安徽省芜湖市第一中学高考物理一轮复习 第三章 第1讲 牛顿运动定律教案(通用)

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安徽省芜湖市第一中学高考物理一轮复习 第三章 第1讲 牛顿运动定律教案(通用)

牛顿运动定律 ‎ 一、知识清单 ‎1. 对力和运动的认识 代表 人物 观点 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,即:力是维持物体运动的原因。‎ 物体所以会停下来,是因为受到摩擦阻力的缘故. 他认为: 力不是维持物体运动的原因。‎ 除非物体受到外力作用,物体将永远保持其静止或运动状态,永远不会使自己作曲线运动,而只保持在直线运动。‎ 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. ‎ ‎2. 伽利略理想斜面实验.‎ 实验事实: 小球从一个斜面的高处滚下,会滚上另一个对接的斜面,摩擦力很小时,小球可能接近达到滚下前的高度.‎ 假想: 如果设想没有摩擦,让小球从斜面滚下,观察它在对接斜面上的运动情况.‎ 推理:‎ ‎  a. 小球将会达到滚下前的高度.‎ ‎  b. 如果对接斜面倾角越小,小球在斜面上保持运动的距离越远.‎ ‎  c. 如果对接斜角倾角为零,成为水平面,小球将以恒定速度永远运动下去,如图.‎ ‎3. 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状态。‎ ‎4. 对惯性的理解:‎ ‎①一切物体都具有惯性,惯性是物体的固有属性。‎ ‎②惯性的表现:物体的惯性总是以保持“原状”或反抗“改变”两种形式表现出来.‎ ‎③惯性的量度:质量是物体惯性大小的唯一量度,质量越大,惯性越大,与物体的速度和受力情况无关。‎ ‎④惯性不是力。‎ ‎5. 牛顿第三定律 ‎(1)内容: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、反作用力与一对平衡力的比较(对牛顿第三定律的理解)‎ ‎6. 作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”‎ ‎(1)“三同”:①大小相同;②性质相同;③变化情况相同.‎ ‎(2)“三异”:①方向不同;②受力物体不同;③产生的效果不同.‎ ‎(3)“三无关”:①与物体种类无关;②与物体运动状态无关;③与物体是否和其他物体存在相互作用无关.‎ ‎7. “转移研究对象法”在受力分析中的应用 作用力与反作用力,二者一定等大反向,分别作用在两个物体上.当待求的某个力不容易求时,可先求它的反作用力,再反过来求待求力.如求压力时,可先求支持力.在许多问题中,摩擦力的求解亦是如此.‎ ‎8. 牛顿第二定律 ‎(1)内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。‎ ‎(2)表达式:F=ma ‎(3)“五个”性质 ‎9. 瞬时加速度问题的两类模型 ‎(1)刚性绳(或接触面):不发生明显形变就能产生弹力的物体剪断(或脱离)‎ 后,弹力立即消失或改变,不需要形变恢复时间,一般题目中所给的细线、轻杆和接触面在不加特殊说明时,均可按此模型处理。‎ ‎(2)弹簧(或橡皮绳):此类物体的特点是形变量大,形变恢复需要较长时间,在瞬时其弹力的大小往往来不及发生改变。‎ ‎10.瞬间加速度问题 A B A B A、B质量都为m,剪断上端悬线,瞬间加速度 将l2线剪断,瞬间加速度 aA= 、aB= ‎ aA= 、aB= ‎ a= ‎ a= ‎ 二、例题精讲 ‎11.伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展。利用如图2所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3。根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是(  )‎ A.如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置 B.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态 C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变 D.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小 ‎12.(多选)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。下列说法符合历史事实的是(  )‎ A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变 B.伽利略通过“理想实验”得出结论:一旦物体具有某一速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去 C.‎ 笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向 D.牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 ‎13.(多选)消防员用绳子将一不慎落入井中的儿童从井内加速向上提的过程中,不计绳子的重力,以下说法正确的是(  )‎ A.绳子对儿童的拉力大于儿童对绳子的拉力 B.消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力是一对作用力与反作用力 C.绳子对儿童的拉力大于儿童的重力 D.