第8章 力与运动
思维导图
1.
牛顿第一定律和惯性
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你观察并思考过下列现象吗
?
1
、对静止的木箱施加一个水平方向的推力
,
木箱沿着水平方向运动。撤去推力后，木箱停了下来。
推木箱
火车进站
2
、关闭了发动机的火车，虽然继续运行，但是最后它也将停下来。
针对以上现象
,
我们得到什么共同特征呢
?
亚里士多德
(Aristotle,
前
384-
前
322)
力是维持物体运动的原因
?
伽利略
伽利略却对这种观点提出了质疑，他通过
理想斜面实验
来反驳这一观点。
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物体的运动不需要力来维持
伽利略理想斜面实验
伽利略的观点：
运动物体
如果
不受其它物体的作用
，其运动会是匀速的，而且将会
永远匀速直线运动
下去。
一、牛顿第一定律
实验中让小车从
同一高度
滑下，目的是让小车
到达水平面时的速度相同。
实验次数
表面材料
阻力大小
滑行距离
速度变化快慢
1
毛巾
2
棉布
3
木板
推理想象
理想平面
最大
较大
较小
最快
较快
较慢
无阻力
无限长
不变
较长
长
最短
一、牛顿第一定律
1
、内容：一切物体在
不受外力
作用时，总
保持静止
或
匀速直线运动状态
牛顿
(Newton,1642-1727)
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说明：
a.
该定律研究方法：实验加理论推导，不能做实验
证明
运动的物体，不受力时，最终都做匀速直线运动
b
、理解：
静者恒静
动者恒动
不受力时
1
、定义：
把物体保持静止或匀速直线运动状态的性质，叫做
惯性。
二、惯性
车启动或加速时往后倒
车刹车或减速时往前倒
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铁锹送物、鸡蛋掉瓶中
人被石头绊倒
打击棋子
跳远
例：
2
、惯性现象
车启动或加速时往后倒
车刹车或减速时往前倒
人竖直跳起后落回原地
汽车急刹车
1>.
一切物体都具有惯性
2>.
惯性是物体的固有属性
.
任何物体任何时候都有惯性
.
3
、关于惯性的理解
4>.
惯性大小只和物体质量有关，和其他因素
无关。质量越大，惯性越大，物体的运动
状态就越难改变。
3>.
惯性不是力
(
不能说受惯性力、受惯性的作
用
)
问题一：
运动的物体有惯性，静止的物体没有惯性？
问题二：
运动速度大的物体惯性就大呢？
问题三：
“
惯性
”
是不是就是
“
惯性定律
”
？
不是
,
惯性是物体本身固有的一种属性，它跟物体受不受外力无关。惯性定律是物体在特定条件下（不受外力作用时）的运动规律。
错
,
惯性与物体的运动状态无关
错
,
决定惯性的唯一量度就是质量
问题四：
惯性是一种特殊的力吗？
惯性不是力，惯性是物体本身固有的一种
属性，而力是物体之间的相互作用。
1
、交待研究对象原状态。
2
、物理过程
，
:
当
…………
后
3
、研究对象由于惯性要保持原来的
………
状态
甲图：
原来木块是静止的
,
当小车突然受到拉力时，
木块底部由于受到摩擦力跟随小车一起运动
,
木块上部由于惯性还要保持原来的静止状态
，
所以木块会向后倾倒。
乙图：
原来木块是运动的
,
当小车遇到障碍物时，小车和木块底部
由于受摩擦停止运动，但木块上部
由于惯性仍然保持运动状态
，
所以小木块会向前倾倒。
4.
解释方法：
5
、惯性应用
跳远
套紧斧头
洗衣脱水
投球
抖落衣服上的灰尘
铁锹送物
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飞机投弹
6
、防止惯性带来的危害
车限载限速
保持车距
系安全带
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1.
关于牛顿第一定律的下列说法中，正确的是：
A
、牛顿第一定律是实验定律
B
、牛顿第一定律说明力是改变物体运动状
态的原因
C
、惯性定律与惯性的实质是相同的
D
、物体的运动不需要力来维持
BD
2.
关于伽利略的理想实验，说法正确的是
只要接触面比较光滑，物体在水平面上就
能匀速运动下去。
B.
这个实验实际上是永远无法做到的。
C.
利用先进仪器就能使实验成功。
D.
虽然结论是推理得到的，但它是建立在可
靠的实验基础上的。
BD
3.
下列关于惯性的说法中
,
正确的是：
A.
物体只有在静止时才具有惯性
B.
物体运动速度越大
,
其惯性也越大
C.
太空中的物体没有惯性
D.
