人教版高一物理必修1第四章牛顿运动定律知识点及习题(含实验) (1)
高一物理人教版必修1 第四章牛顿运动定律章节知识点总结过关单元测试
高一物理必修1第四章牛顿运动定律章节知识点过关单元测试
一、选择题(本题共15小题,每小题4分,共60分。在每小题给出的四个选项中,1-10题只有一个选项符合题目要求,11-15题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)
1.在光滑的水平面上做匀加速直线运动的物体,当它所受的合力逐渐减小而方向不变时,则关于物体的说法正确的是()
A.加速度越来越大,速度越来越大B.加速度越来越小,速度越来越小
C.加速度越来越大,速度越来越小D.加速度越来越小,速度越来越大
2.一只球挂在三角形木块的左侧面,如图所示。球与木块均能保持静止,则()
A.地面对木块的摩擦力向左B.地面对木块的摩擦力向右
C.地面对木块无摩擦力D.若地面光滑,挂上球后木块一定滑动
3.应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入。例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出。对此现象分析正确的是()
A.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态
B.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态
C.在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度
D.在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度
4.如图所示,图乙中用力F取代图甲中的m,且F=mg,其余器材完全相同,不
计摩擦,图甲中小车的加速度为a1,图乙中小车的加速度为a2。则()
A.a1=a2B.a1>a2
C.a1<a2D.无法判断
5.如图所示,吊篮P悬挂在天花板上,与吊篮质量相等的物体Q被固定在吊篮中的轻弹簧托住,当悬挂吊篮的细绳烧断的瞬间,吊篮P和物体Q的加速度大小是()
人教高一物理必修1第四章牛顿运动定律典型例题剖析(含解析)
人教高一物理必修1第四章牛顿运动定律典型例题剖析
例1. 如图1所示,一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A 的顶端P 处,细线另一端拴一质量为m 的小球。当滑块以2g 加速度向左运动时,线中拉力T 等于多少?
解析:当小球和斜面接触,但两者之间无压力时,设滑块的加速度为a'
此时小球受力如图2,由水平和竖直方向状态可列方程分别为: T ma T mg cos '
sin 45450
︒=︒-=⎧⎨
⎩
解得:a g '=
由滑块A 的加速度a g a =>2',所以小球将飘离滑块A ,其受力如图3所示,设线和竖直方向成β角,由小球水平竖直方向状态可列方程 T ma T mg sin '
'cos ββ=-=⎧⎨⎩0
解得:()()T ma mg mg '=+=225
例2. 如图4甲、乙所示,图中细线均不可伸长,物体均处于平衡状态。如果突然把两水平细线剪断,求剪断瞬间小球A 、B 的加速度各是多少?(θ角已知)
解析:水平细线剪断瞬间拉力突变为零,图甲中OA 绳拉力由T 突变为T',但是图乙中OB 弹簧要发生形变需要一定时间,弹力不能突变。
(1)对A 球受力分析,如图5(a ),剪断水平细线后,球A 将做圆周运动,剪断瞬间,小球的加速度a 1方向沿圆周的切线方向。 F mg ma a g 111==∴=sin sin θθ,
(2)水平细线剪断瞬间,B 球受重力G 和弹簧弹力T 2不变,如图5(b )所示,则 F m g a g B 22=∴=t a n t a n θθ,
小结:(1)牛顿第二定律是力的瞬时作用规律,加速度和力同时产生、同时变化、同时消失。分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析该瞬时前后的受力情况及其变化。
新教材高中物理必修一第四章 1 牛顿第一定律
了物体在不受外力时的运动规律,故选项A、C、D正确,B错误.
针对训练 (2019·黑龙江四校联考)关于牛顿第一定律(惯性定律),下列 理解正确的是 A.向上抛出的物体,在向上运动的过程中,一定受到向上的作用力,否
则不可能向上运动 B.汽车在运动过程中,速度大时的惯性一定比速度小时的惯性大 C.牛顿第一定律中提出的物体不受外力作用的条件是不可能达到的,所
三、惯性与质量 物体惯性大小仅与 质量 有关, 质量 是物体惯性大小的唯一量度,惯性 大小与物体是否运动、运动快慢等因素均 无 关.
即学即用
1.判断下列说法的正误.
