人教版高一物理必修1第四章牛顿运动定律知识点及习题(含实验) (1)
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一、实验:伽利略理想斜面实验二、牛一1.内容: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.2.意义(1)指出力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,即力是产生加速度的原因.(2)指出了一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又称为惯性定律.(3)牛顿第一定律描述的只是一种理想状态,而实际中不受力作用的物体是不存在的,当物体受外力但所受合力为零时,其运动效果跟不受外力作用时相同,物体将保持静止或匀速直线运动状态.3.惯性(1)定义:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质.(2)量度:质量是物体惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小.(3)普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性,与物体的运动情况和受力情况无关.三、实验:加速度与力、质量的关系四、牛二1.表达式:F=ma,合力的方向与加速度方向相同.2、理解:(1)揭示了a与F、m的定量关系,特别是a与F的几种特殊的对应关系:同时性、同向性、同体性、相对性、独立性(2)牛顿第二定律进一步揭示了力与运动的关系,一个物体的运动情况决定于物体的受力情况和初始状态(3)加速度是联系受力情况和运动情况的桥梁,无论是由受力情况确定运动情况,还是由运动情况确定受力情况,都需求出加速度五、牛三1.牛顿第三定律的内容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、作用在同一条直线上.2.作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”(1)“三同”:①大小相同;②性质相同;③变化情况相同.(2)“三异”:①方向不同;②受力物体不同;③产生的效果不同.(3)“三无关”:①与物体的种类无关;②与物体的运动状态无关;③与物体是否和其他物体存在相互作用无关.34、应用牛顿第三定律应注意的三个问题(1)定律中的“总是”说明对于任何物体,在任何情况下牛顿第三定律都是成立的.(2)作用力与反作用力虽然等大反向,但因所作用的物体不同,所产生的效果(运动效果或形变效果)往往不同.(3)作用力与反作用力只能是一对物体间的相互作用力,不能牵扯第三个物体.5、应用牛顿第三定律转移研究对象作用力与反作用力,二者一定等大反向,分别作用在两个物体上.当待求的某个力不容易求时,可先求它的反作用力,再反过来求待求力.如求压力时,可先求支持力.在许多问题中,摩擦力的求解亦是如此.六、两类问题求解两类问题的思路,可用下面的框图来表示:分析解决这两类问题的关键:应抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁——加速度.七、超重与失重物体处于“超重”或“失重”状态,并不是说物体的重力增大了或减小了(甚至消失了),地球作用于物体的重力始终是存在的且大小也无变化.即使是完全失重现象,物体的重力也没有丝毫变大或变小.当然,物体所受重力会随高度的增加而减小,但与物体超、失重并没有联系.(1) 物体超重或失重是物体对支持面的压力或对悬挂物体的拉力大于或小于物体的实际重力(2) 物体超重或失重与速度的方向和大小无关。
高一物理必修一第四章牛顿运动定律定律知识点梳理
高一物理必修一第四章牛顿运动定律定律知识
点梳理
高中物理是高中理科(自然科学)基础科目之一,小编准备了高一物理必修一第四章牛顿运动定律定律知识点,希望你喜欢。
知识要点
一、牛顿第一定律
1.牛顿第一定律的内容:一切物体总保持原来的匀速直线运动或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止.
2.理解牛顿第一定律,应明确以下几点:
(1)牛顿第一定律是一条独立的定律,反映了物体不受外力时的运动规律,它揭示了:运动是物体的固有属性,力是改变物体运动状态的原因.
①牛顿第一定律反映了一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态不变的性质,这种性质称为惯性,所以牛顿第一定律又叫惯性定律.
②它定性揭示了运动与力的关系:力是改变物体运动状态的原因,是产生加速度的原因.
(2)牛顿第一定律表述的只是一种理想情况,因为实际不受力的物体是不存在的,因而无法用实验直接验证,理想实验就是把可靠的事实和理论思维结合起来,深刻地揭示自然规律.理想实验方法:也叫假想实验或理想实验.它是在可靠的
(3)注意一对作用力和反作用力与一对平衡力的区别
高一物理必修一第四章牛顿运动定律定律知识点就为大家介绍到这里,希望对你有所帮助。
第四章牛顿运动定律1 牛顿第一定律A级抓基础1.在物理学史上,正确认识运动和力的关系且推翻“力是维持物体运动的原因”这个观点的物理学家和建立惯性定律的物理学家分别是()A.亚里士多德、伽利略B.伽利略、牛顿C.伽利略、笛卡儿D.亚里士多德、笛卡儿解析:由物理学史可知,伽利略通过“理想斜面”实验推翻了“力是维持物体运动的原因”的观点,而牛顿在大量实验的基础上,通过逻辑推理,归纳总结出了牛顿第一定律,即惯性定律.故选项B 对,A、C、D错.答案:B2.(多选)由牛顿第一定律可知()A.物体的运动是依靠惯性来维持的B.力停止作用后,物体的运动就不能维持C.物体做变速运动时,一定有外力作用D.力是改变物体惯性的原因答案:AC3.做自由落体运动的物体,如果下落过程中某时刻重力突然消失,物体的运动情况将是()A.悬浮在空中不动B.速度逐渐减小C.保持一定速度向下做匀速直线运动D.无法判断答案:C4.(多选)在冰壶比赛中运用到了惯性的原理,则下列说法正确的是()A.若冰面光滑,则冰壶能一直运动下去B.冰壶会由于冰面的阻力速度逐渐降低C.在比赛中要想让冰壶停下来,运动员可用杆阻止冰壶的运动D.冰壶比赛中用到的所有冰壶在任何时候的惯性并不一定相等解析:冰壶比赛时,不允许运动员用杆阻止冰壶运动,C错误;所有冰壶的质量都相等,质量是惯性大小的唯一量度,所以所有冰壶惯性都相等,D错误.答案:AB5.打水漂是人类最古老的游戏之一(如图).仅需要一块小瓦片,在手上呈水平放置后,用力水平飞出,瓦片擦水面飞行,瓦片不断地在水面上向前弹跳,直至下沉.下列判断正确的是()A.飞出时的初速度越大,瓦片的惯性一定越大B.飞行时所用时间越长,瓦片的惯性一定越大C.飞出去的距离越长,瓦片的惯性一定越大D.瓦片的质量越大,惯性一定越大解析:惯性是物体本身具有的一种性质,惯性的大小只与物体的质量有关,所以瓦片的质量越大,惯性一定越大,与初速度、时间、飞行距离等因素无关,故A、B、C错误,D正确;故选D.答案:D6.如图所示,一个劈形物体A,各面均光滑,放在固定的斜面上,上表面水平,在上表面上放一光滑的小球B,劈形物体A从静止开始释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是()A.沿斜面向下的直线B.竖直向下的直线C.无规则曲线D.抛物线解析:小球原来静止时受重力和支持力作用,其合力为零.当劈形物体A由静止释放,A应沿斜面下滑,故B也将运动,运动状态就要发生改变,但由于惯性,小球原来速度为零,没有水平或其他方向上的速度,而小球又光滑,除竖直方向可以有力外,其他方向上不受力,因为力是使物体运动状态改变的原因,故小球只能在竖直方向上运动,在碰到斜面之前,运动轨迹应为一条直线,即竖直向下的直线.答案:BB级提能力7.