6专题 牛顿运动定律及实验(38张ppt)
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【例2】一木块在光滑的水平面上，在一水平方向外力F的 作用下做匀加速直线运动，其v－t图象如图所示．已知木块的质 量m＝0.5 kg，则F等于( )
A．0.5 N C．1.5 N
B．1 N D．2 N
解析：v－t图象的斜率表示物体做匀加速直线运动的加 速度，由图象可以求出物体运动的加速度是2 m/s2，根据牛顿
物体上的瞬时，物体立即具有加速度，但物体的速度还得从
零开始增大，不可能立即具有速度．本题正确的选项是B. 答案：B
13．一辆重G＝2×104 N的汽车，以初速度v0＝20 m/s沿水 平路面行驶，刹车后滑行s＝10 m停止，则车与地面间的动摩擦 因数为(g＝10 m/s2) ( ) A．μ＝4
C．μ＝2
考点3 超重和失重 向上 时视重大于实重， 1．超重：当物体的加速度方向______
这种现象叫超重． 向下 时视重小于实重， 2．失重：当物体的加速度方向______ 这种现象叫失重． g 时视重为零， 3．完全失重：当加速度向下且大小为 ______ 这种现象叫完全失重． 4．注意：在完全失重状态下，一切由重力产生的物理现 象完全消失．如浸在水中的物体不受浮力，水不再产生压强．
A．在任何情况下k都等于1
B．k的数值是由质量、加速度和力的大小决定 C．k的数值是由质量、加速度和力的单位决定 D．质量、加速度和力分别用kg、m/s2和N做单位，k的数 值等于1 解析：牛顿第二定律公式F＝kma中，比例系数k的取值， 只有当质量、加速度和力分别取国际单位时，k的数值才等于1.
答案： CD
解析：这同学背着书包坐竖直升降的电梯，感觉到背的 书包变“轻”时，是处于失重状态，电梯有向下的加速度，可 能加速下降，也可能减速上升． 答案：C
变式训练 3．电梯内天花板上挂一弹簧秤，弹簧秤下挂一重物， 当弹簧秤的示数增大时，则以下正确的是 A．电梯一定向上做加速运动 B．电梯一定向下做加速运动 C．电梯一定向下做减速运动 ( D )
考点4 实验：验证牛顿运动定律 控制变量法 、 ________ 图象法 ，分别探究 1 ． 实验原理：利用 ___________ 加速度与物体质量、加速度与物体受力的关系． 2．实验环节 (1) 探究物体的加速度与质量的关系：保持物体受到的 质量 合外力 不变，改变物体的__________ __________ ，利用a－图象确定a
正确的是( )
A．站稳扶好，克服惯性
B．稳步慢行，避免惯性
C．当心急刹，失去惯性
D．谨防意外，惯性恒在
解析：站稳扶好，克服惯性作用，避免摔倒．
答案：A
12．在光滑的水平桌面上，有一个静止的物体，给物体施 以水平作用力，在力作用到物体上的瞬间，则( )
A．物体同时具有加速度和速度
B．物体立即获得加速度，速度仍为零 C．物体立即获得速度，加速度仍为零 D．物体的速度和加速度均为零 解析： 外力与加速度是瞬时对应关系，所以在力作用到
答案：BD
17．关于惯性，下列表述正确的有(
A．物体的速度越大，惯性越大
)
B．物体的质量越大，惯性越大
C．静止的物体也有惯性 D．惯性是物体的固有属性 解析：惯性是物体的固有属性，质量是物体惯性大小的量 度，静止的物体也有惯性． 答案： BCD
18．在牛顿第二定律公式F＝kma中，关于比例系数k的数 值，下列说法正确的是( )
D．电梯可能向上做加速运动，也可能向下做减速运动
热点4 实验：验证牛顿运动定律
【例4】 某同学在“验证牛顿运动定律”的实验中，保持 小车所受拉力 F的大小不变，改变小车的质量 m，得到了不同 m 1 时的加速度大小a，并绘出了a－ 的图象，如图所示．图象的斜 m 率表示( ) A．a C．m B．F
1 D. m
1 解析：a－ 的图象，图象的斜率表示F. m 答案：BD
变式训练 4 ． ( 多选题 ) 下列可用于“验证牛顿运动定律”实验的
器材有(
)
BCD B．砝码 D．打点计时器
A．秒表 C．天平
一、单项选择题Ⅰ 1．下列说法正确的是( )
A．物体处于静止时才有惯性 B．物体只受到一个力的作用，其运动状态一定改变 C．没有力的推动作用，小车就不能运动 D．汽车的速度越大则惯性越大
成立.
