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1、第四章牛顿运动定律(复习学案)牛顿运动定律 4.牛顿运动定律章末测试题(二)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分,每小题给出四个选项中,至少有一个是正确的,把正确答案全选出来)1关于运动状态与所受外力的关系,下面说法中正确的是()A物体受到恒定的力作用时,它的运动状态不发生变更B物体受到不为零的合力作用时,它的运动状态要发生变更C物体受到的合力为零时,它肯定处于静止状态D物体的运动方向肯定与它所受的合力的方向相同2下列说法正确的是()A运动得越快的汽车越不简单停下来,是因为汽车运动得越快,惯性越大B小球在做自由落体运动时,惯性不存在了C把一个物体竖直向上抛出后,能接着上升,是因为物
2、体仍受到一个向上的推力D物体的惯性仅与质量有关,质量大的惯性大,质量小的惯性小3下列说法中正确的是()A一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速运动),这两个力在同一段时间内的冲量肯定相同B一质点受两个力作用处于平衡状态(静止或匀速运动),这两个力在同一段时间内做的功或者都为零,或者大小相等符号相反C在同样时间内,作用力和反作用力的功大小不肯定相等,但正负号肯定相反D在同样时间内,作用力和反作用力的功大小不肯定相等,正负号也不肯定相反4三个完全相同的物块1、2、3放在水平桌面上,它们与桌面间的动摩擦因数都相同。现用大小相同的外力F沿图示方向分别作用在1和2上,用F的外力沿水平方向作用在3上
3、,使三者都做加速运动,令a1、a2、a3分别代表物块1、2、3的加速度,则()Aa1a2a3Ba1a2,a2a3Ca1a2,a2a3Da1a2,a2a35如图所示,轻质弹簧上面固定一块质量不计的薄板,直立在水平面上,在薄板上放一重物,用手将重物向下压缩到肯定程度后,突然将手撤去,则重物将被弹簧弹射出去,则在弹射过程中(重物与弹簧脱离之前)重物的运动状况是()A始终加速运动B匀加速运动C先加速运动后减速运动D先减速运动后加速运动6马路上匀速行驶的货车受一扰动,车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板。一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动,周期为T。取竖直向上为正方向,以某时刻作为计时起点,
4、即t=0,其振动图象如图所示,则()AtT时,货物对车厢底板的压力最大BtT时,货物对车厢底板的压力最小CtT时,货物对车厢底板的压力最大DtT时,货物对车厢底板的压力最小7物块1、2放在光滑水平面上并用轻质弹簧秤相连,如图所示,今对物块1、2分别施以方向相反的水平力F1、F2。且F1大于F2,则弹簧秤的示数()A肯定等于F1F2B肯定等于F1F2C肯定大于F2小于F1D条件不足,无法确定8如图所示,光滑水平面上,在拉力F作用下,AB共同以加速度a做匀加速直线运动,某时刻突然撤去拉力F,此瞬时A和B的加速度为a1和a2,则()Aa1a20a1a,a20Ca1a,a2aDa1a,a2a9物块A1
5、、A2、B1、B2的质量均为m,A1、A2用刚性轻杆连接,B1、B2用轻质弹簧连接,两个装置都放在水平的支托物上,处于平衡状态,如图所示,今突然快速地撤去支托物,让物块下落,在除去支托物的瞬间,A1、A2受到的合力分别为FA1和FA2,B1、B2受到的合力分别为FB1和FB2,则()AFA10,FA22mg,FB10,FB22mgBFA1mg,FA2mg,FB10,FB22mgCFA10,FA22mg,FB1mg,FB2mgDFA1mg,FA22mg,FB1mg,FB2mg10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,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
