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 牛頓運動定律(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:C2021/8/11 星期三4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,則木塊會在摩擦力作用下沿水平方向

2、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.2021/8/11 星期三52.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:A2021/8/11 星期三6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C

3、D錯.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A-O-B,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( )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送建筑材料.質量為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量及定滑輪的摩擦,則工人對地面的壓力大小為(g取10 m/s2).( )2021/8/11 星期三10A.501N B.490NC.890N D.910N答案:B解析:對建筑材料進行受力分析,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,然后再對人受力分析,由平衡的知識得Mg=F+FN,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490N,B對.2021/8/11 星期三115.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表示時間,在下列各式中單位肯定錯誤的是( )答案:BD2021/8/11 星期三142021/8/11 星期三157.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( )2021/8/11 星期三16A.火車向右方運動,速度在增加中B.火車向右方運動,速

6、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.2021/8/11 星期三178.一航天探測器完成對月球的探測任務后,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

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

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;t3t4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,0t1,t2t3,t4時間內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.2021/8/11 星期三2210.如圖4(A)-7所示,一個質量為m=2.0 kg的物體,放在傾角為=30的斜面上靜止不動,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,斜面對物體的支持力N1=mgcos30= N,加F之后,N2=mgcos30-Fcos30= N,故A錯.同理對于摩擦力有f=mgsin30-Fsin30=7.5 N.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5 N,即物體對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,探究加速度與質量的關系,這種方法叫_.質量力控制變量法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的滑輪與一重物相連,重物的質量為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

11、間的距離分別為x1x2x3x4x5x6,打點計時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)細線對木塊的拉力T=_2021/8/11 星期三29三計算題(本題有4小題,共44分.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)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?2021/8/11 星期三

12、31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y軸正方向,此時只需分解加速度, 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保持相對靜止做加速運動,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,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AB間的最大靜摩擦力是一定的,故要保持AB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.2021/8/11 星期三35當FA作用于物體A上時,設AB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=mg,由牛頓第二定律得Ff=mg=2ma1,所以a1=

14、g.由于AB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=(m+2m)a1=mg.當FB作用于物體B上時,隔離A,設最大加速度為a2,有mg=ma2,所以a2=g,對整體有FB=(m+2m)a2=3mg.所以有FA/FB=12.2021/8/11 星期三3615.(12分)質量為200 kg的物體,置于升降機內的臺秤上,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7 s內上升的高度(g取10 m/s2).答案:50 m2021/8/11 星期三37解析:在02 s這段時間內臺秤示數(shù)為3 000 N,即超重1 000 N,這時向上的加速度a1= =5 m/s2;在25 s這段時間內臺秤的示數(shù)為2 000 N,等于物體的重力,說明物體做勻速運動;2021/8/11 星期三38在57 s這段時間內,臺秤的示數(shù)為F3=1 000 N,比物重小1 000 N,即失重,這時物體做勻減速上升運動,向下的加速度a2= =5 m/s2.畫出這三段時間內的速度時間圖線如圖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