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牛顿运动定律的基础复习讲义

牛顿运动定律的基础复习讲义
牛顿运动定律的基础复习讲义

第1讲牛顿三定律的理解

一、牛顿第一定律惯性

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,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态.

(2)意义:①揭示了物体的固有属性:一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又叫惯性定律;

②揭示了力与运动的关系:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,即力是产生加速度的原因.

2.惯性

(1)定义:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质.

(2)量度:质量是惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小.

(3)普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性,与物体的运动情况和受力情况无关.

判断正误(1)物体只有在不受外力作用时,才会有保持原有运动状态不变的性质,这个性质叫惯性,故牛顿第一定律又叫惯性定律.()

(2)牛顿第一定律是牛顿第二定律在物体的加速度a=0条件下的特例.()

(3)伽利略根据理想实验推出,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.()

二、牛顿第二定律力学单位制

1.牛顿第二定律

(1)内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同.

(2)表达式:F=ma.

(3)适用范围

①牛顿第二定律只适用于惯性参考系,即相对于地面静止或匀速直线运动的参考系.

②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子等)、低速运动(远小于光速)的情况.

2.力学单位制

(1)单位制:基本单位和导出单位一起组成了单位制.

(2)基本单位:基本物理量的单位.国际单位制中基本物理量共七个,其中力学有三个,是长度、质量、时间,单位分别是米、千克、秒.

(3)导出单位:由基本物理量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位.

自测1(多选)关于运动状态与所受外力的关系,下列说法中正确的是()

A.物体受到恒定的力作用时,它的运动状态不发生改变

B.物体受到不为零的合力作用时,它的运动状态要发生改变

C.物体受到的合力为零时,它一定处于静止状态D.物体的运动方向与它所受的合力的方向可能相同三、牛顿第三定律

1.作用力和反作用力:两个物体之间的作用总是相互的,一个物体对另一个物体施加了力,后一个物体同时对前一个物体也施加力.

2.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.

3.表达式:F=-F′.

自测2某物体静止在水平桌面上,下列对它的描述正确的是()

A.桌面对物体支持力的大小等于物体重力的大小,这两个力是一对平衡力

B.物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力和反作用力

C.物体对桌面的压力就是物体的重力,这两个力是同一种性质的力

D.物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力

1.理想化状态

牛顿第一定律描述的是物体不受外力时的状态,而物体不受外力的情形是不存在的.如果物体所受的合外力等于零,其运动效果跟不受外力作用时相同,物体保持静止状态或匀速直线运动状态.

2.明确了惯性的概念

牛顿第一定律揭示了一切物体所具有的一种固有属性——惯性,即物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质.

3.揭示了力与物体运动状态的关系

力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因.

4.与牛顿第二定律的关系

牛顿第一定律和牛顿第二定律是相互独立的.力是如何改变物体运动状态的问题由牛顿第二定律来回答.牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的,而牛顿第二定律是一条实验定律.

例1如图1所示,滑板运动员沿水平地面向前滑行,在横杆前相对于滑板竖直向上起跳,人与滑板分离,分别从横杆的上、下通过,忽略人和滑板在运动中受到的阻力,则运动员()

A.起跳时脚对滑板的作用力斜向后B.在空中水平方向先加速后减速

C.越过杆后落在滑板的后方D.越过杆后仍落在滑板上起跳的位置

变式1伽利略对自由落体运动及运动和力的关系的研究,开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法.图2(a)、(b)分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程,对这两项研究,下列说法正确的是()

A.图(a)通过对自由落体运动的研究,合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动

B.图(a)中先在倾角较小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力,使时间测量更容易

C.图(b)中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的,实验可实际完成

D.图(b)的实验为“理想实验”,通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持

变式2某同学为了取出如图3所示羽毛球筒中的羽毛球,一只手拿着球筒的中部,另一只手用力击打羽毛球筒的上端,则()

A.此同学无法取出羽毛球

B.羽毛球会从筒的下端出来

C.羽毛球筒向下运动过程中,羽毛球受到向上的摩擦力才会从上端出来

D.该同学是在利用羽毛球的惯性

1.对牛顿第二定律的理解

2.解题的思路和关键

(1)取研究对象进行受力分析;

(2)应用平行四边形定则或正交分解法求合力;

(3)根据F合=ma求物体的加速度a.

