新教材 人教版高中物理必修第一冊(cè) 第四章 運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系 知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)提煉匯總

第四章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系

1.牛頓第一定律............................................................-1-

2.實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系........................................-5-

3.牛頓第二定律...........................................................-10-

4.力學(xué)單位制.............................................................-15-

5.牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用......................................................-19-

6.超重和失重.............................................................-24-

1.牛頓第一定律

知識(shí)點(diǎn)1理想實(shí)驗(yàn)的魅力

1.力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的不同認(rèn)識(shí)

代表人物主要觀點(diǎn)

亞里士必須有力作用在物體上，物體才能一運(yùn)動(dòng)一;沒(méi)有力的作用，物體

多德就要靜止

伽利略力不是一維持一物體運(yùn)動(dòng)的原因

如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒(méi)有受到力的作用,它將繼續(xù)以同一速度

笛卡兒

沿同——直正運(yùn)動(dòng)，既不停下來(lái)也不偏離原來(lái)的_方瓦

2.伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)：

(1)理想實(shí)驗(yàn)：讓小球沿一個(gè)斜面從靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，再讓小球沖上第二

個(gè)斜面，如果沒(méi)有摩擦，無(wú)論第二個(gè)斜面的傾角如何，小球達(dá)到的高度.相同.。

若將第二個(gè)斜面放平，小球?qū)⒂肋h(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：力不是維持

物體運(yùn)動(dòng)的原因一.

知識(shí)點(diǎn)2牛頓第一定律

1.內(nèi)容：一切物體總保持一勻速直線運(yùn)動(dòng)一狀態(tài)或靜止一狀態(tài),除非作用

在它上面的外力迫使它改變這種狀態(tài)。

2.力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而是一改變.物體運(yùn)

動(dòng)狀態(tài)的原因。

知識(shí)點(diǎn)3慣性與質(zhì)量

1.慣性：物體具有保持原來(lái)勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫

作慣性。

2.慣性的量度：質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度。

考點(diǎn)對(duì)牛頓第一定律的理解

情境導(dǎo)入

在足球場(chǎng)上，為了不使足球停下來(lái)，運(yùn)動(dòng)員帶球前進(jìn)必須不斷用腳輕輕地踢撥

足球（如下圖甲）。又如為了不使自行車減速，總要不斷地用力蹬腳踏板（如下圖乙）。

這些現(xiàn)象不正說(shuō)明了運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持嗎？那為什么又說(shuō)“力不是維持物體運(yùn)動(dòng)

的原因”？

提示：這一問(wèn)題，我們可以這樣思考：如果足球不是在草地上滾動(dòng)，而是以相

同的初速度在水平的水泥地板上滾動(dòng)，它將會(huì)滾出比草地上遠(yuǎn)得多的距離，這說(shuō)

明了由于阻力的存在才導(dǎo)致足球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變，足球在草地上滾動(dòng)時(shí)所

受阻力大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)很快發(fā)生改變；足球在水泥地面上滾動(dòng)時(shí)所受阻力小，運(yùn)動(dòng)

狀態(tài)改變得慢，但終究還是要停下來(lái)。在盤帶足球時(shí)，人對(duì)足球施加力的作用，

恰恰是起了使足球已經(jīng)變小的運(yùn)動(dòng)速度再變大的作用。自行車的例子也是同樣的

道理。

這兩個(gè)例子都充分說(shuō)明了阻力能使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變（物體的速度變

?。?，動(dòng)力也能使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變（物體的速度變大），即力不是維持物體

運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。

要點(diǎn)提煉

1.牛頓第一定律的物理意義：

（1）揭示了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：

①力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因：物體受力的作用，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就一定發(fā)生

改變，并且產(chǎn)生加速度。

②力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因：物體若不受力，它將做勻速直線運(yùn)動(dòng)或者保持

靜止?fàn)顟B(tài)。

(2)揭示了一切物體都具有的一種屬性—慣性，所以牛頓第一定律也叫慣性定

律。

2.物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的三種情況：

(1)速度的方向不變，只有大小改變。(物體做直線運(yùn)動(dòng))

(2)速度的大小不變，只有方向改變。(物體做勻速曲線運(yùn)動(dòng))

(3)速度的大小和方向同時(shí)發(fā)生改變。(物體做變速曲線運(yùn)動(dòng))

特別提醒

(1)牛頓第一定律所描述的是物體不受外力作用時(shí)的狀態(tài)，與物體所受合外力為

零是等效的。

(2)牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律，它是在理想實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上總結(jié)得出的。

(3)牛頓第一定律只適用于慣性參考系中的運(yùn)動(dòng)，在非慣性參考系中不適用。

典例剖析

典題1根據(jù)牛頓第一定律下列說(shuō)法中正確的是(C)

A.靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體，一定不受任何外力作用

B.物體運(yùn)動(dòng)不停止是因?yàn)槭艿搅Φ淖饔?/p>

C.要改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，必須有外力作用

D.外力停止作用后，物體由于慣性會(huì)很快停下來(lái)

不受力時(shí)靜止或受力時(shí)狀

思路引導(dǎo):一定律I勻速直線運(yùn)動(dòng)態(tài)改變

解析：若物體受的合力為零，可能處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；物體運(yùn)

動(dòng)不停止是因?yàn)閼T性的原因，運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持，B錯(cuò)誤；力不是維持物體運(yùn)動(dòng)

的原因，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，故C正確；由牛頓第一定律可知，外力

停止作用后，物體由于慣性會(huì)保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故D錯(cuò)誤，故選C。

思維升華：牛頓第一定律巧應(yīng)用

(1)由“因”索“果”：在判斷力與運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系時(shí)，一定要把握準(zhǔn)牛頓第一

定律的含義，即力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。

(2)由“果”索“因”：如果物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，則物體必然受到不為零

的合外力的作用，所以判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否改變以及如何改變，應(yīng)分析物體

的受力情況。

(3)應(yīng)用步驟:應(yīng)用牛頓第一定律解釋有關(guān)現(xiàn)象時(shí)，一要看物體原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，

