牛顿运动定律综合复习(一)答案分析
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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:tv 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:(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。
物理牛顿运动定律专题练习(及答案)含解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的图象如图所示取m/s2,求:(1)物体与水平面间的动摩擦因数;(2)水平推力F的大小;(3)s内物体运动位移的大小.【答案】(1)0.2;(2)5.6N;(3)56m。
【解析】【分析】【详解】(1)由题意可知,由v-t图像可知,物体在4~6s内加速度:物体在4~6s内受力如图所示根据牛顿第二定律有:联立解得:μ=0.2(2)由v-t图像可知:物体在0~4s内加速度:又由题意可知:物体在0~4s内受力如图所示根据牛顿第二定律有:代入数据得:F=5.6N(3)物体在0~14s内的位移大小在数值上为图像和时间轴包围的面积,则有:【点睛】在一个题目之中,可能某个过程是根据受力情况求运动情况,另一个过程是根据运动情况分析受力情况;或者同一个过程运动情况和受力情况同时分析,因此在解题过程中要灵活处理.在这类问题时,加速度是联系运动和力的纽带、桥梁.2.如图所示.在距水平地面高h =0.80m 的水平桌面一端的边缘放置一个质量m =0.80kg 的木块B ,桌面的另一端有一块质量M =1.0kg 的木块A 以初速度v 0=4.0m/s 开始向着木块B 滑动,经过时间t =0.80s 与B 发生碰撞,碰后两木块都落到地面上,木块B 离开桌面后落到地面上的D 点.设两木块均可以看作质点,它们的碰撞时间极短,且已知D 点距桌面边缘的水平距离s =0.60m ,木块A 与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,重力加速度取g =10m/s 2.求:(1)木块B 离开桌面时的速度大小; (2)两木块碰撞前瞬间,木块A 的速度大小; (3)两木块碰撞后瞬间,木块A 的速度大小. 【答案】(1) 1.5m/s (2) 2.0m/s (3) 0.80m/s 【解析】 【详解】(1)木块离开桌面后均做平抛运动,设木块B 离开桌面时的速度大小为2v ,在空中飞行的时间为t ′.根据平抛运动规律有:212h gt =,2s v t '= 解得:2 1.5m/s 2gv h== (2)木块A 在桌面上受到滑动摩擦力作用做匀减速运动,根据牛顿第二定律,木块A 的加速度:22.5m/s Mga Mμ==设两木块碰撞前A 的速度大小为v ,根据运动学公式,得0 2.0m/s v v at =-=(3)设两木块碰撞后木块A 的速度大小为1v ,根据动量守恒定律有:2Mv Mv mv =+1解得:210.80m/s Mv mv v M-==.3.如图所示,传送带水平部分x ab =0.2m ,斜面部分x bc =5.5m ,bc 与水平方向夹角α=37°,一个小物体A 与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,传送带沿图示方向以速率v =3m/s 运动,若把物体A 轻放到a 处,它将被传送带送到c 点,且物体A 不脱离传送带,经b 点时速率不变.(取g =10m/s 2,sin37°=0.6)求:(1)物块从a 运动到b 的时间; (2)物块从b 运动到c 的时间. 【答案】(1)0.4s ;(2)1.25s . 【解析】 【分析】根据牛顿第二定律求出在ab 段做匀加速直线运动的加速度,结合运动学公式求出a 到b 的运动时间.到达b 点的速度小于传送带的速度,根据牛顿第二定律求出在bc 段匀加速运动的加速度,求出速度相等经历的时间,以及位移的大小,根据牛顿第二定律求出速度相等后的加速度,结合位移时间公式求出速度相等后匀加速运动的时间,从而得出b 到c 的时间. 