中考物理一轮复习考点专练专题08 牛顿第一定律 二力平衡（含解析）

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考向08 牛顿第一定律二力平衡 1．（2021·上海·中考真题）如图是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。（1）小华将系于小卡片（重力可忽略不计）两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向___________，并通过调整___________的数量来改变拉力的大小。（2）当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片___________（选填“能”或“不能”）平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究___________。（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图所示情况下，小华下一步的操作是：___________。
 【答案】相反    钩码    不能
    大小相等、方向相反不在同一直线上的两个力是否是平衡力    用剪刀将小卡片剪开    【详解】（1）[1]小卡片左侧的钩码对其施加向左的拉力，右侧的钩码对其施加向右的拉力,两个拉力方向相反。[2]由于是钩码的重力提供了拉力，并且钩码大小相同，所以改变钩码的个数即可调整拉力的大小。（2）[3][4]当平衡的小卡片转过一定角度后，作用在小卡片上的两个力的大小相等，方向相反，但不再在同一直线上，小卡片不能平衡，将发生转动，直到转回平衡位置才停止，该实验探究的是大小相等、方向相反不在同一直线上的两个力是否是平衡力。（3）[5]要探究相互平衡的两个力必须共物，在已经探究了共物的前提下，只要将小卡片一分为二，使这两个力不再共物即可,具体做法可以用剪刀将纸片剪开。2．（2021·湖南祁阳·中考真题）如图，在弹簧测力计的两端沿水平方向各施加10N的拉力，并保证弹簧秤静止，则此时弹簧秤的示数为（　　）A．0N B．5N C．10N D．20N【答案】C【详解】弹簧测力计测量力的时候都是在静止或匀速直线运动状态下的，静止和匀速直线运动状态是一种平衡状态，受到的就一定是平衡力；弹簧测力计的示数等于挂钩上受到的力，题中弹簧测力计的挂钩上受到了10N的力，所以弹簧测力计的示数为10N，故ABD不符合题意，D符合题意。
故选C。3．（2021·陕西岚皋·中考真题）为了关爱青少年的健康成长，我校定期组织学生进行体检，如图所示，小红同学站立在体重秤上测量身高和体重。下列说法正确的是（　　）A．小红同学的重约为50NB．小红同学的身高约为160dmC．小红同学受到的重力和体重秤对小红同学的支持力是一对平衡力D．小红同学对体重秤的压力和地面对体重秤的支持力是一对相互作用力【答案】C【详解】A.小红同学的质量约50kg，重约为故A错误；B.小红同学的身高约为160cm，故B错误；C.小红同学受到的重力和体重秤对小梦同学的支持力是一对平衡力，因为满足平衡力的条件：“同一物体”、“大小相等”、“方向相反”、“在同一直线上”，故C正确；D.小红同学对体重秤的压力和体重秤对小红同学的支持力是一对相互作用力，小红同学对体重秤的压力和地面对体重秤的支持力大小不相等，不是相互作用力，故D错误。故选C。二力平衡物体如果在两个力的作用下，保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这两个力平衡。这两个力就叫做一对平衡力。  
要点诠释：
1．二力平衡的条件
　　概括说就是“同物、等大、反向、共线”。
　　(1)同物：作用在同一物体上的两个力。
　　(2)等大：大小相等。
　　(3)反向：两个力方向相反。
　　(4)共线：两个力作用在同一条直线上。
2．二力平衡的条件的应用
　　(1)根据平衡力中一个力的大小和方向，判定另一个力的大小和方向。
