浙教版科学七年级下册期末查漏补缺讲义第九讲 牛一定律和二力平衡.docx
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浙教版科学七年级下册期末查漏补缺讲义第九讲牛一定律和二力平衡
牛顿第一定律、二力平衡
知识梳理
一．牛顿第一定律
1.亚里士多德的观点：
在平地上骑自行车的时候，踩动脚踏板，车会前进一段距离，但因为没有继续用力踩动，它最终要停下来。
生活中常会遇到这类现象，例如：
关闭的发动机的列车会停下来，自由摆动的秋千会停下来，还有打出去的球过一会也会停下来，那么力是维持物体运动的原因吗？
亚里士多德：
必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来。
所以，力是维持物体运动的原因。
特别提醒：
亚里士多德的观点主要是根据当时人们对运动和力的关系的认识提出来的，该观点后来被证实是错误的。
但是却一直延续了2000多年，主要的原因是忽略了“阻力”的存在。
2.探究阻力对物体运动的影响：
（1）在水平木板上分别铺上毛巾和棉布，如图甲和乙，让小车从斜面的顶端由静止开始滑下，观察小车在水平面上运动的距离，并将结果记录在实验记录表中。
（2）水平木板上不铺任何材料，如图丙，重复上述实验。
（3）实验记录：
实验记录表
水平面的材料
小车受到的阻力大小
（大，较大，小）
小车运动的距离
（大，较大，小）
毛巾
大
小
棉布
较大
较大
木板
小
大
（4）实验结论：
水平面越光滑，小车运动时所受的阻力越小，运动的距离越大速度减小越慢。
（5）实验猜想：
如果小车在水平面上运动时不受阻力的作用，那么它将永远匀速运动下去。
特别提醒：
1.注意每次实验时，小车都要从斜面同一位置开始滑下。
因为可以让小车进入水平面时速度相同。
2.运动的车减速并最终停下来的原因是受到摩擦阻力的作用。
3.因为自然界中并不存在完全不受力作用的环境，所以先用实验探究不同阻力对物体运动的影响，然后再推测出物体不受力作用时将做什么运动。
3.伽利略的理想斜面实验（双斜面实验）：
（1）如图所示，两斜面对接，让静止的小球沿一个斜面滚下来，小球将滚上另一个斜面。
如果没有摩擦，小球将上升到原来静止时释放的高度。
（2）如果减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度，但要通过更长的距离。
（3）继续减小第二个斜面的倾角，使它成为水平面，小球不可能达到原来的高度，小球将沿水平面以不变的速度持续运动下去。
伽利略实验示意图
实验推论：
假如平面足够光滑（完全没有摩擦力），小球将永远运动下去，不再需要什么力去推动。
这就是说，力不是维持物体运动的原因。
4.
