浙教版（2024）八年级上册（2024）第2节 运动与相互作用优质学案及答案

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考点一、牛顿第一定律
1.两种观点
亚里士多德：如果一个物体要持续运动，就必须对它施加力的作用，如果这个力被撤去，物体就会停止运动。也就是“物体运动要靠力来维持”
伽利略：物体的运动并不需要力来维持，运动的物体之所以会停下来，是因为受到了阻力，即力是改变物体运动状态的原因
2.探索活动：阻力对小车运动的影响
【注意】
(1)实验时要用同一辆小车，每次都要使小车从斜面的同一位置由静止滑下，这样做的目的是保证小车在斜面底端开始运动时的初速度相同。
(2)依次在木板表面铺上棉布、丝绸，目的是改变阻力的大小，以便探究阻力对物体运动的影响。棉布、丝绸只能铺在水平木板上，不能铺在斜面上。
科学思维——转换法和控制变量法
(1)转换法的应用
把无法直接测量的阻力对运动的影响转化为可直接比较的小车的运动距离，即通过观察小车在粗糙程度不同的水平面上滑动的距离，判断阻力对小车运动的影响，运用了转换法。
(2)控制变量法的应用
实验中让小车从斜面上同一位置由静止滑下，控制了小车到达水平面时的速度相同，只改变水平面的粗糙程度(即阻力大小),研究阻力对运动状态的影响。
科学思维——科学推理法
我们周围的物体表面没有绝对光滑的，物体运动时都要受到阻力的作用。因此运动的物体受到的阻力为零的情况是不存在的，物体运动时受到阻力为零的运动状态就不能用实验直接验证，只能在实验的基础上进一步推理得出，这种研究问题的方法称为科学推理法，也叫理想实验法。
3.牛顿第一定律
(1)内容：任何物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，除非有作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
(2)对牛顿第一定律的理解
(3)有关牛顿第一定律的两个易误问题
①由牛顿第一定律可知，一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，说明物体的运动不需要力来维持，原来运动的物体，不受任何力的作用时，将保持匀速直线运动状态。因此，我们应当牢记力是改变物体运动状态的原因。
②牛顿第一定律不是实验定律，而是在大量实验事实的基础上，通过归纳和推理概括出来的。由该定律得出的推论，经受住了实践的检验。
牛顿第一定律的建立过程
4.力是改变物体运动状态的原因
力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，要改变物体的速度大小和运动方向，必须对物体施加力的作用。
力的方向与物体运动方向在同一条直线上时，力的方向与运动方向相同，物体做加速度直线运动；力的方向与运动的方向相反，物体做减速直线运动。力的方向与物体运动方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。
典例分析
典例1：如图所示，将一只小球竖直向上抛出，小球先后经过A、B两点。已知小球在A、B两点的速度分别为2 m/s、0 m/s。

（1）若小球向上运动到达A点时，一切外力突然消失，则此后小球将做什么运动? 。
（2）若小球向上运动到达B点时，一切外力突然消失，则此后小球将做什么运动? 。
举一反三
变式1：在体育测试中，小明同学掷实心球的场景如图所示，图中a点是球刚离开手的位置。球从a点上升到最高点b后下落到地面c点，然后滚动到d 点停止，下列说法正确的是（ ）
A．球从a点上升到b点，是因为球受到手的推力作用
B．球在 b点的速度为零
C．若球在b点受到的力全部消失，则球做匀速直线运动
D．球从c点运动到d点停止，说明物体运动需要力来维持
变式2：如图所示，将小球从A点由静止释放，运动到C点时，若一切外力全部消失，则小球会沿 (填字母)路线继续运动，你判断的依据是 ； 若当小球滚至右侧最高点时，撤去所有外力，它将 。
变式3：（2023七下·海宁期中）如图为科技小组“探究牛顿第一定律”的实验装置。实验中小组成员小虎先后三次将同一小车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小车，使其沿斜面向下运动，观察小车运动的距离，从而得出力和运动的关系。
（1）科技小组成员小明认为实验操作中有一处明显的错误，请你帮他指出错误操作是
（2）在上述实验观察分析的基础上，可以推测：如果阻力为零，水平面足够长，小车将做 ，此处用到了 （选填 “控制变量”“科学推理”或“转换”）法。
