第八章 运动和力（单元复习课件）-【上好课】八年级物理下册同步高效课堂（人教版2024）

第八章 运动和力 高速列车启动后，在牵引力的作用下逐渐加速，随居在一段平直的轨道上做匀速直线运动。当列车准备进站时，又会在阻力的作用下逐渐减速，最后停靠在站台上。运动和力之间有什么关系呢?从两千多年前的亚里士多德，到16世纪末的伽利略，以及后来的笛卡儿、牛顿等杰出的科学家，对运动和力的关系进行了一系列的研究。 关于运动和力，你可能也有自己的思考和疑惑。带着这些问题，让我们一起进入关于运动和力相关内容的学习吧! 八年级下册 •人教版 单元复习 1. 说明: ppt使用高质量视频，资源比较大，本ppt约100MB. ………………………………………………………………………………………… 2. 视频资源：本ppt共有109张、2段视频，可根据需要选择点播. 视频总结——《第1节 牛顿第一定律》 视频总结——《第3节 摩擦力》 ………………………………………………………………………………………… 3. 免责声明：视频版权归原作者，如涉及版权问题，请联系删除。 致 老师同学 第1节 牛顿第一定律 01 第2节 二力平衡 02 第3节 摩擦力 03 第八章 运动和力 单元复习 第4节 同一直线上二力的合成 04 本章思维导图 第八章 运动和力 单元复习 第1节 牛顿第一定律 第八章 运动和力 单元复习 【进行实验与收集证据】 （1）在水平木板上铺上毛巾，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在阻力较大的毛巾表面上滑行的距离。 （2）在水平木板上铺上棉布，让小车从斜面上同一位置由静止滑下，观察小车在阻力较小的棉布表面上滑行的距离。 （3）让小车从斜面上同一位置 由静止滑下，观察小车在更光滑的 木板表面上滑行的距离。 知识一 探究阻力对物体运动的影响 【实验记录】 表面材料 阻力大小 小车运动距离（cm） 小车速度减小情况 毛巾 大 短 比较快 棉布 中 比较长 比较慢 木板 小 最长 最慢 知识一 探究阻力对物体运动的影响 小车受到的阻力越小，小车滑行的距离越大，速度减小得越慢。 对上述实验结论进一步推理得出： 如果运动的物体受到的阻力为零，速度就不会减小，物体将以___________的速度永远运动下去。由此可以说明伽利略的说法是正确的，即物体的运动________力来维持。 恒定不变 不需要 【分析论证】 【实验结论】 运动物体受到的阻力越小，速度减小得越慢，运动得越远。如果运动的物体受到的阻力为0，速度就不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。 知识一 探究阻力对物体运动的影响 【交流讨论】 （1）实验方法 ①控制变量法：控制小车从斜面上同一高度处由静止释放，使小车到斜面底端时具有相同的________； ②科学推理法：若小车不受阻力时，小车的速度将不会减小，将永远做__________运动。 （2）本实验选用小车而不选用木块的原因是： 相同条件下，小车受到的阻力较小，实验现象较明显。 初速度 匀速直线 知识一 探究阻力对物体运动的影响 知识二 牛顿第一定律 1. 牛顿第一定律的建立过程 伽利略 笛卡尔 牛顿 牛顿第一定律 知识二 牛顿第一定律 2. 牛顿第一定律的内容 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种运动状态。 3. 对牛顿第一定律的理解 ①“一切物体”说明该定律对所有物体都是普遍适用的。 ②“没有受到力的作用”是指定律成立的条件。 “没有受到力的作用”包含两层意思：一是该物体不受任何外力的作用，这是一种理想化的情况，实际上是不存在的；二是该物体所受力的合力为零，它的作用效果可以等效为不受任何外力作用时的作用效果。 知识二 牛顿第一定律 ③ “或”指两种状态必居其一，不能同时存在。也就是说，物体如果没有受到力的作用，原来静止的物体仍保持静止状态，而原来运动的物体将保持原来的速度大小和方向继续做匀速直线运动。 ④牛顿第一定律不是实验定律，而是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括出来的。由该定律得出的一切推论，都经受住了实践的检验，因此它已经成为公认的物理学基本定律之一。 ⑤牛顿第一定律说明了力和运动的关系：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。若不受力，则运动状态不改变；反之，如果物体的运动状态发生了改变，则一定受到了力的作用。 知识三 惯性 物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。牛顿第一定律也叫惯性定律。 1. 惯性 2. 理解惯性 （1）惯性的普遍性：一切物体在任何情况下都具有惯性。 （2）惯性大小的决定因素：惯性的大小由物体的____决定，质量越大，惯性越大。与物体的形状、运动状态、位置、受力情况等无关。 （3）惯性与牛顿第一定律的区别 惯性是物体的一种属性，任何物体在任何情况下都具有惯性。牛顿第一定律是物体不受力时遵循的运动定律，只有物体不受力时才成立。 质量 知识三 惯性 项目 惯性 力 意义不同 要素 不同 效果 不同 表述 不同 惯性是物体自身的一种性质；与外界条件无关 力是物体对物体的相互作用，一个物体不会产生力 力有大小、方向和作用点 惯性只有大小， 只与质量有关 保持物体运动状态不变 改变物体的运动状态 应说“由于惯性”“具有 惯性”，不能说“惯性力”“受到惯性” 等 应说“受到力”“施加力”“在力的作用下”等 3. 区分惯性与力 知识三 惯性 4. 利用惯性解释现象 物体原有运动状态 鸡蛋和纸板： 静止 如图所示，把一个鸡蛋放在硬纸板上，硬纸板放在杯口上。用手快速水平弹动硬纸片时，发现硬纸片上的鸡蛋没有跟着纸片运动，而是落入水杯中。 用惯性解释该现象的方法： 受击打力的物体 及其运动状态 纸板受击打力的作用： 由静止变为运动 未受击打力的 物体及运动状态 鸡蛋不受击打力的作用：保持静止 解释：当快速水平弹动硬纸片时，硬纸片飞出，但是静止的鸡蛋由于惯性仍然要保持它原来的静止状态，所以鸡蛋会落入水杯中。 知识三 惯性 （1）跳、投、掷等 跳远或跳高运动员快速助跑；投球时，快速投出；都是利用了物体的惯性。 这些现象的共同特点是增加了物体离开原点（起跳点、脱手点）时的运动速度，当物体离开之后由于具有惯性，将保持这个速度运动下去，所以物体离开时的速度越大，运动的越远。 