高一物理必修一 學案與練習第三章牛頓運動定律

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1、 高一物理必修一 學案與練習 第三章 牛頓運動定律 【學習目標】 1．通過史實，初步了解實驗科學產生的背景，認識實驗對物理學發(fā)展的推動作用。 2．通過實驗，探究加速度與物體質量、物體受力的關系。理解牛頓運動定律，用牛頓運動定律解釋生活中的有關問題。通過實驗認識超重、失重現象。 3．認識單位制在物理學中的重要意義。知道國際單位制中的力學單位。 第1節(jié) 牛頓第一定律 【學習目標】 1．通過了解從亞里士多德到伽利略，再從伽利略到牛頓對力和運動的觀點，初步理解力和運動之間的正確關系。 2．知道物體的運動不需要力來維持。理解牛頓第一定律的內容和意義。 3．知道什么是慣性

2、，會正確解釋有關慣性的現象，體會生活中最司空見慣的現象中也包含物理知識，也要遵循物理規(guī)律。 【閱讀指導】 1．補充下列人物對力和運動關系的看法 代表人物 對力和運動關系的看法 亞里士多德 伽利略 2．理想實驗是一種以___________為依據，忽略___________，并把實驗的情況合理外推到一種理想狀態(tài)，從而來揭示自然現象本質的假想實驗。 教材第71頁圖3－1－2所示的理想實驗中，若摩擦可以忽略不計，小球在右斜面最終會到達與左斜面___________。改變右斜面的坡度，坡度越小，小球要達到同樣高度經過的坡長就________。由此我們可以推測，如果右斜面變成

3、水平面，并且沒有任何阻力，小球將達不到原來的高度，就應___________________。 3．牛頓第一定律：一切物體總保持____________狀態(tài)或________狀態(tài)，直到有_____迫使它改變這種狀態(tài)為止。牛頓第一定律也叫___________。 4．物體本身保持_______________的性質，叫做慣性。任何物體都有慣性。________是慣性大小的量度。 【課堂練習】 ★夯實基礎 1．伽利略的理想實驗證明了（ ） A．要物體運動必須有力作用，沒有力的作用物體將要靜止 B．要物體靜止必須有力作用，沒有力的作用物體就運動 C．物體不受

4、外力作用時，一定處于靜止狀態(tài) D．物體不受外力作用時，總保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài) 2．下列說法中正確的是（ ） A．理想實驗是不科學的假想實驗 B．理想實驗所得到的結論是不可靠的 C．理想實驗是一種科學方法 D．牛頓第一定律描述的是一種理想化狀態(tài) 3．下列關于慣性的說法中正確的是（ ） A．物體只有靜止或做勻速直線運動時才有慣性 B．物體只有受外力作用時才有慣性 C．物體的運動速度大時慣性大 D．物體在任何情況下都有慣性 4．關于牛頓第一定律的下列說法中，正確的是（ ） A．牛頓第一定律是實驗定律 B．牛頓第一定律說明力是改變物體運動狀

5、態(tài)的原因 C．慣性定律與慣性的實質是相同的 D．物體的運動不需要力來維持 5．做自由落體運動的物體，如果下落過程中某時刻重力突然消失，物體的運動情況將是（ ） A．懸浮在空中不動 B．速度逐漸減小 C．保持一定速度向下勻速直線運動 D．無法判斷 6．關于慣性，下述哪些說法是正確的（ ） A．慣性除了跟物體質量有關外，還跟物體速度有關 B．物體只有在不受外力作用的情況下才能表現出慣性 C．乒乓球可快速抽殺，是因為乒乓球的慣性小的緣故 D．戰(zhàn)斗機投入戰(zhàn)斗時，必須丟掉副油箱，減小慣性以保證其運動的靈活性 7．人從行駛的汽車上跳下來容易（ ） A．向汽車行

6、駛的方向跌倒 B．向汽車行駛的反方向跌倒 C．向車右側方向跌倒 D．向車左側方向跌倒 8．如圖所示，在勻速行駛的車廂上用細繩吊著一個小球，若剪斷繩子，小球將落在它正下方的A點，還是落在A的前面或后面的C點或D點？ ★提升能力 1．列車沿東西方向做直線運動，車里桌面上有一小球，乘客看到小球突然沿桌面向東滾動，則列車可能是（ ） A．以很大的速度向西做勻速運動 B．向西做減速運動 C．向西做加速運動 D．向東做減速運動 2．如圖所示，在一輛表面光滑的小車上，有質量分別為m1、m2的兩個小球（m1＞m2）隨車一起勻速運動

7、，當車突然停止時，如不考慮其他阻力，設車足夠長，則兩個小球（ ） A．一定相碰 B．一定不相碰 C．不一定相碰 D．難以確定是否相碰，因為不知小車的運動方向 3．一向右運動的車廂頂上懸掛兩個擺球M和N，它們只能在圖示平面內擺動，某一瞬時出現如圖所示情況，由此可知，車廂的運動及兩個擺球相對車廂的運動的可能情況是（ ） A．車廂做勻速直線運動，M在擺動，N靜止 B．車廂做勻速直線運動，M在擺動，N也在擺動 C．車廂做勻速直線運動，M靜止，N在擺動 D．車廂做勻速直線運動，M靜止，N也靜止 4．將一玻璃瓶裝水后密閉放在水平桌面上，在瓶的中部有一個氣泡處于靜止狀態(tài)，如圖

8、所示，先突然用力將瓶子向前推動一下，則可以看到氣泡相對于瓶子的運動情況是（ ） A．不動 B．向前 C．向后 D．無法確定 第2節(jié) 探究加速度與力、質量的關系 第3節(jié) 牛頓第二定律 【學習目標】 1．通過實驗得出物體的加速度a與物體的質量m及受力F之間的關系。理解牛頓第二定律。 2．會根據測量結果分別作出a－F圖像和a－圖像，并對他們進行初步分析。認識力學單位制在表述物理規(guī)律中的重要意義。 3．體會在物理研究中如何使用控制變量法。 【閱讀指導】 1．探究一個量與幾個量之間的

