高一竞赛(牛顿定律)辅导资料
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学科:物理 学段:高一必修一 学生姓名 教师联系电话: 教学内容牛顿第二定律应用教学目标1、固记忆牛顿第二定律内容、公式和物理意义并掌握牛顿第二定律的应用方法.2、通过例题分析、讨论、练习使学生掌握应用牛顿定律解决力学问题的方法3、培养学生的审题能力、分析综合能力和运用数学工具的能力.4、训练学生解题规范、画图分析、完善步骤的能力教学重、难点 1、理清应用牛顿第二定律解决的两类力学问题及解决这类问题的基本方法.2、分析过程、建立图景;抓住运动情况、受力情况和初始条件;依据定律列方程求解的能力训练.3、培养良好的解题习惯、建立思路、掌握方法1、如右图所示,A 、B 、C 三种情况,同一运动物体分别受到大小相等的力F 的作用,设物体质量为m,地面动摩擦因数为μ,则三种情况物体受到的摩擦力f A ,f B ,f C 的大小关系( )A 、f A =fB =fC =μmgB 、f A =μmg ,f B <μmg , fC >μmg C 、f A =μmg ,f B >μmg ,f C <μmgD 、f A =μmg ,f B <μmg , f C <μmg2、高一某同学想测一段绳子所能承受的最大拉力,找来一个重为100N 的物体,用这段绳子AB 将物体悬挂在天花板上,并在绳子中某一点O 处加一个水平力F 缓慢拉动,如图所示,当绳子拉断时,OA 与水平方向的夹角为o30=θ。
问:(1)是绳子的OA 段还是OB 段被拉断了? (2)这段绳子所能承受的最大拉力是多大?一、从受力情况确定运动情况 解题思路分析物体受力情况⇒求物体的合力⇒由a =Fm 求加速度⇒结合运动学公式⇒求运动学量例1 静止在水平面上的物体质量为400 g ,物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,在4 N 的水平拉力作用下,物体从静止开始运动,求出4 s 内物体的位移和4 s 末物体的速度.(g 取10 m/s 2)每天浏览5分钟,有时候进步就这么简单!!!AOBFθ变式训练1如图1所示,质量m=4 kg的物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,在与水平方向成θ=37°角的恒力F作用下,从静止起向右前进t1=2.0 s后撤去F,又经过t2=4.0 s物体刚好停下.求:F的大小、最大速度v m、总位移s.二、从运动情况确定受力解题思路分析物体运动情况⇒利用运动学公式求a⇒由F=ma求合力⇒求其他力例2质量为2.75 t的载重汽车,在2.9×103 N的牵引力作用下由静止匀加速开上一个山坡,沿山坡每前进100m,升高5 m.汽车由静止开始前进100 m时,速度达到36 km/h,求汽车在前进中所受摩擦力的大小.(g取10 m/s2)变式训练2一个物体的质量m=0.4 kg,以初速度v0=30 m/s竖直向上抛出,经过t=2.5 s物体上升到最高点.已知物体上升过程中所受到的空气阻力大小恒定,求物体上升过程中所受空气阻力的大小是多少?变式训练3如图所示,光滑地面上,水平力F拉动小车和木块一起做匀加速运动,小车的质量为M,木块的质量为m.设加速度大小为a,木块与小车之间的动摩擦因数为μ,则在这个过程中木块受到的摩擦力大小不可能是()A.μmg B.maC.mM+mF D.F-Ma三、整体法和隔离法例3如图所示,斜面倾角为θ,木块A的质量为m,叠放在木块B的的上表面,木块B上表面水平,下表面与斜面间无摩擦力,当A与B保持相对静止一起沿斜面下滑时,求A所受的弹力与摩擦力.变式训练1如图所示,火车车厢中有一倾角为30°的斜面,当火车以10 m/s2的加速度沿水平方向向左运动时,斜面上质量为m的物体还是与车厢保持相对静止,求斜面受到的物体对它的摩擦力的大小和方向.(g取10 m/s2)四、假设法的应用例4、两重叠在一起的滑块,置于固定的倾角为θ的斜面上,如图3所示,滑块A、B的质量分别为M、m,A 与斜面间的动摩擦因数为μ1,B与A间的动摩擦因数为μ2.已知两滑块都从斜面由静止以相同的加速度滑下,滑块B受到的摩擦力为()A.等于零B.方向沿斜面向上C.大小等于μ1mg cos θD.大小等于μ2mg cos θ五、临界问题例5如图所示,细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处,细线的另一端拴一质量为m的小球.求:(1)当滑块至少以多大的加速度a向左运动时,小球对滑块的压力等于零;(2)当滑块以a=2g的加速度向左运动时,线中拉力F为多少?例6 如图所示,一平板车以某一速度匀速行驶,某时刻一货箱(可视为质点)无初速度地放置于平板车上,货箱离车后端的距离为=3 m,货箱放在车上的同时,平板车开始刹车,刹车过程可视为做a=4 m/s2的匀减速直线运动.已知货箱与平板车之间的动摩擦因数为μ=0.2,g取10 m/s2.为使货箱不从平板车上掉下来,平板车匀速行驶的速度V0应满足什么条件?lυ0【随堂演练】1、如图所示,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连.在某一段时间内小球与小车相对静止,且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力.则在这段时间内小车可能是()A.向右做加速运动B.向右做减速运动C.向左做加速运动D.向左做减速运动2.两辆汽车在同一水平路面上行驶,它们的质量之比m1∶m2=1∶2,速度之比v1∶v2=2∶1.当两车急刹车后,甲车滑行的最大距离为s1,乙车滑行的最大距离为s2.