高中物理 第四章牛顿运动定律4力学单位制课后跟踪训练 新人教版必修1Word文件下载.docx
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在物理计算中,物理公式既确定了各物理量间的数量关系,又同时确定了其单位关系,故错误说法为D.
5.关于功的单位,下列各式中能表示的是( )
A.JB.N·
m
C.kg·
m2/s3D.kg·
m2/s2
ABD
本题考查利用基本单位和物理公式导出其他物理量的单位.根据功的定义式W=Fs可知,它的单位是由力的单位和位移单位组成,在国际单位制中,功的单位是J,力和位移的单位分别是N和m,故1J=1N·
m,选项A、B均正确.又由F=ma,可知1N=1kg·
m/s2,所以1N·
m=1kg·
m2/s2,选项D正确.
6.测量国际单位制规定的三个力学基本物理量,分别可用的仪器是( )
A.米尺、弹簧秤、秒表
B.米尺、测力计、打点计时器
C.量筒、天平、秒表
D.米尺、天平、秒表
7.对于下列物理量,按要求填空(填字母)
A.密度 B.米/秒 C.牛顿 D.加速度 E.质量 F.秒 G.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,作为基本单位的物理量是____________.
(3)属于国际单位制中的基本单位的是__________,属于导出单位的是____________.
(1)A、D、E、H、I
(2)E、H、I (3)G、F、J B、C
(1)属于物理量的是密度、加速度、质量、长度、时间.故本空填“A、D、E、H、I”.
(2)在国际单位制中,作为基本单位的物理量有质量、长度和时间,故填“E、H、I”.
(3)属于国际单位制中的基本单位是m、kg、s;
属于导出单位的有m/s、N.故本小题第一空填“G、F、J”,第二空填“B、C”.
8.质量为10g的子弹,以300m/s的水平速度射入一块竖直固定的木板,把木板打穿,子弹穿出时的速度为200m/s,板厚10cm,求子弹对木板的平均作用力.
2.5×
103N,方向和初速度方向相同.
以子弹为研究对象,取初速度v0的方向为正方向,依题意,有v0=300m/s,vt=200m/s,s=10cm=0.10m,m=10g=10×
10-3kg.
子弹穿过木板的运动可看作是匀减速直线运动设加速度为a,由公式v2-v
=2as
得a=
=
m/s2=-2.5×
105m/s2
负号表示加速度方向与初速度方向相反.
设木板对子弹的平均作用力为F,据牛顿第二定律,有:
F=ma=10×
10-3×
(-2.5×
105)N=-2.5×
103N,负号表示平均作用力与初速度方向相反.
子弹对木板的平均作用力F′与木板对子弹的平均作用力是作用力和反作用力,故F′=-F=2.5×
1.下列叙述中正确的是( )
A.在力学的国际单位制中,力的单位、质量的单位、位移的单位选定为基本单位
B.牛、千克米每二次方秒都属于力的单位
C.在厘米、克、秒制中,重力加速度g的值等于9.8cm/s2
D.在力学计算中,所有涉及的物理量的单位都应取国际单位
B、D
力学单位制中,质量、位移、时间的单位被选为基本单位,而不是力的单位,故A错;
根据F=ma,1N=1kg·
m/s2,故B对;
在厘米、克、秒制中,g值不变,g=9.8m/s2=980cm/s2,故C错;
在力学计算中,没有特殊说明,所有物理量的单位都应取国际单位,故D正确.
2.在解一道文字计算题中(由字母表达结果的计算题),一个同学解得s=
(t1+t2),用单位制的方法检查,这个结果( )
A.可能是正确的
B.一定是错误的
C.如果用国际单位制,结果可能正确
D.用国际单位制,结果错误,如果用其他单位制,结果可能正确
由s=
(t1+t2)可知s的单位为:
·
s=
=m/s,此为速度的单位,而位移的单位为m,所以结果错误.
3.一物体在2N的外力作用下,产生10cm/s2的加速度,求该物体的质量.下面有几种不同的求法,其中单位运用正确、简洁而又规范的是( )
A.m=F/a=
kg=0.2kg
B.m=F/a=
=20
=20kg
C.m=F/a=
kg=20kg
D.m=F/a=
C
4.物理学中,把物体的质量与速度的乘积称为物体的动量,用字母p表示,则关于动量的单位,下列各式正确的是( )
A.kg·
m/sB.N·
s
C.N·
mD.
