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第2节 运动与相互作用
考点一、牛顿第一定律
牛顿第一定律内容:一切物体在没有受到外力作用时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。
对牛顿第一定律的理解
一切 “一切”说明该定律对所有物体都是普遍适用的，没有特例，不论固体、液体，还是气体都适用
没有受到外力作用 “没有受到外力作用”是指定律成立的条件，“没有受到外力作用”包含两层意思:一是该物体确实没有受到任何外力的作用，这是一种理想化的情况，实际上，不受任何外力作用的物体是不存在的;二是该物体所受力的合力为零，它的作用效果可以等效为不受任何外力作用时的作用效果
总 “总”指的是总是这样，没有例外
或 “或”指两种状态必居其一，不能同时存在。也就是说，物体如果没有受到力的作用，原来静止的物体仍保持静止状态，而原来运动的物体将保持原来的速度大小和方向继续做匀速直线运动
有关牛顿第一定律的两个易误问题
(1)由牛顿第一定律可知，一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,说明物体的运动不需要力来维持，原来运动的物体，不受任何力的作用时，将保持匀速直线运动状态。因此，我们应当切记“力是改变物体运动状态的原因”。
(2)牛顿第-定律不是实验定律，而是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括出来的。由该定律得出的一切推论，都经受住了实践的检验。
【能力拓展】
这个问题难以直接通过实验作出回答，因为我们很难为运动的物体创造一个“不受力的作用”的实验条件。我们采用的方法是实验推理法(或理想实验法)。
同一高度由静止滑下：目的是使小车刚进入水平面时具有相同的速度，这是控制变量法的具体应用。
牛顿第一定律的建立过程
科学家 提出的观点
伽利略 如果物体在运动中不受力的作用，它的速度将保持不变
笛卡儿 如果运动物体不受到任何力的作用，将永远沿原来的方向做匀速直线运动
牛顿 一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态(牛顿第一定律)
典例1：正在加速滑行的雪橇，如果其所受外力突然消失，那么雪橇将（ ）
A．速度越来越快 B．速度越来越慢，最后停下来
C．做曲线运动 D．做匀速直线运动
变式1：滑板是一项很”酷”的运动。当小柯以速度v冲到斜坡的图中位置时，若外力全部消失则小柯与滑板将（ ）
A．在最高点停下来 B．水平方向匀速直线运动
C．沿斜坡自由滑下来 D．斜向上匀速直线运动
变式2：物体在太空中处于失重状态(相当于物体不受重力)。在天宫课堂第二课《天宫抛物》实验中，王亚平将冰墩墩抛到对面叶光富的手中(叶光富手的位置不变)，下列说法正确的是（ ）
A．拋冰墩墩时，冰墩墩对王亚平没有力的作用
B．抛冰墩墩时，抛出的方向应向叶光富的手偏上
C．冰墩墩在空中飞行时，做曲线运动
D．冰墩墩在空中飞行时，做匀速直线运动
变式3：如图所示，将一只小球竖直向上抛出，小球先后经过A、B两点。已知小球在A、B两点的速度分别为2 m/s、0 m/s。
（1）若小球向上运动到达A点时，一切外力突然消失，则此后小球将做什么运动 。
（2）若小球向上运动到达B点时，一切外力突然消失，则此后小球将做什么运动 。
考点二、惯性
牛顿第一定律告诉我们，一切物体都具有保持原来的运动状态不变的性质，即原来静止的物体，保持静止状态，原来做匀速直线运动的物体，保持匀速直线运动状态。我们把物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。因此，牛顿第一定律也叫做惯性定律 。
惯性的利用
生活中利用惯性可带来很多便利。如: 锤头松了，把锤柄在石头上撞击几下就可套紧锤头;跳远时助跑可以跳得更远;拍打衣服除掉上面的灰尘;洗手后用力甩等，都是利用了物体的惯性。
惯性的危害及防止
惯性有时会给人们带来危害，需要防范。如骑车太快容易发生事故，车速太快、车距太近容易发生交通事故，车辆在急转弯时容易侧翻等。为此，交通管理部门制定了相关规定，如要求小型客车的司机和乘客必须系安全带，防止汽车突然刹车时，人由于惯性向前运动而造成伤害，车辆行驶中要保持车距，限制车速，禁止超载等。
【能力拓展】
①一切物体都具有惯性，是指无论是固体、液体还是气体，无论物体质量大还是小，无论是静止还是运动，无论受力还是不受力，都具有惯性。
②惯性大小是由物体的质量决定的，质量越大，惯性越大，而与物体的运动状态、形状、所处位置等因素无关。
③惯性是物体的一种属性，它不是力。惯性是每个物体都具有的，不需要两个物体的相互作用，惯性只有大小，没有方向。所以描述惯性现象时，只能说“物体具有惯性”或者说“由于惯性”,而不能说“惯性力”“惯性作用”或“受到惯性作用”等。
典例1：小刚同学放学回家的路上，脚被石块绊了一下，身子向前跌倒(图甲)。继续行走一会儿，不小心脚踩到一块西瓜皮，身子向后摔倒(图乙)。对这两种情景，下列解释合理的是（ ）
A．图甲、乙两种情景中，小刚脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来的运动状态
B．图甲、乙两种情景中，小刚上身的运动状态改变，而脚由于惯性仍保持原来的运动状态
C．图甲情景中，小刚上身的运动状态改变，而脚由于惯性仍保持原来的运动状态；图乙情景中，小刚脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来的运动状态
D．图甲情景中，小刚脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来的运动状态；图乙情景中，小刚上身的运动状态改变，而脚由于惯性仍保持原来的运动状态
变式1：（2023七下·金东期末）关于牛顿第一定律和惯性，下列说法正确的是（ ）
A．牛顿第一定律是通过实验直接得出的
B．一切物体都具有保持原来运动状态的性质
C．牛顿第一定律说明物体的运动需要力来维持
D．高速行车时司乘人员系安全带是为了减小惯性
变式2：“泼水节”是云南傣族最隆重的节日。从科学角度分析，泼水的原理是：水原来与脸盆一起向前运动，当脸盆突然停止运动时，脸盆中的水由于 仍然要 ，于是水就从脸盆中泼了出去。
变式3：北京冬奥会已成功举办，冰壶作为冬奥会重要项目之一深受观众喜爱。如图为投掷壶从出发点A运动至D点并撞击目标壶的路径。
（1）投掷壶离开手后能在冰道上继续前行是因为冰壶具有 。
（2）两只冰壶相撞后偏离不同方向，说明力能改变物体的 。
考点三、二力平衡
当一个物体在两个力的作用下，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这两个力是平衡的(即二力平衡)。如悬挂在天花板上的电灯，它受到重力和电线对它的拉力，处于静止状态，则电灯所受的重力和电线对它的拉力是一对平衡力。
探究二力平衡的条件
实验结论:通过实验分析我们可以发现，要使物体在两个力的作用下保持静止状态必须满足下列四个条件:两个力作用在同一物体上，大小相等，方向相反，并且作用在同一条直线上
（二）平衡力和相互作用力
平衡力 相互作用力
相同点 两个力大小相等 、方向相反，且作用在同一条直线上
不同点 同时作用在一个物体上 分别作用在两个物体上
二力具有独立性， 当一个力消失或变化时，另一个力可能不变 二力“同生共死；同时产生、同时变化、同时消失
【能力拓展】二力平衡的条件有四个要点:两个力作用在同一物体上，作用在同一条直线上，大小相等，方向相反。这四个条件要同时具备。两个力是不是作用在同一物体上，这个条件非常重要。如果两个力不是作用在同一物体上，尽管这两个力作用在同一条直线上、大小相等、方向相反，那么它们也不是一对平衡力。
判断二力平衡的方法
(1)我们可以判断物体是否受力平衡。方法是先确定研究对象，再分析受力情况，若满足二力平衡的条件，则受力平衡；若不满足，则受力不平衡。例如用50牛的力提着一个重50牛的书包，研究对象为书包，受重力和拉力作用，这两个力满足二力平衡的条件，故书包受力平衡。
(2)可根据一个力的大小、方向，确定另一个力的大小、方向。例如电灯重1牛，则灯绳对灯的拉力是多大？方向如何？因为电灯静止时所受重力和灯绳的拉力是一对平衡力，重力的大小为1牛，方向竖直向下，根据二力平衡的条件，则拉力的大小也为1牛，方向竖直向上。
(3)物体的运动与受力情况密不可分.我们可以根据物体的受力情况平来判断运动状态的改变，也可以根据物体运动状态的变化来分析物体的受力情况。二者的关系如下表所示:
物体受力条件 物体运动状态 说明
不受力、受平衡力 静止或做匀速直线运动 力不是产生(维持)运动的原因
受非平衡力 运动状态改变 力是改变物体运动状态的原因
典例1：（2023七下·金东期末）如图所示是利用鸟嘴停在手指的一种玩具平衡鸟。平衡鸟静止时，下列说法正确的是（ ）
A．平衡鸟所受重力与支持力大小相等
B．手指对鸟嘴支持力的方向竖直向下
C．平衡鸟对手指的压力大于它的重力
D．鸟嘴受到的支持力和重力是相互作用力
变式1：（2022七下·杭州月考）在平直的路面上，一个人沿水平方向用20N的力推一辆重为150N的小车匀速向西运动，则小车所受阻力的大小和方向分别为（ ）
A．20N，向东 B．20N，向西 C．150N，向西 D．150N，向东
变式2：一辆吊车以2米/秒的速度将1×104牛的重物竖直向上匀速提起，这时候钢索对重物的拉力 (填“大于”“小于”或“等于”，下同)1×104牛；若该吊车现改为以4米/秒的速度使重物匀速下降，则钢索对重物的拉力 1×104牛；若重物静止在空中，则钢索对重物的拉力 1×104牛。
变式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甲所示：
（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，小宇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，这两个力是平衡的。小宇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”)。要避免这种现象的产生，请你对该实验装置提出改进意见： 。
（3）如图乙所示，小慧用小车来做该实验，装置处于静止，细绳和弹簧测力计的质量忽略不计，不考虑细绳与滑轮之间的摩擦，两端挂的重物各为10N，则弹簧测力计的示数为 N。
考点四、摩擦力
（一）实验探究:摩擦力的存在
(1)将木块放在桌面上用手推一下， 让木块在桌面 上运动，木块最终会停下来，为什么
(2)将手掌紧压在桌面上，并慢慢拖动，使手在桌面上滑动，手掌有什么感觉
(3)纸杯中盛有米，米内插有筷子。将米压紧后，竖直向上提筷子，你看到了什么现象
运动的木块最终在桌面上静止，说明木块受到桌面阻碍它运动的力；
手掌压在桌面上慢慢拖动，会有受到阻碍的感觉；筷子能将纸杯提起，是因为筷子与米之间也存在阻力，这个阻力使筷子和米保持相对静止。
归纳总结:像这样两个互相接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍物体相对运动趋势或相对运动的力，这种力就叫做摩擦力。
（二）摩擦力产生的三个条件
(1)两物体接触面粗糙；(2)两物体之间正在发生相对运动或有相对运动趋势；(3)两物体相互挤压，发生形变，有弹力。这三个条件缺不可。
（三）摩擦的种类
(1)滑动摩擦:两个物体之间因相对滑动而产生的摩擦。
(2)滚动摩擦:两个物体之间因相对滚动而产生的摩擦。
(3)静摩擦:两个有相对运动趋势但相对静止的物体之间存在的摩擦。
（四）摩擦力的方向
由于摩擦力阻碍物体相对运动或相对运动的趋势，所以摩擦力的方向必定与物体相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。
典例1：如图是一叠试卷，小明发现抽出数学试卷比抽出科学试卷要困难一些。对这一现象最合理的解释是( )
A.科学试卷的惯性较小，较易抽出 B.数学试卷的质量较大，较难抽出
C.科学试卷的表面光滑，摩擦力小，较易抽出 D.数学试卷受到压力大，摩擦力大，较难抽出
变式1：为了探究滑动摩擦力，小科利用牙刷做实验，当用力匀速拖动牙刷时，刷毛发生了如图所示的弯曲，对这个实验的分析正确的是( )
A.刷毛弯曲越厉害说明牙刷受到的力越小
B.牙刷受到的摩擦力作用在刷毛上
C.手对牙刷的拉力和牙刷受到的摩擦力不平衡
D.从刷毛弯曲的方向可以判断牙刷受到摩擦力的方向向右
变式2：如图所示的四种情况，木块一定不受摩擦力的是（ ）
A．木块静止 B．木块匀速运动 C．木块匀速下滑 D．木块静止
变式3：（2022七下·温州期末）如图所示为冬奥会上的冰壶项月。则下图中对冰壶脱离手后，向前做减速运动过程中的受力分析正确的是( )
A． B． C． D．
考点五、影响摩擦力大小的因素
