内容正文:
第七讲 力 运动和力
第2课时 牛顿第一定律 二力平衡
2024南充物理
目
录
1
回归教材 掌握必备知识
2
对照课标 突破核心考点
3
实验探究 一题三阶通关
4
课堂反馈 落实学业要求
课标内容要求
1.通过常见事例或实验,了解重力、弹力,认识力的作用效果。
2.能用示意图描述力。会测量力的大小。
3.通过实验和科学推理,认识牛顿第一定律。能运用物体的惯性解释自然界和生活中的有关现象。
4.了解同一直线上的二力合成。知道二力平衡条件。
5.通过常见事例或实验,了解摩擦力。探究并了解滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
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单元思维导图
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1
回归教材 掌握必备知识
牛顿第一定律
必备知识
1
阻力
1.阻力对物体运动的影响: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________。
2.牛顿第一定律
(1)内容:一切物体在没有受到力的作用时,总保持_________状态或________________状态。
(2)含义:该定律是在大量经验事实的基础上通过________而概括出来的,它不可能用实验来直接验证。
静止
匀速直线运动
推理
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即时反馈
对点练习1 在一次物理科技活动中,同学们热烈讨论运动和力的关系问题时,有四位同学的发言记录如下,你认为正确的是( )
A.小伟认为:物体的运动需要力的作用
B.小华认为:静止物体没有受到力的作用
C.小红认为:物体静止或运动与力无关
D.小翠认为:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态
D
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惯性
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2
1.定义:一切物体都有保持原来__________不变的性质。
2.影响因素:惯性是物体自身的属性,它的大小只与物体的_______有关,质量越大,惯性越______;与物体的运动状态、速度大小、是否受力等均无关。
3.利用和防范:①利用:拍掉衣服上的灰尘、体育比赛中的各种投掷项目、跳远跳高前的助跑等;②防范:系安全带、汽车的安全气囊、开车时保持车距、严禁超载等。
运动状态
质量
大
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【拓展】 对惯性的理解:①一切物体在任何情况下都具有惯性;②惯性不是力,不能把惯性说成是“惯性力”或“受到惯性(作用)”,应该说
“由于惯性”“具有惯性”或“利用或防范惯性”。
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即时反馈
对点练习2 如图甲所示,盛水的烧杯随小车一起做匀速直线运动,当烧杯中的水面出现如图乙所示的状态时,则小车可能在向右做______直线运动或向左做______直线运动,出现此现象是由于水具有______。
减速
加速
惯性
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二力平衡
必备知识
3
1.平衡状态:物体受到几个力作用时,如果保持_______或___________
________状态,我们就说这几个力相互平衡,物体处于平衡状态。
2.二力平衡的条件:两个力作用在_____________上,_______相等、方向________、作用在______________上。
静止
匀速直线
运动
同一个物体
大小
相反
同一条直线
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3.二力平衡的应用
(1)测量力的大小:用弹簧测力计测量物体所受的重力(或摩擦力)。
(2)确定力的大小和方向:物体在两个力的作用下处于平衡状态时,已知一个力的大小和方向,可确定另一个力的大小和方向。
(3)判断物体的运动状态:若一个物体受到的几个力相互平衡,则物体保持静止状态或匀速直线运动状态。
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平衡力与相互作用力的区别与联系
必备知识
4
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即时反馈
对点练习3 请判断下列说法的正误。
(1)在水平桌面上静止的文具盒所受重力和桌子对它的支持力是一对平衡力。( )
(2)天花板上悬挂着的吊灯,受到的重力和绳子对它的拉力是一对相互作用力。( )
(3)在平直路面上匀速行驶的汽车,受到的牵引力与阻力是一对平衡
力。( )
√
×
√
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即时反馈
(4)静止在斜面上的物体,受到的重力与斜面对物体的支持力是一对平衡力。( )
(5)跳伞运动员加速下落时,受到的重力和空气阻力是一对平衡力。
( )
(6)水平用力推车但没推动,是因为推力小于车所受的阻力。( )
×
×
×
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2
对照课标 突破核心考点
认识牛顿第一定律
核心考点
1
一乒乓球从桌面上弹起,若乒乓球在上升的过程中所受的力全部消失,则乒乓球将( )
A.静止在空中 B.匀速竖直下落
C.匀速水平飞行 D.匀速竖直上升
【点拨】 根据物体原来的运动状态判断其所受力全部消失后的运动情况,若物体在力消失时速度为零,它将保持静止状态;若物体在力消失时速度不为零,它将以力消失时的运动方向和速度大小做匀速直线运动。
例 1
D
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惯性的理解及其在实际生活中的应用
核心考点
2
2023年10月1日,在杭州亚运会羽毛球男子团体决赛中,中国羽毛球男队经过一场306分钟的鏖战,在先失两分的绝境下连扳三城,逆转印度队,夺得男团冠军,这也是中国军团收获该项目的首枚金牌。关于羽毛球运动,下列分析正确的是( )
A.羽毛球在下落过程中,速度变快,惯性变大
