1、第7讲 力和运动,20132015年初中学业水平考试试题统计与命题解读,考点1,考点2,考点3,考点4,考点1力 1.力的概念:力是物体对物体的作用。 2.力产生的条件:必须有两个或两个以上的物体。物体间必须有相互作用(可以不接触)。 3.力的性质:物体间力的作用是相互的。 4.力的作用效果:力可以改变物体的运动状态和使物体发生形变。 5.力的单位:国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,用N表示。 力的感性认识:手托两个鸡蛋所用的力大约为1 N。 6.力的测量: (1)测力计:测量力的大小的工具。如弹簧测力计、握力计。,考点1,考点2,考点3,考点4,(2)弹簧测力计: 原理:在弹性限度内,弹
2、簧的伸长与所受的拉力成正比。 使用方法:“看”:量程、分度值、指针是否指零;“调”:调零; 注意事项:a.加在弹簧测力计上的力不许超过它的量程; b.使用前先拉动挂钩几次,以免弹簧被外壳卡住; c.测量时,所测力的方向应与弹簧伸长的方向一致。 7.力的三要素:力的大小、方向和作用点。 8.力的示意图:就是用一根带箭头的线段来表示力。 具体的画法:(1)用线段的起点表示力的作用点;(2)沿力的方向画一条带箭头的线段,箭头的方向表示力的方向;(3)若在同一个图中有几个力,则力越大,线段应越长。有时也可以在力的示意图上标出力的大小。,考点1,考点2,考点3,考点4,考点2弹力、重力、摩擦力 1.弹力
3、 (1)弹性:物体受力发生弹性形变,失去力又恢复到原来的形状的性质叫弹性。 (2)塑性:物体在受力时发生形变,失去力时不能恢复原来形状的性质叫塑性。 (3)弹力:物体由于发生弹性形变而受到的力。 2.重力 (1)概念:地面附近的物体,由于地球的吸引而受的力叫重力。 重力的施力物体是地球。 (2)g=9.8 N/kg它表示质量为1 kg的物体所受的重力为9.8 N。 (3)方向:竖直向下;应用:重垂线、水平仪,分别检查墙是否竖直和面是否水平。 (4)重力的作用点重心: 质地均匀、外形规则物体的重心,在它的几何中心。如均匀细棒的重心在它的中点,球的重心在球心,方形薄木板的重心在两条对角线的交点。,
4、考点1,考点2,考点3,考点4,3.摩擦力 (1)定义:两个互相接触的物体,当它们要发生或已发生相对运动时,就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力,就叫摩擦力。 (2)分类:(3)摩擦力的方向:摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,有时起阻力作用,有时起动力作用。(4)在相同条件(压力、接触面粗糙程度相同)下,滚动摩擦比滑动摩擦小得多。 (5)滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关系。压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。,考点1,考点2,考点3,考点4,易错易混警示摩擦力的方向与物体相对运动(或趋势)相反,不是和物体的运动方向相反。有时也和物体的运动方向相同,如自行车后轮受到的摩
5、擦力;摩擦力有时起阻力作用,有时起动力作用。如人走路,若不打滑,脚相对地面有向后运动的趋势,地对脚一个向前的摩擦力,成为人向前的动力。 (6)增大或减小摩擦力的方法: 增大摩擦力的方法:增大压力、增大接触面粗糙程度、变滚动为滑动。 减小摩擦的方法:减小压力、减小接触面粗糙程度、变滑动为滚动(滚动轴承)、使接触面彼此分开(加润滑油、气垫、磁浮)。,考点1,考点2,考点3,考点4,考点3牛顿第一定律与惯性 1.伽利略斜面实验: (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着水平面运动的速度相同。 (2)实验结论:在同样条件下,平面越光滑,小车前进得越远。 (3)伽利略的推论:在理想情况
6、下,如果表面绝对光滑,物体将以恒定不变的速度永远运动下去。,考点1,考点2,考点3,考点4,2.牛顿第一定律: 牛顿总结了伽利略、笛卡儿等人的研究成果,得出了牛顿第一定律,其内容是一切物体在没有受到外力的作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。 说明:(1)实验+推理法:牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步推理而概括出来的,且经受住了实践的检验,所以成为大家公认的力学基本定律之一。但是我们周围的物体不受力是不可能的,因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。 (2)物体不受力,原来静止的物体将保持静止状态,原来运动的物体,不管原来做什么运动,物体都将做匀速直线运动。 (3)牛顿