(1)滑动摩擦力的大小与接触面积的大小是否有关呢
探究方案:控制木块对水平面的压力、接触面粗糙程度不变，分别将木块平放、侧放、立放,水平匀速拉动木块，测出摩擦力的大小并进行比较。结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关。
(2)滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小是否有关呢 探究方案:控制木块对水平面的压力、接触面的粗糙程度不变，分别以不同速度水平拉动木块做匀速直线运动，测出摩擦力的大小并进行比较。
结论:滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小无关。
注意：
①做实验时应注意让木块做匀速直线运动，此时拉力和摩擦力是一对平衡力，拉力大小等于摩擦力的大小。
②实验中,探究滑动摩擦力与压力、接触面的粗糙程度、接触面积和运动速度的关系时，采用了控制变量法。
③实验中可以固定弹簧测力计不动，拉动木板。这样即使没有使木板匀速运动，对实验也没有影响，实验更容易操作，而且弹簧测力计相对操作者静止，可使读数更准确。
典例1：（2023七下·上虞期末）小明用同一个木块进行了“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验，木板、棉布均放置在水平桌面上，如图所示。
（1）实验中测量滑动摩擦力的原理是 。
（2）分析实验甲、乙知F甲＜F乙，则可得在接触面粗糙程度相同时， 越大，滑动摩擦力越大。
（3）拔河比赛时队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛，这是应用了 两次实验得出的结论。
变式1：用弹簧测力计两次水平拉同一木块，使它在同一水平木板上做匀速直线运动，图乙是木块运动的路程随时间变化的图像，下列说法正确的是( )
A．图甲中木块受到的拉力为3.2 N
B．木块两次受到滑动摩擦力之比为1：1
C．木块第一次和第二次速度之比为1：2
D．相同时间内路程之比为1：1
变式2：（2023七下·义乌期中）如图所示是“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验．
（1）实验过程中，必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做 运动，这样做便于测量滑动摩擦力的大小。上述实验得到的结论是：滑动摩擦力的大小跟压力的大小和接触面的粗糙程度有关。人们通过大量实验进一步证明：接触面粗糙程度一定时，滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比。
（2）如图丁所示，在图丙中物块A上叠放一块与之相同的物块B，用弹簧测力计拉着物块A，使物块B随A一起做匀速直线运动．弹簧测力计示数为F4，则F4：F3= ；此运动过程中，物块B受到的摩擦力fB= N．
变式3：（2022七下·杭州月考）为了研究影响滑动摩擦力大小的因素，设计了如下实验，请回答：
（1）该实验测定滑动摩擦力大小的原理是 。
（2）实验中适合用图乙所示的方法测定木块A与水平放置的木板间的滑动摩擦力的大小，其优点是 。
（3）按图乙，只改变砝码，做了4次实验，实验数据如表，分析实验数据可得出结论： 。
实验次数 1 2 3 4
砝码重G1(N) 3 5 7 9
木块G2(N) 1 1 1 1
弹簧秤示数(N) 0.8 1.2 1.6 2.0
考点六、增大或减小摩擦的方法
根据影响摩擦力大小的因素，我们可以从哪些方面来增大有益摩擦或减小有害摩擦呢
a在弓弦上擦些松香是为了增大弓弦的粗糙程度，从而增大弓弦与琴弦的摩擦；
b给摩擦的表面加润滑剂；
c使气垫船跟水面脱离都是使相互接触的摩擦面彼此分离，以减小摩擦；
d安装滚珠轴承，是用滚动代替滑动，减小摩擦；
e自行车的刹车装置是利用增大刹车橡皮和轮圈的压力以及通过刹车橡皮来增大接触面的粗糙程度两个方面来增大摩擦。
我们可以得到如下结论:
(1)增大有益摩擦的方法:增大压力；增大接触面的粗糙程度；用滑动代替滚动。
(2)减小有害摩擦的方法:减小压力；减小接触面的粗糙程度；用滚动代替滑动；使两个互相接触的摩擦面彼此分离(如形成气垫)。
典例1：（2023七下·东阳期末）摩擦力和人们的生活密不可分，下列现象中属于增大摩擦力的是（ ）
A．光滑材质做滑梯 B．齿轮间加润滑油 C．轮胎表面槽纹 D．旱冰鞋下的滚轮
变式1：（2023七下·金华期末）摩擦的存在有利有弊。下列方式为增大有益摩擦的是（ ）
A．鞋底的花纹
B．光滑材质做滑梯
C．车轮轴上装有滚动轴承
D．在机器的转轴处加润滑油
变式2：下列是生活中的一些摩擦现象：①走路时鞋底与地面之间的摩擦；②汽车行驶时，汽车与空气之间的摩擦；③骑自行车时，车轮与轴之间的摩擦；④皮带传动中，皮带与皮带轮之间的摩擦，其中属于有害摩擦的是（ ）
A．①和② B．②和③ C．①和④ D．②和④
变式3：自行车是我们熟悉的交通工具．从自行车的结构和使用来看，它涉及到不少有关摩擦的知识．以下分析中，正确的是( )
A．脚踏凹凸不平是通过增大接触面积来增大摩擦的
B．轮胎上制有花纹是通过改变接触面粗糙程度来减小摩擦的
C．刹车时用力捏刹车把是通过增大压力来增大摩擦的
D．在转动的部分加润滑油是通过变滑动为滚动来减小摩擦的
1.（2021七下·新昌期末）如图事例中，属于减小摩擦的是（ ）
A.鞋底制成凹凸花纹 B.手上涂防滑粉 C.轮胎外面缠绕铁链 D.机器转动部分装滚
2.小科在游玩意大利比萨斜塔时买了一个斜塔模型，当模型塔倾斜着身子静止在水平桌面上时，（如图），对模型塔是否受到摩擦力的作用及方向的分析，正确的是（ ）
A.模型塔未受到摩擦力的作用 B.模型塔受到水平向左的摩擦力
C.模型塔受到水平向右的摩擦力 D.模型塔受到沿塔身向上的摩擦力
3.如图所示，一长方体木块置于同一粗糙水平面上，甲图木块竖放，乙图木块平放，丙图木块平放并在其上加一重物。在甲、乙、丙三种情况下，匀速拉动．长方体木块所需的水平力分别为F甲、F乙、F丙，则下列关系正确的是( )
A．F甲F乙>F丙 C．F甲4.（2022七下·婺城期末）下列四种情形中，属于二力平衡的是（ ）
A． B．
C． D．
5．用测力计两次拉动同一物体竖直向上做匀速直线运动，物体两次运动的速度分别为1米/秒和2米/秒，测力计两次的示数分别为F1和F2，则（ ）
A．F1=F2 B．F1=2F2 C．F2=2F1 D．F2=0.5F1
6．（2023七下·婺城期末）如图所示，A、B为两个弹簧秤，钩码重G均为5N，若不计滑轮摩擦和绳重，当钩码静止时A、B弹簧秤的读数分别为（ ）
A．5N，0N B．5N，5N C．0N，5N D．5N，10N
7.（2022七下·金东期末）如图甲所示，弹簧秤的一端挂在墙上，一人用力F拉另一端，弹簧秤示数为4N：如图乙所示，两个人分别拉该弹簧秤的两端，弹簧的示数也是4N，则F1和F2分别为（ ）
A．0、4N B．2N、2N C．4N、0 D．4N、4N
8．下列情形中，“嫦娥五号”受平衡力作用的是（ ）
A．“嫦娥五号”从文昌航天发射场发射后加速升空
B．“嫦娥五号”绕月匀速飞行
C．“嫦娥五号”落月后静止在月球表面
D．“嫦娥五号”返回舱返回时依靠降落伞减速
9.在学习“物体运动状态改变的原因”时，老师做了如图所示的实验：具有一定速度的钢珠在水平面上能沿直线AB运动；如果在它的运动路径旁放一磁体，钢珠的运动路径将变成曲线AC。对该实验的理解，正确的是（ ）
A．用玻璃球代替钢珠也能达到实验目的
B．钢珠沿直线AB运动时不受任何外力作用
C．钢珠沿曲线AC运动时运动状态保持不变
D．实验说明力是改变物体运动状态的原因
10．（2023七下·上虞期末）如图所示，一小闹钟静止在水平桌面上，则（）
A．闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力是一对平衡力
B．闹钟受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
C．桌面受到的支持力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
D．桌面受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
11．（2023七下·余杭期末）如图所示是某运动员骑行赛车在水平、斜坡、弯道等不同路面上骑行的某一个情景，在骑行中有关力学知识描述正确的是（ ）
A．匀速过弯道时，运动状态一定发生了改变
B．无论哪种路面，支持力一定与重力在同一直线上
C．无论速度如何变化，惯性力的大小一定不会改变
D．用力蹬踏脚踏板时，自行车的运动速度一定在增加
12.（2023七下·东阳期末）在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至A点，使细线处于拉直状态。由静止释放，不计空气阻力，小球可在A、C两点间来回摆动，B点是小球运动轨迹中的最低点，如图所示。下列分析正确的是（ ）
A．从A运动到C的过程中，小球的运动状态不变
B．小球运动到C点时，小球速度为0，处于平衡状态
C．小球运动到B点时，若细线断开，小球将竖直下落
D．小球运动到C点时，若细线断开，小球将竖直下落
13．（2021七下·柯桥期末）如图所示，甲乙两个相同的钢球，以相同的速度分别沿着竖直向上和斜向上方向抛出，若不计空气阻力，则它们在空中运动过程中，下列叙述正确的是（ ）
A．甲、乙最高点时的速度相同
B．甲、乙在空中的受力情况不同
C．最高点时突然一切外力消失，甲将保持静止状态
D．最高点时突然一切外力消失，乙将保持静止状态
14．（2023七下·富阳期末）如图，两个质量相等且上、下底面粗糙程度也相同的圆台形物体甲和乙，放置于水平地面上，分别在水平力Fa、Fb作用下做匀速直线运动。则下列说法正确的是（ ）
A．拉力Fa大于拉力Fb
B．甲的速度一定等于乙的速度相同
C．甲受到的摩擦力可能小于乙受到的摩擦力
D．甲、乙受到的地面摩擦力一定相等
15.如图所示，小红站在商场匀速向上运动的自动扶梯上，她受到的力有( )
A．重力和支持力
B．重力、支持力和水平向右的摩擦力
C．重力、支持力和水平向左的摩擦力
D．重力、支持力和斜向上的摩擦力
16．如图所示为一辆轿车启动时的速度与时间的关系图像。轿车在启动过程中（ ）
A．轿车的牵引力总是大于摩擦力
B．轿车启动后受到的摩擦力越来越小
C．在15~25秒时间段内，轿车的牵引力大于摩擦力
D．在5~10秒时间段内，轿车的牵引力大于摩擦力
17．（2023七下·东阳期末）如图，小球从A点摆动到C点（不计空气阻力），小球在B点的时候，受力 （选填“平衡”或“不平衡”）。若在C点的时候外力突然消失，接下去小球将 （选填“静止”或“匀速直线运动”）。
18．如图所示，小球从A点静止释放，运动到C点时，若一切外力全部消失，则小球会沿路线 (填“a”“b”“c”或“d”)运动，你判断的依据是 。若轨道变为半圆形，当小球滚至右侧最高点时，若一切外力全部消失，它将 。
19．如图所示，放在水平桌面上的物体A，在水平推力F的作用下向右移动的过程中(物体未从桌面掉落)，A与桌面之间的摩擦力 (填“变大”“变小”或“不变”)；桌面受到物体A的摩擦力的方向是水平向 。
20．如图所示，甲，乙两物体叠放在粗糙的水平面上，在5牛的拉力F的作用下一起向右做匀速直线运动，则甲受到的摩擦力为 牛，乙受到甲的摩擦力方向 (填“水平向左"“水平向右”或“不确定")。
21．一个重为100牛的箱子放在水平面上。给箱子施加6牛的水平推力时箱子未动，这时箱子受到的摩擦力 (填“大于”“小于”或“等于”)6牛；当水平推力增大到10牛时，箱子恰好做匀速直线运动，箱子受到的摩擦力为 牛。
22．如图甲所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在10牛的水平拉力F1的作用下，A、B一起做匀速直线运动；图乙中，将A、B紧靠着放在同一水平桌面上，用水平力F2推A使它们一起做匀速直线运动，甲，乙两种情况下，A受到的摩擦力大小分别是 牛和 牛。
23．（2023七下·武义期末）春节前夕贴春联是我国的传统习俗。如图所示是写春联时手握毛笔的示意图，回答下列问题：
（1）按图示拿毛笔时，毛笔所受到的摩擦力方向为 ；
（2）毛笔书写过程中一般需要：“逆锋起笔、按、行、提笔、顿、回锋收笔”等要领，则“按”“顿”等运笔时笔尖受到的摩擦力将 。
24．（2023七下·永嘉月考）如图是小明在做引体向上的锻炼场景。
（1）图甲中小明静止悬挂在单杠上时，单杠对他的作用力为F，小明的重力为G，则F G（选填“大于”“小于”“等于”）。
（2）如图乙所示为现有一种室内免打孔单杆，其原理是通过旋转单杆增大 来增大摩擦力，从而不需要在墙面打孔就能固定在墙面上不滑落。
