《牛頓第三定律》課件4 魯科版必修1

1、第四章牛頓運動定律(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選項中有的只有一個選項正確有的有多個選項正確.全部選對的得4分選對但不全的得2分選錯或不答的得0分)1.一個球掛在三角形木塊的左側面如圖4(A)1所示球與木塊均能保持靜止則()A.地面對木塊的摩擦力向左B.地面對木塊的摩擦力向右C.地面對木塊無摩擦D.若地面光滑木塊一定滑動答案:C解析:把球和三角形木塊作為研究對象如果整體受到地面摩擦力則木塊會在摩

2、擦力作用下沿水平方向運動.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“理想實驗”的基礎上總結出來的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動時才具有慣性答案:A解析:牛頓在伽利略“理想實驗”的基礎上總結了動力學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的基石故A對?B錯.牛頓第一定律表明物體具有慣性且與物體的受力情況?運動狀態(tài)無關故CD錯.3.如圖4(A)2所示自由下落的小球下落一段時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地面的壓力大小為(g取10ms2).()A.501NB.490NC.890ND.910N答案:B解析:對建筑材料進行受力分析根據(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、再對人受力分析由平衡的知識得Mg=FFN得FN=490N根據(jù)牛頓第三定律可知人對地面間的壓力大小為490NB對.5.如圖4(A)4所示物體M處于靜止狀態(tài)三條細繩的拉力之比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表示時間在下列各式中單位肯定錯誤的是()答案:BD7

6、.沿平直軌道運動的車廂中的光滑水平面上彈簧拴著一個小球彈簧處于自然狀態(tài)如圖4(A)5所示當旅客看到彈簧的長度變長時下面對火車運動狀態(tài)的判斷可能正確的是()A.火車向右方運動速度在增加中B.火車向右方運動速度在減小中C.火車向左方運動速度在增加中D.火車向左方運動速度在減小中答案:BC解析:彈簧長度變長彈簧對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.8.一航天探測器完成對月球的探測任務后在離開

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動再勻速直線運動探測器通過噴氣而獲得推動力以下關于噴氣方向的描述中正確的是()A.探測器勻速直線運動時不需要噴氣B.探測器勻速直線運動時豎直向下噴氣C.探測器加速直線運動時豎直向下噴氣D.探測器加速直線運動時沿直線向后噴氣答案:B解析:由于探測器受月球的引力作用探測器勻速直線運動中推動力必定與引力等值反向因此應豎直向下噴氣.若做加速直線運動加速度方向必須沿直線方向C?D

8、選項不能滿足該條件.9.某實驗小組的同學在電梯的天花板上固定一根彈簧秤使其測量掛鉤向下并在掛鉤上懸掛一個重為10N的鉤碼彈簧秤彈力隨時間變化的規(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.從時刻t1到t2鉤碼處于失重狀態(tài)B.從時刻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)該時間電梯具有向下的加速度t3~t4時間讀數(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為ABC.10.如圖4(A)7所示一個質(zhì)量為m=2.0kg的物體放在傾角為θ=30的斜面上靜止不動若用豎直向上的力F=5.0N提物體物體仍靜止(g=10ms2)下述結論正確的是(

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之前斜面對物體的支持力N1=mgcos30=N加F之后N2=mgcos30Fcos30=N故A錯.同理對于摩擦力有f=mgsin30Fsin30=7.5N.加F之前物體受重力和斜面對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即物體對斜面的反作用力減小5N物體所受合外力一直為零.

11、二?實驗題(本題有2小題共16分.請將答案寫在題中的橫線上)11.(6分)探究加速度與力?質(zhì)量的關系時控制_____________不變探究加速度與力的關系控制____________不變探究加速度與質(zhì)量的關系這種方法叫______________________.質(zhì)量力控制變量法12.(10分)在探究加速度與物體質(zhì)量?物體受力的關系的實驗中實驗裝置如圖4(A)8所示一木塊放在水平光滑長木板上左側拴有一不可伸長的細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木塊右側與穿過打點計時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動.圖4(A)8(b)給出了打點計時器在紙帶上打出的一些連續(xù)的點它們之間的距離分別為x1?x2?x3?x4?x5?x6打點計時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)細線對木塊的拉力T=______________________三?計算題(本題有4小題共44分

13、.解答應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當電梯加速向上運動時人對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:對人進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保持相對靜止做加速運動則作用于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A對B的摩擦力提供了B的加速度力F作用于B上時B對A的摩擦力提供了A的加速度.因為A?B間的最大靜摩擦力是一定的故要保持A?B相對靜止它們共同運動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FA作用于物體A上時設A?B共同運動的最大加速度為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相對靜止它們具有相同的加速度對整體由牛頓第二定律得FA=(m2m)a1=?μmg.當FB作用于物體B上時隔離A設最大加速度為a2有μmg=ma2所以a2=μg對整體有FB=(m2m)a2=3μmg.所以有FAFB=1∶2.15.(12分)質(zhì)量為200kg的物體置于升降機內(nèi)的臺秤上從靜止開始上升運動過程中臺秤的示數(shù)F與時間t的關系如圖4(A)12所示求升降機在7s內(nèi)上升的高度(g取10ms2).答案:50m解析:在0~2s這段時間內(nèi)臺秤

17、示數(shù)為3000N即超重1000N這時向上的加速度a1==5ms2在2~5s這段時間內(nèi)臺秤的示數(shù)為2000N等于物體的重力說明物體做勻速運動在5~7s這段時間內(nèi)臺秤的示數(shù)為F3=1000N比物重小1000N即失重這時物體做勻減速上升運動向下的加速度a2==5ms2.畫出這三段時間內(nèi)的速度—時間圖線如圖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可以把鏈條當作一個質(zhì)點處理受力分析如圖4(A)15(a)所示.求鏈條最低點張力時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