(1)伽利略的理想实验是永远无法做到的.( √ ) (2)伽利略的理想实验说明了力是维持物体运动的原因.( × )
(3)由牛顿第一定律可知,做加速直线运动的物体所受外力全部消失时,
物体立刻静止.( × ) (4)物体从竖直向上运动的气球上掉落后,立即向下运动.( × ) (5)速度越大,物体的惯性越大.( × ) (6)受力越大,物体的惯性越大.( × )
2.前进中的大巴车突然刹车时,乘客向_前__倾倒;在匀速直线运动的火 车上竖直跳起,人会落在_原__来__位__置__(选填“原来位置”“原位置前” 或“原位置后”).
(2)揭示了一切物体都具有的一种固有属性——惯性.因此牛顿第一定律 也叫惯性定律. (3)牛顿第一定律是牛顿在总结前人工作的基础上得出的,是在理想实 验的基础上加以科学抽象和逻辑推理得到的,但其得到的一切结论经过 实践证明都是正确的. (4)牛顿第一定律无法用实验直接验证.它所描述的是一种理想状态,即 不受外力的状态.
高一物理必修一第四章牛顿运动定律定律知识点梳理
高一物理必修一第四章牛顿运动定律定律知识
点梳理
高中物理是高中理科(自然科学)基础科目之一,小编准备了高一物理必修一第四章牛顿运动定律定律知识点,希望你喜欢。
知识要点
一、牛顿第一定律
1.牛顿第一定律的内容:一切物体总保持原来的匀速直线运动或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止.
2.理解牛顿第一定律,应明确以下几点:
(1)牛顿第一定律是一条独立的定律,反映了物体不受外力时的运动规律,它揭示了:运动是物体的固有属性,力是改变物体运动状态的原因.
①牛顿第一定律反映了一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态不变的性质,这种性质称为惯性,所以牛顿第一定律又叫惯性定律.
②它定性揭示了运动与力的关系:力是改变物体运动状态的原因,是产生加速度的原因.
(2)牛顿第一定律表述的只是一种理想情况,因为实际不受力的物体是不存在的,因而无法用实验直接验证,理想实验就是把可靠的事实和理论思维结合起来,深刻地揭示自然规律.理想实验方法:也叫假想实验或理想实验.它是在可靠的
实验事实基础上采用科学的抽象思维来展开的实验,是人们在思想上塑造的理想过程.也叫头脑中的实验.但 1
是,理想实验并不是脱离实际的主观臆想,首先,理想实验以实践为基础,在真实的实验的基础上,抓住主要矛盾,忽略次要矛盾,对实际过程做出更深一层的抽象分析;其次,
理想实验的推理过程,是以一定的逻辑法则作为依据.
3.惯性
(1)惯性是任何物体都具有的固有属性.质量是物体惯性大
小的唯一量度,它和物体的受力情况及运动状态无关.
(2)改变物体运动状态的难易程度是指:在同样的外力下,产生的加速度的大小;或者,产生同样的加速度所需的外力的
高中物理牛顿运动定律的应用实验题专题训练含答案 (1)
高中物理牛顿运动定律的应用实验题专题训练含答案(1)
姓名:__________ 班级:__________考号:__________
一、实验,探究题(共10题)
1、如图(a),某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验.所用器材有:铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50Hz的交流电源,纸带等.回答下列问题:
(1)铁块与木板间动摩擦因数μ=______(用木板与水平面的夹角θ、重力加速度g和铁块下滑的加速度a表示)
(2)某次实验时,调整木板与水平面的夹角θ=30°.接通电源.开启打点计时器,释放铁块,铁块从静止开始沿木板滑下.多次重复后选择点迹清晰的一条纸带,如图(b)所示.图中的点为计数点(每两个相邻的计数点间还有4个点未画出).重力加速度为9.8 m/s2.可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为_____________(结果保留2位小数).
2、某实验小组的同学用如图所示的装置测量滑块与斜面间的动摩擦因数μ。每次滑块都从斜面上由静止开始下滑,测出滑块每次下滑时遮光板到光电门所在位置的距离L及相应遮光时间t的值。
①用游标卡尺测量遮光板的宽度d ,如图乙所示,则d = ______cm;
②为测出滑块与斜面间的动摩擦因数μ,本实验不需要测出的物理量是______;
A.滑块和遮光板的总质量m
B.斜面的倾角θ
C.当地的重力加速度g
③实验中测出了多组L和t的值,若要通过线性图象来处理数据求μ值,则应作出的图象为_________。
A.图象 B.图象 D.图象 C.图象
3、某同学用一个测力计(弹簧秤)、木块和细线去粗略测定该木块跟一个固定斜面之间的动摩擦因数μ,设此斜面的倾角不大,不加力时,木块放在斜面上能保持静止.
