高一物理第四章3.4節(jié)總結(jié)及測試

牛頓第二定律物體的加速度跟所受的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的內(nèi)容方向跟合力的方向相同F(xiàn)表達式a∝也就是F=mam（1）同向性：加速度的方向與力的方向始終一致（2）瞬時性：加速度與力是瞬間的對應(yīng)量，即同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失說明（3）同體性：加速度和合外力（還有質(zhì)量）是同屬一個物體的（4）獨立性：當物體受到幾個力的作用時，各力將獨立地產(chǎn)生與其對應(yīng)的加速度，而物體表現(xiàn)出來的實際加速度是物體所受各力產(chǎn)生加速度疊加的結(jié)果牛頓第三定律：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在一條直線上。

例1：一個物體靜止在光滑水平面上，從某一時刻開始受到一個方向向右、大小為5N的恒定外力作用，若物體質(zhì)量為5kg，求物體的加速度.若2s后撤去外力，物體的加速度是多少？物體2s后的運動情況如何？例2.某質(zhì)量為1000kg的汽車在平直路面上試車，當達到72km／h的速度時關(guān)閉發(fā)動機，經(jīng)過20s停下來，汽車受到的阻力是多大？重新起步加速時牽引力為201*N，產(chǎn)生的加速度應(yīng)為多大？（假定試車過程中汽車受到的阻力不變）例3.設(shè)雨滴從很高處豎直下落，所受空氣阻力f和其速度v成正比.則雨滴的運動情況是

A.先加速后減速，最后靜止B.先加速后勻速C.先加速后減速直至勻速D.加速度逐漸減小到零例4.下列說法中正確的是

Ａ.物體所受合外力為零，物體的速度必為零

Ｂ.物體所受合外力越大，物體的加速度越大，速度也越大Ｃ.物體的速度方向一定與物體受到的合外力的方向一致D.物體的加速度方向一定與物體所受到的合外力方向相同

例5.一個物體正以5m/s的速度向東做勻速直線運動，從某一時刻開始受到一個方向向西、大小為3N的恒定外力作用，若物體質(zhì)量為5kg，求：2s末物體的速度.

力學(xué)單位制

國際計量委員會在1960年在第11屆國際計量大會上制訂了一種國際通用的、包括一切計量領(lǐng)域的單位制，叫做國際單位制.簡稱SI.物理量的名稱單位名稱單位符號長度米m質(zhì)量千克（公斤）kg時間秒s電流安（培）A熱力學(xué)溫度開（爾文）K物質(zhì)的量摩（爾）mol發(fā)光強度坎（德拉）cd例1.一個原來靜止的物體，質(zhì)量是7kg，在14N的恒力作用下，5s末的速度是多大？5s內(nèi)通過的位移是多少？

例2.一個原來靜止在光滑水平面上的物體，質(zhì)量是20kg，在兩個大小都是50N且互成120°角的水平外力作用下，3s末物體的速度是多大？3s內(nèi)物體的位移是多少？

例3.現(xiàn)有下列物理量或單位，按下面的要求選擇填空:

A.密度B.米/秒C.牛頓D.加速度E.質(zhì)量F.秒G.厘米H.長度I.時間J.千克

（1）屬于物理量的是________________（填前面的字母）.

（2）在國際單位制中，作為基本單位的物理量有________________.

（3）在國際單位制中基本單位是_____________，屬于導(dǎo)出單位的是________________.

例4.我們今后要學(xué)的一個物理量動量的定義式為p=mv.關(guān)于動量的單位，下列各式中正確的是

A.kgm/s

B.Nm

C.

Nm/s2

s1D.Nm

用牛頓定律解決問題：

一.從受力情況分析運動情況

例題：一個靜止在水平地面上的物體，質(zhì)量是2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右運動.物體與地面間的摩擦力是4.2N.求物體在4s末的速度和4s內(nèi)的位移.

二、從運動情況確定受力

例題：一個滑雪的人，質(zhì)量是75kg，以v0＝2m/s的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角θ＝30°.在t＝5s的時間內(nèi)滑下的路程x＝60m.求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空氣阻力）.

例1：一個空心小球從距離地面16m的高處由靜止開始落下，經(jīng)2s小球落地，已知球的質(zhì)量為0.4kg，求它下落過程中所受空氣阻力多大？（取g=10m/s2）

牛頓運動定律的適用范圍

17世紀以來，以牛頓運動定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)不斷發(fā)展，在科學(xué)研究和生產(chǎn)技術(shù)上得到了極其廣泛的應(yīng)用，取得了巨大的成就.這一切不僅證明了牛頓運動定律的正確性，甚至使有些科學(xué)家認為經(jīng)典力學(xué)已經(jīng)達到十分完善的地步，一切自然現(xiàn)象都可以由力學(xué)來加以說明，過分地夸大了經(jīng)典力學(xué)的作用.但是，實踐表明，牛頓運動定律和所有的物理定律一樣，只具有相對的真理性.

