第1講牛頓運(yùn)動定律的認(rèn)識知識梳理一、牛頓第一定律1.內(nèi)容:一切物體總保持①

勻速直線運(yùn)動

狀態(tài)或②

靜止

狀態(tài),直到有

外力迫使它③

改變

這種狀態(tài)為止。2.意義:揭示了力與運(yùn)動的關(guān)系,即力不是④

維持運(yùn)動

的原因,力是⑤

改變運(yùn)動狀態(tài)

的原因;表明了一切物體都具有⑥

慣性

,即保持原來運(yùn)動狀態(tài)不變的性質(zhì)。3.慣性:⑦

質(zhì)量

是物體慣性大小的量度,即物體的慣性僅與⑧

質(zhì)量

有關(guān)。二、牛頓第二定律1.內(nèi)容:物體的加速度與①

所受的合力

成正比,與②

物體的質(zhì)量

成反

比,加速度的方向與③

合力

的方向相同。2.表達(dá)式:④

F=ma

。3.意義:定量地揭示了力和運(yùn)動的關(guān)系,即物體⑤

所受的合力

和⑥

質(zhì)量

決定了加速度。三、力學(xué)單位制1.單位制:①

基本單位

和②

導(dǎo)出單位

一起組成了單位制。2.力學(xué)中的基本單位:力學(xué)單位制中的基本單位有③

千克(kg)

、米(m)和

秒(s)。3.導(dǎo)出單位:導(dǎo)出單位有④

N

、⑤

m/s

、⑥

m/s2

等。

(A)A.必須有力作用在物體上,物體才能運(yùn)動,沒有力的作用,物體就靜止B.伽利略認(rèn)為如果完全排除空氣的阻力,所有的物體將下落得同樣快C.牛頓認(rèn)為力不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度的原因D.伽利略根據(jù)理想實驗推出,若沒有摩擦,在水平面上運(yùn)動的物體將保持其速

度繼續(xù)運(yùn)動下去解析

力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因,不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因,選

項A錯。

2.(2020東城期末)如圖所示,人站在船上撐竿使船離岸,在此過程中

(B)

3.(多選)如圖所示,質(zhì)量為20kg的物體,沿水平面向右運(yùn)動,它與水平面間的動

摩擦因數(shù)為0.1,同時還受到大小為10N的水平向右的力的作用,則該物體(g取

10m/s2)

(AD)

A.受到的摩擦力大小為20N,方向向左B.受到的摩擦力大小為20N,方向向右C.運(yùn)動的加速度大小為1.5m/s2,方向向右D.運(yùn)動的加速度大小為0.5m/s2,方向向左

解析

受到的摩擦力大小為f=μN(yùn)=μmg=20N,方向向左;加速度大小a=

=0.5m/s2,方向向左。4.如圖所示,A、B為兩個質(zhì)量相等的小球,由細(xì)線相連,再用輕質(zhì)彈簧懸掛起

來,在A、B間細(xì)線燒斷后的瞬間,A、B的加速度分別是(重力加速度為g)(

C)A.A、B的加速度大小均為g,方向都豎直向下B.A的加速度為0,B的加速度大小為g、豎直向下C.A的加速度大小為g、豎直向上,B的加速度大小為g、豎直向下D.A的加速度大小為g、豎直向下,B的加速度大小為g、豎直向下

解析

在細(xì)線燒斷前,A、B兩球的受力情況如圖甲所示,由平衡條件可得

對B球有F線'=mg對A球有F彈=mg+F線又F線'=F線在細(xì)線燒斷后,線的彈力立即消失,彈簧彈力及各球重力不變,兩球的受力情

況如圖乙所示。由牛頓第二定律可得B球有向下的重力加速度g對A球有F彈-mg=maA解得aA=g,方向向上。綜上分析,選C。v0從底端沿足夠長的固定斜面上滑,該物塊的速度圖像不可

能是

(C)

