高中物理精典例题专题解析共23专题

高中物理精典名题解析专题［23个专题］

专题01:运动学专题.doc

专题02:摩擦力专题.doc

专题03:牛顿运动定律总结.doc

专题04:万有引力定律全面提高.doc

专题05:动量、动量守恒定律.doc

专题06:机械能守恒定律.doc

专题07:功和能.doc

专题08:带电粒子在电场中的运动.doc

专题09：电场力的性质，能的性质.doc

专题10:电容器专题2doe

专题11:电学图象专题.doc

专题12:恒定电流.doe

专题13:带电粒子在磁场中的运动.doc

专题14:电磁感应功能问题.doc

专题15:电磁感应力学综合题.doc

专题16:交流电doe

专题17:几何光学.doc

专题18:物理光学doe

专题19:如何审题.doc

专题20:物理解题方法.doc

专题21:高三后期复习的指导思想.doc

专题22:中档计算题专题.doc

专题23:创新设计与新情景问题.doc

一、运动学专题

直线运动规律及追及问题

一、例题

例题1.一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为4m/s,1s后速度的大小变为

10m/s,在这1s内该物体的（）

A.位移的大小可能小于4m

B.位移的大小可能大于10m

C,加速度的大小可能小于4m/s

D,加速度的大小可能大于10m/s

析：同向时口

22

反向时=———=——―-m/s1=-14/zz/52

■/1

4-10

~T■\m--3/77

式中负号表示方向跟规定正方向相反

答案：A.D

例题2：两木块自左向右运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下木快每

次曝光时的位置.如图所示，连续两次曝光的时间间隔是相等的，由图可知（）

A在时刻tz以及时刻ts两木块速度相同

B在时刻由两木块速度相同

C在时刻t3和时刻t,之间某瞬间两木块速度相同

D在时刻t,和时刻t5之间某瞬间两木块速度相同

解析：首先由图看出：上边那个物体相邻相等时间内的位移之差为恒量，可以判定其

做匀变速直线运动；下边那个物体很明显地是做匀速直线运动。由于t2及t3时刻两物体位

置相同，说明这段时间内它们的位移相等，因此其中间时刻的即时速度相等，这个中间时

刻显然在t3.t4之间

答案：C

例题3一跳水运动员从离水面10m高的平台上跃起，举双臂直立身体离开台面，此时中心

位于从手到脚全长的中点，跃起后重心升高0.45m达到最高点，落水时身体竖直，手先入

水（在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计）从离开跳台到手触水面，他可用于完成空

中动作的时间是多少？（g取10m/s2结果保留两位数字）

解析:根据题意计算时，可以把运动员的全部质量集中在重心的一个质点,且忽略其水平方

向的运动，因此运动员做的是竖直上抛运动，由口可求出刚离开台面时的速度口，由题意

知整个过程运动员的位移为一10m(以向上为正方向)，由口得：

-10=3t-5t2

解得：t%1.7s

思考：把整个过程分为上升阶段和下降阶段来解，可以吗？

(1)例题4.如图所示，有若干相同的小钢球，从斜面上的某一位置每隔0.1s释放一颗，在

连续释放若干颗钢球后对斜面上正在滚动的若干小球摄下照片如图，测得AB=，5cm,

BC=20cm,试求：

(2)拍照时B球的速度；

(3)A球上面还有几颗正在滚动的钢球

解析：拍摄得到的小球的照片中，A.B.C.D…各小球的位置，正是首先释放的某球每隔0.1s

所在的位置.这样就把本题转换成一个物体在斜面上做初速度为零的匀加速运动的问题了。

求拍摄时B球的速度就是求首先释放的那个球运动到B处的速度；求A球上面还有几个正在

滚动的小球变换为首先释放的那个小球运动到A处经过了几个时间间隔(0.1s)

(1)A.B、C、D四个小球的运动时间相差△T=0.1s

、，SHC+SAH0.35,—

VB=--------=----m/s=1.75m/s

2AT0.2

(2)由二aaT2得:

