高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律1牛顿运动三定律复习教案
高考物理总复习讲义教案 第3章-第1讲牛顿运动定律

第三章牛顿运动定律考纲点击备考指南1.牛顿运动定律、牛顿定律的应用Ⅱ1.理解牛顿第一定律、牛顿第三定律,认识惯性和作用力、反作用力的特点.2.熟练掌握牛顿第二定律,会用牛顿运动定律分析解决两类典型的动力学问题.3.综合应用匀变速直线运动的规律及运动图象、运动和力的关系、牛顿运动定律进行受力分析、运动过程分析.4.本章是中学物理的基本规律和核心知识,在整个物理学中占有非常重要的地位,仍将为高考命题的重点和热点,考查和要求的程度往往层次较高.2.超重和失重Ⅰ3.单位制Ⅰ实验四:验证牛顿运动定律第1讲牛顿运动定律知识一牛顿第一定律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.物理意义(1)揭示了物体在不受外力或受合外力为零时的运动规律.(2)提出了一切物体都具有惯性,即保持原来运动状态(静止或匀速直线运动)的特性.因此牛顿第一定律又称为惯性定律.(3)揭示了力与运动的关系,说明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.3.惯性(1)定义:物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性.(2)量度质量是物体惯性大小的唯一量度.物体的质量越大,惯性越大;物体的质量越小,惯性越小.(3)表现形式①物体不受外力或所受的合外力为零时,惯性表现为物体保持匀速直线运动状态或静止状态.②物体受到外力时,惯性表现为物体运动状态改变的难易程度.惯性越大,物体的运动状态越难改变.(1)牛顿第一定律是由实验直接总结出来的.(×)(2)物体在不受外力作用时一定处于静止状态.(×)(3)运动的物体惯性大,静止的物体惯性小.(×)知识二牛顿第二定律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.公式:F=ma.3.物理意义反映了物体运动的加速度与外力的关系,且这种关系是瞬时对应的.4.适用范围:宏观物体、低速运动.5.单位制(1)单位制由基本单位和导出单位共同组成.(2)在力学中,选出长度、质量和时间.三个物理量的单位为基本单位,在国际单位制中分别为米、千克、秒.(3)加速度和力的单位为导出单位,在国际单位制中的符号为m/s2和N.(1)物体由于做加速运动,所以才受外力作用.(×)(2)牛顿第二定律适用于一切运动物体.(×)(3)力的单位“牛顿”是基本单位.(×)知识三牛顿第三定律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.另一个物体一定同时对这一个物体也施加了力.2.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)表达式:F=-F′.(1)作用力与反作用力可以作用在同一物体上.(×)(2)作用力与反作用力可以是不同性质的力.(×)(3)人走在松软的土地上下陷时,人对地面的压力大于地面对人的支持力.(×)1.(多选)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【解析】物体的惯性指物体本身要保持原来运动状态不变的性质,或者说是物体抵抗运动状态变化的性质,选项A正确;没有力的作用,物体将保持静止状态或匀速直线运动状态,选项B错误;行星在圆周轨道上做匀速圆周运动,而惯性是指物体保持静止或匀速直线运动的状态,选项C错误;运动物体如果没有受到力的作用,根据牛顿第一定律可知,物体将继续以同一速度沿同一直线一直运动下去,选项D正确.【答案】AD2.在日常生活中,小巧美观的冰箱贴使用广泛.一磁性冰箱贴贴在冰箱的竖直表面上静止不动时,它受到的磁力()A.小于受到的弹力B.大于受到的弹力C.和受到的弹力是一对作用力与反作用力D.和受到的弹力是一对平衡力【解析】因磁性冰箱贴静止不动,在水平方向上受到两个力:磁力与弹力,应为平衡力,所以D正确,A、B、C错误.【答案】 D3.图3-1-1建筑工人用如图3-1-1所示的定滑轮装置运送建筑材料.质量为70.0 kg的建筑工人站在地面上,通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以0.5 m/s2的加速度提升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则建筑工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)() A.510 N B.490 NC.890 N D.910 N【解析】设建筑材料的质量为m,加速度的大小为a,对建筑材料由牛顿第二定律得F-mg=ma,解得F=210 N.设地面对建筑工人的支持力为F N,建筑工人的质量为M,对建筑工人由平衡条件得F N +F=Mg,解得F N=490 N.根据牛顿第三定律可得建筑工人对地面的压力大小为F N′=F N=490 N,B正确.【答案】 B4.(多选)(2013·山东高考)伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法,利用这种方法伽利略发现的规律有()A.力不是维持物体运动的原因B.物体之间普遍存在相互吸引力C.忽略空气阻力,重物与轻物下落得同样快D.物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反【解析】伽利略通过实验研究和逻辑推理得到了力不是维持物体运动的原因及在忽略空气阻力时,轻、重物体下落一样快,都做自由落体运动,而B选项考查的是万有引力定律,D选项是牛顿第三定律,因此只有选项A、C正确.【答案】AC5.(2012·海南高考)根据牛顿第二定律,下列叙述正确的是()A.物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比B.物体所受合力必须达到一定值时,才能使物体产生加速度C.物体加速度的大小跟它所受作用力中的任一个的大小成正比D.当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时,物体水平加速度大小与其质量成反比【解析】根据牛顿第二定律a=Fm可知物体的加速度与速度无关,所以A错;即使合力很小,也能使物体产生加速度,所以B错;物体加速度的大小与物体所受的合力成正比,所以C错;力和加速度为矢量,物体的加速度与质量成反比,所以D正确.【答案】 D考点一对牛顿第一定律的理解一、明确了惯性的概念牛顿第一定律揭示物体所具有的一个重要属性——惯性,即物体总是保持原有运动状态不变的一种性质.二、揭示了力的本质牛顿第一定律明确了力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,物体的运动不需要力来维持.三、揭示了物体不受力作用时的运动状态实际中不受外力作用的物体是不存在的,当物体受外力但受合力为零时,其运动效果跟不受外力作用时相同,物体将保持静止或匀速直线运动状态.第三章牛顿运动定律————————————下列关于牛顿第一定律以及惯性概念的说法中,正确的是() A.牛顿第一定律说明,只有不受外力的物体才保持匀速直线运动状态或静止状态B.物体运动状态发生变化则物体一定受到力的作用C.惯性定律与惯性的实质是相同的D.物体的运动不需要力来维持,但物体的运动速度越大时其惯性也越大【解析】当物体所受的合力为零时,物体也可以处于匀速直线运动状态或静止状态,故A项错误.由牛顿第一定律可知,力是改变物体运动状态的原因,故B项正确.惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质,惯性定律(即牛顿第一定律)则反映物体在一定条件下的运动规律,C项错误.虽然物体的运动不需要力来维持,但物体的惯性与运动速度大小无关,D项错误.【答案】B————————————下列关于惯性的各种说法中,你认为正确的是()A.抛出去的标枪、手榴弹等是靠惯性向远处运动的B.在完全失重的情况下,物体的惯性将消失C.把手中的球由静止释放后,球能竖直加速下落,说明力是改变物体惯性的原因D.材料不同的两个物体放在地面上,用一个相同的水平力分别推它们,则难以推动的物体惯性大【解析】质量是惯性大小的量度,一切物体都具有惯性,惯性与物体的受力情况无关,与物体的运动状态无关,综上所述,只有选项A正确.【答案】 A考点二 对牛顿第二定律的理解 矢量性F =ma 是矢量式,a 与F 方向相同 瞬时性 a 与F 对应同一时刻,即a 为某时刻的加速度时,F 为该时刻物体所受合力因果性F 是产生a 的原因,物体具有加速度是因为物体受到了力 独立性1.作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律2.物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和3.分力和加速度在各个方向上的分量也遵从牛顿第二定律,即:F x =ma x ,F y =ma y 1.一般思路分析物体该时的受力情况→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)模型: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)模型: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.————————————图3-1-2(2014·保定一中质检)如图3-1-2所示,质量为m 的球与弹簧Ⅰ和水平细线Ⅱ相连,Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P 、Q .球静止时,Ⅰ中拉力大小T 1,Ⅱ中拉力大小T 2,当仅剪断Ⅰ、Ⅱ中的一根的瞬间,球的加速度a 应是( )A .若剪断Ⅰ,则a =g ,方向水平向右B .若剪断Ⅱ,则a =T 2m,方向水平向左 C .若剪断Ⅰ,则a =T 1m,方向沿Ⅰ的延长线 D .