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牛顿运动定律知识点总结

牛顿运动定律知识点总结
牛顿运动定律知识点总结

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: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,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.

(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——牛顿(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.

(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、加速度的方向在受力图旁边画出来。

③若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动,一般用平行四边形定则(或三角形定则)解题;若研究对象在不共线的三个以上的力作用下做加速运动,一般用正交分解法解题(注意灵活选取坐标轴的方向,既可以分解力,也可以分解加速度)。

④当研究对象在研究过程的不同阶段受力情况有变化时,那就必须分阶段进行受力分析,分阶段列方程求解。

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。

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。

(5)区分一对作用力反作用力和一对平衡力:一对作用力反作用力和一对平衡力的共同点有:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。

不同点有:作用力反作用力作用在两个不同物体上,而平衡力作用在同一个物体上;作用力反作用力一定是同种性质的力,而平衡力可能是不同性质的力;作用力反作用力一定是同时产生同时消失的,而平衡力中的一个消失

后,另一个可能仍然存在。

5.超重和失重:(1)超重:物体具有竖直向上的加速度称物体处于超重。处于超重状态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:物体具有竖直向下的加速度称物体处于失重。处于失重状态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。

7.常用公式

F=ma

V^2-V0^2=2ax

T=2x/a^1/2

V=v0+at, x=v0t+1/2at^2

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。

例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

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, F N -mg=masin300

因为

56=m g F N ,解得5

3

=

mg F f . 问题2:必须弄清牛顿第二定律的瞬时性。

牛顿第二定律是表示力的瞬时作用规律,描述的是力的瞬时作用效果—产生加速度。物体在某一时刻加速度的大小和方向,是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的。当物体所受到的合外力发生变化时,它的加速度随即也要发生变化,F=ma 对运动过程的每一瞬间成立,加速度与力是同一时刻的对应量,即同时产生、同时变化、同时消失。

例2、如图2(a )所示,一质量为m 的物体系于长度分别为L 1、L 2的两根细线上,

L 1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,L 2水平拉直,物体处于平衡状态。现将L 2线剪断,求剪断瞬时物体的加速度。

(l )下面是某同学对该题的一种解法:

保持平衡,有

T 1cos θ=mg , T 1sin θ=T 2, T 2=mgtan θ

剪断线的瞬间,T 2突然消失,物体即在T 2反方向获得加速度。因为m........

a ,所以加速度a =g tan θ,方向在T 2反方向。

你认为这个结果正确吗?请对该解法作出评价并说明理由。

(2)若将图2(a)中的细线L 1改为长度相同、质量不计的轻弹簧,如图2(b)所示,其他条件不变,求解的步骤和结果与(l )完全相同,即 a =g tan θ,你认为这个结果正确吗?请说明理由。

图2(b)

图2(a)

分析与解:(1)错。因为L 2被剪断的瞬间,L 1上的张力大小发生了变化。剪断瞬时物体的加速度a=gsin θ.

(2)对。因为L 2被剪断的瞬间,弹簧L 1的长度来不及发生变化,其大小和方向都不变。

问题3:必须弄清牛顿第二定律的独立性。

当物体受到几个力的作用时,各力将独立地产生与其对应的加速度(力的独立作用原理),而物体表现出来的实际加速度是物体所受各力产生加速度叠加的结果。那个方向的力就产生那个方向的加速度。

例3、如图3所示,一个劈形物体M 放在固定的斜面上,上表面水平,在水平面上放有光滑小球m ,劈形物体从静止开始释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是:

A .沿斜面向下的直线

B .抛物线

C .竖直向下的直线 D.无规则的曲线。

分析与解:因小球在水平方向不受外力作用,水平方向的加速度为零,且初速度为零,故小球将沿竖直向下的直线运动,即C 选项正确。

问题4:必须弄清牛顿第二定律的同体性。

加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的,所以解题时一定要把研究对象确定好,把研究对象全过程的受力情况都搞清楚。

例4、一人在井下站在吊台上,用如图4所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来。图中跨过滑轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦。吊台的质量m=15kg,人的质量为M=55kg,起动时吊台向上的加速度是a=0.2m/s 2,求这时人对吊台的压力。(g=9.8m/s 2)

分析与解:选人和吊台组成的系统为研究对象,受力如图5所示,F 为绳的拉力,由牛顿第二定律有:2F-(m+M)g=(M+m)a

则拉力大小为:N g a m M F 3502

)

)((=++=

3

4

5

再选人为研究对象,受力情况如图6所示,其中F N 是吊台对人的支持力。由牛顿第二定律得:F+F N -Mg=Ma,故F N =M(a+g)-F=200N.