20.2-0.15

a=----m/s二5m/s

A720.12

例5:火车A以速度v1匀速行驶，司机发现正前方同一轨道上相距s处有另一火车B

沿同方向以速度v2(对地，且v2<v1>做匀速运动，A车司机立即以加速度(绝对值)a

紧急刹车，为使两车不相撞，a应满足什么条件？

分析：后车刹车做匀减速运动，当后车运动到与前车车尾即将相遇时，如后车车速已

降到等于甚至小于前车车速，则两车就不会相捶，故取s后二s+s前和v后Wv前求解

解法一：取取上述分析过程的临界状态，则有

121

vit——aot=s+v?t

2

Vi-aot=V2

2s

所以当a2口时，两车便不会相撞。

法二：如果后车追上前车恰好发生相撞，则

2

Vit——at=s+v;t

2

上式整理后可写成有关t的一元二次方程，即

—at?+（V2-Vi）t+s=0

2

取判别式△〈0,则t无实数解，即不存在发生两车相撞时间t。A^O,则有

（V?—vi）?24（—a）s

2

得aW---------

2s

为避免两车相撞，故a二口

法三:运用v-t图象进行分析，设从某时刻起后车开始以绝对值为a的加速度开始刹车,

取该时刻为t=0,则A、B两车的v-t图线如图所示。图中由v1、v2、C三点组成的三角形

面积值即为A、B两车位移之差（s后一s前）=s.tan9即为后车A减速的加速度绝对值aOo

因此有

2tan/9

所以,g呀y

（V|V2）

若两车不相撞需a^8o=~

2s

二、习题

1.下列关于所描述的运动中，可能的是（）

A速度变化很大，加速度很小

B速度变化的方向为正，加速度方向为负

C速度变化越来越快加速度越来越小

D速度越来越大,加速度越来越小

解析：由a=△▽/△七知，即使很大，如果足够长，a可以很小，故A正确。速

度变化的方向即的方向.与a方向一定相同，故B错。加速度是描述速度变化快慢的物

理量，速度变化快，加速度一定大。故C错。加速度的大小在数值上等于单位时间内速度的

改变量，与速度大小无关故D正确。

答案：A、D

A.2.一个物体在做初速度为零的匀加速直线运动，已知它在第一个△上时间内的位

移为s,若未知，则可求出（）

B.第一个△1：时间内的平均速度

C.第n个时间内的位移

D.n/kt时间的位移

E.物体的加速度

解析：因口二口口，而△土未知，所以口不能求出，故A错.因口有口，口（20-1）$,故

B正确；又s8t2所以口口=n2,所以sn=n2s,故C正确；因a二口，尽管二sn-sn-1可

求，但△士未知，所以A求不出，D错.

答案：B、C

3、汽车原来以速度v匀速行驶,刹车后加速度大小为a,做匀减速运动,则t秒后其位

移为（）

1v21—

Avt---Clt~9B—C—v/H—Clt7~D无法确定

22a2

解析:汽车初速度为v,以加速度a作匀减速运动。速度减到零后停止运动，设其运动

的时间七二口。当t《t,B寸，汽车的位移为s二口；如果七>t,,汽车在t,时已停止运动，

其位移只能用公式v2=2as计算，s二口

答案：D

A.4.汽车甲沿着平直的公路以速度vO做匀速直线运动，当它路过某处的同时，该处

有一辆汽车乙开始做初速度为零的匀加速运动去追赶甲车，根据上述的已知条件

（）

B,可求出乙车追上甲车时乙车的速度

C.可求出乙车追上甲车时乙车所走的路程

D.可求出乙车从开始起动到追上甲车时所用的时间

E.不能求出上述三者中任何一个

分析：题中涉及到2个相关物体运动问题，分析出2个物体各作什么运动，并尽力找到

两者相关的物理条件是解决这类问题的关键，通常可以从位移关系、速度关系或者时间

关系等方面去分析。

解析：根据题意，从汽车乙开始追赶汽车甲直到追上，两者运动距离相等，即s甲二

=s乙二s,经历时间t甲二t乙二t.

