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牛顿运动定律的适用范围

牛顿运动定律的适用范围
牛顿运动定律的适用范围

牛顿运动定律的适用范围

一、教学目标:

1、知道牛顿定律的适用范围;

2、了解经典力学在科学研究和生产技术中的广泛应用;

3、知道质量与速度的关系,知道在高速运动中必须考虑速度随时间的变化。

二、教学重点:

牛顿运动定律的适用范围。

三、教学难点:

高速运动的物体,速度和质量之间的变化关系。

四、教学方法:

阅读法、归纳法、讲练法

五、教学用具:

投影仪、投影片

六、教学步骤:

导入新课

自从17世纪以来,以牛顿定律为基础的经典地学不断发展,取得了巨大的成就,经典力学在科学研究和生产技术中有了广泛的应用,从而证明了牛顿运动定律的正确性。

但是,牛顿运动定律也不是万能的,它也有一定适用范围,那么牛顿运动定律在什么范围内适用呢?

新课教学:

(一)用投影片出示本节课的学习目标:

1:知道牛顿运动定律的适用范围。

2:了解经典力学在科学研究和生产技术中的广泛应用。

3:了解质量之间的关系。

(二)学习目标完成过程:

1:牛顿运动定律的适用范围:

(1)指导学生阅读P67页课文;

(2)用投影片出示思考题:

a:对于宏观物体,牛顿运动定律在什么情况下适用?在什么情况下不适用?

b:牛顿运动定律对微观粒子适用吗?

(3)学生回答后,老师归纳总结:

a:牛顿运动定律对于处理宏观低速运动问题是完全适用的;

b:但对于接近光速时宏观物体的高速运动问题,牛顿运动定律已不再适用。

原因:20世纪初,物理学家爱因斯坦提出了狭义相对论,他指

出物质的质量要随速度的增大而增大,而在经典力学中,认为质量是固定不变的。

c :相对论和量子力学的出现,又说明了人类对自然界的认识是更加深入了,而不表示经典力学失去意义。

d :牛顿运动定律对微观粒子不再适用。

2:对牛顿运动定律一章进行小结:

(用复合投影片逐步展示本章的知识要点)

????????

??????????????→?????→=???==共线反向等值系作用力和反作用力的关牛顿第三定律,与运动方向无关。向的加速度方向决定

超(失)重:由竖直方方向一致与牛顿第二定律性—一物体本身固有的属—惯性(惯性定律)时,牛顿第一定律牛顿运动定律合合合F a ma F a F 00 七:小结:

通过本节课的学习,我们知道了:牛顿运动定律只适用于低速运动的宏观物体,但是这并不意味着牛顿运动定律失去了它的意义。

八、板书设计:

??

???一般不适于微观粒子不能用来处理高速问题

适于宏观低速问题牛顿运动定律

高考物理牛顿运动定律的应用练习题及答案

高考物理牛顿运动定律的应用练习题及答案 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1.如图所示,倾角α=30°的足够长传送带上有一长L=1.0m ,质量M=0.5kg 的薄木板,木板的最右端叠放质量为m=0.3kg 的小木块.对木板施加一沿传送带向上的恒力F ,同时让传送带逆时针转动,运行速度v=1.0m/s 。已知木板与物块间动摩擦因数μ1=3 ,木板与传送带间的动摩擦因数μ2= 3 4 ,取g=10m/s 2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 (1)若在恒力F 作用下,薄木板保持静止不动,通过计算判定小木块所处的状态; (2)若小木块和薄木板相对静止,一起沿传送带向上滑动,求所施恒力的最大值F m ; (3)若F=10N ,木板与物块经过多长时间分离?分离前的这段时间内,木板、木块、传送带组成系统产生的热量Q 。 【答案】(1)木块处于静止状态;(2)9.0N (3)1s 12J 【解析】 【详解】 (1)对小木块受力分析如图甲: 木块重力沿斜面的分力:1 sin 2 mg mg α= 斜面对木块的最大静摩擦力:13 cos 4 m f mg mg μα== 由于:sin m f mg α> 所以,小木块处于静止状态; (2)设小木块恰好不相对木板滑动的加速度为a ,小木块受力如图乙所示,则 1cos sin mg mg ma μαα-=

木板受力如图丙所示,则:()21sin cos cos m F Mg M m g mg Ma αμαμα--+-= 解得:()9 9.0N 8 m F M m g = += (3)因为F=10N>9N ,所以两者发生相对滑动 对小木块有:2 1cos sin 2.5m/s a g g μαα=-= 对长木棒受力如图丙所示 ()21sin cos cos F Mg M m g mg Ma αμαμα--+-'= 解得24.5m/s a =' 由几何关系有:221122 L a t at =-' 解得1t s = 全过程中产生的热量有两处,则 ()2121231cos cos 2Q Q Q mgL M m g vt a t μαμα?? =+=+++ ??? 解得:12J Q =。 2.如图所示,有1、2、3三个质量均为m =1kg 的物体,物体2与物体3通过不可伸长轻绳连接,跨过光滑的定滑轮,设长板2到定滑轮足够远,物体3离地面高H =5.75m , 物体1与长板2之间的动摩擦因数μ=O .2.长板2在光滑的桌面上从静止开始释放,同时物体1(视为质点)在长板2的左端以v =4m/s 的初速度开始运动,运动过程中恰好没有从长板2的右端掉下.(取g =10m/s2)求: (1)长板2开始运动时的加速度大小;