5. 惯性的利用 知识三 惯性 （2）锤头变紧 锤子的锤头变松了，人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上，这是因为锤柄突然停止时，锤头由于惯性会继续向下运动，这样锤头就会牢牢地套在锤柄上了。 知识三 惯性 （1）交通事故与惯性 交通事故的发生，大多是由于惯性造成的。行驶的车辆遇到紧急情况刹车后，轮子不转了，但由于惯性，汽车还会向前滑动一段距离，如果此时前面有车子离得太近，就会发生交通事故。 ②防范措施：人们开车或坐车时，要系安全带，车辆安装安全气囊等。同时对车辆限速、限载，要求车辆保持车距，公交车启动时提醒乘客“站稳扶好”等，都是减少惯性可能给人带来的伤害。 6. 惯性的危害和防止 视频总结 —《第1节 牛顿第一定律》 【例题1】如图是探究阻力对物体运动影响的实验。先将棉布铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在木板上滑行的距离，再去掉棉布重做以上实验。关于此实验，下列说法正确的是（　 ） C　 A．因为木板比棉布光滑，所以第二次实验时 应将小车放在斜面上的高度要略低一些 B．小车在铺有棉布的木板上滑行距离较大一些， 说明力是维持物体运动的原因 C．两次实验中小车最终都会停下来，是因为力改变了小车的运动状态 D．伽利略对类似的实验进行了分析并推理得出：一切物体在没有受力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态 典例剖析 一、探究阻力对物体运动的影响 A．根据控制变量法，实验中需要小车每次从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，目的是使小车到达斜面底端时的速度相同，故A错误； B．小车在铺有棉布的木板上滑行距离较大一些，是因为小车在棉布上受到的阻力较小，力是改变物体运动状态的原因，物体运动的原因不需要力去维持，故B错误； C．小车到达斜面底端时的速度相同，两次实验中小车最终都会停下来，是因为力改变了小车的运动状态，故C正确； D．伽利略对类似的实验进行了分析并推理得出：一切运动的物体在没有受力作用时，总保持匀速直线运动状态，故D错误。 故选C。 典例剖析 一、探究阻力对物体运动的影响 【例题2】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； （2）让小车分别在毛巾、棉布、木板表面运动，小车静止时的位置如图所示，由此可得出：小车受到的阻力越_____ ，速度减小越慢。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__________运动状态； （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）。 减速慢行　 速度 小 匀速直线 典例剖析 一、探究阻力对物体运动的影响 （1）实验中，为了使小车到达水平面时速度相同，让小车在同一斜面上从同一高度由静止滑下。 （2）在不同材料的表面上，小车滑行的距离是不同的，在表面光滑的木板上滑行的距离最长，在最粗糙的毛巾上滑行的距离最短，可见小车在毛巾上运动受到的摩擦力最大，在木板上运动受到的摩擦力最小，以上实验表明：小车受到的阻力越小，速度减小的越慢，运动的距离越远；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，小车将保持匀速直线运动状态。 （3）雪天气路面湿滑，阻力较小，开车时应减速慢行才能保证行驶安全，否则刹车时汽车运动的距离较大，容易发生追尾事故。 典例剖析 一、探究阻力对物体运动的影响 【例题3】在体育测试中，小明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 典例剖析 一、探究阻力对物体运动的影响 C A．实心球从a点上升到b点，是因为实心球具有惯性，离开手后，不可能再受到手的推力作用，故A错误； B．由于实心球击出时具有水平方向上的速度，并且在水平方向不受外力，故水平速度不变，所以在最高点速度不为零，故B错误； C．球运动b点时，还有水平向右运动的速度，若一切外力都消失，球会继续水平向右匀速直线运动，故C正确； D．实心球最终到d点停止，是因为受到阻力的作用，说明力是改变物体运动状态的原因，物体运动不需要力来维持，故D错误。 故选C。 典例剖析 一、探究阻力对物体运动的影响 1. 知道牛顿第一定律的建立过程 探究阻力对物体运动的影响，要掌握实验的现象及结论，知道在此基础上经过推理可得牛顿第一定律，解决此类问题一定要注意思考实验的意义，并能根据所学的其他物理知识分析本实验中相关的实验现象。 2. 注意本实验的模型特点 ①斜面坡度、斜面粗糙程度、小车质量、小车从斜面上下滑时的起始高度均相同； ②小车受到的阻力越小，速度减小得越慢； ③推理得出：小车不受阻力时，它将做匀速直线运动。 典例剖析 一、探究阻力对物体运动的影响 典例剖析 二、惯性 【例题4】下列有关惯性的说法正确有_________。 ①汽车在转弯时减速，是为了防止惯性带来的危害 ②火车刹车后不能马上停下来，是由于火车具有惯性 ③司机驾车时系安全带，可以减小自己的惯性 ④车速越快越不容易停下来，因为车速越快惯性越大 ①②　 ①汽车在转弯时若不减速慢行，人和车会由于惯性继续保持原来的方向运动，易造成伤害事故，故汽车转弯时要减速，故①正确； ②火车刹车后不能马上停下来，是由于火车具有惯性，仍要保持原来的运动状态，故②正确； ③惯性的大小只与物体的质量有关，系安全带不能减小惯性，故③错误； ④惯性大小只与物体的质量有关，与车速无关，故④错误。 综上所述，①②正确。 【例题5】生活中，人们常常利用物体的惯性，下列描述正确的是（　） A．运动员助跑跳远，利用了物体速度越大惯性越大的原理 B．拍打掉衣服上的灰尘，利用了衣服的惯性 C．紧固锤头时撞击锤柄的下端，利用了锤头的惯性 D．用力甩掉手上的水，利用了手停止运动后水产生的惯性 C　 运动员助跑跳远，利用了人的惯性，但惯性大小只与质量有关，与运动速度无关，故A错误； B．拍打掉衣服上的灰尘时，衣服受力运动，而灰尖由于惯性保持原来的静止状态，所以与衣服脱离，这是利用了灰尘的惯性，故B错误； C．紧固锤头时撞击锤柄的下端，锤柄遇到障碍物停止运动，而锤头由于惯性继续向下运动，所以就套紧在锤柄上了，利用了锤头的惯性，C正确； D．惯性是物体固有的性质，不是临时产生出来的，故D错误。 