若剪断Ⅱ,则a =g ,方向竖直向上【解析】 因为球与弹簧Ⅰ和水平细线Ⅱ相连处于平衡状态,弹簧的弹力瞬间不会发生突然变化,而绳子的弹力会发生突然变化,所以若剪断Ⅱ时弹力和重力的合力大小仍然是T 2,加速度是a =T 2m.若剪断Ⅰ时加速度是a =g ,方向竖直向下. 【答案】 B在求解瞬时性问题时应注意:(1)物体的受力情况和运动情况是时刻对应的,当外界因素发生变化时,需要重新进行受力分析和运动分析.(2)加速度可以随着力的突变而突变,而速度的变化需要一个过程的积累,不会发生突变.————————————图3-1-3如图3-1-3所示,物块1、2间用刚性轻质杆连接,物块3、4间用轻质弹簧相连,物块1、3质量为m,2、4质量为M ,两个系统均置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态.现将两木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,物块1、2、3、4的加速度大小分别为a 1、a 2、a 3、a 4.重力加速度大小为g ,则有( )A .a 1=a 2=a 3=a 4=0B .a 1=a 2=a 3=a 4=gC .a 1=a 2=g ,a 3=0,a 4=m +M Mg D .a 1=g ,a 2=m +M M g ,a 3=0,a 4=m +M Mg 【审题指导】 (1)注意两物块之间连接物的特点.(2)光滑木板突然抽出,两个系统在水平方向均不受力.【解析】 在抽出木板的瞬时,物块1、2与刚性轻杆接触处的形变立即消失,受到的合力均等于各自重力,所以由牛顿第二定律知a 1=a 2=g ;而物块3、4间的轻弹簧的形变还来不及改变,此时弹簧对3向上的弹力大小和对物块4向下的弹力大小仍为mg ,因此物块3满足mg =F ,a 3=0;由牛顿第二定律得物块4满足a 4=F +Mg M =M +m Mg ,所以C 对. 【答案】 C 考点三 对牛顿第三定律的理解及应用一、作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”1.“三同”(1)大小相同;(2)性质相同;(3)变化情况相同.2.“三异”(1)方向不同;(2)受力物体不同;(3)产生效果不同.3.“三无关”(1)与物体的种类无关;(2)与物体的运动状态无关;(3)与是否和另外物体相互作用无关.二、相互作用力与平衡力的比较1.受力物体不同:作用力和反作用力作用在两个物体上,不可求合力.一对平衡力作用在同一物体上,可求合力,合力为零.2.依赖关系不同:作用力和反作用力同时产生、同时消失.一对平衡力不一定同时产生、同时消失.3.力的性质不同:作用力和反作用力一定是同性质的力,一对平衡力性质不一定相同.————————————(2013·武钢二中模拟)用一根轻质弹簧竖直悬挂一小球,小球和弹簧的受力如图所示,下球和弹簧的受力如图3-1-4所示,下列说法正确的是( )图3-1-4A .F 1的施力物体是弹簧B .F 2的反作用力是F 3C .F 3的施力物体是地球D .F 4的反作用力是F 1【答案】 B————————————图3-1-5如图3-1-5所示,甲、乙两人在冰面上“拔河”.两人中间位置处有一分界线,约定先使对方过分界线者为赢.若绳子质量不计,冰面可看成光滑,则下列说法正确的是( )A .甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B .甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C .若甲的质量比乙大,则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D .若乙收绳的速度比甲快,则乙能赢得“拔河”比赛的胜利【审题指导】 (1)绳子质量不计,甲、乙两人所受绳的拉力大小相等.(2)地面光滑,两人在水平方向只受绳的拉力.【解析】 甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对作用力与反作用力,故选项A 错误.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力作用在同一物体上,不是作用力与反作用力,故选项B 错误.设绳子的张力为F ,则甲、乙两人受到绳子的拉力大小相等,均为F ,若m 甲>m 乙,则由a =F m得,a 甲<a 乙,由x =12at 2得,在相等时间内甲的位移小,因开始时甲、乙距分界线的距离相等,则乙会过分界线,所以甲能赢得“拔河”比赛的胜利,故选项C 正确.收绳速度与“拔河”比赛胜负无关,故选项D 错误.【答案】 C应用牛顿定律解题——巧用合成法与正交分解法一、合成法若物体只受两个力作用而产生加速度时,根据牛顿第二定律可知,利用平行四边形定则求出的两个力的合外力方向就是加速度方向.特别是两个力互相垂直或相等时,应用力的合成法比较简单.二、正交分解法当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时,通常采用正交分解法解题,为减少矢量的分解,建立坐标系时,确定x轴的正方向常有以下两种方法:1.分解力而不分解加速度分解力而不分解加速度,通常以加速度a的方向为x轴的正方向,建立直角坐标系,将物体所受的各个力分解在x轴和y轴上,分别求得x轴和y轴上的合力F x和F y.根据力的独立作用原理,各个方向上的力分别产生各自的加速度,得F x=ma,F y=0.2.分解加速度而不分解力分解加速度a为a x和a y,根据牛顿第二定律得F x=ma x,F y=ma y,再求解.这种方法一般是在以某个力的方向为x轴正方向时,其他的力都落在或大多数力落在两个坐标轴上而不需再分解的情况下应用.【规范解答】箱匀加速上升,木块所受合力竖直向上,其受力情况如图甲所示(注意在受力图的旁边标出加速度的方向).用F表示F1、F2的合力,一定竖直向上.由牛顿第二定律得F-mg=ma①解得F=mg+ma②再由力的分解得F1=F sin θ和F2=F cos θ③解得F1=m(g+a)sin θ,F2=m(g+a)cos θ.④箱向左匀加速,木块的受力情况如图乙所示,选择沿斜面方向和垂直于斜面方向建立直角坐标系,沿x轴由牛顿第二定律得mg sin θ-F1=ma cos θ⑤解得F1=m(g sinθ-a cos θ)⑥沿y轴由牛顿第二定律得F2-mg cos θ=ma sin θ⑦解得F2=m(g cos θ+a sin θ).⑧【答案】向上加速时F1=m(g+a)sin θF2=m(g+a)cos θ向左加速时F1=m(g sin θ-a cos θ)F2=m(g cos θ+a sin θ)图3-1-7(2012·上海高考)如图3-1-7,将质量m=0.1 kg的圆环套在固定的水平直杆上.环的直径略大于杆的截面直径.环与杆间动摩擦因数μ=0.8.对环施加一位于竖直平面内斜向上,与杆夹角θ=53°的拉力F,使圆环以a=4.4 m/s2的加速度沿杆运动,求F的大小.(取sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,g=10 m/s2)【解析】甲令F sin 53°-mg=0,F=1.25 N.当F<1.25 N时,环与杆的上部接触,受力如图甲.由牛顿定律得F cos θ-μF N=ma,F N+F sin θ=mg,解得F=1 N乙当F>1.25 N时,环与杆的下部接触,受力如图乙.由牛顿定律得F cos θ-μF N=maF sin θ=mg+F N解得F=9 N.【答案】 1 N或9 N⊙牛顿第一定律的应用1.(多选)图3-1-8在水平路面上有一辆匀速行驶的小车,车上固定一盛满水的碗.现突然发现碗中的水洒出,水洒出的情况如图3-1-8所示,则关于小车的运动情况,下列叙述正确的是() A.小车匀速向左运动B.小车可能突然向左加速C.小车可能突然向左减速D.小车可能突然向右减速【解析】原来水和小车相对静止以共同速度运动,水突然向右洒出有两种可能:①原来小车向左运动,突然加速,碗中水由于惯性保持原速度不变,故相对碗向右洒出.②原来小车向右运动,突然减速,碗中水由于惯性保持原速度不变,相对碗向右洒出,故B、D正确.【答案】BD⊙正交分解法的应用图3-1-92.(2013·安徽高考)如图3-1-9所示,细线的一端系一质量为m的小球,另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端,细线与斜面平行.在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中,小球始终静止在斜面上,小球受到细线的拉力T和斜面的支持力F N分别为(重力加速度为g)()A.T=m(g sin θ+a cos θ)F N=m(g cos θ-a sin θ)B.T=m(g cos θ+a sin θ)F N=m(g sin θ-a cos θ)C.T=m(a cos θ-g sin θ)F N=m(g cos θ+a sin θ)D .T =m (a sin θ-g cos θ) F N =m (g sin θ+a cos θ)【解析】 准确分析受力情况,分解加速度是比较简便的求解方法.选小球为研究对象,小球受重力mg 、拉力T 和支持力F N 三个力作用,将加速度a 沿斜面和垂直于斜面两个方向分解,如图所示.由牛顿第二定律得T -mg sin θ=ma cos θ①mg cos θ-F N =ma sin θ②由①式得T =m (g sin θ+a cos θ).由②式得F N =m (g cos θ-a sin θ).故选项A 正确.【答案】 A⊙牛顿第二定律与图象问题的综合3.(2013·新课标全国卷Ⅱ)一物块静止在粗糙的水平桌面上.从某时刻开始,物块受到一方向不变的水平拉力作用.假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.以a 表示物块的加速度大小,F 表示水平拉力的大小.能正确描述F 与a 之间关系的图象是( )【解析】 静摩擦力随外力而改变,当外力大于最大静摩擦力时,物体才产生加速度,可利用牛顿第二定律列方程求解.