第十一章  运动和力 一、运动的描述        什么事实可以说明运动和静止是相对的？ 怎样描述物体的运动？ 二、运动的快慢        怎样比较运动的快慢 三、长度、时间及其测量         怎样测量时间和长度？常见测量方法有哪些？ 四、力的作用效果        力有哪些作用效果？怎样用示意图表示力？ 五、牛顿第一定律         物体在不受力时怎样运动，什么是物体的惯性？ 六、 二力平衡          二力平衡的条件是什么？ 1.机械运动           运动是宇宙中的普遍现象。           飞奔的猎豹、夜空的流星在运动；房屋、桥梁、树木，随着地球的自转、公转也在运动。天上的恒星，看起来好像不动，其实它们也在飞快地运动，速度至少在几十千米每秒以上，只是由于距离太远，在几十年、几百年的时间内，肉眼看不出它们的位置变化。           在物理学中，我们把物体位置的变化叫做机械运动。  2.参照物       有时候，描述一个物体是否在运动并不容易。你也许有这样的体验：两列火车并排停在站台上，你坐在车厢中向另一列车厢观望。一时间，你觉得自己的列车开始缓缓地前进了，但是，“驶过”了对面列车的车尾你才发现，实际上你乘坐的列车还停在站台上，而对面的列车却向反方向开去了。这是怎么回事呢？            以对面的列车为标准，你乘坐的列车就是运动的。以地面为标准，你乘坐的列车就是静止的。可见，说物体是静止还是运动，要看是以哪个物体作为参照物。这个被选作标准的物体就是参照物。            参照物可以根据需要来选择。如果选择的参照物不同，描述同一物体的运动时，结论一般也不一样。可见，物体的运动和静止是相对的。  例1：下面两种情况，各是以哪个物体为参照物，研究哪个物体的运动？ 　　　 （1）高速飞机俯冲飞行时，看到地面快速向他扑来；　　（2）夏天的夜晚在室外乘凉时，常可看到月亮在云中穿行。 答案：（1）是以飞行员本人为参照物，研究地面的运动。由于飞机与飞行员是一起运动的，也可以说选飞机为参照物。           （2）是以云为参照物，研究月亮的运动。 分析：关于运动或静止的问题，总是同时涉及到两个物体，一个是我们的研究对象，另个是选定作为标准的参照物，分清谁是参照物，谁是研究对象，是非常重要的。本题就是考查这个问题的，本题的两种情况，都是比较特殊的情况，一般情况下，我们都是以地面为参照物研究飞机的运动情况或云的运动情况，但本题却不是，而是以飞机为参照物来观察地面，以漂动的云为参照物来研究月亮。 　　这说明：①参照物的选取是任意的，任何物体都可以被选作参照物；②选取的参照物不同，关于物体运动或静止的结论就可能不同。 例2：坐在行驶着的列车中的乘客，我们说他是静止的，是以下列哪个物体为参照物（　） 　　　　    A、路边的树木　　　　B、走动的列车员 　　　　C、停在车站上的另一辆车　　　　D、火车车箱 ??    答案：Ｄ。 　　分析：乘客相对于火车车箱位置没有变化，而相对于其他的物体位置都发生了变化，所以我们说他是静止的，是以车箱作参照物。 1、速度的概念  　　  既然物体运动的有快有慢，那么我们如何比较他们运动速度快慢？       物体运动的快慢用速度表示。在相同时间内，物体经过相同路程，所花的时间越短，速度越快。       速度等于运动物体在单位时间内通过的路程。即 速度=路程/时间。                        v=s/t             s    路程    米（m）             t    时间    秒（s）             v    速度    米每秒（m/s）         在国际单位制中，速度的单位是米每秒，符号为m/s或m·s-1。在交通运输中还常用千米每小时做速度的单位，符号为Km/h，或km·h-1                  1m/s=3.6km/h 例3：下列物体运动的速度哪个大（　） 　　　　    A、蜗牛：1.5毫米／秒　　　　B、炮弹：1000米／秒　　　　C、发射人造卫星的最起码速度：7.9千米／秒　　　　D、火车：360千米／时 答案：Ｃ。 分析：在物理学习中，经常遇到比较物理量的大小，在处理这类问题时，要统一单位，然后才能做出正确的比较，不能只看数值的大小。在遇到速度的不同单位时，最好都换算成国际单位制。 　　　　1.5毫米／秒=0.0015米／秒 　　　　7.9千米／秒=7900米／秒 　　　　360千米／时=100米／秒 　　     都换算成统一单位时，数值大的速度大。通过比较，显然发射人造卫星的最起码速度最大。 2.匀速直线运动       物体沿直线快慢不变的运动，叫做匀速直线运动。           匀速直线运动是最简单的机械运动。在平直轨道上行驶的列车可以近似地看做匀速直线运动。            常见物体的运动速度都在改变。