高一物理必修1物理第四章
高中物理必修1 第四章 牛顿运动定律
基础知识
一、牛顿第一定律
1、内容: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. 说明:(1)物体不受外力是该定律的条件.(2)物体总保持匀速直线运动或静止状态是结果.
(3)直至外力迫使它改变这种状态为止,说明力是产生加速度的原因.
(4)物体保持原来运动状态的性质叫惯性,惯性大小的量度是物体的质量.
定律揭示了力和运动的关系:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因.
2、惯性:物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质.
说明:①惯性是物体的固有属性,与物体是否受力及运动状态无关.
②质量是惯性大小的量度.质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小.
【例】下列说法正确的是()
A 、运动得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 、小球在做自由落体运动时,惯性不存在了
C 、把一个物体竖直向上抛出后,能继续上升,是因为物体仍受到一个向上的推力
D 、物体的惯性仅与质量有关,质量大的惯性大,质量小的惯性小
【例】火车在长直水平轨道上匀速行驶,车厢内有一个人向上跳起,发现仍落回到车上原处,这是因为
A .人跳起后,车厢内的空气给人一个向前的力,这力使他向前运动
B .人跳起时,车厢对人一个向前的摩擦力,这力使人向前运动
C .人跳起后,车继续向前运动,所以人下落后必定向后偏一些,只是由于时间很短,距离太小,不明显而已
D .人跳起后,在水平方向人和车水平速度始终相同
二、牛顿第三定律
(1)内容:两物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,而且在一条直线上.(2)表达式:F=-F / 说明:①作用力和反作用力同时产生,同时消失,同种性质,作用在不同的物体上,各产生其效果,不能抵消,所以这两个力不会平衡.
人教版高中物理(必修一)第四章 牛顿运动定律重、难点梳理
人教版高中物理(必修一)
第四章牛顿运动定律重、难点梳理
第一节牛顿第一定律
一、教学要求:
1、知道伽利略和亚里士多德对力和运动的关系的不同认识,知道伽利略的理想实验及其推理过程和结论,知道理想实验法是科学研究的重要方法。
2、理解牛顿第一定律的内容和意义。
3、联系生活实例,知道什么是惯性,知道惯性大小与质量有关,并正确解释有关惯性的现象。
二、重点、难点、疑点、易错点
1、重点:
惯性是物体的固有属性,质量是物体惯性大小的量度
运用惯性概念,解释有关实际问题
2、难点:
理想实验的推理过程;
对牛顿第一定律的理解
3、疑点:
牛顿第一定律是否是牛顿第二定律的特殊情形
4、易错点:
力和运动关系实际应用
三、教学资源:
1、教材中值得重视的题目:
P75问题与练习第4题
2、教材中的思想方法:
理想实验的方法
第二节实验:探究加速度与力、质量的关系
一、教学要求:
1、通过实验探究和具体实例的分析,理解加速度与力的关系,理解加速度与质量的关系。
2、经历实验方案的制定和实验数据处理的过程,形成正确的思维方法,养成良好的科学态度。
二、重点、难点、疑点、易错点
1、重点:
探究加速度与力、质量的关系:
通过实验测量加速度、力、质量,分别作出加速度与力、加速度与质量的关系图像
根据图像写出加速度与力、质量的关系式
体会“控制变量法”对研究问题的意义
2、难点:
实验方案的确立、实验数据的分析,包括:
体验实验探究过程:明确实验目的、分析实验思路、制定实验方案、得出实验结论
认识数据处理时变换坐标轴的技巧
了解将”不易测量的物理量转化为可测物理量”的实验方法
物理必修一第四章知识点总结
第四章牛顿运动定律
一、牛顿第一定律(惯性定律):
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状态为止。
1.理解要点:
①运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持。
②它定性地揭示了运动与力的关系:力是改变物体运动状态的原因,是使物体产生加速度的原因。
③第一定律是牛顿以伽俐略的理想斜面实验为基础,总结前人的研究成果加以丰富的想象而提出来的;定律成立的条件是物体不受外力,不能用实验直接验证。
④牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能认为它是牛顿第二定律合外力为零时的特例,第一定律定性地给出了力与运动的关系,第二定律定量地给出力与运动的关系。
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叫做惯性。
①惯性是物体的固有属性,与物体的受力情况及运动状态无关。
②质量是物体惯性大小的量度。
③由牛顿第二定律定义的惯性质量m=F/a和由万有引力定律定义的引力质量
m Fr2 /GM严格相等。
④惯性不是力,惯性是物体具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质、力是物体对物体的作用,惯性和力是两个不同的概念。
二、牛顿第二定律
1.定律内容
物体的加速度a跟物体所受的合外力F合成正比,跟物体的质量m成反比。
2.公式:F合ma
理解要点:
①因果性:F合是产生加速度a的原因,它们同时产生,同时变化,同时存在,同时消
失;
②方向性:a与F合都是矢量,,方向严格相同;
③瞬时性和对应性:a为某时刻物体的加速度,F合是该时刻作用在该物体上的合外力。
。牛顿第二定律适用于宏观,低速运动的情况。
专题三:第二定律应用:
高一物理必修一第四章习题及答案
第四章 牛顿运动定律
一、选择题
1.下列说法中,正确的是( )
A .某人推原来静止的小车没有推动是因为这辆车的惯性太大
B .运动得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
C .竖直上抛的物体抛出后能继续上升,是因为物体受到一个向上的推力
D .物体的惯性与物体的质量有关,质量大的惯性大,质量小的惯性小 2.关于牛顿第二定律,正确的说法是( ) A .合外力跟物体的质量成正比,跟加速度成正比 B .加速度的方向不一定与合外力的方向一致
C .加速度跟物体所受合外力成正比,跟物体的质量成反比;加速度方向与合外力方向相同
D .由于加速度跟合外力成正比,整块砖自由下落时加速度一定是半块砖自由下落时加速度的2倍 3.关于力和物体运动的关系,下列说法正确的是( ) A .一个物体受到的合外力越大,它的速度就越大 B .一个物体受到的合外力越大,它的速度的变化量就越大 C .一个物体受到的合外力越大,它的速度的变化就越快 D .一个物体受到的外力越大,它的加速度就越大
4.在水平地面上做匀加速直线运动的物体,在水平方向上受到拉力和阻力的作用,如果要使物体的加速度变为原来的2倍,下列方法中可以实现的是( )
A .将拉力增大到原来的2倍
B .阻力减小到原来的
2
1 C .将物体的质量增大到原来的2倍
D .将物体的拉力和阻力都增大原来的2倍
5.竖直起飞的火箭在推力F 的作用下产生10 m/s 2 的加速度,若推动力增大到2F ,则火箭的加速度将达到(g 取10 m/s 2,不计空气阻力)( )
A .20 m/s 2
高一物理必修一第四章《牛顿运动定律》基础练习(最新整理含答案)
高一物理必修一第四章《牛顿运动定律》基础练习
第1节牛顿第一定律
一、选择题
1.关于牛顿第一定律的说法中,正确的是()
A.由牛顿第一定律可知,物体在任何情况下始终处于静止状态和匀速直线运动状态B.牛顿第一定律只是反映惯性大小的,因此也叫惯性定律
C.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律,因此,物体在不受力时才有惯性
D.牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因,又揭示了运动状态改变的原因
2.关于惯性的大小,下列说法正确的是()
A.物体的速度越大,其惯性就越大
B.物体的质量越大,其惯性就越大
C.物体的加速度越大,其惯性就越大
D.物体所受的合力越大,其惯性就越大
3.关于力和运动状态的改变,下列说法不正确的是()
A.物体加速度为零,则运动状态不变
B.只要速度大小和方向二者中有一个发生变化,或者二者都变化,都叫运动状态发生变化
C.物体运动状态发生改变就一定受到力的作用
D.物体运动状态的改变就是指物体的加速度在改变
4.有M、N两个物体,M物体的速度从零均匀增加到5 m/s用了2 s的时间,N物体的速度从零均匀增加到5 m/s用了4 s的时间,则()
A.M物体的惯性大B.N物体的惯性大
