物体运动状态力的关系
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力是物体间的相互作用,这种作用使物体的运动状态发生变化或使物体发生变形。
力对物体的作用有二种效应,一是有使物体的运动状态发生改变的趋势,称为外效应;二是有使物体发生变形的趋势,称为内效应。
力是看不见也不可直接度量的,可以直接观察或度量的是力的作用效果。
使1千克(kg )质量的物体产生1米/秒2(m/s 2)加速度的力,在国际单位制中就定义为1牛顿(N )。
力的常用单位为N 或kN 。
力是矢量。
力不仅有大小,还有方向。
力对物体的作用效果,取决于力的大小、方向和作用点,称为力的三要素。
对刚体而言,因为力可沿其作用线滑移而不改变对刚体的作用效果,故力的三要素为力的大小、方向和作用线。
因此,对于刚体而言,力是滑移矢。
因为力是物体间的相互作用,所以一物体对另一物体有力作用的同时,也必然受到该物体的反作用力作用。
所以,力(作用力和反作用力)是成对出现的,作用在不同的物体上。
牛顿第三定律指出,两物体间相互作用的力,总是大小相等、方向相反、沿同一直线,分别作用在两个物体上的。
若干个共点力,可以合成为一个合力。
且力的合成满足矢量加法规则。
2.1.1 力的合成 ( 几何法 )力矢量可以用平行四边形法则进行合成和分解,如图2.1(a )所示。
作用在刚体上的二个力F 1、F 2,只要其作用线不平行,由于力可以沿其作用线滑移,总可以移至其作用线的交点O ,合力F R 即可用矢量和表示为: F R =F 1+F 2合力F R 与其分力F 1、F 2对于刚体有着相同的作用效应。
图2.1(a ) 之力的平行四边形,可以简化为三角形。
如图2.1(b)所示,将二分力首尾相接,则与分力首尾相对的第三边即为所求之合力F R 。
这样得到的三角形,称为力三角形。
(a )平行四边形法则图2.1 力的合成 ( 几何法 )(b)力三角形RF 2(c)汇交力系 (d)力多边形2图2.1(c) 中作用线汇交于同一点的若干个力组成的力系,称为汇交力系或共点力系。
物理中的力学与运动(物理知识点)力学是物理学的一个重要分支,研究物体运动的规律以及与力的关系。
运动则是物质在空间中位置的变化。
力学和运动是物理学的基础,它们之间有着紧密的联系和相互作用。
下面将介绍一些物理中的力学与运动的知识点。
1. 物体的运动状态物体的运动可以分为匀速直线运动和变速直线运动。
在匀速直线运动中,物体在相等时间内走过的距离相等;在变速直线运动中,物体在相等时间内走过的距离不相等,速度改变。
2. 力的概念和性质力是物体之间相互作用的表现形式,它可以改变物体的状态。
力的大小用牛顿(N)作为单位。
有些常见的力包括重力、弹力、摩擦力等。
力具有方向和大小,可以通过矢量表示。
3. 牛顿定律牛顿提出了三个力学定律,成为现代力学的基础。
- 第一定律:一个物体如果没有受到外力作用,将保持静止或匀速直线运动的状态。
- 第二定律:物体的加速度与作用力成正比,与物体质量成反比。
即F=ma,其中F是力,m是质量,a是加速度。
- 第三定律:任何两个物体之间的作用力都是相等且相反的。
4. 静力学静力学研究物体在静止状态下的平衡条件和平衡规律。
平衡是指物体受力平衡,不发生运动或者匀速直线运动。
5. 动力学动力学研究物体在受到力的作用下的运动规律。
对于匀速直线运动,可以利用速度、位移和时间的关系来描述物体的运动。
对于变速直线运动,需要考虑物体的加速度和力的作用。
6. 弹性碰撞弹性碰撞是指两个物体发生碰撞后,能够恢复原状的碰撞。
根据动量守恒定律和动能守恒定律,可以分析弹性碰撞的过程,并计算物体的速度变化。
7. 能量转化与守恒能量转化与守恒是物理学中的重要原理。