1905年，著名的美籍德國物理學(xué)家愛因斯坦（1879～1955）提出了研究勻速相對運動體系的狹義相對論，引起了物理學(xué)的一場巨大革命.他指出，經(jīng)典力學(xué)中的絕對時空觀并不是直接從觀察和實驗中得出的.實際上時間、空間和觀察者是相對的.根據(jù)相對論原理，物體的質(zhì)量也不是恒定不變的，而是隨著物體運動狀態(tài)的變化而變化.1916年愛因斯坦又發(fā)表了研究加速相對運動的廣義相對論.運用這些理論所得出的結(jié)論和實驗觀察基本一致.這表明：對于接近光速的高速運動的問題，經(jīng)典力學(xué)已不再適用，必須由相對論力學(xué)來研究.經(jīng)典力學(xué)可以看作是相對論力學(xué)在運動速度遠小于光速時的特例.

從20世紀初以來，原子物理學(xué)發(fā)展很快，發(fā)現(xiàn)許多新的物理現(xiàn)象（如光子、電子、質(zhì)子等微觀粒子的波粒二象性）無法用經(jīng)典力學(xué)來說明.后來，在普朗克（1858～1947）、海森堡（1901～1976）、薛定諤（1887～1961）、狄拉克（1902～1984）等物理學(xué)家的努力下創(chuàng)立了量子力學(xué)，解決了經(jīng)典力學(xué)無法解決的問題.因此經(jīng)典力學(xué)可以看作是量子力學(xué)在宏觀現(xiàn)象中的極限情況.

總之，“宏觀”“低速”是牛頓運動定律的適用范圍.共點力的平衡條1.在共點力的作用下物體的平衡條件是合力為零件2.力的合成方法：平行四邊形定則和三角形定則當物體加速度方向向上時，物體處于超重狀超重：態(tài)物體的運動情況：加速上升或減速下降當物體加速度方向向下時，物體處于失重狀態(tài)超重和失重失重：物體的運動情況：減速上升或加速下降完全失重：物體下落的加速度等于重力加速度實質(zhì)：對支持物的壓力和對懸掛物的拉力發(fā)生變化，而物體實際重力不發(fā)生變化三、共點力的平衡條件：因為物體處于平衡狀態(tài)時速度保持不變，所以加速度為零，根據(jù)牛頓第二定律得：物體所受合力為零.

例題：如圖4－7－2所示，質(zhì)量為m的木塊在推力F的作用下，在水平地面上做勻速直線運動.已知木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，F(xiàn)的方向與水平方向成θ角斜向下.那么木塊受到的滑動摩擦力為下列各值的哪個

A.μmgC.μ（mg－Fsinθ）四、超重和失重

選取人在電梯里作為研究對象，分析人的受力情況及當電梯加速上升時，人對地板的壓力大小和人的重力大小的關(guān)系。1.某人站在臺秤的底板上，當他向下蹲的過程中

A.由于臺秤的示數(shù)等于人的重力，此人向下蹲的過程中他的重力不變，所以臺秤的示數(shù)也不變

B.此人向下蹲的過程中，臺秤底板既受到人的重力，又受到人向下蹲的力，所以臺秤的示數(shù)將增大

C.臺秤的示數(shù)先增大后減小D.臺秤的示數(shù)先減小后增大“超重”“失重”現(xiàn)象與物體運動的速度方向和大小均無關(guān)，只決定于物體的加速度方向.

