内容正文:
第08练 牛顿运动定律
一、伽利略鞋面实验的意义
(1)伽利略用“实验+逻辑推理”的方法推翻了亚里士多德的观点,揭示了力不是维持物体运动的原因
(2)第一次确立了物理实验在物理研究中的基础地位
(3)理想实验在自然科学的理论研究中有着重要的作用,但也有局限性
二、牛顿第一定律
1.含义
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。
2.意义
(1)揭示了一切物体都具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,因此又叫惯性定律
(2)揭示了一切物体在不受力(或所受合外力为零)时的运动状态:匀速直线运动状态或静止状态
(3)揭示了运动和力的关系,纠正了“力是维持物体运动的原因”的错误观点,明确指出了力是改变物体运动状态的原因,进而说明了力是使物体产生加速度的原因
三、牛顿第二定律
1.含义
物体加速度a的大小跟它受到的作用力F成正比 ,跟它的质量m成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同
2.表达式:F=ma
四、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 ,作用在同一条直线上
一、选择题
1. 伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究中,开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图中甲、乙分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程,下面说法中正确的是( )
A. 伽利略使用图甲斜面进行实验,得出自由落体运动的规律
B. 伽利略使用图甲斜面进行实验,得出力是改变物体运动状态的原因
C. 伽利略使用图乙斜面进行实验,得出自由落体运动的规律
D. 伽利略使用图乙斜面进行实验,用实验事实直接得出物体运动不需要力来维持
【答案】A
【解析】解:AB、分析图甲可知,伽利略设想物体下落的速度与时间成正比,因为当时无法测量物体的瞬时速度,所以伽利略通过数学推导证明:如果速度与时间成正比,那么位移与时间的平方成正比;由于当时用滴水法计算,无法记录自由落体的较短时间,伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下,来“冲淡”重力得作用效果,而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多,所用时间长的多,所以容易测量。伽利略做了上百次实验,并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推,得到了自由落体运动的规律,故A正确,B错误;
CD、分析图乙可知,伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持,故CD错误。故选:A。
2.关于力和运动的关系,下列说法正确的是( )
A.如果物体在运动,那么它一定受到力的作用
B.力是物体获得速度的原因
C.力只能改变物体速度的大小
D.力是使物体产生加速度的原因
【答案】D
【解析】力不是维持物体运动的原因,即物体运动时不一定受力,故A错误;力是使物体产生加速度的原因,而不是产生速度的原因,故B错误,D正确;力是改变物体运动状态的原因,即力可以改变物体的运动速度,既能改变速度的大小,也能改变速度的方向,故C错误。
3.2021年7月12日,欧洲杯决赛点球大战意大利以3∶2战胜英格兰,时隔53年再夺欧洲杯冠军。下列四种与足球有关的情景,说法正确的是( )
A.被踢起的足球在飞行过程中受一个向前的作用力
B.足球被踢起的原因是脚对球的力大于球对脚的力
C.足球落入球网中,球网发生了弹性形变,足球没有发生弹性形变
D.静止在草地上的足球受到弹力是因为草地发生了形变
【答案】D
【解析】A.足球飞行过程中与脚不接触,没有弹力。A错误;B.相互作用力总是等大反向,B错误;C.一对弹力同时出现,两个相互作用的物体都发生了弹性形变,选项C错误;D.足球受到草地对它的弹力,是因为草地发生了弹性形变,D正确。
4.关于惯性的说法正确的是 ( )
A.没有力作用,物体只能处于静止状态,因此力是维持物体运动的原因
B.物体抵抗运动状态变化的“本领”是惯性
C.马拉车一起匀速前行,说明马和车的惯性是一样的
D.观察和实验表明,对于任何物体,在受到相同的作用力时,决定它们运动状态变化难易程度的唯一因素就是它们的速度
【答案】B
【解析】力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,如果没有力的作用,物体可能静止,也可能做匀速直线运动,故A错误;惯性是物体具有的保持原来运动状态的性质,即物体抵抗运动状态变化的性质是惯性,故B正确;惯性只与物体的质量有关,与物体所处的状态无关,马拉车一起匀速前行,如果马和车的质量不一样,则马和车的惯性是不一样的,故C错误;决定运动状态变化难易程度的唯一因素是质量,故D错误。
5.我国已成为世界上高铁商业运营速度最快的国家。一乘客在一列匀加速直线行驶的“复兴号”车厢里相对车厢以一定的速度竖直向上抛出一个小球,则小球( )
A.在最高点对地速度最大
B.在最高点对地速度为