5.完成下列单位的换算:
3t=________kg;
72km/h=________m/s;
40cm/s2=________m/s2;
2N/g=________m/s2.
3×
103 20 0.4 2×
103
3t=3×
103kg;
72km/h=72×
1000m/3600s=20m/s;
40cm/s2=40×
10-2m/s2=0.4m/s2;
2N/g=2N/10-3kg=2×
103N/kg=2×
103m/s2.
6.物理公式在确定物理量关系的同时,也确定了物理量的单位关系.下面给出的关系式中,l是长度,v是速度,m是质量,g是重力加速度,这些量都用国际单位制单位.试判断下列表达式的单位,并指出这些单位所对应的物理量的名称.
(1)
单位________,物理量名称________.
(2)
(3)m
(1)s 时间
(2)m/s2 加速度 (3)N 力
将各物理量的单位都取国际单位制的单位,再由公式中导出,如:
中代入单位得:
=s,为时间单位,同理可导出
(2)(3)分别是加速度和力的单位.
7.据说以前有个商人,从荷兰把5000t的货物运往非洲靠近赤道的某个港口,发现货物少了19t,在荷兰和非洲,都是用托盘弹簧秤来称量货物的.试说明货物产生重量差的原因,并根据这两地的重力加速度的值计算是否会差这么多.荷兰的重力加速度约为9.816m/s2,非洲的重力加速度约为9.780m/s2.
会
在地球同一地点,重力加速度相同,在地球不同地点,重力加速度不一定相同.重力加速度与纬度和高度有关.弹簧秤称的是重力,而不是质量,由于这两地纬度不同,导致所称的重力不同.
由于G=mg,所以
,则
ΔG=
×
5000t=18.3t
计算结果与19t非常接近.
2019-2020年高中物理第四章牛顿运动定律5牛顿第三定律课后跟踪训练新人教版必修1
1.对于牛顿第三定律的理解,下列说法中正确的是( )
A.当作用力产生后,再产生反作用力;
当作用力消失后,反作用力才慢慢消失
B.弹力和摩擦力都有反作用力,而重力无反作用力
C.甲物体对乙物体的作用力是弹力,乙物体对甲物体的作用力可以是摩擦力
D.作用力和反作用力,这两个力在任何情况下都不会平衡
根据牛顿第三定律知,两个物体之间的相互作用力,大小相等,方向相反,性质相同,同时产生,同时消失,故可判定A、B、C错误,D正确.
2.(山东德州一中09-10xx高一上学期期末)跳高运动员从地面上起跳的瞬间,下列说法中正确的是( )
A.运动员对地面的压力大于运动员受到的重力
B.地面对运动员的支持力大于运动员受到的重力
C.地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力
D.运动员对地面的压力等于运动员受到的重力
AB
3.在2010年2月16日温哥华冬奥会上,申雪、赵宏博一起以完美表演赢得了双人滑比赛的金牌(如图),开始时他们静止不动,相互猛推一下后分别向相反方向运动.假定两人的冰刀与冰面间的动摩擦因数相同,已知申雪在冰上滑行的距离比赵宏博远,这是由于( )
A.在推的过程中,申雪推赵宏博的力小于赵宏博推申雪的力
B.在推的过程中,申雪推赵宏博的时间等于赵宏博推申雪的时间
C.在刚分开时,申雪的初速度大于赵宏博的初速度
D.在分开后,申雪的加速度大于赵宏博的加速度
BC
4.如图所示,P和Q叠在一起,静止在水平桌面上.在下列各对力中属于作用力和反作用力的是( )
A.P所受的重力和Q对P的支持力
B.Q所受的重力和Q对P的支持力
C.P对Q的压力和Q对P的支持力
D.Q对桌面的压力和桌面对Q的支持力
CD
A中P所受重力和Q对P的支持力是一对平衡力;
B中不是一对相互作用力.
5.(上海交大附中08-09xx高一上学期期末)用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验,点击实验菜单中“力的相互作用”.如图(a)所示,把两个力探头的挂钩钩在一起,向相反方向拉动,观察显示器屏幕上出现的结果图(b).观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线,可以得到以下实验结论( )
(a)
(b)
A.作用力与反作用力大小相等
B.作用力与反作用力方向相反
C.作用力与反作用力有时相等有时不等
D.作用力与反作用力作用在同一物体上
6.拔河比赛是一项很有趣的娱乐活动,为探究双方拉力的大小,把两队运动员简化为两个人——一个大男孩和一个小女孩,让他们对拉比力气,并在他们之间加上两个同样的测力计.如下图.
