高三物理第一轮复习《第三章 牛顿运动定》教案

1、第三章 牛顿运动定律点击高考一、考试要求内 容要求说明牛顿第一定律、惯性知道国际单位制中规定的单位符号牛顿第二定律、质量牛顿第三定律牛顿力学的适用范围牛顿定律的应用超重和失重单位制.中学物理中涉及到的国际单位制的基本单位和其他物理量的单位.小时、分、摄氏度（）、标准大气压、毫米汞柱、升、电子伏特（eV）二、高考对本章的考查，具有以下特点1.牛顿运动定律是研究力与运动的基础，本章的考查内容将贯穿于整个经典物理学的学习过程中.2对研究对象的受力分析，通过建立坐标系，用正交分解法将矢量运算降为代数运算的方法是考查的看点，在电场、磁场中将进一步应用牛顿运动定律的.3、牛顿第二定律的应用是每年高考必考的

2、重点内容之一.如2001年上海卷第20题、2002年全国卷第6题、全国理综卷第26题、广东卷第4题等.知识网络以牛顿第二定律为中心的网络构建第8课时 牛顿第一定律 牛顿第三定律备课指要教学建议1.了解历史上人们对运动和力的关系问题的认识过程，进而掌握伽俐略理想实验的科学方法.2理解牛顿第一定律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为基础，在总结前人的研究成果、加之丰富的想像而推理得出的一条理想条件下的规律.注意惯性与牛顿第一定律（惯性定律）的区别.3、理解惯性的概念一切物体都具有惯性，惯性是物体固有的基本属性，与物体是否受力及物体的运动状态无关，惯性的大小决定于物体的

3、质量.4要求学生联系生活、生产的实际，举出利用和防止惯性的实例.例如：锤头松了利用惯性可以使之紧套在锤柄上；公交汽车到站前关闭油门，利用惯性节省汽油；利用柴油发动机飞轮的惯性，使发动机完成了吸气、压缩、排气冲程.为了防止惯性，在高速公路上规定了各种车辆的最高行驶速度，以免发生交通事故；高级轿中中装有安全气囊，保护司机在急刹车时的安全.5理解牛顿第三定律.力是物体的相互作用，这一点在初中学过，高中第一章在讲力的概念时再次学过，因此理解牛顿第三定律内容并不困难.重点应通过实例分析指出作用力和反作用力虽然大小相同，而各自产生的效果不同.例如：“苹果吸引地球，地球吸引苹果，这两个力大小相等吗？为什么苹

4、果向下落而不见地球向上升？”6应通过大量的实例讨论来区分平衡力跟作用力和反作用力.例如：有人说：“马拉车，车拉马，当马拉车的力大于车拉马的力时，车就开始启动了”。对吗？这两个力是一对作用力和反作用力，大小始终相等，那为什么车会被拉动呢？案例导入例1 关于惯性，下列说法正确的是（ ）A惯性只是在物体做匀速直线运动或静止时具有的特性B物体的惯性是指物体不受外力作用时仍保持原来直线运动状态或静止状态的性质C物体不受外力作用时保持匀速直线运动状态或静止状态，有惯性；受外力作用时，不能保持匀速直线运动状态或静止状态，因而无惯性D惯性是物体的属性，与物体的运动状态和是否受力无关【分析】惯性是物体固有的基本

5、属性，与物体是否受力及物体的运动状态无关.惯性的大小决定于物体的质量.物体不受外力时，惯性表现为保持匀速直线运动状态或静止状态.受外力时，惯性表现为运动状态改变难易程度不同.【答案】D.【归纳】惯性是物体固有的基本的属性，学生会误认为物体在静止或做匀速直线运动时，即物体不受外力时才有惯性.有外力作用时，物体的运动状态发生改变，但不是物体的惯性改变，“克服惯性”“惯性消失”等说法均是错误的.例2 关于伽利略的理想实验，下列说法正确的是（ ）A只要接触面相当光滑，物体就能在水平面上一直做匀速直线运动B这个实验实际上是永远无法做到的C利用气垫导轨，就能使实验成功D虽然是想像中的实验，但是它是建立在可

6、靠的事实基础上的【分析】伽利略的理想实验是建立在可靠的事实基础上的，进行科学的合理的推理而得出的结论，但是无法用实验直接验证.【解答】选项A所述接触面相当光滑，但是摩擦力不可能为零，所以不可能在水平面上一直做匀速直线运动，这仅仅是一个假设没有摩擦力下的科学的推理，选项A错.同理。同理同，选项C错.【答案】B、D.【归纳】伽利略的理想实验是建立在可靠的实验事实基础之上的，经过抽象思维，科学的推理而揭示自然规律.虽然无法用实验直接验证，但是理想实验仍是科学研究中的一种重要方法.例3 一个物体静止地放在水平桌面上，物体对桌面的压力等于物体的重力，这是因为（ ）A它们是一对平衡力B它们是一对作用力和反