不论物体运动与否
,
受力与否
,
物体都具有
惯性
D
4
、下列哪些现象是利用惯性的（ ）
A
、拍打衣服时，灰尘脱离衣服
B
、司机和前排的乘客要系安全带
C
、洗完手后，用力甩掉手的水滴
D
、跳远运动员起跳前要尽力助跑
ACD
5.
关于惯性的说法正确的是：
A
、惯性是指物体原来静止的总有保持静止，原
来运动的总有保持匀速直线运动的性质
B
、要使物体开始运动必须有力的作用，而保持
物体运动是不需要力的，故静止的物体有惯
性，而运动的物体没有惯性
C
、刹车时，乘客向前倾，说明乘客上半身有惯
性，而下半身无惯性
D
、某人推不动原来静止的小车，而另外一人能
推动，说明惯性与外界条件有关
A
6.
火车在平直轨道上匀速前进，在密闭没有空气流动的车厢内点燃一支香，则车里乘客看到香所冒出的烟的运动情况是：
A
、一边上升一边向前飘
B
、一边上升一边向后飘
C
、只是上升，不向任何一边飘
D
、无法确定
C
7.
长直轨道上匀速行驶
,
坐在门窗密闭的车厢
内的一人将手中的钥匙相对车竖直上抛
,
钥匙将落在
A.
手的后方
B.
手的前方
C.
落在手中
D.
无法确定
C
1
、交通部门规定：在车辆前排乘坐的人
必须系好安全带。请从物理学的角度
加以说明。
2
、有人设想，乘坐气球飘在高空，由于
地球自转，一昼夜就能环游世界，这
个设想可行吗？
思考？
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2
力的平衡
牛顿第一定律的内容是什么？
一切物体在
没有受到力的作用
时
，
总保持
或
.
复习回顾
静止状态
匀速直线运动状态
惯性：
一切物体都有保持
原来运动状态不变
的性质，这种性质叫惯性。
1
．
一切物体任何时候
都有
惯性
。
2
．惯性是物体
保持原来的静止或匀速
直线运动状态的性质
。
概念解读
3.
惯性大小由
质量
决定，质量大，惯性大。
与是否运动
﹑
速度大小
﹑
所受外力无关
。
4
、惯性只能说“
由于惯性
” 、 “
具有惯性
”
不能说“
受到惯性”
“
惯性力
”或“
惯性作用
”。
【
想一想
】
当物体
不受外力作用
时，能处于
静止状态
或
匀速直线运动状态。
如果物体
受到力的作用
时，能不能处于
静止状态
或
匀速直线运动状
呢？
观察思考一
左图口杯处于什么状态？它受到力的作用吗？若受到，它又受到那些力的作用？这些力可能存在什么关系？
F
G
静止状态
---
平衡状态
观察思考
二
右图是被
匀速吊起
的货物，它受到力的作用吗？若受到，又受到哪些力的作用呢？这些力也可能存在什么关系呢？
F
G
匀速直线运动状态
---
平衡状态
平衡状态
1
、静止状态
2
、匀速直线运动状态
静止状态
和
匀速直线运动状态
叫
平衡状态
。
生活中处于平衡状态的物体
G
F
支
G
F
支
G
F
支
G
F
浮
F
浮
G
F
浮
F
浮
G
F
浮
F
浮
G
F
浮
生活中处于平衡状态的物体
做匀速直线运动的小汽车
F
支
G
F
阻
F
牵
物体在受到几个力的作用时，如果
保持静止
或
匀速直线运动状态
，我们就说这几个力
平衡
。
如果物体只受两个力的作用，且处于平衡状态，这种情况叫做
二力平衡
。
二、平衡力
G
和
F
是
一对平衡力
F
G
G
F
拉
G
F
浮
G
F
浮
G
F
阻
静止
的电灯
静止
的轮船
匀速
上浮
潜水艇
匀速降落
的运动员
它们各处于怎样的状态
?
它们分别受到哪些力的作用
?
