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第7讲 力和运动
过教材 串知识 夯基础
知识点1 二力平衡
1．平衡状态：物体在受到几个力的作用时，如果能保持______或______________状态，我们就说该物体处于平衡状态，即这几个力相互平衡。
2．二力平衡条件：同时作用在一个物体上的两个力，大小______，方向______，并作用在____________上。(口诀：同体、等大、反向、共线)
静止
匀速直线运动
相等
相反
同一条直线
3．力与运动的关系
物体受力条件 物体运动状态 说明
力不是产生(维持)运动的原因
受非平衡力
合力不为0 力是改变物体运动状态的原因
合力为0
关键点拨：(1)由物体受力判断物体的运动状态：①当物体受平衡力时，一定处于平衡状态；②当物体受非平衡力时，一定处于非平衡状态。
(2)由物体的运动状态判断物体的受力：①当物体处于平衡状态时，受到的是平衡力或不受力；②当物体处于非平衡状态时，受到的一定是非平衡力。
知识点2 摩擦力
1．定义：两个互相接触的物体，当它们有__________或相对运动的趋势，在接触面上会产生一种______相对运动或相对运动趋势的力——摩擦力。
2．分类：静摩擦、滑动摩擦、滚动摩擦。
3．产生条件：(1)两物体互相接触；(2)____________；(3)两物体相互挤压，发生形变；(4)两物体发生相对运动或有相对运动趋势。
4．方向：与相对运动或______________的方向______。
5．滑动摩擦力大小的因素：滑动摩擦力的大小与__________和接触面__________有关。
相对运动
阻碍
接触面粗糙
相对运动趋势
相反
压力大小
粗糙程度
6．增大和减小摩擦的方法
增大摩擦的方法 增大______ 写字时用力握笔、捏闸刹车
接触面变______ 鞋底和轮胎刻有花纹、汽车打滑在轮胎缠铁链
变滚动为______ 急刹车时车轮变滚动为滑动
压力
粗糙
滑动
减小摩擦的方法 减小______ 体操运动员在单杠上做动作时，手握杆不能太紧
接触面变______ 儿童滑梯的表面光滑、衣服拉链上抹蜡后更容易拉动
变滑动为______ 轴承中装有滚珠、旱冰鞋装有滚轮
使接触面__________ 加润滑油、气垫船、磁悬浮列车
压力
光滑
滚动
彼此分离
易错警示：“推了但没有推动”的两种误区：①“没推动”就是推力太小，等于物体所受静摩擦力；②“没推动”就是不受滑动摩擦力。
方法技巧：①“没推动”＝“物体静止”＝“物体受力平衡”，即推力大小等于摩擦力；②“没推动”，物体只是没有相对运动，但存在相对运动趋势，此时有静摩擦力。
关键点拨：摩擦力的判断：①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。②由假设法判断：此法通常用来判断静摩擦力的方向。首先假设接触面光滑、无摩擦，分析两物体的相对运动情况，再根据摩擦力阻碍物体相对运动确定摩擦力的方向。③由二力平衡的条件判断：平衡力的方向相反，可通过与摩擦力相互平衡的另一个力的方向来判断摩擦力的方向。
知识点3 牛顿第一定律 惯性
1．阻力对物体运动的影响：伽利略认为物体的运动不需要力来维持，运动的物体会停下来是因为受到了______。如果物体受到的阻力为零，物体将会做______________。力是改变物体__________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______状态或______________状态。
阻力
匀速直线运动
运动状态
静止
匀速直线运动
3．惯性：
(1)一切物体都有保持原来运动状态______的性质。
(2)惯性是物体本身的______属性，一切物体都具有惯性；惯性大小只与物体的______有关。物体的______越大，______越大，其运动状态越难以改变。
(3)惯性的利用与防止：①利用：如拍打衣服除尘、撞击可以使锤头紧套在把柄上和跳远项目等；②防止：坐车系安全带、汽车限速行驶、车辆行驶要保持距离等。
不变
固有
质量
质量
惯性
关键点拨：(1)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。
(2)惯性的理解：惯性不是力，不能用“受到惯性”“惯性作用”或“惯性力”表述。
研重难 学方法 提能力
重难点1 相互作用力和平衡力的辨识
【典例1】 (2024·泰安阶段练习)如图所示，茶杯静止在水平桌面上，下列哪对力属于平衡力( )
A．茶杯的重力与桌面对茶杯的支持力
B．桌子的重力与桌面对茶杯的支持力
C．茶杯受到的重力与茶杯对桌面的支持力
D．茶杯对桌面的压力与桌面对茶杯的支持力
√
A [茶杯的重力受力物体为茶杯，桌面对茶杯的支持力受力物体也是茶杯，两个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，属于一对平衡力，故A符合题意；桌子的重力受力物体为桌子，桌面对茶杯的支持力受力物体为茶杯，受力物体不同，不是一对平衡力，故B不符合题意；茶杯受到的重力受力物体为茶杯，茶杯对桌面的支持力受力物体为桌面，受力物体不同，不是一对平衡力，故C不符合题意；茶杯对桌面的压力与桌面对茶杯的支持力受力物分别是桌面和茶杯，是一对相互作用力，故D不符合题意。故选A。]
规律方法：平衡力与相互作用力的区别和联系
平衡力 相互作用力
相同点 ①大小相等；②方向相反；③作用在同一条直线上
不同点 力的
示意图
平衡力 相互作用力
不同点 力的
作用点 作用在同一个物体上 作用在两个物体上
力的
变化 一个力变化，另一个力不一定变化，可能会变为非平衡力 同时产生，同时变化，同时消失
【变式1】 (2024·泰安期中)如图所示，用手把一物体压在竖直墙壁上，并使手和物体沿墙壁匀速下滑，则下列说法正确的是( )
A．物体不受摩擦力作用
B．手对物体的压力和物体对墙的压力是一对平衡力
C．物体所受的重力和墙对物体的摩擦力是一对平衡力
D．物体对墙的压力和物体对手的弹力是一对平衡力
√
C [用手把一物体压在竖直墙壁上，并使手和物体沿墙壁匀速下滑，物体与墙壁之间相互接触挤压，接触面粗糙，且发生了相对运动，所以物体受摩擦力作用，故A错误；手对物体的压力和物体对墙的压力是作用在不同物体上的两个力，不是一对平衡力，故B错误；在竖直方向上，物体的重力和墙壁对物体的摩擦力大小相等、方向相反、在一条直线上，作用在同一个物体上，是一对平衡力，故C正确；物体对墙的压力和物体对手的弹力是作用在不同物体上的两个力，不是一对平衡力，故D错误。故选C。]
重难点2 摩擦力及其应用
【典例2】 (2024·泰安开学考试)放在水平地面上的一个物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图甲所示，物块速度v与时间t的关系如图乙所示，下列说法正确的是( )
A．0～2 s内物体没有被推动，推力小于摩擦力
B．2～4 s内物体受到的摩擦力是3 N
C．4～6 s内物体通过的路程是8 m
D．2～4 s内物体受到的摩擦力与
水平推力是一对平衡力
√
【变式2】 (2024·泰安一模)如图所示，当推力增大到8 N时，物体做匀速直线运动，当推力增大到10 N 时，物体所受摩擦力为________N。
[解析] 物体做匀速直线运动时，所受的推力与滑动摩擦力是一对平衡力，所以摩擦力为8 N，推力增大到10 N时，接触面的粗糙程度不变，压力不变，滑动摩擦力的大小不变，此时的摩擦力仍为8 N。
8
重难点3 二力平衡条件的应用
【典例3】 (2024·泰安期末)如图所示，将木块A放置于水平木板B上，A上加载一个砝码，把一支测力计系在A上，测力计的另外一端固定在墙上。水平向左匀速拉动B时，A相对于地面静止，测力计示数保持不变。下列说法正确的是( )
①此装置可研究滑动摩擦力大小与压力的关系
②A对B的摩擦力大小为3.6 N，方向向右
③B对A的摩擦力大小为2.4 N，方向向左
④若增大B的速度，测力计的示数会变大
A．③ B．②④
C．①② D．①③
√
D [木块与木板间接触面的粗糙程度不变，在木块A上加减砝码可以改变物体间的压力大小，因此该实验装置可以探究滑动摩擦力大小与压力的关系，故①正确；由题图所示测力计可知，其分度值为 0.2 N，示数为2.4 N，A处于平衡状态，由平衡条件可知，A受到的滑动摩擦力f＝F＝2.4 N，A相对于B向右运动，A受到的滑动摩擦力方向水平向左，则B受到A的摩擦力的大小也为2.4 N，方向水平向右，故②错误，③正确；A、B间的摩擦力是滑动摩擦力，滑动摩擦力与物体间接触面的粗糙程度和物体间的压力有关，与物体的运动速度无关，如果增大B的速度，A、B间接触面的粗糙程度、物体间的压力保持不变，物体间的滑动摩擦力不变，由平衡条件可知，测力计的示数不变，故④错误。故选D。]
【变式3】 如图所示，叠放在一起的物体A、B，在大小为F＝3 N的恒力作用下均沿水平面做匀速直线运动，则在图甲中A受到地面的摩擦力等于________N，在图乙中A受到B对它的摩擦力的方向是水平向________。
3
右
[解析] 题图甲中A、B同时向前做匀速直线运动，以A、B整体为研究对象，在水平方向受地面水平向左的摩擦力f和水平向右的拉力F，这两个力相互平衡，则地面的摩擦力是f＝F＝3 N，题图乙中以A为研究对象，A做匀速直线运动，在水平方向受地面水平向左的摩擦力f和B对它的水平向右的静摩擦力作用。
【典例4】 (2024·泰安二模)如图甲所示，小强在水平地面上用力推木箱，推力随时间变化的图象如图乙所示，木箱速度随时间变化的图象如图丙所示，下列说法正确的是( )
①0～1 s内木箱静止说明人对木箱的推力小于地面对木箱的摩擦力
②1～2 s内木箱做加速运动，受到的摩擦力大小为4 N
③2～3 s内木箱匀速直线运动说明木箱受到的摩擦力大小为0 N
④如果3 s后人停止用力，由于惯性木箱继续运动时，所受的摩擦力为4 N
A．①③④ B．②③④
C．②④ D．①②③④
√
C [0～1 s内木箱静止，此时人对木箱的推力和地面对木箱的摩擦力是一对平衡力，大小相等，故①错误；2～3 s内木箱匀速直线运动，此时人对木箱的推力和地面对木箱的滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，此时推力为4 N，所以，木箱受到的摩擦力大小为4 N，故③错误；1～2 s内木箱速度增大，做加速运动，木箱对地面的压力及接触面粗糙程度不变，木箱受到的滑动摩擦力大小不变，为4 N，故②正确；如果3 s后人停止用力，由于惯性木箱继续运动时，木箱对地面的压力及接触面粗糙程度不变，木箱受到的滑动摩擦力大小不变，为4 N，故④正确。故选C。]
【变式4】 某同学在水平地面水平向右拉动木块，拉力随时间变化的图象如图甲所示，木块运动的速度随时间变化的图象如图乙所示，则木块在第7 s时受到的摩擦力为________N，摩擦力方向是____________；此时木块受到的拉力与摩擦力________(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
3
水平向左
不是
[解析] 0～2 s，拉力为4 N，木块做加速运动；2～6 s，拉力为3 N，木块做匀速直线运动，受力平衡；6～8 s，拉力为 2 N，木块做减速运动。2～6 s时木块处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，所以滑动摩擦力为3 N；6～8 s 时，压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，仍为3 N，故第7 s时，摩擦力为3 N，方向水平向左。由题图甲可知，拉力为2 N，物体做减速运动，处于非平衡状态，所以拉力与摩擦力大小不相等，不是一对平衡力。
