初中物理第八章运动和力中,力与运动的关系是核心考点,牛顿第一定律是理解这类问题的关键。牛顿第一定律指出,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,这就是常说的“动者恒动,静者恒静”的本质。这个定律通过实验推理得出——让小车从斜面同一高度滑下,在不同粗糙程度的平面上运动,平面越光滑,小车运动距离越远,由此推理出不受力时小车将保持匀速直线运动。
生活中很多现象能用这个定律解释。比如排球比赛中,排球到达最高点时,竖直方向速度为零,但水平方向仍有速度。如果此时所有力都消失,根据“动者恒动”,排球会沿水平方向保持匀速直线运动。这体现了惯性——物体保持原有运动状态的属性,惯性是物体固有属性,只与质量有关,质量越大惯性越大,比如大货车刹车比小汽车困难,就是因为大货车质量大惯性大。
力与运动的关系要明确:力不是维持运动的原因,而是改变运动状态的原因。踢静止的足球时,脚的力使足球由静变动,改变了运动状态;足球滚动时若不受阻力,会一直匀速直线运动,不需要力维持。物体受平衡力时运动状态不变,比如静止在桌面的书,受重力和支持力,这两个力同物、等大、反向、共线,是一对平衡力;受非平衡力时运动状态改变,比如加速的汽车,牵引力大于阻力,速度会增大。
摩擦力也是力与运动中的重要内容。滑动摩擦力是两个接触物体相对滑动时产生的阻碍力,大小与压力和接触面粗糙程度有关,用力压黑板擦擦得更干净,是增大压力增大滑动摩擦;给机器加润滑油,是减小接触面粗糙程度减小摩擦。静摩擦力是物体有相对运动趋势时产生的,比如推静止的箱子没推动,箱子受的静摩擦力等于推力,通过二力平衡计算。
理解这些考点,就能解决常见题目。判断物体受力后的运动状态,关键看原来的运动状态和受力情况:原来静止的物体不受力或受平衡力,保持静止;原来运动的物体不受力或受平衡力,保持匀速直线运动;受非平衡力则改变运动状态,比如加速、减速或变向。
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