曲線軌道與直線軌道的受力狀態有何區別

要點一、運動的描述

1。機械運動：在物理學中，把一個物體相對於另一個物體位置的改變叫做機械運動。簡稱為運動。

2。參照物：判斷一個物體的運動情況（是運動還是靜止），需要選定一個物體作為標準，這個被選作標

準的物體就叫做參照物。

3。物體的運動和靜止是相對的

（1）判斷一個物體是運動的還是靜止的，要看這個物體與所選參照物之間是否有位置變化。若位置有變化，則物體相對於參照物是運動的；若位置沒有變化，則物體相對於參照物是靜止的。

（2）在艙外工作的宇航員，以飛船為參照物，宇航員是靜止的，以宇航員為參照物飛船是靜止的——相對靜止；以地球為參照物，飛船和宇航員是運動的，以飛船和宇航員為參照物，地球是運動的——相對運動。

要點詮釋：

1。參照物可以選取研究物件以外的任何物體，它既可以是運動的也可以是靜止的，要根據物體的實際情況而定。

2。同一物體，由於參照物選擇不同，其運動狀態也往往不同。如：行駛的火車上，以車廂為參照物，乘客是靜止的，如果以地面（或房屋、樹木）為參照物，乘客是運動的。

3。通常我們研究地面上物體運動的情況較多，為了方便起見，我們常選地面或相對於地面靜止的物體為參照物。

4。人們如果在運動的物體中描述物體的運動，一般習慣選擇運動物體本身作參照物，如人坐在行駛的火車上，一般會選火車為參照物來描述其他物體的運動情況。

典例

1

:

（2021·全國八年級課時練習）2020年9月27日上午，第九屆中國沂河體育節2020“劃遍臨沂”皮划艇聯賽在美麗的南湖心島水域舉行。下圖是正在進行的雙人皮划艇比賽，下列說法錯誤的是（）

A．前面隊員相對後面隊員是靜止的

B．波光粼粼的沂河水面是光的折射現象

C．向後划水時艇就前進說明力的作用是相互的

D．漿上的手握位置是粗糙的橡膠可以增大摩擦

【答案】B【解析】A．前面隊員相對後面隊員位置不變，是靜止的，故A正確，不符合題意；

B．水面波光粼粼，是光射到水面發生了反射，故B錯誤，符合題意；

C．船槳對水有一個向後的力，因為物體間力的作用是相互的，所以水對船槳有一個向前的力，船前進，故C正確，不符合題意；

D．壓力一定，粗糙的橡膠增大了接觸面的粗糙程度，增大摩擦力，故D正確，不符合題意。

故選B。

典例

2

:

（2021·全國八年級課時練習）2020年12月17日凌晨，嫦娥五號返回器帶著2kg月球樣品在內蒙古四子王旗預定區域安全著陸。在返回過程中，樣品相對於嫦娥五號返回器是______的，相對於地球是______的，月球樣品從月球到地球其質量______。

【答案】靜止 運動 不變

【解析】［1］ 返回過程中，樣品和嫦娥五號返回器一起返回，相對於嫦娥五號返回器，樣品的位置並沒有發生改變，故相對於嫦娥五號反射器而言，樣品是靜止的。

［2］相對於地球位置發生了改變，故是運動的。

［3］ 月球樣品從月球到地球其質量不增不減，故質量不變。

典例

3

:

（2021·全國八年級單元測試）迎端午，品棕香，賽龍舟。觀眾以河岸為參照物，龍舟是______的。選手們奮力向後划槳，龍舟就能向前運動，這一現象表明力的作用是______的。