高考物理牛顿运动定律的应用专题训练答案及解析

高考物理牛顿运动定律的应用专题训练答案及解析 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1.一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块,在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5m ,如图(a )所示.0t =时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至1t s =时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短).碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板.已知碰撞后1s 时间内小物块的v t -图线如图(b )所示.木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g 取10m/s 2.求 (1)木板与地面间的动摩擦因数1μ及小物块与木板间的动摩擦因数2μ; (2)木板的最小长度; (3)木板右端离墙壁的最终距离. 【答案】(1)10.1μ=20.4μ=(2)6m (3)6.5m 【解析】 (1)根据图像可以判定碰撞前木块与木板共同速度为v 4m/s = 碰撞后木板速度水平向左,大小也是v 4m/s = 木块受到滑动摩擦力而向右做匀减速,根据牛顿第二定律有24/0/1m s m s g s μ-= 解得20.4μ= 木板与墙壁碰撞前,匀减速运动时间1t s =,位移 4.5x m =,末速度v 4m/s = 其逆运动则为匀加速直线运动可得212 x vt at =+ 带入可得21/a m s = 木块和木板整体受力分析,滑动摩擦力提供合外力,即1g a μ= 可得10.1μ= (2)碰撞后,木板向左匀减速,依据牛顿第二定律有121()M m g mg Ma μμ++= 可得214 /3 a m s = 对滑块,则有加速度2 24/a m s = 滑块速度先减小到0,此时碰后时间为11t s = 此时,木板向左的位移为2111111023x vt a t m =- =末速度18 /3 v m s =

牛顿运动定律专题精修订

牛顿运动定律专题集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#

牛顿运动定律专题 一、基础知识归纳 1、牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止。 理解要点: (1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持; (2)它定性地揭示了运动与力的关系,即力是改变物体运动状态的原因,(运动状态指物体的速度)又根据加速度定义:t v a ??=,有速度变化就一定有加速度,所以 可以说:力是使物体产生加速度的原因。(不能说“力是产生速度的原因”、“力是维持速度的原因”,也不能说“力是改变加速度的原因”。); (3)定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性——惯性;一切物体都有保持原有运动状态的性质,这就是惯性。惯性反映了物体运动状态改变的难易程度(惯性大的物体运动状态不容易改变)。质量是物体惯性大小的量度。 (4)牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态。而不受外力的物体是不存在的,牛顿第一定律不能用实验直接验证,但是建立在大量实验现象的基础之上,通过思维的逻辑推理而发现的。它告诉了人们研究物理问题的另一种方法,即通过大量的实验现象,利用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律; (5)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的,所以不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在F =0时的特例,牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。 2、牛顿第二定律:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比。公式F=ma. 理解要点:

高一物理《牛顿运动定律的应用》教案

高一物理《牛顿运动定律的应用》教案高一物理《牛顿运动定律的应用》教案 教学目标 1、知识目标: (1)能结合物体的运动情况进行受力分析. (2)掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法,学会用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题. 2、能力目标:培养学生审题能力、分析能力、利用数学解决问题能力、表述能力. 3、情感目标:培养严谨的科学态度,养成良好的思维习惯. 教学建议 教材分析 本节主要通过对典型例题的分析,帮助学生掌握处理动力学两类问题的思路和方法.这两类问题是:已知物体的受力情况,求解物体的运动情况;已知物体的运动情况,求解物体的受力. 教法建议 1、总结受力分析的方法,让学生能够正确、快速的对研究对象进行受力分析. 2、强调解决动力学问题的一般步骤是:确定研究对象;分析物体的受力情况和运动情况;列方程求解;对结果的合理性讨论.要让学生逐步习惯于对问题先作定性和半定量分析,弄清问题的物理情景后再

动笔算,并养成画情景图的好习惯. 3、根据学生的实际情况,对这部分内容分层次要求,即解决两类基本问题——→解决斜面问题——→较简单的连接体问题,建议该节内容用2-3节课完成. 教学设计示例 教学重点:物体的受力分析;应用牛顿运动定律解决两类问题的方法和思路. 教学难点:物体的受力分析;如何正确运用力和运动关系处理问题. 示例: 一、受力分析方法小结 通过基本练习,小结受力分析方法.(让学生说,老师必要时补充) 1、练习:请对下例四幅图中的A、B物体进行受力分析. 答案: 2、受力分析方法小结 (1)明确研究对象,把它从周围物体中隔离出来; (2)按重力、弹力、摩擦力、外力顺序进行受力分析; (3)注意:分析各力的依据和方法:产生条件;物体所受合外力与加速度方向相同;分析静摩擦力可用假设光滑法. 不多力、不丢力的方法:绕物一周分析受力;每分析一力均有施力物体;合力、分力不要重复分析,只保留实际受到的力. 二、动力学的两类基本问题

