假期辅导讲义：9.3 力与运动的关系-2023-2024学年苏科版物理八年级下册

9.3 力与运动的关系 姓名：_________________ 日期：_____月______日 等第___________ 《登高》 【作者】杜甫【朝代】唐 风急天高猿啸哀，渚清沙白鸟飞回。 无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来。 万里悲秋常作客，百年多病独登台。 艰难苦恨繁霜鬓，潦倒新停浊酒杯。 杜甫的这首《登高》通过登高所见秋江景色，倾诉了诗人长年漂泊、老病孤愁的复杂感情，慷慨激越、动人心弦。其中两句“无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来”写出了树叶在重力的作用下向地面落，江水在重力的作用下向地势低的地方流动，物体的运动是与力有关的，那么具体是什么关系呢？ 上节课我们学习了《牛顿第一定律》，了解了力是改变物体运动状态的原因，并且知道了物体又一属性惯性。由《牛顿第一定律》我们知道了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。 01力与运动的关系 思考：力我们看不到，怎样判断物体是否受到力的作用？ 气球受力而形状发生改变 足球因受力而运动状态改变 力的作用效果：1、力可以使物体发生形变。2.力可以改变物体的运动状态。运动状态 物体在力的作用下由静止到运动,由运动到静止,由快变慢,由慢变快或者运动方向发生改变。我们就说物体的运动状态发生了改变。即：物体的速度大小或运动方向发生改变，物体的运动状态就发生了改变。 02力与运动的关系应用 （1）根据物体的受力情况判断物体的运动状态 （2）根据物体的运动状态判断物体的受力情况 典型例题：小明在老师的指导下用小球和弹簧等器材进行了如下实验与探究（不考虑空气阻力）：让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上（如图甲），在刚接触轻弹簧的瞬间（如图乙），小球速度为5m/s．从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短（如图丙）的整个过程中，得到小球的速度v和弹簧缩短的长度△x之间的关系如图丁所示，其中A为曲线的最高点，已知该轻弹簧每受到0.1N的压力就缩短1cm，并且轻弹簧在全过程中始终发生弹性形变。 （1）从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球速度的变化情况是　     　； （2）实验中所用小球的重力为　    　N。 （3）如图，当弹簧的压缩量最大时，小球的速度为0，此时小球处于　     　状态（选填“平衡”或“非平衡”）。 【分析】1、由图象可知，小球速度先变大，后变小；2、在运动过程中小球受重力与弹簧的弹力，当两力大小相等时，小球速度最大，此时弹力与重力是一对平衡力；由图象坐标可直接求得弹力。 【解答】解：（1）由图象看出：在小球刚开始撞击弹簧到弹簧被压缩到最短的过程中，小球速度先变大后变小； （2）在小球向下运动过程中，受竖直向上的弹簧的弹力，竖直向下的重力。开始时，重力大于弹力，合力向下，小球速度越来越大。随弹簧压缩量的增大，弹力越来越大，当弹力与重力相等时，两力是一对平衡力，合力为零。小球再向下运动，弹力大于重力，合力向下，小球速度减小。由此可见，当重力G与弹力F是一对平衡力时，小球速度最大。此时，由图可知弹簧的压缩量△L=0.2m=20cm，由平衡条件得；G=F=0.1N/cm×20cm=2N； （3）在小球向下运动过程中，受竖直向上的弹簧的弹力，竖直向下的重力。开始时，重力大于弹力，合力向下，小球速度越来越大。随弹簧压缩量的增大，弹力越来越大，当弹力与重力相等时，两力是一对平衡力，合力为零。小球再向下运动，弹力大于重力，当弹簧的压缩量最大时，小球的速度为0，此时，弹力大于重力，小球处于非平衡状态。 【答案】（1）先变大后变小；（2）2；（3）非平衡。 【点评】正确解答此题的关键有二：读懂图，由图获取弹簧压缩量，小球速度变化的信息；分析小球的运动过程，分析弹力的变化情况。 巩固练习： 1.下列有关运动和力的说法正确的是（　　） A.作用在同一条直线上的两个力，大小相等，方向相反，则二力一定是平衡力 B.物体的运动状态发生了改变，一定受到了力的作用 C.物体处于静止状态时，它一定没有受到外力作用 D.司机驾车必须系好安全带是为了减小惯性 2.自助餐厅食品传送带上的餐盘向左运动（忽略空气阻力），如图所示， 则下列情形中，餐盘在水平方向的受力情况是（　　） A.传送带和餐盘一起向左匀速运动，餐盘受到的牵引力等于摩擦力 B.传送带向左逐渐加快时，餐盘只受到向左的摩擦力 C.传送带向左逐渐减慢时，餐盘受到向左的牵引力小于向右的摩擦力 D.传送带匀速运动中突然停止后，餐盘将不受任何力；一直以速度v运动下去 3.氢气球下系着一个重物，它们以速度v匀速上升，在上升的过程中，绳子突然断开，这时以下情况可能出现的是（　　） A.重物立即下降 B.重物静止在空中 C.重物一直上升 D.重物先上升后下降 4. 如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋系着小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点。关于小石块在B点到C点运动过程的说法，正确的是（不计阻力的影响）（　　） A.一直加速 B.一直减速 C.一直匀速 D.先加速后减速 5. 物块A静止在粗糙程度均匀的水平桌面上，如图甲所示，物块A受到水平拉力F的作用，拉力F随时间t变化关系如图乙所示。小萍从t=0开始，每隔2s记录一次物块A的位置（用“•”表示物块A），如图丙所示，下列说法正确的是（　　） A.0～6s内，物块所受摩擦力为6N B.6～12s内，物块所受摩擦力小于9N C.10～14s内，物块的平均速度为11cm/s D.若18s时撤去F，物块将做匀速直线运动 6. 某同学在站在升降电梯里受电梯的支持力为F和重力为G．当电梯从底层由静止开始向上加速时，F_____G；当电梯向上减速停下来时，F_____G．当电梯在较高楼层由静止向下加速运动时，F_____G；当电梯向下减速停下来时，F_____G．（＞/=/＜）。上述四种情况属于_____（是/非）平衡状态。 7. 我国探月工程计划之一是向月球发射月球车。2018年12月8日凌晨，嫦娥四号是用我国的长征三号乙火箭发射的。嫦娥四号的成功发射标志着我国的探月工程又向前迈进了一步。（如图甲所示） （1）发射月球车的火箭在穿越大气层时速度越来越快，那么火箭受到的推力与自身重力_____（选填“相等”或“不相等”）。 （2）火箭上升的作用力来自于_____（选填“燃气”或“空气”）。 （3）不久的将来，若我国的宇航员登上月球，宇航员完成探月任务后乘火箭离开月球表面，若在某段时间内火箭沿斜向上方向作匀速直线运动，如图乙所示。则在这段时间内，在月球表面上观察到火箭发动机的喷气方向应该是_____（选填“竖直向下”、“火箭运动的反方向”、“水平向左”）。 参考答案： 1、B；2、B；3、D；4、B；5、B；6、、＞；＜；＜；＞；非；7、不相等；燃气；竖直向下； 1 学科网（北京）股份有限公司 $$