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文檔簡介

1、第三章 牛頓運動定律一、牛頓第一、三定律1牛頓第一定律、慣性牛頓第一定律的內容一切物體總保持靜止或勻速直線運動的狀態(tài),直到有外力迫使它改變這種運動狀態(tài)為止。牛頓第一定律也叫慣性定律。力與運動的關系物體不受任何外力時總保持勻速直線運動或靜止。力是改變物體運動狀態(tài)的原因,而不是維持物體運動狀態(tài)的原因。慣性及其與質量的關系物體總保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)的性質。慣性是物體的固有屬性。一切物體均有慣性;質量是物體慣性的唯一量度。慣性既不能產生也不能消失,與物體的受力狀態(tài)和運動狀態(tài)均無關系。例1關于牛頓第一定律,以下說法正確的是( )A牛頓第一定律是依靠實驗事實,直接歸納總結得出的B牛頓第一定律是以可靠

2、實驗為基礎,通過抽象出理想化實驗而得出的結論C根據牛頓第一定律可知,力是維持物體運動的原因D根據牛頓第一定律可知,力是改變物體速度的原因答案:BD例2下列說法中正確的是( )A物體不受力時,一定處于靜止狀態(tài)。B物體的速度等于零時,一定處于力平衡狀態(tài)。C物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化時,一定受到外力作用。D物體的運動方向,一定是物體所受外力合力的方向。答案:C例3下列說法中正確的是( )A運動越快的汽車越不容易停下來,是因為汽車運動得越快,慣性越大B小球由于重力的作用而自由下落時,它的慣性就不存在了C一個小球被豎直上拋,當拋出后能繼續(xù)上升,是因為小球受到了向上的推力D物體的慣性是物體保持勻速直線運動狀態(tài)

3、或靜止狀態(tài)的一種屬性,與物體的速度大小無關答案:D例4關于慣性,下列說法正確的是( )A慣性是一切物體的基本屬性B物體的慣性與物體的運動狀態(tài)無關C物體運動快,慣性就大D慣性大小用物體的質量大小來量度答案:ABD例5關于慣性的下列說法中正確的是( )A物體能夠保持原有運動狀態(tài)的性質叫慣性。B物體不受外力作用時才有慣性。C物體靜止時有慣性,一開始運動,不再保持原有的運動狀態(tài),也就失去了慣性。D物體靜止時沒有慣性,只有始終保持運動狀態(tài)才有慣性。答案:A2牛頓第三定律牛頓第三定律的內容兩物體之間的作用力與反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一直線上。概括為:等大、反向、共線、異物、同性質。相互作用

4、力與平衡力的比較內容作用力和反作用力一對平衡力性質同性質不一定同性質受力物體作用在相互作用的不同物體上同一物體上依賴關系相互依賴,同時產生,同時消失無依賴關系,能否合成不能合成,不能抵消合力為零相同點大小相等,方向相反,作用在同一直線上例1關于兩個物體間作用力與反作用力的下列說法中,正確的是( )A有作用力才有反作用力,因此先有作用力后產生反作用力。B只有兩個物體處于平衡狀態(tài)中,作用力與反作用力才大小相等。C作用力與反作用力只存在于相互接觸的兩個物體之間。D作用力與反作用力的性質一定相同。答案:D例2一本書靜放在水平桌面上,則( )A桌面對書的支持力的大小等于書的重力,它們是一對相互平衡力。B

5、書所受到的重力和桌面對書的支持力是一對作用與反作用力。C書對桌面的壓力就是書的重力,它們是同一性質的力。D書對桌面的壓力和桌面對書的支持力是一對平衡力。答案:A例3用水平外力F將木塊壓在豎直墻面上而保持靜止狀態(tài),如圖所示,下列說法中正確的是( )A木塊重力與墻對木塊的靜摩擦力平衡FB木塊重力與墻對木塊的靜摩擦力是一對作用力和反作用力C外力F與墻對木塊的正壓力是一對作用力和反作用力D木塊對墻的壓力的反作用力與外力F大小相等答案:AD練習1以下各說法中正確的是( )A牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時物體的運動規(guī)律B不受外力作用時,物體運動狀態(tài)保持不變是由于物體具有慣性C在水平地面上滑動的木塊最

6、終停下來是由于沒有外力維持木塊運動的結果D物體運動狀態(tài)發(fā)生變化時,物體必定受到外力的作用2由牛頓第一定律可知( )A物體的運動是依靠慣性來維持的B力停止作用后,物體的運動就不能維持C物體做變速運動時,一定有外力作用D力是改變物體慣性的原因3關于慣性,以下說法正確的是:A在宇宙飛船內,由于物體失重,所以物體的慣性消失B在月球上物體的慣性只是它在地球上的1/6C質量相同的物體,速度較大的慣性一定大D質量是物體慣性的量度,慣性與速度及物體的受力情況無關4下列說法正確的是:( )A力是使物體慣性改變的原因。B靜止的火車啟動時速度變化緩慢,是因為物體靜止時慣性大。C乒乓球可快速被抽殺,是因為乒乓球的慣性

7、小。D為了防止機器運轉時振動,采用地腳螺釘固定在地球上,是為了增大機器的慣性。5以下說法中正確的是( )A牛頓第一定律揭示了一切物體都具有慣性B速度大的物體慣性大,速度小的物體慣性小C力是維持物體運動的原因D做曲線運動的質點若將所有外力都撤去,則該質點仍可能做曲線運動6 火車在長直水平軌道上勻速行駛,門窗緊閉的車廂內有一人向上跳起,發(fā)現仍落回到車上原處,這是因為( )A人跳起后,車廂內空氣給他以向前的力,帶著他隨同火車一起運動B人跳起的瞬間,車廂的地板給他一個向前的力,推動他隨同火車一起向前運動。C人跳起后,車在繼續(xù)向前運動,所以人落下后必是偏后一些,只是由于時間很短,偏后距離太小,不明顯而已

