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(dá)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(shí)性：加速度與力是瞬間的對(duì)應(yīng)量，即同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)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(gè)物體的（4）獨(dú)立性：當(dāng)物體受到幾個(gè)力的作用時(shí)，各力將獨(dú)立地產(chǎn)生與其對(duì)應(yīng)的加速度，而物體表現(xiàn)出來的實(shí)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(gè)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(gè)物體靜止在光滑水平面上，從某一時(shí)刻開始受到一個(gè)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(yùn)動(dòng)情況如何？例2.某質(zhì)量為1000kg的汽車在平直路面上試車，當(dāng)達(dá)到72km／h的速度時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，經(jīng)過20s停下來，汽車受到的阻力是多大？重新起步加速時(shí)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(yùn)動(dòng)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(gè)物體正以5m/s的速度向東做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從某一時(shí)刻開始受到一個(gè)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(jì)量委員會(huì)在1960年在第11屆國際計(jì)量大會(huì)上制訂了一種國際通用的、包括一切計(jì)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(hào)長度米m質(zhì)量千克（公斤）kg時(shí)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(qiáng)度坎（德拉）cd例1.一個(gè)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(gè)原來靜止在光滑水平面上的物體，質(zhì)量是20kg，在兩個(gè)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(shí)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(gè)物理量動(dòng)量的定義式為p=mv.關(guān)于動(dòng)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(yùn)動(dòng)情況

例題：一個(gè)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(yùn)動(dòng).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(yùn)動(dòng)情況確定受力

例題：一個(gè)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(shí)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(gè)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(yùn)動(dòng)定律的適用范圍

17世紀(jì)以來，以牛頓運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)定律的正確性，甚至使有些科學(xué)家認(rèn)為經(jīng)典力學(xué)已經(jīng)達(dá)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(shí)踐表明，牛頓運(yùn)動(dòng)定律和所有的物理定律一樣，只具有相對(duì)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(duì)運(yùn)動(dòng)體系的狹義相對(duì)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(duì)時(shí)空觀并不是直接從觀察和實(shí)驗(yàn)中得出的.實(shí)際上時(shí)間、空間和觀察者是相對(duì)的.根據(jù)相對(duì)論原理，物體的質(zhì)量也不是恒定不變的，而是隨著物體運(yùn)動(dòng)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(duì)運(yùn)動(dòng)的廣義相對(duì)論.運(yùn)用這些理論所得出的結(jié)論和實(shí)驗(yàn)觀察基本一致.這表明：對(duì)于接近光速的高速運(yùn)動(dòng)的問題，經(jīng)典力學(xué)已不再適用，必須由相對(duì)論力學(xué)來研究.經(jīng)典力學(xué)可以看作是相對(duì)論力學(xué)在運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)小于光速時(shí)的特例.

從20世紀(jì)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(yùn)動(dòng)定律的適用范圍.共點(diǎn)力的平衡條1.在共點(diǎn)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(dāng)物體加速度方向向上時(shí)，物體處于超重狀超重：態(tài)物體的運(yùn)動(dòng)情況：加速上升或減速下降當(dāng)物體加速度方向向下時(shí)，物體處于失重狀態(tài)超重和失重失重：物體的運(yùn)動(dòng)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(shí)質(zhì)：對(duì)支持物的壓力和對(duì)懸掛物的拉力發(fā)生變化，而物體實(shí)際重力不發(fā)生變化三、共點(diǎn)力的平衡條件：因?yàn)槲矬w處于平衡狀態(tài)時(shí)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(yùn)動(dòng).已知木塊與地面間的動(dòng)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(dòng)摩擦力為下列各值的哪個(gè)

A.μmgC.μ（mg－Fsinθ）四、超重和失重

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

A.由于臺(tái)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(tái)秤的示數(shù)也不變

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

C.臺(tái)秤的示數(shù)先增大后減小D.臺(tái)秤的示數(shù)先減小后增大“超重”“失重”現(xiàn)象與物體運(yùn)動(dòng)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(kuò)展閱讀：高一物理必修一第二章知識(shí)點(diǎn)總結(jié)及測試題

物理必修一第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)

一、實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律（略）

二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度和時(shí)間的關(guān)系知道什么是勻變速直線運(yùn)動(dòng)

掌握并應(yīng)用速度與時(shí)間的關(guān)系式

能識(shí)別不同形式的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖像

1.勻變速直線運(yùn)動(dòng)：

概念：沿著一條直線，且加速度不變的運(yùn)動(dòng)，叫做勻速直線運(yùn)動(dòng)

在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，如果物體的速度隨著時(shí)間均勻的增加，叫做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

若物體隨著時(shí)間均勻的減小，叫做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。

2.速度與時(shí)間的關(guān)系式v=v.+at

v.是初速度；a是直線運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)，問10s后汽車的速度能達(dá)到多少？

