12周力与运动.doc

第九章 力和运动1. 二力平衡： 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。 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”。 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的力。 力和运动状态的关系：物体受力条件物体运动状态说明不受力受平衡力合力为0静止匀速运动平衡状态运动快慢改变运动方向改变运动状态改变力不是产生（维持）运动的原因受非平衡力合力不为0力是改变物体运动状态的原因2.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，小车前进的越远。 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。 伽科略斜面实验的卓越之处不是实验本身，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。3.牛顿第一定律： 牛顿总结了伽利略、笛卡尔等人的研究成果，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,物体接下来都将做匀速直线运动.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。4.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。人们有时要利用惯性，有时要防止惯性带来的危害，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。5. 力是改变物体运动状态的原因： 由物体受力情况确定物体运动状态的变化。 由物体运动状态的变化，判断物体的受力情况。练习：1如图所示现象中，属于利用惯性现象的是：（ ） A警急刹车时，乘客向前倾倒 B搬运重物时，在重物下面垫上滚木C 将锤柄在物体上撞击几下，松动的锤头就紧套在锤柄上 D苹果从树上掉下来，速度越来越快2如图所示，一根弹簧一端挂在墙上，用490N的力拉另一端，弹簧伸长了20cm。如果改为两个人分别拉弹簧的两端，把它也拉长了20cm，则每个人分别用力为：（ ）A490N 、490N B0N 、490N C490N 、0N D245N 、245N3.一个物体受一对平衡力的作用，在光滑水平面上做匀速直线运动。如果它所受的这对平衡力突然消失则物体将：（ ） A立即停止运动 B运动速度越来越快 C速度减慢，最后停止 D仍做匀速直线运动4一辆汽车停在水平路面上，汽车与路面之间的相互作用力为：（ ）A汽车的重力和路面对汽车的支持力 B路面对汽车的支持力和汽车对路面的压力C汽车的重力和汽车对路面的压力 D以上说法均不对5如图物体A在水平力F作用下，静止在竖直墙壁上。当水平力减小为F/2时，物体A恰好沿竖直墙壁匀速下滑，此时物体A所受摩擦力的大小：（ ） A. 减小为原来的1/2； B. 和原来一样；C. 增大为原来的2倍； D. 无法判断。6如图所示，用6N的力握住总重为1.5N的水杯静止不动，水杯受到的重力与_是一对平衡力（选填“手对杯子的握力”或“手对杯子的摩擦力”）.若将手的握力增大到8N，手与水杯之间摩擦力的大小将_（选填“变大”、“变小”或“不变”）.若将水杯总重增加到2N，手握住水杯仍然静止不动，则手与水杯之间摩擦力的大小变为_N.7如图所示，请画出斜面上的物体所受的力和物体对斜面压力的示意图。8. 科学家牛顿发现，宇宙间任何两个物体之间都存在相互吸引力，即万有引力.万有引力的大小与两个物体的质量以及它们之间的距离的关系可用下列公式来描述：，其中，m1、m2分别为两个物体的质量，r为它们之间的距离，G为万有引力常数.（1）由上述公式可知：两个物体间的引力F与它们之间距离的平方r2成 比.