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运动和力奥赛培优课件

发布时间:2013-10-14 08:04:46  

运动 和力

专题(一)

【内容综述】 这一部分知识在学习运动学的初步知识, 认识了力的初步概念的基础上,进一步研究运 动和力的关系。牛顿第一定律是力学的基本规 律,它揭示了力和运动之间的内在联系;惯性 是物体的一种属性,物体在平衡力作用下的运 动是牛顿第一定律在实际应用中的延伸,惯性、 惯性定律(牛顿第一定律),二力平衡和二力 平衡条件是这一部分知识的重点。

1.牛顿第一定律:又叫做惯性定律。内容 为:一切物体在没有受到外力作用的时候,总 保持静止状态或匀速直线运动状态。 这一定律是在伽利略实验的基础上,经过 科学推理得出的。 2.惯性:一切物体都有保持静止状态或运 动状态不变的性质,叫做物体的惯性,一切物 体在任何情况下都具有惯性。

【要点讲解】 1.正确理解牛顿第一定律 牛顿第一定律知诉我们一切物体在没有受到 外力作用时,原来静止状态的总要保持静止原来 处于运动状态的,总要按当时的速度(大小和方 向)保持匀速直线运动状态不变。也就是说: “静者恒静,动者恒动”。 世界上一切物体都受到力的作用,不受力的 物体是没有的,我们不能通过做实验直接得出这 一规律。为此,伽利略设计了理想实验,在实验 的基础上运用科学的推理,总结,最后由牛顿等 科学家得出牛顿第一定律,这种方法是物理研究 中的一种重要方法。

牛顿第一定律揭示了自然界一条最基 本,最重要的规律,它改变了过去那种 认为有力则运动,无力则静止,力大运 动得快,力小运动得慢的长期占领人们 思想的错误观念,是人类科学史上最重 要的飞跃之一。 牛顿第一定律阐明了物体的运动和 力之间的关系:

(1)物体不受外力作用时,它总保持静止状态或匀速直 线运动状态。可见,力不是产生或维持物体运动的原因。 (2)物体受到外力作用时,就不能保持静止状态或 匀速直线运动状态,其运动状态就要发生变化,因此力是 改变物体运动状态的原因。 (3)牛顿第一定律揭示了一切物体都具有保持匀速 直线运动状态的性质,也就是说,物体具有惯性。 (4)当物体受到平衡力作用时,其所受合力为0, 它将保持静止状态或匀速直线运动状态。 牛顿第一定律所描述的不受外力作用是一种理想状态, 通常我们看到处于匀速直线运动状态或静止状态的物体, 都是物体受到相互平衡的力作用的结果。

2.正确理解惯性的概念 惯性即物体保持原来的状态不变的一种性质, 正确理解惯性,要注意以下四关: (1)一切物体在任何情况下都具有惯性。惯性 是物体的一种属性。无论是固体、液

体、还是气体 都具有惯性,无论物体处于什么状态,总之,一切 物体都具有惯性。 (2)决定物体惯性大小的是质量。物体惯性的 大小与其质量大小有关。物体的质量越大,其运动 状态越难以改变,我们就说它的惯性越大;物体的 质量越小,其运动状态越容易改变,我们就说它的 惯性越小。

3)惯性和惯性定律的区别和联系,惯性是物体本身具 有的一种性质;牛顿第一定律是物体的运动规律。 由于牛顿第一定律揭示了一切物体都具有惯性,指 出物体在不受外力作用或受到平衡力作用时能保持匀速 直线运动状态或静止状态的原因是在于物体具有惯性, 因此牛顿第一定律又叫做惯性定律。 (4)惯性和力的实质不同。惯性和力是两个本质 上完全不同的概念,力是物体间的相互作用,惯性是物 体的属性,它与外界因素无关,把惯性说成是“惯力”, 或者说“物体受到惯性的作用”,“克服物体的惯性” 等说法,显然是错误的。

【例题分析】 例1.子弹从枪口射出后,它能在 空中继续向前飞行,是因为[C ] A.子弹受到火药燃气的推力 B.子弹受到了惯力作用 C.子弹有惯性 D.子弹的惯性大于它受到的阻力
分析与解:子弹射出后,它跟火药燃烧产生的高压燃气之 间脱离了接触,子弹不再受到推力的作用,惯力是主观臆 造的,找不到施力物体,实际不存在的力,子弹能继续前 进,是因为子弹离开枪口时,在大药燃烧产生的燃气的作 用下,使它获得很大的速度,由于子弹具有惯性,将保持 原来的运动状态向前运动。惯性不是力,不能用惯性跟力 的大小相比较。

