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第3講力和運(yùn)動(dòng)(平衡態(tài))
?專(zhuān)題目錄
2025新高一物理短期班
【專(zhuān)題一】牛頓第一定律和慣性
【專(zhuān)題二】牛頓第三定律
【專(zhuān)題三】物體的平衡態(tài)
知識(shí)講解
專(zhuān)題一、牛頓第一定律、慣性
初中知識(shí)要點(diǎn)回顧
1.維持運(yùn)動(dòng)需要力嗎?
亞里士多德:如果要使一個(gè)物體持續(xù)運(yùn)動(dòng),就必須對(duì)它施加力的作用。如果這個(gè)力被撤銷(xiāo).物體就會(huì)停止運(yùn)
動(dòng)。
伽利略:物體的運(yùn)動(dòng)并不需要力來(lái)維持.運(yùn)動(dòng)之所以會(huì)停下來(lái).是因?yàn)槭艿搅四Σ磷枇Α?/p>
2.牛頓第一定律
一切物體在沒(méi)有受到力的作用的時(shí)候,總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(即:一切物體在沒(méi)有受到力的
作用的時(shí)候.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不會(huì)發(fā)生改變)。
牛頓第一定律是通過(guò)分析事實(shí),再進(jìn)一步概括、推理得出的。
3.慣性
物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性。牛頓第一定律也叫慣性定律。
說(shuō)明:慣性是物體的一種性質(zhì)。慣性不是力,只有大小.沒(méi)有方向。物體慣性大小只與質(zhì)量大小有關(guān),與物
體是否受力。運(yùn)動(dòng)快慢均無(wú)關(guān)。一切物體在任何情況下都有慣性。
高中對(duì)接知識(shí)精讀
0.歷史的回顧
(1)亞里士多德的觀點(diǎn):力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因.
亞里士多德是世界古代史上最偉大的哲學(xué)家、科學(xué)家和教育家,他的著作是希臘文明的百科全書(shū),
內(nèi)容涉及天文學(xué)、地理學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、歷史學(xué)、心理學(xué)、政治學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)以及美學(xué)、修辭、詩(shī)
歌等等.亞里士多德集古代知識(shí)于一身,對(duì)世界的貢獻(xiàn)之大,令人震驚.事實(shí)上,亞里士多德的“力是
維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”這一觀點(diǎn)盡管是錯(cuò)誤的,但是我們不難看出其中明顯含有靜止慣性的思想.
(2)伽利略的觀點(diǎn):力不是維持運(yùn)動(dòng)的原因,而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因.
伽利略用“實(shí)驗(yàn)”+“科學(xué)推理”的方法推翻了亞里士多德的觀點(diǎn).伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)雖然是想象
中的實(shí)驗(yàn),但這個(gè)實(shí)驗(yàn)反映了一種物理思想.它是建立在可靠的事實(shí)基礎(chǔ)之上的.以事實(shí)為依據(jù)、抽
象為指導(dǎo),抓住主要因素,忽略次要因素,從而深刻地揭示了自然規(guī)律.
(3)笛卡兒的觀點(diǎn)
運(yùn)動(dòng)的物體如果沒(méi)有其他原因,將繼續(xù)以同一速度沿著一條直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),既不會(huì)停下來(lái),也不會(huì)偏
離原來(lái)的方向.
1.物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變
(1)所謂物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),就是指物體在做機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí)所處的一種狀態(tài),物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可以用速度矢量來(lái)
描述,速度本身是既有大小又有方向的狀態(tài)量,可以說(shuō)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)指的就是物體的運(yùn)動(dòng)速度.運(yùn)動(dòng)
狀態(tài)的改變,指的是速度(大小或方向)發(fā)生改變,應(yīng)該包括三種情況:
①速度大小改變,方向不變;
②速度大小不變,方向改變;
③速度大小和方向都改變.
(2)速度的變化量用符號(hào)“Av”表示,與速度v一樣,也是一個(gè)既有方向又有大小的矢量.
其定義是:物體運(yùn)動(dòng)的末速度v與初速度%的矢量差.
—
其計(jì)算公式是:Av=vv0.本式是矢
量式.只能運(yùn)用矢量合成的平行四邊形定則進(jìn)行,同時(shí)要明確速度的方向性.
2.慣性
牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律表明,物體具有保持原來(lái)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),我們把這個(gè)性質(zhì)叫
做慣性(inertia).牛頓第一定律又叫做慣性定律(lawofinertia).
(1)慣性是物體的固有屬性:一切物體都具有慣性.
(2)慣性與物體的受力情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān).
(3)慣性不是力,慣性是物體具有的保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),而力是物體對(duì)物體的作用,力是
改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,二者在概念上有著本質(zhì)的區(qū)別.
物體的慣性與其外界因素?zé)o關(guān),只與物體本身有關(guān).慣性大小的量度是質(zhì)量.
3.牛頓第一定律
(1)牛頓第一定律(Newtonfirstlawofmotion):一切物體總保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),除非作用
在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài).
(2)牛頓第一定律闡述了三點(diǎn)物理思想.
①說(shuō)明物體不受外力時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)或靜止,即力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因.
②一切物體都有保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的特性.
③一切物體受外力時(shí),就會(huì)改變?cè)瓉?lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),即外力是迫使物體改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因.
(3)牛頓第一定律的意義
①澄清了力的概念:力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,并不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因.
②指出了力和運(yùn)動(dòng)的定性關(guān)系:不受外力作用的物體,將保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài).
③揭示了一切物體固有的屬性——慣性.
4.力是物體產(chǎn)生加速度的原因
(1)在運(yùn)動(dòng)學(xué)內(nèi)容中,加速度的定義是:運(yùn)動(dòng)物體速度的變化與發(fā)生這一變化所用的時(shí)間的比值.其表達(dá)式
是:a="二卜或者生,加速度a是速度v對(duì)時(shí)間f的變化率.
t加
必須把速度的"變化率''生與速度的“變化量”Av嚴(yán)格區(qū)別開(kāi)來(lái).速度的變化率生(即加速度)是
AtAt
描述物體速度變化快慢的物理量,而速度的變化量Av是描述物體速度變化大小的物理量.
