专题8 运动和力（解析版）

专题8运动和力【思维导图】【知识点回顾】知识点一、牛顿第一定律1.牛顿第一定律(1)内容：一切物体在没有受到外力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。(2)牛顿第一定律不可能简单的从实验中得出，它是通过实验为基础、通过分析和科学推理得到的。(3)力是改变物体运动状态的原因，惯性是维持物体运动的原因。(4)探究牛顿第一定律中，每次都要让小车从同一斜面上同一高度滑下，其目的是使小车滑至水平面上的初速度相等。(5)牛顿第一定律的意义：①揭示运动和力的关系。②证实了力的作用效果：力是改变物体运动状态的原因。③认识到惯性也是物体的一种特性。2.惯性(1)惯性：一切物体保持原有运动状态不变的性质叫做惯性。(2)对“惯性”的理解需注意的地方：①“一切物体”包括受力或不受力、运动或静止的所有固体、液体气体。②惯性是物体本身所固有的一种属性，不是一种力，所以说“物体受到惯性”或“物体受到惯性力”等，都是错误的。③要把“牛顿第一定律”和物体的“惯性”区别开来，前者揭示了物体不受外力时遵循的运动规律，后者表明的是物体的属性。④惯性有有利的一面，也有有害的一面，我们有时要利用惯性，有时要防止惯性带来的危害，但并不是“产生”惯性或“消灭”惯性。⑤同一个物体不论是静止还是运动、运动快还是运动慢，不论受力还是不受力，都具有惯性，而且惯性大小是不变的。惯性只与物体的质量有关，质量大的物体惯性大，而与物体的运动状态无关。(3)在解释一些常见的惯性现象时，可以按以下来分析作答：①确定研究对象。②弄清研究对象原来处于什么样的运动状态。③发生了什么样的情况变化。④由于惯性研究对象保持原来的运动状态于是出现了什么现象。知识点二、二力平衡1.力的平衡(1)平衡状态：物体受到两个力(或多个力)作用时，如果能保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说物体处于平衡状态。(2)平衡力：使物体处于平衡状态的两个力（或多个力）叫做平衡力。(3)二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且作用在同一直线上，这两个力就彼此平衡。二力平衡的条件可以简单记为：同物、等大、反向、共线。物体受到两个力的作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，则这两个力平衡。2.一对平衡力和一对相互作用力的比较平衡力（二力平衡）相互作用力相同点两个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上不同点作用在同一个物体上没有时间关系作用在不同物体上同时产生，同时消失3.二力平衡的应用(1)己知一个力的大小和方向，可确定另一个力的大小和方向。(2)根据物体的受力情况，判断物体是否处于平衡状态或寻求物体平衡的方法、措施。4.力和运动的关系不受外力静止状态受平衡力的作用运动状态不变（合力为零）匀速直线运动受力情况运动状态速度大小改变受非平衡力的作用运动状态改变（合力不为零）运动方向改变（拐弯）知识点三、摩擦力1.摩擦力两个相互接触的物体，当它们将要发生或已经发生相对运动时在接触面产生一种阻碍相对运动的力。2.摩擦力产生的条件(1)两物接触并挤压。(2)接触面粗糙。(3)将要发生或已经发生相对运动。3.摩擦力的分类(1)静摩擦力：将要发生相对运动时产生的摩擦力叫静摩擦力。(2)滑动摩擦力：相对运动属于滑动，则产生的摩擦力叫滑动摩擦力。(3)滚动摩擦力：相对运动属于滚动，则产生的摩擦力叫滚动摩擦力。4.静摩擦力(1)大小：0﹤f≦Fmax（最大静摩擦力）(2)方向：与相对运动趋势方向相反。5.滑动摩擦力(1)决定因素：物体间的压力大小、接触面的粗糙程度。(2)方向：与相对运动方向相反。(3)探究方法：控制变量法。(4)在测量滑动摩擦力的实验中，用弹簧测力计沿水平匀速直线拉动木块。根据二力平衡知识，可知弹簧测力计对木块的拉力大小与木块受到的滑动摩擦力大小相等。6.增大与减小摩擦的方法(1)增大摩擦的主要方法：①增大压力；②增大接触面的粗糙程度；③变滚动为滑动。(2)减小摩擦的主要方法：①减少压力；②减小接触面的粗糙程度；③用滚动代替滑动；④使接触面分离(加润滑油、用气垫的方法)。【例题精析】（2022•青岛）学习了牛顿第一定律之后，同学们展开了讨论，以下观点错误的是（）A．物体的运动不需要力来维持 B．物体不受力，它的运动状态不变 C．静止的物体没有惯性 D．此定律是在实验和大量事实基础上推理得出的【解答】解：A、伽利略通过实验分析得出，物体的运动不需要力来维持，故A正确；B、由牛顿第一定律可知，物体不受力，要么静止，要么做匀速直线运动，即运动状态不变，故B正确；C、任何物体在任何时候都具有惯性，静止的物体具有惯性，故C错误；D、牛顿第一定律是在实验和大量事实基础上推理得出的，故D正确。故选：C。（2022•襄阳）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【解答】解：当A和B沿着黑板缓慢匀速下滑时，由于B对黑板没有压力的作用，B与黑板之间无摩擦力；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f＝G总＝3N+1N＝4N；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、竖直向下的摩擦力的作用，则F＝GA+f＝3N+4N＝7N。