第三篇 物质科学(物理部分)
第4课时 力与运动
(
图4－1
)1．[扬州中考]如图所示，菲菲和翔翔坐在车厢内，观察判断火车的运动情况。菲菲：以窗外的动车为参照物，火车的位置变化了，因此火车是运动的。翔翔：以窗外的站台为参照物，火车的位置没有变化，因此火车是静止的。以上判断
( C )
A．菲菲正确
B．翔翔正确
C．两人都正确
D．两人都不正确
2．[2018·杭州]一个成年人正常的步行速度大约是
( A )
A．1.2m/s
B．24m/s
C．36km/s
D．48dm/s
【解析】
一个成年人1s约走两步，两步路程约为1.2m。
3．[2018·金华丽水]2018年2月22日，在短道速滑男子500m决赛中，武大靖为中国赢得平昌冬奥会首枚金牌。下列说法正确的是
( B )
(
图4－2
)A．把冰刀磨得很锋利，是为了增大摩擦力
B．冲过终点后不能立即停止滑行，是因为运动员具有惯性
C．以滑行中的运动员作为参照物，观众是静止的
D．运动员用力蹬冰面就会向前运动，说明力是维持物体运动的原因
【解析】
把冰刀磨得很锋利，是为了增大压强；以滑行中的运动员作为参照物，观众是运动的；运动员用力蹬冰面就会向前运动，说明力的作用是相
互的。
4．[2018·广州]向前直线行驶的车内，小明给小芳连拍两张照片，如图所示。拍照过程中，车可能
( C )
图4－3
A．向西加速
B．向东加速
C．向西减速
D．向东减速
【解析】
从图中广州塔的位置可判断车在向西运动，再从乙图杯中的水向左侧洒出可判断车正在向西减速。
5．[台州中考]在学习牛顿第一定律的时候，我们做了如图所示实验。下列有关叙述正确的是
( B )
图4－4
A．每次实验时，小车可以从斜面上的任何位置开始下滑
B．实验中运动的小车会停下来，说明力能改变物体的运动状态
C．实验表明，小车受到的摩擦力越小，运动的距离越近
D．根据甲、乙、丙的实验现象可以直接得出牛顿第一定律
【解析】
实验中，同一小车应从同一斜面的同一高度自由下滑，目的是为了让小车每次到达水平面时的速度都相同，控制变量；实验表明，小车受到的摩擦力越小，小车运动的距离越远；接触面越光滑，摩擦力越小，小车的速度减小得越慢，由此推理得出：假如小车受到的阻力为零时，小车将做匀速直线运动。牛顿第一定律是在实验的基础上进一步推理概括得出的。
(
图4－5
)6．[丽水中考]指尖陀螺是很有趣的一种玩具，该玩具中间是轴承，轴承内有滚珠，边上有三个用密度较大的金属制作的飞叶，拨动飞叶后，飞叶可以绕轴在指尖上长时间转动(如图)。下列分析错误的是
( D )
A．飞叶转速变慢，惯性不变
B．轴承内有滚珠，利于减小摩擦
C．飞叶被拨动后旋转是因为力能改变物体的运动状态
D．陀螺对指尖的压力和指尖对陀螺的支持力是一对平衡力
【解析】
一对平衡力必须是作用在同一物体上，且大小相同、方向相反、作用在同一直线上的。陀螺对指尖的压力和指尖对陀螺的支持力是一对相互作用力。
7．[2018·衡阳]如图所示，若小球向右摆动到最低点时，绳子断裂，假设所有力同时消失，此后，小球的运动情况是
( D )
A．匀速直线下落
B．匀速直线上升
(
图4－6
)C．匀速直线斜向上运动
D．沿水平方向向右做匀速直线运动
【解析】
根据牛顿第一定律，运动中的物体在一切外力消失后将保持原来的运动状态。小球向右摆动到最低点时，小球正好是向右运动，此时绳子断裂且所有力同时消失，小球将沿水平方向向右做匀速直线运动。
8．[温州中考改编]为了研究摆锤的摆动，小明用细绳把摆锤悬挂起来，将摆锤从A点静止释放，利用频闪照相技术拍摄摆锤在相同时间间隔的位置(如图)。
图4－7
(1)摆锤到达最高点B时，是否处于平衡状态？__否__。请在乙图中作出处于B点时摆锤所受的力的示意图(空气的摩擦阻力不计)。
(2)小明发现摆锤从A点到O点时速度越来越大，他从照片中获得的证据是
__摆锤相邻位置间隔越来越大__。
【答案】
(1)如答图所示。
第8(1)题答图
