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第三章牛顿运动定律(合格考复习)

2024-08-16 来源:世旅网
第三章 牛顿运动定律

一、复习要求 内容 牛顿第一定律 要求 理解牛顿第一定律,知道伽俐略理想斜面实验,理解惯性,理解质量是物体惯性大小的量度 理解牛顿第二定律,理解力是改变物体运动状态的原因,能运用牛顿第二定律解决恒力作用下单个物体的简单实际问题;设计并能用DIS研究加速度与力的关系、加速度与质量的关系 理解牛顿第三定律,能在较简单的实际情景中运用该定律 知道国际单位制,知道基本单位,导出单位,能正确运用物理量的单位 能运用牛顿第三定律解决简单的实际问题,但不要求解决连接体问题,不要求应用f=μN进行有关计算 知道牛顿力淡定的适用范围,知道从牛顿力学到爱因斯坦相对论的思考和探索历程,学习科学精神和科学态度 牛顿第二定律 牛顿第三定律 国际单位制 牛顿定律的应用 从牛顿到爱因斯坦 运用牛顿运动定律解决有关连接体和叠合体的问题 运用牛顿定律解决有关变力和变质量的问题 涉及应用 公式f=μN计算摩擦力的有关问题 涉及物体力矩平衡的问题 超出基础型课程要求 二、复习指导 1、疑难解析 ⑴牛顿第一定律

牛顿第一定律揭示了力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因。所谓物体运动状态改变,就是速发生变化。速度是矢量,同时改变速度的大小和方向,或者只改变大小或方向,都表示物体的运动状态(速度)发生了改变,都需要另的物体的作用力。

牛顿第一定律所描述的物体不受任何外力作用下的运动状态是一种理想化的状态。现实中处于静止或匀速直线运动状态的物体是所受外力的合力为零时的状态。 ⑵惯性

物体都具有保持原有运动状态的性质,这种性质叫做惯性。一切物体都有惯性,惯性是物体的固有属性,质量是物体惯性大小的量度,其他因素都无法改变物体惯性的大小。 ⑶牛顿第二定律

①力是产生加速度的原因

②公式F=ma中,如果F表示作用在物体上的某一个力,则a表示该力产生的加速度;如果F表示作用在物体上的合外力,则a表示物体的合加速度。

③公式F=ma,不公提示了F、m、a三个物理量之间的数量关系,而且提示了物体加速度a的方向跟物体所受合外力F的方向始终相同

④物体的加速度与合外力有瞬时对应关系

⑤牛顿第二定律只适用于低速(跟光速相比)运动的宏观物体。 ⑷质量是物体惯性大小的量度

惯性是指物体保持原有运动状态的性质,惯性的大小只跟物体的质量有关

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⑸牛顿第三定律

牛顿第三定律的内容:物体之间的作用是相互的,有作用力必然存在与其对应的反作用力。物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一直线上。

一对作用力和反作用力具有如下特点:①总是同时出现,同时消失;②性质相同;③作用在两个物体上。

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 分别作用在两个相互作用的物体上 一定是同时存在、同时变化或消失 必定是同种性质的力 一对平衡力 作用在同一物体上,其作用效果可以抵消 一个力的变化不影响另一个力,但可以不再是一对平衡力 力的性质不一定相同 ⑹理解物理量的单位和国际单位制

在国际单位制中,基本物理量有7个,其单位就是7个基本单位。力学中基本物理量有3个,即:长度、质量、时间。基本单位有3个:米(长度单位)、千克(质量单位)、秒(时间单位)。

利用公式F=ma导出力的单位(千克米/秒2,既“牛”) ⑺掌握用牛顿定律分析超重、失重现象的方法

超重和失重是指:研究对象对别的物体的压力或拉力,与研究对象的重力相比增大或减小的一种现象,即物体的“视重”比压力或拉力大或小的现象。超重和失重只决定于物体的加速度的大小和方向,与运动方向无关,且物体重力始终不变。 方法指导:

应用牛顿第二定律解答的主要问题,可以分为两类: ⑴已知物体的受力情况,求物体的运动情况,可应用牛顿第二定律求出加速度,再根据物体的初始条件,应用运动学公式,求解物体的运动情况。

⑵已知物体的运动情况,求物体的受力情况,可应用运动学公式求出加速度,再应用牛顿第二定律,求出物体的受力情况。 例题: a 例1:如图所示,质量为m的小球用细绳系在小车的顶端并与上车一起以加速度a水平向右做匀加速直线运动,试求: ⑴合力的方向及大小;⑵细绳对小球拉力的大小。

例2:一个质量为4kg的物体静止在水平地面上,现对它施加一个方向水平、大小以12N的恒力F,使物体做匀加速度直线运动。已知运动过程中,物体与地面间的摩擦力大小为物体重力的0.2倍。试求4s末物体运动的位移大小和速度大小各是多少?

例3:一个质量为2kg的物体放在地面上,现对物体施加一个25N竖直向上的恒力F,5s末物体的速度为10m/s,假设物体所受空气阻力大小不变。试求: ⑴物体在5s内的上升过程中所受空气阻力为多大? ⑵5S末物体离地多高?

