第二讲 力和运动

来源 :初中生世界(初三物理) | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhouj1790
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  一、内容概述
  
  本讲名为“力和运动”,其实包含了物体的运动、力以及力和运动三章的主要内容,对于物体的运动部分:要求能理解运动和静止的相对性,会选择参照物,并依据参照物判断物体的运动情况;理解匀速直线运动速度的概念,会用速度公式进行计算,会画出和识别s-t或v-t图像:知道变速直线运动平均速度与匀速直线运动速度的区别。
  对力的部分:要理解重力、弹力、摩擦力的概念,认识力的作用效果;能用力的示意图来描述力,会测量力的大小,对物体受力情况能进行正确的分析。
  对力和运动部分:要通过常见事例或实验探究,知道二力平衡的条件,能区分平衡力和相互作用力,能了解物体运动状态变化的原因;理解惯性,能表述牛顿第一定律,能运用惯性和牛顿第一定律解释现象。
  
  二、考点解读
  
  1.参照物
  物体运动是绝对的,而对运动的描述是相对的,静止也是相对的,一个物体是静止还是运动,取决于另外一个作为参照标准的物体,这个被选做参照标准的物体叫做参照物。
  参照物可以任意选取,我们常常选取地面或相对地面静止不动的物体作为参照物,参照物不同,物体运动与否的结论也可能不同。
  
  2.速度与平均速度
  速度是比较物体运动快慢的物理量,做匀速直线运动物体的速度等于在单位时间内通过的路程,表达式为V=St/t,单位为m/s。
  平均速度是指做变速直线运动的物体在某一段路程(或时间)中,物体运动的快慢程度,不同的路程(或时间段),平均速度不一定是相等的,平均速度的单位和表达式与匀速直线运动的单位和表达式均相同,我们要注意它们的区别,要会用速度公式进行计算。
  
  3.力
  力的概念:力是物体对物体的作用,其作用效果,可以改变物体的运动状态,也可以改变物体的形状。
  力的三要素是:力的大小、方向和作用点,它影响着力的作用效果,用一根带有箭头的线段把力的三要素简单地表示出来,叫做力的示意图,我们要会画力的示意图。
  常见的力有重力、弹力和摩擦力,地而附近的物体由于受地球的吸引而受到的力,叫做重力,重力大小与其质量成正比(G=mg)。方向竖直向下,作用点在物体的重心。
  物体发生形变能产生力,这个力叫做弹力,弹力大小与物体发生形变的程度和物体受到其他的力有关,常用力的平衡、力的合成来分析,弹力的方向是垂直受力而指向受力物体的,作用点在受力物体的受力而上。
  两个互相接触的物体,当他们要发生或已经发生相对运动时,在接触面上产生的阻碍相对运动的力,叫做摩擦力,在摩擦力的问题中,要注意静摩擦力和滑动摩擦力的区别,对于静摩擦力,运用力的平衡知识来分析它的大小:对于滑动摩擦力,运用压力和粗糙程度来分析它的大小,因而也就知道了增大或减小摩擦的方法,静摩擦力的方向与物体相对运动趋势方向相反,滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反。
  
  4.受力分析
  受力分析对研究物理问题很重要,在分析过程中,首先肯定的是物体受到重力;其次是弹力,分析与它接触的物体对它施力的情况;最后再分析它是否受到摩擦力。
  
  5.二力平衡和二力平衡的条件
  物体在几个力的作用下处于静止或匀速直线运动状态,我们就说物体处于平衡状态,当物体在两个力的作用下处于平衡状态时,就称为二力平衡,使物体处于平衡状态的几个力,我们称之为平衡力。
  对于二力平衡的条件,我们是通过实验的方法总结出来的,当作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反且作用在同一直线上时,这两个力才能称之为一对平衡力,物体才会处于平衡状态(静止或匀速直线运动),二力平衡的条件可以概括为:同体、等值、反向、共线这八个字。
  要注意“同体”这个条件,这也是平衡力和相互作用力的主要区别,一对平衡力和一对相互作用力都满足大小相等、方向相反、作用在同一直线上这些条件,但一对平衡力是作用在同一个物体上的,而一对相互作用力却是作用在两个不同物体上的,它们之间的区别还有,作用力与反作用力一定是同种性质的力,如手拉弹簧的力和弹簧拉手的力都是弹力,但平衡力的两个力就不一定是同种性质的力,比如放在桌子上静止的物理书,受重力和支持力这样一对平衡力,它们分别是引力和弹力。
  