圖4－7－2B.μ（mg＋Fsinθ）D.Fcosθ

擴展閱讀：高一物理必修一第二章知識點總結(jié)及測試題

物理必修一第二章勻變速直線運動

一、實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律（略）

二、勻變速直線運動的速度和時間的關(guān)系知道什么是勻變速直線運動

掌握并應(yīng)用速度與時間的關(guān)系式

能識別不同形式的勻變速直線運動的速度-時間圖像

1.勻變速直線運動：

概念：沿著一條直線，且加速度不變的運動，叫做勻速直線運動

在勻變速直線運動中，如果物體的速度隨著時間均勻的增加，叫做勻加速直線運動。

若物體隨著時間均勻的減小，叫做勻減速直線運動。

2.速度與時間的關(guān)系式v=v.+at

v.是初速度；a是直線運動的加速度

練習(xí)：

例1：汽車以40km/h的速度勻速行駛，現(xiàn)以0.6m/s2的加速度運動，問10s后汽車的速度能達到多少？

例2：一輛汽車做勻減速直線運動，初速度大小為15m/s，加速度大小為3m/s,求汽車第3s末的瞬時速度的大小。

例3：一輛汽車做勻減速直線運動，初速度大小為15m/s,加速度大小為3m/s，求第6s末的瞬時速度，同時求汽車末速度為零時所經(jīng)歷的時間。

三、勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系

勻變速直線運動的位移公式

位移公式：X=V.T+at2/2

例1：一質(zhì)點做勻變速運動，初速度為4m/s,加速度為2m/s2，第一秒發(fā)生的位移是多少？第二秒內(nèi)發(fā)生的位移是多少？

例2：一輛汽車以1m/s2的速度加速行駛了12s，行程180m,汽車開始加速前的速度是多少？四、自由落體運動

（1）自由落體運動

物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。

（2）自由落體加速度（理解自由落體運動的加速度，知道它的大小和方向。）（3）自由落體加速度也叫重力加速度，用g表示.（4）重力加速度是由于地球的引力產(chǎn)生的,因此,它的方向總是豎直向下.其大小在地球上不同地方略有不,在地球表面，緯度越高，重力加速度的值就越大，在赤道上，重力加速度的值最小，但這種差異并不大。

（5）理解在不同的地點，重力加速度的大小有所不同，理解在同一地點，重力加速度與物體的重量無關(guān)。

(6)通常情況下取重力加速度g=10m/s2（7）重力加速度的放心豎直向下。（8）自由落體運動的幾個公式vt=gt．H=gt2/2,vt2=2gh

（9）物體下落演示，并得出結(jié)論：物體初速度為零，在重力作用下，做勻加速運動。

（10）一輕一重兩個物體下落演示，并得出結(jié)論：空氣阻力起了作用，實際生活中，重力和空氣阻力會起作用，風(fēng)也會產(chǎn)生一些影響。

總結(jié)公式：勻變速直線運動自由落體運動速度公式位移公式位移速度公式平均速度公式

例1：一物體從某一高度自由下落，經(jīng)過一高度為2m的窗戶用時間0.4s，g取10.則物體開始下落時的位置距窗戶上檐的高度是多少？

例2：甲物體的質(zhì)量是乙物體的3倍，它們在同一高度同時自由下落（不計阻力），請問誰先落地？【知識要點】

1.質(zhì)點（A）

（1）沒有形狀、大小，而具有質(zhì)量的點。

（2）質(zhì)點是一個理想化的物理模型，實際并不存在。

（3）一個物體能否看成質(zhì)點，并不取決于這個物體的大小，而是看在所研究的問題中物體的形狀、大小和物體上各部分運動情況的差異是否為可以忽略的次要因素，要具體問題具體分析。2.參考系（A）

（1）物體相對于其他物體的位置變化，叫做機械運動，簡稱運動。

（2）在描述一個物體運動時，選來作為標準的（即假定為不動的）另外的物體，叫做參考系。

對參考系應(yīng)明確以下幾點：①對同一運動物體，選取不同的物體作參考系時，對物體的觀察結(jié)果往往不同的。②在研究實際問題時，選取參考系的基本原則是能對研究對象的運動情況的描述得到盡量的簡化，能夠使解題顯得簡捷。

③因為今后我們主要討論地面上的物體的運動，所以通常取地面作為參照系3.路程和位移（A）

（1）位移是表示質(zhì)點位置變化的物理量。路程是質(zhì)點運動軌跡的長度。

（2）位移是矢量，可以用以初位置指向末位置的一條有向線段來表示。因此，位移的大小等于物體的初位置到末位置的直線距離。路程是標量，它是質(zhì)點運動軌跡的長度。因此其大小與運動路徑有關(guān)。

（3）一般情況下，運動物體的路程與位移大小是不同的。只有當質(zhì)點做單一方向的直線運動時，路程與位移的大小才相等。圖1-1中質(zhì)點軌跡ACB的長度是路程，AB是位移S。

C

CBB

AA

圖1-1

（4）在研究機械運動時，位移才是能用來描述位置變化的物理量。路程不能用來表達物體的確切位置。比如說某人從O點起走了50m路，我們就說不出終了位置在何處。

4、速度、平均速度和瞬時速度（A）

（1）表示物體運動快慢的物理量，它等于位移s跟發(fā)生這段位移所用時間t的比值。即v=s/t。速度是矢量，既有大小也有方向，其方向就是物體運動的方向。在國際單位制中，速度的單位是（m/s）米/秒。

（2）平均速度是描述作變速運動物體運動快慢的物理量。一個作變速運動的物體，如果在一段時間t內(nèi)的位移為s,則我們定義v=s/t為物體在這段時間（或這段位移）上的平均速度。平均速度也是矢量，其方向就是物體在這段時間內(nèi)的位移的方向。

