(共28张PPT)
第七章第七节 牛顿第一定律
北师大版 八年级下册
新知导入
亚里士多德
力是维持物体运动的原因
(没有力作用,物体就不能运动)
必须有力作用在物体上,物体才能运动。不受力而一直运动的物体是不存在的。
新知讲解
伽利略理想实验
运动物体如果不受其它物体的作用,其运动会是匀速的,而且将会永远运动下去。
伽
利
略:
新知讲解
两种观点 谁是孰非
亚里士多德:
必须有力作用在物体上,物体才能运动。不受力而一直运动的物体是不存在的。
伽 利 略:
运动物体如果不受其它物体的作用,其运动会是匀速的,而且将会永远运动下去。
新知讲解
亚里士多德观点的错误:来自于日常经验所带来的错误认识.
伽利略观点的正确:理想斜面实验的支持.
(实验+推测)
科学经验总结
新知讲解
铁块和小车一起运动,小车遇到障碍停下来,铁块仍然________
斧头和斧头柄向下运动,斧头柄停下来了,斧头仍然____运动套紧在斧头柄上
原来运动的物体,具有_______________的性质.
保持匀速直线运动
向前运动
向下
我们把物体保持静止或匀速直线运动状态不变的性质叫做物体的__惯性__.
新知讲解
惯性
一切物体都有保持原来的匀速直线运动状态或者静止状态的性质,这种性质称为惯性。
1. 惯性是物体保持原有运动状态的性质。
2. 一切物体在任何情况下都具有惯性,惯性是物体的固有属性。
3. 物体的质量越大,具有的惯性越大。
新知讲解
惯性
既然惯性是物体固有的属性,一切物体在任何时候都具有惯性,那请利用身边器材设计实验证明:气体具有惯性。
新知讲解
中国古代对“运动和力”的理解
“马力既竭,辀犹能一取。”
——春秋《考工记》
新知讲解
观察与思考
实验1
实验2
实验3
新知讲解
惯性的利用
1.滑冰、泼水
2.踢足球、投铅球等各种球类运动
3.抖落手上或衣服上的水珠
4.骑车骑累时停止蹬车,车会继续向前运动
5.汽车进站会提前关闭油门
新知讲解
惯性危害的防止
1. 汽车司机要系安全带
2. 在汽车拐弯时售票员会提醒乘客扶好坐好
3. 室内体育馆会在百米跑道终点的墙上安装厚厚的海绵垫
新知讲解
运动和力
既然运动的物体具有保持原来运动状态的性质,为什么匀速行驶的汽车还需要动力?关闭动力的车会慢慢停下来,这是什么原因造成的?
汽车行驶时受到空气的阻力和地面的摩擦力,如果汽车没有动力,它们会迫使汽车停下来。
如果没有摩擦力和阻力呢?在没有动力的情况下,原本运动的汽车会停下来吗?如何验证你的猜想?
可以不断减小摩擦力,观察在摩擦力逐渐减小的情况下物体如何运动。
新知讲解
新知讲解
阻力大,运动的近
阻力小,运动的__
阻力更小,运动的____
新知讲解
一切物体总保持____________状态或_ _
__状态,直到有外力迫使它改变这种状态.这个规律叫做____________,也叫________.
推理:如果不受摩擦阻力,小车将___ ___
一直运动下去
结论
英国科学家牛顿总结了前人研究的成果,概括出一条重要的定律:
匀速直线运动
静止
牛顿第一定律
惯性定律
因此可以说:一切物体的运动状态发生改变时,一定受到了________.力是使物体运动状态发生变化的____.
力的作用
原因
新知讲解
木板
棉布
毛巾
小车在平面上运动的距离
小车受到的摩擦力的大小
接触面
外力对物体运动的影响
大
短
比较大
较大
小
最大
推理:如果不受摩擦阻力,小车将______
一直运动下去
新知讲解
运动和力的关系
既然运动的物体具有保持原来运动状态的性质,为什么匀速行驶的汽车还需要动力
关闭动力的车会慢慢停下来,这是什么原因造成的?
