高中物理 6.3《牛頓第三定律》課件4 魯科必修1

1、2021/8/11 星期三1第四章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律(A卷)2021/8/11 星期三22021/8/11 星期三3一選擇題(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:C2021/8/11 星期三4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)在摩擦力作用下沿水平方向

2、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.2021/8/11 星期三52.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:A2021/8/11 星期三6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C

3、D錯(cuò).2021/8/11 星期三73.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)A-O-B,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( )2021/8/11 星期三8A.A位置B.B位置C.O位置D.OB之間某一位置答案:C解析:AO為加速過程,OB為減速過程,在O位置小球受到合力為零,加速度為零,此時(shí)速度最大.2021/8/11 星期三94.(2009廣東卷)建筑工人用如圖4(A-3)所示的定滑輪裝置運(yùn)送建筑材料.質(zhì)量為70.0 kg的工人站在地面上,通過定滑

4、輪將20.0 kg的建筑材料.以0.500 m/s2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10 m/s2).( )2021/8/11 星期三10A.501N B.490NC.890N D.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F-mg=m a,得繩子的拉力大小等于F=210 N,然后再對(duì)人受力分析,由平衡的知識(shí)得Mg=F+FN,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490N,B對(duì).2021/8/11 星期三115.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F1F2F3為( )A.123

5、B.12C.543D.11答案:B2021/8/11 星期三12解析:由平衡條件得F2sin60=F3,F1=F2cos60,則F1F2F3=12 ,B正確.2021/8/11 星期三136.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:BD2021/8/11 星期三142021/8/11 星期三157.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)旅客看到彈簧的長度變長時(shí),下面對(duì)火車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的判斷可能正確的是( )2021/8/11 星期三16A.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

6、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:彈簧長度變長,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.2021/8/11 星期三178.一航天探測(cè)器完成對(duì)月球的探測(cè)任務(wù)后,在離開月球的過程中,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

7、2021/8/11 星期三18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,CD選項(xiàng)不能滿足該條件.2021/8/11 星期三199.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10 N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( )2021/8/11 星期三20A.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

8、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:ABC2021/8/11 星期三21解析:t1t2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;t3t4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,0t1,t2t3,t4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.2021/8/11 星期三2210.如圖4(A)-7所示,一個(gè)質(zhì)量為m=2.0 kg的物體,放在傾角為=30的斜面上靜止不動(dòng),若用豎直向上的力F=5.0 N提物體,物體仍靜

9、止(g=10 m/s2),下述結(jié)論正確的是( )2021/8/11 星期三23A.斜面受到的壓力減小5.0 NB.物體受到的摩擦力減小5.0 NC.物體對(duì)斜面的作用力減小5 ND.物體受到的合外力減小5.0 N答案:C2021/8/11 星期三24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=mgcos30-Fcos30= N,故A錯(cuò).同理對(duì)于摩擦力有f=mgsin30-Fsin30=7.5 N.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5 N,即物體對(duì)斜面的反作用力減小5 N,物體所受合外力一直為零.2021/8/

10、11 星期三25二實(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2021/8/11 星期三2612.(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木板上,左側(cè)拴有一不可伸長的細(xì)軟線,跨過固定在木板邊緣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

11、間的距離分別為x1x2x3x4x5x6,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:2021/8/11 星期三272021/8/11 星期三28 (1)木塊的加速度a=_(2)細(xì)線對(duì)木塊的拉力T=_2021/8/11 星期三29三計(jì)算題(本題有4小題,共44分.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)2021/8/11 星期三3013.(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?2021/8/11 星期三

12、31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y軸正方向,此時(shí)只需分解加速度, 2021/8/11 星期三32其中ax=acos30,ay=asin30(如圖4(A)-10所示).根據(jù)牛頓第二定律有:Fx=F=max=macos30,Fy=FN-mg=may=masin30,又FN=1.2mg,取立上述三式解得 .2021/8/11 星期三3314.(10分)如圖4(A)-11所示,質(zhì)量分別為m和2m的兩物體AB疊放在一起,放在光滑的水平地面上.已知AB間的最

13、大靜摩擦力為A的重力的倍,現(xiàn)用水平力分別作用在A或B上,使AB保持相對(duì)靜止做加速運(yùn)動(dòng),則作用于AB上的最大拉力FA與FB之比是多少?答案:122021/8/11 星期三34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AB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.2021/8/11 星期三35當(dāng)FA作用于物體A上時(shí),設(shè)AB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=mg,由牛頓第二定律得Ff=mg=2ma1,所以a1=

14、g.由于AB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=(m+2m)a1=mg.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mg=ma2,所以a2=g,對(duì)整體有FB=(m+2m)a2=3mg.所以有FA/FB=12.2021/8/11 星期三3615.(12分)質(zhì)量為200 kg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7 s內(nèi)上升的高度(g取10 m/s2).答案:50 m2021/8/11 星期三37解析:在02 s這段時(shí)間內(nèi)臺(tái)秤示數(shù)為3 000 N,即超重1 000 N,這時(shí)向上的加速度a1= =5 m/s2;在25 s這段時(shí)間內(nèi)臺(tái)秤的示數(shù)為2 000 N,等于物體的重力,說明物體做勻速運(yùn)動(dòng);2021/8/11 星期三38在57 s這段時(shí)間內(nèi),臺(tái)秤的示數(shù)為F3=1 000 N,比物重小1 000 N,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= =5 m/s2.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,v-t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=50 m. 2021/8/11 星期三3916.(12分)如圖4(A)-14所示,重為G的勻質(zhì)鏈條掛在等高的兩鉤上,并與水平方向成角,試求:(1)鏈條兩端受到的力;(2)鏈條最低處的張力.2