物块受到拉力和摩擦力作用,根据牛顿第二定律F -μmg =ma ,当F ≤F fmax 时,a =0;当F >F fmax 时,a 与F 成一次函数关系,选项C 正确.【答案】 C⊙瞬时加速度问题4.(2011·北京高考)“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动.某人做蹦极运动,所受绳子拉力F 的大小随时间t 变化的情况如图3-1-10所示.将蹦极过程近似为在竖直方向的运动,重力加速度为g .据图可知,此人在蹦极过程中最大加速度约为( )图3-1-10A .gB .2gC .3gD .4g【解析】 “蹦极”运动的最终结果是运动员悬在空中处于静止状态,此时绳的拉力等于运动员的重力,由图可知,绳子拉力最终趋于恒定时等于重力且等于35F 0,即mg =35F 0,得F 0=53mg .当绳子拉力最大时,运动员处于最低点且合力最大,故加速度也最大,此时F 最大=95F 0=3mg ,方向竖直向上,由ma =F 最大-mg 得最大加速度为2g ,故B 项正确. 【答案】 B⊙牛顿第二、三定律的综合应用5.- 11 - /11图3-1-11如图3-1-11所示为杂技“顶竿”表演的示意图,一人站在地上,肩上扛一质量为M 的竖直竹竿,当竿上一质量为m 的人以加速度a 加速下滑时,竿对“底人”的压力大小为( )A .(M +m )gB .(M +m )g -maC .(M +m )g +maD .(M -m )g【解析】 对竿上的人进行受力分析:其受重力mg 、摩擦力F f ,有mg -F f =ma ,则F f =m (g -a ).竿对人有摩擦力,人对竿也有反作用力——摩擦力,且大小相等,方向相反.对竿进行受力分析:其受重力Mg 、竿上的人对竿向下的摩擦力F ′f 、顶竿的人对竿的支持力F N ,有Mg +F ′f =F N ,又因为竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力是一对作用力和反作用力,由牛顿第三定律,得到F ′N =Mg +F ′f =(M +m )g -ma .故选项B 正确.【答案】 B。
高三一轮复习考试全套教案(牛顿运动定律)

2012-2013年高三物理一轮复习全套教案§3. 牛顿运动定律一、牛顿第一运动定律、牛顿第三运动定律导学目标1.掌握牛顿第一定律,会应用其解释物理现象.2.理解牛顿第三定律,会应用其解释物理现象.考点一牛顿第一定律的理解与应用考点解读1.明确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.2.揭示力的本质: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.3.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.在实际情况中,如果物体所受的合外力等于零,与物体不受外力时的表现是相同的.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.牛顿第一定律是不受外力的理想情况下经过科学抽象、归纳推理而总结出来的,而牛顿第二定律是一条实验定律.典例剖析例1、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,发现他仍落回到原处,这是因为:(D)A、人跳起后,厢内空气给他以向前的力,带着他随同车一起向前运动;B、人跳起的瞬间,车厢的地板给他一个向前的力,推动他随同火车一起向前运动;C、人跳起后,车在继续向前运动,所以人在下落后必定偏后一些,只是由于时间很短,偏后距离太小,不明显而已;D、人跳起后直到落地,在水平方向上人和车具有相同的速度;跟踪训练:如图所示,一个劈形物M放在倾角为θ的斜面上,M上表面呈水平,在M上表面再放一个光滑小球m,开始时,M m都静止,现让M加速下滑,则小球在碰到斜面之前的运动轨迹是(B)A、沿斜面方向的直线;B、竖直向下的直线;C、抛物线;D、无规则的曲线;拓展:在上述运动过程中小球对M的压力为多大?(有能力者完成)例2如图2所示,一只盛水的容器固定在一个小车上,在容器中分别悬挂和拴着一只铁球和一只乒乓球,容器中的水和铁球、乒乓球都处于静止状态.当容器随小车突然向右运动时,两球的运动状况是(以小车为参考系) ()A.铁球向左,乒乓球向右B.铁球向右,乒乓球向左C.铁球和乒乓球都向左D.铁球和乒乓球都向右考点二牛顿第三定律的理解与应用考点解读1.作用力与反作用力的关系(1)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)作用力与反作用力总是成对出现,同时产生,同时变化,同时消失.(3)作用力和反作用力作用在两个不同的物体上,各自产生其效果,永远不会抵消.(4)作用力和反作用力是同一性质的力.(5)物体间的相互作用力既可以是接触力,也可以是场力.定律内容可归纳为:作用力与反作用力“三同三不同”及“三无关”.“三同”是:大小相同;性质相同;出现、存在、消失的时间相同.“三不同”是:方向不同;作用的对象不同;作用的效果不同.“三无关”是:与物体的种类无关;与相互作用的两物体的运动状态无关;与是否与另外物体相互作用无关.典例剖析例3.汽车拉着拖车在平直的公路上运动,下列说法正确的是()A.汽车能拉着拖车向前是因为汽车对拖车的拉力大于拖车对汽车的力B.汽车先对拖车施加拉力,然后才产生拖车对汽车的拉力C.匀速前进时,汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力;加速前进时,汽车对拖车的拉力大于拖车向后拉汽车的力D.拖车加速前进时,是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力跟踪训练如图1所示,一个大人甲跟一个小孩乙站在水平地面上手拉手比力气,结果大人把小孩拉过来了.对这个过程中作用于双方的力的关系,不正确的说法是()A.大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大B.大人与小孩间的拉力是一对作用力和反作用力C.大人拉小孩的力与小孩拉大人的力的大小一定相等D.只有在大人把小孩拉动的过程中,大人的力才比小孩的力大课堂训练:教学反思:二、牛顿第二定律导学目标1.理解牛顿第二定律的内容、表达式和适用范围.典例剖析例1.如图所示,自由下落的小球下落一段时间后,与弹簧接触,从它接触弹簧开始,到弹簧压缩到最短的过程中,小球的速度、加速度的变化情况如何?方法突破利用牛顿第二定律分析物体运动过程时应注意以下两点:(1)a是联系力和运动的桥梁,根据受力条件,确定加速度,以加速度确定物体速度和位移的变化.(2)速度与位移的变化与力相联系,用联系的眼光看问题,分析出力的变化,从而确定加速度的变化,进而确定速度与位移的变化.跟踪训练:如图所示,弹簧左端固定,右端自由伸长到O点并系住物体m.现将弹簧压缩到A点,然后释放,物体可以一直运动到B点,如果物体受到的阻力恒定,则() A.物体从A到O先加速后减速B.物体从A到O加速运动,从O到B减速运动C.物体运动到O点时所受合力为0D.物体从A到O的过程加速度逐渐减小图2 考点二:牛顿第二定律的瞬时性问题分析(由于弹簧和橡皮绳受力时,恢复形变需要一段时间,所以弹簧和橡皮绳中的力不能突变) 例4.如图所示,质量为m 的小球被水平绳AO 和与竖直方向成θ角的轻弹簧系着处于静止状态,现用火将绳AO 烧断,在绳AO 烧断的瞬间,下列说法正确的是 ( )A. 弹簧的拉力F=mg/cos θB. 弹簧的拉力F=mgsin θC. 小球的加速度为零D. 小球的加速度a=gsin θ归纳:本题考查牛顿第二定律的瞬时问题,这类题型的一般求法:(1)首先分析变化瞬间之前的状态(进行受力分析);(2)判别有哪些力在这一瞬间发生了变化,哪些力不发生变化;(3)再求出变化后物体受的合力,求得加速度。
高考物理第一轮复习教案第3章《牛顿运动定律》3牛顿运动定律的应用(一)

3.3 牛顿运动定律的应用(一)知识目标一、牛顿运动定律的解题步骤应用牛顿第二定律解决问题时,应按以下步骤进行.1.分析题意,明确已知条件和所求量2、选取研究对象;所选取的对象可以是一个物体,也可以是几个物体组成的系统,同一个题目,根据题意和解题需要也可以先后选取不同的研究对象。
3.对其进行受力情况分析和运动情况分析(切莫多力与缺力);4.根据牛顿第二定律列出方程;说明:如果只受两个力,可以用平行四边形法则求其合力,如果物体受力较多,一般用正交分解法求其合力,如果物体做直线运动,一般把力分解到沿运动方向和垂直于运动方向;当求加速度时,要沿着加速度的方向处理力;当求某一个力时,可沿该力的方向分解加速度;5.把各量统一单位,代入数值求解;二、注意事项:①由于物体的受力情况与运动状态有关,所以受力分析和运动分析往往同时考虑,交叉进行,在画受力分析图时,把所受的外力画在物体上(也可视为质点,画在一点上),把v0和a的方向标在物体的旁边,以免混淆不清。
②建立坐标系时应注意:A.如果物体所受外力都在同一直线上,应建立一维坐标系,也就是选一个正方向就行了。
如果物体所受外力在同一平面上,应建立二维直角坐标系。
B.仅用牛顿第二定律就能解答的问题,通常选加速度a的方向和垂直于a的方向作为坐标轴的正方向,综合应用牛顿定律和运动学公式才能解答的问题,通常选初速度V0的方向和垂直于V0的方向为坐标轴正方向,否则易造成“十”“一”号混乱。
C.如果所解答的问题中,涉及物体运动的位移或时间,通常把所研究的物理过程的起点作为坐标原点。
③解方程的方法一般有两种:一种是先进行方程式的文字运算,求得结果后,再把单位统一后的数据代入,算出所求未知量的值。
另一种是把统一单位后的数据代入每个方程式中,然后直接算出所求未知量的值,前一种方法的优点是:可以对结果的文字式进行讨论,研究结果是否合理,加深对题目的理解;一般都采用这种方法,后一种方法演算比较方便,但是结果是一个数字,不便进行分析讨论。
高考物理一轮复习 第三章 牛顿运动定律 第1单元 牛顿运动三定律教案-人教版高三全册物理教案

