《牛頓第三定律》課件4 魯科版必修1

1、第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律(A卷)一?選擇題(本題有10小題每小題4分共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確有的有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得4分選對(duì)但不全的得2分選錯(cuò)或不答的得0分)1.一個(gè)球掛在三角形木塊的左側(cè)面如圖4(A)1所示球與木塊均能保持靜止則()A.地面對(duì)木塊的摩擦力向左B.地面對(duì)木塊的摩擦力向右C.地面對(duì)木塊無摩擦D.若地面光滑木塊一定滑動(dòng)答案:C解析:把球和三角形木塊作為研究對(duì)象如果整體受到地面摩擦力則木塊會(huì)在摩

2、擦力作用下沿水平方向運(yùn)動(dòng).而木塊能保持靜止故木塊與地面之間無摩擦力作用選C.2.關(guān)于牛頓第一定律下列說法中正確的是()A.牛頓第一定律是在伽利略“理想實(shí)驗(yàn)”的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的B.不受力作用的物體是不存在的故牛頓第一定律的建立毫無意義C.牛頓第一定律表明物體只有在不受外力作用時(shí)才具有慣性D.牛頓第一定律表明物體只有在靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)才具有慣性答案:A解析:牛頓在伽利略“理想實(shí)驗(yàn)”的基礎(chǔ)上總結(jié)了動(dòng)力學(xué)的一條基本定律該定律就是著名的牛頓

3、第一定律是牛頓物理學(xué)的基石故A對(duì)?B錯(cuò).牛頓第一定律表明物體具有慣性且與物體的受力情況?運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)故CD錯(cuò).3.如圖4(A)2所示自由下落的小球下落一段時(shí)間后與彈簧接觸從它接觸彈簧開始到彈簧被壓縮到最短的過程中即彈簧的上端位置經(jīng)AOB且彈簧壓縮到O處時(shí)小球受到的重力大小等于彈簧向上的彈力大小則小球速度最大時(shí)彈簧上端位于()A.A位置B.B位置C.O位置D.OB之間某一位置答案:C解析:A→O為加速過程O→B為減速過程在O位置小球受到合

4、力為零加速度為零此時(shí)速度最大.4.(2009廣東卷)建筑工人用如圖4(A3)所示的定滑輪裝置運(yùn)送建筑材料.質(zhì)量為70.0kg的工人站在地面上通過定滑輪將20.0kg的建筑材料.以0.500ms2的加速度拉升忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦則工人對(duì)地面的壓力大小為(g取10ms2).()A.501NB.490NC.890ND.910N答案:B解析:對(duì)建筑材料進(jìn)行受力分析根據(jù)牛頓第二定律有Fmg=ma得繩子的拉力大小等于F=210N然后

5、再對(duì)人受力分析由平衡的知識(shí)得Mg=FFN得FN=490N根據(jù)牛頓第三定律可知人對(duì)地面間的壓力大小為490NB對(duì).5.如圖4(A)4所示物體M處于靜止?fàn)顟B(tài)三條細(xì)繩的拉力之比F1∶F2∶F3為()A.1∶2∶3B.1∶2∶C.5∶4∶3D.?∶1∶1答案:B解析:由平衡條件得F2sin60=F3F1=F2cos60則F1∶F2∶F3=1∶2∶B正確.6.以v表示速度a表示加速度x表示位移t表示時(shí)間在下列各式中單位肯定錯(cuò)誤的是()答案:BD7

6、.沿平直軌道運(yùn)動(dòng)的車廂中的光滑水平面上彈簧拴著一個(gè)小球彈簧處于自然狀態(tài)如圖4(A)5所示當(dāng)旅客看到彈簧的長(zhǎng)度變長(zhǎng)時(shí)下面對(duì)火車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的判斷可能正確的是()A.火車向右方運(yùn)動(dòng)速度在增加中B.火車向右方運(yùn)動(dòng)速度在減小中C.火車向左方運(yùn)動(dòng)速度在增加中D.火車向左方運(yùn)動(dòng)速度在減小中答案:BC解析:彈簧長(zhǎng)度變長(zhǎng)彈簧對(duì)小球有水平向左的拉力可知小球有水平向左的加速度故火車可能向左加速也可能向右減速故選BC.8.一航天探測(cè)器完成對(duì)月球的探測(cè)任務(wù)后在離開

