2012年高三物理一轮精细化复习牛顿运动定律

第3章 牛顿运动定律考纲要求牛顿运动规律牛顿运动定律、牛顿定律的应用超重和失重实验四：验证牛顿运动定律第1节 牛顿第一定律 牛顿第三定律一、牛顿第一定律1、内容：一切物体总保持匀速直线运动或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。揭示了力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动的原因.(即是产生a)两层含义：来源:Z,xx,k.Com(1) 物体总有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质是物体的一种固有属性,（惯性）。物体的运动并不需要力来维持。(2) 要使物体的运动状态改变，必须施加力的作用，即力是改变运动状态的原因。说明：不是由实验直接总结出来的规律，牛顿以伽利略的理想实验为基础，总结前人的研究成果而推理得出的理想条件下的规律。成立条件是物体不受任何外力,是理想条件下所遵循的规律，在实际生活中,不受外力作用的物体是没有的理解：(1) 运动是物体的一种属性，物体的运动并不需要力来维持。(2) 它定性地揭示了力与运动的关系：力是改变物体运动状态的原因，是使物体产生加速度的原因。(3) 定律说明任何物体都具有的一种性质- 惯性(4) 不受力的物体是不存在的，牛顿第一定律不能用实验直接验证。但是建立在大量实验现象的基础上，通过思维的逻辑推理而发现的。它告诉人们研究物理问题的另一种方法：通过观察大量的实验现象，利用人的逻辑思维，从大量的实验现象中寻找规律。(5)牛一定律是牛二定律的基础，不能简单地认为它是牛二定律不受外力时的特例。牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系。牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。(6) 运动状态改变的理解： (是速度的改变)速度是描述物体运动状态的物理量，物体的速度变化了，即是物体的运动状态发生了改变。运动状态改变的类形：速度大小的变化，速度方向的变化，速度的大小和方向同时改变。2、对物体惯性的正确认识：惯性是物体的固有属性，与物体的运动情况及受力情况无关.质量是惯性大小的唯一量度.当物体不受外力或所受外力的合力为零时，惯性表现为维持原来的静止或匀速直线运动状态不变.当物体受到外力作用而做变速运动时，物体同样表现具有惯性.这种表现可以从两方面说明：第一，物体表现出具有反抗外力的作用而维持其原来运动状态不变的趋向.具体地说，外力要迫使物体改变原来的运动状态，而物体的惯性要反抗外力的作用而力图维持物体原来的运动状态，这一对矛盾斗争的结果表现为物体运动状态改变的快慢产生大小不同的加速度，在同样大小的力作用下，惯性大的物体运动状态改变较慢（加速度小），惯性小的物体运动状态改变较快（加速度较大）.第二，做变速运动的物体虽然每时每刻速度都在变化，但是每时每刻物体都表现出要维持该时刻速度不变的性质，只是由于外力的存在不断地打破它本身惯性的这种“企求”，致使速度继续变化.如果某一时刻外力突然撤销，物体就立刻“维持住”该时刻的瞬时速度不变而做匀速直线运动，这充分反映了做变速运动的物体仍然具有保持它每时每刻的速度不变的性质惯性.惯性与惯性定律的区别：惯性：是保持原来运动状态不变的属性惯性定律：(牛顿第一定律)反映物体在一定条件下(即不受外力或合外力为零)的运动规律3、历史上对力和运动关系的认识过程：亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因。伽利略的想实验：否定了亚里士多德的观点，他指出：如果没有摩擦，一旦物体具有某一速度，物体将保持这个速度继续运动下去。来源:学.科.网笛卡儿的结论：如果没有加速或减速的原因，运动物体将保持原来的速度一直运动下去。牛顿的总结：牛顿第一定律2伽利略的“理想斜面实验”程序内容： (事实) 两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面 (推论) 如果没有摩擦，小球将上升到释放的高度。 (推论) 减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度。 (推论) 继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平，小球沿水平面做持续的匀速直线运动。 (推断) 物体在水平面上做匀速运动时并不需要外力来维持。此实验揭示了力与运动的关系：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，物体的运动并不需要力来维持。同时说出了一切物体都有一种属性(运动状态保持不变的属性)只有受力时运动状态才改变。