第4章 第1课时 运动和力的关系-【学考一号】2025年高中物理学业水平复习方略课堂精讲

第 1 课时 运动和力的关系 第四章 运动和力的关系 构·网络体系 量度院惯性与物体的运动状态和受力情况无关袁质量是惯性大小的唯一量度 定义院物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 惯性参考系 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态袁 除非作用在它上面的力迫使 它改变这种状态 惯性 内容 成立条件 牛 顿 第 一 定 律 由基本量根据物理关系推导出的其他物理量的单位 力学中的基本量院质量尧长度尧时间 力学中的基本单位院千克尧米尧秒基本单位 导出单位 由基本单位和导出单位组成单位制力 学 单 位 制 已知受力情况求物体的运动情况 已知运动情况求物体的受力情况 物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比袁跟它的质量成反比袁加速度的方 向跟作用力的方向相同 内容 应用 F=ma表达式 适用于惯性参考系中宏观物体的低速运动情况适用范围 牛 顿 第 二 定 律 揖课程要求铱 殷体会理想实验的魅力袁理解牛顿运动定律袁知道惯性遥 殷知道国际单位制中的力学单位遥 了解单位制在物理学中的重要意义遥 揖学业要求铱 殷了解历史上对于运动和力的关系的不同认识遥 殷掌握牛顿第一定律的内容及其物理意义尧应用遥 殷理解运动状态改变的含义遥 殷理解惯性及惯性与质量的关系袁 并运用惯性知识解释简单的实际 问题遥 殷通过直线运动和牛顿运动定律的学习袁认识物理学是对自然现象 的描述与解释袁具有学习物理学的兴趣遥 课 程 标 准 牛顿第二定律 力学单位制 考点 牛顿第一定律 真题归类 2022.1袁1袁3分 2023.1袁1袁3分 15 课堂精讲 学考一号 高中学业水平复习方略 物理 知识点一 牛顿第一定律 牛顿第一定律的意义 渊1冤表明了一切物体在任何情况下都具有 惯性袁即物体总有保持匀速直线运动状态或静 止状态的性质遥 所以牛顿第一定律又叫惯性 定律遥 渊2冤定性地揭示了力和运动的关系遥 任何 物体只要运动状态保持不变袁它所受的合外力 一定为零曰反之袁如果物体的运动状态发生了 变化袁那么物体一定受到了不为零的合外力遥 所以袁力不是维持物体运动的原因袁而是改变 物体运动状态的原因遥 对点典例 伽利略为了研究自由落体的 规律袁采用野冲淡冶重力的方法袁将落体实验转 化为沿斜面运动的实验遥 伽利略测量了铜球在 较小倾角斜面上运动的位移和时间袁发现位移 与时间的平方成正比曰增大斜面倾角袁该规律 仍然成立遥于是袁他外推到倾角为 90毅的情况得 出结论遥 关于伽利略的研究下列说法正确的是 渊 冤 A. 野冲淡冶重力是指使铜球的重力变小了 B. 伽利略让铜球沿着阻力较小的斜面滚 下袁直接测出了铜球速度随时间的变化规律 C. 伽利略对倾角为 90毅的情况进行了测 量后得出结论 D. 铜球位移与时间的平方成正比说明它 做匀加速直线运动 对点训练 咱2024窑衢州测试暂下列说法正 确的是 渊 冤 A. 同一物体在地球上和月球上的惯性相同 B. 在野空间站冶工作的宇航员因受力平衡 而在舱中悬浮或静止 C. 牛顿第一定律是牛顿总结归纳前人学 说袁通过实验验证后得到的物理规律 D. 形状规则的物体的重心一定与它的几 何中心重合 知识点二 牛顿第二定律 渊1冤表达式院a= Fm 袁F为物体所受的合外 力袁m是物体的质量遥 渊2冤力的国际单位院力的国际单位是牛顿袁 符号为 N遥 应用牛顿第二定律时袁加速度的单 位为 m/s2袁质量的单位为 kg袁力的单位为 N遥 渊3冤1 N=1 kg窑m/s2袁其意义是使质量为 1 kg 的物体产生 1 m/s2的加速度的力为 1 N遥 对点典例 咱2024窑金华测试暂下列关于牛 顿第二定律的说法正确的是 渊 冤 A. 如果加速度很大袁所受的合外力一定 很大 B. 物体的加速度方向只由它所受的合力 方向决定袁与速度方向无关 C. 物体所受的合力方向和加速度方向及 速度方向总是相同的 D. 