所以选C. 典例剖析 二、惯性 【例题6】（1）当小汽车发生被追尾交通事故时，坐在车上乘客的头部会向_______（选填“前倾”或“后仰”）； （2）请你解释造成这种现象的原因_______； （3）此时车上的_______安全设备能够起到保护头颈部的作用。 （1）（2）当小汽车发生被追尾交通事故时，坐在该车内的乘客身体随车迅速向前运动，而头部由于惯性仍保持原来的运动状态，所以坐在车上乘客的头部会向后仰。 （3）此时车上较软的头枕能够起到保护头颈部的作用。 后仰 见解析 头枕 典例剖析 二、惯性 1. 理解惯性 惯性是物体本身的一种属性，即物体保持原有运动状态不变的性质，其大小只和质量有关，与物体的运动状态以及是否受力都无关。另外，还需要注意惯性不是力，因而描述惯性时不能与“受到”、“作用”等词搭配使用，更不能说“惯性力”。 2. 惯性的利用与惯性危害的防止 惯性有时对我们有利，有时有害，需要具体情况具体分析，不能一概而论。 典例剖析 二、惯性 3. 解释生活中惯性的现象的步骤 （1）确定研究对象，明确研究对象是哪一个物体或物体的哪一部分； （2）确定被研究对象原来处于什么状态； （3）说明物体的运动状态要发生怎样的变化； （4）由于惯性，研究对象要保持原来的什么状态，结果会出现什么现象。 典例剖析 二、惯性 第2节 二力平衡 第八章 运动和力 单元复习 知识一 平衡状态与平衡力 1. 平衡状态：物体受到几个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，就说这几个力平衡，物体处于平衡状态。 2. 平衡力：使物体处于平衡状态的两个力（或多个力）叫做平衡力。 3. 二力平衡：当物体受到两个力的作用时，如果物体保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这两个力相互平衡，简称二力平衡。 知识二 探究二力平衡的条件 【进行实验与收集证据】 （1）如实验装置图甲所示，将小车放在光滑的水平桌面上，安装好实验装置。在两边的托盘里分别放上质量不相等的砝码，观察小车的运动情况。 （2）在两边的托盘里放上质量相等的砝码，观察小车的运动情况。 知识二 探究二力平衡的条件 （3）将连接小车右侧托盘的细线挂于小车左侧挂钩处，使二力的方向同时向左，观察小车的运动情况（乙图）。 （4）保持两边托盘里的砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，观察小车的运动情况（丙图）。 （5）控制二力的大小不变，方向相反，保持二力在同一直线上，用细线把两个小车的挂钩连在一起。用剪刀把细线剪断，观察小车的运动情况（丁图）。 乙 丙 丁 知识二 探究二力平衡的条件 【实验条件和现象记录表】 小车在水平方向所受二力的情况 小车的运动 状态是否改变 大小 方向 是否在同一直线上 不相等 相反 是 改变 相等 相反 是 不改变 相等 相同 是 改变 相等 相反 否 改变 知识二 探究二力平衡的条件 二力平衡的条件： 作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。 记忆口诀：“同体、等大、反向、共线”。 【实验结论】进一步的研究表明： 知识二 探究二力平衡的条件 【交流与评估】 （1）本实验中选用了小车而不选用木块，是为了减小摩擦给实验带来的误差。 （2）本实验设计的优点是：可以不考虑物体的重力对实验的影响。 （3）实验中，桌面必须水平，否则小车的重力会影响实验。 （4）实验中，如果两侧的砝码个数不相等但小车仍然处于静止状态，则原因是小车受到桌面的静摩擦力比较大。 知识二 探究二力平衡的条件 （5）方案二：用小卡片探究二力平衡的条件 ①该方案以小卡片为研究对象，钩码通过定滑轮对卡片施加力的作用。 ②当两线端所挂钩码质量相等时，小卡片静止；当两线端所挂钩码质量不等时，小卡片运动；把小卡片转过一个角度，再松手时，小卡片转动；用剪刀把小卡片从中间剪开，再松手时，小卡片运动。 ③本方案选用硬纸片的原因是减小摩擦对实验的影响，但是还受重力，因此对实验结论也有影响。 知识三 二力平衡条件的应用 （1）静止在水平面上的物体 物体静止，所受重力G与地面对它的支持力F是一对平衡力，则此二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。所以支持力的大小等于物体重力的大小 F=G，支持力的方向竖直向上。 （2）弹簧测力计测重力原理 因为物体静止，所以物体所受的重力G与弹簧测力计对它的拉力F是一对平衡力，则此二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。 物体重力等于拉力：G=F 1. 求力的大小和判断力的方向 知识三 二力平衡条件的应用 2. 判断物体的运动状态 物体受力平衡时运动状态不变，受力不平衡时运动状态就会改变. 受力情况 运动情况 平衡   不平衡 动力大于阻力   动力小于阻力   力和运动不在同一方向   匀速直线运动或静止 加速运动 减速运动 改变运动方向 知识三 二力平衡条件的应用 利用二力平衡，可以找不规则物体的重心，例如前边讲的悬挂法找薄板的重心。 重力的方向竖直向下，可采用悬挂法确定形状不规则物体的重心。 图乙中物体重心在AB线段上，图丙中物体重心在DE线段上，故AB与DE的交点C即为该物体的重心。 3. 找重心 知识三 二力平衡条件的应用 4. 区别“平衡力”和“相互的力” 杯子静止在桌面上，杯子与桌面间有力的作用。 ①以杯子为研究对象，受到的力有： 重力G与桌面对杯子的支持力N，这两个力是一对平衡力。 ②分别以杯子、桌面为研究对象，两个物体之间的作用力有： 杯子对桌面有一个压力F，桌面对杯子有一个支持力N，这两个力是一对相互的力。 支持力N 重力G 支持力N 压力F 知识三 二力平衡条件的应用   一对平衡力 一对相互作用力 相同点 大小相等 大小相等 方向相反 方向相反 作用在同一直线上 作用在同一直线上 不同点 作用在_______上 分别作用在_________上 （2） “平衡的二力”与“相互的二力”的区别 同一物体 两个物体 典例剖析 一、平衡力和平衡状态 【例题1】一辆汽车在圆形跑道上做快慢不变的运动，下列关于该汽车的说法正确的是（　　） A．运动状态不变，受力平衡 B．运动状态不变，受力不平衡 C．运动状态改变，受力平衡 D．运动状态改变，受力不平衡 D 汽车在圆形跑道上做快慢不变的运动，运动的快慢虽然不变，但运动的方向在改变，即运动状态在改变，处于非平衡状态，受力不平衡。 故选D。 典例剖析 一、平衡力和平衡状态 【例题2】如图所示，绳子拉着小球，使小球在水平面做匀速圆周运动。不考虑空气阻力，g取10N/kg。 （1）画出小球所受重力和小球对绳子拉力的示意图； （2）若小球质量为100g，则小球所受重力为_____ N； （3）小球受力_______（选填“平衡”或“不平衡”），你的依据是__________ 。 小球受到绳子对它的拉力和重力，由于重力和拉力不在一条直线上，所以不是一对平衡力. 1 不平衡 典例剖析 一、平衡力和平衡状态 （1）重力的作用点在重心，方向竖直向下； 小球对绳子的拉力作用点在绳子上，方向沿绳向下； 如图所示。 （2）小球重力为 （3）通过对小球进行受力分析可知，若忽略空气阻力不计，此时小球受到绳子对它的拉力和重力，由于重力和拉力不在一条直线上，不是一对平衡力，小球的运动状态发生改变，因此小球受力不平衡。 A 物体受到竖直向下的重力为5N，受到竖直向上的拉力为5N，二力大小相等、方向相反、在一条直线上、且作用在一个物体上，是一对平衡力；物体受平衡力作用时保持静止或匀速直线运动状态。故A符合题意，BCD不符题意。 故选A。 【例题3】重5N的物体除重力外，仅受到竖直向上大小为5N的拉力作用。物体的运动状态不可能的是（　　） A． 勾速圆周运动 B．静止不动a C． 竖直向上匀速直线运动 D． 斜向上匀速直线运动 典例剖析 一、平衡力和平衡状态 典例剖析 一、平衡力和平衡状态 1. 平衡力与平衡状态 （1）物体在平衡状态下，要么不受力，要么受平衡力。反过来，当物体不受力或受平衡力时，就总保持静止状态或匀速直线运动状态。 不受力或受平衡力 ↔ 物体处于平衡状态 2. 巧记二力平衡的条件 “同体”——作用在同一个物体上；“等大”——两个力的大小相等；“反向”——两个力的方向相反；“共线”——两个力作用在同一条直线上。 典例剖析 一、平衡力和平衡状态 3. 判断二力平衡的方法 （1）由受力情况判断：若两个力满足“同体、等大、反向、共线”，则二力平衡；反之，则不平衡。 （2）由运动情况判断：若物体保持静止或匀速直线运动状态，即物体处于平衡状态，则物体所受的二力平衡；若物体的运动状态发生改变，则物体受非平衡力。 4. 速度为0的“不平衡” 速度为0的物体不一定处于平衡状态。例如：被竖直向上抛向空中的物体到达最高点时速度为0，但因为此时它受到竖直向下的重力作用，受力不平衡，所以它并没有处于平衡状态。 典例剖析 二、探究二力平衡条件 【例题4】为了探究“二力平衡的条件”设计了如图甲的实验。 （1）当小车处于静止或__________状态时，小车处于平衡状态； （2）实验通过改变左右两盘砝码的_____来探究二力的大小关系； （3）将小车旋转一定角度，松手后，发现小车旋转后恢复原状，这说明两个力必须作用在_________上，物体才能平衡； （4）实验小组在实验中发现当左盘放入2N的砝码、右盘放入1.5N砝码时，小车也处于静止状态，此时小车受到的_______（选填“是”或“不是”）平衡力，产生这一现象可能是小车 受到______力的影响，力的大小是 _____ N，方向水平向_____（选填“左” 或“右”）。 右 匀速直线运动 质量 同一直线 是 摩擦 0.5 （1）物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，物体处于平衡状态，物体受到平衡力的作用。 （2）实验中通过改变砝码的质量来改变绳子对木块的拉力，探究二力大小的关系。 （3）用手将小车扭转一个角度，这样两个力不在同一直线上，小车将无法在这个位置平衡，松手后，小车将扭转回来，说明两个力必须满足两个力在一条直线上。 （4）小车静止，小车处于平衡状态，此时木块受到的一定是平衡力。 木块受到向左2N的拉力，向右1.5N的拉力，此时木块还受到桌面对它的摩擦力作用，在这三个力作用下处于平衡状态，即 F左＝F右+f 所以摩擦力 f＝F左﹣F右＝2N-1.5N＝0.5N 方向水平向右。 典例剖析 二、探究二力平衡条件 典例剖析 二、探究二力平衡条件 【例题5】“探究二力平衡条件”的实验，说法正确的是（　　） ①本实验的研究对象是两边所挂的钩码 ②为了减小摩擦，应把小车放在尽量光滑的水平桌面上 ③调整两边的托盘所放的钩码的数量，可以改变力的大小 ④向左右两盘中放入相同质量的砝码，小车处于静止状态，此时小车只受到一对平衡力的作用 A．只有②③正确 B．只有②③④正确 C．只有①③④正确 D．①④正确 A 典例剖析 二、探究二力平衡条件 ①此实验的研究对象是小车，此实验的研究对象是小车在受到力的时候是否保持平衡，故①错误； ②实验时，将小车放在光滑的水平桌面上，这样可以减小小车与水平面间的摩擦力对实验的影响，故②正确； ③调整两边的托盘所放的钩码的数量，可以改变小车受到的拉力的大小，故③正确； ④向左右两盘中放入相同质量的砝码，小车处于静止状态，此时小车只受到两对平衡力的作用，在水平方向上，左右两侧绳子的拉力是一对平衡力，在竖直方向上，小车受到的重力和桌面对小车的支持力是一对平衡力，故④错误。 故A正确，BCD错误。故选A。 典例剖析 二、探究二力平衡条件 1. 探究方法 实验中要注意控制变量法的应用，即每次只改变一个因素，而控制其他因素不变。 2. 减小摩擦阻力的影响 为了便于实验，选择静止状态作为平衡状态展开实验。实验过程中应尽量减小阻力等因素对实验的影响，所以应选轻质纸板为研究对象，并确保滑轮转动灵活。 典例剖析 三、二力平衡的理解及应用 【例题6】春晚，我们能欣赏到很多传统杂技表演，“顶碗”就是其中之一。如图是一名男演员正举着一名头上顶着碗的女演员，并保持静止。下列说法正确的是（ ） A．碗受到的重力与女演员对碗的支持力是一对平衡力 B．碗对女演员的压力与女演员对碗的支持力是一对平衡力 C．男演员受到的重力与地面对男演员的支持力是一对平衡力 D．女演员对男演员的压力与男演员对女演员的支持力是一对平衡力 A A．碗受到的重力与女演员对碗的支持力，符合二力平衡条件，是一对平衡力，故A正确； B．碗对女演员的压力与女演员对碗的支持力，没有作用在同一个物体上，不是一对平衡力，故B错误； C．男演员受到的重力小于地面对男演员的支持力，不是一对平衡力，故C错误； D．女演员对男演员的压力与男演员对女演员的支持力是一对平衡，没有作用在同一个物体上，不是一对平衡力，故D错误。 所以选A. 典例剖析 三、二力平衡的理解及应用 典例剖析 三、二力平衡的理解及应用 【例题7】建筑工地上的起重机匀速吊起一个质量为100kg的工件，则起重机的钢丝绳对物体的拉力的大小和方向分别为（　　） A．