必修牛顿运动定律复习考试.doc

牛顿第一定律和牛顿第三定律牛顿第一定律的物理意义1. 演绎了“力”的概念：力是改变运动状态的原因，或力是产生加速度的原因（可结合加速度的定义式推导）2. 给出了“惯性”的概念，所以牛顿第一定律又叫惯性定律3. 牛顿第一定律描述的是物体不受任何外力时的状态，是一种理想化的状态，不受外力和物体所受的合外力为零是有区别的，所以不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在合力F=0时的特例。4. 它明确了力和运动的关系。物体的运动不需要力来维持，力是改变运动状态的原因5. 牛顿第一定律是作为牛顿力学体系的一条规律，它具有特殊意义，是三大定律中不可缺少的独立定律。不能将第一定律看作牛顿第二定律的特例。6. 牛顿第一定律的研究方法：以实验为基础、从理论上归纳总结、抽象概括7. 伽利略的理想斜面实验：伽利略斜面实验的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的独特的方法在实验的基础上，进行理想化推理。（也称作理想化实验）它标志着物理学的真正开端。例题1.如图3所示(俯视图)，以速度v匀速行驶的列车车厢内有一水平桌面，桌面上的A处有一小球若车厢中的旅客突然发现小球沿图中虚线由A向B运动则由此可判断列车( ) A减速行驶，向南转弯 B减速行驶，向北转弯C加速行驶，向南转弯 D加速行驶，向北转弯2.如图4所示，甲运动员在球场上得到篮球之后，甲、乙以相同的速度并排向同一方奔跑，甲运动员要将球传给乙运动员，不计空气阻力，问他应将球向什么方向抛出()3. 如图2所示，一个劈形物ABC各面光滑，放在固定的斜面上，AB成水平并放上一个光滑小球，把劈形物ABC从静止开始释放，则小球在碰到斜面以前的运动轨迹是 () A沿斜面的直线 B竖直的直线C弧形曲线 D折线牛顿第三定律的物理意义1. 内容：两个相互作用的物体，它们之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。F=-F。如何理解“总是大小相等，方向相反”？2. 三同：同大小，同时产生、消失、变化，同性质三异：反向、异体、不同效果3. 作用力与反作用力和一对平衡力的区别4. 建立了相互作用的物体之间的联系：物体间的各种作用形式都是相互的，特别是在受力分析中的应用。转换研究对象。典例分析1. 跳高运动员从地面上起跳的瞬间，下列说法正确的有( ) A运动员对地面的压力大小等于运动员受到的重力 B地面对运动员的支持力大于运动员受到的重力 C地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力 D运动员与地球作用过程中只有一对作用力与反作用力作用2. 质量为m的木块沿倾角为的斜面匀速下滑，如图1所示，那么斜面对物体的作用力方向是( ) A沿斜面向上 B垂直于斜面向上C沿斜面向下D竖直向上3.如图所示，在粗糙水平面上有一个三角形木块，在它的两个粗糙斜面上分别放两个质量为m1和m2的小木块，m1m2，已知三角形木块和两个小木块均静止，则粗糙水平面对三角形木块( )A没有摩擦力作用B有摩擦力作用，其方向水平向右C有摩擦力作用，其方向水平向左D有摩擦力作用，但其方向无法确定，因为m1、m2、1和2的数值并未给出牛顿第二定律1.牛顿第二定律体现的因果关系：因：合力，果：加速度2.根据牛顿第二定律解释：为什么物体的质量越大，惯性越大3.合力与加速度有瞬时对应关系，力变加速度随之改变4.牛顿第二定律的分式方程5. 物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同，既F=ma （其中的F和m、a必须相对应）特别要注意表述的第三句话。因为力和加速度都是矢量，它们的关系除了数量大小的关系外，还有方向之间的关系。明确力和加速度方向，也是正确列出方程的重要环节。6. 若F为物体受的合外力，那么a表示物体的实际加速度；若F为物体受的某一个方向上的所有力的合力，那么a表示物体在该方向上的分加速度。典例分析1.下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解，正确的是（ ）A、由F=ma可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成正比B、由m=可知，物体的质量与其所受合力成正比，与其运动的加速度成反比C、由a=可知，物体的加速度与其所受合力成正比，与其质量成反比D、由m=可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力而求出2.如图，动力小车上有一竖杆，杆端用细绳拴一质量为m的小球.当小车沿倾角为30的斜面匀加速向上运动时，绳与杆的夹角为60，求：小车的加速度和绳中拉力大小. 3.如图，电梯与水平面间的夹角为300，当电梯加速向上运动时，人对梯面的压力是重力的6/5，人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？ 