高一物理第四章3.4节总结及测试

高一物理第四章3.4节总结及测试

牛顿第二定律物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的内容方向跟合力的方向相同F表达式a∝也就是F=mam（1）同向性：加速度的方向与力的方向始终一致（2）瞬时性：加速度与力是瞬间的对应量，即同时产生、同时变化、同时消失说明（3）同体性：加速度和合外力（还有质量）是同属一个物体的（4）独立性：当物体受到几个力的作用时，各力将独立地产生与其对应的加速度，而物体表现出来的实际加速度是物体所受各力产生加速度叠加的结果牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。

例1：一个物体静止在光滑水平面上，从某一时刻开始受到一个方向向右、大小为5N的恒定外力作用，若物体质量为5kg，求物体的加速度.若2s后撤去外力，物体的加速度是多少？物体2s后的运动情况如何？例2.某质量为1000kg的汽车在平直路面上试车，当达到72km／h的速度时关闭发动机，经过20s停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为201*N，产生的加速度应为多大？（假定试车过程中汽车受到的阻力不变）例3.设雨滴从很高处竖直下落，所受空气阻力f和其速度v成正比.则雨滴的运动情况是

A.先加速后减速，最后静止B.先加速后匀速C.先加速后减速直至匀速D.加速度逐渐减小到零例4.下列说法中正确的是

Ａ.物体所受合外力为零，物体的速度必为零

Ｂ.物体所受合外力越大，物体的加速度越大，速度也越大Ｃ.物体的速度方向一定与物体受到的合外力的方向一致D.物体的加速度方向一定与物体所受到的合外力方向相同

例5.一个物体正以5m/s的速度向东做匀速直线运动，从某一时刻开始受到一个方向向西、大小为3N的恒定外力作用，若物体质量为5kg，求：2s末物体的速度.

力学单位制

国际计量委员会在1960年在第11届国际计量大会上制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫做国际单位制.简称SI.物理量的名称单位名称单位符号长度米m质量千克（公斤）kg时间秒s电流安（培）A热力学温度开（尔文）K物质的量摩（尔）mol发光强度坎（德拉）cd例1.一个原来静止的物体，质量是7kg，在14N的恒力作用下，5s末的速度是多大？5s内通过的位移是多少？

例2.一个原来静止在光滑水平面上的物体，质量是20kg，在两个大小都是50N且互成120°角的水平外力作用下，3s末物体的速度是多大？3s内物体的位移是多少？

例3.现有下列物理量或单位，按下面的要求选择填空:

A.密度B.米/秒C.牛顿D.加速度E.质量F.秒G.厘米H.长度I.时间J.千克

（1）属于物理量的是________________（填前面的字母）.

（2）在国际单位制中，作为基本单位的物理量有________________.

（3）在国际单位制中基本单位是_____________，属于导出单位的是________________.

例4.我们今后要学的一个物理量动量的定义式为p=mv.关于动量的单位，下列各式中正确的是

A.kgm/s

B.Nm

C.

Nm/s2

s1D.Nm

用牛顿定律解决问题：

一.从受力情况分析运动情况

例题：一个静止在水平地面上的物体，质量是2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动.物体与地面间的摩擦力是4.2N.求物体在4s末的速度和4s内的位移.

二、从运动情况确定受力

例题：一个滑雪的人，质量是75kg，以v0＝2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ＝30°.在t＝5s的时间内滑下的路程x＝60m.求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）.

例1：一个空心小球从距离地面16m的高处由静止开始落下，经2s小球落地，已知球的质量为0.4kg，求它下落过程中所受空气阻力多大？（取g=10m/s2）

牛顿运动定律的适用范围

17世纪以来，以牛顿运动定律为基础的经典力学不断发展，在科学研究和生产技术上得到了极其广泛的应用，取得了巨大的成就.这一切不仅证明了牛顿运动定律的正确性，甚至使有些科学家认为经典力学已经达到十分完善的地步，一切自然现象都可以由力学来加以说明，过分地夸大了经典力学的作用.但是，实践表明，牛顿运动定律和所有的物理定律一样，只具有相对的真理性.