例2 (多选)(2016·全国卷Ⅰ·18)一质点做匀速直线运动,现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则( )

A .质点速度的方向总是与该恒力的方向相同

B .质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直

C .质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同

D .质点单位时间内速率的变化量总是不变

变式3 关于速度、加速度和合外力之间的关系,下述说法正确的是( )

A .做匀变速直线运动的物体,它所受合外力是恒定不变的

B .做匀变速直线运动的物体,它的速度、加速度、合外力三者总是在同一方向上

C .物体受到的合外力增大时,物体的运动速度一定加快

D .物体所受合外力为零时,一定处于静止状态

例3 (2019·湖北十堰市上学期期末)如图4所示,处于自然状态下的轻弹簧一端固定在水平地面上,质量为m 的小球从弹簧的另一端所在位置由静止释放,设小球和弹簧一直处于竖直方向,弹簧的劲度系数为k ,重力加速度为g .在小球将弹簧压缩到最短的过程中,下列叙述中不正确...

的是( ) A .小球的速度先增大后减小

B .小球的加速度先减小后增大

C .小球速度最大时弹簧的形变量为mg k

D .弹簧的最大形变量为mg k

变式4 (2019·宁夏银川市上学期期末)一个质量为2 kg 的物体,放在光滑水平面上,在水平面内3个共点力作用下处于平衡状态.现同时撤去大小分别为8 N 和12 N 的两个力,其余的力保持不变,关于此后该物体运动的说法正确的是( )

A .一定做匀变速直线运动,加速度大小可能是5 m/s 2

B .一定做匀变速运动,加速度大小可能等于重力加速度的大小

C .可能做匀减速直线运动,加速度大小是1.5 m/s 2

D .可能做匀速圆周运动,向心加速度大小是6 m/s 2

变式5 (多选)(2019·山东泰安市3月第一轮模拟)雨滴在空气中下落时会受到空气阻力的作用.假设阻力大小只与雨滴的速率成正比,所有雨滴均从相同高度处由静止开始下落,到达地面前均达到最大速率.下列判断正确的是( )

A .达到最大速率前,所有雨滴均做匀加速运动

B .所有雨滴的最大速率均相等

C .较大的雨滴最大速率也较大

D .较小的雨滴在空中运动的时间较长

1.相互作用力的特点

(1)三同????? 同大小同时产生、变化、消失

同性质(2)三异????? 反向异体,即作用力、反作用力作用在不同物体上不同效果

(3)二无关?????

与相互作用的两物体的运动状态无关与是否和其他物体相互作用无关 2.一对平衡力与作用力、反作用力的比较 名称 项目

一对平衡力 作用力与反作用力 作用对象

同一个物体 两个相互作用的不同物体 作用时间

不一定同时产生、同时消失 一定同时产生、同时消失 力的性质

不一定相同 一定相同 作用效果 可相互抵消 不可抵消

例4 (2020·匀速推动,篮子的底面平行于斜面,靠近女孩的右侧面垂直于底面,下列说法正确的有( )

A .篮子底面受到的压力大于篮球的重力

B .篮子对篮球的作用力小于篮球的重力

C .人对篮球的作用力等于篮球的重力

D .篮子右侧面受到的压力小于篮球的重力

变式6 如图6所示,跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型:运动员从高处落到处于自然状态的跳板上,随跳板一同向下做变速运动到达最低点,然后随跳板反弹,则( )

A .运动员与跳板接触的全过程中只有超重状态

B .运动员把跳板压到最低点时,他所受外力的合力为零

C .运动员能跳得高的原因从受力角度来看,是因为跳板对他的作用力远大于他的重力

D .运动员能跳得高的原因从受力角度来看,是因为跳板对他的作用力远大于他对跳板

的作用力

变式7 (多选)如图7所示,用水平力F 把一个物体紧压在竖直墙壁上静止,下列说法中正确的是( )

A .水平力F 与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力

B .物体的重力与墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力

C .水平力F 与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力

D .物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力

拓展点 牛顿第三定律在受力分析中的应用

由于作用力与反作用力的关系,当待求的某个力不容易求时,可先求它的反作用力,再反过来求待求力.如求压力时,可先求支持力.