7、作用力C它们既是平衡力又是相互作用力D以上说法都不对【分析】物体对桌面的压力和桌面对物体支持力是一对作用力和反作用力，压力大小等于支持力的大小.物体的重力和桌面对物体的支持力是一对平衡力，重力的大小等于支持力的大小.根据数学公理，等于第三个量的两个量相等，所以，物体对桌面的压力等于物体的重力.【答案】D.【归纳】物体对桌面的压力作用在桌面上，物体的重力作用在物体上，不是作用在同一个物体上的力，更谈不上平衡；压力是弹力，与物体的重力性质不相同，不可能是一对作用力和反作用力，通过练习加深对基本概念的理解，提高推理能力.知识梳理1、牛顿第一定律深刻地揭示了惯性的概念一切物体都具有惯性，惯性是物体固有

8、的基本的属性，与物体是否受力及物体的运动状态无关，惯性的大小决定于物体的质量，物体不受外力时，惯性表现为物体保持匀速直线运动状态或静止状态，受外力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度不同.2、牛顿第一定律深刻地揭示了力的概念我们在第一章的教学中说明力是一个物体对另一个物体的作用，牛顿第一定律从动力学角度强调物体保持匀速直线运动或静止状态不需要力，力是改变物体运动状态的原因.3、理想实验是科学研究中的一种重要方法伽利略的理想实验是建立在可靠的实验事实基础之上，经过抽象思维，科学的推理而深刻地揭示了自然规律.理想实验是科学研究中的一种重要方法，这对培养学生的抽象思维能力，开阔学生的眼界是十分有益的

9、.4、理解牛顿第三定律的意义牛顿第三定律概括了作用力和反作用力之间的关系：“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、作用在同一条直线上”.物体间的作用力总是相互的，并且总会涉及到两个物体：一个是离力物体，一个是受力物体.（1）作用力和反作用力同是存在，同时消失，不能认为先有作用力，后有反作用力.（2）作用力与反作用力大小相等、方向相反、分别作用在相互作用的两个不同的物体上，产生的效果不同，不可能相互抵消.（3）作用力和反作用力是一对性质相同的力.5、区分平衡力跟作用力和反作用力平衡力跟作用力和反作用力的相同点是：大小相等、方向相反、作用在同一直线上.不同点是：一对平衡力是作用在同

10、一个物体上，使物体保持平衡；而作用力和反作用力是作用在两个不同的物体上，不可能抵消，谈不上平衡.一对平衡力的性质不一定相同；而作用力和反作用力一定是性质相同的力.重、难、疑点剖析本课时的重点是对牛顿第一定律的深刻理解，难点是学会伽利略理想实验的科学研究方法.重点理解牛顿第三定律的意义，区分平衡力跟作用力和反作用力.例1 一个劈形物体M放在固定的粗糙斜面上，其上面成水平，并在其水平面上放一光滑小球m，如图所示.当劈形物从静止开始释放后，观察到m和M有相对运动，则小球m在碰到斜面前的运动轨迹是（ ）A沿水平向右的直线B沿斜面向下的直线C竖直向下的直线D无规则的曲线【分析】小球是光滑的，在水平方向没

11、有力的作用，所以在水平方向的运动状态不可能发生变化，仍保持静止，因此小球只能做沿竖直向下的直线运动.【答案】C.【归纳】根据牛顿第一定律，力是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因，小球在水平方向没有力的作用，在水平方向上不可能有加速度，又初速为零，就不可能有位移，要学会用物体的受力分析来确定物体运动状态的变化.例2 下列说法正确的是（ ）A大卡车的速度小，轿车的速度大，所以轿车的惯性大B汽车在速度大的时候比在速度小的时候难以停下，所以汽车速度大时的惯性大C乒乓球可以被快速地来回抽杀，是因为其惯性小的缘故D用同样的力骑行车，车胎没气时速度增加得慢，运动状态难以改变，因此，比有气时惯性大

12、【分析】物体的惯性与其速度大小无关，只与其质量大小有关. 【解答】大卡车的质量比轿车的质量大，大卡车的惯性大，与车的速度无关，A错.汽车的质量不变，不论速度大小，惯性一样大，B错.自行车在没气的时候阻力较大，合外力较小。所以速度变化较慢，但是，车的质量不变，所以惯性一样大，D错.乒乓球质量较小，惯性较小，运动状态较易改变，选项C正确.【答案】C.【归纳】质量是惯性大小的量度，与物体是否受力及运动速度等无关，在相同力的作用下，质量大的物体产生的加速度较小，运动状态难改变，因此质量大的物体惯性大.例3 关于马拉车，车拉马的问题，下列说法正确的是（ ）A马拉车不动，是因马拉车的力小于车拉马的力B马拉

13、车前进，是因为马拉车的力大于车拉马的力C马拉车不论车动还是不动，马拉车的力的大小总是等于车拉马的力D马拉车不动或车匀速前进时，才是马拉车的力与车拉马的力大小相等【分析】马拉车和车拉马的力是一对作用力和反作用力，大小始终相等.【答案】C.【归纳】由牛顿第三定律知道，马拉车和车拉马的力是一对作用力和反作用力，大小始终相等，无庸置疑.而车的运动状态的变化是由车受到的合外力决定，当马拉车的力较小时，拉力与车受到地面的静摩擦力相等，车保持静止；当马拉车的力大于所受到的地面摩擦力时，车就开始启动并加速前进.考题回放例1 火车在轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落在原处，这是因为（ ）A