（2）下列表中给出了部分相关的物理参数：表1 物体的质量/kg太阳地球月球大象铅球5.0表2 两物体间距离的平方/m2日地平均距离的平方月地平均距离的平方地球上的物体离地心的距离的平方2.2510221.4410174.11013表3 两物体间的引力/N日地间引力地球上大象与地球间引力地球上的铅球与地球间的引力3.610225.910449根据上述表中的数据，结合相关公式，计算并回答下列问题：大象的重力G象= N，铅球的重力G铅= N.（g取9.8N/kg）通过计算和数据对比，可以发现地球表面的物体所受的重力G和物体与地球间万有引力F大小 （相等/不相等）.由数据可以推测:日地间引力 月地间引力（大于/小于）.对于地球上质量不同的物体（尺寸大小与地球半径相比可忽略）与地球间的万有引力大小关系可用图像中的 （甲/乙）图线来表示.9用60N的压力F把一个质量为2kg的物体压在竖直墙壁上，物体处于静止状态，则此时物体所受的摩擦力为_N；当压力减小为30N时，物体沿竖直墙壁匀速下滑，则物体此时的摩擦力又为_N；方向_。当压力继续变小，变小为20N时，物体所受的摩擦力将_（填“变大”“不变”“变小”）10阅读短文，回答问题。在我国随着人民生活水平的提高，汽车开始进入普通百姓家庭。小明同学家买了一辆崭新的汽车（如图），部分相关参数配置如下表所示。参 数车身质量1200 kg油箱容积50L理论油耗6L/100km全车长度4269mm车身宽度1686mm车身高度1492 mm（1）原来运动着的汽车突然刹车时，车上的乘客会因 而向 倾倒，所以乘客必须系好安全带。（2）经过加油站时，小明闻到汽油味，这是由于 。加油站规定工作人员在上班时间不能穿化纤布料做的衣服，这是因为化纤布料容易发生摩擦 ，存在火灾隐患。（3）2011年4月，发改委对汽油价格进行了微小调整。和大多数物质一样，汽油也有热胀冷缩的性质，随着气温的上升，汽油密度会 （“变大”或“变小”），受此因素影响，在每吨汽油价格不变的情况下，每升汽油的价格应 （“上调”或“下调”）。（4）如果他家的汽车正常行驶100km (已知：1L10-3m3 ，汽油的密度为0.71103kg/m3)。则：查阅上表中的参数可知，理论情况下该车行驶100km 所消耗的汽油的质量是 kg。若汽车启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，汽车所受牵引力与时间t的关系、汽车运动的速度v与时间t的关系如右图所示，则在510s时间内，汽车受到的阻力是 N。11下表记录的是一辆汽车分别在干燥和潮湿的公路上以不同速度行驶时，某司机的反应距离（司机发现问题到开始制动的时间内汽车行驶的距离）和制动距离（汽车从开始制动到完全停止行驶的距离）速度/kmh-1反应距离/m制动距离/m干燥潮湿干燥潮湿4077811509913176011112026801515344010019195466（1） 根据表中数据分析，影响汽车制动距离的最主要因素是 。（2） 汽车制动后还能继续前进一段距离，这是因为汽车有 。根据分析结果，写一句交通警示语（要求简明扼要） 。12从高空下落的物体，速度越来越大，所受空气阻力也会随速度的增大而增大，因此物体下落一段距离后将以某一速度作匀速直线运动，通常把这个速度称为收尾速度求：（1）研究发现，相同环境条件下，空气对不同材质的球形物体的阻力大小与球的半径和速度都有关系下表为某次研究的实验数据，根据表格中的数据，求出编号为2、3的小球在达到收尾速度时所受的空气阻力之比小球编号1234小球质量（10-2kg）254540小球半径（10-3m）2小球的收尾速度m/s16404020（2）根据表格中的数据，小刚研究出了球形物体所受的空气阻力f与球的收尾速度v的关系（3）由（1）问表格中的数据，求出球形物体所受的空气阻力f与球的半径r的关系。13在综合实践活动中，某兴趣小组的同学利用纸锥和小金属球来研究“空气阻力和速度的关系”取三个相同的纸锥，每个纸锥的质量为m，并编号为甲、乙、丙，其中在乙纸锥内固定质量为3m的小金属球，在丙纸锥内固定质量为8m的小金属球让它们从不同高度分别自由落下，并以竖直砖墙为背景，当进入竖直砖墙的区域时，用照相机通过每隔相等的时间曝光一次的方法记录纸锥的运动过程，如图是其中一段的示意图请根据图示回答下列问题：(1)对于图中的这段运动过程，下列说法正确的是 ； A只有甲做匀速直线运动 B只有乙做匀速直线运动 C只有丙做匀速直线运动 D甲、乙、丙都做匀速直线运动(2)对于图中的这段运动过程，甲、乙、丙三个纸锥的速度之比是 ；它们所受的空气阻力之比是 ；由此可以得出的实验结论是 14如图所示，在行驶的列车内的水平桌面上，放置一个气泡水平仪，当水平仪内的气泡突然向汽车前进的方向移动时，由此可知，列车的运动状态可能发生的变化是 （选填“加速”或“减速”）15. 