高中物理必修1习题 第四章 牛顿运动定律 4-6节
高中物理必修一第四章习题(完整版)
第四章牛顿运动定律§4.1 牛顿第一定律班级：姓名：1、一切物体总保持_______状态或________状态，除非__________________，这就是牛顿第一定律．牛顿第一定律揭示了运动和力的关系：力不是_________的原因，而是______________的原因．2、物体的这种保持_________或__________的性质叫做惯性，惯性是物体的____性质．3、理想实验是科学研究中的__________方法，它把___________和__________结合起来，可以深刻地揭示________________．[习题一]1、关于伽利略的理想实验，下列说法正确的是（）A．只要接触面相当光滑，物体在水平面上就能匀速运动下去B．这个实验实际上是永远无法做到的C．利用气垫导轨，就能使实验成功D．虽然是想象中的实验，但是它建立在可靠的实验基础上2、下列事例中利用物体惯性的是（）A．跳远运动员在起跳前的助跑运动 B．跳伞运动员在落地前打开降落伞C．自行车轮胎做成凹凸不平的形状 D．铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转3、下列关于惯性的说法中，正确的是（）A．汽车刹车时，乘客的身子会向前倾斜，是因为汽车有惯性B．做匀速直线运动的物体和静止的物体没有惯性C．物体的惯性只有在物体速度改变时才表现出来D．物体都具有惯性，与物体是否运动无关，与物体速度是否变化也无关4、门窗紧闭的火车在平直轨道上匀速行驶，车厢内有一人竖直上跳起后落会原处，这是因为（）A．人起跳后，车厢底板仍然对他有向前的推力B．人起跳后，车厢中的空气对他有向前的推力C．人起跳后，在火车运动方向上仍具有与火车相同的速度D．人起跳后，在水平方向上没有受到力的作用5、小孩在向前行驶的轮船的密封船舱内竖直方向上抛出一个小球，结果小球落到了抛出点的后面，这是因为（）A．小球离开小孩后，不具备向前的速度 B．轮船正向前加速运动C．轮船正向前减速运动 D．小球在空中运动时失去惯性6、下列情况中，物体运动状态发生改变的有（）A．物体在斜面上匀速下滑B．在粗糙水平面上运动的物体逐渐停下来C．物体以大小不变的速度通过圆弧轨道D．物体以恒定的加速度做自由落体运动7、下列关于力和运动关系的说法中，正确的是（）A．物体做曲线运动，一定受到了力的作用B．物体做匀速运动，一定没有力作用在物体上C．物体运动状态的改变，一定受到了力的作用D．物体受到摩擦力的作用，运动状态一定会发生变化8、理想实验有时更能深刻地反映自然规律。
人教版(新课程标准)高一物理必修1第四章牛顿运动定律单元练习【含答案】
人教版（新课程标准）高中物理必修1第四章牛顿运动定律单元练习一、单选题1.在水平冰面上，一辆质量为1×103kg的电动雪橇做匀速直线运动，关闭发动机后，雪橇滑行一段距离后停下来，其运动的v-t图象如图所示，那么关于雪橇运动情况以下判断正确的是（）A. 关闭发动机后，雪橇的加速度为-2 m/s2B. 雪橇停止前30s内通过的位移是150 mC. 雪橇与水平冰面间的动摩擦因数约为0.03D. 雪橇匀速运动过程中发动机的功率为5×103W30°50kg10m2.如图所示，某段滑雪场的雪道倾角为，质量为的运动员从距底端高为处的雪道上由3m/s2g=10m/s2静止开始匀加速下滑，加速度大小为。
取重力加速度大小。
该运动员在雪道上下滑的过程中克服摩擦力所做的功为（）5000J3000J2000J1000JA. B. C. D.3.运动物体所受空气阻力与速度有关，速度越大，空气阻力就越大。
雨滴形成后从高空落下，最后匀速落向地面。
能反映雨滴在空中运动的整个过程中其速度变化的是（）A. B. C. D.4.2020年5月5日，长征五号B运载火箭在海南文昌首飞成功，正式拉开我国载人航天工程“第三步”任务的序幕。
如图，火箭点火后刚要离开发射台竖直起飞时（）A. 火箭处于平衡状态B. 火箭处于失重状态C. 火箭处于超重状态D. 空气推动火箭升空5.图为“歼20”战机在珠海航展上进行大仰角沿直线加速爬升的情景，能正确表示此时战机所受合力方向的是（）A. ①B. ②C. ③D. ④6.荡秋千是人们平时喜爱的一项休闲娱乐活动。
如图所示，某同学正在荡秋千，A和B分别为运动过程中的最低点和一个最高点。
若忽略空气阻力，则下列说法正确的是（）A. 在经过A位置时，该同学处于失重状态B. 在B位置时，该同学受到的合力为零C. 由A到B过程中，该同学的机械能守恒D. 在A位置时，该同学对秋千踏板的压力大于秋千踏板对该同学的支持力7.一质量为1kg的质点静止的处于光滑的水平面上，从t=0时起受到如图所示水平外力F作用，下列说法正确的是（）A. 0～2s内外力的平均功率是12.5WB. 第2秒内外力所做的功是4JC. 前2秒的过程中，第2秒末外力的瞬时功率最大D. 第1秒末外力的瞬时功率为6W8.宇航员乘坐宇宙飞船环绕地球做匀速圆周运动时，下列说法正确的是（ ）A. 宇航员处于完全失重状态B. 宇航员处于超重状态C. 宇航员的加速度等于零D. 地球对宇航员没有引力9.某机动车以恒定的功率在平直公路上行驶，所受的阻力的大小等于车重的0.2倍，机动车能达到的最大速度为20m/s 。
人教版(新课标)高中物理必修一第四章牛顿运动定律——4
4、测力F
F=T=G 思考：在什么条件下T=G？
a很小，即 m钩码 m小车
知识梳理
三、数据处理
2
a
3
F
a
1/m
1曲线：理论情况 2曲线：平衡摩擦力过度 3曲线：未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
思考：不满足钩码质量远小于小车质量 会如何？
典例分析
例1．在利用打点计时器和小车做 解析：
“验证牛顿运动定律”的实验时，下列
A×．三条倾斜的直线所对应的小车的质 量相等
B√．三条倾斜的直线所对应的小车的质 量不同
C×．直线1所对应的小车的质量最大
D√．直线3所对应的小车的质量最大
解析：
在a—F图中， 斜率k
a F
1 m
三条倾斜的直线所对应的小车的质 量不同
直线1斜率最大，质量最小 直线3斜率最大，质量最大
规律总结
1、步骤中注意平衡摩擦力
解析：
F合=T T
F合=T T≈G
Ga a小 小车的质量远大
于钩码的质量
a
理论
测量
a测量
m钩码 g m小车 m钩码
a
1/m车
理论
m钩码 g m小车
1/m车较小 1/m车较大 m车较大 m车较小
a测量 a理论
跟踪检测
探究加速度和力的关系的实验数据描绘
出的a－F图象如图所示，下列说法正确
的是
( BD )
说法中正确的是（ CD）
f
×A．平衡摩擦力时，应将砝码及盘内
GTx
砝码通过定滑轮拴在小车上
×B．连接砝码盘和小车的细绳应跟长 木板保持平行
T+Gx=f
√ C．平衡摩擦力后，长木板的位置不 能移动
高中物理必修一 第4章第4节 牛顿运动定律的应用练习)解析版)
第四章运动和力的关系4. 5 牛顿运动定律的应用一、单选题1、航母“辽宁舰”甲板长300m，起飞跑道长100m，目前顺利完成了舰载机“歼-15”起降飞行训练。
“歼-15”降落时着舰速度大小约为70m/s，飞机尾钩钩上阻拦索后，在甲板上滑行50m左右停下，（航母静止不动）假设阻拦索给飞机的阻力恒定，则飞行员所承受的水平加速度与重力加速度的比值约为( )A．2B．5C．10D．50【答案】B【解析】根据速度和位移关系可知：v2−v02=2ax，解得：a=0−7022×50=−49m/s2，故ag=499.8=5，故B正确，A、C、D错误；故选B。
2、交通事故的分析中,刹车线的长度是很重要的依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹．在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是15m,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.75,该路段限速60km/h,取g=10m/s2,则汽车刹车前的速度以及是否超速的情况是( )A．速度为7.5m/s,超速B．速度为15m/s,不超速C．速度为15m/s,超速D．速度为7.5m/s,不超速【答案】B【解析】设汽车刹车后滑动时的加速度大小为a，由牛顿第二定律得：μmg=ma解得：a=μg=7.5m/s2由匀变速直线运动的速度位移关系式有：v02=2ax可得汽车刹车前的速度为：v0==15m/s=54km/h＜60km/h所以不超速．A．速度为7.5m/s，超速，与结论不相符，选项A错误；B．速度为15m/s，不超速，与结论相符，选项B正确；C．速度为15m/s，超速，与结论不相符，选项C错误；D．速度为7.5m/s，不超速，与结论不相符，选项D错误；3、一物体放在光滑水平面上，初速为零，先对物体施加一向东的恒力F，历时1s，随即把此力改为向西，大小不变，历时1s；，接着又把此力改为向东，大小不变，历时1s；如此反复，只改变力的方向，共历时1min，之后撤去该力。
(word完整版)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1B．阻力减小到原来的2C．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/s2 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/s2，不计空气阻力)()A．20 m/s2B．25 m/s2C．30 m/s2D．40 m/s26．向东的力F1单独作用在物体上，产生的加速度为a1；向北的力F2 单独作用在同一个物体上，产生的加速度为a2。
则F1和F2同时作用在该物体上，产生的加速度()A ．大小为a 1－a 2B ．大小为2221＋a a C ．方向为东偏北arctan 12a aD ．方向为与较大的力同向7．物体从某一高处自由落下，落到直立于地面的轻弹簧上，如图所示。
教科版高中物理必修第一册精品课件 第4章 牛顿运动定律 第6节 牛顿运动定律的应用
a= 7s =0.13 m/s2。
根据牛顿第二定律 F=ma=(m1+m2)a 得
m2=-m1=3 500 kg
3.(从受力确定运动情况)如图所示,哈利法塔是目前世界最高的建筑。游
客乘坐世界最快观光电梯,从地面开始经历加速、匀速、减速的过程恰好
到达观景台只需45 s,运行的最大速度为18 m/s。观景台上可以鸟瞰整个迪
答案:(1)22 kg
(2)1 s
解析:(1)对木箱受力分析,由平衡条件得
Fsin37°+N=mg
Fcos37°=f
f=μN
解得m=22 kg
(2)木箱匀减速运动过程由牛顿第二定律和运动学公式得
μmg=ma
0=v-at
解得t=1 s
根据受力求加速度的常用方法有合成法和正交分解法。
【变式训练1】 滑冰车是儿童喜欢的冰上娱乐项目之一。如图所示,小
2.通过处理生产生活中的相关问题,培养科学态度及责任。
自主预习·新知导
学
牛顿运动定律的应用
1.动力学方法测质量:根据物体的受力情况和运动情况求出加速度,利用
牛顿第二定律求出质量。
2.从受力确定运动情况:根据物体受力情况,由牛顿第二定律求出加速度,
通过运动学规律可确定物体的运动情况。
3.从运动情况确定受力:由运动情况,根据运动学公式求出物体的加速度,
拜全景,可将棕榈岛、帆船酒店等尽收眼底,颇为壮观。一位游客用便携式
拉力传感器测得:在加速阶段质量为0.5 kg的物体受到的竖直向上的拉力
为5.45 N。电梯加速、减速过程视为匀变速直线运动(g取10 m/s2)。
(1)求电梯加速阶段的加速度大小及加速运动的时间;
高中物理第一册训练：第4章 5 牛顿运动定律的应用含解析
【新教材】2020-2021学年高中物理人教版必修第一册训练：第4章5 牛顿运动定律的应用含解析第四章 5请同学们认真完成[练案19］合格考训练(25分钟·满分60分) ）一、选择题（本题共5小题,每题6分，共30分）1．静止在光滑水平地面上的物体的质量为2 kg，在水平恒力F 推动下开始运动，4 s末它的速度达到4 m/s，则F的大小为(A) A．2 N B．1 NC．4 N D．8 N解析：在水平恒力F推动下物体做匀加速直线运动的加速度为a＝错误!＝错误!m/s2＝1 m/s2。
由牛顿第二定律得F＝ma＝2×1N＝2 N。
2．在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据,刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹。
在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14 m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7，g取10 m/s2,则汽车刹车前的速度为（B）A．7 m/s B．14 m/sC．10 m/s D．20 m/s解析：设汽车刹车后滑动的加速度大小为a,由牛顿第二定律得μmg＝ma，解得a＝μg.由匀变速直线运动速度与位移关系式v错误!＝2ax,可得汽车刹车前的速度为v0＝错误!＝14 m/s，选项B正确。
3．（多选)如图所示,质量为2 kg的物体在水平恒力F的作用下在地面上做匀变速直线运动,位移随时间的变化关系为x＝t2＋t，物体与地面间的动摩擦因数为0.4，g取10 m/s2，以下结论正确的是(ABD）A．匀变速直线运动的初速度为1 m/sB．物体的位移为12 m时速度为7 m/sC．水平恒力F的大小为4 ND．水平恒力F的大小为12 N解析：根据x＝v0t＋错误!at2对比x＝t2＋t，知v0＝1 m/s，a＝2 m/s2,故A正确；根据v2－v2，0＝2ax得，v＝错误!＝错误!m/s＝7 m/s，故B正确;根据牛顿第二定律得，F－μmg＝ma，解得F＝ma＋μmg ＝12 N,故C错误，D正确。
高中物理必修一《牛顿运动定律》专题--4.6动力学中的滑块-木板模型新选.