6、力加速度g10m/s2。由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数分别为()Am0.5kg,0.4Bm1.5kg,Cm0.5kg,0.2Dm1kg,0.2 二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)11如图所示,高为h的车厢在平直轨道上匀减速向右行驶,加速度大小为a,车厢顶部A点处有油滴滴落到车厢地板上,车厢地板上的O点位于A点的正下方,则油滴落地点必在O点的(填“左”、“右”)方,离O点距离为。12在失重条件下,会生产出地面上难以生产的一系列产品,如形态呈肯定球形的轴承滚珠,拉长几百米长的玻璃纤维等。用下面的方法,可以模拟一种无重力的环境,以供科学家进行科学试验。飞行员
7、将飞机升到高空后,让其自由下落,可以获得25s之久的零重力状态,若试验时,飞机离地面的高度不得低于500m,科学家们最大承受两倍重力的超重状态,则飞机的飞行高度至少应为m。(重力加速度g10m/s2)13如图所示,质量为m的物体放在水平地面上,物体与水平地面间的摩擦因数为,对物体施加一个与水平方向成角的力F,则物体在水平面上运动时力F的值应满意的条件是F。14如图所示,小车上固定一弯折硬杆ABC,杆C端固定一质量为m的小球,已知ABC,当小车以加速度a向左做匀加速直线运动时,杆C端对小球的作用力大小为。三、计算题(本题共3小题,第15题10分,第16题、17题均15分)15如图所示,火车车厢中
8、有一倾角为30的斜面,当火车以10m/s2的加速度沿水平方向向左运动时,斜面上的物体m还是与车厢相对静止,分析物体m所受的摩擦力的方向。 16如图所示的传送皮带,其水平部分ab的长度为2m,倾斜部分bc的长度为4m,bc与水平面的夹角为37,将一小物块A(可视为质点)轻轻放于a端的传送带上,物块A与传送带间的动摩擦因数为0.25。传送带沿图示方向以v2m/s的速度匀速运动,若物块A始终未脱离皮带,试求小物块A从a端被传送到c端所用的时间。(g10m/s2,sin370.6,cos370.8) 17一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中心。桌布的一边与桌的AB边重合,如图所示。已知盘与桌
9、布间的动摩擦因数为,盘与桌面间的摩擦因数为。现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面,加速度的方向是水平的且垂直于AB边。若圆盘最终未从桌面掉下,则加速度a满意的条件是什么?(以g表示重力加速度) 牛顿运动定律检测题(二)参考答案一、选择题1B2D3BD4C5C6C7C8D9B10A二、填空题11右12675013F14三、计算题15解:如图所示,假定所受的静摩擦力沿斜面对上,用正交分解法,有FNcos30Fsin30mgFNsin30Fcos30ma解上述两式,得F5m(1)FN0为负值,说明F的方向与假定的方向相反,应是沿斜面对下 16解:物块A放于传送带上后,物块受力图如图所示。 A先在传送带
10、上滑行一段距离,此时A做匀加速运动(相对地面),直到A与传送带匀速运动的速度相同为止,此过程A的加速为a1,则有:mgma1a1gA做匀加速运动的时间是:这段时间内A对地的位移是:当A相对地的速度达到2m/s时,A随传送带一起匀速运动,所用时间为,物块在传送带的之间,受力状况如图(b),由于0.25tan370.75,A在bc段将沿倾斜部分加速下滑,此时A受到的为滑动摩擦力,大小为cos37,方向沿传送带向上,由牛顿其次定律:sin37cos37=(sin37cos37)4m/s2A在传送带的倾斜部分bc,以加速度向下匀加速运动,由运动学公式其中4m,2m/s解得:1s(2s舍),物块从a到c
11、端所用时间为t:tt1t2t32.4s17解:设圆盘的质量为m,桌长为,在桌布从圆盘下抽出的过程中,盘的加速度为a1,有桌布抽出后,盘在桌面上做匀减速运动,以a2表示加速度的大小,有设盘刚离开桌布时的速度为v1,移动的距离为x1,离开桌布后在桌面上再运动距离x2后便停下,有v2a1x1,v2a2x2盘没有从桌面上掉下的条件是x2x1设桌布从盘下抽出所经验时间为t,在这段时间内桌布移动的距离为x,有xat2,x1a1t2而xx1,由以上各式解得a 牛顿运动定律的应用 教学目标1、学问目标:(1)能结合物体的运动状况进行受力分析(2)驾驭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
