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专题三牛顿运动定律知识点总结

专题三牛顿运动定律知识点总结
专题三牛顿运动定律知识点总结

专题三牛顿三定律

1. 牛顿第一定律(即惯性定律)

一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。

(1)理解要点:

①运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持。

②它定性地揭示了运动与力的关系:力是改变物体运动状态的原因,是使物体产生加速度的原因。

③第一定律是牛顿以伽俐略的理想斜面实验为基础,总结前人的研究成果加以丰富的想象而提出来的;定律成立的条件是物体不受外力,不能用实验直接验证。

④牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能认为它是牛顿第二定律合外力为零时的特例,第一定律定性地给出了力与运动的关系,第二定律定量地给出力与运动的关系。

(2)惯性:物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。

①惯性是物体的固有属性,与物体的受力情况及运动状态无关。

②质量是物体惯性大小的量度。

③由牛顿第二定律定义的惯性质量m=F/a和由万有引力定律定义的引力质量

2/严格相等。

m Fr GM

④惯性不是力,惯性是物体具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质。力是物体对物体的作用,惯性和力是两个不同的概念。

2. 牛顿第二定律

(1)定律内容

物体的加速度a跟物体所受的合外力F

成正比,跟物体的质量m成反比。

(2)公式:F ma

=

理解要点:

是产生加速度a的原因,它们同时产生,同时变化,同时存在,同时消

①因果性:F

失;

都是矢量,方向严格相同;

②方向性:a与F

③瞬时性和对应性:a为某时刻某物体的加速度,F

是该时刻作用在该物体上的合外

力。

3. 牛顿第三定律

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,公式可写为F F

=-'。

(1)作用力和反作用力与二力平衡的区别

4. 牛顿定律在连接体中的应用

在连接体问题中,如果不要求知道各个运动物体间的相互作用力,并且各个物体具有相同加速度,可以把它们看成一个整体。分析受到的外力和运动情况,应用牛顿第二定律求出整体的加速度。(整体法)

如果需要知道物体之间的相互作用力,就需要把物体隔离出来,将内力转化为外力,分析物体受力情况,应用牛顿第二定律列方程。(隔离法)

一般两种方法配合交替应用,可有效解决连接体问题。

5. 超重与失重

视重:物体对竖直悬绳(测力计)的拉力或对水平支持物(台秤)的压力。(测力计或台秤示数)

物体处于平衡状态时,N=G,视重等于重力,不超重,也不失重,a=0

当N>G,超重,竖直向上的加速度,a↑

当N<G,失重,竖直向下的加速度,a↓

注:①无论物体处于何状态,重力永远存在且不变,变化的是视重。

②超、失重状态只与加速度方向有关,与速度方向无关。(超重可能:a↑,v↑,向上加速;a↑,v↓,向下减速)

③当物体向下a=g时,N=0,称完全失重。

④竖直面内圆周运动,人造航天器发射、回收,太空运行中均有超、失重现象。

【解题方法指导】

例1. 一质量为m=40kg的小孩子站在电梯内的体重计上。电梯从t=0时刻由静止开始上升,在0到6s内体重计示数F的变化如图所示。试问:在这段时间内电梯上升的高度是多少?取重力加速度g=10m/s2。

解析:由图可知,在t=0到t=t1=2s的时间内,体重计的示数大于mg,故电梯应做向上的加速运动。设这段时间内体重计作用于小孩的力为f1,电梯及小孩的加速度为a1,由牛顿第二定律,得

f

1

-mg=ma1,①

在这段时间内电梯上升的高度

h

1=

1

2

a

1

t2。②

在t1到t=t2=5s的时间内,体重计的示数等于mg,故电梯应做匀速上升运动,速度为t1时刻电梯的速度,即

v

1

=a1t1,③

在这段时间内电梯上升的高度

h

2=v

2

(t2-t1)。④

在t2到t=t3=6s的时间内,体重计的示数小于mg,故电梯应做向上的减速运动。设这段时间内体重计作用于小孩的力为f1,电梯及小孩的加速度为a2,由牛顿第二定律,得

mg-f

2

=ma2,⑤

在这段时间内电梯上升的高度

h

3=v

1

(t3-t2)-

1

2

a

2

(t3-t2)2。⑥

电梯上升的总高度

h=h

1

+h2+h3。⑦

由以上各式,利用牛顿第三定律和题文及题图中的数据,解得

h=9m。⑧

说明:本题属于超失重现象,知道物体受力情况解决物体的运动情况。

例2. 如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B。它们

的质量分别为m

A 、m

B

,弹簧的劲度系数为k , C为一固定挡板。系统处于静止状态。现开

始用一恒力F沿斜面方向拉物块A 使之向上运动,求物块B 刚要离开C时物块A 的加速度a 和从开始到此时物块A 的位移d?重力加速度为g。

解析:令x

1

表示未加F时弹簧的压缩量,由胡克定律和牛顿定律可知

m

A gsinθ=kx

1

令x

2

表示B 刚要离开C时弹簧的伸长量,a表示此时A 的加速度,由胡克定律和牛顿定律可知

kx 2=m B gsin θ

② F -m A gsin θ-kx 2=m A a

由②③式可得a =F -(m A +m B )gsin θ

m A

由题意d =x 1+x 2 ⑤

由①②⑤式可得d =

(m A +m B )gsin θ

k

⑥ 说明:临界状态常指某种物理现象由量变到质变过渡到另一种物理现象的连接状态,常伴有极值问题出现。如:相互挤压的物体脱离的临界条件是压力减为零;存在摩擦的物体产生相对滑动的临界条件是静摩擦力取最大静摩擦力,弹簧上的弹力由斥力变为拉力的临界条件为弹力为零等。

临界问题常伴有特征字眼出现,如“恰好”、“刚刚”等,找准临界条件与极值条件,是解决临界问题与极值问题的关键。

例3. 如图所示,木块A 、B 的质量分别为m A =0.2kg ,m B =0.4kg ,挂盘的质量m c =0.6kg ,现挂于天花板O 处,处于静止,当用火烧断O 处的细线的瞬间,木块A 的加速度αA =____________,木块B 对盘C 的压力N BC =______________,木块B 的加速度αB =____________。

解析:O 处绳子突然烧断的瞬间,弹簧来不及形变,弹簧对A 物体向上的支持力仍为N =m A g ,故a A =0。

以B ,C 整体为研究对象,有 m B g+m C g+N ′=(m B +m C )a , N’=m A g ,

解得a =12m/s 2(注意:比g 大)。

再以B为研究以象,如图所示,有再以B为研究以象,如图所示,有

N’+m

B g-N

CB

=m

B

a

∴N

CB

=1.2N

故N

BC

=1.2N

说明:分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析瞬时前后的受力情况及运动状态,再由牛顿第二定律求出瞬时加速度。此类问题应注意两种基本模型的建立。

(1)钢性绳(或接触面):认为是一种不发生明显形变就能产生弹力的物体,若剪断(或脱离)后,其中弹力立即消失,不需要形变恢复时间,一般题目中所给细线和接触面在不加特殊说明时,均可按此模型处理。

(2)弹簧(或橡皮绳):此种物体的特点是形变量大,形变恢复需要较长时间,在瞬时问题中,如果其两端不自由(固定或连接有物体),其弹力的大小往往可以看成不变。而当弹簧(或橡皮绳)具有自由端(没有任何连接物)时,其弹力可以立即消失。

【考点突破】

【考点指要】

本讲高考考点如下:

1. 牛顿第一定律,惯性

2. 牛顿第二定律,质量

3. 牛顿第三定律

4. 牛顿力学的适用范围

5. 牛顿定律的应用

6. 圆周运动中的向心力

7. 超重和失重

本讲是高中物理的核心内容之一,因而是历年高考命题热点,题型以选择题为主,也有填空题和计算题,有时与电学等知识综合命题,有一定难度,考查重点是牛顿第二定律与物体的受力分析。考生应真正理解“力是改变物体运动状态的原因”这一基本观点,灵活运用正交分解,整体法和隔离法以及牛顿第二定律与运动学知识的综合。

【典型例题分析】

例4. 质量为10 kg的物体在F=200N的水平推力作用下,从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动,斜面固定不动,与水平地面的夹角θ=37°。力 F作用2秒钟后撤去,物体在斜面上继续上滑了 1.25 秒钟后,速度减为零。求:物体与斜面间的动摩擦因数μ和物体的总位移s。(已知sin37o=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)

