(共18张PPT)
第八章 运动和力
第3节 摩擦力
知识梳理 导学园地
1.认识摩擦力 (1)分类:静摩擦力和动摩擦力。动摩擦力又分为滑动摩擦力和滚动摩擦力。 (2)滑动摩擦力:两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上产生的一种阻碍物体 的力。 2.影响滑动摩擦力大小的因素 (1)接触面的粗糙程度:压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力 。 (2)压力:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力 。 3.增大和减小摩擦的方法 (1)增大方法: 或增大接触面粗糙程度。 (2)减小方法: ① 或减小接触面粗糙程度; ②用滚动代替滑动; ③将相互接触的面 。 4.摩擦力阻碍物体相对运动,与物体相对运动的方向 ,但并不一定是阻碍物体的运动(阻力)。
1.滑动摩擦力产生的条件和方向
(1)条件:粗糙表面、物体间接触并挤压、物体间要有相对运动。
(2)方向:与物体相对运动方向相反。
2.静摩擦力:两个相互接触且相对静止的物体,当有相对运动趋势时,也会产生摩擦力,此摩擦力为静摩擦力。
相对运动
越大
越大
增大压力
减小压力
隔开
相反
知识点一:认识摩擦力
【典题1】如图所示,C是水平地面,A、B是两个长方体物块,F是作用在物块B上沿水平方向的力,物块A和B以相同的速度做匀速直线运动。由此可知,关于A、B间摩擦力f1和B、C间摩擦力f2的分析正确的是( )
A.f1=0，f2≠0
B.f1=0，f2=0
C.f1≠0，f2=0
D.f1≠0，f2≠0
A
名师点睛
摩擦力产生的条件
【变式1-1】(多选)如图所示,叠放在一起的物体A和B,在力F的作用下沿水平面做匀速直线运动(不计空气阻力),则下列说法正确的是( )
A.甲、乙两图中A物体所受摩擦力大小均为F
B.甲、乙两图中B物体受地面对它的摩擦
力大小均为F
C.乙图中物体A受到的摩擦力大小为F
D.甲图中物体A受到两个力的作用
【变式1-2】如图所示,把重100 N的一袋米静止放到水平传送带上,米袋先在传送带上滑动,稍后与传送带一起匀速运动。若米袋滑动时受到的滑动摩擦力大小是重力的,则米袋在滑动过程中受到的滑动摩擦力的大小为 N,方向 (选填“向右”或“向左”),随传送带一起匀速运动时,米袋受到的摩擦力大小为 N。
BCD
60
向右
0
知识点二:探究影响滑动摩擦力大小的因素
【典题2】某兴趣小组在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
(1)甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块,根据二力平衡知识,弹簧测力计对木块的拉力大小 (选填“等于”“大于”或“小于”)滑动摩擦力的大小。
(2)通过对比甲、乙两次实验可知:其他条件相同时,压力越大,滑动摩擦力越 。
(3)通过对比 两次实验可知:其他条件相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
等于
大
甲、丙
(4)兴趣小组的同学利用图甲实验装置继续探究滑动摩擦力与速度的关系,改变木块的速度进行实验,记录的实验数据如表。
分析实验数据可知:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度 (选填“有关”或“无关”)。
(5)小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动,于是小伟设计了如图丁所示的实验装置,该装置的优点是 (选填“需要”或“不需要”)长木板做匀速直线运动。
无关
不需要
名师点睛
实验采用的科学方法
(1)转换法:根据弹簧测力计的示数比较滑动摩擦力的大小。
(2)控制变量法:
①在探究滑动摩擦力与压力之间的关系时,要控制接触面的粗糙程度相同。
②在探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度之间的关系时,要控制压力相同。
【变式2-1】如图所示是探究影响滑动摩擦力大小因素的实验,下列可以增加木块受到滑动摩擦力的是( )
A.增加水平拉力的大小
B.在木块上面增加砝码
C.提高木块匀速运动的速度
D.换用木块面积小的一面接触木板
B
知识点三:增大和减小摩擦的方法
【典题3】下列实例中,目的是增大摩擦的是( )
A.滚动轴承
B.给木箱加装轮子
C.自行车车轮有凹槽
D.磁浮列车与轨道不接触
名师点睛
C