9．[2018·杭州拱墅区二模]据统计，全国发生的车祸中有超过四分之一是超速引起的！为此，杭州市近年来加大了道路限速监控管理。常用的测速方式有两种，一种是“定点测速”，即监测汽车在某点的车速；另一种是“区间测速”，就是测算出汽车在某一区间行驶的平均速度。如果超过了该路段的最高限速，即被判为超速。若监测点A、B相距25km，全程限速120km/h，一辆轿车质量为1.8t，通过监测点A、B的速度分别为100km/h和110km/h，通过两个监测点的时间如图所示。
图4－8
(1)采用“定点测速”，该轿车通过监测点A、B时__不会__(选填“会”或
“不会”)被判超速。
(2)采用“区间测速”，这辆轿车在该路段__会__(选填“会”或“不会”)被判超速。
【解析】
从A点到B点间距是25km，小车用时为10min，则这段路程中小车的平均速度为150km/h。若采用“区间测速”，测的是小车在这段距离中的平均车速，所以会被判超速。
(
图4－9
)10．如图所示科学家常用探空气球测量气象数据。气球在空气中上升或下降运动时会受到空气向上的浮力(F浮)作用，同时还会受到空气的摩擦阻力(f)。某探空氢气球挂上仪器总重G1为28N时，正好匀速上升。当该气球挂上另一组仪器总重G2为32N时，气球却匀速下降。假设该气球上升或下降时所受的浮力和重力不变。则气球所受空气的浮力是__30__N，气球所受空气的阻力为__2__N。
【解析】
当气球匀速上升时，阻力与重力方向都向下，浮力方向向上，根据受力平衡有：F浮＝
G1＋f。当气球匀速下降时，阻力与浮力方向都向上，重力方向向下，根据受力平衡有：F浮＋f＝
G2。
即：，解得：。
11．[2018·湖州]小华和小丽在观摩一次自行车比赛中，看到运动员在转弯时，身体和自行车都是向弯道内侧倾斜的，如图所示。
(
图4－10
)(1)骑自行车转弯时，身体为什么要向弯道内侧倾斜呢？小华提出了疑问。一旁的小丽说：“要想转弯，必须受力。身体倾斜是为了给自行车一个向内侧转弯的力。”小华觉得小丽“要想转弯，必须受力”的观点很有道理，因为__力是改变物体运动状态的原因__。
(2)我们平时骑自行车转弯时，身体的倾斜没有这么明显。可为什么比赛时选手倾斜得这么明显呢？且靠内道的选手转弯时比外道选手倾斜得更明显。使骑行的自行车转弯的力的大小，可能与哪些因素有关呢？小华和小丽提出了两种猜想。
猜想一：可能与骑行的速度有关；
猜想二：可能与圆弧形跑道的半径有关。
(3)接着，小华和小丽一起设计实验，并在实验室里通过实验验证猜想一。
把半径为0.5m的半圆轨道(左端连着横杆)通过横杆在O点与墙壁活动连接(能绕O点在竖直方向自由转动)，轨道置于压力传感器上时，传感器示数为1N。让质量为30g的同一小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面A、B、C三处自由滚下，如图所示。观察、记录每次压力传感器达到的最大示数(注：小钢球到达最低点时的示数最大)，记录如表。
图4－11
小钢球初始位置
A
B
C
距压力传感器高度(m)
0.5
0.4
0.3
压力传感器达到的最大示数(N)
1.90
1.78
1.66
该实验可以得出的结论是__其他条件相同时，使自行车转弯所需要的力随运动速度的增大而增大__。
若要验证猜想二，从控制变量角度考虑，需对上述实验进行哪两项改变？(不考虑小钢球与轨道之间的摩擦)①__改变圆弧形轨道的半径__；②__让同一小钢球在不同的轨道上距压力传感器的同一高度自由滚下__。
(4)实验后，他俩在与同学们的交流中，有了新的猜想：让骑行的自行车转弯需要的力还可能与人和车的总质量有关。于是，他俩又展开了后续实验探究……
12．[2018·杭州]甲、乙两位同学对“雨滴的下落速度是否跟雨滴的大小有关”持有不同的意见，于是他们对此展开研究。他们从网上查到，雨滴在下落过程中接近地面时受到的空气阻力与雨滴的横截面积S成正比，与雨滴下落速度v的平方成正比，即f＝kSv2(其中k为比例系数，是个定值)，雨滴接近地面时可看做匀速直线运动。把雨滴看做球形，其半径为r，密度为ρ，球的体积为V＝πr3。(注：所有结果均用字母表示)