第三章 牛顿运动定律知识网络:第1单元 牛顿运动三定律一、牛顿第一定律(内容):〔1〕保持匀速直线运动或静止是物体的固有属性;物体的运动不需要用力来维持 〔2〕要使物体的运动状态〔即速度包括大小和方向〕改变,必须施加力的作用,力是改变物体运动状态的原因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〞。
〕2.牛顿第一定律导出了惯性的概念惯性:物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
惯性应注意以下三点: 〔1〕惯性是物体本身固有的属性,跟物体的运动状态无关,跟物体的受力无关,跟物体所处的地理位置无关〔2〕质量是物体惯性大小的量度,质量大那么惯性大,其运动状态难以改变〔3〕外力作用于物体上能使物体的运动状态改变,但不能认为克服了物体的惯性3.牛顿第一定律描述的是理想化状态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。
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。
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。
[例1]在一艘匀速向北行驶的轮船甲板上,一运动员做立定跳远,假设向各个方向都用相同的力,那么〔 D 〕A.向北跳最远 B.向南跳最远C.向东向西跳一样远,但没有向南跳远 D.无论向哪个方向都一样远[例2]某人用力推原来静止在水平面上的小车,使小车开始运动,此后改用较小的力就可以维持小车做匀速直线运动,可见〔〕A.力是使物体产生运动的原因 B.力是维持物体运动速度的原因C.力是使物体速度发生改变的原因 D.力是使物体惯性改变的原因[例3]如图中的甲图所示,重球系于线DC下端,重球下再系一根同样的线BA,下面说法中正确的选项是〔〕A.在线的A端慢慢增加拉力,结果CD线拉断B.在线的A端慢慢增加拉力,结果AB线拉断C.在线的A端突然猛力一拉,结果AB线拉断D.在线的A端突然猛力一拉,结果CD线拉断解析:如图乙,在线的A端慢慢增加拉力,使得重球有足够的时间发生向下的微小位移,以至拉力T2逐渐增大,这个过程进行得如此缓慢可以认为重球始终处于受力平衡状态,即T2=T1+mg,随着T1增大,T2也增大,且总是上端绳先达到极限程度,故CD绳被拉断,A正确。
高考物理一轮复习 第三章 牛顿运动定律 第1讲 牛顿第一、第三定律教案-人教版高三全册物理教案

第三章牛顿运动定律考纲要求考情统计2019年2018年2017年1.牛顿运动定律及其应用Ⅱ课标Ⅱ·T22:测量动摩擦因数课标Ⅱ·T25:多过程运动中的参量求解课标Ⅲ·T20:滑块—滑板模型中的动力学求解课标Ⅱ·T23:测木块与木板间的动摩擦因数课标Ⅱ·T24:牛顿第二定律的应用课标Ⅲ·T25:动力学与功能关系的综合问题课标Ⅲ·T25:滑块—滑板模型中的动力学分析2.超重和失重Ⅰ3.中学物理中涉及的国际单位制的基本单位和其他单位,例如小时、分、升、电子伏特Ⅰ实验四:验证牛顿运动定律备考题型要点:①惯性,超、失重和牛顿运动定律的理解;②由牛顿第二定律分析、求解瞬时加速度;③动力学的两类基本问题的分析与计算;④整体法和隔离法处理连接体问题第1讲牛顿第一、第三定律一、牛顿第一定律1.内容:一切物体总保持①匀速直线运动状态或②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:保持原来运动状态不变的特性——③惯性。
一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又叫④惯性定律。
(2)揭示了力与运动的关系:力不是⑤维持物体运动状态的原因,而是⑥改变物体运动状态的原因,即产生加速度的原因。
二、惯性1.定义:物体具有保持原来⑦匀速直线运动状态或⑧静止状态的性质,我们把这个性质叫做惯性。
2.量度:⑨质量是惯性大小的唯一量度,⑩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。
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,后一个物体一定同时对前一个物体也施加了力。
物体间相互作用的这一对力,通常叫做作用力和反作用力。
2.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。
高三物理一轮复习教案:牛顿第一定律牛顿第三.全国通用Word版含解析

课题牛顿第必定律牛顿第三定律计划课时2节教学目标1、知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论,知道理想实验是科学研究的重要方法。
2、知道什么是惯性,会正确地解说相关惯性的现象。
3、理解作使劲和反作使劲的关系4、掌握牛顿第三定律教课要点作使劲和反作使劲的关系教课难点对牛顿第必定律和惯性的正确理解。
教课方法教学内容及教学过程一、导入新课力是物体对物体的互相作用,那么物体间互相作用的一对力之间有什么关系呢?二、主要教课过程知识点一、牛顿第必定律1、内容全部物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上边的力迫使它改变这类状态。
2、意义(1)指卖力不是保持物体运动的原由,而是改变物体运动状态的原由,即力是产生加快度的原由。
(2)指出了全部物体都有惯性,所以牛顿第必定律又称惯性定律。
3、惯性(1)定义:物体拥有保持本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独一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小。
(3)广泛性:惯性是物体的固有属性,全部物体都有惯性。
与物体的运动状况和受力状况没关。
对牛顿第必定律及惯性的理解1.明确了惯性的观点牛顿第必定律揭露了全部物体所拥有的一种固有属性——惯性,即物体保持本来的匀速直线运动状态或静止状态的性质。
2.揭露了力的实质力是改变物体运动状态的原由,而不是保持物体运动状态的原由。
3.理想化状态牛顿第必定律描绘的是物体不受外力的状态,而物体不受外力的情况是不存在的。
知识点二、牛顿第三定律1、作使劲和反作使劲两个物体之间的作用老是互相的。
一个物体对另一个物体施加了力,另一个物体必定同时对这一个物体也施加了力。
物体间互相作用的这一对力,往常叫造作使劲和反作使劲。
2、牛顿第三定律(1)内容:两个物体之间的作使劲和反作使劲老是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。
(2)表达式: F=- F′牛顿第三定律的理解与应用1、作使劲和反作使劲的关系三同①大小同样;②性质同样;③变化状况同样三异①方向不一样;②受力物体不一样;③产奏成效不一样①与物体种类没关;②与物体运动状态没关;③与物体是三没关否和其余物体存在互相作用没关2、“一对互相作使劲”与“一对均衡力”的比较内容一对互相作使劲一对均衡力受力物体作用在两个互相作用的物体上作用在同一物体上作用时间同时产生,同时消逝,同时变不必定同时产生或消逝化力的性质必定是同性质的力能够是同性质的力,也能够是不一样性质的力大小关系大小相等大小相等方向关系方向相反且共线方向相反且共线依靠关系互相依存,不行独自存在无依靠关系,撤掉一个力,另一个力依旧能够存在,不过不再均衡三、典型例题剖析【例 1】以下对于惯性的说法中正确的选项是()A.速度大的物体比速度小的物体难以停下来,所以速度大的物体惯性大B.同一个物体在圆滑水平面上时的惯性小,在粗拙水平面上时的惯性大C.乒乓球能够迅速抽杀,是因为乒乓球惯性小D.在“嫦娥二号”卫星中的物体不存在惯性分析决定物体惯性大小的要素是质量,所以A、B 的说法错误;乒乓球的质量较小,能够迅速抽杀,即运动状态简单改变,亦即乒乓球惯性小,C正确;在“嫦娥二号”卫星中的物体只管处于失重状态,但其质量不变,所以仍旧拥有惯性,D错误。
高考物理第一轮复习教案 第三章 牛顿运动定律
考力和运动的综合题,重点考查综合运用知识的能力,如为使物体变为某一运动状态,应选择怎样的施力方案;
二是联系实际,以实际问题为背景命题,重点考查获取并处理信息,去粗取精,把实际问题转化成物理问题的
能力。
§1 牛顿第一定律 牛顿第三定律
一、牛顿第一定律 1.牛顿第一定律(惯性定律)的内容 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。
看,要求准确理解牛顿第一定律;加深理解牛顿第二定律,熟练掌握其应用,尤其是物体受力分析的方法;理
解牛顿第三定律;理解和掌握运动和力的关系;理解超重和失重。本章内容的高考试题每年都有,对本章内容
单独命题大多以选择、填空形式出现,趋向于用牛顿运动定律解决生活、科技、生产实际问题。经常与电场、
磁场联系,构成难度较大的综合性试题,运动学的知识往往和牛顿运动定律连为一体,考查推理能力和综合分
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高考物理第一轮复习教案
第三章 牛顿运动定律
张建设编写