重难点4 惯性的理解
【典例5】 (2024·泰安二模)关于惯性，下列说法正确的是( )
A．苹果熟了，从树上落向地面，是因为苹果有惯性
B．拍打衣服，灰尘脱落，是因为衣服有惯性
C．汽车突然紧急刹车，车上的人会向前倾，是因为汽车有惯性
D．上岸后的鸭子，振动翅膀，将水抖掉，是因为水有惯性
√
D [苹果熟了，从树上落向地面，是因为苹果受到重力的作用，故A错误；拍打衣服时，衣服运动，灰尘由于惯性还保持原来的静止状态，因此会从衣服上脱落，故B错误；汽车突然紧急刹车，车上的人会向前倾，是因为人具有惯性，故C错误；上岸后的鸭子，振动翅膀，将水抖掉，是因为水具有惯性，要保持原来的运动状态，故D正确。故选D。]
【变式5】 金属球用细绳挂在车内，并相对于车静止，位置如图甲所示。下列选项能导致球突然从如图甲位置变成如图乙位置的是
( )
A．车向南由静止起动
B．车做匀速直线运动
C．车向北直线运动时加速
D．车向北直线运动时减速
√
C [如果车和金属球原来处于静止状态，当车向南起动时，金属球由于惯性要保持原来的静止状态，金属球会向北摆动，故A不符合题意；车做匀速直线运动时，金属球和车处于相对静止的状态，金属球不会摆动，故B不符合题意；车向北直线运动加速时，车的运动状态突然改变，金属球由于惯性保持原来的状态，相对车，金属球向南摆动，故C符合题意；车向北做直线运动时减速，车的运动状态改变，金属球由于惯性保持原来状态，且车的速度小于金属球的速度，相对车，金属球向北摆动，故D不符合题意。故选C。]
重难点5 力和运动的关系
【典例6】 (2024·泰安)2023年9月24日，我国运动员在女子赛艇项目比赛中摘得杭州亚运会首枚金牌。关于她们比赛中奋力划桨前行的情境，下列说法正确的是( )
A．以地面为参照物赛艇是运动的
B．桨对水的力和水对桨的力是一对平衡力
C．赛艇的速度越大惯性越大
D．连续划桨使赛艇不停地前进说明力是维持物体运动的原因
√
A [以地面为参照物，赛艇的位置发生了变化，是运动的，故A正确；桨对水的力受力物体是水，水对桨的力受力物体是桨，是一对相互作用力，故B错误；惯性大小只与物体的质量有关，故C错误；力不是物体运动的原因而是改变物体运动状态的原因，故D错误。故选A。]
【变式6】 寒假期间小明和家人去哈尔滨冰雪大世界游玩，如图所示是小明同学坐在滑冰车上，爸爸施加30 N的水平推力F，使他沿水平冰面向右匀速直线运动了一段距离。随后撤去水平推力，小明又向前滑行了一段距离后停了下来。若不计空气阻力，冰面粗糙程度相同，则下列说法正确的是( )
A．在匀速直线运动过程中，滑冰车受到的重力和冰面对滑冰车的支持力是一对平衡力
B．撤去水平推力后，小明和滑冰车的惯性将随之减小
C．撤去水平推力后，滑冰车受到冰面的摩擦力等于30 N
D．若在滑行过程中，所受力全部消失，小明和滑冰车将最终保持静止状态
√
C [在匀速直线运动过程中，滑冰车和小明受到的总重力和冰面对滑冰车的支持力是一对平衡力，滑冰车受到的重力小于冰面对滑冰车的支持力，二者不是一对平衡力，故A错误；一切物体任何时候都有惯性，惯性大小只与物体质量有关。撤去水平推力后，小明和滑冰车质量不变，则其惯性大小不变，故B错误；施加30 N的水平推力F，使他沿水平冰面向右匀速直线运动，此时滑动摩擦力等于推力为30 N，在撤去水平推力后，滑冰车继续向前滑行，此时压力大小不变，接触面的粗糙程度不变，滑冰车受到冰面的摩擦力不变，仍等于30 N，故C正确；根据牛顿第一定律可知，若在滑行过程中，所受力全部消失，小明和滑冰车将做匀速直线运动，故D错误。故选C。]
练实验 重迁移 强素养
实验 探究影响滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
(2023·泰安)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中：
基础设问：
(1)某同学用如图甲所示的方式匀速拉动木块，测量滑动摩擦力，这样操作是________(选填“正确”或“错误”)的。
(2)小明提出如下猜想：A．滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关；B．滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。小明以v1的速度匀速拉动木块，进行了正确的实验操作，实验探究过程如图乙、丙、丁所示。比较图__________两次实验，可验证猜想A；比较图__________两次实验，可验证猜想B。
错误
丙、丁
乙、丙
(3)如图戊所示，小明以v2的速度匀速拉动木块再次进行实验。已知v2>v1，木块重4 N，砝码共重2 N，弹簧测力计的示数为2.4 N，此时，毛巾对木块的摩擦力为________N。
2.4
变式设问：
(4)将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后，测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半。由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为他得出这一结论正确吗？答：________，原因是__________________________。
不正确
没有控制压力大小相同
(5)小明在探究后反思：原来实验在操作中较困难，经老师引导后，将实验装置改成如图a所示，实验中用力F向右拉木板，当F变大时，弹簧测力计的示数将________(选填“变大”“变小”或“不变”)；
不变
(6)小明改进实验重新组装了如图b所示装置，其中木块重1 N，每个砝码重0.5 N。他每次在木块上增加一个砝码，向右拉动长木板，测出木块所受的摩擦力。多次实验后，他将木块上砝码的重力G和弹簧测力计示数F拉记入如表。
①小明将砝码重力大小记为木块与木板之间的压力大小，将测力计示数记为木块所受摩擦力大小。在图c所示坐标系中描点后，先后画出a、b两条f-F压图象(a为虚线，b为实线)，其中数据处理合理的是________(选填“a”或“b”)；
实验次数 1 2 3 4 5 6
砝码的重力G/N 0.5 1 1.5 2 2.5 3
测力计拉力F拉/N 0.9 1.3 1.5 1.8 2.2 2.4
a
②小明查询资料得知：滑动摩擦力与压力应该成正比，但自己所作图线并不过原点，其主要原因是_____________________________。
压力不等于砝码的重力G
创新设问：
某物理创新实验小组设计了如图d所示的实验装置：
用电子秤测量甲、乙两个物体的重分别为G1和G2；
(7)实验中除了要保持物体甲在电子秤上静止外，还需要控制( )
A．定滑轮左侧连接乙的绳子必须保持水平
B．拉长木板时必须使长木板做匀速直线运动
C．A和B都需要控制
(8)正确操作的情况下读出电子秤示数为G，则物体乙所受的摩擦力大小为________。
√
G1－G
[解析] (1)根据二力平衡的条件，只有用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动，弹簧测力计的示数才等于滑动摩擦力的大小。因题图甲中，弹簧测力计沿斜上方拉动木块，故它的示数不等于木块所受的滑动摩擦力，操作是错误的。
(2)验证滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力的关系，应该控制接触面粗糙程度相同，改变压力大小，由题图丙、丁可知，接触面粗糙程度相同，压力大小不同，可以验证猜想A。验证滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系，应该控制压力大小相同，改变接触面粗糙程度，由题图乙、丙可知，压力大小相同，接触面粗糙程度不同，可以验证猜想B。
(3)木块做匀速直线运动(与速度大小无关)，所以木块受力平衡，水平方向上受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以毛巾对木块的摩擦力为2.4 N。
(4)研究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系，要控制压力大小和接触面粗糙程度相同，将题图甲中的木块沿竖直方向截去一半后，压力变小了，由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。这一结论不正确，原因是没有控制压力大小相同。
(5)由题图a知道，A相对于地面处于静止状态，受到测力计的拉力与受到的滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，实验中用力F向右拉木板，当F变大时，因压力大小和接触面的粗糙程度不变，A受到的滑动摩擦力大小不变，故弹簧测力计的示数将不变。
(6)①从实验数据处理来看，图线a是平滑的直线，图线b是曲折的，故a更合理。②小明作图时，认为木块与长木板间的压力F压＝G，而事实上G是砝码的重力，压力大小等于砝码的重力和木块的重力的总和，F压不等于G，所以图线没有过原点。
(7)本实验要保证物体甲在电子秤上保持静止，物体乙才能保持静止；当长木板运动时，物体乙受到的摩擦力大小就等于物体乙受到的拉力，所以长木板不一定要匀速运动，但是物体乙受到的拉力方向必须是水平向右的，否则物体乙受到的拉力就不等于摩擦力，所以实验除了要保证物体甲在电子秤上保持相对静止外，还需控制的条件是：定滑轮左侧连接乙的绳子必须保持水平。故选A。
(8)对物体乙进行受力分析可知，物体乙通过细绳对甲的拉力等于乙受到的摩擦力f，对物体甲进行受力分析可知，物体甲除了受到细绳对它向上的拉力F(物体间力的作用是相互的，所以绳子的拉力大小也为F )外，还受到竖直向下的重力G1和竖直向上的支持力，物体甲受到竖直向上的支持力大小和电子秤的读数一样，为G。因物体甲静止，受力平衡，所以此时绳子的拉力F＝G1－G，则物体乙所受的摩擦力大小f＝F＝G1－G。
[变式训练]
1．(2024·泰安二模)如图所示，带有定滑轮的长木板固定不动，铝块在弹簧测力计的作用下沿水平方向做匀速直线运动，忽略绳重及滑轮摩擦。下列说法正确的是( )
①图甲中，铝块所受摩擦力等于拉力F
②比较图乙、图丙两次实验，可以探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系
③乙、丙两图中铝块受到的摩擦力相等
④若图丁中铝块做加速运动，所受滑动摩擦力不变
A．①② B．②④
C．①③ D．①④
√
D [题图甲中，铝块在水平方向上受到拉力和摩擦力作用，铝块做匀速直线运动，处于平衡状态，由二力平衡条件可知，铝块所受摩擦力等于拉力F，故①正确；②题图乙、题图丙中，物体对接触面的压力相同，接触面积不同，但是木块与铝块的接触面的粗糙程度不一定相同，即没有控制两组实验的接触面的粗糙程度相同，不可以探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系，故②错误；③题图乙、题图丙中，铝块对接触面的接触面积相同，接触面的粗糙程度相同，但压力不同，所以铝块受到的摩擦力不相等，故③错误；④若题图丁中铝块做加速运动，由于压力和接触面的粗糙程度不变，所以所受滑动摩擦力不变，故④正确。故选D。]