那么，根据匀速直线运动公式对甲应有：口

根据匀加速直线运动公式对乙有：口，及口

由前2式相除可得at=2vO,代入后式得vt=2vO,这就说明根据已知条件可求出乙车追

上甲车时乙车的速度应为2v0o因a不知，无法求出路程和时间，如果我们采取作v-t图

线的方法，则上述结论就比较容易通过图线看出。图中当乙车追上甲车时,路程应相等，即

从图中图线上看面积s甲和s乙，显然三角形高vt等于长方形高vO的2倍，由于加速度a

未知，乙图斜率不定，a越小，t越大，s也越大，也就是追赶时间和路程就越大。

答案：A

5、在轻绳的两端各栓一个小球，一人用手拿者上端的小球站在3层楼阳台上，放手后让小

球自由下落，两小球相继落地的时间差为T,如果站在4层楼的阳台上，同样放手让小球自

由下落，则两小球相继落地时间差将（）

A不变B变大C变小D无法判断

解析：两小球都是自由落体运动，可在一v-t图象中作出速度随时间的关系曲线，如图所

示，设人在3楼阳台上释放小球后，两球落地时间差为△t1,图中阴影部分面积为Ah,若人在

4楼阳台上释放小球后，两球落地时间差△t2,要保证阴影部分面积也是从图中可以看出

一定有4t2<At1

答案：C

6.一物体在A.B两点的正中间由静止开始运动（设不会超越A.B）,其加速度随时间变

化如图所示。设向A的加速度为为正方向，若从出发开始计时，则物体的运动情况是

（）

A先向A,后向B,再向A,又向B,4秒末静止在原处

B先向A,后向B,再向A,又向B,4秒末静止在偏向A的某点

C先向A,后向B.再向A,又向B,4秒末静止在偏向B的某点

D一直向A运动，4秒末静止在偏向A的某点

解析：根据a-1图象作出其v-t图象，如右图所示，由该图可以看出物体的速度时大时小，

但方向始终不变，一直向A运动，又因v-t图象与t轴所围“面积”数值上等于物体在t

时间内的位移大小，所以4秒末物休距A点为2米

答案：D

7、天文观测表明，几乎所有远处的恒星（或星系）都在以各自的速度背离我们而运动，离

我们越远的星体，背离我们运动的速度（称为退行速度）越大；也就是说，宇宙在膨胀，不

同星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比，即v二Hr。式中H为一常量，称为哈勃

常数，已由天文观察测定，为解释上述现象.有人提供一种理论，认为宇宙是从一个大爆

炸的火球开始形成的，假设大爆炸后各星体即以不同的速度向外匀速运动，并设想我们就

位于其中心，则速度越大的星体现在离我们越远，这一结果与上述天文观测一致。

由上述理论和天文观测结果，可估算宇宙年龄T,其计算式如何？根据近期观测，哈

勃常数H=3X10-2m/（s光年），其中光年是光在一年中行进的距离，由此估算宇宙的年龄

约为多少年？

解析：由题意可知，可以认为宇宙中的所有星系均从同一点同时向外做匀速直线运动，由于

各自的速度不同，所以星系间的距离都在增大，以地球为参考系，所有星系以不同的速度

均在匀速远离。则由s二vt可得r=vT,所以，宇宙年龄：T二口二口二口

若哈勃常数HQXIO%/（s光年）

则T=二0°年

H

思考：1字由爆炸过程动量守恒吗？如果爆炸点位于宇宙的“中心”，地球相对于这

个“中心”做什么运动？其它星系相对于地球做什么运动？

2其它星系相对于地球的速度与相对于这个“中心”的速度相等吗？

（1）8、摩托车在平直公路上从静止开始起动，a1=1.6m/s2,稍后匀速运动，然后减

速，a2=6.4m/s2,直到停止，共历时130s,行程1600m。试求：

（2）摩托车行驶的最大速度v.；

若摩托车从静止起动a1.a2不变，直到停止，行程不变，所需最短时间为多少？

分析：G）整个运动过程分三个阶段：匀加速运动；匀速运动；匀减速运动。可借助

v-t图象表示。

（2）首先要回答摩托车以什么样的方式运动可使得时间最短。借助v-t图象可以证明：

当摩托车以a1匀加速运动，当速度达到v/m时，紧接着以a2匀减速运动直到停止时,

行程不变，而时间最短

解：（1）如图所示.利用推论vt2-v02=2as有：□+（130-口）▽/口口=1600.其中

a1=1.6m/s2,a2=6.4m/s2.解得：vm=12.8m/s（另一解舍去）.

（2）路程不变，则图象中面积不变，当v越大则t越小，如图所示.设最短时间为tmin,则

tmin=n①口口=1600②

其中a1=1.6m/s2,a2-6.4m/s2.由②式解得vm=64m/s,故tmin二口.既最短时间为50s.