解析

若斜面光滑,物塊上滑時的加速度與下滑時的加速度大小一樣,因

此v-t圖線的斜率保持不變,A可能;若斜面粗糙,物塊可能滑到頂端時由于最大

靜摩擦力大于物塊的重力沿斜面向下的分力,物塊會靜止在最高點(diǎn),D可能;也

可能物塊重力沿斜面向下的分力大于最大靜摩擦力再從最高點(diǎn)滑下來,這時

由于向下滑時摩擦力向上,物塊加速度小于上滑時的加速度,圖像的斜率減

小,B有可能,因此只有C不可能。深化拓展考點(diǎn)一對牛頓第一定律和慣性的理解一、伽利略對運(yùn)動和力的關(guān)系的研究1.伽利略通過理想斜面實驗揭示:力不是維持物體運(yùn)動的原因2.重要意義:從實際實驗出發(fā),通過條件的理想化和合理的邏輯推理,深刻揭示

出運(yùn)動的本質(zhì)。其精妙絕倫的獨(dú)特的研究方法,給物理的科學(xué)研究指明了方

向,標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端。

二、慣性一切物體都具有保持原有運(yùn)動狀態(tài)不變的性質(zhì),這就是慣性。1.慣性是物體的固有屬性,一切物體都具有慣性。慣性大小的唯一量度是物

體的質(zhì)量。2.慣性不是一種力。慣性大小反映了改變物體運(yùn)動狀態(tài)的難易程度。物體

的慣性越大,它的運(yùn)動狀態(tài)越難以改變。三、力的本質(zhì)作用力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因,有速度變化就一定有加速度,所以說力是使物

體產(chǎn)生加速度的原因。

1-1

(2020朝陽期中)下列說法正確的是

(C)A.汽車速度越大越難停下,表明物體的速度越大其慣性越大B.汽車轉(zhuǎn)彎時速度方向改變,表明其慣性也隨之改變C.被拋出的小球盡管速度的大小和方向都改變了,但其慣性不變D.物體保持勻速直線運(yùn)動或靜止?fàn)顟B(tài)時,一定不受其它外力的作用解析

慣性是描述物體本身特性的,與運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)。

1-2

(多選)一汽車在各處路面情況相同的公路上沿直線行駛,下面關(guān)于車

速、慣性、質(zhì)量和滑行位移的討論,正確的是

(BC)A.車速越大,它的慣性越大B.質(zhì)量越大,它的慣性越大C.車速越大,剎車后滑行的位移越長D.車速越大,剎車后滑行的位移越長,所以慣性越大

解析

要理解質(zhì)量是慣性大小的唯一決定因素,慣性是物體的固有屬

性,其大小由物體的質(zhì)量決定,質(zhì)量越大,慣性越大,所以A錯、B對。滑行位移

與剎車時的速度有關(guān),因為剎車過程中,其加速度是一定的,根據(jù)v2-

=2ax,知車速越大,其滑行位移越大,而與其慣性大小無關(guān),所以C對、D錯?？键c(diǎn)二牛頓第二定律一、理解牛頓第二定律中的“五性”五性

2-1給靜止在光滑水平面上的物體,施加一個水平拉力,當(dāng)拉力剛開始作用

的瞬間,下列說法正確的是

(B)B.物體立即獲得加速度,但速度仍為零C.物體立即獲得速度,但加速度仍為零

解析

根據(jù)牛頓第二定律,力和加速度是瞬時對應(yīng)關(guān)系,拉力剛開始作用

的瞬間,物體立即獲得一個加速度,但速度仍為零,因為速度的增加需要時間,

B正確。2-2

(2020朝陽期中)飛機(jī)起飛后在某段時間內(nèi)斜向上做加速直線運(yùn)動,用F

表示此時空氣對飛機(jī)的作用力,下列關(guān)于F的示意圖正確的是

(A)

