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高一物理必修一全册练习题


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第一章
§1.1 质点、参考系和坐标系

运动的描述

【课前预习】 1.机械运动 物体相对于其他物体的 变化,也就是物体的 随时间的变化, 是自然界中最 、最 的运动形态,称为机械运动。 是绝对的, 是相 对的。 2.质点 我们在研究物体的运动时,在某些特定情况下,可以不考虑物体的 和 , 把它简

化为一个 ,称为质点,质点是一个 的物理模型。 3.参考系 在描述物体的运动时,要选定某个其他物体做参考,观察物体相对于它的位置是否随 变化, 以及怎样变化, 这种用来做 的物体称为参考系。 为了定量地描述物体的位置及位置变化, 需要在参考系上建立适当的 。 【课堂练习】 1.敦煌曲子词中有这样的诗句: “满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行。 ” 其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是( ) A.船和山 B.山和船 C.地面和山 D.河岸和流水 2.下列关于质点的说法中,正确的是( ) A.质点就是质量很小的物体 B.质点就是体积很小的物体 C.质点是一种理想化模型,实际上并不存在 D.如果物体的大小和形状对所研究的问题是无关紧要的因素时,即可把物体看成质点 3.关于坐标系,下列说法正确的是( ) A.建立坐标系是为了定量描写物体的位置和位置变化 B.坐标系都是建立在参考系上的 C.坐标系的建立与参考系无关 D.物体在平面内做曲线运动,需要用平面直角坐标系才能确定其位置 4.在以下的哪些情况中可将物体看成质点( ) A.研究某学生骑车由学校回家的速度 B.对这名学生骑车姿势进行生理学分析 C.研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹 D.研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面 【课后练习】 5.在下述问题中,能够把研究对象当作质点的是( ) A.研究地球绕太阳公转一周所需时间的多少 B.研究地球绕太阳公转一周地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化 C.一枚硬币用力上抛,猜测它落地时正面朝上还是反面朝上 D.正在进行花样溜冰的运动员 6.坐在美丽的校园里学习毛泽东的诗句“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”时,我们感觉是静止 不动的,这是因为选取 作为参考系的缘故,而“坐地日行八万里”是选取 作为参考 系的。 7.指出以下所描述的各运动的参考系是什么? (1) 太阳从东方升起,西方落下; (2) 月亮在云中穿行; (3) 汽车外的树木向后倒退。
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8.一物体从 O 点出发,沿东偏北 30 度的方向运动 10 m 至 A 点,然后又向正南方向运动 5 m 至 B 点。 (sin30°=0.5) (1)建立适当坐标系,描述出该物体的运动轨迹; (2)依据建立的坐标系,分别求出 A、B 两点的坐标。

【能力拓展】 9.在二战时期的某次空战中,一英国战斗机驾驶员在飞行中伸手触到了一颗“停”在驾驶舱边的 炮弹,你如何理解这一奇怪的现象?

【本课小结】 本课时学习了质点、参考系、坐标系三个基本概念,质点是重点,是理想化模型,是一种科学抽 象。判断物体能否视为质点的依据在于研究问题的角度,跟物体本身的形状、大小无关。因此,分析 题目中所给的研究角度,是学习质点概念的关键。 运动是绝对的,运动的描述是相对的;对同一运动,不同参考系描述形式不同。一般选大地为参 考系。坐标系是建立在参考系之上的数学工具。坐标系的建立,为定量研究物体的运动奠定了数学基 础。

§1.2 时间和位移
【课前预习】 1. 时刻和时间间隔 时刻和时间间隔既有联系又有区别, 在表示时间的数轴上, 时刻用 表 示,时间间隔用 表示,时刻与物体的 相对应,表示某一瞬间;时间间隔与物体的 相对应,表示某一过程(即两个时刻的间隔) 。 2.路程和位移 路程是物体运动轨迹的 ,位移是用来表示物体(质点)的 的 物理量,位移只与物体的 有关,而与质点在运动过程中所经历的 无关,物体的位移可 以这样表示:从 到 作一条有向线段,有向线段的长度表示位移的 ,有向 线段的方向表示位移的 。 3.矢量和标量 既有 又有 的物理量叫做矢量,只有大小没有方向的物理量叫做 。 矢量相加与标量相加遵守不同的法则, 两个标量相加遵从 的法则, 矢量相加的法则与此不同。 【课堂练习】 1.以下的计时数据,指时间间隔的是( ) A.学校每天 7:30 准时上课 B.每节课 45 min C.数学考试 9:40 结束 D.周末文艺晚会 18:40 开始 2.如图所示,一物体沿 3 条不同的路径由 A 运动到 B,则沿哪条路径运动时的位移较大( ) A.沿 1 较大 B.沿 2 较大 C.沿 3 较大 D.都一样大
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3.下列关于位移和路程的说法,正确的是( ) A.位移和路程总是大小相等,但位移是矢量,路程是标量 B.位移是描述直线运动的,路程是描述曲线运动的 C.位移只取决于始末位置,而路程还与实际运动的路线有关 D.物体的路程总大于或等于位移的大小 4.一质点向东运动了 300 m,又向南运动了 400 m,则质点通过的路程为 ,位移的大小 为 。 【课后练习】 5.下列关于矢量(位移)和标量(温度)的说法中,正确的是( ) A.两运动物体的位移大小均为 30 m,这两个位移不一定相同 B.做直线运动的两物体的位移 X 甲=3 m,X 乙=-5 m,则 X 甲>X 乙 C.温度计读数有正有负,其正负号表示方向 D.温度计读数的正负号表示温度高低,不能说表示方向 6.一质点绕半径为 R 的圆周运动了一周,则其位移大小为 ,路程是 。若质点运动了 3 1 周,则其位移大小为 ,路程是 。此运动过程中最大位移是________,最大路程是 4 _________。 7.从高为 5 m 处以某一初速度竖直向下抛出一个小球,在与地面相碰后弹起,上升到高为 2 m 处 被接住,则这一段过程中( ) A.小球的位移为 3 m,方向竖直向下,路程为 7 m B.小球的位移为 7 m,方向竖直向上,路程为 7 m C.小球的位移为 3 m,方向竖直向下,路程为 3 m D.小球的位移为 7 m,方向竖直向上,路程为 3 m 【能力拓展】 8.我国在 2003 年 10 月成功地进行了首次载人航天飞行。下面是“神州 5 号”飞船在飞行中所记 录的一些数据,请分别说出哪些是指时刻的?哪些是指时间的? 15 日 09 时 0 分“神州 5 号”飞船点火,经 9 小时 40 分 50 秒,在 15 日 18 时 40 分 50 秒我国宇航员 杨利伟在太空中展示中国国旗和联合国国旗,再经 11 小时 42 分 10 秒,于 16 日 06 时 23 分飞船在内蒙 古中部地区成功着陆。

9.中学的垒球场的内场是一个边长为 16.77 m 的正方 形,在它的四个角分 别设本垒和一、二、三垒,如图所示。一位击球员击球后, 由本垒经一垒、二垒 直跑到三垒。他运动的路程是 m,位移是 m, 位移的方 向 。 【本课小结】 本节重点是理解并能计算物体运动过程中的路程和位移,最根本的方法是掌握其定义,领悟二者 的物理意义及其区别与联系,学完本节请填写下表中内容。 路程 定义 性质 单位 联系
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位移

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§1.3 运动快慢的描述--------速度
【课前预习】 1.坐标与坐标的变化量 物体沿直线运动,并以这条直线为 x 坐标轴,这样,物体的位置就可以用 来表示,物体的 位移就可以通过坐标的 Δ x=x2-x1 来表示,Δ x 的大小表示位移的 ,Δ x 的正负表示位 移的 。 2.速度 表示质点运动 和 的物理量。 (1)定义:质点的位移跟发生这段位移所用时间的 。 (2)定义式:v= 。 (3)单位: 、 、 等。 (4)矢量性:速度的大小用公式计算,在数值上等于单位时间内物体位移的大小,速度的方向就是 物体的 。 3.平均速度 (1)定义:在变速运动中,运动质点的位移和所用时间的比值,叫做这段时间内的平均速度,平均 速度只能 地描述运动的快慢。 (2)理解:在变速直线运动中,平均速度的大小跟选定的时 间或位移有关,不同 或不同 内的平均速度一般不同,必须指明求出的平均速度是哪段 或哪段 内的平均速度。 4.瞬时速度 (1)定义:运动质点在某一 或某一 的速度叫做瞬时速度。 (2)理解:①直线运动中,瞬时速度的方向与质点经过某一位置时的 相同。②瞬时速度与 时刻或位置对应,平均速度跟 或 对应。③当位移足够小或时间足够短时,认为平均速 度就等于 。④在匀速直线运动中, 和瞬时速度相等。 5.速率 速度的 叫做速率,只表示物体运动的 ,不表示物体运动的 ,它是 量。 【课堂练习】 1.如图,物体从 A 运动到 B,用坐标表示 A、B 位置并表示出 A、B 位置的变化量。
A -3 -2 -1 0 1 2
B

3

4

第 1 题图

2.下列关于平均速度和瞬时速度的说法正确的是( ) ?x A.平均速度 v ? ,当 ?t 充分小时,该式可表示 t 时刻的瞬时速度 ?t B.匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度 C.瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动 D.只有瞬时速度可以精确描述变速运动 3.下面几个速度中表示平均速度的是 ,表示瞬时速度的是 A.子弹出枪口的速度是 800 m/s B.汽车从甲站行驶到乙站的速度是 20 m/s C.火车通过广告牌的速度是 72 km/h D.人散步的速度约为 1 m/s 4.下列关于速度的说法中正确的是( ) A.速度是描述物体位置变化的物理量 B.速度是描述物体位置变化大小的物理量
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x/m



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C.速度是描述物体运动快慢的物理量 D.速度是描述物体运动路程和时间关系的物理量 【课后练习】 5.下列说法正确的是( ) A.平均速度就是速度的平均值 B.瞬时速率是指瞬时速度的大小 C.火车以速度 v 经过某一段路,v 是指瞬时速度 D.子弹以速度 v 从枪口射出,v 是平均速度 6.一物体沿直线运动。 (1)若它在前一半时间内的平均速度为 v1,后一半时间的平均速度为 v2, 则全程的平均速度为多大?(2)若它在前一半路程的平均速度为 v1,后一半路程的平均速度为 v2,则 全程的平均速度多大?

2 的路程,接着以 20 km/h 的速度跑完了余下的路程,若全程的平均 3 速度是 28 km/h,则 v 是( ) A.24 km/h B.35 km/h C.36 km/h D.48 km/h

7.一辆汽车以速度 v 行驶了

8.短跑运动员在 100 m 比赛中,以 8 m/s 的速度迅速从起点冲出,到 50 m 处的速度是 9 m/s,10s 末到达终点的速度是 10.2 m/s,则运动员在全程中的平均速度是( ) A.9 m/s B.10.2 m/s C.10 m/s D.9.1 m/s

【能力拓展】 9.一架飞机水平匀速地在某同学头顶上飞过,当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来的时候, 发现飞机在他前上方约与地面成 60°角的方向上,据此可估算出此飞机的速度约为声速的 倍。

【名师小结、感悟反思】 掌握某一物理量的最根本方法是紧扣定义,因此准确把握各物理量的确切含义、区分是标量还是矢 量,是学习本节的关键。

?平均速度(粗略) 速度? ? 速率 ?瞬时速度(精确)
注意:平均速率不是平均速度的大小, 平均速率 ? 路程 。
时间

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§1.4 实验:用打点计时器测速度
【课前预习】 1.仪器构造 (1)下图为电磁打点计时器的构造图,图中标出了几个主要部件的代号,它们的名称分别是:

1、 2、 3、 6、 7、 8、 (2)下图为电火花计时器的构造图

4、 9、

5、

2.仪器原理 电磁打点计时器是一种记录运动物体在一定 内发生 的仪器,它使用 电源,由 学生电源供电,工作电压在 以下,当电源的频率是 50 Hz 时,它每隔 打一个点,通电前把纸 带穿过 ,再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面,接通电源后,在线圈和永久磁铁的作用下, 便振动起来,带动其上的 上下振动。这时,如果纸带运动,振针就通过复写纸片在纸带上留下 一行小点,如果把纸带跟运动的物体连在一起,即由物体带动纸带一起运动,纸带上各点之间的距离就 表示相应时间间隔中物体的 。 电火花计时器的原理与电磁打点计时器类似,这种计时器工作时,纸带运动受到的阻力比较 , 实验误差也就比较 。 3.速度时间图象(v-t 图象) 用来描述 随 变化关系的图象。 4.偶然误差是指由 因素造成的,用 的方法可以减小偶然误差。 系统误差是由 、 造成的,特点是多次重复测量 的结果总是 真实值,呈现单一倾向。 5.相对误差等于 。 6.有效数字是指带有一位 的近似数字。 【课堂练习】 1.关于误差,下列说法正确的是( ) A.仔细测量可以避免误差 B.误差是实验中产生的错误 C.采用精密仪器,改进实验方法,可以消除误差
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D.实验中产生的误差是不可避免的,但可以设法尽量减小误差 2.用毫米刻度尺测量物体的长度,下列哪些读数符合有效数字要求( ) A.1.502 m B.1.6214 m C.12.40 cm D.4.30 mm 3.关于接通电源和释放纸带(物体)的次序,下列说法正确的是( ) A.先接通电源,后释放纸带 B.先释放纸带,后接通电源 C.释放纸带同时接通电源 D.先接通电源或先释放纸带都可以 4.电磁打点计时器和电火花计时器都是使用 电源的仪器,电磁打点计时器的工 作电压是 ,电火花计时器的工作电压是 V,其中 实验误差较小。当电源频 率是 50 Hz 时,它每隔 s 打一次点。 【课后练习】 5.根据打点计时器打出的纸带,我们可以不利用公式计算就能直接得到或直接测量得到的物理量是 ( ) A.时间间隔 B.位移 C.平均速度 D.瞬时速度 6.当纸带与运动物体连接时,打点计时器在纸带上打出点痕,下列说法正确的是( ) A.点痕记录了物体运动的时间 B.点痕记录了物体在不同时刻的位置或某段时间内的位移 C.点在纸带上的分布情况,反映了物体的形状 D.点在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况 7.利用打点计时器打出的纸带( ) A.能准确地求出某点的瞬时速度 B.只能粗略地求出某点的瞬时速度 C.能准确地求出某段时间内的平均速度 D.可以任意地利用某段时间内的平均速度代表某点的瞬时速度 【能力拓展】 8. 如图所示为某质点做直线运动的速度—时 间图象, 下列说法正确 的是( )

A.质点始终向同一方向运动 B.在运动过程中,质点运动方向发生变化 C.前 2 s 内做加速直线运动 D.后 2 s 内做减速直线运动 9.如图所示是一个物体的 v-t 图象, 从以下三 是怎样变化的? ( 1) 物体是从静止开始运动还是具有一定的初 (2)运动的方向是否变化? (3)速度的大小是否变化?怎样变化? 个方面说明它的速度 速度?

