考试内容 考试要求
1.二力平衡
①概述二力平衡的概念 b
②说明二力平衡的条件 b
③应用二力平衡条件解释有关问题 c
④根据物体的受力情况,解释物体运动状态变化的原因 c
2.牛顿第一运动定律
①描述牛顿第一运动定律的内容 a
②概述惯性的概念 b
③用惯性解释有关常见现象 b
3.力学发展史
①通过力学发展史中的典型事例领悟科学精神 c
物质科学主题3——物质的运动与相互作用(力学部份)
第4课时:运动与力的关系
必考知识点:根据物体的受力情况,分析物体运动状态变化
或由运动状态来分析物体受力情况
常考知识点:斜面小车实验、惯性、二力平衡条件。
课堂教学例题精选
例1;在探究“力对物体运动的影响”的实验中,在水平桌面上分别铺上粗糙程度不同的毛巾、棉布、玻璃,让小车自斜面顶端开始滑下,三次实验现象如下图所示,比较小车沿水平面运动的距离.
(1).为了得出科学结论,三次实验中应使小车运动到斜面底端时的速度 (选填“相等”或“不等”),即小车应从斜面上的____________处 释放.
(2).三次实验中,小车在水平面上受到摩擦力最大的是第____次,这说明小车受到摩擦力的大小与接触面的__________有关.
(3).进一步推理可知,若水平面绝对光滑(即小车不受摩擦力),则小车会在水平面上做____________________运动.
(4).若实验中让小车分别从不同高度由静止开始沿斜面下滑,最终静止在与斜面相接的水平木板或铺上棉布的板上。用刻度尺测量每次开始下滑时的高度h和在水平板面上滑行的距离s,记录如下表:分析1、2、3次实验可得:小车在木板上滑行的水平距离s与在斜面上释放时的高度h的关系式为s= __________。
实验序数 水平板面 高度h/m 水平距离s/m
1 木 板 0.20 1.00
2 木 板 0.40 2.00
3 木 板 0.60 3.00
4 铺上棉布的板 0.20 0.50
5 铺上棉布的板 0.40 1.00
6 铺上棉布的板 0.60 1.50
【答案】(1) 相等 同一高度 静止 (2) 第一次 粗糙程度
(3)匀速直线运动 (4) S=5h
例2;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,不小心脚踩到一块西瓜皮,身子向后摔倒(图乙)。对这两种情景请作出合理解释。
练习.现在社会处处显示出对人的关怀,公交车扶手上装有拉环(如图),避免了紧急刹车或拐弯时,人由于 不拉住扶手就可能摔倒,对人造成伤害,方便了个子矮或者是年纪小的孩子、学生,除此之外,拉环在设计上注重了人性化,下面将拉环设计上的特点列出来,请说出对应的物理知识
【答案】
练习.一杯水放在列车内的水平桌面上,如果水面突然发生了如图12所示的变化,则列车的运动状态可能发生的变化是 ( )
a.列车突然向右启动
b.列车突然向左启动
c.列车向右运动时突然刹车
d.列车向左运动时突然刹车
A、ac B、bc C、ad D、bd|
例3;如图,弹簧所受重力不计,上端固定在天花板上,下端悬挂一个小球,处于静止状态,下列几种说法中属于平衡力是( )
A.天花板对弹簧的拉力和弹簧对天花板的拉力
B.球对弹簧的拉力和球受到的重力
C.弹簧对球的拉力和球受到的重力
D.球对弹簧的拉力和弹簧对球的拉力
练习:当运动员杨帆同学举着杠铃站立不动时,班上的甲、乙、丙、丁四位同学为杠铃此时所受到的一对平衡力发生了争论,你认为他们的观点中正确的是( )
A、甲:杠铃受到杨帆的支持力和杠铃对杨帆的压力;
B、乙:杠铃受到杨帆的支持力和杠铃的重力;
C、丙:杠铃对杨帆的压力和杠铃的重力;
D、丁:杠铃的重力和地面对杨帆的支持力
例4;(2008桂林)在“探究二力平衡条件”的活动中,主要是通过探究力对物体的作用效果来实现探究目的的。如图所示是可供选择的两种探究方案。
(1)图a的探究方案中研究对象是小卡片,图b的探究方案中研究对 象是________________________。
(2)小明选择了图a所示的探究方案。他将系于小卡片两对角的细 线分别跨过左右支架上的滑轮后,就在两线端挂上钩码。这是 用于探究两个力的______________和______________对物体平 衡的影响。
(3)探究活动中还要求把小卡片转过一个角度,然后再松手。这样做的目的是用于探究不在______________上的两个力对物体平衡的影响。
(4)两个探究方案相比较,你认为哪个方案的探究过程对实验结论 的影响小一些?为什么?
