高中物理必修課件 第三章 牛頓定律.ppt

1復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)準(zhǔn)確理解牛頓運(yùn)動(dòng)定律及應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律 解決問題的基本思路和方法，能熟練地按照這一思路 和方法解決經(jīng)常遇到的問題(動(dòng)力學(xué)兩類問題，超、失 重問題及臨界問題)，逐步培養(yǎng)分析問題、解決問題的 能力 2本章涉及到研究問題的方法較多，如理想實(shí)驗(yàn)法及整 體法、隔離法等，要認(rèn)真領(lǐng)會(huì)這些方法，并且將知識(shí) 和方法有機(jī)結(jié)合起來.,一、牛頓第一定律 1內(nèi)容：一切物體總保持 狀態(tài)或 狀態(tài)，除 非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài),2使用范圍：宏觀、低速運(yùn)動(dòng)的物體，物體處于 參 考系,勻速直線運(yùn)動(dòng),靜止,3意義 (1)指出了一切物體都有 ，因此牛頓第一定律又叫 定 律 (2)指出力不是 物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而是 物體運(yùn)動(dòng) 狀態(tài)的原因，即產(chǎn)生加速度的原因,慣性,慣性,慣性,維持,改變,4慣性 (1)定義：物體具有的保持原來 狀態(tài)或 狀態(tài) 的性質(zhì) (2)慣性的性質(zhì)：慣性是一切物體都具有的性質(zhì)，是物體的 屬性，與物體的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況 (3)慣性的表現(xiàn)：物體不受外力作用時(shí)，有保持靜止或勻速直 線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)；物體受到外力作用時(shí)，其慣性的大小 表現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 的難易程度上 (4)慣性大小的量度： 是慣性大小的唯一量度， 的 物體慣性大， 的物體慣性小,勻速直線運(yùn)動(dòng),靜止,固有,無關(guān),改變,質(zhì)量,質(zhì)量大,質(zhì)量小,1物體的慣性總是以保持“原狀”或反抗“改變”兩種形 式表現(xiàn)出來 2慣性與物體是否受力、怎樣受力無關(guān)，與物體是否運(yùn)動(dòng)、 怎樣運(yùn)動(dòng)無關(guān)，與物體所處的地理位置無關(guān)，慣性大小 僅由質(zhì)量決定,二、牛頓第三定律 1作用力和反作用力：兩個(gè)物體之間的作用總是 的， 一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體施加了力，后一個(gè)物體一定同時(shí) 對(duì)前一物體也施加了力力是物體與物體間的相互作 用物體間相互作用的這一對(duì)力通常叫做作用力和反作 用力,2內(nèi)容：兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小 ， 方向 ，作用在 直線上,相互,相反,同一條,相等,1牛頓第一定律演繹了力的概念 力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因(運(yùn)動(dòng)狀態(tài)指物體的速度)， 又根據(jù)加速度定義：a ，有速度變化就一定有加速 度，所以可以說：力是使物體產(chǎn)生加速度的原因 2牛頓第一定律導(dǎo)出了慣性的概念 一切物體都有保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)，這就是慣性慣 性反映了物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度(慣性大的物體運(yùn) 動(dòng)狀態(tài)不容易改變)質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度,3牛頓第一定律描述的是理想化狀態(tài) 牛頓第一定律描述的是物體在不受任何外力時(shí)的狀態(tài) 而不受外力的物體是不存在的物體不受外力和物體 所受合外力為零是有區(qū)別的，所以不能把牛頓第一定 律當(dāng)成牛頓第二定律在f0時(shí)的特例,4慣性定律與慣性的不同 (1)慣性是物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的一種性質(zhì)，是物體 的固有屬性與物體的受力情況、運(yùn)動(dòng)情況無關(guān)慣性的 大小反映了物體保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)本領(lǐng)的大小，只與質(zhì) 量有關(guān) (2)慣性定律(牛頓第一定律)則反映物體在一定條件下的運(yùn) 動(dòng)規(guī)律,1牛頓第一定律是以伽利略的“理想實(shí)驗(yàn)”為基礎(chǔ)，經(jīng)過 科學(xué)抽象，歸納推理而總結(jié)出來的，是一種理想狀況下 的規(guī)律. 2慣性不是力，它和力是兩個(gè)不同的概念,1下列說法中正確的是 ( ) a物體所受的力越大，它的慣性越大 b物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，存在慣性；物體變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，不 存在慣性 c靜止的火車啟動(dòng)時(shí)速度變化緩慢，是因?yàn)槲矬w靜止 時(shí)慣性大 d物體的慣性大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與其他因素 無關(guān),解析：慣性是物體的固有屬性，質(zhì)量是物體慣性大小的 唯一量度，與是否受力無關(guān)，與物體速度大小及變化都 無關(guān)d選項(xiàng)正確,答案：d,1作用力和反作用力的關(guān)系 (1)兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相 反，作用在同一條直線上 (2)作用力與反作用力總是成對(duì)出現(xiàn)，同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化， 同時(shí)消失 (3)作用力和反作用力作用在兩個(gè)不同的物體上，各自產(chǎn)生其 效果，永遠(yuǎn)不會(huì)抵消 (4)作用力和反作用力是同一性質(zhì)的力,(5)物體間的相互作用力既可以是接觸力，也可以是“場” 力定律內(nèi)容可歸納為：作用力與反作用力“三同三 不同” “三同”是：大小相同；性質(zhì)相同；出現(xiàn)、存在、消失 的時(shí)間相同 “三不同”是：方向不同；作用的對(duì)象不同；作用的效 果不同,2相互作用力與平衡力的比較,比較 