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专题15 牛顿第一定律 牛顿第二定律
1. 牛顿第一定律和牛顿第二定律是相互独立的,牛顿第一定律并不是牛顿第二定律在加速度等于零时的特例。牛顿第一定律揭示了运动和力的关系,牛顿第二定律来回答力是如何改变物体的运动状态。
2. 牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的,而牛顿第二定律是一条实验定律。
考点一 牛顿第一定律
1. 牛顿第一定律内容: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. 牛顿第一定律描述的是物体不受外力的状态,而物体不受外力的情形是不存在的。在实际情况中,如果物体所受的合外力等于零,与物体不受外力的表现是相同的。
3. (1) 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,即力是产生加速度的原因。
(2) 牛顿第一定律指出了一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又称惯性定律。
1.下列关于惯性的说法中,正确的是( )
A.做匀速直线运动的物体和静止的物体没有惯性
B.只有物体的速度发生改变时,才有具有惯性
C.汽车刹车时,乘客的身子会向前倾倒,是因为汽车有惯性
D.物体都具有惯性,与物体是否受力无关,与物体速度是否变化也无关
2.(多选)关于牛顿第一定律的下列说法中正确的是( )
A.牛顿第一定律可用实验来验证
B.不受外力作用时,物体运动体运动状态保持不变是由于惯性
C.物体受外力作用运动状态发生变化时没有惯性
D.由牛顿第一定律可知,力是改变物体运动状态的原因
考点二 牛顿第二定律及其简单应用
1. 牛顿第二定律的内容:物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向与作用力方向相同。
2. 牛顿第二定律的表达式:F=ma。
3. 牛顿第二定律的解题步骤
(1)确定研究对象.
(2)进行受力分析和运动情况分析,作出受力和运动的示意图.
(3)求合力F或加速度a.
(4)根据F=ma列方程求解.
3.关于牛顿第二定律,下列说法中正确的是( )
A.物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比
B.质量大的物体,其加速度一定小
C.物体所受到的合外力与物体的质量成正比
D.表达式中的比例系数k恒为1
4.质量为m的物体放在粗糙的水平面上,用水平力F拉物体时,物体获得的加速度为a,若水平拉力为2F时,物体的加速度( )
A.等于2a B.在a与2a之间 C.大于2a D.等于a
5.(多选)如图所示,质量为M的木箱放在水平面上,木箱中的立杆上套着一个质量为m的小球,开始时小球在杆的顶端,由静止释放,小球沿杆以a匀加速下滑时,小球与杆间的摩擦力大小为Ff,。则在小球下滑的过程中,木箱对地面的压力为( )
A.Mg+Ff B.Mg+mg+ ma
C.Mg+mg-ma D.Mg
考点三 牛顿第二定律的方向性
1.牛顿第二定律的方向性是指加速度的方向一定与合外力的方向相同,所以根据加速度方向可以确定合外力方向.
2.当物体处于非平衡状态,应用牛顿第二定律分析有关问题时,常常需要根据受力分析求合外力,根据受力分析求合外力的方法:
1)若物体只受两个力作用时,常用平行四边形定则求这两个力的合力(也可以用正交分解法).
2)若物体受多个力作用时,常用正交分解法求物体受到的合外力.
6.如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角,小球和车厢相对静止,小球的质量为1 kg.(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况;
(2)求悬线对小球的拉力大小.
7.(多选)如图所示,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为,在斜杆下端固定有质量为m的小球,下列关于杆对球的作用力F的判断中,正确的是( )
A.小车静止时,,方向竖直向上
B.小车匀速时,,方向垂直杆向上
C.小车向右匀加速运动,加速度大小为a时,可能有,方向沿着杆斜向上
D.小车向右匀减速运动,加速度大小为a时,,方向斜向左上方
8.(2022·河北·模拟预测)(多选)汽车运送圆柱形工件的示意图如图所示,图中P、Q、N是固定在车体上的压力传感器。假设圆柱形工件表面光滑,汽车静止时,Q传感器示数为零,P、N传感器示数不为零。汽车以加速度向左匀加速启动,重力加速度,下列情况说法正确的是( )()
A.当时,P有示数,Q无示数 B.当时,P有示数,Q有示数
C.当时,P有示数,Q有示数 D.当时,P无示数,Q有示数
考点四 对“作用力”的理解
题目中经常出现“A对B的作用力”这种描述,要非常清楚“A对B的作用力”是指A对B所有力的合力,而不能片面认为是A对B的某一个力。
9.(2022·全国·高三专题练习)如图所示,质量为m的手机静置在支架