答案：(1)12.8m/s(2)50s

9一平直的传送以速率v=2m/s匀速行驶，传送带把A处的工件送到B处，A.B两处

相距L=10m,从A处把工件无初速度地放到传送带上，经时间t=6s能传送到B处，欲使工

件用最短时间从A处传送到B处，求传送带的运行速度至少应多大？

解析：物体在传送带上先作匀加速运动，当速度达到v=2m/s后与传送带保持相对

静止，作匀速运动.设加速运动时间为七加速度为a,则匀速运动的时间为(6-1)s,则：

v=at①

si=-at2②

2

s2=v(6-t)③

Si+s2=10④

联列以上四式，解得t=2s,a=1m/s2

物体运动到B处时速度即为皮带的最小速度

由v2=2as得v=J2Vs=2^5m/s

传送带给物体的滑动摩擦力提供加速度，即口此加速度为物体运动的最大加速度.要使物体

传送时间最短，应让物体始终作匀加速运动

(1)10、一辆汽车在十字路口等候绿灯，当绿灯亮时汽车以3m/s2的加速度开始

行驶，恰在这时一辆自行车以6m/s的速度匀速驶来，从后边赶过汽车。试

求：

汽车从路口开动后，在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远？此时距离是多

少？

什么时候汽车追上自行车，此时汽车的速度是多少。

解析：解法一：汽车开动后速度由零逐渐增大，而自行车的速度是定值。当汽车的速度

还小于自行车速度时，两者的距离将越来越大，而一旦汽车速度增加到超过自行车速度时，

两车距离就将缩小。因此两者速度相等时两车相距最大，有口，所以，口口

(1)解法二：用数学求极值方法来求解

设汽车在追上自行车之前经过t时间两车相距最远，

因为As=$2~S1=I'M—4/2/2

所以口，由二次函数求极值条件知，口时，口最大

即A%=6,-3//2=6X2-3X22/2=6(〃。

(2)汽车追上自行车时.二车位移相等，则口

6f=3t2/2,t=4s

v=at=\2tnls

解法三：用相对运动求解更简捷

选匀速运动的自行车为参考系，则从运动开始到相距最远这段时间内，汽车相对此参

考系的各个物理量为：

初速度vo-v汽初一v自二(0—6)m/s=-6m/s

末速度Vt=v汽末一v白二(6—6)m/s=0

力口速度a=a汽——a日二(3—0)m/s2=3m/s2

所以相距最远s=V/-V,>=-6m（负号表示汽车落后）

2a

解法四：用图象求解

（1）自行车和汽车的V-t图如图，由于图线与横坐标轴所包围的面积表示位移的大小，

所以由图上可以看出：在相遇之前，在t时刻两车速度相等时.自行车的位移（矩形面积）

与汽车的位移（三角形面积）之差（即斜线部分）达最大，所以

/6c

t=ve/a=—s=2s

3

△s=vt-at2/2=（6X2-3X272）m=6m

（2）由图可看出：在t时刻以后，由v自或与v汽线组成的三角形面积与标有斜线的

三角形面积相等时，两车的位移相等（即相遇）。所以由图得相遇时，f=2t=4s,v'=2V

自二12m/s

答案（1）2s6m（2）12m/s

二、摩擦力专题

一、明确摩擦力产生的条件

（1）物体间直接接触

（2）接触面粗糙

（3）接触面间有弹力存在

（4）物体间有相对运动或相对运动趋势

这四个条件紧密相连，缺一不可.显然，两物体不接触，或虽接触但接触前是

光滑的，则肯定不存在摩擦力.但满足（1）、（2）而缺少（3）、（4）中的任意一条，

也不会有摩擦力.如一块砖紧靠在竖直墙，放手后让其沿墙壁下滑，它满足条

件（1）、（2）、（4）,却不具备条件（3）,即相互间无压力，故砖不可能受到摩擦力

作用.又如，静止在粗糙水平面上的物体它满足了条件（1）、（2）、（3）,缺少条

件（4）,当然也不存在摩擦力.

由于不明确摩擦力产生的条件，导致答题错误的事是经常发生的.

例1（1994年全国考题）如图1所示，C是水平地面，、是两个长方形物

块，F是作用在物块上沿水平方向的力，物体和以相同的速度作匀速直畿运

动，由此可知，、间的动摩擦因数和、间的动摩擦因数有可能是

（A）0,0（B）0,0

（C）0,0（D）0,0

解析：本题中选、整体为研究对象，由于受推力的作用做匀速直线运动，可

知地面对的摩擦力一定水平向左，故0,对A受力分析可知，水平方向

不受力，可能为0,可能不为0。正确答案为（B）、（D）.

二、了解摩擦力的特点

摩擦力具有两个显著特点：（1）接触性；（2）被动性.所谓接触性，即指物

体受摩擦力作用物体间必直接接触（反之不一定成立）。这种特点已经包括在摩擦

力产生的条件里，这里不赘述。对于摩擦力的被动性，现仔细阐述。所谓被动性

是指摩擦力随外界约束因素变化而变化.熟知的是静摩擦力随外力的变化而变

化。

例2（1992年全国考题）如图2所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向共

受到三个力，即、和摩擦力作用，木块图2处于静止状态，其中=10N、

2N,若撤去力，则木央在水平方向受到的合力为

（A）10N,方向向左（B）6N,方向向右

（C）2N,方向向左（D）零

三、解析；没有撤去时，物体所受合外力为零，此时静摩擦力大小为8N,方向

向左.撤去以后，物体在作用下不可能沿水平方向发生运动状态的改

变，物体仍保拧静止.此时地面对物体的静摩擦力大小为2N,方向向右.

从上述分析可见静摩擦力是被动力.答案应为（D）.对于滑动摩擦力同样具

有被动性.

四、把握摩擦力大小和方向的计算和判断

中学物理只谈静摩擦和滑动摩擦两种（滚动摩擦不讲）.其中没有具体的计

算公式，是随外力变化的范围值。WW,一般根据（1）平衡条件求；（2）根据

物体运动状态，由牛顿运动定律求.而不但可根据上述的（1）、（2）方法求，

还可以用公式计算

例3如图3所示，质量为、带电量为+q的小物体，放在磁感应强度为B的匀

强磁场中，粗糙挡板ab的宽度略大于小物体厚度,现给带电体一个水平冲量，

试分析带电体所受摩擦力的情况.

