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高一物理必修1期末复习题库


牛顿运动定律: 牛顿运动定律
(一)牛顿物理学的基石——牛顿第一定律(即惯性定律) 牛顿物理学的基石——牛顿第一定律(即惯性定律) ——牛顿第一定律 1. 牛顿第一定律也叫惯性定律。内容:一切物体总保持静止或匀速直线运动状态,直到 一切物体总保持静止或匀速直线运动状态, 一切物体总保持静止或匀速直线运动状态 作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止。 作用在它上面的力迫使

它改变这种状态为止。 2. 惯性:物体保持 保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质 性质叫惯性。 保持 性质 3. 惯性与质量:质量 质量是惯性大小的唯一量度。 质量 4. 物体运动快慢的改变和运动方向的改变,即速度的改变叫 速度的改变叫运动状态的改变。 速度的改变叫 如何正确理解牛顿第一定律? 如何正确理解牛顿第一定律 对牛顿第一定律应从以下几个方面来理解: 1. 明确了惯性的概念: 定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态” ,揭示了物体所具有 的一个重要的属性——惯性, 即物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质, 牛顿第一定 律指出一切物体在任何情况下都具有惯性。 律指出一切物体在任何情况下都具有惯性。 2. 确定了力的含义: 定律的后半句话“直到有外力迫使它改变这种运动状态为止” ,实际上是对力的定义, 即力是改变物体运动状态的原因,并不是维持物体运动的原因,这一点要切实理解。 力是改变物体运动状态的原因, 力是改变物体运动状态的原因 并不是维持物体运动的原因, 3. 定性揭示了力和运动的关系: 牛顿第一定律指出物体不受外力作用时的运动规律, 它描述的只是一种理想状态, 而实 际中不受外力作用的物体是不存在的, 当物体所受合外力为零时, 其效果跟不受外力作用相 同。因此,可以把“不受外力作用”理解为“合外力为零” 可以把“ 可以把 不受外力作用”理解为“合外力为零” 。 如何理解惯性? 如何理解惯性 1. 惯性是物体的固有属性 惯性是物体的固有属性:一切物体都具有惯性。 2. 惯性与运动状态无关 惯性与运动状态无关:不论物体是处于怎样的运动状态,惯性总是存在的,当物体原 来静止时,它一直“想”保持这种静止状态;当物体运动时,它一直“想”以那一时刻的速 度做匀速直线运动。 3. 惯性与物体是否受力无关,与速度大小无关。 惯性与物体是否受力无关,与速度大小无关。

(三)牛顿第二定律 <一>1. 内容:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比。加速度的方向跟 物体的加速度跟作用力成正比 物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比。 作用力的方向相同 的方向相同。 作用力的方向相同。当物体受多个力作用时,牛顿第二定律可表述为:物体的加速度跟合外 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。 2. 数学表达式:F 合=ma。 注意 公式的同体性、矢量性、瞬时性 同体性、 同体性 矢量性、 3. 物理意义:反映了物体的加速度与所受外力的合力 外力的合力及物体的质量间的关系。说明物体 外力的合力 物体 的加速度由合外力和物体的质量决定。 的加速度由合外力和物体的质量决定。 4. 牛顿第二定律的适用范围:宏观低速物体。 <二>力的单位 1. 牛顿的含义:在国际单位制中,力的单位是牛顿,符号 。它是根据牛顿第二定 2 律定义的:使质量为 1kg 的物体产生 1m/s 加速度的力,叫做 1N。 2. 比例关系 k 的含义:根据 F=kma 知,k=F/ma,因此 k 在数值上等于使单位质量的 物体产生单位加速度的力的大小。k 的大小由 F、m、a 三者的单位共同决定,三者取不同 、 、 三者的单位共同决定, 的单位 k 的数值不一样,在国际单位制中,k=1,由此可知,在应用公式 F=ma 进行计算 时,F、m、a 的单位必须统一为国际单位制中相应的单位。 、 、 的单位必须统一为国际单位制中相应的单位。 (四)牛顿第三定律: 牛顿第三定律: 1. 内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线 上。这就是牛顿第三定律。 2. 理解作用力与反作用力的关系时,要注意以下几点: (1)作用力与反作用力同时产生,同时消失,同时变化,无先后之分。
1

