江西省中考物理 第9课时 牛顿第一定律 二力平衡 摩擦力课件.ppt

第二板块物质 运动和相互作用 第9课时牛顿第一定律二力平衡摩擦力 过基础 过易错 过中考 过考点 过实验 过基础 一 牛顿第一定律 5年4考 2017 2016 2014 2013年考 1 英国科学家牛顿在前人研究成果的基础上概括出牛顿第一定律 2 牛顿第一定律 一切物体在 的作用时 总保持 状态或 状态 没有受到力 静止 匀速直线运动 3 牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上推理得出的 因此 选填 能 或 不能 用实验直接验证 注意该研究方法是理想实验法 在研究真空不能传声的实验中也用到该方法 不能 4 牛顿第一定律间接说明 力不是维持物体运动状态的原因 而是改变物体运动状态的原因 5 牛顿第一定律又称惯性定律 6 惯性 一切物体都有保持原来运动状态 的特性 惯性的大小只跟物体的 有关 即 越大 惯性越大 不变 质量 质量 7 惯性的利用与防范 1 利用 拍打衣服灰尘 体育比赛中的各种投掷项目 跳远运动员快速助跑以提高成绩等 2 防范 交通工具必须配备刹车系统 汽车司机和前排乘客配备安全带等 二 二力平衡 5年5考 1 力的平衡和平衡状态 物体受几个力的作用时保持 或 状态 则这几个力相互平衡 物体处于平衡状态 2 定义 作用在 物体上的两个力 如果大小 方向 并且作用在 直线上 这两个力就彼此平衡 巧记二力平衡的必备条件 同体 共线 等大 反向 静止 匀速直线运动 同一 相等 相反 同一条 三 力与运动的关系 5年2考 2017 2016年考 1 力是改变物体运动状态的原因 而不是维持物体运动的原因 运动的物体会停下来 是因为受到阻力作用 2 物体在非平衡力作用下运动状态将 如 减速 加速 运动方向改变 物体受平衡力作用或不受力时 物体的运动状态将 改变 不变 知识拓展物体受力不为0时 1 力与运动方向在一条直线上 改变速度的大小 2 力与运动方向不在一条直线上 改变运动方向 运动轨迹为曲线 四 摩擦力 5年4考 2017 2016 2014 2013年考 1 概念 两个相互接触的物体 当它们发生或要发生相对运动时 在接触面上产生一种阻碍相对运动的力 这种力叫做摩擦力 用f表示 1 滑动摩擦力 物体与接触面发生相对运动时的摩擦力叫滑动摩擦力 2 静摩擦力 物体与接触面未发生相对运动 但有这种趋势时的摩擦力叫静摩擦力 3 滚动摩擦力 物体在接触面上滚动时的摩擦力叫滚动摩擦力 2 摩擦力产生的条件 1 两物体直接接触 且接触面有弹力 2 两物体的接触面 3 两物体发生 或有相对运动的趋势 粗糙 相对运动 3 影响因素 1 滑动摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关 研究方法 控制变量法 相同时 压力越大 滑动摩擦力越 相同时 接触面越粗糙 滑动摩擦力越 接触面粗糙程度 大 压力 大 2 静摩擦力的大小与其相平衡的力有关 可用 二力平衡 求解 4 方向 与相对运动或相对运动趋势的方向相反 5 增大或减小滑动摩擦力的方法 压力 粗糙程度 减小 粗糙程度 过易错 易混易错点对牛顿第一定律的理解 练习 过考点 1题 例1 2017临沂模拟 如图1所示 一只猫在桌边将桌布从鱼缸下拉出 鱼缸向右滑离水平桌面 若鱼缸刚要滑出桌面时所有的外力全部消失 则鱼缸将 a 沿竖直方向向下落到地面b 失去惯性c 沿水平方向向右做匀速直线运动d 沿曲线落到地面答案 c 技巧规律1 牛顿第一定律一个条件对应两个状态 