4.如图所示，质量为M的长平板车放在光滑的 倾角为的斜面上，车上站着一质量为m的人，若要平板车静止在斜面上，车上的人必须( ) A匀速向下奔跑 B以加速度aMmgsin向下加速奔跑 C以加速度a(1Mm)gsin向下加速奔跑 D以加速度a(1Mm)gsin向上加速奔跑 7.如图所示，几个倾角不同的光滑斜面具有共同的底边AB，当物体由静止沿不同的倾角从顶端滑到底端，下面说法是正确的是（ ） A. 倾角为30时所需时间最短B. 倾角为45所需时间最短 C. 倾角为60所需时间最短 D. 所需时间均相等拓展延伸：等时圆推论：物体从最高点由静止开始沿不同的光滑细杆到圆周上各点所用的时间相等8. 如图所示，质量为m1 kg的小球穿在斜杆上，斜杆与水平方向的夹角为37，球恰好能在杆上匀速滑动若球受到一大小为F40 N 的水平推力作用，可使小球沿杆向上加速滑动(g取10 m/s2)求： (1)小球与斜杆间的动摩擦因数的大小； (2)小球沿杆向上加速滑动的加速度大小9. 质量为0.5kg的小球，以30m/s的速度竖直上抛，经过2.5s到最高点，则小球与上升过程中受到空气的平均阻力为_N，小球在最高点的加速度为_m/s2；若空气阻力大小不变，小球下落时的加速度为_m/s2； 10.一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角30，滑雪板与雪地的动摩擦因数是0.04 ，求：滑雪人5s内滑下来的路程和5s末的速度大小；二、加速度与合力的瞬时对应关系1.绳的形变可以瞬时发生变化，因此绳产生的弹力可以发生突变2.弹簧的形变不能立即恢复原状，因此弹簧产生的弹力不能发生突变3.受力环境改变则需重新受力分析求加速度典例分析1. （2010全国理综1）如图，轻弹簧上端与一质量为的木块1相连，下端与另一质量为的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木坂上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a1、a2重力加速度大小为g。则有（ ）Aa1=0， a2=g Ba1=g，a2=g Ca1=0， a2=g Da1=g ，a2=g 2. （2010上海浦东模拟）如图所示，质量为m的物体A系于两根轻弹簧l1、l2上，l 1的一端悬挂在天花板上C点，与竖直方向夹角为，l2水平拉直，左端固定于墙上B点，物体处于静止状态则A若将l2剪断，则剪断瞬间物体的加速度gtan，方向沿BA方向B若将l2剪断，则剪断瞬间物体的加速度gsin，方向垂直于AC斜向下C若将l1剪断，则剪断瞬间物体的加速度g，方向竖直向下D若将l1剪断，则剪断瞬间物体的加速度g/cos，方向沿CA方向3. 如图A所示，一质量为的物体系于长度分别为、的两根细线上，的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为，水平拉直，物体处于平衡状态。现将线剪断，求剪断瞬间物体的加速度。 4图 4.若将图A中的细线改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图B所示，其他条件不变，求线剪断瞬间物体的加速度。6. 如图3甲所示，在倾角为30的足够长的光滑斜面上，有一质量为m的物体，受到沿斜面方向的力F作用，力F按图乙所示规律变化(图中纵坐标是F与mg的比值，力沿斜面向上为正)则物体运动的速度v随时间t变化的规律是图4中的(物体的初速度为零，重力加速度取10 m/s2)7.如图7甲所示，两物体A、B叠放在光滑水平面上，对物体A施加一水平力F，Ft关系图象如图乙所示两物体在力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止则（ ） A两物体做匀变速直线运动 B两物体沿直线做往复运动 CB物体所受摩擦力的方向始终与力F的方向相同 Dt2 s到t3 s这段时间内两物体间的摩擦力逐渐减小三、用牛顿第二定律解连接体问题1.整体法与隔离法的应用2.与最大静摩擦力有关的临界条件问题3.探究加速度与合力、质量的关系典例分析1.如图所示，质量为M的斜面A置于粗糙水平地面上，动摩擦因数为，物体B与斜面间无摩擦。在水平向左的推力F作用下，A与B一起做匀加速直线运动，两者无相对滑动。已知斜面的倾角为，物体B的质量为m，则它们的加速度a及推力F的大小为（ ）A. B. C. D. 2.如图所示，质量为的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为的物体，与物体1相连接的绳与竖直方向成角，则（ ）A. 车厢的加速度为 B. 绳对物体1的拉力为C. 底板对物体2的支持力为D. 物体2所受底板的摩擦力为3.如图，置于水平地面上相同材料的质量分别为m和M的两物体间用细绳相连，在M上施加一水平恒力F，使两物体做匀加速运动，对两物体间绳上的张力，正确的说法是（ ） A、地面光滑时，绳子拉力的大小为mF/（M+m） B、地面不光滑时，绳子拉力的大小为mF/（M+m） C、地面不光滑时，绳子拉力大于mF/（M+m） D、地面光滑时，绳子拉力小于mF/（M+m）5. 