3.力改变物体的运动状态

一 力的概念 1 力 2 单位 3 力的作用效果 4 测量工具 力是物体对物体的作用 牛顿 N 1 改变物体的运动状态 弹簧的伸长与所受拉力成正比 2 改变物体的形状 弹簧测力计 5 弹簧测力计原理 3 物体间力的作用是相互的 1 力不能离开物体而存在 施力物与受力物 2 不接触也能有力的重用 二 力的表示 1 力的三要素 3 力的作用点 1 力的大小 2 力的方向 3 力的图示 示意图再配上标度精确地表示出力的三要素 2 力的示意图画法 沿力的方向画一条带箭头的线段 2 线段的起点 或终点 表示力的作用点 3 线段的长短粗略地表示力的大小 1 线条的箭头表示受力方向 竖直向下 重力与质量成正比 即G mg其中g 9 8N kg 重力的作用点叫重心 1 重力 4 方向 3 大小 5 作用点 由于地球的吸引而产生的力 三 重力 2 施力物 地球 6 探究实验 重力与质量成正比 g 9 8N kg表示质量为1Kg的物体受到的重力为9 8N 物体由于发生弹性形变而产生的力 四 弹力 1 弹力 4 大小 3 方向 与形变方向相反 与形变大小有关 劲度系数 2 产生条件 1 相互接触 2 发生挤压作用 或发生了形变 或与使物体形变的外力方向相反 5 常用的弹力 推 拉 提 压 支持力 五 摩擦力 相互接触的物体 当它们要发生或已发生相对运对时 就会在接触面上产生一种阻碍物体相对运动的力 与物体相对运动 或相对运动趋势 方向相反 3 滚动摩擦 1 压力大小 增大压力 增大接触面的粗糙程度 把滚动变为滑动 减小压力 减小接触面的粗糙程度 变滑动为滚动 使接触面彼此分离 1 摩擦力 3 方向 6 种类 5 影响滑动摩擦力大小因素 7 增大摩擦的方法 8 减小摩擦方法 2 产生条件 1 相互接触 并有挤压 1 静摩擦 2 滑动摩擦 2 发生了相对运动或有相对运动趋势 2 接触面的粗糙程度 4 摩擦的作用 阻碍物体的相对运动 六 力的合成 1 同一直线上二力合力 2 互成角度 1 同方向二力 2 反方向二力 合力等于二力之和 合力等于二力之差 方向与两个力的方向相同 方向与较大力的方向相同 平形四边形法 七 惯性定律 1 牛顿第一定律内容 2 惯性 一切物体在没有受到任何外力的时候 总保持静止状态或匀速直线运动状态 物体具有保持原有运动状态不改变的性质 说明 这个定律是在大量实验的基础上通过进一步的科学推理而概括出来的 1 一切物体在任何时候都有惯性 惯性是物体的固有属性 2 惯性有大小 惯性大指改变物体运动状态难 惯性小指改变运动状态容易 3 惯性大小只与物体质量有关 与物体是否运动和运动速度无关 3 惯性现象解释 惯性利用 防止惯性带来的危害 八 二力平衡 1 平衡状态 物体如果保持或就叫平衡状态 同体 等大 反向 共线 匀速直线运动状态 静止状态 2 平衡力 物体受到几个力的作用 仍然处于平衡状态 这几个力彼此平衡 这几个力叫平衡力 物体受两个力仍处于平衡状态 这两个力叫平衡的二力 3 二力平衡的条件 4 平衡的合力 F合 0 物体不受力 物体受平衡力 物体受非平衡力 合力为0 合力不为0 运动状态不变 运动状态改变 运动状态不改变 运动状态要发生改变 合力不为0 非平衡力 合力为0 平衡力 3 力与运动的关系 力不是使物体的原因 而是的原因 九 力与运动的关系 产生运动 改变运动状态 十 平衡力与相互作用力的异同点 等大 反向 共线 等大 反向 共线 作用在同一个物体上 可以是不同性质的力 一个力消失另一个力仍然存在 彼此作用在对方物体上 是同一种性质的力 一个力消失另一个力就消失 十一 重力 支持力 压力 摩擦力的三要素比较 由于地球的吸引力 1 两物体相互接触 2 有挤压或发生形变 1 两物体相互接触 2 有挤压 3 有运动趋势或发生相对运动 竖直向下 垂直于被支持物体表面 并指向被支持物 垂直于被压物体表面 并指向被压物体 与物体间相对运动或相对运动趋势的方向相反 在重心上 在被支持的物体上 在被压物体上 在接触面之间 1 弹簧测力计测量2 G mg 视具体情节而定 两者为相互的 F压 F支 1 滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度有关2 