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  4. 增大或减小摩擦的方法大气压强的存在及应用惯性现象二力平衡的定义及条件

下列关于生活中力的现象描述,其中正确的是()A.足球被踢出去后,在空中会受到惯性力的作用继续向前运动B.小张用吸管喝饮料,是利用了嘴对饮料的作用力将其吸入口中C.小王没有

一、题文

下列关于生活中力的现象描述,其中正确的是(  )
A.足球被踢出去后,在空中会受到惯性力的作用继续向前运动
B.小张用吸管喝饮料,是利用了嘴对饮料的作用力将其吸入口中
C.小王没有将地面上的箱子推动,是因为推力小于箱子受到的摩擦
D.运动鞋底刻有凹凸不平的花纹,是为了增大鞋子与地面的摩擦

考点提示:增大或减小摩擦的方法,大气压强的存在及应用,惯性现象,二力平衡的定义及条件

二、答案

A、足球被踢出后,由于惯性会继续向前运动;惯性不是力,故A说法错误;
B、用吸管喝饮料时,首先嘴把吸管中的空气吸走,饮料在大气压的作用下被压入吸管,所以是大气压的作用,故B说法错误;
C、箱子没有被推动,保持静止状态,受平衡力,即推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,故C说法错误.
D、鞋底凹凸不平的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故D是正确的.
故选D.

三、考点梳理

知名教师分析,《下列关于生活中力的现象描述,其中正确的是()A.足球被踢出去后,在空中会受到惯性力的作用继续向前运动B.小张用吸管喝饮料,是利用了嘴对饮料的作用力将其吸入口中C.小王没有》这道题主要考你对 增大或减小摩擦的方法大气压强的存在及应用惯性现象二力平衡的定义及条件 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:增大或减小摩擦的方法,大气压强的存在及应用,惯性现象,二力平衡的定义及条件

考点名称:增大或减小摩擦的方法
  • 归纳:
    (1)“有利”摩擦:增大摩擦的方法:增加接触面的粗糙程度;增大压力;使滚动变为滑动。

    (2)“有害”摩擦:减小摩擦的方法:减少粗糙面的粗糙程度;减小压力;变滑动为滚动;使物体接触面稍稍分离。
  • 增大,减小摩擦:
    增大有益摩擦的方法(1)增大接触面的粗糙程度,如汽车轮胎做上花纹;
    (2)增大压力,如骑白行车捏闸的力越大,摩擦力越大;
    (3)变滚动为滑动,如汽车急刹车时车只滑不滚;
    (4)变湿摩擦为干摩擦
    减小有害摩擦的方法(1)使接触面变光滑;
    (2)减小压力;
    (3)用滚动代替滑动;
    (4)使接触面分离;
    (5)变干摩擦为湿摩擦

  • 摩擦力不都是阻力:
         不能把摩擦力只看做是一种阻力,有时可以是动力。例如.放在卡车上的货物,随卡车一起加速运动时,货物受到的静摩擦力是阻碍它和卡车相对滑动,但却是使它能够随卡车一起运动的动力。传送带运送货物时,如图所示,当电动机刚启动时,物体随传送带向右运动:物体就是依靠传送带对它的摩擦力才能运动的,在刚开始加速运动的时间内,物体受到的摩擦力方向与物体的运动方向一致。一旦物体在水平传送带上做匀速直线运动时,物体与传送带之间就没有了相对运动或相对运动的趋势,物体与传送带之间也就没有了摩擦力。这里,传送带也是靠与皮带轮的摩擦转动的。另外人走路、汽车启动都靠摩擦,这时摩擦是有益的。
考点名称:大气压强的存在及应用
  • 大气压强:
    定义大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压或气压
    产生原因包围地球的空气由于受到重力的作用,而且能够流动,因而空气对浸在它里面的物体产生压强,空气内部向各个方向都有压强,且空气中某一点向各个方向的压强大小相等
    存在证明①马德堡半球实验②覆杯实验 ③瓶吞鸡蛋实验
    应用生活中:①钢笔吸墨水②吸管吸饮料 ③针管吸药液④瓷砖上的塑料吸盘
    生产中:①活塞式抽水机②离心式水泵
  • 利用大气压的知识解释有关现象:
         在实际生活和生产中有许多利用大气压来工作的装置和现象,如钢笔吸墨水、抽水机抽水、高压锅的设计等.利用这些知识还可以解释许多生活中的相关现象,例如用吸管喝饮料,当用力吸吸管时,吸管内的压强减小,饮料就在外界大气压的作用下被压进吸管,从而喝到饮料,而并非我们平常说的吸进。
  • 生活实验证明大气压存在:
    实验一:模拟马德堡半球实验
        两个皮碗口对口挤压,然后两手用力往外拉,发现要用较大的力才能拉开。马德堡半球实验和模拟实验的共同点是:将金属球内和皮碗内的空气抽出或挤出,使金属球内和皮碗内空气的压强减小,而外界的大气压强就把它们紧紧地压在一起,要用较大的力才能拉开,这就有力证明了大气压强的存在。