(2)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,又因?yàn)槲矬w運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化的標(biāo)志是物體速度的變化,而物體的速度
變化又必然存在著運(yùn)動(dòng)的加速度.故此,力是使物體產(chǎn)生加速度的原因.
【例1】關(guān)于牛頓第一定律,下列說(shuō)法中正確的是()
A.物體如果不受外力作用一定處于靜止?fàn)顟B(tài)
B.物體如果不受外力作用可能處于勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
C.物體在不受外力時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)和勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
D.物體在不受外力時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
【例2】關(guān)于牛頓第一定律,下列說(shuō)法正確的是()
A.牛頓第一定律是一條實(shí)驗(yàn)定律
B.牛頓第一定律說(shuō)明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因
C.慣性定律和慣性的實(shí)質(zhì)是相同的
D.物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持
【例3】一個(gè)物體保持靜止或勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變,這是因?yàn)椋ǎ?/p>
A.物體一定沒(méi)有受到任何力B.物體一定受到兩個(gè)平衡力作用
C.物體所受合力一定為零D.物體可能受到兩個(gè)平衡力作用
【例4】如圖所示,在勻速行駛的車(chē)上,一小球吊在車(chē)廂頂上,車(chē)底板上的A點(diǎn)在小球
正下方,若小球上面的細(xì)線(xiàn)被燒斷,則小球落在()
A.A點(diǎn)B.A點(diǎn)前方C.A點(diǎn)后方D.不能確定
【例5】如果物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化,說(shuō)明該物體的()
A.速度方向一定發(fā)生了變化B.速度大小一定發(fā)生了變化
C.加速度一定發(fā)生了變化D.受到的合外力一定不為零
【例6】下列事例中,物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化的是()
A.火車(chē)速度大小不變通過(guò)彎道B.小孩坐在秋千上來(lái)回?cái)[蕩
C.沿平直公路勻速行駛的汽車(chē)D.月球繞地球運(yùn)動(dòng)
【例7】下列說(shuō)法正確的是()
A.物體只有靜止或做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)才有慣性
B.物體只有受外力作用時(shí)才有慣性
C.物體的速度大時(shí),慣性大D.力是使物體產(chǎn)生加速度的原因
【例8】馬路上的汽車(chē)突然啟動(dòng)時(shí),站在車(chē)上的乘客將會(huì)傾倒,行駛的汽車(chē)急剎車(chē)時(shí),站在車(chē)上的乘客將
會(huì)傾倒,這兩個(gè)現(xiàn)象都是由于人有而造成的.
【例9】在航天飛行器中處于失重狀態(tài)的宇航員,其身體慣性.(沒(méi)有/仍具有)
【例10]下列關(guān)于慣性的說(shuō)法中,正確的是()
A.人走路時(shí)沒(méi)有慣性,被絆倒時(shí)有慣性
B.百米賽跑到終點(diǎn)時(shí)不能立即停下是由于慣性,停下時(shí)就沒(méi)有慣性了
C.物體沒(méi)有受外力作用時(shí)有慣性,受外力作用后慣性被克服了
D.物體的慣性與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及受力情況均無(wú)關(guān)
【例11】一架勻速飛行的戰(zhàn)斗機(jī),為能擊中地面上的目標(biāo),則投彈的位置是()
A.在目標(biāo)的正上方
B.在飛抵目標(biāo)之前
C.在飛抵目標(biāo)之后
D.在目標(biāo)的正上方,但離目標(biāo)距離近些
【例12】一天,下著傾盆大雨.某人乘坐列車(chē)時(shí)發(fā)現(xiàn),車(chē)廂的雙層玻璃窗內(nèi)積水了.列車(chē)進(jìn)站過(guò)程中,他發(fā)現(xiàn)
水面的形狀如圖中的()
列車(chē)行駛方向列車(chē)行駛方向列車(chē)行駛方向列車(chē)行駛方向
【例13】在一個(gè)火車(chē)廂內(nèi),在底部掛一個(gè)氫氣球(密度比空氣?。?,火車(chē)向右勻速行駛,突然剎車(chē),球偏向左邊還
是右邊?
【例14】一向右運(yùn)動(dòng)的車(chē)廂頂上懸掛兩單擺V、N,二者只能在如圖所示的平
面內(nèi)擺動(dòng),某一時(shí)刻出現(xiàn)了如圖的情景,由此可知此車(chē)廂的運(yùn)動(dòng)以及
二單擺相對(duì)車(chē)廂運(yùn)動(dòng)的可能情況是()
A.車(chē)廂做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),時(shí)在擺動(dòng),N靜止
B.車(chē)廂做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),M在擺動(dòng),N也擺動(dòng)
C.車(chē)廂做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),M靜止,N也擺動(dòng)
D.車(chē)廂做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),M■靜止,N也在靜止
專(zhuān)題二、牛頓第三定律
初中知識(shí)要點(diǎn)回顧
1.力是物體間的相互作用。
2.一個(gè)物體對(duì)別的物體施力時(shí),也同時(shí)受到后者對(duì)它的作用力。即:物體間力的作用是相互的(相互作用力
在任何情況下都是大小相等.方向相反.作用在不同物體上)。兩物體相互作用時(shí).施力物休同時(shí)也是受力物休,
反之.受力物體同時(shí)也是施力物體。力不能脫離物體而存在。
高中對(duì)接知識(shí)精讀
1.物體間的力是相互的
相互作用的一對(duì)力,任選其中一個(gè)力稱(chēng)為作用力(action),另一個(gè)力就
是反作用力(reaction).一對(duì)作用力與反作用力的性質(zhì)總是相同的,作用力
與反作用力總是作用在不同的物體上.
(1)重力的作用是相互的
物體受到重力作用,施力者是地球,同時(shí),地球也受到了物體對(duì)它
的力的作用.對(duì)這個(gè)力而言,地球是受力者.
(2)彈力的作用是相互的,如右圖所示.
放在水平桌面上的木塊,由于桌面發(fā)生形變,給木塊一向上的支持力區(qū).同時(shí)由于木塊發(fā)生形變,
對(duì)桌面產(chǎn)生一個(gè)向下的壓力琮.
