力和运动复习
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力和运动复习
一、要点内容
1.力的概念
(1)什么是力
力是物体对物体的作用.力不能离开物体而单独存在,只有一个物体也不能产生力的作用.
相互接触的物体之间可以有力的作用,没有相互接触的物体之间也可能存在力的作用.
(2)物体间力的作用是相互的
一个物体对另一个物体施加作用力的同时,必然也受到后者对它的作用力.如果把前者叫做施力物体,则后者就叫做受力物体.那就是说,当施力物体对受力物体施加作用力的同时,施力物体本身也受到了受力物体对它的力的作用.例如手拍桌子,手对桌子施加了向下的作用力,但人的手感到痛,这说明手对桌子施加力的同时,手也受到桌子对它的力的作用,把手叫做施力物体,则桌子就叫受力物体.但是受力物体和施力物体是相对于研究对象而言.不能由于物体间力的作用是相互的,就把施力物体和受力物体混淆不清.
2.力的两个作用效果
力的两个作用效果是:
(1)力可以使物体发生形变。力可以把物体拉伸、压缩或弯曲.
(2)力可以改变物体的运动状态.
运动状态是由物体的运动方向和速度大小来描述的,其变化包括以下四种情况：
①物体从静止变为运动,或从运动变为静止
②物体运动速度大小发生变化
③物体运动方向发生变化.
④物体运动方向、速度大小同时发生变化.
只要有上述一种情况出现,就可判断物体的运动状态发生了变化,就一定是受到了外力的作用.
3.力的测量
(1)国际单位制中力的单位是N.
(2)测量力的大小的工具叫测力计,在实验室常用的测力计是弹簧测力计.
弹簧测力计的原理是: 根据在一定范围内，弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长越长的原理制成
使用时注意事项:
①观察量程. 就是观察弹簧测力计面板上的最大刻度值.注意加在弹簧测力计上的力不能超过它的量程.
②观察最小刻度值. 就是弹簧测力计刻度的每一小格表示多少N.
③校正零点: 看指针是否指在零位置,如果不是,则应调整到指针指在零刻度线.
④拉力沿弹簧的中心轴线方向施加在弹簧测力计上.
⑤观察指针示数视线要与刻度线垂直.
4.力的三要素
力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关,因此,把力的大小、方向、作用点叫做力的三要素. 要准确地描述一个力，就必须弄清楚力的三要素。
5.力的图示与力的示意图
(1)用一根带箭头的线段把力的三要素都准确地表示出来,叫做力的图示.
画力的图示时，可采用“一画点、二定标度再画线、三画箭头标大小”的方法．
“一画点”是表示先要画力的作用点，这个点一般画在物体的重心上．
“二定标度再画线”是指要根据力的大小定出适当长度的线段表示力的大小．例如，要表示“30N”的力，可选1cm长的线段表示10N的力，也可以选1cm长的线段表示15N的力，但不宜选1cm长的线段就表示30N的力．也就是说，标度长表示的力不要超过力的大小的1／2．画线时可从作用点开始沿力的指向画去
“三画箭头标大小”，是说在所画线段的末端添上表示力的方向的箭头，力的方向指向何方，箭头就指相同方向，最后标出力的大小值．
值得注意的是，若在同一张图上同时画几个力的图示，只能用同一个标度。
其中,线段的长短表示力的大小;线段末端标出箭头表示力的方向;线段的起点表示力的作用点,它必须画在受力物体上.
6.重力
(1)由于地球吸引而使物体受到的力叫重力.
(2)重力的方向总是竖直向下,重力的作用点在受力物体的重心处.
(3)重力的大小与物体的质量成正比.
即:G＝mg式中:m是物体质量,单位用kg;g是一常数,g＝9.8N/kg,表示质量为1kg的物体受到的重力是9.8N;G即为物体重力,单位用N.
7.二力的合成
(1)什么是合力 如果一个力产生的效果跟二个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那两个力的合力.
(2)同一直线上的二力合成
a.作用在同一个物体上的两个力,如果在同一直线上,且方向相同,则其合力大小为这两个力的大小之和,合力方向跟这二个力的方向相同.
b.作用在同一个物体上的两个力,如果在同一直线上,但方向相反,则其合力大小等于这两个力的大小这差,合力的方向跟较大的那个力相同.
(3)互成角度的二力合成 作用在同一个物体上的两个力互成角度，它们的合力可以用这两个力为邻边作平行四边形的对角线来表示.
8.力和运动
(1)物体不受外力作用时,保持静止状态或匀速直线运动状态,这就是N顿第一运动定律(也叫惯性定律)所归纳的规律.
(2)作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,在同一条直线上,这两力的合力为零,互相平衡.物体在平衡力的作用下运动状态不变,原来静止仍然静止,原来运动的做匀速直线运动.
(3)物体在非平衡力的作用下,运动状态将发生改变,即其运动方向、速度大小将发生变化.由此可见,力的作用不是产生运动,而是改变物体运动状态的原因.
9.惯性
(1)定义:物体保持运动状态不变的性质叫做惯性.
由于物体运动状态不变,包括静止状态和匀速直线运动状态两种情况,因此,可理解为惯性就是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质.
