高中物理必修 第三章 第一講 牛頓第一定律 牛頓第三定律.ppt

1復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)準(zhǔn)確理解牛頓運(yùn)動(dòng)定律及應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律 解決問(wèn)題的基本思路和方法，能熟練地按照這一思路 和方法解決經(jīng)常遇到的問(wèn)題(動(dòng)力學(xué)兩類(lèi)問(wèn)題，超、失 重問(wèn)題及臨界問(wèn)題)，逐步培養(yǎng)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的 能力 2本章涉及到研究問(wèn)題的方法較多，如理想實(shí)驗(yàn)法及整 體法、隔離法等，要認(rèn)真領(lǐng)會(huì)這些方法，并且將知識(shí) 和方法有機(jī)結(jié)合起來(lái).,一、牛頓第一定律 1內(nèi)容：一切物體總保持 狀態(tài)或 狀態(tài)，除 非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài),2使用范圍：宏觀、低速運(yùn)動(dòng)的物體，物體處于 參 考系,勻速直線運(yùn)動(dòng),靜止,3意義 (1)指出了一切物體都有 ，因此牛頓第一定律又叫 定 律 (2)指出力不是 物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而是 物體運(yùn)動(dòng) 狀態(tài)的原因，即產(chǎn)生加速度的原因,慣性,慣性,慣性,維持,改變,4慣性 (1)定義：物體具有的保持原來(lái) 狀態(tài)或 狀態(tài) 的性質(zhì) (2)慣性的性質(zhì)：慣性是一切物體都具有的性質(zhì)，是物體的 屬性，與物體的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況 (3)慣性的表現(xiàn)：物體不受外力作用時(shí)，有保持靜止或勻速直 線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)；物體受到外力作用時(shí)，其慣性的大小 表現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 的難易程度上 (4)慣性大小的量度： 是慣性大小的唯一量度， 的 物體慣性大， 的物體慣性小,勻速直線運(yùn)動(dòng),靜止,固有,無(wú)關(guān),改變,質(zhì)量,質(zhì)量大,質(zhì)量小,1物體的慣性總是以保持“原狀”或反抗“改變”兩種形 式表現(xiàn)出來(lái) 2慣性與物體是否受力、怎樣受力無(wú)關(guān)，與物體是否運(yùn)動(dòng)、 怎樣運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)，與物體所處的地理位置無(wú)關(guān)，慣性大小 僅由質(zhì)量決定,二、牛頓第三定律 1作用力和反作用力：兩個(gè)物體之間的作用總是 的， 一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體施加了力，后一個(gè)物體一定同時(shí) 對(duì)前一物體也施加了力力是物體與物體間的相互作 用物體間相互作用的這一對(duì)力通常叫做作用力和反作 用力,2內(nèi)容：兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小 ， 方向 ，作用在 直線上,相互,相反,同一條,相等,1牛頓第一定律演繹了力的概念 力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因(運(yùn)動(dòng)狀態(tài)指物體的速度)， 又根據(jù)加速度定義：a ，有速度變化就一定有加速 度，所以可以說(shuō)：力是使物體產(chǎn)生加速度的原因 2牛頓第一定律導(dǎo)出了慣性的概念 一切物體都有保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)，這就是慣性慣 性反映了物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度(慣性大的物體運(yùn) 動(dòng)狀態(tài)不容易改變)質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度,3牛頓第一定律描述的是理想化狀態(tài) 