月球表面的重力加速度为地球表面的重力加速度的16,同一个飞行器在月球表面上与在地球表面上相比较()A.惯性减小为16,重力不变B.惯性和重力都减小为16C .惯性不变,重力减小为16D .惯性和重力都不变解析:物体的惯性大小仅与物体的质量有关,因为质量是恒量,同一物体的质量与它所在的位置及运动状态无关,所以这个飞行器从地球到月球,其惯性大小不变.物体的重力是个变量,这个飞行器在月球表面上的重力为G 月=mg 月=m ·16g 地=16G 地.故正确选项为C. 答案:C8.如图所示是一种汽车安全带控制装置示意图.当汽车处于静止或匀速直线运动时,刹车摆锤竖直悬挂,锁棒水平,棘轮可以自由转动,安全带能被拉动.当汽车突然刹车时,摆锤由于惯性绕轴摆动,使得锁棒锁定棘轮的转动,安全带不能被拉动.若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置,汽车的可能运动方向和运动状态是( )A .向右行驶、匀速直线运动B .向左行驶、匀速直线运动C .向右行驶、突然刹车D .向左行驶、突然刹车解析:若汽车做匀速直线运动,则摆锤不会从实线位置摆到虚线位置,故A 、B 均错误;由图可知摆锤向右摆动,可知摆锤具有水平向左的加速度,故汽车加速度向左,汽车可能向左加速或向右减速,故C 正确、D 错误.答案:C9.(多选)如图所示,一向右运动的车厢顶上悬挂两单摆M 与N ,它们只能在图示平面内摆动,某一瞬时出现图示情景,由此可知车厢的运动及两单摆相对车厢运动的可能情况是()A.车厢做匀速直线运动,M在摆动,N静止B.车厢做匀速直线运动,M在摆动,N也摆动C.车厢做匀速直线运动,M静止,N在摆动D.车厢做匀加速直线运动,M静止,N也静止解析:由牛顿第一定律知,当车厢做匀速直线运动时,相对于车厢静止的小球,其悬线应在竖直方向上,故M球一定不能在图示情况下相对于车厢静止,说明M正在摆动;而N既有可能相对于车厢静止,也有可能相对于车厢摆动恰好到达图示位置,故A、B正确,C错误.当车厢做匀加速直线运动时,物体的运动状态改变,合外力一定不等于零,故不会出现N球悬线竖直且相对车厢静止的情况,D 错误.答案:AB10.如图,一个盛水的容器固定在一个小车上,在容器中分别系着一个铁球和一个乒乓球.容器中的水和铁球、乒乓球一起向左匀速运动.则下列说法正确的是(以小车为参考系)()A.当容器随小车突然向左加速运动时,铁球向右,乒乓球向右B.当容器随小车突然向左加速运动时,铁球向右,乒乓球向左C.当容器随小车突然向左减速运动时,铁球向左,乒乓球向右D.当容器随小车突然向左减速运动时,铁球向左,乒乓球向左解析:当小车突然向左加速运动时,由于惯性,铁球和乒乓球都有向右运动的趋势,但由于与同体积的“水球”相比,铁球的质量大,惯性大,铁球的运动状态难改变,即速度变化慢,而同体积的水球的运动状态容易改变,即速度变化快,而且水和车一起加速运动,所以小车加速运动时,铁球相对于小车向右运动,同理由于与同体积的“水球”相比乒乓球的质量小,惯性小,乒乓球相对小车向左运动,故B正确;当小车突然向左减速运动时,由于惯性,铁球和乒乓球都有向左运动的趋势,但由于与同体积的“水球”相比,铁球的质量大,惯性大,铁球的运动状态难改变,即速度变化慢,而同体积的水球的运动状态容易改变,即速度变化快,而且水和车一起减速运动,所以小车减速运动时,铁球相对于小车向左运动,同理由于与同体积的“水球”相比乒乓球的质量小,惯性小,乒乓球相对小车向右运动,故C正确.综上所述本题答案是:BC.答案:BC经典语录1、最疼的疼是原谅,最黑的黑是背叛。
3—1牛顿运动定律自助式复习板块知识搜索1.牛顿第一定律的内容是:一切物体总保持_______状态或_______,直到有_______迫使它改变这种状态为止.惯性的大小由物体的_______决定,惯性与运动状态_______.答案:静止匀速直线运动状态外力质量无关2.牛顿第二定律的内容是:物体的加速度跟它所受到的_______成正比,跟物体的_______成反比.加速度的方向跟_______的方向相同,其公式为_______.答案:合外力质量合外力F=ma3.牛顿第三定律的内容是:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小_______,方向_______,分别作用在两个物体上.答案:相等相反探究归纳要点1理解牛顿第一定律图1【例1】如图1所示,一个劈形物体N,各面均光滑,放在固定的斜面M上,上表面水平,其上放一光滑小球m.若劈形物体从静止开始释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是()A.沿斜面向下的直线B.竖直向下的直线C.无规则曲线D. 抛物线解析:因为小球放在光滑的水平面上,所以,水平方向不受外力,水平方向的运动状态不变,故只能竖直向下运动,因此,正确选项是B.答案:B归纳与迁移运用牛顿第一定律解题时,对物体的受力分析是关键.如果物体在某一方向上不受力或所受合外力为零,那么物体在这一方向上的运动状态(即速度)保持不变.分析物体的运动,除要分析物体的受力情况外,还要分析物体的初始运动情况.如自由落体运动与平抛运动,都只受重力,但一个初速度为零,一个具有水平初速度,它们的运动情况则不同.要点2理解牛顿第二定律【例2】2004全国高考理综Ⅲ三个完全相同的物块1、2、3放在水平桌面上,它们与桌1F 面间的动摩擦因数都相同.现用大小相同的外力F沿图2所示方向分别作用在1和2上,用2的外力沿水平方向作用在3上,使三者做加速运动.令a1、a2、a3分别代表物块1、2、3的加速度,则()图2A.a1=a2=a3B.a1=a2,a2>a3C.a1>a2,a2<a3D.a1>a2,a2>a3解析:对1进行受力分析,根据牛顿运动定律可得F cos60°-F f=ma1,F sin60°+F n=mg,F f=μF n根据以上三式可求得1的加速度为①同理可求出2的加速度为②对3分析可求得其加速度为③比较①②③式大小不难得出a1>a2,a2<a3所以正确选项是C.答案:C归纳与迁移本题是一道简单的题目,纯粹是对概念的理解,只要学过牛顿第二定律,会进行受力分析并养成良好解题习惯的学生都能解对.出错的学生都是由不细致分析造成的.本题作为选择题,实际上只要定性分析就可以了.3个物体水平向右的分力都是F/2,只要比较向左的摩擦力即可.由于F f=μF n,从图中可以看出F n1<mg,F n2>mg,F n3=mg,所以有F n1<F n3<F n2,a1>a3>a2. 要点3理解速度变化与加速度的关系图3【例3】如图3所示,一根轻弹簧竖直直立在水平地面上,下端固定,在弹簧的正上方有一个物块,物块从高处自由下落到弹簧上端O,将弹簧压缩,弹簧被压缩了x0时,物块的速度变为零.试分析从物块与弹簧接触开始,物块的加速度的大小随下降的位移x变化的情况.解析:物块刚接触弹簧时,弹簧处于自然状态,此时,物块只受到重力作用,物块的加速度为重力加速度g;当物块下压弹簧后,物块还受弹力作用,根据胡克定律,弹簧弹力F=kx.设物块的加速度为a,根据牛顿第二定律:mg-kx=ma,可见随着x的增大,a减小,当kx=mg时,a最小等于零;由于惯性,物块继续向下运动,弹簧的弹力将大于重力,物块受到的合力方向变为竖直向上,此时kx-mg=ma, 可见随着x的增大,a增大,当x达到最大x0时,a达到最大.综合上述,物块与弹簧接触开始,物块的加速度的大小随下降的位移x的增大的变化的情况是:加速度先逐渐减小,当kx=mg时,加速度等于零,尔后,加速度逐渐增大,当x=x0时,加速度达到最大.物体速度的变化与加速度大小的变化并没有直接的关系,当速度方向与加速度方向相同时,速度增大,当速度方向与加速度方向相反时,速度减小.所以物体的速度先增大后减小,当kx=mg、加速度等于零时,物体速度达到最大.答案:略归纳与迁移物体的加速度由合外力决定,不能想当然地认为物块压缩弹簧后,由于物块受到向上的弹力,就立即向下做减速运动.有这种想法的同学都是由于没有认真进行受力分析,以及没有正确理解加速度跟合外力的关系所造成的.物体速度的变化则由加速度的方向与速度的方向之间的关系决定,不能认为加速度减小速度就减小.陆老师讲方法1.对牛顿第一定律的理解主要落实在两个方面:一是力与运动状态的关系——力是产生加速度的原因;二是惯性的概念——质量是物体惯性大小的量度.2.对第三定律的领会可对比平衡力的概念,同时还应注意作用力与反作用力的等值性、同性性、同时性、异物性、异向性等.3.由于牛顿第二定律将力与运动定量地联系起来了,所以对它的运用,一方面要夯实基础知识,如能熟练地对物体进行受力分析,对力进行合理的分解与合成,熟记运动学的各种公式;另一方面则要注意牛顿第二定律本身的特点,如瞬时性、矢量性以及a由F和m决定,而不是由Δv/t决定等.4.物体受到多个力作用时,每个力都独立地产生一个加速度,且力和加速度之间仍遵循牛顿第二定律,就好像其他力不存在一样.牛顿第二定律中的加速度是以地面或相对于地面静止或匀速直线运动的物体为参考系所量度的,即定律仅在惯性系中成立.。