牛顿运动定律-经典习题汇总

牛顿运动定律经典练习题 一、选择题 1.下列关于力和运动关系的说法中,正确的是 ( ) A .没有外力作用时,物体不会运动,这是牛顿第一定律的体现 B .物体受力越大,运动得越快,这是符合牛顿第二定律的 C .物体所受合外力为0,则速度一定为0;物体所受合外力不为0,则其速度也一定不为0 D .物体所受的合外力最大时,速度却可以为0;物体所受的合外力为0时,速度却可以最大 2.升降机天花板上悬挂一个小球,当悬线中的拉力小于小球所受的重力时,则升降机的运动情况可能是 ( ) A .竖直向上做加速运动 B .竖直向下做加速运动 C .竖直向上做减速运动 D .竖直向下做减速运动 3.物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合力方向的关系是 ( ) A .速度方向、加速度方向、合力方向三者总是相同的 B .速度方向可与加速度方向成任何夹角,但加速度方向总是与合力方向相同 C .速度方向总是和合力方向相同,而加速度方向可能和合力相同,也可能不同 D .速度方向与加速度方向相同,而加速度方向和合力方向可以成任意夹角 4.一人将一木箱匀速推上一粗糙斜面,在此过程中,木箱所受的合力( ) A .等于人的推力 B .等于摩擦力 C .等于零 D .等于重力的下滑分量 5.物体做直线运动的v-t 图象如图所示,若第1 s 内所受合力为F 1,第2 s 内所受合力为F 2,第3 s 内所受合力为F 3, 则( ) A .F 1、F 2、F 3大小相等,F 1与F 2、F 3方向相反 B .F 1、F 2、F 3大小相等,方向相同 C .F 1、F 2是正的,F 3是负的 D .F 1是正的,F 1、F 3是零 6.质量分别为m 和M 的两物体叠放在水平面上如图所示,两物体之间及M 与 水平面间的动摩擦因数均为μ。现对M 施加一个水平力F ,则以下说法中不正确的是( ) A .若两物体一起向右匀速运动,则M 受到的摩擦力等于F B .若两物体一起向右匀速运动,则m 与M 间无摩擦,M 受到水平面的摩擦力大小为μmg C .若两物体一起以加速度a 向右运动,M 受到的摩擦力的大小等于F -M a D .若两物体一起以加速度a 向右运动,M 受到的摩擦力大小等于μ(m+M )g+m a 7.用平行于斜面的推力,使静止的质量为m 的物体在倾角为θ的光滑斜面上,由底端向顶端做匀加速运动。当物体运动到斜面中点时,去掉推力,物体刚好能到达顶点,则推力的大小为 ( ) A .mg(1-sin θ) B .2mgsin θ C .2mgcos θ D .2mg(1+sin θ) 8.从不太高的地方落下的小石块,下落速度越来越大,这是因为 ( ) A .石块受到的重力越来越大 B .石块受到的空气阻力越来越小 C .石块的惯性越来越大 D .石块受到的合力的方向始终向下 9.一个物体,受n 个力的作用而做匀速直线运动,现将其中一个与速度方向相反的力逐渐减小到零,而其他的力保持不变,则物体的加速度和速度 ( ) A .加速度与原速度方向相同,速度增加得越来越快 B .加速度与原速度方向相同,速度增加得越来越慢 C .加速度与原速度方向相反,速度减小得越来越快 D .加速度与原速度方向相反,速度减小得越来越慢 10.下列关于超重和失重的说法中,正确的是 ( ) 第 5 题 第 6 题

牛顿运动定律的应用

第3讲牛顿运动定律的应用 ★考情直播 1.考纲解读 考纲内容能力要求考向定位 1.牛顿定律的应用 2.超重与失重 3.力学单位制1.能利用牛顿第二定 律求解已知受力求运 动和已知运动求受力 的两类动力学问题 2.了解超重、失重现 象,掌握超重、失重、 完全失重的本质 3.了解基本单位和导 出单位,了解国际单 位制 牛顿第二定律的应 用在近几年高考中出 现的频率较高,属于 Ⅱ级要求,主要涉及 到两种典型的动力学 问题,特别是传送带、 相对滑动的系统、弹 簧等问题更是命题的 重点.这些问题都能 很好的考查考试的思 维能力和综合分析能 力. 考点一已知受力求运动 [特别提醒] 已知物体的受力情况求物体运动情况:首先要确定研究对象,对物体进行受力分析,作出受力图,建立坐标系,进行力的正交分解,然后根据牛顿第二定律求加速度a,再根据运动学公式求运动中的某一物理量. 一轻质光滑的定滑轮,一条不可伸长的轻

绳绕过定滑轮分别与物块A 、B 相连,细绳处于伸直状态,物块A 和B 的质量分别为m A =8kg 和m B =2kg ,物块A 与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.1,物块B 距地面的高度h =0.15m.桌面上部分的绳足够长.现将物块B 从h 高处由静止释放,直到A 停止运动.求A 在水平桌面上运动的时间.(g=10m/s 2) [解析]对B 研究,由牛顿第二定律得m B g-T=m B a 1 同理,对A :T-f =m A a 1 A N f μ= 0=-g m N A A 代入数值解得21/2.1s m a = B 做匀加速直线运2112 1t a h =;11t a v = 解得s t 5.01= s m v /6.0= B 落地后,A 在摩擦力作用下做匀减速运动2a m f A = ;2 1a v t = 解得:s t 6.02= s t t t 1.121=+= [方法技巧] 本题特别应注意研究对象和研究过程的选取,在B 着地之前,B 处于失重状态,千万不可认为A 所受绳子的拉力和B 的重力相等.当然B 着地之前,我们也可以把A 、B 视为一整体,根据牛顿第二定律求加速度,同学们不妨一试. 考点二 已知运动求受力 [例2]某航空公司的一架客机,在正常航线上作水平飞行时,由于突然受到强大垂直气流的作用,使飞机在10s内高度下降1700m造成众多

上海高三物理复习牛顿运动定律专题

第三章牛顿运动定律专题 考试内容和要求 一.牛顿运动定律 1.牛顿第一定律 (1)第一定律的内容:任何物体都保持或的状态,直到有迫使它改变这种状态为止。牛顿第一定律指出了力不是产生速度的原因,也不是维持速度的原因,力是改变的原因,也就是产生的原因。 (2)惯性:物体保持的性质叫做惯性。牛顿第一定律揭示了一切物体都有惯性,惯性是物体的固有性质,与外部条件无关,因此该定律也叫做惯性定律。 【典型例题】 1.(2005广东)一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶,下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论,正确的是() (A)车速越大,它的惯性越大