牛顿第一定律：
（1）历史认识：
法国科学家笛卡尔补充和完善了伽利略的论点，提出：
如果没有其它原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。
伽利略和笛卡尔对物体的运动作了准确的描述，但是没有指明原因是什么，这个原因跟运动的关系是什么。
（2）牛顿第一定律内容：
一切物体在不受力的作用时，总是保持静止或匀速直线运动状态。
特别提醒：
1.一切物体都遵循牛顿第一定律。
2.“牛顿第一定律”表达了物体不受外力时的运动规律。
（不受外力等效于合外力为零）
3.物体不受力时，原来静止总保持静止，原来运动就总保持原来的速度和方向匀速直线运动下去。
4.物体的运动不需要力来维持。
5.牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上通过推理概括出来的，不可能用实验直接验证。
二．力和运动的关系：
物体在不受力作用时总保持匀速直线运动或静止状态，所以，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。
由此可见，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。
三、惯性
1.概念：
一切物体都有保持原有的速度大小和运动方向的性质。
我们把物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。
因此牛顿第一定律也叫做惯性定律。
2.惯性和惯性定律之间的关系：
惯性
惯性定律（牛顿第一定律）
区别
物体的一种性质
运动规律
不需要任何条件
不受力条件下
联系
因为物体有惯性，在不受力时才能保持静止状态或匀速直线运动状态，因此牛顿第一定律又称为惯性定律。
3.惯性现象：
修理斧头抛铅球助跑跳远甩水拖把
洗手甩水刹车时的乘客飞车表演子弹离开枪口
气体远距离灭蜡烛撒胡椒粉喷泉泼水节泼水
4.惯性的危害：
5.惯性现象的解释方法：
（1）确定研究对象，并明确此研究对象原来的运动状态；
（2）分析与研究对象接触的物体运动状态发生了怎样的变化；
（3）总结研究对象由于惯性要保持原来的运动状态，因此产生了怎样的现象。
例如：
拍打衣服前，衣服和灰尘一起静止，当拍打时，衣服运动，灰尘由于惯性还要保持原来的静止状态，所以灰尘从衣服上掉下来。
三、平衡状态、平衡力和二力平衡
我们知道，力是改变物体运动状态的原因，并且物体不受力的情况是不存在的，但是仍然有许多物体的运动状态能够保持不变，这是为什么呢？
静止在空中的吊灯静止在桌面的笔筒匀速提起的货物悬停在空中的飞机
1.平衡状态：
物体处于静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。
2.平衡力：
物体在受到几个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，就说明这几个力是平衡力。
3.二力平衡：
物体受力的作用时，运动状态不一定就会发生变化。
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，就说明这两个力是平衡的。
四、力与运动的关系
1.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）
2.物体受非平衡力作用
运动状态改变（运动快慢或方向改变）
实验：
探究二力平衡的条件
1.如下图的装置，在两边的绳套上挂等重的钩码，此时塑料板两侧受到的拉力大小相等。
放开塑料板后，可看到塑料板将静止。
2.如图甲，在两边的绳套上挂不等重的钩码，此时塑料板两侧受到的拉力大小不相等。
放开塑料板后，可看到塑料板将会向钩码重的一侧运动。
3.如图乙，在两边绳套上挂等重的钩码，将塑料板稍向下移动，此时塑料板两侧受到的拉力虽然大小相等，但方向并非严格相反。
放开塑料板后，可看到塑料板会向上移动。
4.如图丙，在两边绳套上挂等重的钩码，并将塑料板扭转一个角度，使塑料板两侧绳子相互平行，此时塑料板两侧受到的拉力虽然大小相等、方向相反，却不在一条直线上。
放开塑料板后，可看到塑料板会旋转。