    实验二:“瓶吞蛋”实验
       用剥了壳的熟鸡蛋堵住广口瓶口,实验前用手轻轻用力,不能将鸡蛋完整地压入瓶内。再将点燃的棉球扔入装有细沙(防止烧裂瓶底)的瓶中,迅速将该熟鸡蛋塞住瓶口,待火熄灭后,观察到鸡蛋“嘣”的一声掉入瓶内。上述实验,由于棉花燃烧使瓶内气压升高,而骤冷又会使气压迅速降低,当瓶内压强小于瓶外大气压强时,鸡蛋在大气压强的作用下,被压入瓶内。

    实验三:“覆杯”实验
        玻璃杯内装满水,用硬纸片盖住玻璃杯口,用手按住,并倒置过来,放手后,整杯水被纸片托住,纸片不掉下来。该实验玻璃杯内装满水,排出了空气,杯内的水对纸片向下的压强小于大气对纸片向上的压强,因而纸片不掉下来。分析上述三个实验,不难理解大气压强存在问题。更深入研究:“瓶吞蛋”表明大气竖直向下有压强,“覆杯实验”表明大气向上有压强。因而显示出大气压强的特点:大气向各个方向都有压强。
考点名称:惯性现象
  • 定义:
    我们把物体保持运动状态不变的特性叫做惯性,惯性是物体的固有属性.
  • 辨析与区别:
    惯性”与“第一定律”的区别
    “惯性”与“惯性定律”不是同一概念,不能混为一谈。它们的区别:惯性是一切物体固有的属性,是不依外界(作用力)条件而改变,它始终伴随物体而存在。牛顿第一定律则是研究物体在不受外力作用时如何运动的问题,是一条运动定律,它指出了“物体保持匀速直线运动状态或静止状态”的原因。而惯性是“物体具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态”的特性;两者完全不同。为何牛顿第一定律又叫惯性定律,是因为定律中所描述的现象是物体的惯性的一个方面的表现,当物体受到外力作用(合外力不为零)时,物体不可能保持匀速直线运动状态或静止状态,但物体力图保持原有运动状态不变的性质(惯性)仍旧表现出来。

    “惯性”与“力”的区别
    “惯性”与“力”不是同一概念,“子弹离开枪口后还会继续向前运动”,“水平道路上运动着的汽车关闭发动机后还要向前运动”这些都是惯性。惯性与力的区别:①物理意义不同;惯性是指物体具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质;而力是指物体对物体的作用。惯性是物体本身的属性,始终具有这种性质,它与外界条件无关;力则只有物体与物体发生相互作用时才有,离开了物体就无所谓力。②构成的要素不同:惯性只有大小,没有方向和作用点,而大小也没有具体数值,无单位;力是由大小,方向和作用点三要素构成,它的大小有具体的数值,单位是牛。③惯性是保持物体运动状态不变的性质;力作用则是改变物体的运动状态。④惯性的大小只与物体的质量有关,而力的大小跟许多因素有关(视力的种类而定)。

    “物体惯性”与“外力作用”的辨证关系
    物体的惯性和外力作用这一对矛盾的对立统一,形成了宏观物体的形形色色的各种复杂的运动。如果没有外力,物体也就没有复杂多样的运动形式;如果没有惯性,物体的运动状态改变不需要力的作用。只有当我们理解了惯性与外力作用的辨证关系,就不难解释惯性现象。例如“锤子松了,把锤把的一端在物体上撞几下,锤头就能紧套在锤柄上”这是因为锤与柄原来都向下运动,柄撞在物体上受到阻力作用,改变了它的运动状态,就停止了运动,锤头没受阻力仍保持原来运动状态,继续向下运动,这样锤头就紧套在锤柄上了。

