内容正文:
1.5 力与运动和力的图像
1. 知识点及考点概述:
考点1——力与运动 关于牛顿一定律
考点2——力与运动 关于平衡力
考点3——力的图像 关于速度时间路程
考点4——力的图像 关于摩擦力
考点5——力的图像 关于平衡状态
二.考点举一反三
〖考点1 力与运动 关于牛顿一定律 〗
〖方法点拨〗
利用牛顿第一定律分析力与运动的关系,灵活应用牛顿第一定律。
〖例题1〗练习移动射击时,竖直安装并固定一圆形靶,靶的水平和竖直直径将靶面分成四个区域,如图所示.当水平向左平行于靶面运动的汽车经过靶时,车上的运动员枪口对准靶心并立即射击,子弹可能落在( )
A. Ⅰ区 B. Ⅱ区 C. Ⅲ区 D. Ⅳ区
【答案】 C
【分析】(1)一切物体都有保持物体运动状态不变的性质,这种性质叫惯性,根据惯性知识分析子弹在水平方向上位置的变化;2)地面附近的物体都会受到重力作用,根据重力知识分析子弹在竖直方向上的位置变化。
【解答】 当水平向左平行于靶面运动的汽车经过靶时,车上的运动员枪口对准靶心并立即射击, 由于惯性,子弹会保持原来的运动状态,即在水平向左的方向上继续运动;由于受到重力作用,子弹还会向下运动。将两个运动组合在一起,子弹最终应该落在圆形靶子的左下方,即III区。
〖变式1-1〗在探究运动和力的关系实验中,将同一辆小车分别从相同的高度处由静止开始沿斜面滑下,小车在三种不同的水平面运动一段距离后,分别停在如图所示的位置.
(1)让小车从斜面的同一高度滑下,是为了使小车到达水平面时的________相同;
(2)根据实验现象推断,当小车不受摩擦力作用时,将保持________运动状态不变。
(3)由这个实验可以推理得出的物理学基本定律是________。
【答案】(1)速度(2)匀速直线(3)牛顿第一定律
【分析】(1)为完成研究“运动和力的关系”的实验,应采用控制变量的思想,即保持小车到达水平面时的速度相同;(2)由于小车经过的三种表面的粗糙程度不同,小车受到的摩擦力大小不同,就会出现运动距离不同的实验现象,加上科学的推理后,可得出结论;(3)由这个实验可以推理得出的物理学基本定律是牛顿第一定律.本实验考查了控制变量法的应用,考查了实验现象的分析与推理;仔细观察,找出实验条件及实验现象的异同、掌握控制变量法的应用是正确解题的关键.
【解答】解:(1)让小车从斜面的同一高度由静止下滑的目的是,当小车到达水平面时,使小车的速度相同;故答案为:速度.(2)水平面越光滑,小车在水平面上运动时受到的摩擦力越小,由实验可知,水平面越光滑,小车运动的距离越远;由此可以推理,当小车不受摩擦力,小车运动的距离无限远,即:小车将做匀速直线运动;故答案为:匀速直线.(3)由这个实验现象,加上科学的推理得出的物理规律是:牛顿第一定律.故答案为:牛顿第一定律.
〖变式1-2〗为了探究运动和力的关系,小敏进行了如下实验:在水平放置的木板上铺上粗糙程度不同的毛巾、棉布,让同一辆小车从同一斜面上,分别从A,B,C处由静止开始滑下,观察小车在不同水平面上运动的距离,记录在表中,实验重复三次。
表面
材料
小车运动的距离/厘米
从A处下滑
从B处下滑
从C处下滑
毛巾
44
45
45
27
28
27
14
13
13
棉布
50
51
50
31
30
31
16
15
16
木板
67
68
68
41
40
41
21
20
21
(1)实验中,要使小车在水平面上开始运动时的速度相同,小车应从斜面的________处滑下。
(2)比较实验数据发现,小车运动状态改变最慢的是在________表面上。
(3)实验结果能证明( )
A.物体运动需要力
B.力可以改变物体的运动状态
C.牛顿第一定律
(4)小敏同学通过上面的探究学习,思考了一个问题:当自己荡秋千运动到最高点时,如果自己受到的力全部消失,自己将会处于怎样的运动状态呢?她做出了以下猜想,你认为其中准确的是(图中的黑点表示小敏同学)( )
A.保持静止状态 B.继续来回摆动
C.做匀速直线运动 D.做匀速圆周运动
【答案】 (1)同一高度(2)木板(3)B(4)A
【分析】(1)小车在同一斜面顶端自由下滑时,重力势能转化为动能,同一小车在同一高度,具有的重力势能相同,自由滑下,重力势能转化成的动能相