1905年，著名的美籍德国物理学家爱因斯坦（1879～1955）提出了研究匀速相对运动体系的狭义相对论，引起了物理学的一场巨大革命.他指出，经典力学中的绝对时空观并不是直接从观察和实验中得出的.实际上时间、空间和观察者是相对的.根据相对论原理，物体的质量也不是恒定不变的，而是随着物体运动状态的变化而变化.1916年爱因斯坦又发表了研究加速相对运动的广义相对论.运用这些理论所得出的结论和实验观察基本一致.这表明：对于接近光速的高速运动的问题，经典力学已不再适用，必须由相对论力学来研究.经典力学可以看作是相对论力学在运动速度远小于光速时的特例.

从20世纪初以来，原子物理学发展很快，发现许多新的物理现象（如光子、电子、质子等微观粒子的波粒二象性）无法用经典力学来说明.后来，在普朗克（1858～1947）、海森堡（1901～1976）、薛定谔（1887～1961）、狄拉克（1902～1984）等物理学家的努力下创立了量子力学，解决了经典力学无法解决的问题.因此经典力学可以看作是量子力学在宏观现象中的极限情况.

总之，“宏观”“低速”是牛顿运动定律的适用范围.共点力的平衡条1.在共点力的作用下物体的平衡条件是合力为零件2.力的合成方法：平行四边形定则和三角形定则当物体加速度方向向上时，物体处于超重状超重：态物体的运动情况：加速上升或减速下降当物体加速度方向向下时，物体处于失重状态超重和失重失重：物体的运动情况：减速上升或加速下降完全失重：物体下落的加速度等于重力加速度实质：对支持物的压力和对悬挂物的拉力发生变化，而物体实际重力不发生变化三、共点力的平衡条件：因为物体处于平衡状态时速度保持不变，所以加速度为零，根据牛顿第二定律得：物体所受合力为零.

例题：如图4－7－2所示，质量为m的木块在推力F的作用下，在水平地面上做匀速直线运动.已知木块与地面间的动摩擦因数为μ，F的方向与水平方向成θ角斜向下.那么木块受到的滑动摩擦力为下列各值的哪个

A.μmgC.μ（mg－Fsinθ）四、超重和失重

选取人在电梯里作为研究对象，分析人的受力情况及当电梯加速上升时，人对地板的压力大小和人的重力大小的关系。1.某人站在台秤的底板上，当他向下蹲的过程中

A.由于台秤的示数等于人的重力，此人向下蹲的过程中他的重力不变，所以台秤的示数也不变

B.此人向下蹲的过程中，台秤底板既受到人的重力，又受到人向下蹲的力，所以台秤的示数将增大

C.台秤的示数先增大后减小D.台秤的示数先减小后增大“超重”“失重”现象与物体运动的速度方向和大小均无关，只决定于物体的加速度方向.