根据能量守恒定律,一个系统的能量总是守恒的,在能量的转化过程中,总能量保持不变。
力学中常见的能量包括动能和势能。
8. 物体的受力分析物体受到多个力的作用时,可以通过受力分析来确定物体的运动情况。
受力分析可以应用力的合成和分解原理,将多个力合成一个合力,或者将一个力分解成多个力的合成。
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。
习题及方法:1.习题:一个静止的物体在受到一个恒定的力的作用下,经过5秒后速度达到20m/s,这个力的大小是多少?解题思路:根据牛顿第二定律,我们可以得到力的计算公式:F = m * a。
《力与运动的关系》知识点总结[范文仅供参考,自行编辑使用]《力与运动的关系》知识点总结力的合成1.合力、分力用一个力F来等效代替几个力时,被代替的几个力叫F的分力,用来代替的F叫这几个分力的合力。
2.共点力共点力:如果几个力都作用在物体的同一点,或者它们的作用线相交于同一点,这几个力叫做共点力。
3.力的合成求几个已知分力的合力叫力的合成。
4.二力合成:(1)共线二力合成A、方向相同的二力合成:F= F1 + F2 方向与二力的方向一致。
B、方向相反的二力合成:F=︱F1 - F2︱方向与二力中较大的力方向一致。
(2)不共线的二力合成物理学家们经过大量准确的实验证明:如果用表示两个共点力F1, F2的线段为邻边做平行四边形,那么,合力F的大小和方向就可以用这两个邻边之间的对角线表示出来。
这叫做力的平行四边形定则。
实验过程:用事先粘贴在黑板上的橡皮筋做力的合成实验。
实验时的注意事项;①橡皮筋的自然伸长时的“O”点要记下。
②用两把弹簧秤拉伸时要保证细绳与弹簧秤的拉勾要在一条线上。
(斜拉时发出的吱吱声表明有摩擦力)③拉力大小不要超过弹簧秤量程,弹簧秤要与黑版面平行。
④记录时要记下两分力的大小和方向。
⑤画平行四边形时,不是真实存在力的线段用虚线表示。
实验顺序:①用两把弹簧秤把橡皮筋从“O”点拉长到“O’”点,按紧弹簧秤;记录下,细线的方向和两个分力的大小。
②撤去其中一把弹簧秤,用一把弹簧秤把橡皮筋同样从“O”点拉长到“O,”,记下此时细线的方向和力的大小。
③用直尺画出一个共用标度。
④用力的图示法作出F1 , F2 及F⑤连接两个分力与合力的箭头顶点。
⑥总结得出结论:由分力为邻边画出的平行四边形,分力夹角上的对角线可以表示两分力的合力。
5.不共线二力合成的方法A 作图法B 几何知识法C 多个分力求合力(两两合成)6.互成角度的两个分力与合力的关系(取值范围)三、二力平衡1.力的平衡(1)平衡状态:物体受到两个力(或多个力)作用时,如果能保持静止或匀速直线运动状态,我们就说物体处于平衡状态。
物体受力与运动的关系解析引言物体的受力与运动关系一直是物理研究的重要问题之一。
从牛顿第一定律的描述中,我们知道物体受力情况决定了物体的运动状态。
本文旨在探讨物体受力与运动之间的复杂关系,以及如何通过合理的力学运算来解析这种关系。
1. 物体受力的本质物体受力是物体运动产生或改变的根源,力可以看作是物体之间的相互作用。
力的大小和方向直接影响物体的运动特征。
常见的受力类型包括重力、摩擦力、弹力等。
重力是物体所受的地球引力,摩擦力则是物体表面接触时的阻力,弹力则是由于物体被压缩或拉伸而产生的力。
2. 物体的运动状态物体的运动状态可以通过速度、加速度、位移等参数来描述。
在物理学中,我们通过运用牛顿第二定律来研究物体的运动状态。
根据牛顿第二定律,物体的加速度与受力成正比,与质量成反比。
这意味着,当物体受到较大的力时,其加速度将更大。
另外,运用牛顿第二定律我们能够计算物体的位移,从而揭示物体运动轨迹等重要信息。
