2025高一物理专项复习：力和运动（平衡态）含答案

第3讲力和运动(平衡态)

•专题目录

2025新高一物理短期班

【专题一】牛顿第一定律和惯性

【专题二】牛顿第三定律

【专题三】物体的平衡态

知识讲解

专题一、牛顿第一定律、惯性

初中知识要点回顾

1.维持运动需要力吗？

亚里士多德：如果要使一个物体持续运动，就必须对它施加力的作用。如果这个力被撤销.物体就会停止运

动。

伽利略:物体的运动并不需要力来维持.运动之所以会停下来.是因为受到了摩擦阻力。

2.牛顿第一定律

一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态(即：一切物体在没有受到力的

作用的时候.运动状态不会发生改变)。

牛顿第一定律是通过分析事实，再进一步概括、推理得出的。

3.惯性

物体保持运动状态不变的性质叫惯性。牛顿第一定律也叫惯性定律。

说明：惯性是物体的一种性质。惯性不是力，只有大小.没有方向。物体惯性大小只与质量大小有关，与物

体是否受力。运动快慢均无关。一切物体在任何情况下都有惯性。

高中对接知识精读

0.历史的回顾

(1)亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因.

亚里士多德是世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家，他的著作是希腊文明的百科全书，

内容涉及天文学、地理学、物理学、生物学、历史学、心理学、政治学、经济学以及美学、修辞、诗

歌等等.亚里士多德集古代知识于一身，对世界的贡献之大，令人震惊.事实上，亚里士多德的“力是

维持物体运动的原因”这一观点尽管是错误的，但是我们不难看出其中明显含有静止惯性的思想.

(2)伽利略的观点：力不是维持运动的原因，而是改变物体运动状态的原因.

伽利略用“实验”+“科学推理”的方法推翻了亚里士多德的观点.伽利略的理想斜面实验虽然是想象

中的实验，但这个实验反映了一种物理思想.它是建立在可靠的事实基础之上的.以事实为依据、抽

象为指导，抓住主要因素，忽略次要因素，从而深刻地揭示了自然规律.

(3)笛卡儿的观点

运动的物体如果没有其他原因，将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏

离原来的方向.

1.物体运动状态的改变

(1)所谓物体的运动状态，就是指物体在做机械运动时所处的一种状态，物体的运动状态可以用速度矢量来

描述，速度本身是既有大小又有方向的状态量，可以说物体的运动状态指的就是物体的运动速度.运动

状态的改变，指的是速度(大小或方向)发生改变，应该包括三种情况：

①速度大小改变，方向不变；

②速度大小不变，方向改变；

③速度大小和方向都改变.

(2)速度的变化量用符号“Av”表示，与速度v一样，也是一个既有方向又有大小的矢量.

其定义是：物体运动的末速度v与初速度%的矢量差.

—

其计算公式是：Av=vv0.本式是矢

量式.只能运用矢量合成的平行四边形定则进行，同时要明确速度的方向性.

2.惯性

牛顿第一运动定律表明，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，我们把这个性质叫

做惯性(inertia).牛顿第一定律又叫做惯性定律(lawofinertia).

(1)惯性是物体的固有属性：一切物体都具有惯性.

(2)惯性与物体的受力情况及运动状态无关.

(3)惯性不是力，惯性是物体具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质，而力是物体对物体的作用，力是

改变物体运动状态的原因，二者在概念上有着本质的区别.

物体的惯性与其外界因素无关，只与物体本身有关.惯性大小的量度是质量.

3.牛顿第一定律

(1)牛顿第一定律(Newtonfirstlawofmotion):一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用

在它上面的力迫使它改变这种状态.

(2)牛顿第一定律阐述了三点物理思想.

①说明物体不受外力时的运动状态是匀速直线运动或静止，即力不是维持物体运动的原因.

②一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的特性.

③一切物体受外力时，就会改变原来的运动状态，即外力是迫使物体改变运动状态的原因.

(3)牛顿第一定律的意义

①澄清了力的概念：力是改变物体运动状态的原因，并不是维持物体运动的原因.

②指出了力和运动的定性关系：不受外力作用的物体，将保持匀速直线运动状态或静止状态.

③揭示了一切物体固有的属性——惯性.

4.力是物体产生加速度的原因

(1)在运动学内容中，加速度的定义是：运动物体速度的变化与发生这一变化所用的时间的比值.其表达式

是：a="二卜或者生，加速度a是速度v对时间f的变化率.

t加

必须把速度的"变化率''生与速度的“变化量”Av严格区别开来.速度的变化率生(即加速度)是

AtAt

描述物体速度变化快慢的物理量，而速度的变化量Av是描述物体速度变化大小的物理量.