高中物理必修一《牛顿运动定律》专题--动力学中的滑块-木板模型一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）1.如图所示，木块A、B静止叠放在光滑水平面上，A的质量为m，B的质量为2m.现施水平力F拉B（如图甲），A、B刚好不发生相对滑动，一起沿水平面运动．若改用水平力F′拉A（如图乙），使A、B也保持相对静止，一起沿水平面运动，则F′不得超过( )A. FB. 2FC. 3FD.2.如图甲所示，静止在光滑水平面上的长木板B(长木板足够长)的左端放着小物块A．某时刻，A受到水平向右的外力F作用，F随时间t的变化规律如图乙所示，即F=kt，其中k为已知常数．若物体之间的滑动摩擦力(f)的大小等于最大静摩擦力，且A、B的质量相等，则下列图中可以定性地描述长木板B运动的v-t图象的是()A. B. C. D.3.如图所示，绷紧的长为6m的水平传送带，沿顺时针方向以恒定速率＝运行。
一小物块从与传送带等高的光滑水平台面滑上传送带，其速度大小为。
若小物块与传送带间动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g＝。
下列说法中正确的是( )A. 小物块在传送带上先向左做匀减速直线运动，然后向右做匀加速直线运动B. 若传送带的速度为，小物块将从传送带左端滑出C. 若传送带的速度为，小物块将以的速度从传送带右端滑出D. 若小物块的速度为，小物块将以的速度从传送带右端滑出4.如图，质量m＝10kg的物块甲与质量为M＝4kg长木板（足够长）乙，静止于水平地面上，已知甲、乙之间动摩擦因数μ1＝0.1，地面和长木板之间动摩擦因数μ2＝0.2，若将木板乙从物块甲下面抽出，则力F应满足条件（）A. B. C. D.5.如图所示，在光滑的水平面上，叠放着两个质量分别为m、M的物体(m＜M)，用一水平恒力作用在m物体上，两物体相对静止地向右运动，现把此水平力作用在M 物体上，则以下说法正确的是A. 两物体间的摩擦力大小不变B. m受到的合外力与第一次相同C. M受到的摩擦力增大D. 两物体间可能有相对运动6.如图，质量m＝10kg的物块甲与质量为M＝4kg长木板乙（足够长），静止于水平地面上，已知甲、乙之间动摩擦因数μ1＝0.1，地面和长木板之间动摩擦因数μ2＝0.2，若将木板乙从物块甲下面抽出，则力F应满足条件（）A. B. C. D.二、多选题（本大题共2小题，共8.0分）7.如图所示，水平传送带左右两端相距L=3.5m，物体A以水平速度v=4m/s滑上传送带左端，物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1。
人教版(新课标)高中物理必修一第四章牛顿运动定律——4
质量单位
• 最初定义1立方分米纯水在最大密度(温度约为4摄氏 度)时的质量为1千克。
• 后来发现这个基准并不准确地等于1立方分米最大密度纯水的质 量。于是在1875年米制公约会议后，用含铂90%、铱10%的合金制 成千克原器，选定其中之一作为国际千克原器。但是,在最近 (2007年)的一次检查中，相关人员发现有118年历史国际千克原 器减轻了大约50毫克。没有人能说出它的重量减轻的原因。
• 随着国家经济建设和各项事业的蓬勃发展， 对计量科技人才提出了迫切需求。1978年9 月10日，国家计量总局向国务院申请提出 在杭州筹建计量学校；目标是为全国培养 既有一定理论基础、又有较好实际操作技 能的计量技术人员。
在物理学中，国际单位制规定了七个基本单位
物理量名称
长度 质量 时间
电流 热力学温度 发光强度 物质的量
1英尺=0.3048米
1英寸=Байду номын сангаас.0254米
单位制
• 单位制：由选定的一组基本单位和由 基本量根据物理关系推导出来的导出 单位组成的一系列完整的单位体制。
• 国际单位制：1960年第十一届国际计 量大会制定了一种国际通用、包括一 切计量领域的单位制。
中国计量单位史
• 中国计量单位史的发展大约始于父系氏族社会末期。以 名人为标准进行单位的统一……
D. a1a2 a1 a2
力学单位制在物理学中的应用
练习4 ：一辆质量是2t的汽车，在水平公路上 以54km/h的速度匀速行驶。根据测试，这种车 在这种路面上紧急刹车时，汽车所受的制动力 为1.2×104 N。汽车要滑行多大距离才能停下 来？
1 N 1 kg m s2 1 m
kg
kg
s2
人教版高一物理必修一第四章 牛顿运动定律练习(附)答案
2020—2021人教版物理必修一第四章 牛顿运动定律练习（附）答案 人教必修一第四章 牛顿运动定律1、物体的运动状态与受力情况的关系是( )A ．物体受力不变时，运动状态也不变B ．物体受力变化时，运动状态才会改变C ．物体不受力时，运动状态就不会改变D ．物体不受力时，运动状态也可能改变2、伽利略理想实验揭示了( )A ．若物体运动，那么它一定受力B ．力不是维持物体运动的原因C ．只有受力才能使物体处于静止状态D ．只有受力才能使物体运动3、(多选)下列说法中正确的是( )A ．在力学中，力是基本概念，所以力的单位“牛顿”是力学单位制中的基本单位B ．因为力的单位是牛顿，而1 N ＝1 kg·m/s 2，所以牛顿是个导出单位C ．各物理量采用国际单位制单位，通过物理公式得出的最终结果的单位一定为国际单位制单位D ．物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系，同时也确定了物理量间的单位关系4、导出单位是由基本单位组合而成的，则下列说法中正确的是( )A ．加速度的单位是m/s 2，是由m 、s 两个基本单位组合而成的B ．加速度的单位是m/s 2，由公式a ＝Δv Δt 可知它是由m/s 和s 两个基本单位组合而成的C ．加速度的单位是m/s 2，由公式a ＝F m 可知它是由N 、kg 两个基本单位组合而成的D ．以上说法都是正确的5、如图所示，将吹足气的气球由静止释放 ，气球内气体向后喷出，气球会向前运动，这是因为气球受到()A．重力B．手的推力C．空气的浮力D．喷出气体对气球的作用力6、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 BC．x A<x B D．不能确定7、(双选)在一电梯的地板上有一压力传感器，其上放一物体，如图甲所示，当电梯运行时，传感器示数大小随时间变化的关系图象如图乙，根据图象分析得出的结论中正确的是()A．从时刻t1到t2，物块处于失重状态B．从时刻t3到t4，物块处于失重状态C．电梯可能开始停在低楼层，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在高楼层D．电梯可能开始停在高楼层，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在低楼层8、关于惯性和惯性定律的说法，正确的是()A．物体在任何情况下都有惯性B．物体只有在运动时才有惯性C．物体不受外力作用时，一定处于静止状态D．物体不受外力作用时，一定做匀速直线运动9、如图所示，一倾角为α的光滑斜面向右做匀加速运动，物体A相对于斜面静止，则斜面运动的加速度为()A．gsin αB．gcos αC．gtan α D．g tan α10、下列各组属于国际单位制的基本单位的是()A．千克、米、秒B．克、牛顿、米C．质量、长度、时间D．质量、力、位移11、如图所示是火箭加速上升时的照片，此时喷出气体对火箭作用力的大小()A．等于火箭的重力B．等于火箭对喷出气体的作用力C．小于火箭对喷出气体的作用力D．大于火箭对喷出气体的作用力12、光滑水平面上静止一个物体，现有水平恒力F作用在物体上，使物体的位移为x0时，立刻换成－4F的力，作用相同时间，物体的总位移为() A．－x0B．x0C．0 D．－2x013、如图所示，升降机天花板上用轻弹簧悬挂一物体，升降机静止时弹簧伸长10 cm，运动时弹簧伸长9 cm，则升降机的运动状态可能是(g取10 m/s2)()A．以a＝1 m/s2的加速度加速下降B．以a＝1 m/s2的加速度加速上升C．以a＝9 m/s2的加速度减速上升D．以a＝9 m/s2的加速度减速下降14、在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，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子怎样运动？15、自制一个加速度计，其构造是：一根轻杆，下端固定一个小球，上端装在水平轴O上，杆可在竖直平面内左右摆动，用白硬纸作为表面，放在杆摆动的平面上，并刻上刻度，可以直接读出加速度的大小和方向．使用时，加速度计右端朝汽车前进的方向，如图所示，g取9.8 m/s2.(1)硬纸上刻度线b在经过O点的竖直线上，则在b处应标的加速度数值是多少？(2)刻度线c和O点的连线与Ob的夹角为30°，则c处应标的加速度数值是多少？(3)刻度线d和O点的连线与Ob的夹角为45°.在汽车前进时，若轻杆稳定地指在d处，则0.5 s内汽车速度变化了多少？16、如图所示，一个质量为m＝2 kg的均匀小球，放在倾角θ＝37°的光滑斜面上．若球被与斜面垂直的光滑挡板挡住，处于平衡状态．求小球对挡板和斜面的压力．(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)2020—2021人教版物理必修一第四章牛顿运动定律练习（附）答案人教必修一第四章牛顿运动定律1、物体的运动状态与受力情况的关系是()A．物体受力不变时，运动状态也不变B．物体受力变化时，运动状态才会改变C．物体不受力时，运动状态就不会改变D．物体不受力时，运动状态也可能改变C[物体受力不变时，加速度不变，若加速度不为零，速度一定在改变，则运动状态一定在改变；若加速度为零，速度不变，运动状态不变，故A错误；物体受力变化时，加速度在变化，速度在改变，运动状态在改变；若物体受力不变时，运动状态也会改变，故B错误；物体不受力时，根据牛顿第一定律可知运动状态不会改变，故C正确，D错误．]2、伽利略理想实验揭示了()A．若物体运动，那么它一定受力B．力不是维持物体运动的原因C．只有受力才能使物体处于静止状态D．只有受力才能使物体运动【答案】B [伽利略理想实验指出：如果水平面没有摩擦，那么在水平面上的物体一旦获得某一速度，物体将保持这一速度一直运动下去，而不需要外力来维持，故A 、D 错误；运动和静止都不需要力来维持，故B 正确，C 错误．]3、(多选)下列说法中正确的是( )A ．在力学中，力是基本概念，所以力的单位“牛顿”是力学单位制中的基本单位B ．因为力的单位是牛顿，而1 N ＝1 kg·m/s 2，所以牛顿是个导出单位C ．各物理量采用国际单位制单位，通过物理公式得出的最终结果的单位一定为国际单位制单位D ．