内容正文:
PART TWO
第二部分 七年级·下册
运动和力
考点一 描述参照物的概念[a]
知识考点聚焦
1. 参照物:在判断物体运动情况时,被选作 的物体。
2. 参照物的选择应根据研究需要和方便而定,一般没有特别指明,则选地面或相对于地面 的物体作为参照物。
标准
静止
考点二 知道运动和静止是相对的[a]
知识考点聚焦
如果被研究的物体与参照物之间的相对位置发生了变化,物体就是 的,否则就
是 的。同一个物体是运动的还是静止的,跟所选的 有关,所以,运动和静止是 。
运动
静止
参照物
相对的
【提醒】 运动的物体和静止的物体都可以被选作参照物,选择的参照物不同,同一物体的运动状态可能不同。
考点三 描述匀速直线运动[a]
知识考点聚焦
匀速直线运动: 不变的直线运动。
速度
【提醒】匀速直线运动包含着速度大小和方向两个方面不变。
考点四 知道速度的概念[b]
知识考点聚焦
1. 在匀速直线运动中,速度是 。它被用来表示 。
2. 比较物体运动快慢的方法
(1) ;
(2) 。
单位时间内所通过的路程
物体运动的快慢
比较相同时间内通过的路程
比较通过相同的路程所用的时间
考点五 知道速度的单位[a]
知识考点聚焦
速度的单位:米/秒(m/s)、千米/时(km/h)。1米/秒= 千米/时。
3.6
考点六 应用速度公式进行简单计算[c]
速度公式:v= 。由上述公式可以推得:s= ,t= 。
考点七 概述二力平衡的概念[b]
二力平衡:如果一个物体在受到两个力的作用时,保持 或 ,则这两个力相互平衡。
VT
静止
匀速直线运动状态
考点八 说明二力平衡的条件[b]
知识考点聚焦
二力平衡的四个条件:两个力 ; ;作用在 上;作用
在 上。
大小相等
方向相反
同一直线
同一物体
考点九 应用二力平衡条件解释有关现象[c]
知识考点聚焦
平衡力与相互作用力的最根本区别是:相互作用的两个力作用在 物体上,平衡力作用
在 物体上。
两个
同一
【提醒】解题的过程中,常常忽略一对平衡力必须作用在同一个物体上。涉及二力平衡时,要注意运动的方向性。一般需从水平和竖直两个方向分析物体的受力情况。要注意物体的运动状态与所受力的互推关系。
考点十 根据物体的受力情况,解释物体运动状态变化的原因[c]
知识考点聚焦
1. 两种情况下物体的运动状态不变:① ;②受到 。
2. 是改变物体运动状态的原因,一个物体运动状态发生变化,物体一定受到了力,并且受到的是非平衡力。
3. 分析物体受力情况:包括分析物体受什么力作用,各个力的方向,有时需要分析各个力之间的大小和方向的关系,分析力的变化情况等。在进行受力分析时,建议通过力的示意图或图示来完成,这样可以避免分析某些力时出现遗漏和错误。
不受力
平衡力
力
考点十一 描述牛顿第一定律的内容[a]
知识考点聚焦
1. 牛顿第一定律的内容:一切物体在没有受到 的作用时,总保持 状态或
状态。
2. 牛顿第一定律中,条件是 ,结果是原来运动的物体将做 ,原来静止的物体将保持 。
力
静止
匀速直线运动
不受外力
匀速直线运动
静止
考点十二 概述惯性的概念[b]
知识考点聚焦
惯性:一切物体都具有 和 的性质,这种性质就叫惯性。一切物体都具有惯性。
惯性大小只与 有关。 越大,惯性越大。
保持静止
匀速直线运动状态
质量
质量
考点十三 用惯性解释生活中常见的现象[b]
知识考点聚焦
牛顿第一定律指出的是物体在不受外力作用时的运动状态,而惯性是物体保持原来运动状态的一种性质,所以牛顿第一定律与惯性是有区别的。惯性是物体的一种属性,与物体是否运动或运动快慢无关。在应用惯性解释有关常见现象时,不能说物体受到惯性的作用,因为惯性是物体的属性,应该说物体由于(具有)惯性。
热点考向探究
探究一 参照物
例1 清晨,英林同学背书包骑自行车行驶在上学的路上,我们说他静止是以下列的哪个物体为参照物的( )
A. 路边的树 B. 迎面走来的人
C. 背着的书包 D. 路面疾驰而去的汽车
【答案】C
