步步高必修一物理第四章学案6

学案6 用牛顿运动定律解决问题(一)

[学习目标定位] 1.明确动力学的两类基本问题.2.掌握应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法．

一、牛顿第二定律的作用 牛顿第二定律确定了运动和力的关系；使我们能够把物体的运动情况与受力情况联系起来．

二、动力学的两类基本问题

1．从受力确定运动情况 求解此类题的思路是：已知物体的受力情况，根据牛顿第二定律，求出物体的加速度，再由物体的初始条件，根据运动学规律求出未知量(速度、位移、时间等)，从而确定物体的运动情况．

2．从运动情况确定受力 求解此类题的思路是：根据物体的运动情况，利用运动学公式求出加速度，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的力，从而求得未知的力，或与力相关的某些量，如动摩擦因数、劲度系数、力的角度等．

三、解决动力学问题的关键

对物体进行正确的受力分析和运动情况分析，并抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁——加速度

.

一、从受力确定运动情况

已知物体的受力情况――→F ＝ma

求得a ， ????? x ＝v 0t ＋12at 2v ＝v 0＋at v 2－v 20＝2ax →求得x 、v 0、v 、t .

例1 如图1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 、与水平方向成θ＝37°角斜向上的拉力，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2.求：

(1)画出物体的受力图，并求出物体的加速度；

(2)物体在拉力作用下5 s 末的速度大小；

(3)物体在拉力作用下5 s 内通过的位移大小．

解析 (1)对物体受力分析如图：

由图可得：?????

F cos θ－μF N ＝ma F sin θ＋F N ＝mg 解得：a ＝1.3 m/s 2，方向水平向右

(2)v ＝at ＝1.3×5 m /s ＝6.5 m/s

(3)x ＝12at 2＝12

×1.3×52 m ＝16.25 m 答案 (1)见解析图 1.3 m/s 2，方向水平向右

(2)6.5 m/s (3)16.25 m

二、从运动情况确定受力

已知物体运动情况――→匀变速直线运动公式求得a ――→F ＝ma

物体受力情况． 例2 民用航空客机的机舱除通常的舱门外还设有紧急出口，发生意外情况的飞机着陆后，打开紧急出口的舱门，会自动生成一个由气囊组成的斜面，机舱中的乘客就可以沿斜面迅速滑行到地面上来．若某型号的客机紧急出口离地面高度为4.0 m ，构成斜面的气囊长度为5.0 m ．要求紧急疏散时，乘客从气囊上由静止下滑到达地面的时间不超过2.0 s(g 取10 m/s 2)，则：

(1)乘客在气囊上下滑的加速度至少为多大？

(2)气囊和下滑乘客间的动摩擦因数不得超过多少？

解析 (1)由题意可知，h ＝4.0 m ，L ＝5.0 m ，t ＝2.0 s.

设斜面倾角为θ，则sin θ＝h L

. 乘客沿气囊下滑过程中，由L ＝12at 2得a ＝2L t 2，代入数据得a ＝2.5 m/s 2. (2)在乘客下滑过程中，对乘客受力分析如图所示，沿x 轴方向有

mg sin θ－F f ＝ma ，

沿y 轴方向有F N －mg cos θ＝0，

又F f ＝μF N ，联立方程解得

μ＝g sin θ－a g cos θ

≈0.92. 答案 (1)2.5 m/s 2 (2)0.92

针对训练1 质量为0.1 kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落，

该下落过程对应的v —t 图象如图2所示．弹性球与水平地面相碰后离开

地面时的速度大小为碰撞前的34

.设球受到的空气阻力大小恒为F f ，取g ＝10 m/s 2，求： 图2

(1)弹性球受到的空气阻力F f 的大小；

(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h .

答案 (1)0.2 N (2)0.375 m

解析 (1)由v －t 图象可知，弹性球下落过程的加速度为

a 1＝Δv Δt ＝4－00.5

m /s 2＝8 m/s 2 根据牛顿第二定律，得mg －F f ＝ma 1

所以弹性球受到的空气阻力

F f ＝mg －ma 1＝(0.1×10－0.1×8) N ＝0.2 N

(2)弹性球第一次反弹后的速度v 1＝34

×4 m /s ＝3 m/s 根据牛顿第二定律mg ＋F f ＝ma 2，得弹性球上升过程的加速度为

a 2＝mg ＋F f m ＝0.1×10＋0.20.1

m /s 2＝12 m/s 2 根据v 2－v 21＝－2a 2h ，得弹性球第一次反弹的高度

h ＝v 212a 2＝322×12

m ＝0.375 m.

三、多过程问题分析

1．当题目给出的物理过程较复杂，由多个过程组成时，要明确整个过程由几个子过程组成，将过程合理分段，找到相邻过程的联系点并逐一分析每个过程．联系点：前一过程的末速度是后一过程的初速度，另外还有位移关系等．

2．注意：由于不同过程中力发生了变化，所以加速度也会发生变化，所以对每一过程都要分别进行受力分析，分别求加速度．

例3 质量为m ＝2 kg 的物体静止在水平面上，物体与水平面之间的

动摩擦因数μ＝0.5，现在对物体施加如图3所示的力F ，F ＝10 N ，θ＝

37°(sin 37°＝0.6)，经t 1＝10 s 后撤去力F ，再经一段时间，物体又静止，

(g 取10 m/s 2)则： 图3

(1)说明物体在整个运动过程中经历的运动状态．

(2)物体运动过程中最大速度是多少？

(3)物体运动的总位移是多少？

解析 (1)当力F 作用时，物体做匀加速直线运动，撤去F 时物体的速度达到最大值，撤去F 后物体做匀减速直线运动．

(2)撤去F 前对物体受力分析如图，有：

F sin θ＋F N1＝mg

F cos θ－F f ＝ma 1

F f ＝μF N1

x 1＝12

a 1t 21

v ＝a 1t 1，联立各式并代入数据解得x 1＝25 m ，v ＝5 m/s

(3)撤去F 后对物体受力分析如图，有：

F f ′＝μF N 2＝ma 2，F N 2＝mg

2a 2x 2＝v 2，代入数据得x 2＝2.5 m

物体运动的总位移：x ＝x 1＋x 2得x ＝27.5 m

答案 (1)见解析 (2)5 m/s (3)27.5 m

针对训练2 冬奥会四金得主王濛于2014年1月13日亮相全国短道速滑联赛总决赛．她领衔的中国女队在混合3 000米接力比赛中表现抢眼．如图4所示，ACD 是一滑雪场示意图，其中AC 是长L ＝8 m 、倾角θ＝37°的斜坡，CD 段是与斜坡平滑连接的水平面．人从A 点由静止下滑，经过C 点时速度大小不变，又在水平面上滑行一段距离后停下．人与接触面间的动摩擦因数均为μ＝0.25，不计空气阻力，(取g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：