3. 物体质量与受力物体的质量是影响物体对力的响应的重要因素。
根据牛顿第二定律,同样大小的力作用下,质量更大的物体会有更小的加速度。
这是因为大质量对力的响应能力较差,需要更大的力才能产生较大的加速度。
而质量较小的物体则容易受到力的影响,其加速度会比较大。
4. 受力与运动的实际应用物体受力与运动关系的研究不仅仅具有理论意义,还能应用于实际生活与工程中。
例如,在汽车制动过程中,摩擦力的作用使车辆产生减速度,最终停稳。
在物体运动的控制中,准确分析受力情况可以实现精确的目标。
5. 物体的路径选择物体受力与运动还与路径选择紧密相关。
根据牛顿第一定律,如果物体受力平衡,其运动状态将保持不变。
而如果物体受到外力的作用,其运动状态将会发生改变。
因此,合理选择物体的运动路径是确保物体顺利到达目标的重要一环。
6. 受力与运动的挑战然而,物体受力与运动之间并不总是简单直接的关系。
在实际问题中,我们常遇到复杂的力学问题,如轨道摩擦、阻力、空气阻力等。
力和运动的基本概念和公式力和运动是自然界最基本的现象之一。
力的作用可以改变物体的运动状态,而运动可以产生或受到力的作用。
在物理学中,力和运动是研究力学的基础,是研究自然现象和解释物理问题的基本桥梁。
本文将从力和运动的基本概念、力和运动的关系以及常用公式等方面进行探讨。
一、力和运动的基本概念力的概念由牛顿提出,力是一种物理量,可以用来描述物体之间的相互作用。
力是矢量量,有大小和方向,常用符号为F。
力的单位是牛(N),1牛等于1千克重的力。
常见的力有摩擦力、重力、弹力、张力等。
力的作用可以改变物体的运动状态,即或使物体加速、减速或改变方向。
假设一个物体在不受力作用时是匀速直线运动,当它受到力的作用时,它将发生运动状态的变化,即加速度将发生变化。
如果物体不受力作用,它将保持原来的状态,即或静止或匀速直线运动。
运动是物体从一个位置到另一个位置的过程,也就是物体位置的变化过程。
运动可以分为匀速直线运动、变速直线运动、曲线运动等。
匀速直线运动是指物体做直线运动时速度大小保持恒定,变速直线运动是指物体做直线运动时速度大小发生变化,曲线运动是指物体做曲线运动时速度和方向都发生变化。
二、力和运动的关系力和运动有着密切的关系。
力可以改变物体的运动状态,而运动也可以产生或受到力的作用。
1. 动力学定律动力学定律是描述物体运动状态的基本定律,它由牛顿提出。
动力学定律分为三条:(1) 第一定律:惯性定律。
物体在不受到外力作用时,静止物体将保持静止,匀速直线运动物体将保持匀速直线运动状态,即物体的运动状态保持不变。
(2) 第二定律:力和加速度定律。
物体受到的加速度与作用在它上面的力成正比,与物体的质量成反比。
即F=ma,其中m为物体的质量,a为物体的加速度,F为作用在物体上的合力。
(3) 第三定律:作用反作用定律。
对于任何作用在物体上的力都有一个同样大小、反向的反作用力作用在另一个物体上。
2. 牛顿运动定律牛顿运动定律是一个系统完整、深刻、准确描述运动的基本定律。
力与运动关系一、知识点1.力是物体间的相互作用,单位为牛顿(N)。
2.力的作用效果:改变物体的形状、改变物体的运动状态。
3.力的作用效果与力的大小,方向,作用点三个要素有关。
4.测量力的大小的工具叫测力计。
在弹性限度内,弹簧伸长的长度与弹簧受到的拉力成正比。
利用这一原理制成的测力计叫做弹簧测力计。
5.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。
6.地球上的物体受到的重力为G=m g。
7.滑动摩擦力的影响因素:压力与接触面的粗糙程度。
8.牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