　　(2)根据物体的平衡状态，判断物体的受力情况。【考纲要求】1、知道二力平衡的条件；2、了解物体运动状态变化的原因；3、通过实验，探究并了解力和运动的关系；4、知道物体的惯性；理解牛顿第一定律。【知识网络】
    【考点梳理】考点一、牛顿第一定律 一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态，这就是牛顿第一定律。
要点诠释：
　  对定律的理解：
　　1、“一切”说明该定律对于所有物体都适用，不是特殊现象。
　　2、“没有受到力的作用”是定律成立的条件。“没有受到力的作用”有两层含义：一是该物体没有受到任何力的作用，这是一种理想化的情况(实际上，不受任何力的作用的物体是不存在的)；二是该物体所受合力为零，它的作用效果可以等效为不受任何力的作用时的作用效果。
　　3、“或”指两种状态必居其一，不能同时存在，也就是说物体在不受力的作用时，原来静止的物体仍保持静止状态，原来运动的物体仍保持匀速直线运动状态。
　　4、牛顿第一定律的内涵：物体在不受力的情况下依旧可以保持原有的运动状态，说明力不是维持物体运动的原因，而是使物体运动状态发生改变的原因。或者说：物体的运动不需要力来维持，要改变物体的运动状态，必须对物体施加力的作用。
　　5、牛顿第一定律不能用实验直接验证，而是在实验的基础上通过分析、概括、推理总结出来的。
　　6、牛顿第一定律是关于力与运动关系的规律，它反映了物体在不受力(或受合力为零)时的运动规律，在不受任何力时，物体要保持原有的运动状态不变。
考点二、惯性物体保持运动状态不变的性质，叫惯性。
要点诠释：
　　1、一切物体都有惯性，一切物体是指无论是气体、液体、还是固体；无论是静止还是运动；无论受力还是不受力都具有惯性。惯性是物体本身的一种属性。
　　2、惯性指物体保持静止状态或匀速直线运动状态不变的性质。即静止的物体总要保持静止状态，运动的物体总要保持匀速直线运动状态。
　　3、惯性是物体的属性，不是力。因此在提到惯性时，只能说“物体具有惯性”，或“由于惯性”，而不能说“受到惯性作用”或“惯性力”等。惯性只有大小，惯性的大小仅取决于物体的质量，质量大，惯性也大。
考点三、二力平衡物体如果在两个力的作用下，保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这两个力平衡。这两个力就叫做一对平衡力。  
要点诠释：
1．二力平衡的条件
　　概括说就是“同物、等大、反向、共线”。
　　(1)同物：作用在同一物体上的两个力。
　　(2)等大：大小相等。
　　(3)反向：两个力方向相反。
　　(4)共线：两个力作用在同一条直线上。
2．二力平衡的条件的应用
　　(1)根据平衡力中一个力的大小和方向，判定另一个力的大小和方向。
　　(2)根据物体的平衡状态，判断物体的受力情况。3．二力平衡与相互作用力的区别　 平衡力相互作用力相同点大小相等，方向相反，作用在同一直线上不同点受力物体作用在同一物体上作用在两个不同物体上受力情况受力物体是一个，施力物体分别是其他物体两个物体互为施力者，互为受力者力的变化一个力变化(增大、减小或消失)，另一个力不一定变化，此时物体失去平衡同时产生，同时变化，同时消失考点四、力与运动的关系物体受平衡力(或不受力)物体的运动状态不变(保持静止或匀速直线运动状态)。
　　物体受非平衡力作用运动状态改变(运动快慢或方向改变)。1．（2018·广西玉州·中考真题）以下体育测试项目中不是利用惯性的是（　　）A．立定跳远 B．投实心球 C．仰卧起坐 D．抛绣球2．（2020·安徽全椒·中考真题）下列说法正确的是（　　）A．踢出的足球能继续向前飞行，是因为足球受到惯性的作用B．空中飞行着的足球，若所受的力全部消失，它将立即停止运动C．发点球时，足球由静止变为运动，说明力能改变物体的运动状态D．发点球时，足球飞出去，说明脚对足球的作用力大于足球对脚的作用力1．（2020·湖北·黄梅县育才实验学校）在探究二力平衡条件的实验中，小明采用的实验装置如图所示，关于此实验下列说法中正确的是（　　）
