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第四章

牛顿运动定律

一、牛顿第一定律

1. 牛顿第一定律的内容：

2.惯性

物体具有

的性质，叫做惯性。因此，牛顿第一定律又叫做

。

3.影响惯性的唯一因素是

，

越大，惯性越大。

注：（1）力是改变物体运动状态的原因，力不是维持物体运动的原因。

（2）惯性和力的区分：惯性是物体的一种性质，力是物体对物体的作用。

二、牛顿第二定律

1.牛顿第二定律的内容：

2.表达式：F=

3.1N=1kg.m/s2,可知1N的力就是

注：（1）牛顿第二定律表明，________是产生加速度的原因，________不变则加速度也不变；________随时间改变，加速度也随时间改变；合外力为零则______也为零，这时物体将________或____________状态．

（2）物体加速度的方向与物体所受合外力的方向一致，合外力的方向即为加速度的方向

三、力学单位制

1.力学中的三个基本量是：

、

、

，它们的单位分别是

、

、

，叫做

单位。

2.由基本量根据________推导出来的其他物理量的单位叫________单位．

举例：

例题：现有下列物理量或单位，按下面的要求选择填空．(填序号字母) A．密度

B．米/秒

C．牛顿

D．加速度

E．质量

F．秒

G．厘米

H．长度

I．时间

J．千克

(1)属于物理量的是__________．

(2)在国际单位制中，作为基本物理量的有________．

(3)在物理量的单位中不属于国际单位的是________．

(4)在国际单位制中属于基本单位的是________，属于导出单位的是________．

四、牛顿第三定律

1.两个物体之间的作用总是

的。一个物体对另一个物体施加了力，后一个物体一定同时对前一个物体也

。物体间相互作用的这一对力，通常叫做

。作用力和反作用力总是

、

。我们可以把其中任何一个力叫做

，另一个了叫做

。

2.牛顿第三定律的内容：

注：作用力与反作用力和平衡力的区别：作用力与反作用力分别作用在两个物体上；平衡力是作用在一个物体上，其合力为零。

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1．(双选)关于运动和力的关系，下列说法正确的是(

) A．物体静止在水平桌面上，它必定不受任何外力的作用

B．物体由静止开始运动，必定是受到了外力的作用

C．物体向东运动，必定受到向东的力的作用

D．物体运动越来越慢，必定是受到了外力的作用

2．(双选)关于牛顿第一定律的下列说法正确的是(

) A．牛顿第一定律是实验定律

B．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因

C．惯性定律和惯性的实质是相同的

D．物体的运动不需要力来支持

3．如图所示，一木块和小车一起做匀速直线运动，当小车遇到一障碍物的瞬间(设小车不反弹)，则：

(1)如果小车上表面粗糙，木块将如何运动？

(2)如果小车上表面光滑，木块将如何运动？

1．(双选)对牛顿第二定律的理解正确的是(

) A．由F＝ma可知，F与a成正比，m与a成反比

B．牛顿第二定律说明当物体有加速度时，物体才受到外力的作用

C．加速度的方向总跟合外力的方向一致

D．当外力停止作用时，加速度随之消失

4.某物体在水平面上沿直线运动，受到大小恒为2 N的摩擦阻力作用，当对它施加4 N的水平拉力时，物体的加速度大小为2 m/s2，当水平拉力变为10 N时，物体的加速度多大？物体的质量多大？

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5.两个物体A和B，质量分别为m1和m2，放在光滑水平面上，且互相接触，如图所示．对物体A施以水平的推力F，则物体A对物体B的作用力等于(

)

