高一物理 牛頓運(yùn)動(dòng)定律習(xí)題

1、牛頓運(yùn)動(dòng)定律及應(yīng)用一、知識(shí)要點(diǎn)回顧課標(biāo)與考綱課標(biāo)要求學(xué)業(yè)水平考試要求高考考綱要求 通過實(shí)驗(yàn)，探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系。理解牛頓運(yùn)動(dòng)定律，用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解釋生活中的有關(guān)問題。通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)超重和失重現(xiàn)象。 認(rèn)識(shí)單位制在物理學(xué)中的重要意義。知道國際單位制中的力學(xué)單位。牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其應(yīng)用超重和失重實(shí)驗(yàn)四：驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律、牛頓定律的應(yīng)用超重和失重實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓第一定律牛頓第二定律牛頓第三定律外力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因慣性的概念意義：加速度與外力、質(zhì)量的關(guān)系表達(dá)式：適用條件：宏觀、低速、慣性參考系反應(yīng)物體之間的相互作用規(guī)律知識(shí)結(jié)構(gòu)二、重點(diǎn)難點(diǎn)疑點(diǎn)（一）

2、. 本講的核心內(nèi)容： 牛頓第一定律 定律內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止. 定律的兩層含義：其一是保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)是物體的固有屬性；物體的運(yùn)動(dòng)不需要用力來維持。其二是要使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（即速度包括大小和方向）改變，必須施加力的作用，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因 牛頓第二定律及其應(yīng)用（核心） 定律內(nèi)容：物體的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。公式F = ma. 定律的五個(gè)性質(zhì)：（運(yùn)用時(shí)要注意的五個(gè)問題）.因果性：力是產(chǎn)生加速度的原因。. 瞬時(shí)性：在F合=ma中，F(xiàn)合與a永遠(yuǎn)有瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系

3、，F(xiàn)合恒定，a也恒定；F合改變時(shí) a同步改變；F合 消失時(shí)，a立即消失。. 矢量性：F = ma是一個(gè)矢量方程，加速度a與F方向保持一致. 獨(dú)立性：物體受幾個(gè)外力作用，在一個(gè)外力作用下產(chǎn)生的加速度只與此外力有關(guān)，與其他力無關(guān). 合加速度與合力有關(guān).同體性：a與F與同一物體某一狀態(tài)相對(duì)應(yīng)。 力學(xué)單位制 單位制的組成：由基本單位和導(dǎo)出單位組成單位制?；締挝唬哼x定的幾個(gè)物理量的單位, Kg, m, s，A, K , mol, cd (坎德拉).導(dǎo)出單位：由基本單位導(dǎo)出來的單位，如 m/s m/s2等 力學(xué)中的基本物理量和基本單位。. 基本物理量：時(shí)間（ t ） 質(zhì)量 （ m ）和長度（l ）. 基

4、本物理量的單位：國際單位制：基本單位分別為kg、m、s厘米、克、秒制：基本單位為：cm、g、s（二）. 本講的基本方法 動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題與解法： 已知物體的受力情況，要求物體的運(yùn)動(dòng)情況如物體運(yùn)動(dòng)的位移、速度及時(shí)間等 已知物體的運(yùn)動(dòng)情況，要求物體的受力情況（求力的大小和方向） 解法：. 不管哪種類型，常常是先根據(jù)已知條件求出物體運(yùn)動(dòng)的加速度，然后再建立與加速度相關(guān)的方程得出問題的答案. 兩類基本問題中，受力分析是關(guān)鍵，求解加速度是橋梁。. 兩類動(dòng)力學(xué)基本問題的解題思路圖解如下：已知運(yùn)動(dòng)狀態(tài)已知受力情況牛頓第二定律F=ma橋梁作用 整體法與隔離法在牛頓第二定律解題中的應(yīng)用當(dāng)研究對(duì)象是指由兩個(gè)或