例5 (2020·河北邢台市质检)一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环,箱与杆的质量为M ,环的质量为m ,如图8所示.已知环沿杆匀加速下滑时,环与杆间的摩擦力大小为F f ,重力加速度为g ,则此时箱子对地面的压力大小为( )

A .Mg +F f

B .Mg -F f

C .Mg +mg

D .Mg -mg

变式8 (2019·辽宁沈阳市模拟)如图9所示,质量为m 的物体放在质量为M 、倾角为θ的斜面体上,斜面体置于粗糙的水平地面上,用平行于斜面的力F 拉物体使其沿斜面向下匀速运动,斜面体始终静止,重力加速度为g ,则下列说法正确的是( )

A .斜面体对地面的摩擦力大小为F cos θ

B .斜面体对地面的支持力为(M +m )g

C .物体对斜面体的摩擦力的大小为F

D .斜面体对物体的作用力竖直向上

1.下列说法正确的是( )

A .力是维持物体运动的原因

B .物体的速度方向改变,则加速度方向一定改变

C .物体运动状态的改变是指其加速度在变化

D .物体运动状态的改变是指其速度在变化

2.在某次交通事故中一辆载有30吨“工”字形钢材的载重汽车由于避让横穿马路的电动车而紧急制动,结果车厢上的钢材向前冲出,压扁驾驶室.关于这起事故原因的分析正确的是( )

A .由于车厢上的钢材有惯性,在汽车制动时,继续向前运动,压扁驾驶室

B .由于汽车紧急制动,使其惯性减小,而钢材惯性较大,所以继续向前运动

C .由于车厢上的钢材所受阻力太小,不足以克服其惯性,所以继续向前运动

D .由于汽车制动前的速度太大,汽车的惯性比钢材的惯性大,在汽车制动后,钢材继续向前运动

3.夸克(quark)是一种基本粒子,也是构成物质的基本单元.其中正、反顶夸克之间的强相互作用势能可写

为E p =-k 4αs 3r

,式中r 是正、反顶夸克之间的距离,αs 是无单位的常量,k 是与单位制有关的常数,则在国际单位制中常数k 的单位是( )

A .N·m

B .N

C .J/m

D .J·m

4.(2020·陕西黄陵中学模拟)我国首台新型墙壁清洁机器人“蜘蛛侠”是由青岛大学学生自主研制开发的,“蜘蛛侠”利用8只“爪子”上的吸盘吸附在接触面上,通过“爪子”交替伸缩,就能在墙壁或玻璃上自由移动.如图1所示,假设“蜘蛛侠”在竖直玻璃墙面上由A点沿直线匀加速“爬行”到右上方B点,在这一过程中,关于“蜘蛛侠”在竖直面内的受力分析正确的是()

5.(2019·福建宁德市期末质检)我国自主研制的水陆两栖飞机“鲲龙”AG600已试飞成功.当“鲲龙”AG600在水面加速直线滑行时,受到的合力()

A.大小为零B.方向竖直向上

C.方向与滑行方向相同D.方向沿滑行方向斜向上

6.(2019·河南九师联盟质检)如图2所示,物块M左侧贴着一竖直墙面,物块N置于物块M上.现将竖直向上的恒力F作用在M上,M、N一起向上做匀减速直线运动.M、N之间相对静止,物块N的质量为m,重力加速度为g,不计空气阻力.下列说法正确的是()

A.物块N可能只受到一个力B.物块M与墙面之间一定没有摩擦力

C.物块N对物块M的作用力大小可能为mg

D.物块M与N之间可能没有摩擦力,但一定有弹力

7.(2019·山东淄博市二模)一个质量为m的物块放在倾角为θ的固定斜面上.现对物块施加一个竖直向下的恒力F,如图3所示.下列说法正确的是()

