牛頓三大定律知識(shí)點(diǎn)與例題

1、牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓第一定律、牛頓第三定律知識(shí)要點(diǎn)一、牛頓第一定律1. 牛頓第一定律的內(nèi)容：一切物體總保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止 .2. 理解牛頓第一定律，應(yīng)明確以下幾點(diǎn)：（ 1 ）牛頓第一定律是一條獨(dú)立的定律，反映了物體不受外力時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，它揭示了：運(yùn)動(dòng)是物體的固有屬性，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因.牛頓第一定律反映了一切物體都有保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)不變的性質(zhì)，這種性質(zhì)稱為慣性，所以牛頓第一定律又叫慣性定律.它定性揭示了運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系：力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，是產(chǎn)生加速度的原因.（ 2 ）牛頓第一定律表述的只是一種理想情況，因?yàn)閷?shí)際不受力

2、的物體是不存在的，因而無法用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證，理想實(shí)驗(yàn)就是把可靠的事實(shí)和理論思維結(jié)合起來，深刻地揭示自然規(guī)律.理想實(shí)驗(yàn)方法：也叫假想實(shí)驗(yàn)或理想實(shí)驗(yàn).它是在可靠的實(shí)驗(yàn)事實(shí)基礎(chǔ)上采用科學(xué)的抽象思維來展開的實(shí)驗(yàn)，是人們在思想上塑造的理想過程.也叫頭腦中的實(shí)驗(yàn). 但是，理想實(shí)驗(yàn)并不是脫離實(shí)際的主觀臆想，首先，理想實(shí)驗(yàn)以實(shí)踐為基礎(chǔ)，在真實(shí)的實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，對實(shí)際過程做出更深一層的抽象分析；其次，理想實(shí)驗(yàn)的推理過程，是以一定的邏輯法則作為依據(jù).3. 慣性（ 1 ）慣性是任何物體都具有的固有屬性 . 質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，它和物體的受力情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān) .（ 2 ）改變物體運(yùn)

3、動(dòng)狀態(tài)的難易程度是指:在同樣的外力下，產(chǎn)生的加速度的大?。换蛘?，產(chǎn)生同樣的加速度所需的外力的大小.（ 3 ）慣性不是力，慣性是指物體總具有的保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，力是物體間的相互作用，兩者是兩個(gè)不同的概念.二、牛頓第三定律1. 牛頓第三定律的內(nèi)容兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在一條直線上.2. 理解牛頓第三定律應(yīng)明確以下幾點(diǎn):（ 1）作用力與反作用力總是同時(shí)出現(xiàn)，同時(shí)消失，同時(shí)變化；（ 2）作用力和反作用力是一對同性質(zhì)力；（ 3）注意一對作用力和反作用力與一對平衡力的區(qū)別對一對作用力、反作用力和平衡力的理解內(nèi)容作用力與反作用力二力平衡概念相互作用在兩個(gè)物

4、體上的一對作用力作用在同一物體上的兩個(gè)力，大小相等、方向相反，并在一條直線上力的性質(zhì)同一性質(zhì)的力不一定為同性質(zhì)的力作用的對象兩個(gè)相互作用兩個(gè)物體作用在同一物體上依賴關(guān)系相互依存，不可單獨(dú)存在，具有瞬時(shí)對應(yīng)關(guān)系無依賴關(guān)系可抵消、可疊加、可求和且合力為疊加性二力不可抵消，不可疊加，不可求和零相同點(diǎn)等大、反向、共線典題解析【例 1 】 . 關(guān)于物體的慣性，下列說法正確的是：A 只有處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體才有慣性.B 慣性是保持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的力，起到阻礙物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的作用.C 一切物體都有慣性，速度越大慣性就越大.D一切物體都有慣性，質(zhì)量越大慣性就越大.【例 2 】 . 有人做過這樣

