力与运动ppt课件.pptx

第一讲力运动和力 考试要求 1 通过常见实例或实验 了解重力 弹力和摩擦力 认识力的作用效果 2 用示意图描述力 会测量力的大小 知道二力平衡条件 3 通过实验 认识牛顿第一定律 用物体的惯性解释自然界和生活中的有关现象 1 基础考点过关 考点一 力 1 力 1 定义 力是物体对物体的作用 2 单位 力的国际单位 简称 符号 2 产生条件 1 至少 个物体 2 物体间必须有 3 三要素 4 特点 1 物体间力的作用是 在任何情况下都是大小 方向 作用在不同物体上 2 两物体相互作用时 施力物体同时也是 反之 受力物体同时也是 5 力的示意图 用一根带箭头的线段把力的大小 方向 作用点表示出来 牛顿 牛 N 2 力的作用 大小 方向 作用点 相互的 相等 相反 受力物体 受力物体 2 考点二 弹力 弹簧测力计 1 弹力 物体发生弹性形变后 由于要 其原来的形状 而对另一个物体产生的力 恢复 2 弹簧测力计 力 量程 分度值 零刻线 垂直 3 考点三 重力 1 定义 由于地球的吸引而使物体受到的力 重力的施力物体 受力物体 2 大小 物体所受重力的大小与它的质量成正比 3 方向 应用 铅垂线 水平仪 4 作用点 重力的作用点叫 形状规则 质地均匀的物体的作用点在它的几何中心上 不规则的物体的重心可用悬挂法求出 5 计算公式 G mg 其中g取9 8N kg 地球 地球上的物体 竖直向上 重心 4 考点四 摩擦力 1 定义 两个互相接触的物体 当它们要发生或已经发生 时 就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力 2 产生条件 a 物体间相互接触并挤压 b 接触面 c 物体间有相对运动或相对运动的趋势 3 方向 通常情况下 摩擦力的方向与物体相对运动的方向 4 效果 相对运动或相对运动趋势 5 分类 摩擦力可分为 和 相对运动 粗糙 相反 阻碍 静摩擦力 动摩擦力 5 6 增大和减小摩擦的方法 7 探究滑动摩擦力大小与什么因素有关 具体见强化实验过关 6 例1 2017红花岗中考模拟 如图所示的几种现象中 力所产生的作用效果与其他三个不一样的是 A 手拉开弓 B 运动员罚点球 C 小明压弯跳板 D 熊猫拉弯竹子 7 例2 2017遵义中考 将一个地球仪放在水平桌面上 请在图中画出地球仪所受力的示意图 O为地球仪的重心 8 9 1 下图中属于增大摩擦的是 2 下图中属于减小摩擦的是 3 摩擦力一定是阻力 4 物体运动的速度越大 所受摩擦力越大 RWV 例3 BDE ACF X X 10 例4 2017上杭中考模拟 关于弹力 下列说法错误的是 A 相互接触的物体间不一定产生弹力B 弹力仅仅是指弹簧形变时对其他物体的作用C 弹力是指发生弹性形变的物体 由于要恢复原状 对接触它的物体产生的力D 压力 支持力 拉力都属于弹力 11 考点五 牛顿第一定律 1 牛顿第一定律 2 惯性 1 定义 物体具有保持 不变的性质称为惯性 2 特征 a 惯性是物体本身的固有属性 一切物体都具有惯性 b 惯性与物体所处的 无关 c 惯性大小只与物体的 有关 3 惯性的利用和防范利用 跳远时运动员助跑 以提高成绩 汽车快到达终点时 提前熄火等 防止 在汽车上安装安全气囊 汽车的限速规定等 一切物体在没有受到力的作用时 总保持静止状态或匀速直线运动状态 原来运动状态 运动状态 质量 12 帮你归纳 1 牛顿第一定律有两层含义 一是原来静止的物体如果不受力的作用永远静止 二是原来运动的物体如果不受力的作用将永远做匀速直线运动 即 运动不需要力来维持 2 1 惯性不是力 力有三要素 惯性只有大小 所以我们对惯性进行描述时 只能说某物体 具有 或 由于 惯性 而不能说某物体 受到 或 产生了 惯性 2 惯性的大小只与物体的质量有关 质量大 物体的惯性就大 运动状态就不容易改变 与物体是否受力 是否运动 运动快慢 是否失重均无关 易错警示 惯性和惯性定律的区别 惯性是物体的一种固有属性 它的存在不需要任何条件 而惯性定律是物体在不受外力作用条件下所遵循的一个运动规律 13 1 静止在草坪上的足球没有惯性 2 高速公路上限速是因为速度越大 惯性越大 3 力不是维持物体运动的原因 4 惯性是一种特殊的力 5 解释惯性现象 斧子的斧头松了 使斧柄的下端用力撞击树墩 斧头就会牢牢套在斧柄上 试解释原因 RWV 抢分必做 斧头和斧柄一起快速向下运动 当斧柄撞到树墩后 