5、兩個(gè)以上的物體所構(gòu)成的有某種關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)。當(dāng)研究的系統(tǒng)各部分具有相同的加速度時(shí)，可以整個(gè)系統(tǒng)為研究對(duì)象列牛頓第二定律方程求解外力或系統(tǒng)的加速度；若求解系統(tǒng)內(nèi)各物體之間的相互作用力時(shí)，必須將物體隔離出來，獨(dú)立分析其受力，列出相關(guān)方程求解。“整體法”和“隔離法”在求解物體系問題中經(jīng)常交替采用，形成一個(gè)完整的解題體系。必須強(qiáng)調(diào), 此類問題的特點(diǎn)是相互作用的物體具有相同的加速度，這一點(diǎn)特別重要。 正交分解法在牛頓第二定律解題中的應(yīng)用 當(dāng)物體的受力情況較復(fù)雜時(shí)，可根據(jù)物體所受力的具體情況和運(yùn)動(dòng)情況建立合適的直角坐標(biāo)系，利用正交分解法求解用正交分解法解題時(shí)，牛頓第二定律可寫成分量式：Fx = max, Fy

6、=may. 在正交坐標(biāo)系建立時(shí)，盡可能使較多的力與坐標(biāo)軸重合，可以使求解簡單化. 并且, 通常選加速度a的方向和垂直于a的方向作為坐標(biāo)軸的正方向. 正交分解法解牛頓運(yùn)動(dòng)定律問題的一般步驟為：. 確定研究對(duì)象； . 分析研究對(duì)象的受力情況并畫出受力圖；. 建立直角坐標(biāo)系，把力或加速度分解在x軸或y軸上；. 分別沿x軸方向和y軸方向應(yīng)用牛頓第二定律列出方程. 統(tǒng)一單位，計(jì)算數(shù)值.（三）. 應(yīng)注意的主要問題1. 牛頓第二定律的理解 F合= ma是一個(gè)矢量方程，必須強(qiáng)調(diào)F合與a的方向一致，處理一維空間問題時(shí)，通常都取a的方向?yàn)檎较颍磉_(dá)F合時(shí)，與正方向一致的力取正號(hào)，與正方向相反的力加上負(fù)號(hào)，再取代

7、數(shù)和。 根據(jù)力的獨(dú)立作用原理，用牛頓第二定律處理物體在一個(gè)平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的問題時(shí)，可將物體所受各力正交分解，在兩個(gè)互相垂直的方向上分別應(yīng)用牛頓第二定律的分量形式：Fx=max，F(xiàn)y=may列方程。 由實(shí)驗(yàn)得出的是m 一定時(shí)，aF；F一定時(shí)，a ，寫成等式應(yīng)為a=，在國際單位中，常數(shù)k才取1，所以，牛頓第二定律寫成F = ma時(shí)，不僅給出了F、m、a三個(gè)量的數(shù)量關(guān)系，還限制了三個(gè)量的單位關(guān)系。2. 超重與失重問題 超重問題 超重現(xiàn)象：物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受重力的情況稱為超重現(xiàn)象。 產(chǎn)生超重現(xiàn)象的條件：物體具有豎直向上的加速度。與物體速度的大小和方向無關(guān)。失重問題 失重現(xiàn)象

8、：物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w所受重力的情況稱為失重現(xiàn)象。 產(chǎn)生失重現(xiàn)象的條件：物體具有豎直向下的加速度，與物體速度的大小和方向無關(guān). 完全失重現(xiàn)象：物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┑扔诹愕臓顟B(tài)，叫做完全失重狀態(tài)。產(chǎn)生完全失重現(xiàn)象的條件：當(dāng)物體豎直向下的加速度等于重力加速度時(shí)，就產(chǎn)生完全失重現(xiàn)象。注意：超重與失重現(xiàn)象不是物體的重力有變化，物體的重力不會(huì)因物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變而改變.三、典型例題分析例1：下列關(guān)于慣性的說法中正確的是 ：A物體只有靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)才有慣性B物體只有受外力作用時(shí)才有慣性C物體運(yùn)動(dòng)速度大時(shí)慣性大D任何有質(zhì)量的物體在任何情況下都有慣性例2：

