八年级物理力与运动的复习总结上海科技版知识精讲

初二物理初二物理力与运动的复习总结力与运动的复习总结上海科技版上海科技版 本讲教育信息本讲教育信息 一 教学内容 力与运动的复习总结 基本要求 基本要求 1 知道牛顿第一定律 2 知道什么是惯性 会解释简单的惯性现象 3 知道什么是合力和同一直线二力合成的法则 4 知道什么是力的平衡和二力平衡的条件 会应用二力平衡的知识分析 解决简单 的问题 重点 重点 牛顿第一定律 惯性 同一直线上二力的合成法则 二力平衡条件 难点 难点 牛顿第一定律的得出及含义 力的平衡及二力平衡条件 主要内容的讲解 主要内容的讲解 一 关于牛顿第一定律和惯性的主要内容回忆 1 亚里士多德的观点 古希腊的学者亚里士多德早在两千年前就提出 力是维持物体运动的原因 他的根据 是一个物体 例如一辆车 运动起来后必须用力才能使它不停地运动下去 失去力的作用 运动会停下来 初看起来 他的观点似乎符合实际情况 所以这个观点在人类的历史上统 治了近一千七百年 2 科学家对力和运动的关系问题的研究及结论 a 伽利略的理想实验和我们的教学实验 b 笛卡尔的补充 c 牛顿的总结 英国的著名物理学家牛顿总结了前人研究的成果 建立了力和运动的关系的第一条规 律 牛顿第一定律 一切物体在没有受到外力作用的时候 总保持匀速直线运动状态或静止状态 这就是 著名的牛顿第一定律 d 由牛顿第一定律 我们可以得出以下几个方面的问题 1 匀速直线运动不需要外力来维持 2 力是使物体运动状态发生改变的原因 3 任何物体都有一种性质 也就是保持自己原有的运动状态不变的性质 我们把这 种性质叫做惯性 惯性是物体本身固有的一种属性 任何物体在任何时候都有惯性 它只 与物体的质量有关系 4 惯性是维持物体做匀速直线运动的原因 5 牛顿第一定律又叫惯性定律 6 牛顿第一定律不是从实验中直接得出来的 也就是说它不是一个实验定律 当然 也就不能用实验来验证 但是它又有深厚的实验基础 它是在实验的基础上通过进一步的 科学推理而得到的 由这个定律进一步得出的一切科学推论都经受住了实践的检验 因此 牛顿第一定律早已成为大家公认的力学基本定律之一 3 惯性与惯性现象 任何物体都有一种性质 也就是保持自己原有的运动状态不变的性质 我们把这种性 质叫做惯性 惯性是物体本身一种固有的一种属性 任何物体在任何时候都有惯性 它只 与物体的质量有关系 一些惯性现象 我们可以用玻璃杯 光滑塑料片 乒乓球 木棒 纸条 小车 金属块 木板 瓷碗 钩码等做如下操作 1 在普通玻璃杯上 搁一块光滑的塑料片 或木片 塑料片上放一只乒乓球 乒 乓球放在杯子的正上方 为防止乒乓球滚动 可在乒乓球下加一个小垫圈 2 用棒对准塑料片沿水平方向用力一击 可以看到塑料片突然飞出 乒乓球却安然 地落在玻璃杯中 图 a 3 将盛水的茶杯放在桌上的纸条上 手持纸条的一端慢慢地拉动 茶杯随纸条移动 如果迅速地将纸条抽走 茶杯安然不动 图 b 4 将金属长方体放在小车上 钩码用细绳通过定滑轮拉着小车作加速运动 加速度 应大一些 当小车遇到障碍物突然停止时 金属长方体就越过小车表面向前运动 图 c 5 将瓷碗内盛满水 放在小车上 突然急速拉动小车 碗内原来静止的水由于惯性 会向小车运动的相反方向泼出 图 d 6 拉着小车在桌面上作匀速运动 小车遇到障碍物而突然停止 碗中原来运动的水 由于惯性 会向小车运动的前方泼出 图 e 二 牛顿第一定律与惯性 1 第一定律中包含的基本概念 奠定了经典力学的概念基础 从而使它处于理论系统中 第一个原理的前提地位 这主要表现在 1 首次批驳了延续两千多年的亚里士多德等人错误的力的概念 