(2)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(与物体的大小, 形状,运动状态均无关系。 ) (3)作用力与反作用力分别作用在施力物体和受力物体上,其作用效果分别体现在各 自的受力物体上,所以作用力与反作用力产生的效果不能抵消。 (作用力与反作用力能否求 和?不能) (4)作用力与反作用力一定是同种性质的力。 (平衡力的性质呢?) 3. 对于牛顿第三定律要明确 (1)定律揭示了相互作用的两个物体之间的作用力与反作用力的关系。 (2)作用力与反作用力具有“四个相同” 。即大小相同,性质相同、出现、存在、消失 的时间相同,作用线在同一条直线上。 “三个不一样”即方向不一样。施力物体和受力物体 不一样,效果不一样。 (3)相互作用力与平衡力的区别关键点是平衡力作用在同一物体上,不一定同时产生 或同时消失,也不一定是同性质的力。

(五)牛顿定律的应用
一、力学单位制 1. 基本单位和导出单位 我们选定几个物理量的单位作为基本单位, 基本单位是人为规定的。 利用物理公式由基 本单位推导出来的其他物理量的单位,叫做导出单位。 注:物理公式在确定物理量的数量关系的同时,也确定了物理量的单位关系。 2. 单位制 基本单位和导出单位一起组成单位制,例如国际单位制。 3. 力学单位制 在力学中选定长度、 质量和时间这三个物理量的单位作为基本单位, 根据力学公式就可 以推导出其余物体量(如速度、加速度、力等)的单位,它们一起组成了力学单位制。 注:在国际单位制(S1)中,力学的三个基本单位分别长度单位是米,质量单位是千 克,时间单位是秒。另外,国际单位制在热学、电学、光学中还有四个基本单位,以后将进 一步学习。 4. 单位制在物理计算中的作用 在物理计算中, 如果所有已知量都用同一单位制中的单位表示, 计算结果就一定是用该 单位制中的单位表示的,所以,在计算过程中就不必一一写出各个量的单位,直接在结果中 写出所求物理量的单位即可。计算前注意先要把各已知量的单位统一为同一单位制中的单 位。在物理计算中,一般采用国际单位制。 单位制的意义是什么 对一个物理量进行定量描述,仅仅用一个数是不够的,一定得在数后带有单位,同一个 物理量,选用不同单位其数不同。 在研究物理问题中,用物理概念、物理规律研究物理与 物理量的关系时,物理单位要跟随物理量参与运算。物理单位进入物理关系的数学表达式, 对准确理解物理概念、物理关系很有帮助,但表达式繁杂。选用了统一的单位制后,每一 选用了统一的单位制后, 选用了统一的单位制后 个物理量在这一单位制中有确定的单位,进行物理运算时,可以只计算数据,不必带单位, 个物理量在这一单位制中有确定的单位,进行物理运算时,可以只计算数据,不必带单位, 从而使物理运算简化。 “kg、m、s” 在力学中有最基本的地位,用这些物理量的单位做基 从而使物理运算简化。 本单位后,可使基本单位的数目最少,所以在力学中规定 m、kg、s 为国际单位制的基本单 、 、 位。 二、超重和失重 只有在物体处于平衡时,弹簧 1. 弹簧秤是测量力的仪器,用弹簧秤来测量物体的重力。只有在物体处于平衡时 只有在物体处于平衡时 的弹力才等于物体重力的大小。 2. 超重:当物体具有向上的加速度时,物体对支持物的压力(或对悬线的拉力)大于物 体所受的重力的现象称为超重(overweigh)现象。 由此可知:产生超重现象的条件是物体具有向上的加速度,它与物体运动速度的大小 :产生超重现象的条件是物体具有向上的加速度, 和方向无关。超重包括加速上升和减速下降两种情况。 超重包括加速上升和减速下降两种情况。 超重包括加速上升和减速下降两种情况 3. 失重:当物体具有向下的加速度时,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于
2