这种运动状态保持不变的属性就称作惯性。即：一切物体具都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，这就是惯性。【复习巩固题】1、（2003年上海综合）理想实验有时更能深刻地反映自然规律.如图所示，伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是经验事实，其余是推论.减小第二个斜面的倾角，小球在这一斜面上仍然要达到原来的高度 两个对接的斜面，让静止的小球沿个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面 如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度 继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列_（只要填写序号即可）.在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论.下列关于事实和推论的分类正确的是A.是事实，是推论B.是事实，是推论C.是事实，是推论D.是事实，是推论2、如图所示，在一辆表面光滑的小车上，有质量分别为m1、m2的两个小球(m1m2)随车一起匀速运动，当车停止时，如不考虑其他阻力，设车足够长，则两个小球()A.一定相碰 B.一定不相碰 C.不一定相碰 D.难以确定是否相碰，因为不知小车的运动方向3、关于物体的惯性,下列说法正确的是( )A.质量相同的两个物体,在阻力相同的情况下,速度大的不易停下来,所以速度大的物体惯性大B.质量相同的物体,惯性相同C.推动地面上静止的物体比保持这个物体匀速运动时所需的力大,所以静止的物体惯性大D.在月球上举重比在地球上容易,所以同一物体在月球上比在地球上惯性小4、伽利略在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论有（ ）A倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比B倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比C斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关D斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关5、下列说法中正确的是()A物体在不受外力作用时，保持原有运动状态不变的性质叫惯性，故牛顿运动定律又叫惯性定律B牛顿第一定律仅适用于宏观物体的低速运动，也可用于解决微观粒子高速运动的问题C牛顿第一定律是牛顿第二定律在物体的加速度a0条件下的特例D伽利略根据理想实验推出，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6、(2011年哈尔滨模拟)如图所示，高为h的车厢在平直轨道上匀减速向右行驶，加速度大小为a，车厢顶部A点处有质量为m的油滴落在地板上，若O点位于A点的正下方，则油滴落在地板上的点应在O点左侧还是右侧？离O点距离为多少？油滴下落过程中对地球的作用力大小为多少？二、牛顿第三定律(1)作用力和反作用力：两个物体之间的作用总是相互的，一个物体对另一个物体施加了力，另一个物体一定同时对这个物体也施加了力.(2)内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上. 表达式：F=F/ (3)物理意义：建立了相互作用的物体之间的联系及作用力与反作用力的相互依赖关系.(4)作用力与反作用力的“四同”和“三不同”四同： (1)大小相同(2)方向在同一直线上(3)性质相同(4)出现、存在、消失的时间相同三不同：(1)方向不同(2)作用对象不同(3)作用效果不同作用力和反作用力与平衡力的比较内容作用力和反作用力平衡力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大小方向大小相等、方向相反、作用在一条直线上大小相等、方向相反、作用在一条直线上判断一对力是否是作用力和反作用力(1)看作用点，作用力与反作用力应作用在两个物体上.(2)看产生的原因，作用力和反作用力是由于相互作用而产生的.(3)作用力与反作用力具有相互性和异体性，与物体运动状态无关.【复习巩固题】1、关于马拉车时马与车的相互作用，下列说法正确的是()A.马拉车而车未动，马向前拉车的力小于车向后拉马的力B.马拉车只有匀速前进时，马向前拉车的力才等于车向后拉马的力C.马拉车加速前进时，马向前拉车的力大于车向后拉马的力D.