8、。D人跳起后直到落地,在水平方向上人和車始終有相同的速度。7伽利略理想實驗將可靠的事實和理論思維結合起來,能更深刻地反映規(guī)律,有關的實驗程序內容如下:(1)減小第二個斜面的角度,小球在這個斜面上仍要達到原來的高度。(2)兩個對接的光滑斜面,使靜止的小球沿一個斜面滾下,小球將滾上另一個斜面。(3)如果沒有摩擦,小球將上升到釋放的高度。(4)繼續(xù)減小第二個斜面的傾角,最后使它處于水平位置,小球沿水平面做持續(xù)的勻速運動。請按程序先后次序排列,并指出它究竟屬于可靠事實,還是通過思維過程的推論,下列選項中正確的是:( )A事實2事實1推論3推論4B事實2推論1推論3推論4C事實2推論3推論1推論4D事實

9、2推論1推論48伽利略根據理想實驗進行推論,認識到:力不是_ _物體運動狀態(tài)的原因,而是_ _物體運動狀態(tài)的原因。9物體的運動狀態(tài)與受力情況的關系是( )A物體受力不變時,運動狀態(tài)也不變B物體受力變化時,運動狀態(tài)才會改變C物體不受力時,運動狀態(tài)就不會改變D物體不受力時,運動狀態(tài)也可能改變10靜止在光滑水平面上的物體,受到一個水平拉力的作用,當力剛開始作用的瞬間,下列說法正確的是( )A物體同時獲得速度和加速度B物體立即獲得速度,但加速度為零C物體立即獲得加速度,但速度為零D物體的速度和加速度仍為零11一個劈形物體abc,各面均光滑,上面放一光滑小球,用手按住在固定的光滑斜面上,如圖所示。現把手

10、放開,使劈形物體沿斜面下滑,則小球在碰到斜面以前的運動軌跡是( )A沿斜面向下的直線B曲線C豎直向下的直線D折線12如圖所示,在光滑水平面上有一密閉水箱,A、B、C三個小球的密度分別為:A水,B水,C水,均用細線系在水箱中開始時,水箱靜止,細線豎直。現用力向右突然拉動水箱,則( )A細線均豎直BA線左傾,C線右傾,B線豎直C細線均左傾DA線右傾,C線左傾,B線豎直13一天,下著傾盆大雨。某人乘坐列車時發(fā)現,車廂的雙層玻璃窗內積水了。列車進站過程中,他發(fā)現水面的形狀如下圖中的()ABCD14兩個小球A和B,中間用彈簧連結,并用細繩懸于天花板下,下面四對力中,屬平衡力的是( )A繩對A的拉力和彈簧

11、對A的拉力。B彈簧對A的拉力和彈簧對B的拉力。C彈簧對B的拉力和B對彈簧的拉力。DB的重力和彈簧對B的拉力。15傳動皮帶把物體由低處送到高處的過程中,物體與皮帶間的作用力與反作用力的對數有( )A一對B二對C三對D四對16關于作用力和反作用力,以下說法正確的是( )A作用力與它的反作用力總是一對平衡力B地球對物體的作用力比物體對地球的作用力大C作用力與反作用力一定是性質相同的力D凡是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上的,并且分別作用在不同物體上的兩個力一定是一對作用力和反作用力17關于作用力與反作用力,下列說法正確的是( )A一對作用力和反作用力的合力為零B某物體若只受一個力的作用,說明可

12、以只有作用力,而沒有反作用力C大小相等、方向相反、作用在同一物體上的兩個力必定是一對作用力和反作用力D一對相互作用力性質相同,總是同時產生、同時變化、同時消失18一個大漢跟一個女孩站在水平地面上手拉手比力氣,結果大漢把女孩拉過來了,對這個過程中作用于雙方的力的關系,不正確的說法是( )A大漢拉女孩的力一定比女孩拉大漢的力大B大漢拉女孩的力不一定比女孩拉大漢的力大C大漢拉女孩的力與女孩拉大漢的力一定相等D只有在大漢把女孩拉動的過程中,大漢的力才比女孩的力大。在可能出現的短暫相持過程中,兩人的拉力一樣大19在水平光滑直軌上停著兩個質量相同的車廂,在一個車廂內有一人,并拉著繩子使兩車廂靠攏。不計繩子

13、的質量,判斷有人的那節(jié)車廂的方法是( )A根據繩子哪一頭的拉力大小,拉力大的一端車廂里有人B根據車廂運動的先后,先運動的車廂里有人C根據車廂運動的快慢,運動得慢的車廂里有人D根據車廂運動的快慢,運動得快的車廂里有人答案:1ABD2AC3D4C5A6D7B8維持,改變9C10C11C12B13C14C15B16C17D18C19C二、牛頓第二定律1牛頓第二定律的理解內容:物體的加速度跟所受到的合外力成正比,跟物體的質量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。公式:F合ma說明:各物理量都用國際單位制中的單位;力F是合外力,而不是某一力;受力分析是關鍵,加速度是橋梁。適用范圍:宏觀、低速、慣性參考

