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1、第八章力与运动1 .牛顿第一定律内容: 一切物体在不受外力作用时,总保持 _匀速直线运动 _ 状态或 _静止_状态。说明:(1)“一切”说明该定律对于所有物体都是普遍适用的,不是特殊现象。(2)“不受外力作用”包含两种情况:一是物体不受任何外力对它的作用,这是 一种理想情况,二是物体所受合外力为零,此时物体的运动状态与不受力的运 动状态等效。2 .惯性定义:一切物体都有保持自身原有的_静止状态或匀速直线运动状态_的性质。说明:(1)一切物体都具有惯性。一切物体是指无论是固体、液体还是气体,无论物体的质量大或小,无论是静止还是运动,无论受力还是不受力,都具有 惯性。(2) 由于惯性是物体保持运动
2、状态不变的性质,所以我们把牛顿第一定律也称为 惯性定律。(3) 惯性大小与物体的_质量_有关。质量越大的物体惯性越大。惯性是一切物 体固有的属性。注意:惯性不是力。力是物体对物体的作用,发生力的作用时,必然要涉及两个相互作用的物体,惯性是每个物体都有的性质,不需要两个物体的相互 作用。如果把惯性说成“惯性力”或“受惯性作用”都是错误的。比较:惯性、牛顿第一定律区别条件本质惯性 任何情况下 物体固有的属 性牛顿第一定律物体不受外力作用或所受合外力为零 描述物体在一定条件下所遵循的运动 规律惯性现象:当汽车紧急刹车时,乘客的身体向前倾倒;射箭运动员射出的箭, 仍能在空中飞行一段距离;短跑运动员到达
3、终点时不能立即停下来等。 惯性现象解释步骤:(1)明确要研究的是哪个物体,它原来处于怎样的运动状态; (2)当外力作用在该物体的某一部分 (或外力作用在与该物体有关联的其他物体 上)时,这一部分的运动状态的变化情况; (3)该物体另一部分由于惯性仍保持 原来的运动状态;(4)最后会出现什么现象。惯性的利用与防止:(1)利用:如跳远运动员利用助跑,使自己跳得更远;锤头 松了,把锤柄在固定的物体上撞几下,锤头就牢牢地套在锤柄上了等。 (2)防止:如驾驶员驾驶车辆时要系好安全带;乘坐公共汽车时要站好扶稳;车 未停稳,请勿下车等。类型一探究牛顿第一定律某同学用如图 811 所示的实验装置探究阻力对小车
4、运动的影响。他 在水平桌面上分别铺上毛巾、棉布、木板,让小车从斜面上的同一位置由静止 滑下,在小车停下的位置分别做上标记。图 811(1) 标记是小车在_木板 _表面上停下的位置。(2) 分析可知:水平表面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越 _慢_。推理可知:运动小车如果不受阻力作用,它将以恒定不变的速度永远运动下去。【解析】 (1)图中标记 的距离最远,说明其表面是最光滑的,故应该是木板 表面停下的位置;(2)分析可知:水平表面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。推理可知:运动小车如果不受阻力作用,它将以恒定不变的速度永远运动下去,这 就是牛顿第一定律的基本内容。类型二认识惯性
5、2015 凉山州下列关于惯性的说法正确的是( d )a 静止在草坪上的足球没有惯性b 高速公路汽车限速是为了安全,因为速度越大惯性越大c 百米赛跑的运动员撞线后还要跑出去一段距离,是由于受到惯性的作用 d歼击机投入战斗前要抛掉副油箱,这是为了减小惯性增强战斗机的灵活性【解析】 一切物体在任何情况下都有惯性,因此静止在草坪上的足球有惯性,故 a 错误;物体的惯性只与物体的质量有关,与速度无关,故 b 错误;百米赛跑的运动员撞线后还要跑出去一段距离,是由于惯性还要保持原来的运动状态,而不是受到惯性作用,故 c 错误;惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,因此歼击机投入战斗前要抛掉副油箱,这
6、是为了减小惯性更加灵活, 故 d 正确。1. 在学习牛顿第一定律时,为了探究阻力对物体运动的影响,我们做了如图 812 所示的实验。图 812(1)为了探究不同阻力对小车的运动速度的改变的影响情况,应做到小车开始受 到不同的阻力作用时的速度相同,在实验中用什么方法使小车在进入平面时速度相同?_让小车从同一斜面、同一高度由静止开始滑下_。(2)实验表明:表面越光滑,小车运动的距离越_长_,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越_慢_。(3)进而推理得出:假如小车受到的阻力为零,小车将_做匀速直线运动_。 2下列关于惯性的说法正确的是( c )a 高速行驶的火车不容易停下来,说明速度越大惯性越大b