例如，自行车运动员在上坡时速度会减慢，下坡时速度会加快；火车出站和进站时的速度小于在两站之间的运行速度。变速运动比匀速运动复杂，如果只做粗略研究，也可以用v=s/t来计算。这样算出来的是平均速度。   例4：下面列举的物体运动，哪个运动可以看作匀速直线运动（　） 　　　   　A、人造地球卫星绕地球的运动　　　　B、汽车进站前的一段路程上的运动　　　　C、跳伞运动员下降过程中接近地面前的一段路程上的运动　　　　D、物体释放后自由下落的运动 答案：Ｃ。 分析：匀速直线运动是快慢不变经过路线是直线的运动。人造地球卫星绕地球的运动不是直线运动，故不能看作是匀速直线运动，汽车进站前的一段路程上的运动，是越来越慢的运动，故不是快慢不变的运动。跳伞运动员跳伞后，开始速度不断增加，经过一段时间后， 速度保持不变，成为匀速直线运动。物体释放后自由下落时，速度变得越来越大。 3.速度公式的应用  例5：一列长120米的客车以72千米/时的速度匀速行驶，突然迎面开来一辆长200米的货车，以10米/秒的速度匀速向后驶去，那么坐在客车窗口的乘客看见货车从他眼前驶过的时间为（　） 　　　　   A、10秒　　　　B、5秒　　　　C、 6.67秒　　　　D、12秒 答案：Ｃ。 分析：这里出现的路程都以米作单位，速度也应以米 / 秒作单位， 72 千米 / 时 =20m/s 。以客车上的乘客为参照物，货车相对客车的速度是 V=20m/s+10m/s=30m/s ， t=S/V=200 米／30m/s=6.67s。  注意：相对运动的物体，在计算时，以其中一物体作参照，另一物体相对速度为两物体运动速度的和。同向运动的物体，在计算时，以其中一物体作参照，另一物体相对速度为两物体运动速度的差。  1.国际单位制          测量需要有标准。测量某个物理量时用来进行比较的标准量叫做单位。         国际计量组织制定了一套国际统一的单位，叫国际单位制。 2.长度的测量 国际单位制中长度的单位是米(meter)，符号是m。             其他常用单位：千米(km)、米(m)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)．  　　    换算关系：1km＝103m，1dm＝10-1m  　　　　　　　   1cm＝10-2m，1mm＝10-3m  　　　　　　  　 1μm＝10-6m，1nm＝10-9m     刻度尺：最常用的长度测量工具，通常根据被测长度两端靠近的刻度线来读数。  例1： 有四位同学先后用同一把最小刻度值是毫米的刻度尺测量同一物理课本长，下列记录中正确的是 ??????A、25.7厘米 ??????B、2.57毫米 ??????C、25.74厘米 ??????C、0.25米 ?答案：C正确。 ?分析：用刻度尺测量物体的长度，在精确测量时，读数应估读到最小刻度值的下一位。本题中最小刻度值是毫米，应估读到毫米的下一位。上述四个测量结果的记录，既要满足以毫米为单位，又要满足小数点后有一位数字要求的只有C答案。如25.74厘米=257.4毫米。 3.时间的测量 　国际单位制中时间的单位是秒，符号是s，    其他常用单位：小时(h)、分(min) ．  　　         1h=60min                 1min=60s             使用钟表测量时间。           在运动场和实验室，经常用停表来测量时间，停表能方便地启动和停止，可以很方便的测量时间间隔。  4.误差        测量时，受所用仪器和测量方法的限制，测量值与真实值之间总会有差别，这就是误差。我们不能消除误差，但应尽量减小误差。            多次测量同一个长度，可能几次的测量值不尽相同，有的误差大一些，有的误差小一些。求出测量值的平均值，会更接近真实值。多次测量求平均值，选用精密的测量工具，改进测量方法，都可以减小误差，但不能消灭误差。    1.力的作用效果       力，可以使运动的物体停止，可以使静止的物体运动，也可以是物体速度的大小、方向发生改变。           力，还可以使物体发生形变。           物理学中，力的单位是牛顿，简称牛，符号是N。  2.力的大小、方向、作用点         习惯上把力的大小、方向和作用点称为“力的三要素” 3.力的示意图        在物理学中，通常用一根带箭头的线段表示力：在受力物体上沿着力的方向画一线段，在线段的末端画一箭头表示力的方向，线段的起点或终点表示力的作用点，在同一图中，力越大，线段应该越长。有时还可以在力的示意图旁边用数值和单位标出力的大小。这样用一根带箭头的险段就可以把力的大小、方向、作用点都表示出来了。 4.力是物体间的

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