考点05 力和运动考点详解备战中考物理考点微专题.docx
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考点05力和运动考点详解备战中考物理考点微专题
考点05力和运动
力和运动这部分的主要内容是牛顿第一定律与物体的惯性、二力平衡的条件、力与运动的关系、摩擦力的概念和增大摩擦与减小摩擦的方法等。
本部分内容是整个初中力学体系的基础，对后面的压强、浮力有重要作用。
在中考命题中，惯性的应用，惯性的危害与防止、二力平衡的判断、增大摩擦与减小摩擦的方法、探究影响滑动摩擦力大小的因素等是考查的热点。
一．牛顿第一定律
二．二力平衡
三．摩擦力
牛顿第一定律
一、阻力对物体运动的影响
1.主要实验方法：
控制变量法转换法
2.同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下——使小车到达斜面底端水平面时具有相同初速度
3.水平桌面铺上粗糙程度不同的毛巾、棉布——改变小车在水平面上受到的阻力大小
4.结论：
平面越光滑，小车运动的距离越远，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。
5.推理：
如果运动物体不受力，它将保持匀速直线运动。
【典例】
例1.（2020·山东省青岛市）探究与斜面相关的实验：
（1）如图甲所示，在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，将棉布铺在水平木板上，让小车从斜面顶端静止滑下，观察小车滑行的距离；去掉棉布，重复上述实验。
小车在水平面上所受的阻力减小，小车向前滑行的距离______。
在水平面上两次滑行的全过程，小车速度的减小量______。
伽利略对类似实验进行了分析，认识到：
运动的物体受到的阻力越小，它运动的时间就越长，它的速度减小得就越______。
他进一步推测：
在理想情况下，如果水平表面绝对光滑，物体受到的阻力为零，这时物体将______；
例2.（2020·江苏省泰州市）在“探究阻力对物体运动的影响”实验中：
（1）小明调试实验装置时，将小车从斜面上A处滑下，如图甲所示，小车滑出水平木板右端而掉落下去。
为让小车不滑出木板，下列做法不可行的是_______；
A．小车仍从斜面A处滑下，换一个更长的木板
B．增大斜面的倾角，小车仍从斜面上A处滑下
C．斜面倾角不变，小车从斜面上A处以下位置滑下
D．减小斜面的倾角，小车仍从斜面上A处滑下
（2）调试成功后，小明每次均将小车从斜面上同一高度处滑下，让小车分别在毛巾、棉布和木板表面运动，最终小车静止时的位置如图乙所示。
由此可得：
小车受到的阻力越小，运动的路程越________。
进一步推理可知：
若小车运动时所受阻力为零，小车将保持________（填运动状态）；
（3）在上述实验中，小车在毛巾表面运动过程中的速度变化量________（选填“大于”、“等于”或“小于”）在木板表面运动过程中的速度变化量；
（4）上述实验结论是小明在分析实验现象的基础上，经过科学推理得出的。
下列得出实验结论的过程与该实验相同的是________。
A．探究影响压力作用效果的因素
B．用小磁针探究磁体周围的磁场
C．探究声音能否在真空中传播
D．探究动能大小与物体质量的关系
二、牛顿第一定律（也叫惯性定律）
1.内容：
一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。
2.理解：
（1）一切物体在失去所有外力时，原来静止的物体则保持静止，原来不论做什么运动的物体在不受力时都将做匀速直线运动。
两种状态不同时存在。
（2）牛顿第一定律揭示了“力”的本质：
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。
（3）牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理而概括出来的，不可能用实验直接验证（周围物体都受力的作用）。
这种方法就是物理学上常用的“科学推理法”，也叫“理想实验法”
【典例】