C.M、N两个物体的惯性一样大D.无法判断
5.关于惯性的大小,下面说法中正确的是()
A.两个质量相同的物体,速度大的物体惯性大
B.两个质量相同的物体,不论速度大小,它们的惯性的大小一定相同
C.同一个物体,静止时的惯性比运动时的惯性大
D.同一个物体,在月球上的惯性比在地球上的惯性小
6.在水平的路面上有一辆匀速行驶的小车,车上固定一盛满水的碗.现突然发现碗中的水洒出,水洒出的情况如图所示,则关于小车在此种情况下的运动,下列叙述正确的是
人教版高一物理必修一 第四章 牛顿运动定律 章节综合复习题
第四章牛顿运动定律章节综合复习题
一、多选题
1.如图所示,质量均为1kg的两个物体A、B放在水平地面上相距9m,它们与水平地面的动摩擦因数均为μ=0.2.现使它们分别以大小v A=6m/s和v B=2m/s的初速度同时相向滑行,不计物体的大小,取g=10m/s2.则()
A.它们经过2s相遇
B.它们经过4s相遇
C.它们在距离物体A出发点8m 处相遇
D.它们在距离物体A出发点6m 处相遇
【答案】AC
【解析】对物体A受力分析,均受到重力、支持力和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律,有:-μmg=m a,故加速度为:a1=-μg=-2m/s2;同理物体B的加速度为:a2=-μg=-2m/s2;B物体初速度较小,首先停止运动,故其停止运动的时间为:;该段时间内物体A的位移为:x A1=v A t1+a1t12=5m;物体B的位移为:x B=v B t1+a2t12=1m;故此时开始,物体B不动,物体A继续做匀减速运动,直到相遇;即在离A物体8m处相遇,1s末A的速度为:v A1=v A+a1t1=4m/s;物体A继续做匀减速运动过程,有:x A2=v A1t2+a2t22=1m;解得:t2=1s;故从出发到相遇的总时间为:t=t1+t2=2s,故AC正确。故选AC。
2.如下图(a)所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体位移s的关系如图(b)所示(g=10 m/s2),下列结论正确的是()
高一物理人教版必修1 第四章牛顿运动定律-应用牛顿第二定律动态分析专题专项训练习试题集
高一物理必修1第四章牛顿运动定律应用牛顿第二定律动态分析专题专项训练习题集
【知识点梳理】
1.力与加速度的关系
由牛顿第二定律可知在物体质量一定的情况下,加速度大小与合力,方向总与合力方向。2.力与速度的关系
速度的增减只与合力的方向有关,速度的方向与合力的方向相同时,速度;速度的方向与合力的方向相反时,速度。合力为零时,速度有。
【典题训练】
1.放在光滑水平面上的物体,在水平方向的两个平衡力作用处于静止状态,若其中一个力逐渐减小到零后,又逐渐恢复到原值,则该物体的()
A.速度先增大后减小,直到某个定值B.速度一直增大,直到某个定值
C.加速度先增大,后减小到零D.加速度一直增大到某个定值
2.如图所示,自由下落的小球,从接触竖直放置的弹簧开始到弹簧的压缩量最大的过程中,
小球的速度及所受的合外力的变化情况是()
A.合力变小,速度变小B.合力变小,速度变大
C.合力先变小后变大,速度先变大后变小D.合力先变大后变小,速度先变小后变大
3.如图所示,一轻质弹簧一端系在墙上的O点,自由伸长到B点。今用一小物体m把弹簧压缩到A点,然后释放,小物体能运动到C点静止,物体与水平地面间的动摩擦因数恒定,试判断下列说法正确的是()A.物体从A到B速度越来越大,从B到C速度越来越小
B.物体从A到B速度越来越小,从B到C加速度不变
C.物体从A到B先加速后减速,从B到C一直减速运动
D.物体在B点受合外力为零
4.如图所示,自由下落的小球下落一段时间后,与弹簧接触,从它接触弹簧开始,到弹簧
被压缩到最短的过程中,即弹簧上端位置A→O→B,且弹簧被压缩到O位置时小球所受弹
最新人教版高中物理必修1第四章《用牛顿运动定律解决问题》练习(附答案)
6.用牛顿运动定律解决问题(一)
知识点一:由物体的受力情况确定运动情况
1.质量为m的木块位于粗糙水平面上,若用大小为F的水平恒力拉木块,其加速度为a;当拉力方向不变、大小变为2F时,木块的加速度为a′,则
A.a′=a B.a′<2a
C.a′>2a D.a′=2a
2.A、B两物体以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上,若两物体的质量m A>m B,两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同,则两物体能滑行的最大距离x A与x B相比为A.x A=x B B.x A>x B
