牛顿运动定律学案.docx

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牛顿运动定律学案

牛顿第一定律课后自测题

1．理想实验有时更能深刻地反映自然规律。

伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是经验事实，其余是推论。

①减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度。

②两个对接的斜面，让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，小球将上升到原来释放时的高度。

④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动。

请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列（只要写序号即可）

在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论。

下列关于事实和推论的分类正确的是（）

A．①

是事实，②③④是推论B．②是事实，③①④是推论

C．③是事实，①②④是推论D．④是事实，①②③是推论

2．汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论，正确的是（）

A．车速越大，它的惯性越大B．质量越大，它的惯性越大

C．车速越大，刹车后滑行的路程越长D．车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大

　　3．关于惯性的大小，下列说法中正确的是（　　）

　　A．高速运动的物体不容易让它停下来，所以物体运动速度越大，惯性越小

　　B．用相同的水平力分别推放在地面上的两个材料不同的物体，则难以推动的物体惯性大

　　C．两个物体只要质量相同，那么惯性就一定相同

　　D．在月球上举重比在地球上容易，所以同一物体在月球上比在地球上惯性小

4．火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人竖直向上跳起，发现仍落回到原处，这是因为（）

A．人跳起后，车厢内空气给他以向前的力，带着他同火车一起向前运动

B．人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他同火车一起向前运动

C．人跳起后，火车继续向前运动，所以人落地后必定偏后一些，只是时间很短，偏后距离太小，不很明显而已

D．人跳起后直到落地，在水平方向上人和火车始终具有相同的速度

　　5．所谓“运动状态的改变”的正确理解是（　　）

A．仅指速度大小的改变　　B．仅指速度方向的改变

　　C．要改变物体的运动状态，必须有力的作用D．物体受到了力，运动状态不一定改变

6．用绳子栓住一个小球在光滑的水平面上作圆周运动，当绳子突然断裂，小球将（）

A．保持原来的圆周运动状态B．保持绳断时的速度作匀速直线运动

C．小球运动速度减小，但保持直线D．以上三种都有可能

7．汽车突然加速或刹车时，坐在汽车里面的人将相对于汽车怎样运动？

做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示，当小车突然加速或突然停止运动时，气泡相对于瓶子怎样运动？

8．汽车速度越大，要让它停下来就越困难，由此有同学说：

“同一物体，速度越大，惯性就越大。

”这一说法对吗？

你怎样反驳他？

9．在车箱的顶板上用细线挂着一个小球，在下列情况下可对车厢的运动情况得出怎样的判断：

⑴细线竖直悬挂：

____________________________________。

⑵细线向图中左方偏斜：

____⑶细线向图中右方偏斜：

____________________________________。

　　10．如图所示，劈形物体M的各表面光滑，上表面水平，放在固定的斜面上。

在M的水平上表面放一光滑小球m，后释放M，则小球在碰到斜面前做什么运动？

试说明理由。

__________________________________。

第四章牛顿第二定律力学单位制

一、课前自主学习

1．根据上节的实验探究我们可以得出牛顿第二定律的内容：

物体的加速度跟成正比，跟成反比，加速度的方向跟方向相同。

2．由实验可得出牛顿第二定律的表达式可以表示成F=kma的形式，那么，k的取值应该是多大呢？

3．力的单位“牛顿”是怎样定义的？

力的国际单位就是由牛顿第二定律定义的：

使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力，叫做1N。

即：

1N=1kg·m/s2

4．确定了力的国际单位后，牛顿第二定律的数学表达式为：

__________。

其中F是_________，m是_______，a是______？

5．对牛顿第二定律的理解：

⑴因果关系：

力是产生加速度的原因，质量决定了物体加速度大小的重要因素。

所以可以说“加速度与物体所受的合外力成成比，与物体的质量成反比”，不能说“合外力与物体的质量和加速度成正比。

”