设两车与路面间的动摩擦因数相等,不计空气阻力,则()A.s1∶s2=1∶2 B.s1∶s2=1∶1C.s1∶s2=2∶1 D.s1∶s2=4∶13.如图所示,车沿水平地面做直线运动,车厢内悬挂在车顶上的小球与悬点的连线与竖直方向的夹角为θ,放在车厢底板上的物体A与车厢相对静止.A的质量为m,则A受到的摩擦力的大小和方向分别是()A.mg sin θ,向右B.mg tan θ,向右C.mg cos θ,向左D.mg tan θ,向左4、如图所示,静止的粗糙传送带上有一木块M正以速度v匀速下滑,滑到传送带正中央时,传送带开始以速度v匀速斜向上运动.则木块从A滑到B所需的时间与传送带始终静止不动时木块从A滑到B所用的时间比较()A.两种情况相同B.前者慢C.前者快D.不能确定5、如图所示,质量m=2 kg的物体静止在水平地面上,物体与水平面间的滑动摩擦力大小等于它们间弹力的0.25倍,现对物体施加一个大小F=8 N、与水平方向夹角θ=37°角的斜向上的拉力,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2.求:(1)物体在拉力作用下5 s末的速度;(2)物体在拉力作用下5 s内通过的位移.6.固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动,推力F与小环速度v随时间变化规律如图7所示,重力加速度g取10 m/s2.求:(1)小环的质量m;(2)细杆与地面间的倾角α.7.某架飞机起飞滑行时,从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为4m/s2,飞机的滑行速度达到80m/s 时离开地面升空。
高一物理必修一《牛顿第一定律》教案优秀3篇牛顿第肯定律教学设计篇一[目标]一、学问与技能1、知道伽利略的抱负试验及其主要推理过程和推论,知道抱负试验是科学讨论的重要方法2、理解牛顿第肯定律的内容及意义;理解力和运动的关系,知道物体的运动不需要力来维持。
3、理解惯性的概念,知道质量是惯性大小的量度;会用惯性解释一些现象。
二、过程与方法1、观看生活中的惯性现象,了解力和运动的关系2、通过试验加深对牛顿第肯定律的理解3、理解抱负试验是科学讨论的重要方法三、情感态度与价值观1、通过伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同熟悉,了解人类熟悉事物本质的曲折性2、感悟科学是人类进步的不竭动力[重点]1、理解力和运动的关系2、对牛顿第肯定律和惯性的正确理解3、抱负试验[教学难点]1、力和运动的关系2、惯性和质量的关系[课时支配]1课时[教学过程][引入]师:同学们,在前面的学习中我们学习了怎样描述物体的运动,知道了物体的一些运动规律,但同学们有没有想过:同一个物体不同的状况下可以做出不同的运动,毕竟是什么打算了物体的运动状况?要争论这个问题,就要讨论运动与力的关系。
所以,从今日开头,我们就一起来探究运动与力的关系。
一、据生活现象思索探究师:现在请同学们结合日常生活阅历,分组探讨一下运动和力是怎样的一种关系,并试着回答以下一些问题。
1、物体的运动需要力来维持吗?是不是有力物体就能运动,没力物体就静止。
给物体一初速度,物体在不同平面上滑动,体会物体运动不需要力来维持。
2、物体的运动方向跟力的方向一样吗?以抛粉笔为例3、物体的运动仅由力打算吗?抛粉笔为例4、物体什么状况下做直线运动?什么状况下做曲线运动?以抛粉笔为例5、物体做直线运动时,什么状况下加速?什么状况下减速?以抛粉笔为例。
【牢记】:物体的运动不需要力来维持,没有力物体也能运动:匀速直线运动;运动方向与力的方向无必定联系;当速度与力同始终线时,物体做直线运动;速度与力不在同始终线时,曲线运动;同始终线时,力与速度同向,加速;力与速度反向,减速。
《牛顿运动定律》【竞赛知识要点】牛顿第一、二、三运动定律。
惯性参照系的概念。
【内容讲解】(一)、惯性力匀速直线运动或静止状态的参考系叫做惯性参考系;具有加速度的参考系称为非惯性参考系。
在加速度为a (相对于地面或相对于惯性参考系)的非惯性参考系中,对物体受力分析列牛顿定律方程时,应附加一个“-ma ”的力,这个力并不真实存在,但在非惯性参考系中,只有加上这样一个力,物体的运动规律才符合牛顿定律,在非惯性参考系中,我们把这个“-ma ”的力称为惯性力。
引入惯性力,是在非惯性参考系中解决动力学问题的一种手段。
(二)、连接体问题中的连接关系1、物体间相互作用力的关系:根据牛顿第三定律、力的特点及物体的运动状态确定相互作用的物体之间的作用力的大小关系。
2、物体的加速度大小关系:根据物体的运动位移关系,由221at s 确定物体的加速度大小关系。
以下问题中,各处摩擦均不计,由静止释放后,试列出其动力学方程:(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)在水平桌面上放置A、B两物体,用一根不可伸长的绳索按图示的装置把它们连接起来。
C点与桌面固定。
已知物体A的加速度a1 = 0.5g。
则物体B的加速度为。
【典型例题】(一)受力分析、力和加速度例1、质量为M的斜面体倾角为θ,静止于光滑水平面上,质量为m的物块从M的斜面上由静止下滑,求:(1)m滑动到底端时,M的速度(斜面高h且光滑)(2)下滑中m与M的作用力的大小(3)m滑下所用的时间例2、光滑水平面上放着一块质量为m3的板,板上叠放着一个斜面体和一个物体,如图所示。
斜面体和物体的质量分别为m2和m1,斜面的倾角为θ,已知m1和m2之间的静摩擦因数为μ1,m2和m3之间的静摩擦因数为μ2,现用一水平恒力F作用在M3上,求F为多大时三个物体可保持相对静止?例3、如图所示,a、b、c、d四个质量都是m的小球分别固定在等长的轻杆上,a与c、b与d用等长的细绳连起来,在用细绳L拴住a、b间的轻杆中点,悬挂在天花板上。
