2012届高考物理牛顿运动定律总复习最新版
2012届高考物理运动定律知识点总结复习
2012届高考物理运动定律知识点总结复习运动定律知识要点:第一专题:牛顿三个定律,是在学过的运动学规律的基础,进一步研究物体运动状态变化的原因,揭示出运动和力之间的本质关系,理解惯性的概念和质量的概念。
知道什么是单位制及单位制在物理计算中的应用。
第二专题:牛顿定律的应用,介绍超重和失重。
理解并掌握有关连接体问题的计算,从而加深对牛顿定律的理解和运用。
通过全章复习,进一步增加分析、解决问题的能力。
一、牛顿三个定律1、牛顿第一定律,它讲述是物体不受任何力时所遵循的规律。
其内容表叙为:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
对牛顿第一定律的理解应注意如下几点:(1)物体的这种保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。
一切物体都有惯性。
惯性是物体的固有属性,即不管物体是否运动,运动快慢,处于何种状态,受力情况如何等等,物体都有惯性,惯性的大小由物体的质量决定,质量是物体惯性大小的量度。
(2)肯定了力是改变物体运动状态的原因,而不是维持或产生物体运动速度的原因。
惯性使物体保持原有的运动状态,而要改变物体的运动状态,一定要有力的作用。
物体一旦开始运动,维持这个运动,就不再需要力的作用了。
这里必须强调指出的是:伽里略的理想实验,以可靠的事实为基础,经过抽象思维,抓住主要矛盾,忽略次要因素,从而更深刻地反映了自然规律,这种把可靠的事实和深刻的理论思维结合起来的理想实验,是科学研究中的一种重要方法。
要知道理想实验,虽然是由人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的“实验”。
但它并不是脱离实际的主观臆想,首先它是以实践为基础,是在真实的科学实验的基础上,抓住主要矛盾,忽略次要矛盾对实际过程作出更深入一层的抽象分析,其次,理想实验的推理过程是以一定的逻辑法则为根据的,而这些逻辑法则又都是从长期的社会实践中总结出来的,并为实践所证实了的。
在自然科学研究中,它作为一种抽象思维的方法,可以使人们对实际的科学实验有更深刻的理解,可以进一步揭示客观现象和过程之间内在的逻辑联系,并由此得出正确的结论。
高考物理一轮高考复习4牛顿运动定律新人教版
4牛顿运动定律专题知识达标:1、牛顿第一定律内容:一切物体总保持状态或状态,直到有迫使它改变这种状态为止。
2、运动状态的改变:(1)含义:是指速度的改变,若速度的大小,方向其中有一种发生改变或两种都发生改变,则物体运动状态发生改变。
(2)原因:有作用。
3、牛顿第二定律内容:物体的加速度跟所受的合外力成正比,跟物体的成反比;加速度的方向与合外力的;公式:。
4、牛顿第三定律的内容:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小,方向,作用在一条直线上。
作用力与反作用力作用在不同物体上。
5、超重和失重:(1)超重:当物体具有的加速度时,物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于自身重力的现象。
(2)失重:当物体具有的加速度时,物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于自身重力的现象。
(3)完全失重:当物体以向下的加速度a=运动时,物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力等于零的现象。
注意:超重和失重与物体的速度直接关系。
6、质量是物体的量度,它是唯一的量度吗?质量越大,越大,力不是物体速度的原因,而是物体速度的原因。
