專題復(fù)習(xí)三---------牛頓運動定律

1、高 三 物 理專題復(fù)習(xí)三-牛頓運動定律要點精析重點難點透視本章包含牛頓運動三大定律，是整個力學(xué)的關(guān)鍵一章，也是高考所必考的章節(jié)從知識點角度來看，本章主要有：牛頓第一定律、運動狀態(tài)的改變、牛頓第二定律、牛頓第三定律、力學(xué)單位制、超重和失重、牛頓運動定律的應(yīng)用和使用范圍等。牛頓第一定律不是重點，但時常出現(xiàn)一些迷惑性很強的題，如運動速度大，慣性大；靜止物體不受力運動狀態(tài)不變等，對此只要記住質(zhì)量是慣性有無及大小的唯一決定因數(shù)即可。牛頓運動定律是本章的重點和難點，對牛頓第二定律的考查，就物體而言分單個物體、連接體；就力而言，分為瞬時力和恒力解題過程中整體法和隔離法的靈活運用，正確的受力分析是至關(guān)重要的超

2、重和失重是牛頓第二定律的重要應(yīng)用，就知識點角度而言并不難，但是涉及兩個以上的物體構(gòu)成的整體研究時，就會有相當(dāng)?shù)碾y度。牛頓第三定律不是難點，但必須把平衡力和作用力與反作用力加以區(qū)分，在具體應(yīng)用中，牛頓第三定律為我們選擇研究對象提供了重要依據(jù)，例如求壓力通常是先求支持力，再運用此定律進(jìn)行說明即可；此外牛頓第三定律在以后推導(dǎo)相互作用的物體構(gòu)成的系統(tǒng)的動量守恒時是比不可少的力學(xué)的單位制是物理學(xué)單位制的一個組成部分，學(xué)習(xí)了單位制后，物理量之間的單位關(guān)系可以從公式進(jìn)行相互的推導(dǎo)，同時也可以根據(jù)單位指來驗證物理公式的正確性，在重要考試中單位制也是經(jīng)常涉及的內(nèi)容二知識點精析和誤點點撥（一）牛頓第一定律1內(nèi)容：

3、一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止 牛頓第一定律指出了物體具有慣性，同時也指出物體的運動狀態(tài)是可以改變的，而改變物體的運動狀態(tài)需要外力，為牛頓第二定律的得出指明了方向2慣性：物體保持原來的勻速直線運動或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫做慣性（1）一切物體，無論做什么樣的運動還是保持靜止，都具有慣性當(dāng)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時，物體就具有保持靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)；當(dāng)物體做勻速直線運動時，物體具有保持勻速直線運動的性質(zhì)；當(dāng)物體做變速運動時，在不同的時刻，物體具有保持該時刻的瞬時速度的性質(zhì)例如氣球下掛一重物一起勻速上升，某個時刻，繩子突然斷掉，則重物和氣球分離時具有保持該速度上升的性質(zhì)，在

4、以后的運動中由于重力的作用緣故迫使重物改變運動狀態(tài)，也就是說重物將做豎直上拋運動，而非直接往下掉（自由落體運動）（2）質(zhì)量是物體慣性的量度質(zhì)量是物體有無慣性和慣性大小的唯一決定因數(shù)，質(zhì)量大的物體慣性大，質(zhì)量小的物體慣性小質(zhì)量大的物體，運動狀態(tài)較難改變，意思是指在相同的外力作用下，物體產(chǎn)生的加速度就較小3物體運動狀態(tài)的改變（1）物體的運動狀態(tài)：描述物體運動狀態(tài)的物理量是速度（在以后的學(xué)習(xí)中還會有其它的物理量也可以描述運動狀態(tài)）（2）物體運動狀態(tài)的改變：物體速度的改變由于速度是一個矢量，物體運動狀態(tài)的改變通?？梢约?xì)分為三種情況：（1）僅僅速度大小的改變（例如變速直線運動）；（2）僅僅速度方向的改變

5、（勻速圓周運動）；速度大小和方向同時在改變（曲線運動），在本章的學(xué)習(xí)中僅僅討論第一種情況其余兩種情況將在以后的章節(jié)中學(xué)習(xí)（3）力是產(chǎn)生加速度的原因力的作用使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變，物體就具有了加速度，因此我們說力是產(chǎn)生加速度的原因不能誤解為力是物體運動的原因，我們知道靜止的物體和勻速直線運動的物體收的合外力為零；靜止的物體要啟動需要力的作用，運動的汽車要靜止下來需要力的作用，而這兩過程物體的運動狀態(tài)都發(fā)生了變化。（二）牛頓第二定律1內(nèi)容：物體的加速度跟所收的合外力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。2函數(shù)表達(dá)式：或3圖象表達(dá)：如圖3-1所示，A圖表示了質(zhì)量一定時，加速度

6、與合外力成正比，直線的斜率為，即斜率的額倒數(shù)表示質(zhì)量的大??；B圖表示合外力一定時，加速度與質(zhì)量的倒數(shù)成正比，斜率為，表示了和外力的大小圖C表示合外力一定時，加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系為一雙曲線4力的單位的由來在SI指中力的單位是根據(jù)牛頓第二定律來定義的，在實驗研究中我們只能得到，式中為比例系數(shù)，如果規(guī)定使質(zhì)量為的物體產(chǎn)生的加速度的力叫做，則比例系數(shù)就可以取1，這對我們研究問題時帶來很多計算上的方便因此在上述公式中，力的單位，加速度單位取，質(zhì)量單位取，并且5牛頓第二定律的“四性”（1）“同體性”：公式中，物體的質(zhì)量、加速度和物體受到的合外力均應(yīng)對應(yīng)同一個物體，如果是研究兩個以上的物體構(gòu)成的整體（或稱

