高中物理人教版必修第一册学案：第四章运动和力的关系

第四章运动和力的关系

第1节牛顿第一定律

学习目标

1.能大致叙述发现牛顿第一定律的历史过程，并能作出初步评述。

2.能清楚地描述伽利略关于力与运动的观点，以及对应设计出的理想实验和相

应的推理结论。

3.准确描述牛顿第一定律（惯性定律），并能对定律有较为深入的理解，体会

定律深刻的思想性及认识问题的本质性。

4.理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的唯一量度。

重点难点

理解力与运动的关系。（重点）

理解牛顿第一定律，认识惯性与质量的关系。（重点）

惯性与质量的关系（重点）

自主探究

一.伽利略的理想实验

1.亚里士多德的观点

必须有利作用在物体上，物体才能①.；没有力的作用，物体就要②..在一个地

方。

2.伽利略的斜面实验

（1）理想实验：让小球沿一个斜面从静止状态开始向下运动，再让小球冲上第二个斜面。

如果没有摩擦，无论第二个斜面的倾角如何，小球将到达③.的高度，若将第二个斜

面放平，小球将④.

（2）实验结论：力⑤.（选填“是”或“不是”）维持物体运动的原因.

3.笛卡儿的观点

如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以⑥..沿⑦..运动，既不会停下

来，也不会偏离原来的方向。

二.牛顿第一定律与惯性

1.牛顿第一定律：一切物体总保持⑧状态或⑨状态，除非作用在它上面的力

⑩o

2.惯性：物体保持⑪的性质叫作惯性。牛顿第一定律又叫⑫质量是物体惯性

大小的唯一量度.

三.测量物理量

1.惯性与质量的关系

(1)惯性是物体的⑬,一切物体都具有惯性。

(2)质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性⑭―。

2.惯性的表现

(1)不受力时，惯性表现为保持匀速直线运动状态或静止状态，有“惰性”的意思。

(2)受力时，惯性表现为⑮的难易程度.质量越大，惯性越大，运动状态越难以改变。

答案：①运动②静止③原来④永远运动下去⑤不是⑥同一速度⑦同一直线

⑧匀速直线运动⑨静止⑩迫使它改变这种状态须速直线运动状态或静止⑫贯性

定律颂有属性挛大演动状态改变

探究思考

【例一】

理想实验有时能更深刻地反映自然规律.伽利略设想了一个理想实验，如图所示.下面是关

于该实验被打乱的步骤:

①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度.

②如图为两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面.

③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度.

④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动.

(1)请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列(填写序号即可).

(2)在上述的设想实验步骤中，有的属于可靠的实验事实，有的则是理想化的推论，请问步

骤②属于.

【解析】本题向我们展示了科学史上著名的理想实验的思想方法，即在实验事实的基础上,

经过合理的想象，获取结论.针对题目所述的实验步骤，正确的排列顺序是②③①④，步骤

②属于可靠的实验事实.

【答案】（1）②③①④（2）可靠的实验事实

【彳列二】如图所示，在一辆表面光滑且足够长的小车上，有质量为ml和m2的两个小

球（ml>m2）,两个小球随车一起运动，当车突然停止运动时，若不考虑其他阻力，则两个小

球（）

A.一定相碰B.一定不相碰

C.不一定相碰D.无法确定

【解析】①小车表面光滑且不考虑其他阻力说明小球在水平方向上不受力的作用.

②两小球随车一起运动说明两小球速度相同.

【答案】[小车表面光滑，因此两小球在水平方向上没有受到外力的作用.原来两个小球与

小车具有相同的速度，当车突然停止运动时，由于惯性，两个小球的速度不变，所以不会相

碰.]

