(共68张PPT)
第七讲 运动和力
1. 内容:一切物体总保持 状态或 状态,除非作 用在它上面的力迫使它改变这种状态。
2. 理解:(1)物体不受外力时,原来静止的物体将保持 状态, 原来运动的物体将 ;(2)力 维持物体运动 的原因,力是 物体运动状态的原因。
3. 注意:该结论是在大量经验事实的基础上推理概括出来的, (选填“能”或“不能”)用实验直接验证(属于科学推理法)。
匀速直线运动
静止
静止
做匀速直线运动
不是
改变
不能
知识点 1 牛顿第一定律(3年1考)
速度
越大
做匀速直线
运动
定义 物体保持原来 的性质叫作惯性
关键
三点 1.惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下 惯 性;
2.惯性大小只与物体的 有关, 越大,惯性越 大;惯性与速度 关系;
3.惯性不是力,只能说物体“具有惯性”“由于惯性”,不能说 物体受到惯性(力)的作用
匀速直线运动状态或静止状态
都有
质量
质量
没有
知识点 2 惯性(3年2考)
利用 如拍打尘土、体育比赛中各种投掷项目的助跑、用撞击锤柄下端 的方法使锤头紧套在锤柄上等
防范 汽车安全带、严禁超载、汽车安全气囊等
2. (人教八下P21图8.1-4改编)锤子的锤头变松了,人们常用撞击锤柄下 端的方法使锤头紧套在锤柄上,这是利用了锤头的惯性。因为 突 然停止向下时, 由于惯性会继续向下运动,这样锤头就会牢牢地 套在锤柄上了。
锤柄
锤头
静止
匀速直线运
动
相等
相
反
同一直线上
知识点 3 二力平衡(3年1考)
平衡力 相互作用力
相同点 , ,
不同点 作用在 物体上 作用在 物体上
大小相等
方向相反
作用在同一直线上
一个
两个
知识点 4 平衡力与相互作用力
3. (人教八下P23图8.2-1改编)跳伞运动员在空中匀速直线下降,如果已 知人和伞所受的总重力是1 000 N,则它们受到阻力的大小为 N, 方向 。这
是根据 判断的,其中运动员对绳子的拉力和绳子对运动员的 拉力是一对 力。
1 000
竖直向上
二力平衡
相互作用
1. 三种摩擦:静摩擦、滑动摩擦和滚动摩擦。
2. 滑动摩擦力和静摩擦力
分类 滑动摩擦力 静摩擦力
定义 相互接触的两个物体,当它们 相对滑动时,在接触面上会产 生一种阻碍相对运动的力,这 种力叫作滑动摩擦力 相互接触的两个物体,当它们有相 对运动的趋势时,在接触面上会产 生一种阻碍相对运动趋势的力,这 种力叫作静摩擦力
知识点 5 摩擦力(3年2考)
粗
糙
相对运
动
粗糙
相对运动趋势
影响
因素 滑动摩擦力的大小与压力大小 和接触面的粗糙程度有关,压 力越大,接触面越粗糙,滑动 摩擦力越大 静摩擦力的大小始终与使物体间产 生相对运动趋势的力相等(可根据 二力平衡来确定)
方向 与物体相对运动的方向相反 与物体相对运动趋势的方向相反
3. 增大和减小摩擦的方法
比较项 方法 实例
增大
摩擦 增大 鞋带要系紧
接触面的粗糙程度 鞋底上的花纹
压力
增大
比较项 方法 实例
减 小
摩 擦 压力 体操运动员在单杠上做回环运动时手握单杠不要太紧
接触面粗糙程度 冰壶比赛中,不断刷冰
滚动代替滑动 滚动轴承减小摩擦
加润滑剂 轴承加润滑油、锁孔加铅笔芯粉末
减小
减小
注意:摩擦力的方向与物体相对运动(或相对运动趋势)方向相反,与物 体运动方向不一定相反。
4. (人教八下P30图8.3-5甲改编)自行车是重要的交通工具之一,如图所 示为自行车的车闸。
(2)自行车的轮胎上有凹凸不平的花纹,这是为了增大轮胎与地面之间 的 。
增
大压力
摩擦
A. 浴室地面上铺上带有凹凸花纹的地砖
B. 人沐浴时穿鞋底有凹凸花纹的拖鞋
C. 穿上鞋底粗糙的橡胶底拖鞋
D. 穿上平底光滑的塑料拖鞋
D
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相同, 这个力就叫作那几个力的合力。在物理学中,求几个力合力的过程叫 作力的合成。
