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第一节机械运动新知1位移阅读短文,回答问题.如图所示,一个物体从A点运动到B点,可以有多条路径,经过每条路径的路程(即轨迹的长度)是不同的,但物体位置的变化是相同的.物理学中用位移这个物理量来表示物体的位置变化,位移的大小等于初位置和末位置间的距离,位移的方向由初位置指向末位置;从初位置向末位置作一条有向线段,这条有向线段就可以表示物体的位移.在物理学中,像位移这样既有大小又有方向的物理量称为矢量,如力、速度都是矢量,矢量可以用有向线段来表示;对应的,像路程、温度、质量、能量这样的只有大小、没有方向的物理量,叫标量.(1)操场上,赵老师先向东走了30 m,又向北走了40 m,赵老师运动的路程是m,位移的大小是m;小安沿着400 m标准跑道跑了2圈,他运动的路程是m,位移的大小是m.(2)在单向的直线运动中,路程位移的大小;在曲线运动中,路程位移的大小.(均选填“大于”“等于”或“小于”)新知2加速度阅读短文,回答问题.我们已经学过,速度表示的是物体位置变化的快慢,定义为物体位置变化量与对应的时间变化量的比值.物体运动时,不只位置会变化,很多时候速度也会变化,物理学中用“加速度”表示物体速度变化的快慢.加速度定义为物体速度变化量与对应的时间变化量的比值,用公式表示就是a=Δv;当速度单位是m/s、时间单位是s时,加速度的单位是m/s2.加速度保持不变的直线运动称Δt为匀变速直线运动,是很重要的一种运动类型,物体所受合外力不变时做的直线运动就是匀变速直线运动.(1)某物体从静止开始自由下落,经过2 s 速度变为19.6 m/s,则物体的加速度为 .(2)物体以10 m/s 的初速度在粗糙水平面上滑动,摩擦力保持不变,加速度为-0.5 m/s 2;则物体5 s 后的速度为 m/s,物体运动 s 后静止在水平面上.创新预测1.在物理学中我们用“位移”来表示物体位置的变化:从物体运动的初位置向物体运动的末位置作一条有向线段,这条有向线段的长短表示位移的大小,箭头的指向表示位移的方向.一个小球沿半径为R 的圆周运动了34圈,其位移的大小和路程分别为( ) A.32R 32πR B.R 32R C.√2 R 32R D.√2 R 32πR 2.物体在恒力的作用下沿直线运动时,其速度是均匀变化的,我们可以将其在一定时间内速度的变化量与时间的比值定义为其速度的变化率,用a 表示.下列关于物理量a 的说法错误．．的是 ( ) A.若物体在恒力作用下沿直线运动,速度在2 s 内由5 m/s 增大到10 m/s,则a =2.5 m/s 2B.同一物体在大小不同的恒力作用下沿直线运动时,力越大,a 越大C.a 越大,物体的速度变化得越快D.a 越大,物体的速度越大第二节 力 重力 弹力 摩擦力新知1 胡克定律阅读短文,回答问题.弹簧是利用弹性来工作的元件.最常见的弹簧是金属螺旋弹簧,其在不受力时保持一定的长度,在受到轴向的拉力时被拉伸,在受到轴向的压力时被压缩,在弹性限度内发生弹性形变.实验表明,弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比,即F=kx.式中的k称为弹簧的劲度系数,单位是牛顿每米,单位的符号是N/m.生活中说有的弹簧“硬”,有的弹簧“软”,指的是它们的劲度系数不同.这个规律是英国科学家胡克发现的,叫作胡克定律.(1)弹簧原长为L0,受到轴向的压力后长度变为L,则弹簧缩短的长度为.(2)某弹簧的劲度系数k=10 N/cm,它的物理意义是.(3)已知弹簧甲、乙的劲度系数分别为k甲=5 N/cm,k乙=1 000 N/m.两弹簧相比,弹簧是“硬”弹簧.(4)一轻弹簧原长为20 cm,一端固定,另一端受20 N的拉力时,弹簧总长为24 cm,则弹簧的劲度系数k= ;该弹簧两端均受到5 N的压力时,弹簧的长度是cm.(弹簧始终在弹性限度内)新知2力的图示阅读短文,回答问题.力是既有大小、又有方向的物理量,这样的量称为矢量.矢量可以用一条有向线段来表示.在用有向线段表示力时,有向线段的起点或终点表示力的作用点,有向线段的指向表示力的方向,有向线段的长度按一定比例(标度)画出,以表示力的大小,这种表示力的方法叫作力的图示.