人教版八年级物理下册通关讲义第8章运动和力(知识清单+专题突破)(原卷版+解析)

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第8章 运动和力知识清单一、牛顿第一定律：1.阻力对物体运动的影响（1）主要实验方法： 、 。（2） （同一/不同）小车从 （同一/不同）斜面 的高度由 滑下目的是： 。（3）水平桌面铺上粗糙程度不同的毛巾、棉布目的： 。（4）结论：平面越光滑，小车运动的距离 ，这说明小车受到的阻力 ，速度减小得 。推理：如果运动物体 ，它将保持 。2.牛顿第一定律（也叫惯性定律）（1）内容： 在 的时候，总保持 。（2）理解① 一切物体在失去所有外力时，原来静止的物体则 ，原来不论做什么运动的物体在不受力时都将做 。两种状态不同时存在。② 牛顿第一定律揭示了 “力”的本质：力不是 物体运动的原因，而是 物体运动状态的原因。③ 牛顿第一定律是在大量 的基础上，通过进一步的 而概括出来的，不可能用 直接验证（周围物体都受力的作用）。（这种方法就是物理学上常用的“ ”，也叫“ ”）。3.惯性（1）一切物体都有 的性质，我们把这种性质叫做惯性。（2）理解：① 一切物体在任意时刻都具有惯性。（没有条件）② 惯性大小只与物体 有关， 越大，物体具有的惯性越大。（惯性大小与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度无关）③ 惯性不是力，只能说“具有惯性”、“由于惯性”（不能说“受到惯性”）二、二力平衡：1.物体受到几个力的作用时，如果保持 或 ，我们就说着几个力相互平衡，该物体处于平衡状态。（平衡力的合力为0）；只要物体的运动状态发生了改变，它一定 ，而且所受的力一定 。2.二力平衡的条件（实验探究）：（1）作用在 物体上的两个力，如果大小 、方向 ，并且在 直线上，这两个力就彼此平衡。（2）二力平衡的应用：① 可根据一个力的大小和方向确定另一个力的大小和方向；② 根据物体的受力情况判断物体的运动状态。3.同一直线上二力的合成（1）F1与F2同向时，F＝ ，方向 。（2）F1与F2反向时，F＝ ，方向 。三、摩擦力：1.定义：两个相互接触的物体，当它们发生 或具有 时，就会在接触面上产生 的力，这种力就叫做摩擦力。2.摩擦力产生条件：①两物体相接触且接触面不光滑；②两物体间有压力；③两物体间有相对运动的趋势或者相对运动。3.怎样测出摩擦力的大小（1）木块放在水平面上，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿木板做 。根据 的知识，木块在水平桌面上做匀速直线运动，拉力和摩擦力平衡，读出拉力即测出摩擦力。（2）主要实验方法： 、 。（3）滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关。接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力 。 （4）滑动摩擦力的大小跟 有关。压力相同时， ，滑动摩擦力 。（5）摩擦力的大小与 和 有关，而与接触面积的大小和运动速度无关。4.增大有益摩擦的方法：① ；② ；③ 。5.减小有害摩擦的方法：① ；② ；③ ；④ 。专题突破专题一.判断物体的受力情况（一）解读：运动和力的关系是力学部分的重点内容之一，同时是中考的高频考点。运动和力的关系主要表现为以下几点：(1)力不是维持物体运动状态的原因，物体的运动状态不需要力维持；(2)力是改变物体运动状态的原因，物体运动状态改变一定是因为受到了力；(3)当物体不受力或受平衡力作用时，物体将保持静止状态或匀速直线运动状态，反之，当物体处于平衡状态时，物体可能不受力或受平衡力作用；(4)当物体所受的力不平衡时，物体的运动状态将发生改变。惯性及其应用、危害也是中考的高频考点。惯性是一种性质而不是力，其大小只与物体的质量有关。（二）典例突破例1.（2022·山东淄博·中考真题）2022年3月23日，“天宫课堂”上王亚平轻推静止的“冰墩墩”，“冰墩墩”沿直线运动到对面叶光富的手中。下列说法正确的是（　　）A．“冰墩墩”由静止变为运动，是因为受到力的作用B．王亚平推“冰墩墩”时，“冰墩墩”对王亚平没有力的作用C．以运动的“冰墩墩”为参照物，叶光富是静止的D．“冰墩墩”被叶光富接住后不再具有惯性例2.（2022·辽宁营口·中考真题）2022年2月，中国女足勇夺亚洲杯冠军。关于比赛中的场景，下列说法正确的是（　　）A．静止在水平球场上的足球受到的重力和支持力是一对平衡力B．滚动的足球最终停下来，说明物体的运动需要力来维持C．足球鞋底部的鞋钉，可以有效的减小摩擦D．运动员射门时，脚对球的力大于球对脚的力专题二、二力平衡条件及其应用（一）专题解读：当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时说明物体处于平衡状态，受力平衡，因此可根据二力平衡条件（等大、反向、共线、同体）来求解未知力。其中二力平衡条件中的“作用在同一物体上”往往是同学们容易忽略的，而这也是平衡力和相互作用力之间的区别。（二）典例突破：例3.（2022·海南·中考真题）如图是探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验装置。用弹簧测力计水平拉动木块在水平面上做匀速直线运动时，木块所受滑动摩擦力的平衡力是（       ）A．木块受到的重力 B．弹簧测力计对木块的拉力C．木块对弹簧测力计的拉力 D．木块受到的支持力例4.