解析

飛機(jī)只受重力和空氣對它的作用力F,做加速直線運(yùn)動,則F與重

力的合力應(yīng)與運(yùn)動方向相同,因此A正確。

二、動態(tài)變化問題F合=ma知,當(dāng)F合的大小變化時,會立即造成加速度a的大小隨之變化;當(dāng)F合

的方向變化時,也會使加速度a的方向立即變化。a與速度v同向時,物體會加速,反之物體將減速。

2-3如圖所示,輕彈簧下端固定在水平面上,一個小球從彈簧正上方某一高

度處由靜止開始自由下落,接觸彈簧后把彈簧壓縮到一定程度后停止下落。

在小球下落的這一全過程中,下列說法中正確的是

(C)C.從小球接觸彈簧到到達(dá)最低點(diǎn),小球的速度先增大后減小D.從小球接觸彈簧到到達(dá)最低點(diǎn),小球的加速度先增大后減小

解析

小球的加速度大小決定于小球受到的合外力。從接觸彈簧到到

達(dá)最低點(diǎn),彈力從零開始逐漸增大,所以合力先減小后反向增大,因此加速度

先減小后反向增大,小球的速度先增大后減小,當(dāng)小球所受彈力和重力大小相

等時速度最大。2-4雨滴從空中由靜止落下,若雨滴下落時空氣對其的阻力隨雨滴下落速度

的增大而增大,如圖所示的圖像中,能正確反映雨滴下落運(yùn)動情況的是

(

C)

解析

雨滴在下落過程中受重力和空氣阻力作用,由牛頓第二定律有mg-f=ma,由于阻力隨雨滴下落速度的增大而增大,所以雨滴做加速度減小的加速

運(yùn)動,直到加速度減小到零,速度達(dá)到最大,此后雨滴以最大速度勻速運(yùn)動,只

有C圖符合。三、瞬時加速度問題分析時要注意區(qū)分兩種模型:

剛性繩模型彈簧模型代表物輕繩、輕桿、接觸面輕彈簧、橡皮繩不同點(diǎn)是一種不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力的物體,剪斷(或脫離)后,彈力立即消失,不需要形變恢復(fù)的時間(一般題目中所給的輕繩、輕桿和接觸面在不加特殊說明時,均可按此模型處理)此種物體的特點(diǎn)是形變量大,形變恢復(fù)需要較長時間,在瞬間問題中,其彈力的大小不能發(fā)生突變,往往可以看成是不變的相同點(diǎn)都是質(zhì)量可忽略的理想化模型,都會發(fā)生形變而產(chǎn)生彈力,通常同一時刻內(nèi)部彈力處處相等且與運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)【情景素材·教師備用】

2-5

(多選)如圖所示,A、B球的質(zhì)量相等,彈簧的質(zhì)量不計,傾角為θ的斜面光

滑,系統(tǒng)靜止時,彈簧與細(xì)線均平行于斜面,在細(xì)線被燒斷的瞬間,下列說法正

確的是(重力加速度為g)

(BC)A.兩個小球的瞬時加速度均沿斜面向下,大小均為gsinθB.B球的受力情況未變,瞬時加速度為零

C.A球的瞬時加速度沿斜面向下,大小為2gsinθD.彈簧有收縮的趨勢,B球的瞬時加速度向上,A球的瞬時加速度向下,瞬時加

速度都不為零解析

細(xì)線燒斷前后兩球的受力如圖所示

細(xì)線燒斷瞬間,彈簧的形變量不能發(fā)生突變,彈簧彈力與原來相等,對B球受力

平衡,aB=0,細(xì)線在燒斷瞬間彈力立刻消失,不需要形變恢復(fù)時間,即發(fā)生突變,

因此A球所受合力為mgsinθ+kx=2mgsinθ=maA,解得aA=2gsinθ,方向沿斜面

向下,故A、D錯誤,B、C正確。2-6如圖甲所示,一質(zhì)量為m的物體系于兩根細(xì)線L1、L2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)。求解下列問

題:(重力加速度為g)

(1)現(xiàn)將線L2剪斷,求剪斷L2的瞬間物體的加速度;(2)若將圖甲中的細(xì)線L1換成質(zhì)量不計的輕彈簧,此時物體的位置不變,如圖乙所示,其他條件不變,求剪斷L2的瞬間物體的加速度。答案(1)gsinθ,方向垂直L1斜向下

(2)gtanθ,方向水平向右解析(1)當(dāng)細(xì)線L2被剪斷的瞬間,因細(xì)線L2