（浙江選考）2023屆高三物理一輪復(fù)習(xí)第3章牛頓運動定律第2節(jié)牛頓運動定律力學(xué)單位制教師用書

PAGEPAGE2第2節(jié)牛頓運動定律力學(xué)單位制考點一|牛頓第二定律1．內(nèi)容及表達式物體加速度的大小跟所受外力的合力成正比，跟它的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力方向相同．表達式：F＝ma.2．適用范圍(加試要求)(1)只適用于慣性參考系(相對地面靜止或做勻速直線運動的參考系)．(2)只適用于宏觀物體(相對于分子、原子)、低速運動(遠(yuǎn)小于光速)的情況．1．牛頓第二定律的“五性〞矢量性F＝ma是矢量式，a與F同向瞬時性a與F對應(yīng)同一時刻因果性F是產(chǎn)生a的原因同一性a、F、m對應(yīng)同一個物體，應(yīng)用時統(tǒng)一使用SI制獨立性每一個力都產(chǎn)生各自的加速度2.合力、加速度、速度間的決定關(guān)系(1)物體所受合力的方向決定了其加速度的方向，只要合力不為零，不管速度是大是小，或是零，物體都有加速度，只有合力為零時，加速度才為零．一般情況下，合力與速度無必然的聯(lián)系．(2)合力與速度同向時，物體加速運動；合力與速度反向時，物體減速運動．(3)a＝eq\f(Δv,Δt)是加速度的定義式，a與Δv、Δt無直接關(guān)系；a＝eq\f(F,m)是加速度的決定式，a∝F，a∝eq\f(1,m).1．(2022·臨海市調(diào)研)以下對牛頓第二定律的表達式F＝ma及其變形公式的理解正確的選項是()A．由F＝ma可知，物體所受的合力與物體的質(zhì)量成正比，與物體的加速度成反比B．由m＝eq\f(F,a)可知，物體的質(zhì)量與其所受合力成正比，與其運動的加速度成反比C．由a＝eq\f(F,m)可知，物體的加速度與其所受合力成正比，與其質(zhì)量無關(guān)D．由m＝eq\f(F,a)可知，物體的質(zhì)量可以通過測量它的加速度和它所受的合力求出D[牛頓第二定律的表達式F＝ma說明了各物理量之間的數(shù)量關(guān)系，即兩個量，可求第三個量．但物體的質(zhì)量是由物體本身決定的，與受力無關(guān)，作用在物體上的合力，是由和它相互作用的物體作用產(chǎn)生的，與物體的質(zhì)量和加速度無關(guān)；但物體的加速度與質(zhì)量有關(guān)，故排除A、B、C，選D.]2．關(guān)于牛頓第二定律的以下說法中，不正確的選項是()A．物體加速度的大小由物體的質(zhì)量和物體所受合外力的大小決定，與物體的速度無關(guān)B．物體加速度的方向只由它所受合外力的方向決定，與速度方向無關(guān)C．物體所受合外力的方向和加速度的方向及速度方向總是相同的D．一旦物體所受合外力為零，那么物體的加速度立即為零，其運動速度將不再變化【解析】對于某個物體，合外力的大小決定了加速度的大小，合外力的方向決定了加速度的方向，而速度的方向與加速度方向無關(guān)．根據(jù)牛頓第二定律的瞬時性特征，合外力一旦為零，加速度立即為零，那么速度不再發(fā)生變化，以后以此時的速度做勻速直線運動，綜上所述，A、B、D正確，C錯誤．【答案】C3．如圖3-2-1所示，質(zhì)量為1kg的物體與桌面的動摩擦因數(shù)為0.2，物體在7N的水平拉力作用下獲得的加速度大小為(g取10m/s2)()【導(dǎo)學(xué)號：81370100】圖3-2-1A．0 B．5m/s2C．8m/s2 D．12m/s2B[物體所受合外力F合＝F－μmg＝5N，加速度a＝eq\f(F合,m)＝5m/s2，選項B正確．]4．(加試要求)如圖3-2-2所示，一木塊在光滑水平面上受一恒力F作用，前方固定一足夠長的彈簧，那么當(dāng)木塊接觸彈簧后()圖3-2-2A．木塊立即做減速運動B．木塊在一段時間內(nèi)速度仍可增大C．當(dāng)F等于彈簧彈力時，木塊速度最大D．彈簧壓縮量最大時，木塊加速度為0BC[當(dāng)木塊接觸彈簧后，水平方向受到向右的恒力F和彈簧水平向左的彈力．彈簧的彈力先小于恒力F，后大于恒力F，木塊所受的合力方向先向右后向左，那么木塊先做加速運動，后做減速運動，當(dāng)彈力大小等于恒力F時，木塊的速度最大，加速度為0.