例2.在平直轨道上匀速行驶的火 车厢里,竖直向上跳起的人,将 落在何处?
分析与解:本题可用牛顿第一定律用说明,车厢 里的人随车厢一起具有相同的水平向前的运动速 度。当人竖直向上跳起后,人在水平方向上没有 受到外力的作用,根据牛顿第一定律,人在水平 方向上仍以原来的速度做匀速直线运动,即人的 速度仍与车速相同,这就是说,在人跳起的这段 时间内,车向前运动了一段路程,同时人在水平 方向上也以同样的速度向前运动了相同的路程, 所以,跳起的人仍落回原处。

例3.在列车内的水平桌面上,放一杯水,如果 水面突然发生了如图4-1-1所示的变化,则列 车的运动状态可能发生的变化是[ B D ] A.列车突然向右启动 B.列车突然向左启动 C.列车向右匀速行驶突然向右加速运动 D.列车向右匀速行驶突然向右作减速运动

分析与解:这是一道有关惯性知识的题目,逐一分析各选项。 (1)列车突然向右启动,说明列车原来静止,杯内水面应水 平且也

处于静止状态,车突然向右启动,杯子随车向右运动,杯内 水由于惯性还要保持原来的静止状态,水相对于杯子向左涌,左边 水平应该高于右边的水平,与图中所示不符,所以A选项是错误的。 (2)列车突然向左启动,根据以上分析,杯内水向右涌,右 边水面高,所以B选项是正确的。 (3)列车突然向右加速运动,杯内的水原来随列车向右匀速 行驶,水面水平,车加速,杯子随车加速,而水由于惯性,还要保 持原来的运动速度不变,相对杯子,水向左涌,左边的水面应高于 右边的水面,与图中所示不符,所以C选项是错误的。 (4)列车突然向右减速运动,根据(3)中分析,杯子的速度 随列车变小,而水由于惯性还要保持原来的运动状态,水向右涌, 所以D选项是正确。 本题的正确答案为:B、D

强化训练:

1.判断下列说法是否正确: (1)在斜面小车的实验中,小车在毛巾表面前进的 距离最短,表明小车在毛巾表面速度变化最大。( × ) × (2)牛顿第一定律是通过实验总结出来的规律。( ) (3)由于汽车行驶的速度越大,惯性就越大,不易 刹车,所以一些路段对汽车限速。( × ) (4)物体的运动速度越大,它受到的外力一定越大。 ( ×)

2.一切物体都有惯性,下列说明中正确的是(D) A.运动物体的惯性比它静止时的惯性大 B.物体运动得越快,它的惯性就越大 C.物体受到的力越大,它的惯性就越大 D.物体的质量越大,它的惯性就越大

06年浙江 3.用橡皮筋弹出去的飞机模型仍然继续向前运动, 是因为( ) C A.飞机受到惯力 B.飞机受到橡皮筋的弹力 C.飞机具有惯性 D.飞机的惯性大于它受到的阻力

05全国竞赛
4.一氢气球吊着一个重物以1米 / 秒的速度匀速竖 直上升,在上升的过程中,吊物体的绳子突然断 了,则在绳子断开后,物体( D ) A.立即下落,且速度越来越大 B.立即匀速下落 C.由于惯性,物体以1米 / 秒的速度匀速上 升 D.先上升一段距离再下落,下落时速度越来 越大

1.如图4-1-2所示,在列车内的水平桌 面上,放置一个气泡水平仪,水平仪的气泡突 然向前移动,由此可知,列车的运动状态发生 的变化是( A C ) A.突然启动 C.突然加速 B.突然制动 D.突然减速

(04年全国应用物理) 2.飞机水平匀速向西飞行,从飞机上间隔 相等的时间内后落下a、b、c三个小球,若 不计空气作用地面上的人看到三个小球在空 中的排列位置应是图4-1-3中的( C ) A.甲图 B.乙图 C.丙图 D.丁图

3.正在匀速向右直行的火车车厢光滑地板上,放 着质量不同的甲,乙两个球,并且如图4-1-4所 示,当火车突然

加速时( B ) A.两个球都向左运动,两球间距离减小 B.两个球都向左运动,两球间距离不变 C.两个球都向右运动,两球间距离不变 D.两个球都向右运动,两球间距离增大

(06年重庆赛区) 4.图4-1-5所示,平板车质量为M,长为L,, 车放在水平地面上,左端放有质量为的物体, 右端是一根压缩了的小弹簧,若上述物体间 均无摩擦,则放手后弹簧恢复原长时,物体 m处于小车的( ) B A.a点 B.b点 C.c点 D.d点

解析:
弹簧被压缩为原长的2/3L,恢复原来 的长度,d点应移动到c处,由于物体 之间无摩擦,物体m原处于静止状态, 车受到弹簧作用向左移动,但物体由 于惯性还要保持原来的静止状态,车 向左移动了1/3L,所以物体m处小车 的b点


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