【例三】关于惯性，下列说法中正确的是（）

A.同一汽车，速度越快，越难刹车，说明物体速度越大，惯性越大

B.物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性

C.乒乓球可以快速扣杀是因为乒乓球的惯性小

D.已知月球上的重力加速度是地球上的上故一个物体从地球移到月球惯性减小为《

00

【答案】C

【解析】[物体的惯性大小与物体的运动状态无关，只与物体的质量有关，所以惯性与速度

的大小无关，故选项A、B错误；乒乓球可以快速扣杀，是因为乒乓球的质量小，所以它的

惯性小，故选项C正确；在月球上和在地球上，重力加速度的大小不一样，所以受到的重力

的大小也就不一样，但质量不变，惯性也不变，故选项D错误.]

知识梳理

•亚里士多德的观点

力和运动的关系,•笛卡儿的观点

牛

顿•伽利略的观点

第

一

定

律

一

1.伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的

发展。利用如图所示的装置做如下实验：将斜面1与斜面2平滑连接，让小球由斜面1上的

。处由静止开始滚下，小球将滚上斜面2。逐渐减小斜面2的倾角，仍使小球从。处由静止

滚下。如果没有摩擦，贝网)

A.小球在斜面2上能上升的最大高度逐渐降低

B.小球在斜面2上每次都能上升到与。处等高的位置

C.当斜面2最终变为水平面时，小球将处于静止状态

D.当斜面2最终变为水平面时，小球的运动状态将不断改变

2.伽利略理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来，能更深刻地反映规律，有关的实验程

序内容如下

(1)减小第二个斜面的角度，小球在这个斜面上仍要达到原来的高度.

(2)两个对接的光滑斜面，使静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面.

(3)如果没有摩擦，小球将上升到释放的高度.

(4)继续减小第二个斜面的倾角，最后使它处于水平位置，小球沿水平面做持续的匀速运动.

请按程序先后次序排列，并指出它究竟属于可靠事实，还是通过思维过程得出的推论，下列

选项中正确的是()

A.事实2一事实1一推论3f推论4B.事实2f推论1-推论3f推论4

C.事实2-推论3-推论1-推论4D.事实2-推论1-推论4

3.牛顿第一运动定律（）

A.告诉我们：物体不受外力作用时，一定处于匀速直线运动状态B.是能用实验直接验

证的

C.表明：一切物体都有惯性D.适用于任何参考系

4.氢气球用绳子系着一个重物，共同以10m/s的速度匀速竖直上升，当到达某一个高度时,

绳子突然断开，这个重物将（）

A.以原来的速度一直上升B.立即下落

C.继续上升一段，然后下落D.以上说法都不对

5.如图所示，水平向右飞行的飞机,经过地面。点的正上方时，释放一颗炸弹，不计空气

阻力，则炸弹的落点可能在（）

B.A点

C.B点D.以上三种情况均有可能

6.汽车甲与汽车乙质量相同，汽车甲以120km/h的速度在高速公路上飞奔，汽车乙以5km/h

的速度在小区道路上缓行。则关于汽车甲与汽车乙的惯性，正确的是（）

A.汽车甲惯性大B.汽车乙惯性大

C.无法比较惯性大小D.汽车甲与汽车乙惯性一样大

答案以及解析

1.答案：B

解析：

2.答案：C

解析：在现实生活中我们看到，如果小球从一端滚下，一定会滚到另一侧，故(2)是事实；

根据实验事实(2)得出实验结果：如果没有摩擦，小球将上升到释放时的高度，即(3),进一

步假设若减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度，即得出(1),继

续减小角度，最后使它成水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动，即(4),故选项C正

确.

3.答案：C

解析：牛顿第一运动定律的内容为：一切物体在没有受到力的作用时(合外力为零时)，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.故A错误；

牛顿第一运动定律是由实验加推论得出的，故B错误；牛顿第一运动定律说明：一切物体都

具有保持其运动状态不变的属性一一，惯性，故C正确；牛顿第一运动定律只适用于惯性参考

系，对非惯性参考系不适用，故D错误.

4.答案：C

解析：惯性是物体的固有属性,与物体的运动情况及受力情况无关.

气球以10m/s的速度匀速上升到某一高度时，从气球中落下一个小物体，小物体在下落的前

和气球以相同的速度向上运动,所以离开气球后，由于惯性,要继续上升一段距离,再下降.故

A、B、D错误.