(1)半径为r的雨滴重力为__πr3ρg____。
(2)在接近地面时，大雨滴的下落速度__大于__(选填“大于”“等于”或“小于”)小雨滴的下落速度，写出推理过程。
【答案】
(2)在接近地面时，雨滴可看做匀速直线运动，受力平衡，
G＝f，又：f＝kSv2＝kπr2v2，G＝πr3ρg，
所以：kπr2v2
＝πr3ρg，
v2＝ρrg/k，v＝
，k、ρ、g均为定值，所以r越大，速度v越大。
13．[2018·青岛]探究小球在斜面上的运动规律。如图甲所示，小球以初速度20m/s从A点沿着足够长的光滑斜面滑下，它在斜面上的速度v随时间t均匀变化。实验数据如表：
t(s)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
v(m·s－1)
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
(1)根据表中数据，在图乙中描点并画出小球的v－t图像。
图4－12
(2)小球的运动速度v与时间t的关系式为v＝__2＋5t__。
(3)如图丙所示，以速度v1做匀速直线运动的物体在时间t内通过的路程是
s1＝v1t1，它可以用图线与时间轴所围矩形(阴影部分)的面积表示。同样，图乙中图线与时间轴所围图形的面积，也能表示这个小球在相应时间t内通过的路程s。上述小球从A点沿光滑斜面滑下，在时间t内通过的路程的表达式为
s＝__2.5t2＋2t__。
【答案】
(1)如答图所示。
第13(1)题答图
【解析】
(2)由图知，小球的运动速度v与时间t的关系式为一次函数关系，
设为v＝kt＋b
①，
将表中前2组数据，代入①式有：
b＝2
②，
k×0.1＋b＝2.5
③，
由②③得：k＝5，
小球的运动速度v与时间t的关系式为：
v＝2＋5t。
(3)图乙中图线与时间轴所围图形的面积即如图梯形ABCD的面积：
S梯形ABCD＝(BC＋AD)×CD×＝(2＋2＋5t)×t×＝2.5t2＋2t，即s＝2.5t2＋2t。(共27张PPT)
第4课时
力与运动
一、参照物(a)
判断物体运动或静止时被选为作标准的物体叫做参照物。参照物的选择可以是任意的，当物体被选为参照物后，就假定它是静止的。选择不同的参照物来分析同一物体的运动情况，会得出不同的结论，所以运动和静止是相对的。
二、机械运动(a)
1．机械运动：物体在空间位置上的变化。机械运动包括直线运动和曲线运动。直线运动又可分为匀速直线运动和变速直线运动。物体做匀速直线运动时在相同的时间内通过的路程相等。物体做变速直线运动时在相同的时间内通过的路程不相等。
2．比较物体运动快慢的两种方法：比较相同时间内通过的路程或比较通过相同的路程所用的时间。
三、速度(c)
1．速度概念：物体在单位时间内通过的路程叫速度。速度可以定量地描述物体运动的快慢。
四、牛顿第一定律(又叫惯性定律)(b)
1．阻力对物体运动的影响：让同一小车从同一斜面的同一高度自由滑下(控制变量法)，是为了使小车滑到斜面底端时有相同的速度；阻力的大小用小车在木板上滑动的距离的长短来体现(转换法)。
2．牛顿第一定律的内容：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。
3．牛顿第一定律是通过实验事实和科学推理得出的，它不可能用实验来直接验证。
4．物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。惯性是物体本身固有的一种属性。一切物体任何时候、任何状态下都有惯性。
【知识拓展】
1．牛顿第一定律是指物体在不受外力作用时的状态，而惯性是物体保持原来状态的一种性质，所以牛顿第一定律与惯性是有区别的。一切物体都具有惯性。
2．惯性不是力，不能说惯性力的作用，惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的形状、速度、物体是否受力等因素无关。