分析生产、生活中增大(或减小)摩擦的方法,一般从以下四个方面考虑:
(1)分析压力是否改变。
(2)分析接触面的粗糙程度是否改变。
(3)滚动与滑动间的转变。
(4)分析接触面是否彼此离开。
【变式3-1】(2024山东济南中考)小华发现,有时候垫毛巾更容易拧开罐头盖。下列改变摩擦的方法与之相同的是( )
A.骑自行车刹车时用力捏闸
B.使劲擦黑板擦得更干净
C.装滚轮的储物箱更易推动
D.凹凸花纹的地砖更防滑
D
【易错专攻】
易错点:不会分析判断摩擦力的大小
1.粗糙水平面上一木箱重200 N,当用50 N的水平推力推木箱时,木箱静止不动,此时木箱受到的摩擦力为 N;当用100 N的水平推力推木箱时,木箱恰能做匀速直线运动;当用150 N的水平推力推木箱时,木箱受到水平方向的摩擦力为 N。
2.(2023黑龙江龙东中考)如图所示,当右端挂一个重为10 N的物体时,物体B在水平桌面上恰好能向右做匀速直线运动,若现在要使物体水平向左做匀速直线运动,则应在物体B上施加一个水平向 、大小是 N的拉力。
50
100
左
20
易错提醒
“三步法”求解滑动摩擦力的大小
步骤一:“定”,确定物体处于平衡状态——匀速直线运动状态 步骤二:“析”,物体受平衡力,对物体进行受力分析 步骤三:“判断”,根据平衡力的知识确定滑动摩擦力的大小
注意:滑动摩擦力的大小只与接触面所受的压力大小和接触面的粗糙程度两个因素有关,只要这两个因素不变,滑动摩擦力的大小就不变。
【基础达标练】
1.下列几种现象中,属于有害摩擦的是( )
A.刷牙时,牙刷与牙齿之间的摩擦
B.神舟十九号载人飞船升空时,飞船与空气的摩擦
C.自行车刹车时,刹车皮与轮圈之间的摩擦
D.手拿物体时,手与物体之间的摩擦
2.(多选)如图所示,用一个水平压力,将一个物体压在竖直的墙面上,使其静止在墙面上。则下列说法正确的是( )
A.物体与墙面之间摩擦力的大小大于物体的重力
B.物体与墙面之间摩擦力的大小等于物体的重力
C.如果物体重力增大,则物体所受摩擦力也随之增大
D.如果墙面变为绝对光滑,则物体不可能静止在墙面上
B
BCD
3.(多选)(2024山东烟台中考)劳动课上,小明用不同的方式搬运一个放在水平地面上的箱子。下列说法正确的是( )
A.图甲:水平用力推箱子,当箱子没有被推动时,推力小于摩擦力
B.图甲:水平用力推箱子,当箱子做匀速直线运动时,推力等于摩擦力
C.图乙:当箱子和平板车一起做匀速直线运动时,箱子和平板车之间存在摩擦力
D.图乙:平板车下边装有轮子是为了减小摩擦
BD
4.下列四幅图呈现的是小明在探究影响滑动摩擦力大小因素时设计的几种实验方案,下列说法正确的是( )
A.通过甲、乙对比,可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
B.通过乙、丙对比,可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
C.通过乙、丙对比,可探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响
D.通过乙、丁对比,可探究接触面的大小对滑动摩擦力大小的影响
A
5.如图所示,一辆小车在水平路面上向右行驶,当司机看到前方有障碍物时,立刻踩下刹车。请画出小车从踩下刹车到静止的过程中受到地面对小车作用力的示意图。(O点为小车的重心)
6.如图甲所示,小车自斜面滑下,在水平木板上滑行一段距离后停下来,请在图乙中画出小车在水平木板上运动过程中所受的摩擦力f随时间t变化的大致图像。
如图所示
如图所示
【能力提升练】
7.(多选)小明沿水平方向推箱子前行,推力为F,如图甲所示。推箱子过程中,其F-t和v-t的图像分别如图乙、丙所示。则下列判断正确的是( )
A.0~3 s,箱子受到地面的摩擦力为3 N
B.t=5 s时,箱子受到地面的滑动摩擦力为8 N
C.t=8 s时,箱子受到的推力和摩擦力是一对平衡力
D.9~12 s,推力的大小为6 N
AD(共17张PPT)
第八章 运动和力
第2节 二力平衡
知识梳理 导学园地
1.平衡力 (1)平衡状态:物体在几个力的作用下,保持 或____________ 状态。 (2)平衡力:使物体处于 状态的几个力。 2.二力平衡 (1)条件:①作用在 物体上;②大小 ;③方向______;④在 直线上。 (2)应用:用弹簧测力计测量重力时,重力的大小等于 。 (3)相互作用力与平衡力的判断关键:看是否作用在同一个物体上。 1.平衡力的作用效果相互抵消。
2.物体运动状态保持不变,则受到的力为平衡力。
静止
匀速直线运动
平衡
同一
相等
相反
同一
弹簧测力计的示数
知识点一:力的平衡