故选：D。（2022•常州）如图所示，2022年北京冬奥会高山滑雪比赛，运动员与旗门杆（弹性杆）发生碰撞，导致运动员滑行速度明显变慢且杆明显变弯，碰撞过程中，杆阻碍运动员滑行的力与运动员撞击杆的力，属于（）A．同一个力 B．一对平衡力 C．一对相互作用力 D．同一物体受到的不满足平衡条件的两个力【解答】解：碰撞过程中，杆阻碍运动员滑行的力与运动员撞击杆的力同时作用在运动员和杆上，符合相互作用力的条件，因此属于一对相互作用力。故选：C。（2022•鄂州）乘上公交车后，车很快就到了校门口，司机踩下刹车，你不自觉地向前倾，幸好你及时抓紧了扶手。关于刹车时你向前倾的原因，下列说法正确的是（）A．你没站稳 B．你受到了惯性的作用 C．你具有惯性 D．如果鞋底光滑，你就会纹丝不动【解答】解：AC、人与车行驶，紧急刹车时，由于人具有惯性，要保持原来的运动状态不变，所以人会向前倾倒，与是否站稳无关，故A错误，C正确；B、惯性不是力，不能说受到惯性作用，故B错误；D、如果鞋底光滑，摩擦力变小为0，在急刹车时，人整体向前滑动，不会纹丝不动，故D错误。故选C。（2022•枣庄）下列四幅图是小明在探究“影响滑动摩擦力大小因素”时设计的实验方案。以下说法正确的是（）A．通过甲、乙对比，可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响 B．通过甲、丁对比，可探究接触面积的大小对滑动摩擦力大小的影响 C．通过乙、丙对比，可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响 D．通过乙、丁对比，可探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响【解答】解：A、通过甲、乙对比，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，通过簧测力计示数表现摩擦力的大小，由此可知，通过甲、乙对比，可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响，故A正确；B、甲、丁对比，压力相同，接触面的粗糙程度不同，接触面积的大小不同，两个变量，因此不能探究接触面的大小对滑动摩擦力大小的影响，故B错误；C、通过乙、丙对比，接触面的粗糙程度不相同，压力大小不同，两个变量，因此不能探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响，故C错误；D、通过乙、丁对比，接触面积的大小不同，压力大小不同，接触面的粗糙程度不同，三个变量，因此不能探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响，故D错误。故选：A。（2022•百色）关于牛顿第一定律和惯性，下列说法正确的是（）A．牛顿第一定律可以用实验直接验证 B．一切物体都具有惯性 C．牛顿第一定律说明物体的运动需要力来维持 D．小轿车行车时司乘人员系安全带是为了减小惯性【解答】解：A、牛顿第一定律是在实验的基础上，通过概括推理得出的，不可能用实验直接验证，故A错误；B、惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，一切物体在任何时候都有惯性，故B正确；C、牛顿第一定律给出了物体不受力作用时的运动规律，同时也说明了力是改变物体运动状态的原因，物体的运动不需要力来维持，故C错误；D、小轿车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。故选：B。（2022•海南）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【解答】解：A、木块所受滑动摩擦力与木块受到的重力，两个力没有作用在同一直线上，不是一对平衡力，故A错误；B、木块所受滑动摩擦力与弹簧测力计对木块的拉力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上，是一对平衡力，故B正确；C、木块所受滑动摩擦力与木块对弹簧测力计的拉力没有作用在同一物体上，不是一对平衡力，故C错误；D、木块所受滑动摩擦力与木块受到的支持力，两个力没有作用在同一直线上，不是一对平衡力，故D错误。故选：B。（2022•淮安）如图所示，探究影响滑动摩擦力大小的因素。（1）用弹簧测力计沿水平方向拉木块，木块没有运动，水平方向受到的摩擦力大小等于（选填“大于”“小于”或“等于”）拉力大小。（2）要测量滑动摩擦力的大小，木块应沿水平方向做匀速直线运动，图甲中木块做匀速运动，受到的滑动摩擦力大小为1.4N。（3）比较甲、乙两次实验数据，可初步确定滑动摩擦力的大小与压力大小有关。（4）比较甲、丙两次实验数据，不能（选填“能”或“不能”）得到“滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关”的结论，理由是没有控制压力相同。