二要看物體現(xiàn)在的受力情況及所受合力是否為零，最后判斷由于物體具有慣性將

會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象。

考點(diǎn)對(duì)慣性概念的理解

情境導(dǎo)入

錘頭松了，把錘柄的一端在凳子上撞擊幾下，錘頭就套緊了，為什么？試解釋

其中的原因。

提示：錘與柄原來(lái)都處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，柄撞在凳子上受到阻力作用，改變了它的

運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，就停止了運(yùn)動(dòng)，錘頭由于慣性仍保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，這樣錘頭就繼

續(xù)向前運(yùn)動(dòng)緊套在錘柄上了。

要點(diǎn)提煉

1.，慣性與質(zhì)量的關(guān)系

(1)慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性。

(2)慣性與物體受力情況、運(yùn)動(dòng)情況及地理位置均無(wú)關(guān)。

(3)質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，質(zhì)量越大，慣性越大。

2.慣性與力的關(guān)系

(1)慣性不是力，而是物體本身固有的一種性質(zhì)，因此說(shuō)“物體受到了慣性作

用”“產(chǎn)生了慣性”，“受到慣性力”等都是錯(cuò)誤的。

(2)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，慣性是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。力越大,

運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越易改變；慣性越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變。

(3)慣性與物體的受力情況無(wú)關(guān)。

3.慣性與速度的關(guān)系

(1)速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，是矢量，慣性是物體本身固有的性質(zhì)，

其大小僅由物體質(zhì)量決定。

(2)一切物體都有慣性，和物體是否有速度及速度的大小均無(wú)關(guān)。

4.慣性與慣性定律的關(guān)系

(1)慣性不是慣性定律，慣性沒(méi)有條件限制，是物體的一種固有屬性。

(2)慣性定律是物體不受外力作用時(shí)物體運(yùn)動(dòng)所遵守的一條規(guī)律。

特別提醒

(1)在不受力(或合外力為零)的條件下，慣性表現(xiàn)為保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

(2)在受力條件下，慣性表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度。質(zhì)量越大，慣性越大,

運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變。

典例剖析

典題2關(guān)于物體的慣性，下列說(shuō)法中正確的是(C)

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.靜止的火車啟動(dòng)時(shí)，速度變化慢，是因?yàn)殪o止的物體慣性大的緣故

C.乒乓球可以快速抽殺，是因?yàn)槠古仪虻膽T性小

D.在宇宙飛船中的物體不存在慣性

思路引導(dǎo)：一切物體在任何狀態(tài)下都有慣性，其大小取決于物體的質(zhì)量，和其

他因素?zé)o關(guān)。

解析：一切物體都具有慣性，慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)。慣性是物體本

身的一種屬性，與外界因素(受力的大小以及所處的環(huán)境)及自身的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，

故A、D選項(xiàng)錯(cuò)誤；靜止的火車啟動(dòng)時(shí)，速度變化緩慢，是因?yàn)榛疖嚨馁|(zhì)量大，

慣性大，而不是因?yàn)殪o止的物體慣性大，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；乒乓球可以快速抽殺，是因

為其質(zhì)量小，慣性小，在相同的力的作用下，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變，故C選項(xiàng)正確。

思維升華：慣性理解兩注意

(1)注意一個(gè)“一切”，即一切物體具有慣性；

(2)注意一個(gè)“唯一”，即質(zhì)量是慣性大小的“唯一”量度。

2.實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系

一、實(shí)驗(yàn)思路

1.實(shí)驗(yàn)裝置

將小車置于水平木板.上,通過(guò)滑輪與一槽碼_相連。小車可以在槽碼的牽

引下運(yùn)動(dòng)。

槽碼牽引小車運(yùn)動(dòng)

2.實(shí)驗(yàn)思路

(1)加速度與力的關(guān)系

保持小車.質(zhì)量不變.改變檀蜒1個(gè)數(shù)測(cè)得不同.拉力一下小車運(yùn)動(dòng)的加速

度夕近加速度與一拉力一的變化情況皿二者之間的定量關(guān)系。

(2)加速度與質(zhì)量的關(guān)系

保持小車所受的拉力不變改變?nèi)跎娰|(zhì)量測(cè)得不同質(zhì)量的小車在這

個(gè)拉力下運(yùn)動(dòng)的加速度皿加速度與質(zhì)量的變化情況我世二者之間的定量

關(guān)系。

二、物理量的測(cè)量

1.質(zhì)量的測(cè)量：可以用測(cè)量。

2.加速度的測(cè)量

方法1：由產(chǎn)計(jì)算出加速度。=_隼_。

方法2：將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶連在小車上，根據(jù)紙帶上打出的點(diǎn)來(lái)測(cè)量加

速度。

方法3：兩個(gè)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，在相等時(shí)間內(nèi)的位移之比

就等于加速度之比，即_氏三郎_。

3.力的測(cè)量：小車所受的拉力—疊代_合力，用懸掛物重力替代小車所受的

拉力。(條件是槽碼的質(zhì)量要比小車的質(zhì)量小很多)

一'實(shí)驗(yàn)步驟

1.安裝實(shí)驗(yàn)器材：將小車置于帶有定滑輪的木板上，將紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

后掛在小車尾部。

2.平衡摩擦力：用薄墊塊將一端墊高，調(diào)整其傾斜程度，直到小車運(yùn)動(dòng)時(shí)打

點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)分布均勻?yàn)橹埂?/p>

3.懸掛重物：在細(xì)線一端掛上重物，另一端通過(guò)定滑輪系在小車前端。

4.收集紙帶數(shù)據(jù)：將小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后開(kāi)啟打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并讓小車由靜

止釋放，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)，據(jù)此計(jì)算出小車的加速度。

5.改變小車受力：

(1)保持小車的質(zhì)量不變，通過(guò)增加槽碼的數(shù)量，增加重物的質(zhì)量(總質(zhì)量仍遠(yuǎn)

小于小車質(zhì)量)。接通電源后放開(kāi)小車，用紙帶記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況。取下紙帶。

并在紙帶上標(biāo)上號(hào)碼及所掛槽碼的總重力

(2)重復(fù)步驟4,多做幾次實(shí)驗(yàn)，并記錄好相應(yīng)紙帶的編號(hào)及所掛槽碼的總重力

"72g、m3g…

6.改變小車質(zhì)量：

(1)保持重物(小車所受的拉力)不變，通過(guò)增加或減少小車上的祛碼的方式，改

變小車的質(zhì)量，接通電源后放開(kāi)小車，用紙帶記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況。取下紙帶，

