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高中物理牛顿运动定律易错剖析及解析

高中物理牛顿运动定律易错剖析及解析
高中物理牛顿运动定律易错剖析及解析

高中物理牛顿运动定律易错剖析及解析

一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律

1.如图所示,在光滑的水平面上有一足够长的质量M=4kg 的长木板,在长木板右端有一质量m=1kg 的小物块,长木板与小物块间的动擦因数μ=0.2,开始时长木板与小物块均静止.现用F=14N 的水平恒力向石拉长木板,经时间t=1s 撤去水平恒力F ,g=10m/s 2.求

(1)小物块在长木板上发生相对滑幼时,小物块加速度a 的大小; (2)刚撤去F 时,小物块离长木板右端的距离s ; (3)撒去F 后,系统能损失的最大机械能△E . 【答案】(1)2m/s 2(2)0.5m (3)0.4J 【解析】 【分析】

(1)对木块受力分析,根据牛顿第二定律求出木块的加速度;

(2)先根据牛顿第二定律求出木板的加速度,然后根据匀变速直线运动位移时间公式求出长木板和小物块的位移,二者位移之差即为小物块离长木板右端的距离;

(3)撤去F 后,先求解小物块和木板的速度,然后根据动量守恒和能量关系求解系统能损失的最大机械能△E . 【详解】

(1)小物块在长木板上发生相对滑动时,小物块受到向右的滑动摩擦力,则:μmg=ma 1, 解得a 1=μg=2m/s 2

(2)对木板,受拉力和摩擦力作用, 由牛顿第二定律得,F-μmg=Ma 2, 解得:a 2= 3m/s 2. 小物块运动的位移:x 1=12a 1t 2=1

2×2×12m=1m , 长木板运动的位移:x 2=

12a 2t 2=1

2

×3×12m=1.5m , 则小物块相对于长木板的位移:△x=x 2-x 1=1.5m-1m=0.5m .

(3)撤去F 后,小物块和木板的速度分别为:v m =a 1t=2m/s v=a 2t=3m/s 小物块和木板系统所受的合外力为0,动量守恒:()m mv Mv M m v +=+' 解得 2.8/v m s ='

从撤去F 到物体与木块保持相对静止,由能量守恒定律:

222111

()222

m mv Mv E M m v +=?'++ 解得?E=0.4J 【点睛】

该题考查牛顿第二定律的应用、动量守恒定律和能量关系;涉及到相对运动的过程,要认

真分析物体的受力情况和运动情况,并能熟练地运用匀变速直线运动的公式.

2.地震发生后,需要向灾区运送大量救灾物资,在物资转运过程中大量使用了如图所示的传送带.已知某传送带与水平面成37θ=o 角,皮带的AB 部分长 5.8L m =,皮带以恒定的速率4/v m s =按图示方向传送,若在B 端无初速度地放置一个质量50m kg =的救灾物资

(P 可视为质点),P 与皮带之间的动摩擦因数0.5(μ=取210/g m s =,sin370.6)=o ,

求:

()1物资P 从B 端开始运动时的加速度. ()2物资P 到达A 端时的动能.

【答案】()1物资P 从B 端开始运动时的加速度是()2

10/.2m s 物资P 到达A 端时的动能

是900J . 【解析】 【分析】

(1)选取物体P 为研究的对象,对P 进行受力分析,求得合外力,然后根据牛顿第三定律即可求出加速度;

(2)物体p 从B 到A 的过程中,重力和摩擦力做功,可以使用动能定律求得物资P 到达A 端时的动能,也可以使用运动学的公式求出速度,然后求动能. 【详解】

(1)P 刚放上B 点时,受到沿传送带向下的滑动摩擦力的作用,sin mg F ma θ+=;

cos N F mg θ=N F F μ=其加速度为:21sin cos 10/a g g m s θμθ=+=

(2)解法一:P 达到与传送带有相同速度的位移2

1

0.82v s m a == 以后物资P 受到沿传送带向上的滑动摩擦力作用 根据动能定理:()()2211sin 22

A mg F L s mv mv θ--=- 到A 端时的动能2

19002

kA A E mv J =

= 解法二:P 达到与传送带有相同速度的位移2

1

0.82v s m a == 以后物资P 受到沿传送带向上的滑动摩擦力作用,

P 的加速度2

2sin cos 2/a g g m s θμθ=-=

后段运动有:2

22212

L s vt a t -=+, 解得:21t s =,

到达A 端的速度226/A v v a t m s =+= 动能2

19002

kA A E mv J == 【点睛】

传送带问题中,需要注意的是传送带的速度与物体受到之间的关系,当二者速度相等时,即保持相对静止.属于中档题目.

3.某研究性学习小组利用图a 所示的实验装置探究物块在恒力F 作用下加速度与斜面倾角的关系。已知木板OA 可绕轴O 在竖直平面内转动,板足够长,板面摩擦可忽略不计。某次实验中,质量m =0.1kg 的物块在平行于板面向上、F =0.6N 的恒力作用下,得到加速度a 与斜面倾角的关系图线,如图b 所示,已知图中a 0为图线与纵轴交点,θ1为图线与横轴交点。(重力加速度g 取10m /s 2)求:

(1)a 0多大?倾角θ1多大?

(2)当倾角θ为30°时,物块在力F 作用下由O 点从静止开始运动,2s 后撤去,求物块沿斜面运动的最大距离?

【答案】(1)6m /s 2, 37°;(2)2.4m 。 【解析】 【详解】

(1)由图象可知,θ=0°,木板水平放置,此时物块的加速度为a 0 由牛顿第二定律:F 合=F =ma 0 解得 a 0=6m/s 2

由图象可知木板倾角为θ1 时,物块的加速度a =0 即:F =mg sinθ1 解得 θ1=37°

(2)当木板倾角为θ=30o 时,对物块由牛顿第二定律得: F -mg sinθ=ma 1 解得 a 1=1m/s 2

设木块2s 末速度为v 1,由v 1=a 1t 得 v 1=2m /s 2s 内物块位移s 1=

12

a 1t 2

=2m

撤去F 后,物块沿斜面向上做匀减速运动。设加速度为a 2 ,对物块由牛顿第二定律得: mg sinθ=ma 2 a 2=g sin30°=5m/s 2

撤去F 后,物块继续向上运动的位移为2

122

0.4m 2v s a == 则物块沿斜面运动的最大距离s =s 1+s 2=2.4m

4.我国科技已经开启“人工智能”时代,“人工智能”已经走进千家万户.某天,东东呼叫了外卖,外卖小哥把货物送到他家阳台正下方的平地上,东东操控小型无人机带动货物,由静止开始竖直向上做匀加速直线运动,一段时间后,货物又匀速上升53s ,最后再匀减速1s 恰好到达他家阳台且速度为零.货物上升过程中,遥控器上显示无人机在加速、匀速、减速过程中对货物的作用力F 1、F 2和F 3大小分别为20.8N 、20.4N 和18.4N ,货物受到的阻力恒为其重力的0.02倍.g 取10m/s 2.计算: (1)货物的质量m ;

(2)货物上升过程中的最大动能E km 及东东家阳台距地面的高度h . 【答案】(1) m =2kg (2)2

112

km E mv J == h =56m 【解析】 【分析】 【详解】

(1)在货物匀速上升的过程中 由平衡条件得2F mg f =+ 其中0.02f mg = 解得2kg m =

(2)设整个过程中的最大速度为v ,在货物匀减速运动阶段 由牛顿运动定律得33–mg f F ma += 由运动学公式得330v a t =- 解得1m v s = 最大动能2

11J 2

m k E mv =

= 减速阶段的位移331

0.5m 2

x vt =

= 匀速阶段的位移2253m x vt ==

加速阶段,由牛顿运动定律得11––F mg f ma =,由运动学公式得2

112a x v =,解得

1 2.5m x =

阳台距地面的高度12356m h x x x =++=

5.如图所示,水平地面上固定着一个高为h 的三角形斜面体,质量为M 的小物块甲和质量为m 的小物块乙均静止在斜面体的顶端.现同时释放甲、乙两小物块,使其分别从倾角为α、θ的斜面下滑,且分别在图中P 处和Q 处停下.甲、乙两小物块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ.设两小物块在转弯处均不弹起且不损耗机械能,重力加速度取g.求:小物块

(1)甲沿斜面下滑的加速度; (2)乙从顶端滑到底端所用的时间;

(3)甲、乙在整个运动过程发生的位移大小之比.

