高三物理第一轮复习牛顿运动定律教案.

1、目的要求：解决力与运动的关系，会全面准确的受力分析的运动过程分析，深刻理解 力与运动之间的联系，灵活运用整体法和隔离法，会用假设法分析不确定的力。重点难点：教具：过程及内容：第三定律知识简析一、牛顿第一定律1、内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这 种状态为止.说明：(1)物体不受外力是该定律的条件.(2) 物体总保持匀速直线运动或静止状态是结果.(3) 直至外力迫使它改变这种状态为止，说明力是产生加速度的原因.(4) 物体保持原来运动状态的性质叫惯性，惯性大小的量度是物体的质量.(5) 应注意：牛顿第一定律不是实验直接总结出来的.牛顿以伽利略的理想 斜面实验为

2、根底，加之高度的抽象思维，概括总结出来的.不可能由实际的实验来 验证； 牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例，而是不受外力时的理想化状态. 定律揭示了力和运动的关系：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.【例1】科学思维和科学方法是我们认识世界的根本手段. 在研究和解决问题过程中, 不仅需要相应的知识，还要注意运用科学方法.理想实验有时更能深刻地反映自然 规律，伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是实验事实，其余是推论. 减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要到达原来的高度； 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； 如果没有摩擦，小球将上升到原来

3、释放的高度； 继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，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，有的那么是理想化的推论.以下关于事实和推论 的分类正确的选项是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B2、惯性：物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质.说明：惯性是物体的固有属性，与物体是否受力及运动状态无关. 质量是惯性大小的量度.质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小.有的同学总认为“惯性与物体的运动速度有关，速度大，惯性大，速度小，惯性 就小，理由是物体的运动

4、速度大，不容易停下来，产生这种错误的原因是把“惯性 大小表示运动状态改变的难易程度理解成“惯性大小表示把物体从运动变为静止 的难易程度，实际上，在受到相同阻力的情况下，速度大小不同的质量相同的物体， 在相等的时间内速度的减小量是相同的，这说明它们的惯性是相同的，与速度无关。【例2】以下说法正确的选项是A、运动得越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大B、小球在做自由落体运动时，惯性不存在了C、把一个物体竖直向上抛出后，能继续上升，是因为物体仍受到一个向上的推力D物体的惯性仅与质量有关，质量大的惯性大，质量小的惯性小解析：惯性是物体保持原来运动状态的性质，仅由质量决定，与它的受力

5、状况与运 动状况均无关。一切物体都有惯性。【例 3】火车在长直水平轨道上匀速行驶，车厢内有一个人向上跳起，发现仍落回到 车上原处，这是因为A. 人跳起后，车厢内的空气给人一个向前的力，这力使他向前运动B. 人跳起时，车厢对人一个向前的摩擦力，这力使人向前运动C. 人跳起后，车继续向前运动，所以人下落后必定向后偏一些，只是由于时间很短, 距离太小，不明显而已D. 人跳起后，在水平方向人和车水平速度始终相同解析：人向上跳起，竖直方向做竖直上抛运动，水平方向不受外力作用空气阻力不计，由于惯性，所以水平方向与车速度相同，因而人落回原处.答案：D二、牛顿第三定律1内容：两物体之间的作用力与反作用力总是大

6、小相等，方向相反，而且在一条 直线上. 2表达式： F=F/说明：作用力和反作用力同时产生，同时消失，同种性质，作用在不同的物体上， 各产生其效果，不能抵消，所以这两个力不会平衡. 作用力和反作用力的关系与物体的运动状态无关.不管两物体处于什么状态，牛 顿第三定律都适用。 借助牛顿第三定律可以变换研究对象，从一个物体的受力分析过渡到另一个物体 的受力分析. 一对作用力和反作用力在同一个过程中同一段时间或同一段位移的总冲量一 定为零，但作的总功可能为零、可能为正、也可能为负。这是因为作用力和反作用 力的作用时间一定是相同的，而位移大小、方向都可能是不同的。三、作用力和反作用力与平衡力的区别注意：

7、判断两个力是不是一对作用力与反作用力时，应分析这两个力是否具有“甲 对乙和“乙对甲那么，一 对作用力和反作用力很容易与一对平衡力相混淆，因为它们都具有大小相等、方向 相反、作用在同一条直线上的特点.规律方法1、正确理解惯性和平衡状态【例4】下面说法正确的选项是内容作用力和反作用力二力平衡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抵消，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，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A. 静止或做匀速

8、直线运动的物体一定不受外力的作用B. 物体的速度为零时一定处于平衡状态C. 物体的运动状态发生变化时，一定受到外力的作用D. 物体的位移方向一定与所受合力方向一致 解析：A.物体不受外力时一定处于静止或匀速运动状态，但处于这些状态时不一定 不受外力作用，所以A错，B.物体是否处于平衡状态是看其受力是否为零，而不是 看它的速度是否为零，如振动物体离平衡位置最远时速度为零，此时恢复力不为零， 它就不处于平衡状态，所以B错，D.如平抛运动就不是这种情况，力与位移方向不 一致，所以D错.答案：C【例5】以下有关惯性的说法中正确的选项是A、在水平轨道上滑行的两节车厢质量相同，行驶速度较大的不容易停下来，

