2017_2018学年高中物理第三章牛顿运动定律3.4牛顿第三定律练习2含解析教科版必修
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第三章 牛顿运动定律知识网络:第1单元 牛顿运动三定律一、牛顿第一定律(内容):(1)保持匀速直线运动或静止是物体的固有属性;物体的运动不需要用力来维持(2)要使物体的运动状态(即速度包括大小和方向)改变,必须施加力的作用,力是改变物体运动状态的原因1.牛顿第一定律导出了力的概念 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”。
)2.牛顿第一定律导出了惯性的概念惯性:物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
惯性应注意以下三点:(1)惯性是物体本身固有的属性,跟物体的运动状态无关,跟物体的受力无关,跟物体所处的地理位置无关(2)质量是物体惯性大小的量度,质量大则惯性大,其运动状态难以改变(3)外力作用于物体上能使物体的运动状态改变,但不能认为克服了物体的惯性3.牛顿第一定律描述的是理想化状态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。
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。
4、不受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,不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例,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。
【例1】在一艘匀速向北行驶的轮船甲板上,一运动员做立定跳远,若向各个方向都用相同的力,则 ( )A .向北跳最远B .向南跳最远C .向东向西跳一样远,但没有向南跳远D .无论向哪个方向都一样远【例2】某人用力推原来静止在水平面上的小车,使小车开始运动,此后改用较小的力就可以维持小车做匀速直线运动,可见( )A .力是使物体产生运动的原因B .力是维持物体运动速度的原因C .力是使物体速度发生改变的原因D .力是使物体惯性改变的原因【例3】如图中的甲图所示,重球系于线DC下端,重球下再系一根同样的线BA,下面说法中正确的是()A.在线的A端慢慢增加拉力,结果CD线拉断B.在线的A端慢慢增加拉力,结果AB线拉断C.在线的A端突然猛力一拉,结果AB线拉断D.在线的A端突然猛力一拉,结果CD线拉断二、牛顿第三定律(12个字——等值、反向、共线同时、同性、两体、)1.区分一对作用力反作用力和一对平衡力一对作用力反作用力和一对平衡力的共同点有:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
3.4 牛顿第三定律考点精讲考点1:对牛顿第三定律的理解1.牛顿第三定律表达式:F=-F′,式中的“-”号表示作用力与反作用力方向相反。
2.作用力与反作用力的“四同”“三异”作用力与反作用力关系四同等大大小总是相等共线作用在一条直线上同时同时产生、同时变化、同时消失同性质同一性质的力三异异向方向相反异体作用在不同的物体上异效效果不能相互抵消,不能认为合力为零【点拨】牛顿第三定律中“总是”表现在以下三个方面:(1)与物体的大小和形状无关。
(2)与物体的运动状态无关。
(3)与物体受不受其他力无关。
【例1】如图甲所示,把两个力传感器的挂钩钩在一起,让一个大人与一个小孩向相反方向拉,大人很轻松地就能将小孩拉过来。
如果两个力传感器与计算机相连,就能很容易地显示出两个拉力随时间变化的图像,如图乙所示。
由图像可以得出的正确结论是()甲乙A.作用力与反作用力的大小总是相等B.作用力与反作用力的大小不相等C.作用力与反作用力的作用时间不相等D.作用力与反作用力的方向相同【针对训练】1.(对作用力与反作用力的理解)关于马拉车的下列说法正确的是()A.马拉车不动,是因为马拉车的力小于车拉马的力B.马拉车前进,是因为马拉车的力大于车拉马的力C.不论车如何运动,马拉车的力大小总等于车拉马的力D.只有当马拉车不动或马拉车匀速前进时,马拉车的力大小才等于车拉马的力2.(对牛顿第三定律的理解)关于牛顿第三定律,下面说法中正确的是()A.两物体间先有作用力,后有反作用力B.作用力与反作用力可以是不同性质的力C.作用力与反作用力同时产生,同时消失D.作用力与反作用力的合力等于零考点2:一对平衡力和一对作用力与反作用力的区别作用力、反作用力与平衡力的比较【例2】引体向上是同学们经常做的一项健身运动。
该运动的规范动作是:两手正握单杠,由悬垂开始,上拉时,下颚须超过单杠面。
下放时,两臂放直,不能曲臂,如图所示,这样上拉下放,重复动作,达到健身的目的。
第1讲牛顿第一定律牛顿第三定律考点一牛顿第一定律的理解与应用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.物理学史物理学家对力和运动的关系观点如下:(1)亚里士多德:必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止在一个地方。
(2)伽利略:力不是维持物体运动的原因(通过理想实验得出)。
(3)笛卡儿:如果运动中的物体没有受到力的作用,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:力是改变物体运动状态的原因。
[思维诊断](1)牛顿第一定律是实验定律。
()(2)在水平面上运动的物体最终停下来,是因为水平方向没有外力维持其运动的结果。
()(3)运动的物体惯性大,静止的物体惯性小。
()(4)物体的惯性越大,状态越难改变。