【答案】運動 相互

【解析】［1］以河岸為參照物，龍舟相對於河岸的位置發生改變，龍舟是運動的。

［2］選手們向後划槳時，槳給水一個向後的作用力，因為力的作用是相互的，水就給槳一個向前的力，使船前進，該現象說明力的作用是相互的。

要點二、運動的快慢

1。速度：（1）物理意義：速度是表示物體運動快慢的物理量，物體運動越快速度越大；物體運動越慢，速度越小。

（2）定義：物理學中，把物體透過的路程與透過這段路程所需用時間的比，叫做速度。

（3）公式：v=s/t，s——路程：單位米（m），

t

——時間：單位秒（s），

v

——速度：單位米每秒（m/s）。

（4）速度的單位及換算關係：國際單位：米/秒（m/s或m·s-1）

常用單位：千米/小時（km/h或km·h-1）

單位換算：1m/s=3。6km/h

2。勻速直線運動：

（1）定義：物理學中，把速度不變的直線運動叫做勻速直線運動。把速度大小變化的直線運動叫做變速直線運動。

（2）勻速直線運動的特點：

①勻速直線運動是運動狀態不變的運動，是最簡單的機械運動。

②在整個運動過程中，物體的運動方向和運動快慢都保持不變。

③在任意一段相等的時間內和任意一段路程內速度都是相等的。

要點詮釋：

1。做勻速直線運動的物體，其速度的大小可以由來計算，但速度的大小與

s

、

t

無關；

2。用圖象描述物體的運動

（1）

s-t

圖象：用橫座標表示時間

t

，縱座標表示路程

s

，就得到了物體運動的

s-t

圖象，如下圖（1）所示是勻速直線運動的圖象。

（2）

v-t

圖象：用橫座標表示時間

t

，用縱座標表示速度

v

，就得到了物體運動的

v-t

圖象，如下圖（2）所示是勻速直線運動的

v-t

圖象。

典例4

：

（2020·全國八年級單元測試）甲、乙兩個物體都在做勻速直線運動，已知甲、乙運動的速度之比是1：3，運動的時間之比是2：1，則甲、乙兩物體透過的路程之比為（）

A．1：3 B．3：2 C．2：3 D．6：1

【答案】C

【解析】

根據路程計算公式

s=vt

，則甲乙的速度比為

故選C。

典例5

：

（2021·江蘇宿遷市·八年級期末）小剛從家中出發到達鼓樓廣場，其中—半路程步行，另一半路程騎腳踏車。路程與時間圖象如圖所示。則：

（1）騎車的是圖中哪一段？

（2）小剛騎車的速度是多少？

（3）小剛從家到鼓樓廣場全程的平均速度是多少？

【答案】（1）

AB

段；（2）6m/s；（3）2m/s

【解析】解：（1）從影象上來看，

AB

段比

OA

段傾斜度大，說明

AB

段速度快，所以騎車的是

AB

段。

（2）

AB

段的路程

s

AB

=3600m-1800m=1800m

AB

段的時間

t

AB

=30min-25min=5min=300s

騎車的速度為

（3）整個路程

s

=3600m，時間

t

=30min，則全程的平均速度

答：（1）騎車的是

AB

段；

（2）小剛騎車的速度是6m/s；

（3）小剛從家到鼓樓廣場全程的平均速度是2m/s。

典例6

：（2020·全國八年級單元測試）在研究充油玻璃管中氣泡的運動規律的活動中，如圖所示，小麗、小宇等同學的實驗方案如下。

A．在內徑為1cm、長為50cm的玻璃管中注滿油，管內留一個小氣泡；

B．在玻璃管的最下端用橡皮筋做上標誌作為零位置，然後從零位置向上，每隔10cm用橡皮筋做上一個標誌；

C．先將玻璃管翻轉，使氣泡停在最上端，然後迅速將玻璃管翻轉並豎直放置，觀察氣泡的運動情況。氣泡在零位置時，撳下秒錶，依次讀出氣泡透過10cm、20cm、30cm、40cm位置的時刻。

（1）氣泡上升過程中，若以氣泡為參照物，玻璃口的塞子是___________（選填“運動”/“靜止”）的；

（2）小宇同學在分析、評估實驗方案時發現，實驗方案有缺陷，這個缺陷導致了無法準確地撳下秒錶。

缺陷：___________。

原因：___________。

（3）小宇同學修正缺陷之後，測得的資料如表所示。

①請你用描點法在圖乙中畫出路程和時間的關係影象___________；

②請你依據實驗中測得資料，歸納出油中氣泡在做___________運動。

（4）為了判斷氣泡是否做勻速直線運動，需要測量氣泡運動的路程和時間，為便於測量，應使氣泡在管內運動得較___________（選填“快”/“慢”）。

要點三、牛頓第一定律

1。內容：一切物體在不受外力作用時，總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態。

2。內涵：物體在不受力的情況下依舊可以保持原有的運動狀態，說明力不是維持物體運動的原因，而是使物體運動狀態發生改變的原因。或者說：物體的運動不需要力來維持，要改變物體的運動狀態，必須對物體施加力的作用。

