第7講　牛頓第一定律、牛頓第二定律

第7講牛頓第一定律、牛頓第二定律牛頓第一定律1.遠(yuǎn)在春秋戰(zhàn)國時(shí)代(公元前770—前221年),我國杰出學(xué)者墨子認(rèn)為:“力,刑之所以奮也.”“刑”同“形”,即物體;“奮,動也”,即開始運(yùn)動或運(yùn)動加快.對墨子這句關(guān)于力和運(yùn)動觀點(diǎn)的理解,下列說法不正確的是 (C)A.墨子認(rèn)為力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因B.墨子認(rèn)為力是使物體產(chǎn)生加速度的原因C.此觀點(diǎn)與亞里士多德關(guān)于力和運(yùn)動的觀點(diǎn)基本相同D.此觀點(diǎn)與牛頓關(guān)于力和運(yùn)動的觀點(diǎn)基本相同[解析]由題意可知“力,刑之所以奮也”這句話反映出力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因,故與亞里士多德關(guān)于力和運(yùn)動的觀點(diǎn)不相同,故C錯誤,A、B、D正確.2.將木塊放在小車上,使木塊與小車一起向右勻速運(yùn)動,當(dāng)小車被擋板擋住時(shí),下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象正確的是(B)A.假設(shè)小車上表面光滑,木塊將按如圖甲所示向前傾倒B.假設(shè)小車上表面光滑,木塊將按如圖乙所示向前滑動C.假設(shè)小車上表面粗糙,木塊將按如圖丙所示向后傾倒D.假設(shè)小車上表面粗糙,木塊將按如圖乙所示向前滑動[解析]當(dāng)小車被擋板擋住時(shí),小車將停下.如果小車上表面光滑,則木塊下部不受摩擦力,此時(shí)整個(gè)木塊將由于慣性而保持向右的勻速直線運(yùn)動狀態(tài),故A錯誤,B正確;如果小車上表面粗糙,則木塊上部由于慣性將繼續(xù)向右運(yùn)動,但下部受到一個(gè)向左的摩擦力,此時(shí)木塊可能按如題圖甲所示向前傾倒,故C、D錯誤.3.(多選)如圖所示,光滑水平面上靜止著一輛小車,在酒精燈燃燒一段時(shí)間后塞子噴.下列說法正確的是 (CD)A.由于塞子的質(zhì)量小于小車的質(zhì)量,噴出時(shí)塞子受到的沖擊力將大于小車受到的沖擊力B.由于塞子的質(zhì)量小于小車的質(zhì)量,噴出時(shí)塞子受到的沖擊力將小于小車受到的沖擊力C.塞子噴出瞬間,小車對水平面的壓力大于小車整體的重力D.若增大試管內(nèi)水的質(zhì)量,則可以增大小車的慣性[解析]塞子噴出時(shí)其受到的沖擊力和小車受到的沖擊力大小相等,方向相反,故A、B錯誤;塞子噴出瞬間,試管內(nèi)的氣體對小車整體有斜向左下的作用力,所以小車對水平面的壓力大于小車整體的重力,故C正確;若增大試管內(nèi)水的質(zhì)量,則小車整體的慣性增大,故D正確.牛頓第二定律4.如圖所示,在質(zhì)量為m的物體上加一個(gè)豎直向上的拉力F,使物體以加速度a豎直向上做勻加速運(yùn)動,不計(jì)阻力.下列說法中正確的是 (D)A.若拉力改為2F,則物體的加速度為2aB.若質(zhì)量改為m2,則物體的加速度為2C.若質(zhì)量改為2m,則物體的加速度為aD.若質(zhì)量改為m2,拉力改為F2[解析]由牛頓第二定律得F-mg=ma,解得a=F-mgm=Fm-g,若拉力改為2F,則物體的加速度為a1=2Fm-g>2a,選項(xiàng)A錯誤;若質(zhì)量改為m2,則物體的加速度a2=2Fm-g>2a,選項(xiàng)B錯誤;若質(zhì)量改為2m,則物體的加速度a3=F2m-g<a2,選項(xiàng)C錯誤;若質(zhì)量改為m2,拉力改為F5.如圖所示,一固定斜面MN與水平面的夾角α=30°,斜面上有一質(zhì)量為m的小球P,Q是一帶豎直推板的直桿,其質(zhì)量為3m.