 A．实验的水平桌面越粗糙，实验效果越好B．实验中两侧的滑轮是为了改变力的大小C．为了探究平衡力的是否应作用在同一物体上，应将小车扭转一个角度D．实验过程中，应让小车保持静止或者匀速直线运动2．（2020·湖北汉阳·）2015年7月31日，中国北京成功获得2022年第24届冬奥会主办权。如图所示的是我国运动员在往届冬奥会上参加不同比赛项目时顽强拼搏的英姿。下列说法中正确的是（　　）A．甲图中：速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中，运动状态不改变B．乙图中：自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中，不受重力作用C．丙图中：运动员将冰壶推出后，由于冰壶具有惯性，继续滑行D．丁图中：花样滑冰运动员在冰面上沿曲线滑行，所受合力为零1．（2020·湖北汉阳·中考真题）如图所示，押加是我国少数民族体育项目之一，比赛中，当两人僵持时，下列说法错误的是（  ）A．两人对布带的拉力是相互作用力B．布带发生了弹性形变C．两人所受地面摩擦力大小相等D．每个人都受到平衡力的作用2．（2017·山东天桥·中考真题）教室里悬挂着的电灯处于静止状态，假如它受到的所有的力突然全部消失，它将（　　）A．加速下落 B．匀速下落 C．保持静止 D．不能确定3．（2019·广东从化·中考真题）如图是一列在平直轨道上以270km/h行驶的高铁的某节车厢，车顶用绳子悬挂着质量为0.5kg的铁球，忽略空气阻力，若剪断绳子，铁球在下落过程中，受到竖直向上的力的大小为（　　）A．0.5N B．5N C．50N D．0N4．（2020·河南洛宁·中考真题）如图所示：物体在重力、支持力和摩擦力的作用下沿水平面向右做减速直线运动，假设在运动过程中重力突然消失，物体将（　　）A．立即停止运动B．向右沿水平方向做减速直线运动直至停止C．向右沿水平方向一直做匀速直线运动D．向右上方一直做匀速直线运动5．（2021·上海黄浦·中考真题）P、Q是同一直线上相距6米的两点，甲、乙两辆电动小车分别从P、Q同时出发沿直线运动，如图（a）、（b）所示分别是甲、乙两辆电动小车的路程-时间图像，结合图像可知（　　）A．甲车的速度大于乙车的速度 B．甲车所受合力小于乙车所受合力C．经过10秒，两车可能相距7米 D．经过5秒，两车一定相距4.5米6．（2020·湖北汉阳·中考真题）如图所示，在弹簧测力计下挂一重物A及吊篮B，一人站在吊篮中用100N的力竖直向下拉A，他们都保持静止，弹簧测力计示数将（　　）A．比不拉时增加100N B．比不拉时减少100NC．读数不变 D．条件不足，无法判断7．（2021·安徽濉溪·中考真题）如图所示，四旋翼无人机下方用细线悬挂一个重物，不考虑空气阻力。下列说法正确的是（　　）
 A．悬停时，重物受到的重力与它对细线的拉力是对平衡力B．匀速上升时，细线对重物的拉力大于重物所受的重力C．匀速下降时，细线对重物的拉力小于重物所受的重力D．水平匀速直线飞行时，悬挂重物的细线仍保持竖直方向8．（2021·安徽濉溪·中考真题）绕地球做匀速圆周运动的卫星，如果它受到的所有外力同时消失，卫星将（　　）A．做匀速直线运动 B．慢慢停下来C．竖直下落 D．继续做匀速圆周运动9．（2021·河南淇县·中考真题）2020年6月1日起，公安部交管局在全国开展“一盔一带”安全守护行动，要求骑摩托车和电动自行车必须戴头盔，开车必须系安全带。戴头盔、系安全带能保护人的生命安全，其原因是在遇到交通事故时（　　）A．头盔能防止人头由于受惯性力的作用而受伤B．安全带能防止人体由于惯性飞出车外C．头盔能减小人头部的惯性，从而减小撞击力的大小D．安全带能减小人体的惯性，从而减小撞击力的大小10．（2021·湖北蕲春·中考真题）如图所示。吊篮在热气球的拉动下加速竖直上升。试画出吊篮在此运动过程中的受力示意图（不计空气对吊篮的阻力）。11．（2021·广东揭阳·中考真题）如图所示，一辆叉车载着货物A在路面上匀速直线前进，请画出此时货物的受力示意图。12．（2020·安徽铜陵·中考真题）如图，物体随传送带匀速移动，图甲物体水平向右运动，图乙中物体匀速向上运动。试作出物体运动过程中的受力情况。13．