无论车是否运动、如何运动，马向前拉车的力都等于车向后拉马的力2、有人做过这样一个实验：如图所示，把一个鸡蛋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静止鸡蛋B被撞破，则下面说法正确的是 ()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3、用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验：用一辆电动玩具汽车拖运另一辆无动力的玩具汽车，在两车挂接处装上传感器探头，并把它们的挂钩连在一起当电动玩具汽车通电后拉着另一辆车向前运动时，可以在显示器屏幕上出现相互作用力随时间变化的图象如图2所示观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线，可以得到以下实验结论，其中正确的是 ()A作用力与反作用力的大小时刻相等B作用力与反作用力作用在同一物体上C作用力与反作用力大小相等、方向相反D作用力与反作用力方向相同4、在都灵冬奥会上，张丹和张昊一起以完美表演赢得了双人滑比赛的银牌在滑冰表演刚开始时他们静止不动，随着优美的音乐响起在相互猛推一下之后他们分别向相反方向运动假定两人与冰面间的动摩擦因数相同。已知张丹在冰上滑行的距离比张昊远，这是由于 （ ） A在推的过程中，张丹推张昊的力等于张昊推张丹的力B在推的过程中，张丹推张昊的时间小于张昊推张丹的时间C在刚分开时，张丹的初速度大小大于张昊的初速度大小D在刚分开时，张丹的加速度大小小于张昊的加速度大小5、(2011年淮南调研)汽车拉着拖车在平直的公路上运动，下面的说法正确的是()A汽车能拉着拖车前进是因为汽车对拖车的拉力大于拖车对汽车的拉力B汽车先对拖车施加拉力，然后才产生拖车对汽车的拉力C匀速前进时，汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力；加速前进时，汽车向前拉拖车的力大于拖车向后拉汽车的力D拖车加速前进是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力；汽车加速前进是因为地面对汽车向前的作用力(牵引力)大于拖车对它的拉力6、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312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？【随堂自测】1（2011浙江卷）如图所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是()A甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利2、甲、乙二人拔河，甲拉动乙向左运动，下面说法中正确的是（ ）A做匀速运动时，甲、乙二人对绳的拉力大小一定相等B不论做何种运动，根据牛顿第三定律，甲、乙二人对绳的拉力大小一定相等C绳的质量可以忽略不计时，甲乙二人对绳的拉力大小一定相等D绳的质量不能忽略不计时，甲对绳的拉力一定大于乙对绳的拉力3、关于牛顿第一定律有下列说法：牛顿第一定律是实验定律牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因惯性定律与惯性的实质是相同的物体的运动不需要力来维持其中正确的是（ ）ABCD4、（2002年春上海大综试题）根据牛顿运动定律，以下选项中正确的是（ ）A人只有在静止的车厢内，竖直向上高高跳起后，才会落在车厢的原来位置B人在沿直线匀速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方C人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方D人在沿直线减速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方5、如图中的甲图所示，重球系于线DC下端，重球下再系一根同样的线BA，下面说法中正确的是（ ）A在线的A端慢慢增加拉力，结果CD线拉断B在线的A端慢慢增加拉力，结果AB线拉断C在线的A端突然猛力一拉，结果AB线拉断D在线的A端突然猛力一拉，结果CD线拉断6、物体静止于水平桌面上，则（ ）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物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡的力7、(2011金考卷)人们对力的认识经历了漫长而曲折的过程，很多物理学家为此付出了艰辛的努力，将下列三个代表人物按照历史发展的先后顺序依次排列，其中正确的一组是（ ）A BC D8、(2010广州调研)用一根轻质弹簧竖直悬挂一小球，小球和弹簧的受力如图所示，下列说法正确的是（ ）AF1的施力物体是弹簧BF2的反作用力是F3CF3的施力物体是小球DF4的反作用力是F19、如图所示，轻质弹簧上放一物体且不拴接，现用手将物体向下压到某一位置且保持静止突然将手撤去，物体被弹射出去，则物体离开弹簧前下列说法正确的是（ ）A在手撤去瞬间，弹簧对地压力等于静止时手对物体的压力加上物体重力B物体一直加速C物体先加速，后减速D弹簧对地面的压力一直大于物体的重力10、如图所示，用绳1和绳2拴住一个小球，绳1与水平面有一夹角，绳2是水平的，整个装置处于静止状态当小车从静止开始向右做加速运动时，小球相对于小车仍保持静止，则绳1的拉力F1、绳2的拉力F2与小车静止时相比（ ）AF1变大，F2不变 BF1不变，F2变小CF1变大，F2变小 DF1变大，F2变大二、计算题(本大题共2小题，共30分要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11(12分)如图所示，轻质弹簧上端小球质量为m，平衡时弹簧的压缩量为x，在某次振动过程中，当小球运动到最低点时，弹簧的压缩量为2x，试求此时小球的加速度和弹簧对地面的压力12(18分)一个装有固定斜面的小车静止在动摩擦因数0.5的水平地面上，小球通过轻质细绳与车顶相连，细绳与竖直方向的夹角为37，斜面光滑，倾角也为37，如图所示已知小球的质量为m1 kg，小车和斜面的总质量为M4 kg，已知g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求：(1)小车静止时小球受到的斜面对它的支持力的大小；(2)现对小车施加一个水平向右的恒力F，当F多大时，小球恰好离开斜面？【课时作业】第一节牛顿第一、第三定律一、选择题1(2010年高考广东卷改编)下列关于力的说法正确的是()A作用力和反作用力作用在同一物体上B太阳系中的行星均受到太阳的引力作用C运行的人造地球卫星所受引力的方向不变D伽利略的理想实验说明了力是维持物体运动的原因2(2011年浙江金华模拟)关于惯性，下列说法正确的是()A静止的火车启动时速度变化缓慢，是因为火车静止时惯性大B战斗机投入战斗时，必须抛掉副油箱，是要减少惯性，保证其运动的灵活性C在绕地球运转的宇宙飞船内的物体处于失重状态，因而不存在惯性D乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球惯性大的缘故3吊在大厅天花板上的吊扇的总重力为G，静止时固定杆对吊环的拉力大小为F，当接通电源，让扇叶转动起来后，吊杆对吊环的拉力大小为F，则有()AFG，FFBFG，FFCFG，FF4如图所示，物块P与木板Q叠放在水平地面上，木板Q对物块P的支持力的反作用力是()A物块P受到的重力B地面对木板Q的弹力C物块P对木板Q的压力D地球对木板Q的吸引力5. (2011年六安二中检测)如图所示，一只盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴着一只铁球和一只乒乓球容器中的水和铁球、乒乓球都处于静止状态当容器随小车突然向右运动时，两球的运动状况是(以小车为参考系)()A铁球向左，乒乓球向右 B铁球向右，乒乓球向左C铁球和乒乓球都向左 D铁球和乒乓球都向右6(2011年宿州模拟)“嫦娥二号”的成功发射，一方面表明中国航天事业已走在了世界的前列，另一方面“嫦娥二号”的发射也带动了高科技的发展目前计算机的科技含量已相当高，且应用于各个领域或各个方面如图是利用计算机记录的“嫦娥二号”发射时，火箭和地面的作用力和反作用力变化图线，根据图线可以得出的结论是()A作用力大时，反作用力小B作用力和反作用力的方向总是相反的C作用力和反作用力是作用在同一个物体上的D牛顿第三定律在物体处于非平衡状态时不再适用7(2011年北京四中模拟)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急转弯的目的82008年9月25日地处西北戈壁荒滩的酒泉卫星发射中心，“长征”号火箭第109次发射，将“神舟”七号载人航天飞船发射到太空，并成功完成了中国宇航员第一次太空行走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相互作用力9. 