内容正文:
第2节 牛顿第一定律 二力平衡
【知识清单】
考点1牛顿第一定律和惯性
内容
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
理解
(1)牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步推理而概括出来的。
(2)“一切物体”表明该定律对任何物体都适用。
(3)“总保持”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保持运动状态。
(4)力不是维持物体运动的原因,力是物体运动状态改变的原因
定义
一切物体都有保持① 不变的性质,我们把这种性质称为惯性
影响因素
惯性的大小只与物体的质量有关,质量越② ,惯性越③
理解
(1)任何物体,无论是运动的还是静止的,都具有惯性。
(2)惯性不是力,不能把惯性说成是“惯性力”“受到惯性作用”或“克服物体的惯性”,一般只能说“具有惯性”
利用
拍打尘土,体育比赛中的投掷项目,跳远时助跑等
危害
刹车时人前倾,走路滑倒或绊倒等
锤子的锤头变松了,人们常用撞击锤柄下端的方法使得锤头紧套在锤柄上,这是利用了 的惯性;锤柄下端受到撞击时,锤柄会立即停止运动,这说明了力是
(选填“改变”或“维持”)物体运动状态的原因。
一切物体都有保持运动状态不变的性质,这种性质叫惯性;力是改变物体运动状态的原因。
考点2二力平衡
1.平衡状态:物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,我们称之为平衡状态。
2.二力平衡条件:(同物、等大、反向、共线)
(1)作用在④ 上。
(2)大小⑤ 。
(3)方向⑥ 。
(4)作用在⑦ 上。
3.相互作用力和平衡力
力的种类
相互作用力
平衡力
相同点
大小
相等
方向
相反,且作用在同一直线上
区别
作用对象
分别作用在两个物体上
共同作用在同一个物体上
作用时间
同时产生,同时消失
两个力的产生和消失没有必然联系
力的示意图
【核心突破】
核心突破点:二力平衡的判断及应用
解题思维模型
如图所示,用测力计拉着物体在水平面上做匀速直线运动。测力计的示数等于 ( )
A.物体受到的重力大小
B.物体受到的支持力大小
C.物体受到的摩擦力大小
D.物体对桌面的压力大小
物体做匀速运动,处于平衡状态,所受的摩擦力与拉力是一对平衡力,故摩擦力的大小等于拉力的大小。
三维变式练
(平衡力的判断)如图所示,这是小明跑步时的情形。关于图中小明的受力情况,下列说法正确的是 ( )
A.小明所受重力与地面对小明的支持力不是一对平衡力
B.小明对地面的压力与地面对小明的支持力是一对平衡力
C.地面对小明的摩擦力与小明对地面的摩擦力是一对平衡力
D.地面对小明的摩擦是有害摩擦
(平衡状态的判断)甲、乙两弹簧测力计向相反方向拉A物体,当A物体
时,它处于平衡状态,如图所示,此时弹簧测力计的示数为 N。
实验探究 —— 学科核心素养提升
【围绕课标】
知识线:实验导航
实验:探究阻力对物体运动的影响
【实验器材】斜面、木板、毛巾、棉布、小车、刻度尺。
【实验装置】如图所示。
【实验步骤】
1.将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平木板上滑行的距离。
2.去掉毛巾,将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平木板上滑行的距离。
3.去掉棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平木板上滑行的距离。
【实验现象】小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,滑行的距离越远。
知识线:实验母题
小明利用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响。
问题
(1)实验中,通过改变水平面的 来改变小车所受阻力的大小。
(2)让同一小车从同一斜面的同一高度自由滑下的目的是使小车到达水平面的
相同。
证据
(3)实验中,测量出小车在三个水平面上滑动的距离,记录在下面的表格中。
序号
接触面
小车受到的阻力大小
小车滑动的距离/cm
第1次
毛巾
大
23.1
第2次
棉布
较大
37.5
第3次
木板
小
46.5
解释
(4)分析表格中的数据可知,水平面越光滑,小车滑动的距离越 (选填“远”或“近”),说明小车受到的阻力越 (选填“大”或“小”),速度减小得越 (选填“快”或“慢”)。
(5)本实验中,如果小车在水平面上滑行时受到的阻力等于零,它将 。