(B)质量越大,它的惯性越大 (C)车速越大,刹车后滑行的路程越长 (D)车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越大 2.(2006广东)下列对运动的认识不正确的是() (A)亚里士多德认为物体的自然状态是静止的,只有当它受到力的作用才会运动 (B)伽利略认为力不是维持物体速度的原因 (C)牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度,而不仅仅是使之运动 (D)伽利略根据理想实验推论出,如果没有摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一个速度,将保持这个速度继续运动下去 3.(2003上海理综)科学思维和科学方法是我们 认识世界的基本手段。在研究和解决问题过程中, 不仅需要相应的知识,还要注意运用科学的方法。 理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利略 设想了一个理想实验,如图所示,其中有一个是经验 事实,其余是推论。 ①减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度; ②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面; ③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度; ④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面做持续的匀速运动。 请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列(只要填写序号即可)。在上述的设想步骤中,有的属于可靠的事实,有的则是理想化的推论。 下列关于事实和推论的分类正确的是() (A)①是事实,②③④是推论 (B)②是事实,①③④是推论 (C)③是事实,①②④是推论 (D)④是事实,①②③是推论 2.牛顿第二定律 (1)第二定律的内容:物体运动的加速度同成正比,同成反比,而且加速度方向与力的方向一致。ΣF=ma (2)1牛顿=1千克·米/秒2

牛顿运动定律专题(一)

牛顿运动定律专题(一) 知识达标: 1、下列说法正确的是…………………………………() A、甲主动推乙,甲对乙的作用力的发生先于乙对甲的作用力 B、施力物体必然也是受力物体 C、地球对人的吸引力显然要比人对地球的吸引力大得多 D、以卵击石,卵破碎,说明石块对卵的作用力大于卵对石块的作用力 2、关于惯性下列说法中正确的是…………………………………………() A、物体不受力或所受的合外力为零才能保持匀速直线运动状态或静止状态,因此只有此时物体才有惯性 B、物体加速度越大,说明它的速度改变得越快,因此加速度大的物体惯性小; C、行驶的火车速度大,刹车后向前运动距离长,这说明物体速度越大,惯性越大 D、物体惯性的大小仅由质量决定,与物体的运动状态和受力情况无关 3、一小球用一细绳悬挂于天花板上,以下几种说法正确的是………………………() A、小球所受的重力和细绳对它的拉力是一对作用力和反作用力 B、小球对细绳的拉力就是小球所受的重力 C、小球所受的重力的反作用力作用在地球上 D、小球所受重力的反作用力作用在细绳上 4、当作用在物体上的合外力不为零时,下面结论正确的是……………………() A、物体的速度大小一定发生变化 B、物体的速度方向一定发生变化 C、物体的速度不一定发生变化 D、物体的速度一定发生变化 5、关于超重和失重的说法中正确的是…………………………………() A、超重就是物体受到的重力增加了 B、失重就是物体受到的重力减少了 C、完全失重就是物体的重力全部消失了 D、不论超重、失重还是完全失重,物体所受重力不变 6、在升降机内,一人站在磅秤上,发现自己的体重减少了20%,于是他作出了下列判断,你认为正确的是() A、升降机以0.8g的加速度加速上升 B、升降机以0.2g的加速度加速下降 C、升降机以0.2g的加速度减速上升 D、升降机以0.8g的加速度减速下降 7、2001年1月,我国又成功进行“神舟二号”宇宙飞船的航行,失重实验是至关宇宙员生命安全的重要实验,宇宙飞船 在下列哪种状态下会发生失重现象………………………() A、匀速上升 B、匀速圆周运动 C、起飞阶段 D、着陆阶段 经典题型: 一、牛顿第二定律结合正交分解 例:1、细线悬挂的小球相对于小车静止,并与竖直方向成θ角,求小车运动的加速度。 2、如图,斜面固定,物体在水平推力F作用下沿斜面上滑,已知物体质量m,斜面倾角 θ,动摩擦因数μ和物体小球加速度a,求水平推力F的大小。 练习:1、如图,已知θ=300,斜杆固定,穿过斜杆的小球质量m=1kg,斜杆与小球动摩擦因数μ= √3/6,竖直向上的力F=20N,求小球的加速度a=?

牛顿运动定律试题及标准答案

高一物理牛顿运动定律测试 一、选择题:(每题5分,共50分)每小题有一个或几个正确选项。 1.下列说法正确的是 A.力是物体运动的原因B.力是维持物体运动的原因 C.力是物体产生加速度的原因D.力是使物体惯性改变的原因 2.下列说法正确的是 A.加速行驶的汽车比它减速行驶时的惯性小 B.静止的火车启动时速度变化缓慢,是因为火车静止时惯性大 C.已知月球上的重力加速度是地球上的1/6,故一个物体从地球移到月球惯性减小为1/6 D.为了减小机器运转时振动,采用螺钉将其固定在地面上,这是为了增大惯性 3.在国际单位制中,力学的三个基本单位是 A.kg 、m 、m / s2 B.kg 、 m / s 、 N C.kg 、m 、 s D.kg、 m / s2 、N 4.下列对牛顿第二定律表达式F=ma及其变形公式的理解,正确的是()A.由F=ma可知,物体所受的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成正比 B.由m=F/a可知,物体的质量与其所受合外力成正比,与其运动加速度成反比 C.由a=F/m可知,物体的加速度与其所受合外力成正比,与其质量成反比 D.由m=F/a可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它受到的合外力而求得 5.大小分别为1N和7N的两个力作用在一个质量为1kg的物体上,物体能获得的最小加速度和最大加速度分别是 A.1 m / s2和7 m / s2 B.5m / s2和8m / s2 C.6 m / s2和8 m / s2 D.0 m / s2和8m / s2 6.弹簧秤的秤钩上挂一个物体,在下列情况下,弹簧秤的读数大于物体重力的是A.以一定的加速度竖直加速上升B.以一定的加速度竖直减速上升 C.以一定的加速度竖直加速下降D.以一定的加速度竖直减速下降 7.一物体以 7 m/ s2的加速度竖直下落时,物体受到的空气阻力大小是 ( g取10 m/ s2 ) A.是物体重力的0.3倍 B.是物体重力的0.7倍 C.是物体重力的1.7倍 D.物体质量未知,无法判断

