高中物理 6.3《牛顿第三定律》课件4 鲁科版必修1.ppt

共41页 1 第四章牛顿运动定律 a卷 共41页 2 共41页 3 一 选择题 本题有10小题 每小题4分 共40分 在每小题给出的四个选项中 有的只有一个选项正确 有的有多个选项正确 全部选对的得4分 选对但不全的得2分 选错或不答的得0分 1 一个球挂在三角形木块的左侧面 如图4 a 1所示 球与木块均能保持静止 则 a 地面对木块的摩擦力向左b 地面对木块的摩擦力向右c 地面对木块无摩擦d 若地面光滑 木块一定滑动答案 c 共41页 4 解析 把球和三角形木块作为研究对象 如果整体受到地面摩擦力 则木块会在摩擦力作用下沿水平方向运动 而木块能保持静止 故木块与地面之间无摩擦力作用 选c 共41页 5 2 关于牛顿第一定律 下列说法中正确的是 a 牛顿第一定律是在伽利略 理想实验 的基础上总结出来的b 不受力作用的物体是不存在的 故牛顿第一定律的建立毫无意义c 牛顿第一定律表明 物体只有在不受外力作用时才具有惯性d 牛顿第一定律表明 物体只有在静止或做匀速直线运动时才具有惯性答案 a 共41页 6 解析 牛顿在伽利略 理想实验 的基础上总结了动力学的一条基本定律 该定律就是著名的牛顿第一定律 是牛顿物理学的基石 故a对 b错 牛顿第一定律表明物体具有惯性 且与物体的受力情况 运动状态无关 故cd错 共41页 7 3 如图4 a 2所示 自由下落的小球下落一段时间后 与弹簧接触 从它接触弹簧开始到弹簧被压缩到最短的过程中 即弹簧的上端位置经a o b 且弹簧压缩到o处时小球受到的重力大小等于弹簧向上的弹力大小 则小球速度最大时 弹簧上端位于 共41页 8 a a位置b b位置c o位置d ob之间某一位置答案 c解析 a o为加速过程 o b为减速过程 在o位置小球受到合力为零 加速度为零 此时速度最大 共41页 9 4 2009 广东卷 建筑工人用如图4 a 3 所示的定滑轮装置运送建筑材料 质量为70 0kg的工人站在地面上 通过定滑轮将20 0kg的建筑材料 以0 500m s2的加速度拉升 忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦 则工人对地面的压力大小为 g取10m s2 共41页 10 a 501nb 490nc 890nd 910n答案 b解析 对建筑材料进行受力分析 根据牛顿第二定律有f mg ma 得绳子的拉力大小等于f 210n 然后再对人受力分析 由平衡的知识得mg f fn 得fn 490n 根据牛顿第三定律可知人对地面间的压力大小为490n b对 共41页 11 5 如图4 a 4所示 物体m处于静止状态 三条细绳的拉力之比f1 f2 f3为 a 1 2 3b 1 2 c 5 4 3d 1 1答案 b 共41页 12 解析 由平衡条件得f2sin60 f3 f1 f2cos60 则f1 f2 f3 1 2 b正确 共41页 13 6 以v表示速度 a表示加速度 x表示位移 t表示时间 在下列各式中单位肯定错误的是 答案 bd 共41页 14 共41页 15 7 沿平直轨道运动的车厢中的光滑水平面上弹簧拴着一个小球 弹簧处于自然状态 如图4 a 5所示 当旅客看到弹簧的长度变长时 下面对火车运动状态的判断可能正确的是 共41页 16 a 火车向右方运动 速度在增加中b 火车向右方运动 速度在减小中c 火车向左方运动 速度在增加中d 火车向左方运动 速度在减小中答案 bc解析 弹簧长度变长 弹簧对小球有水平向左的拉力 可知小球有水平向左的加速度 故火车可能向左加速 也可能向右减速 故选bc 共41页 17 8 一航天探测器完成对月球的探测任务后 在离开月球的过程中 由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行 先加速直线运动 再匀速直线运动 探测器通过喷气而获得推动力 以下关于喷气方向的描述中正确的是 a 探测器匀速直线运动时 不需要喷气b 探测器匀速直线运动时 竖直向下喷气c 探测器加速直线运动时 竖直向下喷气d 探测器加速直线运动时 沿直线向后喷气答案 b 共41页 18 解析 由于探测器受月球的引力作用 探测器匀速直线运动中 推动力必定与引力等值反向 因此应竖直向下喷气 若做加速直线运动 加速度方向必须沿直线方向 c d选项不能满足该条件 共41页 19 9 某实验小组的同学在电梯的天花板上固定一根弹簧秤 使其测量挂钩向下 并在挂钩上悬挂一个重为10n的钩码 弹簧秤弹力随时间变化的规律可通过传感器直接得出 如图4 a 6所示 则下列分析正确的是 共41页 20 a 从时刻t1到t2钩码处于失重状态b 从时刻t3到t4钩码处于超重状态c 电梯可能开始在15楼 先加速向下 接着匀速向下 再减速向下 最后停在1楼d 电梯可能开始在1楼 先加速向上 接着匀速向上 再减速向上 最后停在15楼答案 abc 共41页 21 解析 t1 t2时间 由图弹簧秤读数小于钩码的重力 即钩码处于失重状态 该时间电梯具有向下的加速度 t3 t4时间读数大于重力 钩码处于超重状态 电梯具有向上的加速度 