【答案】(1) g(sin α-μcos α) (2)

()

2sin sin cos h

g θθμθ- (3)1:1 【解析】 【详解】

(1) 由牛顿第二定律可得F 合=Ma 甲 Mg sin α-μ·Mg cos α=Ma 甲 a 甲=g(sin α-μcos α)

(2) 设小物块乙沿斜面下滑到底端时的速度为v ,根据动能定理得W 合=ΔE k mgh -μmgcos θ·θsin h

=212

mv v=cos 21sin gh θμ

θ??

- ??

?

a 乙=g (sin θ-μcos θ) t =

()

2sin sin cos h

g θθμθ-

(3) 如图,由动能定理得Mgh -μ·Mg cos α·

sin h

α-μ·Mg (OP -

cos sin h αα

)=0

mgh -μmg cos θ·θsin h

-μmg (OQ -

cos sin h θθ

)=0 OP=OQ

根据几何关系得11x x 甲乙

6.一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重.一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上几十米的高处,然后让座舱自由落下.落到一定位置时,制动系统启动,到地面时刚好停下.已知座舱开始下落时的高度为75m ,当落到离地面30m 的位置时开始制动,座舱均匀减速.重力加速度g 取102/m s ,不计空气阻力. (1)求座舱下落的最大速度; (2)求座舱下落的总时间;

(3)若座舱中某人用手托着重30N 的铅球,求座舱下落过程中球对手的压力. 【答案】(1)30m/s (2)5s .(3)75N . 【解析】

试题分析:(1)v 2=2gh; v m =30m/s

⑵座舱在自由下落阶段所用时间为:2

112

h gt =

t 1=3s 座舱在匀减速下落阶段所用的时间为:t 2=2

h

v ==2s 所以座舱下落的总时间为:t =t 1+t 2=5s

⑶对球,受重力mg 和手的支持力N 作用,在座舱自由下落阶段,根据牛顿第二定律有mg -N =mg 解得:N =0

根据牛顿第三定律有:N′=N =0,即球对手的压力为零 在座舱匀减速下落阶段,根据牛顿第二定律有mg -N =ma

根据匀变速直线运动规律有:a =2

2

02v h -=-15m/s 2

解得:N =75N (2分)

根据牛顿第三定律有:N′=N =75N ,即球对手的压力为75N 考点:牛顿第二及第三定律的应用

7.如图所示,某货场而将质量为m 1="100" kg 的货物(可视为质点)从高处运送至地面,为避免货物与地面发生撞击,现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道,使货物中轨道顶端无初速滑下,轨道半径R="1.8" m .地面上紧靠轨道次排放两声完全相同的木板A 、B ,长度均为l=2m ,质量均为m 2="100" kg ,木板上表面与轨道末端相切.货物与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数μ=0.2.(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取g="10" m/s 2)

(1)求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力.

(2)若货物滑上木板4时,木板不动,而滑上木板B 时,木板B 开始滑动,求μ1应满足的条件.

(3)若μ1=0.5,求货物滑到木板A 末端时的速度和在木板A 上运动的时间. 【答案】(1)3000N F N = (2)0.4<μ1<0.6 (3)t =0.4s 【解析】 【分析】 【详解】

(1)设货物滑到圆轨道末端是的速度为V 0,对货物的下滑过程中根据机械能守恒定律得,

21012

mgR m v =

① 设货物在轨道末端所受支持力的大小为F N ,

根据牛顿第二定律得20

11N v F m g m R

-= ② 联立以上两式代入数据得3000N F N = ③

根据牛顿第三定律,货物到达圆轨道末端时对轨道的压力大小为3000N ,方向竖直向下. (2)若滑上木板A 时,木板不动,由受力分析得μ1m 1g ?μ2(m 1+2m 2)g ④ 若滑上木板B 时,木板B 开始滑动,由受力分析得μ1m 1g >μ2(m 1+m 2)g ⑤ 联立④⑤式代入数据得0.4<μ1?

0.6 ⑥. (3)当μ1=0.5时,由⑥式可知,货物在木板A 上滑动时,木板不动. 设货物在木板A 上做减速运动时的加速度大小为a 1, 由牛顿第二定律得μ1m 1g ?

m 1a 1 ⑦ 设货物滑到木板A 末端是的速度为V 1,由运动学公式得V 12?V 02=?2a 1L ⑧ 联立①⑦⑧式代入数据得V 1=4m /s ⑨

设在木板A 上运动的时间为t ,由运动学公式得V 1=V 0?a 1t ⑩ 联立①⑦⑨⑩式代入数据得t =0.4s

8.一质量为0.25 kg 的物块静止在水平地面上,从t =0 s 时刻开始受到一个竖直向上的力F 的作用,F 随时间t 的变化规律如图乙所示,重力加速度g 取10 m/s 2.求: (1)t =2 s 时,物块速度的大小:

(2)t =0到t =3 s 的过程中,物块上升的高度.

【答案】(1)2 m/s (2)6 m 【解析】 【分析】

在0-1s 内拉力小于重力,物块静止不动,根据牛顿第二定律求出1-2s 内的加速度,结合速度时间公式求出t=2s 时,物块速度的大小;根据牛顿第二定律求出2-3s 内的加速度,根据位移时间公式分别求出1-2s 内和2-3s 内的位移,从而求出物块上升的高度; 【详解】

解:(1) 01s -内,1F mg <,物块静止

12s s -物块做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得:21F mg ma -=

解得:2212/F mg

a m s m

-=

= 则t =2 s 时,物块的速度:21/2/v m s m s =?= (2) 12s s -物块匀加速运动:2

1111?2

x a t m =

= 23s s -物块匀加速运动,根据牛顿第二定律得:32F mg ma -=

解得:2326/F mg

a m s m

-=

= 则有:2

22215?2

x vt a t m =+

= 则物块上升的高度:12156h x x m m m =+=+=

9.如图所示,一个质量m =2 kg 的滑块在倾角为θ=37°的固定斜面上,受到一个大小为40 N 的水平推力F 作用,以v 0=20 m/s 的速度沿斜面匀速上滑.(sin 37°=0.6,取g =10 m/s 2)

(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数;

(2)若滑块运动到A 点时立即撤去推力F ,求这以后滑块再返回A 点经过的时间. 【答案】(1)0.5;(2)225s +() 【解析】 【分析】

【详解】

(1)滑块在水平推力作用下沿斜面向上匀速运动时,合力为零,则有 Fcos37°=mgsin37°+μ(mgcos37°+Fsin37°) 代入解得,μ=0.5

(2)撤去F 后,滑块上滑过程:根据牛顿第二定律得:mgsin37°+μmgcos37°=ma 1, 得,a 1=g (sin37°+μcos37°) 上滑的时间为0

11

2v

t s

a == 上滑的位移为0

1202

v x t m =

= 滑块下滑过程:mgsin37°-μmgcos37°=ma 2, 得,a 2=g (sin37°-μcos37°)

由于下滑与上滑的位移大小相等,则有x=1

2

a 2t 22 解得,22

225x

t s a ==

故 t=t 1+t 2=(2+25)s 【点睛】

本题分析滑块的受力情况和运动情况是关键,由牛顿第二定律和运动学公式结合是处理动力学问题的基本方法.

