運(yùn)動(dòng)和力

一、機(jī)械運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性(一)機(jī)械運(yùn)動(dòng)1.機(jī)械運(yùn)動(dòng)：一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體在空間位置上的變化。2.比較物體運(yùn)動(dòng)快慢的兩種方法：比較相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程或比較通過(guò)相同的路程所用的時(shí)間。(二)參照物判斷物體運(yùn)動(dòng)或靜止時(shí)被選作標(biāo)準(zhǔn)的物體叫做參照物。參照物的選擇可以是任意的，當(dāng)物體被選為參照物后，就假定它是靜止的。(三)運(yùn)動(dòng)和靜止是相對(duì)的分析同一物體的運(yùn)動(dòng)情況，選擇不同的參照物，會(huì)得出不同的結(jié)論，所以運(yùn)動(dòng)和靜止是相對(duì)的。

二、牛頓第一定律(慣性定律)1.阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響：讓同一小車從同一斜面的同一高度自由滑下(控制變量法)，使小車滑到斜面底端時(shí)有相同的速度；阻力的大小用小車在木板上滑動(dòng)的距離的長(zhǎng)短來(lái)體現(xiàn)(轉(zhuǎn)換法)。2.牛頓第一定律的內(nèi)容：一切物體在沒(méi)有受到外力作用的時(shí)候，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。3.牛頓第一定律是在大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)推理概括出來(lái)的。4.物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫做慣性。慣性是一切物體的屬性。一切物體在任何時(shí)候、任何狀態(tài)下都具有慣性?！局R(shí)拓展】

1.牛頓第一定律是指物體在不受外力作用時(shí)的狀態(tài)，而慣性是物體保持原來(lái)狀態(tài)的一種性質(zhì)，所以牛頓第一定律與慣性是有區(qū)別的。2.慣性不是力，不能說(shuō)慣性力的作用。慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體的形狀、速度、物體是否受力等因素均無(wú)關(guān)。3.探究力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的影響：小車在水平面上運(yùn)動(dòng)距離越遠(yuǎn)，說(shuō)明外力對(duì)小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變得越慢。三、二力平衡1.物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，稱為平衡狀態(tài)。物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，受到的力叫平衡力。2.二力平衡的條件：作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力，如果____________，___________，并且_____________________(同物、等大、反向、同線)，那么這兩個(gè)力就相互平衡。

大小相等方向相反作用在同一條直線上3.二力平衡條件的應(yīng)用(1)根據(jù)受力情況判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：當(dāng)物體不受任何力作用或受到平衡力作用時(shí)，物體總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；當(dāng)物體受非平衡力作用時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定發(fā)生改變。(2)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷物體的受力情況：當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)(靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng))時(shí)，物體不受力或受到平衡力；當(dāng)物體處于非平衡狀態(tài)(加速或減速運(yùn)動(dòng)、方向發(fā)生改變)時(shí)，物體受到非平衡力的作用。四、運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系【知識(shí)拓展】

1.在判斷物體是否受平衡力時(shí)，要注意運(yùn)動(dòng)的方向，先判斷物體在什么方向(水平方向還是豎直方向)處于平衡狀態(tài)，然后才能判斷物體在什么方向受到平衡力。2.解題的過(guò)程中，常常被忽略的一個(gè)條件是一對(duì)平衡力中的兩個(gè)力必須作用在同一個(gè)物體上。3.力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。4.物體是否受平衡力作用，需要分析是否能保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。物體運(yùn)動(dòng)的瞬間速度為0，但如果不能保持靜止?fàn)顟B(tài)，則受力不平衡。5.物體在非平衡力作用下，不能保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

[2025·嘉興校級(jí)模擬]小舟和小嘉在綠道上快走，若小舟和小嘉的速度分別為1.5m/s和2m/s，以小舟為參照物，小嘉是________的(選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”)。小舟的前腳跟剛著地時(shí)(如圖)，它受到摩擦力的方向是_______(選填“向前”或“向后”)。

