第四章牛顿运动定律全章节同步练习及答案.docx

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第四章牛顿运动定律全章节同步练习及答案

第四章牛顿运动定律

§4.1牛顿第一定律

【学习目标细解考纲】

1．知道伽利略的理想实验的基本思路、主要推理过程和结论。

2．理解牛顿第一定律的内容和意义。

3．知道什么是惯性，理解质量是物体惯性大小的量度，会正确解释有关惯性的现象。

【知识梳理双基再现】

1．伽利略理想实验

亚里士多德认为，必须______________________物体才能运动；没有力的作用，物体就要______，这种认识是错误的。

伽利略通过___________和科学推理，得出的结论是：

一旦物体具有某一速度，如果它不受力，就将以这一速度_____________地运动下去。

物体运动状态的改变是指物体由静止变为________________或由___________变为静止。

如果物体_________的大小或方向变了，也说它的运动状态发生改变。

2．牛顿第一定律和惯性

牛顿第一定律的内容是：

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______________。

惯性是物体具有保持原来_____________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_____________。

量度物体惯性大小的物理量是物体的_________，质量只有大小，没有方向，是_______，符号是m，国际单位是__________。

【小试身手轻松过关】

1．伽利略根据理想实验进行推论，认识到：

力不是维持__________的原因，而是改变________的原因。

2．（）下列说法中正确的是

A．运动越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大

B．小球由于重力的作用而自由下落时，它的惯性就不存在了

C．一个小球被竖直上抛，当抛出后能继续上升，是因为小球受到了向上的推力

D．物体的惯性是物体保持匀速直线运动状态或静止状态的一种属性，与物体的速度大小无关

3．（）关于惯性，下列说法正确的是

A．惯性是一切物体的基本属性B．物体的惯性与物体的运动状态无关

C．物体运动快，惯性就大D．惯性大小用物体的质量大小来量度

【基础训练锋芒初显】

4．（）由牛顿第一定律可知

A．物体的运动是依靠惯性来维持的

B．力停止作用后，物体的运动就不能维持

C．物体做变速运动时，一定有外力作用

D．力是改变物体惯性的原因

5．（）关于牛顿第一定律，以下说法正确的是

A．牛顿第一定律是依靠实验事实，直接归纳总结得出的

B．牛顿第一定律是以可靠实验为基础，通过抽象出理想化实验而得出的结论

C．根据牛顿第一定律可知，力是维持物体运动的原因

D．根据牛顿第一定律可知，力是改变物体速度的原因

6．（）伽利略理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来，能更深刻地反映规律，有关的实验程序内容如下：

（1）减小第二个斜面的角度，小球在这个斜面上仍要达到原来的高度。

（2）两个对接的光滑斜面，使静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面。

（3）如果没有摩擦，小球将上升到释放的高度。

（4）继续减小第二个斜面的倾角，最后使它处于水平位置，小球沿水平面做持续的匀速运动。

请按程序先后次序排列，并指出它究竟属于可靠事实，还是通过思维过程的推论，下列选项中正确的是：

A．事实2→事实1→推论3→推论4B．事实2→推论1→推论3→推论4

C．事实2→推论3→推论1→推论4D．事实2→推论1→推论4

7．我国公安部规定，在各种小型车辆前排乘坐的人必须系好安全带。

为什么要做这样的规定？

【举一反三能力拓展】

8．一列在平直铁路上匀速行驶的火车，当车厢里的人看到车厢内水平桌面上的小球突然向前运动时，说明火车是突然加速还是突然减速运动？

9．为了使静止的物体开始运动，首先要“克服”物体的“惯性”，这种说法对吗？

为什么？

【名师小结感悟反思】

1．牛顿第一定律正确揭示了力和运动的关系，指出了物体具有惯性，它所描述的状态是一种理想状态，所以牛顿第一定律只能靠理想实验和科学推理得出。

2．惯性的理解。

（1）一切物体都具有惯性，它是物体的固有属性。

（2）惯性只与物体质量有关，与其他因素无关。

（3）惯性不是力。

§4.1牛顿第一定律参考答案

1．物体运动状态，物体运动状态

2．D3．ABD4．AC5．BD6．C

7．如果不系安全带，当紧急刹车时，车虽然停下了，但人因惯性而仍然向前运动，会发生危险。

系上安全带后，人虽然因惯性向前运动，但受安全带的约束，不致发生危险。

8．突然减速运动

9．不对，力作用于物体，使静止的物体运动起来，这说明了物体运动状态改变需要力的作用。

惯性是指物体具有的保持原有运动状态不变的特性，物体不论处于什么运动状态、受力与否、在何地理位置都具有相同的惯性，可见惯性是物体的一种属性，是与生俱来的，它不是力。