为确立正确的力的 概念扫清了道路 2 第一次科学地给出了力的定性定义 含力的本质和力的效果 3 第一次提出了经典力学的几个基本概念 为其他几个原理奠定了概念基础 牛顿第一定律首先表明了 不受力 下 物体的动力学规律 作惯性运动 此基础上 才能表明其他几个基本原理 2 伽利略第一次从实验出发 运用科学推理推翻了延续两千多年的错误的力的概念 这 在物理学研究方法上具有十分重要的意义 物理学的正确认识只能来源于科学实验 也只 有科学实验对错误观点的批判才是最强有力的 亚里士多德错误的力的概念所以能延续两千多年 正是由于人们过分相信了 直觉 而没拿起 实验 这一科学研究的武器 爱因斯坦对伽利略的工作给予很高的评价 伽利略的发现以及他所应用的科学的推 理方法是人类思想史上最伟大的成就之一 而且标志着物理学的真正开端 伽利略被人们 誉为 实验科学之父 是当之无愧的 3 惯性 的本质 惯性是物体的固有属性 不论宏观物体 还是微小粒子 不论固体 液体 气体 不论静止物体 还是运动物体 不论物体在地球上 还是在月球上 一切物 体在任何时刻 任何情况下都具有惯性 不能说物体处于匀速直线运动状态或静止状态时 有惯性 而运动状态改变或所受合外力不为零时就没有惯性 也不能说惯性 仅在物体处 于匀速直线运动状态或静止状态时起作用 而 在物体运动状态改变或所受合外力不为零 时不起作用 对运动物体即使加上很大的阻力 要使它停下来仍需一段时间 正是运动 物体要保持匀速直线运动状态的性质表现 对静止物体即使加上很大的推动力 要使它 达到某一速度仍需一段时间 也正是静止的物体要保诗静止状态的性质表现 4 惯性 与 第一定律 的区别 同学们往往把牛顿第一定律的内容当作惯性概念 即 惯性 与 惯性定律 混为一谈 这也正是同学们认为物体只有在不受外力作用时才 有惯性 为了纠正这种错误 除了使同学们能准确地叙述惯性和牛顿第一定律的内容 同 学们还要知道它们的区别 惯性是一切物体固有的属性 是不依外界条件而改变 它始终 伴随物体而存在 牛顿第一定律则是研究物体在不受外力作用时如何运动的问题 是一条 运动定律 它指出了 物体保持匀速直线运动状态或静止状态 的原因 而惯性是 物体 具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态 的特性 两者完全不同 为何牛顿第一定 律又叫惯性定律 是因为定律中所描述的现象是物体的惯性的一个方面的表现 当物体受 到外力作用时 物体不可能保持匀速直线运动状态或静止状态 但物体力图保持原有运动 状态不变的性质仍顽强地表现出来 5 惯性 与 力 的区别 同学们往往把 惯性 当做力 认为 子弹离开枪口后还 会继续向前运动 水平道路上运动着的汽车关闭发动机后还要向前运动 这些都是 惯 性 这个力作用的结果等 惯性与力的区别 物理意义不同 惯性是指物体具有保持静 止状态或匀速直线运动状态的性质 而力是指物体对物体的作用 惯性是物体本身的属性 始终具有这种性质 它与外界条件无关 力则只有物体与物体发生相互作用时才有 离开 了物体就无所谓力 构成的要素不同 惯性只有大小 没有方向和作用点 而大小也没 有具体数值 无单位 力是由大小 方向和作用点三要素构成 它的大小有具体的数值 单位是牛 惯性是保持物体运动状态不变的性质 力作用则是改变物体的运动状态 6 物体惯性 与 外力作用 的辨证关系 物体原来具有某个速度 物体惯性则力图 使其继续保持这一速度 但力图保持与能否保持则是不同的 当物体受到合外力为零时 物体可保持这个速度 当物体所受合外力不为零时 物体便不能再保持原来的速度 