7、系統(tǒng)），則上述三個物理量均應(yīng)對應(yīng)于同一個系統(tǒng)，不能張冠李戴（2）“瞬時性”：物體受到隨時間而變化的合外力作用時，物體的加速度也將隨時間而變化，此時上式應(yīng)變?yōu)?，即合外力和加速度存在瞬時對應(yīng)關(guān)系（3）“同向性”：從牛頓第二定律的文字內(nèi)容可以看出，牛頓第二定律的表達(dá)式實際上應(yīng)是一個矢量式，即合外力的方向就是物體的加速度的方向，反之在具體問題中我們知道了物體的加速度的方向，也可以據(jù)此到推合外力的方向（4）“相對性”：中的加速度是指相對于慣性參考系（指對地靜止、或?qū)Φ貏蛩龠\動的物體為參考系）的加速度，在大多數(shù)場合一般取地面為參考系6應(yīng)用牛頓第二定律的解題（1）利用牛頓第二定律要解決的兩類問題已知物體的受

8、力情況，要求物體的運動情況；已知物體的運動情況，要求物體的受理情況這兩類問題的處理，加速度是聯(lián)系力和運動的橋梁（2）解題步驟A確定研究對象（單個物體或兩個以上的物體構(gòu)成的系統(tǒng)）B對研究對象進(jìn)行完整的受力分析，并畫出受力分析圖C對研究對象進(jìn)行運動分析，弄清必要的運動物理量如速度、位移、時間等，并畫出運動的示意圖或速度圖象D據(jù)牛頓第二定律列方程并求解（一般可取初速度方向為正方向，或加速度方向為正方向，但必須注意在一個問題中只能規(guī)定一個正方向）（三）牛頓第三定律1內(nèi)容：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反作用在一條直線上2表達(dá)式：用表示作用力，表示反作用力，則牛頓第三定律可以表達(dá)為3

9、作用力和反作用力與平衡力的區(qū)別（1）平衡力作用在同一個物體上，其合力為零，對物體的運動狀態(tài)的變化不起作用（即平衡力產(chǎn)生的加速度為零）；作用力和反作用力作用在不同的物體上，對作用的物體的運動狀態(tài)的變化是起作用的，因此作用力和反作用力的效果是不能抵消的如圖9-2所示，不計質(zhì)量的彈簧秤兩端用繩子通過定滑輪掛住重力都是G的物體，彈簧秤處于靜止?fàn)顟B(tài)，則彈簧秤的讀數(shù)是多少？有些學(xué)生認(rèn)為讀數(shù)為零，答出這樣的結(jié)果的原因是沒有區(qū)分平衡力和作用力與反作用力考察彈簧秤，受到的是一對平衡力，故彈簧秤處于平衡狀態(tài)右邊的重物通過繩子對彈簧的拉力，與彈簧通過繩子對重物的拉力是作用力與反作用力，它們的作用效果不能抵消，因為受

10、力物不同，重物通過繩子對彈簧拉力的作用效果使彈簧秤有了讀數(shù)，數(shù)值上等于G（2）作用力和反作用力總是性質(zhì)相同的兩個力，例如支持力與壓力是作用力與反作用力,它們都屬于彈力；而組成平衡力的兩個力可以性質(zhì)不同，例如支持力和重力可以平衡，它們分別屬于彈力和重力（四）超重與失重1超重與現(xiàn)象：當(dāng)物體具有向上的加速度時，物體對支承面的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w的重力的現(xiàn)象，叫做超重現(xiàn)象2失重現(xiàn)象：當(dāng)物體具有向下的加速度時，物體對支承面的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w的重力的現(xiàn)象，叫做失重現(xiàn)象若向下的加速度等于重力加速度，則物體對支承面的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┑扔诹?，這種現(xiàn)象稱為完全失重3超重與失重的

11、判斷：判斷物體處于超重還是失重狀態(tài)的依據(jù)是看物體的加速度方向，與物體的運動方向是無關(guān)的有些同學(xué)認(rèn)為物體向上運動就超重，向下運動就失重，這種觀點是錯誤的，根據(jù)牛頓第二定律力只能與加速度發(fā)生直接關(guān)系，與物體的速度方向和大小是無關(guān)的當(dāng)電梯向上加速或向下減速時，電梯中的乘客都是處于超重狀態(tài)，就是一個很好的例子4超重與失重的計算：設(shè)支持面對物體的支持力為（繩子對物體的拉力為），根據(jù)牛頓第二定律，當(dāng)物體超重時： （或）；當(dāng)物體失重時：（或）（五）力學(xué)單位制1基本量：任意被選定的物理量叫做基本量，力學(xué)中選定長度，時間，質(zhì)量為基本量2基本單位：基本量的單位叫做基本單位在SI制中，力學(xué)中長度的單位是米（）、時間

12、的單位是秒（）、質(zhì)量的單位是千克（）3導(dǎo)出量和導(dǎo)出單位：由基本量配合物理公式推導(dǎo)出的其它物理量稱為導(dǎo)出量，例如：速度、加速度、面積、體積、密度、壓強等；導(dǎo)出量的單位稱為導(dǎo)出單位4單位制：由基本單位和導(dǎo)出單位組成的單位的體制稱為單位制5單位制的應(yīng)用：（1）利用單位制的原理，在解題前，如果所有已知物理量的單位都換算成SI制中的主單位，則在運算過程中就沒有必要代入單位運算，最后結(jié)果的單位肯定是該物理兩在SI制中的主單位（2）利用單位制可以檢驗物理公式是否正確三.知識點遷移1加速度的方向 根據(jù)牛頓第二定律，是力決定了物體的加速度，力是原因，加速度是結(jié)果，力的方向決定了加速度的方向在第二章中指出：當(dāng)物體

