新（江苏专版）高考物理大一轮总复习 第三章 牛顿运动定律讲练（含解析）.doc

第三章牛顿运动定律学案11 牛顿第一定律牛顿第三定律一、概念规律题组1下列关于牛顿第一定律的说法中正确的是()a牛顿第一定律是实验定律b牛顿第一定律只是提出了惯性的概念c牛顿第一定律提出了当物体受到的合外力为零时，物体将处于静止状态d牛顿第一定律既提出了物体不受外力作用时的运动规律，又提出了力是改变物体运动状态的原因 2关于物体的惯性，下列说法中正确的是()a运动速度大的物体不能很快地停下来，是因为物体的速度越大，惯性也越大b静止的火车启动时，速度变化慢，是因为静止的物体惯性大的缘故c乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球的惯性小d在宇宙飞船中的物体不存在惯性3关于作用力与反作用力，下列说法正确的是()a物体相互作用时，先有作用力，后有反作用力b作用力与反作用力不是同种性质的力c作用力和反作用力总是同时分别作用在相互作用的两个物体上d匀速上升的气球所受到的浮力没有反作用力4在滑冰场上，甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上，原来静止不动，在相互猛推一下后分别向相反方向运动，假定两板与冰面间的动摩擦因数相同，已知甲在冰上滑行的距离比乙远，这是由于()a在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力b在推的过程中，甲推乙的时间小于乙推甲的时间c在刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度d在分开后，甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小二、思想方法题组图15伽利略的理想实验(如图1)是将可靠的事实和理论思维结合起来，更能深刻地反映自然规律，伽利略的斜面实验程序如下：(1)减小第二斜面的倾角，小球在斜面上仍然要达到原来的高度(2)两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一斜面(3)如果没有摩擦，小球将上升到释放时的高度(4)继续减小第二个斜面的倾角，最后使它为水平面，小球沿水平面做持续的匀速运动请按程序先后次序排列，并指出它究竟属于可靠的事实还是通过思维过程得到的推论，下列选项正确的是(数字表示上述程序号码)a事实(2)事实(1)推论(3)推论(4)b事实(2)推论(1)事实(3)推论(4)c事实(2)推论(3)推论(1)推论(4)d事实(2)事实(3)推论(1)推论(4)图26如图2所示，一个劈形物体a，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面上放一光滑的小球b，劈形物体a从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是()a沿斜面向下的直线 b竖直向下的直线c无规则曲线 d抛物线一、对牛顿第一定律的理解1导出了惯性的概念一切物体都具有保持原有运动状态的性质，这就是惯性(1)惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性惯性大小的唯一量度是物体的质量，物体的质量越大，惯性就越大，运动状态就越难改变惯性与物体是否受力、怎样受力无关，与物体是否运动、怎样运动无关，与物体所处的地理位置无关(2)惯性不是一种力惯性大小反映了改变物体运动状态的难易程度，物体的惯性越大，它的运动状态就越难以改变(3)外力作用于物体上能使物体的运动状态改变，但不能认为克服或改变了物体的惯性2揭示力的本质力是改变物体运动状态的原因(运动状态指物体的速度)，又根据加速度定义：a，有速度变化就一定有加速度，所以可以说：力是使物体产生加速度的原因3牛顿第一定律描述的是理想化状态牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态，而不受外力的物体是不存在的物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的，所以不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在f0时的特例【例1】 关于力、运动状态及惯性的说法，下列正确的是()a牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因(2009宁夏理综14)b笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献(2009宁夏理综14)c一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来，这说明，静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”(2007海南1)d牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度，而不仅仅是使之运动(2006广东1)e伽利略根据理想实验推论出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去(2006广东1)f车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大(2005广东1)规范思维【例2】 (2011江苏省连云港市一检)就一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是()a采用了大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度这表明，可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性b射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，这表明它的惯性小了c货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性d摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，通过调控人和车的惯性达到行驶目的规范思维针对训练1我国道路交通安全法中规定：各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带，下列说法正确的是()a系好安全带可以减小惯性b是否系好安全带对人和车的惯性有影响c系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害d系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害二、牛顿第三定律的理解与应用1作用力与反作用力的关系作用力与反作用力的关系可总结为“三同、三异、三无关”(1)三同(2)三异(3)三无关2相互作用力与平衡力的比较作用力和反作用力二力平衡不同点受力物体作用在两个相互作用的物体上作用在同一物体上依赖关系相互依存，不可单独存在，同时产生，同时变化，同时消失无依赖关系，撤除一个，另一个可依然存在，只是不再平衡叠加性两力作用效果不可叠加，不可求合力两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力且合力为零力的性质一定是同性质的力可以是同性质的力，也可以是不同性质的力相同点大小方向大小相等、方向相反、作用同一条直线上【例3】 (2009安徽理综17)图3为了节约能量，某商场安装了智能化的电动扶梯，无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图3所示那么下列说法中正确的是()a顾客始终受到三个力的作用b顾客始终处于超重状态c顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下d顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下规范思维针对训练2一物体受绳的拉力作用由静止开始前进，先做加速运动，然后改做匀速运动，最后改做减速运动，则下列说法中正确的是()a加速前进时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力b减速前进时，绳拉物体的力小于物体拉绳的力c只有在匀速前进时，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小才相等d不管物体如何前进，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等【例4】 有人做过这样一个实验：图4如图4 所示，把鸡蛋a快速向另一个完全一样的静止的鸡蛋b撞去(用同一部分撞击)，结果每次都是被撞击的鸡蛋b被撞破则下面说法不正确的是()aa对b的作用力的大小等于b对a的作用力的大小ba对b的作用力的大小大于b对a的作用力的大小ca蛋碰撞瞬间，其内蛋黄和蛋白由于惯性会对a蛋壳产生向前的作用力da蛋碰撞部位除受到b对它的作用力外，还受到a蛋中蛋黄和蛋白对它的作用力，所以所受合力较小规范思维【例5】 物体静止于水平桌面上，则()a桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力b物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力c物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种性质的力d物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力规范思维【基础演练】1(2011上海宝山期末)关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是()a它表明了力是维持物体运动状态的原因b它表明了物体具有保持原有运动状态的性质c它表明了改变物体的运动状态并不需要力d由于现实世界不存在牛顿第一定律所描述的物理过程，所以牛顿第一定律没有用处2话说齐天大圣孙悟空被师傅赶回花果山后，闷闷不乐的他有一日飞上天庭漫无目的地到处游玩，不经意间来到一个仙洞里，洞内有一开关，写着“地球自转快慢调节器”，天性顽皮的他便将此开关向“快”那边拨了一下，使地球自转突然快了许多，此瞬间地面上的人会()a头向东倒下b头向西倒下c头向南倒下d头向北倒下3如图5所示是图5一种汽车安全带控制装置的示意图，当汽车处于静止或匀速直线运动状态时，摆锤竖直悬挂，锁棒水平，棘轮可以自由转动，安全带能被拉动当汽车突然刹车时，摆锤由于惯性绕轴摆动，使得锁棒锁定棘轮的转动，安全带不能被拉动若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置，汽车的可能运动方向和运动状态是()a向左行驶、突然刹车b向右行驶、突然刹车c向左行驶、匀速直线运动d向右行驶、匀速直线运动4在某停车场，甲、乙两辆同型号的车发生了碰撞事故甲车司机背部受伤，乙车司机胸部受伤根据两位司机的伤情可以判定，下列说法中可能正确的是()a甲车车头撞了静止的乙车车尾或甲车倒车时车尾撞了静止的乙车车头b甲车车头撞了静止的乙车车尾或乙车倒车时车尾撞了静止的甲车车头c乙车车头撞了静止的甲车车尾或甲车倒车时车尾撞了静止的乙车车头d乙车车头撞了静止的甲车车尾或乙车倒车时车尾撞了静止的甲车车头5(2011临沂模拟)用计算机辅助实验系统(dis)做验证牛顿第三定律的实验，如图6所示是把两个测力探头的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，观察显示器屏幕上出现的结果观察分析两个力传感器的相互作用随着时间变化的曲线，以下结论不正确的是()图6a作用力与反作用力是同时作用的b作用力与反作用力作用在不同的物体上c作用力与反作用力大小相等、方向相反d作用力与反作用力的合力大小为零6卫星、飞船等宇宙空间飞行器，都是由火箭发射到太空的下面关于飞船与火箭起飞的情形，叙述正确的是()a火箭尾部向下喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向上的推力b火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行的动力c火箭飞出大气层后，由于没有空气，火箭虽然向下喷气，但也无法获得前进的动力d飞船进入运行轨道之后，与地球之间不再存在一对作用力与反作用力7物体静止在斜面上，如图7所示，下列说法正确的是()图7a物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力b物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对平衡力c物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力d物体所受重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力8(2011湖南师大附中模拟)关于力和运动的关系，下列说法中不正确的是()a力是维持物体运动的条件，同一物体所受到的力越大，它的速度越大b作用在运动物体上的某力消失后，物体运动的速度可能不断增加c物体保持静止，是由于物体受到的合力为零d物体运动状态发生变化，是与作用在物体上的外力分不开的题号12345678答案【能力提升】9(2011烟台模拟)图8一只小猫跳起来抓住悬挂在天花板上的竖直木杆，如图8所示，在这一瞬间悬绳断了，设木杆足够长，由于小猫继续上爬，所以小猫离地面高度不变，求此时木杆下降的加速度(设小猫质量为m，木杆的质量为m)10一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱与杆的质量为m，环的质量为m，如图9所示已知环沿杆匀加速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为ff，则此时箱子对地面的压力大小为多少？图9学案11牛顿第一定律牛顿第三定律【课前双基回扣】1d牛顿第一定律不是实验定律，a错；牛顿第一定律提出了惯性的概念，同时又指出了物体运动状态改变的原因，b错；牛顿第一定律提出了物体不受外力作用时，物体将处于静止状态或匀速直线运动状态，所以c错；综上所述，d选项是正确的2c一切物体都具有惯性，惯性大小只与物体的质量有关惯性是物体本身的一种属性，与外界因素(受力的大小以及所处的环境)及自身的运动状态无关，故a、d选项错误；静止的火车启动时，速度变化缓慢，是因为火车的质量大，惯性大，而不是因为静止的物体惯性大，b选项错误乒乓球可以快速抽杀，是因为其质量小，惯性小，在相同的力的作用下，运动状态容易改变，故c选项正确3bc4c甲、乙相互推的过程中作用力和反作用力一定大小相等，且作用时间也一定相同，故选项a、b均错误由于两板与冰面间的动摩擦因数相同，故二者的加速度也相等，都等于g，故选项d错误甲在冰上滑行的距离比乙远，一定是刚分开时甲的初速度大于乙的初速度5c小球从对接的两个斜面的一个斜面上滚下，它将滚到另一个斜面上，这可以在实验中做到，所以是事实，即为事实(2)，在实际实验中，永远摆脱不了力的作用，特别是摩擦力，所以即不能达到同样高度也不能在水平面上永不停止地做匀速直线运动，所以(1)、(3)、(4)都是推论，在实验中，是将第二个的倾角逐渐减小直到水平，所以程序为：事实(2)推论(3)推论(1)推论(4)6b小球原来静止时受重力和支持力作用，其合力为零当劈形物体由静止释放，a应沿斜面下滑，故b也将运动，运动状态就要发生改变，但由于惯性，小球原来速度为零，没有水平或其他方向上的速度，而小球又光滑，除竖直方向可以有合力外，其他方向上没有合力，加之力是使物体运动状态改变的原因，小球只能在竖直方向上有运动，在碰到斜面之前，运动轨迹应为一条直线，即竖直向下的直线思维提升1(1)牛顿第一定律所描述的是一种理想状态，即物体不受外力时的状态(2)牛顿第一定律虽然无法由实验直接证实，但可经过科学推理的理想实验推出(3)从牛顿第一定律中可知：力是改变物体运动状态的原因，惯性才是维持物体运动状态的原因2一切物体在任何状态下都有惯性，其大小只取决于物体的质量，和其他任何因素无关3某一物体是否发生运动状态的变化，是由该物体所受力的合力决定的，合力为零，状态不变，否则状态就会发生变化而该物体与其他物体之间的作用力与反作用力始终符合牛顿第三定律其效果分别体现在彼此作用的两物体上，彼此不能抵消4在日常生活中直接观察到的现象，需要用科学的方法进行分析、全面地讨论，严密地推理，不断地总结，才能迈入真理的殿堂【核心考点突破】例1bde规范思维经过了漫长的思考，人们才形成了关于运动和力的正确关系，所以高考中时有对此点物理学史的考查，及关于运动和力关系的正确认识的考查，复习时既要掌握人类认识的过程，又要真正理解“力不是维持物体运动的原因”例2 c采用了大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度，原因是功率变大了，但惯性不变，选项a错；射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，原因是子弹具有的动能过小，但惯性不变，选项b错；货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，列车的质量改变了，当然它的惯性也就改变了，选项c正确；摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，调控人和车的重心位置，但整体的惯性不变，选项d错规范思维解决关于惯性概念理解的题目时，要紧紧抓住“物体的惯性只与物体的质量有关”这一关键点，理解物体的惯性与地理位置、运动状态、是否受力、速度大小等因素均无关例3c人加速运动时，受重力、支持力和水平向右的静摩擦力作用，扶梯对人的作用力指向右上方，根据牛顿第三定律人对扶梯的作用力指向左下方，当人匀速运动时，人只受重力和竖直向上的支持力作用，所以仅c项正确规范思维根据人的运动状态确定摩擦力是否存在及其方向；根据牛顿第三定律确定人对扶梯作用力的方向牛顿第三定律往往作为分析不同物体间作用力的转换“工具”例4 acda对b的作用力和b对a的作用力为作用力与反作用力，一定大小相等，a正确，b错误；在撞击瞬间，a蛋内蛋黄和蛋白由于惯性，会产生对a蛋壳向前的作用力，使a蛋壳接触处所受的合力比b蛋壳的小，因此b蛋壳易被撞破，故c、d正确规范思维应用牛顿第三定律分析问题时应注意以下几点(1)不要凭日常观察的直觉印象随便下结论，科学问题需严格依据科学理论分析才行(2)理解应用牛顿第三定律时，一定抓住“总是”二字，即作用力与反作用力的这种关系与物体的运动状态无关例5 a物体和桌面受力情况如右图所示对选项a，因物体处于平衡状态，且fn与g 作用于同一物体，因此fn和g是一对平衡力，故a项正确对选项b，因作用力和反作用力分别作用在两个物体上，而物体所受的重力和桌面对它的支持力都作用在物体上，故b项错对选项c，因压力是弹力，而弹力与重力是性质不同的两种力，故c项错对选项d，由于支持力和压力是物体与桌面相互作用(挤压)而产生的，因此fn与fn是一对作用力和反作用力，故d项错规范思维相互作用力与一对平衡力的区别在于相互作用力作用在两个物体上，而平衡力作用在一个物体上做题时要正确受力分析、找出各力的施力物体与受力物体针对训练1bd2.d【课时效果检测】1b牛顿第一定律揭示运动和力的关系：力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因，故选项b正确2b地面上的人随地球自西向东自转，当地球自转突然加快时，地面上人的下半身随地球向东运动加快，而人的上半身由于惯性保持运动状态不变，故头向西倒下3b4c这是一道关于惯性知识运用的题目，若是甲车车头撞了静止的乙车车尾，乙车受到甲车的撞击力向前运动，由于惯性，乙车司机背部会受到座椅的撞击导致背部受伤，甲车由于撞击了乙车而速度变慢，由于惯性，甲车司机仍保持着高速，会撞向方向盘，从而导致胸部受伤如果是乙车倒车撞了静止的甲车车头，同理可推知，甲车司机的胸部会受伤，乙车司机的背部会受伤，故a、b、d错误，c正确5ac6ad火箭升空时，其尾部向下喷气，火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体，火箭向下喷气时，喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力，即为火箭上升的推力，此动力并不是由周围的空气对火箭的反作用力提供的，因而与是否飞出大气层，是否在空气中飞行无关，因而b、c选项错误，a项正确；当飞船进入轨道后，飞船与地球之间依然存在着相互吸引力，即地球吸引飞船，飞船也吸引地球，这是一对作用力和反作用力，故d项正确7bc作用力与反作用力作用在不同的物体上，平衡力作用在同一物体上，故a项错误，b、c两项正确物体的分力和合力应是针对同一物体，效果相同，故d项错误8bcd9.g方向向下解析先对猫进行分析，由于猫相对地面高度不变，即猫处于平衡状态，而猫受重力g1mg和木杆对猫向上的摩擦力ff的作用，如图所示，故g1与ff二力平衡，即ffg1mg再对木杆进行受力分析：木杆受重力g2mg作用，由于木杆对猫有向上的摩擦力ff，由牛顿第三定律可知，猫对杆有向下的摩擦力ff，且ffff由牛顿第二定律，杆的加速度为a由式可得ag即杆下降的加速度为g，方向向下10ffmg解析环在竖直方向上受力情况如图甲所示，受重力及箱内的杆给它的竖直向上的摩擦力ff，根据牛顿第三定律，环应给杆一个竖直向下的摩擦力ff，故箱子竖直方向上受力如图乙所示，受重力mg、地面对它的支持力fn及环给它的摩擦力ff，由于箱子处于平衡状态，可得fnffmgffmg.根据牛顿第三定律，箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力，即fnfnffmg.易错点评1力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因2惯性不是力，是物体的固有属性，只与质量有关，而与运动状态无关3相互作用力与平衡力区分的关键是作用对象的不同4有些问题直接求解或分析研究对象所受的某个力比较困难，可以根据牛顿第三定律转换研究对象，通过分析该力的反作用力来求解所求力的大小和方向这是牛顿第三定律最重要的应用学案12 牛顿第二定律及应用(一) 牛顿第二定律的理解及动力学两类基本问题一、概念规律题组1下列对牛顿第二定律的表达式fma及其变形公式的理解，正确的是()a.由fma可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比b.由m可知，物体的质量与其所受的合力成正比，与其运动的速度成反比c.由a可知，物体的加速度与其所受的合力成正比，与其质量成反比d.由m可知，物体的质量可以通过测量经的加速度和它所受的合力而求出2下列说法正确的是()a物体所受合力为零时，物体的加速度可以不为零b物体所受合力越大，速度越大c速度方向、加速度方向、合力方向总是相同的d速度方向可与加速度方向成任何夹角，但加速度方向总是与合力方向相同图13如图1所示，质量为20 kg的物体，沿水平面向右运动，它与水平面间的动摩擦因数为0.1，同时还受到大小为10 n的水平向右的力的作用，则该物体(g取10 m/s2)()a受到的摩擦力大小为20 n，方向向左b受到的摩擦力大小为20 n，方向向右c运动的加速度大小为1.5 m/s2，方向向左d运动的加速度大小为0.5 m/s2，方向向右4关于国秒单位制，下列说法正确的是()akg，m/s，n是导出单位bkg，m，h是基本单位c在国际单位制中，质量的单位可以是kg，也可以是gd只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是fma二、思想方法题组图25(2011淮南模拟)如图2所示，两个质量相同的物体1和2紧靠在一起，放在光滑水平面上，如果它们分别受到水平推力f1和f2的作用，而且f1f2，则1施于2的作用力大小为()af1bf2c.(f1f2) d.(f1f2)图36如图3所示，在光滑水平面上，质量分别为m1和m2的木块a和b之下，以加速度a做匀速直线运动，某时刻空然撤去拉力f，此瞬时a和b的加速度a1和a2，则()aa1a20ba1a，a20ca1a，a2ada1a，a2a一、对牛顿第二定律的理解矢量性公式fma是矢量式，任一时刻，f与a总同向瞬时性a与f对应同一时刻，即a为某时刻的加速度时，f为该时刻物体所受的合外力因果性f是产生加速度a的原因，加速度a是f作用的结果同一性有三层意思：(1)加速度a是相对同一个惯性系的(一般指地面)；(2)fma中，f、m、a对应同一个物体或同一个系统；(3)fma中，各量统一使用国际单位独立性(1)作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都满足fma(2)物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和(3)力和加速度在各个方向上的分量也满足fma即fxmax，fymay【例1】 (2010上海11)将一个物体以某一速度从地面竖直向上抛出，设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变，则物体()a刚抛出时的速度最大b在最高点的加速度为零c上升时间大于下落时间d上升时的加速度等于下落时的加速度规范思维【例2】 (2009宁夏理综20)如图4所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦现用水平力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后木板和物块相对于水平面的运动情况为()图4a物块先向左运动，再向右运动b物块向左运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动c木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动d木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零规范思维针对训练1 (2009上海综合7)图5如图5所示为蹦极运动的示意图弹性绳的一端固定在o点，另一端和运动员相连运动员从o点自由下落，至b点弹性绳自然伸直，经过合力为零的c点到达最低点d，然后弹起整个过程中忽略空气阻力分析这一过程，下列表述正确的是()经过b点时，运动员的速率最大经过c点时，运动员的速率最大从c点到d点，运动员的加速度增大从c点到d点，运动员的加速度不变a b c d二、动力学两类基本问题1分析流程图2应用牛顿第二定律的解题步骤(1)明确研究对象根据问题的需要和解题的方便，选出被研究的物体(2)分析物体的受力情况和运动情况画好受力分析图，明确物体的运动性质和运动过程(3)选取正方向或建立坐标系通常以加速度的方向为正方向或以加速度方向为某一坐标轴的正方向(4)求合外力f合(5)根据牛顿第二定律f合ma列方程求解，必要时还要对结果进行讨论特别提醒(1)物体的运动情况是由所受的力及物体运动的初始状态共同决定的(2)无论是哪种情况，加速度都是联系力和运动的“桥梁”(3)如果只受两个力，可以用平行四边形定则求其合力；如果物体受力较多，一般用正交分解法求其合力如果物体做直线运动，一般把力分解到沿运动方向和垂直于运动方向；当求加速度时，要沿着加速度的方向处理力即一般情况不分解加速度；特殊情况下当求某一个力时，可沿该力的方向分解加速度【例3】 如图6图6所示，一质量为m的物块放在水平地面上现在对物块施加一个大小为f的水平恒力，使物块从静止开始向右移动距离x后立即撤去f，物块与水平地面间的动摩擦因数为，求：(1)撤去f时，物块的速度大小；(2)撤去f后，物块还能滑行多远规范思维【例4】 (2010安徽理综22)图7质量为2 kg的物体在水平推力f的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去f，其运动的vt图象如图7所示g取10 m/s2，求：(1)物体与水平面间的动摩擦因数；(2)水平推力f的大小；(3)010 s内物体运动位移的大小规范思维针对训练2 (2009江苏13)航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m2 kg，动力系统提供的恒定升力f28 n试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10 m/s2.(1)第一次试飞，飞行器飞行t18 s时到达高度h64 m，求飞行器所受阻力f的大小(2)第二次试飞，飞行器飞行t26 s时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力求飞行器能达到的最大高度h.(3)为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3.【基础演练】1(2011海南华侨中学月考)在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下来的痕迹在某次交通事故中，汽车的刹车线的长度是14 m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7，g取10 m/s2，则汽车开始刹车时的速度为()a7 m/s b10 m/s c14 m/s d20 m/s2(2011吉林长春调研)竖直向上飞行的子弹，达到最高点后又返回原处，假设整个运动过程中，子弹受到的阻力与速度的大小成正比，则子弹在整个运动过程中，加速度大小的变化是()a始终变大 b始终变小c先变大后变小 d先变小后变大3如图8甲所示，在粗糙水平面上，物体a在水平向右的外力f的作用下做直线运动，其速度时间图象如图乙所示，下列判断正确的是()图8a在01 s内，外力f不断增大b在13 s内，外力f的大小恒定c在34 s内，外力f不断增大d在34 s内，外力f的大小恒定图94(2009广东理基4)建筑工人用图9所示的定滑轮装置运送建筑材料，质量为70.0 kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以0.500 m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)()a510 n b490 nc890 n d910 n图105如图10所示，足够长的传送带与水平面间夹角为，以速度v0逆时针匀速转动在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数tan .则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是()图116(2011福建福州质检)商场搬运工要把一箱苹果沿倾角为的光滑斜面推上水平台，如图11所示他由斜面底端以初速度v0开始将箱推出(箱与手分离)，这箱苹果刚好能滑上平台箱子的正中间是一个质量为m的苹果，在上滑过程中其他苹果对它的作用力大小是()amg bmgsin cmgcos d0题号123456答案7.在某一旅游景区，建有一山坡滑草运动项目该山坡可看成倾角30的斜面，一名游客连同滑草装置总质量m80 kg，他从静止开始匀加速下滑，在时间t5 s内沿斜面滑下的位移x50 m(不计空气阻力，取g10 m/s2)问：(1)游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力ff为多大？(2)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数为多大？(3)设游客滑下50 m后进入水平草坪，试求游客在水平面上滑动的最大距离【能力提升】图128如图12所示，有一长度x1 m、质量m10 kg的平板小车静止在光滑的水平面上，在小车一端放置一质量m4 kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数0.25，要使物块在2 s内运动到小车的另一端，求作用在物块上的水平力f是多少？(g取10 m/s2)图139质量为10 kg的物体在f200 n的水平推力作用下，从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动，斜面固定不动，与水平地面的夹角37，如图13所示力f作用2 s后撤去，物体在斜面上继续上滑了1.25 s后，速度减为零求：物体与斜面间的动摩擦因数和物体的总位移x.(已知sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2)10.(2010.天星调研)图14如图14所示，长为l的薄木板放在长为l的正方形水平桌面上，木板的两端与桌面的两端对齐，一小木块放在木板的中点，木块、木板质量均为m，木块与木板之间、木板与桌面之间的动摩擦因数都为.现突然施加水平外力f在薄木板上将薄木板抽出，最后小木块恰好停在桌面边上，没从桌面上掉下假设薄木板在被抽出的过程中始终保持水平，且在竖直方向上的压力全部作用在水平桌面上求水平外力f的大小学案12牛顿第二定律及应用(一)牛顿第二定律的理解及动力学两类基本问题【课前双基回扣】1cd牛顿第二定律的表达式fma表明了各物理量之间的数量关系，即已知两个量，可求第三个量，但物体的质量是由物体本身决定的，与受力无关；作用在物体上的合力，是由和它相互作用的物体作用产生的，与物体的质量和加速度无关故排除a、b，选c、d.2d由牛顿第二定律fma知，f合为零，加速度为零，由惯性定律知速度不一定为零；对某一物体，f合越大，a越大，由a知，a大只能说明速度变化率大，速度不一定大，故a、b项错误；f合、a、v三者方向一定相同，而速度方向与这三者方向不一定相同，故c项错误，d项正确3ad4bd所谓导出单位，是利用物理公式和基本单位推导出来的，力学中的基本单位只有三个，即kg、m、s，其他单位都是由这三个基本单位衍生(推导)出来的，如“牛顿”(n)是导出单位，即1 n1 kgm/s2(fma)，所以题中a项错误，b项正确在国际单位制中，质量的单位只能是kg，c错误在牛顿第二定律的表达式中，fma(k1)只有在所有物理量都采用国际单位制时才能成立，d项正确5c将物体1、2看做一个整体，其所受合力为：f合f1f2，设质量均为m，由第二定律得f1f22ma，所以a以物体2为研究对象，受力情况如右图所示.由牛顿第二定律得f12f2ma，所以f12f2ma.6d两物体在光滑的水平面上一起以加速度a向右匀速运动时，弹簧的弹力f弹m1a，在力f撤去的瞬间，弹簧的弹力来不及改变，大小仍为m1a，因此对a来讲，加速度此时仍为a；对b物体，取向右为正方向，m1am2a2，a2a，所以只有d项正确思维提升1牛顿第二定律是一个实验定律，其公式也就不能像数学公式那样随意变换成不同的表达式2a是a的定义式，a是a的决定式，a虽可由a进行计算，但a决定于合外力f与质量m.3在牛顿运动定律的应用中，整体法与隔离法的结合使用是常用的一种方法4对于弹簧弹力和细绳弹力要区别开5在牛顿运动定律的应用中，整体法与隔离法的结合使用是常用的一种方法，其常用的一种思路是：利用整体法求出物体的加速度，再利用隔离法求出物体间的相互作用力【核心考点突破】例1 a最高点速度为零，物体受重力，合力不可能为零，加速度不为零，故b项错上升时做匀减速运动，ha1t，下落时做匀加速运动，ha2t，又因为a1，a2，所以t1t2，故c、d错误根据能量守恒，开始时只有动能，因此开始时动能最大，速度最大，故a项正确规范思维物体的加速度与合外力存在瞬时对应关系；加速度由合外力决定，合外力变化，加速度就变化例2 