由牛顿第三定律知,人对吊台的压力与吊台对人的支持力大小相等,方向相反,因此人对吊台的压力大小为200N ,方向竖直向下。

问题5:必须弄清面接触物体分离的条件及应用。

相互接触的物体间可能存在弹力相互作用。对于面接触的物体,在接触面间弹力变为零时,它们将要分离。抓住相互接触物体分离的这一条件,就可顺利解答相关问题。下面举例说明。

例5、一根劲度系数为k,质量不计的轻弹簧,上端固定,下端系一质量为m 的物体,有一水平板将物体托住,并使弹簧处于自然长度。如图7所示。现让木板由静止开始以加速度a(a <g =匀加速向下移动。求经过多长时间木板开始与物体分离。

分析与解:设物体与平板一起向下运动的距离为x 时,物体受重力mg ,弹簧的弹力F=kx 和平板的支持力N 作用。据牛顿第二定律有:

mg-kx-N=ma 得N=mg-kx-ma

当N=0时,物体与平板分离,所以此时k

a g m x )

(-= 因为2

21at x =

,所以ka

a g m t )

(2-=。

例6、如图8所示,一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都不计,盘内放一个物体P 处于静止,P 的质量m=12kg ,弹簧的劲度系数k=300N/m 。现在给P 施加一个竖直向上的力F ,使P 从静止开始向上做匀加速直线运动,已知在t=0.2s 内F 是变力,在0.2s 以后F 是恒力,g=10m/s 2,则F

的最小值是 ,F 的最大值是 。

分析与解:因为在t=0.2s 内F 是变力,在t=0.2s 以后F 是恒力,所以在t=0.2s 时,P 离开秤盘。此时P 受到盘的支持力为零,由于盘和弹簧的质量都不计,所以此时弹簧处于原长。在0_____0.2s 这段

时间内P 向上运动的距离:

x=mg/k=0.4m

图7

图8

因为221at x =

,所以P 在这段时间的加速度22/202s m t

x

a == 当P 开始运动时拉力最小,此时对物体P 有N-mg+F min =ma,又因此时N=mg ,所以有F min =ma=240N. 当P 与盘分离时拉力F 最大,F max =m(a+g)=360N.

例7、一弹簧秤的秤盘质量m 1=1.5kg ,盘内放一质量为m 2=10.5kg 的物体P ,弹簧质量不计,其劲度系数为k=800N/m ,系统处于静止状态,如图9所示。现给P 施加一个竖直向上的力F ,使P 从静止开始向上做匀加速直线运动,已知在最初0.2s 内F 是变化的,在0.2s 后是恒定的,求F 的最大值和最小值各是多少?(g=10m/s 2)

分析与解:因为在t=0.2s 内F 是变力,在t=0.2s 以后F 是恒力,所以在t=0.2s 时,P 离开秤盘。此时P 受到盘的支持力为零,由于盘的质量m 1=1.5kg ,所以此时弹簧不能处于原长,这与例2轻盘不同。设在0_____0.2s 这段时间内P 向上运动的距离为x,对物体P 据牛顿第二定律可得: F+N-m 2g=m 2a

对于盘和物体P 整体应用牛顿第二定律可得:

a m m g m m x k g m m k F )()()(212121+=+-??

?

???-++

令N=0,并由述二式求得k

a m g m x 12-=

,而

2

21at x =,所以求得a=6m/s 2. 当P 开始运动时拉力最小,此时对盘和物体P 整体有F min =(m 1+m 2)a=72N. 当P 与盘分离时拉力F 最大,F max =m 2(a+g)=168N. 问题6:必须会分析临界问题。

例8、如图10,在光滑水平面上放着紧靠在一起的AB两物体,B的质量是A的2倍,B受到向右的恒力FB =2N ,A受到的水平力FA =(9-2t)N ,(t 的单位是s)。从t =0开始计时,则:

A .A物体在3s 末时刻的加速度是初始时刻的5/11倍;

B .t >4s 后,B物体做匀加速直线运动;

C .t =4.5s 时,A物体的速度为零;

D .t >4.5s 后,AB的加速度方向相反。

分析与解:对于A 、B 整体据牛顿第二定律有:F A +F B =(m A +m B )a,设A 、B 间的作用为N ,则对B 据牛顿第二定律可得: N+F B =m B

a

图10

解得N t

F m m F F m N B B A B A B

3

416-=-++=

当t=4s 时N=0,A 、B 两物体开始分离,此后B 做匀加速直线运动,而A 做加速度逐渐减小的加速运动,当t=4.5s 时A 物体的加速度为零而速度不为零。t >4.5s 后,A所受合外力反向,即A 、B 的加速度方向相反。当t<4s 时,A 、B 的加速度均为B

A B

A m m F F a ++=

综上所述,选项A 、B 、D 正确。

例9、如图11所示,细线的一端固定于倾角为450的光滑楔形滑块A 的顶端P 处,细线的另一端拴一质量为m 的小球。当滑块至少以加速度a= 向左运动时,小球对滑块的压力等于零,当滑块以a=2g 的加速度向左运动时,线中拉力T= 。