例3.（2020·江苏省南京市）如图所示，小伙伴们在玩滑板车，脚蹬地后，人和车一起沿水平路面向前运动。
下列说法正确的是（ ）
A.人对车的压力和车对人的支持力是一对平衡力
B.蹬地时，地面对脚的支持力是由于地面形变产生的
C.停止蹬地后，车最终会停下来，说明运动需要力来维持
D.车在滑行过程中所受的力突然全部消失，车将立即停下来
例4.（2020·湖北省荆州市）在学习牛顿第一定律时，老师给出了如图所示装置。
将毛巾铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止自由滑下，观察小车滑行的距离；去掉木板上的毛巾。
再次让小车从斜面顶端由静止自由滑下，观察小车滑行的距离。
（1）由实验可以看出，小车受到的______越大，小车滑行的距离越短，说明力是______物体运动状态的原因；
（2）由上述实验现象可联想到∶在探究影响滑动摩擦力大小的因素实验中，滑动摩擦力的大小与______有关，此因素可由下图中的______两图进行探究。
实验时，要用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做匀速直线运动，是利用了______的原理；
（3）上述实验中，主要运用的物理探究方法是______。
三、惯性
1.定义：
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，我们把这种性质叫做惯性。
2.理解：
（1）一切物体在任意时刻都具有惯性。
（没有条件）
（2）惯性大小只与物体质量有关，质量越大，物体具有的惯性越大。
惯性大小与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度无关。
（3）惯性不是力，只能说“具有惯性”、“由于惯性”（不能说“受到惯性”）
3.解释惯性现象示例：
小球原来处于静止状态；拨动簧片，小球与支架之间的金属片受力弹出；金属片上的小球由于惯性，保持原来的静止状态落入槽中。
4.惯性的应用：
如：
拍打衣服灰尘、挥盆泼水、挥锹泼土、助跑等
5.惯性危害的防止：
限速、严禁超载、保持车距、系安全带和装安全气囊等。
【典例】
例5.（2分）（2020·江苏省无锡市）如图所示，把托板盖在支座上，将小钢球放在托板上，对准支座的正上方，压住底座，向后弯曲弹性片，松手后弹性片快速打击托板，弹性片的弹性势能转化为托板的 能，托板飞出。
小钢球由于具有 ，恰好落在支座内。
例6.（2020·湖南省株州市）锤头松动了，要把锤头和锤柄套紧，人们常用撞击锤柄下端的方法使之套紧，如图这主要是因为下列哪一个物体具有惯性（ ）
A.手B.锤柄C.凳子D.锤头
例7.（2020·湖北省宜昌市）投向篮筐的篮球在空中运动的过程中，下列说法正确的是
A.篮球的运动状态没有改变B.篮球离手后继续向上运动是因为惯性
C.篮球受到了手的推力D.篮球上升过程中不受力的作用
例8.（2020·黑龙江龙东地区（鸡西等地））轿车除了安全带以外，还有一种安全装置“头枕”，对人起保护作用，如图所示．“头枕”主要是防止以下哪种情况对人体造成伤害（）
A.紧急刹车B.左右转弯
C.前方碰撞D.后方追尾
二力平衡
一、平衡
1.平衡状态：
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，我们就说物体处于平衡状态。
2.平衡：
物体受到几个力的作用时，如果处于平衡状态，我们就说这几个力相互平衡。
（平衡时的合力为0）
3.只要物体的运动状态发生了改变，它一定受力，而且所受的力一定不是平衡力。
【典例】
例9.（2020·山东省济宁市）如图所示，小明用水平推力推静止在水平地面上的箱子，但箱子却没有运动。
下列说法正确的是（ ）
A.箱子没有运动，此时箱子所受推力小于箱子所受摩擦力
B.箱子所受重力和地面对箱子的支持力是一对相互作用力
C.地面对箱子的支持力和箱子对地面的压力是一对平衡力
D.箱子此时在水平方向上和竖直方向上受到的合力均为零
例10.（2020·天津市）一辆在水平道路上做匀速直线运动的汽车，它受到的平衡力有（ ）
A.一对B.二对C.三对D.四对