____________________________________________________
答案: (1)小车 (2)大小 方向 (3)同一直线 (4)a方案对实验结论的影响小一些,因为小卡片的重力可以忽略不计,它只受两个拉力的作用。
例5、如右图,某同学用力F拉着放在水平桌面上的木块匀速滑动,在木块前端离开桌面至一半移出的过程中,拉力F的变化情况是( )
A、不变 B、减少 C、增大 D、 无法判断
练习:频闪摄影是研究物体运动时常用一种实验方法,如图1 ABCD中分别用照相机拍摄(每0.1S拍摄一次)的小球在不同的运动状态下的照片,其中受到平衡力的作用的是( )
【答案】D
练习:(2008常州)2008年5月26日7时50分15秒,美国“凤凰号”火星探测器进入火星大气层向火星北极地区降落,打开降落伞后,“凤凰号”竖直下落的速度在15 s内从1450km/h降至400 km/h,此过程中,降落伞和探测器受到的火星大气阻力F1和火星引力F2之间的关系是( )
A.F1>F2 B.F1=F2
C.F1答案: A
练习:如图所示,在一根结实的细绳的一端栓一个小球,绳子的一端固定在悬挂点O上,做成一个单摆。拉动小球到B处,放手后使它摆动起来,则小球在摆动过程中,下列说法正确的是 ( )
A.小球运动到最低处A时,它只受到重力作用
B.小球运动到最高处B时,它对细绳拉力与它受到重力平衡
C.小球运动到最高处C时,细绳对它拉力与它受到重力平衡
D.在摆动过程的任一位置,小球受到的力都不平衡
例6:(2010.浙江杭州)38.如图甲所示,用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块,A端的拉力均匀增加,0 -tl时间木块静止,术块运动后改变拉力,使木块t2后处于匀速直线运动状态。计算机对数据拟合处理后,得到如图乙所示拉力随时间变化图线,回答下列问题:
(1)当用F=5.3牛的水平拉力拉静止的木块时,木块所受摩擦力大小为 牛;若用F=-5.8牛的水平拉力拉木块,木块所受摩擦力大小为 牛。
(2)如图丙所示,为研究滑动摩擦力Ff大小与接触面受到压F力FN大小的关系,在重力为17牛的木块上每次增加1牛重的砝码,分别用水平拉力F使木块作匀速直线运动。
实验测量数据如下
木块对水平面压力FN(牛) 17 18 19 20 21
水平拉力F(牛) 5.1 5.4 5.7 6.0 6.3
根据表格数据,得出滑动摩擦力Ff大小与接触面受到压力FN大小的关系式为 。
答案:28.(1)5.3; 5.l (2)Ff=0.3FN
练习:如图甲所示,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关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示,则第2秒末时,物体处于_______状态,第4秒末时,物体受到的摩擦力是_______N,第6秒来到第9秒来,推力F做功是_______J.
【答案】
例8.星期天我校某班同学骑自行车去郊游,小明同学用同样大小的力推两名骑自行车的同学,结果发现质量较小的同学速度增加较快,质量较大的同学速度增加较慢.爱思考的小明猜想:物体速度增加的快慢可能与质量有关.为了验证自己的猜想,他和其他同学到实验室进行了以下实验.实验过程如图所示(实验桌面光滑,摩擦不计):
⑴在实验过程中,每次都用同一个重物拉动小车的目的是 。
实验序号 小车及砝码的质量m(kg) 开始的速度v0(m/s) 1秒末的速度v1(m/s) 2秒末的速度v2(m/s) 每秒速度的增加量Δv(m/s)
1 0.5 0 1 2 1
2 1 0 0.5 1
3 2 0 0.25 0.5 0.25
⑵将上表中所缺的数据补充完整.
⑶分析实验数据,他们验证了小明的猜想并得出物体每秒速度的增加量Δv与其质量m之间的关系式是: .
(4)从这个实验可以进一步得出, 是改变物体运动状态的原因, 是物体抵抗运动状态改变的原因。
【答案】(1)保证拉力一样 (1分)
(2)0.5 (1分)
(3)m与Δv成反比 (或者写出关系式也可以) (1分)
(4)力 质量 (2分)
b
F
图1