9、说明速 度较大的物体惯性大B、在水平轨道上滑行的两节车厢速度相同，其中质量较大的车厢不容易停下来，说明质量大的物体惯性大C、推动原来静止在水平轨道上的车厢，比推另一节相同的、正在滑行的车厢需要的 力大，说明静止的物体惯性大D物体的惯性大小与物体的运动情况及受力情况无关解析：惯性的大小由质量决定且与运动状态及受力状态无关。答案BD【例6】公共汽车在平直的公路上行驶时，固定于路旁的照相机每隔两秒连续两次对 其拍照，得到清晰照片，如下图.分析照片得到如下结果：1在两张照片中，悬挂在公共汽车顶棚上的拉手均向后倾斜且程度相同；2对间隔2s所拍的照片进行比拟，可知汽车在 2s内前进了 12 m. 根据这两

10、张照片，以下分析正确的选项是(r=0)A. 在拍第一张照片时公共汽车正加速B. 可求出汽车在t = 1s时的运动速度C. 假设后来发现车顶棚上的拉手自然下垂，那么汽车一定停止前进D. 假设后来发现车顶棚上的拉手自然下垂，那么汽车可能做匀速运动解析：由于车顶棚上的拉手向后倾斜且两次程度相同，可知车匀加速前进；根据匀变速直线的平均速度等于这段时间的中间时刻的即时速度，可求得t=1s时的速度；当拉手自然下垂时，汽车处于平衡态，可能静止，也可能是匀速度运动.ABD2、正确区分平衡力与作用力、反作用力【例7】物体静止于一斜面上如下图.那么下述说法正确的选项是A物体对斜面的压力和斜面对物体的持力是一对平衡

11、力<3B物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用反作用力C物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力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A错B对；物体所受重力是地球施加的， 其反作用力为物体对地球的吸收力，应作用在地球上，因此可知C错；至于物体所受重力，无论如何分解，各分力都应作用在物体上，而不能作用在斜面上而形成 对斜面的压力，故答案D亦错.【例8】有以下说法中说法正确的选项是 一质点受两个力作用且处于平衡状态静止或匀速运动，这两个力在同一段时间 内的冲量一定相同。 一质点受两个力作用且处于平衡状态静止或匀速运动，这两个力在同一段时间 内做的功或者都

12、为零，或者大小相等符号相反。 在同样时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，但正负号一定相反。 在同样时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，正负号也不一定相反A、B、C、D 解析：满足的两个力是平衡力，故冲量大小相等，方向相反，做功或者都为零物体静止时，或者数值相等，一正功一负功匀速运动时，故错对。作用 力和反作用力可以都做正功，也可以都做负功，数值也不确定，只要设想两块磁铁 放在小车上的各种运动情况便可判断，故错对答案：D3、用牛顿第一、第三定律解释物理现象语的道【例9】请用自己所学习的物理知识解释“船大调头难这句俗理.“船大调头难说明解析：“船大，指船的质量大，“调头难指改变速度

13、方向难， 质量大的物体惯性大，要改变其运动状态需要的力大.【例10】以下说法正确的选项是A、人走路时，地对脚的力大于脚蹬地的力，所以人才往前走B、只有你站在地上不动，你对地面的压力和地面对你的支持力，才是大小相等、方 向相反的C、物体A静止在物体B上，A的质量是B的质量的100倍，那么A作用于B的力大小 等于B作用于A的力的大小D以卵击石，石头没损伤而鸡蛋破了，这是因为石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石 头的作用力解析：以上四种情形中的相互作用力等值、反向、共线，这个关系与运动状态无关。 答案：C【例11】由同种材料制成的物体 A和B放在长木板上，随长木板一起以速度 v向右 做匀速直线运动，如下图

14、， M>MB,某时刻木板停止运动，以下说法正确的选项是A、假设木块光滑，由于A的惯性较大,A、B间的距离将增大B、假设木板光滑，由于B的惯性较小,A、B间距离将减小C、假设木板粗糙，A B 一定会相撞D不管木板是否光滑,A、B间的相对距离保持不变解析：开始A B随木板一起匀速运动，说明 A B所受的合外力为零。当木板停止运动后：假设木块光滑，A、B大水平方向上不受外力的作用，仍以原来的速度做匀速运动，那么相互间距离保持不变。假设木板粗糙，由于A、B的材料相同，它们与木板的动摩擦因数相同，其加速度相同， 即A、B以相同的初速度和加速度做匀减速运动，所以它们之间的距离仍保持不变。答案D思考：

15、假设A B的动摩擦因数不等，那么A、B间的距离可能怎样变？为什么此题的结论与 A、B的质量无关？【例12】蛙泳时，双脚向后蹬水，水受到向后的作用力，贝S人体受到向前的反作用力，这就是人体获得的推进力。但是，在自由> *泳时，下肢是上下打水，为什么却获得向前的推进力呢？【解析】图表示人体作自由泳时，下肢在某一时刻的动作：右脚向下打水，左脚向上打水。由图可见，由于双脚与水的作用面是倾斜的，故双脚所施的作用力 P和Q 是斜面面的水所受的作用力是斜向后的。P的分力为R和F2,而Q的分力为Q和 Q, Pi和Q都是向前的分力，也就是下肢获得的推进力。致【例13】如下图，水平放置的小瓶内装有水，其中有