9.惯性是指一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质。
惯性是一种性质,不是一种力。
10.力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动的原因。
11.同一直线上的二力合成:同向求和,方向同二力;异向求差,方向同大力。
12.二力平衡:同体、共线、反向、等值。
二、例题精讲【例1】★(2014•苏州)体育活动中蕴含很多物理知识,下列相关说法中正确的是()A.用力扣杀排球时手感到疼痛,说明力的作用是相互的B.足球被踢出后仍能继续运动,是因为受到惯性力作用C.乒乓球被扣杀后飞向对方,说明力可以维持物体运动D.铅球落地后将地面砸了个坑,说明铅球受力发生了形变考点:力作用的相互性;力的作用效果;惯性;力与运动的关系.专题:运动和力.分析:(1)物体间力的作用是相互的,一个物体对另一个物体施力的同时,也受到另一个物体对它的作用力,所以,一个物体既是施力物体,同时也是受力物体.(2)物体都有保持原来运动状态的性质称之为惯性;(3)力是改变物体运动状态的原因.(4)力的作用效果有两个:一是力能改变物体的形状,二是力能改变物体的运动状态;运动状态的改变包括运动快慢(速度大小)和运动方向的改变.解答:解:A、用手击排球,手对球施加力,排球飞走了;同时手感到疼,说明排球对手也施加了力,这个现象表明:物体间力的作用是相互的.故A正确;B、足球被踢出后仍能继续运动,是因为足球具有惯性,仍要保持原来的运动状态,惯性不是力,不能说受到惯性力作用.故B错误;C、乒乓球被扣杀后飞向对方,说明力可以改变物体的运动状态,不是维持物体的运动状态,故C错误;D、铅球落地时将地面砸出了一个小坑,说明力可以使物体的形状发生改变,说明地面受力发生了形变,而不是铅球受力发生了形变,故D错误.故选A.【例2】★(2014•岳阳)用一水平推力推矿泉水瓶的下部,水瓶会沿桌面滑动,用同样大小的水平推力推矿泉水瓶的上部,水瓶会翻倒.这说明力的作用效果与()A.力的大小有关B.力的方向有关C.力的作用点有关D.受力面积有关考点:力的三要素.专题:运动和力.分析:力的三要素有:力的大小、方向、作用点,它们都影响力的作用效果.解答:解:用手推矿泉水瓶的下部和上部,是力的作用点不同,使矿泉水瓶发生了不同的运动情况,说明力的作用效果与力的作用点有关.故ABD错误;C正确;故选C.【例3】★★(2014•无锡)我国第一位“太空教师”王亚平通过物理实验,展示了飞船内部物体在失重(相当于物体不受重力)情况下的物理现象,王亚平利用小球做了两次实验,第一次实验时,将小球偏离竖直位置后放手,第二次实验时,将小球偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力,下列四图表示小球在这两次实验中可能出现的运动情况,其中符合实际的是()A.甲、丙B.甲、丁C.乙、丙D.乙、丁考点:重力;力与运动的关系.专题:运动和力.分析:牛顿第一定律的内容:一切物体在没有受到任何力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态.惯性:物体总有保持原有运动状态不变的性质,这种性质叫做惯性.一切物体都有惯性.是改变物体运动状态的原因.解答:解:飞船内部物体在失重(相当于物体不受重力)情况,第一次实验时,将小球偏离竖直位置后放手,小球不受任何外力,根据牛顿第一运动定律,小球处于静止状态,故甲图正确;第二次实验时,将小球偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力,由于惯性,小球继续保持匀速直线运动状态,又因为受到细线的拉力作用,所以小球做匀速圆周运动,故丁图正确;故选:B.