【典题1】下列现象中,物体受到非平衡力作用的是( )
A.放在桌面上的文具盒
B.环绕地球匀速飞行的神舟十九号飞船
C.停在草地上的足球
D.匀速直线下降的“祝融号”火星探测器
B
名师点睛
平衡状态判定
(1)两种平衡状态:静平衡是物体处于静止不动状态;动平衡是物体做匀速直线运动。
(2)若物体能保持静止或匀速直线运动,则物体受平衡力或物体不受力。
【变式1-1】汽车在平直的公路上做匀速直线运动,下列彼此平衡的两个力是( )
A.汽车所受的重力和汽车对地面的压力
B.汽车所受的阻力和地面对汽车的支持力
C.汽车所受的重力和汽车的牵引力
D.汽车所受的重力和地面对汽车的支持力
【变式1-2】如图所示是投掷实心球的场景。下列情况中,实心球受到平衡力作用的是( )
A.实心球在空中上升时
B.实心球从空中下落时
C.实心球停在地面上时
D.实心球在最高点时
D
C
知识点二:探究二力平衡的条件
【典题2】如图所示,甲、乙、丙、丁分别是某实验小组探究二力平衡条件的实验情景。实验中,把一个木块放在水平桌面上,用分别在左右托盘上放不同质量的砝码的方式,来改变两边拉力F1和F2的大小。
(1)实验时,小明向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,木块处于静止状态,若向左盘和右盘同时放入不等重的砝码时木块仍然保持静止状态,产生这一现象的原因是 ,于是他把木块换成小车。
(2)为了使实验更加严谨,小明同学把小车换成了轻质卡片,如图丙。在实验过程中,小明将卡片扭转了一定的角度,放手后,卡片 (选填“仍能”或“不能”)保持平衡,这说明二力平衡必须满足的条件之一是: 。
(3)如果将小卡片从中间剪开,卡片将不能处于平衡状态,这说明二力平衡的又一个条件: 。
(4)如果另一小组的同学在安装滑轮时,没有将两个滑轮调成等高,如图丁。在左右两盘各放入等质量的砝码,忽略卡片的重力,卡片 (选填“仍能”或“不能”)平衡。
桌面与木块之间存在阻力
不能
作用在同一直线
作用在同一物体
仍能
名师点睛
探究中需要明确的问题
(1)实验中是通过改变盘中砝码的个数(或所挂钩码的数量)来改变力的大小的。
(2)选用小车而不用木块,并且要求选用光滑的桌面,目的是尽量减小阻力对实验的影响。
(3)实验中将小车在水平桌面上扭转一个角度的目的是:探究两个平衡的力是否作用在同一直线上
【变式2-1】(2024 江苏盐城中考)下列情形中,松手后纸片还能保持平衡的是( )
知识点三:二力平衡条件的应用
【典题3】如图所示,在平直的地面上,一个人用20 N水平方向的拉力拉动小车向东做匀速直线运动,小车所受阻力的大小等于 N,阻力的方向水平向 (选填“西”或“东”)。
A
20
西
名师点睛
二力平衡的应用
(1)求力的大小和方向:如果物体保持静止状态或匀速直线运动状态,利用力的平衡条件,可根据一个力的大小和方向确定另一个力的大小和方向,步骤是
(2)判断物体的运动状态:若物体受到平衡力的作用,则物体处于静止状态或匀速直线运动状态。
【变式3-1】健身者在没有其他辅助的情况下,下列姿势不可能在水平地面上保持的是( )
【变式3-2】(2024山东菏泽中考)如图所示,五代时期的文物“倒流壶”静置在博物馆的水平展台上,请在O点画出“倒流壶”受到的重力G和支持力F的示意图。
A
如图所示
【易错专攻】
易错点:平衡力和相互作用力的区别
如图所示,一闹钟静止在水平桌面上,则下列说法正确的是( )
A.闹钟受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
B.闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力是一对平衡力
C.闹钟受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对相互作用力
D.闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力是一对相互作用力
B
易错提醒
解答此类问题时,只考虑平衡力大小相等、方向相反、作用在同一直线上的条件,而往往忽略了作用在同一物体上这个条件。
【基础达标练】
1.如图所示,小辉推着小车在平直道路上匀速前进,下列说法正确的是( )
A.小车对地面的压力和地面对小车的支持力是一对平衡力
B.小辉受到的重力与地面对他的支持力是一对相互作用力
C.小车受到的重力与小车对地面的压力是一对相互作用力
D.小车受到水平方向的推力与小车受到的阻力是一对平衡力
D
2.2023年5月5日,在亚洲举重锦标赛女子49公斤级比赛项目中,我国某运动员包揽“抓挺总”三金。如图所示为某运动员手举杠铃保持静止时的情景,下列属于一对平衡力的是( )