【解答】解：（1）刚开始拉木块时，木块没有被拉动，木块处于静止状态，由二力平衡条件可知，此时木块所受摩擦力大小等于拉力的大小；（2）用弹簧测力计水平拉动木块，使其做匀速直线运动时，则木块水平方向上受到拉力和滑动摩擦力的作用，这两个力平衡力，根据二力平衡条件，滑动摩擦力大小等于拉力大小；弹簧测力计分度值为0.1N，此时示数为1.4N，故滑动摩擦力为1.4N；（3）甲、乙两实验压力大小不同，接触面的粗糙程度相同，所以甲、乙两次实验是为了探究摩擦力与压力大小的关系；（4）比较如图甲和丙两次实验可知，两次实验中压力大小和接触面的粗糙程度都不相同，不能得出滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关的结论。故答案为：（1）等于；（2）匀速直线；1.4；（3）压力大小；（4）不能；没有控制压力相同。（2022•鄂尔多斯）图甲是“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”实验的装置。（1）实验中水平拉动物块B做匀速直线运动，根据二力平衡知识，测出物块B所受滑动摩擦力的大小，此运动过程中砝码不受（选填“受”或“不受”）摩擦力。（2）“创新小组”在实验过程中记录的数据如表：次数压力F压/N接触面（粗糙程度）摩擦力Ff/N13木板1.224木板1.635木板2.045棉布2.555毛巾3.0①比较3、4、5三次实验数据，可以得出结论：在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。②该组又将木板A组装成斜面，如图乙所示，将物块B和砝码的总重力增加到10N，在用F＝9.2N的拉力沿斜面匀速将物块B由底端拉到顶端的过程中，物块B克服摩擦力做功为3.2J，物块B对斜面的压力为8N。（木板的厚度忽略不计）（3）由于图甲实验中较难保持物块B做匀速运动，弹簧测力计示数不稳定。“科技小组”改为用图丙进行实验后，发现在拉动木板A'运动的过程中，测力计示数变化明显，其原因可能是接触面的粗糙程度不同。【解答】解：（1）弹簧测力计显示拉力大小，物块在水平面上进行匀速直线运动，物块受到水平向左的滑动摩擦力和水平向右的拉力作用，这两个力是平衡力，大小相等，从而间接测量滑动摩擦力大小；此运动过程中砝码相对于木块没有发生相对滑动，也没有发生相对滑动的趋势，所以不受摩擦力；（2）①比较3、4、5三次实验数据，可以得出结论：在压力相同时，接触面越粗糙，弹簧测力计示数越大，滑动摩擦力越大；②拉力做的总功：W总＝Fs＝9.2N×1m＝9.2J；所做的有用功：W有用＝Gh＝10N×0.6m＝6J，则额外功为：W额＝W总﹣W有用＝9.2J﹣6J＝3.2J，则摩擦力的大小为：f=W额根据表格中的数据可知，摩擦力与压力的关系为：f＝0.4F压，则压力的大小为：F压=f0.4（3）现在拉动木板A'运动的过程中，测力计示数变化明显，这说明此时的滑动摩擦力发生了改变，原因可能是接触面的粗糙程度不同。故答案为：（1）二力平衡；不受；（2）①压力；粗糙；②3.2；8；（3）接触面的粗糙程度不同。（2022•通辽）为了测量滑动摩擦力的大小，甲组同学设计了如图所示实验装置。实验中，小桶内装入适量的沙子，细绳水平拉动木块，使木块恰好做匀速直线运动。（轻绳与滑轮的摩擦不计）（1）实验中定滑轮的作用是改变力的方向。（2）为了测量木块受到的滑动摩擦力，需要测量的物理量是沙和桶的总重力。（3）小桶落地后，木块继续向前运动，这是由于木块具有惯性，此时木块受到的滑动摩擦力不变（选填“变大”“变小”或“不变”）。（4）把毛巾铺在木板上，想要测出图中木块在毛巾上受到的滑动摩擦力大小，下一步的操作是往小桶中增加沙子。（5）乙组同学觉得用已知质量的钩码代替沙桶，可以简化实验操作步骤，你觉得哪组的方法更好：甲组（选填“甲组”或“乙组”）。【解答】解：（1）实验中利用小桶对木块的拉力使木块运动，由于小桶在竖直方向运动，所以实验中需要用定滑轮来改变拉（2）力的方向；（2）在小桶内装入适量的沙子，滑块恰好在水平木板上做匀速直线运动。此时摩擦力与拉力是一对平衡力，而拉力又等于沙和桶的总重力。因此为测量滑块受到的滑动摩擦力大小，应测量沙和桶的总重力；（3）小桶落地后，不再对木块有拉力，木块由于惯性会继续向前运动，由于木块对桌面的压力和接触面的粗糙程度不变，所以此时木块受到的滑动摩擦力不变；（4）把毛巾铺在木板上，接触面粗糙程度增大，摩擦力增大，应该往小桶中增加沙子，滑块才会做匀速直线运动；（5）乙组同学觉得用已知质量的钩码代替沙桶，可以简化实验操作步骤，他的想法不能达到目的，理由是：用钩码不能连续改变拉力的大小，难以控制滑块做匀速直线运动，故甲组的方法更好。故答案为：（1）改变力的方向；（2）沙和桶的总重力；（3）惯性；不变；（4）往小桶中增加沙子；（5）甲组。（2022•大连）两千多年前，亚里士多德认为：力是维持物体运动的原因。下面我们就通过实验和科学家的研究历程来判断这个观点是否正确。（1）使小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在毛巾表面上移动的距离。再分别换用棉布和木板表面进行两次实验，实验现象如图1所示。①每次都使小车从斜面顶端由静止滑下，目的是使小车每次到达水平面时初速度相同。②根据实验现象可以得出：小车受到的阻力越小，运动的距离远。（2）十六世纪末，伽利略已通过类似实验和推理得出结论：如果运动的物体没有阻力的影响，它将在水平面上一直运动下去。因此，物体运动不需要（选填“需要”或“不需要”）力来维持。图2是伽利略的实验和推理示意图，属于推理的是甲（选填“甲”或“乙”）。（3）后来，笛卡尔进一步完善了伽利略的观点：如果运动的物体不受力的作用，它将以同一速度沿直线运动。十七世纪初，牛顿在他们研究的基础上，提出了“牛顿第一定律”，相对于“牛顿第一定律”，笛卡尔的观点有什么不足？