牛頓第一定律描述的是物體在不受任何外力時(shí)的狀態(tài) 而不受外力的物體是不存在的物體不受外力和物體 所受合外力為零是有區(qū)別的，所以不能把牛頓第一定 律當(dāng)成牛頓第二定律在f0時(shí)的特例,4慣性定律與慣性的不同 (1)慣性是物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的一種性質(zhì)，是物體 的固有屬性與物體的受力情況、運(yùn)動(dòng)情況無(wú)關(guān)慣性的 大小反映了物體保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)本領(lǐng)的大小，只與質(zhì) 量有關(guān) (2)慣性定律(牛頓第一定律)則反映物體在一定條件下的運(yùn) 動(dòng)規(guī)律,1牛頓第一定律是以伽利略的“理想實(shí)驗(yàn)”為基礎(chǔ)，經(jīng)過(guò) 科學(xué)抽象，歸納推理而總結(jié)出來(lái)的，是一種理想狀況下 的規(guī)律. 2慣性不是力，它和力是兩個(gè)不同的概念,1下列說(shuō)法中正確的是 ( ) a物體所受的力越大，它的慣性越大 b物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，存在慣性；物體變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，不 存在慣性 c靜止的火車(chē)啟動(dòng)時(shí)速度變化緩慢，是因?yàn)槲矬w靜止 時(shí)慣性大 d物體的慣性大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與其他因素 無(wú)關(guān),解析：慣性是物體的固有屬性，質(zhì)量是物體慣性大小的 唯一量度，與是否受力無(wú)關(guān)，與物體速度大小及變化都 無(wú)關(guān)d選項(xiàng)正確,答案：d,1作用力和反作用力的關(guān)系 (1)兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相 反，作用在同一條直線上 (2)作用力與反作用力總是成對(duì)出現(xiàn)，同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化， 同時(shí)消失 (3)作用力和反作用力作用在兩個(gè)不同的物體上，各自產(chǎn)生其 效果，永遠(yuǎn)不會(huì)抵消 (4)作用力和反作用力是同一性質(zhì)的力,(5)物體間的相互作用力既可以是接觸力，也可以是“場(chǎng)” 力定律內(nèi)容可歸納為：作用力與反作用力“三同三 不同” “三同”是：大小相同；性質(zhì)相同；出現(xiàn)、存在、消失 的時(shí)間相同 “三不同”是：方向不同；作用的對(duì)象不同；作用的效 果不同,2相互作用力與平衡力的比較,比較 內(nèi)容,1區(qū)別作用力和反作用力與平衡力，最直觀的方法是看 作用的物體，一對(duì)平衡力作用在同一個(gè)物體上，作用 力和反作用力作用在兩個(gè)物體上 2大小相等，方向相反，作用在同一條直線上，作用在 兩個(gè)物體上的力，不一定是一對(duì)作用力和反作用力,2跳高運(yùn)動(dòng)員蹬地后上跳，在起跳過(guò)程中 ( ) a運(yùn)動(dòng)員蹬地的作用力大小大于地面對(duì)他的支持力大小 b運(yùn)動(dòng)員蹬地的作用力大小等于地面對(duì)他的支持力大小 c運(yùn)動(dòng)員所受的支持力和重力相平衡 d運(yùn)動(dòng)員所受的合力一定向上,解析：運(yùn)動(dòng)員蹬地的作用力與地面對(duì)他的支持力是作用力和反作用力，大小相等，方向相反，b正確、a錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員起跳過(guò)程，是由靜止獲得速度的過(guò)程，因而有豎直向上的加速度，合力豎直向上，運(yùn)動(dòng)員所受的支持力大于重力，d正確、c錯(cuò)誤,答案：bd,16世紀(jì)末，伽利略用實(shí)驗(yàn)和推理，推翻了已在歐洲流行了近兩千年的亞里士多德關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的理論，開(kāi)啟了物理學(xué)發(fā)展的新紀(jì)元在以下說(shuō)法中，與亞里士多德觀點(diǎn)相反的是 ( ),a四匹馬拉的車(chē)比兩匹馬拉的車(chē)跑得快；這說(shuō)明，物體 受的力越大，速度就越大 