A.若物块原来加速下滑,施加压力后物块加速度不变

B.若物块原来加速下滑,施加压力后物块加速度变大

C.若物块原来处于静止状态,施加压力后物块开始加速下滑

D.若物块原来匀速下滑,施加压力后物块开始减速下滑

8.如图4所示为杂技“顶竿”表演,一个站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竹竿,竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑,求竿对“底人”的压力大小.(重力加速度为g,空气阻力不计)

图4

(物理)物理牛顿运动定律练习题20篇

(物理)物理牛顿运动定律练习题20篇 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1.如图甲所示,一倾角为37°,长L=3.75 m的斜面AB上端和一个竖直圆弧形光滑轨道BC 相连,斜面与圆轨道相切于B处,C为圆弧轨道的最高点。t=0时刻有一质量m=1 kg的物块沿斜面上滑,其在斜面上运动的v–t图象如图乙所示。已知圆轨道的半径R=0.5 m。(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求: (1)物块与斜面间的动摩擦因数μ; (2)物块到达C点时对轨道的压力F N的大小; (3)试通过计算分析是否可能存在物块以一定的初速度从A点滑上轨道,通过C点后恰好能落在A点。如果能,请计算出物块从A点滑出的初速度;如不能请说明理由。 【答案】(1)μ=0.5 (2)F'N=4 N (3) 【解析】 【分析】 由图乙的斜率求出物块在斜面上滑时的加速度,由牛顿第二定律求动摩擦因数;由动能定理得物块到达C点时的速度,根据牛顿第二定律和牛顿第三定律求出)物块到达C点时对轨道的压力F N的大小;物块从C到A,做平抛运动,根据平抛运动求出物块到达C点时的速度,物块从A到C,由动能定律可求物块从A点滑出的初速度; 【详解】 解:(1)由图乙可知物块上滑时的加速度大小为 根据牛顿第二定律有: 解得 (2)设物块到达C点时的速度大小为v C,由动能定理得: 在最高点,根据牛顿第二定律则有: 解得: 由根据牛顿第三定律得: 物体在C点对轨道的压力大小为4 N (3)设物块以初速度v1上滑,最后恰好落到A点 物块从C到A,做平抛运动,竖直方向:

水平方向: 解得 ,所以能通过C 点落到A 点 物块从A 到C ,由动能定律可得: 解得: 2.如图所示,在光滑水平面上有一段质量不计,长为6m 的绸带,在绸带的中点放有两个紧靠着可视为质点的小滑块A 、B ,现同时对A 、B 两滑块施加方向相反,大小均为F=12N 的水平拉力,并开始计时.已知A 滑块的质量mA=2kg ,B 滑块的质量mB=4kg ,A 、B 滑块与绸带之间的动摩擦因素均为μ=0.5,A 、B 两滑块与绸带之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计绸带的伸长,求: (1)t=0时刻,A 、B 两滑块加速度的大小; (2)0到3s 时间内,滑块与绸带摩擦产生的热量. 【答案】(1)2 2 121,0.5m m a a s s ==;(2)30J 【解析】 【详解】 (1)A 滑块在绸带上水平向右滑动,受到的滑动摩擦力为A f , 水平运动,则竖直方向平衡:A N mg =,A A f N =;解得:A f mg μ= ——① A 滑块在绸带上水平向右滑动,0时刻的加速度为1a , 由牛顿第二定律得:1A A F f m a -=——② B 滑块和绸带一起向左滑动,0时刻的加速度为2a 由牛顿第二定律得:2B B F f m a -=——③; 联立①②③解得:211m /s a =,2 20.5m /s a =; (2)A 滑块经t 滑离绸带,此时A B 、滑块发生的位移分别为1x 和2x 1221 122221212L x x x a t x a t ? +=?? ?=?? ?=?? 代入数据解得:12m x =,21m x =,2s t = 2秒时A 滑块离开绸带,离开绸带后A 在光滑水平面上运动,B 和绸带也在光滑水平面上