实验分下列几个步骤,请填空并回答问题.
(1)让小女孩“主动”施力,两弹簧秤有无示数______,大小是否相等________.
(2)让大男孩“主动”施力,两弹簧秤有无示数______,大小是否相等________.
(3)双方同时施力,两弹簧秤有无示数________,大小是否相等________.
(4)让大男孩穿上溜冰鞋站在水泥地上,小女孩站在草地上对拉,两弹簧秤的示数大小是否相等______.
(1)有;
相等
(2)有;
相等 (3)有;
相等 (4)相等
7.在天花板上用悬绳吊一重为G的电扇,电风扇静止时受几个力作用,如下图所示,这些力的反作用力是哪些力?
这些力的平衡力是哪些力?
如果电扇在匀速转动呢?
当电扇转动与静止时相比较,对天花板的拉力是变大还是变小?
为什么?
电风扇受两个力:
重力G、悬绳拉力F.根据牛顿第三定律可知,重力的施力物体是地球,那么G的反作用力就是电风扇对地球的吸引力;
F的施力物体是悬绳,F的反作用力是电风扇对悬绳的拉力.电风扇受到的重力G和悬绳的拉力F正好是一对平衡力;
电风扇转动时对天花板的拉力变小.
对静止的电风扇受力分析如下图甲所示,电风扇受两个力:
F的施力物体是悬绳,F的反作用力是电风扇对悬绳的拉力.电风扇受到的重力G和悬绳的拉力F正好是一对平衡力.
对匀速转动的电风扇受力分析如下图乙所示,电风扇受三个力作用:
重力G、悬绳的拉力F1及空气向上的作用力F2.根据牛顿第三定律,重力的施力物体是地球,那么重力G的反作用力就是电风扇对地球的吸引力;
F1的施力物体是悬绳,所以F1的反作用力是电风扇对悬绳的拉力;
F2的施力物体是空气,所以F2的反作用力是电风扇对空气向下的作用力.
电风扇受到的重力G与绳的拉力F1和空气的作用力F2的合力是一对平衡力.
当电风扇静止时,悬绳的拉力F与重力G平衡,即F=G;
当电风扇转动时,扇叶向下推压空气,而空气向上产生一个对扇叶的作用F2,此时悬绳中的拉力为F1,则F1+F2=G,即F1<
G.由此可知,当电风扇转动时对其天花板的拉力变小,且转速越快,对天花板的拉力就越小.
能力提升
1.甲、乙两人发生口角时,甲打了乙的胸口一拳致使乙受伤,法院判决甲应支付乙的医药费,甲狡辨说:
我打了乙一拳,根据牛顿的作用力与反作用力相等,乙对我也有相同大小的作用力,所以,乙并没有吃亏.那么这一事件判决的依据在哪里( )
A.甲打乙的力大于乙对甲的作用力,判决甲支付乙医药费
B.甲打乙的力等于乙对甲的作用力,但甲的拳能承受的力大于乙的胸能承受的力,所以乙受伤而甲未受伤,甲主动打乙,故判决甲支付乙医药费
C.甲打乙的力等于乙对甲的作用力,甲的拳和乙的胸受伤的程度不同,甲轻而乙重,故判决甲支付乙医药费
D.由于是甲用拳打乙的胸,所以甲对乙的力远大于乙的胸对甲拳的作用力,故判决甲支付乙医药费
甲拳打乙胸时,“拳”与“胸”是一对相互作用的物体,甲打乙的力与乙对甲的作用力是一对作用力与反作用力.从物理角度看,作用力与反作用力的大小相等;
从生理的角度看,甲的拳头与乙的胸口承受力的限度不同,甲拳与乙胸的疼痛感受与受伤情形不同;
从法律的角度看,是甲主动出手伤人的,甲是施暴者,乙是受害人,法院判决的依据即为此三点.故只有B选项正确.