b一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體，如果不再受力了，它總會(huì)逐漸停下 來(lái)；這說(shuō)明，靜止?fàn)顟B(tài)才是物體不受力時(shí)的“自然狀 態(tài)” c兩物體從同一高度自由下落，較重的物體下落較快 d一個(gè)物體維持勻速直線運(yùn)動(dòng)，不需要力,思路點(diǎn)撥 牛頓第一定律指出力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,課堂筆記 亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，力越大，物體運(yùn)動(dòng)得越快，沒(méi)有力的作用，物體將會(huì)逐漸停下來(lái)，故a、b、c均是亞里士多德的觀點(diǎn)，只有d中說(shuō)法與亞里士多德的觀點(diǎn)相反,答案 d,通過(guò)牛頓第一定律進(jìn)一步理解力的作用效果和物體慣 性的意義，以及影響運(yùn)動(dòng)的因素.,如圖311所示，水平力f把 一個(gè)物體緊壓在豎直的墻壁上靜止不動(dòng)， 下列說(shuō)法中正確的是 ( ) a作用力f跟墻壁對(duì)物體的壓力是一 對(duì)作用力與反作用力 b作用力f與物體對(duì)墻壁的壓力是一對(duì)平衡力 c物體的重力跟墻壁對(duì)物體的靜摩擦力是一對(duì)平衡力 d物體對(duì)墻壁的壓力與墻壁對(duì)物體的壓力是一對(duì)作用力 與反作用力,思路點(diǎn)撥 作用力和反作用力與平衡力的最顯著區(qū)別是作用力、反作用力分別作用在相互作用的兩個(gè)物體上，而平衡力是作用在同一物體上，且合力為零,課堂筆記 作用力f跟墻壁對(duì)物體的壓力均作用在同一個(gè)物體上，是一對(duì)平衡力，a錯(cuò)誤；物體對(duì)墻壁的壓力的受力物體為墻壁，不可能與對(duì)物體的作用力f為一對(duì)平衡力，b錯(cuò)誤；物體的重力與墻對(duì)物體的靜摩擦力均作用在物體上，且等大反向，是一對(duì)平衡力，c正確；由作用力與反作用力的定義可知，d也正確,答案 cd,等大反向的兩個(gè)力不一定是平衡力，也不一定是作用力與反作用力，這時(shí)還要判斷是作用在同一物體上，還是作用在兩個(gè)物體上.,(10分)一個(gè)箱子放在 水平地面上，箱內(nèi)有一固定的豎直 桿，在桿上套著一個(gè)環(huán)，箱與桿的 質(zhì)量為m，環(huán)的質(zhì)量為m，如圖312所示，已知環(huán)沿桿勻加速下滑時(shí)，環(huán)與桿間的摩擦力大小為ff，則此時(shí)箱子對(duì)地面壓力大小為多少？,思路點(diǎn)撥 箱子對(duì)地面的壓力與地面對(duì)箱子的支持力是作用力與反作用力因此，只要以箱子為研究對(duì)象求出地面對(duì)箱子的支持力即可得到答案,解題樣板 環(huán)在豎直方向上受力情況如圖313(甲)所示，環(huán)受重力及桿給它的豎直向上的摩擦力ff，根據(jù)牛頓第三定律，環(huán)應(yīng)給桿一個(gè)豎直向下的摩擦力ff，故箱子在豎直方向上受力情況如圖(乙)所示，受重力mg、地面對(duì)它的支持力fn，及環(huán)給它的摩擦力ff，由平衡條件知： fnmgff (3分) ffff(2分),再由牛頓第三定律可得箱子對(duì)地面的壓力為 fnfn (3分) fnmgff. (2分),答案 mgff,求解某力時(shí)，如果直接研究其受力物體，因受力情況 復(fù)雜或未知量太多，不能求解時(shí)，可以反過(guò)來(lái)求其反作用 力，然后再根據(jù)牛頓第三定律求解,1下列關(guān)于牛頓第一定律的說(shuō)法中，正確的是 ( ) a牛頓第一定律是實(shí)驗(yàn)定律 b牛頓第一定律說(shuō)明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因 c慣性定律和慣性的實(shí)質(zhì)是相同的 d物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持,解析：牛頓第一定律是根據(jù)客觀事實(shí)，以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，通過(guò)科學(xué)抽象歸納推理總結(jié)出來(lái)的，而不是實(shí)驗(yàn)定律，故a項(xiàng)錯(cuò)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，故b、d項(xiàng)正確慣性是物體的固有屬性，慣性定律反映的是在一定條件下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，故c項(xiàng)錯(cuò)誤,答案：bd,2(2010臨沂模擬)用計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(dis)做驗(yàn)證牛頓第 