⑵瞬时性：

物体受到了力（合外力不为零），便立即产生了加速度，合外力变化，加速度也立即变化，外力停止作用，加速度也同时消失。

物体受到外力，立即获得了加速度，但速度不会瞬间变化，物体的速度的变化需要时间的积累（

）。

即加速度______（可以、不可以）瞬间获得，______（可以、不可以）瞬间变化。

速度______（可以、不可以）瞬间获得，速度________（可以、不可以）瞬间变化。

⑶矢量性：

加速度方向_________（一定、不一定）与合外力的方向相同。

⑷力的独立作用原理：

一质点同时受几个力作用，各力分别产生自己的效果，而不互相影响。

几个力的合力产生的加速度，等于每个力产生的加速度的矢量和。

⑸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。

6．两个加速度公式

与

的区别：

是决定式，它指出了加速度产生的本质和内因。

是定义式、度量式，它是从字面和物理含义角度定义加速度。

7．物理学的关系式在确定了物理量之的关系的同时，也确定了物理量的______间的关系。

只要选定几个物理量的单位，就能够利用推导出其他物理量的单位；这些被选定的物理量叫做，它们的单位叫做。

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

被推导出来的其他物理量的单位叫做____。

例速度、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。

和一起组成了单位制。

8．国际单位制中的基本单位有______、______、______、______、_______、______、______。

9．单位制在物理计算中的作用

⑴可对计算结果的正、误进行检验。

如用力学国际单位制计算时，只有所求物理量的计算结果的单位和该物理量在力学国际单位制中的单位完全一致时，该运算过程才可能是正确的。

若所求物理量的单位不对，则结果一定错。

⑵用同一单位制进行计算时，可以不必一一写出各个已知量的单位，只在计算结果的数字后面写出所求物理量在该单位制下的单位即可，这样可以简化计算。

注意：

高中学习阶段，要求计算时一律用力学国际单位制，故一定要掌握好力学国际单位制中物理量的单位（名称和符号）。

基本单位：

所选定的基本物理量的（所有）单位都叫做基本单位。

基本单位是人为定义的，不是由公式导出的。

例米、千克、秒的定义如下：

　　米：

光在真空中（1/299792458）s时间间隔内所经过路径的长度。

[第17届国际计量大会（1983）]

　　千克：

国际千克原器的质量。

[第1届国际计量大会（1889）和第3届国际计量大会（1901）]

　　秒：

铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9192631770个周期的持续时间。

[第13届国际计量大会（1967），决议1]

牛顿第二定律、力的单位制练习题

1．在牛顿第二定律公式F＝kma中，有关比例常数k的说法正确的是（）

A．在任何情况下都等于1B．k值是由质量、加速度和力的大小决定的

C．k值是由质量、加速度和力的单位决定的D．在国际单位制中，k的数值一定等于1

2．关于运动和力，正确的说法是（）

A．物体速度为零时，合外力一定为零B．物体作曲线运动，合外力一定是变力

C．物体作直线运动，合外力一定是恒力D．物体作匀速运动，合外力一定为零

3．设雨滴从很高处竖直下落，所受空气阻力f和其速度v成正比。

则雨滴的运动情况是（）

A．先加速后减速，最后静止B．先加速后匀速

C．先加速后减速直至匀速D．加速度逐渐减小到零

4．下列关于单位制及其应用的说法中，正确的是（）

A．基本单位和其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．在物理计算中，如果所有已知量都用同一单位制中的单位表示，只要正确应用物理公式其结果就一定是用这个单位制中的单位来表示的

D．一般说来，物理公式主要确定各物理量间的数量关系，并不一定同时确定单位关系

5．物理公式在确定物理量关系的同时，也确定了物理量的单位关系.下面给出的关系式中，l是长度，v是速度，m是质量，g是重力加速度，这些量的单位都用国际单位制中的单位。

试判断下列表达式的单位，并指出这些单位所对应的物理量的名称。

（1）

，单位____________，物理量名称____________。

（2）

，单位____________，物理量名称____________。

（3）m

，单位____________，物理量名称____________。

6．声音在空气中的传播速度v与空气的密度ρ、压强p有关。

下列速度的表达式（k为比例系数，无单位）中正确的是（）

A．v=k

B．v=

C．v=

D．v=

7．质量m=200g的物体，测得它的加速度a=20cm/s2，则关于它所受的合力的大小及单位，下列运算既正确又符合一般运算要求的是（）

A．F=ma=200×20N=4000NB．F=ma=0.2×0.2N=0.04N

C．F=ma=0.2×0.2=0.04D．F=ma=0.2×0.2=0.04N

8．一辆质量为400g的遥控玩具车，从静止出发，在水平导轨上行驶，已知发动机的牵引力为0.16N，玩具车在运动时所受阻力为车重的0.02倍，g=10m/s2，问：