()答案:(1)×(2)×(3)×(4)√[题组训练]1.[对定律的理解](2017·舟山模拟)关于牛顿第一定律,下列说法正确的是()A.它表明了力是维持物体运动状态的原因B.它表明了物体具有保持原有运动状态的性质C.它表明了改变物体的运动状态并不需要力D.由于现实世界不存在牛顿第一定律所描述的物理过程,所以牛顿第一定律没有用处解析:牛顿第一定律揭示运动和力的关系:力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因,故选项B正确。
答案: B2.[伽利略斜面实验]伽利略用两个对接的斜面,一个斜面固定,让小球从固定斜面上滚下,又滚上另一个倾角可以改变的斜面,斜面倾角逐渐改变至0,如图所示。
第三章牛顿运动定律第1节牛顿第一定律一、例题例1:A D 例 2 :C 例 3:D二、当堂展示1:B D 2:C 3:C D三、课时作业1:B 2:B 3:C 4:D 5:A 6:B 7. A 8.加速、向前、向左第三章牛顿运动定律第2节探究加速度与力、质量的关系一、例题例1:⑴图略⑵成正比例 2 :D二、当堂展示1:a—1/m 2: ⑴图略⑵成正比, 成反比⑶0.50kg ⑷4.0N三、课时作业1:B 2:B C 3:B 4:A C D 5:B 50 6:0.707kg 7⑴平衡摩擦力过度或长木板倾角过大,⑵未平衡掉摩擦力或倾角过小。
第三章牛顿运动定律第3节牛顿第二定律一、例题例1:D例 2 :⑴A B D ⑵B D⑶B D例 3:⑴1000N ⑵1 m/s2二、当堂展示1:B D 2:B 3:⑴0.2 m/s2 0.4N ⑵0.8N⑶0.5 m/s三、课时作业1:B 2:D 3:D 4:C 5:D 6:D 7:62.5N 8:500N第三章牛顿第二定律第4节牛顿第三定律一、例题例1:C例 2 :D例 3:D例4:反冲二、当堂展示1:A 2:C 3:D 4:B三、课时作业1:C 2:A D 3:C 4:B 5:B C 6:⑴ 2 m/s2 ⑵0.3 7:8 m/s 3s第三章牛顿运动定律第5节牛顿运动定律的应用(一)一、例题例1:(1)g s inθ(2) g(sinθ-ucosθ) (3)①g sinθ,②g(sinθ+ucosθ)例 2 :⑴15.2N ⑵1.3 m/s2⑶16.25m 例 3:50N二、当堂展示1:gtanθ水平向左 2:⑴2s ⑵10m 3:10N/3三、课时作业1:40m/s 2:⑴7.6m/s2 ⑵1m/s2⑶ 31.8N向上或4.2向上 3:11s 4:⑴600N/11⑵20m/s ⑶80m第三章牛顿运动定律第5节牛顿运动定律的应用(二)一、例题例1:A例 2 :1F +2F/2例3:gtanθ二、当堂展示1:B 2:gtanθ向右加速或向左减速 3:⑴m2 gtanθ⑵m2 g- m1g/cosθ 4:⑴2 m/s2⑵8N三:课时作业1:ACD 2:BC3:m A F2+m B F l∕m A+m B 4:Mg+ mgcosθcosθ,mgcosθsinθ5:60N,20N,m2∕m1 6:(M+m) gtanθ第三章牛顿运动定律第6节超重与失重一、例题例1:f=0.866ma N=mg+ma/2 例 2 : B D 例 3:ACDE二、当堂展示1:B 2:C 3:①N=mg+ma ②N=mg+ma ③N=mg-ma ④N=mg-ma ⑤N=0 ⑥无关三、课时作业1:D 2:D 3:C D 4:减速上升,2 m/s2 50kg 5:B C 6:B D第三章牛顿运动定律基本概念复习(一)一、例题例1: D 例 2 : 2,变小例 3:A B 例 4 :(1)--B (2)—D (3)—C (4)—A例 5:D 例 6: 3.3N 例7::9m二、当堂展示1:汽车启动时绿灯亮,急刹车时红灯亮 2:(AC) 3: 167m三、课时作业1:(BD) 2:(D) 3:(B 、D) 4:09.0=μ,t = 4.1s 5:αμααμαs i n c o s )c o s s i n (-++g g a m第三章 牛顿运动定律基本方法复习(二)一、例题例1(A )例2(1)3.2 (2)a =m21 (3)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够 例3 (1) =︒==37tan g mF a 合7.5m/s 2(2)8.010137cos ⨯=︒=mg F T N=12.5N例4 F 1=m (g +a )sin α,F 2=m (g +a )cos α,(2)F 1=m (g sin α-a cos α),F 2=m (g cosα+a sin α)例5g/2 例6 F/3二、当堂展示 1,略 2,a =0.58 m/s 2 3,ααμαcos )cos (sin -=mg F f 三、课时作业1,B 2,C D 3, 5 2 4, C 5,(1)F 1=50N , F 2=70N 。
物理第(1)本答案第三章牛顿运动定律一1A 2(1)C (2)B(3)静止或匀速 3AD 4D 5D 6B 7A 8C 9C 1-0D11C 12D 二1D 2C 3AD 4BC 5AD 6. 速度先增加后减小,加速度先减小后增加 7.错误!未找到引用源。
,方向沿圆周的切线方向错误!未找到引用源。
方向水平向右8C 9BD 10C 11(1)0.2 (2)6N (3)46m12 (1)x1=16m(2)t=2s。
