对平衡力
6．（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
7．（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
8．（2023 霍邱县一模）物体A、B都处于静止状态，它们受力情况如图所示，其中F1、F2表示绳对物体施加的力，F3表示地面对物体施加的力（不计绳重和摩擦）。下列说法中不正确的是（ ）
A．物体B对地面的压力大小和GB大小相等
B．F2、F3的合力和GB是平衡力
C．F1和GA是一对平衡力
D．物体B对地面的压力和F3是一对相互作用力
9．（2023 叶集区校级模拟）如图甲，是消防队员小王进行爬杆训练的示意图。在某次爬杆训练中，小王沿杆竖直向上运动的v﹣t图像如图乙所示，下列判断正确的是（ ）
A．0～6s时间内，小王沿杆匀速向上运动
B．6～15s时间内，小王沿杆上爬的距离是5.4m
C．15～18s时间内，小王受到的摩擦力方向向下
D．0～18s时间内，小王的平均速度是0.6m/s
10．（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
11．（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
12．（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
13．（2023 郓城县三模）如图所示，A、B两物块叠放在水平桌面上，对B施加水平向右的拉力F，使A和B一起向右做匀速直线运动。图中分别给出了A、B的受力示意图，下列说法正确的是（ ）
A．F1与F2是一对相互作用力
B．F2与F3是一对平衡力
C．F3与GB是一对平衡力
D．F与f是一对相互作用力
14．（2023 成武县校级四模）中华民族一直在灾难中成长，所谓“一方有难，八方支援”。如图所示，一架一直水平匀速飞行的飞机在向雅安地震地面投送救灾物资。下列关于飞机投送救灾物资的几种说法正确的是（ ）
A．由于惯性，飞机还没有飞到目标地的上方，物资已到目标地
B．救灾物资能继续向前飞行，是因为救灾物资受到惯性作用
C．救灾物在下落的过程中速度增大，惯性也随之增大
D．物资脱离飞机的瞬间，如果其突然不受外力作用，则物资与飞机相对静止
15．（2023 绵阳模拟）如图所示，甲是放在水平桌面上的重为10N的木块，重为6N钩码乙通过细绳绕过定滑轮带动甲做匀速直线运动，若要用力将甲物块向左水平匀速拉动，拉力大小为（ ）
A．4N B．6N C．12N D．16N
二．实验探究题（共3小题）
16．（2023 渝中区校级一模）如图1所示，为“研究影响滑动摩擦力大小的因素”小欣和他的同学进行了以下实验，关于此探究，小欣提出实验以下猜想；
猜想一：滑动摩擦力的大小与接触面的面积有关；
猜想二：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关；
猜想三：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关；
验证猜想二和猜想三的实验数据如表。
实验图 甲 乙 丙
接触面 光滑木板 光滑木板 粗糙木板
压力/N 1.0 1.5 1.5
弹簧测力计示数/N 0.4 0.6 0.8
请回答下列问题：
（1）实验中在使用弹簧测力计测量滑动摩擦力时，应将弹簧测力计 （选填“水平”或“竖直”）放置调整指针到零刻度线，然后水平拉着木块做 运动，读出运动的弹簧测力计示数F；
（2）为验证猜想一，分别以木块不同侧表面按正确实验方法进行测量，结果弹簧测力计示数均相同。说明滑动摩擦力的大小与受力面积 （选填“有关”或“无关”）；
（3）小欣比较如图甲和丙两次实验，得出结论：接触面越粗糙，滑动摩擦力就越大。你认为这个结论 （选填“合理”或“不合理”）；
（4）为验证猜想二，小欣比较甲、乙两实验得到结论，在下列三个实例中， （填选项字母）是此结论的应用；
（5）上述实验后，小林针对实验进行如图2的改进，好处是可让弹簧测力计示数稳定后在静止状态中读数。在该改进的实验中F沿水平直线拉动下方长木板时 （选填“必须”或“不必”）匀速。
17．（2023 蜀山区二模）为探究滑动摩擦力与哪些因素有关，按照如图所示的四种情况进行实验。其中A、B为完全相同的木块（实验过程中保持长木板和毛巾水平固定）。
第1次：把木块平放在长木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，如图所示，读出弹簧测力计的示数并记入表格中。
第2次：把两块与第1次相同的木块叠放在一起，平放在长木板上，重复上述实验操作，如图所示。
第3次：把两个物体用轻质细绳连在一起，平放在长木板上，重复上述实验操作，如图所示。
第4次：把一个木块平放在毛巾上，重复上述实验操作，如图所示。
实验次数 木块对木板压力/N 弹簧测力计示数/N 滑动摩擦力/N
1 5 2.0 2.0
2 10 4.0 4.0
3 10 4.0 4.0
4 5 3.0 3.0
（1）第2次实验中，B物体随A物体一起做匀速直线运动过程中，B物体 （选填“受”或“不受”）摩擦力。
（2）分析上述实验和表格数据，能得出滑动摩擦力的大小与 有关（选填所有符合题意的字母序号）。
A.受力面积大小
B.压力
C.接触面粗糙程度
18．（2023 天元区一模）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）。
三．计算题（共2小题）
19．（2023 九龙坡区一模）3月8日是国际妇女节，在各行各业里都有出色的女性工作者，她们兢兢业业、芳华绽放。本校为学校的女教师组织了一次出游踏青活动，并为女教师们安排了一辆公交车出行，公交车和女教师们的总重为2×105N，该公交车从学校出发行驶了36km，用时0.5h到达了踏青的地方。行驶中，公交车所受的阻力为该车总重力的0.1倍。求：
（1）这次从学校到踏青地，公交车的平均速度是多少？
（2）行驶中，在某一路段做匀速直线运动时公交车所受的牵引力是多少？
20．（2023 丹阳市校级模拟）如图1是正在充电的某款智能电动汽车，衡量电池性能的一个重要参数是能量密度，电池能量密度指的是电池平均单位质量所释放出的电能。许多新能源车都有动能回收装置，储能效率是指汽车关闭发动机同时开启储能装置，通过发电机将减少的动能转化为电能的效率。电池输出的电能有80%用于维持车辆行驶，并在剩余10%时启动系统低电量保护，而无法行驶。该款电动汽车的部分参数如下表：
整车质量 1500kg 储能效率 60%
电池容量 60kW h 电池能量密度 0.15kW h/kg
若某次小张驾驶该车在高速公里行驶，时刻仪表盘显示：输出P＝10kW，速度v＝100km/h，剩余电量60%。
（1）该款智能电动汽车配备的电池质量是多少？
