第三章牛顿运动定律高考第一轮复习

1、第三章 牛顿运动定律15考点11 牛顿第一定律 牛顿第三定律考纲要求理解牛顿第一定律，确认惯性是物体的固有属性，知道惯性的定义，掌握牛顿第三定律，理解作用力和反作用力。考点透视一.牛顿第一定律1、牛顿第一定律的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.2、对牛顿第一定律的理解牛顿第一定律不是由实验直接总结出来的规律，它是牛顿以伽利略的理想实验为基础，在总结前人的研究成果、加之丰富的想象而推理出来的一条理想条件下的规律.牛顿第一定律成立的条件是物体不受任何外力作用，是理想条件下物体所遵从的规律，在实际情况中，物体所受的合外力为零与物体不受任何外力作用是等效的

2、。. 牛顿第一定律的意义在于它揭示了一切物体都具有的一种基本属性惯性。它揭示了运动和力的关系：力是改变物体运动状态的原因，而不是产生运动的原因，也不是维持运动的的原因，即力是产生加速度的原因.牛顿第一定律与牛顿第二定律的关系牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础。牛顿第一定律指出了力与运动的关系力是改变物体运动状态的原因，从而完善了力的内涵；而牛顿第二定律则进一步定量地给出了决定物体加速度的因素：在相同的外力作用下，质量越大的物体加速度越小，说明物体的质量越大，运动状态越难以改变，质量是惯性大小的量度。牛顿第一定律不是在牛顿第二定律中当合外力为零的特定条件下的一种特殊情形，牛顿第一定律所描述的是物体

3、不受力时的运动状态，故牛顿第二定律不能替代牛顿第一定律。3.惯性定义：物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质.对惯性的理解惯性是物体的固有属性；即一切物体都有惯性，与物体的受力情况及运动状态无关。.质量是物体惯性大小的量度，质量大的物体惯性大，质量小的惯性小.物体的惯性总是以保持“原状”和反抗“改变”两种形式表现出来：当物体不受外力作用时，惯性表现在保持原运动状态不变，即反抗加速度产生，且在外力一定时，质量越大运动状态越难改变，加速度越小。惯性不是力，惯性是物体具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质，力是物体对物体的作用，惯性和力是两个不同的概念。二.牛顿第三定律1、内容两个物体之间的作用力

4、和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上.2、理解物体各种形式的作用都是相互的，作用力与反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失、无先后之分.作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在用一条直线上.作用力与反作用力是同一性质的力。作用力和反作用力作用在两个物体上的，既不能合成，也不能抵消，分别作用在各自的物体上产生各自的作用效果。命题趋势本考点在近年的高考中每年都有，且题型灵活，也有在其他计算题中占据解决问题的关键步骤，并对推理能力、分析综合能力要求较高；近年侧重于考查单个物体的分析和计算；该部分试题内容具有多向性和多解性等特点；对该部分知识单独命题趋于减少，多与电场、磁场结合

5、命题.典型例析【例1】伽利略理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来，能更深刻地反映自然规律，有关的实验程序内容如下：减小第二个斜面的倾角，小球在这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事实，还是通过思维过程的推论，下列选项正确的是（方框内数字表示上述程序的号码）（ ） 推论4推论3事实1事实2A事实2推论1推论3推论4B推论4推论1推论3事实2C事实2推论3推论4推论1D【解析】为事实；

6、减小摩擦则小球上升到另一斜面的高度增加；如果没有摩擦，小球将上升释放时的高度，推理得结论；继续减小第二个斜面的倾角，小球仍到达原高度得到结论；最后使成为水平面，小球将达不到释放时的高度，故将沿水平面持续运动，高度上升是速率减小的原因，由于高度不变，因而速度不变，推理得结论。故C正确。【例2】下列说法正确的是（ ）A一同学看见某人用手推静止的小车，却没有推动，于是说是因为这辆车惯性太大的缘故B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放在光滑水平桌面上的两个物体，受到相同大小的水平推力，加速度大的物体惯性

7、小【解析】“力是改变物体运动状态的原因”。这里所说的“力”是指物体所受的合力，而不是某一个力，该同学推不动物体，是由于物体还受到摩擦力作用，其合力仍为零的缘故，故A选项错误。惯性大小的唯一量度是质量，惯性大小与运动速度大小、运动时间长短无关，故B选项也错，力是改变运动状态的原因，而不是维持运动的原因，物体的运动不需要力来维持，一个物体竖直向上抛出能继续上升是由于物体具有惯性的缘故，而不是抛出后物体还受到竖直向上的作用力，故C选项错误。惯性是物体保持运动状态不变的性质，惯性大小反映了改变物体运动状态的难易程度，同样大小的力作用在不同物体上，产生的加速度越大，其质量m=F/a越小，惯性越小，因此，

