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文档简介

1、第六章力 运动和力,1. 力 (1)定义:力是物体对物体的作用.通常用字母f来表示. (2)单位: ,简称牛,符号: . 2. 力的作用效果 (1)力可以改变物体的 .如棒球运动员用力扔出球,使球飞向空中,足球守门员扑住足球,使足球停于网外、一阵风把地面上的灰尘吹起等. (2)力可以改变物体的 .如射箭运动员拉开弓,使弓的形状发生了改变、用手将钢锯条弄弯等.,牛顿,n,运动状态,形状,3. 力的描述 (1)力的三要素: 、 、 . (2)力的示意图:用一条带有箭头的线段表示力;箭头方向表示力的方向,线段的起点或终点表示力的作用点,线段长度表示力的大小. 4. 力的相互作用:物体间力的作用是 的

2、,受力物体同时也是施力物体.,大小,方向,作用点,相互,力可以从以下几个方面来理解:(1)力不能离开物体而存在;(2)产生力的作用时,施力物体和受力物体同时存在;(3)接触的物体间不一定有力的作用,没接触的物体间也可能有力的作用.,1. 弹力 (1)定义:物体由于发生弹性形变而产生的力. (2)产生条件:物体相互接触;发生弹性形变. (3)弹力的方向:与物体发生弹性形变的方向相反. (4)常见弹力:拉力、支持力、压力. 2. 弹簧测力计的使用和读数,1. 定义:由于 而使物体受到的力叫重力,通常用字母g表示.地球附近的物体都受到重力的作用. 2. 公式:,地球的吸引,g在不同星体上的数值不同,

3、如在月球上,g月= g地,而且g在地球的不同位置,数值也略有不同,但一般不予考虑.,3. 方向:重力的方向总是 . 4. 应用:利用铅垂线确定竖直方向、用重垂线检查墙壁上的画是否挂正等. 5. 作用点:物体的重心. 6. 重心:重力的等效作用点叫做物体的重心.形状规则、质量分布均匀的物体,重心在其几何中心上.,竖直向下,1. 摩擦力 (1)定义:两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会产生一种 相对运动的力,这种力叫做滑动摩擦力. (2)产生条件 a.物体间相互接触并挤压; b.接触面粗糙; c.物体间有相对运动或相对运动的趋势. (3)方向:与物体相对运动(趋势)的方向 .,阻碍,

4、相反,(4)影响因素:与接触面所受 和接触面的 有关.接触面越粗糙、压力越大,滑动摩擦力越大.滑动摩擦力的大小与速度无关.,压力大小,粗糙程度,(1)摩擦力的方向不一定和物体的运动方向相反,当摩擦力作为动力时,其方向和物体的运动方向相同,如自行车后轮受到的摩擦力.摩擦力有时起动力作用,如人走路. (2)任何物体的表面都存在摩擦,如果是光滑表面,则可视为没有摩擦.,2. 增大或减小摩擦力的方法,1. 相互接触的物体间不一定有力的作用,不接触的物体间可能有力的作用.( ) 2. 物体受到力的作用时,运动方向一定改变.( ) 3. 测量过物体的重力后,再测量一个水平拉力时,需要对弹簧测力计重新校零.

5、( ) 4. 重心一定在物体的内部.( ) 5. 同一物体的质量是不变的,因此重力也是不变的.( ) 6. 压力和接触面的粗糙程度相同时,接触面积越大,滑动摩擦力越大.( ) 7. 蹬车前进时,自行车后轮受到的摩擦力方向向前.( ) 8. 滑动摩擦力的方向一定与物体运动的方向相反.( ) 9. 受静摩擦力作用的物体可能是运动的,受滑动摩擦力作用的物体可能是静止的.( ),判断以下命题的正误,1. 阻力对物体运动的影响:物体的运动并不需要力来维持,运动的物体之所以会停下来,是因为受到 的作用. 2. 牛顿第一定律 (1)内容:一切物体在没有受到外力作用的时侯,总保持 状态或 运动状态. (2)理

