2022年中考物理教学案第七讲　力　运动和力第2节　牛顿第一定律　二力平衡.docx

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1、第七讲力运动和力第2节牛顿第一定律二力平衡1.通过实验,认识牛顿第一定律。2.用物体的惯性解释自然界和生活中的有关现象。3.知道二力平衡条件。八年真题再现命题点1惯性常考1.(2017安徽第6题)一个质量为500 g的货物,随“天舟一号”货运飞船升入太空。与发射前相比较,该货物的惯性不变(选填“变大”“变小”或“不变”)。2.(2016安徽第16题)下列说法错误的是( C )A.标枪投掷出去后能继续飞行是标枪具有惯性的缘故B.短跑运动员到达终点时不能立刻停下来是自身惯性的表现C.跳远时助跑可以增大运动员的惯性,从而提高成绩D.质量越大的物体惯性越大3.(2015安徽第13题)司机在驾驶汽车时必

2、须要系上安全带,系上安全带可以( C )A.减小汽车的惯性,防止发生事故B.减小司机的惯性,防止发生事故C.减小因汽车突然减速造成的伤害D.减小因汽车突然加速造成的伤害4.(2014安徽第3题)惯性是物体本身的属性。我们知道战斗机在战斗前都要丢掉副油箱,这是为了减小(选填“增大”或“减小”)它的惯性,以提高它的灵活性。命题点2受力分析及力的示意图常考5.(2019安徽第3题)如图所示,用细线将小钢球悬挂起来,让其在竖直平面内左右摆动。忽略空气阻力,在图上画出小钢球摆动到B点时所受力的示意图。答案:如图所示6.(2019安徽第7题)图中物块甲和乙处于静止状态。已知甲重12 N,乙重8 N,不计绳

3、重及一切摩擦,则甲受到地面的支持力为4N。7.(2018安徽第9题)如图甲所示,物块A在一固定的斜面上保持静止,可将物块A看成一个有质量的点(见图乙)。请在图乙中画出物块的受力示意图。答案:如图所示8.(2016安徽第13题)如图,一物体放在粗糙的水平地面上,在斜向上的拉力F的作用下向右做匀速直线运动。以下说法正确的是( A )A.在水平方向上,物体受到地面的摩擦力和拉力F沿水平方向的分力B.在水平方向上,物体受到的拉力F与地面的摩擦力是一对平衡力C.在竖直方向上,物体只受到地面的支持力和拉力F沿竖直方向的分力D.在竖直方向上,物体受到的重力与地面的支持力是一对平衡力9.(2014安徽第11题

4、)如图所示,一物体沿斜面向下匀速滑动。关于该物体的受力,以下分析正确的是( C )A.物体只受到重力和摩擦力的作用B.物体只受到重力和弹力的作用C.物体同时受到重力、弹力和摩擦力的作用D.物体只受到重力的作用10.(2014安徽第15题)如图所示,在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定,右端连接一金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置。开始时通过小球压缩弹簧到A位置(已知AO=BO),释放小球,研究小球在水平方向上的受力和运动情况,则( A )A.小球从A运动到O的过程中所受弹力方向向右、速度不断增大B.小球从O点运动到B的过程中所受弹力方向向右、速度不断减小C.小球运动到B点时将停止运动并保

5、持静止D.小球在运动过程中所受弹力的方向保持不变命题点3平衡力与相互作用力常考11.(2021安徽第12题)如图,小雯在做家务劳动时,用平行于水平地面的力推沙发,沙发有相对地面运动的趋势,但它没有被推动。在上述过程中( B )A.地面对沙发没有摩擦力的作用B.人对沙发的推力与地面对沙发的摩擦力大小相等C.人对沙发的推力与沙发对人的推力是一对平衡力D. 沙发受到的重力与地面对沙发的支持力是一对相互作用力12.(2020安徽第15题)如图所示,一轻质弹簧(即重力不计),上端挂在铁架台的水平横杆上,下端挂一重为G的小球并保持静止。图中分别给出了该状态下小球和弹簧的受力示意图。下列判断正确的是( D