8、D选项正确。【点评】事实表明，许多同学都错选ABC，究其原因是由于同学们在平时就形成了这样一种错误的感性认识，解题时没有从基本的物理知识去分析推理。图A-3-11-1【例3】物体静止于一斜面上，如图A-3-11-1所示，则下述说法正确的是（ ）A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作用力和反作用力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物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力【解析】根据作用力和反作用力、平衡力的特点可知物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力及物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力，分别作用

9、在斜面和物体上，因此它们是两对作用力和反作用力，故A错B对。物体的重力是地球施加的，它的反作用力应作用在地球上，由此可知C是错的，对重力分解其分力也是作用在物体上的，不可能产生作用力在斜面上的压力，D的说法是错的，B正确。过关检测1.在力学中，下列物理量的单位为基本单位的是（ ） A长度、质量和力 B位移、质量和时间C位移、力和时间 D长度、质量和时间2.火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的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，厢内空气给他向前的力，带着他随同火车一起向前运动图A-3-11-2B人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向

10、前运动C人跳起后，火车继续向前运动，所以人落下后必定偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已D人跳起后直接落地，在水平方向上人和车具有相同的速度3. 如图A-3-11-2所示，一个劈形物体M，各面均光滑，放在固定斜面上，上面成水平，水平面上放一光滑小球m，劈形物体从静止开始释放，则小球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4.某人用力推原来静止在水平面上的小车，使小车开始运动，此后该人用较小的力就可以维持小车继续做匀速直线运动.可见（ ）A力是使物体产生运动的原因 B力是维持物体运动速度的原因C力是使物体产生加速度的原因D力是使物体惯

11、性改变的原因5.公共汽车在平直的公路上行驶时，固定于路旁的照相机相隔两秒连续两次对其拍照，得到清晰照片，如图A-3-11-3所示。图A-3-11-3分析照片得到如下结果：在两张照片中，悬挂在公共汽车顶棚上的拉手均向后倾斜；对间隔2s所拍的照片进行比较，可知汽车在2s内前进了12m，根据这两张照片，下列分析正确的是（ ）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若后来发现车顶棚的拉手自然下垂则汽车一定停止前进D 若后来发现车顶棚的拉手自然下垂，则汽车可能做匀速运动6.如图A-3-11-4所示，在车厢中的A是用绳拴在底部上的氢气球，B是用绳挂在车厢顶的金属球，开始时它们

12、和车顶一起向右做匀速直线运动，若忽然刹车使车厢做匀减速运动，则下列哪个图正确表示刹车期间车内的情况（ ）图A-3-11-47.甲乙两队拔河比赛，甲队胜，如不计绳子的质量，下列说法正确的是（ ）A甲队拉绳子的力大于乙队拉绳子的力图A-3-11-5B甲队对地面的摩擦力大于乙队对地面的摩擦力C甲乙两队与地面间的最大静摩擦力大小相等、方向相反D甲乙两队拉绳的力相等8.一向右运动的车厢顶上悬挂两单摆M与N，它们只能在图A-3-11-5所示平面内摆动，某一瞬时出现图示情景，由此可知车厢的运动及两单摆运动的可能情况是（ ）A车厢做匀速直线运动，M在摆动，N静止B车厢做匀速直线运动，M在摆动，N也在摆动C车厢

13、做匀速直线运动，M静止，N在摆动D车厢做加速直线运动，M静止，N也静止图A-3-11-6二、非选择题9.有一仪器中电路如图A-3-11-6所示，其中M是质量较大的一个钨块，将仪器固定在一辆汽车上，汽车起动时， 灯亮，原理是 ，汽车急刹车时， 灯亮。10.在路上跑的人被绊倒时，是向前趴着倒下；而慢走的人滑倒时，则多是向后仰着摔倒；试说明原因。图A-3-11-711.做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图A-3-11-7所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子怎样运动？考点12 牛顿第二定律及其应用考纲要求1.掌握牛顿第二定律解题的基本思路和方法.2.知道超重、失

14、重的概念，理解超重、失重的物理实质，能用牛顿第二定律解决有超重和失重的问题.3.进一步掌握分析物体受力情况的方法，能结合物体的运动情况分析判断物体的受力情况.4.知道国际单位制中的力学单位及牛顿力学的适用范围.考点透视一、牛顿第二定律1.内容：物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。公式表述为：F合=ma2.理解要点：“矢量性”是指加速度的方向与合外力的方向相同.“瞬时性”是指加速度与合外力存在瞬时关系，合外力改变，加速度随即改变，合外力与加速度之间存在一一对应的瞬时关系。“独立性”是指作用在物体上的每一个力都将独立地产生各自的加速度，合外力产