分析与解:当滑块具有向左的加速度a 时,小球受重力mg 、绳的拉力T 和斜面的支持力N 作用,如图12所示。

在水平方向有Tcos450-Ncos450=ma; 在竖直方向有Tsin450-Nsin450-mg=0. 由上述两式可解出:0

045

cos 2)

(,45sin 2)(a g m T a g m N +=-=

由此两式可看出,当加速度a 增大时,球受支持力N 减小,绳拉力T 增加。当a=g 时,N=0,此时小球虽与斜面有接触但无压力,处于临界状态。这时绳的拉力T=mg/cos450=mg 2.

当滑块加速度a>g 时,则小球将“飘”离斜面,只受两力作用,如图13所示,此时细线与水平方向间的夹角α<450.由牛顿第二定律得:Tcos α=ma,Tsin α=mg,解得

mg g a m T 522=+=。

问题7:必须会用整体法和隔离法解题。

两个或两个以上物体相互连接参与运动的系统称为连接体.以平衡态或非平衡态下连接体问题拟题屡次呈现于高考卷面中,是考生备考临考的难点之一.

例10、用质量为m 、长度为L 的绳沿着光滑水平面拉动质量为M 的物体,在绳的一端所施加的水平拉力为F , 如图14所示,求:

12

13

图11

图14

M

(1)物体与绳的加速度;

(2)绳中各处张力的大小(假定绳的质量分布均匀,下垂度可忽略不计。) 分析与解:(1)以物体和绳整体为研究对象,根据牛顿第二定律可得: F=(M+m )a,解得a=F/(M+m).

(2)以物体和靠近物体x 长的绳为研究对象,如图15所示。根据牛顿第二定律可得:F x =(M+mx/L)a=(M+

x L m )m

M F + . 由此式可以看出:绳中各处张力的大小是不同的,当x=0时,绳施于物体M 的力的大小为

F m

M M

+。

例11、如图16所示,AB 为一光滑水平横杆,杆上套一轻环,环上系一长为L 质量不计的细绳,绳的另一端拴一质量为m 的小球,现将绳拉直,且与AB 平行,由静止释放小球,则当细绳与AB 成θ角时,小球速度的水平分量和竖直分量的大小各是多少?轻环移动的距离d 是多少?

分析与解:本题是“轻环”模型问题。由于轻环是套在光滑水平横杆上的,在小球下落过程中,由于轻环可以无摩擦地向右移动,故小球在落到最低点之前,绳子对小球始终没有力的作用,小球在下落过程中只受到重力作用。因此,小球的运动轨迹是竖直向下的,这样当绳子与横杆成θ角时,小球的水平分速度为V x =0,小球的竖直分速度θsin 2gL V y =

。可求得轻环移动的距离是d=L-Lcos θ.

问题8:必须会分析与斜面体有关的问题。

例12、如图17所示,水平粗糙的地面上放置一质量为M 、倾角为θ的斜面体,斜面体表面也是粗糙的有一质量为m 的小滑块以初速度V 0由斜面底端滑上斜面上经过时

间t 到达某处速度为零,在小滑块上滑过程中斜面体保持不动。求此过程中水平地面对斜面体的摩擦力与支持力各为多大?

分析与解:取小滑块与斜面体组成的系统为研究对象,系统受到的外力有重力(m+M)g/地面对系统的支持力N 、静摩擦力f(向下)。建立如图17所示的坐标系,对系统在水平方向与竖直方向分别应用牛顿第二定律得:

图15

M

A

B 图16

图17

-f=0-mV 0cos θ/t, [N -(m+M)g]=0-mV 0sin θ/t 所以t m V f θcos 0=

,方向向左;t

mV g M m N θ

sin )(0-+=。 问题9:必须会分析传送带有关的问题。

例13、如图18所示,某工厂用水平传送带传送零件,设两轮子圆心的距离为S ,传送带与零件间的动摩擦因数为μ,传送带的速度恒为V ,在P 点轻放一质量为m 的零件,并使被传送到右边的Q 处。设零件运动的后一段与传送带之间无滑动,则传送所需时间为 ,摩擦力对零件做功为 .