14、人跳起后，车厢内空气给他以向前的力，带着他随同火车一起向前运动B人跳起的瞬间，车厢地板给他一个向前的力推动他随同火车一起向前运动C人跳起后，车继续向前运动，所以人下落后一定偏后一点，只是由于时间很短，偏后的距离太小，不明显而已D人跳起后直到落地，在水平方向上人和车始终有相同的速度，故落回原处【解答】当火车匀速前进时，人起跳时具有同火车相同的初豆腐 由于惯性且不计空气阻力，人保持原火车前进的速度，人与车在水平方向速度相同，所以人仍落回车上原处.【答案】D.【反思】力是物体运动状态改变的原因，人跳起后在水平方向上不受力的作用，由于惯性人保持起跳时的火车的初速度.若火车沿水平轨道做加速运动，人的水平

15、速度不变，火车的速度增加，火车在水平方向的位移大于人的水平位移，人不会落在原处，将落在火车前进方向的偏后些。例2 理想实验有时更能深刻地反映自然规律，伽利略设想了一个是理想实验，其中有一个实验事实，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，小球将上升到原来的高度；继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做匀速运动（1）请将上述理想实验的设计步骤按照正确的顺序排列 （只要填写序号）.（2）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

16、类正确的是（ ）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【解析】步骤是可靠的实验事实，在此事实基础上假想没有摩擦力的作用，推理得到小球将上升到原来释放的高度，再将斜面的倾角变小，合理的推出小球将要沿水平面做匀速运动.【答案】（1）；（2）正确选项为B.【反思】理想实验并不是脱离实际的主观臆想，首先，理想实验是以客观的事实为基础，其次，它是在实验事实的基础上，进行了合理的假设，是合乎逻辑的科学的推理，在自然科学的理论研究中，理想实验具有重要的作用，是一种抽象思维的方法.探究延伸例1 在车厢顶板上用细线挂一个小球，车内的观察者，根据观察到的现象，判断正确的是（ ）A

17、若细线保持竖直，车一定是静止的B若细线保持竖直，车可能在做匀速直线运动C若细线向右偏斜，车可能向左转弯D若细线向前偏，车可能向前减速【分析】若细线保持竖直，小球在水平方向不受外力，则小球保持静止或匀速直线运动，选项B正确.当小车向左转弯时，小球保持惯性沿直线运动，小球相对于小车向右运动，则细线向右偏斜，选项C正确.小车向前减速，小球保持惯性相对于小车向前运动，细线向前偏，选项D正确.【答案】B、C、D.【点评】加深对牛顿第一定律的深刻理解，物体不受外力或受合外力为零时，惯性表现为物体保持匀速直线运动状态或静止状态，此运动状态相对于地面而言，相对于小车，运动就不相同了.例2 如图所示，车厢在平直

18、轨道上匀加速向左行驶，车厢顶部有油滴滴落在车厢地板上，车厢地板O点位于A点的正下方，则当滴管依次滴下三滴油时，下列说法正确的是（ ）A这三滴油依次落在O点的右方，且一滴比一滴离O点远B这三滴油依次落在O点的右方，且一滴比一滴离O点近C这三滴油依次落在O点的右方，且在同一个位置上D这三滴油依次落都在O点上【分析】由于车厢向左做匀加速运动，油滴下落时水平方向不受外力，保持离开车时的水平速度，油滴落地的时间相同，油滴相对于车厢的水平加速度向右且不变，则油滴相对于车厢向右运动的位移相同，则这三滴油依次落在O点的右方，且在同一个位置上.【答案】C.【点评】本题涉及相对运动的问题，注意到由于惯性每滴油下落

19、时的水平初速度与车厢相同，因此油滴相对于车厢做初速度为零向右的匀加速运动，下落时间相同，则相对位移相同.随堂闯关1、关于惯性，下列说法中正确的是（ D ）A推动原来静止的物体比推动正在运动的物体所需的力大，所以静止的物体惯性大B正在行驶的质量相同的两车汽车，速度大的不易停下来，所以速度大的物体惯性大C自由下落的物体处于完全失重状态，所以这时物体的惯性消失了D以上说法均不正确【提示】惯性大小与运动状态无关，仅与质量有关.2、伽利略的斜面实验证明了（ D ）A使物体运动必须有力的作用，没有力作用的物体将静止B使物体静止必须有力的作用，没有力的作用物体就运动C物体没有外力的作用，一定处于静止状态D物

20、体不受外力的作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态【提示】伽利略理想实验证明牛顿第一定律.3、在突然刹车时，乘客将向前倾倒，这是因为（ C、D ）A刹车时车对乘客施加了向前的推力B车具有惯性使乘客向前倾倒C乘客具有惯性，而车突然减速D刹车时车对乘客的脚有向后的力的作用【提示】人体重心保持原来速度，车减速，脚下静摩擦力作用使人向前倾倒.4、物体静止在斜面上，以下的几种说法正确的是（ D ）.A物体所受到的静摩擦力的反作用力是重力沿斜面的分力B物体所受到的重力沿垂直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物体所受支持力的反作用力就