（2）该车在该路段行驶时的阻力为多少？
（3）若此地距目的地还有250km，前方距此50km左右有1个可以充电的服务区，小张是否需要在前方服务区充电？
（4）如果先让汽车以一定速度匀速直线行驶，然后关闭发动机，分别测出开启和关闭发电机两种情况下，汽车通过的路程s与匀速运动时的动能Ek，作出Ek﹣s图象（如图2），若此过程中汽车受到的阻力为车重（人的重力忽略不计）的0.02，试计算在开启发电机的测试中，电池中最多可增加的能量。
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专题8 运动和力
知识点一：牛顿第一定律
一、牛顿第一定律
1.历史上关于运动和力的观点
（1）亚里士多德：力是维持物体运动的原因。
（2）伽利略：力是改变物体运动状态的原因。
2.牛顿第一定律：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。
（1）“一切”表明定律对所有物体都是适用的；
（2）“没有受到力的作用”包含两层意思：一是理想情况，物体没有受到任何力的作用；二是物体受到的各个力相互抵消，相当于不受力。这是定律成立的条件；
（3）“总保持”表面物体不受力时只有两种状态，要改变这两种状态物体必须受到力的作用；
（4）“或”即两种状态居其一，不能同时存在。
3.对牛顿第一定律的理解
（1）揭示了“力”的本质，说明了“物体运动需要力来维持”的观点是错误的。力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。
（2）揭示了力与运动的关系：物体不受力或受力平衡时，运动状态不变；而物体受非平衡力时，运动状态会发生变化。
（2）牛顿第一定律不是实验定律，而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。由于从牛顿第一定律得出的一切推论都经受住了实践的检验，因此它已经成为公认的物理学基本定律之一。
二、惯性
1.惯性：牛顿第一定律说明，任何物体不受力时，都会保持静止或匀速直线运动状态，即一切物体都有保持原来运动状态的性质，我们把这种性质称为惯性，所以牛顿第一定律也称为惯性定律。
2.惯性与力的区别
惯性 力
产生机制 物体因为具有质量而具有的 物体间相互作用
物理意义 惯性是物体的一种属性 物体对物体的作用
产生条件 始终具有，与外界条件无关 物体间有相互作用时才有，一个物体不会产生力
构成要素 没有方向、没有作用点，只有大小。大小与质量有关，但大小没有具体数值，也没有单位 有大小、方向、作用点；大小由具体的数值和单位
效果 保持物体运动状态不变 改变物体的运动状态
总结 惯性和力本质不同，惯性不是力，因此，把惯性说成“惯性力”“物体受到惯性作用”或“由于惯性作用”都是错误的，正确的表述应该为“物体由于惯性”或“物体因为具有惯性”。
三、惯性的利用与防止
一切物体都有惯性，因此生活中会见到很多与惯性有关的现象。在这些现象中，有的对我们有害，我们应想办法防止；有的对我们有利，我们可以充分利用。
（1）惯性的应用：调高、助跑跳远、拍打灰尘、甩落伞上的雨滴等都利用了惯性。
（2）防止惯性带来的危害：为了防止汽车紧急刹车时乘员由于惯性而被撞伤，驾驶员和乘客必须使用安全带；车辆行驶中要保持车距、限制车速、禁止超载等。
知识点二：二力平衡
一、力的合成
1.一个力如果它的作用效果跟几个力的共同作用效果相同。这个力就叫做那几个力的合力。求几个力合力的过程叫力的合成。
2.同一直线上二力的合成
（1）同一直线上同方向二力的合力，大小等于这两个力大小之和，方向与这两个力的方向相同。记作：F=F1+F2。
（2）同一直线上相反方向的两个力的合力，大小等于两个力大小之差的绝对值，方向和较大的那个力的方向相同。记作F=|F1-F2|。
二、平衡状态与平衡力
1.平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动的状态叫平衡状态。
2.二力平衡：一个物体同时受到二个力的作用时，如果物体保持静止或匀速直线运动状态，那么这两个力就彼此平衡，我们称之为二力平衡。
3.平衡力
（1）若物体在几个力作用下保持平衡状态，我们就把这几个力为平衡力，这几个力的合力为零。牛顿第一定律中“没有受到力的作用”，可以理解为“物体受到了平衡力”的作用。
（2）悬挂着的电灯能保持静止，是因为电灯受到重力和灯绳对它的拉力是一对平衡力（图甲）；在平直公路上做匀速直线运动的汽车，受到向前的牵引力和地面、空气对它向后的阻力，这时牵引力和阻力是一对平衡力（图乙）。桌面上的书保持静止，书受到的重力和桌面对书的支持力是一对平衡力（图丙）。
甲 乙 丙
4.物体受平衡力与物体不受力的区别
（1）从运动状态上看，受平衡力与不受力对物体的运动状态而言是等效的，物体都处于静止状态或匀速直线运动状态。
（2）从物体是否发生形变看，物体不受外力时，不发生形变；物体受平衡力时虽然运动状态不变，但会发生形变。
三、二力平衡的判断
1.概念辨析法：看两个力是否满足二力平衡的所有条件，是否作用在同一物体上，是否大小相等，是否方向相反，是否在同一直线上，满足以上条件的两个力彼此平衡。
根据二力平衡条件判断。只要两个力“同体、等值、反向、共线”，那么，这两个力就是一对平衡力。
2.状态分析法：根据物体运动状态来判断。若物体只受两个力的作用，且处于平衡状态（静止或匀速直线运动），则这两个力一定是平衡力。
四、平衡力与相互作用力
作用力和反作用力 相互平衡的两个力
示意图
相同点 大小 相等 相等
方向 相反，且在同一直线上 相反，且在同一直线上
区别 作用对象 分别作用在两个物体上 共同作用在同一物体上
作用时间 同时产生，同时消失 一个力消失，另一个力可以存在
力的作用效果 作用力和反作用力分别作用在不同物体上，一般产生不同的效果 两个力共同作用在同一物体上，使物体保持平衡
知识点三：摩擦力
一、摩擦力
1.认识：阻碍物体相对运动的力
相互接触的物体的两个面，有时用肉眼看起来很光滑，但是放到显微镜下观察，就会发现实际上像如图所示的那样是凹凸不平的。在压力的作用下，这些凹凸不平的部位会相互啮合，当两者发生相对滑动时，啮合部分就会彼此阻碍，产生阻碍作用。两个相互接触的物体，当它们做相对运动（或有相对运动趋势）时，在接触面产生一种阻碍相对运动（或相对运动趋势）的力，这种力叫做摩擦力。
2.滑动摩擦力的定义
两个相互接触的物体，当它们之间有相对滑动时，在接触面上产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做摩擦力。
3.摩擦力产生的条件
（1）两物体相互接触，且接触面粗糙不平；
（2）两物体之间发生相对运动或具有相对运动的趋势；
（3）两物体之间相互挤压发生弹性形变，接触面上有压力产生。
这三个条件缺一不可。
4.滑动摩擦力和静摩擦力
