牛顿运动定律(2)

word第四章 牛顿运动定律I 学习目标学习容知识与技能过程与方法情感态度与价值观牛顿第一定律1了解伽利略和亚里士多德对运动和力的关系的不同观点和依据2认识伽利略理想实验的方法是科学研究的重要方法，它对物理学开展的重要意义3理解牛顿第一定律的容和意义4知道惯性，知道质量是惯性大小的量度，并会正确解释有关现象5了解惯性参照系1学习伽利略理想实验，体会理想实验在物理学开展中的重要地位和作用2收集实例分析，体会力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因3尝试分析物体具有保持原来运动状态的“本领，初步体会质量这一科学概念1通过了解伽利略破除了长达近两千年的亚里士多德的错误观点的史实，培养尊重事实的科学精神2通过自己设计实验研究课题，培养勇于创新和实事的科学态度，体验科学工作的乐趣3通过单位制的学习，培养规、严谨的科学态度实验：探究加速度与力和质量的关系1知道加速度与质量、合力的定性关系2设计探究加速度与力、质量的关系的实验，并与他人共同完成实验1经历自己设计实验探究加速度与力和质量的关系，体会在实验中用等效替代的方法测量物理量的方法，并体会观察、分析解决问题和交流合作的重要性2学习运用列表法、图象法处理数据，体会归纳法是物理学研究的重要方法牛顿第二定律1理解力是产生加速度的原因2认识加速度方向与合力方向的关系，认识加速度与合力间的瞬时对应关系3理解牛顿第二定律4知道力的单位“牛顿是如何定义的1经历力的单位确实定过程，初步领略物理学的奇妙2经历从实验结果得出牛顿第二定律的过程，体会根据控制变量法得到的实验结果揭示物理规律的方法3尝试分析实例，体会牛顿第二定律处理力学问题的重要性力学单位制1知道单位是为了测量、比拟物理量的大小而建立的2知道什么是单位制，根本单位，导出单位，知道力学中的三个根本单位23 / 23学习容知识与技能过程与方法情感态度与价值观力学单位制3学会在物理计算中使用单位制4了解国际单位制的七个根本单位阅读单位制，关注单位在物理学中的作用，养成解决问题时注重物理单位的习惯，形成良好的解题习惯4通过体验超重、失重，体会物理实验的重要意义牛顿第三定律1认识物体间的作用是相互的，并举例描述2理解作用力和反作用力的关系与两个物体相互作用的方式、相互作用时的运动状态均无关3理解作用力与反作用力同时产生、同时消失、同时变化，是同一性质的力4能区分相互作用力和平衡力5掌握牛顿第三定律的应用1观察生活实例以与实验，体会作用力与反作用力的关系2经历探究作用力与反作用力关系的过程，体会归纳法在发现物理规律中的重要作用用牛顿定律解决问题(一)1进一步理解运动和力的关系2掌握由受力情况确定运动情况的分析过程与方法3掌握由运动情况确定受力情况的分析过程与方法4进一步理解在分析力学问题时需对研究对象进展受力分析和运动状态分析通过指导学生交流分析两类问题，关注两类问题的区别与联系，养成在众多实际问题中总结归纳问题的共性和特性的习惯用牛顿定律解决问题(二)1理解共点力的平衡条件，能应用牛顿运动定律解决实际问题2理解超重和失重现象，并能用牛顿第二定律解释此现象，理解超重和失重产生的原因1观察处于平衡状态的物体，思考物体平衡的条件2体验超重和失重，加强感性认识3经历超重和失重现象原因的探究过程，学会科学探究的方法，形成应用牛顿运动定律解决实际问题的能力5通过牛顿运动定律的应用，培养理论联系实际的意识 学习指导一、本章知识结构(参照下页结构图)二、本章重点难点分析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态想一想有人认为牛顿第一定律可有可无因为“假如加速度为零，第二定律就变成第一定律，所以“第一定律是第二定律的特例对此，你如何认识?2量度物体惯性大小的物理量是物体的质量(1)惯性是物体具有的保持静止或匀速直线运动状态的性质任何物体都具有惯性(2)维持物体运动状态的原因是惯性，而物体运动状态改变的原因是外力(3)惯性是物体的固有属性，不随外界条件改变；质量是物体惯性大小的量度例1在交通拥挤的地方，无论是开汽车还是骑自行车都必须放慢速度，否如此遇到紧急情况我们根本无法与时将车刹住，所以物体运动的速度越大，惯性也就越大这种说法是否正确?为什么?解答：不正确由运动学公式我们知道，速度越大，刹车的时间和距离会越长但是这不代表物体的惯性越大在刹车情况下，惯性反映的是物体对速度减慢的抵抗，即在同样阻力下，用物体的加速度大小来量度，而不是减停的时间和距离我们知道，在同等的外部条件下，质量大的车更难刹住，或者启动更慢，我们就认为它们表现出的惯性更大惯性仅仅和物体自身质量有关，质量越大惯性越大，而与物体的运动状态无关比如：在物体运动状态改变时，惯性(质量)大小会对物体运动状态改变的难易产生影响3探究加速度与力、质量的关系(1)研究多变量问题用控制变量法(2)用列表法和图象法处理数据(3)由aF和推导出牛顿第二定律想一想如图41所示，放在水平桌面上的物体m2通过轻质绳和定滑轮与m1相连假如将m1去掉，用大小为m1g的力F向下拉绳子两种情况下，物体m2的加速度大小相等吗?