【例4】★(2014•乐山)如图所示,水平公路上行驶的汽车中,有一竖直悬挂的拉手突然向后摆,以下说法正确的是()A.汽车做匀速运动B.汽车突然减速运动C.汽车突然加速运动D.汽车的运动不能确定考点:惯性.专题:运动和力.分析:惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质.解答:解:车上悬挂的拉手开始随车一起向前运动,当汽车突然加速运动时,悬挂的拉手由于惯性仍保持原来的运动状态,所以会向后倾.故选C.【例5】★甲、乙、丙三位同学用同一个拉力器比试臂力,结果每个人都能把手臂撑直,则下列说法中正确的是()A.甲乙丙所用拉力一样大B.丙的手臂长,所用拉力大C.乙的手臂粗,所用拉力大D.甲的体重大,所用拉力大考点:弹簧测力计及其原理.专题:重力、弹力、摩擦力.分析:力的作用效果有二:改变物体的形状,改变物体的运动状态.在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比.解答:解:甲、乙、丙三位同学用同一个拉力器比试臂力,结果每个人都能把手臂撑直,但手臂长度不同时,拉力器的变形程度不同,手臂越长,拉力器形变越大,受到的拉力越大.故选B.【例6】★★(2014•达州)弹簧测力计分别受到水平向左的F1和水平向右的F2的拉力作用,F1、F2均为3N,弹簧测力计静止时如图所示,下列说法正确的是()A.弹簧测力计的示数为0N B.弹簧测力计的示数为6NC.F1、F2是一对相互作用力D.F1、F2是一对平衡力考点:弹簧测力计在力的相互性方面的应用.专题:基本仪器的使用专题.分析:因为力的作用是相互的,一个力不可能脱离开另一个力而单独存在,两个力分别向两边拉,与一端固定只拉另一端效果是相同的.解答:解:用两个方向相反的力向两端拉弹簧测力计,与只拉一端效果是相同的;因为物体间力的作用是相互的,拉一端时,另一端也必须有力的作用,因此,弹簧测力计不可能显示两边的拉力之和,而只会显示一个力的大小,即3N;因为F1、F2方向相反,都作用在弹簧测力计上且均为3N,弹簧测力计静止不动,所以F1、F2是一对平衡力.故选D.【例7】★★如图a所示的长为L的弹簧,其重力不计,将下端剪2/3后,在剩下的部分弹簧的下端挂上重物G1,然后把剪下的弹簧挂在重物G1下面,再在弹簧下面挂上重物G2;如图b所示.平衡后,上下两弹簧的伸长量相等,则G1和G2的关系为()A.G1=G2B.G1=2G2C.G2=2G1D.G1=2G2/3考点:二力平衡条件的应用.专题:应用题;图析法.分析:把下面的弹簧看作由两个上面的弹簧组合而成,因此可以看出由三个完全相同的弹簧承担着物重;根据弹簧测力计的原理和力的传递性可判断出弹簧承受力的大小,从而可知G1和G2的关系.解答:解:由于上下两弹簧的伸长量相等;如果将下面弹簧看作由上面两个弹簧组合而成时,则下面每个弹簧的伸长量是上面弹簧伸长量的一半;因此下面两个弹簧的受到的拉力大小等于G2,而上面弹簧受到拉力的大小等于G1+G2,由于弹簧在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长就越长;因此上面弹簧所受拉力的大小等于下面每个弹簧所受拉力大小的二倍,故有G1=G2.故选A.【例8】★(2011•厦门)2011年5月,科学家在太阳系外发现了适合地球生命居住的星球.该星球距离地球20光年,对物体的引力是地球的两倍.若把地球上质量15kg的物体放在该星球表面,其质量是_______kg,受到该星球的引力是_______N.(g=10N/kg)考点:重力的计算;质量及其特性.专题:应用题.分析:物体的质量不会随物体的位置的变化而变化,根据公式G=mg可求物体的重力.