2019物理一轮09《力和运动》导学案
一、同步知识梳理
力与运动
1、二力平衡
(1)平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动状态
(2)二力平衡的条件:(四个)
物体处于平衡状态,则所受力一定是平衡力;反之,如果物体受到平衡力,则一定处于平衡状态。
(3)二力平衡与相互作用力的关系:
关键是看受力物体是同一物体;还是相反物体。
2、牛顿第一定律:
⑴牛顿总结了伽利略、笛卡儿等人的研究成果,得出了牛顿第一定律,其内容是:一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
⑵说明:
A、牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步推理而概括 出来的,且经受住了实践的检验 所以已成为大家公认的力学基本定律之一。但是 我们周围不受力是不可能的,因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。
B、牛顿第一定律的内涵:物体不受力,原来静止的物体将保持静止状态,原来运动的物体,不管原来做什么运动,物体都将做匀速直线运动.
C、牛顿第一定律告诉我们:物体做匀速直线运动可以不需要力,即力与运动状态无关,所以力不是产生或维持运动的原因。
3、惯性:
⑴定义:物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
⑵说明:惯性是物体的一种属性。一切物体在任何情况下都有惯性,惯性大小只与物体的质量有关,与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关。
3、惯性与惯性定律的区别:
A、惯性是物体本身的一种属性,而惯性定律是物体不受力时遵循的运动规律。
B、任何物体在任何情况下都有惯性,(即不管物体受不受力、受平衡力还是非平衡力),物体受非平衡力时,惯性表现为“阻碍”运动状态的变化;惯性定律成立是有条件的。
人们有时要利用惯性,有时要防止惯性带来的危害,请就以上两点各举两例(不要求解释)。答:利用:跳远运动员的助跑;用力可以将石头甩出很远;骑自行车蹬几下后可以让它滑行。防止:小型客车前排乘客要系安全带;车辆行使要保持距离;包装玻璃制品要垫上很厚的泡沫塑料。
4、力和运动的关系:
(1)由受力情况确定物体的运动状态;
(2)根据物体的运动情况推理出物体的受力情况。
二、同步题型分析
题型1:平衡力
例1(2018?青岛)下列物体的受力分析,错误的是( )
例2:将一本物理书放在水平桌面上静止时,下列选项中的两个力相互平衡的是( )
A.书的重力与书对桌面的压力
B.书的重力与桌面对书的支持力
C.书对桌面的压力与桌面对书的支持力
D.书对桌面的压力与课桌的重力
例3:一个物体同时受到两个力的作用,这两个力的三要素完全相同,这两个力( )
一定是平衡力 B.可能是平衡力 C.一定不是平衡力 D.无法判断
题型2:牛顿第一定律
例1:我国第一位“太空教师”王亚平通过物理实验,展示了飞船内部物体在失重(相当于物体不受重力)情况下的物理现象.王亚平利用小球做了两次实验:第一次实验时,将小球偏离竖直位置后放手;第二次实验时,将小球偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力.下列四图表示小球在这两次实验中可能出现的运动情况,其中符合实际的是 ( )
A.甲、丙 B.甲、丁 C.乙、丙 D.乙、丁
例2:在一列匀速前进的火车上,乘客向上跳起来,发现自己仍落回原处,原因是 ( )
A.一切物体都有惯性,当人跳起来的时候,仍然保持在火车前进方向的速度,所以仍然落回原处
B.火车前进的速度不大
C.人跳起时,获得一个向前的力
D.实际上落在原处的后方,落在后方的距离较小不容易看出来
例3:在汽车刹车时,坐在车里的乘客会向前倾倒.这种现象可以用以下四句话来解释( )
①乘客猝不及防,向前倾倒.
②汽车很快停止运动,乘客下半身也很快随车停止运动.
③乘客上半身由于具有惯性,仍然向前运动,
④坐在车里的乘客随汽车向前运动,司机发现情况立即刹车.
