衔接点03 牛顿运动定律(原卷版+解析版)-【玩转暑假轻松学-2022年初高中物理衔接练】

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衔接点03 牛顿运动定律(原卷版+解析版)-【玩转暑假轻松学-2022年初高中物理衔接练】

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衔接点03 牛顿运动定律(解析版)
高中教材:《新人教版普通高中教科书物理必修1》第14页至第53页
初中知识点 高中
牛顿第一定律 牛顿第一定律:对牛顿第一定律的内容及理解(与初中基本相同)
运动和力的关系:运动和力的关系、由力判断运动、由运动判断力 对力和运动关系的研究
惯性现象、惯性在实际生活中的应用、防止惯性带来的危害 惯性的因素(在初中惯性的概念基础上增加惯性大小与物体质量的关系)、惯性的应用
牛顿第二定律的内容和表达式(高中引出牛顿第二定律及后续高一下学期的曲线运动)
牛顿第三定律(在初中“力的作用是相互的”基础上引入,此知识点提前到高中物理《第三章相互作用——力》中学习):作用力和反作用力的概念、牛顿个第三定律的内容及理解、相互作用力与平衡力的比较
牛顿运动定律的应用:从受力确定运动情况、从运动确定受力情况、超重和失重、动力学中的整体法与隔离法、单位制。
1.如图所示,小东用很大的力推放在水平地面上的木箱,木箱静止不动,下列说法正确的是
A. 木箱没有动,是因为推力小于摩擦力
B. 小东推木箱的过程中,木箱的运动状态没有改变
C. 小东推木箱的过程中,木箱的惯性变小
D. 木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力
【答案】B
【解析】解:
A、木箱没有动,处于静止状态,是因为推力等于摩擦力,故A错误;
B、小东推木箱的过程中,木箱保持静止,所以木箱的运动状态没有改变,故B正确;
C、惯性的大小只与质量有关,小东推木箱的过程中,木箱的惯性不变,故C错误;
D、木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力不作用在一个物体上,是一对相互作用力,不是一对平衡力,故D错误。
故选:。
物体在平衡力的作用下一定处于处于静止或匀速直线运动状态,二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、且作用在同一条直线上;
惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,惯性的大小只与质量有关。
本题主要考查了二力平衡条件的应用、平衡状态的判断、惯性的理解等,属力学综合题,难度不大。
2.如图所示,为月日在女足亚洲杯决赛上中国女足获得冠军时的比赛情景关于足球,下列说法正确的是
A. 足球被脚踢出去,说明只有足球才受到力的作用
B. 足球在空中飞行过程中,运动状态一定发生改变
C. 足球在水平地面上滚动时会慢慢停下来,说明足球没有力的作用就停止运动
D. 空中飞行的足球,若它所受的力全部消失,它一定沿水平方向做匀速直线运动
【答案】B
【解析】
此题考查力的作用相互性、力的作用效果、运动与力的关系等,深入理解基本规律,是正确解答的关键。
力的作用是相互的,一个物体对另一个物体施加力的作用的同时,受到另一个物体的反作用力;
物体不受力或受平衡力运动状态不变;物体受力不平衡时,运动状态一定改变;
力的作用是改变物体的运动状态,物体运动不需要力维持;
根据牛顿第一定律可知,物体不受力的作用时,将保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】
A 、由于力的作用是相互的,球被脚踢出去的同时,脚受到球的反作用力,故 A 错误;
B 、足球在空中运动过程中,受到竖直向下的重力与空气的阻力,这两个力不是平衡力,所以足球的运动状态一定发生改变,故 B 正确;
C 、足球在水平地面上滚动时会慢慢停下来,是因为足球受到阻力作用,说明力可以改变物体的运动状态,故 C 错误;
D 、空中飞行的足球,若它所受的力全部消失,它一定沿原来的方向做匀速直线运动,但不一定是水平方向,故 D 错误。
故选: 。
3.在凉山州举行的中小学运动会中,来自各校的运动员们奋力拼搏,取得了优异的成绩。比赛中涉及一些物理现象,下列说法正确的是
A. 乒乓球比赛时,球在空中飞行,所有力全部消失,球一定落向地面
B. 百米比赛时,运动员冲线后不能立即停下,是因为运动员受到惯性力的作用
C. 跳远比赛时,运动员需要助跑,是为了增大惯性,跳得更远
D. 足球比赛时,抱在守门员手中的足球也具有惯性
【答案】D
【解析】解:
A、球在空中飞行,处于运动状态,若所有力全部消失,球将做匀速直线运动。故A错误;
B、百米比赛时,运动员冲线后不能立即停下,是因为运动员具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性力的作用。故B错误;
C、惯性仅仅与物体的质量有关,跳远运动员助跑是为了增加自己的速度,不能增加惯性。故C错误;