图4

(1)人从斜坡顶端A 滑至底端C 所用的时间；

(2)人在离C 点多远处停下？

答案 (1)2 s (2)12.8 m

解析 (1)人在斜坡上下滑时，受力如图所示．设人沿斜坡下滑的

加

速度为a ，沿斜坡方向，由牛顿第二定律得

mg sin θ－F f ＝ma

F f ＝μF N

垂直于斜坡方向有F N －mg cos θ＝0

由匀变速运动规律得L ＝12

at 2 联立以上各式得a ＝g sin θ－μg cos θ＝4 m/s 2

t ＝2 s (2)人在水平面上滑行时，水平方向只受到地面的摩擦力作用．设在水平面上人减速运动的加速度为a ′，由牛顿第二定律得μmg ＝ma ′

设人到达C 处的速度为v ，则由匀变速直线运动规律得

人在斜面上下滑的过程：v 2＝2aL

人在水平面上滑行时：0－v 2＝－2a ′x

联立以上各式解得x ＝12.8 m

很多动力学问题，特别是多过程问题，是先分析合外力列牛顿第二定律方程，还是先分析运动情况列运动学方程，并没有严格的顺序要求，有时可以交叉进行．但不管是哪种情况，其解题的基本思路都可以概括为六个字：“对象、受力、运动”，即：(1)明确研究对象；(2)对物体进行受力分析，并进行力的运算，列牛顿第二定律方程；(3)分析物体的运动情况和运动过程，列运动学方程；(4)联立求解或定性讨论．

1.(从受力确定运动情况)一个滑雪运动员从静止开始沿山坡滑下，山坡的

倾角θ＝30°，如图5所示，滑雪板与雪地间的动摩擦因数是0.04，求5 s

内滑下来的路程和5 s 末速度的大小(运动员一直在山坡上运动)．

答案 58.2 m 23.3 m/s

解析 以滑雪运动员为研究对象，受力情况如图所示． 图5

研究对象的运动状态为：垂直于山坡方向，处于平衡状态；沿山坡

方向，做匀加速直线运动．

将重力mg 沿垂直于山坡方向和平行于山坡方向分解，据牛顿第二

定律列方程：

F N －mg cos θ＝0①

mg sin θ－F f ＝ma ②

又因为F f ＝μF N ③

由①②③可得：a ＝g (sin θ－μcos θ)

故x ＝12at 2＝12

g (sin θ－μcos θ)t 2 ＝12×10×(12－0.04×32

)×52 m ≈58.2 m v ＝at ＝10×(12－0.04×32

)×5 m /s ≈23.3 m/s

2．(从运动情况确定受力)一物体沿斜面向上以12 m /s 的初速度

开始滑动，它沿斜面向上以及沿斜面向下滑动的v －t 图象如图6所示，

求斜面的倾角θ以及物体与斜面间的动摩擦因数μ.(g 取10 m/s 2)

答案 30° 315

图6 解析 由题图可知上滑过程的加速度大小为：

a 上＝122

m /s 2＝6 m/s 2，

下滑过程的加速度大小为：a 下＝125－2

m /s 2＝4 m/s 2 上滑过程和下滑过程对物体受力分析如图

上滑过程

a 上＝mg sin θ＋μmg cos θm

＝g sin θ＋μg cos θ 下滑过程

a 下＝g sin θ－μg cos θ，

联立解得θ＝30°，μ＝315

3．(多过程问题)一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始沿直线运动，4 s 内通过8 m 的距离，此后关闭发动机，汽车又运动了2 s 停止，已知汽车的质量m ＝2×103 kg ，汽车运动过程中所受阻力大小不变，求：

(1)关闭发动机时汽车的速度大小；

(2)汽车运动过程中所受到的阻力大小；

(3)汽车牵引力的大小．

答案 (1)4 m/s (2)4×103 N (3)6×103 N

解析 (1)汽车开始做匀加速直线运动x 0＝v 0＋02t 1

解得v 0＝2x 0t 1

＝4 m/s (2)关闭发动机后汽车减速过程的加速度a 2＝0－v 0t 2

＝－2 m/s 2 由牛顿第二定律有－F f ＝ma 2

解得F f ＝4×103 N

(3)设开始加速过程中汽车的加速度为a 1

x 0＝12

a 1t 21 由牛顿第二定律有：F －F f ＝ma 1

解得F ＝F f ＋ma 1＝6×103 N

题组一 从受力确定运动情况

1．粗糙水平面上的物体在水平拉力F 作用下做匀加速直线运动，现使F 不断减小，则在滑动过程中( )

A ．物体的加速度不断减小，速度不断增大

B ．物体的加速度不断增大，速度不断减小

C ．物体的加速度先变大再变小，速度先变小再变大

D ．物体的加速度先变小再变大，速度先变大再变小

答案 D

解析 合外力决定加速度的大小，滑动过程中物体所受合外力是拉力和地面摩擦力的合力．因为F 逐渐减小，所以合外力先减小后反向增大，而速度是增大还是减小与加速度的大小无关，而是要看加速度与速度的方向是否相同．前一阶段加速度与速度方向同向，所以速度增大，后一阶段加速度与速度方向相反，所以速度减小，因此D 正确．

2．A 、B 两物体以相同的初速度滑上同一粗糙水平面，若两物体的质量为m A >m B ，两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，则两物体能滑行的最大距离x A 与x B 相比为( )

A ．x A ＝x

B B ．x A >x B

C ．x A

D ．不能确定

答案 A

解析 通过分析物体在水平面上滑行时的受力情况可以知道，物体滑行时受到的滑动摩擦力μmg 为合外力，由牛顿第二定律知：μmg ＝ma 得：a ＝μg ，可见：a A ＝a B .

物体减速到零时滑行的距离最大，由运动学公式可得：

v 2A ＝2a A x A ，

v 2B ＝2a B x B ，

又因为v A ＝v B ，a A ＝a B .

所以x A ＝x B ，A 正确．

3．假设洒水车的牵引力不变且所受阻力与车重成正比，未洒水时，车匀速行驶，洒水时它的运动将是( )

A ．做变加速运动

B ．做初速度不为零的匀加速直线运动

C ．做匀减速运动

D ．继续保持匀速直线运动

答案 A

解析 a ＝F 合m ＝F －kmg m ＝F m

－kg ，洒水时质量m 减小，则a 变大，所以洒水车做加速度变大的加速运动，故A 正确．

4．在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑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14 m ，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7，g 取10 m/s 2，则汽车刹车前的速度为( )

A ．7 m /s

B ．14 m/s

C ．10 m /s

D ．20 m/s

答案 B

解析 设汽车刹车后滑动过程中的加速度大小为a ，由牛顿第二定律得：μmg ＝ma ，解

得：a ＝μg .由匀变速直线运动的速度位移关系式v 20＝2ax ，可得汽车刹车前的速度为：v 0＝2ax ＝2μgx ＝2×0.7×10×14 m /s ＝14 m/s ，因此B 正确．

5．用30 N 的水平外力F 拉一静止在光滑的水平面上质量为20 kg 的物体，力F 作用3 s 后消失，则第5 s 末物体的速度和加速度分别是( )

A ．v ＝7.5 m /s ，a ＝1.5 m/s 2

B ．v ＝4.5 m /s ，a ＝1.5 m/s 2

C ．v ＝4.5 m/s ，a ＝0

D ．v ＝7.5 m/s ，a ＝0

答案 C

解析 前3 s 物体由静止开始做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：F ＝ma ，解得：a ＝F m ＝3020

m /s 2＝1.5 m/s 2,3 s 末物体的速度为v ＝at ＝1.5×3 m /s ＝4.5 m/s ；3 s 后，力F 消失，由牛顿第二定律可知加速度立即变为0，物体做匀速直线运动，所以5 s 末的速度仍是3 s 末的速度，即4.5 m/s ，加速度为a ＝0，故C 正确．

题组二 从运动情况确定受力

6．一个物体在水平恒力F 的作用下，由静止开始在一个粗糙的水平面上运动，经过时间t ，速度变为v ，如果要使物体的速度变为2v ，下列方法正确的是( )

