江蘇2023版高三一輪總復(fù)習物理第三章牛頓運動定律教案

Mr-------牛頓運動定律

［高考備考指南］

高考（江蘇卷）五年命題情況對照分析

2021

知能考點

年

模塊內(nèi)容20172018201920202021命題分析

適應(yīng)

考

第1節(jié)

牛頓第一定牛頓運高考命題

律牛頓第三動定律有選擇

定律題，又有

計算題，

T5：

牛頓運T7、

第2節(jié)T14：整體命題熱點

動定律T14：

牛頓第二定牛頓法、是牛頓第

及其應(yīng)牛頓

律、兩類動第二隔離二定律及

用超重第二

力學(xué)問題定律法求其應(yīng)用，

和失重定律

解選擇題多

T15：與圖像結(jié)

牛頓運

滑塊合，計算

動定律

—木題多與運

及其應(yīng)

第3節(jié)板與T15：動學(xué)規(guī)律

用

牛頓運動定牛頓牛頓結(jié)合考查

律的綜合應(yīng)運動第二多過程問

用定律定律題，試題

單位制的綜難度中

合應(yīng)等。

用

T12：

利用

TH：

牛頓

實驗四探究加速度與測定

第二

物體受力、物體質(zhì)量的重力

定律

關(guān)系加速

求動

度

摩擦

系數(shù)

物理觀念：慣性、作用力與反作用力、超重與失重、單

位制。

科學(xué)思維：牛頓運動芫三律、整體法與隔離法、圖像法、

核心素養(yǎng)

控制變量法、臨界法。

科學(xué)探究：探究加速層E與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系。

科學(xué)態(tài)度與責任：追Z2相遇、交通與安全。

翁遺牛頓第一定律牛頓第三定律

［走進教材?分實基礎(chǔ)］回顧知識?激活技能

◎梳理?必備知識

一、牛頓第一定律、慣性

一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),除非作用在

內(nèi)容

它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)

牛頓(1)揭示了物體的固有屬性：指出了一切物體都有慣性，因此

第一牛頓第一定律又叫慣性定律

定律意義⑵揭示了運動和力的關(guān)系：指出力不是維持物體運動狀態(tài)的

原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因，即是產(chǎn)生加速度的原

因

定義物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)

慣性慣性是一切物體都具有的性質(zhì)，是物體的固有屬性,與物體

普遍性

的運動情況和受力情況無關(guān)

質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，質(zhì)量大的物體慣性大，質(zhì)量小

量度

的物體慣性小

二、牛頓第三定律

1.作用力和反作用力

兩個物體之間的作用總是相互的，一個物體A對另一個物體B施加了力，

物體B一定也同時對物體A施加了力。

2.牛頓第三定律

(1)內(nèi)容：兩個物體之間的作用力與反作用力總是大小相笠，方向相反，作

用在同一條直線上。

(2)表達式：F=~F'o

(3)意義：建立了相互作用物體之間的聯(lián)系及作用力與反作用力的相互依賴

關(guān)系。

€＞激活?基本技能

一、易錯易誤辨析(正確的打“，錯誤的打“X”)

(1)牛頓第一定律不能用實驗驗證。(J)

(2)在水平面上滑動的木塊最終停下來，是因為沒有外力維持木塊運動。

(3)物體運動時受到慣性力的作用。(X)

(4)兩物體相互作用時，先有作用力，后有反作用力。(X)

(5)人走在松軟的土地上下陷時，人對地面的壓力大于地面對人的支持力。

(X)

(6)作用力與反作用力等大，反向，其合力為零。(X)

二、教材習題衍生

1.(牛頓第一定律的應(yīng)用)下面對牛頓第一定律和慣性的分析正確的是()

A.飛機投彈時，當目標在飛機的正下方時投下炸彈，能擊中目標

B.地球自西向東自轉(zhuǎn)，人向上跳起來后，落到原位置東側(cè)