物体所受的重力的现象,称为失重(weightlessness)现象。 由此可知:产生失重现象的条件是物体具有向下的加速度 产生失重现象的条件是物体具有向下的加速度,它与物体运动速度的大小 产生失重现象的条件是物体具有向下的加速度 和方向无关。失重现象包括加速下降和减速上升两种情况。 失重现象包括加速下降和减速上升两种情况。 失重现象包括加速下降和减速上升两种情况 4. 完全失重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于 0 的状态,叫做完全失重 状态。 产生完全失重现象的条件:当物体竖直向下的加速度等于 g 时,就产生完全失重现象。 如何正确理解“超重” 失重” 如何正确理解“超重”“失重”的本质 、 超重不是重力增加,失重不是重力减小,完全失重不是重力消失。在超、失重现象中, 重力不变,仅是“视重”的变化。在完全失重状态下,平常重力产生的一切物理现象都不存 重力不变 在。 三、关于轻绳、轻弹簧的问题 关于轻绳 1. 轻绳 (1)拉力的方向一定沿绳。 (2)同一根绳上各处的拉力大小都相等。 (3)认为受力形变极微,看作不可伸长。 (4)弹力可作瞬间变化。 弹力可作瞬间变化。 弹力可作瞬间变化 2. 轻弹簧 (1)各处的弹力大小相等,方向与弹簧形变的方向相反。 (2)弹力的大小遵循 F=kx 的关系。 (3)弹簧的弹力不能发生突变。 弹力不能发生突变。 弹力不能发生突变 四、关于临界问题处理的基本方法是 1. 要详细分析物理过程,根据条件变化或过程的发展分析引起的受力情况的变化和状态 的变化,找到临界点或临界条件。 2. 常用极限分析法分析临界点或临界条件,即利用放大或缩小的思想使问题暴露得更明 显,更突出。 五、连接体问题 1. 连接体:两个或两个以上相互联系的物体组成连接体。 2. 整体法:当两个或两个以上有相互联系的物体相对同一参考系具有相同加速度时,可 选整体为研究对象。 3. 隔离法:把题目中每一物体隔离出来分别进行受力分析、列方程 4. 选取研究对象的原则有两点: (1)受力情况简单,与已知量、未知量关系密切。 (2)先整体后隔离。 构成连接体的各部分之间的重要的联系纽带之一就是加速度, 当两个或两个以上的物体 相对同一参考系具有相同加速度时, 有些题目也可采用整体与隔离相结合的方法, 一般步骤 用整体法或隔离法求出加速度,然后用隔离法或整体法求出未知力。

典型例题
例 4. 判断下列关于速度的说法,正确的是 A. 速度是表示物体运动快慢的物理量,它既有大小,又有方向。 B. 平均速度就是速度的平均值,它只有大小没有方向。 C. 汽车以速度 v1 经过某一路标,子弹以速度 v2 从枪口射出, v1 和 v2 均指平均速度。 D. 运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度,叫瞬时速度,它是矢量。

3

例 5. 一个物体做直线运动,前一半时间的平均速度为 v1 ,后一半时间的平均速度为 v2 , 则全程的平均速度为多少?如果前一半位移的平均速度为 v1 ,后一半位移的平均速度为 v2 , 全程的平均速度又为多少?

例 6. A. B. C. D.

打点计时器在纸带上的点迹,直接记录了 物体运动的时间 物体在不同时刻的位置 物体在不同时间内的位移 物体在不同时刻的速度

例 7. 如图所示,打点计时器所用电源的频率为 50Hz,某次实验中得到的一条纸带,用毫 米刻度尺测量的情况如图所示,纸带在 A、C 间的平均速度为 m/s,在 A、D 间 的平均速度为 m/s,B 点的瞬时速度更接近于 m/s。

答案: 答案:0.35 0.42 0.35 例 8. 关于加速度,下列说法中正确的是 A. 速度变化越大,加速度一定越大 B. 速度变化所用时间越短,加速度一定越大 C. 速度变化越快,加速度一定越大 D. 速度为零,加速度一定为零

例 9. 如图所示是某矿井中的升降机由井底到井口运动的图象,试根据图象分析各段的运 动情况,并计算各段的加速度。

4

例 15. 一滑块由静止开始,从斜面顶端匀加速下滑,第 5s 末的速度是 6m/s。求: (1)第 4s 末的速度; (2)头 7s 内的位移; (3)第 3s 内的位移。 解析: 解析:根据初速度为零的匀变速直线运动的比例关系求解。 (1)因为 v1 : v2 : v3 : ……= 1: 2 : 3: …… 所以 v4 : v5 = 4 : 5 第 4s 末的速度为