A.运动员对杠铃的作用力和杠铃所受的重力
B.杠铃对运动员的作用力和杠铃所受的重力
C.运动员对杠铃的作用力和地面对运动员的支持力
D.运动员对杠铃的作用力和杠铃对运动员的作用力
A
3.象棋起源于中国,拥有悠久的历史。如图所示为一种可以在竖直棋盘上随意移动的磁性象棋,则下列说法正确的是( )
A.棋盘对棋子的吸引力和棋子受到的重力是一对平衡力
B.棋子对棋盘的压力和棋盘对棋子的支持力是一对相互作用力
C.棋盘对棋子的吸引力和棋子受到的重力是一对相互作用力
D.棋盘对棋子的吸引力和棋子对棋盘的吸引力是一对平衡力
4.电灯通过电线挂在天花板上处于静止状态,电灯对电线的拉力和电线对电灯的拉力是一对 力,电线对电灯的拉力和电灯所受的重力是一对 力。
5.踢毽子起源于汉代,高承《事物纪原》记:“今时小儿以铅锡为钱,装以鸡羽,呼为毽子,三四成群走踢。”在踢毽子游戏中,毽子被踢出主要表明力可以改变物体的_____________。毽子被踢出上升到最高处时,毽子将处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。(不计空气阻力)
B
相互作用
平衡
运动状态
非平衡
6.桌面上静置着一个小球,画出此球所受的一对平衡力。
7.在探究“二力平衡的条件”实验中,小聪同学采用的实验装置如图甲所示,小明同学采用的实验装置如图乙所示。
如图所示
(1)老师指出图乙的装置更科学,原因是选用小车可以减小 对实验结果的影响。
阻力
静止
(2)实验中,判断小车是否受到平衡力作用的依据是小车保持 (选填“静止”或“匀速直线运动”)状态。
(3)左右两盘放质量相等的砝码,小车保持静止。将左盘中再添加一个砝码,小车将运动,说明彼此平衡的两个力大小 。
(4)小车处于静止后,保持F1与F2的大小不变,把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,小车将转动,说明彼此平衡的两个力必须作用在 上。
相等
同一直线
【能力提升练】
8.(多选)冰球是第24届冬季奥林匹克运动会比赛项目之一,近年越来越受大众喜爱。如图所示为冰球选手备战训练的瞬间,下列说法正确的是( )
A.冰球运动员在加速滑行过程中,运动状态不变
B.运动员滑行时不能立即停下来,是因为运动员具有惯性
C.运动员手持球杆击球时,球杆对球的力与手对球杆的力
是一对相互作用力
D.运动员站在水平冰面上时,冰面对人的支持力与人
受到的重力是一对平衡力
9.如图所示,在水平向右行驶的小车车厢顶端用细线悬挂一个小球,小车水平底板上放置一物块A,从某时刻起,发现小球向左(运动的反方向)摆开,并连续一段时间,则此时小球受到 (选填“平衡”或“非平衡”)力。
BD
非平衡
1.(2024 江苏淮安中考)2024年2月17日,第十四届全国冬季运动会在内蒙古呼伦贝尔市拉开帷幕。如图所示是短道速滑项目的精彩瞬间。下列说法正确的是( )
A.以看台上的观众为参照物,运动员是运动的
B.运动员在转弯过程中,其运动状态保持不变
C.运动员到达终点后,不能立即停下来是因为受到惯性作用
D.运动员站立时对冰面的压力和运动员所受的重力是一对平衡力
2.(2023 四川成都中考)如图所示是探究“二力平衡的条件”实验,小车置于光滑水平桌面,两端的轻质细绳挂有等重的钩码。F1是小车受到向左的拉力,F2是小车受到向右的拉力,F1与F2在同一水平直线上。下列说法不正确的是( )
A.因为阻力可忽略,小车在水平方向上只受到F1、F2的作用
B.增减钩码个数,是探究二力大小对小车平衡的影响
C.F1、F2大小相等时,小车一定处于平衡状态
D.将小车水平扭转90°时,F1、F2仍在同一直线上
A
D(共12张PPT)
第八章 运动和力
第4节 同一直线上二力的合成
知识梳理 导学园地
1.力的合成 (1)合力:如果一个力单独作用的效果与几个力共同作用的效果_____,这个力就叫作那几个力的 。用到的科学研究方法——等效替代法。 (2)在物理学中,求几个力合力的过程叫作 。 2.同一直线上二力的合成 (1)同一直线上的两个力,如果方向相同,合力的大小等于这两个力的 ,合力的方向与这两个力的方向 ;如果方向相反,合力的大小等于这两个力的 ,合力的方向与较 的力方向一致。 (2)行驶在平直轨道上的列车,若牵引力等于阻力,则合力等于 ,二力平衡,列车将做 直线运动;若牵引力小于阻力,则合力方向与列车前进方向 ,列车将做 运动;若牵引力大于阻力,则合力方向与列车前进方向 ,列车将做_____ 运动。
物体静止或处于匀速直线运动状态时,物体所受合力为零。
相同
合力
力的合成
大小之和