要點詮釋：

1。“一切”說明該定律對於所有物體都適用，不是特殊現象。

2。“沒有受到力的作用”是定律成立的條件。“沒有受到力的作用”有兩層含義：一是該物體確實沒有受到任何力的作用，這是一種理想化的情況（實際上，不受任何力的作用的物體是不存在的）；二是該物體所受合力為零，力的作用效果可以等效為不受任何力的作用時的作用效果。

3。“或”指兩種狀態必居其一，不能同時存在，也就是說物體在不受力的作用時，原來靜止的物體仍保持靜止狀態，原來運動的物體仍保持勻速直線運動狀態。

4。牛頓第一定律不能用實驗直接驗證，而是在實驗的基礎上，透過進一步的推理而概括出來的。

5。運動的物體並不需要力來維持，運動的物體之所以會停下來，是因為受到了阻力。

典例7

：

（2021·廣東廣州市·華南師大附中八年級單元測試）鞦韆盪到最高點時，如果受到的力全部消失，下列現象可能會發生的是（）

【答案】C【解析】不受任何外力的物體，在剛剛不受力時如果靜止，則表現為靜止狀態，在剛剛不受力時如果運動，不論是怎樣的運動，其結果都是勻速直線運動，鞦韆盪到最高點時刻速度是零，所以此時不受任何力了，要保持靜止狀態，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。

典例8：

（2021·福建三明市·三明一中八年級開學考試）豎直向上丟擲一個小球，丟擲後小球由於______會繼續向上運動，然後下落，若小球上升到最高點時受到的力全部消失，小球將______（選填“掉下來”、“停在空中”、“勻速上升”）。

【答案】慣性 停在空中

【解析】［1］［2］豎直向上丟擲一個小球，由於小球原來處於運動狀態，丟擲後小球由於慣性還會繼續向上運動一段距離；由於小球在最高點時速度為0，若此時受到的力全部消失，據牛頓第一定律可知，小球將處於靜止狀態，停在空中。

典例9：

（2021·四川綿陽市·八年級月考）牛頓第一定律揭示了力與運動的關係，是在實驗加推理的基礎上總結概括出來的，所以牛頓第一定律______（選填“能”或“不能”）用實驗來直接驗證。如圖所示的小球從

A

點沿光滑圓弧軌道由靜止釋放，運動到

C

點時，若一切外力全部消失，則小球會沿______路線繼續運動（選填“

a

”“

b

”“

c

”或“

d

”）。

【答案】不能

b

【解析】［1］牛頓第一定律是在實驗和推理的基礎上總結概括出來的，不受外力是一種理想情況，是不能用實驗來直接驗證的。

［2］小球從

A

點沿光滑圓弧軌道由靜止釋放，運動到

C

點時運動方向是水平向右的，若一切外力全部消失，根據牛頓第一定律小球會做勻速直線運動，運動路線是

b

。

要點四、慣性

1。概念：在物理學中，把物體保持靜止或勻速直線運動狀態的性質叫做慣性。

2。慣性的利用：跳遠運動員快速助跑，利用自身的慣性在空中繼續前進；拍打衣服，清除衣服上的灰塵；甩掉手上的水珠。

3。慣性的危害：汽車剎車後不能立即停下來，釀成交通事故；快速行駛的汽車發生碰撞，車裡的乘客如果沒有系安全帶，會與車身撞擊，嚴重時可能把擋風玻璃撞碎，飛出車外；走路時不小心，可能會被臺階絆倒。

要點詮釋：

1。一切物體都有慣性，一切物體是指無論是氣體、液體、還是固體；無論是靜止還是運動；無論受力還是不受力都具有慣性。慣性是物體本身的一種屬性。

2。慣性指物體保持靜止狀態或勻速直線運動狀態不變的性質。即靜止的物體總要保持靜止狀態，運動的物體總要保持勻速直線運動狀態。

3。慣性是物體的屬性，不是力。因此在提到慣性時，只能說“物體具有慣性”，或“由於慣性”，而不能說“受到慣性作用”或“慣性力”等。慣性只有大小，慣性的大小僅取決於物體的質量，質量大，慣性也大。