A.④①②③B.④②③①C.④③②①D.④②①③
题型3:力和运动
例1:(2018?北京)在如图所示实验中,将小铁球从斜面顶端由静止释放,观察到它在水平桌面上运动的轨迹如图甲中虚线OA所示。在OA方向的侧旁放一磁铁,再次将小铁球从斜面顶端由静止释放,观察到它在水平桌面上运动的轨迹如图乙中虚线OB所示。由上述实验现象可以得出的结论是( )
A.小铁球在桌面上继续运动是由于受到向前的作用力
B.磁铁对小铁球没有作用力
C.力可以改变小铁球的运动方向
D.力可以使小铁球发生形变
例2:如图所示,叠放在—起的物体A和B,在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是 ( )
A.甲、乙两图中物体A均受到地面对它的摩擦力大小均为F??
B.甲、乙两图中物体B所受地面摩擦力大小均为2F??
C.图甲中物体A受到地面对它的摩擦力为0,物体B受到的摩擦力为F??
D.图乙中物体A受到地面对它的摩擦力为F,物体B受到的摩擦力为0
例3:(2018?绵阳)辽宁号航母的舰载机歼﹣15着舰时在拦阻索作用下停下来,这个过程中( )
A.拦阻索对战机的作用力使拦阻索发生形变
B.拦阻索对战机的作用力使战机运动状态改变
C.战机对拦阻索作用力与拦阻索对战机作用力的受力物体相同
D.战机对拦阻索作用力与拦阻索对战机作用力的作用效果相同
三、课堂达标检测
1、(2018?临沂)如图所示,放在水平桌面上的物块用细线通过定滑轮与沙桶相连,当沙桶与沙的总质量为m时,物块恰好做匀速直线运动(忽略细线与滑轮之间的摩擦)。以下说法正确的是( )
A.物块受到的滑动摩擦力大小为mg
B.物块的重力与它对桌面的压力是一对平衡力
C.物块受到的滑动摩擦力与支持力是一对平衡力
D.继续向沙桶中加入沙子,物块受到的滑动摩擦力增大
2、关于平衡力,下列说法正确的是 ( )
A.物体在平衡力作用下一定保持静止状态
B.作用在物体上的两个力三要素完全相同,这两个力一定是平衡力
C.物体受到重力和拉力的作用,这两个力方向相反,它们一定是平衡力
D.运动的物体在平衡力作用下,一定保持匀速直线运动状态
3、(2018?武汉)生活中人们常常利用物体的惯性。下列描述正确的是( )
A.标枪运动员通过助跑提高成绩,利用了运动员自身的惯性
B.紧固锤头时撞击锤柄的下端,利用了锤柄的惯性
C.拍打窗帘清除上面的浮灰,利用了窗帘的惯性
D.将脸盆里的水泼出去,利用了水的惯性
4、(2018?桂林)如图所示,骑自行车出行郊游,是一种时尚、环保的生活方式。当我们在平直路面上匀速向前骑行时,以下说法正确的是( )
A.若自行车停下,惯性就消失了
B.自行车受到的动力大于自行车受到的阻力
C.路面受到的压力与人受到的支持力是一对平衡力
D.人和车受到的重力与地面对人和车的支持力是一对平衡力
5、下列现象中,不是惯性现象的是 ( )
A. 拍打衣服,把灰尘拍去 B.轰炸机前进中投弹药时应提前投
C.人用浆向后划水,使船前进 D.骑自行车突然向左转弯,后座桶中的水向右洒出
6、惯性有利也有弊,下列实例中属于惯性对人们有利的是 ( )
A.人从行驶的车上跳下来容易摔倒
B.大雾天在高速公路上,由于一辆车突然停止造成几十辆车追尾
C.汽车上的司机和前排乘客都必须系上安全带
D.体育课上推铅球时,铅球出手后不再受推力,却仍然可以向前运动
7、(2018?南充)如图所示,一小铁块沿斜面向下滑动,下列所涉及的物理知识描述个正确的是( )
A.铁块从斜面滑下的速度越来越快,说明铁块惯性在变大
B.铁块所受重力与斜面对铁块的支持力是一对平衡力
C.铁块受到斜面摩擦力的方向沿斜面向上
D.铁块相对于斜面始终是静止的
8、如图甲所示.放在水平地面上的物体受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度与时问t的关系如图乙和丙所示.由图像可知,当时,物体受到的摩擦力为 N,方向 ;当时,物体处于 (选填“加速”“匀速”或“减速”)运动状态;当时,物体受到的摩擦力为 N.