解析:物体受力分析如图所示,设加速时的加速度为 a

1

,末速度为 v,减速时的加速

度大小为a

2

,将mg和F分解后,

由牛顿运动定律得

N=Fsinθ+mgcosθ

Fcosθ-f-mgsinθ=ma

1

根据摩擦定律有 f=μN

加速过程由运动学规律可知 v=a

1t 1

撤去F后,物体减速运动的加速度大小为 a

2

,则a2=gsinθ

由匀变速运动规律有 v=a

2t 2

由运动学规律知 s= a

1t

1

2/2 + a

2

t

2

2/2

代入数据得μ=0.4 s =6.5m

说明:物体在受到三个或三个以上的不同方向的力作用时,一般都要用到正交分解法,在建立直角坐标系不管选取哪个方向为x 轴的正向时,所得的最后结果都应是一样的,在选取坐标轴时,为使解题方便,应尽量减少矢量的分解。若已知加速度方向一般以加速度方向为正方向。分解加速度而不分解力,此种方法一般是在以某种力方向为x 轴正向时,其它力都落在两坐标轴上而不需再分解。

例5. 如下图所示,有一块木板静止在光滑且足够长的水平面上,木板质量为M =4kg ,长为L =1.4m ;木板右端放着一个小滑块,小滑块质量为m =1kg ,其尺寸远小于L 。小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.4(g =10m/s 2)

(1)现用恒力F 作用在木板M 上,为了使得m 能从M 上面滑落下来,问:F 大小的范围是什么?

(2)其它条件不变,若恒力F =22.8N ,且始终作用在M 上,最终使得m 能从M 上面滑落,问:m 在M 上面滑动的时间是多大? 解析:(1)小滑块与木板间的滑动摩擦力

小滑块在滑动摩擦力f 作用下向右匀加速运动的加速度 木板在拉力和滑动摩擦力f 作用下向右匀加速运动的加速度 a 2=(F-f )/M

使m 能从M 上面滑落下来的条件是a 2>a 1。 即(F-f )/M >f /m 解得F M m g N >+=μ()20

(2)设m 在M 上面滑动的时间为t ,当恒力F =22.8N ,木板的加速度 a 2=(F-f )/M =4.7m/s 2

小滑块在时间t内运动位移木块在时间 t内运动位移

因s

2-s

1

=L

解得t=2s

说明:若系统内各物体的加速度相同,解题时先用整体法求加速度,后用隔离法求物体间相互作用力,注意:隔离后对受力最少的物体进行分析较简捷。然而本题两物体有相对运动,加速度不同,只能用隔离法分别研究,根据题意找到滑下时两物体的位移关系。

例6. 用质量不计的弹簧把质量3m的木板A与质量m的木板B连接组成如图所示的装置。B板置于水平地面上。现用一个竖直向下的力F下压木板A,撤消F后,B板恰好被提离地面,由此可知力F的大小是()

A. 7mg

B. 4mg

C. 3mg

D. 2mg

解析:未撤F之前,A受力平衡:

撤力F瞬间,A受力

当B板恰好被提离地面时,对B板

此刻A板应上升到最高点,弹簧拉伸最长

A中受力

根据A上下振动,最高点应与最低点F

大小相等,方向相反

因此F=4mg,选B。

说明:撤消力后A上下简谐振动,在最高点和最低点加速度大小相等。

【达标测试】

1. (2005 东城模拟)如图所示,质量为m的物体放在倾角为α的光滑斜面上,随斜面

体一起沿水平方向运动,要使物体相对于斜面保持静止,斜面体的运动情况以及物体对斜面压力F的大小是()

A. 斜面体以某一加速度向右加速运动,F小于mg

B. 斜面体以某一加速度向右加速运动,F不小于mg

C. 斜面体以某一加速度向左加速运动,F大于mg

D. 斜面体以某一加速度向左加速运动,F不大于mg

2. 有一人正在静止的升降机中用天平称物体的质量,此时天平横梁平衡。升降机内还有一只挂有重物的弹簧秤。当升降机向上加速运动时()

A. 天平和弹簧秤都处于失重状态,天平倾斜,弹簧秤读数减小

B. 天平和弹簧秤都处于超重状态,天平倾斜,弹簧秤读数增大

C. 天平和弹簧秤都处于超重状态,天平读数不变,弹簧秤读数增大

D. 天平和弹簧秤都处于失重状态,天平读数不变,弹簧秤读数不变

3. 用质量为1kg的锤子敲天花板上的钉子,锤子打在钉子上时的速度大小是10m/s,方向竖直向上,与钉子接触0.3s后又以5m/s的速度原路返回,则锤子给钉子的作用力为(g 取10m/s2)()

A. 40N,竖直向下

B. 40N,竖直向上

C. 60N,竖直向下

D. 60N,竖直向上

4. (2005 扬州模拟)如图所示,质量为m的小球用水平弹簧系住,并用倾角为30°的光滑木板AB托住,小球恰好处于静止状态。当木板AB突然向下撤离的瞬间,小球的加速度为()

A. 0

B. 大小为

23

3

g ,方向竖直向下 C. 大小为

23

3

g ,方向垂直于木板向下 D. 大小为

3

3

g ,方向水平向右 5. 如图所示,质量分别为m m 12、的A 、B 两物体,用轻质弹簧连接起来,放在光滑水平桌面上,现用力水平向右拉A ,当达到稳定状态时,它们共同运动的加速度为a 。则当拉力突然停止作用的瞬间,A 、B 的加速度应分别为( )

A. 0和a

B. a 和0

C. -m a

m 21

和a D. -

m m a 1

2

和a 6. 物体从25m 高处由静止开始下落到地面的时间是2.5s ,若空气阻力恒定,g 取10m/s 2,则重力是空气阻力的____倍。

7. (2006 西城模拟)民用航空客机的机舱,除了有正常的舱门和舷梯连接,供旅客上下飞机,一般还设有紧急出口。发生意外情况的飞机在着陆后,打开紧急出口的舱门,会自动生成一个由气囊构成的斜面,机舱中的人可沿该斜面滑行到地面上来,示意图如图所示。某机舱离气囊底端的竖直高度AB =3.0m ,气囊构成的斜面长AC =5.0m ,CD 段为与斜面平滑连接的水平地面。一个质量m =60kg 的人从气囊上由静止开始滑下,人与气囊、地面间的动摩擦因数均为μ=05.。不计空气阻力,g m s =102/。求: (1)人从斜坡上滑下时的加速度大小; (2)人滑到斜坡底端时的速度大小;

(3)人离开C 点后还要在地面上滑行多远才能停下?

8. (2005 福建模拟)放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F 的作用,力F 的大小与时间t 的关系和物块速度v 与时间t 的关系如图所示。取重力加速度g =10m

/s2。试利用两图线求出物块的质量及物块与地面间的动摩擦因数?

9. 风洞实验室中可以产生水平方向的、大小可调节的风力,现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球孔径略大于细杆直径。

(1)当杆在水平方向上固定时,调节风力的大小,使小球在杆上做匀速运动,这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍,求小球与杆间的滑动摩擦因数?

(2)保持小球所受风力不变,使杆与水平方向间夹角为37°并固定,则小球从静止出发在细杆上滑下距离s所需时间为多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

10. 据报道“民航公司的一架客机,在正常航线上做水平飞行时,由于突然受到强大气流的作用,使飞机在10s内下降高度达1700m,造成众多乘客和机组人员的伤亡事故”。如果只研究飞机在竖直方向上的运动,且假设这一运动是匀变速直线运动,试分析:

(1)乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重几倍的拉力,才能使乘客不脱离坐椅?

(2)未系安全带的乘客相对于机舱将向什么方向运动?最可能受到伤害的是人体的什么部位?

11. (2004 海淀模拟)如下图所示,在倾角θ=37°的足够长的固定的斜面底端有一质量m=0.1kg的物体,物体与斜面间动摩擦因数μ=0.25。现用轻钢绳将物体由静止沿斜面向上拉动,拉力F=1.0N,方向平行斜面向上,经时间t=4.0s绳子突然断了,求:

(1)绳断时物体的速度大小?

