中考物理总复习 第二板块 物质、运动和相互作用 第9课时 牛顿第一定律 二力平衡 摩擦力课件

第第9课时牛顿第一定律二力平衡摩擦力课时牛顿第一定律二力平衡摩擦力第二板块物质、运动和相互作用第二板块物质、运动和相互作用目目 录录 CONTENTS过 基 础过 考 点过 易 错过 中考过 实 验过 基 础 一、牛顿第一定律(9年7考，2017、2016、2015、2013、2011、2010、2009年考) 1英国科学家牛顿在前人研究成果的基础上概括出牛顿第一定律。 2牛顿第一定律：一切物体在_的作用时，总保持_状态或_状态。 3牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上推理得出的，因此_(选填“能”或“不能”)用实验直接验证。没有受到力没有受到力 静止静止 匀速直线运动匀速直线运动 不能不能 注意该研究方法是理想实验法，在研究真空不能传声的实验中也用到该方法。 4牛顿第一定律间接说明：力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因。 5牛顿第一定律又称惯性定律。 6惯性：一切物体都有保持原来运动状态_的特性。惯性的大小跟物体的_有关，即_越大，惯性越大。不变不变 质量质量 质量质量 7惯性的利用与防范： (1)利用：拍打衣服灰尘、体育比赛中的各种投掷项目、跳远运动员快速助跑以提高成绩等。 (2)防范：交通工具必须配备刹车系统、汽车司机和前排乘客配备安全带等。 二、二力平衡(9年5考，2017、2016、2015、2014、2011年考) 1力的平衡和平衡状态：物体受几个力的作用时保持_或_状态，则这几个力相互平衡，物体处于平衡状态。 2定义：作用在_物体上的两个力，如果大小_、方向_，并且作用在_直线上，这两个力就彼此平衡。静止静止 匀速直线运动匀速直线运动 同一同一 相等相等 相反相反 同一条同一条 巧记二力平衡的条件：同体、共线、等大、反向。 三、力与运动的关系 1“力是改变物体运动状态的原因”，而不是维持物体运动的原因。运动的物体会停下来，是因为它受到阻力的缘故。 2物体在非平衡力作用下运动状态将_，如：减速、加速、运动方向改变。物体受平衡力作用或不受力时，物体的运动状态将_。改变改变 不不 知识拓展物体受力不为0时： 1力与运动方向在一条直线上，改变速度的大小； 2力与运动方向不在一条直线上，改变运动方向(运动轨迹为曲线)。 四、摩擦力(9年5考，2016、2015、2013、2012、2010年考) 1概念：两个相互接触的物体，当它们相对滑动(或有相对滑动的趋势)时，在接触面上产生一种阻碍相对运动(或相对运动趋势)的力，这种力叫做滑动摩擦力(静摩擦力)。 2摩擦力产生的条件： (1)两物体直接接触，且接触面有弹力； (2)两物体的接触面_； (3)两物体间发生_或有相对运动的趋势。粗糙粗糙 相对运动相对运动 3影响因素： (1)滑动摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关(研究方法：控制变量法) _相同时，压力越大，滑动摩擦力越_； _相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越_。 (2)静摩擦力的大小与其相平衡的力有关，可用“二力平衡”求解。接触面粗糙程度接触面粗糙程度 大大 压力压力 大大 4方向：与相对运动或相对运动趋势的方向相反。 