这个定律有两层含义: (1)保持匀速直线运动状态或静止状态是物体的固有属性;物体的运动不需要用力来维持。 (2)要使物体的运动状态(即速度包括大小和方向)改变,必须施加力的作用,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。 2.牛顿第一定律的几点说明 (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)惯性:一切物体都有保持原有运动状态的性质。 惯性是一切物体都具有的性质,是物体的固有属性,与物体的运动状态及受力情况无关。 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惟一量度。 (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。物体不受外力 和物体所受合外力为零是有区别的。 (5)牛顿第一定律成立的参考系是惯性参考系。 (6)应注意: ①牛顿第一定律不是实验直接总结出来的,是牛顿以伽利略的理想斜面实验为基础,加之高度的抽象思维, 概括总结出来的,不可能由实际的实验来验证; ②牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例,而是不受外力时的理想化状态。 例 1.下列说法正确的是 A.运动得越快的汽车越不容易停下来,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,能继续上升,是因为物体仍受到一个向上的冲力 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,仅由质量决定,与它的受力状况与运动状况均无关。一切物 体都有惯性。答案:D 例 2. 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,发现仍落回到车上原处(空气阻力不 计),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,车继续向前运动,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,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 例 3. 下面说法正确的是 A.静止或做匀速直线运动的物体一定不受外力的作用 B.物体的速度为零时一定处于平衡状态 C.物体的运动状态发生变化时,一定受到外力的作用 D.物体的位移方向一定与所受合力方向一致 解析:物体不受外力时一定处于静止或匀速运动状态,但处于这些状态时不一定不受外力作用,所以 A 错; 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,如竖直上抛物体到达最高点时速度
高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律第讲牛顿第一定律牛顿第三定律学案
第1讲牛顿第必然律牛顿第三定律[高考命题解读]解析年份高考(全国卷)四年命题状况比较解析 1.观察方式牛顿运动定律的理解和应用是高中物理授课中最重要的内容,所以从近几年高考看,观察的频率很高.不单在选择题中观察牛顿运动定律的应用,在实验和计算题中依旧是观察的重点.2.命题趋向本部分内容高考命题存在以下特点和趋向:一是高考观察的重点,命题次数很多;二是题型全面:从选择到实验、再到计算题;三是命题趋向大体表现以下特点:从匀变速直线运动规律的应用为重点转向动力学方法的应用为重点,而从2016年高考开始又趋向动力学方法和功能关系的综合应用.题号命题点2013年Ⅰ卷14题属于数据表格信息题,研究匀变速直线运动Ⅰ卷22题实验:考据牛顿第二定律拓展变式实验Ⅱ卷14题利用F-a图象研究非匀变速直线运动Ⅱ卷25题滑块—木板模型问题,主要观察了物体间的相对运动,牛顿运动定律的应用2014年Ⅰ卷17题观察了动向变化中的基本规律,观察的主要方法是悬点的几何关系Ⅰ卷22题实验:考据牛顿第二定律的拓展变形实验,创新点在于用位移传感器测速度Ⅰ卷24题观察了动力学方法在匀变速直线运动中的应用Ⅱ卷24题属于图象信息题,应用v-t图象解析非匀变速直线运动,题眼是速度最大值的临界点2015年Ⅰ卷20题属于图象信息题,观察应用v-t图象结合牛顿第二定律解析匀变速直线运动Ⅰ卷25题属于水平面上的滑块—木板模型问题,主要观察动力学方法在多物体、多过程中的应用Ⅱ卷22题实验:考据牛顿第二定律的拓展变式实验Ⅱ卷25题属于倾斜面上的滑块—木板模型问题,主要观察动力学方法在多物体、多过程中的应用2016年Ⅰ卷18题观察牛顿第二定律的理解和应用Ⅲ卷23题实验:考据牛顿第二定律拓展变式实验,总质量不变一、牛顿第必然律惯性1.牛顿第必然律(1)内容:所有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揭穿了物体的固有属性:所有物体都有惯性,所以牛顿第必然律又叫惯性定律;②揭穿了力与运动的关系:力不是保持物体运动的原因,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:物体拥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)宽泛性:惯性是物体的固有属性,所有物体都拥有惯性,与物体的运动状况和受力状况没关.深度思虑判断以下说法可否正确.(1)牛顿第必然律不能够用实验考据.(√)(2)在水平面上滑动的木块最后停下来,是由于没有外力保持木块运动的结果.(×)(3)物体运动时碰到惯性力的作用.(×)(4)物体匀速运动时才有惯性,加速时没有惯性.(×)二、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互相的,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′.深度思虑由于作用力与反作用力大小相等、方向相反,所以作用收效能够抵消,合力为零,这种认识对吗?答案不对.解析作用力与反作用力作用在两个物体上,不能互相抵消.1.(人教版必修1P70第1至3题改编)(多项选择)下面对牛顿第必然律和惯性的解析正确的选项是()A.飞机投弹时,若是当目标在飞机的正下方时投下炸弹,能击中目标B.地球自西向东自转,你向上跳起来后,还会落到原地C.安全带的作用是防范汽车刹车时由于惯性作用发生危险D.有的同学说,向上抛出的物体,在空中向上运动时,必然碰到了向上的作用力答案BC2.(人教版必修1P82做一做改编)(多项选择)用计算机辅助实验系统(DIS)做考据牛顿第三定律的实验,把两个测力探头的挂钩钩在一起,向相反方向拉动,观察显示器屏幕上出现的结果(如图1所示),解析两个力传感器的互相作用随着时间变化的曲线,以下结论正确的选项是()图1A.作用力与反作用力同时产生B.作用力与反作用力作用在同一物体上C.作用力与反作用力大小相等D.作用力与反作用力方向相反答案ACD3.手拿一个锤头敲在一块玻璃上把玻璃打碎了.关于这一现象,以下说法正确的选项是()A.锤头敲玻璃的力大于玻璃对锤头的作用力,所以玻璃才碎裂B.锤头碰到的力大于玻璃碰到的力,可是由于锤头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂C.锤头和玻璃之间的作用力应该是等大的,可是由于锤头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂D.由于不清楚锤头和玻璃的其他受力状况,所以无法判断它们之间的互相作用力的大小答案C4.(粤教版必修1P71第1题)沼泽的下面储蓄着丰富的泥炭,泥炭是沼泽地积累的植物残体,它的纤维状和海绵状的物理结构致令人在其表面行走时简单下陷.若人下陷的过程是先加速后匀速运动,以下判断正确的选项是()A.加速运动时人对沼泽地的压力大于沼泽地对他的支持力B.加速运动时人对沼泽地的压力小于沼泽地对他的支持力C.人对沼泽地的压力先大于后等于沼泽地对他的支持力D.人对沼泽地的压力大小总等于沼泽地对他的支持力答案D命题点一牛顿第必然律的理解和应用例1(2014·北京理综·19)伽利略创立性的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展.利用如图2所示的装置做以下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升.斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的资料时,小球沿右侧斜面上升到的最高地址依次为1、2、3.依照三次实验结果的比较,能够获得的最直接的结论是()图2A.若是斜面圆滑,小球将上升到与O点等高的地址B.若是小球不受力,它将素来保持匀速运动或静止状态C.若是小球碰到力的作用,它的运动状态将发生改变D.小球碰到的力一准时,质量越大,它的加速度越小答案A解析依照题意,铺垫资料粗糙程度降低时,小球上升的最高地址高升,当斜面绝对圆滑时,小球在斜面上没有能量损失,所以能够上升到与O点等高的地址,而B、C、D三个选项,从题目不能够直接得出,所以选项A正确.例2(多项选择)一汽车在路面状况相同的公路上沿直线行驶,下面关于车速、惯性、质量和滑行位移的谈论,正确的选项是()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,刹车后滑行的位移越长D.车速越大,刹车后滑行的位移越长,所以惯性越大答案BC解析要理解质量是惯性大小的唯一决定因素,惯性是物体的固有属性,其大小仅由物体的质量决定,质量越大,惯性越大,所以选项A错误,B正确.滑行位移应由刹车时的速度确定,由于刹车过程中,其加速度是必然的,依照v2-v20=2ax,所以车速越大,其滑行位移越大,而与其惯性大小没关,所以选项C正确,D错误.1.(多项选择)伽利略依照小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的看法,从而确定了牛顿力学的基础.早期物理学家关于惯性有以下说法,其中正确的选项是()A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B.没有力的作用,物体只利处于静止状态C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D.运动物体若是没有碰到力的作用,将连续以同一速度沿同素来线运动答案AD解析物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性,即物体抵抗运动状态变化的性质,则A项正确.没有力的作用,物体可能保持匀速直线运动状态或静止状态,则B错.行星在圆周轨道上保持匀速率运动是由于碰到改变运动状态的向心力作用,其运动状态是不停变化的,则C错.D项吻合惯性定义,是正确的.2.(多项选择)如图3所示,在匀速前进的磁悬浮列车里,小明将一小球放在水平桌面上,且小球相对桌面静止.关于小球与列车的运动,以下说法正确的选项是()图3A.若小球向前转动,则磁悬浮列车在加速前进B.若小球向后转动,则磁悬浮列车在加速前进C.磁悬浮列车急刹车时,小球向前转动D.