实验
探究二力平衡条件
猜想：
两个力的大小可能要相等
两个力的方向可能要相反
两个力可能要在一条直线上
两个力应该在同一物体上
二力平衡实验
课本实验装置
F
1
与
F
2
大小相等，方向相反，在同一直线上。
小车处于静止
（平衡状态）
装置仍如上图，但在两边的绳套上挂等重的钩码。放开塑料板后，塑料板将
。
如图，在两边的绳套上挂不等重的钩码。放开塑料板，塑料板
。
滑向一边
保持平衡
实验一
实验二
两力大小不相等，方向相反，在同一直线上
两力大小相等，方向相反，在同一直线上
实验一
实验二
在实验一和实验二中：
物体在水平方向所受二力的情况
运动状态是否改变
大小
方向
是否在一条直线上
不相等
相反
在同一条直线上
改变
相等
相反
在同一条直线上
不改变
……
如图，在两边的绳套上挂等重的钩码，将塑料
板稍向下移动，使两个拉力的方向成一定角度。
放开塑料板，塑料板将
。
向上移动
实验三
两力大小相等，方向不同，不在同一直线上
如图，在两边的绳套上挂等重的钩码。并将塑
料板扭转一个角度，使拉塑料板的细绳相互平
行，但不在同一直线上。放开塑料板，塑料板将
。
转动
实验四
两力大小相等，方向相反，不在同一直线上
实验三
实验四
在实验三和实验四中：
物体在水平方向所受二力的情况
运动状态是否改变
大小
方向
是否在一条直线上
相等
成一定角度
不在同一条直线上
改变
相等
相反
不在同一条直线上
改变
……
结合四个实验：
实验
物体在水平方向所受二力的情况
运动状态是否改变
大小
方向
是否在一条直线上
一
不相等
相反
在同一条直线上
改变
二
相等
相反
在同一条直线上
不改变
三
相等
成一定角度
不在同一条直线上
改变
四
相等
相反
不在同一条直线上
改变
二、二力平衡条件
作用在
同一物体上
的两个力，如果
大小相等
、
方向相反
，并且在
同一条直线上
，这两个力就彼此平衡。
简记：
同体、等大、反向、共线
。
注意：判断两个力是不是一对平衡力
---
先判它们是否作用在
同一物体
上
受平衡力作用
运动状态
不改变
Ｆ
Ｇ
向上匀速：
F
=
G
向下匀速：
F
=
G
静止：
F
=
G
物体只受
拉力
和
重力
的作用
不是受平衡力作用
运动状态
改变
Ｆ
Ｇ
向上加速：
向下加速：
F
＞
G
物体
不是受平衡力
作用，运动状态
改变
。
物体
受平衡力
作用，运动状态
不改变
。
F
＜
G
运动和力的关系
1
、力是
改变物体运动状态的原因
；
2
、物体的运动
不需要力
来维持；
不受力或受平衡力
3
、物体静止或匀速
4
、物体受平衡力
5
、物体受非平衡力
静止或匀速直线
运动状态改变
6
、运动
状态改变
，
一定有力
作用在物体上，
并且是不平衡的力；
7
、
有力作用
在物体上，运动状态
不一定
改变；
练习
1
：请画出下图中物体受力的示意图，
并分析物体是否受到平衡力，哪一对力是二力平衡。
1
）静止在桌面上的茶杯。
2
）匀速运动的拖车。
【
二力平衡的条件的应用
】
静止在桌面上的茶杯
匀速运动的拖车
拖车受的支持力
N
与重力
G
二力平衡、牵引力
F
与阻力
f
二力平衡
杯子受的支持力
N
与重力
G
二力平衡
G
F
悬挂着的电灯
受平衡力作用处于静止状态
F=G
电灯受的拉力
F
与重力
G
二力平衡
1
、利用二力平衡的条件来判断
两个力是否平衡
两个力是否“同体”
是
否
排除
状态法
条件法
静止？匀速？
等大？反向？共线？
巧记：
二力若平衡，物体处于两状态，
匀速或静止
。
二力平衡条件的应用
G
F
已知物体受力
已知物体状态
已知拉力大小
可求重力大小
二力平衡条件
测力计的示数等于物体的重力
巩固练习
1
．下列情况，哪一对是平衡力？（ ）
F
1
=5
N
F
2
=5 N
A
F
1
=3 N
F
2
=5 N
B
F
1
=5 N
F
2
=5 N
C
F
1
=5 N
F
2
=5 N
D
D
V
在平直公路上匀速行使的汽车受到几对平衡力的作用？为什么说它们是互相平衡的？在乙图上画出汽车受力的示意图。
G
F
支
F
牵
F
阻
自我测评
4
一个重为
G=2
牛的木块静止在水平桌面上
,
求桌面对木块的支持力
.