9、如图所示,水平桌面的右端固定—定滑轮.轻质小盘通过―根绕过定滑轮的细绳与桌面上重为4N的木块相连,当小盘内放有重为0.5N的砝码时.木块保持静止状态.这时木块受的摩擦力大小为 N;当小盘内放有重为0.6N的砝码时,木块正好做匀速直线运动。当小盘放上重为0.7N的砝码时,木块受到的摩擦力大小为 N,木块的运动状态 (会/不会)发生改变(不计绳重及绳与滑轮的摩擦).
10、如图所示,匀速前进的车厢内,有一水平光滑桌面上放有质量分别为500g和200g的甲、乙两个物体,当车子突然刹车,两个物体在滑出桌面前,甲物体 追上乙物体(能/不能).11、(2018?河南)如图所示,上表面水平且光滑的小车上有A、B两个物体,两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两物体 (选填“会”或“不会”)相撞,原因是: 。
12、(2018?海南)海南省正在开展社会文明大行动,规定汽车礼让行人。汽车不避让行人且冲过斑马线是很危险的,这是因为汽车具有 ,在遇到紧急情况时刹车不易停住。汽车轮胎表面刻有深槽花纹,是为了 摩擦力(选填“增大”或“减小”)。
13、(2018?眉山)如图所示,在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,观察将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有木板的三种情况下,让小车分别从斜面顶端由静止下滑,研究小车在水平面上滑行的距离。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 (填“相等”或“不相等”)。
(2)实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变 来实现的。
(3)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近;在棉布表面滑行的距离较远;在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 (填“快”或“慢”)。
(4)推理:如果小车在水平面上滑行,受到的阻力越来越小,直到变为零,它将做 。
(5)在大量经验事实的基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出了牛顿第一定律,所以牛顿第一定律虽然不是直接由实验得出的,但是通过符合逻辑的 得出的正确结论。
(6)牛顿第一定律告诉了我们物体的运动 (填“需要”或“不需要”)力来维持,一切物体都有保持原来 不变的性质。
14、(2018?广东)在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中,如图所示。
(1)让同小车从斜面上同一位置由静止开始下滑,目的是 。
(2)实验中同一小车在木板表面上运动的距离最长,表明它在该表面受到的阻力最 。
(3)假设水平面绝对光滑,小车不受任何阻力,则它会在水平面上做 运动。
(4)如图丙所示,让同一小车从斜面的不同高度由静止开始下滑,则还可以探究小车的 关系(选填序号)。
①重力势能与质量;②重力势能与高度;③动能与质量;④动能与速度
(5)如图2所示,用弹簧测力计水平拉着木块在长木块上做匀速直线运动,此时测力计的示数为 N。
(6)在不同水平面上用弹簧测力计水平拉着同一木块做匀速直线运动,可探究木块的 关系(选填序号)。
①滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度;②滑动摩擦力的大小与压力大小;
15、阅读短文回答问题
日常生活中存在这样的现象:飞机轮船汽车等交通工具运行时,受到空气阻力;人在水中游泳、船在水中行驶时.受到水的阻力;百米赛跑时,奔跑得越快,我们感到风的阻力越大这是什么原因呢?
查阅相关资料得知:物体在流体中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫流体阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关,速度越大,阻力越大;跟物体横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫做流线型)的受到的阻力越小,物体从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,当阻力大小与重力相等时,将以某―速度做匀速直线运动.这个速度通常被称为收尾速度
某研究小组做了“空气对球形物体阻力大小与球半径和速度的关系”的实验,测量数据见下表(g取10N/kg)
小球编号 1 2 3
小球质量(g) 2 5 45
小球半径/(×10-3) 5 5 15
小球的收尾速度/(m/s) 16 40 40
(1) 下列 实验,可以验证“流体阻力大小与横截面积有关”
A.比较纸锥下落的快慢
B.研究气泡的运动规律
C.探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关??