(2)力是改变物体运动状态的原因，又因为物体运动状态发生变化的标志是物体速度的变化，而物体的速度

变化又必然存在着运动的加速度.故此，力是使物体产生加速度的原因.

【例1】关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（）

A.物体如果不受外力作用一定处于静止状态

B.物体如果不受外力作用可能处于匀速直线运动状态

C.物体在不受外力时，总保持静止状态和匀速直线运动状态

D.物体在不受外力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态

【例2】关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（）

A.牛顿第一定律是一条实验定律

B.牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因

C.惯性定律和惯性的实质是相同的

D.物体的运动不需要力来维持

【例3】一个物体保持静止或匀速运动状态不变，这是因为（）

A.物体一定没有受到任何力B.物体一定受到两个平衡力作用

C.物体所受合力一定为零D.物体可能受到两个平衡力作用

【例4】如图所示，在匀速行驶的车上，一小球吊在车厢顶上，车底板上的A点在小球

正下方，若小球上面的细线被烧断，则小球落在（）

A.A点B.A点前方C.A点后方D.不能确定

【例5】如果物体的运动状态发生了变化，说明该物体的（）

A.速度方向一定发生了变化B.速度大小一定发生了变化

C.加速度一定发生了变化D.受到的合外力一定不为零

【例6】下列事例中，物体运动状态发生变化的是（）

A.火车速度大小不变通过弯道B.小孩坐在秋千上来回摆荡

C.沿平直公路匀速行驶的汽车D.月球绕地球运动

【例7】下列说法正确的是（）

A.物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性

B.物体只有受外力作用时才有惯性

C.物体的速度大时，惯性大D.力是使物体产生加速度的原因

【例8】马路上的汽车突然启动时，站在车上的乘客将会倾倒，行驶的汽车急刹车时，站在车上的乘客将

会倾倒，这两个现象都是由于人有而造成的.

【例9】在航天飞行器中处于失重状态的宇航员，其身体惯性.（没有/仍具有）

【例10］下列关于惯性的说法中，正确的是（）

A.人走路时没有惯性，被绊倒时有惯性

B.百米赛跑到终点时不能立即停下是由于惯性，停下时就没有惯性了

C.物体没有受外力作用时有惯性，受外力作用后惯性被克服了

D.物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关

【例11】一架匀速飞行的战斗机，为能击中地面上的目标，则投弹的位置是（）

A.在目标的正上方

B.在飞抵目标之前

C.在飞抵目标之后

D.在目标的正上方，但离目标距离近些

【例12】一天，下着倾盆大雨.某人乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积水了.列车进站过程中，他发现

水面的形状如图中的（）

列车行驶方向列车行驶方向列车行驶方向列车行驶方向

【例13】在一个火车厢内，在底部挂一个氢气球（密度比空气小），火车向右匀速行驶，突然刹车，球偏向左边还

是右边？

【例14】一向右运动的车厢顶上悬挂两单摆V、N,二者只能在如图所示的平

面内摆动，某一时刻出现了如图的情景，由此可知此车厢的运动以及

二单摆相对车厢运动的可能情况是（）

A.车厢做匀速直线运动，时在摆动，N静止

B.车厢做匀速直线运动，M在摆动，N也摆动

C.车厢做匀速直线运动，M静止，N也摆动

D.车厢做匀加速直线运动，M■静止，N也在静止

专题二、牛顿第三定律

初中知识要点回顾

1.力是物体间的相互作用。

2.一个物体对别的物体施力时，也同时受到后者对它的作用力。即：物体间力的作用是相互的(相互作用力

在任何情况下都是大小相等.方向相反.作用在不同物体上)。两物体相互作用时.施力物休同时也是受力物休，

反之.受力物体同时也是施力物体。力不能脱离物体而存在。

高中对接知识精读

1.物体间的力是相互的

相互作用的一对力，任选其中一个力称为作用力(action),另一个力就

是反作用力(reaction).一对作用力与反作用力的性质总是相同的，作用力

与反作用力总是作用在不同的物体上.

(1)重力的作用是相互的

物体受到重力作用，施力者是地球，同时，地球也受到了物体对它

的力的作用.对这个力而言，地球是受力者.

(2)弹力的作用是相互的，如右图所示.

放在水平桌面上的木块，由于桌面发生形变，给木块一向上的支持力区.同时由于木块发生形变,

对桌面产生一个向下的压力琮.

(3)摩擦力的作用是相互的_v—v

放在粗糙木板上的木块相对木板向右运动时受到木板给它向左的摩擦广।~~■—।।------1

力.由于运动的相对性，木板相对木块向左运动，从而受到木块给它向右的1^"IIF'

摩擦力.如图所示.