2．小延家的旧沙发垫容易滑落，为此妈妈更换了一块背面有防滑颗粒的同材质新沙发垫。小延把背面朝上的新、旧沙发垫固定在水平面上，再分别在其上面放上完全相同的木块，用已调零的弹簧测力计水平匀速拉动木块，如图所示。用此方法探究滑动摩擦力大小的影响因素，下列说法错误的是( )
A．木块在新沙发垫上受到的滑动摩擦力为4.8 N
B．加速拉动弹簧测力计，木块在沙发垫上受到的滑动摩擦力会增大
C．实验结果说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
D．把两木块叠放在一起，再做图甲所示的实验，可以探究滑动摩擦力的大小与压力的大小是否有关
√
B [由题图乙可知，木块在新沙发垫上受到弹簧测力计的拉力为4.8 N，由于木块做匀速直线运动，受到的摩擦力和拉力是平衡力，所以木块在新沙发垫上受到的滑动摩擦力为4.8 N，故A正确，不符合题意；加速拉动弹簧测力计，接触面的粗糙程度及压力大小都不变，木块在沙发垫上受到的滑动摩擦力不变，故B错误，符合题意；比较甲、乙两次实验数据，沙发垫受到的压力相同，新旧沙发垫的粗糙程度不同，拉力大小不同，滑动摩擦力不同，说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，故C正确，不符合题意；把两木块叠放在一起，木块对沙发垫的压力变大，再做题图甲所示的实验，接触面的粗糙程度不变，可以探究滑动摩擦力的大小与压力的大小是否有关，故D正确，不符合题意。故选B。]
3．如图所示是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验(A、B两个物块完全相同，长木板固定不动)。下列说法不正确的是( )
A．实验过程中应沿水平方向匀速拉动物块
B．比较图甲、乙两次实验可得，压力越大，滑动摩擦力越大
C．图丙实验中弹簧测力计的示数为3.0 N
D．比较图甲、丙两次实验可得，接触面积越大，滑动摩擦力越大
√
D [要测滑动摩擦力，需拉动木块在水平方向做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，此时拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，即弹簧测力计的拉力等于滑动摩擦力的大小，故A正确，不符合题意；题图甲、乙所示两次实验中，接触面粗糙程度相同，题图乙所示实验压力大，测力计示数也大，即滑动摩擦力大，所以由题图甲、乙所示两次实验可得，压力越大，滑动摩擦力越大，故B正确，不符合题意；题图乙、丙所示两次实验中，接触面粗糙程度相同，压力大小相同，所以滑动摩擦力的大小相同，所以题图丙所示实验中弹簧测力计的示数为3.0 N，故C正确，不符合题意；要探究滑动摩擦力与接触面积大小的关系，需控制压力和接触面的粗糙程度相同，改变接触面积的大小，而题图甲、丙所示两次实验中，压力大小不同，故D错误，符合题意。故选D。]
课时分层评价卷(七) 力和运动
1．如图所示的四个事例中，目的是减小摩擦的是( )
A．车轮上装有防滑链 B．用力握紧球拍
√
C．轴承装有滚珠 D．鞋底凹凸不平的花纹
C [车轮上装有防滑链是通过增大接触面粗糙程度的方法来增大摩擦，故A不符合题意；用力握紧球拍是通过增大压力的方法来增大摩擦，故B不符合题意；轴承装有滚珠是通过变滑动为滚动的方法来减小摩擦，故C符合题意；鞋底凹凸不平的花纹是通过增大接触面粗糙程度的方法来增大摩擦，故D不符合题意。故选C。]
2．(2024·泰安期中)对生活中的一些惯性现象，下列说法正确的是
( )
A．速度大的汽车需要较长的时间才能停下来，是因为物体的速度越大惯性越大
B．小汽车配置安全气囊，可以减小惯性带来的危害
C．跳远运动员起跳前助跑，是为了增大惯性
D．抛出去的实心球还会在空中运动一段时间，是因为实心球受到惯性力的作用
√
B [惯性是指物体自身具有的保持原来运动状态不变的性质，惯性不是力，所以不能说物体受到惯性，具有惯性力等，惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大惯性越大，质量不变则惯性不变，生活中有时利用惯性，有时要防止惯性产生的危害，如起跳前助跑、抛实心球都属于利用惯性，而小汽车配置安全气囊则是为了减小惯性带来的危害，故A、C、D错误，B正确。故选B。]
3．(2024·泰安期中)如图所示，用细线悬挂一小球，拉起小球并自由释放，使小球在竖直平面内左右来回摆动。当小球向右摆动到最低点时，若细线断裂，所有力同时消失，小球的运动情况将是( )
A．保持静止
B．斜向下做匀速直线运动
C．竖直下落
D．沿水平方向向右做匀速直线运动
√
D [当小球向右摆动到最低点时，小球有水平向右的速度，若细线断裂，所有力同时消失，根据牛顿第一定律可知，小球将沿水平方向向右做匀速直线运动，故D符合题意。故选D。]
4．(2024·泰安期中)关于网球运动员击球的情境，下列说法正确的是( )
A．网球离开球拍后继续飞行，说明力可以维持物体的运动
B．高速飞行的网球比静止的网球惯性大
C．网球下落时相对地面是运动的
D．击球时球拍对网球的力和网球对球拍的力是一对平衡力
√
C [网球离开球拍后继续飞行，是由于网球具有惯性，力不是维持物体运动的原因，故A错误；惯性与质量有关，高速飞行的网球和静止的网球质量相同，惯性大小相同，故B错误；网球下落时相对地面的位置发生改变，网球是运动的，故C正确；击球时球拍对网球的力和网球对球拍的力作用在不同的物体上，不是平衡力，故D错误。故选C。]
5．(2024·泰安一模)小明同学用如图所示装置探究“阻力对物体运动的影响”，下列说法正确的是( )
A．同一小车到达水平面的速度越大，惯性越大
B．通过该实验可以直接得出牛顿第一定律
C．小车在水平面上运动时，如果所受力全部消失，小车的运动状态保持不变
D．在水平面上运动的小车受到的重力和水平面对小车的支持力是一对相互作用力
√
C [惯性大小只与物体的质量有关，同一小车到达水平面的速度越大，惯性不变，故A错误；牛顿第一定律是在实验的基础上，经过科学推理得出的，不能用实验直接得出，故B错误；小车在水平面上运动时，如果所受力全部消失，根据牛顿第一定律可知，小车将做匀速直线运动，即小车的运动状态保持不变，故C正确；在水平面上运动的小车受到的重力和水平面对小车的支持力，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错误。故选C。]
6．(2024·泰安期中)在粗糙程度不变的水平面上，用5 N的水平拉力拉着重为10 N的物块由A点匀速直线运动到B点，在B点将拉力增大为10 N使其运动至C点，在C点撤去拉力。下列说法正确的是( )
①物块在AB段受到的摩擦力大小等于5 N ②物块在BC段受到的摩擦力大小等于10 N ③在C点撤去拉力后，物块将在C点静止 ④物块在AC段运动的过程中，所受摩擦力的大小始终不变
A．③④ B．①②④
C．①③④ D．①④
√
D [物块在AB段受到水平拉力的作用做匀速直线运动，则在水平方向上受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，即fAB＝F1＝5 N，①说法正确；AC、BC段与AB段的压力不变，接触面的粗糙程度相同，所以整个过程受到的滑动摩擦力相等，都为5 N，②说法错误，④说法正确；在C点撤去拉力，物块由于惯性，保持原来的运动状态往前冲，但由于受到摩擦力，运动状态会发生改变，③说法错误。故选D。]
7．(2024·泰安期末)如图所示是研究二力平衡条件的实验装置，下列关于这个实验的叙述正确的是( )
A．实验时把小车放在更粗糙的水平桌面上实验效果更好
B．为了能多收集几组数据，实验中应尽量选取质量小的砝码
C．将小车扭转一个角度后释放，是为了探究相互平衡的两个力是否方向相反
D．改变左右两边砝码的质量，是为了探
究相互平衡的两个力是否大小相等
√
D [为了减小摩擦，应选用尽量光滑的水平桌面，可以减小摩擦对实验的影响，故A错误；为了能多收集几组数据，实验中应多次改变两边细线对小车的拉力，故应选取质量大的砝码，从而改变拉力大小，故B错误；将小车扭转一个角度，是为了改变力的作用线的位置，让拉力不在同一直线上，是为了探究二力平衡时两个力是否作用在同一直线上，故C错误；改变左右两边砝码的质量，可以改变拉力的大小，若两侧砝码质量不同，则小车不会处于平衡状态，因此改变左右两边砝码的质量，是为了探究相互平衡的两个力是否大小相等，故D正确。故选D。]
8．(2024·泰安阶段练习)沾上灰尘的衣服，用手轻轻拍打几下，就干净多了。小刚用下面的几句话解释了这一过程：①灰尘与衣服分离落向地面，衣服便干净了；②一手拿着沾有灰尘的衣服，用另一只手轻轻拍打；③灰尘由于具有惯性，继续保持原来的静止状态；④衣服受力后运动状态发生改变，由静止运动起来。这四句话最合理的排列顺序是( )
A．②④③① B．②③①④
C．②④①③ D．②①③④
√
A [一手拿着沾有灰尘的衣服，用另一只手轻轻拍打，衣服由于受到手的作用力由静止变为运动，而衣服上的灰尘由于惯性要保持原来的静止状态，灰尘和衣服就会分离，灰尘由于重力的作用就会落向地面，故这四句话最合理的排列顺序是②④③①，故A符合题意。故选A。]
9．(2022·泰安)如图所示，用2 N的水平拉力拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动，当拉力变为4 N 时，木块受到的摩擦力为________N。
[解析] 用2 N的水平拉力拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动，木块在水平方向上受到的拉力与滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，即木块受到的摩擦力为2 N；当拉力变为4 N时，因压力大小和接触面粗糙程度不变，故木块受到的摩擦力大小不变，为2 N。
2
10．(2024·泰安三模)一辆水平向左行驶的汽车车厢里，其顶壁上挂着一个小球(空气阻力不计)。当出现了如图所示的情景时，汽车在做________(选填“加速”“匀速”或“减速”)运动。
[解析] 当汽车匀速行驶时，小球处于平衡状态，绳子处于竖直位置，小球受到的重力与绳子的拉力是一对平衡力；当汽车减速行驶时，小球由于惯性，还保持原来的运动状态，因此小球会向前偏。
减速
11．(2024·泰安阶段练习)桌子重30 N，用大小为10 N 的水平推力推静止在水平地面上的桌子，但没有推动，桌子受到的摩擦力________(选填“小于”“等于”或“大于”)10 N；当水平推力增大到12 N 时，桌子恰好做匀速直线运动，此时桌子受到的摩擦力为________N。
等于
12
[解析] 当桌子受到10 N的水平推力，桌子未动，说明桌子处于静止状态，则在水平方向上所受的推力与摩擦力相互平衡，摩擦力等于推力等于10 N。当水平推力增大到12 N时，桌子恰好做匀速直线运动，所以此时滑动摩擦力与推力是一对平衡力，则滑动摩擦力的大小为12 N。
12．如图为用传送带把货物送到高处的示意图，请在图中画出货物A所受重力和摩擦力的示意图。
[解析] 根据重力的方向竖直向下，物体随传送带一起匀速向上运动，所以传送带对物体的摩擦力向上，方向沿传送带方向画出。
[答案] 如图所示
13．如图所示，正在平直路面上向右匀速行驶的小车中有一轻质弹簧，其右端固定在车厢上，左端连接到木块上，弹簧此时处于原长状态并保持水平。下列判断正确的是( )
A．若弹簧未发生形变，则小车一定在做匀速直线运动
