第九章 力与运动
一、二力平衡
1.定义：物体受到两个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这两个力平衡。
2.二力平衡条件：两个力作用在同一物体上，大小相等，方向相反，且作用在同一直线上。
3.平衡力：物体受到几个力的作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这几个力相互平衡，物体处于平衡状态。物体处于平衡状态时受到的几个力称为平衡力。
◆物体在受平衡力时处于静止状态或匀速直线运动状态称为平衡状态，在不受力时处静止状态或匀速直线运动状态不能称为平衡状态。
4. 实验：探究二力平衡的条件
（1）实验设计：在一个光滑的桌面上放一辆小车，小车两端分别用细线拴住，通过定滑轮与等质量的砝码连接，观察小车的运动情况。把小车转一个角度，过一会儿，松开手，观察小车的运动状态。
（2）实验结论：二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力，大小相等、方向相反，并且在同一条直线上。
（3）注意事项：
①实验要在光滑的桌面上进行，目的是使实验更加准确、可靠（排除摩擦带来的影响）。
②定滑轮的作用：改变力的方向。
5.平衡力与相互作用力比较：
相同点：①大小相等；②方向相反；③作用在一条直线上。
不同点：平衡力作用在同一物体上，可以是不同性质的力；相互作用力作用在不同的物体上，是性质相同的力。
6.根据物体的受力情况推断物体的运动状态：
（1）物体在不受力或者受到平衡力作用时，物体保持静止或匀速直线运动。
（2）物体受到非平衡力作用时，物体的运动状态一定会改变，如做变速运动、曲线运动等。
7.根据物体的运动状态推断物体的受力情况：（与上面的判断思维过程正好相反）
（1）当物体处于静止或做匀速直线运动时，则物体不受任何力或者受到平衡力的作用。
（2）当物体的运动状态改变时，则物体一定受到了非平衡力的作用。
8.二力平衡条件的应用：
（1）判断物体是否受一对平衡力
①根据状态：物体受两个力的作用→物体处于静止状态或匀速直线运动状态→所受两个力是一对平衡力
②根据二力平衡的条件：物体受两个力符合二力平衡的条件→所受两个力是一对平衡力→物体处于静止状态或匀速直线运动状态
（2）求不能直接测量的未知力（如支持力，摩擦阻力和空气阻力）的大小和方向
◆物体受两个力的作用→处于静止状态或匀速直线运动状态→所受两个力是一对平衡力→两个力符合二力平衡的条件→未知力与已知力大小相等，方向相反。
二、牛顿第一定律
1.牛顿第一定律：（也叫惯性定律）揭示了力与运动之间的规律。
一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。
◆牛顿第一定律也说明力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因。
2.实验：探究阻力对物体运动的影响
（1）设计：如图，给水平桌面铺上粗糙不同的物体，让小车从斜面顶端从静止开始滑下。观察小车从同一高度滑下后，在不同表面运动的距离。
◆让小车从斜面的同一高度滑下，是为了使小车到达水平面时的初始速度相同，观察小车在粗糙程度不同的物体表面滑行的距离的长短。
（2）结论：小车受到的阻力越小，小车运动的路程越远。
平面越光滑，小车运动的距离越远，说明小车受到的阻力越小，速度减小的越慢。
（3）推论：如果运动中的物体不受力，它将保持匀速直线运动。
（4）注意事项：
①三个小车需要从斜面同一高度滑下，目的是保证小车到达水平面时的速度相同。
利用了控制变量法。
②伽科略斜面实验的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的独特方法，即在实验的基础上，进行理想化推理（也称作理想化实验）。它标志着物理学的真正开端。
说明：
◆牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步推理而概括出来的，且经受住了实践的检验，所以已成为大家公认的力学基本定律之一。但是我们周围不受力是不可能的，因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。
◆牛顿第一定律的内涵：物体不受力的情况下，原来静止的物体将保持静止状态；原来运动的物体，不管原来做什么运动，物体都将做匀速直线运动。
◆牛顿第一定律告诉我们：物体做匀速直线运动可以不需要力，即力与运动状态无关，所以力不是产生或维持运动的原因。
3.惯性：物体具有保持静止或匀速直线运动状态不变的性质叫惯性。
◆惯性是一切物体所固有的一种属性，任何物体在任何时候、任何状态下都具有惯性。
惯性的大小只与物体的质量大小有关，物体的质量越大，惯性越大，与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关。
◆惯性不是力，“惯性力”、“在惯性作用下”或“受到惯性”、“克服惯性”等说法是错误的。
◆惯性现象的解释：
（1）、明确研究对象原来所处的状态。（2）、物理过程（突然发生怎样的情况）
（3）、研究对象(或其一部分)由于惯性要保持原来状态。（4）、出现怎样的现象。
◆力是改变物体运动状态的原因，惯性是维持物体运动状态的原因；
力越大，运动状态越易改变；惯性越大，运动状态越难改变。
4.利用惯性的实例：跳远助跑，紧固锤头，扔铅球、标枪，拍灰尘。
防止惯性造成的危害：系安全带，保持车距，汽车限速，汽车禁止超载，包装玻璃制品要垫上很厚的泡沫塑料。
5.力与运动：力是改变物体运动状态的原因。运动不需要力来维持。
◆物体在不受力或受到平衡力作用下都会保持静止或匀速直线运动状态。
◆物体受非平衡力作用时，运动状态将会改变。
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