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第八章 運動和力 第一節(jié) 牛頓第一定律 1、在做圖中 “探究阻力對物體運動的影響”實驗時應注意： 由實驗名可知，應該運用控制變量法，使小車受到的阻力不斷變化，而其他條件必須保持不變，如：小車的質量、小車在水平面上開始運動時的速度等。怎樣使小車在水平面上運動的速度相同呢？做到以下4點即可。 ①同一小車要從②同一斜面的③同一高度由④靜止?jié)L下。 2、牛頓第一定律：★★★★ 一切物體（范圍）在沒有受到力的作用的時候（條件），總保持靜止狀態(tài) 或 勻速直線運動狀態(tài)。 3、牛頓第一定律是在大量實驗的基礎上，通過進一步的推理而概括出來的。是不可能用實驗來驗證的，因為物體不存在不受力這種情況。★ 4、慣性：物體保持運動狀態(tài)不變的性質。由于牛頓第一定律體現(xiàn)了物體具有慣性，所以，牛頓第一定律也叫慣性定律。 5、子彈、球等物體為什么能在空中飛行？不能說是由于物體受到慣性作用或慣性力的緣故。因為我們把物體對物體的作用叫做力，則慣性作用就成了一個力?？梢杂梅醋C法：假設物體受到了慣性力，子彈、球等物體是受力物體，就應該有施力物體，但是找不到慣性力的施力物體，沒有施力物體，只有受力物體而沒有施力物體的這個力是不存在的，所以假設不成立。應該這樣說：因為這些物體有慣性，有要保持原來的運動狀態(tài)的性質，所以能在空中飛行。 6、一切物體都具有慣性。任何事物都應從有利和有害兩個方面來看待。慣性使車輛不能及時停下來，造成了很多交通事故；慣性也有對人們有利的一面，下面一一列舉。 7、利用慣性的例子：（利用是指通過慣性做有益于人們的事） 跳遠或跳高時助跑，投擲標槍、鐵餅、鉛球，子彈等在空中飛行，潑水，滑冰，鏟雪，把錘頭緊套在把上，洗衣機甩干，洗手后甩手，砸釘子等。 注意：車啟動時人向后仰和剎車時人向前傾都是慣性現(xiàn)象，都說明物體具有慣性，但都不是人們利用慣性的例子。系安全帶是防止人因慣性而沖出車外，造成交通事故。 8、防止慣性的例子：汽車和一些游樂設施上的安全帶，汽車上的安全氣囊。 9、慣性與慣性定律的區(qū)別：★ 慣性是描述的是物體本身的一種屬性，一切物體在任何時間，任何地點，任何情況下都有慣性。慣性的大小是由物體的質量決定的，質量越大，慣性越大。 慣性定律描述的是物體運動的規(guī)律，是有條件的，是物體在不受力的作用時，由于慣性表現(xiàn)出的運動規(guī)律，其實質是說明力不是維持物體運動的原因，力是改變物體運動狀態(tài)的原因。 第二節(jié) 二力平衡 1、物體受到幾個力作用時，如果保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，我們就說這幾個力相互平衡，物體處于平衡狀態(tài)。判斷物體是否受力平衡很簡單，只要判斷物體是否處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，如果物體處于這二者中的一種情況，則物體受力平衡?！? 2、二力平衡：作用在同一個物體上的兩個力，如果大小相等，方向相反，并且在同一直線上，這兩個力就彼此平衡?！铩? 注意：判斷兩個力是否是一對平衡力時，應從4個方面進行分析，當且僅當4個條件都成立時才行。最好首先判斷①力是否作用在同一個物體上，或者說受力物體是否是同一個物體，如果不成立則其他3方面不用再判斷了。反之，如果成立，則接著判斷其他3個方面，判斷②力的大小是否相等和③力的方向是否相反，④力是否作用在同一條直線上。 3、當通過物體處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)得知兩個力是一對平衡力時，我們就知道這兩個力一定是作用在同一個物體上，大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。（做題時經(jīng)常用到）★★ 4、作用力與反作用力、一對平衡力的異同點：易考到分辨二者的題，抓住不同點即可 作用力與反作用力 一對平衡力 不同點 分別作用在兩個物體上★ 作用在同一個物體上★ 同時產(chǎn)生，同時消失 一個力的消失并不影響另一個力的存在 兩個力的性質相同 兩個力的性質可能不同 相同點 1、大小相等2、方向相反3、作用在同一條直線上 注意：從表格來看，它們的不同點是區(qū)分作用力和反作用力與一對平衡力的一種方法。在判斷兩個力是否是平衡力時，首先要判斷兩個力是否作用在同一個物體上，即找兩個力的受力物體是什么。