6、)A.G与F3是一对平衡力B.G与F3是一对相互作用力C.F1与F2是一对平衡力D.F1与F2是一对相互作用力【解析】G作用在小球上,是地球对小球的作用力,F3作用在弹簧上,是水平横杆对弹簧的作用力,G与F3不是一对平衡力,也不是一对相互作用力,A、B项错误;F1是弹簧对小球的作用力,F2是小球对弹簧的作用力,F1与F2是一对相互作用力,C项错误,D项正确。13.(2019安徽第14题)如图所示,A、B两物块叠放在水平桌面上保持静止。图中分别给出了A、B的受力示意图。下列说法正确的是( B )A.F2与GA、F1两个力的合力是一对作用力与反作用力B.F1与F3是一对作用力与反作用力C.GA与F

7、2是一对平衡力D.F2与F1是一对平衡力14.(2018安徽第15题)我们知道,一对作用力与反作用力总是大小相等,方向相反。如图所示,重25 N的长方体物块甲放在水平桌面上,另一重10 N的长方体物块乙放在物块甲上,则下列说法正确的是( D )A.物块乙所受的合力为10 NB.物块乙对物块甲的压力为15 NC.桌面受到物块甲的压力为15 ND.桌面对物块甲的支持力为35 N15.(2017安徽第13题)如图所示,物块A静止在固定的斜面上。此时物块的重力产生两方面的作用效果:使物块压紧斜面以及使物块有沿斜面向下滑动的趋势,因而可将物块的重力沿斜面方向和垂直斜面的方向进行分解。实际解决问题时,就可

8、以用这两个方向上的分力来等效替代物块的重力。下列说法正确的是( D )A.物块受到斜面的支持力和物块的重力是一对相互作用力B.物块受到斜面的支持力和物块的重力沿垂直斜面方向的分力是一对相互作用力C.物块受到斜面的摩擦力和物块的重力是一对平衡力D.物块受到斜面的摩擦力和物块的重力沿斜面方向的分力是一对平衡力【解析】物块受到斜面的支持力和物块的重力不在同一条直线上,不是一对相互作用力,A项错误;物块受到斜面的支持力和物块的重力沿垂直斜面方向的分力作用在同一物体上,不是一对相互作用力,B项错误;物块受到斜面的摩擦力和物块的重力不在同一条直线上,不是一对平衡力,C项错误;物块受到斜面的摩擦力和物块的重

9、力沿斜面方向的分力大小相等、方向相反且作用在同一物体上,是一对平衡力,D项正确。课前知识回顾考点一牛顿第一定律牛顿第一定律(惯性定律)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范围一切物体条件不受力(或受平衡力)表现保持匀速直线运动状态或静止状态(平衡状态)惯性定义一切物体都有保持原来运动状态不变的性质决定因素惯性的大小仅由物体的质量决定,与物体的受力情况及运动情况无关。质量越大,惯性越大;质量越小,惯性越小应用跳远助跑,拍打衣服上的灰尘,隔空传物等危害急刹车人前倾(要系安全带),高速上易追尾(要保持车距)考点二二力平衡与相互作用力平衡力定义一个物体在几个力的作用下保持

10、静止状态或匀速直线运动状态,就说这几个力是平衡力平衡状态定义物体处于静止状态或匀速直线运动状态二力平衡定义一个物体在两个力的作用下处于静止状态或匀速直线运动状态,就说二力平衡条件同体,等值,反向,共线应用根据已知力求解未知力;根据受力情况分析运动状态【拓展】:平衡力与相互作用力的比较平衡力相互作用力相同点两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上不同点作用对象同时作用在一个物体上分别作用在两个物体上作用时间没有时间关系同时产生,同时消失力的性质不一定性质相同性质相同作用效果作用在同一个物体上,使物体处于平衡状态作用在不同的物体上,物体不一定处于平衡状态考点三同一直线上的二力合成示意图合力大小合