（3）对于“力和运动的关系”的问题，下列说法中正确的是（ ）
A．力是维持物体运动状态的原因 B．只有在力的作用下物体才能运动
C．力是改变物体运动状态的原因 D．只要有力作用在物体上，物体的运动状态一定改变
考点二、惯性
1.概念：物体有保持原有静止状态或匀速直线运动状态的性质，这种性质叫作惯性。因此，牛顿第一定律也叫作惯性定律。
2.惯性现象：在生活中我们经常遇到惯性现象，例如：当汽车突然起动时，车上乘客的下部已随车向前运动，而身体的上部由于惯性还要保持静止状态，这时乘客就要向后倒；反之，当汽车突然刹车时，车上的乘客会向前倾。
解释惯性现象的基本步骤：
(1)确定研究对象：
(2)明确此物体原来处于什么运动状态：
(3)其中的哪个物体(或物体的哪一部分)受何种力，运动状态发生何种改变；
(4)哪个物体(或物体的哪一部分)由于惯性继续保持原来的运动状态；
(5)发生了何种现象(或造成了何种结果)。
3.惯性的利用
生活中利用惯性可带来很多便利。如：锤头松了，把锤柄在石头上撞击几下就可套紧锤头；跳远时助跑可以跳得更远；拍打衣服除掉上面的灰尘；洗手后用力甩手等，都是利用了物体的惯性。
4.惯性的危害及防范
惯性有时会给人们带来危害，需要防范。如车速太快、车距太近容易发生交通事故，车辆在急转弯时容易侧翻等。为此，交通管理部门制定了相关规定，如要求司机和乘客必须系安全带，防止汽车突然刹车时，人由于惯性向前运动而造成伤害；车辆行驶中要保持车距，限制车速，禁止超载等。
【注意】
(1)惯性是一切物体固有的属性，无论是固体、液体还是气体，无论物体是静止的还是运动的，无论物体受力还是不受力，都具有惯性。
(2)惯性大小是由物体的质量决定的，质量越大，惯性越大，而与物体的运动状态、形状、所处位置等因素无关。
(3)惯性不是力，惯性只有大小，没有方向。所以描述惯性现象时，只能说“物体具有惯性”或者说“由于惯性”,而不能说“惯性力”“惯性作用”或“受到惯性作用”等。
典例分析
典例1：运输液体货物的槽车，液体上有气泡，如图，当汽车向右匀速直线运动时，以车为参照物，液体的运动状态是 。刹车时，气泡将向运动 （选填“左”或“右”），原因：
举一反三
变式1：小明在家观看汽车拉力赛，发现汽车的行驶速度很快，途中要经过一段如图所示的S形弯道，现场的观众为了安全，应站的位置是图中的 ( )
A．甲、丙B．甲、丁C．乙、丁D．乙、丙
变式2：如图氢气球系着小石块在空中匀速上升，如果系着小石块的线突然断了，小石块将会（ ）
A．立即加速下降B．保持原来的速度匀速上升
C．减速上升后再加速下降D．以原来的速度大小匀速下降
变式3：小刚同学放学回家的路上，脚被石块绊了一下，身子向前跌倒(图甲)。继续行走一会儿，不小心脚踩到一块西瓜皮，身子向后摔倒(图乙)。对这两种情景，下列解释合理的是（ ）
A．图甲、乙两种情景中，小刚脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来的运动状态
B．图甲、乙两种情景中，小刚上身的运动状态改变，而脚由于惯性仍保持原来的运动状态
C．图甲情景中，小刚上身的运动状态改变，而脚由于惯性仍保持原来的运动状态；图乙情景中，小刚脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来的运动状态
D．图甲情景中，小刚脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来的运动状态；图乙情景中，小刚上身的运动状态改变，而脚由于惯性仍保持原来的运动状态
考点三、二力平衡
1.平衡状态：当一个物体受到几个力的作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这几个力平衡，物体处于平衡状态。
2.二力平衡：一个物体在两个力的作用下，如果保持静止或匀速直线运动状态，就说这两个力是平衡的(这两个力是一对平衡力),即二力平衡。
3.探索活动：二力平衡的条件
【注意】实验中减小阻力的方法
①用较为光滑的桌面和带有轮的小车，而不选用木块。
②可以用轻质小卡片(忽略卡片重力对实验的影响)替代小车。
③给滑轮加润滑油或者使用质量较大的砝码。
5.二力平衡条件的应用
(1)可以判断物体是否受力平衡。
方法是先确定研究对象，再分析受力情况，若满足二力平衡的条件，则受力平衡；若不满足，则受力不平衡。例如用50N的力提着一个重50N的书包，研究对象为书包，受重力和拉力作用，这两个力满足二力平衡的条件，故书包受力平衡。