D.探究阻力对物体运动的影响
(2) 1号小球受到空气阻力最大时的速度为 m/s,此时空气阻力为 N,依据的是 原理
(3) 半径相同的小球,质量 (大/小)的收尾速度大.
(4) 对于3号小球,当速度为20m/s时.空气阻力 (大于/等于/小于)重力。
(5) 轿车的外形常做成 ,目的是 ;在座位的靠背上安装“头枕”,可防止轿车被 (前面/后面)的车撞击时对乘客的伤害。
课堂达标检测参考答案
1、(2018?临沂)如图所示,放在水平桌面上的物块用细线通过定滑轮与沙桶相连,当沙桶与沙的总质量为m时,物块恰好做匀速直线运动(忽略细线与滑轮之间的摩擦)。以下说法正确的是( A )
A.物块受到的滑动摩擦力大小为mg
B.物块的重力与它对桌面的压力是一对平衡力
C.物块受到的滑动摩擦力与支持力是一对平衡力
D.继续向沙桶中加入沙子,物块受到的滑动摩擦力增大
2、关于平衡力,下列说法正确的是 ( D )
A.物体在平衡力作用下一定保持静止状态
B.作用在物体上的两个力三要素完全相同,这两个力一定是平衡力
C.物体受到重力和拉力的作用,这两个力方向相反,它们一定是平衡力
D.运动的物体在平衡力作用下,一定保持匀速直线运动状态
3、(2018?武汉)生活中人们常常利用物体的惯性。下列描述正确的是( D )
A.标枪运动员通过助跑提高成绩,利用了运动员自身的惯性
B.紧固锤头时撞击锤柄的下端,利用了锤柄的惯性
C.拍打窗帘清除上面的浮灰,利用了窗帘的惯性
D.将脸盆里的水泼出去,利用了水的惯性
4、(2018?桂林)如图所示,骑自行车出行郊游,是一种时尚、环保的生活方式。当我们在平直路面上匀速向前骑行时,以下说法正确的是( D )
A.若自行车停下,惯性就消失了
B.自行车受到的动力大于自行车受到的阻力
C.路面受到的压力与人受到的支持力是一对平衡力
D.人和车受到的重力与地面对人和车的支持力是一对平衡力
5、下列现象中,不是惯性现象的是 ( C )
A. 拍打衣服,把灰尘拍去 B.轰炸机前进中投弹药时应提前投
C.人用浆向后划水,使船前进 D.骑自行车突然向左转弯,后座桶中的水向右洒出
6、惯性有利也有弊,下列实例中属于惯性对人们有利的是 ( D )
A.人从行驶的车上跳下来容易摔倒
B.大雾天在高速公路上,由于一辆车突然停止造成几十辆车追尾
C.汽车上的司机和前排乘客都必须系上安全带
D.体育课上推铅球时,铅球出手后不再受推力,却仍然可以向前运动
7、(2018?南充)如图所示,一小铁块沿斜面向下滑动,下列所涉及的物理知识描述个正确的是( C )
A.铁块从斜面滑下的速度越来越快,说明铁块惯性在变大
B.铁块所受重力与斜面对铁块的支持力是一对平衡力
C.铁块受到斜面摩擦力的方向沿斜面向上
D.铁块相对于斜面始终是静止的
8、如图甲所示.放在水平地面上的物体受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度与时问t的关系如图乙和丙所示.由图像可知,当时,物体受到的摩擦力为 2 N,方向 水平向左 ;当时,物体处于 匀速 (选填“加速”“匀速”或“减速”)运动状态;当时,物体受到的摩擦力为 2 N.
9、如图所示,水平桌面的右端固定—定滑轮.轻质小盘通过―根绕过定滑轮的细绳与桌面上重为4N的木块相连,当小盘内放有重为0.5N的砝码时.木块保持静止状态.这时木块受的摩擦力大小为 0.5 N;当小盘内放有重为0.6N的砝码时,木块正好做匀速直线运动。当小盘放上重为0.7N的砝码时,木块受到的摩擦力大小为 0.6 N,木块的运动状态 会(会/不会)发生改变(不计绳重及绳与滑轮的摩擦).