5增大或减小滑动摩擦力的方法目的目的方法方法实例实例增大增大摩摩擦力擦力增大增大_擦黑板时用力；用力捏闸刹擦黑板时用力；用力捏闸刹车车增大接触面的增大接触面的_结冰的路面撒煤渣；鞋底、结冰的路面撒煤渣；鞋底、轮胎有花纹；防滑链轮胎有花纹；防滑链减小减小摩摩擦力擦力_ 压力压力减小接触面的减小接触面的_给轴承加润滑剂给轴承加润滑剂使接触面彼此分开使接触面彼此分开磁悬浮列车、气垫船磁悬浮列车、气垫船压力压力 粗糙程度粗糙程度 减小减小 粗糙程度粗糙程度 过 易 错易错易混点易错易混点对牛顿第一定律的理解对牛顿第一定律的理解练习练习过考点过考点1题题 例1(2017临沂模拟)如图1所示，一只猫在桌边将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸向右滑离水平桌面，若鱼缸刚要滑出桌面时所有的外力全部消失，则鱼缸将( )C图图1 A沿竖直方向向下落到地面 B失去惯性 C沿水平方向向右做匀速直线运动 D沿曲线落到地面 技巧规律1.牛顿第一定律一个条件对应两个状态。一个条件：不受力受平衡力的作用；两个状态：静止原静止，仍静止、匀速直线运动原运动，仍原速原方向运动。 2.反向应用判断物体是否处在平衡状态：关键看下一时刻运动状态是否变化。物体做匀速直线运动，一定处在平衡状态；物体速度为零却不一定处在平衡状态。 例2(原创)下列关于惯性的说法正确的是( ) A高速行驶的火车不容易停下来，说明速度越大惯性越大 B宇宙飞船在太空中运行时没有惯性 C战斗机在空战时，抛掉副油箱是为了减小惯性，提高飞行的灵活性 D抛出去的篮球受到惯性的作用还会在空中运动一段时间 易错易混点易错易混点惯性、力和惯性定律惯性、力和惯性定律练习练习过考点过考点3题题 C 知识点睛 1惯性是物体保持原来运动状态不变的固有性质，而不是力。(不能把惯性说成惯性力，更不能与力的大小进行比较) 2一切物体在任何情况下都具有惯性。 3惯性只与质量有关：质量大，惯性就大，运动状态难改变；反之，惯性就小，运动状态易改变。 例3(2017宜昌改编)木块静止在水平桌面上，此时木块受到的摩擦力为_N；小红用1 N的水平力拉该木块，没有拉动，此时木块受到的摩擦力为_N；将拉力增大为2 N时，木块开始做匀速直线运动，此时木块受到的摩擦力为_N；再将拉力增加到5 N，则此时木块受到的摩擦力为_N，木块做_(选填“加速”“匀速”或“减速”)运动。易错易混点易错易混点摩擦力的方向及大小摩擦力的方向及大小练习练习过考点过考点11、14题题 0122加速加速 技巧规律求摩擦力的大小实际上就是求与该摩擦力相平衡的力的大小。因而解答此类问题，可先确定哪一个力与待求的摩擦力平衡，则待求的摩擦力大小就等于该平衡力的大小。 例4(2017江西)如图2所示，用弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动，下列说法正确的是( ) 易错易混点易错易混点二力平衡和相互作用力二力平衡和相互作用力练习练习过考点过考点6、7题题C图图2 A木块受到的摩擦力和弹簧测力计对木块的拉力是一对平衡力 B木块对弹簧测力计的拉力和弹簧测力计对木块的拉力是一对平衡力 C木块对水平面的压力和水平面对木块的支持力是一对相互作用力 D木块对弹簧测力计的拉力和手对弹簧测力计的拉力是一对相互作用力 知识点睛：平衡力与相互作用力 (1)相同点：大小相等、方向相反、作用在同一直线上； (2)不同点(最明显的区别)：平衡力作用在一个物体上，相互作用力作用在两个物体上。 技巧规律判断二力是否平衡的方法 (1)二力平衡条件； (2)是否处于平衡状态(静止或匀速直线运动)，注意速度为零的物体并非一定静止。过 实 验 例1为了探究“阻力对物体运动的影响”，我们做了如图3所示的实验。实验一实验一 探究阻力对物体运动的影响探究阻力对物体运动的影响图图3 (1)实验中反映“阻力对物体运动的影响”的方法是：比较_。 