（1）当两个相互接触的物体发生相对运动时，在接触面上会产生滑动摩擦力；
（2）当两物体没有发生相对运动，但有相对运动趋势时，在接触面上会产生静摩擦力，如用力推箱子但未推动时，虽然箱子处于静止状态，但箱子在推理作用下已有了“要发生”相对运动的趋势，此时地面对箱子的摩擦力就是静摩擦力。
5.摩擦力的作用效果
摩擦力的作用总是阻碍物体相对运动（或相对运动趋势）。“相对运动”（“或相对运动趋势”）是以相互接触的物体作为参照物的。
6.摩擦力的作用点
实际上，摩擦力是作用在这个物体接触面上的，但为了研究方便可以把摩擦力的作用等效到一个点上，可以把这个点等效在接触面上，也可以取在物体的重心上。
7.摩擦力的方向
（1）摩擦力的方向：总是与物体相对运动或相对运动趋势方向相反。
（2）相对运动方向的理解
“相对运动方向”不是“运动方向”。水平地面上的物体前进时，物体相对地面向前运动（相对运动方向向前），物体受到地面对它向后的摩擦力（摩擦力方向向后）；人走路时，脚向后蹬地，脚相对于地面有向后运动的趋势，地面给鞋底的摩擦力方向向前，有利于人向前运动。
摩擦力有时阻碍运动，有时有利于运动，无论哪种情况，摩擦力的方向与相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。
（3）判断摩擦力方向的三种方法
由摩擦力概念判断 摩擦力的方向与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反
由假设法判断 此方法通常用来判断相对静止的物体间所受静摩擦力的方向。首先假设接触面光滑、无摩擦，分析两物体的相对运动情况，然后根据摩擦力阻碍物体相对运动确定摩擦力的方向
二、增大或减小摩擦的方法
1.有益摩擦和有害摩擦
（1）摩擦有时是有益的。如用手拿物体时，手与物体间的摩擦；人行走时，鞋底与地面间的摩擦；刹车时，刹车装置的摩擦以及车轮与地面间的摩擦等。
（2）摩擦有时是有害的。如机器运转时各部件之间的摩擦会使机器磨损，进而使机器丧失原有的精度和功能等。
2.增大或减小摩擦的方法
类别 方法 应用举例
增大有益摩擦 增大接触面间的压力 自行车车闸
增大接触面的粗糙程度 汽车、拖拉机、自行车车轮上有凹凸不平的花纹，运动员往手上涂防滑粉
变滚动摩擦为滑动摩擦 火车、汽车在紧急刹车时，制动系统使车轮变滚动为滑动
减小有害摩擦 减小接触面的压力 推动熄火的汽车使其再次启动时，让车内乘客都下车以减小车重
减小接触面的粗糙程度 冰壶比赛中用冰壶刷擦冰
变滑动摩擦为滚动摩擦 轮滑鞋
使接触面分离 给机械部件加润滑油，气垫船、磁悬浮列车
考点一．摩擦力的大小
1．（2023 温州一模）粗糙的水平桌面上，放一物体A，在A的两边用轻绳通过定滑轮吊着B，C两个物体，已知GB＝15N，VB＝1.0×10﹣3m3，GC＝10N，g＝10牛/kg。开始时把B物体浸没水中，如图所示，整个装置保持静止，现拔出容器底部的小木塞，缓缓放水直至物体B完全露出水面的过程中，整个装置还是保持静止不动，在不计定滑轮与轻绳之间的摩擦的情况下，有关物体A在放水过程中的受力情况，以及下列说法正确的是（ ）
A．A物体受到摩擦力的大小范围是0N≤f≤5N
B．A物体受到摩擦力的方向始终水平向右
C．A物体受到摩擦力的方向开始水平向左后变为水平向右
D．A物体始终受到5个力的作用
【解答】解：A、B浸没在水中时受到的浮力：F浮最大＝ρgVB＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.0×10﹣3m3＝10N，B浸没在水中（或B完全漏出水）时摩擦力最大，由平衡条件可知，最大摩擦力：f＝GC﹣（GB﹣F浮最大）＝10N﹣（15N﹣10N）＝5N，最小摩擦力为零，则A物体受到摩擦力的大小范围是0N≤f≤5N，故A正确；
B、B浸没在水中时，A受到的摩擦力水平向右，B完全漏出水平A受到的摩擦力水平向左，故B错误；
C、由B的分析可知，A受到的摩擦力向水平向右，后水平向左，故C错误；
D、当B受到的浮力F浮＝5N时，两绳子对A的拉力大小相等，都是10N，A不受摩擦力，此时A受到4个力的作用，故D错误；
故选：A。
2．（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。
3．（2023 庐江县三模）小刚使用了如图所示装置测滑动摩擦力，将A、B叠放在水平桌面上，分别用弹簧测力计去拉，当A被拉动做匀速直线运动时（B没从A上方落下），测力计a示数为3N，b测力计示数为5N，则A与B之间的摩擦力的大小为 N，A与水平桌面间摩擦力的大小为 N。
【解答】解：当A被拉动做匀速直线运动时，A做匀速直线运动，B处于静止状态，则二者均处平衡状态。
B在水平方向受到弹簧测力计a的拉力与A对其的摩擦力作用，根据二力平衡条件可知，其所受的摩擦力与其所受的拉力相等，则B所受的摩擦力为3N。
A在水平方向受到弹簧测力计b的拉力与A对其的摩擦力、地面对其的摩擦力作用，根据二力平衡条件可知，其所受的摩擦力与其所受的拉力相等，则A所受的摩擦力为5N。因力的作用是相互的，则B对A的摩擦力也为3N，则地面对A的摩擦力fA＝5N﹣3N＝2N。
故答案为：3；2。
考点二．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 西宁）小宁和同学们在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，水平桌面上的器材有弹簧测力计、长方体木块、砝码、长木板和毛巾，实验过程如图所示。
（1）实验中，用弹簧测力计水平拉动长方体木块，沿长木板做匀速直线运动，根据 知识可知，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力的大小 。
（2）第一次测量过程中弹簧测力计的示数如图甲所示，F1＝ N。
（3）比较甲、乙两次实验可研究滑动摩擦力大小与 的关系。
（4）比较 两次实验所得的结论，可以解释鞋底做得凹凸不平的原因。
（5）从本实验的器材中，选取长方体木块和 ，再添加 还可以做“探究影响压力作用效果的因素”的实验。
【解答】解：（1）实验中，木块沿水平方向做匀速直线运动，木块处于平衡状态，由二力平衡知识可知，弹簧测力计对木块的拉力等于木块受到的滑动摩擦力的大小；
（2）由图甲可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为1.2N；
（3）甲、乙实验中，接触面的粗糙程度相同，压力不同，故两次实验可探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系；
（4）由乙、丙两次实验可知，压力大小相同，接触面越粗糙，弹簧测力计的示数越大，滑动摩擦力就越大，所以鞋底做得凹凸不平；