B．若木块突然压缩弹簧，则小车一定在做加速运动
C．若木块受到向左的摩擦力，则小车一定在做加速运动
D．若木块受到向右的摩擦力，则小车一定在做加速运动
√
D [原来小车向右做匀速直线运动，木块、弹簧也随小车一起做匀速直线运动，此时弹簧处于原长状态。若小车运动状态虽然改变(即做变速运动)，但木块与小车之间只是产生了相对运动的趋势，而并未发生相对运动，此时弹簧不会发生形变，小车却并不是做匀速运动，故A错误；若木块突然压缩弹簧，说明小车在突然减速，而木块由于惯性仍保持原来的运动状态，所以才会压缩弹簧，故B错误；若木块受到向左的摩擦力，说明木块相对小车向右运动或有向右运动的趋势，则这种情况是由于小车突然减速，而木块由于惯性仍保
持原来的运动状态，从而造成木块相对小车向右运动或有向右运动的趋势，故C错误；若木块受到向右的摩擦力，说明木块相对小车向左运动或有向左运动的趋势，则这种情况是由于小车突然加速，而木块由于惯性仍保持原来的运动状态，从而造成木块相对小车向左运动或有向左运动的趋势，故D正确。故选D。]
14．(2024·泰安期中)如图所示，A、B两物体叠放在水平桌面上受到两个水平拉力而保持静止，已知F1＝5 N，F2＝5 N。下列说法正确的是( )
①物体A受到的摩擦力大小为0 ②物体A受到的摩擦力大小为5 N，方向水平向左 ③物体B受到A的摩擦力大小为5 N，方向水平向左 ④物体B受到地面的摩擦力大小为0
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
√
D [物体A处于静止状态，水平方向上受到的摩擦力和拉力F1是平衡力，大小相等，所以物体A受到的摩擦力大小为5 N，方向水平向左，故①错误，②正确；由于物体间力的作用是相互的，物体B受到A的摩擦力与物体A受到B的摩擦力是一对相互作用的力，大小相等，方向相反，所以物体B受到A的摩擦力大小为5 N，方向水平向右，故③错误；物体B处于静止状态，受到的力是平衡力，拉力F2＝5 N，受到A的摩擦力大小为5 N，方向相反，合力为0，所以物体B受到地面的摩擦力大小为0，故④正确。故选D。]
15．(2024·泰安期中)A、B为各表面粗糙程度相同的由同种材料制成的实心正方体，分别以甲、乙、丙三种情况在相同的水平桌面上一起做匀速直线运动，如图所示。下列说法中( )
①F1>F2>F3 ②乙中的B不受摩擦力 ③丙中A、B间的摩擦力大小等于F3 ④三种情况中，A所受摩擦力大小关系为fA乙＝fA丙>fA甲
A．只有①②正确
B．只有②③正确
C．只有①④正确
D．只有②③④正确
√
D [对整体分析，整体对桌面的压力相同，与桌面的接触面的粗糙程度相同，整体受到的摩擦力是相同的，整体做匀速直线运动，则推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，即F1＝F2＝F3，故①错误；乙图中B相对于A没有发生相对运动、也没有相对运动的趋势，故B不受摩擦力，故②正确；丙图中A做匀速直线运动，处于平衡状态，水平方向受到水平向右的推力F3和B对A的摩擦力，这两个力是平衡力，所以A、B间的摩擦力大小等于F3，故③正确；图甲中，A对地面的压力等于A的重力；图乙中，A对地面的压力等于AB的总重力，
接触面的粗糙程度相同，则fA乙＞fA甲；对于丙图：对整体分析，整体对桌面的压力等于AB的总重力，此时的推力等于桌面对B的摩擦力；对B受力分析，B在水平方向上受到水平向左的桌面对B的摩擦力、水平向右的A对B的摩擦力，这两个力大小相等，根据力的相互性可知，B对A的摩擦力等于A对B的摩擦力，综上所述，推力F3等于地面对B的摩擦力，可得fA丙＝F3；综上所述fA乙＝fA丙＞fA甲，故④正确。故选D。]
16．(2024·泰安期中)如图所示，一个人站立在升降机中静止。当升降机以1 m/s的速度匀速上升时，升降机对人的支持力为500 N；当升降机以1.5 m/s的速度匀速下降时，升降机对人的支持力________(选填“大于”“小于”或“等于”)500 N。
等于
[解析] 当升降机以1 m/s的速度匀速上升时，人处于平衡状态，升降机对人的支持力和人的重力是一对平衡力，大小相等，即G＝F支＝500 N，当升降机以1.5 m/s的速度匀速下降时，人仍处于平衡状态，升降机对人的支持力和人的重力仍是一对平衡力，大小相等，即F支′＝G＝500 N，即此时升降机对人的支持力等于500 N。
17．如图所示，三辆汽车停在红绿灯前A、B、C的机动车道上，坐在甲车上的乘客，身体突然向右倾斜，是因为甲车原来停在________车道上。
A
[解析] 汽车停在红绿灯前面时，乘客的上半身和下半身原来一起处于静止状态，汽车向左转弯时，下半身由于受车的摩擦力随汽车向左运动，上半身由于具有惯性继续保持静止状态，所以乘客向右倾倒，说明甲车原来停在左转车道A上。
18．如图甲是商场里常用的垂直电梯和自动扶梯，图乙记录了体重为500 N的小兵分别乘坐两电梯的s-t图象，则他搭乘垂直电梯受到的支持力为________N，他搭乘自动扶梯受到的支持力________(选填“大于”“等于”或“小于”)乘垂直电梯受到的支持力。
500
等于
[解析] 从图乙的s-t图象可知，小兵在垂直电梯和自动扶梯上都做匀速直线运动，小兵都处于平衡状态，他受到的重力和支持力是一对平衡力。根据二力平衡的条件，这两个力的大小必须相等，方向相反。所以，小兵搭乘垂直电梯和搭乘自动扶梯受到的支持力都等于他的重力，大小为500 N。
19．(2024·山东泰安二模)如图所示，A、B是粗糙程度不同的两个物体，GA＝11 N，GB＝4 N，用F＝25 N 的力施加在物体B上，使A、B一起沿竖直墙壁匀速下滑，A、B之间保持相对静止，墙壁对A的摩擦力是________N。
15
[解析] 物体A的重力为11 N，物体B的重力为4 N，将A、B看成一个整体，A、B一起沿竖直墙壁匀速下滑，A、B处于平衡状态，则A受到的摩擦力等于A、B的重力fA＝GA＋GB＝11 N＋4 N＝15 N。
20．如图所示是物理兴趣小组的同学在“研究二力平衡条件”的实验，以下是他们的实验过程。
(1)实验时把木块换成小车的目的是减小________对实验的影响。
(2)如图乙所示，小车处于静止后，保持F1与F2相等，将小车扭转到如图丙所示位置松手后，小车将__________(选填“保持静止”或“扭转回来”)；这一步骤说明二力平衡时，要满足两个力在_________上的条件。
(3)为了探究“是否只有两个力作用在同一物体上才能使物体保持平衡”，小明在图乙中小车静止的基础上，用锯条将小车从中间锯开，这样小车将________(选填“能”或“不能”)保持静止。这说明：只有当两个力作用在________物体上，才能使物体保持平衡。
摩擦
扭转回来
同一直线
不能
同一
[解析] (1)实验时把木块换成小车的目的是：将滑动变滚动，减小摩擦对实验的影响。
(2)如题图乙所示，小车处于静止后，保持F1与F2相等，将小车扭转到如题图丙所示位置松手后，小车两边的力作用不在同一直线上，小车将扭转回来；这一步骤说明二力平衡时，要满足两个力在同一直线上的条件。
(3)为了探究“是否只有两个力作用在同一物体上才能使物体保持平衡”，小明在题图乙中小车静止的基础上，用锯条将小车从中间锯开，两个力作用在两个物体上，这样小车将不能保持静止，小车不能保持平衡状态。这说明：只有当两个力作用在同一物体上，才能使物体保持平衡。
21．(2023·泰安)如图所示是运动员参加跳水比赛时向上起跳和下落的运动轨迹示意图。下列说法正确的是( )
A．起跳时，运动员对跳台施加了力，跳台对运动员没有力的作用
B．起跳后能继续向上运动，是因为运动员受到向上
的力大于自身的重力
C．起跳上升过程中，若运动员所受的力全部消失，
她将做匀速直线运动
D．从最高点到入水前的过程中，运动员的惯性增大
√
C [由于力的作用是相互的，所以当起跳时，运动员对跳台施加了力，反过来，跳台对运动员也有力的作用，故A错误；运动员离开了跳台，运动员只受重力，起跳后能继续向上运动，是运动员具有惯性的原因，故B错误；起跳上升过程中，运动员速度不为零，若运动员所受的力全部消失，这时没有力改变运动员的运动状态，则她将做匀速直线运动，故C正确；惯性只与质量的大小有关，与运动员的运动状态无关，从最高点到入水前的过程中，运动员的质量不变，惯性不变，故D错误。故选C。]
22．(2021·泰安)在足球课上，小明用脚将足球踢出，足球在草地上滚动，下列分析正确的是( )
A．以滚动的足球为参照物，球门是静止的
B．踢出后的足球继续滚动，是由于惯性的原因
C．脚踢球时感到疼，说明力可以改变物体的运动状态
D．足球鞋底凹凸不平，是为了减小对地面的压强
√
B [以滚动的足球为参照物，球门与足球的位置不断的发生变化，即球门是运动的，故A错误；一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性，所以，踢出后的足球继续滚动，是由于惯性的原因，故B正确；脚踢球时，给球一个力的同时，球给脚一个力的作用，所以，脚感到疼，说明力的作用是相互的，故C错误；足球鞋底凹凸不平，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故D错误。故选B。]
23．(2021·泰安)如图所示，木块在水平拉力F的作用下，在足够长的水平桌面上做匀速直线运动，下列说法正确的是( )
A．木块对桌面的压力和木块受到的重力是一对平衡力
B．木块受到的拉力和木块对桌面的摩擦力是一对平衡力
C．拉力F大于木块受到的摩擦力
D．撤去拉力F后，木块继续运动过程中受到的摩擦力大小不变
√
D [木块对桌面的压力和木块受到的重力，二力方向相同，所以不是一对平衡力，故A错误；木块受到的拉力和木块对桌面的摩擦力，分别作用在两个不同的物体上，所以不是一对平衡力，故B错误；木块在水平桌面上做匀速直线运动，木块所受的拉力与木块所受的摩擦力，是一对平衡力，二力大小相等、方向相反，故C错误；滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，所以撤去拉力F后，木块继续运动过程中受到的摩擦力大小不变，故D正确。故选D。]
24．(2024·泰安)如图所示，物体甲、乙叠放在水平地面上，在5 N的水平拉力F的作用下一起向右做匀速直线运动，不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A．甲受到的摩擦力大小为5 N
B．甲受到的摩擦力方向水平向右
C．乙受到的摩擦力大小为5 N
D．乙受到的摩擦力方向水平向右
√
C [甲相对乙保持静止，不受摩擦力，故A、B错误；乙相对地面向右匀速运动，处于平衡状态，拉力与摩擦力大小相等为5 N，摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，故乙受到地面作用的摩擦力方向水平向左，故C正确。故选C。]
25．(2022·泰安)如图所示，物体A在水平地面上静止，画出物体A受力的示意图。
[解析] 物体A在水平地面上静止，受到竖直向下的重力G及竖直向上的支持力F为一对平衡力，大小相等，作用点画在物体的重心。
[答案] 如图所示知识点1 二力平衡
1．平衡状态：物体在受到几个力的作用时，如果能保持静止或匀速直线运动状态，我们就说该物体处于平衡状态，即这几个力相互平衡。
2．二力平衡条件：同时作用在一个物体上的两个力，大小相等，方向相反，并作用在同一条直线上。(口诀：同体、等大、反向、共线)
3．力与运动的关系
物体受力条件 物体运动状态 说明