7、 跳高运动员助跑起跳是为了增大惯性c 羽毛球容易被扣杀是因为它的惯性小d 宇宙飞船在太空中运行时没有惯性3下列事例中利用惯性的一组是( a )汽车行驶时,司机系着安全带 火车进站前,撤去动力,仍能进站 上 岸后的鸭子,振动翅膀,把身上的水抖掉 比赛中,运动员将冰壶推出,冰 壶在冰面上继续向前运动abcd1. 2016 天门同学们在一起讨论运动和力的关系时,提出了下列四种观点,其中正确的是( d )a 一切物体没有受到力的作用时,总保持静止状态b 一切物体只有受到力的作用,才能保持静止状态c 物体的运动需要力来维持d 一切物体没有受到力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态 22016 台州如图
8、 813 所示,小球沿弧形斜槽从 a 点运动到水平轨道的 b 点时,如果小球受到的外力突然全部消失,那么小球的运动状态将是( a )图 813a匀速直线运动 c速度越来越快b立即停止运动 d速度越来越慢【解析】 由牛顿第一运动定律可知,物体不受外力时将保持原来的运动状态不变,因此小球沿弧形斜槽从 a 点运动到水平轨道的 b 点时,如果小球受到的外力突然全部消失,则小球的运动状态不会改变,即小球将做匀速直线运动。3. 2016 南京下列现象不能说明物体具有惯性的是a 射出枪膛的子弹,仍能在空中飞行b 树上熟透的苹果,沿竖直方向落下c 行驶中的汽车紧急刹车后,还会向前滑行一段距离d 站立在静止的汽
9、车上的人,当车突然向前启动,人会向后摔倒( b )42016 盐城下列交通提示语中,不是为了防止惯性带来危害的是 ( c )a车辆起步,站稳扶好 c珍爱生命,远离酒驾b系安全带,平安出行 d保持车距,安全驾驶【解析】 公交车启动时,人由于惯性会向后倾倒,所以提醒乘客“站稳扶好”,防止惯性带来危害,故 a 不合题意;如果刹车时,人具有惯性,会保持原来的速度向车窗冲去,故为了防止这种现象,人要系安全带,防止惯性带来危害,故 b 不合题意;人喝酒后反应就会迟钝,驾车时容易造成事故,与惯性无关,故 c 符合题意;汽车行驶过程如果紧急刹车,汽车由于惯性会继续运动,所以 要保持一定车距,防止惯性带来危害,
10、故 d 不合题意;故选 c。5中学生喜爱的体育运动中,涉及许多物理知识,下列没有利用惯性的是( a )a穿钉鞋跑步 c滑步推铅球b跳远时助跑 d远距离投篮【解析】 跳远时助跑、滑步推铅球、远距离投篮,都是由于惯性,使物体保持原来的运动状态,继续运动;而穿钉鞋跑步是通过增大接触面的粗糙程度来 增大摩擦。故选 a。6下列关于惯性的说法中,正确的是( c )a 火箭升空时速度增大,惯性增大b 汽车刹车时速度减小,惯性减小c 宇航员从地球到太空,惯性不变d 只有静止或匀速运动的物体才有惯性【解析】 惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都有惯性;惯性与 质量有关,质量越大,惯性越大。7下列现象中,
11、由于惯性造成的是a 向上抛石块,石块出手后上升越来越慢b 向上抛石块,石块出手后最终落回地面c 百米赛跑中,运动员到达终点时不能立即停下来 d船上的人向后划水,船会向前运动( c )8如图 814 所示,第 24 届世界大学生冬 季运动会吉祥物冬冬在进行冰壶比赛,掷出的冰壶能在冰面滑行,是由于冰壶具有_惯性_,而冰壶最终会停止下来,是因为_摩擦 力 改 变 了 它 的 运 动 状 态 ( 或 受 到 摩 擦 力)_。92016 桂林公安部要求小型客车的驾驶员和图 814前排乘客必须使用安全带,因为一旦发生碰撞,车身停止运动,而乘客身体由于_惯性_继续向前运动,此时安全带会阻碍人体向前运动,这表
12、明力可以改 变物体的_运动状态_。10在水平木板上铺上粗糙程度不同的材料,小车自斜面顶端由静止开始滑下, 比较小车沿水平面运动的距离,如图 815 所示。伽利略、牛顿等科学家都 做过类似的实验,并在此基础上分析推导出了著名的牛顿第一定律。图 815请回答下面的问题:(1) 为了得出科学结论,三次实验中小车每次都从斜面上同一位置滑下,使小车 运动到斜面底端的速度_相同_(填“相同”或“不相同”)。(2) 三次实验中,小车在水平面上受到摩擦力最大的是_甲_,这说明小车受到 摩擦力的大小与接触面的_粗糙程度_有关。(3) 进一步推理可知,若水平面绝对光滑(小车不受阻力),则小车会在水平面上 做_匀速
