第5章 运动和力(复习课件)物理新教材沪科版(五四学制)八年级上册
2026-08-31
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精品
摘要:
该初中物理单元复习课件系统梳理了运动和力的核心知识,涵盖力的概念、弹力、重力、摩擦力、二力合成与平衡及牛顿第一定律,通过知识图谱和考点串讲将各知识点逻辑串联,帮助学生构建完整的运动和相互作用知识体系。
其亮点在于融合科学探究与科学思维,设计“实验分析-题型拆解-分层训练”活动,如探究滑动摩擦力影响因素实验培养科学探究能力,通过基础题与综合题分层训练提升科学推理能力,助力学生巩固知识,也为教师提供精准复习教学支持。
内容正文:
第5章 运动和力
复习课件
人教版·八年级上册(新教材)
第5章 运动和力
1
复习目标
2
重点难点
3
知识图谱
4
考点串讲
5
题型剖析
6
针对训练
7
课堂总结
复习内容导览
单元复习目标
01
了解重力、弹力和摩擦力等生活中常见的力,认识力的作用效果,知道力的作用是相互的。知道二力平衡条件、认识牛顿第一定律,能分析、解释简单的力学现象,初步形成运动和相互作用观念。
02
科学思维
会用弹簧测力计测量力的大小,能用示意图描述力。在分析同一直线上两个力的合力的过程中体会等效替代的思想方法。在探究运动与力的关系中了解实验与推理相结合的研究方法。
物理观念
科学探究
在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,能用控制变量的思想设计实验方案,经历收集、分析实验数据的过程,能根据证据通过归纳推理得出结论并作出解释,能对实验进行反思,提出改进建议。
03
科学态度与责任
通过对自然界和生活中与运动和相互作用有关现象的描述与解释,激发物理学习的兴趣。通过实验和科学推理认识牛顿第一定律。感受科学推理在科学研究中的作用。通过实验与活动。培养实事求是的科学态度与交流合作的能力。
04
基础达标
能力提升
素养目标
单元重难点
重
点
难
点
重点
1. 区分平衡力与相互作用力;2. 理解惯性属性;3. 结合相对运动判断摩擦力方向;
4. 灵活应用同一直线二力合成规律。
1. 认识弹力、重力、摩擦力等常见的力。
2. 会用同一直线上的二力合成、二力平衡及牛顿第一定律来解释和解决简单的实际问题。
知识图谱
运动和力
弹力的概念
弹簧测力计
●弹力
重力的概念
重力的大小
重力的方向 重心
●重力
同一直线上二力合成的方法
二力平衡的条件
二力平衡条件的应用
●二力合成 二力平衡
力的概念
力的作用效果
力的图示
●力
摩擦力的概念
影响因素
增大或减小摩擦的方法
●摩擦力
01
02
03
04
05
●牛顿第一定律
牛顿第一定律 惯性
惯性的应用与防止
考点串讲 —— 1. 力
1. 力
(1)力:力是物体对物体的作用,用F表示。
(2)施力物体与受力物体
发生作用的两个物体,一个是施力物体,另一个是受力物体。施力物体与受力物体同时存在。
(3)力的单位:牛顿,简称牛,用N表示。
2. 力的作用效果
力可以使物体发生形变;
力可以改变物体的运动状态。
F1
F2
考点串讲 —— 1. 力
3. 力的三要素
(1)力的三要素:把力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。
(2)力的示意图
从力的作用点开始沿着力的方向画一条线段,在线段的末端处画一个箭头表示力的方向,并在线段旁标出力的名称,这样的方法叫做力的示意图。
考点串讲 —— 1. 力
4. 力的作用是相互的
(1)物体间力的作用是相互的
一个物体对另一个物体施力时,另一个物体也同时对它施加力。也就是说,物体间力的作用是相互的。
物体间力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体。彼此间的力分别叫做作用力与反作用力。
F1
F2
(2)作用力与反作用力的关系
作用力与反作用力大小相等,方向相反,且在同一条直线上,分别作用在两个物体上。
考点串讲 —— 2. 弹力 重力
1. 弹性和塑性
(1)弹性:物体在外力作用下发生形变,撤去外力后又能恢复到原来的形状,物体的这种性质叫做弹性。
(2)塑性:物体发生形变后不能自动地恢复到原来的形状,物体的这种性质叫做塑性。
2. 弹力
具备弹性的物体发生形变时产生的力叫做弹力。
弹力是一种常见的力,我们平时所说的推力、拉力、压力和支持力,都属于弹力的范围。
一、弹力
考点串讲 —— 2. 弹力 重力
压力、支持力的方向通常垂直于接触面;绳的拉力方向沿绳子,指向绳子收缩的方向。
弹力方向与施力物体恢复形变的方向一致。
3. 弹力的方向
(1)压力:压力的作用点在被压物体的表面,方向垂直于接触面指向被压物体。
(2)拉力:作用点在绳与球的接触点上,方向沿着绳子指向绳子收缩的方向。
(3)支持力:作用点在支持物体与被支持物体的接触面上,方向垂直于接触面,指向被支持物体。
考点串讲 —— 2. 弹力 重力
二、弹簧测力计
1. 测力计
测量力的大小的工具叫做测力计。例如,握力计、弹簧测力计等。
2. 弹簧测力计的主要结构
常用的弹簧测力计的主要构造有弹簧、指针、面板、挂钩、圆环等.