(2)惯性是任何物体都具有的属性.不论物体在什么地方、什么时间,不管物体是否受力、以及受力的大小,物体都具有惯性这种性质. 物体的惯性大小仅仅取决于物体的质量。
10.摩擦力
(1)两个相互接触的物体,当它们要发生或已经发生相对运动时,就会在接触面产生阻碍相对运动的力,这种力叫摩擦力.
(2)摩擦力的方向总是与要发生或已经发生相对运动的方向相反.
(3)当一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦叫滑动摩擦.滑动摩擦力的大小与压力大小及接触面的粗糙程度有关.除了滑动摩擦之外,还有滚动摩擦,滚动摩擦比滑动摩擦小得多.
(4)增大有益摩擦的方法:增大压力和使接触面粗糙;减小有害摩擦的方法除了可以减小压力,使接触面变光滑以外,还可采用变滑动为滚动和加润滑剂使接触面分离的方法来更加有效地减小摩擦.
二、例题分析
第一阶梯
[例1]如图1所示,一个重8N的小球,用绳子拉着挂在光滑的墙上.已知绳子的拉力是10N,小球对墙的水平压力是6N,用力的图示法把小球所受的各个力表示出来.
分析与解答：首先应分析小球共受到哪些力的作用;其次应明确每一个力的大小、方向和作用点;最后再根据画力的图示的规范化要求画出小球所受的各个力.小球应受三个力的作用:竖直向下的重力G＝8N,沿绳子斜向上的拉力F＝10N,墙壁对小球水平向右的支持力F’＝6N,三个力的作用点都可以认为在小球的重心O点处.由于小球对墙的水平压力是6N,方向水平向左,因此根据物体间力的作用的相互性规律,墙对小球的支持力大小也是6N.方向水平向右,这是分别作用在两个不同物体上的两个力,不能混淆.
解 确定好标度之后,即按力的图示的规范要求画出小球所受的重力G.墙壁的支持力F’及绳子的拉力F。如图2所示.
[例2]如图3所示,物体m重5N,物体M重8N,那么轻质弹簧测力计上的示数及水平地面对物体M的支持力分别为（ ）
A. 3N、8N B. 5N、3N C. 8N、3N D. 13N、5N
分析与解答：物体M静止在水平地面上,它通过绳子与弹簧测力计相连,使弹簧测力计位置固定,不至于被拉走.因此,弹簧测力计上的示数就等于物体m对弹簧测力计的拉力,即物体m的重5N.由于弹簧测力计本身重忽略不计,此时弹簧测力计两端绳子上的拉力都等于5N,即物体
M受到了绳子竖直向上的拉力5N.物体M受到的重力与绳子拉力的合力大小为3N.方向竖直向下.因此,水平地面对物体M竖直向上的支持力即为3N,方向竖直向上.即应选B.
[例3]物体刚脱离正在竖直匀速上升的气球,它的运动方向是____________,这是由
于__________________的缘故.
分析与解答：
这是由于物体具有惯性的原因,物体原来和气球一同竖直匀速上升的,当它脱离气球后,由于惯性,它还保持原来的运动状态继续上升;但因为受到竖直向下的重力作用,使它的运动状态发生变化,向上运动的速度越来越慢,当它上升到一定高度后不再上升,然后在重力作用下加速下落.
解答 应填: 竖直向上、物体具有惯性.
第二阶梯
[例1]（1）站立在静止汽车中的人，在汽车突然启动时他的身体会向某方向倾倒。当汽车急速转弯时，
汽车中的人，他的身体也会向某方向倾倒。试说明出现这种现象的原因，并说明人在上述两种情况下，其身体倾向的方向，为什么？
（2）人在匀速直线前进的船上向上方跳起，落下后发现仍落在"原处"。人在空中运动的时间内，船仍在前进，人为什么还能落在"原处"呢？
提示：
我们常把物体运动的速度（包括：大小和方向）称为物体的运动状态。任何物体在不受外力作用时，都要保持原有的运动状态；或者说如果物体的运动状态发生了变化，那一定是受到外力作用的结果。我们把物体保持原有运动状态的性质称为物体的惯性。任何物体任何时候都具有惯性。
参考答案：
人站在突然启动的汽车上，身体会向车后方（车前进的相反方向）倾倒。这是因为人的身体具有惯性，身体的惯性在汽车突然向前运动时，使身体仍"静止"在原处。于是，车离开了原处，而身体仍停留在原处，就出现"人身体向车后方倾倒"的现象。同样道理，车子转弯时，人的身体因为惯性，时刻保持一种匀速直线运动的趋势，于是坐在急速转弯汽车中的人，他的身体会向"外侧"倾斜。人的身体象一切物体一样，一方面总具有惯性，另一方面在受到外力作用下，会改变原有的运动状态。车中的人就是在"倾倒"过程中，受到外力作用，随车"共同"运动的。
[例2]汽车在水平路线上匀速行驶过程中，在水平方向上受什么力作用？这些力的总效果相当于多大的力？汽车关闭发动机后还能行驶一段距离。在这段距离上它受几个力作用？为什么还能前进？为什么最终要停下来？
提示：
