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運(yùn)動(dòng)和力 1 通過實(shí)驗(yàn) 認(rèn)識(shí)牛頓第一定律 并能用慣性解釋自然界和生活中的有關(guān)現(xiàn)象 2 知道二力平衡的條件 了解物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的原因 3 通過實(shí)驗(yàn) 探究并了解影響摩擦力大小的因素 知道增大和減小摩擦的方法 4 能用力的示意圖進(jìn)行簡(jiǎn)單的受力分析 牛頓第一定律及慣性 提示 對(duì)任何物體 無論是運(yùn)動(dòng)還是靜止 都具有慣性 慣性不是力 不能把慣性說成是 慣性力 受到慣性作用 或 克服物體的慣性 一般只能說 具有慣性 二力平衡 提示 1 平衡力和相互作用力的異同 2 力和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的關(guān)系 摩擦力 提示 1 豎直是指垂直于水平面 垂直是指垂直于某個(gè)平面 這個(gè)平面不一定是水平面 可能是傾斜的 2 摩擦力的方向不一定和物體的運(yùn)動(dòng)方向相反 有時(shí)也和物體的運(yùn)動(dòng)方向相同 如自行車后輪受到的摩擦力 摩擦力有時(shí)起動(dòng)力作用 如人走路 牛頓第一定律及慣性 例1 2015 漳州 關(guān)于慣性現(xiàn)象的解釋 以下說法正確的是 A 下落的小球速度越來越大 慣性增大了B 漂浮 在空間站的宇航員 慣性消失了C 系安全帶可以減少駕駛員的慣性D 拋出的實(shí)心球在空中運(yùn)動(dòng)是由于實(shí)心球具有慣性 解析 A 下落的小球速度越來越大 質(zhì)量不變其慣性不變 故A錯(cuò)誤 B 漂浮 在空間站的宇航員 慣性仍然存在 故B錯(cuò)誤 C 系安全帶 是為了減少因?yàn)閼T性帶來的傷害 慣性不能說減少 故C錯(cuò)誤 D 拋出的實(shí)心球在空中運(yùn)動(dòng)是由于實(shí)心球具有慣性 還要保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 故D正確 答案 D 方法歸納 如何應(yīng)用慣性知識(shí)解釋生活現(xiàn)象 1 首先確定研究對(duì)象 并指出物體原來所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 2 再指出哪個(gè)物體或物體的哪一部分受到力而改變了原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 3 之后指出哪個(gè)物體或物體的哪一部分由于慣性要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 4 最后指出出現(xiàn)了什么現(xiàn)象 二力平衡 例2 2015 綿陽 一個(gè)蘋果靜止在水平桌面上 下列說法正確的是 A 蘋果受到的重力與蘋果對(duì)桌面的壓力是一對(duì)平衡力B 蘋果受到的重力與桌面對(duì)蘋果的支持力是一對(duì)平衡力C 蘋果受到的重力小于桌面對(duì)蘋果的支持力D 桌面對(duì)蘋果的支持力大于蘋果對(duì)桌面的壓力 解析 蘋果受到的重力與蘋果對(duì)桌面的壓力沒有作用在一個(gè)物體上 所以不是一對(duì)平衡力 A錯(cuò)誤 蘋果受到的重力與桌面對(duì)蘋果的支持力 大小相等 方向相反 并且在一個(gè)物體上 作用在一條直線上 所以是一對(duì)平衡力 B正確 C錯(cuò)誤 桌面對(duì)蘋果的支持力與蘋果對(duì)桌面的壓力是一對(duì)相互作用力 大小相等 方向相反 作用在不同物體上 D錯(cuò)誤 應(yīng)選B 答案 B 摩擦力 例3 2014 濰坊 多選 如圖所示 在同一水平面上 有表面粗糙程度相同 質(zhì)量不同 mP mQ 的兩個(gè)木塊 按照甲 乙 丙 丁四種方式放置 分別在水平力F1 F2 F3和F4的作用下 做勻速直線運(yùn)動(dòng) 則下列關(guān)系式正確的是 A F1 F2B F2F4D F3 F4 解析 如圖甲 乙 丙 丁所示的物體和組合體在水平方向和豎直方向均受到平衡力作用 在水平方向上 物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí) 受平衡力作用 推力與摩擦力大小相等 而摩擦力的大小只與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān) 與接觸面積的大小無關(guān) 由題意和題圖可知 f1P f2Q f3P Q f4P Q F1 F2 F2 F3 F3 F4 因此B D正確 答案 BD 方法歸納 物體在接觸面上滑動(dòng)時(shí) 如果壓力和接觸面的粗糙程度相同 滑動(dòng)摩擦力的大小不變 滑動(dòng)摩擦力的大小與物體運(yùn)動(dòng)的速度 與接觸面的接觸面積等因素?zé)o關(guān) 實(shí)驗(yàn)一探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響命題點(diǎn)1 在水平面上鋪上不同材料的物體的目的是 2 讓小車從斜面頂端滑下的目的是 3 實(shí)驗(yàn)采用 