21、是物体对斜面的压力【提示】以力的性质分类：重力、弹力、摩擦力进行受力分析.不以效果分类的力进行受力分析.5、跳高运动员从地面起跳的瞬间，下列说法正确的是（ A、D ）A运动员对地面的压力大于运动员的重力B运动员对地面的压力等于运动员的重力C地面对运动员的弹力大于运动员对地面的压力D地面对运动员的弹力大于运动员的重力【提示】运动员跳起过程是向上加速过程，即弹力大于重力.课后测试一、选择题1、关于惯性的说法正确的是（ D ）.A物体在做匀速直线运动或保持静止状态时才有惯性B物体只有在不受外力作用或受平衡力作用时才有惯性C物体在受外力作用，运动状态发生变化时才有惯性D一切物体，不管运动状态如何，均具

22、有惯性【提示】惯性与物体运动状态无关，决定于质量.2、根据牛顿第一定律，我们可以得到如下推论中的（ C ）.A.静止的物体一定不受其他外力作用B惯性就是惯性定律C物体的运动状态发生了改变，必定受到外力的作用D力停止作用后，物体就慢慢停下来【提示】牛顿第一定律揭示了力是改变物体运动状态的原因.3、在匀速前进的火车车厢内，有一小球放在水平桌面上相对桌面静止，观察者在车厢内.关于小球和火车的运动情况，下列说法正确的是（ B、C ）A若发现小球向前滚动了，说明火车开始加速前进B若发现小球向后滚动了，说明火车开始加速前进C若发现小球向前滚动了，说明火车开始刹车D若发现小球向后滚动了，说明火车开始刹车【提

23、示】注意以地面为参照系来分析.4、火车在平直轨道上匀速前进，在密闭的车厢内，点燃了一根香，则车里乘客看到香所冒出的烟的运动情况是（ C ）.A一边上各一边向前飘B一边上升一边向后飘C只是上升，不向任何方向飘D无不确定【提示】在车箱中的烟也具有与车相同的速度.5、下列说法中正确的是（ D ）.A不受力的物体不可能运动，所以力是物体运动的原因B受力大的物体速度大，所以力是决定物体速度大小的原因C力是保持物体运动的原因，如果物体不受力的作用，它只能保持静止，不能保持运动状态D力是物体运动状态发生改变的原因【提示】运动不要力维持，力是改变物体的运动状态的.6、有两条质量相等的小船，用轻绳相连，其中一条

24、船上有人拉绳子，如果水的阻力不计，下列判断正确的是（ C ）.A绳子两端的拉力不等，有人的这一端拉力大B根据两船运动的快慢，运动快的船里肯定有人，因为是他用力，船才运动的C运动慢的船里肯定有人，因为绳对两条船的拉力是相等的，但有人的船连同人的总质量大，所以加速度小D无法判断【提示】拉力相等，质量大的加速度小.7、如图3-8-4所示，两个质量分别为m1、m2的物块A、B，紧紧靠在一起由静止释放沿着光滑斜面下滑，则在下滑的过程中，A对B的弹力（ D ）.A.方向沿斜面向下B方向沿斜面向上C若m1m2，则方向沿斜面向下D无论m1、m2的质量为何值，A、B间无相互作用力【提示】从A、B自身的加速度考虑

25、.二、填空题8、在平直铁路上行驶的列车，乘客发现水平桌面上的小球向后滚动，可知火车在做向前加速或向后减速的运动；若发现小球向前滚动，可知火车在做向前减速或向后加速的运动.【提示】注意参照系的不同.9、如图3-8-5所示，用力F拉着叠放在一起的A、B两木块一起沿粗糙斜面匀速上行，对木块B而言存在 对作用力与反作用力，对木块A而言存在 对作用力.【提示】B受重力、弹力、摩擦力.A受重力、B对A压力、斜面支持力、B对A摩擦力、斜面摩擦力.三、解答题10、在匀速向前行驶的车厢内的乘客，分别向前跳远和向后跳远，有同学说，向后跳远可以跳的远一些，这说法正确吗？为什么？【提示】一切匀速直线运动的惯性参照系中

26、，力学现象是相同的.【答案】说法不正确，向前和向后跳得同样远，因为人在起跳时具有和车一样的速度.11、在匀速向前行驶的汽车上跳下，落地时一般向什么方向倾倒？为什么？为了避免倾倒，在跳车时向什么方向跳好一些？为什么？【提示】尽量减小与地面接触时的速度.【答案】向前倾倒，人有向前的惯性，而地面对脚有阻力，使人向前倾倒.应该向后跳，这样相对于地面的速度减小了，可避免倾倒.12、我们看到苹果从树上掉下落到地面上，是因为苹果受到地球的吸引力，那么苹果也吸引地球，有同学说“地球对苹果的吸引力大于苹果对地球的吸引力.”这两个力大小相等吗？如果这两个力一样大，为什么地球不上升呢？试用牛顿运动定律解释之.【提示

27、】物体受力相等，但加速度与m有关.【答案】地球对苹果的吸引力等于苹果对地球的吸引力，它们是一对作用和反作用力.地球的质量远远大于苹果的质量，因此只见苹果向着地球加速运动.第9课时 牛顿第二定律备课指要教学建议1、牛顿第二定律是实验定律，要讲解如何用控制变量的实验方法总结归纳得到实验定律.2、牛顿第二定律将比例式Fma写成等式时要出现比例系数k，得F=kma.要使学生明确地知道，只有选择合适的单位才能使比例系数k=1.国际单位制中，力的单位就是根据牛顿第二定律来定义的，这样就可以令k=1，牛顿第二定律的公式即为F=ma.3、正确理解牛顿第二定律F=ma公式中的每一个物理量的确切含义，了解牛顿定律