D、任何物体在任何时候都具有惯性,故足球比赛时,抱在守门员手中的足球也具有惯性。故D正确。
故选:。
此题主要考查惯性和牛顿第一定律的应用,难度不大,正确、全面理解基本规律是解答的关键。
4.关于力和运动的关系,下列说法正确的是
A. 物体不受力的作用时一定处于静止状态
B. 物体受到力的作用,运动状态不一定改变
C. 物体运动速度越大其惯性越大
D. 匀速转弯的汽车所受合力为零
【答案】B
【解析】
本题考查了力与运动的关系,仔细分析每个选项即可得出结论,属于基础知识的考查,难度不大。
选择项中的内容都是一些关于力和运动关系的结论。关于这些结论的正误的判断,只要找出一个例子与这个结论不符,就可以推翻这个结论。
【解答】
A. 静止和匀速直线运动状态都是平衡状态,当物体不受力时,也可能处于匀速直线运动状态,故 A 错误;
B. 静止在地面上的物体,受到了重力和地面对它的支持力,物体并没有运动,其运动状态不改变,因此物体受到力的作用,运动状态不一定改变,故 B 正确;
C. 物体惯性的大小是由物体的质量来决定的,并且质量是决定物体惯性大小的唯一因素,与其速度无关,故 C 错误;
D. 匀速转弯的汽车受到非平衡力的作用,其运动状态改变,则汽车所受合力不为零,故 D 错误。
故选 B 。
5.物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了人类文明的进步。对于物理学中运动与力的发展过程和研究方法的认识,下列说法中正确的是
A. 亚里士多德首先提出了惯性的概念
B. 伽利略首先提出力不是维持物体运动的原因而是改变物体运动状态的原因
C. 牛顿第一定律是能够通过现代的实验手段直接来验证的
D. 物体只要受到了力的作用,它的运动状态就一定会发生改变
【答案】B
【解析】
本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一。
根据物理学史和常识解答,记住著名物理学家的主要贡献即可。
【解答】
A. 伽利略首先提出了惯性的概念,故 A 错误;
B. 伽利略最早提出力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,故 B 正确;
C. 牛顿第一定律是力学的基本定律之一,因为牛顿第一定律的内容是在物体不受任何外力的作用下,而现实生活中没有不受任何外力的物体,所以牛顿第一定律是在实验的基础上,结合推理得出来的。故 C 错误;
D. 物体受非平衡力时,运动状态改变,受平衡力时运动状态不变,故 D 错误。
6.下列关于力和运动的说法,正确的是
A. 物体运动状态发生改变,一定受到力的作用
B. 行驶的汽车急刹车时,乘客会出现向后倾的现象
C. 用力推桌子,桌子静止不动,因为推力小于摩擦阻力
D. 踢出去的足球能在空中飞行,是因为足球没有受到力的作用
【答案】A
【解析】
力是改变物体运动状态的原因;
乘客和汽车原来都是运动的,汽车急刹车,乘客由于惯性保持原来的运动状态,会往前倾;
静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用;
物体由于惯性保持原来的运动状态。
【解答】
A. 力是改变物体运动状态的原因,一个物体运动状态发生改变,一定受到力的作用,并且受到非平衡力作用,故 A 说法正确;
B. 乘客和汽车原来都是运动的,汽车急刹车,乘客由于惯性仍要保持原来的运动状态,所以乘客要向前方倾倒,故 B 说法错误;
C. 用力推桌子,桌子静止不动 处于平衡状态 ,水平方向上桌子受到的推力和摩擦力平衡,则二力的大小相等,故 C 说法错误;
D. 踢出去的足球能在空中飞行,是由于足球具有惯性,但足球飞行过程中仍受到重力,故 D 说法错误。
故选 A 。
7.一辆汽车在圆形跑道上做快慢不变的运动,下列关于该汽车的说法正确的是
A. 运动状态不变,受力平衡 B. 运动状态不变,受力不平衡
C. 运动状态改变,受力平衡 D. 运动状态改变,受力不平衡
【答案】D
【解析】解:汽车在圆形跑道上运动过程中,速度大小不变,但方向不断变化,所以运动状态不断改变;
由于汽车的运动状态发生改变,所以它受到非平衡力的作用。
故选:。
力可以改变物体的运动状态,物体运动状态变化包括速度大小变化和运动方向变化两个方面;若物体的运动状态改变,则一定受非平衡力的作用。
此题考查的是我们对物体运动状态变化的理解和应用,属于基本规律的考查,是一道基础题。
8.如图所示,、 两物体叠放在水平桌面上受到两个水平拉力而保持静止,在两个已知 ,那么物体 受物体 和水平桌面的摩擦力大小应分别为
A. 、 B. 、 C. 、 D. 、
【答案】B
【解析】解:在水平向受拉力及摩擦力而处于静止状态,故由二力平衡可得,受的摩擦力;
对整体进行分析,则整体在水平向上受、及地面对的摩擦力而处于静止状态,故三力的合力应为零,则摩擦力;
故选:。
解题时分别通过以和整体为研究对象,通过二力平衡及力的合成可得出两物体受到的摩擦力。
本题考查二力平衡及力的合成,注意整体法在物理学解题中具有非常重要的作用,应注意灵活应用。
一、知识点填空
1.牛顿第一定律: 一切物体总保持_________状态或________状态,直到有外力迫使它改变这种运动状态为止.