并在紙帶上標(biāo)上號(hào)碼及小車和祛碼的總質(zhì)量Mi。

(2)繼續(xù)在小車上增加祛碼，重復(fù)步驟6,多做幾次實(shí)驗(yàn)，在每次實(shí)驗(yàn)得到的紙

帶上標(biāo)上號(hào)碼及小車和祛碼的總質(zhì)量知2、M3…

7.求加速度：用公式Ax=aT2,求得小車的加速度a,將得到的數(shù)據(jù)填入相應(yīng)

表格中，以便進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

二、數(shù)據(jù)收集與分析

1.列尸、"數(shù)據(jù)收集表：

把小車在不同力作用下產(chǎn)生的加速度填在表中：

物理量123456

作用力(槽碼的重力)

加速度a

2.作。一尸圖像的方法：以。為縱坐標(biāo)，尸為橫坐標(biāo)，根據(jù)數(shù)據(jù)作。一尸圖像,

用曲線擬合測(cè)量點(diǎn)，找出規(guī)律，分析a與尸的關(guān)系。

3.列M、a收集數(shù)據(jù)

把不同質(zhì)量的小車(小車和祛碼)在相同力的作用下產(chǎn)生的加速度填在表中:

物理量|1|2|3|4|5|6

小車和祛碼質(zhì)量M

1

M

加速度a

4.作。一卷圖像的方法：分別以。為縱坐標(biāo)、M和焉為橫坐標(biāo)，根據(jù)數(shù)據(jù)作。

-M圖像和a—5圖像，分析a與M的關(guān)系。

OMOM

5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

(1)對(duì)同一物體，當(dāng)M不變時(shí)，物體的加速度a與所受力尸成正比。

(2)對(duì)不同物體，當(dāng)尸不變時(shí)，物體的加速度a與質(zhì)量M成反比。

三、注意事項(xiàng)

1.平衡摩擦力時(shí)不要掛重物，整個(gè)實(shí)驗(yàn)平衡了摩擦力后，不管以后是改變槽

碼的個(gè)數(shù)，還是改變小車及祛碼的質(zhì)量，都不需要重新平衡摩擦力。

2.實(shí)驗(yàn)中必須滿足小車和祛碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于槽碼的總質(zhì)量。只有如此，祛

碼和小盤的總重力才可視為與小車受到的拉力相等。

3.各紙帶的加速度a,都應(yīng)是該紙帶上的平均加速度。

4.作圖像時(shí)，要使盡可能多的點(diǎn)在所作直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)盡可能對(duì)

稱分布在所作直線兩側(cè)。離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)是錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，可舍去不予考慮。

5.釋放時(shí)小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，且先接通電源再放開(kāi)小車。

考點(diǎn)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理及操作過(guò)程的考查

典例剖析

典題1用如圖所示的裝置研究在作用力F一定時(shí)，小車的加速度。與小車質(zhì)

量M的關(guān)系，某位同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A.用天平稱出小車和小桶及內(nèi)部所裝沙子的質(zhì)量;

B.按圖裝好實(shí)驗(yàn)器材；

C.把輕繩系在小車上并繞過(guò)定滑輪懸掛沙桶；

D.將電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在電壓為6V的蓄電池上，接通電源，放開(kāi)小車，打

點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，并在紙帶上標(biāo)明小車質(zhì)量；

E.保持小桶及其中沙子的質(zhì)量不變，增加小車上的祛碼個(gè)數(shù)，并記錄每次增

加后的M值，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)；

F.分析每條紙帶，測(cè)量并計(jì)算出加速度的值；

G.作a—M關(guān)系圖像，并由圖像確定。一初關(guān)系。

(1)該同學(xué)漏掉的重要實(shí)驗(yàn)步驟是.平衡摩擦力.，該步驟應(yīng)排在B步實(shí)驗(yàn)

之后O

(2)在上述步驟中，有錯(cuò)誤的是D,應(yīng)把電壓為6V的蓄電池改為6V

以下低壓交流學(xué)生電源。

(3)在上述步驟中，處理不恰當(dāng)?shù)氖荊,應(yīng)把a(bǔ)—M改為〃一,。

思路引導(dǎo)：掌握實(shí)驗(yàn)原理及操作過(guò)程是處理該類問(wèn)題的關(guān)鍵。

解析：實(shí)驗(yàn)中把小桶及其中沙子的重力看作與小車所受拉力大小相等，沒(méi)有考

慮摩擦力，故必須平衡摩擦力。電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在6V電壓的蓄電池上將無(wú)法

工作，必須接在6V以下交流電壓的學(xué)生電源上。作a—M關(guān)系圖像，得到的是雙

曲線，很難作出正確的判斷，必須“化曲為直”，改為。一卷關(guān)系圖像。

考點(diǎn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理

典例剖析

典題2在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，計(jì)算出各紙帶的加

速度后，將測(cè)得的反映加速度。和口關(guān)系的有關(guān)資料記錄在表一中。將測(cè)得的反

映加速度a和質(zhì)量M關(guān)系的有關(guān)資料記錄在表二中。

表一

tz/(m-s-2)1.984.065.958.12

F/N1.002.003.004.00

表二

a/(m-s2)2.042.663.233.98

力kg「0.500.670.801.00

(1)請(qǐng)根據(jù)表中所列數(shù)據(jù)，分別畫出a-F圖像和。一卷圖像。

(2)由圖像可以判定：當(dāng)M一定時(shí)，a與尸的關(guān)系為_(kāi)正比關(guān)系.；當(dāng)產(chǎn)一定

時(shí)，a與"的關(guān)系為反比關(guān)系。

(3)由a-F圖像可知M=0.5kgo

(4)由。一古圖像可知，/=4N(保留一位有效數(shù)字)。

思路引導(dǎo)：①根據(jù)數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖；②由圖像分析與F”與古”的關(guān)系;

