牛顿运动定律力的平衡

1、同步课程第 9 讲 牛顿运动定律 专题：上下课时知识点梳理、链接： （10 分钟）上次课知识点复查：授课教师记录签名：1：2：3：知识点掌握状况：记录：1：2：需要对接专题：重点：（20 分钟） 难点：（20 分钟） 考点：（15 分钟） 课堂练习：（15 分钟） 课后作业：二：课况详案：基础知识讲解：（一）惯性和惯性定律1伽利略斜面实验： 三次实验小车都从斜面顶端滑下的目的是：保证小车开始沿着平面运动的速度相同。 实验得出得结论：在同样条件下，平面越光滑，小车前进地越远。伽利略的推论是：在理想情况下，如果表面绝对光滑，物体将以恒定不变的速度永远 运动下去。伽利略斜面实验的卓越之处不是实验本身

2、，而是实验所使用的独特方法在实验的 基础上，进行理想化推理。（也称作理想化实验）它标志着物理学的真正开端。2牛顿第一定律： 牛顿总结了伽利略、笛卡儿等人的研究成果，得出了牛顿第一定律，其内容是：一切 物体在没有受到力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。说明：A、牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步推理而概括出来的，且经受住 了实践的检验所以已成为大家公认的力学基本定律之一。但是，我们周围不受力是不可能的， 因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。B、牛顿第一定律的内涵：物体不受力，原来静止的物体将保持静止状态，原来运动的物 体，不管原来做什么运动，物体都将做匀速直线运动

3、。C、牛顿第一定律告诉我们：物体做匀速直线运动可以不需要力，即力与运动状态无关， 所以力不是产生或维持运动的原因。3惯性：定义：物体保持运动状态不变的性质叫惯性。说明：惯性是物体的一种属性。一切物体在任何情况下都有惯性，惯性大小只与物体 的质量有关，与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关。4惯性与惯性定律的区别：A、惯性是物体本身的一种属性，而惯性定律是物体不受力时遵循的运动规律。B、任何物体在任何情况下都有惯性， （即不管物体受不受力、受平衡力还是非平衡力）， 物体受非平衡力时，惯性表现为“阻碍”运动状态的变化；惯性定律成立是有条件的。人们有时要利用惯性，有时要防止惯性带来的危

4、害，请就以上两点各举两例（不要求 解释）。答：利用：跳远运动员的助跑；用力可以将石头甩出很远；骑自行车蹬几下后可以 让它滑行。防止：小型客车前排乘客要系安全带；车辆行使要保持距离；包装玻璃制品要垫 上很厚的泡沫塑料。（二）二力平衡 1定义：物体在受到两个力的作用时，如果能保持静止状态或匀速直线运动状态称二力 平衡。2二力平衡条件：二力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、两个力在一条直线上。 概括：二力平衡条件用四字概括“一、等、反、一”。3平衡力与相互作用力比较： 相同点：大小相等；方向相反；作用在一条直线上不同点：平衡力作用在一个物 体上可以是不同性质的力；相互力作用在不同物体上是相同性质

5、的力。4力和运动状态的关系：物体受力条件物体运动状态说明力不是产生（维持）运动的原因受非平衡力力是改变物体运动合力不为 0状态的原因5应用：应用二力平衡条件解题要画出物体受力示意图。画图时注意： 先画重力然后看物体与那些物体接触， 就可能受到这些物体的作用力； 画图时还要考虑物体运动状态重点： 1、牛顿第一定律的概念及应用2、惯性3、二力平衡的条件4、对物体进行受力分析难点： 1、牛顿运动定律的应用2、对物体进行受力分析考点： 牛顿运动定律的应用；对物体进行受力分析（一）课堂例题精讲：例 1. 为了探究滑动摩擦力，张文超同学利用牙刷做实验，当用力匀速拖动牙刷时，刷发发生了如图 1 所示的弯曲，