物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系，同时也确定了物理量间的单位关系【答案】BCD [力虽然是力学中一个最基本的概念，但它不是力学中的基本物理量(力学中的基本物理量是质量、长度和时间)，所以它的单位“牛顿”不是力学中的基本单位．力学中的基本单位是千克、米、秒，其他单位都是导出单位．]4、导出单位是由基本单位组合而成的，则下列说法中正确的是( )A ．加速度的单位是m/s 2，是由m 、s 两个基本单位组合而成的B ．加速度的单位是m/s 2，由公式a ＝Δv Δt 可知它是由m/s 和s 两个基本单位组合而成的C ．加速度的单位是m/s 2，由公式a ＝F m 可知它是由N 、kg 两个基本单位组合而成的D ．以上说法都是正确的【答案】A [在力学中长度、时间、质量的单位为基本单位，而m/s 、N 都是导出单位，B 、C 、D 错误，A 正确．]5、如图所示，将吹足气的气球由静止释放 ，气球内气体向后喷出，气球会向前运动，这是因为气球受到( )A ．重力B．手的推力C．空气的浮力D．喷出气体对气球的作用力【答案】D[气球内气体向后喷出时，气球对气体有向后的作用力，气体对气球有向前的反作用力使气球向前运动，D项正确．]6、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 BC．x A<x B D．不能确定【答案】A[由F f＝μmg＝ma得a＝μg，故A、B两物体的加速度相同，又据运动学公式v20＝2ax知x＝v202a，故两物体滑行的最大距离x A＝x B，故A正确．] 7、(双选)在一电梯的地板上有一压力传感器，其上放一物体，如图甲所示，当电梯运行时，传感器示数大小随时间变化的关系图象如图乙，根据图象分析得出的结论中正确的是()A．从时刻t1到t2，物块处于失重状态B．从时刻t3到t4，物块处于失重状态C．电梯可能开始停在低楼层，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在高楼层D．电梯可能开始停在高楼层，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在低楼层BC[从F-t图象可以看出，0～t1，F＝mg，电梯可能处于静止状态或匀速运动状态；t1～t2，F>mg，电梯具有向上的加速度，物块处于超重状态，可能加速向上运动或减速向下运动；t2～t3，F＝mg，可能静止或匀速运动；t3～t4，F<mg，电梯具有向下的加速度，物块处于失重状态，可能做加速向下或减速向上运动．综上分析可知，B、C正确．]8、关于惯性和惯性定律的说法，正确的是()A．物体在任何情况下都有惯性B．物体只有在运动时才有惯性C．物体不受外力作用时，一定处于静止状态D．物体不受外力作用时，一定做匀速直线运动【答案】A[惯性是物体本身的一种固有属性，其大小只与质量有关，质量越大，惯性越大；惯性的大小和物体是否运动、是否受力以及运动的快慢是没有任何关系的，A正确，B错误；由惯性定律可知，当物体不受外力时将保持静止或做匀速直线运动，C、D错误．]9、如图所示，一倾角为α的光滑斜面向右做匀加速运动，物体A相对于斜面静止，则斜面运动的加速度为()A．gsin αB．gcos αC．gtan α D．g tan α【答案】C[物体随斜面体一起沿水平方向运动，则加速度一定在水平方向，物体受到重力和垂直斜面向上的支持力，两者合力方向一定水平向右，如图所示由牛顿第二定律得mgtan α＝ma，则a＝gtan α，选项C正确，A、B、D错误．] 10、下列各组属于国际单位制的基本单位的是()A．千克、米、秒B．克、牛顿、米C．质量、长度、时间D．质量、力、位移【答案】A[选项C、D中所给的都是物理量，不是物理单位，C、D错误；千克、米、秒分别为质量、长度、时间三个基本物理量的单位，A正确；B项中牛顿是导出单位，B 错误．]11、如图所示是火箭加速上升时的照片，此时喷出气体对火箭作用力的大小( )A ．等于火箭的重力B ．等于火箭对喷出气体的作用力C ．小于火箭对喷出气体的作用力D ．大于火箭对喷出气体的作用力【答案】B [火箭加速上升，则合力方向向上，所以喷出气体对火箭作用力大于火箭重力，选项A 错误；喷出气体对火箭作用力与火箭对喷出气体的作用力是一对作用力与反作用力，大小相等，选项B 正确，C 、D 错误．]12、光滑水平面上静止一个物体，现有水平恒力F 作用在物体上，使物体的位移为x 0时，立刻换成－4F 的力，作用相同时间，物体的总位移为( )A ．－x 0B ．x 0C ．0D ．－2x 0【答案】A [以F 方向为正方向，设开始阶段加速度为a ，则后一阶段加速度为－4a ，由运动规律：x 0＝12at 2，x ′＝at·t －12×4at 2，x ＝x 0＋x ′.三个方程联立求得x ＝－x 0，故A 正确．]13、如图所示，升降机天花板上用轻弹簧悬挂一物体，升降机静止时弹簧伸长10 cm ，运动时弹簧伸长9 cm ，则升降机的运动状态可能是(g 取10 m/s 2)( )A ．以a ＝1 m/s 2的加速度加速下降B ．以a ＝1 m/s 2的加速度加速上升C ．以a ＝9 m/s 2的加速度减速上升D ．以a ＝9 m/s 2的加速度减速下降A[当升降机静止时，根据胡克定律和二力平衡条件得kx1－mg＝0，其中k为弹簧的劲度系数，x1＝0.1 m．当弹簧伸长量为x2＝9 cm时，kx2<mg，说明物体处于失重状态，升降机加速度a的方向必向下，由牛顿第二定律得mg－kx2＝ma，解得a＝1 m/s2.升降机加速度方向向下，如果向下运动，则为加速运动，如果向上运动，则为减速运动．由此可知选项A正确．]14、在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，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子怎样运动？[解析]首先确定本题应该用惯性知识来分析，但此题涉及的不仅仅是气泡，还有水，由于惯性的大小与质量有关，而水的质量远大于同体积气泡的质量，因此水的惯性远大于气泡的惯性，当小车突然停止时，水保持向前运动的趋势远大于气泡向前运动的趋势，当水相对于瓶子向前运动时，水将挤压气泡，使气泡相对于瓶子向后运动．[答案]见解析15、自制一个加速度计，其构造是：一根轻杆，下端固定一个小球，上端装在水平轴O上，杆可在竖直平面内左右摆动，用白硬纸作为表面，放在杆摆动的平面上，并刻上刻度，可以直接读出加速度的大小和方向．使用时，加速度计右端朝汽车前进的方向，如图所示，g取9.8 m/s2.(1)硬纸上刻度线b在经过O点的竖直线上，则在b处应标的加速度数值是多少？(2)刻度线c和O点的连线与Ob的夹角为30°，则c处应标的加速度数值是多少？(3)刻度线d和O点的连线与Ob的夹角为45°.在汽车前进时，若轻杆稳定地指在d处，则0.5 s内汽车速度变化了多少？[解析](1)当轻杆与Ob重合时，小球所受合力为0，其加速度为0，车的加速度亦为0，故b处应标的加速度数值为0.(2)解法一：合成法当轻杆与Oc重合时，以小球为研究对象，受力分析如图甲所示．根据力的合成的平行四边形定则和牛顿第二定律得mgtan θ＝ma1，解得a1＝gtan θ＝9.8×3 3m/s2≈5.66 m/s2.甲解法二：正交分解法建立直角坐标系，并将轻杆对小球的拉力正交分解，如图乙所示．乙则沿水平方向有：Fsin θ＝ma，竖直方向有：Fcos θ－mg＝0联立以上两式可解得小球的加速度a≈5.66 m/s2，方向水平向右，即c处应标的加速度数值为5.66 m/s2.(3)若轻杆与Od重合，同理可得mgtan 45°＝ma2，解得a2＝gtan 45°＝9.8 m/s2，方向水平向左，与速度方向相反所以在0.5 s内汽车速度应减少，减少量Δv＝a2Δt＝9.8×0.5 m/s＝4.9 m/s.[答案](1)0(2)5.66 m/s2 (3)减少了4.9 m/s16、如图所示，一个质量为m＝2 kg的均匀小球，放在倾角θ＝37°的光滑斜面上．若球被与斜面垂直的光滑挡板挡住，处于平衡状态．求小球对挡板和斜面的压力．(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)[解析]对小球进行受力分析，挡板和斜面对小球有支持力F N1＝mgsin θ＝12 NF N2＝mgcos θ＝16 N根据牛顿第三定律可知挡板和斜面对小球的支持力与小球对挡板和斜面的压力大小相等、方向相反，则F′N1＝F N1＝12 N，方向垂直于挡板向下，F′N2＝F N2＝16 N，方向垂直于斜面向下．[答案]12 N，垂直于挡板向下16 N，垂直于斜面向下。
_新教材高中物理第4章牛顿运动定律4力学单位制学案教科版必修第一册
力学单位制学习目标：1.[物理观念]知道基本单位、导出单位和单位制的概念． 2.[物理观念]知道国际单位制及七个基本量和基本单位． 3.[科学思维]掌握根据物理量关系式确立物理量单位的方法，掌握运算过程中单位的规范使用方法．一、单位1．定义：单位是指计量事物的标准量的名称．2．物理量可以表述为一个数值与一个单位的乘积．3．建立科学单位制的意义(1)物理量选取不同的单位，会影响物理规律的数学形式．(2)不需要为每一个新物理量单独定义单位．二、力学单位制1．基本单位：物理公式在确定物理量的数量关系的同时，也确定了物理量的单位关系．在物理学中，先选定几个物理量的单位作为基本单位．2．导出单位：根据物理公式中其他物理量和这几个物理量的关系，导出来的单位叫导出单位．3．单位制：基本单位和导出单位一起组成了单位制．4．在力学中，选定长度、质量和时间这三个物理量的单位作为基本单位．在国际单位制中，它们的单位分别是米、千克、秒．5．国际单位制：1960年第11届国际计量大会制订的，国际通用的、包括一切计量领域的单位制．6．国际单位制中的基本单位物理量名称物理量符号单位名称单位符号长度l 米m质量m 千克(公斤)kg时间t 秒s电流I 安培 A 热力学温度T 开[尔文]K物质的量n，(ν)摩[尔]mol发光强度I，(I V)坎[德拉]cd 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)一般来说物理公式仅能确定各物理量之间的数量关系，不能确定它们之间的单位关系．(×)(2)各个物理量的单位可以相互导出．(×)(3)若某个单位符号中包含几个基本单位的符号，则该单位一定是导出单位．(√)(4)厘米cm、克g、小时h都属于国际单位制单位．(×)2．测量国际单位制规定的三个力学基本物理量分别可用的仪器是下列哪一组( ) A．米尺、弹簧测力计、秒表B．米尺、弹簧测力计、打点计时器C．量筒、天平、秒表D．米尺、天平、秒表D[据单位制可知，在国际单位制中三个力学的基本物理量分别为长度、质量、时间，长度用米尺测量，质量用天平测量，时间用秒表测量，故D选项正确．]