解
:
因为木块静止
所以支持力和重力为一对平衡力
因为
G=2N
、方向竖直向下
所以
F
支
=2
牛、方向
竖直向上
F
支
G
放在水平桌面上的木块处于静止状态，下列各对力中是平衡力的是 （ ）
A
、木块的重力和木块对桌面的压力
B
、木块对桌面的压力和桌面对木块的支持力
C
、木块的重力和桌面对木块的支持力
D
、木块的重力和木块对地球的吸引力
C
2
．起重机以
1 m/s
的速度匀速吊起一个重物，钢丝绳对重物的拉力是
6 000 N
。若起重机吊着这个物体以
2 m/s
的速度匀速下降，这时钢丝绳对重物的拉力是（ ）。
A
、
12 000 N B
、
6 000 N C
、
3 000 N D
、无法判定
B
3
．物理书放在水平桌面上，下列属于平衡力的是（ ）。
A
．物理书所受的重力与物理书对桌面的压力
B
．物理书对桌面的压力与桌面对物理书的支持力
C
．物理所受的重力与地面对桌子的支持力
D
．物理书所受的重力与桌面对物理书的支持力
G
Ｆ
D
考考你
下列四图哪些反映了二力平衡
( )
乙、丙
哪个拉力大？
静止
V
=5
米
/
秒
V=1
米
/
秒
匀速
匀速
G
G
G
如图，一木块做匀速直线运动，第一次速度小，第二次速度大，比较二次的拉力大小
.
F
摩
F
拉
两次拉力相等
1
、下列关于二力平衡的说法中，正确的是（ ）
A
、一个物体受到两个力的作用，若处于匀速直线运动状态，这两个力一定平衡
B
、做匀速直线运动的物体，一定是受到平衡力作用的缘故
C
、如果一个物体受到一对平衡力的作用，那么这个物体一定处于静止状态
D
、一个物体受到一对平衡力的作用，如果其中一个力消失，则另一个力也随之消失
随堂练习
A
C
3
、下列各物体中，受力不平衡的物体是（ ）
D
、在平直铁轨上匀速直线行驶的火车
A
、地球同步卫星
B
、匀速竖直上升的直升飞机
C
、静止在水平桌面上的课本
D
、书受到的重力和桌面受到的重力
2
、一本书放在水平桌面上，下列各对力中哪一对力能够相互平衡？（
）
A
、书对桌面的压力和桌面对书的支持力
B
、书受到重力和书对桌面的压力
C
、书受到的重力和桌面对书的支持
A
※5
、为了搞班会活动，需要把讲台暂时移动一下。甲同学去推讲台，但没有动，他回忆起课堂上讲过的科学知识，一下子产生了下列四种想法，其中正确的是（ ）
A
、摩擦阻力大于推力
B
、摩擦阻力等于推力
C
、摩擦阻力小于推力
D
、条件不足，无法判断
4
、茶杯重
2 N
，放在水平面上静止不动，茶杯受到桌面的支持力的大小是
，方向
向上。
2 N
竖直
B
跳伞运动员及携带物品总重力为
800
牛，从高空竖直下落过程中，开始阶段速度越来越大，则此时他所受空气阻力
（填“＞”、“＜”或“＝”，下同）
800
牛；后来匀速下落，匀速下落时所受的空气阻力
800
牛。
考考你
< = 起重机以 1m/s 的速度匀速吊起一个重物，钢丝绳对重物的拉力是 6000N 。若起重机吊着这个物体以 2m/s 的速度匀速下降，这时钢丝绳对重物的拉力是 （ ） A 、 12000N B 、 6000N C 、 3000N D 、无法判定 B ※7 、如图所示，用两根细绳分 别系住甲、乙两个相同的物体， 让它们在竖直方向上运动，甲 物体以 v 1 =2 米 / 秒的速度匀速 下降，此时绳的拉力为 F 1 ；物 体乙以 v 2 =4 米 / 秒的速度匀速上升，绳的拉力为 F 2 ，则 F 1 与 F 2 的大小关系是（ ） A 、 F 1 =F 2 B 、 F 1 =2F 2 C 、 2F 1 =F 2 D 、 F 1 =4F 2 乙 v 2 F 2 甲 v 1 F 1 A 6 、如图所示，是工厂里经常使用的生产流水线示意图，工人坐在流水线旁，上一道工序完成的工件通过流水线送到下一道工序的工人面前。流水线始终在匀速移动。工件在流水线上匀速移动时，在水平方向（ ） A 、受到向右的摩擦力 C 、受到向左的摩擦力 B 、不受任何力 D 、受到的是平衡力 B 第八章 力和运动 第三节 力改变物体的运动状态 1 、一个物体在一对平衡力的作用下，沿光滑水平面做 匀速直线 运动，当它受到的力全部消失，则物体将（ ） A. 立即停止运动 B. 运动速度越来越快 C. 速度减慢，最后停止 D. 