【详解】(1)物体A 轻放在a 处瞬间,受力分析由牛顿第二定律得:1mg ma μ=解得:21 2.5m/s a =A 与皮带共速需要发生位移:219 1.8m 0.2m 25v x m a ===>共故根据运动学公式,物体A 从a 运动到b :21112ab x a t =代入数据解得:10.4s t =(2)到达b 点的速度:111m/s 3m/s b v a t ==<由牛顿第二定律得:22sin 37mg f ma ︒+=2cos37N mg =︒且22f N μ=代入数据解得:228m/s a =物块在斜面上与传送带共速的位移是:2222b v vs a -=共代入数据解得:0.5m 5.5m s =<共时间为:2231s 0.25s 8b v v t a --=== 因为22sin 376m/s cos372m/s g g μ︒=︒=>,物块继续加速下滑 由牛顿第二定律得:23sin 37mg f ma ︒-= 2cos37N mg =︒,且22f N μ=代入数据解得:234m/s a =设从共速到下滑至c 的时间为t 3,由23331 2bc x s vt a t -=+共,得: 31s t =综上,物块从b 运动到c 的时间为:23 1.25s t t +=4.如图甲所示,质量为m=2kg 的物体置于倾角为θ=37°的足够长的固定斜面上,t=0时刻对物体施以平行于斜面向上的拉力F ,t 1=0.5s 时撤去该拉力,整个过程中物体运动的速度与时间的部分图象如图乙所示,不计空气阻力,g=10m /s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ (2)拉力F 的大小(3)物体沿斜面向上滑行的最大距离s . 【答案】(1)μ=0.5 (2) F =15N (3)s =7.5m【解析】 【分析】由速度的斜率求出加速度,根据牛顿第二定律分别对拉力撤去前、后过程列式,可拉力和物块与斜面的动摩擦因数为 μ.根据v-t 图象面积求解位移. 【详解】(1)由图象可知,物体向上匀减速时加速度大小为:2210510/10.5a m s -==- 此过程有:mgsinθ+μmgcosθ=ma 2 代入数据解得:μ=0.5(2)由图象可知,物体向上匀加速时加速度大小为:a 1=210/0.5m s =20m/s 2 此过程有:F-mgsinθ-μmgcosθ=ma 1 代入数据解得:F=60N(3)由图象可知,物体向上滑行时间1.5s ,向上滑行过程位移为:s =12×10×1.5=7.5m 【点睛】本题首先挖掘速度图象的物理意义,由斜率求出加速度,其次求得加速度后,由牛顿第二定律求解物体的受力情况.5.现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,它们行驶的速度均为10m/s .当两车快要到一十字路口时,甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯,于是紧急刹车(反应时间忽略不计),乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车,但乙车司机反应较慢(反应时间为0.5s ).已知甲车紧急刹车时制动力为车重的0.4倍,乙车紧急刹车时制动力为车重的0.5倍,g 取10m/s 2.(1)若甲车司机看到黄灯时车头距警戒线15m ,他采取上述措施能否避免闯警戒线? (2)为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两车行驶过程中至少应保持多大距离?【答案】(1)见解析(2)2.5m 【解析】 【分析】(1)根据甲车刹车时的制动力求出加速度,再根据位移时间关系求出刹车时的位移,从而比较判定能否避免闯红灯;(2)根据追及相遇条件,由位移关系分析安全距离的大小. 【详解】(1)甲车紧急刹车的加速度为210.44/a g m s ==甲车停下来所需时间0112.5v t s a ==甲滑行距离 20112.52v x m a == 由于12.5 m <15 m ,所以甲车能避免闯红灯;(2)乙车紧急刹车的加速度大小为:220.55/a g m s ==设甲、乙两车行驶过程中至少应保持距离0x ,在乙车刹车2t 时刻两车速度相等,0120022()v a t t v a t -+=-解得2 2.0t s =此过程中乙的位移: 220002121152x v t v t a t m =+-= 甲的位移:210021021()()12.52x v t t a t t m =+-+= 所以两车安全距离至少为:012 2.5x x x m =-= 【点睛】解决本题的关键利用牛顿第二定律求出加速度,再根据运动学公式进行求解.注意速度大者减速追速度小者,判断能否撞上,应判断速度相等时能否撞上,不能根据两者停下来后比较两者的位移去判断.6.如图甲所示,在平台上推动物体压缩轻质弹簧至P 点并锁定.解除锁定,物体释放,物体离开平台后水平抛出,落在水平地面上.以P 点为位移起点,向右为正方向,物体在平台上运动的加速度a 与位移x 的关系如图乙所示.已知物体质量为2kg ,物体离开平台后下落0.8m 的过程中,水平方向也运动了0.8m ,g 取10m/s 2,空气阻力不计.求:(1)物体与平台间的动摩擦因数及弹簧的劲度系数; (2)物体离开平台时的速度大小及弹簧的最大弹性势能. 