《力与运动》章节复习.docx

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《力与运动》章节复习

第4章力与运动

一、牛顿第一定律（惯性定律）：

◎知识梳理

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。

1．理解要点：

①运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持。

②它定性地揭示了运动与力的关系：

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。

③第一定律是牛顿以伽俐略的理想斜面实验为基础，总结前人的研究成果加以丰富的想象而提出来的；定律成立的条件是物体不受外力，不能用实验直接验证。

④牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，不能认为它是牛顿第二定律合外力为零时的特例，第一定律定性地给出了力与运动的关系，第二定律定量地给出力与运动的关系。

2．惯性：

物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。

①惯性是物体的固有属性，与物体的受力情况及运动状态无关。

②质量是物体惯性大小的量度。

③惯性不是力，惯性是物体具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质、力是物体对物体的作用，惯性和力是两个不同的概念。

二、牛顿第二定律及其应用（牛二定律是实验定律）

◎知识梳理

1.定律内容

物体的加速度a跟物体所受的合外力

成正比，跟物体的质量m成反比。

2.公式：

理解要点：

①因果性：

是产生加速度a的原因，它们同时产生，同时变化，同时存在，同时消失；

②方向性：

a与

都是矢量,，方向严格相同；

③瞬时性和对应性：

a为某时刻物体的加速度，

是该时刻作用在该物体上的合外力。

④牛顿第二定律适用于宏观,低速运动的情况。

3.动力学的两类基本问题

应用牛顿运动定律求解的问题主要有两类：

一类是已知受力情况求运动情况；另一类是已知运动情况求受力情况.在这两类问题中，加速度是联系力和运动的桥梁，受力分析是解决问题的关键.

三.牛顿第三定律、超重和失重

◎知识梳理

1.牛顿第三定律

（1）.作用力和反作用力一定是同种性质的力，而平衡力不一定；

（2）．作用力和反作用力作用在两个物体上，而一对平衡力作用在一个物体上

（3）．作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失；而对于一对平衡力，其中一个力变化不一定引起另外一个力变化

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，作用在一条直线上，公式可写为

。

作用力与反作用力的二力平衡的区别

一对相互作用力

一对平衡力

共同点

大小相等，方向相反，作用在同一直线上

不同点

作用点

作用在两个相互作用的物体上

作用在同一个物体上

变化

一定同时产生,同时消失

不一定同时产生,消失

性质

一定同性质

不一定同性质

效果

效果不能相互抵消

效果相互抵消

2.超重和失重

超重现象是指：

N>G或T>G；加速度a向上；

失重现象是指：

G>N或G>T；加速度a向下；

完全失重是指：

T=0或N=0；加速度a向下；大小a=g

3.力学基本单位制：

（在国际制单位中）

基本单位和导出单位构成单位制.