故选C.

5.答案：B

解析：水平飞行的飞机上投下的炸弹由于惯性在水平方向上的初速度和飞机速度相同，做平

抛运动，而平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，所以炸弹可能落在A点，不可能落在。、

B两点,故ACD错误，8正确。

故选：B

6.答案：D

解析：惯性大小取决于物体的质量大小，而与速度大小无关。由题可知，汽车甲与汽车乙质

量相同，则二者惯性一样大，故选D。

第四章运动和力的关系

第2节实验：探究加速度与力、质量的关系

学习目标

1.理解探究加速度与力、质量的关系的合理性与必要性。

2.理解实验思路的合理性以及用图像处理实验数据的有效性。

3.经历实验的操作和测量过程，以及通过图像处理实验数据的过程，体验如何平衡摩擦力,

减小系统误差(钩码所受的重力不等于小车所受的拉力等)的操作方法。

4.体会整个探究过程的科学严谨性和合理性。

重点难点

重点

1.怎样测量物体的加速度.

2.平衡摩擦力和测量物体所受的合外力。

难点

1.对平衡摩擦力方法的理解以及测量物体所受的合力的方法

2.选器材、设计方案、进行实验、作出图像、得出结论.

自主探究

一、实验目的

探究加速度与力、质量的关系：当质量一定时，加速度与力成①______当作用力一定时，

加速度与质量成②

二、实验原理

(1)采用控制变量法：当研究对象有两个以上的参量发生变化时，我们可以设法控制某些

参量使之不变化，而研究其中③的变化的方法.本试验有尺用、a三个参量，研究加

速度与力、质量的关系时，我们先控制一个变量，即当力不变时，研究加速度与④的

关系；当质量不变时，研究加速度与⑤的关系。

(2)要测量的物理量有：⑥

三、实验器材

打点计时器，纸带及复写纸片，小车，一端附有定滑轮的长木板，小桶和砂，细绳，导线，

天平，⑦，祛码.

四、实验步骤

(1)用天平测出小车和小桶的质量小和弘把数值记录下来,

(2)按图把实验器材装好，不挂小桶.

(3)平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，让小车能在其上面

做⑧____________

(4)把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶，先⑨再⑩,取下纸带并标上号

码.

(5)保持质量不变，做上述试验，把力对应的纸带标记好。

(6)保持力不变，做上述试验，将质量对应的纸带标记好。

(7)计算出加速度，作出⑪的图像及⑫的图像。

实验结论：物体的加速度与物体的⑬成反比，与物体⑭成正比。

答案：①正比②反比③一个物理量④质量⑤力⑥加速度a、质量0、外力户

⑦低压交流电源⑧匀速直线运动⑨接通电源⑩放开小车⑪速度与力⑫加速度与

质量倒数须量包受到的合力

探究思考

1.探究方法一一控制变量法

(1)控制小车的质量〃不变，探究加速度a与合力F的关系.

(2)控制祛码和小盘的质量不变。即合力尸不变，改变小车的质量〃探究加速度a与〃的

关系。

2.要测量的物理量

(1)研究对象的质量，即小车与其上祛码的总质量〃一一用天平测出.

(2)研究对象受到的合力，即小车受的拉力尸一一用天平测出小盘和盘内祛码的总质量如

由77T0g算出.

(3)研究对象获得的加速度，即小车的加速度a--通过打点计时器打出的纸带测算出.

3.测量加速度的方案

(1)应用纸带测加速度

在运动物体上安装一条连接打点计时器的纸带，根据纸带上打出的点来测量加速度.前面所

述的实验方案就是利用这种方法求取加速度的.它是根据在匀变速直线运动中，连续相等的

时间7内的位移之差Ax=求出加速度.