0 t1 t2 t3 t4 时间内物体在竖直方向的加速度为零 故电梯可能在高处向下加速 接着匀速 再减速 最后停在低处 所以正确选项为abc 共41页 22 10 如图4 a 7所示 一个质量为m 2 0kg的物体 放在倾角为 30 的斜面上静止不动 若用竖直向上的力f 5 0n提物体 物体仍静止 g 10m s2 下述结论正确的是 共41页 23 a 斜面受到的压力减小5 0nb 物体受到的摩擦力减小5 0nc 物体对斜面的作用力减小5nd 物体受到的合外力减小5 0n答案 c 共41页 24 解析 未加f之前 斜面对物体的支持力n1 mgcos30 n 加f之后 n2 mgcos30 fcos30 n 故a错 同理对于摩擦力有f mgsin30 fsin30 7 5n 加f之前 物体受重力和斜面对它的作用力 且都在竖直方向上 加f之后斜面物体的作用力减小5n 即物体对斜面的反作用力减小5n 物体所受合外力一直为零 共41页 25 二 实验题 本题有2小题 共16分 请将答案写在题中的横线上 11 6分 探究加速度与力 质量的关系时 控制 不变 探究加速度与力的关系 控制 不变 探究加速度与质量的关系 这种方法叫 质量 力 控制变量法 共41页 26 12 10分 在探究加速度与物体质量 物体受力的关系的实验中 实验装置如图4 a 8所示 一木块放在水平光滑长木板上 左侧拴有一不可伸长的细软线 跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连 重物的质量为m 木块右侧与穿过打点计时器的纸带相连 在重物牵引下 木块在木板上向左做匀加速运动 图4 a 8 b 给出了打点计时器在纸带上打出的一些连续的点 它们之间的距离分别为x1 x2 x3 x4 x5 x6 打点计时器所用交流电周期为t 根据以上数据求 共41页 27 共41页 28 1 木块的加速度a 2 细线对木块的拉力t 共41页 29 三 计算题 本题有4小题 共44分 解答应写出必要的文字说明 方程式和重要的演算步骤 只写出最后答案的不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和单位 共41页 30 13 10分 如图4 a 9所示 电梯与水平面夹角为30 当电梯加速向上运动时 人对梯面的压力是其重力的1 2倍 那么 人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍 共41页 31 解析 对人进行受力分析 人受重力mg 支持力fn 摩擦力f 摩擦力方向一定与接触面平行 由加速度的方向推知f水平向右 建立直角坐标系 取向右 即f的方向 为x轴的正方向 竖直向上为y轴正方向 此时只需分解加速度 共41页 32 其中ax acos30 ay asin30 如图4 a 10所示 根据牛顿第二定律有 fx f max macos30 fy fn mg may masin30 又fn 1 2mg 取立上述三式解得 共41页 33 14 10分 如图4 a 11所示 质量分别为m和2m的两物体a b叠放在一起 放在光滑的水平地面上 已知a b间的最大静摩擦力为a的重力的 倍 现用水平力分别作用在a或b上 使a b保持相对静止做加速运动 则作用于a b上的最大拉力fa与fb之比是多少 答案 1 2 共41页 34 解析 力f作用在a上时 a对b的摩擦力提供了b的加速度 力f作用于b上时 b对a的摩擦力提供了a的加速度 因为a b间的最大静摩擦力是一定的 故要保持a b相对静止 它们共同运动的加速度不能超过某值 因此需要先把a或b隔离出来用牛顿第二定律来确定加速度 共41页 35 当fa作用于物体a上时 设a b共同运动的最大加速度为a1 隔离物体b 其所受最大静摩擦力ff mg 由牛顿第二定律得ff mg 2ma1 所以a1 g 由于a b相对静止 它们具有相同的加速度 对整体 由牛顿第二定律得fa m 2m a1 mg 当fb作用于物体b上时 隔离a 设最大加速度为a2 有 mg ma2 所以a2 g 对整体有fb m 2m a2 3 mg 所以有fa fb 1 2 共41页 36 15 12分 质量为200kg的物体 置于升降机内的台秤上 从静止开始上升 运动过程中台秤的示数f与时间t的关系如图4 a 12所示 求升降机在7s内上升的高度 g取10m s2 答案 50m 共41页 37 解析 在0 2s这段时间内台秤示数为3000n 即超重1000n 这时向上的加速度a1 5m s2 在2 5s这段时间内台秤的示数为2000n 等于物体的重力 说明物体做匀速运动 共41页 38 在5 7s这段时间内 台秤的示数为f3 1000n 比物重小1000n 即失重 这时物体做匀减速上升运动 向下的加速度a2 5m s2 画出这三段时间内的速度 时间图线如图4 a 13所示 v t图线所围成的面积值即表示上升的高度 由图知上升高度为 h 50m 共41页 39 16 12分 如图4 a 14所示 重为g的匀质链条挂在等高的两钩上 并与水平方向成 角 试求 1 链条两