7、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直線運(yùn)動(dòng)再勻速直線運(yùn)動(dòng)探測(cè)器通過噴氣而獲得推動(dòng)力以下關(guān)于噴氣方向的描述中正確的是()A.探測(cè)器勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)不需要噴氣B.探測(cè)器勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)豎直向下噴氣C.探測(cè)器加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)豎直向下噴氣D.探測(cè)器加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)沿直線向后噴氣答案:B解析:由于探測(cè)器受月球的引力作用探測(cè)器勻速直線運(yùn)動(dòng)中推動(dòng)力必定與引力等值反向因此應(yīng)豎直向下噴氣.若做加速直線運(yùn)動(dòng)加速度方向必須沿直線方向C?D

8、選項(xiàng)不能滿足該條件.9.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在電梯的天花板上固定一根彈簧秤使其測(cè)量掛鉤向下并在掛鉤上懸掛一個(gè)重為10N的鉤碼彈簧秤彈力隨時(shí)間變化的規(guī)律可通過傳感器直接得出如圖4(A)6所示則下列分析正確的是()A.從時(shí)刻t1到t2鉤碼處于失重狀態(tài)B.從時(shí)刻t3到t4鉤碼處于超重狀態(tài)C.電梯可能開始在15樓先加速向下接著勻速向下再減速向下最后停在1樓D.電梯可能開始在1樓先加速向上接著勻速向上再減速向上最后停在15樓答案:ABC解析:t1~t

9、2時(shí)間由圖彈簧秤讀數(shù)小于鉤碼的重力即鉤碼處于失重狀態(tài)該時(shí)間電梯具有向下的加速度t3~t4時(shí)間讀數(shù)大于重力鉤碼處于超重狀態(tài)電梯具有向上的加速度0~t1t2~t3t4~…時(shí)間內(nèi)物體在豎直方向的加速度為零.故電梯可能在高處向下加速接著勻速再減速最后停在低處所以正確選項(xiàng)為ABC.10.如圖4(A)7所示一個(gè)質(zhì)量為m=2.0kg的物體放在傾角為θ=30的斜面上靜止不動(dòng)若用豎直向上的力F=5.0N提物體物體仍靜止(g=10ms2)下述結(jié)論正確的是(

10、)A.斜面受到的壓力減小5.0NB.物體受到的摩擦力減小5.0NC.物體對(duì)斜面的作用力減小5ND.物體受到的合外力減小5.0N答案:C解析:未加F之前斜面對(duì)物體的支持力N1=mgcos30=N加F之后N2=mgcos30Fcos30=N故A錯(cuò).同理對(duì)于摩擦力有f=mgsin30Fsin30=7.5N.加F之前物體受重力和斜面對(duì)它的作用力且都在豎直方向上加F之后斜面物體的作用力減小5N即物體對(duì)斜面的反作用力減小5N物體所受合外力一直為零.

11、二?實(shí)驗(yàn)題(本題有2小題共16分.請(qǐng)將答案寫在題中的橫線上)11.(6分)探究加速度與力?質(zhì)量的關(guān)系時(shí)控制_____________不變探究加速度與力的關(guān)系控制____________不變探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系這種方法叫______________________.質(zhì)量力控制變量法12.(10分)在探究加速度與物體質(zhì)量?物體受力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)裝置如圖4(A)8所示一木塊放在水平光滑長(zhǎng)木板上左側(cè)拴有一不可伸長(zhǎng)的細(xì)軟線跨過固定在木板邊緣

12、的滑輪與一重物相連重物的質(zhì)量為m木塊右側(cè)與穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連在重物牽引下木塊在木板上向左做勻加速運(yùn)動(dòng).圖4(A)8(b)給出了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的一些連續(xù)的點(diǎn)它們之間的距離分別為x1?x2?x3?x4?x5?x6打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電周期為T根據(jù)以上數(shù)據(jù)求:(1)木塊的加速度a=_________________________(2)細(xì)線對(duì)木塊的拉力T=______________________三?計(jì)算題(本題有4小題共44分