经典题型:1、关于惯性下列说法中正确的是…………………………………………()A.物体不受力或所受的合外力为零才能保持匀速直线运动状态或静止状态,因为只有此时物体才有惯性B.物体加速度越大,说明它的速度改变的越快,因此加速度大的物体惯性小;C.行驶的火车速度大,刹车后向前运动距离长,这说明物体速度越大,惯性越大D.物体惯性的大小仅由质量决定,与物体的运动状态和受力情况无关2、如图,一个楔形物体M放在固定的粗糙斜面上,上表面成水平,在其上表面上放一光滑小球m,楔形物体从静止开始释放,则小球在斜面前的运动轨迹是…………()A. 沿斜面方向的直线B.竖直秘下的直线C.无规则的曲线D.抛物线3、如图,AC、BC为位于竖直平面内的两根光滑细杆,A、B为最低点,a、b、c为套在细杆上的两个小环,当两环同时从A、B两点由静止开始自由下滑时,下面正确的是……………………………………………………………()A. a环先到c 点B. b 环先到c 点C. 两环同时到达c点D.无法确定4、如图所示,物体Amg 牛顿的拉力拉物体A 时,A的加速度为a1,度为a2,则………………………………………………………………………()A. a 1>a 2B. a 1<a 2C. a 1=a 2D.无法确定 5、如图所示,质量为m 的人站在自动扶梯上,扶梯正以加速度a 向上减速运动,a 与水平方向的夹角为θ,则人所受的支持力大小为 ,摩擦力大小为 ,方向为 。
2012年高考物理实验专题系列《牛顿运动定律》
探究加速度与力、质量的关系用的是控制变量法。探究加速度与力的关系时,是通过改变小盘中砝码的质量或小桶中砂子的质量来改变对小车的拉力的,要注意盘和砝码的总质量或小桶和砂子的总质量要远小于小车的质量,只有这样,才能认为盘和砝码的总重力或小桶和砂子的总重力等于对小车的拉力。得出数据进行处理时,用的是图象法;如果画出的图象是曲线而不便确定关系时,可以通过改变两坐标轴表示的物理量,把曲线转换成直线再找规律。
重点突破
一、直击考点
考点一伽利略理想实验
本考点一般以选择题形式命题,用于鉴别实验事实和推论,考查几率较低。
理想实验是科学研究中的一种重要方法,它把可靠的事实和理论思维结合起来,用以深刻地揭示自然规律。
【例1】如图3-2所示,伽利略理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来,能更深刻地反映自然规律,伽利略的斜面实验程序如下:
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,最后使它成水平面,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的事实,还是通过思维过程的.事实② 推论③ 推论① 推论④
C.事实② 推论① 推论③ 推论④
D.事实② 推论① 事实③ 推论④
考点二牛顿第一定律
本考点多以选择题形式命题,常结合惯性定性考查,难度为易或中等偏易。
牛顿第一定律告诉我们:(1)没有例外的物体,也不需要什么条件,物体都有保持匀速直线运动或静止状态的性质(惯性);(2)力是改变物体运动状态的原因,并不是维持物体运动状态的原因;(3)物体的运动不需要力来维持,有力作用,物体原来的运动状态就要发生改变。
高考物理牛顿运动定律考点总结-经典教学教辅文档
高考物理牛顿运动定律考点总结高考物理牛顿运动定律考点一:对牛顿运动定律的理解1. 对牛顿第必然律的理解:(1) 揭示了物体不受外力作用时的运动规律(2) 牛顿第必然律是惯性定律,它指出一切物体都有惯性,惯性只与质量有关(3) 肯定了力和运动的关系:力是改变物体运动形状的缘由,不是保持物体运动的缘由(4) 牛顿第必然律是用理想化的实验总结出来的一条独立的规律,并非牛顿第二定律的特例(5) 当物体所受合力为零时,从运动效果上说,相当于物体不受力,此时可以运用牛顿第必然律2. 对牛顿第二定律的理解:(1) 揭示了a与F、m的定量关系,特别是a与F的几种特殊的对应关系:同时性、同向性、同体性、绝对性、独立性(2) 牛顿第二定律进一步揭示了力与运动的关系,一个物体的运动情况决定于物体的受力情况和初始形状(3) 加速度是联系受力情况和运动情况的桥梁,不管是由受力情况确定运动情况,还是由运动情况确定受力情况,都需求出加速度3. 对牛顿第三定律的理解:(1) 力总是成对出现于同一对物体之间,物体间的这对力一个是作用力,另一个是反作用力(2) 指出了物体间的彼此作用的特点:“四同”指大小相等,性质相等,作用在同不断线上,同时出现、消逝、存在;“三不同”指方向不同,施力物体和受力物体不同,效果不同高考物理牛顿运动定律考点二:运用牛顿运动定律经常用的方法、技巧1. 理想实验法2. 控制变量法3. 全体与隔离法4. 图解法5. 正交分解法6. 关于临界成绩处理的基本方法是:根据条件变化或过程的发展,分析引发的受力情况的变化和形状的变化,找到临界点或临界条件(更多类型见错题本)高考物理牛顿运动定律考点三:运用牛顿运动定律解决的几个典型成绩1. 