低速 、________ 宏观 物体. (2)牛顿第二定律只适用于________
小试身手 如图所示，质量为2 kg的物体静止在光滑的水平面上，在
大小为10 N 沿水平方向的拉力F作用下运动，则物体的加速度
是( B ) A．10 m/s2 B．5 m/s2 C．20 m/s2 D．2 m/s2
改变 物体运动状态的原因． 运动的原因，而是________ (3) 理想的表达：不受力作用的物体是不存在的，因而牛
顿第一定律是不能用实验直接验证的．实际中处于匀速直线运
动状态或静止状态的物体都是所受合外力为零的结果．
小试身手 要增大物体的惯性，应增大物体的 ( A ) A．质量 B．速度 C．加速度 D．所受的力
态为止．
静止 状态或匀速直线运动 3．惯性：物体总保持原来的 _____ ______________ 状态的性质叫惯性．
4．注意：(1)惯性是物体的固有属性 ________．其大小只与物体的 质量 有关，与其他任何因素都________ 无关 ． ________ 维持 ，力不是_______ 维持 物体 (2)物体的运动不需要力来________
解析：惯性是物体的固有属性．其大小只与物体的质量 有关，与其他任何因素都无关． 答案：ACபைடு நூலகம்
变式训练 1．(多选题)关于惯性，下列说法正确的是( CD A．汽车行驶越快，惯性越大 B．汽车匀速运动时没有惯性 C．人向前奔跑时被绊，由于惯性向前绊倒 )
D．汽车突然启动时，车上的乘客由于惯性向后倾斜
热点2 牛顿第二定律
考点2 牛顿第二定律
1 ． 牛顿第二定律的内容：物体的加速度跟物体所受的 正比 ，跟物体的质量成 ________ 反比 ，加速度的方 合外力成 ________ 合外力 方向一致． 向始终跟________ 2．数学表达式：F＝ma. 3 ．注意： (1)F ＝ ma ，合外力与加速度在数值上是瞬时 变化 对应关系，F变化，a也随之发生__________ ， 但F＝ma始终
专题六
牛顿运动定律及实验
考纲内容
考纲解读 1.知道伽利略的理想实验，理解牛 顿第一定律的内容和意义 2.理解牛顿第二定律的内容，应用 它解决实际问题 3.认识超重和失重现象
1. 牛 顿 运 动 定 律 及 其 应 用
(Ⅱ)
2.超重和失重(Ⅰ)
3.实验：验证牛顿运动定律
考点1 牛顿第一定律
1 ． 伽利略的理想实验：伽利略的理想斜面实验虽然是想 象中的实验，但它反映了一种物理思想，即建立在可靠的 事实基础 ________ 之上的、以事实为依据、以抽象为指导、抓住主要因 素、忽略次要因素，从而深刻揭示自然规律 ________的方法． 静止 2．牛顿第一定律(惯性定律)：一切物体总保持__________ 改变 状态或匀速直线运动 ____________ 状态，直到有外力迫使它 ________ 这种状
小试身手 关于超重与失重，下列说法正确的是( A．超重就是物体所受的重力增加了 B．失重就是物体所受的重力减少了 C．完全失重就是物体所受的重力为零 )
D．超重或失重时物体所受的重力不变
答案：D 易错提示：物体处于超重或失重状态时，物体的重力并 没有发生变化，只是对弹簧秤的拉力或对支持物的压力不等 于重力．
与m的关系；
(2)探究物体的加速度与外力的关系：保持物体的质量不 变,改变物体受到的合外力，利用a－F图象确定a与F的关系．
小试身手 在探究牛顿第二定律的实验中，使用气垫导轨的主要目的 是( ) A．减小噪声 B．减小滑块速度 C．增加摩擦力 D．减小摩擦力 D
热点1 惯性
【例1】 (多选题)关于惯性，下列说法正确的是( A．汽车的质量越大，惯性也越大 B．物体惯性大小与物体的运动状态有关 C．人向前奔跑时被绊，由于惯性向前摔倒 D．物体沿光滑斜面下滑，由于惯性，物体的速度不断 增大 )
解析：原来运动的小车如果没有外力作用，就会保持自己 的匀速运动状态，所以C选项是错的；物体只受一个力作用， 就是说它有外力作用，所以运动状态一定改变，B选项正确；
物体的惯性大小仅由质量决定，与物体的运动状态无关，所以
A、D选项都是错的．本题正确选项为B. 答案：B
2．正在匀速行驶的火车车厢内，有一人释放一小球 ( 如
B．μ＝3
D．μ＝1
解析：刹车后汽车在滑行的过程中，汽车所受的合外力是
滑动摩擦力，并且汽车做的是匀减速直线运动，直到停止，由 v0＝20 m/s，vt＝0，算出加速度为20 m/s2，由a＝f/m＝μg，得 到μ＝2. 答案： C
三、多项选择题
16．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 解析：伽利略的理想实验，让小球在光滑的平面上永远 运动下去，这个实验实际上是永远无法做到的，但是它建立在 可靠的实验基础上.