5、一個(gè)實(shí)驗(yàn)：如圖所示，把雞蛋A 向另一個(gè)完全一樣的雞蛋B撞去（用同一部分），結(jié)果是每次都是雞蛋被撞破，則下列說法不正確的是（） 對 的作用力大小等于對 的作用力的大小. 對 的作用力的大于對 的作用力的大小.A 蛋碰撞瞬間， 其內(nèi)蛋黃和蛋白由于慣性，會(huì)對 A蛋殼產(chǎn)生向前的作用力 .DA 蛋碰撞部位除受到B 對它的作用力外，還受到A 蛋中蛋黃和蛋白對它的作用力，所以受到合力較小.【例3 】如圖所示，一個(gè)劈形物abc各面均光滑，放在固定的斜面上，ab 邊成水平并放上一光滑小球，把物體abc從靜止開始釋放，則小球在碰到斜面以前的運(yùn)動(dòng)軌跡是（）A 沿斜面的直線B 豎直的直線C 弧形曲線D 拋物線【拓展】

6、如圖所示，AB 為一光滑水平橫桿，桿上套一輕環(huán)，環(huán)上系一長BAbac為 L 質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩，繩的另一端拴一質(zhì)量為ABm 的小球，現(xiàn)將繩拉直，且與AB平行，由靜止釋放小球，則當(dāng)細(xì)繩與AB成 角時(shí)，小球速度的水Lm平分量和豎直分量的大小各是多少？輕環(huán)移動(dòng)的距離d 是多少？【深化思維】怎樣正確理解牛頓第一定律和牛頓第二定律的關(guān)系？【例 4 】由牛頓第二定律的表達(dá)式 F=ma ，當(dāng) F=0 時(shí)，即物體所受合外力為 0 或不受外力時(shí)，物體的加速度為 0 ，物體就做勻速直線運(yùn)動(dòng)或保持靜止，因此，能不能說牛頓第一定律是牛頓第二定律的一個(gè)特例？同步練習(xí)1. 伽利略理想實(shí)驗(yàn)將可靠的事實(shí)與理論思維結(jié)合起來，能更深

7、刻地反映自然規(guī)律，伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)程序如下：（ 1 ）減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在這個(gè)斜面上仍然要達(dá)到原來的高度.（ 2 ）兩個(gè)對接的斜面，讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面.（ 3 ）如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙结尫艜r(shí)的高度.（ 4 ）繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成水平面，小球沿水平面做持續(xù)的勻速直線運(yùn)動(dòng).請按程序先后次序排列，并指出它屬于可靠的事實(shí)還是通過思維過程的推論，下列選項(xiàng)正確的是（數(shù)字表示上述程序號(hào)碼）（）A. 事實(shí) 2事實(shí) 1推論 3推論 4B. 事實(shí) 2推論 1推論 3推論 4C. 事實(shí) 2推論 3推論 1推論 4D. 事實(shí) 2推論 1推論 4推論 32.火車

8、在水平軌道上勻速行駛，門窗緊閉的車廂內(nèi)有人向上跳起，發(fā)現(xiàn)仍落回到車上原來的位置，這是因?yàn)椋ǎ〢. 人跳起后，廂內(nèi)空氣給他一個(gè)向前的力，帶著他隨同火車一起向前運(yùn)動(dòng).B. 人跳起的瞬間，車廂底板給他一個(gè)向前的力，推動(dòng)他隨同火車一起向前運(yùn)動(dòng).C. 人跳起后，車?yán)^續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，所以人下落后必定偏后一些，只是由于時(shí)間太短，距離太小，不明顯而已 .D. 人跳起后直到落地，在水平方向上人和車始終具有相同的速度.3. 關(guān)于慣性下列說法正確的是：（）A. 靜止的火車啟動(dòng)時(shí)速度變化緩慢，是因?yàn)榛疖囲o止時(shí)慣性大B. 乒乓球可以迅速抽殺，是因?yàn)槠古仪驊T性小的緣故.C. 物體超重時(shí)慣性大，失重時(shí)慣性小.D. 在宇宙飛船中