13 (1)87 s 8.7×10 m/s (2)0.008 kg/m 14(1)8 41m/s 2.5 s (2)0.3 s (3) 522专题三见后面1四1C 2C 3 4N 42m 2.1s 4a=3m/sv=8m/sα=30°25A67a?0.5m/s 7W 3.03mFmin133=N5A28μ1=0.20,μ2=0.30,s=1.125m 9x?980m 5.5×10N -9×10J 55第三章牛顿运动定律第一节牛顿第一、第三定律【知识清单】一、牛顿第一定律 1.伽利略与理想斜面实验 1.内容: 2.意义 3.惯性思考:惯性与物体的受力和运动有关吗?2二、牛顿第三定律 1.作用力和反作用力: 2.牛顿第三定律的内容: 3.表达式:三、力学单位制【典型习题】1.在物理学发展史上,伽利略、牛顿等许许多多科学家为物理学的发展做出了巨大贡献.以下选项中符合他们观点的是( )A.人在沿直线加速前进的车厢内,竖直向上跳起后,将落在起跳点的后方 B.两匹马拉车比一匹马拉车跑得快,这说明:物体受的力越大则速度就越大 C.两物体从同一高度做自由落体运动,较轻的物体下落较慢D.一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来,这说明:静止状态才是物体不受力时的“自然状态”答案:A2.(1)某人乘坐列车时发现,车厢的双层玻璃窗内积水了.列车进站过程中,他发现水面的形状是下图中的( )(2)若列车正在出站,则水面的形状与哪个选项一致?(3)若水面形状与选项A中相同,说明列车的运动状态是怎样的?答案:C B 静止或匀速3.伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础。
牛顿第一、第三定律1.(2018·4月浙江选考)通过理想斜面实验得出“力不是维持物体运动的原因”的科学家是( )A.亚里士多德B.伽利略C.笛卡尔D.牛顿解析:选B.伽利略通过理想斜面实验推翻了亚里士多德关于“力是维持物体运动的原因”的说法,得出“力不是维持物体运动的原因”.2.如图所示,冰壶在冰面运动时受到的阻力很小,可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变,我们可以说冰壶有较强的抵抗运动状态变化的“本领”.这里所指的“本领”是冰壶的惯性,则惯性的大小取决于( )A.冰壶的速度B.冰壶的质量C.冰壶受到的推力D.冰壶受到的阻力解析:选B.一个物体惯性的大小,与其运动状态、受力情况是没有任何关系的,衡量物体惯性大小的唯一因素是质量,故B正确.3.(2019·绍兴检测)就一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以解释,其中正确的是( )A.“强弩之末势不能穿鲁缟”,这表明强弩的惯性减小了B.射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透,这表明它的惯性变小了C.货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这会改变它的惯性D.摩托车转弯时,车手一方面要控制适当的速度,另一方面要将身体稍微向里倾斜,通过调控人和车的惯性达到转弯的目的解析:选C.“强弩之末势不能穿鲁缟”,是由于速度减小了,不是由于惯性减小了,弩的惯性没有发生变化,故A错误;惯性与运动时间无关,故B错误;摘下或加挂车厢,会使列车的质量减小或增大,惯性发生变化,故C正确;摩托车转弯时,身体稍微向里倾斜是改变其受力情况,惯性与力无关,故D错误.4.(2019·舟山高二月考)跳伞是一项勇敢者的游戏,如图所示,下述说法正确的是( )A.地球对人的吸引力和人对地球的吸引力是一对平衡力B.人受到的重力和气流对人向上的力是一对相互作用力C.人受到的重力和人对气流向下的力是同一个力D.人对气流向下的力和气流对人向上的力是一对相互作用力解析:选D.地球对人的吸引力和人对地球的吸引力是一对相互作用力,人的重力和气流对人的作用力都作用在人上,不可能是一对相互作用力,人受到的重力和人对气流向下的力作用在不同物体上不可能是同一个力,A、B、C错误;根据作用力与反作用力的特点,人对气流向下的力和气流对人向上的力是一对相互作用力,D正确.5.如图所示,用细线将A物体悬挂在顶板上,B物体放在水平地面上.A、B间有一劲度系数为100 N/m的轻质弹簧,此时弹簧伸长了2 cm.已知A、B两物体的重力分别是3 N和5 N.则细线的拉力及B对地面的压力分别是( )A.8 N和0 N B.5 N和7 NC.5 N和3 N D.7 N和7 N解析:选C.对A由平衡条件得F T-G A-kx=0,解得F T=G A+kx=3 N+100×0.02 N=5 N,对B由平衡条件得kx+F N-G B=0,解得F N=G B-kx=5 N-100×0.02 N=3 N,由牛顿第三定律得B对地面的压力是3 N,故选项C正确.【课后达标检测】一、选择题1.(2019·湖州质检)下列关于惯性的说法正确的是( )A.开车系安全带可防止由于人的惯性而造成的伤害B.子弹飞出枪膛后,因惯性受到向前的力而继续飞行C.飞机起飞时飞得越来越快,说明它的惯性越来越大D.物体在粗糙水平面上比光滑水平面上难推动,说明物体在粗糙水平面上惯性大答案:A2.伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础.早期物理学家关于惯性有下列说法,其中正确的是( ) A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B.没有力的作用,物体只能处于静止状态C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D.运动物体如果没有受到力的作用,将慢慢停止下来答案:A3.下列关于作用力和反作用力的说法中,正确的是( )A.作用力和反作用力的合力为零B.物体相互作用时,先有作用力,后有反作用力C.马能将车拉动,是因为马拉车的力大于车拉马的力D.鸡蛋碰石头时,鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力大小是相等的答案:D4.(2019·浙江十校联考)电动平衡车是一种时尚代步工具.当人驾驶平衡车在水平路面上做匀速直线运动时,下列说法正确的是( )A.平衡车匀速行驶时,相对于平衡车上的人,是运动的B.平衡车的重力与地面对平衡车的支持力是一对平衡力C.