C.安全帶的作用是防止汽車剎車時，人由于慣性發(fā)生危險

D.有的同學(xué)說，向上拋出的物體，在空中向上運動時，肯定受到了向上的

作用力

C［飛機在目標正上方投彈時，由于慣性，炸彈會落在目標的前方，A錯

誤；地球自西向東自轉(zhuǎn)，人向上跳起后，由于慣性，還會落在原地，B錯誤；汽

車剎車時，由于慣性，人會向前沖，安全帶可以防止人的前沖，C正確；物體被

向上拋出后，在空中向上運動是由于慣性，D錯誤。］

2.（牛頓第一定律的應(yīng)用）小華坐在一列正在行駛的火車車廂里，突然看到

原來靜止在水平桌面上的小球向后滾動，假設(shè)桌面是光滑的，則下列說法不正確

的是（）

A.小球在水平方向受到了向后的力使它向后運動

B.小球所受的合力為零，以地面為參考系，小球的運動狀態(tài)并沒有改變

C.火車一定是在向前加速

D.以火車為參考系，此時牛頓第一定律已經(jīng)不能適用

［答案］A

3.（牛頓第三定律的理解）沼澤的下面蘊藏著豐富的泥炭，泥炭是沼澤地積

累的植物殘體，它的纖維狀和海綿狀的物理結(jié)構(gòu)導(dǎo)致人在其表面行走時容易下

陷。若人下陷的過程是先加速運動后勻速運動，下列判斷正確的是（）

A.加速運動時人對沼澤地的壓力大于沼澤地對他的支持力

B.加速運動時人對沼澤地的壓力小于沼澤地對他的支持力

C.人對沼澤地的壓力先大于后等于沼澤地對他的支持力

D.人對沼澤地的壓力大小總等于沼澤地對他的支持力

D［人對沼澤地的壓力與沼澤地對人的支持力為作用力與反作用力，故二

力大小一定相等，故A、B、C錯誤，D正確。］

Y

［細研考點?突破題型］重難解惑直擊高考

考點1牛頓第一定律和慣性〈基本考點通關(guān)

1.（對慣性的認識）早期物理學(xué)家關(guān)于慣性有下列說法，其中不正確的是

）

A.物體抵抗運動狀態(tài)變化的性質(zhì)是慣性

B.沒有力的作用，物體處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)

C.行星在圓周軌道上保持勻速率運動的性質(zhì)是慣性

D.運動物體如果沒有受到力的作用，將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動

C［物體不受外力作用時，將保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，物體具

有的保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性，也可以說抵抗運動狀態(tài)變化的性質(zhì)是

慣性，A、D正確；沒有力的作用時物體處于平衡狀態(tài)，即物體處于靜止狀態(tài)或

勻速直線運動狀態(tài)，B正確：行星在圓周軌道上做勻速圓周運動，是因為受到萬

有引力的作用產(chǎn)生向心加速度，C錯誤。］

2.（對牛頓第一定律的理解）牛頓第一定律揭示了運動狀態(tài)與所受外力的關(guān)

系，下列說法中正確的是（）

A.物體受到恒定的力作用時，它的運動狀態(tài)不發(fā)生改變

B.物體受到不為零的合力作用時，它的運動狀態(tài)要發(fā)生改變

C.物體受到的合力為零時，它一定處于靜止狀態(tài)

D.物體的運動方向一定與它所受的合力的方向相同

B［只要物體受到的合力不為零，不論是否是恒力，運動狀態(tài)都栗發(fā)生變化，

故A項錯誤，B項正確；物體所受合力方向不一定與運動方向相同，故D項錯

誤；合力為零時，物體可能處于靜止狀態(tài)也可能做勻速直線運動，故C項錯誤

3.（對伽利略理想斜面實驗的認識）人類對“運動和力的關(guān)系”的認識經(jīng)歷

了一個曲折漫長的探索過程。如圖是伽利略理想斜面實驗，小婷同學(xué)在探究過程

中經(jīng)歷了如下步驟：

①兩個對接的斜面，讓小球沿一個斜面從靜止?jié)L下，小球?qū)L上另一個斜面。

②如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r的高度。

③減小第二個斜面的傾角，小球在這個斜面上仍然要達到原來的高度。

④繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成水平面，小球?qū)⒀厮矫嬉院愣?/p>

速度持續(xù)運動下去。

下列說法不正確的是（）

A.其中①屬于科學(xué)推理

B.伽利略得出：運動物體如果不受其他物體的作用，將會做勻速直線一直

運動下去，伽利略由此開創(chuàng)了實驗和推理相結(jié)合的科學(xué)研究方法

C.而過去我們對“運動和力的關(guān)系”一直錯誤的認識是力是維持物體運動

的原因

D.牛頓在伽利略的基礎(chǔ)上總結(jié)、歸納，最后得出了舉世聞名的牛頓第一定

律,其內(nèi)容是一切物體在沒有受到外力作用時總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀

態(tài)

A［斜面實驗中，屬于科學(xué)推理的是②③④，A錯誤；伽利略得出：運動

物體如果不受其他物體的作用，將會做勻速直線運動一直運動下去，伽利略由此

開創(chuàng)了實驗和推理相結(jié)合的科學(xué)研究方法，B正確；伽利略得出力是改變物體運

動狀態(tài)的原因后，推翻了亞里士多德的觀點：力是維持物體運動的原因；因此過

去我們對“運動和力的關(guān)系”一直錯誤地認為力是維持物體運動的原因，C正

確；由牛頓第一定律可知，一切物體在沒有受到外力作用時總保持靜止狀態(tài)或勻

速直線運動狀態(tài)，D正確。］

畬規(guī)律忠結(jié)

1.牛頓第一定律的意義

(1)提出慣性的概念：牛頓第一定律指出一切物體都具有慣性，慣性是物體

的一種固有屬性。

(2)揭示力與運動的關(guān)系：力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體

運動狀態(tài)的原因。

2.慣性的兩種表現(xiàn)形式

(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。

(2)物體在不受外力或所受的合外力為零時，慣性表現(xiàn)為使物體保持原來的

運動狀態(tài)不變(靜止或勻速直線運動)。

考點2牛頓第三定律《綜合能力提升

1.相互作用力的特點

‘同大小

⑴三同，同時產(chǎn)生、變化、消失

、同性質(zhì)