探究二力平衡条件
5.实验结论：
作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且作用在一条直线上，那么这两个力就相互平衡。
（虽然该结论是在物体静止的情形时得出的，但它也同样适用于物体做匀速直线运动时的情形。
）
五、二力平衡的条件的应用
1.直接根据二力平衡条件判断物体是否平衡：
方法是先确定研究对象，再分析受力情况，若满足受力情况，则受力平衡；若不满足，则受力不平衡。
例如：
用70牛的力提着一桶水，研究对象为水桶，受到重力和拉力的作用，这两个力满足二力平衡的条件，故水桶受力平衡。
2.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：
当物体受到两个力处于平衡状态时，可以根据已知的一个力的大小、方向，确定另一个力的大小和方向。
例如：
静止在桌面上的笔筒，受到竖直向下的10牛重力，那么它受到桌面对它的支持力则为10牛，方向竖直向上。
3.根据物体的平衡状态，判断物体的受力情况：
在给物体受力分析的时候，有时难以直接判断出某些力是否存在，这时可以通过物体的平衡状态来判断。
如果物体保持静止，则物体一定受到平衡力的作用。
根据这一点，我们可方便地分析复杂问题的受力情况。
例如：
要分析下图中靠在竖直墙壁上的物体是否受到墙壁对它的支持力：
首先做受力分析，小球必受到重力和水平地面对它的支持力的作用，且此二力在竖直方向是一对平衡力，如果小球还受竖直墙壁的支持力，则小球不会处于静止。
因再找不到水平方向与此支持力相平衡的力，所以墙壁对小球没有力的作用。
故小球只受竖直方向的两个力。
六、二力平衡与相互作用力的区别
1.相互作用力：
物体间相互作用的两个力称为相互作用力，其特点可概括为：
“异物、等大、反向、共线”。
2.二力平衡：
作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且作用在一条直线上，那么这两个力就相互平衡。
其特点可概括为：
“同物、等大、反向、共线”。
3.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
力的性质
两个力性质必定相同
两个力性质不一定相同
作用效果
物体保持静止或匀速直线运动状态，作用效果相互抵消
两个力分别产生各自的效果，作用效果不能相互抵消
特别提醒：
1．同一直线上二力的合成：
（1）同一直线上，方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之和，方向跟这两个力的方向相同，即F=F1+F2。
（2）同一直线上，方向相反的两个力的合力，大小等于这两个大小之差，方向跟较大的那个力方向相同。
即F=F1-F2（F1>F2）。
2．平衡力的合力为零。
3.若合力的方向与物体运动的方向相同，则物体将做加速运动；合力的方向和物体运动的方向相反，物体将做减速运动；若合力为0时，此时物体处于平衡状态，则物体要么静止，要么保持原来的速度做匀速直线运动。
基础巩固
1．牛顿第一定律建立在（ ）
A．间接实验结果的基础上
B．日常生活经验的基础上
C．科学家猜想的基础上
D．大量的实验和科学家的推理相结合的基础上
2．天花板上的吊灯，假如所受的一切力突然同时消失，那么它（ ）
A．沿竖直方向下落
B．沿水平方向做匀速直线运动
C．静止在半空中
D．无法判断运动情况
3．下列几种现象中，不需要对物体施加力的是（ ）
A．物体从静止变为运动
B．物体从运动变为静止
C．物体做曲线运动
D．物体在光滑平面上做匀速直线运动
4．若小球在运动过程中只受到力F的作用，且运动过程中力F始终保持不变，则小球的运动轨迹（用虚线表示）不可能是（ ）
5．下列与得出牛顿第一定律的思想方法相同的是（ ）
A．研究物体受到的重力跟质量的关系
B．研究影响滑动摩擦力大小的因素
C．研究真空不能传声
D．测量空气中的声速
6．一个小球在光滑的水平面上以2m/s的速度做匀速直线运动，若不计空气阻力，那么10s后它的速度是（ ）
A．2m/sB．0C．10m/sD．无法判断
7．下列说法正确的是（ ）
A．物体的运动必须有力来维持