平衡车在加速过程中也是平衡的D.关闭电机,平衡车还会继续行驶一段路程是由于惯性解析:选D.本题考查了惯性、受力分析以及对一对平衡力的理解.以人为参考系,车是静止的,A错误;平衡车竖直方向还有人对其压力,所以B错误;平衡状态为物体是静止或匀速直线运动状态,C错误.5.如图所示,狗拉着雪橇在雪道上行驶,根据牛顿运动定律可知( )A.若加速前进,狗拉雪橇的力大于雪橇拉狗的力B.若匀速前进,狗拉雪橇的力与雪橇拉狗的力平衡C.若减速前进,狗拉雪橇的力小于雪橇拉狗的力D.狗拉雪橇的力与雪橇拉狗的力大小始终相等解析:选D.根据牛顿第三定律,两个物体之间的相互作用力总是大小相等,与运动状态无关,因作用对象不同,效果不能抵消,故不能平衡或求合力,则D项正确.6.建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料.质量为70.0 kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以0.5 m/s2的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)( )A.510 N B.490 NC.890 N D.910 N解析:选B.设绳子对物体的拉力为F1则F1-mg=maF1=m(g+a)=210 N绳子对人的拉力F2=F1=210 N人处于静止,则地面对人的支持力F N=Mg-F2=490 N,由牛顿第三定律知人对地面的压力F N′=F N=490 N,故B项正确.7.(2019·嘉兴月考)如图所示,滑板运动员沿水平地面向前滑行,在横杆前相对于滑板竖直向上起跳,人与滑板分离,分别从横杆的上、下通过,忽略人和滑板在运动中受到的阻力.则运动员( )A.起跳时脚对滑板的作用力斜向后B.在空中水平方向先加速后减速C.越过杆后落在滑板的后方D.越过杆后仍落在滑板上起跳的位置解析:选D.相对滑板竖直向上起跳时,脚对滑板的作用力竖直向下,选项A错误;分离后,由于惯性,滑板做匀速直线运动,运动员在水平方向上不受力,水平方向上做匀速运动,越过杆后落在滑板上起跳的位置,选项B、C错误,选项D正确.8.一列以速度v匀速行驶的列车内有一水平桌面,桌面上的A处有一小球.若车厢内的旅客突然发现(俯视图)小球沿如图所示的虚线从A点运动到B点,则由此可以判断列车的运行情况是( )A.减速行驶,向北转弯B.减速行驶,向南转弯C.加速行驶,向南转弯D.加速行驶,向北转弯解析:选B.小球具有惯性,相对于列车向前运动,故列车在减速,相对于列车向北运动,故列车向南转弯,B正确.9.(2019·浙江联考)如图所示,一个楔形物体M放在固定的粗糙斜面上,M上表面水平且光滑,下表面粗糙,在其上表面上放一光滑小球m,楔形物体由静止释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( )A.沿斜面方向的直线B.竖直向下的直线C.无规则的曲线D.抛物线解析:选B.对小球进行受力分析可知:小球所受的重力和支持力均沿竖直方向,小球在水平方向上不受力.根据牛顿第一定律可知,小球在水平方向上的运动状态不变,又因楔形物体由静止释放,故小球在水平方向上无运动,只沿竖直方向向下做直线运动.故B正确.10.(2019·浙江黄岩质检)如图所示是一种汽车安全带控制装置的示意图,当汽车处于静止或匀速直线运动时,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.向左行驶、突然刹车B.向右行驶、突然刹车C.向左行驶、匀速直线运动D.向右行驶、匀速直线运动解析:选B.简化模型如图所示,当小球在虚线位置时,小球、车具有向左的加速度,车的运动情况可能为:向左加速行驶或向右减速行驶,A错误,B正确;当车匀速运动时,无论向哪个方向运动,小球均处于竖直位置不摆动,C、D错误.二、非选择题11.(2019·丽水质检)如图所示,在台秤上放半杯水,台秤的示数G′=50 N,另用挂在支架上的弹簧秤悬挂一边长a=10 cm的正方体金属块,金属块的密度ρ=3×103 kg/m3.当弹簧秤下的金属块平稳地浸入水中的深度b=4cm时,弹簧秤和台秤的示数分别为多少?(水的密度ρ水=103kg/m3,g取10m/s2)解析:由于金属块受到向上的浮力作用,弹簧秤的示数减小.浮力的反作用力作用于水,从而使台秤的示数增大.金属块的受力情况如图所示,因金属块静止,根据受力平衡,有F T=G-F浮又因G=ρa3g=30 NF浮=ρ水gV排=ρ水ga2b=4 N故F T=30 N-4 N=26 N,即弹簧秤的示数为26 N台秤的示数由于浮力的反作用力增加了F′=4 N所以台秤的示数为F N=G′+F′=54 N.答案:26 N 54 N12.如图所示,物块的质量m=30 kg,细绳一端与物块相连,另一端绕过光滑的轻质定滑轮,当质量为M=50 kg的人用T=100 N的力竖直向下拉绳子时,滑轮左侧细绳与水平方向的夹角为53°,物块在水平面上保持静止.(已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,g取10 m/s2),求:(1)人对地面的压力大小;(2)物块对地面的弹力大小和摩擦力大小;(3)细绳对滑轮的压力大小和方向.解析:(1)人受重力、拉力和支持力,根据平衡条件,有:F N=Mg-T=500 N-100 N=400 N由牛顿第三定律得F N′=-F N人对地面的压力大小为400 N.(2)物块受力如图所示,设地面对物块的弹力大小为N,地面对物块的摩擦力大小为f,由共点力平衡条件,竖直方向上有:N+T sin 53°-mg=0代入数据得:N=220 N水平方向上有:f=T cos 53°=60 N由牛顿第三定律得N′=-N,f′=-f物块对地面的弹力大小为220 N,摩擦力大小为60 N.(3)细绳对滑轮的压力等于两边绳子拉力的合力,即:F=(T cos 53°)2+(T+T sin 53°)2代入数据得:F=6010 N≈190 N方向:与竖直方向成18.5°斜向左下方.答案:(1)400 N (2)220 N 60 N(3)190 N 方向与竖直方向成18.5°,斜向左下方。