运动 状态就发生了变化 物体的惯性和外力作用这一对矛盾的对立统一 形成了宏观物体的形 形色色的各种复杂的运动 如果没有外力 物体也就没有复杂多样的运动形式 如果没有 惯性 物体的运动状态改变不需要力的作用 只有当我们理解了惯性与外力作用的辨证关 系 就不难解释惯性现象 例如 锤子松了 把锤把的一端在物体上撞几下 锤头就能紧 套在锤柄上 这是因为锤与柄原来都向下运动 柄撞在物体上受到阻力作用 改变了它的 运动状态 就停止了运动 锤头没受阻力仍保持原来运动状态 继续向下运动 这样锤头 就紧套在锤柄上了 三 同一直线上二力的合成 1 如何理解合力 几个力共同作用的效果可以用一个力来代替 则这个力就是那几个力的合力 那几个 力称为这个力的分力 可见 合力概念是建立在 等效 的基础上 既然是从力的作用效 果着手 因此在分析一个物体受力时 合力和分力是不共存的 如 甲 乙两人拉车前进 也可用一个丙代替这甲 乙两人拉车前进 则丙对车拉力就是前甲 乙两人对车拉力的合 力 显然不能理解为甲 乙 丙三个人同时在拉车 2 如何求合力 求合力的方法叫力的合成 最简单 最基本的合成是同一直线上二力的合成 作用在同一个物体上的两个力 如果它们的作用方向相同 合力的方向与这两个力的 方向相同 合力的大小等于这两个力的大小之和 例如甲 乙两人都对同一个桌子作用 甲用 20 牛力向东拉 乙用 30 牛力向东推 桌子受到的合力方向向东 大小为 50 牛 如果同一直线上两个力的作用方向相反 合力的方向为较大一个力的方向 合力的大 小等于两个力大小之差 如果甲向东拉桌子 乙向西拉桌子 力的大小仍为 20 牛 30 牛 合力向西 大小为 10 牛 四 互成角度的二力的合成 1 用平行四边形的对角线表示合力的含义 按图示法作出力的平行四边形后 对角线的起点 合力作用点 对角线的长度 按标度比例表示合力的大小 对角线的方向 合力的方向 如图所示 2 合力大小的变化范围 两力合成的最大值是同向合成 最小值是反向合成 因此 F1 F2 F合 F1 F2 设 F1 F2 两力夹角越大 合力越小 五 二力平衡 1 什么是力的平衡 物体在受到几个力作用时 如果物体保持静止或匀速直线运动状态 我们就说这几个 力相互平衡 2 实验研究二力平衡的条件 在木板 A B C 处钉上三个钉子 钉子上套上小滑轮 用绕过小滑轮的线来拉一块 硬纸板 如图 甲 所示 在 A B 处挂等重的钩码时 F1与 F2在一条直线上 纸板不动 说明纸板受到的两个力是平衡的 如图乙在 A C 处挂等重的钩码时 F1与 F2虽然大小相 等 方向相反 但是不在一条直线上 纸板转动 说明这样两个力不是平衡力 纸板转过 一定角度后 作用在纸板上的两个力又在一条直线上时 两个力平衡 纸板重新静止下来 可见 两个力的平衡必须满足以下四个条件 两个力作用在一个物体上 大小相等 方向 相反 作用在一条直线上 根据同一条直线上力的合成的法则可知 当两个力彼此平衡时 物体受到的合力是 0 3 二力平衡条件的应用 1 根据物体的运动状态判断物体的受力情况 2 根据物体的受力情况判断物体的运动状态 典型例题典型例题 一 关于牛顿第一定律的例题 例 1 正在运动着的物体 若受到的一切力都同时消失 那么它将 A 立即停止 B 改变运动方向 C 先慢下来 然后停止 D 做匀速直线运动 分析 分析 此题研究的情况是一种理想的情况 根据牛顿第一运动定律可知 若受到的 一切力都同时消失的时候 正在运动着的物体将做匀速直线运动 答案 答案 此题应选 D 例 2 下列说法中正确的是 A 力是维持物体运动的原因 B 力是使物体运动状态改变的原因 C 