图414牛顿第二定律物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向一样需要注意两点：(1)加速度的方向与作用力的方向一样，但加速度的方向不一定与速度方向一致(2)加速度的大小随着作用力大小的改变而改变例2惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中，这个系统的重要元件之一是加速度计加速度计构造原理的示意图如图42所示：沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的滑块，滑块两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连；两弹簧的另一端与固定壁相连滑块原来静止弹簧处于自然长度滑块上有指针，可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进展制导设某段时间导弹沿水平方向运动，指针向左偏离0点的距离为s，如此这段时间导弹的加速度为多大?方向如何?图42解答：滑块偏左，使得左侧弹簧被压缩s，右侧弹簧被拉伸s，滑块所受的合力方向向右，大小为2ks所以滑块的加速度为2ks/m，方向向右例3一个物体受到一个逐渐减小的力的作用(1)力的方向跟物体初速度方向一样，物体的速度怎样改变?(2)假如力的方向跟原来物体的速度方向垂直，物体还能做直线运动吗?解答：(1)物体速度一直变大物体作加速度减小的加速直线运动(2)物体将作曲线运动想一想：从牛顿第二定律知道，无论怎么小的力都可以使物体产生加速度可是我们用力提一个放在地面上的很重的物体时，或者去推它时，却提不动它，或推不动它这跟牛顿第二定律是否矛盾?为什么?5力学单位制(1)根本单位：选定的几个根本量的单位(2)导出单位：由根本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位(3)七个根本单位：千克(kg)、米(m)、秒(s)、安培(A)、开尔文(K)、摩尔(mol)、坎德拉(cd)例4在下面列举的物理量单位中，哪些是国际单位制的根本单位()A千克(kg)B米(m)C开尔文(K)D牛顿(N)答案：ABC6牛顿第三定律(1)两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反，作用在同一条直线上(2)作用力和反作用力与一对平衡力的区别与联系可以从作用点、作用力的性质、作用存在的时间、作用效果、物体的运动状态等方面进展分析想一想：“以卵击石，石头无恙而鸡蛋碎了，是因为鸡蛋对于石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力这个说法对吗?怎样解释这个现象?例5人在沼泽地行走时容易下陷下陷时()A人对沼泽地地面的压力大于沼泽地地面对人的支持力B人对沼泽地地面的压力等于沼泽地地面对人的支持力C人对沼泽地地面的压力小于沼泽地地面对人的支持力D以上说法都不正确解答：B正确虽然人与地之间的力大小相等，但人受到的重力大于沼泽地对人的支持力，所以人下陷7用牛顿定律解决问题(1)共点力的平衡条件：物体所受合力为0(2)两类问题如果物体的受力情况，可以由牛顿第二定律求出物体的加速度，再通过运动学的规律就可以确定物体的运动情况如果物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的加速度，再由牛顿第二定律确定物体所受的外力根本思路：“两个分析一个桥，两个分析是受力情况分析和运动情况分析，桥是牛顿第二定律，它把“受力情况分析和“运动情况分析联结起来解决问题时，要根据问题的情景，首先明确是从受力情况确定加速度还是从运动状态确定加速度(3)超重、失重超重：当物体向上加速或向下减速时，物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力失重：当物体向下加速或向上减速时，物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力在对研究对象进展正确的受力分析和运动状态分析的根底上，然后利用牛顿第二定律这个桥梁，把力与运动结合起来这是解决力学问题的重要方法之一例6风洞实验室中可以产生水平方向的、大小可调节的风力，现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径，如图43所示图43(1)当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上做匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆间的滑动摩擦因数(2)保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为37并固定，如此小球从静止出发在细杆上滑下距离s所需时间为多少?(sin370.6，cos370.8)解答：(1)小球受力平衡，水平方向有0.5mgm mg解得动摩擦因数m 0.5(2)小球受力如下列图，根据牛顿第二定律x方向Fcosq mgsinq m FNmay方向FNFsinq mgcosq 0解得a0.75g根据解得例7如图44所示，一个盛水的容器底部有一小孔静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设容器在下述几种运动过程中没有转动且忽略空气阻力如下判断正确的答案是()图44A容器自由下落时，小孔向下漏水B将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水；容器向下运动时，小孔不向下漏水C将容器水平抛出，容器在运动中小孔不向下漏水D将容器斜向上抛出，容器在运动中小孔不向下漏水解答：CD 正确无论容器是自由下落，还是向各个方向抛出，在运动过程中，小孔都不会有水漏出来原因是在空中的容器和容器的水，只受到重力的作用，重力的作用效果全部用来产生重力加速度，没有使水与水之间，水与容器之间发生挤压(形变)的效果换句话说，一点也没有了水压，处于完全失重状态实际情况下是有阻力的，想想结果会怎样?