a：

长度的单位——米；b：

时间的单位——秒；c：

质量的单位——千克

4.牛顿运动定律只适应于宏观低速，且只适应于惯性参照系。

1．下列说法正确的是（　　）

A．物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性

B．物体只有受外力作用时才有惯性

C．物体的速度大时，惯性大

D．力是使物体产生加速度的原因

2．（双选）牛顿第一定律正确地揭示了（　　）

A．物体都具有惯性

B．物体运动状态改变，物体有加速度

C．力是改变物体运动状态的原因

D．力是维持物体运动的原因

3.（双选）物体的运动状态发生变化的是（　　）

A．位移的变化

B．速度的变化

C．物体沿斜坡匀速下滑

D．汽车在水平面上匀速转弯

1．（双选）下面哪些因素影响物体的加速度（　　）

A．物体的质量B．运动物体的速度

C．物体的重力D．物体受的合力

2．歼击机在进入战斗状态时要丢掉副油箱，这样做是为了（　　）

A．减小重力，增加稳定性B．减小体积，增大速度

C．减小质量，增大加速度D．减小质量，增大速度

3．（2013·银川高一）在¡°探究加速度与外力、质量的关系¡±的实验中，采用所示的装置：

（1）本实验应用的实验方法是（　　）

A．控制变量法B．假设法

C．理想实验法D．归纳法

（2）在¡°探究加速度与外力、质量的关系¡±的实验中，操作正确的是（　　）

A．平衡摩擦力时，应将重物用细线通过定滑轮系在小车上

B．平衡摩擦力时，应将纸带连接在小车上并穿过打点计时器

C．每次改变拉力的大小，需要重新平衡摩擦力

D．实验时，应先放开小车，后接通电源

4.已知A、B两物体的质量之比为5¡Ã3，所受合外力之比为2¡Ã1，则A、B的加速度之比为（　　）

A．5¡Ã6B．6¡Ã5C．3¡Ã10D．10¡Ã3

5.人站在地面，竖直向上提起质量为1kg的物体，物体获得的加速度为5m/s2.（g取10m/s2.）则此过程中人对物体的作用力为（　　）

A．5NB．10NC．15ND．20N

6.由牛顿第二定律可知，无论多么小的力都可以使物体产生加速度，但是较小的力去推地面上很重的物体时，物体仍然静止，这是因为（　　）

A．推力比摩擦力小

B．物体有加速度，但太小，不易被察觉

C．物体所受推力比物体的重力小

D．物体所受的合外力仍为零

7.质量为m的木块位于粗糙水平面上，若用大小为F的水平恒力拉木块，其加速度为a，当拉力方向不变，大小变为2F时，木块的加速度为a¡ä，则（　　）

A．a¡ä＝aB．a¡ä＝2a

C．a¡ä<2aD．a¡ä>2a

8.质量为10kg的物体在水平面上向右运动，物体与水平面间的滑动摩擦因数为0.2，与此同时，物体受到一个水平向右的力F＝20N的作用，则物体的加速度是（取g＝10m/s2）（　　）

A．0B．2m/s2，水平向左

C．2m/s2，水平向右D．4m/s2，水平向左

9.（双选）如下图所示，小车运动时，看到摆球悬线与竖直方向成θ角并与小车保持相对静止，则下列说法中正确的是（　　）

A．小车可能向右加速运动，加速度为gsinθ

B．小车可能向右减速运动，加速度为gtanθ

C．小车可能向左加速运动，加速度为gtanθ

D．小车可能向左减速运动，加速度为gtanθ

10.用30N的水平外力F，拉一静止放在光滑的水平面上质量为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（　　）

A．v＝7.5m/s，a＝1.5m/s2

B．v＝4.5m/s，a＝1.5m/s2

C．v＝4.5m/s，a＝0

D．v＝7.5m/s，a＝0

11.如图，光滑斜面固定于水平地面，滑块A、B叠放后一起由静止开始下滑，在斜面上运动时，A的受力示意图为（　　）

12.（双选）如图所示，车厢中的弹簧处在拉伸状态，车厢地板上的木块和车厢都处在静止状态．现使车厢向右加速运动，木块仍相对地板静止，此时地板对木块的摩擦力将（　　）

A．一定增大　　B．一定减小

C．可能增大D．可能减小

13.如图所示，一个质量为12kg的物体以v0＝12m/s的初速度沿着水平地面向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，物体始终受到一个水平向右、大小为12N的恒力F作用（g＝10m/s2）．求：

（1）物体运动的加速度大小和方向；

（2）5s末物体受到地面的摩擦力大小和方向；

（3）5s内物体的位移．

14.用一根细绳将一重物吊在电梯的天花板上，下列四种情况下，细绳最容易被拉断的是（　　）

A．电梯匀速上升B．电梯匀速下降

C．电梯加速上升D．电梯加速下降

15.物体在下列运动中，属于超重的是（　　）

A．汽车驶过拱形桥顶端时

B．荡秋千的小孩通过最低点时

C．跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动时

D．人造卫星绕地球做匀速圆周运动时

16.手托着书使它做下述各种情况的运动，那么，手对书的作用力最大的情况是（　　）

A．向下做匀减速运动B．向上做匀减速运动

C．向下做匀加速运动D．向上做匀速运动

17.如图所示，电梯的顶部挂有一个弹簧秤，秤下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为10N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为8N，g取10m/s2.关于电梯的运动，以下说法正确的是（　　）

A．电梯可能向下加速运动，加速度大小为2m/s2

B．电梯可能向上加速运动，加速度大小为2m/s2

C．电梯可能向下减速运动，加速度大小为2m/s2

D．电梯可能向上减速运动，加速度大小为2m/s2

18.如图所示，一木箱置于电梯中，并随电梯一起向上运动，电梯地面水平，木箱所受重力和支持力大小分别为G和F.则此时（　　）

A．G

B．G＝F

C．G>F

D．以上三种说法都有可能

19.一质量为m＝40kg的小孩子站在电梯内的体重计上，电梯从t＝0时刻由静止开始上升，在0到6s内体重计示数F的变化如图所示．试问：

在这段时间内电梯上升的高度是多少？

取重力加速度g＝10m/s2.