一个条件 不受力 受平衡力 的作用 两个状态 静止 原静止 仍静止 匀速直线运动 原运动 仍原速原方向运动 2 反向应用 判断物体是否处在平衡状态 关键看下一时刻运动状态是否变化 物体做匀速直线运动 一定处在平衡状态 物体速度为零却不一定处在平衡状态 例2 原创 下列关于惯性的说法正确的是 a 高速行驶的火车不容易停下来 说明速度越大惯性越大b 宇宙飞船在太空中运行时没有惯性c 战斗机在空战时 抛掉副油箱是为了减小惯性 提高飞行的灵活性d 抛出去的篮球受到惯性的作用还会在空中运动一段时间 易混易错点惯性 力和惯性定律 练习 过考点 3题 c 知识点睛1 惯性是物体保持原来运动状态不变的固有性质 而不是力 不能把惯性说成惯性力 更不能与力的大小进行比较 2 一切物体在任何情况下都具有惯性 3 惯性只与质量有关 质量大 惯性就大 运动状态难改变 反之 惯性就小 运动状态易改变 例3 2017宜昌改编 木块静止在水平桌面上 此时木块受到的摩擦力为 n 小红用1n的水平力拉该木块 没有拉动 此时木块受到的摩擦力为 n 将拉力增大为2n时 木块开始做匀速直线运动 此时木块受到的摩擦力为 n 再将拉力增加到5n 则此时木块受到的摩擦力为 n 木块做 选填 加速 匀速 或 减速 运动 易混易错点摩擦力 练习 过考点 11 12题 0 1 2 2 加速 技巧规律求摩擦力的大小实际上就是求与该摩擦力相平衡的力的大小 因而解答此类问题 可先确定哪一个力与待求的摩擦力平衡 则待求的摩擦力大小就等于该平衡力的大小 例4 2017泰安改编 多选 如图2是用力f把一木块静止压在墙面上的示意图 以下受力分析的说法正确的是 a 手对木块的压力和墙对木块的弹力是一对平衡力 易混易错点二力平衡和相互作用力 练习 过考点 6 7 9题 b 手对木块的压力和木块的重力是一对平衡力c 木块受到的摩擦力和木块的重力是一对平衡力d 手对木块的压力和木块对手的弹力是一对平衡力答案 ac 知识点睛 平衡力与相互作用力 1 相同点 大小相等 方向相反 作用在同一直线上 2 不同点 最明显的区别 平衡力作用在一个物体上 相互作用力作用在两个物体上 技巧规律判断二力是否平衡的方法 1 二力平衡条件 2 是否处于平衡状态 静止或匀速直线运动 注意速度为零的物体并非一定静止 过实验 实验一探究阻力对物体运动的影响 例1为了探究 阻力对物体运动的影响 我们做了如图3所示的实验 1 实验中反映 阻力对物体运动的影响 的方法是 比较 这是 法 填物理方法 2 让小车从斜面上滑下后沿水平面运动 是为了使小车在竖直方向上受到的 和 相平衡 其作用效果相互抵消 相当于小车只受水平方向上的 作用 小车在不同表面上运动的距离 转换 支持力 重力 摩擦力 3 实验中每次均让小车从同一斜面 同一 由静止开始滑下 目的是 4 每次实验中 为了让小车在水平面上受到不同的阻力 采用的做法是 高度 使小车每 次在水平面上开始滑行时速度大小相等 使水平面的粗糙程 度不同 5 实验表明 表面越光滑 小车运动的距离越 选填 远 或 近 这说明小车受到的阻力越 选填 大 或 小 速度减小得越 选填 快 或 慢 6 推论 如果有一种 路面 材料比玻璃更光滑 则小车运动的路程将 选填 大于 小于 或 等于 在玻璃上运动的路程 小车的运动状态改变更 选填 快 或 慢 远 小 慢 大于 慢 7 若在实验时 发现小车在棉布和玻璃上都冲出了水平板面 改进方法是 8 实验结果能证明 选填序号 a 物体运动需要力b 力可以改变物体的运动状态c 牛顿第一定律 降低小车在斜面上的高度 b 