當(dāng)彈簧壓縮量最大時，彈力大于恒力F，合力向左，加速度大于0，故B、C正確，A、D錯誤．]考點二|力學(xué)單位制1．力學(xué)中的根本物理量及單位(1)力學(xué)中的根本物理量是長度、質(zhì)量、時間．(2)力學(xué)中的根本單位：根本物理量的所有單位都是根本單位．如：毫米(mm)、克(g)、毫秒(ms)等等．三個根本物理量的單位在國際單位制中分別為米(m)、千克(kg)、秒(s)．2．單位制(1)由根本單位和導(dǎo)出單位組成的單位系統(tǒng)叫做單位制．(2)國際單位制(SI)：國際計量大會制定的國際通用的、包括一切計量領(lǐng)域的單位制，叫做國際單位制．3．單位制的應(yīng)用問題中的量的單位都用國際單位制表示時，計算的結(jié)果也是用國際單位制表示的．因此，用國際單位制進行計算時，可以不必一一寫出各個量的單位，只在數(shù)字后面寫出正確的單位就可以了．高中階段進行物理量的計算時，一律采用國際單位制．在進行計算或檢查的過程中，如果發(fā)現(xiàn)所求結(jié)果的單位與采用的單位制中該量的單位不一致，那么該公式或計算結(jié)果肯定是錯誤的．(2022·浙江10月學(xué)考)kg和s是國際單位制兩個根本單位的符號，這兩個根本單位對應(yīng)的物理量是()A．質(zhì)量和時間 B．質(zhì)量和位移C．重力和時間 D．重力和位移A[kg是質(zhì)量對應(yīng)的單位，s是時間對應(yīng)的單位，位移的單位是m，重力的單位是N且不是國際單位制根本單位，故A正確．](2022·浙江10月學(xué)考)以下均屬于國際制根本單位的是()A．m、N、J B．m、kg、JC．m、kg、s D．kg、m/s、NC[7個國際單位：米、千克、秒、安培、開爾文、摩爾和坎德拉．應(yīng)選C.]1．以下表達中正確的選項是()A．在力學(xué)的國際單位制中，力的單位、質(zhì)量的單位、位移的單位選定為根本單位B．牛頓、千克、米/秒2、焦、米都屬于力的單位C．在厘米、克、秒單位制中，重力加速度g的值等于9.8厘米/秒2D．在力學(xué)的計算中，假設(shè)涉及的物理量都采用國際單位制中的單位，那么所計算的物理量的單位也是國際單位制中的單位D[力的單位不是根本單位，焦、米不是力的單位，厘米、克、秒單位制中，重力加速度的值不是9.8厘米/秒2而是980厘米/秒2，A、B、C錯誤；D正確．]2．在國際單位制中規(guī)定“質(zhì)量〞為力學(xué)根本物理量，它對應(yīng)的單位名稱是()A．米 B．千克C．秒 D．牛頓【答案】B3．(2022·東陽模擬)關(guān)于物理量和物理量的單位，以下說法中正確的選項是()【導(dǎo)學(xué)號：81370101】A．在力學(xué)范圍內(nèi)，國際單位制規(guī)定長度、質(zhì)量、力為三個根本物理量B．后人為了紀(jì)念牛頓，把“牛頓〞作為力學(xué)中的根本單位C．1N＝1kg·m·s－2D．“秒〞“克〞“攝氏度〞都屬于國際單位制中的單位C[力學(xué)中的三個根本物理量為長度、質(zhì)量、時間，選項A錯誤；“牛頓〞是為了紀(jì)念牛頓而作為力的單位，但不是根本單位，選項B錯誤；根據(jù)“牛頓〞的定義，1N＝1kg·m·s－2，選項C正確；“克〞“攝氏度〞不是國際單位制中的單位，選項D錯誤．]4．在國際單位制中，與質(zhì)量、長度和時間對應(yīng)的根本單位是()A．克、米、秒 B．千克、米、小時C．克、厘米、分鐘 D．千克、米、秒D[在國際單位制中選定七個根本單位，其中力學(xué)有三個根本單位，即質(zhì)量、長度和時間對應(yīng)的單位，它們的單位分別是千克(kg)、米(m)、秒(s)．D選項正確．]5．國際單位制由根本單位和導(dǎo)出單位組成．以下物理單位屬于根本單位的是()【導(dǎo)學(xué)號：81370102】A．m/s B．NC．m D．JC[在國際單位制中，長度的根本單位為米，符號為m，故C項正確．]