法 4 歸納結(jié)論是實(shí)驗(yàn) 方法 改變小車的阻力 使小車到達(dá)水平面的初速度相同 控制變量 推理 例1 2014 賀州 用如圖所示的裝置做研究 阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響 實(shí)驗(yàn) 1 實(shí)驗(yàn)時(shí) 讓小車從斜面 高度滑下 目的是使小車到達(dá)水平面時(shí)具有相同的初速度 2 如圖所示的三種情況 小車在 表面滑行時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)最容易改變 3 結(jié)論 表面越光滑 小車運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn) 說明小車受到的阻力越 速度減小得越 推理 如果運(yùn)動(dòng)的物體不受力 它將做 解析 1 使小車從同一高度滑下的目的是使小車滑到水平面上時(shí)具有相等的初速度 2 小車在不同材料表面滑行的距離不同 說明小車在不同材料的表面上受到的阻力不同 由圖示可知 小車在毛巾表面上滑行的距離最短 即滑行時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)最容易改變 3 從實(shí)驗(yàn)事實(shí)可知 小車受到的阻力越小 速度變化越慢 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化越慢 由此可知 力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因 如果物體不受力 則物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變 做勻速直線運(yùn)動(dòng) 答案 1 同一 2 毛巾 3 小慢勻速直線運(yùn)動(dòng) 方法歸納 本題應(yīng)用控制變量法 熟練應(yīng)用控制變量法 分析清楚圖示情景是正確解題的關(guān)鍵 1 實(shí)驗(yàn)中采用的研究方法是 2 小車在木板表面上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到 個(gè)力的作用 3 實(shí)驗(yàn)中小車運(yùn)動(dòng)一段距離后 最終停下來是因?yàn)?4 由這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以推理得出的物理學(xué)基本定律是 控制變量法 3 受摩擦阻力 一切物體在沒有受到力的作用時(shí) 總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 實(shí)驗(yàn)二探究二力平衡的條件命題點(diǎn)1 實(shí)驗(yàn)中 選用較輕卡片的目的是忽略卡片的 對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響 2 實(shí)驗(yàn)中 選取卡片受平衡力時(shí)所處的狀態(tài) 靜止?fàn)顟B(tài) 3 實(shí)驗(yàn)中定滑輪的作用是 4 實(shí)驗(yàn)時(shí) 將卡片扭動(dòng)一個(gè)角度后釋放的目的是研究二力是否作用在 5 實(shí)驗(yàn)中 用剪刀剪開卡片的目的是研究二力是否作用在 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 作用在同一物體上的兩個(gè)力 如果大小相等 方向相反 并且作用在同一直線上 這兩個(gè)力就彼此平衡 重力 改變力的方向 同一條直線上 同一物體上 例2 2015 盤錦 在 探究二力平衡條件 的活動(dòng)中 主要是通過探究力對(duì)物體的作用效果來實(shí)現(xiàn)探究目的 1 如圖 甲裝置是探究二力平衡條件的一種方法 實(shí)驗(yàn)中通過改變砝碼的 來探究二力大小的關(guān)系 通過扭轉(zhuǎn)小車松手后觀察小車的狀態(tài) 來探究二力是否 2 小明發(fā)現(xiàn)用圖甲裝置無法完成全部探究過程 又設(shè)計(jì)了圖乙所示的裝置 在卡片平衡時(shí) 用剪刀將卡片從中間剪開 并觀察隨之發(fā)生的現(xiàn)象 由此可以得到二力平衡的又一個(gè)條件 把硬紙板支撐起來 不再與桌面接觸的目的是 解析 1 小車兩端通過滑輪各掛一個(gè)砝碼 兩個(gè)砝碼由于重力通過繩子對(duì)小車施加了兩個(gè)相反方向的拉力 拉力的大小等于砝碼的重力 砝碼的質(zhì)量越大 拉力就越大 可通過調(diào)整砝碼質(zhì)量 來改變拉力的大小 小車轉(zhuǎn)過一個(gè)角度 小車兩端的拉力就不在一條直線上 小車就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng) 說明了不在同一直線上的兩個(gè)力不能平衡 2 用剪刀把小紙片剪兩半 兩個(gè)拉力不再作用在同一物體上 紙片向兩邊運(yùn)動(dòng) 把物體放在水平桌面上 物體和水平桌面之間存在摩擦力 摩擦力會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響 把硬紙板支撐起來 