4 4 v5 = × 6m / s = 4.8m / s 5 5 x = v ? t 得前 5s 内的位移为: (2)由 6 v x = ? t = × 5m = 15m 2 2 x1 : x2 : x3 : …… = 12 : 22 : 33 …… 因为 v4 =
2 2 所以 x5 : x7 = 5 : 7

前 7s 内的位移为:

x7 =

72 7 × 15 x = m = 29.4m 2 5 5 5

2 2 (3)由(2)可得 x1 : x5 = 1 : 5

1 15 x = 2 m = 0.6m 2 5 5 5 x1 : x3 ……=1:5:…… 因为 x1 =
所以 x1 : x3 =1:5 第 3s 内的位移 x3 = 5 x1 = 5 × 0.6m = 3m

例 18. 下列说法中正确的是 A. 同学甲用力把同学乙推倒,说明只是甲对乙有力的作用,乙对甲没有力的作用 B. 只有有生命的物体才会施力,无生命的物体只能受到力,不会施力 C. 任何一个物体,一定既是受力物体,也是施力物体 D. 在几组力的图示中,长的线段所对应的力一定比短的线段所对应的力大

例 19. 请在下图画出杆和球所受的弹力。

(a)杆在重力作用下对 A、B 两处都产生挤压作用,故 A、B 两点处对杆都有弹力, 弹力方向与接触点的平面垂直,如下图(a)所示。 (b)杆对 C、D 两处有挤压作用,因 C 处为曲面,D 处为支撑点,所以 C 处弹力垂直
5

其切面指向球心,D 处弹力垂直杆向上。如下图(b)所示。 (c)挤压墙壁且拉紧绳子,所以墙对球的弹力与墙面垂直;绳子对球的弹力沿绳斜向 上。如下图(c)所示。 说明: 说明:面接触时的压力和支持力与接触面垂直,但不一定竖直,点接触的压力和支持力 与过切点的切面垂直,沿球面的半径方向。

例 20. 用水平推力 F=20N 把一个质量为 5kg 的物体压在竖直墙壁上下滑, 墙壁与物体的 动摩擦因数为 0.2,判断物体所受摩擦力的方向,求摩擦力的大小。

例 21. 如图所示,地面上叠放着 A、B 两个物体,力 F 分别作用于 A、B 两物体上时,A、 B 静止不动,试分别分析 A、B 受到的摩擦力的情况。

6

例 22. 关于两个力的合力,下列说法错误的是 A. 两个力的合力一定大于每个分力 B. 两个力的合力可能小于较小的那个分力 C. 两个力的合力一定小于或等于两个分力 D. 当两个力大小相等时,它们的合力可能等于分力大小

例 23. 在电线杆的两侧常用钢丝绳把它固定在地上(如图) 。如果钢丝绳与地面的夹角

∠A = ∠B = 60o ,每条钢丝绳的拉力都是 300N,求两根钢丝绳作用在电线杆上的合力。

说明:力的合成有“作图法”和“计算法” 说明: ,两种解法各有千秋。 “作图法”形象直观, 一目了然,但不够精确,误差大; “计算法”是用平行四边形先作图,再解三角形,似乎比 较麻烦,但计算结果更准确。今后我们遇到的求合力的问题,多数都用计算法,即根据平行 四边形定则作出平行四边形后,通过解其中的三角形求合力。在这种情况下作的是示意图, 不需要很严格,但要规范,明确哪些该画实线,哪些该画虚线,箭头应标在什么位置等。

7

例 24. 物体受到三个力的作用,其中两个力的大小分别为 5N 和 7N,这三个力的合力最 大值为 21N,则第三个力的大小为多少?这三个力的合力最小值为多少?

