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18运动和力8.1牛顿第一定律知识点1、阻力对物体运动的影响（1）亚里士多德的观点：如果要使一个物体持续运动，就必须对它施加力的作用，如果这个力被撤销，物体就会停止运动，也就是“运动要靠力来维持”。（2）伽利略的观点：物体的运动并不需要力来维持，运动的物体之所以会停下来，是因为受到了阻力，即力是改变物体运动状态的原因。（3）实验探究：阻力对物体运动的影响①设计实验：取一辆小车，让它三次都从斜面上的同一高度由静止滑下，如图所示，第一次在水平木板上铺上毛巾，第二次在水平木板上铺上棉布，第三次让小车在水平木板上滑行。比较小车每次滑行的距离有什么不同。②实验器材：小车、斜面、棉布、木板、毛巾、刻度尺③实验过程：a、让小车从斜面上适当的位置滑下，在水平木板上铺上毛巾，观察小车在阻力较大的毛巾表面上滑行的距离；b、让小车从斜面上同一位置滑下，在水平木板上铺上棉布，观察小车在阻力较小的面部表面上滑行的距离；c、让小车从斜面上同一位置滑下，观察小车在更光滑些的木板表面上花型的距离。④实验结果：表面状况小车受到的阻力小车滑行的距离毛巾较大小棉布较小较大木板最小最大⑤实验结论：水平面的表面状况反应物体所受阻力的大小。小车受到的阻力越小，小车滑行的距离越大，速度减小的越慢。⑥对以上实验进一步通过推理得出：如果物体受到的阻力为零速度就不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。由本实验可以验证伽利略的说法是正确的，即物体的运动不需要力来维持。方法技巧：（1）控制变量法在实验中的应用让小车从斜面同一高度滑下的目的，是使小车在刚进入水平面时具有相同的速度，只改变水平面的粗糙程度，从而改变阻力对运动状态的影响。排除其他因素对结果的影响，只改变一个变量，控制其他的因素都不变，是利用控制变量法的关键。（2）理想实验法（或科学推理法）在实验中的应用我们周围的物体表面没有绝对光滑的，物体都要受到力的作用。因此物体受到阻力为零的情况是不存在的，物体受到阻力为零时的运动状态就不能用实验直接验证，只能根据实验现象作进一步推测。但这个结论是以实验为基础，通过分析事实，在进一步推理得出的，所以是有科学依据的，这种方法称为“理想实验法”，也叫作“科学推理法”。理想实验法是在实验的基础上经过概括、抽象、推理得出规律的一种研究方法。“真空不能传声”也运用了这种研究方法。知识点2、牛顿第一定律（1）英国科学家牛顿总结了伽利略等人的研究成果，概括出一条重要的物理规律——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。（2）对牛顿第一定律的理解2一切“一切”说明该定律对所有物体都是普遍适用得，没有特例，不论固体、液体、还是气体都适用没有受到力的作用“没有受到力的作用”是指定律成立的条件，同时“没有受到力的作用”包含两层意思：一是该物体确实没有受到任何外力的作用，这是一种理想化的情况，实际上，不受任何外力作用的物体是不存在的；二是该物体所受力的合力为0，它的作用效果可以等效为不受任何外力作用时的作用效果总“总”指的是总是这样，没有例外或“或”指两种状态必居其一，不能同时存在，也就是说物体如果没有受到力的作用时，原来静止的物体仍保持静止状态，而原来运动的物体将保持匀度直线运动状态（3）有关牛顿第一定律的两个易误问题。①有牛顿第一定律可知：一切物体都有保持运动状态不变的性质，说明物体的运动无需力来维持，原来运动的物体，不受任何力的作用时，将保持匀速直线运动状态。因此我们应当切记“力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因”。②牛顿第一定律不是实验定律，而是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理而概括出来的。有该定律得出的一切推论，都经受住了实践的检验。知识点3、惯性（1）一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，我们把这种性质叫做惯性，也就是静止的物体有保持静止的性质，运动的物体有保持运动的性质。（2）对惯性的三点认识。①惯性的普遍性：一切物体在任何情况下都具有惯性。