高一物理第四章《牛顿运动定律一、夯实基础知识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,(运动度定义: a v,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t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)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,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m i ,对应的加速度为a i ,则有: F 合=m 112233,,n na +m a +m a + +m a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:∑ F 1=m 1a 1, ∑ F 2 =m 2a 2 , ,, ∑ F n =m n a n ,将以上各式等号左、右分别相加,其中左边所力的, 总是成对出现并且大小相等方向相反的,其矢量和必为零,所以最后得到的和,即合外力F 。
一、牛顿第一定律[要点导学]1.人类研究力与运动间关系的历史过程。
要知道伽利略的成功在于把“明明白白的实验事实和清清楚楚的逻辑推理结合在一起”,物理学从此走上了正确的轨道。
2.力与运动的关系。
(1)历史上错误的认识是“运动必须有力来维持”(2)正确的认识是“运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因”。
3.对伽利略的理想实验的理解。
这个实验的事实依据是运动物体撤去推力后没有立即停止运动,而是运动一段距离后再停止的,摩擦力越小物体运动的距离越长。
抓住这些事实依据的本质属性,并作出合理化的推理,这就是伽利略的高明之处,我们要学习的就是这种思维方法。
4.对“改变物体运动状态”的理解——运动状态的改变就是指速度的改变,速度的改变包括速度大小和速度方向的改变,速度改变就意味着存在加速度。
5.维持自己的运动状态不变是一切物体的本质属性,这一本质属性就是惯性。
揭示物体的这一本质属性是牛顿第一定律的伟大贡献之一。
6.掌握牛顿第一定律的内容。
(1)“一切物体总保持匀速直线运动或者静止状态”——这句话的意思就是说一切物体都有惯性。
(2)“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”——这句话的意思就是外力是产生加速度的原因。
7.任何物理规律都有适用范围,牛顿运动定律只适用于惯性参照系。
8.质量是惯性大小的量度。
二、实验:探究加速度与力、质量的关系[要点导学]1.实验目的:探究加速度与外力、质量三者的关系。
这个探究目的是在以下两个定性研究的基础上建立起来的。
(1)小汽车和载重汽车的速度变化量相同时,小汽车用的时间短,说明加速度的大小与物体的质量有关。
(2)竞赛用的小汽车与普通小轿车质量相仿,但竞赛用的小车能获得巨大的牵引力,所以速度的变化比普通小轿车快,说明加速度的大小与外力有关。
2.实验思路:本实验的基本思路是采用控制变量法。
(1)保持物体的质量不变,测量物体在不同外力作用下的加速度,探究加速度与外力的关系。
探究的方法采用根据实验数据绘制图象的方法,也可以彩比较的方法,看不同的外力与由此外力产生的加速度的比值有何关系。
■I [重点详解I川重点1:理解牛顿第一定律的内容,知道什么是惯性,理解质量是惯性大小的量度。
【要点解更I — 1一、牛顿物理学的基石——惯性定律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外力迫使它改变这种状态。
2.运动状态的改变:如果物体速度的大小或方向改变了,它的运动状态就发生了改变:(1)速度的方向不变,只有大小改变。
(物体做直线运动)(2)速度的大小不变,只有方向改变。
(物体做匀速曲线运动)(3)速度的大小和方向同时发生改变。
(物体做变速曲线运动)二、惯性与质量1 •惯性:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。
2.惯性的量度:质量是物体惯性大小的唯一量度。
3 •惯性与质量的关系(1)惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性。
(2)惯性与物体受力情况、运动情况及地理位置均无关。
(3)质量是物体惯性大小的唯一量度,质量越大,惯性越大。
【考向1】牛顿第一定律的理解【例题】由牛顿第一定律可知()A.力是维持物体运动的原因B.物体只有在不受外力作用时才具有惯性C.静止或匀速直线运动的物体,一定不受任何外力作用D.物体做变速运动时,必定有外力作用【答案】D【解析】由牛顿第一定律可知,力是改变物体的运动状态的原因,不是维持物体运动的原因,选项A 错误;在任何情况下物体都具有惯性,选项B错误;静止或匀速直线运动的物体,受到的合力为零,并不—定不受任何外力作用,选项C错误;物体做变速运动时,运动状态改变,故必定有外力作用,选项D错误;故选D.考点:牛顿第一定律【考向21对惯性的理解【例题】关于惯性的大小,下列说法哪个是不对的()• •A.两个质量相同的物体,在阻力相同的情况下,速度大的不容易停下來,所以速度大的物体惯性大;B.上面两个物体既然质量相同,那么惯性就一定相同;C.推动地面上静止的物体比维持这个物体做匀速运动所需的力大,所以静止的物体惯性大;D.在月球上举重比在地球上容易,所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小【答案】ACD【解析】惯性的大小只与物体的质量有关,与其他因素无关,质量相同的物体惯性相同,故A错误,B 正确.推动静止的物体比推动正在运动的物体费力,是由于最大静摩擦力大于滑动摩擦力,不是由于静止的物体惯性大,实际上静止时与运动时物体的惯性相同,故C错误.同一物体在月球上和地球上惯性一样大,故D 错误,故选ACD.考点:惯性【名师点睛】此题是考查对惯性的理解,需要注意的是:物体的惯性的大小只与质量有关,与其他都无关.而经常出错的是认为惯性与物体的速度有关。
人教版高一物理必修1 第四章牛顿运动定律典型问题精华(含详尽答案)一、选择题1.如下图, A、 B 质量各为 m,置于圆滑水平桌面上,经过细绳和圆滑小定滑轮将 A 与质量为2m 的 C物体连结,整个系统由静止开释,开释后A、 B 之间无相对滑动。
以下判断正确的选项是( )A. 绳中拉力 mgB. 绳中拉力 2mgC. A、B 间摩擦力为 mgD. A、B 间摩擦力为1mg 22.如下图,是直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物质的箱子,设投放初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子着落速度的平方成正比,且运动过程中箱子一直保持图示姿态。
