力与运动(学业水平测试).ppt

一 牛顿第一定律 古希腊哲学家亚里士多德 必须有力作用在物体上 物体才能运动 没有力的作用 物体就要停下来 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 合外力为零 物体将保持匀速运动或静止状态 惯性 物体有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质 这种性质叫惯性 1 一切物体都具有惯性 惯性是物体的固有性质 物体的运动并不需要力来维持 牛顿第一定律又叫惯性定律 力是使物体产生加速度的原因 是运动状态改变的原因 2 质量是物体惯性大小的量度 唯一量度 伽利略的理想实验和推论如下 1 如图所示 两斜面对接 让静止的小球沿一个斜面滚下来 小球将滚上另一个斜面 如果没有摩擦 小球将上升到原来静止时的高度 等高 2 如果减小第二个斜面的倾角 小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度 但要通过更长的距离 等高 3 继续减小第二个斜面的倾角 使它成为水平面 小球不可能达到原来的高度 就要沿水平面以不变的速度持续运动下去 例1下列关于惯性的说法中 正确的是A 物体只有在静止时才具有惯性B 物体运动速度越大 其惯性也越大C 太空中的物体没有惯性D 不论物体运动与否 受力与否 物体都具有惯性 例2关于伽利略理想实验 下列认识正确的是A 理想实验是不科学的假想实验B 理想实验所得到的结论是不可靠的C 理想实验是一种科学方法D 牛顿第一定律描述的是一种理想化状态 内容 物体的加速度跟作用力成正比 跟物体的质量成反比 公式 F ma 二 牛顿第二定律 实验 研究加速度与质量 合力的关系 研究方法 控制变量法 如右图 小车的质量都为500克 砝码的质量为100克 小盘的质量可以忽略 让小车在绳子的恒定拉力下做初速度为零的匀加速运动 由图可知两小车的质量相等 甲受到的拉力F甲 1N 乙受到的拉力F乙 2N 由S 1 2at2 我们可以求出加速度a a甲 1m s2 a乙 2m s2 加速度和力的关系 加速度和质量的关系 如右图 小车的质量都为500克 砝码的质量为100克 小盘的质量可以忽略 让小车在绳子的恒定拉力下做初速度为零的匀加速运动 由图可知两小车受到的拉力相等 甲小车的质量M甲 600g 乙小车的质量M乙 1000g 由S 1 2at2 我们可以求出加速度a a甲 5m s2 a乙 3m s2 巩固练习 1 从牛顿第二定律知道 无论怎样小的力都可以使物体产生加速度 可是我们用力提一个很重的物体时却提不动它 这跟牛顿第二定律有无矛盾 为什么 答案 2 下面的哪些说法不对 为什么 A 质量不变的物体所受的合外力越大 加速度越大 B 质量不变的物体所受的合外力越大 速度越大 C 质量不变的物体在外力作用下做匀加速直线运动 当合外力逐渐减小 物体的速度逐渐减小 D 质量不变的物体的加速度不变一定受恒力的作用 BC 3 一个质量为20kg的物体 在光滑的水平面上 受到5N的水平拉力 假设物体由静止开始运动 试求第三秒末物体的速度 解 已知m 20kgF 5Nt 3s根据牛顿第二定律F合 ma 得 5N 20kg 0 25m s2 V3 at 0 25 3 0 75m s 答 第三秒末物体的速度是0 75m s 4 美寶在平路上騎腳踏車 在5s時間內由靜止加速至15ms 1 假如美寶與腳踏車的總質量是90kg 求 已知u v t m 0ms 1 加速度是 15ms 1 5s 90kg 15 0 3ms 2 3ms 2 a 加速度 應用v u at a 3ms 2 b 使腳踏車加速的力是多少 應用F ma F 90 使腳踏車加速的力是 3 270N 270N 美寶在平路上騎腳踏車 在5s時間內由靜止加速至15ms 1 假如美寶與腳踏車的總質量是90kg 求 5 一司機在車速為72kms 1時緊急剎停一輛1000kg的汽車 路面上的剎車痕跡長40m 汽車的平均制動力是多少 u 72kms 1 20ms 1v 0 s 40m 應用v2 u2 2as a 5ms 2 02 202 2 a 40 F ma 5000N 1000 5 超重与失重 定义 条件 实质 超重 失重 有向上的加速度 超重 有向下的加速度 失重 重力不变 只是拉力或压力不等于重力 三 超重与失重 超失重的理解 力与 直接相关联 加速度 速度 重力的方向竖直向下 要发生超失重现象 竖直方向必须要有加速度 加速度 1 只要加速度竖直向上 超重 与速度的方向没关系 2 只要加速度竖直向下 失重 与速度的方向没关系 重力怎样测量 例1 弹簧秤竖直悬挂 台秤水平放置都处于静止状态 证明弹簧秤和台秤的读数等于物体重力的大小 证明 由力的平衡条件 F G 以物体为研究对象 受力如右图 弹簧的读数就是重物对弹簧拉力F 的大小 由牛顿第三定律 F F 弹簧的读数就是重力的大小 G N N N G N 例2 弹簧秤竖直悬挂 台秤水平放置都向上加速运动 求弹簧秤和台秤的读数 证明 由牛顿第二定律 F mg ma 弹簧的读数就是重物对弹簧拉力F 的大小 由牛顿第三定律 F F 弹簧的读数为m g a 以物体为研究对象 受力如右图 F m g a N mg ma N N N m g a N m g a 例3 弹簧秤竖直悬挂 台秤水平放置都向下加速运动 求弹簧秤和台秤的读数大小 证明 由牛顿第二定律 mg F ma 弹簧的读数就是重物对弹簧拉力F 的大小 由牛顿第三定律 F F 弹簧的读数为m g a 以物体为研究对象 受力如右图 F m g a mg N ma N N N m g a N m g a 物体对竖直悬线的拉力或水平支持物的压力与重力的重力关系 例4 一质量为40kg的小孩站在升降机中的体重计上 1 当升降机以0 5m s2加速上升时 体重计的读数为 N 2 当升降机以0 5m s2的加速度加速下降时 体重计的读数为 N 420 380 例5 一小孩站在升降机中 升降机的运动情况如下时 判断超重 失重情况 1 升降机加速上升 2 升降机减速上升 3 升降机加速下降 4 升降机减速下降 超重 失重 失重 超重 四 单位制 力学中基本物理量 Kg m S 国际单位制力学基本单位 质量 长度 时间