如果兩個力分別作用在兩個物體上，這兩個力一定不是平衡力。 13、物體不受力的情況是不存在的。物體受力平衡時，這些力的作用效果和物體不受力時一樣，物體處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。反之，當我們知道物體靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)時，可以肯定，物體受力平衡。如果物體在水平或豎直方向上只受兩個力，且二力平衡，繼而知道這兩個力作用在同一個物體上，大小相等，方向相反，在一條直線上。如果在同一方向上受多個力，則同一方向上的力之和等于相反方向的力之和。如圖所示：G=F+F浮 14、摩擦力：兩個相互接觸的物體，當它們發(fā)生或要發(fā)生相對運動時（產(chǎn)生條件），就會在接觸面上產(chǎn)生一種阻礙相對運動的力，這種力就叫做摩擦力，用f表示。由于摩擦力是阻礙相對運動的力，所以摩擦力總是和物體相對運動的方向相反。 滑動摩擦力：物體與接觸面發(fā)生相對運動時的摩擦力叫滑動摩擦力。 靜摩擦力：物體與接觸面未發(fā)生相對運動，但有這種趨勢時的摩擦力叫靜摩擦力。（當物體沒有運動，推力逐漸增加的過程中，怎樣變化？由物體沒有運動可知，靜摩擦力也逐漸增加，始終與推力是一對平衡力，大小相等） 15、在做P60中的探究摩擦力的大小與什么因素有關實驗時應注意： 木塊應放在水平長木板上（消除重力的影響），用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊（使拉力與摩擦力方向相反），使木塊勻速直線運動。目的是使木塊在水平方向處于二力平衡狀態(tài)，使彈簧測力計的拉力F與木塊受到的阻力f大小相等，這時，摩擦力就等于彈簧測力計的示數(shù)F的大小，確定了f。 16、影響滑動摩擦力大小的因素：★★★滑動摩擦力的大小既跟壓力大小有關系，又跟接觸面的粗糙程度有關系。壓力越大，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。 滑動摩擦力的大小與物體運動的速度無關，與接觸面積的大小也無關。 G=4N f=4N F=6N N=6N 2N 壓力越大，摩擦力越大嗎？接觸面越粗糙，摩擦力越大嗎？ 不一定。摩擦力分為靜摩擦力和滑動摩擦力兩種。當壓力增大或接觸面更粗糙時，滑動摩擦力增大，而靜摩擦力不一定增大，如用5N的水平力推物體，物體靜止不動，不論壓力多大，接觸面多粗糙，靜摩擦力只是5N。再例如：用手施加一個6N的水平壓力，將重4N的鐵塊壓在豎直放置的墻上靜止不動，若將壓力增加，鐵塊所受摩擦力是否增大？ 分析：由鐵塊處于靜止狀態(tài)可知，支持力和壓力是一對平衡力，重力和靜摩擦力（因為物體靜止，所以此時的摩擦力為靜摩擦力）也是一對平衡力，靜摩擦力的大小也是4N，方向與壓力相反，作用在同一條直線上?？梢酝ㄟ^實驗得知，當壓力增大后，物體仍處于靜止狀態(tài)，即物體仍受力平衡，支持力也增大了，重力和靜摩擦力的三要素都沒有發(fā)生變化，也就是說，靜摩擦力的大小沒有增大。 還可以通過反證法：假設靜摩擦力增大了，由壓力增大前靜摩擦力和重力大小相等可知，現(xiàn)在靜摩擦力比重力大，即鐵塊在豎直方向上所受力不平衡，受合力不為零，它不會處于靜止狀態(tài)，會加速向上運動。這與實際情況（物體仍靜止）不符，因此假設不成立。 通過以上分析可知，容易得出錯誤答案的原因是“張冠李戴”，沒有認識到是滑動摩擦力與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關系，而不是靜摩擦力，此題中的摩擦力是靜摩擦力。 17、增大滑動摩擦力的方法：★ ⑴、增大壓力；⑵、增加接觸面的粗糙程度。 18、減小滑動摩擦力的方法：★ 減小壓力在有些情況下是行不通的（如貨車運貨），使接觸面光滑也只能達到一定的程度。除此之外，可以加軸承（用滾動來代替滑動可大大地減小摩擦力），也可以在接觸面上加潤滑油，或加氣墊，通過使物體表面盡量不接觸來減小摩擦力。 19、一水平壓力把物體壓在豎直的墻壁上靜止不動，當增大壓力時，物體受到的摩擦力是否增大了？為什么？ 沒有增大。因為物體處于受力平衡狀態(tài)，在豎直方向上，摩擦力f和物重G是一對平衡力，物重G沒變，所以摩擦力f也沒變。 20、我們應養(yǎng)成一種習慣：★★★ 當看到題目中說物體處于靜止狀態(tài)或做勻速直線運動時，我們應明確物體處于平衡狀態(tài)。 反之，當看到題目中說物體處于平衡狀態(tài)時，我們應明確物體處于靜止狀態(tài)或做勻速直線運動。