汽车行驶时受到空气的____和地面的______,如果汽车没有动力,它们会迫使汽车__________。
如果没有摩擦力和阻力呢?在没有动力的情况下,原本运动的汽车会停下来吗?如何验证你的猜想?
阻力
摩擦力
慢慢停下来
新知讲解
小车从同一高度滑下,确保小车在平面上运动时的 相同。
从结果来看,在摩擦力逐渐减小的情况下,小车滑行的距离逐渐 。
分析推理
在此基础上我们做一个理想外推:在摩擦力完全消失,水平面光滑的情况下,小车的速度 减小,将保持初速度,沿原来的方向一直 下去。
初速度
增加
不会
运动
新知讲解
物体在不受外力的情况下,______________________________。
如果物体的运动变慢或变快,或者方向发生改变,或者静止的物体开始运动,就说明____________,外力__________________发生改变。
力是________________的原因。
运动和力的关系
它受到了外力
改变物体运动状态
迫使物体的运动状态
保持匀速直
线运动状态或静止状态
新知讲解
用手推一本书在桌面上运动,手离开书后,书立刻停了下来.据此,能否认为力是维持物体运动的原因?
物体在不受外力的情况下,保持匀速直线运动或静止。如果物体的运动变慢或变快,或者方向发生改变,或者静止的物体开始运动,就说明它受到了外力,外力迫使物体的运动状态发生改变。
力是改变物体运动状态的原因。
判据
书之所以停下来,是因为______的作用.如果没有摩擦力的作用,手离开书后,书会继续____.所以,力改变了物体的________,而不是____物体的运动。
摩擦力
运动
运动状态
维持
课堂练习
1、下列不属于惯性现象的是 ( ) A、在草地上滚动的足球越滚越慢 B、人走路时被石头绊倒会向前倒 C、子弹从枪膛射出后继续在空中飞行一段距离
D、地球以360m/s的速度自转,当人使劲一跳, 总是落回原地
A
课堂练习
2、下列现象中,利用物体惯性的是 ( )
A、运动员百米赛跑结束后不能立即停下来
B、中小型汽车司机必须带上安全带
C、锤头松了,将锤柄在地上撞击几下
D、熟了的苹果从树上落向地面
C
课堂练习
3、坐在汽车里的乘客若身体突然向前倾,则可能是汽车正在_____________若乘客的身体突然向后仰,则可能是汽车正在_____________若汽车向左拐弯,乘客将_______
减速(或刹车)
加速(或启动)
向右倒
课堂练习
4、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所示的变化,则列车的运动状态可能发生的变化是( )(双选) 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列车向左运动是突然刹车
B C
课堂总结
1. 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态。
2. 此定律无法直接通过实验得出,需要抽象推理得到。
惯性:
牛顿第一定律:
运动和力的关系:
1. 物体保持静止或匀速运动状态的性质叫做物体的惯性。
2. 一切物体在任何时候都具有惯性,是物体的固有属性。
1. 物体的“运动” 不需要“力” 来维持。
2. “力” 是改变物体“运动状态” 的原因。
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7.7牛顿第一定律 同步练习
北师大版初中物理八年级下册
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意:本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选择题,所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题,所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效,不予记分。
一、单选题(本大题共10小题,共20.0分)
如下图所示,运动员被发生形变的撑竿弹起来,关于这一过程,下列说法错误的是
A. 撑竿是施力物体
B. 运动员是施力物体
C. 撑竿发生弹性形变
D. 运动员受到撑竿弹力的作用
“辽宁号”航母的舰载机“歼”着舰时在拦阻索作用下停下来,这个过程中
A. 拦阻索对舰载机的作用力使拦阻索发生形变