高一物理牛顿运动定律复习试题 A 卷班级 学号 姓名1.下列说法正确的是( )A .运动越快的汽车越不容易停下来,是因为汽车运动得越快,惯性越大B .小球在做自由落体运动时,由于处于完全失重状态,所以重力为零,惯性也就不存在了C .在同样大小的力作用下,运动状态越难改变的物体,其惯性一定越大D .在长直水平轨道上匀速运动的火车上,门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起后,发现落回原处,这是因为人跳起后,车继续向前运动,人落下后必定向后偏些,但因时间太短,偏后距离太小,不明显而已2.伽利略的理想实验证明了( )A .要物体运动必须有力的作用,没有力的作用物体将要静止B .要物体静止必须有力的作用,没有力的作用物体就运动C .物体不受力作用时,一定处于静止状态D .物体不受力作用时,总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态3.下列说法中正确的是( )A .牛顿第一定律是实验定律B .四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快;这说明,物体受的力越大,速度就越大C .理想实验的思维方法与质点概念的建立一样,都是一种科学抽象的思维方法D .由牛顿第一定律可知,静止的物体一定不受外力作用4.下列说法正确的是( )A .在国际单位制中,基本力学物理量是:长度、力、时间、质量B .基本单位和导出单位一起组成了单位制;在国际单位制中,质量的单位可以是kg ,也可以是gC .声音在某种气体中的速度表达式,可以只用气体的压强p 、气体的密度ρ和没有单位的比例常数k 表示,根据上述情况,声音在该气体中的速度表达式可能是v =k p ρD .只有在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式才是F =ma5.有一恒力F 施于质量为m 1的物体上,产生的加速度为a 1、施于质量为m 2的物体上产生的加速度为a 2;若此恒力F 施于质量为(m 1+m 2)的物体上,产生的加速度应是( )A .a 1+a 2 B.a 1+a 22 C.a 1a 2 D.a 1a 2a 1+a 26.一个物体在几个力的作用下处于静止状态,若其中一个向西的力逐渐减小直到为零,则在此过程中的加速度( )A .方向一定向东,且逐渐增大B .方向一定向西,且逐渐增大C .方向一定向西,且逐渐减小D .方向一定向东,且逐渐减小7.一个质量为2 kg 的物体同时受到两个力的作用,这两个力的大小分别为2 N 和6 N ,当两个力的方向发生变化时,物体的加速度大小可能为( )A .1 m/s 2B .2 m/s 2C .3 m/s 2D .4 m/s 28.如图所示,光滑水平面上,水平恒力F 拉小车和木块一起做匀加速直线运动,小车质量为M ,木块质量为m ,它们的共同加速度为a ,木块与小车间的动摩擦因数为μ,则在运动过程中( )A .木块受到的摩擦力大小一定为μmgB .木块受到的合力大小为maC .小车受到的摩擦力大小为mF m +MD .小车受到的合力大小为(m +M )a 9. 图为蹦极运动的示意图,弹性绳的一端固定在O 点,另一端和运动员相连.运动员从O 点自由下落,至B 点弹性绳自然伸直,经过合力为零的C 点到达最低点D ,然后弹起.整个过程中忽略空气阻力.分析这一过程,下列表述正确的是( )①经过B 点时,运动员的速率最大 ②经过C 点时,运动员的速率最大③从C 点到D 点,运动员的加速度增大 ④从C 点到D 点,运动员的加速度不变A .①③B .②③C .①④D .②④10. 一物体放在光滑水平面上,若物体仅受到沿水平方向的两个力F 1和F 2的作用.在两个力开始作用的第1 s 内物体保持静止状态,已知这两个力随时间的变化情况如图所示,则( )A .在第2 s 内,物体做加速运动,加速度减小,速度增大B .在第3 s 内,物体做加速运动,加速度增大,速度减小C .在第4 s 内,物体做加速运动,加速度减小,速度增大D .在第6 s 内,物体处于静止状态11.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0.500 m/s 2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/s 2)( )A .510 NB .490 NC .890 ND .910 N12.三个完全相同的物块1、2、3放在水平桌面上,它们与桌面间的动摩擦因数都相同.现用大小相同的外力F 沿图11所示方向分别作用在1和2上,用12F 的外力沿水平方向作用在3上,使三者都做加速运动.令a 1、a 2、a 3分别代表物块1、2、3的加速度,则( )A .a 1=a 2=a 3B .a 1=a 2,a 2>a 3C .a 1>a 3>a 2D .a 1>a 2>a 3二.实验题13.(1)在采用如图所示的实验探究加速度与力、质量的关系时,按实验要求安装好器材后,应按一定的步骤进行实验,下列给出供选择的操作步骤:A .保持小盘和重物的质量不变,在小车里加砝码,测出加速度,重复几次B .保持小车质量不变,改变小盘中重物的质量,测出加速度,重复几次C .用天平测出小车和砂子的质量D .在长木板没有定滑轮的一端垫上厚度合适的垫木,平衡摩擦力E .根据测出的数据,分别画出加速度和力的关系图线及加速度和质量的倒数关系图线F .用停表测出小车运动的时间G .