因此，物体的惯性不会被改变或清除，更不能说“克服”惯性。

物体由于受力作用而由静止运动起来的时候，惯性表现为阻碍这种运动状态的改变，并没有被“克服”。

点拨：

惯性是物体的固有属性。

惯性概念常被误解、误用的原因是它不像物体的其他性质那么具体而已。

§4.2实验：

探究加速度与力、质量的关系

【学习目标细解考纲】

1．能独立设计探究加速度、质量、力三者关系的探究方案。

2．会测量加速度、力、质量；并能作出表示加速度与力、加速度与质量的关系的图象；能根据图象写出加速度与力、质量的关系式。

3．体会探究过程中所用的科学方法——控制变量法；学习科学家的严谨态度。

【知识梳理双基再现】

1．加速度是表示物体运动状态________的物理量。

根据事实经验，加速度与物体的________有关。

物体________一定时，质量越小，加速度就越大。

加速度还与物体_______的大小有关，物体________一定时，受力越大，其加速度越大。

2．控制变量法：

加速度a和质量m，受力F都有关系。

研究它们之间的关系时，先保持________不变，测量物体在________的力的作用下的加速度，分析加速度与力的关系，再保持物体所受的力________，测量不同________的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系。

这种先控制一个参量不变，研究其余参量之间变化关系的方法叫控制变量法。

【小试身手轻松过关】

1．（）“在影响加速度的因素”的探究中发现

A．同一物体运动的速度越大，受到的合外力越大

B．同一物体运动的速度变化越大，受到的合外力越大

C．同一物体运动速度变化率越小，受到的合外力越小

D．同一物体运动速度变化越快，受到的合外力越大

2．（）为了研究加速度跟力和质量的关系，应该采用的研究实验方法是

A．控制变量法B．假设法C．理想实验法D．图象法

3．一个由静止状态开始做匀变速直线运动的物体，可以由刻度尺测出__________和秒表测出_______，由公式___________计算物体的加速度。

【基础训练锋芒初显】

4．在探究实验中，测量长度的工具是__________，精度是______mm，测量质量的工具是_________。

5．（）为了更直观地反映物体的加速度a与物体质量m的关系，往往用二者的关系图象表示出来，该关系图象应选用

A．a-m图象B．m-a图象C．

图象D．

图象

6．（）如果

图象是通过原点的一条直线，则说明

A．物体的加速度a与质量m成正比B．物体的加速度a与质量成反比

C．物体的质量m与加速度a成正比D．物体的质量与加速度a成反比

【举一反三能力拓展】

7．某同学在探究加速度a与力F和加速度a与物体质量M的关系时，测出了表1、表2两组数据，请在图甲、乙两个坐标上分别作出a-F和

图线。

F/N

0.14

0.28

0.43

0.55

0.68

2.00

2.50

3.33

4.00

5.00

a/m·s-2

0.20

0.40

0.61

0.79

0.97

a/m·s-2

0.44

0.56

0.73

0.89

1.08

表1

表2

甲

乙

【名师小结感悟反思】

1．用控制变量法研究物理规律。

控制变量法是物理实验中经常采取的一种方法，当研究对象有两个以上的参量发生牵连变化时，我们设法控制某些参量使之不变，而研究其中两个参量之间的变化关系的方法。

2．加速度与办质量的关系。

（1）质量一定时，加速度与作用力成正比；

（2）作用力一定时，加速度与质量成反比。

§4.2实验：

探究加速度与力、质量的关系

1．CD2．A3．位移s时间t

4．刻度尺1天平5．C6．B

7．

§4.3牛顿第二定律

【学习目标细解考纲】

1．理解牛顿第二定律的内容，知道其表达式的确切含义。

2．知道力的国际单位“牛顿”的定义。

3．会用牛顿第二定律进行计算。

【知识梳理双基再现】

1．牛顿第二定律的内容和公式

（1）牛顿第二定律的内容是：

，_________________________________。

在国际单位制中，力的单位是_______。

它的定义是使质量为_________的物体，获得________的加速度的力，叫做1N。

即1牛顿=________。

当物体受多个力作用时，物体的加速度跟所受_______成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟__________相同。