（2022·湖北襄阳·中考真题）如图所示，铁块A重3N，静止地吸附在竖直放置的磁性黑板上，将重为1N的铜块B放在铁块A上面时，A和B恰能沿着黑板缓慢匀速下滑。取走铜块B，用竖直向上的力F拉铁块A，使其匀速向上运动，则F的大小为（　　）A．3N B．4N C．5N D．7N专题三.实验探究（一）专题解读：1.探究阻力对物体运动的影响本实验主要应用了转换法、控制变量法以及实验推理法、把无法直接测量的阻力对运动的影响转化为可直接观察比较的小车的运动距离，这运用了转换法。实验中每次都让小车从同一斜面的同一位置由静止滑下，只改变水平面的粗糙程度，这运用了控制变量法。因为我们周围的物体表面不是绝对光滑的、物体运动时都要受到阻力的作用，所以物体受到的阻力为零时的运动状态就不能用实验直接验证、只能根据实验现象、通过分析做进一步推测，这应用了实验推理法。实验中应注意以下几个问题：(1)使同一辆小车每次都从同一斜面的同一高度由静止滑下，以保证小车到达水平面时的速度相同；(2)水平面上应铺有粗糙程度不同的物体、目的是使小车在水平面上运动时所受的摩擦力不同；(3)实际生活中绝对光滑是不存在的，在实验的基础上通过科学推理得出的结论，仍然是正确的。2.探究二力平衡的条件本实验应用了控制变量法、每次实验都只改变力的大小、方向、是否共线等因素中的一个，而保持其他因素不变。在实验过程中需注意以下几点：(1)器材上选择小车是为了减小摩擦力对实验的影响；(2)平衡状态选择静止状态，因为匀速直线运动状态不易控制；(3)有些实验选用轻质小卡片作为研究对象，这样既能减小重力及摩擦力的影响，当剪开小卡片时又能探究二力平衡时两个力是否作用在同一个物体上；(4)通过放置砝码个数的不同探究二力大小的关系，通过扭转小车探究二力是否作用在同一条直线上。3.探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关本实验主要应用了控制变量法和转换法，滑动摩擦力大小的测量原理是二力平衡，物体在水平面上做匀速直线运动，处于平衡状态，拉力与摩擦力二力平衡，拉力与摩擦力大小相等在探究压力对滑动摩擦力的影响时，控制接触面的粗糙程度等条件不变；在探究接触面粗糙程度对滑动摩擦力的影响时，控制压力大小保持不变，这运用了控制变量法。实验中应匀速拉动物体使其做匀速直线运动，这样物体处于平衡状态，弹簧测力计的示数才等于滑动摩擦力的大小，这运用了转换法。由于实验中很难控制物体做匀速直线运动，并且弹簧测力计在运动中读数不准且不稳定，一些实验设计中常做如下改进：如图所示，拉动物体下面的长木板，不论长木板是否做匀速直线运动，木块都处于静止状态，则弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小，而弹簧测力计被固定，便于读数。（二）典例突破：例5．（2022·湖北武汉·中考真题）某同学用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响。（1）两次实验中让同一辆小车从同一斜面______滑下，目的是使小车进入水平面的初速度相同；（2）由实验可以看出，运动的小车所受的阻力______，向前滑行的距离变大。伽利略对类似的实验进行了分析，并进一步推测：如果物体受到的阻力______，速度就不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去；（3）两次实验中，小车在水平面上最终都会静止下来，说明力可以改变物体的______。例6．（2022秋·江苏泰州·八年级统考期中）如图甲是小明同学探究二力平衡条件时的实验情景。（1）小明将系于小卡片的两根细线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码作用在小卡片上拉力的施力物体是 _____。小卡片的重力 _____（选填“远小于”或“略小于”）钩码重力。实验通过调整钩码的数量来改变 _____；（2）当小卡片平衡时，小明将小卡片 _____（“翻转”或“旋转”）一个角度，松手瞬间小卡片不平衡，此步骤是为了探究 _____；（3）保持右侧滑轮的位置不变，降低左侧滑轮的高度，如图乙所示，在两细线上各挂一只钩码时，小卡片 _____（能/不能）平衡；（4）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小明下一步的操作是 _____。例7．（2022·山东淄博·中考真题）小明用木块、木板、毛巾、玻璃板、砝码、弹簧测力计等器材探究影响滑动摩擦力大小的因素。（1）木块在水平面上被拉动时所受滑动摩擦力的大小无法直接测量，可依据二力平衡的条件，拉动木块做匀速直线运动，则滑动摩擦力的大小等于___________的大小；（2）实验过程如图所示（木块均做匀速直线运动），其中F5＜F1＜F4＜F2＜F3；①相比甲实验，乙、丙实验中木块上增加砝码是为了增大___________的压力（选填“砝码对木块”“木块对木板”或“木板对桌面”）。对比甲、乙、丙三次实验可知：在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力___________；②对比甲、丁、戊三次实验可知：压力相同时，___________，滑动摩擦力越大；（3）要探究滑动摩擦力大小跟物体运动速度是否有关，需要保持___________和 ___________不变，只改变___________；（4）本实验主要运用的研究方法是控制变量法，下列实验中也用到了这种方法的是___________。A．探究压力的作用效果跟什么因素有关                    B．