(2)从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间?(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)

【综合测试】

1. (2006 崇文一模)质量为2m的物块A和质量为m的物块B相互接触放在水平面上,如图所示。若对A施加水平推力F,则两物块沿水平方向做加速运动。关于A对B的作用力,下列说法正确的是()

A. 若水平面光滑,物块A 对B 的作用力大小为F

B. 若水平面光滑,物块A 对B 的作用力大小为2F /3

C. 若物块A 与地面无摩擦,B 与地面的动摩擦因数为μ,则物块A 对B 的作用力大小为μmg

D. 若物块A 与地面无摩擦,B 与地面的动摩擦因数为μ,则物块A 对B 的作用力大小为 (F +2μmg )/3

2. 电梯内,一质量为m 的物体放在竖直立于地板上、劲度系数为k 的轻质弹簧上方。静止时弹簧被压缩Δx 1。当电梯运动时,弹簧又压缩了Δx 2。则电梯运动的可能情况是( ) A. 以

m

x x k 21)

+(??的加速度加速上升 B. 以

m x k 2?的加速度加速上升

C. 以

m x x k 21)

+(??的加速度减速下降 D. 以m

x k 2?的加速度减速下降 3. 静止物体受到向东的力F 作用,F 随时间变化如图所示,则关于物体运动情况描述正确的是( )

A. 物体以出发点为中心位置,来回往复运动

B. 物体一直向东运动,从不向西运动

C. 物体以出发点东边的某处为中心位置,来回往复运动

D. 物体时而向东运动,时而向西运动,但总体是向西运动

4. 如图所示,三个物体的质量分别为m 1、m 2、m 3,系统置于光滑水平面上,系统内一切摩擦不计,绳重力不计,要求三个物体无相对运动,则水平推力F ( )

A. 等于m 2g

B. 等于(m 1+m 2+m 3)

g m m 2

1

C. 等于(m

2+m

3

)g

m

m

2

1 D. 等于(m

1

+m

2

+m

3

)g

m

m

1

2

5. 如图所示,在静止的小车内用细绳a和b系住一小球。绳a与竖直方向成θ角,拉力

为T

a ,绳b成水平状态,拉力为T

b

。现让小车从静止开始向右做匀加速直线运动。此时小

球在车内的位置仍保持不变(角θ不变)。则两根细绳的拉力变化情况是()

A. T

a 变大,T

b

不变 B. T

a

变大,T

b

变小

C. T

a 变大,T

b

变大 D. T

a

不变,T

b

变小

6. (2005 西城模拟)下列关于超重、失重现象的描述中,正确的是()

A. 列车在水平轨道上加速行驶,车上的人处于超重状态

B. 当秋千摆到最低位置时,荡秋千的人处于超重状态

C. 蹦床运动员在空中上升时处于失重状态,下落时处于超重状态

D. 神州五号飞船进入轨道做圆周运动时,宇航员杨利伟处于失重状态

7. (2005 朝阳模拟)如图a所示,水平面上质量相等的两木块A、B用一轻弹簧相连接,整个系统处于平衡状态。现用一竖直向上的力F拉动木块A,使木块A向上做匀加速直线运动,如图b所示。研究从力F刚作用在木块A的瞬间到木块B刚离开地面的瞬间这个过程,并且选定这个过程中木块A的起始位置为坐标原点,则下列图象中可以表示力F 和木块A的位移x之间关系的是()

8. 一平直的传送带以速率v=2m/s匀速运行,传送带把A处的工件运送到B处,A、B 相距L=10m。从A处把工件轻轻放到传送带上,经过时间t=6s能传送到B处。设物体A 的质量为5kg。求此过程中,由于摩擦产生的内能?

9. 质量为m的小球A穿在绝缘细杆上,杆的倾角为α,小球A 带正电,电量为q。在杆上B点处固定一个电量为Q的正电荷。将A由距B竖直高度为H处无初速释放。小球A下滑过程中电量不变。不计A与细杆间的摩擦,整个装置处在真空中。已知静电力常量K和重力加速度g。

(1)A球刚释放时的加速度是多大?

(2)当A球的动能最大时,求此时A球与B点的距离?

10. 如图所示,质量M=0.2kg的长木板静止在水平面上,长木板与水平面间的动摩擦因

数μ

2=0.1。现有一质量也为0.2kg的滑块以v

=1.2m/s的速度滑上长板的左端,小滑块

与长木板间的动摩擦因数μ

1

=0.4。滑块最终没有滑离长木板,求滑块在开始滑上长木板到最后静止下来的过程中,滑块滑行的距离是多少?(以地球为参考系,g=10m/s2)

11. 已知斜面体和物体的质量为M、m,各表面都光滑,如图所示,放置在水平地面上。若要使m相对M静止,求:

(1)水平向右的外力F与加速度a各多大?

(2)此时斜面对物体m的支持力多大?

(3)若m与斜面间的最大静摩擦力是f,且μ<tgα,求加速度a的范围?

12. A、B两个木块叠放在竖直轻弹簧上,如图所示,已知木块A、B的质量分别为0.42kg 和0.40kg,轻弹簧的劲度系数 k=100N/m。若在木块A上作用一个竖直向上的力F,使A 由静止开始以0.5m/s2的加速度竖直向上做匀加速运动。(g取10m/s2)

(1)使木块A竖直向上做匀加速运动的过程中,力F的最大值?

【达标测试答案】 1. C

提示:物体要受力为重力、支持力,合力方向只能水平向左,支持力大于重力。 2. C

提示:向上加速,加速度方向向上,超重,天平左右两边超重相同,故能平衡。 3. B

提示:可用动量定理)()(12mv mv t mg F --=+,也可用牛顿定律。 4. C

提示:木板撤离瞬间,小球弹簧弹力和重力不变,其合力大小等于平衡时小球受的支持力大小,方向垂直于木板向下。 5. C

提示:隔离物体B a m f 22=,拉力停止作用瞬间,弹力不变,B 加速度不变,A 加速度

大小a m m m f a 1

2

121='=

6. 5

提示:m

f

mg a at h -=

=,2

21 7. 提示:(1)由牛顿运动定律mg N ma sin θμ-= ,N mg -=cos θ0

解得a g g m s =-=sin cos /θμθ22

(2)由v as C

2

2=

求出s m v C /52=

(3)由牛顿运动定律μmg ma =',022

-=-v a s C

(')' 解得s m '.=20

8. 提示:由v -t 图形可知,物块在0-3s 内静止,3—6s 内做匀加速运动,加速度a ,6-9s 内做匀速运动,结合F -t 图形可知: 由以上各式得m kg ==104,μ.

9. 提示:(1)小球受力如图,由牛顿定律,得 mg f F μ== ① 解得μ===mg

mg

mg

F

5.00.5 ②

(2)小球受力,由牛顿第二定律,有: 沿杆方向:mgsin37o +Fcos37o -f =ma ③ 垂直杆方向:N +Fsin37o -mgcos37o =0 ④ f =μN ⑤

解得a =g g m F g m f mg F 43

sin )(sin cos 22=+=-+θθθ ⑥

小球做的是v 0=0的匀加速直线运动

则小球下滑s ,根据221at s =

,解得:t =g

s

a s 382=。⑦ 10. 提示:(1)竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,a =2s/t 2=34m/s 2。设带子的拉力为F ,F+mg-F N =ma,而刚脱离的条件为F N =0,所以F =2.4mg 。为人体重力的2.4倍。(2)由于相对运动,人将向机舱顶部做加速运动,因而最可能被伤害的是头部。

11. 提示:(1)物体受拉力向上运动过程中,受拉力F 重力mg 和摩擦力f ,设物体向上运动的加速度为a 1,根据牛顿第二定律有 F mg f ma --=sin θ1 因f N N mg ==μθ,cos

解得a 1=2.0m /s 2

所以t =4.0s 时物体的速度大小为v 1=a 1t =8.0m/s (2)绳断时物体距斜面底端的位移 m

t a s 162

11211== 绳断后物体沿斜面向上做匀减速直线运动,设运动的加速度大小为a 2,则根据牛顿第二定律,对物体沿斜面向上运动的过程有 解得a 2=8.0m/s 2

物体做减速运动的时间t 2=v 1/a 2

减速运动的位移s v t 2121

2

=

此后物体将沿斜面匀加速下滑,设物体下滑的加速度为a 3,根据牛顿第二定律对物体加速下滑的过程有 解得a 3=4.0m/s 2

设物体由最高点到斜面底端的时间为t 3,所以物体向下匀加速运动的位移

解得t s s 31032==.