【答案】(1)0.2μ=,400/k N m =(2)2/v m s =, 6.48p E J = 【解析】 【详解】(1)由图象知,弹簧最大压缩量为0.18x m ∆=,物体开始运动时加速度2134/a m s =,离开弹簧后加速度大小为222/a m s =.由牛顿第二定律1k x mg ma μ⋅∆-=①,2mg ma μ=②联立①②式,代入数据解得0.2μ=③400/k N m =④(2)物体离开平台后,由平抛运动规律得:212h gt =⑤ d vt =⑥物体沿平台运动过程由能量守恒定律得:212p E mgx mv μ-=⑦ 联立①②⑤⑥⑦式,代入数据得2/v m s =⑧6.48p E J =⑨7.木块A 、B 质量分别为5A m kg =和7B m kg =,与原长为020l cm =、劲度系数为100/k N m =轻弹簧相连接,A 、B 系统置于水平地面上静止不动,此时弹簧被压缩了5c m .已知A 、B 与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2μ=,可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,现用水平推力F=2N 作用在木块A 上,如图所示(g 取10m/s 2),(1)求此时A ,B 受到的摩擦力的大小和方向;(2)当水平推力不断增大,求B 即将开始滑动时,A 、B 之间的距离 (3)若水平推力随时间变化满足以下关系12(),2F t N =+ 求A 、B 都仍能保持静止状态的时间,并作出在A 开始滑动前A 受到的摩擦力图像.(规定向左为正方向)【答案】(1)3,A f N =向右,3,B f N =向左;(2)11cm ,(3).【解析】试题分析:(1)分析A 、B 的最大静摩擦力大小关系,根据平衡条件进行求解;(2)当B 要开始滑动时弹簧弹力不变,则A 、B 的距离等于原长减去压缩量;(3)A 开始滑动时B 静止,则弹簧弹力不变,求出此时的时间,在A 没有滑动前,根据平衡条件求出A f t -的表达式,并作出图象.(1)由:max 10A A f f m g N μ===静动,max 14B B f f m g N μ===静动 此时假设A 、B 均仍保持静止状态由题得:5F kx N ==弹 对A 有:A F F f -=弹max 3A A f N f ∴=<方向向右;对B 有:B F f =弹max 5B B f N f ∴=<方向向左 则假设成立(2)当B 要开始滑动时,此时,max F f =弹静 由max B f f m g μ==静动 则:B kx m g μ'=0.1414B m gx m cm kμ∴='==A 、B 间距离: 011s l x cm '=-=(3)在A 没有开始滑动前,A 处于静止状态,弹簧弹力不变 则有:A F f F +=弹 得:13()2A f F F t N =-=-弹 设t 时刻A 开始滑动,此时B 静止,弹簧弹力不变 对A: max A F f F +=弹 代入数据解得:t=26s作出在A 开始滑动前A 受到的摩擦力A f t -图象如图所示8.草逐渐成为我们浙江一项新兴娱乐活动。
高一物理牛顿运动定律试题答案及解析1.如图所示,木块放在粗糙的长木板上,放在粗糙水平地面上,在水平恒力作用下,以速度向左匀速运动,该过程中水平弹簧秤的示数稳定为。
下列说法中正确的是()A.木块受到的静摩擦力大小等于TB.木板向左匀速运动的速度越大所需的拉力越大C.若用2F的力作用在木板上,木块受到的摩擦力的大小等于TD.若木板以2a的加速度运动时,木块受到的摩擦力大小等于T【答案】CD【解析】稳定时,A保持静止.A水平方向受到弹簧的拉力和B对A的滑动摩擦力,由平衡条件得到,木块A受到的滑动摩擦力的大小等于弹簧的拉力T.故A错误.若长木板速度增大时,AB 间动摩擦因数不变,A对B的压力不变,则木块A受到的滑动摩擦力的大小不变,仍等于T,B 错误;若用2F的力作用在长木板上,木板加速运动,而木块A受到的滑动摩擦力的大小不变,仍等于T,与F无关.故CD正确.【考点】本题考查受力分析与运动分析。
2.下面几个说法中正确的是: ( )A.静止或作匀速直线运动的物体,一定不受力的作用B.当物体的速度等于零时,物体一定处于平衡状态C.当物体的运动状态发生变化时,物体一定受到力的作用D.物体的运动方向一定是物体所受合外力的方向【答案】C【解析】略3.(8分)汽车发动机的额定功率为60kW,汽车质量为5t,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍,g取10m/s2,问:(1)汽车保持额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少?(2)若汽车保持0.5m/s2的加速度做匀加速运动,这一过程能维持多长时间?【答案】(1)12m/s;(2)16s。
