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第四章牛顿运动定律1

第四章牛顿运动定律1
第四章牛顿运动定律1

第3节

牛顿第二定律

一、牛顿第二定律的表达式 1.填一填

(1)牛顿第二定律的内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。

(2)牛顿第二定律的表达式:F =kma ,其中k 是比例系数。 2.判一判

(1)牛顿第二定律既明确了力、质量、加速度三者的数量关系,也明确了加速度与力的方向关系。( ) (2由F =kma 可知,物体所受的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比。( ) (3)加速度的方向决定了合外力的方向。( )

(4)任何情况下,物体的加速度的方向始终与它所受的合外力方向一致。( ) 3.选一选

(1)[多选]下列对牛顿第二定律的理解正确的是( ) A .由F =kma 可知,m 与a 成反比

B .牛顿第二定律说明当物体有加速度时,物体才受到外力的作用

C .加速度的方向总跟合外力的方向一致

D .当合外力停止作用时,加速度随之消失

(2)甲物体在5 N 的合外力作用下,产生2 m/s 2的加速度,乙物体在4 N 的合外力作用下,产生2 m/s 2

的加速度,则下列说法正确的是( )

A .甲的惯性较大

B .乙的惯性较大

C .甲、乙两物体的惯性一样大

D .无法比较两物体的惯性大小 二、力的单位 1.填一填

(1)力的国际单位:牛顿,简称牛,符号为N 。

(2)“牛顿”的定义:使质量为1 kg 的物体产生1 m/s 2的加速度的力就是1 N ,即1 N =1 kg·m/s 2。 (3)国际单位制中牛顿第二定律的表达式:F =ma 。 2.判一判

(1)使质量是1 g 的物体产生1 cm/s 2的加速度的力叫做1 N 。( )

1.理解牛顿第二定律的内容、表达式的意义。

2.知道国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。

3.会应用牛顿第二定律解决简单的动力学问题。

(2)公式F =ma 中,各量的单位可以任意选取。( ) (3)牛顿第二定律表达式F =kma 中的系数k 总等于1。( )

(4)物体的加速度a 是物体上每一个力所产生的加速度的矢量和。( ) 3.选一选

(1)下列关于加速度大小的判断正确的是( ) A .由公式a =Δv

Δt 可知,a 与Δv 成正比、与Δt 成反比

B .由公式a =Δv

Δt 可知,a 与Δv 成反比、与Δt 成正比

C .由公式a =F

m 可知,a 与F 成正比、与m 成反比

D .由公式a =F

m

可知,a 与F 成反比、与m 成正比

(2)[多选]在光滑的水平地面上放一个质量m =2 kg 的物体,现对该物体同时施加两个力F 1和F 2,其中F 1=3 N ,方向水平向东,F 2=4 N ,方向水平向南,sin 37°=0.6,则下列说法正确的是( )

A .F 1使物体产生大小为1.5 m/s 2、方向水平向东的加速度

B .F 2使物体产生大小为2 m/s 2、方向水平向南的加速度

C .物体的加速度的大小为2.5 m/s 2,方向为东偏南37°

D .物体的加速度的大小为2.5 m/s 2,方向为南偏东37°

1.对表达式F =ma 的理解

(1)单位统一:表达式中F 、m 、a 三个物理量的单位都必须是国际单位。

(2)F 的含义:F 是合力时,加速度a 指的是合加速度,即物体的加速度;F 是某个分力时,加速度a 是该分力产生的加速度。

2.牛顿第二定律的五个性质

[特别提醒]

(1)a =Δv Δt 与a =F m 意义不同:a =Δv

Δt 是加速度的定义式,不能决定a 的大小,a 与v 、Δv 、Δt 均无关;a

=F

m

是加速度的决定式:加速度由物体受到的合外力和质量共同决定。 (2)不能根据m =F a 得出m ∝F 、m ∝1

a 的结论,物体的质量m 是由自身决定的,与物体所受的合力和运动

的加速度无关。

(3)不能由F =ma 得出F ∝m 、F ∝a 的结论,物体所受合力的大小是由物体的受力情况决定的,与物体的质量和加速度无关。

[对点练清]

1.[多选]下列关于牛顿第二定律的说法正确的是( )

A .物体的加速度大小由物体的质量和物体所受的合力大小决定,与物体的速度无关

B .物体的加速度方向只由它所受的合力方向决定,与速度方向无关

C .物体所受的合力方向和加速度方向及速度方向总是相同的

D .一旦物体所受的合力为零,则运动物体的加速度立即为零,其运动也就逐渐停止了 2.下列说法正确的是( )

A .由牛顿第二定律知,加速度大的物体,所受的合外力一定大

B .物体的加速度大,说明它的质量一定小

C .任何情况下,物体的加速度大,速度变化量一定大

D .a 与Δv 及Δt 无关,但可以用Δv 和Δt 的比值来计算加速度a 的大小

3.在粗糙的水平面上,物体在水平推力F 作用下由静止开始做匀加速直线运动,一段时间后,将F 逐渐减小,在F 逐渐减小到零的过程中,速度v 和加速度a 的变化情况是( )

A .v 减小,a 减小

B .v 增大,a 减小

C .v 先减小后增大,a 先增大后减小

D .v 先增大后减小,a 先减小后增大

1.应用牛顿第二定律的一般步骤 (1)确定研究对象。

(2)进行受力分析和运动情况分析,作出受力和运动的示意图。 (3)求合力F 或加速度a 。 (4)根据F =ma 列方程求解。 2.求解加速度的两种方法

(1)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,物体所受合外力的方向即为加速度的方向。

(2)正交分解法:当物体受多个力作用处于加速状态时,常用正交分解法求物体所受的合力,再应用牛顿第二定律求加速度。为减少矢量的分解以简化运算,建立坐标系时,可有如下两种方法:

[典例1] 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/s 2。

(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?

[典例2] 如图所示,电梯与水平面夹角为30°,当电梯加速向上运动时,人对梯面压力是其重力的6

5

,则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍?