內(nèi)容,1區(qū)別作用力和反作用力與平衡力，最直觀的方法是看 作用的物體，一對(duì)平衡力作用在同一個(gè)物體上，作用 力和反作用力作用在兩個(gè)物體上 2大小相等，方向相反，作用在同一條直線上，作用在 兩個(gè)物體上的力，不一定是一對(duì)作用力和反作用力,2跳高運(yùn)動(dòng)員蹬地后上跳，在起跳過程中 ( ) a運(yùn)動(dòng)員蹬地的作用力大小大于地面對(duì)他的支持力大小 b運(yùn)動(dòng)員蹬地的作用力大小等于地面對(duì)他的支持力大小 c運(yùn)動(dòng)員所受的支持力和重力相平衡 d運(yùn)動(dòng)員所受的合力一定向上,解析：運(yùn)動(dòng)員蹬地的作用力與地面對(duì)他的支持力是作用力和反作用力，大小相等，方向相反，b正確、a錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員起跳過程，是由靜止獲得速度的過程，因而有豎直向上的加速度，合力豎直向上，運(yùn)動(dòng)員所受的支持力大于重力，d正確、c錯(cuò)誤,答案：bd,16世紀(jì)末，伽利略用實(shí)驗(yàn)和推理，推翻了已在歐洲流行了近兩千年的亞里士多德關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的理論，開啟了物理學(xué)發(fā)展的新紀(jì)元在以下說法中，與亞里士多德觀點(diǎn)相反的是 ( ),a四匹馬拉的車比兩匹馬拉的車跑得快；這說明，物體 受的力越大，速度就越大 b一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體，如果不再受力了，它總會(huì)逐漸停下 來；這說明，靜止?fàn)顟B(tài)才是物體不受力時(shí)的“自然狀 態(tài)” c兩物體從同一高度自由下落，較重的物體下落較快 d一個(gè)物體維持勻速直線運(yùn)動(dòng)，不需要力,思路點(diǎn)撥 牛頓第一定律指出力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,課堂筆記 亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，力越大，物體運(yùn)動(dòng)得越快，沒有力的作用，物體將會(huì)逐漸停下來，故a、b、c均是亞里士多德的觀點(diǎn)，只有d中說法與亞里士多德的觀點(diǎn)相反,答案 d,通過牛頓第一定律進(jìn)一步理解力的作用效果和物體慣 性的意義，以及影響運(yùn)動(dòng)的因素.,如圖311所示，水平力f把 一個(gè)物體緊壓在豎直的墻壁上靜止不動(dòng)， 下列說法中正確的是 ( ) a作用力f跟墻壁對(duì)物體的壓力是一 對(duì)作用力與反作用力 b作用力f與物體對(duì)墻壁的壓力是一對(duì)平衡力 c物體的重力跟墻壁對(duì)物體的靜摩擦力是一對(duì)平衡力 d物體對(duì)墻壁的壓力與墻壁對(duì)物體的壓力是一對(duì)作用力 與反作用力,思路點(diǎn)撥 作用力和反作用力與平衡力的最顯著區(qū)別是作用力、反作用力分別作用在相互作用的兩個(gè)物體上，而平衡力是作用在同一物體上，且合力為零,課堂筆記 作用力f跟墻壁對(duì)物體的壓力均作用在同一個(gè)物體上，是一對(duì)平衡力，a錯(cuò)誤；物體對(duì)墻壁的壓力的受力物體為墻壁，不可能與對(duì)物體的作用力f為一對(duì)平衡力，b錯(cuò)誤；物體的重力與墻對(duì)物體的靜摩擦力均作用在物體上，且等大反向，是一對(duì)平衡力，c正確；由作用力與反作用力的定義可知，d也正確,答案 cd,等大反向的兩個(gè)力不一定是平衡力，也不一定是作用力與反作用力，這時(shí)還要判斷是作用在同一物體上，還是作用在兩個(gè)物體上.,(10分)一個(gè)箱子放在 水平地面上，箱內(nèi)有一固定的豎直 桿，在桿上套著一個(gè)環(huán)，箱與桿的 質(zhì)量為m，環(huán)的質(zhì)量為m，如圖312所示，已知環(huán)沿桿勻加速下滑時(shí)，環(huán)與桿間的摩擦力大小為ff，則此時(shí)箱子對(duì)地面壓力大小為多少？,思路點(diǎn)撥 箱子對(duì)地面的壓力與地面對(duì)箱子的支持力是作用力與反作用力因此，只要以箱子為研究對(duì)象求出地面對(duì)箱子的支持力即可得到答案,解題樣板 環(huán)在豎直方向上受力情況如圖313(甲)所示，環(huán)受重力及桿給它的豎直向上的摩擦力ff，根據(jù)牛頓第三定律，環(huán)應(yīng)給桿一個(gè)豎直向下的摩擦力ff，故箱子在豎直方向上受力情況如圖(乙)所示，受重力mg、地面對(duì)它的支持力fn，及環(huán)給它的摩擦力ff，由平衡條件知： fnmgff (3分) ffff(2分),再由牛頓第三定律可得箱子對(duì)地面的壓力為 fnfn (3分) fnmgff. (2分),答案 mgff,求解某力時(shí)，如果直接研究其受力物體，因受力情況 復(fù)雜或未知量太多，不能求解時(shí)，可以反過來求其反作用 力，然后再根據(jù)牛頓第三定律求解,1下列關(guān)于牛頓第一定律的說法中，正確的是 ( ) a牛頓第一定律是實(shí)驗(yàn)定律 b牛頓第一定律說明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因 c慣性定律和慣性的實(shí)質(zhì)是相同的 d物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持,解析：牛頓第一定律是根據(jù)客觀事實(shí)，以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，通過科學(xué)抽象歸納推理總結(jié)出來的，而不是實(shí)驗(yàn)定律，故a項(xiàng)錯(cuò)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，故b、d項(xiàng)正確慣性是物體的固有屬性，慣性定律反映的是在一定條件下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，故c項(xiàng)錯(cuò)誤,答案：bd,2(2010臨沂模擬)用計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(dis)做驗(yàn)證牛頓第 三定律的實(shí)驗(yàn)，如圖314所示是把兩個(gè)測(cè)力探頭的掛鉤 鉤在一起，向相反方向拉動(dòng)，觀察顯示器屏幕上出現(xiàn)的結(jié) 果觀察分析兩個(gè)力傳感器的相互作用隨著時(shí)間變化的曲 線，以下結(jié)論正確的是 ( ) a作用力與反作用力是同時(shí)作用的 b作用力與反作用力作用在同一物體上 c作用力與反作用力大小相等、方向相反 d作用力與反作用力的合力大小為零,解析：根據(jù)牛頓第三定律和圖象判斷，可知，a、c正確 作用力和反作用力是兩個(gè)物體之間的相互作用，分別作用 在兩個(gè)物體上，無法用一個(gè)等效的力及合力來代替這兩個(gè) 