9、關系，我們常用______________。在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，共有a、F、m三個參量，我們可先讓________不變，找出a與F的關系；再讓________不變，找出a與m的關系；然后再分析a、F和m三者之間的關系。 2．牛頓第二定律：物體的加速度跟所受的合力成________，跟物體的質量成________，加速度的方向跟________方向相同。用公式可表示為___________。 3．對牛頓第二定律的理解。 （1）因果性：____是產生加速度的原因，________是物體慣性大小的量度，物體的加速度是____這一外因和________這一內因共同作用的結果

10、。 （2）矢量性：物體的加速度與________方向相同。 （3）瞬時性：物體的加速度跟它所受到的合力之間存在著瞬時對應關系，即加速度和合力 產生、 變化、 消失。 （4）獨立性：當物體受到幾個力的作用時，各力獨立地產生與力對應的加速度。但物體實際表現出來的加速度是物體各力產生的加速度 的結果。 4．在物理學中，先選定幾個物理量的單位作為基本單位，再根據物理公式中其他物理量和這幾個物理量的關系，導出其他物理量的單位，這些導出來的單位叫做___________。在力學中，選定________、________和__

11、______這三個物理量的單位作為基本單位。 【課堂練習】 ★夯實基礎 1．在牛頓第二定律的數學表達式F＝kma中，有關比例系數k的說法正確的是（ ） A．在任何情況下k都等于1 B．因為k＝1，所以k可有可無 C．k的數值由質量、加速度和力的大小決定 D．k的數值由質量、加速度和力的單位決定 2．下列對牛頓第二定律的表達式F=ma及其變形公式的理解，正確的是（ ） A．由F=ma可知，物體所受的合外力與物體的質量成正比，與物體的加速度成反比 B．由m=可知，物體的質量與其所受合外力成正比，與其運動的加速度成反比 C．由a=可知，物體的加速度與其所

12、受合外力成正比，與其質量成反比 D．由m=可知，物體的質量可以通過測量它的加速度和它所受到的合外力而求得 3．由牛頓第二定律可知，無論怎樣小的力都可以使物體產生加速度，則我們用一個力推桌子沒有推動的原因是（ ） A．牛頓第二定律不適用于靜止的物體 B．桌子的加速度很小，速度增量很小，眼睛不易覺察到 C．推力小于摩擦力，加速度是負值 D．推力、重力、地面的支持力與摩擦力的合力等于零，物體的加速度為零，所以仍保持靜止 4．靜止在光滑水平面上的物體，受到一個水平拉力的作用，當力剛開始作用的瞬間，下列說法的是（ ） A．物體同時獲得速度和加速度 B．物體立即獲得加速

13、度，但速度仍為零 C．物體立即獲得速度，但加速度仍為零 D．物體的速度和加速度都仍為零 5．某靜止物體受一對平衡力作用處于靜止狀態(tài)，現將其中一個力的方向不變，大小逐漸減小到零后，又逐漸恢復到原來的大小，而另一個力一直保持不變，在此過程中，該物體的加速度變化情況是（ ） A．逐漸增大 B．逐漸減小 C．先增大后減小 D．先減小后增大 6．上題中，物體速度變化情況是（ ） A．逐漸增大 B．逐漸減小 C．先增大后減小 D．先減小后增大 7．假設灑水車的牽引力不變且所受阻力與

14、車重成正比，未灑水時，做勻速行駛，灑水時它的運動將是（ ） A．做變加速運動 B．做初速度不為零的勻加速直線運動 C．做勻減速運動 D．繼續(xù)保持勻速直線運動 8．如圖所示，質量為m的物體在粗糙斜面上以加速度a加速度下滑。現有一個恒力F作用在物體上，力F過物體的重心，且方向豎直向下。則施加恒力F后物體的加速度將（ ） A．增大 B．減小 C．不變 D．先變小后不變 9．質量為m的物體放在粗糙的水平面上，水平拉力F作用于物體上，物體產生的加速度為a；若作用在物體上的水平拉力變?yōu)?/p>

15、2F，則物體產生的加速度（ ） A．小于a B．等于a C．在a和2a之間 D．大于2a 10．質量為1.0kg的物體，其速度圖象如圖所示，4s內物體所受合外力的最大值是________N；合外力方向與運動方向相反時，合外力大小為 N。 11．質量為2 kg的質點同時受到相互垂直的兩個力F1、F2的作用，如圖所示，其中F1=3 N，F2=4 N。求質點的加速度大小和方向。 ★提升能力 1．一輕質彈簧上端固定，下端掛一重物，平衡時彈簧伸長了5cm?，F將重物再向下拉2.5cm，然后放手，

16、則在釋放瞬時重物的加速度為（g取10m/s2，彈簧始終在彈性限度內）（ ） A．2.5m/s2 B．5.0m/s2 C．7.5m/s2 D．10m/s2 2．勻速上升的升降機頂部懸有一輕質彈簧，彈簧下端掛有一小球。若升降機突然停止，在地面上觀察者來看，小球在繼續(xù)上升的過程中（ ） A．速度逐漸減小 B．速度先增大后減小 C．加速度逐漸增大 D．加速度逐漸減小 3．如圖所示的a－F圖像中，實線甲和乙分別表示在兩地各自保持重物質量不變的情況下，用豎直向上的拉力勻加速提升重物時，重