解答:解:在该星球表面,物体的质量不变,仍为15kg;收到该星球的引力为G=2mg=15kg ×2×10N/kg=300N.故答案为:15;300.【例9】★★(2013•常州)小明游览我市古迹文笔塔时,利用一根细棉线和一个小铁球,对一根立柱是否竖直展开实验探究,现象如图(甲)、(乙)所示.相对于立柱底端而言,该立柱顶端()A.略向东南方向倾斜B.略向西南方向倾斜C.略向西北方向倾斜D.略向东北方向倾斜考点:重力的方向.专题:重力、弹力、摩擦力.分析:如果物体竖直时,一个重垂线和物体的边缘是平行的,物体倾斜时,重垂线和物体边缘有夹角,物体向哪个方向倾斜,重垂线下面的小球就偏向哪个方向.解答:解:如图,长方体的物体竖直放置时,重垂线挂在顶端,重垂线和物体边缘平行;长方体物体倾斜放置时,重垂线下面的小球偏向倾斜的一侧.由题干甲图知,物体向西倾斜,由乙图知,物体向南倾斜,所以立柱向西南倾斜.故选B.【例10】★★一辆小车在拉力F作用下沿水平地面匀速向左运动,其受力分析如图,下列说法正确的是()A.重力G和F支是一对相互作用力B.拉力F和F支是一对平衡力C.拉力F和重力G是一对平衡力D.拉力F和摩擦力f是一对平衡力考点:平衡力和相互作用力的区分.专题:应用题;运动和力.分析:(1)物体处于静止或匀速直线运动状态时,则物体受平衡力作用;(2)二力平衡的条件:作用在同一物体上的力,并且大小相等、方向相反、作用在同一直线上.解答:解:因为小车在拉力F作用下沿水平地面匀速运动,所以物体受平衡力作用;A、重力G和F支是一对平衡力,故二力不是一对相互作用力;B、拉力F方向水平向左,F支的方向竖直向上,因此二力不是一对平衡力;C、拉力F方向水平向左,重力G的方向竖直向下,因此二力不是一对平衡力;D、拉力F和摩擦力f,作用在小车上,这两个力大小相等、方向相反且作用在同一直线上,所以这两个力是一对平衡力.故选D.【例11】★★★如图所示,长直木板的上表面的一端放有一铁块,木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与水平面的夹角α逐渐变大),另一端不动,则铁块受到的摩擦力F随角度α的变化图线可能正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()A.B.C.D.考点:摩擦力的大小.专题:重力、弹力、摩擦力.分析:根据木板抬起的过程中铁块的受力及状态的变化,通过受力分析可得出摩擦力随角度的变化.解答:解:铁块受到的摩擦力在开始到滑动过程为静摩擦力,f=mgsinθ,为正弦规律变化;而滑动后,f′=μmgcosθ,为余弦规律变化,而动摩擦力等于最大静摩擦力,故C正确;故选C.【例12】★★★A、B、C叠放在一起,在水平力F A=F B=10牛的作用下以相同的速度v沿水平方向向左匀速滑动,如图所示.那么此时物体B作用于A的摩擦力大小和作用于C的摩擦力大小分别为()A.20牛,0牛B.20牛,10牛C.10牛,20牛D.10牛,0牛考点:二力平衡条件的应用;摩擦力的大小.专题:推理法.分析:(1)摩擦力产生的条件是两个物体相互接触,已经发生相对运动或者有相对运动的趋势;(2)分别对A、B、C三个物体在水平方向进行受力分析,根据物体的运动状态,结合二力平衡的知识进行分析,判断出摩擦力的大小.解答:解:物体A受到水平向右、大小为10N的拉力,因为处于静止状态,所以A受到B 对A水平向左、大小为10N的摩擦力作用;因为力的作用是相互的,因此A对B一个水平向右、大小也为10N摩擦力作用,由于B和A一起向左做匀速直线运动,并且B受到水平向左的力和A对B水平向右的摩擦力大小相等,因此C对B的摩擦力大小为零,即B对C的摩擦力大小也为零.故选D.