靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)
平衡力必須作用在同一物體上
與F1(或F2)方向相同
與F1(或較大的力)方向相同
2.力和運動狀態(tài)的關(guān)系
[點撥] 平衡力?平衡狀態(tài);非平衡力?非平衡狀態(tài)。
/知識縱橫/ 慣性與慣性定律(牛頓第一定律)的區(qū)別
例1下列關(guān)于牛頓第一定律的說法正確的是(　　)A.物體在任何情況下始終處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)B.物體運動需要靠力來維持C.牛頓第一定律既揭示了物體保持原有運動狀態(tài)的原因,又揭示了運動速度改變的原因D.牛頓第一定律反映物體不受外力作用時的運動規(guī)律,即始終處于勻速直線運動狀態(tài)
變式看足球比賽的某同學(xué)突發(fā)奇想,如果在空中飛行的足球所受一切外力突然消失,關(guān)于足球的運動情況,下列判斷正確的是(　　)A.做勻速直線運動B.停在空中靜止不動C.飛行路徑不受影響D.豎直下落
例2下列關(guān)于慣性的說法正確的是(　　)A.靜止在草坪上的足球沒有慣性B.高速公路汽車限速是為了安全,因為速度越大慣性越大C.殲擊機投入戰(zhàn)斗前要拋掉副油箱,這是為了減小慣性,更加靈活D.百米賽跑的運動員撞線后還要跑出去一段距離,是由于受到慣性的作用
變式1下列現(xiàn)象不能用慣性知識解釋的是　　　　。?A.人走路時腳被絆了一下,會向前倒 B.投出去的籃球會繼續(xù)向前飛行C.關(guān)閉了發(fā)動機的汽車會向前滑行 D.向上拋石塊,石塊最終會落回地面E.向上拋石塊,石塊出手后會上升得越來越慢F.百米賽跑中運動員不能立即停在終點上G.船上的人向后劃水,船會向前運動 H.勻速行駛列車上,小明向上跳起后仍落回原處I.投擲鉛球,鉛球離開手后繼續(xù)向前運動 J.騎自行車不宜太快,防止造成交通事故K.錘頭松了,把錘柄在地上撞擊幾下,錘頭就緊緊地套在錘柄上L.拍打衣服可以去掉衣服上的塵土 M.跳高運動員跳過桿后從最高點落向軟墊N.往爐灶內(nèi)添煤時,不用把鏟子送進(jìn)爐灶內(nèi),煤就隨著鏟子運動的方向進(jìn)入灶內(nèi)
變式2關(guān)于慣性,下列說法正確的是(　　)A.運動的物體由于慣性會慢慢停下來B.乒乓球被扣殺飛向?qū)Ψ?是因為受到了慣性的作用C.司機開車時要系安全帶,是為了防止慣性帶來危害D.運動員起跑時用力蹬地,是為了利用慣性提高成績
變式3關(guān)于慣性,下列說法正確的是(　　)A.物體在阻力相同的情況下,速度大的不容易停下來,所以速度大的物體慣性大B.推動地面上靜止的物體比維持這個物體做勻速運動所需的力大,所以靜止的物體慣性大C.在月球上舉重比在地球上容易,所以同一個物體在月球上比在地球上慣性小D.物體的慣性與物體運動速度的大小、物體運動狀態(tài)的改變、物體所處的位置無關(guān)
例3下列物體處于平衡狀態(tài)的是　 　　　。?A.放在桌面上的書B.空中飛行的小鳥C.隨傳送帶一起勻速上升的物體D.正在起步的汽車E.懸吊著的電燈F.圍繞地球轉(zhuǎn)動的衛(wèi)星G.勻速上升的電梯H.勻速下落的跳傘運動員I.百米沖刺中的運動員J.樹上的蘋果K.勻速行駛的汽車上的物體L.豎直上拋到達(dá)最高點時靜止的物體
例4分析下列各對力是否是平衡力,如果不是,寫出原因;如果是,可不用填寫原因。(1)圖9-1甲中的兩個力　　　　平衡力,原因是　　　　　　　　　　　。?(2)圖乙中的兩個力　　　　平衡力,原因是　　　　　　　　　　　。?(3)圖丙中的兩個力　　　　平衡力,原因是　　　　　　　　　　　。?(4)圖丁中的兩個力　　　　平衡力,原因是　 　　　　　　　　　　。?(5)圖戊中的兩個力　　　　平衡力,原因是　　　　　　　　　　　。?
兩個力沒有作用在同一物體上
例5 某人參加蹦極運動,如圖9-2所示,A點為彈性繩恰好自然伸直的一點,B點為該人下落的最低點,下列說法正確的是(　　)A.經(jīng)過A點后,彈性繩產(chǎn)生向上的拉力,人開始減速B.人在B點時速度為0,故人在B點時受到的合力為0C.從A點到B點是一個先加速后減速的過程D.整個過程中人的機械能守恒?