6、解:该结论是在实验的基础上通过推理概括出来的;“总保持静止状态或匀速直线运动状态”是指物体不受外力时,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;如果原来的运动状态不清楚,这两种情况都有可能;力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因.,阻力,静止,匀速直线,3. 惯性 (1)定义:一切物体都有保持原来 的性质,把这种性质叫做惯性. (2)影响因素:惯性的大小只与物体的 有关,与物体是否受力、运动状态等因素无关. (3)惯性的理解: a.一切物体都具有惯性,惯性是物体固有的一种属性; b.惯性不是力,只有大小没有方向,也不能说“受到惯性”“惯性力”或“惯性作

7、用”,只能说物体具有惯性.,运动状态不变,质量,(4)惯性的利用和防止,1. 平衡状态:物体受到几个力的作用时,如果保持 状态或 状态,我们就说这几个力相互平衡,物体处于平衡状态. 2. 二力平衡的条件 a.同体:作用在同一物体上(同体). b.等大:大小 (等大). c.反向:方向 (反向). d.共线:作用在同一条直线上(共线). 注意:二力平衡要求四个条件同时具备、缺一不可.,静止,匀速直线运动,相等,相反,3. 平衡力与相互作用力的异同,判断以下命题的正误 1. 高速飞行的子弹射入靶子后静止,惯性消失. ( ) 2. 火箭升空的过程中,速度增大,惯性不变. ( ) 3. 足球被踢出后能

8、继续飞行,是因为受到了惯性力. ( ) 4. 根据牛顿第一定律,物体静止时一定不受力的作用,物体受力时一定不能静止. ( ) 5. 物体速度为零时,一定处于静止状态,受力平衡. ( ) 6. 手握竖直的玻璃杯静止时,手对玻璃杯的握力与玻璃杯的重力是一对平衡力. ( ),7. 叠放在水平桌面上的两个物体静止时,下面的物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对平衡力.( ) 8. 用水平力推静止在水平地面上的汽车,汽车不动,则推力小于静摩擦力.( ),【例1】(2018烟台)关于惯性,以下说法正确的是( ) a. 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 b. 汽车驾驶员和乘客需要系

9、上安全带,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. 高速公路严禁超速,是因为速度越大惯性越大 【例2】(2019自贡)许多交通事故造成的损失与伤害,是与物体具有惯性有关的.为了减少此类事故的再发生,在公路交通管理中有许多要求和措施.就你所知,填写出任意两条. ; .,a,禁止超载,保持车距,1. 在确定力的作用点时,对于规则物体一般取它的几何中心,不规则物体的作用点,一般会给出; 2. 从力的作用点起,沿力的方向画一条线段,在线段末端标上箭头,并标注表示力的符号; 3. 若同一示意图中有多个力,则力越大,用来表示力的线段越长; 4.

10、重力用字母“g”,拉力、压力、支持力等用字母“f”,摩擦力用字母“f”标注.,类型1 画指定力的示意图,【例3】(2019攀枝花)小球在竖直平面内摆动,请画出小球摆动到a时所受重力的示意图.,【例4】(2019南充)如图所示,物体a放在斜面上处于静止状态,在图中画出a所受重力g和对斜面的压力f的示意图.,【例5】(2019东营)如图所示,在平直的地面上,沿着水平方向用力使物体匀速向右运动,请以o为作用点画出物体所受拉力f和滑动摩擦力f的示意图.,画力的示意图作图步骤: (1)明确所画的力; (2)确定力的作用点:一般在规则物体的几何中心上(支持力、压力的作用点画在受力物体的接触表面,推力和拉力

11、的作用点画在受力的实际位置); (3)确定力的方向:重力的方向竖直向下,压力、支持力的方向与接触面垂直,摩擦力的方向与物体运动方向(运动趋势)相反; (4)画图:过力的作用点沿力的方向画力并标出方向和符号.,类型2 受力分析示意图 【例6】(2019苏州)如图所示,物块沿绝对光滑的斜面下滑,请画出物块受力的示意图.,【例7】(2019衡阳)如图所示,小球被固定在静止的金属框架上,画出小球所受作用力的示意图.,【例8】(2018玉林)如图所示,请画出热气球在竖直方向加速上升时的受力示意图(忽略空气阻力).,画物体受力示意图作图步骤 一重:先画出物体受到的重力的作用线; 二弹:判断物体是否受到支持