一旦物体所受的合力为零袁则运动物体 的加速度立即为零袁其运动也逐渐停止 揖点拨铱 淤牛顿第二定律适用于宏观低速 的物体袁静止的物体也适用曰于牛顿第二定律 的五性如下图所示院 学·知识清单 丁丙甲 乙 16 对点训练 蹦极是一项新 兴的极限运动袁跳跃者把一端固 定的长弹性绳绑在踝关节等处袁 从几十米高处跳下袁在弹性绳的 作用下反复下落尧弹起遥 右图是 某次蹦极下落过程的示意图袁O点为弹性绳固 定点袁也是人的起跳点袁A 点是弹性绳刚被拉 直时人的位置袁B点是下落到达的最低点遥 下 列说法正确的是 渊 冤 A. O 到 B 过程中人下落至 A 点时速度 最大 B. A 到 B过程中人先加速后减速 C. A 到 B过程中人的加速度一直增大 D. 人运动至 B点时处于平衡状态 知识点三 力学单位制 1. 基本量尧基本单位和导出单位 渊1冤基本量院被选定的能够利用物理量之间 的关系推导出其他物理量单位的一些量袁 如力 学中有长度尧质量尧时间等遥 渊2冤基本单位院基本量的单位袁如长度的单 位 m尧质量的单位 kg尧时间的单位 s等遥 渊3冤导出单位院由基本量根据物理量关系 推导出来的其他物理量的单位袁例如速度的单 位 m/s尧力的单位牛顿渊kg窑m/s2冤遥 2. 单位制和国际单位制 渊1冤单位制院基本单位和导出单位组成单 位制遥 渊2冤国际单位制院1960年第 11届国际计量 大会制定的袁国际通用的尧包括一切计量领域 的单位制遥 国际单位制中的基本物理量和基本 单位包括院长度单位米渊m冤尧质量单位千克渊kg冤尧 时间单位秒渊s冤尧电流单位安培渊A冤尧热力学温 度单位开尔文渊K冤尧发光强度单位坎德拉渊cd冤尧 物质的量单位摩尔渊mol冤遥 对点典例 下列属于国际单位制中基本 单位符号的是 渊 冤 A援 s B援 N C援 Wb D援 C 揖点拨铱 国际单位制中的七个基本量和相 应的基本单位院 对点训练 咱2024窑杭州测试暂下列关于单 位制的说法中正确的是 渊 冤 A. 在国际单位制中袁米尧千克尧秒三个物 理量被选作力学的基本量 B. 力的单位野牛顿冶是国际单位制中的一 个基本单位 C. 只有国际单位制由基本单位和导出单 位组成 D. 表面张力大小 F=滓L袁其中 L 为长度袁滓 为表面张力系数袁则物理量 滓的单位用国际单 位制中的基本单位表示为 kg/s2 A B O 第四章 运动和力的关系 物理量 名称 物理量 符号 单位 名称 单位 符号 长度 l 米 m 质量 m 千克渊公斤冤 kg 时间 t 秒 s 电流 I 安咱培暂 A 热力学温度 T 开咱尔文暂 K 物质的量 n袁渊淄冤 摩咱尔暂 mol 发光强度 I袁渊Iv冤 坎咱德拉暂 cd 殷 特 别 说 明 殷 厘米渊cm冤尧千米渊km冤尧小时渊h冤尧分钟渊min冤 是基本量的单位袁但不是国际单位制中的单位遥 独立性 同一性 因果性 瞬时性 矢量性 牛 顿 第 二 定 律 的 五 性 a与 F方向相同 a与 F对应同一时刻 F是产生 a的原因 a尧F尧m对应同一物体 a尧F尧m统一使用 SI制单位 每一个力都可以产生各自的加速度 17 知识点四 动态平衡 揖对点典例铱 B揖解析铱设吊绳与竖直方向夹角为 兹袁根据 平衡条件有 2Tcos 兹=mg袁夹角 兹增大袁则绳拉力 T增大袁两吊绳 拉力的合力不变袁B正确遥 揖对点训练铱 D揖解析铱物块对直尺的压力是物块发生形变 而产生的袁A错误曰直尺的右端斜面与水平方向的夹角逐渐变 大袁则摩擦力 f=mgsin 兹不断增大袁B错误曰直尺对物块的作用 力与物块对直尺的作用力是相互作用力袁总是等大反向袁C错 误曰直尺对物块的作用力与物块的重力等大反向袁D正确遥 第四章 运动和力的关系 第 1课时 运动和力的关系 揖学窑知识清单铱 知识点一 牛顿第一定律 揖对点典例铱 D揖解析铱野冲淡冶重力是指铜球的加速度变小 了袁A错误曰伽利略的时代还不能准确测量物体的瞬时速度袁 也就无法测出铜球速度随时间的变化规律袁B错误曰伽利略对 倾角为 90毅的情况进行了合理外推袁C错误遥 揖对点训练铱 A揖解析铱质量是物体惯性的量度袁A正确曰在 野空间站冶工作的宇航员在舱中悬浮或静止是处于完全失重状 态袁B错误曰牛顿第一定律是牛顿总结归纳前人学说袁通过推理 