A ．将水平恒力增加到2F ，其他条件不变

B ．将物体质量减小一半，其他条件不变

C ．物体质量不变，水平恒力和作用时间都增为原来的两倍

D ．将时间增加到原来的2倍，其他条件不变

答案 D

解析 由牛顿第二定律得F －μmg ＝ma ，所以a ＝F m

－μg ，对比A 、B 、C 三项，均不能满足要求，故选项A 、B 、C 均错，由v ＝at 可得选项D 对．

7．某气枪子弹的出口速度达100 m/s ，若气枪的枪膛长0.5 m ，子弹的质量为20 g ，若把子弹在枪膛内的运动看做匀变速直线运动，则高压气体对子弹的平均作用力为( )

A ．1×102 N

B ．2×102 N

C ．2×105 N

D ．2×104 N

答案 B

解析 根据v 2

＝2ax ，得a ＝v 22x ＝1002

2×0.5 m /s 2＝1×104 m/s 2，从而得高压气体对子弹的作用力F ＝ma ＝20×10－

3×1×104 N ＝2×102 N. 8．行车过程中，如果车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害，为了尽可能地减轻碰撞所引起的伤害，人们设计了安全带．假定乘客质量为70 kg ，汽车车速为90 km/h ，从踩下刹车闸到车完全停止需要的时间为5 s ，安全带对乘客的平均作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)( )

A ．450 N

B ．400 N

C ．350 N

D ．300 N

答案 C

解析 汽车的速度v 0＝90 km /h ＝25 m/s

设汽车匀减速的加速度大小为a ，则

a ＝v 0t

＝5 m/s 2 对乘客应用牛顿第二定律可得：

F ＝ma ＝70×5 N ＝350 N ，所以C 正确．

9．某消防队员从一平台上跳下，下落2 m 后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5 m ，在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为( )

A．自身所受重力的2倍

B．自身所受重力的5倍

C．自身所受重力的8倍

D．自身所受重力的10倍

答案 B

解析由自由落体规律可知：v2＝2gH

缓冲减速过程：v2＝2ah

由牛顿第二定律列方程F－mg＝ma

解得F＝mg(1＋H/h)＝5mg，故B正确．

题组三综合应用

10．如图1所示为某小球所受的合力与时间的关系，各段的合力大

小相同，且一直作用下去，作用时间相同，设小球从静止开始运动．由

此可判定()

A．小球向前运动，再返回停止图1 B．小球向前运动再返回不会停止

C．小球始终向前运动

D．小球向前运动一段时间后停止

答案 C

解析作出相应的小球的v—t图象如图所示，物体的运动方向由

速度的方向决定．由图象可以看出，小球的速度方向始终没有变化，

故小球始终向前运动，故选C.

11．物体以14.4 m/s的初速度从斜面底端冲上倾角为θ＝37°的斜

坡，到最高点后再滑下，如图2所示．已知物体与斜面间的动摩擦因数为

0.15，求：

(1)物体沿斜面上滑的最大位移；图2

(2)物体沿斜面下滑的时间．(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

答案(1)14.4 m(2)2.4 s

解析(1)上升时加速度大小设为a1，由牛顿第二定律得：

mg sin 37°＋μmg cos 37°＝ma1

解得a1＝7.2 m/s2

上滑最大位移为x＝v20

2a1代入数据得x＝14.4 m

(2)下滑时加速度大小设为a 2，由牛顿第二定律得：

mg sin 37°－μmg cos 37°＝ma 2

解得a 2＝4.8 m/s 2

由x ＝12

a 2t 2得下滑时间 t ＝2x a 2

＝ 6 s ≈2.4 s 12．如图3所示，在海滨游乐场里有一场滑沙运动．某人坐

在滑板上从斜坡的高处A 点由静止开始滑下，滑到斜坡底端B 点

后，沿水平的滑道再滑行一段距离到C 点停下来．如果人和滑板

的总质量m ＝60 kg ，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数

均为μ＝0.5，斜坡的倾角θ＝37°(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)， 图3

斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计，人从斜坡滑上水平滑道时没有速度损失，重力加速度g 取10 m/s 2.

(1)人从斜坡上滑下的加速度为多大？

(2)若由于场地的限制，水平滑道的最大距离BC 为L ＝20 m ，则人从斜坡上滑下的距离AB 应不超过多少？

答案 (1)2 m/s 2 (2)50 m

解析 (1)人在斜坡上受力如图所示，建立直角坐标系，设人在

斜坡上滑下的加速度为a 1，由牛顿第二定律得：

mg sin θ－F f1＝ma 1

F N1－mg cos θ＝0 图3

又F f1＝μF N1

联立解得a 1＝g (sin θ－μcos θ)

＝10×(0.6－0.5×0.8) m /s 2＝2 m/s 2.

(2)人在水平滑道上受力如图所示，由牛顿第二定律得：

F f2＝ma 2，F N2－mg ＝0

又F f2＝μF N2

联立解得a 2＝μg ＝5 m/s 2

设人从斜坡上滑下的距离为L AB ，对AB 段和BC 段分别由匀变速直线运动公式得： v 2－0＝2a 1L AB,0－v 2＝－2a 2L

联立解得L AB ＝50 m.

13．如图4所示，质量m ＝2 kg 的物体静止于水平地面的A 处，A 、B 间距L ＝20 m ．物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.5，现用大小为20 N ，与水平方向成53°的力斜向上拉此物体，使物体从A 处由静止开始运动并能到达B 处，求该力作用的最短时间t (已知sin 53°＝0.8，cos

53°＝0.6，g取10 m/s2)．

图4

答案 2 s

解析物体先以大小为a1的加速度匀加速运动，撤去外力后，再以大小为a2的加速度减速到B，且到B时速度恰好为零．

力F作用时：F cos 53°－μ(mg－F sin 53°)＝ma1

t时刻：

x1＝1

2a1t

2

v＝a1t

撤去力F后：μmg＝ma2

v2＝2a2x2

由于x1＋x2＝L 解得t＝2 s

人教版(2019)高中物理必修一第四章牛顿运动定律的综合应用 学案

习题课牛顿运动定律的综合应用 1．牛顿第二定律：F＝ma，以加速度为桥梁联系力与运动的关系． 2．基本应用 (1)已知运动求受力． (2)已知受力求运动． (3)超失重现象． (4)传送带模型的分析流程 3．连接体 两个或两个以上相互作用的物体组成的具有相同加速度的整体叫连接体．如几个物体叠放在一起，或挤放在一起，或用绳子、细杆、弹簧等连在一起． 4．图象问题 (1)常见的图象有：v－t图象，a－t图象，F－t图象和F－a图象等． (2)图象间的联系：加速度是联系v－t图象与F－t图象的桥梁． 连接体中整体法和隔离法的应用 在解决连接体问题时，隔离法和整体法往往交叉运用，可以优化解题思路和方法，使解题过程简洁明了．两种方法选择原则如下： (1)求加速度相同的连接体的加速度或合外力时，优先考虑“整体法”； (2)求物体间的作用力时，再用“隔离法”； (3)如果连接体中各部分的加速度不同，一般选用“隔离法”． (2019·湖南益阳高一期末)a、b两物体的质量分别为m1、m2，由轻质弹簧相连．当用大小为F的恒力沿水平方向拉着a，使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x1；当用恒力F竖直向上拉着a，使a、b一起向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x2；当用恒力F倾斜向上拉着a，使a、b一起沿粗糙斜面向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x3，如图所示．则()