C.x A<x B D.不能确定
3.如图所示,某高速列车最大运行速度可达270 km/h,机车持续牵引力为1.57×105 N。设列车总质量为100 t,列车所受阻力为所受重力的0.1倍。如果列车在该持续牵引力牵引下做匀加速直线运动,列车从开始启动到达到最大运行速度共需要多长时间?(g取10 m/s2)
知识点二:由物体的运动情况确定受力情况
4.如图所示,当车厢向前加速前进时,物体M静止于竖直车厢后壁上,当车厢加速度增加时,则
A.静摩擦力增加
B.车厢壁对物体的弹力增加
C.物体M仍保持相对于车的静止状态
D.物体的加速度也增加
5.某步枪子弹的出口速度达100 m/s,若步枪的枪膛长0.5 m,子弹的质量为20 g,若把子弹在枪膛内的运动看做匀变速直线运动,则高压气体对子弹的平均作用力为A.1×102 N B.2×102 N
C.2×105 N D.2×104 N
6.如图所示,质量为30 kg的雪橇在与水平面成30°角的拉力F作用下,沿水平地面向右做直线运动,经过0.5 m,速度由0.6 m/s均匀减至0.4 m/s。已知雪橇与地面之间的动摩
4.5 牛顿运动定律的应用 (人教版新教材)高中物理必修一第四章【知识点+练习】
第四章运动和力的关系
5 牛顿运动定律的应用
知识点一从受力确定运动情况
1.牛顿第二定律确定了运动和力的关系,使我们能够把物体的运动情况和受力情况联系起来.
2.如果已知物体的受力情况,可以由牛顿第二定律求出物体的加速度,再通过运动学规律确定物体的运动情况.
(1)确定研究对象,对研究对象进行受力分析,并画出物体的受力图.
(2)根据力的合成与分解,求出物体所受的合外力(包括大小和方向).
(3)根据牛顿第二定律列方程,求出物体运动的加速度.
(4)结合物体运动的初始条件,选择运动学公式,求出所需求的运动学量——任意时刻的位移和速度,以及运动轨迹等.
知识点二从运动情况确定受力
如果已知物体的运动情况,根据运动学公式求出物体的加速度,再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的力.
(1)确定研究对象.
(2)对研究对象进行受力分析,并画出物体受力示意图.
(3)根据相应的运动学公式,求出物体的加速度.
(4)根据牛顿第二定律列方程求出物体所受的力.
(5)根据力的合成和分解方法,求出所需求解的力.
拓展一连接体问题
1.连接体及其特点
多个相互关联的物体连接(叠放,并排或由绳子、细杆联系)在一起的物体组称为连接体。连接体一般具有相同的运动情况(速度、加速度)。
2.处理连接体问题的常用方法
(1)整体法:若连接物具有相同的加速度,可以把连接体看成一个整体作为研究对象,在进行受力分析时,要注意区分内力和外力。采用整体法时只分析外力,不分析内力。
(2)隔离法:把研究的物体从周围物体中隔离出来,单独进行分析,从而求解物体之间的相互作用力。
人教版高一物理必修1第四章牛顿运动定律应用传送带模型专题专项训练习题集(含解析)
高一物理必修1第四章牛顿运动定律应用传送带模型专题专项训练习题集
【知识点梳理】
1.传送带问题分类
(1)按放置分:水平、倾斜、水平与倾斜交接
(2)按转向分:顺时针、逆时针
2.传送带问题解题策略
(1)受力分析和运动分析是解题的基础。首先根据初始条件比较物体的速度v物与传送带的速度v传的大小和方向,明确物体所受摩擦力的种类及其规律,然后分析物体受到的合力和加速度的大小和方向,再结合物体的初速度确定物体的运动性质。
(2)当物体的速度v物与传送带的速度v传大小和方向都相同时,物体能否与传送带保持相对静止。采取假设的方法,假设物体与传送带保持相对静止,关键看物体所受的静摩擦力与最大静摩擦力的大小关系。对于倾斜的初速度一般需要结合mgsinθ与μmgcosθ的大小关系进行分析。
(3)物体与传送带等速时刻是摩擦力大小、方向、运动性质发生突变的临界点。
(4)利用牛顿第二定律(F=ma)和匀变速直线运动公式(v=v0+at,x=v0t+at2/2,v2-v02=2ax等),求解即可
【典题训练】
1.如图所示,传送带AB段是水平的,长20m,传送带上各点相对地面的速度大小是4m/s,现将一煤块轻轻地放在传送带上的A点,该煤块与传送带间的动摩擦因数为0.1。(g取10m/s2)求:
(1)煤块经过多长时间传送到B点?