【解析】(1)因为v=m/s=12m/s;(2)做匀加速运动的最大速度为v′=m/s=8m/s;故这一过程的时间为t==16s【考点】汽车启动问题。
4.如图所示,在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑轨道,一个带负电的小球从斜轨上的A点由静止释放,沿轨道滑下,已知小球的质量为m,电荷量为-q,匀强电场的场强大小为E,斜轨道的倾角为α,圆轨道半径为R,小球的重力大于受的电场力.(1)求小球沿轨道滑下的加速度的大小;(2)若使小球通过圆轨道顶端的B点,求A点距水平地面的高度h至少为多大;【答案】(1)(2)h1=【解析】(1)由牛顿第二定律有得:.(2)球恰能过B点有:mg-qE=m ①由动能定理,从A点到B点过程,则有:②由①②解得h1=【考点】考查了动能定律,牛顿第二定律,圆周运动5.某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2.5s内物体的()A.路程为65mB.位移大小为25m,方向向上C.速度改变量的大小为10m/sD.平均速度大小为13m/s,方向向上【答案】AB【解析】解:由v=gt可得,物体的速度减为零需要的时间t==s=3s,故5s时物体正在下落;A、路程应等于向上的高度与后2s内下落的高度之和,由v2=2gh可得,h==45m,后两s下落的高度h'=gt′2=20m,故总路程s=(45+20)m=65m;故A正确;B、位移h=vt﹣gt2=25m,位移在抛出点的上方,故B正确;C、速度的改变量△v=gt=50m/s,方向向下,故C错误;D、平均速度v===5m/s,故D错误;故选AB.【考点】竖直上抛运动.分析:竖直上抛运动看作是向上的匀减速直线运动,和向下的匀加速直线运动,明确运动过程,由运动学公式即可求出各物理量.点评:竖直上抛运动中一定要灵活应用公式,如位移可直接利用位移公式求解;另外要正确理解公式,如平均速度一定要用位移除以时间;速度变化量可以用△v=at求得.6.如图所示.在光滑水平面上有物体A、B,质量分别为m1、m2.在拉力F作用下,A和B以加速度a做匀加速直线运动.某时刻突然撤去拉力F,此瞬时A和B的加速度为a1、a2.则()A.a1=a2=0B.a1=a;a2=0C.a1=a;a2= aD.a1=a;a2=﹣a【答案】D【解析】解:当力F作用时,对A运用牛顿第二定律得:a=突然撤去拉力F的瞬间,弹簧弹力没有发生变化,所以A受力不变,即a1=a;B只受弹簧弹力作用,根据牛顿第二定律得:故选D【考点】牛顿第二定律;胡克定律.分析:突然撤去拉力F的瞬间,弹簧弹力没有发生变化,所以A受力不变,B只受弹簧弹力作用,根据牛顿第二定律即可求解.点评:本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用,注意突然撤去拉力F的瞬间,弹簧弹力没有发生变化,注意整体法和隔离法在题目中的应用.7.两物体都做匀变速直线运动,在给定的时间间隔t内()A.加速度大的,其位移一定大B.初速度大的,其位移一定大C.末速度大的,其位移一定大D.平均速度大的,其位移一定大【答案】D【解析】解:A、根据x=知,加速度大,位移不一定大,还与初速度有关.故A错误.B、根据x=知,初速度大的,位移不一定大,还与加速度有关.故B错误.C、末速度大,位移不一定大,还与初速度有关.故C错误.D、根据,时间一定,平均速度大,位移一定大.故D正确.故选D.【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系.【分析】根据匀变速直线运动位移时间公式x=和平均速度公式去判断一定时间内的位移大小.【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式x=和平均速度公式.8.飞机降落后,在机场跑道上滑行,与起飞升空时比较,它的惯性变小了,原因是( )A.运动速度变小了B.高度降低了C.质量变小了D.阻力变大了【答案】C【解析】质量是衡量惯性大小唯一标准,质量大惯性大,质量小则惯性小,C对。
牛顿定律的复习与巩固【学习目标】1.理解牛顿第一定律及惯性,并能运用它解释有关现象。
2.理解牛顿第二定律及其应用。
3.理解牛顿第三定律,分清作用力和反作用力与一对平衡力的区别。
【知识网络】:,(1),(2):⎧⎪⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩⎩⎩定律的表述一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态直到有外力迫使它改变这种状态为止。