14、系。牛頓第二定律的基本性質瞬時性:F和a具有瞬時對應關系,兩者同時產生、同時變化、同時消失。同向性:F和a的方向總是相同的,而與速度v方向不相同。同體性:F、m、a是對應于同一個研究對象的。相對性:用牛頓第二定律求得的加速度是相對地面而言的(或者是慣性參考系)。獨立性:一個物體受幾個力的作用時,每個力各自獨立地使物體產生一個加速度,而這個加速度與其他力是否存在無關,常稱之為力的獨立作用原理。合力的加速度就是這些加速度的矢量和。例1根據牛頓第二定律判斷下列說法正誤( )A加速度和合力的關系是瞬間對應關系,即a與F同時產生、同時變化、同時消失B加速度的方向總是與合外力的方向相同C同一物體的運動速度

15、越大,受到的合外力越大D物體的質量與它所受的合外力成正比,與它的加速度成反比答案:AB例2在牛頓第二定律公式Fkma中,比例系數k的數值( )A在任何情況下都等于lB是由質量m、加速度a利力F三者的大小所決定的C是由質量m、加速度a和力F三者的單位所決定的D在國際單位制中一定等于l答案:CD例3搬運工人沿粗糙斜面把一個物體拉上卡車,當力沿斜面向上,大小為F時,物體的加速度為a1;若保持力的方向不變,大小變?yōu)?F時,物體的加速度為a2,則( )Aala2Ba1<a2<2alCa22a1Da2>2al答案:D例4力F1單獨作用在物體A上時產生的加速度為a15 m/s2,力F2單獨

16、作用在物體A上時產生的加速度為a21 m/s2。那么,力F1和F2同時作用在物體A上時產生的加速度a的范圍是( )A0a6 m/s2B4 m/s2a5 m/s2C4 m/s2a6 m/s2D0a4 m/s2答案:C例5在粗糙水平面上放著一箱子,前面的人用與水平方向成仰角1的力F1拉箱子,同時,后面的人用與水平方向成俯角2的推力F2推箱子,此時箱子的加速度為a。如果撤去推力F2,則箱子的加速度( )A一定增大B一定減小C可能不變D不是增大就是減小,不可能不變答案:C例6如圖所示,位于光滑固定斜面上的小物塊,P受到一水平向右的推力F的作用,已知物塊P沿斜面加速下滑,現保持F的方向不變,使其減小則加

17、速度( )A一定變小B一定變大C一定不變D可能變小,可能變大,也可能不變答案:B例7如圖所示,三個完全相同的物塊,1、2、3放在水平桌上,它們與桌面間的動摩擦因數都相同,現用大小相同的外力F沿圖示方向分別作用在1和2上,用F/2的外力沿水平方向作用在3上使三者做加速運動,令a1、a2、a3分別代表物塊1、2、3的加速度,則( )Aa1a2a3Ba1a2,a2>a3Ca1>a2,a2<a3Da1>a2,a2>a3答案:C例8一輕質彈簧上端固定,下端掛一重物體,平衡時彈簧伸長4cm,現將重物體向下拉1cm然后放開,則在剛放開的瞬時,重物體的加速度大小為( )A2.5m

18、/s2B7.5m/s2C10m/s2D12.5m/s2答案:A點撥:加速度與合外力是瞬時對應關系,合外力變化,加速度即刻發(fā)生變化。例9如圖所示,A、B兩小球質量相等,用細線相連,A用彈簧吊起,且懸于天花板上,整個系統都處于靜止狀態(tài)。現突然剪斷細線的瞬間,A和B的加速度分別為?答案:aAg,方向向上;aBg,方向向下。點撥:彈簧彈力不可突變,剛性繩彈力可以突變。例10從加速豎直上升的氣球上落下一個物體,在物體剛離開氣球的瞬間,下列說法正確的是( )A物體立即向下做自由落體運動B物體具有豎直向上的加速度C物體的速度為零,但具有豎直向下的加速度D物體具有豎直向上的速度和豎直向下的加速度答案:D例11

19、鋼球在盛有足夠深油的油罐中由靜止開始下落,若油對球的阻力正比于其速率,則球的運動情況是( )A先加速后勻速B先加速后減速最后靜止C先加速后減速最后勻速D加速度逐漸減小到零點撥:瞬時性。聯系恒功率機車啟動、導體棒恒外力作用下切割磁感線。答案:C例12質量為m1的物體放在A地,用豎直向上的力F拉物體,物體的加速度a與拉力F的關系如圖中的所示;質量為m2的物B地做類似實驗,測得aF的關系如圖中的所示,設兩地重力加速度分別為g1和g2。可判定( )Am1>m2,g1g2Bm1<m2,g1g2Cm1m2,g1>g2Dm1m2,g1<g2答案:B例13如圖所示,物體P置于水平面上,

20、用輕細線跨過質量不計的光滑定滑輪連接一個重力G10N的重物,物體P向右運動的加速度為a1;若細線下端不掛重物,而用F10N的力豎直向下拉細線下端,這時物體P的加速度為a2,則( )Aa1>a2Ba1a2Ca1<a2D條件不足,無法判斷答案:C基本解題方法和步驟a單物體步驟:確定一個研究對象m;選定研究狀態(tài);受力分析求解 F合;運動分析求解a;由牛頓第二定律得F合ma;列式求解。關鍵:正確的受力分析?;舅悸罚菏芰η闆r和運動情況之間相互關聯的橋梁加速度。正交分解法:正交分解法是受力分析求合外力的常用方法。FXF1XF2XF3XmaxFYF1YF2YF3Ymay正交分解的關鍵在于巧妙確