(1)运动是物体的一种属性,物体的运动_______力来维持.
(2)定律说明了任何物体都有惯性.
(3)不受力的物体是不存在的.牛顿第一定律不能用实验直接验证.但是建立在大量实验现象的基础之上,通过思维的逻辑推理而发现的.它告诉了人们研究物理问题的另一种新方法:通过观察大量的实验现象,利用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律.
(4)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例,牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系.
2.惯性:物体保持_________状态或_________状态的性质.
(1)惯性是物体的固有属性,即一切物体都有惯性,与物体的受力情况及运动状态无关.因此说,人们只能“利用”惯性而不能“克服”惯性.
(2)________是物体惯性大小的量度.
3.牛顿第二定律: 物体的加速度跟所受的外力的合力成________,跟物体的质量成______,加速度的方向跟_______的方向相同,表达式_________
(1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律,分析出物体的运动规律;反过来,知道了运动,可根据牛顿第二定律研究其受力情况,为设计运动,控制运动提供了理论基础.
(2)对牛顿第二定律的数学表达式_________,是力,是力的作用效果,特别要注意不能把看作是力.
(3)牛顿第二定律揭示的是力的瞬间效果.即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬间效果是加速度而不是速度.
4.牛顿第三定律: 两个物体之间的_________与________总是_______相等,________相反,作用在同一直线上.
(1)牛顿第三运动定律指出了两物体之间的作用是相互的,因而力总是成对出现的,它们总是同时产生,同时消失.
(2)作用力和反作用力总是同种性质的力.
(3)作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,各产生其效果,不可叠加.
5. 牛顿运动定律的适用范围:________的物体和在_______系中.
6.超重和失重
(1)超重:物体有向上的加速度称物体处于超重.处于超重的物体对支持面的压力F N (或对悬挂物的拉力)_______物体的重力,即.
(2)失重:物体有向下的加速度称物体处于失重.处于失重的物体对支持面的压力FN(或对悬挂物的拉力)________物体的重力.即.当时,物体处于________.
(3)对超重和失重的理解应当注意的问题
①不管物体处于失重状态还是超重状态,物体本身的重力________,只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)不等于物体本身的重力.
②超重或失重现象与物体的速度无关,只决定于______的方向.“加速上升”和“减速下降”都是超重;“加速下降”和“减速上升”都是失重.
③在完全失重的状态下,平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失,如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生压强等.
【答案】
1.匀速直线运动、静止、不需要、
2.匀速直线运动、静止、质量
3.正比、反比、合外力、、
4.作用力、反作用力、大小、方向
5.宏观低速、惯性
6.大于、小于、完全失重、并没有改变、加速度
二、小试牛刀
1.以下说法不符合物理学史的是
A. 亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就要静止在某一个地方
B. 伽利略通过理想实验得出结论:力是维持物体运动的原因
C. 笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将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. 牛顿第一定律是逻辑思维对事实进行分析的产物,不可能直接用实验验证
【答案】B
【解析】
本题是一道物理常识题,同学可以通过对物理常识的掌握解答,也可以应用所学的牛顿第一定律等物理知识来解答。
本题主要考查了力与运动的关系,时刻牢记力是改变物体运动状态的原因,维持物体运动不需要力,便可对大多数的现象进行分析和判断,同时也要注意,当一个物体的运动状态发生了改变时,说明它一定受到了力的作用。
【解答】 亚里士多德认为力的作用是使物体运动的原因, A 正确;