3. 弹簧测力计的原理
在一定范围内,弹簧所受的拉力越大,弹簧的形变程度越大。
弹簧测力计
考点串讲 —— 2. 弹力 重力
①观察量程和分度值各是多少。注意加在弹簧测力计上的力不允许超过它的最大测量值,否则会损坏弹簧测力计。
②使用前将弹簧测力计沿待测力的方向调零。
③测量时保持待测力的方向与弹簧伸长方向沿同一直线。
④记录数据要带单位;读数时不需要估读。
⑤待测的力(物体)一定要在弹簧测力计的挂钩一端,严禁倒挂。
4. 弹簧测力计的使用方法
弹簧测力计的量程为0~5N,
分度值为0.2N,
示数为4.6N。
考点串讲 —— 2. 弹力 重力
三、探究弹簧的形变与力的关系
本实验需要研究弹簧的伸长量与拉力的关系,拉力的改变通过在弹簧下每次增加两个钩码(每个钩码对弹簧的拉力均为1.0N)来实现;弹簧的伸长量通过利用刻度尺测量弹簧的长度得出,装置如图所示。
设计实验
轻质弹簧、几个质量相同的钩码(每个钩码施加的拉力为1.0N)、刻度尺、铁架台。
实验器材
考点串讲 —— 2. 弹力 重力
①将弹簧的一端挂在铁架台上,让其自然下垂,用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0,即原长,记入表格中;
②在弹簧下挂1个钩码,通过刻度尺读出弹簧的伸长量Δl,记入表格中。
③在弹簧下每次增加1个钩码,通过刻度尺读出每次弹簧的总伸长量,记入表格中。
④实验完成后,将所有钩码取下,观察弹簧的形状。
实验步骤
l0
l1
Δl
伸长的长度
Δl =l1-l0
考点串讲 —— 2. 弹力 重力
实验数据
实验次数 1 2 3 4 5 6 7
拉力F/N 0 1 2 3 4 5 6
弹簧伸长量
Δl/cm 0 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40
数据处理
根据实验数据,以拉力F为横坐标,弹簧的伸长量Δl为纵坐标,画出弹簧伸长量Δl与弹簧受到的拉力F的关系图象。
考点串讲 —— 2. 弹力 重力
分析论证
分析图像可知,在0~6N的范围内,图像是一条过原点的倾斜的直线,说明弹簧的伸长量与拉力的大小成正比。
实验结论
在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长,且弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比。
交流评估
当弹簧超过弹性限度时,弹簧的伸长量与所受拉力不再成正比关系,撤去外力,弹簧也无法恢复到原来的形状。
考点串讲 —— 3. 重力
(1)重力
物理学中,地球表面附近的物体由于地球吸引而受到的力叫做重力,通常用字母G表示,重力的单位为N。
重力的施力物体是地球,受力物体是地球附近的物体。
(2)重力的特点
①普遍性:地球附近的所有物体都受到重力的作用。不论它是运动还是静止,是固态、液态还是气态,都受到重力的作用。
②非接触性:重力是非接触力,空中的飞机、树上的苹果都受到重力的作用。
1. 重力
考点串讲 —— 3. 重力
本实验需要测量的两个量分别是物体的质量和物体受到的重力,故我们需要用天平测出质量(或选用质量已知的钩码),用弹簧测力计测出重力,分析实验数据,得出结论。
弹簧测力计、钩码多个(质量已知)。
2. 探究重力的大小跟质量的关系
设计实验
实验器材
考点串讲 —— 3. 重力
(1)把1个50g的钩码挂在弹簧测力计的挂钩上,当钩码静止时,读出弹簧测力计的示数,即为钩码所受的重力,记录在表格中。
(2)用同样的方法分别测出2个、3个、4个、5个、6个钩码所受的重力,并把结果记录在表格中。
实验序号 1 2 3 4 5 6
钩码的质量 m/kg 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3
钩码的重力 G/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
重力跟质量的比值/(N/kg)
进行实验与收集证据
考点串讲 —— 3. 重力
由G-m图像可知,图像是一条过原点的倾斜直线,这是正比例函数图像,说明物体所受的重力跟它的质量成正比。
分析论证
以m为横坐标、G为纵坐标建立坐标系。描点连线,画出G-m图象,观察分析画出的G-m图像。
由实验数据可知,当质量成倍增加时,重力也成倍增加,重力与质量的比值不变。
考点串讲 —— 3. 重力
实验结论
物体所受的重力跟它的质量成正比,其比值约为9.8N/kg。
若用G表示重力,m表示质量,g表示重力与质量的比值,则地球附近的物体所受的重力跟它的质量之间的关系可写成 g=G/m.
考点串讲 —— 3. 重力
(1)公式G=mg
G表示重力,单位是牛顿(N);m表示质量,单位是千克(kg);在地球上,g约为9.8N/ kg,粗略计算中,可取10N/ kg。
(2)g 的物理意义
g=9.8N/kg,表示质量为1kg的物体在地球上受到的重力为9.8N。在地球上,g 会随纬度与海拔高度的不同而有所变化。
(3)G=mg的使用
①公式中各物理量都必须用国际单位制单位。
②求质量:可将G=mg变形为m=G/g
3. 重力的计算
考点串讲 —— 3. 重力
4. 重力和质量比较
重力G 质量m
概念
影响因素
方向
单位
测量工具
联系
由于地球的吸引使物体受到的力
物体所含物质的多少
质量、地理位置
物体质量与位置无关
竖直向下
没有方向
牛顿(N)
千克(kg)
弹簧测力计
天平、秤
物体所受的重力与质量成正比G=mg
考点串讲 —— 3. 重力
(1)重力的方向
重力的方向是竖直向下(垂直于水平面向下)。
重力的方向“竖直向下” 指与水平面垂直向下,即指向地心 ,不能说成“垂直向下” 。
(2)重力方向竖直向下的应用
①检查是否竖直
用铅垂线来检查墙壁是否竖直,或检查装饰画是否竖直。
②检查是否水平
直接用水平仪检查或用铅垂线与直角三角尺配合检查。
5. 重力的方向
考点串讲 —— 3. 重力
(2)对重心的认识
①形状规则、质量分布均匀的物体,它的重心在它的几何中心上,如图所示。
6. 重心
(1)重心
对于整个物体,重力作用的表现就好像它作用在某一个点上,这个点叫做物体的重心。重心是一个物体各部分受到的重力作用的等效作用点。