12、和运动学公式解决力学问题2、实力目标:培育学生审题实力、分析实力、利用数学解决问题实力、表述实力3、情感目标:培育严谨的科学看法,养成良好的思维习惯 教学建议 教材分析本节主要通过对典型例题的分析,帮助学生驾驭处理动力学两类问题的思路和方法这两类问题是:已知物体的受力状况,求解物体的运动状况;已知物体的运动状况,求解物体的受力 教法建议1、总结受力分析的方法,让学生能够正确、快速的对探讨对象进行受力分析2、强调解决动力学问题的一般步骤是:确定探讨对象;分析物体的受力状况和运动状况;列方程求解;对结果的合理性探讨要让学生逐步习惯于对问题先作定性和半定量分析,弄清问题的物理情景后再动笔算,并养成画
13、情景图的好习惯3、依据学生的实际状况,对这部分内容分层次要求,即解决两类基本问题解决斜面问题较简洁的连接体问题,建议该节内容用23节课完成 教学设计示例 教学重点:物体的受力分析;应用牛顿运动定律解决两类问题的方法和思路 教学难点:物体的受力分析;如何正确运用力和运动关系处理问题 示例: 一、受力分析方法小结 通过基本练习,小结受力分析方法(让学生说,老师必要时补充) 1、练习:请对下例四幅图中的A、B物体进行受力分析 答案: 2、受力分析方法小结 (1)明确探讨对象,把它从四周物体中隔离出来; (2)按重力、弹力、摩擦力、外力依次进行受力分析; (3)留意:分析各力的依据和方法:产生条件;物
14、体所受合外力与加速度方向相同;分析静摩擦力可用假设光滑法 不多力、不丢力的方法:绕物一周分析受力;每分析一力均有施力物体;合力、分力不要重复分析,只保留实际受到的力 二、动力学的两类基本问题 1、已知物体的受力状况,确定物体的运动状况 2、已知物体的运动状况,确定物体的受力状况 3、应用牛顿运动定律解题的一般步骤: 选取探讨对象;(留意变换探讨对象) 画图分析探讨对象的受力和运动状况;(画图很重要,要养成习惯) 进行必要的力的合成和分解;(在运用正交分解时,通常选加速度方向为一坐标轴方向,当然也有例外) 依据牛顿运动定律和运动学公式列方程求解;(要选定正方向) 对解的合理性进行探讨 四、处理连
15、接体问题的基本方法 1、若连接体中各个物体产生的加速度相同,则可采纳整体法求解该整体产生的加速度 2、若连接体中各个物体产生的加速度不同,则一般不行采纳整体法(若学生状况允许,可再提高观点讲) 3、若遇到求解连接体内部物体间的相互作用力的问题,则必需采纳隔离法 以上各问题均通过典型例题落实 探究活动题目:依据自己的学习状况,编一份有关牛顿运动定律应用的练习题题量:46道要求:给出题目具体解答,并注明选题意图及该题易错之处评价:可操作性、针对性,可调动学生主动性 第三章牛顿运动定律 第三章牛顿运动定律 第一单元牛顿第一、第三定律 基础学问 一、牛顿第肯定律 1、内容:一切物体总保持匀速直线运动状
16、态或静止状态,直到有外力迫使它变更这种状态为止 说明:(1)物体不受外力是该定律的条件 (2)物体总保持匀速直线运动或静止状态是结果 (3)直至外力迫使它变更这种状态为止,说明力是产生加速度的缘由 (4)物体保持原来运动状态的性质叫惯性,惯性大小的量度是物体的质量 (5)应留意:牛顿第肯定律不是实脸干脆总结出来的牛顿以伽利略的志向斜面实脸为基拙,加之高度的抽象思维,概括总结出来的不行能由实际的试验来验证; 牛顿第肯定律不是牛顿其次定律的特例,而是不受外力时的志向化状态 定律揭示了力和运动的关系:力不是维持物体运动的缘由,而是变更物体运动状态的缘由 【例1】科学思维和科学方法是我们相识世界的基本