例 25. 将一个力 F 分解为两个分力 F1 和 F2,则下列说法中正确的是 A. F 是物体实际受到的力 B. F1 和 F2 两个分力在效果上可以取代力 F C. 物体受到 F1、F2 和 F 三个力的作用 D. F 是 F1 和 F2 的合力 说明: 说明:合力与分力是一种等效替代关系,在力的合成中,分力是物体实际受到的力。 在力的分解中,分力不是物体实际受到的力。 例 26. 如图所示,电灯的重力 G=10N,AO 绳与顶板间夹角为 45 ,BO 绳水平,则 AO 绳所受的拉力 F1= ;BO 绳所受的拉力 F2= 。
o

答案: 10N 答案: 10 2 N 说明: 说明:将一个已知力分解,在理论上是任意的,只要符合平行四边形定则就行,但在 实际问题中,首先要弄清所分解的力有哪些效果,再确定各分力的方向,最后应用平行四边 形定则求解。

8

例 27. 在倾角 α = 30 的斜面上有一块竖直放置的挡板,在挡板和斜面之间放有一个重为 G=20N 光滑圆球,如图甲所示,试求这个球对斜面的压力和对挡板的压力。
o

答案: 答案: F1 = G tan α , F2 = G cos α 说明: 说明:根据力实际产生的效果分解是同学们应该掌握的—项很重要的方法。 例 28 在车厢内光滑的水平桌面上放一小球,当火车突然启动向右运动时,相对于车厢 小球将怎样运动?相对于地面小球又将怎样运动?如果桌面是粗糙的, 小球的运动情况又如何 改变?

解析 小球原来与车厢一起处于静止状态, 当火车突然启动向右运动时, 由于小球具有 惯性,还要保持原来的相对地面的静止状态,所以小球相对于车厢要向左运动。 如果此时桌面是光滑的,小球的水平方向就不受力,将相对于车厢以火车相对地面的 速度大小向相反方向运动,只要桌面足够大,小球的运动就不会停止。因而,小球相对于车 厢运动的距离和火车相对于地面运动的距离始终是相等的, 所以, 小球在这一瞬间将是相对 于车厢向左运动的,而相对于地面是静止的。 如果此时桌面是粗糙的,小球虽然相对于车厢向左运动,但由于水平方向受到了摩擦 阻力,不断地改变着小球向左的运动速度的大小,使得小球向左的速度越来越小,最终停止 运动,相对于车厢保持静止,所以小球在火车启动瞬间将相对于车厢向左运动,相对于地面 却在向右运动。 答案 见解析。 要注意掌握正确的分析方法, 通常解决这类问题的一般思 说明 分析惯性现象问题时, 路为: (1)分析物体原来处于何种状态; (2)发生了什么特殊情况; (3)找到哪个物体还要保持原来的什么运动状态; (4)产生了什么现象; (5)最终会导致什么样的结果。 值得注意的是:静止是速度为零的一种运动状态。 例 29 有哪些方法可以验证 a 与 F 的正比例关系? 解析 方法一 直接验证

F1 a1 F1 F2 = = (1)比例法:验证: F2 a2 或 a1 a2 (2)图象法:作 a —F 图象,看其是否为过原点的直线
方法二 间接验证
9

根据本实验设计,两车同时运动,同时停止,具有相同的运动时间,因为

x=

1 2 at 2 ,

x1 a1 = 所以 x2 a2
由此可见,只要验证 x 与 F 的正比例关系即可。 说明 这种方法可以推导验证物理学中的各种正比例关系。 例 30 静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力,在力刚开始作用的瞬间,下列 说法中正确的是 A. 物体立即获得加速度和速度 B. 物体立即获得加速度,但速度仍为零 C. 物体立即获得速度,但加速度仍为零 D. 物体的速度和加速度均为零 解析 由牛顿第二定律的瞬时性可知,力作用的瞬时即可获得加速度,但无速度。 答案 B 加速度是力作用的结果, 加速度和力之间, 具有因果性、 说明 力是加速度产生的原因, 瞬时性、矢量性。

已知物体的受力情况, 题型 1 已知物体的受力情况,求解物体的运动情况 例 33. 质量 m=4kg 的物块,在一个平行于斜面向上的拉力 F=40N 作用下,从静止开始 沿斜面向上运动,如图所示,已知斜面足够长,倾角θ=37°,物块与斜面间的动摩擦因数 ?=0.2,力 F 作用了 5s,求物块在 5s 内的位移及它在 5s 末的速度。 (g=10m/s2,sin37°= 0.6,cos37°=0.8)