【本课小结】 打点计时器是一种记录运动物体在一定时间内位移的仪器,分为电磁打点计时器和电火花计时器, 工作电压分别为 10 V 以下和 220 V,均为交流电,打点间隔 0.02 s。 利用 v-t 图象可以读出初速度和运动方向,可以判断出物体的运动情况。
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§1.5

速度变化快慢的描述—加速度

【课前预习】 1.加速度 (1)定义:加速度等于速度的 跟发生这一改变所用 的比值,用 a 表示加速度。 (2)公式:a= 。 (3)物理意义:表示速度 的物理量。 (4)单位:在国际单位制中,加速度的单位是 ,符号是 ,常用的单位还有 cm/s2。 (5) 加速度是矢量, 其方向与速度变化的方向相同, 即在加速直线运动中, 加速度的方向与 方 向相同,在减速直线运动中,加速度的方向与 方向相反。 2.速度变化量 速度变化量Δ v= 。 3.v-t 图象
( v m/s)
a b Δv

α
0

Δt

t/s

(1)v-t 图象中曲线的 反映了 。 ?v ?v tan ? ? ( 2) a ? ,所以 a ? tan ? 即为直线的 , 即为加速度的大小, ?t ?t 即为加速度的正负。 【课堂练习】 1.关于加速度的概念,下列说法中正确的是( ) A.加速度就是加出来的速度 B.加速度反映了速度变化的大小 C.加速度反映了速度变化的快慢 D.加速度为正值,表示速度的大小一定越来越大 ?v 2.由 a ? 可知( ) ?t A.a 与Δ v 成正比 B.物体加速度大小由Δ v 决定 C.a 的方向与Δ v 的方向相同 D.Δ v/Δ t 叫速度变化率,就是加速度 3.某物体运动的 v-t 图象如图所示,则该物体 ( ) A.做往复运动 B.做匀速直线运动 C.朝某一方向做直线运动 D.以上说法都不正确 4.如图是一质点的速度时间图象,由图象可知:质点在 0 ~2 s 内的加速度是 ,在 2 ~ 3 s -1 内的加速度是 ,在 4 ~ 5 s 内的加速度是 。 v/m·s 【课后练习】 3 5.关于小汽车的运动,下列说法哪些是可能的( ) 2 A.小汽车在某一时刻速度很大,而加速度为零 1 B.小汽车在某一时刻速度为零,而加速度不为零
0
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1

2

3

4

5

t/s

第 4 题图

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C.小汽车在某一段时间,速度变化量很大而加速度较小 D.小汽车加速度很大,而速度变化很慢 6.关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是( ) A.速度变化得越多,加速度就越大 B.速度变化得越快,加速度就越大 C.加速度方向保持不变,速度方向也保持不变 D.加速度大小不断变小,速度大小也不断变小 7.一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度—时间图象如图所示,由 图象可知( ) A.0 ~ ta 段火箭的加速度小于 ta ~ tb 段火箭的加速度 B.在 0 ~ tb 段火箭是上升的,在 tb ~ tc 段火箭是下落的 C.tb 时刻火箭离地面最远 D.tc 时刻火箭回到地面 8.一子弹击中木板的速度是 800 m/s ,历时 0.02 s 穿出木板,穿出木板时的速度为 300 m/s , 则子弹穿过木板的加速度大小为 m/s2 ,加速度的方向 。 【能力拓展】 9.物体做匀加速(加速度恒定)直线运动,加速度为 2 m/s2 ,那么在任意 1 s 内( ) A.物体的末速度一定等于初速度的 2 倍 B.物体的末速度一定比初速度大 2 m/s C.物体这一秒的初速度一定比前一秒的末速度大 2 m/s D.物体这一秒的末速度一定比前一秒的初速度大 2 m/s 10. (1)一物体做匀加速直线运动,经 0.2 s 时间速度由 8 m/s 增加到 12 m/s ,则该物体的加速 度为 m/s2; (2)一足球以 8 m/s 的速度飞来,运动员在 0.2 s 时间内将足球以 12 m/s 的速度 反向踢出,足球在这段时间内平均加速度的大小为 m/s2,方向 。

【本课小结】
?v 与速度无必然联系。 ?t 匀变速运动的加速度恒定,当 a 与 v0 同向时,匀加速;当 a 与 v0 反向时,匀减速。加速度是矢量,注意 过程中速度方向是否变化。△v=vt-v0 是矢量式。

加速度是反映速度变化快慢的物理量,又叫做速度的变化率。其定义式 a ?

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单 元 自 (时间 60 分钟

评 满分 100 分)

一.选择题(每小题 5 分,共 50 分) 1.下列情况中的运动物体,不能被看成质点的是( ) A.研究飞往火星宇宙飞船的最佳运行轨道 B.调整人造卫星的姿态,使卫星的照相窗口对准地面 C.计算从北京开往上海的一列火车的运行时间 D.跳水运动员完成跳水动作 2.火车停靠在站台上,乘客往往会发现这样的现象,对面的火车缓缓起动了,等到站台出现,才 知道对面的火车没有动,而是自己乘坐的火车开动了,则前、后两次乘客采用的参考系是( ) A.站台,对面火车 B.两次都是对面火车 C.两次都是对面站台 D.自己乘坐的火车,站台 3.关于时刻和时间,下列说法正确的是( ) A.时刻表示时间极短,时间表示时间较长 B.时刻对应物体的位置,时间对应物体的位移或路程 C.火车站大屏幕上显示的是列车时刻表 D.1 分钟只能分成 60 个时刻 4.如图所示,某物体沿两个半径为 R 的圆弧由 A 经 B 到 C,下列结论正确的是( ) A.物体的位移等于 4R,方向向东 B.物体的位移等于 2π R C.物体的路程等于 4R,方向向东 D.物体的路程等于 2π R
西 A B 第 4 题图 C 东



5.一个物体从 A 点运动到 B 点,下列结论正确的是( ) A.物体的位移一定等于路程 B.物体的位移与路程的方向相同,都从 A 指向 B C.物体的位移的大小总是小于或等于它的路程 D.物体的位移是直线,而路程是曲线 6.某列火车在一段长 30km 的笔直铁轨上行驶,行驶的平均速度是 60 km/h ,下列说法正确的是 ) A.这列火车通过这段铁轨的时间是 0.5 h B.这列火车一定以 60 km/h 的速度在这段铁轨上行驶 C.这列火车如果行驶 60 km 的路程一定需要 1 h D.60 km/h 是火车在这一路段中的最高速度 7.下列物体运动的情况中,可能存在的是( ) A.某时刻物体具有加速度,而速度为零 B.物体具有恒定的速率,但速度仍变化 C.物体速度恒定,但其速率有可能变化 D.物体的速度在增大,加速度在减小 8.如图示①②是两个物体甲乙做直线运动 的速度图象, 它们的加 速度分别是 a1、a2 ,则由图可知( ) A.甲做匀加速直线运动,乙做匀减速直 线运动
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B.甲和乙的速度方向相同 C.甲和乙的加速度方向相反 D.甲的加速度数值比较大 9.下列措施中,有利于减小纸带受到摩擦而产生的误差的是( ) A.改用直流 6 V 电源 B.电源电压越低越好 C.用皱折的纸带 D.纸带理顺摊平,不让它卷曲、歪斜 10.通过打点计时器得到的一条打点纸带上的点迹分布不均匀,下列判断正确的是( A.点迹密集的地方物体运动的速度比较大 B.点迹密集的地方物体运动的速度比较小 C.点迹不均匀说明物体做变速运动 D.点迹不均匀说明打点计时器有故障



二、填空题(每小题 5 分,共 20 分) 11.某运动物体做直线运动,第 1 s 内的平均速度是 3 m/s ,第 2 s 、第 3 s 内的平均速度 6 m/s , 第 4 s 内的平均速度是 5 m/s ,则 4 s 内运动物体的平均速度是 。 12.一子弹击中木板的速度是 600 m/s ,历时 0.02 s 穿出木板,穿出木板时的速度为 300 m/s , 则子弹穿过木板时的加速度大小为 m/s2 ,加速度的方向 。 2 13.一小车正以 6 m/s 的速度在水平面上运动,如果小车获得 2 m/s 的加速度而加速运动,当速度 增加到 10 m/s 时,经历的时间是 s。 14.火车从甲站到乙站的正常行驶速度是 60 km/h ,有一列火车从甲站开出,由于迟开了 300 s , 司机把速度提高到 72 km/h,才刚好正点到达乙站,则甲、乙两站间的距离是 km。 三、解答题(每题 10 分,共 30 分) 15.一列长 50 m 的队伍,以 1.8 m/s 的速度经过一座全长 100 m 的桥,当队伍的第一个人踏上桥 到队尾最后一人离开桥时,总共需要的时间是多少?

16.一个物体拖动纸带做加速运动 ,获得打点计时器打出的一段纸带如图,以第一个点为坐标原 点,求: (1)打点计时器打下第 6 点到打下第 11 点之间物体的平均速度; (2)打点计时器打下第 7 点时物体的瞬时速度。

0 1 2 3

4

5

6

7

8 第 16 题图

9

10

11

12

17. A、 B 两市间的铁路为直线, 甲乘一列火车从 A 市出发, 火车从启动匀加速到 60 km/h 用 2 min , 以后匀速运动 48.5 min ,到 B 市前 1 min 关闭气阀(匀减速) ;甲出发时乙乘另一列特快恰过 A 市(不 停车) ,特快列车车速为 100 km/h ,已知 AB=50 km ,画出甲、乙两人从 A 市到 B 市的 v-t 图象。
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匀变速直线运动的研究
§2.1 实验:探究小车速度随时间变化的规律
【学习目标】 1.会正确使用打点计时器打出的匀变速直线运动的纸带。 2.会用描点法作出 v-t 图象。 3.能从 v-t 图象分析出匀变速直线运动的速度随时间的变化规律。 4.培养学生的探索发现精神。 【课前预习】 一.实验目的 探究小车速度随 变化的规律。 二.实验原理 利用 打出的纸带上记录的数据,以寻找小车速度随时间变化的规律。 三.实验器材 打点计时器、低压 电源、纸带、带滑轮的长木板、小车、 、细线、复 写纸片、 。 四.实验步骤 1.如课本 34 页图所示,把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器 固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路。 2.把一条细线拴在小车上,使细线跨过滑轮,下边挂上合适的 。把纸带穿过打点计时器, 并把纸带的一端固定在小车的后面。 3.把小车停在靠近打点计时器处,接通 后,放开 ,让小车拖着纸带运动,打点计 时器就在纸带上打下一行小点,随后立即关闭电源。换上新纸带,重复实验三次。 4.从三条纸带中选择一条比较理想的,舍掉开头比较密集的点迹,在后边便于测量的地方找一个 点做计时起点。为了测量方便和减少误差,通常不用每打一次点的时间作为时间的单位,而用每打五次 点的时间作为时间的单位,就是 T=0.02 s ×5=0.1 s 。在选好的计时起点下面表明 A,在第 6 点下面 表明 B,在第 11 点下面表明 C??,点 A、B、C??叫做计数点,两个相邻计数点间的距离分别是 x1、 x2、x3?? 5.利用第一章方法得出各计数点的瞬时速度填入下表: 位置 A B 0.1 C 0.2 D 0.3 E 0.4 F 0.5 G 0.6

时间(s) 0

v(m/s)
6.以速度 v 为 轴,时间 t 为 轴建立直角坐标系,根据表中的数据,在直角坐标系中描点。 7.通过观察思考,找出这些点的分布规律。 五.注意事项 1. 开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器。 2. 先接通电源,计时器工作后,再放开小车,当小车停止运动时及时断开电源。 3. 要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞,当小车到达滑轮前及时用手按住它。 4. 牵引小车的钩码个数要适当,以免加速度过大而使纸带上的点太少,或者加速度太小而使各 段位移无多大差别,从而使误差增大。加速度的大小以能在 60cm 长的纸带上清楚地取得六七个计数点 为宜。 5.要区别计时器打出的点和人为选取的计数点。一般在纸带上每 5 个点取一个计数点,间隔为 0.1 s 。 【课堂练习】 1.在探究小车速度随时间变化的规律的实验中,按照实验进行的先后顺序,将下述步骤地代号填 在横线上 。
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A.把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面 B.把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端,并连好电路 C.换上新的纸带,再重做两次 D.把长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面 E.使小车停在靠近打点计时器处,接通电源,放开小车,让小车运动 F.把一条细线拴在小车上,细线跨过定滑轮,下边吊着合适的钩码 G.断开电源,取出纸带 2.在下列给出的器材中,选出“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中所需的器材并填在横 线上(填序号) 。 ①打点计时器 ②天平 ③低压交流电源 ④低压直流电源 ⑤细线和纸带 ⑥钩码和 小车 ⑦秒表 ⑧一端有滑轮的长木板 ⑨刻度尺 选出的器材是 3.某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度如 表格中所示: 计数点序号 1 2 3 4 5 6 计数点对应时刻 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 (s) 通过计数点的速度 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 138.0 (m/s) 请作出小车的 v-t 图象,并分析运动特点。

v

4.两做直线运动的质点 A、B 的 v- t 图象 的运动情况。

v2 v1

B A 0 t1 第 4 题图 t2 t

如图所示,试分析它们

【课后练习】 5.一个人沿平直的街道匀速步行到邮局去发信,又以原速率步行返回原处,设出发时的方向为正, 在下列四个图中近似描述他的运动的是( )
v v v v

0

t 0

t 0

t 0

t v 甲

A

B 第 5 题图

C

D

6.甲、乙两物体在同一直线上运动,它们的
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v-t 图象如图,可知
乙 t1 t2 t 0

第 6 题图

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) A.在 t1 时刻,甲和乙的速度相同 B.在 t1 时刻,甲和乙的速度大小相等,方向相反 C.在 t2 时刻,甲和乙的速度方向相同,加速度方 向也相同 D.在 t2 时刻,甲和乙的速度相同,加速度也相同

【能力拓展】 7.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,如图给出了从 0 点开始,每 5 个点取一个计 数点的纸带,其中 0、1、2、3、4、5、6 都为计数点。测得:s1=1.40 cm,s2=1.90 cm,s3=2.38 cm, s4= 2.88 cm,s5=3.39 cm,s6=3.87 cm。那么:
s1 0 1 s2 2 s3 3 s4 4 第 7 题图 s5 5 s6 6

(1) 在计时器打出点 1、 2、3、 4、 5 时, 小车的速度分别为:v1= v3= cm/s ,v4= cm/s ,v5= cm/s 。 (2)在平面直角坐标系中作出速度—时间图象。 (3)分析小车运动速度随时间变化的规律。

cm/s , v2=

cm/s ,

【本课小结】 在纸带上选取合适的测量点作为计时起点,在选好计数点后利用平均速度近似为该点瞬时速度的方 法,得出各计数点的瞬时速度,描点连线作图建立速度—时间图象可直观地描绘出质点的运动情况。

§2.2

匀变速直线运动的速度与时间的关系

【学习目标】 1.理解匀变速直线运动的概念。 2.理解匀变速直线运动速度随时间的变化规律。 3.会用公式 v ? v0 ? at 解决有关问题。 【课前预习】 1.如果物体运动的 v-t 图象是一条平行于时间轴的直线,则该物体的______不随时间变化,该物 体所做的运动就是_____________。 2.如图 1 所示,如果物体运动的 v-t 图线是一条倾斜直线,表示物体所做的运动是__________。 ?v 由图象可以看出,对于图线上任一个速度 v 的变化量Δ v,与对应时间内的时间变化量Δ t 的比值 是 ?t _____________,即物体的__________保持不变。所以该物体所做的运动是____________的运动。
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3.对匀变速直线运动来说,速度 v 随时间 t 的变化关系式为___________,其中,若 v0=0,则公式 变为_____________,若 a=0,则公式变为_____________,表示的是_______________运动。 4.在匀变速直线运动中,如果物体的速度随着时间均匀增加,这个运动叫做______________。其 v-t 图象应为图 2 中的__________图,如果物体的速度随着时间均匀减小,这个运动叫做____________, 图象应为图 2 的_____________图。