一切物体是指无论是固体、液体还是气体，无论物体质量是大还是小，无论是静止还是运动，无论受不受力，都具有惯性。②惯性大小的决定因素：惯性的大小是由物体的质量决定的，质量越大，惯性越大，而与物体的形状、运动状态、所处位置、受力情况等外界因素无关。惯性的大小反映了物体保持原来运动状态的能力，或者说反映了物体运动状态改变的难易程度。例如，火车的质量比汽车大，火车的运动状态要比汽车更难改变，所以火车的惯性就比汽车大。③惯性与力的区别：惯性使物体保持原来运动状不变的性质，它不是力，力是物体对物体的作用。发生力的作用时，必然要涉及到两个相互作用的物体，单独一个物体不会出现力的作用。惯性是每个物体都具有的，不需要两个物体的相互作用，惯性只有大小，没有方向。注意：①惯性大小与速度无关：有些同学往往认为惯性的大小跟速度的大小有关。他们根据“汽车行驶的越快，刹车越困难”这种现象认为，汽车行驶的越快，惯性越大。其实惯性的大小与物体运动的快慢无关，我们可以用反证法加以证明。假如惯性大小与速度大小有关，且速度越大惯性就越大，那么速度越小惯性就越小，进一步推理可知，当运动速度为零时，物体就不具有惯性了。但是一切物体都具有惯性，所以惯性大小与速度大小无关。②惯性是物体的固有性质，它不是力，所以把惯性说成“惯性力”或“受到惯性作用”都是错误的，应该说“由于惯性”。（3）惯性现象及解题方法物体由于具有惯性而表现出来的现象叫做惯性现象。①利用：生活中利用惯性可带来很多方便。如：锤头松了，把锤柄在石头上撞击几下就可套紧锤头；跳远助跑可以跳的更远；拍打衣服上面的灰尘等，都是利用了物体具有惯性。②防止：惯性有时会给人们带来危害，需要防范如：骑车太快容易发生事故，车速太快、车距太近容易发生交通事故，车辆在急速转弯时容易翻车等。为此，交通部门制定了相关规定，如：要求小型客车和前排乘客必须系安全带，防止汽车突然刹车时，由于人具有惯性向前运动而造成伤害，车辆行驶中要保持车距，限制车速，禁止超载。（4）解释惯性现象的基本步骤：①确定研究对象；②确认研究对象原来处于什么状态；③其中的哪个物体（或物体的哪一部分）受何种力，运动状态发生何种改变；④哪个物体（或物体的哪一部分）由于惯性继续保持原来的运3动状态；⑤发生了何种现象（或造成了何种结果）。（5）惯性和惯性定律的区别惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质，一切物体都具有惯性。惯性与物体是否受外力，处于何种状态无关惯性定律惯性定律即牛顿第一定律，是描述物体在不受外力作用时，由于惯性而表现出来的一种运动规律。它的实质说明力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因8.2二力平衡知识点1、二力平衡的条件（1）平衡状态：我们把物体处于静止或匀速直线运动的状态叫做物体处于平衡状态。（2）力的平衡：①力的平衡：物体受到几个力的作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这几个力相互平衡。②二力平衡：当物体受到两个力的作用时，如果物体保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这两个力相互平衡，简称二力平衡。（3）实验探究：二力平衡的条件提出问题：二力平衡时它们的大小、方向、作用点应该有什么关系？猜想与假设：物体在两个力的作用下保持静止或匀速直线运动状态，因此二力平衡时，这两个力应该大小相等，方向相反，作用在同一物体。设计实验：如图所示，把小车放在光滑的水平桌面上，向挂在小车两端的托盘里加砝码，探究小车在什么条件下会保持静止。注意：物体的平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态。由于实验时匀速直线运动状态不好控制，故我们采取当小车处于静止状态来研究二力平衡的条件。实验器材：小车、线、定滑轮两个、等质量托盘两个、砝码若干。①如图所示将小车放在光滑的水平桌面上，安装好实验装置。②在两边的托盘里分别放上这两不相等的砝码，观察小车的运动情况。③在两边的托盘里放上质量相等的砝码，观察小车的运动情况。④保持两边托盘里的砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，观察小车的运动情况。