15、生的加速度即是这些加速度的矢量和.3.力学的单位制单位制：由基本单位和导出单位共同组成了单位制。国际单位制中有七个基本单位，即千克、米、秒、开、安、摩尔、坎德拉.力学中有千克、米、秒三个基本单位。在力学中称为力学的单位制。在进行物理计算时，所有的已知量都用国际单位制中的单位表示，只要正确地应用公式，计算的结果一定是国际单位中的单位，因此，解题时没有必要将公式中的各物理量的单位一一列出，只要在式子末尾写出所求量的单位就行了。4.牛顿第二定律的适用范围：牛顿运动定律只适用于解决宏观物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题；牛顿运动定律只适用于宏观物体，一般不使用于微观粒子。二、超重和失重1.超

16、重与失重的概念真重：即重力.从力的性质上讲，真重属于万有引力. 视重：悬绳对物体的拉力或支持面对物体的支持力叫做视重.从力的性质上讲，视重属于弹力. 超重：视重大于真重的现象 失重：视重小于真重的现象完全失重：视重等于零的现象2.产生超重和失重的条件当物体具有竖直向上的加速度时，物体处于超重状态；当物体具有竖直向下的加速度，物体处于失重状态；当物体竖直向下的加速度等于g 时，物体处于完全失重状态。3.理解超重、失重状态现象应注意以下几点物体处于超重或失重状态时，其重力（真重）始终存在且是恒量，发生变化的只是悬绳对物体的拉力或物体对支持物的压力（视重）. 物体处于完全失重状态时，由重力所产生的一

17、切现象消失，例如浸在水中的物体不受浮力，天平失效等。发生“超重”或“失重”的现象只决定于物体加速度的方向，与物体速度方向无关，超重和失重现象遵循牛顿第二定律，所以对现象的判断要通过受力分析，列出动力学方程进行研究。命题趋势高考对本考点的考查侧重于对单个物体的分析和计算，对有共同加速度的连结体应予以了解.近几年对此部分单独命题趋于减少.要会用变化的观点分析问题，时刻明确物体的受力及变化。 典型例析【例1】（2005年高考全国卷）一质量为m的人站在电梯中，电梯加速上升，加速度大小为g，g为重力加速度。人对电梯底部的压力为Amg B. 2mg C. mg D. mg【思路】本题是一个典型的超重现象的

18、例题，以人作为研究对象，用牛顿第二定律求出电梯对人向上的作用力，再牛顿第三定律得到人对电梯底部的压力。【解析】设电梯对人向上的作用力为N，由牛顿第二定律对人分析可知： N-mg=mg 得 N=mg由牛顿第三定律可知人对电梯底部的压力：N=mg【答案】 D【例2】风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力，现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径.（如图A-3-12-1所示）图A-3-12-1当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆间的动摩擦因数. 保持小球所受风力不变，使杆有水平方向间夹角为37

19、0并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离s所需时间为多少？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）【解析】设小球受的风力为F，小球质量为m，因小球做匀速运动，则F=mg，F=0.5mg，所以=0.5图A-3-12-2如图A-3-12-2所示， 设杆对小球的支持力为FN，摩擦力为Ff，小球受力产生加速度，沿杆方向有Fcos+mgsin-Ff=ma垂直杆方向有FN+Fsin-mgcos=0又Ff=FN，可解得a=3 g /4 由s=at2/2得 图A-3-12-3【例3】如图A-3-12-3所示，物体从斜坡上的A点由静止开始滑到斜坡底部B处，又沿水平地面滑行到C处停下，

20、已知斜坡倾角为，A点高为h，物体与斜坡和地面间的动摩擦因数都是，物体由斜坡底部转到水平地面运动时速度大小不变，求B、C间的距离。图A-3-12-4【解析】物体在斜坡上下滑时受力情况如图A-3-12-4所示，根据牛顿运动定律，物体沿斜面方向和垂直斜面方向分别有mgsin-Ff=ma1FN-mgcos=0Ff=fN解得a1=g（sin-cos）由图中几何关系可知斜坡长度为Lsin=h，则L=h/sin物体滑至斜坡底端B点时速度为v，根据运动学公式v2=2as解得 物体在水平面上滑动时，在滑动摩擦力作用下，做匀减速直线运动，根据牛顿运动定律有mg=ma2则a2=g物体滑至C点停止，即vC=0，应用运

21、动学公式vt2-v02=2as得v2=2a2sBC则图A-3-12-5【例4】如图A-3-12-5所示，质量为m的人站在自动扶梯上，扶梯正以加速度a向上减速运动，a与水平方向的夹角为，求人受的支持力和摩擦力。图A-3-12-6【解析】解法一：以人为研究对象，他站在减速上升的电梯上，受到竖直向下的重力mg和竖直向上的支持力FN，还受到水平方向的静摩擦力Ff，由于物体斜向下的加速度有一个水平向左的分量，故可判断静摩擦力的方向水平向左，人受力如图A-3-12-6所示，建立如图所示的坐标系，并将加速度分解为水平加速度ax和竖直加速度ay，如图A-3-12-7所示，则图A-3-12-7ax=acosay