探究杠杆的平衡条件C．测量固体的密度当堂检测：1．以下体育运动中，蕴含的物理知识说法正确的是（　　）A．100m测试——由于受到惯性的作用，人冲过终点不能立即停下来B．掷实心球——若球在最高点时受到的外力全部消失，球将竖直下落C．游泳——向后划水人前进，是由于水对人的推力大于人对水的推力D．跑步——脚向后蹬地，人立即向前奔跑，地面对脚的摩擦力方向向前2．一台起重机的挂钩上吊着一重为2×103N的货物，当货物处于下列四种不同情况时如图所示：①静止不动；②以1m/s的速度匀速上升；③以1m/s的速度水平匀速右移；④以2m/s的速度匀速下降；则连接货物的钢丝绳承受的拉力（　　）A．在①种情况下最大 B．在②种情况下最大C．在③种情况下最大 D．上述四种情况时都相等3．如图所示，升降机以1m/s的速度匀速上升时，升降机对人的支持力为500N。下列说法正确的是（　　）A．升降机匀速运动时，人受到重力、支持力和摩擦力三个力B．升降机以1.5m/s速度匀速上升时，对人的支持力大于500NC．升降机内的人受到的重力等于500ND．升降机以1m/s的速度匀速下降时，升降机对人的支持力小于500N4．如图所示，木块B放在桌面上，木块A放在木块B上，现用2N的力F水平拉木块B，并使木块A和木块B在水平方向上一同向右匀速运动，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）①木块A受到的摩擦力方向向左②木块A受到的摩擦力为2N③木块B受到的摩擦力方向向左④木块B受到的摩擦力为2NA．只有①③正确 B．只有②③正确 C．只有①④正确 D．只有③④正确5．如图所示的是我国运动员在北京冬奥会上参加冰壶比赛时的情境。冰壶被掷出后，会沿水平冰面滑行得越来越慢。关于该过程，下列说法正确的是（　　）A．掷出后的冰壶继续运动时，冰壶受到手的推力B．掷出后的冰壶能继续运动，是由于冰壶受到惯性的作用C．冰壶在水平冰面滑行的过程中，冰壶所受的合力不为零D．冰壶在水平冰面滑行的过程中，冰壶的运动状态不变6．如图所示，放在水平桌面上的物块A与B用细线通过定滑轮与沙桶相连。此时沙桶与沙的总重为G，物块A、B恰好一起做匀速直线运动（忽略细线与滑轮之间的摩擦）。下列说法正确的是（　　）A．物块A对桌面的压力与桌面对物块A的支持力是一对相互作用力B．物块A受到的重力与桌面对物块A的支持力是一对平衡力C．继续向沙桶中加入沙子，物块A受到的滑动摩擦力增大D．继续向沙桶中加入沙子，物块A和B的速度增大，它们的惯性也增大7．细心的小明同学会发现商场里安装供顾客上楼的电梯主要有如图所示两种；它们表面都有凸出的条纹，这是为了______；当顾客站在类似台阶的甲电梯上匀速上升时______（选填“受”或“不受”）摩擦力，当顾客站在类似斜坡的乙电梯上匀速上升时，受到的摩擦力的方向是沿电梯斜坡______（选填“向上”或“向下”）。超市购物车下有四个轮子，这是利用______来减小摩擦。8．如图甲所示，方向不变的水平推力F将重为5N的物体压在竖直的粗糙墙面上，墙面足够大。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、丙所示。（1）由图像可知当t=1s时，物体受到的摩擦力为f1=___________N；（2）t=5s时，物体受到的摩擦力为f2，则f1与f2的关系是f1___________f2（选填“>”“＜”或“=”）。（3）t=3s时，物体受到的摩擦力为 ___________（选填字母）。A．一定是5N B．一定小于5N C．一定大于5N D．一定是2N（4）当F=2N时，若想使物体沿墙面向上匀速直线运动，需对物体竖直向上施加 ___________N的推力。9．如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。实验中用到了一个弹簧测力计、一块木块、一个砝码、两块材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。（1）实验中，应该用弹簧测力计沿长木板水平匀速拉动木块，根据 _____的知识，此时弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小；（2）甲、乙、丙三次实验中滑动摩擦力最小的是 _____（选填“甲”“乙”或“丙”）；（3）分析甲、乙两次实验数据可以得出，滑动摩擦力与 _____有关。小明比较甲、丙实验，得出接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。该结论是否可靠？简要说明理由 _____；（4）如图丁所示，小明对实验装置进行了一些改进。实验过程中，调节水平传送带的速度，弹簧测力计的示数 _____（选填“改变”或“不改变”）。第8章 运动和力知识清单一、牛顿第一定律：1.阻力对物体运动的影响（1）主要实验方法： 、 。（2） （同一/不同）小车从 （同一/不同）斜面 的高度由 滑下目的是： 。（3）水平桌面铺上粗糙程度不同的毛巾、棉布目的： 。（4）结论：平面越光滑，小车运动的距离 ，这说明小车受到的阻力 ，速度减小得 。推理：如果运动物体 ，它将保持 。2.牛顿第一定律（也叫惯性定律）（1）内容： 在 的时候，总保持 。（2）理解① 一切物体在失去所有外力时，原来静止的物体则 ，原来不论做什么运动的物体在不受力时都将做 。两种状态不同时存在。② 牛顿第一定律揭示了 “力”的本质：力不是 物体运动的原因，而是 物体运动状态的原因。③ 牛顿第一定律是在大量 的基础上，通过进一步的 而概括出来的，不可能用 直接验证（周围物体都受力的作用）。