2.能举例说明什么是物体的惯性,知道物体的惯性只与物体的质量有关。
3.知道二力平衡条件;能在具体问题中判断物体是否处于二力平衡状态。
4.能对物体进行简单的受力情况分析;能在具体问题中分析说明哪两个力是一对平衡力、哪两个力为相互作用力等。
第二部分知识回顾。
一、牛顿第一定律。
1、阻力对物体运动的影响。
1)、早在2023年以前,亚里斯多德认为力是维持物体运动状态的原因,伽利略通过理想实验说明:运动的物体如果不受其他物体的作用,其运动状态是不变的,而且将永远运动下去。这两种理论中,伽利略的理论是正确的。
2)、在做“阻力对物体运动的影响”实验时,每一次都要使同一小车、从斜面的相同高度、由静止开始下滑,这样做的目的是使小车滑到斜面底端时速度相同。在粗糙的表面上,小车因为受到的阻力大,所以运动的距离短;表面越光滑,小车受到的阻力小,所以运动的距离长,越接近匀速直线运动;若表面光滑到没有阻力时,小车将保持匀速直线运动状态,永远地运动下去。
注意:在做“阻力对物体运动的影响”实验时,一共做了三次实验,让小车分别滑过毛巾、棉布和木板的平面,以便归纳出物体受到的阻力越小,速度改变越慢,也就是小车滑行距离越远的结论。实验时必须保证其他实验条件相同,而只改变三次滑行表面的粗糙程度,让同一小车从同一斜面的同一高度自由滑下(控制变量法),是为了使小车滑到斜面底端时有相同的速度。
阻力的大小用小车在木板上滑动的距离的长短来体现(转化法)。
2、牛顿第一定律。
1)牛顿第一定律的内容:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
2)牛顿第一定律是在大量的经验事实的基础上,通过科学推理概括出来的,该定律不能用实验直接证明。
注意:牛顿第一定律揭示出:没有力的作用,物体仍可以运动(匀速直线运动),运动不需要力来维持。
力是改变物体运动的原因,不是维持物体运动的原因。牛顿第一定律不是实验定律,而是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括出来的,但推理过程是正确的。
练习:水平桌面上,物体在水平力f的作用下向右运动,突然受到的一切外力同时消失,那么它将沿水平方向向右做匀速直线运动。
二、惯性。(1)定义:物体保持原来运动状态不变的性质,叫做惯性。
(2)性质:惯性是物体本身固有的一种属性,一切物体、任何时候都具有惯性,一切物体指无论是固体、液体还是气体,无论物体质量大或小,无论静止还是运动,无论受不受力都具有惯性。
注意:惯性是物体本身所具有的性质,是物体固有的属性,这种性质不随外界条件及运动状态的改变而改变,即一切物体都有惯性,不论物体处于什么状态,静止的还是运动的,受力还是不受力都具有惯性。
(3)惯性的大小只与物体的质量有关,与物体的形状、是否受力、受力的大小、是否运动、运动的速度等因素无关。
(5)在这些与惯性有关的现象中,有的对我们有害,我们应想办法防止它对我们造成的危害,有的对我们有利,我们可以加以利用。
防止惯性的现象:汽车安装安全带和安全气囊,防止汽车突然停车时,人由于惯性向前运动而造成对人的伤害。
利用惯性的现象:跳远助跑可提高成绩、拍打衣服可除尘。
练习:汽车突然刹车时,乘客为何向汽车行驶的方向倾倒?