17、手段在探讨和解决问题过程中,不仅须要相应的学问,还要留意运用科学方法 志向试验有时更能深刻地反映自然规律,伽利略设想了一个志向试验,其中有一个是试验事实,其余是推论 减小其次个斜面的倾角,小球在这斜面上仍旧要达到原来的高度; 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; 假如没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度; 接着减小其次个斜面的倾角,最终使它成水平面,小球要沿水平面做持续的匀速运动 请将上述志向试验的设想步骤根据正确的依次排列只要填写序号即可)在上述的设想步骤中,有的属于牢靠的事实,有的则是志向化的推论下列关于事实和推论的分类正确的是(B) A、是事实,是推论 B、
18、是事实,是推论 C、是事实,是推论 D、是事实,是推论 2、惯性:物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质 说明:惯性是物体的固有属性,与物体是否受力及运动状态无关 质量是惯性大小的量度质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小 有的同学总认为“惯性与物体的运动速度有关,速度大,惯性大,速度小,惯性就小”,理由是物体的运动速度大,不简单停下来,产生这种错误的缘由是把“惯性大小表示运动状态变更的难易程度”理解成“惯性大小表示把物体从运动变为静止的难易程度”,事实上,在受到相同阻力的状况下,速度大小不同的质量相同的物体,在相等的时间内速度的减小量是相同的,这说明它们的惯性是相同的,与速度无关。 【例2
19、】下列说法正确的是(D) A、运动得越快的汽车越不简单停下来,是因为汽车运动得越快,惯性越大 B、小球在做自由落体运动时,惯性不存在了 C、把一个物体竖直向上抛出后,能接着上升,是因为物体仍受到一个向上的推力 D、物体的惯性仅与质量有关,质量大的惯性大,质量小的惯性小 解析:惯性是物体保持原来运动状态的性质,仅由质量确定,与它的受力状况与运动状况均无关。一切物体都有惯性。 【例3】火车在长直水平轨道上匀速行驶,车厢内有一个人向上跳起,发觉仍落回到车上原处,这是因为() A人跳起后,车厢内的空气给人一个向前的力,这力使他向前运动 B人跳起时,车厢对人一个向前的摩擦力,这力使人向前运动 C人跳起后
20、,车接着向前运动,所以人下落后必定向后偏一些,只是由于时间很短,距离太小,不明显而已 D人跳起后,在水平方向人和车水平速度始终相同 解析:人向上跳起,竖直方向做竖直上抛运动,水平方向不受外力作用(空气阻力不计),由于惯性,所以水平方向与车速度相同,因而人落回原处答案:D 二、牛顿第三定律 (1)内容:两物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,而且在一条直线上 (2)表达式:F=F/ 说明:作用力和反作用力同时产生,同时消逝,同种性质,作用在不同的物体上,各产生其效果,不能抵消,所以这两个力不会平衡 作用力和反作用力的关系与物体的运动状态无关不管两物体处于什么状态,牛顿第三定律都适用。
21、 借助牛顿第三定律可以变换探讨对象,从一个物体的受力分析过渡到另一个物体的受力分析 一对作用力和反作用力在同一个过程中(同一段时间或同一段位移)的总冲量肯定为零,但作的总功可能为零、可能为正、也可能为负。这是因为作用力和反作用力的作用时间肯定是相同的,而位移大小、方向都可能是不同的。 三、作用力和反作用力与平衡力的区分 内容作用力和反作用力二力平衡 受力物体作用在两个相互作用的物体大作用在同一物体上 依靠关系相互依存,不行单独存在无依靠关系,撤除一个,另一个可依旧存在,只是不再平衡 叠加性两力作用效果不行抵消,不行叠加,不行求合力两力作用效果可相互抵消,可叠加,可求合力,合力为零 力的性质肯定
22、是同性质的力可以是同性质的力,也可以是不同性质的力 留意:推断两个力是不是一对作用力与反作用力时,应分析这两个力是否具有“甲对乙”和“乙对甲”的关系,即受力物体与施力物体是否具有互易关系否则,一对作用力和反作用力很简单与一对平衡力相混淆,因为它们都具有大小相等、方向相反、作用在同一条直线上的特点 规律方法 1、正确理解惯性和平衡状态 【例4】下面说法正确的是() A静止或做匀速直线运动的物体肯定不受外力的作用 B物体的速度为零时肯定处于平衡状态 C物体的运动状态发生改变时,肯定受到外力的作用 D物体的位移方向肯定与所受合力方向一样 解析:A物体不受外力时肯定处于静止或匀速运动状态,但处于这些状