(2)应用匀变速直线运动的规律求加速度

如果物体做初速度为0的匀加速直线运动，那么，测量物体加速度最直接的办法就是用刻度

尺测量位移并用秒表测量时间，然后由。=言7X算出。

(3)应用加速度与位移成正比

由“=甘，如果测出两个物体做初速度为0的匀加速直线运动在相同时间内发生的位移为

西、为，则位移之比就等于加速度之比，即：

。2尤2

【例一】在做“探究加速度和力、质量的关系”的实验中，保持小车和祛码的总质量不变，

测得小车的加速度a和拉力广的数据如下表所示：

0.200.300.400.500.60

a1(m•s-2)0.110.190.290.400.51

(1)根据表中的数据在上图的坐标系上作出。一尸图象；

(2)图线斜率的物理意义是__________________________________________________

(3)小车和祛码的总质量为kg；

(4)图线(或延长线)与尸轴截距的物理意义是

解析:

a/(m,s-2)

0.8

0.6

0.4

0.2

(1)根据所给数据在所给坐标系中准确描点，作出的〃一尸图象如图所示.

(2)根据⑴中图象可以判断出图线的斜率表示小车和祛码总质量的倒数.

(3)由(1)中图象可得：春=，，解得M=1kg.

(4)由a—F1图象可知，当力尸=0.1N时，小车开始运动，说明此时小车受到的阻力为0.1

N.

答案：(1)见解析(2)小车和祛码总质量的倒数(3)1(4)小车受到的阻力为0.1N

【典例二】(多选)如图所示是某些同学根据实验数据画出的图象，下列说法中正确的是

甲乙丙

A.形成图甲的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大

B.形成图乙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小

C.形成图丙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大

D.形成图丁的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小

解析：解析：甲图的a—尸图象，当尸=0时，加速度存0,说明尸=。时，物体受到的合

外力已不等于零，即平衡摩擦力时长木板倾角过大，使〃zgsina〉/^；乙图同甲图的原因相

同.丙、丁是由于平衡摩擦力时倾角过小，而使用＞〃2gsin(9.所以，选项A、D正确.

知识梳理

(一)实验思路：控制变量

(-)物理量的测量

(=)实验过程

探究一：加速度与力的关系

探究二：加速度与质量的关系

结论：a与6成正比，a与工成反比。

m

1.“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示.实验中，为使小车运动时所受

的拉力近似等于盘和重物的总重力，则盘和重物的总质量m与小车的质量M应满足的关系是

（）

小车打点计时器

—

盘小飞I

A.m远大于MB.ni远小于M

C.m略大于MD.m略小于M

2.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，需要平衡摩擦力时，应该让小车（）

A.挂上小盘,拖上纸带，开动打点计时器

B.不挂小盘，拖上纸带，开动打点计时器

C.挂上小盘，不拖纸带

D.不挂小盘，不拖纸带

3.在保持小车质量m不变，探究加速度a与力F的关系时，小车质量m和小盘及盘中祛码

质量亦分别选取下列四组值.若其他操作都正确，要使所画出的a-F图线较准确，应选

用的一组值是（）

A.m=500g,分别为50g、70g、100g、125g

B.m=500g,分别为20g、30g、40g、50g

C.m=200g,m'分别为50g、70g、100g、125g

D.m=100g,m,分别为30g、40g、50g、60g

答案：

1.解析：只有M»m时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和重物的总重力，B正确.

答案：B

2.解析：平衡摩擦力时，应把纸带所受的摩擦阻力一起平衡掉，所以应让小车拖上纸带，且

让打点计时器处于工作状态，B正确.

答案：B

3.解析：探究a与F的关系时，应满足小车的质量远大于小盘和盘中祛码的总质量，即m>>

m,,故B正确.

第四章运动和力的关系

第3节牛顿第二定律

学习目标

1.能准确表述牛顿第二定律

2.能从瞬时性、矢量性等多方面深入理解牛顿第二定律。

3.能运用牛顿第二定律分析和处理简单的问题。

阍重点难点

1.理解牛顿第二定律（重点）

2.用牛顿第二定律求解瞬时加速度（难点）

3.应用牛顿第二定律解决实际问题（难点）

自主探究

一.牛顿第二定律

1.内容

物体加速度的大小跟它受到的①成正比，跟它的②成反比，加

速度的方向跟③的方向相同。

2表达式

F=®,/为物体所受的⑤，左是比例系数.