（反向

⑵三異《異體，即作用力、反作用力作用在不同物體上

〔不同效果

J與相互作用的兩物體的運動狀態(tài)無關(guān)

（3）二無關(guān)彳

〔與是否和其他物體相互作用無關(guān)

2.一對平衡力和作用力與反作用力的比較

名稱

一對平衡力作用力與反作用力

項目

作用對象同一個物體兩個相互作用的不同物體

不一定同時產(chǎn)生、同

作用時間一定同時產(chǎn)生、同時消失

時消失

力的性質(zhì)不一定相同一定相同

作用效果可相互抵消不可抵消

［典例］如圖所示，物體靜止在斜面上，下列說法正確的是（）

A.物體對斜面的壓力和斜面對物體的支持力是一對平衡力

B.物體對斜面的摩擦力和斜面對物體的摩擦力是一對平衡力

C.物體所受重力和斜面對物體的作用力是一對平衡力

D.物體所受重力可以分解為沿斜面向下的力和對斜面的壓力

C［物體對斜面的壓力和斜面對物體的支持力是一對作用力與反作用力，

物體對斜面的摩擦力和斜面對物體的摩擦力也是一對作用力與反作用力，故A、

B錯誤；重力產(chǎn)生兩個效果，使物體緊壓斜面，使物體有沿斜面下滑的趨勢；故

可以將重力分解為沿斜面向下的分力和垂直斜面向下的分力，不是對斜面的壓

力，故D錯誤；斜面對物體的作用力是支持力和摩擦力的合力，與重力平衡，

所以物體所受的重力和斜面對物體的作用力是一對平衡力，故C正確。］

畬規(guī)律忌結(jié)“兩看”巧分作用力、反作用力與平衡力

一看：受力物體。作用力和反作用力應(yīng)作用在兩個相互作用的物體上。

二看：產(chǎn)生的原因。作用力和反作用力是由于相互作用而產(chǎn)生的，一定是同

種性質(zhì)的力。

［跟進訓(xùn)練］

角度1作用力與反作用力的特點

1.足球運動是目前體育界最具影響力的項目之一，深受青少年喜愛，在下

列有關(guān)足球的情景中，說法正確的是（）

A.靜止在地面上的足球，足球?qū)Φ孛娴膲毫偷孛鎸ψ闱虻闹С至κ且粚?/p>

平衡力

B.足球被運動員踢起時，腳對足球的作用力大于足球?qū)δ_的作用力

C.足球被運動員踢起時，足球既是受力物體，也是施力物體

D.守門員用手接住足球時，手對足球的作用力先于足球?qū)κ值淖饔昧?，?/p>

以能將足球停住

C［足球?qū)Φ孛娴膲毫偷孛鎸λ闹С至ψ饔迷诓煌奈矬w，屬于一對

作用力和反作用力，故A錯誤；腳對足球的作用力和足球?qū)δ_的作用力是兩個

物體之間的相互作用，二者大小相等，故B錯誤；足球被運動員踢起時，足球

既是受力物體，同時也是施力物體，故C正確；手對足球的作用力和足球?qū)κ?/p>

的作用力是一對作用力與反作用力，二者是同時產(chǎn)生的，故D錯誤。］

角度2作用力反作用力與平衡力

2.（2021?南京、鹽城二模）如圖所示，將物理課本放在水平桌面上，下列說

法中正確的是（）

A.桌面對課本的支持力與課本的重力是一對平衡力

B.桌面對課本的支持力與課本對桌面的壓力是一對平衡力

C.桌面對課本的支持力與課本的重力是一對作用力與反作用力

D.課本對桌面的壓力就是課本的重力

A［桌面對課本的支持力與課本的重力是一對平衡力，A正確，C錯誤；桌

面對課本的支持力與課本對桌面的壓力是一對作用力與反作用力，B錯誤；課本

對桌面的壓力是由于課本發(fā)生形變而產(chǎn)生的對桌面向下的壓力，施力物體是課

本，方向垂直于桌面，大小等于課本的重力，但壓力不是重力，D錯誤。］

角度3牛頓第三定律在受力分析中的應(yīng)用一轉(zhuǎn)換研究對象

3.一個箱子放在水平地面上，箱內(nèi)有一固定的豎直桿，在桿上套著一個環(huán),

箱與桿的質(zhì)量為M,環(huán)的質(zhì)量為m,如圖所示。已知環(huán)沿桿勻加速下滑時，環(huán)

與桿間的摩擦力大小為6,則此時箱子對地面的壓力大小為（）

A.Mg+FfB.Mg-Ft

C.Mg+mgD.Mg—mg

A［環(huán)在豎直方向上受重力及箱子內(nèi)的桿給它的豎直向上的摩擦力F（,受

力情況如圖甲所示，根據(jù)牛頓第三定律，環(huán)應(yīng)給桿一個豎直向下的摩擦力F'