10.功能关系贯穿整个高中物理.

(1)如图所示,质量为m 的物体,在恒定外力F 作用下沿直线运动,速度由v 0变化到v 时,发生的位移为x .试从牛顿第二定律及运动学公式推导出动能定理.上述推导的结果对于物体受变力作用、或者做曲线运动时是否成立?说明理由.

(2)如图所示,固定的水平光滑金属导轨,间距为L ,右端接有阻值为R 的电阻,处在方向竖直向外、磁感应强度为B 的匀强磁场中,质量为m 的导体棒与固定弹簧相连,放在导轨上,导轨与导体棒的电阻均可忽略.初始时刻,弹簧恰处于自然长度.现给导体棒一个水平向右的初速度v 0,在沿导轨运动的过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.导体棒速度第一次为零时,弹簧的弹性势能为E p ,则在这一过程中: ①直接写出弹簧弹力做功W 弹与弹性势能变化?E p 的关系,进而求W 弹; ②用动能定理求安培力所做的功W 安.

【答案】(1)动能定理无论物体所受力是否为恒力、运动轨迹是否为直线均适用.简言之,动能定理是经典力学范围内的普适规律. (2) (0)p p p W E E E =-?=--=-弹 (3)

2

012

p W E mv =-安

【解析】 【详解】

(1)由牛顿第二定律F=ma

及运动学公式22

02v v ax -=

可得2201122

Fx mv mv =

- 当物体受变力作用、或者做曲线运动时,可以把过程分解成许多小段,认为物体在每小段运动中受到的是恒力、运动轨迹是直线,这样对每一段用动能定理,累加后也能得到同样的结果,所以动能定理无论物体所受力是否为恒力、运动轨迹是否为直线均适用.简言之,动能定理是经典力学范围内的普适规律. (2)p W E =-?弹

进而(0)p p p W E E E =-?=--=-弹. (3)由动能定理:2

0102

W W mv +=-弹安 解得:2012

p W E mv =-

牛顿运动定律练习题经典习题汇总.

一、选择题 1.下列关于力和运动关系的说法中,正确的是 ( ) A .没有外力作用时,物体不会运动,这是牛顿第一定律的体现 B .物体受力越大,运动得越快,这是符合牛顿第二定律的 C .物体所受合外力为0,则速度一定为0;物体所受合外力不为0,则其速度也一定不为0 D .物体所受的合外力最大时,速度却可以为0;物体所受的合外力为0时,速度却可以最大 2.升降机天花板上悬挂一个小球,当悬线中的拉力小于小球所受的重力时,则升降机的运动情况可能是 ( ) A .竖直向上做加速运动 B .竖直向下做加速运动 C .竖直向上做减速运动 D .竖直向下做减速运动 3.物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合力方向的关系是 ( ) A .速度方向、加速度方向、合力方向三者总是相同的 B .速度方向可与加速度方向成任何夹角,但加速度方向总是与合力方向相同 C .速度方向总是和合力方向相同,而加速度方向可能和合力相同,也可能不同 D .速度方向与加速度方向相同,而加速度方向和合力方向可以成任意夹角 4.一人将一木箱匀速推上一粗糙斜面,在此过程中,木箱所受的合力( ) A .等于人的推力 B .等于摩擦力 C .等于零 D .等于重力的下滑分量 5.物体做直线运动的v-t 图象如图所示,若第1 s 内所受合力为F 1,第2 s 内所受合力为F 2,第3 s 内所受合力为F 3,则( ) A .F 1、F 2、F 3大小相等,F 1与F 2、F 3方向相反 B .F 1、F 2、F 3大小相等,方向相同 C .F 1、F 2是正的,F 3是负的 D .F 1是正的,F 1、F 3是零 6.质量分别为m 和M 的两物体叠放在水平面上如图所示,两物体之间及M 与水平面间的动摩擦因数均为μ。现对M 施加一个水平力F ,则以下说法中不正确的是( ) A .若两物体一起向右匀速运动,则M 受到的摩擦力等于F B .若两物体一起向右匀速运动,则m 与M 间无摩擦,M 受到水平面的摩 擦力大小为μmg C .若两物体一起以加速度a 向右运动,M 受到的摩擦力的大小等于F -M a D .若两物体一起以加速度a 向右运动,M 受到的摩擦力大小等于μ(m+M )g+m a 7.用平行于斜面的推力,使静止的质量为m 的物体在倾角为θ的光滑斜面上,由底端向顶端做匀加速运动。当物体运动到斜面中点时,去掉推力,物体刚好能到达顶点,则推力的大小为 ( ) A .mg(1-sin θ) B .2mgsin θ C .2mgcos θ D .2mg(1+sin θ) 8.从不太高的地方落下的小石块,下落速度越来越大,这是因为 ( ) A .石块受到的重力越来越大 B .石块受到的空气阻力越来越小 C .石块的惯性越来越大 D .石块受到的合力的方向始终向下 9.一个物体,受n 个力的作用而做匀速直线运动,现将其中一个与速度方向相反的力逐渐减小到零,而其他的力保持不变,则物体的加速度和速度 ( ) A .加速度与原速度方向相同,速度增加得越来越快 B .加速度与原速度方向相同,速度增加得越来越慢 C .加速度与原速度方向相反,速度减小得越来越快 D .加速度与原速度方向相反,速度减小得越来越慢 10.下列关于超重和失重的说法中,正确的是 ( ) A .物体处于超重状态时,其重力增加了 B .物体处于完全失重状态时,其重力为零 C .物体处于超重或失重状态时,其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了 D .物体处于超重或失重状态时,其质量及受到的重力都没有变化 11.如图所示,一个物体静止放在倾斜为θ的木板上,在木板倾角逐渐增大到某一角 t/s 0 2 2 1 3 -2 v/ms -1 第 5 题 F 第 6 题

牛顿运动定律典型例题分析报告

牛顿运动定律典型例题分析 基础知识回顾 1、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,直到有外力迫使它改变这种状态为止。 对牛顿第一定律的理解要点: (1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持; (2)它定性地揭示了运动与力的关系,即力是改变物体运动状态的原因,是使物体产生加速度的原因;(3)定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性——惯性; (4)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方法,即通过大量的实验现象,利用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律; (5)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、牛顿第二定律:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。公式F=ma. 对牛顿第二定律的理解要点: (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研究其效果,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)牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果,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,注意力的瞬时效果是加速度而不是速度; (3)牛顿第二定律是矢量关系,加速度的方向总是和合外力的方向相同的,可以用分量式表示,

F x=ma x,F y=ma y,F z=ma z; (4)牛顿第二定律F=ma定义了力的基本单位——牛顿(定义使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的作用力为1N,即1N=1kg.m/s2. 3、牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上。对牛顿第三定律的理解要点: (1)作用力和反作用力相互依赖性,它们是相互依存,互以对方作为自已存在的前提; (2)作用力和反作用力的同时性,它们是同时产生、同时消失,同时变化,不是先有作用力后有反作用力; (3)作用力和反作用力是同一性质的力; (4)作用力和反作用力是不可叠加的,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,不可求它们的合力,两个力的作用效果不能相互抵消,这应注意同二力平衡加以区别。 4.物体受力分析的基本程序: (1)确定研究对象; (2)采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力; (3)按照先重力,然后环绕物体一周找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力,最后分析其他场力; (4)画物体受力图,没有特别要求,则画示意图即可。 5.超重和失重: (1)超重:物体有向上的加速度称物体处于超重。处于失重的物体的物体对支持面的压力F(或对悬挂物的拉力)大于物体的重力,即F=mg+ma.;