12、力、压力、拉力、推力等; 三摩擦:判断物体是否受到摩擦力:接触面“光滑”不受摩擦力;接触面粗糙,物体运动受到与物体相对运动的方向相反的摩擦力作用;接触面粗糙,物体静止假设物体不受静摩擦力,若物体可以继续静止,则不受摩擦力,反之则受到与物体相对运动趋势的方向相反的静摩擦力作用.,【例9】(2019北京)下列实例中,为了增大摩擦的是( ) a. 旱冰鞋下装有滚轮 b. 足球守门员戴有防滑手套 c. 冰壶底面打磨得很光滑 d. 给车轴加润滑油 【例10】(2019潍坊改编)如图所示,用水平推力f将质量均为m的木块a、b压在竖直墙面上保持静止,下列说法中正确的是( ) a. 木块b受到的摩擦力大小一定

13、等于f b. 木块b受到的摩擦力方向竖直向下 c. 木块a受到墙面的摩擦力大小等于2mg d. 若增大力f,则木块b受到的摩擦力变大,b,c,1. 主要实验器材及其作用 (1)斜面的作用:为小车提供速度. (2)刻度尺:测量小车运动的距离. (3)粗糙程度不同的水平面:改变小车运动时受到的阻力. 2. 实验方法的应用 (1)控制变量法:让小车从同一斜面的同一高度处由 滑下,控制小车到达水平面时的 相同;通过改变水平面的表面材料来改变接触面的粗糙程度,从而控制小车在水平面上受到的 不同.,静止,速度,阻力,(2)转换法:用小车在水平面上运动的距离显示阻力对运动的影响;运动距离越小,说明阻力对运动

14、的影响越大. (3)科学推理法:水平面越光滑,小车运动的距离就越远,由此推理出,物体在不受力时将永远运动下去. 3. 小车在水平面停下来的原因:受到阻力的作用. 4. 小车到斜面底端继续运动的原因:小车具有惯性. 5. 小车从斜面滑下到停止运动这一过程中能量的转化: 能转化为动能和内能. 实验结论 运动的物体受到的阻力越小,速度减小得越慢,运动的距离就越远.如果运动的物体不受阻力的作用,物体的速度不会减小,将永远做匀速直线运动.,重力势,【例1】(2019宜宾)关于“阻力对物体运动的影响”问题,某学习小组进行了如下探究实验:依次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上,让小车分别从斜面顶端由静止自由下滑

15、,观察小车在水平面上滑行的最大距离,三种情况下的运动如图所示.,(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止自由下滑,目的是使小车在水平面上开始滑行时获得的速度大小 (选填“相等”或“不相等”),本实验中的“阻力”是指小车受到的 ;,相等,摩擦力,(2)分析如图运动情况可知:小车在毛巾表面上滑行的距离最短,说明小车受到的阻力越大,速度减小得越 (选填“快”或“慢”); (3)牛顿在伽利略等人的研究基础上,概括出牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持 状态或 状态; (4)牛顿第一定律 (选填“是”或“不是”)直接由实验得出的,其符合逻辑的科学推理为科学研究提供了一个重要方法.,快,静止

16、,匀速直线运动,不是,(1)实验中采用的研究方法是 . (2)小车在木板表面上运动时受到 个力的作用. (3)实验中小车运动一段距离后,最终停下来是因为 . (4)当小车在木板表面上运动时,受到的一对平衡力是 . a. 小车受到向前的惯性力和小车对木板的压力 b. 小车受到的重力和小车对木板的压力 c. 小车受到的重力和木板对小车的支持力 探究二力平衡的条件,控制变量法,3,受到摩擦力,c,1. 实验装置如图所示 2. 主要实验器材的选取及其作用:纸板(小车)、砝码、带有滑轮的桌子. (1)纸板:忽略纸板自身重力的影响. (2)定滑轮的作用:减小摩擦; . (3)砝码(钩码)的作用:便于控制和