(3)摩擦力的作用是相互的_v—v
放在粗糙木板上的木塊相對(duì)木板向右運(yùn)動(dòng)時(shí)受到木板給它向左的摩擦廣?~~■—??------1
力.由于運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性,木板相對(duì)木塊向左運(yùn)動(dòng),從而受到木塊給它向右的1^"IIF'
摩擦力.如圖所示.
大量的實(shí)例表明,力的作用都是相互的,也就是說(shuō),任何物體是施力物體的同時(shí),也是受力物體.兩
個(gè)物體間相互作用的這一對(duì)力,叫做作用力與反作用力.顯而易見(jiàn),自然界中的物體相互作用力的數(shù)目必
然是偶數(shù).
2.牛頓第三定律
(1)牛頓第三定律(Newtonthirdlaw):兩個(gè)物體之間的作用力與反作用力總是大小相等,方向相反,作用
在一條直線(xiàn)上.
(2)表達(dá)式:々=-工,月表示作用力,居表示反作用力,“-”號(hào)表示兩個(gè)力方向相反.
(3)牛頓第三定律的特點(diǎn):
①普適性:一對(duì)作用力與反作用力總是大小相等、方向相反,作用在同一條直線(xiàn)上.這里的“總是”
是強(qiáng)調(diào)對(duì)于任何物體,無(wú)論在何時(shí)、何地、何種情形、何種條件下,兩個(gè)力等大、反向的
關(guān)系都是成立的,不受質(zhì)量大小,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等因素的影響.
②同時(shí)性:作用力與反作用力,總是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失、同時(shí)變化、瞬時(shí)對(duì)應(yīng)的.沒(méi)有先后之分,
也沒(méi)有主次之差別,只有成對(duì)出現(xiàn)、形影相隨之特點(diǎn).
③等值性:作用力與反作用力總是大小相等.平衡態(tài)和非平衡態(tài)下的相互作用力都是一對(duì)等大的力;
“以卵擊石”時(shí),也是“卵與石”之間的相互作用力大小相等.
④共線(xiàn)性:物體之間的作用力與反作用力永遠(yuǎn)在一條直線(xiàn)上,但方向相反.
⑤異體性:作用力與反作用力分別作用在兩個(gè)物體上.所以施力物體同時(shí)也是受力物體.
⑥同質(zhì)性:作用力與反作用力一定是一對(duì)性質(zhì)相同的力.作用力是引力則反作用力也一定是引力.
⑦實(shí)驗(yàn)性:牛頓第三定律是一個(gè)實(shí)驗(yàn)定律,可以用實(shí)驗(yàn)方法來(lái)證明作用力與反作用力是等大反向的.
【例15】關(guān)于作用力與反作用力,下列說(shuō)法正確的是()
A.物體相互作用時(shí),先有作用力,后有反作用力
B.作用力與反作用力一定是同種性質(zhì)的力
C.作用力和反作用力總是同時(shí)分別作用在相互作用的兩個(gè)物體上
D.勻速上升的氣球所受浮力沒(méi)有反作用力
【例16】關(guān)于兩個(gè)物體間的作用力和反作用力,下列說(shuō)法中正確的是()
A.作用力和反作用力一定同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)消失
B.作用力和反作用力可以不同時(shí)產(chǎn)生
C.作用力和反作用力可以是不同性質(zhì)的力
D.作用力和反作用力的效果會(huì)相互抵消
【例17】甲、乙兩物體相互靠著放在光滑水平桌面上,分別受到水平推力月和尸2
作用,如圖所示,兩物體都保持靜止,設(shè)甲對(duì)乙的壓力為弱,乙對(duì)甲的
壓力為工,則()
A.月和尸”是一對(duì)作用力和反作用力
B.耳和F2是一對(duì)作用力和反作用力
C.F?和罵是一對(duì)作用力和反作用力
D.乙和匕是一對(duì)作用力和反作用力
【例18】馬拉車(chē)加速前進(jìn),以下說(shuō)法正確的是()
A.因?yàn)檐?chē)是加速前進(jìn),所以馬拉車(chē)的力一定大于車(chē)?yán)R的力
B.因?yàn)轳R拉車(chē)的力和車(chē)?yán)R的力是作用力和反作用力,所以它們大小是相等的
C.馬拉車(chē)的力和車(chē)受到的阻力是一對(duì)平衡力,所以它們的大小相等
D.因?yàn)轳R拉車(chē)的力與車(chē)?yán)R的力大小相等、方向相反,所以它們是一對(duì)平衡力
【例19】物體靜止于一斜面上,如圖所示,則下列說(shuō)法中正確的是()
A.物體對(duì)斜面的壓力和斜面對(duì)物體的支持力是一對(duì)平衡力
B.物體對(duì)斜面的摩擦力和斜面對(duì)物體的摩擦力是一對(duì)作用力和反作用力
C.物體所受的重力和斜面對(duì)物體的支持力是一對(duì)作用力和反作用力
D.物體所受重力可以分解為沿斜面的力和對(duì)斜面的壓力
【例20】人走路時(shí),人和地球間的作用力和反作用力的對(duì)數(shù)有()
A.一對(duì)B.二對(duì)C.三對(duì)D.四對(duì)
【例21]如圖所示,A、B、C為三個(gè)完全相同的物體,當(dāng)水平力尸作用于3上,三物可
V
一起勻速運(yùn)動(dòng),撤去力尸后,三物仍可一起向前運(yùn)動(dòng),設(shè)此時(shí)A、3間作用力為《,
B
5c間作用力為尸2,則片與尸2的大小為()F
C
A.E=E=OB.4=0,F2=F
F2
C.片二耳,凡=不D.K=F,尸2=。
專(zhuān)題三、物體的平衡態(tài)
物體所處的狀態(tài)有多種描述方式:靜止、原地繞圈、上拋、加速、剎車(chē)等等。根據(jù)牛頓定律,我們可以把
物體的狀態(tài)大致歸類(lèi)為兩種:平衡態(tài)和非平衡態(tài)。
平衡與不平衡,是根據(jù)受力來(lái)分類(lèi)的。合外力為零時(shí),根據(jù)牛頓第一定律,物體將靜止或做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
因此,物體是否處于平衡態(tài)有兩種判斷方式:①是否受力平衡②是否靜止或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
受力運(yùn)動(dòng)
平衡態(tài)受力平衡(無(wú)加速度)靜止或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
非平衡態(tài)受力不平衡(有加速度)變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、振動(dòng)等
初中知識(shí)要點(diǎn)回顧
1.二力平衡
二力平衡的概念:
物體在受到兩個(gè)力的作用時(shí),如果能保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài).那么這兩個(gè)力相互平衡。
二力平衡的條件:
作用在同一物體上的兩個(gè)力,如果大小相等.方向相反,并且在同一條直線(xiàn)上.這兩個(gè)力就彼此平衡。
2.運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系
物體不受力的作用運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變理想情況
物體受平衡力的作用運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變實(shí)際情況
物體受非平衡力的作用運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變實(shí)際情況
3.勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
快慢不變,沿著直線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)叫勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是最簡(jiǎn)單的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。
4.變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和平均速度
運(yùn)動(dòng)速度變化的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)叫變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),變速運(yùn)動(dòng)的快慢用平均速度來(lái)表示,粗略研究時(shí).也可用速度的
公式來(lái)計(jì)算,平均速度=總路程/總時(shí)間。
高中對(duì)接知識(shí)精讀
1.共點(diǎn)力:
作用在物體上同一點(diǎn)的幾個(gè)力.或者是力的作用線(xiàn)延長(zhǎng)以后交于同一點(diǎn)的幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力。
在實(shí)際問(wèn)題中,當(dāng)物體可以忽略自身的大小、形狀的情況下,可以把物體所受的外力視為共點(diǎn)力。
2.平衡狀態(tài):
一個(gè)物體在共點(diǎn)力作用下保持靜止或者做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。我們就說(shuō)這個(gè)物體處于平衡狀態(tài)。
共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件:物體所受合外力為零,即Fa=O.
