力的作用效果与物体的惯性的各种问题

如题所述

力的作用效果
一、力的作用效果
1.改变物体的形状
2.改变物体的运动状态
静止---运动
运动---静止
速度、方向
二、力的单位:牛顿(N)
三、力的三要素:大小、方向、作用点
四、物体间力的作用是相互的.
具体
一、力的作用效果
1. 力可以改变物体的形状。
如用手将弹簧拉长和手用力使锯条变弯曲。
2. 力可以改变物体的运动状态。
如足球静止在地面上,脚踢它时给它一个力,足球受到这个力由静止变为运动。汽车关闭了发动机后,由于汽车受到阻力,速度逐渐变小,最终停下来。可见力可以使物体运动的速度变大,也可以使运动物体的速度变小。和乒乓球向我们飞来,我们挥拍打去,球的运动方向变化了,又向对方的球台飞去。可见力还可以改变物体运动的方向。
二、力的三要素
(1)力的方向.
力的方向对产生效果的影响.
(2)力的大小.
力的大小对产生效果的影响.
(3)力的作用点.
力的作用点肯定在受力物体上.如推、拉、提、压、托等作用的作用点.
?为什么把力的大小、方向、作用点叫做力的三要素呢?
(4)“三要素”的含义.
①力的作用效果由三个要素决定.
②只要谈力,必须谈力的三要素.
③两个力,只有他们的三个要素都分别相同,才能说这两个力完全相同.
三、力的作用是相互的
吸铁石吸引铁钉,吸引就是吸铁石对铁休的吸引力。运动员举杠铃,举就是运动员对杠铃的力。火车头拉车箱,拉就是火车头对车箱的力……
上述的例子说明,有力存在时,总有一个物体对另一个物体发生了作用。所以,力是物体对物体的作用。一组物体是施力的,另一组物体是受力的。对一个力来说,有施力物也有受力物。现在请大家指出下列各力的施力物和受力物。
如吸铁石吸引大头针和铁块吸引小磁针的一个极。

物体的惯性
1 知道惯性定律
2 知道惯性的概念
3 通过活动体验物体的惯性
4 能用惯性的知识解释生活中的一些现象
5 知道牛顿第一定律内容.
6 知道二力平衡.

具体
一、牛顿第一定律
1.演示实验:
现象:(1)小车受到阻力大,运动时间短,路程短;
(2)小车受到阻力较小,运动时间长点,路程远点;
(3)小车受到阻力最小,运动时间较长,路程较远。
3.推理:当小车受到的阻力为零时,小车将会怎样运动下去?
4.牛顿第一定律:一切不受外力的物体,总保持静止或匀速直线运动状态。
说明:牛顿第一定律不是从实验中直接得出来的,它是在实验的基础上通过进一步的科学推理而得到的。
二、物体的惯性
1.惯性
从牛顿第一定律知道,任何物体都具有保持静止状态或保持匀速直线运动状态的性质,这种性质叫做惯性。也可以说物体保持运动状态不变的性质叫惯性。牛顿第一定律也叫惯性定律。
这里提出了一切物体都有惯性,物体在任何情况下都有惯性。
2.惯性现象
如 用尺迅速打出下面的棋子。解释:叠在一起的棋子原来是处于静止状态的,当尺子打出了下面的棋子,由于上面的棋子有惯性,还要保持原来的静止状态。所以上面棋子落在正下方:惯性小球实验,解释:木片被弹出去之前,小球处于静止状态。小球由于有惯性,还应保持原有的静止状态,所以小球落在原处。
——解释惯性现象的要领:①说清物体原来是处于什么状态(运动或静止)②说出后来发生什么变化;③物体由于惯性还要保持原来的(运动或静止)状态。④所以……。
三、二力平衡
(1) F1≠F2时,在同一直线,方向相反,这两力不平衡。
(2) F1=F2时,两力不在同一直线上,方向相反,这两力也不平衡。
(3) F1=F2时,两力在同一直线上,方向相同,这两力也不平衡。
(4) F1=F2时,两力在同一直线上,方向相反,这两力就平衡了。
总结:二力平衡条件:作用在一个物体上的两个力,大小相等,方向相反,并在同一直线上。(记忆:“一物二力三要点”)
2.二力平衡条件的应用
举例如:静止的电灯,放在桌面上的书本,在平直道路是做匀速运动的汽车,匀速下降的降落伞。