A.m1m2F

B.F

m1＋m2m1＋m22m1C．F

D.mF

6.一列质量为103

t的列车，机车牵引力为3.5×105

N，运动中所受阻力为车重的0.01倍．列车由静止开始做匀加速直线运动，速度变为

180 km/h需多长时间？此过程中前进了多远距离？(g取10 m/s2)．

7.关于作用力与反作用力，下列说法中正确的有(

) A．物体相互作用时，先有作用力，后有反作用力

B．作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，故这两个力合力为零

C．作用力与反作用力可以是不同性质的力，例如，作用力是弹力，其反作用力可能是摩擦力

D．作用力和反作用力总是同时分别作用在相互作用的两个物体上

8.(双选)如右图所示，水平力F把一个物体紧压在竖直的墙壁上，静止不动，下列说法中正确的是(

) A．作用力F跟墙壁对物体的压力

是一对作用力与反作用力

B．物体的重力跟墙壁对物体的

静摩擦力，是一对平衡力

C．作用力F与物体对墙壁的压力

是一对作用力与反作用力

D．物体对墙壁的压力与墙壁对物体

的压力是一对作用力与反作用力

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9.如图所示，P和Q叠放在一起，静止在水平桌面上．下列说法中正确的是(

)

A．P所受的重力和Q对P的支持力是作用力和反作用力

B．Q所受的重力和Q对P的支持力是平衡力

C．P对Q的压力和Q对P的支持力是作用力和反作用力

D．Q对桌面的压力和桌面对Q的支持力是平衡力

10.总质量为m＝75 kg的滑雪者以初速度v0＝8 m/s沿倾角为θ＝37°的斜面向上自由滑行，已知雪橇与斜面间的动摩擦因数μ＝0.25，假设斜面足够长．

(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2，不计空气阻力．)试求：

(1)滑雪者沿斜面上滑的最大距离．

(2)若滑雪者滑行至最高点后掉转方向向下自由滑行，求他滑到起点时的速度大小．

11.质量m＝2.75 t的载重汽车，在F＝3 000 N的牵引力作用下，由静止开上山坡，当车前进s＝100 m时速度变为v＝26 km/h，求该车运动时受到的阻力．

(沿山坡每前进1 m，升高0.05 m，g取10 m/s2)

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一、共点力的平衡条件

1.平衡状态是指一个物体在力的作用下，保持______或_____________状态．

2.共点力作用下物体的平衡条件是________，即F合＝________。

3.对静止的理解：静止与速度v＝0不是一回事，物体保持静止状态，说明v＝0和a＝0这两个条件同时成立．若仅是v＝0，a≠0，如上抛到最高点的物体，此时物体并不能保持静止，上抛到最高点的物体并非处于平衡状态，所以平衡状态是指加速度为零的状态，而不是速度为零的状态。

二、超重和失重

1.不论物体处于何种运动状态，物体的重力并不发生变化．

2.超重：当物体具有________的加速度时(包括向上加速或向下减速两种情况)，物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)________物体所受重力的现象．

3.失重：物体具有________的加速度时(包括向下加速或向上减速两种情况)，物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)________自身重力的现象．

4.完全失重：物体以加速度a＝g向________竖直加速或向上减速时(自由落体运动、处于绕星球做匀速圆周运动的飞船里或竖直上抛时)，物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于________的现象．

练习：

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2.一个质量为3 kg的物体，被放置在倾角α＝30°的固定光滑斜面上，在如图所示的甲、乙、丙三种情况下，物体能处于平衡状态的是(g＝10 m/s2)(

)

A．仅甲图

B．仅乙图

C．仅丙图

D．甲、乙、丙图

3.某大型游乐场内，有一种能使人体验超重、失重感觉的大型娱乐设施，该设施用电梯将乘坐有十多人的座舱悬停在几十米的高空处，然后让座舱从高空自由落下(此时座舱受到的阻力极小，可忽略)，当落至一定位置时，良好的制动系统开始工作，使座舱落至地面时刚好停止．假设座舱开始下落时的高度为80 m，当下落至距地面30 m时，开始对座舱进行制动，并认为座舱的制动过程是匀减速运动．

(1)当座舱从开始下落了20 m时，质量是60 kg的人对座舱的压力为多大？

(2)当座舱下落到距离地面10 m位置时，人对座舱的压力为多大？

4.某人在以a＝2 m/s2匀加速下降的升降机中最多能举起m1＝75 kg的物体，则此人在地面上最多可举起多大质量的物体？若此人在一匀加速上升的升降机中最多能举起m2＝50 kg的物体，则此升降机上升的加速度为多大？g取10 m/s2

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