7、第一定律告诉我们:物体做匀速直线运动可以不需要力,力不是维持运动的原因。,考点1,考点2,考点3,考点4,3.惯性:物体保持运动状态不变的性质叫惯性。 说明:(1)惯性是物体的一种属性。一切物体在任何情况下都有惯性,惯性大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大;与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度大小等皆无关。(2)惯性不是力,力有三要素,而惯性只有大小,因此在惯性前加上“产生”“出现”“受到”“克服”等词都是错误的。 方法点拨利用惯性解答问题的一般方法 (1)确定研究对象;(2)此物体原来处于什么运动状态;(3)此物体某部分由于受到外力作用,将改变原来的运动状态;物体某部分若不受外
8、力作用,由于惯性,将保持原来的运动状态。,考点1,考点2,考点3,考点4,考点4二力平衡 1.二力平衡与相互作用力,考点1,考点2,考点3,考点4,2.力和运动状态变化的关系,考法1,考法2,考法3,考法4,考法1惯性和牛顿第一定律(惯性定律) 惯性常考的内容主要是惯性定义及其质量的关系,生活中的惯性现象,牛顿第一定律的基本内容及其应用条件,利用惯性和惯性定律解释生活现象。 例1(2015河北)汽车紧急刹车过程中,会在公路上留下车胎的擦痕,下列说法正确的是( ) A.擦痕是由于刹车后摩擦增大造成的 B.擦痕越长,说明车的惯性一定越大 C.汽车刹车过程中,其惯性越来越小 D.刹车能使汽车迅速停下
9、来,说明力是维持物体运动的原因,考法1,考法2,考法3,考法4,解析:汽车刹车后,轮胎停止转动,这是由滚动摩擦变为滑动摩擦,摩擦力增大,故A选项正确;擦痕越长,说明汽车很难停下来,也就是其运动状态不容易改变,即其质量较大,质量越大,物体的惯性越大,但也可能是因为汽车的速度越大所引起的,故B选项错误;惯性的大小只与质量有关,与运动状态、物体是否受力等因素无关,故C选项错误;汽车刹车时能迅速停下来是由于地面对车有较大的摩擦,是摩擦力改变了汽车的运动状态,而不是维持物体的运动状态,故D选项错误。 答案:A 方法点拨惯性与惯性定律的比较,考法1,考法2,考法3,考法4,考法2二力平衡和牛顿第三定律 牛
10、顿第三定律的内容是两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上;二力平衡的一对力满足“同体、等值、反向、共线”的条件。这一命题点的出题角度往往是作用力与反作用力和二力平衡的辨析。 例2(2015湖南益阳)如图所示,当人推墙时,人将向后退,对此现象的一些说法正确的是( ) A.人能后退一段距离是因为仍然受到墙的作用力 B.人能后退一段距离是因为人具有惯性 C.人停下来后惯性就消失了 D.人对墙的力与墙对人的力是一对平衡力,考法1,考法2,考法3,考法4,解析:当人推墙时,人将向后退,人离开墙后不再受到墙的作用力,故选项A错误;人离开墙后,能后退一段距离是因为人具有惯性
11、,故选项B正确;任何物体都具有惯性,静止的物体的惯性体现在物体要保持静止状态,故选项C错误;人对墙的力与墙对人的力不作用在一个物体上,不是一对平衡力,故选项D错误。 答案:B 方法点拨实际问题分析时,平衡力和相互作用力最重要的区别在于是否作用在同一个物体上。二力平衡的判断,可分三步走:一分析状态,二分析受力,三根据二力平衡条件判断。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法3摩擦力及其影响因素 作为三种常见力之一的摩擦力,常从摩擦力三要素、实验探究影响滑动摩擦力大小的因素、增大或减小摩擦力的方法等方面考查。 例3(2015浙江丽水)下列措施中,能增大摩擦的是( ) A.鞋底印有花纹 B.溜冰鞋底装
12、有滚轮 C.用光滑材料做滑梯 D.在机器的转轴处加润滑油,考法1,考法2,考法3,考法4,解析:鞋底有花纹,目的是保持压力大小不变时,增大接触面的粗糙程度,增大滑动摩擦力,选项A符合题意;溜冰鞋底装有滚轮是变滑动为滚动减小摩擦力,所以选项B不符合题意;用光滑材料做滑梯是减小接触面的粗糙程度以减小摩擦,所以选项C不符合题意;在机器的转轴处加润滑油是会在接触面形成一层油膜,使接触面分离以减小摩擦,所以选项D不符合题意。 答案:A 方法点拨增大摩擦力的方法:增大压力,增大接触面的粗糙程度;减小摩擦力的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动。,考法1,考法2,考法3,考法4
