牛頓運動定律省賽一等獎

知識清單1牛頓第一定律2實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系3牛頓第二定律4力學(xué)單位制5牛頓第三定律6用牛頓運動定律解決問題1考點1．內(nèi)容：一切物體總保持 狀態(tài)或 狀態(tài)，除非作用在它上面的迫使它 這種狀態(tài)。2．意義：1指出了一切物體都有 ，因此牛頓第一定律又叫 。2指出力不是 物體運動狀態(tài)的原因，而是 物體運動狀態(tài)的原因，即產(chǎn)生 的原因?？紭送黄?一、牛頓第一定律1.勻速直線運動

靜止

力

改變2.慣性

慣性定律

維持

改變

加速度1．定義：物體具有保持原來 狀態(tài)或 狀態(tài)的性質(zhì)。2．特點：慣性是一切物體都具有的性質(zhì)，是物體的 ，與物體的運動情況和受力情況 。3．量度： 是慣性的唯一量度。二、慣性1.勻速直線運動

靜止2.固有屬性

無關(guān)3.質(zhì)量1．內(nèi)容物體加速度的大小跟 成正比，跟 成反比，加速度的方向跟 的方向相同。2．表達式：F＝ 。3．適用范圍1只適用于 參考系，即相對于地面 或 運動的參考系；2只適用于解決 物體的 運動問題，不能用來處理 的高速運動問題。三、牛頓第二定律1.它受到的作用力

它的質(zhì)量

作用力2.ma3.慣性

靜止

勻速直線

宏觀

低速

微觀粒子4．實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系1實驗方法：控制變量法。2平衡摩擦力時不要掛重物，平衡摩擦力以后，不需要重新平衡摩擦力。3當(dāng)小車和砝碼的質(zhì)量 沙桶或砝碼盤及砝碼的總質(zhì)量時，沙桶或砝碼盤及砝碼的總重力才可視為與小車受到的拉力相等，即為小車的合力。4保持沙桶或砝碼盤和砝碼的總重力一定，改變小車的質(zhì)量增減砝碼，探究小車的加速度與小車質(zhì)量之間的關(guān)系；保持小車的質(zhì)量一定，改變沙桶或砝碼盤及砝碼的總重力，探究小車的加速度與小車合力之間的關(guān)系。5利用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)，通過描點連線畫出a-F和a-1/m圖線，最后通過圖線作出結(jié)論。一般情況下兩個圖象都是過原點的直線。遠大于無論物體處在失重或超重狀態(tài)，物體的重力始終存在，且 。與物體處于平衡狀態(tài)相比，發(fā)生變化的是物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Α?超重：當(dāng)物體在 方向有 的加速度時，物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦?重力。2失重：當(dāng)物體在 方向有 的加速度時，物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦?重力。當(dāng)物體正好以大小等于g的加速度豎直下落時，物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦?，這種狀態(tài)叫狀態(tài)。四、超重和失重不變

豎直

向上

大于豎直

向下

小于

完全失重共點力作用下物體的平衡狀態(tài)是指物體處于 狀態(tài)或 狀態(tài)。處于共點力平衡狀態(tài)的物體受到的合力為。五、共點力作用下物體的平衡勻速直線運動

靜止

零相互六．牛頓第三定律1．作用力和反作用力兩個物體之間的作用總是 的，一個物體對另一個物體施加了力，另一個物體一定同時對這個物體也施加了力。力是物體與物體間的相互作用，物體間相互作用的這一對力通常叫做作用力和反作用力。2．內(nèi)容兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。3．作用力與反作用力與一對平衡力的異同作用力與反作用力平衡力受力物體兩個不同的物體，作用效果不能抵消一個物體，作用效果可以抵消大小、方向大小相等，方向相反大小相等，方向相反力的性質(zhì)一定是同一性質(zhì)的力可以是不同性質(zhì)的力大小變化同時存在，同時變化，同時消失其中一個力變化時，不影響另外一個力1．兩類動力學(xué)問題1已知受力情況求物體的 ；2已知運動情況求物體的 。2．解決兩類基本問題的方法以 為“橋梁”，由運動學(xué)公式和牛頓運動定律列方程求解，具體邏輯關(guān)系如圖所示。七、動力學(xué)問題解題方法1.運動情況