B. 伽利略通过理想实验得出运动不需要力来维持, B 错误;
C. 笛卡儿指出如果运动中的物体没有受到力的作用,它将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, C 正确;
D. 牛顿第一定律是逻辑思维对事实进行分析的产物,不可能直接用实验验证, D 正确。
2.在研究力和运动的关系时,伽利略提出了著名的理想实验,示意图如图所示。伽利略提出该理想实验是为了说明
A. 物体运动不需要力来维持 B. 力可以改变物体的运动
C. 物体运动时就会产生惯性 D. 力是维持物体运动的原因
【答案】A
【解析】
本题考查了伽利略斜面实验的物理意义,伽利略通过“理想斜面实验”推翻了力是维持运动的原因的错误观点。
伽利略“理想斜面实验”在物理上有着重要意义,伽利略第一个把实验引入物理,标志着物理学的真正开始。
【解答】
亚里士多德认为,力是维持物体运动的原因;伽利略等人认为,力是改变物体运动状态的原因。现在人们普遍认为力是改变物体运动状态的原因的观点是正确的;
伽利略设计这个理想实验,其目的是为了说明亚里士多德的力是维持物体运动状态的原因的结论是错误的,物体运动不需要力来维持。故 BCD 错误, A 正确。
故选 A 。
3.关于力与物体运动状态之间的关系,以下说法中正确的是
A. 牛顿第一定律说明,只要运动状态发生变化的物体,必然受到外力的作用
B. 在地面上滑行的物体之所以能停下来,是因为没有外力来维持它的运动状态
C. 受外力作用的物体,其运动状态会变化,且惯性也随之改变
D. 作用在物体上的力消失以后,物体运动的速度会不断减小
【答案】A
【解析】
物体所受的合力为 时,物体处于静止状态或匀速直线运动状态;只要合外力不为 ,物体的运动状态就会发生变化;合外力不为 时,速度可以为 ;物体所受的合力不变且不为 ,物体的运动状态一定发生变化。
牛顿第一定律描述了力和运动间的定性关系,这是整体动力学的基础,要注意认真体会,并与生活中的认识相区分,作到能正确理解。
【解答】
A. 力是改变物体运动状态的原因,运动状态发生改变,则物体一定受到外力的作用,故 A 正确;
B. 物体之所以停下来是因受到了地面的摩擦力,故 B 错误;
C. 受外力作用的物体,其运动状态会变化,而惯性只与物体的质量有关,不随受外力而发生变化,故 C 错误;
D. 作用在物体上的力消失后,物体将保持原来的运动状态不变,速度不会不断减小,故 D 错误。

4.关于惯性,下列说法正确的是
A. 只有在不受外力作用时物体才有惯性
B. 只有运动的物体才具有惯性
C. 惯性是指物体具有的保持原来静止或匀速直线运动状态的性质
D. 两个物体只要速度相同,惯性就一定相同
【答案】C
【解析】
一切物体都有惯性,惯性大小取决于物体质量大小,与速度大小无关。
对于惯性概念的理解要准确到位:惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性,惯性大小取决于物体质量大小。
【解答】
物体的惯性是指物体保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质,与物体是否受力及物体的运动状态均无关,惯性大小只取决于物体的质量大小,故 C 正确, ABD 错误。
故选 C 。
5.牛顿第一定律又称惯性定律,下列关于惯性说法正确的是
A. 赛车在匀速运动时惯性小,急刹车时惯性大,需要注意安全
B. 篮球运动员扣篮前助跑是为了增大惯性,更容易扣篮
C. 公交车突然左拐,由于惯性乘客会跟着向左倾倒
D. 公交车在匀速前行时由于惯性,原地向上起跳的乘客将落在起跳点
【答案】D
【解析】解:质量是物体惯性大小的唯一量度,惯性与物体的运动情况和受力情况无关。故AB错误;
惯性使得乘客具有保持原来状态的性质,当公交车向左拐,乘客由于惯性保持原来状态向右倾倒。公交车匀速前行,乘客起跳由于惯性将随着公交车匀速前进,故落地仍在起跳点,故C错误,D正确。
故选:。
惯性:物体的性质,没有任何条件,一切物体都有惯性。
物体总有保持原有运动状态不变的性质,这种性质叫做惯性。应该从定义的角度来分析本题。
惯性是指物体总有保持原有运动状态不变的性质。原有运动状态包括静止或匀速运动状态。它是物体的一种基本属性,任何物体在任何时候都具有惯性。
6.关于物体的惯性,下列说法中正确的是
A. 射出枪膛的子弹在运动一段距离后连一件棉衣也穿不透,这表明它的惯性小了
B. 战斗机在空战时,甩掉副油箱是为了减小惯性,提高飞行的灵活性
C. 用力推一个物体,没有推动,原因是物体的惯性太大了
D. 高速公路上要限速,是因为车速越大惯性越大
【答案】B
【解析】
一切物体都具有惯性,惯性是物体本身的一种基本属性,其大小只与质量有关,质量越大、惯性越大;惯性的大小和物体是否运动、是否受力以及运动的快慢是没有任何关系的.