bc由题意可知，当撤去外力，物块与木板都有向右的速度，但物块速度小于木板的速度，因此，木板给物块的动摩擦力向右，使物块向右加速，反过来，物块给木板的动摩擦力向左，使木板向右减速运动，直到它们速度相等，没有了动摩擦力，二者以共同速度做匀速运动，综上所述，选项b、c正确规范思维正确建立两物体的运动情景，明确物体的受力情况，进而确定加速度的大小方向，再进行运动状态分析例3 (1) (2)(1)x解析(1)设撤去f时物块的速度大小为v，根据牛顿第二定律，物块的加速度a又由运动学公式v22ax，解得v (2)撤去f后物块只受摩擦力，做匀减速运动至停止，根据牛顿第二定律，物块的加速度ag由运动学公式v2v22ax，且v0解得x(1)x规范思维本题是已知物体的受力情况，求解运动情况，受力分析是求解的关键如果物体的加速度或受力情况发生变化，则要分段处理，受力情况改变时的瞬时速度即是前后过程的联系量多过程问题画出草图有助于解题例4 (1)0.2(2)6 n(3)46 m解析(1)设物体做匀减速直线运动的时间为t2、初速度为v20、末速度为v2t、加速度为a2，则a22 m/s2设物体所受的摩擦力为ff，根据牛顿第二定律，有ffma2ffmg联立得0.2(2)设物体做匀加速直线运动的时间为t1、初速度为v10、末速度为v1t、加速度为a1，则a11 m/s2根据牛顿第二定律，有fffma1 联立得fmgma16 n(3)解法一由匀变速直线运动位移公式，得xx1x2v10t1a1tv20t2a2t46 m解法二根据vt图象围成的面积，得x(t1v20t2)46 m规范思维本题是牛顿第二定律和运动图象的综合应用本题是已知运动情况(由vt图象告知运动信息)求受力情况在求解两类动力学问题时，加速度是联系力和运动的桥梁，受力分析和运动过程分析是两大关键，一般需列两类方程(牛顿第二定律，运动学公式)联立求解针对训练1b2.(1)4 n(2)42 m(3) s(或2.1 s)【课时效果检测】1c2.b3.bc4.b5dm刚放上时，mgsin mgcos ma1.当m与带同速后，因带足够长，且tan ，故m要继续匀加速此时，mgsin mgcos ma2，a2a1，故d正确6c以箱子和里面所有苹果作为整体来研究，受力分析得，mgsin ma，则agsin ，方向沿斜面向下；再以质量为m的苹果为研究对象，受力分析得，合外力fmamgsin ，与苹果重力沿斜面的分力相同，由此可知，其他苹果给它的力的合力应与重力垂直于斜面的分力相等，即mgcos ，故c正确7(1)80 n(2)(3)100 m816 n解析由下图中的受力分析，根据牛顿第二定律有fffma物ffma车其中ffffmg由分析图结合运动学公式有x1a车t2x2a物t2x2x1x由解得a车1 m/s2由解得a物1.5 m/s2所以fffma物m(ga物)4(0.25101.5) n16 n.90.2516.25 m解析设力f作用时物体沿斜面上升的加速度大小为a1撤去力f后其加速度大小变为a2，则：a1t1a2t2有力f作用时，物体受力为：重力mg、推力f、支持力fn1、摩擦力ff1，如图所示在沿斜面方向上，由牛顿第二定律可得：fcos mgsin ff1ma1ff1fn1(mgcos fsin )撤去力f后，物体受重力mg、支持力fn2、摩擦力ff2，在沿斜面方向上，由牛顿第二定律得：mgsin ff2ma2ff2fn2mgcos 联立式，代入数据得：a28 m/s2a15 m/s20.25物体运动的总位移xa1ta2t m16.25 m106mg解析设小木块离开薄木板之前的过程，所用时间为t，小木块的加速度大小为a1，移动的距离为x1，薄木板被抽出后，小木块在桌面上做匀减速直线运动，所用时间为t，设其加速度大小为a2，移动的距离为x2，有mgma1mgma2即有a1a2g根据运动学规律有x1x2，tt所以x1gt2x2gt2根据题意有x1x2l解得t2设小木块没有离开薄木板的过程中，薄木板的加速度为a，移动的距离为x，有xat2根据题意有xx1l联立得a3g对薄木板，根据牛顿第二定律得f3mgma，解得f6mg.易错点评1应用牛顿第二定律时，要注重对定律“四性”的理解特别是“瞬时性”是常考要点之一；此外“独立性”也是解题中经常用到的2解决动力学两类基本问题的关键是找到加速度这一桥梁，除此之外，还应注意受力分析和运动过程分析，最好能画出受力分析图和运动过程草图学案13 牛顿第二定律及应用(二)超重与失重瞬时问题一、概念规律题组1关于牛顿第二定律，下列说法中不正确的是()a加速度和力是瞬时对应关系，即a与f是同时产生、同时变化、同时消失b物体只有受到力作用时，才有加速度，也一定有速度c任何情况下，加速度的方向总与合外力的方向相同，但与速度的方向不一定相同d当物体受到几个力作用时，可以把物体的加速度看作是各个力单独作用时产生的各个加速度的合成2给静止在光滑水平面上的物体，施加一个水平拉力，当拉力刚开始作用的瞬间，下列说法正确的是()a物体同时获得速度和加速度b物体立即获得加速度，但速度仍为零c物体立即获得速