力，故b、d錯(cuò),答案：ac,3(2010寧波模擬)下列關(guān)于慣性的各種說法中，你認(rèn)為 正確的是 ( ) a拋出去的標(biāo)槍、手榴彈等是靠慣性向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)的 b在完全失重的情況下，物體的慣性將消失 c將手中的球由靜止釋放后，球能豎直加速下落，說明 力是改變物體慣性的原因 d材料不同的兩個(gè)物體放在地面上，用一個(gè)相同的水平 力分別推它們，則難以推動(dòng)的物體慣性大,解析：拋出去的標(biāo)槍、手榴彈等因有慣性要繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，a正確；質(zhì)量是物體慣性大小的量度，不會(huì)因失重而改變，b、c均錯(cuò)誤；因兩物體材料不同，物體與地面間的動(dòng)摩擦 因數(shù)不同，故用同樣的水平力推不動(dòng)的不一定是質(zhì)量大的， d錯(cuò)誤,答案：a,4關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，下列說法中正確的是 ( ) a物體靜止在水平桌面上，它必定不受任何力的作用 b如果沒有受到任何力，運(yùn)動(dòng)的物體將以同一速度沿著 一條直線運(yùn)動(dòng)，既不會(huì)停下來，也不會(huì)偏離原來的方向 c物體如果向正北方運(yùn)動(dòng)，其受外力方向必定指向正北 d力不是維持物體速度的原因，而是改變物體速度的 原因,解析：由牛頓第一定律可知，當(dāng)物體不受外力作用時(shí)(或所受合外力為零時(shí))，物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)不變，當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，必定是受到了外力的作用，故b、d正確；物體靜止在水平面上，所受合外力為零，并非不受任何力的作用，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；物體的運(yùn)動(dòng)并不靠力來維持，物體向北運(yùn)動(dòng)，并非一定受向北的外力作用，所以c錯(cuò)誤,答案：bd,5關(guān)于物體的慣性，下列說法正確的是 ( ) a運(yùn)動(dòng)速度大的物體不能很快地停下來，是因?yàn)槲矬w 的速度越大， 慣性也越大 b靜止的火車啟動(dòng)時(shí)，速度變化慢，是因?yàn)殪o止的物 體慣性大 c乒乓球可以快速抽殺，是因?yàn)槠古仪驊T性很小的緣故 d物體受到的外力大，則慣性小；物體受到的外力小， 則慣性大,解析：慣性是物體本身的一種屬性，與外界因素(受力大小、所處環(huán)境)無關(guān)，故選項(xiàng)d錯(cuò)誤運(yùn)動(dòng)速度大的物體不能很快停下來，是因?yàn)樵谙嗤饬ψ饔孟聫妮^大的速度變?yōu)殪o止，速度的改變量大，需要較長的時(shí)間，并不是因?yàn)樗俣却?，慣性大，選項(xiàng)a錯(cuò)誤靜止的火車啟動(dòng)時(shí)速度變化緩慢，是因?yàn)榛疖囐|(zhì)量大，慣性大，而不是因?yàn)殪o止的物體慣性大，選項(xiàng)b錯(cuò)誤乒乓球可以快速抽殺，是因?yàn)槠滟|(zhì)量小，慣性小，在相同的外力作用下，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變，由此可見只有選項(xiàng)c正確,答案：c,一、牛頓第二定律 1內(nèi)容：物體加速度的大小跟作用力成 ，跟物體的 質(zhì)量成 ，加速度的方向跟 的方向相同,2表達(dá)式：fma. 3物理意義：反映物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小、方向與所受 的關(guān)系,正比,反比,作用力,合外力,4適用范圍 (1)牛頓第二定律僅適用于 參考系(相對(duì)地面靜止或做勻 速直線運(yùn)動(dòng)的參考系) (2)牛頓第二定律僅適用于宏觀物體 運(yùn)動(dòng)的情況,5兩類應(yīng)用 牛頓第二定律將物體的 情況和受力情況聯(lián)系起來 (1)已知物體的 情況，求物體的運(yùn)動(dòng)情況 (2)已知物體的 情況，求物體的受力情況,慣性,運(yùn)動(dòng),受力,運(yùn)動(dòng),低速,應(yīng)用牛頓第二定律解決動(dòng)力學(xué)問題的關(guān)鍵是利用加速 度的“橋梁” 作用，將運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律和牛頓第二定律相結(jié) 合，尋找加速度和未知量的關(guān)系,二、力學(xué)單位制 1單位制：由 單位和 單位一起組成了單位制,基本,導(dǎo)出,2基本單位：基本物理量的單位基本物理量共七個(gè)，其 中力學(xué)有三個(gè)，它們是 、 、 ，它們的單位 分別是 、 、 .,質(zhì)量,時(shí)間,長度,s,m,3導(dǎo)出單位：由基本物理量根據(jù) 推導(dǎo)出來的其 他物理量的單位,物理量關(guān)系,kg,4國際單位制中的基本物理量和基本單位(高中階段所學(xué)),1瞬時(shí)性 牛頓第二定律表明了物體的加速度與物體所受合外力的瞬 時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系a為某一瞬時(shí)的加速度，f即為該時(shí)刻物體所 受的合外力 2矢量性 任一瞬間a的方向均與f合的方向相同當(dāng)f合方向變化 時(shí)，a的方向同時(shí)變化，且任意時(shí)刻兩者均保持一致,3同一性 (1)加速度a相對(duì)于同一慣性系(一般指地面) (2)fma中，f、m、a對(duì)應(yīng)同一物體或同一系統(tǒng) (3)fma中，各量統(tǒng)一使用國際單位制單位 4獨(dú)立性 (1)作用于物體上的每一個(gè)力各自產(chǎn)生的加速度都遵從牛 頓第二定律 (2)物體的實(shí)際加速度等于每個(gè)力產(chǎn)生的加速度的矢量和 (3)分力和加速度在各個(gè)方向上的分量也遵從牛頓第二定律， 即：fxmax，fymay.,1力和加速度的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)性是高考的重點(diǎn)物體的受力情 況物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)應(yīng)對(duì)應(yīng)，當(dāng)外界因素發(fā)生變化(如撤力、 變力、斷繩等)時(shí)，需重新進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和受力分析，切忌 想當(dāng)然！ 