B. 拦阻索对舰载机的作用力使舰载机运动状态改变
C. 舰载机对拦阻索的作用力与拦阻索对舰载机作用力的受力物体相同
D. 舰载机对拦阻索的作用力与拦阻索对舰载机作用力的作用效果相同
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所示的变化,则列车的运动状态可能发生的变化是
列车突然向右启动 列车突然向左启动列车向右运动时突然刹车 列车向左运动时突然刹车
A. 或 B. 或 C. 或 D. 或
下列关于力和运动的说法正确的是
A. 将足球踢出后,足球在地面上滚动时受到的力不平衡
B. 人推墙的力和墙对人的力是一对平衡力
C. 给正在运动的物体再施加一个力,物体就会比原来运动得更快
D. 人造卫星在轨道上绕地球做匀速运动时运动状态不改变
在水平面上有甲、乙两个物体,某段时间内其路程和时间的关系图像如图所示。则这段时间内甲、乙两物体在水平方向上的受力情况是
A. 两物体都受平衡力作用 B. 两物体都受非平衡力作用
C. 甲受平衡力作用,乙受非平衡力作用 D. 甲受非平衡力作用,乙受平衡力作用
下列生活现象中,属于利用惯性的是
A. 赛车在转弯时滑出 B. 高速路上汽车要限速行驶
C. 人踩在西瓜皮上易滑倒 D. 跳远运动员跳远时要助跑
如图所示,水平传送带上的物体正在向右匀速直线运动,分析物体受到的力有
A. 重力、传送带的支持力、向左的摩擦力、向右的拉力
B. 重力、传送带的支持力、向左的摩擦力
C. 重力、传送带的支持力、向右的摩擦力
D. 重力、传送带的支持力
如图所示,在一辆放在水平地面上的表面光滑的小车上,静止放置质量为、的两个小球当车从静止状态突然水平向右启动时,则两个小球
A. 一起向左运动,且的速度大于的速度
B. 一起向右运动,且的速度大于的速度
C. 一起向左运动,且的速度等于的速度
D. 对地面仍保持静止
年月日,第届世界乒乓球锦标赛单项赛在匈牙利结束,中国乒乓球队时隔八年再度包揽单项赛全部五枚金牌。如题图所示,是运动员在比赛中的场景,下列说法正确的是
A. 乒乓球速度越大,惯性越大
B. 球离开板后还能继续运动,是因为球受到惯性的作用
C. 球在空中运动时,运动状态一定发生改变
D. 当球被击打时,球拍对球的作用力与球对球拍的作用力是一对平衡力
若小球在运动过程中只受到重力的作用,且运动过程中力始终保持不变,则小球的运动轨迹用虚线表示不可能的是
A. B. C. D.
二、填空题(本大题共4小题,共8.0分)
年月日时分,我国长征四号丙遥三十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空,搭载遥感三十四号卫星顺利入轨,任务取得圆满成功。火箭加速升空时,火箭推力______选填“”、“”或“”重力;卫星脱离火箭时,由于具有______,能保持原有运动状态。
如图,同一小车从同一斜面的同一高度由静止释放,分别滑至粗糙程度不同的三个水平面上时速度为。、图中小车最终停在图示位置,分析可知:在水平面上小车所受阻力即为小车所受合力,因为力可以改变物体运动状态,所以小车在图比在图受到的阻力______选填“大”或“小”,速度减小的更______选填“快”或“慢”;若图水平面光滑,则小车在该水平面上将做______运动。
如图所示,水平路面上行驶的汽车车顶处悬挂一小球,细线与竖直方向的夹角始终保持不变,则小球一共受到______个力的作用,它处于______平衡非平衡状态;汽车在做______匀速变速直线运动;车厢地板上的物体也始终与车厢保持相对静止,则物体肯定______受不受摩擦力作用
如图所示,木块与平板小车一起在水平桌面上静止,当小车突然向左运动时,木块由于______会在小车的平板上向______选填“左”或“右”滑行,画出木块滑行过程中受力的示意图。
三、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
如图所示,木块与平板小车一起在水平桌面上静止,当小车突然向左运动时,木块由于______会在小车的平板上向______选填“左”或“右”滑行,画出木块滑行过程中受力的示意图。
在水平向右行驶的小车车厢顶端用细线悬挂一小球,小车水平地板上放置一物块,从某时刻起,发现小球向右即小车前进方向摆动,如图所示,请画出此时物块受力的示意图。
四、实验探究题(本大题共1小题,共6.0分)