⑴玩具车开出后加速度多大？

⑵玩具车经过多长时间速度可达1m/s？

9．地面上放一木箱，质量为1kg，木箱与地面之间的动摩擦因数为μ=0.25，用10N的力与水平方向成37°角推木箱，如图所示，木箱的加速度多大？

（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

第四章牛顿第三定律1

一、课前自主学习

1．什么是作用力和反作用力？

例1．如图1所示，物体放在水平桌面上，弹簧处于拉伸状态，物体处于静止状态。

物体受到了4个力，如图2所示，在这四个力中：

______与_____平衡，_____与_____平衡。

想一想：

若物体受到了n个力，一定有______对作用力和反作用力存在。

在物体受到的这n个力中，有没有某一对是作用力和反作用力？

__________。

2．作用力和反作用力的关系是什么？

⑴大量事实表明：

两个物体之间的作用力和反作用力总是大小_______，方向_________，作用在同一________上。

这就是牛顿第三定律。

表达式：

F=－F′式中的“－”号表示方向相反。

⑵作用力与反作用力的关系的进一步分析：

①互为作用力与反作用力的两个力性质一定相同。

即：

弹力的反作用力一定是弹力，引力的反作用力一定是引力，摩擦力的反作用力一定是摩擦力。

（请你用例1中各力印证）（一对平衡力是这样的吗？

）②互为作用力与反作用力的两个力，一定同时产生，同时消失。

（一对平衡力是这样的吗？

）

想一想：

能否说物体先对桌面产生了压力，桌面才对物体产生支持力？

______

有没有可能压力消失了，支持力还存在？

__________。

③作用力与反作用力关系与运动状态有关吗？

______________

如图7，当马拉着车匀速运动时，马拉车的力______（等于、大于、小于）车拉马的力。

当马拉着车加速运动时，马拉车的力______（等于、大于、小于）车拉马的力。

④作用力与反作用力的施力物体、受力物体有什么关系？

______________。

在例1中，F的施力物体是_______，受力物体是_______，F′的施力物体是_______，受力物体是______；FN的施力物体是_______，受力物体是_______；FN′的施力物体是________，受力物体是______。

