力与运动(学业水平测试).ppt

一，牛顿第一定律,古希腊哲学家亚里士多德:,必须有力作用在物体上, 物体才能运动, 没有力的作用, 物体就要停下来.,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.（合外力为零，物体将保持匀速运动或静止状态）,惯性:物体有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质,这种性质叫惯性.,1,一切物体都具有惯性,惯性是物体的固有性质,物体的运动并不需要力来维持. 牛顿第一定律又叫惯性定律.,* 力是使物体产生加速度的原因(是运动状态改变的原因),2.质量是物体惯性大小的量度（唯一量度）,伽利略的理想实验和推论如下:,1.如图所示,两斜面对接,让静止的小球沿一个斜面滚下来,小球将滚上另一个斜面.如果没有摩擦,小球将上升到原来静止时的高度.,等 高,2.如果减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度,但要通过更长的距离.,等 高,3.继续减小第二个斜面的倾角,使它成为水平面,小球不可能达到原来的高度,就要沿水平面以不变的速度持续运动下去.,例1 下列关于惯性的说法中,正确的是 A.物体只有在静止时才具有惯性 B.物体运动速度越大,其惯性也越大 C.太空中的物体没有惯性 D.不论物体运动与否,受力与否, 物体都具有惯性,例2 关于伽利略理想实验,下列认识正确的是 A.理想实验是不科学的假想实验 B.理想实验所得到的结论是不可靠的 C.理想实验是一种科学方法 D.牛顿第一定律描述的是一种理想化状态,内容：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,二，牛顿第二定律,实验：研究加速度与质量、合力的关系,研究方法：控制变量法,如右图：小车的质量都为500克，砝码的质量为100克。小盘的质量可以忽略,让小车在绳子的恒定拉力下做初速度为零的匀加速运动。,由图可知两小车的质量相等，甲受到的拉力F甲=1N,乙受到的拉力F乙=2 N。,由S=1/2 at2，我们可以求出加速度a ，a甲=1m/s2 , a乙=2m/s2。,加速度和力的关系：,加速度和质量的关系：,如右图：小车的质量都为500克，砝码的质量为100克。小盘的质量可以忽略,让小车在绳子的恒定拉力下做初速度为零的匀加速运动。,由图可知两小车受到的拉力相等，甲小车的质量M甲=600g , 乙小车的质量 M乙=1000g。,由S=1/2 at2，我们可以求出加速度a ，a甲=5m/s2 , a乙=3m/s2。,巩固练习：,1，从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度。可是我们用力提一个很重的物体时却提不动它，这跟牛顿第二定律有无矛盾？为什么？（答案）,2，下面的哪些说法不对？为什么？ A. 质量不变的物体所受的合外力越大，加速度越大。 B. 质量不变的物体所受的合外力越大， 速度越大。 C. 质量不变的物体在外力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐渐减小，物体的速度逐渐减小。 D. 质量不变的物体的加速度不变一定受恒力的作用。,BC,3， 一个质量为20kg的物体，在光滑的水平面上，受到5N的水平拉力，假设物体由静止开始运动，试求第三秒末物体的速度。,解：已知m=20kg F=5N t=3s 根据牛顿第二定律 F合=ma，得,=5N/20kg=0.25m/s2,V3=at=0.253=0.75m/s,答：第三秒末物体的速度是0.75m/s,4，美寶在平路上騎腳踏車，在5 s時間內由靜止加速至15 m s1。假如美寶與腳踏車的總質量是90 kg，求,已知 u = _, v = _, t = _, m = _,0 m s1,加速度是 _.,15 m s1,5 s,90 kg,(15 0),3 m s2,3 m s2,(a) 加速度。,應用 v = u + at,a = 3 m s2,(b) 使腳踏車加速的力是多少。,應用 F = ma,F = 90 _,= _,使腳踏車加速的力是 _.,3,270 N,270 N,美寶在平路上騎腳踏車，在5 s時間內由靜止加速至15 m s1。假如美寶與腳踏車的總質量是90 kg，求,5，一司機在車速為72 km s1時緊急剎停一輛1000 kg 的汽車。路面上的剎車痕跡長40 m。,汽車的平均制動力是多少？,u = 72 km s1 = 20 m s1 v = 0,s = 40 m,應用 v2 = u2 + 2as, a = 5 m s2,02 = 202 + 2 a 40,F = ma,= 5000 N,= 1000 (5),超重与失重,定义,条件,实质,超重,失重,有向上的加速度：超重,有向下的加速度：失重,重力不变，只是拉力或压力不等于重力。,三，超重与失重,超失重的理解：,力与（ ）直接相关联。（加速度、速度）,重力的方向竖直向下，要发生超失重现象，竖直方向必须要有加速度。,加速度,1、只要加速度竖直向上，超重。（与速度的方向没关系）,2、只要加速度竖直向下，失重。（与速度的方向没关系）,重力怎样测量？,例1、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都处于静止状态。证明弹簧秤和台秤的读数等于物体重力的大小。,证明：,由力的平衡条件,F=G,以物体为研究对象,受力如右图,弹簧的读数就是重物对弹簧拉力F的大小,由牛顿第三定律,F=F,弹簧的读数就是重力的大小。,G=N,N=N,G=N,例2、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都向上加速运动。求弹簧秤和台秤的读数。,证明：,由牛顿第二定律,F-mg=ma,弹簧的读数就是重物对弹簧拉力F的大小,由牛顿第三定律,F=F,弹簧的读数为m(g+a) 。,以物体为研究对象,受力如右图,F=m(g+a),N-mg=ma,N=N,N=m(g+a),N=m(g+a),例3、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都向下加速运动。求弹簧秤和台秤的读数大小。,证明：,由牛顿第二定律,mg-F=ma,弹簧的读数就是重物对弹簧拉力F的大小,由牛顿第三定律,F=F,弹簧的读数为m(g-a) 。,以物体为研究对象,受力如右图,F=m(g-a),mg-N=ma,N=N,N=m(g-a),N=m(g-a),物体对竖直悬线的拉力或水平支持物的压力与重力的重力关系：,例4、一质量为40kg的小孩站在升降机中的体重计上。（1）当升降机以0.5m/s2加速上升时，体重计的读数为( )N。(2)当升降机以0. 5m/s2的加速度加速下降时，体重计的读数为( )N,42