第二定律F＝ma求出F等于1 N.
答案：B
变式训练 2 ．质量为 m 的小车做匀加速直线运动，所受的牵引力 F 和阻力分别为F和 ，则小车加速度的大小为( ) 10
B
F A. 10m
9F B. 10m
11F D. 10m
F C. m
热点3 超重与失重
【例3】 某同学背着书包坐竖直升降的电梯，当感觉到背 的书包变“轻”时，电梯可能在( ) A．匀速下降 C．加速下降 B．匀速上升 D．加速上升
D．以上三种情况都有可能
解析：做自由落体运动的物体仅受重力作用，如果重力忽 然消失，它就不受外力作用，撤去外力作用的物体应该保持它 撤去外力时的运动状态，所以该物体应该做竖直向下的匀速直 线运动．本题目正确选项是C.
答案：C
二、单项选择题Ⅱ 11 ． 漫画中的情景在公交车急刹时常会出现．为提醒乘
客注意，公交公司征集到几条友情提示语，其中对惯性的理解
下图), 则小球会落在( A．落在A处 )
B．落在B处
C．落在C处 D．以上都有可能 解析：由于惯性，小球保持原来运动的状态，与火车一起 做匀速运动，小球会落在B处． 答案：B
3. 如果正在作自由落体运动的物体的重力忽然消失，那么 它的运动状态应该是( ) A．悬浮在空中不动 B．运动速度逐渐减小 C．作竖直向下的匀速直线运动
A．0.5 N C．1.5 N
B．1 N D．2 N
解析：v－t图象的斜率表示物体做匀加速直线运动的加 速度，由图象可以求出物体运动的加速度是2 m/s2，根据牛顿
物体上的瞬时，物体立即具有加速度，但物体的速度还得从
零开始增大，不可能立即具有速度．本题正确的选项是B. 答案：B
13．一辆重G＝2×104 N的汽车，以初速度v0＝20 m/s沿水 平路面行驶，刹车后滑行s＝10 m停止，则车与地面间的动摩擦 因数为(g＝10 m/s2) ( ) A．μ＝4
C．μ＝2
考点3 超重和失重 向上 时视重大于实重， 1．超重：当物体的加速度方向______
这种现象叫超重． 向下 时视重小于实重， 2．失重：当物体的加速度方向______ 这种现象叫失重． g 时视重为零， 3．完全失重：当加速度向下且大小为 ______ 这种现象叫完全失重． 4．注意：在完全失重状态下，一切由重力产生的物理现 象完全消失．如浸在水中的物体不受浮力，水不再产生压强．
A．在任何情况下k都等于1
B．k的数值是由质量、加速度和力的大小决定 C．k的数值是由质量、加速度和力的单位决定 D．质量、加速度和力分别用kg、m/s2和N做单位，k的数 值等于1 解析：牛顿第二定律公式F＝kma中，比例系数k的取值， 只有当质量、加速度和力分别取国际单位时，k的数值才等于1.