最新高考物理牛顿运动定律练习题

最新高考物理牛顿运动定律练习题 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1.如图所示,质量2kg M =的木板静止在光滑水平地面上,一质量1kg m =的滑块(可 视为质点)以03m/s v =的初速度从左侧滑上木板水平地面右侧距离足够远处有一小型固定挡板,木板与挡板碰后速度立即减为零并与挡板粘连,最终滑块恰好未从木板表面滑落.已知滑块与木板之间动摩擦因数为0.2μ=,重力加速度210m/s g =,求: (1)木板与挡板碰撞前瞬间的速度v ? (2)木板与挡板碰撞后滑块的位移s ? (3)木板的长度L ? 【答案】(1)1m/s (2)0.25m (3)1.75m 【解析】 【详解】 (1)滑块与小车动量守恒0()mv m M v =+可得1m/s v = (2)木板静止后,滑块匀减速运动,根据动能定理有:2102 mgs mv μ-=- 解得0.25m s = (3)从滑块滑上木板到共速时,由能量守恒得:220111 ()22 mv m M v mgs μ=++ 故木板的长度1 1.75m L s s =+= 2.如图,光滑固定斜面上有一楔形物体A 。A 的上表面水平,A 上放置一物块B 。已知斜面足够长、倾角为θ,A 的质量为M ,B 的质量为m ,A 、B 间动摩擦因数为μ(μ<), 最大静擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g 。现对A 施加一水平推力。求: (1)物体A 、B 保持静止时,水平推力的大小F 1; (2)水平推力大小为F 2时,物体A 、B 一起沿斜面向上运动,运动距离x 后撒去推力,A 、B 一起沿斜面上滑,整个过程中物体上滑的最大距离L ; (3)为使A 、B 在推力作用下能一起沿斜面上滑,推力F 应满足的条件。 【答案】(1) (2) (3)

高中物理易错点归纳总结

高中物理易错点归纳总结 一、力物体的平衡 1、力是物体对物体的作用,是物体发生形变和改变物体的运动状态(即产生加速度)的原因、力是矢量。 2、重力(1)重力是由于地球对物体的吸引而产生的、 [注意]重力是由于地球的吸引而产生,但不能说重力就是地球 的吸引力,重力是万有引力的一个分力、但在地球表面附近,可 以认为重力近似等于万有引力(2)重力的大小:地球表面G=mg,离地面高h处G/=mg/,其中g/=[R/(R+h)]2g (3)重力的方向:竖直向下(不一定指向地心)。 (4)重心:物体的各部分所受重力合力的作用点,物体的重 心不一定在物体上、 3、弹力(1)产生原因:由于发生弹性形变的物体有恢复形 变的趋势而产生的、(2)产生条件:①直接接触;②有弹性形 变、(3)弹力的方向:与物体形变的方向相反,弹力的受力物体是引起形变的物体,施力物体是发生形变的物体、在点面接触的 情况下,垂直于面;在两个曲面接触(相当于点接触)的情况下,垂直于过接触点的公切面、①绳的拉力方向总是沿着绳且指向绳 收缩的方向,且一根轻绳上的张力大小处处相等、②轻杆既可产生压力,又可产生拉力,且方向不一定沿杆、(4)弹力的大小:一般情况下应根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿定律来

求解、弹簧弹力可由胡克定律来求解、★胡克定律:在弹性限度内,弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比,即F=kx、k为弹簧的劲度系数,它只与弹簧本身因素有关,单位是N/m、 4、摩擦力(1)产生的条件:①相互接触的物体间存在压力;③接触面不光滑;③接触的物体之间有相对运动(滑动摩擦力)或相对运动的趋势(静摩擦力),这三点缺一不可、(2)摩擦力的方向:沿接触面切线方向,与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反,与物体运动的方向可以相同也可以相反、(3)判断静摩擦力方向的方法: ①假设法:首先假设两物体接触面光滑,这时若两物体不发生相对运动,则说明它们原来没有相对运动趋势,也没有静摩擦力;若两物体发生相对运动,则说明它们原来有相对运动趋势,并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同、然后根据静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反确定静摩擦力方向、②平衡法:根据二力平衡条件可以判断静摩擦力的方向、(4)大小:先判明是何种摩擦力,然后再根据各自的规律去分析求解、①滑动摩擦力大小:利用公式f=μF N 进行计算,其中FN 是物体的正压力,不一定等于物体的重力,甚至可能和重力无关、或者根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿定律来求解、②静摩擦力大小:静摩擦力大小可在0与f max 之间变化,一般应根据物体的运动状态由平衡条件或牛顿定律来求解、

高中物理牛顿运动定律典型例题精选讲解解析

2012牛顿运动定律典型精练 基础知识回顾 1、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,直到有外力迫使它改变这种状态为止。 对牛顿第一定律的理解要点:(1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持;(2)它定性地揭示了运动与力的关系,即力是改变物体运动状态的原因,是使物体产生加速度的原因;(3)定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性——惯性;(4)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方法,即通过大量的实验现象,利用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律;(5)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、牛顿第二定律:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。公式F=ma. 对牛顿第二定律的理解要点:(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研究其效果,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)牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果,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,注意力的瞬时效果是加速度而不是速度;(3)牛顿第二定律是矢量关系,加速度的方向总是和合外力的方向相同的,可以用分量式表示,F x =ma x ,F y =ma y ,F z =ma z ;(4)牛顿第二定律F=ma 定义了力的基本单位——牛 顿(定义使质量为1kg 的物体产生1m/s 2的加速度的作用力为1N,即1N=1kg.m/s 2. 3、牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上。 对牛顿第三定律的理解要点:(1)作用力和反作用力相互依赖性,它们是相互依存,互以对方作为自已存在的前提;(2)作用力和反作用力的同时性,它们是同时产生、同时消失,同时变化,不是先有作用力后有反作用力;(3)作用力和反作用力是同一性质的力;(4)作用力和反作用力是不可叠加的,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,不可求它们的合力,两个力的作用效果不能相互抵消,这应注意同二力平衡加以区别。 4.物体受力分析的基本程序:(1)确定研究对象;(2)采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力;(3)按照先重力,然后环绕物体一周找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力,最后分析其他场力;(4)画物体受力图,没有特别要求,则画示意图即可。 5.超重和失重:(1)超重:物体有向上的加速度称物体处于超重。处于失重的物体的物体对支持面的压力F (或对悬挂物的拉力)大于物体的重力,即F=mg+ma.;(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F N (或对悬挂物的拉力)小于物体的重力mg ,即F N =mg -ma ,当a=g 时,F N =0,即物体处于完全失重。 6、牛顿定律的适用范围:(1)只适用于研究惯性系中运动与力的关系,不能用于非惯性系;(2)只适用于解决宏观物体的低速运动问题,不能用来处理高速运动问题;(3)只适用于宏观物体,一般不适用微观粒子。 二、解析典型问题 问题1:必须弄清牛顿第二定律的矢量性。 牛顿第二定律F=ma 是矢量式,加速度的方向与物体所受合外力的方向相同。在解题时,可以利用正交分解法进行求解。 练习1、如图1所示,电梯与水平面夹角为300,当电梯加速向上运动时,人对梯面压力是其重力 的6/5,则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍? 分析与解:对人受力分析,他受到重力mg 、支持力F N 和摩擦力F f 作用,如图1所示.取水平向右 为x 轴正向,竖直向上为y 轴正向,此时只需分解加速度,据牛顿第二定律可得:F f =macos300, 0 图1