2細(xì)繩彈力可以發(fā)生突變而彈簧彈力不能發(fā)生突變,1如圖321所示，物體a、b質(zhì)量均為m，中間 有一輕質(zhì)彈簧相連，a用繩懸于o點(diǎn)，當(dāng)突然剪斷 oa繩時(shí)，關(guān)于a物體的加速度，下列說法正確的 是 ( ) a0 bg c2g d無法確定,解析：剪斷繩前，繩中拉力為2mg，彈簧中的彈力為mg 向下，剪斷繩后，繩中拉力突然消失，而其他力不變， 故物體a所受合力的大小為向下的2mg，加速度為向下的 2g，故c正確,答案：c,1基本方法 (1)明確題目中給出的物理現(xiàn)象和物理過程的特點(diǎn)，如果是 比較復(fù)雜的問題，應(yīng)該明確整個(gè)物理現(xiàn)象是由幾個(gè)物理 過程組成的，找出相鄰過程的聯(lián)系點(diǎn)，再分別研究每一 個(gè)物理過程 (2)根據(jù)題意，確定研究對(duì)象，進(jìn)行分析，并畫出示意圖 圖中應(yīng)注明力、速度、加速度的符號(hào)和方向?qū)γ恳?個(gè)力都應(yīng)明確施力物體和受力物體，以免分析力時(shí)有 所遺漏或無中生有,(3)應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解，通常先用表示物 理量的符號(hào)運(yùn)算，解出所求物理量的表達(dá)式來，然后將 已知物理量的數(shù)值及單位代入，通過運(yùn)算求結(jié)果應(yīng)事 先將已知物理量的單位都統(tǒng)一采用國際單位制中的單位 (4)分析流程圖,2應(yīng)用牛頓第二定律的解題步驟 (1)明確研究對(duì)象根據(jù)問題的需要和解題的方便，選出被 研究的物體 (2)分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，畫好受力分析圖，明 確物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)過程 (3)選取正方向或建立坐標(biāo)系，通常以加速度的方向?yàn)檎?向或以加速度方向?yàn)槟骋蛔鴺?biāo)軸的正方向 (4)求合外力f合 (5)根據(jù)牛頓第二定律f合ma列方程求解，必要時(shí)還要對(duì)結(jié) 果進(jìn)行討論,1加速度起到了力和運(yùn)動(dòng)間的“橋梁”作用，即無論哪類 動(dòng)力學(xué)問題，分析時(shí)都要“經(jīng)過”加速度 2物體的運(yùn)動(dòng)情況由受力情況及物體運(yùn)動(dòng)的初始情況共同 決定,2一個(gè)滑雪人從靜止開始沿山坡滑下，山坡的傾 角30，滑雪板與雪地的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.04 ， 求滑雪人5 s內(nèi)滑下來的路程和5 s末的速度大小 (g取10 m/s2),解析：以滑雪人為研究對(duì)象，受力情況如圖所示 研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為：垂直于山坡方向，處于平衡；沿山坡方向，做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 將重力mg沿垂直于山坡方向和沿山坡方向進(jìn)行分解， 據(jù)牛頓第二定律列方程 fnmgcos0 mgsinffma 因?yàn)閒ffn ,故由可得：ag(sincos) 故 x at2 g(sincos)t2 10 ( 0.04 )52 m58 m vat10 ( 0.04 )5 m/s23.3 m/s.,答案：58 m 23.3 m/s,(2010廣東外國語學(xué)校模擬)在動(dòng)摩擦因數(shù)0.2的水平面上有一個(gè)質(zhì)量為m1 kg的小球，小球與水平輕彈簧及與豎直方向成45角的不可伸長的輕繩一端相連，如圖322所示此時(shí)小球處于靜止平衡狀態(tài)，且水平面對(duì)小球的彈力恰好為零，當(dāng)剪斷輕繩的瞬間，取g10 m/s2.求： (1)此時(shí)輕彈簧的彈力大??； (2)小球的加速度大小和方向； (3)在剪斷彈簧的瞬間小球的 加速度的大小,思路點(diǎn)撥 解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)： (1)當(dāng)其他力變化時(shí)，彈簧的彈力不能在瞬間發(fā)生變化； (2)當(dāng)其他力變化時(shí)，細(xì)繩上的拉力可以在瞬間發(fā)生變化,課堂筆記 (1)水平面對(duì)小球的彈力為零，小球在繩沒有斷時(shí)受到繩的拉力ft、重力mg和彈簧的彈力fn作用而處于平衡狀態(tài)，依據(jù)平衡條件得 豎直方向有：ftcosmg， 水平方向有：ftsinfn， 解得彈簧的彈力為：fnmgtan10 n,(2)剪斷繩后小球在豎直方向仍平衡，水平面支持力與重力平衡fnmg， 由牛頓第二定律得小球的加速度為： a 8 m/s2，方向向左 (3)在剪斷彈簧的瞬間，小球立即受地面支持力和重力，且二力平衡，加速度為0.,答案 (1)10 n (2)8 m/s2 方向向左 (3)0,利用牛頓第二定律求瞬時(shí)加速度時(shí)，關(guān)鍵是分析此時(shí)物體的受力情況，同時(shí)注意細(xì)繩和彈簧的區(qū)別.,如圖323所示，一質(zhì)量為m的物塊放在水平地面上，現(xiàn)在對(duì)物塊施加一個(gè)大小為f的水平恒力，使物塊從靜止開始向右移動(dòng)距離x后立即撤去f，物塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.求： (1)撤去f時(shí)，物塊的速度大小； (2)撤去f后，物塊還能滑行多遠(yuǎn)？,思路點(diǎn)撥 分析物塊在撤去f前后的受力情況，由牛頓第二定律求出物塊的加速度，然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行求解,課堂筆記 (1)設(shè)撤去f時(shí)物塊的速度大小為v，根據(jù)牛頓第二定律，物塊的加速度a 又由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v22ax 解得v (2)撤去f后物塊只受摩擦力，做勻減速運(yùn)動(dòng)至停止，根據(jù)牛頓第二定律，物塊的加速度 a g 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2v22ax，且v0 解得x( 1)x,答案 (1),在解決兩類動(dòng)力學(xué)的基本問題時(shí)，不論哪一類問題， 都要進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)情況分析，如果物體的運(yùn)動(dòng)加速 度或受力情況發(fā)生變化，則要分段處理，此時(shí)加速度或受 力改變時(shí)的瞬時(shí)速度即是前后過程的聯(lián)系量,(14分)飛船返回艙返回時(shí)，打開降落傘后進(jìn)行豎直減速下降，這一過程若返回艙所受空氣阻力與速度的平方成正比，比例系數(shù)為k.從某時(shí)刻起開始計(jì)時(shí)，返回艙的vt圖象如圖324所示，圖中ae是曲線在a點(diǎn)的切線，切線交橫軸于一點(diǎn)e，其坐標(biāo)為(8,0)，cd是ab的漸近線，返回艙質(zhì)量m400 kg，g取10 m/s2.試問： (1)返回艙在這一階段做什么運(yùn)動(dòng)？ (2)設(shè)在初始時(shí)刻va120 m/s， 此時(shí)它的加速度多大？ (3)寫出空氣阻力系數(shù)k的表達(dá)式并計(jì)算其值,思路點(diǎn)撥 解答本題時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn)： (1)ae切線斜率的含義； (2)漸近線cd的含義； (3)返回艙受力情況分析,解題樣板 (1)由題中圖象可以看出曲線切線的斜率逐漸減小，說明這一階段返回艙做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)，最終做勻速運(yùn)動(dòng)(4分) (2)在初始時(shí)刻，va120 m/s，過a點(diǎn)的切線的斜率即為此時(shí)的加速度大小，a 15 m/s2(2分) (3)返回艙最終做勻速運(yùn)動(dòng)，選向下為正方向根據(jù)平衡條件得mg 0(3分) 在a點(diǎn)時(shí)有mg ma (3分) 由兩式得k 代入數(shù)據(jù)解得k0.42 kg/m. (2分),答案 (1)見解題樣板 (2)15 m/s2 (3)k 0.42 kg/m,牛頓第二定律與vt圖象相結(jié)合的問題，一般先由 vt圖象分析物體的加速度及其變化規(guī)律，再由牛頓第二定律列方程求解問題，或者先由牛頓第二定律分析加速度及其變化規(guī)律，再作出vt圖象,1下列對(duì)牛頓第二定律的表達(dá)式fma及其變形公式的理 解，正確的是 ( ) a由fma可知，物體所受的合力與物體的質(zhì)量成正 比，與物體的加速度成正比 b由m 可知，物體的質(zhì)量與其所受合力成正比， 與其運(yùn)動(dòng)的加速度成反比 c由a 可知，物體的加速度與其所受合力成正 比，與 其質(zhì)量成反比 d由m 可知，物體的質(zhì)量可以通過測(cè)量它的加 速度和它所受的合力而求出,解析：fma和m 都是計(jì)算式合外力f與m、a無關(guān)，質(zhì)量m由物體決定，與f、a無關(guān)，a、b錯(cuò)，d對(duì)由牛頓第二定律知，c對(duì),答案：cd,2關(guān)于國際單位制的下列說法中不正確的有 ( ) a質(zhì)量是物理學(xué)中的基本物理量 b長度的單位m是國際單位制中的基本單位 ckgm/s2是國際單位制中的導(dǎo)出單位 d時(shí)間的單位小時(shí)是國際單位制中的導(dǎo)出單位,.,解析：力學(xué)的基本物理量是長度、質(zhì)量、時(shí)間，其對(duì)應(yīng)的單位叫基本單位，其基本單位中國際制單位分別是米、千克和秒，故a對(duì)、b對(duì)，d錯(cuò)由基本單位推出的其他單位叫導(dǎo)出單位，故c對(duì)，因此選d.,答案：d,3(2008全國卷)如圖325所示，一輛有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的 小車上有一水平放置的彈簧，其左端固定在小車上，右 端與一小球相連，設(shè)在某一段時(shí)間內(nèi)小球與小車相對(duì)靜 止且彈簧處于壓縮狀態(tài)，若忽略小球與小車間的摩擦 力，則在這段時(shí)間內(nèi)小車可能是 ( ),圖325,a向右做加速運(yùn)動(dòng) b向右做減速運(yùn)動(dòng) c向左做加速運(yùn)動(dòng) d向左做減速運(yùn)動(dòng),解析：小球水平方向受到向右的彈簧彈力f，由牛頓第二定律可知，小球必定具有向右的加速度，小球與小車相對(duì)靜止，故小車可能向右做加速運(yùn)動(dòng)或向左做減速運(yùn)動(dòng)選項(xiàng)a、d正確,答案：ad,4(2010珠海模擬)一物塊以某一初速度沿粗糙的斜面向上沿 直線滑行，到達(dá)最高點(diǎn)后自行向下滑動(dòng)，不計(jì)空氣阻力， 設(shè)物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同，圖326中的 圖象能正確表示物塊在這一過程中的速率與時(shí)間關(guān)系的是 ( ),圖326,解析：物塊沿斜面上滑時(shí)滑動(dòng)摩擦力沿斜面向下，而下滑時(shí)滑動(dòng)摩擦力沿斜面向上，由牛頓第二定律可知，物塊上滑時(shí)的加速度大，故只有c正確,答案：c,5在某一旅游景區(qū)，建有一山坡滑草運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目該山坡可看 成傾角30的斜面，一名游客連同滑草裝置總質(zhì)量m 80 kg，他從靜止開始勻加速下滑，在時(shí)間t5 s內(nèi)沿斜面滑 下的位移x50 m(不計(jì)空氣阻力，取g10 m/s2)問： (1)游客連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力ff為多大？ (2)滑草裝置與草皮之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多大？ (3)設(shè)游客滑下50 m后進(jìn)入水平草坪，試求游客在水平面上滑 動(dòng)的最大距離(滑草裝置與草皮間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同),解析：(1)由x at2得a4 m/s2 由mgsinffma得： ffmgsinma80 n (2)由ffmgcos可求得： (3)在水平面上：mgma得ag m/s2 由vat，v22ax可得：x100 m.,答案：(1)80 n (2),一、超重與失重 1視重：當(dāng)物體掛在彈簧測(cè)力計(jì)下或放在水平臺(tái)秤上時(shí)， 彈簧測(cè)力計(jì)或臺(tái)秤的示數(shù)叫做視重，其大小等于測(cè)力計(jì) 所受物體的 或臺(tái)秤所受物體的 2超重、失重與完全失重,拉力,壓力,二、整體法與隔離法 1整體法：當(dāng)系統(tǒng)中各物體的 相同時(shí)，我們可以把 系統(tǒng)內(nèi)的所有物體看成一個(gè)整體，這個(gè)整體的質(zhì)量等于各 物體的 當(dāng)整體受到的外力f已知時(shí)，可用 求出整體的加速度，這種處理問題的思維方法叫 做整體法,加速度,質(zhì)量之和,第二定律,牛頓,2隔離法：從研究的方便出發(fā)，當(dāng)求系統(tǒng)內(nèi)物體間 時(shí)，常把某個(gè)物體從系統(tǒng)中“隔離”出來 進(jìn)行受力分析，依據(jù)牛頓第二定律列方程，這種處理連 接體問題的思維方法叫做隔離法,相互,作用的內(nèi)力,3外力和內(nèi)力 如果以物體系統(tǒng)為研究對(duì)象，受到系統(tǒng)之外的物體的作 用力，這些力是該系統(tǒng)受到的 ，而系統(tǒng)內(nèi)各物體間 的相互作用力為 應(yīng)用牛頓第二定律列方程時(shí)不考 慮內(nèi)力如果把某物體隔離出來作為研究對(duì)象，則 將轉(zhuǎn)換為隔離體的 ,外力,內(nèi)力,內(nèi)力,外力,1當(dāng)物體處于超重和失重狀態(tài)時(shí)，物體受到的重力并沒 有變化所謂“超”和“失”，是指視重，“超”和 “失”的大小取決于物體的質(zhì)量和物體在豎直方向的 加速度 2物體是處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài)，不在于物體向上 運(yùn)動(dòng)還是向下運(yùn)動(dòng)，而是取決于加速度方向是向上還 是向下,3完全失重狀態(tài)不僅僅只限于自由落體運(yùn)動(dòng)，只要物體具 有豎直向下的等于g的加速度就處于完全失重狀態(tài)例 如：不計(jì)空氣阻力的各種拋體運(yùn)動(dòng)，環(huán)繞地球做勻速圓 周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星等，都處于完全失重狀態(tài) 在完全失重的狀態(tài)下，由于重力產(chǎn)生的一切現(xiàn)象都不存 在了例如，物體對(duì)水平支持面沒有壓力，對(duì)豎直懸線 沒有拉力，不能用天平測(cè)物體的質(zhì)量，液柱不產(chǎn)生壓 強(qiáng)，在液體中的物體不受浮力等等,1由物體處于失重或超重狀態(tài)，可判斷加速度的方向?yàn)?