5.力的单位

1.力的国际单位

@,简称牛，符号⑦。

2.1N的定义

使质量为1kg的物体产生⑧的加速度的力的大小叫作1N,即1N=⑨»

3.比例系数的意义

(1)在尸中，上的选取有一定的任意性，上的数值取决于⑩的单位选取。

(2)在国际单位制中牛顿第二定律的表达式为⑪,式中八m,。的单

位分别为⑫、⑬、⑭o

答案：

①作用力②质量③作用力@kma⑤合力⑥牛顿⑦N⑧Im/s?@lkg-m/s2

⑩7m、a@F=ma⑫^顿⑬汗克⑭米每二次方秒

探究思考

一、对牛顿第二定律的理解

1.对牛顿第二定律的理解

(1)公式尸=加。中，若尸是合力，加速度。为物体的实际加速度；若尸是某一个力，加速

度。为该力产生的加速度.

(2)a=5是加速度的决定式，它揭示了物体产生加速度的原因及影响物体加速度的因素.

(3)Rm、。三个物理量的单位都为国际单位制时，才有公式尸=切〃中上=1,即尸=机°

2.牛顿第二定律的三个性质

性质理解

尸=根。是一个矢量式.物体的加速度方向由它受的合力方向决定，且总与合力

矢量性

的方向相同

瞬时性加速度与合外力是瞬时对应关系，同时产生、同时变化、同时消失

作用在物体上的每一个力都产生加速度，物体的实际加速度是这些加速度的矢

独立性

量和

3.力与运动的关系

力与速度同向增加

｛力与速度反向闱减小

、理解牛顿第二定律的三个误区

(1)认为先有力，后有加速度：物体的加速度和合外力是同时产生的，不分先后，但有因果

性，力是产生加速度的原因，没有力就没有加速度.

p1

(2)认为质量与力成正比，与加速度成反比：不能根据m=£得出加8尸、加8£的结论，物体

的质量机是由自身决定的，与物体所受的合外力和运动的加速度无关.

(3)认为作用力与相和a都成正比：不能由尸=根。得出尸8根、尸8。的结论，物体所受

合外力的大小是由物体的受力情况决定的，与物体的质量和加速度无关.

【典例一】如图所示,质量为10kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面,质量为2.5kg的物

体8用细线悬挂起来,A2紧挨在一起但A3之间无压力。某时刻将细线剪断，则细线剪断

瞬间,8对A的压力大小为(取g=10m/s2)()

A.OB.20NC.25ND.125N

解析:由于剪断细线前,AB间无压力，根据平衡条件可知，弹簧的弹力为F=mAg=100N;

