学前教育类专业总复习：运动和力简介

1.掌握参照物、平均速度、瞬时速度的知识。

2.理解牛顿第一定律、摩擦力、力的合成与分解的知识。

3.了解自由落体运动、牛顿第二定律的知识。

4.了解力、重力、超重和失重的知识。

5.了解牛顿第三定律、抛体运动的知识。

一、参照物、平均速度、瞬时速度的知识

(一)参照物

要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体做参考，假定这个“其他物体”不动，观察研究对象相对于这个“其他物体”的位置是否随时间变化，以及怎样变化，这个用来做参考的物体，叫作参照物。参照物有相对性、任意性、同一性、差异性，一般情况选地面或相对地面静止不动的物体作为参照物。

(二)平均速度和瞬时速度

在直线运动中，物体的位移与完成这段位移所需时间的比值叫作这段位移(或者这段时间)内的平均速度，是矢量，方向跟位移x 方向相同)，单位一般是m/s(或km/h)，物体通过某一位置或者某一时间的速度叫瞬时速度。

二、牛顿第一定律、摩擦力、力的合成与分解的知识

(一)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。这就是牛顿第一定律，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。一切物体都有保持原来运动状态(即静止或匀速直线运动状态)不变的性质，叫作惯性。牛顿第一定律也叫惯性定律。惯性是物体本身的一种属性，物体在任何时候，任何状态下都具有惯性，惯性的大小只跟质量有关，质量越大惯性越大。

(二)摩擦力

1.相互接触的物体在接触面上发生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，叫作摩擦力。摩擦力产生的条件:

(1)两物体相互接触并相互挤压。

(2)有相对运动或相对运动的趋势。

(3)接触面粗糙。

2.摩擦力可以分为滑动摩擦力、静摩擦力和滚动摩擦力。摩擦力的方向是在接触面上，与其相对运动或相对运动趋势的方向相反。静摩擦力有一个最大值，叫最大静摩擦力，滑动摩擦力的大小与正压力的大小、接触面的粗糙程度成正比。相同条件下滑动摩擦力要比最大静摩擦力略小些。

增大摩擦的方法有:

(1)增大压力。如:刹车时。

(2)增大接触面的粗糙程度。如鞋底、轮胎上有凸凹不平的花纹等。

(三)力的合成与分解

1.一个力产生的效果如果能跟原来几个力共同作用在物体上时产生的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力，原来的几个力叫作这个力的分力。合力与分力的关系是“等效替代”。求几个力的合力叫力的合成，求一个已知力的分力叫力的分解。

2.合力与分力间夹角θ 关系:

(1)θ=0°时，即F1、F2 共线同方向:F合=F1+F2 合力方向与两个力的方向相同。

(2)θ=180°时，即F1、F2 共线反方向:F合=|F1-F2|合力方向与较大的方向相同。

(3)夹角θ 越大，合力就越小:F合随F1 和F2 的夹角增大而减小。

(4)合力的取值范围:|F1-F2|≤F合≤F1+F2。

(5)F合可能大于、等于、小于F1、F2。

3.两个互成角度的力的合力，可以用表示这个力的有向线段为邻边，作为平行四边形，它的对角线就表示合力的大小和方向，这叫作力的平行四边形法则。

三、力、重力、超重和失重的知识

(一)力

1.力是物体对物体的作用。

2.力的三性:

(1)物质性。力不能离开物体而存在，施力物和受力物同时存在。

(2)相互性。力的作用是相互的。

(3)矢量性。力是有方向的。

3.力的三要素是大小、方向、作用点。用一根带箭头的线段来表示力，线段长短表示大小，箭头或者箭尾表示方向，这种表示方法称为力的图示。

(二)重力

地球上的物体由于地球的吸引而受到的力叫重力。重力的方向竖直向下，大小G=mg，物体各部分都受到重力的作用，其总效果相当于地球对物体的重力集中在一点，是重力的作用点，叫物体的重心。形状规则，质量分布均匀的物体重心在其集合中心上，其余物体求重心可用悬挂法求出，重心不一定在物体上，如铁环等。

(三)超重和失重

当物体存在向上的加速度时，它对竖直悬线的拉力(或对物体的压力)大于物体受到的重力现象，叫作超重现象;当物体存在向下的加速度时，它对竖直悬线的拉力(或对物体的压力)小于物体受到的重力现象，叫作失重现象。如果物体对悬线的拉力(或对物体的压力)为零时，叫作完全失重。

四、自由落体运动、牛顿第二定律的知识

(一)自由落体运动

物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动。它是一个初速度为0，加速度为g 的匀加速直线运动。g 是重力加速度，方向总是竖直向下，g 的大小一般取9.8m/s2。在空气中，如果空气阻力远远小于自身重力的情况下，可以忽略不计，物体的下落也可以看作是自由落体运动。