22、=asin由牛顿第二定律得Ff=maxmg-FN=may求得Ff=macos，FN=m（g-asin）图A-3-12-8解法二：以人为研究对象，受力分析如图A-3-12-8所示，因摩擦力Ff为待求，且必沿水平方向，设为水平向右，建立图示坐标，并规定正方向。根据牛顿第二定律x方向 mgsin-FNsin-Ffcos=ma y方向 mgcos+Ffsin-FNcos=0 由两式可解得FN=m（g-asin），Ff=-macosFf为负值，说明摩擦力的实际方向与假设方向相反，为水平向左。【例5】跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板，另一端被吊板上图A-3-12-9的人拉住，如图A-3-12-9所示，已知人的

23、质量为70kg，吊板的质量为10kg，绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计，取重力加速度g=10ms2.当人以440N的力拉绳时，人与吊板的加速度a和人对吊板的压力F分别为Aa=1.0m/s2. F=260NBa=1.0 m/s2. F=330NCa=3.0 m/s2. F=110NDa=3.0 m/s2. F=50N【解析】将人与吊板整体考虑，据牛顿第二定律：2T-(m人+m板)g=(m人+m板)a，代入数据a=1.0m/s2，选项C，D被排除.用隔离法研究人向上运动， 设吊板对人的支持力为F，则T+F-mg=ma，得F=330N，据牛顿第三定律，人对吊板的压力F=F=330N，选项B正确.

24、【例6】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A-3-12-10所示，在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法中正确的是( )图A-3-12-10A一定时，a越大斜面对物体的正压力越小B一定时，a越大斜面对物体的摩擦力越大Ca一定时，越大斜面对物体的正压力越小Da一定时，越大斜面对物体的摩擦力越大 图A-3-12-11【解析】方法一：将加速度a沿斜面方向和垂直斜面方向分解，如图A-3-12-11， 由牛顿第二定律得，F=Gsin+masin=(G+ma)sinFN=Gcos+macos=(G+ma)cos由以上两式可知，选项B、C正确.方法二：图解法：图A-

25、3-12-12物体受力如图A-3-12-12所示： 斜面对物体的正压力FN.斜面对物体的摩擦力F及重力mg共同作用使物体产生向上的加速度a，F为FN与F的合力. 当不变，增加a时，显然F越大，据力的平行四边形法则(见图)可知FN增大，F增大，故B对.当a不变，增大时，显然F不变，但FN与F的方向没改变(见图)由图可知，FN减小，F增大，故C对。【例7】质量M=3kg的长木板放在光滑的水平面上，在水平恒力F=11N作用下由静止开始向右运动，如图A-3-12-13所示，当速度达到lm/s时，将质量m=4kg的物块轻轻放到木板的右端，已知物块与木板间动摩擦因数=0.2，求：图A-3-12-13物体经

26、多少时间与木板保持相对静止?在这一时间内，物块在木板上滑行的距离多大? 物块与木板相对静止后，物块受到的摩擦力多大?【解析】 物块放到木板上到它们达到相对静止，水平方向上只受滑动摩擦力F=mg=8N。由F=ma1得a1=F/m=8/4=2m/s2在这一时间内，设木板的加速度为a2，则F-Fu=ma2，a2=(F-F)/M=1m/S2木板向右做v0=1m/s，a1=1m/s2的匀加速运动，物块与木板达到相对静止即具有相同的速度所需时间为t.则a1t=v0+a2t，t=v0/(a1-a2)=ls.在1s内，物块相对木板向后滑行如图A-3-12-14所示. 设滑行距离为s，则s=s2-s1=(v0t

27、+a2t2/2)-a1t2/2.代入数据得s=0.5m.图A-3-12-14物块与木板相对静止后，它们不仅速度相等，而且加速度也相等.其共同加速度为a，则对m与M组成的整体有：F=(m+M)a，a=F/(m+M)=1.57m/s2隔离物块可知，使物块产生加速度a的作用力是木板对它的静摩擦力，则F静=ma=6.28N. 过关检测1A、B、C三球大小相同，A为实心木球，B球实心铁球，C是质量与A一样的空心铁球，三球同时从同一高度由静止落下，若受到的阻力相同，则（ ）AB球下落的加速度最大BC球下落的加速度最大CA球下落的加速度最大DB球落地时间最短，A、C球同落地图A-3-12-152如图A-3-