五、二力平衡(c)
1．物体处于静止或匀速直线运动状态时，称为平衡状态。物体处于平衡状态时，受到的力叫平衡力。
2．二力平衡条件：作用在同一物体上的两个力，如果______
______、____________、____________________(同物、等大、反向、同线)，这两个力就相互平衡。
3．二力平衡条件的应用
①根据受力情况判断物体的运动状态：
当物体不受任何力作用时或受到平衡力作用时，物体总保持静止状态或匀速直线运动状态。当物体受非平衡力作用时，物体的运动状态一定发生改变。
大小
相等
方向相反
作用在同一直线上
②根据物体的运动状态判断物体的受力情况：
当物体处于平衡状态(静止状态或匀速直线运动状态)时，物体不受力或受到平衡力。当物体处于非平衡状态(加速或减速运动、方向改变)时，物体受到非平衡力的作用。
1．在判断物体受平衡力时，要注意运动的方向性，先判断物体在什么方向(水平方向还是竖直方向)处于平衡状态，然后才能判断物体在什么方向受到平衡力。
2．解题的过程中，常常被忽略的一个条件是一对平衡力中的两个力必须作用在同一个物体上。
3．力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因。
【知识拓展】
类型一 机械运动与参照物
典例
[杭州中考]两列火车如图所示，西子号列车上的乘客看到和谐号列车正在向东行驶，如果以地面为参照物，则下列说法正确的是
(
)
图
4－1
B
A．若西子号向东行驶，则和谐号一定静止
B．若西子号向东行驶，则和谐号一定也向东行驶
C．若西子号静止，则和谐号可能向西行驶
D．若两车都向西行驶，则西子号行驶得较慢
【解析】
西子号列车上的乘客看到和谐号列车正在向东行驶，如果以地面为参照物，有如下情况：一、若西子号向西行驶，和谐号可以较慢速度向西行驶或静止或向东行驶；二、若西子号静止，和谐号一定向东行驶；三、若西子号向东行驶，和谐号一定以更快速度向东行驶。
跟踪训练
至2018
年
6
月
27
日止，2018年我国已经圆满完成了18次航天发射任务！我们用半年的时间完成了去年一年的发射数量。
6月27日在西昌卫星发射中心用长征二号丙
运载火箭，成功将新技术试验双星发射升空，卫星进入预定轨道。对长征二号丙运载火箭带着卫星升空过程分析合理的是
(
)
A
图
4－2
A．以“长征二号”为参照物，发射架向下运动
B．以运载火箭为参照物，搭载的卫星向上运动
C．以运载火箭为参照物，搭载的卫星向下运动
D．火箭升空过程中做匀速直线运动
【解析】
搭载的卫星与长征二号运载火箭是一起向上运动的，两者相对静止。火箭升空过程中的初始阶段是做加速运
动的。
类型二 物体的运动
典例
汽车以6m/s的速度匀速驶上长为60m的斜坡，经10s到达坡顶，接着又以10m/s的速度从坡顶沿原路匀速返回，经6s到达坡底，该汽车在上下坡全程中的平均速度是
(
)
A．7.5m/s
B．8m/s
C．6.25m/s
D．3.75m/s
A
跟踪训练
1．[2018·台州]某同学乘坐高铁，看到车厢内显示的车速为216km/h。他估测车厢通过隧道用了10s，则隧道长度约为
(
)
A．60m
B．600m
C．2160m
D．7776m
【解析】
本题注意单位统一和换算。v＝216km/h＝60m/s，
s＝vt＝60m/s×10s＝600m。
B
2．[2018·黄石]如图是两物体做直线运动的s－t图像，分析图像，下列选项中正确的是
(
)
A．两物体从同一地点出发
B．两物体往同一方向行驶
C．两物体在t＝10s时刻相遇
D．两物体运动速度大小相等，都是5m/s
图
4－3
C
类型三 牛顿第一定律与物体的惯性
典例
[2018·宁波]在“观察从斜面滑下的小车在水平面上的运动”活动中，小车在相同斜面顶端由静止释放，沿斜面下滑到达底端，在毛巾、棉布和木板上向前运动一段距离，分别停在如图所示位置。
图
4－4
(1)小车在相同斜面顶端由静止释放，是为了使小车到达水平面时的__________相同。
初速度