力、加速度、速度的关系:(1) 物体所受合力的方向决定了其加速度的方向,合力与加速度的关系,合力只需不为零,不管速度是多大,加速度都不为零(2) 合力与速度无必然联系,只需速度变化才与合力有必然联系(3) 速度大小如何变化,取决于速度方向与所受合力方向之间的关系,当二者夹角为锐角或方向相反时,速度添加,否则速度减小2. 关于轻绳、轻杆、轻弹簧的成绩:(1) 轻绳:① 拉力的方向必然沿绳指向绳膨胀的方向②同一根绳上各处的拉力大小都相等③ 认为受力形变极微,看做不可伸长④ 弹力可做瞬时变化(2) 轻杆:① 作用力方向不必然沿杆的方向② 各处作用力的大小相等③ 轻杆不能伸长或紧缩④ 轻杆遭到的弹力方式有:拉力、压力⑤ 弹力变化所需工夫极短,可忽略不计(3) 轻弹簧:① 各处的弹力大小相等,方向与弹簧形变的方向相反② 弹力的大小恪守的关系③ 弹簧的弹力不能发生渐变3. 关于超重和失重的成绩:(1) 物体超重或失重是物体对支持面的压力或对悬挂物体的拉力大于或小于物体的实践重力(2) 物体超重或失重与速度方向和大小无关。
届高考物理牛顿运动定律专题复习正式版.ppt
3.考查牛顿第三定律
高考对牛顿第三定律的考查通常体现在区别作用力和反作用力与平衡
力上,其最直观的方法是观察力的作用点
考法2 对牛顿第二定律的理解和应用★★★
在对牛顿第二定律的基本考查中,经常涉及根据牛顿第二定律求解加 速度,在解题时,需要求得物体的合力列出方程F=ma求解,或者根据正交 分解法利用牛顿第二定律的独立性列出方程求解.
有外力迫使它改变这种状态为止.它是物体不受外力作用时所遵循的运动规律 .
2.惯性:物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质.
(1)惯性大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大. (2)惯性是物体的固有属性,不是一种力.在对物体进行受力分析时要尤 为注意.
3.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相等,方
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考点10 对牛顿运动定律的理解
1.合成法求合外力
若物体只受两个力的作用而产生加速度时,根据牛顿第二定律可知,
利用矢量合成法则,如平行四边形定则或三角形定则,求出合力的方向
就是加速度的方向.特别是两个力方向相同或相反时,此时加速度方向与 物体运动方向在同一直线上,一般使用合成法更简单.
2.正交分解法与牛顿第二定律的结合应用 正交分解法是求解高中物理问题最重要的方法之一,在解答与牛顿
考点10 对牛顿运动定律的理解
考法3 考查牛顿第二定律的瞬时性★★
高考对牛顿第二定律的瞬时性的考查,通常以小球、细绳、弹簧、 支持面建立情景,求剪断细绳或撤掉支持面时物体的加速度.
关键是分析瞬时状态前后的受力情况及运动状态,再由牛顿第二定
律求出瞬时加速度,此类问题应注意两种基本模型的建立.
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考点10 对牛顿运动定律的理解
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学科网2012高考物理二轮复习精品资料Ⅰ 专题2 牛顿运动定律与直线运动(同步课件)
例1 (1)10 s
(2)14 s
【解析】 (1)Δx=vΔt=2.5×8 m=20 m 设警车发动起来后要经时间t1才能追上违章的货车,则
1 2 2at1 -vt1=Δx,
解得t1=10 s
(2)若警车的最大速度是vm=12 m/s,则警车发动起来后加
m 速的时间t0= a = 2 s =6 s<10 s,这以后警车做匀速运动. 设警车发动起来后经过时间t2追上违章的货车,则
三、超重与失重 1.物体具有向上的加速度(或具有向上的加速度分量)时 处于超重状态. 2.物体具有向下的加速度(或具有向下的加速度分量)时 处于失重状态;物体具有的向下的加速度等于重力加速度时处 于完全失重状态. 注意:无论是超重还是失重,物体的重力不会改变. 四、力F与直线运动的关系 合外力F与物体的速度v在同一直线上时,物体做直线运 动.若F与v同向,物体做加速运动;若F与v反向,物体做减 速运动.在以上情形下,若力F恒定,则物体做匀变速直线运 动.