当一个物体受到两个力作用时，如保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说物体在这两个力作用下处于平衡状态，即二力平衡。二力平衡的条件是：这两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。这样一对力称为平衡力，它们的合力是零。以上情况，也可以这样认识：当物体受到"平衡力"的作用时，将保持原有的静止或匀速直线运动状态。
参考答案：
汽车在水平路面上匀速行驶过程中，可以认为在水平方向上受到向车前方的牵引力和向车后方的地面摩擦力作用。因为这两个力共同作用的效果是汽车"匀速直线运动"，也就是说汽车的运动状态没有发生变化。据此，可以说，在上述过程中牵引力与摩擦力的总效果为零，即这两个力的合力为零。它们是一对平衡力。关闭发动机后，汽车只受地面摩擦力作用，这个力的效果是改变汽车的运动状态，即：使得汽车的速度越来越小，并最终停下来。停下来之前，汽车之所以还能保持前进的速度是汽车具有惯性的缘故。显然，我们可以设想，如果地面摩擦力很小很小，汽车的惯性将使汽车前进很长很长的距离；而如果地面消失了摩擦力，汽车将匀速直线运动（保持原有运动状态）到永远。
[例3]在水平地面上有一静止木箱，学生甲用100牛的水平推力推木箱没推动，他请来学生乙同他一起推，木箱运动后，若学生乙用200牛的水平推力和学生甲（仍用100牛水平推力）一起沿同一方向推，恰好能使木箱做匀速运动，求先后两次木箱受到的摩擦力各是多大。
提示：
第一次推，木箱是静止的；第二次推，木箱做匀速直线运动，在这两种情况下木箱都处于平衡状态，所受的力都是平衡力。用力的平衡条件来求摩擦力是一种常用的方法。
参考答案：
第一次木箱受到的摩擦力是100牛，第二次木箱受到的摩擦力是300牛。
说明：
第一次推木箱时它是静止的，水平方向受推力和反方向的摩擦力，这两个力是平衡力，所以木箱受到的摩擦力是100牛；第二次推木箱时它做匀速直线运动，水平方向受两个同方向的推力和反方向的摩擦力，推力的合力与摩擦力是平衡力，所以木箱受到的摩擦力是（100牛+200牛）=300牛。
第三阶梯
[例1]用手握住一个啤酒瓶，啤酒瓶的开口向上静止在手中不动，以下说法正确的是（ ）
A、啤酒瓶静止在手中受到静摩擦力的作用；
B、随着手握啤酒瓶的力的增大，瓶子受到的静摩擦力也随着增大；
C、随着手握啤酒瓶的力的增大，瓶子受到的静摩擦力并没有增大；
D、若啤酒瓶原来是空瓶，那么向瓶内注水的过程中瓶子仍然静止，即使手握瓶的力不变，瓶子受到的静摩擦力也将增大。
提示：
首先应确定研究对象是啤酒瓶，处于静止状态。其次判断它是否有运动趋势，进而判断瓶与手之间是否存在静摩擦力。我们可以对啤酒瓶进行受力分析，根据二力平衡条件判断静摩擦力有没有以及是否随外界条件的改变而发生变化。
参考答案：A、C、D
说明：
在本题中，啤酒瓶被握在人的手中，由于啤酒瓶受到重力的作用有从手中下滑的趋势，瓶与手之间存在摩擦，摩擦力的方向向上，又因为啤酒瓶始终处于静止状态，所以上述摩擦力是静摩擦力，它与重力是一对平衡力，在数值上等于瓶子所受的重力。当手握啤酒瓶的力增大时，瓶子受到的静摩擦力并不会增大，然而当向瓶中注水时，啤酒瓶所受重力增大，瓶子受到的静摩擦力也将增大，以保持与重力的平衡。进一步我们可以思考，握力在上述问题中起的作用。假设握力不变，我们向瓶子中不断注水，常识告诉我们瓶子终将从手中滑落，这又是为什么呢？瓶子滑落说明啤酒瓶的平衡被破坏，它所受的重力已经大于静摩擦力了。原来啤酒瓶所受的静摩擦力有一个最大值，我们称它为最大静摩擦力，最大静摩擦力随着接
触物之间的正压力的增大而增大，还随着接触物之间的粗糙程度的增加而增大。在本例中，如出现啤酒瓶开始从手中滑落的现象，此时它所受的重力，在数值上恰好等于在当时条件下的最大静摩擦力。由此可见，只要物体（啤酒瓶）保持平衡，物体所受的静摩擦力的大小等于重力，与握力的大小无关；握力的大小仅与物体可能受到的最大静摩擦力有关。
[例2]找一本较厚的书和一张纸，把书放在水平桌面上。第一次将这张纸的大部分夹在书的前十页内，只露出一小部分，然后用水平力向外拉这张纸。第二次将纸夹在书的十至二十页之间，然后用水平力向外拉这张纸。往后每增加十页左右重复上面的实验。注意体会每次把纸拉出来时的感觉有什么不一样？当书的页数增加到足够多时，会出现什么现象？
提示：
本实验取材容易、方法简单，但要注意，书本的厚薄，纸张的厚薄与韧性以及书的封皮和桌面的光滑程度都会影响实验结果，稍不注意，有些现象可能观察不到。同学们可以根据已经掌握的知识对实验结果作出预见，根据这种预见确定实验条件，最后通过比较实验现象和自己预见之间的异同来加深对摩擦现象的认识。
参考答案：
第一次抽纸只须用很小的力，轻轻一抽便将纸抽出书本。第二次、第三次、……，需要用越来越大的力才能将纸抽出来。当书的页数增加到足够多时，纸张没有被抽出来，书却被纸拖动了。
说明：