牛顿三定律 http://baike.baidu.com/view/583483.htm
牛顿三大运动定律是牛顿第一定律(Newton first law of motion)、牛顿第二定律(Newton second law of motion)和牛顿第三定律(Newton third law of motion)的总称。

牛顿第一定律

内容:一切物体在任何情况下,在不受外力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态。
(又叫做惯性定律)
说明:物体都有维持静止和作匀速直线运动的趋势,因此物体的运动状态是由它的运动速度决定的,没有外力,它的运动状态是不会改变的。物体的保持原有运动状态不变的性质称为惯性(inertia)。所以牛顿第一定律也称为惯性定律(law of inertia)。第一定律也阐明了力的概念。明确了力是物体间的相互作用,指出了是力改变了物体的运动状态。因为加速度是描写物体运动状态的变化,所以力是和加速度相联系的,而不是和速度相联系的。在日常生活中不注意这点,往往容易产生错觉。

注意:
1.牛顿第一定律并不是在所有的参照系里都成立,实际上它只在惯性参照系里才成立。因此常常把牛顿第一定律是否成立,作为一个参照系是否惯性参照系的判据。
2.牛顿第一定律是通过分析事实,再进一步概括、推理得出的。我们周围的物体,都要受到这个力或那个力的作用,因此不可能用实验来直接验证这一定律。但是,从定律得出的一切推论,都经受住了实践的检验,因此,牛顿第一定律已成为大家公认的力学基本定律之一。

牛顿第二定律

定律内容:物体的加速度跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。

公式:F合=ma

几点说明:
(1)牛顿第二定律是力的瞬时作用规律。力和加速度同时产生、同时变化、同时消逝。
(2)F=ma是一个矢量方程,应用时应规定正方向,凡与正方向相同的力或加速度均取正值,反之取负值,一般常取加速度的方向为正方向。
(3)根据力的独立作用原理,用牛顿第二定律处理物体在一个平面内运动的问题时,可将物体所受各力正交分解,在两个互相垂直的方向上分别应用牛顿第二定律的分量形式:Fx=max,Fy=max列方程。

牛顿第二定律的三个性质:
(1)矢量性:力和加速度都是矢量,物体加速度方向由物体所受合外力的方向决定。牛顿第二定律数学表达式∑F = ma中,等号不仅表示左右两边数值相等,也表示方向一致,即物体加速度方向与所受合外力方向相同。
(2)瞬时性:当物体(质量一定)所受外力发生突然变化时,作为由力决定的加速度的大小和方向也要同时发生突变;当合外力为零时,加速度同时为零,加速度与合外力保持一一对应关系。牛顿第二定律是一个瞬时对应的规律,表明了力的瞬间效应。
(3)相对性:自然界中存在着一种坐标系,在这种坐标系中,当物体不受力时将保持匀速直线运动或静止状态,这样的坐标系叫惯性参照系。地面和相对于地面静止或作匀速直线运动的物体可以看作是惯性参照系,牛顿定律只在惯性参照系中才成立。

适用范围:
(1)只适用于低速运动的物体(与光速比速度较低)。
(2)只适用于宏观物体,牛顿第二定律不适用于微观原子。
(3)参照系应为惯性系。

牛顿第三定律

内容:两个物体之间的作用力和反作用力,在同一条直线上,大小相等,方向相反。

表达式:F1=F2,F1表示作用力,F2表示反作用力。

说明:要改变一个物体的运动状态,必须有其它物体和它相互作用。物体之间的相互作用是通过力体现的。并且指出力的作用是相互的,有作用必有反作用力。它们是作用在同一条直线上,大小相等,方向相反。

适用范围:

牛顿运动定律是建立在绝对时空以及与此相适应的超距作用基础上的所谓超距作用,是指分离的物体间不需要任何介质,也不需要时间来传递它们之间的相互作用.也就是说相互作用以无穷大的速度传递.