【课堂练习】 1.关于直线运动,下述说法中正确的是( ) A.匀速直线运动的速度是恒定的,不随时间而改变 B.匀变速直线运动的瞬时速度随时间而改变 C.速度随时间不断增加的运动,叫匀加速直线运动 D.速度随着时间均匀减小的运动,通常叫做匀减速直线运动 2.已知一运动物体的初速度 v0 ? 5m / s, 加速度a ? ?3m / s 2 ,它表示( A.物体的加速度方向与速度方向相同,且物体的速度在减小 B.物体的加速度方向与速度方向相同,且物体的速度在增加 C.物体的加速度方向与速度方向相反,且物体的速度在减小 D.物体的加速度方向与速度方向相反,且物体的速度在增加 3.关于图象的下列说法中正确的是( ) A.匀速直线运动的速度一时间图象是一条与时间轴平行的直线 B.匀速直线运动的速度一时间图象是一条倾斜的直线 C.匀变速直线运动的速度一时间图象是一条与时间轴平行的直线 D.非匀变速直线运动的速度一时间图象是一条倾斜的直线 4.在公式 v ? v0 ? at 中,涉及到四个物理量,除时间 t 是标量外,其余三个 v、v0、a 都是矢量。在 直线运动中这三个矢量的方向都在同一条直线上,当取其中一个量的方向为正方向时,其他两个量的方 向与其相同的取正值,与其相反的取负值,若取初速度方向为正方向,则下列说法正确的是( ) A.匀加速直线运动中,加速度 a 取负值 B.匀加速直线运动中,加速度 a 取正值 C.匀减速直线运动中,加速度 a 取负值 D.无论匀加速直线运动还是匀减速直线运动,加速度 a 均取正值 【课后练习】 5.物体做匀加速直线运动,初速度 v0=2 m/s ,加速度 a=0.1 m/s2 ,则第 3 s 末的速度是_____m/s, 5 s 末的速度是_________m/s。 6. 汽车在平直公路上以 10m/s 的速度做匀速直线运 动,发现前面有 2 情况而刹车,获得的加速度大小是 2m/s ,则 v 1 (1)汽车在 3 s 末的速度大小是 ○ 2 ________________m/s; ○ (2) 在 5 s 末的速度大小是________________m/s;
3 ○



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0

第 7 题图

4 ○ t

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(3)在 10 s 末的速度大小是________________m/s。 7.如图所示是四个做直线运动的物体的速度一时间图象,则做匀加速直线运动的是__________, 做匀减速直线运动的是___________, 初速度为零的是_____________, 做匀速直线运动的是__________。 (填图线代号) 8.若汽车加速度方向与速度方向一致,当加速度减小时,则( ) A.汽车的速度也减小 B.汽车的速度仍在增大 C.当加速度减小到零时,汽车静止 D.当加速度减小到零时,汽车的速度达到最大 【能力拓展】 9.升降机从静止开始上升,先做匀加速运动,经过 4 s 速度达到 4 m/s,然后匀速上升 2 s,最后 3 s 做匀减速运动,恰好停止下来。试作出 v-t 图象。

10. 如图所示为一物体做匀变速直线运 分析物体的速度与加速度的变化特点。

v/(m/s)
30 20 10 -10 -20 第 10 题图
2 4 5

动的 v-t 图象,试

t/s

【本课小结】 匀变速直线 ? ?
匀加速直线运动? ? ? a与v0同向 ?匀减速直线运动? ? ? a与v0反向

(1)加速度恒定,即 a 大小方向均不变。 (2)速度时间图象 v-t 是倾斜直线,斜率表示加速度。 (3)速度公式 v ? v0 ? at (4)对于已知初速度和加速度的匀减速运动,如果求若干秒时速度,应先判断减速时间。

§2.3

匀变速直线运动的位移与时间的关系

【学习目标】 1.会用“面积法”推导匀变速直线运动的位移与时间的关系公式。
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1 2 at 推导位移和速度的关系公式。 2 3.会用匀变速直线运动的规律求解有关问题。 【课前预习】 1.做匀速直线运动的物体,其位移公式为___________,其 v-t 图象为__________。在 v-t 图象 中某段时间内位移的大小与____________相等。 2.匀变速直线运动的 v-t 图象是________________,其中图象的斜率表示物体的__________,图 象与坐标轴所围面积是物体的______________。 3.匀变速直线运动中,初末速度与位移的关系式为________________。 4.匀变速直线运动的平均速度公式:____________。 【课堂练习】

2.会用 v ? v0 ? at 和 x ? v 0 ?

1.一物体运动的位移与时间关系 x ? 6t ? 4t 2 (t以s为单位) 则( A.这个物体的初速度为 12 m/s B.这个物体的初速度为 6 m/s C.这个物体的加速度为 8 m/s2 D.这个物体的加速度为-8 m/s2



2.根据匀变速运动的位移公式 x ? v0t ? at 2 / 2 和 x ? vt ,则做匀加速直线运动的物体,在 t 秒内的 位移说法正确的是( ) A.加速度大的物体位移大 B.初速度大的物体位移大 C.末速度大的物体位移大 D.平均速度大的物体位移大 3.质点做直线运动的 v-t 图象如图所示,则( ) A.3 ~ 4 s 内质点做匀减速直线运动 B.3 s 末质点的速度为零,且运动方向改 C.0 ~ 2 s 内质点做匀加速直线运动,4 ~ 速直线运动,加速度大小均为 2 m/s2 D.6 s 内质点发生的位移为 8 m 4.物体从静止开始以 2 m/s2 的加速度做匀 的平均速度是____________,第 6 s 内的平均 _____________,第 6 s 内的位移是

变 6 s 内质点做匀减

加速运动, 则前 6 s 速度是 ___________。

【课后练习】 v/(m/s) 5.若一质点从 t= 0 开始由原点出发沿直线运 动, 其速度一时间 5 图象如图所示,则该物体质点( ) A.t= 1 s 时离原点最远 B.t= 2 s 时离原点最远 0 t/s 4 2 C.t= 3 s 时回到原点 D.t= 4 s 时回到原点 -5 6.物体由静止开始做匀加速直线运动,它最初 10 s 内通过的位 移为 80 m,那么它在 5 s 末的速度等于 第 5 题图 _____________, 它经过 5 m 处时的速度等于____________。 7.汽车以 10m/s 的速度行驶,刹车后获得大小为 2m/s2 的加速度,则刹车后 4s 内通过的位移为 _________m,刹车后 8s 通过的位移为___________m。 8.完全相同的三块木块并排固定在水平面上,一颗子弹以速度 v 水平射入,若子弹在木块中做匀减
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速直线运动,且穿过第三块木块后速度恰好为零,则子弹依次射入每块木块时的速度之比和穿过每块木 块所用时间之比为( ) A. v1 : v2 : v3 ? 3 : 2 : 1 B. v1 : v2 : v3 ? 3 : 2 : 1 C. t1 : t 2 : t3 ? 1 : D. t1 : t 2 : t3 ?

?

2 ?1 :

? 3?

? ? 3 ? 2? 2 ?: ? 2 ? 1?: 1

【能力拓展】 9. 做匀变速直线运动的物体, 在时间 t 内的位移为 s , 设这段时间的中间时刻的瞬时速度为 v1 , 这段位移的中间位置的瞬时速度为 v2 ,则( ) A.无论是匀加速运动还是匀减速运动,v1< v2 B.无论是匀加速运动还是匀减速运动,v1> v2 C.无论是匀加速运动还是匀减速运动,v1= v2 D.匀加速运动时,v1< v2,匀减速运动时,v1> v2 10.火车刹车后 7 s 停下来,设火车匀减速运动的最后 1 s 内的位移是 2 m ,则刹车过程中的 位移是多少米?

【本课小结】 本节公式较多,基本公式选择要注意以下几点: 1 2 公式 v ? v0 ? at , x ? v0 t ? at 2 , vt2 ? v0 ? 2ax 中包含五个物理量,它们分别为:初速度 v0 和加速度 2 a ,运动时间 t ,位移 x 和末速度 v ,在解题过程中选用公式的基本方法为: 1.如果题目中无位移 x ,也不让求位移,一般选用速度公式 v ? v0 ? at ;
1 2.如果题中无末速度 v ,也不让求末速度,一般选用位移公式 x ? v0t ? at 2 ; 2 3.如果题中无运动时间 t ,也不让求运动时间,一般选用导出公式 v2-v02=2ax; 注 ①对以上公式中加速度 a 有:当物体做加速运动时,a 为正;当物体做减速运动时,a 为负。 ②如果物体做初速度为零的匀加速运动,那以上公式中的 v0=0。 ③匀变速运动中的各公式均是矢量式,注意各量的符号。

§2.4

自由落体运动

【学习目标】 1.理解自由落体运动的概念。 2.确认自由落体运动是匀加速直线运动。 3.理解重力加速度 g。
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4.掌握自由落体运动的规律。 5.会解决有关自由落体运动的问题。 【课前预习】 1.地球表面或附近的物体都受到地球施加给它的__________的作用,所以物体会下落。 2.物体只在重力作用下从静止开始的下落运动叫_____________。这种运动只有在__________的空 间中才能发生;在有空气的空间中,如果空气阻力的作用____________,物体的下落也可以看成自由落 体运动。 3.自由落体运动是___________的匀加速直线运动。 4.自由落体运动的加速度叫做_________或__________。一般取值 g=________,在课本必修 1 中, 如果没有特别说明,都按 g=___________进行计算。 5.在地球上不同的地方其大小________,一般__________处较大,___________处较小。 【课堂练习】 1.关于自由落体运动,下列说法正确的是( ) A.物体竖直向下的运动一定是自由落体运动 B.自由落体运动是初速度为零、加速度为 g 的竖直向下的匀加速直线运动 C.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动 D.当空气阻力的作用比较小、可以忽略不计时,物体自由下落可视为自由落体运动 2.关于重力加速度的说法中正确的是( ) A.重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢 B.重力加速度表示自由下落物体运动速度变化的大小 C.重力加速度表示自由下落物体运动速度变化的快慢 D.轻物体和重物体的重力加速度不同,所以重的物体先落地 3.在忽略空气阻力的情况下,让一轻一重的两块石块从同一高度同时自由下落,则关于两块石块 的运动情况,下列说法正确的是( ) A.重的石块落得快,先着地 B.轻的石块落得快,先着地 C.在着地前的任一时刻,两块石块具有相同的速度、相同的位移、相同的加速度 D.两块石块在下落段时间内的平均速度相等 4.一个做自由落体运动的物体,速度 v 随时间 t 变化的图象如图所示,正确的是( )
v v v v

0

A

t

0

B

t

0

C

t

0

D

t

第 4 题图

【课后练习】 5.对下列关于自由落体运动的说法正确的是( ) A.物体开始下落时速度为零,加速度也为零 B.物体下落过程中速度增加,加速度不变 C.物体下落过程中,速度和加速度同时增大 D.物体下落过程中,速度的变化率是个恒量 6.人从发现问题到采取相应行动所用的时间称为反应时间,该时间越小说明人的反应越灵敏,反 应时间可用自由落体运动来测试:请一同学用两个手指捏住直尺的顶端,你用一只手在直尺下端做捏住 直尺的准备,但手不能碰到直尺,记下这时手指在直尺上的位置。当看到那位同学放开直尺时,你立即
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捏住直尺,测了直尺下落的高度为 10 cm ,那么你的反应时间是多少?

7.为了测出楼房的高度,让一石块从楼顶自由落下(不计空气阻力) ,测出下列哪个物理量就可以 算出楼房的高度( ) A.石块下落到地面的总时间 B.石块落地前的瞬时速度 C.石块落地前最后一秒的位移 D. 石块通过最后一米位移 的时间 8.如图是小球自由落下的频闪照片图,两次闪光的时间间隔 是 1/30 s 。如果 测得 x5=6.60 cm ,x6=7.68 cm ,x7=8.75 cm 。请你用 x7 和 x5 计 算重力加速度的 值。 (保留三位有效数字)
x5

x6

x7

【能力拓展】 9.关于自由落体运动,下列说法正确的是( ) 第 8 题图 A.自由落体运动是竖直方向的匀加速直线运动 B.竖直方向的位移只要满足 x1:x2:x3?=1:4:9?的运动就是自由落体 C.自由落体运动在开始连续的三个 2 s 内的路程之比为 1:3:5 D.自由落体运动在开始连续的三个 1 s 末的速度之比为 1:3:5 10.一矿井深为 125 m ,在井口每隔一定时间自由下落一个小球。当第 11 个小球刚从井口开始下 落时,第 1 个小球恰好到达井底,求: (1)相邻两个小球开始下落的时间间隔; (2)这时第 3 个小球和第 5 个小球相隔的距离。 (g=10 m/s2 )

【本课小结】 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动, 其加速度恒为 g 称为自由落体加速度或重力加速度,
2 公式: v ? gt, h ? 1 gt 2 , h ? v

2

2g

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§2.5 伽利略对自由落体运动的研究 【课前预习】 1.两千多年前的_________认为越重的物体下落得越快。 2.伽利略给出了科学研究过程的基本要求,这些要素包含对现象的一般观察:__________、 __________、_________、对假说进行修正和推广等。伽利略科学思想方法的核心是把_________和 _________和谐地结合起来。 【自学提纲】 1.用自己的话说明伽利略对自由落体运动的研究过程。

2.研究自由落体的价值在哪里?

3.一位同学在研究自由落体运动时,做了这样一个实验:让一片纸从空中某高处自由落下,发现 这片纸缓慢地落到地面上;把这片纸揉成一个纸团,再和一块石头仍从原高处同时自由落下,发现纸团 和石头几乎是同时落地的。你怎样解释这个现象?由这个现象我们可以做出一个什么样的合理外推?

4.早在 2000 多年前,古希腊的哲学家亚里士多德通过对落体运动的观察、研究,得出“物体下落 快慢由物体重力决定” ,即“物体越重下落越快”的结论,举例说明亚里士多德的观点是错误的。

5.伽利略是如何研究自由落体运动性质的?

【本课小结】 伽利略是伟大的物理学家,他开创了近代物理实验的先河。伽利略科学思想方法的核心是把实验和 逻辑推理和谐地结合起来,抓住主要因素,忽略次要因素,从而更深刻的反映自然规律。

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单 元 自 (时间 60 分钟

评 满分 100 分)

一、选择题(每小题 5 分,共 50 分) 1.关于自由落体运动的加速度 g,下列说法中正确的是( ) A.重的物体的 g 值大 B.同一地点,轻重物体的 g 值一样大 C.g 值在地球上任何地方都一样大 D.g 值在赤道处小于在北极处 2.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,对于减小实验误差来说,下列方法有益的是 ( ) A.选取计数点,把每打五个点的时间间隔当作时间单位 B.使小车运动的加速度尽量小些 C.舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算 D.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木块做实验 x 3.如图为物体运动的图象,对物体运动情况的正确解释是( ) A.物体先沿一个平面滚动,然后向山下滚,最后静止 B.物体开始静止,然后向山下滚,最后静止 C.物体先以恒定的速度运动,然后逐渐变慢,最后静止 0 t 第 3 题图 D.物体开始时静止,然后反向运动,最后静止 4.作匀加速直线运动的物体,通过 A 点时的速度 vA,通过 B 点时的速 t 度为 vB,物体从 A 到 B 所用时间为 t ,则物体通过 A 后又经过 时的速度(也叫时间中点速度)的大小 2 为( ) A.
v A ?v B 2

B. v A v B

C.

v A ?v B 2

D.

v A ?v B 2

2

2

5.汽车进行刹车试验,若速率从 8 m/s 匀减速至零,须用时间 1 s ,按规定速率为 8 m/s 的汽车 刹车后拖行路程不得越过 5.9 m,那么上述刹车试验的拖行路程是否符合规定( ) A.拖行路程为 8 m ,符合规定 B.拖行路程为 8 m ,不符合规定 C.拖行路程为 4 m ,符合规定 D.拖行路程为 4 m ,不符合规定 6.下列关于自由落体运动的叙述中,正确的有( ) A.两个质量不等、高度不同但同时自由下落的物体,下落过程中任何时刻的速度、加速度一定相 同 B.两个质量不等、高度相同,先后自由下落的物体,通过任一高度处的速度、加速度一定相同 C.所有自由落体运动,在第 1 s 内的位移数值上一定等于 g/2 D.所有自由落体的位移都与下落时间的平方成正比 7.如图所示各速度图象,哪一个表示匀变速直线运动( )
v v v v t 0 A t 0 B t 0 C t 0 D

