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基础课1牛顿第一定律牛顿第三定律
知识排查
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。
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。
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,后一个物体同时对前一个物体也施加力。
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.表达式:F=-F′。
小题速练
1.思考判断
(1)物体不受外力时一定处于静止状态。()
(2)牛顿第一定律是实验定律。()
(3)运动的物体惯性大,静止的物体惯性小。()
(4)作用力与反作用力的关系不随运动状态的变化而变化。()
答案(1)×(2)×(3)×(4)√
2.[人教版必修1·P70·科学漫步](多选)小华坐在一列正在行驶的火车车厢里,突然看到原来静止在水平桌面上的小球向后滚动,假设桌面是光滑的,则下列说法正确的是()
图1
A.小球在水平方向受到了向后的力使它向后运动
B.小球所受的合力为零,以地面为参考系,小球的运动状态并没有改变
C.火车一定是在向前加速
D.以火车为参考系,此时牛顿第一定律已经不能适用
答案BCD
3.[人教版必修1·P82·做一做](多选)用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验,点击实验菜单中“力的相互作用”。如图2甲所示,把两个力探头的挂钩钩在一起,向相反方向拉动,观察显示器屏幕上出现的结果(图乙)。分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线,以下结论正确的是()
图2
A.作用力与反作用力大小时刻相等
B.作用力与反作用力作用在同一物体上
C.作用力与反作用力大小同时变化
D.作用力与反作用力方向相反
答案ACD
牛顿第一定律的理解和应用
1.惯性的两种表现形式
(1)物体的惯性总是以保持“原状”或反抗“改变”两种形式表现出来。
(2)物体在不受外力或所受的合外力为零时,惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变(静止或匀速直线运动)。
2.与牛顿第二定律的对比
牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的,而牛顿第二定律是一条实验定律。
1.下列说法正确的是()
A.在高速公路上高速行驶的轿车的惯性比静止在货运场的集装箱货车的惯性大
B.牛顿第一定律是根据理论推导出来的
C.在粗糙水平面上滚动的小球最后会停下来是因为小球具有惯性
D.物体的速度逐渐增大同时加速度逐渐减小是有可能的
解析惯性是物体的固有属性,质量是其唯一量度,选项A错误;牛顿第一定律是牛顿在伽利略理想斜面实验的基础上,加上逻辑推理得出的规律,选项B错误;小球在粗糙水平面上受到摩擦力是小球停下来的原因,选项C错误;物体可以做加速度逐渐减小的加速运动,选项D正确。
答案 D
2.(多选)关于牛顿第一定律的理解正确的是()
A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律
B.不受外力作用时,物体的运动状态保持不变
C.在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于没有外力维持木块运动的结果
D.奔跑的运动员遇到障碍而被绊倒,这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态
解析牛顿第一定律描述了物体不受外力作用时的状态,即总保持匀速直线运动状态或静止状态不变,选项A、B正确;牛顿第一定律还揭示了力和运动的关系,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,在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于摩擦阻力的作用而改变了木块的运动状态,奔跑的运动员,遇到障碍而被绊倒,是因为他受到外力作用而改变了运动状态,选项C错误,D正确。
答案ABD
3.(2017·上海单科)一碗水置于火车车厢内的水平桌面上。当火车向右做匀减速运动时,水面形状接近于图()
解析当火车向右做匀减速运动时,碗内的水由于惯性,保持原来较大的速度向右运动,则只有图A所示的情形符合要求,故选项A正确。
答案 A
牛顿第一定律的应用技巧
(1)应用牛顿第一定律分析实际问题时,要把生活感受和理论问题联系起来深刻认识力和运动的关系,正确理解力不是维持物体运动状态的原因,克服生活中一些错误的直观印象,建立正确的思维习惯。
(2)如果物体的运动状态发生改变,则物体必然受到不为零的合外力作用。因此,判断物体的运动状态是否改变,以及如何改变,应分析物体的受力情况。
牛顿第三定律的理解与应用
1.作用力与反作用力的“六同、三异、二无关”
(1)六同:大小相同、性质相同、同一直线、同时产生、同时变化、同时消失。
(2)三异:方向相反、不同物体、不同效果。
(3)二无关:与物体的运动状态无关、与物体是否受其他力无关。
2.一对平衡力与作用力、反作用力的不同点
特别提醒定律中的“总是”二字说明对于任何事物,在任何条件下牛顿第三定律都是成立的。
1.某人用绳子将一桶水从井内向上提的过程中,不计绳子的重力,以下说法正确的是()
图3
A.只有在桶匀速上升过程中,绳子对桶的拉力才等于桶对绳子的拉力
B.桶加速上升的过程中,绳子对桶的拉力大于桶对绳子的拉力
C.桶加速上升的过程中,绳子对桶的拉力等于桶对绳子的拉力
D.桶减速向上运动的过程中,绳子对桶的拉力小于桶对绳子的拉力
答案 C
2.如图4所示,水平地面上质量为m 的物体,与地面的动摩擦因数为μ,在劲度系数为k 的轻弹簧作用下沿地面做匀速直线运动。弹簧没有超出弹性限度。则
( )
图4
A.弹簧的伸长量为mg k
B.弹簧的伸长量为μmg k
C.物体受到的支持力与对地面的压力是一对平衡力
D.弹簧的弹力与物体所受摩擦力是一对作用力与反作用力
解析 物体在水平方向上受弹簧弹力和摩擦力处于平衡状态,由胡克定律有μmg
=kx ,则弹簧的伸长量x =μmg k ,故选项A 错误,B 正确;物体受到的支持力和对
地面的压力是一对作用力和反作用力,故选项C 错误;弹簧的弹力与物体所受的摩擦力是一对平衡力,故选项D 错误。
答案 B
3.如图5所示,物体A 、B 质量分别是5 kg 和12 kg ,不计滑轮与绳间摩擦及绳的重力,整个系统静止。则地面对B 的摩擦力及物体B 对地面的压力大小分别为(g 取10 m/s 2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)( )