需要注意的是:一切物体都有惯性,惯性的大小只与质量有关,与其他都无关.
【解答】 、子弹的质量没有发生变化,惯性不变,故 A 错误;
B 、战斗机在空战时,甩掉副油箱,质量变小,惯性变小,提高飞行的灵活性,故 B 正确;
C 、用力推一个物体,没有推动,原因是推力小于最大静摩擦力,故 C 错误;
D 、惯性的大小只与物体的质量有关,与其他因素无关,所以物体的惯性不变,故 D 错误;
7.(初中同题高中考点)如图所示,电动遥控小车放在水平长木板上面,当它在长木板上水平向左加速运动时,长木板保持静止,此时
A. 小车只受重力、支持力作用
B. 木板对小车的作用力方向水平向左
C. 木板对小车的作用力大于小车对木板的作用力
D. 木板对小车的作用力与小车对木板的作用力大小一定相等
【答案】D
【解析】
对小车和木板正确的受力分析,知道木板对小车的作用力包含支持力和摩擦力,明确作用力与反作用力大小相等,方向相反。
本题主要考查了受力分析,判断出物体受到力的个数,明确作用力与反作用力的特点即可。
【解答】
A 、小车加速向左运动,受到自身的重力和电机的驱动力,受到长木板对小车的支持力和阻力,故 A 错误。
B 、木板对小车的作用力包括竖直向上的支持力和水平方向的阻力,根据平行四边形定则可知合力方向一定不在水平方向,故 B 错误。
、木板对小车的作用力与小车对木板的作用力是一对相互作用力,等大反向, C 错误, D 正确。
8.如图所示,底部均有个轮子的行李箱竖立、平卧放置在公交车上,箱子四周有一定空间。当公交车
A. 缓慢起动时,两只行李箱一定相对车子向后运动
B. 急刹车时,行李箱一定相对车子向前运动
C. 缓慢转弯时,两只行李箱一定相对车子向外侧运动
D. 急转弯时,行李箱一定相对车子向内侧运动
【答案】B
【解析】
本题主要是考查牛顿第二定律的综合应用,知道两个物体发生相对运动时加速度大小不同,导致速度不同而分离。
【解答】
A 、缓慢启动时,若两个箱子受到的摩擦力足以提供与汽车相同的加速度,则不会相对车子运动,故 A 错误;
B 、急刹车时,汽车减速运动的加速度很大,行李箱 一定相对车子向前运动,故 B 正确;
C 、缓慢转弯时,若两个箱子受到的摩擦力足以提供与汽车相同的加速度,则不会相对车子运动,故 C 错误;
D 、急转弯时,行李箱 可能会相对车子向外侧运动,不会相对车子向内侧运动,故 D 错误。
故选: 。
9.已知甲物体受到的力作用时,产生的加速度为,乙物体受到的力作用时,产生的加速度为,则甲、乙物体的质量之比等于
A. : B. : C. : D. :
【答案】A
【解析】
由牛顿第二定律可以求出物体的质量之比。
本题考查了求物体的质量之比,应用牛顿第二定律即可正确解题。
【解答】
由牛顿第二定律可知, ,
两物体质量之比: ;
故 A 正确, BCD 错误。
10.如图所示,质量为的物体在水平面上向左运动,物体与水平面间的动摩擦因数为,与此同时,物体受到一个水平向右的推力的作用,则物体产生的加速度为
A. B. 水平向右
C. 水平向左 D. 水平向右
【答案】B
【解析】
正确对物体进行受力分析,确定出滑动摩擦力的大小和方向,从而求出其合力,再运用牛顿第二定律求出物体的加速度.
处理这类问题的基本思路是,先分析物体的受力情况求出合力,根据牛顿第二定律求出加速度.本题中容易出错的是滑动摩擦力方向的判断,很多同学易受外力方向的影响而判断错误.