（5）选取本次实验中的长方体木块和砝码，再添加海绵可以做“探究影响压力作用效果的因素”的实验。
故答案为：（1）二力平衡；相等；（2）1.2；（3）压力大小；（4）乙、丙；（5）砝码；海绵。
6．（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0.2N，其示数为1.2N；
（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）1.2；（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）。
7．（2023 自贡）某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时，用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
（1）甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块，根据二力平衡知识，弹簧测力计对木块的拉力大小 滑动摩擦力的大小（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
（2）通过对比甲、乙两次实验可知：在接触面的粗糙程度相同时， 越大，滑动摩擦力越大；
（3）通过对比 两次实验可知：在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（4）兴趣小组的同学利用甲图实验装置继续探究滑动摩擦力与速度的关系，改变拉动木块的速度，进行实验，记录的实验数据如下表：
实验次数 1 2 3 4
运动速度（m/s） 0.3 0.4 0.5 0.6
测力计的示数（N） 1.2 1.2 1.2 1.2
分析实验数据可知：滑动摩擦力的大小与物体运动的速度 （选填“有关”或“无关”）；
（5）小组交流讨论时发现：在实验中很难使木块做匀速直线运动，于是小伟设计了如图丁所示的实验装置，该装置的优点是 长木板B做匀速直线运动（选填“需要”或“不需要”）。
【解答】解：（1）实验时，用弹簧测力计水平拉动木块，使其在水平桌面上做匀速直线运动，木块处于平衡状态，在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力的作用，根据二力平衡知识，拉力的大小等于滑动滑动摩擦力的大小。
（2）由甲、乙两次实验可知，两次实验中接触面的粗糙程度相同，图乙中木块对木板的压力比图甲中木块对木板的压力大，图乙中弹簧测力计的示数比图甲中弹簧测力计的示数大，即图乙中木块受到的摩擦力比图甲中木块受到的摩擦力大，因此由甲、乙两次实验可知，在接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
（3）由甲、丙两次实验可知，两次实验中压力大小相同，图丙中毛巾的粗糙程度比图甲中的木板的粗糙程度大，图丙中弹簧测力计的示数比图甲中弹簧测力计的示数大，即图乙中木块受到的摩擦力比图甲中木块受到的摩擦力大，因此通过对比甲、丙两次实验可知：在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（4）从表格中的数据可以看出，四次实验中木块运动的速度越来越大，而拉力的大小却始终不变，即摩擦力大小不变，因此滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关；
（5）丁图所示的实验装置，木块A相对于地面静止，木块受到的滑动摩擦力与木块对木板的压力、接触面的粗糙程度有关，与木板运动的速度无关，因此无论怎样拉动木板，木块受到的滑动摩擦力大小不变，木块受到的滑动滑动摩擦力和弹簧测力计的拉力为一对平衡力，弹簧测力计的示数不变；则该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动。
故答案为：（1）等于；（2）压力；（3）甲、丙；（4）无关；（5）不需要。
8．（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，在木块上放一个重物，重复上面的操作，比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数可探究滑动摩擦力大小与 的关系。
（3）为了操作方便，小明对实验进行了如图丙所示的改进，将弹簧测力计固定，拉动木块下的毛巾，木块相对地面保持静止，这样改进后 （填“需要”或“不需要”）匀速拉动毛巾。比较甲、丙两图可得出：压力相同时， ，滑动摩擦力越大。
（4）本次实验采用的方法为 。
【解答】解：（1）探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中，需要使物体做匀速直线运动，根据二力平衡的知识可知，当物体做匀速直线运动时，拉力大小等于物体滑动摩擦力大小，甲图中弹簧测力计的分度值是0.2N，示数为2.6N，木块受到的滑动摩擦力为2.6N；
（2）对比图甲、乙可知，甲图中弹簧测力计的示数为2.6N，乙图中弹簧测力计的示数为3.6N。因为接触面的粗糙程度不变，但是乙图中物体对木板的压力变大，滑动摩擦力变大，则可以探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系；
（3）由图丙可知，当拉动毛巾时，相对于地面木块始终保持静止，根据二力平衡的知识可知，木块受到的滑动摩擦力和拉力相等，与毛巾的运动状态无关，所以不需要匀速拉动毛巾；
比较甲、丙两图可知，在压力相同时，丙图中接触面比较粗糙，且弹簧测力计的示数为3.4N，所以滑动摩擦力较大。所以可以得出：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（4）实验采用的方法是控制变量法。
故答案为：（1）匀速直线；二力平衡；2.6； （2）压力大小；（3）不需要；接触面越粗糙；（4）控制变量法。
9．（2023 蜀山区二模）为探究滑动摩擦力与哪些因素有关，按照如图所示的四种情况进行实验。其中A、B为完全相同的木块（实验过程中保持长木板和毛巾水平固定）。
第1次：把木块平放在长木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，如图所示，读出弹簧测力计的示数并记入表格中。
第2次：把两块与第1次相同的木块叠放在一起，平放在长木板上，重复上述实验操作，如图所示。
第3次：把两个物体用轻质细绳连在一起，平放在长木板上，重复上述实验操作，如图所示。
第4次：把一个木块平放在毛巾上，重复上述实验操作，如图所示。
实验次数 木块对木板压力/N 弹簧测力计示数/N 滑动摩擦力/N
1 5 2.0 2.0
2 10 4.0 4.0
3 10 4.0 4.0
4 5 3.0 3.0