  6.牛顿第一定律与惯性
  牛顿在前人研究的基础上通过大量的实验进行了更加深入的研究,总结出了牛顿第一定律,即“一切物体在没有受到力的作用时,总保持匀速直线运动状态或者静止状态”,
  任何物体都有质量,都处于一定的状态。根据牛顿第一定律,任何事物都有保持原有状态不变的性质,即惯性,原来静止的物体保持静止,原来运动的物体将保持匀速直线运动状态,惯性是物体的固有性,与物体是否运动,是否受力都没有关系,只与物体本身的质量有关,惯性是一种性质,不是力的量度,所以不能说成惯性作用,更不能与力比较大小。
  
  7.力的合成
  如果一个力的作用效果与几个力的作用效果相同,则这个力叫做这几个力的合力,这几个力叫做这个力的分力,求几个力的合力的过程就叫做力的合成。
  在同一直线上方向相同的两个力,合力的大小等于这两个力的和,合力方向与这两个力相同,用公式表示为F=F1+F2;在同一直线上方向相反的两个力,合力的大小等于这两个力的差,方向与较大力的方向相同,用公式表示为F=F1-F2
  
  8.力与运动间的关系
  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,要改变物体的运动状态,就必须对它施加力的作用,但是对物体施加了力的作用,物体运动状态不一定会发生改变,当一个物体受到平衡力作用的时候。其运动状态就不发生改变,即保持静止或匀速直线运动状态;反过来,如果物体处于静止或匀速直线运动状态,则物体受到的力一定是平衡力,如果物体受到非平衡力的作用,其运动状态必将发生改变,做加速运动或减速运动或其运动方向发生改变,
  
  9.利用惯性知识解释现象
  利用惯性知识解释现象时,要明确所研究的物体原来的运动状态,发生情况后使物体的哪部分运动状态有所改变,由于惯性使物体的哪部分保持原来的运动状态,从而导致物体最后的结果,
  