(2)煤块在传送带上滑动而留下的痕迹有多长?
(3)如果煤块开始从皮带A点以2m/s的速度向右滑入皮带上则煤块经过多
长时间到达B点?这个过程煤块在传送带上滑动而留下的痕迹又是多长?
2.一水平传送带以v1=2.0m/s的速度顺时针传动,水平部分长为20m,现有一个可视为质点的物块以v2=8m/s 的初速度从传送带最右端滑上传送带,已知物块与传送带间动摩擦因数μ=0.2,试求:(g取10m/s2)(1)物块在传送带上运动的时间
高中物理必修一第四章习题(含答案)资料
练习6.1-1
1、伽利略在研究力与运动的关系时成功地设计了理想斜面实验,关于理想实验说法中正确的是()
A、理想实验是建立在经验事实基础上的合乎逻辑的科学推理
B、理想实验完全是逻辑思维的结果,不需要经过客观事实的检验
C、理想实验抓住了客观事实的主要因素,忽略次要因素,从而更加深刻地
揭示了自然规律
D、理想实验所提出的设想在现实生活中是不可能出现的,因此得出的结论
是没有价值的
2、下列对“运动状态改变”理解正确的是()
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、物体运动状态的改变是指速度的改变
3、关于牛顿第一运动定律的说法中,正确的是()
A、牛顿第一运动定律是实验定律
B、牛顿第一运动定律说明力是改变物体运动状态的原因
C、牛顿第一运动定律也叫惯性定律
D、惯性定律和惯性的实质是相同的
4、在以下物体的运动过程中,运动状态不发生变化的是()
A、小球作自由落体运动
B、炮弹在炮筒中做匀加速运动
C、汽车在水平路面上匀速转弯
D、汽车沿斜坡匀速下滑
5、对“落体运动快慢”、“力与物体运动关系”等问题,亚里士多德和伽利略
存在着不同的观点,请完成下表:
6、关于惯性,下列说法中正确的是()
A、物体只有静止时才有惯性
B、物体只有在不受外力时才有惯性
C、太空中的物体没有惯性
D、不论物体运动与否,受力与否,物体都有惯性
7、从空中下落的物体,不考虑空气阻力,如果下落过程中某时刻重力突然消失,物体的运动情况将是()
A、悬浮在空中不动
B、速度逐渐减小
C、保持一定速度向下做匀速直线运动
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牛顿运动定律
1、理想斜面实验
(1)亚里士多德:力是维持物体运动的原因
(2)伽利略理想斜面实验:方法:实验+科学推理
让小球从斜面上滚下来(实验)
若没有摩擦小球将上升到原来高度
减小斜面倾角,小球将上升到原来高度
减小斜面倾角直至水平,小球为想达到原来高度将持续运动下去。
结论:力不是维持物体运动的原因,物体停止是因为受到摩擦阻力的作用。
2、牛顿第一定律(惯性定律)
一切物体总保持,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
拓展:运动的物体不受外力,总保持
静止的物体不受外力,总保持
物体的运动状态改变了,说明了
运动状态改变的标志:
例题1:关于力和运动状态的改变,下列说法不正确的是( )
A. 物体加速度为零,则运动状态不变
B. 只要速度大小和方向二者中有一个发生变化,或者二者都变化,都叫运动状态发生变化
C. 物体运动状态发生改变就一定受到力的作用
D. 物体运动状态的改变就是指物体的加速度在改变
2、在水平的路面上有一辆匀速行驶的小车,车上固定一盛满水的碗。现突然发现碗中的水洒出,水洒出的情况如图所示,则关于小车在此种情况下的运动叙述正确的是()
A. 小车匀速向左运动
B. 小车可能突然向左加速运动
C. 小车可能突然向左减速运动
D. 小车可能突然向右加速运动
3、如图所示,重球系于线DC下端,重球下再系一根同样的绳BA,下列说法正确的是()
A.在绳的A
端缓慢增加拉力,结果CD绳拉断 B.在绳的A端缓慢增加拉力,结果AB绳拉断
C.在绳的A端突然猛一拉,结果AB绳拉断
D.在绳的A端突然猛一拉,结果CD绳拉断
