牛頓運動定律(學(xué)生)

1、牛頓運動定律(學(xué)生)牛頓運動定律(學(xué)生)15/15牛頓運動定律(學(xué)生)三、牛頓運動定律的應(yīng)用要點歸納(一)深刻理解牛頓第一、第三定律1牛頓第必然律(慣性定律)所有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類狀態(tài)為止(1)理解要點運動是物體的一種屬性，物體的運動不需要力來保持它定性地揭穿了運動與力的關(guān)系：力是改變物體運動狀態(tài)的原因，是使物體產(chǎn)生加速度的原因牛頓第必然律是牛頓第二定律的基礎(chǔ)，不能夠認(rèn)為它是牛頓第二定律合外力為零時的特例牛頓第必然律定性地給出了力與運動的關(guān)系，第二定律定量地給用心與運動的關(guān)系(2)慣性：物體保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫做慣性慣性是物體

2、的固有屬性，與物體的受力狀況及運動狀態(tài)沒關(guān)質(zhì)量是物體慣性大小的量度2牛頓第三定律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，可用公式表示為FF(2)作用力與反作用力必然是同種性質(zhì)的力，作用收效不能夠抵消牛頓第三定律的應(yīng)用特別廣泛，凡是涉及兩個或兩個以上物體的物理情境、過程的解答，經(jīng)常都需要應(yīng)用這必然律(二)牛頓第二定律1定律內(nèi)容物體的加速度a跟物體所受的合外力F合成正比，跟物體的質(zhì)量m成反比2公式：F合ma理解要點因果性：F合是產(chǎn)生加速度a的原因，它們同時產(chǎn)生，同時變化，同時存在，同時消失方向性：a與F合都是矢量，方向嚴(yán)格同樣瞬時性和對應(yīng)性：a為某時刻某物體的加速度

3、，F(xiàn)合是該時刻作用在該物體上的合外力3應(yīng)用牛頓第二定律解題的一般步驟：(1)確定研究對象；(2)解析研究對象的受力狀況，畫出受力解析圖并找出加速度的方向；建立直角坐標(biāo)系，使盡可能多的力或加速度落在坐標(biāo)軸上，并將其余的力或加速度分解到兩坐標(biāo)軸上；(4)分別沿x軸方向和y軸方向應(yīng)用牛頓第二定律列出方程；(5)一致單位，計算數(shù)值熱點、要點、難點一、正交分解法在動力學(xué)問題中的應(yīng)用當(dāng)物體碰到多個方向的外力作用產(chǎn)生加速度時，常要用到正交分解法1在合適的方向建立直角坐標(biāo)系，使需要分解的矢量盡可能少2Fx合max合，F(xiàn)y合ma，F(xiàn)may合z合z合3正交分解法對本章各樣問題，甚至對整個高中物理來說都是一重要的思

4、想方法例6如圖115甲所示，在風(fēng)洞實驗室里，一根足夠長的細(xì)桿與水平面成37固定，質(zhì)量m1kg的小球穿在細(xì)桿上靜止于細(xì)桿底端O點現(xiàn)有水平向右的風(fēng)力F作用于小球上，經(jīng)時間t12s后停止，小球沿細(xì)桿運動的部分vt圖象如圖115乙所示試求：(取g10m/s2，sin370.6，cos370.8)圖115(1)小球在02s內(nèi)的加速度a1和24s內(nèi)的加速度a2(2)風(fēng)對小球的作用力F的大小二、連接體問題(整體法與隔斷法)高考卷中常出現(xiàn)涉及兩個研究對象的動力學(xué)問題，其中又包含兩種狀況：一是兩對象的速度同樣需解析它們之間的相互作用，二是兩對象的加速度不同樣需解析各自的運動或受力隔斷(或與整體法相結(jié)合)的思想方

5、法是辦理這類問題的重要手段1整體法是指當(dāng)連接體內(nèi)(即系統(tǒng)內(nèi))各物體擁有同樣的加速度時，能夠把連接體內(nèi)所有物體組成的系統(tǒng)作為整體考慮，解析其受力狀況，運用牛頓第二定律對整體列方程求解的方法2隔斷法是指當(dāng)研究對象涉及由多個物體組成的系統(tǒng)時，若要求連接體內(nèi)物體間的相互作用力，則應(yīng)把某個物體或某幾個物體從系統(tǒng)中隔斷出來，解析其受力狀況及運動狀況，再利用牛頓第二定律對隔斷出來的物體列式求解的方法3當(dāng)連接體中各物體運動的加速度同樣或要求合外力時，優(yōu)先考慮整體法；當(dāng)連接體中各物體運動的加速度不同樣或要求物體間的作用力時，優(yōu)先考慮隔斷法有時一個問題要兩種方法結(jié)合起來使用才能解決例7如圖116所示，在圓滑的水平