研究共點(diǎn)力作用下物體平衡的基本方法:平行四邊形定則、正交分解法。
4,共點(diǎn)力的平衡的幾個(gè)特例
(1)二力平衡:若物體在兩個(gè)力作用下平衡。則這兩個(gè)力大小相等,方向相反.且作用在同一直線(xiàn)上。
(2)若物體在沿同一直線(xiàn)上多個(gè)共點(diǎn)力作用下平衡,則其中某一方向上所有力的合力與其相反方向上所
有力的合力是一對(duì)平衡力。
5.平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)
在物體上選定任一直線(xiàn),如果在物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,該直線(xiàn)的位置始終保持彼此平行,這樣的運(yùn)動(dòng)叫
做平動(dòng)(translation).
如果物體上所有各點(diǎn)都繞同一直線(xiàn)(轉(zhuǎn)軸)作圓周運(yùn)動(dòng),則該運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為轉(zhuǎn)動(dòng)(rotation).
6.勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
(1)定義:物體在一條直線(xiàn)上運(yùn)動(dòng),如果在任意相等的時(shí)間里位移相等,這種運(yùn)動(dòng)就叫做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(uniform
rectilinearmotion).
(2)位移一時(shí)間圖象
在平面直角坐標(biāo)系中,用橫軸表示時(shí)間f,用縱軸表示位移x,
根據(jù)給出的(或測(cè)定的)數(shù)據(jù),作出幾個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo),用直線(xiàn)將幾個(gè)
點(diǎn)連接起來(lái),則這條直線(xiàn)就表示了物體的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn).這種圖象就叫
做位移——時(shí)間圖象,簡(jiǎn)稱(chēng)為位移圖象.如圖所示為汽車(chē)自初位置
開(kāi)始.每小時(shí)的位移都是S.OxIO'm的x-f圖象.
勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的圖象一定是一條直線(xiàn).x-f圖象表示的是位移,、,“
時(shí)間變化的情況,而不是運(yùn)動(dòng)的徑跡.
7.變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(非平衡態(tài))
(1)物體在一條直線(xiàn)上運(yùn)動(dòng),如果在相等的時(shí)間里位移不相等,這種運(yùn)動(dòng)就叫做變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).
(2)變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)也可以用x-r圖象表示,但不是直線(xiàn).
(3)我們所見(jiàn)到沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體,通常都是變速的,勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)應(yīng)是一種理想化的模型.
8.速度--時(shí)間圖象
(1)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的v-f圖象
勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中,速度的大小和方向不隨時(shí)間變化.我們以橫軸表示時(shí)間,縱軸表示速度,在平
面直角坐標(biāo)系中就可作出勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的v-f圖象.如圖A所示,甲、乙兩條圖線(xiàn)分別表示兩物體以
5m/s和12m/s的速度做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).
iVm-s'1
C
(2)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移
勺速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移可由x=討求出,如上圖A所示甲物體在2s內(nèi)的位移為
x=卬=5x2m=10m.
勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移可由圖象上直接讀出,如上圖B所示,5s內(nèi)的位移為25m.
勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移可由v-/圖象求得.如上圖C所示,陰影部分“面積”的大小就等于位移的大
小.即5s內(nèi)位移大小為25m.
(3)變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(非平衡態(tài))
變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)分為勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和非勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)兩種,其中勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是變速直線(xiàn)運(yùn)
動(dòng)的一種特殊情況.在變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中,如果在相等時(shí)間內(nèi)速度的改變相等,這種運(yùn)動(dòng)就叫做勻變速
直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(uniformvariablerectilinearmotion).
在勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中,如果物體的速度隨著時(shí)間均勻增加,這個(gè)運(yùn)動(dòng)叫做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng);如果
物體的速度隨著時(shí)間均勻減小,這個(gè)運(yùn)動(dòng)叫做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).
變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的v-r圖象如圖所示:
甲圖是勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)VT的圖象;乙圖是非勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的V—的圖象.
在變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的v-r圖象中,曲線(xiàn)與坐標(biāo)軸圍成的圖形的面積為變速運(yùn)動(dòng)的位移.
9.平衡態(tài)的處理方法
1.受力分析:選研究對(duì)象;一場(chǎng)力、二已知力、三彈力、四摩擦力;審查:是否都具有施力于受力物體;
是否滿(mǎn)足牛三定律.
2.正交分解:當(dāng)物體受三個(gè)或多個(gè)力作用平衡時(shí)采用.遵循分解最少矢量原則;優(yōu)先沿a方向分解;盡量
分解已知力.