合力为0 运动状态 力不是产生(维持)运动的原因
受非平衡力 合力不为0 运动状态改变 力是改变物体运动状态的原因
关键点拨：(1)由物体受力判断物体的运动状态：①当物体受平衡力时，一定处于平衡状态；②当物体受非平衡力时，一定处于非平衡状态。
(2)由物体的运动状态判断物体的受力：①当物体处于平衡状态时，受到的是平衡力或不受力；②当物体处于非平衡状态时，受到的一定是非平衡力。
知识点2 摩擦力
1．定义：两个互相接触的物体，当它们有相对运动或相对运动的趋势，在接触面上会产生一种阻碍相对运动或相对运动趋势的力——摩擦力。
2．分类：静摩擦、滑动摩擦、滚动摩擦。
3．产生条件：(1)两物体互相接触；(2)接触面粗糙；(3)两物体相互挤压，发生形变；(4)两物体发生相对运动或有相对运动趋势。
4．方向：与相对运动或相对运动趋势的方向相反。
5．滑动摩擦力大小的因素：滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度有关。
6．增大和减小摩擦的方法
增大摩擦的方法 增大压力 写字时用力握笔、捏闸刹车
接触面变粗糙 鞋底和轮胎刻有花纹、汽车打滑在轮胎缠铁链
变滚动为滑动 急刹车时车轮变滚动为滑动
减小摩擦的方法 减小压力 体操运动员在单杠上做动作时，手握杆不能太紧
接触面变光滑 儿童滑梯的表面光滑、衣服拉链上抹蜡后更容易拉动
变滑动为滚动 轴承中装有滚珠、旱冰鞋装有滚轮
使接触面彼此分离 加润滑油、气垫船、磁悬浮列车
易错警示：“推了但没有推动”的两种误区：①“没推动”就是推力太小，等于物体所受静摩擦力；②“没推动”就是不受滑动摩擦力。
方法技巧：①“没推动”＝“物体静止”＝“物体受力平衡”，即推力大小等于摩擦力；②“没推动”，物体只是没有相对运动，但存在相对运动趋势，此时有静摩擦力。
关键点拨：摩擦力的判断：①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。②由假设法判断：此法通常用来判断静摩擦力的方向。首先假设接触面光滑、无摩擦，分析两物体的相对运动情况，再根据摩擦力阻碍物体相对运动确定摩擦力的方向。③由二力平衡的条件判断：平衡力的方向相反，可通过与摩擦力相互平衡的另一个力的方向来判断摩擦力的方向。
知识点3 牛顿第一定律 惯性
1．阻力对物体运动的影响：伽利略认为物体的运动不需要力来维持，运动的物体会停下来是因为受到了阻力。如果物体受到的阻力为零，物体将会做匀速直线运动。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。
3．惯性：
(1)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质。
(2)惯性是物体本身的固有属性，一切物体都具有惯性；惯性大小只与物体的质量有关。物体的质量越大，惯性越大，其运动状态越难以改变。
(3)惯性的利用与防止：①利用：如拍打衣服除尘、撞击可以使锤头紧套在把柄上和跳远项目等；②防止：坐车系安全带、汽车限速行驶、车辆行驶要保持距离等。
关键点拨：(1)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。
(2)惯性的理解：惯性不是力，不能用“受到惯性”“惯性作用”或“惯性力”表述。
重难点1 相互作用力和平衡力的辨识
【典例1】 (2024·泰安阶段练习)如图所示，茶杯静止在水平桌面上，下列哪对力属于平衡力( )
A．茶杯的重力与桌面对茶杯的支持力
B．桌子的重力与桌面对茶杯的支持力
C．茶杯受到的重力与茶杯对桌面的支持力
D．茶杯对桌面的压力与桌面对茶杯的支持力
A [茶杯的重力受力物体为茶杯，桌面对茶杯的支持力受力物体也是茶杯，两个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，属于一对平衡力，故A符合题意；桌子的重力受力物体为桌子，桌面对茶杯的支持力受力物体为茶杯，受力物体不同，不是一对平衡力，故B不符合题意；茶杯受到的重力受力物体为茶杯，茶杯对桌面的支持力受力物体为桌面，受力物体不同，不是一对平衡力，故C不符合题意；茶杯对桌面的压力与桌面对茶杯的支持力受力物分别是桌面和茶杯，是一对相互作用力，故D不符合题意。故选A。]
规律方法：平衡力与相互作用力的区别和联系
平衡力 相互作用力
相同点 ①大小相等；②方向相反；③作用在同一条直线上
不同点 力的 示意图
力的 作用点 作用在同一个物体上 作用在两个物体上
力的 变化 一个力变化，另一个力不一定变化，可能会变为非平衡力 同时产生，同时变化，同时消失
【变式1】 (2024·泰安期中)如图所示，用手把一物体压在竖直墙壁上，并使手和物体沿墙壁匀速下滑，则下列说法正确的是( )
A．物体不受摩擦力作用
B．手对物体的压力和物体对墙的压力是一对平衡力
C．物体所受的重力和墙对物体的摩擦力是一对平衡力
D．物体对墙的压力和物体对手的弹力是一对平衡力
C [用手把一物体压在竖直墙壁上，并使手和物体沿墙壁匀速下滑，物体与墙壁之间相互接触挤压，接触面粗糙，且发生了相对运动，所以物体受摩擦力作用，故A错误；手对物体的压力和物体对墙的压力是作用在不同物体上的两个力，不是一对平衡力，故B错误；在竖直方向上，物体的重力和墙壁对物体的摩擦力大小相等、方向相反、在一条直线上，作用在同一个物体上，是一对平衡力，故C正确；物体对墙的压力和物体对手的弹力是作用在不同物体上的两个力，不是一对平衡力，故D错误。故选C。]
重难点2 摩擦力及其应用
【典例2】 (2024·泰安开学考试)放在水平地面上的一个物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图甲所示，物块速度v与时间t的关系如图乙所示，下列说法正确的是( )
A．0～2 s内物体没有被推动，推力小于摩擦力
B．2～4 s内物体受到的摩擦力是3 N
C．4～6 s内物体通过的路程是8 m
D．2～4 s内物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力
C [由题图乙可知，0～2 s内物体没有被推动，处于静止状态，受到的摩擦力和推力是一对平衡力，大小相等，故A错误；由题图乙可知，在4～6 s内物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由题图甲图象可知在4～6 s内推力F＝2 N，由平衡条件可得，滑动摩擦力为f＝F＝2 N，因物体受到的滑动摩擦力只与压力和接触面的粗糙程度有关，与物体运动的速度无关，所以2～4 s内物体做速度增大的运动时，受到的摩擦力为2 N，故B错误；4～6 s内物体做匀速直线运动的速度为4 m/s，由v＝可得物体通过的路程为s＝vt＝4 m/s×2 s＝8 m，故C正确；由题图乙可知，2～4 s内物体速度在增大，做加速运动，运动状态发生变化，受非平衡力作用，故水平推力与摩擦力不是一对平衡力，故D错误。故选C。]
【变式2】 (2024·泰安一模)如图所示，当推力增大到8 N时，物体做匀速直线运动，当推力增大到10 N 时，物体所受摩擦力为________N。
[解析] 物体做匀速直线运动时，所受的推力与滑动摩擦力是一对平衡力，所以摩擦力为8 N，推力增大到10 N时，接触面的粗糙程度不变，压力不变，滑动摩擦力的大小不变，此时的摩擦力仍为8 N。
[答案] 8
重难点3 二力平衡条件的应用
【典例3】 (2024·泰安期末)如图所示，将木块A放置于水平木板B上，A上加载一个砝码，把一支测力计系在A上，测力计的另外一端固定在墙上。水平向左匀速拉动B时，A相对于地面静止，测力计示数保持不变。下列说法正确的是( )
①此装置可研究滑动摩擦力大小与压力的关系
②A对B的摩擦力大小为3.6 N，方向向右
③B对A的摩擦力大小为2.4 N，方向向左
④若增大B的速度，测力计的示数会变大
A．③ B．②④
C．①② D．①③
D [木块与木板间接触面的粗糙程度不变，在木块A上加减砝码可以改变物体间的压力大小，因此该实验装置可以探究滑动摩擦力大小与压力的关系，故①正确；由题图所示测力计可知，其分度值为 0.2 N，示数为2.4 N，A处于平衡状态，由平衡条件可知，A受到的滑动摩擦力f＝F＝2.4 N，A相对于B向右运动，A受到的滑动摩擦力方向水平向左，则B受到A的摩擦力的大小也为2.4 N，方向水平向右，故②错误，③正确；A、B间的摩擦力是滑动摩擦力，滑动摩擦力与物体间接触面的粗糙程度和物体间的压力有关，与物体的运动速度无关，如果增大B的速度，A、B间接触面的粗糙程度、物体间的压力保持不变，物体间的滑动摩擦力不变，由平衡条件可知，测力计的示数不变，故④错误。故选D。]
【变式3】 如图所示，叠放在一起的物体A、B，在大小为F＝3 N的恒力作用下均沿水平面做匀速直线运动，则在图甲中A受到地面的摩擦力等于________N，在图乙中A受到B对它的摩擦力的方向是水平向________。
[解析] 题图甲中A、B同时向前做匀速直线运动，以A、B整体为研究对象，在水平方向受地面水平向左的摩擦力f和水平向右的拉力F，这两个力相互平衡，则地面的摩擦力是f＝F＝3 N，题图乙中以A为研究对象，A做匀速直线运动，在水平方向受地面水平向左的摩擦力f和B对它的水平向右的静摩擦力作用。
[答案] 3 右
【典例4】 (2024·泰安二模)如图甲所示，小强在水平地面上用力推木箱，推力随时间变化的图象如图乙所示，木箱速度随时间变化的图象如图丙所示，下列说法正确的是( )
①0～1 s内木箱静止说明人对木箱的推力小于地面对木箱的摩擦力
②1～2 s内木箱做加速运动，受到的摩擦力大小为4 N
③2～3 s内木箱匀速直线运动说明木箱受到的摩擦力大小为0 N
④如果3 s后人停止用力，由于惯性木箱继续运动时，所受的摩擦力为4 N
A．①③④ B．②③④
C．②④ D．①②③④
C [0～1 s内木箱静止，此时人对木箱的推力和地面对木箱的摩擦力是一对平衡力，大小相等，故①错误；2～3 s内木箱匀速直线运动，此时人对木箱的推力和地面对木箱的滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，此时推力为4 N，所以，木箱受到的摩擦力大小为4 N，故③错误；1～2 s内木箱速度增大，做加速运动，木箱对地面的压力及接触面粗糙程度不变，木箱受到的滑动摩擦力大小不变，为4 N，故②正确；如果3 s后人停止用力，由于惯性木箱继续运动时，木箱对地面的压力及接触面粗糙程度不变，木箱受到的滑动摩擦力大小不变，为4 N，故④正确。故选C。]
【变式4】 某同学在水平地面水平向右拉动木块，拉力随时间变化的图象如图甲所示，木块运动的速度随时间变化的图象如图乙所示，则木块在第7 s时受到的摩擦力为________N，摩擦力方向是________；此时木块受到的拉力与摩擦力________(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
[解析] 0～2 s，拉力为4 N，木块做加速运动；2～6 s，拉力为3 N，木块做匀速直线运动，受力平衡；6～8 s，拉力为 2 N，木块做减速运动。2～6 s时木块处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，所以滑动摩擦力为3 N；6～8 s 时，压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，仍为3 N，故第7 s时，摩擦力为3 N，方向水平向左。由题图甲可知，拉力为2 N，物体做减速运动，处于非平衡状态，所以拉力与摩擦力大小不相等，不是一对平衡力。
