内容正文:
第8讲 力 运动和力
教材考点梳理
1.力的定义
力是_______对_______的作用.力可以使物体发生_______,也可以改变物体的___________.
力的认识
(1)不接触的两个物体之间可能产生力的作用,接触的物体之间不一定有力的作用.(2)物体的运动状态改变包含速度的大小改变、方向改变、大小和方向同时改变三种情况.
提示
物体
物体
形变
运动状态
2.力的单位
(1)力的单位是_______,简称_____,符号____.
(2)常见力的大小:
①托起两个鸡蛋的力大约是1 N.
②一名初中生的重力约为500 N.
牛顿
牛
N
3.力的相互性
物体间力的作用是相互的,相互作用力大小_______、方向_______,作用在_______物体上,作用在同一_______上.
相互作用力同时产生、同时消失,同时变大或变小,是相同性质的力.
提示
相等
相反
不同
直线
4.力的三要素
力的三要素:_______、_______、_________.
5.力的示意图
用一条带箭头的线段表示力的三要素.
作力的示意图的步骤:
(1)确定力的作用点.
(2)沿力的方向画一条线段,在线段末端加箭头表示方向.
(3)在线段旁标出表示力的符号和力的大小.
提示
大小
方向
作用点
1.弹力
(1)物体由于发生___________而产生的力(如压力、支持力、拉力).
(2)物体受力发生形变,不受力又恢复原状的性质叫作_______;物体受力发生形变,不受力不能恢复原状的性质叫作_______.
(3)力的测量
①实验室常用来测量力的工具是_____________.它的工作原理:在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成_______.
力的分类
弹性形变
弹性
塑性
弹簧测力计
正比
②弹簧测力计的使用:
使用前 a.观察指针是否指在___________处.
b.看清_______和_________,所测力不能超过弹簧测力计的量程
测量时 弹簧的_______和_______要在一条直线上
读数 指针稳定后再读数,视线与刻度线要垂直
零刻度线
量程
分度值
轴线
挂钩
2.重力(G)
定义 由于地球的吸引而使物体受到的力叫作_______
施力物体 _______
大小 物体受到的重力与它的质量成_______.计算重力的公式:G=_____,其中g=9.8 N/kg
方向 ___________
应用(铅垂线) 检查墙壁是否_______,桌面是否_______
作用点 重力的作用点等效于_______上,形状规则、质地均匀的物体的重心在它的___________
重力
地球
正比
mg
竖直向下
竖直
水平
重心
几何中心
同一物体同时受到几个力时,作用点画在重心上.
提示
3.摩擦力
(1)分类:_______摩擦、_______摩擦和静摩擦.
(2)方向:摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动的趋势的方向_______.
滑动
滚动
相反
摩擦力的方向与相对运动的方向相反,与运动方向可能相同.
(3)大小:静摩擦力的大小一般根据二力平衡知识计算.滑动摩擦力的大小与___________和_________________有关.
(4)减小有害摩擦的方法:___________、_____________________、使接触面分离和变滑动为滚动.
(5)增大有益摩擦的方法:___________、_____________________和变滚动为滑动.
压力大小
接触面粗糙程度
减小压力
减小接触面粗糙程度
增大压力
增大接触面粗糙程度
1.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,这就是牛顿第一定律,也叫_______定律.
惯性和牛顿第一定律
该结论是在实验的基础上通过理想化推理得出的,不能用实验直接验证.
提示
静止
匀速直线运动
惯性
(2)力_______维持物体运动状态的原因.
不是
2.惯性
(1)一切物体都有保持___________不变的性质,叫惯性.
(2)惯性的大小只与_______有关,_______越大,惯性越大.
惯性不是力,只能说物体具有惯性,不能说惯性力、惯性的作用、受到惯性等.
运动状态
质量
质量
1.平衡状态
物体受到几个力作用时,如果保持_______或_______________状态,那么这几个力平衡.