大量的实例表明，力的作用都是相互的，也就是说，任何物体是施力物体的同时，也是受力物体.两

个物体间相互作用的这一对力，叫做作用力与反作用力.显而易见，自然界中的物体相互作用力的数目必

然是偶数.

2.牛顿第三定律

(1)牛顿第三定律(Newtonthirdlaw):两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用

在一条直线上.

(2)表达式：々=-工，月表示作用力，居表示反作用力，“-”号表示两个力方向相反.

(3)牛顿第三定律的特点：

①普适性：一对作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，作用在同一条直线上.这里的“总是”

是强调对于任何物体，无论在何时、何地、何种情形、何种条件下，两个力等大、反向的

关系都是成立的，不受质量大小，运动状态等因素的影响.

②同时性：作用力与反作用力，总是同时产生、同时消失、同时变化、瞬时对应的.没有先后之分，

也没有主次之差别，只有成对出现、形影相随之特点.

③等值性：作用力与反作用力总是大小相等.平衡态和非平衡态下的相互作用力都是一对等大的力；

“以卵击石”时，也是“卵与石”之间的相互作用力大小相等.

④共线性：物体之间的作用力与反作用力永远在一条直线上，但方向相反.

⑤异体性：作用力与反作用力分别作用在两个物体上.所以施力物体同时也是受力物体.

⑥同质性：作用力与反作用力一定是一对性质相同的力.作用力是引力则反作用力也一定是引力.

⑦实验性：牛顿第三定律是一个实验定律，可以用实验方法来证明作用力与反作用力是等大反向的.