⑶作用力和反作用力与一对平衡力的关系汇总：

一对平衡力

一对作用力与反作用力

不同之处

是否作用在同一物体上

力的性质是否一定相同

是否同时产生，同时消失

两个力的效果能否相互抵消

相同之处

3．通常在不考虑物体的转动效果时，为了便于观察，我们把物体所受的各个力集中画在____________。

牛顿第三定律2

1．下列说法正确的是（）

A．有的物体只对别的物体施力而本身不受力

B．当相互作用的两个物体做加速运动时，牛顿第三定律不适用

C．牛顿第三定律对各种性质的力都适用，且与运动状态无关

D．当相互作用的两个物体没有直接接触时，牛顿第三定律也适用

2．关于两个物体间作用力与反作用力的下列说法中，正确的是（）

A．有作用力才有反作用力，因此先有作用力后产生反作用力

B．只有两个物体处于平衡状态中，作用力与反作用才大小相等

C．作用力与反作用力只存在于相互接触的两个物体之间

D．作用力与反作用力的性质一定相同

3．粗糙的水平地面上有一只木箱，现用一水平力拉木箱匀速前进，则（）

A．拉力与地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力

B．木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力

C．木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力

D．木箱对地面的压力与木箱受到的重力是一对平衡力

4．一本书静放在水平桌面上，则（）

A．桌面对书的支持力的大小等于书的重力，它们是一对相互平衡力

B．书所受到的重力和桌面对书的支持力是一对作用与反作用力

C．书对桌面的压力就是书的重力，它们是同一性质的力

D．书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力

5．重物A用一根轻弹簧悬于天花板下，画出重物和弹簧的受力图如图所示。

关于这四个力的以下说法正确的是（）

A．F1的反作用力是F4　B．F2的反作用力是F3　　C．F1的施力者是弹簧D．F3的施力者是物体A　

E．F1与F2是一对作用力与反作用力F．F1与F3是一对平衡力

6．甲、乙两队拔河，甲队胜，则下列说法正确的是（）

A．甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力，所以甲队胜

B．当甲队把乙队匀速拉过去时，甲对乙的拉力与乙对甲的拉力相等

C．当甲队把乙队加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力

D．甲对乙的拉力始终等于乙对甲的拉力，只是地面对甲的最大静摩擦力大于地面对乙的最大静摩擦力，所以甲队胜

7．关于两个物体间的相互作用力下列说法正确的是（）

A．马拉车不动，是因为马拉车的力小于车拉马的力

B．马拉车前进，是因为马拉车的力大于车拉马的力

C．马拉车不论是动还是不动，马拉车的力的大小总是等于车拉马的力的大小

D．只有马拉车不动或匀速前进时，才有马拉车与车拉马的力大小相等

8．一个大人甲跟一个小孩乙站在水平地面上手拉手比力气，结果大人把小孩拉过来了。

对这个过程中作用于双方的力的关系，正确的说法是（）

A．大人拉小孩的拉力一定比小孩拉大人的拉力大

B．大人与小孩间的拉力是一对作用力、反作用力

C．大人拉小孩的力与小孩拉大人的力一定相等

D．大人拉小孩的力与小孩拉大人的力有时相等，有时不相等

9．以下说法中正确的是（）

A．以卵击石，鸡蛋“粉身碎骨”但石头“安然无恙”，石头对鸡蛋的力大于鸡蛋对石头的力

B．人站在泥地上，人往下陷，是因为人对泥地的力大于泥地对人的力

C．跳高运动员从地面上起跳的瞬间，地面对运动员的支持力大于运动员受到的重力

D．跳高运动员从地面上起跳的瞬间，地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力

第四章5用牛顿运动定律解决问题1

一、课前自主学习

1．应用牛顿第二定律的两类问题

用牛顿第二定律解决两类问题：

①已知受力情况求运动情况；②已知运动情况求受力情况。

在这两类问题中，关键是抓住加速度个这联系力和运动桥梁。

怎样求加速度是解决这两类问师题的关键。

记住：

求什么，就不用什么求加速度。

例题一：

一个静止在水平地面上的物体，质量是2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动，物体与水平地面间的滑动摩擦力是4.2N，求物体4s末的速度和4s内发生的位移。

解：

物体受力如图所示，由牛顿第二定律得：

所以a=_________________

由运动学公式得：

v=_____________________

X=_________________

二、实例探究

1．如图所示，悬挂于小车里的小球偏离竖直方向θ角，则小车可能的运动情况是（）

A．向右加速运动B．向右减速运动C．向左加速运动D．向左减速运动

2．若在上题中，θ是已知的，求出加速度大小。

3．用一水平恒力将质量为250kg的木箱由静止开始沿水平地面推行50m，历时10s，若物体受到阻力是物重的0.1倍，则外加的推力多大？

（g取10m/s2）

4．把一个质量为2kg的物体放在水平面上，用12N的水平拉力使物体从静止开始运动，物体与水平面的动摩擦因数为0.2，物块运动2s末撤去拉力，g取10m/s2。

求：

⑴2s末物块的瞬时速度。

⑵此后物块在水平面还能滑行的最大距离。

5．质量是2.75T的载重汽车，在2900N的牵引力作用下驶上一个山坡，沿山坡每前进100m升高5m。

卡车由静止开始前进100m时速度达到36km/h，求卡车在前进中所受的摩擦阻力?

（g=10m/s2）

6．质量m＝5kg的物块，在一个平行于斜面向上的拉力F＝48N作用下，从静止开始沿斜面向上运动，如图所示，已知斜面足够长，倾角θ＝37°，物块与斜面间的动摩擦因数µ＝0.2，力F作用了5s，求物块在5s内的位移及它在5s末的速度。

（g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）

7．一质量为60kg的人站在与水平成37°角的电梯上，如图所示，当电梯以0.5m/s2的加速度向上运动时，求人对电梯的压力和人与梯面间的摩擦力大小。

8．如图所示，传送带始终保持v=lm/s的速度水平转动，设物体与传送带问的动摩擦因数为μ=0.1，物体P的质量m=0.5kg，A、B两轮的间距L=2.5m，将P轻放于传送带的A端，求物体P由A运动到B的时间。