由于受到树墩的阻力而突然停止运动 但斧头由于惯性仍会保持原来的运动状态 继续向下运动 所以会牢牢地套在斧柄上 X X X 14 常考点五二力平衡 1 平衡状态 物体受到几个力作用时 如果保持或状态 我们就说这几个力相互平衡 2 二力平衡的条件 作用在同一物体上的两个力 如果 这两个力就彼此平衡 3 运动和力的关系 物体不受力或受平衡力的作用时 总保持状态或状态 即运动状态不发生改变 即力是改变物体运动状态的原因 静止 匀速直线运动 大小相等 方向相反 并且在同一条直线上 静止 匀速直线运动 15 考点六 力与运动的关系 1 力的作用效果 1 力可以改变物体的 2 力可以使物体发生 运动状态 形变 2 力与运动的关系 16 强化实验过关 17 实验一探究阻力对物体运动的影响 命题角度 1 转换法的应用 通过小车在水平桌面上运动的距离不同来判断阻力的大小 阻力越小 速度减小得越慢 小车运动得越远 2 控制变量法的应用3 科学推理法的应用 利用物块移动距离的远近来推理物体不受力时的运动状况 18 2016百色改编 在探究 阻力对物体运动的影响 实验中 在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉花 让小车从斜面顶端由静止滑下 如图甲所示 观察和比较小车在毛巾表面 棉花表面和木板表面滑行的距离 例1 例1题图 1 实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是 使小车每次在水平面上开始滑行时速度的大小 选填 相等 或 不相等 2 实验中是通过改变 来改变小车所受阻力大小的 相等 水平面的粗糙程度 19 3 实验中发现 小车在毛巾表面上滑行的距离最短 在木板上滑行的距离最长 说明小车受到的阻力越小 速度减小得越 选填 快 或 慢 4 推理 本实验中 如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零 它将做 5 在此基础上 牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律 请问 牛顿第一定律 选填 能 或 不能 直接由实验得出 6 通过上面的探究后 小明又思考如下的问题 如图乙所示 摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时 如果摆球所受的力忽然全部消失 则摆球将 选填 往回摆 静止 或 做匀速直线运动 慢 匀速直线运动 不能 静止 20 解析 1 每次都从斜面顶端释放 是为了使小车运动到斜面底端时的速度相等 2 在做 斜面小车实验 时 给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体 目的是探究阻力对物体运动的影响 由毛巾表面到棉布再到木板 接触面的粗糙程度减小 小车受到的阻力也减小 3 表面越光滑 阻力就越小 小车运动的距离就越远 这说明小车受到的阻力越小 速度减小得越慢 4 假如小车受到的阻力为零 即小车不受力 小车的运动状态将不会改变 做匀速直线运动 5 牛顿第一定律是在实验的基础上 通过推理得出的 不是用实验直接得出的 6 当摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时 此时小球的动能全部转化为重力势能 速度为零 若不受任何外力 将保持静止状态不变 21 针对拓展 1 小车在棉布上运动一段距离后 最终停下来是因为 2 小明同学经历了上述实验后 做了这样一道题 请你帮他完成 如图所示 小球P从静止释放 当达到右侧最高点时所有外力都消失 则小球将 结合此题 请说出一条该实验的缺陷 3 该实验采用的实验方法是 针对拓展题图 小车受到摩擦力的作用 保持静止 没有研究静止的物体不受力的情况 控制变量法 22 实验二探究二力平衡的条件 命题角度 1 选择小车 而不选择木块的原因 减小摩擦力对该实验造成的影响 2 若选择卡片作为研究对象 则实验过程中是不考虑卡片自身重力的影响的3 选择静止作为研究状态 因为匀速直线运动不好控制 4 定滑轮的作用 减小摩擦力 改变力的方向 5 研究力的大小关系的方法6 研究两力是否在同一条直线上的方法7 研究两力是否作用在同一个物体上的方法 23 小红利用图甲所示装置探究二力平衡条件 实验时 