所以物体返回到斜面底端的时间为t t t s B =+=2342.。 【综合测试答案】 1. D

提示:水平面光滑ma N ma F AB ==,3 水平面不光滑ma mg N ma mg F AB =-=-μμ,3。 2. BD

提示:ma x k =?2,加速度方向向上,运动状态可以加速上升,也可减速下降。 3. C

提示:物体向东匀加速运动0.5s 后,减速运动0.5s ,然后向西匀加速0.5s ,减速运动0.5s 。 4. D

提示:隔离m 1 a m g m 12=,整体a m m m F )(321++=。 5. D

提示:ma T T mg T b a a =-=θθsin ,cos ,竖直方向受力平衡T a 不变,水平则T b 变小。 6. BD

提示:蹦床运动员在空中无论上升还是下落都失重,飞船进入轨道做圆周运动,宇航员的重力充当向心力,完全失重。 7. A

提示:ma kx F =-。 8. 10J

提示:工件匀加速的时间为a

a v t 21==

位移为a

a v s 2

221=

=

则匀速运动的时间为126t t -= 位移为1210s s -= 解以上各式得:

a = 1m/s 2 ①

t 1=2s ② s 1=2m ③ 对工件受力如图,有: ma f ==5N

在匀加速时间内,传送带位移为:m m vt s 42213=?== ⑤ ∴由于摩擦产生的内能为J J s s f Q 10)24(5)(13=-?=-= ⑥ 9. 提示:(1)根据牛顿第二定律mg F ma sin α-=

根据库仑定律 2

r

Qq k F = r =H/sin α

解得2

2

sin sin mH kQq g a αα-

=

牛顿运动定律练习题经典习题汇总.

一、选择题 1.下列关于力和运动关系的说法中,正确的是 ( ) A .没有外力作用时,物体不会运动,这是牛顿第一定律的体现 B .物体受力越大,运动得越快,这是符合牛顿第二定律的 C .物体所受合外力为0,则速度一定为0;物体所受合外力不为0,则其速度也一定不为0 D .物体所受的合外力最大时,速度却可以为0;物体所受的合外力为0时,速度却可以最大 2.升降机天花板上悬挂一个小球,当悬线中的拉力小于小球所受的重力时,则升降机的运动情况可能是 ( ) A .竖直向上做加速运动 B .竖直向下做加速运动 C .竖直向上做减速运动 D .竖直向下做减速运动 3.物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合力方向的关系是 ( ) A .速度方向、加速度方向、合力方向三者总是相同的 B .速度方向可与加速度方向成任何夹角,但加速度方向总是与合力方向相同 C .速度方向总是和合力方向相同,而加速度方向可能和合力相同,也可能不同 D .速度方向与加速度方向相同,而加速度方向和合力方向可以成任意夹角 4.一人将一木箱匀速推上一粗糙斜面,在此过程中,木箱所受的合力( ) A .等于人的推力 B .等于摩擦力 C .等于零 D .等于重力的下滑分量 5.物体做直线运动的v-t 图象如图所示,若第1 s 内所受合力为F 1,第2 s 内所受合力为F 2,第3 s 内所受合力为F 3,则( ) A .F 1、F 2、F 3大小相等,F 1与F 2、F 3方向相反 B .F 1、F 2、F 3大小相等,方向相同 C .F 1、F 2是正的,F 3是负的 D .F 1是正的,F 1、F 3是零 6.质量分别为m 和M 的两物体叠放在水平面上如图所示,两物体之间及M 与水平面间的动摩擦因数均为μ。现对M 施加一个水平力F ,则以下说法中不正确的是( ) A .若两物体一起向右匀速运动,则M 受到的摩擦力等于F B .若两物体一起向右匀速运动,则m 与M 间无摩擦,M 受到水平面的摩 擦力大小为μmg C .若两物体一起以加速度a 向右运动,M 受到的摩擦力的大小等于F -M a D .若两物体一起以加速度a 向右运动,M 受到的摩擦力大小等于μ(m+M )g+m a 7.用平行于斜面的推力,使静止的质量为m 的物体在倾角为θ的光滑斜面上,由底端向顶端做匀加速运动。当物体运动到斜面中点时,去掉推力,物体刚好能到达顶点,则推力的大小为 ( ) A .mg(1-sin θ) B .2mgsin θ C .2mgcos θ D .2mg(1+sin θ) 8.从不太高的地方落下的小石块,下落速度越来越大,这是因为 ( ) A .石块受到的重力越来越大 B .石块受到的空气阻力越来越小 C .石块的惯性越来越大 D .石块受到的合力的方向始终向下 9.一个物体,受n 个力的作用而做匀速直线运动,现将其中一个与速度方向相反的力逐渐减小到零,而其他的力保持不变,则物体的加速度和速度 ( ) A .加速度与原速度方向相同,速度增加得越来越快 B .加速度与原速度方向相同,速度增加得越来越慢 C .加速度与原速度方向相反,速度减小得越来越快 D .加速度与原速度方向相反,速度减小得越来越慢 10.下列关于超重和失重的说法中,正确的是 ( ) A .物体处于超重状态时,其重力增加了 B .物体处于完全失重状态时,其重力为零 C .物体处于超重或失重状态时,其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了 D .物体处于超重或失重状态时,其质量及受到的重力都没有变化 11.如图所示,一个物体静止放在倾斜为θ的木板上,在木板倾角逐渐增大到某一角 t/s 0 2 2 1 3 -2 v/ms -1 第 5 题 F 第 6 题

牛顿运动定律知识点总结归纳

牛顿运动定律 1、牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止。(1 )运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持; (2)它定性地揭示了运动与力的关系,即力是改变物体运动状态的原因,(运动状态指物体的速度)又根据加速 度定义:a ,有速度变化就一定有加速度,所以可以说:力是使物体产生加速度的原因。(不能说“力是产 A t 生速度的原因”、“力是维持速度的原因”,也不能说“力是改变加速度的原因”。); WKJV (3)定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性一一惯性;一切物体都有保持原有运动状态的性质,这就是 惯性。惯性反映了物体运动状态改变的难易程度(惯性大的物体运动状态不容易改变)。质量是物体惯性大小的 量度。 (4)牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态。而不受外力的物体是不存在的,牛顿第一定律不能用实验直接验证,因此它不是一个实验定律 (5)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的,所以不能把牛顿 - rr—.r” - r—―― —- - j- ■ ■ ■ —. ■ ■1—r?_— 第一定律当成牛顿第二定律在F=0时的特例,牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,牛顿第二定律定量 地给出力与运动的关系。 f ~1 2、牛顿第二定律:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比。公式F=ma. (1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律研究其效果,分析出物体的 运动规律;反过来,知道了运动,可根据牛顿第二定律研究其受力情况,为设计运动,控制运动提供了理论基础; (2)牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果,即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,力的瞬时效果是加速度而不是速度; (3)牛顿第二定律是矢量关系,加速度的方向总是和合外力的方向相同的,可以用分量式表示,F x=ma x,F y=ma y, 若F为物体受的合外力,那么a表示物体的实际加速度;若F为物体受的某一个方向上的所有力的合力,那么a 表示物体在该方向上的分加速度;若F为物体受的若干力中的某一个力,那么a仅表示该力产生的加速度,不 是物体的实际加速度。 (4)牛顿第二定律F=ma定义了力的基本单位一一牛顿(使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的作用力为 2 1N,即1N=1kg.m/s . (5 )应用牛顿第二定律解题的步骤: ①明确研究对象。 ②对研究对象进行受力分析。同时还应该分析研究对象的运动情况(包括速度、加速度),并把速度、加速度的