11、力方向F1、F2方向相同F1+F2与F1、F2方向相同F1、F2方向相反F1-F2与F1方向相同F2-F1与F2方向相同0考点四运动与力的关系受力情况物体运动状态说明不受力,F=0保持静止或匀速直线运动(运动状态不变)力不是维持物体运动状态的原因受平衡力,F合=0受非平衡力,F合0合力方向与运动方向相同,物体做加速运动(1)运动状态发生改变(2)力是改变物体运动状态的原因合力方向与运动方向相反,物体做减速运动合力方向与运动方向不在一条直线上,物体做曲线运动备注F合=0运动状态不变F合0运动状态变化课堂达标1.如图所示,用尺子快速水平击打盖在杯口的硬纸片,鸡蛋由于具有惯性并未随纸片一起飞出。假设

12、纸片飞出后不再受任何力的作用,纸片将保持匀速直线运动状态。2.小红穿上旱冰鞋向右用力推墙,会被墙向左推开。下列说法中正确的是( D )A.人先对墙施加了推力,然后墙再对人施加推力B.墙对人的推力大于人对墙的推力C.人对墙的推力与墙对人的推力是一对平衡力D.人对墙的推力与墙对人的推力是一对相互作用力名师考点精讲类型1力的示意图典例1斜面模型(2021辽宁朝阳)如图,钢球从斜面上由静止滚下,请在图中虚线处画出此时球的受力示意图。答案:如图所示【解析】钢球共受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用。过钢球的重心沿竖直向下的方向作出重力,用G表示;过钢球的重心沿垂直于斜面向上的方向作出支持力,用F支表示;

13、过钢球的重心沿与斜面平行向上的方向作出摩擦力,用f表示。类型2平衡力与相互作用力的辨析典例2叠加模型(2021广西贺州)如图所示,甲、乙叠放在一起,静止在水平地面上,下列说法正确的是( D )A.甲受到的重力与甲对乙的压力是一对平衡力B.乙受到的重力与地面对乙的支持力是一对相互作用力C.甲受到的重力与乙对甲的支持力是一对相互作用力D.甲受到的重力与乙对甲的支持力是一对平衡力【解析】甲受到的重力与甲对乙的压力是作用在不同物体上的两个力,且方向相同,不是一对平衡力,A项错误;乙受到的重力与地面对乙的支持力两个力的大小不同,不是一对相互作用力,B项错误;甲受到的重力与乙对甲的支持力,受力物体都是甲,

14、两个力的大小相等,方向相反,是一对平衡力,C项错误,D项正确。类型3受力分析及平衡力的应用典例3叠加模型如图所示,A、B两个物体叠放在水平面上,同时有F=2 N的两个水平力分别作用于A、B两物体上,使A、B两个物体处于静止状态,下列分析正确的是( D )A.A不受到摩擦力B.B受到A和地面所施加的摩擦力C.A受到的摩擦力为2 N,方向水平向左D.B受到的摩擦力为2 N,方向水平向左【解析】A在水平方向上受到水平向左的拉力F和B对A向右的静摩擦力的作用,静摩擦力f1=F=2 N,A项错误;把A、B看作一个整体,这个整体在水平方向上受到向左的拉力F和向右的拉力F,整体在水平方向上只受两个拉力的作用

15、,地面对B没有摩擦力,B项错误;A受到B水平向右的摩擦力,同时,B也会受到A对它水平向左的摩擦力,大小都是2 N,C项错误,D项正确。中考常考受力情况1.在水平面上静止的物体:竖直方向上重力和弹力平衡,水平方向上不受力或受平衡力(如摩擦力与拉力平衡)。2.在水平面上匀速直线运动的物体:受力情况同1。3.在水平面上变速直线运动的物体:竖直方向上重力和弹力平衡,水平方向上受非平衡力,受一个力或两个力,不满足二力平衡条件。4.在斜面上静止的物体:竖直方向上受重力,沿斜面方向受摩擦力,与斜面垂直方向受弹力等其他力。5.在斜面上滑动的物体:受力情况同4。6.若斜面是光滑的,则一定没有摩擦力。实验突破实验