三定律的實(shí)驗(yàn)，如圖314所示是把兩個(gè)測(cè)力探頭的掛鉤 鉤在一起，向相反方向拉動(dòng)，觀察顯示器屏幕上出現(xiàn)的結(jié) 果觀察分析兩個(gè)力傳感器的相互作用隨著時(shí)間變化的曲 線，以下結(jié)論正確的是 ( ) a作用力與反作用力是同時(shí)作用的 b作用力與反作用力作用在同一物體上 c作用力與反作用力大小相等、方向相反 d作用力與反作用力的合力大小為零,解析：根據(jù)牛頓第三定律和圖象判斷，可知，a、c正確 作用力和反作用力是兩個(gè)物體之間的相互作用，分別作用 在兩個(gè)物體上，無(wú)法用一個(gè)等效的力及合力來(lái)代替這兩個(gè) 力，故b、d錯(cuò),答案：ac,3(2010寧波模擬)下列關(guān)于慣性的各種說(shuō)法中，你認(rèn)為 正確的是 ( ) a拋出去的標(biāo)槍、手榴彈等是靠慣性向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)的 b在完全失重的情況下，物體的慣性將消失 c將手中的球由靜止釋放后，球能豎直加速下落，說(shuō)明 力是改變物體慣性的原因 d材料不同的兩個(gè)物體放在地面上，用一個(gè)相同的水平 力分別推它們，則難以推動(dòng)的物體慣性大,解析：拋出去的標(biāo)槍、手榴彈等因有慣性要繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，a正確；質(zhì)量是物體慣性大小的量度，不會(huì)因失重而改變，b、c均錯(cuò)誤；因兩物體材料不同，物體與地面間的動(dòng)摩擦 因數(shù)不同，故用同樣的水平力推不動(dòng)的不一定是質(zhì)量大的， d錯(cuò)誤,答案：a,4關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是 ( ) a物體靜止在水平桌面上，它必定不受任何力的作用 b如果沒(méi)有受到任何力，運(yùn)動(dòng)的物體將以同一速度沿著 一條直線運(yùn)動(dòng)，既不會(huì)停下來(lái)，也不會(huì)偏離原來(lái)的方向 c物體如果向正北方運(yùn)動(dòng)，其受外力方向必定指向正北 d力不是維持物體速度的原因，而是改變物體速度的 原因,解析：由牛頓第一定律可知，當(dāng)物體不受外力作用時(shí)(或所受合外力為零時(shí))，物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)不變，當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，必定是受到了外力的作用，故b、d正確；物體靜止在水平面上，所受合外力為零，并非不受任何力的作用，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；物體的運(yùn)動(dòng)并不靠力來(lái)維持，物體向北運(yùn)動(dòng)，并非一定受向北的外力作用，所以c錯(cuò)誤,答案：bd,5關(guān)于物體的慣性，下列說(shuō)法正確的是 ( ) a運(yùn)動(dòng)速度大的物體不能很快地停下來(lái)，是因?yàn)槲矬w 的速度越大， 慣性也越大 b靜止的火車(chē)啟動(dòng)時(shí)，速度變化慢，是因?yàn)殪o止的物 體慣性大 c乒乓球可以快速抽殺，是因?yàn)槠古仪驊T性很小的緣故 d物體受到的外力大，則慣性?。晃矬w受到的外力小， 則慣性大,解析：慣性是物體本身的一種屬性，與外界因素(受力大小、所處環(huán)境)無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)d錯(cuò)誤運(yùn)動(dòng)速度大的物體不能很快停下來(lái)，是因?yàn)樵谙嗤饬ψ饔孟聫妮^大的速度變?yōu)殪o止，速度的改變量大，需要較長(zhǎng)的時(shí)間，并不是因?yàn)樗俣却?