相同
大小之差
大
0
匀速
相反
减速
相同
加速
知识点一:探究同一直线上二力的合成
【典题1】探究“同时作用在一个物体上,沿同一直线方向相同的两个力的合成”的实验过程中,部分情景如图所示,下列说法错误的是( )
A.实验中,前后两次同一根橡皮筋伸长的长度相同,这是采用控制变量法
B.根据实验现象可以发现此情景中两个力的合力方向与任何一个力方向相同
C.实验中可以发现此情景中两个力的合力大小大于任何一个力
D.若将F1、F2同时作用在橡皮筋上,而F作用在弹性绳上,则无法完成实验探究
A
【变式1-1】某中学八年级同学在探究同一直线二力合成的实验中,把一根轻质弹簧的一端固定在O点,另一端用尼龙细线固定在弹簧秤的挂钩上,每次实验时,他们都将弹簧由A拉伸到B位置。研究过程及实验数据如图(a)(b)(c)所示,请仔细观察图中的装置、操作及现象,然后归纳得出初步结论。
作用效果
(1)在(a)(b)和(c)三次实验中,都将弹簧拉伸到B点,目的是使每次实验中力产生的_______相同。
(2)分析比较图中(a)与(b)中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是:在同一直线上,方向相同的两个力的合力大小等于这两个分力的大小之和,并且方向跟两个力的方向相同,即 (用公式表示)。
(3)分析比较图中(a)与(c)中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是:在同一直线上,方向相反的两个力的合力大小等于这两个分力的大小之差,并且方向与较大力的方向相同。 (用公式表示),合力的方向与 (选填“F3”或“F4”)的方向相同。
F=F1+F2
F=F3-F4
F3
知识点二:同一直线上二力的合成应用
【典题2】竖直向上抛出一个重为4 N的小球,设小球在升、降过程中所受空气阻力的大小均为1 N,则小球在上升过程中所受的合力大小为 N,方向_ _________;小球在下降过程中所受的合力大小为 N,方向 。
【变式2-1】一名从飞机上跳下的跳伞运动员,他和伞总重为650 N。打开降落伞前,运动员和伞所受的空气阻力为300 N,合力的大小是 N,此时运动员将_________ (选填“加速”“减速”或“匀速”)下降。
5
3
竖直向下
350
加速
竖直向下
【易错专攻】
易错点:不会准确分析力的方向、大小变化
1.研究表明:雨滴从高空自由下落时,运动速度越大,受到的空气阻力越大。如图所示为雨滴下落过程中速度v随下落时间t变化关系的图像,若不考虑雨滴在下落过程中的质量变化,则下列关于雨滴受力情况分析正确的是( )
A.O~t1,受到的空气阻力始终为零
B.t1~t2,受到重力小于空气阻力
C.O~t2,受到的合力逐渐趋近于零
D.t3时刻受到的合力大小等于重力大小
2.某同学在超市购物时,用10 N的水平力推着购物车在水平地面上向右做匀速直线运动,突然他发现前面有位老人,于是马上用15 N的水平力向左拉小车,使小车减速,在减速运动过程中,小车所受的合力为 , 方向 。
C
25 N
水平向左
【基础达标练】
1.假期社区服务劳动中,若小明用200 N的力水平向前拉车,小芳用100 N的力水平向前推车,如图所示,则这两个力的合力大小是( )
A.200 N B.300 N
C.500 N D.700 N
2.一个物体受到同一直线上两个力的作用,其中F1=3 N,F2=4 N,若用一个力等效代替这两个力,则这个力的大小可能是( )
A.1 N B.7 N
C.1 N或7 N D.无法确定
B
C
3.(易错题)如图所示,女孩用大小为F的拉力竖直向上提行李包,但行李包静止不动,未离开地面。若行李包的重力为G,此时行李包的重力G和拉力F的合力大小为( )
A.0
B.G-F
C.F
D.G+F
4.如图所示,作用在小车上沿同一直线的两个力F1和F2,F1=120 N,F2=50 N,则它们的合力为( )
A.170 N,方向与F1相同
B.170 N,方向与F2相同
C.70 N,方向与F1相同
D.70 N,方向与F2相同
B
C
5.如图所示,在弹簧测力计的两侧沿水平方向各用4 N拉力并使其保持静止,此时F1的大小为 ,弹簧测力计受到的合力为 。
6.水平地面上放置重为350 N的水桶,一人用300 N的力竖直向上提水桶,水桶受到的合力为 N。
7.(2024四川内江中考)某同学练习排球垫球时,排球离开胳膊后能够继续向上运动,是因为排球具有 ;排球的重力为2.7 N,在竖直上升的过程中,某时刻所受空气阻力大小为0.5 N,方向竖直向下,此时排球所受合力大小为 N。
4 N
0
0
惯性
3.2
【能力提升练】