图4－7－2B.μ（mg＋Fsinθ）D.Fcosθ

扩展阅读：高一物理必修一第二章知识点总结及测试题

物理必修一第二章匀变速直线运动

一、实验：探究小车速度随时间变化的规律（略）

二、匀变速直线运动的速度和时间的关系知道什么是匀变速直线运动

掌握并应用速度与时间的关系式

能识别不同形式的匀变速直线运动的速度-时间图像

1.匀变速直线运动：

概念：沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做匀速直线运动

在匀变速直线运动中，如果物体的速度随着时间均匀的增加，叫做匀加速直线运动。

若物体随着时间均匀的减小，叫做匀减速直线运动。

2.速度与时间的关系式v=v.+at

v.是初速度；a是直线运动的加速度

练习：

例1：汽车以40km/h的速度匀速行驶，现以0.6m/s2的加速度运动，问10s后汽车的速度能达到多少？

例2：一辆汽车做匀减速直线运动，初速度大小为15m/s，加速度大小为3m/s,求汽车第3s末的瞬时速度的大小。

例3：一辆汽车做匀减速直线运动，初速度大小为15m/s,加速度大小为3m/s，求第6s末的瞬时速度，同时求汽车末速度为零时所经历的时间。

三、匀变速直线运动的位移与时间的关系

匀变速直线运动的位移公式

位移公式：X=V.T+at2/2

例1：一质点做匀变速运动，初速度为4m/s,加速度为2m/s2，第一秒发生的位移是多少？第二秒内发生的位移是多少？

例2：一辆汽车以1m/s2的速度加速行驶了12s，行程180m,汽车开始加速前的速度是多少？四、自由落体运动

（1）自由落体运动

物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。

（2）自由落体加速度（理解自由落体运动的加速度，知道它的大小和方向。）（3）自由落体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产生的,因此,它的方向总是竖直向下.其大小在地球上不同地方略有不,在地球表面，纬度越高，重力加速度的值就越大，在赤道上，重力加速度的值最小，但这种差异并不大。

（5）理解在不同的地点，重力加速度的大小有所不同，理解在同一地点，重力加速度与物体的重量无关。

(6)通常情况下取重力加速度g=10m/s2（7）重力加速度的放心竖直向下。（8）自由落体运动的几个公式vt=gt．H=gt2/2,vt2=2gh

（9）物体下落演示，并得出结论：物体初速度为零，在重力作用下，做匀加速运动。

（10）一轻一重两个物体下落演示，并得出结论：空气阻力起了作用，实际生活中，重力和空气阻力会起作用，风也会产生一些影响。

总结公式：匀变速直线运动自由落体运动速度公式位移公式位移速度公式平均速度公式

例1：一物体从某一高度自由下落，经过一高度为2m的窗户用时间0.4s，g取10.则物体开始下落时的位置距窗户上檐的高度是多少？

例2：甲物体的质量是乙物体的3倍，它们在同一高度同时自由下落（不计阻力），请问谁先落地？【知识要点】

1.质点（A）

（1）没有形状、大小，而具有质量的点。

（2）质点是一个理想化的物理模型，实际并不存在。

（3）一个物体能否看成质点，并不取决于这个物体的大小，而是看在所研究的问题中物体的形状、大小和物体上各部分运动情况的差异是否为可以忽略的次要因素，要具体问题具体分析。2.参考系（A）

（1）物体相对于其他物体的位置变化，叫做机械运动，简称运动。

（2）在描述一个物体运动时，选来作为标准的（即假定为不动的）另外的物体，叫做参考系。

对参考系应明确以下几点：①对同一运动物体，选取不同的物体作参考系时，对物体的观察结果往往不同的。②在研究实际问题时，选取参考系的基本原则是能对研究对象的运动情况的描述得到尽量的简化，能够使解题显得简捷。

③因为今后我们主要讨论地面上的物体的运动，所以通常取地面作为参照系3.路程和位移（A）

（1）位移是表示质点位置变化的物理量。路程是质点运动轨迹的长度。

（2）位移是矢量，可以用以初位置指向末位置的一条有向线段来表示。因此，位移的大小等于物体的初位置到末位置的直线距离。路程是标量，它是质点运动轨迹的长度。因此其大小与运动路径有关。

（3）一般情况下，运动物体的路程与位移大小是不同的。只有当质点做单一方向的直线运动时，路程与位移的大小才相等。图1-1中质点轨迹ACB的长度是路程，AB是位移S。

C

CBB

AA

图1-1

（4）在研究机械运动时，位移才是能用来描述位置变化的物理量。路程不能用来表达物体的确切位置。比如说某人从O点起走了50m路，我们就说不出终了位置在何处。

4、速度、平均速度和瞬时速度（A）

（1）表示物体运动快慢的物理量，它等于位移s跟发生这段位移所用时间t的比值。即v=s/t。速度是矢量，既有大小也有方向，其方向就是物体运动的方向。在国际单位制中，速度的单位是（m/s）米/秒。