，慣性大，選項(xiàng)a錯(cuò)誤靜止的火車(chē)啟動(dòng)時(shí)速度變化緩慢，是因?yàn)榛疖?chē)質(zhì)量大，慣性大，而不是因?yàn)殪o止的物體慣性大，選項(xiàng)b錯(cuò)誤乒乓球可以快速抽殺，是因?yàn)槠滟|(zhì)量小，慣性小，在相同的外力作用下，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變，由此可見(jiàn)只有選項(xiàng)c正確,答案：c,一、牛頓第二定律 1內(nèi)容：物體加速度的大小跟作用力成 ，跟物體的 質(zhì)量成 ，加速度的方向跟 的方向相同,2表達(dá)式：fma. 3物理意義：反映物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小、方向與所受 的關(guān)系,正比,反比,作用力,合外力,4適用范圍 (1)牛頓第二定律僅適用于 參考系(相對(duì)地面靜止或做勻 速直線運(yùn)動(dòng)的參考系) (2)牛頓第二定律僅適用于宏觀物體 運(yùn)動(dòng)的情況,5兩類(lèi)應(yīng)用 牛頓第二定律將物體的 情況和受力情況聯(lián)系起來(lái) (1)已知物體的 情況，求物體的運(yùn)動(dòng)情況 (2)已知物體的 情況，求物體的受力情況,慣性,運(yùn)動(dòng),受力,運(yùn)動(dòng),低速,應(yīng)用牛頓第二定律解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的關(guān)鍵是利用加速 度的“橋梁” 作用，將運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律和牛頓第二定律相結(jié) 合，尋找加速度和未知量的關(guān)系,二、力學(xué)單位制 1單位制：由 單位和 單位一起組成了單位制,基本,導(dǎo)出,2基本單位：基本物理量的單位基本物理量共七個(gè)，其 中力學(xué)有三個(gè)，它們是 、 、 ，它們的單位 分別是 、 、 .,質(zhì)量,時(shí)間,長(zhǎng)度,s,m,3導(dǎo)出單位：由基本物理量根據(jù) 推導(dǎo)出來(lái)的其 他物理量的單位,物理量關(guān)系,kg,4國(guó)際單位制中的基本物理量和基本單位(高中階段所學(xué)),1瞬時(shí)性 牛頓第二定律表明了物體的加速度與物體所受合外力的瞬 時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系a為某一瞬時(shí)的加速度，f即為該時(shí)刻物體所 受的合外力 2矢量性 任一瞬間a的方向均與f合的方向相同當(dāng)f合方向變化 時(shí)，a的方向同時(shí)變化，且任意時(shí)刻兩者均保持一致,3同一性 (1)加速度a相對(duì)于同一慣性系(一般指地面) (2)fma中，f、m、a對(duì)應(yīng)同一物體或同一系統(tǒng) (3)fma中，各量統(tǒng)一使用國(guó)際單位制單位 4獨(dú)立性 (1)作用于物體上的每一個(gè)力各自產(chǎn)生的加速度都遵從牛 頓第二定律 (2)物體的實(shí)際加速度等于每個(gè)力產(chǎn)生的加速度的矢量和 (3)分力和加速度在各個(gè)方向上的分量也遵從牛頓第二定律， 即：fxmax，fymay.,1力和加速度的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)性是高考的重點(diǎn)物體的受力情 況物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)應(yīng)對(duì)應(yīng)，當(dāng)外界因素發(fā)生變化(如撤力、 變力、斷繩等)時(shí)，需重新進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和受力分析，切忌 想當(dāng)然！ 2細(xì)繩彈力可以發(fā)生突變而彈簧彈力不能發(fā)生突變,1如圖321所示，物體a、b質(zhì)量均為m，中間 有一輕質(zhì)彈簧相連，a用繩懸于o點(diǎn)，當(dāng)突然剪斷 oa繩時(shí)，關(guān)于a物體的加速度，下列說(shuō)法正確的 是 ( ) a0 bg c2g d無(wú)法確定,解析：剪斷繩前，繩中拉力為2mg，彈簧中的彈力為mg 向下，剪斷繩后，繩中拉力突然消失，而其他力不變， 故物體a所受合力的大小為向下的2mg，加速度為向下的 2g，故c正確,答案：c,1基本方法 (1)明確題目中給出的物理現(xiàn)象和物理過(guò)程的特點(diǎn)，如果是 比較復(fù)雜的問(wèn)題，應(yīng)該明確整個(gè)物理現(xiàn)象是由幾個(gè)物理 過(guò)程組成的，找出相鄰過(guò)程的聯(lián)系點(diǎn)，再分別研究每一 個(gè)物理過(guò)程 (2)根據(jù)題意，確定研究對(duì)象，進(jìn)行分析，并畫(huà)出示意圖 圖中應(yīng)注明力、速度、加速度的符號(hào)和方向?qū)γ恳?