牛顿第一定律的内容是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，而笛卡尔的观点中，只涉及到了物体做匀速直线运动的情况，没有提及静止物体的运动规律，所以这是他的观点的不足之处。（4）上述实验及科学家研究成果给予我们的启示是B。（将正确说法前的字母填写在横线上）A.科学定律都可以通过实验直接得出B.科学推理是科学研究的方法之一C.大多数人认同的观点就是正确的观点D.普通人观点可以质疑，科学家观点不可以质疑【解答】解：（1）①为了使小车滑到水平面时的初速度相同，实验时应让小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，这种研究问题的方法是控制变量法；②小车受到的阻力越小，小车滑行的距离越远；（2）如果运动的物体没有阻力的影响，它将在水平面上一直运动下去。说明物体运动不需要力来维持。图乙是伽利略的实验示意图，图甲是伽利略的推理示意图；（3）牛顿第一定律的内容是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，而笛卡尔的观点中，只涉及到了物体做匀速直线运动的情况，没有提及静止物体的运动规律，所以这是他的观点的不足之处；（4）牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律，该定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括得出的，即科学推理也是科学研究的方法之一。故答案为：（1）①初速度；②远；（2）不需要；甲；（3）牛顿第一定律的内容是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，而笛卡尔的观点中，只涉及到了物体做匀速直线运动的情况，没有提及静止物体的运动规律，所以这是他的观点的不足之处；（4）B。（2022•广西）勤洗手是良好的卫生习惯。在七步洗手法“内、外、夹、弓、大、立、腕”字诀中，“夹”是指洗掌侧指缝时，掌心相对，双手交叉沿指缝相互揉搓，如图所示。当手指稍用力“夹”时，清洗效果会更好；洗手后为了让手快点干，文明的做法是双手靠拢并朝着洗手池用力甩。请用所学的物理知识分析说明上述两种做法的理由。【解答】答：当手指稍用力“夹”时，压力增大，手指间的摩擦力增大，便于清洗；文明的做法是双手靠拢并朝着洗手池用力甩，水由于惯性会离开手，从而让手快点干。（2022•苏州）小明暑假外出旅游，他到火车站乘坐复兴号列车，进入车厢时，发现旁边停着一列和谐号列车。（1）坐到座位上后，透过车窗只能看到和谐号列车，发现它动了，据此判断：C。A.一定是和谐号运动了B.一定是复兴号运动了C.可能是两车都运动了（2）列车在平直轨道上向西行驶，小明发现桌上茶杯中的水面突然变为如图所示情形，此时茶杯受到的摩擦力方向向西；（3）行驶过程中，复兴号列车以68m/s的速度驶入长1000m的平直隧道，复兴号在进入隧道时鸣笛5s，在隧道另一端口的护路工人听到鸣笛的时间为4s。（空气中声速340m/s）【解答】解：（1）坐在复兴号列车上的小明看到和谐号动了，说明复兴号与和谐号之间的位置发生了变化，可能是复兴号运动的结果，可能是和谐号运动的结果，还可能是两车都在运动，但运动方向不同，或是运动方向相同，运动速度不同。故选C；（2）列车在平直轨道上向西行驶，看到茶杯中水面向东倾斜，说明列车在向西加速运动，因为茶杯随列车加速，水由于惯性还将保持原来的运动状态向东运动，所以此时水面会向东倾斜；茶杯随列车加速向西，水平方向只受一个摩擦力作用，因为力是改变物体运动状态的原因，所以摩擦力方向向西；（3）假设列车静止在隧道口，鸣笛5s，在隧道另一端口则听到的鸣笛时间为t＝5s，列车从进入隧道口开始鸣笛持续5s，列车行驶的距离：s＝vt＝68m/s×5s＝340m，声音传播这段路程的时间：t′=sv实际列车第5s末鸣笛声到达隧道另一端则少用t′的时间，所以在隧道另一端口的护路工人听到鸣笛的时间为t﹣t′＝5s﹣1s＝4s。故答案为：（1）C；（2）向西；（3）4。【习题巩固】一．选择题（共12小题）1．（2022•长春一模）关于运动和力的关系，下列说法正确的是（）A．小张沿水平方向用力推课桌没推动，则他的推力小于课桌受到的摩擦力 B．乒乓球运动员用球拍击球时，球拍的作用力只能改变球的运动状态 C．茶杯静止在水平桌面上，茶杯受到的重力和桌面对茶杯的支持力是一对相互作用力 D．子弹从枪膛射出后能继续前进是因为子弹具有惯性【解答】解：A、小张沿水平方向用力推课桌没推动，处于平衡状态，则他的推力等于课桌受到的摩擦力，故A错误；B、乒乓球运动员用球拍击球，球拍的作用力不仅能够使球改变运动状态，还可以改变球的形状，故B错误；C、茶杯静止在水平桌面上，茶杯受到的重力和桌面对茶杯的支持力是一对平衡力，不是相互作用力，故C错误；D、子弹从枪膛射出后能继续前进是因为子弹具有惯性，故D正确。故选：D。2．（2022•立山区一模）如图所示，水平地面上叠放着A、B两个物体，在力F1和F2的作用下，以共同的速度v一起水平向右匀速运动，已知F1＝10N，F2＝6N，那么下列有关物体A、B和地面之间的摩擦力大小和方向的说法中正确的是（）A．A对B的摩擦力为10N，水平向左 B．B对A的摩擦力为4N，水平向左 C．地面对B的摩擦力为6N，水平向右 D．