13、直线_运动。11. 2016 滨州小明学习惯性的知识之后,在探究跳远成绩是否与地球自转有关的研究中,他查了相关资 料,发现地球由西向东自转,赤道附近的速度约为 460 m/s,滨州市城区地面的自转速度约为 370 m/s。 关于跳远成绩与地球自转关系的分析中正确的是( d )a 因为人有惯性,地球没有惯性,所以向东跳成 绩更好b 因为人的惯性小,地球的惯性大,所以向西跳 成绩更好图 816c因为跳起后,地球会向东自转一段距离,所以向西跳更有利有提高成绩 d因为人和地球都有惯性,且自转速度相同,无论向哪跳对成绩都没有影响【解析】 因为惯性是物体的一种属性,一切物体在任何时候都有惯性,所以人和地球
14、都有惯性,又因为二者自转速度相同,所以无论向哪跳对成绩都没有 影响。与人和地球的惯性大小无关。故 a、b、c 错误,d 正确。12在水平轨道上有一辆实验车,其顶部装有电磁铁,电磁铁下方吸有一颗钢珠。 在实验车向右匀速直线运动的过程中,钢珠因断电下落。如图 817 是描述 钢珠下落的四个示意图,图中虚线表示钢珠下落的路径。以实验车为参照物,正确描述钢珠下落路径的示意图的是( c )图 817【解析】 车在平直的轨道上匀速行驶,钢珠落下前与车以相同的速度运动,当钢珠落下时,由于惯性仍保持匀速直线运动状态,速度与车保持相同;所以 钢珠相对于车落下的轨迹是竖直的。故选 c。132015 德阳匀速竖直上
15、升的气球下端用绳子拴着一个小石头,当绳子突然断了以后,小石头的运动情况是(不计空气阻力) a将立即加速下降b 减速上升一段距离后再加速下降c 由于惯性,将继续匀速上升d 匀速上升一段距离后再加速下降14如图 818 所示,在竖直平面内用轻质细线 悬挂一个小球,将小球拉至 a 点,使细线处于拉 直状态,由静止开始释放小球,不计摩擦,小球 可在 a、b 两点间来回摆动。当小球摆到 b 点时,( b )细线恰好断开,则小球将( b )a在 b 点保持静止 b沿 be 方向运动 c沿 bc 方向运动 d沿 bd 方向运动图 81815科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段,在研究和解决问题的过程
16、中,不仅需要相应的知识,还要注意运用科学方法。理想实验有时更能深刻地 反映自然规律。伽利略设想了一个实验,如图 819 所示。以下是他的设想 步骤:图 819减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度; 两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面; 如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度;继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面做持续的 匀速直线运动。(1) 把上述理想实验的设想步骤按正确的顺序排列是_(选填序号)。(2) 在上述的设想实验步骤中,有一个是实验事实,其余是推论,属于可靠实验事实的是_(选填序号),属于理想化推论的是_(
17、选填序号)。16理想实验是研究物理规律的一种重要的思想方法,它以大量可靠的事实为基 础,以真实的实验为原型,通过合理的推理得出物理规律。理想实验能深刻地揭示物理规律的本质。牛顿曾研究过这样一个问题:他发现人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面,于是牛顿提出了一个“大炮”的设想,图 8110 是他画的“大炮”图 8110草图在地球的一座高山上架起一只水平大炮,以不同的速度将炮弹平射出去,射出速度越大,炮弹落地点就离山脚越远。他推想:当射出速度足够大时,炮弹将会如何运动呢?牛顿通过科学的推理得出了一个重要的结论。这就是著名的“牛顿大炮”的故事,故事中牛顿实际也用到了理想实验的研究方法。(1) 研究
18、中,牛顿基于的可靠事实是_人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地 面_。(2) 根据以上资料和牛顿的“大炮”草图,推测牛顿当年的重要结论是_当抛出物体的速度足够大时,物体将离开地球,绕地球旋转,做圆周运动_。如今,牛顿当年的推测已变成了现实,人们应用他的推论,利用现代科技制成了 _ 人造卫星_。(3)想想看,初中物理学习中,你在研究什么问题时用到过理想实验的方法? 【答案】 研究牛顿第一定律。1 .合力概念:一个力对物体的作用与几个力同时对物体的作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的_合力_。说明:合力是个等效替代量。2 .平衡状态定义:物体保持_静止_状态或_匀速直线运动_状态,就叫做平衡