3．(多选)下列哪些物理量的单位是导出单位( )A．力的单位N B．压强的单位PaC．长度的单位m D．加速度的单位m/s2ABD[题目所给单位均为力学单位，在力学中只取质量、长度、时间的单位为基本单位，除这三个单位以外的单位，均为导出单位．]对单位制的理解单位“N”只有一个字母是基本单位，还是导出单位？提示：导出单位．本物理量能够推导出其他物理量．2．物理量与单位：物理量的单位是用来衡量物理量的标准，物理量的描述要同时用数字和单位来描述，否则没有任何物理意义．3．基本单位与导出单位：基本单位是导出单位的基础，在选定了基本单位之后，由基本单位以相乘、相除的形式构成的单位称为导出单位．4．单位制的组成【例1】(多选)关于国际单位制，下列说法正确的是( )A．国际单位制是世界各国统一使用的一种通用的单位制B．各国均有不同的单位制，国际单位制是为了交流方便而采用的一种单位制C．国际单位制是一种基本的单位制，只要在物理运算中各物理量均采用国际单位制中的单位，则最后得出的结果必然是国际单位制中的单位D．国际单位制中的基本单位的物理量是长度、能量、时间ABC[为了运算的简捷，交流方便，各国都要统一采用通用单位制，这就是国际单位制，故选项A、B正确；只要运算过程中各量均采用国际单位制中的单位，最终得到的结果也必然是国际单位制中的单位，这是国际单位制的又一重要作用，故选项C正确；国际单位制中规定基本单位的物理量中没有“能量”，选项D错误．]理解单位制的三个常见误区(1)只用一个符号表示的单位不一定是基本单位．例如，牛顿(N)、焦耳(J)、瓦特(W)等都不是基本单位，而是导出单位．(2)是国际单位的不一定是基本单位．基本单位只是组成国际单位制的一小部分，在国际单位制中，除七个基本单位以外的单位都是导出单位．(3)物理量单位之间的关系可能通过相应的物理公式导出，但并不是所有物理量的单位都可以互相导出．[跟进训练]1．(多选)对下面的物理量和单位的说法正确的是( )①密度②牛③米每秒④加速度⑤长度⑥质量⑦千克⑧时间A．属于国际单位制中基本单位的是①⑤⑥⑧B．属于国际单位制中基本单位的是⑦C．属于国际单位制中单位的是②③⑦D．属于国际单位制中单位的是④⑤⑥BC[密度、加速度、长度、质量和时间不是单位的名称，而是物理量的名称；千克是国际单位制中的基本单位，牛、米每秒是国际单位制中的导出单位，都属于国际单位，故B、C正确．]单位制的运用《三国演义》中提到张飞身长八尺，篮球明星姚明身高2.26 m，张飞和姚明谁高一些？提示：按现在算法8尺＝2.666 67米，比姚明高．但是并不是张飞比姚明高，而是古代的“尺”和现代的“尺”不一样．我国的“尺”竟有1尺相当于0.230 9 m到0.355 8 m 的变化，其差别相当悬殊，比较长度一定要统一单位．不用写出各个量的单位，只要在式子末尾写出所求量的单位即可．2．推导物理量的单位：物理公式在确定各物理量的数量关系时，也确定了各物理量的单位关系，所以我们可以根据物理公式中物理量间的关系推导出物理量的单位．3．判断比例系数的单位：根据公式中物理量的单位关系，可判断公式中比例系数有无单位，如公式F＝kx中k的单位为N/m，F＝μF N中μ无单位，F＝kma中k无单位．4．比较物理量的大小：比较某个物理量不同值的大小时，必须先把它们的单位统一，再根据数值来比较．5．检验物理公式和结果根据物理公式中各物理量的单位，可以推断该物理公式计算结果的单位，若该单位与该公式所求的物理量的单位相同，则说明公式可能是正确的；否则，公式肯定是错误的．【例2】 质量m ＝200 g 的物体以加速度a ＝20 cm/s 2做匀加速直线运动，则关于它受到的合外力的大小及单位，下列运算既简洁又符合一般运算要求的是( )A ．F ＝200×20＝4 000 NB ．F ＝0.2×0.2 N＝0.04 NC ．F ＝0.2×0.2＝0.04 ND ．F ＝0.2 kg×0.2 m/s 2＝0.04 NB [在物理计算中，如果各物理量的单位都统一到国际单位制中，则最后结果的单位也一定是国际单位制中的单位．在国际单位制中m ＝0.2 kg ，a ＝0.2 m/s 2，力F 的单位为N.根据牛顿第二定律F ＝ma ＝0.2×0.2 N＝0.04 N ．]1在利用物理公式进行计算时，为了在代入数据时不使表达式过于繁杂，我们要把各个量换算到同一单位制中，这样计算时就不必一一写出各量的单位，只要在所求结果后写上对应的单位即可.2习惯上把各量的单位统一成国际单位，只要正确地应用公式，计算结果必定是用国际单位来表示的.[跟进训练]2．有几名同学在一次运算中，得出了某物体位移x 的大小同其质量m 、速度v 、作用力F 和运动时间t 的关系式分别如下，其中可能正确的是( )A ．x ＝v2aB ．x ＝mv 3FC ．x ＝FtD ．x ＝mv 22FD [把各物理量的单位都用基本单位表示，v 的单位为m/s ，a 的单位为m/s 2，F 的单位为kg·m/s 2，x 的单位为m ，t 的单位为s ，m 的单位为kg ，由此可解出A 、B 、C 、D 计算结果的单位分别为s 、m 2/s 、kg·m/s、m ，故A 、B 、C 错误，D 正确．]1．物理观念：基本单位、导出单位、单位制的概念、国际单位制． 2．科学思维：由物理量关系式得到物理量单位.1．关于物理量的单位，下列说法正确的是( )A ．任何一个物理量和物理概念都具有相对应的单位B ．物理公式中的物理量也可能没有单位，这样的量也没有数值C ．物理量之间单位关系的确定离不开描述各种规律的物理公式D ．物理量的单位均可以互相导出C [并不是任何物理量都有单位，且单位并不一定唯一，物理量单位之间的关系可以通过物理公式导出，C 正确．]2．(多选)下列说法正确的是( )A ．在力学中，力是基本概念，所以力的单位“牛顿”是力学单位制中的基本单位B ．因为力的单位是牛顿，而1 N ＝1 kg·m/s 2，所以牛顿是个导出单位C ．各物理量采用国际单位制单位，通过物理公式得出的最终结果的单位一定为国际单位制单位D ．物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系，同时也确定了物理量间的单位关系 BCD [力虽然是力学中一个最基本的概念，但它不是力学中的基本物理量(力学中的基本物理量是质量、长度和时间)，所以它的单位“牛顿”不是力学中的基本单位．力学中的基本单位是千克、米、秒，其他单位都是导出单位．B 、C 、D 正确．]3．在初中已经学过，如果一个物体在力F 的作用下沿着力的方向移动一段距离l ，这个力对物体做的功是W ＝Fl ，我们还学过，功的单位是焦耳(J)，由功的公式和牛顿第二定律F ＝ma 可知，焦耳(J)与基本单位米(m)、千克(kg)、秒(s)之间的关系是( )A ．kg·m/s 2B ．kg·m/sC ．kg·m 2/s 2D ．kg·m 2/sC [根据W ＝Fl 可得，1 J ＝1 N·m，根据牛顿第二定律F ＝ma 可知，1 N ＝1 kg·m/s 2，则1 J ＝1 kg·m 2/s 2，所以A 、B 、D 错误，C 正确．]4．一物体在2 N 的外力作用下，产生10 cm/s 2的加速度，求该物体的质量．下面有几种不同的求法，其中单位运用正确、简捷而又规范的是( )A ．m ＝F a ＝210kg ＝0.2 kgB ．m ＝F a ＝ 2 N 0.1 m/s 2＝20 kg·m/s 2m/s2＝20 kg C ．m ＝F a ＝20.1＝20 kgD ．m ＝F a ＝20.1kg ＝20 kgD [物理计算中，在进行数量运算的同时，也要注意单位运算．带单位运算时，每一个数据均要带上单位，且单位换算要准确；也可以把题中已知量的单位都用国际单位制单位表示，计算的结果就用国际单位制单位表示，这样在统一已知量的单位后，就不必一一写出各个量的单位，只在结果后面写出正确单位即可．在备选的四个选项中，A 、C 均错误，B 项解题过程正确，但不简捷，只有D 项中单位运用正确，且过程简捷、规范．故D 正确．]5．(新情景题)在选定了长度的单位m 、质量的单位kg 、时间的单位s 之后，就足以导出力学中其他所有物理量的单位，但导出时必须依据相关的公式．现有一个物理量的表达式为A ＝GM r，其中M 是质量，r 是长度，又已知G 的单位是N·m 2·kg －2. (1)据此能否推知A 是什么物理量？(2)如果物体的加速度的表达式a ＝Gm r，请判断此表达式是否正确？ [解析] (1)由A ＝GMr可得，A 的单位是 N·m 2·kg －2·kg m＝N·m·kg －1＝kg·m·s －2·m·kg －1＝m/s ，故物理量A 是速度． (2)a 单位m/s 2GM r单位m 2/s 2单位不同，不对．。
《第4章 牛顿运动定律》试卷及答案_高中物理必修第一册_沪教版_2024-2025学年
《第4章牛顿运动定律》试卷(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、一个物体在光滑水平面上受到恒定外力的作用而加速运动，如果该物体的质量增加一倍，同时作用力也增加一倍，那么物体的加速度会如何变化？•A) 加速度不变•B) 加速度减小一半•C) 加速度增大一倍•D) 加速度增大两倍2、假设有一辆静止的小车，在水平方向上施加了一个恒定的拉力，使小车开始加速前进。
若忽略空气阻力和其他摩擦力的影响，下列哪一项描述是正确的？•A) 小车的速度与时间成正比•B) 小车的速度与时间的平方成正比•C) 小车的加速度随时间逐渐减少•D) 小车的位移与时间成正比3、一个物体在水平面上受到一个恒定的推力作用，同时受到一个与运动方向相反的摩擦力。
如果推力大于摩擦力，下列说法正确的是：A、物体将做匀速直线运动B、物体的速度将逐渐减小C、物体的速度将逐渐增大D、物体的加速度将逐渐减小4、一个物体从静止开始沿斜面向上滑动，斜面的倾角为θ。
下列说法正确的是：A、物体受到的重力分量向下，摩擦力方向向上，物体的加速度沿斜面向下B、物体受到的重力分量向下，摩擦力方向向下，物体的加速度沿斜面向上C、物体受到的重力分量向下，摩擦力方向向上，物体的加速度沿斜面向下D、物体受到的重力分量向下，摩擦力方向向下，物体的加速度沿斜面向上5、一个物体在水平面上受到两个力的作用，一个力是水平向右的推力F，另一个力是水平向左的摩擦力f。
如果物体保持静止，则以下说法正确的是：A、推力F必须大于摩擦力fB、推力F必须小于摩擦力fC、推力F和摩擦力f大小相等D、推力F和摩擦力f的合力为零6、一个物体从静止开始沿着光滑的斜面下滑，以下说法正确的是：A、物体的速度随时间均匀增加B、物体的加速度随时间均匀增加C、物体的动能随时间均匀增加D、物体的势能随时间均匀减少7、一物体在水平面上受到一水平推力F的作用，同时受到一摩擦力f的阻碍，物体沿水平面做匀速直线运动。