F

θ

10

如图,建立直角坐标系,把重力 mg 沿 x 轴和 y 轴的方向分解
FN F? GX θ G Gx=mgsinθ Gy=mgcosθ y轴 FN=mgcosθ F? =?Fn=?mgcosθ x 轴 由牛顿第二定律得 F-F? -GX=ma 即 F-?mgcosθ-mgsinθ=ma GY F

F ? ?mg cos θ ? mg sin θ m a= 40 ? 0.2 × 4 × 10 × 0.8 ? 4 × 10 × 0.6 4 =
=2.4m/s2
5s 内的位移 5s 末的速度

1 1 2 x= 2 at = 2 ×2.4×52=30m
v=at=2.4×5=12m/s

题型 2 已知运动情况求物体的受力情况 例 34. 如图所示,质量为 0.5kg 的物体在与水平面成 300 角的拉力 F 作用下,沿水平桌面 向右做直线运动,经过 0.5m 的距离速度由 0.6m/s 变为 0.4m/s,已知物体与桌面间的动摩擦 因数μ=0.1,求作用力 F 的大小。 g=10m/s2) (
300

F

11

解析: 解析:对物体受力分析,建立直角坐标系如图
FN F?
300

F

mg

由 vt2-v02=2ax a=(vt2-v02)/2x =(0.42-0.62)/2×0.5 =-0.2m/s2 负号表示加速度方向与速度方向相反,即方向向左。 y 轴方向 FN+Fsin30°=mg FN=mg-Fsin300 Fμ=ΜFN=μ(mg-Fsin30°) x 轴方向 由牛顿第二定律得 Fcos30°-Fμ=ma 即 Fcos30°-μ(mg-Fsin30°)=ma F=m(a+μg)/(cos30°+μsin30°) =0.5×(-0.2+0.1×10)/( 3 /2+0.1×1/2) ≈0.44N 例 35. 马对车的作用力为 F, 车对马的作用力为 T。 关于 F 和 T 的说法正确的是 ( A. F 和 T 是一对作用力与反作用力。 B. 当马与车做加速运动时,F>T。 C. 当马与车做减速运动时,F<T。 D. 无论做什么运动,F 和 T 的大小总是相等的。 )

例 37. 如图所示,甲船及人总质量为 m1,乙船及人的总质量为 m2,已知 m1=2m2,甲、 乙两船上的人各拉着水平轻绳的一端对绳施力,设甲船上的人施力为 F1,乙船上的人施力 为 F2。甲、乙两船原来都静止在水面上,不考虑水对船的阻力,甲船产生的加速度大小为 a1,乙船产生的加速度大小为 a2,则 F1:F2= ,a1:a2= 。

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解析: 解析:以绳为研究对象,它受甲船上的人所施的力 F1 和受乙船上的人所施的力 F2。由 于绳的质量为零(轻绳) ,故由牛顿第三定律得 F1=F2,由于绳对甲船上的人所施的力 F1’与 F1,绳对乙船上的人所施的力 F2’与 F2 分别为作用力与反作用力。故由牛顿第三定律可解本 题。 有牛顿第三定律可知力的大小应满足关系式 F1’=F1,F2’=F2 所以 F1’=F2/ 分别对甲、乙船应用牛顿第二定律得 由于 m1=2m2 所以 a1:a2=1:2,故 F1:F2= 1:1

a1 =

F1 ' m1

a2 =

F2 ' m2

a1:a2=1:2

例 38. 光滑水平面上 A、B 两物体 mA=2kg、mB=3kg,在水平外力 F=20N 作用下向右加 速运动。求 (1)A、B 两物体的加速度多大? (2)A 对 B 的作用力多大?