28、12-15所示，物体m原以加速度a沿斜面匀加速下滑，现在物体上方施一竖直向下的恒力F，则下列说法正确的是（ ）A物体m受到的摩擦力不变B物体m下滑的加速度增大C物体m下滑的加速度变小D物体m下滑的加速度不变3如图A-3-12-16所示，两个质量相同的物体1和2，紧靠在一起放在光滑的水平面上，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的作用力的大小为（ ）AF1 BF2C（F1+F2）/2 D（F1-F2）/2图A-3-12-17图A-3-12-164如图A-3-12-17所示，A、B两条直线是在A、B两地分别用竖直向上的力F拉质量分别为mA、mB的物体得出的两个加速度a

29、与力F的关系图线，由图线分析可知（ ）A两地的重力加速度gAgBBmAmBC两地的重力加速度gAgBD mAmB图A-3-12-185如图A-3-12-18所示，质量m=10kg的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向右的推力F=20N的作用，则物体产生的加速度是 （ ）（g取为10m/s2）A0 B4m/s2，水平向右 C2m/s2，水平向左 D2m/s2，水平向右图A-3-12-196如图A-3-12-19所示，质量为60kg的运动员的两脚各用750N的水平力蹬着两竖直墙壁匀速下滑，若他从离地12m高处无初速匀加速下滑2s可落地，则此过程中他

30、的两脚蹬墙的水平力均应等于（g=10m/s2） ( )A150N B300N C450N D600N图A-3-12-207如图A-3-12-20所示，传送带保持v0=1m/s2 的速度运动，现将一质量为m=0.5kg的小物体从传送带左端放上.设物体与皮带间动摩擦因数为=0.1，传送带两端水平距离为s=2.5m，则物体从左端运动到右端所经历的时间为（ ）AB C3sD5s8如图A-3-12-21所示，一物体从竖直平面内圆环的最高点A处由静止开始沿光滑弦轨道AB下滑至B点，那么只要知道弦长，就能求出运动时间只要知道圆半径，就能求出运动时间图A-3-12-21只要知道倾角，就能求出运动时间只要知道弦

31、长和倾角就能求出运动时间以上说法正确的是（ ）A只有B只有C D将物体竖直上抛，假设运动过程中空气阻力不变，其速度时间图象如图A-3-12-22所示，则物体所受的重力和空气阻力之比为（ ）图A-3-12-22A1：10 B10：1C9：1D8：110如图A-3-12-23所示，带斜面的小车各面都光滑，车上放一均匀球，当小车向右匀速运动时，斜面对球的支持力为FN1，平板对球的支持力FN2，当小车以加速度a匀加速运动时，球的位置不变化，下列说法正确的是（ ）图A-3-12-23AFN1由无到有，FN2变大BFN1由无到有，FN2变小CFN1由小到大，FN2不变DFN1由小到大，FN2变大图A-3-

32、12-2411汽车在两站间行驶的vt图象如图A-3-12-24所示，车所受阻力恒定，在BC段，汽车关闭了发动机，汽车质量为4t，由图可知，汽车在BC段的加速度大小为 m/s2，在AB段的牵引力大小为 N.在OA段汽车的牵引力大小为 N. 图A-3-12-2512物体的质量除了用于天平等计量仪器直接测量外，还可以根据动力学的方法测量，1966年曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定地球卫星及其它飞行物的质量的实验，在实验时，用双子星号宇宙飞船（其质量m1已在地面上测量了）去接触正在轨道上运行的卫星（其质量m2未知），接触后开动飞船尾部的推进器，使宇宙飞船和卫星共同加速如图A-3-12-2

33、5所示，开动推进器t的过程中，测得宇宙飞船和地球卫星的速度改变v，试写出实验测定地球卫星质量m2的表达式 .（须用上述给定已知物理量）. 图A-3-12-2613如图A-3-12-26所示，将金属块用压缩轻弹簧卡在一个矩形箱中，在箱的上顶板和下底板上安有压力传感器，箱可以沿竖直轨道运动，当箱以a=2m/s2的加速度做竖直向上的匀减速直线运动时，上顶板的传感器显示的 压力为6.0N，下底板的传感器显示的压力为10.0N，取g=10m/s2.若上顶板的传感器的示数是下底板传感器示数的一半，试判断箱的运动情况。要使上顶板传感器的示数为零，箱沿竖直方向的运动可能是怎样的？14某航空公司的一架客机，在正

34、常航线上做水平飞行时，由于突然受到强大垂直飞流的作用，使飞船在10s内高度下降了1700m，造成众多乘客和机组人员的伤害事故，如果只研究飞机在竖直方向上的运动，且假定这运动是匀变速直线运动，取g=10m/s2，试计算：乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力才能使乘客不脱离座椅？未系安全带的乘客，相对于机舱将向什么方向运动？最可能受到伤害的是人体的什么部位？图A-3-12-2715传送带与水平面夹角37°，皮带以10m/s的速率运动，皮带轮沿顺时针方向运动，如图A-3-12-27所示.今在传送带上端A处无初速度地放上一个质量为m=0.5kg的小物体，它与传送带间的动摩擦因