高中必刷题 物理必修1 第四章 牛顿运动定律 第6节 用牛顿运动定律解决问题(一)整体法和隔离法临界问题
课时3 连接体问题（整体法和隔离法）、临界问题刷基础题型1 连接体问题（整体法和隔离法）1.［河北保定唐县一中2019高一上月考］（多选）如图所示，在光滑的桌面.上有质量分别为m 和M 的A 、B 两个物块，现用水平方向的力F 推物块A ，使A 、B 两物块在桌面上一起向右加速，则A 、B 间的相互作用力为 （ ）A .若桌面光滑，作用力为MFM m+ B .若桌面光滑，作用力为mFM m+ C .若A 、B 与桌面间的动摩擦因数均为μ，A 、B 仍向右加速，则A 、B 间的相互作用力为MFMg M mμ++ D .若A 、B 与桌面间的动摩擦因数均为μ，A 、B 仍向右加速，则A 、B 间的相互作用力为MFM m+ 2.如图甲所示，当A 、B 两物块放在光滑的水平面上时，用水平恒力F 作用于A 的左端，使A 、B 一起向右做匀加速直线运动时的加速度大小为1a ，A 、B 间的相互作用力的大小为1N .如图乙所示，当A 、B 两物块放在固定光滑斜面上时，在恒力F 作用下，使A 、B 一起沿斜面向上做匀加速直线运动时的加速度大小为2a ，A 、B 间的相互作用力大小为2N ，则有关1a 、2a 和1N 、2N 的关系正确的是（ ）A .12a a >，12N N >B .12a a >，12N N <C .12a a =，12N N =D .12a a >，12N N =3.如图所示，楔形物体沿固定斜面加速下滑（楔形物体上表面水平），甲图中在楔形物体上再放上一个小物块，乙图中在楔形物体上施加一个竖直向下的力F ，则下列关于楔形物体运动情况的说法中正确的是 （ ）A .甲图中楔形物体的加速度增大，乙图中楔形物体的加速度增大B .甲图中楔形物体的加速度增大，乙图中楔形物体的加速度不变C .甲图中楔形物体的加速度不变，乙图中楔形物体的加速度增大D .甲图中楔形物体的加速度不变，乙图中楔形物体的加速度不变4.如图所示，体积相同的两个小球A 和B 用1m 长的细线相连，A 的质量为m=1kg ，B 的质量为A 的质量的2倍.将它们都浸入水中后恰能处于静止状态（设水足够深，g 取10m/s 2）.求：（1）此时细线的张力大小；（2）若细线被剪断，经时间2s 后两球相距多远？题型2 临界问题5.（多选）如图所示，A 、B 两物块叠在一起静止在水平地面上，A 物块的质量2kg A m =，B 物块的质量3kg B m =，A 与B 接触面间的动摩擦因数10.4μ=，B 与地面间的动摩擦因数20.1μ=，现对A 或对B 施加一水平外力F ，使A 、B 相对静止一起沿水平地面运动，重力加速度g 取10m/s 2，物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.下列说法正确的是 （ ）A .若外力F 作用到物块A 时，则其最小值为8NB .若外力F 作用到物块A 时，则其最大值为10NC .若外力F 作用到物块B 时，则其最小值为13ND .若外力F 作用到物块B 时，则其最大值为25N6.［四川绵阳2019高一上期末］如图所示，细线的一端固定在倾角为45°的光滑楔形滑块A 的顶端P 处，细线的另一端拴一质量为m 的小球.则（ ）A .当滑块向左做匀速运动时，细线的拉力为0.5mgB .当滑块以加速度a=g 向左加速运动时，小球对滑块压力为零C .当滑块以加速度a=g 向左加速运动时，细线中拉力为mgD .当滑块以加速度a=2g 向左加速运动时，细线中拉力为2mg 7.［重庆一中2019高一上期末］（多选）如图所示，平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k ，一端固定在倾角为θ=30°的斜面底端，另一端与物块A 连接，两物块A 、B 质量均为m ，初始时均静止.现用平行于斜面向上大小等于2mg的恒力F 拉物块B ，使B 沿斜面向上缓慢运动，直到B 与A 开始分离.下列说法正确的是 （ ） A .静止时弹簧的压缩量为mgkB .从开始运动到B 与A 刚分离的过程中，B 沿斜面滑动的距离为2mgkC .从开始运动到B 与A 刚分离的过程中，B 物块的速度先增大后减小D .从开始运动到B 与A 刚分离的过程中，B 物块的加速度一直减小 刷提升1.［湖北荆州中学、宜昌一中等四地七校考试联盟2019高三上期末］如图所示，光滑的水平地面上有两块材料完全相同的木块A 、B ，质量均为m ，A 、B 之间用轻质细绳水平连接.现沿细绳所在直线施加一水平恒力F 作用在A 上，A 、B 开始一起做匀加速运动，在运动过程中把和木块A 、B 完全相同的木块C 放在某一木块上面，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动，则在放上C 并达到稳定后，下列说法正确的是 （ ）A .若C 放在A 上面，绳上拉力不变B .若C 放在B 上面，绳上拉力为2F C .C 放在B 上，B 、C 间摩擦力为3F D .C 放在A 上比放在B 上运动时的加速度大2.（多选）如图所示，小球A 、B 的质量相等，A 球光滑，B 球与斜面间的动摩擦因数0.5tan μθ=，中间用一根弹簧连接，弹簧的质量不计，斜面足够长，倾角为θ，将A 、B 和弹簧组成的系统放到斜面上，并让弹簧处于原长时由静止释放，弹簧轴线平行于斜面，下列说法正确的是 （ ）A .刚开始释放时A 、B 两球的加速度大小均为sin g θB .刚开始释放时A 、B 两球的加速度大小分别为sin g θ、0.5sin g θC .A 球的加速度为零时，B 球的加速度大小为1.5sin g θD .A 、B 球的加速度第一次相等时，弹簧第一次最短 3.［江西九江一中2018高一上月考］（多选）如图，在光滑水平面上放着紧靠在一起的A 、B 两物体，B 的质量是A 的2倍，B 受到向右的恒力2N B F =，A 受到的水平力92A F t =-（N ）（t 的单位是s ）.从t=0时刻开始计时，则（ ）A .A 物体3s 末时的加速度大小是初始时的511B .4s 后，B 物体做匀加速直线运动C .4.5s 时，A 物体的速度为零D .4.5s 后，A 、B 的加速度方向相同4.如图所示，一块质量m=2kg 的木块放置在质量M=6kg 、倾角θ=37°的粗糙斜面体上，木块与斜面体间的动摩擦因数μ=0.8，二者静止在光滑水平面上.现对斜面体施加一个水平向左的作用力F ，若要保证木块和斜面体不发生相对滑动，求F 的大小范围.（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取10m/s 2）5.如图所示，质量为m=2kg 的物块放在一固定斜面上，斜面长L=11m ，当斜面倾角为37°时物块恰能沿斜面匀速下滑.现对物块施加一大小为F=100N 的水平向右的恒力，可使物块从斜面底端由静止开始向上滑行（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g 取10m/s 2），求：（1）物块在力F 作用下从斜面底端运动到顶端所需的时间； （2）若要在力F 作用下保证物块可以从斜面底端运动到顶端，则该力作用的最短时间；（3）设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当斜面倾角增大并超过某一临界角0θ时，不论水平恒力F 多大，都不能使物块沿斜面向上滑行，试求这一临界角0θ的大小（可用三角函数表示）.刷素养6.［北京市东城区2019高一上期末］如图所示，停放在水平冰面上的冰车由质量为M 、倾角为θ的斜面体改装而成，在斜面体上轻放一质量为m 的物块，不计物块与斜面、冰车与冰面之间的摩擦.（1）释放物块后，在物块沿斜面向下运动的同时，冰车也在水平冰面上运动请画出冰车受力的示意图，并根据示意图说明冰车由静止变为运动的原因（作图时冰车可视为质点）.（2）若冰面上的人在车后方用水平方向的力推车，请分析下列两种可能情况：①当力的大小为1F 时，物块在斜面上滑动的同时冰车在冰面上保持静止，求1F 和物块加速度的大小1a ；①当力的大小为2F 时，物块和斜面保持相对静止一起加速运动，求2F 和物块加速度的大小2a .（3）第（1）问和第（2）问①所述的两种情况下，小物块对斜面压力的大小不同，分别记为N1F 和N2F ，请对N1F 和N2F 的大小关系作出猜想，并说明作出该种猜想的理由.。
_新教材高中物理第4章牛顿运动定律6牛顿运动定律的应用学案教科版必修第一册
牛顿运动定律的应用学习目标：1.[物理观念]进一步掌握受力分析的方法，并能结合物体的运动情况进行受力分析． 2.[科学思维]知道动力学的两类问题，理解加速度是解决两类动力学问题的桥梁． 3.[科学思维]掌握解决动力学问题的基本思路和方法，会用牛顿运动定律和运动学公式解决有关问题．一、动力学方法测质量如果已知物体的受力情况和运动情况，可以求出它的加速度，进一步利用牛顿第二定律求出它的质量．二、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．三、从运动情况确定受力1．如果已知物体的运动情况，根据运动学公式求出加速度，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的力．2．解决动力学问题的关键：对物体进行正确的受力分析和运动情况分析，并抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁——加速度．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)根据物体加速度的方向可以判断物体所受合外力的方向．(√)(2)根据物体加速度的方向可以判断物体受到的每个力的方向．(×)(3)物体运动状态的变化情况是由它的受力决定的．(√)(4)物体运动状态的变化情况是由它对其他物体的施力情况决定的. (×)2．A、B两物体以相同的初速度滑上同一粗糙水平面，若两物体的质量为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 BC．x A<x B D．不能确定A[A、B两物体在滑行过程中所受合外力等于它们所受的滑动摩擦力，由牛顿第二定律知，－μmg ＝ma ，得a ＝－μg ，由运动学公式v 2t －v 20＝2ax 得，x ＝v 202μg，故x A ＝x B ，选项A 正确，选项B 、C 、D 错误．]3．质量为0.2 kg 的物体从36 m 高处由静止下落，落地时速度为24 m/s ，则物体在下落过程中所受的平均阻力是多少？(g 取10 m/s 2)[解析] 由运动学公式v 2t －v 2＝2ax 得加速度a ＝v 2t －v 202x ＝242－02×36m/s 2＝8 m/s 2.