剪断细线的瞬间，对整体分析，根据牛顿第二定律可得整体的加速度

5A+-F(10+2.5)x10-100

m/s2=2m/s2；对B分析，根据牛顿第二定律可得

〃皂+1%10+2.5

mBg-N=mBa，解得N=mBg-mBa=(25-2.5x2)N=20N,则8对A的压力为20N,故B正

确。

答案：B

【典例二】如图所示，光滑水平面上有一小车，小车上固定一水平横杆，横杆左端固定的

轻质斜杆与竖直方向的夹角为a,斜杆下端连接一质量为㈣的小球4横杆右端用一根细线

悬挂另一质量为人的小球瓦当小车沿水平面做直线运动时，细线与竖直方向间的夹角

6(a>0保持不变。设斜杆、细线对小球的作用力分别为耳、F2,不计空气阻力，重力加

速度为g。下列说法正确的是（）

B.K的方向一定沿着斜杆

C.小车加速度大小为gtana

D.8的大小为

cosp

解析:细线中的弹力方向一定沿着细线，而杆中弹力的方向可以沿任意方向，小球

A和小球B均受重力和弹力作用，因细线与竖直方向之间有夹角，因此小球2运动

时必有水平向右的加速度，加速度大小等于小车的加速度大小，根据牛顿第二定律

可知，即a=gtan/3，故C错误;对小球A分机其受到的合力为叫gtan。,

由此可知，斜杆对小球A的作用力可与竖直方向间的夹角也为△所以月的大小为

,B错误，D正确；根据竖直方向小球所受合力为零可

cosp

知，耳cos6=〃Rg,Bcos/=?g,但由于两小球的质量关系未知，因此耳、工大小关

系不确定，故A错误。

答案：D

知识梳理

加速度与受到的力成正比

1.由牛顿第二定律可知，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当我们用一个力

推桌子没有推动时是因为（）

A.牛顿第二定律不适用于静止的物体

B.桌子的加速度很小，速度增量很小，眼睛不易觉察到

C.推力小于摩擦力，加速度是负值

D.推力、重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于零，物体的加速度为零，所以物体仍静

止

2.假设洒水车的牵引力不变且所受阻力与车重成正比，未洒水时，做匀速行驶，洒水时它

的运动将是（）

A.做变加速运动

B.做初速度不为零的匀加速直线运动

C.做匀减速运动

D.继续保持匀速直线运动

3.46两球用细线悬挂于天花板上且静止不动，两球质量之比加：3=5：3,两球间连接

一个轻弹簧（如图所示），如果突然剪断细线，则在剪断细线瞬间，/球、6球的加速度分别为（己

知重力加速度为g）（）

AQ

B(J

A.g,gB.1.&g,0

8

C.0.6g0D.0,~g

4.有经验的司机能通过控制油门使汽车做匀加速直线运动，某品牌轿车连同司机在内总质

量为"=1500kg,当轿车受到大小为£=500N的牵引力时恰好在水平路面上匀速行驶.现司

机通过控制油门使轿车受到A=2000N的牵引力，从跖=5m/s开始加速.假设汽车运动时所

受的阻力保持不变，试求：

/////

(1)轿车运动过程中所受到的阻力大小；

(2)轿车做加速运动时的加速度大小；

(3)轿车开始加速后3s内通过的位移大小.

答案

三.D［牛顿第二定律中的力应理解为物体所受的合力.用一个力推桌子没有推动，是由

于桌子所受推力、重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于零，物体的加速度为零，所以物体仍

静止，故选项D正确，选项A、B、C错误.］

F-kinsF

四.Ala==F-=rkg,洒水时质量加咸小，则a变大,所以洒水车做加速度变大

的加速运动，故A正确.］

五.B［由于在剪断细线的瞬间，4、8仍在原来的位置，所以轻弹簧的形变量还未发生变

化，即轻弹簧中的弹力大小、方向均未发生变化.由系统原来静止可知，轻弹簧弹力大小为磔g,

所以剪断细线瞬间右球的合外力仍为零，加速度也为零，而4球所受的合外力大小为(0眼，所以

4球加速度为1.6g,故B正确.］

六.［解析］(1)轿车匀速运动时受力平衡，则A=E=500N.

(2)由牛顿第二定律：F-Ft=ma

代入数据得a=lm/s2.

⑶轿车做匀加速运动的位移为

X=Vo*方

代入数据得x=19.5m.

［答案］(1)500N(2)1m/s2

⑶19.5m

第四章运动和力的关系

第4节力的单位制

阍学习目标

1,知道单位制中力学的基本量：质量(m)、长度(/)、时间⑺。它们的基本单位：千克

(kg)、米(m)、秒(s)。

2.知道除上述力学中的基本物理量的基本单位外，力学中的其他物理量的单位都是导出单

位。

3,知道单位制和国际单位制，能通过物理量的定义和推导过程掌握各物理量在国际单位制

中的单位。

4.知道物理运算过程中单位的规范使用和表示方法。

重点难点

重点:

基本单位

导出单位

国际单位制

力学中的单位制

自主探究

1.物理量之间的关系

物理学的①在确定了物理量之间数量关系的同时，也确定了物理量

的②间的关系

2.基本量

被选定的利用物理量之间的关系推导出其他物理量的③的

④，叫作基本量.