17、物加速度a的大小與拉力F的大小之間的關系。由圖可以判知： （1）甲地的重力加速度 乙地的重力加速度；（填“大于”、“等于”或“小于”） （2）甲地的重物質量 乙地的重物質量。（填“大于”、“等于”或“小于”） 4．如圖所示，物體P置于水平面上，用輕細線跨過質量不計的光滑定滑輪連接一個重力G=10N的重物，物體P向右運動的加速度為a1；若細線下端不掛重物，而用F=10N的力豎直向下拉細線下端，這時物體P的加速度為a2，則（ ） A．a1>a2 B．a1=a2 C．a1

18、5．如圖所示，當車廂以某一加速度加速前進時，物塊M相對車廂靜止于豎直車廂壁上，則當車廂的加速度增大時（ ） A．物塊會滑落下來 B．物塊仍然保持相對于車廂靜止的狀態(tài) C．物塊所受車廂壁的靜摩擦力增大 D．物塊所受車廂壁的彈力增大 6．汽車上載有木箱，木箱與汽車接觸面間的最大靜摩擦力是木箱重力0.25倍。如汽車以v=36km/h的速度行駛，汽車至少在多大一段距離內剎車，才能使木箱與汽車間無滑動？（g取10m/s2） 7．質量為20kg的物體若用20N的水平力牽引它，剛好能在水平面上勻速前進。問：若改用50N拉力、沿與水平方向成37°的夾角向斜上方拉它，使物體

19、由靜止出發(fā)在水平面上前進2.3m，它的速度多大?在前進2.3m時撤去拉力，又經過3s，物體的速度多大？（g取10m/s2，sin37°=0.6） 第4節(jié) 牛頓第三定律 【學習目標】 1．通過觀察日常生活中的現象及實驗活動得出牛頓第三定律。了解一種常見的現象—反沖。 2．理解作用力與反作用力的大小和方向遵從牛頓第三定律，但它們的作用效果沒有必然聯系。 3．通過觀察生活中的問題并用物理規(guī)律進行解釋，從物理規(guī)律中尋求答案，從中體會這種科學的思想方法。 【閱讀指導】 1．牛頓第三定律：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小________、方向____

20、____，且作用在_______________。牛頓第三定律可從如下幾個方面理解： （1）力是物體間的相互作用，作用力和反作用力、施力物體和受力物體總是 出現； （2）作用力和反作用力之間的關系與物體各自的運動狀態(tài) 。 （3）作用力和反作用力是一對性質 的力。 （4）作用力和反作用力總是 產生， 改變， 消失。 （5）作用力和反作用力分別作用在 ，各自分別產生作用效果，不可能相互抵消，因此不能認為作用力和反作用力的合力為零。 2．當物體中的一部分向某方向拋出時，其余部分就會同時

21、向 方向運動，這種現象叫做反沖。 3．填表比較一對平衡力和一對作用力和反作用力的區(qū)別與聯系： 比較內容 作用力和反作用力 平衡力 作用對象 作用時間 力的性質 力大小的關系 力方向的關系 【課堂練習】 ★夯實基礎 1．關于兩個相互作用的物體間作用力和反作用力的關系，下列說法正確的是（ ） A．先有作用力，才有反作用力 B．只有兩物體處于平衡狀態(tài)時，作用力和反作用力才大小相等 C．只有兩個物體質量相同時，作用力和反作用力才大小相等 D．以上說法都不正確 2．人走路時，人和地球間的作用力和反作用力有（

22、 ） A．一對 B．兩對 C．三對 D．四對 3．一本書放在水平桌面上靜止，以下說法正確的是（ ） A．桌面對書的支持力的大小等于書的重力大小，它們是一對平衡力 B．書所受到的重力和桌面對書的支持力是一對作用力與反作用力 C．書對桌面的壓力就是書的重力，它們是同一性質的力 D．書對桌面的壓力和桌面對書的支持力是一對平衡力 4．運動員從地面跳起是由于（ ） A．地面對運動員的支持力大于運動員對地面的壓力 B．運動員對地的壓力大于運動員的重力 C．地面對運動員的支持力大于運動員的重力 D．地面對運動員的支持力個跟運動員

23、對地面的壓力的合力大于運動員的重力 5．汽車拉著拖車行駛在平直公路上，關于汽車拉拖車的力Fl和拖車拉汽車的力F2的大小的下列說法中，正確的是（ ） A．只有當汽車勻速行駛時，才有 F1＝F2 B．汽車加速行駛時，F1＞F2 C．汽車減速行駛時，F1＜F2 D．無論汽車勻速、加速、減速行駛，都有Fl＝F2 6．甲、乙兩隊拔河，甲隊勝，則下列說法正確的是（ ） A．甲對乙的拉力大于乙對甲的拉力，所以甲隊勝 B．當甲隊把乙隊勻速拉過去時，甲對乙的拉力與乙對甲的拉力相等 C．當甲隊把乙隊加速拉過去時，甲對乙的拉力大于乙對甲的拉力 D．甲對乙的拉力始終等于乙對甲的拉力，

24、只是地面對甲的最大靜摩擦力大于地面對乙的最大靜摩擦力，所以甲隊勝 7．甲、乙兩人質量相等，分別站在相同的船上，初速度均為零，甲的力氣大于乙的力氣。他們各自握緊繩子的一端，用力拉對方，兩人相對船均靜止，則（ ） A．甲船先到中點 B．乙船先到中點 C．兩船同時到達中點 D．無法判斷 ★提升能力 1．甲、乙兩船上各坐一人，兩人分別拉著同一根輕繩的兩端，已知兩船（包括船上的人）的質量之比m甲:m乙＝2:1，水的阻力不計，則 （1）甲船上的人主動用力拉繩時，兩船的加速度大小之比a甲:a乙＝________； （2）兩人同時拉船時，