向下或向上，但并不能確定運(yùn)動(dòng)物體的速度方向 2當(dāng)物體出現(xiàn)超重或失重時(shí)，物體的加速度不一定沿豎 直方向，但加速度一定有豎直方向的分量,1(2010山師附中模擬)下列關(guān)于超重、失重現(xiàn)象的描述 中，正確的是 ( ) a蕩秋千時(shí)當(dāng)秋千擺到最低位置時(shí)，人處于失重 狀態(tài) b列車在水平直軌道上加速行駛，車上的人處于超 重狀態(tài) c在國際空間站內(nèi)的宇航員處于完全失重狀態(tài)，因 為這時(shí)候宇航員不受重力了 d電梯正在減速下降，人在電梯中處于超重狀態(tài),解析：當(dāng)秋千擺到最低點(diǎn)時(shí)，人有向上的向心加速度，處于 超重狀態(tài)，a錯(cuò)；列車在水平直軌道上加速行駛，在豎直方 向沒有加速度，因此車上的人不超重也不失重，b錯(cuò)；在國 際空間站內(nèi)的宇航員處于完全失重狀態(tài)，但仍有重力作用， c錯(cuò)；電梯向下減速時(shí)，加速度的方向豎直向上，因此，人 在電梯中處于超重狀態(tài)，d正確,答案：d,1選取隔離法與整體法的原則 (1)隔離法的選取原則：若連接體內(nèi)各物體的加速度不相 同，且需要求物體之間的作用力，就需要把物體從系 統(tǒng)中隔離出來，將內(nèi)力轉(zhuǎn)化為外力，分析物體的受力 情況和運(yùn)動(dòng)情況，并分別應(yīng)用牛頓第二定律列方程求 解隔離法是受力分析的基礎(chǔ)，應(yīng)重點(diǎn)掌握,(2)整體法的選取原則：若連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度 (主要指大小)，且不需要求物體之間的作用力，就可以把 它們看成一個(gè)整體(當(dāng)成一個(gè)質(zhì)點(diǎn))來分析整體受到的外 力，應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度(或其他未知量) (3)整體法、隔離法交替運(yùn)用的原則：若連接體內(nèi)各物體具有 相同的加速度，且要求物體之間的作用力，可以先用整體 法求出加速度，然后再用隔離法選取合適的研究對(duì)象，應(yīng) 用牛頓第二定律求作用力即“先整體求加速度，后隔離 求內(nèi)力”,2涉及隔離法與整體法的具體問題 (1)涉及滑輪的問題若要求繩的拉力，一般都必須采用隔 離法這類問題中一般都忽略繩、滑輪的重力和摩擦力， 且滑輪大小不計(jì)若繩跨過定滑輪，連接的兩物體雖然加 速度方向不同，但大小相同，也可以先整體求a的大小， 再隔離求ft. (2)固定在斜面上的連接體問題這類問題一般多是連接體 (系統(tǒng))各物體保持相對(duì)靜止，即具有相同的加速度解題 時(shí)，一般采用先整體、后隔離的方法建立坐標(biāo)系時(shí)也要 考慮矢量正交分解越少越好的原則，或者正交分解力，或 者正交分解加速度,(3)斜面體(或稱為劈形物體、楔形物體)與在斜面體上物體組 成的連接體(系統(tǒng))的問題這類問題一般為物體與斜面體 的加速度不同，其中最多的是物體具有加速度，而斜面體 靜止的情況解題時(shí)，可采用隔離法，但是相當(dāng)麻煩，因 涉及的力過多如果問題不涉及物體與斜面體的相互作 用，則采用整體法用牛頓第二定律求解,2(2010合肥月考)如圖331所示，在光滑水平面 上有兩個(gè)質(zhì)量分別為m1和m2的物體a、b，m1 m2，a、b間水平連接著一輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)若用 大小為f的水平力向右拉b，穩(wěn)定后b的加速度大小 為a1，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為f1；如果改用大小為f的水 平力向左拉a，穩(wěn)定后a的加速度大小為a2，彈簧測(cè) 力計(jì)示數(shù)為f2.則以下關(guān)系式正確的是( ),圖331,aa1a2，f1f2 ba1a2，f1f2 ca1a2，f1f2 da1a2，f1f2,解析：以整體為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得： f(m1m2)a1(m1m2)a2 所以：a1a2 向右拉b時(shí)，對(duì)a分析：f1m1a1 向左拉a時(shí)，對(duì)b分析：f2m2a2 因m1m2所以f1f2.a項(xiàng)正確,答案：a,一質(zhì)量為m40 kg的小孩站在電梯內(nèi)的體重計(jì)上電梯從t0時(shí)刻由靜止開始上升，在0到6 s內(nèi)體重計(jì)示數(shù)f的變化如圖332所示試問：在這段時(shí)間內(nèi)電梯上升的高度是多少？(取重力加速度g10 m/s2),圖332,思路點(diǎn)撥 解答本題時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： (1)體重計(jì)的示數(shù)大小為小孩受到的支持力的大??； (2)根據(jù)體重計(jì)示數(shù)與重力mg的大小關(guān)系確定小孩處于 超重狀態(tài)還是失重狀態(tài)，從而確定加速度的方向； (3)由牛頓第二定律求出各段時(shí)間內(nèi)的加速度； (4)電梯上升的高度為三段時(shí)間內(nèi)的位移和,課堂筆記 由題圖可知，在t0到t12 s的時(shí)間內(nèi)，體重計(jì)的示數(shù)大于mg，故電梯應(yīng)做向上的加速運(yùn)動(dòng)設(shè)在這段時(shí)間內(nèi)體重計(jì)作用于小孩的力為f1，電梯及小孩的加速度為a1，由牛頓第二定律，得f1mgma1 在這段時(shí)間內(nèi)電梯上升的高度h1 在t1到t25 s的時(shí)間內(nèi)，體重計(jì)的示數(shù)等于mg，故電梯應(yīng)做勻速上升運(yùn)動(dòng)，速度為t1時(shí)刻電梯的速度，即 v1a1t1 在這段時(shí)間內(nèi)電梯上升的高度 h2v1(t2t1) ,在t2到t36 s的時(shí)間內(nèi)，體重計(jì)的示數(shù)小于mg，故電梯應(yīng)做向上的減速運(yùn)動(dòng)設(shè)在這段時(shí)間內(nèi)體重計(jì)作用于小孩的力為f2，電梯及小孩的加速度為a2，由牛頓第二定律得 mgf2ma2 在這段時(shí)間內(nèi)電梯上升的高度 h3v1(t3t2) a2(t3t2)2 電梯上升的總高度 hh1h2h3 由以上各式，利用牛頓第三定律和題文及題圖中的數(shù)據(jù)，解得h9 m.,答案 9 m,(1)認(rèn)真分析圖象，從中獲取相關(guān)信息 (2)抓好超重、失重的基本規(guī)律,(2010杭州模擬)如圖333所示，固定在水平面上的斜面傾角37，木塊a的mn面上釘著一顆小釘子，質(zhì)量m1.5 kg的小球b通過一細(xì)線與小釘子相連接，細(xì)線與斜面垂直，木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.50.