
知识点一、牛顿第一定律
【知识干货】
一、牛一定律的内容: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。(又称惯性定律)。知道亚里士多德的观点(力是维持物体运动的原因)和伽利略的观点(力不是维持物体运动原因)。
牛一定律的理解:物体不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动的原因;物体之所以会停下来是由于收到阻力多用的原因;另外牛一定律是在大量经验事实的基础上推理出来的,而不是实验直接验证得到的(因为不可能把“一切物体”都进行验证)。
当外力消失的瞬间,物体是运动状态时,则保持匀速之间运动。物体是静止时,则保持静止状态。
二、惯性:物体保持原来的运动状态不变的性质;
惯性的理解:运动的物体会有保持运动状态的惯性,阻碍运动时,会有继续运动的趋势;
静止的物体会有保持静止状态的惯性,变为运动时,会有保持静止的趋势;
影响因素:质量是衡量惯性大小的唯一量度。(唯一性)注意:惯性的大小与速度和受力情况是无关的。
惯性的利用和防范:跳远助跑,拍打灰尘,锤头敲紧,水盆泼水都是利用惯性;安全带、汽车刹车系统都是防范惯性的危害。
【常见典例】牛一定律的理解、惯性的判断和应用、实验
1、若小球由如图所示位置向右摆动到最低点时绳子断裂,假设此时所有外力均消失,此后,小球的运动情况是( )
A. 匀速直线下落 B. 匀速直线上升 C. 静止 D. 水平向右匀速直线运动
(1) (2)
2、如图2所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下,在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞,木块沿水平向右运动直至停止.
(1)木块最终会停下来的主要原因是 .
(2)如果木块在运动过程中所受的摩擦阻力为0,木块将 .
3、“后羿射日”是大家熟悉的我国上古时期的神话故事。后羿射出去的箭离地而起,假设突然不受任何力的作用,射出去的箭会( )
A.落回地面 B.绕地球转动 C.停在空中 D.飞向太阳
4、在链球比赛中,小宇逆时钟方向快速旋转抛掷链球,如图5所示,若他的位置在图中O点,则他最适合在链球到达图中甲、乙、丙、丁的哪一个位置时放开链球,才能让链球飞得远,又落在有效区内?( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
(4) (6)
5、在某停车场,一条直线上的甲、乙两辆轿车由于驾驶员的疏忽大意而发生了碰撞,甲车司机身体向前倾斜,乙车司机感觉背部受到挤压,下列分析判断可能正确的是( )
A.乙车在甲车前面静止不动,甲车向前运动,甲车头撞击乙车尾
B.甲车在乙车前面静止不动,乙车向前运动,乙车头撞击甲车尾
C.乙车在甲车后面静止不动,甲车向后倒车运动,甲车尾撞击乙车尾
D.甲车在乙车后面静止不动,乙车向后倒车运动,乙车尾撞击甲车尾
6、如图6所示为汽车上常见的安全头枕和安全带,关于它们的作用,下列说法正确的是( )
A.当车辆急刹车时,安全头枕和安全带都对人起到保护作用
B.急刹车时,汽车还会向前运动一定距离,是因为汽车受到惯性力的作用
C.急刹车过程中,安全带可以减小司机的惯性从而减小伤害程度
D.汽车减速过程中,汽车的动能减小,但惯性大小保持不变
7、关于惯性,下列四个现象对应的说明正确的是( )
A.拍打衣服,灰尘脱落,说明衣服有惯性
B.子弹离开膛,仍能向前飞行,说明子弹有惯性
C.汽车突然快速启动,车上的人会向后倾,说明汽车有惯性
D.运动员将足球顶出后,足球继续运动,说明运动员有惯性
8、关于惯性现象的解释:
①行驶的汽车关闭发动机后还能行驶一段距离是因为汽车受到惯性力作用;②跳远运动员助跑起跳是为了增大惯性;③小汽车配置安全带可以减小惯性带来的危害;④抛出去的实心球还会在空中运行一段距离是因为实心球具有惯性. 以上说法正确的是( )
A. ①② B. ②④
C. ③④ D. ①③
9、同学们对运动场上出现的现象进行了讨论. 下列说法正确的是( )
A.百米运动员冲过终点时,由于受到惯性力的作用不会立即停下来
B.抛出去的篮球会在空中继续运动,是因为篮球具有惯性
C.踢出去的足球在地上越滚越慢,说明物体的运动需要力来维持
D.跳远运动员助跑起跳,是为了增大惯性
10、在水平轨道上有一辆实验车,其顶部装有电磁铁,电磁铁下方吸有一颗. 在实验车向右匀速直线运动的过程中,因断电下落. 如图是描述下落的四个示意图,图中虚线表示下落的路径,以实验车为参照物,正确描述下落路径的示意图是( )
11、如图11所示,在拉力F=10N的作用下,物体沿水平面向右做匀速直线运动,物体受到的摩擦力是 N;当撤去拉力F时,物体将 ,此时,假设重力突然消失,在不计空气阻力的情况下,物体将 (以上两空均选填“保持静止状态”“做减速直线运动”或“做匀速直线运动”).