4.5 牛顿运动定律应用—【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册讲义

物理概念和规律: 一、动力学的两类基本问题:1.从受力情况确定运动情况,2.从运动情况确定受力情况。 解决两类动力学问题的方法:(1)把握“两个情况”。即物体的受力情况、运动情况,利用力的合成与分解求合力,利用运动学公式列方程。一个桥梁:物体的加速度是联系运动和力的桥梁,先由牛顿第二定律或运动学公式求加速度。 (2)寻找多过程运动问题中各过程间的相互联系。前一个过程的未速度就是后一个过程的 初速度,画图找出各过程间的位移联系。 二、瞬时加速度问题 1.一般思路:分析物体的受力变化情况→由牛顿第二定律列方程→瞬时加速度 2.两种模型 (1)刚性绳(或接触面):一种不发生明显形变就能产生弹力的物体,剪断(或脱离)后,弹 力立即改变或消失,不需要形变恢复时间,一般题目中所给的细线、轻杆和接触面在不加特 殊说明时,均可按此模型处理。 (2)弹簧(或橡皮绳):当弹簧的两端与物体相连(即两端为固定端)时,由于物体有惯性, 弹簧的长度不会发生突变,所以在瞬时问题中,其弹力的大小认为是不变的,即此时弹簧的 弹力不突变。 三、常见的两类动力学图像问题 1.已知物体在某一过程中所受的合力(或某个力)随时间的变化图线,要求分析物体的运 力情况。 2.已知物体在某一过程中速度、加速度随时间的变化图线,要求分析物体的受力情况。 四、连接体问题:1.物体系中各物体的加速度相同。这类问题由于物体系中的各物体加速度相同,可将它们看作一个整体,分析整体的受力情况和运动情况,可以根据牛顿第二定律,求出整体的外力中的未知力或加速度。若要求物体系中两个物体间的相互作用力,则应采用隔离法将其中某一物体从物体系中隔离出来,进行受力分析,应用第二定律求某一未知力。这类问题应是整体法和隔离法交替运用,来解决问题的。 2.物体系中某一物体作匀变速运动,另一物体处于平衡状态,两物体在相互作用,这类问题应采用牛顿运动定律和平衡条件联立来解决。应用隔离法,通过对某一物体受力分析应用第二定律(或平衡条件)求出两物体间的相互作用,再过渡到另一物体,应用平衡条件(或第二定律)求出最后的未知量。 五、临界问题 1.某种物理现象转化为另一种物理现象的转折状态叫做临界状态。临界状态又可理解为“恰好出现

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

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:

高考物理力学知识点之牛顿运动定律基础测试题附答案(5)

高考物理力学知识点之牛顿运动定律基础测试题附答案(5) 一、选择题 1.一皮带传送装置如图所示,轻弹簧一端固定,另一端连接一个质量为m的滑块,已知滑块与皮带之间存在摩擦.现将滑块轻放在皮带上,弹簧恰好处于自然长度且轴线水平.若在弹簧从自然长度到第一次达最长的过程中,滑块始终未与皮带达到共速,则在此过程中滑块的速度和加速度变化情况是( ) A.速度增大,加速度增大 B.速度增大,加速度减小 C.速度先增大后减小,加速度先增大后减小 D.速度先增大后减小,加速度先减小后增大 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 ? ? 4.如图所示,A、B两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B受到的摩擦力 A.方向向左,大小不变 B.方向向左,逐渐减小 C.方向向右,大小不变 D.方向向右,逐渐减小 5.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 6.关于一对平衡力、作用力和反作用力,下列叙述正确的是() A.平衡力应是分别作用在两个不同物体上的力 B.平衡力可以是同一种性质的力,也可以是不同性质的力 C.作用力和反作用力可以不是同一种性质的力 D.作用力施加之后才会产生反作用力,即反作用力总比作用力落后一些 7.如图所示,倾角为θ的光滑斜面体始终静止在水平地面上,其上有一斜劈A,A的上表面水平且放有一斜劈B,B的上表面上有一物块C,A、B、C一起沿斜面匀加速下滑。已知A、B、C的质量均为m,重力加速度为g,下列说法正确的是 A.A、B间摩擦力为零 B.A加速度大小为cos gθ C.C可能只受两个力作用 D.斜面体受到地面的摩擦力为零 8.一物体放置在粗糙水平面上,处于静止状态,从0 t=时刻起,用一水平向右的拉力F 作用在物块上,且F的大小随时间从零均匀增大,则下列关于物块的加速度a、摩擦力f F、速度v随F的变化图象正确的是() A.B.