現(xiàn)將木塊由靜止釋放，木塊將沿斜面 下滑求在木塊下滑的過程中 小球?qū)δ緣Kmn面的壓力 (取g10 m/s2，sin370.6，cos370.8),思路點(diǎn)撥 先以a、b為一整體，由牛頓第二定律求出一起下滑的加速度，再以b為研究對(duì)象隔離分析，應(yīng)用牛頓第二定律列式求解,課堂筆記 由于木塊與斜面間有摩擦力的作用，所以小球b與木塊間有壓力的作用，并且它們以共同的加速度a沿斜面向下運(yùn)動(dòng)將小球和木塊看做一個(gè)整體，設(shè)木塊的質(zhì)量為m，根據(jù)牛頓第二定律可得 (mm)gsin(mm)gcos(mm)a 代入數(shù)據(jù)得a2.0 m/s2 選小球?yàn)檠芯繉?duì)象，設(shè)mn面對(duì)小球的作用力為fn，根據(jù)牛頓第二定律有mgsinfnma 代入數(shù)據(jù)得fn6.0 n 根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)n面的壓力大小為6.0 n，方向沿斜面向下,答案 6.0 n 方向沿斜面向下,(1)本題中木塊a的質(zhì)量未知，但并不影響求解加速度 (2)求小球?qū)δ緣Ka的mn面的壓力時(shí)，要用到牛頓第三定 律，這是解題過程中最容易忽視的問題.,(18分)如圖334所示，質(zhì)量m1 kg的物塊放在傾角為的斜面上，斜面體質(zhì)量m2 kg，斜面與物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，地面光滑，37.現(xiàn)對(duì)斜面體施加一水平推力f，要使物塊相對(duì)斜面靜止，力f應(yīng)為多大？(設(shè)物塊與斜面的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10 m/s2),思路點(diǎn)撥 用極限法把f推向兩個(gè)極端來分析：當(dāng)f較小(趨近于0)時(shí)，由于tan，因此，物塊將沿斜面加速下滑；若f較大(足夠大)時(shí)，物塊將相對(duì)斜面向上滑因此f不能太小，也不能太大，f的取值有一個(gè)范圍,解題樣板 (1)設(shè)物塊處于相對(duì)斜面下滑的臨界狀態(tài)(物塊恰好不下滑)時(shí)推力為f1.此時(shí)物塊受力如圖335(甲)所示取加速度a1方向?yàn)閤軸正方向，對(duì)m有： x方向：fn1sinfn1cosma1(2分) y方向：fn1cosfn1sinmg0(2分) 解兩式得：a14.78 m/s2(2分) 對(duì)整體有：f1(mm)a1，f114.34 n(2分),(2)設(shè)物塊處于相對(duì)斜面向上滑的臨界狀態(tài)(物塊恰好不上滑)時(shí)推力為f2，此時(shí)物塊受力如圖335(乙)所示 取加速度a2方向?yàn)閤軸正方向，對(duì)m有： x方向：fn2sinfn2cosma2 (2分) y方向：fn2cosfn2sinmg0 (2分) 解兩式得：a211.18 m/s2(2分) 對(duì)整體有：f2(mm)a2，f233.54 n. (2分) 所以f的范圍為14.34 nf33.54 n. (2分),答案 14.34 nf33.54 n,題中出現(xiàn)“最大”、“最小”、“剛好”等詞語時(shí)， 往往會(huì)出現(xiàn)臨界現(xiàn)象，此時(shí)要采用極限分析法，看物體有 不同的加速度時(shí)，會(huì)有哪些現(xiàn)象發(fā)生，從而找出臨界點(diǎn)， 求出臨界條件,1(2010臨沂聯(lián)考)2008年北京奧運(yùn)會(huì) 女子蹦床決賽中，中國小將何雯娜 表現(xiàn)突出，為中國蹦床隊(duì)奪得首枚 奧運(yùn)會(huì)金牌在蹦床比賽中，運(yùn)動(dòng) 員利用彈性較大的水平鋼絲網(wǎng)，上 下彈跳關(guān)于運(yùn)動(dòng)員上下運(yùn)動(dòng)過程中 的下列分析正確的是 ( ),圖336,a運(yùn)動(dòng)員在空中上升和下落過程都處于失重狀態(tài) b運(yùn)動(dòng)員在空中上升過程處于超重狀態(tài)，下落過程處于失 重狀態(tài) c運(yùn)動(dòng)員與蹦床剛接觸的瞬間，是其下落過程中速度最大 的時(shí)刻 d從與蹦床接觸到向下運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過程中，運(yùn)動(dòng)員做 先加速后減速的變速運(yùn)動(dòng),解析：運(yùn)動(dòng)員在空中上升和下落過程，加速度均豎直向下，為失重狀態(tài)，a正確，b錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員與蹦床接觸的瞬間，加速度向下，正在向下加速，隨運(yùn)動(dòng)員向下運(yùn)動(dòng)蹦床的形變?cè)龃螅瑥椓υ龃?，加速度變小到零后又向上增大，故c錯(cuò)誤，d正確,答案：ad,2美國“零重力公司”曾經(jīng)資助來自全美各地的大約250 名物理教師體驗(yàn)了一把“零重力”旅游在失重的那些 時(shí)間里，老師們將身體撞向墻壁、天花板和地板，或是 相互撞成一團(tuán)，還有人試圖吃點(diǎn)糖果，或是抓住三維的 水滴有的老師甚至進(jìn)行了快速地稱物體質(zhì)量的實(shí)驗(yàn) 幾乎所有人還試圖扮成“超人”飛行的樣子，兩手往前 平伸，有3名教師甚至穿上了“超人”服“零重力”,旅游是一種新興的旅游項(xiàng)目，一架經(jīng)過特殊改裝的波音727 飛機(jī)載著乘客在高空反復(fù)交替做爬升和俯沖的動(dòng)作，以制造 瞬間的“零重力”狀態(tài)，乘客可以在地球上體驗(yàn)身處太空的 美妙感覺關(guān)于飛機(jī)上“零重力”的產(chǎn)生，下列說法正確或 設(shè)想原理上可行的是 ( ),a飛機(jī)在勻速爬升時(shí)處于完全失重狀態(tài)產(chǎn)生“零重力” b飛機(jī)在經(jīng)過爬升到達(dá)弧形軌道最高點(diǎn)前后的一段時(shí)間內(nèi) 的運(yùn)動(dòng)，可視為是在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，所以這 