（2）牛顿第二定律的公式为____________。

2．牛顿第二定律的意义

牛顿第二定律的物理意义在于建立了物体的加速度与___________及__________之间的定量关系。

从而把运动和力结合起来，建立了力与运动之间的桥梁，知道物体的运动规律可以研究物体的受力情况，知道物体的受力可以预测物体的运动。

【小试身手轻松过关】

1．（）静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力，在力刚开始作用的瞬间，下列说法中正确的是

A．物体立即获得加速度和速度B．物体立即获得加速度，但速度仍为零

C．物体立即获得速度，但加速度仍为零D．物体的速度和加速度均为零

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，可是当我们用一个微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，速度增量极小，眼睛不易觉察到

C．推力小于静摩擦力，加速度是负的D．桌子所受的合力为零

3．一个质量为1kg的物体受到两个大小分别为2N和3N的共点力作用，则这个物体可能产生的最大加速度大小为____________，最小加速度大小为____________。

【基础训练锋芒初显】

4．（）下列对于牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解中，正确的是

A．由

可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比

B．由

可知，物体的质量与其所受的合外力成正比，与其运动的加速度成反比

C．由

可知，物体的加速度与其所受的合外力成正比，与其质量成反比

D．由

可知，物体的质量可以通过测量它所受的合外力和它的加速度而求得

5．（）在牛顿第二定律的表达式F=kma中，有关比例系数k的下列说法中，正确的是

A．在任何情况下k都等于1

B．k的数值由质量、加速度和力的大小决定

C．k的数值由质量、加速度和力的单位决定

D．在国际单位制中，k等于1

6．一个物体受到F1=4N的力，产生a1=2m/s2的加速度，要使它产生a2=6m/s2的加速度，需要施加多大的力？

【举一反三能力拓展】

7．质量为50kg的物体放在光滑的水平面上，某人用绳子沿着水平成45°角的方向拉着物体前进时，绳子的拉力为200N，物体的加速度是_________。

在拉的过程中突然松手，此时物体的加速度是_________。

8．一辆质量为3×103kg的汽车，以10m/s的速度前进，受到的阻力为车重的0.02倍，关闭发动机后汽车要经过时间_________才能停止。

【名师小结感悟反思】

1．牛顿第二定律的内容特别要注意其瞬时性和矢量性，以及定律中的F是指物体所受的合外力。

2．牛顿第二定律的意义。

它建立了物体的加速度与质量及合外力之间的定量关系，建立了力和运动之间的桥梁。

知道物体的运动常规可以研究物体的受力情况，知道物体的受力情况可以预测物体的运动。

§4.3牛顿第二定律

1．B2．D3．5m/s21m/s2

4．CD5．CD6．12N解：

由

可得：

7．

，零8．50s

§4.4力学单位制

【学习目标细解考纲】

1．知道什么是单位制，什么是基本单位，什么是导出单位。

2．知道物理公式和物理量的关系。

3．知道力学中的三个基本单位。

4．明确单位制在物理计算中的应用。

【知识梳理双基再现】

1．基本单位和导出单位

物理学的关系式确定了物理量之间关系的同时，也确定了物理量间的___________。

选定几个物理量的单位，就能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位。

被选定的物理量叫做__________，它们的单位叫做_________。

由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位，叫做___________。

基本单位和导出单位一起组成了__________________。

例如，在力学范围内，选定了___________、___________、_________是基本量，它们的单位__________、___________、_________就是基本单位。

速度、加速度和力的单位，是由基本量根据物理关系推导出来的，是导出单位。

2．国际单位制

国际单位制是一种_____________的，包括一切计量领域的单位制。

它既包括_________，如米、千克、秒，又包括由它们推导出的_________。

【小试身手轻松过关】

1．完成下列单位换算：

（1）5t=________kg.