力是使物体运动的原因 D 力是使物体运动速度不变的原因 分析 分析 根据牛顿第一定律可知 一切物体在没有受到外力作用的时候 总保持匀速直 线运动状态或静止状态 如果要改变物体的运动状态 就必须对物体加力 力是改变物体运动状态的原因 物体运动状态的改变是指速度的大小和方向的改变 答案 答案 此题应选 B 例 3 物体在不受外力作用时 则 A 一定处于静止状态 B 一定处于匀速运动状态 C 一定处于匀速直线运动状态 D 保持静止或匀速直线运动状态 分析 分析 根据牛顿第一定律我们知道 物体不受外力作用时 原来静止的物体将永远保 持静止状态 原来运动的物体将永远做匀速直线运动 速度的大小和方向都不改变 答案 答案 此题应选 D 二 关于惯性的例题 例 4 掷出的篮球 在空中飞行时 忽略空气阻力 受到的力有 A 手对篮球的作用力 B 手对篮球的作用力 重力 C 篮球向前飞行的惯性力 重力 D 重力 分析 分析 篮球离开手以后 已不再受手的作用力 而惯性不是力 因而 惯力 惯性 等提法都是错误的 答案 答案 此题应选 D 例 5 在一段平直铁轨上匀速直线运动的列车车厢中 有位乘客仰起头时看到他头顶的正 上方行李架上有一小包衣物放得不稳 那么在行车当中这小包衣物若落下来 将落在这位 乘客 A 后面 B 前面 C 头上 D 旁边 分析 分析 这小包衣物落下时 在水平方向由于惯性仍保持原来的和列车相同的速度 所 以这小包衣物将落在乘客的头上 答案 答案 此题应选 C 例 6 下面关于惯性的说法中 正确的是 A 运动的物体具有惯性 静止的物体没有惯性 B 物体运动的速度越大 它的惯性越大 C 物体受到外力越大时 它的惯性就越大 D 物体的质量越大 它的惯性越大 分析 分析 惯性是物体的固有属性 与运动状态 速度大小 受力大小等因素都没有关系 只与物体本身的质量有关系 物体的质量越大 它的惯性就越大 答案 答案 此题应选 D 三 关于同一直线上二力的合成例题 例 7 作用在同一个物体上的两个力 它们在同一直线上 已知这两个力的合力是 40 牛 其中一个力的大小是 10 牛 则另一个力的大小可能是 A 70 牛B 50 牛 C 40 牛D 20 牛 分析 分析 已知合力 F 40 牛 分力 F2 10 牛 设所求另一分力为 F1 若在同一直线上 的 F1与 F2同向 则 F F1 F2 40 牛 F1 10 牛 F1 30 牛 若 F1与 F2方向相反 F F1 F2 40 牛 F1 10 牛 F1 50 牛 因此 可知 F1与 F2方向相反 它的大小是 50 牛 答案 答案 此题应选 B 四 关于二力平衡的例题 例 8 放在水平桌面上静止不动的电视机 受到彼此平衡的两个力是 A 电视机受到的重力和桌面对电视机的支持力 B 电视机受到的重力和电视机对桌面的压力 C 桌面对电视机的支持力和电视机对桌面的压力 D 桌面受到的重力和电视机对桌面的压力 分析 分析 力是物体对物体的作用 每个力都有施力物体和受力物体 这个问题中被研究 的对象是电视机 因此 凡是受力物体是电视机的力才是作用到电视机上的力 电视机受到两个力的作用 一是重力 重力的施力物体是地球 方向竖直向下 受力 物体是电视机 二是支持力 支持力的施力物体是桌子 方向竖直向上 受力物体是电视 机 电视机处于静止状态 说明重力和支持力大小相等 满足二力平衡的条件 这时的重 力和支持力是电视机受到的一对平衡力 答案 答案 此题应选 A 例 9 起重机吊着 2 5 吨货物 甲货物以 4 米 秒速度匀速上升 乙货物以 2 米 秒速度匀 速下降 丙货物静止在空中 那么起重机钢绳在以上三种情况下受力大小是 