将放有重物的小盘用细线通过定滑轮系到小车上,接通电源,释放小车,在纸带上打出一系列的点以上步骤中,不必要的步骤是__________,正确步骤的合理顺序是________.(填写代表字母)(2)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,关于平衡摩擦力的说法中正确的是A .“平衡摩擦力”的本质就是想法让小车受到的摩擦力为零B .“平衡摩擦力”的本质就是使小车所受的重力的下滑分力与所受到的摩擦阻力相平衡C .“平衡摩擦力”的目的就是要使小车所受的合力等于所挂重物通过细绳对小车施加的拉力D .“平衡摩擦力”时应将小车在重物通过细绳和滑轮而拉动小车过程中进行调整E .“平衡摩擦力”是否成功,可由小车施动而由打点计时器打出的纸带上的点迹间距是否均匀而确定(3)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,下列说法中正确的是( )A .为了减小实验误差,悬挂物的质量应远小于小车和砝码的总质量m 1 α m 2 B .为减小小车、纸带受到摩擦力对实验的影响,需把小车运动平面起始端略垫高C .实验结果采用描点法画图像,是为了减小误差D .实验结果采用a -1m坐标作图,是为了根据图像直观地作出判断 (4)利用如图甲所示的装置探究“质量一定,加速度与力的定量关系”实验时,甲同学根据实验数据画出的小车加速度a 和小车所受拉力F 的图像如图乙中的直线Ⅰ所示,乙同学画出的a -F 图像如图乙中的直线Ⅱ所示.直线Ⅰ、Ⅱ在两个坐标轴上的截距都比较大,明显超出了误差范围,下面关于形成这种状况原因的解释正确的是( )A .实验前甲同学没有平衡摩擦力B .甲同学在平衡摩擦力时,把长木板不带滑轮的一端垫得过高了C .实验前乙同学没有平衡摩擦力D .乙同学在平衡摩擦力时,把长木板不带滑轮的一端垫得过高了(5)某同学顺利地完成了实验.图是他在实验中得到的一条纸带,图中相邻两计数点之间的时间间隔为0.1 s ,由图中的数据可算出小车的加速度a 为________m/s 2(保留两位有效数字)三、计算题14.放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F 的作用,F 的大小与时间t 的关系和物块速度v 与时间t 的关系如图甲、乙所示.重力加速度g 取10 m/s 2.试利用两图线求出物块的质量及物块与地面间的动摩擦因数.15.如图,m 1=m 2=100g ,α=370,固定斜面与m 1之间的动摩擦因数为0.1,m 2离地面面0.5m 。
学科:物理 学段:高一必修一 学生姓名 教师联系电话: 教学内容牛顿第二定律教学目标1、能准确表述牛顿第二定律。
2、能理解牛顿第二定律的数学关系式。
3、能运用牛顿第二定律分析和处理简单的动力学问题。
4、体会牛顿第二定律考点的各种变型题 教学重、难点1、牛顿第二定律的正确运用。
2、运用牛顿第二定律分析和处理简单的动力学问题。
3、力的“突变”和速度的不可突变理解4、牛顿第二定律与v-t 图像结合的考点1 、高一某同学想测一段绳子所能承受的最大拉力,找来一个重为100N 的物体,用这段绳子AB 将物体悬挂在天花板上,并在绳子中某一点O 处加一个水平力F 缓慢拉动,如图所示,当绳子拉断时,OA 与水平方向的夹角为o30=θ。
问:(1)是绳子的OA 段还是OB 段被拉断了? (2)这段绳子所能承受的最大拉力是多大?一、牛顿第二定律 [要点提炼]1.瞬时性.对于质量确定的物体,其加速度的大小和方向完全由物体受到的合外力的大小和方向决定.加速度和物体受到的合外力是瞬时对应关系,即__________,__________,__________,保持时刻对应的关系. 2.矢量性.力和加速度都是矢量,物体加速度的方向由物体____________的方向决定.应用牛顿第二定律解决问题时,应该规定正方向,凡是与正方向相同的力或加速度均取正值,反之取负值.3.独立性.物体受到多个力作用时,每个力各自独立地使物体产生一个________,就像其他力不存在一样,而且每个力产生的________也互不影响.4.同体性.牛顿第二定律中的质量是研究对象的质量,它可以是某个物体的质量,也可以是由若干物体构成的系统的质量;作用力是研究对象所受到的合外力,对于系统而言,不包括系统内各物体之间的相互作用力;m 、F 、a 必须是对同一__________而言的.二、牛顿第二定律的应用 1.解题步骤(1)确定研究对象. (2)进行受力分析和运动情况分析,作出运动或受力示意图.每天浏览5分钟,有时候进步就这么简单!!!AOBFθ(3)求合力或加速度. (4)据F 合=ma 列方程求解. 2.解题方法(1)矢量合成法:若物体只受两个力作用时,应用平行四边形定则求这两个力的合力,再由牛顿第二定律求出物体的加速度的大小及方向,加速度的方向就是物体所受合外力的方向.反之,若知道加速度的方向也可应用平行四边形定则求物体所受的合力.(2)正交分解法:当物体受多个力作用时,常用正交分解法求物体的合外力.应用牛顿第二定律求加速度时,在实际应用中常将受到的力分解,且将加速度所在的方向选为坐标系的x 轴或y 轴所在的方向;有时也可分解加速度,即⎩⎪⎨⎪⎧F x =ma x F y =ma y.例1 下列对牛顿第二定律的表达式F =ma 及其变形公式的理解,正确的是( ) A .由F =ma 可知,物体所受的合力与物体的质量成正比,比物体的加速度成反比B .由m =Fa 可知,物体的质量与其所受合力成正比,与其运动的加速度成反比C .由a =Fm 可知,物体的加速度与其所受合力成正比,与其质量成反比D .由m =Fa 可知,物质的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合力而求出例2 关于速度、加速度、合外力的关系,下列说法中不正确的是( ) A .不为零的合外力作用于静止物体的瞬间,物体立刻获得加速度B .加速度方向与合外力方向总是一致的,但与速度方向可能相同,也可能不同C .在初速度为零的匀加速直线运动中,速度、加速度与合外力三者的方向总是一致的D .合外力变小,物体的速度一定变小 变式训练2 下列说法正确的是( ) A .物体的速度为零时,合外力一定为零 B .物体的合外力为零时,速度一定为零 C .物体的合外力减小时,速度一定减小D .物体的合外力减小时,加速度一定减小例3、一个放在水平地面上的物体,质量为m ,物体与地面间的动摩擦因数为μ。