考点串讲 —— 3. 重力
②质量分布不均匀的物体,其重心的位置除与物体的形状有关外,还跟物体的质量分布有关。如图所示是小半杯水、大半杯水时杯子和水总重力的重心的大致位置。
③物体重心的位置不一定都在物体上。如图所示的圆环、球的重心。
考点串讲 —— 3. 重力
(3)确定重心的方法
①悬挂法确定重心
如图甲所示,先在A点把薄板悬挂起来,薄板静止时,所受的重力方向与悬绳的拉力方向在同一竖直线上,所以薄板的重心一定在通过A点的竖直线l1上。
然后在B点把薄板悬挂起来(图乙),同理知,薄板的重心一定在通过B点的竖直线l2上。l1和l2的交点就是薄板重心的位置。
②支撑法确定重心
如图所示,把物体放在手指上,仔细调节物体,使其在手指上达到一个平衡状态,物体的重心与支点在同一条竖直线上,在支点的上方。
考点串讲 —— 4. 二力合成 二力平衡
1. 二力合成
(1)合力与分力
如果一个力对物体产生的作用效果与几个力同时对物体产生的作用效果相同,那么就可以用这个力代替这几个力,这个力就叫做这几个力的合力,这几个力叫做这个力的分力,这种思想方法叫做等效替代。
(2)二力合成
力的合成:求几个力的合力的过程叫做力的合成。
(3)二力合成的规律
在同一直线上,方向相同的两个力的合力大小等于两力大小之和,合力方向与两力的方向相同;方向相反的两个力的合力大小等于两力大小之差 ,合力方向与两力中较大力的方向相同。
考点串讲 —— 4. 二力合成 二力平衡
2. 平衡力与平衡状态
(1)平衡状态
物体保持静止或匀速直线运动的状态称为平衡状态。
(2)二力平衡
如果物体在两个力的作用下处于平衡状态,称为二力平衡状态,这两个力就构成了一对平衡力。
(3)二力平衡的条件
当物体处于二力平衡时,作用在该物体上的这两个力大小相等,方向相反,且作用在同一直线上。此时物体所受合力为零。
考点串讲 —— 4. 二力合成 二力平衡
3. 二力平衡条件的应用
(1)求力的大小和判断力的方向
①静止在水平面上的物体
物体静止,所受的重力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。
G
F
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
G
F
考点串讲 —— 4. 二力合成 二力平衡
(2)判断物体的运动状态
支持力N
重力G
阻力f
牵引力F
以在水平路面上运动的小车为例进行分析:
水平路面上运动的小车受到的力有:
在竖直方向上有重力G、地面支持力N;
在水平方向上有汽车发动机的牵引力F和地面与空气的阻力f。
①若牵引力等于阻力,则二力平衡,小车向左做匀速直线运动;
②若牵引力大于阻力,二力不平衡,小车向左做加速直线运动;
③若牵引力小于阻力,二力不平衡,小车向左做减速直线运动。
考点串讲 —— 4. 二力合成 二力平衡
①受到平衡力
运动状态
不发生改变
保持静止或
匀速直线运动
②受非平衡力
运动状态
要发生改变
运动的速度或
方向发生改变
4. 运动和力的关系
考点串讲 —— 4. 二力合成 二力平衡
受力情况
二力间的
关系
(1)实例分析
分析杯子静止在桌面上,杯子与桌面间有力的作用,想一想哪些是平衡力?哪些力是相互的力?
研究对象 杯子 杯子、桌面
重力G与桌面对
杯子的支持力N
平衡的二力
杯子对桌面
有一个压力F;桌面对杯子
有一个支持力N
相互的二力
支持力N
重力G
支持力N
压力F
5. “平衡力”和“相互的力”
考点串讲 —— 4. 二力合成 二力平衡
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
考点串讲 —— 4. 二力合成 二力平衡
视频欣赏——《平衡的力与相互的力 》
考点串讲 —— 5. 摩擦力
1. 摩擦力的概念
(1)摩擦力
两个相互接触的物体,当它们有相对运动(或有相对运动趋势)时,在接触面上会产生一种阻碍物体相对运动(或相对运动趋势)的力,这种力叫做摩擦力。
(2)摩擦力的三要素
①摩擦力的作用点:为研究方便,可把摩擦力的作用等效到一个点上,把这个等效点取在接触面上,也可以取在物体的重心上。
②摩擦力的方向:与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。
③摩擦力的大小:当物体做匀速直线运动或保持静止时,受到的摩擦力大小可以利用二力平衡条件求解。
考点串讲 —— 5. 摩擦力
2. 滑动摩擦力
(1)概念:把一个物体在另一个物体表面上滑动时所受到的阻碍物体间相对运动的力,叫做滑动摩擦力。
(2)产生的四个条件 :①两个物体相互接触;②两个物体相互挤压;③两个物体发生相对运动;④两个接触面不光滑。四个条件缺一不可。
(3)方向:滑动摩擦力的方向是与物体间相对运动的方向相反的。
人推箱子向右滑动时,箱子相对于地面向右运动时,受到的滑动摩擦力方向就向左。
箱子相对于
地面向右运动
摩擦力 f
考点串讲 —— 5. 摩擦力
3. 静摩擦力
(1)定义:相互接触的物体之间有相对运动趋势,但还没有产生相对运动时的摩擦力,叫做静摩擦力。
(2)静摩擦力的方向
静摩擦力的方向与物体间相对运动趋势的方向相反。
人走路时,脚(鞋底)向后蹬地面,相对于地面有向后的运动趋势,地面会对脚有一个向前的静摩擦力 f,人靠这个静摩擦力前进。
考点串讲 —— 5. 摩擦力
(3)静摩擦力的大小
①根据二力平衡条件求静摩擦力。
②静摩擦力存在一个最大值,称为最大静摩擦力,它等于使物体刚要运动时所需要的最小外力。
手握瓶子处于静止状态,瓶子受到重力G和静摩擦力f 的作用,该二力是一对平衡力,所以大小相等:f=G。
人推箱子没有推动,箱子在水平方向上受到推力F和静摩擦力f 的作用,该二力是一对平衡力,大小相等:f=F。
考点串讲 —— 5. 摩擦力
(1)滚动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力。
(2)滚动摩擦小于滑动摩擦。
木块在木板上滑动时,
弹簧测力计示数较大
木块在铅笔上滚动时,
弹簧测力计示数变小
4. 滚动摩擦力
考点串讲 —— 5. 摩擦力
5. 测量滑动摩擦力
