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文档简介

1、力和运动的关系复习牛顿第一定律牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。牛顿第一定律说明:一切物体在不受力时总是保持匀速直线运动或静止状态是指物体;当有外力作用在物体上时,物体的运动状态就会改变,即从静止到运动或从运动到静止,或从某一速度到另一速度,因此,力是改变物体运动状态的原因;改变运动状态,即是改变速度,所以运动状态的改变就是速度的改变。惯性:惯性是物体保持静止或匀速直线运动的性质。由于一切物体在不受力时都保持静止或匀速直线运动,所以惯性是一切物体都有具有的。惯性只跟物体的质量有关,跟物体的运动与否、速度大小无关。物体的质量越大惯性越大,所以质

2、量是物体惯性大小的量度。牛顿第二定律:内容:物体的加速度,跟物体所受外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟外力的合力方向一致。其数学表达式为F=ma 。应用:力学单位单位制:基本单位:长度:m 质量:kg 时间:s导出单位:根据基本单位导出的单位。如:根据v=s/t,速度的单位为m/s,加速度的单位为m/s2 力的单位为:N,1N=1kgm/s利用牛顿第二定律解题的类型及步骤:A. 已知受力求运动:a.利用隔离法对物体进行受力分析;b.求出合力;c.根据牛顿第二定律求出加速度;d.根据匀变速直线运动的规律求其它运动量。B. 已知运动求力:a.根据匀变速直线运动规律求出加速度;b.

3、根据牛顿第二定律求出加速度;c.作物体的受力分析图;d.根据合力与分力的关系求出其它力。 超重和失重:超重:当物体加速上升或减速下降时,物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于物体所受重力的现象。即N(或T)=mg + ma.失重:当物体加速下降或减速上升时物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体所受重力的现象。即N(或T)=mg - ma. 惯性系和非惯性系、牛顿运动定律的适用范围:A 惯性系和非惯性系:能使牛顿运动定律成立的参考系。不能使牛顿运动定律成立的参考系。在惯性系中可以直接运用牛顿第二定律进行计算,而在非惯性系中为了使牛顿第二定律成立,必须加一个假想的惯性力,F=-ma,其方向与非

4、惯性系的加速度的方向相反。牛顿运动定律的适用范围:牛顿运动定律只适用于宏观物体的低速问题,而不适用于微观粒子和高速运动的物体。3.典型应用yxF300fo例题1一木箱装货物后质量为5kg,木箱与地面间的动摩擦因素为0.2,某人用200N的与水平面成300角的斜向下方的力拉木箱使之从静止开始运动,g取10m/s2。求:木箱的加速度;第2秒末木箱的速度。解:作受力分析图如图示2-3所示求水平方向的合力:F舍=Fcos300-f而f=(mg+Fsin300)图2-3根据牛顿第二定律a=1.12(m/s2)v2=at=1.122=2.24(m/s)答:木箱的加速度为1.12m/s2,第2秒末木箱的速度

5、为2.24m/s。例题2以30m/s的初速度竖直向上抛出一个质量为100g的物体,2s后到达最大高度,空气阻力始终不变,g取10m/s2。问:运动中空气对物体的阻力大小是多少?物体落回原地时的速度有多大?mgfv解:根据匀变速直线运动的规律得上升过程中物体的加速度为a1=-15m/s2vfmg作受力图如图2-4所示根据牛顿第二定律得 -(f+mg)=ma1所以 f=-m(g+a)=0.5N物体抛出后上升的最大高度为h=-v02/2a1=30m,图2-4根据牛顿第二定律:下落过程中物体的加速度为a2=-(mg-f)/m =-5m/s2(负号表示方向向下)由匀变速度直线运动的规律得 v2=2a2(

6、-h)故v=-=-17.3(m/s) (负号表示方向向下)答:运动中空气对物体的阻力为0.5N,物体落回原地时的速度是17.3m/s。牛顿第三定律1 内容:两个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,同时出现同时消失,作用在不同的两个物体上。2.作用力和反作用力与平衡力的联系和区别:联系:A.大小相等、方向相反、在一条直线上。B.区别:作用力和反作用一定是作用在不同的两个物体上,一定是同一种性质的力;而平衡力只作用在一个物体上,且不一定是同一种性质的力。牛顿定律练习题一1、牛顿力学适用于【B】A、高速运动的宏观物体 B、低速运动的宏观物体C、高速运动的微观物体 D、

