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苏科版物理8年级下册培优精做课件8.3力与运动的关系第八章力与运动授课教师:Home .班级:8年级(*)班.时间:.1.力改变物体运动状态的现象
现象 说明 分析
_____________________________ 火箭发射:火箭在发动机推力 作用下由静止开始运动,而且 速度越来越大. 力改变了
物体运动
的快慢.
______________________________ 列车进站:列车在阻力的作用 下速度越来越小,最后静止. 现象 说明 分析
_________________________________ 打排球:排球受到手的作用 力,运动快慢和方向都发生变 化. 力改变了
物体运动
的快慢和
方向.
事实表明,力不仅可以使物体发生形变,还可以改变物
体的运动状态.
2.对物体运动状态改变的理解
物体的运动状态,是指物体运动速度的大小和方向.
典例1 下列实例说明力可以改变物体运动状态的是( )
C
A.将橡皮泥捏成各种形状的小动物
B.撑竿跳高运动员将撑竿压弯
C.穿旱冰鞋的同学推墙时会向后滑动
D.将弹簧拉力器拉开
1. 如图所示,其中与其他三个力产生的作用效果不同的是( )
D
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1.力是物体运动状态改变的原因,不是使物体运动的原因,
也不是维持物体运动的原因.
2.物体的受力情况可以分为:不受力、受力平衡、受力不
平衡.三种情况下,物体的运动状态有不同的表现,根据
受力情况可以判断物体的运动状态.
概括地说,物体不受力或受力平衡时运动状态不变,受
力不平衡时运动状态就会改变.
特别提醒
由运动状态的变化判断物体的受力情况
1.若物体的运动状态发生了变化,则物体一定是受到了力
的作用.如滑板车滑行的速度越来越小,它的运动状态发
生了变化,可判断它一定受到了力的作用.
2.若物体的运动状态没有发生变化,即保持静止或匀速直
线运动状态,则可能是不受力,也可能是受力平衡
(虽然力改变物体运动状态的效果相互抵消,但是力产
生的形变效果不会抵消,即物体依然会发生形变).
典例2 关于力与运动的关系,下列说法正确的是( )
A
A.物体的运动状态改变,说明它一定受到力的作用
B.物体不受力的作用时处于静止状态
C.物体的运动状态不改变,说明它一定没有受到力的作用
D.物体只有受到力的作用时才会运动
[解析] 根据牛顿第一定律知,物体不受力时可能处于静
止状态,也可能处于匀速直线运动状态,B选项错误;物
体受力平衡时运动状态不变,C选项错误;根据牛顿第一
定律知,力不是使物体运动的原因,D选项错误.
1.认识合力与分力
事例 方法一 方法二 力的作用效果
提起 一桶 水 ________________________ _____________________ 一个大人对一桶水的提
力作用的效果与两个小
孩对该桶水的两个提力
的作用效果相同.
事例 方法一 方法二 力的作用效果
拉马 车 ________________________________ _____________________________ 一匹力气大的马对一辆
车的拉力的作用效果与
两匹马对同一辆车的两
个拉力的作用效果是相
同的.
结论:如果一个力的作用效果与某几个力共同作用的效
果相同,那么这个力就叫作那几个力的合力,组成合力
的每一个力叫作分力;求几个力的合力的过程,叫作力
的合成.
2.一辆汽车在环形跑道上做快慢不变的运动,下列关于该汽车的说法正确的是( )
A.运动状态不变,受力平衡
B.运动状态不变,受力不平衡
C.运动状态改变,受力平衡
D.运动状态改变,受力不平衡
D
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教材深挖
合力和分力的特点
同一性 几个分力必须同时作用在同一个物体上.
非共存 性 合力并不是物体受到的另一个力.分析物体的受
力情况时,考虑了合力就不能再考虑分力;考
虑了分力就不能再考虑
合力.
等效性 合力不可以简单地理解为分力的总和,而应该
根据力的作用效果来分析,运用等效替代的方
法,即合力的实质是“等效力”,它可以替代所有
的分力.
2.实验:探究同一直线上两个力的合成
实验 器材 滑轮、钩码、橡皮筋、细线、支架等.
实验 过程 (1)方向相同的两个力的合成
①如图甲所示,橡皮筋下端系有两根细线.在其中
一根细线上挂一个钩码,在另一根细线上挂两个
钩码,记录橡皮筋下端到达的位置 ;
实验 过程 ②撤去所有钩码,只在其中一根细线上挂钩码,
使橡皮筋的下端仍到达位置 ,记录此时钩码的个
数.