(1)测量原理:二力平衡。
(2)测量方法
如图所示,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,此时读出弹簧测力计的示数,即为滑动摩擦力的大小。
(3)原理分析
由于木块在长木板上做匀速直线运动,受到的力为平衡力,在水平方向上木块受到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,所以读出弹簧测力计的示数,即为滑动摩擦力的大小。
摩擦力f
拉力F
考点串讲 —— 5. 摩擦力
(1)器材:弹簧测力计、木块、毛巾、棉布、木板、砝码等。
(2)方案
影响滑动摩擦力大小的因素可能有多个,我们可以控制接触面粗糙程度等因素相同,仅改变压力大小,比较滑动摩擦力的大小;
也可以控制压力大小等因素相同,仅改变接触面粗糙程度,比较滑动摩擦力的大小。这种思想方法叫做控制变量法。
搜集证据
6. 探究影响滑动摩擦力大小的因素
考点串讲 —— 5. 摩擦力
① 如图甲所示,将木块置于已固定在桌面的木板上,使用弹簧测力计沿__________ 缓慢拉动木块。记录弹簧测力计的示数,即为__________ 的大小。
② 在木块上增加砝码从而改变木块对接触面的________,测出此时滑动摩擦力的大小(图乙)。
③保持 _______相同 ,改变________________,测出此时滑动摩擦力的大小(图丙)。
水平方向
滑动摩擦力
压力
压力
接触面粗糙程度
考点串讲 —— 5. 摩擦力
(3)记录
实验序号 接触面 压力 弹簧测力计示数F/N 滑动摩擦力大小F1/N
1 木板 不放置砝码
2 放置1个砝码
3 放置2个砝码
4 木板 相同
5 毛巾
6 棉布
数据记录表
考点串讲 —— 5. 摩擦力
(1)分析
作出解释
分析实验序号1、2与3可得:控制___________________不变,_____________,滑动摩擦力大小__________。
分析实验序号4、5与6可得:控制_______不变 ,改变接触面情况,滑动摩擦力大小__________。
变化
压力越大
接触面粗糙程度
越大
压力
(2)结论:影响滑动摩擦力大小的因素
滑动摩擦力的大小与接触面所受压力有关,压力越大,滑动摩擦力越大。滑动摩擦力的大小还与接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
考点串讲 —— 5. 摩擦力
1. 实验中的探究方法
(1)控制变量法:探究滑动摩擦力的大小与压力的关系时,控制接触面的粗糙程度不变,改变物块对接触面的压力;探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系时,控制压力不变,改变接触面的粗糙程度。
(2)转换法:通过读取弹簧测力计的示数来间接测量滑动摩擦力的大小。
2. 操作要点:实验中要水平匀速拉动木块做匀速直线运动,才能保证滑动摩擦力的大小等于拉力大小。
交流反思
考点串讲 —— 5. 摩擦力
①把木块平放在木板上,用弹簧测力计拉木块匀速运动,读出这时的拉力F1。
②把木块侧放在木板上,用弹簧测力计拉木块匀速运动,读出这时的拉力F2。
③分析论证:因为F1=F2,所以可得出结论:
F1
F2
(1)探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系
7. 实验拓展
在接触面粗糙程度和压力大小相同时,摩擦力的大小与接触面积的大小无关。
考点串讲 —— 5. 摩擦力
①把木块与砝码放在木板上面,以比较小的速度拉动木块做匀速直线运动,读出这时的拉力F1。
②保持压力、粗糙程度都相同,以比较大的速度拉动木块做匀速直线运动,读出这时的拉力F2。
③分析论证
因为F1=F2,所以可得出结论:
(2)探究滑动摩擦力的大小与物体运动速度的关系
在接触面粗糙程度和压力大小相同时,摩擦力的大小与运动速度的大小无关。
考点串讲 —— 5. 摩擦力
(1)增大物体间的压力;
(2)使接触表面粗糙;
(3)变滚动摩擦为滑动摩擦。
打开瓶盖时用力
鞋底凹凸不平的花纹
汽车急刹车时,车轮在路面滑动,把滚动摩擦变为滑动摩擦,使汽车容易停下来。
8. 增大有益摩擦的方法
考点串讲 —— 5. 摩擦力
9. 减小有害摩擦的方法
(1)减小压力 ;
(2)使接触表面光滑;
(3)变滑动摩擦为滚动摩擦。
(4)使两个物体间的接触面分离
②冰壶比赛,运动员
刷冰,使接触面光滑
③变滑动摩擦
为滚动摩擦
④机器里加润滑油,可使接触面分离
考点串讲 —— 5. 摩擦力
视频总结——《第4节 摩擦力》
考点串讲 —— 6. 牛顿第一定律
1. 阻力对物体运动的影响
(1)两种观点
在历史上,人们对物体的运动是否需要力,存在两种观点。
一是哲学家亚里士多德的观点
如果要使一个物体持续运动,就必须对它施加力的作用,如果这个力被撤销,物体就会停止运动。也就是“物体运动要靠力来维持”。
二是物理学家牛顿的观点
物体的运动不需要力来维持,运动的物体之所以会停下来,是因为受到了阻力,即力是改变物体运动状态的原因。
考点串讲 —— 6. 牛顿第一定律
(2)实验探究:阻力对物体运动的影响
【设计实验】
让小车从同一斜面上的同一高度由静止自由滑下,如图所示,改变水平面表面的粗糙程度,使其对小车运动的阻力不相同。第一次在水平面上铺毛巾,第二次铺棉布,第三次将棉布去掉,只剩下木板,比较小车每次在水平面上滑行的距离。
【实验器材】
小车、长木板、斜面、棉布、
毛巾、玻璃板、刻度尺等。
考点串讲 —— 6. 牛顿第一定律
【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。
考点串讲 —— 6. 牛顿第一定律
【实验记录表】
表面材料 阻力大小 小车运动距离 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
考点串讲 —— 6. 牛顿第一定律
【分析论证】
上述实验中,小车在水平面滑行的距离与小车受到的摩擦力有关。水平面越光滑,小车在水平面上滑行时所受的摩擦力越小,滑行距离也越长。
对上述实验结论进一步推理得出:
假设水平面是光滑的,小车不受摩擦力,它会保持刚进入水平面时的速度大小和方向一直运动下去,做匀速直线运动。
由此可以说明伽利略的说法是正确的,即
物体的运动不需要力来维持。
考点串讲 —— 6. 牛顿第一定律
【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。若运动的物体不受阻力,物体的运动速度将不会减小,将保持做匀速直线运动。
考点串讲 —— 6. 牛顿第一定律
2. 牛顿第一定律的建立过程
(1)伽利略斜面理想实验
①斜面实验
1632年意大利物理学家伽利略做了著名的斜面实验。
伽利略设想小球从一个光滑斜面上A处由静止滑下并滑上第二个光滑斜面,小球应当能到达与A等高的B处。若逐渐减小右边斜面的坡度,小球在到达与A等高处之前滑行的距离越来越长。若将右边斜面放平,根据上述推理,小球因无法到达与A处等高的位置,将在光滑的水平面上一直滑下去,永远不会停下来。
由此,伽利略否定了亚里士多德的说法。
考点串讲 —— 6. 牛顿第一定律
3. 牛顿第一定律
(1)内容:
一切物体总保持原来的静止状态或匀速直线运动状态,直到有外力迫使它改变这种运动状态为止。
②实验结论
水平表面越光滑,小球滚动时受到的阻力越小,通过的距离越长,速度减小得越慢。如果运动物体受到的阻力为零,速度就不会减小,它将永远运动下去。
考点串讲 —— 6. 牛顿第一定律
(2)对牛顿第一定律的理解
①牛顿第一定律明确指出当物体不受力作用时,总保持原来的静止或匀速直线运动状态不变,否定了力是维持物体运动的原因。牛顿第一定律是在大量事实的基础上,通过推理、抽象概括出来的。
②“物体不受力”是一种理想状态,在现实生活中这种理想状态不存在。事实上,物体总是受到力的作用 ,比如在地球表面附近的一切物体都受到重力的作用,但只要物体所受合力为零,物体就能保持静止或匀速直线运动状态。
考点串讲 —— 6. 牛顿第一定律
(1)惯性:物理学中把物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性。牛顿第一定律也叫惯性定律。
(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质量决定,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。
4. 惯性
考点串讲 —— 6. 牛顿第一定律
项目 惯性 力
性质
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
考点串讲 —— 6. 牛顿第一定律
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板时,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。
4. 利用惯性解释现象
考点串讲 —— 6. 牛顿第一定律
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,运动得越远。
5. 惯性的利用
考点串讲 —— 6. 牛顿第一定律
(1)交通事故与惯性
交通事故的发生,多数是由于惯性造成的。行驶的车辆在遇到紧急情况下要刹车,刹车后,轮子不转了,但是由于惯性,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。
6. 惯性的危害和防止
考点串讲 —— 6. 牛顿第一定律
(2)交通工具保护措施
交通法规定:许多汽车安装安全气囊;乘坐交通工具时要系安全带;车辆行驶要限载限速并保持安全距离。
汽车发生碰撞时,安全气囊会打开,减轻人体与方向盘等部件撞击造成的伤害。
汽车发生碰撞时,安全带把人固定在坐椅上,防止飞出车外。
考点串讲 —— 6. 牛顿第一定律
视频总结——《第5节 牛顿第一定律》
题型拆解
【例题1】关于力的说法,下列正确的是( )
A.力可以脱离物体单独存在
B.相互接触的物体一定有弹力的作用
C.产生力的作用时,受力物体同时也是施力物体
D.地球吸引树枝上的苹果,苹果不吸引地球
C
【解析】 A.力是物体对物体的作用,力不能脱离物体单独存在,故A错误;
B.弹力产生的条件是相互接触且发生弹性形变,相互接触的物体如果没有发生弹性形变(互相挤压),就没有弹力作用,故B错误;
C.物体间力的作用是相互的,产生力的作用时,受力物体同时对施力物体施加反作用力,因此受力物体同时也是施力物体,故C正确; D.物体间力的作用是相互的,地球吸引苹果的同时,苹果也吸引地球,故D错误。故选C。
题型拆解
【例题2】如图所示,一根弹簧,一端固定在竖直墙上,下列有关“弹簧形变产生的力”的描述正确的是( )
A.弹簧对手的拉力
B.手对弹簧的拉力
C.墙对弹簧的拉力
D.以上说法都不正确
A
【解析】 AB.一根弹簧,一端固定在竖直墙上,在弹性限度内用手水平向右拉伸弹簧的另一端,弹簧发生了弹性形变,弹簧产生弹力,弹力的施力物体是弹簧,弹力的受力物体是人手和墙壁;所以弹簧形变产生的力,是弹簧对墙壁的拉力、弹簧对手的拉力,故A正确,BCD错误。故选A。
题型拆解
【例题3】智能手机内部有一个重力感应器,当手机从竖放转为横放时,重力感应器监测并调整手机显示画面自动旋转 ,保持画面正立,如图所示。从竖放转为横放的过程,下列分析正确的是( )
D
A.感应器检测到重力的大小发生了变化
B.感应器检测到重力作用点发生了变化
C.手机的重心位置不变,重心高度也不变
D.手机的重力方向没有改变,重心高度降低
题型拆解
【解析】 A.重力是物体由于地球的吸引而受到的力,在地球附近,手机的重力大小几乎不变,故A错误;
BCD.物体的重力的方向始终是竖直向下的,作用在重物的重心上,对于同一物体自身的重心位置不会改变,即重力作用点不变,而在把手机从竖放转为横放的过程中,重心的高度降低,故BC错误,D正确。
故选D。
题型拆解
【例题4】随着社会的发展,人们的衣食住行都发生了很大的变化,电梯的出现极大地方便了人们的生活。某商场电梯最大载重为8000N,假定乘客的质量均为60kg,g取10N/kg。则:
(1)每位乘客的重力为多少?
(2)此电梯一次最多能承载多少名乘客安全升降?