A ．x 1＝ x 2＝x 3 B ．x 1 >x 3＝x 2 C ．若m 1>m 2，则 x 1>x 3＝x 2 D ．若m 1

2019版步步高高中物理必修一模块要点回眸——精讲

第5点 匀变速直线运动的五个公式及其选用原则 时间(t )、位移(x )、速度(初速度v 0、末速度v t )、加速度(a )是描述运动的几个重要物理量，它们可以组成许多运动学公式．在匀变速直线运动中，以下这五个公式是最基本的，记好、理解好这几个公式，对于学好物理是至关重要的！ 一、两个基本公式 1．位移公式：x ＝v 0t ＋12 at 2 2．速度公式：v t ＝v 0＋at 二、三个推导公式 1．速度位移公式：v t 2－v 02＝2ax 2．平均速度公式：v ＝v 0＋v t 2＝2 t v 3．位移差公式：Δx ＝aT 2 三、公式的选用原则 1．能用推导公式求解的物理量，用基本公式肯定可以求解，但有些问题往往用推导公式更方便些． 2．这五个公式适用于匀变速直线运动，不仅适用于单方向的匀加速或匀减速(末速度为零)直线运动，也适用于先做匀减速直线运动再反方向做匀加速直线运动而整个过程是匀变速直线运动(如竖直上抛运动)的运动． 3．使用公式时注意矢量(v 0、v t 、a 、x )的方向性，通常选v 0的方向为正方向，与v 0相反的方向为负方向． 对点例题1 一个滑雪运动员，从85 m 长的山坡上匀加速滑下，初速度为1.8 m /s ，末速度为5.0 m/s ，他通过这段山坡需要多长时间？ 解题指导 解法一：利用公式v t ＝v 0＋at 和x ＝v 0t ＋12 at 2求解． 由公式v t ＝v 0＋at ，得at ＝v t －v 0，代入x ＝v 0t ＋12at 2有：x ＝v 0t ＋(v t －v 0)t 2，故t ＝2x v t ＋v 0 ＝2×855.0＋1.8 s ＝25 s. 解法二：利用公式v t 2－v 02＝2ax 和v t ＝v 0＋at 求解．

第一章 学案2步步高高中物理必修二

学案2运动的合成与分解 [目标定位] 1.知道什么是运动的合成与分解，理解合运动与分运动等有关物理量之间的关系.2.会确定互成角度的两分运动的合运动的运动性质.3.会分析小船渡河问题. 一、位移和速度的合成与分解 [问题设计] 1.如图1所示，小明由码头A出发，准备送一批货物到河对岸的码头B.他驾船时始终保持船头指向与河岸垂直，但小明没有到达正对岸的码头B，而是到达下游的C处，此过程中小船参与了几个运动？ 图1 答案小船参与了两个运动，即船垂直河岸的运动和船随水向下的漂流运动. 2.小船的实际位移、垂直河岸的位移、随水向下漂流的位移有什么关系？ 答案如图所示，实际位移(合位移)和两分位移符合平行四边形定则. [要点提炼] 1.合运动和分运动 (1)合运动和分运动：一个物体同时参与两种运动时，这两种运动叫做分运动，而物体的实际运动叫做合运动. (2)合运动与分运动的关系 ①等时性：合运动与分运动经历的时间相等，即同时开始，同时进行，同时停止. ②独立性：一个物体同时参与了几个分运动，各分运动独立进行、互不影响，因此在研究某个分运动时，就可以不考虑其他分运动，就像其他分运动不存在一样. ③等效性：各分运动的相应参量叠加起来与合运动的参量相同.

2.运动的合成与分解 (1)已知分运动求合运动叫运动的合成；已知合运动求分运动叫运动的分解. (2)运动的合成和分解指的是位移、速度、加速度的合成和分解.位移、速度、加速度合成和分解时都遵循平行四边形定则. 3.合运动性质的判断 分析两个直线分运动的合运动的性质时，应先根据平行四边形定则，求出合运动的合初速度v 0和合加速度a ，然后进行判断. (1)判断是否做匀变速运动 ①若a ＝0时，物体沿合初速度v 0的方向做匀速直线运动. ②若a ≠0且a 恒定时，做匀变速运动. ③若a ≠0且a 变化时，做非匀变速运动. (2)判断轨迹的曲直 ①若a 与初速度共线，则做直线运动. ②若a 与初速度不共线，则做曲线运动. 二、小船渡河问题 1.最短时间问题：可根据运动等时性原理由船对静水的分运动时间来求解，由于河宽一定，当船对静水速度v 1垂直河岸时，如图2所示，垂直河岸方向的分速度最大，所以必有t min ＝d v 1 . 图2 2.最短位移问题：一般考察水流速度v 2小于船对静水速度v 1的情况较多，此种情况船的最短航程就等于河宽d ，此时船头指向应与上游河岸成θ角，如图3所示，且cos θ＝v 2 v 1；若v 2＞ v 1，则最短航程s ＝v 2v 1d ，此时船头指向应与上游河岸成θ′角，且cos θ′＝v 1 v 2 . 图3 三、关联速度的分解 绳、杆等连接的两个物体在运动过程中，其速度通常是不一样的，但两者的速度是有联系的(一般两个物体沿绳或杆方向的速度大小相等)，我们称之为“关联”速度.解决此类问题的一般

高中物理必修一第四章知识点整理

第四章知识点整理 4.1牛顿第一定律 1.亚里士多德：力是维持物体运动的原因。 2.伽利略：如果运动物体不受力，它将永远的运动下去。 3.笛卡儿：补充了伽利略的认识，指出：如果运动中的物体没有收到力的作用，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：伽利略和迪卡儿的正确结论在隔了一代人以后，由牛顿总结成动力学的一条基本定律。 牛顿第一定律（惯性定律）：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。 1）物体不受力时，总保持匀速直线运动或静止。 说明：力不是维持物体运动的原因。 2）力迫使物体改变这种状态。 说明：力是改变运动状态的原因。 3）指出一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。 说明：一切物体都具有惯性。 惯性：一切物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。 惯性是一切物体所固有的一种属性。无论物体是否运动、是否受力，都具有惯性。惯性只与物体的质量大小有关，与物体的运动状态无关。质量越大，惯性越大，运动状态越难改变。所以说，★质量是惯性的唯一量度。惯性表现为：运动状态改变的难易程度。 注意：把物体惯性的表现说成是物体受到“惯性力”或者说“物体受到了惯性”是错误的。 4.2实验:探究加速度与力、质量的关系 1.实验目的：定量分析a、F、m的关系 2.实验原理：控制变量法 A、m一定时，a与F的定量关系 B、F一定时，a与m的定量关系 实验一：探究加速度a与合外力 F 的关系 ★解决问题1：为什么要把木板的一侧垫高？ （1）作用：平衡摩擦力和其他阻力。 （2）方法：调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动。记住：平衡摩擦力时不要挂钩码。 解决问题2：测量小车的质量：用天平测出。 解决问题3：测量小车的加速度：逐差法求加速度。 解决问题4：测量和改变小车受到的合外力：当钩码和小盘的质量m << 小车质量M 的情况下，可以认为小桶和砂的重力近似等于小车所受的拉力。 3.实验步骤： （1）用天平测出小车质量m，并把数据记录下来 （2）按实验装置图把实验器材安装好 （3）平衡摩擦力 （4）把细绳系在小车上，并绕过定滑轮，先接通电源再放开小车，取下纸带，并标注牵引力 （5）保持小车质量不变，在绳子一端逐渐挂上钩码，重复上述实验 4.数据处理： ★特殊情况： 长木板倾角过大未平衡摩擦力或长木板倾角太小 4.3 牛顿第二定律 1.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，加速度方向跟作用力的方向相同。 2.公式：F＝ma★F指的是物体受到的合外力。 3.力的单位：物理学上把能够使质量是m=1 kg的物体产生a=1 m/s2的加速度的这么大的力定义为1 N，即1N=1kg·m/s2。（说明k的数值由质量、加速度和力的单位决定） 4.对牛顿第二定律的理解： （1）同体性：F、m、a是对于同一个物体而言的。 （2）矢量性：a的方向与F的方向一定相同。 （3）瞬时性：F 和a时刻对应：同时产生、同时消失、同时变化。 （4）因果性：力是产生加速度的原因，没有力就没有加速度。 （5）独立性：每个力各自独立地使物体产生一个加速度。 （6）相对性：牛顿定律只在惯性参考系中才成立。 典型例题：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，两球间是一个轻质弹簧，如果突然剪断悬线，则在剪断悬线瞬间（B） 没有满足钩码和小盘的质量m远小于小车质量M