同学们可以试一试 探究实践做一做(1)如图45所示，用尺迅速打出下面的棋子，观察上面的棋子是否还保持原来的静止状态?并解释观察到的现象图45(2)找两个瓶子(盛水)、一个小铁球、一个与小铁球体积一样的小泡沫塑料球、一根细绳将它们系好，小铁球在水中下沉，瓶正放，泡沫塑料球在水中上浮，瓶倒放如图46所示，当瓶突然向前运动时，观察比拟球的运动状态你看到的现象也许会令你惊讶，小铁球的运动正如你所想的一样，相对瓶来说是向后运动的，而泡沫塑料球相对瓶来说是向前运动的(如图47所示)图46图47解释：先把小球想像成一个水球，当瓶突然向前运动时，这个水球相对于水既不向前也不向后，即加速度与周围水的一样，而它受到周围水对它的作用力为F当把水球换成铁球时，由于体积没变，受到的力也不变，仍为F，但质量比水球大了，所以加速度比周围水的小了，所以相对瓶向后同理，可得质量比水球小的塑料球，加速度较大，所以相对瓶向前(3)你站在电梯中一个体重计上，观察电梯运动过程中体重计示数的变化并解释观察到的现象想一想(1)现有两个材料和粗糙程度一样的物块A、B，一卷细绳，一架天平(带砝码)，一把米尺和一边缘带有光滑定滑轮的水平桌面，如图48所示仅限于以上器材，请设计一个估测物块与桌面间动摩擦因数的实验，要求写出主要的实验步骤，并利用测量量求出动摩擦因数m 的表达式(要注意实验的可操作性)图48(2)在探究加速度与力、质量的关系时，我们采用了控制变量法来设计实验，这种处理方法在生活或者学习中是否还遇到过?读一读(1)亚里士多德生平亚里士多德(Aristotle，前384前322)古希腊哲学家、科学家诞生在斯塔基拉希腊移民区曾经跟随父亲学医18岁时，被送到雅典，进入柏拉图(前427前347)学园学习成为柏拉图的得意门生，但是他的许多学术观点跟柏拉图并不一样他喜欢独立思考，对于教师传授的知识，他都要寻根究底地仔细研究，绝不盲从他说：“教师是可敬的，但真理更可贵公元前347年，柏拉图逝世4年以后，亚里士多德被国王召去做王储亚历山大的教师，因此他在马其顿居住了7年亚历山大当政后，年近半百的亚里士多德又回到了雅典公元前335年，亚里士多德在雅典创建了一所名为吕克昂的学校，建立了有名的学派，即后人称为逍遥派他在校教书12年，同时对植物、动物、天文、气象、数学和物理等方面进展了研究，并将研究结果，写成许多书据说有一段时间里，在他手下工作的有1000名学者，帮助他编辑各种科学著作亚里士多德一生的著作有1000部之多，他研究成果之多、围之广，是前无古人的研究科学论证和公理推导形式的逻辑学著作，如分析前篇、分析后篇、畴学、对狡辩的驳斥等在古代就被聚集成为科学的工具、动物志、动物的构成、动物的起源、动物的活动等著作直到19世纪还吸引着科学界他的心灵为心理学奠定了根底他研究物理与相邻自然科学的著作更为恢弘，有物理学、天论、论生天、气象学、力学问题与14卷巨著玄学(意思是“物理之后)亚里士多德力图以世界的本来面目来说明各种自然现象，这是他的进步之处但由于当时研究物理只是依靠直觉和思维来进展，所以他的很多关于物理方面的论述，显然今天看来是错误的，然而在当时，能够摆脱神的意志，特别是形成一套自圆其说的体系，这是很不简单的亚里士多德曾经说过：“我没有现成的根据，没有可照抄的模型，我是一个开拓者，所以我是很渺小的我希望读者诸君承认我已成就的，原谅我未能成就的(摘自中国中学教学百科全书(物理卷)第465页)(2)牛顿生平牛顿是英国物理学家、数学家和天文学家，1643年1月4日诞生于英国林肯郡的一个小镇乌尔斯索普的一个农民家庭牛顿出生之前，他的父亲就去世了，从小跟着祖母生活牛顿自幼性格倔强，喜欢组合各种复杂的机械玩具、模型他做的风车、风筝、日晷、漏壶等都十分精巧牛顿在中学时代学习成绩并不出众，只是爱好读书，对自然现象有好奇心，并有很好的技巧，喜欢别出心裁地做些小工具、小发明、小实验牛顿中学时期的校长与牛顿的一位舅父独具慧眼，鼓励牛顿上大学读书牛顿于1661年以减费生的身份进入剑桥大学三一学院，成为一名优秀的学生，1665年毕业于剑桥大学并获学士学位1669年，年仅26岁的牛顿就担任了剑桥大学的教授，1672年他被接纳为英国皇家学会会员，1703年被选为皇家学会主席牛顿于1727年3月逝世，国葬于伦敦威斯敏斯特教堂牛顿对自然科学的开展作出了重大贡献，在力学方面，他在伽利略等人工作的根底上进展深入研究，总结出机械运动的三个定律他进一步开展了开普勒等人的工作，发现了万有引力定律他把日常所见的重力和决定天体运动的引力统一起来，在科学史上有特别重要的意义1687年他在天文学家哈雷的鼓励和赞助下，出版了著名的自然哲学的数学原理一书在这本书里，他用数学解释了哥白尼学说和天体运动的现象，说明了运动三定律和万有引力定律等，在光学方面，他曾致力于光的颜色和光的本性的研究，用棱镜进展光的色散实验，证明了白光是由单色光复合而成的,为光谱分析奠定了根底；发现了光的一种干预图样，称为牛顿环；制作了新型的反射望远镜，考察了行星的运动规律；创立了光的微粒说在一定程度上