2.二力平衡的条件
作用在___________上的两个力,如果___________、___________,并且在同一_______上,这两个力就彼此平衡.
二力平衡
静止
匀速直线运动
同一物体
大小相等
方向相反
直线
3.平衡力与相互作用力的异同
类型 平衡力 相互作用力
不同点 两个力作用在同一物体上 两个力分别作用在相互作用的两个物体上
相同点 大小相等、方向相反、在同一直线上
4.力与运动状态的关系
物体受力情况 物体运动状态 说明
不受力或受平衡力(合力为0) 静止或匀速直线运动(运动状态不变) 力不是产生(维持)运动的原因
受非平衡力(合力不为0) 运动快慢改变、运动方向改变(运动状态改变) 力是改变物体运动状态的原因
科学实验探究
阻力对物体运动的影响
实验
装置
实验
方法 (1)___________法:让小车每次都从斜面的___________由_______下滑,使小车每次到达水平面时的_______都相同,通过改变木板上所铺的材料,使小车受到的_________不同.
(2)_______法:通过观察小车在水平面上运动距离的_______来判断其所受_______的大小
控制变量
同一高度
静止
速度
摩擦力
转换
远近
阻力
实验结论 水平面越光滑,小车受到的阻力_______,小车运动的距离_______
实验推理 若物体不受阻力,物体的速度___________,将永远_________________,即牛顿第一定律
越小
越远
不会减小
做匀速直线运动
1.(2023·西藏)在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,实验装置如图所示.
(1)实验过程中,让同一小车从同一斜面、同一高度由静止滑下,其目的是使小车进入水平面时的_______相同.
速度
(2)让小车分别在毛巾、棉布、木板表面运动,最终小车静止时的位置如图所示,可观察到小车在_______表面滑行的距离最远,由此可得出:小车受到的阻力越_____,速度减小得越慢.进一步推理可得:如果小车运动时受到的阻力为零,速度就不会减小,小车将保持_______________状态.
(3)冰雪天气路面湿滑,阻力较小,结合
该实验结论,开车时应_____________
______________才能保证行驶安全.(写
出一个合理答案即可)
木板
小
匀速直线运动
给轮胎加防滑链(合理即可)
探究影响摩擦力大小的因素
实验
装置
实验
原理 要水平匀速拉动物体,此时物体所受的拉力与摩擦力_______,弹簧测力计显示的拉力大小就等于摩擦力大小
相等
实验
过程
分析 (1)实验中,用弹簧测力计水平拉动木块时,如果木块仍然保持静止,此时拉力_______摩擦力.当水平拉力逐渐增大时,木块仍静止,则木块所受的摩擦力_______.
(2)若用未校零、已有一定读数的弹簧测力计进行上述实验,则测出的滑动摩擦力的大小_______实际滑动摩擦力的大小.
(3)实验过程中,弹簧测力计的示数不容易稳定,可能的原因:没有拉着物体做_______________、接触面_________________
等于
增大
大于
匀速直线运动
粗糙程度不均匀
实验
方案
的改进
该方案的优点:不要求长木板B做匀速直线运动;木块A和弹簧测力计处于静止状态,便于准确读数;采用拉动长木板B的方法更易操作
实验
结论 控制接触面的粗糙程度_______,物体受到的压力越大,滑动摩擦力_______;控制压力的大小_______,接触面越粗糙,滑动摩擦力_______
不变
越大
不变
越大
2.(2023·自贡改编)达瓦兴趣小组在探究“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.
甲
乙
丙
(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”“等于”或“小于”)滑动摩擦力的大小.
等于
(2)通过对比甲、乙两次实验可知:在接触面的粗糙程度相同时,_______越大,滑动摩擦力越大.
(3)通过对比_________两次实验可知:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
压力
甲
乙
丙
甲、丙
(4)小组的卓玛同学想利用甲图实验装置继续探究滑动摩擦力与速度的关系,改变拉动木块的速度,进行实验,记录的实验数据如下表:
实验次数 1 2 3 4
运动速度/(m·s-1) 0.3 0.4 0.5 0.6
测力计的示数/N 1.2 1.2 1.2 1.2
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”).
