中考总复习:牛顿第一定律 二力平衡(基础)知识讲解

发布时间:2024-05-31 15:05:34浏览次数:1
中考总复习:牛顿第一定律 二力平衡(基础)【考纲要求】1、知道二力平衡的条件;2、了解物体运动状态变化的原因;3、通过实验,探究并了解力和运动的关系;4、知道物体的惯性;理解牛顿第一定律。【知识网络】 【考点梳理】考点一、牛顿第一定律(高清课堂力和运动专题《第三讲 摩擦力、牛顿第一定律和受力分析》牛顿第一定律和惯性) 一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止、或匀速直线运动状态,这就是牛顿第一定律。要点诠释:  对定律的理解:  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:一是该物体确定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,它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、牛顿第一定律的内涵: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,要改变物体的运动状态,必须对物体施加力的作用。  5、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分析、概括、推理总结出来的。  6、牛顿第一定律是关于力与运动关系的规律,它反映了物体在不受力(或受合力为零)时的运动规律,在不受任何力时,物体要保持原有的运动状态不变。考点二、惯性物体保持运动状态不变的性质,叫惯性。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。考点三、二力平衡物体如果在两个力的作用下,保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这两个力平衡。这两个力就叫做一对平衡力。 要点诠释:1.二力平衡的条件  概括说就是“同物、等大、反向、共线”。  (1)同物:作用在同一物体上的两个力。  (2)等大:大小相等。  (3)反向:两个力方向相反。  (4)共线:两个力作用在同一条直线上。2.二力平衡的条件的应用:  (1)根据平衡力中一个力的大小和方向,判定另一个力的大小和方向。  (2)根据物体的平衡状态,判断物体的受力情况。考点四、力与运动的关系物体受平衡力(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)。  物体受非平衡力作用 运动状态改变(运动快慢或方向改变)。【典型例题】类型一、牛顿第一定律1、关于牛顿第一定律的说法正确的是( )A.由斜面小车实验探究直接得出B.通过日常生活经验总结出来C.可以用实验得到验证D.在实验基础上,经分析、推理得出的规律【思路点拨】牛顿第一定律是以一定的事实为基础,经过合理的科学推理得出的结论,因生活中不受力的情况是不存在的,故该实验是无法实现的。【答案】D【解析】验证牛顿第一定律的实验是一个理想实验,其原因是生活中不受外力的物体是没有的;但该实验是在一定的事实基础上,经分析、合理的科学推理得出的规律。【总结升华】本题考查验证牛顿第一定律的实验的意义,注意体会什么是理想实验,同时记住牛顿第一定律也称为惯性定律。举一反三:【变式】(多选)在研究牛顿第一定律的实验中,记录数据如下,则下列说法正确的是(  ) A.三次实验让小车从斜面的同一高度滑下 B.在木板表面小车速度减小得最慢 C.实验表明,力是使物体运动的原因 D.实验中运用了逐渐逼近法【答案】ABD2、(2012•烟台)调皮的小明随父母乘船去长岛旅游,来到船上,他高兴地跳了起来(如图所示)。由于船在行进中,所以父母很担心小明蹦起后,船走开他会落入水中,但小明蹦跳了一会儿,并没有发生什么危险,这是因为? 【思路点拨】一切物体都有保持静止或匀速直线运动状态的性质,我们把物体保持运动状态不变的性质叫做惯性。也就是静止物体有保持静止的性质,运动物体有保持运动的性质。【答案】小明跳起后,由于惯性他会随船一起向前运动,落回原地。 【解析】船在水中前行时,人也处于运动状态,当人在船尾竖直向上蹦跳起来,由于惯性人还要保持原来的运动状态,所以要落回船尾原处。【总结升华】本题以典型的情景考查了惯性的知识,这与人在地球上竖直向上跳起时的现象是一样的。举一反三:【变式】工人用铲子向炉膛内送煤,铲子并不进入炉膛,而煤却能飞进炉膛,这是为什么?