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第八章力和运动一、牛顿第一定律1、牛顿第一定律：（也叫惯性定律）⑴牛顿总结了伽利略等人的研究成果，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：【实验设计】如图，给水平桌面铺上粗糙不同的物体，让小车从斜面顶端从静止开始滑下。观察小车从同一高度滑下后，在不同表面运动的距离。【实验结论】平面越光滑，小车运动的距离越远，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。【推论】如果运动中的物体不受力，它将保持匀速直线运动。【注意事项】①三个小车需要从斜面同一高度滑下，原因是保证小车到达斜面底端时的速度相同。这利用了控制变量法。②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。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、牛顿第一定律的内涵：物体不受力的情况下，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。C、牛顿第一定律告诉我们：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。2、惯性：⑴定义：物体保持原来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。惯性不是力，“惯性力”、“在惯性作用下”或“受到惯性”、“克服惯性”等说法是错误的。利用惯性的实例：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。防止惯性的实例：小型客车前排乘客系安全带、车辆行驶要保持距离、包装玻璃制品要垫上很厚的泡沫塑料、汽车限速、汽车禁止超载。解释惯性现象的基本步骤：①确认研究对象原来处于什么状态；②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；③哪个物体（或物体的哪一部分）由于惯性继续保持原来的运动状态；④发生了何种现象（或造成了何种结果）二、二力平衡1、几个力平衡：物体在受几个力的作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这几个力是平衡力。2、平衡状态：物体如果处于静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。3、定义：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。4、二力平衡条件：二力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、两个力在一条直线上。可以用八字概括“同物、等大、反向、共线”。5、实验：探究二力平衡的条件【实验设计】在一个光滑的桌面上放一辆小车，小车两端分别用细线拴住，通过定滑轮与等质量的砝码连接，观察小车的运动情况。把小车转一个角度，过一会儿，松开手，观察小车的运动状态。【实验结论】二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力，大小相等、方向相反，并且在同一条直线上。【注意事项】①实验要在光滑的桌面上进行，目的是使实验更加准确、可靠（排除摩擦带来的影响）。②定滑轮的作用：改变力的方向。6、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；相互作用力作用在不同物体上，是相同性质的力。7、力和运动状态的关系：物体受力条件物体运动状态说明受平衡力力不是产生（维持）运动的原因受非平衡力力是改变物体运动状态的原因8、判断二力是不是平衡力的两种方法：（1）根据二力平衡的条件：若二力满足“同物、等大、反向、共线”的条件，就是一对平衡力。（2）根据二力平衡的定义：若物体在二力作用下，处于静止或匀速直线运动状态，就是一对平衡力。9、根据物体的受力情况推断物体的运动状态：（1）如果物体在不受任何力或者受到平衡力作用时，则物体保持静止或匀速直线运动。（2）如果物体受到非平衡力的作用时，则物体的运动状态一定会改变，如做变速运动、曲线运动等。10、根据物体的运动状态推断物体的受力情况：（与上面的判断思维过程正好相反）（1）当物体处于静止或做匀速直线运动时，则物体不受任何力或者受到平衡力的作用。（2）当物体的运动状态改变时，则物体一定受到了非平衡力的作用。三、滑动摩擦力1、定义：两个互相接触的物体，当它们做相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做滑动摩擦力。2、摩擦力分类：静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力。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。4、产生的条件：第一：两物体相互接触。第二：两物体相互挤压，发生形变，有弹力。第三：两物体发生相对运动或相对运动趋势。第四：两物体间接触面粗糙。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、测量滑动摩擦力：①测量原理：二力平衡条件②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。③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法。由前两结论可概括为：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。6、应用：①增大摩擦力的方法有：增大压力、增大接触面变粗糙、变滚动摩擦为滑动摩擦。②减小摩擦的方法有：减小压力、使接触面变光滑、变滑动为滚动（滚动轴承）、使接触面彼此分开（加润滑油、气垫、磁悬浮）静止匀速运动运动状态不变运动快慢改变运动方向改变运动状态改变