(2)小车所受阻力越小，运动距离越远。如果运动的物体在_______________________________________的理想情况下，它将保持原来的速度一直运动下去。300多年前，伽利略曾
采用类似的方法得出相同的推论。
不受任何阻力(或不受摩擦力)(合理即可)
跟踪训练
[2018·德阳]在水平轨道上有一辆实验车，其顶部装有电磁铁，电磁铁下方吸有一颗钢珠。在实验车向右匀速直线运动的过程中，钢珠因断电下落。如图是描述钢珠下落的四个示意图，图中虚线表示钢珠下落的路径。以实验车为参照物，正确描述钢珠下落路径的示意图是
(
)
A
B C D
B
【解析】
钢球随实验车在水平轨道上匀速向右行驶，当它落下前，速度与实验车的速度相同；当它下落时，由于惯性，水平方向上的速度不变，但竖直方向上受到重力，因此以实验车为参照物时，钢珠竖直下落，最终落在其原始位置正下方。
类型四 二力平衡
典例
[2018·枣庄]如图所示，小丽用力F把一木块压在竖直墙面上静止，现有以下受力分析，下述受力分析正确的是
(
)
①小丽对木块的压力F和墙对木块的弹力是一对平衡力
②小丽对木块的压力F和木块的重力是一对平衡力
图
4－5
C
③木块受到的摩擦力和木块的重力是一对平衡力
④小丽对木块的压力F和木块对小丽的弹力是一对平衡力
A．只有①正确
B．只有④正确
C．只有①③正确
D．只有③④正确
【解析】
木块处于静止状态，在竖直方向上木块所受重力和墙对木块的静摩擦力是一对平衡力；木块在水平方向上所受压力F和墙对木块的弹力是一对平衡力；平衡力作用在同一物体上，作用力和反作用力作用在不同的物体上。
跟踪训练
如图所示，已知A的重力是10N，B的重力是15N，小车向右做匀速直线运动，则小车受到的摩擦力方向向_____，大小为_____N。若此时在右侧再增加一个大小为1N的力，小车所受的摩擦力为_____N。
图
4－6
左
5
5
【解析】
摩擦力的方向与物体相对运动方向相反。因为小车做匀速直线运动，所以受到平衡力的作用，即GA＋f＝GB，f＝GB－GA＝15N－10N＝5N；摩擦力与压力及接触面的粗糙程度有关，所以会保持5N不变。
当堂测评
高分作业第4课时 力与运动
一、参照物(a)
判断物体运动或静止时被选为作标准的物体叫做参照物。参照物的选择可以是任意的，当物体被选为参照物后，就假定它是静止的。选择不同的参照物来分析同一物体的运动情况，会得出不同的结论，所以运动和静止是相对的。
二、机械运动(a)
1．机械运动：物体在空间位置上的变化。机械运动包括直线运动和曲线运动。直线运动又可分为匀速直线运动和变速直线运动。物体做匀速直线运动时在相同的时间内通过的路程相等。物体做变速直线运动时在相同的时间内通过的路程不相等。
2．比较物体运动快慢的两种方法：比较相同时间内通过的路程或比较通过相同的路程所用的时间。
三、速度(c)
1．速度概念：物体在单位时间内通过的路程叫速度。速度可以定量地描述物体运动的快慢。
2．速度公式：速度＝，即：v＝。
3．速度的主单位：米/秒，单位符号：m/s。常用单位还有：千米/时，单位符号：km/h。常见单位间的换算：1m/s＝3.6km/h。
4．描述变速直线运动时可用平均速度来描述物体运动的快慢，即：＝。
四、牛顿第一定律(又叫惯性定律)(b)
1．阻力对物体运动的影响：让同一小车从同一斜面的同一高度自由滑下(控制变量法)，是为了使小车滑到斜面底端时有相同的速度；阻力的大小用小车在木板上滑动的距离的长短来体现(转换法)。
2．牛顿第一定律的内容：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。
3．牛顿第一定律是通过实验事实和科学推理得出的，它不可能用实验来直接验证。
4．物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。惯性是物体本身固有的一种属性。一切物体任何时候、任何状态下都有惯性。
【知识拓展】