也叫惯性定律牛顿概念:物体本身固有的维持原来运动状态不变的属性,与第一运动状态无关。
质量是惯性大小的量度定律惯性不受外力时表现为保持原来运动状态不变表现受外力时,表现为改变运动状态的难易程度牛顿定律的表述物体的加速度跟所受合外第二定律牛顿运动定律:12(1):F ma F ma=⎧⎪⎨⎪=⎩⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎧⎪⎨⎪⎩⎩−→合合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力方向相同定律的数学表达式:作用力和反作用力的概念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,牛顿方向相反,作用在同一条直线上第三定律作用力、反作用力与一()作用力、反作用力分别作用在两个物体上对平衡力的主要区别()一对平衡力作用在同一个物体上两类问题运动牛顿定律的应用:0,(3),,0F a F G a F G a g F ⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧−−←−−−⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎨=⎨⎪⎩⎪>⎧⎪⎪⎪<⎨⎪⎪==⎪⎩⎩⎧⎪⎨⎪⎩合力加速度是运动和力之间联系的纽带和桥梁平衡状态:静止或匀速直线运动状态(2)共点力的平衡平衡条件向上时超重超重和失重向下时失重时完全失重基本单位:千克(kg)、米(m)、秒(s)力学单位制导出单位七个基本单位:千克、米、秒、摩尔、开尔文、安培、卡德拉⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩【要点梳理】要点一、牛顿第一定律要点诠释:1、前人的思想亚里士多德:运动与推、拉等动作相联系。
有推、拉的作用,物体就会运动;没有推、拉的作用,原来运动的物体就会静止下来。
高一物理牛顿运动定律试题答案及解析1.爱因斯坦说:“伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法,是人类思想史上最伟大的成就之一,标志着物理学的真正开端.”在科学史上,伽利略享有“近代科学方法论的奠基人”的美誉.根据你对物理学的学习和对伽利略的了解,他的物理思想方法的研究顺序是()A.提出假说,数学推理,实验验证,合理外推B.数学推理,实验验证,合理外推,提出假说C.实验验证,合理外推,提出假说,数学推理D.合理外推,提出假说,数学推理,实验验证【答案】A【解析】解:本题反应了正确的科学探索的物理思想和物理方法及步骤:①为了解决物理问题提出假说,假说是否科学要看是否满足物理规律,故需要②数学推理,在数学上即理论上通过了,但物理是实验科学,所有的规律要经的起实验的验证,故③实验验证,但是该规律是否是普遍成立呢,故需要④合理外推.故A正确,BCD错误.故选:A.【点评】伽利略对运动和力的关系研究,其科学思想方法的核心是把把实验和逻辑推理和谐结合起来.处理这类题目时要注意它的逻辑顺序,只要仔细考虑一下就能顺利解决.2.A.N不变,T变大B.N不变,T变小C.N变大,T变大D.N变大,T变小【答案】B【解析】解:以两环组成的整体,分析受力情况如图1所示.根据平衡条件得,N=2mg保持不变.再以Q环为研究对象,分析受力情况如图2所示.设细绳与OB杆间夹角为α,由平衡条件得,细绳的拉力T=,P环向左移一小段距离时,α减小,cosα变大,T变小.故选:B.【点评】本题涉及两个物体的平衡问题,灵活选择研究对象是关键.当几个物体都处于静止状态时,可以把它们看成整体进行研究.3.两木块A、B用一轻弹簧连接,静置于水平地面上,如图(a)所示。
现用一竖直向上的力F拉动木块A,使木块A向上做匀加速直线运动,如图(b)所示。
从木块A开始运动到木块B将要离开地面的过程中,下述判断正确的是(设弹簧始终于弹性限度内)()A. 弹簧的弹性势能一直减小B. 力F一直增大C. 木块A的动能和重力势能之和一直增大D. 两木块A、B和轻弹簧组成的系统的机械能先增大后减小【答案】BC【解析】弹簧的弹力变化规律是先减小到0后反向增加,所以弹簧的弹性势能先减小后增加,A 错误。
一、牛顿运动定律专题复习(参考答案)第一部分牛顿第一定律和牛顿第三定律知识要点梳理知识点一——牛顿第一定律例:答案:C解析:从题图中可以看出,人的身体倒向车前进的方向,说明此时车突然减速。
因为当车突然减速时,脚随车减速速度减小了,但身体上部由于惯性仍然保持原来的运动状态,所以人会向前倒。
知识点二——牛顿第三定律例:答案:CD解析:甲拉乙与乙拉甲的力是一对作用力与反作用力,任何情况下都相等,故C对,A、B错。
若取甲、乙两队的静摩擦力,甲胜,则甲受到的最大静摩擦力大于乙队受到的最大静摩擦力,而使乙队被拉动,故D 正确。