(2)可根据一个力的大小、方向，确定另一个力的大小、方向。
例如电灯重1N,则电线对灯的拉力是多大?方向如何?因为电灯静止时所受重力和电线的拉力是一对平衡力，重力的大小为1N,方向竖直向下，根据二力平衡的条件，则拉力的大小也为1N,方向竖直向上。
6.力和运动的关系
物体的运动与受力情况密不可分，我们可以根据物体的受力情况来判断运动状态的改变，也可以根据物体运动状态的变化来分析物体的受力情况。二者的关系如下表所示：
典例分析
典例1：（1）10月19日凌晨，神舟十一号飞船与天宫二号自动交会对接成功（如图甲）。对接后，“神舟十一号”相对于“天宫二号”是 的，此时它们 （填“受平衡力”、“不受力”或“受非平衡力”）作用绕着地球做圆周运动。
（2）图乙是宇航员陈冬打乒乓球的情景，他先在一边发了个球，然后追上乒乓球到另一边，把它又打了回去。这说明力能够改变
举一反三
变式1：如图所示，是利用每秒闪光10次的照相装置拍摄到的四个物体运动的闪光照片（友情提示：图中的黑点表示物体）其中可能受到平衡力作用的物体是（ ）
A． B． C． D．
变式2：科学课上，教师演示了一个有趣的小实验。将一根长筷子插入苹果中（如图甲），然后将筷子提起，竖直悬在空中，用锤子不断轻敲筷子上端，发现苹果不断的往上爬升（如图乙）。下列说法正确的是（ ）
A．苹果往上爬升，说明它具有惯性
B．提着筷子的手受到的摩擦力方向始终竖直向上
C．敲击时，锤子对筷子的力与筷子对锤子的力是一对平衡力
D．静止时，苹果受到的重力和筷子对苹果的静摩擦力是一对相互作用力
变式3：在探究“二力平衡的条件”的实验中，某同学采用的实验装置如图甲所示：
（1）当物体处于静止状态或 状态时，我们认为它受到的力是相互平衡的。
（2）实验时，小宇发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重量的砝码时，木块处于静止状态。此时木块在水平方向受到两个力的作用，这两个力是平衡的。小宇再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，出现这种现象的原因是 ，这时木块在水平方向受到的力 (填“平衡”或“不平衡”)。要避免这种现象的产生，请你对该实验装置提出改进意见： 。
（3）如图乙所示，小慧用小车来做该实验，装置处于静止，细绳和弹簧测力计的质量忽略不计，不考虑细绳与滑轮之间的摩擦，两端挂的重物各为10N，则弹簧测力计的示数为 N。
考点四、摩擦力
1.摩擦力的定义：两个互相接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍物体相对运动趋势或相对运动的力，这种力就叫作摩擦力。
2.摩擦力产生的条件
(1)两物体相互接触；(2)接触面不光滑；
(3)两物体相互挤压，发生形变，有弹力；
(4)两物体之间正在发生相对运动或有相对运动趋势。这四个条件缺一不可。
3.摩擦的种类
(1)滑动摩擦：两个物体之间因相对滑动而产生的摩擦。
(2)滚动摩擦：两个物体之间因相对滚动而产生的摩擦。
(3)静摩擦：两个有相对运动趋势但相对静止的物体之间存在的摩擦。
4.摩擦力的方向
由于摩擦力阻碍物体相对运动或相对运动的趋势，所以摩擦力的方向必定与物体相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。
5.摩擦力的大小
物体做匀速直线运动或保持静止时受到的摩擦力大小利用二力平衡条件求解。
注意：摩擦力方向不一定与运动方向相反，但必与相对运动(或相对运动趋势)的方向相反。例如人走路时，两只脚前后交替，后脚离地前，脚向后蹬地，脚相对于地有向后运动的趋势，地面给后脚的摩擦力方向向前，即与人的运动方向相同，是人前进的动力，而前脚踩到地面时受到地面向后的摩擦力，是阻力，使脚停止向前运动。
6.探究实践：探究影响滑动摩擦力大小的因素
拓展：实验改进
实验中可以固定弹簧测力计不动，拉动木板。这样即使没有使木板匀速运动，对实验也没有影响，实验更容易操作，而且弹簧测力计相对操作者静止，可使读数更准确。

7.增大或减小摩擦的方法
(1)增大有益摩擦的方法
(2)减小有害摩擦的方法
典例分析
典例1：如图，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图甲，物体的速度v与时间t的关系如图乙。
（1）0~2秒，物体没有被推动，此时物体受到的阻力 推力（填“>”、“=”或“v3。比较F甲、F乙、F丙的大小，判断正确的是（ ）
A．F甲>F乙>F丙B．F甲=F乙>F丙
C．F甲=F乙=F丙D．F甲