【解析】 (1)假定乘客的质量均为60kg,则每位乘客的重力
G=mg=60kg×10N/kg=600N
(2)商场电梯最大载重为8000N,则电梯一次最多能承载乘客的人数
故电梯一次最多能承载13名乘客安全升降。
题型拆解
【例题5】如图所示,将一物体竖直悬挂在弹簧测力计的挂钩上,物体静止时弹簧测力计的示数为______N;把弹簧测力计倒过来,将此物体竖直挂在弹簧测力计的拉环上,物体静止时弹簧测力计的示数将___________。
2.2
【解析】 图中弹簧测力计的分度值为0.2N,指针指在2N下方第1个小格处,因此示数为2.2N。此时物体受到的重力与弹簧测力计的拉力平衡,所以物体重力为2.2N。
当弹簧测力计倒过来使用时,除了要测量物体的重力外,还需额外承担弹簧测力计自身外壳的重力。因此,弹簧测力计的示数会大于物体实际的重力,即示数变大。
变大
题型拆解
【例题6】请在图中画出小球受到拉力F和重力G的示意图。
【解析】 在图示位置,小球共受到两个力的作用:重力和绳子对小球的拉力。二力的作用点为小球的重心(即球心处),重力的方向是竖直向下的,拉力的方向沿绳子向上。故过球心分别沿竖直向下、沿绳子向上画出有向线段,并标出G和F表示重力和拉力,如图所示:
题型拆解
【例题7】如图所示粉笔盒放在讲台上,粉笔盒受到讲台的支持力,讲台受到粉笔盒的压力。关于这两个弹力以下判断正确的是( )
B
【解析】 A.讲台受到粉笔盒的压力是粉笔盒发生形变产生的,故A错误;
B.粉笔盒受到讲台的支持力,是由讲台形变产生的,故B正确;
C.支持力与压力是一对相互作用力,这两个力大小相等且方向相反,故C错误;
D.讲台产生的弹力方向与讲台形变方向相反,故D错误。故选B。
A.压力是由讲台形变产生的
B.支持力是由讲台形变产生的
C.支持力与压力是一对平衡力,这两个力大小相等且方向相反
D.讲台产生的弹力方向与讲台形变方向相同
题型拆解
【例题8】竖直向上抛出一个重11N的小球,小球在运动过程中受到的空气阻力为1N,且大小不变,则小球在上升过程中,所受合力的大小和方向,下列判断正确的是( )
A.12N,竖直向上 B.10N,竖直向上
C.12N,竖直向下 D.10N,竖直向下
C
【解析】小球在上升过程中,重力为11N,空气阻力为1N,这两个力的方向都是竖直向下的,所以合力为F=G+f=11N+1N=12N
合力的方向竖直向下,故C正确,ABD错误 。故选C。
题型拆解
【例题9】在由广东、香港、澳门共同举行的第十五届全国运动会赛场上,运动健儿们奋力拼搏,勇夺佳绩。如图所示是赛场上的精彩瞬间,下列有关说法正确的是( )
A.图甲中,跳远运动员起跳后能继续向前运动,是由于受到惯性作用
B.图乙中,举重运动员所受的重力与地面对他的支持力是一对平衡力
C.图丙中,运动员用力握住单杠是为了增大摩擦力
D.图丁中,蹦床将运动员向上弹起,说明力能改变物体的形状
C
题型拆解
【解析】 A.惯性是物体本身的一种属性,不是力,不能说“受到惯性作用”,故A错误;
B.举重运动员受到支持力大小等于重力与杠铃压力之和,故B错误;
C.运动员用力握住单杠,是通过增大压力的方法来增大摩擦,防止滑落,故C正确;
D.蹦床将运动员向上弹起,使运动员的运动速度大小和方向发生改变,说明力能改变物体的运动状态,而不是形状,故D错误。故选C。
限时训练·基础题
1. 如图所示,运动员站在跳板上,跳板发生弯曲。下列有关说法正确的是( )
A.跳板对运动员的弹力方向竖直向下
B.运动员在起跳腾空后,仍受到跳板的弹力
C.在弹性限度内,跳板的弹性形变越大,产生的弹力就越大
D.运动员对跳板的压力,其施力物体是地球
C
限时训练·基础题
【解析】 A.跳板发生弯曲,恢复原状时跳板对运动员的弹力方向向上,故A错误;
B.运动员在起跳腾空后,不与跳板接触,不再受到跳板的弹力,故B错误;
C.跳板产生的弹力是由于它的弹性形变而产生的,跳板的弹性形变程度越大,产生的弹力就越大,故C正确;
D.运动员对跳板的压力,其施力物体是运动员,故D错误。
故选C。
限时训练·基础题
2. 小聪打扫实验室时,发现地上有头发。他想测量头发能承受的最大拉力,于是把一根头发拴在弹簧测力计上用力拉,如图所示。下列说法正确的是( )
A.弹簧测力计使用前在受力方向上调零
B.弹簧测力计的分度值是1N
C.头发只受到图中左侧手施加的拉力
D.一根头发能承受的最大拉力约为10N
A
限时训练·基础题
【解析】 A.为了减小测量误差,弹簧测力计使用前应在受力方向上调零,故A正确;
B.由图可知,图中弹簧测力计的1N被平均分成5小格,每小格表示0.2N,所以弹簧测力计的分度值为0.2N,故B错误;
C.由于力的作用是相互的,所以头发受到图中左侧手施加的拉力,还受到弹簧测力计的拉力,故C错误;
D.一根头发大约最大能吊起一个苹果,一个苹果的质量约150g,则一根头发能承受的最大拉力约为
故D错误。故选A。
限时训练·基础题
3. 如图,用力F把物体压在竖直墙面上处于静止状态,关于物体的受力情况说法正确的是( )
①手对物体的压力和物体受到的重力是一对平衡力
②手对物体的压力和墙壁对物体的支持力是一对平衡力
③手对物体的压力和物体对手的弹力是一对相互作用力
④手对物体的压力和墙壁对物体的支持力是一对相互作用力
A.①和② B.②和③
C.②和④ D.③和④
B
限时训练·基础题
【解析】 物体静止在竖直墙面上,水平方向受到手对物体的压力和墙壁对物体的支持力;竖直方向受到重力和墙壁对物体的摩擦力。
①:手对物体的压力在水平方向和物体的重力在竖直方向,方向不相反,不是一对平衡力。
②:手对物体的压力和墙壁对物体的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上,是一对平衡力。
③:手对物体的压力和物体对手的弹力,大小相等、方向相反、作用在两个物体上、作用在同一直线上,是一对相互作用力。
④:手对物体的压力和墙壁对物体的支持力是作用在同一物体上的平衡力,不是相互作用力;
综上所述,②和③正确,故B正确,ACD错误。故选B。
限时训练·基础题
4. 一个排球的重力为2.7 N,它离开胳膊在空中竖直上升过程中某时刻受到的空气阻力大小为0.5 N。关于此时排球所受合力的大小和方向,下列说法中正确的是( )
A.3.2 N,竖直向上 B.3.2 N,竖直向下
C.2.2 N,竖直向上 D.2.2 N,竖直向下
B
【解析】 重力始终竖直向下,大小2.7 N;空气阻力方向与运动方向相反,排球竖直向上运动,因此阻力也竖直向下,大小0.5 N。两个力方向相同,同一直线上同向力的合力大小为二力之和F=G+f=2.7N+0.5N=3.2N