物体受力分析如图所示，由牛顿第二定律得F 合＝ma ＝0.2×8 N＝1.6 N ，而F 合＝mg －F 阻，则物体在下落过程中所受的平均阻力F 阻＝mg －F 合＝0.2×10 N－1.6 N ＝0.4 N.[答案] 0.4 N已知受力确定运动情况玩滑梯是小孩非常喜欢的活动，如果滑梯的倾角为θ，一个小孩从静止开始下滑，小孩与滑梯间的动摩擦因数为μ，滑梯长度为L ，怎样求小孩滑到底端的速度和需要的时间？提示：首先分析小孩的受力，利用牛顿第二定律求出其下滑的加速度，然后根据公式v 2＝2ax 和x ＝12at 2即可求得小孩滑到底端的速度和需要的时间.2．解题的一般步骤【例1】如图所示，质量为2 kg的物体静止放在水平地面上，已知物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现给物体施加一个与水平面成37°角的斜向上的拉力F＝5 N的作用(取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．求：(1)物体与地面间的摩擦力大小；(2)5 s内的位移大小．思路点拨：分析物体受力情况―――――――――――→建坐标系、正交分解由牛顿第二定律求出摩擦力和加速度a―――――――→由运动学公式求5 s内位移[解析] 对物体受力分析如图所示，建立直角坐标系并分解F.(1)在y轴方向有：N＋F sin 37°＝mg，代入数据解得N＝17 N，物体与地面间的摩擦力大小为f＝μN＝0.2×17 N＝3.4 N.(2)水平方向，由牛顿第二定律F cos 37°－f＝ma得a ＝0.3 m/s 25 s 内的位移为：x ＝12at 2＝12×0.3×52m ＝3.75 m.[答案] (1)3.4 N (2)3.75 m应用牛顿第二定律解题时求合力的方法(1)合成法物体只受两个力的作用产生加速度时，合力的方向就是加速度的方向，解题时要求准确作出力的平行四边形，然后运用几何知识求合力F 合．反之，若知道加速度方向就知道合力方向．(2)正交分解法当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，通常用正交分解法解答，一般把力正交分解为加速度方向和垂直于加速度方向的两个分量．即沿加速度方向：F x ＝ma ，垂直于加速度方向：F y ＝0.[跟进训练]1．如图所示，ad 、bd 、cd 是竖直面内三根固定的光滑细杆，每根杆上套着一个小滑环(图中未画出)，三个滑环分别从a 、b 、c 处释放(初速度为0)，用t 1、t 2、t 3依次表示各滑环到达d 处所用的时间，则 ( )A ．t 1<t 2<t 3B ．t 1>t 2>t 3C ．t 3>t 1>t 2D ．t 1＝t 2＝t 3D [小滑环下滑过程中受重力和杆的弹力作用，下滑的加速度可认为是由重力沿细杆方向的分力产生的，设细杆与竖直方向夹角为θ，由牛顿第二定律知mg cos θ＝ma ①设圆心为O ，半径为R ，由几何关系得，滑环由开始运动至d 点的位移为x ＝2R cos θ② 由运动学公式得x ＝12at2③由①②③联立解得t ＝2R g. 小滑环下滑的时间与细杆的倾斜情况无关，故t 1＝t 2＝t 3，D 正确．]已知运动情况确定受力情况1．解题思路已知物体运动情况―――――――――――→由匀变速直线运动公式运动分析求得a ―――――→由F ＝ma 受力分析确定物体受力情况2．解题的一般步骤(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动过程分析，并画出受力图和运动草图．(2)选择合适的运动学公式，求出物体的加速度． (3)根据牛顿第二定律列方程，求物体所受的合外力． (4)根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需求的力．【例2】 民用航空客机的机舱除通常的舱门外还设有紧急出口，发生意外情况的飞机着陆后，打开紧急出口的舱门，会自动生成一个由气囊组成的斜面，机舱中的乘客就可以沿斜面迅速滑行到地面上来．若某型号的客机紧急出口离地面高度为4.0 m ，构成斜面的气囊长度为5.0 m ．要求紧急疏散时，乘客从气囊上由静止下滑到达地面的时间不超过2.0 s(g 取10 m/s 2)，则：(1)乘客在气囊上下滑的加速度至少为多大？ (2)气囊和下滑乘客间的动摩擦因数不得超过多少？ 思路点拨：确定研究对象→运动分析→运动学方程→求a →受力分析→牛顿第二定律→求受力情况[解析] (1)由题意可知，h ＝4.0 m ，L ＝5.0 m ，t ＝2.0 s. 设斜面倾角为θ，则sin θ＝h L乘客沿气囊下滑过程中，由L ＝12at 2得a ＝2Lt2，代入数据得a ＝2.5 m/s 2.(2)在乘客下滑过程中，对乘客受力分析如图所示，沿x 轴方向有mg sin θ－f ＝ma沿y 轴方向有N －mg cos θ＝0， 又f ＝μN联立方程解得μ＝g sin θ－a g cos θ≈0.92.[答案] (1)2.5 m/s 2(2)0.92从运动情况确定受力的注意事项(1)由运动学规律求加速度，要特别注意加速度的方向，从而确定合外力的方向，不能将速度的方向和加速度的方向混淆．(2)题目中所求的力可能是合力，也可能是某一特定的力，均要先求出合力的大小、方向，再根据力的合成与分解求分力．[跟进训练]训练角度1 单过程问题2．如图所示，截面为直角三角形的木块置于粗糙的水平地面上，其倾角θ＝30°.现木块上有一质量m ＝1.0 kg 的滑块从斜面下滑，测得滑块在0.40 s 内速度增加了1.4 m/s ，且知滑块滑行过程中木块处于静止状态，重力加速度g 取10 m/s 2，求：(1)滑块滑行过程中受到的摩擦力大小；(2)滑块滑行过程中木块受到地面的摩擦力大小及方向．[解析] (1)由题意可知，木块滑行的加速度a ＝Δv Δt ＝1.40.40 m/s 2＝3.5 m/s 2.对木块受力分析，如图甲所示，根据牛顿第二定律得mg sin θ－f ＝ma ，解得f ＝1.5 N.甲 乙(2)根据(1)问中的木块受力示意图可得N ＝mg cos θ.对木块受力分析，如图乙所示，根据牛顿第三定律有N ′＝N ，根据水平方向上的平衡条件可得f 地＋f cos θ＝N ′sin θ，解得f 地≈3.03 N，f 地为正值，说明图中标出的方向符合实际，故摩擦力方向水平向左．[答案] (1)1.5 N (2)3.03 N 方向水平向左 训练角度2 多过程问题3．如图所示，在倾角θ＝37°的足够长的固定的斜面底端有一质量m ＝1.0 kg 的物体．物体与斜面间动摩擦因数μ＝0.25，现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动．拉力F ＝10 N ，方向平行斜面向上．经时间t ＝4.0 s 绳子突然断了，求：(1)绳断时物体的速度大小；(2)从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间．(已知sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80，g 取10 m/s 2)[解析] (1)物体受拉力向上运动过程中，受拉力F 、斜面支持力N 、重力mg 和摩擦力f ，设物体向上运动的加速度为a 1，根据牛顿第二定律有：F －mg sin θ－f ＝ma 1又f ＝μN ，N ＝mg cos θ 解得a 1＝2.0 m/s 2t 1＝4.0 s 时物体的速度大小v 1＝a 1t 1＝8.0 m/s.(2)绳断时物体距斜面底端的位移为x 1＝12a 1t 21＝16 m绳断后物体沿斜面向上做匀减速直线运动，设运动的加速度大小为a 2，则根据牛顿第二定律，对物体沿斜面向上运动的过程有mg sin θ＋f ＝ma 2解得a 2＝8.0 m/s 2物体匀减速运动的时间t 2＝v 1a 2＝1.0 s减速运动的位移为x 2＝12v 1t 2＝4.0 m此后物体沿斜面匀加速下滑，设物体下滑的加速度为a 3，根据牛顿第二定律可得：mg sin θ－f ＝ma 3，解得a 3＝4.0 m/s 2设物体由最高点下滑的时间为t 3，根据运动学公式可得x 1＋x 2＝12a 3t 23，t 3＝10 s≈3.2s ，所以物体返回斜面底端的时间为t ＝t 2＋t 3＝4.2 s. [答案] (1)8.0 m/s (2)4.2 s1．物理观念：能结合运动情况确定受力情况，能结合受力情况确定运动情况． 2．科学思维：掌握牛顿运动定律和运动学公式解决问题的基本思路和方法.1．假设汽车突然紧急制动后所受到的阻力的大小与汽车所受的重力的大小差不多，当汽车以20 m/s 的速度行驶时突然制动，它还能继续滑动的距离约为 ( )A ．40 mB ．20 mC ．10 mD ．5 mB [a ＝f m ＝mg m ＝g ＝10 m/s 2，由v 2＝2ax 得x ＝v 22a ＝2022×10m ＝20 m ，B 正确．]2．水平面上一质量为m 的物体，在水平恒力F 作用下，从静止开始做匀加速直线运动，经时间t 后撤去外力，又经时间3t 物体停下，则物体受到的阻力为 ( )A ．F 3B ．F 4 C.F 2 D ．2F3B [在前t 时间内，由牛顿第二定律知F －f ＝ma 1，t 时间末v ＝a 1t ，得v ＝F －fm·t ；后3 t 内，由牛顿第二定律知f ＝ma 2，另由运动学规律得0＝v －a 2·3t ，即v ＝fm·3t ，联立得f ＝F4，故选项B 正确．]3.(多选)如图所示，质量为m ＝1 kg 的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3，当物体运动的速度为10 m/s 时，给物体施加一个与速度方向相反的大小为F ＝2 N 的恒力，在此恒力作用下(取g ＝10 m/s 2) ( )A ．物体经10 s 速度减为零B ．物体经2 s 速度减为零C ．物体速度减为零后将保持静止D ．物体速度减为零后将向右运动BC [物体受到向右的恒力和滑动摩擦力的作用，做匀减速直线运动．滑动摩擦力大小为f ＝μN ＝μmg ＝3 N ，故a ＝F ＋f m ＝5 m/s 2，方向向右，物体减速到0所需时间为t ＝v 0a＝2 s ，故B 正确，A 错误；减速到零后F <f ，物体处于静止状态，故C 正确，D 错误．]4．竖直上抛物体受到的空气阻力f 大小恒定，物体上升到最高点时间为t 1，从最高点再落回抛出点所需时间为t 2，上升时加速度大小为a 1，下降时加速度大小为a 2，则 ( )A ．a 1>a 2，t 1<t 2B ．a 1>a 2，t 1>t 2C ．a 1<a 2，t 1<t 2D ．a 1<a 2，t 1>t 2A [上升过程中，由牛顿第二定律，得mg ＋f ＝ma 1① 设上升高度为h ，则h ＝12a 1t 21②下降过程，由牛顿第二定律，得mg －f ＝ma 2 ③ h ＝12a 2t 22④由①②③④得，a 1>a 2，t 1<t 2，A 正确．] 