第 7 题图

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8.一物从高 h 处自由落下,运动到 P 点时的时间恰好为总时间的一半,则 P 点离地高度为( ) 3 1 1 1 A. h B. h C. h D. h 4 2 4 8 9.汽车甲沿着平直的公路以速度 v0 做匀速直线运动,若它路过某处的同时,该处有一辆汽车乙开 始做初速度为零的匀加速运动去追赶甲车,根据上述已知条件( ) A.可求出乙车追上甲车时乙车的速度 B.可求出乙车追上甲车所走的路程 C.可求出乙车从开始启动到追上甲车时所用的时间 D.不能求出上述三者中的任何一个 10.做匀变速直线运动的物体位移随时间的变化规律为 x ? 24t ? 1.5t 2 (m) ,根据这一关系式可以知 道,物体速度为零的时刻是( ) A.1.5 s B.8 s C.16 s D.24 s 二、填空题(每小题 5 分,共 20 分) 11.竖直下落的小球以 6 m/s 的速度少入沙堆,经 0.1 s 停止下陷,在落入沙堆的过程中,小球的 加速度大小是______m/s2,方向_______,陷落的深度是________。 12.一个做匀加速直线运动的物体,第 2 s 末的速度为 3 m/s,第 5 s 末的速度是 6 m/s,则它的 初速度是_______,加速度是__________,5 s 内的位移是__________。 13.做匀减速直线运动直到静止的质点,在最后三个连续相等的运动时间内通过的位移之比是 __________,在最后三个连接相等的位移内所用的时间之比是___________。 14. 一辆汽车行驶速度为 54 km/h , 以加速度大小 a=3 m/s2 开始刹车, 刹车后 3 s 时速度___________, 刹车 8 s 内位移___________。 三、解答题(每小题 10 分,共 30 分) 15.一滑块由静止开始,从斜面顶端匀加速下滑,第 5 s 末的速度是 6 m/s。求: (1)第 4 s 末的速度; (2)头 7 s 内的位移; (3)第 3 s 内的位移。

16.一物体自空中 O 点开始作自由落体运动,途经 A 点后到达地面上 B 点。已知物体在 B 点处的速 度是 A 点处速度的 4/3,AB 间距为 7m,求 O 点离地面多高。

17.车从静止开始以 1 m/s2 的加速度前进,车后 20 m 处,在车开始运动的同时,某人骑自行车开 始以 6 m/s 的速度匀速追赶,能否追上?人与车的最小距离最多少?

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第三章
§3.1 重力 基本相互作用

相 互 作 用

【课前预习】 在国际单位制中,力的单位是______________,符号为_____________。 力是___________________作用,一个物体受到力的作用,一定有______________对它施加这种作 用。 力不能离开__________和____________而独立存在,力可以用一根____________来表示,它的 _______表示力的大小,它的___________表示力的方向,____________表示力的作用点。这种表示力的 方法称为力的____________。 重力是由于_____________的吸引而产生的力,方向总是_____________向下。 自然界中最基本的相互作用是_____________、___________、___________和____________。 【课堂练习】 1.下列说法中,正确的是( ) A.力只能产生在相互接触的物体之间 B.有受力物体,就必定有施力物体 C.施力物体施力在先,受力物体受力在后 D.力一个物体就能产生,并不需要其他物体的存在 2.下列关于物体重心的说法正确的是( ) A.物体的重心一定在物体上 B.重心位置随质量分布的变化而变化 C.物体的重心可能在物体上,也可能在物体外 D.形状规则的物体的重心一定在几何中心 3.下列哪个值可能是一名中学生所受的重力( ) A.60 N B.120 N C.600 N D.6 000 N 4.一个物体重 2 N,那么在下列哪些情况下受的重力还是 2N( ) A.将它放到水里,它被浮起 B.将它放到月球或木星上 C.将它放到高速行驶的列车上 D.将它从直升飞机上抛下 【课后练习】 5.关于力的作用,下列说法中正确的是( ) A.用拳头打击墙壁,因为拳头感到疼痛,所以墙壁对拳头有作用力 B.用拳头击打棉花包,拳头不感到疼痛,说明棉花包对拳头没有作用力 C.打篮球时,接球时球对手有作用力,手对球没有作用力 D.打篮球时,接球时球对手有作用力,手对球也有作用力 6.关于重力,下列说法正确的是( ) A.重力的方向一定垂直物体所在处的地面 B.重力的方向总是竖直向下 C.重力就是地球对物体的吸引力 D.重力就是由于地球的吸引而使物体受到的力 7.关于物体的重心,下列说法中正确的是( ) A.物体的重心一定在物体上 B.质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上 C.用线悬挂的物体静止时,悬线方向一定通过物体的重心 D.跳水运动员在空中做各种动作时,其重心位置不断变化 8.画出下列物体所受重力的图示: (g 取 10 N/kg) (1)自高空下落的质量是 60 kg 的跳伞运动员; (2)重 1 N 的飞行着的子弹; (3)体重 700 N,正沿坡度为 15°的山坡下滑的滑雪运动员; (4)质量为 2 t 的竖直向上飞行的火箭。

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【能力拓展】 9.如果地面上一切物体受到的重力都消失了,则可能出现的现象是(不考虑地球自转) ( A.江河的水不会流动 B.鸡毛和铁球都可悬浮在空中 C.天不会下雨 D.一切物体的质量都变为零 10.试用重心的知识解释为什么现在优秀跳高运动员都采用“背越式”技术。



【本课小结】 a.力是物体间的相互作用,一个受力物体,一个施力物体,施力物体同时也是受力物体,所以,力 总是成对出现; b.重力是由于地球吸引而产生的,但大小不一定等于地球的吸引力,方向也不一定指向地心,只能 说方向竖直向下; c.在地球表面附近运动的物体,其重力大小可以认为不变。 d.对同一物体进行受力分析,画力的图示时要严格按一定标度,但画受力示意图时,只强调方向、 大小由主观判断确定即可。

§3.2





【课前预习】 自然界的四种基本力_________(是或不)需要物体相互接触就能起作用,但弹力间生在__________ 并且发生___________形变的物体之间,常见弹力有__________、__________、_________、_________, 压力和支持力的方向都__________于物体的接触面,指向被压或被支撑的物体。拉力沿着绳而指向 __________的方向,弹簧的弹力 F 跟_____________成正比,其表达式为_______________________。 【课堂练习】 1.关于形变,下列说法正确的是( ) A.物体形状的改变叫弹性形变 B.物体受到外力作用后发生的形状改变叫弹性形变 C.物体在外力去掉后能恢复原状的形变叫弹性形变 D.任何物体在外力的作用下都能发生形变,不发生形变的物体是不存在的 2.下列各力中属于弹力的是( ) A.绳子对物体的拉力 B.水中木块所受的浮力 C.水对杯底的压力 D.大气对地面的压力 3.关于弹力,下列说法正确的是( ) A.只要两个物体接触就一定产生弹力作用 B.只有发生形变的物体才会对与它接触的物体产生弹力 C.通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力 D.压力和支持力的方向总是垂直于接触面(或切面) 4.日常生活中说有的弹簧 “硬” , 有的弹簧 “软” , 指的是它们的劲度系数不同, 那么关于弹簧的 “软” “硬”与劲度系数的关系,下列说法中正确的是( ) A.“软”弹簧劲度系数小 B.“软”弹簧的劲度系数大 C.“硬”弹簧劲度系数小 D.“硬”弹簧的劲度系数大 【课后练习】 5.关于弹力的方向,下列说法正确的是( ) A.放在水平桌面上的物体所受弹力的方向是竖直向下的 B.放在斜面上的物体所受斜面的弹力的方向是竖直向上的 C.将物体用绳吊在天花板上,绳所受物体的弹力方向是竖直向上的 D.物体间互相挤压时,弹力的方向垂直接触面指向受力物体
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6.关于物体对水平支持物的压力 FN,下列说法正确的是( ) A. FN 就是物体的重力 B. FN 是物体所受重力的平衡力 C. FN 的作用点在物体上 D. FN 的作用点在支持物上 7.下列说法正确的是( ) A.木块静止地放在水平桌面上要受到一个竖直向上的弹力,这是由于木块发生微小的形变而产生的 B.拿一根细竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿的弹力是由于木头发生形变而产生的 C.挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,这是因为电线发生微小的形变而产生的 D.绳对物体拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向 8.请画出物体所受的弹力

【能力拓展】 9.如右图所示,原长分 别为 L1 和 L2、劲度系数分别为 k1 和 k2 的轻质弹簧竖直地悬挂在天花板下。两弹簧之间有一质量为 m1 的物体,最下端挂着质量为 m2 的另一物体,整体装置处于静止状态,这时两个的弹簧的总长度为多少?
第 8 题图

k1 m1 k2 m2

第 9 题图

【本课小结】 a.弹力产生在直接接触且发生弹性形变的物体之间,方向垂直于接触面或沿绳收缩的方向。 b.胡克定律中,F=kx。注意,x 是伸长或缩短的长度,不是总长度。

§3.3

摩 擦 力

【课前预习】 静摩擦力产生的条件是_____________、____________、_________,方向与___________相反。 滑动摩擦力产生的条件是_____________、____________、_________,方向与___________相反。 静摩擦力的大小范围是________________,最大静摩擦力随正压力的增大而_________________。 滑动摩擦力的大小计算公式为_______________。动摩擦因数与____________和______________有 关。 【课堂练习】 1.关于摩擦力的下列说法中正确的是( ) A.摩擦力的方向与运动方向相反 B.摩擦力的大小与物体的重力成正比 C.摩擦力的方向可能与运动方向相反 D.摩擦力大小总正比于接触面上的压力 2.关于静摩擦力的下列说法中正确的是( ) A.静摩擦力的方向总是与物体运动方向相反 B.受静摩擦力作用的物体一定是静止的 C.静摩擦力大小与压力成正比 D.静摩擦力不一定是阻力
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3.关于弹力和摩擦力,下列说法中正确的是( ) A.两物体间有摩擦力,一定有弹力,且两者方向互相垂直 B.两物体间有弹力作用,一定还有摩擦力作用 C.物体间的摩擦力大小跟接触面积有关 D.物体间有弹力作用,并有相对运动,就一定有摩擦力 4.用 10 N 的水平力在水平地面上拉着重为 50 N 的物体时,物体恰好做匀速运动;若用 20 N 的水 平力拉此物体,则物体受的滑动摩擦力的大小为________________,物体与地面间的动摩擦因数为 ___________。 【课后练习】 5.下列说法中正确的是( ) A.人走路时,会受到静摩擦力作用 B.武警战士双手握住竖立的竹竿匀速攀上时,所受的摩擦力的方向是向下的 C.将酒瓶竖直用手握住停留在空中,当再增大手的用力,酒瓶受的摩擦力不变 D.在结冰的水平路面上洒些细土,人走上去不易滑倒,是因为此时人与路面间的最大静摩擦力增大 了 6.下列关于摩擦力大小的有关说法,正确的是( ) A.摩擦力的大小一定与接触面处的压力成正比 B.运动物体受到的摩擦力一定等于μ FN C.在水平地面上的物体受到的摩擦力一定与该物体的重力成正比 D.物体间的压力增大时,摩擦力的大小可能不变 7.重为 20 N 的砖平放在水平地面上,砖与地面间的最大静摩擦力为 6 N,动摩擦因数为 0.25.现用 5.5 N、10 N 和 15 N 的水平力分别去推砖,砖受到的摩擦力分别为多大?

8.一根质量为 m,长度为 l 的均匀长方体木条放在水平桌面上,木条与桌面间的动摩擦因数为μ 。 现用水平力 F 推木条,当木条经过图所示位置时,桌面对它的摩擦力等于多少?
F

【能力拓展】 9.如图所示,用力 F 把物体紧压在墙上不动,当 F 增大时,关于墙对物体的压力 F1 和 摩擦力 F2,下列说法正确的是( ) A. F1 增大,F2 减小 F B. F1 增大,F2 增大 C. F1 减小,F2 不变 D. F1 增大,F2 不变 第 9 题图 10.关于摩擦力的方向,下列说法中正确的是( ) A.摩擦力的方向一定与物体间的相对运动或相对运动趋势的方向相反 B.滑动摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反 C.摩擦力的方向可能与物体的运动方向相反,也可能与物体的运动方向相同
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第 8 题图

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D.如果一个运动的物体受静摩擦力,则它的方向一定与物体的运动方向相同 【本课小结】 a.静摩擦力方向与相对运动趋势的方向相反,滑动摩擦力与相对运动的方向相反,它们都可能与 运动方向相同,也可能与运动方向相反。 b.静摩擦力大小一般要根据平衡条件及其它原理求解。滑动摩擦力一般用 F=μ FN 去计算,FN 是物 体间的正压力,有时 FN 等于物体重力。

§3.4

力的合成

【课前预习】 如果一个力和其他几个力的____________相同,就把这一个力叫那几个力的合力。 互成角度的二力合成时,可以用表示这两个力的线段为___________作平行四边形。 这两个邻边之间的对角线就表示合力的_______________和_______________。 物体受几个力的作用,这几个力作用于一点上或__________________交于一点,这样的一组力就叫 做_________________,平等四边形定则只适用于_________________。 【课堂练习】 1.关于两个大小一定的力的合力,以下说法中正确的是( ) A.两个力的合力总大于原来的任意一个力 B.两个力的合力至少比原来的一个力大 C.合力的大小随两个力之间的夹角增大而减小 D.合力的大小介于二力之和与二力之差的绝对值之间 2.两个共点力的大小分别为 8 N、3 N,它们之间的夹角可任意变化,则其合力的大小可能是( ) A.3 N B.8 N C.10 N D.15 N 3.两个大小和方向都确定的共点力,其合力的( ) A.大小和方向都确定 B.大小确定,方向不确定 C.大小不确定,方向确定 D.大小方向都不确定 4.两个共点力同向时合力为 a,反向时合力为 b,当两个力垂直时,合力大小为( ) A.

a 2 ? b2

B.

a2 ? b2 2

C.

a?b

D.

a?b 2

【课后练习】 5.两个大小相等同时作用于同一物体的共点力,当它们间的夹角为 90°时,其合力大小为 F;当它 们之间的夹角为 120°时,合力的大小为( ) A. 2F B.
2 F 2

C.

2F

D.