磁悬浮列车急刹车时,小球向后转动答案BC3.关于惯性的大小,以下说法中正确的选项是()A.高速运动的物体不简单停下来,所以物体运动速度越大,惯性越大B.用相同的水平力分别推放在地面上的两个资料不相同的物体,则难以推动的物体惯性大C.两个物体只要质量相同,那么惯性的大小就必然相同D.在月球上举重比在地球上简单,所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小答案C4.某同学为了取出如图4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()图4A.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,羽毛球碰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答案 D解析 羽毛球筒被手击打后迅速向下运动,而羽毛球拥有惯性要保持原来的静止状态,所以会从筒的上端出来,D 正确.命题点二 牛顿第三定律的理解与应用1.互相作用力的特点:“三同、三异、三没关”.(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、反作用力作用在不相同物体上不相同收效(3)三没关⎩⎨⎧ 与物体的种类没关与互相作用的两物体的运动状态没关与可否和其他物体互相作用没关2.一对平衡力与作用力、反作用力的不相同点: 例3 (多项选择)如图5所示,用水平力F 把一个物体紧压在竖直墙壁上静止,以下说法中正确的选项是( )图5 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 两个互相作用的不相同物体 作用时间不用然同时产生、同时消失 必然同时产生、同时消失 力的性质不用然相同 必然相同 作用收效可互相抵消不能抵消A.水平力F跟墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力B.物体的重力跟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①紧压;②静止.答案BD解析水平力F跟墙壁对物体的弹力作用在同一物体上,大小相等、方向相反,且作用在同一条直线上,是一对平衡力,选项A错误;物体在竖直方向上受竖直向下的重力以及墙壁对物体竖直向上的静摩擦力的作用,因物体处于静止状态,故这两个力是一对平衡力,选项B正确;水平力F作用在物体上,而物体对墙壁的压力作用在墙壁上,这两个力不是平衡力,也不是互相作用力,选项C 错误;物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是两个物体间的互相作用力,是一对作用力与反作用力,选项D正确.5.某人用绳子将一桶水从井内向上提的过程中,不计绳子的重力,以下说法正确的选项是()A.只有在桶匀速上升过程中,绳子对桶的拉力才等于桶对绳子的拉力B.桶加速上升的过程中,绳子对桶的拉力大于桶对绳子的拉力C.桶加速上升的过程中,绳子对桶的拉力等于桶对绳子的拉力D.桶减速向上运动的过程中,绳子对桶的拉力小于桶对绳子的拉力答案C6.(多项选择)用手托着一块砖,开始时静止不动,此后手突然向上加速运动,以下判断正确的选项是()A.静止时,砖碰到的支持力等于砖的重力B.加速时,砖对手的压力大于砖的重力C.静止时,砖碰到的支持力等于砖对手的压力D.加速时,砖碰到的支持力大于砖对手的压力答案ABC解析静止时,重力与支持力是一对平衡力,大小相等,A正确;不论静止还是加速,支持力和压力都是一对互相作用力,大小相等,故C正确,D错误;加速时,支持力大于重力,则压力大于重力,故B正确.命题点三“转移研究对象法”在受力解析中的应用1.“转移研究对象法”在受力解析中的应用,其实质是牛顿第三定律的应用.2.由于作用力与反作用力的关系,当待求的某个力不简单求时,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4建筑工人用如图6所示的定滑轮装置运送建筑资料.质量为70.0kg的工人站在水平川面上,经过定滑轮将20.0kg的建筑资料以1.0m/s2的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及两者间的摩擦,求:地面碰到的压力和摩擦力的大小.(g取10 m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)图6答案524N132N解析建筑资料受力解析如图甲所示由牛顿第二定律得:F1-mg=ma代入数据解得:F1=220N所以绳对人的拉力F2=F1=220N工人受力解析如图乙所示由平衡条件得:F2·cos53°=F fF2·sin53°+F N=Mg代入数据解得:F N=524N,F f=132N由牛顿第三定律得:人对地面的压力大小为524N,地面碰到的摩擦力大小为132N.7.如图7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川面上,用平行于斜面的力F拉物体使其沿斜面向下匀速运动,斜面体向来静止,则以下说法正确的选项是()图7A.地面对斜面体的摩擦力大小为F cosθB.地面对斜面体的支持力为(M+m)gC.物体对斜面体的摩擦力的大小为FD.斜面体对物体的作用力竖直向上答案A解析由于斜面体和物体都处于平衡状态,将斜面体和物体看作一个整体,由受力状况可得:地面对斜面体的摩擦力大小为F cosθ,地面对斜面体的支持力大小为(M+m)g+F sinθ,故A对,B错;隔断物体进行受力解析,物体对斜面体的摩擦力大小为F+mg sinθ,故C错;将斜面体作为施力物体,则斜面体对物体的作用力即为物体碰到的支持力与摩擦力的合力,由力的合成可知斜面体对物体的作用力与物体的重力和F的合力大小相等、方向相反,故斜面体对物体的作用力不在竖直方向上,D错.题组1对牛顿第必然律和惯性的理解1.(多项选择)科学家关于物体运动的研究对成立正确的自然观拥有重要作用.以下说法吻合历史事实的是()A.亚里士多德认为,必定有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变B.伽利略经过“理想实验”得出结论:一旦物体拥有必然速度,若是它不受力,它将以这一速度永远运动下去C.笛卡儿指出:若是运动中的物体没有碰到力的作用,它将连续以同一速度沿同素来线运动,既不停下来也不偏离原来的方向D.牛顿认为,物体拥有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质答案BCD解析亚里士多德认为物体的运动需要力来保持,A错误;伽利略经过“理想实验”得出:一旦物体拥有某一速度,若是它不受力,它将以这一速度永远运动下去,B正确;笛卡儿指出:若是运动中的物体没有碰到力的作用,它将连续以同一速度沿同素来线运动,既不停下来也不偏离原来的方向,C正确;由牛顿第必然律知,D正确.2.一列以速度v匀速行驶的列车内有一水平桌面,桌面上A处有一相对桌面静止的小球.由于列车运动状态的改变,车厢中的旅客发现小球沿如图(俯视图)中的虚线从A点运动到B点,则说明列车是减速且在向南拐弯的图是()答案A解析由于列车原来做匀速运动,小球和列车保持相对静止,现在列车要减速,由于惯性小球必向前运动,C、D错;又因列车要向南拐弯,由做曲线运动的条件知列车要碰到向南的力的作用,即桌子碰到向南的力的作用,所以小球相对桌面向北运动,A对,B错.3.如图1所示,在一辆表面圆滑且足够长的小车上,有质量为m1和m2的两个小球(m1>m2)随车一起匀速运动,当车突然停止时,若不考虑其他阻力,则两个小球()图1A.必然相碰B.必然不相碰C.不用然相碰D.无法确定答案B解析因小车表面圆滑,所以小球在水平方向上没有碰到外力作用,原来两球与小车有相同的速度,当车突然停止时,由于惯性,两小球的速度将不变,所以不会相碰.4.“严禁超载,严禁超速,严禁疲劳驾驶”是预防车祸的有效方法.以下说法正确的选项是()A.汽车超速会增大汽车的惯性B.汽车超载会减小汽车的刹车距离C.疲劳驾驶会缩短司机的反应时间D.汽车超载会增大汽车的惯性答案D5.从正在加速上升的气球上落下一个物体,在物体刚走开气球的刹时,以下说法正确的选项是()A.物体向下做自由落体运动B.物体向上运动,加速度向上C.物体向上运动,加速度向下D.物体向上还是向下运动,要看物体走开气球时的速度答案C题组2对牛顿第三定律的理解6.一物体受绳的拉力作用由静止开始前进,先做加速运动,尔后做匀速运动,最后改做减速运动,则以下说法中正确的选项是()A.加速前进时,绳拉物体的力大于物体拉绳的力B.减速前进时,绳拉物体的力小于物体拉绳的力C.只有匀速前进时,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小相等D.不论物体如何前进,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等答案D7.如图2所示,用细绳把小球悬挂起来,当小球静止时,以下说法中正确的选项是()图2A.小球碰到的重力和细绳对小球的拉力是一对作用力和反作用力B.小球碰到的重力和小球对细绳的拉力是一对作用力和反作用力C.小球碰到的重力和细绳对小球的拉力是一对平衡力D.小球碰到的重力和小球对细绳的拉力是一对平衡力答案C8.汽车拉着拖车在平直的公路上运动,以下说法中正确的选项是()A.汽车能拉着拖车前进是由于汽车对拖车的拉力大于拖车对汽车的拉力B.汽车先对拖车施加拉力,尔后才产生拖车对汽车的拉力C.匀速前进时,汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力;加速前进时,汽车对拖车的拉力大于拖车向后拉汽车的力D.拖车加速前进,是由于汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力答案D解析汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的拉力是作用力与反作用力,作用力和反作用力总是等大反向,选项A错误;作用力和反作用力拥有同时性,选项B错误;作用力和反作用力总是等大反向,不论是匀速前进还是加速前进,汽车对拖车的拉力与拖车向后拉汽车的力都是等大反向,选项C错误;对拖车受力解析,拖车受汽车对拖车的拉力,地面对拖车的摩擦阻力,故加速前进是由于汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力,选项D正确.9.