图5
A.30 N 70 N
B.30 N 80 N
C.70 N 30 N
D.80 N 30 N
解析 由于A 处于平衡状态,受力分析可知绳子上的拉力F T =m A g ① 对物体B 受力分析,如图所示,由于B 静止,则有
水平方向:F T cos 53°=f②
由①②两式得地面对B的摩擦力f=30 N
对物体B,在竖直方向分析,有m B g=F T sin 53°+F N
代入数据解得F N=80 N
由牛顿第三定律可知F N′=-F N,故物体B对地面的压力大小为80 N,方向竖直向下,故选项B正确。
答案 B
牛顿第三定律是转换研究对象的桥梁
牛顿第三定律在受力分析、处理连接体问题中都有广泛的应用。当某个力不方便直接分析或求解时,可利用牛顿第三定律转换研究对象,通过分析或求解反作用力,从而快捷地解决问题。
活页作业
(时间:30分钟)
A级:保分练
1.(2017·山西太原模拟)伽利略的斜面实验证明了()
A.使物体运动必须有力的作用,没有力的作用,物体将静止
B.使物体静止必须有力的作用,没有力的作用,物体将运动
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,总保持原来的匀速直线运动状态或者静止状态
解析伽利略的斜面实验证明了:运动不需要力来维持,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,故选项D正确。
答案 D
2.(2017·河南漯河模拟)下列关于牛顿运动定律的说法正确的是()
A.力是维持物体运动的原因
B.牛顿第一定律可以用实验直接验证
C.作用力与反作用力只存在于相互接触的两个物体之间
D.作用力与反作用力的性质一定相同
解析由牛顿第一定律可知,力不是维持物体运动的原因,选项A错误;牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,不可能用实验直接验证,选项B 错误;不相互接触的两个物体之间也可能存在作用力与反作用力,如相互吸引且并未接触的两块磁铁,选项C错误;作用力与反作用力的性质相同,选项D正确。
答案 D
3.北京时间2016年8月21日,里约奥运会跳水项目收官。中国跳水梦之队,获得7金2银1铜的好成绩。如图1为10米跳台金牌获得者陈艾森在决赛中的关键一跳,关于陈艾森能跳起离开跳台的说法正确的是()
图1
A.他对跳台的作用力大于地球对他的引力
B.跳台对他的作用力大于他对跳台的作用力
C.跳台对他的作用力大于地球对他的引力
D.跳台对他的作用力对他做了正功
解析陈艾森能离开跳台的原因是跳台对他的作用力大于他的重力,故选项A错误,C正确;他对跳台的作用力与跳台对他的作用力是一对作用力和反作用力,大小相等,方向相反,故选项B错误;跳台对他的作用力作用点没有产生位移,故对他不做功,故选项D错误。
答案 C
4.(多选)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.同一物体在地球上不同的位置受到的重力是不同的,但它的惯性却不随位置的变化而变化
C.一个小球竖直上抛,抛出后能继续上升,是因为小球运动过程中受到了向上的推力
D.物体的惯性大小只与本身的质量有关,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小
解析惯性是物体本身的固有属性,其大小只与物体的质量大小有关,与物体的受力及运动情况无关,故选项B、D正确;速度大的汽车要停下来时,速度变化大,由Δv=at可知需要的时间长,惯性未变,故选项A错误;小球上抛时是由于惯性向上运动,并未受到向上的推力,故选项C错误。
答案BD
5.(2017·洛阳模拟)(多选)如图2所示,某人用手托着苹果处于静止状态,则()
图2
A.手所受压力是由于苹果的形变而产生的
B.手所受压力和手对苹果的支持力是一对平衡力
C.苹果所受重力和手对苹果的支持力是一对平衡力
D.苹果所受重力和苹果对手的压力是作用力和反作用力
解析苹果对手的压力是由于苹果发生形变而产生的,选项A正确;手所受压力和手对苹果的支持力是一对作用力与反作用力,选项B错误;苹果所受重力和手对苹果的支持力都作用在苹果上,大小相等,方向相反,是一对平衡力,选项C 正确;苹果对手的压力是由于形变而产生的,是苹果与手之间的作用,而重力是由于地球的吸引而产生的,是苹果与地球的相互作用,选项D错误。
答案AC
6.我国道路安全交通法规定,在各种小型车辆前排乘坐的人必须系好安全带,因刹车时汽车会很快停下来,而人还要继续向前运动,此时安全带对人施加向后的拉力,保障人的安全,在这一过程中()
A.人和汽车都具有惯性
B.人和汽车都没有惯性
C.人具有惯性,汽车没有惯性
D.汽车具有惯性,人没有惯性
解析由牛顿第一定律可知,任何物体都具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,故选项A正确。
答案 A
7.如图3所示,小车放在水平地面上,甲、乙二人用力向相反方向拉小车,不计小车与地面之间的摩擦力,下列说法正确的是()
图3
A.甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对作用力和反作用力
B.小车静止时甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对平衡力
C.若小车加速向右运动,表明小车拉甲的力大于甲拉小车的力
D.若小车加速向右运动,表明乙拉小车的力大于小车拉乙的力
解析甲拉小车的力和乙拉小车的力作用在同一物体上,不是作用力和反作用力,A错误;不计小车与地面之间的摩擦力,小车静止时受到两个拉力而处于平衡状态,这两个拉力是一对平衡力,B正确;小车拉甲的力跟甲拉小车的力是作用力和反作用力,两力大小是相等的,C错误;同理,D错误。
答案 B
8.(2018·湖北宜城一中月考)如图4所示,一只盛水的容器固定在一个小车上,在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球,容器中水和铁球、乒乓球都处于静止状态,当容器随小车突然向右运动时,两球的运动状况是(以小车为参考系)()
图4
A.铁球向左,乒乓球向右
B.铁球向右,乒乓球向左
C.铁球和乒乓球都向左
D.铁球和乒乓球都向右
解析小车突然向右运动时,由于惯性,铁球和乒乓球都“想”保持原有的静止状态,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,而同体积的“水球”的运动状态容易改变,所以小车加速运动时,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,乒乓球相对向右运动。