3 F 2

6.已知三个共点力的合力为零,则这三个力的大小可能为( A.15N,5N,6N B.3N,6N,4N C.1N,2N,10N 7.一个重为 20 N 的物体置于光滑的水平面上,当用一个 F 该物体时,如图所示,物体受到的合力为( ) A.15 N B.25 N C.20 N D.0 8.质量为 m 的木块静止在倾角为θ 的斜面上, 斜面对木块的 力方向应该是( ) A.沿斜面向下 B.垂直于斜面向上 C.沿斜面向上
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) D.1N,6N,3N =5 N 的力竖直向上拉
F

第 7 题图

支持力和摩擦力的合

D.竖直向上

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9.如图所示, 有大小不变的两个力 F1=40 N 和 F2=30 N, 当它们之间的夹角分别为 30°、 60°、 90°、 120°、150°时,用作图法求这两个力的合力。
F2 F2 O 30 ° F1 O 60 ° F1 O 90 ° F1 F1 F2 θ θ F2 O 120° F1 第 9 题图 150° O F1 第 10 题图 F3 F2

F2

【能力拓展】 10.如图所示,在同一平面内的三个力作用于同一物体上,其中 F1=60 N,F2=F3=40 N。且 F2 和 F3 均与 F1 成θ =60°的夹角,则这三个力的合力的大小为___________。 11.用弹簧测力计代替砝码做本节中的实验,实验时,先通过细绳用两个测力计拉橡皮条,使其活 动端伸长到某一位置 O,此时需记下:①______________②______________③______________,然后用 一个弹簧测力计把橡皮条拉长,使活动端到达④___________,再记下⑤___________和⑥___________。 【本课小结】 a.平行四边形定则只适用于两个或多个共点力的合成, 多个共点力时, 可以多次运用定则依此求解。 b.平行四边形定则适用于任何矢量的合成,如速度、加速度、位移等。 §3.5 力的分解 【学习目标】 1.知道力的分解是力的合成的逆运算。 2.通过实验探究,理解从力的实际作用效果分解力,并能用力的分解分析日常生活中的问题。 3.会用图解法求分力,用直角三角形知识计算分力。 【课前预习】 力的分解是力的合成的______________,同样遵守____________定则,同一个力,如果没有其它限 制,可以分解为_______________对大小、方向不同的分力。对一个实际问题,要根据力的________来 分解。一个力分解为互成角度的两个力时,要有确定的解必须已知两个分力的_______或一个分力的 _______。 【课堂练习】 1.下列说法中正确的是( ) A.一个 2 N 的力可分解为 7 N 和 4 N 的两个分力 B.一个 2 N 的力可分解为 9 N 和 9 N 的两个分力 C.一个 6 N 的力可分解为 4 N 和 3 N 的两个分力 D.一个 8 N 的力可分解为 4 N 和 3 N 的两个分力 2.要把一个已知力 F 分解为两个分力 F1 和 F2,在下列哪些情况下可以得到唯一的解? A.已知 F1 和 F2 的方向 B. 已知 F1 或 F2 的大小和方向
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C. 已知 F1 的方向和 F2 的大小 D. 已知 F1 和 F2 的大小 3.将一个大小为 10 N 的力分解为两个分力,如果已知其中的一个分力的大小为 15 N,则另一个分 力的大小可能是( ) A. 5 N B. 10 N C. 15 N D. 20 N 4.在光滑的斜面上自由下滑的物体所受的力为( ) A.重力的斜面的支持力 B.重力、下滑力和斜面的支持力 C.重力和下滑力 D.重力、下滑力、斜面的支持力和紧压斜面的力 【课后练习】 5.一个质量可以不计的细线,能够承受的最大拉力为 F。现在把重力 G=F 的重物通过光滑的轻质小 钩挂在这根细线上,两手握住细线的两端,开始两手并拢,然后沿水平方向慢慢地分开,为了不使细线 被拉断,细线的两端之间的夹角不能大于( ) A.60° θ B.90° C.120° D.150°
第 5 题图

6.请根据实际情况画出重力的分解图,并求解各个分力,已知物体重力为 G,夹角为θ 。 7.放在斜面上的物 体,所受重力 G 可以分 θ 解使物体沿斜面向下滑 θ 的分力 G1 和使物体压紧 斜面的分力 G2,当斜面 θ θ 倾角增大时( ) A. G1 和 G2 都增大 B. G1 和 G2 都减小 第 6 题图 C. G1 增大,G2 减小 D. G1 减小,G2 增大 8.如图所示,细绳 MO 与 NO 所能承受的最大拉力相同,长度 MO>NO,则在不断增加重物 G 的重力过程 中(绳 OC 不会断) ( ) M N A.ON 绳先被拉断 F1 O B.OM 绳先被拉断 C C.ON 绳和 OM 绳同时被拉断 G θ D.条件不足,无法判断 第 8 题图 F 【能力拓展】 9.如图所示,已知力 F 和一个分力 F1 的方向夹角为θ ,则另一个分力 F2 的最小值为________。
第 9 题图

【本课小结】 a.一个力可以分解成无数对力,但实际情况中,要根据力的作用效果来分解,一般是沿其它两个 力的反方向分解,目的是为方便求解。 b.所有矢量的分解同样遵守平行四边形定则。
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单 元 自 (时间 60 分钟

评 满分 100 分)

一、选择题(每小题 5 分,共 50 分) 1.关于重力,下列说法中正确的是( ) A.静止的物体受重力,运动的物体不受重力 B.向下运动的物体受重力,向上运动的物体不受重力 C.受重力的物体对地球也有吸引力 D.以上说法都不正确 2.关于重心,下列说法中正确的是( ) A.重心就是物体上最重的点 B.重心的位置不一定在物体上,但形状规则的质量分布均匀的物体的重心一定在物体上 C.用一根细线悬挂的物体静止时,细线方向不一定通过重心 D.重心位置与物体的质量分布情况及形状有关 3.一辆汽车停在水平地面上,有下列几种说法: (1)地面受到向下的弹力,是因为地面发生了形变; (2)地面受到了向下的弹力,是因为汽车发生了形变; (3)汽车受到了向上的弹力,是因为汽车发生 了形变; (4)汽车受到了向上的弹力,是因为地面发生了形变。其 中正确的是( ) A.(1) (3) B.(1) (4) C.(2) (3) D.(2) (4) 4. 如图所示,用力 F 把物体紧压在竖直的墙上不动,那么, 当 F 增大时,铁块对 F 墙的压力 FN 及物体受墙的摩擦力 f 的变化情况是( ) A. FN 增大,f 不变 B. FN 增大,f 增大 C. FN 减小,f 不变 第 4 题图 D. 以上说法都不对 5.水平桌面上一重 200 N 的物体, 与桌面间的滑动摩擦因数为 0.2,当依次用 15 N, 30 N, 80 N 的水平拉力拉此物体时, 物体受到的摩擦力依次为 (设最大静摩擦力等于滑动摩擦力) ( ) A.15 N,30 N,40 N B.0,15 N,15 N C.0,20 N,40 N D.15 N,40 N,40 N 6.一个力的大小为 30 N,将此力分解为两个分力,这两个分力的大小不可能是( ) A.10 N、10 N B.20 N、40 N C.200 N、200 N D.700 N、720 N 7.一物体放在斜面上, 当斜面倾角缓慢增大时, 物体始终相对斜面静止, 则下列说法中正确的是 ( ) A.物体对斜面的压力逐渐减小 B.物体对斜面的压力的大小不变 C.物体的重力沿斜面方向的分力逐渐减小 D.物体的重力沿斜面方面的分力大小不变 8.一人握住旗杆往上爬,则下列说法中正确的是( ) A.人受的摩擦力的方向向下 B.人受的摩擦力的方向向上 C.人握旗杆所用的力越大,所受的摩擦力也越大 D.人所受的摩擦力是滑动摩擦力 9.如图所示,物块 M 通过与斜面平行的细绳与小物块 m 相连,斜面的倾角α 可以改变,讨论物块 M 对斜面的摩擦力的大小,则一定有( ) M A.若物块 M 保持静止,则α 角越大,摩擦力越大 m B.若物块 M 保持静止,则α 角越大,摩擦力越小 α C.若物块 M 沿斜面下滑,则α 角越大,摩擦力越大 第 9 题图 D.若物块 M 沿斜面下滑,则α 角越大,摩擦力越小 10.如图所示,A、B 间的最大静摩擦力为 3 N,B 与地面间的最大静摩擦力为 6 N,同时有方向相反, 大小均为 F=1 N 的两个水平力分别作用于 A 和 B 上,有下列几种判断: (1)A、B 间的摩擦力为 0; (2)A、B 间的摩擦力为 1 N; (3)B 和地面间的摩擦力为 0; (4)B 和地面间的摩擦力为 2 N。 A.(1) (3)
F A B 第 10 题图
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F

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B.(1) (4) C.(2) (3) D.(2) (4) 二、填空题(每小题 5 分,共 20 分) 11.三个共点力的大小分别为 5 N、 3 N、 7 N, 则它们的合力的最大值为________, 最小值为_________。 12.一块重 40 N 的长方形物体在水平地板上滑动时受 8 N 的滑动摩擦力,若使此物块立放在地板上, 此时物块与地板的接触面积为原来的 ,物块各面的粗糙程度相同,则此时让物块匀速滑动,需作用于 物块上的水平力为________N。 13.如图所示, 三个大小均为 10 N 的力刚好提起重 20N 的物体, 么 F1、F2 与 F3 之间的夹角应分别为_________、_________。
F1 F3 F2

1 2

其中 F3 竖直向上,那

14.共点力 F1、 F2 的合力 F=200 N, 若分力 F1 与 F 的夹角为 30°, 第 13 题图 则 F2 的最小值为 __________N,此时分力 F1 的大小为_____________N。 三、简答与计算题(每小题 10 分,共 30 分) 15.风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力。现将一套有小球的细直杆置于风洞实验 室。小球孔径略大于细杆直径,当杆在水平方向固定时,调节风力的大小,使小球在杆上做匀速运动, 如图所示。这时小球所受的风力等于小球重力的 0.5 倍,求小球与杆间的动摩擦因数。


第 15 题图

16.如图所示,放在水平面上的物体受到的重力 G=20N,与水平面间的动摩擦因数为 0.2。作用在 物体 G 上的水平推力 F1=10N,F2=8N。问: (1)地面对物体 G 的摩擦力为多大? (2)若撤去推力 F2,则地面对物体 G 的摩擦力为多大?方向如何?
F1 G F2

第 16 题图

17.如图,两弹簧的劲度系数分别为 k1 和 k2,弹簧 k1 悬挂在天花板上。两弹簧间连接着质量为 m 的物 体。若在 k2 的下端 A 点再悬挂着一质量为 m 的物体,求 A 点下移的距离是多少?

k1 m k2 A

第 17 题图
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第四章
§4.1 牛顿第一定律

牛顿运动定律

【课前预习】 1.伽利略理想实验 亚里士多德认为,必须______________________物体才能运动;没有力的作用,物体就要______, 这种认识是错误的。 伽利略通过___________和科学推理,得出的结论是:一旦物体具有某一速度,如果它不受力,就 将以这一速度_____________地运动下去。 物体运动状态的改变是指物体由静止变为________________或由___________变为静止。如果物体 _________的大小或方向变了,也说它的运动状态发生改变。 2.牛顿第一定律和惯性 牛顿第一定律的内容是:一切物体总保持____________状态或___________状态,除非作用在它上 面的力迫使它______________。 惯性是物体具有保持原来_____________状态或______________状态的性质,任何物体都具有惯性, 牛顿第一定律又叫_____________。 量度物体惯性大小的物理量是物体的_________,质量只有大小,没有方向,是_______,符号是 m, 国际单位是__________。 【课堂练习】 1.伽利略根据理想实验进行推论,认识到:力不是维持__________的原因,而是改变________的 原因。 2.下列说法中正确的是( ) A.运动越快的汽车越不容易停下来,是因为汽车运动得越快,惯性越大 B.小球由于重力的作用而自由下落时,它的惯性就不存在了 C.一个小球被竖直上抛,当抛出后能继续上升,是因为小球受到了向上的推力 D.物体的惯性是物体保持匀速直线运动状态或静止状态的一种属性,与物体的速度大小无关 3.关于惯性,下列说法正确的是( ) A.惯性是一切物体的基本属性 B.物体的惯性与物体的运动状态无关 C.物体运动快,惯性就大 D.惯性大小用物体的质量大小来量度 【课后练习】 4.由牛顿第一定律可知( ) A.物体的运动是依靠惯性来维持的 B.力停止作用后,物体的运动就不能维持 C.物体做变速运动时,一定有外力作用 D.力是改变物体惯性的原因 5.关于牛顿第一定律,以下说法正确的是( ) A.牛顿第一定律是依靠实验事实,直接归纳总结得出的 B.牛顿第一定律是以可靠实验为基础,通过抽象出理想化实验而得出的结论 C.根据牛顿第一定律可知,力是维持物体运动的原因 D.根据牛顿第一定律可知,力是改变物体速度的原因 6.伽利略理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来,能更深刻地反映规律,有关的实验程序内 容如下: (1)减小第二个斜面的角度,小球在这个斜面上仍要达到原来的高度。 (2)两个对接的光滑斜面,使静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面。 (3)如果没有摩擦,小球将上升到释放的高度。
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(4)继续减小第二个斜面的倾角,最后使它处于水平位置,小球沿水平面做持续的匀速运动。 请按程序先后次序排列,并指出它究竟属于可靠事实,还是通过思维过程的推论,下列选项中正确 的是:( ) A.事实 2→事实 1→推论 3→推论 4 B.事实 2→推论 1→推论 3→推论 4 C.事实 2→推论 3→推论 1→推论 4 D.事实 2→推论 1→推论 4 7.我国公安部规定,在各种小型车辆前排乘坐的人必须系好安全带。为什么要做这样的规定?

【能力拓展】 8.一列在平直铁路上匀速行驶的火车,当车厢里的人看到车厢内水平桌面上的小球突然向前运动 时,说明火车是突然加速还是突然减速运动?

9.为了使静止的物体开始运动,首先要“克服”物体的“惯性” ,这种说法对吗?为什么?

【本课小结】 1.牛顿第一定律正确揭示了力和运动的关系,指出了物体具有惯性,它所描述的状态是一种理想 状态,所以牛顿第一定律只能靠理想实验和科学推理得出。 2.惯性的理解。 (1)一切物体都具有惯性,它是物体的固有属性。 (2)惯性只与物体质量有关,与其他因素无关。 (3)惯性不是力。

§4.2

实验:探究加速度与力、质量的关系

【课前预习】 1.加速度是表示物体运动状态________的物理量。根据事实经验,加速度与物体的________有关。 物体________一定时,质量越小,加速度就越大。加速度还与物体_______的大小有关,物体________ 一定时,受力越大,其加速度越大。 2.控制变量法:加速度 a 和质量 m,受力 F 都有关系。研究它们之间的关系时,先保持________ 不变,测量物体在________的力的作用下的加速度,分析加速度与力的关系,再保持物体所受的力 ________,测量不同________的物体在该力作用下的加速度,分析加速度与质量的关系。这种先控制一 个参量不变,研究其余参量之间变化关系的方法叫控制变量法。 【课堂练习】 1. “在影响加速度的因素”的探究中发现( ) A.同一物体运动的速度越大,受到的合外力越大 B.同一物体运动的速度变化越大,受到的合外力越大 C.同一物体运动速度变化率越小,受到的合外力越小 D.同一物体运动速度变化越快,受到的合外力越大 2.为了研究加速度跟力和质量的关系,应该采用的研究实验方法是( )
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A.控制变量法 B.假设法 C.理想实验法 D.图象法 3.一个由静止状态开始做匀变速直线运动的物体,可以由刻度尺测出__________和秒表测出 _______,由公式___________计算物体的加速度。 【课后练习】 4. 在探究实验中, 测量长度的工具是__________, 精度是___ ___mm, 测量质量的工具是_________。 5.为了更直观地反映物体的加速度 a 与物体质量 m 的关系,往往用二者的关系图象表示出来,该 关系图象应选用( ) 1 1 A.a-m 图象 B.m-a 图象 C. a ? 图象 D. ? a 图象 m m 1 6.如果 a ? 图象是通过原点的一条直线,则说明( ) m A.物体的加速度 a 与质量 m 成正比 B.物体的加速度 a 与质量成反比 C.物体的质量 m 与加速度 a 成正比 D.物体的质量与加速度 a 成反比 【能力拓展】 7.某同学在探究加速度 a 与力 F 和加速度 a 与物体质量 M 的关系时,测出了表 1、表 2 两组数据, 1 请在图甲、乙两个坐标上分别作出 a-F 和 a ? 图线。 M 0.1 0.2 0.4 0.5 0.6 2.0 2.5 3.3 4.0 5.0 1 / kg ?1 F/N M 4 8 3 5 8 0 0 3 0 0 a/m· 0.2 0.4 0.6 0.7 0.9 0.4 0.5 0.7 0.8 1.0 a/m· s-2 -2 s 0 0 1 9 7 4 6 3 9 8 表1 表2





【本课小结】 1.用控制变量法研究物理规律。控制变量法是物理实验中经常采取的一种方法,当研究对象有两 个以上的参量发生牵连变化时,我们设法控制某些参量使之不变,而研究其中两个参量之间的变化关系 的方法。 2.加速度与办质量的关系。 (1)质量一定时,加速度与作用力成正比; (2)作用力一定时,加速 度与质量成反比。