3.合成分解法是常規(guī)方法,當(dāng)物體只受三力作用處于平衡時(shí),此三力必共面共點(diǎn),將其中的任意兩個(gè)力合
成,合力必定與第三個(gè)力大小相等方向相反;或?qū)⑵渲心骋粋€(gè)力(一般為已知力)沿另外兩個(gè)力的反方向
進(jìn)行分解,兩分力的大小與另兩個(gè)力大小相等.
4,相似三角形法:無(wú)特殊三角形,可找到幾何圖形與力的三角形相似,且有一個(gè)恒力.
【題23]如圖4-4所示,升降機(jī)以lm/s的速度勻速上升時(shí),升降機(jī)對(duì)人的支持力為500N.下
列說(shuō)法正確的是()
A.升降機(jī)靜止在十樓時(shí)對(duì)人的支持力小于500N
B.升降機(jī)以1.5m/s速度勻速上升時(shí)對(duì)人的支持力大于500N
C.升降機(jī)以2m/s速度勻速下降時(shí)對(duì)人的支持力等于500N
D.升降機(jī)以lm/s速度勻速下降時(shí)對(duì)人的支持力小于500N
【題24]如圖所示,質(zhì)量為M的圓環(huán)用輕繩吊在天花板上,環(huán)上有兩個(gè)質(zhì)量均為機(jī)的小環(huán)自大環(huán)頂部開(kāi)始分別
向兩邊滑下,當(dāng)兩個(gè)小環(huán)下落至與大環(huán)圓心等高時(shí),小環(huán)所受摩擦力為力則此時(shí)繩對(duì)大環(huán)的拉力為
()
A.(M+m)gB.(M+2m)gC.Mg+fD.Mg+2f
【題25】雨滴自高空由靜止開(kāi)始落下,已知雨滴在下落過(guò)程中所受的空氣阻力隨其運(yùn)動(dòng)速度增大而增大,在整
個(gè)下落過(guò)程中,雨滴的運(yùn)動(dòng)情況是()
A.先加速下落,后減速下落;
B.先加速下落,后勻速下落;
C.先加速下落,中間勻速下落,最后減速下落;
D.開(kāi)始下落后立即勻速運(yùn)動(dòng),最后加速下落;
【題26]如圖4—6甲所示,放在水平地面上的物體,受到方向不變的水平推力F的作用,尸的大小與時(shí)間的關(guān)
系如圖4-6乙,物體運(yùn)動(dòng)速度口與時(shí)間的關(guān)系如圖4-6丙所示.下列判斷正確的是()
F/N
3----!-----:
?!
F2..?4
甲乙
A.仁3s時(shí),物體受到力的合力為零
B.2s~4s內(nèi)物體所受摩擦力逐漸增大
C.Z=6s時(shí),將F撤掉,物體立刻靜止
D.His時(shí),物體所受摩擦力是1N
【題27】甲、乙兩物體同時(shí)同地同方向開(kāi)始做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),甲的速度大于乙的速度,它們的s-t圖像為圖2所
示a、b、c三條圖線(xiàn)中的兩條,運(yùn)動(dòng)5秒甲、乙間的距離大于2米,則(
A.甲的s-7圖一定為圖線(xiàn)aB.甲的s-f圖可能為圖線(xiàn)b
C.乙的s-f圖一定為圖線(xiàn)cD.乙的S4圖可能為圖線(xiàn)a
【題28]用圖像可以表示物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.如圖1-3甲和乙所示的分別是小明和小麗在研究物體的運(yùn)動(dòng)記錄物
體做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的圖像.請(qǐng)你判斷在兩圖像中表示物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的是一段,表示物體靜止?fàn)顟B(tài)的是
.段.
【題29】甲、乙兩小車(chē)同時(shí)同地同方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),它們的s—f圖像分別如圖10(a)和(b)所示.經(jīng)過(guò)
12s,兩車(chē)的位置關(guān)系是乙在甲前面_____m處.
【題1】冬季運(yùn)動(dòng)會(huì)上,甲、乙、丙三位同學(xué)進(jìn)行100m賽跑.當(dāng)裁判手中的秒表如圖1所示時(shí)三位同學(xué)的相對(duì)
位置如圖2所示.
(1)從圖2中可以看出______(填“甲”、“乙”、“丙”)同學(xué)的速度最快.理由是.
(2)若測(cè)得此時(shí)丙同學(xué)所跑的路程是72m,則丙同學(xué)的平均速度是—m/s.
(3)裁判是以三位同學(xué)分別跑完100m所用的.來(lái)評(píng)判的
【例22]如圖所示,在一粗糙水平面上有兩個(gè)質(zhì)量分別為外和外的木塊1和
2,中間用一原長(zhǎng)為乙、勁度系數(shù)為左的輕彈簧連接起來(lái),木塊與
地面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為〃.現(xiàn)用一水平力向右拉木塊2,當(dāng)兩木塊一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)兩木塊之間的距
離是()
A.L吟m1gB.L吟(rrii+WgC.L+y-n^gD.乙+.(叫")g
【例23】對(duì)于做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體,下列說(shuō)法正確的是()
A.任意2s內(nèi)的位移一定等于1s內(nèi)位移的2倍
B.任意一段時(shí)間內(nèi)的位移大小一定等于它的路程
C.若兩物體運(yùn)動(dòng)快慢相同,則兩物體在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程相等
D.若兩物體運(yùn)動(dòng)快慢相同,則兩物體相同時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移相等
【例24】一輛汽車(chē)沿平直的公路行駛,從經(jīng)過(guò)“200m”路標(biāo)開(kāi)始計(jì)時(shí),第5s末經(jīng)過(guò)“300m”路標(biāo),第10s末
經(jīng)過(guò)“400m”路標(biāo),第15s末經(jīng)過(guò)“500m”路標(biāo),則這輛汽車(chē)()
A.一定是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B.一定不是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
C.可能是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)D.以上均不正確
【例25】某質(zhì)點(diǎn)向一個(gè)方向做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),在前2s內(nèi)通過(guò)的位移為4m,前4s內(nèi)通過(guò)的位移為8m,前8s內(nèi)通過(guò)
的位移為16m,則此質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)()
A.一定是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
B.可能是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
C.若是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),則它的速度為2m/s
D.若是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),則它的速度為4m/s
【例26】?jī)闪谢疖?chē)相向而行,第一列的速度大小為36kmzh,第二列為54km/h.第一列火車(chē)上的乘客測(cè)出第二列火車(chē)從他旁邊
通過(guò)所用的時(shí)間為5s.以下結(jié)論正確的是()
A.兩列火車(chē)的長(zhǎng)度之和為125m
B.第二列火車(chē)的長(zhǎng)度是125m
C.第二列火車(chē)的長(zhǎng)度是75m
D.由于第一列火車(chē)的長(zhǎng)度未知,故無(wú)法求出第二列火車(chē)的長(zhǎng)度
【例27]如圖所示為高速攝影機(jī)拍攝到的子彈穿透蘋(píng)果瞬間的照片.該照片
經(jīng)放大后分析出,在曝光時(shí)間內(nèi),子彈影像前后錯(cuò)開(kāi)的距離約為子
彈長(zhǎng)度的1%2%.已知子彈飛行速度約為500m/s,由此可估算出
這幅照片的曝光時(shí)間最接近()
A.10%B.10^s
C.10-9sD.1012s
【例28】一架飛機(jī)水平勻速地在某同學(xué)頭頂上飛過(guò),當(dāng)他聽(tīng)到飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)聲從
頭頂正上方傳來(lái)的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)飛機(jī)在他前上方約與地面成60。角的方向