[答案] 3 水平向左 不是
重难点4 惯性的理解
【典例5】 (2024·泰安二模)关于惯性，下列说法正确的是( )
A．苹果熟了，从树上落向地面，是因为苹果有惯性
B．拍打衣服，灰尘脱落，是因为衣服有惯性
C．汽车突然紧急刹车，车上的人会向前倾，是因为汽车有惯性
D．上岸后的鸭子，振动翅膀，将水抖掉，是因为水有惯性
D [苹果熟了，从树上落向地面，是因为苹果受到重力的作用，故A错误；拍打衣服时，衣服运动，灰尘由于惯性还保持原来的静止状态，因此会从衣服上脱落，故B错误；汽车突然紧急刹车，车上的人会向前倾，是因为人具有惯性，故C错误；上岸后的鸭子，振动翅膀，将水抖掉，是因为水具有惯性，要保持原来的运动状态，故D正确。故选D。]
【变式5】 金属球用细绳挂在车内，并相对于车静止，位置如图甲所示。下列选项能导致球突然从如图甲位置变成如图乙位置的是( )
A．车向南由静止起动
B．车做匀速直线运动
C．车向北直线运动时加速
D．车向北直线运动时减速
C [如果车和金属球原来处于静止状态，当车向南起动时，金属球由于惯性要保持原来的静止状态，金属球会向北摆动，故A不符合题意；车做匀速直线运动时，金属球和车处于相对静止的状态，金属球不会摆动，故B不符合题意；车向北直线运动加速时，车的运动状态突然改变，金属球由于惯性保持原来的状态，相对车，金属球向南摆动，故C符合题意；车向北做直线运动时减速，车的运动状态改变，金属球由于惯性保持原来状态，且车的速度小于金属球的速度，相对车，金属球向北摆动，故D不符合题意。故选C。]
重难点5 力和运动的关系
【典例6】 (2024·泰安)2023年9月24日，我国运动员在女子赛艇项目比赛中摘得杭州亚运会首枚金牌。关于她们比赛中奋力划桨前行的情境，下列说法正确的是( )
A．以地面为参照物赛艇是运动的
B．桨对水的力和水对桨的力是一对平衡力
C．赛艇的速度越大惯性越大
D．连续划桨使赛艇不停地前进说明力是维持物体运动的原因
A [以地面为参照物，赛艇的位置发生了变化，是运动的，故A正确；桨对水的力受力物体是水，水对桨的力受力物体是桨，是一对相互作用力，故B错误；惯性大小只与物体的质量有关，故C错误；力不是物体运动的原因而是改变物体运动状态的原因，故D错误。故选A。]
【变式6】 寒假期间小明和家人去哈尔滨冰雪大世界游玩，如图所示是小明同学坐在滑冰车上，爸爸施加30 N的水平推力F，使他沿水平冰面向右匀速直线运动了一段距离。随后撤去水平推力，小明又向前滑行了一段距离后停了下来。若不计空气阻力，冰面粗糙程度相同，则下列说法正确的是( )
A．在匀速直线运动过程中，滑冰车受到的重力和冰面对滑冰车的支持力是一对平衡力
B．撤去水平推力后，小明和滑冰车的惯性将随之减小
C．撤去水平推力后，滑冰车受到冰面的摩擦力等于30 N
D．若在滑行过程中，所受力全部消失，小明和滑冰车将最终保持静止状态
C [在匀速直线运动过程中，滑冰车和小明受到的总重力和冰面对滑冰车的支持力是一对平衡力，滑冰车受到的重力小于冰面对滑冰车的支持力，二者不是一对平衡力，故A错误；一切物体任何时候都有惯性，惯性大小只与物体质量有关。撤去水平推力后，小明和滑冰车质量不变，则其惯性大小不变，故B错误；施加30 N的水平推力F，使他沿水平冰面向右匀速直线运动，此时滑动摩擦力等于推力为30 N，在撤去水平推力后，滑冰车继续向前滑行，此时压力大小不变，接触面的粗糙程度不变，滑冰车受到冰面的摩擦力不变，仍等于30 N，故C正确；根据牛顿第一定律可知，若在滑行过程中，所受力全部消失，小明和滑冰车将做匀速直线运动，故D错误。故选C。]
实验 探究影响滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
(2023·泰安)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中：
基础设问：
(1)某同学用如图甲所示的方式匀速拉动木块，测量滑动摩擦力，这样操作是________(选填“正确”或“错误”)的。
(2)小明提出如下猜想：A．滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关；B．滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。小明以v1的速度匀速拉动木块，进行了正确的实验操作，实验探究过程如图乙、丙、丁所示。比较图________两次实验，可验证猜想A；比较图________两次实验，可验证猜想B。
(3)如图戊所示，小明以v2的速度匀速拉动木块再次进行实验。已知v2>v1，木块重4 N，砝码共重2 N，弹簧测力计的示数为2.4 N，此时，毛巾对木块的摩擦力为________N。
变式设问：
(4)将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后，测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半。由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为他得出这一结论正确吗？答：________，原因是_______________________________
_________________________________________________________________。
(5)小明在探究后反思：原来实验在操作中较困难，经老师引导后，将实验装置改成如图a所示，实验中用力F向右拉木板，当F变大时，弹簧测力计的示数将________(选填“变大”“变小”或“不变”)；
(6)小明改进实验重新组装了如图b所示装置，其中木块重1 N，每个砝码重0.5 N。他每次在木块上增加一个砝码，向右拉动长木板，测出木块所受的摩擦力。多次实验后，他将木块上砝码的重力G和弹簧测力计示数F拉记入如表。
实验次数 1 2 3 4 5 6
砝码的重力G/N 0.5 1 1.5 2 2.5 3
测力计拉力F拉/N 0.9 1.3 1.5 1.8 2.2 2.4
①小明将砝码重力大小记为木块与木板之间的压力大小，将测力计示数记为木块所受摩擦力大小。在图c所示坐标系中描点后，先后画出a、b两条f-F压图象(a为虚线，b为实线)，其中数据处理合理的是________(选填“a”或“b”)；
②小明查询资料得知：滑动摩擦力与压力应该成正比，但自己所作图线并不过原点，其主要原因是______________________________________________________
____________________________________________________________________。
创新设问：
某物理创新实验小组设计了如图d所示的实验装置：
用电子秤测量甲、乙两个物体的重分别为G1和G2；
(7)实验中除了要保持物体甲在电子秤上静止外，还需要控制( )
A．定滑轮左侧连接乙的绳子必须保持水平
B．拉长木板时必须使长木板做匀速直线运动
C．A和B都需要控制
(8)正确操作的情况下读出电子秤示数为G，则物体乙所受的摩擦力大小为________。
[解析] (1)根据二力平衡的条件，只有用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动，弹簧测力计的示数才等于滑动摩擦力的大小。因题图甲中，弹簧测力计沿斜上方拉动木块，故它的示数不等于木块所受的滑动摩擦力，操作是错误的。
(2)验证滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力的关系，应该控制接触面粗糙程度相同，改变压力大小，由题图丙、丁可知，接触面粗糙程度相同，压力大小不同，可以验证猜想A。验证滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系，应该控制压力大小相同，改变接触面粗糙程度，由题图乙、丙可知，压力大小相同，接触面粗糙程度不同，可以验证猜想B。
(3)木块做匀速直线运动(与速度大小无关)，所以木块受力平衡，水平方向上受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以毛巾对木块的摩擦力为2.4 N。
(4)研究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系，要控制压力大小和接触面粗糙程度相同，将题图甲中的木块沿竖直方向截去一半后，压力变小了，由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。这一结论不正确，原因是没有控制压力大小相同。
(5)由题图a知道，A相对于地面处于静止状态，受到测力计的拉力与受到的滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，实验中用力F向右拉木板，当F变大时，因压力大小和接触面的粗糙程度不变，A受到的滑动摩擦力大小不变，故弹簧测力计的示数将不变。
(6)①从实验数据处理来看，图线a是平滑的直线，图线b是曲折的，故a更合理。②小明作图时，认为木块与长木板间的压力F压＝G，而事实上G是砝码的重力，压力大小等于砝码的重力和木块的重力的总和，F压不等于G，所以图线没有过原点。
(7)本实验要保证物体甲在电子秤上保持静止，物体乙才能保持静止；当长木板运动时，物体乙受到的摩擦力大小就等于物体乙受到的拉力，所以长木板不一定要匀速运动，但是物体乙受到的拉力方向必须是水平向右的，否则物体乙受到的拉力就不等于摩擦力，所以实验除了要保证物体甲在电子秤上保持相对静止外，还需控制的条件是：定滑轮左侧连接乙的绳子必须保持水平。故选A。
(8)对物体乙进行受力分析可知，物体乙通过细绳对甲的拉力等于乙受到的摩擦力f，对物体甲进行受力分析可知，物体甲除了受到细绳对它向上的拉力F(物体间力的作用是相互的，所以绳子的拉力大小也为F)外，还受到竖直向下的重力G1和竖直向上的支持力，物体甲受到竖直向上的支持力大小和电子秤的读数一样，为G。因物体甲静止，受力平衡，所以此时绳子的拉力F＝G1－G，则物体乙所受的摩擦力大小f＝F＝G1－G。
[答案] (1)错误 (2)丙、丁 乙、丙 (3)2.4 (4)不正确 没有控制压力大小相同 (5)不变 (6)①a ②压力不等于砝码的重力G (7)A (8)G1－G
[变式训练]
1．(2024·泰安二模)如图所示，带有定滑轮的长木板固定不动，铝块在弹簧测力计的作用下沿水平方向做匀速直线运动，忽略绳重及滑轮摩擦。下列说法正确的是( )
①图甲中，铝块所受摩擦力等于拉力F
②比较图乙、图丙两次实验，可以探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系
③乙、丙两图中铝块受到的摩擦力相等
④若图丁中铝块做加速运动，所受滑动摩擦力不变
A．①② B．②④
C．①③ D．①④
D [题图甲中，铝块在水平方向上受到拉力和摩擦力作用，铝块做匀速直线运动，处于平衡状态，由二力平衡条件可知，铝块所受摩擦力等于拉力F，故①正确；②题图乙、题图丙中，物体对接触面的压力相同，接触面积不同，但是木块与铝块的接触面的粗糙程度不一定相同，即没有控制两组实验的接触面的粗糙程度相同，不可以探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系，故②错误；③题图乙、题图丙中，铝块对接触面的接触面积相同，接触面的粗糙程度相同，但压力不同，所以铝块受到的摩擦力不相等，故③错误；④若题图丁中铝块做加速运动，由于压力和接触面的粗糙程度不变，所以所受滑动摩擦力不变，故④正确。故选D。]