基本单位：⑤的单位.

力学中的基本量：⑥、⑦和⑧O

3.基本单位：所选定的基本量的⑨，叫作基本单位.

力学中的基本单位：米（m）、⑩、秒（s）.

4.导出单位：由基本量根据⑪其他物理量的单位叫作导出单位.

例如：加速度单位：⑫力的单位：⑬

5.单位制:⑭单位和⑮单位一起组成了单位制.

6.国际单位制：1960年第11届国际计量大会制订了一种⑯的、包括一切

©的单位制，叫作国际单位制.简称SL

7.国际单位制中的基本单位：以下是国际单位制中的七个基本物理量和相应的国际单位制

中的基本单位。

物理量名称单位名称单位符号

长度®________©________

质量®________㉑_________

时间㉒_________㉓_________

电流㉔_________㉕_________

热力学温度开（尔文）K

物质的量摩（尔）mol

发光强度坎（德拉）cd

答案：①关系式②单位③单位④物理量⑤基本物理量⑥长度⑦质量⑧时间⑨单位

⑩千克（kg）电物理关系推导出来的⑫⑬V包基本期出⑯S际通用⑰!+

量领域⑱米©Z7⑳f•克③）kg㉒秒㉓S㉔安培㉕A

探究思考

【典例一】用国际单位制的基本单位表示能量的单位，下列正确的是（）

A-kg-m2/s2

kg-mls~

CN/m

D-N-m

解析：根据w=R，E=/加，可得「依=依.加//,故A正确,B、C、D错误;

【典例二】2018年H月16日第26届国际计量大会通过“修订国际单位制”决议，正式

更新包括国际标准质量单位“千克”在内的4项基本单位定义.研究发现，声音在空气中的

传播速度v与空气的密度p以及压强p有关，k为无单位的常数.下列关于空气中声速的表

达式中可能正确的是（）

A.v=k.—B.v=—C.v=k—D.v—Jkpn

Vnnyp,

解析:声音在空气中的传播速度V的单位为M/S,而压强P单位为Pa,且1用=W!m2

IPa^lkgmis2,密度夕单位为依/1,根据以上物理量的可以知道，v=kg可能正

确，故A正确，BCD错误。

知识梳理'

单位制

1.思考判断（正确的打“，错误的打“X”）

（1）一般来说物理公式仅能确定各物理量之间的数量关系，不能确定它们之间的单位关

系。（）

（2）各个物理量的单位可以相互导出.（）

（3）若某个单位符号中包含几个基本单位的符号，则该单位一定是导出单位.（）

（4）厘米cm、克g、小时h都属于国际单位制单位.（）

2.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下列哪一组（）

A.米尺、弹簧测力计、秒表

B.米尺、弹簧测力计、打点计时器

C.量筒、天平、秒表

D.米尺、天平、秒表

3.（多选）下列哪些物理量的单位是导出单位（）

A.力的单位NB.压强的单位Pa

C.长度的单位mD.加速度的单位m/s?

4.近10年来我国大力发展空军和海军，新增舰船是除美国外其他国家的总和。无论是

飞机还是战舰设计，都需要复杂的流体力学知识。当流体流动时，根据流动特征可以分成湍

流和层流：如果流体质点的轨迹(一般说随初始空间坐标x、y、z随时间f而变)是有规则

的光滑曲线(最简单的情形是直线)，这种流动叫层流，此时流体分层流动，各层互不混合,

没有这种性质的流动叫湍流。不同状态的流体动力学方程不一样。流体力学中用一个无量纲

的数-雷诺数Re(Reynoldsnumber),来表征流体的这一特征，一般情况下，雷诺数小的时候

是层流，雷诺数大的时候是湍流。已知雷诺数由四个变量决定，流体的流速v、流体的密

度P、特征长度d,黏性系数〃o请根据所学知识对雷诺数的表达式做出判断，以下表

达式中可能正确的是：(已知黏性系数〃为流体中相距公的两平行液层，由于内摩擦，使

垂直于流动方向的液层间存在速度梯度半，当速度梯度为1个单位,相邻层“单位”接触面S

ax

F

-

-5

上所产生的黏滞力尸(亦称内摩擦力)即黏性系数，以〃表示:小(它的单位是Pa・s)

&

()

A,"皿B,即=心Cpvd2nPvd

C.Re=--D.He=J

444

答案

1.

