题目
牛顿第一定律是在大量实验基础上经推理得出的。下面我们一起来体验这个过程:如图,水平长木板上有一个物体A,当用力向右推一下物体,物体就会运动起来,用力越大,物体开始将越快,运动的更远,但最终都会停止运动。 |
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(1)影响物体运动的主要因素是什么?为了减小这种影响,我们可以采取哪些措施?(写2条) (2)请你推测一下:如果把物体运动的影响因素全部排除,物体将会怎样? (3)实际上我们是无法全部排除影响物体运动的影响因素的,但我们可以通过影响物体运动因素越小,物体运动就越远来推理,这就要控制物体开始运动的速度相同,你是怎样做到这一点的? |
题型:实验题难度:中档来源:期中题
所属题型:实验题
试题难度系数:中档
答案
(1)主要因素是摩擦阻力,可以将接触面弄得光滑些(如在木板上垫一块光滑的玻璃或在木板上涂润滑油等),还可以变滑动为滚动(如在木块下面安上小轮子)。 (2)物体将做匀速直线运动。 (3)让物体从同一光滑斜面的同一高度自由滚下。 |
考点梳理
初中三年级物理试题“牛顿第一定律是在大量实验基础上经推理得出的。下面我们一起来体”旨在考查同学们对
影响摩擦力大小的因素、
机械能转化与守恒、
牛顿第一定律、
……等知识点的掌握情况,关于物理的核心考点解析如下:
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根据试题考点,只列出了部分最相关的知识点,更多知识点请访问初三物理。
- 影响摩擦力大小的因素
- 机械能转化与守恒
- 牛顿第一定律
考点名称:影响摩擦力大小的因素
摩擦力与相互摩擦的物体有关,因此物理学中对摩擦力所做出的描述不一般化,也不像对其它力那样精确。事实上,只有在忽略摩擦力的情况下人们才能引出力学中的基本定律。
摩擦力来源于两个物体接触面间的附着力,但摩擦力大小与接触面积大小几乎无关。
摩擦力内最大的区分是静摩擦力与其它摩擦力之间的区别。有人认为静摩擦力实际上不应该算作摩擦力。其它的摩擦力都与耗散有关:它使得相互摩擦的物体的相对速度降低,将机械能转化为热能并提高熵。
影响摩擦力的因素:
1、静摩擦力,其产生原因是因为物体间有相对运动的趋势。而相对运动趋势产生的原因是有外力作用,因此,产生静摩擦力的条件不仅包括接触面不光滑、有正压力,还需要有外力作用。在不超出最大静摩擦力的范围时,外力越大,静摩擦力越大。一旦超出最大静摩擦力的范围,物体便开始运动,静摩擦力变为滑动摩擦力。那么最大静摩擦力与什么有关呢?经过实验可知fmax=μN即最大静摩擦力与静摩擦因数和正压力成正比,其中静摩擦因数比动摩擦因数稍大,因为当外力等于动摩擦力时,物体受力还是平衡的,要使物体运动,就必须增大外力。
2、物体在流体中运动时,主要是受到排开流体时流体产生的阻力,但物体侧面受到流体的摩擦力也是不可忽略的。对于排开流体时所受的阻力,可采用把运动物体改造成流线型等方法来减小,也可采用相反的方法来增大。对于物体运动时侧面所受摩擦力,我们知道,物体运动时会带动附近流体随之运动,而稍远处的流体仍是静止的,这样,根据伯努利方程
“ =常量”可知,静止的流体会对物体有压力,加之物体与流体间的接触不光滑,便会产生摩擦力。而且隨着速度的增加,运动的流体的压强减小,而静止的流体压强不变,所以压强差与压力都增大,摩擦力也就增大;经过类似的分析可得隨着深度的增加,摩擦力也是增加的。
减少有害摩擦的方式:
在工程技术中人们往往通过施加润滑剂或使用轴承的方法来减少摩擦,研究这个问题的科学称为摩擦学,它是机械制造的一个分科学。
固体摩擦
两个固体面互相摩擦。假如两个固体面的材料选择不当或它们之间相互施加的压力非常大的话,那么固体摩擦就会造成磨损。在不使用润滑剂或润滑剂失效的情况下会造成固体摩擦。
混合摩擦
在润滑剂不够或运动的开始会出现混合摩擦。这时摩擦面部分地区会直接接触。混合摩擦造成的磨损比固体摩擦要小。在长时间运行的状态下应该避免混合摩擦,但往往在技术工程中混合摩擦被容忍。
液体摩擦
假如两个运动面之间有一层完整的润滑剂的话,那么它们之间的摩擦是液体摩擦,两个运动面不直接接触。虽然如此通过运动面与润滑剂的分子之间的摩擦依然会有很小的磨损。
考点名称:机械能转化与守恒
机械能转化与守恒的意义
“能量的转化和守恒”是自然科学的核心内容之一,它反映了物质运动和相互作用的本质,广泛渗透在各门学科这,并和各种产业及日常社会息息相关。机械能是这一主题下的重要组成部分,也是最基础的部分,对今后的学习具有基础性的意义。
机械能转化的分析方法
对于学生而言,简单的机械能转化现象易于理解,如苹果从树上落下,在下落过程中是重力势能转化为动能。可是对于比较复杂的机械能转化现象就会无从下手,不知道该如何分析,下面是有关机械能转化的分析方法。
