第三章 牛顿运动定律

1、ABD 第三章第三章 牛顿运动定律牛顿运动定律 基础知识题组基础知识题组 AC BD D 静止静止 改变改变 维持维持 加速度加速度 惯性惯性 惯性定律惯性定律 匀速直线运动匀速直线运动 匀速直线运动匀速直线运动 静止静止 质量小质量小 质量大质量大 固有固有 改变改变 考点梳理考点梳理 相互相互 施加了力施加了力 相等相等 相反相反 同一条直线上同一条直线上 D 规律方法题组规律方法题组 B 方法提炼方法提炼 B 图图1 BD 2相相互互作作用用力力与与平平衡衡力力的的比比较较 对应名称对应名称 比较内容比较内容 作用力和反作用力作用力和反作用力一对平衡力一对平衡力 不同不同 点点 受力受力

2、 物体物体 作用在两个相互作用在两个相互 作用的物体上作用的物体上 作用在同一物体上作用在同一物体上 依赖依赖 关系关系 同时产生、同时消失同时产生、同时消失不一定同时产生、同时消失不一定同时产生、同时消失 叠加性叠加性 两力作用效果不可抵消，不两力作用效果不可抵消，不 可叠加，不可求合力可叠加，不可求合力 两力作用效果可相互抵消，可两力作用效果可相互抵消，可 叠加，可求合力，合力为零叠加，可求合力，合力为零 力的力的 性质性质 一定是同性质的力一定是同性质的力性质不一定相同性质不一定相同 相同相同 点点 大小、大小、 方向方向 大小相等、方向相反、作用在同一条直线上大小相等、方向相反、作用在

3、同一条直线上 C 图图2 2 C B 图图3 图图4 B AD 高考题组 C 图图5 D 图图6 ACD 图图7 B D 练出高分练出高分 图图1 B D 匀加速直线运动的加速度是恒定的，加速度均匀增加就是变加速运动，故匀加速直线运动的加速度是恒定的，加速度均匀增加就是变加速运动，故 B B错误；错误； 物体所受合外力方向与速度方向相反，物体将做减速运动，但如果合外力物体所受合外力方向与速度方向相反，物体将做减速运动，但如果合外力 大小是变化的，则做的是变减速运动，故选项大小是变化的，则做的是变减速运动，故选项C C错误；错误； 在任意相等的时间间隔内物体的位移相等，因为位移是矢量，包含了大小

4、在任意相等的时间间隔内物体的位移相等，因为位移是矢量，包含了大小 和方向，故是匀速直线运动，所以选项和方向，故是匀速直线运动，所以选项D D正确正确 C 图图2 BC 图图3 C 图图4 B 图图5 C D D 图图6 CD 基础知识题组基础知识题组 CD mg F Mg FN F 图图1 B BD 正比正比 反比反比作用力的方向作用力的方向 基本单位基本单位 考点梳理考点梳理 图图2 2 Mg F=mg C 规律方法题组规律方法题组 AC 受力情况受力情况加速度加速度 运动情况运动情况 由运动求力由运动求力 由力求运动由力求运动 牛顿第二定律牛顿第二定律 运动学公式运动学公式 方法提炼方法提

5、炼 图图3 mg FT FN B 特性特性 模型模型 受外力时受外力时 的形变量的形变量 力能否突变力能否突变 产生拉力或支产生拉力或支 持力持力 质量质量内部弹力内部弹力 轻绳轻绳微小不计微小不计能能 只有拉力只有拉力 没有支持力没有支持力 不计不计处处相等处处相等 橡皮绳橡皮绳较大较大不能不能 只有拉力只有拉力 没有支持力没有支持力 轻弹簧轻弹簧较大较大不能不能 既可有拉力既可有拉力 也可有支持力也可有支持力 轻杆轻杆微小不计微小不计能能 既可有拉力既可有拉力 也可有支持力也可有支持力 加速度瞬时性涉及的实体模型加速度瞬时性涉及的实体模型 图图4 图图5 BD 物体的受力物体的受力 情况情

6、况 牛顿第牛顿第 二定律二定律 物体的物体的 加速度加速度a 运动学运动学 公式公式 物体的运物体的运 动情况动情况 第一类第一类 第二类第二类a a 图6 图7 C 图9 A 图图10 C 图图11 高考题组 图图12 A 图图13 B 图图14 D B 图图15 甲甲 乙乙 图图16 练出高分练出高分 BC 图图1 图图2 图图3 图图4 图图5 D 图图6 B 图图7 图图8 (a)(b) 图图9 图图10 一、合成、分解法一、合成、分解法 利用力的合成与分解解决三力平衡的问题，具体求解时有两种利用力的合成与分解解决三力平衡的问题，具体求解时有两种 思路：一是将某力沿另两个力的反方向进行