(11)
12、下列现象中,属于利用惯性的是( )
A. 坐汽车时要系好安全带 B. 跳远运动员快速助跑 C. 行车时要注意保持车距 D. 学校路段减速慢行
13、实验:小王同学用表面粗糙程度不同的毛巾、木板、玻璃等器材探究“阻力对物体运动的影响”,实验过程及现象如图1所示:
(1)每次都要让小车从斜面上的同一位置从静止开始自由下滑,目的是 .
(2)实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变来实现的.
(3)下面是记录实验情况的表格,请将其中①、②两项内容补充完整.
(4)比较a、b、c三次实验,发现阻力越小,小车滑行的距离就越 (选填“远”或“近”),说明小车运动的速度改变得越 . (选填“快”或“慢”).
(5)伽利略对类似的实验进行了分析,并进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车将在水平面上 . 说明力不是维持物体运动状态的原因,而是 物体运动状态的原因.
(6)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律. 该定律 .
A.能用实验直接验证
B.不能用实验直接验证,所以不能确定这个定律是否正确
C.是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括得出的
知识点二、二力平衡
【知识干货】
一、二力平衡的概念:一个物体在两个力作用下,仍然能处于静止或匀速直线运动状态,就称这两个力相互平衡. 物体处于静止状态或匀速直线运动状态,称物体处于平衡状态.(这里重点记住平衡状态所指的两种情况)
二、二力平衡的条件:同体、等大、反向、共线.
与相互作用力的区别:相互作用的特点是异体、等大、反向、共线,区别在于受力物体是一个还是两个,二力平衡受力物体是一个(即两个力作用在同一物体上),相互作用力受力物体是两个(即两个力分别作用在两个物体上)。
三、力和运动之间的关系理解:1.物体受到平衡力,则运动状态保持不变(原来是静止就是静止,原来是运动就会一直匀速直线运动);反之,如果物体运动状态是静止或匀速直线运动,那么一定受到的是平衡力。2.物体如果受到非平衡力,则运动状态一定改变;反之如果物体的运动状态改变,则受到的力也一定不平衡。
【常见典例】二力平衡的理解
1、一物体在水平推力作用下沿水平方向做匀速直线运动,如图9所示. 下列说法正确的是( )
A.物体受到的重力和物体受到的摩擦力是一对平衡力
B.物体受到的重力和物体受到的推力是一对平衡力
C.物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对平衡力
D.物体受到的重力和地面对物体的支持力是一对平衡力
2、超市里,小明用水平方向的力,推着购物车在水平地面上做匀速直线运动. 下列说法正确的是( )
A.购物车对地面的压力与地面对购物车的支持力是一对平衡力
B.购物车所受的推力与地面对购物车的摩擦力是一对平衡力
C.购物车所受的重力与购物车对地面的压力是一对相互作用力
D.购物车对小明的力与地面对小明的摩擦力是一对相互作用力
3、木块在压力F的作用下静止在如图3所示位置,则下列各组力属于平衡力的是( )
A.木块所受的压力和木块对墙壁的压力 B.木块所受的重力和木块所受的摩擦力
C.木块所受的支持力和木块所受的摩擦力 D.木块对墙壁的压力和墙壁对木块的支持力
4、电灯通过电线挂在天花板上处于静止状态,灯对电线的拉力和电线对灯的拉力是一对 ,电线对灯的拉力和灯所受的重力是一对 力.
5、一架质量为2000kg的轻型直升飞机,静止在空中时,螺旋桨向上的升力是 N. 当飞机以3m/s匀速直线下降时,螺旋桨向上的升力是 N. 当飞机以5m/s匀速直线下降时,螺旋桨向上的升力将 (选填 “变大”“变小”或“不变”,g取10N/kg).