5．(新情景题)情境：科技馆的主要教育形式为展览教育，通过科学性、知识性、趣味性相结合的展览内容和参与互动的形式，反映科学原理及技术应用，鼓励公众动手探索实践，不仅普及科学知识，而且注重培养观众的科学思想、科学方法和科学精神．晓敏同学在科技馆做“水对不同形状运动物体的阻力大小的比较”实验，图甲中两个完全相同的浮块，头尾相反放置在同一起始线上，它们通过细线与终点的电动机连接．两浮块分别在大小为F 的两个相同牵引力作用下同时开始向终点做直线运动，运动过程中该同学拍摄的照片如图乙．已知拍下乙图时，左侧浮块运动的距离恰好为右侧浮块运动距离的2倍，假设从浮块开始运动到拍下照片的过程中，浮块受到的阻力不变．问题：试求该过程中： (1)两浮块平均速度之比v 左v 右； (2)两浮块所受合力之比F 左F 右； (3)两浮块所受阻力f 左与f 右之间的关系．[解析] (1)由v －＝xt得，左侧浮块的平均速度：v 左＝x 左t右侧浮块的平均速度：v 右＝x 右t， 两浮块平均速度之比：v 左v 右＝x 左t x 右t＝x 左x 右＝2.(2)根据牛顿第二定律可知：F 合＝ma浮块运动的位移：x ＝12at 2则：F 左F 右＝a 左a 右＝x 左x 右＝2. (3)根据牛顿第二定律可知：F －f 左＝ma 左F －f 右＝ma 右又因为a 左a 右＝x 左x 右＝2 则有F －f 左F －f 右＝a 左a 右＝2 则两浮块所受阻力f 左与f 右之间的关系 2f 右－f 左＝F .[答案] (1)2 (2)2 (3)2f 右－f 左＝F。
《第四章 牛顿运动定律》试卷及答案_高中物理必修第一册_教科版_2024-2025学年
《第四章牛顿运动定律》试卷(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、1、一物体从静止开始，在水平面上受到一恒力作用，以下说法正确的是：A、物体的加速度会随着时间的增加而减小B、物体的速度会随着时间的增加而减小C、物体的位移会随着时间的增加而增大D、物体的位移会随着时间的增加而减小2、2、一个物体在水平面上受到两个力的作用，一个向左，一个向右，大小相等，方向相反，那么：A、物体一定处于静止状态B、物体的加速度一定为零C、物体的合力为零，但可能存在加速度D、物体的速度一定为零3、一个物体在水平地面上受到一个恒力F的作用，该物体沿直线做加速运动。
以下说法正确的是（）A、物体的加速度与力F成正比，与物体质量成反比B、物体的加速度与力F成正比，与物体质量无关C、物体的加速度与物体质量成正比，与力F成反比D、物体的加速度与物体质量成反比，与力F成正比4、一个物体在光滑的水平面上，受到一个方向与物体运动方向成30°的恒力F的作用。
以下说法错误的是（）A、物体在水平方向上的加速度与力F成正比，与物体质量成反比B、物体在垂直方向上的加速度为0，因为没有垂直方向上的力作用C、物体在斜方向上的合加速度小于30°方向上的分力产生的加速度D、物体在斜方向上的合加速度等于30°方向上的分力产生的加速度5、一个物体在光滑水平面上做匀速直线运动，下列说法正确的是：A、物体的加速度为零B、物体受到的合外力为零C、物体受到的摩擦力为零D、物体的速度为零6、一辆汽车以恒定功率启动，下列说法正确的是：A、汽车的速度越大，其加速度越大B、汽车的速度越大，其加速度越小C、汽车的速度越大，其功率越小D、汽车的功率与速度无关7、一个质量为2kg的物体，在光滑水平面上受到大小为8N的恒力作用，由静止开始运动。
根据牛顿第二定律，求该物体加速度的大小是多少？•A) 1m/s²•B) 2m/s²•C) 4m/s²•D) 8m/s²二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、关于牛顿第一定律，以下说法正确的是：A、物体不受外力作用时，将保持静止状态或匀速直线运动状态。
4.6用牛顿运动定律解决问题(滑块-木板问题)—人教版高中物理必修一课件
人教版 高中物理必修一 第四章牛顿运动定律
滑块-木板问题
1.概念：一个物体在另一个物体上发生相对滑动，两者之间有相对运动。 问题涉及两个物体、多个过程，两物体的运动时间、速度、位移间有一定 的关系。 2.模型的特点： 滑块(视为质点)置于木板上，滑块和木板均相对地面运动，且滑块和木板 在摩擦力的相互作用下发生相对滑动。
(1)木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2； (2)木板的最小长度； (3)木板右端离墙壁的最终距离。
答案：(1)0.1 0.4
(2)6 m (3)6.5 m
滑块-木板问题
求解“滑块—木板”类问题的方法技巧(1)搞清各物体初态对地的运动 和相对运动(或相对运动趋势)，根据相对运动(或相对运动趋势)情况，确 定物体间的摩擦力方向．(2)正确地对各物体进行受力分析，并根据牛顿 第二定律确定各物体的加速度，结合加速度和速度的方向关系确定物体的 运动情况．
如图所示，质量为M＝1 kg的长木板静止在光滑水平面上，现有一质量 为m＝0.5 kg的小滑块(可视为质点)以v0＝3 m/s 的初速度从左端沿木板上 表面冲上木板，带动木板向前滑动．已知滑块与木板上表面间的动摩擦因 数μ＝0.1，重力加速度g取10 m/s2，木板足够长．求：
【模型2】滑块A和木板B叠放在水平地面上，滑块质量为m，木板质量为 M，A、B间的动摩擦因数为μ1，B与地面间的动摩擦因数为μ2，开始两者 静止，外力F作用在滑块上，若F=kt，A、B将如何运动？
【模型3】滑块A和木板B叠放在水平地面上，滑块质量为m，木板质量为 M，A、B间的动摩擦因数为μ1，B与地面间的动摩擦因数为μ2，若A、B两 物体在外力作用下相对静止一起加速，某时刻撤去外力后，二者如何运动 ？
人教版物理必修1第四章6：用牛顿运动定律解决问题(一)有答案
人教版物理必修1第四章6：用牛顿运动定律解决问题（一）一、多选题。
1. 在水平地面上，A、B两物体叠放如图所示，在水平力F的作用下一起匀速运动，若将水平力F作用在A上，两物体可能发生的情况是（）A.A、B一起匀速运动B.A加速运动，B匀速运动C.A加速运动，B静止D.A与B一起加速运动2. 如图所示，表示某小球所受的合力与时间关系，各段的合力大小相同，作用时间相同，设小球从静止开始运动，由此可以判定（）A.小球向前运动，再返回停止B.小球向前运动，再返回不会停止C.小球始终向前运动D.小球在4秒末速度为0二、选择题。
如图甲所示，一质量为M的木板静止在光滑水平地面上，现有一质量为m的小滑块以一定的初速度v0从木板的左端开始向木板的右端滑行，滑块和木板的水平速度大小随时间变化的情况如图乙所示，根据图像作出如下判断，不正确的是（）A.滑块始终与木板存在相对运动B.滑块未能滑出木板C.滑块的质量m大于木板的质量MD.在t1时刻滑块从木板上滑出一小球从空中由静止下落，已知下落过程中小球所受阻力与速度的平方成正比，设小球离地足够高，则（）A.小球先加速后匀速B.小球一直在做加速运动C.小球在做减速运动D.小球先加速后减速在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹．在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7，g取10m/s2，不计空气阻力．则汽车刹车前的速度为（）A.7m/sB.14m/sC.10m/sD.20m/s在行车过程中，如果车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害，为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害，人们设计了安全带．假定乘客质量为70kg，汽车车速为90km/ℎ，从踩下刹车到车完全停止需要的时间为5s，安全带对乘客的作用力大小约为（不计人与座椅间的摩擦）（）A.450NB.400NC.350ND.300N三、解答题。
2024-2025版新教材高中物理第四章第6节超重和失重教案新人教版必修第一册
5.实验与探究
-使用弹簧秤测量物体在超重和失重状态下的重力变化
-分析电梯运动中的超重和失重现象
-探究生活中的超重和失重实例，如蹦极、跳伞等
板书设计：
1.超重和失重的定义与条件
2.牛顿运动定律的应用
3.判断物体是否处于超重或失重状态
4.超重和失重的实际应用
3.重点难点解析：在讲授过程中，我会特别强调超重和失重的产生条件和判断方法这两个重点。对于难点部分，我会通过举例和图示来帮助大家理解。
三、实践活动（用时10分钟）
1.分组讨论：学生们将分成若干小组，每组讨论一个与超重和失重相关的实际问题，如电梯运中的超重和失重现象。
2.实验操作：为了加深理解，我们将进行一个简单的实验操作，如使用弹簧秤测量物体在加速上升和下降时的重力变化。
3.成果分享：每个小组将选择一名代表来分享他们的讨论成果。这些成果将被记录在黑板上或投影仪上，以便全班都能看到。
五、总结回顾（用时5分钟）
今天的学习，我们了解了超重和失重的基本概念、重要性和应用。同时，我们也通过实践活动和小组讨论加深了对这些物理现象的理解。我希望大家能够掌握这些知识点，并在日常生活中灵活运用。最后，如果有任何疑问或不明白的地方，请随时向我提问。
教学方法与手段
教学方法：
1.讲授法：结合教材内容，教师通过生动的语言和形象的比喻，为学生讲解超重和失重的概念、物理原理以及实际应用。在讲授过程中，注重启发式教学，引导学生思考问题，激发学生的学习兴趣。
2.讨论法：针对超重和失重现象，教师组织学生进行小组讨论，让学生分享自己的观点和思考，培养学生团队协作和沟通交流能力。同时，通过讨论生活中的实例，提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。
人教版高中物理必修一：4.6牛顿运动定律应用 瞬时加速度问题 课件
导
1．刚性绳(或接触面)模型：这种不发生明显形变就能产生 弹力的物体，剪断(或脱离)后，弹力立即改变或消失，形 变恢复几乎不需要时间．
2．弹簧(或橡皮绳)模型：此种物体的特点是形变量大，形 变恢复需要较长时间，在瞬时问题中，其弹力的大小往 往可以看成是不变的．
思、议
1.质量皆为m的A，B两球之间系着一个不计质 量的轻弹簧，放在光滑水平台面上，A球紧靠 墙壁，今用力F将B球向左推压弹簧，平衡后， 突然将力F撤去的瞬间A，B的加速度分别为多 少？
。2021年3月14日星期日2021/3/142021/3/142021/3/14
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/142021/3/142021/3/143/14/2021