如图所示,物体受到水平向右的10 N的拉力,标度的长度表示2 N,因此表示拉力的有向线段的长度等于标度长度的5倍.(1)如图甲,重为6 N的篮球在空中飞行,画出篮球所受重力G的图示(O为重心).(2)如图乙,物体A静止在倾角为30°的斜面上,它所受的重力为2 N,摩擦力为1 N,请画出它所受重力和摩擦力的图示.甲乙新知3动摩擦因数与最大静摩擦力阅读短文,回答问题.一个物体在另一个物体表面上滑动时,滑动摩擦力的大小与物体间的压力成正比,即F f=μF N,其中μ是比例系数,叫作动摩擦因数,它的数值跟相互接触的两个物体的材料、接触面的粗糙程度等有关.动摩擦因数没有单位,一般都小于1.把木块放在表面粗糙程度均匀的水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块,在拉力F增大到一定值之前,木块不会运动;继续用力,当拉力F达到某一数值F max时木块开始移动,此时拉力会突然变小;拉着木块做匀速直线运动时需要的拉力小于F max.上面的实验证明,静摩擦力的增大有一个限度,静摩擦力的最大值称为最大静摩擦力,两物体间实际发生的静摩擦力在0和最大静摩擦力F max之间.接触面情况和压力大小相同时,最大静摩擦力通常都稍大于滑动摩擦力;在粗略的分析中,可以认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相等. (1)上文的实验中,在拉力增大到F max之前,木块受到的摩擦力为(选填“静”或“滑动”)摩擦力,其大小一直(选填“增大”“减小”或“不变”);木块开始运动后,若水平拉力继续增大,木块所受摩擦力(选填“增大”“减小”或“不变”).(2)上文的实验中,若拉力F从0开始缓慢增大,请在图中定性地画出摩擦力f和拉力F的关系图像.(3)重为5 N的物体在水平面上滑行,动摩擦因数为0.2,物体运动10 m克服摩擦做的功为__________J.创新预测1.一根长8 cm的弹簧,当两端所受拉力为8 N时,长度变为12 cm;当两端所受拉力为12 N时,长度变为(弹簧始终在弹性限度内) ( )A.10 cmB.12 cmC.14 cmD.20 cm2.如图所示,A、B两个物体的质量分别为m1和m2,A与B间的动摩擦因数为μ1,B与地面间的动摩擦因数为μ2.现在用力F拉着A物体向右做匀速直线运动,B保持静止,则地面对B物体的摩擦力的大小和方向是( )A.μ2(m1+m2)g,方向水平向左B.μ2(m1+m2)g,方向水平向右C.μ1m1g,方向水平向左D.μ1m1g,方向水平向右3.如图所示,静止于斜面B上的木块A所受的重力为20 N、支持力为16 N、摩擦力为12 N,请画出木块A所受力的图示.4.力可以用带箭头的线段表示:线段是按一定比例(标度)画出的,它的长短表示力的大小,箭头的指向表示力的方向,箭尾通常表示力的作用点,此即为力的图示法.请用力的图示法在图中画出重为6 N的物体静止在水平地面上时对水平地面的压力F N.第三节运动和力新知1 力的合成与分解阅读短文,回答问题.如果几个力共同作用在物体上产生的效果与一个力单独作用在物体上产生的效果相同,就把这个力叫作那几个力的合力,而那几个力叫作这一个力的分力.求两个力的合力时,以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向,如图甲,F就是F1和F2的合力.这个法则叫作平行四边形法则.甲已知一个力求它的两个分力时,同样可以运用平行四边形法则:把这个力作为平行四边形的对角线,与这个力共点的平行四边形的两个邻边,就表示这个力的两个分力.容易发现,同一个力可以分解成无数对大小、方向不同的分力,在求一个力的分力时,最常见的是按照作用效果将其分解为相互垂直的两个分力,这叫“正交分解”.举例来说,静止在斜面上的物体受到的重力有两个作用效果,一个是在垂直斜面的方向上使物体压紧斜面,另一个是使物体有沿斜面下滑的趋势;故可将重力分解为相应的两个分力(如图乙),它们的作用点仍在物体的重心上,G2与F N是一对平衡力,G1与f是一对平衡力,物体在重力、支持力和摩擦力的作用下处于平衡状态.