最新高考物理牛顿运动定律练习题

最新高考物理牛顿运动定律练习题 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1.如图所示,质量2kg M =的木板静止在光滑水平地面上,一质量1kg m =的滑块(可 视为质点)以03m/s v =的初速度从左侧滑上木板水平地面右侧距离足够远处有一小型固定挡板,木板与挡板碰后速度立即减为零并与挡板粘连,最终滑块恰好未从木板表面滑落.已知滑块与木板之间动摩擦因数为0.2μ=,重力加速度210m/s g =,求: (1)木板与挡板碰撞前瞬间的速度v ? (2)木板与挡板碰撞后滑块的位移s ? (3)木板的长度L ? 【答案】(1)1m/s (2)0.25m (3)1.75m 【解析】 【详解】 (1)滑块与小车动量守恒0()mv m M v =+可得1m/s v = (2)木板静止后,滑块匀减速运动,根据动能定理有:2102 mgs mv μ-=- 解得0.25m s = (3)从滑块滑上木板到共速时,由能量守恒得:220111 ()22 mv m M v mgs μ=++ 故木板的长度1 1.75m L s s =+= 2.如图,光滑固定斜面上有一楔形物体A 。A 的上表面水平,A 上放置一物块B 。已知斜面足够长、倾角为θ,A 的质量为M ,B 的质量为m ,A 、B 间动摩擦因数为μ(μ<), 最大静擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g 。现对A 施加一水平推力。求: (1)物体A 、B 保持静止时,水平推力的大小F 1; (2)水平推力大小为F 2时,物体A 、B 一起沿斜面向上运动,运动距离x 后撒去推力,A 、B 一起沿斜面上滑,整个过程中物体上滑的最大距离L ; (3)为使A 、B 在推力作用下能一起沿斜面上滑,推力F 应满足的条件。 【答案】(1) (2) (3)

牛顿运动定律专题精修订

牛顿运动定律专题集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#

牛顿运动定律专题 一、基础知识归纳 1、牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止。 理解要点: (1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持; (2)它定性地揭示了运动与力的关系,即力是改变物体运动状态的原因,(运动状态指物体的速度)又根据加速度定义:t v a ??=,有速度变化就一定有加速度,所以 可以说:力是使物体产生加速度的原因。(不能说“力是产生速度的原因”、“力是维持速度的原因”,也不能说“力是改变加速度的原因”。); (3)定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性——惯性;一切物体都有保持原有运动状态的性质,这就是惯性。惯性反映了物体运动状态改变的难易程度(惯性大的物体运动状态不容易改变)。质量是物体惯性大小的量度。 (4)牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态。而不受外力的物体是不存在的,牛顿第一定律不能用实验直接验证,但是建立在大量实验现象的基础之上,通过思维的逻辑推理而发现的。它告诉了人们研究物理问题的另一种方法,即通过大量的实验现象,利用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律; (5)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的,所以不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在F =0时的特例,牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。 2、牛顿第二定律:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比。公式F=ma. 理解要点:

高一物理-牛顿运动定律知识点归纳

高一物理:牛顿运动定律知识点归纳 ; 1.牛顿第一定律 (1)内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。 (2)惯性:物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。一切物体都有惯性,惯性是物体的固有性质。质量是物体惯性大小的唯一量度。 (3)牛顿第一定律说明了物体不受外力时的运动状态是匀速直线运动或静止,所以说力不是维持物体运动状态的原因,而是使物体改变运动状态的原因,即产生加速度的原因。 2、牛顿第二定律 (1)内容:物体运动的加速度与所受的合外力成正比,与物体的质量成反比,加速度的方向与合外力相同。表达式为。 (2)牛顿第二定律的瞬时性与矢量性 对于一个质量一定的物体来说,它在某一时刻加速度的大小和方向,只由它在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定。当它受到的合外力发生变化时,它的加速度随即也要发生变化,这便是牛顿第二定律的瞬时性的含义。 (3)运动和力的关系

牛顿运动定律指明了物体运动的加速度与物体所受外力的合力的关系,即物体运动的加速度是由合外力决定的。但是物体究竟做什么运动,不仅与物体的加速度有关还与物体的初始运动状态有关。比如一个正在向东运动的物体,若受到向西方向的外力,物体即具有向西方向的加速度,则物体向东做减速运动,直至速度减为零后,物体再在向西方向的力的作用下,向西做加速运动。由此说明,物体受到的外力决定了物体运动的加速度,而不是决定了物体运动的速度,物体的运动情况是由所受的合外力以及物体的初始运动状态共同决定的。 3、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、作用在同一条直线上。 (2)作用力和反作用力与一对平衡力的区别与联系 关系类别作用力和反作用力一对平衡力相同大小相等相等方向相反、作用在同一条直线上相反、作用在同一条直线上不同作用点作用在两个不同的物体上作用在同一个物体上性质相同不一定相同作用时间同时产生同时消失一个力的变化,不影响另一个力的变化 本文链接: ://..//xuexizongjie/2800716

牛顿运动定律-经典习题汇总

牛顿运动定律经典练习题 一、选择题 1.下列关于力和运动关系的说法中,正确的是 ( ) A .没有外力作用时,物体不会运动,这是牛顿第一定律的体现 B .物体受力越大,运动得越快,这是符合牛顿第二定律的 C .物体所受合外力为0,则速度一定为0;物体所受合外力不为0,则其速度也一定不为0 D .物体所受的合外力最大时,速度却可以为0;物体所受的合外力为0时,速度却可以最大 2.升降机天花板上悬挂一个小球,当悬线中的拉力小于小球所受的重力时,则升降机的运动情况可能是 ( ) A .竖直向上做加速运动 B .竖直向下做加速运动 C .竖直向上做减速运动 D .竖直向下做减速运动 3.物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合力方向的关系是 ( ) A .速度方向、加速度方向、合力方向三者总是相同的 B .速度方向可与加速度方向成任何夹角,但加速度方向总是与合力方向相同 C .速度方向总是和合力方向相同,而加速度方向可能和合力相同,也可能不同 D .速度方向与加速度方向相同,而加速度方向和合力方向可以成任意夹角 4.一人将一木箱匀速推上一粗糙斜面,在此过程中,木箱所受的合力( ) A .等于人的推力 B .等于摩擦力 C .等于零 D .等于重力的下滑分量 5.物体做直线运动的v-t 图象如图所示,若第1 s 内所受合力为F 1,第2 s 内所受合力为F 2,第3 s 内所受合力为F 3, 则( ) A .F 1、F 2、F 3大小相等,F 1与F 2、F 3方向相反 B .F 1、F 2、F 3大小相等,方向相同 C .F 1、F 2是正的,F 3是负的 D .F 1是正的,F 1、F 3是零 6.质量分别为m 和M 的两物体叠放在水平面上如图所示,两物体之间及M 与 水平面间的动摩擦因数均为μ。现对M 施加一个水平力F ,则以下说法中不正确的是( ) A .若两物体一起向右匀速运动,则M 受到的摩擦力等于F B .若两物体一起向右匀速运动,则m 与M 间无摩擦,M 受到水平面的摩擦力大小为μmg C .若两物体一起以加速度a 向右运动,M 受到的摩擦力的大小等于F -M a D .若两物体一起以加速度a 向右运动,M 受到的摩擦力大小等于μ(m+M )g+m a 7.用平行于斜面的推力,使静止的质量为m 的物体在倾角为θ的光滑斜面上,由底端向顶端做匀加速运动。当物体运动到斜面中点时,去掉推力,物体刚好能到达顶点,则推力的大小为 ( ) A .mg(1-sin θ) B .2mgsin θ C .2mgcos θ D .2mg(1+sin θ) 8.从不太高的地方落下的小石块,下落速度越来越大,这是因为 ( ) A .石块受到的重力越来越大 B .石块受到的空气阻力越来越小 C .石块的惯性越来越大 D .石块受到的合力的方向始终向下 9.一个物体,受n 个力的作用而做匀速直线运动,现将其中一个与速度方向相反的力逐渐减小到零,而其他的力保持不变,则物体的加速度和速度 ( ) A .加速度与原速度方向相同,速度增加得越来越快 B .加速度与原速度方向相同,速度增加得越来越慢 C .加速度与原速度方向相反,速度减小得越来越快 D .加速度与原速度方向相反,速度减小得越来越慢 10.下列关于超重和失重的说法中,正确的是 ( ) 第 5 题 第 6 题

专题三牛顿运动定律知识点总结归纳

精心整理 专题三牛顿三定律 1.牛顿第一定律(即惯性定律) 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。 (1 (2 ③由牛顿第二定律定义的惯性质量m=F/a和由万有引力定律定义的引力质量 2/严格相等。 m Fr GM ④惯性不是力,惯性是物体具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质。力是物体对物体的作用,惯性和力是两个不同的概念。 2.牛顿第二定律