（1）第2次实验中，B物体随A物体一起做匀速直线运动过程中，B物体 （选填“受”或“不受”）摩擦力。
（2）分析上述实验和表格数据，能得出滑动摩擦力的大小与 有关（选填所有符合题意的字母序号）。
A.受力面积大小
B.压力
C.接触面粗糙程度
【解答】解：（1）物体B做匀速直线运动，处于平衡状态，如果受到A给的摩擦力就不可能平衡，所以物体B不受木块A的摩擦力，根据物体间力的作用是相互的，物体B也没有受到木块A给的摩擦力；
（2）第1、2次实验中，接触面粗糙程度相同，2中压力大，故是为了探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系，根据实验现象可得出：接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
第1、4次实验中，压力相同，4中接触面粗糙程度大，故是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，根据实验现象可得出：压力相同时，接触面粗糙程度越粗糙，滑动摩擦力越大；
综上可知，滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力有关，故选：BC。
故答案为：（1）不受；（2）BC。
考点三．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。
考点四．惯性与惯性现象
11．（2023 广西）如图，在抛绣球的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．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
【解答】解：
AB、任何物体在任何情况下都有惯性，故A正确，B错误；
CD、绣球离手后上升过程中，速度变小，下落过程中速度越来越大，故CD错误。
故选：A。
12．（2023 潍坊）5月8日，在2023年世界泳联跳水世界杯蒙特利尔站的女子单人十米跳台决赛中，中国选手全红婵夺得冠军。图示为其参加比赛时的分解动作示意图。不考虑空气阻力，下列对全红婵的分析正确的是（ ）
A．在跳台静止时，只受到重力作用
B．到达最高点时，受到平衡力作用
C．从最高点到入水前的过程中，惯性不变
D．入水过程中，所受浮力方向取决于入水的角度
【解答】解：A、静止的物体受力平衡，在跳台静止时，受到重力和支持力作用，且相互平衡，故A错误；
B、从离开跳板到最高点的过程中，不计空气阻力，她只受到重力作用，因而受力不平衡；故B错误；
C、惯性的大小只与质量有关，从最高点到入水前的过程中，质量大小不变，则惯性不变，故C正确；
D、浮力的方向始终竖直向上，入水过程中，所受浮力方向始终竖直向上，与入水的角度无关，故D错误。
故选：C。
13．（2023 大冶市模拟）某地中考体育测试项目中，小徐同学抛出的实心球在空中运动的轨迹如图所示。忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．抛出后在空中飞行，是因为受推力的作用
B．抛出后继续向前，是因为实心球具有惯性的作用
C．运动到最高点时速度为 0，受平衡力的作用
D．抛出后空中飞行过程中运动状态不断改变，因为受重力的作用
【解答】解：
A、被抛出的实心球不再受到手的推力作用，之所以继续向前运动，是因为实心球具有惯性，仍要保持原来的运动状态，故A错误；
B、抛出后继续向前，是因为实心球具有惯性，仍要保持原来的运动状态，惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故B错误；
C、实心球运动到最高点时只受重力作用，且速度不为零，此时受力不平衡，故C错误；
D、抛出后空中飞行过程中运动状态不断改变，是因为受重力的作用，是重力改变了它的运动状态，故D正确。
故选：D。
考点五．平衡力与相互作用力的辨别
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 常州）如图所示，小明用平行于水平地面的力推箱子，没有推动。下列属于平衡力的是（ ）
A．人推箱子的力和箱子对地面的摩擦力
B．人推箱子的力和箱子推人的力
C．箱子对地面的压力和地面对箱子的支持力
D．箱子受到的重力和地面对箱子的支持力
【解答】解：A、人推箱子的力作用在箱子上，箱子对地面的摩擦力作用在地面上，两个力不是作用在同一物体上，所以不是一对平衡力，故A错误；
B、人对箱子的推力作用在箱子上，箱子对人的推力作用在人身上，这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，但不是作用在同一物体上，所以这两个力是一对相互作用力，而不是一对平衡力，故B错误；
C、箱子对地面的压力作用在地面上，而地面对箱子的支持力作用在箱子上，两个力不是作用在同一物体上，这是一对相互作用力，而不是一对平衡力，故C错误；
D、箱子受到的重力作用在箱子上，方向竖直向下，地面对箱子的支持力作用在箱子上，方向竖直向上，箱子处于静止状态，所以竖直方向上的两个力是一对平衡力，故D正确。
故选：D。
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 定远县校级一模）如图甲所示，放在光滑水平面上的物块在水平拉力F的作用下处于静止状态。图乙和图丙是轻质弹簧和物块在水平方向上的受力示意图。下列说法中错误的是（ ）
A．F和F1是一对平衡力
B．F和F3是一对相互作用力
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：ABD、以弹簧为研究对象，在水平方向受到两个力的作用：墙壁水平向左的拉力F3，物块水平向右的拉力F2，在这两个力的作用下弹簧保持静止，所以这两个力是一对平衡力，大小相等；以物块为研究对象，在水平方向受到两个力的作用：弹簧水平向左的拉力F1，水平向右的拉力F，在这两个力的作用下弹簧保持静止，所以这两个力是一对平衡力，大小相等。F3是墙壁给弹簧水平向左的拉力，F是给物块水平向右的拉力，两个力不是相互作用力，故AD正确，B错误；C、弹簧对物块的拉力F1和物块对弹簧的拉力F2分别作用在物块和弹簧上，是一对相互作用力，所以大小相等。故C正确。
故选：B。
18．（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。
19．（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466.20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。
考点六．力与运动的关系