第四章7超重和失重1

一、课前自主学习

例1．如右图，一个人质量为m的人站在电梯内的体重计上，

求以下几种情况下人对体重计的压力。

①人和电梯一同静止或匀速运动时。

②人随电梯以加速度a匀加速上升时。

③人以加速度a匀减速下降时。

④人随电梯以加速度a（a

⑤人随电梯以加速度a（a

⑥人随电梯以加速度g匀加速下降，这时人对地板的压力又是多大？

1．超重：

物体对水平支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体的重力的现象，叫超重。

2．超重条件：

物体具有竖直向上的加速度（或加速度分量），它可能有两种运动情况：

向上加速运动或向下减速运动．

3．失重：

物体对水平支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受的重力的情况称为失重现象。

4．失重条件：

物体具有竖直向下的加速度（或加速度分量），它可能有的两种运动情况：

向下加速运动或向上减速运动．

5．完全失重：

物体对水平支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为零的这种状态，叫做完全失重状态。

6．完全失重的条件：

物体具有竖直向下的加速度a，且加速度数值等于重力加速度即a=g。

物体在运动过程中如果只受重力（地球引力）时，物体处于完全失重状态。

例自由落体运动、抛体运动（平抛、斜抛、竖直上抛等）、绕地球做匀速圆周运动的飞船或空间站内。

7．需要注意的是：

⑴超重时，物体的重力并不增加，物体失重时，其重力也并不减小。

当物体处于超重或失重状态时，地球作用于物体的重力始终存在，且大小也无变化，即使是完全失重现象，物体的重力也没有丝毫变大或变小．物体之所以表现出“超重”、“失重”现象，是由于物体在竖直方向上处于非平衡状态，看起来物重好像有所增大或减小。

⑵“超重”、“失重”现象与物体运动的速度方向和大小均无关，只决定于物体的加速度方向．

8．在完全失重状态下，平常一切与重力有关的现象都完全消失，如单摆停摆，天平不能正常工作，液体不再产生向下的压强，也不能产生向上的浮力等。

在完全失重状态下，原理跟重力有关的仪器、测量工具都不能用。

例：

水银气压计、天平、连通器、体重计、钟摆等。

9．在超重、失重状态下，利用等效法，求物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）

质量为m的物体，如果具有竖直向上的加速度分量

，物体处于超重状态，可以等效地认为物体超重了

，物体对支持物的压力为

。

质量为m的物体，如果具有竖直向下的加速度分量

，物体处于失重状态，可以等效地认为物体失重了

，物体对支持物的压力为

。

第四章7超重和失重2

例2．如图所示，静止于水平面上的倾角为θ的斜面A质量为M，质量为m的物体B沿斜面向下加速下滑，加速度大小为a，求水平面对斜面A的支持力。

例3．如图所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C（包括支架）的总质量为M，B为铁片，其质量为m，整个装置用轻绳悬挂于O点。

当电磁铁通电后，铁片被吸引向上运动，在铁片向上运动的过程中轻绳的拉力F的大小为（）

A．F=（M+m）gB．mg

C．F<（M+m）gD．F>（M+m）g

例4．如图所示，一质量为m的人站在倾角为θ的自动电梯上，电梯以加速度a加速度上升。

求电梯对人的支持力和摩擦力。

解：

人受力如图所示，将加速度分解到水平方向和竖直方向。

其中：

______________,____________________.

竖直方向由牛顿第二定律得：

_____________________

水平方向由牛顿第二定律得________________________

解得：

，_______________________

练习1．如图所示，用一根绳吊超金属小桶，在桶的下部钻两个小孔A、B，当桶内盛水时，水从A、B孔喷出，如图所示。

当剪断绳，让小桶自由下落，如果空气阻力可以忽略，则在下落过程中（）

A．水继续以相同的速度喷出B．水将不再从小孔喷出

C．水将以更大速度喷出D．水将以较小速度喷出

2．某人站在体重计上，当他突然向下蹲的过程中，体重计示数的变化情况

A．先变大后变小，最后等于他的重力B．先变小后变大，最后等于他的重力

C．变大，最后等于他的重力D．变小，最后等于他的重力

3．如图所示，装有水的玻璃容器质量为M，用不计质量的细线挂住一个质量为m的木球，使木球完全浸入水中，将细绳剪断，木球在水中上浮的过程中，则关于玻璃容器对地面的压力说法正确的是（）

A．大于（M+m）gB．小于（M+m）gC．等于（M+m）gD．无法确定

4．如图所示，滑轮质量不计，三物处于平衡状态，设挂住定滑轮的绳子中的拉力大小为

，若把

从右移到左边的

上，则

将（）A．增大B．减小C．不变D．无法判断