變式1 [2017·江西] 如圖9-3所示,用彈簧測力計拉著木塊在水平面上做勻速直線運動,下列說法正確的是(　　)A.木塊受到的摩擦力和彈簧測力計對木塊的拉力是一對平衡力B.木塊對彈簧測力計的拉力和彈簧測力計對木塊的拉力是一對平衡力C.木塊對水平面的壓力和水平面對木塊的支持力是一對相互作用力D.木塊對彈簧測力計的拉力和手對彈簧測力計的拉力是一對相互作用力
［答案］C［解析］ 木塊受到的摩擦力沿水平方向向左,彈簧測力計對木塊的拉力與水平面有一夾角,即兩個力不在同一直線上,所以不是一對平衡力,A錯誤。木塊對彈簧測力計的拉力和彈簧測力計對木塊的拉力是一對相互作用力,B錯誤。木塊對水平面的壓力的施力物體是木塊,受力物體是水平面;水平面對木塊的支持力的施力物體是水平面,受力物體是木塊,所以這兩個力是一對相互作用力,C正確。木塊對彈簧測力計的拉力和手對彈簧測力計的拉力是一對平衡力,D錯誤。
變式2如圖9-4所示,木塊置于小車上,在水平拉力F作用下,小車和木塊一起以速度v沿水平地面向右做勻速直線運動(不計空氣阻力)。以下三組力屬于平衡力的是(　　)①地面對小車的支持力與木塊對小車的壓力;②小車對木塊的摩擦力與木塊受到的水平拉力;③地面對小車的摩擦力與木塊對小車的摩擦力。A.僅①B.②③C.僅②D.①②③
變式3如圖9-5所示,四旋翼無人機下方用細(xì)線懸掛一個重物,不考慮空氣阻力,則無人機在空中(　　)A.懸停時,重物受到的重力與它對細(xì)線的拉力是一對平衡力B.加速上升時,細(xì)線對重物的拉力大于重物所受的重力C.勻速下降時,重物所受的重力大于細(xì)線對重物的拉力D.水平勻速飛行時,懸掛重物的細(xì)線會偏離豎直方向
例6 [2017·白銀] 下列關(guān)于力與運動的關(guān)系說法正確的是(　　)A.自行車從斜坡沖下來時不容易停下來,說明速度越大慣性越大B.物體不受力的情況下也能運動C.做曲線運動的物體,受到力也可能是平衡力D.只受一對平衡力勻速運動的物體,若去掉其中一個力,則物體的運動速度一定增大
［答案］B［解析］ 慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān),與物體是否運動及運動的速度大小都無關(guān),A錯誤。根據(jù)牛頓第一定律可知:物體不受力的情況下,可以做勻速直線運動,B正確。物體受平衡力作用時保持靜止或勻速直線運動狀態(tài),做曲線運動的物體,不可能受平衡力作用,C錯誤。只受一對平衡力勻速運動的物體,若去掉其中一個力,則物體受力不再平衡,故運動狀態(tài)一定會改變,可能做加速運動也可能做減速運動,D錯誤。
變式1關(guān)于運動和力的關(guān)系,下列說法正確的是(　　)A.物體受到力的作用就會運動B.做勻速直線運動的物體一定不受力的作用C.物體受到力的作用,運動狀態(tài)一定改變D.物體運動狀態(tài)改變時,一定受到力的作用
變式2 [2017·孝感] 關(guān)于“力和運動”,下列說法正確的是(　　)A.做曲線運動的物體一定受到非平衡力的作用B.豎直下落的鐵球,速度越來越快,鐵球的慣性越來越大C.跳水運動員在跳板起跳時,跳板對運動員的彈力等于運動員的重力D.地球上的物體,因受到重力作用,不可能做豎直向上運動
［答案］B［解析］ 平衡狀態(tài)只有兩種,靜止或勻速直線運動狀態(tài),做曲線運動的物體處于非平衡狀態(tài),所以做曲線運動的物體受到非平衡力作用,故A正確。慣性只跟物體質(zhì)量有關(guān),物體質(zhì)量不變,慣性不變,故B錯誤。起跳時,跳板對運動員的彈力大于運動員重力,才會把人彈起,故C錯誤。物體向哪個方向運動取決于合力和速度,故D錯誤。
例7 [2018·長沙] 2018年,平昌冬奧會閉幕式的“北京8分鐘”驚艷了全世界,在美輪美奐的光影中,冰上少年與智能機器人隨音樂共舞,20多名機器人動作整齊劃一,精準(zhǔn)優(yōu)美,和炫舞少年相得益彰,關(guān)于正在表演的機器人和冰上少年,下列說法正確的是(　　)A.機器人在彎道滑行時,運動狀態(tài)不發(fā)生改變B.機器人在冰面上運動時,不受力的作用C.相對于看臺上的觀眾,滑行中的機器人是運動的D.相對于自己的溜冰鞋,滑行中的少年是運動的