6、对这一实验的分析错误的是（ ）A. 刷发弯曲越厉害说明牙刷受到的力越大B. 牙刷受到的摩擦力的方向向左C. 牙刷受到的摩擦力作用在刷发上D. 手的拉力和牙刷受到的摩擦力不平衡 2图例 2. 如图 的支持力为 F。A.G>F 例 3. 如图 甲的速度一定小于乙的速度 甲、乙的运动状态发生改变AC图12 所示，小汽车受到的重力为 G，它在平直的高速公路上以 90km/h 的速度行驶时，受到地面 若考虑周围空气对它的影响，则下列关于G和 F 的大小关系正确的是B.G FC.G<FD.无法比较A、 B两水平面上做匀速直线运动，可以确定 B D3 所示，甲，乙两物体在F 甲所做的功一定小于

7、F 乙所做的功 甲受到的摩擦力一定小于乙受到的摩擦力图例 4. 质量相等的甲、乙两同学站在滑板上，在旱冰场上相对而立，如果甲用 示。以下分析正确的是A. 甲对乙的推力为 60N，乙对甲的推力小于 60N B. 甲对乙的推力与乙对甲的推力是一对平衡力 C.乙向后退，且始终受到 60N 推力的作用 D. 乙由静止变为后退， 说明力可以改变物体的运动状态 例 5. 如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景60N 的力推乙，如图 4 所)两对危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 ，并通过调整 来改变拉力的大小(2) 当小卡片平衡时， 小华将小卡片转过

8、一个角度， 松手后小卡片 ( 选填“能”或“不能'') 平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究 (3) 为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小华下一步的操作 是： (4) 在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，没计了如图乙所示的实验，同学们认为小华的实 验优予小明的实验其主要原因是 A减少，摩擦力对实验结果的影响BC容易让小卡片在水平方向上保持平衡D例 6. 汽车刹车后不会立即停下， 这是因为汽车具有小书片是比较容易获取的才料小卡片容易扭转，车速会逐渐变小， 是由于受到地面摩擦力的作用，这说明力可以改变物体的 如在雨天，车会滑行更远，这是因为二)

9、能力拓展：1. 在探究“二力平衡的条件”的实验中：（1）实验装置如图 5 所示。实验目的是探究小车在水平方向上所受两个拉力F1、 F2的关系。实验中，小车应该处于 状态。（2）实验中，通过调整 来改变 F1 和 F2的大小。（3）实验中，保持 F1与 F2大小相等，用手将小车扭转一个角度，松手后，小车将可调速电风扇小车受到的空气阻力 /N 0.82.23.8图52. 逆风骑自行车时，弯着身体，会省力些；雨天，撑伞逆风行走时，风速越大，行走越困难这是因 为受到空气阻力的作用 物体所受空气阻力大小与哪些因素有关呢?小明猜想可能与物体的迎风面积 和风速有关为验证以上猜想，小明选用了如下器材：可调速电

10、风扇（高、中、低三档） 、弹簧测力计、面积不同 的塑料挡板三块、光滑玻璃板、小车塑料挡板弹簧测力计光滑玻璃板光滑玻璃板图6（1）小明设计了如图所示实验，用电风扇向小车及挡板吹风，模拟小车运动时受到的空气阻力根据 的知识，通过弹簧测力计即可测出小车受到的空气阻力（2）小明在探究风速对小车所受空气阻力的影响时，保持迎风面积一定，测得数据如下：风速 低 中 高通过对表中数据分析，可得出的结论是： （3）小明还想探究迎风面积对小车所受空气阻力的影响，请你帮他设计出主要的实验步 骤： （4）你认为影响物体所受空气阻力大小的因素可能还有（写出一个） 3. 如图 7，木块竖立在小车上， 随小车一起以相同的速

11、度向右做匀速直线运动， 下列分析正确的是 （ ）A. 木块没有受到小车的摩擦力 B. 木块的运动速度越大，惯性越大 C.木块对小车的压力与小车对木块的支持力是一对平衡力 D.当小车受到阻力突然停止运动时，如果木块与小车接触面光滑，木块将向右倾倒图84. 利用身边的物品可以进行许多科学实验。小明用饮料罐代替小车，文件夹当成斜面，探究粗糙程度 不同的接触面对物体运动的影响，如图8。关于本实验，下列分析中错误的是A饮料罐从相同高度滚下，是为了保证它刚滚到水平面时具有相同的速度B饮料罐会停下来是因为它和接触面之间有摩擦C饮料罐在水平面上滚动时，受到的重力和支持力是一对平衡力D该实验可以直接得出牛顿第一