【步步高】2018版浙江省高考物理《选考总复习》模块检测卷一-必修1

模块检测卷一必修1 第Ⅰ卷 一、选择题Ⅰ(本题共13小题，每小题3分，共39分．每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分) 1．下列各组物理量中，全部是矢量的一组是() A．质量、加速度B．位移、速度变化量 C．时间、平均速度D．路程、加速度 答案 B 解析质量只有大小，没有方向，是标量，而加速度是既有大小又有方向的物理量，是矢量，故A错误；位移和速度变化量都是既有大小又有方向的物理量，是矢量，故B正确；平均速度是矢量，而时间是标量，故C错误；路程只有大小，没有方向，是标量，加速度是矢量，故D错误． 2．如图1甲所示，火箭发射时，速度能在10 s内由0增加到100 m/s；如图乙所示，汽车以108 km/h的速度行驶，急刹车时能在2.5 s内停下来，下列说法中正确的是() 图1 A．10 s内火箭的速度变化量为10 m/s B．刹车时，2.5 s内汽车的速度变化量为－30 m/s C．火箭的速度变化比汽车的快 D．火箭的加速度比汽车的加速度大 答案 B

解析10 s内火箭的速度变化量为100 m/s，加速度为10 m/s2；2.5 s内汽车的速度变化量为－30 m/s，加速度大小为12 m/s2，故汽车的速度变化快，加速度大． 3．杭州第二中学在去年的秋季运动会中，高二(9)班的某同学创造了100 m和200 m短跑项目的学校纪录，他的成绩分别是10.84 s和21.80 s．关于该同学的叙述正确的是() A．该同学100 m的平均速度约为9.23 m/s B．该同学在100 m和200 m短跑中，位移分别是100 m和200 m C．该同学的200 m短跑的平均速度约为9.17 m/s D．该同学起跑阶段加速度与速度都为零 答案 A 解析100 m是直道，而200 m有弯道． 4．一辆汽车运动的v－t图象如图2，则汽车在0～2 s内和2～3 s内相比() 图2 A．位移大小相等B．平均速度相等 C．速度变化相同D．加速度相同 答案 B 解析由图象面积可知位移大小不等，平均速度均为v 2＝2.5 m/s，B正确；速度变化大小相等， 但方向相反，由斜率可知0～2 s内加速度小于2～3 s内加速度． 5．2016年里约奥运会上，施廷懋凭高难度的动作夺得三米板女子跳水冠军．起跳前，施廷懋在跳板的最外端静止站立时，如图3所示，则()

高一物理必修二经典例题带答案

高一物理必修2复习 第一章曲线运动 1、 曲线运动中速度的方向不断变化，所以曲线运动必定是一个变速运动。 2、物体做曲线运动的条件： 当力F 与速度V 的方向不共线时，速度的方向必定发生变化，物体将做曲线运动。 注意两点：第一，曲线运动中的某段时间内的位移方向与某时刻的速度方向不同。位移方向是由起始位置指向末位置的有向线段。速度方向则是沿轨迹上该点的切线方向。第二，曲线运动中的路程和位移的大小一般不同。 3、 平抛运动：将物体以某一初速度沿水平方向抛出，不考虑空气阻力，物体所做的运动。 平抛运动的规律：（1）水平方向上是个匀速运动（2）竖直方向上是自由落体运动 位移公式：t x 0ν= ；221gt y = 速度公式：0v v x = ; gt v y = 合速度的大小为：22y x v v v += ； 方向，与水平方向的夹角θ为：0tan v v y =θ - 1. 关于质点的曲线运动，下列说法中不正确的是 （ ） A ．曲线运动肯定是一种变速运动 B ．变速运动必定是曲线运动 C ．曲线运动可以是速率不变的运动 D ．曲线运动可以是加速度不变的运动 2、某人骑自行车以4m/s 的速度向正东方向行驶，天气预报报告当时是正北风，风速也是4m/s ，则骑车人感觉的风速方向和大小（ ） A.西北风，风速4m/s B. 西北风，风速24 m/s C.东北风，风速4m/s D. 东北风，风速24 m/s 3、有一小船正在渡河，离对岸50m 时，已知在下游120m 处有一危险区。假设河水流速为5s m ，为了使小船不通过危险区而到达对岸，则小船自此时起相对静水速度至少为（ ） A 、s m B 、1.92s m C 、s m D 、s m 4. 在竖直上抛运动中， 当物体到达最高点时 （ ） A. 速度为零， 加速度也为零 B . 速度为零， 加速度不为零 ） C. 加速度为零， 有向下的速度 D. 有向下的速度和加速度 5.如图所示，一架飞机水平地匀速飞行，飞机上每隔1s 释放一个铁球，先后共释放4个,若不计空气阻力，则落地前四个铁球在空中的排列情况是（ ） 6、做平抛运动的物体，每秒的速度增量总是：（ ） A ．大小相等，方向相同 B ．大小不等，方向不同

吉林省人教版高中物理必修一学案：第四章 第 3 节 牛顿第二定律

第四章第 3 节牛顿第二定律 【学习目标】 1．掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式。 2．知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。 3．会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算。 【学习重点】牛顿第二定律的理解 【学习难点】牛顿第二定律的理解和运用 【预习自测】 1．下列对牛顿第二定律的表达式F＝ma及其变形式的理解，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合力正比，与其质量成反比 D．由m=F/a可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力求出 2．由牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当我们用一个很小的力去推很重的桌子时，却推不动，这是因为（）A．牛顿第二定律不适用于静止的物体 B．桌子的加速度很小，速度增量很小，眼睛不易觉察到 C．推力小于静摩擦力，加速度是负的 D．桌子所受的合力为零 E．在国际单位制中k＝1 【探究案】 题型一：考查力、加速度、速度的关系 例1．静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力，在力刚开始作用的瞬间，下列说法中正确的是（） A．物体立即获得加速度和速度 B．物体立即获得加速度，但速度仍为零 C．物体立即获速度，但加速度仍为零 D．物体的加速度和速度均为零 针对训练1：在平直轨道上运动的车厢中的光滑水平桌面上用轻弹簧拴着一