它们发现在左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时 木块A处于静止状态 若将一个质量较小的砝码轻轻放在右盘后 观察到木块A仍然处于静止状态 为了避免这种现象发生 小军用图乙中所示的小车B替换木块A进行实验 小红用图丙中所示的硬纸板C替换木块A进行实验 1 小军 小红分别用小车B和硬纸板C替换木块A进行实验的目的是 2 小红在实验中应使用 选填 轻质 或 厚重 硬纸板 例2 为了减小摩擦力的影响 轻质 例2题图 24 解析 1 物体处于静止状态或匀速直线运动状态时 物体受到平衡力的作用 实验时 它们发现在左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时 木块A处于静止状态 若将一个质量较小的砝码轻轻放在右盘后 观察到木块A仍然处于静止状态 说明木块和桌面之间产生了向左的摩擦力作用 向左的拉力和摩擦力与向右的拉力是平衡力 要避免这种现象就应减小木块与桌面之间的摩擦力作用 可用小车代替木块 用滚动代替滑动减小摩擦力的影响 小红用图丙中所示的硬纸板C替换木块A进行实验 使得接触面分离 也减小了摩擦力的影响 2 实验中应使用质量小的纸板来减小重力对实验的影响 25 针对拓展 1 当物体处于静止状态或 状态时 它受到的力是相互平衡的 2 甲 乙两个实验装置中 你认为装置 选填 甲 或 乙 更科学 3 在装置乙中 将小车旋转一定角度 松手后 发现旋转小车又恢复原状 这说明两个力必须作用在同一 选填 物体 或 直线 上 物体才能平衡 匀速直线运动 乙 直线 26 实验三研究影响滑动摩擦力大小的因素 命题角度 1 木块必须做匀速直线运动的原因2 弹簧测力计的使用和读数3 控制变量法的应用 保持压力的大小不变 改变接触面的粗糙程度或保持接触面的粗糙程度不变 改变压力的大小 4 研究滑动摩擦力与压力的大小关系5 研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系6 实验方法的改进 实验过程中很难保持物体做匀速直线运动 如图装置能更为准确的测出摩擦力的大小 27 2016葫芦岛 小刚发现汽车在柏油马路上容易停下来 而在冰雪路面上不容易停下来 例3 例3题图 1 小刚猜想 摩擦力的大小可能与 有关 2 于是小刚利用长木板 毛巾 装有沙子的纸盒A 长方体物块B 以及弹簧测力计做了如图所示的实验 实验时 应使弹簧测力计水平 拉动纸盒A 接触面的粗糙程度 匀速 28 3 小刚通过比较 两图的弹簧测力计示数 可以验证他的猜想 丙图中 物块B受到的摩擦力为 N 4 当小刚将丙图中平放的物块B拿起时 发现A中的沙子被压出一个坑 这说明力可以 若将B竖直立在沙面上 则沙子被压的坑会 选填 深 或 浅 一些 由此可知 压力一定时 压力作用的效果越明显 甲 乙 0 改变物体的形状 深 受力面积越小 解析 1 由题目情境可知 柏油马路与冰雪路面的粗糙程度不同 故可猜想到摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关 2 摩擦力和弹簧测力计的拉力是水平方向上的一对方向相反的力 若物体匀速直线运动 则此时的摩擦力和弹簧测力计的拉力就是水平方向上的一对平衡力 读出弹簧测力计的示数 就等于摩擦力 3 要探究滑动摩擦力的大小和接触面粗糙程度的关系 需要控制压力的大小不变 改变接触面的粗糙程度 由三幅图中可知甲乙符合要求 丙图中 物块B与A虽然接触 但是保持相对静止 不具备产生摩擦力的条件 摩擦力为0 4 力可以改变物体的形状 发现A中的沙子被压出一个坑 这正是力的作用效果所致 若把B竖直立在沙面上 等于是在压力不变的基础上 减小了受力面积 根据改变压强的方法可知 此时作用效果会更明显 沙子被压的坑会更深 29 陕西五年中考 30 31 1 2015陕西 5 下列与体育运动有关的描述正确的是 A 初中学生50m跑步测试成绩一般是30sB 在运动鞋底做有花纹是为了增大摩擦C 掷出的铅球 在下落过程中动能转化为重力势能D 踢足球时 脚对球的作用力和球对脚的作用力是一对平衡力 B 32 2 2014陕西 5 对牛顿第一定律的理解 下列说法不正确的是 A 一切物体都具有惯性B 物体不受力的作用时 也能运动C 物体受到力的作用 运动状态一定改变D 物体的运动状态改变 一定是受到了力的作用 C 解析 一切物体都有保持原来运动状态不变的性质 即惯性 故A说法正确 物体不受力的作用时 