牛頓運(yùn)動(dòng)定律-帶答案

1、文檔供參考，可復(fù)制、編制，期待您的好評(píng)與關(guān)注！ 牛頓運(yùn)動(dòng)定律課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)：1.通過實(shí)驗(yàn)，探究加速度與物體質(zhì)量、受力之間的關(guān)系。理解牛頓運(yùn)動(dòng)定律，用它解釋生活中的有關(guān)問題，通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)超重與失重現(xiàn)象 。2. 認(rèn)識(shí)單位制在物理學(xué)中的物理意義。知道國(guó)際單位制中的力學(xué)單位。第1課時(shí) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律1、高考解讀真題品析知識(shí)：牛頓第二、三定律 例1.建筑工人用圖所示的定滑輪裝置運(yùn)送建筑材料。質(zhì)量為70.0kg的工人站在地面上，通過定滑輪將20.0kg的建筑材料以0500ms2的加速度拉升，忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦，則工人對(duì)地面的壓力大小為(g取lOms2)A510 N B490 N C890 N

2、 D910 N 解析：對(duì)建筑材料進(jìn)行受力分析 根據(jù)牛頓第二定律有,得繩子的拉力大小等于F=210N,然后再對(duì)人受力分析由平衡的知識(shí)得,得FN=490N,根據(jù)牛頓第三定律可知人對(duì)地面間的壓力為490N.B選項(xiàng)對(duì)。答案：B點(diǎn)評(píng)：此題為牛頓運(yùn)動(dòng)定律的基本應(yīng)用。熱點(diǎn)關(guān)注知識(shí)：v-t圖象、牛頓第二定律例2.某物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖甲所示，據(jù)此判斷圖乙（F表示物體所受合力，x表示物體的位移）四個(gè)選項(xiàng)中正確的是解析：由圖甲可知前兩秒物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以前兩秒受力恒定，2s-4s做正方向勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以受力為負(fù)，且恒定，4s-6s做負(fù)方向勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以受力為負(fù)，恒定，6s-

3、8s做負(fù)方向勻減速直線運(yùn)動(dòng)，所以受力為正，恒定，綜上分析B正確。答案：B點(diǎn)評(píng)：在v-t圖象中傾斜的直線表示物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度恒定，受力恒定速度時(shí)間圖象特點(diǎn)：因速度是矢量，故速度時(shí)間圖象上只能表示物體運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)方向，t軸上方代表的“正方向”，t軸下方代表的是“負(fù)方向”，所以“速度時(shí)間”圖象只能描述物體做“直線運(yùn)動(dòng)”的情況，如果做曲線運(yùn)動(dòng)，則畫不出物體的“位移時(shí)間”圖象；“速度時(shí)間”圖象沒有時(shí)間t的“負(fù)軸”，因時(shí)間沒有負(fù)值，畫圖要注意這一點(diǎn)；“速度時(shí)間”圖象上圖線上每一點(diǎn)的斜率代表的該點(diǎn)的加速度，斜率的大小表示加速度的大小，斜率的正負(fù)表示加速度的方向；“速度時(shí)間”圖象上表示速度的圖線與時(shí)

4、間軸所夾的“面積”表示物體的位移。 2、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)考點(diǎn)1.牛頓第一定律（慣性定律）1. 內(nèi)容：一切物體總保持靜止?fàn)顟B(tài)或者勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。2. 意義：揭示了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：力不是使物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，從而推翻了亞里士多德“沒有力物體不能運(yùn)動(dòng)”的錯(cuò)誤觀點(diǎn)。揭示了任何物體都有保持靜止或運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)-慣性考點(diǎn)2.慣性1. 定義：物體所具有的保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)叫慣性。2. 說(shuō)明：慣性是物體本身的固有屬性。與物體受力情況無(wú)關(guān)，與物體所處的地理位置無(wú)關(guān)，一切物體都具有慣性。質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，質(zhì)量大慣性大。慣性不是一

