第三章 牛顿定律

第三章牛顿定律第1页，课件共93页，创作于2023年2月第2页，课件共93页，创作于2023年2月第3页，课件共93页，创作于2023年2月【例证1】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选B第4页，课件共93页，创作于2023年2月【例证1】科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段.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,如图所示,其中有一个是经验事实,其余是推论.理想实验的“魅力”第5页，课件共93页，创作于2023年2月①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;②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度;④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,有的则是理想化的推论,下列关于事实和推论的分类正确的是()②③①④第6页，课件共93页，创作于2023年2月A.①是事实,②③④是推论B.②是事实,①③④是推论C.③是事实,①②④是推论D.④是事实,①②③是推论

①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;②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度;④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.答案:②③①④B第7页，课件共93页，创作于2023年2月【变式训练】在如图所示的实验中，可以看到，从同一高度释放小车随着表面材料的改变而一次比一次停得远，如果表面绝对光滑，那么我们综合伽利略的实验，通过合理外推可以得出结论：__________________________________________.该实验和伽利略的斜面实验都是采用了相同的________，它是建立在事实基础上，把经验事实与抽象思维结合在一起推测的方法.答案:物体的运动不需要力来维持理想实验法第8页，课件共93页，创作于2023年2月【解析】根据伽利略的理想斜面实验，本实验中若表面绝对光滑，小车将永远运动下去，不需要力来维持；两个实验都是理想实验.答案:物体的运动不需要力来维持理想实验法第9页，课件共93页，创作于2023年2月【例2】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线拉断对牛顿第三定律理解应注意：同时、同性、异物、等值、反向、共线AC牛顿第一定律第10页，课件共93页，创作于2023年2月作用力与反作用力第11页，课件共93页，创作于2023年2月二、对牛顿第三定律的理解和应用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”.第12页，课件共93页，创作于2023年2月例题1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.拖车加速前进时,是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力，此时汽车对拖车向前的拉力等于拖车向后拉汽车的力D第13页，课件共93页，创作于2023年2月【例2】在滑冰场上，甲乙两个小孩分别坐在滑板上，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摩擦因素相同，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，甲的加速度大小小于乙的加速度的大小答案：C第14页，课件共93页，创作于2023年2月【变式训练】身高和质量完全相同的两人穿同样的鞋在同一水平面上通过一轻杆进行顶牛比赛，企图迫使对方后退.设甲、乙两人对杆的推力分别是F1、F2，甲、乙两人身体因前倾而偏离竖直方向的夹角分别为α1、α2，倾角α越大，此刻人手和杆的端点位置就越低，如图所示，若甲获胜，则()A.F1=F2，α1＞α2B.F1＞F2，α1=α2C.F1=F2，α1＜α2D.F1＞F2，α1＞α2选A.第15页，课件共93页，创作于2023年2月【解析】选A.由于杆是轻杆，把杆当做甲或乙的一部分，由牛顿第三定律可得，F1=F2，故B、D错误；甲获胜是由于甲所受地面的最大静摩擦力大于乙，则杆对甲有向下的分量,对乙有向上的分量,使甲对地面的压力大于乙对地面的压力,故甲端杆的端点的位置较低，α1＞α2，故A对.第16页，课件共93页，创作于2023年2月【例证3】(2011·深圳模拟)如图所示为杂技“顶竿”表演的示意图：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.(M+m)gB.(M+m)g-maC.(M+m)g+maD.(M-m)g【解题指导】求解本题应把握以下三点:选B.作用力与反作用力第17页，课件共93页，创作于2023年2月【例证3】物体静止在斜面上，如图所示，下列说法正确的是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.物体所受重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力选B第18页，课件共93页，创作于2023年2月【例4】汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶，根据牛顿运动定律可知（）A．汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力B．汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力C．汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力D．汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力BC问：汽车受到什么力？汽车受到的摩擦力与拖车受到的摩擦力哪个大？第19页，课件共93页，创作于2023年2月【例3】甲、乙二人拔河，甲拉动乙向左运动，下面说法中正确的是（）A．绳拉甲的力与绳拉乙的力是一对作用力与反作用力，无论做加速、匀速、静止，这两个力大小相等方向相反。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C问：甲、乙二人对绳的拉力这两个力是否是作用力与反作用力？甲受到的摩擦力与乙受到的摩擦力哪个大？为什么？怎样分析？第20页，课件共93页，创作于2023年2月【例4】物体静止在斜面上，以下几种分析中正确的是（）A．物体受到的静摩擦力的反作用力是重力沿斜面的分力B．物体所受重力沿垂直于斜面的分力就是物体对斜面的压力C．物体所受重力的反作用力就是斜面对它的静摩擦力和支持力这两个力的合力D．物体受到斜面的作用力的平衡力是物体的重力D第21页，课件共93页，创作于2023年2月【例5】人走路时，人和地球间的作用力和反作用力的对数有（）A．一对B．二对C．三对D．四对C第22页，课件共93页，创作于2023年2月第二讲牛顿第二定律两类动力学问题第23页，课件共93页，创作于2023年2月第24页，课件共93页，创作于2023年2月一、牛顿第二定律的理解1.“五个”性质第25页，课件共93页，创作于2023年2月

