牛頓運動定律-帶答案

1、文檔供參考，可復制、編制，期待您的好評與關注！ 牛頓運動定律課程內(nèi)容標準：1.通過實驗，探究加速度與物體質(zhì)量、受力之間的關系。理解牛頓運動定律，用它解釋生活中的有關問題，通過實驗認識超重與失重現(xiàn)象 。2. 認識單位制在物理學中的物理意義。知道國際單位制中的力學單位。第1課時 牛頓運動定律1、高考解讀真題品析知識：牛頓第二、三定律 例1.建筑工人用圖所示的定滑輪裝置運送建筑材料。質(zhì)量為70.0kg的工人站在地面上，通過定滑輪將20.0kg的建筑材料以0500ms2的加速度拉升，忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦，則工人對地面的壓力大小為(g取lOms2)A510 N B490 N C890 N

2、 D910 N 解析：對建筑材料進行受力分析 根據(jù)牛頓第二定律有,得繩子的拉力大小等于F=210N,然后再對人受力分析由平衡的知識得,得FN=490N,根據(jù)牛頓第三定律可知人對地面間的壓力為490N.B選項對。答案：B點評：此題為牛頓運動定律的基本應用。熱點關注知識：v-t圖象、牛頓第二定律例2.某物體做直線運動的v-t圖象如圖甲所示，據(jù)此判斷圖乙（F表示物體所受合力，x表示物體的位移）四個選項中正確的是解析：由圖甲可知前兩秒物體做初速度為零的勻加速直線運動，所以前兩秒受力恒定，2s-4s做正方向勻加速直線運動，所以受力為負，且恒定，4s-6s做負方向勻加速直線運動，所以受力為負，恒定，6s-

3、8s做負方向勻減速直線運動，所以受力為正，恒定，綜上分析B正確。答案：B點評：在v-t圖象中傾斜的直線表示物體做勻變速直線運動，加速度恒定，受力恒定速度時間圖象特點：因速度是矢量，故速度時間圖象上只能表示物體運動的兩個方向，t軸上方代表的“正方向”，t軸下方代表的是“負方向”，所以“速度時間”圖象只能描述物體做“直線運動”的情況，如果做曲線運動，則畫不出物體的“位移時間”圖象；“速度時間”圖象沒有時間t的“負軸”，因時間沒有負值，畫圖要注意這一點；“速度時間”圖象上圖線上每一點的斜率代表的該點的加速度，斜率的大小表示加速度的大小，斜率的正負表示加速度的方向；“速度時間”圖象上表示速度的圖線與時

4、間軸所夾的“面積”表示物體的位移。 2、知識網(wǎng)絡考點1.牛頓第一定律（慣性定律）1. 內(nèi)容：一切物體總保持靜止狀態(tài)或者勻速直線運動狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。2. 意義：揭示了力與運動的關系：力不是使物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因，從而推翻了亞里士多德“沒有力物體不能運動”的錯誤觀點。揭示了任何物體都有保持靜止或運動直線運動的性質(zhì)-慣性考點2.慣性1. 定義：物體所具有的保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì)叫慣性。2. 說明：慣性是物體本身的固有屬性。與物體受力情況無關，與物體所處的地理位置無關，一切物體都具有慣性。質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，質(zhì)量大慣性大。慣性不是一

5、種力，慣性不是一種力，慣性的大小反映了改變物體運動狀態(tài)的難易程度。考點3.牛頓第二定律1.內(nèi)容：物體的加速度與物體所受到的合外力成正比，與物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向與合外力的方向相同。2.公式：3.適用范圍：宏觀、低速運動的物體。考點4.牛頓第三定律1. 內(nèi)容：兩個物體之間的作用力與反作用力總是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。2.表達式：3.說明：作用力與反作用力有“三同、三不同”。1 三同：大小相同、性質(zhì)相同、同時存在消失具有同時性2 三不同：方向不同、作用對象不同、作用的效果不同?？键c5：力學單位制在力學中，選用質(zhì)量、時間、長度三個物理量的單位作為基本單位，選定基本單位后，由物