13、.解答應(yīng)寫出必要的文字說明?方程式和重要的演算步驟只寫出最后答案的不能得分有數(shù)值計(jì)算的題答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13.(10分)如圖4(A)9所示電梯與水平面夾角為30當(dāng)電梯加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)人對(duì)梯面的壓力是其重力的1.2倍那么人與梯面間的摩擦力是其重力的多少倍解析:對(duì)人進(jìn)行受力分析人受重力mg?支持力FN?摩擦力F(摩擦力方向一定與接觸面平行由加速度的方向推知F水平向右).建立直角坐標(biāo)系:取向右(即F的方向)為x軸的正方向豎直向上為

14、y軸正方向此時(shí)只需分解加速度其中ax=acos30ay=asin30(如圖4(A)10所示).根據(jù)牛頓第二定律有:Fx=F=max=macos30Fy=FNmg=may=masin30又FN=1.2mg取立上述三式解得.14.(10分)如圖4(A)11所示質(zhì)量分別為m和2m的兩物體A?B疊放在一起放在光滑的水平地面上.已知A?B間的最大靜摩擦力為A的重力的μ倍現(xiàn)用水平力分別作用在A或B上使A?B保持相對(duì)靜止做加速運(yùn)動(dòng)則作用于A?B上的最

15、大拉力FA與FB之比是多少答案:1∶2解析:力F作用在A上時(shí)A對(duì)B的摩擦力提供了B的加速度力F作用于B上時(shí)B對(duì)A的摩擦力提供了A的加速度.因?yàn)锳?B間的最大靜摩擦力是一定的故要保持A?B相對(duì)靜止它們共同運(yùn)動(dòng)的加速度不能超過某值因此需要先把A或B隔離出來用牛頓第二定律來確定加速度.當(dāng)FA作用于物體A上時(shí)設(shè)A?B共同運(yùn)動(dòng)的最大加速度為a1隔離物體B其所受最大靜摩擦力Ff=μmg由牛頓第二定律得Ff=μmg=2ma1所以a1=?μg.由于A?

16、B相對(duì)靜止它們具有相同的加速度對(duì)整體由牛頓第二定律得FA=(m2m)a1=?μmg.當(dāng)FB作用于物體B上時(shí)隔離A設(shè)最大加速度為a2有μmg=ma2所以a2=μg對(duì)整體有FB=(m2m)a2=3μmg.所以有FAFB=1∶2.15.(12分)質(zhì)量為200kg的物體置于升降機(jī)內(nèi)的臺(tái)秤上從靜止開始上升運(yùn)動(dòng)過程中臺(tái)秤的示數(shù)F與時(shí)間t的關(guān)系如圖4(A)12所示求升降機(jī)在7s內(nèi)上升的高度(g取10ms2).答案:50m解析:在0~2s這段時(shí)間內(nèi)臺(tái)秤

17、示數(shù)為3000N即超重1000N這時(shí)向上的加速度a1==5ms2在2~5s這段時(shí)間內(nèi)臺(tái)秤的示數(shù)為2000N等于物體的重力說明物體做勻速運(yùn)動(dòng)在5~7s這段時(shí)間內(nèi)臺(tái)秤的示數(shù)為F3=1000N比物重小1000N即失重這時(shí)物體做勻減速上升運(yùn)動(dòng)向下的加速度a2==5ms2.畫出這三段時(shí)間內(nèi)的速度—時(shí)間圖線如圖4(A)13所示vt圖線所圍成的面積值即表示上升的高度由圖知上升高度為:h=50m.16.(12分)如圖4(A)14所示重為G的勻質(zhì)鏈條掛在

18、等高的兩鉤上并與水平方向成θ角試求:(1)鏈條兩端受到的力(2)鏈條最低處的張力.解析:在求鏈條兩端受到的力時(shí)可以把鏈條當(dāng)作一個(gè)質(zhì)點(diǎn)處理受力分析如圖4(A)15(a)所示.求鏈條最低點(diǎn)張力時(shí)可取鏈條的一半研究受力分析如圖4(A)16(b)所示.(1)取整體研究由平衡條件得在水平方向:F2cosθ=F1cosθ①在豎直方向:F1sinθF2sinθ=G②由①②得鏈條兩端的力F1=F2=G(2sinθ).(2)取左邊一半的鏈條研究由平衡條件