个小球，轻弹簧处于自然长度，如图所示，当旅客看到弹簧的长度变长时，对火车的运动状态的判断可能正确的是（） A．火车向右运动，速度在增加中 B．火车向右运动，速度在减小中 C．火车向左运动，速度在增加中 D．火车向左运动，速度在减小中 【探究案】题型二：牛顿第二定律的简单应用 例2．一个质量m＝500g的物体，在水平面上受到一个F=1．2N的水平拉力，水平面与物体间的动摩擦因数μ＝0.06，求物体加速度的大小（g=10 m/s2）针对训练2．质量为40kg的物体静止在水平面上, 当在400N的水平拉力作用下由静止开始经过16m时, 速度为16 m/s, 求物体受到的阻力是多少? 【课堂小结】 【当堂检测】 1．下列说法正确的是（） A．物体速度为零时，合力一定为零 B．物体所受的合力为零时，速度一定为零 C．物体所受的合力减小时，速度一定减小 D．物体受到的合力减小时，加速度一定减小 2．在牛顿第二定律的表达式F＝kma中，有关比例系数k的下列说法中正确的是（） A．在任何情况下k都等于1 B．k的数值由质量、加速度和力的大小决定 C．k的数值由质量、加速度和力的单位决定 3．光滑水平桌面上有一个质量m＝2kg的物体，它在水平方向上受到互成90°角的两个力的作用，这两个力都是14N，这个物体加速度的大小是多少？沿什么方向？

初中物理详细知识点总结——步步高

初中物理知识点总结 第一章声现象知识归纳 1 . 声音的发生：由物体的振动而产生。振动停止，发声也停止。 2．声音的传播：声音靠介质传播。真空不能传声。通常我们听到的声音是靠空气传来的。 3．声速：在空气中传播速度是：340米/秒。声音在固体传播比液体快，而在液体传播又比空气体快。 4．利用回声可测距离：S=1/2vt 5．乐音的三个特征：音调、响度、音色。(1)音调:是指声音的高低，它与发声体的频率有关系。(2)响度:是指声音的大小，跟发声体的振幅、声源与听者的距离有关系。 6．减弱噪声的途径：(1)在声源处减弱；(2)在传播过程中减弱；(3)在人耳处减弱。 7．可听声：频率在20Hz～20000Hz之间的声波：超声波：频率高于20000Hz 的声波；次声波：频率低于20Hz的声波。 8．超声波特点：方向性好、穿透能力强、声能较集中。具体应用有：声呐、B超、超声波速度测定器、超声波清洗器、超声波焊接器等。 9．次声波的特点：可以传播很远，很容易绕过障碍物，而且无孔不入。一定强度的次声波对人体会造成危害，甚至毁坏机械建筑等。它主要产生于自然界中的火山爆发、海啸地震等，另外人类制造的火箭发射、飞机飞行、火车汽车的奔驰、核爆炸等也能产生次声波。 第二章物态变化知识归纳 1. 温度：是指物体的冷热程度。测量的工具是温度计, 温度计是根据液体的热胀冷缩的原理制成的。 2. 摄氏温度(℃):单位是摄氏度。1摄氏度的规定：把冰水混合物温度规定为0度，把一标准大气压下沸水的温度规定为100度，在0度和100度之间分成100等分，每一等分为1℃。 ３．常见的温度计有(1)实验室用温度计；(2)体温计；(3)寒暑表。 体温计：测量范围是35℃至42℃，每一小格是0.1℃。 4. 温度计使用：(1)使用前应观察它的量程和最小刻度值；(2)使用时温度计玻璃泡要全部浸入被测液体中，不要碰到容器底或容器壁；(3)待温度计示数稳定后再读数；(4)读数时玻璃泡要继续留在被测液体中，视线与温度计中液柱的上表面相平。 5. 固体、液体、气体是物质存在的三种状态。 6. 熔化：物质从固态变成液态的过程叫熔化。要吸热。 7. 凝固：物质从液态变成固态的过程叫凝固。要放热. 8. 熔点和凝固点：晶体熔化时保持不变的温度叫熔点；。晶体凝固时保持不变的温度叫凝固点。晶体的熔点和凝固点相同。 9. 晶体和非晶体的重要区别：晶体都有一定的熔化温度（即熔点），而非晶体没有熔点。 10. 熔化和凝固曲线图：

2019年(沪科版)物理必修一学案 第4章 怎样求合力与分力 学案4 含解析

学案4 共点力的平衡及其应用 [学习目标定位] 1.理解共点力作用下物体平衡状态的概念，能推导出共点力作用下物体的平衡条件.2.会用共点力平衡条件解决有关共点力的平衡问题.3.掌握解决共点力平衡的几种常用方法． 一、平衡状态 如果物体保持静止或匀速直线运动状态，就说物体处于平衡状态． 二、平衡状态的条件 1．受二力作用的物体处于平衡状态，物体所受合力为零，即F合＝0. 2．物体受三个共点力平衡时，其中两个力F1、F2的合力F′与第三个力F3等大反向，则F′与F3的合力也为零，即三个力F1、F2、F3的合力为零． 3．物体在多个共点力作用下平衡时，合力总等于零. 一、生活离不开平衡 [问题设计] 桌子上放着的杯子、天花板上吊着的吊灯、在平直铁轨上匀速行驶的火车中的乘客等都处于平衡状态，你能总结“平衡状态”的含义吗？ 答案如果物体保持静止或匀速直线运动状态，就说物体处于平衡状态．这里包括速度恒为零的静止状态，它是一种静态的平衡；也包括运动的平衡，即速度不为零，但大小、方向都不变的匀速直线运动状态．

[要点提炼] 1．平衡状态：(1)保持静止状态；(2)保持匀速直线运动状态． 2．对平衡状态的理解 (1)共点力作用下物体处于平衡状态的运动学特征：加速度为零． (2)“保持”某状态与“瞬时”某状态的区别，例如：做自由落体运动的物体开始运动时，这一瞬间的速度为零，但这一状态不能“保持”，因而不属于平衡状态．二、从二力平衡到共点力平衡 [问题设计] 二至三人合作，用三个测力计拉住小环O，使小环保持静止，如图1所示，记下三个测力计的拉力的方向及大小，用力的图示法在纸上表示出各个力，请先研究其中某两个力的合力跟第三个力的关系，然后找出三个共点力平衡时满足的条件． 图1 答案用平行四边形定则作出F1、F2的合力F，如图所示，F3与F等大反向． 同理可发现：F2与F3的合力与F1等大反向，F1与F3的合力也与F2等大反向．

(完整版)高一物理必修一试题及答案1

高一物理测试题2017.11一．选择题 1．下列说法正确的是（） A．研究和观察日食时，可把太阳当作质点。 B．研究地球的公转时，可把地球当作质点。 C、高考理科综合的考试时间为：150min指的是时间间隔 D．形状规则的物体的重心必与其几何中心重合 2、关于位移和路程的说法中正确的是（） A、位移的大小和路程的大小总是相等的，只不过位移是矢量，而路程是标量 B、位移是描述直线运动的，路程是描述曲线运动的 C、位移取决于始末位置，路程取决于实际运动的路线 D、运动物体的位移大小总大于或等于路程 3.下面有关平均速度、瞬时速度的说法中正确的是 A．火车以70km/h的速度从广州开往上海，这里的70km/h是指平均速度B．子弹以600m/s的速度从枪口射出，这里的600m/s是指平均速度 C．小球在第5s内的速度是6m/s，这里的6m/s是指瞬时速度 D．汽车通过站牌时的速度是36km/h，这里的36km/h是指瞬时速度 4．下列所描述的直线运动，可能的是（） A.速度变化很小，加速度很大 B.速度越来越大，加速度越来越小 C.速度变化越来越快，加速度越来越小 D.某瞬间速度为零，加速度很大5关于弹力、摩擦力,下列说法中正确的是( ) A相互接触的两物体间一定存在弹力 B有弹力存在的地方一定存在摩擦力 C弹簧的弹力总是与弹簧的长度成正比 D摩擦力的方向可以和物体的运动方向相同，也可以相反。 6. 下列关于力的叙述中，正确的是( ) A．力是使物体位移增加的原因 B．力是维持物体运动速度的原因 C.合力的大小可能比一个分力大，而比另一个分力小 D．力是使物体产生加速度的原因