B．力是物体运动的原因
C．力是改变物体运动状态的原因
D．力是保持物体静止的原因
8．在探究“力和运动关系”的活动中，小明让同一小车从相同高度滑下，分别在水平面上铺上毛巾、纸板、玻璃等物品。
关于小车在不同物体上的运动情况，以下四个说法中有一个是理想化的推论，其余三个是可靠的事实，其中是理想化推论的是（ ）
A．小车在毛巾、纸板、玻璃上都将向前滑行一段距离后停止
B．小车在玻璃上滑行的距离比在毛巾上滑行的距离远
C．如果没有阻力，则小车将一直运动下去
D．小车在玻璃上所受阻力小
9．用绳子拉小车在光滑的水平面上运动，当绳子突然断裂后，小车的运动速度将（ ）
A．变小B．不发生变化
C．变大D．立即变为零
10．设想在光滑的水平面上，有一个物体在力F的作用下沿如图所示的曲线由A向B运动，当到B点时突然撤去力F，那么此后物体的运动路线是（ ）
A．aB．b
C．cD．无法确定
11．关于惯性，下列说法正确的是（ ）
A．只有不受任何力的物体才有惯性
B．汽车的运动速度越大惯性也越大
C．汽车只有在紧急刹车时才有惯性
D．物体在任何情况下都具有惯性
12．（绍兴中考）下列现象由惯性造成的是（ ）
A．草地上滚动的足球慢慢停下
B．紧急刹车时，站在车上的乘客向前倾倒
C．成熟的苹果从树上掉下
D．下落的乒乓球触地反弹
13．如图所示，用力打击一摞棋子中最下面的一个时，上面的棋子不会随下面的棋子飞出。
这是因为上面的棋子（ ）
A．不受到力的作用
B．具有惯性
C．没有惯性
D．受到空气阻力的作用
14．列车车厢内的水平桌面上有一个静止物体，若突然向车尾方向移动，则原因可能是列车（ ）
A．突然启动B．突然刹车
C．做匀速直线运动D．开始转弯
15．在影片中经常看到摩托车飞越障碍的片段，落地时，要安全可靠，从科学的角度，车手应控制先着地的车轮是（ ）
A．前轮B．后轮
C．前后轮同时着地D．随便哪一个轮都行
16．站在静止汽车上的乘客，当汽车突然启动时，乘客会向后倾倒。
对此现象有下列分析，按照发生的顺序排列正确的是（ ）
①汽车突然启动 ②乘客的身体向后倾斜 ③乘客与汽车都处于静止状态 ④乘客的身体由于惯性要保持静止 ⑤乘客的脚受到底板的作用力，由静止变为运动
A．①④⑤②③B．③⑤①②④
C．③④①⑤②D．③①⑤④②
17．某气象台要用氢气球把探测仪器送到高空进行测量，如果在上升的过程中气球破了，那么探测仪器将（ ）
A．立即下降B．停留在空中
C．匀速上升D．先上升后下降
18．在链球比赛中，小雄逆时针方向快速旋转抛掷链球，如图所示，若他的位置在图中的O点，则他最适合在链球到达图中甲、乙、丙、丁的哪一个位置时放开链球，才能让链球飞得远，又落在有效区内（ ）
A．甲B．乙C．丙D．丁
19．在匀速行驶的列车车厢天花板顶上悬吊一个小球A，在A的正下方地板上有一点B，如图所示，当用剪刀剪断细线，小球A将（ ）
A．落在B点上B．落在B点前面
C．落在B点的后面D．无法确定
1－5.DCDDC 6－10.ACCBB
1－5.DBBAB 6－10.DDBA
20．下列图中所画的两个力彼此平衡的是（ ）
21．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（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（ ）
22．一个重500牛的物体，当受到500牛竖直向上的拉力时（不计空气阻力），该物体（ ）
A．一定处于静止状态
B．一定处于匀速上升状态
C．一定处于匀速下降状态
D．以上三种状态都有可能
23．一个物体受到两个力的作用，且这两个力的三要素完全相同，则这两个力（ ）
A．一定是平衡力B．一定不是平衡力
C．可能是平衡力D．都有可能
24．在港口的集装箱码头上，吊车正吊着集装箱匀速上升。
下列关于物体间作用力关系的说法中正确的是（ ）
A．集装箱受到的重力和钢丝绳对它的拉力是一对平衡力
B．集装箱受到的重力和它对钢丝绳的拉力是一对平衡力
C．集装箱受到向上的拉力大于重力
D．集装箱受到的重力小于它对钢丝绳的拉力
25．如图所示是“筷子提米”的实验，玻璃杯和米被慢慢提起后，与玻璃杯受到的重力相互平衡的力是（ ）