25、兩船的加速度大小之比a甲:a乙＝________。 2．質量為50 kg的人以4 m/s2的加速度沿豎直桿加速向下滑，那么此人施于桿的摩擦力是_______，若桿子的質量是10 kg，則桿對地面的壓力是_______N。（g取10 m/s2） 3．兩個小球A和B，中間用彈簧連接，并用細繩懸于天花板下，如圖所示。則小球A、B各受幾個力？這些力的反作用力是哪些力？這些力的平衡力是哪些力？ 4．如圖所示，小車上固定一彎折硬桿ABC，C端固定一質量為m的小球，已知α角恒定，當小球水平向左做變加速運動時，BC桿對小球的作用力的方向（ ） A．一定沿桿向上 B．一定豎直向上

26、 C．可能水平向左 D．隨加速度a的數值改變而改變 5．如圖所示，A為電磁鐵，C為膠木秤盤，A和C（包括支架）的總質量為M，B為鐵片，其質量為m，整個裝置用輕繩懸掛于O點。當電磁鐵通電，鐵片被吸引而上升的過程中，輕繩拉力F的大小為（ ） A．F=mg B．mg＜F＜(M+m)g C．F=(M+m)g D．F＞(M+m)g 第5節(jié) 牛頓運動定律的應用 【學習目標】 1．了解力與運動是我們生產生活中與我們密不可分的兩大物理內容。我們的生產生活不可能離開牛頓運動定律，要學會用牛頓運動定律來解釋和解決我們遇到的一些問題。 2．體會用

27、牛頓運動定律解決生產中的問題的過程是理論聯系實際的過程。 3．體會在我們生產生活中到處都有物理，到處都有物理規(guī)律在起作用。 【閱讀指導】 1．牛頓三個運動定律的區(qū)別與聯系 牛頓第一定律 牛頓第二定律 牛頓第三定律 內 容 一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。 物體的加速度跟所受外力的合力成正比，跟物體的質量成反比，加速度方向跟合外力的方向相同。 作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，作用在一條直線上。 公式 F合=ma F=-F′ 意義 明確了力的概念，指出了力是物體運動狀態(tài)發(fā)生改變的原因，即力

28、是產生 的原因 揭示力了加速度是力作用的結果，揭示了力、質量、加速度的 關系。 揭示了物體間力的作用的 性，明確了相互作用力的關系 研究方法 根據 歸納總結得出，不能直接用實驗驗證 用 法研究F、m、a之間的關系，可用實驗驗證 由實驗現象歸納總結得出，可用實驗驗證 聯系 牛頓三個運動定律是一個整體，是動力學的基礎，牛頓第二定律是以____________為基礎，由實驗總結得出的。 2．動力學兩類基本問題 （1）已知物體的受力情況，求 ，即知道物體受到的全部作用力，應用牛頓第二定律求出加速度。若再知道物體

29、的初始條件，應用運動學公式就可求出物體的運動情況——任意時刻的位置和速度，以及運動的軌跡。 （2）已知物體的運動情況，求 ，即知道物體的運動情況，求出物體的加速度，應用牛頓第二定律，推斷或者求出物體所受的力。 受力分析 合外力F 加速度 運動情況 動力學第一類基本問題 動力學第二類基本問題 3．兩類問題的處理方法如下圖所示： 4．用牛頓第二定律解題的一般方法和步驟： （1）確定研究對象； （2）進行受力分析和運動狀態(tài)分析，畫出受力的示意圖； （3）建立坐標系，根據定理列方程； （4）統(tǒng)一單位，代入數據求解； （5）檢查所得

30、結果是否符合實際，舍去不合理的解。 【課堂練習】 ★夯實基礎 1．質量為0.8 kg的物體在一水平面上運動，如圖所示的兩條直線分別表示物體受到水平拉力作用和不受拉力作用的v－t圖線。則圖線_____（填“a”或“b”）表示物體受拉力作用時的運動，該物體所受到的拉力是_______N。 2．質量為m1和m2的兩個物體，由靜止從同一高度下落，運動中所受的空氣阻力分別是F1和F2。如果發(fā)現質量為m1的物體先落地，那么（ ） A．m1＞m2 B．F1＜F2 C． D． 3．質量為40kg的物體靜止在水平桌面上，當在400N的水平拉力作

31、用下由靜止開始經過16m的距離時，速度為16m/s，求：物體受到的阻力是多少？ 4．質量為m的物體在水平恒力F的作用下由靜止開始沿水平面運動，經時間t后撤去外力F，物體又經時間2t后重新靜止。求： （1）物體所受阻力的大?。? （2）物體發(fā)生的總位移大小。 5．一斜面AB長為9 m，傾角θ為37°，一質量為2 kg的小物體（可視為質點）從斜面頂端A點由靜止開始下滑，如圖所示。（g取10 m/s2） （1）若斜面與物體間的動摩擦因數為0.5，求小物體下滑到斜面底端B點時的速度及所用時間。 （2）若給小物體一個沿斜面向下的初速度，恰能沿斜面勻速下滑，則小物

32、體與斜面間的動摩擦因數μ是多少? 6．據報道，某航空公司的一架客機，在正常航線上做水平飛行時，由于突然受到強大垂直氣流的作用，在10 s內下降高度1700 m，造成眾多乘客和機組人員的傷害事故.如果只研究飛機豎直方向上的運動，且假定這一運動是勻變速直線運動，試計算： （1）飛機在垂直方向上產生的加速度是多大？方向怎樣？ （2）乘客所系安全帶必須提供相當于乘客體重多少倍的拉力，才能使乘客不脫離座椅。（g取10 m/s2） （3）未系安全帶的乘客，相對于機艙將向什么方向運動？最可能受到傷害的是人體什么部位？ ★提升能力 1．質量為1 kg的質點靜止在