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/142021/3/14March 14, 2021
求瞬时加速度问题
导
瞬时加速度问题
根据牛顿第二定律，加速度a与合外力F存在着瞬时对应 关系：合外力恒定，加速度恒定；合外力变化，加速度变化； 合外力等于零，加速度等于零，所以分析物体在某一时刻的 瞬时加速度，关键是分析该时刻物体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．应注意两类基本模型的 区别：
•
THE END 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/142021/3/142021/3/142021/3/14
谢谢观看
如图，质量相同的物块A、B、C用两个轻弹 簧和一根轻线相连，挂在天花板上处于平 衡状态。现将A、B之间的轻绳剪断，在刚 剪断的瞬间，三个物块的加速度分别是多 大？方向如何？
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第四章牛顿运动定律4-6基础训练1．一个物体在水平恒力F的作用下，由静止开始在一个粗糙的水平面上运动，经过时间t，速度变为v，如果要使物体的速度变为2v，下列方法正确的是() A．将水平恒力增加到2F，其他条件不变B．将物体质量减小一半，其他条件不变C．物体质量不变，水平恒力和作用时间都增为原来的两倍D．将时间增加到原来的2倍，其他条件不变答案：D解析：由牛顿第二定律：F－μmg＝ma，∴a＝Fm－μg.对比A、B、C三项，均不能满足要求，故选项A、B、C均错．由v＝at得2v＝a·2t，所以D项正确．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 BC．x A<x B D．不能确定答案：A解析：在滑行过程中，物体所受摩擦力提供加速度，设物体与地面的动摩擦因数为μ，则a A＝F Am A＝μm A gm A＝μg，a B＝F Bm B＝μm B gm B＝μg.即a A＝a B；又据运动学公式：x＝v202a可知两物体滑行的最大距离x A＝x B.3．(重庆一中09－10学年高一上学期期末)如图所示，小车上固定着三角硬杆，杆的端点处固定着一个质量为m的小球．当小车有水平向右的加速度且从零开始逐渐增大的过程中，杆对小球的作用力的变化(用F1至F4变化表示)可能是下图中的(OO′沿杆方向)()答案：C解析：将F 分解其竖直分量等于G ，水平分量从零开始逐渐增大，所以选C.4．质量为1kg 的物体静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2.作用在物体上的水平拉力F 与时间t 的关系如图所示．则物体在前12s 内的位移为________．(g ＝10m/s 2)答案：100m解析：物体所受的滑动摩擦力f ＝μmg ＝2N 在前6s 内通过的位移x 1＝12 F －f m t 2＝36m6s 末的速度v ＝at ＝12m/s.物体在6～10s 内的位移x 2＝12×4m ＝48m 物体在10～12s 内通过的位移x 3＝v t －12at 2＝(12×2－12×4×22)m ＝16m.∴总位移x ＝x 1＋x 2＋x 3＝100m5．一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下(如下图所示)，山坡的倾角θ＝30°，滑雪板与雪地的动摩擦因数是0.04，求5s 内滑下来的路程和5s 末的速度大小．答案：58m 23.3m/s解析：以滑雪人为研究对象，受力情况如图所示．研究对象的运动状态为：垂直于山坡方向，处于平衡；沿山坡方向，做匀加速直线运动． 将重力mg 分解为垂直于山坡方向和沿山坡方向，据牛顿第二定律列方程： F N －mg cos θ＝0① mg sin θ－F f ＝ma ② 又因为F f ＝μF N ③由①②③可得：a ＝g (sin θ－μcos θ) 故x ＝12at 2＝12g (sin θ－μcos θ)t 2＝12×10×(12－0.04×32)×52m ＝58m v ＝at ＝10×(12－0.04×32)×5m/s ＝23.3m/s6．一架客机在垂直气流作用下失去控制，在10 s 内高度下降了1700 m ，但最终得到了控制，(如图所示)未酿成事故．若在竖直方向将飞机的运动看作初速为零的匀变速直线运动，则当时飞机的加速度为多大？一个质量为60 kg 的人坐在坐椅上，安全带对它的拉力为多大？答案：34 m/s 2,1440 N解析：对飞机下落过程分析，由运动规律：h ＝12at 2代入数据可得，飞机下落过程中的加速度为 a ＝34 m/s 2对人受力分析，由牛顿第二定律可得 mg ＋T ＝ma代入数据可得，飞机下降过程中人受到的安全带的拉力为T ＝1440 N7．2010年温哥华冬奥会短道速滑女子1000米决赛中，王濛以1分29秒夺得金牌，成为中国首位单届冬奥会获得三枚金牌的选手，这也是她个人的第四枚冬奥会金牌．中国队也包揽了本届冬奥会的短道速滑女子项目全部四枚金牌．假设滑冰运动员的总质量为55 kg ，滑冰运动员左右脚交替蹬冰滑行(如下图所示)，左右脚向后蹬冰的力都是110 N ，每次蹬冰时间1 s ，左右脚交替时，中间有0.5 s 的时间不蹬冰，忽略运动员滑行中受的阻力，设运动员由静止开始滑行，求15 s 末运动员的速度．答案：20 m/s解析：由牛顿第二定律得运动员蹬冰时的加速度 a ＝F m ＝11055m/s 2＝2 m/s 2① 因为在15 s 中运动员只10 s 的时间加速，所以15 s 末的速度v ＝at ＝2×10 m/s ＝20 m/s ②能力提升1．不可伸长的轻绳跨过质量不计的滑轮，绳的一端系一质量M ＝15kg 的重物，重物静止于地面上，有一质量m ＝10kg 的猴子从绳的另一端沿绳上爬，如右图所示，不计滑轮摩擦，在重物不离开地面的条件下，猴子向上爬的最大加速度为(g 取10m/s 2)( )A ．25m/s 2B ．5m/s 2C ．10m/s 2D ．15m/s 2答案：B解析：本题的临界条件为F ＝Mg ，以猴子为研究对象，其受向上的拉力F ′和mg ，由牛顿第二定律可知，F ′－mg ＝ma ，而F ′＝F ，故有F －mg ＝ma ，所以最大加速度为a ＝5m/s 2.2．如图所示，ad 、bd 、cd 是竖直面内三根固定的光滑细杆，每根杆上套着一个小滑环(图中未画出)，三个滑环分别从a 、b 、c 处释放(初速为0)，用t 1、t 2、t 3依次表示各滑环到达d 所用的时间，则( )A ．t 1<t 2<t 3B ．t 1>t 2>t 3C ．t 3>t 1>t 2D ．t 1＝t 2＝t 3答案：D解析：小滑环下滑过程中受重力和杆的弹力作用，下滑的加速度可认为是由重力沿斜面方向的分力产生的，设轨迹与竖直方向夹角为θ，由牛顿第二定律知mg cos θ＝ma ①设圆心为O ，半径为R ，由几何关系得，滑环由开始运动至d 点的位移x ＝2R cos θ② 由运动学公式得x ＝12at 2③由①②③联立解得t ＝2R g小圆环下滑的时间与细杆的倾斜情况无关，故t 1＝t 2＝t 3.3．在水平地面上有质量为4kg 的物体，物体在水平拉力F 作用下由静止开始运动，10s 后拉力减为F /3，该物体的速度图象如下图所示，则水平拉力F ＝________N ，物体与地面间的动摩擦因数μ＝____________.答案：9N,0.125解析：由v －t 图象可知，在0～10s 内， a 1＝ΔvΔt ＝1m/s 2.根据牛顿第二定律：F －μmg ＝ma 1① 在10～30s 内，a 2＝Δv Δt ＝－1020m/s 2＝－0.5m/s 2根据牛顿第二定律：F3－μmg ＝ma 2②解①、②得：F ＝9N ，μ＝0.125.4．2008年1月中旬以来，中国南方大部分地区和西北地区东部出现了建国以来罕见的持续大范围冰雪天气，受灾害天气影响最大的是正值春运期间的交通运输．究其原因，主要是大雪覆盖路面后，被车轮挤压，部分融化为水，在严寒的天气下，又马上结成了冰；汽车在光滑的冰面上行驶，刹车后难以停下．据测定，汽车橡胶轮胎与普通路面间的动摩擦因数是0.7，与冰面间的动摩擦因数只有0.1.对于没有安装防抱死(ABS)设施的普通汽车，在规定的速度下急刹车后，车轮立即停止转动，汽车在普通的水平路面上滑行14m 才能停下．那么，汽车以同样的速度在结了冰的水平路面上行驶，急刹车后滑行的距离是多少呢？答案：98m解析：设汽车初速度为v 0，质量为m ，车胎与普通路面之间的动摩擦因数为μ1，减速的加速度大小为a 1，最大滑行距离为x 1，由牛顿第二定律知，μ1mg ＝ma 1①由运动学公式得：02－v 20＝2ax 1②则汽车在普通路面上刹车滑行距离为x 1＝v 20/2μ1g ③又设轮胎与冰面的动摩擦因数为μ2，其刹车加速度为a 2，最大滑行距离为x 2，则： 由牛顿第二定律知：μ2mg ＝ma 2④ 由运动学公式得02－v 20＝2a 2x 2⑤ 所以汽车在冰面上的最大滑行距离为 x 2＝v 20/2μ2g ⑥由③⑥二式得：x 1x 2＝μ2μ1，所以，x 2＝μ1μ2x 1＝0.70.1×14m ＝98m.5．如图所示，固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F 作用下向上运动，推力F 与小环速度v 随时间变化规律如图所示，取重力加速度g ＝10m/s 2.求：(1)小环的质量m ； (2)细杆与地面间的倾角α. 答案：(1)1kg (2)30°解析：由v －t 图象可解得：a ＝v t ＝12m/s 2，前2s 内，由牛顿第二定律得：F 1－mg sin α＝ma .2s 后满足：F 2＝mg sin α代入数据解得：m ＝1kg ，α＝30°.6．如图所示，一质量为500kg 的木箱放在质量为2000kg 的平板车的后部，木箱到驾驶室的距离L ＝1.6m.已知木箱与木板间的动摩擦因数μ＝0.484，平板车在运动过程中所受阻力是车和箱总重的0.20倍．平板车以v 0＝22.0m/s 的恒定速度行驶，突然驾驶员刹车，使车做匀减速运动，为不让木箱撞击驾驶室，g 取10m/s 2，试求：(1)从刹车开始到平板车完全停止至少要经过多长时间？(2)驾驶员刹车时的制动力不能超过多大？(g取10m/s2)答案：(1)4.4s(2)7420N解析：(1)刹车后有：v20＝2a0x0，v0＝a0t0，欲使t0小，a0应该大，木箱的a1＝μg，当a0>a1时，木箱相对底板滑动，有v20＝2a1x1为了使木箱不撞击驾驶室应有：x1－x0≤L，联立得a0≤μg v20v20－2μgL＝5m/s2∴t0＝v0/a0＝4.4s(2)F＋k(M＋m)g－μmg＝Ma0解得：F＝7420N。