10、如图所示,匀速前进的车厢内,有一水平光滑桌面上放有质量分别为500g和200g的甲、乙两个物体,当车子突然刹车,两个物体在滑出桌面前,甲物体 不能 追上乙物体(能/不能).11、(2018?河南)如图所示,上表面水平且光滑的小车上有A、B两个物体,两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两物体 不会 (选填“会”或“不会”)相撞,原因是: AB都具有惯性,保持原来运动状态不变 。
12、(2018?海南)海南省正在开展社会文明大行动,规定汽车礼让行人。汽车不避让行人且冲过斑马线是很危险的,这是因为汽车具有 惯性 ,在遇到紧急情况时刹车不易停住。汽车轮胎表面刻有深槽花纹,是为了 增大 摩擦力(选填“增大”或“减小”)。
13、(2018?眉山)如图所示,在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,观察将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有木板的三种情况下,让小车分别从斜面顶端由静止下滑,研究小车在水平面上滑行的距离。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 相等 (填“相等”或“不相等”)。
(2)实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变 水平面的粗糙程度 来实现的。
(3)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近;在棉布表面滑行的距离较远;在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 慢 (填“快”或“慢”)。
(4)推理:如果小车在水平面上滑行,受到的阻力越来越小,直到变为零,它将做 匀速直线运动 。
(5)在大量经验事实的基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出了牛顿第一定律,所以牛顿第一定律虽然不是直接由实验得出的,但是通过符合逻辑的 推理 得出的正确结论。
(6)牛顿第一定律告诉了我们物体的运动 不需要 (填“需要”或“不需要”)力来维持,一切物体都有保持原来 运动状态 不变的性质。
14、(2018?广东)在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中,如图所示。
(1)让同小车从斜面上同一位置由静止开始下滑,目的是 使小车到达水平面时小车的初速度相同 。
(2)实验中同一小车在木板表面上运动的距离最长,表明它在该表面受到的阻力最 小 。
(3)假设水平面绝对光滑,小车不受任何阻力,则它会在水平面上做 匀速直线运动 运动。
(4)如图丙所示,让同一小车从斜面的不同高度由静止开始下滑,则还可以探究小车的 ④ 关系(选填序号)。
①重力势能与质量;②重力势能与高度;③动能与质量;④动能与速度
(5)如图2所示,用弹簧测力计水平拉着木块在长木块上做匀速直线运动,此时测力计的示数为 0.8 N。
(6)在不同水平面上用弹簧测力计水平拉着同一木块做匀速直线运动,可探究木块的 ① 关系(选填序号)。
①滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度;②滑动摩擦力的大小与压力大小;
15、阅读短文回答问题
日常生活中存在这样的现象:飞机轮船汽车等交通工具运行时,受到空气阻力;人在水中游泳、船在水中行驶时.受到水的阻力;百米赛跑时,奔跑得越快,我们感到风的阻力越大这是什么原因呢?
查阅相关资料得知:物体在流体中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫流体阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关,速度越大,阻力越大;跟物体横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫做流线型)的受到的阻力越小,物体从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,当阻力大小与重力相等时,将以某―速度做匀速直线运动.这个速度通常被称为收尾速度
某研究小组做了“空气对球形物体阻力大小与球半径和速度的关系”的实验,测量数据见下表(g取10N/kg)
(1) 下列 A 实验,可以验证“流体阻力大小与横截面积有关”
A.比较纸锥下落的快慢
B.研究气泡的运动规律
C.探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关??
D.探究阻力对物体运动的影响
(2) 1号小球受到空气阻力最大时的速度为 16 m/s,此时空气阻力为 0.02 N,依据的是 二力平衡 原理
(3) 半径相同的小球,质量 大 (大/小)的收尾速度大.
(4) 对于3号小球,当速度为20m/s时.空气阻力 小于 (大于/等于/小于)重力。
(5) 轿车的外形常做成 流线型 ,目的是 减小空气阻力 ;在座位的靠背上安装“头枕”,可防止轿车被 后面 (前面/后面)的车撞击时对乘客的伤害。