2018版浙江高中物理学业水平考试物理讲义:必修1 第四章 牛顿运动定律

考点及考点要求 考点一牛顿第一定律 1.历史上对于运动和力关系的不同认识 (1)亚里士多德的错误观点:必须有力作用在物体上,物体才能运动 ______________________. (2)伽利略:运动不需要力来维持,________________________________,而是改变物体运动状态的原因. (3)笛卡尔:如果运动中的物体不受力,物体将保持原有速度(大小、方向)沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向.

2.速度表示物体的运动状态,速度变(大小变或方向变或大小、方向都变)则运动状态变.3.牛顿第一定律 (1)内容:一切物体总保持________________________或____________,除非作用在它上面的力迫使它________这种状态. (2)意义:力不是________物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,即力是产生加速度的原因,一切物体都有________,因此牛顿第一定律又称为____________. 4.惯性 (1)定义:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质. (2)量度:质量是物体惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小. (3)普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性,与物体的运动情况和受力情况无关. 1.伽利略的理想实验说明了( ) A.要物体运动必须有力的作用,没有力的作用,物体将静止 B.要物体静止必须有力的作用,没有力的作用,物体将一直运动 C.物体不受外力作用时,总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态 D.物体不受外力作用时,一定处于静止状态 图1 2.如图1所示为月球车示意图,当该月球车分别在地面和月面以相同的速率行驶时,下面判断正确的是( ) A.在地面运动时的惯性较大

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

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

最新物理牛顿运动定律练习题20篇

最新物理牛顿运动定律练习题20篇 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1.利用弹簧弹射和传送带可以将工件运送至高处。如图所示,传送带与水平方向成37度角,顺时针匀速运动的速度v =4m/s 。B 、C 分别是传送带与两轮的切点,相距L =6.4m 。倾角也是37?的斜面固定于地面且与传送带上的B 点良好对接。一原长小于斜面长的轻弹簧平行斜面放置,下端固定在斜面底端,上端放一质量m =1kg 的工件(可视为质点)。用力将弹簧压缩至A 点后由静止释放,工件离开斜面顶端滑到B 点时速度v 0=8m/s ,A 、B 间的距离x =1m ,工件与斜面、传送带问的动摩擦因数相同,均为μ=0.5,工件到达C 点即为运送过程结束。g 取10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求: (1)弹簧压缩至A 点时的弹性势能; (2)工件沿传送带由B 点上滑到C 点所用的时间; (3)工件沿传送带由B 点上滑到C 点的过程中,工件和传送带间由于摩擦而产生的热量。 【答案】(1)42J,(2)2.4s,(3)19.2J 【解析】 【详解】 (1)由能量守恒定律得,弹簧的最大弹性势能为: 2 P 01sin 37cos372 E mgx mgx mv μ??=++ 解得:E p =42J (2)工件在减速到与传送带速度相等的过程中,加速度为a 1,由牛顿第二定律得: 1sin 37cos37mg mg ma μ??+= 解得:a 1=10m/s 2 工件与传送带共速需要时间为:011 v v t a -= 解得:t 1=0.4s 工件滑行位移大小为:22 011 2v v x a -= 解得:1 2.4x m L =< 因为tan 37μ? <,所以工件将沿传送带继续减速上滑,在继续上滑过程中加速度为a 2,则有:

02物理竞赛讲义——牛顿运动定律

第二部分牛顿运动定律 第一讲牛顿三定律 一、牛顿第一定律 1、定律。惯性的量度 2、观念意义,突破“初态困惑” 二、牛顿第二定律 1、定律 2、理解要点 a、矢量性 b、独立作用性:ΣF →a ,ΣF x→a x… c、瞬时性。合力可突变,故加速度可突变(与之对比:速度和位移不可突变);牛顿第二定律展示了加速度的决定式(加速度的定义式仅仅展示了加速度的“测量手段”)。 3、适用条件 a、宏观、低速 b、惯性系 对于非惯性系的定律修正——引入惯性力、参与受力分析 三、牛顿第三定律 1、定律 2、理解要点 a、同性质(但不同物体) b、等时效(同增同减) c、无条件(与运动状态、空间选择无关) 第二讲牛顿定律的应用 一、牛顿第一、第二定律的应用 单独应用牛顿第一定律的物理问题比较少,一般是需要用其解决物理问题中的某一个环节。 应用要点:合力为零时,物体靠惯性维持原有运动状态;只有物体有加速度时才需要合力。有质量的物体才有惯性。a可以突变而v、s不可突变。 1、如图1所示,在马达的驱动下,皮带运输机上方的皮带以恒定的速度向右运动。现将一工件(大小不计)在皮带左端A点轻轻放下,则在此后的过程中() A、一段时间内,工件将在滑动摩擦力作用下, 对地做加速运动 B、当工件的速度等于v时,它与皮带之间的摩 擦力变为静摩擦力 C、当工件相对皮带静止时,它位于皮带上A点 右侧的某一点 D、工件在皮带上有可能不存在与皮带相对静止 的状态 解说:B选项需要用到牛顿第一定律,A、C、D选项用到牛顿第二定律。 较难突破的是A选项,在为什么不会“立即跟上皮带”的问题上,建议使用反证法(t →0 ,a →

高中物理牛顿运动定律解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析

高中物理牛顿运动定律解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1.如图所示,一足够长木板在水平粗糙面上向右运动。某时刻速度为v 0=2m/s ,此时一质量与木板相等的小滑块(可视为质点)以v 1=4m/s 的速度从右侧滑上木板,经过1s 两者速度恰好相同,速度大小为v 2=1m/s ,方向向左。重力加速度g =10m/s 2,试求: (1)木板与滑块间的动摩擦因数μ1 (2)木板与地面间的动摩擦因数μ2 (3)从滑块滑上木板,到最终两者静止的过程中,滑块相对木板的位移大小。 【答案】(1)0.3(2)1 20 (3)2.75m 【解析】 【分析】 (1)对小滑块根据牛顿第二定律以及运动学公式进行求解; (2)对木板分析,先向右减速后向左加速,分过程进行分析即可; (3)分别求出二者相对地面位移,然后求解二者相对位移; 【详解】 (1)对小滑块分析:其加速度为:2221114 /3/1 v v a m s m s t --= ==-,方向向右 对小滑块根据牛顿第二定律有:11mg ma μ-=,可以得到:10.3μ=; (2)对木板分析,其先向右减速运动,根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到: 1212v mg mg m t μμ+?= 然后向左加速运动,根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到: 2 122 2v mg mg m t μμ-?= 而且121t t t s +== 联立可以得到:21 20 μ=,10.5s t =,20.5t s =; (3)在 1 0.5s t =时间内,木板向右减速运动,其向右运动的位移为: 1100.52 v x t m += ?=,方向向右; 在20.5t s =时间内,木板向左加速运动,其向左加速运动的位移为:

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=?

高考物理力学知识点之牛顿运动定律基础测试题含答案(5)

高考物理力学知识点之牛顿运动定律基础测试题含答案(5) 一、选择题 1.荡秋千是一项娱乐,图示为某人荡秋千时的示意图,A点为最高位置,B点为最低位置,不计空气阻力,下列说法正确的是() A.在A点时,人所受的合力为零 B.在B点时,人处于失重状态 C.从A点运动到B点的过程中,人的角速度不变 D.从A点运动到B点的过程中,人所受的向心力逐渐增大 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.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 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 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.如图所示,质量m =1kg 、长L =0.8m 的均匀矩形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相平.板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4.现用F =5N 的水平力向右推薄板,使它翻下桌子,力F 做的功至少为( )(g 取10m/s 2) A .1J B .1.6J C .2J D .4J 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.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(竞赛学生版)