13、做勻加速運動時，加速度，說明加速度的方向與初速度方向相同，從牛頓運動定律的角度來看，其物理意義是合外力與物體的初速度方向相同，是物體運動的動力；當(dāng)物體做勻減速運動時，加速度方向與初速度方向相反，其物理意義是合外力的方向與初速度方向相反，是物體運動的阻力2牛頓運動定律的適用范圍（1）只適用于慣性參考系牛頓運動定律成立的參考系稱為慣性參考系，簡稱慣性系牛頓運動定律不成立的參考系稱為非慣性參考系，簡稱非慣性系研究地面上物體的運動時，地面參考系可以認(rèn)為是慣性系，相對于地面靜止或做勻速直線運動的參考系，也是慣性系相對于地面做加速運動的參考系是非慣性系，如圖3-3所示，質(zhì)量為的物體放在小車的地板上，和小車

14、一起做向右的加速度，以地面為參考系，小車地板對物體的靜摩擦力提供了物體向右做加速運動的力，且滿足，這說明取地面為參考系，牛頓運動定律是成立的，所以地面為慣性參考系；但是如果取小車為參考系，物體是靜止的，若牛頓運動定律成立，則物體將不收靜摩擦力作用，即，顯然是矛盾的，因此相對于地面做加速運動的小車是非慣性參考系，牛頓運動定律不成立（2）牛頓運動定律只適用于宏觀、低速運動的物體，不適用于微觀粒子的運動1整體法和隔離法運用牛頓運動定律時，必不可少的是要對物體進(jìn)行受力分析，進(jìn)行受力分析時，首先應(yīng)選擇研究對象，在物理學(xué)中，研究對象可以是質(zhì)點、結(jié)點或兩個以上物體組成的整體（或稱系統(tǒng)），對應(yīng)的受力分析法有兩

15、種：隔離法和整體法隔離法無論什么情況都可以用，但有時可能比較復(fù)雜；整體法必須滿足整體中的各個物體的加速度相等，此時物體之間的相互作用力變?yōu)橄到y(tǒng)內(nèi)部的作用力，對整個系統(tǒng)的運動狀態(tài)變化就不起作用了不必分析，因此通常是整體法時的力個數(shù)較少，解題比較簡潔結(jié)合具體問題，是選擇隔離法還是整體法還是兩者聯(lián)合使用，反映了個人的思維能力，不論是整體法還是隔離法，解題時受力分析圖應(yīng)該保留在卷面上，因為解題時的列式、方程都要和受力分析圖相對應(yīng)，好多學(xué)生做不到這一點，解題效果就大打折扣范例剖析與思維發(fā)散例1: 關(guān)于慣性，下列說法正確的是 A慣性是物體固有的屬性，慣性越大的物體，它的運動狀態(tài)越難改變B同一物體運動時的慣

16、性大于靜止時的慣性C同一物體在地球與月球上的慣性是相等的D各種機(jī)床和發(fā)電機(jī)的底座做得很笨重，并用螺絲固定在地面上，目的是增大慣性分析與解答：慣性大即是因為質(zhì)量大，在同樣的外力作用下，物體產(chǎn)生的加速度就小，即運動狀態(tài)難改變，答案A是正確的；在低速運動時，物體的質(zhì)量和速度無關(guān)，是恒定的，所以同一物體運動和靜止時的慣性是一樣大的，答案B是錯誤的；同一物體在地球和月球上受到的引力是不同的，但質(zhì)量是一樣的，所以答案C是正確的；答案D是增大慣性的具體應(yīng)用，是正確的；本題的正確選項是ACD歸納與發(fā)散：“一切物體都有慣性，質(zhì)量是慣性大小的量度”， 在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量是不會改變的，所以說質(zhì)量和慣性是物體固

17、有的屬性，討論有關(guān)慣性的問題，只有抓住上述兩點，就不會被一些是是而非的說法弄混了頭腦例2：如圖3-4-1所示，位于水平地面上的質(zhì)量為M的物體，在大小為F，與水平方向成的拉力作用下沿地面作加速運動，已知物體與地面間的動摩擦系數(shù)為，則物體的加速度為 AF/M B C D分析與解答：本題是通過受力分析計算物體運動的加速度，不涉及運動的速度和位移等量的計算，故是牛頓運動定律的簡單應(yīng)用，受力分析如圖3-4-2所示，取水平方向為垂直方向進(jìn)行正交分解，并列出牛頓第二定律方程為：并且有方程整理得，本題的正確答案是D歸納與發(fā)散：求解動力學(xué)問題的關(guān)鍵一步是正確的受力分析，有些同學(xué)沒有進(jìn)行完整的受力分析，以至于認(rèn)為

