第19讲运动过程的分析

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第19讲 运动过程的分析
一、竞赛要点和热点
1、 牛顿第一定律的内容是：一切物体在没有受到外力作用时，它们的运动状态总保持不变，包括速度始终等于零的静止状态或匀速直线运动状态。
2、 一切物体具有保持运动状态不变（静止状态或匀速直线运动状态）的性质，叫做惯性。固体液体和气体都具有惯性。
3、 二力平衡的条件是：作用在一个物体上的两个力，它们大小相等，方向相反，并作用在同一直线上。在满足二力平衡的条件下，物体可能的运动状态是静止或匀速直线运动。
4、 人和动物的运动状态改变，必须依靠自身与外界的相互作用以获得外力，才能起动、改变速度大小或运动方向。
二、拓展与提高
1、 当有两个或两个以上的力作用在物体上且在同一直线上时，它们的共同作用效果可以用另一个力代替，这个替代它们的力我们就称为合力，求合力的过程叫力的合成。在力的合成过程中，若取某方向的力为正值，那么另一方向的力就要取负值。如果作用在一个物体上的两个力方向相同，那么这两个力的合力，就是把这两个力简单相加，方向不变；如果作用在一个物体上的两个力方向相反，那么这两个力的合力，就是它们的代数和，方向与大的力相同。这种方法也可以求两个以上的力的合力。
2、 牛顿第一定律（惯性定律）与惯性：牛顿第一定律所揭示的是一切物体在没有受到外力作用时的运动规律，即原来运动的物体将始终保持匀速直线运动状态，原来静止的物体将保持静止状态。惯性所反映是一切物体所具有的性质，即保持原来运动状态的性质。所以不能混为一体，不加区分。
3、 一个物体在两个力的作用下，如果保持静止或做匀速直线运动，那么这两个力是彼此平衡的；反之，如果物体在平衡的力的作用下，那么它将保持静止状态或匀速直线运动状态，也就是说，平衡的力不能改变物体的运动状态。
三、例题精析
例1 如图所示的小车由静止释放后，为什么会由静止变为沿斜面向下运动而且运动得越来越快？当具有一定速度的小车沿铺有毛巾的水平木板运动时，为什么运动会变慢而且最后会停止运动？如果水平放置的木板足够长，并且非常光滑，估计将会出现什么现象？
答：因为力能改变物体的运动状态。小车是在重力的作用下改变原来的静止状态而向下运动。因为小车在斜面上时重力的作用效果是使小车向下的运动加快。所以小车会运动得越来越快。从能量转化的角度看，小车从斜面上向下运动的过程是一个由势能转化为动能的过程。
当小车运动到水平木板上时，小车的重力与木板对小车的支持力彼此平衡，不再对小车的运动状态产生影响。小车由于惯性还可以继续前进，此时，小车主要受到木板对它的摩擦力的作用，速度将会变慢。当水平木板上铺有毛巾时，由于毛巾表面比木板表面粗糙得多，所以小车在毛巾表面上受到的摩擦力更大，运动会慢下来，最后停止运动。
由于木板非常光滑，对小车的阻力非常小，所以小车会运动得很远，而且方向也不会偏转。
例2 用弹簧测力计测木块与长木板之间的滑动摩擦力时，为什么当木块被匀速拉动时，测力计示数就表示滑动摩擦力的大小？
答：如图，木块在水平方向上受到两个力的作用，一个是测力计的拉力F，一个是木
块受到的摩擦力f。在测力计拉动木块时，若木块仍保持静止，则测力计的示数就表示摩擦力的大小，这个摩擦力是静摩擦力。若木块运动，F与f的大小关系可分为三种情况：1、若F＞f，则木块会加速运动；2、若F＜f，则木块会减速运动；3、若F＝f，则木块做匀速直线运动。所以，只有当木块被匀速拉动时，测力计的示数就可表示滑动摩擦力的大小。
四、能力训练
1. 关于“牛顿第一定律”建立的说法，正确的是 ( )
A．它是通过理论推导出来的
B．它是通过实验直接得出的
C．它是可以通过实验来进行验证的
D．它是以实验事实为基础，通过推理、想象而总结出来的
2. 一受平衡力作用的物体正在运动。若撤去这对平衡力中的一个力，那么这个物体前后的运动是 ( )
A．撤力前后都做匀速直线运动
B．撤力前做匀速直线运动，撤力后一定做减速运动
C．撤力前做匀速直线运动，撤力后一定做加速运动
D．撤力前做匀速直线运动，撤力后肯定做变速运动，但加速减速不能肯定
