学业水平测试——牛顿运动定律.ppt

,第三章 牛顿运动定律,知识结构,第一节 牛顿第一定律,知识内容,一、牛顿第一定律,1历史上关于力和运动关系的两种不同认识,（1）古希腊哲学家亚里斯多德根据人们的直觉经验提出：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要停下来认为力是维持物体运动所不可缺少的,（2）伽俐略通过实验指出，没有使物体改变速度的力，物体就会保持自己的速度不变,（3）伽俐略以实验为基础，经过抽象思维，把可靠的事实和严密的推理结合起来的科学方法，是物理研究的正确方向,课堂练习,1下面的叙述与史实不相符的是 A、亚里斯多德认为力是维持运动的原因 B伽俐略最先指出亚里斯多德上述观点是不正确的 C第一个明确表述物体惯性的是伽俐略 D第一个明确表述物体惯性的是牛顿,（1）定律的内容: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。,即包含下列三点意义： 1。物体不受外力或所受外力之和为零时的状态为：,匀速直线运动状态或静止状态,2。外力的作用是：,迫使物体改变运动状态。,3。物体具有惯性。,知识内容,2牛顿第一定律的内容及其物理意义,（2）物理意义:定律反映了物体不受外力（合外力为零）作用时的运动规律，指出了力不是维持运动的原因，是迫使物体改变运动状态的原因，说明了一切物体都具有保持匀速直线运动或静止状态的性质，即惯性,课堂练习,2下列说法正确的是 A、静止或做匀速直线运动的物体，一定不受外力作用 B当物体的速度等于零时，物体一定不受外力作用 C当物体的速度发生变化时，物体一定受到了外力作用 D当物体受到的合外力为零时，物体的运动状态一定保持不变,知识内容,3火车在长直水平轨道上匀速行驶，车厢内有一人跳起，发现仍落回车上原处，这是因为 A、人起跳时会受到一个向前的冲力，使人随车一起向前运动 B人起跳时车厢的地板会给人一个向前的推力，使人随车一起向前运动 C人从起跳到落回地板的过程中，在水平方向上始终具有与车相同的速度 D若火车作加速运动，人起跳后必落在起跳点的后方,课堂练习,3牛顿第一定律的应用,应用牛顿第一定律，把握力与运动的关系：力是物体运动状态改变的原因，物体的运动不需要力来维持,二、惯 性,（1）物体具有 的性质叫 。 （2）一切物体都有 ，物体在任何状态下都有 。惯性是物体 属性，是 被克服的。,知识内容,1惯性的概念及物理意义,（3）惯性在解题中的应用：车转弯、刹车、加速，人的感觉是人的惯性的缘故,课堂练习,4下列说法正确的是 A惯性是物体处于运动状态时具有的性质 B惯性是物体处于静止状态时具有的性质 C惯性是物体处于匀速直线运动状态时具有的性质 D惯性是物体保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质,5下列关于惯性的说法中正确的有 A做匀速直线运动的物体才有惯性 B处于静止状态的物体才有惯性 C做曲线运动的物体没有惯性 D一切物体都具有惯性,课堂练习,6下列关于惯性的说法中正确的是 A人走路时没有惯性，被绊倒时有惯性 B赛跑到终点时不能立刻停下是由于跑动时人有惯性，停下后惯性消失 C物体没有受外力作用时有惯性，受外力作用后惯性被克服 D物体的惯性与物体的运动状态及受力情况无关,2惯性和质量的关系,（2）惯性的大小只决定于 ，而与其他的因素（如温度、物态、形状、位置、速度、受力、运动状态）无关。惯性不是 ，不能说物体受惯性。,知识内容,(1)惯性的大小： 是物体惯性大小的量度 （也称惯性质量）,质量不同的物体运动状态改变的难易程度不同，亦即惯性大小不同。同样的外力作用下，质量大的物体，运动状态难改变，惯性大；质量小的物体，运动状态容易改变，惯性小,力,课堂练习,7、下列情况不可能存在的是 A、物体的质量很小而惯性很大； B物体的速度很大而惯性很小 C物体的体积很小而惯性很大； D物体所受外力很大而惯性很小,8下面关于物体惯性大小的说法中，正确的是 A两物体相比，速度大的惯性一定较大 B两物体相比，体积大的惯性一定较大 C两物体相比，质量大的惯性可能较大 D同一物体在赤道和在两极时的惯性一样大,第二节 牛顿第二定律,知识内容,一运动状态的改变,1运动状态改变的含义,（1）一个物体的速度不变，就说物体的运动状态没有改变，而如果一个物体的速度改变了，就说物体的运动状态改变了,（2）速度是矢量，故无论是速度的大小改变，或速度的方向改变，或两者同时都改变，都说物体的运动状态改变了,（3）物体的运动状态改变了，也就是物体有了加速度,课堂练习,9做下列哪种运动的物体，其运动状态保持不变？ A、加速度恒定的运动； B速率不变的曲线运动 C沿直线的往复振动； D速度恒定的运动,10当作用在物体上的合外力不为零时，下列结论正确的是 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,课堂练习,11在光滑的水平面上有一静止的物体，现向物体施以水平方向的作用力。在力开始作用在物体上的一瞬间 A、物体同时具有加速度和速度； B物体获得速度，加速度仍为零 C物体获得加速度，速度仍为零； D物体的速度和加速度均为零,12关于运动和力的关系，下列说法正确的是 A当物体所受合外力不变时，运动状态一定不变 B当物体所受合外力为零时，速度大小一定不变 C当物体运动轨迹发生弯曲时，一定受到了外力 D当物体速度为零时，所受合外力一定为零,课堂练习,13一物体受几个力的作用而处于静止状态，若保持其他力恒定而将其中一个力逐渐减小到零（保持方向不变），然后又将该力恢复到原状，在整个过程中，物体 A、加速度增大，速度增大； B加速度减小，速度增大 C加速度光增大后减小，速度增大； D加速度和速度都是先增大后减小,二、牛顿第二定律,1牛顿第二定律的内容、表达式及其物理意义,（2）表达式：,矢量式： F合=ma,（1）物体的加速度与外力成正比，与物体的质量成反比。加速度的方向跟引起这个加速度的合外力的方向相同,知识内容,（正交分解式） ： Fxmax Fymay,注意：,F合为物所受（不是所施的）、外力（不是内力）、的合力（不是分力）；Fx是合外力在x轴上的分量，Fy是合外力在y轴上的分量；ax是a在x轴上的分量，ay是a在y轴上的分量；,课堂练习,14下列叙述中正确的是 A、由Fma可知，物体受到的合外力与物体质量和加速度成正比 B由F=ma可知，物体的加速度与物体受到的合外力成正比 C由Fma可知，物体的加速度与物体受到的合外力方向一致 D由m=Fa可知，物体的质量与物体所受的合外力成正比，与物体的加速度成反比,15、如图 31所示，重10 N的物体向右运动，物体与水平面之间的动摩擦因数=010若外加一水平向左的力F20N，则此时物体的加速度大小为（g取10ms2） A020ms2 B、 0.30ms2 C010 ms2 D3.0 m/s2,课堂练习,16恒力F施于质量为m1的物体上，产生的加速度为al，施于质量为m2的物体上，产生的加速度为a2，若此恒力施于质量为（mlm2）的物体上，产生的加速度应是,B、a1+a2,课堂练习,17质量为1kg的物体受到3 N和4 N的两个共点力的作用，物体的加速度可能是 A、 5 ms2； B7 ms2 ； C、8 ms2 ； D9 ms2,（ AB ）,18、已知甲物体受到2 N的力作用时，产生的加速度为4 ms2，乙物体受到3 N的力作用时，产生的加速度为6m/s2，则甲、乙物体的质量之比m甲：m乙等于 A、1：3；B2：3；C1：1；D3：2,（ C ）,19质量为m的物体，在合外力F的作用下获得大小为a的加速度，现要使物体获得大小为2a的加速度，若保持它的质量不变，则应使合外力变为 F，若保持合外力不变，则应使它的质量变为 m,2,0.5,（1）应用牛顿运动定律解题有两类问题,已知受力情况求运动情况,已知运动情况求受力情况,分析解决这两类问题的关键，应抓住受力情况和运动情况之间 的联系桥梁,加速度。,分析思路：,受力情况,合力F合,a,运动情况,F合=ma,运动学公式,2牛顿第二定律的应用,知识内容,做好两项分析受力分析与运动分析,正确选取研究对象灵活地运用整体法与局部隔离法,运用数学。,知识内容,说明：,若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动，一般用平行四边形定则解题；,若研究对象在不共线的三个以上的力作用下做加速运动，一般用正交分解法解题（注意灵活选取坐标轴的方向，既可以分解力，也可以分解加速度）。,当研究对象在研究过程的不同阶段受力情况有变化时，那就必须分阶段进行受力分析，分阶段列方程求解。,基本例题：一个原来静止的物体m=10kg，受到4牛的水平拉力的作用，求3秒末的速度和3秒内的位移。,G,N,F,解：F=ma a=F/m=4/10m/s2=0.4 m/s2 vt=at=0.43m/s=1.2m/s s=1/20.4 32m=1.8m,题目类型： 已知物体的受力情况，求物体的运动情况。,解题步骤：,（1）明确研究对象,（2）分析研究对象的受力情况，画出受力图,（3）求出合力,（4）应用牛顿第二定律求加速度,（5）应用运动学公式求解,课堂例题,把一个重500N的木箱放在水平地板上，木箱和地板间的动摩擦因数u=0.20. 用一个与水平面成300角斜向上方的力F拉这个木箱，使木箱在水平地板上做匀速直线运动，求拉力F。