2013届象山中学高一物理期末复习资料之牛顿运动定律(一)班级姓名考点一、牛顿第一定律1.内容一切物体总保持____________状态或______状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
2.意义(1)指出了一切物体具有______,因此牛顿第一定律又称________。
(2)指出力不是______物体运动状态的原因,而是______物体运动状态的原因,即力是产生________的原因。
(3)当物体不受力时,物体总保持__________状态或______状态。
3.惯性(1)定义:物体具有保持原来____________状态或______状态的性质。
(2)量度:______是物体惯性大小的唯一量度,与物体的运动状态、受力情况、地理位置均无关,________的物体惯性大,________的物体惯性小。
(3)普遍性:惯性是物体的______属性,一切物体都有惯性。
【例1】[对力与运动关系的理解] (2012·课标全国理综)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,将继续以同一速度沿同一直线运动【例2】[对惯性的理解]下列关于惯性的说法中正确的是( )A.物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性B.汽车速度越大刹车后越难停下来,表明速度越大惯性越大C.宇宙飞船中的物体处于完全失重状态,所以没有惯性D.乒乓球可以被快速抽杀,是因为乒乓球的惯性小考点二、牛顿第三定律1.内容两个物体之间的作用力与反作用力总是____________________,作用在同一条直线上。
2.表达式F=-F′。
3.相互作用力的特点分析4. 作用力与反作用力和平衡力的比较三、单位制1.组成单位制由________和________共同组成。
高中物理牛顿定律复习资料一、学习牛顿第一定律必须要注意的三个问题1.牛顿第一定律包含了两层含义:①保持匀速直线运动状态或静止状态是物体的固有属性;物体的运动不需要力来维持;②要使物体的运动状态改变,必须施加力的作用,力是改变物体运动状态的原因。
2.牛顿第一定律导出了两个概念:①力的概念。
力是改变物体运动状态即改变速度的原因。
又根据加速度定义,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惯性的概念。
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。
3.牛顿第一定律描述的是理想情况下物体的运动规律。
它描述了物体在不受任何外力时怎样运动。
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,因此不能说牛顿第一定律是实验定律。
二、应用牛顿第二定律的常用方法1.合成法首先确定研究对象,画出受力分析图,沿着加速度方向将各个力按照力的平行四边形定则在加速度方向上合成,直接求出合力,再根据牛顿第二定律列式求解。
此方法被称为合成法,具有直观简便的特点。
2.分解法确定研究对象,画出受力分析图,根据力的实际作用效果,将某一个力分解成两个分力,然后根据牛顿第二定律列式求解。
此方法被称为分解法。
分解法是应用牛顿第二定律解题的常用方法。
但此法要求对力的作用效果有着清楚的认识,要按照力的实际效果进行分解。
3.正交分解法确定研究对象,画出受力分析图,建立直角坐标系,将相关作用力投影到相互垂直的两个坐标轴上,然后在两个坐标轴上分别求合力,再根据牛顿第二定律列式求解的方法被称为正交分解法。
直角坐标系的选取,原则上是任意的。
高一物理竞赛用题------牛顿定律1、倾角为37︒的斜面放在光滑水平面上,当质量m =4 Kg 的滑块以加速度a =5 m / s 2下滑,为使斜面不动,用挡板K 挡住斜面,如图所示,那么这时挡板K 对斜面的弹力为 ( ) (A )12 N , (B )14 N ,(C )16 N , (D )18 N 。
2、如图,质量为m 的小球装在小车上固定木架ABC 的A 端,BC 杆竖直,∠ABC =θ,车以加速度a 向右匀加速运动时,杆AB 对小球的作用力为( ) (A )ma ,(B )mg /cos θ, (C )ma /sin θ,(D )m a 2+g 2 。
3、如图,CB 是半径为R 的一段圆弧,A 为弧的最低点,AB 和AC 为搁在圆弧上的光滑斜面,B 点低于C 点,在A 端以不同初速沿斜面弹出一小球,当它们抵达B 点和C 点时速度恰为零。
则球运动的时间正确的是( )(A )t C = t B ,(B )t C < t B ,(C )t C > t B ,(D )以上都有可能。
4、 静止在光滑水平地面上的物体,在一个沿某一直线的水平变力F 的作用下运动,变力F 随时间t 变化的F -t 图象如图所示,已知t 1=T ,t 2=2T ,t 3=3T ,t 4=3.5T ,t 5=4, T ,设此物体在时刻t 1、t 2、t 3的速度为v 1、v 2、v 3,则下列判断正确的是 ( ) (A )v 1和v 3大小相等,方向相反,(B )在0到t 5时间内,v 2最大,(C )在t 3到t 4时间内的某一时刻,物体的速率为0,(D )在t 4到t 5时间内的某一时刻,物体的速率为0。
