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1、 运动和力全章复习与巩固（提高）【学习目标】1.知道牛顿第一定律的内容，理解惯性是物体的一种属性，会解释常见的惯性现象；2.知道什么是平衡状态，平衡力，理解二力平衡的条件，会用二力平衡的条件解决问题；3.理解力与运动的关系；4.知道滑动摩擦力的概念，影响滑动摩擦力大小的因素；5.了解摩擦在日常生活中的利用和防止。【知识网络】【要点梳理】要点一、牛顿第一定律 1.内容：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.内涵：物体在不受力的情况下依旧可以保持原有的运动状态，说明力不是维持物体运动的原因，而 是使物体运动状态发生改变的原因。或者说：物体的运动不需要力来维持，要改变物
2、体的运动状态，必须对物体施加力的作用。要点诠释：1.“一切”说明该定律对于所有物体都适用，不是特殊现象。2.“没有受到力的作用”是定律成立的条件。没有受到力的作用”有两层含义：一是该物体确实没有 受到任何力的作用，这是一种理想化的情况(实际上，不受任何力的作用的物体是不存在的)；二是该 物体所受合力为零，力的作用效果可以等效为不受任何力的作用时的作用效果。3.“或”指两种状态必居其一，不能同时存在，也就是说物体在不受力的作用时，原来静止的物体仍 保持静止状态，原来运动的物体仍保持匀速直线运动状态。4.牛顿第一定律不能用实验直接验证，而是在实验的基础上，通过进一步的推理而概括出来的。要点二、惯性
3、 1.概念：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。2.惯性的利用：跳远运动员快速助跑，利用自身的惯性在空中继续前进；拍打衣服，清除衣服上的灰 尘；甩掉手上的水珠。3.惯性的危害：汽车刹车后不能立即停下来，酿成交通事故；快速行驶的汽车发生碰撞，车里的乘客 如果没有系安全带，会与车身撞击，严重时可能把挡风玻璃撞碎，飞出车外；走路时不小心，可能会 被台阶绊倒。1 要点诠释：1.一切物体都有惯性，一切物体是指无论是气体、液体、还是固体；无论是静止还是运动；无论受力 还是不受力都具有惯性。惯性是物体本身的一种属性。2.惯性指物体保持静止状态或匀速直线运动状态不变的性质。即静止的
4、物体总要保持静止状态，运动 的物体总要保持匀速直线运动状态。3.惯性是物体的属性，不是力。因此在提到惯性时，只能说“物体具有惯性”，或“由于惯性”，而不 能说“受到惯性作用”或“惯性力”等。惯性只有大小，惯性的大小仅取决于物体的质量，质量大，惯性也大。要点三、二力平衡 1.平衡力：物体在受到几个力作用时，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。(通过物体所处状态，判断受力是否平衡)2.平衡态：物体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。3.二力平衡的条件：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，这两个力就彼此平衡。4.
5、二力平衡条件的应用：判断力的大小、方向。（1）甲图中钩码静止，受到平衡力，即：钩码的重力 G，等于弹簧测力计对钩码的拉力 F，拉力 F 的 方向和重力的方向相反。（2）图乙中放在桌面上的篮球，受到重力和桌面的支持力，大小相等，方向相反。（3）跳伞运动员，在空中匀速下落：人和伞的总重 G 等于阻力 f，阻力的方向与重力的方向相反。要点诠释：1.平衡力与平衡状态的关系：物体在平衡力的作用下，处于平衡状态，物体处于平衡状态时要么不受 力，若受力一定是平衡力。2.二力平衡的条件可以归纳为：等大、反向、同体、共线。要点四、摩擦力 1.滑动摩擦力：（1）概念：两个相互接触的物体,当它们相对滑动时，在接触面
6、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）方向：与物体相对运动的方向相反。“相对”是指相对于接触的物体。（3）大小：滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关；跟接触面的粗糙程度有关。2.静摩擦力：（1）概念：物体在有相对运动趋势时，接触面阻碍物体相对运动趋势的力叫做静摩擦力。（2）方向：与相对运动趋势相反，但与运动方向可以相反（阻力）也可以相同（动力），还可以成任 意角度。（3）判断静摩擦力大小的方法：静摩擦力可以在 0 到最大静摩擦力之间变化，其大小由外界条件决定，因此它是被动力。3.滚动摩擦:是指一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦。例如滚动轴承中的滚珠在轴承内 滚动