2 同一直线上二力的合成
方向关系 示意图 合力大小 合力方向
同向 F合=F1+F2 与F1(F2)相同
反向 F合=F1-F2 与F1方向相同
知识点 6 力的合成(3年1考)
A. 为210 N,方向竖直向上
B. 为10 N,方向竖直向下
C. 为10 N,方向竖直向上
D. 为0
C
知识点 7 运动和力的关系
[基础考法]
【实验装置】
【主要实验器材】
小车、桌子、托盘、细线、砝码等。
1. 把小车放在比较光滑的水平桌面上,用手按住小车不动,在两托盘中放 入质量相等的砝码,放手后小车静止;在两托盘中放入质量不相等的砝 码,放手后小车运动,这说明相互平衡的两个力 。用手按住 小车不动,把两个托盘放在小车的同一侧,放入质量相等的砝码,放手后 小车运动,这说明相互平衡的两个力 。
2. 把小车放在水平桌面上,保持两托盘砝码质量相等,使小车静止,将小 车扭转一个角度后释放,观察到小车 ,这说明相互平衡的两个力 作用在 。
3. 该实验装置中,木板两端的定滑轮的作用是 。
大小相等
方向相反
转动
同一直线上
改变作用力的方向
【设计与进行实验】
【实验结论】
作用在 物体上的两个力,如果大小 、方向 ,并 且在 上,我们就说这两个力平衡,即“同体、等值、反 向、共线”,四者缺一不可。
同一
相等
相反
同一条直线
[能力提升]
【交流与反思】
1. 实验中不使用木块而使用小车是为了减小 对实验的影响;桌面 保持水平是为了避免 对实验的影响。
2. 小车和桌面间的摩擦总是存在的,为了减小摩擦力对实验的影响,应选 择质量较 (选填“大”或“小”)的砝码进行实验。
3. 小明同学在对本实验进行评估时认为,利用这套装置研究二力平衡的条 件,从原理上来分析是有瑕疵的,你认为他提出这一想法最可能的依据是 小车还受 力和 力作用。
摩擦
小车所受重力
大
重
支持
4. 如果将小车换成弹簧测力计,左右两盘各放入重5 N的砝码,则弹簧测 力计的示数为 。
5. 若把图中的小车换成硬纸板,则可以更加方便地研究“二力平衡条件” 中的 。
A. 大小相等 B. 方向相反
C. 作用在一条直线上 D. 作用在同一物体上
5 N
D
不可行
没有控制两
个力的方向相反
[核心素养]
【实验改进】
为减小摩擦对实验的影响,小明利用硬纸板设计了如图所示的实验,请你 对这个实验装置进行评估,①优点:使用硬纸板可避免 对 实验的影响;②缺点:硬纸板 对实验会产生影响,尽可能使用 质量 的硬纸板。
桌面摩擦
重力
小
【例】 如图甲所示,这是小明探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)如果物体只受两个力作用,且处于静止状态或 状 态,说明这两个力是相互平衡的。
(2)小明将系于小卡片(不计自重)两端的线分别跨过左右支架上的滑 轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向 (选填“相同”或“相反”),并通过调整钩码个数来改变拉力大小。
匀速直线运动
相反
(3)当小卡片平衡时,小明将小卡片扭转过一个角度,松手后小卡 片 (选填“能”或“不能”)平衡,由此实验步骤可知只有作用 在 的两个力才能平衡。
(4)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情 况下,小明下一步操作是 。
A. 左右各加一个钩码
B. 把卡片剪成两半
C. 把卡片扭转一个角度
不能
同一条直线上
B
(5)在探究同一问题时,小华将木块放在水平桌面上,设计了图乙所示 的实验,同学们认为小明的实验装置优于小华。最主要原因是 。
A. 可减少摩擦力对实验的影响
B. 小卡片是比较容易获取的材料
C. 容易让小车在水平方向保持平衡
D. 小卡片容易扭转