（这种方法就是物理学上常用的“ ”，也叫“ ”）。3.惯性（1）一切物体都有 的性质，我们把这种性质叫做惯性。（2）理解：① 一切物体在任意时刻都具有惯性。（没有条件）② 惯性大小只与物体 有关， 越大，物体具有的惯性越大。（惯性大小与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度无关）③ 惯性不是力，只能说“具有惯性”、“由于惯性”（不能说“受到惯性”）二、二力平衡：1.物体受到几个力的作用时，如果保持 或 ，我们就说着几个力相互平衡，该物体处于平衡状态。（平衡力的合力为0）；只要物体的运动状态发生了改变，它一定 ，而且所受的力一定 。2.二力平衡的条件（实验探究）：（1）作用在 物体上的两个力，如果大小 、方向 ，并且在 直线上，这两个力就彼此平衡。（2）二力平衡的应用：① 可根据一个力的大小和方向确定另一个力的大小和方向；② 根据物体的受力情况判断物体的运动状态。3.同一直线上二力的合成（1）F1与F2同向时，F＝ ，方向 。（2）F1与F2反向时，F＝ ，方向 。三、摩擦力：1.定义：两个相互接触的物体，当它们发生 或具有 时，就会在接触面上产生 的力，这种力就叫做摩擦力。2.摩擦力产生条件：①两物体相接触且接触面不光滑；②两物体间有压力；③两物体间有相对运动的趋势或者相对运动。3.怎样测出摩擦力的大小（1）木块放在水平面上，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿木板做 。根据 的知识，木块在水平桌面上做匀速直线运动，拉力和摩擦力平衡，读出拉力即测出摩擦力。（2）主要实验方法： 、 。（3）滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关。接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力 。 （4）滑动摩擦力的大小跟 有关。压力相同时， ，滑动摩擦力 。（5）摩擦力的大小与 和 有关，而与接触面积的大小和运动速度无关。4.增大有益摩擦的方法：① ；② ；③ 。5.减小有害摩擦的方法：① ；② ；③ ；④ 。参考答案一、1.（1）控制变量法 、 转换法；（2）同一 同一 静止 使小车到达斜面底端水平面时具有相同初速度；（3）改变小车在水平面上受到的阻力大小；（4）越远 越小 越慢 不受力 匀速直线运动；2.（1）一切物体 没有受到力的作用 匀速直线运动状态或静止状态；（2）①保持静止 匀速直线运动；②维持 改变 ；③经验事实 推理 实验 科学推理法 理想实验法；3.（1）保持原来运动状态不变 （2）②质量 质量 。二、1.静止 匀速直线运动状态 受力 不是平衡力；2.同一 相等 相反 同一；3.（1）F1＋F2 跟这两个力的方向相同；（2）F1－F2 跟较大的那个力的方向相同。三、1.相对运动 相对运动的趋势 阻碍相对运动 3.（1）匀速直线运动 二力平衡（2）控制变量法 转换法 （3）越大；（4）接触面的粗糙程度 接触面越粗糙 越大；（5）压力的大小 接触面的粗糙程度；4.①增大压力；②增大接触面粗糙程度 ；5.①减小压力；②减小接触面粗糙程度；③用滚动代替滑动；④使两个相互接触的表面隔开。专题突破专题一.判断物体的受力情况（一）解读：运动和力的关系是力学部分的重点内容之一，同时是中考的高频考点。运动和力的关系主要表现为以下几点：(1)力不是维持物体运动状态的原因，物体的运动状态不需要力维持；(2)力是改变物体运动状态的原因，物体运动状态改变一定是因为受到了力；(3)当物体不受力或受平衡力作用时，物体将保持静止状态或匀速直线运动状态，反之，当物体处于平衡状态时，物体可能不受力或受平衡力作用；(4)当物体所受的力不平衡时，物体的运动状态将发生改变。惯性及其应用、危害也是中考的高频考点。惯性是一种性质而不是力，其大小只与物体的质量有关。（二）典例突破例1.（2022·山东淄博·中考真题）2022年3月23日，“天宫课堂”上王亚平轻推静止的“冰墩墩”，“冰墩墩”沿直线运动到对面叶光富的手中。下列说法正确的是（　　）A．“冰墩墩”由静止变为运动，是因为受到力的作用B．王亚平推“冰墩墩”时，“冰墩墩”对王亚平没有力的作用C．以运动的“冰墩墩”为参照物，叶光富是静止的D．“冰墩墩”被叶光富接住后不再具有惯性【答案】A【解析】A．力是改变物体运动状态的原因，“冰墩墩”由静止变为运动，是因为受到力的作用，故A正确。B．力的作用是相互的，王亚平推“冰墩墩”时，“冰墩墩”对王亚平也有力的作用，故B错误。C．以运动的“冰墩墩”为参照物，叶光富的位置是发生变化的，所以是运动的，故C错误。D．惯性是物体的一种固有属性，惯性大小只与质量有关，冰墩墩”被叶光富接住后依然具有惯性，故D错误。故选A。例2.（2022·辽宁营口·中考真题）2022年2月，中国女足勇夺亚洲杯冠军。关于比赛中的场景，下列说法正确的是（　　）A．静止在水平球场上的足球受到的重力和支持力是一对平衡力B．滚动的足球最终停下来，说明物体的运动需要力来维持C．足球鞋底部的鞋钉，可以有效的减小摩擦D．运动员射门时，脚对球的力大于球对脚的力【答案】A【解析】A．足球受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体、同一直线，所以是一对平衡力，故A正确；B．滚动的足球最终停下来，是由于受到摩擦力的作用，只能说明力可以改变物体的运动状态，不能说明物体的运动需要力来维持，故B错误；C．足球鞋底部的鞋钉，是在压力一定的情况下增大了接触面的粗糙程度，可以有效的增大摩擦，故C错误；D．