（2021·江苏灌云·中考真题）为探究物体不受力时怎样运动，我们做了如图所示的实验。（1）三次实验时必须使小车从斜面的同一高度自由滑下，目的是为了使小车在三种平面上开始运动时的 ______相同。实验发现小车受到的阻力越小，它前进的距离就越长，速度减小的 ______（选填“越快”“越慢”）；（2）由此我们可以推断：假如小车受到的阻力为零，它将做 ______；（3）上述结论是在实验的基础上，经过推理得出结论，以前学过探究 ______实验也运用到此方法。14．（2021·江苏灌云·中考真题）如图是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。（1）小华实验时选择重力 ___________（选填“大”“小”）的卡片。将系于卡片两对线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在卡片上的两个拉力方向相反，并通过调整 ___________来改变拉力的大小。（2）当卡片平衡时，为了探究不共线的两个力能否平衡，小华将如何操作：___________。（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在如图所示情况下，小华下一步的操作是：___________。15．（2021·河北路北·中考真题）在“探究阻力对物体运动的影响”实验中，在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布，让小车从斜面顶端由静止滑下，如图所示，观察和比较小车在毛巾表面、棉布表面和木板表面滑行的距离。（1）实验中是通过改变水平面的______改变小车所受阻力大小的；（2）实验中发现：小车在毛巾表面上滑行的距离最短，在木板上滑行的距离最长，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越_______（选填“快”或“慢”）。推理：本实验中，如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，它将永远匀速运动下去；（3）在此基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果，概括出了牛顿第一定律。牛顿第一定律告诉了我们，物体的运动______（选填“需要”或“不需要”）力来维持，牛顿第一定律______（选填“能”或“不能”）用实验直接验证。1.【答案】C【详解】A．立定跳远时，起跳后，由于惯性人在空中继续保持向前的运动状态，是利用了惯性，故A不符合题意；B．投实心球时，人给球一个速度，球离开人后，由于惯性会继续向前运动，是利用了惯性，故B不符合题意；C．仰卧起坐时，与惯性现象无关，故不是利用惯性，故C符合题意；D．抛绣球时，人给球一个速度，球离开人后，由于惯性会继续向前运动，是利用了惯性，故D不符合题意；故选C。2.【答案】C【详解】A．踢出去的足球能继续向前飞行是因为足球具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故A错误；B．空中飞行的足球，若它所受的力全部消失，由牛顿第一定律可知，将会做匀速直线运动，故B错误；C．发点球时，足球受到力的作用，由静止变为运动，说明力可以改变物体的运动状态，故C正确；D．发点球时，足球飞出去，脚对足球的作用力和球对脚的作用力是一对相互作用力，大小相等，故D错误。故选C。   1.【答案】D【详解】A．实验中桌面越光滑越好，小车在光滑的水平桌面上受到的摩擦力越小，摩擦力对小车运动状态的影响越小，小到可以忽略不计，即小车在水平方向上只受两个力，故A错误；B．实验中两侧的滑轮是定滑轮，是为了改变力的方向，不改变力的大小，故B错误；C．为了探究平衡力是否应作用在同一物体上，应将物体沿二力垂直方向上分成两个；若将小车扭转一个角度，两个拉力仍在同一物体上，不在同一直线上，二力不平衡，探究的是平衡力是否应作用在同一直线上，故C错误；D．实验过程中，应让小车保持静止或者匀速直线运动状态，即小车处于平衡状态下，研究受二力情况，才能得出二力平衡条件，故D正确。