5、種力，慣性不是一種力，慣性的大小反映了改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的難易程度?？键c(diǎn)3.牛頓第二定律1.內(nèi)容：物體的加速度與物體所受到的合外力成正比，與物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向與合外力的方向相同。2.公式：3.適用范圍：宏觀、低速運(yùn)動(dòng)的物體?？键c(diǎn)4.牛頓第三定律1. 內(nèi)容：兩個(gè)物體之間的作用力與反作用力總是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。2.表達(dá)式：3.說(shuō)明：作用力與反作用力有“三同、三不同”。1 三同：大小相同、性質(zhì)相同、同時(shí)存在消失具有同時(shí)性2 三不同：方向不同、作用對(duì)象不同、作用的效果不同?？键c(diǎn)5：力學(xué)單位制在力學(xué)中，選用質(zhì)量、時(shí)間、長(zhǎng)度三個(gè)物理量的單位作為基本單位，選定基本單位后，由物

6、理公式推導(dǎo)出的單位叫導(dǎo)出單位。基本單位和導(dǎo)出單位一起組成國(guó)際單位制。3、復(fù)習(xí)方案基礎(chǔ)過關(guān)重難點(diǎn)： 牛頓第三定律例3.物體靜止在水平桌面上，則（ ）A. 桌面對(duì)物體的支持力的大小等于物體的重力，這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力。B. 物體所受的重力和桌面對(duì)它的的支持力是一對(duì)作用力與反作用力。C. 物體對(duì)桌面的壓力就是物體的重力，這兩個(gè)力是同一種性質(zhì)的力。D. 物體對(duì)桌面的壓力和桌面對(duì)物體的支持力是一對(duì)平衡力。解析： AB選項(xiàng)：受力分析可以得到A選項(xiàng)對(duì)BD選項(xiàng)錯(cuò)。C選項(xiàng)：物體對(duì)桌面的壓力的性質(zhì)是彈力所以C選項(xiàng)錯(cuò)。答案：A點(diǎn)評(píng)：解決這類問題的關(guān)鍵：是對(duì)牛頓第三定律的全面理解，任何運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下一對(duì)任何性質(zhì)的作用力和

7、反作用力大小相等、方向相反，要注意區(qū)分平衡力與作用力、反作用力。典型例題 例4物體A、B都靜止在同一水平面上，它們的質(zhì)量分別是mA和mB，與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為A和B.用平行于水平面的力F分別拉物體A、B，得到加速度a和拉力F的關(guān)系圖象分別如圖中A、B所示（1）利用圖象求出兩個(gè)物體的質(zhì)量mA 和mB.甲同學(xué)分析的過程是：從圖象中得到F=12N時(shí)，A物體的加速度aA=4m/s2，B物體的加速度aB=2m/s2，根據(jù)牛頓定律導(dǎo)出：;乙同學(xué)的分析過程是：從圖象中得出直線A、B的斜率為：kAtan45°=1,kB=tan26°34=0.5,而 . 請(qǐng)判斷甲、乙兩個(gè)同學(xué)結(jié)論的

8、對(duì)和錯(cuò)，并分析錯(cuò)誤的原因.如果兩個(gè)同學(xué)都錯(cuò)，分析各自的錯(cuò)誤原因后再計(jì)算正確的結(jié)果.（2）根據(jù)圖象計(jì)算A、B兩物體與水平面之間動(dòng)摩擦因數(shù)A和B的數(shù)值.解析：(1)甲同學(xué)的解法是錯(cuò)誤,因?yàn)槠浜雎粤嘶瑒?dòng)摩擦力;乙同學(xué)的解法也是錯(cuò)誤的,因?yàn)樽鴺?biāo)系的縱橫坐標(biāo)的單位長(zhǎng)度表示數(shù)值不同。正確的解法：對(duì)A其斜率為 因此 對(duì)B其斜率為 因此 (2)對(duì)A和B當(dāng)拉力為4N時(shí),加速度為0 對(duì)A有 F=AmAg 得 對(duì)B有 F=BmBg 得 點(diǎn)評(píng)：受力分析是學(xué)好高中物理的奠基石，同學(xué)們要培養(yǎng)正確受力的習(xí)慣。第2課時(shí) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用（一）：兩類基本問題1、高考解讀真題品析知識(shí)：牛頓運(yùn)動(dòng)定律中的兩類基本問題：已知受力求運(yùn)