物体间力的作用是相互的，运动员射门时，脚对球的力等于球对脚的力，故D错误。故选A。专题二、二力平衡条件及其应用（一）专题解读：当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时说明物体处于平衡状态，受力平衡，因此可根据二力平衡条件（等大、反向、共线、同体）来求解未知力。其中二力平衡条件中的“作用在同一物体上”往往是同学们容易忽略的，而这也是平衡力和相互作用力之间的区别。（二）典例突破：例3.（2022·海南·中考真题）如图是探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验装置。用弹簧测力计水平拉动木块在水平面上做匀速直线运动时，木块所受滑动摩擦力的平衡力是（       ）A．木块受到的重力 B．弹簧测力计对木块的拉力C．木块对弹簧测力计的拉力 D．木块受到的支持力【答案】B【解析】木块所受滑动摩擦力的方向为水平向左，所以还应该受到水平向右的力才可以保持平衡状态，而弹簧测力计对木块的拉力水平向右，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。例4.（2022·湖北襄阳·中考真题）如图所示，铁块A重3N，静止地吸附在竖直放置的磁性黑板上，将重为1N的铜块B放在铁块A上面时，A和B恰能沿着黑板缓慢匀速下滑。取走铜块B，用竖直向上的力F拉铁块A，使其匀速向上运动，则F的大小为（　　）A．3N B．4N C．5N D．7N【答案】D【解析】当A和B沿着黑板缓慢匀速下滑时，由于B对墙壁没有压力的作用，B与墙壁之间无摩擦力；整体处于平衡状态，则整体的重力与滑动摩擦力是一对平衡力，所以摩擦力为取走铜块B，用竖直向上的力F使铁块A匀速向上运动，A受到竖直向下的重力、竖直向上的力F、竖直向下的滑动摩擦力的作用，由于粗糙程度和接触面受到的压力没有变化，故A受到的滑动摩擦力不变，则故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。专题三.实验探究（一）专题解读：1.探究阻力对物体运动的影响本实验主要应用了转换法、控制变量法以及实验推理法、把无法直接测量的阻力对运动的影响转化为可直接观察比较的小车的运动距离，这运用了转换法。实验中每次都让小车从同一斜面的同一位置由静止滑下，只改变水平面的粗糙程度，这运用了控制变量法。因为我们周围的物体表面不是绝对光滑的、物体运动时都要受到阻力的作用，所以物体受到的阻力为零时的运动状态就不能用实验直接验证、只能根据实验现象、通过分析做进一步推测，这应用了实验推理法。实验中应注意以下几个问题：(1)使同一辆小车每次都从同一斜面的同一高度由静止滑下，以保证小车到达水平面时的速度相同；(2)水平面上应铺有粗糙程度不同的物体、目的是使小车在水平面上运动时所受的摩擦力不同；(3)实际生活中绝对光滑是不存在的，在实验的基础上通过科学推理得出的结论，仍然是正确的。2.探究二力平衡的条件本实验应用了控制变量法、每次实验都只改变力的大小、方向、是否共线等因素中的一个，而保持其他因素不变。在实验过程中需注意以下几点：(1)器材上选择小车是为了减小摩擦力对实验的影响；(2)平衡状态选择静止状态，因为匀速直线运动状态不易控制；(3)有些实验选用轻质小卡片作为研究对象，这样既能减小重力及摩擦力的影响，当剪开小卡片时又能探究二力平衡时两个力是否作用在同一个物体上；(4)通过放置砝码个数的不同探究二力大小的关系，通过扭转小车探究二力是否作用在同一条直线上。3.探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关本实验主要应用了控制变量法和转换法，滑动摩擦力大小的测量原理是二力平衡，物体在水平面上做匀速直线运动，处于平衡状态，拉力与摩擦力二力平衡，拉力与摩擦力大小相等在探究压力对滑动摩擦力的影响时，控制接触面的粗糙程度等条件不变；在探究接触面粗糙程度对滑动摩擦力的影响时，控制压力大小保持不变，这运用了控制变量法。实验中应匀速拉动物体使其做匀速直线运动，这样物体处于平衡状态，弹簧测力计的示数才等于滑动摩擦力的大小，这运用了转换法。由于实验中很难控制物体做匀速直线运动，并且弹簧测力计在运动中读数不准且不稳定，一些实验设计中常做如下改进：如图所示，拉动物体下面的长木板，不论长木板是否做匀速直线运动，木块都处于静止状态，则弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小，而弹簧测力计被固定，便于读数。（二）典例突破：例5．（2022·湖北武汉·中考真题）某同学用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响。（1）两次实验中让同一辆小车从同一斜面______滑下，目的是使小车进入水平面的初速度相同；（2）由实验可以看出，运动的小车所受的阻力______，向前滑行的距离变大。伽利略对类似的实验进行了分析，并进一步推测：如果物体受到的阻力______，速度就不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去；（3）两次实验中，小车在水平面上最终都会静止下来，说明力可以改变物体的______。【答案】     顶端由静止     越小     为零     运动状态【解析】（1）[1]两次实验中让同一辆小车从同一斜面顶端（或同一高度）静止滑下，控制小车开始时的重力势能相同，目的是使小车进入水平面的初速度相同。（2）[2]根据实验现象分析可知，运动的小车所受的阻力越小，速度减小的越慢，向前滑行的距离变大。