25．（2023七下·金华期末）小科同学用如图所示装置测物体B所受的摩擦力，拉力F水平向左，不计弹簧测力计重
（1）当F＝10N时，物体A保持静止，弹簧测力计示数为零 N；
（2）当F＝20N时，物体A水平向左运动，弹簧测力计示数为3N且保持不变 。
26.（2023七下·金华期末）如图所示是小义和小乌同学探究二力平衡条件时的实验情景。卡片和细线的质量、滑轮的摩擦不计。
（1）如图（甲），当卡片平衡时，小义同学将卡片旋转一个角度，松手时卡片会转动。此实验用于证明的二力平衡条件是 ；
（2）如图（乙），小乌同学将左侧滑轮的高度调低，并在轻质卡片两端的细绳上左右各挂一个等质量的钩码，可观察到卡片将 。
A．向左下方运动 B．向右上方运动 C．仍静止不动 D．转过一定角度
27.（2023七下·海宁期中）如图为科技小组“探究牛顿第一定律”的实验装置。实验中小组成员小虎先后三次将同一小车放在同一斜面上的同一高度，然后分别用不同的力推了一下小车，使其沿斜面向下运动，观察小车运动的距离，从而得出力和运动的关系。
（1）科技小组成员小明认为实验操作中有一处明显的错误，请你帮他指出错误操作是
（2）在上述实验观察分析的基础上，可以推测：如果阻力为零，水平面足够长，小车将做 ，此处用到了 （选填 “控制变量”“科学推理”或“转换”）法。
（3）对于“力和运动的关系”的问题，下列说法中正确的是（ ）
A．力是维持物体运动状态的原因 B．只有在力的作用下物体才能运动
C．力是改变物体运动状态的原因 D．只要有力作用在物体上，物体的运动状态一定改变
28．如图所示为“探究二力平衡的条件”的实验。
（1）如果物体只受到两个力的作用，且处于 状态，那么说明这两个力是相互平衡的。由此，小科提出能利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡中力的大小相等的这一条件。小妍则认为，此方案不能探究该条件，理由是 。
（2）两人设计了另一个实验方案，如图乙所示，可通过调整 来改变卡片两端受到的拉力的大小。
（3）在如图乙所示的装置中，要继续验证二力平衡的另一条件是两个力作用在同一条直线上，具体的操作是 。
29．如图甲所示，放在水平地面上的物体受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙和丙所示。由图像可知：
（1）当t＝1s时，物体处于 (填“加速”、“匀速”或“减速”)状态。
（2）当t＝3s时，物体受到的阻力为 N，阻力的方向 。
（3）当t＝5s时，物体受到的推力和阻力是否为平衡力 ？
30.降落伞俗称保险伞，是一种使人或物从空中安全降落到地面的航空工具。某跳伞运动员从飞机上跳下，沿竖直方向降落，一段时间后打开降落伞，最后安全着地。已知运动员和跳伞设备的总重力为700牛，跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。
（1）图甲中阴影部分面积表示 。
（2）当t=30秒时，运动员和跳伞设备的总重力 (选填 “大于”、“等于"或“小于”)阻力。
（3）图乙是跳伞过程中部分阶段的情景及受力示意图，其中①与图甲曲线中 (用字母表示)阶段对应。
31.（2022七下·金东期末）同学们正在做“探究二力平衡的条件”的实验。
（1）小金的实验装置如图甲所示，他采用轻质小车，并选用表面光滑的桌面，其目的是 ；
（2）另一个同学小东用图乙中所示的轻质硬纸片B替换轻质小车A进行实验。为了验证不在同一直线上的两个力是否平衡，则要进行的操作是 (选填“改变两侧砝码的质量”“用剪刀将卡片剪开”或“将卡片扭转一定角度后释放”) ；
（3）小义将小金的轻质小车换成一重木块C，如图丙所示。实验时，他发现向左右两盘同时放入不等重的砝码时，木块仍然保持静止状态。则该实验不能得出的二力平衡条件有 。
A．两力大小相等 B．两力作用在同一物体上 C．两力在同一直线上
32．小科探究运动和力的关系时，设计了如图所示的实验。让同一小车从同一斜面滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上，观察小车在水平面上的运动情况。
（1）实验时，让同一小车从同一斜面的 滑下，使小车到达水平面时的速度相同。
（2）小科通过如图甲、乙、丙所示的三次实验，能够得出结论：阻力越小，物体滑行距离越远，滑行时间越长。在此基础上，小科作出了科学推理(如表所示)，表中“ ”处的内容为 。
真实实验 过渡阶段 理想实验
阻力 较大 较小 变小
滑行距离 较近 较远 变远 无限远
滑行时间 较短 较长 变长 无限长
（3）假设小车到达水平面时的初速度为v ，并且在毛巾、棉布和木板上小车的速度是均匀减小的，则实验中三次速度变化如图丁所示。请在图上画出小车在理想实验时的速度变化情况。
33．（2022七下·鹿城月考）在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中，如图所示：
（1）甲、乙、丙三次实验中，用弹簧测力计测量滑动摩擦力的大小，操作都要求水平 拉动木块，分别读出弹簧测力计的示数为F1、F2和F3，其中示数最大的是 。
（2）比较甲、乙两次实验，得出的结论是： 。
（3）在丙图中，木块A向右匀速运动时，弹簧测力计示数为2牛，若弹簧测力计示数增大到3牛，此时的木块A所受滑动摩擦力为 牛．
（4）实验装置改为丁图后， （“必须”/“不必”）拉着木板做匀速运动。
34．（2022七下·仙居期末）为了探究“滑动摩擦力的大小与运动速度大小的关系”。小科用如图所示的装置进行实验，其中力传感器可以显示对木块拉力的大小，从而得到木块受到的摩擦力大小。实验时使木块保持静止不动，而传送带匀速运动，以实现木块相对于传送带向左运动。实验数据如下。
传送带速度(cm/s) 3 5 8 11 13
力传感器示数(N) 0.25 0.26 0.26 0.25 0.25
（1）实验中木块受到的摩擦力方向水平向 。
（2）分析表中数据，可得出的结论是 。
（3）小科同学想利用该装置继续探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系，则小科接下来的操作是 。
35．（2023七下·东阳期末）在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，小英做了如图甲所示的三次实验，用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板，第3次用表面更加粗糙的长木板。
（1）实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其在水平桌面上做 。
（2）比较1、2两次实验，可得出结论： 。
（3）刚开始小英做第1次实验时控制不好力度，拉力随时间变化的图象如图乙所示，木块的速度随时间变化的图象如图丙所示，则木块在第7s时的摩擦力为 N。
（4）小芳同学将实验方法进行了改进，实验装置如图丁所示：将弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块，木块下面是一长木板，实验时拉着长木板沿水平地面向右运动，此时木块受到的摩擦力方向 ，这样改进的好处是 。
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第2节 运动与相互作用
考点一、牛顿第一定律
牛顿第一定律内容:一切物体在没有受到外力作用时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。
对牛顿第一定律的理解
一切 “一切”说明该定律对所有物体都是普遍适用的，没有特例，不论固体、液体，还是气体都适用
没有受到外力作用 “没有受到外力作用”是指定律成立的条件，“没有受到外力作用”包含两层意思:一是该物体确实没有受到任何外力的作用，这是一种理想化的情况，实际上，不受任何外力作用的物体是不存在的;二是该物体所受力的合力为零，它的作用效果可以等效为不受任何外力作用时的作用效果
总 “总”指的是总是这样，没有例外
或 “或”指两种状态必居其一，不能同时存在。也就是说，物体如果没有受到力的作用，原来静止的物体仍保持静止状态，而原来运动的物体将保持原来的速度大小和方向继续做匀速直线运动
有关牛顿第一定律的两个易误问题
(1)由牛顿第一定律可知，一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,说明物体的运动不需要力来维持，原来运动的物体，不受任何力的作用时，将保持匀速直线运动状态。因此，我们应当切记“力是改变物体运动状态的原因”。
(2)牛顿第-定律不是实验定律，而是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括出来的。由该定律得出的一切推论，都经受住了实践的检验。
【能力拓展】
这个问题难以直接通过实验作出回答，因为我们很难为运动的物体创造一个“不受力的作用”的实验条件。我们采用的方法是实验推理法(或理想实验法)。
同一高度由静止滑下：目的是使小车刚进入水平面时具有相同的速度，这是控制变量法的具体应用。
牛顿第一定律的建立过程
科学家 提出的观点
伽利略 如果物体在运动中不受力的作用，它的速度将保持不变
笛卡儿 如果运动物体不受到任何力的作用，将永远沿原来的方向做匀速直线运动
牛顿 一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态(牛顿第一定律)
典例1：正在加速滑行的雪橇，如果其所受外力突然消失，那么雪橇将（ ）
A．速度越来越快 B．速度越来越慢，最后停下来
C．做曲线运动 D．做匀速直线运动
【答案】D
【解析】根据牛顿第一定律的内容分析判断。
【解答】根据牛顿第一定律可知，正在加速滑行的雪橇，如果其所受外力突然消失，那么雪以外力消失时刻的速度和方向做匀速直线运动，故D正确，而A、B、C错误。故选D。
变式1：滑板是一项很”酷”的运动。当小柯以速度v冲到斜坡的图中位置时，若外力全部消失则小柯与滑板将（ ）
A．在最高点停下来 B．水平方向匀速直线运动
C．沿斜坡自由滑下来 D．斜向上匀速直线运动
【答案】D
【解析】牛顿第一定律—一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。【解答】一切物体在不受外力的时候总保持匀速直线运动状态或静止状态，小柯在图示位置时，速度不为零，所以若此时外力全部消失，他将做匀速直线运动。
变式2：物体在太空中处于失重状态(相当于物体不受重力)。在天宫课堂第二课《天宫抛物》实验中，王亚平将冰墩墩抛到对面叶光富的手中(叶光富手的位置不变)，下列说法正确的是（ ）
A．拋冰墩墩时，冰墩墩对王亚平没有力的作用
B．抛冰墩墩时，抛出的方向应向叶光富的手偏上
C．冰墩墩在空中飞行时，做曲线运动
D．冰墩墩在空中飞行时，做匀速直线运动
【答案】D
【解析】（1）力是改变物体运动状态的原因；
（2）根据“失重”状态分析；
（3）（4）根据牛顿第一定律分析。
【解答】抛出冰墩墩时，冰墩墩有静止变为运动，即运动状态发生改变。因为力是改变物体运动状态的原因，所以王亚平对冰墩墩有力的作用。根据相互作用力的原理可知，冰墩墩同时对王亚平有力的作用，故A错误；
在太空中，冰墩墩处于失重状态，即它不受竖直向下的重力作用，因此冰墩墩在运动过程中不会向下运动，因此沿水平方向抛出即可，故B错误；
抛出的冰墩墩不受任何力作用，即受到的外力为零，那么它应该做匀速直线运动，故C错误，D正确。
变式3：如图所示，将一只小球竖直向上抛出，小球先后经过A、B两点。已知小球在A、B两点的速度分别为2 m/s、0 m/s。
（1）若小球向上运动到达A点时，一切外力突然消失，则此后小球将做什么运动 。
（2）若小球向上运动到达B点时，一切外力突然消失，则此后小球将做什么运动 。
【答案】（1）竖直向上做匀速直线运动（2）保持静止状态
【解析】（1）（2）根据牛顿第一运动定律分析解答。
【解答】（1）若小球向上运动到达A点时，一切外力突然消失，根据牛顿第一定律可知，此时小球会保持A点的速度和方向运动，即竖直向上做匀速直线运动。
（2）小球到达B点时速度为零，如果此时一切外力突然消失，那么小球将保持B点时的运动状态不变，即保持静止状态。
考点二、惯性
牛顿第一定律告诉我们，一切物体都具有保持原来的运动状态不变的性质，即原来静止的物体，保持静止状态，原来做匀速直线运动的物体，保持匀速直线运动状态。我们把物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。因此，牛顿第一定律也叫做惯性定律 。
惯性的利用
生活中利用惯性可带来很多便利。如: 锤头松了，把锤柄在石头上撞击几下就可套紧锤头;跳远时助跑可以跳得更远;拍打衣服除掉上面的灰尘;洗手后用力甩等，都是利用了物体的惯性。
惯性的危害及防止