【例15】关于作用力与反作用力，下列说法正确的是（）

A.物体相互作用时，先有作用力，后有反作用力

B.作用力与反作用力一定是同种性质的力

C.作用力和反作用力总是同时分别作用在相互作用的两个物体上

D.匀速上升的气球所受浮力没有反作用力

【例16】关于两个物体间的作用力和反作用力，下列说法中正确的是（）

A.作用力和反作用力一定同时产生，同时消失

B.作用力和反作用力可以不同时产生

C.作用力和反作用力可以是不同性质的力

D.作用力和反作用力的效果会相互抵消

【例17】甲、乙两物体相互靠着放在光滑水平桌面上，分别受到水平推力月和尸2

作用，如图所示，两物体都保持静止，设甲对乙的压力为弱，乙对甲的

压力为工，则（）

A.月和尸”是一对作用力和反作用力

B.耳和F2是一对作用力和反作用力

C.F?和骂是一对作用力和反作用力

D.乙和匕是一对作用力和反作用力

【例18】马拉车加速前进，以下说法正确的是（）

A.因为车是加速前进，所以马拉车的力一定大于车拉马的力

B.因为马拉车的力和车拉马的力是作用力和反作用力，所以它们大小是相等的

C.马拉车的力和车受到的阻力是一对平衡力，所以它们的大小相等

D.因为马拉车的力与车拉马的力大小相等、方向相反，所以它们是一对平衡力

【例19】物体静止于一斜面上，如图所示，则下列说法中正确的是（）

A.物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力

B.物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力

C.物体所受的重力和斜面对物体的支持力是一对作用力和反作用力

D.物体所受重力可以分解为沿斜面的力和对斜面的压力

【例20】人走路时，人和地球间的作用力和反作用力的对数有（）

A.一对B.二对C.三对D.四对

【例21］如图所示，A、B、C为三个完全相同的物体，当水平力尸作用于3上，三物可

V

一起匀速运动，撤去力尸后，三物仍可一起向前运动，设此时A、3间作用力为《，

B

5c间作用力为尸2，则片与尸2的大小为（）F

C

A.E=E=OB.4=0,F2=F

F2

C.片二耳，凡=不D.K=F,尸2=。

专题三、物体的平衡态

物体所处的状态有多种描述方式：静止、原地绕圈、上抛、加速、刹车等等。根据牛顿定律，我们可以把

物体的状态大致归类为两种：平衡态和非平衡态。

平衡与不平衡，是根据受力来分类的。合外力为零时，根据牛顿第一定律，物体将静止或做匀速直线运动。

因此，物体是否处于平衡态有两种判断方式：①是否受力平衡②是否静止或匀速直线运动

受力运动

平衡态受力平衡（无加速度）静止或匀速直线运动

非平衡态受力不平衡（有加速度）变速直线运动、曲线运动、振动等

初中知识要点回顾

1.二力平衡

二力平衡的概念：

物体在受到两个力的作用时，如果能保持静止状态或匀速直线运动状态.那么这两个力相互平衡。

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，并且在同一条直线上.这两个力就彼此平衡。

2.运动和力的关系

物体不受力的作用运动状态不变理想情况

物体受平衡力的作用运动状态不变实际情况

物体受非平衡力的作用运动状态改变实际情况

3.匀速直线运动

快慢不变，沿着直线的运动叫匀速直线运动。匀速直线运动是最简单的机械运动。

4.变速直线运动和平均速度

运动速度变化的直线运动叫变速直线运动，变速运动的快慢用平均速度来表示，粗略研究时.也可用速度的

公式来计算，平均速度=总路程/总时间。

高中对接知识精读

1.共点力：

作用在物体上同一点的几个力.或者是力的作用线延长以后交于同一点的几个力叫做共点力。

在实际问题中，当物体可以忽略自身的大小、形状的情况下，可以把物体所受的外力视为共点力。

2.平衡状态：

一个物体在共点力作用下保持静止或者做匀速直线运动。我们就说这个物体处于平衡状态。

共点力作用下物体的平衡条件：物体所受合外力为零，即Fa=O.

研究共点力作用下物体平衡的基本方法:平行四边形定则、正交分解法。

4,共点力的平衡的几个特例

(1)二力平衡:若物体在两个力作用下平衡。则这两个力大小相等，方向相反.且作用在同一直线上。

(2)若物体在沿同一直线上多个共点力作用下平衡，则其中某一方向上所有力的合力与其相反方向上所

有力的合力是一对平衡力。

5.平动和转动

在物体上选定任一直线，如果在物体的运动过程中，该直线的位置始终保持彼此平行，这样的运动叫

做平动(translation).

如果物体上所有各点都绕同一直线(转轴)作圆周运动，则该运动称为转动(rotation).

6.匀速直线运动

(1)定义：物体在一条直线上运动，如果在任意相等的时间里位移相等，这种运动就叫做匀速直线运动(uniform

rectilinearmotion).

(2)位移一时间图象

在平面直角坐标系中，用横轴表示时间f,用纵轴表示位移x,

根据给出的(或测定的)数据，作出几个点的坐标，用直线将几个

点连接起来，则这条直线就表示了物体的运动特点.这种图象就叫

做位移——时间图象，简称为位移图象.如图所示为汽车自初位置

开始.每小时的位移都是S.OxIO'm的x-f图象.

匀速直线运动的图象一定是一条直线.x-f图象表示的是位移，、，“

时间变化的情况，而不是运动的径迹.

7.变速直线运动(非平衡态)

(1)物体在一条直线上运动，如果在相等的时间里位移不相等，这种运动就叫做变速直线运动.

(2)变速直线运动也可以用x-r图象表示，但不是直线.

(3)我们所见到沿直线运动的物体，通常都是变速的，匀速直线运动应是一种理想化的模型.

8.速度--时间图象

(1)匀速直线运动的v-f图象

匀速直线运动中，速度的大小和方向不随时间变化.我们以横轴表示时间，纵轴表示速度，在平

面直角坐标系中就可作出匀速直线运动的v-f图象.如图A所示，甲、乙两条图线分别表示两物体以

5m/s和12m/s的速度做匀速直线运动.

iVm-s'1

C

(2)匀速直线运动的位移

勺速直线运动的位移可由x=讨求出，如上图A所示甲物体在2s内的位移为

x=卬=5x2m=10m.

匀速直线运动的位移可由图象上直接读出，如上图B所示，5s内的位移为25m.

匀速直线运动的位移可由v-/图象求得.如上图C所示，阴影部分“面积”的大小就等于位移的大

小.即5s内位移大小为25m.

(3)变速直线运动(非平衡态)

变速直线运动分为匀变速直线运动和非匀变速直线运动两种，其中匀变速直线运动是变速直线运

动的一种特殊情况.在变速直线运动中，如果在相等时间内速度的改变相等，这种运动就叫做匀变速

直线运动(uniformvariablerectilinearmotion).

在匀变速直线运动中，如果物体的速度随着时间均匀增加，这个运动叫做匀加速直线运动；如果

物体的速度随着时间均匀减小，这个运动叫做匀减速直线运动.

变速直线运动的v-r图象如图所示：

甲图是匀变速直线运动VT的图象；乙图是非匀变速直线运动的V—的图象.

在变速直线运动的v-r图象中，曲线与坐标轴围成的图形的面积为变速运动的位移.

9.平衡态的处理方法

1.受力分析：选研究对象；一场力、二已知力、三弹力、四摩擦力；审查：是否都具有施力于受力物体；

是否满足牛三定律.

2.正交分解：当物体受三个或多个力作用平衡时采用.遵循分解最少矢量原则；优先沿a方向分解；尽量

分解已知力.