[对点练清]

4.如图所示,有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进。突然发现意外情况,紧急刹车做匀减速运动,加速度大小为a ,则中间一质量为m 的西瓜A 受到其他西瓜对它的作用力的大小是( )

A .m g 2-a 2

B .ma

C .m g 2+a 2

D .m (g +a )

5.如图所示,某旅游景点的倾斜索道与水平线夹角θ=30°,当载人车厢以加速度a 斜向上加速运动时,

人对车厢的压力为体重的1.25倍,此时人与车厢相对静止。设车厢对人的摩擦力为F f ,人的体重为G ,下面正确的是( )

A .a =g

4

B .a =g

2

C .F f =

33

G D .F f =

34

G 6.质量为m 的木块,以一定的初速度沿倾角为θ的斜面向上滑动,斜面静止不动,木块与斜面间的动摩擦因数为μ,如图所示,求:

(1)木块向上滑动时的加速度。

(2)若此木块滑到最大高度后,能沿斜面下滑,下滑时的加速度大小。

[学透用活]

1.瞬时加速度问题:牛顿第二定律是力的瞬时作用规律,加速度和力同时产生、同时变化、同时消失。分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析该时刻前后物体的受力情况及其变化。

2.两种基本模型

[ [多选]如图所示,质量为m 的小球被一根橡皮筋AC 和一根绳BC 系住,当小球静止时,橡皮筋处在水平方向上。下列判断正确的是( )

A .在AC 被突然剪断的瞬间,BC 对小球的拉力不变

B .在A

C 被突然剪断的瞬间,小球的加速度大小为g sin θ C .在BC 被突然剪断的瞬间,小球的加速度大小为g cos θ

D .在BC 被突然剪断的瞬间,小球的加速度大小为g sin θ [思路点拨]

(1)在AC 被突然剪断的瞬间,BC 对小球的拉力发生突变。 (2)在BC 被突然剪断的瞬间,橡皮筋AC 的弹力不能突变。

解决此类问题的基本方法

(1)分析原状态(给定状态)下物体的受力情况,求出各力大小(①若物体处于平衡状态,则利用平衡条件;②若处于加速状态,则利用牛顿第二定律)。

(2)分析当状态变化时(剪断细线、剪断弹簧、抽出木板、撤去某个力等),哪些力变化,哪些力不变,哪些力消失(被剪断的绳、弹簧中的弹力,发生在被撤去物接触面上的弹力都立即消失)。

(3)求物体在状态变化后所受的合外力,利用牛顿第二定律,求出瞬时加速度。

[对点练清]

7.如图所示,A 、B 两球用细线悬挂于天花板上且静止不动,两球质量m A =2m B ,两球间连有一个轻质弹簧。如果突然剪断悬线,则在剪断悬线瞬间( )

A .A 球的加速度为3

2g ,B 球的加速度为g

B .A 球的加速度为3

2g ,B 球的加速度为0

C .A 球的加速度为g ,B 球的加速度为0

D .A 球的加速度为1

2

g ,B 球的加速度为g

解析:选B 在剪断悬线的瞬间弹簧的弹力保持不变,则B 球的合力为零,加速度为零;对A 球有(m A

+m B )g =m A a A ,得a A =3

2

g ,故B 选项正确。

8.如图所示,物块1、2间用刚性轻质杆连接,物块3、4间用轻质弹簧相连,物块1、3的质量均为m ,物块2、4的质量均为M ,两个系统均置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态。现将两木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,物块1、2、3、4的加速度大小分别为a 1、a 2、a 3、a 4。重力加速度大小为g ,则有( )

A .a 1=a 2=a 3=a 4=0

B .a 1=a 2=a 3=a 4=g

C .a 1=a 2=g ,a 3=0,a 4=

m +M

M

g D .a 1=g ,a 2=m +M M g ,a 3=0,a 4=m +M

M

g

9.如图甲、乙所示,A 小球与两细线相连,B 小球与细线和弹簧相连,细线均不可伸长,两小球均处

于平衡状态且质量相同,如果突然把两水平细线剪断。

(1)求剪断瞬间小球A 的加速度的大小及方向,小球B 的加速度的大小及方向。 (2)求剪断瞬间图甲中倾斜细线OA 与图乙中弹簧的拉力之比(θ角已知)。

落实新课标理念,教材案例最经典。以下内容选自新课标鲁科版的相关内容,供同学们开阔视野,提升素养。

一、这与牛顿第二定律矛盾吗(核心素养之科学思维)

[选自鲁科版教材P118“物理聊吧”]

由牛顿第二定律可知,无论多小的力皆能使物体产生加速度,改变物体的运动状态。但是,当我们推静止的柜子时(如图),有时即使用了很大的力却也无法推动,柜子仍处于静止状态。这与牛顿第二定律矛盾吗?为什么?

[选自鲁科版教材P121例题]

如图所示,一载有小孩的雪橇总质量为30 kg ,在拉力F 作用下,沿水平地面向右做直线运动,该拉力与水平面夹角为30°,经过50 cm ,速度由0.6 m/s 均匀减至0.4 m/s 。已知雪橇与地面间的动摩擦因数为0.2,求作用力F 的大小。

[讨论] 从本题分析可知,物体对水平面的压力不等于重力。为什么? [策略提炼]

物体在受到多个力的情况下运用牛顿第二定律时,可用正交分解法列方程组求解。通常,先建立直角

坐标系,将力和加速度分解在两个坐标轴上, 一般以物体运动的方向为x 轴的正方向,列方程组?

????

F x 合=ma x

F y 合=ma y ,

再求解方程组即可。

[迁移] 恰当建立直角坐标系会更加简便地解决问题。

一名滑雪者(如图)以1 m/s 的初速度沿山坡匀加速直线滑下,山坡的倾角为30°。若人与滑板的总质量为60 kg ,滑板受到的阻力为100 N ,若不计空气阻力,取重力加速度g =10 m/s 2,请计算3 s 内滑雪者下滑的位移。

[课时跟踪训练] A 级—学考达标

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,与物体的加速度成反比 B .由m =F

a 可知,物体的质量与其所受的合力成正比,与其运动的加速度成反比

C .由a =F

m 可知,物体的加速度与其所受的合力成正比,与其质量成反比

D .由m =F

a

可知,物体的质量由它的加速度和它所受的合力而决定

2.一物块静止在粗糙的水平桌面上,从某时刻开始,物块受到一方向不变的水平拉力作用。假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。以a 表示物块的加速度大小,F 表示水平拉力的大小,能正确描述F 与a 之间关系的图像是( )

3.力F 1单独作用在物体A 上时产生的加速度a 1大小为5 m/s 2,力F 2单独作用在物体A 上时产生的加速度a 2大小为2 m/s 2,那么,力F 1和F 2同时作用在物体A 上时产生的加速度a 的大小可能是( )