答案 A
B级:拔高练
9.(多选)搭载着“嫦娥三号”的“长征三号乙”运载火箭在西昌卫星发射中心发射升空,下面关于卫星与火箭升空的情形叙述正确的是()
图5
A.火箭尾部向下喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向上的推力
B.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力
C.火箭飞出大气层后,由于没有了空气,火箭虽然向后喷气,但也无法获得前进的动力
D.卫星进入运行轨道之后,与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力
解析火箭升空时,其尾部向下喷气,火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体。火箭向下喷气时,喷出的气体对火箭产生向上的反作用力,即为火箭上升的推动力。此动力并不是由周围的空气对火箭的反作用力提供的,因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关,选项B、C错误,A正确;火箭运载卫星进入轨道之后,卫星与地球之间依然存在相互吸引力,即地球吸引卫星,卫星吸引地球,这就是一对作用力与反作用力,故选项D正确。
答案AD
10.不同类型的汽车在同一条水平公路上直线行驶,则下列说法正确的是()
A.车速越大的汽车,它的惯性越大
B.质量越大的汽车,它的惯性越大
C.车速越大的汽车,紧急刹车后滑行的路程越短
D.质量越大的汽车,紧急刹车后滑行的路程越长
解析质量是惯性大小的唯一量度,质量越大,惯性越大,选项B正确,A错误;紧急刹车后,汽车做匀减速直线运动,此时v2=2μgs,由此可知速度越大的汽车,滑行的路程越长,与汽车的质量无关,选项C、D错误。
答案 B
11.如图6所示,物体A和B的重力分别为11 N和7 N,不计弹簧秤、细线的重力和一切摩擦,则下列说法正确的是()
图6
A.弹簧秤的读数为14 N,A对地面的压力为11 N
B.弹簧秤的读数为18 N,A对地面的压力为0
C.弹簧秤的读数为7 N,A对地面的压力为4 N
D.弹簧秤的读数为0,A对地面的压力为11 N
解析物体B保持静止,说明B物体合外力为零,即绳上拉力为7 N。此刻弹簧秤静止,因此弹簧秤的读数为7 N。说明弹簧秤对A拉力为7 N,地面对A物体应有4 N 的支持力(根据牛顿第三定律可知A对地面的压力为4 N),所以C正确。
答案 C
12.如图7所示为英国人阿特伍德设计的装置,不考虑绳与滑轮的质量,不计轴承、绳与滑轮间的摩擦。初始时两人均站在水平地面上,当位于左侧的甲用力向上攀爬时,位于右侧的乙始终用力抓住绳子,最终至少一人能到达滑轮。下列说法正确的是()
图7
A.若甲的质量较大,则乙先到达滑轮
B.若甲的质量较大,则甲、乙同时到达滑轮
C.若甲、乙质量相同,则乙先到达滑轮
D.若甲、乙质量相同,则甲先到达滑轮
解析由于滑轮光滑,甲拉绳子的力等于绳子拉乙的力,若甲的质量大,则由甲拉绳子的力等于乙受到的绳子拉力,得甲攀爬时乙的加速度大于甲,所以乙会先到达滑轮,选项A正确,B错误;若甲、乙的质量相同,甲用力向上攀爬时,甲拉绳子的力等于绳子拉乙的力,甲、乙具有相同的加速度和速度,所以甲、乙应同时到达滑轮,选项C、D错误。
答案 A
13.如图8所示,圆环的质量为M,经过环心的竖直钢丝AB上套有一个质量为m 的小球,今让小球沿钢丝AB以初速度v0竖直向上运动,要使圆环对地面无压力,则小球的加速度和小球能达到的最大高度是多少?(设小球不会到达A点)
图8
解析由牛顿第三定律知,若圆环对地面无压力,则地面对圆环无支持力,取小球为研究对象,受重力mg和钢丝对小球竖直向下的摩擦力F f,由牛顿第二定律得mg+F f=ma
由牛顿第三定律可知小球对钢丝竖直向上的摩擦力F f′=F f
对圆环受力分析可知,圆环受重力Mg和竖直向上的摩擦力F f′作用,则Mg=F f′
由以上各式解得a=M+m m g
小球沿钢丝做匀减速运动,由运动学公式可得上升的最大高度
x=v20
2a=
mv20
2(M+m)g
。
答案M+m
m g
mv20
2(M+m)g
高中物理思维导图图解全 集 Newly compiled on November 23, 2020
高中物理思维导图图解1:运动的描述 高中物理思维导图图解2:相互作用 高中物理思维导图图解3:重力基本相互作用 高中物理思维导图图解4:力的合成与分解 高中物理思维导图图解5:牛顿第一、三定律 高中物理思维导图图解6:牛顿运动定律 高中物理思维导图图解7:摩擦力 高中物理思维导图图解8:圆周运动 高中物理思维导图图解9:运动的合成与分解等 高中物理思维导图图解10:弹力 高中物理思维导图图解11:万有引力与航天 高中物理思维导图图解12:牛顿第二定律及其应用 高中物理思维导图图解13:曲线运动 高中物理思维导图图解14:静电场 高中物理思维导图图解15:机械能守恒定律能量守恒定律高中物理思维导图图解16:电势能电势电势差 高中物理思维导图图解17:电荷守恒定律库仑定律 高中物理思维导图图解18:宇宙航行 高中物理思维导图图解19:机械能守恒定律 高中物理思维导图图解20:功功率 高中物理思维导图图解21:势能动能及动能定理 高中物理思维导图图解22:电场电场强度
高中物理思维导图图解23:静电场中的导体电容器电容高中物理思维导图图解24:气体 高中物理思维导图图解25:磁场 高中物理思维导图图解26:交变电流 高中物理思维导图图解27:电磁感应现象楞次定律 高中物理思维导图图解28:法拉第电磁感应定律及其应用高中物理思维导图图解29:带电粒子在电场中的运动 高中物理思维导图图解30:磁场磁感应强度 高中物理思维导图图解31:电磁感应 高中物理思维导图图解32:电磁感应与现代生活 高中物理思维导图图解33:恒定电流 高中物理思维导图图解34:焦耳定律闭合电路的欧姆定律 高中物理思维导图图解35:欧姆定律电阻定律 高中物理思维导图图解36:安培力洛伦兹力等 高中物理思维导图图解37:分子动理论 高中物理思维导图图解38:力与机械 高中物理思维导图图解39:动量守恒定律 高中物理思维导图图解40:热力学定律