高三物理牛顿第三定律试题答案及解析1.根据牛顿第三定律,下面说法正确的是( )A.跳高运动员起跳时,地对人的竖直支持力大于人对地的压力B.钢丝绳吊起货物加速上升时,钢丝绳给货物的力大于货物给钢丝绳的力C.篮球场上一个小个子运动员撞在大个子运动员身上,小个子运动员跌倒了,而大个子运动员只歪了一下,是因为大个子运动员对小个子运动员作用力大于小个撞大个的力D.子弹在枪膛中加速时,枪膛对子弹的作用力等于子弹对枪膛的作用力【答案】D【解析】牛顿第三定律是相互作用力,大小相等,方向相反,作用在彼此两个物体上。
A中地面对人的支持力和人对地面的压力是相互作用力,大小相等,A错。
B中钢丝绳对货物的力与货物对钢丝绳的力是相互作用力,大小相等B错。
大个子对小个子运动员和小个子对大个子运动员的力也属于相互作用力,大小也是相等,答案C错。
只有最后一项枪膛对子弹的作用力和子弹对枪膛的作用力是一对相互作用力大小相等是对的。
【考点】牛顿第三定律2.以下说法中正确的是()A.人走路时,只有地对脚的作用力大于脚蹬地的作用力,人才能前进B.以卵击石,石头无恙而鸡蛋碎了,是因为鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力C.运动员从地上跳起,是由于地面给运动员的作用力大于运动员给地面的作用力D.甲、乙两队拔河,甲队胜,并不能说甲对绳的拉力大于乙对绳的拉力【答案】D【解析】A选项中,地对脚的力和脚蹬地的力是一对相互作用力,其大小相等,方向相反,所以A选项错误;B选项中,鸡蛋对石头的力和石头对鸡蛋的力是相互作用力,大小相等,但鸡蛋壳的抗撞击力较差,所以鸡蛋碎了,所以B选项错误;运动员能够从地面跳起是因为地面给运动员的力大于运动员自身的重力,所以C选项错误;甲乙两队拔河比赛,甲对乙的力和乙对甲的力是相互作用力,大小相等,但甲队胜是因为甲队受到地面的摩擦力大于乙队受到地面的摩擦力。
所以D选项正确。
【考点】本题考查对作用力与相互作用力的关系的理解。
高一物理牛顿第三定律试题答案及解析1.在某次游戏中,两位同学对面站立、手掌相对并用力推对方,关于这两个人的推力下列理解正确的是()A.力气大的一方给对方的推力大于对方给他的推力B.由于作用力和反作用力总是大小相等的,所以谁也推不动对方C.两人的推力同时出现,同时增大,同时消失D.两人的推力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,因此是一对平衡力【答案】C【解析】两位同学对面站立、手掌相对并用力推对方,这两个人的推力属于作用力和反作用力(不是平衡力),总是大小相等的,同时变化的,A、D错误,C正确;每个人受到多个力的作用,无法判定谁能够推动谁,B错误.【考点】本题考查了牛顿第三定律。
2.甲、乙两队参加拔河比赛,甲队胜,若不计绳子的质量,下列说法正确的是()A.甲队拉绳子的力大于乙队拉绳子的力B.甲队对地面的摩擦力大于乙队对地面的摩擦力C.甲、乙两队与地面间的最大静摩擦力大小相等、方向相反D.甲、乙两队拉绳子的力大小相等【答案】BD【解析】甲通过绳子拉乙和乙通过绳子拉甲是作用力与反作用力,A错,D对;甲队胜的原因是甲队对地面的摩擦力大于乙队对地面的摩擦力,B对,C错。
【考点】本题考查了对作用力与反作用力的理解3.某同学用水平力推静放在水平面上的桌子,但未推动,这是因为该同学对桌子的推力A.大于桌子对该同学的推力B.小于桌子对该同学的推力C.小于桌子和地面间的最大静摩擦力D.小于桌子所受的静摩擦力【答案】C【解析】人推桌子和桌子推人的力,是作用力和反作用力,大小相等,A、B错;桌子静止,人的推力和桌子受到的静摩擦力大小相等,D错;推不动的原因是人推桌子的力小于桌子和地面间的最大静摩擦力,所以本题选择C。
【考点】摩擦力、作用力和反作用力4.下列情景中,关于力的大小关系,说法正确的是A.跳高运动员起跳,地对人的支持力大于人对地的压力B.火箭加速上升时,火箭发动机的推力大于火箭的重力C.鸡蛋撞击石头,鸡蛋破碎,鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力D.钢丝绳吊起货物加速上升时,钢丝绳对货物的拉力大于货物对钢丝绳的拉力【答案】B【解析】地对人的支持力和人对地的压力两个力的施力物体和受力物体互换,为相互作用力,等大反向选项A错。
2012年物理一轮精品复习学案:第2节 牛顿第二定律、两类动力学问题【考纲知识梳理】一、牛顿第二定律1、内容:牛顿通过大量定量实验研究总结出:物体的加速度跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向和合外力的方向相同。
这就是牛顿第二定律。
2、其数学表达式为:m Fa =ma F =牛顿第二定律分量式:⎩⎨⎧==yy x x ma F ma F用动量表述:t PF ∆=合3、牛顿定律的适用范围:(1)只适用于研究惯性系中运动与力的关系,不能用于非惯性系;(2)只适用于解决宏观物体的低速运动问题,不能用来处理微观粒子高速运动问题; 二、两类动力学问题1.由受力情况判断物体的运动状态;2.由运动情况判断的受力情况 三、单位制1、单位制:基本单位和导出单位一起组成了单位制。
(1)基本单位:所选定的基本物理量的(所有)单位都叫做基本单位,如在力学中,选定长度、质量和时间这三个基本物理量的单位作为基本单位: 长度一cm 、m 、km 等; 质量一g 、kg 等; 时间—s 、min 、h 等。
(2)导出单位:根据物理公式和基本单位,推导出其它物理量的单位叫导出单位。
2、由基本单位和导出单位一起组成了单位制。
选定基本物理量的不同单位作为基本单位,可以组成不同的单位制,如历史上力学中出现了厘米·克·秒制和米·千克·秒制两种不同的单位制,工程技术领域还有英尺·秒·磅制等。
