第八章 运动和力
第一节 牛顿第一定律
一、伽利略斜面理想实验
如图，从甲图斜面h高度处释放一个小球，有摩擦力时小球不能爬升到右侧等高处，若斜面绝对光滑，小球能爬升到右侧等高处；乙图情况下小球也能爬升到右侧等高处（乙斜面也绝对光滑），丙图中右侧斜面换为绝对光滑的水平面，小球由于不能爬升到相同高度会一直运动下去。
即：如果物体受到的阻力为零，速度就不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。
二、牛顿第一定律
牛顿第一定律：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。
牛顿第一定律是在大量经验事实的上，通过进一步的推理而概括出来的。不能直接用实验来验证。
练习：如图所示是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置，请回答：
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(1)为使小车运动到水平面时的初速度相等，应将小车放置在斜面上 相同 (选填“相同”或“不同”)高度处。
(2)为比较小车在水平面上所受阻力的大小，斜面的粗糙程度应 相同 水平面的粗糙程度应 不同 (选填“相同”或“不同”)。
(3)分别选择光滑木板、棉布、毛巾铺在斜面末端的水平面上，发现从相同高度处由静止运动下来的小车在不同水平面上的速度都在减小，且水平面越光滑，速度减小得就越 慢 ，运动的距离就越 远 。
(4)请大胆猜想：在水平面上运动的小车若不受阻力，会 一直做匀速直线运动 。
三、惯性
惯性：一切物体都保持原来运动状态不变的性质。即原来静止的物体将一直保持静止状态，原来运动的物体将保持速度一直运动下去。质量越大，物体的惯性越大。
如：汽车突然刹车时，乘客的脚步已随车停止运动，而身体的上部要保持原来运动的状态，因此身体会前倾；同理汽车突然启动，人会向后仰；跳远运动员助跑能成绩；人走路时碰到石头会向前倾倒。
练习：
1.衣服上有灰尘，一拍打就掉了，怎样解释这种现象？
答：衣服上的灰尘本来静止，拍打时灰尘由于惯性要保持静止状态，而衣服由于运动会和灰尘分离，所以灰尘被拍掉。
2.地球在自西向东自转（每个小时旋转15°），人竖直向上跳，会落到原地，还是原地偏后，怎样解释？
答：落回原地。人向上跳时由于惯性，会随地球一起自转，所以会落回原地。
第二节 二力平衡
一、平衡
物体受到几个力的作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这几个力相互平衡，这几个是平衡力，物体处于平衡状态。
二、二力平衡的条件
实验：探究二力平衡的条件
如图，把小车放在桌面上，向挂在小车两端的托盘里加砝码，观察小车的状态。
（1）两侧托盘里放的砝码质量相等时，小车才能平衡说明二力平衡需要两个力 大小相等 和 方向相反 。
（2）将小车扭转一个角度，小车将不能平衡，是因为二力需要在 同一直线上 。
（3）将小车换成硬纸片（木块），其优点（或缺点）是 摩擦力小（摩擦力大）。
（4）小车换成硬纸片后，为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，应 将纸片剪开 。
二力平衡：
作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一直线上，这两个力就彼此平衡。
三、二力平衡条件的应用
1.放在桌面上的花瓶，受到竖直向下的重力和桌面对它竖直向上的支持力 ，此二力平衡，所以F支=G瓶。
2.跳伞运动员在空中匀速下降时，如果已知人和伞所受的总重力是1000N，则人和伞受到的阻力为1000N，方向竖直向上。
3.公路上匀速行驶的汽车，汽车的牵引力与路面对汽车的阻力是一对平衡力，即F阻=F牵。
4.弹簧测力计测重力时，弹簧的拉力等于物体的重力，即F拉=G物。
5.漂浮在水面上的木块儿，所受浮力等于木块的重力，即F浮=G木，且浮力的方向竖直向上。
练习：
在水平道路上匀速直线运动的汽车，受到几个力，这些力有什么关系？
第三节 摩擦力
一、摩擦力
1.滑动摩擦力
两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫滑动摩擦力。
滑动摩擦力的三要素
（1）大小
滑动摩擦力的大小与压力、接触面粗糙程度有关。
（2）方向
滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反。
（3）作用点
滑动摩擦力的作用点在接触面上，受力分析时认为在重心上。
例1.一物体在5N的拉力下做匀速直线运动，求摩擦力的大小？若将拉力增大到7N，物体将怎样运动？此时摩擦力为多少？
解：物体在5N的拉力下做匀速直线运动，由二力平衡得
F摩=F拉=5N
拉力增大到7N时，物体将做加速运动，此时摩擦力仍为5N。
滑动摩擦力是一个不变的力，只与压力、接触面粗糙程度有关，与物体运动的速度无关。
2.静摩擦力
两个相互接触的物体，当它们有相对运动趋势时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动趋势的力，这种力叫静摩擦力。
静摩擦力的三要素
（1）大小
静摩擦力的大小可由受力分析得到。静摩擦力的最大值与压力、接触面粗糙程度有关。
（2）方向
静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反。
（3）作用点
静摩擦力的作用点在接触面上，受力分析时认为在重心上。
例2.用手握住一个重5N的啤酒瓶，瓶口向上静止在手中，此时手对瓶有一个向上的摩擦力，是 静 摩擦力，已知手对瓶的压力为8N，则手对瓶的摩擦力f1= 5 N；当手对瓶的压力增大到10N时，手对瓶的摩擦力 5 N，当往瓶中倒入2N的水时，瓶仍静止在手中，手对瓶的摩擦为5 N。
练习：
1.探究“影响摩擦力大小因素”的实验过程如图所示，记录的结果如下表所示。
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次数
接触面
压力/N
摩擦力/N
1
木块和木板
2
0.4
2
木块和木板
4
0.8
3
木块和棉布
2
0.6
(1)实验中用弹簧测力计拉动木块在水平方向做 匀速直线运动 ，根据 二力平衡 的知识可知木块受到的拉力与水平面间的摩擦力相等。
(2)改变木板受到压力的大小可以通过调节 木块上砝码的数目 来实现；为探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，应选择粗糙程度 不同 (选填“相同”或“不同”)的水平面。
(3)比较①②两次实验得到的结论是：当接触面粗糙程度一定时， 压力 越大，滑动摩擦力越大。
(4)比较①③两次实验得到的结论是：当压力大小一定时， 接触面越粗糙 ，滑动摩擦力越大。
二、摩擦的利用与防止
1.利用
当摩擦对我们有用时，我们要设法增大。增大压力或增大接触面粗糙程度可以增大摩擦力。
如：鞋底、汽车轮胎的花纹利用增大接触面粗糙程度来增大摩擦力；手上涂防滑粉；捏自行车车闸时通过增大压力来增大摩擦力。
2.防止
摩擦在很多情况下又是有害的，这时我们要设法减小。减小压力或减小接触面粗糙程度或变滑动摩擦为滚动摩擦可以减小摩擦。
如：冰壶运动、机器零件上涂润滑油、轴承结构、给箱子上加轮子变滑动摩擦为滚动摩擦。