16、气泡，当瓶子从静止状态突然向右加速运动时，小气泡在瓶内将向何方运动？当瓶子从向右匀速运动状态突然 停止时，小气泡在瓶内又将如何运动？【解】在许多学生的答卷中这样写道：当瓶子从防状态突然向右运动时，小气泡在瓶内由于惯性将向左运动；当瓶子从向右匀速运动状态突然停止时，小气泡在瓶内由于惯性将向右运动。而正确答案刚好与之相反。 因为当瓶子从静止状态突然向右加速运动时，瓶中的水 由于惯性要保持原有的静止状态，相对瓶来说是向左运动，气泡也有惯性，但相比 水来说质量很小，惯性小可忽略不计，所以气泡相对水向右移动。同理，当瓶子从 向右匀速运动状态突然停止时，小气泡在瓶内将向左运动。另外，该题也用转换研究对象的

17、方法予以定量解决。设想有一块水，其体积、形状和气泡相同，当玻璃营向右加速运动时，这块水就和周围的水一起向右加速运动，相对于玻璃管不会有相对运动，这块水所受的外力F由周围的水对它产生，设这块水的体积为V,水的密度为p 7水,玻璃管的加速度为a,那么F= m水a=p水Va。现在将 这块水换成气泡，显然，在其他条件不变的情况下，周围水对气泡的作用力仍为F,气泡将在该力作用于做加速运动。那么 a气=F/m气二p水Va/ p水V,：p水卩水, a气a,即气泡相对于玻璃管向右运动。散牛顿第二定律-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，与物体的质量成反比，加速度的方向 与合外力的方向相

18、同.2. 公式:F=ma3、对牛顿第二定律理解： F=ma中的F为物体所受到的合外力.(2) F= ma中的m当对哪个物体受力分析，就是哪个物体的质量，当对一个系统(几个物体组成一个系统)做受力分析时，如果F是系统受到的合外力，那么 m是系第-2知识简析统的合质量.(3) F= ma中的F与a有瞬时对应关系，F变a那么变，F大小变，a那么大小变，F方向变a也方向变.(4) F= ma中的F与a有矢量对应关系，a的方向一定与F的方向相同。(5) F= ma中，可根据力的独立性原理求某个力产生的加速度，也可以求某一个方向合外力的加速度.(6) F= ma中，F的单位是牛顿，m的单位是千克，a的单位

19、是米/秒1(7) F= ma的适用范围：宏观、低速【例1】如下图，轻绳跨过定滑轮(与滑轮问摩擦不计)一端系一质量为M的物体, 一端用PN的拉力，结果物体上升的加速度为ai,后来将PN的力改为为FN的物体，M向上的加速度为a2那么()A. ai = a2； B. ai>a2； C、aiVa2； D.无法判断简析：ai=( F-Mg) /M, a2=p/ (M p )所以 ai> a?g注意：F= ma关系中的m为系统的合质量.二、突变类问题(力的瞬时性)(1) 物体运动的加速度a与其所受的合外力F有瞬时对应关系，每一瞬时的加速度 只取决于这一瞬时的合外力，而与这一瞬时之前或之后的力无

20、关，不等于零的合外 力作用的物体上，物体立即产生加速度；假设合外力的大小或方向改变，加速度的大 小或方向也立即(同时)改变；假设合外力变为零，加速度也立即变为零(物体运动 的加速度可以突变)。(2) 中学物理中的“绳和“线，是理想化模型，具有如下几个特性：A. 轻：即绳(或线)的质量和重力均可视为等于零，同一根绳(或线)的两端及其 中间各点的张为大小相等。B. 软：即绳(或线)只能受拉力，不能承受压力(因绳能变曲)，绳与其物体相互间作用力的方向总是沿着绳子且朝绳收缩的方向。C. 不可伸长：即无论绳所受拉力多大，绳子的长度不变，即绳子中的张力可以突变3中学物理中的“弹簧和“橡皮绳，也是理想化模型

21、，具有如下几个特性：A. 轻：即弹簧或橡皮绳的质量和重力均可视为等于零，同一弹簧的两端及其中 间各点的弹力大小相等。B. 弹簧既能承受拉力，也能承受压力沿着弹簧的轴线，橡皮绳只能承受拉力。 不能承受压力。C. 由于弹簧和橡皮绳受力时，要发生形变需要一段时间，所以弹簧和橡皮绳中的弹 力不能发生突变。4做变加速度运动的物体，加速度时刻在变化大小变化或方向变化或大小、方 向都变化度叫瞬时加速度，由牛顿第二定律知，加速度是由合外力决定的，即有什 么样的合外力就有什么样的加速度相对应，当合外力恒定时，加速度也恒定，合外 力随时间变化时，加速度也随时间改变，且瞬时力决定瞬时加速度，可见，确定瞬 时加速度的

