高二物理学业水平考试学案 第三部分 牛顿运动定律
一.牛顿第一定律: 1.伽利略理想斜面实验;
2.物体的惯性,相关因素________; 3.牛顿第一定律。
例1:伽利略的理想实验证明了( )
A 要物体运动必须有力的作用,没有力的作用物体要静止 B 要物体静止必须有力的作用,没有力的作用物体就运动 C 物体不受外力作用时,一定处于静止状态
D 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 例2:下面关于惯性的说法中,正确的是( )
A 速度大的物体惯性大 B 物体具有保持瞬时速度不变的性质 C 物体不受外力时才有惯性 D 物体作变速运动时没有惯性
例3:在一辆沿东西方向作直线运动的车子中,有一张桌子,光滑桌面上有一物体,如车子
内的观察者看到物体向东运动,问车子可能作下列哪几种运动? ( ) A 以很大的速度向西作匀速运动 B 向西作减速运动 C 向西作加速运动 D 向东作减速运动 例4:下面哪些物体的运动状态发生了变化( )
A 匀速飘落的羽毛 B 匀速拐弯的自行车
C 匀加速起动的列车 C 绕地球匀速飞行的航天飞机 例5:关于牛顿定律和惯性,以下说法正确的是( ) A 由牛顿第一定律可知,一切物体都具有惯性。
B 牛顿第一定律是描述惯性大小的,因此它也叫惯性定律
C 牛顿第一定律反映了物体不受外力时的运动规律,因此物体只在不受外力时才表现出惯
性
D 实际情况中,不存在不受外力的物体,所以牛顿第一定律没有实际意义 二.牛顿第二定律:
1.牛顿第二定律:________。 例1:从F = ma可以导出m =
F,可见物体的质量( ) a A 跟合外力成正比 B 跟加速度成反比 C 跟合外力与加速度均无关 D 以上均不正确
例2:一辆小车在水平牵引力的作用下匀速前进,若牵引力逐渐减小,则小车的运动情况是
( )
A 加速度逐渐减小的加速运动 B 仍是匀速运动 C 减速运动 D 不能确定
例3:一质量为1kg的物体受到两个大小分别为2N和3N的共点力作用,则这个物体运动的
最大可能加速度值为多少?
例4:如图所示,在汽车中的悬线上挂一个小球,当汽车做匀变速运动时,悬线将不在竖直
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方向上,则当悬线保持与竖直方向的夹角为θ时,汽车的加速度是多少?试讨论汽车的可能运动情况。
三.牛顿第三定律、力学单位制: 1.牛顿第三定律;
2.平衡力与相互作用力的区别。 3.力学单位制。
例1:关于作用力和反作用力,下列说法正确的是( ) A 作用力和反作用力作用在两个不同的物体上 B 地球对重物的作用力大于重物对地球的作用力 C 作用力和反作用力的大小有时相等,有时不相等 D 作用力和反作用力同时产生,同时消失
例2:如图所示,物体A放在水平桌面上,用水平细绳拉着,处于静止状态,下面说法正确的是( ) A A对桌面的摩擦力的方向是水平向右的 A B A对桌面的压力和桌面对A的支持力平衡
C 桌面对A的摩擦力和绳子对A的拉力是一对平衡力
D 桌面对A的支持力和A受到的重力是一对作用力和反作用力 例3:现有下列的物理量或单位,按下面的要求选择填空
A 密度 B 米/秒 C 质量 D 牛顿 E 加速度 F 长度 G 时间 H 千克
(1) 属于物理量的是 。
(2) 在国际单位制中,作为基本物理量的有 。
(3) 在国际单位制中,基本单位是 ,属于导出单位的是 。 例4:下列等于1N的量是( )
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A 1kg·m/s B 1(kg)/s C 1kg·m/s D 1kg·m/s 四.牛顿定律的应用:
1.动力学的两类基本问题:_________; 2.超重和失重现象,完全失重; 3.牛顿运动定律的适用范围。
例1:质量为10kg的物体在20N水平力作用下,从静止开始在光滑水平面上运动,运动5秒后撤去水平力.求物体从开始运动到5s末物体经过的位移和5s末的速度?
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例2:一列质量为10t的列车,机车牵引力为3.5×10N,运动中所受阻力为车重的0.01倍。
列车由静止开始做匀加速直线运动,试求:① 经过多少时间列车的速度达到180km/h?