9、下列對(duì)運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)不正確的是A亞里士多德認(rèn)為物體的自然狀態(tài)是靜止的，只有當(dāng)它受到力的作用才會(huì)運(yùn)動(dòng)B伽利略認(rèn)為力不是維持物體速度的原因C牛頓認(rèn)為力的真正效應(yīng)總是改變物體的速度，而不僅僅是使之運(yùn)動(dòng)D伽利略根據(jù)理想實(shí)驗(yàn)推論出，如果沒有摩擦，在水平面上的物體，一旦具有某一個(gè)速度，將保持這個(gè)速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)下去例3：電梯內(nèi)有一彈簧掛著一個(gè)重為5N的物體，當(dāng)電梯運(yùn)動(dòng)時(shí)，看到彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為6N，可以確定 ：A電梯可能加速向上運(yùn)動(dòng) B電梯可能減速向上運(yùn)動(dòng)C電梯可能加速向下運(yùn)動(dòng) D電梯可能減速向下運(yùn)動(dòng)0/ms-10t/s1234510200503040例4：質(zhì)量為50kg的物體，置于電梯內(nèi)的臺(tái)秤上，從靜止開始上升

10、，電梯運(yùn)行v-t關(guān)系如圖所示，求在電梯運(yùn)行30-40s的時(shí)間內(nèi)臺(tái)秤的讀數(shù)及電梯最終上升的高度，(g取10m/s2) 例5：如圖所示，水平地面上有一質(zhì)量為m=0.5Kg的木塊A疊放在木塊B上，木塊B一直處于靜止?fàn)顟B(tài),求：如果對(duì)木塊A施以斜向上方的力F=3N（= 53°），使A在B上水平由靜止開始2s內(nèi)滑動(dòng)了2m，問A、B間動(dòng)摩擦系數(shù)µ 及該過程中地面對(duì)木塊B的摩擦力的大小和方向？(g=10 m/s2 cos 53°= 0.6 sin53°=0.8）2mFAB37°BA例6：如圖所示，傳送帶與地面傾角37°，從 A B 長度為16 m，傳

11、送帶以 10 m/s的速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。在傳送帶上端 A 無初速度地放一個(gè)質(zhì)量為0.5 kg 的物體，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 0.5。求物體從 A 運(yùn)動(dòng)到B所需的時(shí)間。（最大靜摩擦力大小等于滑動(dòng)摩擦力大小且sin37°0.6，cos37°0.8）四、課后實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練1.下面的實(shí)例不屬于慣性表現(xiàn)的是( )A滑冰運(yùn)動(dòng)員停止用力后，仍能在冰面上滑行一段距離B人在水平路面上騎自行車，為維持勻速直線運(yùn)動(dòng)，必須用力蹬自行車的腳踏板C奔跑的人的腳被障礙物絆住，人就會(huì)摔倒D從槍口射出的子彈繼續(xù)運(yùn)動(dòng)2. 在一艘勻速向北行駛的輪船甲板上，一運(yùn)動(dòng)員做立定跳遠(yuǎn)，若向各個(gè)方向都以相對(duì)船相同的速度起跳

12、，則( )A向北跳得最遠(yuǎn)B向前跳得最遠(yuǎn)C向東向西跳得一樣遠(yuǎn)，但沒有向南跳得遠(yuǎn)D無論向哪個(gè)方向跳都一樣遠(yuǎn)3. 關(guān)于物體慣性的大小，下列說法中正確的是( )A高速運(yùn)動(dòng)的物體不容易讓它停下來，所以物體運(yùn)動(dòng)速度越大，慣性越小B用不同的水平力分別去推動(dòng)放在地面上的兩個(gè)不同的物體，需用力大的物體慣性大C兩個(gè)物體只要質(zhì)量相同，那么慣性就一定相同D在月球上舉重比在地球上容易，所以同一個(gè)物體在月球上比在地球上慣性小4. 某人用力推原來靜止在水平面上的小車，使小車開始運(yùn)動(dòng)后改用較小的力就可以維持小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)可見( )A力是使物體運(yùn)動(dòng)的原因B力是維持物體運(yùn)動(dòng)速度的原因C力是小車速度大小改變的原因D力是使物體慣