19、状态。平 衡 力:物体在受到几个力作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态, 这几个力就叫做_平衡力_。如人站在地面所受的重力和支持力。注意:物体不受外力或 受平衡力作用物体保持静止状态或 匀速直线运动状态3 .二力平衡的条件二力平衡:物体在多个力的作用下可以保持平衡,而在两个力的作用下的平衡 是最简单的。物体在两个力的作用下保持平衡,就叫做“二力平衡”。二力平衡的条件:同时作用在_同一_物体上的两个力,如果大小_相等_,方向_相反_,并且在_同一直线上_,这两个力就彼此平衡。即满足同体、 等值、反向、共线的两个力是一对平衡力。平衡力的合力为_零_。比较:平衡力和相互作用力平衡力相互作用力相
20、同点等值、反向、共线不同点同体不同体说明:二力平衡的条件是判断两个力是否为一对平衡力的必备条件,缺一不可。(1)牛顿第一定律说明了物体在不受外力作用时保持平衡状态,虽然在现实生活 中没有不受外力作用的时候,但是有平衡状态 (静止状态或匀速直线运动状态)存在,那就转化为二力平衡。当物体所受力为二力平衡时,合力为零,相当于 不受外力作用,物体也保持平衡状态。(2)关于二力平衡的问题往往反着应用,告诉你物体所处的状态 (静止状态或匀 速直线运动状态),而去求其中力的大小。类型一掌握力的合成一辆小车重 200 n,放在光滑水平地面上,甲用 50 n 水平力向东拉,乙 用 30 n 水平力向东推,求这辆
21、小车在水平方向所受合力的大小和方向。解: 合力的大小:f 向相同。合f1f250 n30 n80 n。方向向东,与两力的方类型二知道平衡状态和平衡力如图 821 所示,下列物体受力示意图中,物体能处于平衡状态的是 ( c )图 821【解析】 作用在物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、作用在同一直 线上,这两个力是一对平衡力,此时物体处于平衡状态。如图 822 甲所示,是一架电梯匀速向上运动的示意图,如果用f 表 示钢索的拉力,用 g 表示电梯受到的重力,那么能正确表示电梯受到的力的 示意图是( c )甲乙图 822【解析】 电梯处于平衡状态,所以电梯在竖直方向上受到的重力和钢索的拉力是一
22、对平衡力,这两个力应该是大小相等、方向相反并且在同一直线上。【点悟】 二力平衡状态的判断与识别是此类问题经常考查的知识点。只有物 体处于静止状态或匀速直线运动状态才称物体处于平衡状态。类型三二力平衡条件的探究及应用在“探究二力平衡的条件”实验中,小明选择了如图 823 所示的装 置,把小卡片两端细线绕过滑轮,并挂上钩码。图 823(1) 实验中选择小卡片的目的是为了 _不考虑 _( 填“考虑”或“不考虑” ) 小卡片的重力;探究两个力的大小关系时,应该观察细线两端所挂钩码的个数。(2) 为了探究两个平衡力是否在同一条直线上,进行如下操作:_旋转_(填“挤 压”“翻转”或“旋转”)小卡片,松手后
23、观察小卡片是否平衡。(3) 小明利用弹簧测力计代替图中的钩码进行了探究,发现两个力的大小还有较小的差距。你认为形成差距的原因是_测力计未校零(或两个滑轮的摩擦不同, 或读数误差)_(答出一条即可)。【点悟】 解答此题的关键是要明确二力平衡的条件,即同体、等值、反向、1 212共线。周一早晨学校举行升旗仪式,雄壮的国歌声中五星红旗冉冉升起。当国 旗匀速直线上升时,下列哪一对力属于平衡力( a )a 国旗受到的重力和绳子对国旗的拉力b 国旗对绳子的拉力和绳子对国旗的拉力c 国旗受到的重力和国旗对地球的引力d 国旗对绳子的拉力和国旗受到的重力2014 常州学校趣味运动会上,体重为 600 n 的张老
24、师沿竖直木杆匀速 向上攀爬,此过程中他受到摩擦力的大小和方向是( b )a等于 600 n,竖直向下 c大于 600 n,竖直向下图 824b等于 600 n ,竖直向上 d大于 600 n ,竖直向上【解析】 张老师沿竖直的木杆匀速上攀,那么他在竖直方向上受到一对平衡力的作用:重力和摩擦力;由二力平衡的条件可知,他所受的重力和摩擦力大小相等,方向相反,且在同一条直线上;因此,他受到的摩擦力 fg600 n, 方向竖直向上。故选 b。1 力 f 和 f 是同一直线上的两个力,它们合力大小是 30 n,已知 f 为 20 n, 那么 f 的大小可能是_10_n 或 50_n_。2 放在水平桌面上