7、低速运动的微观物体2、关于惯性下列说法中正确的是【D】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,因为只有此时物体才有惯性 B、物体加速度越大,说明它的速度改变的越快,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、图中A、B、C三物组成的系统已经在水平面上以同一速率作匀速运动,其中C物受到向右的恒力F的牵引,则以下说法中正确的是:【D】A、 B物受向右的摩擦力 B、C物未受摩擦力C、A、B、C这个系统所受摩擦力的矢量和为零D、A物所受摩擦力的矢量和

8、为零4、物体A放在斜面体的斜面上,和斜面一起向右做匀加速运动,如图所示,若物块与斜面保持相对静止,物块A受到斜面对它的支持力和摩擦力的合力的方向可能是【A】A、向右斜上方 B、水平向右 C、向右斜下方 D、上述三种方向都不可能5、如图所示,质量为的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上,并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为的物体1,与物体1相连接的绳与竖直方向成角,则【B D】A、 车厢的加速度为 B、绳对物体1的拉力为C、底板对物体2的支持力为 D、物体2所受底板的摩擦力为6、如图,一个楔形物体M放在固定的粗糙斜面上,上表面成水平,在其上表面上放一光滑小球m,楔形物体从静止开始释放,则小

9、球在斜面前的运动轨迹是【B】A、沿斜面方向的直线 B、竖直秘下的直线 C、无规则的曲线 D、抛物线 7、如图,AC、BC为位于竖直平面内的两根光滑细杆,A、B、C恰好位于同一圆周上,C为最低点,a、b、c为套在细杆上的两个小环,当两环同时从A、B两点由静止开始自由下滑时,下面正确的是【C】A、a环先到c 点 B、 b 环先到c 点C、两环同时到达c点 D、无法确定8、如图所示,物体A放在光滑水平桌面上,用一根细绳系住,若在绳的另一端用mg 牛顿的拉力拉物体A 时,A的加速度为a1,若在绳的另一端挂一质量为m的物体时,物体的加速度为a2,则【A】A、a1a2 B、a1a2 C、a1=a2 D、无

10、法确定 9、如图所示,在水平面上有一个质量为M的楔形木块A,其斜面倾角为,一质量为m的木块B放在A的斜面上。现对A施以水平推力F,恰使B与A不发生相对滑动,忽略一切摩擦,则B对A的压力大小为【BD】A、mgcos B、 C、 D、 10、如图所示,质量为m的人站在自动扶梯上,扶梯正以加速度a向上减速运动,则人所受的支持力大小为 ,摩擦力大小为 ,方向为 。【N=m(g-asin) f=macos方向水平向左】11、质量为10kg的物体在水平面上受20N的水平拉力时恰能做匀速直线运动要使它获得1m/s2的加速度,需加的水平拉力是_当作用在物体上的水平拉力是50N时,物体的加速度是_【30N,3m

11、/s2】12、如图所示,两个质量都是m的滑块A和B,紧挨着并排放在水平桌面上,A、B间的接触面垂直于图中纸面且与水平面成角,所有接触面都光滑无摩擦,现用一个水平推力作用于滑块A上,使A、B一起向右做加速运动,试求:(1)如果要A、B间不发生相对滑动,它们共同向右的最大加速度是多少?(2)要使A、B间不发生相对滑动,水平推力的大小应在什么范围内才行?【(1)a=gtan (2) 0F2mgtan】13、一同学身高1.72m,质量60kg,站立时举手摸高能达到2.14m。在一次摸高测试中,他先弯曲两腿向下蹲,再用力蹬地起跳,从蹬地开始经0.4s竖直跳离地面。设他蹬地的力大小恒为1050N,其中心上

12、升可视为匀变速直线运动,不计空气阻力,取g=10m/s2。求:这同学摸高的最大高度。【2.59m 0.013m/s2 17.3m/s2 5.78m/s2 水平向左】14、质量M=10千克的木楔ABC静置于粗糙水平地面上,滑动摩擦系数=0.02,在木 楔的倾角为30度的斜面上,有一质量m=1.0千克的物块由静止开始沿斜面下滑,当 滑行S=1.4米时,其速度V=1.4米/秒,在这过程中木楔没有动,求:地面对楔的摩擦力 大小和方向【a=V2/25=0.7米/秒2(1) mg-sin-f1=ma(2) M受力如图,则:f2=N.sinf1cos 所以 f2=0.61牛,方向向左】牛顿定律测试题二1、下