（2）0.1g=___________kg.

（3）72km/h=_________m/s.（4）20cm/s2=_________m/s2

2．（）下列关于单位制及其应用的说法中正确的是

A．基本单位和导出单位一起组成了单位制

B．选用的基本单位不同，构成的单位制也不同

C．基本单位采用国际单位制中的单位，其导出单位不一定是国际单位制中的单位

D．物理公式可以确定物理量间的数量关系，也可以确定物理量间的单位关系

3．（）下列说法中正确的是

A．质量是物理学中的基本物理量B．长度是国际单位制中的基本单位

C．kg·m/s是国际单位制中的导出单位D．时间的单位小时是国际单位制中的导出单位

【基础训练锋芒初显】

4．（）下列单位中，是国际单位制中的加速度的单位的是

A．cm/s2B．m/s2C．N/kgD．N/m

5．（）下列哪组单位都是国际单位制中的基本单位

A．千克、秒、牛顿B．千克、米、秒C．克、千米、秒D．牛顿、克、米

6．（）关于力的单位，下列说法中正确的是

A．力的单位是根据公式F=ma和基本单位推导出来的

B．在国际单位制中，力的单位用“牛”是为了使牛顿第二定律公式中的比例系数k=1

C．1N=100000g.cm/s2

D．在力学中，N是最重要的一个基本单位

7．写出下列表格中物理量在国际单位中的单位：

物理量

时间

速度

加速度

力

功

功率

单位

【举一反三能力拓展】

8．给出以下物理量或单位，请按要求填空。

A．米B．牛顿D．加速度D．米/秒2

E．质量F．千克G．时间H．秒

I．位移J．厘米2K．千克/米2L．焦耳

（1）在国际单位制中作为基本单位的是__________。

（2）属于导出单位的是___________。

9．一列车的质量为800t，以72km/h的速度行驶，运动中所受的阻力是车重的0.05倍。

若欲使列车在200m内停下来，制动力应多大？

（g取10m/s2）

【名师小结感悟反思】

本节课主要学习了单位制的分类和作用。

单位制往往不被同学们所重视，不少同学解题时恰恰是因为单位出差错，而使解题结果出错。

所以同学们要真正弄清单位制的作用，弄清物理公式和物理量的单位之间的关系。

在物理计算时，先选定单位制，统一物理量的单位，然后正确运用公式，这样单位就不会出现错误。

§4.4力学单位制

§4.4力学单位制

1．

（1）5×103

（2）1×10-4（3）20（4）0.2

2．ABD3．AC

4．BC5．B6．ABC7．sm/sm/s2NJW

8．

（1）A、F、H

（2）BDKL9．4.0×105N

§4.5牛顿第三定律

【学习目标细解考纲】

1．知道力的作用是相互的，理解作用力和反作用力的概念。

2．理解牛顿第三定律，并能应用它解释生活中的问题。

3．能区别平衡力和作用力、反作用力。

【知识梳理双基再现】

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________________。

如汽车的发动机驱动车轮转动，由于轮胎和地面间的摩擦。

车轮向后推地面，地面给车轮一个向前的___________，使汽车前进。

汽车受到的牵引力就是这样产生的。

【小试身手轻松过关】

1．（）下列的各对力中，是相互作用力的是

A．悬绳对电灯的拉力和电灯的重力B．电灯拉悬绳的力和悬绳拉电灯的力

C．悬绳拉天花板的力和电灯拉悬绳的力D．悬绳拉天花板的力和电灯的重力

2．用绳悬挂一重物，当重物处于平衡状态时，重物所受重力的平衡力是____________，重力的反作用力是_______________。

3．浮在水面上的木块所受重力的反作用力为_____________________，方向___________，木块所受浮力的反作用力为_______________，方向_______________。