【要点名师精解】一、对牛顿第二定律的理解1、牛顿第二定律的“四性”(1)瞬时性:对于一个质量一定的物体来说,它在某一时刻加速度的大小和方向,只由它在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定.当它受到的合外力发生变化时,它的加速度随即也要发生变化,这便是牛顿第二定律的瞬时性的含义.例如,物体在力F1和力F2的共同作用下保持静止,这说明物体受到的合外力为零.若突然撤去力F2,而力F1保持不变,则物体将沿力F1的方向加速运动.这说明,在撤去力F2后的瞬时,物体获得了沿力F1方向的加速度a1.撤去力F2的作用是使物体所受的合外力由零变为F1,而同时发生的是物体的加速度由零变为a1.所以,物体运动的加速度和合外力是瞬时对应的.(2)矢量性(加速度的方向与合外力方向相同);合外力F是使物体产生加速度a的原因,反之,a是F产生的结果,故物体加速度方向总是与其受到的合外力方向一致,反之亦然。
高中物理重难点及高考题解牛顿运动定律一.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,直到有外力迫使它改变这种状态为止,这就是牛顿第一定律,又叫惯性定律。
这种保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质叫做惯性。
1.牛顿第一定律牛顿第一定律揭示了宇宙中一切物体(或物质)的存在形式,即一切物体在不受外力作用时处于匀速直线运动状态,或处于静止状态,并且运动是绝对的,而静止是相对的。
同时牛顿第一定律也说明了力不是维持物体速度的原因,而是改变物体速度的原因。
2.惯性(1)惯性是物体本身的固有属性,不论物体处于怎样的运动状态,物体均具有惯性。
(2)质量是物体惯性大小的量度。
质量越大,惯性也就越大。
【难点突破】惯性是物体最基本的属性。
表现为:当物体不受外力或所受合外力为零时,惯性表现为物体运动状态不改变;当物体所受合外力不为零时,惯性表现为改变物体运动状态的难易程度。
【例题】如图所示,水平放置的小瓶内有水,其中有一气泡。
当瓶从静止状态突然向右运动时,小气泡在瓶内将向何方运动?(1)甲同学认为:在瓶内的小气泡由于惯性将向左运动,你认为这个结论正确吗?并说明理由。
(2)乙同学认为:瓶中的水由于惯性保持原来的静止状态,相对于瓶子来说向左运动,而瓶中的气泡就向右移动,你认为这个结论正确吗,请说明理由。
【分析】【题解】【答案】二.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。
1.牛顿第二定律(1)牛顿第二定律揭示了物体的加速度跟它受到的合外力及物体本身质量之间的定量关系,其数学表达式为a ∝mF 式中各物理量取国际单位制中的单位后可以写为F 合=ma(2)牛顿第二定律反映了合外力的方向决定加速度的方向,而加速度的方向和速度改变量的方向一致,所以速度改变量的方向也就决定于合外力的方向。
(3)作用在物体上的每一个力都会使物体产生一个加速度,物体最终表现出来的加速度是这些加速度的矢量和,由此可以提供计算物体加速度的两条途径,即可以先求合外力,再求合外力产生的加速度;可以先求所有外力产生的加速度,再求这些加速度的矢量和。
3.牛顿第三定律目标体系构建明确目标·梳理脉络【学习目标】1.知道作用力、反作用力的概念.2.理解牛顿第三定律,会区别一对相互作用力和一对平衡力. 3.会用牛顿第三定律解决简单问题。
4.学会简单的受力分析。
【思维脉络】课前预习反馈教材梳理·落实新知知识点1 作用力与反作用力1。
力是物体对物体的作用。
只要谈到力,就一定存在着__受力物体__和__施力物体__。
2.两个物体之间的作用总是__相互__的,物体间相互作用的这一对力,通常叫作__作用力__和__反作用力__。
3.作用力和反作用力总是互相__依赖__、同时__存在__的.我们可以把其中任何一个力叫作__作用力__,另一力叫作__反作用力__.知识点2 牛顿第三定律1.实验探究:如图所示,把A、B两个弹簧测力计连接在一起,B的一端固定,用手拉测力计A,结果发现两个弹簧测力计的示数是__相等__的。
改变拉力,弹簧测力计的示数也随着改变,但两个弹簧测力计的示数总是__相等__的,方向__相反__。
2.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__,作用在同一条直线上。
知识点3 物体受力的初步分析1.概念:把研究对象(指定物体)在指定的物理环境中受到的__所有__力都分析出来,并画出物体所受的力的__示意图__,这个过程就是受力分析.2.受力分析的两条思路(1)根据物体__运动状态__的变化来分析和判断其受力情况。
(2)根据各种力的特点,从__相互作用__的角度来分析物体的受力。
3.受力分析要注意的几个问题(1)明确要分析哪个物体所受的力。
(2)受力分析的一般顺序:先分析__重力__、再分析__弹力__、然后分析__摩擦力__,最后分析其他力,并且画出力的示意图。
(3)在受力分析时,不要把某个力的反作用力跟这个力的__平衡力__混淆.4.一对平衡力和一对作用力与反作用力(1)一对相互平衡的力作用在__同一__物体上,一对作用力和反作用力作用在两个相互作用的物体上。
高考物理牛顿运动定律试题(有答案和解析)含解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.如图所示,一足够长木板在水平粗糙面上向右运动。
某时刻速度为v 0=2m/s ,此时一质量与木板相等的小滑块(可视为质点)以v 1=4m/s 的速度从右侧滑上木板,经过1s 两者速度恰好相同,速度大小为v 2=1m/s ,方向向左。
重力加速度g =10m/s 2,试求:(1)木板与滑块间的动摩擦因数μ1 (2)木板与地面间的动摩擦因数μ2(3)从滑块滑上木板,到最终两者静止的过程中,滑块相对木板的位移大小。