典型例题透析类型一——生活现象中的惯性问题1、思路点拨:本题主要考查惯性知识,当物体的运动状态发生变化时,利用惯性知识来判断物体的运动情况。
解析:列车进站时刹车,速度减小,而水由于惯性仍要保持原来较大的速度,所以水向前涌,液面形状和选项C一致。
答案:C总结升华:同学们对惯性的理解时常有下面的错误认识:(1)认为做匀速直线运动的物体才有惯性,做变速运动的物体没有惯性;(2)物体在做匀速直线运动或静止时有惯性,一旦速度改变,惯性就没有了;(3)把惯性看成一种力,认为物体保持原来的运动状态是因为受到了“惯性力”;(4)认为物体的速度越大,物体的惯性越大等等。
举一反三答案:D解析:质量是物体惯性大小的唯一量度,故A、B均错误;球由静止自由下落,说明力是改变物体运动状态的原因,C错,D正确。
类型二——牛顿第一定律的理解2、解析:牛顿第一定律反映的是物体在不受力的情况下所遵循的运动规律,但是自然界中不受力的物体是不存在的,因此它是理想条件下的运动定律,不是实验定律,它来源于大量的真实的科学实验,但不能用真实实验来验证,所以①是正确的;由牛顿第一定律可知,物体的运动不需要力来维持,力的本质是使物体发生形变的原因、是改变物体运动状态的原因、是使物体产生加速度的原因,所以②和④都是正确的;惯性是物体保持原来的静止状态或者匀速直线运动状态不改变的一种性质,惯性定律(即牛顿第一定律)则是反映物体在一定条件下的运动规律,因此选项③是错误的。
高考物理力学知识点之牛顿运动定律知识点总复习附答案解析(1)一、选择题1.某人在地面上用弹簧秤称得体重为490N。
他将弹簧秤移至电梯内称其体重,0t至3t时间段内,弹簧秤的示数如图所示,电梯运行的v-t图可能是(取电梯向上运动的方向为正)( )A.B.C.D.2.有时候投篮后篮球会停在篮网里不掉下来,弹跳好的同学就会轻拍一下让它掉下来.我们可以把篮球下落的情景理想化:篮球脱离篮网静止下落,碰到水平地面后反弹,如此数次落下和反弹.若规定竖直向下为正方向,碰撞时间不计,空气阻力大小恒定,则下列图象中可能正确的是( )A.B.C .D .3.如图所示,小球从高处落到竖直放置的轻弹簧上,则小球从开始接触弹簧到将弹簧压缩至最短的整个过程中( )A .小球的动能不断减少B .小球的机械能在不断减少C .弹簧的弹性势能先增大后减小D .小球到达最低点时所受弹簧的弹力等于重力4.在光滑水平轨道上有两个小球A 和B (均可看做质点),质量分别为m 和2m ,当两球间的距离大于L 时,两球间无相互作用;当两球间的距离等于或小于L 时,两球间存在恒定斥力,若A 球从距离B 球足够远处以初速度0v 沿两球连线向原来静止的B 球运动,如图所示,结果两球恰好能接触,则该斥力的大小为( )A .20mv LB .202mv LC .202mv LD .203mv L5.跳水运动员从10m 高的跳台上腾空跃起,先向上运动一段距离达到最高点后,再自由下落进入水池,不计空气阻力,关于运动员在空中的上升过程和下落过程,以下说法正确的有( )A .上升过程处于超重状态,下落过程处于失重状态B .上升过程处于失重状态,下落过程处于超重状态C .上升过程和下落过程均处于超重状态D .上升过程和下落过程均处于完全失重状态6.如图所示,有一根可绕端点B 在竖直平面内转动的光滑直杆AB ,一质量为m 的小圆环套在直杆上。
在该竖直平面内给小圆环施加一恒力F ,并从A 端由静止释放小圆环。
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:tv 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:(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。
高三物理牛顿第一定律试题答案及解析1.火车在平直轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起,发现仍落回原处的原因是:A.人跳起后,车厢内空气给他以向前的推力,带着他随同火车一起向前运动;B.人跳起瞬间,车厢地板给他一向前的推力,推动他随同火车一起向前运动;C.人跳起后,车在继续向前运动,所以人落下后必定偏后一些,只是由于时间很短,偏后的距离不明显D.人跳起后直到落地,在水平方向上始终和车具有相同的速度。
【答案】D【解析】由牛顿第一定律可知,物体如果不受力的作用,将保持原来的运动状态不变。
火车上的人跳起后,在水平方向上不受力,将保持与车厢相同的速度向前运动,故落下时在车厢运动方向上与车厢具有相同的位移,会落回原处,D对。