2.(沈阳二中08-09xx高一上学期期末)穿在同一木芯上的两个磁环以异名磁极相对,静止在台秤上,忽略木芯的重力,则下列判断正确的是( )
A.在两磁环的接触面上有:
下磁环受到的压力大于上磁环的重力
B.在两磁环的接触面上有:
下磁环受到的压力大于磁环受到的支持力
C.由于磁环间存在相互作用的吸引力,故台秤的示数小于两个磁环的重力之和
D.即使磁环间存在相互作用的吸引力,台秤的示数仍等于两个磁环的重力之和
AD
3.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.作用力F与物体对墙壁的压力是一对平衡力
C.物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力
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
力F和墙壁对物体的压力都作用在物体上,且大小相等,方向相反,作用在一条直线上,是一对平衡力,而不是一对作用力和反作用力,选项A错误.力F作用在物体上,物体对墙壁的压力作用在墙壁上,它们不能构成一对平衡力,由于二者不是两个物体间的相互作用力,也不是一对作用力和反作用力,故选项B错误.竖直方向上物体受向下的重力和墙壁对物体向上的静摩擦力,因物体处于平衡状态,故这两个力是一对平衡力,选项C正确.物体对墙壁的压力和墙壁对物体的压力,是物体和墙壁间产生的一对相互作用力,因此是一对作用力和反作用力,选项D正确.
4.利用牛顿第三定律,有人设计了一种交通工具,在平板车上装了一个电风扇,风扇运转时吹出的风全部打到竖直固定在小车中间的风帆上,靠风帆受力而向前运动,如图所示.对于这种设计,下列分析中正确的是( )
A.根据牛顿第二定律,这种设计能使小车运行
B.根据牛顿第三定律,这种设计能使小车运行
C.这种设计不能使小车运行,因为它违反了牛顿第二定律
D.这种设计不能使小车运行,因为它违反了牛顿第三定律
风扇吹出的风吹到风帆上时,根据牛顿第三定律,风会给风扇一个反作用力,因此对于整个装置而言,作用力和反作用力是内力,小车不会运行,故选D.
5.作用力和反作用力大小相等,不仅发生在相互接触的物体间,不接触的物体间的作用力和反作用力大小也相等.取两辆小车,两只弹簧秤,一块电磁铁,一个软铁棒,就可验证上述关系,将上述器材放在光滑的水平面上,组装如下图所示,请动手做一做,并回答下列问题:
电磁铁不接通电源时,两弹簧秤的读数为________,当电磁铁接通电源后,两弹簧秤读数的大小__________,当电磁铁中的电流逐渐增大时,两弹簧秤的读数同时__________(填增大、减小),且总________.
0 相等 增大 相等
牛顿第三定律所阐明的作用力与反作用力的关系,不仅适用于静止的物体之间,也适用于相对运动的物体之间,这种关系与作用性质,物体质量大小、作用方式(接触还是不接触)、物体运动状态及参考系的选择均无关.
6.滑冰运动员脚穿滑冰鞋,滑冰鞋的底面冰刀与冰面接触,当运动员向前运动时,一只脚摆正,与前进方向一致(此脚称为导向脚),另一只脚斜向后方用力蹬冰(此脚称为动力脚),如下图所示,请根据所学的力学知识,画图解释为什么脚向斜后方蹬冰,运动员却向正前方运动?
动力脚斜向后用力F′蹬冰,冰对人斜向前反作用力为F,将F分解为F1和F2,为保证人在侧向处于平衡状态,冰必定对导向脚有一个侧向作用力F3,F3与F2大小相等方向相反,F1即是使运动员向前加速运动的动力,当运动阻力与F1平衡时,便匀速运动.
7.如下图所示,在台秤上放半杯水,台秤示数为G′=50N,另用挂在支架上的弹簧秤悬挂一边长a=10cm的金属块,金属块的密度ρ=3×
103kg/m3,当把弹簧秤下的金属块平稳地浸入水中深b=4cm时,弹簧秤和台秤的示数分别是多少?
水的密度是ρ水=103kg/m3,g=10m/s2.
26N;
54N
弹簧秤示数减小是由于金属块受到水向上的浮力作用.浮力的反作用力作用于水,从而使台秤的示数增大.金属块的受力分析如图所示,因金属块静止,故有
F=G-F浮
又因G=ρa3g=30N
F浮=ρ水gV排=ρ水ga2b=4N
故F=30N-4N=26N台秤示数F′=G′+F浮=54N
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