  三、典型例题
     例1 李白在《望天门山》一诗中写道:“两岸青山相对出,孤帆一片日边来,”作者这两句优美的诗句中,先后选择的参照物是( )。
  A.岸边和行船
  B.行船和岸边
  C.都是行船
  D.都是岸边
  解析本题考查选择合适参照物的判断能力,参照物的选择原则上是任意的,但具体选择时要尽量使问题变得简单、明了,诗句 中“青山”显然相对地面是静止的,“相对出”说明是以行船为参照物:而“日边来”说明帆船以岸边为参照物。
  答案 B
  例2 甲、乙两人沿平直的蓄水大坝并肩行走,上坝后第一分钟走了40m,第二分钟走了30m,连续走完190m的大坝共用了4分钟,下列说法中正确的是( )。
  A.他们在第二分钟内一定是匀速直线运动
  B.他们走完后120m路程的平均速度是0.5m/s
  C.他们在第一分钟和最后一分钟的平均速度一定不相等
  D.在行走中,甲相对乙的速度是0m/s
  解析 分析题意,首先要认定两人的运动属于变速直线运动而非匀速直线运动,两人行走的快慢须从平均速度角度去判断,并肩行走的快慢程度是一样,所以甲、乙两人相对静止,至于B、C项所说结论,由于行走过程中的详细情况不清楚而得不到验证。
  答案D
  例3 甲、乙两小车同时同地同方向做匀速直线运动,它们的s-t图像如图1所示,经过6s,两车的位置关系是( )。
  B.甲在乙前面0.4m处
  C.乙在甲前面0.6m处
  D.乙在甲前面0.4m处
  解析 由题意可知,甲和乙两车均做匀速直线运动,它们的s=t图像都是过原点的直线,横坐标为时间,纵坐标为路程,由图像表示的物理含义可得,当两车运动6s后,从图中可以查出甲车和乙车运动的路程,从而可以判断出它们的位置关系,
  答案A
  例4如图2所示,物体置于一块水平平板上,在平板一端慢慢抬高的一段时间里,物体始终保持静止,关于物体所受摩擦力的说法错误的是( )。
  A.物体与平板之间存在的静摩擦力
  B.摩擦力方向沿平板向上
  C.摩擦力大小保持不变
  D.一定角度时,物体会滑动起来
  解析分析题意,平板的一端由水平缓缓倾斜抬起,物体始终保持静止,原因是受到平板对它的摩擦力的作用,方向沿平扳向上,其大小随角度的增加而增大,当平板转到一定倾斜程度时,物体重力沿斜而方向的作用大于物体所受的摩擦力时,物体将沿平板下滑。
  答案 C
  例5如图3所示,水平桌面的右端固定一定滑轮,轻质小盘通过一根绕过定滑轮的细绳与桌面上质量为0.4kg的木块相连,当小盘内放有重力为0.5N的砝码时,木块未被拉动,这时木块受到的摩擦力的大小为______N;当小盘内放有重力为0.6N的砝码时,木块正好做匀速运动:当小盘内放上重为0.7N的砝码时,小盘拖动木块运动,当小盘落在地面上后,木块继续运动,此时木块所受到的摩擦力的大小为______N。
  解析 当木块受到的拉力为0.5N时,木块处于静止状态。拉力和摩擦力构成一对平衡力,根据平衡力的条件,摩擦力大小等于拉力,为0.5N,当木块受到的拉力为0.6N时,木块做匀速直线运动,拉力与摩擦力仍然是一对平衡力,因拉力为0.6N,所以滑动摩擦力也为0.6N,当拉力增大到0.7N时,木块做加速直线运动,小盘落地后,当拉力变为零时,木块南于惯性继续向前运动,由于木块对桌面的压力和接触面的粗糙程度都未变,所以滑动摩擦力大小也不变,仍为0.6N。
