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运动和力
知识点一(牛顿第一定律)
内 容
一切物体在 的时候,总 运动状态
说 明
牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步推理概括出来的,且经受了实践的检验,已成为大家公认的力学基础基本定律之一,但是我们周围的物体是不可能不实受力的,因此不可能用实验来直接实验证明牛顿第一定律
牛顿第一定律的内涵:物体不受力,原来静止的物体将 ,原来运动的物体将 ,不管原来做什么运动,物体都将做匀速直线运动
牛顿第一定律告诉我们:
惯 性
定义
物体具有保持原来运动状态不变的性质叫惯性
说明
惯性是 ,一切物体在 都有惯性,惯性大小只与 有关,与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关
利用
跳远运动员的助跑;用力可以将石头甩出很远;骑自行车蹬几下可以让它滑行
防止
小型客车前排乘客要系好安全带;车辆行驶要保持距离
针对训练一
1.在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉花;让小车从斜面顶端由静止滑下,如图1所示,观察和比较小车在毛巾表面,棉布表面和木板表面滑行的距离.
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 (选填“相等”或“不相等”);
(2)实验中是通过改变 来改变小车所受阻力大小的.
(3)实验中发现:小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 (选填“快”或“慢”).
(4)推理:本实验中,如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它将做 .
(5)在此基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律,请问:牛顿第一定律 (选填“能”或“不能”)直接由实验得出.
(6)本实验中小车在水平面上三次滑行过程中消耗的机械能大小 (选填“相等”或“不相等”.)
(7)通过上面的探究后,小明再思考如下的问题,如图2所示,摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时,如果摆球所受的力忽然全部消失,则摆球将 (选填“往回摆”“静止”或“做匀速直线运动”.)
2.下列关于牛顿第一定律以及惯性概念的说法中,正确的是:( )
A.牛顿第一定律说明,只有不受外力的物体才保持匀速直线运动或静止状态
B.物体运动状态发生变化则物体一定受到力的作用
C.惯性定律与惯性的实质是相同的
D.物体的运动不需要力来维持,但物体的运动速度越大时其惯性也越大
2.(多选)如图所示,锤子的锤头变松了,人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上。则下列说法正确的是:( )
A.锤柄下端受到撞击时,锤柄先停止运动
B.锤柄下端受到撞击时,锤头先停止运动
C.这利用了锤头的惯性,锤头质量越大越容易套紧
D.这利用了锤头的惯性,锤头质量越小越容易套紧
知识点二(二力平衡)
二力平衡
说 明
物体在受到 时,如果能保持 ,就说这两个力是平衡力
条 件
二力作用在
平衡状态
物体在不受力或受到平衡力作用下都会保持
针对训练2
1.在“探究二力平衡的条件”活动中.
(1)如果物体只受到两个力的作用,且处于 状态,说明这两个力是相互平衡的.由此,小明提出,能否利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件?
(2)小华认为,若采用小明的方案,必须测出物体所受的 和 的大小来进行比较.研究发现,在小明的方案中,只能根据相互作用的关系直接测出 的大小,在未知二力平衡条件的前提下,另一个力无法直接测量,所以这一方案无法实施下去.
(3)为此,两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案,如图乙所示,请你判断出他们改进的先后顺序: (用字母表示),这样的改进是为了减小 对实验的影响.
( 4)如图丙,是最终确认的实验方案.此方案中,由于 ,故卡片的重力可忽略不计.
