高三物理 牛顿第一定律精华教案Word文件下载.docx
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【答案】D
◎能力训练1
1.交通法规规定,坐在小汽车前排的司机和乘客都应在胸前系上安全带,这主要是为了减轻下列哪种情况出现时,可能对人造成的伤害?
()
A.车速太快B.车速太慢C.紧急刹车D.突然启动
2.在一列火车的车厢里,有一个自来水龙头,第一段时间内,水滴落在水龙头的正下方A点,第二段时间内,水滴落在A点的右方B点,那么火车的运动可能是:
()
A.先静止,后向右做加速运动。
B.先做匀速运动,后做加速运动。
C.先做匀速运动,后做减速运动。
D.上述三种情况都有可能发生。
3.火车在平直轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起,发现仍落回车上原处,这是因为()
A、人跳起后,车厢内空气给他以向前的力,带着他随同火车一起向前运动
B、人跳起的瞬间,车厢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,所以人落下后必定偏后一些,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始终有相同的速度
4.下列关于惯性的说法正确的是()
A.一个同学看见某人推不动原来静止的小车,于是他说,这是因为小车的惯性太大的缘故
B.一个物体原来以速度运动,后来速度变为,则其惯性变大了
C.知月球上的重力加速度是地球上的,所以将一个物体从地球移到月球,其惯性减小为
D.在宇宙飞船内的物体具有惯性
5.摩托车做飞越障碍物的表演时为了减少向前翻车的危险,下列说法正确的是:
A.应该前轮先着地。
B.应该后轮先着地。
C.应该前后轮同时着地。
D.哪个车轮先着地与翻车危险无关。
6.如图所示,一个劈形物体A,各面均光滑,放在固定斜面上,上面成水平,水平面上放一光滑小球B,劈形物体从静止开始释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是
A.沿斜面向下的直线
B.竖直向下的直线
C.无规则的曲线
E.抛物线
7.做自由落体运动的物体,如果下落过程中某时刻重力突然消失,物体的运动情况是:
A.悬浮在空中不动。
B.速度逐渐减小。
C.保持一定速度向下匀速直线运动。
D.
无法判断。
8.如图所示,运输液体的槽车的液面上有气泡,当车在水平直路上由静止启动时,气泡将相对车向运动;
刹车时,气泡将相对车向运动。
9.火车在长直水平轨道上匀速行驶.在火车的天花板上用软质电线挂一电灯,怎样由电灯的位置来判断火车是在匀速行驶中?
为什么?
若突然加速或减速呢?
10.一个在日本的旅游者,想来中国.他设想将自己悬挂在空中的大气球中,由于地球的自转,只要在空中停留几个小时,就可以到达中国,您认为这有能否实现___________,原因是_________________.
2019-2020年高三物理牛顿第三定律、超重和失重精华教案
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
内容
作用力和反作用力
二力平衡
受力物体
作用在两个相互作用的物体上
作用在同一物体上
依赖关系
同时产生,同时消失相互依存,不可单独存在
无依赖关系,撤除一个、另一个可依然存在,只是不再平衡
叠加性
两力作用效果不可抵消,不可叠加,不可求合力
两力运动效果可相互抵消,可叠加,可求合力,合力为零;
形变效果不能抵消
力的性质
一定是同性质的力
可以是同性质的力也可以不是同性质的力
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;
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。
【例15】弹簧下端挂一个质量m=1kg的物体,弹簧拉着物体在下列各种情况下,弹簧的示数:
(g=10m/s2)
(1)、弹簧秤以5m/s的速度匀速上升或下降时,示数为。
(2)、弹簧秤以5m/s2的加速度匀加速上升时,示数为。
(3)、弹簧秤以5m/s2的加速度匀加速下降时,示数为。
(4)、弹簧秤以5m/s2的加速度匀减速上升时,示数为。
(5)、弹簧秤以5m/s2的加速度匀减速下降时,示数为。
【分析与解答】
(1)10N
(2)15N(3)5N(4)5N(5)15N
【例16】如图所示,浸在液体中的小球固定在轻弹簧的一端,弹簧另一端固定在容器底部,已知小球密度ρ,液体密度为ρ1(ρ<
ρ1),体积为V,弹簧劲度系数为K,求下列两种情况下弹簧的形变量:
(1)整个系统匀速上升;
(2)整个系统自由下落。
【分析与解答】:
(1)小球受力为:
重力,弹簧弹力,液体浮力,设小球体积为V,弹簧形变量为,整个系统匀速上升,小球受力平衡,则:
(2)在整个系统自由下落时,在地面的观察者看来,小球自由下落,由于物体处于完全失重状态,浮力消失,f=0,因此F也为零,即。
【例17】电梯地板上有一个质量为200kg的物体,它对地板的压力随时间变化的图象如图所示.则电梯从静止开始向上运动,在7s内上升的高度为多少?
以物体为研究对象,在运动过程中只可能受到两个力的作用:
重力mg=2000N,地板支持力F.在0~2s内,F>mg,电梯加速上升,2~5s内,F=mg,电梯匀速上升,5~7s内,F<mg,电梯减速上升.