受力情況2.加速度由 和 一起組成了單位制。1．基本單位即基本量的單位。力學(xué)中的基本量有三個，它們分別是，它們的國際單位分別是 。2．導(dǎo)出單位由基本量根據(jù)邏輯關(guān)系推導(dǎo)出的其他物理量的單位。比如力的單位是導(dǎo)出單位。八、單位制基本單位

導(dǎo)出單位1.質(zhì)量、時間、長度

kg、s、m2.牛頓

N考題解析3一、經(jīng)典示例【解析】慣性大小只與質(zhì)量有關(guān)。故A正確?！敬鸢浮緼1．2019年湖南省學(xué)業(yè)水平考試真題質(zhì)量為2g的物體A靜止在水平桌面上，質(zhì)量為1g的物體B在水平桌面上做勻速直線運動。關(guān)于兩物體的慣性大小比較。下列說法正確的是A．A的慣性大B．B的慣性大C．B的慣性一樣大D．A、B的慣性大小無法比較2．2019年湖南省學(xué)業(yè)水平考試真題質(zhì)量m＝1500g的汽車在平直路面上做勻減速直線運動，初速度v0＝20m/s，經(jīng)過時間t＝10s停了下來。在這一過程中，求：1汽車加速度a的大?。?汽車受到合力F的大??；3汽車位移的大小?！敬鸢浮縜＝2m/s2，F(xiàn)＝3000N，x＝100m3．2018年湖南省學(xué)業(yè)水平考試真題如圖所示，重力為10N的物體置于水平面上，在3N的水平拉力F作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，則物體所受的合力大小為A．100NB．7NC．3ND．0【解析】共點力作用下物體的平衡狀態(tài)是指物體處于勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。處于共點力平衡狀態(tài)的物體受到的合力為零。故選D?！敬鸢浮緿4．下列單位屬于國際單位制中基本單位的是A．牛頓B．米C．米/秒D．米/秒2[解析]根據(jù)單位知識，力學(xué)中三個基本單位為米、千克、秒?？芍狟答案正確。[答案]B5．2017年湖南省學(xué)業(yè)水平考試真題如圖所示，左、右兩斜面的底端平滑連接。讓小球從左邊斜面上高度為h處由靜止開始向下運動，根據(jù)伽利略的猜想，如果不計摩擦阻力及空氣阻力，小球在右邊斜面上上升的最大高度將A．大于hB．小于hC．等于hD．無法確定【解析】由伽利略斜面理想實驗，在軌道的一邊釋放一顆鋼珠，如果不存在摩擦力，鋼珠將上升到與原來的釋放高度相同的點。若將傾斜角減小，鋼珠也上升到原來的高度，但通過的路程更長。假設(shè)軌道為水平，鋼珠再也達不到原來的高度，如果不存在摩擦力，將永遠運動下去。故選C?！敬鸢浮緾6．2017年湖南省學(xué)業(yè)水平考試真題在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，當(dāng)保持力不變，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，為了更直觀地判斷加速度a是否與質(zhì)量m成反比，我們應(yīng)作A．a(chǎn)-m圖象B．a(chǎn)-1/m圖象Ca-m2圖象Da-1/m2圖象【解析】當(dāng)保持力不變，加速度與質(zhì)量成反比，am圖象為雙曲線，a-1/m圖象為直線，后者能更直觀地判斷加速度a是否與質(zhì)量m成反比。故選B?！敬鸢浮緽7．2017年湖南省學(xué)業(yè)水平考試真題在某同學(xué)用手向上提起一桶水的過程中，下列說法正確的是A．手對桶先有作用力，然后桶對手才有反作用力B．手對桶的作用力與桶對手的反作用力方向相同C．手對桶的作用力大于桶對手的反作用力D．手對桶的作用力與桶對手的反作用力大小相等【解析】手對桶的作用力與桶對手的作用力是一對作用力和反作用力，它們同時產(chǎn)生，同時消失。