7、时的摩擦。车轮在地面滚动时车轮与地面间的摩擦。4.摩擦的利用与防止：（1）增大有益摩擦：增大压力；增大接触面粗糙程度。（2）减小有害摩擦：减小压力；减小接触面粗糙程度；用滚动代替滑动；使接触面分离：加润滑油，气垫导轨，磁悬浮。要点诠释：1.滑动摩擦力产生条件：接触面粗糙；接触挤压；在接触面上相对运动。2（2.运动方向和相对运动方向的区别，f 滑与相对运动方向相反，但与运动方向可以相反（阻力）也可以 相同（动力），注意：滑动摩擦力可以是阻力，也可以是动力。3.“假设法”判断静摩擦力的有无和方向。静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反，但有些情况 相对运动趋势很难判断。我们可以用假设法判断相对运动
8、趋势的方向：假设接触面光滑，物体若会相 对滑动，则说明原来有静摩擦力，且相对滑动的方向就是相对滑动趋势的方向。要点五、力和运动 1合力：如果一个力产生的作用效果跟几个力共同作用产生的作用效果相同，这个力就叫做那几个 力的合力。平衡力的合力为零。2同一直线上二力的合成：(1)同一直线上，方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之和，方向跟这两个力的方向相 同，即。(2)同一直线上，方向相反的两个力的合力，大小等于这两个大小之差，方向跟较大的那个力方向相同。即 3.力与运动的关系：（1）物体受平衡力(或不受力)物体的运动状态不变(保持静止或匀速直线运动状态)。（2）物体受非平衡力作用 运动状
9、态改变(运动快慢或方向改变)。【典型例题】类型一、力和运动 1.（2012 淄博）关于运动和力，下列说法正确的是（）A.物体不受力，一定静止 B.作用在运动物体上的力一定不平衡 C.物体的速度越大，其惯性一定越大 D.物体的运动方向发生改变时，一定是受到了力的作用【答案】D【解析】物体不受力（所受合力为零）时，物体处于平衡状态，物体静止或做匀速直线运动，物体不 一定静止，故 A 错误；物体做匀速直线运动，处于平衡状态，物体受平衡力作用，因此作用在运动物 体上的力可能平衡，故 B 错误；C、质量是物体惯性大小的量度，物体质量越大，惯性越大，物体的惯性与物体速度无关，故 C 错误；D、力是改变物体
10、运动状态的原因，物体运动方向发生改变，物体运动状态发生改变，一定受到力的作 用，故 D 正确；【总结升华】题目考查了力与运动的关系、物体的惯性、力的作用效果等问题，涉及的知识点较多，但难度不大，熟练掌握基础知识即可正确解题。举一反三：【变 式】（2012 随州）关于运动和力，下列说法正确的是（）A.在平衡力的作用下物体一定静止 B.彼此不接触的物体不可能发生力的作用 C.如果要使一个物体持续运动，就必须对它施加力的作用 D.物体不受力的作用，运动状态就一定不改变【答案】D 类型二、摩擦力 2.（2012 遵义）小明用 20N 的水平推力推着重为 50N 的木箱，在水平地面上做匀速直线运动，则
11、地面对木箱的摩擦力大小为 N。若小明将推力增大到 30N 时，木箱受到的合力大小为 N。【思路点拨】（1）物体处于静止或匀速直线运动状态时，受到平衡力的作用，二力平衡的条件是两个 力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在同一个物体上。（2）滑动摩擦力与两个因素有 关，一是压力大小，二是接触面的粗糙程度。【答案】20；10【解析】（1）在水平地面上做匀速直线运动的木箱，受到的是平衡力的作用：竖直方向上的重力与地 面对它的支持力是一对平衡力；水平方向上的推力与摩擦力是一对平衡力，因此地面对木箱的摩擦力 大小为 20N。2）若小明将推力增大到 30N 时，木箱对地面的压力和木箱与地面间的粗糙
12、程度没有改变，因此木箱受到的摩擦力仍然为 20N，所以木箱受到的合力大小 F 合=30N-20N=10N。3【总结升华】木箱处于匀速直线运动状态，是一种平衡状态，要利用二力平衡的条件来判断木箱受到 的摩擦力的大小、方向；当推力改变时，受到的摩擦力是否变化，就要从摩擦力的决定因素去分析。举一反三：【变式】（多选）如图所示，小华将弹簧测力计一端固定，另一端钩住长方体木块 A，木块下面是一长 木板，实验时拉着长木板沿水平地面向左运动，读出弹簧测力计示数即可测出木块 A 所受摩擦力大小。在木板运动的过程中，以下说法正确的是（）A.木块 A 相对长木板是运动的 B.木块 A 相对于地面是运动的 C.木块