故箱子豎直方向上受重力Mg、地面對它的支持力瓜及環(huán)給它的摩擦力F'f,

受力情況如圖乙所示，由于箱子處于平衡狀態(tài)，可得f+Mg=Ff+Mg0

根據(jù)牛頓第三定律，箱子對地面的壓力大小等于地面對箱子的支持力，即〃N

=Mg+Ff,故選項A正確。

甲乙］

融氫牛頓第二定律、兩類動力學(xué)問題

［走進教材?夯實基礎(chǔ)］回顧知識.激活技能

€＞梳理?必備知識

一、牛頓第二定律、單位制

1.牛頓第二定律

(1)內(nèi)容

物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的質(zhì)量成反比。加速度的

方向與作用力的方向相同。

(2)表達式a=A或F=mga

(3)適用范圍

①只適用于慣性參考系(相對地面靜止或做勻速直線運動的參考系)。

②只適用于宏觀物體(相對于分子、原子)、低速運動(遠小于光速)的情況。

2.單位制

(1)單位制由基本單位和導(dǎo)出單位組成。

(2)基本單位

基本量的單位。力學(xué)中的基本量有三個，它們分別是質(zhì)量、時間、長度，它

們的國際單位分別是壬克、秒、米。

(3)導(dǎo)出單位

由基本量根據(jù)物理差系推導(dǎo)出的其他物理量的單位。

二、超重與失重

1.實重和視重

(1)實重：物體實際所受的重力，與物體的運動狀態(tài)無關(guān),在地球上的同一

位置是不變的。

(2)視重：當物體在豎直方向上有加速度時，物體對彈簧測力計的拉力或?qū)?/p>

臺秤的壓力將不等于物體的重力。此時彈簧測力計的示數(shù)或臺秤的示數(shù)即為視

重。

2.超重、失重和完全失重的比較

超重現(xiàn)象失重現(xiàn)象完全失重

物體對支持物的

物體對支持物的壓力（或物體對支持物的壓力

壓力（或?qū)覓煳?/p>

概念對懸掛物的拉力）玨物（或?qū)覓煳锏睦Γ┬?/p>

的拉力）等于零的

體所受重力的現(xiàn)象王物體所受重力的現(xiàn)象

現(xiàn)象

物體的加速度方

產(chǎn)生

物體的加速度方向向上物體的加速度方向向工向向下,大小為a

條件

=g

原理F—mg=inamg-F=matng-F=tng

方程F=m(g+a)F=m(g-a)F=0

無阻力的拋體運

運動

加速上升或減速下降加速下降或減速上升動；繞地球勻速圓

狀態(tài)

周運動

三、動力學(xué)兩類基本問題

1.兩類動力學(xué)問題

⑴已知物體的受力情況求物體的運動情況。

⑵已知物體的運動情況求物體的受力僮況。

2.解決兩類基本問題的方法

以加速度為“橋梁"，由運動學(xué)公式和牛頓第二定律列方程求解,具體邏輯

關(guān)系如下：

由力求運動

t———t牛頓第二定律t----------運動學(xué)公式,———,

［受力情況］f加速度卡----隹動情況）

由運動求力

齡激活?基本技能

一、易錯易誤辨析（正確的打“，錯誤的打“義”）

⑴牛頓第二定律的表達式F=ma在任何情況下都適用。（X）

⑵物體只有在受力的前提下才會產(chǎn)生加速度，因此，加速度的產(chǎn)生要滯后

于力的作用。(X)

⑶物理公式不僅確定了物理量之間的數(shù)量關(guān)系，同時也確定了物理量間的

單位關(guān)系。（J）

（4）失重說明物體的重力減小了。（X）

（5）物體超重時，加速度向上，速度也一定向上。（X）

（6）研究動力學(xué)兩類問題時，做好受力分析和運動分析是關(guān)鍵。（V）

二、教材習題衍生

1.（力與運動關(guān)系問題定性分析）在粗糙的水平面上，物體在水平推力作用

下由靜止開始做勻加速直線運動。作用一段時間后，將水平推力逐漸減小到零（物

體還在運動），則在水平推力逐漸減小到零的過程中（）

A.物體速度逐漸減小，加速度逐漸減小

B.物體速度逐漸增大，加速度逐漸減小

C.物體速度先增大后減小，加速度先增大后減小

D.物體速度先增大后減小，加速度先減小后增大

D［由題意得推力尸未減小之前物體做勻加速直線運動，則可判定尸沅

Ama=F-f\當尸逐漸減小時，加速度逐漸減小，但加速度方向與速度方向同

向，物體仍加速；當尸</后，此時F,/減小，加速度增大，且加速度

與速度方向相反，物體減速。綜上所述，選項D正確。］

2.（牛頓第二定律的基本應(yīng)用）一物體重為50N,與水平桌面間的動摩擦因

數(shù)為0.2,現(xiàn)加上如圖所示的水平力Fi和尸2,若「2=15N時，物體做勻加速直

線運動，則M的值不可能是（g取10m/s2）（）

，〃〃/〃〃〃〃〃〃〃〃

A.3NB.25N

C.30ND.50N

B［若物體向左做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律可知F2-FI-"G=

ma>0,解得Fi<5N,A正確；若物體向右做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定

律可知叫一/2—4（7=機。>0,解得Fi>25N,C、D正確。］

3.（超失重的理解）（2021?無錫模擬）一名乘客乘坐豎直電梯上樓，其位移x

與時間，的圖像如圖所示，其中人到打時間段圖像為直線。則以下說法正確的是

)

A.。?t2時間內(nèi)，乘客的速度一直增大

B.f2?打時間內(nèi)，乘客的速度一直增大

C.fl?右時間內(nèi)，乘客對電梯的壓力大于乘客重力

D.f2?/3時間內(nèi)，乘客對電梯的壓力小于乘客重力

D［根據(jù)x-f圖像的斜率表示速度可知，0?介時間內(nèi)0增大，打?右時間內(nèi)

0減小，小?打時間內(nèi)0不變，故A、B錯誤；&?右時間內(nèi)，乘客勻速運動，F(xiàn)N

=mg；?2~打時間內(nèi)，速度逐漸減小，加速度向下，處于失重狀態(tài)，則FN<mg,

結(jié)合牛頓第三定律，故C錯誤，D正確。］

［細研考點?突破題型］__________段難解惑?直擊高考

考點1牛頓第二定律的理解?基本考點通關(guān)

1.（對牛頓第二定律的理解）根據(jù)牛頓第二定律，下列敘述正確的是（）

A.物體加速度的大小跟它的質(zhì)量和速度大小的乘積成反比

B.物體所受合力必須達到一定值時，才能使物體產(chǎn)生加速度

C.物體加速度的大小跟它所受作用力中的任一個力的大小成正比

D.當物體質(zhì)量改變但其所受合力的水平分力不變時，物體水平加速度大小

與其質(zhì)量成反比

D［由牛頓第二定律可知，物體加速度的大小跟它的質(zhì)量成反比，跟

速度沒有直接關(guān)系，A錯誤；物體所受合外力不為0時就產(chǎn)生加速度，B錯誤；

物體加速度的大小跟物體所受的合外力成正比，與所受作用力中的任一個力沒有

必然關(guān)系，C錯誤；加速度是矢量，在某一個方向上的加速度，與這個方向上的

合外力成正比，與其質(zhì)量成反比，D正確。］

2.（力與運動關(guān)系問題定性分析）關(guān)于速度、加速度、合力的關(guān)系，下列說

法不正確的是（）

A.原來靜止在光滑水平面上的物體，受到水平推力的瞬間，物體立刻獲得

加速度

B.加速度的方向與合力的方向總是一致的，但與速度的方向可能相同，也

可能不同

C.在初速度為0的勻加速直線運動中，速度、加速度與合力的方向總是一

致的

D.合力變小，物體的速度一定變小

D［加速度與力同時產(chǎn)生、同時消失、同時變化，選項A正確；加速度的

方向由合力方向決定，但與速度方向無關(guān)，選項B正確；在初速度為0的勻加

速直線運動中，合力方向決定加速度方向，加速度方向決定末速度方向，選項C

正確；合力變小，物體的加速度一定變小，但速度不一定變小，選項D錯誤。］

畬規(guī)律總結(jié)合力、加速度、速度間的決定關(guān)系

(1)物體所受合力的方向決定了其加速度的方向，只要合力不為零，不管速

度是大是小，或是零，物體都有加速度，只有合力為零時，加速度才為零。一般

情況下，合力與速度無必然的聯(lián)系。

(2)合力與速度同向時，物體加速運動；合力與速度反向時，物體減速運動。

(3)a=詈是加速度的定義式，a與皿、At無直接關(guān)系；是加速度的決

定式，a^F,a00］。

考點2超重和失重《基本考點通關(guān)

1.(根據(jù)運動情況判斷超、失重)智能化電動扶梯如圖所示，乘客站上扶梯,

先緩慢加速，然后再勻速上升，則()

A.乘客始終處于超重狀態(tài)

B.加速階段乘客受到的摩擦力方向與。相同

C.電梯對乘客的作用力始終豎直向上

D.電梯勻速上升時，電梯對乘客的作用力豎直向上

D［加速運動階段，顧客的加速度沿電梯斜向上，有豎直向上的分加速度，

根據(jù)牛頓第二定律，電梯對他的支持力大于其重力，處于超重狀態(tài)；勻速運動階

段，加速度為0,所以既不超重也不失重，故A錯誤；加速階段乘客加速度斜向

上，加速度有水平向右的分量，則受到的摩擦力方向水平向右，選項B錯誤；

加速階段，乘客受到豎直向上的支持力和水平向右的摩擦力，則電梯對乘客的作

用力斜向右上方；電梯勻速上升時，電梯對乘客只有向上的支持力，即電梯對乘

客的作用力豎直向上，選項C錯誤，D正確。］

2.（根據(jù)超、失重判斷運動狀態(tài)）如圖是某同學(xué)站在壓力傳感器上做下蹲一

起立的動作時傳感器記錄的壓力隨時間變化的圖線，縱坐標為壓力，橫坐標為時

間。由圖線可知,該同學(xué)的體重約為650N,除此以外,還可以得到以下信息（）

A.1s時人處在下蹲的最低點

B.2s時人處于下蹲靜止狀態(tài)

C.0?4s內(nèi)該同學(xué)做了2次下蹲一起立的動作

D.下蹲過程中人始終處于失重狀態(tài)

B［人在下蹲的過程中，先加速向下運動，此時加速度方向向下，人處于失

重狀態(tài)，到達一個最大速度后再減速向下運動，此時加速度方向向上，人處于超

重狀態(tài)，故下蹲過程中人先失重后趣重，選項D錯誤；在1s時人向下的加速度

最大，故此時人并沒有靜止，它不是下蹲的最低點，選項A錯誤；2s時人已經(jīng)

歷了失重和超重兩個過程，故此時處于下蹲靜止狀態(tài)，選項B正確；該同學(xué)在

前2s時是下蹲過程，后2s是起立的過程，所以共做了1次下蹲一起立的動作,

選項C錯誤。］

3.（完全失重）圖甲是某人站在接有傳感器的力板上做下蹲、起跳和回落動

作的示意圖，圖中的小黑點表示人的重心。圖乙是力板所受壓力隨時間變化的圖

像,重力加速度g取10m/s2。根據(jù)圖像分析可知（）

F/N

3500/

.3000

\\Ip25i00M?JU

~人~~~~L°11.522.533.54t/s

甲乙

A.人的重力可由8點讀出，約為300N

B.8到c的過程中，人先處于超重狀態(tài)再處于失重狀態(tài)

C.人在雙腳離開力板的過程中，處于完全失重狀態(tài)

D.人在b點對應(yīng)時刻的加速度大于在c點對應(yīng)時刻的加速度

C［開始時人處于平衡狀態(tài)，人對傳感器的壓力約為900N,人的重力也約

為900N,故A錯誤；b到c的過程中，人先處于失重狀態(tài)再處于趣重狀態(tài)，故

B錯誤；雙腳離開力板的過程中只受重力的作用，處于完全失重狀態(tài)，故C正

確；8點彈力與重力的差值要小于c點彈力與重力的差值，則人在8點的加速度

要小于在c點的加速度，故D錯誤。］

畬方法技巧超重和失重的判斷方法

(1)若物體加速度已知，看加速度的方向，方向向上則超重，方向向下則失

重。

(2)若拉力或壓力已知，看拉力或壓力與重力的大小關(guān)系，大于重力則超重,

小于重力則失重。

(3)物體超重、失重與運動狀態(tài)的關(guān)系

a向上或a-］(用..「加速向上運動

向上的分量11減速向不運動

F??=m(g+a)

a向下或a-L一院帚、J加速向下運動

向下的分高：［:減速向上運動

尸視一:m(g-a)

考點3動力學(xué)中的兩類問題?綜合能力提升

1.求解兩類問題的思路，可用下面的框圖來表示

v=vo+at

第一類->v2—v02=2ax

物體的牛頓第物體的運動物體的

二定律運動情況

受力情況加速度Q學(xué)公式

|物體的歸牛頓第運動ui物體的||已

物體的知

一學(xué)公女危汨而q條

I受劣宿況|「1二定律加速度a

件

<—F=mav=vo+at第二類

2.解決動力學(xué)兩類問題的兩個關(guān)鍵點

3.動力學(xué)基本問題的力的處理方法

(1)合成法：在物體受力個數(shù)較少(2個或3個)時一般采用“合成法”。

(2)正交分解法：若物體的受力個數(shù)較多(3個或3個以上)，則采用“正交分

解法”。

［典例］一質(zhì)量為m=2kg的滑塊能在傾角為〃=30。的足夠長的斜面上以a

=2.5m/s2的加速度勻加速下滑，如圖所示。若用一水平向右的恒力廠作用于滑

塊，使之由靜止開始在f=2s內(nèi)沿斜面運動位移x=4m。求：(g取lOm/s?)