解:设两物体加速度大小为 a,A 对 B 作用力为 F1,由牛顿第三定律得 B 对 A 的作用 力 F2=F1。 对 A 受力如图

由牛顿第二定律 F 合 A=mAa F-F2=mAa 20-F2=2a ① 对 B 受力如图

得:

由牛顿第二定律 F 合 B=mBa 得: F1=mBa F1=3a ② 由①、②联立得:a=4m/s2 F1=12N F=20N 而 F1=12N ,所以不能说力 F 通过物体 A 传递给物体 B。分析: (1) (2)①+②得 F=(mA+mB)a 即:因为 A、B 具有相同加速度,所以可把 A、B 看作一个整体应用牛顿第二定律

思考:本题应怎样解更简单? 思考:本题应怎样解更简单?
对 AB 整体受力如图

竖直方向平衡,故 FN=(mA+mB)g 由牛顿第二定律 F 合=(mA+mB)a 得:

13

F 20 = = 4m / s 2 a= mA + mB 3 + 2
对 B 受力如图

由牛顿第二定律 F 合 B=mBa 得:F1= mBa=3 × 4=12N 例 39. 如图所示,质量为 m 的物块放在倾角为 θ 的斜面上,斜面体的质量为 M,斜面与 物块无摩擦,地面光滑,现对斜面施一个水平推力 F,要使物块相对斜面静止,力 F 应多大?

14

解析: 解析:两物体无相对滑动,说明两物体加速度相同,方向水平。对于物块 m,受两个力 作用,其合力水平向左。先选取物块 m 为研究对象,求出它的加速度,它的加速度就是整 体加速度,再根据 F=(M+m)a 求出推力 F,步骤如下: 先选择物块为研究对象,受两个力,重力 mg、支持力 FN,且两力合力方向水平,如图 所示,由图可得:

mg tan θ = ma , a = g × tan θ

再选整体为研究对象,根据牛顿第二定律 F = ( M + m ) a = ( M + m) g tan θ 。 答案: 答案: ( M + m) g tan θ 说明: (1)本题的解题过程是先部分后整体,但分析思路却是先整体后部分。要求 F, 先选整体受力情况最简单但加速度不知,而题意却告诉 m 与 M 相对静止,实际上是告知了 m 的运动状态,这正是解决问题的突破口。 (2)解题的关键是抓住加速度的方向与合外力的方向一致,从而界定了 m 的合外力方 向。 (3)试分析 F> ( M + m) g tan θ 或 F< ( M + m) g tan θ 时物块相对斜面体将怎样运动?
2 例 40. 一物体在 2N 的外力作用下,产生 10cm/s 的加速度,求该物体的质量。下面有 几种不同的求法,其中单位运用正确、简洁而又规范的是:

A.

m=F a=

2 kg = 0.2kg 10

m=F a=
B.

2N kg ? m s 2 = 20 = 20kg 0.1 m s 2 m s2

2 kg = 20kg 0.1 C. 2 m=F a= = 20kg 0.1 D. m=F a=
例 41. 一个人站在体重计的测盘上,在人下蹲的过程中,指针示数变化应是 A. 先减小,后还原 B. 先增加,后还原 C. 始终不变 D. 先减小,后增加,再还原

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高一物理必修1各章试题及答案
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高一物理必修一试题及答案
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高一物理必修1期末试题及答案详解
高一物理必修1期末试题及答案详解_理化生_高中教育_教育专区。高一物理试题一、选择题 1.有关质点的下列说法正确的是( ) A.质量很小的物体一定能够被看作质点 ...
2015高一物理必修一期末考试题(含答案)
高一物理必修期末测试题 A 类题《满分 60 分,时间 40 分钟,g 均取 10m/s 》 姓名 一、选择题(每小题 2 分,共 20 分,各小题的四个选项中只有一个...
高一物理必修一期末考试题(含答案)
高一物理必修期末测试题 A 类题《满分 60 分,时间 40 分钟,g 均取 10m/s 》姓名 座号 一、选择题(每小题 2 分,共 20 分,各小题的四个选项中只有...
2014-2015学年度高一物理必修1期末复习题两套(有答案)
高一物理必修 1 期末复习题(一)一、选择题 1.下列叙述中正确的是( ) A.我们所学过的物理量:速度、加速度、位移、路程都是矢量 B.物体从静止开始的下落运动...
高中物理必修一期末考试题(含答案)
高中物理必修期末考试题(含答案)_理化生_高中教育_教育专区。高一物理必修一测试题(A)一、选择题 1.下列叙述中正确的是( ) v A.我们所学过的物理量:速度...
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