第二章 牛顿运动定律 质点运动状态变化的加速度是与作用在质点上的力有关的,这部分内容就是属于牛顿定律的范围。本章将概括的阐述牛顿定律的内容及其在质点运动方面的初步应用。 2-1 牛顿定律 2-2 几种常见的力 2-3 惯性参考系 2-4 牛顿定律的应用举例 2-5 非惯性系 惯性力 掌握牛顿定律及其应用条件。 能用微积分方法求解一维变力作用下的简单的质点动力学问题。 了解惯性力的概念和非惯性系中应用牛顿定律的方法。 一、基本练习 1 下列说法中哪一个是正确的?( ) (A )合力一定大于分力 (B )物体速率不变,所受合外力为零 (C )速率很大的物体,运动状态不易改变 (D )质量越大的物体,运动状态越不易改变 2 物体自高度相同的A 点沿不同长度的光滑斜面自由下滑,如右图所示,斜面倾角多大时,物体滑到斜面底部的速率最大() (A )30o (B)45 o (C)60o (D )各倾角斜面的速率相等。 3 如右图所示,一轻绳跨过一定滑轮,两端各系一重物,它们的质量分别为2 121 ,m m m m >且和,此时系统的加速度为a ,今用一竖直向下 的恒力 m 1 =F 代替 1 m , a ', 若不计滑轮质量及摩擦力,则有( ) (A )a a =' (B )a a >' (C )a a <' (D )条件不足不能确定。
4 一原来静止的小球受到下图1 F 和 2 F 的作用,设力的作用时间为5s ,问下列哪种情况下, 小球最终获得的速度最大( ) (A )N 61=F , 2=F (B )0 1=F , N 62=F (C )N 821==F F (D ) N 61=F , N 82=F 5 三个质量相等的物体A 、B 、C 紧靠一起置于光滑水平面上,如下图,若A 、C 分别受到水平力 1 F 和 2 F 的作用(F 1>F 2),则A 对B 的作用力大小( ) (A ) 2 1F F - (B )2 1F F 31 3 2+ (C )2 1F F 313 2- (D )2 1F F 323 1+ 6 物体质量为m ,水平面的滑动摩擦因数为μ,今在力F 作 用下物体向右方运动,如下图所示,欲使物体具有最大的加速度值,则力F 与水平方向的夹角θ应满足( ) (A )1cos =θ (B )1sin =θ (C )μ θ=tg (D ) μ θ=ctg 7 一质量为m 的猫,原来抓住用绳子吊着的一根垂直长杆,杆子的质量为m ',当悬线突然断裂,小猫沿着杆子竖直向上爬,以保持它离地面的距离不变,如图所示,则此时杆子下降的加速度为( ) (A)g (B)g m m ' (C)g m m m ''+ (D) g m m m '-' 8 一弹簧秤,下挂一滑轮及物体 1 m 和 2 m ,且 2 1m m ≠,如右图所示,若不计滑轮和 绳子的质量,不计摩擦,则弹簧秤的读数( ) (A )小于 g m m )(21+
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 ( ) A .物体处于超重状态时,其重力增加了 B .物体处于完全失重状态时,其重力为零 C .物体处于超重或失重状态时,其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了 D .物体处于超重或失重状态时,其质量及受到的重力都没有变化 11.如图所示,一个物体静止放在倾斜为θ的木板上,在木板倾角逐渐增大到某一角 t/s 0 2 2 1 3 -2 v/ms -1 第 5 题 F 第 6 题
第二章牛顿运动定律 教学要求: * 理解力、质量、惯性参考系等概念; * 掌握牛顿三定律及其适用条件,能熟练地用牛顿第二定律求解力学中的两大类问题; * 了解自然力与常见力; * 了解物理量的量纲。 教学内容(学时:2学时): §2-1 牛顿运动定律 §2-2 物理量的单位和量纲 §2-3 自然力与常见力 §2-4 牛顿运动定律的应用 §2-5 非惯性系中的力学问题 * 教学重点: * 掌握牛顿三定律及其适用条件;* 牛顿运动定律的应用(难点:牛顿二定律微分形式)。 作业: 2—03)、2—06)、2—08)、
2—13)、2—15)、2—17)。 ----------------------------------------------------------------------- §2–1 牛顿运动定律 一牛顿运动定律 1.牛顿第一定律(惯性定律) 任何物体都要保持其静止或匀速直线运动的状态,直到外力加于其上迫使它改变运动状态为止。 讨论: (1)肯定了力的概念 从起源看:力是物体间的相互作用。 从效果看:力是改变运动状态的原因,即力是产生加速度的原因。(2)说明了物体具有保持原有运动状态的特性------惯性。 (3)牛顿第一定律中所谈到的物体,实际上指的是质点。
即这里只涉及平动而不涉及 转动,在(2)中所说的惯性指 的是平动的惯性。 (4)牛顿第一定律是大量直观经验和实验事实的抽象概括,不能用实验直接证明。 原因是不受其它物体作用的孤立物体是不存在的。 (5)牛顿第一定律不是对任何参考系都适用。 牛顿第一定律谈到了静止和匀速直线运动,由于运动描述的相对性,必然涉及参考系问题。 例:甲看到物体A静止,乙看到物体A以加速度a向后运动。
1 第三单元 注意事项: 1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。 一、 (本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分) 1.力是物体与物体之间的相互作用,若把其中一个力称为作用力,则另一个力为反作用力。下列与此相关的说法中,正确的是( ) A .先有作用力,后有反作用力 B .作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,物体因它们的合力等于零而处于平衡状态 C .如果作用力的性质是弹力,则反作用力的性质也一定是弹力 D .成人与小孩手拉手进行拔河比赛,因为成人拉小孩的力大于小孩拉成人的力,所以成人胜 2.下列关于惯性的说法中,正确的是( ) A .速度越快的汽车刹车时车轮在地面上的擦痕就越长,说明物体的运动速度越大,其惯性也越大 B .出膛的炮弹是靠惯性飞向远处的 C .坚硬的物体有惯性,如投出去的铅球;柔软的物体没有惯性,如掷出的鸡毛 D .只有匀速运动或静止的物体才有惯性,加速或减速运动的物体都没有惯性 3.爱因斯坦曾把物理一代代科学家探索自然奥秘的努力,比作福尔摩斯侦探小说中的警员破案。下列说法符合物理史实的是( ) A .著名物理学家亚里士多德曾指出,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 B .与伽利略同时代的科学家笛卡儿通过“斜面实验”得出推断:若没有摩擦阻力,球将永远运动下去 C .科学巨人牛顿在伽利略和笛卡儿的工作基础上,提出了动力学的一条基本定律,那就是惯性定律 D .牛顿在反复研究亚里士多德和伽利略实验资料的基础上提出了牛顿第二定律 4.完全相同的两小球A 和B ,分别用可承受最大拉力相等的两根细线相连接悬挂在天花板下, 如图所示。下列说法中正确的有( ) A .若用手握住B 球逐渐加大向下的拉力,则上面一根细线因线短会先断 B .若用手握住B 球突然用力向下拉,则上面一根细线因多承受一个小球的拉力会先断 C .