内容正文:
专项三 力学
重难点10 力与运动
【重点知识梳理】
10.1牛顿定一定律
一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
10.2惯性现象
1.一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性。
2.一切物体都有惯性。惯性的大小,只与物体的质量大小有关,质量越大,惯性越大。
3.牛顿定一定律,又叫惯性定律。二者的联系是:牛顿第一定律揭示了物体存在惯性。二者的区别是:牛顿第一定律是一个运动规律,它的存在是有条件的;惯性是物体的一种性质,它的存在是无条件的,不能说物体受到“惯性作用”、“惯性力”,只能说物体“由于惯性”、“具有惯性”等。
10.3二力平衡的条件及其应用
1.二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,若果大小相等、方向相反,并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。(等大,反向,同体,直线)
2.应用二力平衡的条件可以求力的大小、判断物体的运动状态等。
10.4影响滑动摩擦力大小的因素
1.压力的大小:当接触面粗燥程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
2.接触面粗燥程度:当压力相同时,接触面越粗燥,滑动摩擦力越大。
3.滑动摩擦力大小与接触面积、运动快慢、运动方向等无关。
10.5改变摩擦力大小的方法
1.增大摩擦力的方法:①增大压力;②增大接触面的粗糙程度。
2.减小摩擦力的方法:①减小压力;②减小接触面的粗糙程度;③变滑动摩擦为滚动摩擦;④使接触面分离,如加润滑油等。
【难点知识突破】
10.1对牛顿第一定律的正确理解
1.明确该定律成立的条件:物体不受外力作用;应用范围:一切(宏观)物体。正确理解“或”字:二者只能居其一,不可能两者同时存在。
2.在物体不受外力作用时,运动的物体将做匀速直线运动;静止的物体将保持静止。
3.在探究牛顿第一定律的实验中,要注意采用的是“实验加推理”的方法。因为在实际中,找不到不受任何外力的物体存在,所以只能在有限的正确实验结论基础之上,通过科学的推理获得结论。
在实验中使同一辆小车从同一斜面的顶端由静止滑下(三同),其目的是使小车到达平面时具有相同的初速度,控制这个变量。
【例题分析】
【例1】(2020宜昌24)利用如图所示的装置来研究阻力对运动的影响。小车从斜面顶端由静止滑下,第一次在木板上铺上棉布,第二次去掉棉布。实验发现小车在木板表面运动了更远的距离才停下来。
(1)两次实验中小车受到阻力较小的是第 次。实验表明小车受到的阻力越小,速度减小得越 。
(2)从能量转化的角度看,小车在水平面上克服阻力所做的功 (选填“在棉布上更多”、“在木板上更多”或“两次一样多”),小车的动能转化为 能。如果完全没有阻力时,小车的动能将不变,所以小车将做 运动。
【答案】 (1) 二 慢 (2)两次一样多 内 匀速直线
【解析】(1)摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关。压力一定时,由接触面的粗糙程度所决定,去掉棉布后,接触面的粗糙程度减小,小车受到的阻力变小,因此第二次小车受到的阻力较小。通过实验可知,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,小车运动的越远。
(2)小车在下降的过程中将重力势能全部转化为动能,在水平面上时又将全部的动能转化为克服阻力所做的功,所以从能量转化的角度看,小车在水平面上克服阻力所做的功两次一样多。小车在水平面上运动时将全部的动能转化为克服阻力所做的功即摩擦产生的内能。
通过实验进一步推论可知,如果完全没有阻力时,小车的动能将不变,所以小车将做匀速直线运动。
10.2对惯性现象的解释
1.对惯性现象的分析,一般按照下列步骤进行:不同物体或者同一物体的不同部分,谁受到外力作用,运动状态发生了改变,谁没有受到外力作用,由于惯性,保持了原来的运动状态。
2.我们既要利用惯性带来的好处,又要避免惯性带来的坏处。
3.特别注意:惯性不是力,不能说“由于惯性作用”、“受到惯性力”!
【例题分析】
【例2】(2021杭州)小金在进行百米赛跑时经历了加速、减速等阶段,最终冲过终点线。以下关于惯性的说法正确的是( )
A.小金加速跑时的惯性比减速跑时大
B. 小金冲过终点线,停下来时没有惯性
C. 小金整个跑步过程惯性大小不变
D. 小金在加速、减速等运动状态改变时才有惯性
【答案】C
【解析】A.物体惯性的大小只与质量有关,质量越大,惯性越大;与物体运动快慢无关,A错。
BD.惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质,一切物体在任何情况下都具有惯性,B、D错。
C.物体惯性的大小只与质量有关,质量越大,惯性越大。小金在整个跑步过程中,质量不变,其惯性大小不变,C正确。选C。
10.3二力平衡条件的探究与应用
1.二力平衡条件的实验探究
实验设计
设计目的
现