故选D。2.【答案】C【详解】A．滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中，速度增大，所以运动状态发生了改变，故A错误；B．自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中，受到重力的作用，故B错误；C．运动员将冰壶推出后，手与冰壶不再接触，手对冰壶的作用力消失，冰壶由于惯性向前滑行，故C正确；D．花样滑冰运动员保持一定造型在冰面上沿曲线滑行，运动方向不断变化，所以运动员处于非平衡状态，合力不为0，故D错误。故选C。   1.【答案】A【详解】A．两人对布带的拉力都作用在布带上（即作用在同一物体上），所以不是相互作用力，故A错误，符合题意；B．布带受两人的拉力发生形变，不受力时可以恢复原状，所以此时布带发生了弹性形变，故B正确，不符合题意；C．布带处于静止状态，即处于平衡状态，由二力平衡的知识可知，布带对两人的拉力相等；由于两人都处于静止状态，布带对人的拉力和地面对人的摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以可知两人受到的摩擦力大小相等，故C正确，不符合题意；D．当两人僵持时，两人都处于静止状态，所以都受到平衡力的作用，故D正确，不符合题意。故选A。2.【答案】C【详解】电灯所受的所有力都消失，由于惯性，它将保持原有的静止状态。故选C。3.【答案】D【详解】铁球和车厢一起向右做匀速直线运动，处于平衡状态；若剪断绳子，铁球在下落过程中，忽略空气阻力，铁球只受到竖直向下的重力的作用，所以竖直向上的力的大小为0。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。4.【答案】C【详解】假设在运动过程中物体重力突然消失，对物体水平面的压力、水平面对物体的支持力和摩擦力都会同时消失；根据牛顿第一定律我们知道，物体不受力作用时，原来静止的物体将永远保持静止状态，原来运动的物体将永远做匀速直线运动；因为物体原来是向右运动，当外力突然消失，物体仍然保持原来的运动状态，所以物体将保持原来的速度向右做匀速直线运动，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。5.【答案】C【详解】A．由图像可知，甲乙两车运动的路程与时间成正比，即比值是个定值，所以甲乙两车都是做匀速直线运动，当时，，由速度公式可得甲车的速度为当时，，由速度公式可得乙车的速度为所以甲车的速度小于乙车的速度。故A不符合题意；B．根据图像可知，甲乙两车都是做匀速直线运动，即处于平衡状态，故受到的合力均为0，即两车受到的合力相等，故B不符合题意；C．根据题意，当时，，甲车行驶的路程为当时，，乙车行驶的路程为如果是同向行驶，则两车之间改变的距离为即可能是减少了1m，也可能是增加了1m，原来两车相距6m，故两车距离可能是7m或者5m。如果两车是异向行驶，则两车之间改变的距离为即可能是减少了3m，也可能是增加了3m，原来两车相距6m，故两车距离可能是3m或者9m。故C符合题意；D．根据题意，当时，，甲车行驶的路程为当时，，乙车行驶的路程为如果是同向行驶，则两车之间改变的距离为即可能是减少了0.5m，也可能是增加了0.5m，原来两车相距6m，故两车距离可能是5.5m或者6.5m。如果是异向行驶，则两车之间改变的距离为即可能是减少了1.5m，也可能是增加了1.5m，原来两车相距6m，故两车距离可能是4.5m或者7.5m。故D不符合题意。故选C。6.【答案】C【详解】开始时，物体A、吊篮B及人组成的系统受到竖直向下的重力G与竖直向上的弹簧秤的拉力F作用而静止，处于平衡状态，由平衡条件知G=F人对A的拉力是内力，人用100N的力拉A时，物体A、吊篮B及人组成的系统受重力G与测力计拉力作用，由于系统所示重力G不变，则弹簧测力计的读数F=G不变。故选C。7.【答案】D【详解】A．悬停时，重物受到的重力与它对细线的拉力，二力作用在不同的物体上，所以不是一对平衡力，故A错误；B．