B.羽毛球容易被扣杀是因为它的质量小,惯性小
C.羽毛球被击出后能在空中向前运动,是因为惯性大于阻力
D.击出的羽毛球能在空中继续飞行,是由于羽毛球受到了惯性作用
例 2
B
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二力平衡的条件与应用
核心考点
3
(2023·益阳)如图所示,人骑在马背上,人和马均处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.地面对马的支持力和马受到的重力是一对平衡力
B.马对地面的压力和地面对马的支持力是一对平衡力
C.马对人的支持力和人受到的重力是一对相互作用力
D.地面对马的支持力大小等于人和马受到的重力之和
例 3
D
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用示意图做受力分析
核心考点
4
受力分析的方法:要确定研究对象,先分析物体所受的重力,再从接触物体间找弹力,如支持力、拉力等,最后从相对运动方面分析,看是否有阻力、摩擦力等。
指点迷津
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(2023·达州)如图所示,一小球漂浮在盛水的烧杯中,将烧杯放置在斜面上,各物体均处于静止状态,请作出小球的受力示意图和烧杯对斜面压力的示意图(小球的重心已标出)。
例 4
【答案】
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同一直线上的二力合成
核心考点
5
(2023·凉山州)如图所示,物块A重15 N、B重5 N,B放在A上。用100 N的水平推力F将A压在竖直墙上,恰能让A和B一起匀速下滑,A所受到的摩擦力是_____N。推力F保持不变,将B拿走,在A的下方施加一个竖直向上的力F1,使物体A恰好向上做匀速直线运动,则F1的大小为______N。
例 5
20
35
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核心考点4
核心考点5
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3
实验探究 一题三阶通关
为探究“力与运动的关系”,小丽同学设计了如图所示的斜面实验,让小车从斜面滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上,观察小车在水平面上滑行的距离。
实验 探究阻力对物体运动的影响
例
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实验
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(1)实验中,让同一小车从同一斜面的相同位置由静止滑下,是为了使小车到达水平面时的________相同;小车到达水平面的初始动能是由_________能转化而来的。
(2)比较甲、乙、丙三次实验,发现:水平
面阻力越小,速度减小得越______,小车
滑行的距离就越______。
固基础
速度
重力势
慢
远
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实验
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(3)运用科学推理法,可进一步得出:如果水平面绝对光滑,物体受到的阻力为零,则物体将在水平面上做_______直线运动。这表明物体的运动_________(选填“需要”或“不需要”)力来维持。
(4)本实验是通过观察小车在水平面上运动的距离来判断阻力对物体运动的影响,这种研究问题的方法叫做__________。通过实验探究,小丽对牛顿第一定律的知识有了更深一层的理
解:力不是维持物体运动状态的原因,而是
________物体运动状态的原因。
匀速
不需要
转换法
改变
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实验
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提能力
增大
三次一样多
。
(5)小丽由(2)小问联想到雨天驾驶汽车时,应_______(选填“增大”或“减小”)与其他汽车之间的距离。
(6)从能量转化的角度看,小车在水平面上克服阻力做的功 ___________
(选填“在毛巾上更多”“在棉布上更多”“在木板上更多”或“三次一样多”)
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实验
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(7)小丽想测出小车在毛巾表面运动时所受阻力的大小,请你利用合适的实验器材,帮他写出实验步骤:________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
用到的实验器材有:木块、毛巾、弹簧测力计。实验步骤为:用弹簧测力计沿水平方向拉木块在水平放置的毛巾上做匀速直线运动,读取弹簧测力计的示数,即测出小车在毛巾表面运动时所受阻力的大小
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实验
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(8)小丽通过上面的探究学习,思考了一个问题:当自己荡秋千运动到右侧最高点时,如果自己受到的力全部消失,自己将会处于怎样的运动状态呢?她做出了以下猜想,(图中的黑点表示小丽)你认为其中准确的是( )
拓思维
A.保持静止状态
B.继续来回摆动
C.做匀速直线运动
D.做匀速圆周运动
A
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实验
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(9)实验中若再添加一小木块,就可以探究“动能与速度的关系”,具体的操作是让同一小车从斜面的___________由静止自由滑下,去撞击置于木板表面相同位置的小木块并比较小木块移动的距离。
(10)若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端,是否需要重做本实验以获取可靠的证据?答:_________(选填“需要”或“不需要”),为什么?