【例1】有一箱装得很满的土豆，以一定的初速度在动摩擦因素为μ的水平地面上做匀减速运动，不计其他外力及空气阻力，则其中一个质量为m的土豆A受其他土豆对它的总作用力大小应是多少？mg牛顿定律的矢量性第26页，课件共93页，创作于2023年2月典例三正交分解法在牛顿运动定律中的应用【例2】如图所示，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

。求人所受到的支持力和摩擦力。【答案】m(g-asin

)，方向竖直向上macos

，方向水平向左第27页，课件共93页，创作于2023年2月牛顿定律的矢量性【例3】如图所示，在箱内倾角为α的固定光滑斜面上用平行于斜面的细线固定一质量为m的木块。求：（1）箱以加速度a匀加速上升，（2）箱以加速度a向左匀加速运动时，线对木块的拉力F1和斜面对箱的压力F2各多大？第28页，课件共93页，创作于2023年2月【例证3】(2010·全国高考Ⅰ)如图所示，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，设抽出木板的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a1、a2，重力加速度大小为g.则有()A.a1=0,a2=gB.a1=g,a2=gC.a1=0,D.a1=g,牛顿定律的瞬时性问题选C第29页，课件共93页，创作于2023年2月【变式训练】如图所示，质量均为m的A、B两球之间系着一根不计质量的弹簧，放在光滑的水平面上，A球紧靠竖直墙壁.今用水平力F将B球向左推压弹簧，平衡后，突然将F撤去，在这一瞬间①B球的速度为零，加速度为零②B球的速度为零，加速度大小为③在弹簧第一次恢复原长之后，A才离开墙壁④在A离开墙壁后，A、B两球均向右做匀速运动以上说法正确的是()A.只有①B.②③C.①④D.②③④选B第30页，课件共93页，创作于2023年2月牛顿定律的瞬时性问题【例4】（2001年上海高考题）如图（1）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θ，L2水平拉直，物体处于平衡状态。现将L2线剪断，求剪断瞬时物体的加速度。第31页，课件共93页，创作于2023年2月牛顿定律的瞬时性问题【例5】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gC、物体C的加速度大小为3g/2D、A、B、C、的加速度大小都等于gC第32页，课件共93页，创作于2023年2月牛顿定律的瞬时性问题【例6】如图，固定在一条竖直线的弹簧A、B之间，连接一物体，处于静止状态，当只将B弹簧上端剪断瞬间，球的加速度为2m/s2，当只将A弹簧下端剪断瞬间，球的加速度大小和方向可能是（g=10m/s2） A、12m/s2方向竖直向下B、8m/s2方向竖直向上C、8m/s2方向竖直向下D、12m/s2,方向竖直向上。ABmAC第33页，课件共93页，创作于2023年2月(6)分析流程图两类动力学问题第34页，课件共93页，创作于2023年2月【例1】如图所示，一个重为10N的小球，在F=20N的竖直向上的拉力作用下，从A点由静止出发向上运动，F作用1.2s后撤去，已知杆与球间的动摩擦因数为，试求从撤去力F开始计时，小球经多长时间将经过距A点为2.25m的B点(取g=10m/s2)图(2)典例一已知受力情况求运动情况图(1)【答案】0.2s或0.7464s第35页，课件共93页，创作于2023年2月如图所示，电动机带动橡皮滚轮匀速转动，在滚轮的作用下，可将金属杆沿斜面从最底端A送到汽车车厢中。已知斜面长=2.4m，车厢高=1.2m，金属杆长=0.8m，质量m=1×103kg，调节控制滚轮，使滚轮对杆的压力为FN=4.2×104N，滚轮与杆之间的动摩擦因数