不再與桌面接觸的目的是減少摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響 答案 1 質(zhì)量作用在同一條直線上 2 作用在同一物體上減小摩擦 力 對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響 方法歸納 探究二力平衡的條件時(shí) 要注意從二力平衡的四個(gè)條件進(jìn)行分析 1 實(shí)驗(yàn)中改變鉤碼的個(gè)數(shù) 觀察小卡片在什么情況下可以保持靜止?fàn)顟B(tài) 是為了研究 對(duì)物體平衡的影響 2 把小卡片轉(zhuǎn)過一個(gè)角度是為了探究 對(duì)物體平衡的影響 3 將小卡片從中間剪開是為了探究 對(duì)物體平衡的影響 力的大小 兩個(gè)力不在同一條直線上時(shí) 不作用在同一物體上的兩個(gè)力 實(shí)驗(yàn)三研究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素命題點(diǎn)1 實(shí)驗(yàn)中要水平勻速拉動(dòng)物體 此時(shí)物體所受的拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力 彈簧測(cè)力計(jì)顯示的拉力大小就 摩擦力 2 會(huì)正確使用彈簧測(cè)力計(jì) 并會(huì)讀數(shù) 3 實(shí)驗(yàn)時(shí)用到的物理方法 4 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪摩擦力隨壓力變化的圖象關(guān)系 5 觀察圖象得出以下關(guān)系 控制接觸面的粗糙程度不變 得出摩擦力的大小與壓力的大小成 控制壓力的大小不變 得出接觸面越粗糙 摩擦力 等于 控制變量法 正比 越大 例3 2015 樂山 實(shí)驗(yàn)小組要探究 滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān) 他們猜想影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素可能有 接觸面所受的壓力大小 接觸面的粗糙程度 接觸面積的大小 通過下圖所示實(shí)驗(yàn)操作驗(yàn)證這些猜想 1 實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該用彈簧測(cè)力計(jì)水平 拉動(dòng)木塊在長(zhǎng)木板上滑動(dòng) 這樣做是根據(jù) 知識(shí)得出拉力等于摩擦力 從而測(cè)出木塊所受的摩擦力的大小 2 如果要驗(yàn)證猜想 應(yīng)該選擇 兩幅圖所示的實(shí)驗(yàn)步驟來操作 根據(jù)圖中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)可得出結(jié)論 在其他因素相同的情況下 滑動(dòng)摩擦力越大 3 要驗(yàn)證猜想 將木塊切去一半 重復(fù)甲的操作過程 如圖丁所示 比較甲和丁的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 于是小明得出結(jié)論 滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積的大小有關(guān) 你認(rèn)為他的結(jié)論 填 可靠 或 不可靠 理由是 解析 1 實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速直線拉動(dòng)木塊在長(zhǎng)木板上滑動(dòng) 這時(shí)拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力 大小相等 2 要探究摩擦力大小與接觸面的粗糙程度的關(guān)系 需使壓力大小和接觸面積大小相同 改變接觸面的粗糙程度 所以應(yīng)選擇甲圖和丙圖 由圖知 在其他因素相同的情況下 接觸面越粗糙 滑動(dòng)摩擦力越大 3 要探究摩擦力大小與接觸面積的大小的關(guān)系 需使壓力大小和接觸面的粗糙程度相同 改變接觸面積的大小 而將木塊切去一半 則在接觸面積變化的同時(shí) 壓力也發(fā)生了變化 所以得出錯(cuò)誤結(jié)論 答案 1 勻速二力平衡 2 甲和丙接觸面越粗糙 3 不可靠沒有控制壓力大小不變 方法歸納 探究 滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān) 的實(shí)驗(yàn)時(shí) 注意對(duì)控制變量法的理解和應(yīng)用 下表是小芳同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 1 通過比較實(shí)驗(yàn) 和實(shí)驗(yàn) 可知 滑動(dòng)摩擦力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)速度無關(guān) 2 通過比較實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3可知 在 接觸面積和運(yùn)動(dòng)速度相同時(shí) 越大 滑動(dòng)摩擦力越大 1 2 壓力大小 接觸面的粗糙程度