二、牛顿第二定律的四性
性质 内容
瞬时性 力与加速度同时产生、同时消失、同时变化
同体性 在公式F=ma中,m、F、a都是同一研究对象在同一时刻对应的物理量
矢量性 加速度与合力方向相同
独立性
当物体受几个力的作用时,每一个力分别产生的加速度只与此力有关, 与其他力无关;物体的加速度等于所有分力产生的加速度分量的矢量和
要点热点探究 ► 探究点一 追及与相遇问题
初速度小(或初速度为零)的甲物体匀加速追做匀速运动的速 度大的乙物体:(1)当两者速度相等时,甲、乙两物体的间距为 甲追上乙前的最大距离;(2)若甲从两物体第一次相遇的位置开 始追乙,当两者位移相等时,甲、乙两物体再次相遇;若甲、 乙刚开始相距s0 ,则当两物体的位移之差为s0 时,甲、乙两物 体相遇.
高中物理一轮复习牛顿运动定律--2012
2013届高三年级一轮复习学案第三部分 牛顿运动定律考纲要求一、知识点总汇 (一)规律及概念1.牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
①物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,这个性质叫惯性..,牛顿一定....律又叫惯性定律。
........观察和实验表明:对于任何物体,在受到相同的作用力时,决定..它们运动状态变化......难易..程度..的唯一因素....就是它们的质量,...所以描述物体惯性的物理量是它们的质量。
②力是改变物体运动状态的原因。
③不可能把自然界的任何物体完全孤立起来,不受力的作用的物体是没有的,牛顿第一律是利用逻辑思维对事实分析的产物........,不可能用实验直接验证..........。
④物体所受合力为零时也会保持匀速直线运动状态或静止状态。
⑤在有些参考系中,不受力的物体会保持静止或匀速直线运动的状态,这样的参考系叫做惯性参考系.....,简称惯性系。
例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,如下图,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,最后将它放在水平面上,小球要沿水平面做持续的匀速运动请区别出上述步骤中的事实和推论 A.①是事实,②③④是推论 B.②是事实,①③④是推论 C.③是事实,①②④是推论 D.④是事实,①②③是推论例2.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 .抛物线例3.关于惯性的说法中正确的是( )A .快速运动的物体难以静止,说明物体的速度大,惯性大B .静止的火车难以起动,说明静止的物体惯性大C .乒乓球可以快速抽杀,说明乒乓球惯性小D .物体受到的力越大,越容易变速,说明物体受力大,惯性小 例4.如图所示做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的水槽,水槽内有一气泡,如图所示,当小车突然停止运动时,气泡相对于水槽怎么运动?2.牛顿第二定律:物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟作用的方向相同。
2012年高考物理试题分类汇编(5)---牛顿运动定律(含详解)
f2012年高考物理试题分类汇编:牛顿运动定律1.(2012上海卷).如图,光滑斜面固定于水平面,滑块A、B叠放后一起冲上斜面,且始终保持相对静止,A上表面水平。
则在斜面上运动时,B受力的示意图为()答案:A2.(2012全国理综).(11分)图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。
图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用Δt表示。
在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。
(1)完成下列实验步骤中的填空:①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列________的点。
②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。
③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点列的纸袋,在纸袋上标出小车中砝码的质量m。
④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③。
⑤在每条纸带上清晰的部分,没5个间隔标注一个计数点。
测量相邻计数点的间距s1,s2,…。
求出与不同m相对应的加速度a。
⑥以砝码的质量m为横坐标1a为纵坐标,在坐标纸上做出1ma关系图线。
若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则1a与m处应成_________关系(填“线性”或“非线性”)。
(2)完成下列填空:(ⅰ)本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。
(ⅱ)设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。
a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。
图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=__________mm,s3=__________。
由此求得加速度的大小a=__________m/s2。
(ⅲ)图3为所得实验图线的示意图。
设图中直线的斜率为k ,在纵轴上的截距为b ,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为___________,小车的质量为___________。
2012届高考物理牛顿运动定律总复习
4.如图所示,木块放在表面光滑的小车上
并随小车一起沿桌面向左做匀速直线运 动.当小车遇障碍物而突然停止运动时,车 上的木块将( ) A.立即停下来 B.立即向前倒下 C.立即向后倒下 D.仍继续向左做匀速直线运动
答案:D 解析:木块原来随小车一起向左运动,当小
车突然停止时,木块在水平方向上没有受到 外力的作用,根据牛顿第一定律,木块将继 续向左做匀速直线运动.