例11.（2020·四川省泸州市）小聪将一根橡皮筋左端固定在墙上，用弹簧测力计拉其右端来“探究两个分力与合力
关系”。
（1）实验中使用的弹簧测力计如图甲所示，其分度值为______N；
（2）小聪用两个弹簧测力计一起沿相同方向作用于橡皮筋上拉到A点，此时两个弹簧测力计的示数分别为F1=3.0N、F2=4.0N；小聪只用一个弹簧测力计把橡皮筋也拉到A点，弹簧测力计的示数F=7.0N，如图乙所示。
F的作用效果与F1、F2共同作用的效果相同，即F为F1和F2的合力，这种探究物理规律的方法是______（选填“控制变量法”或“等效替代法”）；
（3）小聪在实验中突发奇想，将两弹簧测力计相互垂直作用在橡皮筋上拉到B点，记下两弹簧测力计的示数分别为F3=3.0N、F4=4.0N；然后只用一个弹簧测力计把橡皮筋也拉到B点，如图丙所示，读出弹簧测力计的示数F＇=______N。
根据你对合力与分力的理解，判断F＇______（选填“是”或“不是”）F3、F4的合力。
二、二力平衡的条件（实验探究）
1.二力平衡：
物体如果受到两个力的作用，处于静止或匀速直线运动状态时，我们就说这两个力是一对平衡力。
2.二力平衡的条件：
（1）作用在同一物体上；
（2）大小相等；（3）方向相反；（4）作用在同一直线上
简记为“同体、等大、反向、共线”。
3.二力平衡的应用：
（1）可根据一个力的大小和方向确定另一个力的大小和方向；
（2）根据物体的受力情况判断物体的运动状态。
【典例】
例12.（2020·湖南省常德市）在探究“二力平衡条件”的实验中，实验装置如图所示。
（1）实验时，向左盘和右盘同时放入等重的砝码，这时木块保持静止，说明一对平衡力的_____；但小明在实验时发现，若向左盘和右盘同时放入不等重的砝码时木块仍然保持静止状态，则产生这一现象的原因是________；
（2）现保持F1与F2相等，将木块换成小车，然后扭转一个角度，松手后，小车将________，设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时的两个力一定________；
（3）如果将木块换成弹簧测力计，左右两盘各放入重5N的砝码，则弹簧测力计的示数为______。
A．10NB.5NC.0N
三、一对平衡力和相互作用力的比较：
相互平衡的两个力
相互作用力
示意图（实例）
相同
大小
大小相等
方向
方向相反，并且在同一条直线上
不同
作用点
作用在同一个物体上
分别作用在两个物体上
作用效果
相互抵消，使物体保持平衡
不能相互抵消，产生不同力的效果
存在状态
独立存在
同时产生，同时消失
【典例】
例13.（2020·安徽）如图所示，一轻质弹簧（即重力不计），上端挂在铁架台的水平横杆上，下端挂一重为G的小球并保持静止。
图中分别出了该状态下小球和弹簧的受力示意图。
下列判断正确的是（）
A.G与F3是一对平衡力
B.G与F3是一对相互作用力
C.F1与F2是一对平衡力
D.F1与F2是一对相互作用力
例14.（2020·湖北省鄂州市）如图所示，人沿水平方向推装满沙子的车，但没有推动。
下列说法正确的是（ ）
A.人对车的作用力小于车对人的作用力
B.人对车的推力小于地面对车的摩擦力
C.沙子受到的重力与车对沙子的支持力是一对平衡力
D.人对车的推力与车对人的推力是一对平衡力
摩擦力
一、摩擦力
1.定义：
两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动的力，这种力就叫做摩擦力。
2.摩擦力产生条件：
①两物体相接触且接触面不光滑；②两物体间有压力；③两物体间有相对运动的趋势或者相对运动。
3.摩擦力的作用点：
两个互相接触物体的接触面上
4.摩擦力的方向：
跟物体相对运动或相对运动趋势的方向相反
4.判断摩擦力方向的习题有两类：
一类是判断滑动摩擦力的方向，另一类是判断静摩擦力的方向。
要判断摩擦力的方向，先得区分运动方向和相对运动（趋势）方向这两个概念。
物体的运动方向是相对于地面而言的，而物体的相对（趋势）运动方向是相对于和它接触的物体而言的。
（1）由摩擦力的概念判断
首先应该明确受力物体和施力物体； 再弄清受力物体相对施力物体的相对运动（趋势）方向（不是受力物体相对地面或其他的参照物），这点非常重要。