[3]如果物体受到的阻力为零，直线运动的物体速度不再变化，运动状态就不会改变，小车将做匀速直线运动。（3）[4]两次实验中，小车在水平面上最终都会因为受摩擦力的作用而停下来，说明力可以改变物体的运动状态。例6．（2022秋·江苏泰州·八年级统考期中）如图甲是小明同学探究二力平衡条件时的实验情景。（1）小明将系于小卡片的两根细线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码作用在小卡片上拉力的施力物体是 _____。小卡片的重力 _____（选填“远小于”或“略小于”）钩码重力。实验通过调整钩码的数量来改变 _____；（2）当小卡片平衡时，小明将小卡片 _____（“翻转”或“旋转”）一个角度，松手瞬间小卡片不平衡，此步骤是为了探究 _____；（3）保持右侧滑轮的位置不变，降低左侧滑轮的高度，如图乙所示，在两细线上各挂一只钩码时，小卡片 _____（能/不能）平衡；（4）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小明下一步的操作是 _____。【答案】     细线     远小于     拉力大小     旋转     不在同一直线上的两个力能否平衡     能     用剪刀将小纸片剪开【解析】（1）[1]小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，小卡片受到拉力的施力物体是细线。[2][3]两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力，拉力的大小等于钩码的重力，钩码的数量越多，拉力就越大；小卡片的重远小于细线的拉力，所以小卡片的重力可忽略不计。（2）[4][5]小卡片旋转过一个角度，小卡片两端的拉力就不在一条直线上，纸片就会转动，设计此步骤是为了探究不在同一直线上的两个力是否能平衡。（3）[6]因为左右两侧各通过一个定滑轮，定滑轮的位置虽然不等高，但是当两个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在同一个物体上时，小卡片还是处于静止状态，照样能完成实验。（4）[7]为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片，观察两个更小卡片是否平衡。例7．（2022·山东淄博·中考真题）小明用木块、木板、毛巾、玻璃板、砝码、弹簧测力计等器材探究影响滑动摩擦力大小的因素。（1）木块在水平面上被拉动时所受滑动摩擦力的大小无法直接测量，可依据二力平衡的条件，拉动木块做匀速直线运动，则滑动摩擦力的大小等于___________的大小；（2）实验过程如图所示（木块均做匀速直线运动），其中F5＜F1＜F4＜F2＜F3；①相比甲实验，乙、丙实验中木块上增加砝码是为了增大___________的压力（选填“砝码对木块”“木块对木板”或“木板对桌面”）。对比甲、乙、丙三次实验可知：在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力___________；②对比甲、丁、戊三次实验可知：压力相同时，___________，滑动摩擦力越大；（3）要探究滑动摩擦力大小跟物体运动速度是否有关，需要保持___________和 ___________不变，只改变___________；（4）本实验主要运用的研究方法是控制变量法，下列实验中也用到了这种方法的是___________。A．探究压力的作用效果跟什么因素有关                    B．探究杠杆的平衡条件C．测量固体的密度【答案】     弹簧测力计对木块拉力     木块对木板     越大     接触面越粗糙     压力大小     接触面的粗糙程度     物体运动的速度     A【解析】（1）[1]用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板做匀速直线运动，根据二力平衡知识知道，木块受到的摩擦力大小等于弹簧测力计对木块拉力的大小。（2）①[2]相比甲实验，乙、丙实验中木块上增加砝码，木块对水平面的压力大小等于木块和砝码的总重力，从而增大木块对木板的压力。[3]对比甲、乙、丙三次实验可知，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，滑动摩擦力大小不同，故对比甲、乙、丙三次实验可知：在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。②[4]对比甲、丁、戊三次实验可知：压力相同，接触面粗糙程度不同，且接触面越粗糙，测力计的示数越大，故压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。（3）[5][6][7]由控制变量法知道，探究滑动摩擦力是否和物体运动速度有关，应保持压力大小和接触面的粗糙程度一定，使物体在不同的速度下做匀速直线运动。（4）[8]本实验探究主要运用的科学探究方法是控制变量法。A．压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关，实验探究时应采用控制变量法；B．探究杠杆的平衡条件，采用多次测量寻找普遍规律，没有采用控制变量法；C．测量固体的密度多次测量取平均值，为了减小误差，没有采用控制变量法；故选A。当堂检测：1．以下体育运动中，蕴含的物理知识说法正确的是（　　）A．