12、定律5. 以下说法正确的是（）A鞋底、轮胎上有凹凸不平的花纹是为了美观B用重垂线来检查所砌的墙是否竖 直是应用了重力与质量成正比的性 质C锤柄往下撞击板凳， 锤头就能套 紧在锤柄上，这利用了锤头的惯性D贴在墙面上的吸盘受到拉力也不易 脱落，是由于大气压力与重力平衡6. 空中匀速下降的两只降落伞，其总质量相等。 乙之比是A.3:5 B.2:5 C.5:3 D.1:17. 通过探究发现摩擦力的大小与物体间接触面积的大小无关。如图甲所示，两 叠放在水平桌面上，在 16N的水平拉力 F1的作用下， A、B 一起向右做匀速直线运动。 在水平桌面上，用水平力 F2推 A 使它们一起也向右做匀速直线运动，如

13、图乙所示，则 要让图乙中的 A、B 在水平桌面上一起向左做匀速直线运动， 大小为 N 的水平向左的推力。甲的速度是3m/s，乙的速度是 5m/s，所受阻力 F 甲、F在不撤除 F2 的情况下，个完全相同的的木块 A 和 B 若将 A、 B 紧靠着放 F2 是N ；若应该在 B 的右端施加乙8. 下列事例中利用惯性的一组是 汽车行驶时，司机系着安全带 火车进站前，撤去动力，仍能进站足球受平衡力，一定处于静止状态足球踢出去后继续运动，是由于足球具有惯性上岸后的鸭子，转动翅膀，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 AB C 9. 关于足球受力与运动的关系，下列说法正确的

14、是A. 足球只有受力才能运动B.C. 足球的运动状态改变， 不一定受力 D.10在一艘做匀速直线运动的游轮上，某同学朝各个方向用相同的力进行立定跳远，则下列说法中正确的 是（ ）朝与游轮运动方向相反跳的最远A朝与游轮运动方向一致跳的最远B 朝与游轮运动方向相反跳的最远C朝与游轮运动方向一致跳的最近D 朝各个方向跳都一样远（三）课堂练习：一. 填空题： 1一小球从足够高的高度由静止开始下落。已知小球在空中下落时所受到的阻力与其速度的平方成正 比。则该小球在下落过程中的速度将作如何变化 。2沿东西方向直线运动的火车突然刹车，车箱里的乘客看到水平桌面上的小球朝着自己滚动过来（ 如图所示 ），这是由于

15、小球具有 的缘故。若乘客是面朝西坐着的， 则列车是向 （ 选填“东”或“西” ）运动的。3英国物理学家 总结了笛卡尔、伽利略等人的研究成果，概括出一条重要的物理定律：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止或匀速直线运动状态。为了纪念他作出的杰出贡献，人们 以他的名字命名为 的单位。4 2011 年 4 月 12 日，人类宇航员加加林进入太空50 周年庆祝大会在俄罗斯隆重举行。如果通过宇航员把物体从地面带到太空后，那么，物体的质量将（选填“不变” 、“增加”或“减小” ），物体（选填“有”或“没有” ）机械能。5在水平面上有一质量为 1kg 单位长方体。用 4N 的水平拉力向右拉，长方体静

16、止不动，此时它所受 的摩擦力为 N ；拉力增大至 6N 时长方体做匀速直线运动； 若拉力增大至 8N时长方体所受的摩擦力为 N。6. 在探究“二力平衡的条件”的实验中，某同学采用的实验装置如图4所示：（ 1）当物体处于静止状态或 状态时我们认为它受到的力是相互平衡的 .（ 2）实验时，小明发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重量的砝码时，木块处于静止状态。此时木 块在水平方向受到两个力的作用，这些力是平衡的。小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时，发现 木块仍然处于静止状态， 出现这种现象的原因是 ，这时木块在水平方向受到的力 （填“平衡”或“不平衡”） 。要避免这种现象产生，请你对该实验装置