=0.5，滚轮边缘的线速度恒为v=4m/s。(取g=10m/s2，计算结果保留两位有效数字，斜面光滑)求：(1)杆匀加速上升的加速度a；(2)从杆开始运动到其前端运动到C点所用的时间t。【答案】(1)16m/s2(2)0.57s第36页，课件共93页，创作于2023年2月典例二已知运动情况求受力情况【例2】科研人员乘气球进行科学考察，气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为990kg。气球在空中停留一段时间后，发现气球漏气而下降，及时堵住。堵住时气球下降速度为1m/s，且做匀加速运动，4s内下降了12m。为使气球安全着陆，向舱外缓慢抛出一定的压舱物。此后发现气球做匀减速运动，下降速度在5分钟内减少了3m/s。若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略，重力加速度g取9.89m/s2，求抛掉的压舱物的质量。【答案】101kg第37页，课件共93页，创作于2023年2月1.本题属于已知物体的运动情况，求物体的受力情况，特别要注意题述两种运动情况，加速度的方向。2.已知运动情况求受力情况的一般思路如下框图所示物体的运动情况运动学公式加速度牛顿第二定律物体的受力情况物体的运动情况运动学公式加速度牛顿第二定律物体的受力情况物体的运动情况运动学公式加速度牛顿第二定律第38页，课件共93页，创作于2023年2月

2如图所示，一辆汽车A拉着装有集装箱的拖车B，以速度v1=30m/s进入向下倾斜的直车道。车道每100m下降2m。为使汽车速度在x=200m的距离内减到v2=10m/s，驾驶员必须刹车。假定刹车时地面的摩擦阻力是恒力，且该力的70%作用于拖车B，30%作用于汽车A。已知A的质量m1=2000kg，B的质量m2=6000kg。求汽车与拖车的连接处沿运动方向的相互作用力。(重力加速度g取10m/s2)【答案】880N第39页，课件共93页，创作于2023年2月【例证3】(2010·安徽高考)(14分)质量为2kg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v-t图象如图所示.g取10m/s2，求：(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ；(2)水平推力F的大小；(3)0～10s内物体运动位移的大小.

答案：(1)0.2(2)6N(3)46m第40页，课件共93页，创作于2023年2月【变式训练】（2011·杭州模拟）如图所示，一质量为m的小物体在固定的斜面上运动，若在不同的运动情况下给物体m施加一竖直向下的恒力F，则物体m的运动情况可能是（）A.当m原来静止时，施力后将加速运动B.当m原来加速运动时，施力后加速度将不变C.当m原来减速运动时，施力后加速度将减小D.当m原来匀速运动时，施力后仍做匀速运动选D第41页，课件共93页，创作于2023年2月【例证3】(2010·海南高考)图Ⅰ中，质量为m的物块叠放在质量为2m的足够长的木板上方右侧，木板放在光滑的水平地面上，物块与木板之间的动摩擦因数为μ＝0.2.在木板上施加一水平向右的拉力F，在0～3s内F的变化如图Ⅱ所示，图中F以mg为单位，重力加速度g=10m/s2.整个系统开始时静止.多过程、多物体的问题(1)求1s、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物块的速度；(2)在同一坐标系中画出0～3s内木板和物块的v-t图象，据此求0～3s内物块相对于木板滑过的距离.第42页，课件共93页，创作于2023年2月答案：(1)v1=4m/s,v1.5=4.5m/s,v2=4m/s,v3=4m/sv′2=4m/s,v′3=4m/s(2)见标准解答第43页，课件共93页，创作于2023年2月牛顿运动定律的综合应用第44页，课件共93页，创作于2023年2月连接体的问题