    “惯性”与“速度”的区别
    惯性大小与物体运动的快慢无关。“汽车行驶越快,其惯性越大”是不正确的。运动快的汽车难刹车是因为运动速度越快,物体的运动状态越难改变。可见惯性大小与运动状态并无关系。惯性大小只与物体质量有关。

    惯性维护平衡与作用造成变化的辩证关系
         时效波先生在二十世纪末期论述“生命的产生”时,提出了惯性维护平衡与作用造成变化的辩证关系:“物质是运动的,运动的物质有保持其原有平衡状态(干扰前状态)的属性,即惯性。这里提到的惯性是广义质能意义上的概念,不仅指宏观物体,构成宏观物体、维系着微观结构形态运动着的分子、原子、电子同样具有惯性。物质是运动的,运动的物质之间是相互联系、相互作用的。物质在相互作用的过程中,会发生物质和能量的运动转化,原有的平衡状态(宏观的运动状态、微观的结构形态)就会被改变或打破,形成具有新的运动状态和结构形态的物质。运动的物质有保持原有平衡状态的属性,而运动物质间的相互作用又时刻破坏着平衡,惯性维护平衡与作用造成变化成了物质最基本属性的矛盾统一体。无机物在物质间的相互作用中,只能被动地接受宏观的、微观的冲击和破坏,改变其原有的运动状态和结构形态。如被海水冲刷和风吹日晒的礁石会移动位置和逐渐破碎。原始生命则能为维护自身的平衡状态作出反应,主动地吸收利用物质能量(新陈代谢)来维护有机体的结构形态不受破坏,以维持其原有性能,获得生存。事实上,由碳水化合物构成的蛋白质分子就已经能有选择地从外界吸收营养物并排出分解物,不断与环境中的某些物质进行代谢。”
  • 对惯性的正确认识:
    (1)惯性与物体所处的运动状态无关。对任何物体,无论是运动还是静止,无论是运动状态改变还是不变,物体都具有惯性。不能认为:运动的物体具有惯性,静止的物体不具有惯性或物体运动的速度大,惯性就大

    (2)惯性大小只与物体的质量有有关。物体的质量越大,其运动状态越难改变,我们就说它的惯性越大;物体的质量越小,其运动状态越容易改变,我们就说它的惯性越小。物理学中就用质量来量度物体惯性的大小

    (3)惯性不是力。力是物体对物体的作用,发生力的作用时,必然要涉及两个相互作用的物体,单独一个物体不会产生力的作用;每个物体都具有惯性.不需要两个物体的相互作用,惯性只有大小没有方向,因此不能把惯性说成是“惯性力”“受到惯性作用”或“克服物体的惯性”,一般只能说“具有惯性”
  • 利用惯性鉴别生、熟鸡蛋:
    例:小刚同学把一只熟鸡蛋和一只生鸡蛋都放在水平桌面上,用同样大小的力分别使它们在桌面上绕竖直轴水平旋转,然后用手按住熟鸡蛋立即释放,发现熟鸡蛋静止了;用手按住生鸡蛋立即释放,发现生鸡蛋沿原来方向继续转了几圈,如图所示。请用初中物理知识解释为什么释放后生鸡蛋又继续转了几圈?

    解析:具体分析过程如下:
    (1)确定研究对象及其原来所处状态:本题的研究对象是熟鸡蛋和生鸡蛋,他们都在桌面上绕竖直轴水平旋转。
    (2)确定物体的哪部分受力改变运动状态:熟鸡蛋是一个整体,用手按住后整体停止运动;生鸡蛋的蛋壳与蛋清、蛋黄是分离的,用手按住后只是蛋壳停止转动。
    (3)确定物体哪部分由于惯性仍保持原来的运动状态:对于熟鸡蛋来说,受力后整体停止运动;对于生鸡蛋来说,壳内的蛋清和蛋黄由于惯性仍会保持原来的运动状态。
    (4)造成的结果:手离开鸡蛋后,熟鸡蛋停止转动,生鸡蛋仍继续转动几圈。
    答案:这是因为熟鸡蛋蛋壳内的物质变成周体与鸡蛋壳连在一起,用手按住立即静止,而生鸡蛋的蛋黄与蛋壳间有蛋清,用手按住转动的生鸡蛋,蛋内的蛋黄由于惯性还要继续转动,所以手松开后,整个生鸡蛋又继续转几圈。
考点名称:二力平衡的定义及条件
  • 定义:
    物体在两个力作用下保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这两个力平衡.
  • 二力平衡的条件:
    同物:两个力作用在同一物体上
    等值:两个力大小相等
    反向:两个力方向相反
    共线:两个力在同一直线上