（2）平均速度是描述作变速运动物体运动快慢的物理量。一个作变速运动的物体，如果在一段时间t内的位移为s,则我们定义v=s/t为物体在这段时间（或这段位移）上的平均速度。平均速度也是矢量，其方向就是物体在这段时间内的位移的方向。

（3）瞬时速度是指运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度。从物理含义上看，瞬时速度指某一时刻附近极短时间内的平均速度。瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率

5、匀速直线运动（A）

（1）定义：物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内位移相等，这种运动叫做匀速直线运动。

根据匀速直线运动的特点，质点在相等时间内通过的位移相等，质点在相等时间内通过的路程相等，质点的运动方向相同，质点在相等时间内的位移大小和路程相等。

（2）匀速直线运动的xt图象和v-t图象（A）

.-1（1）位移图象（s-t图象）就是以纵轴表示位移，以横轴表示V/msV1时间而作出的反映物体运动规律的数学图象，匀速直线运动的201*t/s位移图线是通过坐标原点的一条直线。

O（2）匀速直线运动的v-t图象是一条平行于横轴（时间轴）的51015-10V2直线，如图2-4-1所示。

由图可以得到速度的大小和方向，如v1=20m/s,v2=-10m/s,表明

一个质点沿正方向以20m/s的速度运动，另一个反方向以10m/s速度运动。6、加速度（A）（1）加速度的定义:加速度是表示速度改变快慢的物理量,它等于速度的改变量跟发生这一改变量所用时间的比值,定义式:a=

VtV0t

（2）加速度是矢量,它的方向是速度变化的方向

（3）在变速直线运动中,若加速度的方向与速度方向相同,则质点做加速运动;若加速度的方向与速度方向相反,则则质点做减速运动.7、匀变速直线运动的规律（A）

（1）.匀变速直线运动的速度公式vt=vo+at（减速：vt=vo-at）（2）.vvtvo2此式只适用于匀变速直线运动.

（3）.匀变速直线运动的位移公式s=vot+at2/2（减速：s=vot-at2/2）（4）位移推论公式：St02a22（减速：St02a22）

V/m65①432②1t/s012356784（5）.初速无论是否为零,匀变速直线运动的质点,在连续相邻的相等的时间间隔内的位移之差为一常数：Δs=aT2(a----匀变速直线运动的加速度T----每个时间间隔的时间)

8、匀变速直线运动的xt图象和v-t图象（A）9、自由落体运动（A）

（1）自由落体运动：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。（2）自由落体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产生的,因此,它的方向总是竖直向下.其大小在地球上不同地方略有不,在地球表面，纬度越高，重力加速度的值就越大，在赤道上，重力加速度的值最小，但这种差异并不大。(4)通常情况下取重力加速度g=10m/s2（5）自由落体运动的规律vt=gt．H=gt2/2,vt2=2gh【巩固练习】

1．诗句“满眼波光多闪灼，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”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．下列物体或人，可以看作质点的是()。

①研究跳水冠军伏明霞在跳水比赛中的空中姿态②研究奥运冠军王军霞在万米长跑中③研究一列火车通过某路口所用的时间④研究我国科学考察船去南极途中A、①③B、②③C、①④D、②④

3．根据给出速度和加速度的正负，对下列运动性质的判断正确的是（）。

A、V0>0，a<0,物体做加速运动B、V0<0，a>0,物体做加速运动C、V0>0，a>0,物体做加速运动D、V0<0，a<0,物体做减速运动4．如图是在同一直线上运动的物体甲、乙的位移图象。由图象可知是（）

A、甲比乙先出发；

S乙B、甲和乙从同一地方出发；

C、甲的运动速率大于乙的运动速率；D、甲的出发点在乙前面S0处。

5．关于自由落体运动的加速度，正确的是（）加速度一样大；

C、这个加速度在地球上任何地方都一样大；

D、这个加速度在地球赤道比在地球北极大。6．关于匀加速直线运动，下面说法正确的是()。

①位移与时间的平方成正比②位移总是随时间增加而增加

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、重的物体下落的加速度大；B、同一地点，轻、重物体下落的

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