2.一重为10N的台灯静止在水平书桌上.下列说法正确的是:( )
A. 台灯受到的重力和台灯对桌面的压力是一对相互作用力B. 台灯受到的重力与桌面对台灯的支持力是一对相互作用力C. 台灯受到的重力和台灯对桌面的压力是一对平衡力D. 台灯受到的重力和桌面对台灯的支持力是一对平衡力
3.如图,木块竖立在小车上,随小车一起以相同的速度向右做匀速直线运动,下列分析正确的是:( )
A. 木块没有受到小车的摩擦力 B. 木块的运动速度越大,惯性越大 C. 木块对小车的压力与小车对木块的支持力是一对平衡力 D. 当小车受到阻力突然停止运动时,若木块与小车接触面光滑,木块将向右倾倒
4.物体在不受力或受平衡力作用时,将保持静止状态 或 匀速直线运动状态;物体受非平衡力作用时,运动状态将会 改变 ,包括物体由静到动,由动到静,由快到慢,由慢到快,速度方向发生改变。
知识点三(力和运动状态的关系)
物体受力条件
物体运动状态
说明
受平衡力
静止或匀速直线运动状态(运动状态不变)
力不是产生(维持)物体运动的原因
受非平衡力
运动快慢及方向改变(运动状态改变)
力是改变物体运动状态的原因
针对训练三
1. 关于力和运动,下列说法中正确的是( )
A.物体匀速转弯一定受到非平衡力的作用
B.竖直下落的小球越来越快,小球的惯性越来越大
C.物体受到力运动状态一定改变,不受力运动物体很快会停下来
D.静止在水平地面上的物体所受的重力和它对地面的压力是一对平衡力
2.下列有关排球运动的说法中,正确的是( )
A.运动员在发球时,手对排球的力大于排球对手的力
B.排球在上升过程中,如果它受到的力全部消失,排球将静止
C.排球在下落过程中,速度变快,惯性变大
D.排球触网后方向改变,说明力可以改变物体的运动状态
3.如图是足球运动员踢足球时的情景,下列说法正确的是( )
A.球被脚踢出去,说明只有球才受到力的作用
B.脚踢球使球飞出去,说明力是物体运动的原因
C.足球在空中飞行过程中,运动状态一定发生改变
D.空中飞行的足球,若它所受的力全部消失,它一定沿水平方向做匀速直线运动
专题一:平衡状态与非平衡状态下受力分析
1.如图,三个相同的物体叠放在一起,当B受到5N的水平拉力时,三个物体一起向右匀速运动,则A与B之间、B与C之间的摩擦力分别为 N和 N.
2.如图,在光滑的水平面上叠放着甲、乙两个木块,甲木块用一根细绳拴在左边固定的竖直板上,现在用力把木块从右端匀速地抽出来,所用的力F=15 N,则甲、乙两个木块所受到的摩擦力是 :(? ?)
A.甲为零,乙受到向右的15 N的力
B.甲乙都受到向右15 N的力
C.甲乙都受到向左15 N的力
D.甲、乙均受力15 N,甲受向右的力,乙受向左的力
3.如图甲所示,两个完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在12 N的水平拉力F1作用下,A、B一起向右做匀速直线运动,此时木块B受到的摩擦力大小为___________N,地面对A的支持力和__________是一对相互作用力.如图乙所示,若将A、B木块改成紧靠着平放在原水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起也向右做匀速直线运动,则F2的大小为_________N.
4.如图甲所示,完全相同的A、B两物块叠放在水平桌面上,用F1=30N的水平力作用在B物块上,AB一起做匀速直线运动,此时B物块所受的摩擦力为 N;若将F2=50N的水平力按如图乙所示作用在A物块上,它们仍一起做直线运动,则地面对A物块的摩擦力为 N.
5.如图所示,叠放在一起的A、B、C三个石块处于静止状态,下列说法正确的是:( )
A.B石块受到A石块的重力和压力的作用
B.B石块受到三个力的作用
C.C石块对B石块的支持力和A石块对B石块的压力是一对平衡力
D.A、B、C三个石块所受合力不为零
6.如图,相同材料的木块A和B被水平力F通过挡板C压在竖直墙上,处于静止状态,则:( )
A.物体A对B没有摩擦力
B.物体A对B的静摩擦力方向竖直向上
C.物体A对B的静摩擦力方向竖直向下
D.条件不足,无法判断
7.校运动会爬杆比赛,小明第一个爬到杆顶.如图所示,小明紧紧握住杆子保持静止,此时他受到的摩擦力为f1;片刻后,小明适度减小握杆子的力量使自己匀速滑下,此时他受到摩擦力为f2,则:( )
A.f1、f2均竖直向上,且f1>f2
B.f1、f2均竖直向上,且f1=f2
C.f1竖直向上,f2竖直向下,且f1>f2
D.f1竖直向上,f2竖直向下,且f1=f2
8.如图甲所消防队员小王进行爬杆训练的示意图,在某次爬杆训练中,小王沿杆竖直向上运动的v(速度)㧟t(时间)图象如图乙所示,下列判断正确的是:( )
A.0㧟6s时间内,小王沿杆匀速向上运动
B.6s至15s时间内,小王沿杆上爬的距离是5.4m
C.0至18s时间内,小王受到的摩擦力方向向下
D.15s至18s时间内,小王受到的摩擦力大小等于重力大小
专题训练2:力和运动图像问题分析
例题解讲:如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的有关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示,以下说法正确的是:( )
A.0㧟2秒,物体处于静止状态,是因为推力小于摩擦力
B.2㧟4秒,物体做匀速直线运动
C.2㧟4秒,物体受到的摩擦力大于水平推力
D.4㧟6秒,物体受到的摩擦力等于水平推力
1.如图甲所示,小强在水平地面上用力向右推木箱,推力随时间变化的图象如图乙所示,木箱速度随时间变化的图象如图丙所示,以下对于这一过程的分析中正确的是:( )
A.0㧟1s内木箱没有动,所以此时不是平衡状态
B.1s㧟2s内木箱受到的摩擦力大小为4N
C.如果3s后人停止用力,木箱将做匀速直线运动
D.如果3s后人突然用6N的力往回拉箱子,此时物体立刻向左加速运动
2.如图所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示。则第2 s时,物体处于__ _状态;第6 s到第9 s,物体受到的摩檫力是_ _N;第4 s时,物体受到的摩擦力是_ __N。
3.如图甲所示,水平地面上的一物体受到方向不变的水平力F的作用,力F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示。综合分析图像可知,当t=1 s时,物体应处于_______状态;当t=3 s时,物体受到的摩擦力为_______N。
4.如图甲所示,水平地面上的物体,受到方向不变的推力F的作用,其F㧟t和v㧟t的图像分别如图乙、丙所示.由图像可知:0~3s内,物体受到的摩擦力是_______N;9~12s内,物体受到的摩擦力是_______N;t=5s时,物体受到的摩擦力是_______N,物体处于__________运动状态;t=8s时,物体受到的摩擦力是_______N,物体处于__________运动状态。
5.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系图像如图乙所示,物体运动速度v与时间t的关系图像如图丙所示,由图像可知t=3 s时,物体受到的摩擦力为______N;t=5 s时,物体处于__________运动状态,这时物体受到的合力为________N.
