惯性、二力平衡、合力
这两节是(运动和力)这章的重中之重,要将知识面铺宽,力求一网打尽,使学生见多识广,见怪不怪! 在这一节中,有些题目要像学习毛主席语录一样,要一个字一个字的推敲。 一、由于惯性,物体保持原来的运动状态(静止也是一种运动状态)
(1)原来运动的物体由于惯性要继续运动,原来静止的物体由于惯性要继续静止。
二、惯性是物体本身的一种属性,一切物体在任何时候都有惯性,它只与该物体的质量有关系,“物体的质量越大,惯性越大”,惯性与物体的运动状态、形状、位置、受力情况都无关系。
注意:惯性的大小与质量的关系只要点到为止即可,若讲得太深,学生易产生误解,导致在解题时考虑太多,反而容易出错。
三、物体由于受到外力的作用,将改变原来的运动状态,若不受外力的作用,则将保持原来的运动状态。
惯性不是力,它看不见并且摸不着,属于一种类似意志的东西。它不需要别的物体施加,惯性只有大小,没有方向,所以,不能把惯性说成是“惯性力”或“受到惯性作用”、“受惯性力作用”、“由于惯性作用”等,只能说是“由于惯性”或“物体具有惯性”,“利用惯性”、“由于物体具有惯性”等。 也不能说:为了增大或减少惯性、速度大的物体惯性大、速度小的物体惯性小 四、牛顿第一定律是一种“理想化”的定律,实际生活中,保持静止状态或匀速直线运动状态的物体,一般受平衡力的作用。 五、力的作用效果有两种:(1)力可以使物体发生形变 (2)力可以改变物体的运动状态
六、二力平衡的四个条件:(1)作用在同一个物体上(2)大小相等(3)方向相反 (4)作用在同一条直线上
例1、关于运动和力的关系,下列说法中正确的是 C F G A、施力物体不一定是受力物体
B、两个不接触的物体间一定没有力的作用 C、物体不受力,运动状态不会改变
D、物体运动状态不改变,一定没有受到力的作用 E、物体受到力的作用以后,运动状态一定会改变
F、物体的运动状态发生改变,该物体一定受到了力的作用 G、物体不受力,照样可以运动
解析:根据牛顿第一定律,C对,当物体运动状态不改变时,可能受平衡力的作用,故D是错误的。E是不对的,假若物体受的是平衡力,运动状态是不会改变的。因为力是改变物体运动状态的原因,所以F也是对的。
例2、关于力是物体对物体的作用,理解正确的是 A C F G A、要产生力,必须有两个或两个以上的物体 B、只要有物体就一定会产生力的作用
C、当一个物体对另一个物体施力时,另一个物体同时也会对它有力的作用 D、只有两个物体互相接触,才能产生力 E、一个物体也能产生力的作用。 F、两个物体相互接触,它们之间可能有力的作用,也可能没有力的作用。
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G、两个物体没有接触,它们之间可能有力的作用,也可能没有力的作用
解析:同学们可能会问,难道一个物体不会产生力吗?例如从飞机上掉下一个小金属球,它是只有一个物体呀!没有任何物体同它接触呀!我要说的是(1)小球下落时与空气接触产生的摩擦力(2)小球下落是因为受到地球的吸引力 (3)即使处在太空中的宇宙飞船也受到太阳的引力,杨利伟在神舟飞船上处于失重状态,但是他也受太阳的引力。
当物体受到某个力的作用时,一定会有相应的施力物体存在,如果找不到这个力的施力物体,则表明这个力是不存在的,也就是说一个物体不能产生力。 力不能离开物体而存在,没有物体,就谈不上力,只有一个物体,也谈不上力。
所以说,一个巴掌拍不响,A是绝对正确的。同学们能举出只有一个物体就能产生力的例子吗?