B对地面的摩擦力为4N，水平向右【解答】解：两个物体一起向右做匀速直线运动，水平方向上A受到拉力F1和B对A的摩擦力作用，摩擦力和拉力是一对平衡力，大小相等，方向相反，拉力F1是10N，所以B对A的摩擦力的大小是10N，方向水平向左；根据物体间力的作用是相互的，A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，所以A对B的摩擦力大小是10N，方向水平向右；物体B进行匀速直线运动，水平方向上受到A对B水平向右的摩擦力、地面对B水平向左的摩擦力、水平向左的拉力F2，这三个力是平衡力，所以地面对B水平向左的摩擦力与水平向左的拉力F2之和等于A对B水平向右的摩擦力，所以B下表面受到地面的摩擦力大小为10N﹣6N＝4N，方向水平向左；因为物体间力的作用是相互的，B对地面的摩擦力与地面对B的摩擦力大小相等，方向相反，即B对地面的摩擦力为4N，方向水平向右。综上所述，D正确。故选：D。3．（2022•鄄城县模拟）在物理学中，力和运动正确关系的得出，从亚里士多德到牛顿，历经两千多年。如图甲，水平地面上的物体，在水平向右拉力的作用下，从t＝0s开始，物体的运动情况如图乙。对于这个过程力和运动描述正确的是（）A．该物体从开始一直做匀速直线运动 B．从t＝0s到t＝6s过程中，力F逐渐增大 C．物体做匀速直线运动阶段的速度为2m/s D．t＝1s时，若F＝3N，则地面的滑动摩擦力也为3N【解答】解：A、由图乙可知，物体在0～2s内处于静止状态，2～6s内物体做匀速直线运动，故A错误；B、由图乙可知，2～6s内物体做匀速直线运动，因此物体受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力是一对平衡力，两个力的大小相等，而滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，所以物体受到的滑动摩擦力不变，即力F大小不变，故B错误；C、由图乙可知，当s＝8m时，t＝6s﹣2s＝4s，此时物体运动的速度：v=st=8mD、由于在1s时处于静止状态，所以当t＝1s，F＝3N时，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，所以此时物体受到的摩擦力为3N，故D错误。故选：C。4．（2022•滑县三模）如图所示，A、B两个物体叠放在水平桌面上，当右端挂重8N的物体C时，A、B恰好能一起向右做匀速直线运动，绳与滑轮之间的摩擦不计，则下列说法正确的是（）A．物体B所受的重力和桌面对B的支持力是一对平衡力 B．物体A与B之间的摩擦力为8N C．剪断绳子后，A、B慢慢停止运动，说明力是维持物体运动的原因 D．绳对B的拉力和B受到的摩擦力是一对平衡力【解答】解：A、桌面对物体B的支持力大小等于AB的重力之和，所以物体B所受的重力和桌面对物体B的支持力大小不相等，不是一对平衡力，故A错误；B、物体A、B恰好能一起向右做匀速直线运动，此时A、B之间没有发生相对滑动，也没有发生相对滑动的趋势，所以A、B间的摩擦力为0，故B错误；C、剪断绳子后，A、B慢慢停止运动，说明力是改变物体运动状态的原因，故C错误；D、物体A、B水平向右运动时，在水平方向上受到物体C对物体B施加的水平向右的拉力为、水平向左的摩擦力作用，因物体B处于匀速直线运动状态，绳对B的拉力和B受到的摩擦力是一对平衡力，故D正确。故选：D。5．（2022•立山区二模）中国女足获2022年亚洲杯冠军，如图所示是女足队员踢球时的情景，下列说法正确的是（）A．运动鞋的底部凹凸不平，这样可以增大摩擦力 B．滚动的足球最终停下来，说明运动需力来维持 C．踢出去的足球继续滚动，是因为受到惯性作用 D．静止的足球受到的重力和支持力是相互作用力【解答】解：A、运动鞋的底部凹凸不平，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A正确；B、滚动的足球最终停下来，是因为足球受到阻力的作用，说明力是改变物体运动状态的原因，物体运动不需要力来维持，故B错误；C、踢出去的足球继续滚动，是因为足球具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性作用，故C错误；D、静止的足球受到的重力和支持力是作用在同一物体上的两个力，所以不是相互作用力，故D错误。故选：A。6．（2022•姑苏区校级二模）2022年2月6日晚，中国女足在亚洲杯决赛上逆转绝杀韩国队，夺得冠军。如图所示，是女足队员踢球时的情景，下列说法正确的是（）A．在空中运动到最高点的足球受平衡力作用 B．滚动的足球最终停下来，说明运动需要力来维持 C．踢出去的足球继续滚动，是因为受到惯性作用 D．运动鞋的底部凹凸不平，这样可以增大摩擦力【解答】解：A、足球运动到最高点时受到重力和空气阻力的作用，它们的大小不同，方向也不在一条直线上，此时受力不平衡，故A错误；B、滚动的足球最终停下来，是因为足球受到阻力的作用，说明力是改变物体运动状态的原因，物体运动不需要力来维持，故B错误；C、踢出去的足球继续滚动，是因为足球具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性作用，故C错误；D、运动鞋的底部凹凸不平，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正确。故选：D。7．（2022•长沙模拟）随着2022年北京冬季奥运会的举行，冬奥吉祥物“冰墩墩”迅速走红。