23、态时不肯定不受外力作用,所以A错,B物体是否处于平衡状态是看其受力是否为零,而不是看它的速度是否为零,如振动物体离平衡位置最远时速度为零,此时复原力不为零,它就不处于平衡状态,所以B错,D如平抛运动就不是这种状况,力与位移方向不一样,所以D错答案:C 【例5】以下有关惯性的说法中正确的是(BD) A、在水平轨道上滑行的两节车厢质量相同,行驶速度较大的不简单停下来,说明速度较大的物体惯性大 B、在水平轨道上滑行的两节车厢速度相同,其中质量较大的车厢不简单停下来,说明质量大的物体惯性大 C、推动原来静止在水平轨道上的车厢,比推另一节相同的、正在滑行的车厢须要的力大,说明静止的物体惯性大 D、物体的
24、惯性大小与物体的运动状况及受力状况无关 解析:惯性的大小由质量确定且与运动状态及受力状态无关。答案BD 【例6】公共汽车在平直的马路上行驶时,固定于路旁的照相机每隔两秒连续两次对其拍照,得到清楚照片,如图所示分析照片得到如下结果:(1)在两张照片中,悬挂在公共汽车顶棚上的拉手均向后倾斜且程度相同;(2)对间隔2s所拍的照片进行比较,可知汽车在2s内前进了12m. 依据这两张照片,下列分析正确的是(ABD) A.在拍第一张照片时公共汽车正加速 B.可求出汽车在t1s时的运动速度 C.若后来发觉车顶棚上的拉手自然下垂,则汽车肯定停止前进 D.若后来发觉车顶棚上的拉手自然下垂,则汽车可能做匀速运动
25、解析:由于车顶棚上的拉手向后倾斜且两次程度相同,可知车匀加速前进;依据匀变速直线的平均速度等于这段时间的中间时刻的即时速度,可求得t=1s时的速度;当拉手自然下垂时,汽车处于平衡态,可能静止,也可能是匀速度运动 2、正确区分平衡力与作用力、反作用力 【例7】物体静止于一斜面上如图所示则下述说法正确的是(B) (A)物体对斜面的压力和斜面对物体的持力是一对平衡力 (B)物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力 (C)物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力 (D)物体所受重力可以分解为沿斜面对下的力和对斜面的压力 解析:作用力和反作用力是两个物体间相互产生的,必
26、是同性质的力,而一对平衡力是作用于同一物体两个等大、反向、共线之力,性质上无任何必定的联系上述各对力中,物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力及物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力同属物体和斜面问的相互作用力,分别作用在斜面和物体上,因此它们为两对作用力和反作用力所以(A)错(B)对;物体所受重力是地球施加的,其反作用力为物体对地球的汲取力,应作用在地球上,因此可知(C)错;至于物体所受重力,无论如何分解,各分力都应作用在物体上,而不能作用在斜面上而形成对斜面的压力,故答案(D)亦错 【例8】有下列说法中说法正确的是(D) 一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速运动),这两个力在同一段时
27、间内的冲量肯定相同。 一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速运动),这两个力在同一段时间内做的功或者都为零,或者大小相等符号相反。 在同样时间内,作用力和反作用力的功大小不肯定相等,但正负号肯定相反。 在同样时间内,作用力和反作用力的功大小不肯定相等,正负号也不肯定相反 A、B、C、D、 解析:满意的两个力是平衡力,故冲量大小相等,方向相反,做功或者都为零(物体静止时),或者数值相等,一正功一负功(匀速运动时),故错对。作用力和反作用力可以都做正功,也可以都做负功,数值也不确定,只要设想两块磁铁放在小车上的各种运动状况便可推断,故错对答案:D 3、用牛顿第一、第三定律说明物理现象 【例9