在箱子着落过程中,以下说法正确的选项是( )A. 箱内物体一直没有遇到支持力B. 箱子刚从飞机上投下时,箱内物体遇到的支持力最大C. 箱子靠近地面时,箱内物体遇到的支持力比刚投下时大D. 箱内物体遇到的支持力一直等于物体的重力3.静止于粗拙水平面上的物体,遇到方向恒定的水平拉力 F 的作用,拉力 F 的大小随时间变化如图甲所示。
在拉力 F 从 0 渐渐增大的过程中,物体的加快度随时间变化如图乙所示,g 取 10m/s 2。
则以下说法中正确的选项是 ( )A.物体与水平面间的摩擦力先增大,后减小至某一值并保持不变B.物体与水平面间的动摩擦因数为0.2C.物体的质量为 6kgD.4s 末物体的速度为 4m/s4.如下图,斜面体搁置在粗拙水平川面上,上方的物块获取一沿斜面向下的初速度沿粗拙的斜面减速下滑,斜面体一直保持静止,在此过程中A.斜面体对物块的作使劲斜向左上方B.斜面体与物块之间的动摩擦因数小于斜面与地面夹角的正切值C.地面对斜面体的摩擦力水平向右D.地面对斜面体的支持力小于物块与斜面体的重力之和5.如下图, A、 B 两球的质量均为m,它们之间用轻弹簧相连,放在圆滑的水平面上,今使劲将球向左推,使弹簧压缩,均衡后忽然将 F 撤去,则在此瞬时()A. A 球的加快度为F/2mB. B 球的加快度为F/mC. B 球的加快度为F/2mD. B 球的加快度为06.对于超重和失重,以下说法正确的选项是A.超重就是物体遇到的重力增大了试卷第 1页,总 4页块, t=2s 时辰传递带忽然被制动而停止.已知滑块与传递带之间的动摩擦因数μ=0.2.则t=2.5s时滑块的速度为()A. 3m/sB. 2m/sC. 1m/sD. 08.电梯内的水平川板上有一体重计,某人站在体重计上,电梯静止时,体重计的示数为40kg。
2020—2021人教版物理必修一第四章 牛顿运动定律练习(附)答案 人教必修一第四章 牛顿运动定律1、物体的运动状态与受力情况的关系是( )A .物体受力不变时,运动状态也不变B .物体受力变化时,运动状态才会改变C .物体不受力时,运动状态就不会改变D .物体不受力时,运动状态也可能改变2、伽利略理想实验揭示了( )A .若物体运动,那么它一定受力B .力不是维持物体运动的原因C .只有受力才能使物体处于静止状态D .只有受力才能使物体运动3、(多选)下列说法中正确的是( )A .在力学中,力是基本概念,所以力的单位“牛顿”是力学单位制中的基本单位B .因为力的单位是牛顿,而1 N =1 kg·m/s 2,所以牛顿是个导出单位C .各物理量采用国际单位制单位,通过物理公式得出的最终结果的单位一定为国际单位制单位D .物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系,同时也确定了物理量间的单位关系4、导出单位是由基本单位组合而成的,则下列说法中正确的是( )A .加速度的单位是m/s 2,是由m 、s 两个基本单位组合而成的B .加速度的单位是m/s 2,由公式a =Δv Δt 可知它是由m/s 和s 两个基本单位组合而成的C .加速度的单位是m/s 2,由公式a =F m 可知它是由N 、kg 两个基本单位组合而成的D .以上说法都是正确的5、如图所示,将吹足气的气球由静止释放 ,气球内气体向后喷出,气球会向前运动,这是因为气球受到()A.重力B.手的推力C.空气的浮力D.喷出气体对气球的作用力6、A、B两物体以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上,若两物体的质量m A>m B,两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同,则两物体能滑行的最大距离x A与x B相比为()A.x A=x B B.x A>x BC.x A<x B D.不能确定7、(双选)在一电梯的地板上有一压力传感器,其上放一物体,如图甲所示,当电梯运行时,传感器示数大小随时间变化的关系图象如图乙,根据图象分析得出的结论中正确的是()A.从时刻t1到t2,物块处于失重状态B.从时刻t3到t4,物块处于失重状态C.电梯可能开始停在低楼层,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在高楼层D.电梯可能开始停在高楼层,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在低楼层8、关于惯性和惯性定律的说法,正确的是()A.物体在任何情况下都有惯性B.物体只有在运动时才有惯性C.物体不受外力作用时,一定处于静止状态D.物体不受外力作用时,一定做匀速直线运动9、如图所示,一倾角为α的光滑斜面向右做匀加速运动,物体A相对于斜面静止,则斜面运动的加速度为()A.gsin αB.gcos αC.gtan α D.g tan α10、下列各组属于国际单位制的基本单位的是()A.千克、米、秒B.克、牛顿、米C.质量、长度、时间D.质量、力、位移11、如图所示是火箭加速上升时的照片,此时喷出气体对火箭作用力的大小()A.等于火箭的重力B.等于火箭对喷出气体的作用力C.小于火箭对喷出气体的作用力D.大于火箭对喷出气体的作用力12、光滑水平面上静止一个物体,现有水平恒力F作用在物体上,使物体的位移为x0时,立刻换成-4F的力,作用相同时间,物体的总位移为() A.-x0B.x0C.0 D.-2x013、如图所示,升降机天花板上用轻弹簧悬挂一物体,升降机静止时弹簧伸长10 cm,运动时弹簧伸长9 cm,则升降机的运动状态可能是(g取10 m/s2)()A.以a=1 m/s2的加速度加速下降B.以a=1 m/s2的加速度加速上升C.以a=9 m/s2的加速度减速上升D.以a=9 m/s2的加速度减速下降14、在做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子,瓶内有一气泡,如图所示,当小车突然停止运动时,气泡相对于瓶子怎样运动?15、自制一个加速度计,其构造是:一根轻杆,下端固定一个小球,上端装在水平轴O上,杆可在竖直平面内左右摆动,用白硬纸作为表面,放在杆摆动的平面上,并刻上刻度,可以直接读出加速度的大小和方向.使用时,加速度计右端朝汽车前进的方向,如图所示,g取9.8 m/s2.(1)硬纸上刻度线b在经过O点的竖直线上,则在b处应标的加速度数值是多少?(2)刻度线c和O点的连线与Ob的夹角为30°,则c处应标的加速度数值是多少?(3)刻度线d和O点的连线与Ob的夹角为45°.在汽车前进时,若轻杆稳定地指在d处,则0.5 s内汽车速度变化了多少?16、如图所示,一个质量为m=2 kg的均匀小球,放在倾角θ=37°的光滑斜面上.若球被与斜面垂直的光滑挡板挡住,处于平衡状态.求小球对挡板和斜面的压力.(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)2020—2021人教版物理必修一第四章牛顿运动定律练习(附)答案人教必修一第四章牛顿运动定律1、物体的运动状态与受力情况的关系是()A.物体受力不变时,运动状态也不变B.物体受力变化时,运动状态才会改变C.物体不受力时,运动状态就不会改变D.物体不受力时,运动状态也可能改变C[物体受力不变时,加速度不变,若加速度不为零,速度一定在改变,则运动状态一定在改变;若加速度为零,速度不变,运动状态不变,故A错误;物体受力变化时,加速度在变化,速度在改变,运动状态在改变;若物体受力不变时,运动状态也会改变,故B错误;物体不受力时,根据牛顿第一定律可知运动状态不会改变,故C正确,D错误.]2、伽利略理想实验揭示了()A.若物体运动,那么它一定受力B.