類型一

機(jī)械運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性運(yùn)動(dòng)向后【解析】小舟和小嘉在綠道上快走，若小舟和小嘉的速度分別為1.5m/s和2m/s，以小舟為參照物，小嘉的位置發(fā)生了變化，是運(yùn)動(dòng)的。小舟的前腳跟剛著地時(shí)，腳向前蹭地，由于力的作用是相互的，所以地面也給腳一個(gè)向后的反作用力，這個(gè)力就是腳底受到的摩擦力，因此其受到摩擦力的方向是向后。跟蹤訓(xùn)練1

[2024·杭州校級(jí)模擬]如圖所示是小平周末同家人出門在路上行駛時(shí)的兩個(gè)畫面，不能用于判斷小平(甲車中)正在運(yùn)動(dòng)的參照物是(

)A.路面

B.路旁的廣告牌C.駕駛車輛的爸爸

D.旁邊經(jīng)過(guò)的車輛乙C

[2025·浙江多校聯(lián)考]綠波速度是指從當(dāng)前路口出發(fā)，能夠保證到達(dá)下一個(gè)路口時(shí)信號(hào)燈為綠燈的行駛速度，減少車輛等待紅燈的時(shí)間。某路段協(xié)調(diào)紅綠燈信號(hào)來(lái)保證車輛以綠波速度行駛能順利通過(guò)路口。信號(hào)燈按紅燈－綠燈－黃燈的順序更替，更替時(shí)間如圖所示，若汽車進(jìn)入長(zhǎng)度為270m的路段時(shí)，路口處紅燈還剩18s結(jié)束。為提升車輛通行能力，下列屬于該路段綠波速度的是(

)A.5m/s B.15m/s

C.25m/s D.35m/s類型二

速度的分析與計(jì)算B

跟蹤訓(xùn)練2

[2024·江蘇無(wú)錫]如圖所示是小球下落過(guò)程中每隔相等時(shí)間曝光一次所得的照片，其中小球運(yùn)動(dòng)的參照物可以是__________________，比較小球在相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)的________，可知小球的速度越來(lái)越______。

地面(合理即可)路程大

小科騎自行車時(shí)發(fā)現(xiàn)，在不同的路面上，停止踩腳踏板，車都能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離。于是小科作出了下列猜想。猜想一：車運(yùn)動(dòng)的距離可能與路面的粗糙程度有關(guān)。猜想二：車運(yùn)動(dòng)的距離可能與車速有關(guān)。為驗(yàn)證猜想，他用絲綢、棉布、小球、斜面和長(zhǎng)木板進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，如圖所示。類型三

探究牛頓第一定律(1)要驗(yàn)證猜想一，應(yīng)分別將絲綢、棉布鋪在__________上(選填“斜面”“長(zhǎng)木板”或“斜面和長(zhǎng)木板”)，并完成實(shí)驗(yàn)。

(2)請(qǐng)用所給的器材，設(shè)計(jì)一個(gè)驗(yàn)證猜想二的實(shí)驗(yàn)方案(要求簡(jiǎn)要敘述實(shí)驗(yàn)步驟和預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果)：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

長(zhǎng)木板

先后三次將小球從斜面的不同高度處?kù)o止釋放，測(cè)量并記錄小球在粗糙程度相同的水平面上運(yùn)動(dòng)的距離。如果三次實(shí)驗(yàn)中小球在粗糙程度相同的水平面上運(yùn)動(dòng)的距離不同，說(shuō)明小球在水平面上的運(yùn)動(dòng)距離與速度有關(guān)(3)小科實(shí)驗(yàn)結(jié)束后反思，若探究“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”，那么可以通過(guò)比較起始速度相同的同一小球，在不同水平面上運(yùn)動(dòng)的距離或________________________________________來(lái)判斷阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響。

時(shí)間(或小球速度改變的快慢，合理即可)跟蹤訓(xùn)練3

[2025·江西]如圖所示，我國(guó)航天員在處于失重環(huán)境的中國(guó)空間站中做太空拋物實(shí)驗(yàn)，拋出的冰墩墩將做______直線運(yùn)動(dòng)，該現(xiàn)象可以用________第一定律來(lái)解釋。