A .5 m/s 2

B .2 m/s 2

C .8 m/s 2

D .10 m/s 2

4.如图所示,一个小球从竖直立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落,从小球与弹簧接触开始到弹簧被压缩到最短的过程中,小球的( )

A .加速度越来越小,速度越来越小

B .加速度和速度都是先增大后减小

C .速度是先增大后减小,加速度方向是先向下后向上

D .速度是一直减小,加速度大小是先减小后增大

5.如图所示,三个完全相同的物块1、2、3放在光滑水平桌面上。现用大小相同的外力F 沿图示方向

分别作用在三个物块上,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 3

B .a 1

C .a 1=a 2

D .a 1=a 2>a 3

6.如图所示,站在向左运行的汽车上的人与车保持相对静止,用手推车的力为F ,脚对车向后的摩擦力为f 。下列说法中正确的是( )

A .当车做匀速运动时,F =f

B .当车做加速运动时,F >f

C .当车做减速运动时,F <f

D .不管车做何种运动,F 总是与f 等大反向

7.在光滑水平桌面上,物块A 用轻绳和物块B 连接,轻绳跨过定滑轮,物块B 悬空,如图甲所示,系统从静止开始,运动的加速度为a 1。在图乙中,若对轻绳施加一个和物块B 重力相等的拉力F ,物块A 从静止开始运动的加速度为a 2则( )

A .a 1<a 2

B .a 1=a 2

C .a 1>a 2

D .无法判断

8.惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中,这个系统的重要元件之一是加速度计,加速度计构造原理的示意图如图所示;沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m 的滑块,滑块两侧分别与劲度系数均为k 的弹簧相连,两弹簧的另一端与固定壁相连,滑块上有指针,可通过标尺测出滑块的位移,然后通过控制系统进行制导。设某段时间内导弹沿水平方向运动,指针向左偏离O 点距离为s ,则这段时间内导弹的加速度( )

A .方向向左,大小为ks m

B .方向向右,大小为ks

m

C .方向向左,大小为2ks m

D .方向向右,大小为2ks

m

9.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,球和车厢相对静止,球的质量为1 kg 。(g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=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。

B 级—选考提能

10.[多选]如图所示,吊篮A、物体B、物体C的质量分别为m、3m、2m,B和C分别固定在弹簧两端,弹簧的质量不计。B和C在吊篮的水平底板上处于静止状态。将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间() A.吊篮A的加速度大小为g

B.物体B的加速度大小为0

C.物体C的加速度大小为2g

D.A对C的支持力大小等于5mg

11.在静止的车厢内,用细绳a和b系住一个小球,绳a斜向上拉,绳b水平拉,如图所示。现让车从静止开始向右做匀加速运动,小球相对于车厢的位置不变,与小车静止时相比,绳a、b的拉力F a、F b 的变化情况是()

A.F a变大,F b不变B.F a变大,F b变小

C.F a不变,F b变小D.F a不变,F b变大

12.一倾角为30°的斜面上放一木板,木板上固定一支架,支架末端用细绳悬挂一小球,木板在斜面上下滑时,小球与木板相对静止共同运动。求细线在下述两种情况下木板下滑的加速度。(g取10 m/s2)

(1)沿竖直方向;

(2)与斜面方向垂直。

牛顿运动定律

第四章牛顿运动定律 全章概述 本章是在前面对运动和力分别研究的基础上的延伸——研究力和运动的关系,建立起牛顿运动定律。牛顿运动定律是动力学的基础,是力学中也是整个物理学的基本规律,正确地理解惯性概念,理解物体间的相互作用的规律,熟练地运用牛顿第二定律解决问题,是本章的学习要求,也为进一步学习今后的知识,提高分析解决问题的能力奠定基础。 本章还涉及到了许多重要的研究方法,如:在牛顿第一定律的研究中采用的理想实验法;牛顿第二定律中的控制变量法;运用牛顿第二定律处理问题时常用的整体法与隔离法,以及单位的规定方法,单位制的创建等。对这些方法要认真体会、理解,以提高认知的境界。 为了更扎实地理解牛顿第二定律,本章第二节安排了实验:探究加速度与力、质量的关系,并提供了参考案例,实验操作方便,规律性强,结论容易获得,控制变量法在此得到了实践。第五节牛顿第三定律的研究引入了传感器――计算机的组合,现代气息浓厚,实验效果很好。 物理知识来源于生活,最终应用于生活,本章的后两节就是牛顿运动定律的简单应用。新课标要求 1、通过实验,探究加速度与质量、物体受力之间的关系。 2、理解牛顿运动定律,用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。 3、通过实验认识超重和失重。 4、认识单位制在物理学中的重要意义。知道国际单位制中的力学单位。 新课程学习 4.1 牛顿第一定律 ★新课标要求 (一)知识与技能 1、理解力和运动的关系,知道物体的运动不需要力来维持。 2、理解牛顿第一定律,知道它是逻辑推理的结果,不受力的物体是不存在的。

3、理解惯性的概念,知道质量是惯性大小的量度. (二)过程与方法 1、培养学生分析问题的能力,要能透过现象了解事物的本质,不能不加研究、分析而只凭经验,对物理问题决不能主观臆断.正确的认识力和运动的关系. 2、帮助学生养成研究问题要从不同的角度对比研究的习惯. 3、培养学生逻辑推理的能力,知道物体的运动是不需要力来维持的。 (三)情感、态度与价值观 1、利用一些简单的器材,比如:小球、木块、毛巾、玻璃板等,来对比研究力与物体运动的关系,现象明显,而且更容易推理。 2、培养科学研究问题的态度。 3、利用动画演示伽利略的理想实验,帮助学生理解问题。 4、利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系。培养学生大胆发言,并学以致用。 ★教学重点 1、理解力和运动的关系。 2、理解牛顿第一定律,知道惯性与质量的关系。 ★教学难点 惯性与质量的关系。 ★教学方法 1、对比实验、自主探索、合理推理。 2、利用生活中的实例,理解惯性与质量的关系,贴近生活更易理解。 ★教学用具: 多媒体、小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木块、气垫导轨、滑块等。 ★教学过程

高考物理牛顿运动定律专题训练答案

高考物理牛顿运动定律专题训练答案 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:2221114/3/1 v 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: 0121 2v mg mg m t 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 m t 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: 01100.52 v 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:

人教版物理必修一试题第四章 牛顿运动定律

第四章牛顿运动定律 一、选择题 1.下列说法中,正确的是() A.某人推原来静止的小车没有推动是因为这辆车的惯性太大 B.运动得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 C.竖直上抛的物体抛出后能继续上升,是因为物体受到一个向上的推力 D.物体的惯性与物体的质量有关,质量大的惯性大,质量小的惯性小 2.关于牛顿第二定律,正确的说法是() A.合外力跟物体的质量成正比,跟加速度成正比 B.加速度的方向不一定与合外力的方向一致 C.加速度跟物体所受合外力成正比,跟物体的质量成反比;加速度方向与合外力方向相同 D.由于加速度跟合外力成正比,整块砖自由下落时加速度一定是半块砖自由下落时加速度的2倍 3.关于力和物体运动的关系,下列说法正确的是() A.一个物体受到的合外力越大,它的速度就越大 B.一个物体受到的合外力越大,它的速度的变化量就越大 C.一个物体受到的合外力越大,它的速度的变化就越快

D .一个物体受到的外力越大,它的加速度就越大 4.在水平地面上做匀加速直线运动的物体,在水平方向上受到拉力和阻力的作用,如果要使物体的加速度变为原来的2倍,下列方法中可以实现的是() A .将拉力增大到原来的2倍 B .阻力减小到原来的 2 1 C .将物体的质量增大到原来的2倍 D .将物体的拉力和阻力都增大原来的2倍 5.竖直起飞的火箭在推力F 的作用下产生10m/s 2 的加速度,若推动力增大到2F ,则火箭的加速度将达到(g 取10m/s 2 ,不计空气阻力)() A .20m/s 2 B .25m/s 2 C .30m/s 2 D .40m/s 2 6.向东的力F 1单独作用在物体上,产生的加速度为a 1;向北的力F 2单独作用在同一个物体上,产生的加速度为a 2。则F 1和F 2同时作用在该物体上,产生的加速度() A .大小为a 1-a 2 B .大小为2 2 21+a a C .方向为东偏北arctan 1 2 a a D .方向为与较大的力同向 7.物体从某一高处自由落下,落到直立于地面的轻弹簧上,如图所示。在A 点物体开始与弹簧接触,到B 点物体的速度为0,然后被弹簧弹回。下列说法中正确的是() A .物体从A 下落到 B 的过程中,加速度不断减小 B .物体从B 上升到A 的过程中,加速度不断减小 C .物体从A 下落到B 的过程中,加速度先减小后增大 D .物体从B 上升到A 的过程中,加速度先增大后减小 8.物体在几个力作用下保持静止,现只有一个力逐渐减小到零又逐渐增大到原值,则在力变化的整个过程中,物体速度大小变化的情况是() A .由零逐渐增大到某一数值后,又逐渐减小到零 B .由零逐渐增大到某一数值后,又逐渐减小到某一数值 C .由零逐渐增大到某一数值 D .以上说法都不对 9 .如图所示,一个矿泉水瓶底部有一小孔。静止时用手指堵住小孔不让它漏水,假设 A B

高考物理牛顿运动定律的应用专项训练及答案

高考物理牛顿运动定律的应用专项训练及答案 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1.如图,光滑水平面上静置一长木板A ,质量M =4kg ,A 的最前端放一小物块B (可视为质点),质量m =1kg ,A 与B 间动摩擦因数μ=0.2.现对木板A 施加一水平向右的拉力F ,取g =10m/s 2.则: (1)若拉力F 1=5N ,A 、B 一起加速运动,求A 对B 的静摩擦力f 的大小和方向; (2)为保证A 、B 一起加速运动而不发生相对滑动,求拉力的最大值F m (设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等); (3)若拉力F 2=14N ,在力F 2作用t =ls 后撤去,要使物块不从木板上滑下,求木板的最小长度L 【答案】(1)f = 1N ,方向水平向右;(2)F m = 10N 。(3)木板的最小长度L 是0.7m 。 【解析】 【详解】 (1)对AB 整体分析,由牛顿第二定律得:F 1=(M +m )a 1 对B ,由牛顿第二定律得:f =ma 1联立解得f =1N ,方向水平向右; (2)对AB 整体,由牛顿第二定律得:F m =(M +m )a 2对B ,有:μmg =ma 2联立解得:F m =10N (3)因为F 2>F m ,所以AB 间发生了相对滑动,木块B 加速度为:a 2=μg =2m/s 2。木板A 加速度为a 3,则:F 2-μmg =Ma 3解得:a 3=3m/s 2。 1s 末A 的速度为:v A =a 3t =3m/s B 的速度为:v B =a 2t =2m/s 1s 末A 、B 相对位移为:△l 1= 2 A B v v t -=0.5m 撤去F 2后,t ′s 后A 、B 共速 对A :-μmg =Ma 4可得:a 4=-0.5m/s 2。共速时有:v A +a 4t ′=v B +a 2t ′可得:t ′=0.4s 撤去F 2后A 、B 相对位移为:△l 2='2 A B v v t -=0.2m 为使物块不从木板上滑下,木板的最小长度为:L =△l 1+△l 2=0.7m 。 2.传送带与平板紧靠在一起,且上表面在同一水平面内,两者长度分别为L 1=2.5 m 、L 2=2 m .传送带始终保持以速度v 匀速运动.现将一滑块(可视为质点)轻放到传送带的左端,然后平稳地滑上平板.已知:滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,滑块与平板、平板与支持面的动摩擦因数分别为μ1=0.3、μ2=0.1,滑块、平板的质量均为m =2 kg ,g 取10 m/s 2.求: (1)若滑块恰好不从平板上掉下,求滑块刚滑上平板时的速度大小;