上,據(jù)此可估算出此飛機(jī)的速度約為聲速的
________倍.
【例29】甲乙兩列火車(chē)相距為d,并分別以匕和內(nèi)的速度相向行駛.在兩火車(chē)間有一個(gè)信鴿以為的速率飛翔其
間,當(dāng)這只鴿子以為的速率遇到火車(chē)甲時(shí),立即掉頭飛向火車(chē)乙,遇到火車(chē)乙時(shí)又立即掉頭飛向火車(chē)
甲,如此往返飛行,當(dāng)火車(chē)間距離減小為零時(shí),這只信鴿飛行的總路程多大?
【例30】一列隊(duì)伍長(zhǎng)L=120m,行進(jìn)速度v=4.8km/h,為了傳達(dá)一個(gè)命令,通訊員從隊(duì)伍排尾跑步趕到隊(duì)伍排
頭,其速度v'=3m/s,然后又立即用跟隊(duì)伍行進(jìn)速度相同大小的速度返回排尾.求:通訊員從離開(kāi)隊(duì)
伍到重回到排尾共用多少時(shí)間?通訊員歸隊(duì)處跟離隊(duì)處相距多少?
1.水平放置的密封玻璃管內(nèi)有一氣泡,當(dāng)用手推動(dòng)玻璃管由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)的瞬間,管內(nèi)氣泡將()
A.向右運(yùn)動(dòng)B.靜止不動(dòng)
C.向左運(yùn)動(dòng)D.向左加速
2.自由落體運(yùn)動(dòng)的物體,如果下落過(guò)程中某時(shí)刻重力突然消失,物體的運(yùn)動(dòng)情況將是()
A.懸浮在空中不動(dòng)B.速度逐漸減小
C.保持一定速度向下勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)D.無(wú)法判斷
3.重力相同的a、b兩件貨物在兩臺(tái)吊車(chē)鋼索的牽引下豎直向上運(yùn)動(dòng),它們運(yùn)動(dòng)的S4圖像分別如圖6甲、乙所
示,則在圖像描述的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中()
A.它們都做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
B.a貨物所受重力和鋼索對(duì)它的牽引力是一對(duì)作用力與反作用力
C.b貨物所受重力和鋼索對(duì)它的牽引力是一對(duì)平衡力
D.前6秒內(nèi),a貨物運(yùn)動(dòng)的平均速度小于b貨物運(yùn)動(dòng)的平均速度
4.子彈以900m/s的速度從槍筒射出,汽車(chē)在北京長(zhǎng)安街上行駛,時(shí)快時(shí)慢,20min行駛了18km,汽車(chē)
行駛的速度是54km/h,則()
A.900m/s是平均速度B.900m/s是瞬時(shí)速度
C.54km/h是平均速度D.5妹m/h是瞬時(shí)速度
5.如圖所示,質(zhì)量分別為M和機(jī)的兩物體A和B疊放在傾角為。的斜面上,A、8之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃1,A
與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃2.當(dāng)它們從靜止開(kāi)始沿斜面滑下時(shí),兩物體始終保持相對(duì)靜止,則物體2受到
的摩擦力大小為()
A.0B.“iMzgcos。C.〃2加gcosdD.(「U+R)mgcosd
6.如圖,兩塊相同的豎直木板之間,有質(zhì)量均為根的4塊相同的磚,用兩個(gè)大小相等的水平力壓木板,使磚
靜止不動(dòng).設(shè)所有接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為〃,則第二塊磚對(duì)第三塊磚的摩擦力大小為:()
F//F
—―//1234,尸
A.MgB.0C.[iFD.2mg
7.有一個(gè)直角支架A。。,水平放置,表面粗糙,豎直向下,表面光滑.A。上套有小尸,上套有小
環(huán)。,兩環(huán)質(zhì)量均為例兩環(huán)由一根質(zhì)量可忽略、不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩相連,并在某一位置平衡(如圖所示).現(xiàn)
將尸環(huán)向左移一小段距離,兩環(huán)再次達(dá)到平衡,那么將移動(dòng)后的平衡狀態(tài)和原來(lái)的平衡狀態(tài)比較,A。桿對(duì)
P環(huán)的支持力心和摩擦力下的變化情況是()
A.FN不變,/變大B.風(fēng)不變,/變小C.FN變大,/變大D.FN變大,/變小
8.某校和某工廠之間有一條公路,該校下午2時(shí)派車(chē)去該廠接某勞模來(lái)做報(bào)告,往返需用1小時(shí).這位勞
模在下午1時(shí)便離廠步行向?qū)W校走來(lái),途中遇到接他的汽車(chē),便立刻上車(chē)駛向?qū)W校,在下午2時(shí)40分到達(dá).問(wèn):
汽車(chē)速度是勞模步行速度的幾倍?