例2：一輛汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，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(shí)速度的大小。

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

三、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系

勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式

位移公式：X=V.T+at2/2

例1：一質(zhì)點(diǎn)做勻變速運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)

（1）自由落體運(yùn)動(dòng)

物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)，叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。

（2）自由落體加速度（理解自由落體運(yùn)動(dòng)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(diǎn)，重力加速度的大小有所不同，理解在同一地點(diǎn)，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(yùn)動(dòng)的幾個(gè)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(yùn)動(dòng)。

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

總結(jié)公式：勻變速直線運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)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(shí)間0.4s，g取10.則物體開始下落時(shí)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(shí)自由下落（不計(jì)阻力），請問誰先落地？【知識(shí)要點(diǎn)】

1.質(zhì)點(diǎn)（A）

（1）沒有形狀、大小，而具有質(zhì)量的點(diǎn)。

（2）質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化的物理模型，實(shí)際并不存在。

（3）一個(gè)物體能否看成質(zhì)點(diǎn)，并不取決于這個(gè)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(yùn)動(dòng)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(duì)于其他物體的位置變化，叫做機(jī)械運(yùn)動(dòng)，簡稱運(yùn)動(dòng)。

（2）在描述一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，選來作為標(biāo)準(zhǔn)的（即假定為不動(dòng)的）另外的物體，叫做參考系。

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

③因?yàn)榻窈笪覀冎饕�討論地面上的物體的運(yùn)動(dòng)，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(diǎn)位置變化的物理量。路程是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)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(biāo)量，它是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的長度。因此其大小與運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)。

（3）一般情況下，運(yùn)動(dòng)物體的路程與位移大小是不同的。只有當(dāng)質(zhì)點(diǎn)做單一方向的直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，路程與位移的大小才相等。圖1-1中質(zhì)點(diǎn)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(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(dá)物體的確切位置。比如說某人從O點(diǎn)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(shí)速度（A）

（1）表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，它等于位移s跟發(fā)生這段位移所用時(shí)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量。一個(gè)作變速運(yùn)動(dòng)的物體，如果在一段時(shí)間t內(nèi)的位移為s,則我們定義v=s/t為物體在這段時(shí)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(shí)間內(nèi)的位移的方向。

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

5、勻速直線運(yùn)動(dòng)（A）

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

根據(jù)勻速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)在相等時(shí)間內(nèi)通過的位移相等，質(zhì)點(diǎn)在相等時(shí)間內(nèi)通過的路程相等，質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向相同，質(zhì)點(diǎn)在相等時(shí)間內(nèi)的位移大小和路程相等。

（2）勻速直線運(yùn)動(dòng)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(shí)間而作出的反映物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的數(shù)學(xué)圖象，勻速直線運(yùn)動(dòng)的201*t/s位移圖線是通過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線。

O（2）勻速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象是一條平行于橫軸（時(shí)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(gè)質(zhì)點(diǎn)沿正方向以20m/s的速度運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)反方向以10m/s速度運(yùn)動(dòng)。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(shí)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(yùn)動(dòng)中,若加速度的方向與速度方向相同,則質(zhì)點(diǎn)做加速運(yùn)動(dòng);若加速度的方向與速度方向相反,則則質(zhì)點(diǎn)做減速運(yùn)動(dòng).7、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律（A）

（1）.勻變速直線運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng).

（3）.勻變速直線運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),在連續(xù)相鄰的相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差為一常數(shù)：Δs=aT2(a----勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度T----每個(gè)時(shí)間間隔的時(shí)間)

8、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的xt圖象和v-t圖象（A）9、自由落體運(yùn)動(dòng)（A）

（1）自由落體運(yùn)動(dòng)：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)，叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。（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(yùn)動(dòng)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(xì)看山山不動(dòng)，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(diǎn)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(yùn)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(shí)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(fù)，對(duì)下列運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判斷正確的是（）。

A、V0>0，a<0,物體做加速運(yùn)動(dòng)B、V0<0，a>0,物體做加速運(yùn)動(dòng)C、V0>0，a>0,物體做加速運(yùn)動(dòng)D、V0<0，a<0,物體做減速運(yùn)動(dòng)4．如圖是在同一直線上運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)速率大于乙的運(yùn)動(dòng)速率；D、甲的出發(fā)點(diǎn)在乙前面S0處。

5．關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度，正確的是（）加速度一樣大；

C、這個(gè)加速度在地球上任何地方都一樣大；

D、這個(gè)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(yùn)動(dòng)，下面說法正確的是()。

①位移與時(shí)間的平方成正比②位移總是隨時(shí)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(diǎn)，輕、重物體下落的

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