(1)定律内容 成正比,跟物体的质量m成反比。 物体的加速度a跟物体所受的合外力F 合 (2)公式:F ma = 合 理解要点: 是产生加速度a的原因,它们同时产生,同时变化,同时存在,同时①因果性:F 合 3. (1 4. 分析物体受力情况,应用牛顿第二定律列方程。(隔离法) 一般两种方法配合交替应用,可有效解决连接体问题。 5.超重与失重 视重:物体对竖直悬绳(测力计)的拉力或对水平支持物(台秤)的压力。(测力计或台秤示数)

物体处于平衡状态时,N=G,视重等于重力,不超重,也不失重,a=0 当N>G,超重,竖直向上的加速度,a↑ 当N<G,失重,竖直向下的加速度,a↓ 注:①无论物体处于何状态,重力永远存在且不变,变化的是视重。 ②超、失重状态只与加速度方向有关,与速度方向无关。(超重可能:a↑,v↑,向 例 度为 f1- h1= 在t1到t=t2=5s的时间内,体重计的示数等于mg,故电梯应做匀速上升运动,速度为t1时刻电梯的速度,即 v1=a1t1,③ 在这段时间内电梯上升的高度 h2=v2(t2-t1)。④

在t2到t=t3=6s的时间内,体重计的示数小于mg,故电梯应做向上的减速运动。设这段时间内体重计作用于小孩的力为f1,电梯及小孩的加速度为a2,由牛顿第二定律,得 mg-f2=ma2,⑤ 在这段时间内电梯上升的高度 h3=2 h=h h= 例B。它 A m A 令x2 定律可知 kx2=m B gsinθ② F-m A gsinθ-kx2=m A a ③ 由②③式可得a=④ 由题意d=x1+x2⑤

牛顿运动定律经典例题(含解析)

7.14作业一牛顿第一定律、牛顿第三定律 看书:《大一轮》第一讲 基础热身 1.2012·模拟用一根轻质弹簧竖直悬挂一小球,小球和弹簧的受力如图K12-1所示,下列说确的是( ) B.F2的反作用力是F3 C.F3的施力物体是地球 D.F4的反作用力是F1 2.2011·模拟关于惯性,下列说法中正确的是( ) A.在月球上物体的重力只有在地面上的1 6 ,但是惯性没有变化 B.卫星的仪器由于完全失重,惯性消失了 C.铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转可增大铁饼惯性,使其飞得更远 D.磁悬浮列车能高速行驶是因为列车浮起后惯性小了 3.2011·模拟跳高运动员蹬地后上跳,在起跳过程中( ) A.运动员蹬地的作用力大小大于地面对他的支持力大小 B.运动员蹬地的作用力大小等于地面对他的支持力大小 C.运动员所受的支持力和重力相平衡 D.运动员所受的支持力小于重力 4.2011·海淀模拟物体同时受到F1、F2、F3三个力的作用而保持平衡状态,则以下说确的是( ) A.F1与F2的合力一定与F3大小相等,方向相反 B.F1、F2、F3在某一方向的分量之和可能不为零 C.F1、F2、F3中的任何一个力变大,则物体必然做加速运动 D.若突然撤去F3,则物体一定沿着F3的反方向做匀变速直线运动 技能强化 5.就一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以解释,其中正确的是( ) A.采用了大功率的发动机后,某些赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度,这表明可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性 B.射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透,这表明它的惯性小了 C.货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这会改变它的惯性 D.摩托车转弯时,车手一方面要控制速度适当,另一方面要将身体稍微向里倾斜,通过调控人和车的惯性达到急转弯的目的 6.2011·模拟计算机已经应用于各个领域.如图K12-2所示是利用计算机记录的某作用力和反作用力变化图线,根据图线可以得出的结论是( ) 图K12-2 A.作用力大时,反作用力小 B.作用力和反作用力的方向总是相反的 C.作用力和反作用力是作用在同一个物体上的 D.牛顿第三定律在物体处于非平衡状态时不再适用 7.我国《道路交通安全法》中规定:各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带,这是因

上海高三物理复习牛顿运动定律专题

第三章牛顿运动定律专题 考试内容和要求 一.牛顿运动定律 1.牛顿第一定律 (1)第一定律的内容:任何物体都保持或的状态,直到有迫使它改变这种状态为止。牛顿第一定律指出了力不是产生速度的原因,也不是维持速度的原因,力是改变的原因,也就是产生的原因。 (2)惯性:物体保持的性质叫做惯性。牛顿第一定律揭示了一切物体都有惯性,惯性是物体的固有性质,与外部条件无关,因此该定律也叫做惯性定律。 【典型例题】 1.(2005广东)一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶,下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论,正确的是() (A)车速越大,它的惯性越大

(B)质量越大,它的惯性越大 (C)车速越大,刹车后滑行的路程越长 (D)车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越大 2.(2006广东)下列对运动的认识不正确的是() (A)亚里士多德认为物体的自然状态是静止的,只有当它受到力的作用才会运动 (B)伽利略认为力不是维持物体速度的原因 (C)牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度,而不仅仅是使之运动 (D)伽利略根据理想实验推论出,如果没有摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一个速度,将保持这个速度继续运动下去 3.(2003上海理综)科学思维和科学方法是我们 认识世界的基本手段。在研究和解决问题过程中, 不仅需要相应的知识,还要注意运用科学的方法。 理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利略 设想了一个理想实验,如图所示,其中有一个是经验 事实,其余是推论。 ①减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度; ②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面; ③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度; ④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面做持续的匀速运动。 请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列(只要填写序号即可)。在上述的设想步骤中,有的属于可靠的事实,有的则是理想化的推论。 下列关于事实和推论的分类正确的是() (A)①是事实,②③④是推论 (B)②是事实,①③④是推论 (C)③是事实,①②④是推论 (D)④是事实,①②③是推论 2.牛顿第二定律 (1)第二定律的内容:物体运动的加速度同成正比,同成反比,而且加速度方向与力的方向一致。ΣF=ma (2)1牛顿=1千克·米/秒2

牛顿运动定律典型例题分析报告

牛顿运动定律典型例题分析 基础知识回顾 1、牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。 对牛顿第一定律的理解要点: (1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持; (2)它定性地揭示了运动与力的关系,即力是改变物体运动状态的原因,是使物体产生加速度的原因;(3)定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性——惯性; (4)不受力的物体是不存在的,牛顿第一定律不能用实验直接验证,但是建立在大量实验现象的基础之上,通过思维的逻辑推理而发现的。它告诉了人们研究物理问题的另一种方法,即通过大量的实验现象,利用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律; (5)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例,牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。 2、牛顿第二定律:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。公式F=ma. 对牛顿第二定律的理解要点: (1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律研究其效果,分析出物体的运动规律;反过来,知道了运动,可根据牛顿第二定律研究其受力情况,为设计运动,控制运动提供了理论基础; (2)牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果,即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬时效果是加速度而不是速度; (3)牛顿第二定律是矢量关系,加速度的方向总是和合外力的方向相同的,可以用分量式表示,

F x=ma x,F y=ma y,F z=ma z; (4)牛顿第二定律F=ma定义了力的基本单位——牛顿(定义使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的作用力为1N,即1N=1kg.m/s2. 3、牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上。对牛顿第三定律的理解要点: (1)作用力和反作用力相互依赖性,它们是相互依存,互以对方作为自已存在的前提; (2)作用力和反作用力的同时性,它们是同时产生、同时消失,同时变化,不是先有作用力后有反作用力; (3)作用力和反作用力是同一性质的力; (4)作用力和反作用力是不可叠加的,作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,各产生其效果,不可求它们的合力,两个力的作用效果不能相互抵消,这应注意同二力平衡加以区别。 4.物体受力分析的基本程序: (1)确定研究对象; (2)采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力; (3)按照先重力,然后环绕物体一周找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力,最后分析其他场力; (4)画物体受力图,没有特别要求,则画示意图即可。 5.超重和失重: (1)超重:物体有向上的加速度称物体处于超重。处于失重的物体的物体对支持面的压力F(或对悬挂物的拉力)大于物体的重力,即F=mg+ma.;

牛顿运动定律专题(一)