6、八年级2班的同学正在做“探究二力平衡条件”的实验。
(1)小南同学按如图甲进行实验。实验时,他发现在左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,木块A处于静止状态;若继续将一个质量较小的砝码轻轻放在右盘后,观察到木块A状态没有改变,则此时木块受力________(选填“平衡”或“不平衡”)。经同学们的提醒,小南改用如图乙所示的小车B替换木块A进行实验。这样操作是为了使用______________________的方法来减小________。
(2)另一个同学小晨用如图丙所示的硬纸片C替换木块A进行实验。相比于小南选用的装置进行实验,小晨选用的实验装置更利于探究相互平衡的两个力具有__________________的特点。她在实验中,将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的定滑轮,在吊盘里面放入砝码,为了使小卡片平衡,应该通过调整____________来改变拉力的大小,并使作用在卡片上的两个拉力的大小________。为了验证不在同一直线上的两个力是否平衡时,则要进行的操作是________。(填序号)
①改变两侧砝码的质量;②用剪刀将卡片剪开;③将卡片扭转一定角度后释放)
(3)丽丽同学在装置选择时使用了如图3-丁所示的器材,且在左右支架上装配滑轮时没有安装在同一高度,你认为她能否不用调节定滑轮的高度直接进行实验。________(选填“能”或“不能”)
7、如图7所示,甲、乙两个弹簧测力计放在水平面上并相互勾在一起,用水平拉力F1和F2分别拉开,F1=F2=2N,两弹簧测力计静止时,下列分析正确的是( )
A.甲对乙的拉力和乙对甲的拉力是一对平衡力
B.甲受力平衡,乙对甲的拉力是2N,甲的示数是2N
C.乙受力平衡,甲对乙的拉力是2N,乙的示数是4N
D.甲和乙受到的合力均为零,示数均为零
【点拨】二力平衡的条件很容易理解,核心部分在于判断受力物体的数量是一个还是两个。实验部分需要注意的判断想要验证哪一个条件,如验证等大的力,那就需要用同等和不同等的力做对比。弹簧测力计受力两端受力的问题,只要是平衡状态,就和挂钩一端受力是一样的,而且力的大小相同。
知识点三、摩擦力
【知识干货】
一、摩擦力的概念:阻碍相对运动的力。强调相对运动。
摩擦力的方向:与运动方向或运动趋势方向相反。
产生的条件:(1)两物体直接接触,且接触面有弹力.(2)两物体的接触面粗糙.
(3)两物体发生运动或有相对运动的趋势.
二、摩擦力的影响因素:
注意:不同类型的摩擦力,影响因素是不一样的。需要分清楚是静摩擦力,还是滑动摩擦力。
静摩擦力的影响因素是产生运动趋势的外力大小有关,一般都是根据静止状态下的二力平衡求得;滑动摩擦力的影响因素和接触面粗糙程度、接触面的压力有关。
三、增大和减小滑动摩擦力的方法:(1)改变接触面的压力;(2)改变接触面的粗糙程度。
另外,相同的条件下,滚动摩擦力是小于滑动摩擦力的,所以减小滑动摩擦的其中一种方法可以变滑动摩擦为滚动摩擦。
四、滑动摩擦力影响因素的实验:(1)控制变量法;(2)从同一高度滑下来的原因是为了获得相同的初速度。
【常见典例】
1、小王同学用表面粗糙程度不同的毛巾、木板、玻璃等器材探究“阻力对物体运动的影响”,实验过程及现象如图1所示:
(1)每次都要让小车从斜面上的同一位置从静止开始自由下滑,目的是 .
(2)实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变 来实现的.
(3)下面是记录实验情况的表格,请将其中①、②两项内容补充完整.
(4)比较a、b、c三次实验,发现阻力越小,小车滑行的距离就越 (选填“远”或“近”),说明小车运动的速度改变得越 (选填“快”或“慢”).
(5)伽利略对类似的实验进行了分析,并进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车将在水平面上 . 说明力不是维持物体运动状态的原因,而是 物体运动状态的原因.
(6)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律. 该定律 .
A.能用实验直接验证
B.不能用实验直接验证,所以不能确定这个定律是否正确
C.是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括得出的
2、小伟要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:①接触面所受的压力大小;②接触面的粗糙程度;③接触面积的大小;④速度的快慢.