③根據(jù)“。與足的關(guān)系求解M、F的值。

答案：(1)。一尸圖像和。一卷圖像分別如圖甲、乙所示。

甲

解析：本題主要考查對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析，從而得到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，若

a與F成正比，a與常成正比，那么。一尸圖像和。一卷圖像都應(yīng)是一條過(guò)原點(diǎn)的直

線，同時(shí)因?qū)嶒?yàn)中不可避免地出現(xiàn)誤差，描出的點(diǎn)不在一條直線上是很正常的，

連線時(shí)應(yīng)使盡可能多的點(diǎn)在直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)大致對(duì)稱地分布在直線兩

側(cè)，離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)應(yīng)視為錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，不需考慮；另外可以從圖像的斜率的物理

意義出發(fā)求出相應(yīng)的物理量。

3.牛頓第二定律

知識(shí)點(diǎn)1牛頓第二定律

1.內(nèi)容：物體加速度的大小跟作用力一成正比一，跟物體的質(zhì)量一成反比一，

加速度的方向跟作用力的方向相同=

2.表達(dá)式

(1)表達(dá)式：F=kma,式中k是比例系數(shù)，一是物體所受的一合外力一

(2)國(guó)際單位制中：F=mao

知識(shí)點(diǎn)2力的單位

1.國(guó)際單位：牛頓，簡(jiǎn)稱生，符號(hào)為N。

2.“牛頓”的定義：使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1mg的加速度的力,稱

為1N,即1N=1kg-m/s2o

3.比例系數(shù)攵的含義：關(guān)系式/=切德中的比例系數(shù)4的數(shù)值由r、加、。三

量的單位共同決定，三個(gè)量都取國(guó)際單位，即三量分別取N、kg,m/s2

作單位時(shí)，系數(shù)女=1。

考點(diǎn)對(duì)牛頓第二定律的理解

情境導(dǎo)入

如圖所示，賽車車手要想贏得比賽，除了賽車手的技術(shù)高超外，賽車本身也是

贏得比賽的關(guān)鍵。要想使賽車啟動(dòng)獲得較大的加速度，該如何設(shè)計(jì)汽車？為什么？

提示：設(shè)計(jì)賽車時(shí)要有大的加速度，一方面需要有強(qiáng)大動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)，另一方

面在保障安全的前提下減小賽車的質(zhì)量。

要點(diǎn)提煉

1.牛頓第二定律的六個(gè)特性

同體性尸=加《中產(chǎn)、加、a都是對(duì)同一物體而言的

力是產(chǎn)生加速度的原因，只要物體所受的合力不為0,物體就具有加速

因果性

度

尸=機(jī)。是一個(gè)矢量式。物體的加速度方向由它所受的合力方向決定，且

矢量性

總與合力的方向相同

瞬時(shí)性加速度與合力是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失

物體的加速度是相對(duì)于慣性參考系而言的，即牛頓第二定律只適用于慣

相對(duì)性

性參考系

作用在物體上的每一個(gè)力都產(chǎn)生加速度，物體的實(shí)際加速度是這些加速

獨(dú)立性度的矢量和分力和分加速度在各個(gè)方向上的分量關(guān)系也遵循牛頓第二

定律，即Fx=max,Fy=may

2.合外力、加速度、速度的關(guān)系

(1)合外力與加速度的關(guān)系

合外力方向決

fa與尸方向總相同

合外力與定加速度方向

加速度

合外力大小決

與尸大小成正比

定加速度大小-a

(2)合外力與速度的關(guān)系

合力與速度同向時(shí)，物體做加速運(yùn)動(dòng)，反之減速。

(3)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系

力與速度同向一。增加

力與速度反向減小

(4)加速度的定義式與決定式

Au

①是加速度的定義式，它給出了測(cè)量物體的加速度的方法，這是物理上

用比值定義物理量的方法。

②是加速度的決定式，它揭示了物體產(chǎn)生加速度的原因及影響物體加速

度的因素。

特別提醒

物體的加速度的方向與物體所受的合外力是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，即a與合力廠方向

總是相同，但速度。的方向不一定與合外力的方向相同。

典例剖析

典題1如圖所示，靜止在光滑水平面上的物體A的一端固定著處于自然狀態(tài)

的輕質(zhì)彈簧?，F(xiàn)對(duì)物體作用一水平恒力E在彈簧被壓縮到最短這一過(guò)程中，物體

的速度和加速度變化的情況是(B)

/

6777777777777777777777^777,

A.速度先增大后減小，加速度先增大后減小

B.速度先增大后減小，加速度先減小后增大

C.速度增大，加速度增大

D.速度增大，加速度減小

田攸HI曰分析物體判斷|合力如|=加速度判斷|速度如|

心路引導(dǎo)：|A的受力——1何變化|一卜如何變化|一1何變化|

解析：壓縮的初始階段，水平恒力大于彈簧彈力，合力方向朝左，物體加速,

隨著物體向左移動(dòng)，彈簧彈力逐漸增大，合力逐漸減小，加速度逐漸減小，但當(dāng)

彈簧彈力大于水平恒力時(shí)，合力方向朝右，物體開(kāi)始減速，彈簧彈力繼續(xù)增大，

合力逐漸增大，加速度逐漸增大，即先是加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，后是加速

度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確。

思維升華：1.力與加速度為因果關(guān)系：力是因，加速度是果。只要物體所受的

合外力不為零，就會(huì)產(chǎn)生加速度。加速度與合外力方向相同，大小與合外力成正

比。

2.力與速度無(wú)因果關(guān)系：合外力方向與速度方向可以相同，可以相反，還可

以有夾角。合外力方向與速度方向相同時(shí)，物體做加速運(yùn)動(dòng)，相反時(shí)物體做減速

運(yùn)動(dòng)。

考點(diǎn)牛頓第二定律的應(yīng)用

情境導(dǎo)入

汽車突然剎車，要在很短時(shí)間內(nèi)停下來(lái)，會(huì)產(chǎn)生很大的加速度，這個(gè)加速度是

靠什么力產(chǎn)生的？如何求這個(gè)力？

提示：摩擦力；F(=ma

要點(diǎn)提煉

1.應(yīng)用牛頓第二定律解題的步驟

2.解題常用方法

(1)合成法：首先確定研究對(duì)象，畫出受力分析圖，當(dāng)物體只受兩個(gè)力作用時(shí),

將這兩個(gè)力按照力的平行四邊形定則在加速度方向上合成，直接求出合力，再根

據(jù)牛頓第二定律列式求解。

(2)正交分解法：當(dāng)物體受多個(gè)力作用時(shí)，常用正交分解法求物體所受的合力,

應(yīng)用牛頓第二定律求加速度。在實(shí)際應(yīng)用中的受力分解，常將加速度a所在的方

Fx:~ITlCl

向選為x軸，垂直于。方向選為y軸，則有W。；有時(shí)也可分解加速度而不

Fx—UlClx

分解力，即

Fy='t，)lCly

典例剖析

典題2如圖所示，自動(dòng)扶梯與水平面夾角為仇上面站著質(zhì)量為的人，當(dāng)