2014航班讲义牛顿运动定律(一) 1、如图所示,C为一放在固定的粗糙水平桌面上的斜面,其质量m C=6.5kg,顶端有一定滑轮,滑轮的质量及轴处的摩擦皆可不计。A和B是两个滑块,质量分别为m A=3.0kg,m B= 0,5kg,由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳相连,开始时设法抓住A,B和C,使它们都处于静止状态,且滑轮两边的轻绳恰好伸直,今用一大小等于26.5N的水平推力F作用于C,并同时释放A,B和C.若C沿桌面向左滑行,其加速度 a=3.0m/s2,B相对桌面无水平方向位移(绳子是一直绷紧的).试求与桌面的摩擦系数μ (图中α = 37°,β = 53°,重力加速度 g = 10m/s2) 2.如图所示,一个长为2l的竖硬滑槽AB,沿竖直面滑下,在滑槽的中点安放 一个相对滑槽固定不动的小球C,其质量为m,B端向右以速度v匀速运动. 试求当α = 45°角时,小球对滑动槽的作用力. 3.如图所示,一个圆柱体和一个楔子,互相触及地沿着两个与地面成 相等夹角α的固定斜面作无摩擦的移动.圆柱体质量为m1,楔子的质 量为m2 .试求楔子对圆柱体的压力.

4.如图所示,质量为M的劈和质量为m的杆,在施加于劈上的水平力 F作用下,分别以加速度a1和a2做无摩擦运动,劈的倾角为α.求加 速度a1和a2以及劈与杆的作用力N. 5.如图, 一三角形楔ABC置于光滑水平面上,两斜边与平面夹角分别为 300,600,在斜边上有两物体m1,m2,用不可伸长的细绳联接并跨在楔顶点A上的一定滑轮上,m1,m2可在斜面上无摩擦地滑动.令楔的质量为M,已知三物体的质量之比为 m1:m2:M= 4:1: 1 6.滑轮光滑且质量可忽略.求(1)楔的加速度a及m1对于M的加速度a'. (2)若m1从静止开始沿斜面移动20cm,楔沿水平面移动的距离. 6. 在火车车厢内有一长l,倾角为θ的斜面,当车厢以恒定加速度 a0从静止幵始运动时,物体自倾角为θ的斜面顶部A点由静止开始下 滑,已知斜面的静摩擦因数为μ。求物体滑至斜面底部B点时,物体 相对于车厢的速度,并讨论当a0与μ一定时,倾角θ为多少时,物体 可静止于A点?

高中物理牛顿运动定律典型例题精选讲解

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, F N -mg=masin300 因为 56=mg F N ,解得5 3 =mg F f . 练习2.一物体放置在倾角为θ的斜面上,斜面固定于加速上升的电梯中,加速度为a ,如图3-1-15所示.在物体始终相对于斜 面静止的条件下,下列说法中正确的是( ) A .当θ一定时,a 越大,斜面对物体的正压力越小 B .当θ一定时,a 越大,斜面对物体的摩擦力越大 C .当a 一定时,θ越大,斜面对物体的正压力越小 D .当a 一定时,θ越大,斜面对物体的摩擦力越小 练习3.一物体放置在倾角为θ的斜面上,斜面固定于在水平面上加速运动的小车中,加速度为a ,如图3—1-16所示,在物体始终相对于斜面静止的条件下,下列说法中正确的是() A .当θ一定时,a 越大,斜面对物体的正压力越大 B .当θ一定时,a 越大,斜面对物体的摩擦力越大 C .当θ一定时,a 越大,斜面对物体的正压力越小 D .当θ一定时,a 越大,斜面对物体的摩擦力越小 问题2:必须弄清牛顿第二定律的瞬时性。 1.物体运动的加速度a 与其所受的合外力F 有瞬时对应关系,每一瞬时的加速度只取决于这一瞬时的合外力.若合外力的大小或方向改变,加速度的大小或方向也立即(同时)改变;或合外力变为零,加速度也立即变为零(物体运动的加速度可以突变). 2.中学物理中的“绳”和“线”,是理想化模型,具有如下几个特性: A .轻:即绳(或线)的质量和重力均可视为等于零,由此特点可知,同一根绳(或线)的两端及其中间各点的张力大小相等. B .软:即绳(或线)只能受拉力,不能承受压力(因绳能变曲),由此特点可知,绳与其物体相互间作用力的方向总是沿着绳子且背离受力物体的方向. C .不可伸长:即无论绳所受拉力多大,绳子的长度不变,由此特点可知,绳子中的张力可以突变. 30a F m g F f 图1 x y x a a 图图

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

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