5、如图,天平的两盘中,A 盘中是砝码,B 盘是一盛有水的容器,在容器中有一木球用细线与容器底部连接,木球悬于水中,此时天平恰能平衡,不计水的阻力,在剪断细线后,木球上升而未露出水面的过程中( ) (A )天平仍然平衡, (B )天平A 盘上升, (C )天平B 盘上升, (D )都有可能。
牛顿运动定律及配套习题知识内容一、人类对运动和力的关系的探索历程1.亚里士多德的观点:力是维持物体运动的原因。
2.伽利略的观点:在水平面上的物体,设想没有摩擦,一旦具有某一速度,物体将保持这个速度永远运动下去。
伽利略用“实验+科学推理”(把可靠事实和理论思维结合起来)的方法推翻了亚里士多德的观点。
3.笛卡尔的观点:除非物体受到力的作用,物体将永远保持其静止或运动状态,永远不会使自己沿曲线运动,而只保存在直线上运动。
二、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,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
2.理解:1)物体不受力时将处于______________状态或_________状态。
即物体的运动状态不改变。
力不是维持物体速度的原因,物体的运动不需要力来维持。
2)外力的作用是迫使物体改变运动状态,即外力是改变______________的原因,力是产生加速度的原因,而不是维持__________的原因。
3)一切物体都有保持______________________的性质,这种性质叫___________。
因此,牛顿第一定律也叫惯性定律。
这种性质是物体的固有属性。
不论物体处于何种状态,即与物体运动情况和受力情况无关,任何物体在任何状态下均有惯性。
质量是惯性大小的唯一量度。
4)牛顿第一定律是物体不受外力作用时的运动定律,所描述的物体不受外力的状态是一种理想化的状态,因为不受外力作用的物体是不存在的,所以牛顿第一定律不能用实验验证,其正确性可通过由它推导出的结论与实验事实完全一致而得到证明。
定律的实际应用场合是物体所受合外力为零,物体在某方向上不受外力或在某方向上受平衡力作用时,该方向上保持静止或匀速直线运动状态的情况是普遍存在的。
二、惯性:物体具有的保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质。
1.惯性是物体的固有属性,惯性不是一种力。
2.任何物体在任何情况下(不管是否受力不管是否运动和怎样运动)都具有惯性,切莫将惯性误解为“物体只有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态时”才有惯性,在受力作用时,惯性依然存在,体现在运动状态改变的难易程度上。
高一年级物理竞赛辅导讲义(牛顿运动定律)1、(2010全国卷1)15.如右图,轻弹簧上端与一质量为m 的木块1相连,下端与另一质量为M 的木块2相连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态。
现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为1a 、2a 。
重力加速度大小为g 。
则有A .1a g =,2a g =B .10a =,2a g =C .10a =,2m M a g M +=D .1a g =,2m Ma g M+= 2、(09年宁夏卷)20.如图所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静止在木板上,木板和物块间有摩擦。
现用水平力向右拉木板,当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力,此后木板和物块相对于水平面的运动情况为A.物块先向左运动,再向右运动B.物块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动C.木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动D.木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零3、(09年安徽卷)22.(14分)在2008年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。
为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化。
一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示。
设运动员的质量为65kg ,吊椅的质量为15kg ,不计定滑轮与绳子间的摩擦。
重力加速度取210m/s g =。
当运动员与吊椅一起正以加速度21m/s a =上升时,试求: (1)运动员竖直向下拉绳的力; (2)运动员对吊椅的压力。
4、如图所示,水平传送带A 、B 两端相距S =3.5m ,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1。
工件滑上A 端瞬时速度V A =4 m/s,达到B 端的瞬时速度设为v B 。