【答案】(1)0.3(2)120(3)2.75m 【解析】 【分析】(1)对小滑块根据牛顿第二定律以及运动学公式进行求解; (2)对木板分析,先向右减速后向左加速,分过程进行分析即可; (3)分别求出二者相对地面位移,然后求解二者相对位移; 【详解】(1)对小滑块分析:其加速度为:2221114/3/1v v a m s m s t --===-,方向向右 对小滑块根据牛顿第二定律有:11mg ma μ-=,可以得到:10.3μ=;(2)对木板分析,其先向右减速运动,根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到:1212v mg mg mt μμ+⋅= 然后向左加速运动,根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到:21222v mg mg mt μμ-⋅= 而且121t t t s +== 联立可以得到:2120μ=,10.5s t =,20.5t s =; (3)在10.5s t=时间内,木板向右减速运动,其向右运动的位移为:1100.52v x t m +=⋅=,方向向右; 在20.5t s =时间内,木板向左加速运动,其向左加速运动的位移为:22200.252v x t m +=⋅=,方向向左; 在整个1t s =时间内,小滑块向左减速运动,其位移为:122.52v v x t m +=⋅=,方向向左 则整个过程中滑块相对木板的位移大小为:12 2.75x x x x m ∆=+-=。
——教学资料参考参考范本——高中物理第三章牛顿运动定律3-4牛顿第三定律练习1含解析教科版必修1______年______月______日____________________部门一、选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分)1.关于作用力和反作用力,下列说法正确的是( )A.作用力和反作用力一定同时存在B.作用力和反作用力一定是大小相等、方向相反、沿一直线的两个力C.作用力与反作用力的作用效果可以相互抵消D.由于作用力与反作用力分别作用在两个物体上,因而两者的作用效果不可能抵消解析:作用力和反作用力具有等大、同性质且共线等特点,但两个力作用在两个不同物体上,因而不能平衡,作用效果也不能抵消,故A、B、D正确。
答案:ABD2.关于作用力与反作用力,正确的说法是( )A.一对作用力和反作用力性质相同,总是同时产生,同时变化,同时消失B.某物体若只受一个力的作用,说明可以只有作用力,而没有反作用力C.凡是大小相等,方向相反,作用在同一物体上的两个力必定是一对作用力和反作用力D.一对作用力和反作用力的合力为零解析:一对作用力与反作用力具有同时性,即它们同时产生,同时变化,同时消失,A对,B错。
大小相等、方向相反,作用在同一物体上的两个力为一对平衡力,C错。
一对作用力与反作用力分别作用在两个物体上,它们不能求合力,D错。
答案:A3.在滑冰场上,甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上,原来静止不动,在相互猛推一下后分别向相反方向运动。
假定两板与冰面间的动摩擦因数相同。
已知甲在冰上滑行的距离比乙远,这是由于( ) A.在推的过程中,甲推乙的力小于乙推甲的力B.在推的过程中,甲推乙的时间小于乙推甲的时间C.在刚分开时,甲的初速度大于乙的初速度D.在分开后,甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小解析:作用力、反作用力总是等大、反向,且同时产生、同时消失、作用时间相等,故A、B错;对两小孩分开后应用牛顿第二定律得μmg=ma,所以a=μg,因为两板与冰面间的动摩擦因数相同,故加速度相同,D错;分开后,甲、乙都做匀减速运动直到停下,由2ax=v2得,因x甲>x乙,所以v甲>v乙,C对。
第三章牛顿运动定律参考答案3.1当堂反馈:1、B 2、D能力训练: 1.C 2、D . 3、ABD 4.C . 5.B . 6.C 7.C .8.以a =g/2向上加速或向下减速 9.6m/s 2 10.M 2a/(F+Ma )3.2当堂反馈:1、0.5m 2、D能力训练: 1.D 2.ABC 3.CD 4.D . 5.BD 6.D 7.B 8.A9.①右滑,2.5m ,② a o ≤2.5m/s 210.(1)0.5 (2)gs 38 ........3.3当堂反馈:1.113.2N 106.6N 2.D能力训练:1.BC 2.D 3.ABC 4.CD 5.B 6.A 7.A8.沿斜面向下,g /sin α 9.(m+M )g ctg α. 10.(M+m )g sin α/m .3.4当堂反馈:1.(向右、al/g ) 2.gmg T hT )(2- 能力训练:1.C 2.A 3.A 4.AC 5、D 6.D 7.D 8.C 9.A10.当上顶板压力传感器示数为6N ,下底板的压力传感器示数为10.0N对物体有:mg +F 上-F 弹=ma ,F 弹=F 下代入数据得:m =0.50kg(1)弹簧弹力不变 mg+F/Q-F=ma ,得a 1=0。
箱静止或作匀速运动;(2)上项板压力为零,取向上为正,则F-mg=ma 2;代入数据得:a 2=10m/s 2,要使上项板示数为零,则箱向上的加速度于或等于10m/s 2均可。
11.司机在反应时间内,汽车作匀速运动的距离为s 1=vt 。
刹车时汽车加速度大小为a=f/m =4m/s 2,刹车过程中汽车运动的位移为s 2=v 2/2a总位移为s =s 1+s 2=160m12.(1)飞机在竖直方向作匀加速运动的位移为:h =(1/2)at 2,解得a=34m/s 2(2)对乘客据牛顿第二定律有:F T -mg=ma ,F T =24m (N ),即:F T :mg=2.4倍(3)若不系安全带,则乘客相对于机舱以24m/s 2的加速度向上运动,最有可能受伤的是人的头部。