滑动摩擦力的大小可由二力平衡来求 甲 乙 甲球虽然与A点接触 但作用 所以甲球对A点弹力 乙球与A点接触并且对A点作用 所以乙球A点弹力 判断甲乙两球体对竖直墙面是不产生了弹力 无挤压 没有 有挤压 有 下列图中AB两球间一定有弹力的是 A B C D B 练习 1 在探究二力平衡条件的活动中 主要是通过探究力对物体的作用效果来实现的 如上图两种方案可供选择 甲 乙 1 小明选甲方案 在线两端挂上钩码 这是探究力的和对物体平衡的影响 2 探究活动中还要求把小卡片转过一个角度 然后再松手 其目的是探究不在上的两个力对物体平衡状态的影响 3 哪种方案对实验的影响小一些 为什么 甲方案影响小 方案乙中小车存在摩擦力 大小 方向 一条直线 2 一本物理书静止放在水平桌面上 桌面对书有支持力 与该支持力相平衡的力是 与该支持力是相互作用力的是 重力 书对桌面的压力 3 探究 物体不受外力时的运动规律 写出三个必需的实验器材 这个实验用到一个很重要的研究方法 是 小车 木板斜面 毛巾 控制变量法 4 在水平桌面上有一质量为1kg的长方体 用4N的水平拉力向右拉 长方体静止不动 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 此时物体作运动 加速 4 6 5 图中的水平桌面足够长 不计托盘质量和滑轮与绳的摩擦 物体A重10N 当物体B重为2N时 物体A保持静止 这时A物体受到的摩擦力为 N 当物体B重为3N时 物体A向右做匀速直线运动 运动一段时间托盘着地 此后物体A做 运动 受到的摩擦力是 N 2 减速直线 3 6 如图甲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 并通过调整来改变拉力的大小 2 当小卡片平衡时 小华将小卡片转过一个角度 松手后小卡片 填 能 或 不能 平衡 设计此实验步骤的目的是探究 相反 钩码的数量 不能 不在同一直线上的两个力能否平衡 7 木块与小车向右做匀速直线运动 遇到一障碍物时 小车停下 木块从车上的a点滑至b点 如图甲 是因为木块具有 木块能停在b点 说明木块在滑动过程中受到向 填 左 或 右 摩擦力作用 为测量摩擦力的大小 小明在障碍物上固定了弹簧测力计拉住木块 用手拉着小车向左运动 如图乙 则木块受到的摩擦力方向向 填 左 或 右 大小是 N 2 6 惯性 左 左 1 如图所示是从人们向空中抛出实心球到实心球落地而停止运动的场景 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 D 选择题练习 练习 2 美国 凤凰号 火星探测器进入火星大气层 向火星北极地区降落 打开降落伞后 凤凰号 竖直下落的速度在15s内从1450km h降至400Km h 此过程中 降落伞和探测器受到火星的大气阻力F1和火星引力F2之间的关系是 A F1大于F2B F1 F2C F1小于F2D 无法判断 A 练习 3 空气对运动物体的阻力与物体运动的快慢有关 物体运动得越快 受空气的阻力越大 空降兵离开飞机后 先加速下落 后又匀速下落 从离开飞机到落地这个过程中 空降兵受合力的变化情况是 A 一直增大B 先减小后增大C 先增大后减小D 一直减小 直到等于零 D 练习 4 多选 某同学观察到一物体由西向东沿直线运动 先后经过水平方向上的M N两点 则该物体在从M到N的运动过程中 A 所受到的水平向东的力可能等于水平向西的力B 所受到的水平向东的力可能大于水平向西的力C 所受到的水平向东的力一定不小于水平向西的力D 所受到的水平向东的力可能小于水平向西的力 B D A 练习 5 如图所示 一个铁球从竖直立在地面的轻质弹簧的正上方某处自由下落 接触弹簧后将弹簧压缩到最短 设在弹簧被压缩的过程中小球的速度为V 小球受到的重力和弹簧弹力的合力为F 则 A F不断变小 V不断变小B F先变小后变大 V不断变小C F不断变小 V先变大后变小D F先变小后变大 V先变大后变小 D 6 在大运会上 体操运动员在上单杠之前 总是要在手上抹些镁粉 而在杠上做回环动作时 手握杠不能太紧 