勻速牛頓

[2024·杭州拱墅區(qū)一模改編]地震時(shí)，震源的振動(dòng)同時(shí)以橫波和縱波兩種形式向外傳播，兩種波在地殼中的傳播速度并不一樣；縱波到達(dá)時(shí)，人會(huì)感到上下顛簸，橫波到達(dá)時(shí)，人會(huì)感到左右搖擺。臺(tái)灣花蓮發(fā)生地震時(shí)，某監(jiān)測(cè)站測(cè)得兩種地震波傳播時(shí)距離(s)與時(shí)間(t)的關(guān)系圖像如圖甲所示，回答下列問(wèn)題：類型四

探究二力平衡的條件(1)花蓮地震發(fā)生時(shí)，杭州等地有明顯震感。地震波到達(dá)時(shí)，正在教室上課的小樂(lè)先感覺(jué)到房子____________(選填“左右搖擺”或“上下顛簸”)，教室的吊燈在橫波到達(dá)時(shí)發(fā)生明顯的晃動(dòng)，若某時(shí)刻吊燈狀態(tài)如圖乙所示，在圖中相應(yīng)位置畫出吊燈所受重力示意圖(A為吊燈重心)，該吊燈受力__________(選填“平衡”或“不平衡”)。

(2)若某監(jiān)測(cè)站測(cè)得此次地震的兩種波先后到達(dá)的時(shí)間差為10s，則震源到該監(jiān)測(cè)站的距離為_(kāi)_______km。

上下顛簸不平衡90【答案】

(1)如答圖所示。

跟蹤訓(xùn)練4

[臺(tái)州中考]為研究作用在物體上的兩個(gè)力滿足什么條件時(shí)，才能使物體處于平衡狀態(tài)，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。(1)選用輕薄塑料片作為圖甲實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象的原因是__________________________________。

(2)將圖甲中靜止的研究對(duì)象轉(zhuǎn)到虛線位置，松手后發(fā)現(xiàn)研究對(duì)象發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。據(jù)此可以得出結(jié)論：作用在物體上的兩個(gè)力需要滿足的條件是______________________，物體才處于靜止?fàn)顟B(tài)。

減小研究對(duì)象的自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響作用在同一條直線上(3)如圖乙所示，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)繼續(xù)進(jìn)行研究：當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)與物體重力大小相等時(shí)，觀察物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)與物體重力大小不相等時(shí)，再觀察物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。繼續(xù)這項(xiàng)研究的目的是_________________________________________________________________________________。

探究作用在運(yùn)動(dòng)中的物體上的兩個(gè)力的大小滿足什么條件時(shí)，物體才能保持勻速直線運(yùn)動(dòng)

[2024·寧波海曙區(qū)一模]如圖所示是我國(guó)航天員在太空失重環(huán)境下演示的鋼球碰撞實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)中右側(cè)鋼球質(zhì)量為m0，處于懸空靜止?fàn)顟B(tài)；左側(cè)選用了6種質(zhì)量不同的鋼球，其質(zhì)量大小關(guān)系為m1＞m2＞m3＞m4＞m5＞m6(m4=m0)。將左側(cè)鋼球均以速度v0向右推出，正面撞擊右側(cè)鋼球，記錄撞擊后兩球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(如表所示)，撞擊后左側(cè)鋼球速度大小關(guān)系為v1＞v2＞v3，v5＞v6。實(shí)驗(yàn)中鋼球均無(wú)旋轉(zhuǎn)、無(wú)相互摩擦。類型五

運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系

實(shí)驗(yàn)次數(shù)左側(cè)鋼球質(zhì)量右側(cè)鋼球質(zhì)量左側(cè)鋼球撞擊后運(yùn)動(dòng)狀態(tài)右側(cè)鋼球撞擊后運(yùn)動(dòng)狀態(tài)1m1m0向右運(yùn)動(dòng)，速度v1向右運(yùn)動(dòng)2m2m0向右運(yùn)動(dòng)，速度v2向右運(yùn)動(dòng)3m3m0向右運(yùn)動(dòng)，速度v3向右運(yùn)動(dòng)4m4m0________向右運(yùn)動(dòng)5m5m0向左運(yùn)動(dòng)，速度v5向右運(yùn)動(dòng)6m6m0向左運(yùn)動(dòng)，速度v6向右運(yùn)動(dòng)▲(1)原來(lái)靜止的右側(cè)鋼球被撞擊后會(huì)運(yùn)動(dòng)起來(lái)，說(shuō)明__________________________。