若用手托着B 球竖直向上抬起一段距离(上面一根细线始终处于绷紧状态),然后突然撤开,则先断的是上面一根细线 D .若用手托着B 球竖直向上抬起一段距离(上面一根细线始终处于绷紧状态),然后突然撤开,则先断的是下面一根细线 5.智能化电动扶梯如图所示,乘客站上扶梯,先缓慢加速,然后再匀速上升,则( ) A .乘客始终处于超重状态 B .加速阶段乘客受到的摩擦力方向与v 相同 C .电梯对乘客的作用力始终竖直向上 D .电梯匀速上升时,电梯对乘客的作用力竖直向上 6.如图所示,位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M 点,与竖直墙壁相切于A 点。竖直墙壁上另一点B 与M 的连线和水平面的夹角为60°,C 是圆环轨道的圆心。已知在同一时刻a 、b 两球分别由A 、B 两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道AM 、BM 运动到M 点,c 球由C 点自由下落到M 点。则( ) A .a 球最先到达M 点 B .b 球最先到达M 点 C .c 球最先到达M 点 D .b 球和c 球都可能最先到达M 点 7.在水平路面上向右匀速行驶的车厢里,一质量为m 的球被一根轻质细线悬挂在车厢后壁上,如图甲所示。则下列说法正确的是( ) A .如果车改做匀加速运动,此时悬挂球的细线所受张力一定不变 B .如果车改做匀加速运动,此时球有可能离开车厢后壁 C .如果车改做匀减速运动,此时球有可能对车厢后壁无压力 D .如果车改做匀减速运动,此时悬挂球的细线所受张力一定减小 8.如图所示,光滑的水平地面上有三个木块a 、b 、c ,质量均为m ,a 、c 之间用轻质细绳连接。现用一水平恒力F 作用在b 上,三者开始一起做匀加速运动,运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面,系统仍做匀加速运动且始终没有相对滑动。在粘上橡皮泥并达到稳定后,下列说法正确的是( ) A .无论橡皮泥粘在哪个木块上面,系统的加速度都不变 B .若粘在b 木块上面,绳的张力和a 、b 间摩擦力一定都减小 C .若粘在a 木块上面,绳的张力减小,a 、b 间摩擦力不变 D .若粘在c 木块上面,绳的张力和a 、b 间摩擦力都增大 9.如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接),初始时刻物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F 作用在物体上, 使物体开始向上做匀加速运动,
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》说课教案(第1课时)各位老师,我说课的题目是牛顿运动定律的应用(第1学时),课题选自高一物理第三章第五节,下面我从教材分析,学情分析,教法分析、学法分析、教学程序、板书设计六个方面进行说课。 一、教材分析 1、地位和作用 A、牛顿运动定律是力学乃至整个物理学的基本规律,是动力学的基础;本节是探究利用力的知识,运动学知识和牛顿运动定律分析解决动力学问题的一般思路和方法,为学生学好整个物理学奠定基础。 B、本节课是前面所学知识的综合应用,是培养学生良好逻辑推理能力、规范分析问题、解决题能力的良好素材。 2、教学目标: (1)知识与技能目标:掌握利用牛顿运动定律对“已知受力情况求解运动情况”问题的逻辑推理顺序,形成一套科学的分析方法,进而学会规范的解答能力。 (2)过程与方法目标:
A、通过实例与理论相结合,培养学生由已知到未知或由未知到已知的分析推理能力。 B、培养学生发散思维和合作学习的能力,方法应用的迁移能力。 C、通过例题示范让学生学会画受力分析图和过程示意图,培养学生分析物理情景构建物理模型的能力。 (3)情感态度与价值观: A、通过问题探究培养学生主动自主学习,受到科学方法的训练,养成积极思维,解题规范的良好习惯; B、让学生体会到生活中处处蕴含着物理知识,从生活走向物理,再从物理走向生活,从而进一步培养学生学习物理的兴趣。 3、重、难点 本节为习题课,重点是建立起利用牛顿运动定律对“已知受力情况求运动情况”问题的分析求解的逻辑思维程序。同时学会规范的解答。本节的难点是对不在一条直线上的受力情形,如何合理建立坐标系并通过正交分解求出合力。 二、学情分析
第二章 牛顿运动定律 班级______________学号____________姓名________________ 一、选择题 1、一轻绳跨过一定滑轮,两端各系一重物,它们的质量分别为1m 和2m ,且21m m > (滑 轮质量及一切摩擦均不计),此时系统的加速度大小为a ,今用一竖直向下的恒力g m F 1=代 替1m ,系统的加速度大小为a ',则有 ( ) (A) a a ='; (B) a a >'; (C) a a <'; (D) 条件不足,无法确定。 2、如图所示,系统置于以g/2加速度上升的升降机内,A 、B 两物块质量均为m ,A 所处桌 面是水平的,绳子和定滑轮质量忽略不计。 (1) 若忽略一切摩擦,则绳中张力为 ( ) (A) mg ;(B) mg /2;(C) 2mg ;(D) 3mg /4。 (2) 若A 与桌面间的摩擦系数为μ (系统仍加速滑动),则 绳中张力为 ( ) (A )mg μ; (B) 4/3mg μ; (C) 4/)1(3mg μ+;(D) 4/)1(3mg μ-。 3、一质点沿x 轴运动,加速度与位置的关系为32x a =,且0=t 时,m 1-=x ,m /s 1=v ,则质点的运动方程为( ) (A))1/(1+=t x ; (B))1/(1+-=t x ; (C)2)1/(1+=t x ; (D)2)1/(1+-=t x 。 4、三个质量相等的物体A 、B 、C 紧靠在一起,置于光滑 2F ?水平面上,若A 、C 分别受到水平力1F ?、2F ?( F 1 > F 2 )的作用,则A 对B 的作用力大小为( ) (A)F 1; (B) F 1-F 2 (C) 213132F F + (D) 213 132F F -2F ? 5、如图所示两个质量分别为A m 和B m 的物体A 和B ,一起在水平面上沿x 轴正向作匀减速 直线运动,加速度大小为a ,A 与B 间的最大静摩擦系数为μ,则A 作用于B 的静摩擦力 的大小和方向分别是:( ) (A)B m g μ与x 轴正方向相反; (B )B m g μ与x 轴正方向相同; (C )B m a 与x 轴正方向相同; (D )B m a 与x 轴正方向相反。 6、质量为m 的物体,放在纬度为?处的地面上,设地球质量为e M ,半径为e R ,自转角速 度为ω。若考虑到地球自转的影响,则该物体受到的重力近似为 ( ) A B 2g a =1F ? A B C 2F ?