关于惯性:生活中最常见的物体惯性的例子,恐怕要数坐在汽车上的乘客最能体会了:正在前进的汽车突然停下来,乘客就纷纷向前倾倒。这是因为汽车已经停止,而乘客由于惯性要保持原来速度前进的运动状态的缘故。停在车站上的汽车突然启动的时候,乘客们又一个个身不由己地向后倾倒,这是因为汽车已经开始前进,而乘客由于惯性要保持静止状态的缘故。
应用惯性知识,善于思考的读者一定会想到从马背上腾起一段时间,仍能落回到马背上的道理。正在奔跑的马,由于驮着西瓜和人一起向前运动,故而西瓜、人与马具有相同的速度;而当西瓜被抛起、人从马背上跳起、脱离马的时候,由于惯性的作用,在水平方向仍然保持原来的前进速度(空气阻力不计)。这样,西瓜或人从抛上到落下,在水平方向上,西瓜、人、马都以相同的速度前进,所以演员最终一定会落到马背上,西瓜会落到演员手里,没有落在地上的危险。
惯性是物体本身的一种属性,它是客观存在的。认识了惯性,日常生活、工作中就可以自觉地利用惯性为我们服务。例如,锤子头松了,拿着锤子把在石头上墩一墩,由于锤把碰到硬物停止运动后,锤头由于惯性继续向下运动,就紧箍在锤把上了。在光滑的路面上骑车,将车蹬起来达到一定速度后,停止蹬车,车依靠惯性仍能走一段距离;如果路面阻力很小,车利用惯性可走很长距离。宇宙飞船飞向月球也要利用惯性。飞船飞出地球的大气圈以后,它所遇到的阻力几乎是零,飞船可以在不使用燃料的情况下,按已经得到的速度飞行。
温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  2008-04-11
力的作用效果 物体的惯性

责 编:李井军 编 稿:邸书梅

知识与技能
1.知道力的概念和力的单位。
2.知道力的三要素,能用示意图表示力。
3.知道牛顿第一定律的内容。
4.知道惯性的概念。
5.知道二力平衡。

知识点精析
1.力的作用效果及其单位
力虽然看不见,但力作用在物体上能产生一定的作用效果。

(1)力可以改变物体的形状.作用在物体上的力可以使物体发生形状上的改变(形变).

(2)力可以改变物体的运动状态.力能使静止的物体运动,也可使运动的物体静止,力还能使物体的运动方向发生改变.物体速度的大小或方向发生改变就意味着其运动状态发生改变.

(3)力的单位是牛顿,简称牛,符号是N.

2.力的三要素与力的示意图
(1)力的三要素
作用在物体上的力,如果大小、方向、作用点不同,作用效果就不同,我们通常把力的大小、方向、作用点称为“力的三要素”,它们都能影响力的作用效果.

(2)力的示意图
为了直观地描述力的三要素,在物理学中通常用一根带箭头的线段来表示力:在受力物体上沿着力的方向画一条线段,在线段末端画一个箭头表示力的方向,线段的起点或终点表示力的作用点,线段的长表示力的大小.并在箭头附近标注力的大小,这样的线段就表示出了力的三要素.

3.力的作用是相互的
在力的现象中,参与力的作用的物体至少有两个,我们通常把这两个物体中的一个叫施力物体,另一个叫受力物体,由于一个物体给另一个物体施加力的同时,也必须受到另一个物体的力的作用,因此,力的作用是相互的.这样,对相互作用的两个物体而言,施力物体也是受力物体,受力物体也必然是施力物体.

4.牛顿第一定律
(1)内容:
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。

(2)对定律的理解:
“一切物体”表明定律对于任何物体都适用;“保持静止状态或匀速直线运动状态”意思是,物体不受力时,原来静止的物体将永远保持静止状态;原来运动的物体将永远做匀速直线运动,也可以这样说, 物体的运动状态发生改变的根本原因是受到了力的作用。

(3)说明:
牛顿第一定律是通过分析事实,再进一步概括、推理得出的,它不可能用实验直接得出,但从定律得出的一切推论,却经受住了实践的检验。因此它已成为大家公认的力学基本定律之一。