第八章 运动和力
班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________
一、选择题(本题共10个小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.牛顿第一定律告诉我们的事实是( )
A.运动和静止都是相对于参照物而言的 B.物体在不受力时都是静止的
C.运动的物体一定受到力的作用 D.物体的运动状态改变时一定受到力的作用
2.指尖陀螺是目前很流行的一种玩具,该玩具中间是轴承,轴承内有滚珠,边上有三个用密度较大的金属制作的飞叶,拨动飞叶后,飞叶可以绕轴在指尖上长时间转动(如图)。下列分析错误的是( )
A.飞叶转速变慢,惯性变小
B.轴承内有滚珠,利于减小摩擦
C.拨动飞叶使其旋转是因为力能改变物体的运动状态
D.陀螺能停在指尖上,是因为受到平衡力的作用
3.下列事例中,防止惯性带来危害的是( )
A.铅球离手后可继续飞行 B.紧急刹车时,安全气囊弹出
C.助跑跳远 D.敲击锤柄,锤头会紧套在柄上
4.如图所示,小红与小杰在舞台上为观众表演独轮车走钢丝。下列说法正确的是( )
A.小杰坐在独轮车的下方是因为小杰的质量小
B.小红与独轮车的总重力与钢丝对独轮车的支持力是一对平衡力
C.小红不踩独轮车的踏板,车整体也能向前匀速直线运动
D.小杰的座椅对钢丝的拉力与钢丝对座椅的拉力相等
5.以下惯性的说法中不正确的是( )
A.质量是惯性大小的唯一量度 B.速度大的物体,惯性也大
C.任何物体在任何情况下都有惯性
D.开车系好安全带是为了防止惯性带来的危害
6.探究阻力对物体运动的影响,以下说法不正确的是( )
A.毛巾、棉布、木板为运动的小车提供了不同大小的阻力
B.小车要从斜面的同一高度、静止滑下,才能确保小车到达水平面的初速度是相同的
C.阻力越小,小车运动的越远
D.实验现象表明,当阻力为零时,小车将保持匀速直线运动状态不变
7.若物体不受任何外力的作用,则该物体( )
A.一定做匀速直线运动 B.一定保持静止
C.运动状态可能发生改变 D.以上说法都不对
8.如图所示是小明在玩过山车时的情景,则小明( )
A.重力方向不断改变
B.匀速上升时,受到的重力与座椅对他的支持力是一对平衡力
C.加速下降时,受到的支持力与他对座椅的压力是一对平衡力
D.从最高点向下运动过程动能不变,重力势能变小
9.如图,拨动簧片簧片弯曲变形,把砝码与支架之间的金属片弹出,砝码并没有随金属片飞出,而是落在了支架上,则下列说法中正确的是( )
A.力改变了簧片的运动状态
B.金属片飞出,说明金属片没有惯性
C.金属片离开簧片能继续向前飞是受到惯性的作用
D.砝码能落到支架上是由于受到了重力的作用
10.如图所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计水平拉木块使其作直线运动。两次拉动木块得到的s㧟t图象分别是图(b)中的图线甲、乙,两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,则( )
A.F1可能大于F2
B.F1可能小于F2
C.F1一定大于F2
D.F1一定等于F2
第II卷(非选择题 共80分)
二、填空题(每空2分,共32分)
11.小张同学做“探究二力平衡的条件”实验时,他应选择在较 的水平桌面进行(选填“粗糙”或“光滑”),并保持物体处于 状态或匀速直线运动状态。如图所示是他在实验过程中的某个情景,该情景中物体受到的两个水平拉力 (选填“平衡”或“不平衡”),说明小张当时是在探究相互平衡的两个力的 关系。
12.惯性是物体本身的一种属性。鸟类一般会在起飞前排便,这主要是为了 (选填“增大”或“减小”)它的惯性,以提高灵活性。
13.行驶的汽车急刹车时,车上的人身体会向前倾倒,是由于他们具有 。在刹车过程中,汽车受 (选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用。