25、的物体的重力为 g,物体为桌面的压力为 f,桌面对物体的支持力为 n,在这三个力中,互为平衡力的是_g 与 n_,相互作用的力是_f 与 n_。3 某人站在匀速上升的电梯中,他受到的重力与_支持力_是一对平衡力。4 在平直公路上匀速向东行驶的汽车重为 5 000 n,受到的牵引力是 200 n。 那么,汽车受到的阻力是_200_n,方向是_向西_。1 2 1212121如图 825 所示,沿同一直线作用在小车上的两个力 f 和 f ,f 20 n ,f 5 n,则它们的合力为( c )图 825a20 n,方向与 f 相同c15 n,方向与 f 相同2下列运动过程中,处于平衡状态的物体是 a在
26、空中自由下落的苹果b 竖直向上抛出的石子c 沿光滑斜坡滚动的小球d 在空中匀速直线下降的跳伞运动员b5 n,方向与 f 相同 d25 n,方向与 f 相同( d )32016 泉州天平静止在水平桌面上,下列选项中,属于一对平衡力的是( b ) a天平受到的重力和天平对桌面的压力b 天平受到的重力和桌面对天平的支持力c 天平对桌面的压力和桌面对天平的支持力d 天平对桌面的压力和天平对地球的吸引力42016 扬州小华静止站在水平地面上,下列说法中正确的是 a他对地面的压力和他所受到的重力二力平衡b 他对地面的压力和地面对他的支持力二力平衡c 他受到的重力和地面对他的支持力是相互作用的力 d他对地面
27、的压力和地面对他的支持力是相互作用的力( d )52016 南昌足球进校园,深受同学们喜爱,踢出去的足球在水平草地上滚动过程中,以下两个力是一对平衡力的是( d )1212121212a 脚对球的作用力与草地对球的阻力b 脚对球的作用力与球对脚的作用力c 球向前的惯性力与草地对球的阻力d 球所受的重力与草地对球的支持力62016 天津直升机沿竖直方向匀速升空时,在竖直方向上受到升力 f、重力 g和阻力 f,下面关于这三个力的关系式正确的是( c )afgf cfgfbfgf dfgf7竖直握在手中的瓶子不滑落下来,这是因为( c )a 手的握力等于瓶子所受的重力b 手的握力大于瓶子所受的重力c
28、 手对瓶子的静摩擦力等于瓶子所受的重力d 手对瓶子的静摩擦力大于瓶子所受的重力【解析】 竖直握在手中的瓶子,处于静止状态,故受到平衡力,在竖直方向 上受到重力和静摩擦力,故重力等于静摩擦力。8一个重 50 n 的木箱放在水平桌面上,在 10 n 的水平推力作用下静止不动,此 时木箱受到的摩擦力为 f ;当推力为 22 n 时,木箱做匀速直线运动,此时木箱受到的摩擦力为 f ,则( d )af 0 n f 22 n cf 50 n f 22 nbf 0 n f 50 n df 10 n f 22 n【解析】 第一次该物体处于静止,根据二力平衡知识可得,物体受到的推力和摩擦力相等,故 f110 n
29、。第二次该物体做匀速直线运动,同理可得,该物体所受的推力和摩擦力也相等,故 f222 n。9如图 826 所示,用 10 n 的水平推力 f 去推一个在水平地面上重为 50 n的物体,物体静止不动,则物体与地面之间的摩擦力的大小是( a )图 826a10 nc40 nb50 nd0 n102016 齐齐哈尔重为 40 n 的物体放在水平地面上,在 15 n 水平拉力作用下做匀速直线运动,物体受到的摩擦力为_15_ n ,当拉力增大为 20 n 时,该 物体受到的摩擦力为_15_ n。112015 咸宁天气炎热时多喝水有益于身体健康,如图 827 中甲是某同学 买矿泉水时的情景。(1) 当该同
30、学用手握住瓶子使瓶身竖直在空中静止不动时,手与瓶的摩擦力和瓶 子受到的_重力_是一对平衡力,此力的方向_竖直向下_。(2) 如图乙所示,瓶盖上有一道道条纹,其目的是在用手拧开瓶盖时能 _ 增大 _(填“增大”或“减少”)摩擦。图 82712. 2016 广元如图 828 所示,甲、乙两物体在水平桌面上处于静止状态,关于它们受力的说法正确的是( d )图 828a甲对乙的压力与桌面对乙的支持力是一对相互作用力 b乙物体受到甲、乙两物体的重力和桌面的支持力 c乙物体受到的重力与桌面的支持力是一对平衡力1212d乙物体受到重力、甲物体的压力和桌面的支持力【解析】 甲对乙压力的大小等于甲重力的大小,桌
31、面对乙支持力的大小等于甲乙的重力和,因此二力不是相互作用力,故 a 错误;因为乙处于静止状态,因此乙物体受甲的压力、重力和桌面的支持力,故 b 错误,d 正确。乙物体受到的重力与桌面的支持力,二力大小不相等,因此不是平衡力,故 c 错误。故 选 d。132015 岳阳用弹簧测力计拉着木块在水平面上匀速运动,保持弹簧测力计示数稳定,则( c )图 829a 木块受到的拉力大于摩擦力b 木块相对弹簧测力计是运动的c 木块受到的重力和水平面对木块的支持力是一对平衡力d 在木块上放一钩码后,继续拉动木块匀速运动,弹簧测力计示数变小 14在体育课上,有爬竿和爬绳两项运动,竿的表面比较光滑,绳的表面比较粗