分析与解:刚放在传送带上的零件,起初有个靠滑动摩擦力加速的过程,当速度增加到与传送带速度相同时,物体与传送带间无相对运动,摩擦力大小由f=μmg 突变为零,此后以速度V 走完余下距离。

由于f=μmg=ma,所以a=μg. 加速时间 g

V a V t μ==

1 加速位移 g

V at S μ2

2112121==

通过余下距离所用时间 g

V

V S V S S t μ212-

=-=

共用时间 g V V S t t t μ221+=

+= 摩擦力对零件做功 22

1

mV W =

例14、如图19所示,传送带与地面的倾角θ=37o,从A 到B 的长度为16m,传送带以V 0=10m/s 的速度逆时针转动。在传送带上端无初速的放一个质量为0.5㎏的物体,它与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,求物

体从A 运动到B 所需的时间是多少?(sin37o

=0.6,cos37o=0.8)

分析与解:物体放在传图18

f

mg

图19

图20 (a)

(b)

送带上后,开始阶段,传送带的速度大于物体的速度,传送带给物体一沿斜面向下的滑动摩擦力,物体由静止开始加速下滑,受力分析如图20(a )所示;当物体加速至与传送带速度相等时,由于μ<tan θ,物体在重力作用下将继续加速,此后物体的速度大于传送带的速度,传送带给物体沿传送带向上的滑动摩擦力,但合力沿传送带向下,物体继续加速下滑,受力分析如图20(b)所示。综上可知,滑动摩擦力的方向在获得共同速度的瞬间发生了“突变” 。

开始阶段由牛顿第二定律得:mgsin θ+μmgcos θ=ma 1; 所以:a 1=gsin θ+μgcos θ=10m/s 2;

物体加速至与传送带速度相等时需要的时间t1=v/a 1=1s;发生的位移: s=a 1t12/2=5m<16m;物体加速到10m/s 时仍未到达B 点。

第二阶段,有:mgsin θ-μmgcos θ=ma 2 ;所以:a 2=2m/s 2;设第二阶段物体滑动到B 的时间为t 2 则:L AB -S =vt2+a 2t22/2 ;解得:t 2=1s , t2/=-11s (舍去)。故物体经历的总时间t=t 1+t 2 =2s .

从上述例题可以总结出,皮带传送物体所受摩擦力可能发生突变,不论是其大小的突变,还是其方向的突变,都发生在物体的速度与传送带速度相等的时刻。 问题10:必须会分析求解联系的问题。

例15、风洞实验室中可产生水平方向的,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。如图21所示。

(1)当杆在水平方向上固定时,调节风力的大小,使小球在杆上作匀速运动,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370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?(sin370 = 0.6,cos370 = 0.8)

分析与解:依题意,设小球质量为m ,小球受到的风

力为F ,方向与风向相同,水平向左。当杆在水平方向固定时,小球在杆上匀速运动,小球处于平衡状态,受四个力作

图21

F

G F f F N

G

F

F N1

F f1

用:重力G 、支持力F N 、风力F 、摩擦力F f ,如图21所示.由平衡条件得:

F N =mg F=F f F f =μF N

解上述三式得:μ=0.5.

同理,分析杆与水平方向间夹角为370时小球的受力情况:重力G 、支持力F N1、风力F 、摩擦力F f1,如图21所示。根据牛顿第二定律可得:

ma F F mg f =-+1cos sin θθ 0cos sin 1=-+θθmg F F N F f1=μF N1

解上述三式得g m

F mg F a f 4

3sin cos 1

=

-+=

θθ. 由运动学公式,可得小球从静止出发在细杆上滑下距离S 所需时间为:

g

gS

a S t 3622=

=

. 三、警示易错试题

典型错误之一:不理解“轻弹簧”的物理含义。

例16、(2004年湖北高考理综试题)如图22所示,四个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F 的拉力作用,而左端的情况各不

相同:○

1中弹簧的左端固定在墙上,○2中弹簧的左端受大小也为F 的拉力作用,○

3中弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动,○4中弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧的质量都为零,以L 1、L 2、L 3 、L 4依次表示四个弹簧的伸长量,则有:

A .L 2>L 1; B. L 4>L 3; C .L 1>L 3; D. L 2=L 4.

错解:由于○

4中弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动,而○3中弹簧的左端拴一小物块,物块

F F ○

123图22

在光滑的桌面上滑动,所以有 L 4>L 3,即B 选项正确。

分析纠错:笔者看到这道试题以后,对高考命题专家是佩服得五体投地!命题者将常见的四种不同的物理情景放在一起,让学生判别弹簧的伸长量的大小,不少学生不加思考的选择B 答案。没有良好思维习惯的学生是不能正确解答本题的。这正是命题人的独具匠心!本题实际上就是判断四种情景下弹簧所受弹力的大小。由于弹簧的质量不计,所以不论弹簧做何种运动,弹簧各处的弹力大小都相等。因此这四种情况下弹簧的弹力是相等,即四个弹簧的伸长量是相等。只有D 选项正确。 典型错误之二:受力分析漏掉重力。

例17、蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为60kg 的运动员,从离水平网面3.2m 高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m 高处。已知运动员与网接触的时间为1.2s 。若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理,求此力的大小。(g=10m/s 2)