    说明:
    ①二力平衡时要求四个条件同时具备,缺一不可。
    ②判断二力是否平衡既可用二力平衡条件来判断,也可根据物体是否处于平衡状态来确定受到的力是否平衡
  • 隐含“二力平衡”的变形题:
        考查二力平衡与平衡状态的试题很多,形式变化多样,有一些条件很直接,而有时具有隐蔽性,但始终遵循平衡力和平衡状态的对应关系,准确把握这一关系,适应多变题型。题型多以填空题、选择题的形式出现。
    例:如图所示,各用4N的水平力沿相反的方向拉弹簧测力计的两端(弹簧测力计自重不计),则下列说法中正确的是(   )

    A.弹簧测力计的示数为4N,弹簧测力计受的合力为4N
    B.弹簧测力计的示数为0N,弹簧测力计受的合力为0N
    C.弹簧测力计的示数为8N,弹簧测力计受的合力为0N
    D.弹簧测力计的示数为4N,弹簧测力计受的合力为0N
    解析:本题考查弹簧测力计的原理,弹簧测力计是利用力产生的效果大小来测量力的大小的。弹簧测力计的构造是弹簧一端固定(与挂环相连的一端),叫做固定端;另一端与挂钩相连,叫做自由端。测量时,使固定端不动,拉力拉挂钩使弹簧伸长,拉力越大,弹簧伸长就越长,弹簧测力计的示数就越大,也就是说,弹簧测力计指针的示数等于作用在挂钩上的拉力的大小,是一端的力的大小,而不是两端的受力之和所以在本题中弹簧测力计的示数是4N。而把弹簧测力计作为研究对象,在一对平衡力作用下,合力是零。
    答案:D

    二力平衡的判断方法:
        判断一对力是否是平衡力,有两种方法。一种是根据二力平衡条件判断,只要两个力“同体、等大、反向、共线”,那么,这两个力就是一对平衡力。另一种是根据物体的运动状态是否改变判断,如果物体在某一方向上受到一对力而运动状态保持不变,那么这一对力就是平衡力,反之,就不是平衡力。
    例1一本物理书静止在水平桌面七,下列各对力中属于平衡力的是()
    A.书对地球的引力和地球对书的引力
    B.书受到的重力和桌面对书的支持力
    C.书对桌面的压力和书受到的重力
    D.书对桌面的压力和桌面对书的支持力
    解析:互为平衡力的两个力应满足:受力物体相同,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。A 项中的两个力的受力物体不同,是一对相互作用力;B 项重力和支持力四个条件都符合,是平衡力;C项中的两个力不满足受力物体相同和方向相反的条件,不是平衡力;D项中的两个力的受力物体不同,施力物体和受力物体刚好相反,是一对相互作用力。
    答案:B
  • 二力平衡的意义:
        二力平衡是力的分析的最简单、最基本的情况,若一物体处于二力平衡状态,我们了解了其中一个力,对另一个力也就了如指掌。如图所示,一物体放在水平桌面上,它将受到重力和桌面对它的支持力,物体处于平衡状态。我们知道了物体的重力,根据等大、反向、共线的关系,也就知道了支持力,的大小、方向及作用点。

    二力平衡的作用效果:
        二力平衡的效果不仅使物体保持平衡状态,还使物体发生了形变(只不过有时效果不明显,但形变还是有的,如静止在地面上的物体受重力和地面支持力的作用,发生了微小形变)。因此,两个力并不是完全抵消而没有产生任何力的作用效果。

    补充:
    (1)物体在两平衡力作用下处于平衡状态,若再加一对或多对平衡力,物体将仍然处于平衡状态。
    (2)平衡力可以通过受力图形象地描绘出来。

    二力平衡的应用:
    (1)用弹簧测力计测量物体所受重力时,就是利用二力平衡条件。
    (2)放在桌面上的花瓶受到竖直向下的重力和桌面对他竖直向上的支持力,二力平衡。
    (3)悬挂着的吊灯,受到竖直向下的重力和吊线对它竖直向上的拉力,二力平衡。
    (4)在水平道路上匀速直线运动的汽车,水平方向受到向前的牵引力和向后的阻力,二力平衡。
    (5)在竖直方向,汽车受到向下的重力和路面对它向上的支持力,二力平衡。

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