自動(dòng)扶梯以加速度a加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，求扶梯對(duì)人的彈力FN和扶梯對(duì)人的摩擦

力R,重力加速度為g。

解國(guó)|將力正交辦麻

思路引導(dǎo)：f|分析|列方程

蠅|將加速度正交分解

f求分力

解析：這是一個(gè)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，人受到豎直向下的重力mg,豎直向上的支持力

尸N和水平向右的摩擦力R,因?yàn)槿说募铀俣确较蜓胤鎏菹蛏?，所以人所受的這三

個(gè)力的合力方向也沿扶梯向上。

解法一：建立如圖甲所示的直角坐標(biāo)系，人的加速度方向正好沿x軸正方向,

由題意可得

x軸方向：

FfcosFNsin。一mgsin9=ma

y軸方向：

FNcosFfsin0—mgcos0=0

解得FN=mg+masin0

F(=nuicos0

解法二：建立如圖乙所示的直角坐標(biāo)系（水平向右為X軸正方向，豎直向上為y

軸正方向）。由于人的加速度方向是沿扶梯向上的，這樣建立直角坐標(biāo)系后，在X

軸方向和y軸方向上各有一個(gè)加速度的分量，其中X軸方向的加速度分量ax=acos

ay軸方向的加速度分量的=asinO,根據(jù)牛頓第二定律有

x軸方向：F(=ma,x；y軸方向：FN—mg=may

解得：FN=mg+nuisin0,Ff=macos

比較以上兩種解法，很顯然，兩種解法都得到了同樣的結(jié)果，但是第二種解法

較簡(jiǎn)便。

答案：mg+masin0macos0

思維升華：坐標(biāo)系的建立方法

在牛頓第二定律的應(yīng)用中，采用正交分解法時(shí)，在受力分析后，建立直角坐標(biāo)

系是關(guān)鍵。在建立直角坐標(biāo)系時(shí)，不管選取哪個(gè)方向?yàn)閤軸正方向，最后得到的

結(jié)果都應(yīng)該是一樣的，但在選取坐標(biāo)軸時(shí)，應(yīng)以解題方便為原則。

4.力學(xué)單位制

知識(shí)點(diǎn)1基本單位

1.基本量：只要選定幾個(gè)物理量的單位，就能夠利用.物理量之間的關(guān)系

推導(dǎo)出其他物理量的單位，被.選定的物理量一叫作基本量。

2.基本單位：所選定的基本量的上葭叫作基本單位。

3.導(dǎo)出單位：由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來(lái)的一其他物理量的單位叫作

導(dǎo)出單位。

4.單位制：?jiǎn)挝缓蛦挝灰黄鸾M成了單位制。

知識(shí)點(diǎn)2國(guó)際單位制

1.國(guó)際單位制：1960年第11屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)制定了一種一國(guó)際通用.的、

包括一切一計(jì)量領(lǐng)域一的單位制,叫作國(guó)際單位制。簡(jiǎn)稱SI。

2.國(guó)際單位制中的基本單位:

物理量名稱物理量符號(hào)單位名稱單位符號(hào)

長(zhǎng)度1_米_

質(zhì)量m千克—kg—

時(shí)間t秒s

電流I安解A

熱力學(xué)溫度T開(kāi)［爾文］K

發(fā)光強(qiáng)度I，(/v)坎［德拉］cd

物質(zhì)的量n,(v)摩你］mol

4.國(guó)際單位制中力學(xué)的三個(gè)基本物理量及單位：

(1)三個(gè)基本物理量：.長(zhǎng)度、_質(zhì)量一和.時(shí)間.

(2)三個(gè)基本單位：米.、..千克一和一機(jī)。

考點(diǎn)對(duì)單位制的理解

情境導(dǎo)入

爸爸帶6歲的小明去動(dòng)物園玩，在大象館前小明突然問(wèn)：“爸爸，為什么我比

大象還重呢？"爸爸很納悶，小明指著眼前的動(dòng)物介紹牌說(shuō)：“這上面寫著亞洲

象體重可達(dá)5噸，而我的體重是25千克，25可比5大??！”爸爸笑了。

你知道小明錯(cuò)在哪里嗎？

提示：?jiǎn)挝徊煌?/p>

要點(diǎn)提煉

1.單位制的意義

單位是物理量的組成部分，對(duì)于物理量，如果有單位一定要在數(shù)字后帶上單位,

同一物理量，選用不同單位時(shí)其數(shù)值不同，統(tǒng)一單位，便于人們的相互交流，統(tǒng)

一人們的認(rèn)識(shí)。

2.單位制的組成

單位制

「長(zhǎng)度：米(m)

基本單位〈質(zhì)量：千克(kg)

力學(xué)〔時(shí)間：秒(s)

國(guó)際＜＜

<單位制＜單位制j速度：米/秒(m/s)

導(dǎo)出單位(例如)《功率：瓦特(W)

、〔壓強(qiáng)：帕斯卡(Pa)

I其他單位制

'長(zhǎng)度:厘米(cm)、千米(km)

<質(zhì)量:克(g)、噸(t)

、時(shí)間:小時(shí)(h)、分鐘(min)

'速度:千米/小時(shí)(km/h)

＜厘米/秒(cm/s)

功率：千瓦(kW)

、壓強(qiáng)：千帕(kPa)