合力方向与两个力方向一致,为竖直向下,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
限时训练·基础题
5. 生活中有的摩擦是有用的,有的摩擦是有害的,下列情况属于减小摩擦的是( )
A.甲图:自行车刹车时用力捏车闸
B.乙图:体操运动员上器械前,手上要涂防滑粉
C.丙图:在冰壶运动中,运动员不断擦拭冰面
D.丁图:矿泉水瓶瓶盖上刻有竖条纹
C
限时训练·基础题
【解析】 A.如图,自行车刹车时用力捏车闸,是利用增大压力的方式使刹车片紧紧压在轮毂上,从而增大刹车片与轮毂之间的摩擦力使车的速度减小,故A不符合题意;
B.如图,体操运动员上器械前,手上要涂防滑粉,这是利用防滑粉增大手和器械之间接触面的粗糙程度来增大摩擦力的,故B不符合题意;
C.如图,在冰壶运动中,运动员不断反复擦拭冰面,冰面因摩擦生热使部分冰熔化成水,从而使冰面更加光滑,减小了摩擦力,故C符合题意;
D.如图,矿泉水瓶瓶盖上刻有竖条纹是为了在拧开瓶盖时不打滑,这是利用增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的,故D不符合题意。
故选C。
限时训练·基础题
6. 2025年2月12日,我国运动员摘得第九届亚冬会越野滑雪女子 公里接力金牌,图为运动员比赛中滑行时的情景。下列说法中( )
①由于惯性,运动员停止撑滑雪杖后不能立即停下来
②运动员受到的重力和运动员对滑雪板的压力是一对平衡力
③以地面为参照物运动员是静止的
④运动员用力撑滑雪杖加快滑行速度,说明力能改变物体的运动状态
A.只有②③正确 B.只有②④正确
C.只有①④正确 D.只有①③④正确
C
限时训练·基础题
【解析】 ①由于运动员具有惯性,运动员停止撑滑雪杖后有保持原来运动状态不变的性质,不能立即停下来,故①正确;
②运动员受到的重力和运动员对滑雪板的压力方向都是竖直向下,方向不相反,不是一对平衡力,故②错误;
③以地面为参照物运动员的位置发生改变,运动员是运动的,故③错误;
④运动员用力撑滑雪杖,在力的作用下加快滑行速度,说明力能改变物体的运动状态,故④正确。
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
限时训练·基础题
7. 如图所示为冬奥会中我国运动员正在进行冰壶项目的比赛。若一只冰壶的质量为20kg,在水平冰面上滑行的过程中,受到的摩擦力是冰壶自重的0.02倍(空气阻力忽略不计),若运动员对冰壶施加水平方向的8N推力,求(g取10N/kg):
(1)冰壶受到的重力;
(2)冰壶受到的摩擦力;
(3)冰壶水平方向受到的合力。
200N
4N
4N
【解析】 (1)冰壶受到的重力G=mg=20kg×10N/kg=200N
(2)由题意可知,冰壶受到的摩擦力是冰壶自重的0.02倍,则冰壶受到的摩擦力f=0.02G=0.02×200N=4N
(3)冰壶在水平方向上受到的推力和摩擦力方向相反,故冰壶在水平方向受到的合力F=F-f=8N-4N=4N
1. 力现象是我们生活中普遍存在的一种现象。下列关于力的说法正确的是( )
A.相互接触的物体间一定会产生力的作用
B.一对相互作用力的三要素都是相同的
C.物体的运动状态发生了变化,那么这个物体就一定受到了力
D.鸡蛋碰石头,鸡蛋碎了,石头完好,说明石头给鸡蛋的力大于鸡蛋给石头的力
C
限时训练·综合题
【解析】 A.相互接触的物体若没有发生挤压等相互作用,不会产生力,故A错误;
B.一对相互作用力大小相等、方向相反、作用在不同物体上,方向、作用点均不同,故B错误;
C.力是改变物体运动状态的原因,物体运动状态改变一定受到力的作用,故C正确;
D.石头给鸡蛋的力与鸡蛋给石头的力是一对相互作用力,大小相等,鸡蛋破碎是因为蛋壳的抗形变能力更弱,故D错误。
故选C。
限时训练·综合题
2. 如图所示,在光滑的水平台面上,一根轻弹簧左端固定,右端连接一个金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置,开始时向左推小球压缩弹簧,到A位置(已知AO=OB)释放小球,探究小球在水平方向上所受弹力的大小和方向。下列说法正确的是( )
A.从A运动到O,弹力方向向右,弹力逐渐减小
B.从A运动到O,弹力方向向左,弹力逐渐减小
C.从O运动到B,弹力方向向左,弹力逐渐减小
D.从O运动到B,弹力方向向右,弹力逐渐增大
A
限时训练·综合题
【解析】 AB.O是弹簧原长位置,A处弹簧被压缩,弹簧要恢复原长,对小球的弹力方向向右;该过程中弹簧压缩量逐渐减小,形变逐渐减小,因此弹力逐渐减小。故A正确,B错误;
CD.从O运动到B,弹簧被逐渐拉长,弹簧对小球的弹力方向向左;该过程中弹簧伸长量逐渐变大,因此弹力逐渐增大。故CD错误。
故选A。
限时训练·综合题
限时训练·综合题
3. 某同学练习排球垫球。排球自身重力为G,若排球在竖直上升过程中所受空气阻力大小为f1,它此时所受合力大小为F1;排球在竖直下落过程中所受空气阻力大小为f2,它此时所受合力大小为F2。下列说法正确的是( )
C
A.排球上升时所受合力大小F1=G-f1,方向竖直向上
B.排球上升时所受合力大小F1=G+f1,方向竖直向上
C.排球下落时所受合力大小F2=G-f2,方向竖直向下
D.排球下落时所受合力大小F2=G+f2,方向竖直向下
限时训练·综合题
【解析】排球受到的重力G始终竖直向下,
空气阻力的方向与排球运动方向相反,据此分情况分析:
AB.竖直上升过程:排球运动方向向上,因此阻力f1方向竖直向下,重力也竖直向下,两个力方向相同,合力F1=G+f1,方向竖直向下,故AB错误;
CD.竖直下落过程:排球运动方向向下,因此阻力f2方向竖直向上,重力竖直向下,且重力大小大于阻力,合力F2=G-f2,合力方向与重力方向一致,竖直向下,故C正确,D错误。
故选C。
限时训练·综合题
4. 两轮电动平衡车作为一种新兴的交通工具,备受中学生的喜爱。如图所示,当人操控平衡车在水平路面上做匀速直线运动时,下列说法不正确的是( )
D
A.关闭电机后,平衡车仍继续前进是由于平衡车具有惯性
B.若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,平衡车将做匀速直线运动
C.平衡车对地面的压力与地面对它的支持力是相互作用力
D.平衡车受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
限时训练·综合题
【解析】 A.惯性指的是物体保持原来的运动状态不变的性质,关闭电机后,平衡车仍继续前进是由于其具有惯性,故A正确,不符合题意;
B.若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,由牛顿第一定律可知,平衡车将做匀速直线运动,故B正确,不符合题意;