3.合成分解法是常规方法，当物体只受三力作用处于平衡时，此三力必共面共点，将其中的任意两个力合

成，合力必定与第三个力大小相等方向相反；或将其中某一个力(一般为已知力)沿另外两个力的反方向

进行分解，两分力的大小与另两个力大小相等.

4,相似三角形法：无特殊三角形，可找到几何图形与力的三角形相似，且有一个恒力.

【题23］如图4-4所示，升降机以lm/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.升降机静止在十楼时对人的支持力小于500N

B.升降机以1.5m/s速度匀速上升时对人的支持力大于500N

C.升降机以2m/s速度匀速下降时对人的支持力等于500N

D.升降机以lm/s速度匀速下降时对人的支持力小于500N

【题24］如图所示，质量为M的圆环用轻绳吊在天花板上，环上有两个质量均为机的小环自大环顶部开始分别

向两边滑下，当两个小环下落至与大环圆心等高时，小环所受摩擦力为力则此时绳对大环的拉力为

（）

A.(M+m)gB.(M+2m)gC.Mg+fD.Mg+2f

【题25】雨滴自高空由静止开始落下，已知雨滴在下落过程中所受的空气阻力随其运动速度增大而增大，在整

个下落过程中，雨滴的运动情况是（）

A.先加速下落，后减速下落；

B.先加速下落，后匀速下落；

C.先加速下落，中间匀速下落，最后减速下落；

D.开始下落后立即匀速运动，最后加速下落；

【题26］如图4—6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，尸的大小与时间的关

系如图4-6乙，物体运动速度口与时间的关系如图4-6丙所示.下列判断正确的是（）

F/N

3----!-----:

।!

F2..♦4

甲乙

A.仁3s时，物体受到力的合力为零

B.2s~4s内物体所受摩擦力逐渐增大

C.Z=6s时，将F撤掉，物体立刻静止

D.His时，物体所受摩擦力是1N

【题27】甲、乙两物体同时同地同方向开始做匀速直线运动，甲的速度大于乙的速度，它们的s-t图像为图2所

示a、b、c三条图线中的两条，运动5秒甲、乙间的距离大于2米，则(

A.甲的s-7图一定为图线aB.甲的s-f图可能为图线b

C.乙的s-f图一定为图线cD.乙的S4图可能为图线a

【题28］用图像可以表示物体运动的规律.如图1-3甲和乙所示的分别是小明和小丽在研究物体的运动记录物

体做直线运动的图像.请你判断在两图像中表示物体做匀速直线运动的是一段，表示物体静止状态的是

.段.

【题29】甲、乙两小车同时同地同方向做匀速直线运动，它们的s—f图像分别如图10(a)和(b)所示.经过

12s,两车的位置关系是乙在甲前面_____m处.

【题1】冬季运动会上，甲、乙、丙三位同学进行100m赛跑.当裁判手中的秒表如图1所示时三位同学的相对

位置如图2所示.

（1）从图2中可以看出______（填“甲”、“乙”、“丙”）同学的速度最快.理由是.

（2）若测得此时丙同学所跑的路程是72m,则丙同学的平均速度是—m/s.