然后由摩擦力的概念判断出摩擦力的方向与相对运动（趋势）的方向相反。
如一人推木箱沿水平面向左运动，则木箱受到的摩擦力方向水平向右。
（2）由假设的方法来判断
通常用来判断相对静止的物体间所受静摩擦力的方向。
首先假设接触面光滑，物体不受摩擦力，再确定研究对象与参照物之间将会出现的相对运动情况，根据相对运动的方向判断物体间的相对运动趋势的方向，从而判断静摩擦力的方向。
如一人爬杆向上运动，若人向上爬杆时突然不受摩擦力，则人在重力作用下向下运动，确定人向上爬杆受摩擦力时相对杆的运动趋势是向下，从而判断出人爬杆时受到的摩擦力方向向上。
（3）由二力平衡的性质来判断
根据二力平衡的知识，已对你平衡力一定毒性相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在同一物体上，可对物体进行受力分析，从而判断摩擦力的情况。
【典例】
例15.（2020·湖南省株州市）小华在班上擦黑板时隐隐感觉一个很奇特的现象，回到家，他拿出小时候的一块玩具黑板，把它平放并固定在水平桌面上，再用一个黑板刷来擦黑板。
如图所示，他给黑板刷斜向下施力，当方向与竖直方向的夹角较大时，黑板刷滑动起来；当他给黑板刷的施力方向与竖直方向夹角较小（大于0）时，他怎么也推不动黑板刷。
在这两种情形下，黑板刷分别（ ）
A.受摩擦力；不受摩擦力B.受摩擦力；受摩擦力
C.不受摩擦力；受摩擦力D.不受摩擦力；不受摩擦力
例16.（2020·湖北省宜昌市）如图用4N的水平推力把重2N的物理书压在竖直黒板上静止，下列说法正确的（）
A.书对黑板的压力与黑板对书的支持力彼此平衡
B.黑板对书的摩擦力为4N
C.书受到摩擦力的方向竖直向下
D.书受到两对平衡力的作用
例17.（2020·四川省泸州市）泸州云龙机场用传送带为顾客运送行李，主要有水平运送和沿斜面运送两种形式，甲为水平传送带，乙为倾斜传送带，如图所示。
当行李随传送带一起匀速运动时，甲传送带上的行李所受的摩擦力______（选填“等于零”或“不等于零”），乙传送带上的行李所受的摩擦力______（选填“等于零”或“不等于零”）。
如果乙传送带上的行李随传送带向下做匀速运动，则行李在运动中受到的摩擦力方向沿传送带______（选填“向上”或“向下”）。
例18.（2020·湖北省随州市）如图所示，在体育课上小明从被竖直的绳子吊着的爬杆上匀速下滑，请画出此时爬杆在竖直方向的受力示意图。
二、滑动摩擦力的大小（测量滑动摩擦力）：
1.怎样测出摩擦力的大小
木块放在水平面上，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿木板做匀速直线运动。
根据二力平衡的知识，木块在水平桌面上做匀速直线运动，拉力和摩擦力平衡，读出拉力即测出摩擦力。
2.《测量滑动摩擦力》实验方法改进
（1）改进方法：
如图乙，拉动木块下面的长木板运动，保持弹簧测力计不动。
（2）改进后优点：
拉动长木板时，即使长木板没有匀速运动，对实验也没有影响，实验更容易操作；而且弹簧测力计相对于实验操作者静止，可使读数更准确。
例19.（2020·青海省）在测量滑动摩擦力的实验中，用弹簧测力计水平拉动木块，使它在桌面上做匀速直线运动，下列说法中正确的是（ ）
A.木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力是一对平衡力
B.木块所受的拉力与木块所受的摩擦力是一对平衡力
C.木块所受的重力与木块对桌面的压力是一对相互作用力
D.弹簧测力计对木块的拉力与木块对弹簧测力计的拉力是一对平衡力
例20.（2020·黑龙江省龙东地区）如图所示，物体A和B叠放在一起放在水平地面上，在大小为F的恒力作用下，沿水平面做匀速直线运动，则下列结论错误的是 （）
A.甲乙两图中A物体所受摩擦力大小均为F
B.甲乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F
C.甲图中物体A受到的摩擦力为F，物体B受到地面对它摩擦力为F
D.乙图中物体A受到的摩擦力为F，物体B受到地面对它摩擦力为F