5.惯性
一切物体都有保持原有运动状态不变的性质,我们把物体保持运动状态不变的性质叫做惯性,牛顿第一定律也叫做惯性定律。

惯性现象在生活中时有发生,我们有时要防止惯性给我们带来的麻烦,有时又要利用惯性。

6.二力平衡
(1)平衡力:
物体受力时,若保持静止状态或匀速直线运动状态,那么物体受到的力就是平衡力。

(2)二力平衡条件:
作用在一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一直线上,这两个力就彼此平衡。

典型例题:
例1.在我们生活中常见的几种现象中,物体因为受力而改变运动状态的是( )
①用力揉面团,面团形状发生变化
②篮球撞击在篮板上被弹回
③用力握小皮球,球变瘪了
④一阵风把地面上的灰尘吹得漫天飞舞
A、①② B、②③ C、③④ D、②④

分析:
力作用在物体上可以产生两类效果,一是使物体产生形变,二是使物体的运动状态发生改变,其中物体运动状态的改变包括运动的速度大小或运动的方向的改变,本题中篮球撞击篮板和风吹灰尘的过程中,篮球和灰尘的运动状态都发生了改变。

答案:D

例2.水平地面上的物块受到水平向右的拉力,大小为10N,画出力的示意图。

解:
力的示意图需要从几个方面把力的三要素明确的表示出来。
(1)画一个方框表示受力物体。
(2)线段的起点表示作用点。
(3)画出标度,沿力的方向定出线段的长。
(4)在线段末端画箭头表示力的方向。已知力的大小为10N,可取标度,用一小线段表示5N,力的示意图如图所示。

例3.放在水平桌面上的一本书处于静止状态,则它所受的平衡力是( )
A、书所受的重力和桌面对书的支持力
B、桌面对书的支持力和书对桌面的压力
C、书对桌面的压力和桌子所受的重力
D、书所受的重力和书对桌面的压力

分析:
由于书静止放于桌面上,因此所受的力为平衡力,进行受力分析可知,书只受到重力和支持力的作用,这两个力是一对平衡力,也可由平衡力的条件来确定,最后,都可以判断出选项A是正确的。

答案:A

例4.某同学坐在匀速行驶的火车上,他前面的桌子上静止地放着一只煮熟的鸡蛋,他看见鸡蛋突然向车行方向滚去,这时火车一定在( )
A、加速 B、减速 C、转弯 D、无法判断

分析:
原来鸡蛋随火车一起向前运动,具有和火车相同的速度,它突然向前滚去,说明它的速度大于火车此时的速度,而鸡蛋由于惯性保持着原来的速度(原来火车的速度),因此,火车此时的速度小于原来的速度,即它在减速,故正确选项为B。

答案:B

注意:
(1)惯性和惯性现象是两个不同的概念,不要以为发生惯性现象时,物体才有惯性。

(2)惯性不是力,因此在解释惯性现象时,不要说“受惯性作用”“惯性力”;注意惯性是物体本身的属性,物质在任何状况下均具有惯性。

例5.关于力和运动的关系,下列说法正确的是( )
A、物体不受任何力作用时,一定保持静止
B、物体不受任何外力作用时,一定保持匀速直线运动
C、物体的运动状态发生改变时,它一定受到外力的作用
D、物体受到力的作用时,物体才能向前运动

分析:
根据牛顿第一定律,力的作用效果是改变物体运动状态,如果物体不受任何外力,它的运动状态是不会改变的,也就是保持原有的运动状态不变,原来是静止的仍保持静止,原来运动的就保持匀速直线运动,本题选项A和B,在不知原先运动状态的情况下,就下结论显然是错误的.物体运动是不需要力来维护的.选项D错.如果物体运动状态发生改变,那一定是力的作用产生的效果.因此一定受到了力的作用.

答案:C

例6.用绳子拴住一个小球在光滑的水平面上作圆周运动,当绳子突然断裂,小球将( )
A.保持原来的圆周运动状态
B.保持绳断时的速度做匀速直线运动
C.小球运动速度减小,但保持直线
D.以上三种都有可能

分析:
原来小球受绳拉力作用在作圆周运动,当绳子突然断裂,小球在光滑水平方向上就没有再受到力了,因此小球将保持绳断时刻的速度大小和方向而运动.选B.