牛顿运动定律优秀教案教学提纲

牛顿运动第一定律 教学目的: 1.知道亚里士多德、伽利略等对力和运动的关系的不同认识,了解伽利略的理想实验及其推理和结论,认识理想实验是科学研究的重要方法; 2.理解牛顿第一定律的内容和意义; 3.掌握惯性的概念,会应用惯性解释自然现象; 4.通过问题的分析和研究感悟科学研究的方法和规律。 重点难点:牛顿第一定律的理解和应用 教材处理:将教材第一节部分内容渗透到牛顿运动第一定律的教学过程中,并且在本章的教学过程中不断渗透其思想方法,通过不断深入的理性思维引导,提升感悟认识。 课型:规律建立课 教学方法:以讲授为主,调动学生观察与思维体验 手段:利用手边的钥匙做演示实验,多媒体辅助教学 教学过程 引入: 公共汽车急剎车, 一位男士踩到了一位女士, 女士很生气说:”瞧你这德性.”男士回答:”不是德性, 是惯性.”老师提问:”什么是惯性呢?” 教师演示实验,学生观察实验——引导学生体会、思考力与运动的关系:使一串钥匙:竖直上抛、使其摆动、使其圆周运动, 提出思考问题:为什么小球的运动过程不一样? 学生观察后绝大多数答案:小球受力情况不同。 教师变换条件,演示实验,学生观察实验——引导学生思考,感悟力不是决定具体运动形式唯一因素。 使同一串钥匙落体、上抛、平抛、斜抛 问题:小球受力情况是否相同? 答案:均只受重力 问题:为什么小球的运动过程不一样? 学生对比两次实验,深刻思考反思,有学生说到有惯性! 教师肯定,并且强调初始状态不同。 教师引出新课题: 运动学(kinematics) ——只研究物体怎样运用而不涉及运用与力的关系的理论; 动力学(dynamics) ——研究运动和力的关系的理论。 教师调动学生: 让我们走进牛顿的世界

2020-2021学年度人教版必修1第四章牛顿运动定律6用牛顿运动定律解决问题(一)同步训练

2020-2021学年度人教版必修1第四章牛顿运动定律6用牛顿运动定律解决 问题(一)同步训练 第I 卷(选择题) 一、单选题 1.在粗糙的水平面上,一个质量为m 的物体在水平恒力F 的作用下由静止开始运动,经过时间t 后,速度为v ,如果要使物体的速度增加到2v ,可采用的方法是( ) A .将物体的质量减为原来的一半,其它条件不变 B .将水平拉力增为2F ,其它条件不变 C .将动摩擦因数减为原来的一半,其它条件不变 D .将物体质量、水平恒力和作用时间都同时增加到原来的两倍 2.如图所示,在光滑的斜面上放一个质量为m 的盒子A ,A 盒用轻质细绳跨过定滑轮与B 盒相连,B 盒内放着一个质量也为m 的物体.如果把这个物体改放在A 盒内,则系统的加速度恰好等值反向,则B 盒的质量为(不计一切摩擦)( ) A .2m B .4m C .23m D .3 m 3.有一物体以初速度v 0沿倾角为θ的粗糙斜面上滑,如果物体与斜面间的动摩擦因μ

动时留下的滑动痕迹.在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是15m,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.75,该路段限速60km/h,取g =10m/s 2,则汽车刹车前的速度以及是否超速的情况是( ) A .速度为7.5m/s,超速 B .速度为15m/s,不超速 C .速度为15m/s,超速 D .速度为7.5m/s,不超速 5.冬季已经来临,某同学想起了去年冬天在冰面上推石子的游戏,他在冰面旁边很安全的A 点,想将石块沿AB 直线推至水平冰面上的B 点,第一次以某一速度推出后,石块只向前运动了AB 距离的四分之一。取回石块,该同学再次沿同一方向推石块,石块恰好停在B 点,则石块第二次被推出时的速度大小应为第一次的( ) A .12 B .1.5倍 C .2倍 D .4倍 6.如图所示,将一个小球以初速度1v 从地面竖直上抛,上升到最高点后又落回,落回抛出点时的速度大小为2v 。规定竖直向上为正方向,由于空气阻力的影响,小球全过程的v -t 图象如图所示,下列说法不正确的是( ) A .上升过程中小球做加速度逐渐减小的减速运动 B .下降过程中小球作加速度逐渐减小的加速运动 C .1t 时刻加速度等于重力加速度g D .时刻1t 和2t 的大小关系为21<2t t 7.质量为1 kg 的物体只在力F 的作用下运动,力F 随时间变化的图像如图所示,在t =1 s 时,物体的速度为零,则物体运动的v-t 图像、a - t 图像正确的是( )

高中物理专题练习-牛顿运动定律的应用(含答案)

高中物理专题练习-牛顿运动定律的应用(含答案) 满分:100分时间:60分钟 一、单项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。) 1.(北京理综,19)伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展。利用如图所示的装置做如下实验: 小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3。根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是() A.如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置 B.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态 C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变 D.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小 2.(北京理综,18)应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入。例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出。对此现象分析正确的是() A.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态 B.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态 C.在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度 D.在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度 3.(福建理综,15)如右图,滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面,从顶端下滑,直至速度为零。对于该运动过程,若用h、s、v、a分别表示滑 块的下降高度、位移、速度和加速度的大小,t表示时间,则下列图象最能正确描述这一运动规律的是()

4.(重庆理综,5)若货物随升降机运动的v-t图象如图所示(竖直向上为正),则货物受到升降机的支持力F与时间t关系的图象可能是() 二、多项选择题(本题共6小题,每小题7分,共计42分。每小题有多个选项符合题意。全部选对的得7分,选对但不全的得4分,错选或不答的得0分。) 5.(山东理综,15)一质点在外力作用下做直线运动,其速度v随时间t变化的图象如图。在图中标出的时刻中,质点所受合外力的方向与速度方向相同的有() A.t1B.t2C.t3D.t4 6.(新课标全国Ⅱ,20)在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩连接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时,连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的 拉力大小为F;当机车在西边拉着车厢以大小为2 3a的加速度向西行驶时,P和Q间的拉力大 小仍为F。不计车厢与铁轨间的摩擦,每节车厢质量相同,则这列车厢的节数可能为() A.8 B.10 C.15 D.18 7.(江苏单科,6)一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示,以竖直向上为a的正方向,则人对地板的压力()

牛顿运动定律专题精修订

牛顿运动定律专题集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#

牛顿运动定律专题 一、基础知识归纳 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 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”。); (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:

人教版必修一 第四章牛顿运动定律-牛顿运动定律题型归纳

牛顿运动定律题型归纳 题型一:牛顿运动定律理解 例题:质点做匀速直线运动现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则 A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同 B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直 C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同 D.质点单位时间内速率的变化量总是不变 练习:一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零,在此过程中 A.速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值 B.速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值 C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大 D.位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值 题型二:动力学图像问题 例题一:将一质量不计的光滑杆倾斜地固定在水平面上,如图甲所示,现在杆上套一光滑的小球,小球在一沿杆向上的拉力F的作用下沿杆向上运动。该过程中小球所受的拉力以及小球的速度随时间变化的规律如图乙、丙所示。g=10 m/s2。则下列说法正确的是A.在2~4 s内小球的加速度大小为0.5 m/s2 B.小球质量为2 kg C.杆的倾角为30° D.小球在0~4 s内的位移为8 m 例题二: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,拉力F 与物体位移x 的关系如图乙所示(g =10 m/s 2 ),下列结论正确的是 A .物体与弹簧分离时,弹簧处于原长状态 B .弹簧的劲度系数为750 N/m C .物体的质量为2 kg D .物体的加速度大小为5 m/s 2 例题三:如图甲所示,一物块在t =0时刻滑上一固定斜面,其运动的v -t 图象如图乙所示。若重力加速度及图中的v 0、v 1、t 1均为已知量,则可求出 A .斜面的倾角 B .物块的质量 C .物块与斜面间的动摩擦因数 D .物块沿斜面向上滑行的最大高度 例题四:甲、乙两球质量分别为1m 、2m ,从同一地点(足够高)同时由静止释放。两球下落 过程所受空气阻力大小f 仅与球的速率v 成正比,与球的质量无关,即kv f =(k 为正的常 量)。两球的t v -图象如图所示。落地前,经时间0t 两球的速度都已达到 各自的稳定值1v 、 2v 。则下列判断正确的是( ) A .释放瞬间甲球加速度较大 B.1221v v m m = C .甲球质量大于乙球质量

牛顿第一运动定律讲解

第一节牛顿第一运动定律 一、力和运动的关系 1.基本知识 (1)亚里士多德观点:力是物体运动的原因,物体不受力时将. (2)伽利略观点:力不是物体运动的原因,而是 物体的运动状态,产生加速度的原因. (3)笛卡儿的观点 如果运动中的物体没有受到,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. 二、牛顿第一定律 1.基本知识 (1)牛顿第一定律 一切物体总保持状态或状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态,它又叫惯性定律. (2)运动状态:如果物体速度的或改变了,它的运动状态就发生了改变;如果物体做运动或,它的运动状态就没发生改变. 三、惯性与质量 1.基本知识 (1)惯性:物体具有保持原来状态或 状态的性质. (2)物体惯性大小的唯一量度是物体的. 2.思考判断 (1)惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性.(√) (2)物体运动的速度越大,惯性越大.(×) (3)力无法改变物体的惯性.(√) 四、牛顿第一定律 1.牛顿第一定律的意义 (1)牛顿第一定律揭示了一切物体都具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质——惯性. (2)牛顿第一定律正确揭示了力和运动的关系,纠正了力是维持物体运动的原因的错误观点,明确指出了力是改变物体运动状态的原因. 2.运动状态变化的三种情况 (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.(物体做匀速圆周运动) (3)速度的大小和方向同时发生改变.(物体做曲线运动) 五、惯性的理解应用 2.惯性与力 (1)惯性不是力,而是物体本身固有的一种性质,因此说“物体受到了惯性作用”、“产生了惯性”、“受到惯性力”等都是错误的. (2)力是改变物体运动状态的原因,惯性是维持物体运动状态的原因.力越大,运动状态越易改变;惯性越大,运动状态越难改变. (3)惯性与物体的受力情况无关. 3.惯性与速度 (1)速度是表示物体运动快慢的物理量,惯性是物体本身固有的性质. (2)一切物体都有惯性,和物体是否有速度及速度的大小均无关. 4.惯性与惯性定律 (1)惯性不是惯性定律,惯性没有条件限制,是物体的一种固有属性. (2)惯性定律是物体不受外力作用时物体运动所遵守的一条规律.

专题 牛顿运动定律的综合应用

专题1牛顿运动定律的综合应用 动力学中的图象问题 1.常见的动力学图象及问题类型 2.解题策略——数形结合解决动力学图象问题 (1)在图象问题中,无论是读图还是作图,都应尽量先建立函数关系,进而明确“图象与公式”“图象与规律”间的关系;然后根据函数关系读取图象信息或描点作图。 (2)读图时,要注意图线的起点、斜率、截距、折点以及图线与横坐标轴包围的“面积”等所表示的物理意义,尽可能多地提取有效信息。 考向动力学中的v-t图象 【例1】(多选)(2015·全国Ⅰ卷,20)如图1甲,一物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其运动的v-t图线如图乙所示。若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量,则可求出() 图1 A.斜面的倾角 B.物块的质量 C.物块与斜面间的动摩擦因数 D.物块沿斜面向上滑行的最大高度 解析由v-t图象可求物块沿斜面向上滑行时的加速度大小为a=v0 t1 ,根据牛顿

第二定律得mg sin θ+μmg cos θ=ma ,即g sin θ+μg cos θ=v 0t 1。同理向下滑行时g sin θ-μg cos θ=v 1t 1,两式联立得sin θ=v 0+v 12gt 1,μ=v 0-v 12gt 1 cos θ,可见能计算出斜面的倾斜角度θ以及动摩擦因数,选项A 、C 正确;物块滑上斜面时的初速度v 0已知, 向上滑行过程为匀减速直线运动,末速度为0,那么平均速度为v 02,所以沿斜面向上滑行的最远距离为s =v 02t 1,根据斜面的倾斜角度可计算出向上滑行的最大高 度为s sin θ=v 02t 1×v 0+v 12gt 1 =v 0(v 0+v 1)4g ,选项D 正确;仅根据v -t 图象无法求出物块的质量,选项B 错误。 答案 ACD 考向 动力学中的F -t 图象 【例2】 (多选)(2019·全国Ⅲ卷,20)如图2(a),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平。t =0时,木板开始受到水平外力F 的作用,在t =4 s 时撤去外力。细绳对物块的拉力f 随时间t 变化的关系如图(b)所示,木板的速度v 与时间t 的关系如图(c)所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取10 m/s 2。由题给数据可以得出( ) 图2 A.木板的质量为1 kg B.2 s ~4 s 内,力F 的大小为0.4 N C.0~2 s 内,力F 的大小保持不变 D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.2

高一物理第四章牛顿运动定律学习知识点情况总结

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 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”。); (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;

