力和运动的关系

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力和运动的关系辨析

作者：许在亮

来源：《数理化学习·初中版》2012年第10期

在学习力和运动的关系时，由于受生活中错误经验的影响，对力和运动关系的判断往往会误入歧途.那么怎样才能准确把握力和运动的关系呢？

首先要明确两个问题：

1.物体运动状态不变：是指物体运动的快慢和方向都不变化，即物体处于静止状态或匀速直线运动状态.如：站在匀速上升的自动扶梯上的人.

2.物体运动状态改变：是指物体运动的快慢和方向其中之一改变或两者同时改变.如：正在进站的火车、投出去的铅球、绕地球转动的卫星等.应注意的是：如果物体做曲线运动，不管其是否匀速，则其运动状态一定改变（运动方向改变了）.

在上述基础上运用力的平衡知识，结合牛顿第一定律和惯性知识进行分析，就能较好的把握力与运动的关系啦.

运动和力之间有哪些关系

知识点：运动和力之间的关系

一、概念解析

1. 运动的定义：物体位置随时间的变化称为运动。

2. 力的定义：力是物体对物体的作用，是改变物体运动状态的原因。

二、运动和力的关系

1. 牛顿第一定律（惯性定律）：一个物体如果没有受到外力作用，它将保持静止状态或匀速直线运动状态。

2. 牛顿第二定律（力的定律）：物体的加速度与作用在它上面的外力成正比，与它的质量成反比，加速度的方向与外力的方向相同。

3. 牛顿第三定律（作用与反作用定律）：任何两个物体之间的相互作用力，都是大小相等、方向相反的。

三、运动的类型

1. 直线运动：物体运动轨迹为直线。

2. 曲线运动：物体运动轨迹为曲线。

3. 匀速运动：物体速度大小和方向都不变的运动。

4. 变速运动：物体速度大小或方向发生改变的运动的统称。

四、力的作用

1. 启动运动：一个静止的物体，在受到外力作用下，开始运动。

2. 改变运动状态：物体运动过程中，外力可以改变物体的速度、方向或者使物体产生加速度。

3. 停止运动：物体在受到外力作用下，速度减小直至为零，停止运动。

五、常见的力

1. 重力：地球对物体的吸引力。

2. 弹力：物体发生形变后，要恢复原状对与它接触的物体产生的力。

3. 摩擦力：两个互相接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时，会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力。 4. 拉力：物体间由于拉伸而产生的力。

5. 推力：物体间由于推动而产生的力。

六、运动和力的关系在实际生活中的应用

1. 交通工具：汽车、自行车等交通工具的运行离不开发动机产生的动力。

2. 体育竞技：运动员在比赛中，需要通过肌肉力量来克服重力和摩擦力，从而完成各种动作。

3. 航空航天：火箭升空时，喷射燃料产生推力，克服地球引力，实现飞行。

综上所述，运动和力之间有着密切的关系。力是改变物体运动状态的原因，运动是物体位置随时间的变化。掌握运动和力之间的关系，有助于我们更好地理解和应用物理知识。

1．乘在公共汽车里的人当汽车紧急刹车时通常会向前倾倒，这是为什么？

2．运动会上，同学们跳远时为什么要助跑？

3．惯性现象在人们的生活和生产中到处可见，请你举出有关惯性现象应用的实例和防止惯性现象伤害的实例。

【例 1】在物理学中，牛顿第一运动定律是用什么方法获得的( )

A．单纯的实验方法 B．单纯的推测方法

C．数学推导的方法 D．实验加推测的方法

【例 2】下列说法中正确的是( )

A．物体不受外力作用，一定保持静止 B．物体受到外力作用，一定运动

C．物体保持静止，一定不受外力 D．物体运动状态改变，一定受到外力作用

【例 3】下列现象不是由惯性引起的是 ( )

【例 4】正在运动的物体，如将它受到的力全部撤去，这个物体( )

A．速度越来越大 B．速度越来越小

C．立即静止下来 D．一定做匀速直线运动

【例 5】手榴弹掷出后，还能继续前进，这是因为( )

A．手榴弹有惯性 B．手榴弹有向前的一个惯力

C．人对手榴弹有作用力 D．手榴弹的惯性比阻力大

【例 6】轮船在大海中匀速直线航行，小明同学在船中央甲板上竖直向上跳起，则小明下落时( )

A．仍在起跳点 B．在起跳点前

C．在起跳点后 D．无法确定落在何处

【例 7】一杯水放在列车内的水平桌面上，如果水面突然发生了如图所示的变化，则列车的运动状态可能发生的变化是( )

①列车突然向右启动 ②列车突然向左启动

③列车向右运动时突然刹车 ④列车向左运动时突然刹车

A．①或② B．①或③ C．②或③ D．②或④

历史上关于力和运动关系的研究

牛顿第一定律说明了两个问题：⑴它明确了力和运动的关系。物体的运动并不是需要力来维持，只有当物体的运动状态发生变化，即产生加速度时，才需要力的作用。在牛顿第一定律的基础上得出力的定性定义：力是一个物体对另一个物体的作用，它使受力物体改变运动状态。⑵它提出了惯性的概念。物体之所以保持静止或匀速直线运动，是在不受力的条件下，由物体本身的特性来决定的。物体所固有的、保持原来运动状态不变的特性叫惯性。

亚里士多德：古希腊人，是世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家之一，他是柏拉图的学生，亚历山大的学生。早在2000多年以前提出：如果有力作用在物体上，物体才能运动。没有力的作用，物体就停下来。力是维持物体运动的原因。

伽利略：伟大的意大利物理学家和天文学家，是科学革命的先驱。他提出：物体的运动部需要力来维持，运动之所以会停下来，是因为受到摩擦阻力。同一小车从同一斜面上的同一位置由静止开始滑下，（这是为了保证每次小车到达水平面时有相同的速度，注意要保证单一变量）。第一次在水平面上铺上毛巾，小车在毛巾上滑行很短的距离就停下了（如图甲）；第二次在水平面铺上较光滑的棉布，小车在棉布上滑行的距离较远(如图乙)；第三次是光滑的木板，小车滑行的距离最远(如图丙)。

牛顿第一运动定律

伽利略认为，是平面对小车的阻力使小车停下，平面越光滑小车滑行就越远。表明阻力越小，小车滑行就越远．伽利略科学地想象：要是能找到一块十分光滑的平面，阻力为零，小车的滑行速度将不会减慢，将匀速行驶下去。

事实上，伽利略真正所做的实验并不是上面所提到的。上面所提到的实验主要为初中物理教学时所使用。高中物理会提到伽利略的实验：两个相连接的倾斜轨道，小球在轨道上运动会先下降后上升。使一个小球从一个倾斜轨道的某一高度处滑下，小球在经过轨道最低点后沿轨道上升，上升到一定高度后静止。伽利略发现忽略摩擦力，小球上升的高度与释放的高度始终相等，于是他推测，如果是一个倾斜轨道接一个水平轨道，那么小球永远也不能上升到初始高度，于是小球就将永远运动下去。