17、改变力的大小. (4)定滑轮的作用:改变力的方向. 3. 控制变量法的应用: (1)探究两个力是否在同一直线上:保持两边砝码质量 ,将纸板扭转一定的角度,判断纸板是否处于平衡状态:,改变力的方向,相同,(2)探究两个力是否作用在同一物体上:保持两个力在同一条直线上,两边砝码质量相等,用剪刀剪开纸板,判断纸板是否处于平衡状态. (3)探究两个力是否大小相等:保持两个力在同一条直线上,改变纸板两边砝码的 . 4. 选择静止状态的物体研究的原因:匀速直线运动状态不好控制. 5. 选择纸板而不选择木块的原因:减小摩擦力对实验的影响. 6. 多次实验的目的:得出普遍规律,避免实验结论的偶然性. 实验结论

18、 二力平衡的条件:同时作用在一个物体上的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上.,质量,【例2】如图所示是某班同学探究二力平衡时的实验情景.(小卡片的重力可忽略不计),(1)小华小组设计了图甲的实验装置,该实验的研究对象是 ,通过调整 来改变拉力的大小; (2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度后再松手,设计此步骤的目的是为了探究 ;,小卡片,钩码的个数,不在同一直线上的两个力能否平衡,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将 ; (4)小红小组设计了图乙所示的实验装置,你认为用小红小组的装置 (选填“能”或“不能”)进行实验; (5)

19、小莉小组设计了图丙所示的实验装置,实验后交流时,同学们认为小华小组的实验优于小莉小组的实验,其主要原因是木块和水平桌面会产生摩擦力,影响实验效 果;,将小卡片剪开,能,(6)图甲中,用手指水平向右轻弹一下静止的小卡片,小卡片离开手指后将作 (选填“加速”“减速”或“匀速直线”)运动; (7)若用弹簧测力计代替图中的钩码进行探究,发现两个力的大小还有较小的差异.你认为造成差异的原因是: ; (8)在“探究物体做匀速直线运动时二力平衡的条件”时,小明用弹簧测力计拉着物体沿 (选填“水平方向”“竖直方向”或“任意方向”)做匀速直线运动,观察到弹簧测力计示数 (选填“变大”“变小”或“不变”),得出二

20、力平衡条件同样适用于物体处于匀速直线运动状态.,匀速直线,绳与滑轮之间有摩擦,任意方向,不变,1. 弹簧测力计的使用与读数. 2. 实验的原理: . 3. 实验方法的应用 (1)转换法的应用:通过 ,即拉力的大小来反映摩擦力的大小. (2)控制变量法的应用 探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系:保持 ,只改变压力的大小,观察弹簧测力计的示数变化. 探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系:保持 ,只改变接触面的粗糙程度,观察弹簧测力计的示数变化.,二力平衡,弹簧测力计示数,接触面的粗糙程度相同,压力大小不变,4. 实验操作要点: (1)水平拉动的目的:使拉力和摩擦力在同一直线上. (2)使木

21、块做匀速直线运动的原因:让木块“运动”而不是“静止”是因为研究的是滑动摩擦力,而不是静摩擦力;“匀速直线”的目的是使物体处于平衡状态,此时滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数. (3)必须在运动的过程中读数,不能停止后读数. 5. 摩擦力与运动速度 (选填“无关”或“有关”).,无关,6. 实验方案的改进: 如图所示,固定弹簧测力计,拉动长木板,这样木块是静止的,只要长木板保持运动(无需匀速),拉力就等于滑动摩擦力,便于操作;同时弹簧测力计静止,便于读数.,如图所示,用砂桶代替弹簧测力计,便于控制拉力稳定.,实验结论 摩擦力的大小跟接触面所受的压力大小有关.接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大;摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.,【例3】(2019达州)小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验:,a.如图1中甲图所示,将木块a平放在长木板b上,缓缓地匀速拉动木块a,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数. b.如图1中乙图所示,将毛巾固定在长木板b上,木块a平放在毛巾上,缓缓地匀速拉动木块a,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数. c.如图1中丙图所示,将木块a平放在长木板b上,并

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