（3）裁判是以三位同学分别跑完100m所用的.来评判的

【例22］如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为外和外的木块1和

2,中间用一原长为乙、劲度系数为左的轻弹簧连接起来，木块与

地面间的滑动摩擦因数为〃.现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时两木块之间的距

离是（）

A.L吟m1gB.L吟（rrii+WgC.L+y-n^gD.乙+.（叫"）g

【例23】对于做匀速直线运动的物体，下列说法正确的是（）

A.任意2s内的位移一定等于1s内位移的2倍

B.任意一段时间内的位移大小一定等于它的路程

C.若两物体运动快慢相同，则两物体在相同时间内通过的路程相等

D.若两物体运动快慢相同，则两物体相同时间内发生的位移相等

【例24】一辆汽车沿平直的公路行驶，从经过“200m”路标开始计时，第5s末经过“300m”路标，第10s末

经过“400m”路标，第15s末经过“500m”路标，则这辆汽车（）

A.一定是匀速直线运动B.一定不是匀速直线运动

C.可能是匀速直线运动D.以上均不正确

【例25】某质点向一个方向做直线运动，在前2s内通过的位移为4m,前4s内通过的位移为8m,前8s内通过

的位移为16m,则此质点的运动（）

A.一定是匀速直线运动

B.可能是匀速直线运动

C.若是匀速直线运动，则它的速度为2m/s

D.若是匀速直线运动，则它的速度为4m/s

【例26】两列火车相向而行，第一列的速度大小为36kmzh,第二列为54km/h.第一列火车上的乘客测出第二列火车从他旁边

通过所用的时间为5s.以下结论正确的是（）

A.两列火车的长度之和为125m

B.第二列火车的长度是125m

C.第二列火车的长度是75m

D.由于第一列火车的长度未知，故无法求出第二列火车的长度

【例27］如图所示为高速摄影机拍摄到的子弹穿透苹果瞬间的照片.该照片

经放大后分析出，在曝光时间内，子弹影像前后错开的距离约为子

弹长度的1%2%.已知子弹飞行速度约为500m/s,由此可估算出

这幅照片的曝光时间最接近（）

A.10%B.10^s

C.10-9sD.1012s

【例28】一架飞机水平匀速地在某同学头顶上飞过，当他听到飞机的发动机声从

头顶正上方传来的时候，发现飞机在他前上方约与地面成60。角的方向

上，据此可估算出此飞机的速度约为声速的

________倍.

【例29】甲乙两列火车相距为d,并分别以匕和内的速度相向行驶.在两火车间有一个信鸽以为的速率飞翔其

间，当这只鸽子以为的速率遇到火车甲时，立即掉头飞向火车乙，遇到火车乙时又立即掉头飞向火车

甲，如此往返飞行，当火车间距离减小为零时，这只信鸽飞行的总路程多大？

【例30】一列队伍长L=120m,行进速度v=4.8km/h,为了传达一个命令，通讯员从队伍排尾跑步赶到队伍排

头，其速度v'=3m/s,然后又立即用跟队伍行进速度相同大小的速度返回排尾.求：通讯员从离开队

伍到重回到排尾共用多少时间？通讯员归队处跟离队处相距多少？

1.水平放置的密封玻璃管内有一气泡，当用手推动玻璃管由静止开始向右运动的瞬间，管内气泡将（）

A.向右运动B.静止不动

C.向左运动D.向左加速

2.自由落体运动的物体，如果下落过程中某时刻重力突然消失，物体的运动情况将是（）

A.悬浮在空中不动B.速度逐渐减小

C.保持一定速度向下匀速直线运动D.无法判断

3.重力相同的a、b两件货物在两台吊车钢索的牵引下竖直向上运动，它们运动的S4图像分别如图6甲、乙所

示，则在图像描述的运动过程中（）

A.它们都做匀速直线运动

B.a货物所受重力和钢索对它的牵引力是一对作用力与反作用力

C.b货物所受重力和钢索对它的牵引力是一对平衡力

D.前6秒内，a货物运动的平均速度小于b货物运动的平均速度

4.子弹以900m/s的速度从枪筒射出，汽车在北京长安街上行驶，时快时慢，20min行驶了18km,汽车

行驶的速度是54km/h,则（）

A.900m/s是平均速度B.900m/s是瞬时速度

C.54km/h是平均速度D.5妹m/h是瞬时速度

5.如图所示，质量分别为M和机的两物体A和B叠放在倾角为。的斜面上，A、8之间的动摩擦因数为〃1，A

与斜面间的动摩擦因数为〃2.当它们从静止开始沿斜面滑下时，两物体始终保持相对静止，则物体2受到

的摩擦力大小为（）

A.0B.“iMzgcos。C.〃2加gcosdD.（「U+R）mgcosd

6.如图，两块相同的竖直木板之间，有质量均为根的4块相同的砖，用两个大小相等的水平力压木板，使砖

静止不动.设所有接触面间的动摩擦因数均为〃，则第二块砖对第三块砖的摩擦力大小为：（）

F//F

—―//1234，尸

A.MgB.0C.[iFD.2mg

7.有一个直角支架A。。，水平放置，表面粗糙，竖直向下，表面光滑.A。上套有小尸，上套有小

环。，两环质量均为例两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡（如图所示）.现

将尸环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，A。杆对

P环的支持力心和摩擦力下的变化情况是（）

A.FN不变，/变大B.风不变,/变小C.FN变大,/变大D.FN变大,/变小

8.某校和某工厂之间有一条公路，该校下午2时派车去该厂接某劳模来做报告，往返需用1小时.这位劳

模在下午1时便离厂步行向学校走来,途中遇到接他的汽车，便立刻上车驶向学校,在下午2时40分到达.问：

汽车速度是劳模步行速度的几倍？

第3讲力和运动(平衡态)