考點三|瞬時加速度問題兩類模型(加試要求)(1)剛性繩(或接觸面)——不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力的物體，剪斷(或脫離)后，其彈力立即消失，不需要形變恢復(fù)時間．(2)彈簧(或橡皮繩)——兩端同時連接(或附著)有物體的彈簧(或橡皮繩)，特點是形變量大，其形變恢復(fù)需要較長時間，在瞬時性問題中，其彈力的大小往往可以看成保持不變．1．求解瞬時加速度問題的一般步驟第一步：分析原來物體的受力情況．第二步：分析物體在突變時的受力情況．第三步：由牛頓第二定律列方程．第四步：求出瞬時加速度，并討論其合理性．2．求解瞬時加速度問題時應(yīng)抓住“兩點〞(1)物體的受力情況和運動情況是時刻對應(yīng)的，當(dāng)外界因素發(fā)生變化時，需要重新進行受力分析和運動分析．(2)加速度可以隨著力的突變而突變，而速度的變化需要一個過程的積累，不會發(fā)生突變．1.如圖3-2-3所示，兩小球懸掛在天花板上，a、b兩小球用細(xì)線連接，上面是一輕質(zhì)彈簧，a、b兩球的質(zhì)量分別為m和2m，在細(xì)線燒斷瞬間，a、b兩球的加速度為(取向下為正方向)()圖3-2-3A．0，g B．－g，gC．－2g，g D．2g,0C[在細(xì)線燒斷之前，a、b可看成一個整體，由二力平衡知，彈簧彈力等于整體重力，故大小為3mg，方向向上．當(dāng)細(xì)線燒斷瞬間，彈簧的形變量不變，故彈力不變，故a受向上3mg的彈力和向下mg的重力，故加速度aa＝eq\f(3mg－mg,m)＝2g，方向向上．對b而言，細(xì)線燒斷后只受重力作用，故加速度ab＝eq\f(2mg,2m)＝g，方向向下．如以向下方向為正，有aa＝－2g，ab＝g.應(yīng)選項C正確．]2．(2022·東陽市聯(lián)考)如圖3-2-4所示，物塊1、2間用剛性輕質(zhì)桿連接，物塊3、4間用輕質(zhì)彈簧相連，物塊1、3質(zhì)量為m，物塊2、4質(zhì)量為M，兩個系統(tǒng)均置于水平放置的光滑木板上，并處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將兩木板沿水平方向突然抽出，設(shè)抽出后的瞬間，物塊1、2、3、4的加速度大小分別為a1、a2、a3、a4.重力加速度大小為g，那么有()【導(dǎo)學(xué)號：81370103】圖3-2-4A．a(chǎn)1＝a2＝a3＝a4＝0B．a(chǎn)1＝a2＝a3＝a4＝gC．a(chǎn)1＝a2＝g，a3＝0，a4＝eq\f(m＋M,M)gD．a(chǎn)1＝g，a2＝eq\f(m＋M,m)g，a3＝0，a4＝eq\f(m＋M,M)gC[在抽出木板的瞬間，物塊1、2與剛性輕桿接觸處的形變立即消失，受到的合力均等于各自重力，所以由牛頓第二定律知a1＝a2＝g；而物塊3、4間的輕彈簧的形變還來不及改變，此時彈簧對物塊3向上的彈力大小和對物塊4向下的彈力大小仍為mg，因此物塊3滿足mg＝F，a3＝0；由牛頓第二定律得物塊4滿足a4＝eq\f(F＋Mg,M)＝eq\f(M＋m,M)g，所以C正確．]3．(多項選擇)質(zhì)量均為m的A、B兩個小球之間連接一個質(zhì)量不計的彈簧，放在光滑的臺面上．A球緊靠墻壁，如圖3-2-5所示，今用恒力F將B球向左擠壓彈簧，到達平衡時，突然將力撤去，此瞬間()圖3-2-5A．A球的加速度為eq\f(F,2m)B．A球的加速度為0C．B球的加速度為eq\f(F,2m)D．B球的加速度為eq\f(F,m)BD[撤去恒力F前，A和B都平衡，它們的合力都為0，且彈簧彈力為F.突然將力F撤去，對A來說水平方向依然受彈簧彈力和墻壁的彈力，二力平衡，所以A球的合力為0，加速度為0，A項錯，B項對．而B球在水平方向只受水平向右的彈簧的彈力作用，加速度a＝eq\f(F,m)，故C項錯，D項對．]4．(加試要求)(2022·平湖選考模擬)(多項選擇)如圖3-2-6所示，質(zhì)量為m的小球與彈簧Ⅰ和水平細(xì)繩Ⅱ相連，Ⅰ、Ⅱ的另一端分別固定于P、Q兩點．小球靜止時，Ⅰ中拉力的大小為F1，Ⅱ中拉力的大小為F2，當(dāng)僅剪斷Ⅰ、Ⅱ其中一根的瞬間，球的加速度a應(yīng)是()【導(dǎo)學(xué)號：81370104】圖3-2-6A．假設(shè)剪斷Ⅰ，那么a＝g