13、列单位中,属于国际单位制中的基本单位是:【C】 米;牛顿;秒;焦耳;瓦特;千克;米/秒2.A、只有是 B、都是 C、只有是 D、只有是 2、当作用在物体上的合外力不为零时,则【D】A、 物体的速度一定越来越大 B、物体的速度一定越来越小C、物体的速度将有可能不变 D、物体的速度一定要发生改变3、如图所示, 有A、B两物体, mA=2mB, 用细绳连接后放在光滑的固定斜面上, 在它们下滑的过程中【D】、它们的加速度a=gsin 、它们的加速度agsin、细绳的张力T=0 、细绳的张力A、 B、 C、 D、4、一个物体在两个彼此平衡的力的作用下处于静止,若先把其中一个力逐渐减小到零,然后再把这个力

14、逐渐恢复到原来大小,那么在此过程中,速度和加速度的变化情况为 【C】、加速度由零逐渐增大到最大值,然后又逐渐减小到零、速度由零逐渐增大到最大值,然后又逐渐减小到零、加速度由零逐渐增大到最大值,力完全恢复后做匀加速直线运动、速度由零逐渐增大到最大值,力完全恢复后做匀速直线运动A、 B、 C、 D、5、一间新房即将建成时要封顶,考虑到下雨时落至房顶的雨滴能尽快地淌离房顶,要设计好房顶的坡度. 设雨滴沿房顶下淌时做无初速度无摩擦的运动,那么,图中所示的四种情况中符合要求的是【C】 A B C D6、用3 N的水平恒力, 使在水平面上一质量为2 kg的物体, 从静止开始运动,在2 s内通过的位移是2

15、m, 则物体的加速度大小和所受摩擦力的大小分别是【B】A、0.5 m / s2,2 NB、1 m / s2,1 N C、2 m/ s2,0.5 N D、1.5 m / s2,07、如图,轻质弹簧一端固定一端自由, 置于光滑水平面上, 一物体以速度v匀速向左, 从它接触弹簧开始到把弹簧压缩到最短的过程中(不超过弹簧的弹性限度),下列说法中不正确的是 【D】A、 物体的加速度越来越大 B、物体做变减速运动C、物体的速度越来越小 D、 物体做匀速运动8、一物体沿倾角为的斜面下滑时, 恰好做匀速运动, 若把斜面的倾角加倍, 则下滑时加速度为 【A】 9、某物体由静止开始运动,它所受到的合外力方向不变,

16、大小随时间变化的规律如图所示,则在0t0这段时间,下列说法不正确的是【A】A、物体做匀加速直线运动 B、物体在t0时刻加速度最大C、物体在t0 时刻速度最大,而加速度为零D、物体作变加速运动,运动速度越来越大10、比较航天飞机里的物体受到的重力G 和支持力N,下面说法中不正确的是【C】A、航天飞机发射离地时,N G B、航天飞机返回地面时,N GC、航天飞机在发射架上等待发射时,N G D、航天飞机在绕地球运动时,N G11、在升降机中挂一个弹簧秤, 下吊一个小球, 如图, 当升降机静止时, 弹簧伸长4 cm. 当升降机运动时弹簧伸长2 cm, 若弹簧秤质量不计, 则升降机的运动情况可能是 【

17、D】以1 m/s的加速度下降; 以4.9 m/s的加速度减速上升以1 m/s的加速度加速上升 以4.9 m/s的加速度加速下降A、 B、 C、 D、12、 如图所示,木块A质量为1kg,木块B的质量为2kg,叠放在水平地面上,AB间的最大静摩擦力为1N,B与地面间的动摩擦系数为0.1,今用水平力F作用于B,则保持AB相对静止的条件是F不超过【D】A、3N B、4N C、5N D、6N13、装有焰火的礼花弹从专用炮筒中射出后,在4 s末到达离地面100 m的最高点,随即炸开,假设礼花弹从炮筒中射出时的初速度是v0,上升过程中所受的平均阻力大小始终是自身重力的k倍,那么v0和k分别等于(g = 1