解析：带电体获得水平初速它在.它在

磁场中受洛仑兹力和重力，若

,则带电体作匀速直线运动，不受摩擦力作用.

若，则带电体贴着a板前进，滑动摩擦力，速度越来越小，变小,

当减小到，又有，它又不受摩擦力作用而匀速前进.

若，则带电体贴着b板前逆。滑动摩擦力；，它减速运动动直至静

止，而却是变大的.

这充分说明也是具有被动性，所以摩擦力是被动力.了解摩擦力的上述

特点在解题时就能因题致宜，灵活地思考，少走弯路，避免出错.

对于滑动摩擦力的大小，还必须了解其与物体运动状态无关，与接触面

积大小无关的特点.

例4如图4所示，一质量为m的货物放在倾角为a的传送带上随传送带一起向上或向下

做加速运动.设加速度大小为试求两种情况下货物所受的摩擦力.

解析：物体m向上加速运动时，由于沿斜面向下有重刀的分力，所以要使物体随传送带

向上加速运动，传送带对物体的摩擦力必定沿传送带向上.物体沿斜面向卜,加速运动时，摩

擦力的方向要视加速度的大小而定，当加速度为某一合适值时，重力沿斜面方向的分力恰好

提供了所需的合外力，则摩擦力为零；当加速度大于此值时，摩擦力应沿斜面向下：当加速

度小于此值时，摩擦力应沿斜面向上.

向上加速运动时，由牛顿第二定律，得：所以F-mgsina=ma,方向沿斜面向上

向下加速运动时，由牛顿第二定律，得：mgsina—F=ma（设F沿斜面向上）

所以F二mgsina-ma

时，F>0.与所设方向相同----沿斜面向上.

当@=且$曾@时，F=0.即货物与传送带间无摩擦力作用.

当a>gsina时，F<0.与所设方向相反----沿斜面向下.

小结：当物体加速运动而摩擦力方向不明确时，可先假设摩擦力向某一方向，

然后应用牛顿第二定律导出表达式，再结合具体情况进行讨论

例5如图5所示，质量M=10Kg的木楔ABC静止于水平地面上，动摩擦因数口=0.

02,在木楔的倾角0为300的斜面上有一质量m=L0kg的物块由静止开始沿斜面

下滑.当滑行路程S=L41n时，其速度s=L4m/s,在此过程中木楔没有动.

求地面对木楔的摩擦力的大小和方向（g取10m/s'）

解析：地面对木楔的摩擦力为静摩擦力，但不一定为最大静摩擦力，所以不

能由Fu=uFN,来计算求得，只能根据物体匀运动情况和受力情况来确定.

物块沿斜面匀加速下滑，由可求得物块下滑的加速度

可知物块受到摩塔力的作用.

此条件下，物块与木楔受力情况分别如图6.7所示.

物块沿斜面以加速度Q下滑，对它沿斜面方向和垂直于斜面方向由牛顿第二

定律有mgsin。一Ful=mamgcos0—FN1=0.

木楔静止，对它沿水平方向和竖直方向由牛顿第二定律，

并注意Ful'与Ful,FN1与FN1,等值反向，有Fu2+FuIcos0—FNlsin0

=0

FN2-Mg-FmCOSG-F^SinG=0

由上面各式解得地面对木楔的摩擦力

=Fmsin3-FfI}COS0=mgcos^sin0-（mgsinO-ma）sin0

=tnacosO=1.0x0.7x—N=0.6IN

2

此力方向与所设方向相同，由C指向B。

另外由以上几式联立还可以求出地面对木楔的支持力

2*45（

FN2=Mg+mgcos0+mgsin。一sin0=Mg+mg-masin0

=11xlO/V-l.Ox0.7x1?/=109.65^＜（M+w）^

显然，这是由于物3和木楔系统有向下的加速度而产生了失重现象。

对此题也可以系统为研究对象。在水平方向，木楔静止，加速度为零，物块

加速度水平分量为。对系统在水平方向由牛顿第二定律，有

答案：0.61N方向由C-B

小结：（1）静摩擦力的大小是个变量，它的大小常需要根据物体的运动状态

及摩擦力与物体所受其他力的关系来确定.