得出的袁C错误曰形状规则的物体袁如果质量分布不均匀袁其重 心不一定与它的几何中心重合袁D错误遥 知识点二 牛顿第二定律 揖对点典例铱 B揖解析铱根据 F=ma可知袁如果加速度很大袁 所受的合外力不一定很大袁A错误曰物体所受的合力方向和加 速度方向相同袁但是与速度方向不一定相同袁C错误曰一旦物体 所受的合力为零袁则运动物体的加速度立即为零袁但是其运动 并不一定停止袁D错误遥 揖对点训练铱 B揖解析铱从起跳至最低点 B经历三个阶段院 到 A 点前只受重力袁做自由落体运动曰过 A 点后开始受弹力袁 加速度向下且减小袁做加速度减小的变加速运动袁当弹力等于 重力时袁加速度减为零袁速度达到最大袁此后弹力大于重力袁加 速度向上袁向下做加速度增大的变减速运动袁至 B点速度减为 零遥最大速度在 A尧B两点之间的某一位置曰在 B点袁虽然速度 为零袁但合外力向上且最大袁B正确遥 知识点三 力学单位制 揖对点典例铱 A 揖对点训练铱 D揖解析铱米尧千克尧秒是基本单位袁A错误曰力 的单位野牛顿冶是国际单位制中的一个导出单位袁B错误曰所有 单位制都是由基本单位和导出单位组成袁C错误曰根据 F=滓L袁 物理量 滓的单位可表示为Nm = kg窑m/s 2 m =kg/s2袁D正确遥 第 2课时 牛顿运动定律的应用 揖学窑知识清单铱 知识点一 超重与失重 揖对点典例铱 C揖解析铱手机和手先一起向下加速袁再自由 下落袁当碰到手掌时袁手机向下减速遥 t1时刻对应的是手机自由 下落的时刻袁手机的加速度为 g袁t1到 t2先失重再超重袁t2时刻 手机的加速度向上袁运动方向竖直向下袁C正确遥 揖对点训练铱 B揖解析铱网球从接触鼓面到运动至最低点过 程中袁鼓面对网球的弹力逐渐增大袁刚开始鼓面对网球的弹力 小于网球的重力袁网球向下做加速度逐渐减小的加速运动袁当 鼓面对网球的弹力等于网球的重力时袁 网球速度达到最大袁此 后鼓面对网球的弹力大于网球的重力袁网球向下做加速度逐渐 增大的减速运动袁网球离开鼓面后袁只受重力作用袁有向下的加 速度袁在空中失重袁B正确遥 知识点二 整体法与隔离法 揖对点典例铱 渊1冤对 A 球受力分析袁如 图 1 所示袁F1a= Gcos 兹1 =2G遥 F1b =Gtan 兹1 = 3姨 G遥 同理袁对 B球受力分析可得 F1c= Gcos 兹1 =2G遥 渊2冤将 A尧B两球看作整体受力分析袁 如图 2 所示袁F2a= 2Gcos 兹2 = 4 3姨3 G遥 F2c= 2Gtan 兹2= 2 3姨3 G遥 对 B球受力分析可得 F2b= F2c2+G2姨 = 21姨3 G遥 揖对点训练铱 D揖解析铱在断裂后瞬间袁4号灯笼只受到重 力作用袁所以加速度大小为 g袁A错误曰在绳子断裂前袁设竹竿对 灯笼的作用力为 F袁对整体有 F=4mg袁绳子突然断裂的一瞬间袁 竹竿对灯笼的作用力不变袁则 1号灯笼与竹竿间绳子的张力大 小为 F=4mg袁D正确曰对 1尧2尧3号灯笼整体分析可得 F-3mg= 3ma袁联立解得 a= 13 g袁方向竖直向上袁B错误曰设 2号灯笼对 3 号灯笼的作用力为 F23袁以 3号灯笼为对象袁有 F23-mg=ma袁解得 F23= 43 mg袁C错误遥 知识点三 已知运动情况求受力 揖对点典例铱 渊1冤渊2冤设划水阶段和挥桨阶段赛艇的加速 度大小均为 a袁设赛艇的最大速度为 vmax袁x 加=v0t+ 12 at2袁x 减=vmaxt- 12 at2袁x=x 加+x 减袁vmax=v0+at袁由题意知 x=4.5 m袁v0=4 m/s袁t=0.5 s袁 解得 a=2 m/s2袁vmax=5 m/s袁x 加=2.25 m遥 渊3冤设动力大小为 F袁阻力大小为 f袁由牛顿第二定律可得袁 划水阶段有 F-f=ma袁空中挥桨阶段有 f=ma袁解得 F=960 N遥 揖对点训练铱 渊1冤如图所示遥 渊2冤根据运动学公式有 L= 12 at2袁 解得 a= 2Lt2 =2.5 m/s2遥 渊3冤f=滋FN=滋mgcos 兹袁根据牛顿第二定律得 mgsin 兹-f=ma袁 图 2 2G F2c 兹2 F2a 图 1 G F1b兹1 F1a 课堂精讲参考答案与解析 G FNf 兹 83