反映了光的本性在数学方面，牛顿在前人工作的根底上，发现了二项式定理，创立了微积分学，开辟了数学史上的一个新纪元在谈与个人的成就时，牛顿曾经说道：“如果说我比一些人看得远一些，那是因为我站在巨人们肩上的缘故牛顿的这种谦逊精神永远值得后人敬仰和学习1942年，爱因斯坦在纪念牛顿诞生300周年写的文章中，对牛顿的一生作如下的评价：“只有把他的一生看作为永恒真理而斗争的舞台上的一幕，才能真正理解他(摘自人民教育2003年6月第1版全日制普通高级中学(必修)物理第一册教师教学用书第74页)(3)理想实验与其在科学研究中的作用所谓“理想实验，又叫做“假想实验、“抽象的实验或“思想上的实验，它是人们在思想中塑造的理想过程，是一种逻辑推理的思维过程和理论研究的重要方法“理想实验虽然也叫做“实验，但它同前面所说的真实的科学实验是有原如此区别的，真实的科学实验是一种实践的活动，而“理想实验如此是一种思维的活动；前者是可以将设计通过物化过程而实现的实验，后者如此是由人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的“实验但是，“理想实验并不是脱离实际的主观臆想首先，“理想实验是以实践为根底的所谓的“理想实验就是在真实的科学实验的根底上，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，对实际过程做出更深入一层的抽象分析其次，“理想实验的推理过程，是以一定的逻辑法如此为根据的，而这些逻辑法如此，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的理论研究中，“理想实验具有重要的作用作为一种抽象思维的方法“理想实验可以使人们对实际的科学实验有更深刻的理解，可以进一步揭示出客观现象和过程之间在的逻辑联系，并由此得出重要的结论例如，作为经典力学根底的惯性定律，就是“理想实验的一个重要结论这个结论是不能直接从实验中得出的伽利略曾注意到，当一个球从一个斜面上滚下而又滚上第二个斜面时，球在第二个斜面上所达到的高度同它在第一个斜面上开始滚下时的高度几乎相等伽利略断定高度上的这一微小差异是由于摩擦而产生的，如能将摩擦完全消除的话，高度将恰好相等然后他推想说，在完全没有摩擦的情况下，不管第二个斜面的倾斜度多么小，球在第二个斜面上总要达到一样的高度最后，如果第二个斜面的倾斜度完全消除了，那么球从第一个斜面上滚下来之后，将以恒定的速度在无限长的平面上永远不停地运动下去这个实验是无法实现的，因为永远也无法将摩擦完全消除掉所以，这只是一个“理想实验但是，伽利略由此而得到的结论，却打破了自亚里士多德以来1000多年间关于受力运动的物体，当外力停止作用时便归于静止的旧观念，为近代力学的建立奠定了根底后来，这个结论被牛顿总结为运动第一定律，即惯性定律爱因斯坦在建立狭义相对论时，曾经做了关于同时性的相对性的一个“理想实验即当两道闪电同时下击一条东西方向的铁路轨道时，对于站在两道闪电正中间的铁道旁边的一个观察者来说，这两道闪电是同时发生的但是，对于乘坐一列由东向西以高速行进的火车正好经过第一个观察者对面的第二个观察者来说，这两道闪电并不是同时下击的因为，第二个观察者是在行近西方的闪电而远离的闪电，西方的闪电到达他的眼里的时间要早一点因此，在静止的观察者看来是同时发生的闪电，在运动中的观察者看来却是西方先亮，接着再亮同时性的相对性这一概念的提出，是狭义相对论建立过程中的一个关键爱因斯坦在建立广义相对论时，做了自由下落的升降机的“理想实验他设想：在自由下落的升降机里，一个人从口袋中拿出一块手帕和一块表，让它们从手上掉下来，如果没有任何空气阻力或摩擦力，那么在他自己看来，这两个物体就停在他松开手的地方因为，在他的坐标系中，引力场已经被屏蔽或排除了但是，在升降机外面的观察者看来，如此发现这两个物体以同样的加速度向地面落下这个情况正揭露了引力质量和惯性质量的相等爱因斯坦又设想了另一种情况的“理想实验即：升降机不是自由下落，而是在一个不变的力的作用下竖直向上运动(即强化了升降机部的引力场)同时设想，有一束光穿过升降机一个侧面的窗口水平地射进升降机，并在极短的时间之后射到对面的墙上爱因斯坦根据光具有质量以与惯性质量和引力质量等效的事实，预言一束光在引力场中会由于引力的作用而弯曲，就如同以光速水平抛出的物体的路线会由于引力的作用而弯曲一样爱因斯坦预言的光线在引力场中会弯曲这一广义相对论效应，已为后来的观测结果所证实“理想实验在自然科学的理论研究中有着重要的作用但是，“理想实验的方法也有其一定的局限性“理想实验只是一种逻辑推理的思维过程，它的作用只限于逻辑上的证明与反驳，而不能用来作为检验认识正确与否的标准相反，由“理想实验所得出的任何推论，都必须由观察或实验的结果来检验(摘自人教社1995年第2版高级中学物理第一册(必修)教学参考书第191页) 诊断反响第一节 