13、,例4(2015江苏扬州)物理兴趣小组为了测量滑动摩擦力的大小,设计了如图所示的实验装置。实验中,小桶内装入适量的沙子,滑块恰好做匀速直线运动。(轻绳与滑轮的摩擦不计) (1)为了测量滑块受到的滑动摩擦力,需要测量的物理量是 。 A.滑块的质量m1 B.小桶和沙子的总质量m2 (2)根据 可知,滑块受到的滑动摩擦力Ff1= 。(用物理量符号表示) (3)小桶落地后,滑块继续向前运动,受到的滑动摩擦力Ff1 (选填“”)Ff2。 (4)实验中难以判断滑块是否做匀速直线运动,请你对上述实验方法提出改进意见: 。,考法1,考法2,考法3,考法4,解析:(1)此题通过砝码和托盘对滑块的拉力使滑块做匀速
14、直线运动,所以实验中应测量托盘和砝码的总质量m2; (2)滑动摩擦力大小等于托盘和砝码的总重力,则Ff1=G=m2g; (3)由于压力不变,接触面的粗糙程度不变,则滑块所受滑动摩擦力不变,故Ff1=Ff2; (4)实验中难以判断滑块是否做匀速直线运动,改进方案:把滑块放到木板上,将弹簧测力计右端固定,左端水平拉着滑块,水平抽动长木板,读出测力计示数(如图所示),这种情况下拉动木板可以不匀速,弹簧测力计示数能稳定。,考法1,考法2,考法3,考法4,答案:(1)B (2)二力平衡条件 m2g (3)= (4)把滑块放到木板上,将弹簧测力计右端固定,左端水平拉着滑块,水平抽动长木板,读出测力计示数(
15、如解析图所示),这种情况下拉动木板可以不匀速,弹簧测力计示数能稳定。 方法点拨判断静摩擦力的大小与方向时用平衡法。判断物体是否受到摩擦力及摩擦力的方向,可以分析是否有力和“摩擦力”平衡。根据该力是否存在及该力的大小和方向来判断摩擦力的大小和方向。如站在台阶式的电梯上匀速上升时,水平方向不受摩擦力,其他方向也用此法。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法4受力分析 力是改变物体运动状态的原因,因而对物体进行受力分析是判断其运动状态的基础。实际的考题中,问题大致有二:根据运动状态分析受力情况;根据受力情况判断其运动状态。画受力示意图是解决问题的常用技巧。 例5滑块被固定在光滑斜面底端的压缩弹簧弹出
16、。滑块离开弹簧后沿斜面向上运动的过程中,不考虑空气阻力,下图关于滑块的受力示意图正确的是( )解析:滑块受重力和支持力作用,并且重力竖直向下,支持力与斜面垂直,因此B选项正确;A、C选项错误;滑块离开弹簧后不受弹力作用,故D选项错误。 答案:B,考法1,考法2,考法3,考法4,方法点拨受力分析通常的顺序:重力弹力摩擦力其他力;分析物体受力,就是分析其他物体对研究对象的作用力。当然,研究对象对周围物体也有力的作用,但这些力是作用在周围物体上的,不是作用在研究对象上的,故不能在受力图上画出。,考法1,考法2,考法3,考法4,例6将一袋大米放在匀速向右运动的输送带上,开始米袋与输送带间有一段距离的相
17、对滑动,然后米袋随输送带一起匀速运动。当输送带突然制动时,米袋会继续向前滑动一段距离后停下。(回答下列小题请选填以下合适的字母标号) A.受到方向向右的摩擦力 B.受到方向向左的摩擦力 C.不受力 (1)米袋刚放上输送带的瞬间,米袋在水平方向上受力情况为 ; (2)当米袋随输送带一起匀速运动时,米袋在水平方向上受力情况为 ; (3)当将输送带突然制动时,米袋在水平方向上受力情况为 。,考法1,考法2,考法3,考法4,解析:(1)输送带是向右匀速运动的,米袋刚放上时,由静止变为向右运动,水平方向没有其他拉力或推力,所以只受向右的摩擦力; (2)物体匀速直线运动时,或者不受力,或者受平衡力;米袋向
18、右匀速运动时,水平方向上如果受摩擦力,一定有另一个力与它平衡,因为没有其他力,所以不受力; (3)输送带制动时,米袋由向右运动变成静止,只有摩擦力方向向左,才能阻止米袋继续向右运动。 答案:(1)A (2)C (3)B,考法1,考法2,考法3,考法4,方法点拨对于静摩擦力,其方向与相对运动趋势的方向相反。这里的相对运动趋势方向,比起相对运动方向来,更抽象了一些。当物体有相对运动趋势时,却仍然是静止的,那么,这个运动趋势及其方向如何判定呢?方法之一为“假设法”。如图所示,物体静止在水平面上,当用水平力F推它时,它仍保持静止,可以这样判定相对运动趋势的方向:假设水平面光滑,容易理解物体将沿F的方向