6、理公式推導出的單位叫導出單位?；締挝缓蛯С鰡挝灰黄鸾M成國際單位制。3、復習方案基礎過關重難點： 牛頓第三定律例3.物體靜止在水平桌面上，則（ ）A. 桌面對物體的支持力的大小等于物體的重力，這兩個力是一對平衡力。B. 物體所受的重力和桌面對它的的支持力是一對作用力與反作用力。C. 物體對桌面的壓力就是物體的重力，這兩個力是同一種性質(zhì)的力。D. 物體對桌面的壓力和桌面對物體的支持力是一對平衡力。解析： AB選項：受力分析可以得到A選項對BD選項錯。C選項：物體對桌面的壓力的性質(zhì)是彈力所以C選項錯。答案：A點評：解決這類問題的關鍵：是對牛頓第三定律的全面理解，任何運動狀態(tài)下一對任何性質(zhì)的作用力和

7、反作用力大小相等、方向相反，要注意區(qū)分平衡力與作用力、反作用力。典型例題 例4物體A、B都靜止在同一水平面上，它們的質(zhì)量分別是mA和mB，與水平面之間的動摩擦因數(shù)分別為A和B.用平行于水平面的力F分別拉物體A、B，得到加速度a和拉力F的關系圖象分別如圖中A、B所示（1）利用圖象求出兩個物體的質(zhì)量mA 和mB.甲同學分析的過程是：從圖象中得到F=12N時，A物體的加速度aA=4m/s2，B物體的加速度aB=2m/s2，根據(jù)牛頓定律導出：;乙同學的分析過程是：從圖象中得出直線A、B的斜率為：kAtan45°=1,kB=tan26°34=0.5,而 . 請判斷甲、乙兩個同學結論的

8、對和錯，并分析錯誤的原因.如果兩個同學都錯，分析各自的錯誤原因后再計算正確的結果.（2）根據(jù)圖象計算A、B兩物體與水平面之間動摩擦因數(shù)A和B的數(shù)值.解析：(1)甲同學的解法是錯誤,因為其忽略了滑動摩擦力;乙同學的解法也是錯誤的,因為坐標系的縱橫坐標的單位長度表示數(shù)值不同。正確的解法：對A其斜率為 因此 對B其斜率為 因此 (2)對A和B當拉力為4N時,加速度為0 對A有 F=AmAg 得 對B有 F=BmBg 得 點評：受力分析是學好高中物理的奠基石，同學們要培養(yǎng)正確受力的習慣。第2課時 牛頓運動定律的應用（一）：兩類基本問題1、高考解讀真題品析知識：牛頓運動定律中的兩類基本問題：已知受力求運

9、動和已知運動求受力 例1. （江蘇卷）13.（15分）航模興趣小組設計出一架遙控飛行器，其質(zhì)量m =2，動力系統(tǒng)提供的恒定升力F =28 N 。試飛時，飛行器從地面由靜止開始豎直上升。設飛行器飛行時所受的阻力大小不變，g取10m/s2。 （1）第一次試飛，飛行器飛行t1 = 8 s 時到達高度H = 64 m。求飛行器所阻力f的大小； （2）第二次試飛，飛行器飛行t2 = 6 s 時遙控器出現(xiàn)故障，飛行器立即失去升力。求飛行器能達到的最大高度h；（3）為了使飛行器不致墜落到地面，求飛行器從開始下落到恢復升力的最長時間t3 。解析：（1）第一次飛行中，設加速度為勻加速運動由牛頓第二定律解得（2）

10、第二次飛行中，設失去升力時的速度為，上升的高度為勻加速運動 設失去升力后的速度為，上升的高度為由牛頓第二定律 解得（3）設失去升力下降階段加速度為；恢復升力后加速度為，恢復升力時速度為由牛頓第二定律 F+f-mg=ma4且V3=a3t3解得t3=(s)(或2.1s)答案：4N 42m 2.1S點評：牛頓運動定律兩類基本問題解題的一般步驟由物體所受的力的情況推斷出物體運動的情況：確定研究對象，對研究對象進行受力分析，并畫出物體的受力圖根據(jù)力的合成或分解求出合外力（大小、方向）根據(jù)牛頓第二定律列方程，并求出物體的加速度結合題中所給的物體運動的初始條件，選擇運動學公式求出說需要的運動學量。由物體運動