【答案】工人用铲子向炉膛送煤时,铲子和煤都向前运动,当它们到达膛口前时,铲子停止了运动,而铲子上的煤由于惯性要保持原来向前运动的状态,而离开铲子飞进炉膛。类型二、二力平衡3、下面哪种情况是物体在平衡力作用下的运动 ( )A.木块沿光滑斜面加速下滑           B.抛出去的手榴弹C.在水平笔直的铁路上,匀速前进的火车     D.汽车进站时的运动【思路点拨】平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态;根据只有处于平衡状态的物体才受到平衡力的作用进行分析。【答案】C【解析】物体沿光滑斜面加速下滑,速度越来越大,运动得越来越快;汽车进站,运动得越来越慢;抛出的手榴弹,运动轨迹是曲线,运动方向和运动速度总在变化,以上三种情况,物体的运动状态都发生了变化,只有在铁路上匀速前进的火车的运动状态不变,是在平衡力作用下的运动,机车的牵引力等于火车受到的阻力。铁路对火车的支持力等于火车的重力。【总结升华】此题主要考查学生对平衡力的辨别,注意判断平衡力的方法,先判断物体的状态,然后根据物体的状态分析是否受平衡力作用。 举一反三:【变式】下列的物体受到不平衡力的是( )A.停在地面上的汽车B.在弯路上运动且快慢不变的汽车C.匀速直线下降的直升飞机D.匀速直线上升的电梯【答案】B4、用电线挂在天花板上的电灯、静止时受到的力是一对平衡力的是( )A.天花板对电线的拉力和电线对天花板的拉力B.电灯对电线的拉力和电线对电灯的拉力C.电线对电灯的拉力和电灯受到的重力D.电灯对电线的拉力和电灯受到的重力【思路点拨】物体只受两个力的作用下,使物体处于静止或匀速直线运动状态,则这两个力一定是一对平衡力;二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、且作用在同一条直线上。【答案】C【解析】天花板对电线的拉力和电线对天花板的拉力分别作用在两个物体上,是一对相互作用力;电灯对电线的拉力和电线对电灯的拉力分别作用在两个物体上,是一对相互作用力;电灯对电线的拉力和电灯的重力,分别作用在两个物体上,方向相同,电线对电灯的拉力和电灯受到的重力,受力物体都是电灯,且大小相等、方向相反,在同一条直线上,是一对平衡力。【总结升华】本题考察了相互作用力和一对平衡力的区别。AB 相互作用,则 A 对 B 的力和 B 对 A 的力,一定是相互作用的力。类型三、知识运用5、在一对平衡力作用下的物体正在运动,若这对平衡力中撤去一个,那么,这个物体在撤力前后的运动( ) A.都是匀速直线运动B.都是变速直线运动C.撤力前是匀速直线运动,撒力后是变速直线运动D.撤力前是匀速直线运动,撤力后是变速运动,但运动路线不一定是直线【思路点拨】物体受平衡力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态;物体受力不平衡时,运动状态一定发生改变。【答案】D【解析】由于物体受一对平衡力并且是运动的,可以判断它的运动状态一定是匀速直线运动;当撤去一个力后,平衡状态被打破,物体的运动状态一定发生改变;如果剩余的力与物体运动方向相同,则物体做加速运动,如果剩余的力与物体运动方向相反,则物体做减速运动,如果剩余的力与物体运动方向不在一条直线上,则物体的运动方向发生改变。【总结升华】该题考查了力与运动的关系,以及平衡力作用下物体的运动情况,注意力是改变物体运动状态的原因。举一反三:【变式】(高清课堂力和运动专题《第三讲 摩擦力、牛顿第一定律和受力分析》例 2)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【答案】A6、在北京某科技馆内,有一个风洞实验室,一架模型飞机固定在托盘测力计上(如图所示)。无风时,托盘测力计示数为 15N;当迎面吹着飞机的风速达到 20m/s 时,托盘测力计的示数为 7N,可以判定飞机受到了一个新的力。根据你的分析,飞机受到的该力的大小为___________,方向为____________。 【思路点拨】飞机受到的升力等于自身的重力与现在的示数之差,方向竖直向上。【答案】8N 竖直向上【解析】无风时,托盘测力计示数为 15N 说明飞机受到的重力为 15N。对飞机吹风时托盘测力计的示数变为为 7 牛,示数减小,说明飞机受到了一个向上的升力,升力的大小为 F′=G-F=15N-7N=8N。【总结升华】本题证明了飞机升力的产生。
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