牛顿运动定律图像专题一

牛顿运动定律图像专题一 1、一个质量为m的木块静止在光滑水平面上,某时刻开始受到如图所示的水平拉力的作用,下列说确的是() A.4t0时刻木块的速度为 B.4t0时刻水平拉力的瞬时功率为 C.0到4t0时间,木块的位移大小为 D.0到4t0时间,,木块的位移大小为5F0t02/m 1、【答案】D 【解析】 考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系. 专题:牛顿运动定律综合专题. 分析:根据牛顿第二定律求出加速度,结合运动学公式求出瞬时速度的大小和位移的大小,根据力和位移求出水平拉力做功大小. 解答:解:A、0﹣2t0的加速度,则2t0末的速度,匀减速 运动的加速度大小,则4t0末的速度v2=v1﹣a2?2t0=,则4t0时刻水平拉力的瞬时功率P=,故A、B错误. C、0﹣2t0的位移=,2t0﹣4t0的位移 =,则位移x=,故C错误. D、0到4t0时间,水平拉力做功,故D正确.

故选:D. 点评:本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁. 2、如右下图甲所示,一个质量为3kg的物体放在粗糙水平地面上,从零时刻起,物体在水平力F作用下由静止开始做直线运动.在0~3s时间物体的加速度a随时间t的变化规律如右下图乙所示.则( ) A.F的最大值为12 N B.0~1s和2~3s物体加速度的方向相反 C.3s末物体的速度最大,最大速度为8m/s D.在0~1s物体做匀加速运动,2~3s 物体做匀减速运动 【答案】C 【解析】【命题立意】旨在考查牛顿第二定律的理解,运动图象的理解和应用 A加速度最大为4 m/s2,合力最大为4N,但有摩擦力,B 0~1s和2~3s物体加速度都是正值,方向相同,C梯形的面积是最大速度,类比匀变速的面积相当于位移,D物体一直做加速做加速直线运动,但加速度先增大,又不变,最后减少 3、质点所受的合外力F随时间变化的规律如图所示,力的方向始终在一直线上.已知t=0时质点的速度为零.在图示的t1、t2、t3和t4各时刻中,质点的速度最大的时刻是() A.t1 B.t2 C.t3 D.t4 【答案】B 【解析】考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系. 专题:牛顿运动定律综合专题. 分析:通过分析质点的运动情况,确定速度如何变化. 解答:解:由力的图象分析可知: 在0∽t1时间,质点向正方向做加速度增大的加速运动. 在t1∽t2时间,质点向正方向做加速度减小的加速运动. 在t2∽t3时间,质点向正方向做加速度增大的减速运动.

4.6用牛顿运动定律解决问题

6 用牛顿运动定律解决问题(一) 高一物理备课组(襄阳市一中) 1、牛顿第一定律: 2、牛顿第二定律: 3、牛顿第三定律: 4、用 30N的水平外力 F,拉一静止在光滑的水平面上质量为 20kg的物体,则第3秒末物体的速度和加速度分别是 A、v = 7.5 m/s,a = l.5m/s2; B、v = 4.5m/s,a = l.5m/s2; C、v = 4.5 m/s,a = 0 ; D、v = 7.5 m/s,a =0 。 5、斜面AB长为10 m,倾角为30°,一质量为2kg的小物体(大小不计)从斜面顶端A点由静止开始下滑,如图所示(g取10 m/s2) (1) 若斜面光滑,求小物体下滑到斜面底 端B点时的速度及所用时间; (2)若斜面与物体间的动摩擦因数为0.5,求小物体下滑到斜面底端B点时的速度及所用时间. 6、从静止开始做匀加速直线运动的汽车,经过t=10s,发生位移x=30m.已知汽车的质量m=4×103kg,牵引力 F=5.2×103N.求:

2、思路:运动情况加速度受力情况 3、例题2:一个滑雪的人,质量是75 kg,以v =2 m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角θ=30°,在t=5 s的时间内滑下的路程x=60 m,求滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空气阻力)。 (1)、从题目中找出关于物理情景的描述。(2)、研究对象是谁?找出关于运动状态的描述。(3)、求出人的加速度,并画出受力图。合力沿什么方向?大小是多少? (4)、怎样求人受的阻力?完整写出解答过程。 小技巧:(类型一)(类型二)能够从习题所求入手思考就知道了是哪一类问题 四、巩固练习 1 、如图3—3—1所示,悬挂于小车里的小球偏离竖直方向θ角,则小车可能的运动情况是() A、向右加速运动; B、向右减速运动; C、向左加速运动; D、向左减速运动。 2、如图3—3—2所示为一光滑竖直圆槽,AP、BP、CP为通过最低点P与水平面分别成30°、45°、60°角的三个光滑斜面,与圆相交于A、B、C点.若一物体 由静止分别从A、B、C滑至P点所需的时间为t 1、t 2 、 t 3,则() A、t 1 <t 2 <t 3 ; B、t 1 >t 2 >t 3 ; C、t1=t2=t3; D、t1=t2<t3。 (1)、汽车运动的加速度大小; (2)、运动过程中汽车所受的阻力大小。