21、定x軸方向。大致有兩種選擇:分解力而不分解加速度通常以加速度a的方向為x軸正方向,建立直角坐標系,將物體所受的各個力分解在x軸和y軸上,分別得x軸和y軸的合力。根據力的獨立作用原理,各個方向上的力分別產生各自的加速度,得方程組。FxmaFy0分解加速度而不分解力可根據物體受力情況,使盡可能多的力位于兩坐標軸上而分解加速度a,根據牛頓第二定律得方程組FxmaxFymay例1如圖,位于水平地面上的質量為m的小木塊,在大小為F、方向與水平方向成角的拉力作用下沿水平面做勻加速直線運動。若木塊與地面之間的動摩擦因數為,則木塊的加速度為多少?答案:aFcos-(mg-Fsin)m點撥:簡單的受力分析,正交

22、分解。例2如圖所示,一物塊位于粗糙水平桌面上,物塊與桌面間的滑動摩擦因數為,用一大小為F、方向如圖所示的力去推它,使它以加速度a向右運動。若保持力的方向不變而增大力的大小,則Aa變大Ba不變C因為夾角未知,故不能確定大小變化D因為物體質量未知,故不能確定大小變化點撥:正交分解,以及數學運算。答案:C例3一個重力為G的物體放在水平地面上,物體與地面間的動摩擦因數為,今用一個與水平方向成角的恒力F拉物體,為使物體在水平地面上做勻加速直線運動,則力F的范圍如何?答案:mgcossin<Fmgsin點撥:正交分解,找兩個臨界條件。例4兩物體甲和乙在同一直線上運動,它們在00.4s時間內的vt圖象

23、如圖所示。若僅在兩物體之間存在相互作用,則物體甲與乙的質量之比和圖中時間t1分別為( )A和0.30sB3和0.30sC和0.28sD3和0.28s答案:Bb多過程主要出現在牛頓定律與直線運動結合的問題中。解題方法:程序法將物體運動的全過程劃分為幾個過程或不同的狀態(tài)進行分析,然后對不同的過程或狀態(tài)先后列方程求解。程序法解題也就是可以按照時間或者空間的先后順序解題。程序法解題步驟:根據題意明確題設中有幾個不同的運動過程和運動狀態(tài)以及不同的研究對象。選定研究對象,對各個運動過程或者各個不同的運動狀態(tài),進行具體分析。分析判斷前、后兩個物理過程之間的銜接點的物理意義與特點,此銜接點往往是解決物理問題的

24、關鍵。選用相應的物理規(guī)律、公式計算求解。牛頓定律程序法步驟:明確研究對象和研究過程。對對象進行受力分析,對過程進行運動分析。分析幾個過程的銜接點的物理意義。選用相應的物理規(guī)律、公式計算求解。例1如圖所示,質量M8kg的小車放在光滑的水平面上,在小車右端加一水平恒力F8N,當小車速度達到1.5m/s時,在小車的前端輕輕放上一大小不計、質量m2kg的物體,物體與小車間的動摩擦因數0.2,小車足夠長,求物體從放在小車上開始經t1.5s通過的位移大小。(g取10m/s2)答案:2.1m例2如圖所示,在長為L的均勻桿的頂部A處,緊密套有一小環(huán),它們一起從某高處做自由落體運動,桿的B端著地后,桿立即停止運

25、動并保持豎直狀態(tài),最終小環(huán)恰能滑到桿的中間位置。若環(huán)在桿上滑動時與桿間的摩擦力大小為環(huán)重力的1.5倍,求從桿開始下落到環(huán)滑至桿的中間位置的全過程所用的時間答案:3L2g例3一彈簧秤的秤盤質量M1.5kg,盤內放一物體P,P的質量m10.5kg,彈簧本身質量不計,勁度系數k800N/m,系統處于靜止狀態(tài),如圖。現給P施加一個豎直向上的力F,使P從靜止開始做勻加速運動,已知頭0.2s內F是變力,在0.2s以后是恒力,求F的最小值和最大值?答案:72N;168Nc多物體多出現在牛頓定律與連接體結合的問題中。步驟:確定多個研究對象,一般兩個m1、m2;選定研究狀態(tài);共加速度時受力分析求解F合;運動分析

26、求解a;由牛頓第二定律得F合ma;加速度不同時受力分析求解FX、FY,運動分析求解a1x、a1y、a2x、a2y,由牛頓第二定律得FXm1a1xm2a2xFYm1a1ym2a2y列式求解。關鍵:找出多個物體的加速度關系基本思路:分方向牛頓第二定律例1如圖,沿水平方向做勻變速直線運動的車廂中,懸掛小球的懸線穩(wěn)定在偏離豎直方向37°角的位置,球的質量為5kg。(g10m/s2,sin37°0.6,cos37°0.8)(1)車廂運動的加速度是多少?(2)懸線對球的拉力多大?答案:(1)7.5m/s2;(2)62.5N點撥:簡單的正交分解求解合外力。例2如圖,質量為M50

27、kg的人站在樓板上,通過不計重力的動滑輪將一個質量m30kg的物體勻加速提起,加速度a10m/s2,求人對樓板的壓力。(g10m/s2)答案:200N點撥:動滑輪的施力特點、牛三的巧妙應用。例3如圖所示,在傾角為的光滑斜面上有兩個用輕質彈簧相連接的物塊A、B。它們的質量分別為mA、mB,彈簧的勁度系數為k,C為一固定擋板。系統處于靜止狀態(tài)。現開始用一恒力F沿斜面方向拉物塊A使之向上運動,求物塊B剛要離開C時物塊A的加速度a和從開始到此時物塊A的位移d。重力加速度為g。(若A、B質量均為m,則B剛要離開C時A的速度?)答案:F-mBgsin-mAgsinmA;mBgsinmAgsink點撥:胡克