33、光滑水平面x軸上的原點，先施以x軸正方向的力1 N，經歷0.1 s 改施x軸負方向的力1 N，也經歷0.1 s，如此交替施加正、反方向的力，完成100次循環(huán)的那個時刻，質點的坐標x為（ ） A．0 B．1 m C．0.1 m D．0.5 m 2．如圖所示，底板光滑的小車上用兩個量程為20 N完全相同的彈簧測力計甲和乙系住一個質量為1 kg的物塊。當小車在水平地面上做勻速直線運動時，兩彈簧測力計的示數均為10 N，當小車做勻加速直線運動時，彈簧測力計甲的示數變?yōu)? N。這時小車運動的加速度大小是（ ） A．2 m/s2

34、 B．4 m/s2 C．6 m/s2 D．8 m/s2 3．如圖所示，底座A上裝有長0.5m的直立桿B，A、B總質量為0.2kg，桿上套有一質量為0.05 kg的小環(huán)C，它與桿之間有摩擦，當環(huán)從底座開始以4 m/s的初速度上升時，剛好能沿桿升到桿頂，則在環(huán)上升的過程中加速度的大小為 m/s2，底座對水平地面的壓力為__________N（g取10m/s2）。 4．為測定木塊與斜面之間的動摩擦因數，某同學讓木塊從斜面上端自靜止起做勻加速下滑運動，如圖所示．他使用的實驗器材僅限于：①傾角固定的斜面（傾角未知）、②木塊、③秒表、④米尺

35、．實驗中應記錄的數據是 ； 計算動摩擦因數的公式是μ= ； 為了減少測量的誤差，可采用的辦法是 。 5．總質量為M的熱氣球由于故障在高空以速度v勻速豎直下降，為了阻止繼續(xù)下降，在t=0時刻，從熱氣球中釋放了一個質量為m的沙袋，不計空氣阻力，經多長時間氣球停止下降？這時沙袋的速度為多大？（沙袋尚未著地） 6．在民航和火車站可以看到用于對行李進行安全檢查的水平傳送帶。當旅客把行李放到傳送帶上時，傳送帶對行李的滑動摩擦力使行李開始運動。隨后它們保持相對靜止，行李隨傳送帶一起前進。

36、設傳送帶勻速前進的速度為0.25 m/s，質量為5 kg的木箱在傳送帶上相對滑動時，所受摩擦力為30 N，那么這個木箱放在傳送帶上后，傳送帶上將留下多長的摩擦痕跡？ 7．如圖所示，車靜止時繩AC、BC與水平方向的夾角分別為60°和30°，物塊的質量為m，則當車以a＝2g的加速度勻加速向右運動時，求兩條繩的拉力。（提示：注意a不同時，AC、BC繩受力情況不同?？捎脴O限法分析，先找出當AC繩拉力剛好為零時的臨界加速度值，經判斷后再求解。） 第6節(jié) 超重與失重 【學習目標】 1．通過實驗認識超重和失重現象，會用牛頓運動定律來分析解釋失重現象。

37、 2．理解超重和失重現象與物體的運動方向無關，只與物體的加速度方向有關。 3．了解超重和失重現象是我們日常生活中常見的現象，它的影響是人類進行太空開發(fā)的一個重要問題。 【閱讀指導】 1．超重現象：物體對懸掛物的拉力（或對支持物的壓力）________（填“大于”或“小于”）物體所受重力的現象。 產生超重現象的條件是：物體具有 （填“向上”或“向下”）的加速度，與物體速度的大小和方向 （填“有關”或“無關”）。 2．失重現象：物體對懸掛物的拉力（或對支持物的壓力）________（填“大于”或“小于”）物體所受重力的現象。 產生失重現象的條件是：物體具

38、有 （填“向上”或“向下”）的加速度，與物體速度的大小和方向 （填“有關”或“無關”）。 3．完全失重：物體豎直向下的加速度a____g（填“>”、“<”或“＝”），物體對懸掛物體的拉力（或對支持物的壓力）等于______的現象。 4．思考：當物體處于超重或失重狀態(tài)時，物體的質量變了嗎？物體所受的重力變了嗎？ 【課堂練習】 ★夯實基礎 1．關于超重和失重，下列說法中正確的是（ ） A．超重就是物體受的重力增加了 B．失重就是物體受的重力減小了 C．完全失重就是物體一點重力都不受了 D．不論超重或失重，物體所受重力是不

39、變的 2．在電梯中的水平地面上有一體重計，人站在體重計上，電梯靜止時，體重計的示數為65kg，下列說法正確的是（ ） A．當電梯勻速上升時，體重計的示數大于65kg B．當電梯勻速下降時，體重計的示數小于65kg C．當電梯加速上升時，體重計的示數大于65kg D．當電梯減速下降時，體重計的示數小于65kg 3．在升降機的天棚上用彈簧秤懸掛一重物，某時刻該升降機內的觀察者看到彈簧秤的讀數小于重物的重力，則升降機的運動狀態(tài)是（ ） A．一定向上加速運動 B．可能向上加速運動或向下減速運動 C．一定向下減速運動 D．可能向下

40、加速運動或向上減速運動 4．站在電梯上的人，當電梯豎直減速下降時，以下說法正確的是（ ） A．電梯對人的支持力小于人對電梯的壓力 B．電梯對人的支持力大于人對電梯的壓力 C．電梯對人的支持力大于人對電梯的壓力 D．電梯對人的支持力大于人的重力 5．電梯內有一個質量為m的物體，用細線掛在電梯的天花板上，當電梯以g/3的加速度豎直下降時，細線對物體的拉力為（ ） A． B． C． D． 6．如圖所示，升降機天花板上用輕彈簧懸掛一物體，升降機靜止時彈簧伸長10 cm，運動時彈