13、性改變的原因5. 伽利略理想實(shí)驗(yàn)將可靠的事實(shí)和理論思維結(jié)合起來，能更深刻地反映自然規(guī)律，有關(guān)的實(shí)驗(yàn)程序內(nèi)容如下：減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在這斜面上仍然能達(dá)到原來的高度兩個(gè)對(duì)接的斜面，讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙结尫诺母叨壤^續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它變成水平面，小球沿水平面做持續(xù)的勻速運(yùn)動(dòng)請(qǐng)按程序先后次序排列，并指出它究竟屬于可靠事實(shí)，還是屬于通過思維過程的推論，下列選項(xiàng)正確的是( )A事實(shí)事實(shí)推論推論B事實(shí)推論推論推論C事實(shí)推論推論推論D事實(shí)推論推論6. 下列說法正確的是( )A力是使物體慣性改變的原因B靜止的火車啟動(dòng)時(shí)速度變化緩慢，是因?yàn)?/p>

14、物體靜止時(shí)慣性大C乒乓球可被快速抽殺，是因?yàn)槠古仪虻膽T性小D為了防止機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)，采用地腳螺釘固定在地球上，是為了增大機(jī)器的慣性7. 對(duì)于質(zhì)量相等的甲、乙兩個(gè)物體來說，下面哪個(gè)說法是正確的( )A乙物體的加速度大，說明乙物體受到的合外力大B乙物體的速度比甲物體的大，說明乙物體受到的合外力大C由于乙物體的速度比甲物體的大，所以乙物體的加速度要比甲物體的大D如果甲、乙兩個(gè)物體受力方向相同，那么它們的運(yùn)動(dòng)方向一定相同8. 下列物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒有發(fā)生變化的是 ( )A減速駛?cè)胲囌镜钠嘊懸停在空中的直升機(jī)的機(jī)體C勻速直線下落的跳傘員D環(huán)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的人造衛(wèi)星9. 在“探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系”的

15、實(shí)驗(yàn)中，采用的研究方法是( )A理想實(shí)驗(yàn)法 B替代法C控制變量法 D類比法10. 在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，下列認(rèn)識(shí)正確的是( )A力F、質(zhì)量m和加速度a三個(gè)物理量都有直接測量工具B實(shí)驗(yàn)時(shí)為了消除摩擦力對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的影響，要將木板無滑輪的一端墊高，直到小車不掛重物時(shí)也能沿長木板運(yùn)動(dòng)C實(shí)驗(yàn)時(shí)重物通過細(xì)繩拉小車的力要比重物的重力要小一些D根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到的F不變時(shí)的am圖線是過原點(diǎn)的傾斜直線11. 物體靜止在光滑的水平桌面上，從某一時(shí)刻起用水平恒力F推物體，則在該力剛開始作用的瞬間( )A立即產(chǎn)生加速度，但速度仍然為零B立即同時(shí)產(chǎn)生加速度和速度C速度和加速度均為零D立即產(chǎn)生速度，但加速

16、度仍然為零12. 下面說法正確的是( )A物體的速度為零時(shí)，合力一定為零 B物體的合力為零時(shí)，速度一定為零C物體的合力減小時(shí)，速度一定減小D物體的合力減小時(shí)，加速度一定減小13. 關(guān)于牛頓第二定律，下列說法正確的是 ( )A物體的質(zhì)量跟外力成正比，跟加速度成反比B加速度的方向一定與合外力的方向一致C物體的加速度跟物體所受的合外力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比D由于加速度跟合外力成正比，整塊磚的自由下落時(shí)的加速度一定是半塊磚自由下落時(shí)加速度的2倍14. 物體在變力的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，如果變力F隨時(shí)間t按圖示的規(guī)律變化，那么在0t1時(shí)間內(nèi)，物體將( )A加速度越來越小B速度越來越小C加速度越來越大