牛顿运动定律专题(一) 知识达标: 1、下列说法正确的是…………………………………() A、甲主动推乙,甲对乙的作用力的发生先于乙对甲的作用力 B、施力物体必然也是受力物体 C、地球对人的吸引力显然要比人对地球的吸引力大得多 D、以卵击石,卵破碎,说明石块对卵的作用力大于卵对石块的作用力 2、关于惯性下列说法中正确的是…………………………………………() 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,因此只有此时物体才有惯性 B、物体加速度越大,说明它的速度改变得越快,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、一小球用一细绳悬挂于天花板上,以下几种说法正确的是………………………() A、小球所受的重力和细绳对它的拉力是一对作用力和反作用力 B、小球对细绳的拉力就是小球所受的重力 C、小球所受的重力的反作用力作用在地球上 D、小球所受重力的反作用力作用在细绳上 4、当作用在物体上的合外力不为零时,下面结论正确的是……………………() A、物体的速度大小一定发生变化 B、物体的速度方向一定发生变化 C、物体的速度不一定发生变化 D、物体的速度一定发生变化 5、关于超重和失重的说法中正确的是…………………………………() A、超重就是物体受到的重力增加了 B、失重就是物体受到的重力减少了 C、完全失重就是物体的重力全部消失了 D、不论超重、失重还是完全失重,物体所受重力不变 6、在升降机内,一人站在磅秤上,发现自己的体重减少了20%,于是他作出了下列判断,你认为正确的是() A、升降机以0.8g的加速度加速上升 B、升降机以0.2g的加速度加速下降 C、升降机以0.2g的加速度减速上升 D、升降机以0.8g的加速度减速下降 7、2001年1月,我国又成功进行“神舟二号”宇宙飞船的航行,失重实验是至关宇宙员生命安全的重要实验,宇宙飞船 在下列哪种状态下会发生失重现象………………………() A、匀速上升 B、匀速圆周运动 C、起飞阶段 D、着陆阶段 经典题型: 一、牛顿第二定律结合正交分解 例:1、细线悬挂的小球相对于小车静止,并与竖直方向成θ角,求小车运动的加速度。 2、如图,斜面固定,物体在水平推力F作用下沿斜面上滑,已知物体质量m,斜面倾角 θ,动摩擦因数μ和物体小球加速度a,求水平推力F的大小。 练习:1、如图,已知θ=300,斜杆固定,穿过斜杆的小球质量m=1kg,斜杆与小球动摩擦因数μ= √3/6,竖直向上的力F=20N,求小球的加速度a=?

牛顿运动定律知识点总结

专题三牛顿三定律 1. 牛顿第一定律(即惯性定律) 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。 (1)理解要点: ①运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持。 ②它定性地揭示了运动与力的关系:力是改变物体运动状态的原因,是使物体产生加速度的原因。 ③第一定律是牛顿以伽俐略的理想斜面实验为基础,总结前人的研究成果加以丰富的想象而提出来的;定律成立的条件是物体不受外力,不能用实验直接验证。 ④牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能认为它是牛顿第二定律合外力为零时的特例,第一定律定性地给出了力与运动的关系,第二定律定量地给出力与运动的关系。 (2)惯性:物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。 ①惯性是物体的固有属性,与物体的受力情况及运动状态无关。 ②质量是物体惯性大小的量度。 ③由牛顿第二定律定义的惯性质量m=F/a和由万有引力定律定义的引力质量m Fr GM 2/严格相等。 ④惯性不是力,惯性是物体具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质。力是物体对物体的作用,惯性和力是两个不同的概念。

2. 牛顿第二定律 (1)定律内容 成正比,跟物体的质量m 物体的加速度a跟物体所受的合外力F 合 成反比。 (2)公式:F ma = 合 理解要点: ①因果性:F 是产生加速度a的原因,它们同时产生,同时变 合 化,同时存在,同时消失; ②方向性:a与F 都是矢量,方向严格相同; 合 是该时刻作 ③瞬时性和对应性:a为某时刻某物体的加速度,F 合 用在该物体上的合外力。 3. 牛顿第三定律 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,公式可写为F F =-'。 (1)作用力和反作用力与二力平衡的区别 4. 牛顿定律在连接体中的应用

牛顿运动定律经典例题(含解析)

7.14作业一 牛顿第一定律、牛顿第三定律 看书 :《大一轮》 第一讲 基础热身 1.2012·厦门模拟用一根轻质弹簧竖直悬挂一小球,小球和弹簧的受力如图K12-1所示, 下列说法正确的是( ) B .F 2的反作用力是F 3 C .F 3的施力物体是地球 D .F 4的反作用力是F 1 2.2011·芜湖模拟关于惯性,下列说法中正确的是( ) A .在月球上物体的重力只有在地面上的16 ,但是惯性没有变化 B .卫星内的仪器由于完全失重,惯性消失了 C .铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转可增大铁饼惯性,使其飞得更远 D .磁悬浮列车能高速行驶是因为列车浮起后惯性小了 3.2011·金华模拟跳高运动员蹬地后上跳,在起跳过程中( ) A .运动员蹬地的作用力大小大于地面对他的支持力大小 B .运动员蹬地的作用力大小等于地面对他的支持力大小 C .运动员所受的支持力和重力相平衡 D .运动员所受的支持力小于重力 4.2011·海淀模拟物体同时受到F 1、F 2、F 3三个力的作用而保持平衡状态,则以下说法正确的是( ) A .F 1与F 2的合力一定与F 3大小相等,方向相反 B .F 1、F 2、F 3在某一方向的分量之和可能不为零 C .F 1、F 2、F 3中的任何一个力变大,则物体必然做加速运动 D .若突然撤去F 3,则物体一定沿着F 3的反方向做匀变速直线运动 技能强化 5.就一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以解释,其中正确的是( ) A .采用了大功率的发动机后,某些赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度,这表明可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性 B .射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透,这表明它的惯性小了 C .货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这会改变它的惯性 D .摩托车转弯时,车手一方面要控制速度适当,另一方面要将身体稍微向里倾斜,通过调控人和车的惯性达到急转弯的目的 6.2011·台州模拟计算机已经应用于各个领域.如图K12-2所示是利用计算机记录的某作用力和反作用力变化图线,根据图线可以得出的结论是( ) 图K12-2 A .作用力大时,反作用力小 B .作用力和反作用力的方向总是相反的 C .作用力和反作用力是作用在同一个物体上的 D .牛顿第三定律在物体处于非平衡状态时不再适用 7.我国《道路交通安全法》中规定:各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带,这是因

牛顿运动定律试题及标准答案

高一物理牛顿运动定律测试 一、选择题:(每题5分,共50分)每小题有一个或几个正确选项。 1.下列说法正确的是 A.力是物体运动的原因B.力是维持物体运动的原因 C.力是物体产生加速度的原因D.力是使物体惯性改变的原因 2.下列说法正确的是 A.加速行驶的汽车比它减速行驶时的惯性小 B.静止的火车启动时速度变化缓慢,是因为火车静止时惯性大 C.已知月球上的重力加速度是地球上的1/6,故一个物体从地球移到月球惯性减小为1/6 D.为了减小机器运转时振动,采用螺钉将其固定在地面上,这是为了增大惯性 3.在国际单位制中,力学的三个基本单位是 A.kg 、m 、m / s2 B.kg 、 m / s 、 N C.kg 、m 、 s D.kg、 m / s2 、N 4.下列对牛顿第二定律表达式F=ma及其变形公式的理解,正确的是()A.由F=ma可知,物体所受的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成正比 B.由m=F/a可知,物体的质量与其所受合外力成正比,与其运动加速度成反比 C.由a=F/m可知,物体的加速度与其所受合外力成正比,与其质量成反比 D.由m=F/a可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它受到的合外力而求得 5.大小分别为1N和7N的两个力作用在一个质量为1kg的物体上,物体能获得的最小加速度和最大加速度分别是 A.1 m / s2和7 m / s2 B.5m / s2和8m / s2 C.6 m / s2和8 m / s2 D.0 m / s2和8m / s2 6.弹簧秤的秤钩上挂一个物体,在下列情况下,弹簧秤的读数大于物体重力的是A.以一定的加速度竖直加速上升B.以一定的加速度竖直减速上升 C.以一定的加速度竖直加速下降D.以一定的加速度竖直减速下降 7.一物体以 7 m/ s2的加速度竖直下落时,物体受到的空气阻力大小是 ( g取10 m/ s2 ) A.是物体重力的0.3倍 B.是物体重力的0.7倍 C.是物体重力的1.7倍 D.物体质量未知,无法判断