13、 A 所受摩擦力的方向向左 D.拉动速度变化时，弹簧测力计示数不变【答案】ACD 类型三、综合应用 3.如图所示，小明在探究“力和运动的关系”的实验中，他将物体 M 放在水平桌面上，两边用 细线通过滑轮与吊盘相连。若在左盘中放重为 G 的砝码，右盘中放重为 2G 的砝码时，物体 M 能以速度 v 向右作匀速直线运动。如果左、右盘中的砝码不变，要让物体 M 能在水平桌面上以 2v 的速度向左作 匀速直线运动，则应在左盘中再加上砝码，所加砝码的重为（吊盘重、轮与细线间和轮与轴间摩擦不 计）（）A1G B2G C3G D4G【思路点拨】首先由受力分析明确物体 M 受力情况，由 M 的运动状态可判断
14、M 受摩擦力的大小；当 M 运动方向发生变化时，摩擦力方向同时发生变化，根据压力与接触面粗糙程度的变化确定摩擦大小变 化；最后根据物体始终受力平衡可求得左侧应加砝码。【答案】B【解析】当物体 M 恰好以速度 v 向右做匀速直线运动时，物体受力平衡，因此物体所受向左的摩擦力 与物体受到向右的合力相等，即：f=2G-G=G。若物体向左匀速运动时，摩擦力方向水平向右，由于压 力和接触面的粗糙程度不变，故物体受到摩擦力的大小不变，物体受到三个力，水平向右的拉力 2G、水平向左的拉力 G+F、水平向右的摩擦力 G，受力平衡列方程：G+F=G+2G，所以 F=2G。【总结升华】本题考查物体的受力分析以及影
15、响摩擦力大小的因素，重点是物体所受摩擦力的大小、方向判断，明确一般情况下，摩擦力的方向与运动方向相反；大小与压力和接触面的粗糙程度有关。举一反三：【变式】如图所示，跳伞运动员和伞在空中匀速直线下降，所受的总阻力为 f，人和伞重分别为 G 人和 G 伞，它们的关系是（）AG 人=f-G 伞 Bf+G 伞=G 人 CG 人+G 伞f D以上三种情况都有可能 【答案】A 4 A A。4.如图所示，物体 A 质量为 1kg，物体 B 的质量为 3kg，用水平力 F 把 A，B 两物体紧压在竖直墙 上不动。这时物体 B 的左表面受到的摩擦力大小为 N，右表面受到的摩擦力大小为 N（A 物体的左表面光滑）
16、。【思路点拨】静止的物体受到平衡力的作用。保持静止状态，首先分析 A 的受力情况，求出 A 受到的 摩擦力，根据物体间力的作用是相互的，求出 B 的左表面受到的摩擦力。B 保持静止状态，分析 B 的受 力情况，求出 B 右表面受到的摩擦力。【答案】9.8；39.2【解析】（1）G m g 1kg 9.8 N/kg 9.8 N；G m g 3kg 9.8 N/kg 29.4 N A A B B（2）对物体 A 受力分析，竖直方向上 A 受到重力和物体 B 对 A 的摩擦力，摩擦力和重力是一对平衡力，由平衡条件可得:G f 9.8 N 受力分析如甲图所示。A A（3）方法一：“隔离法”对 A 受力
17、分析，图甲。B 在竖直方向上受到 3 个力，竖直向下的重力、A 对 B 的摩擦力、墙壁对 B 的摩擦力。根据物体间力的作用是相互的，受到 B 的摩擦力竖直向上，大小 是 9.8N，所以 B 左表面受到 A 的摩擦力竖直向下，大小是 9.8N。B 静止，这三个力是平衡力，如图甲 所示。根据平衡力合力为 0 所以 B 右表面受到地面的摩擦力大小为：f G f 29.4N 9.8N。B A 方法二：整体法：对 A、B 整体受力分析，A、B 受到竖直向下的重力，墙壁对 B 竖直向上的摩擦力（物 体 A、B 间的相互作用力，是内力，整体法受力分析时不用画出）如图丙所示。提示：A 的左表面光滑，所以 A
18、左表面不受摩擦力。【总结升华】题目主要考查了，受力分析。把 A 和 B 两个物体分别进行受力分析，根据物体间力的作 用是相互的判断摩擦力的方向，根据物体处于平衡态，列出平衡方程，求解。举一反三：【变式】如图，ABCD 是 4 块质量相同的砖，每块重 50N，A、D 两侧是两块竖直的木板，木板外侧分 别用 1000N 的力压紧，砖处于静止状态.求、B 砖与 C 砖之间的摩擦力?【答案与解析】先以 ABCD 整体为研究对象，如图甲所示：整体所受重力：，的左侧（即整体的左侧）和的右侧（即整体的右侧）各受一个向上的静摩擦力，由平衡条件知：，则。再以两块砖为研究对象受力分析如图乙：总重力为，由平衡 5