匀速上升时，重物也匀速上升，处于平衡状态，则细线对重物的拉力等于重物所受的重力，故B错误；C．匀速下降时，重物也匀速下降，处于平衡状态，则细线对重物的拉力等于重物所受的重力，故C错误；D．水平匀速飞行时，重物处于平衡状态，不计空气阻力，细线对重物的拉力与重物所受的重力大小相等、方向相反，所以悬挂重物的细线不会偏离竖直方向，故D正确。故选D。8.【答案】A【详解】根据牛顿第一定律可知，正在运动的物体，如果它受到的所有外力同时消失，该物体将做匀速直线运动。绕地球做匀速圆周运动的卫星，处于运动状态，所以如果它受到的所有外力同时消失，卫星将做匀速直线运动，故选项A正确，BCD错误。故选A。9.【答案】B【详解】A．头盔的作用是在人的头部受到撞击时，通过增大受力面积减小对头部的压强，对驾驶员起一个保护作用；惯性不是力，不能用惯性力描述，故A不符合题意；B．汽车在紧急刹车时，人由于惯性会继续保持原来的运动状态向前运动，容易撞上挡风玻璃而飞出车外，系安全带可以避免人由于惯性飞出车外，故B符合题意；CD．惯性大小只与质量有关，质量不变，惯性不变，所以头盔和安全带不能减小惯性，故CD不符合题意。故选B。10.【答案】【详解】从重心起竖直向上画出线段，在末端画箭头，标出F浮，从重心起竖直向下画出线段，在末端画出箭头，标出G，吊篮加速上升，浮力大于重力，浮力画的要长一些，如图所示：11.【答案】
 【详解】货物随着叉车一起做匀速直线运动，与叉车保持相对静止，所以叉车对其没有摩擦力作用。货物是因惯性而前进，叉车对其也没有推力作用。在竖直方向上，货物受到一对平衡力：重力、叉车对其向上的支持力。如下图所示
 12.【答案】【详解】
 (1)左图中，物体随传送带一起匀速运动，处于平衡状态，其仅在竖直方向上受重力G和支持力N的作用，其受力的示意图如下图所示：
 (2)右图中，物体随传送带一起匀速向上运动，受重力G作用，方向竖直向下，斜面对其向上的支持力N，垂直于传送带向上。因为物体处于平衡状态，所以受到传送带对物体的摩擦力f的作用，方向平行于斜面向上。如图所示：
13.【答案】速度    越慢    匀速直线运动    真空能否传声    【详解】（1）[1] [2]实验中，必须使小车从斜面的同一高度滑下，这是为了使小车在三种平面上开始运动时的初速度相同，实验发现小车受到的阻力越小，它前进的距离就越长，速度减小的越慢。（2）[3]在上述实验的基础上，通过科学推理可得出：假如小车受到的阻力为零，小车将一直做匀速直线运动。（3）[4]爱因斯坦曾经说过：伽利略斜面实验的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的独特方法，结论在实验的基础上又通过推理抽象概括出来，它标志着物理学的真正开端。这种研究方法称为理想实验法，以前学过探究真空不能传声实验时也运用到此方法。14.【答案】小    钩码个数    旋转卡片    将卡片从中间剪开    【详解】（1）[1]由于卡片的质量小，重力远小于卡片受到的拉力，所以选用轻质小卡片目的是忽略卡片重力对实验的影响。[2]小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，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，并通过调整钩码个数来改变拉力的大小。（2）[3]要探究一对平衡力在同一直线上，可将小卡片旋转一个角度，使小卡片两端的拉力不在一条直线上，观察小卡片是否平衡。（3）[4]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。15.【答案】粗糙程度    慢    不需要    不能    【详解】（1）[1]实验中，在水平木板上先后铺粗糙程度不同的毛巾和棉布，可通过改变水平面的粗糙程度来改变小车所受阻力的大小。（2）[2]小车在毛巾表面上受到的阻力较大，滑行的距离较短，在木板上受到的阻力较小，滑行的距离较长，这说明小车受到阻力越小，速度减小得越慢。（3）[3][4]通过实验现象，可推出：物体运动不需要力来维持，而这个结论是在实验的基础上推导得出的，不能用实验直接验证。