22、关键是正确确定瞬时作用力。【例2】如图a所示，一质量为m的物体系于长 巒 I注T 度分别为li、12的两根细绳上，l i的一端悬挂在天3 B 一丨風人花板上，与竖直方向夹角为B ,1 2水平拉直，物体处于平衡状态，现将 丨2线剪断，求 剪断瞬间物体的加速度。1下面是某同学对该题的一种解法：设11线上拉力为Fti , l 2线上拉力为Ft2,重力为mg,物体在三力作用下保持平衡：FtiCOS 0= mg Fsin 0= Ft2, Ft2= mgtan 0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 mgtan0二ma所 以加速度a= gtan 0,方向在Ft2反方向。你认

23、为这个结果正确吗？请对该解法作出评价并说明2假设将图a中的细线1i改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图 b所示，其他条 件不变，求解的步骤与1完全相同，即a=gtan 0，你认为这个结果正确吗？请说 明理由.解析：112被剪断的瞬间,1i上张力的大小发生了突变，此瞬间 Fti二mgcos0 ,它与重力沿绳方向的分力抵消，重力垂直于绳方向的分力产生加速 度:a=gsin 0。2结果正确，因为12被剪断的瞬间，弹簧1i的长度不能发生突变，Fti的大小方向都 不变，它与重力的合力大小与 Ft2方向相反，所以物体的加速度大小为：a=gtan 0。三、动力学的两类根本问题1、物体的受力情况求物体运动中的

24、某一物理应先对物体受力分析，然后找出物体所受到的合外-"-'力，根据牛顿第二定律求加速度a，再根据运动学公式求运动中的某一物理量.2、物体的运动情况求物体所受到的某一个力：应先根据运动学公式求得加速度a,再根据牛顿第二定律求物体所受到的合外力，从而就可以求出某一分力.综上所述，解决问题的关键是先根据题目中的条件求加速度a,然后再去求所要求的物理量，加速度象纽带一样将运动学与动力学连为一体.【例3】如下图，水平传送带 A、B两端相距S= ,工件与传送带间的动摩擦 因数口 。工件滑上A端瞬时速度"=4 m/s,到达B端的瞬时速度设为vb。1假设传送带不动，Vb多大？2假

25、设传送带以速度V匀速逆时针转动，Vb多大？ 假设传送带以速度V匀速顺时针转动，Vb多大？【解析】1传送带不动，工件滑上传送带后，受到向左的滑动摩擦力 Ff=卩mg作 用，工件向右做减速运动，初速度为 "，加速度大小为a=u g = lm/s2，到达B端的速度 vbvA 2aS 3m/s.2传送带逆时针转动时，工件滑上传送带后，受到向左的滑动摩擦力仍为 Ff=卩mg 工件向右做初速加速度大小为a=u g= 1 m/s2减速运动，到达B端的速度vb=3 m/s. 传送带顺时针转动时，根据传送带速度 v的大小，由以下五种情况： 假设v= Va,工件滑上传送带时，工件与传送带速度相同，均做匀

26、速运动，工件到达B端的速度Vb=Va 假设v> vA2aS，工件由A到B,全程做匀加速运动，到达B端的速度Vb=疋一2aS=5 m/s. 假设vA_2aS >v>W,工件由A到B,先做匀加速运动，当速度增加到传送带速度 v时，工件与传送带一起作匀速运动速度相同，工件到达B端的速度vb二v. 假设v < 2aS时，工件由 A到B,全程做匀减速运动，到达B端的速度vB vA 2aS 3m/s 假设va>v> . vA 2aS ,工件由A到B,先做匀减速运动，当速度减小到传送带速度v时，工件与传送带一起作匀速运动速度相同，工件到达B端的速度vb=v。说明：1解答“

27、运动和力问题的关键是要分析清楚物体的受力情况和运动情况， 弄清所给问题的物理情景.2审题时应注意由题给条件作必要的定性分析或半定 量分析.3通过此题可进一步体会到，滑动摩擦力的方向并不总是阻碍物体的运 动.而是阻碍物体间的相对运动，它可能是阻力，也可能是动力.【例4】质量为m的物体放在水平地面上，受水平恒力 F作用，由静止开始做匀加速 直线运动，经过ts后，撤去水平拉力F,物体又经过ts停下，求物体受到的滑动摩 擦力f.解析：物体受水平拉力F作用和撤去F后都在水平面上运动，因此，物体在运动时 所受滑动磨擦力f大小恒定.我们将物体的运动分成加速和减速两个阶段来分析时， 两段的加速度均可以用牛顿第

28、二定律得出，然后可由运动学规律求出加速度之间的 关系，从而求解滑动摩擦力.分析物体在有水平力F作用和撤去力F以后的受力情况，根据牛顿第二定律 F合=ma那么加速阶段的加速度ai= F f /m经过ts后，物体的速度为v=ait撤去力F后，物体受阻力做减速运动，其加速度a2=f/m因为经ts后，物体速度由v减为零，即0= 2 一 a2t依、两式可得ai=a2，依、可得 可求得滑动摩擦力f=?F答案：？F 规律方法1、瞬时加速度的分析【例5】如图a所示，木块A B用轻弹簧 连，放在悬挂的木箱C内，处于静止状态，它 的质量之比是1: 2: 3。当剪断细绳的瞬间， 物体的加速度大小及其方向？F f)