这是_法(填物理方法)。 (2)让小车从斜面上滑下后沿水平面运动，是为了使小车在竖直方向上受到的_和_相平衡，其作用效果相互抵消，相当于小车只受水平方向上的_作用。小车在不同表面上运动的距离小车在不同表面上运动的距离 转换转换 支持力支持力 重力重力 摩擦力摩擦力 (3)实验中每次均让小车从同一斜面、同一_、由静止开始滑下，目的是：_ _。 (4)每次实验中，为了让小车在水平面上受到不同的阻力，采用的做法是：_。 (5)实验表明：表面越光滑，小车运动的距离越_(选填“远”或“近”)，这说明小车受到的阻力越_(选填“大”或“小”)，速度减小得越_(选填“快”或“慢”)。高度高度 使小车每次在水平面上开始滑行时使小车每次在水平面上开始滑行时 速度大小相等速度大小相等 使水平面的粗糙程度不同使水平面的粗糙程度不同 远远小小 慢慢 (6)推论：如果有一种“路面”材料比玻璃更光滑，则小车运动的路程将_(选填“大于”“小于”或“等于”)在玻璃上运动的路程，小车的运动状态改变更_(选填“快”或“慢”)。 (7)若在实验时，发现小车在棉布和玻璃上都冲出了水平板面，改进方法是_。大于大于 慢慢 降低小车在斜面上的高度降低小车在斜面上的高度 (8)实验结果能证明_(选填序号)。 A物体运动需要力B力可以改变物体的运动状态 C牛顿第一定律 (9)推理：本实验中，如果运动物体不受力，运动状态是_。可进一步推导出牛顿第一定律：一切物体在_时，总保持_。牛顿第一定律_(选填“能”或“不能”)直接由实验得出，原因是：_。B匀速直线运动匀速直线运动 不受外力不受外力 静止或匀速直线运动静止或匀速直线运动 不能不能 接触面不可能绝对光滑接触面不可能绝对光滑 (10)本实验应用到的科学方法是_ _。控制变量法、科学推理控制变量法、科学推理 法、理想实验法、转换法法、理想实验法、转换法 (11)根据实验推论，小丽猜想：当自己荡秋千运动到最高点时，如果自己受到的力全部消失，自己的运动状态是_。(选填序号，图中的黑点表示小丽同学)D (12)若要利用该实验装置探究动能的影响因素，还需增加的器材是_。一个木块、两个质量不同的小球一个木块、两个质量不同的小球 例2如图4所示是“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。实验二实验二 探究影响滑动摩擦力大小的因素探究影响滑动摩擦力大小的因素【2010年考年考】图图4 (1)实验过程中，弹簧测力计应沿_方向拉着物块A做_运动。根据二力平衡可知，弹簧测力计的拉力等于_的大小。水平水平 匀速直线匀速直线 滑动摩擦力滑动摩擦力 (2)在某次实验中正确拉动弹簧测力计，其指针位置如图5，则物块所受的滑动摩擦力f1为_N；若使物块向右加速运动，则摩擦力f2_f1(选填“”“”或“”)。1.6 图图5 (3)分析图4甲、乙可知，在_相同时，_越大，滑动摩擦力越大。 (4)分析图4甲、丙，发现弹簧测力计的示数F1F3，说明：_一定时，_，滑动摩擦力越大。 (5)通过上述实验得出结论：滑动摩擦力的大小跟_的大小和接触面的_有关。接触面粗糙程度接触面粗糙程度 压力压力 压力压力 接触面越粗糙接触面越粗糙 压力压力 粗糙程度粗糙程度 (6)有同学探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系： 实验设计如图6所示，数据记录如下表。(匀速拉动弹簧测力计)放置方式放置方式木块对木板木块对木板的压力的压力/N弹簧测力计弹簧测力计的示数的示数/N滑动摩擦力滑动摩擦力/N平放平放104.04.0侧放侧放104.04.0切去一半后平放切去一半后平放52.02.0 比较_实验数据，可得出正确结论：滑动摩擦力的大小与接触面积_。