如图 5 (a) 所示，木块与小车一起做匀速直线运动，当小车的运动状态发生变化时，木块的状态如图 5 (b) 所示。把木块换成盛有水的烧杯，重复上述过程，烧杯中水面的状态分别如图 5 (c) 和 (d) 所示。由图5(a)、(b)或图5(c)、(d)可知：小车运动状态变化的可能情况是 ( 请将两种可能的情况填写完整 )。得到上述结论是利用了木块和水都具有 的性质。16. （09广安）小华在超市购物时，用5N的水平力推着一辆小车在水平地面上做匀速直线运动，这时小车受到的阻力是 N。突然，小华发现前面有一个小孩，这时他必须采取措，因为小车本身具有 ，会保持运动状态而继续运动，可能出现人车相撞的危险。于是，他马上用11的水平力向后拉小车，使小车减速。在减速的过程中，小车所受到的合力为 N。17. 如图所示，是一辆静止在水平面上的小车，在其支架的杆上固定一个质量为m的小球，关于杆对小球作用力的描述，下列说法中正确的是 A.力的方向竖直向上，大小为mg B.力的方向沿杆斜向上，大小为2mg C.力的方向垂直于杆向上，大小为 mg D.力的方向沿杆和竖直方向之间的某一方向上，大小为mg 18.人类对“运动和力的关系”的认识就经历了一个曲折漫长的探索过程。古希腊学家亚里士多德认为： 。这一根据生活经验和事物表象得出的错误观点被人们沿用了近2000年。十七世纪，伽利略通过理想斜面实验，正确地提示了“运动和力的关系”。如图13所示，伽利略的斜面实验有如下步骤：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，让小球沿一斜面从静止滚下，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。继续减小长二个斜面的倾角，最后俨它成水平面，小球将沿水平面以恒定的速度持续运动下去。上述步骤中，有的属于可靠事实，有的则是科学推论，将这些事实和推论进行分类排序，以下正确的是（ ）A、事实事实推论推论 B、事实推论推论推论C、事实推论推论推论 D、事实推论推论推论伽利略得出：运动物体如果不受其它物体的作用，将会 。伽利略由此开创了实验和推理相结合的科学研究方法。19.在学习“运动和力的关系”时，我们曾追随着物理学家的足迹，设计这样的“斜面”实验：如图14所示，让小车从斜面滑下后沿水平面运动，是为了使小车在水平面运动时，竖起方向上受到的 力和 力相平衡，相当于小车只受水平方向上的摩擦力。每次都让小车从同一斜面的 位置由静止开始滑下，是为了使小车在滑到底端时具有相同的速度。减小图14中水平面的粗糙程度，比较小车在不同表面上滑行的最大距离，可以得出：在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车受到的摩擦力越 ，小车运动的越 。进一步推理可知：若水平面绝对光滑，则小车会在水平面上做 运动。20. (6分）将一袋大米放在匀速向右运动的输送带上，开始米袋与输送带间有一段距离的相对滑动，然后米袋随输送带一起匀速运动。当输送带突然制动时，米袋会继续向前滑动一段距离后停下。（回答下列小题请选填以下合适的字母标号）A.受到方向向右的摩擦力B.受到方向向左的摩擦力C.不受力（1）、米袋刚放上输送带的瞬间，米袋在水平方向上受力情况为 (2)、当米袋随输送带一起匀速运动时，米袋在水平方向上受力情况为 (3)、当将输送带突然制动时，米袋在水平方向上受力情况为 21（5分）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、小车第28题图可调速电风扇弹簧测力计塑料挡板光滑玻璃板（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