41、簧伸長5 cm，則升降機的運動狀態(tài)可能是（ ） 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＝4.9 m/s2的加速度減速上升 D．以a＝4.9 m/s2的加速度加速下降 7．在一升降機內，一人站在體重計上，發(fā)現自己的體重減小了20％，于是他作出了下列判斷，你認為正確的是（ ） A．升降機以0.8g的加速度加速上升 B．升降機以0.2g的加速度加速下降 C．升降機以0.2g的加速度減速上升 D．升降機以0.8g的加速度減速下降 8．質量是60 kg的人站在升降機中

42、的體重計上，當升降機做下列各種運動時，體重計的讀數是多少?（g＝10 m/s2） （1）升降機勻速上升； （2）升降機以4 m/s2的加速度加速上升； （3）升降機以5 m/s2的加速度加速下降。 ★提升能力 1．1971年4月19日，前蘇聯發(fā)射了第一個空站“禮炮1號”，到目前為至，全世界已發(fā)射了9個空間站。已知空間站在地球上空運行時，空間站中所有物體都處于完全失重狀態(tài)，則在其中可以完成下列哪個實驗（ ） A．用天平測量物體的質量 B．用伏安法測電阻 C．用單擺測重力加速度 D．用兩個彈簧測力計驗證牛頓第三定律 2．原來做勻速運動的升降機內，有一被

43、伸長彈簧拉住的、具有一定質量的物體A靜止在地板上，如圖所示。現發(fā)現A突然被彈簧拉向右方，由此可判斷，此時升降機的運動可能是（ ） A．加速上升 B．減速上升 C．加速下降 D．減速下降 3．如圖所示，A、B兩物體疊放在一起，質量mA>mB，以相同的初速度豎直上拋。不計空氣阻力，下面結論正確的是（ ） A．上升、下降過程中A、B不會分離 B．上升過程中A、B間彈力逐漸增大 C．下降過程中A、B間彈力逐漸減小，最后分離 D．上升、下降整個過程中A、B間均無彈力 4．在空

44、中豎直向上發(fā)射一枚小火箭，其v－t圖象如圖所示，火箭內的水平支承面上放有質量為0.2 kg的物體，則物體對支承面的最大壓力為 N，物體對支承面的最小壓力為_______N。（g＝10 m/s2） （第4題圖） （第5題圖） 5．質量為200 kg的物體，置于升降機內的臺秤上，從靜止開始上升。運動過程中臺秤的示數F與時間t的關系如圖所示，求升降機在7s內上升的高度（g取10 m/s2）。 6．升降機中斜面的傾角為θ，上面放著質量為m

45、的物體，當升降機以加速度a向上加速運動時，物體在斜面上保持靜止。求物體所受斜面作用的摩擦力和支持力分別為多大。 7．如圖所示，用力F提拉用細繩連在一起的A、B兩物體，以4.9 m/s2的加速度勻加速豎直上升，已知A、B的質量分別為1 kg和2 kg，繩子所能承受的最大拉力是35 N，則 （1）力F的大小是多少？ （2）為使繩不被拉斷，加速上升的最大加速度是多少？ 第三章《牛頓運動定律》單元測試題（A組） 一、選擇題 1．下列國際單位制中的單位，屬于基本單位的是（ ） A．力的單位：N B．質

46、量的單位：kg C．長度的單位：m D．時間的單位：s 2．下面說法中正確的是（ ） A．力是物體產生加速度的原因 B．物體運動狀態(tài)發(fā)生變化，一定有力作用在該物體上 C．物體運動速度的方向與它受到的合外力的方向總是一致的 D．物體受外力恒定，它的速度也恒定 3．下列說法中正確的是（ ） A．靜止或勻速直線運動的物體一定不受外力的作用 B．戰(zhàn)斗機在戰(zhàn)斗前扔掉副油箱，目的是減小慣性 C．從高處下落的玻璃杯比低處下落的玻璃杯容易碎，是因為前者慣性比較大 D．物體運動狀態(tài)

47、改變的難易程度取決于慣性的大小 4．以卵擊石，雞蛋破碎，對此現象下列說法正確的是（ ） A．由于石頭表面堅硬，所以石頭對雞蛋的作用力大于雞蛋對石頭的作用力 B．雞蛋對石頭的作用力與石頭對雞蛋的作用力是一對平衡力，大小相等、方向相反 C．雞蛋對石頭的作用力與石頭對雞蛋的作用力總是大小相等，方向相反是一對相互作用力 D．雞蛋對石頭的作用力與石頭對雞蛋的作用力大小相等，此作用力足以使雞蛋破碎 5．一輕質彈簧上端固定，下端掛一重物，平衡時彈簧伸長了5 cm?，F將重物再向下拉2.5 cm，然后放手，則在釋放瞬時重物的加速度為（g取10 m/s2，彈簧始終在彈性限度內）（ ） A

48、．2.5 m/s2 B．5.0 m/s2 C．7.5 m/s2 D．10 m/s2 6．用力F拉一物體使其以加速度a在水平面上做勻加速直線運動，力F的水平分量為F1，如圖所示.若以與F1大小、方向都相同的力F ′代替F拉此物體，使物體產生的加速度為a′，則（ ） A．當水平面光滑時，a′＜a B．當水平面光滑時，a′＝a C．當水平面粗糙時，a′＜a D．當水平面粗糙時，a′＞a F/N 10 O 2 4 t/s 7．質點由靜止開始做直線運動，所受外力大小隨時間變化的圖像如圖所示，則有關該質點的運動，以下說法中

49、錯誤的是（ ） A．質點在前2s內勻加速，后2s內變加速 B．質點在后2s內加速度和速度都越來越小 C．質點在后2s內加速度越來越小，速度越來越大 D．設2s末和4s末的速度分別為v2和v4，則質點在后2s內的平均速度等于 8．一個質量為1.0kg的物體，在外力作用下由靜止開始運動，物體所受合外力隨時間的變化關系如圖所示，則（ ） A．第1 s末物體相對于出發(fā)點的位移改變方向 B．第1 s末物體的速度改變方向 C．第3 s內的位移為零 D．第3 s末和第5 s末物體的位置相同 二、填空題 9．一乘客在行駛的火車車廂里用細繩吊一小球，用以判斷火車運動的