20．（2023 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 蒙城县模拟）如图所示，将甲、乙两个质量相等的带电小球，先后放入一固定的内壁光滑且绝缘的竖直平底圆管内，甲球静止在圆管底部，乙球恰好能在甲球正上方某个位置（两球未接触）保持静止，分别作出甲、乙的受力示意图，下列判断正确的是（ ）
A．F1和F2是一对平衡力
B．F1和F2是一对相互作用力
C．F1和G甲是一对平衡力
D．F2和F3是一对相互作用力
【解答】解：A、由图可知甲球受到的支持力F1与F2和重力G甲之和相等，所以F1与F2大小不相等，所以不是一对平衡力，故A错误；
B、F1与F2这两个力作用在同一个物体上，所以不是一对相互作用力，故B错误；
C、由图可知甲球受到的支持力F1与F2和重力G甲之和相等，所以F1与G甲大小不相等，所以不是一对平衡力量，故C错误；
D、F2与F3这两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，作用在两个物体上，所以是一对相互作用力，故D正确。
故选：D。
2．（2023 金安区模拟）如图所示，长方体物块A放置在上表面水平的小车上，水平拉力F作用在小车上，在拉力F的作用下，物块A随小车一起向右做匀速直线运动（不计空气阻力），下列分析正确的是（ ）
A．小车所受的重力和水平地面对小车的支持力是一对平衡力
B．小车所受的拉力和水平地面对小车的摩擦力是一对平衡力
C．物块A对小车压力和水平地面对小车的支持力是一对相互作用力
D．物块A所受水平向左的摩擦力和小车所受拉力是一对相互作用力
【解答】解：A、小车与物块A所受重力的合力和水平地面对小车的支持力是一对平衡力，故A错误；
B、小车所受的拉力和水平地面对小车的摩擦力是一对平衡力，故B正确；
C、物块A对小车压力和水平地面对小车的支持力作用在同一个物体上，大小也不相等，所以不是一对相互作用力，故C错误；
D、物块A不受摩擦力，故D错误。
故选：B。
3．（2023 武穴市模拟）如图，水平推力F作用在物体a上，a、b均保持静止，关于ab有以下说法：
①物体a受到的推力小于摩擦力；
②物体b受5个力的作用；
③a对b施加向左的摩擦力；
④b受到地面摩擦力的大小等于F。
以上说法中正确的个数有（ ）
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
【解答】解：a受到向右水平推力F，但a、b保持静止，在水平方向a受到水平向左的摩擦力，大小等于推力F，故①错误；
b物体在竖直方向受到重力、a对b的压力和地面对b的支持力，共3个力，水平方向上a对b水平向右的摩擦力和地面对b水平向左的摩擦力，共2个力，b受到5个力，故②正确；
b对a的摩擦力向左的，根据力的作用是相互的，a对b的摩擦力向右，故③错误；
b受到的摩擦力等于a受到的摩擦力等于推力F，故④正确；
故选：B。
4．（2023 蒙城县校级一模）如图所示，小球用细线悬挂在O点，由A处静止释放，在A、B两点之间来向摆动的过程中（ ）
A．在A点，球受到细线的拉力、重力和沿切线方向的动力
B．在A点，球受到细线的拉力和球对细线的拉力是一对相互作用力
C．在B点，球受到的重力和细线对球的拉力是一对平衡力
D．在B点，球受到的重力和细线对球的拉力是一对相互作用力
【解答】解：A、在A点，球受到细线的拉力和重力，故A错误；
B、在A点，小球对细线的拉力与细线对小球的拉力是两个物体之间的相互作用，这两个力是一对相互作用力，故B正确；
C、小球摆至B点时，小球处于非平衡状态，此时细线对小球的拉力与小球的重力不是一对平衡力，故C错误；
D、在B点，球受到的重力和细线对球的拉力，作用在同一物体上，不是一对相互作用力，故D错误。
故选：B。
5．（2023 保山二模）2022年8月8日在玉溪市如期举办了云南省第十六届运动会，比赛过程中，来自青年组的小张同学在参加足球比赛时踢出的足球在空中运动的轨迹如图所示，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．足球运动到最高点时，若外力全部消失，足球将保持静止
B．足球在空中飞行时，机械能保持不变
C．踢出后的足球在空中继续飞行，是因为受到了惯性力的作用
D．落回地面的足球对地面的压力和足球的重力是一对平衡力
【解答】解：A、图中足球运动到最高点时，向上的速度为零，但还有水平向右的速度，若此时所受的外力全部消失，根据牛顿第一定律可知，足球将保持这个速度做匀速直线运动，故A错误；
B、由于不计空气阻力，所以足球在空中飞行时，机械能保持不变，故B正确；
C、踢出后的足球在空中继续飞行，是因为足球具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性力的作用，故C错误；
D、足球对地面的压力和足球的重力是作用在不同物体上的两个力，方向也相同，所以二力不是一对平衡力，故D错误。
故选：B。
6．（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。
7．（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。
8．（2023 霍邱县一模）物体A、B都处于静止状态，它们受力情况如图所示，其中F1、F2表示绳对物体施加的力，F3表示地面对物体施加的力（不计绳重和摩擦）。下列说法中不正确的是（ ）
A．物体B对地面的压力大小和GB大小相等
B．F2、F3的合力和GB是平衡力
C．F1和GA是一对平衡力
D．物体B对地面的压力和F3是一对相互作用力
【解答】解：
AD、B受到三个力的作用，竖直向下的重力GB、竖直向上的拉力F2、竖直向上的支持力F3的作用，根据力的平衡条件可知，支持力要小于重力，由于物体间力的作用是相互的，压力的大小等于支持力F3的大小，所以物体B对地面的压力大小小于GB，故A错误，D正确；
B、B处于静止状态，受力平衡；B受到三个力的作用，竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的支持力的作用，根据力的平衡条件可知：GB＝F2+F3，所以F2、F3的合力和GB是平衡力，故B正确；
C、A处于静止状态，受力平衡，受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力，这两个力是一对平衡力，所以F1和GA是一对平衡力，故C正确。
故选：A。
9．（2023 叶集区校级模拟）如图甲，是消防队员小王进行爬杆训练的示意图。在某次爬杆训练中，小王沿杆竖直向上运动的v﹣t图像如图乙所示，下列判断正确的是（ ）
A．0～6s时间内，小王沿杆匀速向上运动
B．6～15s时间内，小王沿杆上爬的距离是5.4m
C．15～18s时间内，小王受到的摩擦力方向向下
D．0～18s时间内，小王的平均速度是0.6m/s
【解答】解：
