第八章第三讲牛顿第一定律

第八章第三讲牛顿第一定律一、知识要点：1、伽利略斜面实验：⑴三次实验小车都从斜面顶端滑下的目的是：保证小车开始沿着平面运动的速度相同。⑵实验得出得结论：在同样条件下，平面越光滑，小车前进地越远。⑶伽利略的推论是：在理想情况下，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。⑷伽科略斜面实验的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的独特方法——在实验的基础上，进行理想化推理。（也称作理想化实验）它标志着物理学的真正开端。2、牛顿第一定律：⑴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力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。⑵说明：A、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已成为大家公认的力学基本定律之一。但是我们周围不受力是不可能的，因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。B、牛顿第一定律告诉我们：物体不受力，可以做匀速直线运动，物体做匀速直线运动可以不需要力，即力与运动状态无关，所以力不是产生或维持运动的原因。物体不受外力，物体将保持原来的状态，静止的物体仍然静止，运动的物体保持匀速直线运动。3、惯性：⑴定义：物体保持运动状态不变的性质叫惯性。⑵说明：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，与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关。4、惯性与惯性定律的区别：A、惯性是物体本身的一种属性，而惯性定律是物体不受力时遵循的运动规律。B、任何物体在任何情况下都有惯性，（即不管物体受不受力、受平衡力还是非平衡力），物体受非平衡力时，惯性表现为“阻碍”运动状态的变化；惯性定律成立是有条件的。☆人们有时要利用惯性，有时要防止惯性带来的危害，请就以上两点各举两例（不要求解释）。答：利用：跳远运动员的助跑；用力可以将石头甩出很远；骑自行车蹬几下后可以让它滑行。防止：小型客车前排乘客要系安全带；车辆行使要保持距离；禁止超速超载；包装玻璃制品要垫上很厚的泡沫塑料。二、题型题典：（1）小丽同学通过上面的探究学习，思考了一个问题：当自己荡秋千运动到右侧最高点时，如果自己受到的力全部消失，自己将会处于怎样的运动状态呢？她做出了以下猜想，你认为其中准确的是（）（图中的黑点表示小丽同学）解析：在探究问题中，影响的变量很多，通常利用控制变量法看单个变量对物体的影响。此问题是探究阻力对小车的滑行距离的影响；就要使小车到水平面的初速度相等，滑行的距离越远，说明阻力越小。阻力是改变小车的运动状态，假设没有阻力，小车可以滑行一直匀速直线滑行下去。说明没有力也可以使小车运动，推理出，力不是维持物体的运动，力可以改变物体运动的。题型二.牛顿第一定律1.竖直下落的雨滴，如果所受的力突然全部消失，那么雨滴将（）2.教室里悬挂着的电灯处于静止状态，假如它受到的所有的力突然全部消失，它将（）3.铅球从运动员手中抛出后在空中飞行，若它所受的一切外力都同时消失，那么它将（）A．一定做匀速直线运动B．仍保持原来的曲线运动状态继续运动下去C．直接落向地面D．可能做匀速直线运动，也可能静止4.如图所示，细绳上端固定在O点，下端系一个小球，小球在水平面内做圆周运动．假如从某一时刻起，细绳断裂，且小球所受的一切外力同时消失那么小球将（）A．做匀速直线运动B．立即停止运动C．运动越来越慢D．仍做圆周运动解析:4道题目都是牛顿第一定律的考查，牛一定律的前提条件是物体不受外力，或者所受的外力之合为0，物体保持静止状态或匀速直线运动。原来是静止的物体仍然静止，运动的物体保持匀速直线运动。匀速直线运动含速度大小不变，速度方向不变。题型三.惯性1.