9、動(dòng)和已知運(yùn)動(dòng)求受力 例1. （江蘇卷）13.（15分）航模興趣小組設(shè)計(jì)出一架遙控飛行器，其質(zhì)量m =2，動(dòng)力系統(tǒng)提供的恒定升力F =28 N 。試飛時(shí)，飛行器從地面由靜止開始豎直上升。設(shè)飛行器飛行時(shí)所受的阻力大小不變，g取10m/s2。 （1）第一次試飛，飛行器飛行t1 = 8 s 時(shí)到達(dá)高度H = 64 m。求飛行器所阻力f的大小； （2）第二次試飛，飛行器飛行t2 = 6 s 時(shí)遙控器出現(xiàn)故障，飛行器立即失去升力。求飛行器能達(dá)到的最大高度h；（3）為了使飛行器不致墜落到地面，求飛行器從開始下落到恢復(fù)升力的最長(zhǎng)時(shí)間t3 。解析：（1）第一次飛行中，設(shè)加速度為勻加速運(yùn)動(dòng)由牛頓第二定律解得（2）

10、第二次飛行中，設(shè)失去升力時(shí)的速度為，上升的高度為勻加速運(yùn)動(dòng) 設(shè)失去升力后的速度為，上升的高度為由牛頓第二定律 解得（3）設(shè)失去升力下降階段加速度為；恢復(fù)升力后加速度為，恢復(fù)升力時(shí)速度為由牛頓第二定律 F+f-mg=ma4且V3=a3t3解得t3=(s)(或2.1s)答案：4N 42m 2.1S點(diǎn)評(píng)：牛頓運(yùn)動(dòng)定律兩類基本問題解題的一般步驟由物體所受的力的情況推斷出物體運(yùn)動(dòng)的情況：確定研究對(duì)象，對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，并畫出物體的受力圖根據(jù)力的合成或分解求出合外力（大小、方向）根據(jù)牛頓第二定律列方程，并求出物體的加速度結(jié)合題中所給的物體運(yùn)動(dòng)的初始條件，選擇運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出說(shuō)需要的運(yùn)動(dòng)學(xué)量。由物體運(yùn)動(dòng)

11、的情況推斷出物體所受的未知力的情況：確定研究對(duì)象根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況，利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體的加速度對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析根據(jù)牛頓第二定律確定物體所受的合外力從而求出未知力。熱點(diǎn)關(guān)注知識(shí)： 受力分析、過程分析、牛頓第二定律例2. （14分）“神舟”六號(hào)飛船完成了預(yù)定空間科學(xué)和技術(shù)試驗(yàn)任務(wù)后，返回艙于2005年10月17日4時(shí)11分開始從太空向地球表面按預(yù)定軌道返回，在離地10km的高度打開阻力降落傘減速下降，這一過程中若返回艙所受阻力與速度的平方成正比，比例系數(shù)（空氣阻力系數(shù)）為k，設(shè)返回艙總質(zhì)量M=3000kg，所受空氣浮力恒定不變，且認(rèn)為豎直降落。從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，返回艙的運(yùn)動(dòng)v-t圖象如圖中的A

12、D曲線所示，圖中AB是曲線在A點(diǎn)的切線，切線交于橫軸一點(diǎn)B的坐標(biāo)為（8，0），CD是平行橫軸的直線，交縱軸于C點(diǎn)C的坐標(biāo)為（0，8）。G=10m/s2，請(qǐng)解決下列問題：（1）在初始時(shí)刻v0=160m/s時(shí)，它的加速度多大？（2）推證空氣阻力系數(shù)k 的表達(dá)式并算出其數(shù)值。（3）返回艙在距離高度h=1m時(shí)，飛船底部的4個(gè)反推力小火箭點(diǎn)火工作，使其速度由8m/s迅速減至1m/s后落在地面上，若忽略燃料質(zhì)量的減少對(duì)返回艙總質(zhì)量的影響，并忽略此階段速度變化而引起空氣阻力的變化，試估算每支小火箭的平均推力（計(jì)算結(jié)果取兩位有效數(shù)字） 2、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)考點(diǎn)1.兩類動(dòng)力學(xué)問題1. 已知物體的受力情況，求物體的運(yùn)動(dòng)情