(2)根據(jù)1、2、3三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：當(dāng)左側(cè)鋼球質(zhì)量大于右側(cè)鋼球質(zhì)量時(shí)，左側(cè)鋼球撞擊后的運(yùn)動(dòng)方向與原運(yùn)動(dòng)方向________。

(3)請(qǐng)根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)合理推測(cè)：第4次實(shí)驗(yàn)中，左側(cè)鋼球撞擊后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為_(kāi)_______(選填“向右運(yùn)動(dòng)”“向左運(yùn)動(dòng)”或“靜止”)。

力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同靜止跟蹤訓(xùn)練5

[2024·上海]小科坐電梯回家時(shí)，電梯勻速上升。若他對(duì)電梯的壓力為F1，電梯對(duì)他的支持力為F2，他受到的重力為G，則下列判斷中正確的是(

)A.F1＞G B.F2＞GC.F1和F2是平衡力 D.F2和G是平衡力D【解析】電梯勻速上升，小科也隨電梯一起勻速上升，小科處于平衡狀態(tài)，小科受到的重力與電梯對(duì)他的支持力是一對(duì)平衡力，大小相等，即F2和G是平衡力，F(xiàn)2=G；小科對(duì)電梯的壓力和電梯對(duì)他的支持力為相互作用力，大小相等，即F1=F2；且小科對(duì)電梯的壓力與他受到的重力大小相等，即F1=G。綜上所述，F(xiàn)1=F2=G。

[2024·浙江]學(xué)校科技節(jié)開(kāi)展水火箭比賽，同學(xué)們通過(guò)查閱資料得知：水火箭射程與瓶?jī)?nèi)液體占總體積比例、瓶?jī)?nèi)氣壓和發(fā)射角度等因素有關(guān)。除上述因素外，為研究水火箭射程與瓶?jī)?nèi)液體質(zhì)量的關(guān)系，某興趣小組通過(guò)只改變液體的密度來(lái)改變其質(zhì)量，并用圖甲裝置和有關(guān)測(cè)量工具進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。①取一可樂(lè)瓶作為水火箭內(nèi)膽，瓶?jī)?nèi)裝入體積為V的水，將其放置在已固定好的發(fā)射架上。②用打氣筒給水火箭打氣，當(dāng)瓶?jī)?nèi)氣壓為p時(shí)，打開(kāi)開(kāi)關(guān)發(fā)射。③測(cè)出水火箭的射程，多次實(shí)驗(yàn)取平均值。類型六

根據(jù)運(yùn)動(dòng)和力的綜合解答④用食鹽和水配制A、B、C三種密度不同的溶液，均量取體積為V的溶液替換水，重復(fù)上述步驟①②③。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖乙所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)中用于測(cè)量水火箭射程的工具是__________。

(2)一定溫度下，用足量的食鹽和水配制溶液，若觀察到______________________，則溶液密度達(dá)到最大。

(3)本實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是_____________________________________________________________________________________________。

刻度尺溶液底部有晶體殘留

在瓶?jī)?nèi)氣壓和瓶?jī)?nèi)液體占總體積比例及發(fā)射角度相同時(shí)，水火箭射程隨瓶?jī)?nèi)液體質(zhì)量的增大而增大(4)某同學(xué)認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)用相同裝置，只用水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過(guò)改變水的體積來(lái)改變質(zhì)量更方便。從控制變量的角度判斷該同學(xué)的觀點(diǎn)是否合理并說(shuō)明理由：_____________________________________________________________________________________________________________。

不合理；通過(guò)改變水的體積來(lái)改變質(zhì)量的話，變量有3個(gè)，其一是質(zhì)量，其二是瓶?jī)?nèi)氣壓，其三是瓶?jī)?nèi)液體占總體積的比值

【方法指導(dǎo)】應(yīng)用運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系分析問(wèn)題的兩種基本步驟：1.①確定研究對(duì)象；②判斷運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；③進(jìn)行受力分析。2.①確定研究對(duì)象；②進(jìn)行受力分析；③判斷運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。1.[2024·衢州模擬]跳傘運(yùn)動(dòng)員從飛機(jī)上跳下，在降落傘打開(kāi)前他的速度越來(lái)越大，降落傘打開(kāi)一段時(shí)間后開(kāi)始勻速下落。下列v－t圖像能正確反映上述過(guò)程的是(