19、条件可知，A 左侧的静摩擦力，故的右侧不受摩擦力。若以为研究对象如图丙：同理可得的左侧不受摩擦力，因此，之间的摩擦力为零。类型三、实验探究 5.在探究“二力平衡的条件”的实验中，某同学采用的实验装置如图所示：（1）当物体处于静止状态或 状态时我们认为它受到的力是相互平衡的。（2）实验时，小明发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重量的砝码时，木块处于静止状态。此时木 块在水平方向受到两个力的作用，这些力是平衡的。小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，出现这种现象的原因是，这时木块在水平方向受到 的力（填“平衡”或“不平衡”）。要避免这种现象产生，请你对该实验装置提出改
20、进 意见：【思路点拨】静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用。两个物体接触时，有相对运动趋 势时，物体之间产生阻碍相对运动的摩擦力。减小摩擦力的方法：减小压力、减小接触面的粗糙程度、用滚动代替滑动、使接触面分离。【答 案】（1）匀速直线运动（2）木块受到向左的摩擦力；平衡；将木块换成小车，减小与桌面之间的 摩擦力【解 析】（1）物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，物体受到平衡力的作用。（2）小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，木块还受平衡力的 作用，木块有向右运动的趋势，木块和桌面之间产生了向左的摩擦力的作用，向左的拉力和摩擦力与 向右的拉力是平衡力。
21、要避免这种现象要减小木块与桌面之间的摩擦力的作用，用小车代替木块，用 光滑的水平面代替桌面等。【总结升华】装置中如果用小车代替木块可以探究二力平衡条件，实验比较典型，一定要掌握。举一反三：【变式】如图所示是小丽同学“探究二力平衡条件”实验的装置图。应该把小车放在（选填“光 滑”或“粗糙”）的水平桌面上，你认为她是根据 的现象来判断 F1、F2 是否平衡的，接着她 将小车扭转一个角度是为了验证两个力平衡时是否。由上述实验可得：作用在同一物体上 的两个力，如果，这两个力就彼此平衡。【答案】光滑；小车是否静止；在同一直线上；大小相等，方向相反，并且在一条直线上 6（6.（2012 武汉）在探究滑动摩
22、擦力的大小与什么因素有关的实验中，某同学提出下列猜想：、与物体速度的大小有关、与接触面的粗糙程度（表面状况）有关、与压力的大小有关 （1）为了验证上述猜想是否正确，他采用了图甲所示的装置进行实验实验中应拉着弹簧测力计使木 块沿水平方向做 运动。（2）实验时他发现弹簧测力计的示数不稳定，便对实验装置进行改进，如图乙所示，他用双面胶将弹 簧测力计固定在长方体木块的上表面，用细线连接弹簧测力计的挂钩和电动机在木块上放置不同的 砝码，当电动机以不同的转速工作时，通过细线水平拉动木块以不同的速度做匀速直线运动。实验记 录如下 实验次数 表面状况 压力/N 摩擦力/N 木块的速度/m/s 1 木块-木板
23、2.0 0.6 0.1 2 3 4 同上 同上 木块-砂纸 4.0 4.0 2.0 1.2 1.2 1.0 0.1 0.2 0.1 分析 3、4 两次的实验记录，（填“能”或“不能”）验证猜想。分析 两次的实验记录，可初步验证猜想。分析 两次的实验记录，可初步验证猜想。【答 案】（1）匀速直线（2）不能 1、4 1、2【解 析】（1）因为只有木块做匀速直线运动时，摩擦力和拉力才是一对平衡力，它们的大小才会相等，因此，实验中应用弹簧测力计拉着物体做匀速直线运动；2）在 3、4 两次实验中，其压力、表面状 况和运动的速度都是不相同的，故不能研究摩擦力的大小与物体运动速度的关系；想验证摩擦力的 大小与接触面的粗糙程度（表面状况）有关，即需选择压力、速度相同，但接触面的粗糙程度不同的 实验进行比较即可，故选 1、4 两次实验；想验证摩擦力的大小与压力是否有关，即需选择表面粗糙 程度、速度相同，但压力不同的实验进行比较即可，故选 1、2 两次实验。【总结升华】探究滑动摩擦力的大小和那些因素有关。实验中主要运用了转换法和控制变量的研究方 法，这是实验成功的基础，也是我们应该熟练掌握的实验技能。同时，二力平衡条件的运用、对实验 结论的正确分析，也是我们应该从这类实验题中应该学到的。7