(共28张PPT)
力与运动关系的
复习与拓展
【学习目标】
了解牛顿第一定律,知道力不是维持物体运动的原因;
了解惯性以及影响惯性大小的因素;
理解二力平衡的条件,能应用平衡条件解决简单的平衡问题;
了解力与运动的关系,知道力是改变物体运动状态的原因.
问题情境
小明得到一个玩具吹镖(由一个细长筒和金属镖头组成),想试着用它去射地上的目标.他把重为G的小镖头以一定速度正对着目标A点吹出,如图.他能否射中A点,为什么?
v
实验重演1:
目的:
结论:
操作:
现象:
方法:
探究阻力对物体运动的影响
(影响小车在水平面的运动距离的因素有哪些?)
控制小车的初始速度相同
可以在同一斜面(倾角固定)的同一点自由释放小车
实验次数 表面材料 阻力大小 运动距离
1 棉布
2 木板
3 玻璃
较大
较小
较长
最小
最长
···
···
无阻力
无限长
较短
实验
结论
初速度相同时,小车受到的阻力越小,小车运动路程越长
推理
不受到阻力作
用,运动的小车将永远运动下去
方法总结:
实验
···
···
推理
绝对光滑
科学推理
+
结论:
模拟实验
如果水平面铺的是绝对光滑(不受阻力)材料,运用刚才的结论
小车将如何运动?
实验次数 释放高度 小车水平面初速度 小车运动情况
1 最高
2 较高
3 较低
最大
较大
较小
推理
为零
速度为零
…
…
…
以最大速度一直运动
以较大速度一直运动
以较小速度一直运动
…
保持静止
你的结论:
不受阻力时,静止的小车在水平面将保持静止
亚里斯多德
(公元前384——公元前322)
维持物体运动需要力
伽利略
(1564 —— 1642)
维持物体运动不需用力
笛卡尔
(1596 ——1650)
运动的物体不受力将做匀速直线运动
牛 顿
(1643 —— 1727):
一切物体在没有受到外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
(1)实验时要固定斜面,并将小车从斜面上______(同一/不同)位置由静止释放;
(2021·苏州)在探究“阻力对物体运动的影响”时,使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾和小车.
(4)在本实验中,“小车在水平面上运动的距离”反映的是______
A.小车在水平面上所受阻力大小
B.阻力对小车运动的影响情况
C.A、B选项均正确
同一
(3)如图,若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端,是否需要重做本实验以获取可靠的证据?答:________(需要/不需要)
B
不需要
(2)从实验现象可推理,若水平面绝对光滑,则运动的小车 将在水平面上____________;
力与运动的关系
物体不受力
静止的物体
保持
静止状态
运动的物体
匀速直线
运动状态
物体在不受力时的运动情况:
物体具
有惯性
牛顿第一定律:
当物体不受力时,物体的运动状态不变
运动状态不变
实验重演2:
目的:
结论:
操作:
现象:
探究二力平衡的条件
静止
匀速向上
匀速向下
匀速斜向上
物体在受平衡力的作用时的运动情况:
二力平衡的条件:
等大、反向、共线、同体
物体处于平衡状态,即静止或匀速直线运动
物体受平衡力
当物体受平衡力时,物体的运动状态不变
运动状态不变
力与运动的关系
这两个力从相反方向力图改变物体的运动状态,它们的作用相互抵消了
几组力学概念的辨析
平衡力与相互作用力
平衡力 相互作用力
相同点 两力大小相等、方向相反、作用在同一直线 不同点 作用在同一物体; 两个力性质可以不同 作用在不同物体;
两个力性质相同
惯性与力
惯性与速度
惯性是物体的属性,不是外加的,也与物体是否受力无关.
惯性是物体的属性,与物体速度大小无关,只与质量有关.
F支
G
F支
F压
实验A.将小车放在较光滑水平桌面上,在两盘中放不同质量砝码,小车的运动状态将怎样变化?
实验现象:小车由静止变为运动,并且速度越来越大,即做加速直线运动.
G
F支
F1
物体受非平衡力作用时的运动情况
F2
当物体受的动力大于阻力时,物体做加速直线运动
v
实验重演3:
B.让小车从斜面上某一高度处滑到水平木板上,小车的运动状态怎样变化?
实验现象:摩擦力使小车的速度越来越慢,最后变为静止.
G
F
f
当物体受的动力小于阻力时,物体做减速直线运动
v
C.将篮球抛出去,观察其在空中的运动路径。它的运动状态是否改变?
实验现象:小球在重力的作用下,运动方向不断变化,沿曲线下降.
