物理
小明观察生活中的甲乙丙三种情景,如图所示,由此得出两种结论:
(1)运动要靠力来维持;
(2)运动不需要力来维持.
根据你所学的物理知识来判断一下那种说法是正确的?为什么?应该怎么解释?
用图所示的实验装置研究运动和力的关系.
(1)每次都让小车从同一个斜面的
同一高度
同一高度
由静止开始滑下,是为了使小车在滑到斜面底端时具有相同的速度.
(2)比较图中小车在不同表面滑行的最大距离,可以得出:在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越
小
小
,小车运动的越
远
远
.
(3)在此实验的基础上进行合理的推理,可以得到:运动物体不受外力时,它将
做匀速直线运动
做匀速直线运动
.
如图所示,在“探究运动和力的关系”实验中,让小车每次从斜面上由静止滑下,改变水平面的粗糙程度,测量小车在水平面上滑行的距离.结果记录在下表中.
接触面
小车受到的摩擦力的大小
小车运动的距离s(单位:cm)
毛巾
大
18.30
棉布
较大
26.83
木板
小
(1)三次实验中,我们应该让小车从
相同
相同
高度滑下.第三次实验中,小车在水平木板上滑行时的停止位置如图9所示,读出小车在木板上滑行的距离并填在表中相应空格处.
(2)分析表中内容可知:平面越光滑,小车受到的摩擦力就越
小
小
,小车前进的距离就越长.
(3)根据实验结果推理可得:若平面绝对光滑,即小车不受阻力作用,轨道足够长,小车将做
匀速直线
匀速直线
运动.可见,力不是使物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因.
为了研究影响滑动摩擦力大小的因素,叶子同学做了如图所示的系列实验.
(1)实验中应使木块在弹簧测力计的拉力作用下做
匀速直线
匀速直线
运动;
(2)比较
甲
甲
图和
乙
乙
图中的弹簧测力计的示数可知,压力越大,摩擦力越大;
(3)比较
甲
甲
图和
丙
丙
图中的弹簧测力计的示数可知,接触面越粗糙,摩擦力越大.
(4)实验后,小方提出了两种猜想:A.与接触面积大小有关B.与物体运动速度有关
小方用弹簧测力计水平匀速拉动木块在桌面上进行了三次实验,实验数据如下表所示,
次数
木块运动快慢
弹簧测力计示数/N
1
较快
1.8
2
慢
1.8
3
较慢
1.8
表中数据可以验证猜想
B
B
(填序号),可得到的结论是:摩擦力大小与物体运动速度
无关
无关
.(填“有关”或“无关”)
生活中许多看似不同的现象,蕴含着很多的科学知识.请找出以下事例中蕴含的科学知识:
①汽车刹车后不会马上停下来 ②用手把飞来的排球扣出去,手感到痛
③踢出去的足球最终会停下来 ④用力提起一桶水,感到手臂被向下拉.
当用绳子拴住小球做圆周运动时,绳子实然断裂,那么小球将做怎样的运动?
在“探究运动和力的关系”实验中,让小车每次都从斜面顶端用不同的力推小车滑下,改变水平面的粗糙程度,测量小车在水平面上滑行的距离.实验结果记录在下表中.
接触面
小车受到的摩擦力大小
小车运动的距离s/cm)
毛巾
大
18.31
棉布
较大
26.84
木板
小
(1)实验中有一处明显的错误,应改正为
从斜面顶端自由滑下
从斜面顶端自由滑下
.这么做的目的是
让小车运动到斜面底端时有相同的速度
让小车运动到斜面底端时有相同的速度
.这是一种物理中常用的实验方法,名称是
控制变量法
控制变量法
.
改正错误后,进行如下实验:
(2)第三次实验中,小车在水平木板上滑行时的停止位置如图所示,读出小车在木板上滑行的距离并填在表中相应空格处.
(3)分析表中内容可知:平面越光滑,小车受到的摩擦力就越小,小车前进的距离就越
远
远
.
(4)根据实验结果推理可得:若接触面完全光滑,即水平方向不受力的作用,轨道足够长,小车将一直做
匀速直线
匀速直线
运动.
(5)结论:力不是使物体运动的原因,力是改变物体
运动状态
运动状态
的原因.