【解析】被研究物体与参照物之间的相对位置没有发生改变,物体就是静止的。
热点考向探究
例2 在甲、乙两艘遮蔽门窗的船上,分别观察到小球的运动情况如图10-1所示(小球原静止在光滑水平桌面中央)。以下说法正确的是 ( )
图10-1
A. 甲船向左匀速运动,乙船静止
B. 甲船向右匀速运动,乙船静止
C. 甲船可能静止也可能做匀速直线运动
D. 乙船可能静止也可能做匀速直线运动
D
热点考向探究
例3 请根据如图10-2所示的图片,判断甲、乙两船的运动情况 ( )
图10-2
A. 甲船可能向右运动,乙船可能静止
B. 甲船一定向右运动,乙船一定向左运动
C. 甲船可能向右运动,乙船一定向左运动
D. 甲船一定向右运动,乙船可能向左运动
C
热点考向探究
例4 在匀速直线行驶的敞篷车上,小明竖直向上抛出一个小球,若不计空气阻力,则小明和地面上的小东看到的小球的运动轨迹分别是图10-3中的( )
图10-3
A. ①和② B. ①和③
C. ①和④ D. ③和②
【答案】A
【解析】由于小球有惯性,会和车子一起前进,所以车上的小明看到的是题图①,地上的小东看到的是抛物线图②。
热点考向探究
探究二 速度的计算
例5 甲、乙、丙三辆小车同时、同地向同一方向运动,它们运动的图像如图10-4所示,由图像可知:运动速度相同的小车是 ( )
图10-4
A. 甲和丙 B. 甲和乙
C. 乙和丙 D. 甲、乙和丙
【答案】A
【解析】由题图可知,甲的速度是4 m/s,乙的速度是6 m/s,丙的速度是4 m/s。
热点考向探究
例6 经测定,某志愿者的刹车反应时间(即图10-5中“反应过程”所用时间)是0. 4 s。在某次实验中,该志愿者驾车以72 km/h的速度在实验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离33 m,则经过 m距离后汽车才开始减速;若志愿者边打电话边驾车,以72 km/h的速度在实验场的水平路面上匀速行驶,在发现情况到汽车停止,行驶距离39 m,此时志愿者的刹车反应时间是 s。由此研究可知,驾驶时打电话,驾驶员的刹车反应会 (选填“变快”“变慢”或“不变”)。
图10-5
8
0.7
变慢
热点考向探究
例7 某汽车在平直公路上行驶,其s-t图像如图10-6所示,下列描述正确的是( )
图10-6
A. 0~t1做加速直线运动
B. t1~t2做匀速直线运动
C. 0~t1比t2~t3运动的路程长
D. 0~t1比t2~t3运动的速度大
【答案】D
【解析】 0~t1这段时间内,路程和时间成正比,汽车做的是匀速直线运动,故A错误;t1~t2,汽车通过的路程不变,即汽车保持静止状态,故B错误;由图可知0~t1汽车通过的路程小于t2~t3汽车通过的路程,故C错误。由图可知,汽车在0~t1与t2~t3时间内均做匀速直线运动,其s-t图线的斜率为其运动速度的大小,由图可知0~t1时间内的运动速度大于t2~t3时间内的运动速度,故D正确。
热点考向探究
例8 为了监督司机是否遵守限速规定,交管部门在公路上设置了固定测速仪,如图10-7所示,汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来,测速仪向汽车发出两次短促的(超声波)信号。第一次从发出信号到测速仪接收到信号用时0. 5 s,第二次从发出信号到测速仪接收到信号用时0. 3 s,若发出两次信号的时间间隔是0. 9 s,超声波的速度是340 m/s,汽车在两次接收信号间隔过程中行驶的距离是
m,汽车的速度是 m/s。
图10-7
34
42.5
热点考向探究
热点考向探究
探究三 运动和力的关系
例9 关于力、力和运动的关系,下列说法正确的是 ( )
A. 物体受到平衡力的作用时,一定处于静止状态
B. 只有相互接触的两个物体之间才会发生力的作用
C. 物体受到了力的作用,其运动状态一定会发生改变
D. 物体的运动状态发生变化时,一定受到了力的作用
【答案】D