专题一　正交分解法

利用正交分解法解题的一般步骤：

1．对物体进行受力分析．

2．建立直角坐标系xOy.

原则：

a．沿物体的运动方向和垂直于物体的运动方向；

b．沿力的方向，使尽量多的力在坐标轴上；

c．通常选共点力的作用点为坐标原点；

3．分别将不在坐标轴上的力投影到坐标轴上．

4．用代数运算法分别求出所有在x轴方向和y轴方向上的投影合力¡ÆFx和¡ÆFy.

【例题1】如图在水平路面上有一只质量为20kg的箱子，用拉力F＝100N拉着箱子在路面上前进，拉力和路面的夹角为30°，箱子和地面间的摩擦因数为0.3，求箱子的加速度．

【例题2】如右下图，电梯与水平面夹角为37°，60kg的人随电梯以a＝1m/s2的加速度运动，则人受到平面的支持力及摩擦力各为多大？

（g取10m/s2）

专题二　整体法与隔离法

1．整体法与隔离法：

系统内物体间相对静止或具有相同的加速度时，可以把系统作为一个整体考虑，应用牛顿第二定律列方程求解，即为整体法，将系统内某个物体（或部分）从系统中隔离出来作为研究对象加以分析，利用牛顿第二定律列方程求解，即为隔离法．

2．整体法和隔离法的选择：

（1）求几个部分加速度相同的连接体的加速度或合外力时，优先考虑整体法，然后视需要将物体进行隔离．

（2）如果连接体中各部分加速度不相同，一般选用¡°隔离法¡±．

3．注意事项．

（1）用整体法时，只需考虑整体所受的各个外力，不考虑系统内各物体间的¡°内力¡±．

（2）用隔离法时，必须分析隔离体所受到的各个力．

（3）区分清楚内力和外力．

【例题3】如图所示，两个质量相同的物体A和B紧靠在一起放在光滑的水平面上，在物体A上施一水平向右的恒力F后，A和B一起向右做匀加速运动，求：

（1）B物体的加速度；

（2）物体B施于物体A的作用力大小．

【例题4】如图所示，质量为M＝1kg的长木板静止在光滑水平面上，现有一质量m＝0.5kg的小滑块（可视为质点）以v0＝3m/s的初速度从左端沿木板上表面冲上木板，带动木板一起向前滑动．已知滑块与木板间的动摩擦因数μ＝0.1，重力加速度g取10m/s2.求：

（1）滑块在木板上滑动过程中，长木板受到的摩擦力大小f和方向；

（2）滑块在木板上滑动过程中，滑块相对于地面的加速度大小a；

（3）木板的加速度．

专题三　临界法

1．临界值问题：

在运用牛顿运动定律解决动力学问题时，常常要讨论相互作用的物体间是否会发生相对滑动，相互接触的物体间是否会发生分离等，这类问题就是临界问题．

2．解决临界问题的关键：

解决这类问题的关键是分析临界状态，两物体间刚好相对滑动时，接触面间必须出现最大静摩擦力；两个物体要分离时，相互之间的作用力的弹力必定为零．

3．解决临界问题的一般方法：

（1）极限法：

题设中若出现¡°最大¡±、¡°最小¡±、¡°刚好¡±等这类词语时，一般就隐含临界问题，解决这类问题时常常是把物理量（或物理过程）引向极端，进而使临界条件或临界点暴露出来，达到快速解决问题的目的．

（2）数学推理法：

根据分析物理过程列出相应的力学方程（数学表达），然后由数学表达式讨论得出临界条件．

【例题5】如图所示，平行于斜面的细绳把小球系在倾角为θ的斜面上，为使球在光滑斜面上不发生相对运动，斜面体水平向右运动的加速度不得大于多少？

水平向左的加速度不得大于多少？

【例题6】如图所示，在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体，物体与壁间的静摩擦因数μ＝0.8，要使物体不致下滑，车厢至少应以多大的加速度前进？

（g取10m/s2）

专题四　图象法

利用学过的st、vt、Ft等图象来求解物理问题

【例题7】一物体以初速度v0＝12m/s冲上斜面，然后又返回，全过程的速度时间图象如图所示，则物体与斜面间的动摩擦因数为__________，斜面的倾角为__________．（g取10m/s2）

【例题8】在水平地面上有一质量为2kg的物体，物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动，10s后拉力大小减为