如图所示为杂技“顶竿”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时，竿对“底人”的压力大小为()A(Mm)gB(Mm)gmaC(Mm)gmaD(Mm)g10(2011年阜阳一中检测)质量为60 kg的人站在水平地面上，用定滑轮装置将质量为m40 kg的重物送入井中当重物以2 m/s2的加速度加速下落时，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)()A200 NB280 NC320 N D920 N二、计算题11. (2009年高考安徽卷)在2008年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚韧不拔的意志和自强不息的精神为了探求上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示设运动员质量为65 kg，吊椅的质量为15 kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦，重力加速度取g10 m/s2，当运动员与吊椅一起以a1 m/s2的加速度上升时，试求：(1)运动员竖直向下拉绳的力；(2)运动员对吊椅的压力12如图所示，一辆卡车后面用轻绳拖着质量为m的物体A，A与地面的摩擦不计(1)当卡车以a1g的加速度运动时，绳的拉力为mg，则A对地面的压力为多大？(2)当卡车的加速度a2g时，绳的拉力为多大？第二节 牛顿第二定律 力学单位制一、牛顿第二定律(1)内容：物体的加速度与所受合外力成正比，跟物体的质量成反比.(2)表达式：Fma.(3)力的单位：当质量m的单位是kg、加速度a的单位是m/s2时，力F的单位就是N，即1 kgm/s21 N.(4)物理意义：反映物体运动的加速度大小、方向与所受合外力的关系，且这种关系是瞬时的.(5)适用范围：牛顿第二定律只适用于惯性参考系(相对地面静止或匀速直线运动的参考系).牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况.牛顿第二定律的理解牛顿第二定律明确了物体的受力情况和运动情况之间的定量关系.联系物体的受力情况和运动情况的桥梁是加速度.可以从以下角度进一步理解牛顿第二定律.因果关系力是产生加速度的原因，力是因，加速度是果.只能描述为物体运动的加速度与物体所受的外力成正比，反之不行同体性F、a、m三者都针对同一个物体，其中F是该物体所受的合外力，m是该物体的质量，a是在F作用下该物体的加速度瞬时性F与a是瞬时对应的，它们同时存在，同时变化，同时消失.物体在每一时刻的瞬时加速度是跟那一时刻所受的合外力成正比的，恒力产生恒定的加速度，变力产生变化的加速度，某一方向上合外力不为零，就在这一方向上产生加速度同向性F与a的方向永远是一致的，也就是说合外力的方向决定了物体加速度的方向，加速度的方向反映了物体所受合外力的方向独立性作用于物体上的每一个力各自独立产生加速度也遵从牛顿第二定律，与其他力无关.物体实际的加速度则是每个力单独作用时产生的加速度的矢量和适用范围惯性参考系，宏观低速运动的物体力、加速度、速度的关系（1）F合的方向决定了a的方向。F合与a 的大小关系是F=ma，不论速度是大、还是小、或为零，都有a 。（2）只有F合=0加速度才能为零， 一般情况下，合力与速度无必然的联系。合力与加速度同向时,物体加速。反向时,减速。（3）力与运动的关系：力是改变物体运动状态的原因，产生a的原因。即：力加速度速度变化(运动状态变化)(4) 某时刻的受力决定了某时刻的a，加速度大小决定了单位时间内速度变化量的大小，与速度大小无必然联系。(5) a的定义式和决定式的区别 定义式a=定义为速度的变化量与所用时间的比值； 决定式说明了a与所受的F合和m有关。2、 单位制(1)单位制：由基本单位和导出单位一起组成了单位制.基本单位：基本物理量的单位.力学中的基本物理量有三个，它们是长度、质量、时间；它们的国际单位分别是米、千克、秒.导出单位：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位.(2)国际单位制中的基本物理量和基本单位国际单位制的基本单位物理量名称物理量符号单位名称单位符号长度l米m质量m千克kg时间t秒s电流I安培A热力学温度T开尔文K物质的量n摩尔mol发光强度I坎德拉cd三、动力学的两大基本问题（1）已知受力情况求运动情况 根据牛顿第二定律，已知物体的受力情况，可以求出物体的加速度;再知道物体的初始条件（初位置和初速度），根据运动学公式，就可以求出物体在任一时刻的速度和位置，也就求解了物体的运动情况.注意:物体的运动情况是由所受的力及物体运动的初始条件共同决定的.（2）已知物体的运动情况，求物体的受力情况.根据物体的运动情况，由运动学公式可以求出加速度，再根据牛顿第二定律可确定物体所受的合外力，从而求出未知的力，或与力相关的某些物理量.如:动摩擦因数、劲度系数等.说明:无论是哪种情况，联系力和运动的“桥梁”是加速度，解题思路可表示如下:(3)应用牛顿运动定律解题的一般步骤：(1)选取研究对象(2) 分析所选对象在某状态(或某过程中)的受力情况、运动情况(3) 建立直角坐标：其中之一坐标轴沿的方向 然后各力沿两轴方向正交分解(4) 列出运动学方程或第二定律方程 F合=ma合；Fx合=max合 ； Fy合=may合 用a这个物理量把运动特点和受力特点联系起来(5) 在求解的过程中,注意解题过程和最后结果的检验,必要时对结果进行讨论.