（2）由此题可看出，研究对象的选取对解题步骤的简繁程度有很大的影响。

练习

1.如图8所示，位于斜面上的物块m在沿斜面向上的力F作用下，处于静止状态，

则斜面作用于物块的静摩擦力①方向可能沿斜面向上②方向可能沿斜面向

下③大小可能为零④大小可能等于F以上判断正确的

是...........................（D）

A.只有①②B.只有③④C.只有①②③D.①②③④都正确

2.（2004年连云港第二次调研题）某人在乎直公路上骑自行车，见到前方较远处红色交

通信号灯痉起，他便停止蹬车，此后的一段时间内，自行车前轮和后轮受到地面的摩擦力

分别为和，则…（C）

A.向后，后向前B.向前，向后

C.向后，向后D.向前，向前

3.如图9所示，重6N的木块静止在倾角为300的斜面上，若用平行于斜面沿水平

方向，大小等于4N的力F推木块，木块仍保持静止，则木块所受的摩擦力大小

为.........................（C）

A.4NB.3NC.5ND.6N

4.（2004年乐山调研题）如图10所示，质量为m的木块P在质量为M的长木板A上滑

行，长木板放在水平地面上，一直处于静止状态.若长木板A与地面间的动摩擦因数

为，木块P与长板人间的动摩擦因数为，则长木板ab受到地面的摩擦力大小为

（C）

AB.CD

5.（2004年黄冈调研题）如图11所示，在粗糙水平直上有一个三角形木块，在

它的两个粗糙斜面上分别放两个质量为ml和m2的小木块，已知三角形木块和

两个小木块均静止，则粗糙水平面对三角形木块（A）

A.没有摩擦力作用

B.有摩擦力作用，摩擦力方向水平向右

C.有摩擦力作用，摩擦力方向水平向左

D.有摩擦力作用，但其方向无法确定，因为ml、n2、的数值并未给出

6.（2004年宁波期末试题）某空间存在着如图12所示的水平方向的匀强磁场，A、B

两个物块叠放在一起，并置于光滑的绝缘水平地面上，物块A带正电，物块B为不

带电的绝缘块；水平恒力F作用在物块B上，使A、B一起由静止开始水平向左运

动.在A、B一起水平向左运动的过程中，关于A、B受力情况的以下说法，正确的

是……（B）

A.A对B的压力变小B.B对A的摩擦力保持不变

CoA对B的摩擦力变大D.B对地面的压力保持不变

7、如图13所示，一直角斜槽（两槽面夹角为90°）,对水平面夹角为30°,一个横截面为正方形

的物块恰能沿此槽匀速下.滑，假定两槽面的材料和表面情况相同，间物块和槽面间的动摩擦因数

为多少？

解析：因为物块对直角斜槽每一面的正压力为mgcosa.cos450,所以当物体匀速下滑

时，有平衡方程：mgsina=2Hmgcosacos45°=Pmgcosa,所以口二.

8、质量m=1.5Kg的物块（可视为质点）在水平恒力F的作用下，从水平面上A点由

静止开始运动，运动一段距离撤去该力，物体继续滑行t=2.0s停在B点.已知AB两点

间的距离S=5.0%物块与水平面间的动摩擦因数〃=0.20,求恒力F为多

大？（g=10m/s2）

解析：设撤去力前物块的位移为，撤去力时物块的速度为，物块受到的

滑动摩擦力

对撤去力后物块滑动过程应用动量定理得一q=0-/HV

由运动学公式得s=y

12

对物块运动的全过程应用动能定理尸S-尸户=0

由以上各式得1=2卬卿

代入数据解得b=15N

9.如图14所示，静止在水平面上的纸带上放一质量m为的小金属块（可视为质

点），金属块离纸带右端距离为L,金属块与纸带间动摩擦因数为U.现用力向左

将纸带从金属块下水平抽出，设纸带加速过程极短、可认为纸带在抽动过程中一直

做匀速运动.求：

（1）属块刚开始运动时受到的摩擦力的大小和方向；

（2）要将纸带从金属块K水平抽出，纸带的速度V应满足的条件.

（2）解析：（1）金属块与纸带达到共同速度前，金属块受到的摩擦力为：

（3）,方向向左。

（4）出纸带的最小速度为功即纸带从金属块下抽出时金属块速度恰好等于功。

对金属块：

金属块位移：纸带位移：

两者相对位移：解得：

故要抽出纸带，纸带速度

10.如图15所示，物块和斜面体的质量分别为m.M,物块在平行于斜面的推力F

作用下沿斜面加速度a向上滑动时，斜面体仍保持静止.斜面倾角为0,试求地面对

斜面体的支持力和摩擦力.

(1)解析：由于小物块沿斜面加速上升，所以物块与斜面不能看成一个整体，应

分别对物块与斜面进行研究.