35、数为0.5，若传送带A到B的长度为16m，g取10m/s2，则物体从A运动到B的时间为多少？（g取为10m/s2）考点13 共点力作用下物体的平衡考纲要求共点力作用下物体的平衡属于类要求。考点透视一、共点力作用下物体平衡的条件1.共点力作用下物体的平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态，即物体的运动加速度为零.2.共点力作用下物体平衡的条件为：F合=0或 F合x=0F合y=0；3.平衡条件的推论：若物体在两个共点力作用下处于平衡状态，则两力满足等大反向的关系.若物体在三个非平行的力作用下处于平衡状态，则三力一定为共点力.当物体受N个共点力作用而平衡时，其所受N-1个力的合力，一定是剩下那个

36、力的平衡力.当物体处于平衡状态时，沿任意方向物体所受的合力均为零.二、求解平衡问题时对研究对象的选取方法隔离法：将研究对象与周围物体分隔开来研究的方法.整体法：将相对位置不变的物体系作为一个整体来研究的方法.当一个系统处于平衡状态时，组成系统的每一个物体都处于平衡状态.一般地，当求系统内各部分间的相互作用时，用隔离法；求系统受到的外力作用时，用整体法，整体法就是将整个系统作为一个研究对象进行分析的方法.其优点是研究对象少，未知量少，方程数少，故求解较为简捷.具体应用中，应将两种方法结合起来灵活使用.注意在运用整体法时，系统内各物体的运动状态即加速度一定要相同.三、用平衡条件解题时对力处理的常用

37、方法力的三角形法物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时，这三个力的矢量箭头首尾相接，构成一个矢量三角形，反之，若三个力矢量箭头首尾相接恰好构成三角形，则这三个力的合力必为零，利用三角形法，根据正弦定理，余弦定理或相似三角形等数学知识可求得未知力.力的合成法物体受三个力作用而平衡时，其中任意两个力的合力必跟第三个力等大反向，可利用力的平行四边形定则，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解.正交分解法将各力分别分解到x轴上和y轴上，运用两坐标轴上的合力等于零的条件Fx=0，Fy=0。多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡.值得注意的是：对x、y方向选择时，尽可能使落在x、y轴上的力多

38、些；被分解的力尽可能是已知力，不宜分解待求力.四、 静止与平衡受力平衡的物体不一定是静止的，但静止的物体必定是受力平衡.认为速度为0是物体处于静止状态的唯一条件是错误的.物体在某一时刻的速度为0，物体也可能处于运动过程之中；只有当物体在一段时间内速度为0，才能说物体在这段时间内处于静止状态.命题趋势平衡是一个重要的概念，平衡条件也是一条重要的规律，物体的受力分析方法是解决本节内容的重要方法，单一的平衡类考题一般是结合考查弹力和摩擦力。典型例析【例1】如图A-3-13-1所示，质量为m、横截面为直角三角形的物块ABC，ABC=,AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜面BC的推力，现物块静止不动，则摩

39、擦力的大小为多少？ 图A-3-13-1 图A-3-13-2【解析】对物块受力分析如图A-3-13-2所示，物块受重力、支持力、推力及摩擦力四个力作用而平衡，由平衡条件有：mg+Fsin=f，故f=mg+Fsin图A-3-13-3【例2】如图A-3-13-3所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的.一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球.当它们处于平衡状态时，质量为m1，的小球与O点的连线与水平线的夹角为=600.两小球的质量比为A B C D 【解析】根据题图分析，质量为m1小球受到重力、碗对它的弹力和绳子对它的拉力而处于平衡状态.而

40、质量为m2小球受到重力和绳子的拉力而平衡.对两个小球的受力可以分别列出方程：T=m2g，Ncos300+Tcos30°=m1g，Nsin30°=Tsin30°，【答案】A【例3】用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如图A-3-13-4所示，今对小球a持续施加一个向左偏下30°的恒力，并对小球b持续施加一个向右偏上30°的同样大的恒力，最后达到平衡，图A-3-13-5中表示平衡状态的图可能是 ( )图A-3-13-5图A-3-13-4【解析】要确定最后的平衡状态图，其实是要确定出两段绳子的拉力方向.上段绳子的拉力与a、b之间的作用无关，故适合

