内容正文:
专题04运动和力的关系
1、理解牛顿第二定律,并会解决应用问题;学习目标
2、了解力学单位制;
3、理解牛顿第一定律,并会应用分析解决具体问题;|
4.理解超重和失重的概念,会分析超重和失重现象,并能解决具体超重和失重。
知识链接
牛顿第一定律
在力学中只研究物体怎样运动而不涉及运动和力的关系叫作运动学,研究运动和力的关系,叫作动力学。
一、理想实验
想象着把实际中存在、影响物体运动的摩擦力去掉,抓住事物的本质。
二、牛顿第一定律
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
①力是改变物体运动状态的原因.
②也可以说力是改变物体速度的原因。
③力是产生加速度的原因.
附1:“状态”即速度,速度变化就是状态就变化。
附2:不受力的物体不存在或者光滑的物体也不存在。
附3:牛顿第一定律所描述的物体的状态是一种理想化状态。
牛顿第二定律
物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。
F指的是物体所受的合力
F合 = ma m为物体的质量
a是物体的加速度,注意方向
单位:N
①矢量关系:加速度的方向与合力的方向相同
②同体关系:F、m、a各量必须对应同一个物体
③瞬时关系:a与F同时产生、同时变化、同时消失。作用力突变,a的大小方向随着改变,是瞬时的对应关系;有力即有加速度;合外力消失,加速度立刻消失;所以加速度与力一样,可以突变,而速度是无法突变的。
力学单位制
一、基本单位
1、基本量:被选定的物理量,如力学的时间t、长度l、质量m。
2、基本单位:基本量的单位,如力学的秒s,米m、千克kg。
3、作用:利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位。
4、导出量:由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量。
5、导出单位:导出物理量的单位。
二、国际单位制
超重和失重
一、重力的测量
重力(体重):由于地球的吸引而受到的力。
①第一种方法:公式法,G=mg
②第二种方法:平衡法,F拉=mg
二、超重和失重
①视重:体重计的示数
即:物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力的大小。
②失重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象。
③超重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象。
专项训练
1.如图所示,小球A被轻质弹簧和细线连接,轻质弹簧另一端固定在左侧竖直墙上,轻质弹簧与竖直方向的夹角为60°,细线另一端固定在右侧竖直墙上,且保持水平,A、B两小球由另一根竖直轻质弹簧连接。开始时A、B两球均静止,某时刻剪断细线,关于剪断细线瞬间A、B的加速度大小、,下列说法正确的是(小球A的质量是小球B的两倍,重力加速度大小为g)( )
A. B.,
C., D.,
【答案】C
【详解】
设AB两个小球的质量为2m和m,以AB球整体作为研究对象,A处于静止状态受力平衡,由平衡条件得
细线拉力
T=3mgtan60°=3mg
剪断细线瞬间弹簧的弹力没有变化,A球受到的合力与原来细线的拉力大小相等,方向相反,由牛顿第二定律得
B球的受力情况不变,则加速度仍为0。
故选C。
2.2021年5月15日,天问一号着陆器在成功着陆火星表面的过程中,经大气层的减速,速度从减为;打开降落伞后,经过速度进一步减为;与降落伞分离,打开发动机减速后处于悬停状态;经过对着陆点的探测后平稳着陆。若打开降落伞至分离前的运动可视为竖直向下运动,则着陆器( )
A.打开降落伞前,只受到气体阻力的作用
B.打开降落伞至分离前,受到的合力方向竖直向上
C.打开降落伞至分离前,只受到浮力和气体阻力的作用
D.悬停状态中,发动机喷火的反作用力与气体阻力是平衡力
【答案】B
【详解】
A.打开降落伞前,在大气层中做减速运动,则着陆器受大气的阻力作用以及火星的引力作用,选项A错误;
B.打开降落伞至分离前做减速运动,则其加速度方向与运动方向相反,加速度方向向上,则合力方向竖直向上,B正确;
C.打开降落伞至分离前,受到浮力和气体的阻力以及火星的吸引力作用,选项C错误;
D.悬停状态中,发动机喷火的反作用力是气体对发动机的作用力,由于还受到火星的吸引力,则与气体的阻力不是平衡力,选项D错误。
故选B。
3.下面以科学家名字作为物理量的单位中,哪个是基本物理量的单位( )
A.库仑 B.牛顿 C.焦耳 D.安培
【答案】D
【详解】
安培是国际单位制中的基本单位之一,是用科学家安培的名字命名的。
故选D。
4.第七届世界军人运动会,于2019年10月18日至27日在中国湖北武汉举行,是历史上规模最大、参赛人员最多、影响力最广的一次世界军人盛会,10月26日,中国队以68∶64战胜巴西队,夺得男篮铜牌,创造了在该项赛事中的最好