中考物理总复习：牛顿第一定律 二力平衡（基础）知识讲解.pdf

1 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。2 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 3 D 实验 中运 用了 逐渐 逼 近法【答案】ABD 2、（2015 广东）关 于惯 性 现象的 解释：行 驶的 汽 车关闭 发动 机后 还能 行驶 一段距 离是 因为 汽车受到惯 性力 作用；跳 远运动 员助 跑起 跳是 为了 增大惯 性；小 汽车 配置 安全带 可以 减少 惯性 带 来 的危害；抛出 去的 实心 球 还会在 空中 运行 一段 距离 是因为 实心 球具 有惯 性，以上说 法正 确的 是（）A B C D【思路 点拨】根 据惯 性的 概念答 题，物体 由于 惯性 保持原 来的 匀速 直线 运动 状态或 静止 状态 的性 质 叫 惯性；物 体由 于惯 性要 保持 原来的 运动 状态 继续 运动。【答案】C【解析】水 平公 路 上 行 驶的汽 车关 闭发 动机 后还 能继续 行驶 一段 距离。是 因为汽 车具 有惯 性，惯 性 不是力，不能 说受 到惯 性力 的作用；故 说法 错误；跳 远运 动员 要助 跑一 段 距离获 得一 定的 速度 后起跳，起跳 后由 于惯 性继 续 运动，提 高了 运动 员的 成 绩，能利 用惯 性知 识解 释，而 不是 增大 惯性，故 说法错误；小 汽车 配置 安 全带，可 以减 少惯 性带 来 的危害；故 说法 正确。抛 出去 的实 心球 还会 在空中运 动一 段时 间，是因 为实心 球具 有惯 性，故 说法 正确。【总结 升华】本 题考查 了 惯性的 知识，知 道惯性 的 概念是 正确 解题 的前 提，解题时 要根 据实 际物 理情 景进行分 析，作出 判断。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 4 C 匀 速直 线下 降的 直升 飞机 D 匀 速直 线上 升的 电梯【答案】B 4、（2015 常德）长 方体 木 箱放在 水平 地面 上，木箱 上放一 木块，则 下列 分析 正确的 是（）A 木箱 受到 的重 力和 地 面对木 箱的 支持 力是 一对 平衡力 B 木箱 对木 块的 支持 力和 木块对 木箱 的压 力是 一对 平衡力 C 木箱 对地 面的 压力 和地 面对木 箱的 支持 力是 一对 相互作 用力 D 地面 对木 箱的 支持 力 和木块 对木 箱的 压力 是一 对相互 作用 力【思路 点拨】（1）二 力平 衡的条 件是：作 用在 同 一个物 体上 的两 个力；大小相 等；方向 相反；作 用在 同一 直线 上；（2）相互 作用 力的 条件 是：作 用在 两个 物体 上的 两 个力；大小 相等；方向相反；作 用在 同一 直 线上。根据 二力 平衡 的条 件和相 互作 用的 条件 进行 判断。【答案】C【解析】A、地面 对木 箱 的支持 力等 于木 箱与 木块 重力之 和，木箱 受到 的重 力和地 面对 木箱 的支 持力 大小不相 等，不是 一对 平衡 力，故 A 错 误；B、木箱 对木块 的支 持力 和木 块对 木箱的 压力，大 小相 等、方向相反、作 用在 同一 直线 上、不 作用 在同 一物 体上，是一 对相 互作 用力 故 B 错 误；C、木箱 对地 面的压力和 地面 对木 箱的 支持 力，大小 相等、方向 相反、作 用在 同一 直线 上、不 作用在 同一 物体 上，是 一 对相互作 用力。故 C 正确；D、地面 对木 箱的 支持 力 和木块 对木 箱的 压力，大 小不相 等，不是 一对 相互 作用力，故 D 错误。【总结 升华】解 答此 类问 题的关 键是 正确 的受 力分 析和对 二力 平衡 条件、相 互作用 力的 准确 掌握 和理 解。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5 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】A 6、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。