每重复进行一次抽纸动作，由于书页增加了，纸张受到书页的正压力增加，它们之间的摩擦力因此也增加。要将纸从书页中抽出所用的力必须大于这个摩擦力，因此所用的力一次比一次大。当所用的力小于纸张与书页间的最大静摩擦力时，这两个构成了一对平衡力，纸张不会被抽出。这时如果我们对书本进行受力分析可知，书本在水平方向受到了纸张对它的摩擦力，大小等于抽纸张时所用的拉力，书本还受到桌面对它的摩擦力。当上述拉力大于书本与桌面之间的摩擦力时，书就被拖动了。
[例3]用一把尺子（或粗细较均匀的细长木棍），伸出你的两个食指，将尺子放在两个食指上并保持水平。让一个食指保持在原来的位置不动，另一个食指向尺子中央缓慢移动，先请你估计一下可能发生的现象。实际做一下上述实验直至两个手指碰在一起，看看实验结果与你的估计有何不同？
提示：
实验中注意两个手指始终在同一水平面上，实验取材可以因地制宜选用木尺、钢板尺、筷子、铅笔等粗细较均匀的细长物体，手指移动要缓慢。
参考答案：
两个手指从分开直到移动到一起，尺子始终在手指上保持水平而不会掉下来。
说明：
有些同学在动手实验以前可能会认为，当移动的手指过了尺子的中点，尺子就会掉下来，其实让一个手指不动不等于这只手指上面的尺子不会动。尺子对两个手指都有压力，压力的大小与手指和尺子的相对位置有关，与尺子重心距离较小的手指上的压力较大。在发生运动或者要发生运动时，接触面将产生摩擦力。当一个手指用的力大于尺子给手指的摩擦力时，这个手指开始向尺子的中央移动，在移动中，随着这个手指与尺子重心距离的减小，它受到的压力增大，而原来不动的手指受到的压力随之减少，两个手指与尺子间的摩擦力也会发生相似的增减。当用力的手指与尺子间的摩擦力增大到手指所用的力时，这个手指和尺子将保持静止，整个尺子会在不动的那个手指上面向外滑动，这个手指也要向中央靠近，两个手指受到的压力及它们与尺子间的摩擦力的增减会发生相反的变化，两个手指与尺子或相对静止，或相对运动，不断交替发生直到两个手指并拢在一起，尺子的中心则大致在两个手指的中间。
三、检测题
1.下列实例中,为了增加摩擦力的是( )
A.滑冰运动员穿的冰刀滑冰鞋
B.体操运动员穿的体操鞋
C.短路运动员穿的钉鞋
D.芭蕾舞演员穿的舞鞋
2.物体受到摩擦力的方向与它运动方向之间的关系（ ）
A.一定相同 B.一定相反 C.可能相同,也可能相反 D.没有关系
3.甲、乙两个跳伞运动员体重都是650N,(包括伞重)甲以5m/s速度匀速下落,乙以3m/s速度匀速下落,此
时它们受到空气阻力是（ ）
A.甲比乙大 B.乙比甲大 C.甲、乙所受阻力一样大 D.都等于零
4．一个物体受到两个力的作用,这两个力的三要素完全相同,这两个力（ ）
A．一定是平衡力
B．一定不是平衡力
C．可能是平衡力
D．无法判断
5．下面关于物体惯性的说法,正确的是（ ）
A．运动的物体有惯性,静止的物体没有惯性
B．物体速度越大,惯性越大
C．只有固体才有惯性
D．一切物体都有惯性
6．起重机吊起重物在空中静止不动时,钢索的拉力是4×105N,若起重机以0.2m/s速度把重物匀速下落,
则钢索的拉力将（ ）
A．大于4×105N
B．等于4×105N
C．小于4×105N
D．条件不足,无法判断
7．公共汽车在平直公路上匀速行驶,站在车上的乘客,脚和车厢底板之间（ ）
A．有摩擦力,方向向后
B．无摩擦力
C．有摩擦力,方向向前
D．三种情况都有可能
8.5kg的物体受到的重力大小是____N,方向是____,重力的作用点叫做____,该力的施力物体是____.
9.如图4所示,放在水平地面上重100N的小车,受到15N水平向右的拉力作匀速运动,小车所受的合力大小
为____.当拉力增大到18N时,小车受到的合力大小是____N.
10．月球对它表面附近的物体的引力大约是地球对其表面附近物体引力的,一个在地球上
质量是60kg的宇航员,他在月球上重____N,质量是____kg.
11．悬挂在匀速行驶的火车车厢中的小球若突然摆向列车的后方,这说明火车在____行驶,也表示小球
具有____.
12．汽车在1500N牵引力作用下,沿水平路面向东做匀速运动,汽车受摩擦力为____N,方向向____;若汽车
行驶的牵引力减小为1200N,则汽车将做____运动.
13. 重5N的物体,受到10N的水平力作用后,紧帖在竖直的墙面上静止不动,此时物体对墙面的压力为____N,
物体受到的摩擦力为____N.
14.在图5中,物体A重600N,在水平向右的300N拉力作用下做匀速直线运动.用力的图示法画出A所受到的
各个力
答案：
1.C
2.C
3.C
4.B
5.D
6.B
7.B
8.49、竖直向下、重心、地球
9.0、3
10.98、60
11.加速、惯性
12.1500、西、减速
13.10、5
14.
