牛頓第一定律
【知識梳理】
1、伽利略的理想實驗:
A.對稱斜面,無摩擦小球滾到等高.
B.減小另一側斜面傾角,小球從同一位置自由釋放要滾到等高,滾動距離越遠.
C.把另一側斜面放平,小球要到等高,就會一直滾下去.
根據這一現象伽利略得出了:運動的物體若不受力,物體將勻速運動下去.
2、通過滑梯的情景,自己動手設計斜面實驗(研究摩擦力對物體運動的影響):
⑴三次實驗小車都從斜面頂端滑下的目的是: 。
⑵實驗得出得結論:在同樣條件下,平面越光滑,小車前進地 。
⑶小車在不同表面運動的距離不同的原因:受到的摩擦力大小不同,摩擦力 ,運動的距離就越短,速度減小得越 ,運動的時間就越 。若水平面越光滑,小車運動的距離越遠,速度減小越慢;若水平面絕對光滑,則小車滑下來的速度將保持不變,將作 。
2.牛頓第一定律:
⑴牛頓總結了伽利略、笛卡兒等人的研究成果,得出了牛頓第一定律,其內容是:
⑵說明:
①牛頓第一定律的內涵:物體不受力,原來靜止的物體將 ,原來運動的物體,不管原來做什麼運動,物體都將做 。
②牛頓第一定律告訴我們:物體做勻速直線運動可以 ,即力與運動狀態無關,所以力不是 的原因,力可以改變物體的運動狀態。
3.慣性:
定義: 叫慣性。
說明:
①一切物體都具有慣性。
②慣性是物體的一種固有屬性,即無論物體是靜止還是運動,無論物體是受力還是不受力,在任何時候,任何狀態下都具有慣性。
③慣性只與物體的質量有關,與物體是否運動,速度大小,與所受外力無關。
【習題練習】
1、關於牛頓第一定律的說法中正確的是( )
A.物體在任何情況下始終處於靜止狀態或勻速直線運動狀態
B.物體運動需要靠力來維持
C.牛頓第一定律既揭示了物體保持原有運動狀態的原因,又揭示了運動速度改變原因
D.牛頓第一定律反映物體不受外力作用時的運動規律,即始終處於勻速直線運動狀態
2、下列關於慣性的說法中,正確的是
A.物體只有在靜止時才具有慣性 B.物體運動速度越大,其慣性也越大
C.太空中的物體沒有慣性 D.不論物體運動與否,受力與否, 物體都具有慣性
3、自行車騎得太快,容易造成交通事故,這是由於
A.運動快,所以慣性大,因此難停下來B.剎車時產生的慣性不夠大,所以難停下來
C.由於慣性,即使緊急剎車,也需要向前運動一段距離才能停下來
D.剎車時來不及克服慣性,所以難停下來
4、下列現象不能用慣性知識解釋的是( )
A、運動員跳遠時往往要助跑一段時間 B、空中籃球正在落向地面
C、子彈離開槍口後仍能繼續高速向前飛去 D、古代打仗時,使用絆馬索能將敵方飛奔的戰馬絆倒
5、被運動員一腳踢出去的足球,還會在空中飛行一段時間,這是由於_________;又由於足球在運動中受到____________力和_________力作用,使它的__________不斷改變。
6、 在平直的路面上行駛的汽車,關閉發動機後,仍能向前滑行.這是因為___ _____;滑行一段距離後,汽車最後會停下來,這是因為___ _____。
牛頓第二定律
【知識梳理】
(一) 實驗:探究質量、加速度、力的關係
1.探究加速度與力、質量的關係
(1)物體運動狀態變化的快慢,也就是物體____________的大小,與物體的____________有關,還與物體____________有關.
(2)物體的質量一定時,受力越大,其加速度就____________;物體的受力一定時,質量越小,加速度就____________.
(3)探究加速度與力的定量關係時,應保持物體____________不變,測量物體在____________的加速度;探究加速度與質量的關係時,應保持物體__________不變,測量不同質量的物體在____________下的加速度.
2.制定實驗方案時的兩個問題
(1)測量物體的加速度可以用刻度尺測量____________,並用秒表測量____________,由公式____________算出.也可以在運動物體上安裝一條通過打點計時器的紙帶,根據____________來測量加速度.
(2)在這個實驗中也可以不測加速度的具體數值,這是因為我們探究的是____________關係.