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
1.一轮船以4m/s的速度沿垂直于河岸方向匀速渡河,行驶中发动机突然熄火,轮船牵引力随之消失,此后轮船随波逐流。试求此后轮船速度的最小值。已知河水各处水流速度都相同,其大小为3m/s。 2.一木筏以垂直于河岸的速度离开河岸边的点驶向河中心,河中各处河水流速均为 ,木筏无动力,其出发后的航行轨迹如图所示。离岸2min 后,木筏到达图中的点,试用作图法确定木筏离岸后4min 时的位置。 3.在一竖直面内有一圆环(半径为、圆心为及一点(位于环外,且在的斜上方),如图所示。今有一质点自点由静止出发沿一光滑斜面滑至环上,问此斜面应沿何方向架设可 使质点滑行的时间最短? 4.有一些问题你可能不会求解,但你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断。例如从解的物理量单位,解随某些已知量变化的趋势,解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析,并与预期结果、实验结论等进行比较,从而判断解的合理性或正确性。 举例如下:如图所示,质量为、倾角为的滑块放在水平地面上,把质量为的滑块放在的斜面上,忽略一切摩擦,有人求得相对地面的加速度 ,式中g为重力加速度。 对于上述解,某同学首先分析了等号右侧量的单位,没发现问题,他
进一步利用特殊条件对该解做了四项分析和判断,所得结论都是“解可能是正确的”,但是其中有一项是错误的,请你指出该项() A.当=0°时,该解给出= 0,这符合常识,说明该解可能对的 B.当=90°时,该解给出,这符合实验结论,说明该解可能对的 C.当时,该解给出≈g,这符合预期的结果,说明该解可能对的 D.当时,该解给出≈,这符合预期的结果,说明该解可能对的 5.使半径=10cm、质量=10kg的均匀实心圆柱体以角速度10rad/s绕中心轴转动,然后将此匀速转动的圆柱体轻轻放在粗糙水平面上。设圆柱体与水平面间的动摩擦因数和静摩擦因数均为=0.1,求经过多长时间后此圆柱体的运动变为纯滚动? 6.如图所示,为放在光滑水平桌面上的长方形物块,在它上面放有物块和。、、的质量分别为、、,、与之间的静摩擦因数和滑动摩擦因数皆为0.1。为轻滑轮,绕过连接、的轻细绳都处于水平位置。现用沿水平方向的恒定外力拉滑轮,使的加速度为0.2g(g为重力加速度)。在这种情况下,、之间沿水平方向的作用力大小为多少?、之间沿水平方向的作用力大小为多少?外力的大小为多少?
全国100所名校单元测试示范卷·高三·物理卷(三) 第三单元牛顿运动定律全国东部(教师用卷) (90分钟100分) 第Ⅰ卷(选择题共40分) 选择题部分共10小题。在每小题给出的四个选项中,1~6小题只有一个选项正确,7~10小题有多个选项正确;全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。 1.力是物体与物体之间的相互作用,若把其中一个力称为作用力,则另一个力为反作用力。下列与此相关的说法中,正确的是 A.先有作用力,后有反作用力 B.作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,物体因它们的合力等于 零而处于平衡状态 C.如果作用力的性质是弹力,则反作用力的性质也一定是弹力 D.成人与小孩手拉手进行拔河比赛,因为成人拉小孩的力大于小孩拉成人的力,所以成人胜 解析:根据牛顿第三定律可知,作用力和反作用力是同种性质的力,同时产生同时消失,不分先后,选项A错误、C正确;作用力和反作用力分别作用在两个物体上,这两个力不能合成,选项B错误;成人与小孩之间的相互作用属于作用力和反作用力,大小相等,方向相反,造成成人胜利的原因是成人与地面之间的最大静摩擦力大于小孩与地面之间的最大静摩擦力,选项D错误。 答案:C 2.下列关于惯性的说法中,正确的是 A.速度越快的汽车刹车时车轮在地面上的擦痕就越长,说明物体的运动速度越大,其惯性也越大 B.出膛的炮弹是靠惯性飞向远处的 C.坚硬的物体有惯性,如投出去的铅球;柔软的物体没有惯性,如掷出的鸡毛 D.只有匀速运动或静止的物体才有惯性,加速或减速运动的物体都没有惯性 解析:物体的质量是描述物体惯性的唯一物理量,物体惯性的大小与运动速度大小、形态和是否运动无关,选项A、C、D错误;由于惯性,炮弹离开炮筒后继续向前飞行,选项B正确。 答案:B 3.爱因斯坦曾把物理一代代科学家探索自然奥秘的努力,比作福尔摩斯侦探小说中的警员破案。下列说法符合物理史实的是 A.著名物理学家亚里士多德曾指出,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 B.与伽利略同时代的科学家笛卡儿通过“斜面实验”得出推断:若没有摩擦阻力,球将永远运动下去 C.科学巨人牛顿在伽利略和笛卡儿的工作基础上,提出了动力学的一条基本定律,那就是惯性定律 D.牛顿在反复研究亚里士多德和伽利略实验资料的基础上提出了牛顿第二定律
专题三牛顿运动定律 第一讲:牛顿第一定律、牛顿第三定律 知识讲解和能力形成: 1.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.惯性 (1)定义:物体具有保持原来_______ 状态或_____状态的性质,叫做惯性. (2)惯性的性质:惯性是一切物体都具有的性质,是物体的_______ ,与物体的运动情况和受力情况无关. (3)惯性的量度:_______ 是惯性大小的唯一量度. 针对训练: 1.(单选)如图所示为伽利略的“理想实验”示意图,两个斜面对接,让小球从其中一个固定的斜面滚下,又滚上另一个倾角可以改变的斜面,斜面的倾角逐渐减小直至为零.这个实验的目的是为了说明( ) A.如果没有摩擦,小球将运动到与释放时相同的高度 B.如果没有摩擦,小球运动时机械能守恒 C.维持物体做匀速直线运动并不需要力 D.如果物体不受到力,就不会运动 2.(双选)关于牛顿第一定律的下列说法中,正确的是() A.牛顿第一定律是实验定律B.牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因C.惯性定律与惯性的实质是相同的D.物体的运动不需要力来维持 3.(单选)关于物体的惯性,下列说法中正确的是() A.运动速度大的物体不能很快停下来,是因为物体速度越大,惯性也越大 B.静止的火车启动时,速度变化慢,是因为静止时物体惯性大的缘故 C.乒乓球可以快速抽杀,是因为乒乓球惯性小的缘故 D.物体受到的外力大,则惯性小;受到的外力小,则惯性就大 2:牛顿第三定律: (1)内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是________、___________、作用在_________________. (2)表达式:F 反=-F. (3)牛顿第三定律的适用性:不仅适用于静止的物体之间,也适用于相对运动的物体之间,这种关系与作用力的性质、物体质量的大小、作用方式、物体的运动状态及参考系的选择均无关. 2.区分一对作用力和反作用力与一对平衡力 比较 一对平衡力一对作用力与反作用力 项目 不同点两个力作用在______物体上两个力分别作用在__________物体上