牛顿运动定律-经典习题汇总

牛顿运动定律经典练习题 一、选择题 1.下列关于力和运动关系的说法中,正确的是 ( ) A .没有外力作用时,物体不会运动,这是牛顿第一定律的体现 B .物体受力越大,运动得越快,这是符合牛顿第二定律的 C .物体所受合外力为0,则速度一定为0;物体所受合外力不为0,则其速度也一定不为0 D .物体所受的合外力最大时,速度却可以为0;物体所受的合外力为0时,速度却可以最大 2.升降机天花板上悬挂一个小球,当悬线中的拉力小于小球所受的重力时,则升降机的运动情况可能是 ( ) A .竖直向上做加速运动 B .竖直向下做加速运动 C .竖直向上做减速运动 D .竖直向下做减速运动 3.物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合力方向的关系是 ( ) A .速度方向、加速度方向、合力方向三者总是相同的 B .速度方向可与加速度方向成任何夹角,但加速度方向总是与合力方向相同 C .速度方向总是和合力方向相同,而加速度方向可能和合力相同,也可能不同 D .速度方向与加速度方向相同,而加速度方向和合力方向可以成任意夹角 4.一人将一木箱匀速推上一粗糙斜面,在此过程中,木箱所受的合力( ) A .等于人的推力 B .等于摩擦力 C .等于零 D .等于重力的下滑分量 5.物体做直线运动的v-t 图象如图所示,若第1 s 内所受合力为F 1,第2 s 内所受合力为F 2,第3 s 内所受合力为F 3, 则( ) A .F 1、F 2、F 3大小相等,F 1与F 2、F 3方向相反 B .F 1、F 2、F 3大小相等,方向相同 C .F 1、F 2是正的,F 3是负的 D .F 1是正的,F 1、F 3是零 6.质量分别为m 和M 的两物体叠放在水平面上如图所示,两物体之间及M 与 水平面间的动摩擦因数均为μ。现对M 施加一个水平力F ,则以下说法中不正确的是( ) A .若两物体一起向右匀速运动,则M 受到的摩擦力等于F B .若两物体一起向右匀速运动,则m 与M 间无摩擦,M 受到水平面的摩擦力大小为μmg C .若两物体一起以加速度a 向右运动,M 受到的摩擦力的大小等于F -M a D .若两物体一起以加速度a 向右运动,M 受到的摩擦力大小等于μ(m+M )g+m a 7.用平行于斜面的推力,使静止的质量为m 的物体在倾角为θ的光滑斜面上,由底端向顶端做匀加速运动。当物体运动到斜面中点时,去掉推力,物体刚好能到达顶点,则推力的大小为 ( ) A .mg(1-sin θ) B .2mgsin θ C .2mgcos θ D .2mg(1+sin θ) 8.从不太高的地方落下的小石块,下落速度越来越大,这是因为 ( ) A .石块受到的重力越来越大 B .石块受到的空气阻力越来越小 C .石块的惯性越来越大 D .石块受到的合力的方向始终向下 9.一个物体,受n 个力的作用而做匀速直线运动,现将其中一个与速度方向相反的力逐渐减小到零,而其他的力保持不变,则物体的加速度和速度 ( ) A .加速度与原速度方向相同,速度增加得越来越快 B .加速度与原速度方向相同,速度增加得越来越慢 C .加速度与原速度方向相反,速度减小得越来越快 D .加速度与原速度方向相反,速度减小得越来越慢 10.下列关于超重和失重的说法中,正确的是 ( ) 第 5 题 第 6 题

高考物理光学知识点之几何光学易错题汇编及答案

高考物理光学知识点之几何光学易错题汇编及答案 一、选择题 1.下列说法正确的是() A.麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在 B.光导纤维传送图象信息利用了光的衍射原理 C.光的偏振现象说明光是纵波 D.微波能使食物中的水分子热运动加剧从而实现加热的目的 2.如图所示,一束光由空气射入某种介质,该介质的折射率等于 A.sin50 sin55 ? ? B.sin55 sin50 ? ? C.sin40 sin35 ? ? D.sin35 sin40 ? ? 3.题图是一个1 4 圆柱体棱镜的截面图,图中E、F、G、H将半径OM分成5等份,虚线 EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON,ON边可吸收到达其上的所有光线.已知该棱镜的折 射率n=5 3 ,若平行光束垂直入射并覆盖OM,则光线 A.不能从圆孤射出B.只能从圆孤射出C.能从圆孤射出D.能从圆孤射出

4.如图所示,一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光。比较a、b、c三束光,可知() A.当它们在真空中传播时,a光的速度最大 B.当它们在玻璃中传播时,c光的速度最大 C.若它们都从玻璃射向空气,c光发生全反射的临界角最大 D.若它们都能使某种金属产生光电效应,c光照射出的光电子最大初动能最大 5.如图所示,口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球,则() A.小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球 B.小球所发的光能从水面任何区域射出 C.小球所发的光从水中进入空气后频率变大 D.小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大 6.一细光束由a、b两种单色光混合而成,当它由真空射入水中时,经水面折射后的光路如图所示,则以下看法正确的是 A.a光在水中传播速度比b光小 B.b光的光子能量较大 C.当该两种单色光由水中射向空气时,a光发生全反射的临界角较大 D.用a光和b光在同一装置上做双缝干涉实验,a光的条纹间距大于b光的条纹间距7.一束单色光由玻璃斜射向空气,下列说法正确的是 A.波长一定变长 B.频率一定变小 C.传播速度一定变小 D.一定发生全反射现象 8.如图所示,黄光和紫光以不同的角度,沿半径方向射向半圆形透明的圆心O,它们的出射光线沿OP方向,则下列说法中正确的是()

教材分析案例——牛顿运动定律1

教材分析案例——牛顿运动定律1 【地位和作用】 本部分讲述牛顿运动定律及其简单的应用,属于力学的重点知识要求。以牛顿运动定律为基础的经典力学对人类的生产和生活产生了深远的影响。从地面上一般物体的运动到航天飞机的飞行,无不留下了牛顿运动定律的印象。掌握好牛顿运动定律及其应用对学生正确认识、解释和探索客观世界,形成正确的世界观具有重要的现实意义。 【知识结构】 在牛顿运动定律这一章,教学内容可以分为四个单元。 第一单元:第一节,介绍人类对力和运动关系的认识,讲述牛顿第一定律。知道什么是惯性。 第二单元:第二节至第四节,讲解牛顿第二定律:理解力与运动的关系;知道力的独立作用原理;会用牛顿第二定律和运动学公式解决简单的动力学问题。 第三单元:第五节,讲牛顿第三定律:能区分平衡力和作用力、反作用力。 第四单元:第六节,介绍力学单位制:理解基本单位和导出单位;单位制在物理计算中的作用。 【重点难点分析和疑难点解析】 本章着重介绍三个牛顿运动定律,从人类对力和运动的关系的认识历史引入,强调对定律本身的理解,以期学生对定律有全面、清楚的认识。 1.力和物体运动的关系,是动力学研究的基本问题。人类正确认识它,经历了漫长的过程。同样,学生在认识这一问题时,也有许多错误直觉的干扰。第一节从人类认识的历史讲起,也是希望引起学生的共鸣和充分注意。并由此让学生正确理解牛顿第一定律的内容和认识它的重要意义。知道伽利略和亚里士多德对运动和力的关系的不同论点,知道伽利略理想实验的基本思路、主要推理过程和结论。知道伽利略理想实验的方法是科学研究的重要方法。 2.研究加速度跟力的关系的实验,有多种做法,教材中所用的装置比较简单,课堂演示也比较可靠。只是在分析小车受到的水平拉力时,要注意不使学生产生错误概念,书中用了“可以认为等于砝码所受重力的大小”,并在页末加了标注:这是一个连接体问题,只有小车的质量远大于砝码和盘的总质量时,才“可以认为小车所受的水平拉力等于砝码所受重力的大小”而在此处尚无法进行严格讨论。但要让学生知道,并在第七章中给以证明。 3.教材中牛顿第二定律是从实验总结出来的,根据大量的实验归纳出规律是人们认识客观规律的重要方法,教材分三节由实验得出牛顿第二定律,就是想让学生通过这一过程对此有所认识。因此,认真做好演示和学生实验十分重要。