11、的情況推斷出物體所受的未知力的情況：確定研究對象根據(jù)運動情況，利用運動學公式求出物體的加速度對研究對象進行受力分析根據(jù)牛頓第二定律確定物體所受的合外力從而求出未知力。熱點關注知識： 受力分析、過程分析、牛頓第二定律例2. （14分）“神舟”六號飛船完成了預定空間科學和技術試驗任務后，返回艙于2005年10月17日4時11分開始從太空向地球表面按預定軌道返回，在離地10km的高度打開阻力降落傘減速下降，這一過程中若返回艙所受阻力與速度的平方成正比，比例系數(shù)（空氣阻力系數(shù)）為k，設返回艙總質(zhì)量M=3000kg，所受空氣浮力恒定不變，且認為豎直降落。從某時刻開始計時，返回艙的運動v-t圖象如圖中的A

12、D曲線所示，圖中AB是曲線在A點的切線，切線交于橫軸一點B的坐標為（8，0），CD是平行橫軸的直線，交縱軸于C點C的坐標為（0，8）。G=10m/s2，請解決下列問題：（1）在初始時刻v0=160m/s時，它的加速度多大？（2）推證空氣阻力系數(shù)k 的表達式并算出其數(shù)值。（3）返回艙在距離高度h=1m時，飛船底部的4個反推力小火箭點火工作，使其速度由8m/s迅速減至1m/s后落在地面上，若忽略燃料質(zhì)量的減少對返回艙總質(zhì)量的影響，并忽略此階段速度變化而引起空氣阻力的變化，試估算每支小火箭的平均推力（計算結果取兩位有效數(shù)字） 2、知識網(wǎng)絡考點1.兩類動力學問題1. 已知物體的受力情況，求物體的運動情

13、況。2. 已知物體的運動情況，求物體的受力情況。 考點2.分析兩類問題的基本方法1. 抓住受力情況和運動情況之間的聯(lián)系的橋梁-加速度。2. 分析流程圖3、復習方案基礎過關重難點：受力分析+過程分析 例3.為了節(jié)省能量，某商場安裝了智能化的電動扶梯。無人乘行時，扶梯運轉(zhuǎn)得很慢；有人站上扶梯時，它會先慢慢加速，再勻速運轉(zhuǎn)。一顧客乘扶梯上樓，恰好經(jīng)歷了這兩個過程，如圖所示。那么下列說法中正確的是A. 顧客始終受到三個力的作用B. 顧客始終處于超重狀態(tài)FNmgfaC. 顧客對扶梯作用力的方向先指向左下方，再豎直向下D. 顧客對扶梯作用的方向先指向右下方，再豎直向下解析：在慢慢加速的過程中顧客受到的摩擦

14、力水平向左，電梯對其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上，由牛頓第三定律，它的反作用力即人對電梯的作用方向指向向左下；在勻速運動的過程中，顧客與電梯間的摩擦力等于零，顧客對扶梯的作用僅剩下壓力，方向沿豎直向下。 答案：C點評：運動狀態(tài)的改變?nèi)Q于受力情況，準確的受力分析是解決好運動情景的基礎。典型例題例4(15分) 如圖所示，長，高，質(zhì)量的長方體木箱，在水平面上向右做直線運動當木箱的速度時，對木箱施加一個方向水平向左的恒力，并同時將一個質(zhì)量的小球輕放在距木箱右端的P點（小球可視為質(zhì)點，放在P點時相對于地面的速度為零），經(jīng)過一段時間，小球脫離木箱落到地面木箱與地面的動摩擦因數(shù)為0.2，其他摩擦均不

15、計取求：（1）小球從離開木箱開始至落到地面所用的時間；（2）小球放上P點后，木箱向右運動的最大位移；（3）小球離開木箱時木箱的速度 解析： 第3課時 牛頓運動定律的應用（二）：共點力的平衡 超重和失重1、高考解讀真題品析知識：V-t圖；超、失重 例1.某人在地面上用彈簧秤稱得體重為490N。他將彈簧秤移至電梯內(nèi)稱其體重，至時間段內(nèi)，彈簧秤的示數(shù)如圖所示，電梯運行的v-t圖可能是（取電梯向上運動的方向為正）解析：由圖可知，在t0- t1時間內(nèi)，彈簧秤的示數(shù)小于實際重量，則處于失重狀態(tài)，此時具有向下的加速度，在t1-t2階段彈簧秤示數(shù)等于實際重量，則既不超重也不失重，在t2-t3階段，彈簧秤示數(shù)大