他这样做的目的是 A 前者是增大摩擦 后者是减小摩擦B 前者是减小摩擦 后者是增大摩擦C 两者都是增大摩擦D 两者都是减小摩擦 A 7 滑块被固定在光滑斜面底端的压缩弹簧弹出 滑块离开弹簧后沿斜面向上运动的过程中 不考虑空气阻力 图中关于滑块的受力示意图正确的是 B 8 一人站在电梯上随电梯一起匀速上升 如下图所示 则关于人的受力分析的下列叙述正确的是 A 人受到重力 竖直向上的弹力以及水平向右的摩擦力B 人受到重力 竖直向上的弹力以及水平向左的摩擦力C 人受到重力 竖直向上的弹力D 人受到重力 竖直向上的弹力 电梯对人斜向上与速度方向一致的推力 C 9 如图 在光滑的水平面上叠放着甲 乙两个木块 甲木块用一根细绳拴在左边固定的竖直板上 现在用力把木块乙从右端匀速地抽出来 所用的力F 15N 则甲 乙两木块所受的摩擦力是 A 甲为零 乙受向右的15N的力B 甲和乙都受向右15N的力C 甲和乙都受向左15N的力D 甲和乙都是15N 甲受向右的力 乙受向左的力 D 10 生活中有许多事例利用了惯性 下列事例利用惯性的是 A 射击时 子弹离开枪口仍能高速向前飞行B 河里戏水的鸭子上岸后 用力抖动翅膀 把身上水抖掉C 拍打衣服 把灰尘拍去D 锤头松了 把锤柄的一端在地上撞击几下就紧了 A B C D 11 一个重800N的物体 受到800N竖直向上的拉力时 该物体 A 一定处于静止状态B 一定处于匀速上升状态C 一定处于匀速下降状态D 以上三种状态都有可能 D 12 若小球在运动过程中只受到力F的作用 且运动过程中力F始终保持不变 则小球的运动轨迹 用虚线表示 不可能的是 D 13 如图所示 物体甲静止在水平桌面上 当物体乙轻放到甲上后 下列现象不可能发生的是 A 甲相对于桌面保持静止状态 而乙相对于甲也静止B 甲相对于桌面保持静止状态 而乙相对于甲沿斜面滑下C 甲相对于桌面向右运动 而乙相对于甲沿斜面滑下D 甲相对于桌面向右运动 而乙相对于甲静止 D 14 飞船在圆轨道上飞行时处于 失重 状态 以下哪个实验不能在飞船中进行 A 用弹簧握力计测握力B 用弹簧测力计测拉力C 用弹簧测力计测摩擦力D 用弹簧测力计测重力E 用天平测质量 D E 15 如图是小明在玩过山车时的情景 下列对此过程中小明的状况叙述正确的是 A 质量不断改变B 运动方向不变C 受到重力的方向始终竖直向下D 在运动中始终处于二力平衡状态 C 16 如图所示 是甲 乙两组拔河比赛的场景 不计绳重下列说法错误的是 A 比赛时 选体重大的运动员 能增大对地面的压力B 比赛时 运动员身体后倾 两腿弯曲 可以降低重心C 比赛时 拉力较大的一组最终获胜D 比赛时 受到地面摩擦力较大的一组最终获胜 C 17 如图所示 将木块放在压缩了的弹簧旁 释放弹簧 木块沿水平地面向右运动 离开弹簧后 木块运动一段距离后停下来 下列说法正确的是 A 木块所受摩擦力使木块由静止开始运动B 弹簧对木块的弹力使木块由静止开始运动C 木块所受摩擦力不会改变木块的运动状态D 木块最终停止运动是由于失去弹簧的弹力作用 B 18 如图甲所示 重量为4N的正方形铁块 被水平吸引力吸附在足够大的竖直磁性平板上匀速下滑 这时铁块受到的摩擦力大小为 N 若对铁块施加一个竖直向上的拉力F拉 N的作用 铁块将沿着该平板匀速向上运动 4 8 19 下图是探究 阻力对物体运动的影响 的过程 1 根据图中情景可以判断以下说法正确的是 A 是假设 是实验事实 是实验推论B 都是实验事实C 是实验事实 是实验推论D 是实验事实 是实验推论 D 2 每次让小车从斜面同一高度由静止滑下 记下小车最终停在水平面上的位置 可知小车受到的阻力越小 小车运动的路程越 其中运动的小车在木板上最终停下来 是因为小车在水平方向上受 填 平衡力 非平衡力 或 不受力 3 若用木块代替小车探究 摩擦力的大小与什么因素有关 还需要添加的器材是长方体木块 钩码和 非平衡力 远 弹簧测力计 20 小明用如图甲 乙 丙的步骤探究摩擦力的大小与哪些因素有关 1 实验中 他应将弹簧测力计沿 方向拉动木块 使木块在水平面上做 运动 并记下弹簧测力计的示数 2 比较步骤 与 可得 摩擦力的大小跟作用在物体表面上的压