【例13】★★★如图所示,当传送带静止不动时,物体从静止开始滑动,沿传送带从上端A点滑到下端B点所需时间为5分钟;则当皮带轮转动,传送带斜向上匀速运动时,物体从静止开始滑动,沿传送带从上端A点滑到下端B点所需时间为()A.5分钟B.大于5分钟C.小于5分钟D.无法确定考点:摩擦力大小的影响因素;物体运动状态变化的原因.专题:动态预测题.分析:物体在滑动过程中所用的时间,取决于前后两次它的运动状态是否发生了变化.而运动状态的变化主要取决于物体与接触面之间的阻力的大小,因此,弄清二者之间的阻力非常关键.解答:解:物体两次受到的都是滑动摩擦力,无论物体与传输带相对速度是多大,只要滑动起来,摩擦力就不变了.也就是两次受力相同,运动过程也就相同,因此从A点滑到B点仍用5分钟的时间.故选A.【拓展题】(2014•龙江县二模)放在一辆足够长且表面光滑的平板车上的两个物体,随车一起在水平方向上做匀速直线运动,当车突然停止时,这两个物体在车上将会(不考虑空气阻力)()A.一定不相碰B.一定相碰C.若两物体质量相等一定相碰D.若两物体质量不相等,一定相碰考点:牛顿第一定律.解析:两物体随车一起做匀速直线运动,当车突然停止时,由于惯性,两个物体仍会保持原来的速度和方向不变,继续向前运动一段距离,因此,它们一定不会相碰.答案:A(多选)下列说法中正确的是()A.汽车突然开动时,站在汽车上的人会向后仰,是由于人具有惯性B.竖直抛向空中的石块,运动的越来越慢,是由于石块的惯性越来越小C.人沿水平方向推停在水平面上的车,车未动,车受到的推力与摩擦力是一对平衡力D.打乒乓球时,球拍对球施加力的同时球拍也受到球的作用力,这两个力的大小一定相等考点:惯性;平衡力的辨别;平衡力和相互作用力的区分.解析:A、因为原来汽车和乘客都处于静止状态,当汽车突然开动时,汽车向前运动,而人由于惯性还要保持原来的静止状态,所以人会向后倾倒.故A正确;B、竖直抛向空中的石块,运动的越来越慢,但质量不变,惯性不变,故B错误;C、人沿水平方向推停在水平面上的车,车未动,车受到的推力与摩擦力大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于同一物体上,是一对平衡力.故C正确;D、打乒乓球时,球拍对球施加力的同时球拍也受到球的作用力,这两个力是相互作用力,所以大小一定相等.故D正确.答案:ACD(多选)下列说法中正确的是()A.甲物体对乙物体施加力的同时,甲物体也一定受到了力的作用B.两个不接触的物体之间一定没有力的作用C.同一直线上两个力的合力,一定大于其中任意一个分力D.物体的运动状态发生改变,该物体一定受到力的作用考点:力与运动的关系;力作用的相互性;力的合成与应用.解析:A、甲物体对乙物体施加力的同时,由于物体间力的作用是相互的,因此甲物体也一定受到了力的作用,该选项说法正确;B、两个不接触的物体之间也可以有力的作用,例如磁铁和铁钉之间,不接触仍然有磁力的作用,该选项说法不正确;C、同一直线上两个力的合力,当方向相同时,合力等于两个分力之和,一定大于其中任意一个分力;但是当方向相反时,合力等于两个分力之差,可能小于其中的一个分力,该选项说法不正确;D、力是改变物体运动状态的原因,物体的运动状态发生改变,该物体一定受到力的作用,该选项说法正确.答案:ADa、b为截面完全相同的直角楔形物体,分别在垂直于斜边的恒力F1、F2作用下静止在相同的竖直墙面上,如图所示.下列说法正确的是()A.a、b受力个数一定相等B.b受到的摩擦力小于a受到的摩擦力C.a、b所受摩擦力方向一定沿墙面向上D.F1、F2大小不一定相等考点:摩擦力的大小.解析:对a受力分析如图1:除摩擦力外的三个力不可能平衡,故一定有摩擦力.故a受四个力.除摩擦力外对b受力分析如图2:除摩擦力外,N,F2,mg三力有可能平衡.