一个人在匀速行驶的列车车厢内向上跳起，当他落回车厢的地板上时（）A．一定落在原来的位置B．一定落在原来位置的后方C．一定落在原来位置的前方D．以上三种情况都有可能2.一小车水平向右匀速运动，在车厢顶用细绳竖直悬挂一个小球，小球与竖直车厢壁刚好接触但不挤压，如图所示．请画出小车突然减速时小球受力的示意图．3.小轩很喜欢爸爸新买的数码照相机，在旅途中拍下了火车内桌面上塑料杯瞬间的不同状态，如下图的甲乙丙，则下列关于火车运动状态的判断可能正确的是（）A．甲图中火车在匀速运动，乙图中火车突然向左加速，丙图中火车突然向左减速B．甲图中火车在匀速运动，乙图中火车突然向右加速，丙图中火车突然向左加速C．甲图中火车在减速运动，乙图中火车突然向左减速，丙图中火车突然向右加速D．甲图中火车在加速运动，乙图中火车突然向左加速，丙图中火车突然向右减速解析：（1）人跳起时，水平向上的力消失，在人在水平向上保持和车一样的速度，故在水平向上与车在相等的时间内距离一样，所以落地时回到原来的位置．如果车做加速、减速运动时，小球落在哪里(2)小车做减速运动，小球由于惯性仍然保持原来的速度，将和车厢壁相互挤压，产生弹力，所以小球受到重力、拉力，和车厢壁的推力。(3)甲车内两物体相对静止，说明在水平方向上不受力，乙、丙两图要对车左右方向上分减速和加速讨论。5．如图2所示，质量分别为m1、m2的两个物体甲与乙放在表面光滑且足够长的木板上，随木板一起以水平向右的相同速度沿同一直线做匀速直线运动，当木板突然停止时，以下说法正确的是（）A．若m1m2，甲将与乙发生碰撞B．若m1m2，甲将与乙发生碰撞C．只有当m1=m2，甲与乙才不会碰撞D．无论甲与乙的质量关系如何，它们始终不会碰撞8．锤头松了，用手抓住锤头在地上把锤柄用力碰几下，锤头就会紧套在锤柄上，这是为什么？9.“旋蛋实验”可以判断一个鸡蛋是生鸡蛋还是熟鸡蛋：在光滑的水平桌面上快速旋转该鸡蛋，用手制动后又立即释放，如果鸡蛋又“自动”转动起来，那么这个鸡蛋一定是鸡蛋，这是因为第四讲二力平衡：一、知识要点：1、平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动的状态。说明：静止状态称为静平衡，匀速直线运动称为动平衡。如果物体不受外力，根据牛顿第一定律物体保持静止或匀速直线运动状态，即平衡状态。当物体受外力时，如果外力之和为0，物体保持静止或匀速直线运动，也是平衡状态。区别：静止和平衡状态静止状态是指相对速度为0的状态，不一定是平衡状态，速度为0可能是物体受到非平衡力的作用下做变速运动中瞬间速度为0。比如：上升的物体达到最高点时瞬间的速度为0，但只受重力作用，并不是平衡状态。平衡状态包含静止状态和速度不为0的匀速直线运动状态。2、平衡力：使物体处于平衡状态的两个力(或多个力)叫做平衡力。说明：如果物体处于平衡状态时，物体受力有两种情况：（1）受平衡力（2）不受外力一旦受力平衡，物体运动状态有两种情况：（1）物体保持静止状态(2)保持匀速直线运动状态3、二力平衡：物体在受到两个力的作用时，如果能保持静止状态或匀速直线运动状态称二力平衡。1.二力平衡条件：⑴两个力大小相等，方向相反⑵两个力在一条直线上⑶二力作用在同一物体上。概括：二力平衡条件用四字概括“一、等、反、一”。2.力和运动状态的关系：如果物体处于二力平衡状态，物体能保持静止或匀速直线运动。如果物体处于非平衡力时，物体一定在做变速运动，就不可能保持静止或匀速直线运动。3.判断二力是否平衡：（1）看这两力是否作用在同一物体上，如果分别作用下两个物体，就一定不是平衡力(2)利用物体运动状态分析，如果物体在这两个力的作用下保持静止状态或匀速直线运动，则两力一定是平衡力；也可以用二力平衡的条件判断。4、平衡力与相互作用力比较：相同点：①大小相等②方向相反③作用在一条直线上不同点：平衡力作用在一个物体上可以是不同性质的力；相互力作用在不同物体上是相同性质的力。平衡力没有时间关系，相互作用力是同时产生，同时消失。5、应用二力平衡条件解题要画出物体受力示意图。画图时注意：①先画重力然后看物体与那些物体接触，就可能受到这些物体的作用力②画图时还要考虑物体运动状态。