第九章的力与运动是初中物理的重要章节,主要探讨了力如何影响物体的运动状态以及平衡力的概念。以下是本章的一些关键知识点:
1. **力的平衡**:当物体在几个力的作用下保持静止或做匀速直线运动时,我们认为物体处于平衡状态。这种状态下,使物体保持静止或匀速运动的力被称为平衡力。如果物体只受到两个力的作用并且保持平衡,这称为二力平衡。
2. **力的作用效果三要素**:力的大小、方向和作用点是决定力的作用效果的三个关键因素。在探究二力平衡的条件时,通常会从这三个要素进行分析。
3. **二力平衡的条件**:两个力在物体上达到平衡,必须满足力的大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上。
4. **平衡力与运动状态**:当物体静止或做匀速直线运动时,它所受的力一定是平衡的,也就是说,此时物体受到的力是平衡力。浮在水面或在水中悬浮的物体,其浮力和重力就是一对平衡力。
5. **非平衡力与运动变化**:如果物体受到的外力不能相互平衡,物体的运动状态就会发生变化。比如,物体在液体中上浮或下沉时,浮力和重力就不平衡。水平方向上的外力不平衡会导致物体速度的快慢或方向发生改变。
6. **潜水艇的浮沉原理**:潜水艇通过改变自身的水舱中水的多少,改变自身的重力,以此实现沉浮。
7. **阻力对物体运动的影响**:实验表明,棉布表面的阻力最大,玻璃表面的阻力最小,因此小车在玻璃表面上滑行的距离最远。在匀速行驶的车厢内,若突然刹车,由于惯性,甲物体不会追上乙物体。
8. **牛顿第一定律**:牛顿第一定律,也叫惯性定律,是在大量经验事实的基础上,通过科学推理得出的,无法直接通过实验验证。定律表明,物体在不受力或受平衡力作用时,会保持原来的静止状态或匀速直线运动状态。
9. **运动状态的保持**:根据牛顿第一定律和二力平衡的知识,物体在不受力或受平衡力作用时,其运动状态(包括速度和方向)会保持不变。运动的物体会保持匀速直线运动,这是由于物体具有惯性;静止的物体会保持静止。
10. **运动和力的历史发展**:亚里士多德的观点认为力是维持物体运动的原因,后来伽利略通过实验和推理证明这一观点是错误的,他提出物体在无阻力的情况下会保持恒定速度运动;笛卡尔进一步指出物体将沿原来的方向匀速直线运动;最终,牛顿总结前人的工作,提出了牛顿第一定律。
课堂巩固部分的问题涉及了运动状态的变化、力的平衡和惯性的应用:
11. 铅球在空中飞行只受重力作用,因为忽略空气阻力。
12. 物体运动状态不改变意味着做匀速直线运动,所以答案是D(小车在桌面上匀速直线运动)。
13. 木块以0.2m/s的速度匀速运动时,所加水平推力仍应等于2N,以保持平衡。
14. 灯无论摆到哪个位置,线对灯的拉力和灯的重力始终构成一对作用力和反作用力,但只有在最高点和最低点的瞬间,拉力和重力才可能是一对平衡力。
15. 钢丝绳断后,物体会由于惯性继续沿原方向运动。
这些知识点涵盖了力与运动的基本概念,对于理解物体运动的规律至关重要。