1．牛顿第一定律是指物体在不受外力作用时的状态，而惯性是物体保持原来状态的一种性质，所以牛顿第一定律与惯性是有区别的。一切物体都具有惯性。
2．惯性不是力，不能说惯性力的作用，惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的形状、速度、物体是否受力等因素无关。
五、二力平衡(c)
1．物体处于静止或匀速直线运动状态时，称为平衡状态。物体处于平衡状态时，受到的力叫平衡力。
2．二力平衡条件：作用在同一物体上的两个力，如果__大小相等__、__方向相反__、__作用在同一直线上__(同物、等大、反向、同线)，这两个力就相互平衡。
3．二力平衡条件的应用
①根据受力情况判断物体的运动状态：
当物体不受任何力作用时或受到平衡力作用时，物体总保持静止状态或匀速直线运动状态。当物体受非平衡力作用时，物体的运动状态一定发生改变。
②根据物体的运动状态判断物体的受力情况：
当物体处于平衡状态(静止状态或匀速直线运动状态)时，物体不受力或受到平衡力。当物体处于非平衡状态(加速或减速运动、方向改变)时，物体受到非平衡力的作用。
【知识拓展】
1．在判断物体受平衡力时，要注意运动的方向性，先判断物体在什么方向(水平方向还是竖直方向)处于平衡状态，然后才能判断物体在什么方向受到平
衡力。
2．解题的过程中，常常被忽略的一个条件是一对平衡力中的两个力必须作用在同一个物体上。
3．力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因。
类型一 机械运动与参照物
典例
[杭州中考]两列火车如图所示，西子号列车上的乘客看到和谐号列车正在向东行驶，如果以地面为参照物，则下列说法正确的是( B )
图4－1
A．若西子号向东行驶，则和谐号一定静止
B．若西子号向东行驶，则和谐号一定也向东行驶
C．若西子号静止，则和谐号可能向西行驶
D．若两车都向西行驶，则西子号行驶得较慢
【解析】
西子号列车上的乘客看到和谐号列车正在向东行驶，如果以地面为参照物，有如下情况：一、若西子号向西行驶，和谐号可以较慢速度向西行驶或静止或向东行驶；二、若西子号静止，和谐号一定向东行驶；三、若西子号向东行驶，和谐号一定以更快速度向东行驶。
(
图
4
－
2
)跟踪训练
至2018
年
6
月
27
日止，2018年我国已经圆满完成了18次航天发射任务！我们用半年的时间完成了去年一年的发射数量。6月27日在西昌卫星发射中心用长征二号丙运载火箭，成功将新技术试验双星发射升空，卫星进入预定轨道。对长征二号丙运载火箭带着卫星升空过程分析合理的是( A )
A．以“长征二号”为参照物，发射架向下运动
B．以运载火箭为参照物，搭载的卫星向上运动
C．以运载火箭为参照物，搭载的卫星向下运动
D．火箭升空过程中做匀速直线运动
【解析】
搭载的卫星与长征二号运载火箭是一起向上运动的，两者相对静止。火箭升空过程中的初始阶段是做加速运动的。
类型二 物体的运动
典例
汽车以6m/s的速度匀速驶上长为60m的斜坡，经10s到达坡顶，接着又以10m/s的速度从坡顶沿原路匀速返回，经6s到达坡底，该汽车在上下坡全程中的平均速度是( A )
A．7.5m/s
B．8m/s
C．6.25m/s
D．3.75m/s
【解析】
平均速度等于总路程除以总时间。总路程s＝60m＋60m＝120m，总时间t＝10s＋6s＝16s，汽车上下坡全程的平均速度＝＝＝7.5m/s。
跟踪训练
1．[2018·台州]某同学乘坐高铁，看到车厢内显示的车速为216km/h。他估测车厢通过隧道用了10s，则隧道长度约为( B )
A．60m
B．600m
C．2160m
D．7776m
【解析】
本题注意单位统一和换算。v＝216km/h＝60m/s，s＝vt＝60m/s×10s＝600m。
2．[2018·黄石]如图是两物体做直线运动的s－t图像，分析图像，下列选项中正确的是( C )
图4－3
A．两物体从同一地点出发
B．两物体往同一方向行驶
C．两物体在t＝10s时刻相遇