28、的适用范围. 4、牛顿第二定律中F是指物体受到的合外力，一般合力的求法有两种方法，即平行四边形作图法及正交分解法.正交分解法更为基本和重要，通过简单的例题，归纳出用牛顿第二定律解题的几种常用的方法及一般规律.案例导入例1 如图3-9-1所示，在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.（1）当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小、使小球在杆上做匀速运动，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.（2）保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为37并固定，则小球从静止出发到在细杆上滑下距离s所需的时

29、间为多少？【分析】当小球在水平杆上匀速滑动时，水平方向的摩擦力等于风力的大小，求得动摩擦因数，当杆与水平方向间夹角为37时，先由小球的受力分析，求得小球砂风吹草动杆方向的加速度.再由初速度为零，位移为s，求得所需的时间.【解答】（1）由F=mg,得F=0.5mg,=0.5.(2)小球受力如图3-9-2所示，mgsin37+Fcos37-f=ma.N+Fsin37=mgcos37.F=N.s=.联立上述方程，解得t=.【答案】(1)0.5;(2) .【归纳】本题第（2）问是一个已知物体的受力求物体运动的典型问题.对小球的正确受力分析是解题的关键.例2 某人身系弹性绳自高空P点自由下落，如图3-9

30、-3所示，a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止时悬吊着时的平衡位置不计空气阻力，则下列说法正确的是（ A、C ）A从P到a过程中人的速度不断增大，加速度不变B从a至b过程中加速度变小，速度变小C从a至b过程中人的速度不断增大，加速度不断变小D从a至c过程中加速度方向保持不变【分析】从P至a过程中人只受重力作用做自由落体运动，加速度不变，速度不断增大；从a到b的过程中，人受到重力和向上的逐渐增大的弹力，但是重力大于弹力，合力向下且变小，则人做做加速度变小的加速运动；从b到c的过程中人受到的弹力大于重力，合力向上，则人做加速度变大速度变小的变减速运动，在b点速度最大，加速度为零

31、；到c点速度为零，加速度向上最大.【答案】A、C.【归纳】研究物体的运动要从两个方面去分析，一是分析物体的受力情况，二是物体运动的初始状态.本题中在a点以后出现了弹力，加速度减小，就误认为速度也减小，没有分析合外力的方向.要注意加速度决定于合外力，而不是由一个力决定，且要区分加速度与速度的概念.知识梳理1、理解牛顿第二定律的确切含义（1）矢量性：F=ma是一个矢量方程，加速度a的方向与合外力F的方向相同，应用时应规定正方向，凡是和正方向相同的力或加速度取正值，反之取负值.在一般情况下取加速度的方向为正方向.（2）瞬时性：加速度a和合外力F是每一瞬间的对应关系，同时产生，同时变化，同时消失.（3

32、）同一性：F、m、a必须对应同一个物体.（4）相对性：加速度a是相对于地面的（或惯性参照系）。（5）独立性：F合产生的加速度a是物体的合加速度.x方向的合外力产生x方向的加速度，y方向的合外力产生y方向的加速度.牛顿第二定律的分量式为Fx=max,Fy=may.2、国际单位制中力的单位“牛顿”（N）的定义根据牛顿第二定律定义：使质量1kg的物体产生1m/s2加速度的力，叫做1N.3、国际单位制在国际单位制中力学的三个基本单位是：长度单位米（m），质量单位千克（kg），时间单位秒（s）.由此导出其他的力学单位，如：速度米/秒（m/s），力牛顿（N），加速度米/秒2（m/s2），密度千克/米3（k

33、g/m3）等，由此组成了国际单位的力学单位.国际单位制中基本单位共有七个，除了上述三个，还有物质的量单位摩尔（mol），电流单位安培（A），热力学温度单位开尔文（K），光强单位坎德拉（cd）.这七个基本单位和由此导出的单位共同组成了国际单位制.4、牛顿第二定律的适用范围（1）适用于惯性参照物（相对于地面的加速度为零的参照系）（2）牛顿第二定律只适用于低速（远小于光速）运动的宏观物体，不适用于高速运动的微观粒子.重、难、疑点剖析1、牛顿第二定律反映了力的瞬时效果加速度，而物体的运动情况，运动速度的大小和方向还要与物体的初速度的大小、方向和力的作用时间等有关.本节重点是理解牛顿第二定律的矢量性、瞬

34、时性和同一性.2、掌握运用牛顿第二定律分析与解决实际问题的一般方法和解题步骤.难点是根据实际问题灵活地选取研究对象，并对研究对象进行正确的受力分析，学会巧选直角坐标系，用正交分解法求解牛顿力学问题.例1 有一个恒力能使质量为m1的物体获得3m/s2的加速度.如将其作用在m2的物体上产生1.5m/s2的加速度，若将m1和m2合为一体，该力能使它们产生多大的加速度？【分析】这里三次对不同的研究对象运用牛顿第二定律，列出方程求解.【解答】以m1为研究对象 F=m13,则m1=. 以m2为研究对象F=m21.5,则m1=.以m1、m2整体为研究对象 F=（m1+m2）a.，解得a=1m/s2.【答案】

