必修1 第四章.docx

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必修1第四章

第四章　牛顿运动定律

考　点

考查频次

考　点

考查频次

考点1.牛顿第一定律

五年3考

考点2.实验:

探究加速度与力、质量的关系

五年2考

考点3.牛顿第二定律

五年2考

考点4.力学单位制

五年3考

考点5.牛顿第三定律

五年4考

考点6.用牛顿运动定律解决问题

（一）

五年8考

考点7.用牛顿运动定律解决问题

（二）

五年11考

一、牛顿第一定律

1.牛顿第一定律:

（1）内容:

一切物体总保持　　　　　　　　状态或　　　　状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止。

（2）意义:

正确揭示了　　　　　　　　的关系,纠正了“力是维持物体运动的原因”的错误观点,明确了“力是改变物体运动状态的原因”而不是　　　　　　　　

的原因。

2.惯性:

（1）惯性:

物体具有保持原来　　　　　　　　状态或　　　　状态的性质,任何物体都具有惯性。

牛顿第一定律又叫　　　　定律。

（2）惯性的量度:

量度物体惯性大小的物理量是物体的　　　　。

　　　　大,物体的　　　　就大,惯性与其他任何因素无关。

二、实验:

探究加速度与力、质量的关系

1.实验原理:

利用　　　　　　　　法,探究加速度与物体质量,加速度与物体受力的关系。

2.实验环节:

（1）探究物体加速度的大小与质量的关系:

保持物体受到的　　　　　　不变,改变物体的　　　　　　,利用a-

图像确定a与M的关系。

（2）探究物体的加速度与合外力的关系:

保持物体的　　　　不变,改变物体受到的　　　　　　　　,利用a-F图像确定a与F的关系。

三、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　　　,跟它的质量成　　　　,加速度的方向跟作用力的方向　　　　。

2.表达式:

F合=　　　　。

3.牛顿第二定律的理解:

（1）矢量性:

公式F合=ma是矢量式,等式两边不仅数值相等,还要求方向　　　　,即加速度的方向始终跟合外力的方向　　　　。

（2）因果性:

牛顿第二定律表明,只要物体所受合外力不为零,物体就产生加速度,因此,合外力是使物体产生加速度的　　　　　,加速度是合外力作用下产生的　　　　。

（3）瞬时性:

公式F合=ma对物体在运动过程中的每一瞬间都是成立的,因此a和F有瞬时对应关系,即同时　　　、同时　　　　、同时变化,没有时间上的先后之分。

（4）同一性:

公式F合=ma中的F合、m、a三个量必须对应于同一个　　　　或同一系统。

（5）单位:

力的国际单位是　　　　,符号是　　　　。

四、力学单位制

1.单位制由　　　　　　　　和导出单位组成。

选定的几个物理量的单位为基本单位,由基本物理量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位为　　　　　　　。

2.力学中的基本物理量是:

　　　、　　　　、　　　　,相应的基本单位是　　　　　、　　　　　、　。

五、牛顿第三定律

1.作用力和反作用力:

（1）力是物体对物体的作用,一个力一定存在着　　　　　　　　

和　　　　　　　　。

（2）力的作用总是相互的,物体间　　　　　　　　的这一对力称为作用力和反作用力。

2.牛顿第三定律:

两个物体之间的作用力和反作用力总是大小　　　　,方向　　　　,作用在　　　　　　上。

六、用牛顿运动定律解决问题

（一）

1.从受力确定运动情况:

如果已知物体的受力情况,可

以由　　　　　　　求出物体的加速度,再通

过　　　　　　　　确定物体的运动情况。

2.从运动情况确定受力:

如果已知物体的运动情况,根据　　　　　　　　求出物体的加速度,再根据　　　　　　　　　　　就可以确定物体所受的力。

七、用牛顿运动定律解决问题

（二）

1.共点力平衡条件:

（1）共点力:

一个物体受到几个外力作用,如果这几个力有共同的作用点或者这几个力的　　　　　交于一点,这几个力称为共点力。

（2）平衡状态:

物体保持　　　　状态或　　　　　　的状态。

（3）平衡条件:

　　　　。

2.超重和失重:

（1）超重现象:

当物体的加速度　　　　　　　　时,物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）　　　　物体重力的现象。

（2）失重现象:

当物体的加速度　　　　　　　　时,物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）　　　　物体重力的现象。

（3）完全失重状态:

当物体向下的加速度为　　　　时,物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）变为　　　的状态。

3.从动力学看自由落体运动:

（1）受力情况:

运动过程中只受　　　　作用,且受力恒定不变,物体的加速度　　　　。

（2）运动情况:

初速度为　　　　　　的竖直向下的　　　　　　直线运动。

热点一惯性的理解

【例1】（2013·湖南学业水平考试真题）物体的惯性大小取决于　（　　）

A.物体的运动速度　　　　　B.物体的质量

C.物体的加速度D.物体受到的合力

【方法技巧】对惯性的理解

深刻理解惯性的概念是解答此类问题的关键。

惯性是物体的固有属性,物体在任何情况下都有惯性,质量是物体惯性大小的唯一量度,惯性大小不随物体的运动状态的改变而改变。

热点二牛顿第三定律的理解

【例2】（2011·湖南学业水平考试真题）运动员踢足球时,人对足球的作用力大小为F,足球对人的反作用力大小为F′。

关于F′和F的关系,下列说法正确的是（　　）

A.F′>FB.F′=F

C.F′

【误区警示】本题错选的关键是没有深刻理解作用力与反作用力的相等关系不受物体是施力物体还是受力物体的影响,也不受物体的大小和运动状态的影响。

热点三单位制

【例3】（2013·湖南学业水平考试真题）下列单位属于国际单位制中基本单位的是　（　　）

A.牛顿　　　B.米　　　C.米/秒　　　D.米/秒2

热点四两类动力学问题

【例4】（2011·湖南学业水平考试真题）一个质量m=2kg的物体从空中由静止下落,已知物体所受空气阻力大小Ff=10N,取重力加速度g=10m/s2。

求:

（1）物体下落时所受合力大小。

（2）物体下落时的加速度大小。

（3）物体下落时间t=2s时（物体未着地）的位移大小。

【方法技巧】两类动力学问题的解题思路

热点五共点力的平衡

【例5】（2012·湖南学业水平考试真题）一块橡皮擦放在水平桌面上处于静止状态,如图所示。

下列说法正确的是　（　　）

A.橡皮擦受到的合力为零

B.橡皮擦可能受摩擦力

C.橡皮擦所受的重力与支持力不是一对平衡力

D.桌面对橡皮擦的支持力大于橡皮擦对桌面的压力

热点六超重和失重

【例6】（2010·湖南学业水平考试真题）一个物体放在加速上升的电梯地板上,物体的重力大小为G,地板对物体的支持力大小为F,则F和G的关系为　（　　）

A.F=G　　　　　　　　　　　B.F>G

C.F

【方法技巧】判断超重和失重的方法

（1）超重:

加速度方向向上

（2）失重:

加速度方向向下

一、选择题

1.（考点1）（2013·张家界学业水平模拟）历史上首先正确认识力和运动的关系,推翻“力是维持物体运动的原因”的物理学家是　（　　）

A.阿基米德　　　　　　　　B.牛顿

C.伽利略D.亚里士多德

2.（考点1）在向前行驶的客车上,某一时刻驾驶员和乘客的身体姿势如图所示,则此时对客车运动情况的下列判断中正确的是　（　　）

A.客车一定做匀加速直线运动

B.客车一定做匀速直线运动

C.客车可能是突然减速

D.客车可能是突然加速

3.（考点2）在验证牛顿第二定律的实验中保持物体受到的合外力不变时,得出a-

图像是一条过原点的直线,说明　（　　）

A.物体的加速度与物体的质量成正比

B.物体的加速度与物体的质量成反比

C.物体的加速度与物体的速度成正比

D.物体的加速度与物体的速度成反比

4.（考点3）关于加速度方向,下列说法正确的是　（　　）

A.加速度方向与动力方向相同

B.加速度方向与速度方向相同

C.加速度方向与合外力方向相同

D.加速度方向与阻力方向相反

5.（考点3）一个物体在10N合外力的作用下,产生了5m/s2的加速度,若使该物体产生8m/s2的加速度,所需合外力的大小是　（　　）

A.12NB.14N

C.16ND.18N

6.（考点4）在下列力学单位中,属于国际单位制中基本单位的是　（　　）

A.毫米B.厘米

C.千克D.克

7.（考点5）（2010·湖南学业水平考试真题）排球运动员扣球,设手对球的作用力大小为F1,球对手的作用力大小为F2,则F1与F2的关系为　（　　）

A.F1>F2B.F1=F2

C.F1

8.（考点5、7）（2013·株洲学业水平模拟）关于站在田径场上静止不动的运动员,下列说法中正确的是　（　　）

A.运动员对地面的压力与运动员受到的重力是一对平衡力

B.地面对运动员的支持力与运动员受到的重力是一对作用力与反作用力

C.地面对运动员的支持力与运动员对地面的压力是一对平衡力

D.地面对运动员的支持力与运动员对地面的压力是一对作用力与反作用力

9.（考点7）下列物体中处于平衡状态的是　（　　）

A.静止在粗糙斜面上的物体

B.沿光滑斜面下滑的物体

C.在平直路面上加速行驶的汽车

D.做自由落体运动的物体在刚开始下落的瞬间

10.（考点7）（2013·湖南学业水平考试真题）一个物体放在电梯的底板上,物体的重力大小为G。

当电梯做自由落体运动时,底板对物体的支持力大小为F,则　

（　　）

A.F=GB.F=0

C.F>GD.0

二、非选择题

11.（考点2）（2012·湖南学业水平考试真题）“探究加速度与力、质量的关系”的实验采用的是控制变量法。

研究物体加速度与质量的关系时,应保持物体的

　　　　　（选填“合力”或“质量”）不变;研究物体加速度与合力的关系时,作出的a-F图像如图所示,由图可知,a与F成　　　。

12.（考点5、7）（2010·湖南学业水平测试真题）一个玩具小汽车在水平地板上以某一速度匀速行驶时,玩具小汽车对地板的压力大小F1　　　　　（选填“等于”或“不等于”）它的重力大小G;当该玩具小汽车以同一速度通过玩具拱形桥最高点时,它对桥面的压力大小F2　　　　（选填“等于”或“不等于”）它的重力大小G。

13.（考点6）（2012·湖南学业水平考试真题）一个质量为m=50kg的人站在电梯内,当电梯沿竖直方向从静止开始匀加速上升时,人的受力情况如图所示,其中电梯底板对人的支持力为FN=600N,取重力加速度g=10m/s2。

求:

（1）人受到的合力F的大小和方向。

（2）电梯加速度的大小a。

（3）电梯运动时间t=5s时速度的大小v。

14.（考点6）（2010·湖南学业水平测试真题）放在粗糙水平面上的物体,在水平拉力作用下由静止开始做匀加速直线运动,物体所受的合力大小F=20N,运动的加速度大小a=4m/s2。

求:

（1）在t=3s时物体的速度大小v。

（2）物体的质量m。

15.（考点6）（2013·湖南学业水平考试真题）一个质量为m=10kg的物体静止在水平面上,在F=20N的水平恒力作用下开始运动,重力加速度g取10m/s2。

（1）若水平面光滑,求物体的加速度大小a1和2s末的速度大小v;

（2）若水平面粗糙,且物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,求物体的加速度大小a2。