【复习巩固题】1、（2009安徽）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2、（2004年全国卷1）如图所示为一光滑竖直圆槽，AP、BP、CP为通过最低点P与水平面分别成30、45、60角的三个光滑斜面，与圆相交于A、B、C点.若一物体由静止分别从A、B、C滑至P点所需的时间为t1，t2，t3，则 （ ）A. t1t2t3B.t1t2t3B. C.t1=t2=t3D.t1=t2t33、（2002年上海）一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动。探测器通过喷气而获得推动力。以下关于喷气方向的描述中正确是（ ）A探测器加速运动时，沿直线向后喷气 B探测器加速运动时，竖直向下喷气C探测器匀速运动时，竖直向下喷气 D探测器匀速运动时，不需要喷气4、如图所示弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并系住物体m现将弹簧压缩到A点，然后释放，物体一直可以运动到B点如果物体受到的阻力恒定，则（ ）A物体从A到O先加速后减速B物体从A到O加速运动，从O到B减速运动C物体运动到O点时所受合力为零D物体从A到O的过程加速度逐渐减小5、（2008年全国I）如图，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连，设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是（ ）左右A向右做加速运动B向右做减速运动C向左做加速运动D向左做减速运动6、(2011年新课标理综).如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt（k是常数），木板和木块加速度的大小分别为a1和a2，下列反映a1和a2变化的图线中正确的是（ ）7、（2011北京第18题）.“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g。据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为 （ ） Ag B2g C3g D4g8、（08山东理综)直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所示.设投放初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态.在箱子下落过程中,下列说法正确的是 ( )A.箱内物体对箱子底部始终没有压力B.箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大C.箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大D.若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”9、（2011三明模拟）2011年初，我国南方多次遭受严重的冰灾，给交通运输带来巨大的影响已知汽车橡胶轮胎与普通路面的动摩擦因数为0.7，与冰面的动摩擦因数为0.1.当汽车以某一速度沿水平普通路面行驶时，急刹车后(设车轮立即停止转动)，汽车要滑行14 m才能停下那么，在冰冻天气，该汽车若以同样速度在结了冰的水平路面上行驶，急刹车后汽车继续滑行的距离增大了多少？ 10、如图所示，一小圆环A套在一均匀圆木棒B上，A和B的质量都等于m，A和B之间的滑动摩擦力为f （fmg）.开始时B竖直放置，下端离地面高度为h，A在B的顶端.让它们由静止开始自由下落，当木棒与地面相碰后，木棒以竖直向上的速度反向运动，并且碰撞前后的速度大小相等.设碰撞时间极短，不考虑空气阻力，问：在B再次着地前，要使A不脱离B，B至少应该多长?【课时作业】第二节 牛顿第二定律 力学单位制一、选择题(本大题共10小题，每小题6分，共计60分每小题至少一个答案正确)1.一物体从曲面上的A点自由滑下（如图所示），通过粗糙、水平、静止的传送带后落到地面上的P点。