惯性有时会给人们带来危害，需要防范。如骑车太快容易发生事故，车速太快、车距太近容易发生交通事故，车辆在急转弯时容易侧翻等。为此，交通管理部门制定了相关规定，如要求小型客车的司机和乘客必须系安全带，防止汽车突然刹车时，人由于惯性向前运动而造成伤害，车辆行驶中要保持车距，限制车速，禁止超载等。
【能力拓展】
①一切物体都具有惯性，是指无论是固体、液体还是气体，无论物体质量大还是小，无论是静止还是运动，无论受力还是不受力，都具有惯性。
②惯性大小是由物体的质量决定的，质量越大，惯性越大，而与物体的运动状态、形状、所处位置等因素无关。
③惯性是物体的一种属性，它不是力。惯性是每个物体都具有的，不需要两个物体的相互作用，惯性只有大小，没有方向。所以描述惯性现象时，只能说“物体具有惯性”或者说“由于惯性”,而不能说“惯性力”“惯性作用”或“受到惯性作用”等。
典例1：小刚同学放学回家的路上，脚被石块绊了一下，身子向前跌倒(图甲)。继续行走一会儿，不小心脚踩到一块西瓜皮，身子向后摔倒(图乙)。对这两种情景，下列解释合理的是（ ）
A．图甲、乙两种情景中，小刚脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来的运动状态
B．图甲、乙两种情景中，小刚上身的运动状态改变，而脚由于惯性仍保持原来的运动状态
C．图甲情景中，小刚上身的运动状态改变，而脚由于惯性仍保持原来的运动状态；图乙情景中，小刚脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来的运动状态
D．图甲情景中，小刚脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来的运动状态；图乙情景中，小刚上身的运动状态改变，而脚由于惯性仍保持原来的运动状态
【答案】A
【解析】根据惯性的知识对两种情景进行分析判断。
【解答】甲：原来小刚的上半身和下半身一起处于运动状态，脚受到石块的阻力，则下半身由运动状态变成静止状态。而由于惯性，它的上半身会继续向前运动，所以会向前跌倒；
乙：原来小刚的上半身和下半身一起处于运动状态，脚踩到西瓜皮后迅速向前移动。由于惯性，它的上半身会继续保持原来的速度，所以他会向后跌倒。
综上所述，在两种情形中，小刚的脚的运动状态改变，而上半身由于惯性保持原来的运动状态，故A正确，而B、C、D错误。
变式1：（2023七下·金东期末）关于牛顿第一定律和惯性，下列说法正确的是（ ）
A．牛顿第一定律是通过实验直接得出的
B．一切物体都具有保持原来运动状态的性质
C．牛顿第一定律说明物体的运动需要力来维持
D．高速行车时司乘人员系安全带是为了减小惯性
【答案】B
【解析】（1）牛顿第一定律是在实验和事实的基础上，通过科学推理得出的；力是改变物体运动状态的原因，维持物体运动不需要力；
（2）一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性，惯性的大小只与物体的质量有关。
【解答】A.牛顿第一定律是在实验和事实的基础上，通过科学推理得出的，故A错误；
B.一切物体都具有保持原来运动状态的性质，叫惯性，故B正确；
C.牛顿第一定律说明物体的运动不需要力来维持，故C错误；
D.高速行车时司乘人员系安全带是为了防止惯性带来伤害，但不能减小惯性，故D错误。
故答案为：B。
变式2：“泼水节”是云南傣族最隆重的节日。从科学角度分析，泼水的原理是：水原来与脸盆一起向前运动，当脸盆突然停止运动时，脸盆中的水由于 仍然要 ，于是水就从脸盆中泼了出去。
【答案】惯性；向前运动
【解析】物体保持运动状态不变的性质叫惯性，根据惯性的知识解答。
【解答】水原来与脸盆一起向前运动，当脸盆突然停止运动时，脸盆中的水由于惯性仍然要向前运动，于是水就从脸盆中泼了出去。
变式3：北京冬奥会已成功举办，冰壶作为冬奥会重要项目之一深受观众喜爱。如图为投掷壶从出发点A运动至D点并撞击目标壶的路径。
（1）投掷壶离开手后能在冰道上继续前行是因为冰壶具有 。
（2）两只冰壶相撞后偏离不同方向，说明力能改变物体的 。
【答案】（1）惯性（2）运动状态(或运动方向)
【解析】（1）物体保持运动状态不变的性质叫惯性；
（2）运动状态的改变包括：静止变运动，运动变静止，速度大小改变或运动方向改变。
【解答】（1）投掷壶离开手后能在冰道上继续前行是因为冰壶具有惯性。
（2）两只冰壶相撞后偏离不同方向，说明力能改变物体的运动状态(或运动方向)。
考点三、二力平衡
当一个物体在两个力的作用下，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这两个力是平衡的(即二力平衡)。如悬挂在天花板上的电灯，它受到重力和电线对它的拉力，处于静止状态，则电灯所受的重力和电线对它的拉力是一对平衡力。
探究二力平衡的条件
实验结论:通过实验分析我们可以发现，要使物体在两个力的作用下保持静止状态必须满足下列四个条件:两个力作用在同一物体上，大小相等，方向相反，并且作用在同一条直线上
（二）平衡力和相互作用力
平衡力 相互作用力
相同点 两个力大小相等 、方向相反，且作用在同一条直线上
不同点 同时作用在一个物体上 分别作用在两个物体上
二力具有独立性， 当一个力消失或变化时，另一个力可能不变 二力“同生共死；同时产生、同时变化、同时消失
【能力拓展】二力平衡的条件有四个要点:两个力作用在同一物体上，作用在同一条直线上，大小相等，方向相反。这四个条件要同时具备。两个力是不是作用在同一物体上，这个条件非常重要。如果两个力不是作用在同一物体上，尽管这两个力作用在同一条直线上、大小相等、方向相反，那么它们也不是一对平衡力。
判断二力平衡的方法
(1)我们可以判断物体是否受力平衡。方法是先确定研究对象，再分析受力情况，若满足二力平衡的条件，则受力平衡；若不满足，则受力不平衡。例如用50牛的力提着一个重50牛的书包，研究对象为书包，受重力和拉力作用，这两个力满足二力平衡的条件，故书包受力平衡。
(2)可根据一个力的大小、方向，确定另一个力的大小、方向。例如电灯重1牛，则灯绳对灯的拉力是多大？方向如何？因为电灯静止时所受重力和灯绳的拉力是一对平衡力，重力的大小为1牛，方向竖直向下，根据二力平衡的条件，则拉力的大小也为1牛，方向竖直向上。
(3)物体的运动与受力情况密不可分.我们可以根据物体的受力情况平来判断运动状态的改变，也可以根据物体运动状态的变化来分析物体的受力情况。二者的关系如下表所示:
物体受力条件 物体运动状态 说明
不受力、受平衡力 静止或做匀速直线运动 力不是产生(维持)运动的原因
受非平衡力 运动状态改变 力是改变物体运动状态的原因
典例1：（2023七下·金东期末）如图所示是利用鸟嘴停在手指的一种玩具平衡鸟。平衡鸟静止时，下列说法正确的是（ ）
A．平衡鸟所受重力与支持力大小相等
B．手指对鸟嘴支持力的方向竖直向下
C．平衡鸟对手指的压力大于它的重力
D．鸟嘴受到的支持力和重力是相互作用力
【答案】A
【解析】二力平衡的条件：大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在一个物体上；
相互作用力的条件：大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在不同的物体上。
【解答】A.平衡鸟所受重力与支持力是一对平衡力，大小相等，故A正确；
B.手指对鸟嘴支持力的方向竖直向上，故B错误；
C.平衡鸟对手指的压力等于它的重力，故C错误；
D.鸟嘴受到的支持力和重力作用在同一物体上，不是一对相互作用力，故D错误。
故答案为：A。
变式1：（2022七下·杭州月考）在平直的路面上，一个人沿水平方向用20N的力推一辆重为150N的小车匀速向西运动，则小车所受阻力的大小和方向分别为（ ）
A．20N，向东 B．20N，向西 C．150N，向西 D．150N，向东
【答案】A
【解析】物体在不受力的情况下或者受平衡力的作用下将保持静止状态或者匀速直线运动状态。作用在同一物体上的两个力如果大小相等方向相反且在同一条直线上，那么这两个力就是一对平衡力。
【解答】由题意可知，小车水平向西做匀速直线运动，处于平衡状态，故小车在竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力，在水平方向上受到的推力和阻力是一对平衡力。推力的大小为20 N，方向与小车运动的方向一致，所以阻力的大小也为20 N，方向与小车运动的方向相反(向东)，A正确，B、C、D错误.故答案为A。
变式2：一辆吊车以2米/秒的速度将1×104牛的重物竖直向上匀速提起，这时候钢索对重物的拉力 (填“大于”“小于”或“等于”，下同)1×104牛；若该吊车现改为以4米/秒的速度使重物匀速下降，则钢索对重物的拉力 1×104牛；若重物静止在空中，则钢索对重物的拉力 1×104牛。
【答案】等于；等于；等于
【解析】根据二力平衡的条件分析解答。
【解答】根据题意可知，当重物匀速向上运动，或者匀速向下运动，或者保持静止状态时，物体都处于平衡状态，即重力和拉力相互平衡。根据平衡力的条件可知，钢索对重物的拉力等于1×104牛 。
变式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甲所示：
（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，小宇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，这两个力是平衡的。小宇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”)。要避免这种现象的产生，请你对该实验装置提出改进意见： 。
（3）如图乙所示，小慧用小车来做该实验，装置处于静止，细绳和弹簧测力计的质量忽略不计，不考虑细绳与滑轮之间的摩擦，两端挂的重物各为10N，则弹簧测力计的示数为 N。
【答案】（1）匀速直线运动
（2）木块跟桌面之间有摩擦力；平衡；换用小车做实验(或放在光滑的桌面上做实验)
（3）10
【解析】（1）根据平衡状态的定义解答；
（2）当两边的砝码重力不同时，小车会有向拉力较大的一侧移动的趋势，此时它会受到桌面施加的静摩擦力，即F大=F小+f，因此也会处于平衡状态。如果要避免这种现象发生，就要想办法减小摩擦力，根据减小摩擦力的方法解答。
（3）弹簧测力计的示数等于它受到拉力的大小，据此分析解答。
【解答】（1）当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，我们认为它受到的力是相互平衡的。（2）小宇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木块跟桌面之间有摩擦力，这时木块在水平方向受到的力平衡。要避免这种现象的产生，对该实验装置提出意见：换用小车做实验(或放在光滑的桌面上做实验)。
（3）当小车静止时，弹簧测力计上的拉力由物体的重力产生，即等于物体的重力，那么F=G=10N。
考点四、摩擦力
（一）实验探究:摩擦力的存在
(1)将木块放在桌面上用手推一下， 让木块在桌面 上运动，木块最终会停下来，为什么
(2)将手掌紧压在桌面上，并慢慢拖动，使手在桌面上滑动，手掌有什么感觉
(3)纸杯中盛有米，米内插有筷子。将米压紧后，竖直向上提筷子，你看到了什么现象
运动的木块最终在桌面上静止，说明木块受到桌面阻碍它运动的力；
手掌压在桌面上慢慢拖动，会有受到阻碍的感觉；筷子能将纸杯提起，是因为筷子与米之间也存在阻力，这个阻力使筷子和米保持相对静止。
归纳总结:像这样两个互相接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍物体相对运动趋势或相对运动的力，这种力就叫做摩擦力。
（二）摩擦力产生的三个条件
(1)两物体接触面粗糙；(2)两物体之间正在发生相对运动或有相对运动趋势；(3)两物体相互挤压，发生形变，有弹力。这三个条件缺不可。
（三）摩擦的种类
(1)滑动摩擦:两个物体之间因相对滑动而产生的摩擦。
(2)滚动摩擦:两个物体之间因相对滚动而产生的摩擦。
(3)静摩擦:两个有相对运动趋势但相对静止的物体之间存在的摩擦。
（四）摩擦力的方向
由于摩擦力阻碍物体相对运动或相对运动的趋势，所以摩擦力的方向必定与物体相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。
典例1：如图是一叠试卷，小明发现抽出数学试卷比抽出科学试卷要困难一些。对这一现象最合理的解释是( )
A.科学试卷的惯性较小，较易抽出 B.数学试卷的质量较大，较难抽出
C.科学试卷的表面光滑，摩擦力小，较易抽出 D.数学试卷受到压力大，摩擦力大，较难抽出
【答案】D
【解析】增大摩擦力的方法：①增大压力；②增大接触面的粗糙程度，据此分析判断。
根据图片可知，科学试卷在上，而数学试卷在下，则数学试卷受到的压力较大，则数学试卷受到的滑动摩擦力较大，自然不易抽出，故D正确，而A、B错误；
科学试卷和数学试卷材料相同，则接触面粗糙程度相同，故C错误。
变式1：为了探究滑动摩擦力，小科利用牙刷做实验，当用力匀速拖动牙刷时，刷毛发生了如图所示的弯曲，对这个实验的分析正确的是( )
A.刷毛弯曲越厉害说明牙刷受到的力越小
B.牙刷受到的摩擦力作用在刷毛上
C.手对牙刷的拉力和牙刷受到的摩擦力不平衡
D.从刷毛弯曲的方向可以判断牙刷受到摩擦力的方向向右
【答案】B
【解析】A.刷毛弯曲越厉害说明牙刷受到的力越大，故A错误；
B.牙刷受到的摩擦力作用在刷毛上，故B正确；
C.因为牙刷做匀速运动，所以手对牙刷的拉力和牙刷受到的摩擦力相互平衡，故C错误；
D.从刷毛弯曲的方向可以判断牙刷受到摩擦力的方向向左，故D错误。
变式2：如图所示的四种情况，木块一定不受摩擦力的是（ ）
A．木块静止 B．木块匀速运动 C．木块匀速下滑 D．木块静止
【答案】A
【解析】A、物体静止在水平地面上，物体与地面间既没有发生相对运动，也没有运动趋势，所以物体和地面之间不存在摩擦力，符合题意。
B、物体受到拉力作用，进行匀速直线运动，物体和地面之间发生相对运动，物体和地面之间存在摩擦力，不符合题意。
C、物体沿着斜面匀速下滑，存在相对运动，物体和斜面之间存在摩擦力，不符合题意。
D、物体静止在斜面上，物体有下滑的趋势，物体和斜面之间存在摩擦力，不符合题意。
变式3：（2022七下·温州期末）如图所示为冬奥会上的冰壶项月。则下图中对冰壶脱离手后，向前做减速运动过程中的受力分析正确的是( )
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】对冰壶进行受力分析即可。
【解答】当冰壶脱离手后继续在冰面上前进时，在水平方向上，它只受到向后的摩擦力。在竖直方向上，它受到的重力与支持力相互平衡，故B正确，而A、C、D错误。
考点五、影响摩擦力大小的因素
(1)滑动摩擦力的大小与接触面积的大小是否有关呢
探究方案:控制木块对水平面的压力、接触面粗糙程度不变，分别将木块平放、侧放、立放,水平匀速拉动木块，测出摩擦力的大小并进行比较。结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关。
(2)滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小是否有关呢 探究方案:控制木块对水平面的压力、接触面的粗糙程度不变，分别以不同速度水平拉动木块做匀速直线运动，测出摩擦力的大小并进行比较。
结论:滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小无关。
注意：
①做实验时应注意让木块做匀速直线运动，此时拉力和摩擦力是一对平衡力，拉力大小等于摩擦力的大小。
②实验中,探究滑动摩擦力与压力、接触面的粗糙程度、接触面积和运动速度的关系时，采用了控制变量法。
③实验中可以固定弹簧测力计不动，拉动木板。这样即使没有使木板匀速运动，对实验也没有影响，实验更容易操作，而且弹簧测力计相对操作者静止，可使读数更准确。
典例1：（2023七下·上虞期末）小明用同一个木块进行了“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验，木板、棉布均放置在水平桌面上，如图所示。
（1）实验中测量滑动摩擦力的原理是 。
（2）分析实验甲、乙知F甲＜F乙，则可得在接触面粗糙程度相同时， 越大，滑动摩擦力越大。
（3）拔河比赛时队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛，这是应用了 两次实验得出的结论。
【答案】（1）二力平衡（2）压力（3）甲、丙
【解析】（1）当物体在水平面上做匀速直线运动时，它受到的摩擦力与拉力相互平衡。根据二力平衡的原理可知，二者大小相等。
（2）根据二力平衡的知识比较摩擦力大小，再根据图片确定甲和乙中哪个因素不同，最后描述滑动摩擦力与它的关系；
（3）根据实例分析改变摩擦力的方式，根据控制变量法的要求选择对照实验。
【解答】（1）实验中测量滑动摩擦力的原理是二力平衡。
（2）根据二力平衡的知识可知，木块受到的摩擦力等于拉力，根据F甲＜F乙可知，摩擦力f甲（3）拔河比赛时队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛，即通过增大接触面粗糙程度的方式增大摩擦力。探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时，需要控制压力相同，只改变接触面，故选实验甲和丙。
变式1：用弹簧测力计两次水平拉同一木块，使它在同一水平木板上做匀速直线运动，图乙是木块运动的路程随时间变化的图像，下列说法正确的是( )
A．图甲中木块受到的拉力为3.2 N
B．木块两次受到滑动摩擦力之比为1：1
C．木块第一次和第二次速度之比为1：2
D．相同时间内路程之比为1：1
【答案】B
【解析】A.根据甲图可知，测力计的分度值为0.2N，则此时木块受到的拉力为3.4N，故A错误；
B.木块对接触面的压力相等，且接触面的粗糙程度相同，则木块受到的摩擦力相等，二者之比为1：1，故B正确；
C.根据图乙可知，第一次的速度 ，第二次的速度 ，则速度之比为：v1：v2=2：1，故C错误；
D.根据图乙可知，当t=10s时，第一次的路程为50m，第二次的路程为25m，则路程之比s1：s2=2：1，故D错误。
变式2：（2023七下·义乌期中）如图所示是“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验．
（1）实验过程中，必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做 运动，这样做便于测量滑动摩擦力的大小。上述实验得到的结论是：滑动摩擦力的大小跟压力的大小和接触面的粗糙程度有关。人们通过大量实验进一步证明：接触面粗糙程度一定时，滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比。
（2）如图丁所示，在图丙中物块A上叠放一块与之相同的物块B，用弹簧测力计拉着物块A，使物块B随A一起做匀速直线运动．弹簧测力计示数为F4，则F4：F3= ；此运动过程中，物块B受到的摩擦力fB= N．
【答案】（1）匀速直线 （2）2：1；0
【解析】（1）当物体在水平面上做匀速直线运动时，它受到的摩擦力与拉力相互平衡，即二者大小相等，方向相反。
（2）①当接触面粗糙程度相同时，物体受到的摩擦力与压力成正比；
②摩擦力产生的条件：①相互接触；②存在压力；③做相对运动或有相对运动的趋势。
【解答】（1）根据二力平衡的知识可知，实验过程中，必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动，这样做便于测量滑动摩擦力的大小。
（2）①在丙和丁图中，接触面粗糙程度相同，而丁中的压力为丙中压力的2倍，因此丙中受到的滑动摩擦力为丁中摩擦力的一半，即f丙：f丁=1：2。根据二力平衡的知识可知，物体受到的拉力都等于摩擦力，因此F4：F3=f丙：f丁=1：2；
②物体B与物体A保持相对静止状态，即没有相对运动的趋势，因此物体B受到的摩擦力为fB=0。
变式3：（2022七下·杭州月考）为了研究影响滑动摩擦力大小的因素，设计了如下实验，请回答：
（1）该实验测定滑动摩擦力大小的原理是 。
（2）实验中适合用图乙所示的方法测定木块A与水平放置的木板间的滑动摩擦力的大小，其优点是 。
（3）按图乙，只改变砝码，做了4次实验，实验数据如表，分析实验数据可得出结论： 。
实验次数 1 2 3 4
砝码重G1(N) 3 5 7 9
木块G2(N) 1 1 1 1
弹簧秤示数(N) 0.8 1.2 1.6 2.0
【答案】（1）二力平衡（2）不需要匀速拉动木板
（3）在接触面的粗糙程度相同时，滑动摩擦力的大小与压力大小成正比(或压力越大，滑动摩擦力越大)。
【解析】（1）当物体在水平面上做匀速直线运动时，它受到的摩擦力与拉力相互平衡。根据二力平衡的条件可知，此时摩擦力等于拉力，也就是弹簧测力计的示数。
（2）在图乙中，无论下面的木板是否做匀速直线运动，物体A对它的压力和接触面的粗糙程度不变，因此摩擦力不变。
（3）弹簧测力计的示数越大，则说明摩擦力越大，根据表格分析哪个因素相同，哪个因素不同，根据控制变量法的要求描述结论。
【解答】（1）该实验测定滑动摩擦力大小的原理是二力平衡。
（2）实验中适合用图乙所示的方法测定木块A与水平放置的木板间的滑动摩擦力的大小，其优点是不需要匀速拉动木板。
（3）实验中，下面的木块A不变，即接触面的粗糙程度不同，增加砝码的重力，即增大压力，那么得到结论：在接触面的粗糙程度相同时，滑动摩擦力的大小与压力大小成正比(或压力越大，滑动摩擦力越大)。
考点六、增大或减小摩擦的方法
根据影响摩擦力大小的因素，我们可以从哪些方面来增大有益摩擦或减小有害摩擦呢
a在弓弦上擦些松香是为了增大弓弦的粗糙程度，从而增大弓弦与琴弦的摩擦；
b给摩擦的表面加润滑剂；
c使气垫船跟水面脱离都是使相互接触的摩擦面彼此分离，以减小摩擦；
d安装滚珠轴承，是用滚动代替滑动，减小摩擦；
e自行车的刹车装置是利用增大刹车橡皮和轮圈的压力以及通过刹车橡皮来增大接触面的粗糙程度两个方面来增大摩擦。
我们可以得到如下结论:
(1)增大有益摩擦的方法:增大压力；增大接触面的粗糙程度；用滑动代替滚动。
(2)减小有害摩擦的方法:减小压力；减小接触面的粗糙程度；用滚动代替滑动；使两个互相接触的摩擦面彼此分离(如形成气垫)。
典例1：（2023七下·东阳期末）摩擦力和人们的生活密不可分，下列现象中属于增大摩擦力的是（ ）
A．光滑材质做滑梯 B．齿轮间加润滑油 C．轮胎表面槽纹 D．旱冰鞋下的滚轮
【答案】C
【解析】增大摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，增大压力；在压力一定时，增大接触面的粗糙程度。减小摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，减小压力；在压力一定时，减小接触面的粗糙程度；使接触面脱离；用滚动摩擦代替滑动摩擦。
【解答】A.光滑材质做滑梯，是在压力一定时，通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力；故A不符合题意；
B.齿轮间加润滑油，使接触面脱离，属于减小摩擦，故B不符合题意；
C.轮胎表面的槽纹，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C符合题意；
D.早冰鞋下的滚轮，用滚动摩擦代替滑动摩擦，属于减小摩擦，故D不符合题意。
变式1：（2023七下·金华期末）摩擦的存在有利有弊。下列方式为增大有益摩擦的是（ ）
A．鞋底的花纹
B．光滑材质做滑梯
C．车轮轴上装有滚动轴承
D．在机器的转轴处加润滑油
【答案】A
【解析】增大摩擦的方法：①增大压力；②增大接触面的粗糙程度，据此分析判断。
【解答】A.鞋底的花纹 ，通过增大接触面粗糙程度的方式增大有益摩擦力，故A符合题意；
B.光滑材质做滑梯，通过减小接触面粗糙程度的方式减小有害摩擦，故B不合题意。
C.车轮轴上装有滚动轴承。通过变滑动为滚动的方式减小有害摩擦，故C不合题意；
D.在机器的转轴处加润滑油，通过注入润滑油的方式减小有害摩擦，故D不合题意。
变式2：下列是生活中的一些摩擦现象：①走路时鞋底与地面之间的摩擦；②汽车行驶时，汽车与空气之间的摩擦；③骑自行车时，车轮与轴之间的摩擦；④皮带传动中，皮带与皮带轮之间的摩擦，其中属于有害摩擦的是（ ）
A．①和② B．②和③ C．①和④ D．②和④
【答案】B
【解析】①人走路时，使人前进的动力是地面对鞋底的摩擦力，为了防止人走路时摔倒，也要用到鞋底与地面的摩擦，因此鞋底与地面的摩擦是有益的摩擦。
②汽车行驶时，汽车与空气之间的摩擦阻碍汽车的前进，因此这个摩擦属于有害摩擦；对前轮来说，与地面的摩擦阻碍了车子的前进，因此属于有害摩擦。
③骑自行车时，车轮与轴之间的摩擦，阻碍车轮转动属于有害摩擦。
④皮带转动时，主动轮与皮带之间的摩擦带动了皮带的转动；同时皮带与被动轮之间的摩擦带动了被动轮的转动。若这种摩擦力过小，将会出现皮带打滑的现象。因此说这两者之间的摩擦是有益的摩擦。
故②③符合题意。
变式3：自行车是我们熟悉的交通工具．从自行车的结构和使用来看，它涉及到不少有关摩擦的知识．以下分析中，正确的是( )
A．脚踏凹凸不平是通过增大接触面积来增大摩擦的
B．轮胎上制有花纹是通过改变接触面粗糙程度来减小摩擦的
C．刹车时用力捏刹车把是通过增大压力来增大摩擦的
D．在转动的部分加润滑油是通过变滑动为滚动来减小摩擦的
【答案】C