16、一探究物体在不受力时怎样运动1.实验装置:如图所示。2.实验器材:小车、斜面、长木板、刻度尺、毛巾、棉布等。3.实验操作(1)将小车放在斜面上,从静止开始释放,观察其在毛巾表面滑行的距离。(2)将小车放在斜面上同一位置,从静止开始释放,观察其在棉布和木板表面滑行的距离。(3)分析比较小车在不同表面滑行的距离,得出结论。4.实验结论(1)物体受到的阻力越小,速度减小得越慢,运动的距离越远。(2)若物体不受阻力时,速度不会减小,物体将做匀速直线运动。(3)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。针对训练1.如图所示,在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,在将毛巾、棉布分别铺

17、在水平木板上和只有木板的三种情况下,让小车分别从斜面顶端由静止下滑,观察小车在水平面上滑行的距离。基础设问(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑的目的是使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小相等(选填“相等”或“不相等”)。(2)实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变水平面的粗糙程度来实现的。(3)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近,在棉布表面滑行的距离较远,在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢(选填“快”或“慢”)。(4)推理:如果小车在水平面上滑行,受到的阻力越来越小,直到变为零,它将做匀速直线运动。能力设问(5)在大量经验事实的基础上,牛顿概括了伽利

18、略等人的研究成果总结出了牛顿第一定律,所以牛顿第一定律不是直接由实验得出的,而是通过符合逻辑的推理抽象概括出来的正确结论。(6)牛顿第一定律告诉我们物体的运动不需要(选填“需要”或“不需要”)力来维持,一切物体都有保持原来运动状态不变的性质。实验二探究二力平衡的条件1.实验装置:如图所示。2.实验器材:铁架台、2个滑轮、细线、钩码若干、纸片等。3.实验操作及分析(1)如图甲所示,在两边的绳套上挂不等重的钩码,放开纸片,观察纸片的运动。分析:两个力的大小相等纸片静止;两个力的大小不相等纸片向右运动。结论:物体平衡时,所受两个力的大小必须相等。(2)如图乙所示,在两边的绳套上挂等重的钩码,并将纸片

19、扭转一个角度,使拉纸片的细线相互平行,但不在同一直线上。放开纸片,观察纸片的运动。分析:两个力在同一直线纸片静止;两个力不在同一直线纸片转动。结论:物体平衡时,所受两个力必须作用在同一条直线上。(3)如图丙所示,在两边的绳套上挂等重的钩码,将纸片稍向下移动,使两个拉力的方向并不相反,放开纸片,观察纸片的运动。分析:两个力的方向都向上纸片向上运动;两个力的方向相反纸片静止。结论:物体平衡时,所受两个力的方向必须相反。(4)如图丁所示,在两边的绳套上挂等重的钩码,用剪刀将纸片剪成两片,观察纸片的运动。分析:两个力作用在同一个纸片上纸片静止;两个力作用在两个纸片上纸片运动。结论:物体平衡时,两个力必

20、须作用在同一物体上。4.实验结论作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。针对训练2.(2021湖南衡阳改编)小华同学用下面的装置探究二力平衡的条件,具体操作如下:基础设问(1)如图甲所示,用直径略小于滑轮孔径的铁钉把三个滑轮A、B、C分别钉在木板上,木板竖直挂起待用,用大号缝衣针把细线沿轻质塑料块的中心轴线穿过,并在紧靠塑料块的两侧各打一线结,使塑料块与细线固定在一起,且塑料块不与木板接触。将塑料块由静止开始运动,实验表明,作用在同一个物体上的两个力,方向相反,但大小不相等,则这两个力不平衡。(2)按住塑料块,把跨过B轮的细线移到C轮上,在两线端挂上相同质量的钩码(如图乙所示),松手后塑料块由静止开始转动。按住塑料块,把跨过C轮的细线移到B轮上,把塑料块转过90(如图丙所示),松手后塑料块由静止开始转动。由此表明,作用在同一物体上的两个力,如果仅仅大小相等,方向成某一角度或方向相反但不在同一直线上,这两个力不平衡。(3)小华若使用A、C两个滑轮,使轻质塑料块静止,能否探究二力平衡的条件:能(选填“能”或“不能”)。能力设问(4)在探究同一问题时,另一同学将木块放在水平桌面上,设计了如图丁所示的实验,同学们认为小华的实验优于此实验,其主要原因是C。A.塑料块容易扭转B.塑料块是比较容易获取的材料C.减少了摩擦力对实验结果的影响