35、1m/s2.【归纳】运用牛顿第二定律解题，当研究对象变换时，要注意物理量F、m、a的同一性，即对同一个研究对象而言，切勿张冠李戴.例2 一条轻弹簧和一根细线共同拉住一个质量为m的小球，平衡时细线是水平的，弹簧和竖直方向的夹角为，如图3-9-4所示.若突然剪断细线，则在刚剪断细线的瞬间，小球的加速度的大小和方向如何？【分析】由于剪断细线的瞬间，小球的位置没有发生变化，弹簧的弹力与剪断前是相同的，且重力不变，这时小球不再处于力的平衡状态.细线剪断前，小球处于平衡状态，有弹簧的弹力F与小球重力mg的合力大小等于细线的拉力T，方向是水平向右的.【解答】Fsin=T,Fcos=mg,T=mgtan.细线

36、剪断瞬时，拉力T撤去，F和G的合力为F，由牛顿第二定律得 Fx=ma,a=小球的加速度方向是水平向右的.由上述的分析列出方程解得a=gtan.小球的加速度方向是水平向右的.【答案】gtan；水平向右.【归纳】本题是充分体现牛顿第二定律的瞬时性的典型例题.剪断细绳的瞬间，弹簧的弹力不会瞬间发生变化，其合力大小即为细绳拉力的大小，方向与拉力相反.若钭弹簧换成钢性丝线，则剪断细线的瞬间，由于细线是刚体模型，所以，细线的弹力马上发生变化，此时，小球沿细线方向的加速度变为零，细线的拉力为mgcos，重力沿切线方向的分力为mgsin=ma，此时小球的加速度a=gsin.合理建立物理模型的是解决实际问题的关

37、键.考题回放例1 一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加速度计.加速度计的构造原理的示意图如图3-9-6所示.沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的滑块，滑块两侧分别与劲度系数为k的弹簧相连；两弹簧的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，则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【分析】这是一道联系实际问题的高考题，当导

38、弹沿水平方向向右做匀加速运动时滑块却要保持静止，所以两根弹簧发生形变产生向右的弹力，使滑块做向右的加速度逐渐增大的加速运动.当滑块与导弹加速度、速度均相同时，弹簧形变量不再改变，滑块与导弹保持相对静止，两者的加速度和速度相同，一起做加速运动.【解答】选滑块为研究对象，两根弹簧发生形变的形变量均为s，由牛顿第二定律得2ks=ma.所以这段时间内导弹的加速度方向向右，大小为.【答案】D.【反思】学会将实际问题转化为物理的问题进行分析研究，构件物理模型，提高解决实际问题的能力是十分重要的.例2 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目.下个质量为60kg的运动员，从离水平

39、网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处.已知运动员与网接触的时间为1.2s.若在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小.(g取10m/s2)【分析】本题是由运动学的方程先求加速度，再用牛顿第二定律求力，加速度是联系运动和力的桥梁.应用牛顿第二定律解题时：要对研究对象进行正确的受力分析，在确定正方向后（一般以加速度的方向为正方向），注意各力的正、负.【解答】设下落高度h1，弹起高度h2，分别求得速度v1=,v2=(向上).则v=v2+v1(以向上方向为正方向).a=.再设运动员受到向上的弹力F和向下的重力mg，以向上为正方向，有F-mg=ma,F=

40、mg+ma=mg+m，代入数值得F=1.5103N.【答案】1.5103N.【反思】这是由运动求得加速度，再由加速度求得合外力，由合外力求得弹力. 要注意速度和力都是矢量，一定要注意方向.运动员受到弹力和重力的合力产生向上的加速度如图3-9-7所示.是否能忽略重力？如果作用的时间t很短，mamg，则可忽略重力.例3 物体B放在物体A上，A、B的上下表面均与斜面平行（如图3-9-8所示）.当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C向上做匀减速运动时（ ）AA受到B的摩擦力沿斜面方向向上BA受到B的摩擦力沿斜面方向向下CA、B之间的摩擦力为零DA、B之间是否存在摩擦力取决于A、B表面的性质【分析】

41、以整体为研究对象求得加速度，再隔离B物，判定A对B的摩擦力方向.【解答】（mA+mB）gsin=（mA+mB）a,a=gsin.(沿斜面向下)对B物 mBgsin+f=mBa,a=gsin代入，f=0,AB之间摩擦力为零.【答案】C.【反思】运用整体法求a，隔离法求相互作用力是解连接体动力学问题的基本方法之一.例4 放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的磁系如图3-9-9所示.取重力加速度g=10m/s2.由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数分别为（ ）.Am=0.15kg,=0.4Bm=0.15kg,=Cm=

42、0.5kg,=0.2Dm=1kg,=0.2【分析】02s静止，24s加速，46s匀速. F=2N.由“vt”图中24s时加速度a=2m/s2F合=ma，m=.f=mg,=.【答案】A.【反思】理解“v-t”图线意义，由a找出对应合力关系.探究延伸例 如图3-9-10所示，传送带与地面倾角=37从A到B长主为16m，传送带以10m/s的速度逆时针转动.在传送带上端A无初速度地放一质量为0.5kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为0.5，求物体从A运动到B所需的时间是多少？（sin37=0.6，cos37=0.8）【分析】物体沿传送带下滑的开始阶段，物体相对于传送带向上运动，物体受到的摩擦力的方