第3講力和運(yùn)動(dòng)(平衡態(tài))
?專(zhuān)題目錄
【專(zhuān)題一】牛頓第一定律和慣性
【專(zhuān)題二】牛頓第三定律
【專(zhuān)題三】物體的平衡態(tài)
知識(shí)講解
專(zhuān)題一、牛頓第一定律、慣性
初中知識(shí)要點(diǎn)回顧
1.維持運(yùn)動(dòng)需要力嗎?
亞里士多德:如果要使一個(gè)物體持續(xù)運(yùn)動(dòng),就必須對(duì)它施加力的作用。如果這個(gè)力被撤銷(xiāo).物體就會(huì)停止運(yùn)
動(dòng)。
伽利略:物體的運(yùn)動(dòng)并不需要力來(lái)維持.運(yùn)動(dòng)之所以會(huì)停下來(lái).是因?yàn)槭艿搅四Σ磷枇Α?/p>
2.牛頓第一定律
一切物體在沒(méi)有受到力的作用的時(shí)候,總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(即:一切物體在沒(méi)有受到力的
作用的時(shí)候.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不會(huì)發(fā)生改變)。
牛頓第一定律是通過(guò)分析事實(shí),再進(jìn)一步概括、推理得出的。
3.慣性
物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性。牛頓第一定律也叫慣性定律。
說(shuō)明:慣性是物體的一種性質(zhì)。慣性不是力,只有大小.沒(méi)有方向。物體慣性大小只與質(zhì)量大小有關(guān),與物
體是否受力。運(yùn)動(dòng)快慢均無(wú)關(guān)。一切物體在任何情況下都有慣性。
高中對(duì)接知識(shí)精讀
0.歷史的回顧
(1)亞里士多德的觀點(diǎn):力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因.
亞里士多德是世界古代史上最偉大的哲學(xué)家、科學(xué)家和教育家,他的著作是希臘文明的百科全書(shū),
內(nèi)容涉及天文學(xué)、地理學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、歷史學(xué)、心理學(xué)、政治學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)以及美學(xué)、修辭、詩(shī)
歌等等.亞里士多德集古代知識(shí)于一身,對(duì)世界的貢獻(xiàn)之大,令人震驚.事實(shí)上,亞里士多德的“力是
維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”這一觀點(diǎn)盡管是錯(cuò)誤的,但是我們不難看出其中明顯含有靜止慣性的思想.
(2)伽利略的觀點(diǎn):力不是維持運(yùn)動(dòng)的原因,而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因.
伽利略用“實(shí)驗(yàn)”+“科學(xué)推理”的方法推翻了亞里士多德的觀點(diǎn).伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)雖然是想象
中的實(shí)驗(yàn),但這個(gè)實(shí)驗(yàn)反映了一種物理思想.它是建立在可靠的事實(shí)基礎(chǔ)之上的.以事實(shí)為依據(jù)、抽
象為指導(dǎo),抓住主要因素,忽略次要因素,從而深刻地揭示了自然規(guī)律.
(3)笛卡兒的觀點(diǎn)
運(yùn)動(dòng)的物體如果沒(méi)有其他原因,將繼續(xù)以同一速度沿著一條直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),既不會(huì)停下來(lái),也不會(huì)偏
離原來(lái)的方向.
1.物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變
(1)所謂物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),就是指物體在做機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí)所處的一種狀態(tài),物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可以用速度矢量來(lái)
描述,速度本身是既有大小又有方向的狀態(tài)量,可以說(shuō)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)指的就是物體的運(yùn)動(dòng)速度.運(yùn)動(dòng)
狀態(tài)的改變,指的是速度(大小或方向)發(fā)生改變,應(yīng)該包括三種情況:
①速度大小改變,方向不變;
②速度大小不變,方向改變;
③速度大小和方向都改變.
(2)速度的變化量用符號(hào)“Av”表示,與速度v一樣,也是一個(gè)既有方向又有大小的矢量.
其定義是:物體運(yùn)動(dòng)的末速度v與初速度%的矢量差.
—
其計(jì)算公式是:Av=vv0.本式是矢
量式.只能運(yùn)用矢量合成的平行四邊形定則進(jìn)行,同時(shí)要明確速度的方向性.
2.慣性
牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律表明,物體具有保持原來(lái)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),我們把這個(gè)性質(zhì)叫
做慣性(inertia).牛頓第一■定律又叫做慣性定律(lawofinertia).
(1)慣性是物體的固有屬性:一切物體都具有慣性.
(2)慣性與物體的受力情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān).
(3)慣性不是力,慣性是物體具有的保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),而力是物體對(duì)物體的作用,力是
改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,二者在概念上有著本質(zhì)的區(qū)別.
物體的慣性與其外界因素?zé)o關(guān),只與物體本身有關(guān).慣性大小的量度是質(zhì)量.
3.牛頓第一定律
(1)牛頓第一定律(Newtonfirstlawofmotion):一切物體總保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),除非作用
在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài).
(2)牛頓第一定律闡述了三點(diǎn)物理思想.
①說(shuō)明物體不受外力時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)或靜止,即力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因.
②一切物體都有保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的特性.
③一切物體受外力時(shí),就會(huì)改變?cè)瓉?lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),即外力是迫使物體改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因.
(3)牛頓第一定律的意義
①澄清了力的概念:力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,并不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因.
②指出了力和運(yùn)動(dòng)的定性關(guān)系:不受外力作用的物體,將保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài).
③揭示了一切物體固有的屬性——慣性.
4.力是物體產(chǎn)生加速度的原因
(1)在運(yùn)動(dòng)學(xué)內(nèi)容中,加速度的定義是:運(yùn)動(dòng)物體速度的變化與發(fā)生這一變化所用的時(shí)間的比值.其表達(dá)式
是:a=匕—%或者0,加速度。是速度v對(duì)時(shí)間r的變化率.
tAt
必須把速度的“變化率”生與速度的“變化量”Av嚴(yán)格區(qū)別開(kāi)來(lái).速度的變化率生(即加速度)是
AtAt
描述物體速度變化快慢的物理量,而速度的變化量Av是描述物體速度變化大小的物理量.
(2)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,又因?yàn)槲矬w運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化的標(biāo)志是物體速度的變化,而物體的速度
變化又必然存在著運(yùn)動(dòng)的加速度.故此,力是使物體產(chǎn)生加速度的原因.