28、定律、隔離分析物體瞬時受力和加速度關系。例4如圖所示,一細線的一端固定于傾角為45°的光滑楔形滑塊A的頂端P處,細線的另一端拴一質量為m的小球。試求:(1)當滑塊以a0.5g的加速度向左運動時斜面對小球的支持力。(2)當滑塊以a2g的加速度向左運動時線中的拉力FT。答案:(1)24mg(2)5mg點撥:臨界值的判斷。練習1關于牛頓第二定律,正確的說法是( )A物體的質量跟外力成正比,跟加速度成反比B加速度的方向一定與合外力的方向一致C物體的加速度跟物體所受的合外力成正比,跟物體的質量成反比D由于加速度跟合外力成正比,整塊磚的重力加速度一定是半塊磚重力加速度的2倍2物體靜止在光滑的水平

29、桌面上。從某一時刻起用水平恒力F推物體,則在該力剛開始作用的瞬間( )A立即產生加速度,但速度仍然為零B立即同時產生加速度和速度C速度和加速度均為零D立即產生速度,但加速度仍然為零3在粗糙的水平面上,物體在水平推力作用下由靜止開始作勻加速直線運動,作用一段時間后,將水平推力逐漸減小到零,則在水平推力逐漸減小到零的過程中( )A物體速度逐漸減小,加速度逐漸減小B物體速度逐漸增大,加速度逐漸減小C物體速度先增大后減小,加速度先增大后減小D物體速度先增大后減小,加速度先減小后增大4如圖所示,一物塊位于光滑水平桌面上,用一大小為F 方向,如圖所示的力去推它,使它以加速度a向右運動,若保持力的方向不變而

30、增大力的大小,則( )Aa變大Ba不變Ca變小D因為物塊的質量未知,故不能確定a變化的趨勢5如圖所示,均勻板可繞中點O轉動,兩人站在板上時,板恰能水平靜止,AO2BO。若兩人在板上同時開始作初速為零的勻加速運動,板仍保持靜止,關于人1和人2的運動方向,加速度的大小,下列判斷中正確的是( )A相向運動,a1:a21:4B相背運動,a1:a22:1C相向運動,a1:a22:1D相背運動,a1:a24:16 豎直向上飛行的子彈,達到最高點后又返回原處,設整個運動過程中,子彈受到的阻力與速率成正比,則整個運動過程中,加速度的變化是( )A始終變小B始終變大C先變大后變小D先變小后變大7如圖所示,在粗糙

31、平面上,物體在水平拉力作用下做勻加速直線運動現使F不斷變小,則在滑動過程中( )A物體的加速度不斷變小,速度不斷增大B物體的加速度不斷增大,速度不斷變小C物體的加速度先變大再變小,速度先變小再變大D物體的加速度先變小再變大,速度先變大再變小8如圖物體A疊放在物體B上,B置于光滑水平面上。A,B質量分別為mA6kg,mB2kg,A,B之間的動摩擦因數02,開始時F10N,此后逐漸增加,在增大到45N的過程中,則( )A當拉力F12N時,兩物體均保持靜止狀態(tài)B兩物體開始沒有相對運動,當拉力超過12N時,開始相對滑動C兩物體間從受力開始就有相對運動D兩物體間始終沒有相對運動9如圖所示,一個鐵球從豎立

32、在地面上的輕彈簧正上方某處自由下落,接觸彈簧后將彈簧壓縮,在壓縮的全過程中,彈簧的壓縮量最大時( )A球所受合力最大,但不一定大于重力值B球的加速度最大,且一定大于重力加速度值C球的加速度最大,有可能小于重力加速度值D球所受彈力最大,且一定大于重力值10如圖所示,A和B的質量分別是1 kg和2kg,彈簧和懸線的質量不計,在A上面的懸線燒斷的瞬間( )AA的加速度等于3gBA的加速度等于gCB的加速度為零DB的加速度為g11如圖,在傾角為的固定光滑斜面上,有一用繩子拴著的長木板,木板上站著一只貓已知木板的質量是貓的質量的2倍。當繩子突然斷開時,貓立即沿著板向上跑,以保持其相對斜面的位置不變。則此

33、時木板沿斜面下滑的加速度為( )Ag·sin/2Bg·sinC3g·sin/2D2g·sin12如圖所示,質量為M的長平板車放在光滑的傾角為的斜面上,車上站著一質量為m的人,若要平板車靜止在斜面上,車上的人可以( )A勻速向下奔跑B以加速度aMmgsin 向下加速奔跑C以加速度a1Mmgsin 向下加速奔跑D以加速度a1Mmgsin 向上加速奔跑13如圖所示,質量為M的框架放在水平地面上,一輕彈簧上端固定在框架上,下端固定一個質量為m的小球,小球上下振動時框架始終沒有跳起,當框架對地面壓力為零的瞬間,小球的加速大小為( )AgBM-mg mCMg mDM