・专题目录

【专题一】牛顿第一定律和惯性

【专题二】牛顿第三定律

【专题三】物体的平衡态

知识讲解

专题一、牛顿第一定律、惯性

初中知识要点回顾

1.维持运动需要力吗？

亚里士多德：如果要使一个物体持续运动，就必须对它施加力的作用。如果这个力被撤销.物体就会停止运

动。

伽利略:物体的运动并不需要力来维持.运动之所以会停下来.是因为受到了摩擦阻力。

2.牛顿第一定律

一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态(即：一切物体在没有受到力的

作用的时候.运动状态不会发生改变)。

牛顿第一定律是通过分析事实，再进一步概括、推理得出的。

3.惯性

物体保持运动状态不变的性质叫惯性。牛顿第一定律也叫惯性定律。

说明：惯性是物体的一种性质。惯性不是力，只有大小.没有方向。物体惯性大小只与质量大小有关，与物

体是否受力。运动快慢均无关。一切物体在任何情况下都有惯性。

高中对接知识精读

0.历史的回顾

(1)亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因.

亚里士多德是世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家，他的著作是希腊文明的百科全书，

内容涉及天文学、地理学、物理学、生物学、历史学、心理学、政治学、经济学以及美学、修辞、诗

歌等等.亚里士多德集古代知识于一身，对世界的贡献之大，令人震惊.事实上，亚里士多德的“力是

维持物体运动的原因”这一观点尽管是错误的，但是我们不难看出其中明显含有静止惯性的思想.

(2)伽利略的观点：力不是维持运动的原因，而是改变物体运动状态的原因.

伽利略用“实验”+“科学推理”的方法推翻了亚里士多德的观点.伽利略的理想斜面实验虽然是想象

中的实验，但这个实验反映了一种物理思想.它是建立在可靠的事实基础之上的.以事实为依据、抽

象为指导，抓住主要因素，忽略次要因素，从而深刻地揭示了自然规律.

(3)笛卡儿的观点

运动的物体如果没有其他原因，将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏

离原来的方向.

1.物体运动状态的改变

(1)所谓物体的运动状态，就是指物体在做机械运动时所处的一种状态，物体的运动状态可以用速度矢量来

描述，速度本身是既有大小又有方向的状态量，可以说物体的运动状态指的就是物体的运动速度.运动

状态的改变，指的是速度(大小或方向)发生改变，应该包括三种情况：

①速度大小改变，方向不变；

②速度大小不变，方向改变；

③速度大小和方向都改变.

(2)速度的变化量用符号“Av”表示，与速度v一样，也是一个既有方向又有大小的矢量.

其定义是：物体运动的末速度v与初速度%的矢量差.

—

其计算公式是：Av=vv0.本式是矢

量式.只能运用矢量合成的平行四边形定则进行，同时要明确速度的方向性.

2.惯性

牛顿第一运动定律表明，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，我们把这个性质叫

做惯性(inertia).牛顿第一■定律又叫做惯性定律(lawofinertia).

(1)惯性是物体的固有属性：一切物体都具有惯性.

(2)惯性与物体的受力情况及运动状态无关.

(3)惯性不是力，惯性是物体具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质，而力是物体对物体的作用，力是

改变物体运动状态的原因，二者在概念上有着本质的区别.

物体的惯性与其外界因素无关，只与物体本身有关.惯性大小的量度是质量.

3.牛顿第一定律

(1)牛顿第一定律(Newtonfirstlawofmotion):一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用

在它上面的力迫使它改变这种状态.

(2)牛顿第一定律阐述了三点物理思想.

①说明物体不受外力时的运动状态是匀速直线运动或静止，即力不是维持物体运动的原因.

②一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的特性.

③一切物体受外力时，就会改变原来的运动状态，即外力是迫使物体改变运动状态的原因.

(3)牛顿第一定律的意义

①澄清了力的概念：力是改变物体运动状态的原因，并不是维持物体运动的原因.

②指出了力和运动的定性关系：不受外力作用的物体，将保持匀速直线运动状态或静止状态.

③揭示了一切物体固有的属性——惯性.

4.力是物体产生加速度的原因

(1)在运动学内容中，加速度的定义是：运动物体速度的变化与发生这一变化所用的时间的比值.其表达式

是：a=匕—％或者0,加速度。是速度v对时间r的变化率.

tAt

必须把速度的“变化率”生与速度的“变化量”Av严格区别开来.速度的变化率生(即加速度)是

AtAt

描述物体速度变化快慢的物理量，而速度的变化量Av是描述物体速度变化大小的物理量.

(2)力是改变物体运动状态的原因，又因为物体运动状态发生变化的标志是物体速度的变化，而物体的速度

变化又必然存在着运动的加速度.故此，力是使物体产生加速度的原因.