牛顿第一定律1如下说确的是()A但凡运动的物体一定受到了力作用B因为“物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性，所以只有处于匀速直线运动状态或静止状态的物体才具有惯性C物体不受力的作用不能从静止到运动D行驶着的车辆突然刹车时，车上的乘客将向前倾倒，这是因为刹车时乘客受到向前的冲力作用2伽利略的斜面实验说明了()A要物体运动必须有力作用，没有力作用的物体将静止B要物体静止必须有力作用，没有力作用的物体就运动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总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态3根据牛顿第一定律可知()A静止的物体一定不受其它外力的作用B物体做匀速直线运动是因为它受到惯性力的缘故C力停止作用后，物体就慢慢停下来D物体运动状态改变时，一定受外力的作用4对物体的惯性有下面一些理解，如下说确的是()A汽车快速行驶时惯性大，因而刹车时费力惯性与物体的速度大小有关B在月球上举重比在地球上容易，所以同一物体在地球上惯性比在月球上大C加速运动时，物体有向后的惯性；减速运动时，物体有向前的惯性 D不论在什么地方，不论物体原运动状态如何，物体的惯性是客观存在的，惯性的大小与物体的质量有关5火车在平直的水平轨道上匀速行驶，门窗关闭的车厢有一人向上跳起，发现仍落回原处，这是因为()A人跳起时会得到一个向前的冲力，使他随火车一起向前运动B人跳起的瞬间，车厢地板给他一个向前的力，使他随火车一起向前运动C人跳起后车在继续前进，所以人落下后必然偏后一些，只是距离很小无法区别而已D人跳起后直至落地，在水平方向上人和车具有一样的速度6关于惯性，如下说确的是()A物体有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B物体不受外力作用时保持静止或匀速运动状态不变的性质叫惯性C物体静止时没有惯性，只有始终保持运动的物体才有惯性D歼击机在进入战斗状态时丢掉副油箱是为了减小惯性，有利于改变运动状态7关于惯性，如下说法中正确的答案是()A惯性是一切物质的根本属性B惯性的大小是用质量来量度的C物体之所以保持运动是因为有惯性D物体的惯性越大，其运动状态越难改变8火车在长直水平轨道上匀速行驶在火车的天花板上用轻绳挂一小球，怎样由悬绳来判断火车是否在匀速行驶中?为什么?假如突然加速或减速呢?第二节 牛顿第二定律1如下说法中正确的答案是()A物体所受合力为零时，物体的速度必为零B物体所受合力越大，如此加速度越大，速度也越大C物体的速度方向一定与物体受到的合力的方向一致D物体的加速度方向一定与物体受到合力的方向一样2将一小球竖直向上抛出，设空气阻力大小不变在上升段的加速度为a1，下落段的加速度为a2，如此下面说法中正确的答案是()A上升阶段加速度方向向上，下落阶段加速度方向向下，且a1a2B上升阶段加速度方向向上，下落阶段加速度方向向上，且a1a2C加速度方向始终向上，a1a2D加速度方向始终向下，a1a23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，如果使物体的加速度变为原来的2倍，如下方法中可以实现的是()A将拉力增大到原来的2倍B阻力减小到原来的二分之一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4质量m的物体在水平力F作用下沿水平面匀速滑动，当水平力大小变为2F时，物体的加速度为()AF/mB2F/mCF/2mD条件不足，无法判断5物体在几个力作用下保持静止，现只有一个力逐渐减小到零又逐渐增大到原值，如此在力变化的整个过程中，物体速度大小变化的情况是()A由零逐渐增大到某一数值后，又逐渐减小到零B由零逐渐增大到某一数值后，又逐渐减小到某一数值C由零逐渐增大到某一数值D以上说法都不对6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如此F1和F2同时作用在该物体上，产生的加速度()A大小为a1a2B大小为C方向为东偏北arctan(a2/a1)D方向为与较大的力同向7竖直起飞的火箭在推力F的作用下产生10m/s2的加速度，假如推动力增大到2F，如此火箭的加速度将达到(g取10m/s2，不计空气阻力)()A20m/s2B25m/s2C30m/s2D40m/s28质量为2kg的物体受到20N，30N和50N三个恒力的作用，刚好处于静止状态，现突然将其中30N的外力撤去，其余两力不变，物体将获得_m/s2的加速度91966年曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为根底的测定质量的实验，实验时，用双子星号宇宙飞船m1，去接触正在轨道上运行的火箭组m2(发动机已熄灭)接触以后，开动飞船尾部的推进器，使飞船和火箭组共同加速推进器的推力等于850N，测出飞船和火箭组的加速度为0.13m/s2双子星号宇宙飞船的质量为3400kg，如此火箭的质量为_第三、四节 力学单位制和牛顿第三定律1现有如下的物理量或单位，按下面的要求选择填空A密度Bm/sCND加速度E质量FsGcmH长度I时间Jkg属于物理量的是_；在国际单位制中，作为根本单位的物理量有_；在国际单位制中的根本单位有_，属于导出单位的是_2如下的各对力中，属于相互作用力的是()A悬绳对电灯的拉力和电灯的重力 