8.(多选)如图所示,图甲用竖直向上的拉力F,将静止在水平地面上的物体向上提升。图乙表示拉力F的大小随时间t的变化关系,图丙表示物体运动速度v的大小随时间t的变化关系。下列说法正确的是( )
A.在10~30 s内,物体做匀速直线运动
B.物体的重力为20 N
C.在第15 s时物体受到的合力为5 N
D.在0~10 s内,物体对地面的压力大小是30 N
CD
9.如图所示是利用弹簧测力计拉着物体在粗糙程度处处相同的水平面上匀速向右运动的情景,则该物体受到的摩擦力为 N。 快速拉动木块,当弹簧测力计的示数变为3 N时,该物体受到的合力为 N。
10.如图甲所示,一轻质弹簧固定在水平地面上。重为G的物块A正对弹簧从某一高度自由下落并开始计时,到t1时物块A刚好接触弹簧,到t2时弹簧第一次被压缩至最低点。请在图乙中画出物块A从开始计时到t2时刻的过程中所受合力F合的大小随时间t变化的大致图像。(整个过程均在弹簧的弹性限度内,不计空气阻力)
1.8
1.2
如图所示(共14张PPT)
第八章 运动和力
第1节 牛顿第一定律
第2课时 惯性
知识梳理 导学园地
1.牛顿第一定律也叫惯性定律。
2.惯性是物体固有的性质,它不是力,所以把惯性说成“惯性力”或“受惯性作用”都是错误的,可以说“由于惯性”。
1.惯性
(1)物体保持原来 状态或 状态的性质叫作惯性。牛顿第一定律又被称为 定律。
(2) 物体都具有惯性,惯性的大小只与物体的_______ 有关,物体的 越大,惯性越大。
匀速直线运动
静止
惯性
一切
质量
质量
下
惯性
下
前
惯性
前
知识点一:惯性
【典题1】关于惯性的理解,下列说法错误的是( )
A.物体在不受外力作用时,它的运动状态是不会改变的
B.物体在不受外力作用时的运动状态,取决于物体的初始运动状态
C.惯性的大小与物体的质量有关
D.地球上的物体都有惯性,在太空行走的航天员没有惯性
名师点睛
理解惯性
(1)普遍性:惯性是物体的一种属性,一切物体在任何情况下都具有惯性。
(2)大小:惯性的大小只取决于物体的质量,质量越大,惯性越大,与运动速度无关。
(3)性质:静止物体具有保持静止的性质,做匀速直线运动的物体具有保持匀速直线运动的性质,是物体本身具有的,不是外部施加的,惯性不是力。
D
【变式1-1】某次演习任务中,一架飞机要对地面上某一指定目标进行定点投放物资。则飞行员应在飞机到达目标 (选填“前”“后”或“正上方”)投放,才能使物资降落在目标点,投放物资后飞机的惯性 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
前
变小
【变式1-2】近年来中国高铁已成为中国的“金名片”,如图所示为“复兴号”运行时的情景。关于“复兴号”列车,下列说法正确的是( )
A.列车进站时速度越来越小,是因为受到惯性作用
B.列车满员时有惯性,空载时没有惯性
C.列车运行时有惯性,静止时没有惯性
D.列车在任何状态下都具有惯性
D
知识点二:惯性现象分析
【典题2】细心的小阳同学在地铁站台里发现两块安全警示牌,意思相近但图片不同,如图所示。请从图中任选其一,用学过的物理知识解释安全警示牌中人摔倒的原因。
(1)“小心地滑”的警示牌:这是提醒人们地面比较光滑,当脚突然向前滑动时,即人的下半身的运动速度变快,而人的上半身由于惯性仍要保持原来较小的速度,于是人就会向后倒下。
(2)“小心台阶”的警示牌:人原来处于运动状态,当脚碰上台阶后,人的下半身运动停止,而人的上半身由于惯性仍向前运动,于是人会向前跌倒。
名师点睛
解释惯性现象的“四步法”
(1)明确研究对象及其原来处于何种运动状态。
(2)其中的哪个物体(或物体的哪一部分)受何种力,运动状态发生了怎样的变化。
(3)哪个物体(或物体的哪一部分)由于惯性继续保持原来的运动状态。
(4)出现什么现象或造成何种结果。
【变式2-1】公共汽车紧急刹车时,坐在座位上的乘客会向前冲的原因是( )
A.乘客没坐稳
B.乘客没抓好扶手
C.乘客具有惯性
D.乘客的座位太光滑
【易错专攻】
易错点:惯性的理解
1.子弹从枪口射出去后,能在空中继续飞行,这是因为子弹( )
A.受到火药的推力
B.受到惯性的作用
C.具有惯性
D.惯性大于阻力
C
C
2.下列关于惯性的说法正确的是( )
A.人走路时没有惯性,被绊倒时有惯性
B.百米赛跑的运动员到终点时不能立即停下是由于惯性,停下时就没有了惯性
C.物体没有受外力作用时有惯性,受外力作用后惯性被克服了
D.物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关
D
易错提醒
【基础达标练】