无关
甲
(5)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,于是达瓦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B做匀速直线运动.
不需要
丁
核心考点突破
1
(2023·益阳)冬至打年糕是中国传统习俗之一.打年糕时,需要用木制榔头反复捶打石槽中蒸熟的糯米.如图所示,用木制榔头捶打年糕的过程中,放在水平地面上的石槽始终未动.下列说法正确的是( )
A.榔头向下打击年糕时,榔头只受到重力的作用
B.榔头打击年糕时,人对年糕有力的作用
C.年糕凹陷,说明力可以改变物体的形状
D.年糕凹陷,说明榔头对年糕有打击力,而年糕对榔头没有作用力
力的认识
对力的认识,要理解以下几个方面:
(1)施力物体和受力物体是成对出现的.
(2)力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体.
(3)力的作用效果有两类:改变物体的形状或运动状态.
C
1.(2022·西藏)2022年2月6日,中国女足凭着“不畏强敌,顽强拼搏”的精神在女足2022亚洲杯决赛中逆转韩国队,再次夺得亚洲杯冠军.足球运动蕴含着许多物理知识,下列分析正确的是( )
A.踢球时脚对球有力的作用,球对脚没有力的作用
B.用头顶足球时感到疼,说明物体间力的作用是相互的
C.足球鞋底有凹凸不平的花纹,是为了减小摩擦
D.踢出去的足球继续运动,是由于受到惯性的作用
B
2.(2024·临夏州)人类已经进入人工智能时代,各式各样的机器人出现在我们的生活中.如图是世界机器人大赛上科创小组设计的投篮机器人,要想准确把球投入篮筐,机器人除了需要控制力的作用点和方向外,还需要控制力的_______.机器人抱球前进过程中,以机器人为参照物,球是_______(选填“运动”或“静止”)的.
大小
静止
2
(2023·江西)如图所示,圭表是中国古代重要的天文仪器,圭表通过测量正午日影长度来推测
二十四节气,日影是光的________
形成的.为了提高其测量精度,天
文学家使用铅垂线来确保“表”垂
直于水平放置的“圭”.铅垂线是
利用了重力的方向总是________.
重力
对重力的认识需掌握以下三点:(1)重力的大小G=mg,即同一位置,重力的大小与质量成正比.(2)重力的方向始终竖直向下.(3)重力等效作用于重心,作重力示意图时,作用点选在重心位置.
直线传播 竖直向下
3.(2024·西藏)观看天宫课堂后,卓玛设想如果地球上物体的重力突然消失,身边的物理现象将发生变化,其中合理的是( )
A.物理课本将没有质量
B.擦黑板时将不存在摩擦力
C.卡定沟瀑布依然飞流直下
D.在地面上正常行走将异常困难
D
3
(2024·枣庄改编)在体育测试中,次仁同学掷实心球的场景如图所示,图中a点是球刚离开手的位置.球从a点上升到最高点b后下落到地面c点,然后滚动到d点停止.下列说法正确的是( )
A.球从a点上升到b点,是因为球受到手的
推力作用
B.球在b点的速度为零
C.若球在b点受到的力全部消失,则球做匀速直线运动
D.球从c点运动到d点停止,说明物体运动需要力来维持
牛顿第一定律 惯性
斜抛出去的物体,到最高点时速度不为零;竖直上抛的物体,到最高点时速度为零.物体离开手后,不再受到人施加的作用力.物体受到的力突然消失时,物体将保持力消失前一刻的运动状态.物体运动不需要力来维持.