(1)若传送带不动,v B 多大?(2)若传送带以速度v(匀速)逆时针转动,v B 多大? (3)若传送带以速度v(匀速)顺时针转动,v B 多大?5、(09年上海物理)22.(12分)如图A .,质量m =1kg 的物体沿倾角θ=37︒的固定粗糙斜面由静止开始向下运动,风对物体的作用力沿水平方向向右,其大小与风速v 成正比,比例系数用k 表示,物体加速度a 与风速v 的关系如图B .所示。
求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ; (2)比例系数k 。
(sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s 2)6、(09宁夏).一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动,小球通过细绳与车顶相连。
小球某时刻正处于图示状态。
设斜面对小球的支持力为N ,细绳对小球的拉力为T ,关于此时刻小球的受力情况,下列说法正确的是A.若小车向左运动,N 可能为零B.若小车向左运动,T 可能为零C.若小车向右运动,N 不可能为零D.若小车向右运动,T 不可能为零7、(09山东).直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所示。
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.箱内物体对箱子底部始终没有压力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.若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”8、(交大07自主招生)质量分别为m 1和m 2的两滑块A 和B 通过一轻弹簧水平连结后置于水平桌面上,滑块与桌面间的摩擦系数均为μ,系统在水平拉力F 作用下匀速运动,如图所示.如突然撤消拉力,则刚撤消后瞬间,二者的加速度a A 和a B 分别为[ ](A) a A =0 , a B =0 (B) a A >0 , a B <0(C) a A <0 , a B >0 (D) a A <0 , a B =09、(08同济自主招生)如图所示,A 、B 两个物体中间用轼弹簧相连接,放在光滑的水平面上,物体A紧靠竖直墙. 现在向左推物体B 使弹簧压缩,然后由静止释放,则( )A .弹簧第一次恢复为原长后,物体A 开始加速B .弹簧第一次伸长为最长时,两个物体速度一定相同C .弹簧第二次恢复为原长时,两个物体速度一定反向D .弹簧再次压缩至最短时,物体A 的速度可能为零10、(26届预赛).一块足够长的白板,位于水平桌面上,处于静止状态。
一石墨块(可视为质点)静止在白板上。
石墨块与白板间有磨擦,滑动磨擦系数为μ。
突然,使白板以恒定的速度做匀速直线运动,石墨块将在板上划下黑色痕迹。
经过某一时间t ,令白板突然停下,以后不再运动。
在最后石墨块也不再运动时,白板上黑色痕迹的长度可能是(已知重力加速度为g ,不计石墨与板磨擦划痕过程中损失的质量)。
[ ]A .gv μ22B . v 0 tC 。
v 0 t —21μgt 2D 。
gv μ2011、(25届预赛)如图所示,两块固连在一起的物块 a 和 b ,质量分别为m a 和m b ,放在水平的光滑桌面上.现同时施给它们方向如图所示的推力F a 和拉力F b ,已知F a >F b ,则a 对b 的作用力 A .必为推力 B .必为拉力 C .可能为推力,也可能为拉力 D .可能为零12、光滑水平桌面上的厚木板质量为M ,它的上面有一个半径为R 的球穴,如图所示,槽穴的深度为R/2.一个半径为R 、质量为m 的小球放在球穴中,A 、B 点是通过球心的竖直剖面中板面与球的接触点.试分析计算:沿水平方向作用于木板的力F 至少多大,球才会从球穴中翻出来.13、如图所示,尖劈A 的质量为m A ,一面靠在光滑的竖直墙上,另一面与质量为m B 的光滑棱柱B 接触,B 可沿光滑水平面C 滑动.求A 、B 的加速度a A 和a B 的大小及A 对B 的压力.14.如图1所示的传送皮带,其水平部分ab 长度为2m ,倾斜部分bc 长度为4m ,bc 与水平面的夹角为θ=370,将一小物块A (可视为质点)轻轻放在传送带的a 端,物块A 与传送带之间的动摩擦因数μ=0.25。
传送带沿图示方向以v =2m/s 的速度匀速运动,若物块A 始终未脱离皮带,试求小物块A 从a 端被传送到c 端所用时间多长?(取g=10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.)15、 一弹簧秤的秤盘质量m 1=1.5kg ,盘内放一质量为m 2=10.5kg 的物体P ,弹簧质量不计,其劲度系数为k=800N/m ,系统处于静止状态,如图2所示。
现给P 施加一个竖直向上的力F ,使P 从静止开始向上做匀加速直线运动,已知在最初0.2s 内F 是变化的,在0.2s 后是恒定的,求F 的最大值和最小值各是多少?(g=10m/s 2)16、(08自主招生)如图3所示,一条轻绳跨过一轻滑轮(滑轮与轴间摩擦可忽略),在绳的一端挂一质量为m 1的物体,在另一侧有一质量为m 2的环,求当环相对于绳以恒定的加速度a 2′ 沿绳向下滑动时,物体和环相对地面的加速度各是多少?环与绳间的摩擦力多大?17、 在火车车厢内有一长l ,倾角为θ的斜面,当车厢以恒定加速度a 0从静止开始运动时,物体自倾角为θ的斜面顶部A 点由静止开始下滑,已知斜面的静摩擦因数为μ.求物体滑至斜面底部B 点时,物体相对于车厢的速度,并讨论当a 0与μ一定时,倾角θ为多少时,物体可静止于A 点?18、在如图5所示的系统中,已知方木块的质量为m,楔形体的质量图1图 2 图3 图 4图5为M ,倾角为α=600.滑轮和绳的质量不计,不考虑摩擦力,求楔形体M 的加速度.19.