特別提醒

(1)導(dǎo)出單位由基本單位通過(guò)物理量間的關(guān)系式推導(dǎo)而來(lái)；

(2)基本單位全是國(guó)際單位制中單位時(shí)，由此推出的導(dǎo)出單位一定是國(guó)際單位制

中單位；

(3)基本單位中用常用單位的，由此推出的導(dǎo)出單位一定是常用單位。

典例剖析

典題1現(xiàn)有以下一些物理量和單位，按下面的要求選擇填空。

A.密度B.米/秒C.牛頓D.加速度E.質(zhì)量F.秒G.厘米H.長(zhǎng)

度I.時(shí)間J.千克

(1)屬于物理量的有A、D、E、H、I。

(2)在國(guó)際單位制中，被選定的基本量有E、H、I。

(3)在國(guó)際單位制中的基本單位有一屬于導(dǎo)出單位的有B、C。

思路引導(dǎo)：學(xué)習(xí)單位制要分清物理量和物理單位的不同，對(duì)于物理量，又要分

清基本量和由基本量導(dǎo)出的其他量。

解析：(1)此題中給定的選項(xiàng)內(nèi)，屬于物理量的有密度、加速度、質(zhì)量、長(zhǎng)度、

時(shí)間，故此空填“A、D、E、H、I”。

(2)此題中給定的選項(xiàng)內(nèi)，在國(guó)際單位制中，被選定的基本量有質(zhì)量、長(zhǎng)度、時(shí)

間，故此空填“E、H、I"o

(3)此題中給定的選項(xiàng)內(nèi)，在國(guó)際單位制中是基本單位的有千克、秒，屬于導(dǎo)出

單位的有米/秒、牛頓，故第一個(gè)空填“F、J”，第二個(gè)空填“B、C”o

思維升華：基本物理量的所有單位均為基本單位，但是基本單位并非都是國(guó)際

單位制中的單位，國(guó)際單位制中的單位也不一定是基本單位?；締挝恢皇墙M成

國(guó)際單位制的一小部分，在國(guó)際單位制中，除七個(gè)基本單位以外的單位都是導(dǎo)出

單位。要從概念上理解基本單位與國(guó)際單位之間的聯(lián)系與區(qū)別。

考點(diǎn)單位制在物理計(jì)算中的應(yīng)用

情境導(dǎo)入

如圖所示，一艘快艇以2mH的加速度在海面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，快艇的初

速度是10km/ho求這艘快艇在10min內(nèi)經(jīng)過(guò)的位移。在解題過(guò)程中，怎樣合理應(yīng)

用單位制，才能做到既簡(jiǎn)單又不容易產(chǎn)生錯(cuò)誤？

提示：把題目中的已知量用國(guó)際單位制表示，若不是國(guó)際單位的首先要轉(zhuǎn)化為

國(guó)際單位，計(jì)算的結(jié)果同樣要用國(guó)際單位表示，這樣，計(jì)算過(guò)程中，就不必一一

寫出各量后面的單位，只在數(shù)字后面寫出正確的單位就可以了。

要點(diǎn)提煉

1.簡(jiǎn)化運(yùn)算：在解題計(jì)算時(shí)，己知量均采用國(guó)際單位制，計(jì)算過(guò)程中不用寫

出各個(gè)量的單位，只在式子的末尾寫出所求量的單位即可，簡(jiǎn)化了運(yùn)算過(guò)程。

2.檢驗(yàn)結(jié)果：各量的單位統(tǒng)一成國(guó)際單位制單位，只要正確地應(yīng)用公式，計(jì)

算結(jié)果必定是用國(guó)際單位制單位來(lái)表示。只有所求物理量的計(jì)算結(jié)果的單位和該

物理量在國(guó)際單位制中的單位完全一致時(shí)，該運(yùn)算過(guò)程才可能是正確的。若所求

物理量的單位不對(duì)，則結(jié)果一定錯(cuò)。

3.推導(dǎo)單位：物理公式在確定各物理量的數(shù)量關(guān)系時(shí)，同時(shí)也確定了各物理

量的單位關(guān)系，所以我們可以根據(jù)物理公式中物理量間的關(guān)系，推導(dǎo)出物理量的

單位。

特別提醒

(1)較長(zhǎng)或較大的單位，統(tǒng)一成國(guó)際制單位時(shí)，如不方便書寫，可用科學(xué)計(jì)數(shù)法

4

表示。如10km=10mo

(2)國(guó)際單位制之外，實(shí)際應(yīng)用中還保留一部分單位，如：長(zhǎng)度的單位光年，速

度的單位km/ho

典例剖析

典題2質(zhì)量為4t的汽車，在平直公路上由靜止出發(fā)，經(jīng)過(guò)1min速度達(dá)到

72km/h,已知汽車在運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力為車重的0.02倍，求汽車的牽引力(g取10

m/s2)o

思路引導(dǎo)：當(dāng)各物理量均采用國(guó)際單位時(shí)，運(yùn)用公式進(jìn)行運(yùn)算時(shí)，公式中的各

量不必寫上單位，只需在最后的數(shù)值后面寫上正確的單位即可。

解析：統(tǒng)一單位：zw=4t=4000kg,r=lmin=60s,o=72km/h=20m/s,Ft

=Zag=0.02X4000X10N=800N

以汽車為研究對(duì)象，水平方向上汽車受牽引力F和阻力衣的作用，

由牛頓第二定律尸務(wù)=尸一4=機(jī)。①

又v=at②

由①②式得F=ma+F(=nr^+Ff=(4000X帝800)22133N。

答案：2133N

思維升華：(1)在利用物理公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，為了在代入數(shù)據(jù)時(shí)不使表達(dá)式過(guò)于

繁雜，我們要把各個(gè)量換算到同一單位制中，這樣計(jì)算時(shí)就不必一一寫出各量的

單位，只要在所求結(jié)果后寫上對(duì)應(yīng)的單位即可。

(2)習(xí)慣上把各量的單位統(tǒng)一成國(guó)際單位，只要正確地應(yīng)用公式，計(jì)算結(jié)果必定

是用國(guó)際單位來(lái)表示的。

5.牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用

知識(shí)點(diǎn)1從受力情況確定運(yùn)動(dòng)情況

1.牛頓第二定律確定了_皿_和_力_的關(guān)系，使我們能夠把物體的運(yùn)動(dòng)