【例1】如图，质量分别为m1、m2两个物体与地面的摩擦因数为μ，它们的一个面均与水平面成θ夹角，在水平力F的作用下做加速运动，要使两个物体相对静止，且m1与地面之间没有压力，则向右的推力F1与向左的推力F2各为多少？θF第45页，课件共93页，创作于2023年2月【例证1】如图所示，质量为m=1kg的物块放在倾角为θ=37°的斜面体上，斜面质量为M=2kg，斜面与物块间的动摩擦因数为μ=0.2，地面光滑，现对斜面体施一水平推力F，要使物块m相对斜面静止，试确定推力F的取值范围.(g=10m/s2)14.4N≤F≤33.6N第46页，课件共93页，创作于2023年2月【命题探究】此题有两个临界条件，当推力F较小时，物块有相对斜面向下运动的可能性，此时物块受到的摩擦力沿斜面向上；当推力F较大时，物块有相对斜面向上运动的可能性，此时物块受到的摩擦力沿斜面向下.找准临界状态是求解此题的关键.第47页，课件共93页，创作于2023年2月【深度剖析】(1)设物块处于相对斜面向下滑动的临界状态时的推力为F1，此时物块受力如图所示，取加速度的方向为x轴正方向.对物块分析，在水平方向有FNsinθ-μFNcosθ=ma1竖直方向有FNcosθ+μFNsinθ-mg=0对整体有F1=(M+m)a1代入数值得a1=4.8m/s2，F1=14.4N第48页，课件共93页，创作于2023年2月(2)设物块处于相对斜面向上滑动的临界状态时的推力为F2，对物块分析，在水平方向有F′Nsinθ+μF′Ncosθ=ma2,竖直方向有F′Ncosθ-μF′Nsinθ-mg=0，对整体有F2=(M+m)a2代入数值得a2=11.2m/s2,F2=33.6N综上所述可知推力F的取值范围为：14.4N≤F≤33.6N

第49页，课件共93页，创作于2023年2月连接体的问题

【例2】如图所示，mA=1kg，mB=2kg，A、B间静摩擦力的最大值是5N，水平面光滑。用水平力F拉B，当拉力大小分别是F=10N和F=20N时，A、B的加速度各多大？

AB

F第50页，课件共93页，创作于2023年2月连接体的问题【例3】一个质量为0.2kg的小球用细线吊在倾角θ=53°的斜面顶端，如图，斜面静止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行，不计摩擦，当斜面以10m/s2的加速度向右做加速运动时，求绳的拉力及斜面对小球的弹力.第51页，课件共93页，创作于2023年2月典例四整体法、隔离法的应用【例4】水平面上有一带圆弧形凸起的长方形木块A，木块A上的物体B用绕过凸起的轻绳与物体C相连，B与凸起之间的绳是水平的。用一水平向左的拉力F作用在物体B上，恰使物体A、B、C保持相对静止，如图所示。已知物体A、B、C的质量均为m，重力加速度为g，不计所有的摩擦，则拉力F应为多大？【答案】mg

【解析】设绳中张力为T，A、B、C共同的加速度为a，与C相连部分的绳与竖直线夹角为

，由牛顿运动定律，对A、B、C组成的整体有

F=3ma①对B有F-T=ma②对C有Tcos

=mg③

Tsin

=ma④联立①②式得

T=2ma⑤联立③④式得

T2=m2(a2+g2)⑥联立⑤⑥式得

a=g⑦利用①⑦式得F=mg。第52页，课件共93页，创作于2023年2月应用牛顿运动定律解决多过程问题【例证3】(2011·江苏高考)(16分)如图所示，长为L，内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定放置，将一质量为m的小球固定在管底，用一轻质光滑细线将小球与质量为M=km的小物块相连，小物块悬挂于管口，现将小球释放，一段时间后，小物块落地静止不动，小球继续向上运动，通过管口的转向装置后做平抛运动，小球的转向过程中速率不变(重力加速度为g).第53页，课件共93页，创作于2023年2月(1)求小物块下落过程中的加速度大小;(2)求小球从管口抛出时的速度大小；(3)试证明小球平抛运动的水平位移总小于