50、情況，并可得到如下結論： （1）若小球在豎直方向保持靜止，表明火車正在做___________運動； （2）若在豎直方向保持靜止的小球突然向后擺，表明火車正在做___________運動； （3）若在豎直方向保持靜止的小球突然向前擺，表明火車正在做___________運動。 10．彈簧秤上掛一個14kg的物體，在下列情況下，彈簧秤的讀數是多少？（g＝10m/s2） （1）以0.5m/s2的加速度豎直加速上升？答：________________。 （2）以10cm/s2的加速度豎直減速上升？答：________________。 （3）以10cm/s2的加速度豎直加速下降？答：

51、________________。 （4）以0.5m/s2的加速度豎直減速下降？答：________________。 11．一物體以a＝7m/s2的加速度豎直下落時，物體受到的空氣阻力大小是重力的_____倍。（g取10 m/s2） 三、計算題 12．從靜止開始做勻加速直線運動的汽車，經過t=10s，發(fā)生位移x=30m．已知汽車的質量m=4×103kg，牽引力F=5.2×103N。求： （1）汽車運動的加速度大??； （2）運動過程中汽車所受的阻力大小。 13．如圖所示，風洞實驗室中可產生水平方向的，大小可調節(jié)的風力?，F將一套有小球的細直桿放入風洞實驗室，

52、小球孔徑略大于細桿直徑。 （1）當桿在水平方向上固定時，調節(jié)風力的大小，使小球在桿上做勻速運動，這時小球所受的風力為小球所受重力的0.5倍，求小球與桿間的滑動摩擦因數； （2）保持小球所受風力不變，使桿與水平方向間夾角為37°并固定，則小球從靜止出發(fā)在細桿上滑下距離s所需時間為多少?（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8） 14．如圖所示，一質量為m的物體系于長度分別為L1、L2的兩根細線上，L1的一端懸掛在天花板上，與豎直方向夾角為θ，L2水平拉直，物體處于平衡狀態(tài)?，F將L2線剪斷，求剪斷瞬時物體的加速度。 甲 乙 （1）下面是某同學對該題的一種解法

53、： 解：設L1線上拉力為T1，L2線上拉力為T2，重力為mg，物體在三力作用下保持平衡：T1cosθ=mg，T1sinθ=T2，T2=mgtanθ。 剪斷線的瞬間，T2突然消失，物體即在T2反方向獲得加速度。因為mgtanθ=ma，所以加速度a=gtanθ，方向在T2反方向。 你認為這個結果正確嗎？請對該解法作出評價并說明理由； （2）若將圖甲中的細線L1改為長度相同、質量不計的輕彈簧，如圖乙所示，其他條件不變，求解的步驟和結果與（1）完全相同，即a=gtanθ，你認為這個結果正確嗎？請說明理由。 第三章《牛頓運動定律》單元測試題（B組） 一、選擇題 1．下列說法正確的是（

54、 ） A．物體受力不變時，其運動狀態(tài)也不變 B．物體只有不受力時，其運動狀態(tài)才不變 C．物體速度變化率的方向總與外力方向相同 D．物體運動方向總與外力方向相同 2．豎直起飛的火箭在推力F的作用下產生10 m/s2的加速度。若推力增大到2F時，則火箭的加速度將達到（g取10 m/s2）（ ） A．15 m/s2 B．20 m/s2 C．30 m/s2 D．25 m/s2 3．一同學為了測電梯的運動情況，用一彈簧測力計將質量為m的物體懸掛在電梯的天花板下面，當物體相對電梯靜止時，彈簧測力計的示數為mg。說明（ ） A．電梯可能

55、以加速度g/3減速上升 B．電梯可能以加速度g/3減速下降 C．電梯可能以加速度g/3加速上升 D．電梯可能以加速度g/3加速下降 4．在有空氣阻力的情況下，豎直上拋一個球。上升階段的加速度為a1，下落階段的加速度為a2；上升時間為t1,下落回原處的時間為t2，那么（ ） A．a1=a2，t1=t2 B．a1＞a2，t1＞t2 C．a1＞a2，t1＜t2 D．a1＜a2，t1＜t2 5．如圖所示，在沿水平直軌道勻速運動的小車中的水平光滑桌面上由輕質彈簧拉著一個物體A，當車里人發(fā)現彈簧突然被物體拉長，則這時（

56、） A．小車可能向右加速運動 B．小車可能向左加速運動 C．小車可能向右減速運動 D．小車可能向左減速運動 6．如圖所示，A、B兩條直線是在A、B兩地分別用豎直向上的力F拉質量分別為mA和mB的物體時，得出的兩個加速度a與力F的關系圖線，由圖分析可知（ ） A．兩地重力加速度是gA＞gB B．mA＜mB C．兩地重力加速度是gA=gB D．mA＞mB 二、填空題 7．一輛小汽車以54 km/h的速度沿水平路面行駛時，突然緊急剎車，剎車后路面對車的摩擦力等于車重的0.6倍，小汽車剎車后3.0 s內的位移為 m。（g取10

57、 m/s2） 8．質量為2 kg的物體，靜止放于水平面上，現在給物體施一水平力F，使物體開始沿水平面運動，運動10 s時將水平力減為，若物體運動的速度圖象如圖所示，則水平力F=_________N，物體與水平面間的動摩擦因數μ= 。（g取10 m/s2） 9．機車牽引力一定，在平直軌道上以a1=1 m/s2的加速度行駛，因若干節(jié)車廂脫鉤，加速度變?yōu)閍2=2 m/s2。設所受阻力為車重的0.1倍，則脫落車廂的質量與原機車總質量之比等于 。 三、計算題 10．為了安全，在公路上行駛的汽車之間應保持必要的距離。已知某高速公路的最高限制速度v=120