【解析】脚踏板上的摩擦是有益的，因此要增大，它是通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的．故A错误；轮胎与地面的摩擦是有益的，因此要增大，它是通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的，不是减小摩擦．故B错误；车闸与车脚的摩擦是有益的，因此增大压力可以增大摩擦，故用力捏刹车把．故C正确；在转动的部分摩擦是有害的，加润滑油是为了减小摩擦但不是通过变滑动为滚动来减小摩擦的。
1.（2021七下·新昌期末）如图事例中，属于减小摩擦的是（ ）
A.鞋底制成凹凸花纹 B.手上涂防滑粉 C.轮胎外面缠绕铁链 D.机器转动部分装滚
【答案】D
【解析】减小摩擦的方法：①减小压力；②减小接触面的粗糙程度；③注入润滑油；④改变接触面；⑤变滑动为滚动，据此分析判断。
【解答】鞋底制成凹凸花纹、手上涂防滑粉和轮胎外面缠绕铁链，都是通过增大接触面的粗糙程度的方法增大摩擦，故A、B、C不合题意；
机器转动部分装滚珠，变滑动摩擦为滚动摩擦，从而减小摩擦力，故D符合题意。
2.小科在游玩意大利比萨斜塔时买了一个斜塔模型，当模型塔倾斜着身子静止在水平桌面上时，（如图），对模型塔是否受到摩擦力的作用及方向的分析，正确的是（ ）
A.模型塔未受到摩擦力的作用 B.模型塔受到水平向左的摩擦力
C.模型塔受到水平向右的摩擦力 D.模型塔受到沿塔身向上的摩擦力
【答案】A
【解析】摩擦力产生的条件：①相互接触；②做相对运动或有相对运动的趋势。
【解答】当模型塔倾斜着身子静止在水平桌面上时，它处于静止状态，相对桌面没有运动的趋势，因此模型塔未受到摩擦力的作用，故A正确，而B、C、D错误。
3.如图所示，一长方体木块置于同一粗糙水平面上，甲图木块竖放，乙图木块平放，丙图木块平放并在其上加一重物。在甲、乙、丙三种情况下，匀速拉动．长方体木块所需的水平力分别为F甲、F乙、F丙，则下列关系正确的是( )
A．F甲F乙>F丙 C．F甲【答案】D
【解析】首先根据影响滑动摩擦力因素比较三个摩擦力大小，再根据二力平衡的知识比较拉力的大小。
【解答】三幅图中，物体与地面的接触面的粗糙程度相同。
而甲和乙的压力相等，那么摩擦力f甲=f乙。
丙的压力大于乙，则摩擦力f丙>f乙。则摩擦力f甲=f乙三图中物体都做匀速直线运动，则它们受到的摩擦力都等于拉力；
则拉力F甲=F乙故选D。
4.（2022七下·婺城期末）下列四种情形中，属于二力平衡的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上，四个条件缺一不可。
【解答】A.两个力没有作用在同一直线上，故A错误；
B两个力没有作用在同一物体上，故B错误；
C.两个力的大小不等，故C错误；
D.两个力大小相等、方向相反，作用在同一物体和同一直线上，故D正确。
5．用测力计两次拉动同一物体竖直向上做匀速直线运动，物体两次运动的速度分别为1米/秒和2米/秒，测力计两次的示数分别为F1和F2，则（ ）
A．F1=F2 B．F1=2F2 C．F2=2F1 D．F2=0.5F1
【答案】A
【解析】对物体进行受力分析，根据平衡力的知识分析判断。
【解答】用测力计两次拉动同一物体竖直向上做匀速直线运动， 那么物体受到平衡力，即物体受到向上的拉力和向下的重力相互平衡，即F1=F2=G，故A正确，而B、C、D错误。故选A。
6．（2023七下·婺城期末）如图所示，A、B为两个弹簧秤，钩码重G均为5N，若不计滑轮摩擦和绳重，当钩码静止时A、B弹簧秤的读数分别为（ ）
A．5N，0N B．5N，5N C．0N，5N D．5N，10N
【答案】B
【解析】弹簧测力计的示数等于挂钩上受到拉力的大小。
【解答】A：弹簧测力计保持静止状态，它受到的左边的拉力和右边的拉力相互平衡，即二者大小相等。因为右边拉力等于5N，所以左边挂钩上受到的拉力为5N，即测力计的示数为5N；
B：当测力计静止时，弹簧测力计挂钩上受到的拉力由钩码的重力产生，即拉力为5N，因此测力计的示数为5N。故B正确，而A、C、D错误。
7.（2022七下·金东期末）如图甲所示，弹簧秤的一端挂在墙上，一人用力F拉另一端，弹簧秤示数为4N：如图乙所示，两个人分别拉该弹簧秤的两端，弹簧的示数也是4N，则F1和F2分别为（ ）
A．0、4N B．2N、2N C．4N、0 D．4N、4N
【答案】D
【解析】根据弹簧测力计的测力原理和二力平衡的知识分析判断。
【解答】在乙图中，弹簧秤静止时，它的示数等于挂钩上拉力的大小，即拉力F1=4N。根据二力平衡的知识可知，弹簧测力计受到的向左的拉力和向右的拉力大小相等，方向相反，即拉力F2=F1=4N。
8．下列情形中，“嫦娥五号”受平衡力作用的是（ ）
A．“嫦娥五号”从文昌航天发射场发射后加速升空
B．“嫦娥五号”绕月匀速飞行
C．“嫦娥五号”落月后静止在月球表面
D．“嫦娥五号”返回舱返回时依靠降落伞减速
【答案】C
【解析】当物体处于平衡力时，保持静止状态或匀速直线运动状态，据此分析判断。
【解答】A.“嫦娥五号”从文昌航天发射场发射后加速升空，没有做匀速直线运动，不受平衡力，故A不合题意；
B.“嫦娥五号”绕月匀速飞行，运动轨迹为曲线，没有做匀速直线运动，不受平衡力，故B不合题意；
C.“嫦娥五号”落月后静止在月球表面，它受到平衡力，故C符合题意；
D.“嫦娥五号”返回舱返回时依靠降落伞减速，没有做匀速直线运动，故D不合题意。故选C。
9.在学习“物体运动状态改变的原因”时，老师做了如图所示的实验：具有一定速度的钢珠在水平面上能沿直线AB运动；如果在它的运动路径旁放一磁体，钢珠的运动路径将变成曲线AC。对该实验的理解，正确的是（ ）
A．用玻璃球代替钢珠也能达到实验目的
B．钢珠沿直线AB运动时不受任何外力作用
C．钢珠沿曲线AC运动时运动状态保持不变
D．实验说明力是改变物体运动状态的原因
【答案】D
【解析】（1）物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性；
（2）铁磁性物质在磁场中会受力磁力的作用；
（3）物体运动状态的改变包括：由静止变运动，由运动变静止，速度大小改变或运动方向改变；
（4）根据力与运动的关系分析判断。
【解答】A.磁体对钢珠会产生引力的作用，而对玻璃球没有吸引力，故A错误；
B.钢珠沿直线AB运动时会受到磁体产生的引力，故B错误；
C.钢珠沿曲线AC运动时运动方向和速度不断改变，即运动状态不断改变，故C错误；
D.实验说明力是改变物体运动状态的原因，故D正确。
10．（2023七下·上虞期末）如图所示，一小闹钟静止在水平桌面上，则（）
A．闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力是一对平衡力
B．闹钟受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
C．桌面受到的支持力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
D．桌面受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
【答案】A
【解析】平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上。
【解答】A.闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力，大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上，则二者为一对平衡力，故A正确；
B.闹钟受到的重力和闹钟对桌面的压力，二者的方向相同，不是平衡力，故B错误；
C.桌面受到的支持力等于桌子和闹钟的总重力，而闹钟对桌面的压力等于闹钟的重力，二者大小不等，不是平衡力，故C错误；
D.桌面受到的重力和闹钟对桌面的压力，二者方向相同，不是平衡力，故D错误。故选A。
11．（2023七下·余杭期末）如图所示是某运动员骑行赛车在水平、斜坡、弯道等不同路面上骑行的某一个情景，在骑行中有关力学知识描述正确的是（ ）
A．匀速过弯道时，运动状态一定发生了改变
B．无论哪种路面，支持力一定与重力在同一直线上
C．无论速度如何变化，惯性力的大小一定不会改变
D．用力蹬踏脚踏板时，自行车的运动速度一定在增加
【答案】A
【解析】牛顿第一定律。又称惯性定律。完整表述为：任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。 故要改变运动状态必须要受到外力。
【解答】A.过弯时，物体的运动状态一定改变（方向一定变了）；
B.转弯时，支持力与重力不在一条直线上；
C.惯性不属于力；
D.上坡时 用力蹬踏脚踏板 ，速度不一定增加。故答案为：A
12.（2023七下·东阳期末）在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至A点，使细线处于拉直状态。由静止释放，不计空气阻力，小球可在A、C两点间来回摆动，B点是小球运动轨迹中的最低点，如图所示。下列分析正确的是（ ）
A．从A运动到C的过程中，小球的运动状态不变
B．小球运动到C点时，小球速度为0，处于平衡状态
C．小球运动到B点时，若细线断开，小球将竖直下落
D．小球运动到C点时，若细线断开，小球将竖直下落
【答案】D
【解析】物体运动状态的改变包括速度大小和方向的改变；物体处于平衡状态时受平衡力的作用；当物体不受力时会保持静止状态或速直线运动状态；物体在非平衡力的作用下运动状态发生改变。
【解答】A.从A到C过程中，小球速度大小和方向均不断发生改变，因此，运动状态改变，故A错误；
B.小球摆到C点时，受到重力和绳子拉力的作用，这两个力不是平衡力，所以小球不处于平衡状态。
C.摆到B点时，若细线断开，小球由于惯性会向右运动，同时受到重力作用会向下运动，因此，小球将向右下方做曲线运动，故C错误；
D.摆到C点时，若细线断开，小球只受重力的作用，因此小球将竖直下落，故D正确。
故答案为：D。
13．（2021七下·柯桥期末）如图所示，甲乙两个相同的钢球，以相同的速度分别沿着竖直向上和斜向上方向抛出，若不计空气阻力，则它们在空中运动过程中，下列叙述正确的是（ ）
A．甲、乙最高点时的速度相同
B．甲、乙在空中的受力情况不同
C．最高点时突然一切外力消失，甲将保持静止状态
D．最高点时突然一切外力消失，乙将保持静止状态
【答案】C
【解析】（1）斜向上抛出时物体，到达最高点时水平方向的速度不为零；
甲在竖直方向上运动，到达最高点时速度为零；乙为斜向上运动，到达最高点时，它在竖直方向上速度为零，而水平方向上速度不变，故A错误；
甲和乙在空中运动时，都只受竖直向下的重力作用，故B错误；
甲原来为静止状态，最高点时突然一切外力消失，甲由于惯性会保持原来的静止状态，故C正确；
乙在水平方向上速度不为零，最高点时突然一切外力消失，乙由于惯性会保持原来的速度在水平方向上做匀速直线运动，故D错误。
14．（2023七下·富阳期末）如图，两个质量相等且上、下底面粗糙程度也相同的圆台形物体甲和乙，放置于水平地面上，分别在水平力Fa、Fb作用下做匀速直线运动。则下列说法正确的是（ ）
A．拉力Fa大于拉力Fb
B．甲的速度一定等于乙的速度相同
C．甲受到的摩擦力可能小于乙受到的摩擦力
D．甲、乙受到的地面摩擦力一定相等
【答案】D
【解析】滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，压力不变，接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力不变；匀速直线运动的物体受到平衡力作用，根据平衡力条件判断拉力和摩擦力相同。
【解答】CD.甲、乙质量相同，重力相同，甲、乙放在水平地面上，甲、乙对水平地面的压力相同，接触面粗糙程度相同，所以甲、乙受到的滑动摩擦力相同；故C错误、D正确；
AB.匀速直线运动，甲的速度不一定与乙的速度相同，因为都匀速直线运动，甲、乙水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，滑动摩擦力相同，拉力相同，故拉力Fa等于拉力Fb，故AB错误。
15.如图所示，小红站在商场匀速向上运动的自动扶梯上，她受到的力有( )
A．重力和支持力
B．重力、支持力和水平向右的摩擦力
C．重力、支持力和水平向左的摩擦力
D．重力、支持力和斜向上的摩擦力
【答案】A
【解析】对小红进行受力分析，根据二力平衡的知识判断。
【解答】根据图片可知，小红肯定受到重力和扶梯对她的支持力，此时二者平衡。由于她和扶梯保持相互静止状态，没有相对运动的趋势，因此她不会受到摩擦力，故A正确，而B、C、D错误。
16．如图所示为一辆轿车启动时的速度与时间的关系图像。轿车在启动过程中（ ）
A．轿车的牵引力总是大于摩擦力
B．轿车启动后受到的摩擦力越来越小
C．在15~25秒时间段内，轿车的牵引力大于摩擦力
D．在5~10秒时间段内，轿车的牵引力大于摩擦力
【答案】D