【解析】物体受平衡力作用时,物体可能处于静止状态,也可能处于匀速直线运动状态;没有接触的物体间也能产生力的作用,如磁力;物体受到非平衡力作用时运动状态一定发生改变,物体受到平衡力作用时运动状态不会发生改变。
热点考向探究
例10 实心铝块B、C的体积分别为20 cm3和10 cm3,当B浸没在水中时,木块A恰能在粗糙的水平桌面上做匀速直线运动。铝块B始终在水中且未碰底,B与水的间黏滞阻力及滑轮的摩擦均忽略不计,ρ铝=2. 7 g/cm3。关于A所受摩擦力方向与大小判断正确的是(g取10 N/kg) ( )
A. 水平向右,0. 07 N
B. 水平向右,0. 27 N
C. 水平向左,0. 07 N
D. 水平向左,0. 27 N
热点考向探究
【答案】C
【解析】铝块C的质量为mC=ρ铝VC=2.7 g/cm3×10 cm3=27 g=0.027 kg,
铝块C的重力为GC=mCg=0.027 kg×10 N/kg=0.27 N,
铝块B的质量为mB=ρ铝VB=2.7 g/cm3×20 cm3=54 g=0.054 kg,
铝块B的重力为GB=mBg=0.054 kg×10 N/kg=0.54 N。
铝块B排开水的体积等于自身的体积,受到的浮力为:
F浮=ρ水gVB=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×20×10-6 m3=0.2 N,
铝块B对物体A的拉力大小为
F=GB-F浮=0.54 N-0.2 N=0.34 N。
物体A匀速运动时,受到铝块C的拉力为0.27 N,受到铝块B的拉力为0.34 N,右侧拉力大于左侧拉力,所以物体A向右运动,摩擦力方向水平向左,大小为
f=F-GC=0.34 N-0.27 N=0.07 N。
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例11 如图10-9甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示。下列说法错误的是 ( )
图10-9
A. 该物体在6~9 s内做匀速直线运动
B. 该物体在3~6 s内受到的摩擦力为6 N
C. 该物体在0~3 s内受到的摩擦力为2 N
D. 该物体在3~6 s内受到的是非平衡力
【答案】B
【解析】0~3 s内物体处于静止状态,静摩擦力大小就等于拉力,因此摩擦力大小等于2 N。3~6 s内物体做匀加速直线运动,受非平衡力作用,拉力为6 N,但摩擦力大小不变,滑动摩擦力大小跟匀速直线运动时的滑动摩擦力大小相等,由图可知滑动摩擦力的大小为4 N。6~9 s内物体在做匀速直线运动,摩擦力和拉力大小相等,为4 N。
热点考向探究
例12 如图10-10甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v-t图像(以地面为参照物)如图乙所示,已知v2>v1,则 ( )
图10-10
A. t2时刻,小物块离A处的距离达到最大
B. t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C. 0~t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D. 0~t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
热点考向探究
【答案】B
【解析】小物块滑上传送带后在阻力作用下做匀减速直线运动,当速度减为0时,小物块又反向做匀加速直线运动,最后与传送带一起向右运动。根据图像分析:0~t1时间段内木块向左做匀减速直线运动,受到向右的摩擦力;t1~t2时间段内小物块向右做匀加速运动;t2~t3时间段内,当速度增加到与传送带速度相等时,一起向右做匀速直线运动,摩擦力消失。
热点考向探究