  答案0.5 0.6
  例6一列客车沿平直轨道向东匀速行驶,车厢内毛地毯上停有一辆小餐车,则毛毯对小车( ),
  A.有向东的摩擦力
  B.有向西的摩擦力
  C.没有摩擦力
  D.无法判断是否有摩擦力
  解析 本题需从运动状态判断受力情况,分析题意可知,餐车与列车一起做匀速直线运动,处于平衡状态,餐车水平方向受力存在两种可能:第一,没有外力作用;第二,受平衡力作用,如果物体在水平方向上受摩擦力的作用,肯定还有外力与之平衡,但事实上这样的外力并不存在,因此,餐车水平方向不受力的作用。
  答案C,
  例7 在高速公路上不仅有限速限载的标牌,还有提醒司机“保持车距”的警示标牌,如图4所示,(1)请你说明为什么要保持车距?它应用了什么物理知识?(2)请你再举一个利用这一知识的实例。
  解析 (1)汽车在高速公路上正常行驶时,虽然速度有限制,但车速仍然很快,一般都能达到100km/h,如果前方车辆发生突发事件,司机从看到紧急情况到车刹住静止,经历“反应阶段”和“制动阶段”,在“反应阶段”,刹车还没有开始,汽车仍以原来的速度行驶一段距离——反应距离:在“制动阶段”,虽然刹车时车轮与地面摩擦很大,但汽车由于惯性不能立即停止,还要向前运动一段距离——制动距离,为了防止意外,前后两车的距离必须大于反应距离加制动距离,经过测算,在高速公路上的车距必须大于100m才会安全,它应用了“物体有惯性,运动物体不会立即停下”和“时间一定,车速越快,运动距离越长”的物理知识,(2)由于惯性,火车进站需要提前制动;百米赛道前应留有很长一段距离:飞机的跑道要修得很长等等,
  例8 图5为小华拉着放有一盛水器具的小车在水平桌面上运动的瞬间所发生的现象,对此现象,下列判断正确的是( )。
  A.图5甲、乙所示的现象都是在小车突然停止时发生的
  B.图5甲、乙所示的现象都是在小车突然启动时发生的
  C.图5甲所示的现象是在小车突然启动或在运动中突然加速时发生的
  D.图5乙所示的现象是在小车突然停止或在运动中突然加速时发生的
  解析 从图5中可以看出,甲图中的水向左泼出,说明小车由静变动或向右加速运动时,碗中的水由于惯性保持原有运动状态,相对小车水向左运动,B图中的水和车向右运动,当小车由动变静或运动速度突然减慢时,水由于惯性保持原来向前的速度继续向右运动,故水向右泼出。
  答案C
  例9 小李在超市购物时,用15N的水平推力推着一辆小车做匀速直线运动,此时,小车受到的阻力是______N,突然,小李发现前面有一小孩,他马上用20N的水平力向后拉小车,使小车做_______运动,阻力的方向与拉力的方向
  (选填“相反”或“一致”),小车受到的合力为______N,
  解析 一开始,小车做匀速直线运动,推力和阻力是一对平衡力,所以f=F=15N;后来,小李用力向后拉小车,小车由于惯性继续向前运动,阻力和拉力的方向都向后,小车做向前的减速运动,阻力不变,大小仍为15N,而拉力为20N,所以合力为35N。
  答案 15 减速 一致 35
  