【解答】
在水平地面上向左运动,竖直方向受重力、支持力,竖直方向上物体没有加速度,重力与支持力的合力为 ;
水平方向上物体受到水平向右的推力和水平向右的滑动摩擦力。
水平向右的推力 ,滑动摩擦力 ,
所以合力大小为 ,方向水平向右,
根据牛顿第二定律得: ,水平向右;
故选: 。
11.如图所示,小芳在体重计上完成下蹲动作,下列图象能反映体重计示数随时间变化的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
本题主要考查了对超重失重现象的理解,人在加速下蹲的过程中,有向下的加速度,处于失重状态,在减速下蹲的过程中,加速度方向向上,处于超重状态。
【解答】
对人的运动过程分析可知,人下蹲的过程可以分成两段:
人在加速下蹲的过程中,有向下的加速度,处于失重状态,此时人对传感器的压力小于人的重力的大小;
在减速下蹲的过程中,加速度方向向上,处于超重状态,此时人对传感器的压力大于人的重力的大小, ABD 错误; C 正确。
故选: 。
12.质量为的人站在观光电梯内的台秤上随电梯沿竖直方向运动,某时刻台秤的示数为,,此时刻电梯
A. 一定向上运动 B. 处于超重状态
C. 加速度大小为 D. 可能向下运动
【答案】D
【解析】
通过受力分析,根据牛顿第二定律,求出电梯运动的加速度大小和方向,根据加速度方向判断电梯运动状态。
本题考查牛顿第二定律及超重和失重的判断。
【解答】
、台秤的示数小于人的重力,说明此时刻电梯处于失重状态,其加速度方向竖直向下,即可能向上做匀减速运动,也可能向下做匀加速运动,故 AB 错误, D 正确;
C 、根据牛顿第二定律可知此时刻电梯的加速度大小为
,故 C 错误。
故选 D 。
13.如图所示,用的水平拉力,使质量的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。求:
物体的加速度大小;
物体在前秒内的位移大小。
【答案】
解:根据牛顿第二定律 ,物体的加速度 。
前内位移的大小
答:物体加速度的大小是;
物体在前内位移的大小是。
【解析】根据牛顿第二定律求出物体的加速度大小。
根据匀变速直线运动的速度时间公式求出物体的速度大小。
本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基础运用,比较简单,要知道加速度是联系力学和运动学的桥梁。
14.质量为的物体放在水平地面上,在水平方向的恒定拉力的作用下,从静止开始做匀加速运动,在前内滑行了的距离,物体所受摩擦力不变,取,求:
物体运动的加速度大小;
物体与地面间的动摩擦因数。
【答案】
解:根据得出
物体在水平方向受到拉力与摩擦力,由牛顿第二定律得:
所以:
【解析】由运动学的公式求出加速度;由动能第二定律结合受力分析即可求出摩擦因数。
本题考查运动学得基本公式的运用和牛顿第二定律,对于运动学里面的公式要掌握,并且能够灵活运用,加速度是联系力和运动学的桥梁。是已知运动情况求解受力分析基础题目,简单。
15.质量是的人站在升降机中的体重计上,如图所示,重力加速度取,当升降机做下列各种运动时,求体重计的示数。
匀速上升;
以的加速度加速上升;
以的加速度加速下降。
【答案】
解:匀速上升时,由平衡条件得,
由牛顿第三定律得人对体重计压力为,即体重计示数为。
加速上升时,由牛顿第二定律得

由牛顿第三定律得人对体重计压力为,即体重计示数为。
加速下降时,由牛顿第二定律得

由牛顿第三定律得人对体重计压力为,即体重计示数为。
答:匀速上升时,体重计的示数为;
以的加速度加速上升时,体重计的示数为;
以的加速度加速下降时,体重计的示数为。
【解析】该题是牛顿第二定律的直接应用,难度不大,属于基础题。
升降机匀速上升时,人受力平衡,支持力等于重力,再根据牛顿第三定律即可得出体重计的示数;
升降机加速上升,加速度方向向上,支持力大于重力,根据牛顿第二定律得 求解,再根据牛顿第三定律即可得出体重计的示数;
升降机加速下降,加速度方向向下,支持力小于重力,根据牛顿第二定律得 求解,再根据牛顿第三定律即可得出体重计的示数。
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衔接点03 牛顿运动定律(原卷版)
高中教材:《新人教版普通高中教科书物理必修1》第14页至第53页
初中知识点 高中
牛顿第一定律 牛顿第一定律:对牛顿第一定律的内容及理解(与初中基本相同)
运动和力的关系:运动和力的关系、由力判断运动、由运动判断力 对力和运动关系的研究
惯性现象、惯性在实际生活中的应用、防止惯性带来的危害 惯性的因素(在初中惯性的概念基础上增加惯性大小与物体质量的关系)、惯性的应用
牛顿第二定律的内容和表达式(高中引出牛顿第二定律及后续高一下学期的曲线运动)
牛顿第三定律(在初中“力的作用是相互的”基础上引入,此知识点提前到高中物理《第三章相互作用——力》中学习):作用力和反作用力的概念、牛顿个第三定律的内容及理解、相互作用力与平衡力的比较
牛顿运动定律的应用:从受力确定运动情况、从运动确定受力情况、超重和失重、动力学中的整体法与隔离法、单位制。
1.如图所示,小东用很大的力推放在水平地面上的木箱,木箱静止不动,下列说法正确的是
A. 木箱没有动,是因为推力小于摩擦力
B. 小东推木箱的过程中,木箱的运动状态没有改变
C. 小东推木箱的过程中,木箱的惯性变小