例13 为了探究滑动摩擦力作用的相互性,并比较一对相互作用的滑动摩擦力的大小,某实验小组设计了如图10-11所示的实验装置。整个装置放在水平桌面上,其中长木板A和木块B叠放在一起,两个轻质弹簧测力计C、D的一端分别与A、B相连,C的另一端固定在铁架台上。
图10-11
(1)在理想情况下,B对A的摩擦力大小等于弹簧测力计 (选填“C”或“D”)的示数。
(2)实验中使木板A保持静止,木块B处于 (选填“匀速运动”或“静止”)状态,读取两个弹簧测力计的示数F1、F2。
(3)分析实验数据,若 ,则滑动摩擦力的作用是相互的,且一对相互作用的滑动摩擦力大小相等。
C
匀速运动
F1=F2
热点考向探究
例14 如图10-12所示,甲、乙两物体叠放在水平桌面上,在F1和F2的作用下,以相同的速度向右做匀速直线运动,已知F1=9 N,F2=5 N。则甲物体对乙物体产生的摩擦力大小为 N;水平桌面对乙物体产生的摩擦力大小为 N。
图10-12
5
4
【解析】在水平方向上,甲受水平向左的拉力F2,水平向右的乙对甲的摩擦力f,甲做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件得:f=F2=5 N;物体间力的作用是相互的,则甲对乙的摩擦力f'=5 N,方向水平向左。甲、乙两物体整体在水平方向上受到水平向左的拉力F2,水平向左的桌面对乙的摩擦力f桌,水平向右的拉力F1,甲、乙一起做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件得:F1=F2+f桌,f桌=F1-F2=9 N-5 N=4 N。
热点考向探究
例15 “牛顿第一定律”的形成,经历了伽利略、笛卡儿和牛顿等科学家不断完善的过程。
(1)伽利略经过如图10-13所示的实验和推理得出结论:如果没有摩擦阻力和空气阻力的影响,在水平面上运动的物体将会一直运动下去。结合伽利略的结论写出图中各实验和推理的先后顺序: 。(用字母表示)
图10-13
CAB
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(2)笛卡儿在伽利略观点的基础上进一步完善:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向。牛顿在他们研究的基础上提出了“牛顿第一定律”。相对于“牛顿第一定律”,笛卡儿的观点有什么不足: 。
没有涉及静止物体的运动规律
热点考向探究
探究四 惯性及其现象解释
例16 如图10-14所示为两辆同向行驶的汽车发生“追尾”事故的现场。汽车A刹车后由于 仍撞到了汽车B;观察汽车B的尾部,说明力能够改变物体的 。
图10-14
惯性
形状
热点考向探究
例17 运输机参加抗震救灾,在水平向右做匀速直线运动的过程中,间隔相同时间从飞机上静止释放四个相同的物资,如图10-15所示。图10-16中能正确表示物资着地位置的是(地面水平,空气阻力不计)( )
图10-15 图10-16
C
热点考向探究
例18 如图10-17所示,一辆汽车在行驶途中遇突发情况,紧急刹车时,司机身体前倾,车身向前滑行一段距离,在路面上留下轮胎滑过的痕迹,轮胎温度急剧升高。请根据以上情境,简要回答下列问题:
图10-17
(1)刹车时司机身体前倾的原因。
(2)从能量转化的角度解释轮胎温度升高的原因。
车行驶时,司机随车一起向前运动,急刹车时,司机下半身随车停下,司机的上半身由于惯性仍保持向前运动的状态,所以司机身体会前倾。
紧急刹车时,轮胎在地面上摩擦,克服摩擦做功,并将机械能转化为内能,因此轮胎表面温度急剧升高,产生冒烟现象,这是通过做功使内能增加的。
【解析】汽车接收到第一次信号时,汽车距测速仪的距离s1=v·=340 m/s×=85 m,
汽车接收到第二次信号时,汽车距测速仪s2=v·=340 m/s×=51 m,
因此汽车在两次信号的间隔过程中行驶了s'=s1-s2=85 m-51 m=34 m。
这34 m共用了t'=Δt-+=0.9 s-+=0.8 s,
所以,汽车的车速为v'===42.5 m/s。
图10-8
$