一、知識(shí)快覽
(一)力
重點(diǎn)提示:
(1)實(shí)際上,不受任何外力的物體是沒(méi)有的。在某一方向上不受外力或在某一方向上受合力為零的情況,也可應(yīng)用牛頓第一定律。定律中“靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”實(shí)質(zhì)是物體保持原狀態(tài)不變,即物體不受外力作用時(shí),原來(lái)靜止的物體仍然靜止,原來(lái)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體會(huì)保持原來(lái)的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),直到有外力改變這種狀態(tài)。
(2)慣性不是力。力是物體對(duì)物體的作用,發(fā)生力的作用時(shí),必然要涉及兩個(gè)相互作用的物體,單獨(dú)一個(gè)物體不會(huì)產(chǎn)生力的作用。
(3)每個(gè)物體都具有慣性,慣性只有大小沒(méi)有方向,不能把慣性說(shuō)成是“慣性力”“受到慣性作用”或“克服物體的慣性”,一般只能說(shuō)“具有慣性”。
判斷二力是否平衡的三種方法:
①根據(jù)二力平衡的條件來(lái)判斷。
②根據(jù)物體是否處于平衡狀態(tài)來(lái)判斷。
③根據(jù)物體所受合力是否為零來(lái)判斷。
定義
力是物體對(duì)物體的作用。
單位
力的單位是牛頓,簡(jiǎn)稱(chēng)牛,符號(hào)為N。
產(chǎn)生條件
①必須有兩個(gè)或兩個(gè)以上的物體。
②物體間必須相互作用。(物體間可以不接觸)
力的作用效果
①力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。(態(tài)變)
②力可以改變物體的形狀。(形變)
三要素
力的大小、方向、作用點(diǎn)
力的示意圖
通常用一條帶箭頭的線段表示力。在受力物體上沿力的方向畫(huà)一條線段,在線段的末端畫(huà)一個(gè)箭頭表示力的方向,線段的起點(diǎn)或終點(diǎn)表示力的作用點(diǎn),線段的長(zhǎng)度表示力的大小。
力的相互性
物體間力的作用是相互的,發(fā)生力的作用時(shí),一個(gè)物體是施力物體同時(shí)又是受力物體。
測(cè)量工具
測(cè)力計(jì),實(shí)驗(yàn)室常用彈簧測(cè)力計(jì)。
(二)彈力
定義
物體由于發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的力。
大小
與物體的彈性強(qiáng)弱和物體發(fā)生彈性形變的大小有關(guān)。
測(cè)量工具
彈簧測(cè)力計(jì)
彈簧測(cè)力計(jì)的原理
在彈性限度內(nèi),彈簧受到的拉力越大,彈簧的伸長(zhǎng)量就越大。
彈簧測(cè)力計(jì)的使用
①使用前觀察彈簧測(cè)力計(jì)的量程和分度值,看指針是否指在零刻度線上
②使用時(shí),要使彈簧的伸長(zhǎng)方向與所測(cè)拉力的方向一致,避免彈簧與外殼發(fā)生摩擦。
③讀數(shù)時(shí)視線要與刻度面垂直,如果指針不在整數(shù)刻度,要進(jìn)行估讀。
(三)重力
定義
由于地球吸引而使物體受到的力。重力的施力物體是地球,地球上的一切物體都受到重力的作用。
大小
重力的大小通過(guò)公式G=mg計(jì)算得出,其中g(shù)=9.8 N/kg,它表示質(zhì)量為1kg的物體受到的重力為9.8N。
方向
豎直向下,利用重力的方向總是豎直向下的原理可以制成鉛垂線、水平儀。
重心
對(duì)于整個(gè)物體,重力作用的表現(xiàn)就好像它作用在某一個(gè)點(diǎn)上,這個(gè)點(diǎn)叫做物體的重心。
形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻的物體的重心在物體的幾何中心上。
(四)摩擦力
定義
兩個(gè)相互接觸的物體,當(dāng)它們相對(duì)滑動(dòng),或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí),在接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力。
產(chǎn)生條件
①物體間相互接觸并擠壓。
②接觸面粗糙。
③物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。
方向
與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì))的方向相反。