變式[2017·邵陽] 女排精神,值得我們學(xué)習(xí)。如圖9-6所示是中國女排姑娘們在里約奧運會上奪冠后,牽手齊唱國歌的情景。下面有關(guān)排球運動員在比賽過程中的描述,正確的是(　　)A.運動員發(fā)球時,手會感到疼,是因為力能改變物體的形狀B.運動員在用力扣球過程中沒有對排球做功C.運動員發(fā)出的排球,能繼續(xù)在空中飛行,是由于排球受到了慣性力的作用D.運動員跳起攔網(wǎng),排球碰手后就改變運動方向,說明力能改變物體的運動狀態(tài)
【方法集錦】 力的合成:(1)同向共線求合力:F合=F大+F小, 合力與二力同向。(2)反向共線求合力:F合=F大-F小,合力與大力同向。(3)合力的范圍:F大-F小≤F合≤F大+F小。(4)若物體靜止或做勻速直線運動,則受到的合力為0,可利用這一點列等式。(5)探究方法:等效替代法。
例1如圖9-7所示,在探究“阻力對物體運動的影響”實驗中:(1)當(dāng)小車在水平木板表面上運動時,受到的一對平衡力是　　　　。(填選項前的字母)?A.小車受到向前的慣性力和木板對小車的阻力B.小車受到的重力和小車對木板的壓力C.小車受到的重力和木板對小車的支持力
(2)實驗時要讓小車從斜面的同一高度滑下,目的是　 ?！　　?(3)本實驗是通過觀察小車　 　　　　　　　　來判斷小車受到的阻力大小的。?(4)通過實驗可以看出,去掉木板上的棉布后,運動的小車所受的摩擦力減小,向前滑行的距離變大,小車所受摩擦力減小的原因是　 。?(5)分析圖中信息可知:水平面越光滑,小車受到的阻力越　　　　,小車前進(jìn)的距離就越　　　　。?
使小車到達(dá)水平面的初速度相同
(6)根據(jù)實驗結(jié)果推理可得:若接觸面完全光滑,且足夠長,小車將一直做　 　　　運動。下列用到類似科學(xué)推理方法的實驗還有　　　　(選填序號)。?①用真空罩和鬧鐘探究聲音的傳播需要介質(zhì)②用細(xì)鐵屑探究通電螺線管外部的磁場分布③用彈簧測力計測量物體在水平方向受到的滑動摩擦力的大小可見,力不是使物體運動的原因,力是　　　　物體運動狀態(tài)的原因。在相同的實驗條件下,小車在木板表面前進(jìn)的距離最遠(yuǎn),但最后會停下來,這是因為　 　　　力改變了它的運動狀態(tài)。?
(7)小麗同學(xué)通過上面的探究學(xué)習(xí)了解到的知識,思考了一個問題:當(dāng)自己蕩秋千運動到最高點時,如果自己受到的力全部消失,自己將會處于怎樣的運動狀態(tài)呢?她作出了以下猜想,你認(rèn)為其中正確的是　　　　。(圖9-8中的黑點表示小麗同學(xué))?
例2在“探究二力平衡的條件”的實驗中:(1)如果物體只受到兩個力的作用,且處于　　　　　　　　　　　　　　狀態(tài),說明這兩個力是相互平衡的。由此,小明提出,能否利用如圖9-9所示的實驗裝置來探究二力平衡的條件??(2)小華認(rèn)為,若采用小明的方案,必須測出物體所受的　　　　和　　　　的大小來進(jìn)行比較。研究發(fā)現(xiàn),在小明的方案中,只能根據(jù)相互作用的關(guān)系直接測出　　　　的大小,在未知二力平衡條件的前提下,另一個力無法直接測量,所以這一方案無法實施下去。?
(3)為此,兩位同學(xué)不斷改進(jìn)并先后設(shè)計了三個實驗方案,如圖9-10所示,請你判斷出他們改進(jìn)的先后順序:　　　　(用字母表示),這樣的改進(jìn)是為了減小　　　　對實驗的影響。
(4)實驗中用到了定滑輪,這利用了定滑輪能夠　　　　　　　的特點,并通過調(diào)整　 　　　來改變拉力的大小。?(5)他們實驗時發(fā)現(xiàn),利用圖B做實驗時,當(dāng)左端拉力稍大于右端拉力時,木塊依然能保持平衡狀態(tài),原因是　　 　　　　　　　　　 ,這時木塊在水平方向上受力　　　　(選填“平衡”或“不平衡”)。?(6)圖9-11是最終確認(rèn)的最優(yōu)實驗方案,其主要原因是　　　　。?A.減小摩擦力和小卡片的重力對實驗結(jié)果的影響B(tài).小卡片是比較容易獲取的材料C.容易讓小卡片在水平方向上保持平衡D.小卡片容易扭轉(zhuǎn)
木塊與桌面間摩擦力較大

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