段時(shí)間是“零重力”的產(chǎn)生階段 c設(shè)想飛機(jī)通過最高點(diǎn)瞬間關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)、收起機(jī)翼，忽略 空氣阻力，讓飛機(jī)做平拋運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生“零重力” d設(shè)想飛機(jī)豎直爬升時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)、收起機(jī)翼，忽略空氣 阻力，讓飛機(jī)做豎直上拋運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生“零重力”,解析：“零重力”狀態(tài)指的就是完全失重狀態(tài)，在此狀 態(tài)下，物體的加速度為g，方向豎直向下，a選項(xiàng)飛機(jī)勻 速飛行，處于平衡狀態(tài)，a選項(xiàng)錯(cuò)誤，b、c、d選項(xiàng)中飛 機(jī)的加速度都可以為g.,答案：bcd,3如圖337所示，a為電磁鐵，掛在支架c上，放到臺(tái)秤 的托盤中，在它的正下方有一鐵塊b，鐵塊b靜止時(shí)，臺(tái)秤 示數(shù)為g，當(dāng)電磁鐵通電后，在鐵塊被吸引上升的過程中， 臺(tái)秤的示數(shù)將 ( ) a變大 b變小 c大于g，但呈恒量 d先變大，后變小,解析：鐵塊被吸起上升的過程中，由于電磁鐵a對(duì)b的吸引力越來越大，b做加速度變大的加速上升運(yùn)動(dòng)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)而言，處于超重現(xiàn)象越來越明顯的狀態(tài)(可以認(rèn)為系統(tǒng)重心也在做加速度變大的加速上升運(yùn)動(dòng))，所以臺(tái)秤的示數(shù)應(yīng)大于g，且不斷變大a選項(xiàng)正確,答案：a,4(2010臨沂模擬)如圖338所示， 彈簧測(cè)力計(jì)外殼質(zhì)量為m0，彈簧 及掛鉤的質(zhì)量忽略不計(jì)，掛鉤吊 著一質(zhì) 量為m的重物，現(xiàn)用一方 向豎直向上的外力f拉著彈簧測(cè) 力計(jì)，使其向上做勻加速直線運(yùn) 動(dòng)，則彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為( ),解析：彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)等于掛鉤對(duì)物體m的拉力f， 對(duì)m、m0組成的整體：f(mm0)g(mm0)a，對(duì)m： fmgma，可解得：f= f，故d正確,答案：d,5如圖339所示，在水平地面上有a、b兩個(gè)物體，質(zhì) 量分別為ma3.0 kg和mb2.0 kg，它們與地面間的動(dòng) 摩擦因數(shù)均為0.10.在a、b之間有一原長l15 cm、 勁度系數(shù)k500 n/m的輕質(zhì)彈簧將它們連接現(xiàn)分別用 兩個(gè)方向相反的水平恒力f1、f2同時(shí)作用在a、b兩物體 上，已知f120 n，f210 n，取g10 m/s2. 當(dāng)物體運(yùn) 動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，求： (1)a和b共同運(yùn)動(dòng)的加速度； (2)a、b之間的距離(a和b均可視為質(zhì)點(diǎn)),解析：(1)a、b組成的系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中所受摩擦力為 ff(mamb)g5.0 n 設(shè)運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)系統(tǒng)的加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律有f1f2ff(mamb)a 解得a1.0 m/s2,(2)以a為研究對(duì)象，運(yùn)動(dòng)過程中所受摩擦力 ffamag3.0 n 設(shè)運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)所受彈簧的彈力為ft，根據(jù)牛頓第二定律有f1ffaftmaa 解得ft14 n 所以彈簧的伸長量xft/k2.8 cm 因此運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)a、b之間的距離為 xlx17.8 cm.,答案：(1)1.0 m/s2 (2)17.8 cm,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1學(xué)會(huì)用控制變量法研究物理規(guī)律 2探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 3掌握靈活運(yùn)用圖象處理問題的方法,二、實(shí)驗(yàn)原理 控制變量法：在所研究的問題中，有兩個(gè)以上的參量 在發(fā)生牽連變化時(shí)，可以控制某個(gè)或某些量不變，只研究 其中兩個(gè)量之間的變化關(guān)系的方法，這也是物理學(xué)中研究 問題時(shí)經(jīng)常采用的方法 本實(shí)驗(yàn)中，研究的參量為f、m和a，可以控制參量m一 定，研究a與f的關(guān)系，也可控制參量f一定，研究a與m的 關(guān)系,三、實(shí)驗(yàn)器材 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、復(fù)寫紙片和紙帶、一端有定滑輪的 長 木板、小車、小盤、低壓交流電源、天平、砝碼、刻 度 尺、導(dǎo)線,四、實(shí)驗(yàn)操作 1實(shí)驗(yàn)步驟 (1)用天平測(cè)出小車和小盤的質(zhì)量m和m，把數(shù)值記錄下來 (2)按照如圖實(shí)41所示裝置把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，只是不把 懸掛小盤的細(xì)線系在小車上(即不給小車加牽引力),(3)平衡摩擦力：在長木板的不帶定滑輪的一端下面墊上一 塊薄木塊，反復(fù)移動(dòng)薄木塊的位置，直至小車在斜面上 運(yùn)動(dòng)時(shí)可以保持勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，這時(shí)小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng) 時(shí)受到的摩擦力恰好與小車所受重力在斜面方向上的分 力平衡 (4)把細(xì)繩系在小車上并繞過滑輪懸掛小盤，先接通電源再 放開小車打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，打點(diǎn) 完成后切斷電源，取下紙帶，在打點(diǎn)紙帶上標(biāo)上紙帶號(hào)碼,(5)保持小車及車內(nèi)砝碼的質(zhì)量不變，在小