41、于用整体法求；而下段绳子的拉力与a、b之间的作用有关，只能用隔离法分析.以 a、b两小球及它们间的连线为研究对象，受力如图A-3-13-6所示，由平衡条件有T1=(m1+m2)g，上段绳应为竖直状态.以b为研究对象受力分析，如图A-3-13-7所示，T2应与F和mbg的合力等大反向，所以下段绳子应偏离竖直方向向右.图A-3-13-8图A-3-13-7选项A正确。图A-3-13-6【例3】固定在水平面上的光滑半球，半径为R，球心O的正上方固定一个小定滑轮，细线一端拴一小球，置于半球面上的A点，另一端绕过定滑轮，如图A-3-13-8所示，现缓慢地将小球从A点拉到B点，则此过程中，小球对半球的压力大

42、小N、细线的拉力大小T的变化情况是AN变大，T不变 BN变小，T变大CN不变，T变小 DN变大，T变小【解析】小球缓慢运动，合力为零，由于重力G、半球的弹力N、绳的拉力T的方向始终沿竖直方向、半径方向、绳的收缩方向，所以由G、N、T组成的力三角形与长度三角形AOC相似，有.在拉动过程中，AC变小，OC与R不变，所以N不变，T变小.过关检测1.下列哪组共点力作用在一个物体上，可以使物体保持平衡?( )A3N，4N，10N B2N，3N，5NC10N，10N，10N D2N，3N，4N图A-3-13-92.如图A-3-13-9所示，质量为m的小物块P位于倾角为450的粗糙斜面上，斜面固定在水平面上

43、，水平力F作用在物块P上，F的大小等于mg，物块P静止不动，下列关于物块P受力的说法中正确的是( )AP受4个力的作用，斜面对P的支持力N与F的合力方向为垂直于斜面向上BP受4个力的作用，N与F的合力方向为垂直于水平面向上CP受3个力的作用，N与F的合力方向为垂直于斜面向上图A-3-13-10DP受3个力的作用，N与F的合力方向为垂直于水平面向上3.有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑，AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡(如图A-3-13-10). 现将P环向左移一小段距离，两环再次达

44、到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况是( )AN不变，T变大 BN不变，T变小CN变大，T变大 DN变大，T变小图A-3-13-114.物块M处于斜面上，受到平行于斜面的水平力F的作用处于静止状态，如图A-3-13-11所示，如果将外力撤去，则物块( )A会沿斜面下滑B摩擦力方向一定变化C摩擦力大小变大D摩擦力大小变小图4-13-125.如图4-13-12所示，物体M处于静止状态，三条绳的拉力之比F1：F2：F3= 6.不可伸长的轻细线AO和BO下端系一个物体P，细线长AO>BO，A、B两个端点在同一水平线上，开始时两线刚好

45、绷直，如图A-3-13-13所示. 细线AO和BO的拉力设为FA和FB，保持端点A、B在同一水平线上，使A、B逐渐远离的过程中，关于细线的拉力FA和FB的大小随AB间距离变化的情况是( )图A-3-13-13AFA随距离增大而一直增大BFA随距离增大而一直减小CFB随距离增大而一直增大DFB随距离增大而一直减小图4-13-147.高血压是危害健康的一种常见病，现已查明血管内径变细是其诱因之一.我们可以在简化假设下研究这一问题：设液体通过一根一定长度的管子时受到的阻力.f与流速v成正比，即f=kv(为了简便，设k与管子粗细无关)，为维持液体匀速流过，在这管子两端有一定压强差，设管子截面积为s时两

46、端压强差为p.若管子截面积减小10，为了维持在相同时间内流过同样多的液体，压强差必须约为( )A1.11p B1.23pC1.40p D1.50p8.如图4-13-14所示，A、B两球用劲度系数为k的轻弹簧相连，B球用长为L的细绳悬于O点，A球固定在O点正下方，且O、A间的距离恰为L，此时绳子所受的拉力为F1，现把A、B间的弹簧换成劲度系数为K2的轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为F2，则F1与F2大小之间的关系为( )AF1<F2 BF1>F2图A-3-13-15CFl=F2 D无法确定9.如图4-13-15所示，砖夹之间有质量均为m的n块相同的砖，当在两侧施以水平压力F

47、时，可以将砖缓慢提起，各接触面间的动摩擦因数均为增加压力为2F，每块砖受到的摩擦力的合力大小为 ，方向为 证明：当砖块为偶数时，正中间的两块砖之间无摩擦力.图A-3-13-1610.如图A-3-13-16所示，木块重60N，放在倾角=370的斜面上，用F =10 N的水平力推木块，木块恰能沿斜面匀速下滑，求木块与斜面间的摩擦力大小；木块与斜面间的动摩擦因数.(sin37°=0.6，cos37°=0.8)图A-3-13-1711.如图A-3-13-17所示，一球A夹在竖直墙与三角劈B的斜面之间，三角形劈的重力为G，劈的底部与水平地面间的摩擦因数为, 劈的斜面与竖直墙面是光滑的