100m测试——由于受到惯性的作用，人冲过终点不能立即停下来B．掷实心球——若球在最高点时受到的外力全部消失，球将竖直下落C．游泳——向后划水人前进，是由于水对人的推力大于人对水的推力D．跑步——脚向后蹬地，人立即向前奔跑，地面对脚的摩擦力方向向前【答案】D【解析】A．100m测试时冲过终点不能立即停下来，是由于惯性的缘故，惯性是物体的一种固有属性，不能说受到惯性的作用，故A错误；B．掷出的实心球斜向上运动，在最高点时的速度不为零，仍具有水平方向的速度，若此时所受外力全部消失，由牛顿第一定律可知，球将沿水平方向做匀速直线运动，不会竖直下落，故B错误；C．物体间力的作用是相互的；游泳时向后划水人前进，是由于水对人的推力大小等于人对水的推力，故C错误；D．向前奔跑时，脚向后蹬地，由于力的作用是相互的，所以地面也给脚一下向前的反作用力，这个力就是脚底受到的摩擦力，其方向是向前的，故D正确。故选D。2．一台起重机的挂钩上吊着一重为2×103N的货物，当货物处于下列四种不同情况时如图所示：①静止不动；②以1m/s的速度匀速上升；③以1m/s的速度水平匀速右移；④以2m/s的速度匀速下降；则连接货物的钢丝绳承受的拉力（　　）A．在①种情况下最大 B．在②种情况下最大C．在③种情况下最大 D．上述四种情况时都相等【答案】D【解析】物体静止或匀速直线运动都属于物体处于平衡状态，要受平衡力作用。本题的四种状态下，钢丝绳的拉力与货物的重力是一对平衡力，即故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。3．如图所示，升降机以1m/s的速度匀速上升时，升降机对人的支持力为500N。下列说法正确的是（　　）A．升降机匀速运动时，人受到重力、支持力和摩擦力三个力B．升降机以1.5m/s速度匀速上升时，对人的支持力大于500NC．升降机内的人受到的重力等于500ND．升降机以1m/s的速度匀速下降时，升降机对人的支持力小于500N【答案】C【解析】A．根据题意知道，人在电梯上处于匀速直线运动状态，所以是平衡状态，故此时受到平衡力的作用，即在水平方向上，人是不受力的；而在竖直方向上，受到重力和支持力的作用，所以，此时人所受的力只有重力和支持力，故A错误；BCD．人在升降机内无论是匀速上升还是静止、匀速下降，都是平衡状态，支持力与重力的大小始终相等，所以升降机对人的支持力都等于500N，故C正确，BD错误。故选C。4．如图所示，木块B放在桌面上，木块A放在木块B上，现用2N的力F水平拉木块B，并使木块A和木块B在水平方向上一同向右匀速运动，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）①木块A受到的摩擦力方向向左②木块A受到的摩擦力为2N③木块B受到的摩擦力方向向左④木块B受到的摩擦力为2NA．只有①③正确 B．只有②③正确 C．只有①④正确 D．只有③④正确【答案】D【解析】由题意可知，木块A与木块B一起向右做匀速度直线运动，二者相对静止，木块A和木块B之间不存在摩擦力，故①②错误；用2N的力F水平拉B木块在水平方向上一同向右匀速运动，摩擦力等于拉力，则木块B受到的摩擦力f＝F＝2N滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，木块B相对于桌面向右运动，故木块B受到的摩擦力向左，故③④正确。由以上分析可得ABC错误；D正确。故选D。5．如图所示的是我国运动员在北京冬奥会上参加冰壶比赛时的情境。冰壶被掷出后，会沿水平冰面滑行得越来越慢。关于该过程，下列说法正确的是（　　）A．掷出后的冰壶继续运动时，冰壶受到手的推力B．掷出后的冰壶能继续运动，是由于冰壶受到惯性的作用C．冰壶在水平冰面滑行的过程中，冰壶所受的合力不为零D．冰壶在水平冰面滑行的过程中，冰壶的运动状态不变【答案】C【解析】AB．冰壶离开手后，与手之间没有相互作用，不受到手的推力，能继续运动，是由于冰壶具有惯性，要保持原来的运动状态向前运动，而不能说成受到惯性的作用，故A、B错误；CD．冰壶在水平冰面滑行的过程中，速度越来越慢，运动状态发生了改变，不是处于平衡状态，所受的合力不为0，故C正确，D错误。故选C。6．如图所示，放在水平桌面上的物块A与B用细线通过定滑轮与沙桶相连。此时沙桶与沙的总重为G，物块A、B恰好一起做匀速直线运动（忽略细线与滑轮之间的摩擦）。下列说法正确的是（　　）A．物块A对桌面的压力与桌面对物块A的支持力是一对相互作用力B．物块A受到的重力与桌面对物块A的支持力是一对平衡力C．继续向沙桶中加入沙子，物块A受到的滑动摩擦力增大D．继续向沙桶中加入沙子，物块A和B的速度增大，它们的惯性也增大【答案】A【解析】A．物块A对桌面的压力与桌面对物块A的支持力这两个力大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在不同的物体上，是一对相互作用力，故A正确；B．桌面对物体A的支持力等于A、B的重力之和，所以物块A受到的重力与桌面对物体A支持力的大小不等，二力不是一对平衡力，故B错误；C．继续向沙桶中加入沙子，由于物块A、B对桌面的压力大小和接触面的粗糙程度都不变，所以物块A受到的滑动摩擦力不变，故C错误；D．惯性的大小只与物体的质量有关，继续向沙桶中加入沙子，物体A和B的质量不变，它们的惯性也不变，故D错误。故选A。7．细心的小明同学会发现商场里安装供顾客上楼的电梯主要有如图所示两种；它们表面都有凸出的条纹，这是为了______；当顾客站在类似台阶的甲电梯上匀速上升时______（选填“受”或“不受”）摩擦力，当顾客站在类似斜坡的乙电梯上匀速上升时，受到的摩擦力的方向是沿电梯斜坡______（选填“向上”或“向下”）。