一、要点内容
1.力的概念
(1)什么是力
力是物体对物体的作用.力不能离开物体而单独存在,只有一个物体也不能产生力的作用.
相互接触的物体之间可以有力的作用,没有相互接触的物体之间也可能存在力的作用.
(2)物体间力的作用是相互的
一个物体对另一个物体施加作用力的同时,必然也受到后者对它的作用力.如果把前者叫做施力物体,则后者就叫做受力物体.那就是说,当施力物体对受力物体施加作用力的同时,施力物体本身也受到了受力物体对它的力的作用.例如手拍桌子,手对桌子施加了向下的作用力,但人的手感到痛,这说明手对桌子施加力的同时,手也受到桌子对它的力的作用,把手叫做施力物体,则桌子就叫受力物体.但是受力物体和施力物体是相对于研究对象而言.不能由于物体间力的作用是相互的,就把施力物体和受力物体混淆不清.
2.力的两个作用效果
力的两个作用效果是:
(1)力可以使物体发生形变。力可以把物体拉伸、压缩或弯曲.
(2)力可以改变物体的运动状态.
运动状态是由物体的运动方向和速度大小来描述的,其变化包括以下四种情况：
①物体从静止变为运动,或从运动变为静止
②物体运动速度大小发生变化
③物体运动方向发生变化.
④物体运动方向、速度大小同时发生变化.
只要有上述一种情况出现,就可判断物体的运动状态发生了变化,就一定是受到了外力的作用.
3.力的测量
(1)国际单位制中力的单位是N.
(2)测量力的大小的工具叫测力计,在实验室常用的测力计是弹簧测力计.
弹簧测力计的原理是: 根据在一定范围内，弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长越长的原理制成
使用时注意事项:
①观察量程. 就是观察弹簧测力计面板上的最大刻度值.注意加在弹簧测力计上的力不能超过它的量程.
②观察最小刻度值. 就是弹簧测力计刻度的每一小格表示多少N.
③校正零点: 看指针是否指在零位置,如果不是,则应调整到指针指在零刻度线.
④拉力沿弹簧的中心轴线方向施加在弹簧测力计上.
⑤观察指针示数视线要与刻度线垂直.
4.力的三要素
力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关,因此,把力的大小、方向、作用点叫做力的三要素. 要准确地描述一个力，就必须弄清楚力的三要素。
5.力的图示与力的示意图
(1)用一根带箭头的线段把力的三要素都准确地表示出来,叫做力的图示.
画力的图示时，可采用“一画点、二定标度再画线、三画箭头标大小”的方法．
“一画点”是表示先要画力的作用点，这个点一般画在物体的重心上．
“二定标度再画线”是指要根据力的大小定出适当长度的线段表示力的大小．例如，要表示“30N”的力，可选1cm长的线段表示10N的力，也可以选1cm长的线段表示15N的力，但不宜选1cm长的线段就表示30N的力．也就是说，标度长表示的力不要超过力的大小的1／2．画线时可从作用点开始沿力的指向画去
“三画箭头标大小”，是说在所画线段的末端添上表示力的方向的箭头，力的方向指向何方，箭头就指相同方向，最后标出力的大小值．
值得注意的是，若在同一张图上同时画几个力的图示，只能用同一个标度。
其中,线段的长短表示力的大小;线段末端标出箭头表示力的方向;线段的起点表示力的作用点,它必须画在受力物体上.
6.重力
(1)由于地球吸引而使物体受到的力叫重力.
(2)重力的方向总是竖直向下,重力的作用点在受力物体的重心处.
(3)重力的大小与物体的质量成正比.
即:G＝mg式中:m是物体质量,单位用kg;g是一常数,g＝9.8N/kg,表示质量为1kg的物体受到的重力是9.8N;G即为物体重力,单位用N.
7.二力的合成
(1)什么是合力 如果一个力产生的效果跟二个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那两个力的合力.
(2)同一直线上的二力合成
a.作用在同一个物体上的两个力,如果在同一直线上,且方向相同,则其合力大小为这两个力的大小之和,合力方向跟这二个力的方向相同.
b.作用在同一个物体上的两个力,如果在同一直线上,但方向相反,则其合力大小等于这两个力的大小这差,合力的方向跟较大的那个力相同.
(3)互成角度的二力合成 作用在同一个物体上的两个力互成角度，它们的合力可以用这两个力为邻边作平行四边形的对角线来表示.
8.力和运动
(1)物体不受外力作用时,保持静止状态或匀速直线运动状态,这就是N顿第一运动定律(也叫惯性定律)所归纳的规律.
(2)作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,在同一条直线上,这两力的合力为零,互相平衡.物体在平衡力的作用下运动状态不变,原来静止仍然静止,原来运动的做匀速直线运动.
(3)物体在非平衡力的作用下,运动状态将发生改变,即其运动方向、速度大小将发生变化.由此可见,力的作用不是产生运动,而是改变物体运动状态的原因.
9.惯性
(1)定义:物体保持运动状态不变的性质叫做惯性.
由于物体运动状态不变,包括静止状态和匀速直线运动状态两种情况,因此,可理解为惯性就是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质.
