第8课时　运动和力 物理课件PPT

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一、牛顿第一定律1.探究阻力对物体运动的影响的实验实验过程:让同一小车从斜面的同一高度,由静止开始自由滑下,观察其运动情况,并记下其停止的位置。实验注意事项:(1)三次实验小车都从斜面顶端滑下的目的是保证小车开始沿平面运动的速度相同。(2)在水平桌面上铺上粗糙程度不同的物体如毛巾、棉布、木板等是为了改变小车受到的阻力。实验结论:平面越光滑,小车运动的距离就越远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。实验推理:如果运动物体不受力,它将永远保持匀速直线运动状态。
2.内容(1)范围:一切物体。(2)条件:没有受到外力作用的时候。(3)结果:总保持静止状态或匀速直线运动状态。3.牛顿第一定律是通过分析事实,再进一步推理、概括得出的,尽管不可能用实验直接验证,但从定律得出的一切推论都是正确的,它是公认的物理学基本定律之一。4.惯性(1)定义:物体保持原来运动状态不变的性质。(2)大小:惯性大小只与物体的质量有关,与其他任何因素无关。(3)特点:是一切物体所固有的一种属性,它不随外界条件及物体的运动状态而改变,任何物体在任何条件和任何状态下都具有惯性。(4)注意:惯性不是一种力,不是物体间的相互作用。
二、二力平衡1.平衡状态:物体受两个力(或多个力)的作用时,能够保持匀速直线运动状态或静止状态。2.平衡力:使物体处于静止状态或匀速直线运动状态的两个力(或多个力)。3.条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、作用在同一直线上,则这两个力就相互平衡。
三、摩擦力1.定义两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫作滑动摩擦力。2.产生的条件(1)两物体相互接触,且接触面粗糙;(2)要发生或已经发生相对运动;(3)在接触面上,物体间有相互挤压的作用,即有压力。3.影响滑动摩擦力大小的因素(1)接触面的粗糙程度:压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大。(2)压力大小:接触面粗糙程度相同时,压力越大,摩擦力越大。
4.增大和减小摩擦的方法(1)增大摩擦的方法:①增大压力;②增大接触面的粗糙程度;③变滚动为滑动。(2)减小摩擦的方法:①减小压力;②使接触面变得更光滑;③用滚动摩擦代替滑动摩擦;④使两个接触面彼此分开。
1.一小车在水平拉力F的作用下,在光滑的水平面上做加速直线运动,撤去拉力F后,小车将(　　)A.继续做加速运动B.加速一段时间后再做匀速直线运动C.做减速运动,直至速度为零D.做匀速直线运动答案:D解析:小车原来是运动的,当撤去外力之后,由于水平面是光滑的,则小车在水平方向上不再受任何力的作用,根据牛顿第一定律可得,小车将以原来的速度一直做匀速直线运动。
2.静止放置在水平桌面上的水杯,如图所示,下列属于一对平衡力的是(　　)A.水杯的重力与桌面对水杯的支持力B.水杯的重力与水杯对桌面的压力C.水杯的重力与水杯对地球的吸引力D.水杯对桌面的压力与桌面对水杯的支持力答案:A
解析:水杯受到的重力和桌面对水杯的支持力,两者大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故选项A正确;水杯的重力与水杯对桌面的压力,这两个力的方向相同,都竖直向下,所以不是平衡力,故选项B不正确;水杯的重力与水杯对地球的吸引力,两者大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上,是一对相互作用力,故选项C不正确;水杯对桌面的压力与桌面对水杯的支持力,两者大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上,是一对相互作用力,故选项D不正确。