超市购物车下有四个轮子，这是利用______来减小摩擦。【答案】     增大摩擦     不受     向上     滚动代替滑动【解析】[1]电梯表面都有凸出的条纹，是在压力一定时，通过增大接触面粗糙程度的方法增大摩擦的。[2]当顾客站在类似台阶的甲电梯上匀速上升时，鞋底和电梯台阶面之间既没有发生相对运动，也没有相对运动的趋势，因此不受摩擦力；若顾客受到了摩擦力，则在水平面上没有力与之平衡，顾客不可能处于平衡状态，故不受摩擦力。[3]当顾客站在类似斜坡的乙电梯上匀速上升时，电梯表面是倾斜的，人站在上面，有向下滑的趋势，因此受到向上的摩擦力的作用。[4]超市购物车下有四个轮子，这是利用滚动代替滑动的方法来减小摩擦。8．如图甲所示，方向不变的水平推力F将重为5N的物体压在竖直的粗糙墙面上，墙面足够大。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、丙所示。（1）由图像可知当t=1s时，物体受到的摩擦力为f1=___________N；（2）t=5s时，物体受到的摩擦力为f2，则f1与f2的关系是f1___________f2（选填“>”“＜”或“=”）。（3）t=3s时，物体受到的摩擦力为 ___________（选填字母）。A．一定是5N B．一定小于5N C．一定大于5N D．一定是2N（4）当F=2N时，若想使物体沿墙面向上匀速直线运动，需对物体竖直向上施加 ___________N的推力。【答案】     5     =     B     7.5【解析】（1）[1]将物体压在竖直的墙壁上，在竖直方向上物体受竖直向下的重力G、竖直向上的摩擦力f的作用；在水平方向上物体受水平向左的压力F、水平向右的支持力FN作用；由v﹣t图像可知，在0~2s内，物体的速度为零，即物体静止，由力的平衡条件可得所以当t=1s时，物体所受摩擦力为f1=5N。（2）[2]由v﹣t图像可知，在4~6s内物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由力的平衡条件可得，物体受到的滑动摩擦力所以（3）[3]由v﹣t图像知在t=3s时，物体做竖直向下的加速运动，说明物体受到的合力竖直向下，则物体受到的摩擦力小于重力，故B正确。故选B。（4）[4]由（2）可知，当水平推力F=4N时，物体受到的滑动摩擦力f2=5N；由图像和题意可知，当F=2N时，物体向下做加速运动，与向下匀速运动相比，虽然接触面的粗糙程度不变，但压力减小了，则滑动摩擦力也会减小；因接触面的粗糙程度不变时，滑动摩擦力与压力大小成正比，则F=2N时的滑动摩擦力若保持压力F=2N不变，且接触面的粗糙程度不变，则物体匀速向上运动时，其受到的滑动摩擦力大小不变，仍为2.5N；若使物体沿着墙壁匀速向上运动，则受平衡力作用，竖直方向上受到向下的重力、竖直向下的摩擦力、向上的拉力，所以拉力大小等于物体的重力与摩擦力之和，即9．如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。实验中用到了一个弹簧测力计、一块木块、一个砝码、两块材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。（1）实验中，应该用弹簧测力计沿长木板水平匀速拉动木块，根据 _____的知识，此时弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小；（2）甲、乙、丙三次实验中滑动摩擦力最小的是 _____（选填“甲”“乙”或“丙”）；（3）分析甲、乙两次实验数据可以得出，滑动摩擦力与 _____有关。小明比较甲、丙实验，得出接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。该结论是否可靠？简要说明理由 _____；（4）如图丁所示，小明对实验装置进行了一些改进。实验过程中，调节水平传送带的速度，弹簧测力计的示数 _____（选填“改变”或“不改变”）。【答案】     二力平衡     甲     压力大小     不可靠，没有保持压力大小不变     不改变【解析】（1）[1]实验过程中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，此时物块处于平衡状态，由二力平衡的知识可知，滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。（2）[2]滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和物体间的压力有关，接触面越光滑、物体间的压力越小，滑动摩擦力越小；在甲、乙、丙三次实验中，在实验甲中，物体间的压力最小，接触面粗糙程度最小，因此滑动摩擦力最小。（3）[3]由图甲、乙所示实验可知，物体间的接触面粗糙程度相同，而压力大小不同，弹簧测力计的示数不同，即滑动摩擦力的大小不同，可以得到滑动摩擦力大小与压力大小有关。[4]由图甲、丙所示实验可知，物体间的压力不相等，而接触面的粗糙程度不同，不能得出接触面越粗糙，滑动摩擦力越大，这个结论错误，没有保持压力大小不变。（4）[5]由图丁所示实验可知，木块相对于地面静止不动，物块处于平衡状态，滑动摩擦力等于测力计的拉力，实验过程中，调节水平传送带的速度，木块对传送带的压力不变、接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力不变，弹簧测力计的示数不改变。