D．两物体运动速度大小相等，都是5m/s
【解析】
由图像可知，两物体的s－t图像都是一条斜线，表示两物体均做匀速直线运动；当t＝0时，一条线在100m处，另一条线在0m处，说明两物体不是从同一地点出发；两条线中，一条随时间的增加路程增大，另一条随时间增加路程减小，说明两个物体运动方向相反；两线的交点表示在同一时刻，且位置相同，则两物体在t＝10s时刻相遇；由图像知，上面的线代表的物体在10s内运动了100m－50m＝50m，其速度为v1＝＝＝5m/s；下面的线代表的物体在10s－2s＝8s内运动了50m，其速度为v2＝＝＝6.25m/s。
类型三 牛顿第一定律与物体的惯性
典例
[2018·宁波]在“观察从斜面滑下的小车在水平面上的运动”活动中，小车在相同斜面顶端由静止释放，沿斜面下滑到达底端，在毛巾、棉布和木板上向前运动一段距离，分别停在如图所示位置。
图4－4
(1)小车在相同斜面顶端由静止释放，是为了使小车到达水平面时的__初速度__相同。
(2)小车所受阻力越小，运动距离越远。如果运动的物体在__不受任何阻力(或不受摩擦力)(合理即可)__的理想情况下，它将保持原来的速度一直运动下去。300多年前，伽利略曾采用类似的方法得出相同的推论。
跟踪训练
[2018·德阳]在水平轨道上有一辆实验车，其顶部装有电磁铁，电磁铁下方吸有一颗钢珠。在实验车向右匀速直线运动的过程中，钢珠因断电下落。如图是描述钢珠下落的四个示意图，图中虚线表示钢珠下落的路径。以实验车为参照物，正确描述钢珠下落路径的示意图是( B )
A
B
C
D
【解析】
钢球随实验车在水平轨道上匀速向右行驶，当它落下前，速度与实验车的速度相同；当它下落时，由于惯性，水平方向上的速度不变，但竖直方向上受到重力，因此以实验车为参照物时，钢珠竖直下落，最终落在其原始位置正下方。
类型四 二力平衡
典例
[2018·枣庄]如图所示，小丽用力F把一木块压在竖直墙面上静止，现有以下受力分析，下述受力分析正确的是( C )
图4－5
①小丽对木块的压力F和墙对木块的弹力是一对平衡力
②小丽对木块的压力F和木块的重力是一对平衡力
③木块受到的摩擦力和木块的重力是一对平衡力
④小丽对木块的压力F和木块对小丽的弹力是一对平衡力
A．只有①正确
B．只有④正确
C．只有①③正确
D．只有③④正确
【解析】
木块处于静止状态，在竖直方向上木块所受重力和墙对木块的静摩擦力是一对平衡力；木块在水平方向上所受压力F和墙对木块的弹力是一对平衡力；平衡力作用在同一物体上，作用力和反作用力作用在不同的物体上。
跟踪训练
如图所示，已知A的重力是10N，B的重力是15N，小车向右做匀速直线运动，则小车受到的摩擦力方向向__左__，大小为__5__N。若此时在右侧再增加一个大小为1N的力，小车所受的摩擦力为__5__N。
图4－6
【解析】
摩擦力的方向与物体相对运动方向相反。因为小车做匀速直线运动，所以受到平衡力的作用，即GA＋f＝GB，f＝GB－GA＝15N－10N＝5N；摩擦力与压力及接触面的粗糙程度有关，所以会保持5N不变。
1．[2018·绍兴义乌]端午节是中华民族传统的节日，很多地方都会举行划龙舟比赛。下列有关说法中正确的是
( D )
A．使龙舟前进的力的施力物体是桨
B．以龙舟上的鼓为参照物龙舟是运动的
C．龙舟漂浮时所受的浮力小于龙舟的重力
D．停止划桨后龙舟还会继续前进是因为龙舟具有惯性
【解析】
船桨对水施加向后的作用力，力的作用是相互的，水就会对船桨施加向前的作用力，所以使龙舟前进的力的施力物体是水。龙舟上的鼓与船一起运动，以鼓为参照物，龙舟是静止的。龙舟漂浮时受力平衡，所受的浮力与其重力相等。物体能保持原来的静止或匀速直线运动状态是因为物体具有惯性。
2．[2018·杭州]大游轮向东匀速直线行驶，小金面朝游轮前进方向，在游轮上的A位置竖直向上起跳，落下时的位置在(不计空气阻力)
( C )
A．A位置的东侧
B．A位置的西侧
C．A位置
D．以上三种情况都有可能
【解析】