3.怎樣由實驗結果得出結論
在本探究實驗中,我們猜想物體的加速度與它所受的力成________,與質量成____________,然後根據實驗數據作出____________圖象和____________圖象,都應是過原點的直線.
4.物體的加速度a 可能和哪些因素有關?
探究一
結論:當物體質量一定時,物體的加速度隨著力的增大而 。
探究二
結論:當力的大小一定時,物體的加速度隨著質量的增大而 。
(二)牛頓第二定律
1.內容:
2.計算公式:
【習題練習】
1.觀察物體的運動,我們發現加速度、物體受力和物體質量三者的關係可能是( )
A.物體質量一定時,受力越大,其加速度越大
B.物體質量一定時,受力越大,其加速度越小
C.物體受力一定時,它的質量越大,其加速度越大
D.物體受力一定時,它的質量越大,其加速度越小
2.關於「探究加速度與力、質量的關係」的實驗操作,下列說法中符合實際的是( )
A.通過同時改變小車的質量m及受到的拉力F的研究,能歸納出加速度、力、質量三者之間的關係
B.通過保持小車質量不變,只改變小車的拉力的研究,就可以歸納出加速度、力、質量三者之間的關係
C.通過保持小車受力不變,只改變小車質量的研究,就可以得出加速度、力、質量三者之間的關係
D.先不改變小車質量,研究加速度與力的關係,再不改變小車受力,研究加速度與質量的關係,最後歸納出加速度、力、質量三者之間的關係
3.在「探究加速度與力、質量的關係」的實驗中,下列說法中正確的是( )
A.為了減小實驗誤差,懸掛物的質量應遠小於車和砝碼的質量
B.為減小小車、紙帶受到摩擦力對實驗的影響,需要把小車運動平面起始端抬高
C.實驗結果採用描點法畫圖象,是為了減小誤差
4.在利用打點計時器「探究加速度與力、質量關係」的實驗中,以下做法正確的是( )
A.平衡摩擦力時,應將重物用細繩通過定滑輪系在小車上
B.平衡摩擦力時,小車後面的紙帶必須連好,因為運動過程中紙帶也要受到阻力
C.每次改變小車的質量時,不需要重新平衡摩擦力
D.實驗時,先放開小車,後接通電源
A.物體的加速度a與質量m成正比 B.物體的加速度a與質量m成反比
C.物體的質量m與加速度a成正比 D.物體的質量m與加速度a成反比
二、多選題
6.關於速度、加速度、合力間的關係,正確的是( )
A.物體的速度越大,則物體的加速度越大,所受合力也越大
B.物體的速度為零,則物體的加速度一定為零,所受合力也為零
C.物體的速度為零,加速度可能很大,所受的合力也可能很大
D.物體的速度很大,加速度可能為零,所受的合力也可能為零
7.一個質量為2kg的物體在五個共點力作用下保持平衡。現在撤掉其中兩個力,這兩個力的大小分別為25N和20N,其餘三個力保持不變,則物體此時的加速度大小可能是( )
A. 1m/s2
B. 10m/s2
C. 20m/s2
D. 30m/s2
8.如圖甲所示,A、B兩物體靜止疊放在光滑水平面上。現對A物體施加水平向右的拉力F,通過傳感器可測得A物體的加速度a隨拉力F變化的關係如圖乙所示。已知重力加速度,B物體足夠長,A物體一直未離開B物體,則由圖線可以得到
A.B的質量是3kg
B.A的質量是1kg
C.A、B之間的動摩擦因數是
D.當時,B物體的加速度將保持不變
9.如圖所示在「探究加速度與力、質量的關係」實驗中:
(1)為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應採取的做法是 ___________
A.將不帶滑輪的木板一端適當墊高,使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動
B.將不帶滑輪的木板一端適當墊高,使小車在鉤碼拉動下恰好做勻加速運動
C.將不帶滑輪的木板一端適當墊高,在不掛鈎碼的情況下使小車恰好做勻速運動
D.將不帶滑輪的木板一端適當墊高,在不掛鈎碼的情況下使小車恰好做勻加速運動
(2)為了減小實驗誤差,鈞碼的質量應________(填「遠大於」、「遠小於」或「等於」)小車的質量;每次改變小車質量(或鉤碼質量)時,________(填「需要」或「不需要」)重新平衡摩擦力.