(6)小丽在做实验时,左右支架上装配两个滑轮时没有安装在相同的高 度,如图丙所示,你认为小丽的装置 (选填“能”或“不能”)进 行实验。
A
能
探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
[基础考法]
【实验装置】
【实验原理】
【实验方法】
二力平衡
控制变量法
2. 钩码:改变 ;木板和毛巾:改变 。
【设计与进行实验】
如何显示物体所受滑动摩擦力的大小?用弹簧测力计沿水平方向拉动木块 在木板上做匀速直线运动,由 知识可知,此时木块所受滑动 摩擦力与拉力是一对 力,因此弹簧测力计的示数 (选填 “大于”“小于”或“等于”)木块所受滑动摩擦力的大小。
压力大小
接触面粗糙程度
二力平衡
平衡
等于
【主要实验器材及作用】
1. 弹簧测力计:间接测量 。
滑动摩擦力
①探究滑动摩擦力的大小与压力的关系时,需控制 不变,改变 ;
接触面的粗糙程度
压力大小
压力大
小
接触面的粗糙程度
【实验思路】
要探究滑动摩擦力的大小是否与上述猜想的因素有关,需要逐次探究,每 次探究滑动摩擦力的大小与其中一个因素的关系时,需要控制其他因素不 变,该探究方法是 。
控制变量法
【实验步骤】
(1)按图组装实验器材,用弹簧测力计沿 方向拉动木块,使它 做 运动,读取弹簧测力计的示数,即木块受到的滑动摩擦力 大小,记录相关数据;
(2)在木块上增加钩码,改变 ,再次测量滑动摩擦力大 小;
(3)换用表面更粗糙的长木板,保持压力不变,测出滑动摩擦力大小。
【实验结论】
滑动摩擦力的大小跟接触面所受的 和接触面的 有 关;接触面受到的压力越 ,接触面越 ,滑动摩擦力越大。
水平
匀速直线
压力大小
压力
粗糙程度
大
粗糙
[能力提升]
【交流与反思】
1. 本次实验前,应在 方向上对弹簧测力计进行调零。
2. 图甲中,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做速度大小不同的匀 速直线运动,发现弹簧测力计的示数不变,说明滑动摩擦力的大小与物体 运动速度的大小 (选填“有关”或“无关”);木块在运动过程 中拉力突然变大,滑动摩擦力将 (选填“不变”“变大”或“变小”)。
水平
无关
不变
3. 某同学用如图丁所示的方式匀速拉动木块,测量滑动摩擦力,这样操作
是 (选填“正确”或“错误”)的。
错误
4. 小明使用的器材有弹簧测力计、两个相同的铁块、长木板。如图戊所示 先将两个铁块叠放在一起,匀速拉动铁块,弹簧测力计示数为F1;小明又 将两个铁块用轻质细线连接放在长木板上进行实验,重复上面的操作,弹 簧测力计示数为F2;发现F1=F2,由此可得出结论:
。
戊
滑动摩擦力大小与接触面积大小无关
不正确,没有控
制接触面的粗糙程度相同
[核心素养]
【实验改进】
小勇利用如图己所示的实验装置探究影响滑动摩擦力大小的因素,在水平 桌面边缘固定一个定滑轮,将弹簧测力计在竖
直方向调零后如图固定。拉动长木板向左运动
时 (选填“需要”或“不需要”)
做匀速直线运动,因为木块始终处于 状
态,受力平衡。
不需要
静止
己
【例】 (2025·山东)小梅利用如图装置做“探究滑动摩擦力大小与哪些 因素有关”的实验,所用的长方体木块如图甲所示,其中一个面粗糙程度 较大,其他各面粗糙程度相同。
(1)实验前,小梅先将弹簧测力计在 (选填“水平”或“竖 直”)方向调零,使指针对准零刻度线;调好后,她用弹簧测力计水平拉 动木块,使它沿水平木板做 运动。此时弹簧测力计的示数等 于木块与木板之间滑动摩擦力的大小。
(2)小梅对比乙、丙两次实验得出:当接触面受到的压力大小和接触面 积大小一定时,接触面越 ,滑动摩擦力越大。
(3)小梅对比乙、丁两次实验,初步得出“滑动摩擦力大小与接触面积 有关”的结论。你认为她得出这个结论的探究过程是 (选填 “合理”或“不合理”)的。理由是 。