18、0 m/s2) 【C】A、25m/s,1.25 B、40m/s,0.25 C、50m/s,0.25 D、80m/s,1.2514、飞船降落过程中,在离地高度为外速度为v0,此时开动反冲火箭,使船开始做减速运动,最后落地时的速度减为ve若把这一过程当作为匀减速运动来计算,则其加速度度的大小等于_。已知地球表面处的重力加速度为,航天员的质量为,在这过程中航天员对坐椅的压力等于_。【;】15、在水平公路上行驶的一辆汽车车厢里,从车顶用细线悬挂一小球,当汽车以加速度a=5.0 m/s2做匀加速直线运动时,悬线与竖直方向成某一固定角度。若小球质量为0.5 kg,则悬线拉力T的大小为多少?悬线偏离竖直方向

19、的角度为多大?(g=10 m/s2)(保留一位小数)【T=5.6N;=arctan0.5】16、水平地面上有一个质量为200kg的木箱,它和地面间动摩擦因数为0.1在木箱上加一个和水平方向成30角的推力F,如图所示求:(1)木箱匀速前进时的推力F1(2)使木箱以加速度a=1m/s2匀加速前进时的推力F2(3)若使木箱从静止开始以a=1m/s2作匀加速运动,经10s后撤去推力,木箱经多少时间停止?245N提示:由F1cos30-f1=0、N1-mg-F1sin30=0,f1=N1联立得(2)490N提示:由F2cso30-f2=ma2、N2-mg-F2sin30=0、f2=N2联立得(3)10s

20、提示:撤去推力后,木箱作匀减速运动,由-mg=ma3得a3=-g=-1m/s2,撤去推力时的速度v3=a2t=10m/s由vt=v3+a3t=0得t17、如图所示,两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块,质量分别为和,拉力F1和F2方向相反,与轻线沿同一水平直线,且F1F2。试求在两个物块运动过程中轻线的拉力T。解:设两物块一起运动的加速度为a,则有 根据牛顿第二定律,对质量为的物块有 由、两式得 第一学期末教学质量检查高一物理试题(完卷时间:120分钟;满分:100分)一选择题(每小题只有一个正确答案;每小题3分,共30分)1关于力,下述说法中正确的是 A因为力是物体对物体的作用,所以,只有

21、相互接触的物体间才有力的作用B力不一定总有受力物体比如,一个人用力向外推掌,用了很大力,但没有受力物体C一个物体,不论是静止还是运动,也不论怎样运动,受到的重力都一样D因为重力的方向总是竖直向下的,所以,重力一定和地面垂直2关于惯性,以下说法正确的是:A在宇宙飞船内,由于物体失重,所以物体的惯性消失B在月球上物体的惯性只是它在地球上的1/6C质量相同的物体,速度较大的惯性一定大D质量是物体惯性的量度,惯性与速度及物体的受力情况无关3关于滑动摩擦力,下列说法正确的是 A动摩擦因数不变,压力越大,滑动摩擦力越大B压力不变,动摩擦因数不变,接触面积越大,滑动摩擦力越大C压力不变,动摩擦因数不变,速度

22、越大,滑动摩擦力越大D压力越大,滑动摩擦力越大4设雨滴从很高处竖直下落,所受空气阻力f和其速度v成正比则雨滴的运动情况是 A先加速后减速,最后静止B先加速后匀速C先加速后减速直至匀速D速度逐渐减小到零5下面说法正确的是 A物体的质量不变,a正比于F,对F、a的单位不限B对于相同的合外力,a反比于m,对m、a的单位不限C在公式F=ma中,F、m、a三个量可以取不同单位制中的单位D在公式F=ma中,当m和a分别用千克、米每二次方秒做单位时,F 必须用牛顿做单位6关于反作用力在日常生活和生产技术中应用的例子,下列说法中错误的是 A运动员在跳高时总是要用力蹬地面,他才能向上弹起B大炮发射炮弹时,炮身会

23、向后倒退C农田灌溉用的自动喷水器,当水从弯管的喷嘴里喷射出来时,弯管会自动旋转D软体动物乌贼在水中经过体侧的孔将水吸入鳃腔,然后用力把水挤出体外,乌贼就会向相反方向游去7物体静止于一斜面上,如图1所示,则下述说法正确的是 图1A物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力B 物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力C物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力D物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力8下表中表示不同物体的运动情况,以下说法正确的是:初始速度经历的时间/s末速度自行车下坡2.03.011.0公共汽车出站02.06.0火车出站0100