例21.（2019·山西）同学们利用如图甲所示的实验装置，测量物体所受的滑动摩擦力。
（1）实验中，应在水平方向拉着木块做 直线运动；根据 得出滑动摩擦力大小等于拉力大小，即等于弹簧测力计示数。
（2）“创新”小组在同一木板上，测量了不同压力下滑动摩擦力的大小，并根据测量数据作出了如图乙所示的图象，分析图象可以得出的结论是 。
次数
1
2
3
4
5
6
F压/N
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
f/N
0.8
1.3
1.6
1.9
2.4
2.8
（3）“牛顿”小组在桌面上也做了同样的实验，记录实验数据如上表，请你根据表格中的数据，在图乙中描点作出图象。
对比分析两组图象你的新发现是 。
三、探究影响滑动摩擦力的因素
1.主要实验方法：
控制变量法转换法
2.滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关。
接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
3.滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关。
压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
4.摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，而与接触面积的大小和运动速度无关。
例22.（2020·四川省自贡市）下列四幅图呈现的是小明在探究影响滑动摩擦力大小因素时设计的几种实验方案，则下列说法中正确的是
A.通过甲、乙对比，可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
B.通过乙、丙对比，可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
C.通过乙、丙对比，可探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响
D.通过乙、丁对比，可探究接触面的大小对滑动摩擦力大小的影响
例23.（2020·新疆生产建设兵团）如图所示，小丽在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，用质量相等、表面粗糙程度不同的两个物块A、B放在水平木板上进行实验：
（1）用A做实验，水平向左拉动木板时，弹簧测力计的示数如图所示，则木板对物块的摩擦力大小为__________N。
再用A、B叠放在一起做实验（A在下、B在上），弹簧测力计的示数较大，说明在接触面的粗糙程度相同时，__________越大，滑动摩擦力越大；
（2）将B放在水平木板上进行实验，再与用A做的实验进行对比，目的是为了研究滑动摩擦力的大小与接触面的__________（填“面积大小”或“粗糙程度”）的关系；用A、B分别做实验时，地面对水平木板的滑动摩擦力大小__________（填“相等”或“不相等”）。
四、增大有益摩擦和减小有害摩擦
1.增大有益摩擦的方法：
（1）增大压力；
（2）增大接触面粗糙程度；
（3）变滚动为滑动。
2.减小有害摩擦的方法：
（1）减小压力；
（2）减小接触面粗糙程度；
（3）用滚动代替滑动；
（4）使两个相互接触的表面隔开（加润滑油气垫船磁悬浮）。
3.判断摩擦力大小变化的方法
（1）根据二力平衡条件来判断物体的受力大小及摩擦力的大小变化；
（2）根据影响滑动摩擦力大小的因素（压力和接触面的粗糙程度）是否变化来判断摩擦力的大小变化；
（3）根据摩擦形式的变化（滚动或滑动摩擦）来判断摩擦力的大小变化。
【典例】
例24.（2020·天津市）生活中做类似的事，从物理学的角度看其目的往往不同｡剪刀､斧头用过一段时间要磨一磨，在冰壶运动中，运动员对冰面也要磨一磨（图所示）｡后者的“磨”是为了减小冰壶与冰面之间的______｡
例25.（2020·四川省乐山市）下列实例中，目的是为了增大摩擦的是（ ）
A.
滚动轴承
B.
给木箱加装轮子
C.
自行车车轮有凹槽
D.