水平
匀速直线
粗糙
不合理
没有控制接触面粗糙程度相同
考点1 牛顿第一定律 惯性
A. 直行急加速 B. 直行急刹车
C. 向左急转弯 D. 向右急转弯
C
解题思路 挂在横杆下的拉手随车一起运动,以公交车为 时, 拉手向公交车的右侧飘起,是由于拉手具有 要保持原来的运动状 态,可能是公交车 急转弯。
[关键点拨] 惯性是物体本身的一种性质,任何物体在任何状态下都具有 惯性,不能将惯性表述为“受惯性”或“受惯性力”作用;惯性大小只与 物体的质量有关。
参照物
惯性
向左
B
A. 停止运动
B. 向前运动
C. 向后运动
D. 竖直向上运动
A
A. 钩码所受的重力与绳子对钩码的拉力是一对平衡力
B. 绳子对钩码的拉力与弹簧测力计对绳子的拉力是一对平衡力
C. 手对弹簧测力计的拉力与钩码所受的重力是一对相互作用力
D. 弹簧测力计对绳子的拉力与手对弹簧测力计的拉力是一对相互作用力
平衡
平衡力
两个
相互作用力
相
互作用力
B
A. 甲对乙的摩擦力方向水平向左
B. 水平面对甲的摩擦力方向水平向右
C. 乙对甲的压力和水平面对甲的支持力是一对平衡力
D. 乙受到的重力和甲对乙的支持力是一对相互作用力
A. 等于G B. 等于零
C. 大于G D. 小于G
D
解题思路 石块在空中下落过程中,石块受到 和空气 的 作用,重力的方向竖直向 ,空气阻力的方向竖直向 ,重力和 空气阻力的方向 ,且重力 空气阻力,故这两个力的合力 F= ,则合力F G。
[知识归纳] 作用在同一物体、同一直线上的两个力:(1)若两个力的 方向相反,则合力的大小等于两个分力的大小之差,若两个分力大小相 等,合力为零,此时物体处于平衡状态;(2)若两个力的方向相同,则 合力的大小等于两个分力的大小之和。
重力
阻力
下
上
相反
大于
G-f
小于
(2025·钟山区模拟)随着人们安全意识的提高,电梯安全越来越受到人们的关注,其中一项安全措施是在电梯井内轿厢正下方的地面上安装缓冲装置(如图甲所示),该装置由若干组弹簧构成,从而防止电梯在失控情况下对乘客和设备造成严重损害。测试员在对该电梯缓冲装置安全性进行测试时,要模拟电梯轿厢在运行过程中突然加速下坠,当轿厢接触缓冲装置并压缩弹簧后最终停下来。请你在图乙中画出轿厢经过A点时发生故障突然加速下坠到最低点B的过程中,轿厢所受的合力(F)大小与位置(S)的大致关系图像。(不计空气阻力)
考点4 摩擦力大小及方向的判断
【典例4】 如图所示,水平向右的力F=20 N作用在物体A上,使A向右 匀速滑动,此时弹簧测力计的示数为15 N。A、B和地面表面的粗糙程度都 相同,不计绳、弹簧测力计、滑轮的重力和轴摩擦。则A的下表面受到的 摩擦力为 N,B物体受到的地面的摩擦力 N。
5
10
解题思路 根据题意知,当A向右匀速滑动时,A、B两物体均处于平衡状 态;对A水平方向上受力分析可知,A受到水平向左、向右的拉力以及B作 用给A水平向左的摩擦力,如图所示。
f1为B对A的摩擦力;根据物体水平方向上受力
平衡可知,FA+f1=F…①,对B水平方向上受力分析可知,B受到水平向 左的拉力和水平向右的A的摩擦力和地面的摩擦力,如图所示。
[关键点拨] A受到水平向右的拉力,与水平向左的力平衡,且A向右匀速 滑动,故A受到摩擦力的方向水平向左;B受到水平向左的拉力,B受到A 和地面的摩擦力的方向都水平向右。
相互作用
15
F-FA=20 N-15 N=5 N
FB-f2=15
N-5 N=10 N
ACD
A. 甲从A点运动到B点的过程中,所受合力为0
B. 甲从A点运动到B点的过程中,力F大小不变
C. 甲从B点运动到C点的过程中,所受合力增大
D. 甲在C点静止时,受到摩擦力的方向水平向右
A. 给门轴的合页加润滑剂
B. 给机器的转动部分安装滚动轴承
C. 汽车的轮胎表面有花纹
D. 将课桌中的书移出,再推动课桌
C