D. 木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力
2.如图所示,为月日在女足亚洲杯决赛上中国女足获得冠军时的比赛情景关于足球,下列说法正确的是
A. 足球被脚踢出去,说明只有足球才受到力的作用
B. 足球在空中飞行过程中,运动状态一定发生改变
C. 足球在水平地面上滚动时会慢慢停下来,说明足球没有力的作用就停止运动
D. 空中飞行的足球,若它所受的力全部消失,它一定沿水平方向做匀速直线运动
3.在凉山州举行的中小学运动会中,来自各校的运动员们奋力拼搏,取得了优异的成绩。比赛中涉及一些物理现象,下列说法正确的是
A. 乒乓球比赛时,球在空中飞行,所有力全部消失,球一定落向地面
B. 百米比赛时,运动员冲线后不能立即停下,是因为运动员受到惯性力的作用
C. 跳远比赛时,运动员需要助跑,是为了增大惯性,跳得更远
D. 足球比赛时,抱在守门员手中的足球也具有惯性
4.关于力和运动的关系,下列说法正确的是
A. 物体不受力的作用时一定处于静止状态
B. 物体受到力的作用,运动状态不一定改变
C. 物体运动速度越大其惯性越大
D. 匀速转弯的汽车所受合力为零
5.物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了人类文明的进步。对于物理学中运动与力的发展过程和研究方法的认识,下列说法中正确的是
A. 亚里士多德首先提出了惯性的概念
B. 伽利略首先提出力不是维持物体运动的原因而是改变物体运动状态的原因
C. 牛顿第一定律是能够通过现代的实验手段直接来验证的
D. 物体只要受到了力的作用,它的运动状态就一定会发生改变
6.下列关于力和运动的说法,正确的是
A. 物体运动状态发生改变,一定受到力的作用
B. 行驶的汽车急刹车时,乘客会出现向后倾的现象
C. 用力推桌子,桌子静止不动,因为推力小于摩擦阻力
D. 踢出去的足球能在空中飞行,是因为足球没有受到力的作用
7.一辆汽车在圆形跑道上做快慢不变的运动,下列关于该汽车的说法正确的是
A. 运动状态不变,受力平衡 B. 运动状态不变,受力不平衡
C. 运动状态改变,受力平衡 D. 运动状态改变,受力不平衡
8.如图所示,、 两物体叠放在水平桌面上受到两个水平拉力而保持静止,在两个已知 ,那么物体 受物体 和水平桌面的摩擦力大小应分别为
A. 、 B. 、 C. 、 D. 、
一、知识点填空
1.牛顿第一定律: 一切物体总保持_________状态或________状态,直到有外力迫使它改变这种运动状态为止.
(1)运动是物体的一种属性,物体的运动_______力来维持.
(2)定律说明了任何物体都有惯性.
(3)不受力的物体是不存在的.牛顿第一定律不能用实验直接验证.但是建立在大量实验现象的基础之上,通过思维的逻辑推理而发现的.它告诉了人们研究物理问题的另一种新方法:通过观察大量的实验现象,利用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律.
(4)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例,牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系.
2.惯性:物体保持_________状态或_________状态的性质.
(1)惯性是物体的固有属性,即一切物体都有惯性,与物体的受力情况及运动状态无关.因此说,人们只能“利用”惯性而不能“克服”惯性.
(2)________是物体惯性大小的量度.
3.牛顿第二定律: 物体的加速度跟所受的外力的合力成________,跟物体的质量成______,加速度的方向跟_______的方向相同,表达式_________
(1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律,分析出物体的运动规律;反过来,知道了运动,可根据牛顿第二定律研究其受力情况,为设计运动,控制运动提供了理论基础.
(2)对牛顿第二定律的数学表达式_________,是力,是力的作用效果,特别要注意不能把看作是力.
(3)牛顿第二定律揭示的是力的瞬间效果.即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬间效果是加速度而不是速度.
4.牛顿第三定律: 两个物体之间的_________与________总是_______相等,________相反,作用在同一直线上.
(1)牛顿第三运动定律指出了两物体之间的作用是相互的,因而力总是成对出现的,它们总是同时产生,同时消失.
(2)作用力和反作用力总是同种性质的力.
(3)作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,各产生其效果,不可叠加.
5. 牛顿运动定律的适用范围:________的物体和在_______系中.
6.超重和失重
(1)超重:物体有向上的加速度称物体处于超重.处于超重的物体对支持面的压力F N (或对悬挂物的拉力)_______物体的重力,即.
(2)失重:物体有向下的加速度称物体处于失重.处于失重的物体对支持面的压力FN(或对悬挂物的拉力)________物体的重力.即.当时,物体处于________.