19、运动起来,这个方向就是物体相对运动趋势的方向。而物体所受的静摩擦力方向则与这个方向相反,即与F方向相反。再如,物体静止在斜面上,假设斜面光滑,物体会沿斜面滑下,这个沿斜面向下的方向就是物体相对斜面的运动趋势的方向,而物体受到的静摩擦力的方向是沿斜面向上的。,一、探究阻力对物体运动的影响 1.实验器材:小车、斜面、光滑木板、毛巾、棉布、小旗。 2.实验操作过程: 让小车从斜面的同一高度滚下,毛巾表面、棉布表面、木板三种粗糙程度不同的表面;利用小旗,标出三次小车运动的距离。 结论:牛顿第一定律: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。,例1(2015四川德阳)板上铺上粗糙程
20、度不同的材料,小车自斜面顶端由静止开始滑下,比较小车在水平面上运动的距离(如图所示)。伽利略、牛顿等科学家曾多次做过类似的实验,并在此基础上分析推理得出著名的牛顿第一定律。请回答下列问题:(1)为了得出科学结论,三次实验中 每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,这样做的目的是 。 (2)三次实验中,小车在 表面上停止得最慢,是因为在该表面受到的阻力最 。 (3)进一步推理可知,若水平面绝对光滑(小车不受阻力),则小车会在水平面上做 运动。,解析:(1)因为该实验是要研究阻力对物体运动的影响,所以应该采用控制变量法,即控制其他因素都相同,只让水平面的阻力大小不同,所以三次实验中应使小车运动到斜面
21、底端时的速度相等。要想让小车运动到斜面底端时的速度相等,就应该让小车从斜面的同一高度处释放。 (2)在这三次实验中,小车在木板表面上运动的距离最长,停止得最慢,这是因为木板表面最光滑,小车在该表面受到的阻力最小。 (3)由此我们可以推理得出:若水平面绝对光滑(即小车不受摩擦力),则小车会在水平面上做匀速直线运动。 答案:(1)小车 小车运动到水平面上的初速度相同 (2)木板 小 (3)匀速直线 方法点拨牛顿第一定律探究中要注意小车是同一小车,并在同一高度放下的目的,通过实验现象来总结出规律。,二、测量滑动摩擦力 1.实验器材:木板(四个面分别粘有砂纸、棉布、绒布、纸)、立方体木块(三个面粘有不
22、同面积的同种材料)、木板、钩码、弹簧测力计、细线等。 2.实验原理:二力平衡条件。 实验时要水平匀速拉动物体(或拉到物体做匀速直线运动),匀速拉动物体时,物体所受的拉力与摩擦力是一对平衡力,这样测力计示数的大小就等于滑动摩擦力的大小。 3.实验操作过程: (1)测量方法:把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计水平拉木块,使木块匀速运动,读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。改变不同的接触面,如甲、乙、丙图所示,进行实验。,(2)弹簧测力计读数:在拉动过程中进行读数。(3)观察图象得出实验结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大滑动摩擦力越大压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。该研究采用了控制变量
23、法。 概括为滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度大小等无关。,例2(2015四川宜宾)某实验小组在探究滑动摩擦力大小跟哪些因素有关的实验中,小组成员认为滑动摩擦力大小与压力大小及接触面的粗糙程度有关,于是设计了如图所示的实验。(1)实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,并记录弹簧测力计示数(见表格)。根据 知识,可以知道木块与长木板之间的滑动摩擦力大小。 (2)分析图中 (选填“甲”“乙”或“丙”)两次实验数据可以得到的结论是当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。,解析:(1)用弹簧测力计水平拉动木块
24、,使它沿长木板做匀速直线运动,此时木块处于平衡状态,拉力与摩擦力是一对平衡力,因此根据二力平衡条件可知,测力计的示数与摩擦力相等。(2)比较题图甲、乙发现:接触面的粗糙程度相同,而压力大小不同,由此可知研究的是摩擦力与压力大小的关系,不符合题意。比较题图甲、丙发现:压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,由此可知研究的是摩擦力与接触面粗糙程度的关系,且可以得到的结论是当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。 答案:(1)二力平衡条件 (2)甲、丙 方法点拨探究影响滑动摩擦力大小的因素 课本实验中如何控制变量、如何拉动弹簧测力计、实验数据处理及结论得出是最常见的考试动向,学习时要注意课本上的内容和老师的讲解。,