34、mg m14如圖中a所示,一質量為m的物體系于長度分別為l1、l2的兩根細線上,l1的一端懸掛在天花板上,與豎直方向夾角為,l2水平拉直,物體處于平衡狀態(tài)?,F將l2線剪斷,求剪斷瞬時物體的加速度。答案:1BC2A3D4A5BC6AD8D9BD10AC11C12C13D14答案:(1)gsin,方向垂直l1斜向下;(2)g tan,方向沿FT2反方向。2力學單位制單位制單位制:基本單位和導出單位組成單位制。基本單位:根據物理運算中的需要而選定的幾個基本物理量的單位。在力學中選定長度、質量和時間這三個物理量的單位(米、千克和秒)為基本單位。導出單位:由物理公式和基本單位推導出來的其他物理量的單位。

35、在國際單位制中,力學的基本單位分別是米、千克、秒,導出單位有米/秒、米/秒2、牛頓等。力學單位制的應用簡化運算。解題時,已知量均采用國際單位制時計算過程中不用寫出各量單位,只在式子末尾寫出所求量的單位即可,簡化了運算過程。檢驗結果。物理公式既反映了各物理量的數量關系,同時也確定了各物理量的單位關系,因此在解題中可用單位制粗略判斷結果是否正確。用單位解答問題的方法叫做量綱法,因為每個物理量都有自己對應的物理單位,物理量與物理量之間的關系也反映在單位上,通過對物理量的單位進行換算,可以得出物理量之間的關系,量綱法甚至可以解答一部分選擇題。例1下列說法正確的是基本單位是常用的最小的單位,比如長度的基

36、本單位是mm,質量的基本單位是g,等等。所有物理量的單位都可以由基本單位利用物理公式導出?;玖渴俏覀冏钤鐚W過的物理量,比如長度、速度、時間等等。基本量是人們選定的物理量,它們的單位叫基本單位。ABCD點撥:基本物理量的單位是基本物理單位,物理學中七大基本物理量對應七個基本物理量。答案:B例2求解物理題:“一個物體自高為h20m的地方做自由落體運動,求它下落的時間t和落地的速度”時,有下面四種表示的結果:t2 s t40g  v20 m/sv40g下面說法中正確的是A只有的表示是對的  B、的表示雖然沒得出最后結果,但是沒有錯C四種表示都可以  

37、;             D雖然肯定有錯誤但說不出其中哪一個是錯的點撥:用量綱法判斷結果的正誤。答案:A例3關于物理量或物理量的單位,下列說法中正確的是( )A在力學范圍內,國際單位制規(guī)定長度、質量、時間為三個基本物理量B為了紀念牛頓,人們把“牛頓”作為力學中的基本單位C1 N/kg1 m/s2D“米”、“千克”、“牛頓”都屬于國際單位制的單位答案:ACD例4下面所列單位都屬于國際單位制(SI)中基本單位的是( )Akg、N、m/sBN、m、sCkg、m、sDm/s2、N、

38、m/s答案:C例5下列說法中正確的是( )A質量是物理學中的基本物理量B長度是國際單位制中的基本單位Ckgm/s2是國際單位制中的導出單位D時間的單位h是國際單位制中的導出單位答案:BC三、牛頓定律的應用1牛頓定律與直線運動利用牛頓第二定律求解直線運動的關鍵在于做好受力分析和運動分析,而解決問題的橋梁呢,就是求解加速度,正確的步驟應該是首先確定研究對象,然后做受力分析和運動分析,列牛頓第二定律和運動學方程,最后求解即可。例1列車在機車的牽引下沿平直鐵軌勻加速行駛,在100 s內速度由5.0 m/s增加到15.0 m/s。(1)求列車的加速度大小。(2)若列車的質量是1.0×106 k

39、g,機車對列車的牽引力是1.5×105 N,求列車在運動中所受的阻力大小。答案:a0.1 m/s2 ;f5.0×104 N例2一斜面AB長為5m,傾角為30°,一質量為2kg的小物體(大小不計)從斜面頂端A點由靜止釋放,斜面與物體間的動摩擦因數為36,求小物體下滑到斜面底端B時的速度及所用時間。(g取10 m/s2)答案:5m/s,2s解決這類問題常常用程序法也就按照物體運動的時間或空間的先后順序將物體運動的全過程劃分為幾個過程或不同的狀態(tài)進行分析,然后對不同的過程或狀態(tài)先后列方程求解。比如下面這道例題:例3如圖所示,一名消防隊員在模擬演習訓練中,沿著長為12m的

40、豎立在地面上的鋼管向下滑。已知這名消防隊員的質量為60kg,他從鋼管頂端由靜止開始先勻加速再勻減速下滑,滑到地面時速度恰好為零。如果他加速時的加速度大小是減速時的2倍,下滑的總時間為3s,g取10m/s2,那么該消防隊員( )A下滑過程中的最大速度為4 m/sB加速與減速過程的時間之比為12C加速與減速過程中所受摩擦力大小之比為17D加速與減速過程的位移之比為14答案:BC例4質量m=15 kg的物塊(視為質點)在水平恒力F作用下,從水平面上A點由靜止開始運動,運動一段距離撤去該力,物塊繼續(xù)滑行t2s停在B點,已知A、B兩點間的距離s5m,物塊與水平面間的動摩擦因數0.2,求恒力F多大。 答案

41、:F150 N. 例5 質量為10 kg的物體在F200 N的水平推力作用下,從粗糙斜面的底端由靜止開始沿斜面運動,斜面固定不動,與水平地面的夾角37°力F作用2秒鐘后撤去,物體在斜面上繼續(xù)上滑了1.25秒鐘后,速度減為零。求:物體與斜面間的動摩擦因數和物體的總位移s。(已知 sin37o0.6,cos37°0.8,g10 m/s2)答案:0.25,s16.25m練習1如圖所示,斜面傾角為37°(sin37°0.6,cos37°0.8),一木塊從斜面頂端A由靜止開始下滑,當滑到B時進入水平面滑行到C點停止。已知木塊與斜面和水平面之間的動摩擦因數