13、況。2. 已知物體的運(yùn)動(dòng)情況，求物體的受力情況。 考點(diǎn)2.分析兩類問題的基本方法1. 抓住受力情況和運(yùn)動(dòng)情況之間的聯(lián)系的橋梁-加速度。2. 分析流程圖3、復(fù)習(xí)方案基礎(chǔ)過關(guān)重難點(diǎn)：受力分析+過程分析 例3.為了節(jié)省能量，某商場(chǎng)安裝了智能化的電動(dòng)扶梯。無(wú)人乘行時(shí)，扶梯運(yùn)轉(zhuǎn)得很慢；有人站上扶梯時(shí)，它會(huì)先慢慢加速，再勻速運(yùn)轉(zhuǎn)。一顧客乘扶梯上樓，恰好經(jīng)歷了這兩個(gè)過程，如圖所示。那么下列說(shuō)法中正確的是A. 顧客始終受到三個(gè)力的作用B. 顧客始終處于超重狀態(tài)FNmgfaC. 顧客對(duì)扶梯作用力的方向先指向左下方，再豎直向下D. 顧客對(duì)扶梯作用的方向先指向右下方，再豎直向下解析：在慢慢加速的過程中顧客受到的摩擦

14、力水平向左，電梯對(duì)其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上，由牛頓第三定律，它的反作用力即人對(duì)電梯的作用方向指向向左下；在勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，顧客與電梯間的摩擦力等于零，顧客對(duì)扶梯的作用僅剩下壓力，方向沿豎直向下。 答案：C點(diǎn)評(píng)：運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變?nèi)Q于受力情況，準(zhǔn)確的受力分析是解決好運(yùn)動(dòng)情景的基礎(chǔ)。典型例題例4(15分) 如圖所示，長(zhǎng)，高，質(zhì)量的長(zhǎng)方體木箱，在水平面上向右做直線運(yùn)動(dòng)當(dāng)木箱的速度時(shí)，對(duì)木箱施加一個(gè)方向水平向左的恒力，并同時(shí)將一個(gè)質(zhì)量的小球輕放在距木箱右端的P點(diǎn)（小球可視為質(zhì)點(diǎn)，放在P點(diǎn)時(shí)相對(duì)于地面的速度為零），經(jīng)過一段時(shí)間，小球脫離木箱落到地面木箱與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，其他摩擦均不

15、計(jì)取求：（1）小球從離開木箱開始至落到地面所用的時(shí)間；（2）小球放上P點(diǎn)后，木箱向右運(yùn)動(dòng)的最大位移；（3）小球離開木箱時(shí)木箱的速度 解析： 第3課時(shí) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用（二）：共點(diǎn)力的平衡 超重和失重1、高考解讀真題品析知識(shí)：V-t圖；超、失重 例1.某人在地面上用彈簧秤稱得體重為490N。他將彈簧秤移至電梯內(nèi)稱其體重，至?xí)r間段內(nèi)，彈簧秤的示數(shù)如圖所示，電梯運(yùn)行的v-t圖可能是（取電梯向上運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎┙馕觯河蓤D可知，在t0- t1時(shí)間內(nèi)，彈簧秤的示數(shù)小于實(shí)際重量，則處于失重狀態(tài)，此時(shí)具有向下的加速度，在t1-t2階段彈簧秤示數(shù)等于實(shí)際重量，則既不超重也不失重，在t2-t3階段，彈簧秤示數(shù)大

16、于實(shí)際重量，則處于超重狀態(tài)，具有向上的加速度，若電梯向下運(yùn)動(dòng)，則t0-t1時(shí)間內(nèi)向下加速， t1-t2階段勻速運(yùn)動(dòng)，t2-t3階段減速下降，A正確；BD不能實(shí)現(xiàn)人進(jìn)入電梯由靜止開始運(yùn)動(dòng)，C項(xiàng)t0-t1內(nèi)超重，不符合題意。答案：A點(diǎn)評(píng)：正確識(shí)圖、用圖理解好物理情景。對(duì)超重、失重的理解：超重并不是說(shuō)重力增加了，失重并不是說(shuō)重力減小了，完全失重也不是說(shuō)重力完全消失了。在發(fā)生這些現(xiàn)象時(shí)，物體的重力依然存在，且不發(fā)生變化，只是物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┌l(fā)生變化。在完全失重的狀態(tài)下，平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會(huì)完全消失，如單擺停擺、天平失效、浸在水中的物體不再受浮力、液體柱不再產(chǎn)生向下的壓