29、/m=f/m【解析】设A的质量为m,那么B、C的质量分别为2m 3m在未剪断细绳时，A、B C均受平衡力作用，受力如图b所示。剪断绳子的瞬间，弹簧弹力不发生突变，故Fi大小不变。而B与C的弹力怎样变化呢？首先B、C间的作用力肯定要变化，因为系统的平衡被打破，相互作用必然变化。我们没想一下BC间的弹力瞬间消失。此时C做自由落体运动，ac= g;而B受力Fi和2mg那么aB=Fi+2mgF1 + 2mg- N= 2ma 3mc+ N= 3ma Fi=mg/2m>g,即B的加速度大于C的加速度，这是不可能的。因此 B C之间仍然有作用 力存在，具有相同的加速度。设弹力为 N,共同加速度为a,那

30、么有解答 a= 1. 2, N= 0 - 6mg所以剪断细绳的瞬间，A的加速度为零；B。C加速度相同，大小均为1. 2g,方向竖直向下。【例6】在光滑水平面上有一质量 m= Ikg的小球，小球与 平轻弹簧和与水平方向夹角 0为300的轻绳的一端相连，如 所示，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好 零，当剪断轻绳的瞬间，小球加速度的大小和方向如何？此时轻弹簧的弹力与水平 面对球的弹力比值是多少?简析：小球在绳末断时受三个力的作用，绳剪断的瞬间，作用于小球的拉力T立即消失，但弹簧的形变还存在，故弹簧的弹力 F存在(1) 绳未断时：Tcos30°= F, Tsin30°

31、= mg 解得：T= 20NF= 10 3 N(2) 绳断的瞬间：T=0,在竖直方向支持力N=mg在水平方向 F=ma所以a=F/m=10 3 m/s2 此时 F/N=10 3/10= 3当将弹簧改为轻绳时，斜向上拉绳断的时间，水平绳的拉力立即为零.【例7】如下图,小球质量为m,被三根质量不计的弹簧 AB、C拉住,弹簧间的夹角均为1200,小球平衡时,A、B、C 的弹力大小之比为3： 3： 1,当剪断C瞬间，小球的加速度 大小及方向可能为 g/2,竖直向下；g/2,竖直向上；g/4,竖直向下；g/4,竖直向上；A、;B、;C、;D、；解析：设弹簧C中的弹力大小为F,那么弹簧A B中的弹力大小为

32、3F.(1)当A、B C均表达拉力：平衡时3F=F+ mg, a F=?mg剪断C时:3F mg=maa二?g,方向竖直向上. 当A B表达为拉力,C表达为推力：平衡时:3F + F=mg/. F=?mg剪断C时:3F mg二ma 二?g,方向竖直向下.故答案C.2、用牛顿第二定律分析物体的运动状态牛顿第二定律的核心是加速度与合外力的瞬时对应关系，瞬时力决定瞬时加速度，解决这类问题要注意：(1) 确定瞬时加速度关键是正确确定瞬时合外力.(2) 当指定某个力变化时，是否还隐含着其他力也发生变化.(3) 整体法与隔离法的灵活运用【例8】如下图，一向右运动的车厢顶上悬挂两单摆 M和N,它们只能在图所

33、示平面内摆动，某一瞬时出现图示情景，由此可知车巧厢的运动及两单摆相对车厢运动的可能情况是()A、车厢做匀速直线运动，M在摆动，N在静止；B、车厢做匀速直线运动，M在摆动，N也在摆动；C、车厢做匀速直线运动，M静止，N在摆动；D车厢做匀加速直线运动，M静止，N也静止；解析：由牛顿第一定律，当车厢做匀速运动时，相对于车厢静止的小球，其悬线应 在竖直方向上，故M球一定不能在图示情况下相对车厢静止，说明 M正在摆动；而N 既有可能相对于车厢静止，也有可能是相对小车摆动恰好到达图示位置。知A、B正确，C错；当车厢做匀加速直线运动时，物体运动状态改变，合外力一定不等于零， 故不会出现N球悬线竖直的情况，D

34、错。答案：AB台秤的示数如何变化?vt图象如下图。F=mg【例9】一个人蹲在台秤上。试分析：在人突然站起的过程中,【解析】从蹲于台秤上突然站起的全过程中，人体质心运动的 在0 ti时间内：质心处于静止状态一一台秤示数等于体重。在ti 12时间内：质心作加速度(a)减小的加速度运动，处于超状态台秤示数大于体重 F= mg十 ma> mg在t2时刻：a= 0, v = vmax,质心处于动平衡状态台秤示数等 体重F=mg 在t2- t3时间内：质心作加速度增大的减速运动，处于失重状态台秤示数小于体重 F=m ma< mg在t3-t4时间内：质心又处于静止状态一一台秤示数又等于体重F=m

35、g故台秤的示数先偏大，后偏小，指针来回摆动一次后又停在原位置。思考：假设人突然蹲下，台秤示数又如何变化？【例10】如下图，一水平方向足够长的传送带以恒定的速度 vi沿顺时针方向转动， 传送带右端有一个与传送带等高的光滑水平面，一物体以恒定速率v 工沿直线向左滑 向传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面，速率为."，那么下勿说法中正确的选项是()A、只有Vi=V2时，才有v；2= viB、假设 Vl> V2 时，贝y v；2 = V2C、假设 vivV2时，贝卩 vZ2 = vi；D不管v2多大，总有vZ2=v2；解析：物体在传送带上向左减速、向右加速的加速度大小相同；当vi&g