消防员对绳子的拉力等于儿童对绳子的拉力 ‎14.如图所示,物块A、B、c质量分别为m、‎2m、‎3m,A与天花板间、B与C之间用轻弹簧相连,当系统平衡后,突然将AB间绳烧断,在绳断瞬间,A、B、C的加速度(以向下为正方向)分别为( )‎ A. g,g,g B. -‎5g,‎2.5g,0‎ C. -‎5g,‎2g,0 D. -g,‎2g,‎‎3g ‎15.如图所示,物块1、2间用刚性轻质杆连接,物块3、4间用轻质弹簧相连,物块1、3质量为m,2、4质量为M,两个系统均置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态.现将两木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,物块1、2、3、4的加速度大小分别为a1、a2、a3、a4.重力加速度大小为g,则有( )‎ A.a1=a2=a3=a4=0 B.a1=a2=a3=a4=g C.a1=a2=g,a3=0,a4=g D.a1=g,a2=g,a3=0,a4=g ‎16.如图所示,质量为m的小球用水平轻弹簧系住,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,小球的加速度大小为( )‎ A.0 B.g C.g D.g ‎17.如图6所示,光滑水平面上,A、B两物体用轻弹簧连接在一起,A、B的质量分别为m1、m2‎ ‎,在拉力F作用下,A、B共同做匀加速直线运动,加速度大小为a,某时刻突然撤去拉力F,此瞬时A和B的加速度大小为a1和a2,则( )‎ A.a1=0,a2=0 B.a1=a,a2=a C.a1=a,a2=a D.a1=a,a2=a ‎18.如图4所示,质量分别为m、‎2m的物体A、B由轻质弹簧相连后放置在一箱子C内,箱子质量为m,整体悬挂处于静止状态.当剪断细绳的瞬间,以下说法正确的是(重力加速度为g)(  )‎ A.物体A的加速度等于g B.物体B的加速度大于g C.物体C的加速度等于g D.物体B和C之间的弹力为零 三、自我检测 ‎19. 16世纪末,伽利略用实验和推理,推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论,开启了物理学发展的新纪元。在以下说法中,与亚里士多德观点相反的是( )‎ A.四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快;这说明,物体受的力越大,速度就越大 B.一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来;这说明,静止状态才是物体长时间不受力时的"自然状态"‎ C.两物体从同一高度自由下落,较重的物体下落较快 D.一个物体维持匀速直线运动,不需要力 ‎20.关于物体的惯性,以下说法中正确的是( )‎ A.物体的速度越大,物体越难停下来,说明速度越大的物体惯性越大 B.汽车突然减速时,车上的人向前倾,拐弯时车把人往外甩,而汽车匀速前进时,车上的人感觉平稳,说明突然减速和转弯时有惯性,匀速运动时没有惯性 C.在同样大小的力作用下,运动状态越难改变的物体,其惯性一定越大 D.把一物体竖直上抛出去后,能继续上升,是因为物体仍受到一个向上的推力 ‎21.如图所示,甲、已两人在冰面上"拔河"‎ ‎。两人中间位置处有一分界线,约定先使对方过分界线者为赢。若绳子质量不计,冰面可看成光滑,则下列说法正确的是( )‎ A.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力 B.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力 C.若甲的质量比乙大,则甲能赢得"拔河"比赛的胜利 D.若乙收绳的速度比甲快,则乙能赢得"拔河"比赛的胜利 ‎22.(多选)用计算机辅助实验系统(DIS)做验证牛顿第三定律的实验,如图所示是把两个测力探头的挂钩钩在一起,向相反方向拉动,观察显示器屏幕上出现的结果.观察分析两个力传感器的相互作用力F随着时间t变化的曲线,以下结论不正确的是(  )‎ A.作用力与反作用力大小相等、方向相反 B.作用力与反作用力的效果相互抵消 C.作用力与反作用力作用在同一物体上 D.作用力与反作用力同时存在、同时消失 ‎23.(多选)如图5所示,物块a、b和c的质量相同,a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连,通过系在a上的细线悬挂于固定点O,整个系统处于静止状态.现将细线剪断.将物块a的加速度的大小记为a1,S1和S2相对于原长的伸长量分别记为Δl1和Δl2,重力加速度大小为g.在剪断的瞬间(  )‎ A.a1=‎3g B.a1=0‎ C.Δl1=2Δl2 D.Δl1=Δl2‎ ‎24.(多选)如图5所示,球P、Q的质量相等,两球之间用轻质弹簧相连,光滑斜面的倾角为θ,系统静止时,弹簧与轻绳均与斜面平行,则在轻绳被突然剪断的瞬间,下列说法中正确的是(  )‎ A.两球的加速度大小均为gsin θ B.Q球的加速度为零 C.P球的加速度方向沿斜面向上,Q球的加速度方向沿斜面向下 D.P球的加速度大小为2gsin θ ‎25.如图3-2-6所示,质量分别为m、‎‎2m 的小球A、B,由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在电梯内,已知电梯正在竖直向上做匀加速直线运动,细线中的拉力为F,此时突然剪断细线。在线断的瞬间,弹簧的弹力的大小和小球A的加速度的大小分别为(  )‎ A.,+g  B.,+g C.,+g D.,+g
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