43、向沿传送带向下，先做匀加速运动.当速度达到10m/s后，因mgsinmgcos，摩擦力方向沿传送带向上，此时加速度方向发生了改变，再继续做匀加速运动直至滑到底端.【解答】物体刚开始受力分析如图3-9-11甲所示，据牛顿第二定律有mgsin+mgcos=ma1,则a1=gsin+gcos=10m/s2.物体加速至速度为10m/s时，所用时间t1=运动位移s=当物体速度大于传送带速度时，其受力分析如图3-9-11乙，由牛顿第二定律得 mgsin-mgcos=ma2.即a2=gsin-gcos=2m/s2.此过程中物体运动时间为t2，则L-s=vt2+，得t2=1s,t2=-11s(舍去)，物体从A

44、运动到B所用时间t总=t1+t2=2s.【答案】2s.【点评】本题是由已知物体的受力求运动，难点是物体所受的摩擦力的方向是在两个不同的阶段方向发生了变化，因此两个阶段的加速度大小是不同的，要分两个物理过程来分析求解.（1）摩擦力可以是阻力，也可以是动力.(2)审题时注意隐含条件的分析：tan.（3）传送带是应用较广泛的一种传动装置，以其为素材的物理习题大都具有物理情境模糊、条件隐蔽、过程复杂的特点.特别要注意物体在传送带上的速度变化会引起物体受到的摩擦力的变化，只要我们分析清楚物体所受的摩擦的大小和方向的变化情况，用牛顿第二定律确定物体的加速度，分清不同的运动过程，问题就迎刃而解了.随堂闯关1

45、、力F作用在原静止的质量为m的物体上，经过时间t，物体的位移为s,则（ A 、B、D、）.A.相同的力在相同时间内使质量为 nm的物体移动的距离B相同的力在nt时间内使质量为nm的物体移动ns的距离CnF的力在时间nt内使质量为nm的物体移动ns的距离DnF的力在时间t内使质量为nm的物体移动s的距离【提示】a=.由上式判断知本题正确选项为A、B、D.2、正在加速上升的气球，下面悬挂重物的绳子突然断开，此时（ A、D ）A重物的加速度立刻发生变化B重物的速度立刻发生变化C气球的速度立刻变化D气球的加速度立刻变化【提示】力的瞬时效应是加速度，速度变化需要t时间.3、某物体受互成120的两个力的作

46、用，这两个力的大小都是8N，物体产生的加速度为2m/s2.求物体的质量.【提示】先求合力F=8N.【答案】4kg.4、物体与水平面间的动摩擦因数为0.1，物体的质量为4kg，受到水平方向6N的拉力作用，求：（1）物体运动的加速度；（2）在运动一段时间后将拉力撤去，物体在继续向前滑行过程中的加速度.（g取10m/s2）【提示】注意力发生变化，加速度立即随之变化.【答案】（1）0.5m/s2;(2)-1m/s25、质量为100t的机车从停车场由静止出发，经255m后，速度达到54km/h，此时，司机关闭发动机，让机车进站，机车又行驶了125m才停在站上.设机车运动过程所受到的阻力大小不变，求阻力的

47、大小和机车关闭发动机前所受到的牵引力的大小.【提示】先由运动学求出加速度，再由牛顿第二定律求出阻力和牵引力.【答案】9104N，1.4105N.课后测试一、选择题1、使物体的加速度加倍，下列方法可行的是（ B、D ）A合外力增加2倍，质量不变B质量减半，合外力不变C合外力增加到原来的2倍，质量减半D合外力增加到原来的2倍，质量不变【提示】由F=ma来判定.2、在牛顿第二定律公式F=ma中，关于比例系数k的数值，下列说法正确的是（ C、D ）A在任何情况下k都等于1Bk的数值是质量、加速度和力的大小所决定的Ck的数值是质量、加速度和力的单位所决定的D只有质量、加速度和力分别用kg、m/s2和N做

48、单位，k的数值才等于1【提示】由比例式写成等式，k取1是有条件的.其中有单位没确定时，不可选k=1.3、静止的物体在一个方向不变、大小逐渐变小的力的作用下，将做（ D ）A匀减速直线运动B匀加速直线运动C加速度逐渐变大的变加速直线运动D加速度逐渐变小的变加速直线运动【提示】力变小，加速度变小，速度增加得慢.4、力F作用在物体甲上，产生加速度a1，此力作用在乙上产生的加速度为a2，则此力作用在甲、乙两物体的组合体上，加速度为（ D ）.A B. C. D.【提示】F=m1a1,F=m2a2,F=(m1+m2)a，求a可得.5、放在粗糙水平面上的物体，在水平拉力F的作用下产生的加速度为a1，当水平

49、拉力变为2F时，物体的加速度为a2，则（ B ）Aa2=2a1 B.a22a1 C.a1a22a1 D.上述三种可能性都存在【提示】注意拉力变为2F，但合外力为2F-f2（F-f）.6、设洒水车的牵引力不变，所受阻力与车重成正比，洒水车在水平路面上行驶，原来是匀速的，开始洒水后，下列关于洒水车的运动情况说法正确的是（ D ）.A洒水车做匀加速运动B洒水车做匀减速运动C洒水车做加速度越来越小的加速运动D洒水车做加速越来越大的加速运动【提示】F-mg=ma,a=g.二、填空题7、质量为2kg的物体，受到两个互相垂直的外力作用，F1=3.0N，F2=4.0N,由F1和F2单独作用下各自产生的加速度a