高中物理牛顿运动定律典型例题精选讲解解析

2012牛顿运动定律典型精练 基础知识回顾 1、牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。 对牛顿第一定律的理解要点:(1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持;(2)它定性地揭示了运动与力的关系,即力是改变物体运动状态的原因,是使物体产生加速度的原因;(3)定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性——惯性;(4)不受力的物体是不存在的,牛顿第一定律不能用实验直接验证,但是建立在大量实验现象的基础之上,通过思维的逻辑推理而发现的。它告诉了人们研究物理问题的另一种方法,即通过大量的实验现象,利用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律;(5)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例,牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。 2、牛顿第二定律:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。公式F=ma. 对牛顿第二定律的理解要点:(1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律研究其效果,分析出物体的运动规律;反过来,知道了运动,可根据牛顿第二定律研究其受力情况,为设计运动,控制运动提供了理论基础;(2)牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果,即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬时效果是加速度而不是速度;(3)牛顿第二定律是矢量关系,加速度的方向总是和合外力的方向相同的,可以用分量式表示,F x =ma x ,F y =ma y ,F z =ma z ;(4)牛顿第二定律F=ma 定义了力的基本单位——牛 顿(定义使质量为1kg 的物体产生1m/s 2的加速度的作用力为1N,即1N=1kg.m/s 2. 3、牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上。 对牛顿第三定律的理解要点:(1)作用力和反作用力相互依赖性,它们是相互依存,互以对方作为自已存在的前提;(2)作用力和反作用力的同时性,它们是同时产生、同时消失,同时变化,不是先有作用力后有反作用力;(3)作用力和反作用力是同一性质的力;(4)作用力和反作用力是不可叠加的,作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,各产生其效果,不可求它们的合力,两个力的作用效果不能相互抵消,这应注意同二力平衡加以区别。 4.物体受力分析的基本程序:(1)确定研究对象;(2)采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力;(3)按照先重力,然后环绕物体一周找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力,最后分析其他场力;(4)画物体受力图,没有特别要求,则画示意图即可。 5.超重和失重:(1)超重:物体有向上的加速度称物体处于超重。处于失重的物体的物体对支持面的压力F (或对悬挂物的拉力)大于物体的重力,即F=mg+ma.;(2)失重:物体有向下的加速度称物体处于失重。处于失重的物体对支持面的压力F N (或对悬挂物的拉力)小于物体的重力mg ,即F N =mg -ma ,当a=g 时,F N =0,即物体处于完全失重。 6、牛顿定律的适用范围:(1)只适用于研究惯性系中运动与力的关系,不能用于非惯性系;(2)只适用于解决宏观物体的低速运动问题,不能用来处理高速运动问题;(3)只适用于宏观物体,一般不适用微观粒子。 二、解析典型问题 问题1:必须弄清牛顿第二定律的矢量性。 牛顿第二定律F=ma 是矢量式,加速度的方向与物体所受合外力的方向相同。在解题时,可以利用正交分解法进行求解。 练习1、如图1所示,电梯与水平面夹角为300,当电梯加速向上运动时,人对梯面压力是其重力 的6/5,则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍? 分析与解:对人受力分析,他受到重力mg 、支持力F N 和摩擦力F f 作用,如图1所示.取水平向右 为x 轴正向,竖直向上为y 轴正向,此时只需分解加速度,据牛顿第二定律可得:F f =macos300, 0 图1

牛顿运动定律图像专题一

牛顿运动定律图像专题一 1、一个质量为m的木块静止在光滑水平面上,某时刻开始受到如图所示的水平拉力的作用,下列说确的是() A.4t0时刻木块的速度为 B.4t0时刻水平拉力的瞬时功率为 C.0到4t0时间,木块的位移大小为 D.0到4t0时间,,木块的位移大小为5F0t02/m 1、【答案】D 【解析】 考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系. 专题:牛顿运动定律综合专题. 分析:根据牛顿第二定律求出加速度,结合运动学公式求出瞬时速度的大小和位移的大小,根据力和位移求出水平拉力做功大小. 解答:解:A、0﹣2t0的加速度,则2t0末的速度,匀减速 运动的加速度大小,则4t0末的速度v2=v1﹣a2?2t0=,则4t0时刻水平拉力的瞬时功率P=,故A、B错误. C、0﹣2t0的位移=,2t0﹣4t0的位移 =,则位移x=,故C错误. D、0到4t0时间,水平拉力做功,故D正确.

故选:D. 点评:本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁. 2、如右下图甲所示,一个质量为3kg的物体放在粗糙水平地面上,从零时刻起,物体在水平力F作用下由静止开始做直线运动.在0~3s时间物体的加速度a随时间t的变化规律如右下图乙所示.则( ) A.F的最大值为12 N B.0~1s和2~3s物体加速度的方向相反 C.3s末物体的速度最大,最大速度为8m/s D.在0~1s物体做匀加速运动,2~3s 物体做匀减速运动 【答案】C 【解析】【命题立意】旨在考查牛顿第二定律的理解,运动图象的理解和应用 A加速度最大为4 m/s2,合力最大为4N,但有摩擦力,B 0~1s和2~3s物体加速度都是正值,方向相同,C梯形的面积是最大速度,类比匀变速的面积相当于位移,D物体一直做加速做加速直线运动,但加速度先增大,又不变,最后减少 3、质点所受的合外力F随时间变化的规律如图所示,力的方向始终在一直线上.已知t=0时质点的速度为零.在图示的t1、t2、t3和t4各时刻中,质点的速度最大的时刻是() A.t1 B.t2 C.t3 D.t4 【答案】B 【解析】考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系. 专题:牛顿运动定律综合专题. 分析:通过分析质点的运动情况,确定速度如何变化. 解答:解:由力的图象分析可知: 在0∽t1时间,质点向正方向做加速度增大的加速运动. 在t1∽t2时间,质点向正方向做加速度减小的加速运动. 在t2∽t3时间,质点向正方向做加速度增大的减速运动.

牛顿三大定律知识点与例题

牛顿运动定律 牛顿第一定律、牛顿第三定律 知识要点 一、牛顿第一定律 1.牛顿第一定律的内容:一切物体总保持原来的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. 2.理解牛顿第一定律,应明确以下几点: (1)牛顿第一定律是一条独立的定律,反映了物体不受外力时的运动规律,它揭示了:运动是物体的固有属性,力是改变物体运动状态的原因. ①牛顿第一定律反映了一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态不变的性质,这种性质称为惯性,所以牛顿第一定律又叫惯性定律. ②它定性揭示了运动与力的关系:力是改变物体运动状态的原因,是产生加速度的原因. (2)牛顿第一定律表述的只是一种理想情况,因为实际不受力的物体是不存在的,因而无法用实验直接验证,理想实验就是把可靠的事实和理论思维结合起来,深刻地揭示自然规律.理想实验方法:也叫假想实验或理想实验.它是在可靠的实验事实基础上采用科学的抽象思维来展开的实验,是人们在思想上塑造的理想过程.也叫头脑中的实验.但是,理想实验并不是脱离实际的主观臆想,首先,理想实验以实践为基础,在真实的实验的基础上,抓住主要矛盾,忽略次要矛盾,对实际过程做出更深一层的抽象分析;其次,理想实验的推理过程,是以一定的逻辑法则作为依据. 3.惯性 (1)惯性是任何物体都具有的固有属性.质量是物体惯性大小的唯一量度,它和物体的受力情况及运动状态无关. (2)改变物体运动状态的难易程度是指:在同样的外力下,产生的加速度的大小;或者,产生同样的加速度所需的外力的大小. (3)惯性不是力,惯性是指物体总具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质,力是物体间的相互作用,两者是两个不同的概念. 二、牛顿第三定律 1.牛顿第三定律的内容 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. 2.理解牛顿第三定律应明确以下几点: (1)作用力与反作用力总是同时出现,同时消失,同时变化; (2)作用力和反作用力是一对同性质力; (3)注意一对作用力和反作用力与一对平衡力的区别 对一对作用力、反作用力和平衡力的理解

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