16、于實際重量，則處于超重狀態(tài)，具有向上的加速度，若電梯向下運動，則t0-t1時間內(nèi)向下加速， t1-t2階段勻速運動，t2-t3階段減速下降，A正確；BD不能實現(xiàn)人進入電梯由靜止開始運動，C項t0-t1內(nèi)超重，不符合題意。答案：A點評：正確識圖、用圖理解好物理情景。對超重、失重的理解：超重并不是說重力增加了，失重并不是說重力減小了，完全失重也不是說重力完全消失了。在發(fā)生這些現(xiàn)象時，物體的重力依然存在，且不發(fā)生變化，只是物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┌l(fā)生變化。在完全失重的狀態(tài)下，平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會完全消失，如單擺停擺、天平失效、浸在水中的物體不再受浮力、液體柱不再產(chǎn)生向下的壓

17、強等。熱點關注知識：失重的理解 例2. 科學研究發(fā)現(xiàn)，在月球表面：沒有空氣；重力加速度約為地球表面的1/6；沒有磁場。若宇航員登上月球后，在空中同時釋放氫氣球和鉛球，忽略地球和其他星球?qū)υ虑虻挠绊?，以下說法正確的有（ ）A、氫氣球和鉛球都處于超重狀態(tài)B、氫氣球?qū)⑾蛏霞铀偕仙U球加速下落C、氫氣球和鉛球都將下落，但鉛球先落到地面D、氫氣球和鉛球都將下落，且同時落地解析：沒有空氣，說明物體不受浮力B選項錯。重力加速度約為地球表面的1/6，說明物體要下落且同時落地D選項對。答案：D 2、知識網(wǎng)絡考點。1.超重：當物體具有向上的加速度時，物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w本身重力的現(xiàn)象。

18、 2. 失重：當物體具 有向下的加速度時，物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w本身重力的現(xiàn)象。3. 完全失重：當物體的以加速度a=g豎直向下加速或豎直向上減速時（自由落體運動、豎直上拋運動），物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┑扔诹愕默F(xiàn)象。3、復習方案基礎過關重難點：牛頓運動定律、受力分析、過程分析、能量問題 例3. （09年江蘇物理）9.如圖所示，兩質(zhì)量相等的物塊A、B通過一輕質(zhì)彈簧連接，B足夠長、放置在水平面上，所有接觸面均光滑。彈簧開始時處于原長，運動過程中始終處在彈性限度內(nèi)。在物塊A上施加一個水平恒力，A、B從靜止開始運動到第一次速度相等的過程中，下列說法中正確的有A當A

19、、B加速度相等時，系統(tǒng)的機械能最大B當A、B加速度相等時，A、B的速度差最大C當A、B的速度相等時，A的速度達到最大D當A、B的速度相等時，彈簧的彈性勢能最大 解析：對A、B在水平方向受力分析如圖，F(xiàn)1為彈簧的拉力；當加速度大小相同為a時，對有，對有，得，在整個過程中的合力（加速度）一直減小而的合力（加速度）一直增大，在達到共同加速度之前A的合力（加速度）一直大于的合力（加速度），之后A的合力（加速度）一直小于的合力（加速度）。兩物體運動的v-t圖象如圖，tl時刻，兩物體加速度相等，斜率相同，速度差最大，t2時刻兩物體的速度相等，速度達到最大值，兩實線之間圍成的面積有最大值即兩物體的相對位移最大，彈簧被拉到最長；除重力和彈簧彈力外其它力對系統(tǒng)正功，系統(tǒng)機械能增加，tl時刻之后拉力依然做正功，即加速度相等時，系統(tǒng)機械能并非最大值。 答案：BCD點評：處理本題的關鍵是對物體進行受力分析和運動過程分析，使用圖象處理則可以使問題大大簡化。典型例題 例4（09年安徽卷）22（14分