错解:将运动员看质量为m 的质点,从h 1高处下落,刚接触网时速度的大小 112gh V = (向下)

, 弹跳后到达的高度为h 2,刚离网时速度的大小 212gh V =

(向上)

,速度的改变量 21V V V +=?(向上), 以a 表示加速度,t ?表示接触时间,则t a V ?=?, 接触过程中运动员受到向上的弹力F 。由牛顿第二定律,

ma F =, 由以上五式解得,t

gh gh m

F ?+=1

222 , 代入数值得:N F 900= 。

分析纠错:接触过程中运动员受到向上的弹力F 和重力mg,由牛顿第二定律,ma mg F =-, 由以上五

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

高考物理邢台力学知识点之牛顿运动定律单元汇编含解析

高考物理邢台力学知识点之牛顿运动定律单元汇编含解析 一、选择题 1.如图,某人在粗糙水平地面上用水平力F推一购物车沿直线前进,已知推力大小是 80N,购物车的质量是20kg,购物车与地面间的动摩擦因数,g取,下列说法正确的是() A.购物车受到地面的支持力是40N B.购物车受到地面的摩擦力大小是40N C.购物车沿地面将做匀速直线运动 D.购物车将做加速度为的匀加速直线运动 2.如图所示,质量为m的小物块以初速度v0冲上足够长的固定斜面,斜面倾角为θ,物块与该斜面间的动摩擦因数μ>tanθ,(规定沿斜面向上方向为速度v和摩擦力f的正方向)则图中表示该物块的速度v和摩擦力f随时间t变化的图象正确的是() A.B. C.D. 3.如图A、B、C为三个完全相同的物体。当水平力F作用于B上,三物体可一起匀速运动,撤去力F后,三物体仍可一起向前运动,设此时A、B间作用力为f1,B、C间作用力为f2,则f1和f2的大小为()

A .f 1=f 2=0 B .f 1=0,f 2=F C .13 F f ,f 2=2 3F D .f 1=F ,f 2=0 4.甲、乙两球质量分别为1m 、2m ,从同一地点(足够高)同时静止释放.两球下落过程中所受空气阻力大小f 仅与球的速率v 成正比,与球的质量无关,即f=kv(k 为正的常量),两球的v?t 图象如图所示,落地前,经过时间0t 两球的速度都已达到各自的稳定值1v 、2v ,则下落判断正确的是( ) A .甲球质量大于乙球 B .m 1/m 2=v 2/v 1 C .释放瞬间甲球的加速度较大 D .t 0时间内,两球下落的高度相等 5.如图所示,质量为10kg 的物体,在水平地面上向左运动,物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2,与此同时,物体受到一个水平向右的拉力F =20N 的作用,则物体的加速度为( ) A .0 B .2m/s 2,水平向右 C .4m/s 2,水平向右 D .2m/s 2,水平向左 6.如图甲所示,在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器,传感器下方挂上一轻质弹簧,弹簧下端挂一质量为m 的小球,若升降机在匀速运行过程中突然停止, 并以此时为零时刻,在后面一段时间内传 感器显示弹簧弹力F 随时间t 变化的图象 如图乙所示,g 为重力加速度,则( )

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

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)

高考物理新力学知识点之牛顿运动定律单元汇编附答案(3)

高考物理新力学知识点之牛顿运动定律单元汇编附答案(3) 一、选择题 1.跳水运动员从10m 高的跳台上腾空跃起,先向上运动一段距离达到最高点后,再自由下落进入水池,不计空气阻力,关于运动员在空中的上升过程和下落过程,以下说法正确的有( ) A .上升过程处于超重状态,下落过程处于失重状态 B .上升过程处于失重状态,下落过程处于超重状态 C .上升过程和下落过程均处于超重状态 D .上升过程和下落过程均处于完全失重状态 2.在匀速行驶的火车车厢内,有一人从B 点正上方相对车厢静止释放一个小球,不计空气阻力,则小球( ) A .可能落在A 处 B .一定落在B 处 C .可能落在C 处 D .以上都有可能 3.如图所示,质量为2 kg 的物体A 静止在竖直的轻弹簧上面。质量为3 kg 的物体B 用轻质细线悬挂,A 、B 接触但无挤压。某时刻将细线剪断,则细线剪断瞬间,B 对A 的压力大小为(g =10 m/s 2) A .12 N B .22 N C .25 N D .30N 4.如图所示,弹簧测力计外壳质量为0m ,弹簧及挂钩的质量忽略不计,挂钩吊着一质量为m 的重物,现用一竖直向上的拉力F 拉着弹簧测力计,使其向上做匀加速直线运动,弹簧测力计的读数为0F ,则拉力F 大小为( ) A . 0m m mg m + B . 00m m F m +