4、如图所示,一个劈形物体A,各面均光滑,放在固定的斜面上,上表面呈水平,在水平面上放一个小球B,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. 无规则曲线
D. 抛物线
3、牛顿第三定律:作用力与反作用力定律(不可叠加)
等大:反向:
异物:共线:
共性:同生同失:
例题:如图所示,一个箱子放在水平地面上,箱子内有一根固定的竖直杆,在杆上套着一个环,已知箱子和竖直杆的总质量为M,环的质量为m,环沿竖直杆加速下滑,环与竖直杆的摩擦力大小为Ff,则此时箱子对地面的压力为()
A. Mg
B. Mg+mg
C. Mg+mg−Ff
D. Mg+Ff
4、牛顿第二定律的内容和公式
物体的加速度跟成正比,跟成反比,加速度的方向跟合外力方向相同。
公式是:
对牛顿第二定律的理解
(1)同体性:F、m、a是研究同一个系统的三个物理量,不要乱写m
(2)瞬时性:
(3)矢量性
(4)力的独立性:作用在物体上的每个力都将产独立地产生各自的加速度,与其他力无关,合外力的加速度即是这些加速度的矢量和。
注意:牛顿运动定律只适用于宏观、低速的物体,不适用于微观、高速的物体,只适用于惯性参考系,不适用于非惯性参考系。
5、牛顿第二定律的一般解题步骤和方法
(1)选对象定状态析受力列方程
图
1
第一类:由物体的受力情况确定物体的运动情况
1. 如图1所示,一个质量为m=20kg 的物块,在F=60N 的水平拉力作用下,从静止开始沿水平地面向右做匀加速直线运动,物体与地面之间的动摩擦因数为0.10.( g=10m/s2) 画出物块的受力示意图 求物块运动的加速度的大小 物体在t=
2.0s 时速度v 的大小.
求物块速度达到s m v /0.6=时移动的距离
2.如图,质量m=2kg 的物体静止在水平面上,物体与水平面间的滑动摩擦因数25.0=μ,现在对物体施加一个大小F=8N 、与水平方向夹角θ=37°角的斜向上的拉力.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2,求 (1)画出物体的受力示意图 (2)物体运动的加速度
(3)物体在拉力作用下5s 内通过的位移大小。
第二类:由物体的运动情况确定物体的受力情况
1、列车在机车的牵引下沿平直铁轨匀加速行驶,在100s 内速度由5.0m/s 增加到15.0m/s. (1)求列车的加速度大小.
(2)若列车的质量是1.0×106kg ,机车对列车的牵引力是1.5×105
N ,求列车在运动中所受的阻力大小.( g=10m/s2)
2.一个滑雪的人,质量m =75kg ,以v0=2m/s 的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角θ=30°,在t =5s 的时
间内滑下的路程x=60m,( g=10m/s2)求:
(1)人沿斜面下滑的加速度
(2)滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空气阻力)。
3、如图所示,水平地面AB与倾角为θ的斜面平滑相连,一个质量为m的物块静止在A点。现用水平恒力F作用在物块上,使物块从静止开始做匀加速直线运动,经时间t到达B点,此时撤去力F,物块以在B点的速度大小冲上
μ。求:
斜面。已知物块与水平地面和斜面间的动摩擦因数均为
(1)物块运动到B点的速度大小
(2)物块在斜面上运动时加速度的大小
(3)物块在斜面上运动的最远距离x
第三类:牛顿定律的瞬时性
例题:1、如图所示,天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的质量相同的小球,两小球均保持静止。当突然剪断细绳的瞬间,上面小球A与下面小球B的加速度分别为(以向上为正方向)( )
A. a1=g a2=g
B. a1=2g a2=0
C. a1=−2g a2=0
D. a1=0 a2=g
(1)若改成绳呢,