32、糙。小明同学先以 0.2 m/s 的速度爬竿,后以 0.3 m/s 的速度爬绳,且在两次攀 爬的过程中都做匀速直线运动。如果爬绳时所受到的摩擦力为 f ,爬竿时所 受到的摩擦力为 f ,则 f _f 。(填“”“”或“”)15如图 8210 所示是李明同学探究二力平衡条件的实验装置。实验中发现, 甲图中小车向右运动;乙图中小车向右运动;丙图中把小车扭转一角度,松手 后,小车将向原位置方向转动;丁图中小车静止不动。请你分析:图 8210(1) 甲图小车不平衡的原因:_两边力的大小不相等_。(2) 乙图小车不平衡的原因:_两边力方向不相反,有一定的夹角_。(3) 丙图小车不平衡的原因:_两边力不在
33、同一直线上_。(4) 由四个图得出的结论:_作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向 相反、作用在同一直线上,这两个力就平衡_。16如图 8211 是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。(1) 小华将系于小卡片 ( 重力可忽略不计 ) 两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向_相反_,并通 过调整_钩码数目_来改变拉力的大小。(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片 _不能 _(填“能”或“不能” )平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究不在 _同一直线 上_的两个力能否平衡。图 8211(3)为了验证只有作用在同一物体上的
34、两个力才能平衡,在如图 8211 所示 情况下,小华下一步的操作是_将卡片一剪两半_。172015 镇江如图 8212 甲所示,静止在水平面上的物块,受水平拉力 f作用,f 随时间 t 的变化关系如图乙所示。从 t0 开始,小兵每隔 2 s 记录的物块位置和时刻如图丙所示,下列说法正确的是( c )图 8212a 04 s 内,物块受到的摩擦力为 4 nb 810 s 内,物块受到的摩擦力为 6 nc t10 s 时,物块的速度一定小于 5 m/sd 若 16 s 时撤去 f,物块将做匀速直线运动182015 桂林小明经常与同学进行爬杆比赛,在某次比赛中,小明向上爬的“速度时间”图像如图 82
35、13 甲所示,但他所受“摩擦力时间”图像漏画了一部分,如图乙所示,若将之补充完整,应是图 8214 中的( c )图 8213图 8214力如何改变物体的运动状态定义:物体运动状态的改变指的是物体由静止变为_运动_,或由运动变为_静止_,或者改变运动的_快慢_,或者改变运动的_方向_。只要物体 受到非平衡力的作用,它的运动状态就会改变。说明:力和运动的关系 合力方向与物体条件运动方向的关系物体所处状态合力为零, 受平衡力合力不为 零,受非平 衡力没有相同相反不一致物体处于平衡状态:静平衡(静 止状态)或动平衡(匀速直线运 动状态)速度增大,并且做直线运动速度减小,并且做直线运动 运动方向改变,
36、做曲线运动注意:(1)从力产生的效果来看,物体受平衡力跟物体不受力对物体的运动是等效的,即物体都处于静止状态或匀速直线运动状态;但对物体的形变来说, 物体不受力,它不产生形变,物体受平衡力,它会产生形变。(2)速度为零的物体,不一定处于平衡状态。类型一力改变物体的运动状态如图 831 所示,铅球由 a 处向右上方推出,在空中划出一道弧线后 落到地面 b 处,铅球在飞行过程中,不断改变的是( b )图 831a 惯性的大小b 运动的方向c 受到重力的大小d 受到力的个数【解析】 整个过程中,小球的质量不变,所以惯性的大小不变,a 错误;铅球做曲线运动,所以运动方向不断改变,b 正确;铅球质量不变
37、,所受重力不 变,c 错误;铅球始终受重力和空气阻力作用,d 错误。故选 b。如图 832 所示,水平传送带上的物体正在向右运动,物体速度逐渐 变大,分析物体受到的力有( c )图 832a 重力、传送带的支持力b 重力、对传送带的压力c 重力、传送带的支持力、向右的摩擦力d 重力、传送带的支持力、对传送带的压力【解析】 物体静止在传送带上,物体受到重力和传送带的支持力作用;传送带向右运动,物体由于惯性保持原来的静止状态,所以相对于传送带来讲,物体有向左运动的趋势,物体受到向右的摩擦力作用。故选项 a 不全面,选项 c正确。物体对传送带的压力,传送带是受力物体,物体是施力物体,所以 和 d 选