A．米对筷子产生的压力
B．竹筷对米的摩擦力
C．米对玻璃杯的摩擦力
D．手对竹筷向上的提力
26．下列关于排球练习时的情景分析正确的是（ ）
A．排球离开手后还能继续向上运动是由于受到惯性的作用
B．在击打排球过程中人对排球的力与排球的重力是一对平衡力
C．手击打排球的力大于排球对手的作用力
D．排球上升到最高点时受力不平衡
27．手握一只啤酒瓶，瓶子不会下滑，这是因为（ ）
A．手对瓶子的压力与瓶子受到的重力平衡
B．手对瓶子的压力比瓶子受到的重力大
C．手与瓶之间的摩擦力跟瓶子受到的重力平衡
D．手与瓶子之间的摩擦力比瓶子受到的重力大
1－5.CDDBA 6－8.CDC
经典例题
例1、火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为（）
A．人跳起后，车厢内空气给他以向前的力，带着他随同火车一起向前运动．
B．人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动．
C．人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必是偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已．
D．人跳起后直到落地，在水平方向上人和车始终有相同的速度．
分析：
人从跳起到落地的过程中，水平方向不受外力作用，保持着原来所具有的速度作匀速直线运动，所以仍落回车上原处．
【答案】：
D
例2：
一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论正确的是（）
A．车速越大，它的惯性越大
B．质量越大，它的惯性越大
C．车速越大，刹车后滑行的路程越长
D．车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大
分析：
物体的惯性只决定于物体的质量，质量越大，惯性越大。
所以B是正确的．刹车后滑行的路程与初速度和路面情况有关，初速度越大,滑行的路程越长，所以C是正确的．
【答案】：
BC
例3：
一个物体受到两个力的作用，这两力的三要素完全相同，这两个力（ ）
Ａ．肯定是平衡力 Ｂ．肯定不是平衡力Ｃ．一定是重力和支持力 Ｄ．一定是拉力和摩擦力
【答案】：
B
例4：
直升机匀速上升时，受到升力Ｆ，重力Ｇ和阻力f，这些力的关系是（ ）
Ａ．Ｆ>G+fB．F=G+fC．F>G-fD．G=F+f
【答案】：
Ｂ
例5、如图所示。
水平地面上静置着Ａ、Ｂ两物体，下列说法正确的是（ ）
Ａ．Ｂ物体对Ａ物体的支持力与Ａ物体对Ｂ物体的压力是一对平衡力
Ｂ．Ａ物体受到的重力与Ａ物体受到Ｂ物体的支持力是一对相互作用的力。
Ｃ．Ｂ物体对水平地面的压力与水平地面对Ｂ物体的支持力是一对相互作用的力。
Ｄ．Ｂ物体受到的重力与水平地面对Ｂ物体的支持力是一对平衡力
【答案】C
A组
1、下面几个说法中正确的是（）
A．静止或作匀速直线运动的物体，一定不受外力的作用
B．当物体的速度等于零时，物体一定处于平衡状态
C．当物体的运动状态发生变化时，物体一定受到外力作用
D．物体的运动方向一定是物体所受合外力的方向
2、关于惯性的下列说法中正确的是（）
A．物体能够保持原有运动状态的性质叫惯性
B．物体不受外力作用时才有惯性
C．物体静止时有惯性，一开始运动，不再保持原有的运动状态，也就失去了惯性
D．物体静止时没有惯性，只有始终保持运动状态才有惯性
3、关于惯性的大小，下列说法中哪个是正确的？
（）
A．高速运动的物体不容易让它停下来，所以物体运动速度越大，惯性越大
B．用相同的水平力分别推放在地面上的两个材料不同的物体，则难以推动的物体惯性大
C．两个物体只要质量相同，那么惯性就一定相同
D．在月球上举重比在地球上容易，所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小
4．火车在长直的轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回到原处，这是因为（）
A．人跳起后，车厢内空气给他以向前的力，带着他随火车一起向前运动