42、相同,AB和BC間的距離相等,且為s。不計木塊從斜面底端進入水平面時的機械能損失。(1)木塊與斜面和水平面之間的動摩擦因數是多大?(2)若S5m,則木塊剛進入水平面時的速度是多大?ABC37°2如圖所示,在海濱游樂場里有一種滑沙運動。某人坐在滑板上從斜坡的高處A點由靜止開始滑下,滑到斜坡底端B點后,沿水平的滑道再滑行一段距離到C點停下來若人和滑板的總質量m06 kg,滑板與斜坡滑道和水平滑道間的動摩擦因數均為0.50,斜坡的傾角37°(sin37°0.6,cos37°0.8),斜坡與水平滑道間是平滑連接的,整個運動過程中空氣阻力忽略不計,重力加速度g取1

43、0 m/s2。求:(1)人從斜坡上滑下的加速度為多大?(2)若AB的長度為25m,求BC的長度為多少?F3質量為10 kg的環(huán)在F200 N的拉力作用下,沿粗糙直桿由靜止開始運動,桿與水平地面的夾角37°,拉力F與桿的夾角也為。力F作用0.5s后撤去,環(huán)在桿上繼續(xù)上滑了0.4s后,速度減為零。(已知sin37°0.6,cos37°0.8,g10 m/s2)求:(1)環(huán)與桿之間的動摩擦因數;(2)環(huán)沿桿向上運動的總距離s。4如圖所示,物體從光滑斜面上的A點由靜止開始下滑,經過B點后進入水平面(設經過B點前后速度大小不變),最后停在C點。每隔0.2秒鐘通過速度傳感器測

44、量物體的瞬時速度,下表給出了部分測量數據。(重力加速度g10m/s2)求:(1)斜面的傾角a;(2)物體與水平面之間的動摩擦因數m; (3)t0.6s時的瞬時速度v。5如圖所示,一高度為h0.8m粗糙的水平面在B點處與一傾角為30°光滑的斜面BC連接,一小滑塊從水平面上的A點以v03m/s的速度在粗糙的水平面上向右運動。運動到B點時小滑塊恰能沿光滑斜面下滑。已知AB間的距離s5m,求:(1)小滑塊與水平面間的動摩擦因數;(2)小滑塊從A點運動到地面所需的時間;(3)若小滑塊從水平面上的A點以v15m/s的速度在粗糙的水平面上向右運動,運動到B點時小滑塊將做什么運動?并求出小滑塊從A點

45、運動到地面所需的時間。(取g10m/s2)。6某校課外活動小組,自制一枚土火箭,火箭在地面時的質量為3kg。設火箭發(fā)射實驗時,始終在垂直于地面的方向上運動?;鸺c火后可認為作勻加速運動,經過4s到達離地面40m高處燃料恰好用完。若空氣阻力忽略不計,g取10m/s2。求:(1)燃料恰好用完時火箭的速度為多大?(2)火箭上升離地面的最大高度是多大?(3)火箭上升時受到的最大推力是多大?7如右圖所示,長L75 cm的質量為m2 kg的平底玻璃管底部置有一玻璃小球,玻璃管從靜止開始受到一豎直向下的恒力F12 N的作用,使玻璃管豎直向下運動,經一段時間t,小球離開管口??諝庾枇Σ挥?,取g10 m/s2。

46、求:時間t和小球離開玻璃管時玻璃管的速度的大小。8如圖所示,是建筑工地常用的一種“深穴打夯機”,電動機帶動兩個滾輪勻速轉動將夯桿從深坑提上來,當夯桿底端剛到達坑口時,兩個滾輪彼此分開,將夯桿釋放,夯桿只在重力作用下運動,落回深坑,夯實坑底,且不反彈.然后兩個滾輪再次壓緊,夯桿被提到坑口,如此周而復始.已知兩個滾輪邊緣的線速度恒為v4 m/s,滾輪對夯桿的正壓力N2×104 N,滾輪與夯桿間的動摩擦因數0.3,夯桿質量m1×103 kg,坑深h6.4 m,假定在打夯的過程中坑的深度變化不大可以忽略,g10 m/s2.求:(1)夯桿被滾輪壓緊,加速上升至與滾輪速度相同時離坑底的

47、高度。(2)打夯周期是多少?9風洞實驗室中可產生水平方向的、大小可以調節(jié)的風力,現將一套有小球的細直桿放入風洞實驗室中,小球孔徑略大于細桿直徑(如圖所示),(1)當桿在水平方向上固定時,調節(jié)風力的大小,使小球在桿上做勻速運動,這時小球所受的風力為小球所受重力的0.5倍,求小球與桿之間的動摩擦因數。(2)保持小球所受風力不變,使桿與水平方向間夾角為37°并固定,則小球從靜止出發(fā)在細桿上滑下距離s所需時間為多少?(sin 37°0.6,cos 37°0.8)練習答案:1 13;1033m/s;22.0 m/s2;10m;30.5;1.8m430°; 0.2;