______________________________________
______________________________________
_____________________________________。
不同高度
不需要
因为滑出木板表面仍然能够看出在木板表
面滑行的距离大于在棉布和毛巾表面滑行
的距离
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课堂反馈 落实学业要求
1.(2023·成都)如图所示是探究“二力平衡的条件”实验,小车置于水平桌面,两端的轻质细绳绕过定滑轮挂有等重钩码。F1是小车受到的向左的拉力,F2是小车受到的向右的拉力,F1与F2在同一水平直线上。下列说法错误的是( )
A.因为摩擦可忽略,小车在水平方向上只受到F1、F2作用
B.增减钩码个数,是探究二力大小对小车平衡的影响
C.F1、F2大小相等时,小车一定处于平衡状态
D.将小车水平扭转90°时,F1、F2仍在同一直线上
D
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2.(2023·南充)“第31届世界大学生夏季运动会”将于7月28日至8月8日在成都举行,关于比赛项目下列说法正确的是( )
A.拍打乒乓球时,球拍对乒乓球的力大于乒乓球对球拍的力
B.箭射出的过程中,弦的弹性势能转化为箭的动能
C.托垫排球时,竖直上升到最高点的排球,若所受力全部消失,球将竖直下落
D.赛艇冲过终点不能立即停下来,是由于赛艇受到惯性力的作用
B
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3.(2023·达州)如图所示,A、B两个粗糙程度相同的物体以甲、乙两种不同的方式叠放在同一水平地面上,分别用水平方向的拉力F甲和F乙使A、B一起向右运动,甲运动的s-t图像和乙运动的v-t图像分别如图丙、丁所示,已知F甲=10 N,下列说法正确的是( )
A.F甲<F乙
B.甲、乙两图中A、B之
间的摩擦力均为10 N
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C.拉力F甲与拉力F乙的功率相等
D.甲、乙两图中地面受到的摩擦力相等
【答案】D
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4.(2018·南充)如图所示,一小铁块沿斜面向下滑动,下列所涉及的物理知识描述正确的是( )
A.铁块从斜面滑下的速度越来越快,说明铁块惯性
在变大
B.铁块所受重力与斜面对铁块的支持力是一对平衡力
C.铁块受到斜面摩擦力的方向沿斜面向上
D.铁块相对于斜面始终是静止的
C
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5.(2019·南充)(多选)下列说法正确的是( )
A.力是改变物体运动状态的原因
B.放在水平桌面上的书,受到的重力与桌面对它的支持力是一对平衡力
C.刹车时人会受到向前的惯性力
D.人沿杆竖直向上匀速爬行时,所受摩擦力方向竖直向上
ABD
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6.(2023·苏州)两端开口的玻璃管,下端套有扎紧的气球,管中装有适量水,处于竖直静止状态(图甲)。手握管子突然______(选填“向上”或“向下”)运动时,气球突然变大(图乙),此时手对管子竖直向上的力______
(选填“大于”“小于”或“等于”)管子总重,该现象的产生是由于______具有惯性。
向上
大于
水
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7.(2023·南充)如图甲所示,各个面粗糙程度相同的a、b两个铁块叠放在水平桌面上,在水平拉力F1=10 N的作用下,一起向右做匀速直线运动,则a受到的摩擦力为______N;如图乙所示,将a、b并排放于同一桌面上,在水平推力F2的作用下,一起向右做匀速直线运动,则F2=______N。
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8.(2023·湘潭)如图甲所示,文具盒在水平向右的推力F的作用下,沿水平桌面运动,F与时间t的关系如图乙所示。0~2 s内,文具盒做匀速直线运动,此过程中它所受的摩擦力方向向______(选填“左”或“右”),大小为_____N;3~4 s内,文具盒所受合力的大小为_____N。
左
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9.(2021·南充)请在图中画出小球的受力示意图(细线处于竖直方向)。
【答案】
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