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§4.3

牛顿第二定律

【课前预习】 1.牛顿第二定律的内容和公式 牛顿第二定律的内容是:____________________________,_________________________________。 在国际单位制中,力的单位是_______。它的定义是使质量为_________的物体,获得________的加 速度的力,叫做 1 N。即 1 牛顿=________。 当物体受多个力作用时,物体的加速度跟所受_______成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方 向跟__________相同。 牛顿第二定律的公式为____________。 2.牛顿第二定律的意义 牛顿第二定律的物理意义在于建立了物体的加速度与___________及__________之间的定量关系。 从而把运动和力结合起来, 建立了力与运动之间的桥梁, 知道物体的运动规律可以研究物体的受力情况, 知道物体的受力可以预测物体的运动。 【课堂练习】 1.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 2.从牛顿第二定律知道,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,可是当我们用一个微小的力 去推很重的桌子时,却推不动它,这是因为( ) A.牛顿第二定律不适用于静止的物体 B.桌子的加速度很小,速度增量极小,眼睛不易觉察到 C.推力小于静摩擦力,加速度是负的 D.桌子所受的合力为零 3.一个质量为 1kg 的物体受到两个大小分别为 2N 和 3N 的共点力作用,则这个物体可能产生的最 大加速度大小为____________,最小加速度大小为____________。 【课后练习】 4.下列对于牛顿第二定律的表达式 F=ma 及其变形公式的理解中,正确的是( ) A.由 F ? ma 可知,物体所受的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比 F B.由 m ? 可知,物体的质量与其所受的合外力成正比,与其运动的加速度成反比 a F C.由 a ? 可知,物体的加速度与其所受的合外力成正比,与其质量成反比 m F D.由 m ? 可知,物体的质量可以通过测量它所受的合外力和它的加速度而求得 a 5.在牛顿第二定律的表达式 F=kma 中,有关比例系数 k 的下列说法中,正确的是( ) A.在任何情况下 k 都等于 1 B.k 的数值由质量、加速度和力的大小决定 C.k 的数值由质量、加速度和力的单位决定 D.在国际单位制中,k 等于 1 6.一个物体受到 F1=4 N 的力,产生 a1=2 m/s2 的加速度,要使它产生 a2=6 m/s2 的加速度,需要施 加多大的力?
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【能力拓展】 7. 质量为 50 kg 的物体放在光滑的水平面上,某人用绳子沿着水平成 45°角的方向拉着物体前进 时,绳子的拉力为 200 N,物体的加速度是_________。在拉的过程中突然松手,此时物体的加速度是 _________。 8.一辆质量为 3×103 kg 的汽车,以 10 m/s 的速度前进,受到的阻力为车重的 0.02 倍,关闭发动 机后汽车要经过时间_________才能停止。

【本课小结】 1.牛顿第二定律的内容特别要注意其瞬时性和矢量性,以及定律中的 F 是指物体所受的合外力。 2.牛顿第二定律的意义。它建立了物体的加速度与质量及合外力之间的定量关系,建立了力和运 动之间的桥梁。知道物体的运动常规可以研究物体的受力情况,知道物体的受力情况可以预测物体的运 动。

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§4.4

力学单位制

【课前预习】 1.基本单位和导出单位 物理学的关系式确定了物理量之间关系的同时,也确定了物理量间的___________。选定几个物理 量的单位,就能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位。被选定的物理量叫做__________, 它们的单位叫做_________。由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位,叫做___________。 基本单位和导出单位一起组成了__________________。 例如,在力学范围内,选定了___________、___________、_________是基本量,它们的单位 __________、___________、_________就是基本单位。速度、加速度和力的单位,是由基本量根据物理 关系推导出来的,是导出单位。 2.国际单位制 国际单位制是一种_____________的,包括一切计量领域的单位制。它既包括_________,如米、千 克、秒,又包括由它们推导出的_________。 【课堂练习】 1.完成下列单位换算: (1)5 t=________kg. (2)0.1 g=___________kg. (3)72 km/h=_________m/s. (4)20 cm/s2=_________m/s2 2.下列关于单位制及其应用的说法中正确的是( ) A.基本单位和导出单位一起组成了单位制 B.选用的基本单位不同,构成的单位制也不同 C.基本单位采用国际单位制中的单位,其导出单位不一定是国际单位制中的单位 D.物理公式可以确定物理量间的数量关系,也可以确定物理量间的单位关系 3.下列说法中正确的是( ) A.质量是物理学中的基本物理量 B.长度是国际单位制中的基本单位 C.kg·m/s 是国际单位制中的导出单位 D.时间的单位小时是国际单位制中的导出单位 【课后练习】 4.下列单位中,是国际单位制中的加速度的单位的是( ) 2 2 A.cm/s B.m/s C.N/kg D.N/m 5.下列哪组单位都是国际单位制中的基本单位( ) A.千克、秒、牛顿 B.千克、米、秒 C.克、千米、秒 D.牛顿、克、米 6.关于力的单位,下列说法中正确的是( ) A.力的单位是根据公式 F=ma 和基本单位推导出来的 B.在国际单位制中,力的单位用“牛”是为了使牛顿第二定律公式中的比例系数 k=1 C.1N=100000g.cm/s2 D.在力学中,N 是最重要的一个基本单位 7.写出下列表格中物理量在国际单位中的单位: 物理量 单位 时间 速度 加速度 力 功 功率

【能力拓展】 8.给出以下物理量或单位,请按要求填空。 A.米 B.牛顿 D.加速度 E.质量 F.千克 G.时间 2 I.位移 J.厘米 K.千克/米 2
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D.米/秒 2 H.秒 L.焦耳

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(1)在国际单位制中作为基本单位的是__________。 (2)属于导出单位的是___________。 9.一列车的质量为 800 t,以 72 km/h 的速度行驶,运动中所受的阻力是车重的 0.05 倍。若欲使 列车在 200 m 内停下来,制动力应多大?(g 取 10m/s2)

【本课小结】 本节课主要学习了单位制的分类和作用。单位制往往不被同学们所重视,不少同学解题时恰恰是因 为单位出差错,而使解题结果出错。所以同学们要真正弄清单位制的作用,弄清物理公式和物理量的单 位之间的关系。在物理计算时,先选定单位制,统一物理量的单位,然后正确运用公式,这样单位就不 会出现错误。

§4.5

牛顿第三定律

【学习目标】 1.知道力的作用是相互的,理解作用力和反作用力的概念。 2.理解牛顿第三定律,并能应用它解释生活中的问题。 3.能区别平衡力和作用力、反作用力。 【课前预习】 牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小_________,方向________,作用在 ________________。如汽车的发动机驱动车轮转动,由于轮胎和地面间的摩擦。车轮向后推地面,地面 给车轮一个向前的___________,使汽车前进。汽车受到的牵引力就是这样产生的。 【课堂练习】 1.下列的各对力中,是相互作用力的是( ) A.悬绳对电灯的拉力和电灯的重力 B.电灯拉悬绳的力和悬绳拉电灯的力 C.悬绳拉天花板的力和电灯拉悬绳的力 D.悬绳拉天花板的力和电灯的重力 2.用绳悬挂一重物,当重物处于平衡状态时,重物所受重力的平衡力是____________,重力的反 作用力是_______________。 3.浮在水面上的木块所受重力的反作用力为_____________________,方向___________,木块所 受浮力的反作用力为_______________,方向_______________。 【课后练习】 4.下列关于作用力与反作用力的说法中,正确的是( ) A.先有作用力,后有反作用力 B.只有物体静止时,才存在作用力与反作用力 C.只有物体接触时,物体间才存在作用力与反作用力 D.物体间的作用力与反作用力一定是同性质的力 5.一小球用一细绳悬挂于天花板上,以下几种说法中正确的是( ) A.小球所受的重力和细绳对它的拉力是一对作用力和反作用力 B.小球对细绳的拉力就是小球所受的重力 C.小球所受重力的反作用力作用在地球上 D.小球所受重力的反作用力作用在细绳上 6.关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识,正确的是( ) A.一对平衡力的合力为零,作用效果相互抵消,一对作用力与反作用力的合力也为零,作用效果
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也相互抵消 B.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,且性质相同,平衡力的性质却不一定相同 C.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,且一对平衡力也是如此 D.先有作用力,接着才有反作用力,一对平衡力却是同时作用在同一个物体上 【能力拓展】 7.甲、乙两人发生口角,甲打了乙的胸口一拳致使乙受伤。法院判决甲应支付乙的医药费。甲狡 辩说: “我打了乙一拳,根据牛顿的作用力与反作用力相等,乙对我也有相同大小的作用力,所以,乙 并没有吃亏。 ”那么这一事件判决的依据在哪里? A.甲打乙的力大于乙对甲的作用力,判决甲付乙的医药费 B.甲打乙的力等于乙对甲的作用力,但甲的拳能承受的力大于乙的胸能承受的力,乙受伤而甲未 受伤,甲主动打乙,判决甲支付乙的医药费 C.甲打乙的力等于乙对甲的作用力,甲的拳和乙的胸受伤害程度不相同,甲轻而乙重,判决甲付 乙的医药费 D.由于是甲用拳打乙的胸,甲对乙的力远大于乙胸对甲拳的作用力,判决甲付乙的医药费 8.机车 A 拉着一节车厢 B 向右行驶。用 FAB 和 FBA 分别代表 A 对 B 和 B 对 A 的作用力。已知 B 行驶时 受到的阻力 F 阻=2.0×103 N。画出题中情境的草图,回答以下问题。 (1)A 拉 B 匀速行驶时,FAB 与 F 阻有什么关系?FAB 和 FBA 有什么关系?(要说明大小和方向两方面 的关系,并说明回答的根据。 ) (2)A 拉 B 加速行驶时,FAB 和 F 阻有什么关系?FAB 和 FBA 有什么关系?若车厢 B 的质量是 4.0 t, 加速度 a 是 0.3 m/s2,FAB 和 FBA 各等于多少?

【本课小结】 1.一对作用力和反作用力与一对平衡力的区别 一对作用力和反作用力 共同点 作用对 象 一对平衡力

大小相等、方向相反、且作用在一条直线上

两个力作用 两个力分别作用在两个物体上 在同一个物 体上 不 同 不一定同时 作用时 同时产生,同时变化,同时消失 点 间 产生或消失 不一定是同 力的性 一定是同性质的力 质 性质的力 2.牛顿第三定律提示了力的作用的相互性,即两个物体间只要有力的作用,就必然成对出现作用 力和反作用力,理解这种相互作用关系,对解决受力分析问题有很大帮助。另外,在求解某力大小时, 可以通过转换研究对象分析该力的反作用力求解。

§4.6

用牛顿定律解决问题(一)

【课前预习】 1.牛顿第二定律确定了_______________的关系,使我们能够把物体的___________情况和
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_________情况联系起来。 2.如果已知物体的受力情况,可以由牛顿第二定律求出物体的___________,再通过__________就 可以确定物体的运动情况。 3.如果已知物体的运动情况,根据运动学公式求出物体的加速度,于是就可以由牛顿第二定律确 定物体所受的___________。 【课堂练习】 1.质量为 m 的物体,放在粗糙的水平地面上,受到一个水平方向的恒力 F 的作用而运动,在运动 中,物体加速度 a 的大小( ) A.和物体的运动速度有关 B.和物体跟地面间的动摩擦因数无关 C.和物体运动的时间无关 D.和恒力 F 成正比 2.质量为 1 kg 的质点,受水平恒力作用,由静止开始做匀加速直线运动,它在第 t s 内的位移为 x m,则 F 的大小为( ) 2x 2x 2x 2x A. 2 B. C. D. 2t ? 1 2t ? 1 t ?1 t 【课后练习】 3.一个物体从离地面一定的高度由静止释放,如果下落过程中受到的空气阻力是物体重力的 0.2 倍,则物体下落的加速度大小是________m/s2。如果从地面上以一定的初速度竖直向上抛出一物体,受 到的空气阻力仍是重力的 0.2 倍,则物体上升时的加速度大小是_______m/s2。 (g 取 10 m/s2) 4.质量为 0.2 kg 的物体沿某一水平面做匀速运动,速度是 1 m/s,已知物体与水平面间的动摩擦 因数是 0.2,当物体受到跟速度方向相同的作用力增大到 4 N 时,作用 3 s 末的速度大小是_________。 (g 取 10 m/s2) 5.一个静止在水平面上的物体,质量为 2 kg,受水平拉力 F=6 N 的作用从静止开始运动,已知物 体与平面间的动摩擦因数 ? ? 0.2 ,求物体 2 s 末的速度及 2 s 内的位移。 (g 取 10 m/s )
2

6.一位滑雪者如果以 ?0 ? 20m / s 的初速度沿直线冲上一倾角为 30°的山坡,从冲坡开始计时,至 3.8 s 末, 雪橇速度变为零。 如果雪橇与人的质量为 m=80 kg。 求滑雪人受到的阻力是多少。 (g 取 10 m/s2)

【能力拓展】 7.质量 m=4 kg 的物体在力 F=10 N 的水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动。撤去 F 后,经 4 s 物体停下来。求物体做匀速直线运动的速度和撤去 F 后的位移。

8.一辆小车的质量是 10 kg,车与地面间的动摩擦因数为 0.01,在力 F=3 N 的水平拉力作用下, 小车由静止开始加速前进,走过 40 m 时撤掉水平力 F,经一段时间后,小车停止,小车共行驶的时间为 ( ) A.16.3 s B.20 s C.40 s D.60 s
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【本课小结】 1.两类动力学问题 (1)已知物体的受力情况,求物体的运动情况。 (2)已知物体的运动情况,求物体的受力情况。 2.应用牛顿第二定律解决问题的一般思路 (1)明确研究对象。 (2)对研究对象进行受力情况分析,画出受力图。 (3)以加速度的方向为正方向,与正方向相同的力为正,与正方向相反的力为负,列牛顿第二定 律的方程。 (4)解方程时,F、m、a 都用国际单位制单位。 3.分析两类问题的基本方法 (1)抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁——加速度。 (2)分析流程图
受力情况 F1、 F2?? 力的合成分解 F 合=ma F合 a 运动学公式 受力情况 v0、vt、s、t

§4.7

用牛顿定律解决问题(二)

【课前预习】 1.共点力平衡 (1)共点力:______________________________________________________________________ ___。 (2)在共点力的作用下,如果物体保持_______或做_________________,这个物体就处于平衡状 态。 2.超重与失重 (1)超重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)_________物体所受重力的情况称为超重现 象。 (2)失重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)_________物体所受重力的情况称为失重现 象。 如果物体对支持物、悬挂物的作用力的__________,即物体正好以大于等于_________,方向_____ ___的加速度运动,此时物体处于完全失重状态。 【课堂练习】 1.若一个物体处于平衡状态,则此物体一定是( ) A.静止 B.匀速直线运动 C.速度为零 D.各共点力的合力为零 2.关于超重和失重,下列说法正确的是( ) A.超重就是物体受的重力增加了 B.失重就是物体受的重力减少了 C.完全失重就是物体一点重力都没有人 D.不论超重、失重或安全失重,物体所受的重力是不变的 3.大小不同的三个力同时作用在一个小球上,以下各组中可使小球平衡的是( ) A.2 N,3 N,6 N B.1 N,4 N,6 N C.35 N,15 N,25 N D.5 N,15 N,25 N 4.下列说法中正确的是( ) A.只要物体向上运动,速度越大,超重部分越大 B.只要物体向下运动,物体就失重
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C.只要物体具有竖直向上加速度,物体就处于超重状态,与物体运动方向和速度大小无关 D.只要物体在竖直方向运动,物体就一定处于超重或失重状态 【课后练习】 5.某物体受到四个力的作用而处于静止状态,保持其中三个力的大小和方向均不变,使另一个大 小为 F 的力方向转过 90°,则欲使物体仍能保持静止状态,必须再加上一个大小为多少的力( ) A .F B. 2 F C.2F D.3F