上海高三物理复习牛顿运动定律专题

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

高考物理牛顿运动定律的应用专题训练答案及解析

高考物理牛顿运动定律的应用专题训练答案及解析 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1.一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块,在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5m ,如图(a )所示.0t =时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至1t s =时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短).碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板.已知碰撞后1s 时间内小物块的v t -图线如图(b )所示.木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g 取10m/s 2.求 (1)木板与地面间的动摩擦因数1μ及小物块与木板间的动摩擦因数2μ; (2)木板的最小长度; (3)木板右端离墙壁的最终距离. 【答案】(1)10.1μ=20.4μ=(2)6m (3)6.5m 【解析】 (1)根据图像可以判定碰撞前木块与木板共同速度为v 4m/s = 碰撞后木板速度水平向左,大小也是v 4m/s = 木块受到滑动摩擦力而向右做匀减速,根据牛顿第二定律有24/0/1m s m s g s μ-= 解得20.4μ= 木板与墙壁碰撞前,匀减速运动时间1t s =,位移 4.5x m =,末速度v 4m/s = 其逆运动则为匀加速直线运动可得212 x vt at =+ 带入可得21/a m s = 木块和木板整体受力分析,滑动摩擦力提供合外力,即1g a μ= 可得10.1μ= (2)碰撞后,木板向左匀减速,依据牛顿第二定律有121()M m g mg Ma μμ++= 可得214 /3 a m s = 对滑块,则有加速度2 24/a m s = 滑块速度先减小到0,此时碰后时间为11t s = 此时,木板向左的位移为2111111023x vt a t m =- =末速度18 /3 v m s =

[高一理化生]第四章牛顿运动定律测试

第四章牛顿运动定律测试 班级姓名学号 一、单项选择题 1.关于力和运动的关系,下列说法正确的是 A.如果物体在运动,那么它一定受到力的作用。 B.力是物体获得速度的原因。 C.力只能改变物体速度的大小。 D.力是使物体产生加速度的原因。 2.下列关于惯性的说法正确的是: A.物体处于完全失重状态时,惯性也完全失去了 B.物体运动速度越大,它具有的惯性越大,所以越不容易停下来。 C.惯性大小只由其质量决定,与物体的受力情况、运动情况等均无关 D.物体的惯性是永远存在的,但并不是永远在起作用,如静止的汽车其惯性就没起任何作用 3.当作用在物体上的合力不等于零的情况下,以下说法正确的是 A.物体的速度一定改变B.物体的速度一定越来越小 C.物体的速度可能不变D.物体的速度一定越来越大 4.关于作用力和反作用力,以下说法正确的是 A.作用力和反作用力可以合成,并且合力为零 B.作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失的同类性质的力 C.物体的重力和地面支持力是一对作用力和反作用力 D.作用力和反作用力是作用在同一物体上的两个等值反向的力 5.如图所示,物体A静止于水平面上,下列说法正确的是 A.物体A对地面的压力和受到的重力是一对平衡力 B.物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对平衡力 D.物体受到的重力和地面对物体的支持力是一对相互作用力

6.用竖直向上的力F使物体向上运动,物体获得的加速度是a,用竖直向上的力2F使同一物体向上运动。不计空气阻力,物体的加速度是() A.g+2a B.2a C.2g+2a D.g+a 7.在有空气阻力的情况下,竖直上抛一个球,上升阶段的加速度为a1,下落阶段的加速度为a2,上升的时间为t1,下落回原处的时间为t2,那么 A.a1=a2,t1=t2B.a1>a2,t1>t2 C.a1>a2,t1a D.当水平面粗糙时,a’

(物理)物理牛顿运动定律练习题20篇

(物理)物理牛顿运动定律练习题20篇 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1.如图甲所示,一倾角为37°,长L=3.75 m的斜面AB上端和一个竖直圆弧形光滑轨道BC 相连,斜面与圆轨道相切于B处,C为圆弧轨道的最高点。t=0时刻有一质量m=1 kg的物块沿斜面上滑,其在斜面上运动的v–t图象如图乙所示。已知圆轨道的半径R=0.5 m。(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求: (1)物块与斜面间的动摩擦因数μ; (2)物块到达C点时对轨道的压力F N的大小; (3)试通过计算分析是否可能存在物块以一定的初速度从A点滑上轨道,通过C点后恰好能落在A点。如果能,请计算出物块从A点滑出的初速度;如不能请说明理由。 【答案】(1)μ=0.5 (2)F'N=4 N (3) 【解析】 【分析】 由图乙的斜率求出物块在斜面上滑时的加速度,由牛顿第二定律求动摩擦因数;由动能定理得物块到达C点时的速度,根据牛顿第二定律和牛顿第三定律求出)物块到达C点时对轨道的压力F N的大小;物块从C到A,做平抛运动,根据平抛运动求出物块到达C点时的速度,物块从A到C,由动能定律可求物块从A点滑出的初速度; 【详解】 解:(1)由图乙可知物块上滑时的加速度大小为 根据牛顿第二定律有: 解得 (2)设物块到达C点时的速度大小为v C,由动能定理得: 在最高点,根据牛顿第二定律则有: 解得: 由根据牛顿第三定律得: 物体在C点对轨道的压力大小为4 N (3)设物块以初速度v1上滑,最后恰好落到A点 物块从C到A,做平抛运动,竖直方向:

水平方向: 解得 ,所以能通过C 点落到A 点 物块从A 到C ,由动能定律可得: 解得: 2.如图所示,在光滑水平面上有一段质量不计,长为6m 的绸带,在绸带的中点放有两个紧靠着可视为质点的小滑块A 、B ,现同时对A 、B 两滑块施加方向相反,大小均为F=12N 的水平拉力,并开始计时.已知A 滑块的质量mA=2kg ,B 滑块的质量mB=4kg ,A 、B 滑块与绸带之间的动摩擦因素均为μ=0.5,A 、B 两滑块与绸带之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计绸带的伸长,求: (1)t=0时刻,A 、B 两滑块加速度的大小; (2)0到3s 时间内,滑块与绸带摩擦产生的热量. 【答案】(1)2 2 121,0.5m m a a s s ==;(2)30J 【解析】 【详解】 (1)A 滑块在绸带上水平向右滑动,受到的滑动摩擦力为A f , 水平运动,则竖直方向平衡:A N mg =,A A f N =;解得:A f mg μ= ——① A 滑块在绸带上水平向右滑动,0时刻的加速度为1a , 由牛顿第二定律得:1A A F f m a -=——② B 滑块和绸带一起向左滑动,0时刻的加速度为2a 由牛顿第二定律得:2B B F f m a -=——③; 联立①②③解得:211m /s a =,2 20.5m /s a =; (2)A 滑块经t 滑离绸带,此时A B 、滑块发生的位移分别为1x 和2x 1221 122221212L x x x a t x a t ? +=?? ?=?? ?=?? 代入数据解得:12m x =,21m x =,2s t = 2秒时A 滑块离开绸带,离开绸带后A 在光滑水平面上运动,B 和绸带也在光滑水平面上