28、】请用自己所学习的物理学问说明“船大调头难”这句俗语的道理 解析:“船大”,指船的质量大,“调头难”指变更速度方向难,“船大调头难”说明质量大的物体惯性大,要变更其运动状态须要的力大 【例10】下列说法正确的是(C) A、人走路时,地对脚的力大于脚蹬地的力,所以人才往前走 B、只有你站在地上不动,你对地面的压力和地面对你的支持力,才是大小相等、方向相反的 C、物体A静止在物体B上,A的质量是B的质量的100倍,则A作用于B的力大小等于B作用于A的力的大小 D、以卵击石,石头没损伤而鸡蛋破了,这是因为石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力 解析:以上四种情形中的相互作用力等值、反向、共线,这个
29、关系与运动状态无关。答案:C 【例11】由同种材料制成的物体A和B放在长木板上,随长木板一起以速度v向右做匀速直线运动,如图所示,已知MAMB,某时刻木板停止运动,下列说法正确的是D) A、若木块光滑,由于A的惯性较大,A、B间的距离将增大 B、若木板光滑,由于B的惯性较小,A、B间距离将减小 C、若木板粗糙,A、B肯定会相撞 D、不论木板是否光滑,A、B间的相对距离保持不变 解析:起先A、B随木板一起匀速运动,说明A、B所受的合外力为零。当木板停止运动后: 若木块光滑,A、B大水平方向上不受外力的作用,仍以原来的速度做匀速运动,则相互间距离保持不变。 若木板粗糙,由于A、B的材料相同,它们与
30、木板的动摩擦因数相同,其加速度相同,即A、B以相同的初速度和加速度做匀减速运动,所以它们之间的距离仍保持不变。答案D 思索:若A、B的动摩擦因数不等,则A、B间的距离可能怎样变? 为什么本题的结论与A、B的质量无关? 【例12】蛙泳时,双脚向后蹬水,水受到向后的作用力,则人体受到向前的反作用力,这就是人体获得的推动力。但是,在自由泳时,下肢是上下打水,为什么却获得向前的推动力呢? 【解析】图表示人体作自由泳时,下肢在某一时刻的动作:右脚向下打水,左脚向上打水。由图可见,由于双脚与水的作用面是倾斜的,故双脚所施的作用力P和Q是斜面面的(水所受的作用力是斜向后的)。P的分力为P1和P2,而Q的分力
31、为Ql和Q2,Pl和Q1都是向前的分力,也就是下肢获得的推动力。 同样道理,鱼类在水中左右摆尾,却获得向前的椎讲大也具由于向前的分力所致 【例13】如图所示,水平放置的小瓶内装有水,其中有气泡,当瓶子从静止状态突然向右加速运动时,小气泡在瓶内将向何方运动?当瓶子从向右匀速运动状态突然停止时,小气泡在瓶内又将如何运动? 【解】在很多学生的答卷中这样写道:当瓶子从防止状态突然向右运动时,小气泡在瓶内由于惯性将向左运动;当瓶子从向右匀速运动状态突然停止时,小气泡在瓶内由于惯性将向右运动。 而正确答案刚好与之相反。因为当瓶子从静止状态突然向右加速运动时,瓶中的水由于惯性要保持原有的静止状态,相对瓶来说
32、是向左运动,气泡也有惯性,但相比水来说质量很小,惯性小可忽视不计,所以气泡相对水向右移动。同理,当瓶子从向右匀速运动状态突然停止时,小气泡在瓶内将向左运动。 另外,该题也用转换探讨对象的方法予以定量解决。设想有一块水,其体积、形态和气泡相同,当玻璃营向右加速运动时,这块水就和四周的水一起向右加速运动,相对于玻璃管不会有相对运动,这块水所受的外力F由四周的水对它产生,设这块水的体积为V,水的密度为水,玻璃管的加速度为a,则Fm水a水Va。现在将这块水换成气泡,明显,在其他条件不变的状况下,四周水对气泡的作用力仍为F,气泡将在该力作用于做加速运动。则a气=F/m气=水Va/水V,水水, a气a,即
33、气泡相对于玻璃管向右运动。 试题展示 1.下列说法正确的是() A一同学望见某人用手推静止的小车,却没有推动,于是说是因为这辆车惯性太大的原因 B运动得越快的汽车越不简单停下来,是因为汽车运动得越快,惯性越大 C把一个物体竖直向上抛出后,能接着上升,是因为物体仍受到一个向上的推力 D放在光滑水平桌面上的两个物体,受到相同大小的水平推力,加速度大的物体惯性小 【解析】“力是变更物体运动状态的缘由”。这里所说的“力”是指物体所受的合力,而不是某一个力,该同学推不动物体,是由于物体还受到摩擦力作用,其合力仍为零的原因,故A选项错误。 惯性大小的唯一量度是质量,惯性大小与运动速度大小、运动时间长短无关