G
当物体受力方向与物体运动方向不在一条直线上时,物体做曲线运动
G
G
物体受非平衡力作用
物体由静变动(由慢变快)做加速直线运动
运动速度变化
物体运动方向变化
物体由动变静(由快变慢)做减速直线运动
物体的运动状态发生改变
抽象、归纳:非平衡力时物体运动状态的变化
当物体受非平衡力时,物体的运动状态发生改变
本章小结:
力与运动的关系
不受力
受力
受平衡力
运动状态不变
受非平衡力
运动状态改变
(保持静止或匀速直线运动)
(加速、减速、改变方向)
力学问题解决的重要思路:
(1)准确掌握物理概念、规律、定律与原理;
(2)会正确进行:受力分析、运动分析。
例.如图,粗糙程度相同的水平地面上,
重30N的物块在AB段受F=10N的水平
拉力作用,向右做匀速直线运动,到B
点时撤去水平拉力,物块仍继续运动,
到C处静止。下列说法正确的是( )
A. 在 AB 段物块受到水平向右的摩擦力,大小为 10 N
B. 在 AB 段物块受到水平向左的摩擦力,大小为 20 N
C. 在 BC 段物块受到水平向左的摩擦力,大小为 10 N
D. 在 C 点物块受到水平向右的摩擦力,大小为 30 N
分析:
AB段物体匀速直线运动,受平衡力作用,受力分析如图;BC段减速直线运动,受非平衡力,受力分析如图。故选“C”
F支
F摩
F摩
F支
F支
G=30N
G=30N
G=30N
=10N
C
典型例题
1.(2017年苏州8)公交驾驶员进行驾驶技能比赛时,可通过“一杯水”来考验驾驶员的行车技术.将一杯水静置在公交车的置物台上(如图),司机突然刹车时,杯中水有可能发生的情况是 ( )
a.仍保持水平
b.将向前溢出
c.将向后溢出
d.会溢出,但不能确定溢出方向
B
分析:
杯子与水原来以相同的速度前进,汽车刹车,杯子与汽车一起停止运动,水由于惯性要保持原运动状态,继续向前运动。故选“B”
2.(2018年苏州12)关于物体受力与运动的关系,下列说法正确的是( )
a.物体受平衡力作用也能做曲线运动
b.物体受非平衡力作用一定做曲线运动
c.做曲线运动的物体若只受一个力作用,力的大小和方向可能都不变
d.做曲线运动的物体若只受一个力作用,力的大小可能不变但方向一定改变
分析:
注意题目中的几个判断性词语,结合受力分析与运动分析。物体受平衡力,一定处于平衡状态,A错误;非平衡状态可以是直线运动,如变速直线运动,B错误;做曲线运动的只受一个力作用,例如水平抛出的物体,忽略空气阻力,做曲线运动,只受不变的重力作用,C正确;D与C是排它性答案,D错误。故选“C”
C
典型例题
学会运用分析法解答力学问题
分析法的特点是从待求量出发,通过状态与过程分析,追寻物理量间的关系与相应公式,找出待求量与题目所给的已知量的联系路径,从而求出未知量。这样一种思维方式“目标明确”,是物理问题解决的基本方法。
力学问题分析的关键是:受力分析、运动分析(状态、过程)
简单一点说,就是从待求量向已知量方向搜索,寻找联系的过程。
练一练
练1.(2015年苏州11)小明得到一个玩具吹镖(由一个细长筒和金属镖头组成),想试着用它去射地上的目标.他把重为g的小镖头以一定速度正对着目标a点吹出,如图.忽略镖头运动时所受的空气阻力,下列关于镖头能否射中a点的预测中,正确的是( )
a. 一定能够射中a点
b. 一定射在a点左侧
c. 一定射在a点右侧
d. 控制速度大小,以上都有可能
分析:
由受力分析与运动分析,可知,镖头不可能做直线运动,受重力而做曲线运动,C正确。
注意题干中初始速度与受力的描述,对镖头作出受力分析。
G
v0
C
练一练
练2.(2018年扬州9) 下列人或物体运动到最高点,若外力全部撤销,能保持做匀速直线运动的是( )
分析:
本题给出了4个不同的运动现象,并且假设到达最高点时外力全部撤销,因此,关键在于找出各个现象中的最高点和此时物体的状态,即速度。分析见图。
故选“C”
C
练一练
练3.(2018年扬州12)如图所示,a物体在斜面上处于静止状态,关于a所受的摩擦力说法正确的是( )
a.物体a受到的摩擦力方向一定沿斜面向上
b.物体a受到的摩擦力方向一定沿斜面向下
c.物体a受到的摩擦力方向不是沿斜面向上,
就是沿斜面向下
d.物体a受到的摩擦力可以为零
分析:
G
F支
F摩
F拉
根据前面讨论的三种力的关系,本题中重力与支持力是确定不变的,但是,摩擦力是被动力,与状态维持有关,即与拉力F拉有关。 F拉较大时,摩擦力沿斜面向下,如图情形, F拉较小时,摩擦力向上, F拉恰当时,摩擦力为零。故选“D”
D
练一练
练4. (2018年苏州20)如图所示,一木块放在水平面上,上表面固定一轻滑轮(不计滑轮摩擦).轻绳绕过滑轮后,一端固定在右侧墙上,另一端始终用大小为f1的力竖直向上拉,木块向右匀速运动.这个过程中木块受到的摩擦力大小为 .若将绳端拉力方向改为水平向右,木块仍能匀速运动,这时拉力大小为f2 ,则f2 f1/2(选填“=”“>”或“<”).
分析:
原图示拉动时木块的受力情况:
F支1
G
F拉=F1
F摩1
F1
F支2
G
2F2
F摩2
水平拉动时木块的受力情况:
由于 F支2>F支1
所以 F摩2 >F摩1
因此 2F2 >F1
F1
>
可见,学好力学的关键是做好:
受力分析
运动分析
谢 谢!