若以向上的方向为正方向,由上面的分析可知,在0~2s内电梯的加速度和上升高度分别为
a1==m/s2=5m/s2
电梯在t=2s时的速度为
v=a1t1=5×
2m/s=10m/s,
因此,在2~5s内电梯匀速上升的高度为
h2=vt2=10×
3m=30m.
电梯在5~7s内的加速度为
a2==m/s2=-5m/s2
即电梯匀减速上升,在5~7s内上升的高度为
h3=vt3+a2t32
=10×
2m-×
5×
22m=10m
所以,电梯在7s内上升的总高度为
h=h1+h2+h3=(10+30+10)m=50m.
答案:
50m
◎能力训练5
1.某同学要在升降机内用天平来称量质量,下列哪些情况可以实现?
A.升降机匀速下降
B.升降机减速下降
C.升降机做自由落体运动
D.升降机减速上升,但加速度数值小于重力加速度
2.如图所示,一根细线一端固定在容器的底部,另一端系一木球,木块浸没在水中,整个装置在台秤上,现将细线割断,在木球上浮的过程中不计水的阻力,则台秤上的示数:
A.增大B.减小C.不变D.无法确定
3.如图,在倾角为θ的斜面上,放置质量为2m和m两木块,中间连一尚未发生形变的轻弹簧,两木块同时由静止释放,在斜面光滑和不光滑两种情况下,弹簧(两木块与斜面的摩擦因数相同)
A.均被压缩B.均被拉长C.前者保持原长,后者被压缩D.均保持原长
4.某人在地面上最多能举起60kg的重物,当此人站在以5m/s2的加速度加速上升的升降机中,最多能举起多少千克的重物?
(g取10m/s2)
5.一种能获得强烈失重、超重感觉的巨型娱乐设施中,用电梯把乘有10多人的座舱送到大约二十几层楼高的高处,然后让座舱自由落下,落到一定位置时,制动系统开始启动,座舱匀减速运动到地面时刚好停下.已知座舱开始下落时的高度为76m,当落到离地面28m时开始制动.若某人手托着质量为5kg的铅球进行这个游戏,问:
(1)当座舱落到离地高度40m左右的位置时,托着铅球的手感觉如何?
(2)当座舱落到离地高度15m左右的位置时,手要用多大的力才能托住铅球?
(g取10m/s2)
●模拟测试
一、选择题
1.牛顿是物理学史上最伟大的科学家,他的一生对物理学产生了巨大的贡献,但他还是虚心地说“我之所以比别人看得远些,是因为我站在了巨人的肩上。
”牛顿所说的巨人是指
(A)亚里士多德;
(B)伽利略;
(C)笛卡尔;
(D)法拉第。
2.意大利的物理学家伽利略提出“著名的斜面试验”,逐渐增大斜面倾角并由此推理得出的结论是
A.自由落体运动是一种匀变速直线运动.B.无论物体是否运动,都具有惯性.
C.力不是维持物体运动的原因.D.力是使物体产生加速度的原因.
3.在人类登上月球之前,科学家曾经担心人类踏上月球表面的时候,会使月面上的灰尘扬起来淹没宇航员,尘土长时间内不会沉下来,科学家的担心是因为考虑到
A.月球上的重力加速度较小.B.月球上没有水.
C.月球上没有空气.D.月球上的温差太大.
4.如图所示,小车内有一个光滑的斜面,当小车在水平轨道上做匀变速直线运动时,小物块A恰好能与斜面保持相对静止.在小车运动过程中的某时刻,突然使小车停止,则物体A的运动可能
(A)沿斜面加速下滑
(B)沿斜面减速上滑
(C)仍与斜面保持相对静止
(D)离开斜面做平抛运动
5
.如图所示,ab、cd是竖直平面内两根固定的细杆,a、b、c、d位于同一圆周上,圆周半径为R,b点为圆周的最低点,c点为圆周的最高点。
现有两个小滑环A、B分别从a、c处由静止释放,滑环A经时间t1从a点到达b点,滑环B经时间t2从c点到达d点;
另有一小球C从b点以初速度v0=
沿bc连线竖直上抛,到达最高点时间为t3,不计一切阻力与摩擦,且A、B、C都可视为质点,则t1、t2、t3的大小关系为
(A)t1=t2=t3
(B)t1=t2>t3
(C)t2>t1>t3
(D)A、B、C三物体的质量未知,因此无法比较
6.如图所示,在空雪碧瓶底四周钻几个小孔,盛满水后,让盛满水的雪碧瓶自由下落,则下落过程中不可能出现的图是
7.竖直向上射出的子弹,达到最高点后又返回原处,假设整个运动过程中,子弹受到的阻力与速度的大小成正比,则整个过程中,加速度大小的变化是
A.始终变大 B.始终变小
C.先变大后变小D.先变小后变大
8.质量为m1和m2的两个物体,由静止开始从同一高度下落,运动中所受阻力分别为f1和f2,如果物体m1先落在地面,那是因为………………………
A.m1>
m2B.f1<
f2
C.D.