质量分别为m 1和m 2的两个小物块用轻绳连结,绳跨过位于倾角α =30°的光滑斜面顶端的轻滑轮,滑轮与转轴之间的摩擦不计,斜面固定在水平桌面上,如图6所示.第一次,m 1悬空,m 2放在斜面上,用t 表示m 2自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间.第二次,将m 1和m 2位置互换,使m 2悬空,m 1放在斜面上,发现m 12之比.20.受到的空气阻力与雨点的横截面积S 成正比,与雨点下落的速度v 的平方成正比,即2kSv f =(其中k 为比例系数).雨点接近地面时近似看做匀速直线运动,重力加速度为g .若把雨点看做球形,其半径为r,球的体积为334r π,设雨点的密度为ρ,求: (1)每个雨点最终的运动速度m v (用ρ、r 、g 、k 表示);(2)雨点的速度达到m v 21时,雨点的加速度a 为多大?21、如图8所示,斜面重合的两锲块ABC 及ADC ,质量均为M ,AD 、BC 两面水平,E 为质量等于m 的小滑块,楔块的倾角为α,各面均光滑,系统放在水平平台角上从静止释放,求两斜面未分离前楔块ABC 的加速度。
22.如图9所示,倾角α = 37︒的固定斜面上放一块质量M = 1kg ,长度 L = 3 m 的薄平板AB 。
平板的上表面光滑,其下端B 与斜面底端C 的距离为7m 。
在平板的上端A 处放一质量m = 0.6kg 的滑块,开始时使平板和滑块都静止, 之后将它们无初速释放。
假设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为μ = 0.5,求滑块、平板下端B 到达斜面底端C 的时间差是多少?(sin370=0.6 cos370=0.8 g=10m/s 2)23.航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m =2㎏,动力系统提供的恒定升力F =28 N 。
试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升。
设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g 取10m/s 2。
(1)第一次试飞,飞行器飞行t 1 = 8 s 时到达高度H = 64 m 。
求飞行器所阻力f 的大小;(2)第二次试飞,飞行器飞行t 2 = 6 s 时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力。
求飞行器能达到的最大高度h ;(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t 3 。
24.一卡车拖挂一相同质量的车厢,在水平直道上以012/v m s =的速度匀速行驶,其所受阻力可视为与车重成正比,与速度无关。
某时刻,车厢脱落,并以大小为22/a m s =的加速度减速滑行。
在车厢脱落3t s =后,司机才发觉并紧急刹车,刹车时阻力为正常行驶时的3倍。
假设刹车前牵引力不变,求卡车和车厢都停下后两者之间的距离。
25.如图12所示,光滑水平面上静止放置着一辆平板车A ,车板总长为L .车上有两个小滑块B 和C (都可视为质点),B 与车板之间的动摩擦因数为μ,而C 与车板之间的动摩擦因数为2μ.开始时B 、C 分别从车板的左、右两端同时以大小相同的初速度相向滑行.经过一段时间,C 、A 的速度达到相等,此时C 和B 恰好发生碰撞.已知C 和B 发生碰撞时两者的速度立刻互换,A 、B 、C 三者的质量都相等,重力加速度为g .设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力. (1)求C 和B 开始滑行时的初速度v 0的大小.(2)已知滑块C 最后没有脱离车板,求滑块C 最后与车达到相对静止时处于车板上的位置.26.如图13所示,一滑块以01m/s V =的速度从A 点开始进m 1 图6 C D 图8 图9图12入轨道ABC .已知AB 段斜面倾角为53°,BC 段斜面倾角为37°,滑块与AB 斜面的动摩擦因数为10.5μ=,滑块与BC 段动摩擦因数为20.75μ=,A 点离B 点所在水平面的高度 1.2m h =,滑块运动中始终未脱离轨道,不计在B 点的机械能损失,最大静摩擦力等于滑动摩擦力(取210m/s g =,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求: (1)求滑块到达B 点时速度大小.(2)从滑块到达B 点时起,1秒内发生的位移27.如图14所示,平板车长为L=6m ,质量为M=10kg ,上表面距离水平地面高为h=1.25m ,在水平面上向右做直线运动,A 、B 是其左右两个端点.某时刻小车速度为v 0=7.2m/s ,在此时刻对平板车施加一个方向水平向左的恒力F=50N ,与此同时,将一个质量m=1kg 为小球轻放在平板车上的P 点(小球可视为质点,放在P 点时相对于地面的速度为零),3LPB =,经过一段时间,小球脱离平板车落到地面.车与地面的动摩擦因数为0.2,其他摩擦均不计.取g=10m/s 2.求: (1)小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间;(2)小球从轻放到平板车开始至离开平板车所用的时间; (3)从小球轻放上平板车到落地瞬间,平板车的位移大小.28.如图15为仓库中常用的皮带传输装置示意图,它由两台皮带传送机组成,一台水平传送,A ,B 两端相距3m ,另一台倾斜,传送带与地面的倾角,C, D 两端相距4. 45m ,B, C 相距很近。