【解析】（1）由图象可知，在15s到25s时间段内轿车做匀速直线运动，根据二力平衡条件得出牵引力与摩擦力的大小关系。
（2）滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，与速度无关。
（3）由图象可知，在5s到10s时间段内汽车做加速运动，根据力与运动的关系得出合力的方向，然后得出轿车的牵引力与摩擦力的大小关系。
【解答】AC．由图象可知，在15s到25s时间段内，轿车做匀速直线运动处于平衡状态，受到的牵引力和摩擦力是一对平衡力，二力大小相等，故AC错误。
B．因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，所以轿车启动后受到的摩擦力不变，故B错误。
D．由图象可知，在5s到10s时间段内，汽车做加速运动，由力是改变物体运动状态的原因可知，合力的方向与运动的方向一致，即轿车的牵引力大于摩擦力，故D正确。
17．（2023七下·东阳期末）如图，小球从A点摆动到C点（不计空气阻力），小球在B点的时候，受力 （选填“平衡”或“不平衡”）。若在C点的时候外力突然消失，接下去小球将 （选填“静止”或“匀速直线运动”）。
【答案】不平衡；静止
【解析】牛顿第一定律：一切物体在不受外力作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。
【解答】当小球沿ABC的轨迹下落到最低点B时，小球运动速度和方向不断发生变化即小球不是做匀速直线运动，所以小球处于非平衡状态；当小球到达C点时，速度为0，此时小球所受各力突然全部消失，根据牛顿第一定律，物体将保持这一状态，所以小球将处于静止状态。
18．如图所示，小球从A点静止释放，运动到C点时，若一切外力全部消失，则小球会沿路线 (填“a”“b”“c”或“d”)运动，你判断的依据是 。若轨道变为半圆形，当小球滚至右侧最高点时，若一切外力全部消失，它将 。
【答案】B；物体不受外力时将保持原来的运动状态不变；保持静止状态
【解析】根据牛顿第一定律分析解答。
【解答】（1）根据图片可知，当小球运动到C点时，它的运动方向为水平方向。如果此时一切外力消失，那么小球会沿路线b运动，依据是：物体不受外力作用时将保持原来的运动状态不变。
（2）若轨道为半圆形，当小滚至右侧最高点时，此时它的速度为零。如果一切外力消失，那么它将保持原来的静止状态。
19．如图所示，放在水平桌面上的物体A，在水平推力F的作用下向右移动的过程中(物体未从桌面掉落)，A与桌面之间的摩擦力 (填“变大”“变小”或“不变”)；桌面受到物体A的摩擦力的方向是水平向 。
【答案】不变；右
【解析】（1）影响滑动摩擦力大小的因素有压力和接触面的粗糙程度。
（2）摩擦力的方向与物体的运动方向相反。
【解答】（1）放在水平桌面上物体A，在水平推力F的作用下向右移动的过程中，与桌面的接触面积变小，但压力和接触面的粗糙程度没变化，所以摩擦力将保持不变。
（2）由于物体A水平向右运动，所以桌面对A的摩擦力水平向左，而A对桌面的摩擦力的方向是水平向右。
20．如图所示，甲，乙两物体叠放在粗糙的水平面上，在5牛的拉力F的作用下一起向右做匀速直线运动，则甲受到的摩擦力为 牛，乙受到甲的摩擦力方向 (填“水平向左"“水平向右”或“不确定")。
【答案】5；水平向右
【解析】（1）两个相互接触的物体，在它们之间发生相对运动时，产生的阻碍相对运动的力，就是滑动摩擦力。
（2）利用二力平衡的知识，求出摩擦力的大小。
【解答】（1）在5N的水平拉力F作用下，甲、乙一起做匀速直线运动，因此，甲、乙都受力平衡力；甲受到向右为5N的拉力，同时受到乙对甲大小相等，方向相反的摩擦力f=F=5N。
（2）乙相对甲有向左运动的趋势，所以乙受到甲水平向右的摩擦力。
21．一个重为100牛的箱子放在水平面上。给箱子施加6牛的水平推力时箱子未动，这时箱子受到的摩擦力 (填“大于”“小于”或“等于”)6牛；当水平推力增大到10牛时，箱子恰好做匀速直线运动，箱子受到的摩擦力为 牛。
【答案】等于；10
【解析】（1）一对平衡力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上，两个作用在同一个物体上。
（2）影响滑动摩擦力大小的因素：压力和接触面的粗糙程度。
【解答】（1）箱子受6N的水平推力，箱子未动，说明箱子处于静止状态，则在水平方向上所受的推力与静摩擦力相互平衡，摩擦力等于推力等于6N。
（2）当水平推力增大到10N时，箱子恰好做匀速运动，所以此时滑动摩擦力与推力是一对平衡力，大小等于10N。
22．如图甲所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在10牛的水平拉力F1的作用下，A、B一起做匀速直线运动；图乙中，将A、B紧靠着放在同一水平桌面上，用水平力F2推A使它们一起做匀速直线运动，甲，乙两种情况下，A受到的摩擦力大小分别是 牛和 牛。
【答案】10；5
【解析】利用二力平衡的知识，求出摩擦力；摩擦力的大小与压力以及接触面的粗糙程度有关，而与接触面积无关。
【解答】（1）在甲图中，物体A、B在10N的水平拉力F1作用下，一起做匀速直线运动，因此，A、B都受到平衡力作用，而物体B在物体A上，一起做匀速直线运动，没有发生相对运动或相对运动的趋势，所以物体B不受摩擦力，即摩擦力为0；物体A受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，即摩擦力大小等于拉力的大小，也为10N。
（2）在乙图中，若将A、B紧靠着放在水平桌面上，接触的粗糙程度不变，压力也不变，因此摩擦力也不变，使它们一起匀速运动，因此推力与此时的摩擦力为一对平衡力，推力F2的大小也为10N，由于摩擦力的大小与压力以及接触面的粗糙程度有关，接触面的粗糙程度不变，A对地面的压力变为原来的一半，则A受到的摩擦力也会变为原来的一半，为5N。
23．（2023七下·武义期末）春节前夕贴春联是我国的传统习俗。如图所示是写春联时手握毛笔的示意图，回答下列问题：
（1）按图示拿毛笔时，毛笔所受到的摩擦力方向为 ；
（2）毛笔书写过程中一般需要：“逆锋起笔、按、行、提笔、顿、回锋收笔”等要领，则“按”“顿”等运笔时笔尖受到的摩擦力将 。
【答案】（1）竖直向上（2）变大
【解析】物体所受摩擦力的方向与相对运动方向或相对运动趋势相反。
【解答】（1）毛笔受到竖直向下的重力，此时处于平衡状态，故摩擦力竖直向上；
（2）按或顿使压力增大，笔尖所受摩擦力变大。
24．（2023七下·永嘉月考）如图是小明在做引体向上的锻炼场景。
（1）图甲中小明静止悬挂在单杠上时，单杠对他的作用力为F，小明的重力为G，则F G（选填“大于”“小于”“等于”）。
（2）如图乙所示为现有一种室内免打孔单杆，其原理是通过旋转单杆增大 来增大摩擦力，从而不需要在墙面打孔就能固定在墙面上不滑落。
【答案】（1）等于（2）增大
【解析】（1）对人进行受力分析，根据平衡力的知识解答；
（2）增大摩擦力的方法：①增大压力；②增大接触面的粗糙程度，据此分析解答。
【解答】（1）小明静止在单杠上，它受到的重力和单杠对它的支持力相互平衡，即二者大小相等，也就是F=G；
（2）如图乙所示为现有一种室内免打孔单杆，其原理是通过旋转单杆增大压力来增大摩擦力，从而不需要在墙面打孔就能固定在墙面上不滑落。
25．（2023七下·金华期末）小科同学用如图所示装置测物体B所受的摩擦力，拉力F水平向左，不计弹簧测力计重
（1）当F＝10N时，物体A保持静止，弹簧测力计示数为零 N；
（2）当F＝20N时，物体A水平向左运动，弹簧测力计示数为3N且保持不变 。
【答案】（1）0 （2）水平向左
【解析】（1）摩擦产生的条件：①相互接触；②产生压力；③做相对运动或有相对运动的趋势；
（2）对物体B进行受力分析，根据平衡力的知识确定摩擦力的方向。
【解答】（1）根据图片可知，B对A产生压力且二者接触，但是二者之间没有相对运动的趋势，因此B受到的摩擦力为0。B受到的测力计的拉力和摩擦力相互平衡，即二者大小相等，那么弹簧测力计的石灰水为0；
（2）当A水平向左运动时，B保持静止状态，则它受到的摩擦力与测力计的拉力相互平衡，即二者大小相等，方向相反。那么摩擦力为3N，方向水平向左。
26.（2023七下·金华期末）如图所示是小义和小乌同学探究二力平衡条件时的实验情景。卡片和细线的质量、滑轮的摩擦不计。
（1）如图（甲），当卡片平衡时，小义同学将卡片旋转一个角度，松手时卡片会转动。此实验用于证明的二力平衡条件是 ；
（2）如图（乙），小乌同学将左侧滑轮的高度调低，并在轻质卡片两端的细绳上左右各挂一个等质量的钩码，可观察到卡片将 。
A．向左下方运动 B．向右上方运动 C．仍静止不动 D．转过一定角度
【答案】（1）一对平衡力是否作用在同一条直线上（2）C
【解析】（1）根据描述分析影响二力平衡的哪个因素发生改变即可；
（2）根据定滑轮的特点分析卡片受到的拉力是否满足二力平衡的条件即可。
【解答】（1）根据描述可知，将卡片旋转一个角度后，两侧的拉力就不在同一直线上了，那么此实验用于证明的二力平衡条件是：一对平衡力是否作用在同一条直线上。
（2）根据图乙可知，小乌同学将左侧滑轮的高度调低，并在轻质卡片两端的细绳上左右各挂一个等质量的钩码。根据定滑轮的特点可知，定滑轮不省力不费力，且拉力大小与方向无关，因此卡片两侧的拉力大小相等，方向相反，作用在同一物体和同一直线上，那么肯定二力平衡，即卡片保持静止不动。故选C。
27.（2023七下·海宁期中）如图为科技小组“探究牛顿第一定律”的实验装置。实验中小组成员小虎先后三次将同一小车放在同一斜面上的同一高度，然后分别用不同的力推了一下小车，使其沿斜面向下运动，观察小车运动的距离，从而得出力和运动的关系。
（1）科技小组成员小明认为实验操作中有一处明显的错误，请你帮他指出错误操作是
（2）在上述实验观察分析的基础上，可以推测：如果阻力为零，水平面足够长，小车将做 ，此处用到了 （选填 “控制变量”“科学推理”或“转换”）法。
（3）对于“力和运动的关系”的问题，下列说法中正确的是（ ）
A．力是维持物体运动状态的原因 B．只有在力的作用下物体才能运动
C．力是改变物体运动状态的原因 D．只要有力作用在物体上，物体的运动状态一定改变
【答案】（1）用不同的力推了小车 （2）匀速直线运动；科学推理 （3）C
【解析】（1）在探究牛顿第一定律的实验中，要控制小车到达水平面时的速度相同，即让小车从斜面上同一高度从静止开始下滑。
（2）根据牛顿第一定律的内容和研究方法解答。
（3）根据力与运动的关系的知识判断。
【解答】（1）科技小组成员小明认为实验操作中有一处明显的错误，错误操作是：用不同的力推了小车。
（2）在上述实验观察分析的基础上，可以推测：如果阻力为零，水平面足够长，小车将做匀速直线运动，此处用到了科学推理法。
（3）根据实验可知，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，故选C。
28．如图所示为“探究二力平衡的条件”的实验。
（1）如果物体只受到两个力的作用，且处于 状态，那么说明这两个力是相互平衡的。由此，小科提出能利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡中力的大小相等的这一条件。小妍则认为，此方案不能探究该条件，理由是 。
（2）两人设计了另一个实验方案，如图乙所示，可通过调整 来改变卡片两端受到的拉力的大小。
（3）在如图乙所示的装置中，要继续验证二力平衡的另一条件是两个力作用在同一条直线上，具体的操作是 。
【答案】（1）静止；由于只能测出物体对弹簧测力计的拉力大小，无法测量物体自身的重力大小，故无法得出
（2）钩码的数量
（3）将卡片扭转一个角度再释放，观察卡精是否保持静止
【解析】（1）根据平衡状态的定义解答。注意分析能否测出物体的重力，然后与测力计的示数进行比较即可；
（2）根据乙图可知，绳子上的拉力由钩码的重力产生，即钩码的数量越多，重力越大，产生的拉力越大；
（3）要验证二力平衡时两个力是否在同一直线上，可以想办法改变两个拉力的方向，然后观察物体是否能够保持静止状态即可。
29．如图甲所示，放在水平地面上的物体受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙和丙所示。由图像可知：
（1）当t＝1s时，物体处于 (填“加速”、“匀速”或“减速”)状态。
（2）当t＝3s时，物体受到的阻力为 N，阻力的方向 。
（3）当t＝5s时，物体受到的推力和阻力是否为平衡力 ？
【答案】（1）加速 （2）2；水平向左 （3）不是平衡力
【解析】（1）从丙图中找到某个时间对应的速度所在图像的形状，如果是一条向右上方倾斜的直线，说明物体在加速；如果是一条向右下方倾斜的直线，说明物体在减速；如果一条水平线，说明物体是匀速的；
（2）从丙图中判断t=3s时物体的运动状态，然后从乙图中找到某个时间物体受到的力；阻力的方向与运动方向相反；