36、t;v2时，向左减速过程中前进一定的距离，返回时，因加速度相同，在这段距离内，加速所能到达 的速度仍为v2.当viV v2时，返回过程中，当速度增加到 vi时，物体与传送带间将 保持相对静止，不再加速，最终以 vi离开传送带BC知识简析一、牛顿运动定律的解题步骤应用牛顿第二定律解决问题时，应按以下步骤进行.1. 分析题意，明确条件和所求量2、选取研究对象；所选取的对象可以是一个物体，也可以是几个物体组成的系统, 同一个题目，根据题意和解题需要也可以先后选取不同的研究对象。3. 对其进行受力情况分析和运动情况分析切莫多力与缺力；4. 根据牛顿第二定律列出方程；说明：如果只受两个力，可以用平行四边

37、形法那么求其合力，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；当求某一个力时，可 沿该力的方向分解加速度；5. 把各量统一单位，代入数值求解；二、考前须知： 由于物体的受力情况与运动状态有关，所以受力分析和运动分析往往同时考虑， 交叉进行，在画受力分析图时，把所受的外力画在物体上也可视为质点，画在一 点上，把vo和a的方向标在物体的旁边，以免混淆不清。 建立坐标系时应注意：A. 如果物体所受外力都在同一直线上，应建立一维坐标系，也就是选一个正方向就行了。如果物体所受外力在同一平面上，应建立

38、二维直角坐标系。B. 仅用牛顿第二定律就能解答的问题，通常选加速度 a的方向和垂直于a的方向作 为坐标轴的正方向，综合应用牛顿定律和运动学公式才能解答的问题，通常选初速度V0的方向和垂直于V0的方向为坐标轴正方向，否那么易造成“十“一号混乱。C. 如果所解答的问题中，涉及物体运动的位移或时间，通常把所研究的物理过程的 起点作为坐标原点。 解方程的方法一般有两种：一种是先进行方程式的文字运算，求得结果后，再把单位统一后的数据代入，算出所求未知量的值。另一种是把统一单位后的数据代入 每个方程式中，然后直接算出所求未知量的值，前一种方法的优点是：可以对结果 的文字式进行讨论，研究结果是否合理，加深对

39、题目的理解；一般都采用这种方法， 后一种方法演算比拟方便，但是结果是一个数字，不便进行分析讨论。特别指出的是：在高考试题的参考答案中，一般都采用了前一种方法，平【例1】如下图.地面上放一 m= 40kg的木箱，用大小为10N水平方向夹角300的力推木箱，木箱恰好匀速运动，假设用此力与水 方向成300角斜向上拉木箱，30s可使木箱前进多少米？ g取10m/s2解析：木箱受重力mg地面支持力N,推力F以及地面对它的摩擦力f .匀速运动时:Fx=Fcos300, F/=Fsin30°竖直方向：N mg-Fsin30°= 0,所以 N= mc+ Fsin30°水平方向：F

40、cos30 f=0 ,所以 f = Fcos300而 f =卩 N=( mg+ Fsin30°)所以卩=Fcos300/ (mg+ Fsin300) =0。02当力斜向上拉时竖直方向：N= mg一 Fsin300水平方向：Fcos30°u N=ma所以 a=Fcos30°a( mg- Fsin300) /m=0 . 019 m/s22s=?at = 8。6m注意：由力求加速度时，一定要沿加速度的方向处理力.【例2】如图电梯与水平面夹角为370, 60千克的人随电梯以a lm/s2的加速度运动，那么人受到平面的支持力及摩擦力各为多(g 取 10rn /s2) 解析：

41、对加速度沿竖直、水平方向分解,ax= acos370 = 0. 8 m/s2ay = asin37 0= 0. 6 m/s2水平方向：f = msx= 60x 0. 8N=48N竖直方向：N m萨 ma,所以 N= m叶 ma=( 600 + 36) N=636N注意：当由加速度求力时，一定要沿力的方向分解加速度.【例3】如下图三个物体质量分别为m、 m、m,带有滑轮的物体放在光滑水平面上，滑轮和所有触处的摩擦及绳的质量均不计，为使个物体无相对运动，那么水平推力 F=.解析：对m竖直方向合力为零，所以T=mg，对m水平方向只受绳拉力T作用所以 a=T/m二mg/mi，由于三者加速度一样，所以

42、F=( m十 m2十 m) a= (vm十 mi十ni) mg/mi注意：几个物体加速度一样时，可先从一个物体入手，求出加速度a,然后将这几个物体视为一系统求合外力。【例4】如下图，一根轻质细绳跨过一个定滑轮，一边系住一个敞口轻质容器，内 装240gMg另一边为一重物 m所有摩擦均不计，开始时系统处于平衡状态，将容 器中的Mg点燃，贝卩燃过后，两者的运动状态发生改变，问全部燃烧完后，两者的加 速度分别是多少？(假设 Mg先与Q反响)。【解题思路】Mg燃烧后生成MgQ平衡被打破，可假设绳子的拉力厂、为* ,T,为两者分别作受力分析，解出 T, a。nMg=240/24 = 10 (mol)丄 2