6.一个质量 m=10 kg 的圆球被沿水平方向的绳索拉着,处于光滑的斜面上,已知斜面倾角为 30°, 如图所示,求绳索的拉力。 (g 取 10 m/s2)

第 6 题图

7. 重 2 kg 的物体用弹簧秤挂在可竖直升降的电梯里, 读数为 26 N, 由此可知, 该物体处于________ 2 2 状态,电梯做_________运动,其加速度大小等于___________m/s 。 (g 取 10 m/s ) 【能力拓展】 8.如图所示,在倾角为 ? 的斜面上放着一个质量为 m 的光滑小球,球被竖直的木板挡住,则球对木 板的压力大小为( ) A.mgcos ? B.mgtan ? mg C. cos ? mg D. 第 8 题图 tan ? 9.一个质量是 50 kg 的人站在升降机的地板上,升降机的顶部悬挂了一个弹簧秤,弹簧秤下面挂 着一个质量为 m=5 kg 的物体 A,当升降机向上运动时,他看到弹簧秤的示数为 40 N, g 取 10 m/s2,求 此时人对地板的压力。

10.找一条纸带,在纸带中间部位剪个小缺口,纸带的一端固定一重物,另一端用手拿住,小心提 起重物,这时纸带没有断。然后向上加速提起重物,纸带就断了;或者提起重物急剧向下运动后突然停 住,纸带也会断裂。做一做,观察现象说明理由。

【本课小结】 1.物体在共点力的作用下,合外力为零,则物体处于平衡状态及物体保持静止或做匀速直线运动。 2.在处理共点力的平衡问题时,经常用力的合成与分解成正交分解来列力的平衡方程。 3.超重不是重力增加,失重也不是重力减小,完全失重也不是重力消失,在超重、失重现象中, 物体所受的重力不变。 4.物体加速度向上,出现超重现象;加速度向下,出现失重现象,与速度方向无关。
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单 元 自 评 (时间 60 分钟 满分 100 分) 一、选择题(每小题 5 分,共 50 分) 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.跳高运动员从地面上起跳的瞬间,下列说法中正确的是( ) A.运动员给地面的压力大于运动员受到的重力 B.地面给运动员的支持力大于运动员受到的重力 C.地面给运动员的支持力大于运动员对地面的压力 D.地面给运动员的支持力的大小等于运动员对地面的压力的大小 3.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 4.雨滴在下降过程中,由于水汽的凝聚,雨滴质量将逐渐增大,同时由于下落速度逐渐增大,所 受空气阻力也将越来越大,最后雨滴将以某一收尾速度匀速下降。在雨滴下降的过程中,下列说法中正 确的是( ) A.雨滴受到的重力逐渐增大,重力产生的加速度也逐渐增大 B.雨滴质量逐渐增大,重力产生的加速度逐渐减小 C.由于空气阻力逐渐增大,但重力产生的加速度逐渐减小 D.雨滴所受的重力逐渐增大,但重力产生的加速度是不变的 5.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 6.一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( v/ms-1 2 ) A.等于人的推力 B.等于摩擦力 t/s 0 C.等于零 D.等于重力的下滑分量 3 2 1 7.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 F1,第 2 s -2 内所受合力为 F2,第 3 s 内所受合力为 F3,则( ) A.F1、F2、F3 大小相等,F1 与 F2、F3 方向相反 第 7 题图 B.F1、F2、F3 大小相等,方向相同 F C.F1、F2 是正的,F3 是负的 第 8 题图 D.F1 是正的,F1、F3 是零 8.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 ? 。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等于 ? mg 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-Ma
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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 ? (m+M)g+ma 9.用平行于斜面的推力,使静止的质量为 m 的物体在倾角为 ? 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 ? ) B.2mgsin ? C.2mgcos ? D. 2mg(1+sin ? ) 10.三个光滑斜轨道 1、2、3,它们的倾角依次是 60°、45°、30°,这些轨道 交于 O 点,现有位于同一竖直线上的三个小物体甲、乙、丙,分别沿这三个轨道同时 从静止自由下滑,如图所示,物体滑到 O 点的先后顺序是( ) A.甲最先,乙稍后,丙最后 B.甲、乙、丙同时到达 C.乙最先,然后甲和丙同时到达 D.乙最先,甲稍后,丙最后 第 10 题图 二、填空题(每小题 5 分,共 20 分) 11.在同一平面上有 n 个共点的恒力处于平衡,其中有一向东的力 F 突然减小了 1/4,则这几个力 的合力大小为_________,方向_________。如果这一向东的力大小不变而逆时针转过 60°,则 n 个力的 合力大小为_______,方向________。 12.质量为 5 kg 的物体受水平拉力 F 的作用,物体以 10 m/s 的速度在水平面上沿拉力方向做匀速 直线运动。当突然撤去 F 后,物体经 5 s 停止运动,则 F 的大小为_______N,物体与水平面间的动摩擦 因数为________。 (g 取 10 m/s2) a/m·s-2 1 13.在“验证牛顿第二定律”的实验中,某同学做出的 aM 2 的关系图线,如图所示。从图象中可以看出,作用在物体上的恒力 F=_______N。当物体的质量为 2.5 kg 时,它的加速度为 _______m/s2。 0 14.某人在地面上最多能举起质量为 60 kg 的物体,而在一个 1 0. 4 加速下降的电梯里他最多能举起质量为 80 kg 的物体, 此时电梯的加速 M /kg-1 度是_________。当电梯经此加速度加速上升时,此人在电梯里最多能 第 13 题图 举起质量为__________的物体。 (g 取 10 m/s2) 三、计算题(每题 10 分,共 30 分) 15.水平桌面上质量为 1 kg 的物体受到 2 N 的水平拉力,产生 1.5 m/s2 的 加速度。若水平拉力增至 4 N,则物体将获得多大的加速度?

16.质量为 3 kg 的物体,在 0 ~ 4 s 内受水平力 F 的作用,在 4 ~ 10 s 内因受摩擦力作用而停止, 其 v-t 图象如图所示。求: (1)物体所受的摩擦力。 (2)在 0 ~ 4 s 内物体所受的拉力。 (3)在 0 ~ 10 s 内物体的位移。
第 17 题图

17.如图所示,水平传送带以 4 m/s 的速度匀速运动,传送带两端 A、B 间的距离为 20 m。现将一质量 为 2 kg 的木块无初速地放在 A 端,木块与传送带间的动摩擦因数为 0.2,g 取 10 m/s2,求木块从 A 端 运动到 B 端所用的时间。
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参考答案
第一章 运动的描述 §1.1 质点、参考系和坐标系 1.A 2.CD 3.ABD 4.AC 5. A 6. 地面 、 地心 (地球每天围绕地轴自转一圈,地球赤道周长 S=4.0×104km,即大约为八万 里,我们感觉静止不动,是以地面作为参考系;如果以地心为参考系,那么地面上的人将随地球一起绕地 心转动,同时夜间会看到大量的天体. ) 7.(1)地面 (2)云 (3)汽车 8.(1)坐标系如图,线 OAB 为运动轨迹 第 (2)xA=5 3 m yA=5m; xB=5 3 m yB=0m 题 图 8

9.由题意可知,炮弹以飞机为参考系,是静止的,所以飞行员不会被炮弹击伤;炮弹相对地面以很大 的速度运动,站在地面上的飞行员是不敢抓炮弹的。 §1.2 时间和位移 1.B 2.D 3.CD 4. 700m 500m 5. AD 6. 0 2π R
2 R
7 2

πR

2R

7 πR 2

7.

A

8.记录时刻的有: 15 日 09 时 0 分 15 日 18 时 40 分 50 秒 16 日 06 时 23 分 记录时间的有: 9 小时 40 分 50 秒 11 小时 42 分 10 秒 9. 50.31 16.77 由本垒指向三垒 §1.3 运动快慢的描述--------速度 1. xA =-2m xB =3m ⊿x= xB - xA = 5m 2. ABD 3. 表示平均速度的 B C D 4.C 5.B 6.解:根据平均速度的定义式 v ? ?x ,有
?t

表示瞬时速度的是

A

(1)物体在前一半时间内的位移 s1=v1t/2 在后一半时间内的位移 s2=v2t/2 全程位移 s= s1+ s2=(v1+v2)t/2 所以物体在全程上的平均速度为

v=

s v1 ? v 2 = t 2

(2)物体通过前一半路程所用的时间 t1=s/2v1 通过后一半路程所用的时间 t2=s/2v2 通过全程所用
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的时间 t=t1+t2=

s 1 1 ( ? ) 2 v1 v2

全程的平均速度 v =

s 2v1v 2 = t v1 ? v 2

7.B 8.C 9.解析:飞机在空中水平匀速运动,速度为 v 飞,声音从头顶向下匀速传播,速度为 v 声,在发动机声 从人头顶向下传播的时间 t 内,飞机向前飞行一段距离而到达前上方约与地成 600 角的位置。 详解如下 ::设飞机距地面的高度为 h,则有 h=v 声 t; 当人听到发动机声音时,飞机到达图示位置,飞机向前 飞行了 x=v 飞 t 由几何知识可知

x ? cot600 , 将 x、 h 带入 h
v 飞=
3 v ,即飞机速度 约为 声速的 0.58 倍。 声 3

第 9 题图

§1.4 实验:用打点计时器测速度 1. D 2.BC 3.A 4. 交流 10V 以下 220 5.AB 6.ABD 7.BC 8.B 9. (1)物体具有一定的初速度 (2)在 t3 时刻后物体运动反向 (3)先变大后不变再变小最后 反向变大

电火花计时器

0.02

§1.5 速度变化快慢的描述—加速度 1.C 2.CD 3.C 4. 1.5m/s2 0 -3m/s2 8. 2.5×104

5. ABC

6.B

7.A

与 v 的方向相反(由加速度的定义式 a ?

?v vt ? v0 ? 求解) ?t t

9. B 10. 20 100 与足球飞来的方向相反 单元自评 一、选择题(每小题 5 分,共 50 分) 1.BD 2.D 3.BC 4.AD 5.C 6.A 7. ABD (物体速率不变,但运动方向改变,故 B 对, 物体加速度和速度大小.方向均无必然关系,故 AD 对) 8. ABC 9. D 10. BC 二、填空题(每小题 5 分,共 20 分) 11.5m/s 12.1.5×104 与子弹的运动方向相反 13. 2 14. 30 [300s=5min=1h/12,设正常行驶需 t 小时,则 60t=72(t-1/12),得 t=0.5h,x=30km] 三、解答题(每题 10 分,共 30 分) x 15.解: 如图,队伍在此过程中前进的路程 x=100+50m=150m,总共需时间 t= =150m/1.8s=83.3s v

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16.解: (1)用 mm 刻度尺量得第 6 点到第 11 点的距离大约为 x=6.66cm,t=0.1s,则平均速度

v =x/t=0.66m/s
(2)量得第 6 点到第 8 点的距离 x’=2.44cm,t’=0.04s,v7=x’/t’=0.61m/s. 17.解:甲从 A 市出发,先做匀加速再匀速后匀减速到达 B 市,用时分别为 2min 、48.5min、1min, 共需 51.5min; 乙乘特快以 100km/h 经过 A 市到 B 市需 30min.甲.乙的 v-t 图象如下图:

第二章 匀变速直线运动的研究 §2.1 实验:探究小车速度随时间变化的规律 1.DBFAEGC 2.①③⑤⑥⑧⑨ 3.解析:用描点法做出 v-t 图象如下图所示。 4.解:对 A 而言,0-t1 时间内速度随时间均匀增加,达到 v1 后做匀速直线运动。 5.B 6.A 7. (1)16.50 21.40 26.30 31.35 36.30 (2)如图示 (3)v 随 t 均匀增加 详解: (1)显然,两个相邻计数点之间的时间间隔为 T=0.02×5s=0.1s。各点对应的速度分别为:
v1 ? s1 ? s 2 1.40 ? 1.90cm (2)利用描点法作出 v-t 图象。 ? ? 16.50cm / s ,v2、v3、v4、v5 同理可得。 2T 2 ? 0.1s

§2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 1.ABD 2.C 3.A 4.BC 5.2.3 2.5 7.②③ ④ ③ ① 8.BD 9.图

6. (1)4

(2)0 (3)0

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10.开始计时后,物体沿与正方向相反的方向运动,初速度 v0=-20m/s,并且是匀减速的,到 2s 末, 速度减至 0;2s-4s 内速度再均匀增加到 20m/s。整个过程中加速度恒定,大小为 ?v 20 ? ?? 20 ? a? ? m / s 2 ? 10 m / s 2 ,方向与规定的正方向相同。 ?t 4 §2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 1.BD 2.D 3.BC 4.6m/s 11m/s 11m 5.BD 6.8m/s 4m/s 7.24 25 8.BD 9.解析:本题可利用匀变速直线运动的规律,用不同的方法解决。 解法 I:利用运动简图分情况分析。若为匀加速直线运动,如图 1 所示,从 A 至 B,中间位置为 C, 则前进 AC 段所用时间必然大于前进 CB 段所用时间,即中间时刻 D 必在 C 之前,所以 v1<v2。同理,若为 匀减速直线运动,也得结论 v1<v2。
A D C B 图1

解法 II:利用公式比较。设这段过程的初速为 v0,末速度为 v1,则由匀变速直线运动的规律知,

v 2 ? vt2 ? 2v0 v2 v 2 ? vt2 v ? vt v 2 ? vt2 ? v ? vt ? 2 ,又因为 v12 ? ? 0 ? v2 ? 0 所以v1 ? v2 。 v1 ? 0 , v2 ? 0 ? ? 0 2 2 4 2 ? 2 ?
解法 III:利用图象法分情况比较。若为匀加速直线运动,其速度——时间图象如图 2 所示。t1 为 中间时刻,对应速度 v1,因为图线与时间轴所围成的梯形面积表示了位移,所以中间位移对应的时刻 t2 必在 t1 之后,得 v1<v2。若为匀减速直线运动,也得结论 v1<v2。 答案:A 10.解析:末速度为零的匀减速直 是初速度为零的匀加速直线运动的逆过 零的匀加速直线运动来处理将更为简 以用图象法解决。 解法 I: 末速度为零的匀减速直线运 速度为零的匀加速直线运动的逆过程, 最后 1s 内的位移, 相当于加速运动的第 2 x1:x=1:7 =1:49 得 x=72×2m=98m。 解法 II:由解法 I 可知,火车减速 平均速度就是其逆过程的第 0.5s 末的瞬时速度,所以
v0.5 ? v ? v 2m 2m / s 1 2 1 ? 2m / s由v0.5 ? at1知, 加速度a ? 0.5 ? ? 4m / s 2 , 所以x ? at2 ? ? 4m / s 2 ? (7s) 2 ? 98m 1s t1 0.5s 2 2

2

线运动可以看做 程, 这样按初速为 捷。 当然本题也可 动可以看做是初 火车减速运动的 1s 内的位移。由 运动最后 1s 内的 解法 III:火车的

v-t 图象如图所示,它与时间轴所围成的面积就是这段时间内的位移,由图象可知,阴影部分的三角形 与大三角形相似,所以它们所围面积之比等于它们对应边的平方之比,所以有 x/x1=(7/1)2=49。故
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x=49x1=98m。 答案:98m

§2.4 自由落体运动 1.BCD 2.C 3.CD 4.D 5.BD 6.解:从你看到同学放开直尺到用手捏住直尺的时间即为你的反应时间。此段时间亦为直尺自由

1 2h 2 ? 0.1 落体 h=10cm 所需的时间,由 h= gt 2 得t ? ? s ? 0.1414s 即你的反应时间约为 0.14s。 2 g 10
7.ABCD(由石块落地最后 1s 位移,可求得最后 1s 的平均速度,此平均速度就是落地前 0.5s 的瞬 时速度,再求落地速度即可求出楼房高度) 。 8.小球做匀加速直线运动,由 xm ? xn ? (m ? n)aT 2 知自由落体加速度
g? x7 ? x5 ?8.75 ? 6.60? ? 10?2 ? m / s 2 ? 9.68m / s 2 。 2 1 2T 2 ? ( )2 30

9.AC(自由落体运动是初速度为零,加速度为 g 的竖直向下的匀加速直线运动,所以 A 正确;自 由落体运动从开始下落起,位移之比 s1:s2:s3?=1:4:9?,但位移之比是 1:4:9?的运动不一定是自由 落体运动,所以 B 不正确,自由落体运动服从初速度为零的运动的所有规律,所以 C 正确,D 不正确。 ) 1 10.解析:设相邻两球的时间间隔为 t0,那么第一个小球的运动时间为 10t0,由 h= g (10t 0 ) 2 得 2

t0 ?