2.物体的运动状态改变了,不可能发生的
பைடு நூலகம்
是( ) A.速率不变 B.速度不变 C.惯性大小随之变化 D.物体未受任何力 答案:BCD
解析:物体的运动状态发生了改变,即速度
发生了变化,可能是速度大小(即速率)变化、 方向变化或大小和方向同时变化,故A项是 可能发生的.物体的运动状态改变就是速度 变化,所以B项是不可能发生的.物体运动 状态改变时,其质量并未改变,质量是物体 惯性大小的量度,所以物体惯性大小不会改 变,C项是不可能发生的.力是改变物体运 动状态的原因,物体运动状态发生了改变, 肯定受到外力的作用,故D项是不可能发生 的.
A.作用力与反作用力的大小时刻相等 B.作用力与反作用力作用在同一物体上 C.作用力与反作用力大小相等、方向相反 D.作用力与反作用力方向相同 答案:AC 解析:由题中图象可知,作用力与反作用力
总是同时变化,并且总是大小相等,对称分 布于时间轴两侧,表示方向相反,故选项A、 C正确.
3.(2010·青岛模拟)用计算机辅助实验系统
做验证牛顿第三定律的实验:用一辆电动玩 具汽车拖运另一辆无动力的玩具汽车,在两 车挂接处装上传感器探头,并把它们的挂钩 连在一起.当电动玩具汽车通电后拉着另一 辆车向前运动时,可以在显示器屏幕上出现 相互作用力随时间变化的图象如图所示.观 察分析两个力传感器的相互作用力随时间变 化的曲线,可以得到以下实验结论( )
高考物理最新力学知识点之牛顿运动定律知识点总复习(3)
高考物理最新力学知识点之牛顿运动定律知识点总复习(3)一、选择题1.某同学研究物体的运动,让一个质量为2kg的物体在水平恒力的作用下沿光滑水平而做直线运动,物体的xtt-图线如图所示,t是从某时刻开始计时物体运动的时间,x为物体在时间t内的位移,由此可知A.物体受到的恒力大小为0.6NB.5s末物体的速度为4.5m/sC.0~10s内物体的速度变化量为3m/sD.0~5s内物体的位移为22.5m2.质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的v-t图象如图所示.取g=10m/s2,则物体与水平面间的动摩擦因数μ和水平推力F 的大小分别为()A.0.2,6NB.0.1,6NC.0.2,8ND.0.1,8N3.下列关于超重和失重的说法中,正确的是()A.物体处于超重状态时,其重力增加了B.物体处于完全失重状态时,其重力为零C.物体处于超重或失重状态时,其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了D.物体处于超重或失重状态时,其质量及受到的重力都没有变化4.下列单位中,不能..表示磁感应强度单位符号的是()A.T B.NA m⋅C.2kgA s⋅D.2N sC m⋅⋅5.如图所示,倾角为θ的光滑斜面体始终静止在水平地面上,其上有一斜劈A,A的上表面水平且放有一斜劈B,B的上表面上有一物块C,A、B、C一起沿斜面匀加速下滑。
已知A、B、C的质量均为m,重力加速度为g,下列说法正确的是A.A、B间摩擦力为零gθB.A加速度大小为cosC.C可能只受两个力作用D.斜面体受到地面的摩擦力为零6.有时候投篮后篮球会停在篮网里不掉下来,弹跳好的同学就会轻拍一下让它掉下来.我们可以把篮球下落的情景理想化:篮球脱离篮网静止下落,碰到水平地面后反弹,如此数次落下和反弹.若规定竖直向下为正方向,碰撞时间不计,空气阻力大小恒定,则下列图象中可能正确的是( )A.B.C.D.t=时刻起,用一水平向右的拉力F 7.一物体放置在粗糙水平面上,处于静止状态,从0作用在物块上,且F的大小随时间从零均匀增大,则下列关于物块的加速度a、摩擦力F、速度v随F的变化图象正确的是()fA.B.C.D.8.在光滑水平轨道上有两个小球A和B(均可看做质点),质量分别为m和2m,当两球间的距离大于L时,两球间无相互作用;当两球间的距离等于或小于L时,两球间存在恒定斥力,若A球从距离B球足够远处以初速度0v沿两球连线向原来静止的B球运动,如图所示,结果两球恰好能接触,则该斥力的大小为()A.2mvLB.22mvLC.22mvLD.23mvL9.跳水运动员从10m高的跳台上腾空跃起,先向上运动一段距离达到最高点后,再自由下落进入水池,不计空气阻力,关于运动员在空中的上升过程和下落过程,以下说法正确的有()A.上升过程处于超重状态,下落过程处于失重状态B.上升过程处于失重状态,下落过程处于超重状态C.上升过程和下落过程均处于超重状态D.上升过程和下落过程均处于完全失重状态10.2019年6月4日,“鼎丰杯”端午龙舟赛精彩上演,数万市民翘首观看龙舟竞渡,共度端午佳节。