34、,故B选项也错, 力是变更运动状态的缘由,而不是维持运动的缘由,物体的运动不须要力来维持,一个物体竖直向上抛出能接着上升是由于物体具有惯性的原因,而不是抛出后物体还受到竖直向上的作用力,故C选项错误。 惯性是物体保持运动状态不变的性质,惯性大小反映了变更物体运动状态的难易程度,同样大小的力作用在不同物体上,产生的加速度越大,其质量m=F/a越小,惯性越小,因此,D选项正确。 2.甲乙两队拔河竞赛,甲队胜,如不计绳子的质量,下列说法正确的是D A甲队拉绳子的力大于乙队拉绳子的力 B甲队对地面的摩擦力大于乙队对地面的摩擦力 C甲乙两队与地面间的最大静摩擦力大小相等、方向相反 D甲乙两队拉绳的力相等
35、 3.16世纪纪末,伽利略用试验和推理,推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论,开启了物理学发展的新纪元。在以下说法中,与亚里士多德观点相反的是D A四匹马拉拉车比两匹马拉的车跑得快:这说明,物体受的力越大,速度就越大 B一个运动的物体,假如不再受力了,它总会渐渐停下来,这说明,静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态” C两物体从同一高度自由下落,较重的物体下落较快 D一个物体维持匀速直线运动,不须要受力 4.一汽车在路面状况相同的马路上直线行驶,下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的探讨,正确的是AC 车速越大,它的惯性越大 质量越大,它的惯性越大 车速越大,刹车后滑行
36、的路程越长 车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越大 5.火车在长直水平轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有一个人向上跳起,发觉仍落回到车上原处,这是因为D A人跳起后,厢内空气给他向前的力,带着他伴同火车一起向前运动 B人跳起的瞬间,车厢的地板给他一个向前的力,推动他伴同火车一起向前运动 C人跳起后,火车接着向前运动,所以人落下后必定偏后一些,只是由于时间很短,偏后距离太小,不明显而已 D人跳起后干脆落地,在水平方向上人和车具有相同的速度 6.如图所示,一个劈形物体M,各面均光滑,放在固定斜面上,上面成水平,水平面上放一光滑小球m,劈形物体从静止起先释放,则小球遇到斜面前的运动轨迹是B A
37、沿斜面对下的直线B竖直向下的直线 C无规则曲线D抛物线 其次单元牛顿其次定律 基础学问 一、牛顿其次定律 1.内容:物体的加速度与所受合外力成正比,与物体的质量成反比,加速度的方向与合外力的方向相同 2.公式:F=ma 3、对牛顿其次定律理解: (1)F=ma中的F为物体所受到的合外力 (2)Fma中的m,当对哪个物体受力分析,就是哪个物体的质量,当对一个系统(几个物体组成一个系统)做受力分析时,假如F是系统受到的合外力,则m是系统的合质量 (3)Fma中的F与a有瞬时对应关系,F变a则变,F大小变,a则大小变,F方向变a也方向变 (4)Fma中的F与a有矢量对应关系,a的方向肯定与F的方向相
38、同。 (5)Fma中,可依据力的独立性原理求某个力产生的加速度,也可以求某一个方向合外力的加速度 (6)Fma中,F的单位是牛顿,m的单位是千克,a的单位是米秒2 (7)Fma的适用范围:宏观、低速 【例1】如图所示,轻绳跨过定滑轮(与滑轮问摩擦不计)一端系一质量为m的物体,一端用PN的拉力,结果物体上升的加速度为a1,后来将PN的力改为重力为PN的物体,m向上的加速度为a2则() Aa1a2;Ba1a2;C、a1a2;D无法推断 简析:a1P/m,a2=p/(m)所以a1a2 留意:Fma关系中的m为系统的合质量 二、突变类问题(力的瞬时性) (1)物体运动的加速度a与其所受的合外力F有瞬时