⑤将连接小车右侧托盘的细线挂于小车左侧挂钩处，使F1、F2同时向左，观察小车的运动情况。设计实验记录表格并将实验中观察到的现象及测得的数据填入下表。序号小车在水平方向所受二力的情况小车运动状态是否改变大小方向是否作用在同一直线1不相等相反是改变2相等相反是不改变3相等相反否改变4相等相同是改变分析与论证：①比较表中1、2可知，要使小车运动状态不变，保持静止，必须使两托盘中砝码的质量相等，说明二力平衡的条件：两个力的大小相等。②比较表中2、3可知，当把小车扭转一个角度，使拉力F1和F2不在同一直线上时，小车运动状态发生了改变。而小车重新恢复到原来静止状态时，F1、F2在同一直线上，说明二力平衡的条件是：两个力作用在同一直线上。③比较表中2、4可知，当F1、F2均向左拉，即方向相同时，小车的运动状态改变，说明二力平衡的条件：两个力方向相反。结论：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且在同一直线上，这两个力就彼此平衡。二力平衡的条件可简记为：同体，等大，反向，共线。注意：1）实验前，滑轮要加一点润滑油，桌面要比较光滑，选取质量较大的砝码，以尽量减小摩擦阻力对实验的影响。42）通过观察小车是否静止在桌面上，来判断小车是否处于平衡状态。3）实验中影响实验效果的因素主要有：①小车与桌面间的摩擦；②细线与滑轮间的摩擦；③两托盘的质量不相等；④桌子没有水平放置等。4）未消除小车车轮和木板之间的摩擦给实验带来的影响，也可以设计如图所示的实验，将系于小卡片（重力可忽略不计）两对角线的细线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩吗，来进行探究二力平衡的条件。实验中的研究对象是小卡片，小卡片受到两边细线的拉力作用，拉力大小等于钩码的重力。（4）判断二力平衡的方法有两种。①根据物体的受力情况判断：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且在同一条直线上，则这两个力平衡。注意：判断两个力是不是平衡力，首先要看这两个力是不是作用在同一个物体上，这个条件非常重要，做题时易忽略。然后再看它们是不是在同一直线上，大小相等，方向相反。如果两个力不是作用在同一个物体上，尽管这两个力在同一直线，大小相等，方向相反，他们也不是一对平衡力。②根据物体的运动状态来判断：若物体处于静止状态或匀速直线运动状态，则物体受到的一定是平衡力。知识点2、二力平衡条件的应用（1）可根据一个力的大小、方向，确定另外一个力的大小和方向，例如：电灯重1N，则绳对灯的拉力是多大，方向如何？因为电灯静止时受重力和灯绳的拉力作用，二力是一对平衡力，电灯所受重力大小为1N，方向竖直向下，根据二力平衡的条件可知，拉力的大小也为1N，方向竖直向上。（2）根据物体的受力情况判断物体的运动状态物体不受力，应保持匀速直线运动状态或静止状态。物体受非平衡力时，运动状态发生改变，这实力产生的效果。物体受平衡力时，应保持静止或匀速直线运动状态。静止的物体受平衡力作用时，仍然保持静止；运动的物体受平衡力作用时，将保持匀速直线运动状态。例如：火车在平直的轨道上行驶，在竖直方向上重力与支持力平衡。如果牵引力大于阻力，火车将加速；如果牵引力小于阻力，火车将减速；当牵引力和阻力相等时，水平方向上二力平衡，货车将做匀速直线运动。知识拓展：合力①当一个力的作用效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力。组成合力的每一个力叫分力。这里的合力并不是指力的大小之和，而是用力所产生的作用效果来进行分析的，两个力产生的最大合力等于这两个力的大小之和，最小合力等于这两个力的大小之差。②同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于两力之和F合=F1+F2，方向与两力的方向相同。同一直线上方向相反的两个力的合力大小等于两力之差F合=|F1-F2|，方向与较大的力方向相同。③平衡力的合力为零。（3）力和运动的关系①物体不受力时，总保持静止状态或匀速直线状态。②物体在平衡力作用下，总保持静止状态或匀速直线运动状态。③一个物体若处于静止状态或匀速直线运动状态，则物体可能不受力，可能受平衡力。④