2．小延家的旧沙发垫容易滑落，为此妈妈更换了一块背面有防滑颗粒的同材质新沙发垫。小延把背面朝上的新、旧沙发垫固定在水平面上，再分别在其上面放上完全相同的木块，用已调零的弹簧测力计水平匀速拉动木块，如图所示。用此方法探究滑动摩擦力大小的影响因素，下列说法错误的是( )
A．木块在新沙发垫上受到的滑动摩擦力为4.8 N
B．加速拉动弹簧测力计，木块在沙发垫上受到的滑动摩擦力会增大
C．实验结果说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
D．把两木块叠放在一起，再做图甲所示的实验，可以探究滑动摩擦力的大小与压力的大小是否有关
B [由题图乙可知，木块在新沙发垫上受到弹簧测力计的拉力为4.8 N，由于木块做匀速直线运动，受到的摩擦力和拉力是平衡力，所以木块在新沙发垫上受到的滑动摩擦力为4.8 N，故A正确，不符合题意；加速拉动弹簧测力计，接触面的粗糙程度及压力大小都不变，木块在沙发垫上受到的滑动摩擦力不变，故B错误，符合题意；比较甲、乙两次实验数据，沙发垫受到的压力相同，新旧沙发垫的粗糙程度不同，拉力大小不同，滑动摩擦力不同，说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，故C正确，不符合题意；把两木块叠放在一起，木块对沙发垫的压力变大，再做题图甲所示的实验，接触面的粗糙程度不变，可以探究滑动摩擦力的大小与压力的大小是否有关，故D正确，不符合题意。故选B。]
3．如图所示是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验(A、B两个物块完全相同，长木板固定不动)。下列说法不正确的是( )
A．实验过程中应沿水平方向匀速拉动物块
B．比较图甲、乙两次实验可得，压力越大，滑动摩擦力越大
C．图丙实验中弹簧测力计的示数为3.0 N
D．比较图甲、丙两次实验可得，接触面积越大，滑动摩擦力越大
D [要测滑动摩擦力，需拉动木块在水平方向做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，此时拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，即弹簧测力计的拉力等于滑动摩擦力的大小，故A正确，不符合题意；题图甲、乙所示两次实验中，接触面粗糙程度相同，题图乙所示实验压力大，测力计示数也大，即滑动摩擦力大，所以由题图甲、乙所示两次实验可得，压力越大，滑动摩擦力越大，故B正确，不符合题意；题图乙、丙所示两次实验中，接触面粗糙程度相同，压力大小相同，所以滑动摩擦力的大小相同，所以题图丙所示实验中弹簧测力计的示数为3.0 N，故C正确，不符合题意；要探究滑动摩擦力与接触面积大小的关系，需控制压力和接触面的粗糙程度相同，改变接触面积的大小，而题图甲、丙所示两次实验中，压力大小不同，故D错误，符合题意。故选D。]
课时分层评价卷(七) 力和运动
1．如图所示的四个事例中，目的是减小摩擦的是( )
A．车轮上装有防滑链 B．用力握紧球拍
C．轴承装有滚珠 D．鞋底凹凸不平的花纹
C [车轮上装有防滑链是通过增大接触面粗糙程度的方法来增大摩擦，故A不符合题意；用力握紧球拍是通过增大压力的方法来增大摩擦，故B不符合题意；轴承装有滚珠是通过变滑动为滚动的方法来减小摩擦，故C符合题意；鞋底凹凸不平的花纹是通过增大接触面粗糙程度的方法来增大摩擦，故D不符合题意。故选C。]
2．(2024·泰安期中)对生活中的一些惯性现象，下列说法正确的是( )
A．速度大的汽车需要较长的时间才能停下来，是因为物体的速度越大惯性越大
B．小汽车配置安全气囊，可以减小惯性带来的危害
C．跳远运动员起跳前助跑，是为了增大惯性
D．抛出去的实心球还会在空中运动一段时间，是因为实心球受到惯性力的作用
B [惯性是指物体自身具有的保持原来运动状态不变的性质，惯性不是力，所以不能说物体受到惯性，具有惯性力等，惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大惯性越大，质量不变则惯性不变，生活中有时利用惯性，有时要防止惯性产生的危害，如起跳前助跑、抛实心球都属于利用惯性，而小汽车配置安全气囊则是为了减小惯性带来的危害，故A、C、D错误，B正确。故选B。]
3．(2024·泰安期中)如图所示，用细线悬挂一小球，拉起小球并自由释放，使小球在竖直平面内左右来回摆动。当小球向右摆动到最低点时，若细线断裂，所有力同时消失，小球的运动情况将是( )
A．保持静止
B．斜向下做匀速直线运动
C．竖直下落
D．沿水平方向向右做匀速直线运动
D [当小球向右摆动到最低点时，小球有水平向右的速度，若细线断裂，所有力同时消失，根据牛顿第一定律可知，小球将沿水平方向向右做匀速直线运动，故D符合题意。故选D。]
4．(2024·泰安期中)关于网球运动员击球的情境，下列说法正确的是( )
A．网球离开球拍后继续飞行，说明力可以维持物体的运动
B．高速飞行的网球比静止的网球惯性大
C．网球下落时相对地面是运动的
D．击球时球拍对网球的力和网球对球拍的力是一对平衡力
C [网球离开球拍后继续飞行，是由于网球具有惯性，力不是维持物体运动的原因，故A错误；惯性与质量有关，高速飞行的网球和静止的网球质量相同，惯性大小相同，故B错误；网球下落时相对地面的位置发生改变，网球是运动的，故C正确；击球时球拍对网球的力和网球对球拍的力作用在不同的物体上，不是平衡力，故D错误。故选C。]
5．(2024·泰安一模)小明同学用如图所示装置探究“阻力对物体运动的影响”，下列说法正确的是( )
A．同一小车到达水平面的速度越大，惯性越大
B．通过该实验可以直接得出牛顿第一定律
C．小车在水平面上运动时，如果所受力全部消失，小车的运动状态保持不变
D．在水平面上运动的小车受到的重力和水平面对小车的支持力是一对相互作用力
C [惯性大小只与物体的质量有关，同一小车到达水平面的速度越大，惯性不变，故A错误；牛顿第一定律是在实验的基础上，经过科学推理得出的，不能用实验直接得出，故B错误；小车在水平面上运动时，如果所受力全部消失，根据牛顿第一定律可知，小车将做匀速直线运动，即小车的运动状态保持不变，故C正确；在水平面上运动的小车受到的重力和水平面对小车的支持力，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错误。故选C。]
6．(2024·泰安期中)在粗糙程度不变的水平面上，用5 N的水平拉力拉着重为10 N的物块由A点匀速直线运动到B点，在B点将拉力增大为10 N使其运动至C点，在C点撤去拉力。下列说法正确的是( )
①物块在AB段受到的摩擦力大小等于5 N ②物块在BC段受到的摩擦力大小等于10 N ③在C点撤去拉力后，物块将在C点静止 ④物块在AC段运动的过程中，所受摩擦力的大小始终不变
A．③④ B．①②④
C．①③④ D．①④
D [物块在AB段受到水平拉力的作用做匀速直线运动，则在水平方向上受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，即fAB＝F1＝5 N，①说法正确；AC、BC段与AB段的压力不变，接触面的粗糙程度相同，所以整个过程受到的滑动摩擦力相等，都为5 N，②说法错误，④说法正确；在C点撤去拉力，物块由于惯性，保持原来的运动状态往前冲，但由于受到摩擦力，运动状态会发生改变，③说法错误。故选D。]
7．(2024·泰安期末)如图所示是研究二力平衡条件的实验装置，下列关于这个实验的叙述正确的是( )
A．实验时把小车放在更粗糙的水平桌面上实验效果更好
B．为了能多收集几组数据，实验中应尽量选取质量小的砝码
C．将小车扭转一个角度后释放，是为了探究相互平衡的两个力是否方向相反
D．改变左右两边砝码的质量，是为了探究相互平衡的两个力是否大小相等
D [为了减小摩擦，应选用尽量光滑的水平桌面，可以减小摩擦对实验的影响，故A错误；为了能多收集几组数据，实验中应多次改变两边细线对小车的拉力，故应选取质量大的砝码，从而改变拉力大小，故B错误；将小车扭转一个角度，是为了改变力的作用线的位置，让拉力不在同一直线上，是为了探究二力平衡时两个力是否作用在同一直线上，故C错误；改变左右两边砝码的质量，可以改变拉力的大小，若两侧砝码质量不同，则小车不会处于平衡状态，因此改变左右两边砝码的质量，是为了探究相互平衡的两个力是否大小相等，故D正确。故选D。]
8．(2024·泰安阶段练习)沾上灰尘的衣服，用手轻轻拍打几下，就干净多了。小刚用下面的几句话解释了这一过程：①灰尘与衣服分离落向地面，衣服便干净了；②一手拿着沾有灰尘的衣服，用另一只手轻轻拍打；③灰尘由于具有惯性，继续保持原来的静止状态；④衣服受力后运动状态发生改变，由静止运动起来。这四句话最合理的排列顺序是( )
A．②④③① B．②③①④
C．②④①③ D．②①③④
A [一手拿着沾有灰尘的衣服，用另一只手轻轻拍打，衣服由于受到手的作用力由静止变为运动，而衣服上的灰尘由于惯性要保持原来的静止状态，灰尘和衣服就会分离，灰尘由于重力的作用就会落向地面，故这四句话最合理的排列顺序是②④③①，故A符合题意。故选A。]
9．(2022·泰安)如图所示，用2 N的水平拉力拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动，当拉力变为4 N 时，木块受到的摩擦力为________N。
[解析] 用2 N的水平拉力拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动，木块在水平方向上受到的拉力与滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，即木块受到的摩擦力为2 N；当拉力变为4 N时，因压力大小和接触面粗糙程度不变，故木块受到的摩擦力大小不变，为2 N。
[答案] 2
10．(2024·泰安三模)一辆水平向左行驶的汽车车厢里，其顶壁上挂着一个小球(空气阻力不计)。当出现了如图所示的情景时，汽车在做________(选填“加速”“匀速”或“减速”)运动。
[解析] 当汽车匀速行驶时，小球处于平衡状态，绳子处于竖直位置，小球受到的重力与绳子的拉力是一对平衡力；当汽车减速行驶时，小球由于惯性，还保持原来的运动状态，因此小球会向前偏。
[答案] 减速
11．(2024·泰安阶段练习)桌子重30 N，用大小为10 N 的水平推力推静止在水平地面上的桌子，但没有推动，桌子受到的摩擦力________(选填“小于”“等于”或“大于”)10 N；当水平推力增大到12 N 时，桌子恰好做匀速直线运动，此时桌子受到的摩擦力为________N。
[解析] 当桌子受到10 N的水平推力，桌子未动，说明桌子处于静止状态，则在水平方向上所受的推力与摩擦力相互平衡，摩擦力等于推力等于10 N。当水平推力增大到12 N时，桌子恰好做匀速直线运动，所以此时滑动摩擦力与推力是一对平衡力，则滑动摩擦力的大小为12 N。
[答案] 等于 12
12．如图为用传送带把货物送到高处的示意图，请在图中画出货物A所受重力和摩擦力的示意图。
[解析] 根据重力的方向竖直向下，物体随传送带一起匀速向上运动，所以传送带对物体的摩擦力向上，方向沿传送带方向画出。
[答案] 如图所示