(3)对超重和失重的理解应当注意的问题
①不管物体处于失重状态还是超重状态,物体本身的重力________,只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)不等于物体本身的重力.
②超重或失重现象与物体的速度无关,只决定于______的方向.“加速上升”和“减速下降”都是超重;“加速下降”和“减速上升”都是失重.
③在完全失重的状态下,平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失,如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生压强等.
二、小试牛刀
1.以下说法不符合物理学史的是
A. 亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就要静止在某一个地方
B. 伽利略通过理想实验得出结论:力是维持物体运动的原因
C. 笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将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. 牛顿第一定律是逻辑思维对事实进行分析的产物,不可能直接用实验验证
2.在研究力和运动的关系时,伽利略提出了著名的理想实验,示意图如图所示。伽利略提出该理想实验是为了说明
A. 物体运动不需要力来维持 B. 力可以改变物体的运动
C. 物体运动时就会产生惯性 D. 力是维持物体运动的原因
3.关于力与物体运动状态之间的关系,以下说法中正确的是
A. 牛顿第一定律说明,只要运动状态发生变化的物体,必然受到外力的作用
B. 在地面上滑行的物体之所以能停下来,是因为没有外力来维持它的运动状态
C. 受外力作用的物体,其运动状态会变化,且惯性也随之改变
D. 作用在物体上的力消失以后,物体运动的速度会不断减小
4.关于惯性,下列说法正确的是
A. 只有在不受外力作用时物体才有惯性
B. 只有运动的物体才具有惯性
C. 惯性是指物体具有的保持原来静止或匀速直线运动状态的性质
D. 两个物体只要速度相同,惯性就一定相同
5.牛顿第一定律又称惯性定律,下列关于惯性说法正确的是
A. 赛车在匀速运动时惯性小,急刹车时惯性大,需要注意安全
B. 篮球运动员扣篮前助跑是为了增大惯性,更容易扣篮
C. 公交车突然左拐,由于惯性乘客会跟着向左倾倒
D. 公交车在匀速前行时由于惯性,原地向上起跳的乘客将落在起跳点
6.关于物体的惯性,下列说法中正确的是
A. 射出枪膛的子弹在运动一段距离后连一件棉衣也穿不透,这表明它的惯性小了
B. 战斗机在空战时,甩掉副油箱是为了减小惯性,提高飞行的灵活性
C. 用力推一个物体,没有推动,原因是物体的惯性太大了
D. 高速公路上要限速,是因为车速越大惯性越大
7.(初中同题高中考点)如图所示,电动遥控小车放在水平长木板上面,当它在长木板上水平向左加速运动时,长木板保持静止,此时
A. 小车只受重力、支持力作用
B. 木板对小车的作用力方向水平向左
C. 木板对小车的作用力大于小车对木板的作用力
D. 木板对小车的作用力与小车对木板的作用力大小一定相等
8.如图所示,底部均有个轮子的行李箱竖立、平卧放置在公交车上,箱子四周有一定空间。当公交车
A. 缓慢起动时,两只行李箱一定相对车子向后运动
B. 急刹车时,行李箱一定相对车子向前运动
C. 缓慢转弯时,两只行李箱一定相对车子向外侧运动
D. 急转弯时,行李箱一定相对车子向内侧运动
9.已知甲物体受到的力作用时,产生的加速度为,乙物体受到的力作用时,产生的加速度为,则甲、乙物体的质量之比等于
A. : B. : C. : D. :
10.如图所示,质量为的物体在水平面上向左运动,物体与水平面间的动摩擦因数为,与此同时,物体受到一个水平向右的推力的作用,则物体产生的加速度为
A. B. 水平向右
C. 水平向左 D. 水平向右
11.如图所示,小芳在体重计上完成下蹲动作,下列图象能反映体重计示数随时间变化的是
A. B.
C. D.
12.质量为的人站在观光电梯内的台秤上随电梯沿竖直方向运动,某时刻台秤的示数为,,此时刻电梯
A. 一定向上运动 B. 处于超重状态
C. 加速度大小为 D. 可能向下运动
13.如图所示,用的水平拉力,使质量的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。求:
物体的加速度大小;
物体在前秒内的位移大小。
14.质量为的物体放在水平地面上,在水平方向的恒定拉力的作用下,从静止开始做匀加速运动,在前内滑行了的距离,物体所受摩擦力不变,取,求:
物体运动的加速度大小;
物体与地面间的动摩擦因数。
15.质量是的人站在升降机中的体重计上,如图所示,重力加速度取,当升降机做下列各种运动时,求体重计的示数。
匀速上升;
以的加速度加速上升;
以的加速度加速下降。
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