100N，方向竖直向上 B．980N，方向竖直向下 C．100N，方向竖直向下 D．980N，方向竖直向上 D 工件的重力G=mg=100kg×9.8N/kg=980N 由于此时工件处于匀速直线运动状态，即处于平衡状态，故此时所受的拉力和重力是一对平衡力，所以工件受到的拉力 F拉=G=980N，方向竖直向上。 故选D. 典例剖析 三、二力平衡的理解及应用 【例题8】如图所示，小球从A点由静止释放，经过最低点B，摆向另一侧的最高点C，在此过程中，下列说法正确的是（ ） A．小球到达B点的瞬间，若受到的力全部消失，小球将保持静止状态 B．小球到达B点的瞬间，若剪断悬线，小球将沿竖直方向加速下落 C．小球到达C点的瞬间，若受到的力全部消失，小球将保持静止状态 D．小球到达C点的瞬间，小球受到的重力与绳的拉力平衡 C A．由于B点是最低点，小球速度最快，在B点是外力全部消失，小球将做匀速直线运动，故A错误； B．当小球摆至B位置时，如果剪断悬线，小球由于惯性继续向前运动，同时受重力作用，因此小球做曲线运动，故B错误； C．C点为最高点，此时的瞬间速度为0，当小球在C点失去所有外力时，将保持静止，故C正确； D．小球在C点时，重力方向竖直向下，拉力是沿绳子的方向斜向上，这两个力不在同一直线，不是平衡力，故D错误。 所以选C. 典例剖析 三、二力平衡的理解及应用 典例剖析 三、二力平衡的理解及应用 二力平衡的应用 要形成一种思维模式，只要物体处于静止状态或匀速直线运动状态，马上想到物体受平衡力。 二力平衡时，若知道一个力的大小和方向，根据二力平衡的条件马上可以得出另一个力的大小和方向，所要求的力与已知力大小相等、方向相反。 第3节 摩擦力 第八章 运动和力 单元复习 知识一 摩擦力 1. 三种摩擦 （1）静摩擦：一个物体在另一个物体的表面上有相对运动趋势时产生的摩擦。 （2）滑动摩擦：一个物体在另一个物体的表面上滑动时产生的摩擦。 （3）滚动摩擦：一个物体在另一个物体的表面上滚动时产生的摩擦。 手与瓶子间是静摩擦力 滚动摩擦 冰壶与冰面间是滑动摩擦 知识一 摩擦力 2. 摩擦力 （1）摩擦力：接触面阻碍物体相对运动的力统称为摩擦力。常用字母f表示。 （2）产生摩擦力的条件 ①两个物体互相接触并互相挤压。 ②两个物体的接触面必须都是粗糙的。 ③有阻碍物体相对运动或相对运动趋势的特征。 （3）摩擦力的方向：总是沿接触面的切线方向。 知识一 摩擦力 3. 滑动摩擦力 （1）定义：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力。 （2）产生原因：相互接触的两个物体表面是凹凸不平，当两个物体做相对滑动时，啮合部位就会产生阻碍相对运动的作用。 （3）滑动摩擦力的方向 滑动摩擦力的方向总是跟物体相对运动的方向相反。如向右推木箱时，木箱受到的滑动摩擦力的方向向左。 知识一 摩擦力 （4）测量滑动摩擦力 ①测量原理：二力平衡 ②测量方法：如图，用弹簧测力计拉木块沿长木板水平做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数，即为滑动摩擦力的大小。 ③分析：由于木块做匀速直线运动，在水平方向上受到的滑动摩擦力和弹簧测力计的拉力是一对平衡力。由二力平衡条件可知，木块受到的拉力和滑动摩擦力大小相等，所以弹簧测力计的示数，即为滑动摩擦力的大小。 知识一 摩擦力 4. 静摩擦力 （1）静摩擦力：一个物体在另一个物体的表面上有相对运动趋势时产生的摩擦。 （2）静摩擦力的方向：如图所示，瓶子有向下运动的趋势，当瓶子静止时，瓶子所受到的静摩擦力的方向与向下运动的趋势相反，即静摩擦力的方向竖直向上。 （3）静摩擦力的大小：当瓶子静止时，在竖直方向上所受到的静摩擦力与重力是一对平衡力，根据二力平衡的条件可知，静摩擦力与重力大小相等，即：f=G。 重力G 静摩擦力f （2）研究方法——控制变量法 只要控制接触面相同，测量不同压力下物体受到的滑动摩擦力，就可以找到滑动摩擦力与压力的关系；同理，控制压力不变，改变接触面的粗糙程度，就可以找到滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系。 知识二 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 【实验思路】 （1）实验器材：弹簧测力计、木块、木板3块（粗糙程度不同）、砝码等。 知识二 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 【进行实验】 （1）用弹簧测力计拉动木块，使它沿水平长木板匀速滑动，读出弹簧测力计的示数，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力（图甲）； （2）在木块上放不同数量的砝码，改变压力，测量滑动摩擦力（图乙）； （3）换用材料相同但表面粗糙的长木板，保持压力不变，测量滑动摩擦力（图丙）。 【分析与论证】 （1）在第1与2次实验中，接触面的粗糙程度不变，改变压力，可得结论：接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。 （2）在第2与3次实验中，压力不变，接触面的粗糙程度不同，可得结论：在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 次数 压力的大小程度 接触面粗糙程度 摩擦力（N） 1 小 光滑 2 2 大 光滑 3 3 大 粗糙 4 知识二 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 知识二 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 大量实验表明： 实验结论：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力和接触面的粗糙程度有关。接触面越粗糙、压力越大，滑动摩擦力越大。 另外，滑动摩擦力的大小还与接触面的材料有关。 知识二 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 【实验评估】 实验中很难控制水平匀速拉动弹簧测力计，所以会导致弹簧测力计的示数不稳定。因此，将实验方案改进如下：木块位于长木板上，用弹簧测力计拉住一端，弹簧测力计的另一端固定。 