通过上述实验,我们发现,使得橡皮筋的下端都
达到 点,“只在一根细线的一端挂3个钩码”产生
的效果与“一根细线上挂一个钩码,在另一根细线
上挂两个钩码”产生的效果是一样的.
实验 过程 (2)方向相反的两个力的合成
①如图乙所示,橡皮筋下端系有两根细线,在其
中一根细线上挂三个钩码,另一根细线向上跨过
滑轮后挂一个钩码,记录此时橡皮筋下端到达的
位置 ;
实验 过程 ②撤去所有钩码,仅在橡皮筋下端的细线上挂钩
码.试一试,使橡皮筋下端仍到达位置 ,需挂几个
钩码
通过上述实验,我们发现,“仅在橡皮筋下端的细
线上挂两个钩码”与“在其中一根细线上挂三个钩
码,另一根细线向上跨过滑轮后挂一个钩码”的效
果是相同的.
实验 过程 ___________________________________________________________
实验 结论 作用于同一物体且在同一直线上的两个力:方向相
同时,合力大小等于这两个力之和,即
,合力方向与这两个力的方向相同;方
向相反时,合力大小等于这两个力之差,即
,合力方向与较大的那个力的方向相
同.
根据力与运动的关系可以得到这样的结论:所受的合力为
零时,物体处于平衡状态;所受的合力不为零时,物体
的运动状态会改变.
3. 作用在同一直线上的两个力,下列关于其合力的说法正确的是( )
A.两个力的合力一定不为零
B.两个力的合力必定大于其中任何一个力
C.方向相反的两个力的合力可能小于其中任何一个力
D.同一直线上两个力的合力的大小,就是把两个力的大小直接相加
C
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典例3 如图所示,两个人分别用
和 的力推车和拉
车,并且两力在同一水平直线上,则
车受到推力和拉力的合力是( )
A
A.,方向向右 B. ,方向向左
C.,方向向右 D. ,方向向左
4. 如图为小德同学玩滑板车的情景,下列有关说法正确的是( )
A.小德只有不断蹬地,滑板车才能继续
运动,说明运动需要力来维持
B.滑板车如果做匀速直线运动,所受合力一定为零
C.停止蹬地后,运动的滑板车最终停下来是因为不再受力
D.运动中的滑板车受到的外力突然消失时,将停止运动
【点拨】物体的运动状态不需要力来维持,故A错误;滑板车如果做匀速直线运动,说明其处于平衡状态,则其受力平衡,即所受合力为零,故B正确;停止蹬地后,运动的滑板车受到地面施加的摩擦力,最终停下来,处于静止状态,故C错误;若在滑行过程中,滑板车受到的外力突然全部消失,滑板车会保持原来的速度做匀速直线运动,故D错误。故选B。
【答案】 B
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5.“燕山雪花大如席,片片吹落轩辕台。”出自唐代诗人李白的《北风行》。如图,重为G的雪花从空中加速下落的过程中,若雪花所受阻力为f,则雪花所受力的合力大小为________,方向为_________。
G-f
竖直向下
【点拨】重为G的雪花从空中加速下落的过程中,向下运动,阻力方向竖直向上,重力方向竖直向下,两者方向相反,故合力大小F=G-f,合力方向竖直向下。
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6.如图所示,小荣同学在超市购物时,用8 N的水平力推着一辆购物车在水平地面上向左做匀速直线运动。突然,小荣发现前面有一小孩,她马上用24 N的水平力向右拉购物车,购物车减速过程中所受的
摩擦力方向为水平________(填“向左”或
“向右”),此过程中购物车所受的合力大
小为________N。
向右
32
【点拨】用8 N的水平力推着一辆购物车在水平地面上做匀速直线运动,则f=F1=8 N;当她用F2=24 N的力向右拉购物车时,购物车与地面间的接触面粗糙程度不变、购物车对地面的压力大小不变,因此购物车受到的摩擦力f=8 N不变,则购物车受到向右的拉力和摩擦力作用,故购物车受到的合力F=F2+f=24 N+8 N=32 N。
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7.[连云港一模]知识梳理是一种重要的学习方法,请将下列知识结构图中的空格处补充完整。
(1)__________________;(2)________________;
(3)________________。
匀速直线运动或静止
运动状态改变
速度的大小改变
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8.某中学八年级同学在“探究同一直线上二力的合成”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测力计的挂钩上,每次实验时,他们都将弹簧由A位置拉伸到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。