答案： CD
解析：这同学背着书包坐竖直升降的电梯，感觉到背的 书包变“轻”时，是处于失重状态，电梯有向下的加速度，可 能加速下降，也可能减速上升． 答案：C
变式训练 3．电梯内天花板上挂一弹簧秤，弹簧秤下挂一重物， 当弹簧秤的示数增大时，则以下正确的是 A．电梯一定向上做加速运动 B．电梯一定向下做加速运动 C．电梯一定向下做减速运动 ( D )
考点4 实验：验证牛顿运动定律 控制变量法 、 ________ 图象法 ，分别探究 1 ． 实验原理：利用 ___________ 加速度与物体质量、加速度与物体受力的关系． 2．实验环节 (1) 探究物体的加速度与质量的关系：保持物体受到的 质量 合外力 不变，改变物体的__________ __________ ，利用a－图象确定a
正确的是( )
A．站稳扶好，克服惯性
B．稳步慢行，避免惯性
C．当心急刹，失去惯性
D．谨防意外，惯性恒在
解析：站稳扶好，克服惯性作用，避免摔倒．
答案：A
12．在光滑的水平桌面上，有一个静止的物体，给物体施 以水平作用力，在力作用到物体上的瞬间，则( )
A．物体同时具有加速度和速度
B．物体立即获得加速度，速度仍为零 C．物体立即获得速度，加速度仍为零 D．物体的速度和加速度均为零 解析： 外力与加速度是瞬时对应关系，所以在力作用到
答案：BD
17．关于惯性，下列表述正确的有(
A．物体的速度越大，惯性越大
)
B．物体的质量越大，惯性越大
C．静止的物体也有惯性 D．惯性是物体的固有属性 解析：惯性是物体的固有属性，质量是物体惯性大小的量 度，静止的物体也有惯性． 答案： BCD
18．在牛顿第二定律公式F＝kma中，关于比例系数k的数 值，下列说法正确的是( )
D．电梯可能向上做加速运动，也可能向下做减速运动
热点4 实验：验证牛顿运动定律
【例4】 某同学在“验证牛顿运动定律”的实验中，保持 小车所受拉力 F的大小不变，改变小车的质量 m，得到了不同 m 1 时的加速度大小a，并绘出了a－ 的图象，如图所示．图象的斜 m 率表示( ) A．a C．m B．F
1 D. m
1 解析：a－ 的图象，图象的斜率表示F. m 答案：BD
变式训练 4 ． ( 多选题 ) 下列可用于“验证牛顿运动定律”实验的
器材有(
)
BCD B．砝码 D．打点计时器
A．秒表 C．天平
一、单项选择题Ⅰ 1．下列说法正确的是( )
A．物体处于静止时才有惯性 B．物体只受到一个力的作用，其运动状态一定改变 C．没有力的推动作用，小车就不能运动 D．汽车的速度越大则惯性越大
成立.
低速 、________ 宏观 物体. (2)牛顿第二定律只适用于________
小试身手 如图所示，质量为2 kg的物体静止在光滑的水平面上，在
大小为10 N 沿水平方向的拉力F作用下运动，则物体的加速度
是( B ) A．10 m/s2 B．5 m/s2 C．20 m/s2 D．2 m/s2
改变 物体运动状态的原因． 运动的原因，而是________ (3) 理想的表达：不受力作用的物体是不存在的，因而牛
顿第一定律是不能用实验直接验证的．实际中处于匀速直线运
动状态或静止状态的物体都是所受合外力为零的结果．
小试身手 要增大物体的惯性，应增大物体的 ( A ) A．质量 B．速度 C．加速度 D．所受的力
态为止．
静止 状态或匀速直线运动 3．惯性：物体总保持原来的 _____ ______________ 状态的性质叫惯性．
4．注意：(1)惯性是物体的固有属性 ________．其大小只与物体的 质量 有关，与其他任何因素都________ 无关 ． ________ 维持 ，力不是_______ 维持 物体 (2)物体的运动不需要力来________
解析：惯性是物体的固有属性．其大小只与物体的质量 有关，与其他任何因素都无关． 答案：ACபைடு நூலகம்
变式训练 1．(多选题)关于惯性，下列说法正确的是( CD A．汽车行驶越快，惯性越大 B．汽车匀速运动时没有惯性 C．人向前奔跑时被绊，由于惯性向前绊倒 )
D．汽车突然启动时，车上的乘客由于惯性向后倾斜
热点2 牛顿第二定律
考点2 牛顿第二定律