17、強(qiáng)等。熱點(diǎn)關(guān)注知識(shí)：失重的理解 例2. 科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，在月球表面：沒有空氣；重力加速度約為地球表面的1/6；沒有磁場(chǎng)。若宇航員登上月球后，在空中同時(shí)釋放氫氣球和鉛球，忽略地球和其他星球?qū)υ虑虻挠绊懀韵抡f(shuō)法正確的有（ ）A、氫氣球和鉛球都處于超重狀態(tài)B、氫氣球?qū)⑾蛏霞铀偕仙?，鉛球加速下落C、氫氣球和鉛球都將下落，但鉛球先落到地面D、氫氣球和鉛球都將下落，且同時(shí)落地解析：沒有空氣，說(shuō)明物體不受浮力B選項(xiàng)錯(cuò)。重力加速度約為地球表面的1/6，說(shuō)明物體要下落且同時(shí)落地D選項(xiàng)對(duì)。答案：D 2、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)考點(diǎn)。1.超重：當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí)，物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w本身重力的現(xiàn)象。

18、 2. 失重：當(dāng)物體具 有向下的加速度時(shí)，物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w本身重力的現(xiàn)象。3. 完全失重：當(dāng)物體的以加速度a=g豎直向下加速或豎直向上減速時(shí)（自由落體運(yùn)動(dòng)、豎直上拋運(yùn)動(dòng)），物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┑扔诹愕默F(xiàn)象。3、復(fù)習(xí)方案基礎(chǔ)過關(guān)重難點(diǎn)：牛頓運(yùn)動(dòng)定律、受力分析、過程分析、能量問題 例3. （09年江蘇物理）9.如圖所示，兩質(zhì)量相等的物塊A、B通過一輕質(zhì)彈簧連接，B足夠長(zhǎng)、放置在水平面上，所有接觸面均光滑。彈簧開始時(shí)處于原長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)過程中始終處在彈性限度內(nèi)。在物塊A上施加一個(gè)水平恒力，A、B從靜止開始運(yùn)動(dòng)到第一次速度相等的過程中，下列說(shuō)法中正確的有A當(dāng)A

19、、B加速度相等時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能最大B當(dāng)A、B加速度相等時(shí)，A、B的速度差最大C當(dāng)A、B的速度相等時(shí)，A的速度達(dá)到最大D當(dāng)A、B的速度相等時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大 解析：對(duì)A、B在水平方向受力分析如圖，F(xiàn)1為彈簧的拉力；當(dāng)加速度大小相同為a時(shí)，對(duì)有，對(duì)有，得，在整個(gè)過程中的合力（加速度）一直減小而的合力（加速度）一直增大，在達(dá)到共同加速度之前A的合力（加速度）一直大于的合力（加速度），之后A的合力（加速度）一直小于的合力（加速度）。兩物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖，tl時(shí)刻，兩物體加速度相等，斜率相同，速度差最大，t2時(shí)刻兩物體的速度相等，速度達(dá)到最大值，兩實(shí)線之間圍成的面積有最大值即兩物體的相對(duì)位移最大，彈簧被拉到最長(zhǎng)；除重力和彈簧彈力外其它力對(duì)系統(tǒng)正功，系統(tǒng)機(jī)械能增加，tl時(shí)刻之后拉力依然做正功，即加速度相等時(shí)，系統(tǒng)機(jī)械能并非最大值。 答案：BCD點(diǎn)評(píng)：處理本題的關(guān)鍵是對(duì)物體進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)過程分析，使用圖象處理則可以使問題大大簡(jiǎn)化。典型例題 例4（09年安徽卷）22（14分