(3)某同學在平衡摩擦力時把木板的一端墊得過高,所得的aF圖象為下圖中的_____________
(4)本實驗所採用的科學方法是____________
A.理想實驗法
B.等效替代法
C.控制變量法
D.建立物理模型法
四、填空題
10.如圖所示,質量為m的物體P與車廂的豎直面間的動摩擦因數為μ,要使物體P不下滑,車廂的加速度的最小值為________ m/s2 (設最大靜摩擦力等於滑動摩擦力)
11.蹦床是運動員在一張繃緊的彈性網上蹦跳、翻滾,並做各種空中動作的運動項目一個質量為60kg的運動員,從離水平網面高處自由下落,著網後沿豎直方向蹦回離水平網面高處已知運動員與網接觸的時間為,若把這段時間內運動員的運動當成勻變速運動處理即網對運動員的作用力當作恆力處理,則此過程中加速度的大小為______ ,此恆力的大小為______
五、解答題
12.甲、乙、丙三同學分別在不同情況下拉動質量為m=10kg的物體,使物體在力的作用下運動,求下列各種情況下拉力所做的功(g取10m/s2):
(1)甲同學沿水平方向拉物體,物體在動摩擦因數為0.2的水平地面上勻速移動10m;
(2)乙同學用大小為100N、與水平方向成37°角斜向上的拉力拉物體,使物體沿水平地面移動10m,物體與地面間的動摩擦因數為0.2(sin37°=0.6,cos37°=0.8);
(3)丙同學用豎直向上的力使物體以2m/s2的加速度勻加速上升10m.
13.如圖所示的傳送皮帶,其水平部分AB長sAB=2m,BC與水平面夾角θ=37°,長度sBC =4m,一小物體P與傳送帶的動摩擦因數=0.25,皮帶沿A至B方向運行,速率為v=2m/s,若把物體P放在A點處,它將被傳送帶送到C點,且物體P不脫離皮帶,求物體從A點被傳送到C點所用的時間.(sin37°=0.6,g=l0m/s2)
14.如圖所示的三個物體質量分別為m1、m2和m3,帶有滑輪的物體放在光滑水平面上,滑輪和所有接觸面的摩擦以及繩子的質量均不計,為使三個物體無相對運動,水平推力F等於多少?
頓第三定律
【知識梳理】
1、定義: 。
2、一對平衡力與一對作用力反作用力的關係
一對平衡力
一對作用力與反作用力
作用在同一物體上
作用效果可以相互抵消
一定是同性質的力
一定同時產生,變化及消失
【習題練習】
1、關於作用力和反作用力,下列說法中錯誤的是( )
A.我們可把物體間相互作用的任何一個力叫做作用力,另一力叫做反作用力
B.若作用力是摩擦力,則反作用力也一定是摩擦力
C.先有作用力,再產生反作用力
D.作用力與反作用力大小相等,方向相反,作用在一條直線上,因此它們可能成為一對平衡力
2、鹿拉著雪橇從靜止開始運動,下面說法正確的是( )
A. 鹿對雪撬的拉力和雪橇對鹿的拉力是一對作用力與反作用力。
B. 鹿對雪撬的拉力先產生,運動後雪橇才對鹿產生拉力。
C. 當鹿拉著雪橇加速前進時,鹿拉雪撬的力大於雪橇拉鹿的力。
D. 鹿對雪撬的拉力和雪橇對鹿的拉力的合力為零 。
3、如圖所示,水平力F把一個物體緊壓在牆上靜止不動,以下說法中正確的是( )
A、作用力F與牆壁對物體的彈力是一對作用力和反作用力
B、作用力F與物體對牆壁的壓力是一對平衡力
C、物體的重力與牆壁對物體的靜摩檫力是一對平衡力
D、物體的重力與牆壁對物體的靜摩檫力是一對作用力和反作用力
4、如圖所示,F大小為20N,AB均是靜止的,重力大小分別為10N、20N。求AB間的摩擦力、B地間的摩擦力以及B對地面的壓力。
5、一航天探測器完成對月球的探測任務後,在離開月球的過程中,由靜止開始沿著與月球表面成一傾斜角的直線飛行,先加速運動,再勻速運動,探測器通過噴氣而獲得推動力。以下關於噴氣方向的描述中正確的是()
A.探測器加速運動時,沿直線向後噴氣
B.探測器加速運動時,豎直向下噴氣
C.探測器勻速運動時,豎直向下噴氣
D.探測器勻速運動時,不需要噴氣