牛顿运动定律专题(一)

牛顿运动定律专题(一) 知识达标: 1、下列说法正确的是…………………………………() A、甲主动推乙,甲对乙的作用力的发生先于乙对甲的作用力 B、施力物体必然也是受力物体 C、地球对人的吸引力显然要比人对地球的吸引力大得多 D、以卵击石,卵破碎,说明石块对卵的作用力大于卵对石块的作用力 2、关于惯性下列说法中正确的是…………………………………………() A、物体不受力或所受的合外力为零才能保持匀速直线运动状态或静止状态,因此只有此时物体才有惯性 B、物体加速度越大,说明它的速度改变得越快,因此加速度大的物体惯性小; C、行驶的火车速度大,刹车后向前运动距离长,这说明物体速度越大,惯性越大 D、物体惯性的大小仅由质量决定,与物体的运动状态和受力情况无关 3、一小球用一细绳悬挂于天花板上,以下几种说法正确的是………………………() A、小球所受的重力和细绳对它的拉力是一对作用力和反作用力 B、小球对细绳的拉力就是小球所受的重力 C、小球所受的重力的反作用力作用在地球上 D、小球所受重力的反作用力作用在细绳上 4、当作用在物体上的合外力不为零时,下面结论正确的是……………………() A、物体的速度大小一定发生变化 B、物体的速度方向一定发生变化 C、物体的速度不一定发生变化 D、物体的速度一定发生变化 5、关于超重和失重的说法中正确的是…………………………………() A、超重就是物体受到的重力增加了 B、失重就是物体受到的重力减少了 C、完全失重就是物体的重力全部消失了 D、不论超重、失重还是完全失重,物体所受重力不变 6、在升降机内,一人站在磅秤上,发现自己的体重减少了20%,于是他作出了下列判断,你认为正确的是() A、升降机以0.8g的加速度加速上升 B、升降机以0.2g的加速度加速下降 C、升降机以0.2g的加速度减速上升 D、升降机以0.8g的加速度减速下降 7、2001年1月,我国又成功进行“神舟二号”宇宙飞船的航行,失重实验是至关宇宙员生命安全的重要实验,宇宙飞船 在下列哪种状态下会发生失重现象………………………() A、匀速上升 B、匀速圆周运动 C、起飞阶段 D、着陆阶段 经典题型: 一、牛顿第二定律结合正交分解 例:1、细线悬挂的小球相对于小车静止,并与竖直方向成θ角,求小车运动的加速度。 2、如图,斜面固定,物体在水平推力F作用下沿斜面上滑,已知物体质量m,斜面倾角 θ,动摩擦因数μ和物体小球加速度a,求水平推力F的大小。 练习:1、如图,已知θ=300,斜杆固定,穿过斜杆的小球质量m=1kg,斜杆与小球动摩擦因数μ= √3/6,竖直向上的力F=20N,求小球的加速度a=?

第一节《牛顿第一定律》教案

《牛顿第一定律》教案 一、三维目标 1.知识与技能 ⑴体会伽利略的理想实验思想。 ⑵理解牛顿第一定律的内容及意义;理解力和运动的关系。 ⑶理解惯性的概念,知道质量是惯性大小的量度。 2.过程与方法 ⑴通过回顾历史探究过程理解牛顿第一定律的形成过程。 ⑵理解理想实验是科学研究的重要方法。 3.情感态度与价值观 ⑴通过运动和力的关系的历史探究过程,使学生体会规律的形成都有一个从感性到理性、从低级到高级的产生、发展和演变的过程。 ⑵通过理想斜面的教学,体会理想实验的魅力。 二、教材分析 牛顿运动定律是整个力学体系的基石,而牛顿第一定律又是这个“基石”中的“基石”,它定性地揭示了力和运动的关系,提出惯性的概念,为定量研究力和运动的关系拉开了序幕。 高中教材与初中相比,主要有四方面的不同。 一是定律内容深浅不同:初中教材叙述为“一切物体在没有受到外力作用的时候,总是保持静止状态或匀速直线运动状态”;高中教材叙述为“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”。高中教材中的表述具有更为丰富的内涵,它强调了力是改变物体运动状态的原因,突出了第一定律的独立性和重要意义,也为学习牛顿第二定律做了一定的铺垫。 二是惯性的认识层次不同:初中强调一切物体都有惯性,高中侧重惯性与质量的关系。 三是实验的设计、探究及思维深度不同:初中为斜面小车实验;高中为伽利略理想实验,突出了理想实验这种科学方法的价值所在。 四是情感、态度、价值观的体现不同:初中对牛顿第一定律建立的历史一语带过,高中教材回顾了历史,让学生体会一个规律的获得是一代又一代人努力的结果,能够激发学生追求科学,勇于创新的情感。 三、学情分析 经过初中的学习,学生初步知道了牛顿第一定律的内容和惯性的概念,但是缺乏对牛顿第一定律建立历史的了解,对内容也是一知半解。 学生对于“质量是惯性唯一的量度”更是缺乏认识,凭借自己的生活经验,认为速度也是惯性的量度。教师要在课堂上充分引导,配合实验、结合生活事例来澄清概念。 教学实践表明,学生在头脑中建立正确的力和运动关系的过程,并非一帆风顺,常常形成与亚里士多德相似的观点,且根深蒂固。处理具体的实际问题时,一些直觉的错误观点不时冒出来,存在着严重的"口是心非"问题。 四、教学重难点 1.教学重点:通过回顾历史探究过程理解牛顿第一定律;惯性的理解。 2.教学难点:力和运动的关系;惯性和质量的关系。 五、教学活动设计 (一)创设游戏,引入课题

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