内容正文:
力学-第二讲-运动和力(二)
一、思维导图
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匀速直线运动
一、 平衡状态的籍怠
静止/
特点:等大,反向,共线,同物
平衡力作用在1个物体上
一平衡力与相互作用力的区别
相互作用力作用在2个物体上丿A—
二力平衡
I明磧研究対象
2按順序分析夏力(通常按重力、弾力、摩擦 力.其他力的顺序逐个进行)
受力分析
3.画力的示意图
运动和力
影晌因素:质聲,质■越大,慢性越大 /—
: 防止愦性的事例
多物体比较ts性问题
二、知识梳理
考点1:牛顿第一定律
1. 内容:一切物体在没有受到外力作用的时候(或者平衡力),总保持静止状态或匀速直 线运动状态。
2. 牛顿第一定律发展史:
1 亚里士多德认为:必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就要静止 在一个地方;他认为力是维持物体运动状态的原因.
2 伽利略的理想实验
A.实验:如图1所示,让静止的小球从同一斜面同一高度滑下,分别在毛巾,棉布,木板上运动,结果发现在木板上运动的最远,这个时候伽利略想如果这个平面是一个绝对光滑的呢,小车水平方向上不受力,那小车就会永远运动下去。
等价于合力为0
实验方法:理想实验法
在木板上移动
没有涉及静止物体的运动规律
目的:控制小车在水平面上开始运动的速度相等。
、
(这个实验是为了课本去讲)
注:后面有真实的理想斜面实验,考试有可能出现
B.推理结论: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
3 笛卡儿简观点:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运 动,既不停下来也不偏离原来的方向.(补充笛卡尔就是发明二维坐标系的人)
4 牛顿:一切物体在没有受到外力作用的时候(合力为零),总保持静止状态或匀速直线运 动状态。
3.对于牛顿第一定律的理解:
牛顿第一定律不是 实验定律
1 “一切”说明该定律对于所有物体都是普遍适用的
2 “没有受到外力”是定律成立的条件
3 “总”说明没有例外。
④“或”指物体不受力时,a.原来静止的总保持静止,b.原来运动的就保持原来的速度和方向做匀速直线运动。两种状态不同时存在。
注:牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,用推理的方法概括出来的、不能用实验直接证明
4.力和运动的关系
牛顿第一定律说明了力和运动的关系:力不是持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因.物体运动之所以会停下来,是由于物体受到了阻力。
考点二:对伽利略理想斜面实验的理解
1.理想斜面实验
(1) 事实:如图2所示,AB、BC是两个对接的斜面,让小球从AB斜面上某高度处由静止滚下,小球将滚上BC斜面,所达到的高度略低于在AB上释放时的高度.
图2
(2) 推理1:如果斜面光滑,小球将上升到原来释放时的高度。
推理2;减小右侧斜面的倾角(如BD、BE),小球在这个斜面上仍将达到同一高度,但这时它要运动得远些.
推理3:继续减小右侧斜面的倾角,最后变成水平面(如BF),小球无法达到释放时的高度,将以恒定的速率永远运动下去。
(3) 理想实验推论:一切运动着的物体在没有受到外力的时候,它的速度将保持不变,并 且一直运动下去
2.理想实验的意义:伽利略理想实验是以可靠的实验事实为基础,经过抽象思维,抓住主要因素,忽略次要因素,从而更深刻地揭示了自然规律.伽利略的研究方法的核心是把实验和逻辑推理相结合。
特别提醒:
1. 运动状态改变即速度发生变化,有三种情况:
(1) 速度的方向不变,大小改变。
(2) 速度的大小不变,方向改变。
(3) 速度的大小和方向同时发生改变。
2. 对牛顿第一定律的理解
(1)定性说明了力和运动的关系:
1 力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因。
2 物体不受外力时的运动状态:匀速直线运动状态或静止状态。
(2)揭示了一切物体都具有的一种固有属性 惯性。因此牛顿第一定律也叫惯性定律.(后
面讲惯性)
(3)牛顿第一定律是牛顿在总结前人工作的基础上得出的,是在理想实验的基础上加以科学推理和抽象得到的,但其得到的一切结论经过实践证明都是正确的。
(4)牛顿第一定律无法用实验直接验证。它所描述的是一种理想状态,即不受外力的状态。
例1 : 如图所示,将系在细线下的小球拿至A点,然后释放,小球将在A.C两点之间往复摆动,如果不考虑空气对小球的阻力,下列分析中正确的是( )
A. 小球在摆动过程中始终受到平衡力的作用
B. 小球在B位置的重力势能最大,动能最小
C. 当小球摆至B位置时,如果细线突然断裂,则小球将竖直下落
D. 当小球摆至C位置时,如果小球所受的力同时消失,小球将静止在C位置1.定义:一切物体都具有保持原来都静止状态和匀速直线运动状态的性质。考点3 :惯性
一切物体具有保持原有运动状态的性质