最新高考物理牛顿运动定律的应用试题经典

最新高考物理牛顿运动定律的应用试题经典 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1.如图,质量分别为m A =2kg 、m B =4kg 的A 、B 小球由轻绳贯穿并挂于定滑轮两侧等高H =25m 处,两球同时由静止开始向下运动,已知两球与轻绳间的最大静摩擦力均等于其重力的0.5倍,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.两侧轻绳下端恰好触地,取g =10m/s 2,不计细绳与滑轮间的摩擦,求:, (1)A 、B 两球开始运动时的加速度. (2)A 、B 两球落地时的动能. (3)A 、B 两球损失的机械能总量. 【答案】(1)2 5m/s A a =27.5m/s B a = (2)850J kB E = (3)250J 【解析】 【详解】 (1)由于是轻绳,所以A 、B 两球对细绳的摩擦力必须等大,又A 得质量小于B 的质量,所以两球由静止释放后A 与细绳间为滑动摩擦力,B 与细绳间为静摩擦力,经过受力分析可得: 对A :A A A A m g f m a -= 对B :B B B B m g f m a -= A B f f = 0.5A A f m g = 联立以上方程得:2 5m/s A a = 27.5m/s B a = (2)设A 球经t s 与细绳分离,此时,A 、B 下降的高度分别为h A 、h B ,速度分别为V A 、V B ,因为它们都做匀变速直线运动 则有:212A A h a t = 21 2 B B h a t = A B H h h =+ A A V a t = B B V a t = 联立得:2s t =,10m A h =, 15m B h =,10m/s A V =,15m/s B V = A 、 B 落地时的动能分别为kA E 、kB E ,由机械能守恒,则有: 21()2 kA A A A A E m v m g H h = +- 400J kA E =

用牛顿运动定律解决问题(一)含答案

一、选择题 1、用3N的水平恒力,在水平面上拉一个质量为2kg的木块,从静止开始运动,2s内的位移为2m,则木块的加速度为() A.0.5m/s2 B.1m/s2 C.1.5m/s2 D.2m/s2 2、据《新消息》报道,在北塔公园门前,李师傅用牙齿死死咬住长绳的一端,将停放着的一辆卡车缓慢拉动。小华同学看完表演后做了如下思考,其中正确的是() A.李师傅选择斜向上拉可以减少车对地面的正压力,从而减少车与地面间的摩擦力 B.若将绳系在车顶斜向下拉,要拉动汽车将更容易 C.车被拉动的过程中,绳对车的拉力大于车对绳的拉力 D.当车由静止被拉动时,绳对车的拉力大于车受到的摩擦阻力 3、行车过程中,如果车距不够,刹车不及时,汽车将发生碰撞,车里的人可能受到伤害。为了尽可能地减轻碰撞所引起的伤害,人们设计了安全带。假定乘客质量为70kg,汽车车速为90km/h,从踩下刹车闸到车完全停止需要的时间为5s,安全带对乘客的平均作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)( ) A.450N B.400N C.350N D.300N 4、粗糙水平面上的物体在水平拉力F作用下做匀加速直线运动,现使F不断减小,则在滑动过程中( ) A.物体的加速度不断减小,速度不断增大 B.物体的加速度不断增大,速度不断减小 C.物体的加速度先变大再变小,速度先变小再变大 D.物体的加速度先变小再变大,速度先变大再变小 6、有种自动扶梯,无人乘行时运转很慢,有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼,正好经历了这两个过程,则能正确反映该乘客在这两个过程中的受力示意图的是() 二、多项选择 7、正在加速上升的气球,下面悬挂重物的绳子突然断开,此时( ) A.重物的加速度立即发生改变 B.重物的速度立即发生改变 C.气球的速度立即改变 D.气球的加速度立即增大 三、计算题 8、列车在机车的牵引下沿平直铁轨匀加速行驶,在100s内速度由5.0m/s增加到15.0m/s. (1)求列车的加速度大小. (2)若列车的质量是1.0×106kg,机车对列车的牵引力是1.5×105N,求列车在运动中所受的阻力大小. 9、质量为1000Kg的汽车在水平路面上从静止开始运动,经过4s速度达到10m/s,汽车受到的水平牵引力为3000N。求汽车在运动过程中所受到的阻力大小。 10、水平面上有一质量为1 kg的木块,在水平向右、大小为5 N的力作用下,由静止开始运动.若木块与水平面间的动摩擦因数为0.2. (1)画出木块的受力示意图;(2)求木块运动的加速度; (3)求出木块4 s内的位移.(g取10 m/s2) 11、一个质量m=2 kg的物体从空中由静止下落,已知物体所受空气阻力大小F f=10N,取重力加速度g=10m/s2。求: (1)物体下落时的加速度大小; (2)物体下落时间t=2s时(物体未着地)的位移大小。 12、如图甲,在水平地面上,有一个质量为4kg的物体,受到在一个与水平地面成37°的斜向右下方F=50N的推力,由静止开始运动,其速度时间图象如图乙所示. (g=10N/kg , sin370=0.6, cos370=0.8.)求: (1)物体的加速度大小; (2)物体与地面间的动摩擦因数。 13、如图4-3-12所示,物体A的质量为10 kg,放在水平地面上,物体A与地面间的动摩擦因数μ=0.2,如果用与水平面成30°的力拉它,为了产生1 m/s2的加速度,F需要多大?(g取10 m/s2 ) 14、一个质量为20 kg的物体,从斜面的顶端由静止匀加速滑下,物体与斜面间的动摩擦因数为0.2,斜面与水平面间的夹角为37°.求物体从斜面下滑过程中的加速度.(g取10 m/s2,cos37°=0.8,sin37°= 0.6)