個(gè)力都應(yīng)明確施力物體和受力物體，以免分析力時(shí)有 所遺漏或無(wú)中生有,(3)應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解，通常先用表示物 理量的符號(hào)運(yùn)算，解出所求物理量的表達(dá)式來(lái)，然后將 已知物理量的數(shù)值及單位代入，通過(guò)運(yùn)算求結(jié)果應(yīng)事 先將已知物理量的單位都統(tǒng)一采用國(guó)際單位制中的單位 (4)分析流程圖,2應(yīng)用牛頓第二定律的解題步驟 (1)明確研究對(duì)象根據(jù)問(wèn)題的需要和解題的方便，選出被 研究的物體 (2)分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，畫(huà)好受力分析圖，明 確物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程 (3)選取正方向或建立坐標(biāo)系，通常以加速度的方向?yàn)檎?向或以加速度方向?yàn)槟骋蛔鴺?biāo)軸的正方向 (4)求合外力f合 (5)根據(jù)牛頓第二定律f合ma列方程求解，必要時(shí)還要對(duì)結(jié) 果進(jìn)行討論,1加速度起到了力和運(yùn)動(dòng)間的“橋梁”作用，即無(wú)論哪類(lèi) 動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，分析時(shí)都要“經(jīng)過(guò)”加速度 2物體的運(yùn)動(dòng)情況由受力情況及物體運(yùn)動(dòng)的初始情況共同 決定,2一個(gè)滑雪人從靜止開(kāi)始沿山坡滑下，山坡的傾 角30，滑雪板與雪地的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.04 ， 求滑雪人5 s內(nèi)滑下來(lái)的路程和5 s末的速度大小 (g取10 m/s2),解析：以滑雪人為研究對(duì)象，受力情況如圖所示 研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為：垂直于山坡方向，處于平衡；沿山坡方向，做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 將重力mg沿垂直于山坡方向和沿山坡方向進(jìn)行分解， 據(jù)牛頓第二定律列方程 fnmgcos0 mgsinffma 因?yàn)閒ffn ,故由可得：ag(sincos) 故 x at2 g(sincos)t2 10 ( 0.04 )52 m58 m vat10 ( 0.04 )5 m/s23.3 m/s.,答案：58 m 23.3 m/s,(2010廣東外國(guó)語(yǔ)學(xué)校模擬)在動(dòng)摩擦因數(shù)0.2的水平面上有一個(gè)質(zhì)量為m1 kg的小球，小球與水平輕彈簧及與豎直方向成45角的不可伸長(zhǎng)的輕繩一端相連，如圖322所示此時(shí)小球處于靜止平衡狀態(tài)，且水平面對(duì)小球的彈力恰好為零，當(dāng)剪斷輕繩的瞬間，取g10 m/s2.求： (1)此時(shí)輕彈簧的彈力大??； (2)小球的加速度大小和方向； (3)在剪斷彈簧的瞬間小球的 加速度的大小,思路點(diǎn)撥 解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)： (1)當(dāng)其他力變化時(shí)，彈簧的彈力不能在瞬間發(fā)生變化； (2)當(dāng)其他力變化時(shí)，細(xì)繩上的拉力可以在瞬間發(fā)生變化,課堂筆記 (1)水平面對(duì)小球的彈力為零，小球在繩沒(méi)有斷時(shí)受到繩的拉力ft、重力mg和彈簧的彈力fn作用而處于平衡狀態(tài)，依據(jù)平衡條件得 豎直方向有：ftcosmg， 水平方向有：ftsinfn， 解得彈簧的彈力為：fnmgtan10 n,(2)剪斷繩后小球在豎直方向仍平衡，水平面支持力與重力平衡fnmg， 由牛頓第二定律得小球的加速度為： a 8 m/s2，方向向左 (3)在剪斷彈簧的瞬間，小球立即受地面支持力和重力，且二力平衡，加速度為0.,答案 (1)10 n (2)8 m/s2 方向向左 (3)0,利用牛頓第二定律求瞬時(shí)加速度時(shí)，關(guān)鍵是分析此時(shí)物體的受力情況，同時(shí)注意細(xì)繩和彈簧的區(qū)別.,如圖323所示，一質(zhì)量為m的物塊放在水平地面上，現(xiàn)在對(duì)物塊施加一個(gè)大小為f的水平恒力，使物塊從靜止開(kāi)始向右移動(dòng)距離x后立即撤去f，物塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.