牛顿运动定律经典例题(含解析)

7.14作业一牛顿第一定律、牛顿第三定律 看书:《大一轮》第一讲 基础热身 1.2012·模拟用一根轻质弹簧竖直悬挂一小球,小球和弹簧的受力如图K12-1所示,下列说确的是( ) B.F2的反作用力是F3 C.F3的施力物体是地球 D.F4的反作用力是F1 2.2011·模拟关于惯性,下列说法中正确的是( ) A.在月球上物体的重力只有在地面上的1 6 ,但是惯性没有变化 B.卫星的仪器由于完全失重,惯性消失了 C.铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转可增大铁饼惯性,使其飞得更远 D.磁悬浮列车能高速行驶是因为列车浮起后惯性小了 3.2011·模拟跳高运动员蹬地后上跳,在起跳过程中( ) A.运动员蹬地的作用力大小大于地面对他的支持力大小 B.运动员蹬地的作用力大小等于地面对他的支持力大小 C.运动员所受的支持力和重力相平衡 D.运动员所受的支持力小于重力 4.2011·海淀模拟物体同时受到F1、F2、F3三个力的作用而保持平衡状态,则以下说确的是( ) A.F1与F2的合力一定与F3大小相等,方向相反 B.F1、F2、F3在某一方向的分量之和可能不为零 C.F1、F2、F3中的任何一个力变大,则物体必然做加速运动 D.若突然撤去F3,则物体一定沿着F3的反方向做匀变速直线运动 技能强化 5.就一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以解释,其中正确的是( ) A.采用了大功率的发动机后,某些赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度,这表明可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性 B.射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透,这表明它的惯性小了 C.货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这会改变它的惯性 D.摩托车转弯时,车手一方面要控制速度适当,另一方面要将身体稍微向里倾斜,通过调控人和车的惯性达到急转弯的目的 6.2011·模拟计算机已经应用于各个领域.如图K12-2所示是利用计算机记录的某作用力和反作用力变化图线,根据图线可以得出的结论是( ) 图K12-2 A.作用力大时,反作用力小 B.作用力和反作用力的方向总是相反的 C.作用力和反作用力是作用在同一个物体上的 D.牛顿第三定律在物体处于非平衡状态时不再适用 7.我国《道路交通安全法》中规定:各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带,这是因

高中物理34个易错知识点解析

高中物理34个易错知识点解析 1.受力分析,往往漏“力”百出对物体受力分析,是物理学中最重要、最基本的知识,分析方法有“整体法”与“隔离法”两种。对物体的受力分析可以说贯穿着整个高中物理始终。 如力学中的重力、弹力(推、拉、提、压)与摩擦力(静摩擦力与滑动摩擦力),电场中的电场力(库仑力)、磁场中的洛伦兹力(安培力)等。在受力分析中,最难的是受力方向的判别,最容易错的是受力分析往往漏掉某一个力。 特别是在“力、电、磁”综合问题中,第一步就是受力分析,虽然解题思路正确,但考生往往就是因为分析漏掉一个力(甚至重力),就少了一个力做功,从而得出的答案与正确结果大相径庭,痛失整题分数。 在分析某个力发生变化时,运用的方法是数学计算法、动态矢量三角形法(注意只有满足一个力大小方向都不变、第二个力的大小可变而方向不变、第三个力大小方向都改变的情形)和极限法(注意要满足力的单调变化情形)。 2.对摩擦力认识模糊摩擦力包括静摩擦力,因为它具有“隐敝性”、“不定性”特点和“相对运动或相对趋势”知识的介入而成为所有力中最难认识、最难把握的一个力,任何一个题目一旦有了摩擦力,其难度与复杂程度将会随之加大。最典型的就是“传送带问题”,这问题可以将摩擦力各种可能情况全部包括进去。 建议同学们从下面四个方面好好认识摩擦力:(1)物体所受的滑动摩擦力永远与其相对运动方向相反。这里难就难在相对运动的认识;说明一下,滑动摩擦力的大小略小于最大静摩擦力,但往往在计算时又等于最大静摩擦

力。还有,计算滑动摩擦力时,那个正压力不一定等于重力。(2)物体所受的静摩擦力永远与物体的相对运动趋势相反。显然,最难认识的就是“相对运动趋势方”的判断。可以利用假设法判断:即:假如没有摩擦,那么物体将向哪运动,这个假设下的运动方向就是相对运动趋势方向;还得说明一下,静摩擦力大小是可变的,可以通过物体平衡条件来求解。 (3)摩擦力总是成对出现的。但它们做功却不一定成对出现。其中一个最大的误区是,摩擦力就是阻力,摩擦力做功总是负的。无论是静摩擦力还是滑动摩擦力,都可能是动力。 (4)关于一对同时出现的摩擦力在做功问题上要特别注意以下情况:可能两个都不做功。(静摩擦力情形)可能两个都做负功。(如子弹打击迎面过来的木块)可能一个做正功一个做负功但其做功的数值不一定相等,两功之和可能等于零(静摩擦可不做功)、可能小于零(滑动摩擦)也可能大于零(静摩擦成为动力)。可能一个做负功一个不做功。(如,子弹打固定的木块)可能一个做正功一个不做功。(如传送带带动物体情形) 3.对弹簧中的弹力要有一个清醒的认识弹簧或弹性绳,由于会发生形变,就会出现其弹力随之发生有规律的变化,但要注意的是,这种形变不能发生突变(细绳或支持面的作用力可以突变)。在利用牛顿定律求解物体瞬间加速度时要特别注意。还有,在弹性势能与其他机械能转化时严格遵守能量守恒定律以及物体落到竖直的弹簧上时,其动态过程的分析,即有最大速度的情形。 4.对“细绳、轻杆” 要有一个清醒的认识在受力分析时,细绳与轻杆是两个重要物理模型,要注意的是,细绳受力永远是沿着绳子指向它的收缩方向,而轻杆出现的情况很复杂,可以沿杆方向“拉”、“支”也可不沿杆方向,要根据具体情况具体分析。 5.关于小球“系”在细绳、轻杆上做圆周运动与在圆环内、圆管内做圆周运动的情形比较对物体受力分析,是物理学中最重要、最基本的知识,分析