3. 起重机钢绳吊着重G的货物上升时，钢绳的拉力为 T1，下降时钢绳的拉力为T2，则当货物 ( )
A．上升时，T1一定大于G
B．下降时，T2一定小于G
C．匀速上升时，Tl一定等于G
D．匀速下降时，T2有可能大于G
4. 如图所示，在光滑水平地面上，一物体在拉力的作用下做匀速直线运动，则这个拉力可能的方向是 ( )
5. 跳高运动员在起跳瞬间的受力情况是 ( )
A．只受到地面的支持力
B．受到重力和地面的支持力，且合力为零
C．受到重力和地面的支持力，合力方向向上
D．受到重力、地面的支持力和起跳力，合力方向向上
6. 如图所示，实验小车在水平路面上做匀速运动，在车厢内固定的光滑桌面上放置着质量分别为M和m的两个物体，M>m．当车突然停止时，两物体在离开桌面前 ( )
A．一定相撞 B．一定不相撞
C．不一定相撞 D．先撞上，又分开
7. 如图所示，静止的传送带上有一木块正在匀速下滑，当传送带突然向下开动时，木块滑到底部所需时间t与传送带始终静止不动所需时间t0相比是 ( )
A．t=t0 B．tt0 D．A、B两种情况都有可能
8. 手掌中托一小石块，将它竖直向上抛出，在小石块与手掌脱离时，则 ( )
A．小石块不受任何力的作用
B．小石块比手掌运动得快
C．小石块与手掌的运动速度相等
D．小石块速度继续增大，手掌速度将减小
9. 一张桌子放在水平地面上，在水平的桌面上放有一台电视机，则 ( )
A．电视机和桌子所受的重力就是地面受到的压力
B．桌子所受的重力与地面对桌子的支持力是一对平衡力
C．电视机所受的重力与地面对桌子的支持力是一对平衡力
D．电视机所受各力的合力为零，桌子所受各力的合力为零
10. 假设体积相同的小球在空中下落时，受到的空气阻力与其运动的速度成正比。两个体积相同、重力分别为3牛和4牛的小球之间用短细线相连，细线强度足够大。现将这两个小球从漂浮在空中的气球上由静止开始自由释放，当两球匀速下降时，细线上的拉力为( )
A．0牛 B. 0．5牛 C. 1牛 D. 2．5牛
11。由东向西飞行的轰炸机，在地面目标的正上方投下炸弹，肯定不会命中目标，而是落在目标的 方，原因是 。
12。吊在室内天花板上的电风扇，静止不动时对固定吊杆的拉力为Fl，电风扇水平匀速转动后，对固定吊杆的拉力为F2，则F2 Fl (填‘=”、“>”、“<”)。
13。体重为600牛顿的跳伞运动员从高空跳下，开伞前他做 运动。这是因为 。开伞后，跳伞运动员做匀速下落运动，这时他受到的阻力是 牛顿。
14。将甲、乙两个物体叠放在一起，放在水平面上。一水平拉力F=50牛,方向向右作用于甲，使两物体恰能一起以相同的速度做匀速直线运动，如图所示。那么对乙物体来说，它在水平方向上受到 个力的作用，它们的大小和方向分别是 。
15。用50牛顿竖直向上的力提一放在桌面上质量为6千克的物体，此物体并未离开桌面，这时物体所受的合力是 牛，所受桌面的支持力是
牛．(取g=10牛/千克)
16．奔跑的人或动物要停止运动，脚应对地面施加什么方向的力？这时脚获得的摩擦力的方向是怎样的？
第19讲参考答案
（一）、选择题
1.D 2.D 3.C 4.A 5.C 6.B 7.D 8.C 9.D 10.B
二、简答题
11. 西；炸弹落下时具有与飞机相同的速度，由于惯性，炸弹在下落过程中要继续向西运动一段距离。12. < 13．变速 重力大于阻力 600 14．两 一个是甲物体对乙物体的静摩擦力50牛顿，方向向右 另一个是地面对它向左的滑动摩擦力，也是50牛顿，方向向左 1 5． 0牛 10牛
16．奔跑的人或动物要停止运动，就必须要受到与运动方向相反的作用力。这个力一般情况下只能由地面来施加。所以，脚应该向运动方向对地面施加力的作用，在脚施力的同时，地面对脚也施加一个反作用力。这个力的大小与脚对地面的力相等，方向相反，也就是地面对人或动物施加了一个与运动方向相反的外力，人或动物在这个力的作用下速度减小，直到停止运动。
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