解题思路 给门轴的合页加润滑剂,使接触面脱离,属于 摩擦; 给机器的转动部分安装滚动轴承,用 代替滑动,属于减小摩擦; 汽车的轮胎表面有花纹,在压力一定时,通过 接触面的粗糙程度 来增大摩擦力;将课桌中的书移出,再推动课桌,在接触面粗糙程度一定 时,通过 压力来减小摩擦力。
减小
滚动
增大
减小
增大摩擦的方法 增大
接触面的粗糙程度
减小摩擦的方法 压力
接触面粗糙程度
滚动代替滑动
加润滑剂
压力
增大
减小
减小
[知识归纳]
D
A. 推书柜时,先将柜中的书移出
B. 行李箱下装有滚轮
C. 自行车脚踏板凹凸不平
D. 机械手表保养时上油
A. 相对球门静止 B. 运动状态改变
C. 惯性逐渐消失 D. 受平衡力作用
B
A. 冰墩墩的惯性会消失
B. 冰墩墩竖直加速下落
C. 冰墩墩沿抛出方向做匀速直线运动
D. 冰墩墩的运动方向会不断改变
C
3. (2025·贵州)公交车将要启动时,车内响起“车辆起步,请站稳扶 好”的语音提示,这是为了防止车辆起步时,乘客因具有 而倾 倒造成伤害。
惯性
A. 运动员将冰壶推出后,冰壶能在冰面上继续滑行, 说明力是维持物体运动状态的原因
B. 运动员不停地刷冰面,是为了增大冰壶与冰面间的摩擦力
C. 运动员推冰壶时,手对冰壶的推力和冰壶所受的重力是一对平衡力
D. 静止在水平冰面上的冰壶,受到冰面的支持力和冰壶所受的重力是一对平衡力
D
命题点3 运动和力的相关作图
5. (2022·六盘水)如图所示,甲、乙两磁环用轻质无弹性细线相连后套 在足够长的光滑圆柱形塑料杆上,保持静止(乙磁环固定在水平面)。剪 断细线后甲磁环沿塑料杆向上运动,经A点后最终到达最高点B。已知磁极 间的相互作用力随距离的增大而减小,且设甲磁环经过A点后就不再受磁 极间的相互作用力。请画出从剪断细
线时开始运动到B点的过程中,甲磁 环所受合力大小随运动距离变化关系
的大致图像。
命题点4 探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
6. (2021·黔东南州)如图所示,是某实验小组用弹簧测力计、木块、砝 码、长木板和毛巾探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
(1)实验过程中,应拉着木块在木板上做 运动,弹簧测力 计的示数如图甲所示,则木块受到的滑动摩擦力大小为 N。
匀速直线
4.2
压力大
小
不变
先
将木块上的砝码取下,测出滑动摩擦力的大小,再与甲图实验的数据进行
比较
命题点5 探究阻力对物体运动的影响
7. (2024·贵州)小明观察到如图甲所示的组合式滑梯,各个滑梯的高度 都有所不同,小朋友从不同的滑梯滑至底端时的快慢也有所不同,速度快 的甚至会冲出滑梯摔在地上。这一现象引起了小明的思考:人沿滑梯滑至 底端时速度的大小与什么因素有关呢?
他猜想:与人开始下滑的起点高度有关。
小明用木块、硬纸板、垫块进行模拟实验,如图乙所示。纸板一端置于垫 块上,另一端置于水平桌面上模拟滑梯,用纸板上从静止开始下滑的木块 模拟人,通过观察木块在水平桌面上运动的距离
来反映木块滑至底端O点时速度的大小,距离越
长表明速度越大。
请你回答下列问题:
(1)若释放后木块保持静止,是因为木块受到沿纸板向 的摩擦 力,若要让木块下滑,写出一种操作方法: 。
上
增大斜面的倾斜程度
(2)解决上述问题后继续探究。如图丙①所示,从纸板顶端释放木块, 木块运动至桌面上的M点;如图丙②所示,从纸板中部释放木块,木块运 动至桌面上的N点。比较木块两次在桌面上的运动距离,可以得出结论: 木块沿纸板下滑的起点越高, 。
滑至底端时速度越大
(4)结合你坐滑梯的经历,谈谈还有哪些因素可能会影响人沿滑梯下滑 的快慢?(写出两个因素即可)
水平
人在滑梯上受到较大的摩擦力,克服摩擦力做功,将动能转化为内能,使
得速度减小。
滑梯的粗糙程度、滑梯的倾斜程度、滑梯的高度等。