高中物理《牛顿运动定律案例分析》教学设计

牛顿运动定律案例分析教学设计 xxx 一、教材分析 1、这节课的地位与作用 这节课在高中物理中的地位非常重要。在前两节探究和总结牛顿第二定律的基础上,结合实例,展示了用牛顿第二定律解题的基本思路和方法。 2、学习这节课的目的: (1)知道用牛顿运动定律解决的两类问题。 (2)学会解决这两类问题的基本思路和方法。 (3)进一步加强受力分析和运动分析的能力 (4)提高学生思考、分析问题的能力和解决问题的能力。 二、学情分析 学生已经学习了运动学的基本规律和牛顿运动定律,已经具备了进一步学习求解动力学问题的基础知识。同时,高中学生思维活跃,关心生活,对物理规律和现实生活的联系比较感兴趣。 三、三维目标 (1) 知识与技能 1.知道应用牛顿运动定律解决的两类主要问题。 2.掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。 3.会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的动力学问题。 (2)过程与方法 1.通过实例感受研究力和运动关系的重要性。 2.培养学生利用物理语言表达、描述物理实际问题的能力。 3.帮助学生学会运用实例总结归纳一般问题的解题规律的能力。 (3) 情感态度与价值观 1.初步认识牛顿运动定律对社会发展的影响。 2.初步建立应用科学知识的意识。 3.培养学生科学严谨的求实态度及解决实际问题的能力。 四、重、难点及突破 (1)重点:应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。

(2)难点:物体的受力分析及运动状态分析,解题方法的灵活选择和运用。正交分解法的应 用。 五、教学方法 1.自主探究。 通过布置课前预习探究,达到回顾已学知识的目的,主要是匀变速直线运动的公式和牛顿运动定律的内容。用牛顿运动定律解题有两大难点,一是受力分析,二是运动分析。由于学生对运动学公式已经学过去较长时间,难免有所遗忘。所以,通过课前自主学习回顾已学知识是必须的。 2.课堂互动。 在课堂互动中将通过多媒体辅助教学的手段引领学生掌握解题的思路和方法,感受用所学知识解决物理问题的快乐,体会与同学互动学习、一起探究的成功喜悦。课堂互动的核心内容是对两个例题的处理。在该环节中,时时不忘规范化解题的教学要求和思想渗透。 3.应用练习。 练习题是对这节课所学知识的巩固和落实,也是一个必不可少的教学环节。 六、教学过程 引课: 通过前几节课的学习,我们知道牛顿运动定律成功地展示了力和运动之间的关系,尤其是牛顿第二定律给我们解决了合外力和加速度之间的定量关系。那么,我们能否根据物体的受力情况分析物体的运动情况或者说根据物体运动情况分析物体的受力情况呢? 新课: 案例1设神州5号载人飞船火箭组合体的质量为500t,若点火启动后的加速度为8.6m/s2,不考虑飞船火箭组合体运动中的质量变化和受到的阻力,求飞船火箭组合体受到的推力。(g 取10m/s2)。 分析:在这道题中,已知载人飞船火箭组合体启动后的加速度a,求飞船火箭组合体受到的推力。它属于已知运动情况求受力情况,解决这类问题我们应该具备的知识(多媒体展示)以神州5号载人飞船火箭组合体为研究对象。点火启动后,它受到推力F和重力G两个力的作用,由它们的合力产生加速度a。现已知加速度和质量,根据牛顿第二定律即可求得F。 既然已知运动情况能求出物体的受力情况,那么反过来如果已知受力情况如何求解物体的运动情况呢?先来看我们要具备的知识(多媒体展示)下面我们就将这个思路在下面这道题中来用一下,让大家再次来体会利用牛顿运动定律解决问题的过程和方法。 案例2 2001年12月7日,一场突然降临的大雪,是北京的街道出现了严重的堵车情况,

高考物理最新物理方法知识点易错题汇编及解析

高考物理最新物理方法知识点易错题汇编及解析 一、选择题 1.如图所示,两质量相等的物体A、B叠放在水平面上静止不动,A与B间及B与地面间的动摩擦因数相同.现用水平恒力F拉物体A,A与B恰好不发生相对滑动;若改用另一水平恒力拉物体B,要使A与B能发生相对滑动,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则拉物体B的水平恒力至少应大于 A.F B.2F C.3F D.4F 2.如图所示,bc为固定在小车上的水平横杆,物块M穿在杆上,靠摩擦力与杆保持相对静止,M又通过轻细线悬吊着一个小铁球m,此时小车以大小为a的加速度向右做匀加速运动,而M、m均相对小车静止,细线与竖直方向的夹角为小车的加速度逐渐增大,M 始终和小车保持相对静止,当加速度增加到2a时 A.细线与竖直方向的夹角增加到原来的2倍 B.细线的拉力增加到原来的2倍 C.横杆对M弹力增大 D.横杆对M的摩擦力增加到原来的2倍 3.如图所示,三个重均为100N的物块,叠放在水平桌面上,各接触面水平,水平拉力F=20N作用在物块2上,三条轻质绳结于O点,水平绳与物块3连接,竖直绳悬挂重物B,倾斜绳通过定滑轮与物体A连接,已知倾斜绳与水平绳间的夹角为120o,A物体重 40N,不计滑轮质量及摩擦,整个装置处于静止状态。则物块3受力个数为() A.3个 B.4个 C.5个 D.6个 4.如图所示,物体A和B叠放并静止在固定粗糙斜面C上,A、B的接触面与斜面平行。以下说法正确的是()

A.A物体受到四个力的作用 B.B物体受到A的作用力的合力方向竖直向上 C.A物体受到B的摩擦力沿斜面向上 D.斜面受到B的压力作用,方向垂直于斜面向下 5.如图所示,粗糙程度均匀的绝缘空心斜面ABC放置在水平面上,∠CAB=30°,斜面内部O点(与斜面无任何连接)固定有一正点电荷,一带负电的小物体(可视为质点)可以分别静止在M、N、MN的中点P上,OM=ON,OM∥AB,则下列判断正确的是() A.小物体分别在三处静止时所受力的个数一定都是4个 B.小物体静止在P点时受到的支持力最大,静止在M、N点时受到的支持力相等 C.小物体静止在P点时受到的摩擦力最大 D.当小物体静止在N点时,地面给斜面的摩擦力为零 6.两个质量均为m的A、B小球用轻杆连接,A球与固定在斜面上的光滑竖直挡板接触,B球放在倾角为θ的斜面上,A、B均处于静止,B球没有滑动趋势,则A球对挡板的压力大小为 A.mg tanθB.2 tan mg θ C. tan mg θ D.2mg tan θ 7.如图所示,相互垂直的固定绝缘光滑挡板PO、QO竖直放置在重力场中,a、b为两个带有同种电荷的小球(可以近似看成点电荷),当用水平向左的作用力F作用于b时,a、b 紧靠挡板处于静止状态.现若稍改变F的大小,使b稍向左移动一段小距离,则当a、b重新处于静止状态后 ()

牛顿运动定律经典例题(含解析)