注意:
此题很容易认为小球保持原来的圆周运动状态,原因是由于没有很好地理解牛顿第一定律的含义,主要是对“将保持静止状态或匀速直线运动状态”这句话的含义不清楚.

例7.有一架质量1.5t的直升机,停在空中时,螺旋桨产生的向上的举力,这个力的大小为________N,当它水平飞行时,竖直向上的举力是_________N,当它匀速上升时举力是________N,当它匀速下降时举力则是_________N。

解:
直升机停在空中,它能保持静止,受到的力有竖直向下的重力和螺旋桨产生的竖直向上的举力,这两个力是一对平衡力;当它水平飞行时,竖直方向可看成是静止的。因此竖直向上的举力与重力也应平衡;匀速上升和匀速下降时,飞机也仍处于平衡态,因此竖直方向受到的力也都是平衡力。

本题关键是①知道物体保持静止和做匀速直线运动时的状态叫做物体处于平衡态,而处于平衡态的物体受到的力是平衡力。②还应明白,力是有方向的物理量,竖直方向的力,不会影响物体水平方向的运动状态,因此常常可以把物体的运动分成水平方向和竖直方向,而互相独立地进行分析。

G=mg=1.5×103kg×9.8N/kg=1.47×104N

答案:
1.47×104 1.47×104 1.47×104 1.47×104。

巩固练习:
1.“人推墙时,人先对墙有推力,而后墙对人也有了推力.”这句话是否正确?为什么?

2.人用绳子向上提水桶,水桶受到的提力的施力物体是( )
A.人
B.绳子
C.水桶
D.地球

3.下列说法正确的是( )
A.对于一个力,不可能只有受力物体,没有施力物体
B.物体间相互接触就一定产生力的作用
C.施力物体同时是受力物体
D. 甲拉乙时,甲先对乙施拉力,接着乙也反过来拉甲.

4.如图所示,A、B两个物体分别受到F1和F2的作用,则( )

A.F1=F2
B.F1>F2
C.F1<F2
D.无法判断

5.牛顿是下面哪个物理量的单位( )
A.长度 B.质量 C.力和质量 D.力

6.一摞象棋子叠放在桌面上,用一薄尺沿水平方向迅速打击最下面的棋子,会有什么现象?为什么?

7.一个物体在两个力作用下,且两个力的三要素完全相同,则物体的运动状态( )
A.一定改变 B.一定不变 C.不一定变 D.无法判断

8.如图所示,用一80N的力沿水平方向向右推小车,试画出推力图示

9.如图所示,用150N的力拉小车,拉力方向与地面成30°向左斜向上,试画出拉力的图示。

10.汽车在盘山公路上匀速行驶上山,汽车运动状态是否改变?为什么?

答案及提示:
1、
分析:
粗看起来,这句话好像是正确的.人对墙有推力,墙对人也有推力.这是不错的.问题在于这两个力有无先、后之分,只有对力的相互作用性作出正确理解后方能作出正确判断.

答:
这句话是错误的.因为力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的.施力物体和受力物体同时存在,即物体间的相互作用是同时的,不分先后,故这句话不正确。

2、B

分析:
(注意此题极易错选A)

3、A C

4、D

分析:
(因为F1、F2所画标度中只有线段长(标度长),却没有标注数值,故无法比较F1、F2的大小。)

5、D

6、
发生的现象是,最下面的棋子被打出,上面的棋子留在原地并落在桌面上,因为棋子原来都处于静止状态,用薄尺打击,最下面的那枚棋子突然变为运动状态,上面的棋子由于惯性继续保持静止,并受重力作用,于是就发生上述现象。

7、A

分析:
(两个力三要素相同,一定不是一对平衡力。)

8、
向右推,人应站在车的左边,则作用点应在车左边边缘。其图示如图所示。

9、
拉力图示如图所示。

10、
“盘山公路”说明汽车经过的路线是弯曲的,汽车的运动方向在不断改变,所以,汽车的运动状态发生了改变。本回答被网友采纳
第2个回答  2008-04-10
力对物体的作用结果是改变物体的运动规律,或产生一定的趋势,惯性是想要保持原有的运动状态
相似回答