1.惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性。如图所示的四种物体中,惯性最大的是( )
2.下列事例中,利用惯性的一组是( )
①汽车行驶时,司机系着安全带
②火车进站前,撤去动力,仍能进站
③上岸后的鸭子,振动翅膀,把身上的水抖掉
④比赛中,运动员将冰壶推出,冰壶在冰面上继续向前运动
A.②③④ B.①③④ C.①②④ D.①②③
D
A
3.轿车除了安全带以外,还有一种安全装置“头枕”,对人起保护作用。如图所示,头枕主要是防止下列哪种情况对人体造成的伤害 ( )
A.紧急刹车
B.左右转弯
C.前方碰撞
D.后方追尾
4.研学旅行途中,小明同学坐在匀速直线行驶的动车上,他正上方行李架的书包里有一包餐巾纸掉落,则这包餐巾纸掉落的位置在( )
A.小明前排乘客身上
B.小明的身上
C.小明后排乘客身上
D.无法判断
D
B
5.下列关于体育运动场景的描述和分析正确的是( )
A.田径场上400 m跑的整个过程中,运动员的运动状态保持不变
B.投出的篮球在空中飞行时,若受到的力突然消失,它将立刻静止
C.跳远运动员起跳前助跑是为了增大惯性
D.足球场上滚动的足球慢慢停下来,是因为受到阻力的作用
6.2023年5月21日,中国羽毛球队在苏迪曼杯世界羽毛球混合团体锦标赛的决赛上取得胜利,实现三连冠的同时,第13次捧起苏迪曼杯。比赛中,当运动员用球拍击打羽毛球后,羽毛球高速飞出,说明力可以改变物体的 ;打出去的羽毛球继续前进,是因为羽毛球具有 ;羽毛球最终会落到地面上,是由于受到 的作用。
D
运动状态
惯性
重力
7.如图所示,用尺子快速击打一摞棋子中间的一个,该棋子飞出,说明力可以改变物体的 (选填“运动状态” 或“形状”);上面的棋子由于具有惯性, (选填“会”或“不会”)随着一起飞出。
运动状态
不会
【能力提升练】
8.(多选)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( )
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
9.如图所示,匀速竖直上升的气球下端用绳子拴着一个小石头,当绳子突然断了以后,请画出绳子突然断开到小石头落地瞬间,小石头的速度随时间的变化图像。(不考虑空气阻力)。
BC
如图所示(共13张PPT)
第八章 运动和力
第1节 牛顿第一定律
第1课时 牛顿第一定律
知识梳理 导学园地
1.阻力对物体运动的影响 (1)运动的小车所受的阻力减小,向前滑行的距离变 ,即运动的小车所受的阻力越小,速度减小得越 。 (2)进一步推测:如果运动的物体受到的阻力为0,速度就_______减小,物体将以 的速度永远运动下去。 2.牛顿第一定律 (1)内容:一切物体总保持 状态或静止状态,除非作用在它上面的 迫使它 这种状态。 (2)由牛顿第一定律可知,如果物体不受力的作用,原来静止的物体将一直保持 状态,原来运动的物体将保持____________ 状态。
1.实验中,要控制小车到达斜面底端时的速度相等,是为了避免速度不同而影响小车运动的距离。
2.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。
大
慢
不会
恒定不变
匀速直线运动
力
改变
静止
匀速直线运动
知识点一:探究阻力对物体运动的影响
【典题1】两千多年前,亚里士多德认为力是维持物体运动的原因。下面我们就通过实验和科学家的研究历程来判断这个观点是否正确。
(1)使小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在毛巾表面上移动的距离。再分别换用棉布和木板进行两次实验,实验现象如图所示。
①每次都使小车从斜面顶端由静止滑下,目的是使小车每次到达水平面时的 相同;
②根据实验现象可知,小车受到的阻力越小,运动的距离 。
速度
越远
(2)16世纪末,伽利略已通过类似实验和推理得出结论:如果运动的物体没有阻力的影响,它将在水平面上一直运动下去。因此,物体运动 (选填“需要”或“不需要”)力来维持。如图所示是伽利略的实验和推理示意图,属于推理的是 (选填“甲”或“乙”)。
(3)后来,笛卡尔进一步完善了伽利略的观点:如果运动的物体不受力的作用,它将以同一速度沿直线运动。17世纪初,牛顿在他们研究的基础上,提出了“牛顿第一定律”,相对于“牛顿第一定律”,笛卡尔的观点有什么不足
答:________________________________________________________________ ___________________________________。
不需要
甲