最新整理高三物理高中物理《牛顿运动定律》复习指导.docx
最新整理高三物理高中物理《牛顿运动定律》复习指导高中物理《牛顿运动定律》复习指导★1.牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种运动状态为止。
(1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持。
(2)定律说明了任何物体都有惯性。
(3)不受力的物体是不存在的。
牛顿第一定律不能用实验直接验证。
但是建立在大量实验现象的基础之上,通过思维的逻辑推理而发现的。
它告诉了人们研究物理问题的另一种新方法:通过观察大量的实验现象,利用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律。
(4)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例,牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。
2.惯性:物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。
(1)惯性是物体的固有属性,即一切物体都有惯性,与物体的受力情况及运动状态无关。
因此说,人们只能"利用"惯性而不能"克服"惯性。
(2)质量是物体惯性大小的量度。
★★★★3.牛顿第二定律: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,加速度的方向跟合外力的方向相同,表达式F合=ma(1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律,分析出物体的运动规律;反过来,知道了运动,可根据牛顿第二定律研究其受力情况,为设计运动,控制运动提供了理论基础。
(2)对牛顿第二定律的数学表达式F合=ma,F合是力,ma是力的作用效果,特别要注意不能把ma看作是力。
(3)牛顿第二定律揭示的是力的瞬间效果。
即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬间效果是加速度而不是速度。
(4)牛顿第二定律F合=ma,F合是矢量,ma也是矢量,且ma与F合的方向总是一致的。
F合可以进行合成与分解,ma也可以进行合成与分解。
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5.保持小车和砝码的质量不变,改变重物 的质量,使重物的质量远小于小车和砝码的 总质量,把重物的质量m′记录下来,重复步 骤4.
6.重复步骤5三次,得到四条纸带.
7.在每条纸带上都选取一段比较理想的部 分,标明计数点,测量计数点间的距离,算 出每条纸带上的加速度的值填入表(一).
8.用纵坐标表示加速度a,横坐标表示作用 力F,作用力的大小F等于重物的重力,根据 实验结果在坐标平面上画出相应的点,如果 这些点是在一条过原点的直线上,便证明了 加速度与作用力成正比.
(2)平衡摩擦力时,不能将盘及盘中的砝码用 细绳通过定滑轮系在小车上,每次改变小车 的质量时,不需要重新平衡摩擦力,实验时, 先接通打点计时器电源,再放开小车,小车 运动的加速度应由打点计时器打出的纸带求 出,选项A、C、D错误.
答案:(1)m≪M (2)ACD (3)甲图平衡摩擦 力时,长木板的倾角过大了,乙图没有平衡 摩擦力或木板的倾角过小
在探究加速度与物体所受合外力和质量 间的关系时,采用如图所示的实验装置,小 车及车中的砝码质量用M表示,盘及盘中的 砝码质量用m表示,小车的加速度可由小车 后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出:
(1)当M与m的大小关系满足________时,才 可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝 码的重力.
【实验目的】
1.学会用控制变量法研究物理规律.
2.探究加速度与力、质量的关系.
3.掌握利用图象处理数据的方法.