小秋为探究“运动与力的关系”,设计了如图所示的斜面实验。让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上,观察小车在水平面上滑行的距离。
为了使小车滑到水平面时的初速度相同,实验时应让小车从同一斜面的________滑下,这种研究问题的方法是________法选填“微小量放大”、“模型”或“控制变量”。
比较甲、乙、丙三次实验,发现阻力越小,小车滑行的距离就越________选填“远”或“近”,说明小车运动的速度改变得越________选填“快”或“慢”。
伽利略对类似的实验进行了分析,并进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车将在水平面上________。说明运动的物体________力来维持选填“需要”、“不需要”。
牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律________
A.能用实验直接验证
B.不能用实验直接验证,所以不能确定这个定律是否正确
C.是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括得出的
五、计算题(本大题共1小题,共8.0分)
一个热气球在空中受到的浮力是牛不管热气球上升或下降都受到浮力作用,浮力大小不变,方向始终竖直向上,热气球的重力为,热气球匀速竖直上升。若热气球的重力增加了牛时,气球就能匀速竖直下降。设气球上升和下降时所受阻力大小均不变。
求:热气球的重力和气球运动时受到的阻力。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
此题考查了力的概念及弹力的作用与特点。
力是物体对物体的作用,施加力的作用的是施力物体,承受力的作用的是受力物体;
力可以改变物体的形状,在力的作用下物体发生形变,力的作用消失后,物体能够恢复原状,说明发生的是弹性形变。
【解答】
力是物体对物体的作用,运动员被发生形变的撑竿弹起来,所以撑杆是施力物体,运动员是受力物体,故A正确、不符合题意,B错误、符合题意;
撑杆属于弹性物体,在运动员力的作用下发生弹性形变,产生弹力,运动员受到撑竿弹力的作用,运动员被弹起来,故CD正确,不符合题意。
故选B。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查力作用的相互性;力的作用效果,是基础题;
【解答】
A.力可以改变物体的形状,舰载机对拦阻索的作用力使拦阻索发生形变,故A错误;
B.力可以改变物体的运动状态,拦阻索对舰载机的作用力使舰载机运动状态改变,故B正确;
C.舰载机对拦阻索作用力受力物体为拦阻索,拦阻索对舰载机作用力的受力物体为舰载机,故受力物体不相同,故C错误;
D.作用效果不同,舰载机对拦阻索作用力使拦阻索发生形变,拦阻索对舰载机作用力使舰载机运动状态发生变化,故作用效果不相同,故D错误。
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查了惯性,物体保持运动状态不变的性质叫做惯性,原来静止的物体具有保持静止状态的性质;原来处于运动的物体,具有保持匀速直线运动状态的性质;
本题中水面发生了变化,这属于惯性现象,所以解答本题需要根据惯性知识去分析。
【解答】
由图可知:水面向右倾斜。水面发生倾斜的原因是由于水具有惯性。
列车突然向右启动,杯子会随列车一起向右运动,而杯子中的水由于惯性还将保持原来的静止状态,此时水面会向左倾斜;
列车突然向左启动,杯子会随列车一起向左运动,而杯子中的水由于惯性还将保持原来的静止状态,此时水面会向右倾斜;
列车向右运动时突然刹车,杯子会随列车突然停止,而杯子中的水由于惯性还将保持原来的运动状态向右运动,所以此时水面会向右倾斜;
列车向左运动时突然刹车,杯子会随列车突然停止,而杯子中的水由于惯性还将保持原来的运动状态向左运动,所以此时水面会向左倾斜。
故选D。
4.【答案】
【解析】解:
A、踢出去的足球在地面上由于惯性继续向前滚动,不计空气阻力,在滚动过程中受摩擦力的作用,在竖直方向上受重力和支持力,所以受到的力不平衡,故A正确;
B、人推墙的力和墙对人的力这两个力作用在两个物体上,所以不是一对平衡力,故B错误;
C、给正在运动的物体施加一个力时,若力与运动方向相反,故物体运动比原来更慢,故C错误;