9 推理 本实验中 如果运动物体不受力 运动状态是 可进一步推导出牛顿第一定律 一切物体在 时 总保持 牛顿第一定律 选填 能 或 不能 直接由实验得出 原因是 10 本实验应用到的科学方法是 匀速直线运动 不受外力 静止或匀速直线运动 不能 接触面不可能绝对光滑 控制变量法 科学推理法 理想实验法 转换法 11 根据实验推论 小丽猜想 当自己荡秋千运动到最高点时 如果自己受到的力全部消失 自己的运动状态是 选填序号 图中的黑点表示小丽同学 d 12 若要利用该实验装置探究动能的影响因素 还需增加的器材是 一个木块 两个质量 不同的小球 实验二探究影响滑动摩擦力大小的因素 例2如图4所示是 探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关 的实验 设计实验与进行实验 1 实验过程中 弹簧测力计 选填 必须 或 不必 沿水平方向拉着物块a做 运动 根据二力平衡可知 弹簧测力计的拉力等于 的大小 必须 匀速直线 滑动摩擦力 2 在某次实验中正确拉动弹簧测力计 其指针位置如图5 则物块所受的滑动摩擦力f1为 n 若使物块向右加速运动 则摩擦力f2 f1 选填 或 1 6 分析与论证 1 分析图4 甲 乙可知 在 相同时 越大 滑动摩擦力越大 2 分析图4 甲 丙 发现弹簧测力计的示数f1 f3 说明 在 一定时 滑动摩擦力越大 压力 接触面粗糙程 度 压力 接触面越粗糙 实验结论 通过上述实验得出结论 滑动摩擦力的大小跟 的大小和接触面的 有关 猜想与假设 有同学提出滑动摩擦力的大小与接触面积有关 压力 粗糙程度 设计实验与进行实验 实验设计如图6所示 数据记录如下表 匀速拉动弹簧测力计 实验结论 比较 实验数据 可得出正确结论 滑动摩擦力的大小与接触面积 无关 实验拓展 小丽同学对实验装置进行改动 如图7所示 重复实验 发现效果更好 弹簧测力计是静止的 比较容易读出数据 实验中 小丽同学 选填 一定 或 不一定 要匀速拉动长木板 原因是 不一定 滑动摩擦力与物体运动速度无关 特色能力实验探究增大摩擦力的方法 例3 提出问题 增大摩擦力的方法通常有两种 即增大压力和使接触面粗糙 那么 还有没有别的办法呢 小明同学对自己提出了这样的问题 设计实验与进行实验 他进行了如下的研究 找一段棉线 在棉线的一端拴上一个沉重的东西 例如一把大锁 然后把它搭在一个平放的圆棍上 1 如图8 甲那样 通过弹簧测力计来拉棉线的另一端 这时 要使重物不下落 用的力虽然比竖直向上的力要小 但省的力却不算多 2 如图8 乙那样 将棉线在圆棍上绕一圈 发现弹簧测力计的示数变小了 3 如图8 丙那样 将棉线在圆棍上绕两圈 发现弹簧测力计的示数更小了 4 如图8 丁那样 将棉线在圆棍上绕四圈 发现弹簧测力计的示数几乎等于零 分析与论证 对上述现象 小明进行了归纳分析 得出结论 摩擦力就越大 实验拓展 这一结论在日常生活 生产中有何应用 请列举一例 缠绕的圈数越多 船靠岸时 将缆绳在缆柱上多绕几 圈 连接两段导线时 两段电线拧在一起相互缠绕 过考点 考点牛顿第一定律 惯性 1 易错点1 如图9所示 将一小球竖直向上抛出 若在小球上升至最高点速度为零的同时 小球所受的一切外力突然消失 则小球将 a 静止b 向上做匀速直线运动c 落回地面d 无法判断 a 2 2017靖江二模 沾上灰尘的衣服 用手轻轻拍打几下 就干净多了 小刚用下面的四句话解释了这一过程 最合理的排列顺序是 灰尘由于具有惯性 继续保持原来的静止状态 一手拿着沾有灰尘的衣服 用另一只手轻轻拍打 灰尘与衣服分离落向地面 