12证明略第54页，课件共93页，创作于2023年2月【规范解答】(1)设细线中的张力为FT,根据牛顿第二定律Mg-FT=Ma(2分)FT-mgsin30°=ma(2分)且M=km联立解得a=(1分)第55页，课件共93页，创作于2023年2月(2)设M落地时的速度大小为v,m射出管口时速度大小为v0，M落地后m的加速度大小为a0，根据牛顿第二定律-mgsin30°=ma0(2分)由匀变速直线运动规律知v2=2aLsin30°(1分)v02-v2=2a0L(1-sin30°)(2分)联立解得v0=(2分)第56页，课件共93页，创作于2023年2月(3)由平抛运动规律x=v0t,Lsin30°=gt2(2分)解得(1分)则x<得证(1分)答案：(1)(2)(3)见规范解答第57页，课件共93页，创作于2023年2月第58页，课件共93页，创作于2023年2月

处于超重和失重状态的物体，其重力是否变化？物体处于超重还是失重，与速度的大小和方向是否有关？提示:处于超重和失重状态的物体，其重力不变;物体处于超重还是失重，与速度的大小和方向无关.只与加速度的方向有关.第59页，课件共93页，创作于2023年2月下列情况下台秤的读数如何变化?ABVM1M2M3第60页，课件共93页，创作于2023年2月【例证1】(16分)为了测量某住宅大楼每层的平均高度(层高)及电梯的运行情况，甲、乙两位同学在一楼电梯内用电子体重计及秒表进行了以下实验：质量m＝50kg的甲同学站在体重计上，乙同学记录电梯从地面一楼到顶层的过程中，体重计的示数随时间变化的情况，并作出了如图所示的图象.已知t＝0时，电梯静止不动，从电梯内楼层按钮上获知该大楼共19层.求：(1)电梯启动和制动时的加速度大小.(2)该大楼的层高.答案：(1)2m/s22m/s2(2)3m第61页，课件共93页，创作于2023年2月【变式训练】(2011·郑州模拟)在由静止开始向上运动的电梯里，某同学把一测量加速度的小探头(重力不计)固定在一个质量为1kg的手提包上进入电梯，到达某一楼层后停止.该同学将采集到的数据分析处理后列在下表中：为此，该同学在计算机上画出了很多图象，请你根据上表数据和所学知识判断如图所示的图象(设F为手提包受到的拉力，取g=9.8m/s2)中正确的是()第62页，课件共93页，创作于2023年2月A.①④B.①③C.②③D.②④选B.第63页，课件共93页，创作于2023年2月例题2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。设运动员的质量为65kg，吊椅的质量为15kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取g=10m/s2。当运动员与吊椅一起正以加速度a=1m/s2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。