6、川面上有兩個質(zhì)量相等的物體，中間用勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，在外力F1、F2的作用下運動已知F1F2，當(dāng)運動達(dá)到穩(wěn)準(zhǔn)時，彈簧的伸長量為()圖116AF1F2BF1F2k2kCF1F2DF1F22kk同類拓展3如圖117所示，質(zhì)量為m的小物塊A放在質(zhì)量為M的木板B的左端，B在水平拉力的作用下沿水平川面勻速向右滑動，且A、B相對靜止某時刻撤去水平拉力，經(jīng)過一段時間，B在地面上滑行了一段距離x，A在B上有關(guān)于B向右滑行了一段距離L(設(shè)木板B足夠長)后A和B都停了下來已知A、B間的動摩擦因數(shù)為1，B與地面間的動摩擦因數(shù)為x的表達(dá)式應(yīng)為()2，且2，則1圖117M(Mm)LAxmLBxmCx1MLDx

7、1ML2121()(mM)()(mM)三、臨界問題例8如圖118甲所示，滑塊A置于圓滑的水平面上，一細(xì)線的一端固定于傾角為45、質(zhì)量為M的圓滑楔形滑塊A的頂端P處，細(xì)線另一端拴一質(zhì)量為m的小球B現(xiàn)對滑塊施加一水平方向的恒力F，要使小球B能相對斜面靜止，恒力F應(yīng)滿足什么條件？圖118甲四、超重與失重問題1超重與失重可是物體在豎直方向上擁有加速度時所受支持力不等于重力的狀況2要注意翱翔器繞地球做圓周運動時在豎直方向上擁有向心加速度，處于失重狀態(tài)例9為了測量某住處大樓每層的平均高度(層高)及電梯的運行狀況，甲、乙兩位同學(xué)在一樓電梯內(nèi)用電子體重計及秒表進(jìn)行了以下實驗：質(zhì)量m50kg的甲同學(xué)站在體重計上

8、，乙同學(xué)記錄電梯從地面一樓到頂層的過程中，體重計的示數(shù)隨時間變化的狀況，并作出了如圖119甲所示的圖象已知t0時，電梯靜止不動，從電梯內(nèi)樓層按鈕上獲知該大樓共19層求：(1)電梯啟動和制動時的加速度大小(2)該大樓的層高圖119甲經(jīng)典考題在本專題中，正交分解、整體與隔斷相結(jié)合是最重要也是最常用的思想方法，觀察的要點力的獨立性原理、運動圖象的應(yīng)用次之，在高考中出現(xiàn)的概率也較大是高考中1有一個直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB豎直向下，表面圓滑AO上套有小環(huán)P，OB上套有小環(huán)Q，兩環(huán)質(zhì)量均為m，兩環(huán)間由一根質(zhì)量可忽略、不能伸長的細(xì)繩相連，并在某一地址平衡(如圖120甲所示)現(xiàn)將P環(huán)向左移

9、一小段距離，兩環(huán)再次達(dá)到平衡，那么將搬動后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)比較，AO桿對P環(huán)的支持力N和細(xì)繩上的拉力T的變化狀況是1998年高考上海物理卷()圖120甲AN不變，T變大BN不變，T變小CN變大，T變大DN變大，T變小2如圖121甲所示，在傾角為的固定圓滑斜面上有一塊用繩子拴著的長木板，木板上站著一只貓已知木板的質(zhì)量是貓的質(zhì)量的2倍當(dāng)繩子突然斷開時，貓馬上沿著板向上跑，以保持其相對斜面的地址不變則此時木板沿斜面下滑的加速度為2004年高考全國理綜卷()圖121甲gA2sinBgsin3C2gsinD2gsin3如圖122所示，某貨場需將質(zhì)量m100kg的貨物(可視1為質(zhì)點)從高處運送至

10、地面，為防備貨物與地面發(fā)生撞擊，現(xiàn)利用固定于地面的圓滑四分之一圓軌道，使貨物由軌道頂端無初速度滑下，軌道半徑R1.8m地面上緊靠軌道依次排放兩塊完好同樣的木板A、B，長度均為l2m，質(zhì)量均為m100kg，木板上表面與軌道2尾端相切貨物與木板間的動摩擦因數(shù)為20.2(最大靜1，木板與地面間的動摩擦因數(shù)摩擦力與滑動摩擦力大小相等，取g10m/s2)2009年高考山東理綜卷(1)求貨物到達(dá)圓軌道尾端時對軌道的壓力(2)若貨物滑上木板A時，木板不動，而滑上木板B時，木板B開始滑動，求應(yīng)滿足1的條件(3)若10.5，求貨物滑到木板A尾端時的速度和在木板A上運動的時間4如圖123甲所示，P、Q為某地區(qū)水平