衣服便干净了 衣服受力后运动状态发生改变 由静止运动起来 3 易错点2 2017福建 大老虎从静止开始加速追赶小羚羊 快追上时 羚羊突然急转弯逃脱了老虎的捕捉 在此过程中下列说法正确的是 a 老虎静止时没有惯性b 老虎加速过程惯性增大c 老虎惯性大不易转弯d 老虎惯性小不易转弯 c 4 2017苏州 公交驾驶员进行驾驶技能比赛时 可通过 一杯水 来考验驾驶员的行车技术 将一杯水静置在公交车的置物台上 如图10 司机突然刹车时 杯中水可能发生的情况是 a 仍保持水平b 将向前溢出c 将向后溢出d 会溢出 但不能确定溢出方向 b 5 2017六盘水 一天 在某段市区道路上发生了一起两小车追尾相撞事故 交警询问时 前车司机说 我的车速很慢 后车突然加速撞了我的车尾 当时我女儿坐在后排 撞车导致她的头撞到了前排座椅背上 后车司机说 前车司机在行驶过程中突然刹车 我来不及刹车就追尾撞上了 请你用学过的物理知识回答 哪个司机在说谎 你判断的理由是什么 请你写出一条交通安全警示语 解 前车司机在说谎 因为在追尾时 前车突然加速 而前车中的人由于惯性会向后倒 所以前车乘客的头不会撞在前面的座椅背上 故是前车司机在说谎 警示语可以是 保持车距 超载超速 危机四伏 合理即可 6 易错点4 2017广东模拟 有一架直升机重150000n 停在空中时 螺旋桨产生向上的举力 这个力是 n 当它沿水平方向飞行时 竖直向上的举力是 n 当它匀速下降时 举力将 选填 变大 变小 或 不变 考点二力平衡 150000 150000 不变 7 易错点4 2017兰州 关于平衡力和相互作用力 下列说法正确的是 a 物体受平衡力作用时 运动状态可能会改变b 静止在地面上的物体所受的重力和它对地面的压力是一对相互作用力c 拔河比赛中甲队获胜 但比赛中甲队对乙队的拉力等于乙队对甲队的拉力d 跳水运动员蹬跳板时 他对跳板的力和跳板对他的力是一对平衡力 c 8 2017盐城 每年都有一大批丹顶鹤从北方迁徙到盐城市滩涂越冬 如图11所示 一只丹顶鹤正沿直线朝斜下方匀速滑翔 此过程中 空气对它作用力的方向是 a 竖直向上b 竖直向下c 与运动方向相同d 与运动方向相反 a 9 易错点4 如图所示水平面上一个静止的小车上有一弯杆 其下端固定一个小球 小球的受力示意图正确的是 a 10 在探究 二力平衡的条件 实验中 小刚同学采用的实验装置如图12 甲所示 小华同学采用的实验装置如图12 乙所示 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 这两个实验装置中 你认为装置 选填 甲 或 乙 更科学 匀速直线运动 乙 3 在装置乙中 将小车旋转一定角度 松手后 发现小车旋转后又恢复原状 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 直线 11 易错点3 自行车是我们熟悉的交通工具 从自行车的结构和使用来看 它涉及到不少有关摩擦的知识 例如 轮胎上刻有花纹 是通过 来增大摩擦的 刹车时用力捏闸 是通过 来增大摩擦的 滚动轴承的内外圈之间装有钢球或钢柱 是通过 来减小摩擦的 考点摩擦力 增大接触面的粗糙程度 增大压力 用滚动代替滑动 12 易错点3 2017无锡一模 如图13所示 重为5n的物体a在8n的水平压力作用下静止在竖直墙壁上 物体a所受的摩擦力为 n 方向 当水平压力减小为原来的一半 物体a恰好沿竖直墙壁匀速下滑 则物体a受到的摩擦力为 n 5 竖直向上 5 13 2017南京二模 如图14 甲所示 