50、1=,a2=2m/s2;这两个力同时作用，物体受到的合力F=5N，合加速度a=.【提示】根据力的独立作用原理，分别用F=ma求出a1,a2;先求F合（矢量合成）再由F合=ma合求a合.8、在静止的小车内，用细绳a和b系住一个小球，绳a与竖直方向成角，拉力为Ta，绳b成水平状态，拉力为Tb.现让小车从静止开始向右做匀加速直线运动，如图3-9-12所示，此时小球在车内的位置仍保持不变（角不变）.则细绳a的拉力Ta 不变 ，细绳b拉力Tb变 小 .要使小球在车内的位置仍保持不变，则小车的加速度小于 gtan .【提示】以小球为研究对象进行受力分析，建立坐标列方程由上式可知Ta=，不变.a，Tb.当T

51、b=0时，a=gtan.9、如图3-9-13所示，一物体以速度v冲上斜面，最后又沿斜面向下滑回原位置，已知物体冲上斜面和滑下到最初位置所用时间之比1：，斜面倾角为45，则物体与斜面间的动摩擦因数为 .【提示】s=,解得=三、计算题10、放在水平桌面上的静止物体，质量为2kg，在5N水平力的作用下，经过2s，速度变为4/s，求物体与桌面间的动摩擦因数.（g取10m/s2）【提示】解得=0.05.【答案】0.05.11、如图3-9-14所示，物体甲、乙的质量均为m，弹簧和悬线的质量可以忽略不计，当悬线被烧断的瞬间，甲、乙的加速度各是多少？【提示】悬线烧断瞬间，弹簧弹力不变.【答案】a甲=g,向上；

52、a乙=g，向下.12、如图3-9-15所示，物体M、m紧靠，放在动摩擦因数为的水平面上.现施一水平力F作用于M，M、m共同向右加速运动，求它们之间的相互作用力大小.【提示】可求出F推.【答案】第10课时 牛顿运动定律的应用备课指要教学建议1、用牛顿运动定律解决动力学的两类基本问题的关键是先求出加速度，加速度是联系力和运动的桥梁.2、用牛顿定律解题的关键是对研究对象进行正确的受力分析，要学会受力分析的一般步骤，教学中要由易到难，养成受力分析的良好习惯.3、求解连接体的加速度或内部物体间的相互作用力，是力学中能力考查的重要内容，在高考中也经常出现.解决上述问题的有效方法，是综合运用整体法与隔离法.

53、4、注意牛顿定律中的临界问题，如：物体脱离接触面，绳子拉断，物体打滑、翻滚等，要求正确掌握各种情况的临界条件.案例导入例1 如图3-10-1所示的升降机中，用两根能承受的最大拉力均为320N的绳子AO、BO吊着一质量m=20kg的重物. 两绳互相垂直，且AO与竖直方向夹角=37.为了使AO、BO两绳不断裂，升降机由静止开始匀加速上升20m的最短时间是多少？【分析】确定研究对象m，进行受力分析.加速度a越大，则拉力TA和TB就越大，但哪根绳子中最先达到最大拉力Tm，还是会同时达到最大拉力，这需要对临界状态进行临界判断.也可用假设法，如先假设AO先断，以TA=320N代入，求出TB320N，说明假

54、设成立，求得的加速度正确.反之，若TB320N，说明BO先断，以TB=320代入计算，求得加速度，进而求出最短时间.【解答】对m进行受力分析，如图3-10-2所示.由牛顿第二定律，有在竖直方向TAcos+TBsin-mg=ma 在水平方向TAsin+TBcos=0 由式得TATB,这说明绳子AO中先达到最大拉力,即AO先断,这是本题的临界状态,此时绳子BO中的张力TB是未知的.把TA=320N代入式中,得TB=把TB的值代入式,解得a=10m/s2,此即为允许升降机达到的最大加速度,对应有最小运动时间.升降机做匀加速直线运动,初速为零,有s=【答案】2s.【归纳】判断哪根绳子中先达最大张力是解

55、题的关键所在.当然这需要通过受力分析,建立运动方程进行讨论,才能确定临界状态和临界条件.例2 如图3-10-3所示,C是水平地面,A、B是两个长方形物体,F是作用在物块B上沿水平方向的力,物体A和B以相同的速度做匀速直线运动.由图可知,A、B之间的的动摩擦因数1，B、C间的动摩擦因数2有可能为（ ）A1=0，2=0B1=0，20C10，2=0D10，20【分析】先取A、B整体为研究对象，A、B整体做匀速直线运动，必然受到地面C施加的水平向左且大小等于F的滑动摩擦力，故必有20.再隔离A，因A做匀速直线运动，在水平方向必不受摩擦力作用.此时A和B以相同的速度做匀速直线运动，两物体间没有相对运动或相对运动的趋势，所以A、B间不产生静摩擦力，但A、B的接触面可以是光滑的，也可以是粗糙的，即1=0与20都是可能的.【答案】B、D.【归纳】