⑴滑塊和斜面之間的動摩擦因數(shù)"；

⑵恒力戶的大小。

審題指導(dǎo)：解此題關(guān)鍵有兩點

(1)選取滑塊為研究對象，正確作出受力分析。

(2)根據(jù)運動過程求出加速度，結(jié)合牛頓第二定律求恒力入

［解析］(1)以滑塊為研究對象受力分析如圖甲所示，

根據(jù)牛頓第二定律可得

mgsin30°-陪cos30°=〃2a

解得〃O

⑵使滑塊沿斜面做勻加速直線運動，有加速度向上和向下兩種可能。

22

根據(jù)題意可得x=^a\t9得ai=2m/s

當加速度沿斜面向上時，受力分析如圖乙所示，

貝IFeos30°—mgsin30°—^(Fsin30°+/ngcos30°)=mai

代入數(shù)據(jù)得b=與后N

yy

甲乙丙

當加速度沿斜面向下時，受力分析如圖丙所示，

則/ngsin30°—Feos30°—"(尸sin30°+/ngcos300)=mat

代入數(shù)據(jù)得尸=￥No

［答案］⑴乎⑵喈N或苧N

畬規(guī)律總結(jié)動力學(xué)問題的解題步驟

1明確研究對象根據(jù)問題需要和解麴方便.選擇某個物體

1----------j-----------11或幾個物體構(gòu)成的系統(tǒng)為研究對象

受力分析和畫好受力示意圖、運動情境圖,明確物

運動過程分析體的運動性質(zhì)和運動過程

]

選取正方向1通常以加速度的方向為正方向或以速度方

或建立坐標系1向為某一坐標的正方向

1

確定合力戶介_若物體只受兩個作用，通常用合成法;若受3

|個或3個以上的力.一般用正交分解法

1|根據(jù)牛頓第二定律或(雋:

列方程求解

列方程求解,必要時對結(jié)果進行討論

［跟進訓(xùn)練］

角度1已知受力情況求運動情況

1.(2021?南京模擬)如圖所示，在海濱游樂場里有一種滑沙運動。某人坐在

滑板上從斜坡的高處A點由靜止開始滑下，滑到斜坡底端3點后，沿水平的滑

道再滑行一段距離到。點停下來。若人和滑板的總質(zhì)量機=60.0kg,滑板與斜

坡滑道和水平滑道間的動摩擦因數(shù)均為4=0.50,斜坡的傾角tf=37°(sin37。=

0.6,cos370=0.8),斜坡與水平滑道間是平滑連接的，整個運動過程中空氣阻力

忽略不計，重力加速度g取10m/s2。

⑴求人從斜坡上滑下的加速度的大??；

(2)若48的長度為25m,求的長度為多少。

［解析］(1)人在斜坡上受力如圖所示，建立圖示坐標系,

設(shè)人在斜坡上滑下的加速度大小為a\,由牛頓第二定律有mgsin0—Fn=

ma\

FNI—/wgcos〃=0

又Fn=//FNI

聯(lián)立解得ai=g(sin〃一“cos0)

代入數(shù)據(jù)得ai=2.0m/s21.

(2)人滑到6點時，由4=2a\xAB得

Vn=y］2aiXAB=10m/s

在水平滑道上運動時有Fn=mai,Fn=fimg

得42="g=5m/s2

由v^—v^=-2a2XBc

得XBC=2a，=l。m。

［答案］(1)2.0m/s2(2)10m

2.公路上行駛的兩汽車之間應(yīng)保持一定的安全距離。當前車突然停止時，

后車司機可以采取剎車措施，使汽車在安全距離內(nèi)停下而不會與前車相碰。通常

情況下，人的反應(yīng)時間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時間之和為1So當汽車在晴天干燥瀝

青路面上以108km/h的速度勻速行駛時，安全距離為120m。設(shè)雨天時汽車輪

胎與瀝青路面間的動摩擦因數(shù)為晴天時的會若要求安全距離仍為120m,求汽

車在雨天安全行駛的最大速度(g取10m/s2)?

［解析］設(shè)路面干燥時，汽車與地面間的動摩擦因數(shù)為"0,剎車時汽車的加

速度大小為。0,安全距離為s,反應(yīng)時間為力，汽車的質(zhì)量為山，剎車前的速度

為珈，由牛頓第二定律和運動學(xué)公式得

f(omg=mao

__1_述

s="°'°+嬴

解得ao=5m/s2,"。=0.5

設(shè)汽車在雨天行駛時，汽車與地面間的動摩擦因數(shù)為〃，汽車剎車的加速度

2

大小為4,安全行駛的最大速度為以依題意有"=亨/0

由牛頓第二定律和運動學(xué)公式得

pmg=ma

.v2

s=g)+五

解得0=20m/s(o=-24m/s不符合實際，舍去)。

［答案］20m/s

角度2已知運動情況求受力情況

3.如圖所示，一傾角為，=30。的上表面光滑的斜面上，有相距為L的4、

5兩點，質(zhì)量為機=1kg、可視為質(zhì)點的物塊(圖中未畫出)，在Fi=UN、方向

沿斜面向上的力的作用下，從4點由靜止運動到B點，所經(jīng)歷時間。=ls,到

B點時換成了沿斜面向下的力仍作用在物塊上，經(jīng)過時間h=2s后返回A點，

斜面足夠長，且始終靜止不動，重力加速度取g=10m/s2,求：

(1)4、B兩點之間的距離L;

⑵力生的大小。

［解析］(1)物塊從A點到達5點的過程中，有

Fi—m^sin01.