以下关于作用力和反作用力的说法正确的选项是()A.物体先对地面产生压力,尔后地面才对物体产生支持力B.物体对地面的压力和地面对物体的支持力互相平衡C.人推车前进,人对车的作用力大于车对人的作用力D.物体在地面上滑行,不论物体的速度多大,物体对地面的摩擦力与地面对物体的摩擦力向来大小相等答案D解析作用力与反作用力同时产生,同时变化,同时消失,物体对地面产生压力的同时地面对物体产生支持力,选项A错误;物体对地面的压力和地面对物体的支持力作用在不相同的物体上,作用收效不能够平衡,不能够合成,选项B 错误;人推车前进,人对车的作用力与车对人的作用力是作用力与反作用力,大小相等,方向相反,选项C错误;物体在地面上滑行,不论物体的速度多大,物体对地面的摩擦力与地面对物体的摩擦力向来大小相等,选项D正确.10.(多项选择)2014年8月18日11时15分,中国在太原卫星发射中心用长征四号运载火箭成功发射高分二号卫星,卫星顺利进入预定轨道,关于此次卫星与火箭上天的状况表达正确的选项是()A.火箭尾部向外喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向前的推力B.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得翱翔的动力C.火箭飞出大气层后,由于没有了空气,火箭诚然向后喷气,但也无法获得前进的动力D.卫星进入预定轨道此后,与地球之间仍存在互相作用答案AD解析火箭升空时,其尾部向下喷气,火箭箭体与被喷出的气体是一对互相作用的物体,火箭向下喷气时,喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力,即火箭上升的推力,此推力其实不是由周围的空气对火箭的反作用力供应的,所以与可否飞出大气层、可否在空气中翱翔没关,应选项B、C错误,A正确;当卫星进入预定轨道后,卫星与地球之间依旧存在着互相吸引力,即地球吸引卫星,卫星也吸引地球,这是一对作用力与反作用力,应选项D正确.11.以下说法中正确的选项是()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时,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C.物体A静止在物体B上,A的质量是B的质量的100倍,而A作用于B的力的大小等于B作用于A的力的大小D.螳臂挡车,石头没损坏而鸡蛋破了,这是由于石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力答案C题组3牛顿第三定律在受力解析中的应用12.如图3所示,用细线将A物体悬挂在顶板上,B物体放在水平川面上.A、B 间有一劲度系数为100N/m的轻弹簧,此时弹簧伸长了2cm.已知A、B两物体的重力分别是3N和5N.则细线的拉力及B对地面的压力分别是()图3A.8N和0NB.5N和7NC.5N和3ND.7N和7N答案C解析对A由平衡条件得F T-G A-kx=0,解得F T=G A+kx=3N+100×0.02N =5N,对B由平衡条件得kx+F N-G B=0,解得F N=G B-kx=5N-100×0.02N =3N,由牛顿第三定律得B对地面的压力是3N,应选项C正确.13.如图4所示,倾角为θ的斜面体放在水平川面上,质量为m的圆滑小球放在墙与斜面体之间处于平衡状态,求小球对斜面体的压力大小和地面对斜面体的摩擦力大小.图4答案mgcosθmg tanθ解析小球受力解析如图甲所示,由平衡条件得:竖直方向:F N1cosθ-mg=0水平方向:F N2-F N1sinθ=0。
高考物理一轮复习 第3章 牛顿运动定律 第3节 牛顿运动定律的综合应用教案(含解析)-人教版高三全册
第3节牛顿运动定律的综合应用动力学中整体法、隔离法的应用[讲典例示法] 1.整体法的选取原则及解题步骤(1)当只涉及系统的受力和运动情况而不涉及系统内某些物体的受力和运动情况时,一般采用整体法。
(2)运用整体法解题的基本步骤:2.隔离法的选取原则及解题步骤(1)当涉及系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况时,一般采用隔离法。
(2)运用隔离法解题的基本步骤:①明确研究对象或过程、状态。
②将某个研究对象或某段运动过程、某个状态从系统或全过程中隔离出来。
③画出某状态下的受力图或运动过程示意图。
④选用适当的物理规律列方程求解。
[典例示法](多选)(2019·某某一模)如图所示,一质量M=3 kg、倾角为α=45°的斜面体放在光滑水平地面上,斜面体上有一质量为m=1 kg的光滑楔形物体。
用一水平向左的恒力F作用在斜面体上,系统恰好保持相对静止地向左运动。
重力加速度取g=10 m/s2,下列判断正确的是( )A.系统做匀速直线运动B.F=40 NC.斜面体对楔形物体的作用力大小为5 2 ND.增大力F,楔形物体将相对斜面体沿斜面向上运动关键信息:“光滑水平地面”“水平向左的恒力F”,两条信息表明整体向左匀加速运动。
[解析] 对整体受力分析如图甲所示,由牛顿第二定律有F=(M+m)a,对楔形物体受力分析如图乙所示。
由牛顿第二定律有mg tan 45°=ma,可得F=40 N,a=10 m/s2,A错误,B正确;斜面体对楔形物体的作用力F N2=mgsin 45°=2mg=10 2 N,C错误;外力F 增大,则斜面体加速度增加,由于斜面体与楔形物体间无摩擦力,则楔形物体将会相对斜面体沿斜面上滑,D正确。
甲乙[答案]BD(1)处理连接体问题时,整体法与隔离法往往交叉使用,一般的思路是先用整体法求加速度,再用隔离法求物体间的作用力。
(2)隔离法分析物体间的作用力时,一般应选受力个数较少的物体进行分析。
高考物理一轮复习第三章 牛顿运动定律 3.1 牛顿第一定律 牛顿第三定 教学案
【2013考纲解读】【重要知识梳理】1.历史上对力和运动关系的认识过程:①亚里士多德的观点:力是维持物体运动的原因。
②伽利略的想实验:否定了亚里士多德的观点,他指出:如果没有摩擦,一旦物体具有某一速度,物体将保持这个速度继续运动下去。
③笛卡儿的结论:如果没有加速或减速的原因,运动物体将保持原来的速度一直运动下去。
④牛顿的总结:牛顿第一定律2.伽利略的“理想斜面实验”程序内容:① (事实) 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② (推论) 如果没有摩擦,小球将上升到释放的高度。
③ (推论) 减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度。
④ (推论) 继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平,小球沿水平面做持续的匀速直线运动。
⑤ (推断) 物体在水平面上做匀速运动时并不需要外力来维持。
此实验揭示了力与运动的关系:①力不是..改变物体运动状态的原因,物体的运动并不需要力..维持物体运动的原因,而是来维持。
②同时说出了一切物体都有一种属性(运动状态保持不变....的属性)只有受力时运动状态才改变。
这种运动状态保持不变....的属性就称作惯性。
即:一切物体具都有保持..原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,这就是惯性。
3.对惯性的理解要点:①惯性是物体的固有属性,即:保持原来运动状态不变的属性,不能克服,只能利用。
与物体的受力情况及运动状态无关。
任何物体,无论处于什么状态,不论任何时候,任何情况下都具有惯性。
②惯性不是力,惯性是物体的一属性(即保持原来运动不变的属性)。
不能说“受到惯性”和“惯性作用”。
力是物体对物体的作用,惯性和力是两个绝然不同的概念。
③物体的运动状态并不需要力来维持,因此惯性不是维持运动状态的力.④惯性的大小:体现在运动状态改变的难易程度,(即是保持原来运动状态的体领强弱),,其大小由质量来决定。
质量是惯性大小的唯一量度。
质量大,运动状态较难改变,即惯性大。
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第三章 牛顿运动定律第1单元 牛顿运动三定律知识网络:一、牛顿第一定律(内容):(1)保持匀速直线运动或静止是物体的固有属性;物体的运动不需要用力来维持(2)要使物体的运动状态(即速度包括大小和方向)改变,必须施加力的作用,力是改变物体运动状态的原因1.牛顿第一定律导出了力的概念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:tv 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”。
)2.牛顿第一定律导出了惯性的概念惯性:物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
惯性应注意以下三点:(1)惯性是物体本身固有的属性,跟物体的运动状态无关,跟物体的受力无关,跟物体所处的地理位置无关(2)质量是物体惯性大小的量度,质量大则惯性大,其运动状态难以改变(3)外力作用于物体上能使物体的运动状态改变,但不能认为克服了物体的惯性3.牛顿第一定律描述的是理想化状态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。
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。
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。
二、牛顿第三定律(12个字——等值、反向、共线 同时、同性、两体、)1.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。