(1)在三次实验中,都将弹簧拉伸到B位置,目的是使每次实验中力产生的____________相同。
(2)分析比较图(a)与(b)中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论:在同一直线上,方向相同的两个力的合力大小等于________(用公式表示)。
作用效果
F1+F2
(3)分析比较图(a)与(c)中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论:在同一直线上,方向相反的两个力的合力大小等于________(用公式表示),合力的方向与________(填“F3”或“F4”)的方向相同。
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F3-F4
F3
9.体育课上,小德竖直向上抛出一个质量为0.3 kg的沙包(沙包在空中运动时受到的空气阻力的方向总跟运动方向相反,大小不变),已知沙包在下降过程中所受空气阻力为0.75 N,求:(g取10 N/kg)
(1)沙包受到的重力G的大小。
【解】沙包受到的重力G的大小为
G=mg=0.3 kg×10 N/kg=3 N。
(2)沙包下降过程中受到的重力与空气阻力的合力F合的大小。
【解】由题意可知,沙包在下降过程中,受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力,根据力的合成可知,沙包下降过程中受到的合力大小为F合=G-f=3 N-0.75 N=2.25 N。
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10. 踢毽子起源于汉代,徐炬《新镌古今事物原始全书》记:“今时小儿以铅锡为钱,装以鸡羽,呼为箭子,三四成群走踢……”如图是小荣同学在大课间活动时踢毽子的情景,毽子在运动过程中受到重力和空气阻力,以下对毽子上下飞舞时所受合力的分析正确的是( )
A.上升过程合力方向向上
B.最高点时合力为零
C.最高点时合力最小
D.上升过程合力大于下落过程合力
【点拨】毽子在上升过程中受到竖直向下的重力和竖直向下的空气阻力,合力方向向下,故A错误;上升到最高点瞬间,毽子的速度为0,此时毽子只受到重力作用,合力为重力大小;下落过程合力等于重力与空气阻力之差,所以最高点时合力不是最小,故BC错误;上升过程合力等于重力与空气阻力之和,下落过程合力等于重力与空气阻力之差,所以上升过程合力大于下落过程合力。故D正确。故选D。
【答案】 D
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11.[苏州高新区校级二模]如图甲所示,重为G的正方体滑块P套在水平放置的方管Q上,在水平向右风力的作用下,滑块P向右做匀速直线运动。将方管Q按图乙竖直放置后,滑块P竖直向下运动。假设滑块P受到风力的大小和方向始终保持不变,其受到方管Q对它的摩擦力等于它们间压力大小的
0.9,方管足够长且忽略空气
阻力。
关于图乙中的滑块P,下列说法正确的是( )
A.滑块P受到的摩擦力等于重力
B.滑块P先加速,然后匀速
C.滑块P先加速,后减速,最后静止
D.滑块P的速度一直增大
【点拨】对图甲进行受力分析,滑块P竖直方向上受到的重力G和方管Q对它向上的支持力是一对平衡力,滑块P对方管Q的压力与方管Q对它向上的支持力是一对相互作用力,所以滑块P对方管Q的压力大小等于滑块P的重力大小,即F压=G;其受到方管Q的摩擦力f甲=0.9F压=0.9G,滑块P在水平向右风力的作用下向右做匀速直线运动,故风力等于摩擦力,即
F风=f甲=0.9G。
对图乙竖直方向上进行受力分析,滑块P受到竖直向下的重力,竖直向上的摩擦力。滑块P受到方管Q对它的摩擦力f乙=0.9F压=0.9F风=0.9×0.9G=0.81G,则f乙<G,故A错误;由于滑块P所受竖直向上的摩擦力小于竖直向下的重力,故滑块P向下做加速运动,滑块P的速度一直增大,故BC错误,D正确。故选D。
【答案】 D
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12.小德经常与同学进行爬杆比赛,如图甲所示是小德爬杆时的示意图,图乙是小德向上爬杆的速度与时间的关系图像,图丙是他所受摩擦力随时间变化的关系图像,
但漏画了一部分,若将之补充完整,下列选项正确的是( )
B
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13.在高铁车厢内,有一水杯和充电器A放在水平地板上,某一时刻杯中水突然变成如图所示状态,充电器相对于车厢表面仍静止,请对此时的充电器进行受力分析,作出其受力的示意图。
如图所示
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