第二章 学案2步步高高中物理必修二

学案2匀速圆周运动的向心力和向心加速度 [目标定位]1.理解向心力的概念及其表达式的含义.2.知道向心力的大小与哪些因素有关，并能用来进行计算.3.知道向心加速度和线速度、角速度的关系，能够用向心加速度公式求解有关问题. 一、什么是向心力 [问题设计] 分析图1甲、乙、丙中小球、地球和“旋转秋千”(模型)做匀速圆周运动时的受力情况，合力的方向如何？合力的方向与线速度方向有什么关系？合力的作用效果是什么？ 图1 答案甲图中小球受绳的拉力、水平地面的支持力和重力的作用，合力等于绳对小球的拉力；乙图中地球受太阳的引力作用；丙图中秋千受重力和拉力共同作用.三图中合力的方向都沿半径指向圆心且与线速度的方向垂直，合力的作用效果是改变线速度的方向. [要点提炼] 1.向心力：物体做匀速圆周运动时所受合力方向始终指向圆心，这个指向圆心的合力就叫做向心力. 2.向心力的方向：总是沿着半径指向圆心，始终与线速度的方向垂直，方向时刻改变，所以向心力是变力. 3.向心力的作用：只改变线速度的方向，不改变线速度的大小. 4.向心力是效果力：向心力是根据力的作用效果命名的，它可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是它们的合力，或某个力的分力. 注意：向心力不是具有特定性质的某种力，任何性质的力都可以作为向心力，受力分析时不能添加向心力.

二、向心力的大小 [问题设计] 如图2所示，用手拉细绳使小球在光滑水平地面上做匀速圆周运动，在半径不变的的条件下，减小旋转的角速度感觉手拉绳的力怎样变化？在角速度不变的条件下增大旋转半径，手拉绳的力怎样变化？在旋转半径、角速度相同的情况下，换一个质量较大的铁球，拉力怎样变化？ 图2 答案 变小；变大；变大. [要点提炼] 1.匀速圆周运动的向心力公式为F ＝m v 2r ＝mω2r ＝mr (2πT )2. 2.物体做匀速圆周运动的条件：合力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心，提供物体做圆周运动的向心力. 三、向心加速度 [问题设计] 做匀速圆周运动的物体加速度沿什么方向？若角速度为ω、半径为r ，加速度多大？根据牛顿第二定律分析. 答案 由牛顿第二定律知：F 合＝ma ＝mω2r ，故a ＝ω2r ，方向与速度方向垂直，指向圆心. 1.定义：做匀速圆周运动的物体，加速度的方向指向圆心，这个加速度称为向心加速度. 2.表达式：a ＝v 2r ＝rω2＝4π2T 2r ＝ωv . 3.方向及作用：向心加速度的方向始终与线速度的方向垂直，只改变线速度的方向，不改变线速度的大小. 4.匀速圆周运动的性质：向心加速度的方向始终指向圆心，方向时刻改变，所以匀速圆周运动是变加速曲线运动. [延伸思考] 甲同学认为由公式a ＝v 2r 知向心加速度a 与运动半径r 成反比；而乙同学认为由公式a ＝ω2r 知向心加速度a 与运动半径r 成正比，他们两人谁的观点正确？说一说你的观点. 答案 他们两人的观点都不正确.当v 一定时，a 与r 成反比；当ω一定时，a 与r 成正比.(a 与r 的关系图像如图所示)

高一物理必修一第四章习题及答案

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10 m/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10 m/s 2，不计空气阻力)( ) A ．20 m/s 2 B ．25 m/s 2 C ．30 m/s 2 D ．40 m/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 2a 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( )

高一物理必修二课后习题答案作业本答案练习册答案下册

人教版高中物理Ⅱ课后习题答案 第五章：曲线运动 第1节 曲线运动 1. 答：如图6－12所示，在A 、C 位置头部的速度 与入水时速度v 方向相同；在B 、D 位置头部的速度与入水时速度v 方向相反。 图6－12 2. 答：汽车行驶半周速度方向改变180°。汽车每行驶10s ，速度方向改变30°，速度矢量示意图如图6－13所示。 图6－13 3. 答：如图6－14所示，AB 段是曲线运动、BC 段是直线运动、CD 段是曲线运动。 图6－14 第2节 质点在平面内的运动 1. 解：炮弹在水平方向的分速度是v x ＝800×cos60° ＝400m/s;炮弹在竖直方向的分速度是v y ＝800×sin60°＝692m/s 。如图6－15。 图6－15 2. 解：根据题意，无风时跳伞员着地的速度为v 2，风的作用使他获得向东的速度v 1，落地速度v 为v 2、v 1的合速度（图略），即： 22221245 6.4/v v v m s =+=+=，速度与 竖直方向的夹角为θ，tanθ＝0.8，θ＝38.7° 3. 答：应该偏西一些。如图6－16所示，因为炮弹有与船相同的由西向东的速度v 1，击中目标的速度v 是v 1与炮弹射出速度v 2的合速度，所以炮弹射出速度v 2应该偏西一些。 图6－16 4. 答：如图6－17所示。 图6－17 第3节 抛体运动的规律 1. 解：（1）摩托车能越过壕沟。摩托车做平抛运动， 20 40 6080 1040 500 2030y 1 v v v v x v 60? A B C D 1 v 1 v 30? A B

在竖直方向位移为y ＝1.5m ＝2 12 gt 经历时间 230.559.8 y t s s g ===在水平方向位移x ＝v t ＝40×0.55m ＝22m ＞20m 所以摩托车能越过壕沟。一般情况下，摩托车在空中飞行时，总是前轮高于后轮，在着地时，后轮先着地。（2）摩托车落地时在竖直方向的速度为v y ＝gt ＝9.8×0.55m/s ＝5.39m/s 摩托车落地时在水平方向的速度为v x ＝v ＝40m/s 摩托车落地时的速度： 222240 5.39/40.36/x y v v v m s m s =++= 摩托车落地时的速度与竖直方向的夹角为θ， tanθ＝vx ／v y ＝405.39＝7.42 2. 解：该车已经超速。零件做平抛运动，在竖直方 向位移为y ＝2.45m ＝2 12 gt 经历时间 2 4.90.719.8 y t s s g ===，在水平方向位移x ＝ v t ＝13.3m ，零件做平抛运动的初速度为：v ＝x ／t ＝13.3／0.71m/s ＝18.7m/s ＝67.4km/h ＞60km/h 所以该车已经超速。 3. 答：（1）让小球从斜面上某一位置A 无初速释放；测量小球在地面上的落点P 与桌子边沿的水平距离x ；测量小球在地面上的落点P 与小球静止在水平桌面上时球心的竖直距离y 。小球离开桌面 的初速度为2g v y = 第4节 实验：研究平抛运动 1. 答：还需要的器材是刻度尺。 实验步骤： （1）调节木板高度，使木板上表面与小球离开水平桌面时的球心的距离为某一确定值y ； （2）让小球从斜面上某一位置A 无初速释放； （3）测量小球在木板上的落点P1与重垂线之间的距离x 1； （4）调节木板高度，使木板上表面与小球离开水平桌面时的球心的距离为某一确定值4y ； （5）让小球从斜面上同一位置A 无初速释放； （6）测量小球在木板上的落点P 2与重垂线之间的距离x 2； （7）比较x 1、x 2，若2x 1＝x 2，则说明小球在水平方向做匀速直线运动。 改变墙与重垂线之间的距离x ，测量落点与抛出点之间的竖直距离y ，若2x 1＝x 2，有4y 1＝y 2，则说明小球在水平方向做匀速直线运动。 第5节 圆周运动 1. 解：位于赤道和位于北京的两个物体随地球自转做匀速圆周运动的角速度相等，都是 622 3.14/7.2710/243600 rad s rad s T πω-?===??。 位于赤道的物体随地球自转做匀速圆周运动的线速度v 1＝ωR ＝465.28m/s 位于北京的物体随地球自转做匀速圆周运动的角速度v 2＝ωRcos40°＝356.43m/s 2. 解：分针的周期为T 1＝1h ，时针的周期为T2＝12h （1）分针与时针的角速度之比为ω1∶ω2＝T 2∶T 1＝12∶1 （2）分针针尖与时针针尖的线速度之比为v 1∶v 2＝ω1r 1∶ω2r 2＝14.4∶1 3. 答：（1）A 、B 两点线速度相等，角速度与半径成反比 （2）A 、C 两点角速度相等，线速度与半径成正比 （3）B 、C 两点半径相等，线速度与角速度成正比 说明：该题的目的是让学生理解线速度、角速度、 半径之间的关系：v ＝ωr ；同时理解传动装置不打滑的物理意义是接触点之间线速度相等。 4. 需要测量大、小齿轮及后轮的半径r 1、r 2、r 3。自行车前进的速度大小1 3 22r v r Tr π= 说明：本题的用意是让学生结合实际情况来理解匀速圆周运动以及传动装置之间线速度、角速度、半径之间的关系。但是，车轮上任意一点的运动都不是圆周运动，其轨迹都是滚轮线。所以在处理这个问题时，应该以轮轴为参照物，地面与轮接触而不打滑， 1 x 2 3y y