A、由乙图知，0﹣6s时间内，小王沿杆加速向上运动，故A错误；
B、由乙图知，6s至15s时间内，小王沿杆向上做匀速直线运动，速度为0.6m/s，则6s至15s时间内上爬的距离：s＝vt＝0.6m/s×9s＝5.4m，故B正确；
C、由图象知，15s至18s时间内，小王向上做减速运动，人爬杆时由于受到重力的作用，相对于杆来说有向下运动的趋势，所以此过程中他受到竖直向上的摩擦力，故C错误；
D、由图象乙可知，小王先做加速运动，然后做匀速直线运动，在做减速运动，整个过程中的最大速度为0.6m/s，所以整个过程中的平均速度要小于0.6m/s，故D错误。
故选：B。
10．（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vA0.067m/s，物体B前6s的平均速度vB0.1m/s，故B错误；
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。
11．（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。
12．（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。
13．（2023 郓城县三模）如图所示，A、B两物块叠放在水平桌面上，对B施加水平向右的拉力F，使A和B一起向右做匀速直线运动。图中分别给出了A、B的受力示意图，下列说法正确的是（ ）
A．F1与F2是一对相互作用力
B．F2与F3是一对平衡力
C．F3与GB是一对平衡力
D．F与f是一对相互作用力
【解答】解：A、F1是B对A的支持力，F2是A对B的压力，二者大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，作用在两个物体上，是一对相互作用力，故A正确；
B、F3是地面对B的支持力，它的大小等于GA和GB之和，因此，F2与F3大小不相等，不是一对平衡力，故B错误；
C、由于F3的大小等于GA和GB之和，所以F3与GB大小不相等，不是一对平衡力，故C错误；
D、A和B一起向右做匀速直线运动，处于平衡状态，F与f大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，作用在同一物体上，是一对平衡力，故D错误。
故选：A。
14．（2023 成武县校级四模）中华民族一直在灾难中成长，所谓“一方有难，八方支援”。如图所示，一架一直水平匀速飞行的飞机在向雅安地震地面投送救灾物资。下列关于飞机投送救灾物资的几种说法正确的是（ ）
A．由于惯性，飞机还没有飞到目标地的上方，物资已到目标地
B．救灾物资能继续向前飞行，是因为救灾物资受到惯性作用
C．救灾物在下落的过程中速度增大，惯性也随之增大
D．物资脱离飞机的瞬间，如果其突然不受外力作用，则物资与飞机相对静止
【解答】解：A．惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，物资投送后由于惯性会保持原来的速度继续向前运动，又受重力作用所以下落，所以在水平方向上，物资和飞机应同时到达目标地上方，故A错误；
B．救灾物资能继续向前飞行，是因为救灾物资具有惯性，而不是受到惯性作用，故B错误；
C．惯性的大小和物体的速度无关，只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，故C错误；
D．结合牛顿第一定律可知，物资脱离飞机的瞬间，如果其突然不受外力作用，物资将做匀速直线运动，相对于匀速直线运动的飞机没有位置的变化，是静止的，故D正确。
故选：D。
15．（2023 绵阳模拟）如图所示，甲是放在水平桌面上的重为10N的木块，重为6N钩码乙通过细绳绕过定滑轮带动甲做匀速直线运动，若要用力将甲物块向左水平匀速拉动，拉力大小为（ ）
A．4N B．6N C．12N D．16N
【解答】解：
钩码通过定滑轮拉着木块向右进行匀速直线运动，木块水平方向上受到水平向右6N的拉力和水平向左的滑动摩擦力作用，这两个力是平衡力，大小相等，所以滑动摩擦力是f＝6N；
对木块施加一个水平向左的拉力F左，使木块拉动钩码匀速上升，木块向左匀速直线运动，木块水平方向上受到水平向左的拉力F、水平向右的滑动摩擦力、水平向右的拉力F＝6N，水平向左的拉力F与水平向右的拉力F、滑动摩擦力是平衡力，所以F左＝F+f＝6N+6N＝12N，故C正确。
故选：C。
二．实验探究题（共3小题）
16．（2023 渝中区校级一模）如图1所示，为“研究影响滑动摩擦力大小的因素”小欣和他的同学进行了以下实验，关于此探究，小欣提出实验以下猜想；
猜想一：滑动摩擦力的大小与接触面的面积有关；
猜想二：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关；
猜想三：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关；
验证猜想二和猜想三的实验数据如表。
实验图 甲 乙 丙
接触面 光滑木板 光滑木板 粗糙木板
压力/N 1.0 1.5 1.5
弹簧测力计示数/N 0.4 0.6 0.8
请回答下列问题：
（1）实验中在使用弹簧测力计测量滑动摩擦力时，应将弹簧测力计 （选填“水平”或“竖直”）放置调整指针到零刻度线，然后水平拉着木块做 运动，读出运动的弹簧测力计示数F；
（2）为验证猜想一，分别以木块不同侧表面按正确实验方法进行测量，结果弹簧测力计示数均相同。说明滑动摩擦力的大小与受力面积 （选填“有关”或“无关”）；
（3）小欣比较如图甲和丙两次实验，得出结论：接触面越粗糙，滑动摩擦力就越大。你认为这个结论 （选填“合理”或“不合理”）；
（4）为验证猜想二，小欣比较甲、乙两实验得到结论，在下列三个实例中， （填选项字母）是此结论的应用；
（5）上述实验后，小林针对实验进行如图2的改进，好处是可让弹簧测力计示数稳定后在静止状态中读数。在该改进的实验中F沿水平直线拉动下方长木板时 （选填“必须”或“不必”）匀速。
【解答】解：（1）弹簧测力计在使用时，弹簧测力计的轴线方向要与被测力的方向在同一直线上。所以实验前，将弹簧测力计水平放置调整指针指在零刻度线，然后用弹簧测力计沿水平方向拉着物块在同一水平桌面上做匀速直线运动，此时受到平衡力的作用，滑动摩擦力大小等于测力计示数，读出运动的弹簧测力计示数F，则摩擦力大小等于F。
（2）为验证猜想一：滑动摩擦力的大小与接触面的面积有关，应用弹簧测力计水平拉着木块，沿水平方向以不同接触面在木板上做匀速直线运动时，如果弹簧测力计示数相同，说明滑动摩擦力的大小与受力面积无关。
（3）比较图甲和丙两次实验，得出结论：接触面越粗糙，滑动摩擦力就越大，这个结论不合理，理由是实验中没有控制压力大小一定。