分類(lèi)
靜摩擦、滑動(dòng)摩擦、滾動(dòng)摩擦。
測(cè)量原理
二力平衡
探究過(guò)程
①把同一木塊放在粗糙程度不同的接觸面上,用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),觀察彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)。
②在木塊上加不同質(zhì)量的砝碼,用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊在同一接觸面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),觀察彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)。
結(jié)論
滑動(dòng)摩擦力的大小跟壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)。
同一接觸面,壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大。
壓力一定時(shí),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大。
增大方法
(1)增大壓力
(2)使接觸面變粗糙
(3)變滾動(dòng)為滑動(dòng)
減小方法
(1)減小壓力
(2)使接觸面變光滑
(3)變滑動(dòng)為滾動(dòng)
(4)使接觸面分離(形成氣墊、磁懸?。?div style="height:15px;">
(五)牛頓第一定律
內(nèi)容
一切物體在沒(méi)有受到力的作用時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
理解
①該結(jié)論是由實(shí)驗(yàn)推理概括出來(lái)的。
②“總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”是指物體不受外力時(shí),原來(lái)靜止的物體將永遠(yuǎn)保持靜止?fàn)顟B(tài),原來(lái)運(yùn)動(dòng)的物體將永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
③力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。
(六)慣性
定義
一切物體都有保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì),我們把這種性質(zhì)稱(chēng)為慣性。
影響因素
慣性的大小與物體的質(zhì)量有關(guān),物體的質(zhì)量越大,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難以改變,我們就說(shuō)它的慣性越大。
理解
①任何物體,無(wú)論是運(yùn)動(dòng)還是靜止,都具有慣性。
②慣性不是力,不能把慣性說(shuō)成是“慣性力”“受到慣性作用”或“克服物體的慣性”,一般只能說(shuō)“具有慣性”。
利用
如拍打塵土、體育比賽中的各種投擲項(xiàng)目、助跑等。
危害
如剎車(chē)傾倒、走路滑倒和絆倒等。
(七)二力平衡
平衡狀態(tài)
指物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
定義
物體在兩個(gè)力的作用下保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),我們就說(shuō)這兩個(gè)力平衡。
平
衡
條
件
①同物:
作用在同一個(gè)物體上。
②等大:
兩個(gè)力大小相等。
③反向:
兩個(gè)力的方向相反。
④共線:
兩個(gè)力在同一條直線上。
注意
二力平衡時(shí)要求四個(gè)條件同時(shí)具備、缺一不可。
(八)平衡力和相互作用力的區(qū)別
平衡力相互作用力
不同點(diǎn)
作用在同一個(gè)物體上
分別作用在兩個(gè)物體上
不一定為同性質(zhì)的力
一定為同性質(zhì)的力
其中一個(gè)力消失,另一個(gè)力不受影響同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失
相同點(diǎn)大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。
二、圖說(shuō)物理
考題示例一