B电灯拉悬绳的力和悬绳拉电灯的力C悬绳拉天花板的力和电灯拉悬绳的力D悬绳拉天花板的力和电灯的重力3关于两个物体间作用力与反作用力的如下说法中，正确的答案是()A有作用力才有反作用力，因此先有作用力后产生反作用力B只有两个物体处于平衡状态中，作用力与反作用才大小相等C作用力与反作用力只存在于相互接触的两个物体之间D作用力与反作用力的性质一定一样4粗糙的水平地面上有一只木箱，现用一水平力拉木箱匀速前进，如此()A拉力与地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力B木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力C木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力D木箱对地面的压力与木箱受到的重力是一对平衡力5关于作用力和反作用力，如下说法中错误的答案是()A我们可把物体间相互作用的任何一个力叫做作用力，另一力叫做反作用力B假如作用力是摩擦力，如此反作用力也一定是摩擦力C作用力与反作用力一定是同时产生、同时消失的D作用力与反作用力作用在一条直线上，方向相反，但大小可能不相等6机车A拉着一节车厢B向右行驶用FAB和FBA分别代表A对B和B对A的作用力B行驶时受到的阻力f2.0103N画出A和B的受力示意图，如此(1)A拉B匀速行驶时，FAB与f有什么关系?FAB和FBA有什么关系?要说明大小和方向两方面的关系与应用的相应的物理规律(2)A拉B加速行驶时，FAB与f有什么关系?FAB和FBA有什么关系?假如车厢B的质量为4t，加速度大小为0.3m/s2，FAB和FBA各等于多少?第五节 用牛顿运动定律解决问题(一)(以下各题g取10m/s2)1一个质量是2kg的运动物体，初速度是5.0m/s，方向向右受到的合力是2.0N，方向向左求：(1)物体的加速度；(2)3s末时物体的速度；(3)4s物体的位移2一辆总质量是4.0103kg的满载的汽车，从静止出发，沿水平路面行驶，汽车的牵引力是6.0103N，受到的阻力是车重的0.1倍求汽车运动的加速度和20s末的速度各是多大?3质量为50kg的人以4m/s2的加速度顺着竖直杆下滑，那么此人施于杆的摩擦力的大小是多大?方向如何?4静止在水平地面上的物体，质量为20kg，现在用一个大小为60N的水平推力使物体做匀加速直线运动，当物体移动9.0m时，速度达到6.0m/s，求：(1)物体加速度的大小(2)物体和地面间的动摩擦因数5质量为3kg的物体，在水平地面上向右运动，物体与地面间的动摩擦因数为0.2求：(1)当它受到水平向右4N的拉力作用时，它的加速度多大?方向如何?(2)当它受到水平向右12N的拉力作用时，它的加速度多大?方向如何?6如图49所示，一平直的传送带以速率v2m/s匀速运行，把一工件从A处运送到B处，A、B相距L10m，工件与传送带间的动摩擦因数m 0.1假如从A处把工件轻轻放到传送带上，那么经过多长时间能被传送到B处?图497如图410所示，物体质量为2kg，静置于水平面上，它与水平面间的动摩擦因数为0.5，用大小为20N、方向与水平方向成37的拉力F拉动物体，物体运动4s后，撤去力F，到物体最后停下来，求：图410(1)物体前4s运动的加速度大小?(2)撤去力F后，物体运动的加速度大小?(3)物体共前进了多少?8如图411所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂一个小球，小球的悬线与竖直方向夹角37，球和车厢相对静止，小球质量1kg(1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动方向；(2)求悬线对小球的拉力第六节 用牛顿运动定律解决问题(二)1如图412一质量为M的探空气球在匀速下降，假如气球所受浮力F始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g现欲使该气球以同样速率匀速上升，如此需从气球吊篮中减少的质量为()图412ABCD02在倾角为37的斜面上有一质量为2kg的物体，受到一个平行于斜面向上，大小为7N的拉力F，而处于静止假如物体与斜面间的动摩擦因数为0.4(g10m/s2)，如此物体受到的摩擦力是()A6.4NB8NC5ND12N3如图413所示，质量为5.5kg的木块，与竖直墙间的动摩擦因数m 0.5，木块在受到与竖直方向成q 37角的向上推力F的作用下，紧贴墙以大小为2m/s的速度匀速向上滑行，如此推力F的大小为_N(g10m/s2)图4134如图414所示，质量为1.4kg的木块在F10N的作用下，沿水平面匀速运动，力F与水平方向成q 角，q 37，如此木块与水平面间的动摩擦因数为_图4145质量为9.8kg的木块放在水平地面上，在大小为30N，方向与水平成37斜向上拉力作用下恰好沿水平地面匀速滑动假如改用水平拉力，使该木块在水平地面上仍匀速滑动，水平拉力应为多大?(取sin370.6，cos370.8)6如图415所示，一个物体A沿斜面匀速下滑，现用一竖直向下的外力压物体A，如下说确的是()图415A物体A所受的摩擦力可能减小B物体A对斜面的压力可能保持不变C不管F怎样增大，物体A总保持匀速直线运动D当F增大到某一值时，物体可能沿斜面加速下滑7如图416所示，在光滑竖直墙上，用轻绳悬挂一个重球，这时墙对重球的弹力为N，轻绳对球的拉力为T.假如其他条件不变，使轻绳加长悬挂重球，如此()图416AN、T都减BN、T都增大CN、T的合力将减小DN、T的合力将变大8用轻弹簧竖直悬挂的质量为m物体，静止时弹簧伸长量为L0现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L0斜面倾角为30，如图417所示如此物体所受摩擦力()图417A等于零 B大小为，方向沿斜面向下C大于为mg，方向沿斜面向上D大小为mg，方向沿斜面向上9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418所示在A点物体开始与弹簧接触，到B点物体的速度为0，然后被弹簧弹回如下说法中正确的答案是()图418A物体从A下落到B的过程中，加速度不断减小B物体从B上升到A的过程中，加速度不断减小C物体从A下落到B的过程中，加速度先减小后增大D物体从B上升到A的过程中，加速度先增大后减小10如下关于超重和失重的说法中，正确的答案是()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，其质量与受到的重力都没有变化11某人在地面上最多能举起质量为60kg的物体；而在一个加速下降的电梯里，此人最多能举起质量为80kg的物体，如此此时电梯的加速度应为_m/s2；假如电梯以5m/s2的加速度上升，如此此人在电梯中最多能举起质量为_kg的物体(g10m/s2)12绳拉着质量是2kg的物体在竖直方向上运动，g10m/s2(1)物体以2m/s的速度匀速上升，细绳拉力T_(2)物体以4m/s的速度匀速上升，细绳拉力T_(3)物体以2m/s2的加速度匀加速上升，细绳拉力T_(4)物体以4m/s2的加速度匀减速上升，细绳拉力T_(5)物体以4m/s2的加速度匀加速下降，细绳拉力T_(6)物体以3m/s2的加速度匀减速下降，细绳拉力T_* 选做题 连接体1如图419所示，将一斜劈固定在水平面上，有一个物体放在斜劈的斜面上，在水平力F作用下处于静止状态，假如水平力F增大一些，物体仍静止，如此与原来相比拟()图419A斜面对物体的弹力一定增大B斜面对物体的摩擦力一定增大C水平面对斜劈的弹力一定不变D水平面对斜劈的摩擦力一定增大2用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如图420所示，今对小球a持续施加一个向左偏下30的恒力，并对小球b持续施加一个向右偏上30的同样大小的恒力，最后达到平衡，表示平衡状态的图可能是()图4203如图421所示，质量为2m的物块A与质量为m的物块B置于水平面上，在水平推力F的作用下，A、B做加速运动假如水平面光滑，如此A对B的作用力的大小为_假如水平面不光滑，且A、B与地面的动摩擦因数相等，如此A对B的作用力的大小为_图4214如下列图，在光滑的水平桌面上有一物体A，通过绳子与物体B相连，假设绳子的质量以与绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计，绳子不可伸长如果mB3mA，如此物体A的加速度大小等于()A3gBgC3g/4Dg/2全章练习(一)1如下说确的是()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如下说法中正确的答案是()A力可以使物体发生形变，也可以改变物体运动状态B惯性只在物体静止或匀速直线运动时存在C物体运动的速度大小不变，物体可能具有加速度D速度的方向与物体的合外力方向一样3从加速上升的气球上落下一个物体，在物体刚离开气球的瞬间，正确的说法是()A物体立即向下做自由落体运动B物体具有向上的加速度C物体的速度为零，但具有向下的加速度D物体具有向上的速度和向下的加速度4一辆小汽车迎面与一大型货车相撞此事件中()A小型车受到的撞击力更大一些B小型车与大型车受到的撞击力一样大C撞击力对小型车产生的加速度更大一些D撞击力对两辆车产生的加速度一样大5在下面列举的物理量单位中，哪些是国际单位制的根本单位()A千克(kg)B米(m)C开尔文(K)D牛顿(N)6如图423所示，轻质弹簧上面固定一块质量不计的薄板，竖直立在水平面上，在薄板上放一重物，手将重物向下压缩到一定程度后，突然将手撤去，如此在弹射过程中(重物与弹簧脱离之前)，重物的运动情况是()图423A一直加速运动B匀加速运动C先加速运动后减速运动D先减速运动后加速运动7一钢球在足够深的油槽中从静止开始下落假如油对球阻力随球的速度增大而增大，如此钢球在下落过程中运动情况描述正确的答案是()A先加速后减速，最后静止B先加速后匀速C先加速后减速，最后匀速D加速度逐渐减小到零8如图424所示，小车沿水平面做直线运动，小车光滑底面上有一物块被压缩的轻弹簧压向左壁，小车向右加速运动假如小车向右加速度增大，如此车左壁受物块的压力N1和车右壁受弹簧的压力N2的大小变化是()图424AN1不变，N2变大BN1变大，N2不变CN1、N2都变大DN1变大，N2减小9如图425所示，物体的合外力F的大小随时间t的变化情况如下列图，物体在合外力的作用下从静止开始运动，如此在0t0时间，如下说确的是()图425A物体的加速度先变小，后变大；速度先变小，后变大B物体的加速度先变大，后变小；速度先变大，后变小C物体的加速度先变小，后变大；速度一直变大D物体的加速度先变大，后变小；速度一直变小10一个弹簧秤最多只能挂上60kg的物体，在以5m/s2的加速度下降的电梯中，如此它最多能挂上_kg的物体如果在电梯，弹簧秤最多只能挂上40kg的物体，如此加速度大小为_m/s2电梯的运行方式为(指明加速或减速以与运动方向)11质量为2kg的物体在合外力F的作用下运动，其vt图象如图426所示由图可知，在02s，F的大小是_N；方向与运动方向_(填一样或相反)在24s，F的大小是_N；方向与运动方向_(填一样或相反)图42612为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离如果某公路的最高限速v72km/h假设前方车辆突然停止，后车司机从发现这一情况，经操纵刹车，到汽车开始减速所经历的时间(即反响时间)t0.50s刹车时汽车受到阻力的大小f为汽车重力的0.40倍该高速公路上汽车间的距离s至少应为多少?13在平直的铁轨上，一列质量为400t的列车由静止开始经过20s通过的位移是80m为了挖掘运输潜力，列车要再挂接一串车厢，此后，车速由8m/s增加到20m/s经过了40s的时间假设在此过程中，机车的牵引力保持不变，列车所受的阻力等于车重的0.01倍求列车再挂接的一串车厢的质量(g10m/s2)全章练习(二)1某物体在水平地面上做直线运动，水平方向只受摩擦力f的作用当对这个物体施加一个水平向右的推力F的作用时，下面四种情况中，不可能出现的是()A物体向右运动，加速度为零B物体向左运动，加速度为零C物体加速度的方向向右D物体加速度的方向向左2下面的说法中，错误的答案是()A物体受到的合外力越大，加速度越大B物体受到的合外力越大，速度一定越大C物体的加速度越大，速度一定越大D物体的速度越大，加速度一定越大3关于力和运动的如下说法中，正确的答案是()A撤去作用力后，运动物体由于惯性最终总要停下来B作用在物体上的合力不为零，物体的即时速度可能为零C物体在恒定作用力下，它的速度一定不会发生变化D物体运动速度的方向总跟合力的方向一致4如下关于惯性的说法中，正确的答案是()A只有静止或做匀速直线运动的物体才具有惯性B做变速运动的物体没有惯性C有的物体没有惯性D两个物体质量相等，那么它们的惯性大小相等5某物体沿倾角不等而底边相等的不同光滑斜面下滑，物体从静止开始由斜面顶端滑到底端，如图427所示，以下分析正确的答案是()图427A倾角越大，滑行时间越短B倾角越大，下滑的加速度越大C倾角越小，平均速度越小D倾角为45时，滑行时间最短6关于作用力和反作用力，如下说确的是()A作用力和反作用力作用在不同物体上B地球对重物的作用力大于重物对地球的作用力C作用力和反作用力的大小有时相等有时不相等D作用力和反作用力一定是同一性质的力7如图428所示，在原来静止的升降机的水平地板上放着一个物体A，被一伸长的弹簧拉住而静止现突然发现物体A被弹簧拉动，由此可判断升降机的运动可能是()图428A加速上升B减速上升C加速下降D减速下降8如图429所示，静止在水平面上的小车，用绳1和绳2拴住一个小球，绳1与水平面有一定夹角q ，绳2处于水平状态，整个装置处于静止状态当小车从静止开始向右做加速运动时，小球相对于小车保持静止，如此绳1的拉力T1、绳2的拉力T2的变化情况是()图429AT1变大，T2不变BT1不变，T2变小CT1变大，T2变小DT1变大，T2变大9如图430所示，自动扶梯与地面夹角为q 30，质量为m的人站在自动扶梯上当自动扶梯开动后沿斜上方做匀加速运动时，人对扶梯的压力为其重力的1.2倍，如此自动扶梯的加速度、人与扶梯间的静摩擦力为()图430ABCD10如图431所示，木板A上放着铅块B，木板平放在光滑桌面上，A长0.1m，质量为50g，B质量也为50g，位于A左端，AB间动摩擦因数m 0.03假如物B在A处有向右的初速度v00.4m/s(对地)，求：铅块从开始运动到脱离木板所经历的时间图43111如图432所示，一质量为0.2kg的小球用细绳吊在倾角为q 53的斜面上，斜面静止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行，不计摩擦求如下几种情况下，绳对球的拉力T的大小图432(1)斜面以5m/s2的加速度水平向右做加速运动；(2)斜面以10m/s2的加速度水平向右做加速运动；(3)斜面以10m/s2的加速度水平向右做减速运动；12如图433所示，质量M1kg的小球穿在斜杆上，斜杆与水平方向成q 30角，球与杆间的动摩擦因数为，小球受到竖直向上的拉力F20N，如此小球沿杆上滑的加速度大小为多少?图433参考答案第四章 牛顿运动定律第一节 牛顿第一定律1C2D3D4D5D6AD7ABCD8略第二节 牛顿第二定律1D2D3D4A5C 6BC 7C 815 93138kg第三、四节 力学单位制和牛顿第三定律1ADEHIEHI FJ BC 2B 3D4C5D6(1)相等、反向、平衡力 相等、反向、相互作用力 (2)FABf、方向相反 相等反向 103N第五节 用牛顿运动定律解决问题(一)1(1)1m/s2 向左 (2)2m/s 向右 (3)12m 向右 2 10m/s3300N 向下 4(1)2m/s2(2)0.15(1)2/3m/s2 向左 (2)2m/s2 向右66s7(1)6m/s2(2)5m/s2(3)105.6m8(1)2(2)第六节 用牛顿运动定律解决问题(二)1A2C311040.4529.4N6C12(1)20N(2)20N(3)24N(4)12N(5)12N(6)26N选做题1ACD2A3F/3F/34C全章练习(一)1D2AC3D4BC5ABC6C7BD8B9C10120，5，加速上升、减速下降 112 一样 4 相反 1260m13100t全章练习(二)11(1)2.2 (2)2.82 (3)0.4 122.5m/s2静止在水平地面上的物体，质量为20kg，现在用一个大小为60N的水平推力使物体做匀加速直线运动，当物体移动9.0m时，速度达到6.0m/s，求：(1)物体加速度的大小(2)物体和地面间的动摩擦因数