B．人跳起的瞬间，车厢的地板给人一个向前的力，推动他随火车一起运动
C．人跳起后，车继续前进，所以人落下必然偏后一些，只是由于时间很短，偏后的距离不易观察出来
D．人跳起后直到落地，在水平方向上人和车具有相同的速度
5、关于物体的惯性定律的关系，下列说法中不正确的是（）
A．惯性就是惯性定律
B．惯性和惯性定律不同，惯性是物体本身的固有属性，是无条件的，而惯性定律是在一定条件下物体运动
所遵循的规律
C．物体运动遵循牛顿第一定律，是因为物体有惯性
D．惯性定律不但指明了物体有惯性，还指明了力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的
原因
6、如图所示，劈形物体M的各表面光滑，上表面水平，放在固定的斜面上．在M的水平上表面放一光滑小球m，后释放M，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是（）
A．沿斜面向下的直线B．竖直向下的直线
C．无规则的曲线D．抛物线
7、下列关于力的说法中正确的是（ ）
A．汽车拉拖车时，汽车总是施力物体，而拖车总是受力物体
B．脚踢球时，脚先对球施力使球飞出，然后球对脚施力使脚疼痛
C．物体之间只有直接接触才能发生力的作用
D．物体间力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体
8、下面哪种情况是物体在平衡力作用下的运动？
（ ）
A．木块沿光滑斜面加速下滑 B．抛出去的手榴弹
C．在水平笔直的铁路上，匀速前进的火车 D．汽车进站时的运动
9、回顾历史，著名的牛顿第一运动定律是:
（ ）
A.根据日常生活经验归纳出的规律B.直接通过实验得出的实验结果
C.经过公式推导运算得出的计算结果
D.在实验研究基础上，经过深入思考、科学推理总结出来的规律
10、下列关于惯性的说法中，正确的是（ ）
A．牛顿第一定律指明了物体具有惯性的条件是不受外力作用
B．物体在受到平衡力作用时才具有惯性
C．物体在受到外力作用时，运动状态会发生变化，因此，只要物体受到外力作用，就没有惯性
D．物体的惯性是一切物体自身的一种属性，它与物体是否受力及运动状态无关
11、关于物体的惯性，下面说法中正确的是（ ）
A．物体运动时比静止时惯性大 B．物体的运动速度越大惯性越大
C．物体受到的力越大惯性越大D．物体的质量越大，惯性越大
12、关于运动和力的关系，下面说法中正确的是（ ）
A．力是改变物体运动的原因B．力是物体产生速度的原因
C．力是改变物体运动状态的原因D．力是维持物体平衡状态的原因
13、关于二力平衡的说法中，正确的是:
（ ）
A.一个物体受到两个力的作用，若处于匀速直线运动状态,这两个力一定是平衡力
B.做匀速直线运动的物体，一定只受到一对平衡力作用
C.只要两个力大小相等，方向相反，并作用在一条直线上，这两个力一定是平衡力
D.如果两个力是相互作用力，则这两个力的合力一定等于零
14、一辆向东前进的汽车，经过某一电线杆旁边时，一乘客从窗口放下一小石块，让其自由下落，则（ ）
A．石块落向电线杆的东边 B．石块落向电线杆的西边
C．石块落在电线杆的下边 D．无法判断
15、用绳子拉着一辆小车在光滑的水平面上运动，如果绳子突然断了，小车将:
（ ）
A.立即停止运动 B.做加速运动
C.按原来速度作匀速直线运动 D.做减速运动
16、汽车在行驶中，坐在汽车里的人突然感到身子向前倾斜，这是因为：
（ ）
A.汽车速度加快 B.汽车速度减小 C.汽车拐弯 D.车速不变
17、放在水平桌面上的静止物体，它受到的一对平衡力是（ ）
A．重力和物体对桌面的压力B．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力
C．重力和桌面对物体的支持力D．重力和物体对地球的吸引力
18、抛出去的圆球在光滑水平面上做匀速直线运动，它的受力情况是（ ）
A．只受重力和支持力B．只受重力、支持力和抛力
C．只受重力、支持力和摩擦力D．只受重力和摩擦力
1.
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