7.14作业一 牛顿第一定律、牛顿第三定律 看书 :《大一轮》 第一讲 基础热身 1.2012·厦门模拟用一根轻质弹簧竖直悬挂一小球,小球和弹簧的受力如图K12-1所示, 下列说法正确的是( ) B .F 2的反作用力是F 3 C .F 3的施力物体是地球 D .F 4的反作用力是F 1 2.2011·芜湖模拟关于惯性,下列说法中正确的是( ) A .在月球上物体的重力只有在地面上的16 ,但是惯性没有变化 B .卫星内的仪器由于完全失重,惯性消失了 C .铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转可增大铁饼惯性,使其飞得更远 D .磁悬浮列车能高速行驶是因为列车浮起后惯性小了 3.2011·金华模拟跳高运动员蹬地后上跳,在起跳过程中( ) A .运动员蹬地的作用力大小大于地面对他的支持力大小 B .运动员蹬地的作用力大小等于地面对他的支持力大小 C .运动员所受的支持力和重力相平衡 D .运动员所受的支持力小于重力 4.2011·海淀模拟物体同时受到F 1、F 2、F 3三个力的作用而保持平衡状态,则以下说法正确的是( ) A .F 1与F 2的合力一定与F 3大小相等,方向相反 B .F 1、F 2、F 3在某一方向的分量之和可能不为零 C .F 1、F 2、F 3中的任何一个力变大,则物体必然做加速运动 D .若突然撤去F 3,则物体一定沿着F 3的反方向做匀变速直线运动 技能强化 5.就一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以解释,其中正确的是( ) A .采用了大功率的发动机后,某些赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度,这表明可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性 B .射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透,这表明它的惯性小了 C .货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这会改变它的惯性 D .摩托车转弯时,车手一方面要控制速度适当,另一方面要将身体稍微向里倾斜,通过调控人和车的惯性达到急转弯的目的 6.2011·台州模拟计算机已经应用于各个领域.如图K12-2所示是利用计算机记录的某作用力和反作用力变化图线,根据图线可以得出的结论是( ) 图K12-2 A .作用力大时,反作用力小 B .作用力和反作用力的方向总是相反的 C .作用力和反作用力是作用在同一个物体上的 D .牛顿第三定律在物体处于非平衡状态时不再适用 7.我国《道路交通安全法》中规定:各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带,这是因

高中物理易错知识点归纳总结

高中物理易错知识点归纳总结 1.受力分析,往往漏“力”百出 对物体受力分析,是物理学中最重要、最基本的知识,分析方法有“整体法”与“隔离法”两种。对物体的受力分析可以说贯穿着整个高中物理始终。 如力学中的重力、弹力(推、拉、提、压)与摩擦力(静摩擦力与滑动摩擦力),电场中的电场力(库仑力)、磁场中的洛伦兹力(安培力)等。 在受力分析中,最难的是受力方向的判别,最容易错的是受力分析往往漏掉某一个力。 特别是在“力、电、磁”综合问题中,第一步就是受力分析,虽然解题思路正确,但考生往往就是因为分析漏掉一个力(甚至重力),就少了一个力做功,从而得出的答案与正确结果大相径庭,痛失整题分数。 在分析某个力发生变化时,运用的方法是数学计算法、动态矢量三角形法(注意只有满足一个力大小方向都不变、第二个力的大小可变而方向不变、第三个力大小方向都改变的情形)和极限法(注意要满足力的单调变化情形)。 2.对摩擦力认识模糊 摩擦力包括静摩擦力,因为它具有“隐敝性”、“不定性”特点和“相对运动或相对趋势”知识的介入而成为所有力中最难认识、最难把握的一个力,任何一个题目一旦有了摩擦力,其难度与复杂程度将会随之加大。 最典型的就是“传送带问题”,这问题可以将摩擦力各种可能情况全部包括进去。 建议同学们从下面四个方面好好认识摩擦力: (1)物体所受的滑动摩擦力永远与其相对运动方向相反。这里难就难在相对

运动的认识;说明一下,滑动摩擦力的大小略小于最大静摩擦力,但往往在计算时又等于最大静摩擦力。还有,计算滑动摩擦力时,那个正压力不一定等于重力。 (2)物体所受的静摩擦力永远与物体的相对运动趋势相反。显然,最难认识的就是“相对运动趋势方”的判断。可以利用假设法判断: 即:假如没有摩擦,那么物体将向哪运动,这个假设下的运动方向就是相对运动趋势方向;还得说明一下,静摩擦力大小是可变的,可以通过物体平衡条件来求解。 (3)摩擦力总是成对出现的。但它们做功却不一定成对出现。其中一个最大的误区是,摩擦力就是阻力,摩擦力做功总是负的。无论是静摩擦力还是滑动摩擦力,都可能是动力。 (4)关于一对同时出现的摩擦力在做功问题上要特别注意以下情况: 可能两个都不做功。(静摩擦力情形) 可能两个都做负功。(如子弹打击迎面过来的木块) 可能一个做正功一个做负功但其做功的数值不一定相等,两功之和可能等于零(静摩擦可不做功)、可能小于零(滑动摩擦)也可能大于零(静摩擦成为动力)。 可能一个做负功一个不做功。(如子弹打固定的木块) 可能一个做正功一个不做功。(如传送带带动物体情形) 3.对弹簧中的弹力要有一个清醒的认识 弹簧或弹性绳,由于会发生形变,就会出现其弹力随之发生有规律的变化,但要注意的是,这种形变不能发生突变(细绳或支持面的作用力可以突变)。 在利用牛顿定律求解物体瞬间加速度时要特别注意。还有,在弹性势能与

201X-201x高中物理第5章研究力和运动的关系5.4牛顿运动定律的案例分析学案沪科版必修1

5.4 牛顿运动定律的案例分析 [目标定位] 1.掌握应用牛顿运动定律解决动力学问题的基本思路和方法.2.学会处理动力学的两类基本问题. 一、从受力确定运动情况 受力情况→F 合――→F 合=ma 求a , ???? ? s =v 0 t +12at 2 v t =v 0 +at v 2 t -v 2 =2as →求得s 、v 0、v t 、t . 例 1 如图1所示,质量m = 2 kg 的物体静止在水平地面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.25,现对物体施加一个大小F =8 N 、与水平方向成θ=37°角斜向上的拉力, 已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g 取10 m/s 2.求: 图1 (1)画出物体的受力图,并求出物体的加速度; (2)物体在拉力作用下5 s 末的速度大小; (3)物体在拉力作用下5 s 内通过的位移大小. 解析 (1)对物体受力分析如图: 由图可得:? ?? F cos θ-μN =ma F sin θ+N =mg 解得:a =1.3 m/s 2,方向水平向右 (2)v t =at =1.3×5 m/s=6.5 m/s

(3)s =12at 2=1 2 ×1.3×52 m =16.25 m 答案 (1)见解析图 1.3 m/s 2,方向水平向右 (2)6.5 m/s (3)16.25 m 二、从运动情况确定受力

运动情况――――――――→匀变速直线运动公式求a ――→F 合=ma 受力情况. 例2 民用航空客机的机舱除通常的舱门外还设有紧急出口,发生意外情况的飞机着陆后,打开紧急出口的舱门,会自动生成一个由气囊组成的斜面,机舱中的乘客就可以沿斜面迅速滑行到地面上.若某型号的客机紧急出口离地面高度为4.0 m ,构成斜面的气囊长度为5.0 m .要求紧急疏散时,乘客从气囊上由静止下滑到地面的时间不超过2.0 s(g 取10 m/s 2),则: (1)乘客在气囊上下滑的加速度至少为多大? (2)气囊和下滑乘客间的动摩擦因数不得超过多少? 解析 (1)由题意可知,h =4.0 m ,L =5.0 m ,t =2.0 s. 设斜面倾角为θ,则sin θ=h L . 乘客沿气囊下滑过程中,由L =12at 2得a =2L t 2,代入数据得a =2.5 m/s 2. (2)在乘客下滑过程中,对乘客受力分析如图所示,沿x 轴方向有mg sin θ-f =ma , 沿y 轴方向有N -mg cos θ=0, 又f =μN ,联立方程解得 μ=g sin θ-a g cos θ ≈0.92. 答案 (1)2.5 m/s 2 (2)0.92 针对训练1 质量为0.1 kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落,该下落过程对应的v -t 图像如图2所示.弹性球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3 4.设球受到的 空气阻力大小恒为f ,取g =10 m/s 2,求: 图2 (1)弹性球受到的空气阻力f 的大小;

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