解析:汽车刹车前,乘客与汽车一起处于运动状态。刹车时,乘客的脚由于受摩擦力的作用,随汽车的停止而停止,而乘客的上身由于惯性要保持原来的运动状态,继续向汽车行驶的方向运动,所以汽车突然刹车时,乘客向汽车行驶的方向倾倒。
注意:惯性是衡量物体运动状态改变难易程度的物理量,物体的惯性越大,运动状态越难改变。例如,静止的磁悬浮列车质量很大,所以惯性很大,改变其运动状态较困难;而玩具小车质量很小,所以惯性很小,因而很容易改变其运动状态。
三、二力平衡。
1、二力平衡的条件。
1)几个力作用在物体上,使物体保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这几个力平衡,物体处于平衡力下的状态叫做平衡状态。
注意:物体在受到两个力作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,那么这个物体就处于二力平衡状态。理解二力平衡时,要抓住两点:
一是两个力作用在同一个物体上;二是物体要保持静止或匀速直线运动。
2)二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。(同物、等大、反向、同线)
3)当一个物体受到非平衡力的作用时,其运动状态要改变,而当物体受到平衡力作用时,物体的运动状态不变,即保持静止或匀速直线运动。
注意:(1)判断两个力是不是平衡力,就是看二力平衡的四个条件是否同时具备,缺一不可,也就是首先要看这两个力是不是作用在同一物体上,然后再看它们是不是在同一直线上,大小相等,方向相反。如果两个力不是作用在同一个物体上,尽管这两个力在同一直线上,大小相等,方向相反,它们也不是一对平衡力。
2)利用二力平衡条件,可根据物体受力情况,确定物体受力是否平衡,但受力平衡的物体可能处于静止或匀速直线运动状态,不要错误地认为只有静止状态。
3)平衡力与作用力和反作用力的区别是它们作用的物体不同,二力平衡时,两个力作用在同一物体上,而作用力与反作用力是作用在两个物体上。
2、二力平衡条件的应用。
1)、根据受力情况判断物体的运动状态:
当物体不受任何力作用时,物体总保持静止状态或匀速直线运动状态(平衡状态)。
当物体受平衡力作用时,物体总保持静止状态或匀速直线运动状态(平衡状态)。
当物体受非平衡力作用时,物体的运动状态一定发生改变。
2)、根据物体的运动状态判断物体的受力情况:
当物体处于平衡状态(静止状态或匀速直线运动状态)时,物体不受力或受到平衡力。
注意:在判断物体受平衡力,要注意先判断在什么方向(水平方向还是竖直方向)处于平衡状态,然后才能判断物体在什么方向受到平衡力。
当物体处于非平衡状态(加速运动、减速运动、运动方向改变)时,物体受到非平衡力的作用。
物体保持平衡状态的条件:不受力或受平衡力。
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。
注意:相互作用力与平衡力的比较。
第三部分典型试题。
1.(2013,安徽)小强在立定跳远起跳时,用力向后蹬地,就能获得向前的力,这是因为物体间力的作用是___的。离开地面后,由于___他在空中还能继续向前运动。
2.(2014,宜昌)锤子的锤头变松了,人们经常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上,如图所示,这是因为___突然停止时,锤头由于惯性仍然所以紧套在柄上。
3.(2014,陕西)对牛顿第一定律的理解,下列说法不正确的是( )
a.一切物体都具有惯性。
b.物体不受力的作用时,也能运动。
c.物体受到力的作用,运动状态一定改变。
d.物体的运动状态改变,一定是受到了力的作用。
4.(2014,嘉兴)今年4月16日,韩国“岁月号”客轮在前往济州岛途中突然急转,装载的货物发生偏移,导致客轮侧翻,客轮急转时装载的货物发生偏移,主要原因是( )
a.货物的重力变小 b.货物具有惯性 c.货物受到的摩擦力消失 d.货物受到平衡力。
5.(2013,东营)如图所示,水平公路上向前行驶的汽车中,有一竖直站立的人突然向前倾。以下说法正确的是( )
a.人向前倾说明人不具有惯性 b.人向前倾说明车具有惯性。
c.车突然加速d.车突然减速。
6.(2013,东营)如图为研究二力平衡条件的实验装置,下列关于这个实验的叙述错误的是( )
a.为减小摩擦,应选用尽量光滑的水平桌面。
b.为使实验效果明显,应选用质量较大的小车。
c.调整两边托盘所放钩码的数量,可以改变力的大小。
d.将小车扭转一个角度,是为了改变力的作用线的位置。
7.(2013,陕西)下列说法中,防止惯性带来危害的是( )
a.通过拍打衣服,除去它上面的浮灰。
b.投掷铅球时,球脱手后仍能继续向前运动。
c.迅速向下撞击斧子木柄的把手端,斧子就能套紧在木柄上。
d.行驶中的车辆之间保持一定距离。
8.(天津中考)图中,物体所受的两个力彼此平衡的是( )
9.(2013,衡阳)在**“阻力对物体运动的影响”的实验中,在水平桌面上铺上粗糙程度不同的物体(如毛巾、棉布、木板),让小车自斜面顶端从静止开始滑下,观察同一小车从同一高度滑下后,在不同表面上运动的距离如图所示。
1)结论:平面越光滑,小车运动的距离越这说明小车受到的阻力越速度减小得越。
2)推理:如果运动物体不受力,它将永远做。
第四部分:重点突破。
一、牛顿第一定律惯性
例1】【例1】(2013,广州)忽略一切阻力,原静止在水平面上的大石头被另一块小石头水平撞击,大石头的运动情况是( )
a.始终静止不动b.动了一点点,很快停下来。
c.撞击时开始运动,然后慢慢停下来 d.撞击时开始运动,然后做匀速直线运动。
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