【基础训练锋芒初显】

4．（）下列关于作用力与反作用力的说法中，正确的是

A．先有作用力，后有反作用力

B．只有物体静止时，才存在作用力与反作用力

C．只有物体接触时，物体间才存在作用力与反作用力

D．物体间的作用力与反作用力一定是同性质的力

5．（）一小球用一细绳悬挂于天花板上，以下几种说法中正确的是

A．小球所受的重力和细绳对它的拉力是一对作用力和反作用力

B．小球对细绳的拉力就是小球所受的重力

C．小球所受重力的反作用力作用在地球上

D．小球所受重力的反作用力作用在细绳上

6．（）关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识，正确的是

A．一对平衡力的合力为零，作用效果相互抵消，一对作用力与反作用力的合力也为零，作用效果也相互抵消

B．作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且性质相同，平衡力的性质却不一定相同

C．作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且一对平衡力也是如此

D．先有作用力，接着才有反作用力，一对平衡力却是同时作用在同一个物体上

【举一反三能力拓展】

7．甲、乙两人发生口角，甲打了乙的胸口一拳致使乙受伤。

法院判决甲应支付乙的医药费。

甲狡辩说：

“我打了乙一拳，根据牛顿的作用力与反作用力相等，乙对我也有相同大小的作用力，所以，乙并没有吃亏。

”那么这一事件判决的依据在哪里？

A．甲打乙的力大于乙对甲的作用力，判决甲付乙的医药费

B．甲打乙的力等于乙对甲的作用力，但甲的拳能承受的力大于乙的胸能承受的力，乙受伤而甲未受伤，甲主动打乙，判决甲支付乙的医药费

C．甲打乙的力等于乙对甲的作用力，甲的拳和乙的胸受伤害程度不相同，甲轻而乙重，判决甲付乙的医药费

D．由于是甲用拳打乙的胸，甲对乙的力远大于乙胸对甲拳的作用力，判决甲付乙的医药费

8．机车A拉着一节车厢B向右行驶。

用FAB和FBA分别代表A对B和B对A的作用力。

已知B行驶时受到的阻力F阻=2.0×103N。

画出题中情境的草图，回答以下问题。

（1）A拉B匀速行驶时，FAB与F阻有什么关系？

FAB和FBA有什么关系？

（要说明大小和方向两方面的关系，并说明回答的根据。

）

（2）A拉B加速行驶时，FAB和F阻有什么关系？

FAB和FBA有什么关系？

若车厢B的质量是4.0t，加速度a是0.3m/s2，FAB和FBA各等于多少？

【名师小结感悟反思】

1．一对作用力和反作用力与一对平衡力的区别

一对作用力和反作用力

一对平衡力

共同点

大小相等、方向相反、且作用在一条直线上

不

同

点

作用对象

两个力分别作用在两个物体上

两个力作用在同一个物体上

作用时间

同时产生，同时变化，同时消失

不一定同时

产生或消失

力的性质

一定是同性质的力

不一定是同

性质的力

2．牛顿第三定律提示了力的作用的相互性，即两个物体间只要有力的作用，就必然成对出现作用力和反作用力，理解这种相互作用关系，对解决受力分析问题有很大帮助。

另外，在求解某力大小时，可以通过转换研究对象分析该力的反作用力求解。

§4.5牛顿第三定律

1．B2．绳子对重物的拉力重物对地球的吸引力

3．木块对地球的吸引力竖直向上木块对水的压力竖直向下

4．D5．C6．B

7．B

8．

（1）因为A拉B匀速运动，即物体处于平衡状态，因此B车厢所受的合力为零，故FAB=F阻。

而FAB与FBA是一对相互作用力，根据牛顿第三定律，它们总是大小相等方向相反。

（2）因为A拉B加速行驶，根据牛顿第二定律：

FAB-F阻=ma，所以FAB>F阻。

而FAB与FBA是一对相互作用力，根据牛顿第三定律，

它们总是大小相等方向相反。

由牛顿第二定律：

FAB-F阻=ma

FAB=ma+F阻=4.0×103×0.3N+2.0×103N=3.2×103N

由牛顿第三定律：

FAB与FBA是一对相互作用力，它们总是大小相等方向相反。

即

FAB=FBA=3.2×103N

§4.6用牛顿定律解决问题

（一）

【学习目标细解考纲】

1．进一步学习对物体的受力情况及运动情况进行分析的方法。

2．掌握应用牛顿运动定律和运动学公式解答有关问题的基本思路和方法。

【知识梳理双基再现】