如图所示是冰墩墩玩偶站在水平地面的泡沫板上，下列说法正确的是（）A．冰墩墩受到的重力和它对泡沫板的压力是一对平衡力 B．泡沫板受到的重力与地面对泡沫板的支持力是一对平衡力 C．冰墩墩受到的重力和泡沫板对它的支持力是一对相互作用力 D．泡沫板受到地面的支持力和它对地面的压力一对相互作用力【解答】解：A、冰墩墩受到的重力和它对泡沫板的压力是作用在不同物体上的两个力，所以不是一对平衡力，故A错误；B、地面对泡沫板的支持力等于泡沫板和冰墩墩的总重力，则泡沫板受到的重力与地面对泡沫板的支持力大小不等，所以不是一对平衡力，故B错误；C、冰墩墩受到的重力和泡沫板对它的支持力是作用在同一物体上的两个力，所以不是一对相互作用力，故C错误；D、泡沫板受到地面的支持力和它对地面的压力同时作用在泡沫板和地面上，符合相互作用力的条件，所以一对相互作用力，故D正确。故选：D。8．（2022•莲湖区二模）因为疫情影响，在隔离期间，来自台湾的一对夫妇因直播毽子操而走红网络。毽子操模拟的是踢毽子的动作，踢毽子起源于中国汉代，是中国民间传统运动项目之一。踢毽子时，下列说法正确的是（）A．毽子在空中飞行时，受到重力和踢力的作用 B．毽子落在地上静止时，毽子受到的重力和支持力是一对相互作用力 C．把毽子踢飞，说明力可以改变物体的运动状态 D．毽子被踢飞后又落回地面是受到惯性的作用【解答】解：A、毽子在空中飞行时，不计空气阻力，只受重力，不再受人对毽子的踢力的作用，故A错误；B、由于毽子受到的重力和与支持力都作用在毽子上，所以这两个力不是一对相互作用力，而是一对平衡力，故B错误；C、把毽子踢飞，毽子的运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态，故C正确；D、键子被踢飞后又落回地面是因为受到了重力作用，故D错误。故选：C。9．（2022•沙坪坝区校级二模）2022年北京冬奥会上，中国队以9金4银2铜完美收官，位列奖牌榜第三。冰球作为比赛项目之一，近年来越来越被大众喜爱。如图为中国队与美国队冰球比赛的瞬间，下列说法中正确的是（）A．冰球运动员在加速滑行过程中，运动状态不变 B．运动员手持球杆击球时，球杆对球的力与手对球杆的力是一对平衡力 C．运动员滑行时不能立即停下来，是因为运动员具有惯性 D．运动员站在水平冰面上时，冰面对人的支持力与人受到的重力是一对相互作用力【解答】解：A、冰球运动员在加速滑行过程中，其运动速度发生改变，因此运动状态发生改变，故A错误；B、运动员手持球杆击球时，球杆对球的力与手对球杆的力同时作用在球和球杆上，是一对相互作用力，不是一对平衡力，故B错误；C、运动员滑行时不能立即停下来，是因为运动员具有惯性，仍要保持原来的运动状态，故C正确；D、运动员站在水平冰面上时，冰面对人的支持力与人受到的重力是作用在同一物体上的两个力，符合二力平衡条件，是一对平衡力，不是一对相互作用力，故D错误。故选：C。10．（2022•芜湖模拟）学校运动会期间，同学们对运动场上出现的现象进行了讨论，下列说法正确的是（）A．两名同学正在推篮球架，但是没有推动，因为推力小于地面对篮球架的摩擦力 B．运动员跑步时穿上有鞋钉的鞋是为了增加鞋底与地面的摩擦力 C．踢出去的足球在地上越滚越慢，说明物体的运动需要力来维持 D．小明同学在校运动会上跳远时要助跑是为了增大自己的惯性【解答】解：A、沿水平方向推篮球架，没有推动，此时物体处于平衡状态，推力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，故A错误；B、运动员跑步时穿上有鞋钉的鞋，是在压力一定时，通过增大接触面粗糙程度的方式，增大鞋底与地面的摩擦力，故B正确；C、踢出去的足球在地上越滚越慢，是因为受到摩擦阻力的作用，改变了其运动状态，说明力是改变物体运动状态的原因，物体的运动不需要力来维持，故C错误；D、惯性的大小只与物体的质量有关，跳远运动员助跑起跳是利用运动员的惯性来提高成绩，但不能增大惯性，故D错误。故选：B。11．（2022•南开区二模）在2022年北京冬奥会、冬残奥会中，我国运动员敢打敢拼、超越自我，为国争光！如图是冰壶运动员比赛时的情景，下列说法正确的是（）A．掷出去的冰壶继续前进，是因为受到惯性作用 B．运动员是通过改变接触面的粗糙程度来减小摩擦的 C．滑动的冰壶最终停下来，说明运动需要力来维持 D．水平冰面上的冰壶受到的重力和支持力是相互作用力【解答】解：A．掷出去的冰壶继续滚动，是因为冰壶具有惯性，仍要保持原来的运动状态，惯性不是力，不能说受到惯性作用，故A错误；B．在冰壶运动中，刷冰使冰熔化，在冰壶和冰之间产生水，是通过改变接触面的粗糙程度来减小摩擦的，故B正确；C．滑动的冰壶最终停下来，是因为受到摩擦力的作用，说明力可以改变物体的运动状态，不能说明运动需要力来维持，故C错误；D．水平冰面的冰壶受到的重力和支持力作用在同一物体上，大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，是一对平衡力，不是相互作用力，故D错误。故选：B。12．（2022•包河区校级模拟）探究“影响滑动摩擦力大小的因素”时，采用如图所示的实验装置。用弹簧测力计缓慢拉着木块使放置在木块上表面的砝码随木块一起沿水平地面做匀速直线运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．木块所受到的重力与水平地面对木块的支持力是一对平衡力 B．