（4）比较甲、乙两图实验可知：在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大；
A．自行车的车闸接触面粗糙程度不变，压力越大，滑动摩擦力越大，故A符合题意；
B．滚动轴承是变滑动为滚动，减小摩擦，与压力大小无关，故B不符合题意；
C．加润滑油，使接触面分离来减小摩擦，故C不符合题意。
故选：A。
（5）小林做出了如图的改进。只要沿力F方向水平拉动木板即可，当拉动长木板运动的过程中，无论长木板是否做匀速直线运动，弹簧测力计示数稳定后，木块相对地面都处于静止状态。所以改进的实验中，沿水平直线拉动下方长木板时不必匀速。
故答案为：（1）水平；匀速直线；（2）无关；（3）不合理；（4）A；（5）不必。
17．（2023 蜀山区二模）为探究滑动摩擦力与哪些因素有关，按照如图所示的四种情况进行实验。其中A、B为完全相同的木块（实验过程中保持长木板和毛巾水平固定）。
第1次：把木块平放在长木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，如图所示，读出弹簧测力计的示数并记入表格中。
第2次：把两块与第1次相同的木块叠放在一起，平放在长木板上，重复上述实验操作，如图所示。
第3次：把两个物体用轻质细绳连在一起，平放在长木板上，重复上述实验操作，如图所示。
第4次：把一个木块平放在毛巾上，重复上述实验操作，如图所示。
实验次数 木块对木板压力/N 弹簧测力计示数/N 滑动摩擦力/N
1 5 2.0 2.0
2 10 4.0 4.0
3 10 4.0 4.0
4 5 3.0 3.0
（1）第2次实验中，B物体随A物体一起做匀速直线运动过程中，B物体 （选填“受”或“不受”）摩擦力。
（2）分析上述实验和表格数据，能得出滑动摩擦力的大小与 有关（选填所有符合题意的字母序号）。
A.受力面积大小
B.压力
C.接触面粗糙程度
【解答】解：（1）物体B做匀速直线运动，处于平衡状态，如果受到A给的摩擦力就不可能平衡，所以物体B不受木块A的摩擦力，根据物体间力的作用是相互的，物体B也没有受到木块A给的摩擦力；
（2）第1、2次实验中，接触面粗糙程度相同，2中压力大，故是为了探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系，根据实验现象可得出：接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
第1、4次实验中，压力相同，4中接触面粗糙程度大，故是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，根据实验现象可得出：压力相同时，接触面粗糙程度越粗糙，滑动摩擦力越大；
综上可知，滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力有关，故选：BC。
故答案为：（1）不受；（2）BC。
18．（2023 天元区一模）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0.2N，其示数为1.2N；
（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）1.2；（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）。
三．计算题（共2小题）
19．（2023 九龙坡区一模）3月8日是国际妇女节，在各行各业里都有出色的女性工作者，她们兢兢业业、芳华绽放。本校为学校的女教师组织了一次出游踏青活动，并为女教师们安排了一辆公交车出行，公交车和女教师们的总重为2×105N，该公交车从学校出发行驶了36km，用时0.5h到达了踏青的地方。行驶中，公交车所受的阻力为该车总重力的0.1倍。求：
（1）这次从学校到踏青地，公交车的平均速度是多少？
（2）行驶中，在某一路段做匀速直线运动时公交车所受的牵引力是多少？
【解答】解：（1）从学校到踏青地，公交车的平均速度v；
（2）公交车所受的阻力为该车总重力的0.1倍，且公交车做匀速直线运动，则公交车所受的牵引力与阻力是一对大小相等的平衡力，则
F＝f＝0.1G＝0.1×2×105N＝2×104N。
答：（1）这次从学校到踏青地，公交车的平均速度是72km/h；
（2）行驶中，在某一路段做匀速直线运动时公交车所受的牵引力是2×104N。
20．（2023 丹阳市校级模拟）如图1是正在充电的某款智能电动汽车，衡量电池性能的一个重要参数是能量密度，电池能量密度指的是电池平均单位质量所释放出的电能。许多新能源车都有动能回收装置，储能效率是指汽车关闭发动机同时开启储能装置，通过发电机将减少的动能转化为电能的效率。电池输出的电能有80%用于维持车辆行驶，并在剩余10%时启动系统低电量保护，而无法行驶。该款电动汽车的部分参数如下表：
整车质量 1500kg 储能效率 60%
电池容量 60kW h 电池能量密度 0.15kW h/kg
若某次小张驾驶该车在高速公里行驶，时刻仪表盘显示：输出P＝10kW，速度v＝100km/h，剩余电量60%。
（1）该款智能电动汽车配备的电池质量是多少？
（2）该车在该路段行驶时的阻力为多少？
（3）若此地距目的地还有250km，前方距此50km左右有1个可以充电的服务区，小张是否需要在前方服务区充电？
（4）如果先让汽车以一定速度匀速直线行驶，然后关闭发动机，分别测出开启和关闭发电机两种情况下，汽车通过的路程s与匀速运动时的动能Ek，作出Ek﹣s图象（如图2），若此过程中汽车受到的阻力为车重（人的重力忽略不计）的0.02，试计算在开启发电机的测试中，电池中最多可增加的能量。
【解答】解：（1）由表中数据可知，电池的能量密度为0.15（kW h）/kg，电池容量是60kW h，
因此电池的质量：m400kg；
（2）由输出P＝10kW，速度v＝100km/h，
由PFv得，轿车运动过程中受到的阻力为：f＝F牵360N；
（3）已知剩余60%电量，当剩余10%电量时系统启动低电量保护，而无法行驶，故能让汽车行驶的电量为50%；维持车辆行驶的电能为输出电能的80%，则实际行驶可使用的电量为50%×80%×60kW h＝24kW h，则消耗此电能行驶的距离s240000m＝240km＜250km，故需要充电；
（4）阻力为车重的0.02倍，则f＝0.02G＝0.02mg＝0.02×1500kg×10N/kg＝300N，不开启发电机行驶的距离s＝100m，开启发电机行驶的距离为s′＝60m，故fs＝W电+fs′，则转化的电能W电＝f（s﹣s′）＝300N×（100m﹣60m）＝12000J，增加的电能为：60%×12000J＝7200J。
（1）400kg；（2）360N；（3）要充电；（4）7200J。
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