磁悬浮列车与轨道不接触
例26.（2020·四川省甘孜州）下列实例中，为了减小摩擦的是（ ）
A.用力握紧羽毛球拍B.足球守门员戴有防滑手套
C.拧瓶盖时垫上毛巾D.给自行车的车轴加润滑油
例1.【答案】
（1）.增大
（2）.相同（3）.慢（4）.以不变的速度永恒运动下去
【解析】
【详解】
（1）[1]水平木板比棉布光滑一些，对小车的阻力就小一些，将棉布拿掉，小车受到的阻力减小，则小车向前滑行的距离增大。
[2]两次实验中，小球到达水平面的速度相同，最后停止，速度为0，所以在水平面上两次滑行的全过程，小车速度的减小量相同。
[3]运动的物体受到的阻力越小，运动的距离就越远，物体速度的变化量不变，它运动的时间越长，则它的速度减小得就越慢。
[4]阻力足够小时，物体运动的就越远；在理想情况下，如果水平表面绝对光滑，物体受到的阻力为零，这时物体将保持速度不变，永恒的运动下去。
例2.【答案】
（1）.B
（2）.长（3）.匀速直线运动（4）.等于（5）.C
【解析】
【详解】
（1）[1]将小车从斜面上A处滑下，小车滑出水平木板右端而掉落，说明小车到达水平面的动能较大，速度较大，通过的路程比较大，所以为让小车不滑出木板，可以换一个更长的木板；或者将小车从高度较低处滑下，或者可以减小斜面的倾角，从而减小小车到达水平面的动能，减小小车在水平面的速度，减小小车通过的路程；故不可行的方法是增大斜面的倾角，小车仍从斜面上A处滑下。
故选B。
（2）[2][3]由图示可知，小车受到的阻力越小，小车速度减小得越慢，运动的路程越远；进一步推理可知，当阻力为零时（即小车不受摩擦力），则小车会在水平面上做匀速直线运动。
（3）[4]由题意可知，小车从斜面上同一高度处滑下，所以小车到达毛巾表面和木板表面的水平面时的速度相等，而且小车最后在毛巾表面和木板表面上都会停下来；所以小车在毛巾表面运动过程中的速度变化量等于在木板表面运动过程中的速度变化量。
（4）[5]上述实验结论是小明在分析实验现象的基础上，经过科学推理得出的。
所用的方法是理想是实验法；
A．探究影响压力作用效果的因素用的方法是控制变量法，故A不符合题意；
B．用小磁针探究磁体周围的磁场用的方法是转换法，故B不符合题意；
C．探究声音能否在真空中传播用的方法是理想实验法，故C符合题意；
D．探究动能大小与物体质量的关系用的方法是控制变量法，故D不符合题意。
故选C。
例3.【答案】B
【解析】
【详解】A．人对车的压力和车对人的支持力作用在不同物体上，不是平衡力，故A错误；
B．蹬地时，脚对地面有压力的作用，地面发生了形变，地面对脚的支持力是由于地面形变产生的，故B正确；
C．停止蹬地后，车最终会停下来，车的运动状态发生改变，说明力是改变物体运动状态的原因，故C错误；
D．车在滑行过程中所受的力突然全部消失，由牛顿第一定律可知，车将做匀速直线运动，故D错误。
故选B。
例4.【答案】
（1）.阻力
（2）.改变（3）.接触面粗糙程度（4）.甲丙（5）.二力平衡（6）.实验推理法
【解析】
【详解】
（1）[1][2]有实验可知接触面越光滑小车移动的距离越远，可以得出小车受到的阻力越大，小车移动的距离越远，说明力是物体运动状态改变的原因。
（2）[3][4]影响滑动摩擦力的因素有接触面的粗糙程度和压力大小，由上一实验现象可联想到∶在探究影响滑动摩擦力大小的因素实验中，滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
此因素可由图中的甲、丙两图进行探究。
[5]要用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做匀速直线运动，是利用了二力平衡的原理。
（3）[6]在探究力与运动关系实验中主要方法是实验推理法。
例5.【答案】：
动；惯性
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