力不是维持物体运动的原因C.只有受力才能使物体处于静止状态D.只有受力才能使物体运动【答案】B [伽利略理想实验指出:如果水平面没有摩擦,那么在水平面上的物体一旦获得某一速度,物体将保持这一速度一直运动下去,而不需要外力来维持,故A 、D 错误;运动和静止都不需要力来维持,故B 正确,C 错误.]3、(多选)下列说法中正确的是( )A .在力学中,力是基本概念,所以力的单位“牛顿”是力学单位制中的基本单位B .因为力的单位是牛顿,而1 N =1 kg·m/s 2,所以牛顿是个导出单位C .各物理量采用国际单位制单位,通过物理公式得出的最终结果的单位一定为国际单位制单位D .物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系,同时也确定了物理量间的单位关系【答案】BCD [力虽然是力学中一个最基本的概念,但它不是力学中的基本物理量(力学中的基本物理量是质量、长度和时间),所以它的单位“牛顿”不是力学中的基本单位.力学中的基本单位是千克、米、秒,其他单位都是导出单位.]4、导出单位是由基本单位组合而成的,则下列说法中正确的是( )A .加速度的单位是m/s 2,是由m 、s 两个基本单位组合而成的B .加速度的单位是m/s 2,由公式a =Δv Δt 可知它是由m/s 和s 两个基本单位组合而成的C .加速度的单位是m/s 2,由公式a =F m 可知它是由N 、kg 两个基本单位组合而成的D .以上说法都是正确的【答案】A [在力学中长度、时间、质量的单位为基本单位,而m/s 、N 都是导出单位,B 、C 、D 错误,A 正确.]5、如图所示,将吹足气的气球由静止释放 ,气球内气体向后喷出,气球会向前运动,这是因为气球受到( )A .重力B.手的推力C.空气的浮力D.喷出气体对气球的作用力【答案】D[气球内气体向后喷出时,气球对气体有向后的作用力,气体对气球有向前的反作用力使气球向前运动,D项正确.]6、A、B两物体以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上,若两物体的质量m A>m B,两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同,则两物体能滑行的最大距离x A与x B相比为()A.x A=x B B.x A>x BC.x A<x B D.不能确定【答案】A[由F f=μmg=ma得a=μg,故A、B两物体的加速度相同,又据运动学公式v20=2ax知x=v202a,故两物体滑行的最大距离x A=x B,故A正确.] 7、(双选)在一电梯的地板上有一压力传感器,其上放一物体,如图甲所示,当电梯运行时,传感器示数大小随时间变化的关系图象如图乙,根据图象分析得出的结论中正确的是()A.从时刻t1到t2,物块处于失重状态B.从时刻t3到t4,物块处于失重状态C.电梯可能开始停在低楼层,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在高楼层D.电梯可能开始停在高楼层,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在低楼层BC[从F-t图象可以看出,0~t1,F=mg,电梯可能处于静止状态或匀速运动状态;t1~t2,F>mg,电梯具有向上的加速度,物块处于超重状态,可能加速向上运动或减速向下运动;t2~t3,F=mg,可能静止或匀速运动;t3~t4,F<mg,电梯具有向下的加速度,物块处于失重状态,可能做加速向下或减速向上运动.综上分析可知,B、C正确.]8、关于惯性和惯性定律的说法,正确的是()A.物体在任何情况下都有惯性B.物体只有在运动时才有惯性C.物体不受外力作用时,一定处于静止状态D.物体不受外力作用时,一定做匀速直线运动【答案】A[惯性是物体本身的一种固有属性,其大小只与质量有关,质量越大,惯性越大;惯性的大小和物体是否运动、是否受力以及运动的快慢是没有任何关系的,A正确,B错误;由惯性定律可知,当物体不受外力时将保持静止或做匀速直线运动,C、D错误.]9、如图所示,一倾角为α的光滑斜面向右做匀加速运动,物体A相对于斜面静止,则斜面运动的加速度为()A.gsin αB.gcos αC.gtan α D.g tan α【答案】C[物体随斜面体一起沿水平方向运动,则加速度一定在水平方向,物体受到重力和垂直斜面向上的支持力,两者合力方向一定水平向右,如图所示由牛顿第二定律得mgtan α=ma,则a=gtan α,选项C正确,A、B、D错误.] 10、下列各组属于国际单位制的基本单位的是()A.千克、米、秒B.克、牛顿、米C.质量、长度、时间D.质量、力、位移【答案】A[选项C、D中所给的都是物理量,不是物理单位,C、D错误;千克、米、秒分别为质量、长度、时间三个基本物理量的单位,A正确;B项中牛顿是导出单位,B 错误.]11、如图所示是火箭加速上升时的照片,此时喷出气体对火箭作用力的大小( )A .等于火箭的重力B .等于火箭对喷出气体的作用力C .小于火箭对喷出气体的作用力D .大于火箭对喷出气体的作用力【答案】B [火箭加速上升,则合力方向向上,所以喷出气体对火箭作用力大于火箭重力,选项A 错误;喷出气体对火箭作用力与火箭对喷出气体的作用力是一对作用力与反作用力,大小相等,选项B 正确,C 、D 错误.]12、光滑水平面上静止一个物体,现有水平恒力F 作用在物体上,使物体的位移为x 0时,立刻换成-4F 的力,作用相同时间,物体的总位移为( )A .-x 0B .x 0C .0D .-2x 0【答案】A [以F 方向为正方向,设开始阶段加速度为a ,则后一阶段加速度为-4a ,由运动规律:x 0=12at 2,x ′=at·t -12×4at 2,x =x 0+x ′.三个方程联立求得x =-x 0,故A 正确.]13、如图所示,升降机天花板上用轻弹簧悬挂一物体,升降机静止时弹簧伸长10 cm ,运动时弹簧伸长9 cm ,则升降机的运动状态可能是(g 取10 m/s 2)( )A .以a =1 m/s 2的加速度加速下降B .以a =1 m/s 2的加速度加速上升C .以a =9 m/s 2的加速度减速上升D .以a =9 m/s 2的加速度减速下降A[当升降机静止时,根据胡克定律和二力平衡条件得kx1-mg=0,其中k为弹簧的劲度系数,x1=0.1 m.当弹簧伸长量为x2=9 cm时,kx2<mg,说明物体处于失重状态,升降机加速度a的方向必向下,由牛顿第二定律得mg-kx2=ma,解得a=1 m/s2.升降机加速度方向向下,如果向下运动,则为加速运动,如果向上运动,则为减速运动.由此可知选项A正确.]14、在做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子,瓶内有一气泡,如图所示,当小车突然停止运动时,气泡相对于瓶子怎样运动?[解析]首先确定本题应该用惯性知识来分析,但此题涉及的不仅仅是气泡,还有水,由于惯性的大小与质量有关,而水的质量远大于同体积气泡的质量,因此水的惯性远大于气泡的惯性,当小车突然停止时,水保持向前运动的趋势远大于气泡向前运动的趋势,当水相对于瓶子向前运动时,水将挤压气泡,使气泡相对于瓶子向后运动.[答案]见解析15、自制一个加速度计,其构造是:一根轻杆,下端固定一个小球,上端装在水平轴O上,杆可在竖直平面内左右摆动,用白硬纸作为表面,放在杆摆动的平面上,并刻上刻度,可以直接读出加速度的大小和方向.使用时,加速度计右端朝汽车前进的方向,如图所示,g取9.8 m/s2.(1)硬纸上刻度线b在经过O点的竖直线上,则在b处应标的加速度数值是多少?(2)刻度线c和O点的连线与Ob的夹角为30°,则c处应标的加速度数值是多少?(3)刻度线d和O点的连线与Ob的夹角为45°.在汽车前进时,若轻杆稳定地指在d处,则0.5 s内汽车速度变化了多少?