改进后，水平向右拉动长木板，当木块保持静止时，木块处于平衡状态，此时无论长木板是否做匀速直线运动，都可以保证拉力的大小始终等于滑动摩擦力的大小。 木板可以不做匀速直线运动，弹簧测力计相对于桌面始终保持静止状态，便于读数。 F 知识三 摩擦的利用与防止 1. 增大有益摩擦 有的摩擦（如人走路时，鞋底与地面间的摩擦）对我们是有益的，这类摩擦我们就要设法增大，以便更有效地利用它。 增大有益摩擦的方法 事 例 ①增大接触面之间的压力 ②增大接触面 的粗糙程度 ③变滚动摩擦 为滑动摩擦 打开瓶盖时用力；皮带打滑时张紧皮带；骑自行车刹车时捏紧车闸. 鞋底有凹凸不平的花纹；钢丝钳口上刻有条纹；冬季冰雪封路时卡车车轮上要装防滑链. 汽车急刹车后，车轮就由滚动变为滑动. 知识三 摩擦的利用与防止 2. 减小有害摩擦 有的摩擦（如机器转动部分的摩擦）对机器是不利的，这类有害摩擦就要设法减小，以减少能量的损耗，延长机器的寿命。 减小有害摩擦的方法 事 例 ①减小接触面之间的压力 ②减小接触面的粗糙程度 ③变滑动摩擦为滚动摩擦 ④使接触面彼此分离 拉链不好拉时在拉链上抹一点石蜡； 菜刀要经常磨磨，把两侧磨得光亮. 在地面上推动书橱前，先将书拿出来再推动 行李箱底部的四个角上安装轮子； 搬运笨重货箱时，在地上铺几根圆钢棍. 在机器的轴和轴承之间加润滑油； 气垫船利用压缩空气使摩擦面脱离接触； 磁悬浮列车利用电磁力使摩擦面彼此分离. 视频总结——《第3节 摩擦力》 典例剖析 一、摩擦力的概念 【例题1】书法教育是对中小学生进行书法基本技能的培养和书法艺术欣赏，是传承中华民族优秀传统文化，培养爱国情怀的重要途径。如图所示，在某次书法课上，小明同学在水平桌面上平铺一张白纸，然后在白纸的左侧靠近边缘处放镇纸，防止书写过程中白纸在桌面上打滑。书写“一”字时，在向右行笔的过程中镇纸和白纸都处于静止状态。则（　　） A．毛笔受到白纸的摩擦力的方向水平向左 B．镇纸受到白纸的摩擦力的方向水平向右 C．白纸受到毛笔的摩擦力的方向水平向左 D．白纸只受到向左的摩擦力 A 典例剖析 一、摩擦力的概念 A．书写“一”字向右行笔的过程中，毛笔相对白纸向右运动，故毛笔受到白纸施加的向左的摩擦力，故A符合题意； B．镇纸与白纸始终处于静止状态，镇纸相对白纸没有相对运动或运动的趋势，故镇纸没有受到白纸的摩擦力的作用，故B不符合题意； C．毛笔受到白纸施加的向左的摩擦力，由力的相互性，白纸受到毛笔的摩擦力的方向水平向右，故C不符合题意； D．根据选项C可知，白纸还受到毛笔施加 的向右的摩擦力的作用，故D不符合题意。 故选A。 典例剖析 一、摩擦力的概念 【例题2】小明握住装有水的杯子静止在空中，如图所示，杯子所受摩擦力的方向为________ ；当若增大手的握力，杯子所受摩擦力_______；当他喝了半杯水后，杯子所受摩擦力______。（后两空均选填“增大”“不变”或“减小”） 杯子被握在手中，处于静止状态，在竖直方向上，受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，这两个力是平衡力，大小相等，方向相反，摩擦力竖直向上，若增大手的握力，仍平衡，摩擦力等于重力，杯子所受摩擦力不变。 若喝掉杯中一部分水后，仍按如图方式保持静止，杯子受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，仍是二力平衡，大小相等，喝掉杯中一部分水后杯子和水的重力减小，因此摩擦力减小。 减小 竖直向上 不变 【例题3】如图所示，同一长方形木块放在同一粗糙水平桌面上，甲图中木块水平放置、乙图中木块竖直放置、丙图中木块水平放置并在上面叠加了一铁块，甲、乙、丙三种情况下，匀速拉动该木块所需的拉力分别为F甲、F乙、F丙，下列分析正确的是（　　） A．F甲<F乙<F丙 B．F甲>F乙>F丙 C．F甲<F乙=F丙 D．F甲=F乙<F丙 D 典例剖析 一、摩擦力的概念 由题意可知，三种情况下木块都做匀速直线运动，所以拉力与摩擦力相等； 滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，与接触面积的大小无关，甲、乙压力大小和接触面的粗糙程度相同，所以摩擦力相等，则拉力F甲=F乙相等； 甲、丙接触面的粗糙程度相同，丙的压力大于甲的压力，所以丙的摩擦力大于甲的摩擦力，得丙的拉力较大，即F甲<F丙； 综上所述，F甲=F乙<F丙；故ABC错误，D正确。 故选D。 典例剖析 一、摩擦力的概念 典例剖析 一、摩擦力的概念 【例题4】质量为20kg的物体在水平向右推力F的作用下，在水平地面上向右做匀速直线运动。若物体受到的滑动摩擦力大小为重力的0.2倍，g取10N/kg，求： （1）物体受到的重力G。 （2）物体受到的推力F。 （3）若突然发现前方遇到障碍物，马上改用大小为80N的水平拉力使物体减速。求在减速的过程中，物体受到的摩擦力f 的大小是多少? 典例剖析 一、摩擦力的概念 （1）物体受到的重力 G=mg=20kg×10N/kg=200N （2）由二力平衡条件可知，物体受到的推力 F=f=0.2G=0.2×200N=40N （3）在减速的过程中，由于物体对地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，所以，物体受到的摩擦力也不变，大小仍为40N。 典例剖析 一、摩擦力的概念 1. 摩擦力的产生 摩擦力是接触力，必须相互接触才能产生。压力是摩擦力存在的前提，有摩擦力必定有压力，有压力未必有摩擦力。产生摩擦力必须同时满足三个条件： （1）接触面粗糙； （2）接触并相互挤压； （3）发生相对运动或有相对运动趋势。 典例剖析 一、摩擦力的概念 2. 静摩擦力的理解 （1）静摩擦力的大小和方向：静摩擦力总是与引起相对运动趋势的外力大小相等、方向相反，故静摩擦力会随着外力的变化而变化，不是定值。 （2）注意语言描述：例如，“推物体但没有推动”，往往错误理解为：“没推动”就是推力太小，小于物体所受静摩擦力；“没推动”就是物体不受摩擦力。 正确的理解是：①“没推动”→“物体静止”→“物体受力平衡”，即推力大小等于摩擦力；②“没推动”，物体只是没有相对运动，但存在相对运动趋势，此时有静摩擦力。 典例剖析 二、探究影响滑动摩擦力大小的因素 【例题5】为了在体育中考项目中取得优异成绩，小明想利用弹簧测力计和长木板，通过实验从自己的A、B两双运动鞋中选出防滑性能较好的一双。