43、M叶Q= 2MgQ得生成 MgQ的物质的量nMg10 (mol)其质量 m= 10X40=400 (g)设此时两者加速度大小为a,绳的拉力为T。对容器作用受力分析有 Mg T= ma 对重物作受力分析有T- mg=ma联立、代入数值解之得。T= 2940 (N) a = 2. 45 (m/s2)故容器的加速度为2. 45m/s2,方向向下；重物的加速度为 2. 45m/s2，方向向上。 规律方法1、牛顿定律应用的根本方法【例5】惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中，这个系统的重要元件之一是如下图.沿导弹长度方向安装在固定光 滑杆上的滑块m,滑块两侧分别与劲度系数均为 k的弹簧相连；两弹簧的

44、另一端与固 定壁相连.滑块原来静止，弹簧处于自然长度，滑块上有指针，可通过标尺测出滑 块的位移，然后通过控制系统进行制导.设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针 向左偏离0点的距离为s,那么这段时间内导弹的加速度A、方向向左，大小为ks/mB、方向向右，大小为ks/mC、方向向左，大小为2ks/mD方向向右，大小为2ks/m解析：原来物体不受弹簧弹力，当指针向左偏转s,右边弹簧被拉长s,左边弹簧产生向右推力ks，右边弹簧产生向右拉力ks，合力为2ks，所以导弹的加速度为a=2ks/m,方向向右。【例6】如下图，放在水平地面上的木板长 1米，质量为2kg, B与地面间的动摩 擦因数为0. 2.一质

45、量为3kg的小铁块A放在B的左端，A B之间的动摩擦因数为0. 4.当A以3m/s的初速度向右运动后，求最终 A对地的位移和A对B的位移.【解析】A在摩擦力作用下作减速运动，B在上、下两个表面的摩擦力的合力作用下先做加速运动，当A、B速度相同时，A、B立即保持相对静止，一起向右做减速运动.A在B对它的摩擦力的作用下做匀减速运动 aA二一卩Ag 4m/s2B在上、下两个外表的摩擦力的合力作用下做匀加速运动aB= AmAg B mA mB g =lm/s2 A 相对 B 的加速度 a 相二aA aB= 5m/s2mB当A相对B的速度变为零时，A在B上停止滑动，在此过程中，A对B的位移s相=相= _

46、l2a 相 25A从开始运动到相对静止经历的时间t=亠2在此时间内B的位移 S二?aBt2二？x 1X 2A、B相对静止时的速度 v = aBt = 1 x = 随后A B一起以a =- Bg=-2m/S作匀减速运动直至停止，这段时间内的位移2 2W= = = 0 0 6 =0. 09m2a/2 2综上所述.在整个运动过程中 A对地的位移Sa=S十S相+ W= (0. 18 + 0. 9 + 0. 09) m= I . 17m2、超重与失重状态的分析在平衡状态时，物体对水平支持物的压力(或对悬绳的拉力)大小等于物体的重力.当 物体的加速度竖直向上时，物体对支持物的压力大于物体的重力，由F-mg

47、=ma# F=m(g+ a) >mg这种现象叫做超重现象；当物体的加速度竖直向下时，物体对支持物 的压力小于物体的重力，mg- F=ma得F=m(g a) <mg这种现象叫失重现象.特别 是当物体竖直向下的加速度为 g时，物体对支持物的压力变为零，这种状态叫完全 失重状态.对超重和失重的理解应当注意以下几点：(1) 物体处于超重或失重状态时，只是物体的视重发生改变，物体的重力始终存在， 大小也没有变化，因为万有引力并没有改变.(2) 发生超重或失重现象与物体的速度大小及方向无关，只决定于 速度的方向及大小.(3) 在完全失重的状态下，平常一切由重力产生的物理现象都会完消失，如单摆停

48、摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生向下 的压强等。【例7】将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中，如下图，在箱的上顶板 和下顶板装有压力传感器，箱可以沿竖直轨道运动，当箱以2的加速度竖直向上作匀减速运动时，上顶板的压力传感器显示的压力为6.0N,下底板的压力传感器显示的压力为。(g取10m/s2)(1)假设上顶板的压力传感器的示数是下底板的压力传感器的示数的一半，试判断箱 的运动情况；(2 )要使上顶板的压力传感器的示数为零，箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的？ 解析：由题意，对金属块受力分析如下图。当向上匀减速运动时，加速度方向向下，设上顶板的压力传感器的示数为N1,

49、弹簧弹力为F,由牛顿第二定律有N + mF= ma弹簧弹力F等于下底板的压力传感器的示数 Nb: F= Nb=10N弋入 可解得m=0 5kg。(1)依题意，N=5N,弹簧长度没有改变，F= 10N弋入解得a=0, 明整个箱体做向上或向下的匀速运动。 当整个箱体的加速度方向向上时有 F一N1一mg二ma求出N减零的加速度：a匚g =10 m/s2。m上顶板的压力传感器的示数为零时，整个箱体在做加速度2 / 小于10 m/s的向上加速或向下减速运动。【例8】如下图滑轮的质量不计，三个物体的质量关系是： 簧秤的读数为T,假设把物体m从右边移到左边的物体m上，弹簧秤的读数T将()A.增大；B.减小；