乙平行四边形法则对于矢量的合成和分解都是适用的.(1)任意方向的两个力大小分别为F1和F2,已知F1>F2,其合力最大为,最小为.(2)图乙中若G=2 N,斜面的倾角为30°,则G1=_________N,G2=__________N;f=___________N,F N=__________N.新知2牛顿运动定律阅读下列内容,回答问题.牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态.牛顿第二定律:物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同.牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上.(1)若物体受到的作用力用F表示,物体的质量用m表示,物体的加速度用a表示,根据牛顿第二定律,可以得到牛顿第二定律的数学表达式:F= (比例系数用k表示).国际单位制中,质量的单位为kg,加速度的单位为m·s-2,通过对力的单位“牛顿(N)”进行合理的定义可以使得k=1,此时牛顿第二定律的表达式为F= ;“牛顿”的定义是1 N= .(2)物体自由下落时,只受重力的作用,加速度为m·s-2.(g取9.8 N·kg-1)创新预测1.如图所示,位于水平面上的木块在斜向右上方的拉力F的作用下保持静止状态,则拉力F与静摩擦力F f的合力方向是( )A.向上偏右B.向上偏左C.竖直向下D.竖直向上2.在“探究阻力对运动的影响”实验中,可以认为小车在水平面上运动时受到的阻力与小车对水平面的压力成正比,因此增大小车对水平面的压力也可以改变小车受到的阻力.若实验中在小车上加一个砝码,使小车从光滑斜面上相同的高度由静止滑下并在相同的水平面上运动,与不加砝码相比,小车运动的距离会怎样变化?说明理由.第一节 机械运动新知1.(1)70 50 800 0 (2)等于 大于新知2.(1)9.8 m/s 2 (2)7.5 20创新预测1.D 【解析】 如图所示,小球从A 点出发,沿半径为R 的圆周经过C 、D 点运动到B 点,运动了34圈,依题意可知,位移就是AB 这条有向线段,则位移的大小为√R 2+R 2 =√2 R ;小球经过的路程是圆周长的34,即34×2πR =32πR ,故D 正确.2.D第二节 力 重力 弹力 摩擦力新知1.(1)L 0-L (2)弹簧伸长或缩短1 cm,弹簧的弹力是 10 N (3)乙 (4)500 N/m 19 新知2.(1)如图1所示. (2)如图2所示.图1 图2新知3.(1)静增大不变(2)如图所示. (3)10创新预测1.C 【解析】F1=8 N,ΔL1=12 cm-8 cm=4 cm,F2=12 N,由于在弹簧弹性限度内,弹簧的伸长量与弹簧所受拉力成正比,所以F1∶F2=ΔL1∶ΔL2,解得ΔL2=6 cm,弹簧的长度L2=L0+ΔL2=8 cm+6 cm=14 cm.2.C 【解析】B对A的摩擦力f BA=μ1m1g,方向水平向左,由于力的作用是相互的,故A对B的摩擦力f AB=f BA=μ1m1g,方向水平向右,由于B保持静止,所以地面对B的摩擦力与A对B的摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反;故地面对B的摩擦力大小为μ1m1g,方向水平向左,故C正确.3.如图所示.4.如图所示.第三节运动和力新知1.(1)F1+F2F1-F2(2)1 √3 1 √3新知2.(1)kma ma 1 kg·m·s-2(2)9.8创新预测1.D 【解析】木块受到拉力F、静摩擦力F f、重力G和支持力F N的作用而处于静止状态,受力平衡,木块受到的合外力为零;因此木块在水平方向和竖直方向受到的合外力都为零,故在水平方向上,拉力F的水平分力与摩擦力F f平衡,拉力F沿竖直方向的分力就是F与F f的合力,因此该合力的方向是竖直向上的.2.小车运动的距离不变;在小车上加一个砝码,小车在水平面上运动时受到的阻力增大,但小车的质量也增大,小车的加速度a=fm =μmgm=μg不变,又因为小车在水平面上运动的初速度不变,因此小车运动的距离不变.。