求： (1)撤去f時(shí)，物塊的速度大??； (2)撤去f后，物塊還能滑行多遠(yuǎn)？,思路點(diǎn)撥 分析物塊在撤去f前后的受力情況，由牛頓第二定律求出物塊的加速度，然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行求解,課堂筆記 (1)設(shè)撤去f時(shí)物塊的速度大小為v，根據(jù)牛頓第二定律，物塊的加速度a 又由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v22ax 解得v (2)撤去f后物塊只受摩擦力，做勻減速運(yùn)動(dòng)至停止，根據(jù)牛頓第二定律，物塊的加速度 a g 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2v22ax，且v0 解得x( 1)x,答案 (1),在解決兩類(lèi)動(dòng)力學(xué)的基本問(wèn)題時(shí)，不論哪一類(lèi)問(wèn)題， 都要進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)情況分析，如果物體的運(yùn)動(dòng)加速 度或受力情況發(fā)生變化，則要分段處理，此時(shí)加速度或受 力改變時(shí)的瞬時(shí)速度即是前后過(guò)程的聯(lián)系量,(14分)飛船返回艙返回時(shí)，打開(kāi)降落傘后進(jìn)行豎直減速下降，這一過(guò)程若返回艙所受空氣阻力與速度的平方成正比，比例系數(shù)為k.從某時(shí)刻起開(kāi)始計(jì)時(shí)，返回艙的vt圖象如圖324所示，圖中ae是曲線在a點(diǎn)的切線，切線交橫軸于一點(diǎn)e，其坐標(biāo)為(8,0)，cd是ab的漸近線，返回艙質(zhì)量m400 kg，g取10 m/s2.試問(wèn)： (1)返回艙在這一階段做什么運(yùn)動(dòng)？ (2)設(shè)在初始時(shí)刻va120 m/s， 此時(shí)它的加速度多大？ (3)寫(xiě)出空氣阻力系數(shù)k的表達(dá)式并計(jì)算其值,思路點(diǎn)撥 解答本題時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn)： (1)ae切線斜率的含義； (2)漸近線cd的含義； (3)返回艙受力情況分析,解題樣板 (1)由題中圖象可以看出曲線切線的斜率逐漸減小，說(shuō)明這一階段返回艙做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)，最終做勻速運(yùn)動(dòng)(4分) (2)在初始時(shí)刻，va120 m/s，過(guò)a點(diǎn)的切線的斜率即為此時(shí)的加速度大小，a 15 m/s2(2分) (3)返回艙最終做勻速運(yùn)動(dòng)，選向下為正方向根據(jù)平衡條件得mg 0(3分) 在a點(diǎn)時(shí)有mg ma (3分) 由兩式得k 代入數(shù)據(jù)解得k0.42 kg/m. (2分),答案 (1)見(jiàn)解題樣板 (2)15 m/s2 (3)k 0.42 kg/m,牛頓第二定律與vt圖象相結(jié)合的問(wèn)題，一般先由 vt圖象分析物體的加速度及其變化規(guī)律，再由牛頓第二定律列方程求解問(wèn)題，或者先由牛頓第二定律分析加速度及其變化規(guī)律，再作出vt圖象,1下列對(duì)牛頓第二定律的表達(dá)式fma及其變形公式的理 解，正確的是 ( ) a由fma可知，物體所受的合力與物體的質(zhì)量成正 比，與物體的加速度成正比 b由m 可知，物體的質(zhì)量與其所受合力成正比， 與其運(yùn)動(dòng)的加速度成反比 c由a 可知，物體的加速度與其所受合力成正 比，與 其質(zhì)量成反比 d由m 可知，物體的質(zhì)量可以通過(guò)測(cè)量它的加 速度和它所受的合力而求出,解析：fma和m 都是計(jì)算式合外力f與m、a無(wú)關(guān)，質(zhì)量m由物體決定，與f、a無(wú)關(guān)，a、b錯(cuò)，d對(duì)由牛頓第二定律知，c對(duì),答案：cd,2關(guān)于國(guó)際單位制的下列說(shuō)法中不正確的有 ( )