内容正文:
第九章 力与运动
课时9.3 力与运动的关系
1. 理解力与运动的关系;
2. 能把力与图像结合起来分析。
· 力的作用效果
(1) 力可以改变物体的形状,使物体发生形变;
(2) 力可以改变物体的运动状态。
(3) 说明:
A.运动状态的改变包括:物体由静止到运动、由运动到静止、运动速度的大小改变、运动方向的改变、运动速度的大小和方向同时改变。 只有物体保持静止或匀速直线运动两种情况才是运动状态不变。
B.一个物体若受到了力的作用,则物体要么发生了形变,要么运动状态发生了改变,要么两者都发生了变化。
· 力与运动的关系
(1) 力与运动的关系
1) 物体不受力,或受平衡力,运动状态不改变;
2) 物体受非平衡力,运动状态改变。
(2) 物体受平衡力与物体不受力的区别
物体受平衡力与物体不受力,对物体的运动是等效的,即物体的运动状态都不变,但对物体的形变来说,物体不受力,它就不产生形变,而物体受平衡力,它就会产生形变。
(3) 物体受到一个力的作用,或者同时受到几个力的作用,且这几个力不满足平衡条件,这个物体就受到非平衡力的作用。物体在非平衡力作用下,运动状态一定会发生改变。
考点一 力与运动的关系
1.如图是小明玩排球的一个场景,假设排球在最高点B所受外力同时消失,则排球将( )
A.静止于B点 B.斜向上做匀速直线运动
C.斜向下做匀速直线运动 D.水平做匀速直线运动
【分析】根据牛顿第一定律进行分析,即当物体受到的力突然消失,物体还会保持原来的运动状态。
【解答】解:掷出的排球斜向上运动,在最高点时的速度不为零,竖直方向速度为零,仍具有水平方向的速度,若此时所受外力全部消失,由牛顿第一定律可知,球将沿水平方向做匀速直线运动,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了牛顿第一定律的应用,属于基础题。
2.如图所示,将系在细线下的小球拉至A点释放,小球将在A、C两点之间往复摆动,下列分析中正确的是( )
A.小球摆至B位置时,如果细线突然断裂,则小球将静止
B.小球摆至B位置时,若一切外力消失,则小球将竖直下落
C.小球摆至C位置时,若细线突然断裂,则小球将竖直下落
D.小球摆至C位置时,若一切外力消失,小球将斜向上做匀速直线运动
【分析】①小球摆到B位置时,绳的拉力撤销,小球由于惯性要保持原来的运动状态,继续向前运动;小球还受到竖直向下的重力,由这两种运动的合运动可以判断物体的运动情况;
②物体撤销一切外力,物体将保持撤销力时的运动状态。
【解答】解:
A、小球从A到B处于运动状态,速度增大,当摆至B位置时,速度最大,如果细线突然断裂,小球由于惯性会保持原来的运动状态,将沿水平方向向右运动;同时受到重力,所以将向右下方运动,故A错误;
B、若一切外力消失,小球由于惯性会保持原来的运动状态,将沿水平方向向右运动,故B错误;
C、小球从B到C处于运动状态,速度减小,当摆至C位置时,速度为0,若细线突然断裂,则小球只受到重力作用,将竖直向下自由下落,故C正确;
D、若一切外力消失,小球将静止在C位置,故D错误。
故选:C。
【点评】一切外力撤销时,物体保持撤销外力时的速度和方向不变。这点学生容易出现错误。
3.在光滑水平面上有一物块受水平力F的作用而运动,在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧,如图所示,当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中,下列说法正确的是( )
A.物块接触弹簧后即做减速运动
B.物块接触弹簧后先加速后减速
C.当物块的速度最大时,它受非平衡力
D.当物体速度为零时,将保持静止
【分析】物体与弹簧接触前做加速运动,与弹簧接触后的运动可以分为加速和减速两个两个过程分析,推力大于弹簧弹力过程加速,推力小于弹簧弹力过程减速.
【解答】解:物体与弹簧接触后,弹簧弹力不断增大,开始阶段弹簧弹力小于推力F,合力向右,物体做不断减小的加速运动;当速度达到最大,它受平衡力,接下来物体由于惯性继续向右运动,弹力进一步变大,且大于推力,合力向左,加速度向左,物体做加速运动不断变大的减速运动,当速度减为零时,加速最大,向左运动。
故选:B。
【点评】题中物体先做加速度不断减小的加速运动,再做加速度不断增大的减速运动,初学者往往容易忽略加速过程.
4.关于力与运动的关系,下列说法正确的是( )
A.物体由静止到运动时,一定受到力的作用
B.物体受到力的作用时,一定会由静止变运动
C.物体静止时,一定不受力的作用
D.物体不受力的作用时,一定处于静止状态
【分析】(1)物体不受力或受平衡力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态;
(2)力是改变物体运动状态的原因,物体受非平衡力作用时,其运动状态会发生变化;物体受到平衡力作用时,其运动状态不变。
【解答】解:A、力是改变物体运动状态的原因,所以物体运