第三单元牛顿运动定律 课时3 牛顿运动定律的综合应用 见《自学听讲》P41 1.超重 (1)定义:物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象。 (2)超重的特点:物体具有竖直向上的加速度。 2.失重 (1)定义:物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象。 (2)失重的特点:物体具有竖直向下的加速度。 3.完全失重 (1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)为零的状态。 (2)完全失重的特点:加速度a=g,方向竖直向下。 1.(2018宁夏银川开学检测)关于失重与超重,下列实例中的说法正确的是( )。 A.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态 B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态 C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态 D.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态 B 2.(2018安徽合肥一模)合肥市滨湖游乐场里有一种大型娱乐器械,可以让人体验超重和失重。其环形座舱套在竖直柱子上,先由升降机送上70多米的高处,然后让座舱由静止无动力落下,落到离地30米高的位置时,制动系统启动,座舱做减速运动,到地面时刚好停下。若舱中某乘客重力为500 N。不计空气阻力,则下列说法正确的是( )。
A.当座舱落到离地面45米高的位置时,该乘客对座位的压力为0 B.当座舱落到离地面45米高的位置时,座位对该乘客有支持力 C.当座舱落到离地面20米高的位置时,该乘客对座位的压力为0 D.当座舱落到离地面20米高的位置时,座位对该乘客的支持力小于500 N A 1.(2018浙江4月选考,8)如图所示,小芳在体重计上完成下蹲动作,下列F-t图象能反应体重计示数随时间变化的是( )。 对人的运动过程分析可知,人下蹲的过程可以分成两段:人在加速下蹲的过程中,有向下的加速度, ,此时人对传感器的压力小于人的重力;在减速下蹲的过程中,加速度方向向上,处于超重状态,此时人对传感器的压力大于人的重力,故C项正确,A、B、D三项错误。 C 2.(2018全国卷Ⅲ,19)(多选)地下矿井中的矿石装在矿车中,用电机通过竖井运送到地面。某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示,其中图线①②分别描述两次不同的提升过程,它们变速阶段加速度的大小都相同;两次提升的高度相同,提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第①次和第②次提升过程,( )。 A.矿车上升所用的时间之比为4∶5 B.电机的最大牵引力之比为2∶1 C.电机输出的最大功率之比为2∶1 D.电机所做的功之比为4∶5
《牛顿运动定律》复习学案 一.选择题 1.?以下关于物体运动状态的改变的说法,正确的是 A.?速度大小不变,运动状态就不变 B.?速度方向不变,运动状态就不变 C.?只有速度的大小和方向都变了,才能说运动状态改变了 D.?只要速度的大小或方向有一个变了,运动状态就发生了改变 2.?下面作个说法中正确的是 A.当物体的运动状态发生变化时,它一定受到外力作用 B.?静止或作匀速直线运动的物体,一定不受外力的作用 C.?当物体的速度等于零时,它一定处于平衡状态 D.物体的运动方向一定是它所受的合外力的方向 3.?下列说法中正确的是 A.子弹离开枪口飞出时速度大,力很大,飞行一段时间后速度小,力也就小了 B.作匀速直线运动的物体,所受的合外力一定是零 C.?运动得很快的汽车不容易停下来,是因为汽车运动得越快,惯性越大 D.子弹在空中飞行时受到三个力作用:重力、空气阻力、向前运动的力 4.?关于作用力和反作用力,下列说法中正确的是 A.地球对重物的作用力比重物对地球的作用力大 B.两个物体都外于平衡状态时,作用力与反作用力的大小才相等 C.一个作用力和它的反作用力的合力为零 D.作用力与反作用力总相同性质的力 5.当书本A静止于桌面B上时,下列说法中正确的是 A.A对B的正压力等于A的重力,这两个力是平衡力 B.?B对A的支持力等于A的重力,这两个力是作用力与反作用力 C.?B对A的支持力等于A的重力,这两个力是平衡力 D.?B对A的支持力等于A的重力,这两个力是平衡力 6.马拉车加速前进,则 A.?马拉车的力一定大于车拉马的力B.?马拉车的力可能小于车拉马的力 C.?马拉车的力一定等于车拉马的力 D.?马拉车的力等于车拉马的力跟地面与车的摩擦力之和 7.有关超重和失重,以下说法中正确的是() A.物体处于超重状态时,所受重力增大,处于失重状态时,所受重力减小 B.斜上抛的木箱中的物体处于完全失重状态 C.在沿竖直方向运动的升降机中出现失重现象时,升降机必定处于下降过程 D.在月球表面行走的人处于失重状态 8.如图2所示,一个自由下落的小球,从它接触弹簧开始到弹簧压缩到最短 的过程中,小球的速度和所受合外力的变化情况为() A、速度一直变小直到零 B、速度先变大,然后变小直到为零 C、合外力一直变小,方向向上 D、合外力先变小后变大,方向先向下后向上 图2