18、物體對地面的壓力大小仍然等于物體的重力，得出答案C的形式，答案B是認(rèn)為物體不收摩擦力作用，顯然是錯誤的有興趣的學(xué)生可以計算一下，如果把斜向右上的力F變?yōu)樾毕蛳碌牧，則物體運動的加速度等于多大？例3：原來作勻速運動的升降機(jī)內(nèi)，有一被伸長的彈簧拉住的，具有一定質(zhì)量的物體A靜止在地板上，如圖3-5所示，現(xiàn)在A突然被彈簧拉向右方，由此可判斷，此時升降機(jī)的運動可能是 A加速上升 B減速上升 C加速下降 D減速下降 分析與解答：彈簧原伸長了，也就有了彈力，物體之所以勻速運動是因為受到了平衡力的作用，由此可以判斷地板對物體有向左的靜摩擦力作用，且靜摩擦力小于最大靜摩擦力，只有當(dāng)物體失重時（物體有向下的加速

19、度），物體對地板的壓力減小，也就減小了最大靜摩擦力，當(dāng)最大靜摩擦力小于彈簧的彈力時，物體就將向右運動，故應(yīng)選BC 歸納與發(fā)散：物體之間的最大靜摩擦力是和壓力有關(guān)的，壓力越大，靜摩擦力越大，反之壓力越小，靜摩擦力也越小從現(xiàn)象來看物體被彈簧拉向右方，是因為靜摩擦力減小了，這說明壓力減小了，也就是物體處于失重狀態(tài)，可以肯定物體具有向下的加速度，但不能肯定物體的速度方向，故應(yīng)有兩種可能，注意不要漏選思考：一輛小車在水平地面上行駛，車內(nèi)懸掛的擺球相對小車靜止是與豎直方向成角，如圖3-6所示，則小車的加速度多大？加速度有幾種可能的方向？例4：如圖3-7所示,木塊A與B用一輕質(zhì)彈簧相連,豎直放在木板C 上,

20、三者靜置于地面,它們的質(zhì)量之比是1:2:3,設(shè)所有接觸面都光滑,當(dāng)沿水平面方向迅速抽出木板C的瞬時,A和B的加速度大小分別為多大？分析與解答：要求抽出木板C的瞬時,A和B的加速度大小，必須分析此瞬間A和B所收的合力為多大？而分析此時的受力情況，離不開原來的受力情況的分析，如圖3-7-2為原來的受力分析根據(jù)共點力平衡條件得：，；迅速抽出木板C的瞬時，A物體的受力情況不變，所以A的加速度為零B物體受到的支持力突然變?yōu)榱?，所以A此時受到的合外力大小為，方向豎直向下，其加速度為歸納與發(fā)散：本題屬于研究牛頓第二定律的瞬時性問題，關(guān)鍵是要求分析清楚此瞬間各個物體的受力情況，然后應(yīng)用計算加速度在物理學(xué)中，彈

21、簧中的彈力是不可能在瞬間發(fā)生變化的，因為彈簧中彈力和彈簧的形變緊密聯(lián)系，在瞬間彈簧的形變量不可能發(fā)生明顯的改變繩子則不然，繩子中的張力（拉力）上可以雜瞬間發(fā)生改變的有些同學(xué)認(rèn)為A、B兩個物體的瞬時加速度都等于重力加速度，這一結(jié)果是錯誤的，是沒有對各個物體進(jìn)行隔離法受力分析的結(jié)果把A、B看成整體，此瞬間所受的合外力為，牛頓第二定律方程應(yīng)列成：，但兩個物體的加速度可以不相等，本題中也確實不等例5：為了安全，在高速公路上行駛的汽車之間應(yīng)保持必要的距離已知某高速公路的最高限速為，假設(shè)前方車輛突然停止，后車司機(jī)從發(fā)現(xiàn)這一情況，經(jīng)操縱剎車，到汽車開始減速所經(jīng)列的時間（即反應(yīng)時間）為剎車后汽車受到阻力的大小

22、為車重的倍該高速公路上汽車的間距至少應(yīng)為多少？（取重力加速度為）分析與解答：在反應(yīng)時間內(nèi)，汽車作勻速直線運動，運動的距離為，設(shè)汽車剎車時的加速度大小為，汽車的質(zhì)量為，則，自剎車到靜止，汽車運動的距離為所求的距離為，代入數(shù)據(jù)得歸納與發(fā)散：本題的關(guān)鍵是要分析清楚在反應(yīng)時間內(nèi)汽車作勻速直線運動，有些考生認(rèn)為汽車一直作勻減速運動直至靜止，顯然對物體的運動過程沒有分析清楚對于運動分析，一般可以畫出大概的圖象，如圖3-8所示，圖象下面所圍出的“面積“表示汽車的位移大小在應(yīng)用牛頓第二定律計算物體的加速度時，通常只計算加速度的大小，代入位移公式中時，必須考慮加速度的正負(fù)值例6：總質(zhì)量為M的氣球由于故障在高空以

23、勻速下降，為了阻止繼續(xù)下降，在時刻，從熱氣球中釋放了一個質(zhì)量為的沙袋，不計空氣阻力，問：（1）經(jīng)過多少時間氣球停止下降？（2）氣球停止下降時，沙袋的速度為多大？分析與解答：如圖3-9所示，氣球勻速下降，則浮力等于整體的重力，即氣球釋放沙袋后，由于浮力不變，合力向上，產(chǎn)生了向上的加速度，根據(jù)牛頓第二定律得：氣球速度減為零，解得；由于慣性，沙袋釋放時具有速度，釋放后由于只受重力，加速度為，作豎直下拋運動，末速度為歸納與發(fā)散：本題有兩個容易出錯的地方，其一是氣球釋放沙袋后，質(zhì)量由變?yōu)椋行W(xué)生注意到了氣球釋放沙袋后具有向上的加速度，但沒有注意到質(zhì)量的變化，以至加速度的計算出錯，也就是前面講的牛頓第二