A 甲最大 B 乙最大 C 丙最大 D 三种情况一样大 分析 分析 货物受重力和起重机钢绳的拉力作用 在甲 乙 丙三种情况下 货物保持匀 速直线运动或静止状态 这时货物所受重力和钢绳的拉力是一对平衡力 重力大小不变 钢绳的拉力在三种情况下也就一样大 答案 答案 此题应选 D 模拟试题模拟试题 答题时间 80 分钟 一 填空题 本题共有 51 个空 你可以从中选择 40 个空来填写 每空 1 分 共 40 分 1 17 世纪意大利科学家 在实验的基础上通过推理得出 在水平面上运动的物 体 如果表面 物体受到的阻力 物体的速度将保持不变 永 远运动下去 2 牛顿第一定律也叫 定律 它指出 一切物体在 时 总保 持 3 力是 的作用 力能 物体的运动状态 4 铅球从运动员手中扔出后 如果这时地球对它的引力消失 那么铅球将作 5 在车厢的地板上放一小球 当列车突然开动时 将看到小球相对于车厢向 运 动的现象 这是由于 具有惯性的原因 6 重 100 牛顿的物体放在水平地面上静止不动 它受到 和 对它作用的 和 力 它们的大小 方向 作用线为 7 一辆汽车装满货物的总质量为 5 103千克 在平直公路上由东向西行驶 汽车牵引力 为 8 103牛 汽车受到阻力为汽车总重力的 0 1 倍 则汽车在水平方向的合力大小为 牛 方向向 8 同一直线上有三个力即 5 牛 7 牛 12 牛 则三个力合力最大为 最小为 9 行进中的自行车 飞行的子弹 如果不受外力的作用 它们都将保持 停在那里的汽车 放在草地上的足球 如果没有别的物体对它们施加力的作用 它们 都将 10 沿水平地面匀速推动质量是 10 千克的桌子向左运动 需要 19 6 牛顿的水平推力 这 时被推动的桌子所受的摩擦力是 牛顿 方向是 施力物体是 11 起重机吊着 1000 牛顿的货物静止在空中 钢丝绳对货物的拉力是 牛顿 货物以 0 2 米 秒的速度匀速上升时 钢丝绳对货物的拉力是 牛顿 如果钢丝绳 对货物的拉力大于这个数字 货物上升的速度将 当货物以 0 2 米 秒的速度匀 速下降时 钢丝绳对货物的拉力是 牛顿 12 跑百米的运动员到终点仍不能停止运动 这是由于 造成的 过一段时间 运动员便停止运动 这是由于他受到了 对他作用的 力作用所造成的 如果没有这个力 他将作 13 一个物体在两个力作用下保持静止状态 这两个力是 14 行驶的汽车在水平方向上受到牵引力和阻力的作用 当牵引力大于阻力时 汽车的 速度将 当牵引力小于阻力时 汽车的速度将 牵引力等于阻力 时 该车的速度将 15 跳远运动员为了跳的远一些 都需要助跑一段距离 从物理学来看 运动员这样做可 使起跳时 大一些 从而由于 而飞得更远 16 水平桌面上的物体在人的水平推力作用下沿推力方向做匀速直线运动 在运动过程中 物体受到四个力作用 它们是水平方向 对它作用的 力 对它 作用的 力 竖直方向上 对它作用的 力 对它作用的 力 这四个力中 是一对平衡力 是另一对平衡力 二 选择题 本大题共有 22 个小题 要求全部完成 每个题 2 分 共 44 分 1 甲 乙两队举行拔河比赛 甲拉绳子的力为 F1 乙拉绳子的力为 F2 结果甲胜 则 1 F1 F2 2 F1 F2 3 F1 F2 4 无法判定 F1 F2谁大 2 在二平衡力的作用下匀速直线运动的物体 在突然撤去一个力时 它将 1 仍保持匀速直线运动状态不变 2 改变运动状态 3 慢慢停止运动 4 突然停止运动 3 一物体处于匀速直线运动状态 则 1 它必然受到拉力的作用 2 一定只有一个对它施力的物体 3 一定只有两个对它施力的物体 4 它可能受平衡力作用 