他从两双鞋子中分别取了一只，并把两只鞋叠放在一起进行实验（如图所示），目的是为了控制 不变，小明先把B放在A上面，用弹簧测力计水平拉动A使鞋在长木板上做 运动，记下此时弹簧测力计的示数F1；然后 ，用弹簧测力计水平拉动B使鞋在长木板上做匀速直线运动，记下弹簧测力计的示数F2；如果观察到 ，说明A鞋的防滑性能更好。 匀速直线运动 压力 A把放在B上面 F1大于F2 典例剖析 二、探究影响滑动摩擦力大小的因素 探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，需控制压力大小相同，把两只鞋叠放在一起进行实验，目的是为了控制压力不变。 小明先把B放在A上面，用弹簧测力计水平拉动A使鞋在长木板上做匀速直线运动，此时拉力和摩擦力是平衡力，大小相等。 A把放在B上面，保持压力不变，改变接触面的粗糙程度，用弹簧测力计水平拉动B使鞋在长木板上做匀速直线运动，记下弹簧测力计的示数F2，如果观察到F1大于F2，A鞋的摩擦力较大，说明A鞋的防滑性能更好。 典例剖析 二、探究影响滑动摩擦力大小的因素 （2）实验过程中，为测出A处于平衡状态时所受摩擦力大小，向左拉动B时______（选填“必须”或“不必”）保持匀速直线运动。 （3）若保持_____ 不变，在B上分别铺棉布、毛巾，重复（1）操作，弹簧测力计示数发生变化，说明滑动摩擦力大小与_____________有关。 （4）若向右推动B木板，该实验装置______（选填“能”或“不能”）测出A所受的滑动摩擦力大小，原因是_______ 。 【例题6】某同学用如图所示的实验装置“探究影响滑动摩擦力大小的因素”，请你与他合作，回答下列问题： （1）缓慢拉动木板B，直到物块A与木板B之间发生相对滑动。观察某时刻弹簧测力计示数（如图所示）为_____ N。 3.4 接触面的粗糙程度 不能 压力 不必 见解析 典例剖析 二、探究影响滑动摩擦力大小的因素 （1）由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，故该测力计的示数为3.4N。 （2）如图所示，因物体A相对于地面保持静止，受到测力计的拉力 向右 与木板施加的摩擦力为一对平衡力，大小相等，方向相反，此时因测力计示数大小始终等于滑动摩擦力大小，故此过程中木板不必匀速运动； （3）滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关。当压力不变时，改变接触面的粗糙程度，根据二力平衡的知识可知，木块在水平板面上做匀速直线运动，则F拉=F摩，弹簧测力计示数发生变化，说明滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。 （4）如图所示，因物体A相对于地面保持静止，向右推动木板，A受到的摩擦力向右，弹簧测力计作用力向左，无法测出A所受的滑动摩擦力大小。 典例剖析 二、探究影响滑动摩擦力大小的因素 1. 控制变量法 摩擦力的大小受到多个因素影响，在探究摩擦力与压力的关系时，要保证接触面的粗糙程度不变，在探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系时，要保证压力不变。 2. 转换法 弹簧测力计显示的其实是拉力的数值，而在匀速运动的情况下，拉力与物体受到的摩擦力大小相等，因此，可以用弹簧测力计来测量物体所受到的摩擦力的大小。实验时要保证木块做匀速直线运动，由于实验采用了转换法，只有木块在做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数才与木块受到的摩擦力大小相等，所以实验时一定要保证这点，否则会增大误差甚至造成错误。 典例剖析 三、增大或减小摩擦的方法 【例题7】随着人们生活水平的不断提高，自行车功能正从代步转变为健身其构造中包含许多物理原理，例如：在轮胎上刻花纹来增大摩擦，下列四种改变摩擦力的方法与该例相同的是（　　） A．自行车刹车时捏紧刹把 B．溜冰时穿旱冰鞋 C．体操运动员在手上涂镁粉 D．运动员击球时用力握球拍 C A B C D 典例剖析 三、增大或减小摩擦的方法 在轮胎上刻花纹，是通过增大接触面的粗糙程度，来增大摩擦的。 AD．自行车刹车时捏紧刹把、运动员击球时用力握球拍，都通过增大压力来增大摩擦，故AD不符合题意； B．溜冰时穿旱冰鞋通过变滑动为滚动来减小摩擦的，故B不符合题意； C．体操运动员在手上涂镁粉，是通过增大接触面的粗糙程度，来增大摩擦的，故C符合题意。 故选C。 典例剖析 三、增大或减小摩擦的方法 【例题8】自行车是人类的一项伟大发明。与自行车有关的物理知识，下列说法错误的是（ ） A．手柄上有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦 B．刹车时，是通过增大刹车皮与钢圈之间的压力来增大摩擦 C．轴承上加润滑油是为了消除摩擦 D．用滚动轴承是为了减小摩擦 A．手柄上有凹凸不平的花纹，是通过增大接触面的粗糙程度，增大摩擦力，A正确，故A不符合题意； B．刹车是通过增加压力的方式，增大摩擦力，B正确，故B不符题意； C．轴承上加润滑油，使接触面分离，减小摩擦，C错误，故C符合题意； D．用滚动轴承是变滚动为滑动，减小摩擦力，D正确，故D不符题意。 C 故选C。 典例剖析 三、增大或减小摩擦的方法 摩擦力有其有利的方面，但也有不利的方面，回答此类问题应从影响摩擦力大小的因素方面考虑。 1. 减小摩擦的方法： （1）减小压力；（2）减小粗糙程度；（3）变滑动为滚动；（4）使接触面分离。 2. 增大摩擦的方法： （1）增大压力；（2）增大粗糙程度；（3）变滚动为滑动。 第4节 同一直线上二力的合成 第八章 运动和力 单元复习 知识一 力的合成 1. 合力 如果一个力（F）单独作用的效果与几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力 ，组成合力的每一个力（如F1和 F2）叫作分力。 2. 力的合成 求几个力合力的过程叫作力的合成。 知识一 力的合成 3. 合力与分力的理解 ①同时性：几个分力必须是同时作用在同一个物体上。 ②非共存性：对物体进行受力分析时，考虑了合力，就不能再考虑分力，考虑了分力，就不能再考虑合力。 ③等效性：合力并不是分力的总和，而应从力的作用效果来判断，运用等效替代的思想，它可以替代那几个分力，即合力的实质为分力的“等效力”。 知识二 同一直线上二力的合成 【实验器材】支架、橡皮筋、小圆环、细绳、两个弹簧测力计。 【实验步骤】 （1）如图所示，将橡皮筋一端固定，另一端与小圆环相连。