(2)惯性是任何物体都具有的属性.不论物体在什么地方、什么时间,不管物体是否受力、以及受力的大小,物体都具有惯性这种性质. 物体的惯性大小仅仅取决于物体的质量。
10.摩擦力
(1)两个相互接触的物体,当它们要发生或已经发生相对运动时,就会在接触面产生阻碍相对运动的力,这种力叫摩擦力.
(2)摩擦力的方向总是与要发生或已经发生相对运动的方向相反.
(3)当一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦叫滑动摩擦.滑动摩擦力的大小与压力大小及接触面的粗糙程度有关.除了滑动摩擦之外,还有滚动摩擦,滚动摩擦比滑动摩擦小得多.
(4)增大有益摩擦的方法:增大压力和使接触面粗糙;减小有害摩擦的方法除了可以减小压力,使接触面变光滑以外,还可采用变滑动为滚动和加润滑剂使接触面分离的方法来更加有效地减小摩擦.
二、例题分析
第一阶梯
[例1]如图1所示,一个重8N的小球,用绳子拉着挂在光滑的墙上.已知绳子的拉力是10N,小球对墙的水平压力是6N,用力的图示法把小球所受的各个力表示出来.
分析与解答：首先应分析小球共受到哪些力的作用;其次应明确每一个力的大小、方向和作用点;最后再根据画力的图示的规范化要求画出小球所受的各个力.小球应受三个力的作用:竖直向下的重力G＝8N,沿绳子斜向上的拉力F＝10N,墙壁对小球水平向右的支持力F’＝6N,三个力的作用点都可以认为在小球的重心O点处.由于小球对墙的水平压力是6N,方向水平向左,因此根据物体间力的作用的相互性规律,墙对小球的支持力大小也是6N.方向水平向右,这是分别作用在两个不同物体上的两个力,不能混淆.
解 确定好标度之后,即按力的图示的规范要求画出小球所受的重力G.墙壁的支持力F’及绳子的拉力F。如图2所示.
[例2]如图3所示,物体m重5N,物体M重8N,那么轻质弹簧测力计上的示数及水平地面对物体M的支持力分别为（ ）
A. 3N、8N B. 5N、3N C. 8N、3N D. 13N、5N
分析与解答：物体M静止在水平地面上,它通过绳子与弹簧测力计相连,使弹簧测力计位置固定,不至于被拉走.因此,弹簧测力计上的示数就等于物体m对弹簧测力计的拉力,即物体m的重5N.由于弹簧测力计本身重忽略不计,此时弹簧测力计两端绳子上的拉力都等于5N,即物体
M受到了绳子竖直向上的拉力5N.物体M受到的重力与绳子拉力的合力大小为3N.方向竖直向下.因此,水平地面对物体M竖直向上的支持力即为3N,方向竖直向上.即应选B.
[例3]物体刚脱离正在竖直匀速上升的气球,它的运动方向是____________,这是由
于__________________的缘故.
分析与解答：
这是由于物体具有惯性的原因,物体原来和气球一同竖直匀速上升的,当它脱离气球后,由于惯性,它还保持原来的运动状态继续上升;但因为受到竖直向下的重力作用,使它的运动状态发生变化,向上运动的速度越来越慢,当它上升到一定高度后不再上升,然后在重力作用下加速下落.
解答 应填: 竖直向上、物体具有惯性.
第二阶梯
[例1]（1）站立在静止汽车中的人，在汽车突然启动时他的身体会向某方向倾倒。当汽车急速转弯时，
汽车中的人，他的身体也会向某方向倾倒。试说明出现这种现象的原因，并说明人在上述两种情况下，其身体倾向的方向，为什么？
（2）人在匀速直线前进的船上向上方跳起，落下后发现仍落在"原处"。人在空中运动的时间内，船仍在前进，人为什么还能落在"原处"呢？
提示：
我们常把物体运动的速度（包括：大小和方向）称为物体的运动状态。任何物体在不受外力作用时，都要保持原有的运动状态；或者说如果物体的运动状态发生了变化，那一定是受到外力作用的结果。我们把物体保持原有运动状态的性质称为物体的惯性。任何物体任何时候都具有惯性。
参考答案：
人站在突然启动的汽车上，身体会向车后方（车前进的相反方向）倾倒。这是因为人的身体具有惯性，身体的惯性在汽车突然向前运动时，使身体仍"静止"在原处。于是，车离开了原处，而身体仍停留在原处，就出现"人身体向车后方倾倒"的现象。同样道理，车子转弯时，人的身体因为惯性，时刻保持一种匀速直线运动的趋势，于是坐在急速转弯汽车中的人，他的身体会向"外侧"倾斜。人的身体象一切物体一样，一方面总具有惯性，另一方面在受到外力作用下，会改变原有的运动状态。车中的人就是在"倾倒"过程中，受到外力作用，随车"共同"运动的。
[例2]汽车在水平路线上匀速行驶过程中，在水平方向上受什么力作用？这些力的总效果相当于多大的力？汽车关闭发动机后还能行驶一段距离。在这段距离上它受几个力作用？为什么还能前进？为什么最终要停下来？
提示：