图图6 无关无关 (7)小丽同学对实验装置进行改动，如图7所示，重复实验，发现效果更好，弹簧测力计是静止的，比较容易读出数据。实验中，小丽同学_(选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板，原因是_。图图7 不一定不一定 滑动摩擦力与物体运动速度无关滑动摩擦力与物体运动速度无关 例3如图8所示，是小明探究“二力平衡的条件”的实验装置。实验三探究二力平衡的条件实验三探究二力平衡的条件图图8 (1)实验中用小车代替木块的原因是_ _。 (2)实验中通过改变砝码的_来探究二力大小的关系。 (3)当小车处于静止状态或_状态时，我们便可认为它受到的力是相互平衡的。用小车可以减小摩擦用小车可以减小摩擦 力对实验的影响力对实验的影响 质量质量 匀速直线运动匀速直线运动 (4)小明发现：同时向左盘和右盘加入一个相等质量的砝码时，小车处于静止状态。此时，他总结出二力平衡的条件之一为：两个力大小相等。这种做法是否科学？_，原因是_。 (5)将小车旋转一定角度，松手后，发现小车旋转后又恢复原状，这说明两个力必须作用在_上，物体才能平衡。不科学不科学 一次实验不能得出普遍规律，应进行多次实验一次实验不能得出普遍规律，应进行多次实验 同一直线同一直线 (6)进一步实验，得出二力平衡的完整条件是_ _。 (7)某次实验时，在左盘放入2 N的砝码，右盘放入1.5 N的砝码时，小车静止，此时小车受到的_(选填“可能是”“是”或“不是”)平衡力。这个现象与二力平衡条件不完全相符，你认为产生此现象的原因可能是_，小车受到的这个力大小应该是_N，方向_。同时作用同时作用 在一个物体上、大小相等、方向相反，并且在同一直线上在一个物体上、大小相等、方向相反，并且在同一直线上 是是 实验中存在摩擦力实验中存在摩擦力 0.5 水平向右水平向右 【实验改进】利用如图9甲所示的实验器材，也可以完成该实验。图图9 (8)在实验中应使用_(选填“轻”或“重”)卡片。 (9)当小卡片平衡时，将小卡片转过一个角度，松手后小卡片_(选填“能”或“不能”)平衡；此步骤是为了探究_。 (10)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在完成以上操作后，下一步的操作是_。轻轻不能不能 两个力不在同一条直线上是否能够平衡两个力不在同一条直线上是否能够平衡 用剪刀将纸片剪开用剪刀将纸片剪开 (11)利用图9乙装置_(选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。 (12)如果完全忽略摩擦等因素的影响，用手指水平向右轻弹一下原本静止在滑轮之间某处的小卡片(钩码始终不着地)，则小卡片将做_(选填“加速”“减速”或“匀速”)直线运动，直至碰上右侧的滑轮。能能匀速匀速 过 考 点 1A2.3.C4.B 5惯性力的作用是相互的安全气囊 6150 000150 000不变7.C8.C9.A10. 3030 11 5 竖直向上512. 0.5 惯性 0.6 13 1 静止 2 改变 14如图1所示 15A16.如图2所示图图1 图图2 17.如图3所示图图3 过 中 考 1(1)(2)(3)2.C3.D4.A5.D6.等于 7如图4所示图图4 8(1)受到阻力(2)永远向右做匀速直线运动 9解：由vt图像可知：712 s内自行车做匀速直线运动，摩擦阻力大小等于动力，即fF30 N 10解：由题可知，汽车受到的阻力f是车重的0.16倍，所以阻力： f0.16 G0.16 mg0.161 500 kg10 N/kg2 400 N 因为小汽车做水平匀速直线运动 所以牵引力：Ff2 400 N