把两个弹簧测力计分别通过细绳与小圆环相连后，沿水平方向向右拉橡皮筋，将小圆环拉至O点，标记下此时小圆环的位置，并记录两个弹簧测力计的示数F1、F2。 （2）只用一个弹簧测力计拉橡皮筋，将小圆环再次拉到O点，记下弹簧测力计的示数F合。 知识二 同一直线上二力的合成 （3）如图所示，用两个弹簧测力计沿相反的方向水平拉橡皮筋，标记下此时小圆环的位置O'，并记下两个弹簧测力计的示数F1'、F2'。 （4）再用一个弹簧测力计将小圆环拉到O'点，记下弹簧测力计的示数F'合。 知识二 同一直线上二力的合成 【实验数据与分析】 （1）同一直线上同方向二力的合成 分析与结论：F1与F2同向，F合产生的作用效果与F1、F2共同作用产生的效果相同时，F合=F1+F2，方向与F1、F2的方向相同。 序号 F1/N F2/N F合/N 1 1.5 0.5 2.0 2 2.0 1.0 3.0 3 2.5 1.5 4.0 知识二 同一直线上二力的合成 （2）同一直线上反方向二力的合成 分析与结论：F1'与F2'反向，F'合产生的作用效果与F1'、F2'共同作用产生的效果相同时，F'合=F1'-F2'，方向与F1' 的方向相同。 序号 F1'/N F2'/N F合'/N 1 5.0 3.0 2.0 2 7.0 4.0 3.0 3 9.0 5.0 4.0 知识二 同一直线上二力的合成 【实验结论】 同一直线上的两个力，如果方向相同，合力的大小等于这两个力的大小之和，合力的方向与这两个力的方向相同；如果方向相反，合力的大小等于这两个力的大小之差，合力的方向与较大的力的方向一致。 知识二 同一直线上二力的合成 （1）只有同一物体所受的力才可合成。 （2）不同性质的力也可以合成。 （3）研究方法：在研究物理问题时，有时为了使问题简化，常用一个物理量来代替其他所有物理量，但不会改变物理效果，比如用合力替代各个分力，这种研究方法叫做等效替代法。 物体受到几个力作用时，其产生的效果与一个力的作用效果相同。所以我们在研究力的时候，既可以用一个力替代几个力，也可以用几个力替代一个力，只要这种替代能保持同样的效果。 【交流讨论】 知识三 物体所受合力与运动状态间的关系 物体所受合力与运动状态间的关系：物体所受合力为0时，运动状态不变；物体所受合力不为0时，运动状态发生改变。 1. 静止或匀速直线运动的物体：若所受合力为0，仍保持静止或匀速直线运动状态。 2. 水平面上运动的小车 ①若牵引力等于阻力，则合力为0，二力平衡，小车做匀速直线运动；②若牵引力大于阻力，则合力不为0，方向与小车运动方向相同，小车向做加速直线运动；③若牵引力小于阻力，则合力不为0，方向与小车运动方向相反，小车做减速直线运动 。 典例剖析 一、同一直线上两个力的合成 斜坡路上，大壮在车前用200N的力沿斜坡向上拉车，亮亮在后面用100N的力沿斜坡向上推车，这两个力的方向相同且作用在同一直线上，这两个力的合力为 F=F拉+F推=200N+100N= 300N 方向是沿斜坡向上，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 【例题1】在户外实践活动中，大壮与亮亮两位同学配合用小车运农作物。在斜坡上大壮在车前用200N的力沿斜坡向上拉车，亮亮在后面用100N的力沿斜坡向上推车，如图所示，则车受到这两个力的合力大小和方向是（　　） A．300N，沿斜坡向上 B．300N，沿斜坡向下 C．100N，沿斜坡向上 D．100N，沿斜坡向下 A 典例剖析 一、同一直线上两个力的合成 【例题2】作用在同一物体同一直线上两个力F1、F2，已知F1大小是60N，合力大小是100N，关于F2的大小和方向，下列判断可能的是（     ） A．等于40N，方向与F1方向相反 B．等于160N，方向与F1方向相同 C．等于40N，方向与合力方向相反 D．等于160N，方向与合力方向相同 D F1、F2两个力作用在同一直线上，根据方向可知，有两种可能： （1）二力方向同向时，有F合=F1+F2 推出 F2=F合-F1=100N-60N=40N，方向与F1方向相同； （2）二力方向相反时，由于F2大于F1，合力为F合=F2-F1 推出F2=F+F1=100N+60N=160N，合力方向指向力大的方向，所以F2的方向与合力方向相同，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 典例剖析 一、同一直线上两个力的合成 （1）此无人机受到的重力为 G=mg=700kg×10N/kg=7000N 重力的大小竖直向下。 （2）整个过程货物受到竖直向下重力和竖直向上的拉力，所受合力的大小 F合=F拉-G=8400N-7000N=1400N 方向与拉力方向相同，竖直向上。 【例题3】起重机以8400N的向上升力吊起质量为700kg的货物。 （1）求货物所受重力的大小及方向；（g取10N/kg） （2）求整个过程货物所受合力的大小及方向。 典例剖析 一、同一直线上两个力的合成 【例题4】如图所示是小韦同学在“探究同一直线上同方向两个力的合力”的实验中出现的情景，请根据该情景，回答下列问题： （1）如图a、b、c中，该同学在实验中使弹簧都从A点拉伸到同一点B，是为了使三次实验中力的作用效果_______（选填“相同”或“不同”），这里用到了物理上 __________的研究方法； （2）根据图b、c可以推断， 图a中的测力计拉力F=____N。 3 相同 等效替代法 典例剖析 一、同一直线上两个力的合成 （1）该实验中，力的作用效果是使弹簧伸长，即根据弹簧的伸长量来判断各个力的作用效果，因此探究同一直线上同方向两个力的合力时，需要使弹簧都从A点拉伸到同一点B，是为了使三次实验中力的作用效果相同，而研究力F的作用效果与力F1、F2共同作用效果或力F3、F4共同作用效果的关系时，这是等效替代法的应用。 （2）图a、b、c中弹簧被拉伸到同一点，说明力F的作用效果与力F1、F2共同作用的效果相同，即力F是F1、F2的合力，且F1、F2在同一直线上、方向相同，故可以得出 F=F1+F2=2N+1N=3N 典例剖析 一、同一直线上两个力的合成 合力与分力 1. 合力的大小 合力不一定大于分力。当两个力的方向相同时，合力一定大于任何一个分力；当两个力的方向相反时，合力可能小于其中一个分力。 2. 合力的方向 对于作用在同一直线上的两个力，不论这两个力的方向相同还是相反，合力的方向都与较大的力的方向相同。 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 $$