4 马拉车向前的力是 900N 车行时受到阻力 650N 则车在水平方向上受到的合力大小 是 1 900N 2 650N 3 1550N 4 250N 5 有关合力概念错误的是 1 合力是从力作用效果上考虑的 2 合力的大小总比分力大 3 合力的大小可以小于任何一个分力 4 考虑合力时就不用再考虑各分力了 6 两人合力竖直向上抬起一个质量为 50kg 的物体 设每人用力大小相等 则每个人至 少要用力的大小是 1 50kg 2 25kg 3 490N 4 245N 7 用一根绳子拉着地面上的物体作匀速运动 如果绳子突然断裂 则 1 物体将一直运动下去 2 物体将立即停止运动 3 物体速度将减小到零 4 物体速度逐渐减小到零然后向相反方向运动 且 速度逐渐增大 8 物体在平衡力作用下 1 一定处于静止状态 2 一定处于匀速直线运动状态 3 运动状态会发生改变 4 运动状态不会改变 9 子弹从枪膛中射出后 能继续向前运动一段 这是由于 1 子弹有惯性 2 火药有推动力 3 地球有吸引力 4 空气有阻力 10 在平直的轨道上匀速行驶的汽车 它的牵引力的大小是 1 大于汽车所受的摩擦力 2 小于汽车所受的摩擦力 3 等于汽车所受的摩擦力 4 等于汽车所受的摩擦力和重力的总和 11 对于水平桌面上静止放置的物体来说 1 物体的重力与桌面的支持力为一对平衡力 2 物体的重力与桌面受到的压力为一对平衡力 3 桌面受到压力和桌面的支持力为一对平衡力 4 以上说法均不对 12 物体处于静止状态 下图中正确的为 13 处于静止状态的物体 1 一定不受力的作用 2 受到的力一定为平衡的力 3 受到的力可能为平衡的力 4 上述说法均有可能 14 在一列做匀速直线运动的高速列车内 下列判断中正确的是 1 人站在车箱前部向车箱后部扔东西比较容易 2 人站在车箱后部向车箱前部扔东西比较容易 3 两种情况扔都一样 4 无法判断哪种情况下比较容易 15 一个人在匀速行驶的列车车厢内向上跳起 当他落回车厢的地板上时 1 一定落在原来的位置 2 一定落在原来位置的后方 3 一定落在原来位置的前方 4 以上三种情况都有可能 16 三要素完全相同的两个力 则它们的合力一定 1 等于零 2 不等于零 3 缺少条件 无法判断 17 已知两个力 F1 F2的合力大小为 12 牛 方向向正南 而其中一个力的大小为 15 牛 方向向正北 则另一个力 F2的大小 方向是 1 27 牛 方向向南 2 27 牛 方向向北 3 3 牛 方向向南 4 3 牛 方向向北 18 正在运动着的物体 若它受的外力突然消失 那么它将 1 立即停下来 2 速度逐渐变慢最后停下来 3 速度逐渐变快 4 速度保持不变 沿直线运动下去 19 下列哪些情况下小车在水平方向上不受到外力的作用 1 小车在光滑水平面上以 2 米 秒的速度做匀速直线运动 2 小车速度逐渐变慢 最后静止下来 3 小车速度由 2 米 秒变为 3 米 秒 4 小车在光滑水平面上以 2 米 秒的速度沿一个圆周运动 20 竖直向上抛出的物体 能在空中向上运动一段时间后才落下来 这是因为 1 物体受到一个向上的力 2 物体受到的向上的力大于向下的力 3 物体具有惯性 同时又受到重力作用 4 物体的惯性大于重力的作用 5 物体受到重力的作用大于它的惯性 21 如图所示 加在同一物体上的两个力 F1 F2 F1 18 牛 方向向右 F2 24 牛 方向 向左 现加第三个力 F3 使三个力的合力为零 则第三个力 F3的大小和方向是 1 6 牛 方向向左 2 6 牛 方向向右 3 42 牛 方向向左 4 42 牛 方向向右 22 关于物体的