【考点】牛顿运动定律的应用2.关于惯性的认识,以下说法正确的是A.物体受到力的作用后,运动状态发生改变,惯性也随之改变B.置于光滑水平面上的物体即使质量很大也能被拉动,说明惯性与物体的质量无关C.让物体的速度发生改变,无论多快,都需要一定时间,这是因为物体具有惯性D.同一物体沿同一水平面滑动,速度较大时停下的时间较长,说明惯性与速度有关【答案】C【解析】惯性是物体保持原来运动状态的性质,其唯一量度是质量,质量越大惯性越大,即改变状态越难,与物体的运动状态无关,与物体的受力状态无关,所以选项ABD错误C正确.【考点】考查对惯性的理解.3.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.车速越大,刹车后滑行的路程越长C.质量越大,它的惯性越大D.车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越大【答案】BC【解析】质量是物体惯性大小的唯一的量度,与物体的运动状态无关,所以A错误,C正确;车速越大,所需制动距离越大,与物体惯性的大小无关,所以B正确,D错误.故选BC.【考点】惯性的概念。
4.下列说法中不正确的是()A.牛顿提出万有引力定律,并利用扭秤实验,巧妙地测出了万有引力常量B.牛顿第一定律、牛顿第二定律都可以通实验来验证C.单位m、kg、s是一组属于国际单位制的基本单位D.牛顿第一定律是牛顿第二定律在加速度等于零下的一个特例。
高三物理牛顿第一定律试题答案及解析1.牛顿第一定律表明,力是物体发生变化的原因;该定律引出的一个重要概念是。
【答案】运动状态惯性【解析】牛顿第一定律内容即一切物体在不受力的作用时总保持静止或匀速直线运动状态,即不受力时运动状态不变,所以力才是物体运动状态发生变化的原因,据此引出的概念即物体保持原来运动状态不变的性质,惯性。
【考点】牛顿第一定律2.下列关于使用和乘坐小汽车的说法,符合实际情况的是A.小汽车的司机和前排乘客必须系好安全带,这样可以防止惯性的危害B.小汽车车尾的导电链是为了防止静电积聚C.小汽车前大灯和挡风玻璃覆盖的偏振片能使驾驶员消除对面车灯的强烈炫光D.小汽车防雾灯一般为橙黄色光,橙黄色光的波长较短,穿透力弱【答案】ABC【解析】汽车在正常行驶过程中,乘客与汽车速度相同,如果有突发事件,汽车会突然刹车,司机和乘客由于惯性会往前冲,发生严重事故,所以前排乘客要使用安全带,故选项A正确;小汽车车尾的导电链是吧车上的静电导入地面,故选项B正确;偏正片通过偏正作用可以消除对面来车的强光,故选项C正确;黄色波长较长,容易发生衍射作用,所以有较强的穿透力,故选项D 错误。
【考点】本题考查惯性、静电、偏正片和单色光。
3.牛顿的三大运动定律构成了物理学和工程学的基础.它的推出、地球引力的发现和微积分的创立使得牛顿成为过去一千多年中最杰出的科学巨人之一.下列说法中正确的是().A.牛顿第一定律是牛顿第二定律的一种特例B.牛顿第二定律在非惯性系中不成立C.两物体之间的作用力和反作用力是一对平衡力D.为纪念牛顿,人们把“力”定义为基本物理量,其基本单位是“牛顿”【答案】B【解析】牛顿第一定律是独立的物理学定律,并不是牛顿第二定律的一种特例,A错误;牛顿第二定律成立的条件是宏观、低速、惯性系,在非惯性系中不成立,B正确;两物体之间的作用力与反作用力是分别作用在两个物体上,并不是一对平衡力,C错误;为纪念牛顿,人们把“力”的单位规定为“牛顿”,力不是基本物理量,D错误.4.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,下列叙述正确的是().A.小车匀速向左运动B.小车可能突然向左加速C.小车可能突然向左减速D.以上说法都不对【答案】B【解析】水向右洒出,说明车相对于水有向左的位移,所以车可能向左加速,可能向右减速,B正确,ACD错误。
力的平衡综合卷(三)答案分析
1.作用于同一点的两个力大小分别为N F 101=,N F 62=,这两个力的合力F 与1F 的夹角为θ,则
θ可能为 ( AB ) A .0 B .30° C .60° D .120°
2.重为G 的物体放在光滑斜面上,受到斜面的弹力为N ,如图所示,设使物体沿斜面下滑的力为1F ,则下面说法中正确的是 ( AD )
A .1F
是N 与G 的合力 B .物体受到G ,N ,1F 和物体垂直于斜面压紧斜面的力2F C .G 分解为1F 和物体对斜面的压力2F D .1F 是G 沿斜面向下的分力
1=10N
F 1=10N F 2=6N F θ=0° 1N 6521<=可能
1N N 666.83523
>==⨯ 不可能
可能
由此看来θ≥60°由于F 2太小不能构成合乎要求的封闭矢量三角形。
F 1
F 2
F
N 与G 的合力可以直接合成(见第一张图), 也可以把G 分解后再合成,再垂直斜面方向N 与F 2合力为零,只有沿斜面向下的力F 1(见第二张图),F 1的大小与方向与第一张图的F 完全一样,故A 、D 正确。