6、力的合成（作用在同一物体上的两力）如果两力在一条直线上：（1）两力方向相同，合力一定不为0，合力大小等于两力之和，方向相同。(2)两力方向相反，两力大小相等，就是平衡力，大小不相等，合力大小等于两力之差，方向和较大的力一致。如果两力不在一条直线上，满足平行四边形法则求合力。二、题型题典：题型一.平衡力1、关于平衡力，下列说法正确的是（）A．物体在平衡力作用下一定保持静止状态B．作用在物体上的两个力三要素完全相同，这两个力一定是平衡力C．物体受到重力和拉力的作用这两个力方向相反，它们一定是平衡力D．运动的物体在平衡力作用下，一定保持匀速直线运动状态2、天花板上吊一盏灯，吊线的重力忽略不计，下列各对力中属于平衡力的是()A．天花板对吊线的拉力和吊线对天花板的拉力B．灯对吊线的拉力和吊线对灯的拉力C．天花板对吊线的拉力和吊线对灯的拉力D．灯受到的重力和吊线对灯的拉力3、下列情况中，属于一对平衡力的是（）A．静止在桌面上的书，书对桌面的压力和重力B．苹果下落时所受的重力和苹果对地球的吸引力C．沿竖直方向匀速下降的跳伞运动员，运动员与伞的总重力和空气阻力D．在平直公路上匀速行驶的汽车的牵引力和重力4.、如图所示，用弹簧测力计水平拉动水平桌面上的物体，使其向右做匀速直线运动，以下叙述正确的是（）A．物体所受的重力与桌面对物体的支持力是一对平衡力B．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对相互作用力C．弹簧测力计对物体的拉力与桌面对物体的摩擦力是一对平衡力D．弹簧测力计对物体的拉力与桌面对物体的摩擦力是一对相互作用力解析：判断二力是否平衡：（1）看这两力是否作用在同一物体上，如果分别作用下两个物体，就一定不是平衡力(2)利用物体运动状态分析，如果物体在这两个力的作用下保持静止状态或匀速直线运动，则两力一定是平衡力。如果两个力不是作用在同一个物体上就不是平衡力，而是相互作用力。2中灯保持静止状态，说明竖直方向上一定受到平衡力（水平方向不受力），关键是看平衡力一定是作用在同一个物体上（相同的受力物体）。题型三.应用二力平衡条件解题要画出物体受力示意图。7.一个外形不规则、密度不均匀的物体，用细绳悬挂起来，它刚好处于平衡状态，如图所示．请大致确定该物体重心O的位置，并画出它所受重力G的示意图．题型四.力的合成9.力F1和F2是同一直线上的两个力，它们的合力大小为30N，方向向左．已知F1的大小为40N，关于F2的大小和方向，下列说法中正确的是（）A、F2的大小一定是70NB、F2的大小一定是10NC、F2的方向一定向右D、F2的方向可能向左也可能向右分析：两个力方向可能相同，也有可能相反，如果方向相同，合力大小等于两力之和，大于任何一个力，题目条件可以知道，两力方向一定相反。第五讲摩擦力（重难点）一、知识要点：摩擦力的概念及分类(1)摩擦力的定义相互接触的物体作相对运动或有相对运动的趋势时，在接触面间产生的阻碍物体相对运动的作用力叫做摩擦力。(2)产生摩擦力的条件：①两物体直接接触；③两物体接触面间有相互挤压；③接触面都粗糙；④发生相对运动或具有相对运动趋势。[说明]以上四条必须同时满足。2、分类：根据摩擦力产生的条件，可把摩擦力分成三类：当两个物体有相对运动趋势时（没有发生相对运动）对应的摩擦力称为静摩擦力，此时两物体相对静止；当两个物体有相对运动时对应的摩擦力称滑动摩擦力，其中当一个物体在另一个物体接触面上不断地滚动时产生的摩擦力称为滚动摩擦力，此时两物体的运动状态不同。【说明】摩擦力总是阻碍两个物体之间的相对运动。阻碍和阻止不同，当两个物体之间的相对运动趋势较弱时，摩擦力可以阻止住物体之间的相对运动，从而使两个物体保持相对静止，此时表现为静摩擦力；当两个物体之间的相对运动趋势逐渐增强时，摩擦力不足以阻止物体间的相对运动，物体间产生相对滑动，此时表现为滑动摩擦力。对物体间的相对运动来说，摩擦力一定是阻力，但不等同于一定阻碍物体的运动。例如：木箱放在汽车的平板上，当汽车加速前进时，无论木箱相对汽车静止还是向后滑动，汽车对木箱的摩擦力都是向前的，此时摩擦力对木箱起着动力的作用。无论是静摩擦力还是滑动摩擦力，都