,课堂应用,一辆质量为1000kg的汽车，以10m/s的速度行驶，现在让它在12.5m的距离内匀减速地停下来，求所需要的阻力。,一台起重机以a=0.50m/s2的加速度匀加速起吊一箱货物，货物的质量m=9.0102kg，那么货物对起重机钢丝绳子的拉力是多大？,课堂应用,如图所示, m =4kg的小球挂在小车后壁上，细线与竖直方向成37角。求：小车以a=g向右加速；小车以a=g向右减速时，细线对小球的拉力F1和后壁对小球的压力F2各多大？,知识内容,（3）在理解与运用牛顿第二定律时。应注意以下四点：,瞬时性：,有力时才有加速度，外力一旦改变，加速度也立即改变，力与加速度的因果对应具有同时性,从时间效应上说，加速度与力是瞬时对应的，,矢量性：,它们的矢量关系式F合ma中的“”不仅确定了加速度与产生它的力在量值上的因果关系，也确定了加速度的方向与产生它的力的方向总是一致的，什么方向的力产生什么方向的加速度的因果关系，而物体运动的方向与合外力方向并没有必然的联系。,力与加速度都是矢量，牛顿第二定律表述的是,知识内容,独立性：,产生一个加速度，物体在某个方向受到什么样的力，就会在这个方向产生什么样的加速度，牛顿运动定律支配着每一个力与它所产生的加速度的关系、不会因为有其他的力的存在而使这种因果关系有所改变,当物体受到几个力的作用时，每个力各自会,适用性：,不能用来处理高速运动问题；只适用于宏观物体，一般不适用于微观粒子；必须选取相对于地球保持静止或匀速直线运动的物体为参照系，即惯性参照系，不能取非惯性参照系,牛顿定律只适用于解决物体的低速运动问题、,课堂练习,20如图所示，质量m=2 kg的物体置于水平桌面上，物体和桌面间的动摩擦因数=03，现以F20N的力拉物体，已知F和水平方向夹角=450，则物体在水平方向上的加速度大小等于 ms2，在竖直方向上的加速度大小等于 ms2（g取10 ms2）,21从匀速上升的气球上掉下一物体，在掉下的瞬间，物体相对地面将具有 A方向向上的速度和向上的加速度； B方向向上的速度和向下的加速度 C方向向下的速度和向下的加速度； D方向向下的速度和向上的加速度,课堂练习,22用枪竖直向上射出一粒子弹，设空气阻力与子弹的速度成正比，子弹从射出点升到最高点，又落回射出点，在此过程中，子弹具有最大加速度的时刻是 A、子弹刚出枪口时； B、子弹在最高点时 C子弹回到射出点时； D条件不足，不能确定,23一物体重为50 N，与水平桌面间的动磨擦因数为02现如图33加上水平力F1和F2，若F1=15 N时物体做匀加速直线运动，则F2的值可能是 A、 5 N ； B 25 N； C30 N ； D、 50 N,知识内容,4、超重与失重：,1、视重：若物体放在水平面上或用一根绳子吊起，他所受得到支持力或拉力称为视重.,若物体在这些情况下相对于地球静止，则N（T）mg，不超重也不失重。,2、超重与失重：如右图，物在拉力T作用下沿竖直方向作加速运动，取加速度方向为正，则有：,物向上加速：Tmgma Tm（ga） mg 超重,物向上减速：mgTma Tm（ga） mg 失重,物向下加速：mgTma Tm（ga） mg 失重,物向下减速：Tmgma Tm（ga） mg 超重,知识内容,第三节 牛顿第三定律,1牛顿第三定律的内容,物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。,2、作用力和反作用力的关系：,同时性；相等性；反向性；同性质。,课堂练习,32传动皮带把物体从低处送到高处的过程中，物体与皮带间的作用力与反作用力对数共有 A一对；B二对；C三对；D四对；,课堂练习,33跳高运动员从地面跳起，这是由于 A、运动员给地面的压力等于运动员的重力 B地面给运动员的支持力大于运动员给地面的压力 C地面给运动员的支持力大于运动员受的重力 D地面给运动员的支持力等于运动员受的重力,知识内容,3牛顿第三定律的应用，,作用力与反作用力总是成对同时出现的，只要有力，这个力一定有反作用力，根据牛顿第三定律，就可以知道它的反作用力的大小和方向；,找到这个力的施力者，就可以知道反作用力的受力者作用力与反作用力相同的是大小和性质，而不是作用效果,课堂练习,34原来静止的升降机中站着一个人，当升降机竖直加速上升时，人对升降机地板的压力将 （填写增大减小或不变）,352004年，我国成功地发射了第一艘人飞船“神舟”号飞船，它由新型长征运载火箭发射升空则 A、火箭是由大气向上推动升空的 B火箭是由其喷出的燃气向上推动升空的 C火箭是由发动机向上牵引升空的 D火箭是由外星向上吸引升空的,课堂练习,36两个小球A和B，中间用弹簧连接，并用细线悬于天花板上