C
4.(2023·西藏)“风雨兼程十余载,逐梦蓝天向未来.”承载着中国人“大飞机梦”的C919于2023年5月28日圆满完成首个商业航班飞行,该机型的全部设计均由中国人自己的团队自主完成,标志着中国航空工业的飞跃.下列描述正确的是( )
A.飞机在空中飞行时相对于地面是静止的
B.乘客乘坐飞机时系好安全带是为了减小惯性
C.飞机停在机场时,它受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力
D.飞机产生升力的原因是机翼上表面受到的压力大于下表面受到的压力
C
5.(2024·眉山)如图所示,用力击打一摞棋子中间的一个,棋子飞出,说明力可以改变物体的___________.上面的棋子没有飞出去是由于上面的棋子具有_______.
运动状态
惯性
4
如图所示,盛水的烧杯静置于水平桌面上.下列分析正确的是( )
A.烧杯的重力与桌面对烧杯的支持力是一
对平衡力
B.烧杯和水的重力与杯子对桌面的压力是
一对平衡力
C.烧杯对桌面的压力与桌面对烧杯的支持力是一对相互作用力
D.烧杯对桌面的压力与桌面对烧杯的支持力是一对平衡力
平衡力与相互作用
判断两个力是否为一对相互作用力或一对平衡力,可以根据定义一一对比,看是否满足所有要求.一对相互作用力满足大小相等、方向相反、作用在相互作用的两个物体上,在同一直线上.一对平衡力满足大小相等、方向相反、作用在同一物体上,在同一直线上.
C
6.(2024·德阳)2024年6月,中国龙舟公开赛(四川·德阳站)在德阳市旌湖举行.下列关于龙舟比赛的说法正确的是( )
A.运动员用船桨向后划水,龙舟向前运动,说明力是维持物体运动的原因
B.运动员用船桨向后划水,龙舟向前运动,说明使龙舟前进的力的施力物体是船桨
C.运动员用船桨向后划水,船桨对水的力与水对船桨的力是一对相互作用力
D.运动员用船桨向后划水,龙舟加速向前运动,此时龙舟处于平衡状态
C
5
(2023·朝阳)下列实例中,为了减小摩擦的是( )
A.鞋底和轮胎上都有凹凸不平的花纹
B.骑自行车刹车时用力捏车闸
C.下大雪后,在结冰的路面上撒煤渣
D.定期给机器的转动轴加润滑油
摩擦力
A、C项都是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,不符合题意.B项是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,不符合题意.D项是通过使接触面分离的方法来减小摩擦力,符合题意.
D
(2023·鞍山)如图所示,用手握住装水的杯子静止在空中,杯子________(选填“具有”或“不具有”)惯性.杯子所受摩擦力的方向________.若喝掉杯中一部分水后,仍按如图方式保持静止,则杯子所受摩擦力大小________(选填“变大”“变小”或“不变”).
(1)物体是否受摩擦力:①判断物体间是否有相对运动或相对运动趋势.②判断接触面间是否光滑、是否存在压力.(2)摩擦力的方向:与相对运动或相对运动趋势的方向相反.(3)摩擦力的大小:若物体静止或做匀速直线运动,则根据二力平衡计算.
具有 竖直向上 变小
7.(2021·西藏)一个重为60 N的箱子放在水平桌面上,当用8 N的水平推力推箱子时,箱子刚好做匀速直线运动,这时箱子受到的摩擦力大小为____N;当水平推力增大到12 N时,箱子受到的摩擦力大小为____N.
8
8
6
(2023·赤峰)如图所示,神舟十五号飞船返回舱进入大气层从空中下降,O为其重心,请画出它所受的重力的示意图.
力的示意图
在作重力的示意图或图示时,应先确定研究对象,找出力的作用点(重心),沿力的方向(重力方向竖直向下)作有向线段,在线段旁标出表示力的符号(和大小).
8.(2020·西藏)如图所示,一物体静止在斜面上,图中已经画出了支持力的示意图,请画出物体受到的重力与摩擦力的示意图.
★加强练习,提高成绩,请完成“素养过关特训8”(P164)★
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