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第三章 牛顿运动定律

一、 单项选择题

1.关于牛顿第一定律和惯性,以下说法中正确的是( )

A.由牛顿第一定律可知,一切物体都具有惯性 B.运动的物体有惯性,静止的物体滑惯性 C.牛顿第一定律反映了物体在不受外力时的运动规律,因此物体只有在不受外力时才表现出惯性 D.牛顿第一定律是描述惯性大小的,因此它又叫惯性定律

2.静止在光滑水平面上的物体,在一个水平推力开始作用的瞬间( )

A.物体同时是速度和加速度 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仍为零

3.质量为2kg的物体放在光滑水平面上,它同时受到3N和4N两个共点的水平力作用,则物体的加速度不可能是( )

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A.4m/s B.3m/s C.2m/s D.1m/s

4.钢球在足够深的盛满油的油槽中由静止开始下落,若油对球的阻力不变,则球的运动情况是( ) A.加速度不断增大,速度不断增大 B.加速度不断减小,速度可能为零 C.加速度不变,速度不断减小 D.加速度不变,速度不断增大

5.甲、乙两队拔河比赛,甲队获胜,这是因为( ) A.甲队对乙队的作用力大于乙队对甲队的作用力 B.绳子对甲队的拉力小于地面对甲队向后的作用力

C.地面对乙队向后的作用力大于地面对绳子对乙队的拉力 D.地面对甲队的作用力大于甲队对地面的作用力

6.质量为m的物体,在水平桌面上被细绳拉向左方做匀速直线运动,则下列说法中正确的是( ) A.绳对物体的拉力和桌面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力 B.物体所受的重力和支持力是一对作用力和反作用力 C.桌面对物体的摩擦力和物体对绳的拉力是一对平衡力

D.桌面对物体的摩擦力和物体对桌面的摩擦力是一对作用力和反作用力

7.下列关于惯性的说法中,正确是的( )

A.物体的速度越大,惯性越大 B.一辆汽车静止时没有惯性,运动后产生惯性 C.汽车紧急制动可以改变其惯性的大小 D.静止铅球的惯性比高速飞行的步枪子弹的惯性大

8.从牛顿第二定律可知,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,可是当我们用较小的力去推一个放在地面上重木箱时,木箱却不动,这是因为( )

A.在力很小时,牛顿第二定律不适用 B.箱子的惯性太大

C.推力小于箱子的重力 D.箱子所受的合外力仍为零

9.升降机的地板上放一个质量为m的木箱,当它对地板的压力为0.8mg时,升降机的运动情况可能是( ) A.加速上升 B.加速下降 C.匀速上升 D.减速下降

10.如图所示,有一个劈形物体M,稳中有降面均光滑,放在固定的斜面上,M的上表面呈现水平,在M

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上放一光滑小球m,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 D、抛物线

11.a、b和c是三个一样大小的球,a为实心木球,b为实心铁球,c为空心铁球,都从静止开始下落,若它们受到的空气阻力大小相同,则( )

A.a球的加速度最大 B、b球的加速度最大C.c球的加速度最大 C、三个球的加速度相同 二、填空题

12.国际单位制中,力学中三个基本物理量是:____ __、___ ____、__ _____;相应的三个基本单位是___ ___、___ __、____ __。

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13.一个质量为1.0kg的物体,在空气中向下做匀加速直线运动,加速度为9.0m/s。若物体只受重力和空气阻力的作用,那么空气阻力的大小是__ ____N。

14.如图所示,沿水平道路行驶的车厢内悬挂着一个小球,当车向图示方向前进时,悬挂小球的细线跟竖

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直竖直方向偏离θ=45,则车厢在做_______运动,加速度大小为________。

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15.在水平桌面上,质量为2kg的物体在5N的水平拉力作用下以1m/s的加速度做匀加速直线运动,当

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水平拉力增大到10N时,木块的加速度是_______m/s,当水平拉力再减小到2N时,木块的加速度大小

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是_______m/s,此时加速度方向与滑行方向_________。

16.以初速v0竖直上抛一个小球,如果空气阻力是小球所受重力的0.2倍,小球在上升过程中加速度大小

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是_____-m/s,下降过程中的加速度大小是_____m/s。

17.在航天技术中,火箭是把航天器送入太空的运载工具之一。在航天器发射的初始阶段,火箭通过燃烧燃料向后吐着长长的“火舌”,推动着航天器竖直上升。设“火舌”产生的推动力大小保持不变且不计空气阻力。则在这个过程中,航天器的加速度将_____,速度将_____。(均选填“变大”、“不变”或“变小”)

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18.升降机以0.3m/s的加速度匀减速下降,质量是60kg的人站在升降机里,则升降机地板对人的支持力是_____N;如果升降机以同样大小的加速度加速上升,则升降机地板对人的支持力是______N。

19.一个重为16N的物体,静止在光滑的水平面上。当它受到一个与水平方向成37的拉力F作用时,它沿水平面运动了10m,速度达到10m/s。求:⑴拉力的大小;⑵水平面受到的压力

20. 我国长征二号F运载火箭成功发射升空,若运载火箭和神舟飞船起飞时总质量为1.0×10kg,起飞推动力为3.0×10N,运载火箭发射塔高160m。试问: (1)运载火箭起飞时的加速度为多大?

(2)假如运载火箭起飞时推动力不变,忽略一切阻力和运载火箭质量的变化,试确定运载火箭需经多长时间才能飞离发射塔? 飞离发射塔时速度大小? (3)这段时间内飞船中的宇航员承受的压力是他体重的几倍?

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