24、定律的“同一性”沒有掌握好；其二是沙袋釋放的瞬間由于慣性的緣故，具有初速度，有些學(xué)生認(rèn)為沙袋沒有初速，以至認(rèn)為作自由落體運動而出錯要避免上述錯誤的出現(xiàn)，正確的受力分析和運動分析顯得十分必要，為此學(xué)生應(yīng)該養(yǎng)成良好的分析問題的習(xí)慣例7：如圖3-10-1所示，在光滑的水平面上，甲乙兩個物體在相向的兩個水平恒力F和F的作用下運動，其中<那么 A如果撤去，則甲的加速度一定增大 B如果撤去，則甲的加速度一定減小 C如果撤去F，則乙的加速度一定增大 D如果撤去F，則乙對甲的作用力一定減小 分析與解答：如圖3-10-2所示，取向左為正方向，先運用整體法列出牛頓第二定律方程：得撤去時加速度為肯定是變大了，

25、答案A是正確的，B是錯誤的；撤去時加速度為，負(fù)號表示加速度方向向右，由于題中僅僅指出<，無法比較與的大小，所以答案C是錯誤的隔離乙物體為對象，應(yīng)用牛頓第二定律得由(1)、(2)得，由此可知，無論撤去還是，都將導(dǎo)減小，所以答案D是正確的本題的正確答案是AD歸納與發(fā)散：本題是一個典型的整體法和隔離法連用的例子，當(dāng)相互作用的兩個物體的加速度相同時，可以采用整體法受力分析，此時相互作用力變?yōu)閮?nèi)力，對整體的加速度無貢獻(xiàn)，不必分析；要計算相互作用力，必須采用隔離法，此時相互作用力是各個物體受的外力，必須分析在具體問題中，一般要求靈活應(yīng)用整體法和隔離法，可以使問題的處理變得較為簡潔本題雖說是個選擇題，

26、但我們看到如果沒有正確的受力分析，不列出牛頓運動方程，并計算出最后的表達(dá)式，是很難作出正確的選擇的，為此養(yǎng)成良好的受力分析習(xí)慣，學(xué)會半定量的分析討論是十分必要的例8：如圖3-11-1所示，質(zhì)量為m的物體A放在小車B上，小車B沿光滑的靜止斜面下滑，斜面傾角為，已知A、B之間無相對滑動，求A和小車B之間的作用力 分析與解答：由于A、B具有相同的加速度，選擇整體為研究對象，受力分析如圖3-11-2所示，據(jù)牛頓第二定律得，如圖3-11-2為隔離A物體的受力分析圖，將加速度分解沿水平方向和豎直方向分解，應(yīng)用牛頓第二定律得： ，整理得答：物體B對A向左的靜摩擦力大小為，對A向上的支持力大小為歸納與發(fā)散：加

27、速度是一個矢量，可以分解和合成，本題如果不進(jìn)行加速度的分解，就要求取沿著斜面方向為X軸，垂直斜面方向為Y軸，這樣A物體受到的三個力均不在軸上，都必須進(jìn)行分解，就比較復(fù)雜了如何合理地選擇正交坐標(biāo)或合理地選擇加速度分解或力的分解？必須結(jié)合具體問題具體分析我們看到物體B對A的支持力小于A的重力，或A對B的壓力小于A的重力，其原因是物體A由于有豎直向下的分加速度，因而處于失重狀態(tài)壓力和重力是兩種不同性質(zhì)的力，一般情況下兩者是不相等的例9：如圖3-12-1所示，質(zhì)量的斜面體ABC靜置于粗糙水平地面上，動摩擦因數(shù)，斜面的傾角為30，有一質(zhì)量為的物塊從斜面頂端由靜止開始沿斜面下滑，如圖所示，當(dāng)滑行路程時，其

28、速度在這個過程中，斜面沒有動，求地面對斜面的摩擦力的大小和方向（重力加速度?。┓治雠c解答：題中給出了物塊的運動情況，通過計算可以算出它的加速度值，再根據(jù)牛頓定律計算物塊和斜面之間的作用力，對斜面進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓定律可以求出地面對斜面的摩擦力對物塊有速度公式得；如果物塊與斜面之間光滑，則物塊沿斜面下滑的加速度將達(dá)到，由此可知斜面是粗糙的，隔離物塊進(jìn)行受力分析如圖3-12-2所示，隔離斜面進(jìn)行受力分析如圖所示，假設(shè)地面對斜面的靜摩擦力方向水平向左，大小為，則根據(jù)牛頓定律得：整理得，答：地面對斜面的摩擦力大小為，方向水平向左歸納與發(fā)散：本題是利用牛頓運動定律的一個較為綜合的習(xí)題，雖說涉及兩個相

29、互作用的物體，但是它們的加速度不相同，故不能直接應(yīng)用整體法，一般應(yīng)用隔離法逐個討論和計算如果要利用整體法處理，則必須明確，地面對斜面的摩擦力也是整體在水平方向上受到的唯一的力，它的作用不是是斜面產(chǎn)生水平方向的加速度，而是使物塊產(chǎn)生了水平方向的分加速度，整體的受力分析如圖3-12-3所示，列整體方程時應(yīng)為對整體在豎直方向上應(yīng)用牛頓第二定律得：，可得，由于整體中的局部物體（物塊）處于失重狀態(tài)，所于整體對地壓力小于整體的重力根據(jù)題中給出的動摩擦因數(shù)可以算出此時斜面和地面之間可以最多提供的滑動摩擦力大小為，加上一般而沿最大靜摩擦力大于滑動摩擦力，所以本題斜面與地面之間發(fā)生的是靜摩擦事實上題中給出的動摩