【例31】關(guān)于牛頓第一定律,下列說(shuō)法中正確的是()
A.物體如果不受外力作用一定處于靜止?fàn)顟B(tài)
B.物體如果不受外力作用可能處于勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
C.物體在不受外力時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)和勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
D.物體在不受外力時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
【考點(diǎn)】牛頓第一定律【難度】2星【題型】選擇
【答案】BD
【例32】關(guān)于牛頓第一定律,下列說(shuō)法正確的是()
A牛屯幣第一岸律是一冬實(shí)驗(yàn)定律
B.牛頓第一定律說(shuō)明£是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因
C.慣性定律和慣性的實(shí)質(zhì)是相同的
D.物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持
【考點(diǎn)】牛頓第一定律【難度】2星【題型】選擇
【解析】牛頓第一定律是物體在理想情況下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,反映的是物體在不受外力情況下所遵循的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,
而自然界不受力的物體是不存在的,所以A是錯(cuò)誤的.慣性是物體保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的一種性質(zhì),
慣性定律(即牛頓第一定律)則反映的是物體在一定情況下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,所以C錯(cuò)誤.由牛頓第一定律知,
物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持,但改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)則必須有力的作用.
【答案】BD
【例33】一個(gè)物體保持靜止或勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變,這是因?yàn)椋ǎ?/p>
A.物體一定沒(méi)有受到任何力B.物體一定受到兩個(gè)平衡力作用
C.物體所受合力一定為零D.物體可能受到兩個(gè)平衡力作用
【考點(diǎn)】牛頓第一定律【難度】2星【題型】選擇
【解析】物體不受任何力的狀態(tài)是不存在的,物體保持靜止或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的合力一定為零,可能是兩
個(gè)力,也可能是多個(gè)力.
【答案】CD
【例34]如圖所示,在勻速行駛的車(chē)上,一小球吊在車(chē)廂頂上,車(chē)底板上的A點(diǎn)在小球r—r~Iv
正下方,若小球上面的細(xì)線(xiàn)被燒斷,則小球落在()
A.A點(diǎn)B.A點(diǎn)前方C.A點(diǎn)后方D.不能確定〃〃源
【考點(diǎn)】牛頓第一定律的應(yīng)用【難度】2星【題型】選擇
【答案】A
【例35】如果物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化,說(shuō)明該物體的()
A.速度方向一定發(fā)生了變化B.速度大小一定發(fā)生了變化
C.加速度一定發(fā)生了變化D.受到的合外力一定不為零
【考點(diǎn)】牛頓第一定律的應(yīng)用【難度】2星【題型】選擇
【答案】D
【例36】下列事例中,物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化的是()
A.火車(chē)速度大小不變通過(guò)彎道B.小孩坐在秋千上來(lái)回?cái)[蕩
C.沿平直公路勻速行駛的汽車(chē)D.月球繞地球運(yùn)動(dòng)
【考點(diǎn)】牛頓第一定律的應(yīng)用【難度】2星【題型】選擇
【答案】ABD
【例37]下列說(shuō)法正確的是()
A.物體只有靜止或做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)才有慣性
B.物體只有受外力作用時(shí)才有慣性
C.物體的速度大時(shí),慣性大
D.力是使物體產(chǎn)生加速度的原因
【考點(diǎn)】慣性【難度】2星【題型】選擇
【答案】D
【例38】馬路上的汽車(chē)突然啟動(dòng)時(shí),站在車(chē)上的乘客將會(huì)傾倒,行駛的汽車(chē)急剎車(chē)時(shí),站在車(chē)上的乘客將
會(huì)傾倒,這兩個(gè)現(xiàn)象都是由于人有而造成的.
【考點(diǎn)】慣性【難度】2星【題型】填空
【答案】向后向前慣性
【例39】在航天飛行器中處于失重狀態(tài)的宇航員,其身體慣性.(沒(méi)有/仍具有)
【考點(diǎn)】慣性【難度】2星【題型】填空
【答案】仍具有
【例40]下列關(guān)于慣性的說(shuō)法中,正確的是()
A.人走路時(shí)沒(méi)有慣性,被絆倒時(shí)有慣性
B.百米賽跑到終點(diǎn)時(shí)不能立即停下是由于慣性,停下時(shí)就沒(méi)有慣性了
C.物體沒(méi)有受外力作用時(shí)有慣性,受外力作用后慣性被克服了
D.物體的慣性與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及受力情況均無(wú)關(guān)
【考點(diǎn)】慣性【難度】2星【題型】選擇
【解析】慣性是物體的固有屬性,與其內(nèi)在因素即質(zhì)量有關(guān),與受力與否及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān).一切物體都有慣性,
質(zhì)量是物體慣性大小的量度,靜止物體的慣性是保持靜止,勻速運(yùn)動(dòng)的物體的慣性是保持其速度不變.當(dāng)
物體在外力作用下運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),只要其質(zhì)量不變,其慣性大小不發(fā)生變化.
【答案】D
【例41】一架勻速飛行的戰(zhàn)斗機(jī),為能擊中地面上的目標(biāo),則投彈的位置是()
A.在目標(biāo)的正上方
B.在飛抵目標(biāo)之前
C.在飛抵目標(biāo)之后
D.在目標(biāo)的正上方,但離目標(biāo)距離近些
【考點(diǎn)】慣性【難度】2星【題型】選擇
【答案】B
【例42】一天,下著傾盆大雨.某人乘坐列車(chē)時(shí)發(fā)現(xiàn),車(chē)廂的雙層玻璃窗內(nèi)積水了.列車(chē)進(jìn)站過(guò)程中,他發(fā)現(xiàn)
水面的形狀如圖中的()
列車(chē)行駛方向列車(chē)行駛方向列車(chē)行駛方向列車(chē)行駛方向
AB
【考點(diǎn)】慣性【難度】2星【題型】選擇
【解析】列車(chē)進(jìn)站時(shí)速度減小,由于慣性,水向前涌,液面形狀和選項(xiàng)C一致.
【答案】C
【例43】在一個(gè)火車(chē)廂內(nèi),在底部掛一個(gè)氫氣球(密度比空氣?。?,火車(chē)向右勻速行駛,突然剎車(chē),球偏向左邊還
是右邊?
【答案】左邊
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