例3、关于力和运动的关系,下列说法正确的是:A C D E G H A、物体不受力,运动状态不会改变
B、物体运动状态不改变,一定没有受到力的作用
C、物体运动状态不改变,可能没有受力,也可能受到平衡力的作用 D、物体受平衡力作用时,运动状态一定不会改变
E、运动物体在平衡力的作用下一定保持匀速直线运动状态 F、物体在平衡力的作用下,一定保持静止状态
G、当物体受力平衡时,物体有可能处于静止状态,也有可能处于匀速直线运动状态。
H、物体受非平衡力作用时,运动状态一定改变。
解析:物体在平衡力的作用下保持平衡状态,原来静止的物体在平衡力的作用下保持静止状态,原来运动的物体在平衡力的作用下以原有的速度作匀速直线运动,故F是不对的。
平衡状态有两种:静止状态和匀速直线运动状态
其实:牛顿第一运动定律里所说的“一切物体在没有受到力的作用时”这句话,一是指物体确实没有受到任何外力作用,二是指物体所受各力的总效果为零。因此,G选项是牛顿第一运动定律的翻版,也是正确的。 例4、关于运动和力,下列说法中正确的是 B E G
A、力是物体保持静止状态的原因 B、力是改变物体运动状态的原因
C、力是维持(或使)物体运动的原因 D、物体受到力的作用就一定运动 E、物体形状改变了,一定受到了力的作用 F、物体处于运动状态,一定受到力的作用 G、物体不受力,可能处于静止状态,也可能处于运动状态 H、只有在力的作用下,物体才可能运动 I、投球时,手的推力使篮球在空中继续飞行
例5、美国“凤凰号”火星探测器进入火星大气层向火星北极地区降落,打开降落伞后,“凤凰号”竖直下落的速度在15秒内从1450千米每小时降至400千米每小时,在此过程中,降落伞和探测器受到的大气阻力F1和火星的引力F2之间的关系是 A
A、F1>F2 B、F1=F2 C、F1<F2 D、无法判断
解析:由题意可知,探测器在下落过程中是做减速运动,根据力和运动的关系可知,探测器受到的阻力大于其受到的引力。
例6、吊在室内的电扇,所受的重力是G,静止时固定杆对它的拉力为T,电扇
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转动以后杆对它的拉力为T1,则:T=G,T1<T
分析:当电扇静止不转动时,T=G,当电扇转动时,电扇对周围的空气有向下的作用力使空气向下运动,因此,空气对电扇也有向上的作用力(因为力的作用是相互的),电扇转动时,假设空气对电扇向上的作用力为F,则存在着以下的关系,即:T1+F=G,因此,T1<T
例7、用铲子向炉子内送煤,煤顺着铲子运动的方向进入了炉膛,铲子停在炉口,对此下列说法中正确的是 A
A、煤和铲子都有惯性,只是由于在炉子口处它们的受力情况不同 B、煤和铲子都有惯性,只是由于原来的运动状态不同。
C、煤有惯性,铲子没有惯性 D、煤有较大惯性,铲子的惯性相对较小 解析:若学生老是考虑惯性的大小与质量有关,就容易选D
例8、有一辆小车的上面固定着一块木板,木板的上表面光滑,木板的上表面并排放着两个质量不相等的小球,球A的质量是球B质量的2倍,它们随小车一起向右运动,当小车突然停止时,则 D
A、两小球随着小车一起停下 B、B球先到达木板平面的右边缘 C、A球先到达木板平面的右边缘 D、两球同时到达木板平面的右边缘 解析:同例11一样,若学生过多考虑惯性与质量的关系,就会选C
假若木板的上表面不是光滑的,由于质量大的物体惯性大,则B球先到达木板的右边缘。因为惯性大的物体的运动状态不容易改变。(这个问题说不准,应该用实验来加以判断,也可以用两个体积相同的木块和铁块来进行实验) 例9小刚同学喜欢荡秋千,当他荡到右边最高点时,从手中丢下一支圆珠笔,则圆珠笔将: A
A、竖直下落在最高点的正下方 B、先竖直向上,再竖直下落在最高点的正下方 C、向右下方做曲线运动 D、向右下方做曲线运动 解析:小刚荡到右边最高点时,速度为零