14.(2019春?***)跳伞运动员和伞的总质量是80kg,当打开降落伞匀速下降时,运动员受到的阻力大小为 N,方向 。(g取10N/kg)
15.4月20日,天舟一号顺利发射升空,它与天宫二号对接后绕地球做匀速圆周运动,此时飞船处于㧟 (选填“平衡”或“非平衡”)状态,你判断的依据是 ;
16.如图所示,在水平桌面上匀速拉动木块做直线运动。木块受到的拉力和 力是一对平衡力,木块对桌面的压力和木块受到的 力是一对相互作用力。
17.如图所示,用钢尺快速击打下面的一颗棋子,可以发现这颗棋子被击飞而上面那些棋子仍然留在原处落在正下方,上面那些棋子没有飞出是因为这些棋子具有 ,下面的那颗棋子被击后飞出去,说明 ,快速击打时击出棋子与相邻棋子的摩擦力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)慢慢击打时它们之间的摩擦力。
三.作图题(共8分)
18.如图所示,甲、乙两物体均在两个力的作用下处于静止状态,请在图中分别画出另一个力F2。
19.在汽车中悬线上挂一个小球,小球突然向左偏转,则此时汽车向右 加速运动 ,如图所示,若在汽车底板上还有一个跟其相对静止的物体M,则关于画出此时物体M的受力情况
四、实验探究题(每空2分,共计34分)
20.如图所示,在探究“物体运动状态改变的原因”的实验中,小刚同学让小车自斜面上某一固定位置由静止开始自由滑下,分别观察小车从斜面上同一位置滑下后,在粗糙程度不同的水平面上运动的距离,同时用旗子标记小车在平面上停止后所处的位置。根据实验情形回答下面的问题:
(1)小刚每次让小车从斜面上同一位置由静止开始自由下滑,目的是为了使小车到达水平面时的速度 (选填“相同”或“不同”)。
(2)小车到达水平面后不能立即停下来,是因为小车具有 ;小车最终在水平面上停下来,说明力改变了小车的 。
(3)请你画出小车在水平面上运动过程中的受力示意图。
(4)由上述实验推测,若小车在水平面上所受的阻力为零,它将做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动。
21.如图所示,小车在水平方向受到两个力的作用,我们通过观察小车在水平方向受到不同的两个力作用时,小车是否处于静止来探究二力平衡需要满足哪些条件。
(1)把小车放在较 (选填“光滑”或“粗糙”)的水平桌面上,对实验结论的得出更有利。
(2)向两吊盘中加砝码,当两盘中的砝码质量 (选填“相等”或“不相等”)时,小车静止。
(3)保持两吊盘中的砝码质量相等,将小车在桌面上旋转一个角度松手后,小车会转 内容过长,仅展示头部和尾部部分文字预览,全文请查看图片预览。 小卡片容易扭转
五.计算题(每题6分,共18分)
23.高速公路已广泛应用ETC收费系统,这种系统是对过往车辆无需停车即能实现收费的电子系统。如图是某高速公路入口处的ETC通道示意图。现有一辆总质量M=1500kg的汽车,在进入ETC收费岛区域前s1=50m处开始减速,经t1=4s后运动至ETC收费岛(图中阴影区域)边界,然后再经t2=6s匀速通过ETC收费岛,其长s2=36m。不计车长。
(1)开始减速,坐在车里的人感觉向前倾,原因是 人具有惯性 。(2)求汽车的重力大小。
(3)求汽车从减速开始到离开ETC收费岛全过程的平均速度大小。
24.有一个重为600N的物体挂在吊车的吊钩上,物体在起吊的过程中受到空气的阻力为10N,并保持大小不变,求:
(1)物体匀速上升时,吊车对物体的拉力是多少。
(2)物体匀速下降时,吊车对物体的拉力又是多少。
25.如图所示,一辆汽车在平直的公路上匀速向前行驶,它所受的阻力为3500N,此时汽车所受的动力是车重的0.1倍,g=10N/kg。试问:
(1)汽车所受的动力是多少?
(2)汽车的总质量是多少?
(3)地面对汽车的支持力是多少?
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