放在水平地面上的物体 受到方向不变的水平推力f的作用 f的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图14 乙 丙所示 由图像可知 当t 1s时 物体受到的摩擦力为 n 物体处于 状态 t 3s时 物体受到的摩擦力为 n 此时物体的运动状态 选填 改变 或 不改变 1 静止 2 改变 14 2017绵阳模拟 如图15所示 用f 6n水平向右的拉力匀速拉动物块a时 物块b静止不动 此时弹簧测力计的示数为4n 则物块b所受摩擦力的大小及方向为 a 6n 水平向右b 6n 水平向左c 4n 水平向左d 4n 水平向右 d 15 2017阜阳三模 如图16所示 质量为m的木块a在水平桌面上 用轻绳跨过定滑轮与质量为m的钩码相连 在轻绳的拉力作用下沿桌面做匀速运动 若突然剪断轻绳 不考虑绳重和绳子与滑轮的摩擦 则 a 绳子没有剪断前a所受的摩擦力为mg 方向向右 b 绳子剪断后a所受的摩擦力为 m m g 方向向右c 绳子剪断后a受的摩擦仍将越来越大d 绳子剪断时a所受摩擦力为mg 方向向左答案 d 过中考 1 2017节选 如图17所示 是小鹰用扫帚打扫地面卫生的情景 平时用力扫地 是通过 的方法来增大摩擦 可使地面打扫得更干净 增大压力 2 2014节选 如图18所示 是矿山上的大型载重汽车 轮胎上有很深的花纹是为了 摩擦力 增大 3 2013 著名的牛顿第一定律是在实验的基础上 通过分析 推理得出的 该定律具体表述为 一切物体在没有受到外力的作用时 总保持 状态或 状态 静止 匀速直线运动 4 2017 如图19所示 用弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动 下列说法正确的是 a 木块受到的摩擦力和弹簧测力计对木块的拉力是一对平衡力b 木块对弹簧测力计的拉力和弹簧测力计对木块的拉力是一对平衡力 c 木块对水平面的压力和水平面对木块的支持力是一对相互作用力d 木块对弹簧测力计的拉力和手对弹簧测力计的拉力是一对相互作用力答案 c 5 2016 足球进校园 深受同学们的喜爱 踢出去的足球在水平草地上滚动过程中 以下两个力是一对平衡力的是 a 脚对球的作用力与草地对球的阻力b 脚对球的作用力与球对脚的作用力c 球向前的惯性力与草地对球的阻力d 球所受的重力与草地对球的支持力 d 6 2013 如图20所示 下列说法正确的是 a 小鸟受到的重力与小鸟对树枝的压力是一对平衡力 b 小鸟对树枝的压力与树枝对小鸟的支持力是一对平衡力c 小鸟受到的重力与树枝对小鸟的支持力是一对平衡力d 小鸟受到的重力与树枝受到的重力是一对平衡力 c 7 2013 如图21所示 是 探究滑动摩擦力大小 的实验 对比甲 乙两图 可知滑动摩擦力的大小跟 的大小有关 对比甲 丙两图 可知滑动摩擦力的大小还跟接触面的 有关 压力 粗糙程度 8 2017节选 如图22所示 是承承在乒乓球比赛中 高抛发球时的情景 不计空气阻力 请你回答下列问题 乒乓球运动到最高点时 是否处于平衡状态 请说明理由 答 乒乓球运动到最高点时 处于非平衡状态 因为乒乓球此时只受重力作用 所以处于非平衡状态 9 2016 正在玩秋千的小明 突发奇想 在树下用绳子吊一铁球 让铁球左右摆动 假如铁球摆动到最高位置的一瞬间 绳子突然断了 铁球将如何运动 为什么 答 此时铁球将沿竖直方向向下做加速运动 因为铁球摆动到最高位置的一瞬间速度为零 当绳子突然断了 拉力突然消失 铁球只受重力作用 铁球将在重力作用下沿竖直方向向下做加速运动 10 201