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第八章
章末复习
【网络构建】
1.牛顿第一定律不可能直接从实验中得出,它是以大量经验事实为基础、通过分析和科学推理得到的。
2.牛顿第一定律的理解:原来静止的物体,不受外力将保持静止状态;原来运动的物体,不受外力将保持匀速直线运动状态。
3.牛顿第一定律的意义:揭示了运动和力的关系;证实了力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因。
【考点突破】
一、对牛顿第一定律的理解和认识
例1 关于牛顿第一定律的理解,下列说法正确的是( )
A.不受力的物体,只能保持静止状态
B.物体受到力的作用,运动状态一定改变
C.牛顿第一定律是通过凭空想象出来的
D.如果物体不受到力的作用时,原来运动的物体将保持原有的速度做
匀速直线运动
D
解析 物体不受力时,可以做匀速直线运动,也可以静止,故A错误;
物体受平衡力作用时,做匀速直线运动或静止,运动状态不变,故B错误;
牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上经过科学的推理而得出的,不能用实验直接验证,但它不是凭空想象出来的,是经受了实践的检验的,故C错误;
如果物体不受外力作用时,原来运动的物体将保持原有的速度做匀速直线运动,故D正确。
变式训练1 (2023·扬州期中)如图为掷出的实心球的运动轨迹,若实心球离开手后在空中飞行过程中,经过最高点时所受的外力全都消失,则实心球的运动情况将变为( )
A.竖直下落
B.保持静止
C.沿水平方向做匀速直线运动
D.仍沿原轨迹做匀速曲线运动
C
解析 实心球运动到最高点时,仍然具有水平向前的速度,若此时所受的外力全部消失,由牛顿第一定律可知,实心球将沿水平方向做匀速直线运动。故选C。
1.一切物体在任何情况下都具有惯性,“一切物体”包括受力或不受力、运动或静止的所有固体、液体、气体。同一个物体不论是静止还是运动、运动快还是运动慢,不论受力还是不受力,都具有惯性,而且惯性大小是不变的。惯性只与物体的质量有关,质量大的物体惯性大,而与物体的运动状态无关。
2.惯性是物体本身所固有的一种属性,不是一种力,所以说“物体受到惯性”或“物体受到惯性力”等,都是错误的。
二、对惯性现象的认识和理解
3.要把“牛顿第一定律”和物体的“惯性”区别开来,前者揭示了物体不受外力时遵循的运动规律,后者表明的是物体的属性。
4.惯性有有利的一面,也有有害的一面,我们有时要利用惯性,有时要防止惯性带来的危害,但并不是“产生”惯性或“消灭”惯性。
例2 (2023·烟台招远市期中)以下关于惯性的说法正确的是( )
A.操场上的足球越滚越慢,足球的惯性越来越小
B.由牛顿第一定律可知物体只有不受力时才具有惯性
C.足球被踢出后,在空中受到惯性力继续向前运动
D.鸭子上岸后振动翅膀将水抖落是惯性的利用
D
解析 操场上的足球在滚动过程中质量不变,所以足球的惯性不变,故A错误;
惯性指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质,一切物体任何情况下都具有惯性,故B错误;
足球被踢出后,由于惯性在空中继续向前运动,惯性是物体的一种性质,不能说“受到惯性力”,故C错误;
鸭子上岸后振动翅膀将水抖落,是由于水具有惯性,保持原来运动状态,最终从鸭子身上掉下来,故D正确。
变式训练2 (2023·南宁横县期中)在一列匀速直线行驶的列车内,一位同学相对于车厢竖直向上跳起,他落下时会( )
A.落在原来的起跳点,原因是由于惯性他在水平方向保持原来的运动状态
B.落在原来的起跳点,原因是他受到大气压的作用使他无法偏离起跳点
C.落在起跳点的前面,原因是车厢对他产生一个向前的推力
D.落在起跳点的后面,原因是车厢对他产生一个向后的摩擦力
A
解析 列车做匀速直线运动时,人从车厢地板上竖直向上跳起时,由于惯性在水平方向上仍然保持与列车相同的运动速度,所以人会落回原起跳点。故选A。
一对平衡力和一对相互作用力的比较
三、平衡力和相互作用力
平衡力(二力平衡) 相互作用力
相同点 两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上
不同点 作用在同一个物体上 没有时间关系 作用在不同物体上
同时产生,同时消失
例3 (2023·广州顺德区期中)如图所示,汽车静止在水平路面,下列说法正确的是( )
A.汽车所受重力和地面对汽车的支持力是一对平衡力
B.汽车所受重力和汽车对地面的压力是一对平衡力
C.汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对平衡力
D.汽车所受重力和地面对汽车的支持力是一对相互作用力
A
解析 汽车受到的重力和地面对汽车的支持力这两个力
作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同