38、项是错误的。故选 c。2015 常州小明乘坐电梯从五楼到一楼,当电梯匀速下降时,请在图 833 中画出小明受到所有力的示意图。b图 833例 3 答图12 1【答案】 如答图所示。类型二根据物体运动状态判断受力情况(多选)如图 834 甲所示,小亮用水平力推地面上的木箱,木箱运动 的 vt 图像如图乙所示,则下列分析正确的是( ac )图 834a 在 020 s 内,木箱受到的摩擦力大小等于推力大小b 在 020 s 内,木箱受到的摩擦力大小小于推力大小c 在 2040 s 内,木箱受到的摩擦力大小等于推力大小d 在 2040 s 内,木箱受到的摩擦力大小大于推力大小【解析】 如图乙所示,木
39、箱在 020 s 内保持静止状态,木箱在水平方向上受到推力和摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等;在 2040 s 内保持匀速直线运动状态,木箱在水平方向上受到推力和摩擦力作用,这两个力是平衡力, 大小相等。故选 a、c。1 一人用力沿水平方向推着一个重 500 n 的木箱在地面上匀速前进,如果木 箱受到的摩擦力是 200 n ,人的推力应该是 _200_n ,木箱受到的合力是 _0_n。若拉力增大到 300 n,则木箱受到的合力为_100_n,此时木箱做_ 加速_运动。2 竖直向上抛一个小球,小球上升和下降时都受到阻力作用,阻力小于重力 且大小不变,若小球上升时受到的合力是 f ,下降时受
40、到的合力是 f ,则 f _大于_f 2(填“大于”“小于”或“等于”)。3. 用弹簧测力计沿水平方向拉着一木块在水平木板上做匀速直线运动时,弹 簧测力计的示数为 12 n,此时木块所受的合力为_0_ n。若将拉力增大,当 弹簧测力计的示数为 20 n 时,木块受到的滑动摩擦力的大小为_12_ n。【解析】 木块在水平木板上进行匀速直线运动,木块在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力作用,滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,拉力是 12 n,滑动摩 擦力也是 12 n,因此合力为零。拉力增大时,压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小不变,还是 12 n, 增大的拉力改变了木块的运动状态。1(多选)下列关
41、于运动和力的说法中,正确的是( cd )a 将铁锤在石墩上撞击几下,松动的锤头就紧套在锤柄上,这是利用了锤柄 的惯性b 竖直向上抛出后的排球,在空中向上运动的过程中受到的合力方向向上 c踢出去的足球还能在水平地面上继续运动,是因为足球具有惯性d物体的运动状态发生改变,该物体一定受到力的作用2在下列几种现象中,不需要对物体施加力的是( d )a 物体由静止变为运动b 物体由运动变为静止c 物体做圆周运动d 物体在光滑水平面上做匀速直线运动【解析】 物体的运动状态的改变需要力的作用,没有对物体施力,其运动状态就不会发生变化。由此可知, a、 b、c 的运动状态都发生了变化,所以,它们都需要力的作用
42、才能实现。只有 d 中物体在光滑水平面上做匀速直线运 动不需要对物体施加力的作用。32016 通辽关于力和运动的关系,下列说法中正确的是( c )a髙速公路限速是因为车速越小惯性越小,可以减少交通事故的发生1 2121212b 物体运动状态不改变,一定没有受到力的作用c 汽车做匀速直线运动,说明汽车受平衡力作用d 拋出去的篮球在上升过程中不受重力作用【解析】 惯性的大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,与速度无关,故 a 错误;物体运动状态不改变,可能受平衡力或不受力,故 b 错误;汽车做匀速直线运动,说明汽车处于平衡状态,水平方向牵引力与摩擦力是一对平衡力,故 c 正确;抛出去的篮球由