30、擦因數(shù)是個多余條件，因為題中已經(jīng)指出斜面靜止不動但我們也可以從中取會到動摩擦因數(shù)的數(shù)據(jù)不能任意給，否則題目可能比成立了例10：如圖3-13-1所示，質(zhì)量為1Kg，長為的木板A上放置質(zhì)量為0.5Kg的物體B，平放在光滑桌面上，B位于木板中點處，物體A與B之間的動摩擦因數(shù)為0.1，問（1）至少用多大力拉木板，才能使木板從B下抽出？（2）當(dāng)拉力為3.5N時，經(jīng)過多長時間A板從B板下抽出？此過程中B板的對地位移是多少？（重力加速度取）分析與解答：（1）當(dāng)拉力較小時，A和B可以相對靜止一起向右作加速運動，此時A、B之間發(fā)生的是靜摩擦，如圖3-13-2為受力分析圖，應(yīng)用整體法列出牛頓定律方程：隔離B物體列

31、出牛頓定律方程為當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時，兩者將發(fā)生相對滑動，令得（2）當(dāng)拉力為3.5N時，A物體的加速度為，得；B物體的加速度為設(shè)經(jīng)過時間 A板從B板下抽出，則根據(jù)幾何關(guān)系得：得，此時B板的對地位移大小為答：（1）至少用力拉木板，才能使木板從B下抽出，（2）經(jīng)過A板從B板下抽出，此過程中B板的對地位移是，方向向右歸納與發(fā)散：木板從B下抽出的含義是什么？有些學(xué)生不能正確理解，以至于認(rèn)為時就能抽出正確的理解是當(dāng)A、B均作勻加速運動的過程中，A的加速度比B的大，這樣才可能有相對運動發(fā)生本題如果A板與地面之間也有摩擦，則情況變得略為復(fù)雜些，但基本方法不變，所不同的是A的受力中多了地面給的滑動摩擦

32、力，另外計算此滑動摩擦力的大小時，壓力必須是由整體的重力提供的，不等于A物體本身的重力大小新題展示與創(chuàng)新拓展例1：如圖3-14所示,滑輪質(zhì)量不計,三物處于平衡狀態(tài)，設(shè)掛住定滑輪的繩子中的拉力大小為，若把從右移到左邊的上，則將 A增大 B減小 C不變D無法判斷 分析與解答：整體靜止時,且滿足；移動后，整體將沿逆針方向作加速運動，加速度大小為，從整體的角度來看，整體的重心是加速下降的，所以整體應(yīng)出現(xiàn)失重現(xiàn)象，=<T，本題的正確答案是B。點評與拓展：本題是一個選擇題，如果能夠定性說明選擇的理由就沒有必要定量的計算。如果要定量的計算，就偏離了命題者的用意。對于若干個物體構(gòu)成的整體在運動中，有些物

33、體可能是處于失重狀態(tài)，有些物體則處于超重狀態(tài)，如果我們能夠判斷是失重為主還是超重為主，就能對整體的失重還是超重作出判斷。運用這一思維方法思考問題：如圖3-14所示，裝有水的玻璃容器質(zhì)量為M，用不計質(zhì)量的細(xì)線掛住一個質(zhì)量為m的木球，使木球完全浸入水中，將細(xì)繩剪斷，木球在水中上浮的過程中，玻璃容器對地面的壓力與相比有什么關(guān)系？ 例2：一個物體放在光滑水平面上，初速度為零，先對物體施加一向東的恒力F，歷時1；隨即把此力改為向西，大小不變，歷時1鐘；接著又把此力改為向東，大小不變，歷時1鐘，如此反復(fù)，只改變力的方向，共歷時1分鐘。在此1內(nèi) A物體時而向東運動，時而向西運動，在1分鐘末靜止于初始位置之東

34、 B物體時而向東運動，時而向西運動，在1分鐘末靜止于初始位置 C物體時而向東運動，時而向西運動，在1分鐘末繼續(xù)向東運動 D物體一直向東運動，從不向西運動，在1分鐘末靜止于初始位置之東分析與解答：物體在第一秒內(nèi)向右作勻加速運動，第二秒內(nèi)，物體向右作勻減速運動，到第二秒末剛好速度為零，第三秒重復(fù)了第一秒的運動方式，第四秒重復(fù)了第二秒的運動方式，可以推廣到一般情況，在奇數(shù)秒內(nèi)重復(fù)了第一秒的運動，偶數(shù)秒內(nèi)重復(fù)了第二秒的運動。畫出物體的圖象如圖3-15所示，由此可知，在偶數(shù)秒末的瞬時速度為零，答案D是正確的，因為速度圖象下面所圍出的面積代表著位移，物體在運動過程中始終沒有出現(xiàn)負(fù)位移。點評與拓展：在對物體

35、的運動分析中，圖象有著其獨特的作用，速度圖象的斜率表示了物體運動的加速度，圖象上的切線的斜率則表示了物體運動的瞬時加速度。圖象下面圍出的面積表示了物體運動的位移。例3：如圖3-16-1所示，傳送帶與水平面傾角為37，以10m/s的速率逆時針轉(zhuǎn)動，自傳送帶上端A處輕輕放一質(zhì)量為0.5kg的物塊，它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.5。若兩輪間傳送帶的長度是16m，求（1）物塊從傳送帶上端A運動到下端B所需的時間；（2）物塊到B處時的速率。(3)試畫出物體的圖象。 分析與解答：開始時摩擦力沿斜面向下（物體相對于傳送帶向上滑動）速度達(dá)到傳送帶的速度時為摩擦力變向的臨界態(tài)得由于物體的速度還將增大，就會超過