  四、创新练习
  
  1,京京同学手握一个圆柱形玻璃杯,杯重1N,杯中装有2N的水,在空中静止时,杯子受到的摩擦力是_____N;若他加大握力,则杯子所受摩擦力_______(选填“变大”“变小”或“不变”);当他喝掉一半水后,仍握住杯子在空中静止,此时杯子受到的摩擦力是_______N。
  2.如图6所示,第24届世界大学生冬季运动会吉祥物冬冬在进行冰壶比赛,掷出的冰壶能在冰洋面滑行,是由于冰壶具有______,而冰壶最终会停止下来,是因为______。
  3.一个物体沿平直道路运动,在10s内通过60m的路程,通过前一半路程用了4s,那么该物体在前、后半程内的平均速度分刖为( )。
  A.6m/s 7.5m/s
  B.5m/s 7.5m/s
  C.5m/s 6m/s D.7.5m/s 5m/s
  4.画出下列情况下物体所受重力的示意图,
  5.如图8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
  6.下列事例中,属于避免惯性带来危害的是( )。
  A.拍打刚晒过的被子,灰尘脱落
  B.锤头松了。将锤柄在地面上撞击几下,锤头就紧套在锤柄上
  C.汽车在行驶时要保持一定的车距
  D.跳远时,助跑能使运动员跳得更远
  7.在使用弹簧测力计测量物体的重力时,要求弹簧测力计和被测物体保持静止或保持匀速直线运动状态,为什么?
其他文献
CT是一种功能齐全的病情探测仪器,它是电子计算机X线断层扫描技术的简称。  自从X射线发现后,医学上就开始用它来探测人体疾病,但是,由于人体内有些器官对X线的吸收差别极小,因此X射线对那些前后重叠的组织的病变就难以发现,于是,美国与英国的科学家开始寻找一种新的东西来弥补用X线技术检查人体病变的不足,1963年,美国物理学家科马克发现人体不同的组织对X线的透过率有所不同,在研究中还得出了一些有关的计
期刊
2009年1月7日,工业和信息化部为中国移动、中国电信和中国联通发放3张第三代移动通信(3G)牌照,此举标志着我国正式进入3G时代,其中,批准中国移动增加基于TD-SCDMA技术制式的3G牌照,中国电信增加基于CDMA2000技术制式的3G牌照,中国联通增加基于WCDMA技术制式的3G牌照,TD-SCDMA为我国拥有自主产权的3G技术标准。    一、3G基本概念    1 什么是3G?  所谓3
期刊
一、选择题(每小题5分,共25分)    1 以下说法正确的是(  )。  A 一台家用普通空调正常工作时,通过它的电流约为0.2A  B 因为人是导体,因此不论人接触到家庭电路的哪条线上都会触电身亡  C 一个家用电饭锅,正常工作半小时消耗了0.35度电,则这个电饭锅的额定电功率为700W  D 更换和检修用电设备时,最好的安全措施是趁停电时操作  2 空调、电冰箱等家用电器都要使用三孔插头、插
期刊
在当前电力紧缺的形势下,全社会都在呼吁建设节能型社会,各省电力公司纷纷出台了峰谷电能表计量方式,以期缓解社会用电紧张的局面,实行峰谷电能表计量方式,有效地缓和了缺电矛盾,最大限度地保障了社会电力的供应,提高了电力资源的利用率,间接为社会节约了能源,那么,什么是峰谷电?我们又应如何合理使用峰谷电呢?
期刊
一、现代电力的源头——发电机    电磁感应现象最重要的一个应用是制造发电机,其基本原理是:闭合电路的一部分绕成线圈,然后在磁场中转动切割磁感线,产生感应电流(如图所示),上课时用到的手摇发电机就能清楚演示这样的发电过程。    1 汽轮发电机——由汽轮机驱动的发电机  汽轮发电机在火力发电厂和核电站中广泛应用,其原理是利用高温高压的气体(例如水蒸气)推动汽轮机转动,再带动发电机的转子转动来发电,
期刊
1957年,瑞典皇家科学院诺贝尔奖评审委员会宣布。将该年度的诺贝尔物理学奖授予李政道和杨振宁两位华裔美籍物理学家,以表彰他们发现“在弱相互作用中宇称不守恒”的重大贡献,当时李政道年仅31岁,是首次获此殊荣的华人之一,是中华民族之骄子。
期刊
“数字”,这个熟悉但又包含了崭新含义的单词已经悄无声息地进入了我们的生活,数字电视、数字音响……在这些多如牛毛的“数字”中,也许你会陷入迷茫,这么多的数字,究竟是何种含义呢?  刚刚所提到的“数字”,是“数字信号”的简称,不过,在详细介绍“数字信号”(DigitalSignal)之前,我们先来看一下与“数字信号”相对的概念——“模拟信号”(Analog Signal)。  模拟信号是指用连续变化的
期刊
今年第8号台风“莫拉克”给海峡两岸带来严重灾害,现已造成浙江、福建、江西、安徽、江苏和上海等省份发生洪涝灾害,共有133个县(市、区)上千万人受灾,直接经济损失上百亿元“莫拉克”穿过台湾,暴雨引发山洪、泥石流,导致多人死亡。
期刊
我的一个大学同学曾是一位优秀的学生,踏入社会后屡屡受挫,怀才不遇,一次他无意中见街头卖米线的生意很好,便毅然顶住别人的嘲笑,加入到卖米线的行列中,三年后,他的米线加盟店已在这座城市遍地开花,当初他为挤进白领行列苦苦挣扎,不经意间却又在另一个天地大有作为,谈及往事,他感慨不已,  足球场中有抢“第二落点”之说,在一般情况下,“第一落点”由于对方球员防守甚严,进攻者总是无功而返;而“第二落点”由于少人
期刊
方法是人类从知识学习到能力发展的中间环节,是沟通知识和能力的桥梁.科学方法是科学问题解决的重要保证,既是科学家研究问题的方法,也是同学们学习物理的常用方法.“转换法”是其中最基本、最重要的思想方法之一.  所谓“转换法”,主要是指在保证效果相同的前提下,将一些平常不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象;将难以直接测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量,我们把这种将陌生、复杂的问题转换成
期刊