3.如图所示的木块放在粗糙的水平桌面上,小华沿直线水平匀速拉动木块,对此她提出以下见解,你认为正确的是(　　)A.木块对桌面的压力大于木块受到的重力B.绳对木块的拉力和木块对绳的拉力是一对平衡力C.绳对木块的拉力大于桌面对木块的摩擦力D.木块受到的滑动摩擦力大小保持不变答案:D
解析:木块对桌面的压力大小等于木块受到的重力,故选项A不正确;绳对木块的拉力和木块对绳的拉力,两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在两个物体上,是一对相互作用力,不是一对平衡力,故选项B不正确;木块匀速运动,受力平衡,在水平方向上木块只受绳对木块的拉力和桌面对木块的摩擦力,这两个力是一对平衡力,大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上, 故选项C不正确;木块受到的滑动摩擦力只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,与接触面的面积和物体运动的速度等因素无关,故选项D正确。
4.在探究二力平衡的条件的实验中:(1)实验装置如图所示。实验目的是探究小车在水平方向上所受两个拉力F1、F2的关系。实验中,小车应该处于　　　　状态。 (2)实验中,通过调整　　　　　　　　　　　　来改变F1和F2的大小。 (3)实验中,保持F1与F2大小相等,用手将小车扭转一个角度,松手后,小车将　　　　。 
答案:(1)静止　(2)钩码个数　(3)转动解析:为了便于观察,应让小车处于静止状态;实验中通过改变钩码个数来改变两个拉力的大小;当F1与F2大小相等时,把小车扭转一个角度后,两个力将不在同一直线上,小车受力不平衡,因此不能保持静止状态,要发生转动。
1.如何解释生活中的惯性现象初中物理中的惯性现象,多数以物体运动状态的改变表现出来的惯性现象为例进行分析。在日常生活中我们会见到许许多多与惯性有关的现象,这些惯性现象对我们既有有益的一面,又有有害的一面。有益的,我们要加以利用,例如利用惯性使锤头套紧;有害的,要予以防止,例如刹车时人前倾,汽车不能超速、超载。
【例1】 在公交车刹车时,站在公交车里的乘客会向前倾倒。这种现象可以用以下四句话来解释:①乘客猝不及防,向前倾倒。②公交车很快停止运动,乘客下半身也很快随车停止运动。③乘客上半身由于惯性,仍然向前运动。④站在公交车里的乘客随车向前运动,司机发现情况立即刹车。以上四句话最合理的排列顺序是(　　)A.④①②③B.④②③①C.④③②①D.④②①③解析:结合惯性知识,正确的解释顺序为④站在公交车里的乘客随车向前运动,司机发现情况立即刹车;②公交车很快停止运动,乘客下半身也很快随车停止运动;③乘客上半身由于惯性,仍然向前运动;①乘客猝不及防,向前倾倒。故正确的选项为B。答案:B
调皮的小明随父母乘船去长岛旅游,来到船上,他高兴地跳了起来(如图所示)。由于船在行进中,所以父母很担心小明蹦起后,船继续运动他会落入水中,但小明蹦跳了一会儿,并没有发生什么危险,这是因为 　。 答案:小明跳起后,由于惯性他会随船一起向前运动,落回原地解析:小明跳起前,他跟船一起运动,当小明跳起后,由于惯性他会随船一起向前运动,所以小明会落回原地。
2.正确区分平衡力(二力)与相互作用力
【例2】 如图所示,F1、F2是物体受到的大小相等、方向相反的两个力,这两个力不是一对平衡力的是(　　)解析:A图中两个力不是作用在同一直线上,故不是一对平衡力,A符合题意;B、C、D图中两个力作用在同一物体上,在一条直线上,大小相等,方向相反,是一对平衡力,故B、C、D不符合题意。答案:A
如图所示,饮料罐在力的作用下处于静止状态。下列说法正确的是(　　)A.罐受到的重力与手对罐的摩擦力是一对平衡力B.罐受到的重力与手对罐的压力是一对相互作用力C.罐对手的力与手对罐的力是一对平衡力D.罐对手的作用力与手对罐的摩擦力是一对相互作用力答案:A解析:饮料罐处于静止状态,其受力平衡,在竖直方向上罐的重力和手对罐的摩擦力是一对平衡力,选项A正确;选项C中的两个力是一对相互作用力,不满足二力平衡的条件;相互作用力必须是大小相等、方向相反、作用在产生力的两个物体上,故选项B、D错误。