高中物理牛顿运动定律基础练习题

牛顿运动定律 第一课时牛顿运动定律 一、基础知识回顾: 1、牛顿第一定律 一切物体总保持,直到有外力迫使它改变这种状态为止。 注意:(1)牛顿第一定律进一步揭示了力不是维持物体运动(物体速度)的原因,而是物体运动状态(物体速度)的原因,换言之,力是产生的原因。(2)牛顿第一定律不是实验定律,它是以伽利略的“理想实验“为基础,经过科学抽象,归纳推理而总结出来的。 2、惯性 物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。 3、对牛顿第一运动定律的理解 (1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持。 (2)它定性地揭示了运动与力的关系,力是改变物体运动状态的原因,是使物体产生加速度的原因。 (3)定律说明了任何物体都有一个极其重要的性质——惯性。 (4)牛顿第一定律揭示了静止状态和匀速直线运动状态的等价性。 4、对物体的惯性的理解 (1)惯性是物体总有保持自己原来状态(速度)的本性,是物体的固有属性,不能克服和避免。 (2)惯性只与物体本身有关而与物体是否运动,是否受力无关。任何物体无论它运动还是静止,无论运动状态是改变还是不改变,物体都有惯性,且物体质量不变惯性不变。质量是物体惯性的唯一量度。 (3)物体惯性的大小是描述物体保持原来运动状态的本领强弱。物体惯性(质量)大,保持原来的运动状态的本领强,物体的运动状态难改变,反之物体的运动状态易改变。(4)惯性不是力。 5、牛顿第二定律的内容和公式 物体的加速度跟成正比,跟成反比,加速度的方向跟合外力方向相同。公式是:a=F合/ m 或F合 =ma 6、对牛顿第二定律的理解 (1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律得出物体的运动规律。反过来,知道运动规律可以根据牛顿第二运动定律得出物体的受力情况,在牛顿第二运动定律的数学表达式F合=ma中,F合是力,ma是力的作用效果,特别要注意不能把ma看作是力。 (2)牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果,即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬时效果是加速度而不是速度。(3)牛顿第二定律公式:F合=ma是矢量式,F、a都是矢量且方向相同。 (4)牛顿第二定律F合=ma定义了力的单位:“牛顿”。 7、牛顿第三定律的内容 两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反,作用在同一条直线上 8、对牛顿第三定律的理解 (1)作用力和反作用力的同时性。它们是同时产生同时变化,同时消失,不是先有作

用牛顿运动定律解决问题一练习题及答案解析

(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!) 1.A 、B 两物体以相同的初速度在同一水平面上滑动,两物体与水平面间的动摩擦因数相同,且m A =3m B ,则它们所能滑行的距离x A 、x B 的关系为( ) A .x A =x B B .x A =3x B C .x A =13x B D .x A =9x B 解析: 物体沿水平面滑动时做匀减速直线运动,加速度a =μmg m =μg 与质量无关,由0-v 20=-2ax 和题设条件知x A =x B . 答案: A 2.2009年8月31日,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭发射印度尼西亚“帕拉帕-D ”通信卫星.假设火箭在大气层竖直升空时,发动机的推力不变,空气阻力也认为不变,则在火箭冲出大气层前的这一过程中,其v -t 图象是( ) 解析: 燃料消耗的过程中,火箭的质量不断减小,对火箭有F -mg -F f =ma ,a =F -F f m -g ,因推力F 、空气阻力F f 不变,火箭的质量m 减小,所以火箭的加速度不断增大,从A 、B 、C 、D 四个图象看,应选D 项. 答案: D 3.如右图所示,圆柱形的仓库内有三块长度不同的滑板aO 、bO 、cO ,其下端都固定于底部圆心O ,而上端则搁在仓库侧壁上,三块滑板与水平面的夹角依次是30°、45°、60°.若有三个小孩同时从a 、b 、c 处开始下滑(忽略阻力),则( ) A .a 处小孩最先到O 点 B .b 处小孩最后到O 点 C .c 处小孩最先到O 点 D .a 、c 处小孩同时到O 点 答案: D 4. 如右图所示某小球所受的合力与时间的关系,各段的合力大小相同,作用时间相同,设小球从静止开始运动.由此可判定( ) A .小球向前运动,再返回停止 B .小球向前运动,再返回不会停止 C .小球始终向前运动 D .小球向前运动一段时间后停止 解析: 由F -t 图象知:第1 s ,F 向前;第2 s ,F 向后.以后重复该变化,所以小球先加速1 s ,再减速1 s,2 s 末速度刚好减为零,以后重复该过程,所以小球始终向前运动. 答案: C 5.竖直上抛物体受到的空气阻力F f 大小恒定,物体上升到最高点时间为t 1,从最高点再落回抛出点所需时间为t 2,上升时加速度大小为a 1,下降时加速度大小为a 2,则( ) A .a 1>a 2,t 1a 2,t 1>t 2 C .a 1t 2 解析: 物体上升时所受合力F =mg +F f =ma 1,下降时所受合力F ′=mg -F f =ma 2,故a 1>a 2.又 因为h =12a 1t 21=12 a 2t 22,则t 1