【答案】(1)440N，方向竖直向下(2)275N，方向竖直向下第64页，课件共93页，创作于2023年2月考查内容

牛顿运动定律中的图象问题【例证】总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下，经过2s拉开绳索开启降落伞，如图所示是跳伞过程中的v-t图象，试根据图象，求：(1)t1＝1s时运动员的加速度和所受阻力的大小；(2)估算14s内运动员下落的高度；(3)估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间.(1)8m/s2160N(2)158m(3)71s第65页，课件共93页，创作于2023年2月【规范解答】(1)从题图中可以看出，在t2＝2s内运动员做匀加速运动，其加速度大小为a=m/s2=8m/s2设此过程中运动员受到的阻力大小为Ff，根据牛顿第二定律，有mg－Ff＝ma得Ff=m(g－a)＝80×(10－8)N＝160N(2)从题图中估算得出运动员在14s内下落了39.5×2×2m＝158m.第66页，课件共93页，创作于2023年2月(3)14s后运动员做匀速运动的时间为t′=s=57s运动员从飞机上跳下到着地需要的总时间t总=t14+t′=(14+57)s=71s答案：(1)8m/s2160N(2)158m(3)71s第67页，课件共93页，创作于2023年2月第四讲牛顿运动定律的专题复习课第68页，课件共93页，创作于2023年2月（2004年全国高考）一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的AB边重合，如图。已知盘与桌布间的动摩擦因数为μ1，盘与桌面间的动摩擦因数为μ2。现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面，加速度方向是水平的且垂直于AB边。若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度a满足的条件是什么？(以g表示重力加速度)

ABaa≥（μ1+2μ2）μ1g/μ2

第69页，课件共93页，创作于2023年2月皮带题型

【例题1】、皮带的长为L，皮带轮的半径为r，角速度为w，当一个物体轻轻放在左端，物体从左端到右端的时间是多少？设物体与皮带间的摩擦因素为μ

若将皮带与水平方向成θ角，物体从顶端由静止下滑，滑至中点时，突然皮带沿逆时针方向转动，则物体下滑的时间有没有受影响？时间变长还是变短？若皮带突然是沿顺时针方向转动的，又会怎样？第70页，课件共93页，创作于2023年2月皮带题型【例题2】、如图，物体从O处沿光滑的斜面板滑到皮带轮上，其中物体沿竖直板OA滑行，需要t1，沿垂直于皮带轮的板OB滑行，需要t2，沿OA、OB之间某一板滑下需要时间t3，下列判断正确的是（）At1最小，t2最大B、t1最大；t2最小C、t1=t2=t3D、t1=t2＞t3OABCD第71页，课件共93页，创作于2023年2月牛顿运动定律的综合应用【例题3】、如图所示，质量M=20kg的物体从光滑曲面上高度H=0.8m处释放，到达底端时水平进入水平传送带，传送带由～电动机驱动着匀速向左传动，速率为3m／s，已知物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，则：第72页，课件共93页，创作于2023年2月牛顿运动定律的综合应用（1）若两皮带轮之间的距离是6m，物体冲上传送带后就移走光滑曲面，物体将从哪一边离开传送带？通过计算说明你的结论。（2）若皮带轮间的距离足够大，从M滑上到离开传送带的整个过程中，由于M和传送带间的摩擦而产生了多少热量？第73页，课件共93页，创作于2023年2月牛顿运动定律的综合应用3）若皮带轮间的距离足够大，当M滑上皮带后经过2S的那一时刻，一颗质量为m=20g的子弹从右边去中物体，如图乙所示，子弹的速度为v=1000m／s，击中物体后子弹留在物体中并不穿出，而且子弹击中物体所用时间极短，可忽略不计。试画出物体从沿上到离开传送带的整个过程中的速度一时间图象（取水平向右方向为正）第74页，课件共93页，创作于2023年2月9．“神舟”五号飞船完成了预定的空间科学和技术试验任务后返回舱开始从太空向地球表面按预定轨道返回，返回舱开始时通过自身制动发动机进行调控减速下降，穿越大气层后，在一定的高度打开阻力降落伞进一步减速下降、这一过程中若返回舱所受空气摩擦阻力与速度的平方成正比，比例系数（空气阻力系数）为k、所受空气浮力恒定不变，且认为竖直降落．从某时刻开始计时。返回舱的运动v－t图象如图中的AD曲线所示．图中AB是曲线在A点的切线。切线交于横轴一点B，其坐标为（8，0），CD是曲线AD的渐近线。假如返回舱总质量为M=400kg，g取10m/s2、试问：（1）返回舱在这一阶段是怎样运动的？（2）在初始时到v=160rn／s，此时它的加速度是多大？（3）推证空气阻力系数k的表达式并计算其值第75页，课件共93页，创作于2023年2月