质量分别为m和2m的物体A和B用轻弹簧相连，设两物体与接触面的动摩擦系数相同；大小为F的恒力作用在物体B上；下列图甲、乙、丙中的两个物体在力F的作用下分别做匀加速直线运动；若甲、乙、丙三个图中的三个弹簧的伸长量分别为x1，x2，x3,则x1：x2：x3 等于（ ） A.1:1:1 B.1:2:3 C.1:2:1 D.无法确定5. 如图所示，倾角为a的斜面上放两物体m1和m2，用与斜面平行的力F推m1，使两物体匀加速上滑，求两物体之间的作用力大小； 6.一条不可伸长的轻绳的下端系一质量为10kg的木杆。有一质量为5kg的猴子，静止在杆上，如图所示，某一瞬间，绳子突然断了，猴子为了还能在原位静止，它应使杆向下加速运动的加速度为（ ） A0 B5m/s2 C10m/s2 D15m/s27.如图所示，质量为M的框架放在水平地面上，一轻弹簧上端固定在框架上，下端固定一个质量为m的小球，小球上下振动时框架始终没有跳起，当框架对地面压力为零的瞬间，小球的加速大小为（ ） Ag B（M-m）g/m CMg/m D（Mm）g/m 8.如图12所示，一质量为M5 kg的斜面体放在水平地面上，斜面体与地面的动摩擦因数为10.5，斜面高度为h0.45 m，斜面体与小物块的动摩擦因数为20.8，小物块的质量为m1 kg，起初小物块在斜面的竖直面上的最高点现在从静止开始在M上作用一水平恒力F，并且同时释放m，取g10 m/s2，设小物块与斜面间最大静摩擦力等于它们之间的滑动摩擦力，小物块可视为质点问： (1)要使M、m保持相对静止一起向右做匀加速运动，加速度至少多大？ (2)此过程中水平恒力至少为多少？9. 如图8所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m的A、B两个物体，A、B间的最大静摩擦力为mg，现用水平拉力F拉B，使A、 B以同一加速度运动，则拉力F的最大值为 ( ) Amg B2mg C3mg D4mg传送带问题分析问题的思路：初始条件相对运动判断滑动摩擦力的大小和方向分析出物体受的合外力和加速度大小和方向由物体速度变化再分析相对运动来判断以后的受力及运动状态的改变。一、水平放置运行的传送带 1如图所示，物体A从滑槽某一高度滑下后又滑上粗糙的水平传送带，传送带静止不动时，A滑至传送带最右端的速度为v1，需时间t1，若传送带逆时针转动，A滑至传送带最右端的速度为v2，需时间t2，则（ ）ABCD2如图7所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向转动，传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面，一物体以恒定速度v2沿直线向左滑向传送带后，经过一段时间又反回光滑水平面，速率为v2，则下列说法正确的是：（ ）A只有v1= v2时,才有v2= v1 B 若v1 v2时, 则v2= v2C若v1 v2时, 则v2= v2 D不管v2多大,v2= v23物块从光滑斜面上的P点自由滑下通过粗糙的静止水平传送带后落到地面上的Q点若传送带的皮带轮沿逆时针方向匀速转动，使传送带随之运动，如图所示，物块仍从P点自由滑下，则（ ）A物块有可能落不到地面 B物块将仍落在Q点C物块将会落在Q点的左边 D物块将会落在Q点的右边4(江苏理综）水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，用于对旅客的行李进行安全检查右图为一水平传送带装置示意图，绷紧的传送带A、B始终保持v=1m/s的恒定速率运行；一质量为m=4kg的行李无初速地放在A处，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动.设行李与传送带间的动摩擦因数=0.1，AB间的距离l=2m，g取10ms2（1）求行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度大小；（2）求行李做匀加速直线运动的时间；（3）如果提高传送带的运行速率，行李就能被较快地传送到B处求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率二、倾斜放置运行的传送带1如图所示，传送带与地面倾角=37，从AB长度为16m，传送带以10m/s的速率逆时针转动在传送带上端A无初速度地放一个质量为0.5kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为0.5求物体从A运动到B需时间是多少?（sin37=0.6，cos37=0.8）2.如图3224所示，传送带两轮A、B的距离L11 m，皮带以恒定速度v2 m/s运动，现将一质量为m的物块无初速度地放在A端，若物体与传送带间的动摩擦因数为0.8，传送带的倾角为37，那么物块m从A端运到B端所需的时间是多少？(g取10 m/s2，cos370.8)12 / 12