一条直线上,所以是一对平衡力,故A正确,D错误;
汽车的重力和汽车对地面的压力,这两个力的方向相同,所以不是一对平衡力,故B错误;
汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力,分别作用在地面和汽车上,两个力大小相等、方向相反,作用在同一条直线上,不是一对平衡力,是一对相互作用力,故C错误。
变式训练3 (2023·庆阳期末)如图所示,这是一个静立在水平桌面上的五花肉奇石摆件,此时奇石受到的重力与支架对奇石的作用力是一对________;支架对水平桌面的压力与水平桌面对支架的支持力是一对____________。(均选填“相互作用力”或“平衡力”)
平衡力
解析 静立在水平桌面上的奇石摆件,此时奇石受到的重力与支架对奇石的作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力;
支架对水平桌面的压力与水平桌面对支架的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上,是一对相互作用力。
相互作用力
四、运动和力的关系
例4 下面是小明同学总结的关于“运动和力”的知识,其中你认为正确的是( )
A.一辆汽车在路面上匀速转弯时,如果所受外力全部消失,它将继续沿
着原轨道继续运动
B.跳水运动员在空中翻滚时,在此过程中人受到重力、弹力、翻滚力
C.游泳时,人不停划水才能前进,说明物体的运动需要力来维持
D.匀速直线行驶的车中小明竖直跳起,因为小明具有惯性,所以会落回
原地
D
解析 汽车在路面上匀速转弯时,如果所受外力全部消失,根据牛顿第一定律,汽车将做匀速直线运动,而不会沿着原来的弯曲轨道运动,故A错误;
跳水运动员在空中翻滚时,运动员已经离开了跳板,不再受弹力作用,只受到重力,翻滚力是不存在的,故B错误;
游泳时,因为水对人有阻力,所以需要不停地划水才能前进,说明力是改变物体运动状态的原因,故C错误;
匀速直线行驶的车中小明竖直跳起,由于惯性,在水平方向上,小明会保持原来向前的速度继续运动,所以会落回原地,故D正确。
变式训练4 (2023·鞍山铁东区期中)学习“运动和力”这一章后,小华画出部分的树形结构图,请你帮他补全空格处内容:
(1)______________;(2)___________;(3)__________。
匀速直线运动
物体不受力
运动方向
解析 物体保持静止状态或匀速直线运动状态时,属于平衡状态,运动状态不变,此时受平衡力或不受力;物体运动状态的改变包括速度大小的改变,如加速运动、减速运动,也包括运动方向的改变。
1.理论上增大摩擦力的方法有:增大压力、使接触面变粗糙、变滚动为滑动。
2.理论上减小摩擦的方法有:减小压力、使接触面变光滑、变滑动为滚动(滚动轴承)、使接触面彼此分开(加润滑油、气垫、磁悬浮)。
3.在相同条件(压力、接触面粗糙程度相同)下,滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多。
五、增大和减小摩擦力
例5 (2023·东莞期末)如图所示是运动员比赛时场景,下列实例中属于减小摩擦的是( )
D
A.图甲足球比赛守门员戴有花纹的手套
B.图乙单杠比赛过程中运动员握紧单杠
C.图丙体操运动员在手和器械上涂镁粉
D.图丁冰壶运动员用冰刷不断地刷冰面
解析 足球比赛守门员戴有花纹的手套,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A不合题意。
单杠比赛过程中运动员握紧单杠,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故B不合题意。体操运动员在手和器械上涂镁粉,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C不合题意。
冰壶运动员用冰刷不断地刷冰面,使冰熔化,在冰面上形成一层水膜,是通过使接触面分开的方法来减小摩擦力,故D符合题意。
变式训练5 (2023·临汾期末)攀岩运动能强身健体,提高协调能力。其独特的魅力吸引着越来越多的人参与。下列攀岩设备或动作与增大摩擦无关的是( )
A.攀登鞋采用特殊的橡胶,且攀登时与岩石贴合紧密
B.攀岩者随身携带的粉袋,方便手掌出汗时蘸取镁粉
C.攀岩者攀登时,脚用力蹬紧岩石
D.攀岩者佩戴宽厚的腰带,安全又舒适
D
解析 攀登鞋采用特殊的橡胶,且攀登时与岩石贴合紧密,增加接触面的粗糙程度从而增大摩擦力,故A不符合题意;
手掌出汗时蘸取镁粉,通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,故B不符合题意;
攀岩者攀登时,脚用力蹬紧岩石,通过增大压力从而增大摩擦力,故C不符合题意;
攀岩者佩戴宽厚的腰带,安全又舒适,是为了防止掉落,与摩擦力无关,故D符合题意。