)CABCD2.[2025·嘉興一模]如圖所示，甲、乙兩人站在上行的自動(dòng)扶梯上。以扶梯為參照物，下列分析正確的是(

)A.甲是靜止的，乙是運(yùn)動(dòng)的B.甲、乙都是靜止的C.甲是運(yùn)動(dòng)的，乙是靜止的D.甲、乙都是運(yùn)動(dòng)的B3.[2025·衢州一模]頻閃照相機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)間隔相同的時(shí)間自動(dòng)連續(xù)拍攝，常用于研究物體的運(yùn)動(dòng)。小科用頻閃照相機(jī)連續(xù)拍攝踢出去的足球在水平地面上滾動(dòng)的情況，如圖所示。小球運(yùn)動(dòng)到②位置時(shí)，它的運(yùn)動(dòng)方向和受到的阻力方向?yàn)?

)AB C

DB【解析】足球在水平地面上滾動(dòng)時(shí)速度越來(lái)越小，根據(jù)s=vt可知，設(shè)足球在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)的距離越來(lái)越小，那么足球向左運(yùn)動(dòng)。由于阻力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，因此足球受到阻力的方向水平向右。4.[2025·河南]立定跳遠(yuǎn)是同學(xué)們熟悉的體育項(xiàng)目。在立定跳遠(yuǎn)時(shí)，人站在地面上，下蹲后用力向后蹬，從而獲得向前的力。使人向前的力的施力物體是________。如圖，人起跳后，在空中繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，最終落向地面，請(qǐng)從物理學(xué)的角度簡(jiǎn)要解釋這一現(xiàn)象：__________________________________________________________________________________________________________________________________________。

地面

離開(kāi)地面后，由于人具有慣性，將保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，所以在空中還能繼續(xù)前進(jìn)；由于人受到重力的作用，所以在重力的作用下，人最終落向地面5.在探究“二力平衡的條件”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)采用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明發(fā)現(xiàn)向左盤和右盤同時(shí)加入一個(gè)相等質(zhì)量的砝碼時(shí)，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。此時(shí)木塊在水平方向上受到兩個(gè)力的作用，這兩個(gè)力是________的。小明再把右盤中的砝碼換成一個(gè)較重的砝碼時(shí)，發(fā)現(xiàn)木塊仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是________________________，這時(shí)木塊在水平方向受到的力________(選填“平衡”或“不平衡”)。要避免這種現(xiàn)象產(chǎn)生，請(qǐng)你對(duì)該實(shí)驗(yàn)裝置提出改進(jìn)意見(jiàn)：______________________________________。

平衡木塊受到向左的摩擦力平衡將木塊換成帶輪子的小車，以減小摩擦6.[2024·舟山定海區(qū)三模]科學(xué)實(shí)踐小組開(kāi)展“制作無(wú)動(dòng)力小車”的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)，活動(dòng)包括：合適材料的選擇、無(wú)動(dòng)力小車的制作、無(wú)動(dòng)力小車的測(cè)試、無(wú)動(dòng)力小車的評(píng)價(jià)等幾個(gè)環(huán)節(jié)?！具x材】(1)制作無(wú)動(dòng)力小車時(shí)，可以選擇生活中常見(jiàn)的一些廢棄材料作為無(wú)動(dòng)力小車的材料，下列材料中一定用不到的是_____(填字母)。

A.瓶蓋

B.罐

C.電動(dòng)機(jī)

D.筷子C【制作】同學(xué)們?cè)谥谱髦斑M(jìn)行了激烈的討論。各小組同學(xué)在討論結(jié)束后，完成了各組無(wú)動(dòng)力小車的制作。【測(cè)試】(2)在測(cè)試過(guò)程中，a組同學(xué)想要探究如何讓小車在水平面上行駛地更遠(yuǎn)，分別做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。甲

乙

丙①在圖甲所示的實(shí)驗(yàn)中a組同學(xué)的探究基于的假設(shè)是在初速度一定時(shí)，小車受到的阻力越大，滑行的距離越小