36、傳送帶的速度，物體相對于傳送帶向下滑動，摩擦力方向沿斜面向上答：（1）物塊從傳送帶上端A運動到下端B所需的時間是2秒，（2）物塊到B處時的速率，（3）圖象如圖3-16-2所示點評與拓展：對于傳送帶上運動的物體，關(guān)鍵是判斷物體的滑動情況，分析清楚摩擦力的方向，這一點是有一定難度的本題中摩擦力的方向發(fā)生了變化是一個隱含條件，如果沒有細(xì)致的運動和受力分析，就可能認(rèn)為物體一直以同樣的加速度沿傳送帶運動而出錯自我檢測自我檢測一一. 選擇題(沒小題只有一個正確選項)1. 下列關(guān)于慣性的說法，正確的是 A 只有靜止或做勻速直線運動的物體才具有慣性B 做變速運動的物體沒有慣性C 有的物體沒有慣性D 兩個物體質(zhì)

37、量相等，那么它們的慣性大小相等2關(guān)于物體的慣性,下面說法中正確的是 A物體的慣性就是指物體在不受外力時，將保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的特性 B靜止在地面上的物體被推動是因為外力克服了木箱慣性的緣故 C要消除運動物體的慣性,可以在運動的反方向上施加外力 D同一列火車在靜止時與運動時的慣性是相同3某人用力推原來靜止在水平面上的小車，使小車開始運動，此后改用較小的力就可以維持小車作勻速直線運動可見 A 力是使物體產(chǎn)生運動的原因B 力是維持物體運動速度的原因C 力是使物體產(chǎn)生加速度的原因D 力是使物體慣性改變的原因4火車在長直水平軌道上勻速行駛,門窗緊閉的車廂內(nèi)有一人跳起,發(fā)現(xiàn)仍落回到車上原

38、處,這是因為 A人跳起后,廂內(nèi)空氣給他以向前的力,帶著他隨同火車一起向前運動 B人跳起的瞬間,車廂的地板給他一個向前的力,推動他隨同火車一起向前運動 C人跳起后,車在繼續(xù)向前運動,所以人落下后必定偏后一些,只是由于時間很短,偏后的距離太小,不明顯而已 D人跳起后直到落地,在水平方向上人和車始終具有相同的速度二. 填空題5伽利略用科學(xué)的推理,理想的實驗揭示運動和力的關(guān)系是 6物體置于粗糙斜面上，受一個平行于斜面的拉力作用，當(dāng)拉力為100N或20N時，物體都能在斜面上沿拉力方向做勻速直線運動那么，當(dāng)物體不受拉力作用時斜面對它的摩擦力大小為_N7根據(jù)牛頓第一定律,如果一個物體只受到一個力的作用,則此

39、力的作用效果是 自我檢測二一 選擇題（每小題只有一個正確選項）1下列關(guān)于物體的運動狀態(tài)與所受外力的關(guān)系的敘述，正確的有 A當(dāng)物體所受合外力不變時，其運動狀態(tài)一定不變 B當(dāng)物體所受合外力為零時，物體一定靜止 C物體作變速運動時，一定有外力作用D物體的運動方向總是和它所受合外力方向相同2跳高運動員蹬地后上跳，在起跳過程中 A運動員蹬地的作用力大小大于地面對他的支持力大小 B運動員蹬地的作用力大小小于地面對他的支持力大小 C運動員所受的支持力和重力相平衡D運動員所受的合力一定向上3下面所述運動和力的關(guān)系正確的是 A物體受到的合外力只要不為零,物體的速度就一定不會變?yōu)榱?B物體受到的合外力越大,速度的

40、變化一定越大 C無外力作用時,靜止物體只能保持靜止,運動物體將會慢慢停下,可見物體的運動需靠外力來維持D物體的運動速度與外力無關(guān),即使靜止的物體,在外力剛作用的瞬時產(chǎn)生了加速度,而該時刻物體的速度卻仍然為零4關(guān)于物體所受外力及速度，正確的說法是 A物體所受外力為零，其速度一定為零 B物體所受外力不為零，則其速度不可能為零 C物體所受外力不為零，則其速度大小一定變化D物體所受外力不為零，則其速度一定變化二 填空題5根據(jù)牛頓第一定律.可知維持物體運動的原因是 ，改變物體運動狀態(tài)的原因是 自我檢測三一 選擇題（每小題只有一個正確選項）1質(zhì)量為m的物體在水平力F作用下沿水平面勻速滑動,當(dāng)水平力大小變?yōu)?/p>

41、2F時,物體的加速度為 AF/m B2F/m CF/2m D條件不足,無法判斷2恒力F作用于甲物體產(chǎn)生的加速度為a1,此力作用于乙物體產(chǎn)生的加速度為a2,若將甲乙兩個物體合在一起,仍受此力的作用,產(chǎn)生的加速度是 A(a1+a2)2 B2 Ca1a2(a1+a2) D( a1+a2)a1a23如圖所示,物體m懸掛在輕質(zhì)彈簧下端,彈簧的伸長量為x,現(xiàn)將物體向下拉,使彈簧再伸長x,然后突然松手,則在松手的瞬間物體的加速度大小為 A2g BGCg/3Dg/44在粗糙的水平面上,有一物體受到一個水平方向的拉力而沿水平方向做勻加速直線運動,某時刻將此外力撤去,則 A從該時刻起,物體的加速度為零 B從該時刻