保持静止或匀速直线运动状态 故B说法正确 物体受平衡力作用时 运动状态不变 故C说法错误 力是改变物体运动状态的原因 物体的运动状态改变 一定是受到了力的作用 故D说法正确 故选C 33 3 2013陕西 4 下列说法中 防止惯性带来危害的是 A 通过拍打衣服 除去上面的浮灰B 投掷铅球时 球脱手后仍能继续向前运动C 迅速向下撞击斧子木柄的把手端 斧头就能紧套在木柄上D 行驶中的车辆之间保持一定距离 解析 拍打衣服前 衣服和灰尘一起静止 当拍打时 衣服运动 灰尘由于惯性还要保持原来的静止状态 所以灰尘从衣服上掉下来 是利用惯性 铅球在手的作用下向前运动 离开手后 由于惯性 铅球还要保持原来向前的运动状态 所以会继续向前运动 是利用惯性 斧头松了 将斧柄向下撞击地面时 斧柄静止 斧头由于惯性还要保持原来的运动状态 故可以使斧头紧套在斧柄上 是利用惯性 汽车行驶中如遇刹车 汽车由于惯性不会立即停止 而是滑行一段距离 如果不保持车距 会发生车祸 这是典型的防止惯性带来危害的例子 故选D D 34 4 2013陕西 5 关于足球运动中涉及的物理知识 下列分析正确的是 A 足球鞋底凹凸不平 是为了增大对地面的压力B 踢出去的足球 不受脚的作用力C 足球撞击球门柱并被弹回的过程中 足球没有发生形变D 足球下落过程中 它的重力势能不变 解析 足球鞋底凹凸不平 是在压力一定时 通过增大接触面的粗糙程度 来增大走路时鞋底与地面之间的摩擦力 故A错误 足球离开脚以后 不再受到脚的作用力 还能继续向前滚动 是由于踢出去的足球具有惯性 要保持原来的运动状态 故B正确 足球撞击球门柱并被弹回的过程中 足球发生了形变 故C错误 足球在下落的过程中 质量不变 高度减小 速度增大 重力势能减小 动能增大 重力势能转化为动能 故D错误 故选B B 35 5 2016陕西 30 2 如图 静止的小车突然向右运动时 放在小车上的木块会向 倾倒 左 解析 静止的小车突然向右运动时 放在小车上的木块的底部会随小车一起向右运动 而木块的顶部由于惯性还要保持原来的静止状态 所以木块会向左倾倒 第5题图 6 2015陕西 25 小强行走时被石块绊了一下 身体向前倾倒 对此情景合理的解释是 小强原来相对于地面是 的 当他的 选填 脚 或 上身 的运动状态突然改变时 他的 选填 脚 或 上身 由于惯性仍保持原来的运动状态 运动 脚 上身 36 7 2013陕西 24 1 如图甲 皮划艇由静止变为运动 其运动状态改变的原因是 桨对水的作用力方向向后 水对桨的作用力方向 2 如图乙是收割麦子的镰刀 刀刃锋利可以增大刀刃对麦秆的 刀刃对麦秆的作用力与 的作用力是相互的 第7题图 受到力的作用 向前 压强 麦秆对刀刃 8 2014陕西 29 1 在图中画出图钉对墙壁压力F的示意图 第8题图 甲乙 如答图所示 第8题答图 37 9 2014陕西 30 1 图为用弹簧测力计测量头发丝承受最大拉力的实验 此时示数为 N 2 4 第9题图 10 2012陕西 30 1 图是牛顿第一定律的实验基础之一 让同一小车从斜面相同高度静止下滑 比较小车在不同水平面上通过的 据此可以推理得出 当水平面绝对光滑时 小车将做 距离 匀速直线运动 第10题图 38 经典例题剖析 画力的示意图 命题点1 2016株洲 图中关于重力的示意图正确的是 例1 解析 重力的方向是竖直向下的 故A B C错误 故选D D 39 增大 减小摩擦的方法 命题点2 例2 2016荆门 下列做法是为了增大摩擦的是 A 气垫船利用压缩空气使船体与水面脱离接触B 给门轴上的合页加润滑剂C 刹车时用力捏自行车的手闸D 自行车的前后都安装在滚动轴承上 C 方法指导 40 解析 气垫船利用压缩空气使船体与水面脱离接触 是使接触面脱离减小摩擦力 故A不符合题意 给门轴上的合页加润滑剂 是在压力一定时 通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力 故B不合题意 刹车时用力捏自行车的手闸 是在接触面的粗糙程度一定时 通过增大压力来增大摩擦力 故C符合题意 自行车的前后都安装在滚动轴承上 是用滚动代替滑动来减小摩擦力 故D不合题意 故选C 41 惯性的解释和应用 命题点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 站立在静止的汽车上的人 当车突然向前启动 人会向后摔倒 站立在静止的汽车上的人 当车