3.控制变量法在探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验中的应用探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系,必须保持接触面粗糙程度不变,改变压力的大小。探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系,必须保持压力的大小不变,改变接触面的粗糙程度。滑动摩擦力与运动速度和接触面积的大小无关。
【例3】 在探究滑动摩擦力的大小与什么有关的实验中,所用装置如图所示。(1)从弹簧测力计直接读出的是对木块的拉力大小,实验中需要让拉力与木块所受的滑动摩擦力大小相等,则应满足的主要条件是木块放在水平面上,拉动木块时,木块应处于　　　　　　　　运动状态,拉力方向水平。 (2)拉动木块前,应将测力计沿　　　　　方向放置,然后进行调零。 
(3)利用如图所示的装置进行相关实验后,若在木块上再叠加另一个木块来进行实验。分析叠放木块与不叠放木块两种情况对应的数据,是为了验证下列猜想中的　　　　　。 A.滑动摩擦力的大小与压力的大小有关B.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关C.滑动摩擦力的大小与接触面积大小有关D.滑动摩擦力的大小与运动的速度大小有关(4)交流评估时,某实验小组提出:实验过程中,弹簧测力计的示数不容易稳定。可能的原因是　　　　。 A.木板的长度太长B.木板的粗糙程度不均匀C.弹簧测力计的分度值太大D.木块与木板的接触面积太大
解析:(1)由二力平衡可知,只有当物体做匀速直线运动时,拉力与摩擦力才是一对平衡力,二者的大小才相等。(2)弹簧测力计自身有一定的重力,将弹簧测力计水平放置再调零,才能减小由于弹簧自身重力对实验结果带来的误差。(3)滑动摩擦力只与压力和接触面的粗糙程度有关,叠加木块改变的是压力的大小,所以验证的猜想是滑动摩擦力的大小与压力大小的关系,即选项A符合题意。(4)木板的长短不会影响摩擦力的大小,所以不是造成弹簧测力计的示数不容易稳定的原因,故A错误;木板的粗糙程度不均匀,影响摩擦力的大小,会造成弹簧测力计的示数不稳定,故B正确;弹簧测力计的分度值太大,只会使测量的准确度降低,不是造成弹簧测力计的示数不容易稳定的原因,故C错误;木块与木板的接触面积不影响摩擦力的大小,所以不是造成弹簧测力计的示数不容易稳定的原因,故D错误。答案:(1)匀速直线　(2)水平　(3)A　(4)B
如图,手拉着正方体木块在粗糙程度不变的水平面上做匀速直线运动,则下列说法不正确的是 (　　)A.木块受到的拉力与摩擦力大小相等B.木块运动过程中其动能保持不变C.若木块各个侧面的粗糙程度不同,利用该装置可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系D.若木块各个侧面的粗糙程度不同,利用该装置可探究滑动摩擦力大小与接触面面积的关系答案:D解析:探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关时,需保证压力和接触面的粗糙程度不变,应改变接触面面积的大小,但图中没有改变接触面面积的大小,故不能探究滑动摩擦力大小与接触面面积的关系,故D错误。
4.图解运动和力的关系力是改变物体运动状态的原因,惯性是维持物体运动状态不变的原因。理解运动和力的关系应从牛顿第一定律、惯性及平衡力的知识出发,正确理解力与运动的关系。请看下面图表:
【例4】 下列关于力与运动的认识正确的是(　　)A.船从河里开到海里浮力变大B.匀速上升的气球不受重力的作用C.用水平力推水平地面上的课桌,没有推动,推力与阻力大小相等D.挂在天花板上的电灯处于静止状态是因为物体间力的作用是相互的解析:漂浮在液体上的物体在竖直方向上受到的重力和浮力是一对平衡力,大小相等,所以同一只船在河里和海里受到的浮力相等,故选项A错误;地球附近的任何物体都受到重力的作用,故选项B错误;课桌没有被推动,处于静止状态,水平方向上受力平衡,推力和阻力大小相等,故选项C正确;挂在天花板上的电灯处于静止状态是由于物体受力平衡,故选项D错误。答案:C