内容正文:
第八章 运动和力
——划重点之精细讲义系列
知识点1:探究阻力对物体运动的影响实验
1.运动与力的两种观点
(1)亚里士多德的观点:如果要使一个物体持续运动,就必须对它施加力的作用;如果这个力被撤掉,物体就会停止运动。即物体的运动需要力来维持(错误)。
(2)伽利略的观点:物体的运动并不需要力来维持,运动的物体之所以会停下来,是
因为受到了阻力。即力是改变物体运动状态的原因。
探究阻力对物体运动的影响实验
【设计并进行实验】
让同一辆小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,使其分别在铺有粗糙程度不同的毛巾、棉布、木板的水平面上运动,观察小车在不同水平面上运动的距离。
【实验现象及分析】
现象:小车在不同水平面上的运动距离不同,随着水平面越来越光滑,小车运动的距离也越来越远。
分析:小车在不同水平面上受到的阻力大小不同。水平面越光滑,小车受到的阻力越小,其速度减小得越慢,运动距离越远。实验方法:控制变量法(使初速度相同)
【实验结论】
阻力改变了小车的运动状态。阻力越小,运动状态改变越慢,小车运动的距离越远。
多次实验,推理得出结论“运动物体不受外力时,它将做匀速直线运动”。(科学推理法)
知识点2:牛顿第一定律
1、牛顿第一定律:
(1)牛顿第一定律(也叫惯性定律):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;
(2)牛顿第一定律是通过分析、概括、推理得出的,不可能用实验直接来验证。
三点理解牛顿第一定律
①“没有受到力的作用”是定律成立的条件,包含两层意思:①该物体没有受到任何力的作用,这是一种理想情况;②物体受力,但所受的力相互抵消,相当于物体不受力。
②牛顿第一定律揭示了物体不受力时的运动情况:若物体原来是静止的,则保持静止;若物体原来是运动的,则保持匀速直线运动。
③牛顿第一定律的实质:物体的运动状态不需要力来维持,即力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。如果物体的远动状态发生了改变,那么该物体一定受到了力的作用。
2.物体运动状态变化的判定
物体运动状态的变化包括速度大小的变化和速度方向的变化,两变其一或者都变化,那么运动状态发生变化,两者均不变,那么运动状态不发生改变(静止或者匀速直线运动)。
3.惯性现象及其应用:
(1)惯性:物体保持原来运动状态不变的性质;即运动的物体要保持它的运动状态,静止物体要保持它的静止状态;
对惯性的理解
①一切物体任何时候都具有惯性(静止的物体具有惯性,运动的物体也具有惯性);
②惯性是物体本身的属性,惯性的大小只与物体质量大小有关。质量越大,惯性越大;质量越大的物体其运动状态越难改变。惯性的大小与物体的形状、运动状态、位置及受力情况无关;
③惯性是一种属性,它不是力。惯性只有大小,没有方向,把惯性说成“惯性力”或“受到惯性的作用”都是错误的。
(2)惯性的应用与危害
①应用
在现实生活中,人们常常利用物体的惯性。例如:泼水时,水由于惯性飞出;拍打衣服时,灰尘由于惯性而飞出,从而脱离衣服;运动员跳远前的助跑;电机固定在沉重的底座上以增加质量防止移动等。
②危害
在日常生活中,惯性带来的危害也很多。例如:汽车刹车时,由于惯性汽车不能立即停下来,导致交通事故等。交通部门规定的“严禁超载、必须系好安全带、儿童乘坐儿童安全座椅”等都是为了避免惯性带来的伤害。
【典例1】(2022•青海)关于惯性,下列说法正确的是( )
A.乘车时系安全带是为了减小惯性 B.汽车质量越大,惯性越大
C.汽车行驶的速度越快,惯性越大 D.汽车静止时没有惯性
【典例2】(2022•北京)如图所示的是我国运动员在北京冬奥会上参加冰壶比赛时的情境。下列说法正确的是( )
A.运动员推动冰壶滑行,以冰面为参照物冰壶是静止的
B.掷出后的冰壶能继续运动,是由于冰壶具有惯性
C.掷出后的冰壶继续运动时,冰壶受到手的推力
D.冰壶运动越来越慢的过程中,冰壶的运动状态不变
【典例3】(2022•上海)“天宫一号”飞船逐渐靠近空间站,空间站相对于飞船是 (选填“静止”或“运动”)的,助推器喷气使飞船的速度变快,这说明力能改变物体的 ,在运动过程中飞船的惯性 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
【典例4】(2022•株洲)在研究“阻力对物体运动的影响”实验中,可供使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾、天平和小车。
(1)在上述器材中,不需要用到的器材有 。
(2)固定斜面,分别将小车从斜面上 (填“同一”或“不同”)高度由静止释放。
(3)如图描述了先后两次实验中所呈现的现象,根据实验现象可作出如下科学推理:若没有阻力,则运动的小车将在水平面上 (填“静止”或“匀速直线运动”)。伽利略运用“实验+科学推理”的