[解析](1)当轻杆与Ob重合时,小球所受合力为0,其加速度为0,车的加速度亦为0,故b处应标的加速度数值为0.(2)解法一:合成法当轻杆与Oc重合时,以小球为研究对象,受力分析如图甲所示.根据力的合成的平行四边形定则和牛顿第二定律得mgtan θ=ma1,解得a1=gtan θ=9.8×3 3m/s2≈5.66 m/s2.甲解法二:正交分解法建立直角坐标系,并将轻杆对小球的拉力正交分解,如图乙所示.乙则沿水平方向有:Fsin θ=ma,竖直方向有:Fcos θ-mg=0联立以上两式可解得小球的加速度a≈5.66 m/s2,方向水平向右,即c处应标的加速度数值为5.66 m/s2.(3)若轻杆与Od重合,同理可得mgtan 45°=ma2,解得a2=gtan 45°=9.8 m/s2,方向水平向左,与速度方向相反所以在0.5 s内汽车速度应减少,减少量Δv=a2Δt=9.8×0.5 m/s=4.9 m/s.[答案](1)0(2)5.66 m/s2 (3)减少了4.9 m/s16、如图所示,一个质量为m=2 kg的均匀小球,放在倾角θ=37°的光滑斜面上.若球被与斜面垂直的光滑挡板挡住,处于平衡状态.求小球对挡板和斜面的压力.(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)[解析]对小球进行受力分析,挡板和斜面对小球有支持力F N1=mgsin θ=12 NF N2=mgcos θ=16 N根据牛顿第三定律可知挡板和斜面对小球的支持力与小球对挡板和斜面的压力大小相等、方向相反,则F′N1=F N1=12 N,方向垂直于挡板向下,F′N2=F N2=16 N,方向垂直于斜面向下.[答案]12 N,垂直于挡板向下16 N,垂直于斜面向下。
第四章运动和力的关系5 牛顿运动定律的应用知识点一从受力确定运动情况1.牛顿第二定律确定了运动和力的关系,使我们能够把物体的运动情况和受力情况联系起来.2.如果已知物体的受力情况,可以由牛顿第二定律求出物体的加速度,再通过运动学规律确定物体的运动情况.(1)确定研究对象,对研究对象进行受力分析,并画出物体的受力图.(2)根据力的合成与分解,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,求出物体运动的加速度.(4)结合物体运动的初始条件,选择运动学公式,求出所需求的运动学量——任意时刻的位移和速度,以及运动轨迹等.知识点二从运动情况确定受力如果已知物体的运动情况,根据运动学公式求出物体的加速度,再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的力.(1)确定研究对象.(2)对研究对象进行受力分析,并画出物体受力示意图.(3)根据相应的运动学公式,求出物体的加速度.(4)根据牛顿第二定律列方程求出物体所受的力.(5)根据力的合成和分解方法,求出所需求解的力.拓展一连接体问题1.连接体及其特点多个相互关联的物体连接(叠放,并排或由绳子、细杆联系)在一起的物体组称为连接体。
连接体一般具有相同的运动情况(速度、加速度)。
2.处理连接体问题的常用方法(1)整体法:若连接物具有相同的加速度,可以把连接体看成一个整体作为研究对象,在进行受力分析时,要注意区分内力和外力。
采用整体法时只分析外力,不分析内力。
(2)隔离法:把研究的物体从周围物体中隔离出来,单独进行分析,从而求解物体之间的相互作用力。
拓展二传送带问题如处理此类问题的流程:弄清初始条件→判断相对运动→判断滑动摩擦力的大小和方向→分析物体所受的合外力以及加速度的大小和方向→由物体的速度变化分析相对运动,进而判断物体以后的受力及运动情况。
1.水平传送带问题设传送带的速度为v带,物体与传送带之间的动摩擦因数为μ,两定滑轮之间的距离为l,物体置于传送带一端时的初速度为v0。
人教版高一物理必修1第四章牛顿运动定律典型问题精炼(含详细答案)一、选择题1.如图所示,A、B质量各为m,置于光滑水平桌面上,通过细绳和光滑小定滑轮将A与质量为2m的C 物体连接,整个系统由静止释放,释放后A、B之间无相对滑动。
下列判断正确的是( )A. 绳中拉力mgB. 绳中拉力2mgC. A、B间摩擦力为mgD. A、B间摩擦力为12 mg2.如图所示,是直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,设投放初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态。
在箱子下落过程中,下列说法正确的是( )A. 箱内物体始终没有受到支持力B. 箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大C. 箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大D. 箱内物体受到的支持力始终等于物体的重力3.静止于粗糙水平面上的物体,受到方向恒定的水平拉力F的作用,拉力F的大小随时间变化如图甲所示。
在拉力F从0逐渐增大的过程中,物体的加速度随时间变化如图乙所示,g取10m/s2。
则下列说法中正确的是( )A. 物体与水平面间的摩擦力先增大,后减小至某一值并保持不变B. 物体与水平面间的动摩擦因数为0.2C. 物体的质量为6kgD. 4s末物体的速度为4m/s4.如图所示,斜面体放置在粗糙水平地面上,上方的物块获得一沿斜面向下的初速度沿粗糙的斜面减速下滑,斜面体始终保持静止,在此过程中A. 斜面体对物块的作用力斜向左上方B. 斜面体与物块之间的动摩擦因数小于斜面与地面夹角的正切值C. 地面对斜面体的摩擦力水平向右D. 地面对斜面体的支持力小于物块与斜面体的重力之和5.如图所示,A、B两球的质量均为m,它们之间用轻弹簧相连,放在光滑的水平面上,今用力将球向左推,使弹簧压缩,平衡后突然将F撤去,则在此瞬间( )A. A球的加速度为F/2mB. B球的加速度为F/mC. B球的加速度为F/2mD. B球的加速度为06.关于超重和失重,下列说法正确的是A. 超重就是物体受到的重力增大了B. 失重就是物体受到的重力减小了C. 完全失重就是物体受到的重力为零块,t=2s 时刻传送带突然被制动而停止.已知滑块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2.则t=2.5s 时滑块的速度为( )A. 3m/sB. 2m/sC. 1m/sD. 08.电梯内的水平地板上有一体重计,某人站在体重计上,电梯静止时,体重计的示数为40kg 。
高一物理第四章牛顿运动定律知识点归纳总结高一物理第四章《牛顿运动定律》总结一、夯实基础知识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 va ∆∆=,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 x ,F y =ma y , 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。