42、起,物體靜止 C從該時刻起,物體的速度減小,位移也減小D從該時刻起,物體的速度減小,位移增加二 填空題5傾角分別為30°、45°和60°的光滑斜面1、2和3，下端交于一點，上端位于同一豎直線上，如圖所示若從它們的頂端各由靜止釋放一個小球，小球運動到底端所用的時間分別為t1、t2和t3則t1、t2、t3之間的大小關(guān)系是_6已知質(zhì)量為m的木塊在大小為T的水平拉力作用下沿著粗糙水平地面做勻加速直線運動，加速度為a，則木塊與地面之間的滑動摩擦系數(shù)為_若在木塊上再施加一個與水平拉力T在同一豎直平面內(nèi)的推力，而不改變木塊加速度的大小和方向，則此推力與水平拉力T的夾角為_三計算

43、題7質(zhì)量為1.0kg的物體同時受到互成120°角的兩個力的作用,這兩個力大小均為10N,求這個物體運動的加速度多大?8用20N的水平拉力拉一個放在水平面上的物體,可以使它產(chǎn)生1m/s2加速度,若用30N的水平力拉這個物體,可以產(chǎn)生2m/s2的加速度，求：(1)如果用40N的水平拉力拉這個物體產(chǎn)生的加速度大小是多少?(2)物體受到的摩擦力是多少?自我檢測四一選擇題（每小題只有一個正確選項）1質(zhì)量為m的物體放在粗糙水平面上,在水平恒力作用下由靜止開始運動,經(jīng)過時間t,速度達(dá)到v,如果要使物體的速度達(dá)到2v,可以采取的下列方法是 A將物體的質(zhì)量變?yōu)閙/2，其他條件不變B將水平恒力增為2F，

44、其他條件不變C將時間增為2t，其他條件不變D將質(zhì)量、作用力、時間都增為原來的兩倍2兩輛汽車在同一平直路面上行駛,它們的質(zhì)量之比為m1：m2=1：2,速度之比v1：v2=2：1.當(dāng)兩車急剎車后,甲車滑行的最大距離為s1,乙車滑行的最大距離為s2.設(shè)兩車與路面間的動摩擦因數(shù)相等,不計空氣阻力,則 As1：s2=1：2 Bs1：s2=1：1 Cs1：s2=2：1 Ds1：s2=4：13一個人站在磅秤上突然蹲下然后停止，在這一過程中磅秤示數(shù)的變化情況是 A一直減小 B一直增大 C不發(fā)生變化 D先減小后增大4小物塊沿粗糙的斜面上滑后又滑回原處，在圖所示中能正確表示其速率v隨時間t的變化關(guān)系的圖線是 二填

45、空題5在粗糙的水平面上用水平恒力F推動質(zhì)量為m的物體，由靜止開始運動，經(jīng)過了3 s撤去外力后，又經(jīng)過2 s物體停止運動，則物體與水平面的滑動摩擦系數(shù)為_6某物體在3個共點力作用下處于靜止，若在將其中的一個力逐漸減小到零的過程中，物體做_運動；此后再將此力逐漸恢復(fù)原來的值的過程中，物體將做_運動；最后物體的運動情況是_三計算題7一個物體置于光滑的水平面上，受到6N水平拉力作用從靜止出發(fā)，經(jīng)2s，速度增加到24m/s（g取10m/s2）求：（1）物體的質(zhì)量是多大？（2）若改用同樣大小的力豎直向上提升這個物體，它的加速度多大？（3）物體在這個豎直向上的力的作用下速度由零增大到4m/s的過程中，物體上

46、升的高度多大？8個質(zhì)點在一個恒力F作用下由靜止開始運動，速度達(dá)到v后，撤去力F同時換成一個方向相反、大小為3F的恒力作用，經(jīng)過一段時間，質(zhì)點回到出發(fā)點，求質(zhì)點回到出發(fā)點時的速度大小自我檢測五一選擇題（每小題只有一個正確選項）1一滑塊恰能沿斜面勻速下滑.現(xiàn)在該滑塊上作用一豎直向下的恒力，則滑塊的運動情況是 A仍保持勻速滑下 B將加速下滑C將減速下滑 D根據(jù)具體數(shù)據(jù)才能確定2完全相同的兩個物體A和B中間用輕質(zhì)彈簧連接，置于水平放置的光滑木板C上，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示，如果突然沿水平方向迅速撤去木板，在撤去的瞬時，A、B兩物體的加速度分別為a1和a2，則下列各組數(shù)值中正確的是 A a1=0,a2=2gB a1=g,a2=gC a1=2g,a2=gD a1=g,a2=2g3下列幾種情況中，升降機(jī)繩索拉力最大的是 A以很大速度勻速上升 B以很小速度勻速下降C上升時以很大的加速度減速 D下降時以很大的加速度減速4滑塊能沿靜止的傳送帶勻速滑下,如圖.若在下滑時突然開動傳送帶向上傳動.此時滑塊的運動將 A 維持原來勻速下滑B 減速下滑C 向上運動D 可能相對地面不動.二填空題5在運動的升降機(jī)中天花板上用細(xì)線懸掛一個物體A，下面吊著一個輕質(zhì)彈簧秤（彈簧秤的質(zhì)量不計），彈簧秤下吊著物體B，如下圖所示，物體A和B的質(zhì)量相等，都為m5kg，某一時刻彈簧秤的讀數(shù)為40N，設(shè)g=1