11、川面上的兩點，在P點正下方一球形地區(qū)內(nèi)積蓄有石油假定地區(qū)周圍巖石平均分布，密度為；石油密度遠(yuǎn)小于，可將上述球形地區(qū)視為空腔若是沒有這一空腔，則該地區(qū)重力加速度(正常值)沿豎直方向；當(dāng)存在空腔時，該地區(qū)重力加速度的大小和方向會與正常狀況有渺小偏離重力加速度在原豎直方向(即PO方向)上的投影有關(guān)于正常值的偏離叫做“重力加速度失態(tài)”為了探望石油地區(qū)的地址和石油儲量，常利用P點周邊重力加速度失態(tài)現(xiàn)象已知引力常數(shù)為G圖123甲(1)設(shè)球形空腔體積為V，球心深度為d(遠(yuǎn)小于地球半徑)，PQx，求空腔所引起的Q點處的重力加速度失態(tài)(2)若在水平川面上半徑L的范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)：重力加速度失態(tài)值在與k(k1)之間變化

12、，且重力加速度失態(tài)的最大值出現(xiàn)在半徑為L的范圍的中心，若是這類失態(tài)是由于地下存在某一球形空腔造成的，試求此球形空腔球心的深度和空腔的體積能力演練一、選擇題(104分)1以下列圖，A、B是兩個長方形物塊，F(xiàn)是作用在物塊B上沿水平方向的力，A和B以同樣的速度在水平川面C上做勻速直線運動(空氣阻力不計)由此可知，A、B間的動摩擦因數(shù)1和B、C間的動摩擦因數(shù)2有可能是()A10，20B10，20C10，20D10，202以下列圖，從傾角為、高h(yuǎn)1.8m的斜面頂端A處水平拋出一石子，石子恰巧落在這個斜面底端的B點處石子拋出后，經(jīng)時間t距斜面最遠(yuǎn)，則時間t的大小為(取g10m/s2)()A0.1sB0.2

13、sC0.3sD0.6s3在輕繩的兩端各拴一個小球，一人用手拿著上端的小球站在3樓的天臺上，放手后讓小球自由下落，兩小球接踵落地的時間差為T若是站在4樓的天臺上，同樣放手讓小球自由下落，則兩小球接踵落地的時間差將()A不變B增大C減小D無法判斷4如圖甲所示，小球靜止在小車中的圓滑斜面A和圓滑豎直擋板B之間，原來小車向左勻速運動現(xiàn)在小車改為向左減速運動，那么關(guān)于斜面對小球的彈力NA的大小和擋板B對小球的彈力NB的大小，以下說法正確的選項是()甲ANA不變，NB減小CNB有可能增大BNA增大，NB不變DNA可能為零5小球從空中自由下落，與水平川面第一次相碰后彈到空中某一高度，其速度隨時間變化的關(guān)系以

14、下列圖，則()A小球第一次反彈后的速度大小為3m/sB小球碰撞時速度的改變量為2m/sC小球是從5m高處自由下落的D小球反彈起的最大高度為0.45m6如圖甲所示，四個質(zhì)量、形狀同樣的斜面體放在粗糙的水平面上，將四個質(zhì)量同樣的物塊放在斜面頂端，因物塊與斜面的摩擦力不同樣，四個物塊運動狀況不同樣A物塊放上后勻加速下滑，B物塊獲一初速度后勻速下滑，C物塊獲一初速度后勻減速下滑，D物塊放上后靜止在斜面上若在上述四種狀況下斜面體均保持靜止且對地面的壓力依次為F1、F2、F3、F4，則它們的大小關(guān)系是()甲F1F2F3F4CF1F2F4F3F1F2F3F4F1F3F2F47把一鋼球系在一根彈性繩的一端，繩

15、的另一端固定在天花板上，先把鋼球托起(以下列圖)，爾后放手若彈性繩的伸長向來在彈性限度內(nèi)，關(guān)于鋼球的加速度a、速度v隨時間t變化的圖象，以下說法正確的選項是()A甲為at圖象B乙為at圖象C丙為vt圖象D丁為vt圖象8以下列圖，足夠長的水平傳達(dá)帶以速度v沿順時針方向運動，傳達(dá)帶的右端與圓滑曲面的底部圓滑連接，曲面上的A點距離底部的高度h0.45m一小物塊從A點靜止滑下，再滑上傳達(dá)帶，經(jīng)過一段時間又返回曲面g取10m/s2，則以下說法正確的選項是()A若v1m/s，則小物塊能回到A點B若v2m/s，則小物塊能回到A點C若v5m/s，則小物塊能回到A點D無論v等于多少，小物塊均能回到A點9如圖甲所