例10、(易错题)某同学用力推静止在平直公路上的汽车,没有推动,则下列说法中正确的是 D
A、因为推力小于汽车的重力,所以汽车没有被推动 B、因为推力小于汽车所受的阻力,所以汽车未被推动 C、虽然汽车未被推动,但推力一定等于汽车的重力 D、虽然汽车未被推动,但推力等于汽车所受的阻力 解析:很多同学肯定会选B,但正确答案应选D。因为汽车未被推动,表明汽车受平衡力,即推力等于阻力。这里面有一个静摩擦力的问题,当推力大于静摩擦力时,小汽车才有可能运动。
例11、如图所示,在水平放置的装有液体的密闭玻璃容器中间有一个空的气泡,当玻璃容器突然向右运动时,则气泡相 对于玻璃容器将 B
A、向左运动 B、向右运动 C、静止不动 D、向下运动 分析:这个题绝大部分的同学会选A,不会选B,“一叶遮目,不见泰山”,你不能只考虑气泡,而要考虑玻璃容器中的液体。容器中的液体具有惯性,当玻璃
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容器突然向右运动时,容器中的液体由于惯性会向左运动,气泡由于挤压的原因自然会向右运动。
例12、如右图所示,有一辆运载液体货物的
密闭槽车,液体上有气泡,当汽车加速向右
开动时,气泡将向(右)运动,在运动的过程中汽车突然刹车,当刹车时,气泡将向(左)运动,这是因为(液体)具有惯性。
例13、摩托车做飞越障碍物的表演时,为了减少向前翻车的危险,应该使其(后)轮先着地。这是因为摩托车具有很大的(速度),而落地点的地面则通过车的落地点对它施以(阻力)作用而使车(减速)。由于(惯性),车还要保持原来的速度前进,因此,车落地后便有绕这一点(转动)的趋势。若车(后)轮先着地,则落地后车头向前方地面方向旋转,这一转动结果最终使车的前轮受到地面的支持力的作用而静止。故不会由此发生翻车的危险。若是车的(前)轮先落地,车的转动趋势是车身绕着(前)轮转动,使车(尾)向地面上方转,只要这种转动作用足够大,会造成翻车事故。
例14、有两个鸡蛋,一个生,一个煮熟了,两个外表是一模一样的,不允许打碎外壳,你怎样才能将它们区分开来?
答:以同样的力气和同样的速度转动两个鸡蛋,容易转动而且转动得快、转动得时间长的就是熟鸡蛋。
另外一种方法:在光滑的水平桌面上快速地旋转该鸡蛋,用手制动以后又立即释放,如果鸡蛋又“自动”转动起来,那么这个鸡蛋一定是(生)鸡蛋,这是因为:用手制动以后,随蛋壳一起转动的蛋清和蛋黄由于惯性,不会马上停下来,立即释放后,蛋清和蛋黄又会带动蛋壳转动起来。
因为:生鸡蛋内部蛋清和蛋黄是液态,其内部的液体与外面的蛋壳是分层的,而不是连在一起的。
例15、当坐在自行车的后座位上的人从行驶的自行车后座位上跳下来时,通常都要随着车往前跑几步,这样做的好处是什么?
答:坐在自行车后座位上的人随自行车一起运动,当人从车上跳下来时,脚触地面后停止运动,而由于惯性,身体还要继续向前运动,这样人容易向前摔倒。如果在脚接触地面的同时,抬脚向前跑几步,就可以防止摔倒。 例16、如图所示,桌面上叠放着5颗象棋子,从上至下依次编号
为1、2、3、4、5,现在用钢尺快速向左击走编号为4的棋子,关于此后其余几颗棋子的运动情况,下列说法中正确的是:C A、另外4颗棋子也同第4颗棋子一样向左运动 B、1、2、3号棋子由于惯性,将静止不动
C、1、2、3号棋子向下运动,叠放在第5颗棋子上 D、1、2、3号棋子向后运动,散落在桌面上
解释:1、2、3号棋子由于惯性仍保持原来的静止状态,但它们失去了4号棋子的支撑,会由于重力而下落在第5个棋子上。
例17、一辆卡车在公路上匀速行驶,站在卡车的后货厢里的一个人用手竖直向第 4 页 共 11 页
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