C . m m mg m + D . 000 m m F m + 5.质量为2kg 的物体在水平推力F 的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F ,其运动的v -t 图象如图所示.取g =10m/s 2,则物体与水平面间的动摩擦因数μ和水平推力F 的大小分别为( ) A .0.2,6N B .0.1,6N C .0.2,8N D .0.1,8N 6.如图所示,质量为m 的小球用水平轻质弹簧系住,并用倾角θ=37°的木板托住,小球处于静止状态,弹簧处于压缩状态,则( ) A .小球受木板的摩擦力一定沿斜面向上 B .弹簧弹力不可能为 3 4 mg C .小球可能受三个力作用 D .木板对小球的作用力有可能小于小球的重力mg 7.如图,物块a 、b 和c 的质量相同,a 和b 、b 和c 之间用完全相同的轻弹簧S 1和S 2相连,通过系在a 上的细线悬挂于固定点O ;整个系统处于静止状态;现将细绳剪断,将物块a 的加速度记为a 1,S 1和S 2相对原长的伸长分别为?x 1和?x 2,重力加速度大小为g ,在剪断瞬间( ) A .a 1=g B .a 1=3g C .?x 1=3?x 2 D . ?x 1=?x 2 8.如图甲所示,在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器,传感器下方挂上一轻质弹簧,弹簧下端挂一质量为m 的小球,若升降机在匀速运行过程中突然停止, 并以此时为零时刻,在后面一段时间内传 感器显示弹簧弹力F 随时间t 变化的图象 如图乙所示,g 为重力加速度,则( )

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

高考物理力学知识点之牛顿运动定律单元检测(4)

高考物理力学知识点之牛顿运动定律单元检测(4) 一、选择题 1.如图所示,在水平地面上有一辆小车,小车内底面水平且光滑,侧面竖直且光滑。球A 用轻绳悬挂于右侧面细线与竖直方向的夹角为37°,小车左下角放置球B,并与左侧面接触。小车在沿水平面向右运动过程中,A与右侧面的弹力恰好为零。设小车的质量为M,两球的质量均为m,则() A.球A和球B受到的合力不相等 B.小车的加速度大小为6m/s2 C.地面对小车的支持力大小为(M+m)g D.小车对球B的作用力大小为1.25mg 2.如图所示,质量为2 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面。质量为3 kg的物体B用轻质细线悬挂,A、B接触但无挤压。某时刻将细线剪断,则细线剪断瞬间,B对A的压力大小为(g=10 m/s2) A.12 N B.22 N C.25 N D.30N 3.如图所示,质量为m的小物块以初速度v0冲上足够长的固定斜面,斜面倾角为θ,物块与该斜面间的动摩擦因数μ>tanθ,(规定沿斜面向上方向为速度v和摩擦力f的正方向)则图中表示该物块的速度v和摩擦力f随时间t变化的图象正确的是() A.B.

C . D . 4.如图A 、B 、C 为三个完全相同的物体。当水平力F 作用于B 上,三物体可一起匀速运动,撤去力F 后,三物体仍可一起向前运动,设此时A 、B 间作用力为f 1,B 、C 间作用力为f 2,则f 1和f 2的大小为( ) A .f 1=f 2=0 B .f 1=0,f 2=F C .13 F f = ,f 2=2 3F D .f 1=F ,f 2=0 5.下列单位中,不能.. 表示磁感应强度单位符号的是( ) A .T B . N A m ? C . 2 kg A s ? D . 2 N s C m ?? 6.在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m 1的木块,木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接,弹簧的劲度系数为k .在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m 2的小球.某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ,在这段时间内木块与车厢保持相对静止,如图所示.不计木块与车厢底部的摩擦力,则在这段时间内弹簧的形变为( ) A .伸长量为 1tan m g k θ B .压缩量为1tan m g k θ C .伸长量为 1m g k tan θ D .压缩量为 1m g k tan θ 7.如图所示,质量为10kg 的物体,在水平地面上向左运动,物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2,与此同时,物体受到一个水平向右的拉力F =20N 的作用,则物体的加速度为( ) A .0 B .2m/s 2,水平向右 C .4m/s 2,水平向右 D .2m/s 2,水平向左 8.下列对教材中的四幅图分析正确的是