牛顿运动定律专题复习课程

牛顿运动定律专题 一、基础知识归纳 1、牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止。 理解要点: (1 )运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持; (2)它定性地揭示了运动与力的关系,即力是改变物体运动状态的原因,(运动状态指物体的 速度)又根据加速度定义:a—,有速度变化就一定有加速度,所以可以说:力是使物体产生加 t 速度的原因。(不能说“力是产生速度的原因”、“力是维持速度的原因”,也不能说“力是改变加速度的原因”。); (3)定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性一一惯性;一切物体都有保持原有运动状态的性质,这就是惯性。惯性反映了物体运动状态改变的难易程度(惯性大的物体运动状态不容易改变)。质量是物体惯性大小的量度。 (4)牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态。而不受外力的物体是不存在的,牛顿第一定律不能用实验直接验证,但是建立在大量实验现象的基础之上,通过思维的逻辑推理而发现的。它告诉了人们研究物理问题的另一种方法,即通过大量的实验现象,禾U用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律; (5)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的, 所以不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在F=0时的特例,牛顿第一定律定性地给出了力与运动 的关系,牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。 2、牛顿第二定律:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比。公式F=ma. 理解要点: (1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律研究其效果, 分析出物体的运动规律;反过来,知道了运动,可根据牛顿第二定律研究其受力情况,为设计运动, 控制运动提供了理论基础; (2 )牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果,即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬时效果是加速度而不是速度; (3)牛顿第二定律是矢量关系,加速度的方向总是和合外力的方向相同的,可以用分量式表示, F x=ma,F y=ma,若F为物体受的合外力,那么a表示物体的实际加速度;若F为物体受的某一个方向上的所有力的合力,那么a表示物体在该方向上的分加速度;若F为物体受的若干力中的某一个力,那么a仅表示该力产生的加速度,不是物体的实际加速度。 (4)牛顿第二定律F=ma定义了力的基本单位一一牛顿(使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速 2 度的作用力为1N,即1N=1kg.m/s . (5)应用牛顿第二定律解题的步骤: ①明确研究对象。可以以某一个物体为对象,也可以以几个物体组成的质点组为对象。设每个 质点的质量为m,对应的加速度为a,则有:F合=ma1+ma2+ma3+ ................ +ma n 对这个结论可以这样理解:先分别以质点组中的每个物体为研究对象用牛顿第二定律:刀F1=ma1,刀H=ma2, 刀 F n=ma n,将以上各式等号左、右分别相加,其中左边所有力中,凡属于系统内力的,总是成对出现并且大小相等方向相反的,其矢量和必为零,所以最后得到的是该质点组所受的所有外力之和,即合外力F。 ②对研究对象进行受力分析。同时还应该分析研究对象的运动情况(包括速度、加速度),并把速度、加速度的方向在受力图旁边画出来。 ③若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动,一般用平行四边形定则(或三角形定则) 解题;若研究对象

用牛顿运动定律解决问题(一)教案

用牛顿运动定律解决问题(一)教案 1.教材分析 《用牛顿运动定律解决问题(一)》是人教版高中物理必修一第4章第6节教学内容,主要学习两大类问题:1已知物体的受力情况,求物体的运动情况,2已知物体的运动情况,求物体的受力情况。掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。本节内容是对本章知识的提升,又是后面知识点学习的基础。 2.教学目标 1.知道应用牛顿运动定律解决的两类主要问题。 2.掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。 3.能结合物体的运动情况对物体的受力情况进行分析。 4.能根据物体的受力情况推导物体的运动情况。 5.会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题。 3.教学重点 1.已知物体的受力情况,求物体的运动情况。 2.已知物体的运动情况,求物体的受力情况。 4.教学难点 1.物体的受力分析及运动状态分析和重要的解题方法的灵活选择和运用。 2.正交分解法。 5.学情分析 我们的学生属于平行分班,没有实验班,学生已有的知识和实验水平有差距。有些学生对于受力分析及运动情况有一定的基础,但是两者结合起来综合的应用有些困难,需要详细的讲解。 6.教学方法 1.学案导学:见后面的学案。 2.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习 7.课前准备 1.学生的学习准备:预习课本相关章节,初步把握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。

课时安排:2课时 8.教学过程 (一)预习检查、总结疑惑 检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。 (二)情景导入、展示目标 [学生活动]同学们先思考例题一、例题二,简单的写出解题过程。 [提问]上述两个例题在解题的方法上有什么相同之处?有什么不同之处?在第二个例题中为什么要建立坐标系?在运动学中,我们通常是以初速度的方向为坐标轴的正方向;在解决静力学的问题时,通常使尽量多的力在坐标轴上,在利用牛顿运动定律解决问题时要建立坐标系与上述的情况相比,有什么不同吗? 设计意图:步步导入,吸引学生的注意力,明确学习目标。 (三)合作探究、精讲点拨 [教师讲解]大家可以看到上述两个例题解题过程中都用到牛顿第二定律,但是例题一是已知物体的受力情况,求物体的运动情况的问题,而例题二是已知物体的运动情况求物体的受力情况的问题。所以我们发现,牛顿运动定律可以解决两方面的问题,即从受力情况可以预见物体的运动情况和从运动情况可以判断物体的受力情况。下面我们来分析两种问题的解法。 从受力确定运动情况 例题一 基本思路:(1)确定研究对象,对研究对象进行受力分析和运动分析,并画出物体的受力示意图; (2)根据力的合成与分解的方法,求出物体所受的合外力(包括大小和方向); (3)根据牛顿第二定律列方程,求出物体的加速度; (4)结合给定的物体的运动的初始条件,选择运动学公式,求出所需的运动参量。 强调:(1)速度的方向与加速度的方向要注意区分; (2)题目中的力是合力还是分力要加以区分。 对应练习1答案:解析 设汽车刹车后滑动的加速度大小为a ,由牛顿第二定律可得 μmg =ma ,a =μg 。 由匀变速直线运动速度—位移关系式v 02=2ax ,可得汽车刹车前的速度为 14107.02220???===gx ax v μm/s=14m/s 。 正确选项为C 。 点评 本题以交通事故的分析为背景,属于从受力情况确定物体的运动状态的问题。求解此类问题可先由牛顿第二定律求出加速度a ,再由匀变速直线运动公式求出相关的运动学量。 从运动情况确定受力 例题二 基本思路:(1)确定研究对象,对研究对象进行受力分析和运动分析,并画出物体的受力示意图; (2)选择合适的运动学公式,求出物体的加速度; (3)根据牛顿第二定律列方程,求出物体的所受的合外力; (4)根据力的合成与分解的方法,由合力求出所需的力。 对应练习 2 答案:解析 将运动员看作质量为m 的质点,从h 1高处下落,刚接触网时速度的大小为

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