3. 如图所示,硬杆BC 一端固定在墙上的B 点,另一端装有滑轮C ,重物D 用绳 拴住通过滑轮固定于墙上的A 点。
若杆、滑轮及绳的质量和摩擦均不计,将 绳的固定端从A 点稍向下移,则移动过程中 ( C ) A .绳的拉力、滑轮对绳的作用力都增大 B .绳的拉力减小,滑轮对绳的作用力增大
C .绳的拉力不变,滑轮对绳的作用力增大
D .绳的拉力、滑轮对绳的作用力都不变
4.如图所示,一个质量为m 的物体受到三个共点力1F ,2F ,3F 的作用, 则物体所受的合力大小是 ( C ) A .21F B .2F C .32F D .0
5.如图所示,一个质量为m=2.0kg 的物体,放在倾角为θ=30°的斜面上而静止,若用竖直向上的力 F=5N 提物体,物体仍静止(2
/10s m g =),则下述正确的是 ( B )
A .斜面受的压力减少5N
B .斜面受的压力减少量小于5N
C .物体受的摩擦力减少2.5N
D .物体受的摩擦力减少量小于2.5N
θ G T
T
绳的拉力T 恒等于G ,
滑轮对绳上的C 点作用力F 与绳子的合力等大反向,
随着A 点的下移,两个T 的夹角变小,合力增大, 故C 正确。
F 1
F 2 F=F 3 F 3
2F 3 分矢量应该箭头首尾相连,合矢量将他们封闭,构成矢量三角形。
从右图看出F 1与F 2
首尾相连,故它们是分矢量,F 1与F 2的合矢量大小肯定等于F 3,再与同方向的F 3合成,
其总的合力大小为2F 3,方向如左图所示。
N 1 F 1 F 2 f 01 N 2 F 1 F 2 F y
F x
f 02
6.如图2所示,A 、B 两物体在水平力F 的作用下共同以加速度a 向右移动,则在 A 、B 两物体间的作用力 ( B ) A .1对 B .2对 C .3对 D .4对
7.在图中,AO ,BO ,CO 是三条完全相同的细绳,并将钢梁水平吊起,若钢梁足
够重时,绳AO 先断,则 ( C )
A .θ=120°
B .θ>120°
C .θ<120°
D .不论θ为何值,AO 总是先断
8.如图所示,顶角为θ=30°的等腰劈,今有力F=100N ,作用于劈背上,将物体劈开,求F 的分力大小。
看右边隔离图:在水平方向,由于B 作匀加速运动,所以B 一定受到水平向右的静摩擦力f 0B ,这是A 施与B 的静摩擦力,其反作用力为f 0B ′,这是B 施与A 的静摩擦力,。
(一对) 在竖直方向A 给与B 支持力N B ,其反作用力 为N B ′。
(一对),共两对。
A
f
T A
T
T
O 点处于平衡状态: F T A
=
当θ=120° 时 F=T=T A 三根绳一齐断
当θ<120°时 F >T A 先断B 、C 不会断
当θ>120°时 F <T B 、C 先断A 不会断 不合题意
9.如图10所示,两个质量相同的物体A 和B 紧靠在一起,放在光滑的水平面上.若两物体同时受到大小分别为F 1和F 2(F 1>F 2)的水平推力作用,则A 、B 两物体间相互作用力的大小为
2
2
1
F F +.
10.如图11所示,质量为M 的木箱放在水平面上,木箱中的立杆上套着一个质量为m 的小球,开始时小球在杆的顶端,由静止释放后,小球沿杆下滑的加速度为重力加速度的二分之一,即a=g/2.则在小球下滑的过程中,木箱对地面的压力为mg Mg
1
+
.
11A 点
F 2
G
a a
隔离法示意图
mg f
a 解: 用隔离法解决此类牵连体问题,画出隔离图(1)从小球的隔离图看出小球的受力情况: 得: ma f mg =- mg mg mg ma mg f 2121=-=-= (2) 从木箱得隔离图上看出受力情况(木箱处于平衡状态) f Mg N += mg Mg N 2
1+=
12.如图所示,质量60kg 的人站在水平地面上,通过定滑轮和绳子 (不计其摩擦和绳子质量)竖直向上提起质量为10kg 的货物。
(1)货物以a 1=2m /s 2
匀加速上升,人对地面压力多大?
(2)货物匀加速上升时,其最大加速度为多大(g 取10m /s 2,下同)?
13.如图13所示,体积相同的两个小球A 和B 用1m 长的细线相连,A 的质量为m ,B 的质量为2m .将它们都浸入水中后恰能处于静止状态.求:(1)此时细线的张力.(2)若细线被剪断,2s 后两球相距多远?(设水足够深)
浮F
a
14.地面上放一木箱,质量为40kg ,用100N 的力与水平成37°角推木箱,如图所示,恰好使木箱匀速前进.若用此力与水平成37°角向斜上方拉木箱,木箱的加速度多大?(取g=10m /s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
15.用一水平恒力将质量为250kg 的木箱沿水平地面推行50m ,历时10s ,若物体受到阻力是物重的0.1倍,则外加的推力多大?(g 取10m /s 2)
G F v a。