，该物体的运动速度随时间t的变化规律如图所示．求：

（1）物体受到的拉力F的大小；

（2）物体与地面之间的动摩擦因数．（g取10m/s2）

物理·必修1（粤教版）

章末过关检测卷《力与运动》

（测试时间：

50分钟　评价分值：

100分）

一、单项选择题（本题共4小题，每题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．）

1．关于惯性，下列说法中正确的是（　　）

A．磁悬浮列车能高速行驶是因为列车浮起后惯性小了

B．卫星内的仪器由于完全失重惯性消失了

C．铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转可增大惯性，飞得更远

D．月球上物体的重力只有在地面上的

，但是惯性没有变化

2．从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当我们用一个很小的力去推很重的桌子时却推不动它，这是因为（　　）

A．牛顿第二定律不适用于静止的物体

B．桌子的加速度很小，速度增量很小，眼睛不容易觉察到

C．推力小于静摩擦力，加速度为负值

D．桌子所受的合力为零

3．一个做匀加速直线运动的物体，在运动过程中，若所受的一切外力都突然消失，则由牛顿运动定律可知，该物体可能（　　）

A．立即静止B．改做匀速直线运动

C．继续做匀加速直线运动D．改做变加速直线运动

4．如图所示，弹簧秤外壳质量为m0，弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩吊一重物质量为m，现用一方向竖直向上的外力F拉着弹簧秤，使其向上做匀加速直线运动，则弹簧秤的读数为（　　）

A．mg

B.

mg

C.

F

D.

F

二、双项选择题（本题共5小题，每题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中有两个选项正确，全部选对得6分，漏选得3分，错选或不选得0分．）

5．质量m＝1kg的物体在光滑平面上运动，初速度大小为2m/s.在物体运动的直线上施以一个水平恒力，经过t＝1s，速度大小变为4m/s，则这个力的大小可能是（　　）

A．2N　B．4NC．6N　D．8N

6．游乐园中，游客乘坐能加速或减速运动的升降机，可以体会超重与失重的感觉．下列描述正确的是（　　）

A．当升降机加速上升时，游客是处在失重状态

B．当升降机减速下降时，游客是处在超重状态

C．当升降机加速下降时，游客是处在超重状态

D．当升降机减速上升时，游客是处在失重状态

7．一本书静止在水平桌面上，下列说法中正确的是（　　）

A．书受到的重力与书对桌面的压力是一对平衡力

B．书受到的重力与桌面对书的支持力是一对平衡力

C．书受到的重力与书对桌面的压力是一对作用力和反作用力

D．书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对作用力和反作用力

8．在光滑水平面上有一个质量为m的物体，受到水平恒力F的作用从静止开始运动，在时间t内位移是s，要使它移动的距离为4s，可采用的办法是（　　）

A．将物体的质量减半

B．将水平恒力增加为4F

C．将作用时间延长为4t

D．将作用时间、水平恒力、物体质量均增为原来的2倍

9.一个静止的质点，在0～5s时间内受到合力F的作用，合力的方向始终在同一直线上，合力F随时间t的变化图线如图所示．则质点在（　　）

A．第1s末速度方向改变

B．第2s末加速度为零

C．第4s末运动速度为零

D．0～4s内质点始终沿同一方向运动

三、非选择题（本大题3小题，共54分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）

10．（18分）（2013·珠海一模）¡°探究加速度与物体质量、物体受力的关系¡±的实验装置如图甲所示．

（1）请问他这样做采用了哪种科学方法？

（　　）

A．理想模型法　　B．控制变量法

C．等效法　　D．对称法

（2）在某次实验中，得到如图乙所示纸带，A、B、C、D为四个计数点（A点为第一个计数点，以后每5个计时点取一个计数点），量得BC＝6.81cm；CD＝8.03cm，则打C点时小车的速度vC＝________m/s，由纸带求得小车运动的加速度a＝________m/s2.（结果均保留三位有效数字）．

（3）用如图甲装置实验，根据实验数据作出如图丙的a－F图线，从图中发现实验中存在的问题是___________________________________________________________.

11．（18分）一个质量是50kg的人，站在矿井的升降机中，试求在下述情况中，人对升降机地板的压力．

（1）升降机匀速上升；

（2）升降机从4.9m/s2的加速度匀减速下降；

（3）升降机自由下降．

12.航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m＝2kg，动力系统提供的恒定升力F＝28N．试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升．设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s2.

（1）第一次试飞，飞行器飞行t1＝8s时到达高度H＝64m．求飞行器所受阻力Ff的大小；

（2）第二次试飞，飞行器飞行t2＝6s时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力．求飞行器能达到的最大高度h.