若传送带沿逆时针的方向转动起来，再把该物体放到 A点，让其自由滑下，那么：（）A它仍将落在P点B它将落在P点左边C它将落在P点右边D它可能落不到地面上2(2010上海单科)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3如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为，以速度v0逆时针匀速运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（ ）4如图甲所示，用n条相同材料制成的橡皮条彼此平行地沿水平方向拉一质量为m的物块改变橡皮条条数进行多次实验，保证每次橡皮条的伸长量均相同，则物块的加速度a与所用橡皮条的数目n的关系如图乙所示若更换物块所在水平面的材料，再重复做这个实验，则图乙中直线与水平轴线间的夹角将（ ）A变小B不变C变大 D与水平面的材料有关5(2011金考卷)质量为40 kg的雪橇在倾角37的斜面上向下滑动如图甲所示，所受的空气阻力与速度成正比。今测得雪橇运动的vt图象如图乙所示，且AB是曲线的切线，B点坐标为(4,15)，CD是曲线的渐近线。根据以上信息，不可以确定下列哪个物理量（ ）A空气的阻力系数B雪橇与斜面间的动摩擦因数C雪橇在斜面上下滑的最大速度D雪橇达到最大速度时所用的时间6.某大型游乐场内的新型滑梯可以等效为如图所示的物理模型，一个小朋友在AB段的动摩擦因数1tan ，BC段的动摩擦因数2tan ，他从A点开始下滑，滑到C点恰好静止，整个过程中滑梯保持静止状态则该小朋友从斜面顶端A点滑到底端C点的过程中（ ）A地面对滑梯的摩擦力方向先水平向左，后水平向右B地面对滑梯始终无摩擦力作用C地面对滑梯的支持力的大小始终等于小朋友和滑梯的总重力的大小D地面对滑梯的支持力的大小先大于、后小于小朋友和滑梯的总重力的大小7(2010江苏苏、锡、常、镇四市一模)如图所示，长方体物块C置于水平地面上，物块A、B用不可伸长的轻质细绳通过滑轮连接(不计滑轮与绳之间的摩擦)，A物块与C物块光滑接触，整个系统中的A、B、C三物块在水平恒定推力F作用下以相同的加速度一起向左运动下列说法正确的是（ ）AB与C之间的接触面可能是光滑的B若推力F增大，则绳子对B的拉力必定增大C若推力F增大，则定滑轮所受压力必定增大D若推力F增大，则C物块对A物块的弹力必定增大8质量为0.6 kg的物体在水平面上运动，图中的两条斜线分别是物体受水平拉力和不受水平拉力的vt图象，则（ ）A斜线一定是物体受水平拉力时的图象B斜线一定是物体不受水平拉力时的图象C水平拉力一定等于0.2 ND物体所受的摩擦力可能等于0.2 N9如图所示，竖直放置在水平面上的轻弹簧上放着质量为2 kg的物体A，处于静止状态若将一个质量为3 kg的物体B竖直向下轻放在A上，则放在A上的一瞬间B对A的压力大小为(g取10 m/s2)（ ）A30 N B0C15 N D12 N10.一物体放置在倾角为的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为a，如图所示，在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法正确的是()A.当一定时，a越大，斜面对物体的正压力越小B.当一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越大C.当a一定时，越大，斜面对物体的正压力越小D.当a一定时，越大，斜面对物体的摩擦力越小二、计算题(本大题共4小题，共40分要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)10(2010四川理综)(10分)如图所示，质量为M的拖拉机拉着耙来耙地，由静止开始做匀加速直线运动，在时间t内前进的距离为x.耙地时，拖拉机受到的牵引力恒为F，受到地面的阻力为自重的k倍，耙所受阻力恒定，连接杆质量不计且与水平面的夹角保持不变求：(1)拖拉机的加速度大小(2)拖拉机对连接杆的拉力大小(3)时间t内拖拉机对耙做的功11(12分)杂技中的”顶竿”由两个演员共同表演，站在地面上的演员肩部顶住一根长竹竿，另一演员爬至竹竿顶端完成各种动作后下滑若竹竿上演员自竿顶由静止开始下滑，滑到竹竿底部时速度正好为零已知竹竿底部与下面顶竿人肩部之间有一传感器，传感器显示竿上演员自竿顶滑下过程中顶竿人肩部的受力情况如图所示竹竿上演员质量为m140 kg，竹竿质量m210 kg，g10 m/s2.(1)求竹竿上的人下滑过程中的最大速度v1；(2)请估测竹竿的长度h.12(15分)如图所示，光滑水平面上静止放着长L1 m、质量为M3 kg的木板，一个质量为m1 kg的小物体放在木板的最右端，m和M之间的动摩擦因数0.1，今对木板施加一水平向右的拉力F.(g取10 m/s2)(1)为使小物体不从木板上掉下，F不能超过多少？(2)如果拉力F10 N恒定不变，求小物体所能获得的最大速率？13、如图所示，倾角30、质量M34 kg的斜面体始终停在粗糙的水平地面上，质量mA14 kg、mB2 kg的物体A和B，由细线通过定滑轮连接.若A以a2.5 m/s2的加速度沿斜面下滑，求此过程中地面对斜面体的摩擦力和支持力各是多少？