24、.020.0某舰艇出航050.0100飞机在天空中飞行300.0200.0300.0A飞机一定做匀速直线运动B火车出站时的加速度最大C舰艇出航时速度变化最快D自行车下坡与公共汽车出站的平均加速度大小相同图29如图2所示,当人向右跨了一步后,人与重物重新保持静止,下述说法中正确的是 ( )地面对人的摩擦力减小地面对人的摩擦力增大人对地面的压力增大人对地面的压力减小A、 B、 C、 D、10质量为m的人站在升降机中,如果升降机运动时加速度的绝对值为a,升降机底板对人的支持力N=ma+mg,则可能的情况是升降机以加速度a向下加速运动升降机以加速度a向上加速运动t/sv/ms-151015010155

25、甲乙图3在向上运动中,以加速度a制动在向下运动中,以加速度a制动A、 B、 C、 D、二、填空题 (每空2分共22分) 11质量为50kg的物体放在水平地面上用100N的水平推力刚能使物体匀速前进,那么,用200N的水平力推物体时,地面对物体的摩擦力是_N。12、如图3所示甲、乙两物体运动的速度图象,由图可知乙物体运动的初速度是 m/s,加速度是 m/s2。 图413如图4所示,质量相同的A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动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A球加速度为_;B球加速度为_A B图514游泳运动员,以恒定的速率垂直河岸横渡。当水速突然增大时,对运动员横渡

26、经历的路程将_,时间将_。(填“不变”“变大”或“变小”)15如图5所示,用两根轻绳悬挂一重物,若保持AO绳与竖直方向的夹角不变,当BO绳从水平位置缓慢地逆时针转到竖直方向的过程中,两绳拉力的变化情况是:BO绳的拉力将 ,AO绳的拉力将 。16.质点从静止开始作匀加速直线运动,经5s后速度达到 10m/s,然后匀速运动了 20s,接着经 2s匀减速运动后静止,则质点在加速阶段的加速度是_ m/s2,在第 26s末的速度大小是_m/s.图6三、实验题 (每空2分,共16分)17如图6所示为研究平抛运动规律的实验装置,当用小锤打击弹性金属片时,A、B球同时运动,无论我们用多大的力打击弹性金属片,我

27、们总会发现这样一个现象,即_,这个现象说明_。 18一小球在桌面上从静止开始做匀加速运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下小球每次曝光的位置,并将小球的位置编号。如图7所示,1位置恰为小球刚开始运动的瞬间,摄影机连续两次曝光的时间间隔均为1s,则小球在4位置时的瞬时速度约为_m/s,小球从1位置到6位置的运动过程中的平均速度为_m/s,在该过程中的加速度大约为_。 图719某同学在一次长度测量时,他所用的测量仪器是20分度游标卡尺,它的测量结果如图8所示,则被测物体的长度为_mm。2cm3cm4cm1050图8 2N F1 F2 图920(4分)如图9所示,有两个共点力、,已知它们的

28、合力F和力,用作图法表示出的大小和方向。=_。四、计算题 (共32分) 解题要求:写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,只写出答案的不得分,答案应明确数值和单位,计算中,取g=10m/s2。21(6分)一辆卡车,它急刹车时的加速度的大小是,如果要求它在急刹车后22.5m内必须停下,假设卡车刹车过程做的是匀减速直线运动。求:(1)它的行驶速度不能超过多少?(2)在此刹车过程中所用的时间?(3)在此过程中卡车的平均速度?22(8分)把质量为2kg的物体放在倾角为30的斜面上,刚好匀速下滑,现将此倾角变为60,并对物体施加平行斜面的推力F,设最大静摩擦力大小与滑动摩擦力大小相等(g取10m/s2),

29、求保持物体不动时F的最小值,并画出此时物体的受力示意图。23(9分)如图10所示物体在足够长的光滑斜面上向下做匀加速直线运动,斜面上有一系列点,斜面上每两点之间距离是45m,物体通过第一个间隔时用了5s,通过第二个间隔时用了4s求:(1)试分析物体受到那些力的作用,并画出其受力示意图。图10v(2)物体做匀加速直线运动的加速度是多少?(3) 物体在通过第一个间隔起点时的初速度是多少?24(9分)在光沿水平面上有一质量m=1.0103kg小物体,静止在O点,以O点为原点,在该水平面内建立直角坐标系Oxy,现突然加一沿x轴正方向,大小为F=2.0104N的恒力使小球开始运动,经过1.0s,所加恒力突然变为沿y轴正方向,大小仍为F=2.0104N,再作用1.0s。求:(1)第一秒末的速度大小和位置

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