9、的物體不存在慣性.4. 如圖所示，在一輛表面光滑足夠長的小車上，有質(zhì)量分別為m 1 、m 2 的兩個(gè)小球（m 1 m 2 ）隨車一起勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)車突然停止m1m2時(shí)，若不考慮其他阻力，則兩個(gè)小球（）一定相碰一定不相碰不一定相碰難以確定是否相碰，因?yàn)椴恢佬≤嚨倪\(yùn)動(dòng)方向.D5. 如圖所示，重物系于線 DC 下端，重物下端再系一根同樣的線 BA ，C下列說法正確的是：A. 在線的 A 端慢慢增加拉力，結(jié)果CD 線拉斷 .B. 在線的 A 端慢慢增加拉力，結(jié)果AB 線拉斷 .BC. 在線的 A 端突然猛力一拉，結(jié)果將AB 線拉斷 .AD 在線的 A 端突然猛力一拉，結(jié)果將CD 線拉斷 .6. （海南

10、高考） 16 世紀(jì)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 四匹馬拉拉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)才是物體長時(shí)間不受力時(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)，不需要受力7. 關(guān)于作用力和反作用力，下列說法正確的是（）A. 物體相互作用時(shí)，先有作用力，后有反作用力.B. 作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在同一直線上，因此這二力

11、平衡.C. 作用力與反作用力可以是不同性質(zhì)的力，例如作用力是重力，其反作用力可能是彈力8. 某同學(xué)坐在運(yùn)動(dòng)的車廂內(nèi)，觀察水杯中水面的變化情況，如下圖所示，說明車廂（）前后A. 向前運(yùn)動(dòng)，速度很大.B. 向前運(yùn)動(dòng)，速度很小.C. 加速向前運(yùn)動(dòng)D. 減速向后運(yùn)動(dòng).9.如圖所示，在車廂內(nèi)的B 是用繩子拴在底部上的氫氣球，A 是用繩掛在車廂頂?shù)慕饘偾?，開始時(shí)它們和車廂一起向右作勻速直線運(yùn)動(dòng)，若忽然剎車使車廂作勻減速運(yùn)動(dòng)，則下列哪個(gè)圖正確表示剎車期間車內(nèi)的情況（）BBAAABBBAACD10. 在地球赤道上的 A 處靜止放置一個(gè)小物體，現(xiàn)在設(shè)想地球?qū)π∥矬w的萬有引力突然消失，則在數(shù)小時(shí)內(nèi)，小物體相對于A

12、 點(diǎn)處的地面來說，將（）水平向東飛去 .原地不動(dòng)，物體對地面的壓力消失.向上并漸偏向西方飛去.向上并漸偏向東方飛去.一直垂直向上飛去 .11. 有一種儀器中電路如右圖，其中M 是質(zhì)量較大的一個(gè)鎢塊，紅綠將儀器固定在一輛汽車上，汽車啟動(dòng)時(shí)，燈亮，原理是，剎車時(shí)燈亮，原理M是.車前進(jìn)方向牛頓第二定律知識(shí)要點(diǎn)一 .牛頓第二定律的內(nèi)容及表達(dá)式物體的加速度a跟物體所受合外力F成正比，跟物體的質(zhì)量m成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同. 其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：F=ma二 .理解牛頓第二定律，應(yīng)明確以下幾點(diǎn)：1. 牛頓第二定律反映了加速度 a 跟合外力 F、質(zhì)量 m 的定量關(guān)系 . 注意體會(huì)研究中的控制變量法，

13、可理解為：對同一物體（m一定），加速度a與合外力F成正比.對同樣的合外力（F一定），不同的物體，加速度a與質(zhì)量成反比.2. 牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式F=ma是矢量式，加速度a永遠(yuǎn)與合外力F同方向，體會(huì)單位制的規(guī)定 .3. 牛頓第二定律是力的瞬時(shí)規(guī)律，即狀態(tài)規(guī)律，它說明力的瞬時(shí)作用效果是使物體產(chǎn)生加速度，加速度與力同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失瞬時(shí)性問題分析.繩與線類彈簧與橡皮繩類只有拉力，沒有壓力彈簧有彈有壓，橡皮繩只彈無壓不同不可伸長，彈力可發(fā)生突變受力發(fā)生形變，且需要一段時(shí)間，彈力不能突變相同重力均可忽略不計(jì)，同一繩與線彈簧與橡皮繩兩端及中間各點(diǎn)彈力大小相等三 .牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用范圍宏觀低