典例

1

0：

（2021·陝西九年級專題練習）下列事例中，不屬於利用慣性的是（）

A．汽車在行駛時要保持一定的車距

B．拍打剛曬過的被子，灰塵脫落

C．錘頭鬆了，將錘柄在地面上撞擊幾下，錘頭就緊套在錘柄上

D．跳遠時，助跑能使運動員跳得更遠

【答案】A【解析】A．汽車行駛中如遇剎車，汽車由於慣性不會立即停止，而是滑行一段距離，如果不保持車距，會發生車禍，這是典型的防止慣性帶來危害的例子，故A符合題意；

B．拍打被子時，被子由於受到手的作用力由靜止變為運動，而被子上的灰塵由於慣性要保持原來的靜止狀態，因此灰塵和被子就會分離，由於重力的作用就會落下來，這是利用慣性，故B不符合題意；

C．錘柄雖然停止了運動，但錘頭由於慣性會繼續運動，從而套在錘柄上，這是典型的利用慣性，故C不符合題意；

D．跳遠助跑使自己具有一定的速度利用慣性跳得更遠，故D不符合題意。故選A。

典例11：

（2021·長沙市湘郡培粹實驗中學八年級月考）簡答題：在杯中盛滿牛奶，突然急速向右拉動杯子，會看到什麼現象？為什麼？（請用慣性知識解釋）

（1）______；

（2）______。

【答案】杯中牛奶相對杯子向左溢位 見解析

【解析】（1）［1］可看到杯中牛奶相對杯子向左溢位。

（2）［2］杯子和牛奶開始處於靜止狀態，杯子受力由靜止變為向右運動，而牛奶由於具有慣性仍要保持原來靜止的狀態，所以牛奶會相對杯子向左溢位。：

典例12：

（2021·重慶市第一一〇中學校八年級月考）小明和爸爸開車在高速公路快速行駛中，前方一車輛突然變向，爸爸急踩剎車，但由於車子具有______，無法立即停下來，最後還是造成了追尾，小明看到自己家的車頭保險槓被撞的凹陷進去，這說明力可以改變物體的______。

【答案】慣性 形狀

【解析】［1］一切物體都有保持靜止或勻速直線運動狀態的性質，這種性質叫慣性，小明和爸爸開車在高速公路快速行駛中，爸爸急踩剎車，但由於車子仍具有向前運動的慣性，所以不能立即停下來。

［2］由於追尾，小明家的車頭保險槓受到撞擊，凹陷進去，這說明力可以改變物體的形狀，使物體發生形變。

要點五、力的平衡

1。合力：如果一個力對物體的作用效果與幾個力同時對物體作用的效果相同，那麼這個力就叫做那幾個力的合力。

2。二力合成：同一直線上同方向二力的合力大小等於二力大小之和，方向相同。同一直線上相反方向的二力的合力，大小等於二力大小之差，方向和較大的力相同。

3。平衡力：物體在受到幾個力作用時，如果保持靜止狀態或勻速直線運動狀態，我們就說這幾個力是平衡力。（透過物體所處狀態，判斷受力是否平衡）

4。平衡態：一個物體在兩個力的作用下，保持靜止狀態或做勻速直線運動，我們就說這兩個力互相平衡，或者說物體處於二力平衡狀態。

5。二力平衡的條件：作用在同一物體上的兩個力，如果大小相等，方向相反，並且在同一條直線上，這兩個力就彼此平衡。

6。二力平衡條件的而應用：判斷力的大小、方向。

（1）甲圖中，鉤碼靜止，二力平衡，即：鉤碼的重力

G

，等於彈簧測力計對鉤碼的拉力

F

，拉力

F

的方向和重力的方向相反。

（2）圖乙中，放在桌面上的籃球，受到重力

G

和桌面的支援力

F

，大小相等，方向相反。

（3）圖丙中，跳傘運動員，在空中勻速下落：人和傘的總重

G

等於阻力

f

，阻力的方向與重力的方向相反。

要點詮釋：

1。平衡力與平衡狀態的關係：物體在平衡力的作用下，處於平衡狀態，物體處於平衡狀態時要麼不受力，若受力一定是平衡力。

2。二力平衡的條件可以歸納為：等大、反向、同體、共線。

典例

1

3:

（2021·全國八年級課時練習）張老師在推動檔案櫃的時候，先將檔案櫃中的資料全部取出，然後取來圓木棒墊在檔案櫃下方，很輕鬆的將檔案櫃推到了指定位置。下列說法正確的是（）

A．靜止在水平地面上的檔案櫃只受重力的作用

B．取出櫃中資料是透過減小壓力的方法減小摩擦力

C．推動檔案櫃很輕鬆是因為檔案櫃不受摩擦力

D．水平勻速推動檔案櫃時，推力與摩擦力的大小相等

【答案】BD【解析】A．靜止在水平地面的檔案櫃處於平衡狀態，受到平衡力的作用，所以除了受到重力還有地面對檔案櫃的支援力，故A錯誤；

B．取出櫃中資料可以減小櫃的重力，那麼櫃對地面的壓力便減小了，在接觸面不變時減小壓力，可以減少摩擦，故B正確；

C．在檔案櫃下方墊上圓木棒，是為了將滑動摩擦變為滾動摩擦從而減小摩擦力，於是推動起來便輕鬆了，故C錯誤；

D．水平勻速推動檔案櫃時，推力與摩擦力是一對平衡力，其大小相等，故D正確。

故選BD。

典例14：

（2021·全國八年級課時練習）如圖所示，下列各組力屬於平衡力的是（）

【答案】A【解析】A．兩個力作用在同一物體上，大小相等、方向相反並且在同一直線上，是平衡力，故A符合題意；

B．兩個力不在一條直線上，不是平衡力，故B不符合題意；

C．兩個力大小不相等，不是平衡力，故C不符合題意；

D．兩個力不作用在一個物體上，不是平衡力，故D不符合題意；故選A。

典例

15：（2021·全國八年級課時練習）如圖所示是甲、乙兩隊正在進行拔河比賽的場景，不計繩重，下列說法錯誤的是（）

A．比賽時選體重較大的運動員能增大對地面的壓力

B．比賽時運動員身體後傾、兩腿彎曲，可以降低重心

C．比賽時受拉力較大的一隊最終獲勝

D．比賽時受地面摩擦力較大的一隊最終獲勝

【答案】C【解析】A．運動員對地面的壓力等於自己的重力，所以比賽時選體重較大的運動員能增大對地面的壓力，故A正確，A不符合題意；

B．比賽時運動員身體後傾、兩腿彎曲，可以降低重心，提高穩定度，故B正確，B不符合題意；

C．力的作用是相互的，所以兩隊受到的拉力大小相等，故C錯誤，C符合題意；

D．比賽時受地面摩擦力較大的一隊更不容易被拉動，所以最終獲勝，故D正確，D不符合題意。故選C。

典例16：

（2021·廣東廣州市·華南師大附中八年級單元測試）一輛小車，總質量為600kg，在水平路面上向右勻速運動的過程中，受到的阻力是車的重力的0。05倍。（

g

=10N/kg）

（1）請計算出小車受到的阻力的大小；

（2）小車勻速運動時，畫出小車在水平方向上的受力示意圖；

（3）小車勻速運動時，請計算出小車的拉力的大小。

【答案】（1）300N；（2）見解析；（3）300N

【解析】解：（1）物體的重力為

G

=

mg

=600kg×10N/kg=6000N

由於受到的阻力是車重的0。05倍，故此時所受的阻力是

f

=0。05

G

=0。05×6000N=300N

（2）因為小車勻速直線運動，小車在水平方向上受到的阻力與拉力是一對平衡力，所以二力大小相同，水平方向的受力如圖。

（3）由（1）知，在水平路面上運動的過程中，受到的阻力是300 N，根據運動的物體受平衡力時做勻速直線運動可知，要使小車恰能做勻速直線運動，小車受到的拉力

F

=

f

=300 N

答：（1）小車受到的阻力300N；

（2）見解析；

（3）小車勻速運動時，小車的拉力300N。

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