第四章 《牛顿运动定律》专题复习班级 姓名1.在物理学史上,正确认识运动和力的关系且推翻“力是维持物体运动的原因”这个观点的物理学家及建立惯性定律的物理学家分别是( )A.亚里士多德、伽利略B.伽利略、牛顿C.伽利略、爱因斯坦D.亚里士多德、牛顿2.“神舟十号”载人飞船近地加速时,飞船以5g 的加速度匀加速上升,g 为重力加速度.则质量为m 的宇航员对飞船底部的压力为( )A.6mgB.5mgC.4mgD.mg3.如图所示,在光滑的水平桌面上有一物体A ,通过绳子与物体B 相连,假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计,绳子不可伸长.如果m B =3m A ,则绳子对物体A 的拉力大小为( )A.m B gB.34m A gC.3m A gD.34m B g4.细绳拴一个质量为m 的小球,小球用固定在墙上的水平弹簧支撑,小球与弹簧不粘连.平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°,如图所示.以下说法正确的是:(已知cos 53°=0.6,sin 53°=0.8)( )A.小球静止时弹簧的弹力大小为35mgB.小球静止时细绳的拉力大小为35mgC.细绳烧断瞬间小球的加速度立即变为gD.细绳烧断瞬间小球的加速度立即变为53g5.物体静止在斜面上,以下的几种分析中正确的是( )A.物体所受到静摩擦力的反作用力是物体对斜面的摩擦力B.物体所受重力沿垂直斜面方向的分力就是物体对斜面的压力C.物体所受重力的反作用力就是斜面对它的静摩擦力和支持力这两个力的合力D.物体所受支持力的反作用力就是物体对斜面的压力6.小芳站在电梯中的体重计上,电梯静止时体重计示数如图(甲)所示,电梯运行经过5楼时体重计示数如图(乙)所示,则此时( )A.电梯可能在向上运动B.电梯一定在向下运动C.电梯的加速度方向一定向下D.电梯的加速度方向可能向上7.如图所示,我国有一种传统的民族体育项目叫做“押加”,实际上相当于两个人拔河,如果甲、乙两人在押加比赛中,甲获胜,则下列说法中正确的是( )A .甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力,所以甲获胜B .当甲把乙匀速拉过去时,甲对乙的拉力大小等于乙对甲的拉力大小C .当甲把乙加速拉过去时,甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力D .甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小,只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力,所以甲获胜8.某同学用如图甲所示的实验装置来“探究a 与F 、m 之间的定量关系”。
人教高中物理必修一第四章知识点整理第四章知识点整理4.1牛顿第一定律1.亚里士多德:力是维持物体运动的原因。
2.伽利略:如果运动物体不受力,它将永远的运动下去。
3.笛卡儿:补充了伽利略的认识,指出:如果运动中的物体没有收到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向。
4.牛顿:伽利略和迪卡儿的正确结论在隔了一代人以后,由牛顿总结成动力学的一条基本定律。
牛顿第一定律(惯性定律):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。
1)物体不受力时,总保持匀速直线运动或静止。
说明:力不是维持物体运动的原因。
2)力迫使物体改变这种状态。
说明:力是改变运动状态的原因。
3)指出一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
说明:一切物体都具有惯性。
惯性:一切物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
惯性是一切物体所固有的一种属性。
无论物体是否运动、是否受力,都具有惯性。
惯性只与物体的质量大小有关,与物体的运动状态无关。
质量越大,惯性越大,运动状态越难改变。
所以说,★质量是惯性的唯一量度。
惯性表现为:运动状态改变的难易程度。
注意:把物体惯性的表现说成是物体受到“惯性力”或者说“物体受到了惯性”是错误的。
4.2实验:探究加速度与力、质量的关系1.实验目的:定量分析a、F、m的关系2.实验原理:控制变量法A、m一定时,a与F的定量关系B、F一定时,a与m的定量关系实验一:探究加速度a与合外力 F 的关系★解决问题1:为什么要把木板的一侧垫高?(1)作用:平衡摩擦力和其他阻力。
(2)方法:调节木板的倾斜度,使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动。
记住:平衡摩擦力时不要挂钩码。
解决问题2:测量小车的质量:用天平测出。
解决问题3:测量小车的加速度:逐差法求加速度。
解决问题4:测量和改变小车受到的合外力:当钩码和小盘的质量m<< 小车质量M的情况下,可以认为小桶和砂的重力近似等于小车所受的拉力。
牛顿运动定律1、理想斜面实验(1)亚里士多德:力是维持物体运动的原因(2)伽利略理想斜面实验:方法:实验+科学推理让小球从斜面上滚下来(实验)若没有摩擦小球将上升到原来高度减小斜面倾角,小球将上升到原来高度减小斜面倾角直至水平,小球为想达到原来高度将持续运动下去。
结论:力不是维持物体运动的原因,物体停止是因为受到摩擦阻力的作用。
2、牛顿第一定律(惯性定律)一切物体总保持,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
拓展:运动的物体不受外力,总保持静止的物体不受外力,总保持物体的运动状态改变了,说明了运动状态改变的标志:例题1:关于力和运动状态的改变,下列说法不正确的是( )A. 物体加速度为零,则运动状态不变B. 只要速度大小和方向二者中有一个发生变化,或者二者都变化,都叫运动状态发生变化C. 物体运动状态发生改变就一定受到力的作用D. 物体运动状态的改变就是指物体的加速度在改变2、在水平的路面上有一辆匀速行驶的小车,车上固定一盛满水的碗。
现突然发现碗中的水洒出,水洒出的情况如图所示,则关于小车在此种情况下的运动叙述正确的是()A. 小车匀速向左运动B. 小车可能突然向左加速运动C. 小车可能突然向左减速运动D. 小车可能突然向右加速运动3、如图所示,重球系于线DC下端,重球下再系一根同样的绳BA,下列说法正确的是()A.在绳的A端缓慢增加拉力,结果CD绳拉断 B.在绳的A端缓慢增加拉力,结果AB绳拉断C.在绳的A端突然猛一拉,结果AB绳拉断D.在绳的A端突然猛一拉,结果CD绳拉断4、如图所示,一个劈形物体A,各面均光滑,放在固定的斜面上,上表面呈水平,在水平面上放一个小球B,劈形物体从静止开始释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是()A. 沿斜面向下的直线B. 竖直向下的直线C. 无规则曲线D. 抛物线3、牛顿第三定律:作用力与反作用力定律(不可叠加)等大:反向:异物:共线:共性:同生同失:例题:如图所示,一个箱子放在水平地面上,箱子内有一根固定的竖直杆,在杆上套着一个环,已知箱子和竖直杆的总质量为M,环的质量为m,环沿竖直杆加速下滑,环与竖直杆的摩擦力大小为Ff,则此时箱子对地面的压力为()A. MgB. Mg+mgC. Mg+mg−FfD. Mg+Ff4、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:对牛顿第二定律的理解(1)同体性:F、m、a是研究同一个系统的三个物理量,不要乱写m(2)瞬时性:(3)矢量性(4)力的独立性:作用在物体上的每个力都将产独立地产生各自的加速度,与其他力无关,合外力的加速度即是这些加速度的矢量和。
注意:牛顿运动定律只适用于宏观、低速的物体,不适用于微观、高速的物体,只适用于惯性参考系,不适用于非惯性参考系。
5、牛顿第二定律的一般解题步骤和方法(1)选对象定状态析受力列方程图1第一类:由物体的受力情况确定物体的运动情况1. 如图1所示,一个质量为m=20kg 的物块,在F=60N 的水平拉力作用下,从静止开始沿水平地面向右做匀加速直线运动,物体与地面之间的动摩擦因数为0.10.( g=10m/s2) 画出物块的受力示意图 求物块运动的加速度的大小 物体在t=2.0s 时速度v 的大小.求物块速度达到s m v /0.6=时移动的距离2.如图,质量m=2kg 的物体静止在水平面上,物体与水平面间的滑动摩擦因数25.0=μ,现在对物体施加一个大小F=8N 、与水平方向夹角θ=37°角的斜向上的拉力.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2,求 (1)画出物体的受力示意图 (2)物体运动的加速度(3)物体在拉力作用下5s 内通过的位移大小。