当一个物体受到两个力作用时，如保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说物体在这两个力作用下处于平衡状态，即二力平衡。二力平衡的条件是：这两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。这样一对力称为平衡力，它们的合力是零。以上情况，也可以这样认识：当物体受到"平衡力"的作用时，将保持原有的静止或匀速直线运动状态。
参考答案：
汽车在水平路面上匀速行驶过程中，可以认为在水平方向上受到向车前方的牵引力和向车后方的地面摩擦力作用。因为这两个力共同作用的效果是汽车"匀速直线运动"，也就是说汽车的运动状态没有发生变化。据此，可以说，在上述过程中牵引力与摩擦力的总效果为零，即这两个力的合力为零。它们是一对平衡力。关闭发动机后，汽车只受地面摩擦力作用，这个力的效果是改变汽车的运动状态，即：使得汽车的速度越来越小，并最终停下来。停下来之前，汽车之所以还能保持前进的速度是汽车具有惯性的缘故。显然，我们可以设想，如果地面摩擦力很小很小，汽车的惯性将使汽车前进很长很长的距离；而如果地面消失了摩擦力，汽车将匀速直线运动（保持原有运动状态）到永远。
[例3]在水平地面上有一静止木箱，学生甲用100牛的水平推力推木箱没推动，他请来学生乙同他一起推，木箱运动后，若学生乙用200牛的水平推力和学生甲（仍用100牛水平推力）一起沿同一方向推，恰好能使木箱做匀速运动，求先后两次木箱受到的摩擦力各是多大。
提示：
第一次推，木箱是静止的；第二次推，木箱做匀速直线运动，在这两种情况下木箱都处于平衡状态，所受的力都是平衡力。用力的平衡条件来求摩擦力是一种常用的方法。
参考答案：
第一次木箱受到的摩擦力是100牛，第二次木箱受到的摩擦力是300牛。
说明：
第一次推木箱时它是静止的，水平方向受推力和反方向的摩擦力，这两个力是平衡力，所以木箱受到的摩擦力是100牛；第二次推木箱时它做匀速直线运动，水平方向受两个同方向的推力和反方向的摩擦力，推力的合力与摩擦力是平衡力，所以木箱受到的摩擦力是（100牛+200牛）=300牛。
第三阶梯
[例1]用手握住一个啤酒瓶，啤酒瓶的开口向上静止在手中不动，以下说法正确的是（ ）
A、啤酒瓶静止在手中受到静摩擦力的作用；
B、随着手握啤酒瓶的力的增大，瓶子受到的静摩擦力也随着增大；
C、随着手握啤酒瓶的力的增大，瓶子受到的静摩擦力并没有增大；
D、若啤酒瓶原来是空瓶，那么向瓶内注水的过程中瓶子仍然静止，即使手握瓶的力不变，瓶子受到的静摩擦力也将增大。
提示：
首先应确定研究对象是啤酒瓶，处于静止状态。其次判断它是否有运动趋势，进而判断瓶与手之间是否存在静摩擦力。我们可以对啤酒瓶进行受力分析，根据二力平衡条件判断静摩擦力有没有以及是否随外界条件的改变而发生变化。
参考答案：A、C、D
说明：
在本题中，啤酒瓶被握在人的手中，由于啤酒瓶受到重力的作用有从手中下滑的趋势，瓶与手之间存在摩擦，摩擦力的方向向上，又因为啤酒瓶始终处于静止状态，所以上述摩擦力是静摩擦力，它与重力是一对平衡力，在数值上等于瓶子所受的重力。当手握啤酒瓶的力增大时，瓶子受到的静摩擦力并不会增大，然而当向瓶中注水时，啤酒瓶所受重力增大，瓶子受到的静摩擦力也将增大，以保持与重力的平衡。进一步我们可以思考，握力在上述问题中起的作用。假设握力不变，我们向瓶子中不断注水，常识告诉我们瓶子终将从手中滑落，这又是为什么呢？瓶子滑落说明啤酒瓶的平衡被破坏，它所受的重力已经大于静摩擦力了。原来啤酒瓶所受的静摩擦力有一个最大值，我们称它为最大静摩擦力，最大静摩擦力随着接
触物之间的正压力的增大而增大，还随着接触物之间的粗糙程度的增加而增大。在本例中，如出现啤酒瓶开始从手中滑落的现象，此时它所受的重力，在数值上恰好等于在当时条件下的最大静摩擦力。由此可见，只要物体（啤酒瓶）保持平衡，物体所受的静摩擦力的大小等于重力，与握力的大小无关；握力的大小仅与物体可能受到的最大静摩擦力有关。
[例2]找一本较厚的书和一张纸，把书放在水平桌面上。第一次将这张纸的大部分夹在书的前十页内，只露出一小部分，然后用水平力向外拉这张纸。第二次将纸夹在书的十至二十页之间，然后用水平力向外拉这张纸。往后每增加十页左右重复上面的实验。注意体会每次把纸拉出来时的感觉有什么不一样？当书的页数增加到足够多时，会出现什么现象？
提示：
本实验取材容易、方法简单，但要注意，书本的厚薄，纸张的厚薄与韧性以及书的封皮和桌面的光滑程度都会影响实验结果，稍不注意，有些现象可能观察不到。同学们可以根据已经掌握的知识对实验结果作出预见，根据这种预见确定实验条件，最后通过比较实验现象和自己预见之间的异同来加深对摩擦现象的认识。
参考答案：
第一次抽纸只须用很小的力，轻轻一抽便将纸抽出书本。第二次、第三次、……，需要用越来越大的力才能将纸抽出来。当书的页数增加到足够多时，纸张没有被抽出来，书却被纸拖动了。
说明：