17、D速度越來越大15. 固定在水平面上的輕彈簧上放一重物，如圖4­4­7所示，現(xiàn)用手把重物壓下一段距離，然后突然松手，在重物脫離彈簧之前，重物的運(yùn)動(dòng)情況是 ( )A先加速后減速B先加速后勻速C加速度先向上后向下D加速度方向一直向上16. 水平地面上放一物體，用4N的水平力可使該物體獲得1.5m/s2的水平加速度，用5N的水平力可使該物體獲得2m/s2的水平加速度，用6N的水平力可以使該物體獲得多大的水平加速度？此物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為多少？17. 在交通事故中的分析中，剎車線長度是很重要的依據(jù)剎車線是汽車剎車后，停止轉(zhuǎn)動(dòng)的輪胎在地面上滑動(dòng)時(shí)留下的痕跡在某次交通事故中，汽車的

18、剎車線的長度是14m，假設(shè)汽車輪胎與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.7.取g10m/s2.則汽車開始剎車時(shí)的速度為( )A7m/s B10m/sC14m/s D20m/s18. 雨滴從空中由靜止落下，若雨滴落下時(shí)空氣對(duì)它的阻力隨雨滴下落速度的增大而增大，下圖的圖象可能正確反映雨滴下落運(yùn)動(dòng)情況的是( )19. 一個(gè)靜止在水平面上的物體，質(zhì)量是2kg，在水平方向受到5N的拉力，物體跟水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1.(g取10m/s2)(1)求物體在4s末的速度；(2)若在4s末撤去拉力，求物體滑行時(shí)間20.如圖所示，沿水平方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的車廂中，懸掛小球的懸線偏離豎直方向37°，球和車相對(duì)靜止

19、，球質(zhì)量為1kg.重力加速度g10m/s2，cos37°0.8，求(1)小球的加速度a的大小和方向；(2)懸掛小球的懸線對(duì)小球的拉力21.列車在水平直線鐵軌上行駛，在t50s內(nèi)由v136km/h勻加速增加到v254km/h，列車的質(zhì)量為m1.0×103t，已知機(jī)車的牽引力F1.5×105N，求(1)列車的加速度a；(2)列車受到的阻力f及列車和鐵路間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(3)在這段時(shí)間里列車通過的位移s.22. 以5m/s勻速上升的氣球，當(dāng)升到20m高時(shí)，從氣球上落下一小球，小球的質(zhì)量為500g，小球在運(yùn)動(dòng)過程中遇到的阻力是0.1N，求經(jīng)過多長時(shí)間達(dá)到地面23.關(guān)于超重

20、和失重，下列說法中正確的是( )A超重就是物體受到的重力增加了B失重就是物體受到的重力減小了C完全失重就是物體不受重力D不論超重還是失重，物體所受的重力不變24. 如圖所示，用一根繩吊起金屬小桶，在桶的下部側(cè)壁鉆兩個(gè)小孔A、B，當(dāng)桶內(nèi)盛水時(shí)，水從A、B孔噴出當(dāng)剪斷繩，讓小桶自由落下，如果空氣阻力可以忽略，則在下落過程中( )A水繼續(xù)以相同速度噴出B水將不再從小孔中噴出C水將以更大速度噴出D水將以較小速度噴出25. 某人在以2.5m/s2的加速度下降的升降機(jī)中，最多能舉起80kg的物體他在地面上最多能舉起多少千克的物體？若此人在一個(gè)加速上升的升降機(jī)中最多能舉起40kg的物體，則此升降機(jī)上升的加速

21、度為多少？課后實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練答案：1. B 2. D 3. C 4. C 5. C6. CD 7. A 8. BC 9. C 10.C11.A 12.D 13.BC 14.AD 15.AC16. 【解析】 因?yàn)?，所以物體運(yùn)動(dòng)過程中受到摩擦力的作用，設(shè)摩擦力大小為f則fmg當(dāng)水平力F14N時(shí)，由牛頓第二定律得：F1fma1當(dāng)水平力F25N時(shí)，由牛頓第二定律得：F2fma2當(dāng)水平力F36N時(shí)，由牛頓第二定律得：F3fma3解以上方程得： a32.5m/s2，0.05.17. C 18. C19. 【解析】(1)由牛頓第二定律可求得物體的加速度aFmgma所以ag1.5m/s2物體在4s末的速度vat1.5×4m/s6m/s(2)撤去拉力后物體的加速度a滿足：mgma，所以ag1m/s2物體滑行時(shí)間為t6s. 20. 【解析】小球受