16、示，質(zhì)量為m的物體用細(xì)繩拴住放在粗糙的水平傳達(dá)帶上，物體距傳達(dá)帶左端的距離為L當(dāng)傳達(dá)帶分別以v1、v2的速度逆時針轉(zhuǎn)動(v1v2)，穩(wěn)準(zhǔn)時繩與水平方向的夾角為，繩中的拉力分別為F1，F(xiàn)2；若剪斷細(xì)繩時，物體到達(dá)左端的時間分別為t1、t2，則以下說法正確的選項是()甲AF1F2BF1F2Ct必然大于t2Dt可能等于t11210靜電透鏡是利用靜電場使電子束匯聚或發(fā)散的一種裝置，其中某部分靜電場的分布如圖甲所示圖中虛線表示這個靜電場在xOy平面內(nèi)的一族等勢線，等勢線形狀關(guān)于Ox軸、Oy軸對稱等勢線的電勢沿x軸正方向增加，且相鄰兩等勢線的電勢差相等一個電子經(jīng)過P點(其橫坐標(biāo)為x0)時，速度與Ox軸平行

17、，合適控制實驗條件，使該電子經(jīng)過電場區(qū)域時僅在Ox軸上方運動在經(jīng)過電場所區(qū)過程中，該電子沿y軸方向的分速度vy隨處點坐標(biāo)x變化的表示圖是圖乙中的()甲乙二、非選擇題(共60分)11(6分)在某次實驗中獲取小車做直線運動的st關(guān)系以下列圖(1)由圖能夠確定，小車在AC段和DE段的運動分別為AAC段是勻加速運動，DE段是勻速運動BAC段是加速運動，DE段是勻加速運動CAC段是加速運動；DE段是勻速運動DAC段是勻加速運動；DE段是勻加速運動(2)在與AB、AC、AD對應(yīng)的平均速度中，最湊近小車在()A點的瞬時速度是_段中的平均速度12(9分)當(dāng)物體從高空下落時，其所受阻力會隨物體速度的增大而增大，

18、因此物體下落一段距離后將保持勻速運動狀態(tài)，這個速度稱為此物體下落的收尾速度研究發(fā)現(xiàn)，在同樣環(huán)境下，球形物體的收尾速度僅與球的半徑和質(zhì)量有關(guān)下表是某次研究的實驗數(shù)據(jù)小球編號ABCDE小球的半徑(103m)0.50.51.522.5小球的質(zhì)量(106kg)254540100小球的收尾速度(m/s)1640402032(1)依照表中的數(shù)據(jù)，求出B球與C球達(dá)到收尾速度時所受的阻力之比(2)依照表中的數(shù)據(jù)，歸納出球形物體所受的阻力f與球的速度大小及球的半徑之間的關(guān)系(寫出有關(guān)表達(dá)式，并求出比率系數(shù)，重力加速度g取9.8m/s2)(3)現(xiàn)將C球和D球用輕質(zhì)細(xì)線連接，若它們在下落時所受的阻力與單獨下落時的規(guī)

19、律同樣，讓它們同時從足夠高的同一高度下落，試求出它們的收尾速度，并判斷它們落地的順序(不需要寫出判斷原因)13(10分)將一平板支撐成一斜面，一石塊能夠沿著斜面往不同樣的方向滑行，如圖所示若是使石塊擁有初速度v，方向沿斜面向下，那么它將做勻減速運動，經(jīng)過距離L1后停下來；若是使石塊擁有同樣大小的速度，但方向沿斜面向上，它將向上運動距離L2后停下來現(xiàn)在平板上沿水平方向釘一圓滑木條(圖中MN所示)，木條的側(cè)邊與斜面垂直若是使石塊在水平方向以與前兩種狀況同樣大小的初速度緊貼著圓滑木條運動，求石塊在水平方向經(jīng)過的距離L14(10分)以下列圖，一固定的斜面傾角為30，一邊與地面垂直，頂上有必然滑輪一嬌嫩的細(xì)線超出定滑輪，兩端分別與物塊A和B連接，A的質(zhì)量為4m，B的質(zhì)量為m開始時將B按在地面上不動，爾后松開手，讓A沿斜面下滑而B上升物塊A與斜面間無摩擦當(dāng)A沿斜面下滑s距離后，細(xì)線突然斷了，求物塊B上升的最大