2.一对作用力和反作用力的冲量和功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)的总冲量一定为零,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一定是相同的,而位移大小、方向都可能是不同的。
3、效果不能相互抵消三、牛顿第二定律1.定律的表述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,加速度的方向跟合力的方向相同,即F=ma (其中的F 和m 、a 必须相对应)特别要注意表述的第三句话。
因为力和加速度都是矢量,它们的关系除了数量大小的关系外,还有方向之间的关系。
明确力和加速度方向,也是正确列出方程的重要环节。
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。
2.对定律的理解:(1)瞬时性:加速度与合外力在每个瞬时都有大小、方向上的对应关系,这种对应关系表现为:合外力恒定不变时,加速度也保持不变。
合外力变化时加速度也随之变化。
合外力为零时,加速度也为零(2)矢量性:牛顿第二定律公式是矢量式。
公式mF a只表示加速度与合外力的大小关系.矢量式的含义在于加速度的方向与合外力的方向始终一致.(3)同一性:加速度与合外力及质量的关系,是对同一个物体(或物体系)而言,即 F 与a 均是对同一个研究对象而言.(4)相对性;牛顿第二定律只适用于惯性参照系3.牛顿第二定律确立了力和运动的关系牛顿第二定律明确了物体的受力情况和运动情况之间的定量关系。
联系物体的受力情况和运动情况的桥梁或纽带就是加速度。
4.应用牛顿第二定律解题的步骤①明确研究对象。
可以以某一个物体为对象,也可以以几个物体组成的质点组为对象。
设每个质点的质量为m i,对应的加速度为a i,则有:F合=m1a1+m2a2+m3a3+……+m n a n对这个结论可以这样理解:先分别以质点组中的每个物体为研究对象用牛顿第二定律:∑F1=m1a1,∑F2=m2a2,……∑F n=m n a n,将以上各式等号左、右分别相加,其中左边所有力中,凡属于系统内力的,总是成对出现并且大小相等方向相反的,其矢量和必为零,所以最后得到的是该质点组所受的所有外力之和,即合外力F。
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。
四、超重和失重问题升降机中人m =50kg,a=2 m/s向上或向下,求秤的示数N1、静止或匀速直线N=mg视重=重力平衡a = 02、向上加速或向下减速,a向上 NN-mg=ma a∴N=mg+ma视重>重力超重 mg3、 N向下加速或向上减速,a向下mg-N=ma∴N=mg-ma视重<重力失重4,如果a=g向下,则N=0 台秤无示数完全失重注意:①、物体处于“超重”或“失重”状态,地球作用于物体的重力始终存在,大小也无变化;②、发生“超重”或“失重”现象与物体速度方向无关,只决定于物体的加速度方向;③、在完全失重状态,平常一切由重力产生的物理现象完全消失。
如单摆停摆、浸在水中的物体不受浮力等。
五、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。
2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核,衰变方程为238234492902U Th+He →.下列说法正确的是( )A .衰变后钍核的动能等于α粒子的动能B .衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小C .铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间D .衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量2.一充电后的平行板电容器与外电路断开保持两极板的正对面积不变,其电容C 和两极板间的电势差U 的变化情况是( )A .仅在两极板间插入一电介质,C 减小,U 不变B .仅在两极板间插入一电介质,C 增大,U 减小C .仅增大两极板间距离,C 减小,U 不变D .仅增大两极板间距离,C 增大,U 减小3.光滑水平面上,一质量为m 的滑块以速度v 与质量为M 的静止滑块相碰,碰后两者粘在一起共同运动。
设碰撞过程中系统损失的机械能为E ∆。
下列说法正确的是( )A .若保持M 、m 不变,v 变大,则E ∆变大B .若保持M 、m 不变,v 变大,则E ∆变小C .若保持m 、v 不变,M 变大,则E ∆变小D .若保持M 、v 不变,m 变大,则E ∆变小4.如图所示,固定在水平地面的斜面体,其斜面倾角α=30°、斜面长x=1.6m ,底端与长木板B 上表面等高,B 静止在光滑水平地面上,左端与斜面接触但不粘连,斜面底端与B 的上表面接触处平滑连接。
一可视为质点的滑块A 从斜面顶端处由静止开始下滑,最终A 刚好未从B 上滑下。
已知A 、B 的质量均为1kg ,A 与斜面间的动摩擦因数μ1=3,A 与B 上表面间的动摩擦因数μ2=0.5,重力加速度g 取10m/s 2,下列说法正确的是( )A .A 的最终速度为0B .B 的长度为0.4mC .A 在B 上滑动过程中,A 、B 系统所产生的内能为1JD .A 在B 上滑动过程中,A 、B 系统所产生的内能为2J5.如图,半径为d 的圆形区域内有磁感应强度为B 的匀强磁场,磁场垂直圆所在的平面。
一带电量为q 、质量为m 的带电粒子从圆周上a 点对准圆心O 射入磁场,从b 点折射出来,若α=60°,则带电粒子射入磁场的速度大小为( )A .qBd mB .3qBd mC .2qBd mD .3qBd m6.一个质量为4 kg 的物体,在四个共点力作用下处于平衡状态,当其中两个大小分别为5 N 和7 N 的力突然同时消失,而另外两个恒力不变时,则物体( )A .可能做匀速圆周运动B .受到的合力可能变为15 NC .将一定做匀加速直线运动D .可能做加速度为a=2 m/s 2匀变速曲线运动7.卫星绕某一行星的运动轨道可近似看成是圆轨道,观察发现每经过时间t ,卫星运动所通过的弧长为l ,该弧长对应的圆心角为θ。
已知引力常量为G ,由此可计算该行星的质量为( )A .22l GtB .22l G t θC .2lG t θ D .22l G tθ 8.如图所示,强度足够的、不可伸长的轻线一端系着一个小球p ,另一端套在图钉A 上,图钉A 正上方有距它h 的图钉B ,此时小球在光滑的水平平台上做半径为a 的匀速圆周运动。
现拔掉图钉A ,则A .小球继续做匀速圆周运动B .小球做远离O 的曲线运动,直到被图钉B 拉住时停止C .小球做匀速直线运动,直到被图钉B 拉住时再做匀速圆周运动D .不管小球做什么运动,直到被图钉B 拉住时小球通过的位移为h9.电容为C 的平行板电容器竖直放置,正对面积为S ,两极板间距为d ,充电完成后两极板之间电压为U ,断开电路,两极板正对区域视为匀强电场,其具有的电场能可表示为2p 12E CU =。
如果用外力使平行板电容器的两个极板间距缓慢变为2d ,下列说法正确的是( )A .电容变为原来的两倍B .电场强度大小变为原来的一半C .电场能变为原来的两倍D .外力做的功大于电场能的增加量 10.质量为m 、初速度为零的物体,在不同变化的合外力作用下都通过位移0x .下列各种情况中合外力做功最多的是( )A .B .C .D .二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分11.如图甲所示,轻弹簧竖直固定在水平面上,一质量为m= 0.2kg 的小球,从弹簧上端某高度处自由下落,从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内),其速度v 和弹簧压缩量x 之间的函数图象如图乙所示,其中A 为曲线的最高点,小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计,(弹性势能212p E k x =∆,g 取10m/s 2),则下列说法正确的是( )A .小球刚接触弹簧时加速度最大B .当x=0.1m 时,小球的加速度为零C .小球的最大加速度为51m/s 2D .小球释放时距弹簧原长的高度约为 1.35m12.2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在北京举行,跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一.如图所示为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图,运动员从O点由静止开始,在不借助其他外力的情况下,自由滑过一段圆心角为60°的光滑圆弧轨道后从A点水平飞出,然后落到斜坡上的B点.已知A点是斜坡的起点,光滑圆弧轨道半径为40 m,斜坡与水平面的夹角θ=30°,运动员的质量m=50 kg,重力加速度g=10 m/s2,忽略空气阻力.下列说法正确的是()A.运动员从O点运动到B点的整个过程中机械能守恒B.运动员到达A点时的速度为20 m/sC.运动员到达B点时的动能为10 kJD.运动员从A点飞出到落到B点所用的时间为3s13.如图所示,质量为3.2m的物块放在水平面上,跨过轻小动滑轮的细绳连接在物块A和物块B上,与物块A相连的细绳与水面间的夹角为53°且保持不变,已知物块B的质量为m,重力加速度为g,sin530.8︒=,现用力F沿两段绳的角平分线方向向上拉,物块A、B均恰好做匀速直线︒=,cos530.6运动,则下列说法正确的是()A.拉力F为mgB.物块与水平面的摩擦力为0.6mgC.细绳拉力为3.2mgD.物块A与水平面的动摩擦因数为0.2514.如图所示,固定的光滑斜面上有一小球,小球与竖直轻弹簧P和平行斜面的轻弹簧Q连接,小球处于静止状态,则小球所受力的个数可能是()A.2 B.3 C.4 D.515.如图所示,用等长的绝缘线分别悬挂两个质量、电量都相同的带电小球A和B,两线上端固定于O点,B球固定在O点正下方。