17、提出改进意见： . 。（ 3）某同学认为：物体在平衡力的作用下，其机械能可能会增大。你认为他的观点是 的。（填“正确”或“错误”）7科学研究表明：空气对运动物体的阻力与物体速度的大小有关，物体速度越大，其受到的空气阻力 越大。若不考虑雨滴质量的变化和风速的影响，雨滴由云层向地面下落的过程中，其运动情况是先做 运动，后做运动 （ 选填“加速”、“减速”或“匀速”）8. 如图，用 10N 的水平拉力拉一重为 25N 的木块沿水平桌面匀速直线运动，木块受到的摩擦力是N，木块受到的力和木块的重力是一对平衡力。9 2011 年 6 月 4 日，在法国网球公开赛中，我国选手李娜荣获女单冠军，成为亚洲球员夺

18、得大满贯 的第一人，为祖国赢得了荣誉。在网球比赛中，包含许多物理知识。如：在网球碰到球拍使球拍发生弹性 形变的过程中。网球的动能转化为球拍的 能；网球离开球拍后能继续向前运动（如右图） ，是由 于 的缘故。10冰冰用手握着一个重为 10N 的水杯静止在空中，杯口竖直向上，手的握力为20N，则水杯受到手的摩擦力为 N ；若使手的握力增大到 30N，则水杯受到的摩擦力为N.二. 选择题：1. 超市的购物小车被推开后，向前运动，最终停下了。在这一过程中，下列说法正确的的是 A人对小车的推力越来越小B 离开人手后的小车不受力的作用C刚离开手的小车相对于货架是运动的D 小车在运动过程中受到平衡力的作用2

19、. 小刚用水平推力推静止在水平地面上的讲台桌，结果没有推动（如图所示） 。则下列说法正确的是 （）A讲台桌不受摩擦力B 推力与讲台桌的重力大小相等C推力小于地面对讲台桌的摩擦力D 推力与地面对讲台桌的摩擦力大小相等3. 小明同学在学习了运动和力的知识后有了以下的认识，其中正确的是 A如果两个力的大小相等、方向相同，则这两个力的作用效果一定相同 B推出去的铅球能继续在空中飞行，是由于铅球受到惯性的作用 C静止在水平课桌上的饮料瓶一定受到平衡力的作用 D如果运动的物体不受外力作用，它将慢慢停下来4. 关于惯性的理解和现象解释，以下说法正确的是（ ） A高速飞行的子弹具有惯性，穿入木头静止后惯性消失

20、 B汽车驾驶员和前排乘客系安全带，是为了减小汽车行驶中人的惯性 C行驶中的公交车紧急刹车时，乘客会向前倾，是由于惯性力的作用 D百米赛跑运动员到达终点不能马上停下来，是由于运动员具有惯性5. 如图 6 是投掷实心球的场景。下列情况中实心球受到平衡力作用的是 A实心球在空中上升B 实心球从空中下落C实心球在地上越滚越慢D 实心球停在地面上6. 如图 7 所示是小明玩手指顶杆游戏时的情景，杆没有倾倒是由于（）A手指对杆没有做功B 杆所受重力与支持力是一对平衡力C指尖受杆挤压发生形变D 杆与手指间力的的作用是相互的7.2010 年温哥华冬奥会，我国速滑选手王濛打破世界记录，一人获得三枚金牌。有关王濛

21、运动、领奖 瞬间的说法错误的是A.站在领奖台上，受到的重力与支持力是一对平衡力B. 站在领奖台上，受到的支持力与对领奖台的压力是一对平衡力C. 冲过终点后，由于惯性要继续向前滑行D. 用力向后蹬冰面，会向前滑行，原因是物体间力的作用是相互的8. 关于惯性，下列说法正确的是A运动的物体由于惯性会慢慢停下来B物体的运动速度越大，惯性也越大C司机开车时要系安全带，是为了防止惯性带来危害D运动员起跑时用力蹬地，是为了利用惯性提高成绩9. 下列现象中，利用惯性的是A. 用力压吸盘使它贴在光滑的墙面上B.C. 用力向下砸锤柄使锤头套紧D.10如图 8 所示是小理踢足球的情景，下列分析正确的是（用力捏自行车的手刹使它停下 用力拉弓使弓弯曲）球在空中飞行仍受到脚的作用力A踢球时，球对脚没有作用力BC.一脚对球的力和球的重力是一对平衡力D.一球静止在水平地面时，球的重力与面的支持力是一对平衡力四）课后练习：1在学习“运动和力的关系”时，我们曾追随着物理学家的足迹，设计过这样的“斜面”实验：（1）如图所