2h 1 2 ? 125 ? s ? 0.5s 。第 3 个和第 5 个小球的间距为 100g 10 10

1 1 g (8t 0 ) 2 ? g (6t 0 ) 2 ? 35m 。 2 2 答案:0.5 35 §2.5 伽利略对自由落体运动的研究 1.提出假设 运用逻辑(包括数学推演)得出结论 通过实验对推论进行检验 实验 逻辑推理 (包括数学推演) 2.虽然自由落体运动是一种理想化的运动,但在很多情况下,空气阻力等其他因素可以忽略,物 体的下落可以看成是自由落体运动,而且,只有先了解了自由落体运动的规律,才能着手研究更复杂的 落体运动。 3.在纸片从空中下落的过程中,纸片受到较大的空气阻力,因而纸片缓慢地落到地面上。当把这 片纸揉成纸团后,纸团受到的阻力减小,和同样大小石头在空中下落受到阻力几乎相同,它们下落的加 速度几乎相同,因此几乎同时落地。因此我们可以猜想:若没有空气阻力,两物体应同时落地。 ?x ? x3 ? x5 ?
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4. (1)取完全相同的两张纸片,将其中一张揉成一团,它们是一样重的,但同时从相同高度释放, 结果纸团比纸片下落快,说明亚里士多德的观点是错误的 (2)按亚里士多德的看法,如果把两个质 量不同的物体连一起,那么快的会被慢的连着而减速,慢的会被快的连着而加速。取一块大石头,设它 的下落速度为 8。再取一块小石头,设它的下落速度为 4,将它们拴在一起,这个系统的下落速度应该 小于 8,但是,两块石头拴在一起一定比前面的大石头重。这样从重物比轻物下落快的假设,却推出了 重物比轻物下落慢的结论,说明亚里士多德观点是自相矛盾的(其他答案只要合理也同样正确) 5.伽利略不但巧妙地揭示了亚里士多德观点的内部矛盾,还对自由落体运动的性质做了许多研究。 他的研究方法是提出假设—数学推理—实验验证—合理外推。他首先假设自由落体运动是最简单的匀变 1 速直线运动,然后通过数学推理得出在自由落体运动中 x ? gt 2 ,再经过实验验证。他在木制斜槽上蒙 2 上羊皮纸,让铜球从光滑的羊皮斜槽上滚下,通过无数次对质量不同的小球沿不同倾角的光滑斜面运动 的定量研究,发现小球沿光滑斜面的运动是匀加速直线运动。倾角越大,小球的加速度越大。进而他又 将斜面倾角趋于 900,推理得出:自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动。伽利略的推理以后被大 量实验所验证。 单元自评 1.BD 2.ACD 3.D 11.60 竖直向上

4.A 0.3m

5.C

6.ABCD 1m/s2

7.CD 17.5m

8.A

9.A

10.B

12.1m/s

13.5:3:1

?

3? 2 :

??

2 ?1 :1

?

14.6m/s 37.5m 15.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 4 4 第 4s 末的速度为 v 4 ? v5 ? ? 6m / s ? 4.8m / s 5 5 (2) x ? v ? t 得前 5s 内的位移为: x5 ?

v5 6 ? t ? ? 5m ? 15m 2 2

因为 x1:x2:x3??=12:22:32??所以 x5:x7=52:72 前 7s 内的位移为 x7 ?
72 7 2 ? 15 x ? m ? 29.4m 5 52 52

(3)由(2)可得 x1:x5=12:52 1 15 x1 ? 2 x5 ? 2 m ? 0.6m 5 5 因为 xI:xIII??=1:5??,所以 xI:xIII=1:5 第 3s 内的位移 xIII=5xI=5×0.6m=3m 答案: (1)4.8m/s (2)29.4m (3)3m 16.解析:物体做自由落体运动,利用初速度为零的匀加速直线运动的规律,可以用不同的方法求 解。 解法 I:物体的运动简图如图所示。利用公式 v 2 ? 2ax 求解。
2 vA ? 2gxOA 2 vB ? 2gxOB

① ②

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又因为 v B ?

4 vA 3

③ ④

xOB ? xOA ? 7m

联立①②③④可解得 O 点距地面的高度为 xOB ? 16m 。 解法 II:利用公式 v ? gt 和x ?
1 2 gt 求解 。 2

v A ? gt1
xOA ? 1 2 gt1 2

① ③

v B ? gt2
xOB ? 1 2 gt 2 2

② ④

4 vA ⑤ ⑥ xOB ? x OA ? 7m 3 联立①②③④⑤⑥式,可解得 hOB=16m。 解法 III:利用位移的比例关系求解。 4 因为 v B ? v A ,又因为 v=gt,所以我们把下落时间分成四份,从 A 到 B 是最后一段。因为初速度为 3 16 16 零, 所以有 x1:x2:x3:x4=1:3:5:7。 又因为 x4=7m, 所以总高度为 x ? x1 ? x 2 ? x3 ? x 4 ? x 4 ? ? 7m ? 16 m 。 7 7 答案:16m 17.分析:这是一道典型的追及问题,可以由两种方法解决。 解法 I:利用速度相等这一条件求解。 当车的速度与人的速度相等时,相距最近,此时若追不上,以后永远追不上。

又因为 v B ?

v车 ? at, v人 ? v0 .
当 v车 ? v人时, at ? v0 , 所以得时间t1 ?

v0 6 ? s ? 6s 。 a 1

此时人与车的位移分别为 x人 ? v人t1 ? 6m / s ? 6s ? 36m 。
1 2 1 at1 ? 20 m ? ? 1m / s 2 ? (6s) 2 ? 38m 。 2 2 显然 x 车>x 人,追不上。 x车 ? x 0 ?

人与车相距最近为 ?x ? x车 ? x人 ? 38m ? 36m ? 2m 。 解法 II:利用二次函数求解。 车与人的位移分别为 x车 ? x 0 ? 车与人相距
1 2 1 1 at ? v0 t ? 20 ? t 2 ? 6t ? (t ? 6) 2 ? 2m 2 2 2 显然 ?x 总大于 2m,即追不上,而且当 t=6s 时, ?x 有最小值 2m,即相距最近为 2m 答案:不能,2m 第三章 相互作用 §3.1 重力 基本相互作用 ?x ? x车 ? x人 ? x0 ?
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1 2 at 2

x人 ? v 0 t

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1.B 2.BC 3.C 4.ACD 5.AD 6.BD 7.CD 8.略 9.ABC 10.运动员跳高时,重心升的越高,需要的能量就越大。采用跨越式、滚式、剪式三种姿势时的重 心肯定要高过横杆,而采用背越式时的重心,就不一定高过横杆,甚至比横杆还低,这样有利于运动员 提高成绩。 §3.2 弹力 1.CD 2.ABC 3.BC 4.AD 5.D 6.D 7.CD D D 8.
F1

9.弹簧 K1 受到的对立力为 F1=(m1+m2)g,K2 受到的拉力为 F2=m2g. 由胡克定律 ?
?F1=K 1 x 1 (m ? m 2)g m 2 g ? ,故弹簧总长为 L=L1+L2+x1+x2= L1+L2+ 1 K1 K2 ?F2 ? K 2 x 2

§3.3 摩擦力 1. 2. 3. 4.10N, 5.ACD 6. 7.5.5N,5N C D A 0.2 D ,5N 8.μ mg 9.D 10.AC §3.4 力的合成 1.CD 2.B 3. 4 5 6 7. C A .B .B .B D 8.D 9.略 10.100N 11.①O 的位置 ②两弹簧称的示数 ③两细绳的方向 ④O 点 ⑤弹簧秤的示数 §3.5 力的分解 1.BC 2.AB 3.ABC 4.A 5.C D 6.

⑥细绳的方向

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7.C 单元自评 1.C 2.D 10.C 11. 15N 0

8.A 3.D 12. 8
?F风=Fu

9.Fsinθ 4.A 5.A 6.A 7.A 60°
0.5mg ? 0.5 mg

8.B

9.D

13.60° ,u=
F风 mg ?

14. 100,173

15.根据题意由平衡条件 ?

?Fu ? ?mg

16.(1)F1-F2=2N<μ mg=4N 故物体静止,Ff=2N (2)F1>μ mg 故物体滑动 Ff=μ mg=4N 17.当再悬挂一物体时,弹簧伸长的长度分别为 x1, x2 由胡克定律 ?
?mg ? K 2 x 2 mg mg 1 1 ? ? mg( ? ) ,故 A 端下移距离为 L=x1+x2= k k k k mg ? K x 1 2 1 2 1 1 ?

第四章 牛顿运动定律 §4.1 牛顿第一定律 1.物体运动状态,物体运动状态 2.D 3.ABD 4.AC 5.BD 6.C 7.如果不系安全带,当紧急刹车时,车虽然停下了,但人因惯性而仍然向前运动,会发生危险。 系上安全带后,人虽然因惯性向前运动,但受安全带的约束,不致发生危险。 8.突然减速运动 9.不对,力作用于物体,使静止的物体运动起来,这说明了物体运动状态改变需要力的作用。惯 性是指物体具有的保持原有运动状态不变的特性,物体不论处于什么运动状态、受力与否、在何地理位 置都具有相同的惯性,可见惯性是物体的一种属性,是与生俱来的,它不是力。因此,物体的惯性不会 被改变或清除,更不能说“克服”惯性。物体由于受力作用而由静止运动起来的时候,惯性表现为阻碍 这种运动状态的改变,并没有被“克服” 。点拨:惯性是物体的固有属性。惯性概念常被误解、误用的 原因是它不像物体的其他性质那么具体而已。
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§4.2

实验:探究加速度与力、质量的关系 2s 1.CD 2.A 3.位移 s 时间 t a ? 2 t 4.刻度尺 1 天平 5. C 6.B 7.

§4.3 牛顿第二定律 1.B 2.D 3.5m/s2 4.CD 5.CD

1m/s2

6.12N 解:由 8.50s

F1 a 2 a ? 可得: F2 ? 2 F1 ? 12N F2 a1 a1

7. 2 2m / s 2 ,零

§4.4 力学单位制 1. (1)5×103 (2)1×10-4 (3)20 (4)0.2 2.ABD 3.AC 4.BC 5.B 6.ABC 7.s m/s m/s2 N J W 8. (1)A、F、H (2)BDKL 9.4.0×105N §4.5 牛顿第三定律 1.B 2.绳子对重物的拉力 重物对地球的吸引力 3.木块对地球的吸引力 竖直向上 木块对水的压力 竖直向下 4.D 5.C 6.B 7 .B 8. (1)因为 A 拉 B 匀速运动,即物体处于平衡状态,因此 B 车厢所受的合力为零,故 FAB=F 阻。而 FAB 与 FBA 是一对相互作用力,根据牛顿第三定律,它们总是大小相等方向相反。

(2)因为 A 拉 B 加速行驶,根据牛顿第二定律: FAB-F 阻=ma,所以 FAB>F 阻。 而 FAB 与 FBA 是一对相互作用力,根据牛顿第三定律, 它们总是大小相等方向相反。 由牛顿第二定律:FAB-F 阻=ma FAB=ma+F 阻=4.0×103×0.3N+2.0×103N=3.2×103N 由牛顿第三定律:FAB 与 FBA 是一对相互作用力,它们总是大小相等方向相反。即 FAB=FBA=3.2×103N §4.6 用牛顿定律解决问题(一) 1.C 2.A 3.0 4.55m/s 5.2m/s 2m
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6.解:如图建立坐标,以 v0 方向为 x 轴的正方向,并将重力进行分解。 G1=Gsin300 G2=Gcos300 在 x 方向上,F3 为物体受到的阻力大小;在 y 方向上,因为物体的运动状态没有变化,所以重力的 一个分力 G2 等于斜坡的支持力 FN。 G2=FN 沿 x 方向可建立方程 -F3-G1=ma ① 又因为 a ? 所以 a ?
v1 ? v0 t



0 ? 20 m / s 2 ? ?5.26 m / s 2 3.8 其中“一”号表示加速度方向与 x 轴正方向相反。 0 又因为 G1=mgsin30 1 所以 F3 ? ?80 ? 10 ? N ? 80 ? (?5.26) N 2 ? ?400 N ? 420 .8 N ? 20.8 N ,方向沿斜面向下。 7.解:设物体运动方向为正方向,在减速运动过程中:

加速度 a ?

F合 m

??

10 m / s 2 ? ?2.5m / s 2 。 4

由公式 vt ? v0 ? at, vt ? 0 得: 所求速度 v0 ? ?at ? ?(?2.5) ? 4m / s ? 10m / s 。
2 再由 vt2 ? v0 ? 2as 得:

2 ? v0 ? 102 所求位移 s ? ? m ? 20m 。 2a 2 ? (?2.5)

或s ?

v0 ? v 10 ? 0 t? ? 4m ? 20m 2 2

8 .D §4.7 用牛顿定律解决问题(二) 1.D 2.D 3.C 4.C 5 .B 6.解析:以圆球为研究对象,受力如图,沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系,则 FNcos300=mg,FNsin300=F 联立解得 F ?
3 3 mg ? ? 10 ? 10N ? 57.7 N 3 3
FN F

答案:57.7N mg 7.超重 变速 3 8 .B 9.以 A 为研究对象,对 A 进行受力分析如图所示,选向下的方向为正方向,由牛顿第二定律可行
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mg-FT=ma,所以 a ?

m A g ? FT 5 ? 10 ? 40 ? m / s 2 ? 2m / s 2 ,再以人为研究对象,他受到向下的重力 m 人 g mA 5
FT

和地板的支持力 FN。仍选向下的方向为正方向,同样由牛顿第 g-FN=m 人 a 所以 FN ? m人 g ? m人 a ? 50? (10 ? 2) N ? 400N 。

二定律可得方程 m 人

则由牛顿第三定律可知,人对地板的压力为 400N,方向竖 直向下。 m 人g 10.实验中,当重物以加速度 a 向上运动时,重物受到重 力 G 和纸带的拉力 F 作用, 由牛顿第二定律知:F-mg=ma,所以 F=m(g+a)。这时拉力大于重物所受的重力。当拉力达到纸带承 受力时,纸带就断裂了。这种对物体的拉力(或支持力)大于物体所受重力的情况称为超重现象。当重 物由急剧向下运动到停住前这段时间内,重物做向下的减速运动,也属于超重现象。 单元自评 一、选择题 1.D 2.ABD 3.BC 4.CD 5.B 6.C 7.A 8.B 9.B 10.C 二、填空题 11.F/4 向西 F 北偏西 300 12.10 0.2 13.5 2 14.2.5m/s2 48kg 三、计算题 15.3.5m/s2 16.(1)6N (2)15N (3)60m 17.6s

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新课标高一物理全套练习题必修一力学练习_理化生_高中教育_教育专区 暂无评价|0人阅读|0次下载 新课标高一物理全套练习题必修一力学练习_理化生_高中教育_教育专区...
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