情況和受力情況，聯(lián)系起來(lái)。

2.如果已知物體的受力情況，可由牛頓第二定律求出物體的一加速度一，再

通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)的規(guī)律就可以確定物體的—運(yùn)動(dòng)情況

知識(shí)點(diǎn)2從運(yùn)動(dòng)情況確定受力情況

若已經(jīng)知道物體的運(yùn)動(dòng)情況，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體的加速度，于是就

可以由牛頓第二定律確定物體所受的外力，這是力學(xué)所要解決的又一方面的

問(wèn)題。

知識(shí)點(diǎn)3動(dòng)力學(xué)的兩類基本問(wèn)題

動(dòng)力學(xué)有兩類問(wèn)題：一是已知物體的受力情況分析一運(yùn)動(dòng).情況;二是已知運(yùn)

動(dòng)情況分析情況，程序如下圖所示。

因牛蠡繳律加速度。圜|

其中，.受力分析.是基礎(chǔ),牛頓第二定律和一運(yùn)動(dòng)學(xué)一公式是工具,加速

度—是橋梁。

考點(diǎn)由物體的受力情況確定運(yùn)動(dòng)情況

情境導(dǎo)入

如圖所示，汽車在高速公路上行駛，如果汽車關(guān)閉油門滑行。

試結(jié)合上述情況討論：由物體的受力情況確定其運(yùn)動(dòng)情況的思路是怎樣的？

提示：通過(guò)分析物體的受力情況，根據(jù)牛頓第二定律求得加速度，然后由運(yùn)動(dòng)

學(xué)公式求出物體運(yùn)動(dòng)的位移、速度及時(shí)間等。

要點(diǎn)提煉

1.問(wèn)題界定：

已知物體受力情況確定運(yùn)動(dòng)情況，指的是在受力情況已知的條件下，判斷出物

體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或求出物體的速度和位移。

2.解題思路

pWWl求||運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

I體受力的合力口加藐|1求運(yùn)動(dòng)學(xué)的

3.解題步驟

(1)確定研究對(duì)象，對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，并畫出物體的受力分析圖。

(2)根據(jù)力的合成與分解，求出物體所受的合外力(包括大小和方向)。

(3)根據(jù)牛頓第二定律列方程，求出物體運(yùn)動(dòng)的加速度。

(4)結(jié)合物體運(yùn)動(dòng)的初始條件，選擇運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，求出所需的物理量——任意時(shí)

刻的速度，任意時(shí)間內(nèi)的位移，以及運(yùn)動(dòng)軌跡等。

典例剖析

典題1滑沙是國(guó)內(nèi)新興的一種旅游項(xiàng)目，如圖甲所示，游客坐在滑沙板上，

隨板一起下滑，若將該過(guò)程處理成如圖乙所示模型，人坐在滑板上從斜坡的高處A

點(diǎn)由靜止開(kāi)始滑下，滑到斜坡底端B點(diǎn)后沿水平的滑道再滑行一段距離到。點(diǎn)停

下來(lái)。若某人和滑板的總質(zhì)量〃z=60.0kg,滑板與斜坡滑道和水平滑道的動(dòng)摩擦

因數(shù)均為4=0.50,斜坡4?的長(zhǎng)度7=36mo斜坡的傾角。=37°(sin37。弋0.6,cos

37。P0.8),斜坡與水平滑道間是平滑連接的，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣阻力忽略不計(jì),

重力加速度g取10m/s2。

(2)人滑到水平面上后還能滑行多遠(yuǎn)？

解析：(1)人在斜坡上下滑時(shí)，受力分析如圖所示。

mg

設(shè)人沿斜坡下滑的加速度為a,由牛頓第二定律得mgsin0—Fi=ma

又Ff=fiFN

垂直于斜坡方向有FN—wgcos6=0

解得<2=2m/s2

,,1,

由/=2?r

解得t=6s

(2)設(shè)人滑到水平面時(shí)的速度為V,則有v=at

解得v=12m/s

在水平面上滑行時(shí)，設(shè)加速度為。'，根據(jù)牛頓第二定律，有〃加g=〃以'

解得a'=5m/s2

設(shè)還能滑行的距離為x,則

v2=2a'x

解得x=14.4m。

答案：(l)6s(2)14.4m

思維升華：從受力確定運(yùn)動(dòng)情況的分析流程

考點(diǎn)由物體的運(yùn)動(dòng)情況確定受力情況

情境導(dǎo)入

一運(yùn)動(dòng)員滑雪時(shí)的照片如圖所示，如果:

(1)知道在下滑過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。

(2)知道在下滑過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)位移。

試結(jié)合上述情況討論：由物體的運(yùn)動(dòng)情況確定其受力情況的思路是怎樣的？

提示：先根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，求得物體運(yùn)動(dòng)的加速度，比如v=vo+at,x=v()t

+5?,"—W=2好等，再由牛頓第二定律求物體的受力。

要點(diǎn)提煉

1.問(wèn)題界定

已知物體運(yùn)動(dòng)情況確定受力情況，指的是在運(yùn)動(dòng)情況(如物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)、速

度、加速度或位移)已知的條件下，要求得出物體所受的力。

2.解題思路

|運(yùn)動(dòng)情|運(yùn)動(dòng)學(xué)由尸=機(jī)〃求出物體所

|況分析|—?—?

公式求a求合力受的其他力

3.解題步驟

(1)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況，利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體的加速度。

(2)根據(jù)牛頓第二定律確定物體所受的合外力。

(3)結(jié)合受力分析，從而求出未知的力或與力相關(guān)的某些物理量。

典例剖析

典題2戰(zhàn)士拉車胎進(jìn)行100m賽跑訓(xùn)練體能。車胎的質(zhì)量加=8.5kg,戰(zhàn)士

拉車胎的繩子與水平方向的夾角為6=37。，車胎與地面間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)〃=0.7。

某次比賽中，一名戰(zhàn)士拉著車胎從靜止開(kāi)始全力奔跑，跑出20m達(dá)到最大速度(這

一過(guò)程可看作勻加速直線運(yùn)動(dòng))，然后以最大速度勻速跑到終點(diǎn)，共用時(shí)15s。取

重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.80求:

(1)戰(zhàn)士加速所用的時(shí)間n和達(dá)到的最大速度

(2)戰(zhàn)士勻加速運(yùn)動(dòng)階段對(duì)車胎的拉力凡

思路引導(dǎo)：由運(yùn)動(dòng)學(xué)方程算出加速時(shí)間和最大速度，并計(jì)算出勻加速的加速度;

對(duì)輪胎受力分析，采用正交分解法把繩子對(duì)輪胎的拉力沿水平方向和豎直方向分

解，并分別列牛頓第二定律方程和平衡方程求解。

解析：(1)設(shè)勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為力，則勻加速階段位移為：陽(yáng)=笥與1

勻速階段位移為：X2—100—xi=y(15—Zi)

聯(lián)立解得：0=8m/s,Zi=5s

(2)由速度公式:v=at\

何：a=-=Tm/s2=1.6m/s2

t\3

車胎受力如圖并正交分解：

在工方向有：Feos3/1°—f=ma

在〉方向有：N+fsin30。一〃zg=O

且：尸肉

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：

尸=59.92N,

沿繩與水平方向成37。。

答案：(1)5s8m/s；

(2)59.92N,方向沿繩，與水平方向成37。。

思維升華：分析由運(yùn)動(dòng)情況確定受力問(wèn)題的思維程序：

選取研究對(duì)象|一|分析運(yùn)動(dòng)情況|運(yùn)七生公式|求加速度|牛頓堡三?定律

分析受力情況一求解所求的力

6.超重和失重

知識(shí)點(diǎn)1重力的測(cè)量

1.方法一：先測(cè)量物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的—加速度？，再用天平測(cè)量物體

的一質(zhì)量一，利用牛頓第二定律可得：G=mgo

2.方法二：利用力的平衡條件對(duì)重力進(jìn)行測(cè)量，將待測(cè)物體懸掛或放置在測(cè)

力計(jì)上，使它處于靜止?fàn)顟B(tài)。這時(shí)物體所受的重力和測(cè)力計(jì)對(duì)物體的拉力或

支持力的大小相等，測(cè)力計(jì)的示數(shù)反映了物體所受的重力大小。

知識(shí)點(diǎn)2超重和失重

1.失重

(1)定義：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦ξ矬w所受重力的現(xiàn)

象，叫作失重(weightlessness)現(xiàn)象。

(2)產(chǎn)生條件：物體具有一向下_的加速度。

2.超重

(1)定義：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?大于物體所受重力的現(xiàn)

象，叫作超重(overweight)現(xiàn)象。

(2)產(chǎn)生條件：物體具有豎直向上的加速度。

3.完全失重

(1)定義：物體對(duì)支持物(或懸掛物)完全沒(méi)有作用力，這種現(xiàn)象被叫作完全

失重狀態(tài)。

(2)產(chǎn)生條件：加速度a=g,方向向下。

考點(diǎn)對(duì)超重與失重現(xiàn)象的理解

情境導(dǎo)入

你乘坐過(guò)高速電梯嗎？電梯在啟動(dòng)、停止的過(guò)程中你有怎樣的感受？將你的體

驗(yàn)與同學(xué)交流一下，體會(huì)其中蘊(yùn)含的物理規(guī)律。

提示：電梯啟動(dòng)時(shí)感到腳對(duì)地板的壓力增大，電梯在停止的過(guò)程中感到腳對(duì)地

板的壓力減小了。

要點(diǎn)提煉

1.實(shí)重與視重

(1)實(shí)重：物體實(shí)際所受的重力。

(2)視重：當(dāng)物體掛在彈簧測(cè)力計(jì)下或放在水平臺(tái)秤上時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)或臺(tái)秤的

示數(shù)稱為“視重”，大小等于彈簧測(cè)力計(jì)所受的拉力或臺(tái)秤所受的壓力。

2.超重與失重

(1)超重：“視重”大于“實(shí)重”的現(xiàn)象

(2)失重：“視重”小于“實(shí)重”的現(xiàn)象

3.對(duì)超重和失重現(xiàn)象的理解

(1)物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)，物體所受的重力始終不變，只是物體對(duì)支持物

的壓力或?qū)覓煳锏睦Πl(fā)生了變化，看起來(lái)物重好像有所增大或減小。

(2)發(fā)生超重或失重現(xiàn)象與物體的速度方向無(wú)關(guān)，只取決于物體加速度的方向。

加速度向上則“超重”，加速度向下則“失重”。

(3)在完全失重狀態(tài)下，平常由重力產(chǎn)生的一切物理現(xiàn)象都完全消失，比如物體

對(duì)桌面無(wú)壓力，單擺停止擺動(dòng)，浸在水中的物體不受浮力等?？恐亓Σ拍苁褂玫?/p>

儀器，也不能再使用，如天平、液體氣壓計(jì)等。

典例剖析

典題1(原創(chuàng)題)如圖所示，蘋果自空中豎直落入深水中，到達(dá)某一深度后又

返回到水面，下列說(shuō)法正確的是(C)

A.蘋果在空中下落時(shí)處于“超重”狀態(tài)

B.蘋果落入水中后“重力”變小了

C.蘋果在水中向下運(yùn)動(dòng)時(shí)處于“超重”狀態(tài)

D.蘋果在水中向上運(yùn)動(dòng)時(shí)處于“失重”狀態(tài)

思路引導(dǎo)：(1)加速度的方向決定“超重”或“失重”。

(2)重力不隨物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而變化。

解析：蘋果在空中下落時(shí)加速度向下，處于“失重”狀態(tài)，A錯(cuò)；蘋果在水中

下落時(shí)加速度向上，處于“超重”狀態(tài)，C對(duì)；蘋果在水中上升時(shí)加速度向上，處

于“超重”狀態(tài)，D錯(cuò)；蘋果在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中“重力”沒(méi)變，B錯(cuò)。

思維升華：(1)無(wú)論超重、失重、完全失重，變化的只是視重，實(shí)際重力不變。

(2)決定超重還是失重的是加速度的方向，與速度方向無(wú)關(guān)。

考點(diǎn)超重與失重現(xiàn)象的分析處理

情境導(dǎo)入

(1)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)物體重力時(shí)，突然向上加速，觀

察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如何變化？

(2)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)物體重力時(shí)，突然向下加速，觀察彈