笛卡尔的观点只总结出了运动的物体不受力时怎样运动,没有说明静止的
物体不受力时处于哪种状态
(4)上述实验及科学家研究成果给予我们的启示是 (填选项字母)。
A.科学定律都可以通过实验直接得出
B.科学推理是科学研究的方法之一
C.大多数人认可的观点就是正确的观点
D.普通人的观点可以质疑,科学家的观点不可以质疑
B
名师点睛
探究阻力对物体运动的影响实验研究方法
(1)转换法:阻力对小车运动的影响,通过观察小车的运动距离来判断,运动的距离越远,阻力对小车的运动影响越小。
(2)控制变量法:小车的运动距离不但受阻力大小的影响,还受到速度的影响,为了研究阻力对小车运动的影响,应控制速度相同。
(3)科学推理法:在实验的基础上,提出假设推理,若物体不受力,将做匀速直线运动,也称为理想实验法。
【变式1-1】如图所示,将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,小车在水平面上由于受到阻力,滑行一段距离后停止;去掉木板上的棉布,再次让小车从斜面顶端由静止滑下,运动的小车所受到的阻力减小,滑行的距离增大。
(1)进一步推理:如果运动的小车受到的阻力为零,它将 。
(2)通过上述实验和推理可得:力不是维持物体运动状态的原因,而是 物体运动状态的原因。
做匀速直线运动
改变
知识点二:牛顿第一定律
【典题2】1687年,英国科学家牛顿在其巨著《自然哲学的数学原理》里,提出了三大运动定律和万有引力定律,牛顿第一运动定律就是其中的一条运动定律。关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A.力是维持物体运动的原因
B.当物体不受任何力的作用时,它将处于静止状态或匀速直线运动状态
C.牛顿第一定律是可以通过实验来证明的
D.物体受到力的作用,它的运动状态一定改变
B
名师点睛
牛顿第一定律的理解
(1)适用范围:适用于所有物体及物体的所有状态。
(2)成立条件:不受任何外力。有两种理解:一是物体不受任何力;二是物体受力效果相互抵消,相当于不受力。
(3)应用
【变式2-1】如图所示,用细线拴一块橡皮,甩起来,使橡皮绕手做圆周运动,这说明力可以改变物体的 (选填“运动状态”或“形状”)。如果这时橡皮所受的所有力都突然消失,橡皮将做 运动。
运动状态
匀速直线
【基础达标练】
1.若小球由如图所示位置向右摆动到最低点时绳子断裂,假设此时所有外力均消失,此后小球的运动情况是( )
A.匀速直线下落
B.匀速直线上升
C.静止
D.水平向右做匀速直线运动
2.关于“运动和力的关系”问题,历史上经历了漫长而又激烈的争论过程。著名的科学家伽利略在实验的基础上,通过推理得出的正确结论是( )
A.力是维持物体运动的原因
B.物体只要运动就需要力的作用
C.力是使物体运动状态改变的原因
D.没有力的作用,运动的物体就会慢慢停下来
D
C
3.(多选)在探究阻力对物体运动的影响时,某同学让小车从斜面上某一固定位置由静止开始自由滑下,观察小车从斜面上同一位置滑下后在粗糙程度不同的水平面上运动的距离。如图所示,小车静止时所处的位置,下列说法不正确的是( )
A.每次实验时小车可以从斜面上任意位置开始下滑
B.小车在水平面上运动一段距离最终停下来,是由于小车受到重力作用
C.实验时水平表面越光滑,小车的速度减小得越快
D.小车在水平面上运动时,如果表面绝对光滑,小车的运动状态将保持不变
ABC
4.(2024山东枣庄中考)在体育测试中,小明同学掷实心球的场景如图所示,图中a点是球刚离开手的位置,球从a点上升到最高点b后下落到地面c点,然后滚动到d点停止。下列说法正确的是( )
A.球从a点上升到b点,是因为球受到手的推力作用
B.球在b点的速度为零
C.若球在b点受到的力全部消失,则球做匀速直线运动
D.球从c点运动到d点停止,说明物体运动需要力来维持
5.如图所示,在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉至A点,使细线处于拉直状态,由静止开始释放小球,不计阻力,小球可在A、C两点间来回摆动,若小球摆到B点时,细线刚好断开,小球的运动状态将 (选填“保持不变”或“改变”);若小球摆到C点时,所有外力全部消失,小球将 (选填“静止”“做匀速直线运动”或“继续做圆周运动”)。
C
改变
静止
【能力提升练】
6.(易错题)如图所示,上表面水平且光滑的小车上有A、B两个物体,两个物体与小车以相同的速度一起向右匀速运动,B在A的正前方,B的质量小于A的质量,假设小车的上表面足够长,不计空气阻力,小车遇到障碍物突然停止后,A、B两个物体的速度关系vA (选填“>”“<”或“=”)vB。
=