13．如图所示，正在平直路面上向右匀速行驶的小车中有一轻质弹簧，其右端固定在车厢上，左端连接到木块上，弹簧此时处于原长状态并保持水平。下列判断正确的是( )
A．若弹簧未发生形变，则小车一定在做匀速直线运动
B．若木块突然压缩弹簧，则小车一定在做加速运动
C．若木块受到向左的摩擦力，则小车一定在做加速运动
D．若木块受到向右的摩擦力，则小车一定在做加速运动
D [原来小车向右做匀速直线运动，木块、弹簧也随小车一起做匀速直线运动，此时弹簧处于原长状态。若小车运动状态虽然改变(即做变速运动)，但木块与小车之间只是产生了相对运动的趋势，而并未发生相对运动，此时弹簧不会发生形变，小车却并不是做匀速运动，故A错误；若木块突然压缩弹簧，说明小车在突然减速，而木块由于惯性仍保持原来的运动状态，所以才会压缩弹簧，故B错误；若木块受到向左的摩擦力，说明木块相对小车向右运动或有向右运动的趋势，则这种情况是由于小车突然减速，而木块由于惯性仍保持原来的运动状态，从而造成木块相对小车向右运动或有向右运动的趋势，故C错误；若木块受到向右的摩擦力，说明木块相对小车向左运动或有向左运动的趋势，则这种情况是由于小车突然加速，而木块由于惯性仍保持原来的运动状态，从而造成木块相对小车向左运动或有向左运动的趋势，故D正确。故选D。]
14．(2024·泰安期中)如图所示，A、B两物体叠放在水平桌面上受到两个水平拉力而保持静止，已知F1＝5 N，F2＝5 N。下列说法正确的是( )
①物体A受到的摩擦力大小为0 ②物体A受到的摩擦力大小为5 N，方向水平向左 ③物体B受到A的摩擦力大小为5 N，方向水平向左 ④物体B受到地面的摩擦力大小为0
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
D [物体A处于静止状态，水平方向上受到的摩擦力和拉力F1是平衡力，大小相等，所以物体A受到的摩擦力大小为5 N，方向水平向左，故①错误，②正确；由于物体间力的作用是相互的，物体B受到A的摩擦力与物体A受到B的摩擦力是一对相互作用的力，大小相等，方向相反，所以物体B受到A的摩擦力大小为5 N，方向水平向右，故③错误；物体B处于静止状态，受到的力是平衡力，拉力F2＝5 N，受到A的摩擦力大小为5 N，方向相反，合力为0，所以物体B受到地面的摩擦力大小为0，故④正确。故选D。]
15．(2024·泰安期中)A、B为各表面粗糙程度相同的由同种材料制成的实心正方体，分别以甲、乙、丙三种情况在相同的水平桌面上一起做匀速直线运动，如图所示。下列说法中( )
①F1>F2>F3 ②乙中的B不受摩擦力 ③丙中A、B间的摩擦力大小等于F3 ④三种情况中，A所受摩擦力大小关系为fA乙＝fA丙>fA甲
A．只有①②正确 B．只有②③正确
C．只有①④正确 D．只有②③④正确
D [对整体分析，整体对桌面的压力相同，与桌面的接触面的粗糙程度相同，整体受到的摩擦力是相同的，整体做匀速直线运动，则推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，即F1＝F2＝F3，故①错误；乙图中B相对于A没有发生相对运动、也没有相对运动的趋势，故B不受摩擦力，故②正确；丙图中A做匀速直线运动，处于平衡状态，水平方向受到水平向右的推力F3和B对A的摩擦力，这两个力是平衡力，所以A、B间的摩擦力大小等于F3，故③正确；图甲中，A对地面的压力等于A的重力；图乙中，A对地面的压力等于AB的总重力，接触面的粗糙程度相同，则fA乙＞fA甲；对于丙图：对整体分析，整体对桌面的压力等于AB的总重力，此时的推力等于桌面对B的摩擦力；对B受力分析，B在水平方向上受到水平向左的桌面对B的摩擦力、水平向右的A对B的摩擦力，这两个力大小相等，根据力的相互性可知，B对A的摩擦力等于A对B的摩擦力，综上所述，推力F3等于地面对B的摩擦力，可得fA丙＝F3；综上所述fA乙＝fA丙＞fA甲，故④正确。故选D。]
16．(2024·泰安期中)如图所示，一个人站立在升降机中静止。当升降机以1 m/s的速度匀速上升时，升降机对人的支持力为500 N；当升降机以1.5 m/s的速度匀速下降时，升降机对人的支持力________(选填“大于”“小于”或“等于”)500 N。
[解析] 当升降机以1 m/s的速度匀速上升时，人处于平衡状态，升降机对人的支持力和人的重力是一对平衡力，大小相等，即G＝F支＝500 N，当升降机以1.5 m/s的速度匀速下降时，人仍处于平衡状态，升降机对人的支持力和人的重力仍是一对平衡力，大小相等，即F支′＝G＝500 N，即此时升降机对人的支持力等于500 N。
[答案] 等于
17．如图所示，三辆汽车停在红绿灯前A、B、C的机动车道上，坐在甲车上的乘客，身体突然向右倾斜，是因为甲车原来停在________车道上。
[解析] 汽车停在红绿灯前面时，乘客的上半身和下半身原来一起处于静止状态，汽车向左转弯时，下半身由于受车的摩擦力随汽车向左运动，上半身由于具有惯性继续保持静止状态，所以乘客向右倾倒，说明甲车原来停在左转车道A上。
[答案] A
18．如图甲是商场里常用的垂直电梯和自动扶梯，图乙记录了体重为500 N的小兵分别乘坐两电梯的s-t图象，则他搭乘垂直电梯受到的支持力为________N，他搭乘自动扶梯受到的支持力________(选填“大于”“等于”或“小于”)乘垂直电梯受到的支持力。
[解析] 从图乙的s-t图象可知，小兵在垂直电梯和自动扶梯上都做匀速直线运动，小兵都处于平衡状态，他受到的重力和支持力是一对平衡力。根据二力平衡的条件，这两个力的大小必须相等，方向相反。所以，小兵搭乘垂直电梯和搭乘自动扶梯受到的支持力都等于他的重力，大小为500 N。
[答案] 500 等于
19．(2024·山东泰安二模)如图所示，A、B是粗糙程度不同的两个物体，GA＝11 N，GB＝4 N，用F＝25 N 的力施加在物体B上，使A、B一起沿竖直墙壁匀速下滑，A、B之间保持相对静止，墙壁对A的摩擦力是________N。
[解析] 物体A的重力为11 N，物体B的重力为4 N，将A、B看成一个整体，A、B一起沿竖直墙壁匀速下滑，A、B处于平衡状态，则A受到的摩擦力等于A、B的重力fA＝GA＋GB＝11 N＋4 N＝15 N。
[答案] 15
20．如图所示是物理兴趣小组的同学在“研究二力平衡条件”的实验，以下是他们的实验过程。
(1)实验时把木块换成小车的目的是减小________对实验的影响。
(2)如图乙所示，小车处于静止后，保持F1与F2相等，将小车扭转到如图丙所示位置松手后，小车将________(选填“保持静止”或“扭转回来”)；这一步骤说明二力平衡时，要满足两个力在________上的条件。
(3)为了探究“是否只有两个力作用在同一物体上才能使物体保持平衡”，小明在图乙中小车静止的基础上，用锯条将小车从中间锯开，这样小车将________(选填“能”或“不能”)保持静止。这说明：只有当两个力作用在________物体上，才能使物体保持平衡。
[解析] (1)实验时把木块换成小车的目的是：将滑动变滚动，减小摩擦对实验的影响。
(2)如题图乙所示，小车处于静止后，保持F1与F2相等，将小车扭转到如题图丙所示位置松手后，小车两边的力作用不在同一直线上，小车将扭转回来；这一步骤说明二力平衡时，要满足两个力在同一直线上的条件。
(3)为了探究“是否只有两个力作用在同一物体上才能使物体保持平衡”，小明在题图乙中小车静止的基础上，用锯条将小车从中间锯开，两个力作用在两个物体上，这样小车将不能保持静止，小车不能保持平衡状态。这说明：只有当两个力作用在同一物体上，才能使物体保持平衡。
[答案] (1)摩擦 (2)扭转回来 同一直线 (3)不能 同一
21．(2023·泰安)如图所示是运动员参加跳水比赛时向上起跳和下落的运动轨迹示意图。下列说法正确的是( )
A．起跳时，运动员对跳台施加了力，跳台对运动员没有力的作用
B．起跳后能继续向上运动，是因为运动员受到向上的力大于自身的重力
C．起跳上升过程中，若运动员所受的力全部消失，她将做匀速直线运动
D．从最高点到入水前的过程中，运动员的惯性增大
C [由于力的作用是相互的，所以当起跳时，运动员对跳台施加了力，反过来，跳台对运动员也有力的作用，故A错误；运动员离开了跳台，运动员只受重力，起跳后能继续向上运动，是运动员具有惯性的原因，故B错误；起跳上升过程中，运动员速度不为零，若运动员所受的力全部消失，这时没有力改变运动员的运动状态，则她将做匀速直线运动，故C正确；惯性只与质量的大小有关，与运动员的运动状态无关，从最高点到入水前的过程中，运动员的质量不变，惯性不变，故D错误。故选C。]
22．(2021·泰安)在足球课上，小明用脚将足球踢出，足球在草地上滚动，下列分析正确的是( )
A．以滚动的足球为参照物，球门是静止的
B．踢出后的足球继续滚动，是由于惯性的原因
C．脚踢球时感到疼，说明力可以改变物体的运动状态
D．足球鞋底凹凸不平，是为了减小对地面的压强
B [以滚动的足球为参照物，球门与足球的位置不断的发生变化，即球门是运动的，故A错误；一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性，所以，踢出后的足球继续滚动，是由于惯性的原因，故B正确；脚踢球时，给球一个力的同时，球给脚一个力的作用，所以，脚感到疼，说明力的作用是相互的，故C错误；足球鞋底凹凸不平，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故D错误。故选B。]
23．(2021·泰安)如图所示，木块在水平拉力F的作用下，在足够长的水平桌面上做匀速直线运动，下列说法正确的是( )
A．木块对桌面的压力和木块受到的重力是一对平衡力
B．木块受到的拉力和木块对桌面的摩擦力是一对平衡力
C．拉力F大于木块受到的摩擦力
D．撤去拉力F后，木块继续运动过程中受到的摩擦力大小不变
D [木块对桌面的压力和木块受到的重力，二力方向相同，所以不是一对平衡力，故A错误；木块受到的拉力和木块对桌面的摩擦力，分别作用在两个不同的物体上，所以不是一对平衡力，故B错误；木块在水平桌面上做匀速直线运动，木块所受的拉力与木块所受的摩擦力，是一对平衡力，二力大小相等、方向相反，故C错误；滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，所以撤去拉力F后，木块继续运动过程中受到的摩擦力大小不变，故D正确。故选D。]
24．(2024·泰安)如图所示，物体甲、乙叠放在水平地面上，在5 N的水平拉力F的作用下一起向右做匀速直线运动，不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A．甲受到的摩擦力大小为5 N
B．甲受到的摩擦力方向水平向右
C．乙受到的摩擦力大小为5 N
D．乙受到的摩擦力方向水平向右
C [甲相对乙保持静止，不受摩擦力，故A、B错误；乙相对地面向右匀速运动，处于平衡状态，拉力与摩擦力大小相等为5 N，摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，故乙受到地面作用的摩擦力方向水平向左，故C正确。故选C。]
25．(2022·泰安)如图所示，物体A在水平地面上静止，画出物体A受力的示意图。
[解析] 物体A在水平地面上静止，受到竖直向下的重力G及竖直向上的支持力F为一对平衡力，大小相等，作用点画在物体的重心。
[答案] 如图所示
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