接下来小伟通过下图2所示实验操作验证他的猜想:
(1)实验中小伟应该用弹簧测力计水平 拉动木块在长木板上滑动,这样做是根据
的知识得出拉力等于摩擦力,从而测出木块所受的摩擦力的大小. 实验中运用到的实验研究方法: 和 .
(2)某次实验中弹簧测力计的指针位置如图3所示,它的示数是 N.
(3)分析图2-甲、乙可知,在接触面粗糙程度相同时, 越大,滑动摩擦力越大.
(4)如果小伟要探究猜想②,他应该选择 两幅图所示的实验步骤来操作,根据图中弹簧测力计的示数可得出结论:在压力相同的情况下, ,滑动摩擦力越大.
(5)通过上述实验得到的结论:滑动摩擦力的大小跟 的大小和接触面的 有关.
(6)小伟要探究猜想③,他将木块切去一半,重复甲的操作过程,如图2-丁所示. 他比较甲和丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关. 你认为他的结论可靠吗?答: . 小伟在实验中存在的问题是 .
(7)小伟要探究猜想④,重复甲、乙操作过程,小伟分别以较快和较慢的速度拉动木块做匀速直线运动,发现F2>F1,她认为摩擦力大小与速度大小有关. 她的结论是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 .
(8)实验中小伟发现很难保持弹簧测力计示数的稳定性,为了解决上述问题,小伟同学对实验装置进行了改进,如图4所示. 该装置的优点是 (选填“需要”或“不需要”)长木板做匀速直线运动. 而且弹簧测力计可以保持静止,方便 .
3、一消防员进行徒手爬绳训练. 当他双手握住绳索竖直匀速上攀时,绳索对他的摩擦力大小和方向分别是( )
A. 小于消防员的重力、竖直向上
B. 等于消防员的重力、竖直向上
C. 大于消防员的重力、竖直向上
D. 大于消防员的重力、竖直向下
4、如图所示,重为5N的铁块紧紧吸附在磁性平板的下表面,若用2N的水平力向右拉铁块时,铁块匀速运动,此时平板对铁块的摩擦力大小为 N,方向向 ;若用3N的水平力拉铁块前进了0.5m,铁块受到的摩擦力大小为 N,拉力对铁块做的功为 J.
(4)(6)
5、下列实例中,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦的是( )
6、如图所示,用6N的水平拉力F拉动物体A在水平地面上向右匀速运动,物体B静止不动,弹簧测力计示数为2N. 下列说法正确的是( )
A. A对B的摩擦力大小为4N,方向水平向右
B. B对A的摩擦力大小为2N,方向水平向右
C. 地面对A的摩擦力大小为4N,方向水平向左
D. 地面对A的摩擦力大小为6N,方向水平向左
7、如图所示,一只猴子在竹杆上玩耍的情景,猴子双手握住竖直竹杆匀速向上爬时所受的摩擦力为F,下列说法正确的是( )
A.摩擦力F 向下,F =mg
B.摩擦力F 向上,F <mg
C.摩擦力F 向上,F =mg
D.摩擦力F 向下,F >mg
(7) (8)
8、如图8所示,一个木块在光滑水平面上以v0的速度做匀速直线运动,冲上粗糙斜
面后最终静在A 点。以下关于木块在斜面上受到摩擦力的说法正确的是( )
A.木块在水平面上受到重力、支持力和摩擦力
B.木块静止在A 点时不受摩擦力
C.木块在斜面上受到的摩擦力方向始终沿斜面向下
D.木块在斜面上受到的摩擦力方向会发生改变
9、如图9-甲所示,用一水平推力F 将一木块压在竖直墙壁上,木块竖直向下运动,其运动的v-t 图像如图乙所示,6~9 s内,木块受到的重力与摩擦力是一对________(选填“相互作用力”或“平衡力”),15~18 s内,木块受到的摩擦力________(选填“大于”“小于”或“等于”)重力。
(9)
【点拨】摩擦力的判断首先需要根据运动状态判断是否有摩擦力,如果有则需区分属静摩擦还是动摩擦,进而判断其影响因素。注意:传送带上物体(两物体同速时)是不受摩擦力的。另外实验题中需要理解控制变量法和匀速拉动物块时的二力平衡原理。认识常见的增大和减小摩擦力的例子,滚动摩擦代替滑动摩擦是减小摩擦的典例。接触没有挤压也是不存在摩擦力的。