【实验原理】
探究加速度a与力F及质量m的关系时,应用 的基本方法是控制变量法,即先控制一个参 量——小车的质量m不变,讨论加速度a与力 F的关系,再控制重物的质量不变,即力F不 变,改变小车质量m,讨论加速度a与m的关 系.
5.作图象时,要使尽可能多的点在所作直 线上,不在直线上的点应尽可能对称分布在 所作直线两侧.
6.作图时两轴标度比例要选择适当,各量 须采用国际单位,这样作图线时,坐标点间 距不至于过密,误差会小些.
7.为提高测量精度,应舍掉纸带上开头比 较密集的点.在后边便于测量的地方找一个 起点.可以把每打五次点的时间作为时间单 位,即从开始点起.每五个点标出一个计数 点.而相邻计数点的时间间隔为T=0.1 s(电 源频率为50 Hz).
(2)一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一 定,探究加速度与质量的关系,以下做法错 误的是( )
A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用 细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平 衡摩擦力
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时 器电源
D.小车运动的加速度可用天平测出m以及 小车质量M,直接用公式a=mg/M求出
3.平衡摩擦力:在长木板的不带定滑轮的 一端下面垫一块木板.反复移动木板的位置, 直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线 运动状态.这时,小车拖着纸带运动时受到 的摩擦阻力恰好与小车所受的重力在斜面方 向上的分力平衡.
4.把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂重物, 先接通电源再放开小车,打点计时器在纸带 上打下一系列的点,打完点后切断电源,取 下纸带,在纸带上标上纸带号码.
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表(二)
小车质量m/kg 加速度a/m·s-2
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【注意事项】
1.一定要做好平衡摩擦力的工作,也就是 调出一个合适的斜面,使小车的重力沿着斜 面方向的分力正好平衡小车受的摩擦阻 力.在平衡摩擦力时,不要把悬挂重物的细 线系在小车上,即不要给小车加任何牵引力, 并要让小车拖着打点的纸带运动.
(3)在保持小车及车中的砝码质量M一定,探 究加速度与所受合外力的关系时,由于平衡 摩擦力时操作不当,二位同学得到的a-F关系, 分别如图甲、乙所示(a是小车的加速度.F是 细线作用于小车的拉力).其原因分别是:
________________.
解析:(1)验证牛顿运动定律实验,为了减小 系统误差,必须满足m≪M,才可以认为绳 子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力.
(2009·江苏单科)“探究加速度与物体质量、 物体受力的关系”的实验装置如图甲所示.
甲 乙
(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中, 打出了一条纸带如图乙所示.计时器打点的 时间间隔为0.02 s.从比较清晰的点起,每5 个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的 距离.该小车的加速度a= ________m/s2.(结果保留两位有效数字)
(2)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在 小车上.挂上砝码盘,然后每次从小车上取 一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速 度.小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F 的实验数据如下表:
砝码盘中砝码总重 力F(N)
保持所挂重物的质量不变,在小车上增减砝 码,重复上述步骤,并做好记录,填入表 (二).用纵坐标表示加速度a,横坐标表示小 车和车内砝码总质量的倒数,在坐标平面上, 根据实验结果给出图线,如果这些点是在一 条过原点的直线上,就证明了加速度与质量 成反比.
表(一)
小车受力F/N 加速度a/m·s-2
2.实验步骤2、3不需要重复,即整个实验 平衡了摩擦力后,不管以后是改变重物的总 质量还是改变小车和砝码的总质量,都不需 要重新平衡摩擦力.
3.每条纸带必须在满足小车与车上所加砝 码的总质量远大于重物的总质量的条件下打 出.只有如此,重物的总重力才可视为小车 受到的拉力.
4.改变拉力和小车质量后,每次开始时小 车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源, 再放开小车,且应在小车到达滑轮前按住小 车.
【实验器材】
打点计时器、纸带、复写纸片、小车、一端 附有定滑轮的长木板、重物、砝码、夹子、 细绳、低压交流电源、导线、天平(带有一套 砝码)、刻度尺.
【实验步骤】
1.用天平测出小车和砝码的总质量m,把数 值记录下来.
2.按图所示把实验器材安装好,只是不把悬 挂重物的细绳系在车上,即不给小车加牵引 力.