《金版新学案》高三物理一轮物理课下作业第3章第三讲实验四:验证牛顿运动定律新人教版必修1 1.在利用打点计时器和小车来做“验证牛顿运动定律”的实验时,下列说法中正确的是( ) A.平衡摩擦力时,应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上 B.连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行 C.平衡摩擦力后,长木板的位置不能移动 D.小车释放前应靠近打点计时器,且应先接通电源再释放小车 解析:本题考查实验过程中应注意的事项,选项A中平衡摩擦力时,不能将砝码盘及盘内砝码(或小桶)通过细绳拴在小车上,A错;选项B、C、D符合正确的操作方法,B、C、D对. 答案:BCD 2.(2011·南通质检)“验证牛顿运动定律”的实验,主要的步骤有: A.将一端附有定滑轮的长木板放在水平桌面上,取两个质量相等的小车,放在光滑的水平长木板上 B.打开夹子,让两个小车同时从静止开始运动,小车运动一段距离后,夹上夹子,让它们同时停下来,用刻度尺分别测出两个小车在这一段时间内通过的位移大小C.分析所得到的两个小车在相同时间内通过的位移大小与小车所受的水平拉力的大小关系,从而得到质量相等的物体运动的加速度与物体所受作用力大小的关系D.在小车的后端也分别系上细绳,用一只夹子夹住这两根细绳 E.在小车的前端分别系上细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘内分别放着数目不等的砝码,使砝码盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量.分别用天平测出两个砝码盘和盘内砝码的总质量 上述实验步骤,正确的排列顺序是________. 解析:此题考查的是实验步骤,对于实验的一些常识,必须牢记于心,结合本实验的实验步骤,不难排列出正确的顺序. 答案:AEDBC
第二章牛顿运动定律 一、填空题(本大题共16小题,总计48分) 1.(3分)如图所示,一个小物体A靠在一辆小车的竖直前壁上,A和车壁间静摩擦系数是丛,若要使物体A不致掉下来,小车的加速度的最小值应为1=. J A i 疽 3.(3分)如果一个箱子与货车底板之间的静摩擦系数为〃,当这货车爬一与水平方向 成。角的平缓山坡时,若不使箱了在车底板上滑动,车的最大加速度%域=. 4.(3分)质量m = 40kg的箱子放在卡车的车厢底板上,巳知箱子与底板之间的静摩擦系数为从=0.40,滑动摩擦系数为角=0.25,试分别写出在下列情况下,作用在箱了上的摩擦力的大小和方向. (1)卡车以。=2m/s2的加速度行驶,/ =,方向. (2)卡车以a = -5m/s2的加速度急刹车,/ =,方向? 5.(3分)一圆锥摆摆长为/、摆锤质量为在水平面上作匀速圆周运动,摆线与铅直线夹角。,则 (1)摆线的张力§= 2 (3分)质量相等的两物体A和B,分别固定在弹簧的两端,竖直放在光滑水平支持面C 上,如图所示.弹簧的质量与物体A、B的质量相比,M以忽略不计.若把支持面C迅速移走,则在移开的一瞬间,A的加速度大小心= ,B的加速度的大小% = .
⑵ 摆锤的速率V= I 6.(3分)质量为m的小球,用轻绳AB. BC连接,如图,其中AB水平.剪断绳AB前后的瞬间,绳BC中的张力比F T:E;=. 7.(3分)有两个弹簧,质量忽略不计,原长都是10 cm,第一个弹簧上端固定,下挂一个质量为m的物体后,长为11 cm,而第二个弹簧上端固定,下挂一质量为m的物体后,R为13 cm,现将两弹簧串联,上端固定,下面仍挂一质量为〃,的物体,则两弹簧的总长为 . 8.(3分)如图,在光滑水平桌面上,有两个物体A和B紧靠在一起.它们的质量分别为 = 2kg , = 1kg .今用一水平力F = 3N推物体B,则B推A的力等于.如 用同样大小的水平力从右边推A,则A推B的力等于? 9.(3分)一物体质量为M,置于光滑水平地板上.今用一水平力斤通过一质量为m的绳拉动物体前进,贝U物体的加速度但=,绳作用于物体上的力. 10.(3分)倾角为30°的一个斜而体放置在水平桌面上.一个质量为2 kg的物体沿斜面下滑, 下滑的加速度为3.0m/s2.若此时斜面体静止在桌面上不动,则斜面体与桌面间的静摩擦力
第三单元牛顿运动定律 本单元知识由牛顿的三个运动定律、国际单位制、牛顿对经典力学的贡献以及经典力学的局限性组成。其中牛顿第二定律是本单元的重点。 本单元的核心规律是牛顿第二定律,它揭示了运动和力的关系。在本单元的学习中,应注意与前两个单元知识的联系,在对物体进行运动状态分析和受力分析的基础上,用牛顿第二定律解决涉及运动和力的问题,提高综合运用力学知识的能力。本单元内容与力学、电学等知识联系紧密,在分析、演绎、理论计算等方面有较高的要求。 本单元的学习要特别注重实验研究的方法,在牛顿第一定律的学习中,感悟理想化实验的重要意义;在牛顿第二定律的学习中,运用控制变量的方法设计实验。通过学习牛顿第三定律在火箭原理中的重要作用,以及我国火箭发展史,了解有关神舟六号载人飞船和“嫦娥工程”系列成功发射的事迹。在学习经典力学的适用范围和局限性的同时,领略科学家的科学态度和创新精神。 学习要求 内容 1.牛顿第一定律。 2.牛顿第二定律。 3.牛顿第三定律。 4.国际单位制。 5.牛顿对科学的贡献。 6.经典力学的局限性。 7.爱因斯坦对科学的贡献。 8.学生实验:用DIS研究加速度与力的关系,加速度与质量的关系。 要求 1.理解牛顿第一定律理解惯性,知道惯性是一切物体固有的属性,知道质量是惯性大小的量度;知道伽利略理想实验,通过伽利略斜面理想实验,认识理想实验的科学方法,感悟理想实验的科学方法对人类思想产生了的深远影响;理解牛顿第一定律,能用牛顿第一定律和惯性概念解释一些简单的实际现象。 2.掌握牛顿第二定律在理解力是使物体运动状态变化的原因的基础上,理解牛顿第二定律的内容及其表达式。能根据实验目的,选择合适的实验器材,运用控制变量等方法,设计用DIS探究加速度与物体质量、物体受力的关系的实验方案,并能根据实际情况修正探究方案,完成实验。能按照正确的方法和步骤,用牛顿第二定律解决简单的动力学问题。通过“牛顿定律与交通”等专题的学习,激发社会责任感。 3.理解牛顿第三定律知道力的作用总是相互的,有作用力必定有反作用力;在较简单的相互作用中能分析作用力和反作用力,并画出示意图;理解牛顿第三定律及其表达式,包括作用力与反作用力的大小、方向、作用线、作用点的关系等;知道作用力和反作用力的性质总是相同的;通过观察DIS研究作用力与反作用力的大小、方向等关系的过程,感受从图象中收集有效信息的方法,从DIS动态显示作用力与反作用力关系的图线,感受物理图象的美感。 4.知道国际单位制知道基本单位、导出单位、单位制;能规范地表达物理量的单位,并能正确进行换算。