人教版高一物理必修一4.1牛顿第一定律 学案

2020人教版高中物理―必修一第四章1节 学员姓名： 年 级：高一 辅导科目：物理 课时数： 学科教师： 授课日期 2020 授课时段 组长签字 授课类型 T C T 星级 ★★ ★★★ ★★★★ 教学目的 1.知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论，知道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及意义．(重点) 3．理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持．(难点) 4．理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度．(难点) 重点难点 1、理解牛顿第一定律的内容及意义．(重点) 2、理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持．(难点) 教学内容 什么是牛顿第一定律？ 1．人类对运动与力的关系的认识历程 代表人物 主要观点 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，物体就要停止 伽利略 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 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 2.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，它又叫惯性定律． 3．运动状态：如果物体速度的大小或方向改变了，它的运动状态就发生了改变；如果物体做匀速直线运动或静止，它的运动状态就没发生改变． [再判断] 1．力不是使物体运动的原因，而是使物体运动状态改变的原因．(√) 2．物体的运动状态改变指的是速度的改变．(√) 3．任何物体只要运动状态不变，它一定不受外力作用．(×) 4．如果物体的运动状态发生了改变，物体必受到了不为零的合外力．(√) [后思考] 1．有人认为伽利略斜面实验为理想实验，无法在实验中验证，故不能揭示自然规律，该说法是否正确？ 知识模块1、牛顿第一定律 T 同步 课堂导入

步步高高一物理必修一第一章 章末检测

第一章 运动的描述 (时间：90分钟 满分：100分) 一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分) 1. 现代战争是科技之战、信息之战，某集团军进行的一次实战演习过程，在基地导演部 的大型显示屏上一览无余，如图1所示是蓝军由基地A 分三路大军进攻红军基地B 的显 示，若用x 1、x 2和x 3分别表示三路大军的位移，则由大屏幕的显示图可知( ) 图1 A ．x 1>x 2>x 3 B ．x 1

图3 A．200 m决赛中的位移是100 m决赛中位移的两倍 B．200 m决赛中的平均速度约为10.36 m/s C．100 m决赛中的平均速度约为10.32 m/s D．100 m决赛中的最大速度约为20.64 m/s 4．某人骑自行车在平直道路上行进，图4中的实线记录了自行车开始一段时间内的v－t图像．某同学为了简化计算，用虚线作近似处理，下列说法正确的是() 图4 A．在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的大 B．在O～t1时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大 C．在t1～t2时间内，由虚线计算出的位移比实际的大 D．在t3～t4时间内，虚线反映的是匀速直线运动 5．质点做直线运动的位移与时间的关系为x＝5t＋t2(各物理量均采用国际单位)，则该质点() A．第1 s内的位移是5 m B．前2 s内的平均速度是6 m/s C．任意相邻1 s内的位移差都是1 m D．任意1 s内的速度增量都是2 m/s 6. 质点在x轴上运动，t＝0时质点位于坐标原点；图5为该质点的v－t图像，由图线可 知() 图5 A．质点的x－t关系为x＝5t－t2

高一物理必修二经典例题带答案

高一物理必修2复习 第一章曲线运动 1、 曲线运动中速度的方向不断变化，所以曲线运动必定是一个变速运动。 2、物体做曲线运动的条件： 当力F 与速度V 的方向不共线时，速度的方向必定发生变化，物体将做曲线运动。 注意两点：第一，曲线运动中的某段时间内的位移方向与某时刻的速度方向不同。位移方向是由起始位置指向末位置的有向线段。速度方向则是沿轨迹上该点的切线方向。第二，曲线运动中的路程和位移的大小一般不同。 3、 平抛运动：将物体以某一初速度沿水平方向抛出，不考虑空气阻力，物体所做的运动。 平抛运动的规律：（1）水平方向上是个匀速运动（2）竖直方向上是自由落体运动 位移公式：t x 0ν= ；221gt y = 速度公式：0v v x = ; gt v y = 合速度的大小为：22y x v v v += ； 方向，与水平方向的夹角θ为：0tan v v y =θ 1. 关于质点的曲线运动，下列说法中不正确的是 （ ） A ．曲线运动肯定是一种变速运动 B ．变速运动必定是曲线运动 C ．曲线运动可以是速率不变的运动 D ．曲线运动可以是加速度不变的运动 2、某人骑自行车以4m/s 的速度向正东方向行驶，天气预报报告当时是正北风，风速也是4m/s ， 则骑车人感觉的风速方向和大小（ ） A.西北风，风速4m/s B. 西北风，风速24 m/s C.东北风，风速4m/s D. 东北风，风速24 m/s 3、有一小船正在渡河，离对岸50m 时，已知在下游120m 处有一危险区。假设河水流速为5s m ，为了使小船不通过危险区而到达对岸，则小船自此时起相对静水速度至少为（ ） A 、2.08s m B 、1.92s m C 、1.58s m D 、1.42s m 4. 在竖直上抛运动中， 当物体到达最高点时 （ ） A. 速度为零， 加速度也为零 B . 速度为零， 加速度不为零 C. 加速度为零， 有向下的速度 D. 有向下的速度和加速度 5.如图所示，一架飞机水平地匀速飞行，飞机上每隔1s 释放一个铁球，先后共释放4个,若不计空气阻力，则落地前四个铁球在空中的排列情况是（ ） 6、做平抛运动的物体，每秒的速度增量总是：（ ） A ．大小相等，方向相同 B ．大小不等，方向不同 C ．大小相等，方向不同 D ．大小不等，方向相同 7．一小球从某高处以初速度为v 0被水平抛出，落地时与水平地面夹角为45?，抛出点距地