【例31】关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是()

A.物体如果不受外力作用一定处于静止状态

B.物体如果不受外力作用可能处于匀速直线运动状态

C.物体在不受外力时，总保持静止状态和匀速直线运动状态

D.物体在不受外力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态

【考点】牛顿第一定律【难度】2星【题型】选择

【答案】BD

【例32】关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（）

A牛屯币第一岸律是一冬实验定律

B.牛顿第一定律说明£是改变物体运动状态的原因

C.惯性定律和惯性的实质是相同的

D.物体的运动不需要力来维持

【考点】牛顿第一定律【难度】2星【题型】选择

【解析】牛顿第一定律是物体在理想情况下的运动规律，反映的是物体在不受外力情况下所遵循的运动规律，

而自然界不受力的物体是不存在的，所以A是错误的.惯性是物体保持原来运动状态不变的一种性质，

惯性定律（即牛顿第一定律）则反映的是物体在一定情况下的运动规律，所以C错误.由牛顿第一定律知，

物体的运动不需要力来维持，但改变物体的运动状态则必须有力的作用.

【答案】BD

【例33】一个物体保持静止或匀速运动状态不变，这是因为（）

A.物体一定没有受到任何力B.物体一定受到两个平衡力作用

C.物体所受合力一定为零D.物体可能受到两个平衡力作用

【考点】牛顿第一定律【难度】2星【题型】选择

【解析】物体不受任何力的状态是不存在的，物体保持静止或匀速直线运动时所受的合力一定为零，可能是两

个力，也可能是多个力.

【答案】CD

【例34］如图所示，在匀速行驶的车上，一小球吊在车厢顶上，车底板上的A点在小球r—r~Iv

正下方，若小球上面的细线被烧断，则小球落在（）

A.A点B.A点前方C.A点后方D.不能确定〃〃源

【考点】牛顿第一定律的应用【难度】2星【题型】选择

【答案】A

【例35】如果物体的运动状态发生了变化，说明该物体的（）

A.速度方向一定发生了变化B.速度大小一定发生了变化

C.加速度一定发生了变化D.受到的合外力一定不为零

【考点】牛顿第一定律的应用【难度】2星【题型】选择

【答案】D

【例36】下列事例中，物体运动状态发生变化的是（）

A.火车速度大小不变通过弯道B.小孩坐在秋千上来回摆荡

C.沿平直公路匀速行驶的汽车D.月球绕地球运动

【考点】牛顿第一定律的应用【难度】2星【题型】选择

【答案】ABD

【例37］下列说法正确的是（）

A.物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性

B.物体只有受外力作用时才有惯性

C.物体的速度大时，惯性大

D.力是使物体产生加速度的原因

【考点】惯性【难度】2星【题型】选择

【答案】D

【例38】马路上的汽车突然启动时，站在车上的乘客将会倾倒，行驶的汽车急刹车时，站在车上的乘客将

会倾倒，这两个现象都是由于人有而造成的.

【考点】惯性【难度】2星【题型】填空

【答案】向后向前惯性

【例39】在航天飞行器中处于失重状态的宇航员，其身体惯性.（没有/仍具有）

【考点】惯性【难度】2星【题型】填空

【答案】仍具有

【例40］下列关于惯性的说法中，正确的是（）

A.人走路时没有惯性，被绊倒时有惯性

B.百米赛跑到终点时不能立即停下是由于惯性，停下时就没有惯性了

C.物体没有受外力作用时有惯性，受外力作用后惯性被克服了

D.物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关

【考点】惯性【难度】2星【题型】选择

【解析】惯性是物体的固有属性，与其内在因素即质量有关，与受力与否及运动状态无关.一切物体都有惯性,

质量是物体惯性大小的量度，静止物体的惯性是保持静止，匀速运动的物体的惯性是保持其速度不变.当

物体在外力作用下运动状态发生变化时，只要其质量不变，其惯性大小不发生变化.

【答案】D

【例41】一架匀速飞行的战斗机，为能击中地面上的目标，则投弹的位置是（）

A.在目标的正上方

B.在飞抵目标之前

C.在飞抵目标之后

D.在目标的正上方，但离目标距离近些

【考点】惯性【难度】2星【题型】选择

【答案】B

【例42】一天，下着倾盆大雨.某人乘坐列车时发现,车厢的双层玻璃窗内积水了.列车进站过程中，他发现

水面的形状如图中的（）

列车行驶方向列车行驶方向列车行驶方向列车行驶方向

AB

【考点】惯性【难度】2星【题型】选择

【解析】列车进站时速度减小，由于惯性，水向前涌,液面形状和选项C一致.

【答案】C

【例43】在一个火车厢内，在底部挂一个氢气球（密度比空气小），火车向右匀速行驶，突然刹车，球偏向左边还

是右边？

【答案】左边