第三章牛顿运动定律【考情微解读】第1讲牛顿第一定律牛顿第三定律知|识|梳|理微知识❶牛顿第一定律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.成立条件:物体不受外力作用。
3.意义(1)指出了一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又叫惯性定律。
(2)指出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,即产生加速度的原因。
微知识❷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.性质:惯性是一切物体都具有的性质,是物体的固有属性,与物体的运动情况和受力情况无关.3.量度:质量是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.微知识❸牛顿第三定律1.作用力和反作用力两个物体之间的作用总是相互的,一个物体对另一个物体施加了力,后一个物体一定同时对前一物体也施加了力。
力是物体与物体间的相互作用,物体间相互作用的这一对力通常叫做作用力和反作用力。
2.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.3.意义建立了相互作用物体之间的联系及作用力与反作用力的相互依赖关系.基|础|诊|断一、思维诊断1.只有运动的物体有惯性,静止的物体没有惯性(×)2.牛顿第一定律不能用实验验证(√)3.先有作用力后有反作用力(×)4.人走在松软的土地上下陷时,人对地面的压力大于地面对人的支持力(×)5.牛顿第三定律中的“总是" 说明对于任何物体,在任何情况下定律都是成立的(√)二、对点微练1.(牛顿第一定律)下列说法正确的是()A.物体不受外力作用时,一定处于静止状态B.要物体运动必须有力作用,没有力的作用,物体将静止C.要物体静止必须有力作用,没有力的作用,物体将运动D.物体不受外力作用时,总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态解析力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因,B、C错误。
3.4 牛顿第三定律
随堂练习
1.“用传感器探究作用力与反作用力的关系”的实验中,两个力传
感器同时连接到计算机上,把两个挂钩连接在一起,向相反方向拉动,
观察显示器屏幕上出现的结果如图3-4-4所示,观察分析两个力传感
器的相互作用力随时间变化的曲线,可以得到以下哪些实验结论( ) 图3-4-4 A.作用力与反作用力大小始终相等
B.作用力与反作用力方向相反
C.作用力与反作用力作用在同一物体上
D.牛顿第三定律不仅适用于静止的物体也适用于运动的物体
解析:由图像可知:两个相互作用力大小始终相等,方向相反。
A、B正确。
C、D选项无法通过图像判断。
答案:AB
2.放在水平桌面上的物体受到桌面对它的支持力,对支持力的反作用力的说法正确的是( )
A.反作用力是物体受到的重力,作用在地球上
B.反作用力是物体对桌面的压力,作用在桌面上
C.反作用力是物体对地球的引力,作用在物体上
D.支持力没有反作用力
解析:找一个力的反作用力,只要把这个力的施力物体与受力物体交换位置即可。
支持力的施力物体是桌面,受力物体是桌面上的物体,那么支持力的反作用力的施力物体是桌面上的物体,受力物体是桌面,即物体对桌面的压力。
答案:B
3.如图3-4-5所示,用一水平力F把一物体紧压在竖直墙壁上静止不动,
下列说法中正确的是( ) A.作用力F与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力图3-4-5 B.作用力F越大,墙壁对物体的静摩擦力就越大
C.作用力F与物体对墙壁的压力是一对平衡力
D.物体的重力与墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力
解析:作用力F与墙壁对物体的弹力是一对平衡力,A错。
物体的重力与墙壁对它的静摩擦力是一对平衡力,二力大小相等,与作用力F无关,B错,D对。
作用力F与物体对墙壁的压力大小相等,方向相同,但由于是作用在不同物体上,两个力不是一对平衡力,C错。
答案:D
4.汽车拉着拖车在平直的公路上运动,下面说法正确的是( )
A.汽车能拉着拖车向前运动是因为汽车对拖车的拉力大于拖车对汽车的拉力
B.汽车先对拖车施加拉力,然后才产生拖车对汽车的拉力
C.匀速前进时,汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力;加速前进时,汽车向前拉拖车的力大于拖车向后拉汽车的力
D.拖车加速前进是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力;汽车加速前进是因为地面对汽车向前的作用力(牵引力)大于拖车对它的拉力
解析:汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的拉力是一对作用力和反作用力,二者一定等大、反向、分别作用在拖车和汽车上,故A错。
作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失,故B错。
不论汽车匀速运动还是加速运动,作用力和反作用力大小总相等,故C 错。
拖车加速前进是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力(包括其他阻力);汽车加速前进是因为地面对汽车向前的作用力大于拖车对它向后的拉力,符合牛顿第二定律,故D项正确。
答案:D。