(6)在大量经验事实的基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出了牛顿第一定律,揭示出力 (选填“是”或“不是”)维持物体运动的原因。
交流
(7)在本实验中,“小车在水平面上运动的距离”反映的是 。
A.小车在水平面上所受阻力大小
B.阻力对小车运动的影响情况
小明调试实验装置,将小车从斜面顶端由静止滑下时,小车滑出水平木板右端而掉落下去。为让小车不滑出木板,下列做法不可行的是 。
A.小车仍从斜面顶端由静止滑下,换一个更长的木板
B.增大斜面的倾角,小车仍从斜面顶端由静止滑下
C.减小斜面的倾角,小车仍从斜面顶端由静止滑下
真题精粹——河南6年真题精选及真题百变
考向1惯性现象 (6年3考)
1.(2020·河南节选)公安交通管理部门要求驾驶员和乘客必须使用安全带,如图所示。如果不系安全带,汽车一旦发生碰撞突然停止运动,乘客由于 继续向前运动,就会与车身发生碰撞,对人身造成伤害。行驶的汽车受到碰撞停止运动,这说明力可以改变物体的 。
2.(2024·河南)乘客乘坐汽车时系好安全带,可以防止急刹车时,由于什么的惯性而受到伤害 ( )
A.汽车 B.安全带 C.乘客 D.座椅
3.(2021·河南)为迎接2022年北京冬奥会,运动员积极训练。下列说法正确的是 ( )
A.跳台滑雪运动员在下落过程中,重力对运动员做功
B.短道速滑运动员在转弯滑行过程中,运动状态不变
C.花样滑冰运动员向前滑行,是由于受到惯性的作用
D.掷出后的冰壶对冰面的压力与其重力是相互作用力
4.(2019·河南)以下校园活动的场景中,有关说法正确的是 ( )
A.引体向上——人拉住单杠静止时,单杠对人的拉力与人所受的重力平衡
B.50 m测试——人冲过终点时不能立即停下来,是由于受到惯性的作用
C.排球比赛——将排球向上垫起后,球的动能不变,重力势能增加
D.掷实心球——若球在最高点时所受外力全部消失,球将竖直下落
5.2024年4月26日,“神舟十八号”载人飞船空间站组合体进行自主快速交会对接,取得圆满成功。交会对接时,飞船与空间站之间是相对 (选填“静止”或“运动”)的。飞船在太空中运行时,关闭所有发动机,飞船由于 仍会继续飞行。
考向2二力平衡的判断 (6年3考)
6.(2021·河南)如图,小明对静止在水平地面上的箱子施加推力,箱子运动起来;撤去推力,箱子停了下来。请你从上述情景中提出一个物理问题,要求运用运动和力的关系进行解释,不要与示例重复。
【示例】问题:箱子为什么静止在水平地面上?
解释:箱子受到重力与支持力的作用,二力平衡,箱子保持静止状态。
问题: ?
解释: 。
【参考答案】
回归教材
知识清单
考点1:
①原来运动状态 ②大 ③大
例题1 锤头 改变
考点2:
④同一物体 ⑤相等 ⑥相反 ⑦同一直线
核心突破
例题 C
变情境 A 【解析】小明跑步时,重力与地面对他的支持力不在同一直线上,不是一对平衡力,故A正确;小明对地面的压力与地面对小明的支持力,没有作用在同一物体上,不是一对平衡力,故B错误;地面对小明的摩擦力与小明对地面的摩擦力,没有作用在同一物体上,不是一对平衡力,是一对相互作用力,故C错误;跑步时,人依靠鞋底与地面之间的摩擦运动,此时的摩擦属于有益摩擦,故D错误。
变设问 静止(或做匀速直线运动) 1.8
【解析】A物体受到甲、乙两弹簧测力计向相反方向的拉力,当A物体静止(或做匀速直线运动)时,它处于平衡状态;由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2 N,示数都为1.8 N。
实验探究
围绕课标
考点线 实验母题
(1)粗糙程度
(2)速度
(4)远 小 慢
(5)做匀速直线运动
(6)不是
(7)B
拓展设问 B
真题精粹
1.惯性 运动状态
2.C
3.A 【解析】跳台滑雪运动员在下落过程中,运动员在重力的方向上通过了距离,所以重力对运动员做功,故A正确;短道速滑运动员在转弯滑行过程中,运动的方向发生了变化,所以运动状态改变,故B错误;花样滑冰运动员向前滑行,是由于运动员具有惯性,惯性是一种性质,不能说受到惯性的作用,故C错误;掷出后的冰壶对冰面的压力与其重力的方向是相同的,所以不是相互作用力,故D错误。
4.A
5.静止 惯性
6.箱子为什么能运动起来 箱子受到了推力的作用,推力改变了箱子的运动状态
【解析】问题:箱子为什么能运动起来?解释:箱子在水平方向上受到了推力和摩擦力的作用,二力的合力改变了箱子的运动状态;问题:撤去推力,箱子为什么停了下来?解释:箱子受到了阻力的作用,阻力改变了箱子的运动状态。
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