例题如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v1沿顺时针方向传动．传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面，一物体以恒定的速率v2沿直线向左滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面，速率为v2`则第76页，课件共93页，创作于2023年2月24．(18分)如图所示，质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4，取g=10m/s2，试求：（1）若木板长L=1m，在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N，经过多长时间铁块运动到木板的右端？（2）若在木板（足够长）的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的力F，试通过计算分析铁块受到的摩擦力f随拉力F大小变化的情况。并在答题卷图中画出f随F变化的图像。

第77页，课件共93页，创作于2023年2月24．（18分）解：（1）木块为研究对象F-μ2mg=ma1（2分）木板为研究对象μ2mg-μ1（mg+Mg）=Ma2（2分）

L=a1t2-a2t2（2分）解得：t=1s（2分）（2）当F≤μ1（mg+Mg）=2N时，f=0N（2分）M、m相对静止时，有：F-μ1（mg+Mg）=（m+M）af=ma即：f=-1（N）当2N<F≤10N时，M、m一起加速（3分）当10N<F时，m相对M滑动，此时摩擦力f=μ2mg=4N（1分）第78页，课件共93页，创作于2023年2月第四讲探究加速度与力、质量的关系第79页，课件共93页，创作于2023年2月一、实验步骤1.用天平测量小盘的质量m0和小车的质量M02.按照如图所示装置把实验器材安装好，只是不把悬挂小盘的细绳系在小车上(即不给小车牵引力)第80页，课件共93页，创作于2023年2月3.平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，反复移动薄木块的位置，直至小车在斜面上运动时可以保持匀速运动状态，这时小车拖着纸带运动时受到的摩擦力恰好与小车所受重力在斜面方向上的分力平衡4.把细绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂小盘，小盘里放砝码，先接通电源再放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列的点.计算小盘和砝码的重力，在小盘和砝码的质量远小于小车质量的条件下，可以认为等于小车所受的合外力，由纸带计算出小车的加速度，并把力和对应的加速度填入表(一)中第81页，课件共93页，创作于2023年2月表(一)实验次数加速度a/(m·s-2)小车受力F/N1234第82页，课件共93页，创作于2023年2月5.改变小盘内砝码的个数，重复步骤4，并多做几次6.保持小盘内的砝码个数不变，在小车上放上砝码改变小车的质量，让小车在木板上滑动打出纸带.计算砝码和小车的总质量M，并由纸带计算出小车对应的加速度7.改变小车上砝码的个数，重复步骤6，并将所对应的质量和加速度填入表(二)中第83页，课件共93页，创作于2023年2月表(二)实验次数加速度a/(m•s-2)小车和砝码的总质量M/kg1234第84页，课件共93页，创作于2023年2月1.因实验原理不完善引起的误差以小车、小盘和砝码整体为研究对象得mg=(M+m)a;以小车为研究对象得F=Ma;求得本实验用小盘和砝码的总重力mg代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力.小盘和砝码的总质量越小于小车的质量，由此引起的误差就越小.因此，满足小盘和砝码的总质量远小于小车的质量的目的就是减小因实验原理不完善而引起的误差.第85页，课件共93页，创作于2023年2月2.摩擦力平衡不准确造成误差，在平衡摩擦力时，除了不挂小盘外，其他的均与正式实验一样(比如要挂好纸带、接通打点计时器)，匀速运动的标志是打点计时器打出的纸带上各相邻两点间的距离相等3.质量的测量误差、纸带上打点计时器打点间隔距离的测量误差、细绳或纸带不与木板平行等都会引起误差第86页，课件共93页，创作于2023年2月【例1】在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出。(1)当M与m的大小关系满足______时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力。(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据。为了比较容易地确定出加速度a与质量M的关系，应该作a与______的图象。(3)如图(a)为甲同学根据测量数据作出的a-F图线，说明实验存在的问题主要是_____________。(4)乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a-F图线如图(b)所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？___________。考点1实验原理、实验器材、实验步骤的考查第87页，课件共93页，创作于2023年2月【答案】(1)M>>m(2)1/M

(3)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够(4)小车及车上的砝码的总质量不同第88页，课件共93页，