苏科版（2024）物理八年级下册 8.3 力与运动的关系 （课件）

力与运动三、力与运动的关系左右物体运动的规律1.知道什么是物体运动状态的改变。2.知道力对物体的两种作用效果。3.知道力是物体运动状态改变的原因。4.认识力的作用效果，知道合力与分力都是从力的作用效果来定义的。5.通过实验探究，知道在同一直线上同方向与反方向上力的合成规律。足球受到脚的踢力的作用，运动快慢和方向都发生变化力的作用效果 我们已经知道，力可以使物体发生形变。除此之外，力还有其他作用效果吗？在图 8-15 所示的现象中，力的作用效果分别是什么？图8-15 力的作用效果 火箭发射时，在推力作用下由静止开始运动，速度越来越大；列车进站，阻力使它由快变慢，最后停止；排球在力的作用下，既改变运动方向也改变速度大小。 事实表明，力不仅可以使物体发生形变，还可以改变物体的运动状态。力与运动的关系 由牛顿第一定律可知，力是物体运动状态改变的原因。现实世界中，物体都会受到力的作用，但为什么有的物体运动状态发生改变，而有的物体运动状态却不改变呢？ 以图 8-16 所示的汽车为例，它在水平路面静止时，水平方向不受力，竖直方向受到重力和支持力，如图 8-17 (a) 所示。由于重力和支持力彼此平衡，它们试图改变汽车运动状态的作用相互抵消，因此汽车的运动状态不会改变，保持静止。 汽车在水平路面上沿直线行驶时，除了竖直方向受到重力和支持力，水平方向还受到牵引力（动力）和阻力的作用，如图 8-17 (b) 所示。这时汽车的运动状态会因水平方向牵引力和阻力的大小关系不同而存在多种可能性：若牵引力和阻力大小相等，则它们改变汽车运动状态的作用相互抵消，汽车做匀速直线运动；如果牵引力大于阻力，汽车就加速行驶；如果牵引力小于阻力，汽车就减速行驶；如果撤去牵引力，汽车就在阻力作用下减速行驶，直到停止。 概括地说，物体受力平衡时运动状态不变，受力不平衡时运动状态就会改变。同一直线上两个力的合成 生活中，我们要托起一个重物，既可以用两只手，也可以用一只手。如图8-18 所示，可以两个人共同推车前行，也可以一个人推车前行。以上例子告诉我们，一个力的作用效果可以与两个力的作用效果相同。 如果一个力的作用效果与某几个力共同作用的效果相同，那么这个力就叫作那几个力的合力（resultant force）。求几个力的合力的过程，叫作力的合成。最简单的力的合成是同一直线上两个力的合成。做一做利用支架、滑轮、橡皮筋、钩码、细线等组成图 8-19 所示的实验装置。1. 方向相同的两个力的合成。 (1)如图 8-19 (a) 所示，橡皮筋下端系有两根细线，在其中一根细线上挂一个钩码，在另一根细线上挂两个钩码，记录橡皮筋下端到达的位置O。(2)撤去所有钩码，只在其中一根细线上挂钩码，使橡皮筋的下端仍到达位置 O，记录此时钩码的个数。通过上述实验，你有什么发现?2. 方向相反的两个力的合成。 (1)如图 8-19 (b) 所示，橡皮筋下端系有两根细线，在其中一根细线上挂三个钩码，另一根细线向上跨过滑轮后挂一个钩码，记录此时橡皮筋下端到达的位置 O′。 (2)撤去所有钩码，仅在橡皮筋下端的细线上挂钩码。试一试，使橡皮筋下端仍到达位置O′，需挂几个钩码? 通过上述实验，你有什么发现?议一议 分析实验数据，你能得出什么结论? 大量实验表明，作用于同一物体且在同一直线上的两个力：方向相同时，合力大小等于这两个力之和，合力方向与这两个力的方向相同；方向相反时，合力大小等于这两个力之差，合力方向与较大的那个力的方向相同。 根据力与运动的关系，可以得到这样的结论：所受的合力为零时，物体处于平衡状态；所受的合力不为零时，物体运动状态会改变。1. 跳伞运动员从飞机上跳下，在降落伞打开前速度越来越大，这是为什么？ 降落伞打开一段时间后，跳伞运动员会匀速降落，这又是为什么？ 降落伞打开前，跳伞运动员受到的重力大于阻力，因而做加速运动；降落伞打开后，受到的阻力增大，当阻力等于重力时，因受力平衡而勾速降落。2. 如图 8-20 所示，小球从斜面上由静止滚下，最后停在粗糙水平面上的点 B 处。从点 A 到点 B 的过程中，小球做什么运动？原因是什么？小球做减速运动，最后停下来。这是因为从A点到B点，小球受到粗糙水平面上阻碍它运动的摩擦力，使小球的运动速度逐渐变小，最终停下来。 3.如图 8-2 所示，将系于轻质卡片两个对角的线分别跨过支架上的滑轮，然后在线的两端分别挂上钩码。这时卡片所受的两个拉力方向相反，且在一条直线上。卡片静止时所受的合力是多大？由于卡片静止，处于平衡状态，故受平衡力，合力为0。 4. 一辆质量为 4 t 的卡车，在 2×103 N 的牵引力作用下，沿平直公路匀速行驶。求卡车受到的阻力和地面对它的支持力。解析：卡车在平直公路上匀速行驶，受到平衡力的作用，在水平方向上，牵引力F和阻力f是一对平衡力，其大小相等，故f = F = 2×103N。卡车的总质量为m = 4 t = 4000 kg，其重力为G = mg = 4 000 kg×9.8N/kg = 3.92×104N，重力和支持力是一对平衡力，对卡车的支持力为F支 = G = 3.92×104N。 5. 小明用 20 N 的水平推力，使小车在水平路面上匀速前进。此时小车所受的合力是多大？当水平推力增大到 30 N 时，小车所受的合力是多大？小车在水平路面上做勾速直线运动，受到平衡力的作用，竖直方向上的重力与路面对它的支持力是一对平衡力，水平方向上的推力与摩擦力是一对平衡力，所以路面对小车的摩擦力大小为20N，小车所受合力为0。若将推力增大到30N时，小车对路面的压力和小车与路面间的粗糙程度没有改变，因此小车受到的摩擦力仍然为20N；推力和摩擦力属于同一直线上方向相反的两个力，所以小车受到的合力大小F合 = 30 N－20 N=10 N。谢谢观看