(1)X(2)X(3)V(4)X

2.D[据单位制可知，在国际单位制中三个力学的基本物理量分别为长度、质量、时间，长

度用米尺测量，质量用天平测量，时间用秒表测量，故D选项正确.]

3.ABD[题目所给单位均为力学单位，在力学中只取质量、长度、时间的单位为基本单位,

除这三个单位以外的单位，均为导出单位.]

4.答案：B

_111

解析：A.如果Re=«迎则其单位为kg-y.m=kg.m：•n?.s?=、由于雷诺数是无

"m3••Pa•sm3••kg-sm，

量纲的，故A错误；

2

,enpvdLi4、，，、、rkg•m•mkg•m•m•m•s,,一工、—山口一口，，,,

B.如果Re=则其单位为一-——3\=1由于由诘数TH无里纲的，故B

〃m-s-Pa-sm-s-kg-s

正确；

pvd2kg•m•m2kg•m•m2•m•s2

如果Re=其单位为=m由于雷诺数是无量纲的,故

C.33

4m•s•Pa•sm•s•kg•s

C错误;

如果3^?其单位为kg•m•mkg-m-m-irf•nf•S

D.由于雷诺数是无量纲

m3sPa3•s3m3-s-kg3-《kp

的，故D错误。

故选B。

第四章运动和力的关系

第5节牛顿运动定律的应用

学习目标

1.能运用牛顿运动定律解答一般的动力学问题。

2.理解运用牛顿运动定律解题的基本方法，即首先对研究对象进行受力和运动情况的分析，

然后用牛顿运动定律把二者联系起来。

3.在分析解题的过程中学习体会一些具体有效的方法。比如，如何建立恰当的坐标系进行解

题等。

阍重点难点

重点

6.由受力确定运动情况。

7.由运动确定受力情况。

难点

七.动力学两类基本问题的分析解决方法。

八.正交分解法。

自主探究

一、牛顿定律

牛顿第二定律确定了①的定量关系，使我们能够把物体的②和

③联系起来.

二、由受力情况确定运动情况

如果已知物体的受力情况，可以由④求出物体的⑤，再通过

⑥就可以确定物体的运动情况。

三、由运动情况确定受力情况

如果已知物体的运动情况，根据⑦求出物体的⑧再根据

⑨就可以确定物体所受的力.

答案：①运动和力②运动情况③受力情况④牛顿第二定律⑤加速度⑥运动学规律⑦运

动学公式⑧加速度⑨牛顿第二定律

基础检测

1.思考判断（正确的打“，错误的打“X”）

（1）物体的加速度方向就是其运动方向.（）

（2）同一个物体，其所受合外力越大，加速度越大.（）

（3）同一个物体，其所受合外力越大，运动越快.（）

（4）对于任何运动物体，它在任何一段时间内的平均速度都等于该段时间初、末速度的平均

值.（）

2.（多选）一质量为山的雨滴在下落过程中，加速度越来越小，最后雨滴将以某一速度匀速

下降，在雨滴下降的过程中，下列说法中正确的是（）

A.雨滴受到的阻力恒定

B.雨滴受到的阻力越来越大

C.雨滴受到的阻力越来越小

D.雨滴先做变加速运动，再做匀速运动

3.2、6两物体以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上，若两物体的质量如>3，两物体与

粗糙水平面间的动摩擦因数相同，则两物体能滑行的最大距离心与廊相比为（）

A.XA--XBB.X>XB

C.XA<XBD.不能确定

答案:

1.XVXX

2.BD[由侬一片=3，可知若加速度越来越小，则阻力越来越大，故选项B正确，A、C错误;

加速度发生变化，就叫变加速运动，故选项D