第二类:由物体的运动情况确定物体的受力情况1、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.( g=10m/s2)2.一个滑雪的人,质量m =75kg ,以v0=2m/s 的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角θ=30°,在t =5s 的时间内滑下的路程x=60m,( g=10m/s2)求:(1)人沿斜面下滑的加速度(2)滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空气阻力)。
3、如图所示,水平地面AB与倾角为θ的斜面平滑相连,一个质量为m的物块静止在A点。
现用水平恒力F作用在物块上,使物块从静止开始做匀加速直线运动,经时间t到达B点,此时撤去力F,物块以在B点的速度大小冲上μ。
求:斜面。
已知物块与水平地面和斜面间的动摩擦因数均为(1)物块运动到B点的速度大小(2)物块在斜面上运动时加速度的大小(3)物块在斜面上运动的最远距离x第三类:牛顿定律的瞬时性例题:1、如图所示,天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的质量相同的小球,两小球均保持静止。
当突然剪断细绳的瞬间,上面小球A与下面小球B的加速度分别为(以向上为正方向)( )A. a1=g a2=gB. a1=2g a2=0C. a1=−2g a2=0D. a1=0 a2=g(1)若改成绳呢,2、A. B两球的质量均为m,两球之间用轻弹簧相连,放在光滑的水平地面上,A球左侧靠墙。
弹簧原长为L0,用恒力F向左推B球使弹簧压缩,如图所示,整个系统处于静止状态,此时弹簧长为L.下列说法正确的是()A. 弹簧的劲度系数为FLB. 弹簧的劲度系数为F(L0−L)C. 若突然将力F撤去,撤去瞬间,A. B两球的加速度均为0D. 若突然将力F撤去,撤去瞬间,A球的加速度为0,B球的加速度大小为Fm3、在动摩擦因数μ=0.3的水平面上有一个质量为m=1kg的小球,小球与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳一端相连,如图所示.此时小球处于静止平衡状态,且水平面对小球的弹力恰好为零,当剪断轻绳的瞬间,小球的加速度的大小为(取g=10m/s2)()A. 0B. 10C. 7D.104、如图所示,质量为m的小球固定在水平轻弹簧的一端,并用倾角为30∘的光滑木板AB托住,小球恰好处于静止状态。
当木板AB突然向下撤离的瞬间,小球的加速度大小为()。
5、如图所示,轻弹簧竖直放置在水平面上,其上放置质量为2kg的物体A,A处于静止状态。
现将质量为3kg的物体B轻放在A上,则B与A刚要一起运动的瞬间,B对A的压力大小为(取g=10m/s2)(第四类:牛顿定律的矢量性例题:1、力F1单独作用在物体A上时产生的加速度a1大小为5m/s2,力F2单独作用在物体A上时产生的加速度a2大小为2m/s2,那么,力F1和F2同时作用在物体A上时产生的加速度a的大小不可能是()A.5m/s2B.3m/s2C.8m/s2D.7m/s22、一个质量为2kg的物体,在大小分别为15N和20N的两个力作用下运动。
关于该物体的运动情况,下列说法正确的是()A. 加速度大小最大是10m/s2B. 加速度大小一定是17.5m/s2C.加速度大小可能是15m/s2D. 加速度大小可能是20m/s23、4、如右图所示,电梯与水平面夹角为30°,当电梯加速向上运动时,梯面对人的支持力是其重力的6/5,则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍?第五类:牛顿定律的连接体问题1、光滑的水平面上有质量分别为m1、m2的两物体静止靠在一起(如图) ,现对m1施加一个大小为 F 方向向右的推力作用。
求此时物体m2受到物体 m1的作用力F12、如图所示,质量为m的木块放在光滑水平桌面上,细绳栓在木块上,并跨过滑轮,试求木块的加速度:(1)用大小为F (F= Mg )的力向下拉绳子(2)把一质量为M的重物挂在绳子上m3、如图所示,在沿平直轨道行驶的车厢内,有一轻绳的上端固定在车厢的顶部,下端拴一小球,当小球相对车厢静止时,悬线与竖直方向夹角为θ,则下列关于车厢的运动情况正确的是()A. 车厢加速度大小为gtanθ,方向沿水平向左B. 车厢加速度大小为gtanθ,方向沿水平向右C. 车厢加速度大小为gsinθ,方向沿水平向左D. 车厢加速度大小为gsinθ,方向沿水平向右4、如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角,小球和车厢相对静止,球的质量为1kg.(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)求车厢运动的加速度,并说明车厢的运动情况.(2)求悬线对球的拉力.5、实验:探究加速度、力和质量的关系1.某实验小组设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,如图所示已知小车质量M=250g,砝码盘的质量记为m0,所使用的打点计时器交流电频率f=50Hz.其实验步骤是:1.按图中所示安装好实验装置;2.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下做匀速运动;3.取下细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量m;4.先接通电源,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求得小车的加速度a;5.重新挂上细绳和砝码盘,改变砝码盘中砝码质量,重复2~4步骤,求得小车在不同合外力F作用下的加速度。
回答下列问题:(1)按上述方案做实验,是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?(填“是”或“否”)(2)实验中打出的其中一条纸带如图所示,由该纸带可求得小车的加速度a=m/s2.(保留二位有效数字)(3)某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中,如下表,次数12345砝码盘中砝码的重力F/N0.100.200.290.390.49小车的加速度a(m/s2)0.88 1.44 1.84 2.38 2.89他根据表中的数据画出a﹣F图象(如图)。
造成图线不过坐标原点的一条最主要原因是。
2.“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示。
(1)下列说法正确的是。
A.在探究加速度与质量的关系时,应该保证拉力的大小不变B.“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足对探究过程也不会产生影响C.在探究加速度与力的关系时,只需测量一次,记录一组数据即可D.在探究加速度与力的关系时,作a﹣F 图象应该用折线将所描的点依次连接(2)在实验中,某同学得到了一条纸带如图乙所示,选择了A、B、C、D、E 作为计数点,相邻两个计数点间还有 4 个计时点没有标出,其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.30cm、x4=8.92cm,电源频率为50Hz,可以计算出小车的加速度大小是m/s2.(保留两位有效数字)(3)某同学将长木板右端适当垫高,其目的是。