43、于惯性继续上升,上升过程中受到竖直向下的重力,所以上升速度越来越小,达到最高点后加速下落,故 d 错误。42016 上海将重为 g 的物体挂于测力计下,使它们以大小为 v1 的速度向上做 匀速直线运动,后以大小为 v2 的速度向下做匀速直线运动,且 v1v2。已知前后两次测力计的示数分别为 f 、f ,若不计空气阻力,则( d )af 可能大于 g cf 一定大于 fbf 可能小于 g df 一定等于 f【解析】 物体两次都做匀速直线运动,拉力等于重力,由于物体的重力相同, 因此拉力相等,即 f1f2 ,故 a、b、c 错误,d 正确。5如图 835 所示,升降机以 1 m/s 的速度匀速上升
44、时,升降机对人的支持力为 500 n,下列说法正确的是( c )a 升降机静止在十楼时对人的支持力小于 500 nb 升降机以 1.5 m/s 的速度匀速上升时对人的支持力大于 500 n c升降机以 2 m/s 的速度匀速下降时对人的支持力等于 500 n d升降机以 1 m/s 的速度匀速下降时对人的支持力小于 500 n图 835【解析】 当物体处于静止状态或匀速直线运动状态(即平衡状态)时,所受的合力为零。题干及选项中的人均处于平衡状态,所受合力为零,即支持力始终等 于重力,都为 500 n,故选 c。6关于力和运动,下列说法正确的是a草地上滚动的足球逐渐停下来,是因为足球没有受到力的
45、作用( b )bb 由于惯性,投出去的篮球能够在空中继续飞行c 物体受平衡力的作用,一定静止d 一小孩推地面上的箱子,箱子未动,是由于小孩子的推力小于箱子受到的 摩擦力【解析】 a 中是足球逐渐停下来,是因为受到草地的滚动摩擦力的作用; b中篮球能够在空中飞行是因为惯性,要保持原来的运动状态;c 中物体做匀速直线运动时受到的也是平衡力作用;d 中小孩子没推动箱子,是因为他的推力 等于箱子的摩擦力。故选 b。7质量相同的 a、b 两件货物在两台吊车钢索的牵引力作用下竖直向上运动,它们运动的 st 图像分别如图 836 甲、乙所示,则( b )图 836a 两件货物都做匀速直线运动b 前 6 秒
46、a 货物的平均速度小于 b 货物的平均速度c 吊车钢索对 a 货物的拉力大于 a 货物的重力d b 货物在整个运动过程中受到一对平衡力作用【解析】 甲图中路程和时间成正比,说明 a 做匀速直线运动,乙图中路程和时间的比值变小,说明不做匀速直线运动,故 a 不正确;由图像可知,前 6秒内,sa0.4 m,s 0.6 m,所以根据 vst可知,a 货物运动的平均速度小于b 货物运动的平均速度,故 b 正确;a 货物匀速直线运动,受到的重力和钢索对它的拉力是一对平衡力,大小相等,故 c 不正确;b 货物不是匀速直线运动或静止状态,所以所受重力和钢索对它的牵引力不是一对平衡力,故 d 不正确。故选 b
47、。8如图 837 是探究阻力对物体运动影响的实验装置,下列说法错误的是( d )图 837a 每次实验时,应使小车滑到水平面时的初速度相等b 由于惯性,小车到达水平面后继续向前运动c 水平面表面越粗糙,小车的速度减小得越快d 实验表明,力是维持物体运动的原因【解析】 每次实验时,应使小车滑到水平面时的初速度相等,这是通过控制小车在斜面上的高度实现的,故 a 说法正确;小车从斜面上滑下时,由于惯性,小车到达水平面后继续向前运动,故 b 说法正确;水平面表面越粗糙,小车的速度减小得越快,小车滑行的距离越短,故 c 说法正确;该实验表明,力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因,故 d 说
48、法不正确。 故选 d。9如图 838 所示,小车处在水平桌面上,用轻绳跨过定滑轮与钩码相连,在 轻绳的拉力作用下沿桌面做匀速运动。图 838若突然剪断轻绳,则小车 a将继续向前匀速运动 b运动得将越来越慢 c将立即停止运动( b )d受到的摩擦力将越来越大【解析】 在轻绳的拉力作用下小车沿桌面做匀速运动,若突然剪断轻绳,在水平方向上小车只受摩擦阻力,因为力可以改变物体的运动状态,故小车运动 的速度会越来越慢,当桌面足够长时,小车会静止。故选 b。10如图 839 所示,商场的电梯匀速向上运动,站在电梯上相对电梯静止的人受到的作用力有( a )a 重力和支持力b 重力、支持力和水平向右的摩擦力c重力、支持力和水平向左的摩擦力 d重力、支持力和斜向上的摩擦力图 839112016 临夏州今年中国男足在陕西举行的世界杯亚洲区预选赛中,2 比 0 击败卡塔尔队,奇迹般地晋级 12 强。球员争顶后顶出的球在上升过程中受到_ 非平衡力_(填“平衡力”或“非平衡力”)作用,足球最后会落回地面是因为受_重力_的作用。122015 德阳如图 8310 所示,a 处于静止状态,b 在拉力作用下向右加速运动。请在图中画出 a 物体所受的摩擦力
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