沿竖直方向和水平方向分解F2,设F2与竖直方向夹角为α则有:F2cosα=mg…①F2sinα=N…②由①得F2=…③(1)若,F2=没有摩擦力,此时b受3个力.(2)若F2>,摩擦力向下,b受四个力.(3)若F2<,摩擦力向上,b受四个力A、当F2=,b只受3个力.而a一定受四个力.故A错误B、由摩擦力公式得,f=μF N,f1=mg+F1cosα,f2=mg﹣F2cosα;f1﹣f2=(F1+F2)cosα>0,b受到摩擦力小于a受到的摩擦力,故B正确.C、当F2=时,b受到的摩擦力为0,故C错误.—11—D 、F 1和F 2有可能相等,但也有可能不等,故D 正确.答案:BD(多选)如图所示,将两相同的木块a 、b 至于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳固定于墙壁.开始时a 、b 均静止.弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a 所受摩擦力F fa ≠0,b 所受摩擦力F fb =0,现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间()A .F fa 大小不变B .F fa 方向改变C .F fb 仍然为零D .F fb 方向向右考点:摩擦力的大小.解析:将右侧细绳剪断,则剪断瞬间,弹簧的弹力的大小不变,速度不能突变,故b 仍静止,弹簧对木块b 作用力方向向左,所以b 所受摩擦力F fb 方向应该向右;由于弹簧弹力不能发生突变,剪断瞬间,弹簧弹力不变,a 的受力的情况不变,所受摩擦力也不变,所以选项AD 正确.答案:AD。
力学与运动物体在力的作用下的运动状态力学是物理学的一个重要分支,研究力和物体的相互作用以及物体的运动状态。
在力学中,我们关注的一个核心问题是物体在力的作用下的运动状态是如何发生变化的。
一、力的作用及其效果力是物体之间相互作用的结果,力的作用可以改变物体的运动状态。
在自然界中,力的来源有很多,例如重力、弹力、摩擦力和推力等。
1. 重力:地球对物体的吸引力,通常由物体的质量决定。
如果没有其他力的干扰,物体在重力作用下会向下运动。
2. 弹力:当物体被压缩或拉伸时,会产生一种恢复原状的力,称为弹力。
弹力的方向与物体的形变方向相反。
3. 摩擦力:两个物体之间存在接触时,会产生一种阻碍相对运动的力,称为摩擦力。
摩擦力的大小取决于物体间的表面特性和相互受力的压力。
4. 推力:人类通过施加力来推动物体移动,例如推车、划船等。
推力可以改变物体的速度和方向。
二、牛顿三定律与物体的运动状态与物体的运动状态有关的还有牛顿三定律,它们进一步解释了力对物体运动的影响。
1. 牛顿第一定律:当物体受到的合力为零时,物体保持静止或匀速直线运动。
这就是所谓的惯性定律。
例如,一个在光滑水平面上没有施加外力的物体将保持匀速直线运动,而静止的物体不会主动移动。
2. 牛顿第二定律:当物体受到合力时,它将加速或减速。
牛顿第二定律的数学表达为F=ma,其中F是物体所受合力的大小,m是物体的质量,a是物体的加速度。
这一定律也被称为动力学定律。
3. 牛顿第三定律:任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。
例如,当一个人推一个墙壁时,人身上的力与墙壁对人的力的大小相同,但方向相反。
三、物体的运动状态在力的作用下,物体的运动状态可以分为静止、匀速运动和变速运动。
1. 静止:当物体受到的合力为零时,物体将保持静止。
例如,一个静止在平坦地面上的书桌,受到的重力与支持力平衡,使得书桌保持静止不动。
2. 匀速运动:当物体受到合力,但合力的大小和方向保持不变时,物体将保持匀速直线运动。