牛顿运动定律-最全面、经典题型

1. 如图所示,在光滑的水平 面上,有一物体A,质量为3kg, 当用F=10N 的力通过滑轮拉 物体A 时,物体做什么运动? 绳子上的拉力是多大?若改用质量为1kg 的物体B 拉物体A 时,物体A 又做什么运动?绳子上的拉力又是多大? (g 取10m/s 2) 2. 如图甲所示,物体A 与B 用一根不可伸长的轻绳连接,放置 于光滑的水平面上,现用F=6N 的力拉物体A,则物体的加速度为多少?绳上的张力为多大?若图乙呢? A B 2kg 1kg F=6N A B 2kg 1kg F=6N 3.如图所示,光滑水平面上静止放着长L=1.6m ,质量为M=3kg 的木块(厚度不计),一个质量为m=1kg 的小物体放在木板的最右端,m 和M 之间的动摩擦因数μ=0.1,今对木板施加一水平向右的拉力F ,(g 取10m/s2). A B F (1)为使物体与木板不发生滑动,F 不能超过多少? (2)如果拉力F=10N 恒定不变,求小物体所能获得的最大速度? (3)如果拉力F=10N ,要使小物体从木板上掉下去,拉力F 作用的时间至少为多少? 4.水平传送带以v=2m/s 速度匀速运动,将物体轻放在传送带的A 端,它运动到传送带另一端B 所需时间为11s ,物体和传送带间的动摩擦因数μ=0.1,求: (1)传送带AB 两端间的距离? (2)若想使物体以最短时间到达B 端,则传送带的速度大小至少调为多少?(g=10m/s2) 5.如图所示,传送带与地面倾角θ=37°,A→B 长度为L=16m ,传送带 以v0=10m/s 的速率逆时针转动,在传送带上端A 无初速度地释放一个质量为0.5kg 的物体,它与传送带之间的动摩擦因数 为0.5.求:物体从A 运动到B 需时间是多少? 6.将金属块用压缩的轻弹簧卡在一个矩形箱子中,如图所示,在箱子的上顶板和下底板装有压力传感器,能随时显示出金属块和弹簧对箱子上顶板和下底板的压力大小.将箱子置于电梯中,随电梯沿竖直方向运动.当箱子随电梯以a=4.0m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时,上顶板的传感器显示的压力为4.0N ,下底板的传感器显示的压力为10.0N .取g=10m/s2,若 上顶板传感器的示数是下底板传感器的示数的一半,则升降机的运动状态可能是( ) A .匀加速上升,加速度大小为5m/s2 B .匀速上升 C .匀加速下降,加速度大小为5m/s2 D .静止状态 7.质量为50kg 的一学生从1.8m 高处跳下,双脚触地后,他紧接着弯曲双腿使重心下降0.6m ,则着地过程中,地面对他的平均作用力为多少? 8.如图所示,在水平面上行驶的车厢中,车厢顶部悬挂一质量为m 的球,悬绳与竖直方向成α角,相对车厢处于静止状态,求箱子的运动状态? 9.如图所示,一个箱子质量为M 放在水平地面上,箱子内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个质量为m 的圆环,圆环沿着杆加速下滑,环与杆的摩擦力大小为f ,则此时箱子对地面的压力为( ) A .等于Mg B .等于(M+m )g C .等于Mg+ f D .等于(M+m )g- f A A B 1kg F=10N M m

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

主题单元设计——牛顿运动定律

主题单元设计——牛顿运动定律 适用年级高一年级 所需时间4课时(每周 2 课时,共 4 课时) 主题单元概述 (简述单元在课程中的地位和作用、单元的组成情况,解释专题的划分和专题之间的关系,主要的学习方式和预期的学习成果,字数300-500) 本章是在前面对运动和力分别研究的基础上的延伸——研究力和运动的关系,建立起牛顿运动定律。牛顿运动定律是动力学的基础,是力学中也是整个物理学的基本规律。 本章在牛顿第一定律的研究中采用的理想实验法;牛顿第二定律中的控制变量法;运用牛顿第二定律处理问题时常用的整体法与隔离法,以及单位的规定方法,单位制的创建等。对这些方法要认真体会、理解,以提高认知的境界。 为了更扎实地理解牛顿第二定律,本章第二节安排了实验:探究加速度与力、质量的关系,并提供了参考案例,实验操作方便,规律性强,结论容易获得,控制变量法在此得到了实践。第五节牛顿第三定律的研究引入了传感器――计算机的组合,现代气息浓厚,实验效果很好。 主题学习目标 (描述该主题学习所要达到的主要目标) 知识与技能: 1、认识运动状态的改变是指速度的改变,速度的改变包括速度大小和速度方向的改变 2、理解力是产生加速度的原因 3、理解质量是惯性大小的量度 4、通过演示实验认识加速度与质量和和合外力的定量关系 5、会用准确的文字叙述牛顿第二定律并掌握其数学表达式 6、通过加速度与质量和和合外力的定量关系,深刻理解力是产生加速度的原因这一规律 7、认识加速度方向与合外力方向间的矢量关系,认识加速度与和外力间的瞬时对应关系 8、能初步运用运动学和牛顿第二定律的知识解决有关动力学问题 9、会用准确的文字叙述牛顿第三定律 10、能区分相互平衡的两个力与一对作用力、反作用力 11、掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法,学会用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题 过程与方法: 1、培养学生严谨的逻辑推理能力;通过对大量实例的分析,培养学生归纳、综合能力 2、通过演示实验及数据处理,培养学生观察、分析、归纳总结的能力;通过实际问题的处理,培养良好的书面表达能力 3、培养学生审题能力、分析能力、利用数学解决问题能力、表述能力 情感态度与价值观: 1、善于思考、善于总结,把物理与实际生活紧密结合 2、培养认真的科学态度,严谨、有序的思维习惯 3、与实际问题相结合,培养学习兴趣 4、培养严谨的科学态度,养成良好的思维习惯