ai=-------------------——,心=犯什

m，2

代入數(shù)據(jù)解得m=6m/s?,L=3m。

(2)物塊在B點的速度。1=?！?6m/s

物塊從8點回到A點的過程中，有

,1，

解得“2=7.5m/s2

LFi+zngsin0

TXT--------------------------------

解得F2=2.5No

［答案］(1)3m(2)2.5N

4.(2021?江蘇南京高三開學(xué)考試)可愛的企鵝喜歡在冰面上玩游戲。如圖所

示，有一只企鵝在傾角為〃=37。的傾斜冰面上先以a=1.0m/s2的加速度從冰面

底部由靜止開始沿直線向上“奔跑”，f=4s時突然臥倒以肚皮貼著冰面向上滑

行，最后退滑到出發(fā)點，完成一次游戲(企鵝在滑動過程中姿勢保持不變)。若企

鵝肚皮與冰面間的動摩擦因數(shù)為"=0.25,已知sin37°=0.60,cos37°=0.80不

計空氣阻力，gm10m/s2,試分析回答下列問題：

(1)企鵝向上“奔跑”的位移大??；

(2)企鵝在冰面向上滑行的加速度大小；

(3)企鵝退滑到出發(fā)點時的速度大小。

［解析］(1)企鵝向上“奔跑”的位移大小為

x=^at2=8m。

(2)企鵝在冰面向上滑行的加速度大小

,mgsin37°+〃〃火cos37°.,

af=---------------------------=gsin37°+//gcos37°=8m/s2o

(3)企鵝在冰面上滑時的初速度為v=at=^m/s

向上滑行的位移為x'=五二=lm

企鵝退滑到出發(fā)點時的位移大小為x"=x+x'=9m

加速度大小

,,/nj?sin37°-//m^cos37°.

a="=gsin37°-//geos37°=4m/s2

所以企鵝退滑到出發(fā)點時的速度大小v=yj2a,fx"=^/2X4X9m/s=6^/2

m/so

［答案］(1)8m(2)8m/s2(3)6啦m/s

考點4牛頓第二定律的瞬時性問題、綜合能力提升

1.兩種模型

加速度與合力具有瞬時對應(yīng)關(guān)系，二者總是同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失,

在分析瞬時加速度時應(yīng)注意兩個基本模型的特點

不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力，剪斷或脫翦

后幾乎不需要時間恢復(fù)形變,彈力立即消失

或改變，一般題目中所給的輕繩、輕桿和接

觸而在不加特殊說明時，均可按此模型處理

當彈簧的兩端與物體相連（即兩端為固定端）

時，山于物體有慣性，彈簧的長度不會發(fā)生突

變，所以在瞬時問題中，其彈力的大小認為是

不變的，即此時強簧的彈力不突變

2.求解瞬時加速度的一般思路

分析瞬時變化前后.根據(jù)牛頓第二

=求瞬時加速度

物體的受力情況定律列方程

［典例］兩個質(zhì)量均為m的小球，用兩條輕繩連接，處于平衡

狀態(tài)，如圖所示?，F(xiàn)突然迅速剪斷輕繩讓小球下落，在剪斷輕繩的瞬間，

設(shè)小球4、B的加速度分別用句和6表示，貝?。荩ǎ?/p>

'//〃（/////.

0

6

A.〃l=g，Cl2=gB.。1=0,G2=2g

C.ai=g,。2=0D.ai=2g,。2=0

A［由于繩子張力可以突變，故剪斷0A后小球A、3只受重力，其加速度

ai=Q2=g。故選項A正確。］

［變式1］在［典例］中只將A、3間的輕繩換成輕質(zhì)彈簧，其他不變，如圖所

示，則下列選項中正確的是（）

A.a\=g9ai=gB.ai=0，ai=2g

C.Ql=g，。2=0D.ai=2g,。2=0

D［剪斷輕繩OA的瞬間，由于彈簧彈力不能突變，故小球A所受合力為

2,〃g,小球5所受合力為零，所以小球4、8的加速度分別為m=2g,a2=0o

故選項D正確。］

［變式2］在［變式1］中的題圖放置在傾角為〃=30。的光滑斜面上，如圖所示

系統(tǒng)靜止時，彈簧與細線均平行于斜面，在細線被燒斷的瞬間，則下列說法正確

的是（）

A.。4=0B.a^—g

C.ClA—gdB—gD.。4=0aB=g

B［細線被燒斷的瞬間，小球5的受力情況不變，加速度為零。燒斷前，

分析整體受力可知線的拉力為Fr=2mgsin0,燒斷瞬間，A受的合力沿斜面向

下，大小為2/ngsin〃，所以4球的瞬時加速度為4A=2gsin30°=g,故選項B正

確。］

［變式3］把［變式2］中的兩小球改為三小球，并將彈簧和輕繩互換位置，如

圖所示，傾角為。的斜面靜置于地面上，斜面上表面光滑，A、5、C三球的質(zhì)

量分別為機、2m.3m,輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端、另一端與A球相連，4、

B間固定一個輕桿，B、。間由一輕質(zhì)細線連接。彈