(二)牛顿第二定律

1.物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向和力的方向相同。用F、a、m 分别表示力、加速度、质量，牛顿第二定律的数学公式为

2.a 的定义式和决定式:

(1)定义式a=Δv/Δt，反映的是速度变化快慢的物理量，速度变化量Δv 的大小由加速度a 和时间Δt决定。(www.xing528.com)

(2)由牛顿第二定律可知a=F/m，加速度a 由物体所受合外力F 和质量m 决定。

五、牛顿第三定律、抛体运动的知识

(一)牛顿第三定律

两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上。相互作用力的特点是等大、反向、共线、异物、同时、同性，而平衡力的特点是等大、反向、共线、同物。

(二)抛体运动

研究比较复杂的运动时，常把这个运动看作是两个或几个比较简单的运动组成的，使问题变得容易研究。把那两个或者几个简单的运动叫这个运动的分运动，将复杂的运动叫作分运动的合运动。

以一定的初速度沿水平方向把物体抛出，物体的运动叫作平抛运动。平抛运动可以分解为在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动。

以一定初速度向斜上方把物体抛出，物体的运动叫作斜抛运动，如投出的标枪、发射的炮弹等都是斜抛运动。同平抛运动一样，斜抛分为水平方向和竖直方向。

【例1】 (选择题，2020年高考题)甲乙两地相距100公里，如果从甲地开车2个小时刚好到达乙地，那么该车从甲地到乙地平均速度是( )

A.40公里/小时　B.45公里/小时　C.50公里/小时　D.55公里/小时

【答案】 C

【解析】 由公式得，v=50公里/小时。

【例2】 (选择题，2020年高考题)已知有两个力，一个是20N，一个是10N。它们合力的最大值是( )

A.15N　B.20N　C.25N　D.30N

【答案】 D

【解析】 |F1-F2|≤F合≤F1+F2，合力最大值为30N。

【例3】 (选择题，2019年高考题)某人坐在由东向西行驶的汽车上，以他所坐的汽车为参照物，则公路旁树木的运动方向是( )

A.由北向南运动　B.由南向北运动　C.由西向东运动　D.由东向西运动

【答案】 C

【解析】 汽车相对于公路边的树木由东向西方向行驶，则树木相对于汽车方向是由西向东运动。

【例4】 (选择题，2019年高考题)在下列情况中，处于失重状态的物体是

A.匀速上升的物体　B.匀速下降的物体

C.匀加速上升的物体　D.匀加速下降的物体

【答案】 D

【解析】 加速下降、减速上升的物体处于失重状态;减速下降、加速上升的物体处于超重状态。

【例5】 (选择题，2016年高考题)一列火车长200米，以20米每秒的速度通过长1800米的铁路桥。这列火车通过该铁路桥用时是( )

A.80秒　B.90秒　C.100秒　D.110秒

【答案】 C

【解析】 火车完全通过铁路桥，从火车头上桥开始算到车尾离开桥结束，所以火车通过的路程就等于火车的长度加上桥的长度，即路程为1800米+200米=2000米，速度为20米每秒，计算出时间为100秒。

【例6】 (选择题)下列关于惯性的说法，正确的是( )

A.人走路时没有惯性，被绊倒时有惯性

B.物体不受外力时有惯性，受到外力后惯性被克服掉了，运动状态才发生变化

C.物体的速度越大惯性越大，因为速度越大的物体越不容易停下来

D.惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性

【答案】 D

【解析】 惯性是物体本身的一种属性，物体在任何时候，任何状态下都具有惯性，惯性的大小只跟质量有关，质量越大惯性越大。

【例7】 (选择题)下列事例中，属于通过增大压力来增大摩擦的是( )

A.冬季冰雪封路时，卡车车轮上要装防滑链

B.自行车、汽车的轮胎上常印有凹凸不平的花纹

C.为了防止传动皮带打滑，要把皮带张紧些

D.在拔河比赛中，运动员常穿上较新的运动鞋，而且不希望地上有沙子

【答案】 C

【解析】 增大摩擦可以增大压力、增大接触面的粗糙程度，A、B、D 三项都是增大接触面的粗糙程度。

【例8】 (选择题)大小不变的两个共点力F1 与F2，其合力为F，则下列说法错误的是( )

A.合力F 一定大于任意分力　B.合力大小即可等于F1，也等于F2

C.合力也可能小于任何一个分力　D.合力F 大小随F1、F2 之间夹角增大而减小

【答案】 A

【解析】 合力的取值范围:|F1-F2|≤F合≤F1+F2，合力只要在这范围内就行，所以A项错误。