1 ． 牛顿第二定律的内容：物体的加速度跟物体所受的 正比 ，跟物体的质量成 ________ 反比 ，加速度的方 合外力成 ________ 合外力 方向一致． 向始终跟________ 2．数学表达式：F＝ma. 3 ．注意： (1)F ＝ ma ，合外力与加速度在数值上是瞬时 变化 对应关系，F变化，a也随之发生__________ ， 但F＝ma始终
专题六
牛顿运动定律及实验
考纲内容
考纲解读 1.知道伽利略的理想实验，理解牛 顿第一定律的内容和意义 2.理解牛顿第二定律的内容，应用 它解决实际问题 3.认识超重和失重现象
1. 牛 顿 运 动 定 律 及 其 应 用
(Ⅱ)
2.超重和失重(Ⅰ)
3.实验：验证牛顿运动定律
考点1 牛顿第一定律
1 ． 伽利略的理想实验：伽利略的理想斜面实验虽然是想 象中的实验，但它反映了一种物理思想，即建立在可靠的 事实基础 ________ 之上的、以事实为依据、以抽象为指导、抓住主要因 素、忽略次要因素，从而深刻揭示自然规律 ________的方法． 静止 2．牛顿第一定律(惯性定律)：一切物体总保持__________ 改变 状态或匀速直线运动 ____________ 状态，直到有外力迫使它 ________ 这种状
小试身手 关于超重与失重，下列说法正确的是( A．超重就是物体所受的重力增加了 B．失重就是物体所受的重力减少了 C．完全失重就是物体所受的重力为零 )
D．超重或失重时物体所受的重力不变
答案：D 易错提示：物体处于超重或失重状态时，物体的重力并 没有发生变化，只是对弹簧秤的拉力或对支持物的压力不等 于重力．
与m的关系；
(2)探究物体的加速度与外力的关系：保持物体的质量不 变,改变物体受到的合外力，利用a－F图象确定a与F的关系．
小试身手 在探究牛顿第二定律的实验中，使用气垫导轨的主要目的 是( ) A．减小噪声 B．减小滑块速度 C．增加摩擦力 D．减小摩擦力 D
热点1 惯性
【例1】 (多选题)关于惯性，下列说法正确的是( A．汽车的质量越大，惯性也越大 B．物体惯性大小与物体的运动状态有关 C．人向前奔跑时被绊，由于惯性向前摔倒 D．物体沿光滑斜面下滑，由于惯性，物体的速度不断 增大 )
解析：原来运动的小车如果没有外力作用，就会保持自己 的匀速运动状态，所以C选项是错的；物体只受一个力作用， 就是说它有外力作用，所以运动状态一定改变，B选项正确；
物体的惯性大小仅由质量决定，与物体的运动状态无关，所以
A、D选项都是错的．本题正确选项为B. 答案：B
2．正在匀速行驶的火车车厢内，有一人释放一小球 ( 如
B．μ＝3
D．μ＝1
解析：刹车后汽车在滑行的过程中，汽车所受的合外力是
滑动摩擦力，并且汽车做的是匀减速直线运动，直到停止，由 v0＝20 m/s，vt＝0，算出加速度为20 m/s2，由a＝f/m＝μg，得 到μ＝2. 答案： C
三、多项选择题
16．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 解析：伽利略的理想实验，让小球在光滑的平面上永远 运动下去，这个实验实际上是永远无法做到的，但是它建立在 可靠的实验基础上.
第二定律F＝ma求出F等于1 N.
答案：B
变式训练 2 ．质量为 m 的小车做匀加速直线运动，所受的牵引力 F 和阻力分别为F和 ，则小车加速度的大小为( ) 10
B
F A. 10m
9F B. 10m
11F D. 10m
F C. m
热点3 超重与失重
【例3】 某同学背着书包坐竖直升降的电梯，当感觉到背 的书包变“轻”时，电梯可能在( ) A．匀速下降 C．加速下降 B．匀速上升 D．加速上升
D．以上三种情况都有可能
解析：做自由落体运动的物体仅受重力作用，如果重力忽 然消失，它就不受外力作用，撤去外力作用的物体应该保持它 撤去外力时的运动状态，所以该物体应该做竖直向下的匀速直 线运动．本题目正确选项是C.
答案：C
二、单项选择题Ⅱ 11 ． 漫画中的情景在公交车急刹时常会出现．为提醒乘
客注意，公交公司征集到几条友情提示语，其中对惯性的理解
下图), 则小球会落在( A．落在A处 )
B．落在B处
C．落在C处 D．以上都有可能 解析：由于惯性，小球保持原来运动的状态，与火车一起 做匀速运动，小球会落在B处． 答案：B
3. 如果正在作自由落体运动的物体的重力忽然消失，那么 它的运动状态应该是( ) A．悬浮在空中不动 B．运动速度逐渐减小 C．作竖直向下的匀速直线运动