D、人造卫星在轨道上绕地球做匀速运动时方向在不断改变,所以运动状态发生改变,故D错误。
故选:。
对足球进行受力分析即可解答,顺序是:重力一定有,弹力看四周,分析摩擦力,不忘液气浮;
平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上;
若施加的力与运动方向相同,则物体做加速运动;若施加的力与运动方向相反,则物体做减速运动;
物体运动状态的改变包括运动速度的改变、运动方向的改变。
本题考查了力与运动的关系、平衡力的条件以及力可以改变物体的运动状态等知识点,属于基础知识。
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查运动的图像和根据运动判断受力情况。
明确图象中横纵坐标表示的物理量分别是什么,以及图象所表示的物理意义;
物体受平衡力时一定处于静止或匀速直线运动状态,物体处于静止或匀速直线运动状态时一定受到平衡力的作用。
【解答】
图象的纵轴是路程,横轴是时间,所以这是一个路程--时间图象;
由图象可知:甲通过的路程与时间成正比,乙静止不动,因此甲做匀速直线运动;乙处于静止状态,即甲、乙都受平衡力作用。
故选A。
6.【答案】
【解析】
【分析】
物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。惯性是有利的,也是有害的。解答此题时要注意抓住“利用惯性有利的一面”,注意将它与惯性带来的危害和防止惯性带来的危害等区别开来。
此题考查的是生活中的惯性现象。我们要能够根据我们所学的惯性知识解释我们生活中的惯性现象。
【解答】
A、赛车在转弯时滑出赛道,是因为赛车由于惯性要保持原来向前的运动状态,是惯性带来的危害,故A不符合题意;
B、限速行驶是为了防止遇到紧急情况时,由于惯性无法及时让车停下来,是惯性带来的危害,故B不合题意;
C、正在行走的人,处于运动状态,当他踩在西瓜皮上时,由于摩擦力太小,所以脚不能立刻停下,由于具有惯性,还要保持原来的运动状态,所以就向后滑倒。是惯性带来的危害,故C不合题意;
D、跳远运动员助跑是为了起跳前使自己处于运动状态,起跳后,人由于惯性会跳的更远,属于利用惯性。故D符合题意。
故选:。
7.【答案】
【解析】解:物体正在向右匀速运动,物体相对传送带静止,物体受到重力和传送带的支持力作用;物体不受向右的摩擦力及拉力作用。故选项D正确,选项ABC错误。
故选:。
分析物体受到的力,不是物体对其它物体施加的力。
物体静止在传送带上,受到重力和支持力作用。
物体受到摩擦力的方向不是和物体运动方向相反,而是和物体相对运动方向相反,这点一定要注意。
8.【答案】
【解析】解:小车与两个小球原来处于相对静止状态,当小车运动时,由于小车表面光滑,表面无摩擦,两个小球由于惯性仍保持原来的运动状态不变,即相对地面静止。
故选:。
一切物体都有惯性。两个小球由于惯性仍保持原来的静止状态。故相对地面静止。
惯性题目的解答,一定要明确研究对象是哪一个物体,该物体原来处于何种运动状态。由于惯性仍保持原来的运动状态即得到答案。
9.【答案】
【解析】解:、惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体运动速度没有关系,故A错误;
B、球离开板后还能继续运动,是因为球具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故B错误;
C、球在空中运动时,运动状态一定发生改变,受到重力和空气阻力的作用,这两个力不是平衡力,所以其运动状态一定改变,故C正确;
D、当球被击打时,球拍对球的作用力与球对球拍的作用力不是作用在同一物体上的两个力,所以不是一对平衡力,故D错误。
故选:。
物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系,质量越大,惯性越大;
受到非平衡力作用的物体,其运动状态一定改变;
二力平衡:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
此题考查惯性、平衡力的辨别、物体运动状态的判断等,涉及到力学的多个知识点,具有较强的综合性,但总体难度一般。
10.【答案】
【解析】试题分析:力的作用效果包括:力可以改变物体的形状,力可以改变物体运动状态.物体运动状态的改变指的运动方向或运动速度的变化.