每重复进行一次抽纸动作，由于书页增加了，纸张受到书页的正压力增加，它们之间的摩擦力因此也增加。要将纸从书页中抽出所用的力必须大于这个摩擦力，因此所用的力一次比一次大。当所用的力小于纸张与书页间的最大静摩擦力时，这两个构成了一对平衡力，纸张不会被抽出。这时如果我们对书本进行受力分析可知，书本在水平方向受到了纸张对它的摩擦力，大小等于抽纸张时所用的拉力，书本还受到桌面对它的摩擦力。当上述拉力大于书本与桌面之间的摩擦力时，书就被拖动了。
[例3]用一把尺子（或粗细较均匀的细长木棍），伸出你的两个食指，将尺子放在两个食指上并保持水平。让一个食指保持在原来的位置不动，另一个食指向尺子中央缓慢移动，先请你估计一下可能发生的现象。实际做一下上述实验直至两个手指碰在一起，看看实验结果与你的估计有何不同？
提示：
实验中注意两个手指始终在同一水平面上，实验取材可以因地制宜选用木尺、钢板尺、筷子、铅笔等粗细较均匀的细长物体，手指移动要缓慢。
参考答案：
两个手指从分开直到移动到一起，尺子始终在手指上保持水平而不会掉下来。
说明：
有些同学在动手实验以前可能会认为，当移动的手指过了尺子的中点，尺子就会掉下来，其实让一个手指不动不等于这只手指上面的尺子不会动。尺子对两个手指都有压力，压力的大小与手指和尺子的相对位置有关，与尺子重心距离较小的手指上的压力较大。在发生运动或者要发生运动时，接触面将产生摩擦力。当一个手指用的力大于尺子给手指的摩擦力时，这个手指开始向尺子的中央移动，在移动中，随着这个手指与尺子重心距离的减小，它受到的压力增大，而原来不动的手指受到的压力随之减少，两个手指与尺子间的摩擦力也会发生相似的增减。当用力的手指与尺子间的摩擦力增大到手指所用的力时，这个手指和尺子将保持静止，整个尺子会在不动的那个手指上面向外滑动，这个手指也要向中央靠近，两个手指受到的压力及它们与尺子间的摩擦力的增减会发生相反的变化，两个手指与尺子或相对静止，或相对运动，不断交替发生直到两个手指并拢在一起，尺子的中心则大致在两个手指的中间。
三、检测题
1.下列实例中,为了增加摩擦力的是( )
A.滑冰运动员穿的冰刀滑冰鞋
B.体操运动员穿的体操鞋
C.短路运动员穿的钉鞋
D.芭蕾舞演员穿的舞鞋
2.物体受到摩擦力的方向与它运动方向之间的关系（ ）
A.一定相同 B.一定相反 C.可能相同,也可能相反 D.没有关系
3.甲、乙两个跳伞运动员体重都是650N,(包括伞重)甲以5m/s速度匀速下落,乙以3m/s速度匀速下落,此
时它们受到空气阻力是（ ）
A.甲比乙大 B.乙比甲大 C.甲、乙所受阻力一样大 D.都等于零
4．一个物体受到两个力的作用,这两个力的三要素完全相同,这两个力（ ）
A．一定是平衡力
B．一定不是平衡力
C．可能是平衡力
D．无法判断
5．下面关于物体惯性的说法,正确的是（ ）
A．运动的物体有惯性,静止的物体没有惯性
B．物体速度越大,惯性越大
C．只有固体才有惯性
D．一切物体都有惯性
6．起重机吊起重物在空中静止不动时,钢索的拉力是4×105N,若起重机以0.2m/s速度把重物匀速下落,
则钢索的拉力将（ ）
A．大于4×105N
B．等于4×105N
C．小于4×105N
D．条件不足,无法判断
7．公共汽车在平直公路上匀速行驶,站在车上的乘客,脚和车厢底板之间（ ）
A．有摩擦力,方向向后
B．无摩擦力
C．有摩擦力,方向向前
D．三种情况都有可能
8.5kg的物体受到的重力大小是____N,方向是____,重力的作用点叫做____,该力的施力物体是____.
9.如图4所示,放在水平地面上重100N的小车,受到15N水平向右的拉力作匀速运动,小车所受的合力大小
为____.当拉力增大到18N时,小车受到的合力大小是____N.
10．月球对它表面附近的物体的引力大约是地球对其表面附近物体引力的,一个在地球上
质量是60kg的宇航员,他在月球上重____N,质量是____kg.
11．悬挂在匀速行驶的火车车厢中的小球若突然摆向列车的后方,这说明火车在____行驶,也表示小球
具有____.
12．汽车在1500N牵引力作用下,沿水平路面向东做匀速运动,汽车受摩擦力为____N,方向向____;若汽车
行驶的牵引力减小为1200N,则汽车将做____运动.
13. 重5N的物体,受到10N的水平力作用后,紧帖在竖直的墙面上静止不动,此时物体对墙面的压力为____N,
物体受到的摩擦力为____N.
14.在图5中,物体A重600N,在水平向右的300N拉力作用下做匀速直线运动.用力的图示法画出A所受到的
各个力
答案：
1.C
2.C
3.C
4.B
5.D
6.B
7.B
8.49、竖直向下、重心、地球
9.0、3
10.98、60
11.加速、惯性
12.1500、西、减速
13.10、5
14.
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