游轮匀速直线运动时，人从游轮甲板上竖直向上起跳，由于惯性，在水平方向上仍然保持与游轮相同的运动速度，所以会落在起跳点上。
(
图
4
－
7
)3．[2018·杭州]如图，粗糙程度相同的水平地面上，重30N的物块在AB段受F＝10N的水平拉力作用，向右做匀速直线运动，到B点时撤去水平拉力，物块仍继续运动，到C处静止。下列说法正确的是
( C )
A．在AB段物块受到水平向右的摩擦力，大小为10N
B．在AB段物块受到水平向左的摩擦力，大小为20N
C．在BC段物块受到水平向左的摩擦力，大小为10N
D．在C点物块受到水平向右的摩擦力，大小为30N
【解析】
在AB段物块受到水平向左的摩擦力，大小为10N；在BC段物块受到水平向左的摩擦力，大小为10N；在C点物块不受摩擦力。
4．[2018·益阳]下列情景中，处于平衡状态的是
( D )
图4－8
A．绕地球匀速运行的卫星
B．加速追赶猎物的猎豹
C．下落的苹果
D．匀速下降的跳伞运动员
【解析】
可根据物体是否处于静止或匀速直线运动状态来判断物体是否受力平衡。绕地球匀速运行的卫星的方向始终在改变，加速追赶猎物的猎豹的速度在加快，下落的苹果的速度在加快，它们均不处于平衡状态。只有匀速下降的跳伞运动员做匀速直线运动，处于平衡状态。
5．[2018·杭州江干区三模]图像是数据处理的重要方法。如图所示：
(1)甲、乙两车在某一平直公路上，从同一地点同时向东运动，在4s内，若以甲为参照物，乙__向西运动__(选填“向东运动”“向西运动”或“静止”)。
(
图
4
－
9
)(2)聪明的小妍发现：一段时间内，物体通过的路程刚好等于这段时间的图像与坐标轴围成图形的面积(如图阴影部分)，这一猜想在老师那里得到了证实。根据这一规律，请你计算乙在4s内的平均速度为__1.5__m/s。
【解析】
从图像上可知，甲做匀速运动，乙做加速运动。4s内，乙的速度小于甲，甲、乙都向东运动，若以甲为参照物，乙向西运动。4s内乙走过的路程为s＝(3m/s×4s)/2＝6m，乙的平均速度为＝s/t＝6m/4s＝1.5m/s。
6．[昆明中考]如图为某同学“探究牛顿第一定律”的实验装置，实验中该同学先后三次将同一木块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木块，使其沿斜面向下运动，逐渐减小水平面的粗糙程度，观察木块移动的距离，从而得出力和运动的关系。
图4－10
(1)根据对照实验设计中采用的控制变量法来看，实验操作中有一处明显的错误是(不需要解释错误的原因)__分别用不同的力推了一下木块__。
(2)更正错误后进行实验，从实验中观察到，随着摩擦力的逐渐减小，木块在水平面上运动的距离逐渐__变长__，运动的时间越来越__长__，但由于实验中摩擦力__不可能为零__，所以不可能观察到木块在水平面上做匀速运动的情形。
(3)在上述实验观察分析的基础上，可以推测：如果摩擦力减小为零，水平面足够长，那木块在水平面上的速度既不减小，也不增加，运动方向也不发生变化，木块将__做匀速直线运动__。
【解析】
(1)木块运动的距离长短不仅与木块受到的摩擦力有关，还与物体的初始速度有关，因此在研究摩擦力对其运动距离的影响时，要控制木块的初始速度相同，即要用到控制变量法。由于用不同的力推木块，导致了木块的初始速度不同。
7．在探究“二力平衡条件”的实验中：
图4－11
(1)甲、乙两组同学分别选择器材后，设计组装的实验装置如图甲、乙所示。老师指出乙组同学选择的器材更加合理，其原因是__乙中小车与桌面间的摩擦力较小，可以忽略不计__。
(2)该实验中要探究的是两个力平衡要具备的条件，这两个力平衡的标志现象是__小车保持静止__。
(3)在探究力的大小对二力平衡的影响时，通过调整__砝码质量__来改变F1和F2的大小。
(4)保持F1与F2相等，用手将小车扭转到图丙中的位置，松手后，小车将无法在此位置平衡。实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力必须满足的条件是__作用在同一条直线上__。