牛顿第三定律
力是物体间的相互作用 力是物体对物体的作用,只要有力发生,就一定要有受力物体和施力物体,施力物体是不是也要受到受力物体给予它的力呢?力是物体间的单方面作用,还是物体间的相互作用?
用手拉弹簧,手的肌肉收缩发生形变,同时弹簧也发生形变,这时不但弹簧受到手的拉力,手也受到弹簧的拉力,坐在椅子上用力推桌子,会感到桌子也在推我们,我们的身体要向后移,在平静的水面上,在一只船上用力推另一只船,另一只船也要推前一只船,两只船将同时向相反方向运动(图1).在水面上放两个软木塞,一个软木塞上放一个小磁铁,另一个软木塞上放一个小铁条(图2).可以看到,由于小磁铁和小铁条相互吸引,两个软木塞相向运动起来,地球和地面上物体之间的作用也是相互的,地面上的物体受到地球的吸引(重力),地球也受到地面上的物体的吸引.
观察和实验表明,两个物体之间的作用总是相互的,一个物体对另一个物体有力的作用,后一个物体一定同时对前一个物体有力的作用.力是物体与物体之间的相互作用.物体间相互作用的这一对力,常常叫做作用力和反作用力.把互相作用的两个力分成为作用力和反作用力并不是绝对的.我们可以把其中一个力叫做作用力,另一个力就叫做反作用力.
牛顿第三定律 作用力和反作用力之间存在什么样的关系呢?
把两个弹簧秤A和B连接在一起(图3),用手拉弹簧称A,可以看到两个弹簧秤的指针同时移动,弹簧秤B的示数指出弹簧秤A对它的作用力F的大小,而弹簧秤A的示数指出弹簧秤B对它的反作用力F’的大小.可以看出,两个弹簧秤的示数是相等的,改变手拉弹簧的力,弹簧秤的示数也随着改变,但两个示数总相等,这说明作用力和反作用力大小相等,方向相反.
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,作用在一条直线上,这就是牛顿第三定律.
牛顿第三定律在生活和生产中应用很广泛,人走路时用脚蹬地,脚对地面施加一个作用力,地面同时给脚一个反作用力,使人前进,轮船的螺旋浆旋转时,用力向后推水,水同时给螺旋浆一个反作用力,推动轮船前进,汽车的发动机驱动后轮转动,由于轮胎和地面间有摩擦,车轮向后推地面,地面给车轮一个向前的反作用力,使汽车前进,汽车的牵引力就是这样产生的.如果把后轮架空,不让它跟地面接触,这时让发动机驱动后轮转动,由于车轮不推地面,地面也不产生向前推车的力,汽车就不能前进.
请同学们根据上述自学的知识,回答下列问题.
①两个物体之间的作用力和反作用力,总是大小
相等
相等
,方向
相反
相反
,作用在
一条直线上
一条直线上
上,这就是牛顿第三定律.
②卵击石,石头没有损伤而鸡蛋破了,这一现象中,石头对鸡蛋的作用力大小
等于
等于
.(填空“大于”、“等于”或“小于”)鸡蛋对石头的作用力大小.
③项选择题人走路时用脚蹬地,脚对地面施加一个作用力F
1
,地面同时给脚一个反作用力F
2
,则这两个力的大小关系是:
C
C
A、F
1
>F
2
B、F
1
<F
2
C、F
1
=F
2
④下列现象中,不是一对作用力与反作用力的是:
D
D
A、划船时,船浆对水的力与水对浆的力
B、汽车行驶时,汽车轮后推地面的力与地面对车轮向前的力
C、地球对人的吸引力与人对地球的吸引力
D、静止在桌面上的茶杯,所受的重力与桌面对它的支持力
E、提水时,手提水桶的力与水桶对手向下的拉力
⑤根据你刚刚自学的牛顿第三定律的知识和你在初三所学的二力平衡的知识,比较一下:
物体间一对作用力和反作用力之间的关系与一对平衡力之间的关系有哪些相同点和不同点?
甲乙二人站在滑板上,当甲用力推乙时,两个人都向后退,请写出涉及到的两个物理知识.
扔出去的铅球会落到地面上,是因为铅球受到
重力
重力
的作用;踢出去的足球在地面上滚动时速度会逐渐变小,是因为足球受到了
阻力
阻力
的作用.
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