7、分解，将三力转化为四思路：一是将某力沿另两个力的反方向进行分解，将三力转化为四 力，构成两对平衡力；二是某二力进行合成，将三力转化为二力，力，构成两对平衡力；二是某二力进行合成，将三力转化为二力， 构成一对平衡力。构成一对平衡力。 典例典例1如图如图21所示，两滑块放在光滑的水平所示，两滑块放在光滑的水平 面上，中间用一细线相连，轻杆面上，中间用一细线相连，轻杆OA、OB搁在滑块上，搁在滑块上， 且可绕铰链且可绕铰链O自由转动，两杆长度相等，夹角为自由转动，两杆长度相等，夹角为，当，当 竖直向下的力竖直向下的力F作用在铰链上时，滑块间细线的张力为作用在铰链上时，滑块间细线的张力为 多大？多大？

8、 图图21 第第3讲讲 共点力作用下的平衡问题共点力作用下的平衡问题 图图22 斜向下的压力斜向下的压力F1将产生两个效果：竖直向下压滑块的将产生两个效果：竖直向下压滑块的F1和沿水和沿水 平方向推滑块的力平方向推滑块的力F1，因此，将，因此，将F1沿竖直方向和水平方向分解沿竖直方向和水平方向分解 ， 二、图解法二、图解法 在共点力的平衡中，有些题目中常有在共点力的平衡中，有些题目中常有“缓慢缓慢”一词，则物一词，则物 体处于动态平衡状态。解决动态平衡类问题常用图解法，图体处于动态平衡状态。解决动态平衡类问题常用图解法，图 解法就是在对物体进行受力分析解法就是在对物体进行受力分析(一般受三个力

9、一般受三个力)的基础上，若的基础上，若 满足有一个力大小、方向均不变，另有一个力方向不变时，满足有一个力大小、方向均不变，另有一个力方向不变时， 可画出这三个力的封闭矢量三角形来分析力的变化情况的方可画出这三个力的封闭矢量三角形来分析力的变化情况的方 法，图解法也常用于求极值问题。法，图解法也常用于求极值问题。 典例典例2如图如图23所示，一小球在斜面上处于静止状态所示，一小球在斜面上处于静止状态 ，不考虑一切摩擦，如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕，不考虑一切摩擦，如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕O点转点转 至水平位置，则此过程中球对挡板的压力至水平位置，则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压

10、力和球对斜面的压力 F2的变化情况是的变化情况是 () AF1先增大后减小，先增大后减小，F2一直减小一直减小 BF1先减小后增大，先减小后增大，F2一直减小一直减小 CF1和和F2都一直减小都一直减小 DF1和和F2都一直增大都一直增大 图图23 解析解析小球受力如图小球受力如图24甲所示，因挡板是缓慢转动，甲所示，因挡板是缓慢转动， 所以小球处于动态平衡状态，在转动过程中，此三力所以小球处于动态平衡状态，在转动过程中，此三力(重力、斜重力、斜 面支持力、挡板弹力面支持力、挡板弹力)组成矢量三角形的变化情况如图乙所示组成矢量三角形的变化情况如图乙所示( 重力大小方向均不变，斜面对其支持力方向

11、始终不变重力大小方向均不变，斜面对其支持力方向始终不变)，由图可，由图可 知此过程中斜面对小球的支持力不断减小，挡板对小球弹力先知此过程中斜面对小球的支持力不断减小，挡板对小球弹力先 减小后增大，再由牛顿第三定律知减小后增大，再由牛顿第三定律知B对。对。 图图24答案答案B 三、正交分解法三、正交分解法 物体受到三个或三个以上力的作用时，常用正交分解法列平物体受到三个或三个以上力的作用时，常用正交分解法列平 衡方程求解：衡方程求解：Fx合 合 0，Fy合 合 0。为方便计算，建立坐标系时以使。为方便计算，建立坐标系时以使 尽可能多的力落在坐标轴上为原则。尽可能多的力落在坐标轴上为原则。 典例典

12、例3如图如图25所示，用与水平成所示，用与水平成角的推力角的推力F作用在物作用在物 块上，随着块上，随着逐渐减小直到水平的过程中，物块始终沿水平面做匀逐渐减小直到水平的过程中，物块始终沿水平面做匀 速直线运动。关于物块受到的外力，下列判断正确的是速直线运动。关于物块受到的外力，下列判断正确的是 () A推力推力F先增大后减小先增大后减小 B推力推力F一直减小一直减小 C物块受到的摩擦力先减小后增大物块受到的摩擦力先减小后增大 D物块受到的摩擦力一直不变物块受到的摩擦力一直不变 图图25 解析解析对物体受力分析，建立如图对物体受力分析，建立如图26 所示的坐标系。所示的坐标系。 由平衡条件得由平