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.;

高考物理力学知识点之牛顿运动定律单元检测(7)

高考物理力学知识点之牛顿运动定律单元检测(7) 一、选择题 1.质量为m的物体从高处静止释放后竖直下落,在某时刻受到的空气阻力为f,加速度为 a=1 3 g,则f的大小是() A.f=1 3 mg B.f= 2 3 mg C.f=mg D.f=4 3 mg 2.质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的v-t图象如图所示.取g=10m/s2,则物体与水平面间的动摩擦因数μ和水平推力F 的大小分别为() A.0.2,6N B.0.1,6N C.0.2,8N D.0.1,8N 3.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 4.如图,倾斜固定直杆与水平方向成60角,直杆上套有一个圆环,圆环通过一根细线与一只小球相连接 .当圆环沿直杆下滑时,小球与圆环保持相对静止,细线伸直,且与竖直方向成30角.下列说法中正确的 A.圆环不一定加速下滑 B.圆环可能匀速下滑 C.圆环与杆之间一定没有摩擦 D.圆环与杆之间一定存在摩擦

5.如图A 、B 、C 为三个完全相同的物体。当水平力F 作用于B 上,三物体可一起匀速运动,撤去力F 后,三物体仍可一起向前运动,设此时A 、B 间作用力为f 1,B 、C 间作用力为f 2,则f 1和f 2的大小为( ) A .f 1=f 2=0 B .f 1=0,f 2=F C .13 F f = ,f 2=2 3F D .f 1=F ,f 2=0 6.如图是塔式吊车在把建筑部件从地面竖直吊起的a t -图,则在上升过程中( ) A .3s t =时,部件属于失重状态 B .4s t =至 4.5s t =时,部件的速度在减小 C .5s t =至11s t =时,部件的机械能守恒 D .13s t =时,部件所受拉力小于重力 7.在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m 1的木块,木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接,弹簧的劲度系数为k .在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m 2的小球.某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ,在这段时间内木块与车厢保持相对静止,如图所示.不计木块与车厢底部的摩擦力,则在这段时间内弹簧的形变为( ) A .伸长量为 1tan m g k θ B .压缩量为1tan m g k θ C .伸长量为 1m g k tan θ D .压缩量为 1m g k tan θ 8.下列对教材中的四幅图分析正确的是

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

C单元 牛顿运动定律

C单元牛顿运动定律 C1 牛顿第一定律、牛顿第三定律 14.C1[2012·课标全国卷] 伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础.早期物理学家关于惯性有下列说法,其中正确的是() A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性 B.没有力的作用,物体只能处于静止状态 C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性 D.运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动 14.AD[解析] 惯性是物体抵抗运动状态变化而保持静止或匀速直线运动状态的性质,A正确;没有力的作用,物体将处于静止或匀速直线运动状态,B错误;行星在圆形轨道上保持匀速率运动的原因是行星受到地球的万有引力作用,不是由于惯性,C错误;运动物体如果没有受到力的作用,将一直匀速直线运动下去,D正确. C2 牛顿第二定律单位制 21.C2、D1、E2[2012·福建卷] 如图,用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边.已知拖动缆绳的电动机功率恒为P,小船的质量为m,小船受到的阻力大小恒为f,经过A点时的速度大小为v0,小船从A点沿直线加速运动到B点经历时间为t1,A、B两点间距离为d (1)小船从A点运动到B f (2)小船经过B点时的速度大小v1; (3)小船经过B点时的加速度大小a. 21.[解析] (1)小船从A点运动到B点克服阻力做功 W f=fd① (2)小船从A点运动到B点,电动机牵引绳对小船做功 W=Pt1② 由动能定理有 W-W f=1 2m v21- 1 2m v20③ 由①②③式解得v1=v20+2 m(Pt1-fd)④ (3)设小船经过B点时绳的拉力大小为F,绳与水平方向夹角为θ,电动机牵引绳的速度大小为u,则 P=Fu⑤ u=v1cosθ⑥ 由牛顿第二定律有 F cosθ-f=ma⑦ 由④⑤⑥⑦式解得 a= P m2v20+2m(Pt1-fd) - f m 17.C2[2012·安徽卷] 如图4a沿斜面匀加速下 滑,若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F 图4 则()

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