A、如图,小球依靠惯性竖直向上运动时,只受到重力的作用,小球的运动轨迹是有可能竖直向上的,不合题意;
B、如图,小球如果依靠惯性向右运动,受力和竖直向上力的作用时,时,物体方向斜向下,时,物体方向斜向上,但由于小球在运动过程中只受到重力的作用,且运动过程中力始终保持不变,故不可能出现如图的运动轨迹.符合题意.
C、如图,小球如果依靠惯性向右上方运动时,再受到一个竖直向下的力的作用,小球有可能进行如图的曲线运动.不合题意.
D、如图,小球如果竖直向下运动时,再受到一个竖直向下的力的作用,小球有可能进行竖直向下的加速运动.不符合题意.
故选B.
11.【答案】大于 惯性
【解析】解:卫星发射加速离开地面时,火箭的运动状态时刻在改变,火箭一定受到非平衡力的作用,受到的推力一定大于火箭的重力;卫星脱离火箭时,能保持原有运动状态,是因为它具有惯性,能保持原有的运动状态不变。
故答案为:大于;惯性。
从力的作用效果和惯性两个方面去分析;力的作用效果有两个:一是改变物体的形状;二是改变物体的运动状态。
惯性是一切物体都具有的保持原来运动状态不变的性质。
此题主要考查学生对力的作用效果和惯性知识的理解和掌握,属基本原理的考查,难度不大。
12.【答案】大 快 匀速直线
【解析】解:力是改变物体运动状态的原因,两图相比,图中小车运动的距离短,说明小车在图比在图受到的阻力大,速度减小的更快;
小车原来处于运动状态,若图水平面光滑,则小车在水平方向上不受力的作用,根据牛顿第一定律可知,小车在该水平面上将做匀速直线运动。
故答案为:大;快;匀速直线。
其它条件一定时,接触面越光滑,小车受到的阻力越小,小车速度减小得越慢,运动得越远;根据现象推理,若小车不受阻力,将做匀速直线运动。
此题考查学生对牛顿第一定律的理解和掌握,本实验应用了控制变量法与科学推理法,掌握该方法的应用是正确解题的关键。
13.【答案】 非平衡 变速 受
【解析】解:由题知,小球受到重力和绳子对它的拉力的作用,这两个力不在同一直线,所以不是平衡力,所以小球处于非平衡状态;
细线与竖直方向的夹角始终保持不变,故小球和车相对静止,因为小球收到非平衡力,所以汽车和小球一起做变速运动;
由于汽车一直在做变速运动,所以车厢地板上的物体相对于小车来说一直有运动的趋势,所以物体受摩擦力。
故答案为:;非平衡;变速;受。
物体保持静止状态或匀速直线运动状态,即为平衡状态;分析小球的受力情况,结合平衡力的条件得出结论;
细线与竖直方向的夹角始终保持不变,小球和车一起向左加速,相对静止;
物体之间产生摩擦力必须要具备以下三个条件:两物体相互接触、接触面粗糙、两物体发生相对运动或相对运动趋势。
正确理解牛顿第一定律的内容,包括条件和结果。还要明确物体受到平衡力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
14.【答案】惯性;右;
【解析】
【分析】
本题考查力的示意图,根据惯性判断出木块的滑动方向、对木块正确受力分析、掌握力的示意图的作法是正确解题的关键。
木块由于惯性会在小车的平板上向右滑行,分析的受力情况,按力的示意图的要求作图即可。
【解答】
解:当小车突然向左运动时,木块由于惯性会在小车的平板上向右滑行;
在竖直方向上,木块受竖直向下的重力和竖直向上的支持力的作用,并且这两个力是一对平衡力;大小相等;
力的作用点画在木块的重心上,从力的作用点,沿力的作用线作出力的示意图,表示重力和支持力的线段相等,如图所示:
15.【答案】惯性 右
【解析】解:木块与平板小车一起在水平桌面上静止,当小车突然向左运动时,由于惯性木块保持原来的静止状态,木块相对于平板小车向右滑动;