（3）瞬時速度是指運動物體在某一時刻（或某一位置）的速度。從物理含義上看，瞬時速度指某一時刻附近極短時間內(nèi)的平均速度。瞬時速度的大小叫瞬時速率，簡稱速率

5、勻速直線運動（A）

（1）定義：物體在一條直線上運動，如果在相等的時間內(nèi)位移相等，這種運動叫做勻速直線運動。

根據(jù)勻速直線運動的特點，質(zhì)點在相等時間內(nèi)通過的位移相等，質(zhì)點在相等時間內(nèi)通過的路程相等，質(zhì)點的運動方向相同，質(zhì)點在相等時間內(nèi)的位移大小和路程相等。

（2）勻速直線運動的xt圖象和v-t圖象（A）

.-1（1）位移圖象（s-t圖象）就是以縱軸表示位移，以橫軸表示V/msV1時間而作出的反映物體運動規(guī)律的數(shù)學(xué)圖象，勻速直線運動的201*t/s位移圖線是通過坐標原點的一條直線。

O（2）勻速直線運動的v-t圖象是一條平行于橫軸（時間軸）的51015-10V2直線，如圖2-4-1所示。

由圖可以得到速度的大小和方向，如v1=20m/s,v2=-10m/s,表明

一個質(zhì)點沿正方向以20m/s的速度運動，另一個反方向以10m/s速度運動。6、加速度（A）（1）加速度的定義:加速度是表示速度改變快慢的物理量,它等于速度的改變量跟發(fā)生這一改變量所用時間的比值,定義式:a=

VtV0t

（2）加速度是矢量,它的方向是速度變化的方向

（3）在變速直線運動中,若加速度的方向與速度方向相同,則質(zhì)點做加速運動;若加速度的方向與速度方向相反,則則質(zhì)點做減速運動.7、勻變速直線運動的規(guī)律（A）

（1）.勻變速直線運動的速度公式vt=vo+at（減速：vt=vo-at）（2）.vvtvo2此式只適用于勻變速直線運動.

（3）.勻變速直線運動的位移公式s=vot+at2/2（減速：s=vot-at2/2）（4）位移推論公式：St02a22（減速：St02a22）

V/m65①432②1t/s012356784（5）.初速無論是否為零,勻變速直線運動的質(zhì)點,在連續(xù)相鄰的相等的時間間隔內(nèi)的位移之差為一常數(shù)：Δs=aT2(a----勻變速直線運動的加速度T----每個時間間隔的時間)

8、勻變速直線運動的xt圖象和v-t圖象（A）9、自由落體運動（A）

（1）自由落體運動：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。（2）自由落體加速度也叫重力加速度，用g表示.

（3）重力加速度是由于地球的引力產(chǎn)生的,因此,它的方向總是豎直向下.其大小在地球上不同地方略有不,在地球表面，緯度越高，重力加速度的值就越大，在赤道上，重力加速度的值最小，但這種差異并不大。(4)通常情況下取重力加速度g=10m/s2（5）自由落體運動的規(guī)律vt=gt．H=gt2/2,vt2=2gh【鞏固練習(xí)】

1．詩句“滿眼波光多閃灼，看山恰似走來迎，仔細看山山不動，是船行”中，“看山恰似走來迎”和“是船行”所選的參考系分別是（）

A船和山B山和船C地面和山D河岸和流水2．下列物體或人，可以看作質(zhì)點的是()。

①研究跳水冠軍伏明霞在跳水比賽中的空中姿態(tài)②研究奧運冠軍王軍霞在萬米長跑中③研究一列火車通過某路口所用的時間④研究我國科學(xué)考察船去南極途中A、①③B、②③C、①④D、②④

3．根據(jù)給出速度和加速度的正負，對下列運動性質(zhì)的判斷正確的是（）。

A、V0>0，a<0,物體做加速運動B、V0<0，a>0,物體做加速運動C、V0>0，a>0,物體做加速運動D、V0<0，a<0,物體做減速運動4．如圖是在同一直線上運動的物體甲、乙的位移圖象。由圖象可知是（）

A、甲比乙先出發(fā)；

S乙B、甲和乙從同一地方出發(fā)；

C、甲的運動速率大于乙的運動速率；D、甲的出發(fā)點在乙前面S0處。

5．關(guān)于自由落體運動的加速度，正確的是（）加速度一樣大；

C、這個加速度在地球上任何地方都一樣大；

D、這個加速度在地球赤道比在地球北極大。6．關(guān)于勻加速直線運動，下面說法正確的是()。

①位移與時間的平方成正比②位移總是隨時間增加而增加

③加速度、速度、位移三者方向一致④加速度、速度、位移的方向并不是都相同

A、①②B、②③C、③④D、②④

甲t

S0OA、重的物體下落的加速度大；B、同一地點，輕、重物體下落的

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