48、.问欲使三角劈静止不动，球的重力不能超过多大?(设劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力). 12. 当物体从高空下落时，空气阻力随速度的增大而增大，因此经过一段距离后物体将匀速下落，这个速度称为此物体下落的终极速度。已知球形物体速度不大时所受的空气阻力正比于速度v，且正比于球半径r，即阻力f=krv，k是比例系数，对于常温下的空气，比例系数k=3.4×10-4N·s·m-2。已知水的密度=1.0×103kg/m3，重力加速度g取10m/s2.试求半径r=0.10m的球形雨滴在无风情况下的终极速度vT(结果取两位有效数字).第三章牛顿运动定律检测题说明：本试卷分

49、为第、卷两部分,请将第卷选择题的答案填入题后括号内,第卷可在各题后直接作答.共100分,考试时间90分钟.第卷(选择题 共40分)一、本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.1.关于牛顿第一定律的下列说法中,正确的是A.牛顿第一定律是牛顿第二定律在合力为零的情况下的特例B.牛顿第一定律说明了力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因C.惯性定律与惯性的实质是相同的D.物体的运动不需要力来维持2.关于惯性,以下说法中正确是A.物体的惯性与物体的运动状态及受力

50、情况均无关B.人在走路时没有惯性,被绊倒时才有惯性C.物体在不受外力作用时有惯性,受到外力作用后惯性就被改变了D.参加百米赛跑的运动员到达终点时不能立即停下来是由于运动员有惯性,运动员停下来后就没有惯性了2解析:惯性是物体的根本属性,惯性的大小只与物体的质量有关,与物体所处的状态、运动情况、受力情况都无关,故A正确.答案:A3.北京时间2003年10月16日凌晨,“神舟”五号飞船在内蒙古中部地区安全着陆,这标志着我国首次载人航天取得圆满成功.这次“神舟”五号飞船仍用“长征二号F”运载火箭发射,在火箭加速升空阶段,下列说法正确的是A.宇航员对飞船内座椅的作用力大于座椅对宇航员的作用力B.宇航员对

51、飞船内座椅的作用力等于座椅对宇航员的作用力C.宇航员对飞船内座椅的作用力等于宇航员的重力D.宇航员对飞船内座椅的作用力远大于宇航员的作用力4.将一玻璃瓶装满水后密闭放在水平桌面上,在瓶的中部有一个气泡处于静止状态,如图所示.现突然用力将瓶子向前推动一下,则可以看到气泡相对于瓶子的运动情况是A.不动B.向前C.向后D.无法确定5.如图所示,质量为2 kg的木块沿水平面向左运动的过程中,同时受到大小为10 N、方向向右的力F的作用.已知地面与木块间的动摩擦因数为0.1,则木块加速度的大小和方向为A.6 m/s2,水平向右B.4 m/s2,水平向左C.5 m/s2,水平向左D.1 m/s2,水平向右

52、6.汽车拉着拖车在水平公路上沿直线加速行驶,根据牛顿运动定律可知汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力 汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力 汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力 汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力A. B. C. D.7.某斜面自顶端至底端粗糙程度逐渐增加,现一物体自顶端由静止开始下滑,摩擦力越来越大,在斜面上通过一段距离后停止,在这个过程中A.加速度的方向一直沿斜面向下B.加速度一直在逐渐减小C.速度先增大后减小,在速度最大时合外力为零D.在物体即将停止的瞬间,摩擦力最小8.在粗糙的水平面上有一个质量为m的物体在水平恒力F的作用下由静止开始运动,经历时间t后速度为v.如果要使物体的速度增加

53、到2 v,可采用的方法是A.将物体的质量减为原来的1/2,其他条件不变B.将水平恒力增加到2F,其他条件不变C.将作用时间增加到2t,其他条件不变D.将物体的质量、水平恒力和时间都同时增加为原来的2倍9.如图所示,一物体随传送带一起向下运动,已知物体相对于传送带保持静止,下列说法正确的是A.物体可能受摩擦力的作用,摩擦力的方向与运动方向相同B.物体可能受摩擦力的作用,摩擦力的方向与运动方向相反C.物体可能不受摩擦力的作用D.物体肯定受摩擦力的作用10.一个物体受到几个力作用而处于静止状态,若使其中一个逐渐减小到零后,又逐渐恢复到原来状况,则物体在这个过程中A.速度从零增加到某一数值后,又逐渐减小到零B.速度从零增加到某一数值后不变C.加速度从零增加到某一数值后,又逐渐减小到零D.加速度从零增加到某一数值后不变第卷(非选择题 共60分)二、本题共5小题,每小题4分,共20分.把答案填在题中的横线上.11.在探究物体的加速度与力、质量的关系时,采用了一种科学方法,叫_,即先控制物体的_