13、衡条件得 Fcos f0 N(mgFsin )0 又又fN 图图26 答案答案B 四、三力汇交原理四、三力汇交原理 物体受三个共面非平行外力作用而平衡时，这三个力必物体受三个共面非平行外力作用而平衡时，这三个力必 为共点力。为共点力。 典例典例4一根长一根长2 m，重为，重为G的不均的不均 匀直棒匀直棒AB，用两根细绳水平悬挂在天花，用两根细绳水平悬挂在天花 板上，当棒平衡时细绳与水平面的夹角如板上，当棒平衡时细绳与水平面的夹角如 图图27所示，则关于直棒重心所示，则关于直棒重心C的位置下列说法正确的是的位置下列说法正确的是( ) 图图27 图图28 答案答案A 五、整体法和隔离法五、整体法和

14、隔离法 选择研究对象是解决物理问题的首要环节。若一个系统选择研究对象是解决物理问题的首要环节。若一个系统 中涉及两个或者两个以上物体的平衡问题，在选取研究对象中涉及两个或者两个以上物体的平衡问题，在选取研究对象 时，要灵活运用整体法和隔离法。对于多物体问题，如果不时，要灵活运用整体法和隔离法。对于多物体问题，如果不 求物体间的相互作用力，我们优先采用整体法，这样涉及的求物体间的相互作用力，我们优先采用整体法，这样涉及的 研究对象少，未知量少，方程少，求解简便；很多情况下，研究对象少，未知量少，方程少，求解简便；很多情况下， 通常采用整体法和隔离法相结合的方法。通常采用整体法和隔离法相结合的方法

15、。 典例典例5如图如图29所示，放置在水平地面上的质量为所示，放置在水平地面上的质量为M 的直角劈上有一个质量为的直角劈上有一个质量为m的物体，若物体在直角劈上匀速下的物体，若物体在直角劈上匀速下 滑，直角劈仍保持静止，那么下列说法正确的是滑，直角劈仍保持静止，那么下列说法正确的是() A直角劈对地面的压力等于直角劈对地面的压力等于(Mm)g B直角劈对地面的压力大于直角劈对地面的压力大于(Mm)g C地面对直角劈没有摩擦力地面对直角劈没有摩擦力 D地面对直角劈有向左的摩擦力地面对直角劈有向左的摩擦力图图29 解析解析方法一：隔离法方法一：隔离法 先隔离物体，物体受重力先隔离物体，物体受重力m

16、g、斜面对它的支持力、斜面对它的支持力N、沿、沿 斜面向上的摩擦力斜面向上的摩擦力f，因物体沿斜面匀速下滑，所以支持力，因物体沿斜面匀速下滑，所以支持力N和和 沿斜面向上的摩擦力沿斜面向上的摩擦力f可根据平衡条件求出。再隔离直角劈，直可根据平衡条件求出。再隔离直角劈，直 角劈受竖直向下的重力角劈受竖直向下的重力Mg、地面对它竖直向上的支持力、地面对它竖直向上的支持力N地 地， ， 由牛顿第三定律得，物体对直角劈有垂直斜面向下的压力由牛顿第三定律得，物体对直角劈有垂直斜面向下的压力N和和 沿斜面向下的摩擦力沿斜面向下的摩擦力f，直角劈相对地面有没有运动趋势，关，直角劈相对地面有没有运动趋势，关

17、键看键看f和和N在水平方向上的分量是否相等，若二者相等，则直在水平方向上的分量是否相等，若二者相等，则直 角劈相对地面无运动趋势，若二者不相等，则直角劈相对地面角劈相对地面无运动趋势，若二者不相等，则直角劈相对地面 有运动趋势，而摩擦力方向应根据具体的相对运动趋势的方向有运动趋势，而摩擦力方向应根据具体的相对运动趋势的方向 确定。确定。 对物体进行受力分析，建立坐标系如图对物体进行受力分析，建立坐标系如图210甲所示，因物甲所示，因物 体沿斜面匀速下滑，由平衡条件得：支持力体沿斜面匀速下滑，由平衡条件得：支持力Nmgcos ，摩擦，摩擦 力力fmgsin 。 图图210 对直角劈进行受力分析，