48、2.3 m/s50.09;4.1s ;1.5s620m/s;60m;45N70.5s ;8 m/s84 m;4.2 s90.5;8s3g 2超重與失重人站在體重計上,并隨著電梯加速上升或加速下降,會發(fā)現體重計的讀數與電梯靜止時的讀數有所差別,此時我們說人隨著電梯加速上升或加速下降的過程中發(fā)生了超重或失重的現象。在理解超重與適中的概念之前,需要先弄清楚視重和實重兩個概念,物體的實際重力叫做實重,用mg表示;物體對支持物的壓力或是對懸掛物的拉力稱為視重;發(fā)生超重或失重現象時,變化的是視重而非實重;當視重實重,也就是物體對支持面的壓力或對懸掛物的拉力大于物體的重力時,物體處于超重狀態(tài);當視重實重,也

49、就是物體對支持面的壓力或對懸掛物的拉力小于物體的重力時,物體處于視重狀態(tài);而當視重等于零時,物體處于完全失重狀態(tài)。如果從加速度的角度去分析超重失重問題,那么當物體具有向上的加速度時,物體處于超重狀態(tài);物體有向下的加速度時,物體處于失重狀態(tài);當物體具有向下的加速度為g時,物體處于完全失重狀態(tài)?!爸亓Α弊兓浚篏ma豎直。注意幾點:不論超重、失重或完全失重,物體的實際重力不變,只是視重改變。物體是否處于超重或失重狀態(tài),不在于物體的速度方向,而在于物體的加速度方向。只要加速度有豎直方分量,那么此物體就處于超重或失重狀態(tài)。當物體處于完全失重狀態(tài)時,重力只產生使物體具有ag的加速度效果,不再產生其他效果

50、。平常一切由重力產生的物理現象都會完全消失。比如完全失重時單擺停擺、天平失效、水中物體不受浮力,液柱不再產生向下的壓強、圓珠筆不能順暢寫字等等。例1關于超重和失重,下列說法中正確的是( )A處于超重狀態(tài)的物體受的重力變大B處于超重狀態(tài)的物體受的重力不變C在減速上升的升降機中,物體處于失重狀態(tài)D對地靜止的懸浮在空中的熱氣球處于完全失重狀態(tài) 答案:BC例2下列關于超重、失重現象的描述中,正確的是A電梯正在減速上升,在電梯中的乘員處于超重狀態(tài)B磁懸浮列車在水平軌道上加速行駛時,列車上乘客處于超重狀態(tài)C蕩秋千時當秋千擺到最低位置時,人處于失重狀態(tài)D“神舟”六號飛船在繞地球做圓軌道運行時,飛船內的宇航員

51、處于完全失重狀態(tài)答案:D例3比較航天飛機里的物體受到的重力G和支持力N,下面說法中正確的是( )航天飛機發(fā)射離地時,NG航天飛機返回地面時,NG航天飛機在發(fā)射架上等待發(fā)射時,NG航天飛機在繞地球運動時,NGABCD答案:D例4一質量為m的物體放在水平面上靜止時對平面的壓力多大?與水平面一起以加速度a向上加速運動時對平面的壓力多大?與水平面一起以加速度a向下加速運動時對平面的壓力多大?答案:mg;m(ga);m(ga)例5某人在地面上最多能舉起60 kg的重物,當此人在以5m/s2的加速度加速上升的電梯中,最多能舉起多少千克的重物?(g10m/s2)答案:400kg練習1下列說法中正確的是( )

52、A物體在豎直方向上作勻加速運動時就會出現失重現象B物體豎直向下加速運動時會出現失重現象C只要物體具有豎直向上加速度,就處于超重狀態(tài),與運動方向和速度大小無關D只要物體在豎直方向運動,物體就一定處于超重或失重2我國已完成了載人航天飛行,以后我國的航天飛機的載員人數及航天員在太空中停留的時間都要增加,體育鍛煉成了一個必不可少的環(huán)節(jié),下列器材最適合航天員在軌道艙中鍛煉時使用的是A啞鈴B彈簧拉力器C單杠D徒手跑步機3科學研究發(fā)現,在月球表面:沒有空氣;重力加速度約為地球表面的l/6;沒有磁場。若宇航員登上月球后,在空中從同一高度同時釋放氫氣球和鉛球,忽略地球和其他星球對月球的影響,下列說法正確的是(

53、)A氫氣球和鉛球都處于超重狀態(tài) B氫氣球將向上加速上升,鉛球加速下落C氫氣球和鉛球都將下落,且同時落地D氫氣球和鉛球都將下落,但鉛球先落到地面4如圖所示,在壓力傳感器的托盤上固定一個傾角為30°的光滑斜面,現將一個重4 N的物塊放在斜面上,讓它自由滑下,則下列說法正確的是( )A測力計的示數和沒放物塊時相比增大23NB測力計的示數和沒放物塊時相比增大1NC測力計的示數和沒放物塊時相比增大2ND測力計的示數和沒放物塊時相比增大3N5蹦級是一種極限體育項目,可以鍛煉人的膽量和意志,運動員從高處跳下,彈性繩被拉展前做自由落體運動,彈性繩被拉展后在彈性的緩沖作用下,運動員下落一定高度后速度減為零。在這下降的全過程中,下列說法中正確的是( )A彈性繩拉展前運動員處于失重狀態(tài),彈性繩拉展后運動員處超重狀態(tài)B彈性繩拉展后運動員先失重狀態(tài),后處于超重狀態(tài)C彈性繩拉展后運動員先超重狀態(tài),后處于失重狀態(tài)D運動員一直處于失重狀態(tài)6如右圖所示是一個網球沿豎直方向運動的頻閃照片,由照片可知( )A

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