現(xiàn)使直桿Q以水平加速度a=0.5g(g為重力加速度)水平向右勻加速直線運(yùn)動,從而推動小球P沿斜面向上運(yùn)動.小球P與直桿Q及斜面之間的摩擦均不計(jì),直桿Q始終保持豎直狀態(tài),求該過程中:(1)小球P的加速度大小;(2)直桿Q對小球P的推力大小.[答案](1)33g(2)3[解析]對小球P進(jìn)行受力分析,如圖所示,根據(jù)牛頓第二定律可得FN1-FN2sin30°=maxFN2cos30°-mg=mayax=a=0.5gay=atan30°aPcos30°=a聯(lián)立解得aP=33g,FN1=36.(多選)如圖甲所示,一豎直放置的足夠長的固定玻璃管中裝滿某種液體,一半徑為r、質(zhì)量為m的金屬小球,從t=0時(shí)刻起,由液面靜止釋放,小球在液體中下落,其加速度a隨速度v的變化規(guī)律如圖乙所示.已知小球在液體中受到的阻力Ff=6πηvr,式中r是小球的半徑,v是小球的速度,η是常數(shù).忽略小球在液體中受到的浮力,重力加速度為g,下列說法正確的是 (ACD)A.小球的最大加速度為gB.小球的速度從0增加到v0的過程中,做勻變速運(yùn)動C.小球先做加速度減小的變加速運(yùn)動,后做勻速運(yùn)動D.小球的最大速度為mg[解析]當(dāng)t=0時(shí),小球所受的阻力Ff=0,此時(shí)加速度最大為g,A正確;由圖乙知小球的速度從0增加到v0的過程中,加速度減小,B錯誤;根據(jù)牛頓第二定律有mg-Ff=ma,解得a=g-6πηvrm,當(dāng)a=0時(shí),速度最大,此后小球做勻速運(yùn)動,最大速度vm=mg6πηr,C7.(多選)如圖所示,水平地面上固定一斜面,初始時(shí)物體A沿斜面向下做勻變速運(yùn)動,其加速度大小為a1;若在物體A上施加一豎直向下的恒力F,其加速度大小變?yōu)閍2,已知斜面傾角為θ,A與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,則 (BC)A.若μ>tanθ,則a1>a2B.若μ>tanθ,則a1<a2C.若μ<tanθ,則a1<a2D.若μ<tanθ,則a1>a2[解析]若μ>tanθ,即μmgcosθ>mgsinθ,重力沿斜面向下的分力小于滑動摩擦力,物體原來是向下做勻減速運(yùn)動,加速度大小為a1=μmgcosθ-mgsinθm=μgcosθ-gsinθ,施加F后μFcosθ>Fsinθ,加速度大小為a2=μ(F+mg)cosθ-(F+mg)sinθm=μgcosθ-gsinθ+μFcosθ-Fsinθm>a1,故A錯誤,B正確;若μ<tanθ,即μmgcosθ<mgsinθ,重力沿斜面向下的分力大于滑動摩擦力,物體原來是向下做勻加速運(yùn)動,加速度大小為a1=mgsinθ-μmgcosθm=gsinθ-μgcosθ,施加F后μF單位制8.在國際單位制中，屬于基本量及基本單位的是（B）A．力，牛頓 B．電流，安培C．磁感應(yīng)強(qiáng)度，特斯拉D．熱力學(xué)溫度，攝氏度[解析]國際單位制規(guī)定了七個(gè)基本物理量，分別為長度、質(zhì)量、時(shí)間、熱力學(xué)溫度、電流、光強(qiáng)度、物質(zhì)的量；熱力學(xué)溫度單位開爾文（K）、電流單位安培（A）。故選B。9.一些問題你可能不會求解,但是你仍有可能對這些問題的解是否合理進(jìn)行分析和判斷,例如從解得物理量單位、解隨某些已知量變化的趨勢、解在一些特殊條件下的結(jié)果等方面進(jìn)行分析,并與預(yù)期結(jié)果、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等進(jìn)行比較,從而判斷解的合理性或正確性,舉例如下:聲音在空氣中的傳播速度v與空氣的密度ρ、壓強(qiáng)p有關(guān),下列速度表達(dá)式中,k為比例系數(shù),無單位,則這四個(gè)表達(dá)式中可能