50、C.不变；D.无法判断【解析】解法1:移m后，系统左、右的加速度大小相同方向相反，由于m十m>m,故系统的重心加速下降，系统处于失重状态，弹簧秤的读数减小，B项正确解法2:移后设连接绳的拉力为，系统加速度大小为a 对(m + m): (m+ m)g T =( m + m)a ;对 m： T一 mg = ma消去a,可解得t 2阿m gmi m2 m3为g。有对滑轮稳定后平衡：弹簧秤的读数 T= 2丁，移动前弹簧秤的读数 2(mi + m+ m)g，比拟可得移动后弹簧秤的读数小于 2(mi + m+ m) 故B项正确。【例9】如下图，有一个装有水的容器放在弹簧台秤上，容器内 一只木球被容器

51、底部的细线拉住浸没在水中处于静止，当细线突然断开，小球上升的过程中，弹簧秤的示数与小球静止时相比拟有()A.增大；B.不变；C.减小；D.无法确定解析：当细线断后小球加速上升时处于超重状态，而此时将有等体积的“水球加 速下降处于失重状态；而等体积的木球质量小于“水球质量，故总表达为失重状态，弹簧秤的示数变小.C【例10】如图，一杯中装满水，水面浮一木块，水面正好与杯口相平。现在使杯和 水一起向上做加速运动，问水是否会溢出？【解析】此题的关键在于要搞清这样的问题：当水和木块加速向上运动时，木块排 开水的体积是否仍为 V,它所受的浮力是否与静止时一样为P水gv ?我们采用转换的 方法来讨论该问题。

52、设想在水中取一块体积为 V的水，如下图，它除了受到重力，还要受到周围水的 浮力F,当杯和水向上运动时，它将和周围水一起向上运动，相对于杯子不会有相对 运动。贝卩 F mg=ma F=mg + a=卩水Vg + a。现在，如果把这块水换成恰好排开水的体积为V的木块，显然，当水和木块一起向上做加速运动时，木块所受到周围水对它的浮力也应是P水V g + a,木块的加速度为a木=F合/m水=水Vg a "水g ="水g a "水g =a,m水二p水Vm水m水可见，木块排开水的体积不会增加，所以水不会溢出i i _ 一 _ 下_1牛顿运动定律的应用二-第 4知识简析一、简单

53、连接体问题的处理方法在连接体问题中，如果不要求知道各个运动物体之间的相互作用力，并且各个物 体具有大小和方向都相同的加速度，就可以把它们看成一个整体当成一个质点 分析受到的外力和运动情况，应用牛顿第二定律求出加速度或其他未知量；如果需要知道物体之间的相互作用力，就需要把物体从系统中隔离出来，将内力转化为 外力，分析物体的受力情况和运动情况，并分别应用牛顿第二定律列出方程.隔离 法和整体法是互相依存、互相补充的.两种方法互相配合交替应用，常能更有效地解决有关连接体的问题.【例1】一质量为M倾角为B的楔形木块，放在水平桌面上，与桌面间的动摩擦因与用数为卩，一物块质量为置于楔形木块的斜面上，斜面的接

54、触是光滑的.为了保持物块相对斜面静止，可 一水平力F推楔形木块，如下图，求此水平力大小的表达式.解析：把楔形木块和放在其上相对静止的物块看成一个整体.它只受到四个力作用: 重力(m+M g,竖直向下；桌面对它的支持力 N,竖直向上；水平向左的推力 F;桌 面对它的摩擦力f,Ff= (M) a, N( M) g=0, f =卩 N联立解得F=( M g+( M a再隔离m根据其特殊要求(与M相对静止，a相同)和受力情况确定 m的加速度也 就是整体的a.小物块m的受力情况如图.小物块相对地面是沿水平向左运动，故有Nsin 0= ma, NcosB 二mg解得 a=gtg B 代入式得水平推力 F=

55、(m+ M g+(m+ Mgtg 0.说明：(l )物体间相对静止指的是物体间的相对速度和相对加速度均为零的状态.(2)系统内各物体的加速度相同，是整体法与隔离法的联接点.考前须知:1、用隔离法解连接体问题时，容易产生如下错误:(I )例如F推M及m起前进(如图)，隔离m分析其受力时，认为F通过物体M 作用到m上，这是错误的.77777777777*(2)用水平力F通过质量为m的弹簧拉物体M在光滑水平面上加速运动时(如下图.不考虑弹簧秤的重力)，往往会认为弹簧秤对物块 M的拉力也一定等于F.实际上此时弹簧秤拉物体 M的力F= F ma显然FvF.只有在弹簧秤质量可不 计时，才可认为F= F.2.当系统内各个物体的加速度相同时，那么可把系统作为一个整体来研究.但这并不 是使用整体法的必要条件，有些问题中系统内物体的加速度不同，也可用整体法来 研究处理。如图中物块 m沿斜面体M以加速度a下滑，斜面体不动.欲求地面对斜 面体的静摩擦力f时，就可把此系统m和M作为整体处理，由牛顿第二定律得 f =macosB + MX 0 = macosB .式中acos B为物块加速度的水平分量.三、应用牛顿运动定律解题的特殊方法1 .用极端分析法分析临