58、 km/h。假設前方車輛突然停止，后車司機從發(fā)現這一情況，經操縱剎車，到汽車開始減速所經歷的時間（即反應時間）t=0.50 s。若剎車時汽車受到阻力的大小f為汽車重力的0.40倍，則該高速公路上汽車間的距離s至少應為多少？（取g=10 m/s2） 11．當物體從高空下落時，空氣阻力隨速度的增大而增大，因此經過一段距離后將勻速下落，這個速度稱為此物體下落的終極速度.己知球形物體速度不大時所受的空氣阻力正比于速度v，且正比于球半徑r，即阻力f=krv，k是比例系數.對于常溫下的空氣，比例系數k=3.4×10-4 N·s/m2。己知水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，取重力加速

59、度g=10 m/s2，試求半徑r=0.10mm的球形雨滴在無風情況下的終極速度vＴ.（結果保留兩位有效數字） 12．如圖所示，一固定在地面的楔形木塊，其斜面的傾角θ=30°，另一邊與地面垂直，頂上有一定滑輪，一柔軟的細線跨過定滑輪，兩端分別與物塊A和B連接，A的質量為4 m，B的質量為m．開始時將B按在地面上不動，然后放開手，讓A沿斜面下滑而B上升，物塊A與斜面間無摩擦。設當A沿斜面下滑s距離后，細線突然斷了，求物塊B上升的最大高度H。 答案 第三章 牛頓運動定律 第1節(jié) 牛頓第一定律 【閱讀指導】 1．運動必須依靠外力的不斷作用才能維持；運動

60、不需要外力維持 2．可靠的事實；次要因素；同樣的高度；越長；永遠運動下去 3．勻速直線運動；靜止；外力；慣性定律 4．運動狀態(tài)不變；質量 【課堂練習】 ★夯實基礎 1．D 2．C 3．D 4．BD 5．C 6．CD 7．A 6．A點 ★提升能力 1．CD 2．B 3．AB 4．B 第2節(jié) 探究加速度與力、質量的關系 第3節(jié) 牛頓第二定律 【閱讀指導】 1．控制變量法；m；F 2．正比；反比；合力；F合＝ma 3．（1）力；質量；力；質量 （2）合力 （3）同時；同時；同時

61、 （4）合成 4．導出單位；長度；質量；時間 【課堂練習】 ★夯實基礎 1．D 2．CD 3．D 4．B 5．C 6．A 7．A 8．A 9．C 10．4；2 11．2.5；與F2成37° ★提升能力 1．B 2．AC 3．（1）等于；（2）小于 4．C 5．BD 6．20m 7．2.3m/s；0 第4節(jié) 牛頓第三定律 【閱讀指導】 1．相等；相反；同一條直線上 （1）同時 （2）無關 （3）相同 （4）同時；同時；同時 （5）兩個不同物體上 2．相反 3． 比較內容

62、作用力和反作用力 平衡力 作用對象 兩個物體 同一物體 作用時間 同時產生，同生消失 不一定同時產生同時消失 力的性質 一定是同種性質的力 不一定是同性質的力 力大小的關系 大小相等 大小相等 力方向的關系 方向相反且共線 方向相反且共線 【課堂練習】 ★夯實基礎 1．D 2．C 3．A 4．C 5．D 6．D 7．C ★提升能力 1．（1）1:2；（2）1:2 2．300 N；400 N 3．略 4．D 5．D 第5節(jié) 牛頓運動定律的應用 【閱讀指導】 1．定量；相互性；理想

63、實驗；控制變量；牛頓第一定律 2．運動情況，受力情況 【課堂練習】 ★夯實基礎 1．b；1.8 2．C 3．80N 4．（1）；（2） 5．（1）v=6m/s，t＝3s；（2）μ＝0.75 6.（1）34 m/s2，豎直向下；（2）2.4倍；（3）向上；頭部 ★提升能力 1．B 2．B 3．16；1.7 4．L、d、h、t；；多次測量求平均值 5．； 6．5.2×10-3m 7．TAC=0（處于松弛狀態(tài)）；TBC=，與水平方向成θ角，tanθ=0.5 第6節(jié) 超重與失重 【閱讀指導】 1．大于；向上；無關 2．小于；向下；無關

64、3．=；零 4．略 【課堂練習】 ★夯實基礎 1．D 2．C 3．D 4．D 5．A 6．CD 7．BC 8．（1）600 N；（2）840 N（3）300 N ★提升能力 1．D 2．BC 3．AD 4．6；0 5．50m 6．f=m(g+a)sinθ；N=m(g+a)cosθ 7．（1）44.1 N；（2）7.7 m/s2 第三章《牛頓運動定律》單元測試題（A組） 一、選擇題 1．BCD 2．AB 3．BD 4．CD 5．B 6．BC 7．BD 8．D 二

65、、填空題 9．勻速直線運動；向前加速或向后減速；向前減速或向后加速 10．（1）147N；（2）126N；（3）126N；（4）147N 11．3/10 三、計算題 12．a=0.6m/s2；f=2.8×103 N 13．（1）0.5；（2） 14．（1）不正確。因為L2被剪斷的瞬間，L1上的張力大小發(fā)生了變化，此瞬間T1=mgcosθ，a=gsinθ。 （2）結果正確。因為L2被剪斷的瞬間，彈簧L1的長度不能發(fā)生突變，T1的大小和方向都不變。 第三章《牛頓運動定律》單元測試題（B組） 一、選擇題 1．C 2．C 3．BC 4．C 5．BC 6．BC 二、填空題 7．18.75 8．6；0.2 9．1:3 三、計算題 10．155.6 m 11．1.2m/s 12．1.2s