第一步:看过程
在对机械能转化的分析时,一定看清题目所要研究的是哪一个过程。因为同一物体在不同的过程中,其机械能的转化是不同的。例如这一题,如果题目是这样说的就不一样了:“乒乓球从手中下落的过程中,说出机械能转化情况。”都是乒乓球下落,但是它们所研究的不是同一个过程,因此所得出的结果也就不同了。
为了能更能形象地看出研究的过程,我们可以通过画图的方式来把物体运动的过程呈现出来。从图上我们能很形象地看出,这道题所要研究的过程是从A点到E点这一过程。
第二步:分阶段
对于简单的机械能转化现象同学们都已掌握,可是对于较为复杂的现象就不会分析了。其实,任何一个复杂的过程都是由简单的过程所组成的。像例题中,就是把从A点到E点的过程分解成四个阶段:A点→B点→C点→D点→E点。
第三步:抓要素
在第二步中,已经把整个过程分成四个阶段,然后分析每一个阶段中机械能的转化情况。在分析机械能的转化时,关键是要抓住每种机械能的要素变化情况。
(1)A点→B点
在这一阶段,乒乓球由静止开始下落,高度逐渐减小,重力势能减小,运动的速度逐渐增大,动能增大,所以是重力势能转化为动能。
(2)B点→C点
在乒乓球落地的瞬间,乒乓球发生形变,乒乓球由运动变为静止,所以是动能转化为弹性势能。
(3)C点→D点
在这一阶段,乒乓球恢复原状,开始向上运动,所以是弹性势能转化为动能。
(4)D点→E点
在这一阶段,乒乓球上升,速度减慢,所以是动能转化为重力势能。
根据以上的分析,我们可以把“乒乓球从手中落到地上又弹跳起来。”出这一过程中的能量转化情况概括为重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能。
机械能还能转化成什么能?
理论上讲,我们可以将机械能转化成一切我们需要的能量,简单的列举几个:
(1)发电机:转化成电能
(2)摩擦生热:转化成热能
(3)压缩弹簧:转化成弹性势能
机械能守恒:
物体的动能和势能之和称为物体的机械能,势能可以是引力势能,弹性势能,库伦势等。例如:只有在重力(或弹簧的弹力)做功的情形下,物体的重力势能(或弹性势能)和动能发生相互转化,但总机械能保持不变。
机械能守恒计算公式
动能为
1)系统的初、末状态机械能守恒
2)系统的动能增加量等于势能减少量
考点名称:牛顿第一定律
牛顿第一运动定律:
牛顿第一运动定律,又称惯性定律的普遍表达式为:静止的物体,永远保持静止状态。而一个运动的物体,除非受到一净外力的作用,否则会保持原有的方向和速度运动。
牛顿第一定律的表达方式:
每一个物体都会坚持它的静止状态或沿一直线做匀速的运动,除非此物体受到力迫使它改变原有的状态。
这定律陈述:如净力(作用在一个物体上所有力的向量和)等于零,则这个物体的速度是一个常数。
结果是:
1.一个原来静止的物体会保留在静止状态。除非有一净外力对它作用。
2.一个运动的物体,不会改变它的速度;除非有一净外力对它作用。
牛顿第一运动定律适用范围:
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.
除了上述基本观点以外,在牛顿的时代,人们了解的相互作用.如万有引力、磁石之间的磁力以及相互接触物体之间的作用力,都是沿着相互作用的物体的连线方向,而且相互作用的物体的运动速度都在常速范围内.
牛顿第一运动定律实验:
目的要求
1.认识物体的运动不需要力的作用来维持。
2.知道力可以改变物体运动状态(速度)。
仪器器材
方木块(滑块),长20厘米左右的小木棒,小球,实验小车,宽约为10-15厘米、长分别为30厘米和60厘米左右且厚度相同的刨光的木板各一块,毛巾和棉布各一块。
实验方法
一、物体的运动不需要力维持
1.把滑块放在60厘米长的水平木板上。用木棒推动滑块运动。停止推动,滑块迅速停下。
2、牛顿第一定律实验2.用木棒以与步骤1中同样的速度推小球。停止推动,小球还要向前运动一段距离。
3.用木棒敲击滑块,敲击停止,滑块还要运动一段距离。
观察重点:三种条件下物体变慢的情况。
结论:物体的运动不需要力来维持;力可以改变物体的运动状态。
二、初速相同时,在水平面运动的物体受的阻力越小,运动距离越长
1.把30厘米长的木板垫成倾角30°左右的斜面,60厘米长的木板水平放置,两板紧密相接。在水平木板上铺上毛巾。让小车自斜面顶端从静止开始滑下(也可以用小球代替)。
2.在水平板上换铺棉布,重复步骤1。
3.取去水平板上的棉布,重复步骤1。
观察重点:三次实验中小车都从同一高度滑下,刚滑到水平板上时快慢一样;三次实验中小车在水平板上运动的距离不同。
三、结论推论
物体受到的阻力越小,运动的距离越长。如果物体在运动中不受任何力的作用,它的速度将保持不变,永远运动下去。
运动和力知识梳理: