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高中物理 第四章牛顿运动定律全章精细高效复习学案资料

2022-04-17 来源:乌哈旅游
第四章 牛顿运动定律

基础知识

一、牛顿第一定律

1、内容: 2、说明:①平衡态:

②惯性:(惯性不是力) ③力和运动的关系:

二、牛顿第二定律

1、内容:

2、说明:①力的单位:

②牛顿第二定律“四性”①矢量性;②瞬时性;③因果性;④同一性

3、超重、失重和完全失重 ①超重 ②失重 ③完全失重

处于完全失重状态时,重力所产生的一切现象将消失(如:单摆停摆,天平失效,浮力消失,支持面间的弹力消失)

三、牛顿第三定律

1、内容: 2、说明:

①作用力与反作用力的特点:

②一对平衡力的特点:

四、应用牛顿定律解题的步骤:(常见两类题:受力情况 F合=ma 运动情况(运动学公式))

⑴弄清两个情况:受力情况、运动情况(画受力示意图和运动草图) ⑵求加速度:从合力上求(已知力)或从运动学公式求(已知运动) ⑶列方程:牛顿第二定律和运动学方程

五、试验:探究加速度与力和质量的关系 1、目的 2、原理 3、器材 4、步骤

5、数据记录与处理

6、误差分析

7、结论 8、注意事项

专心 爱心 用心 1

常见题型

一、加速度与力的瞬时对应关系

1.如图所示,小球 A、B的质量分别 为m 和 2m ,用轻弹簧相连,然后用细线悬挂而静止,在剪断弹簧的瞬间,求 A 和 B 的加速度各为多少?在剪断细线的瞬间, A 和 B 的加速度又各为多少?

2.如图所示,用轻弹簧相连的A、B两球,放在光滑的水平面上,mA=2kg ,mB=1kg, 在6N的水平力F作用下,它们一起向右加速运动,在突然撤去 F 的瞬间,两球加速度aA= aB = 。

3.如图质量为m的小球用水平弹簧系住,并用倾角为30°的光滑木板AB托住,小球恰好处于静止状态.当木板AB突然向下撤离的瞬间,小球的加速度【 】

23A.0 B.大小为g,方向竖直向下

3C.大小为

3.如图所示,一根轻弹簧竖直直立在水平面上,下端固定。在弹簧正上方有一个物块从高处自由下落到弹簧上端O,将弹簧压缩。当弹簧被压缩了x0时,物块的速度减小到零。从物块和弹簧接触开始到物块速度减小到零过程中,物块的加速度大小a随下降位移大小x变化的图象,可能是下图中的:【 】

233

g,方向垂直木板向下D.大小为g,方向水平向右 33

A B F A

B A g o

a B g x o a C

g x o a D g x

o a x0 x0 x

x0 x0 x0 二、两类题型(受力情况 F合=ma 运动情况(运动学公式)) 1、如图所示,质量m=4kg的物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,在与水平成θ=37°角的恒力F作用下,从静止起向右前进t1=2.0s后撤去F,又经过t2=4.0s物体刚好停下。求:F的大小、最大速度vm、总位移s。

F=54.5N vm=a2t2=20m/s S=60m。

2、如图所示,A、B两轮间距L =3.25m。套有传送带,传送带与水平成α=30°,A、B轮均顺时针转动,使传送带始终以2m/s速率运动,将一物体轻轻放在A轮处传送带上,物体与传送带间动摩擦因数为μ=所需时间。

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2

3/5,求物体从A运动到B

三、临界问题

1、如图所示, m =4kg的小球挂在小车后壁上,细线与竖直方向成37°角。求:(1)小车以a=g向右加速;(2)小车以a=g向右减速时,细线对小球的拉力F1和后壁对小球的压力F2各多大?

2、光滑水平面上静止放着长L=1m,质量为M=3kg的木板(厚度不计),一个质量为m=1kg的小物体放在木板的最右端,m和M之间的动摩擦因数μ=0.1,今对木板施加一水平向右的拉力F.(1)为使小物体不掉下去,F不能超过多少?(2)如果拉力F=10N恒定不变,求小物体所能获得的最大速率?

3、如图所示,两细绳与水平的车顶面的夹角为60°和30°,物体质量为m。当小车以大小为2g的加速度向右匀加速运动时,绳1和绳2的张力大小分别为多少?

四、连接体问题

1.如图3—3—14所示,两个重叠在一起的滑块,置于固定的倾角为θ的斜面上,设A、B的质量分别为m、M,A与B的动摩擦因数为1,B与斜面间的动摩擦因数为2,两滑块都从静止开始以相同的加速度沿斜面下滑,在这一过程中,A受到的摩擦力为 .

θAB图3—3—14

地面上,有一质量m’=10kg的猴子,从绳的另一端沿绳向上爬,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

2mgcos2、如图3—3—15所示,一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的光滑定滑轮,绳的一端系一质量m=15kg的重物,重物静止于

地面对三角形滑块 ( )

A.有摩擦力作用,方向向右 B.有摩擦力作用,方向向左。

图3—3—153、在水平地面上放有一三角形滑块,滑块斜面上有另一小滑块正沿斜面加速下滑,若三角形滑块始终保持静止,如图2所示.则

C.没有摩擦力作用 D.条件不足,无法判断

专心 爱心 用心 3

总结:系统牛顿第二定律的形式:

学生练习

A.速度方向、加速度方向和合外力方向三者都是相同的

B.加速度方向总与合外力方向相同,速度方向与合外力方向可能相同,也可能相反 C.速度方向与合外力方向相同,加速度方向与合外力方向可能相同,也可能相反 D.速度方向、加速度方向和合外力方向三者可能都不相同

2、某质量为1100kg的汽车在平直路面上试车,当达到100km/h的速度时关闭发动机,经过70s停下来,汽车受到的阻力是多大?重新起步加速时牵引力为2000N,产生的加速度为多大?假定汽车试车过程中受到的阻力保持不变

1、物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合外力的方向,它们的关系是:

3、一个物体受几个力的作用而处于静止状态,若保持其余几个力不变,而将其中一个力F1逐渐减小到零,然后又逐渐增大到F1

(方向不变),在这个过程中,物体的 ( )

A.加速度始终增大,速度始终增大 B.加速度始终减小,速度始终增大

C.加速度先增大,后减小,速度始终增大直到一定值。 D.加速度和速度都是先增大后减小 4、在牛顿第二定律公式F=km·a中,比例常数k的数值: ( )

A、任何情况下都等于1 B、k值是由质量、加速度和力的大小决定的 C、k值是由质量、加速度和力的单位决定的 D、在国际单位制中,k的数值一定等于1。

5、如图1所示,一小球自空中自由落下,与正下方的直立轻质弹簧接触,直至速度为零的过程中,关于小球运动状态的下列几种描述中,正确的是 ( )

A.接触后,小球作减速运动,加速度的绝对值越来越大,速度越来越小,最后等于零 B.接触后,小球先做加速运动,后做减速运动,其速度先增加后减小直到为零。

C.接触后,速度为零的地方就是弹簧被压缩最大之处,加速度为零的地方也是弹簧被压缩最大之处 D.接触后,小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方。

6、放在光滑水平面上的物体,在水平拉力F的作用下以加速度a运动,现将拉力F改为2F(仍然水平方向),物体运动的加速度大小变为a′.则 () A.a′=a B.a<a′<2a C.a′=2a D.a′>2a。

7、如图所示.弹簧左端固定,右端自由伸长到O点并系住物体m.现将弹簧压缩到A点,然后释放,物体一直可以运动到B点.如果物体受到的阻力恒定,则

( )

A物体从A到O先加速后减速。 B物体从A到O加速运动,从O到B减速运动 C物体运动到O点时所受合力为零。D物体从A到O的过程加速度逐渐减小

8、如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角,球和车厢相对静止,球的质量为1 kg.求:①求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况

9、一质量为m的小球,用两根细绳悬吊处于静止,其中AO绳水平,OB绳与竖直方向成θ角,如图所示(1)当剪断水平绳AO的瞬间,小球加速度多大?方向如何?此时绳OB的拉力多大? (2)若剪断绳OB,则在此瞬间小球的加速度又是多大?方向如何?绳AO的拉力多大? (3)若把AO换成弹簧呢?

10、地面上放一木箱,质量为40kg,用100N的力与水平成37°角推木箱,恰好使木箱匀速前进.若用此力与水平成37°角向斜上方拉木箱,木箱的加速度多大?(取g=10m/s,sin37°=0.6,cos37°=0.8)(0.56m/s )iu

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②求悬线对球的拉力.

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