39、对应关系,每一瞬时的加速度只取决于这一瞬时的合外力,而与这一瞬时之前或之后的力无关,不等于零的合外力作用的物体上,物体马上产生加速度;若合外力的大小或方向变更,加速度的大小或方向也马上(同时)变更;若合外力变为零,加速度也马上变为零(物体运动的加速度可以突变)。 (2)中学物理中的“绳”和“线”,是志向化模型,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,同一根绳(或线)的两端及其中间各点的张为大小相等。 B软:即绳(或线)只能受拉力,不能承受压力(因绳能变曲),绳与其物体相互间作用力的方向总是沿着绳子且朝绳收缩的方向。 C不行伸长:即无论绳所受拉力多大,绳子的长度不变,即
40、绳子中的张力可以突变。 (3)中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”,也是志向化模型,具有如下几个特性: A轻:即弹簧(或橡皮绳)的质量和重力均可视为等于零,同一弹簧的两端及其中间各点的弹力大小相等。 B弹簧既能承受拉力,也能承受压力(沿着弹簧的轴线),橡皮绳只能承受拉力。不能承受压力。 C、由于弹簧和橡皮绳受力时,要发生形变须要一段时间,所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能发生突变。 (4)做变加速度运动的物体,加速度时刻在改变(大小改变或方向改变或大小、方向都改变度叫瞬时加速度,由牛顿其次定律知,加速度是由合外力确定的,即有什么样的合外力就有什么样的加速度相对应,当合外力恒定时,加速度也恒定,合外力随时
41、间改变时,加速度也随时间变更,且瞬时力确定瞬时加速度,可见,确定瞬时加速度的关键是正确确定瞬时作用力。 【例2】如图(a)所示,一质量为m的物体系于长度分别为l1、12的两根细绳上,l1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为,l2水平拉直,物体处于平衡状态,现将l2线剪断,求剪断瞬间物体的加速度。 (1)下面是某同学对该题的一种解法: 设l1线上拉力为FT1,l2线上拉力为FT2,重力为mg,物体在三力作用下保持平衡: FT1cosmg,FT1sinFT2,FT2mgtan 剪断线的瞬间,FT2突然消逝,物体即在FT2,反方向获得加速度因为mgtan=ma,所以加速度agtan,方向在FT2反
42、方向。 你认为这个结果正确吗?请对该解法作出评价并说明 (2)若将图a中的细线11改为长度相同、质量不计的轻弹簧,如图b所示,其他条件不变,求解的步骤与(1)完全相同,即a=gtan,你认为这个结果正确吗?请说明理由 解析:(1)结果不正确因为12被剪断的瞬间,11上张力的大小发生了突变,此瞬间FT1=mgcos,它与重力沿绳方向的分力抵消,重力垂直于绳方向的分力产生加速度:a=gsin。 (2)结果正确,因为l2被剪断的瞬间,弹簧11的长度不能发生突变,FT1的大小方向都不变,它与重力的合力大小与FT2方向相反,所以物体的加速度大小为:a=gtan。 三、动力学的两类基本问题 1、已知物体的
43、受力状况求物体运动中的某一物理量:应先对物体受力分析,然后找出物体所受到的合外力,依据牛顿其次定律求加速度a,再依据运动学公式求运动中的某一物理量 2、已知物体的运动状况求物体所受到的某一个力:应先依据运动学公式求得加速度a,再依据牛顿其次定律求物体所受到的合外力,从而就可以求出某一分力 综上所述,解决问题的关键是先依据题目中的已知条件求加速度a,然后再去求所要求的物理量,加速度象纽带一样将运动学与动力学连为一体 【例3】如图所示,水平传送带A、B两端相距S3.5m,工件与传送带间的动摩擦因数=0.1。工件滑上A端瞬时速度VA4m/s,达到B端的瞬时速度设为vB。 (1)若传送带不动,vB多大? (2)若传送带以速度v(匀速)逆时针转动,vB多大? (3)若传送带以速度v(匀速)顺时针转动,vB多大? 【解析】(1)传送带不动,工件滑上传送带后,受到向左的滑动摩擦力(Ff=mg)作用,工件向右做减速运动,初速度为VA,加速度大小为aglm/s2,到达B端的速度. (2)传送带逆时针转动时,工件滑上传送带后,受到向左的滑动摩擦力仍为Ff=mg,工件向右做初速VA,加速度大小为ag1m/s2减速运动,到达B端的速度vB=3m/s. (3)传送带顺时针转动时,依据传送带速度v的大小,由下列五种
限制150内