18、建立坐标系如图乙所示，由牛对直角劈进行受力分析，建立坐标系如图乙所示，由牛 顿第三定律得顿第三定律得NN，ff，在水平方向上，压力，在水平方向上，压力N的水平分的水平分 量量Nsin mgcos sin ，摩擦力，摩擦力f的水平分量的水平分量fcos mgsin cos ，可见，可见fcos Nsin ，所以直角劈相对地面，所以直角劈相对地面 没有运动趋势，所以地面对直角劈没有摩擦力。没有运动趋势，所以地面对直角劈没有摩擦力。 在竖直方向上，直角劈受力平衡，由平衡条件得：在竖直方向上，直角劈受力平衡，由平衡条件得：N地 地 fsin Ncos MgmgMg。 方法二：整体法方法二：整体法 直角

19、劈对地面的压力和地面对直角劈的支持力是一对作用力和直角劈对地面的压力和地面对直角劈的支持力是一对作用力和 反作用力，大小相等、方向相反。而地面对直角劈的支持力、地面反作用力，大小相等、方向相反。而地面对直角劈的支持力、地面 对直角劈的摩擦力是直角劈和物体整体的外力，所以要讨论这两个对直角劈的摩擦力是直角劈和物体整体的外力，所以要讨论这两个 问题，可以以整体为研究对象。整体在竖直方向上受到重力和支持问题，可以以整体为研究对象。整体在竖直方向上受到重力和支持 力，因物体在斜面上匀速下滑、直角劈静止不动，即整体处于平衡力，因物体在斜面上匀速下滑、直角劈静止不动，即整体处于平衡 状态，所以竖直方向上地

20、面对直角劈的支持力等于物体和直角劈整状态，所以竖直方向上地面对直角劈的支持力等于物体和直角劈整 体的重力。水平方向上地面若对直角劈有摩擦力，无论摩擦力的方体的重力。水平方向上地面若对直角劈有摩擦力，无论摩擦力的方 向向左还是向右，水平方向上整体都不能处于平衡状态，所以整体向向左还是向右，水平方向上整体都不能处于平衡状态，所以整体 在水平方向上不受摩擦力，整体受力如图丙所示。在水平方向上不受摩擦力，整体受力如图丙所示。 答案答案AC 六、临界问题的常用处理方法六、临界问题的常用处理方法假设法假设法 运用假设法解题的基本步骤是：运用假设法解题的基本步骤是： (1)明确研究对象；明确研究对象； (2

21、)画受力图；画受力图； (3)假设可发生的临界现象；假设可发生的临界现象； (4)列出满足所发生的临界现象的平衡方程求解。列出满足所发生的临界现象的平衡方程求解。 典例典例6倾角为倾角为37的斜面与水平面保持静止，斜面的斜面与水平面保持静止，斜面 上有一重为上有一重为G的物体的物体A，物体，物体A与斜面间的动摩擦因数与斜面间的动摩擦因数0.5。 现给现给A施以一水平力施以一水平力F，如图，如图211所示。设最大静摩擦力与滑所示。设最大静摩擦力与滑 动摩擦力相等动摩擦力相等(sin 370.6，cos 370.8)，如果物体，如果物体A能能 在斜面上静止，水平推力在斜面上静止，水平推力F与与G的

22、比值可能是的比值可能是() 图图211 A3 B2 C1 D0.5 答案答案BCD 七、相似三角形法七、相似三角形法 物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态，画出其中物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态，画出其中 任意两个力的合力与第三个力等值反向的平行四边形中，可能任意两个力的合力与第三个力等值反向的平行四边形中，可能 有力三角形与题设图中的几何三角形相似，进而得到力三角形有力三角形与题设图中的几何三角形相似，进而得到力三角形 与几何三角形对应边成比例，根据比值便可计算出未知力的大与几何三角形对应边成比例，根据比值便可计算出未知力的大 小与方向。小与方向。 典例典例7如图如图212所示，一

23、个重为所示，一个重为G的小球套的小球套 在竖直放置的半径为在竖直放置的半径为R的光滑圆环上，一个劲度系的光滑圆环上，一个劲度系 数为数为k，自然长度为，自然长度为L(LF2BF1F2 CF1F2 D无法确定无法确定 解析：解析：以以B为研究对象，做受力分析如图所为研究对象，做受力分析如图所 示，示，B球受到重力、弹簧的弹力和绳的拉力，球受到重力、弹簧的弹力和绳的拉力， OABBDE，由于，由于OAOB， 则绳的拉力等于则绳的拉力等于B球的重力，所以球的重力，所以F1F2mg。 答案：答案：B 图图217 答案：答案：B 3(2012南昌调研南昌调研)在上海世博会最佳实践区，江在上海世博会最佳实践区，江 苏城市案例馆中穹形门窗充满了浓郁的地域风苏城市案例馆中穹形门窗