9.如图所示,物体静止于光滑水平面M上,力F作用于物体O点,现要使物体沿着OO‘方向做匀加速运动(F和OO’都在M平面内),那么必须同时再加一个力F1,这个力的最小值为…………………………………………………………………………
A.
B.
C.
D.
10.一质点由静止开始,先做匀加速运动,接着做匀速运动,最后做末速度为零的匀减速运动,三个过程所经历的时间之比为3:
4:
1,全过程中的最大速度为v.则全过程的平均速度为
A.V/3B.V/4C.3V/4D.4V/5
二.填空题
11.一电梯启动时匀加速上升,加速度为2m/s2,制动时匀减速上升,加速度为-1m/s2,上升高度为52米。
则当上升的最大速度为6m/s时,电梯升到楼顶的最短时间是s。
如果电梯先加速上升,最后减速上升,全程共用时间为16s,则上升的最大速度是m/s。
12.放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示。
取重力加速度g=10m/s2。
由此两图线可以求得物块的质量m=kg和物块与地面之间的动摩擦因数
μ=。
13.缆车沿着坡度为300的山坡以加速度a上行。
在缆车中放一个
与山坡表面平行的斜面,
斜面上放一个质量为m的小物块,小物块相对斜面静止,如图。
小物块受到的摩擦力大小为_____________,方向___________________。
(设缆车保持竖直状态运行)
三.计算题
14(12分).如图,倾角θ=370的光滑斜面底端有一挡板,斜面上有质量分别为mA=1kg、mB=2kg的两物块A、B,用劲度系数为K=200N/m的轻弹簧相连,并处于静止状态。
现用一沿斜面向上的恒力F拉动物块A,经时间t=0.2s使B恰离开挡板,此时A的加速度大小为aA=1m/s2.(取sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2) 求:
(1)从开始到B刚离开挡板时A移动的位移?
(2)作用在物体A上拉力F的大小?
15.如图所示,木块重60N,放在倾角θ=37°
的斜面上,用F=10N的水平力推木块,木块恰能沿斜面匀速下滑,求:
(1)木块与斜面间的摩擦力大小;
(2)木块与斜面间的动摩擦因数.
(sin37°
=0.6,cos37°
=0.8)
16.(12分)A、B两个物体用细绳相连在一起,用竖直向上的拉力F将它们向上提起,如图所示.细绳能承受的最大拉力为100N,两个物体的质量都为5kg,要使绳子在提起两物体的过程中绳不被拉断,求拉力F的范围.(g取10m/s)
17.喷气式飞机在高空飞行时发动机向后喷出高速气体,使飞机受到一向前的推力。
飞机在某一高度飞行时,竖直方向合力为零,飞机在竖直方向除受重力外还受向上的升力,飞机所受向上的升力是由机翼上下表面的压力差产生的,飞机的机翼后部装有襟翼,调整襟翼的角度,可改变升力的大小。
飞机飞行时还受空气阻力,实验证实飞机所受空气阻力与速度平方成正比,即f=Kv2,K为空气阻力系数,空气阻力系数与飞机的形状、大小、襟翼的角度等因素有关,当飞机载重增大时,所需升力也增大,调整襟翼的角度可增大升力,这时空气阻力系数也将增大。
有一总质量为M的喷气式客机在上海机场升空到某一高度后水平飞向北京,升空到这一高度时客机的速度为V1,加速度为a1。
经一段时间速度变为V2,此时的加速度为a2,再经一段时间速度变为V3,此时客机所受合力为零。
客机加速过程中推力不变,由于客机加速过程时间较短,客机耗油量忽略不计,空气阻力系数恒为K,求:
(1)机翼上下表面的有效面积均为S,加速过程中机翼上下表面的压强差△P为多少?
(2)a1与a2的比值为多少?
(3)客机速度达V3后以这一速度匀速飞往北京,匀速飞行时客机发动机的平均功率为P,经时间t客机飞至北京上空时(高度未变),机翼上下表面的压强差减小为△P′。
客机飞至北京上空时空气阻力系数变大、变小、还是不变?
简要说明理由。
客机从上海匀速飞至北京上空的过程中客机的耗油量为多少?
克服阻力所做的功为多少?
18.如图所示,质量分别为=1kg和=2kg的A、B两物块并排放在光滑水平面上,若对A、B分别施加大小随时间变化的水平外力和,若=(9-2t)N,=(3+2t)N,则:
(1)经多长时间两物块开始分离?
(2)在同一坐标中画出两物块的加速度和随时间变化的图像?
(3)速度的定义为v=/st,“v-t”图像下的“面积”在数值上等于位移s;
加速度的定义为a=v/t,则“a-t”图像下的“面积”在数值上应等于什么?
(4)由加速度和随时间变化图像可求得A、B两物块分离后2s其相对速度为多大?