砝码对木块的压力与水平地面对木块的支持力是一对相互作用力 C．放置在木块上表面的砝码受到木块对其施加的水平向左的摩擦力 D．木块受到水平地面的摩擦力与弹簧测力计对木块拉力是一对平衡力【解答】解：A．木块和砝码的重力等于地面的支持力，大于木块所受的重力，大小不同，不是平衡力，故A错误；B．地面对木块的支持力与木块对地面的压力是一对相互作用力，砝码对木块的压力与木块对砝码的支持力也是一对相互作用力，故B错误；C．由于砝码随木块一起匀速运动，没有相对运动趋势，砝码相对于木块静止，故没有摩擦力，故C错误；D．木块匀速直线运动，水平方向受到的拉力与摩擦力是二力平衡，故D正确。故选：D。二．实验探究题（共5小题）13．（2022•鼓楼区校级模拟）在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，如图1所示，让小车分别滑到毛巾、棉布和木板的水平面上，观察小车在水平面上滑行的距离。（1）为了使小车进入水平面的速度相同，每次小车要从同一斜面的同一高度由静止自由滑下。（2）如图2所示的甲、乙、丙三个图象是用传感器和示波器记录的小车在斜面和三种不同的水平表面的“速度与路程”图象。①由图象可知：阻力越小，小车滑行的距离就越远，说明小车运动的速度减小得越慢；②请在图丁中，画出小车在光滑水平表面的“速度与路程”图象。（3）这个实验的器材也可以用于探究动能影响因素，你认为可以探究动能与速度的关系。【解答】解：（1）为了使小车在滑到水平面时的初速度相同，在实验中应让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，这里采取得的研究方法是控制变量法；（2）①根据实验可知，水平面越光滑，受到的阻力越小，小车运动的越远，速度减小的越慢；②进一步推理可知，若水平面绝对光滑，即小车不受摩擦力，小车的运动状态不变，则小车将做匀速直线运动，其“速度与路程”图象如下所示：；（3）实验中可以让同一小车从同一斜面的不同高度由静止自由滑下，小车到达水平面的速度不同，通过小车在同一水平面上移动的距离来判断小车动能的大小，故可以探究动能与速度的关系。故答案为：（1）同一高度由静止自由；（2）①远；慢；②见上图；（3）速度。14．（2022•长春一模）在水平木板上铺上粗糙不同的材料，小车自斜面顶端由静止开始滑下，比较小车沿水平表面运动的距离。伽利略、牛顿等科学家都做过类似的实验。牛顿在此基础上分析推导出著名的牛顿第一定律。请回答下面的问题：（1）为了得出科学结论，三次实验中小车每次都从斜面上的同一位置放下，使小车运动到斜面底端的速度相同（填“相同”或“不相同”）。（2）三次实验中，小车在水平面上滑得越远，说明阻力对小车的运动的影响越小。（3）进一步推理可知，若水平面绝对光滑（小车不受阻力），则小车会在水平面上做匀速直线运动。【解答】解：（1）每次都从斜面上同一位置释放，使小车运动到斜面底端时的速度相同；（2）三次实验中，相同的是小车每次都从斜面上同一位置释放，不同的是水平面的粗糙程度，水平面越光滑，阻力越小，小车在水平面上滑得越远，速度减小的越慢，说明阻力对小车的运动的影响越小；（3）通过图中小车滑动的距离可以得出水平面越光滑，小车运动的越远，推理可知，若水平面绝对光滑（小车不受阻力），则小车会在水平面匀速直线运动。故答案为：（1）相同；（2）远；（3）匀速直线。15．（2022•抚顺模拟）明明用质量相等的木块和小车进行了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验。（1）实验中，明明每次都应用弹簧测力计沿水平方向拉物体做匀速直线运动，测力计的示数分别如图所示，分析A、B两次实验数据可知，小车（选填“木块”或“小车”）的表面更粗糙。根据A、C两次实验得出：接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。（2）在C实验中，若明明将拉力增加到3N（小车仍随木块一起运动），此时木块受到地面的摩擦力为2.8N，小车受（选填“不受”或“受”）摩擦力的作用。【解答】解：（1）明明在探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验中，每次她都应用弹簧测力计沿水平方向拉物体做匀速直线运动，使拉力与物体所受摩擦力二力平衡；由图中A、B两次实验数据可知，压力相同，B的拉力大，即滑动摩擦力大，小车的表面更粗糙；根据A、C两次实验得出：接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大；（2）在C实验中，如果突然将拉力增加到3N，因压力大小和接触面粗糙程度不变，则此时木块受到桌面的摩擦力大小不变，仍为2.8N；因拉力大于滑动摩擦力，故木块必做加速运动，又小车仍随木块一起运动，所以小车受摩擦力作用。故答案为：（1）匀速直线；小车；大；（2）2.8；受。16．（2022•黔南州模拟）生活中，我们看到过这些现象：绿灯亮起时，小轿车启动较快，而大货车启动较慢；百米赛跑冲过终点时，速度越快越不容易停下来。学习牛顿第一定律后，小馨同学和小林同学对上述现象有不同的看法：小馨认为：质量越大，惯性越大；小林认为：速度越快，惯性越大。究竟谁的观点正确呢，小馨和小林一起进行了如下探究：探究（一）：如图甲，把A、B两车放在较光滑水平地面上（mA＞mB），两根相同的橡皮筋一端固定在墙面上，另一端分别系于A车和B车前端，将小车拉至左侧相同的位置，此时橡皮筋绷紧，释放小车，经过相同时间后，小车到达位置如图甲所示。