内容正文:
第九讲 力与运动
疑难点突破
1.牛顿第一定律:①该结论是由实验推理概括出来的;②“总“保持静止状态或匀速直线运动状态”是指物体不受外力时,原来静止的物体将永远保持静止状态,原来运动的物体将永远做匀速直线运动;③力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因。
2.惯性:①任何物体,无论是运动还是静止,都具有惯性;
②惯性不是力,不能把惯性说成是“惯性力”“受到價性作用”或“克服物体的惯性”,一般只能说“具有惯性”
3.【提示】实际上,我们周围的物体都受到力的作用。在某一方向上不受外力或在某一方面上所受的合力为零的情况,也可应用牛顿第一定律。
4.二力平衡
(1)判断二力是否平衡的三种方法:
①根据二力平衡的条件来判断;②根据物体是否处于平衡状态来判断;③根据物体所受合力是否为零来判断。
(2)一对平衡力和一对相互作用力的区别:
异同
平衡力
相互作用力
相同点
大小
相等
方向
相反,且在同一条直线上
不同点
作用对象
同一物体
两个物体
作用时间
没有关系
同时产生,同时消失
作用效果
物体一定处于平衡状态
物体不一定处于平衡状态
示意图例
实验突破
1.如图甲是小华探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小华将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整 来改变拉力的大小。实验中选择小卡片的目的是 (选填“考虑”或“不考虑”)小卡片的重力。
(2)为了探究两个平衡力是否在同一条直线上,进行如下操作: (选填“挤压”“翻转”或“旋转”)小卡片,松手后观察小卡片是否平衡。
(3)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验。同学们认为小华的实验优于小明的实验,其主要原因是 。
A.容易让小卡片在水平方向上保持平衡 B.小卡片是比较容易获取的材料
C.减少了摩擦力对实验结果的影响 D.小卡片容易扭转
(4)小华在探究活动结束后想到物体的平衡状态包括静止和匀速直线运动状态,那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢?小明提出了自己的实验方案:将钩码直接挂在弹簧测力计下端,用弹簧测力计拉着钩码在 (选填“水平方向”“竖直方向”或“任意方向”)做匀速直线运动,根据观察到
现象,可以得出结论:物体静止时的二力平衡条件同样适用于物体处于匀速直线运动状态。
2.某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
(1)甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块,根据二力平衡知识,弹簧测力计对木块的拉力大小 (选填“大于”“小于”或“等于”)滑动摩擦力的大小。
(2)通过对比甲、乙两次实验可知: 。
(3)通过对比 两次实验可知:其他条件相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
实验次数
1
2
3
4
运动速度/(m·s⁻¹)
0.2
0.3
0.4
0.5
测力计的示数/N
1.2
1.2
1.2
1.2
(4)兴趣小组的同学利用图甲实验装置继续探究滑动摩擦力与速度的关系,改变木块的速度,进行实验,记录的实验数据如右表。分析实验数据可知:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度 (选填“有关”或“无关”)。
【拓展】小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动,于是小伟设计了如图丁所示的实验装置,该装置的优点是 (选填“需要”或“不需要”)长木板做匀速直线运动。
变式点:实验操作评估
小军认为滑动摩擦力大小还可能与接触面积大小有关,于是将木块竖着切去一半,如图所示,比较两次实验,发现拉力大小不同,由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。应如何改进实验? 。
基础过关
1. “天宫课堂”上,航天员老师王亚平和叶光富做了“扔冰墩墩”游戏,冰墩墩被扔出后近似做匀速直线运动。下列说法正确的是 ( )
A.冰墩墩离手后能继续运动是因为一直受到手的推力
B.冰墩墩离手后能继续运动是因为自身有一个向前冲的作用力
C.冰墩墩离手后能继续运动是因为冰墩墩具有惯性
D.用手接住后,冰墩墩失去了惯性
2.如图