第三节牛顿运动定律的应用（1）一、瞬时性问题力和加速度有瞬时对应关系，和速度没有瞬时对应关系，有力必定同时产生加速度，但不能同时产生速度，力的方向与其产生的加速度方向一定相同，但力的方向和速度的方向没有确定关系.对一定质量的物体，力的大小决定加速度的大小，但力的大小和速度的大小没有确定关系. 关于瞬时加速度的两类模型分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析该时刻物体的受力情况及运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度此类问题应注意两种基本模型的建立(1)刚性绳(或接触面)：一种不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)后，弹力立即改变或消失，不需要形变恢复时间，一般题目中所给的细线、轻杆和接触面在不加特殊说明时，均可按此模型处理(2)弹簧(或橡皮绳)：此种物体的特点是形变量大，形变恢复需要较长时间，在瞬时问题中，其弹力的大小往往可以看成是不变的【例】如图甲所示，一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上，L1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为，L2水平拉直，物体处于平衡状态.(1)现将L2线剪断，求剪断瞬间物体的加速度；(2)若将图甲中的细线L1改为质量不计的轻弹簧而其余情况不变，如图乙所示，求剪断L2线瞬间物体的加速度.【解析】(1)对图甲的情况，L2剪断的瞬间，绳L1不可伸缩，物体的加速度只能沿切线方向，则mgsin ma1所以a1gsin ，方向为垂直L1斜向下.(2)对图乙的情况，设弹簧上拉力为FT1，L2线上拉力为FT2.重力为mg，物体在三力作用下保持平衡，有FT1cos mg，FT1sin FT2，FT2mgtan 剪断线的瞬间，FT2突然消失，物体即在FT2反方向获得加速度.因为mgtan ma2，所以加速度a2gtan ，方向与FT2反向，即水平向右.【思维提升】(1)力和加速度的瞬时对应性是高考的重点.物体的受力情况应符合物体的运动状态，当外界因素发生变化(如撤力、变力、断绳等)时，需重新进行运动分析和受力分析，切忌想当然；(2)求解此类瞬时性问题，要注意以下四种理想模型的区别： 特性模型质量内部弹力受外力时的形变量力能否突变产生拉力或压力轻绳不计处处相等微小不计可以突变只有拉力没有压力橡皮绳较大一般不能突变只有拉力没有压力轻弹簧较大一般不能突变既可有拉力也可有压力轻杆微小不计可以突变既有拉力也可有支持力【拓展】如图所示，弹簧S1的上端固定在天花板上，下端连一小球A，球A与球B之间用线相连.球B与球C之间用弹簧S2相连.A、B、C的质量分别为mA、mB、mC，弹簧与线的质量均不计.开始时它们都处于静止状态.现将A、B间的线突然剪断，求线刚剪断时A、B、C的加速度.【复习巩固题】1、（全国高考题）如图所示，一根轻质弹簧上端固定，下挂一质量为m0的平盘，盘中有物体质量为m，当盘静止时，弹簧伸长了l，现向下拉盘使弹簧再伸长l后停止，然后松手放开，设弹簧总处在弹性限度内，则刚松开手时盘对物体的支持力等于:（ ）A. B. C.D.2、（2010年全国卷1）如右图，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为、。重力加速度大小为g。则有（ ）A， B，C， D，3、如图所示，吊篮A、物体B、物体C的质量相等，弹簧质量不计，B和C分别固定在弹簧两端，放在吊篮的水平底板上静止不动。将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间（ ）A吊篮A的加速度大小为gB物体B的加速度大小为零C物体C的加速度大小为3g/2DA、B、C的加速度大小都等于g4、如图所示，质量为m的小球被水平绳AO和与竖直方向成角的轻弹簧系着处于静止状态，现用火将绳AO烧断，在绳AO烧断的瞬间，下列说法正确的是（ ）A.弹簧的拉力B.弹簧的拉力C.小球的加速度为零D.小球的加速度5、（芜湖一中2011届高三第一次模拟考试物理试题）如图所示，质量相等的三个物块A、B、C，A与天花板之间、B与C之间均用轻弹簧相连，A与B之间用细绳相连，当系统静止后，突然剪断AB间的细绳，则此瞬间A、B、C的加速度分别为（取向下为正）Ag、2g、0 B2g、2g、0C2g、2g、g D2g、g、gMN6、如图所示，竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧，两弹簧的一端各与小球相连，另一端分别用销钉M、N固定于杆上，小球处于静止状态，设拔去销钉M瞬间，小球加速度的大小为12m/s2。若不拔去销钉M而拔去销钉N的瞬间，小球加速度的大小为可能为（ ）A22m/s2