由牛頓第三定律，兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。故選D?！敬鸢浮緿8．將一個物體從地球送到月球上，該物體在地球上的慣性與在月球上的慣性相比A．在月球上慣性較大B．在地球上慣性較大C．慣性一樣大D．大小關(guān)系無法確定【解析】慣性的大小由質(zhì)量來量度，質(zhì)量與物體所處的位置無關(guān)?！敬鸢浮緾9．一個物體放在電梯的底板上，物體的重力大小為G。當(dāng)電梯做自由落體運動時，底板對物體的支持力大小為F，則A．F＝G B．F＝0C．F>G D．0<F<G[解析]當(dāng)電梯做自由落體運動時，物體有豎直向下的加速度且a＝g，物體處于完全失重狀態(tài)，底板對物體沒有壓力。[答案]B10．2018年湖南省學(xué)業(yè)水平考試真題質(zhì)量m＝2g的物體在光滑水平面上以v0＝4m/s的速度做勻速直線運動，某時刻起受到一個與運動方向相同的水平恒力F作用，經(jīng)歷時間t＝2s，速度v＝10m/s。求：在此2s時間內(nèi)1加速度a的大??；2發(fā)生位移的大??；3所受恒力F的大小?！窘馕觥?根據(jù)v＝v0＋at可知，a＝v－v0/t＝10－4/2m/s2＝3m/s2。2位移時間關(guān)系可知：＝v0t＋1/2at2＝（4×21/2×3×22）m＝14m3F＝F合＝ma＝2×3N＝6N?！敬鸢浮?3m/s2214m36N11．2017年湖南省學(xué)業(yè)水平考試真題一個質(zhì)量m＝4g的木箱靜止放置在水平地面上，某同學(xué)用F＝18N的水平推力推動木箱做勻加速直線運動，已知木箱與地面之間的動摩擦因數(shù)μ＝03，重力加速度g＝10m/s2。求：1木箱受到的滑動摩擦力大??；2木箱運動的加速度大??；3木箱在2s末的速度大小?！窘馕觥?1)由二力平衡，F(xiàn)N＝mg＝40N，F(xiàn)f＝μFN＝0.3×40N＝12N。(2)F合＝F－Ff＝6N。又F合＝ma，有a＝1.5m/s2。(3)由v＝v0＋at可知，v＝0＋1.5×2m/s＝3m/s?！敬鸢浮?1)12N(2)1.5m/s2(3)3m/s12．2016年湖南省學(xué)業(yè)水平考試真題某一水平直線路段車輛的限速為20m/h。一輛質(zhì)量為20×103g的小汽車在發(fā)現(xiàn)前方的突發(fā)情況后，立即緊急剎車，使車停止。測得剎車痕跡長為30m，剎車過程中汽車受到的阻力為12×104N。1求剎車過程中汽車的加速度大??；2求剎車過程中汽車的初速度大??；3判斷該車是否超速?！窘馕觥?汽車剎車后，受重力mg，支持力FN、阻力Ff三個力作用，豎直方向：重力、支持力平衡，合外力F合＝Ff＝－12×104N，由a＝F合/m＝－12×104/（2×103）m/s2＝－6m/s2。2由題意知，末速度v＝0，＝30m。設(shè)初速度為v0，由2a＝v2－v02，得v0＝＝m/s＝6m/s。3v0＝6m/s＝216m/h>20m/h，故超速。13．一個滑雪者，質(zhì)量m＝70g，從靜止開始沿山坡勻加速滑下，已知滑雪者運動的加速度大小a＝4m/s2，山坡可看成足夠長的斜面。1求滑雪者在2s末的速度大小v；2求滑雪者受到的合力大小F合；3滑雪者所受合力的方向是沿山坡向下還是沿山坡向上？【解析】1由v＝v0＋at＝0＋4m/s2×2s＝8m/s可知2s末的速度大小為8m/s。2由牛頓第二定律可知：F合＝ma＝70g×4m/s2＝280N。3合力的方向與加速度方向是相同的?！敬鸢浮?8m/s2280N3沿山坡向下14．一個質(zhì)量m＝50g的人站在電梯內(nèi)，當(dāng)電梯沿豎直方向從靜止開始勻加速上升時，人的受力情況如圖所示，其中電梯底板對人的支持力FN＝600N，取重力加速度g＝10m