小明同學(xué)在推門(mén)的過(guò)程中,能夠體驗(yàn)到力的三要素對(duì)力的作用效果的影響,如圖所示。在門(mén)上的B點(diǎn)分別用方向相同、大小不等的力拉門(mén),力越大,越容易將門(mén)拉開(kāi)這說(shuō)明力的作用效果跟力的大小有關(guān);在門(mén)上的A點(diǎn)分別用大小相等、方向不同的力拉門(mén),能將門(mén)拉開(kāi)或關(guān)上,這說(shuō)明力的作用效果跟力的方向有關(guān);在門(mén)上的A點(diǎn)和B點(diǎn)分別用方向相同、大小相等的力拉門(mén),在A點(diǎn)比B點(diǎn)更容易拉開(kāi)門(mén),這說(shuō)明力的作用效果跟力的作用點(diǎn)有關(guān)。
考題示例二
如圖所示,一位同學(xué)坐在小船上用力推另一只小船,把另一只小船推開(kāi)的同時(shí)自己坐的小船則向相反的方向運(yùn)動(dòng),說(shuō)明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),也可以說(shuō)明物體間力的作用是相互的。
考題示例三
自行車(chē)是我們熟悉的交通工具。從自行車(chē)的結(jié)構(gòu)和使用來(lái)看,它涉及不少有關(guān)摩擦的知識(shí)。以下分析中,正確的是(C)
A.腳踏凹凸不平是通過(guò)增大接觸面積來(lái)增大摩擦的B.輪胎上制有花紋是通過(guò)改變接觸面粗糙程度來(lái)減小摩擦的C.剎車(chē)時(shí)用力捏車(chē)閘是通過(guò)增大壓力來(lái)增大摩擦的D.在轉(zhuǎn)動(dòng)的部分加潤(rùn)滑油是通過(guò)變滑動(dòng)為滾動(dòng)來(lái)減小摩擦的
考題示例四
如圖甲所示,建筑工人砌墻時(shí),常利用鉛垂線來(lái)檢查墻砌得是否豎直,其原因是重力的方向總是豎直向下的。
一堵南北走向的墻上,所掛鉛垂線如圖乙所示,則這堵墻一定是向西傾斜。
考題示例五
如圖所示,錘子的錘頭變松了,人們常用撞擊錘柄下端的方法使錘頭緊套在錘柄上。當(dāng)錘柄下端受到撞擊時(shí),錘柄比錘頭先停止運(yùn)動(dòng),這是利用了錘頭(選填“錘柄”或“錘頭”)的慣性,并且質(zhì)量(選填“質(zhì)量”或“速度”)越大越容易套緊
考題示例六
交管部門(mén)要求小型客車(chē)的駕駛員和前排乘客必須使用安全帶,許多轎車(chē)中還安裝了安全氣囊,是為了防止哪種情況對(duì)人體帶來(lái)危害?答:是為了防止由于慣性對(duì)人體的傷害。當(dāng)汽車(chē)突然剎車(chē),或與前車(chē)發(fā)生撞擊時(shí),車(chē)受力停止運(yùn)動(dòng),而司機(jī)和乘客由于慣性還要保持原來(lái)較快的運(yùn)動(dòng)速度,會(huì)撞上前擋風(fēng)玻璃。
考題示例七
如圖所示,跳水運(yùn)動(dòng)員在向下壓跳板的過(guò)程中,壓跳板的力的作用效果是使跳板發(fā)生形變,產(chǎn)生彈力。跳板彈起過(guò)程中,跳板推運(yùn)動(dòng)員的力的作用效果是使運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變。
考題示例八
跳傘表演時(shí),連人帶傘總重力是1030 N,則勻速下落時(shí)空氣阻力有多大?如果下落的速度越來(lái)越慢,空氣阻力比重力大還是???答:勻速下降時(shí)空氣阻力與重力是一對(duì)平衡力,等大反向,即空氣阻力f=G=1030 N;如果運(yùn)動(dòng)變慢,不是勻速運(yùn)動(dòng),受力就不平衡,阻力大于重力。
考題示例九
如圖甲所示,放在水平地面上的物體,受到方向不變的水平拉力F的作用,F(xiàn)的大小與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示,物體運(yùn)動(dòng)速度V與時(shí)間t的關(guān)系如圖丙所示,由圖象可知,當(dāng)t=1s時(shí),物體受到的摩擦力為2N,當(dāng)t=5s時(shí),物體受到的摩擦力為4N。當(dāng)拉力為7N時(shí),物體受到的合力為3N,物體將做加速運(yùn)動(dòng)。
考題示例十
假設(shè)體積相同的小球在空中下落時(shí),受到的空氣阻力與其運(yùn)動(dòng)的速度成正比。兩個(gè)體積相同、重力分別為2N和3N的小球之間用短細(xì)線相連,細(xì)線強(qiáng)度足夠大?,F(xiàn)將這兩個(gè)小球從漂浮在空中的氣球上由靜止開(kāi)始自由釋放,當(dāng)兩球勻速下降時(shí),細(xì)線上的拉力為( B )
A、0N
B、0.5N
C、1N
D、2.5N
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