2
② 此过程中列车的位移是多少?(g取10 m/s)
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例3:一个质量为3kg的物体,在0 — 4s内受水平力F的作用,在4—10s内仅受摩擦力作
用,其v — t图象如图所示。试求:
① 物体所受的摩擦力 ② 0 — 4s内物体所受的拉力 v/m ③ 0 —10s内物体的位移 12
0 4 8 10 t/s
例4:关于超重和失重,下列说法中正确的是( )
A 超重就是物体受的重力增加了 B 失重就是物体受的重力减小了
C 完全失重就是物体一点重力都不受了 D不论超重或失重物体所受的重力不变 例5:用一根细绳将一重物吊在电梯的天花板上,在下列四种情况中,绳的拉力最大的是( ) A 电梯匀速上升 B 电梯匀速下降 C 电梯加速上升 D 电梯减速下降
4
例6:某钢绳所能承受的最大拉力是4×10N,如果用这根钢绳使3.5t的货物匀加速上升,则物体的加速度不能超过多少?
例7:质量是60kg的人站在升降机中的体重计上,当升降机做下列各种运动时,体重计的读
2
数是多少? ① 升降机匀速上升; ② 升降机以4 m/s的加速度加速上升; ③ 升降机以5 2
m/s的加速度加速下降; ④ 升降机以重力加速度加速下降。
例8:牛顿运动定律只能适用于:( )
A.宏观高速运动的物体; B.宏观低速运动的物体; C.微观高速运动的物体; D.微观低速运动的物体。
练习:
1.下列关于惯性的说法正确的是( )
A 物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性 B 做自由落体的物体没有惯性 C 物体只有受外力作用时才有惯性 D 物体在任何情况下都有惯性
2.物体原来在力F作用下做匀加速直线运动,当力F逐渐减小时,物体的加速度a及速度v的大小变化是( )
A a减小,v增大 B a减小,v减小 C a减小,v不变 D 以上都不对
2
3.有一个物体重100N,放在升降机底板上随升降机以加速度a = 0.4m/s向上做匀加速运动,则物体对升降机底板的压力为( )
A 96N B 104N C 100N D 以上都不对
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4.质量为8×10kg的汽车以1.5m/s的加速度做匀加速直线运动,阻力为2.5×10N。那么,
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汽车的牵引力是( )
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A 2.5 ×10N B 9.5 ×10N C 1.2 ×10N D 1.45×10N
5.用30N的水平外力F,拉一个放在光滑的水平面上的质量为20kg的物体,力F作用3s后消失,则第5s末物体的速度和加速度分别是( )
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A 4.5m/s,1.5m/s B 7.5m/s,1.5m/s C 4.5m/s, 0 D 7.5m/s, 0
6.用竖直向上射出一颗子弹,设空气阻力与子弹速度大小成正比,子弹从射出点升到最高点后,又落回射出点,则在这个过程中,子弹的加速度最大值是在( ) A 子弹出口时 B 子弹在最高点时
C 子弹落回到射出点时 D 子弹上升到最大位移的中点时 7.关于物体的运动状态与所受力的关系,下列说法中正确的是( ) A 物体受到恒定外力作用时,它的运动状态一定不变 B 物体受到的合外力不为零时,一定做变速运动 C 物体受到的合外力为零时,一定处于静止状态 D 物体的运动方向就是物体受到的合外力方向
8.质点由静止开始做直线运动,所受外力大小随时间变化的图象如图所示,则有关该质点的运动,以下说法中错误的是( )
A 质点在前2s内匀加速,后2s内变减速 F/N B 质点在后2s内加速度和速度都越来越小
C 质点在后2s内加速度越来越小,速度越来越大 10
D 设2s末和4s末质点的速度分别为v2和v4,则 质点在后2s内的平均速度等于
v2v4 0 2 4 t/s 20
9.一质量为1kg的物体受到两个大小为3N和4N的共点力作用,这两个共点力的夹角为90,
2
则这个物体产生的加速度是 m/s。
10.如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向θ角,
2
则汽车的加速度大小是 m/s。
11.月球表面的重力加速度是地球表面的重力加速度 的
1,一个质量为600kg的飞行器,在月球表面上的 θ 6质量是 kg,在月球表面上的重力是 N。
12.物体放在一倾角为θ的斜面上,向下轻轻一推刚好能匀速下滑。若给此物体一大小为v0,方向沿斜面向上的初速度,则它沿斜面向上滑的最大距离是 。
13.质量是40kg的物体静止在水平桌面上,物体与桌面的动摩擦因素为0.2,在一水平恒定拉力作用下由静止开始经过16m的距离时,速度为16m/s。则这个水平拉力是多大?
0
14.一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下,山坡的倾角为30,滑雪板与雪地的动摩擦因素为0.04,求5s内的位移。
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15.质量为60kg的人站在升降机的台秤上,升降机以2m/s的速度竖直下降,此人突然发现台秤的读数变为630N,并持续2s。求升降机在这2s内下降了多少米?
16.如图所示,质量M = 4kg的物体静止于水平面上A处,它受到水平拉力F=10N的作用,F作用一段时间后撤去,物体滑到B点时恰好静止。已知SAB = 10m,物体与水平面间的动摩擦因素μ= 0.2。求:拉力F作用的时间为多少?
F A B
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