仍做匀速直线运动 知识链接：运动的物体不受力作用时保持匀速直线运动状态 D 比一比，看谁的“懂”得多 2 、一物体 静止 在水平桌面上，当它受到的外力全部消失突然消失，则（ ） A. 仍保持静止 B. 运动速度越来越快 C. 运动速度越来越慢 D. 做匀速直线运动 知识链接：静止的物体不受力作用时保持静止状态 A 比一比，看谁的“懂”得多 3 、 质量为 50 kg 的中学生，站在地面上 静止 不动，他受到 __ 力和 ___ 力的作用，这两个力的关系是 __________. 知识链接：保持静止状态的物体受到的是平衡力 重 支持 平衡力 比一比，看谁的“懂”得多 4 、吊车吊着重 20000N 的集装箱以 0.2 米／秒速度 匀速 上升，吊车要给集装箱的拉力是 _____________ N 。如果集装箱变为以 0.1 米／秒速度匀速水平运动，吊车要给集装箱的拉力是 ________N 。 知识链接：物体保持匀速直线运动状态，受到的是平衡力 20000 20000 比一比，看谁的“懂”得多 物体由静到动 , 由动到静 , 由快变慢 , 由慢变快 或 运动方向发生改变 你知道吗？ 物体运动状态的变化 自由下落的小球运动变 ，因为小球受到 的作用。 重力 快 试一 试 ，看谁的“悟”得快 重力的作用使物体加速 物体什么情况下会加速？ 原来静止 任何方向的力 原来运动 与运动方向相同的力 考考你！ 进站的 火车 运动变 ，因为火车受到 的作用。 慢 阻力 阻力的作用使物体减速 物体什么情况下会减速？ 原来运动 与运动方向相反的力 从桌上滚下的运动方向发生了 ，因为小球受到 的作用。 改变 重力 试一试 ，看谁的“悟”得快 重力的作用使物体改变运动方向 物体什么情况下会改变运动方向？ 原来运动 与运动方向不在同一条直线上的力 大量的实验和研究表明： 力是改变物体运动状态的原因 物体受平衡力作用时 保持匀速直线运动状态或静止状态 物体不受力作用时 保持匀速直线运动状态或静止状态 物体受非平衡力作用时 物体的运动状态发生改变 赛一赛，看谁先“理解”！ 受非平衡力作用 物体的运动状态发生改变 受平衡力作用 物体保持匀速直线运动状态或静止状态 或不受力作用 赛一赛，看谁先“理解”！ 1 、竖直向上抛出一个物体，在上升过程中，不考虑空气阻力，该物体受到 _____ 力的作用，它的运动状态 ________ （选填“改变”或“不改变”）；当它上升到最高点时， ____ （选填“能”或“不能”）保持静止状态。 知识链接：物体受非平衡力作用时运动状态发生改变 重 改变 不能 练一练，看谁“掌握”得牢！ 2 、踢出去的足球在地面上向前滚动时，受到 力的作用，它的运动状态 （选填“改变”或“不改变”，不考虑空气阻力）。 知识链接：物体受非平衡力作用时运动状态发生改变 摩擦 改变 练一练，看谁“掌握”得牢！ 3 、以下所给出的现象中，物体运动状态不发生改变的是 （ ） A ．在弯曲的路上汽车匀速转弯 B ．小孩沿笔直的滑梯匀速下滑 C ．熟透的苹果从树上下落 D ．行驶的火车开始进站 B 练一练，看谁“掌握”得牢！ 4 、下面关于力学现象的解释中正确的是 ( ) A. 小球在空中下落得越来越快，是因为力可以改 变物体的运动状态 B. 人用力推车，车未动，是因为推力小于摩擦力 C. 物体受到一个力的作用时，一定做直线运动 D. 书本静止在课桌上，是因为书本的重力与书本对桌面的压力平衡 A 练一练，看谁“掌握”得牢！ 5 、有一热气球以一定的速度匀速竖直上升到某一高度时，从热气球里掉出一个物体，这个物体离开热气球后将 ( ) A ．继续上升一段距离，然后下落 B ．立即下落 C ．以原来的速度永远上升 D ．以上说法都不对 A 练一练，看谁“掌握”得牢！ 2 、如图所示，物体在水平拉力 F 作用下沿光滑水平面向右做运动，当拉力 F 逐渐减小时，物体的速度将 ( ) A ．不变 B ．增大 C ．减小 D ．都有可能 B 知识点的应用 3 、如图用大小为 10N 的水平 力 F 将一重为 6N 的木块压在竖 直墙壁上，木块恰好沿墙壁匀速下滑，则木块受到的摩擦力大小为 N ；当压力变为 12N 时木块保持静止，则木块受到的摩擦力大小为 N ；若继续增大压力，木块受到的摩擦力大小将 （选填“变大”、 “变小”或“不变”）。 6 不变 知识点的应用 6
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