（3）从丙图中判断t=5s时物体的运动状态，进而判断物体是否受到平衡力。
【解答】（1）观察丙图可知，从0s-2s物体的v-t图像是一条向右上方的斜线，说明这段时间物体的速度不断增大，因此当t=1s时，物体处于加速状态；
（2）观察丙图可知，当t=3s时，物体的v-t图像是一条水平线，说明物体在这段时间内做匀速直线运动，因此阻力和拉力是一对平衡力，即阻力是2N，且方向向左；
（3）观察丙图可知，物体从4s-8s的v-t图像是一条向右下方倾斜的线，说明这段时间内物体做减速运动，即处于不平衡状态，因此物体受到的推力和阻力不是平衡力。
故答案为：（1）加速；（2）2，水平向左；（3）不是平衡力
30.降落伞俗称保险伞，是一种使人或物从空中安全降落到地面的航空工具。某跳伞运动员从飞机上跳下，沿竖直方向降落，一段时间后打开降落伞，最后安全着地。已知运动员和跳伞设备的总重力为700牛，跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。
（1）图甲中阴影部分面积表示 。
（2）当t=30秒时，运动员和跳伞设备的总重力 (选填 “大于”、“等于"或“小于”)阻力。
（3）图乙是跳伞过程中部分阶段的情景及受力示意图，其中①与图甲曲线中 (用字母表示)阶段对应。
【答案】（1）运动员在50一70 秒内下降的高度 （2）等于 （3）BC
【解析】（1）根据长方形的面积公式和速度公式s=vt分析解答；
（2）根据甲图确定t=30s时运动员的运动状态，然后根据二力平衡分析判断；
（3）当合力的方向与运动方向一致时，物体做加速运动；当合力的方向与运动方向相反时，物体做减速运动，据此结合图甲分析判断。
【解答】（1）根据图甲可知，阴影部分为长方形，它的面积S=ab。横轴表示时间，纵轴表示速度，根据s=vt=ab可知，阴影部分的面积表示运动员在50~70s内下降的高度。
（2）根据图甲可知，t=30s时运动员和设备一起做匀速直线运动，此时处于平衡状态，即运动员和跳伞设备的总重力等于阻力。
（3）根据图1可知，此时运动员和设备受到向上的阻力1100N，向下的重力700N，那么f>G。此时合力向上，与运动方向相反，因此它们一起做减速运动，则①与图甲曲线中BC阶段对应。
31.（2022七下·金东期末）同学们正在做“探究二力平衡的条件”的实验。
（1）小金的实验装置如图甲所示，他采用轻质小车，并选用表面光滑的桌面，其目的是 ；
（2）另一个同学小东用图乙中所示的轻质硬纸片B替换轻质小车A进行实验。为了验证不在同一直线上的两个力是否平衡，则要进行的操作是 (选填“改变两侧砝码的质量”“用剪刀将卡片剪开”或“将卡片扭转一定角度后释放”) ；
（3）小义将小金的轻质小车换成一重木块C，如图丙所示。实验时，他发现向左右两盘同时放入不等重的砝码时，木块仍然保持静止状态。则该实验不能得出的二力平衡条件有 。
A．两力大小相等 B．两力作用在同一物体上 C．两力在同一直线上
【答案】（1）减小摩擦力对实验的影响 （2）将卡片扭转一定角度后释放 （3）A；C
【解析】（1）轻质小车对桌面的压力更小，而桌面非常光滑，则接触面的粗糙程度小，这两个措施都会使小车受到的摩擦力减小，从而减小对实验的影响。
（2）根据控制变量法的要求可知，探究某个因素对物理量的影响时，必须控制其他因素相同，而只改变这个因素；
（3）根据实验过程的现象分析即可。
【解答】（1）小金的实验装置如图甲所示，他采用轻质小车，并选用表面光滑的桌面，其目的是减小摩擦力对实验的影响；
（2）为了验证不在同一直线上的两个力是否平衡，则要进行的操作是使两个力不在同一直线上，即：将卡片扭转一定角度后释放。
（3）根据题目描述可知，两边砝码的重力不等，则对木块产生拉力的大小不等，因此不能得到“两力大小相等”这个条件，故A符合题意；
由于实验中没有展示出两个力不在同一直线上时木块的状态，因此不能探究得到“两力在同一直线上”的条件，故C符合题意。
32．小科探究运动和力的关系时，设计了如图所示的实验。让同一小车从同一斜面滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上，观察小车在水平面上的运动情况。
（1）实验时，让同一小车从同一斜面的 滑下，使小车到达水平面时的速度相同。
（2）小科通过如图甲、乙、丙所示的三次实验，能够得出结论：阻力越小，物体滑行距离越远，滑行时间越长。在此基础上，小科作出了科学推理(如表所示)，表中“ ”处的内容为 。
真实实验 过渡阶段 理想实验
阻力 较大 较小 变小
滑行距离 较近 较远 变远 无限远
滑行时间 较短 较长 变长 无限长
（3）假设小车到达水平面时的初速度为v ，并且在毛巾、棉布和木板上小车的速度是均匀减小的，则实验中三次速度变化如图丁所示。请在图上画出小车在理想实验时的速度变化情况。
【答案】（1）同一位置 （2）0
（3）
【解析】（1）小车到达水平面时的速度与它在斜面上的高度有关，即高度越大，则速度越大；
（2）根据表格数据的变化规律推测“？”出的数据；
（3）根据小车受到的阻力为0时的速度变化规律分析解答。
【解答】（1）实验时，让同一小车从同一斜面的同一位置滑下，使小车到达水平面时的速度相同。
（2）根据表格数据第一行可知，阻力越来越小，而阻力最小的情形就是变成0时，因此“？”为0；
（3）根据题意可知，当小车受到的阻力为0时，它的速度将不会减小，即保持v0做匀速直线运动，如下图所示：
33．（2022七下·鹿城月考）在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中，如图所示：
（1）甲、乙、丙三次实验中，用弹簧测力计测量滑动摩擦力的大小，操作都要求水平 拉动木块，分别读出弹簧测力计的示数为F1、F2和F3，其中示数最大的是 。
（2）比较甲、乙两次实验，得出的结论是： 。
（3）在丙图中，木块A向右匀速运动时，弹簧测力计示数为2牛，若弹簧测力计示数增大到3牛，此时的木块A所受滑动摩擦力为 牛．
（4）实验装置改为丁图后， （“必须”/“不必”）拉着木板做匀速运动。
【答案】（1）匀速；F3 （2）压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大
（3）2 （4）不必
【解析】（1）当物体在水平面上做匀速直线运动时，它受到的摩擦力与拉力为一对平衡力，二者大小相等。根据影响滑动摩擦力的因素分析摩擦力的大小，再根据二力平衡判断拉力的大小。
（2）分析甲和乙图中哪个因素相同，哪个因素不同，然后根据控制变量法描述结论；
（3）（4）根据影响滑动摩擦力的因素分析摩擦力的大小是否改变。
【解答】（1）甲、乙、丙三次实验中，用弹簧测力计测量滑动摩擦力的大小，操作都要求水平匀速拉动木块。根据图片可知，丙图中毛巾表面最粗糙，且木块对水平面的压力最大，因此丙图中木块受到的摩擦力最大。根据二力平衡的知识可知，丙中测力计的拉力最大，即示数最大的是F3。
（2）甲和乙图中，木块对水平面的压力相同，而接触面的粗糙程度不同，那么得到结论：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（3）在丙图中，木块A向右匀速运动时，弹簧测力计示数为2牛，根据二力平衡的知识可知，木块受到的滑动摩擦力为2N。当弹簧测力计的示数增大到3N时，由于木块的压力和接触面的粗糙程度不变，因此木块受到的压力不变，还是2N。
（4）在丁图中，无论木板是否匀速运动，木块对木板的压力和接触面的粗糙程度不变，因此木块受到的摩擦力不变，则弹簧测力计的示数保持不变。
34．（2022七下·仙居期末）为了探究“滑动摩擦力的大小与运动速度大小的关系”。小科用如图所示的装置进行实验，其中力传感器可以显示对木块拉力的大小，从而得到木块受到的摩擦力大小。实验时使木块保持静止不动，而传送带匀速运动，以实现木块相对于传送带向左运动。实验数据如下。
传送带速度(cm/s) 3 5 8 11 13
力传感器示数(N) 0.25 0.26 0.26 0.25 0.25
（1）实验中木块受到的摩擦力方向水平向 。
（2）分析表中数据，可得出的结论是 。
（3）小科同学想利用该装置继续探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系，则小科接下来的操作是 。
【答案】（1）右
（2）滑动摩擦力的大小与运动速度大小无关
（3）在木块.上方放上不同质量(重力)的物体，重复以上实验，观察并记录力传感器的示数。(或保持粗糙程度不变， 改变木块压力的大小重复以上实验，观察并记录力传感器的示数)
【解析】（1）根据图片可知，木块保持静止状态，那么它受到的拉力和摩擦力相互平衡，即二者大小相等，方向相反。木块受到水平向左的拉力，根据二力平衡的条件可知，木块受到摩擦力的方向为水平向右。
（2）根据表格数据可，当传送带的速度增大时，拉力传感器的示数保持不变，那么得到结论：滑动摩擦力的大小与运动速度大小无关。
（3）小科同学想利用该装置继续探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系，则小科接下来的操作是：在木块上方放上不同质量(重力)的物体，重复以上实验，观察并记录力传感器的示数。(或保持粗糙程度不变， 改变木块压力的大小重复以上实验，观察并记录力传感器的示数)。
35．（2023七下·东阳期末）在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，小英做了如图甲所示的三次实验，用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板，第3次用表面更加粗糙的长木板。
（1）实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其在水平桌面上做 。
（2）比较1、2两次实验，可得出结论： 。
（3）刚开始小英做第1次实验时控制不好力度，拉力随时间变化的图象如图乙所示，木块的速度随时间变化的图象如图丙所示，则木块在第7s时的摩擦力为 N。
（4）小芳同学将实验方法进行了改进，实验装置如图丁所示：将弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块，木块下面是一长木板，实验时拉着长木板沿水平地面向右运动，此时木块受到的摩擦力方向 ，这样改进的好处是 。
【答案】（1）匀速直线运动
（2）接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大
（3）3
（4）水平向右；不用控制木板做匀速直线运动，操作简单
【解析】（1）题中可以直接测量的是拉力的大小，要利用摩擦力的大小等于拉力大小来测摩擦力大小，只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，拉力大小才等于摩擦力的大小。（2）1、2两次实验的变量是压力大小，接触面的粗糙程度没有发生变化，所以探究的是摩擦力大小与压力大小的关系。（3）物体只有做匀速直线运动时才受平衡力的作用，此时拉力大小等于摩擦力大小，在其他条件没有发生变化时，摩擦力大小与运动速度，拉力的大小无关。
（4）改进后，木块与弹簧测力计固定不动，拉动木板运动，该实验设计的优点是：一方面，不需要木板做匀速直线运动，便于实验操作，另一方面，由于测力计静止便于读数。
【解答】(1)实验时，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动，根据二力平衡知识，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力；
(2)由1、2两次接触面粗糙程度相同，压力不同，是探究滑动摩擦力的大小跟压力大小的关系，故可以得到结论： 接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大 ；
(3)由图丙知：2~6s物体做匀速运动，此时物体处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，由图乙知此过程的拉力为3N，6~8s物体做减速运动，但由于压力的接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，仍为3N，故第7s时，摩擦力为3N；
(4)木块处于静止状态，受到平衡力的作用，拉力和摩擦力大小相等，方向相反，因测力计对木块的拉力方向水平向左，故木块受到的摩擦力方向为水平向右；这样的好处在于 不用控制木板做匀速直线运动，操作简单 。
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
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典例分析
举一反三
课后巩固
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