取物块为研究对象，受力分析如图16所示：

由题意得：①

F-mgsin0-Ffl=nut②

(2)由②得：③

取斜面为研究对象，受力分析如图17得：

FN24-sin<9=Mg+cos夕④

Ff2=cos6+sin6⑤

又因为与是作用力与反作用力，与是作用力与反作用力

由牛顿第三定律得：⑥

%=FV1=mgcos”⑦

由④⑤⑥⑦解得：

Ff2=(F-mg)cos0

牛顿运动定律总结

（一）牛顿第一定律（即惯性定律）

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。

（1）理解要点：

①运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持。

②它定性地揭示了运动与力的关系：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第一定律是牛顿以伽俐略的理想斜面实验为基础，总结前人的研究成果加以丰富的

想象而提出来的：定律成立的条件是物体不受外力，不能用实验直接验证。

④牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，不能认为它是牛顿第二定律合外力为零时的

特例，第一定律定性地给出了力与运动的关系，第二定律定量地给出力与运动的关系。

（2）惯性：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性.

①惯性是物体的固有属性，与物体的受力情况及运动状态无关。

②质量是物体惯性大小的软度。

③由牛顿第二定律定义的惯性质量m=F/a和由万有引力定律定义的引力质量

严格相等，

④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）牛顿第二定律

.1.定律内容

物体的加速度a跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量m成反比。

.2.公式：

理解要点：

①因果性：是产生加速度a的原因，它们同时产生，问时变化，同时存在，同时消失；

②方向性：a与都是矢量，方向严格相同；

③瞬时性和对应性：a为某时刻某物体的加速度，走该时刻作用在该物体上的合外力。

（三）力的平衡

.1.平衡状态

指的是静止或匀速直线运动状态。特点：。

.2.平衡条件

共点力作用下物体的平衡条件是所受合外力为零，即。

.3.平衡条件的推论

（1）物体在多个共点力作用下处于平衡状态，则其中的一个力与余下的力的合力等大

反向；

（2）物体在同一平面内的三个不平行的力作用下，处于平衡状态，这三个力必为共点

力；

（3）物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，图示这三个力的有向线段必构成闭合

三角形。

（四）牛顿第三定律

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，作用在一条直线上，公式

可写为。

（五）力学基本单位制：（在国际制单位中）

.1.作用力与反作用力和反作用力二力平衡

作用力的二力

平衡的区别

内容

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

依赖关系同时产生，同时消失相互依存，不可无依赖关系，撤除一个、另一个可依

单独存在然存在，只是不再平衡

叠加性两力作用效果不可抵消，不可叠加,两力运动效果可相互抵消，可叠加,

不可求合力可求合力，合力为零；形变效果不能

抵消

力的性质一定是同性质的力可以是同性质的力也可.以不是同性质

的力

.2.应用牛顿第二定律解题的一般步骤

①确定研究对象；

②分析研究对象的受力情况画出受力分析图并找出加速度方向：

③建立直角坐标系，使尽可能多的力或加速度落在坐标轴上，并将其余分解到两坐标轴

上；

④分别沿x轴方向和y轴方向应用牛顿第二定律列出方程；

⑤统一单位，计算数值。

.3.解决共点力作用下物体的平衡问题思路

（1）确定研究对象：若是相连接的几个物体处于平衡状态，要注意“整体法”和“隔离

法”的综合运用；

（2）对研究对象受力分析，画好受力图；

（3）恰当建立正交坐标系，把不在坐标轴上的力分解到坐标轴上。建立正交坐标系的

原则是让尽可能多的力落在坐标轴上。

（4）列平衡方程，求解未知量。

.4.求解共点力作用下物体的平衡问题常用的方法

（1）有不少三力平衡问题，既可从平衡的观点（根据平衡条件建立方程求解）一一平

衡法，也可从力的分解的观点求解一一分解法。两种方法可视具体问题灵活运用。

（2）相似三角形法：通过力三角形与几何三角形相似求未知力。对解斜三角形的情况

更显优势。

（3）力三角形图解法，当物体所受的力变化时，通过对几个特殊状态画出力图（在同一

图上）对比分析，使动态问题静态化，抽象问题形象化，问题将变得易于分析处理。

.5.处理临界问题和极值问题的常用方法

涉及临界状态的问题叫临界问题。临界状态常指某种物理现象由量变到质变过渡到另一

种物理现象的连接状态，常伴有极值问题出现。如：相互挤压的物体脱离的临界条件是压力

减为零；存在摩擦的物体产生相对滑动的临界条件是静摩擦力取最大静摩擦力，弹簧上的弹

力由斥力变为折力的临界条件为弹力为零等。

临界问题常伴有特征字眼出现，如“恰好”、“刚刚”等，找准临界条件与极值条怜，是

解决临界问题与极值问题的关键。

.例1.如图1所示，一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线另

一端拴一质量为m的小球。当滑块以2g加速度向左运动时，线中拉力T等于多少？

解析：当小球和斜面接触，但两者之间无压力时，设滑块的加速度为或

此时小球受力如图2,由水平和竖直方向状态可列方程分别为:

解得：

内滑块A的加速度，所以小球将飘离滑块A,其受力如图3所示，设线和竖直方向成

角，由小球水平竖直方向状态可列方程

解得：

•例2.如图4甲、乙所示，图中细线均不可伸长，物体均史于平衡状态。如果突然把两水平细

线剪断，求剪断瞬间小球A.B的加速度各是多少？（角已知）

解析：水平细线剪断瞬间拉力突变为零，图甲中OA绳拉力由T突变为T：但是图乙中

OB弹簧要发生形变需要一定时间，弹力不能突变。

(1)对A球受力分析，如图5(a),剪断水平细线后，球A将做圆周运动，剪断瞬间，小

球的加速度方向沿圆周的切线方向。

(2)水平细线剪断瞬间,B球受重力G和弹簧弹力不变，如图5(b)所示，则

小结：(I)牛顿第二定律是力的瞬时作用规律，加速度和力同时产生、同时变化、同时

消失。分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析该瞬时前后的受力情况及其变化。

(2)明确两种基本模型的特点：

..A.轻绳的形变可瞬时产生或恢复，故绳的弹力可以瞬时突变。

..B.轻弹簧(或橡皮绳)在两端均联有物体时，形变恢复需较长时间，其弹力的大小与方向

均不能突变。

.例3.传送带与水平面夹角37°,皮带以IOm/s的速率运动，皮带轮沿顺时针方向转动，如图

6所示。今在传送带上端A处无初速地放上一个质量为的小物块，它与传送带间的动摩擦

因数为().5,若传送带A到B的长度为16m,g取,则物体从A运动到B的时间为多少？

解析：由于，物体一定沿传送带对地下移，且不会与传送带相对静止。

设从物块刚放上到皮带速度达lOin/s,物体位移为，加速度，时间，因物速小于皮

带速率，根据牛顿第二定律，，方向沿斜面向下。皮带长度。

设从物块速率为到B端所用时间为，加速度，位移，物块速度大于皮带速度，物

块受滑动摩擦力沿斜面向上，有：

即舍去）

所用总时间

.例4.如图7,质量的小车停放在光滑水平面上，在小车右端施加一水平恒力F=8No当小车

向右运动速度达到3m/s时，在小车的右端轻放一质量m=2kg的小物块，物块与小车间的动

摩擦因数，假定小车足够长，问：

（1）经过多长时间物块停止与小车间的相对运动？

（2）小物块从放在车上开始经过所通过的位移是多少？（g取）

解析：（1）依据题意，物块在小车上停止运动时，物块与小车保持相对静止，应具有共

同的速度。设物块在小车上相对运动时间为t,物块、小车受力分析如图8:

物块放上小车后做初速度为零加速度为的匀加速直线运动，小车做加速度为匀加速

运动。

由牛顿运动定律：

物块放上小车后加速度：

小车加速度：

由得：

（2）物块在前2s内做加速度为的匀加速运动，后"同小车一起做加速度为的匀加

速运动。

以系统为研究对象：

根据牛顿运动定律，由得：

物块位移

.例5.将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中，如图9所示，在箱的上顶板和下底板

装有压力传感器，箱可以沿竖直轨道运动。当箱以的加速度竖直向上做匀减速运动时，上

顶板的传感器显示的压力为6..N,下底板的传感器显示的压力为10..N。（取）

（1）若上顶板传感器的示数是下底板传感器的示数的•半，试判断箱的运动情况，

（2）若上顶板传感器的示数为零，箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的？

启迪：题中上下传感器的读数，实际上是告诉我们顶板和弹簧对m的作用力的大小。对

m受力分析求出合外力，即可求出m的加速度，并进一步确定物体的运动情况，但必须先由

题意求出m的值。

解析：当减速上升时,m受力情况如图10所示:

(1)

故箱体将作匀速运动或保持静止状态。

（2）若，则

即箱体将向上匀加速或向下匀减速运动，且加速度大小大于、等于。

・例6.测定病人的血沉有助于对病情的判断。血液由红血球和血浆组成，将血液放在竖直的玻

璃管内，红血球会匀速下沉，其下沉的速度称为血沉，某人血沉为v,若把红血球看成半径

为R的小球，它在血浆中下沉时所受阻力，为常数，则红血球半径口=.（设

血浆密度为，红血球密度为）

解析：红血球受到重力、阻力、浮力三个力作用处于平衡状态，由于这三个力位于同一

竖直线上，故可得

即

得：

U实故焉兔一

.1.如图1所示，在原来静.1二的木箱内，放有A物体,A被一伸长的弹簧拉住且恰好静止，现突

然发现A被弹簧拉动，则木箱的运动情况可能是..）

..A.加速下降B.减速上升

..C.匀速向右运动D.加速向左运动

.2.如图2所示，固定在水平面上的光滑半球，球心。的正上方固定一个小定滑轮，细绳一端

拴一小球，小球置于半