C.平衡车对地面的压力与地面对它的支持力,大小相等,方向相反,作用在两个不同的物体上,作用在同一条直线上,是一对相互作用力,故C正确,不符合题意;
D.平衡车受到的重力小于地面对它的支持力(该支持力大小等于平衡车与人的重力大小之和),这两个力大小不相等,不是一对平衡力,故D错误,符合题意。 故选D。
限时训练·综合题
5. 如图所示是日常生活中的一些场景,小越运用学过的物理知识进行分析,下列分析正确的是( )
A.图甲,抛向空中的实心球到达最高点时,处于平衡状态
B.图乙,瓶盖上有很多的纹路,是通过增大压力来增大摩擦力
C.图丙,篮球运动员投篮后,篮球继续向前运动是因为受到惯性的作用
D.图丁,海盗船摆动到最高点,若所受外力全部消失,将保持静止状态
D
限时训练·综合题
【解析】 A.抛向空中的实心球到达最高点时,受到的重力和空气阻力不平衡,处于非平衡状态,故A错误;
B.瓶盖上有很多的纹路,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大大摩擦力,故B错误;
C.篮球运动员投篮后,篮球继续向前运动是因为篮球具有惯性,惯性是物体的一种性质,不是力,不能说受到惯性作用,故C错误;
D.海盗船摆动到最高点,若所受外力全部消失,速度为零,根据牛顿第一定律,船将保持静止状态,故D正确。
故选D。
限时训练·综合题
6. 如图所示,木块A下面是一长木板,小濮将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块A,并用力拉着长木板沿水平地面向左运动,当木块A相对于地面静止时,弹簧测力计的示数等于木块A所受摩擦力的大小。则下列说法正确的是( )
A.木块A所受摩擦力的方向向左
B.长木板所受摩擦力的方向向左
C.木块A所受摩擦力与长木板所受摩擦力的大小相等
D.当拉动木板的速度变大时,弹簧测力计的示数变大
A
限时训练·综合题
【解析】 A.长木板沿水平地面向左运动,以长木板为参照物,木块A向右运动,物体所受摩擦力与相对运动方向相反,所以木块A受到的摩擦力方向向左,故A正确;
B.长木板相对于木块A向左运动,物体所受摩擦力与相对运动方向相反,所以长木板受到的摩擦力方向向右,故B错误;
C.滑动摩擦力与压力大小和接触面粗糙程度有关,木块A对长木板的摩擦力、长木板对木块A的摩擦力大小相同,但长木板与地面间还有摩擦力,因此木块A所受摩擦力与长木板所受摩擦力的大小不同,故C错误;
D.拉动速度变大时,木块A与长木板之间的压力的大小和接触面的粗糙程度都没有变化,所以木块A受到的摩擦力大小都不变,弹簧测力计示数不变,故D错误。 故选A。
限时训练·综合题
7. 如图所示是无人机用绳索吊送货物的场景,已知无人机质量为16kg,最大升力为300N。求:
(1)无人机空载并悬停时,需要的升力;
(2)无人机吊送货物并悬停时,货物的最大重力;
(3)某次匀速直线向上吊送重为100N的货物A时,货物A受到的空气阻力大小为f;匀速直线向下吊送重120N的货物B时,绳索对货物的拉力较前次增大了5N,由于下降速度变大,空气阻力变为2f,求f的大小。
160N
140N
5N
限时训练·综合题
【解析】 (1)无人机空载悬停时,处于静止状态,受力平衡,它在竖直方向上受到向上的升力和向下的重力,这两个力是一对平衡力,大小相等。故无人机空载并悬停时,需要的升力为F升=G机=m机g=16kg×10N/kg=160N
(2)无人机吊送货物并悬停时,无人机和货物整体处于静止状态,受力平衡。无人机提供的最大升力,等于无人机自身重力与货物最大重力之和。故无人机吊送货物并悬停时,货物的最大重力G货大=F升大-G机=300N-160N=140N
(3)当无人机匀速直线向上吊送货物A时,货物A受力平衡。货物A受到竖直向上的拉力TA、竖直向下的重力GA和空气阻力f三力平衡,根据平衡条件可得
TA=100N+f……①
当无人机匀速直线向下吊送货物B时,货物B受力平衡。货物B受到竖直向上的拉力TB、空气阻力2f、竖直向下的重力GB,根据平衡条件可得 TB+2f=120N……②
由题意可知,两次拉力的关系为 TB=TA+5N……③
联立①②③式,解得f = 5N。
限时训练·综合题
8. 在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与___________有关;___________两个实验说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
(2)小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,于是他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,这种做法是_______(选填“正确”或“错误”)的,理由是___________;
甲、丙
压力
错误
没有控制压力大小相同
限时训练·综合题
(3)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进,发现用如图丁所示的方式测量滑动摩擦力效果更好,图丁实验中_______(选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
不一定
限时训练·综合题
【解析】 (1)甲、乙两个实验,接触面粗糙程度相同,压力不同,测力计示数不同,木块受到的摩擦力不同,说明滑动摩擦力的大小与压力有关。
[2]研究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,根据控制变量法可知,要控制压力大小相同、接触面粗糙程度不同,故甲、丙两个实验说明了滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
(2)研究滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,根据控制变量法可知,要控制压力和接触面粗糙程度相同,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,压力大小改变了,这种做法是错误的,理由是没有控制压力大小相同。
(3)图丁中,木块处于静止状态,受到摩擦力与测力计的拉力为一对平衡力,故用如图丁的方式测量滑动摩擦力时不一定要匀速拉动长木板。
单元总结
人教版·八年级上册(新教材)
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