在水平方向上受摩擦力的作用,方向向左,在竖直方向上,木块受重力和支持力的作用,并且这两个力是一对平衡力,如图所示:
故答案为:惯性;右;见解答。
小车突然向左运动时,由于惯性木块保持原来的静止状态,木块相对于平板小车向右滑动;
木块受竖直向下的重力、竖直向上平板的支持力、水平向左的摩擦力作用,从力的作用点,沿力的作用线作出力的示意图。
根据惯性判断出木块的滑动方向、对木块正确受力分析、掌握力的示意图的作法是正确解题的关键。
16.【答案】
【解析】
【分析】
物块在竖直方向上受到重力和支持力的作用,这两个力是一对平衡力;根据小球向左运动的反方向摆开,并连续一段时间,分析小车做何种运动,然后确定物块在水平方向上受到的摩擦力方向,在按照力的示意图的画法画出各个力。
此题考查力的示意图的画法,关键是根据惯性知识和结合题意判断小车做何种运动,并确定物块受到的摩擦力方向。
【解答】
解:分析可知,物块在竖直方向上受到重力和支持力的作用,这两个力是一对平衡力;
小球向右运动的同方向摆开,并连续一段时间,根据惯性知识可知,小车做减速运动,故物块在水平方向上受到的摩擦力方向水平向左;如图所示:
17.【答案】同一高度;控制变量;远;慢;匀速直线运动;不需要;
【解析】
【分析】
本实验主要是研究了运动和力的关系,明确实验的条件与过程,再经过科学推理得出最终的结论,也就能够很好的理解运动和力的关系了。
在实验中,为使小车到达水平面时具有相同的初速度,应让小车从斜面的同一高度由静止滑下,这用到了控制变量法;
在速度相等时,小车受到的阻力越小,运动距离越远,速度减小越慢;
假如表面绝对光滑,则小车不受摩擦阻力作用,小车将永远不停地运动下去,力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动状态的原因;
牛顿第一定律是在实验的基础上通过进一步推理概括出来的,不能用实验来验证。
【解答】
为了使小车在滑到水平面时的初速度相同,在实验中应让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下,这里采取得的研究方法是控制变量法。
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远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,行驶的越远。
进一步推理可知,若水平面绝对光滑,即小车不受摩擦力,则小车将做匀速直线运动,说明运动的物体不需要力来维持。
牛顿第一定律是在实验的基础上通过进一步推理概括出来的,不能用实验来验证,但是个正确的定律,故C正确。
故答案为:同一高度;控制变量;远;慢;匀速直线运动;不需要;。
18.【答案】解:匀速竖直上升时,如图所示:
,即-----
匀速竖直下降时,如图所示:
,即-----。
组成方程组解之得、。
答:热气球的重力为;气球运动时受到的阻力为。
【解析】匀速竖直上升时,处于平衡状态,所受合力为,符合二力平衡条件。向上的浮力与向下的重力和空气阻力之和相等。匀速竖直下降。也符合二力平衡条件,空气阻力不变,向上的浮力和空气阻力之和等于向下的所载物重之和。
首先对气球进行受力分析,因为气球匀速上升,所以受到的重力和浮力作用,且重力和浮力是一对平衡力;并要分析出物体上升过程中,所受空气的阻力方向向下;下降过程中所受空气阻力方向向上。
本题考查学生对二力平衡条件的理解和灵活运用。根据平衡条件列出方程,联立成方程组是解答的关键。
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