探究（二）：如图乙，将小车从较光滑斜面h1＝20cm处静止释放，测得小车到达粗糙水平面的速度v1＝2m/s，经t1＝2.8s停于位置1，再将该车从同一斜面h2＝10cm处静止释放，测得小车到达水平面的速度v2＝1.4m/s，经t2＝2s停于位置2；【分析与论证】（1）质量不同的两小车，相同时间内运动的距离不同，可知B（选填“A”或“B”）的运动状态容易改变，则质量越大，运动状态越不容易改变，惯性就越大；（2）运动状态改变的难易程度可近似认为是速度变化的快慢，分析探究（二）的数据发现小车速度变化快慢是否相同？相同，理由：小车速度变化快慢相同，则说明惯性与速度无关；【交流与反思】（3）速度越大的物体不容易停下来，是因为物体速度越大时动能越大，在相同的阻力作用下，要停下来所需要克服阻力做功就越多，通过的距离就越远；【结论应用】（4）在生活当中，交通安全不容忽视，“十次事故九次快，还有一次是超载”，当好交通法规宣传员也是我们每个公民应尽的义务，请你从物理学角度向身边的朋友解释这句交通安全警示语的含义：汽车严禁超载。【解答】解：（1）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。A车的质量大于B车的质量，相同时间B车通过的距离大，可知B的运动状态容易改变，则质量越大，运动状态越不容易改变，惯性就越大。（2）运动状态改变的难易程度可近似认为是速度变化的快慢，故将小车从较光滑斜面h1＝20cm处静止释放到运动到水平面至速度为0的过程中，速度变化的快慢为v2-0t将小车从较光滑斜面h2＝10cm处静止释放运动到水平面至速度为0的过程中，速度变化的快慢为v1-0t考虑到误差因素，故小车速度变化快慢相同；从而说明惯性与速度无关。（3）动能与速度和质量有关，速度越大的物体不容易停下来，是因为物体（质量不变）速度越大时动能越大，在相同的阻力作用下，要停下来所需要克服阻力做功就越多，通过的距离就越远。（4）惯性大小跟物体的质量大小有关，汽车的质量越大，惯性越大，刹车后滑行的距离就越远，发生交通事故的可能性越大，因此汽车严禁超载。故答案为：（1）B；质量；（2）相同；小车速度变化快慢相同；无；（3）动能；（4）汽车严禁超载。17．（2022•贺州二模）在探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验中，小兰设计了如图所示的实验：（1）实验时弹簧测力计必须沿水平方向拉动木块，使其在水平方向做匀速直线运动，根据二力平衡的知识，滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。（2）为比较滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，应选用甲、丙图中两个实验进行探究。（3）比较甲、丁两个实验，小兰发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丁实验中弹簧测力计的示数，得出了滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关，你认为她的结论是错误（选填“正确”或“错误”）的。（4）在做图甲的实验时，小兰想知道滑动摩擦力的大小是否与速度的大小有关，她发现用不同的速度匀速拉动木块，弹簧测力计的示数不变，说明滑动摩擦力的大小与速度的大小无关（选填“有关”或“无关”）。（5）为了使实验更容易操作，小兰对实验进行了如图戊所示的改进，发现实验效果更好，实验时，不一定（选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动长木板。（6）该实验主要运用的实验方法是控制变量法。【解答】解：（1）实验时，测力计需要拉动木块做匀速直线运动，这样可以使木块处于平衡状态，而在水平方向木块只受测力计的拉力和摩擦力作用，根据二力平衡可知，此时拉力的大小等于摩擦力的大小。（2）探究摩擦力与接触面的粗糙程度的关系时，根据控制变量法，除了接触面粗糙程度不同外，其它条件都应该保持相同，故可以选择甲、丙两个实验。（3）对比甲、丁两个实验，两者除了接触面积不同外，两者对木板的压力也不同，这不符合控制变量法，无法确定结果是由接触面积还是压力导致的，故小兰的结论是错误的。（4）用不同的速度匀速拉动木块，测力计示数不变说明滑动摩擦力与速度大小无关；（5）由图戊知，木块固定，抽动木板，不一定要匀速拉动长木板，木块总会处于静止状态，受到的摩擦力与拉力始终是平衡力，大小相等；（6）影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，实验中采用的是控制变量法。故答案为：（1）匀速直线；二力平衡；（2）甲、丙；（3）错误；（4）无关；（5）不一定；（6）控制变量法。三．解答题（共4小题）18．（2022•南宁模拟）骑自行车出行既环保又能锻炼身体。在骑行时，停止蹬车后，自行车为什么仍能向前运动？遇到紧急情况时，为什么捏刹车闸越用力，车停下来越快？请你用物理知识解释以上两个现象。【解答】答：（1）停止蹬车后，自行车由于具有惯性，仍要保持原来的运动状态，所以仍能向前运动；（2）遇到紧急情况时，捏刹车闸越用力，自行车受到的摩擦力越大，所以车停下来越快。19．（2022•冠县一模）小明同学利用如图所示的装置，探究滑动摩擦力的大小和哪些因素有关。（