14、速的物體在慣性參照系中.1.宏觀是指用光學(xué)手段能觀測到物體，有別于分子、原子等微觀粒子.2.低速是指物體的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于真空中的光速.3. 慣性系是指牛頓定律嚴(yán)格成立的參照系，通常情況下，地面和相當(dāng)于地面靜止或勻速運(yùn)動(dòng)的物體是理想的慣性系 .四 .超重和失重1.超重：物體有向上的加速度（或向上的加速度分量），稱物體處于超重狀態(tài). 處于超重的物體，其視重大于其實(shí)重 .2.失重：物體有向下的加速度（或向下的加速度分量），稱物體處于失重狀態(tài). 處于失重的物體，其視重小于實(shí)重.3. 對超、失重的理解應(yīng)注意的問題：（ 1 ）不論物體處于超重還是失重狀態(tài)，物體本身的重力并沒有改變，而是因重力而產(chǎn)生的效果發(fā)生

15、了改變，如對水平支持面的壓力（或?qū)ωQ直繩子的拉力）不等于物體本身的重力，即視重變化.（ 2 ）發(fā)生超重或失重現(xiàn)象與物體的速度無關(guān)，只決定于加速度的方向.（ 3 ）在完全失重的狀態(tài)下，平常一切由重力產(chǎn)生的物理觀感現(xiàn)象都會(huì)完全消失，如單擺停擺，天平實(shí)效，浸在液體中的物體不再受浮力、液體柱不再產(chǎn)生壓強(qiáng)等.典題解析【例1 】關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A. 如果物體運(yùn)動(dòng)，它一定受到力的作用.B. 力是使物體做變速運(yùn)動(dòng)的原因.C. 力是使物體產(chǎn)生加速度的原因.D. 力只能改變速度的大小.【點(diǎn)評(píng)】力是產(chǎn)生加速度的原因，合外力不為零時(shí)，物體必產(chǎn)生加速度，物體做變速運(yùn)動(dòng)；另一方面，如果物體做變速運(yùn)動(dòng)，則

16、物體必存在加速度，這是力作用的結(jié)果.【例2 】如圖所示，一個(gè)小球從豎直固定在地面上的輕彈簧的正上方某處自由下落，從小球與彈簧接觸開始直到彈簧被壓縮到最短的過程中，小球的速度和加速度的變化情況是 ()A. 加速度和速度均越來越小，它們的方向均向下.B. 加速度先變小后又增大，方向先向下后向上；速度越來越小，方向一直向下.C. 加速度先變小后又增大，方向先向下后向上；速度先變大后又變小，方向一直向下 .D. 加速度越來越小，方向一直向下；速度先變大后又變小，方向一直向下.【深化】本題要注意動(dòng)態(tài)分析，其中最高點(diǎn)、最低點(diǎn)和平衡位置是三個(gè)特殊的位置。【例 3 】 跳傘運(yùn)動(dòng)員從盤旋在空中高度為400m的直

17、升機(jī)上跳下.理論研究表明：當(dāng)降落傘全部打開時(shí)，傘所受到的空氣阻力大小跟傘下落的速度大小的平方成正比，即f=kv2 ， 已知比例系數(shù)k =20N.s2 /m2 ，跳傘運(yùn)動(dòng)員的總質(zhì)量為72kg.討論跳傘運(yùn)動(dòng)員在風(fēng)速為零時(shí)下落過程中的運(yùn)動(dòng)情況 .afL 1L 2vmg【例 4 】如下圖所示，一質(zhì)量為m 的物體系于長度分別為L1、L2的兩根細(xì)線上，L 1 的一端懸掛在天花板上，與豎直方向夾角為a ，L 2 水平拉直，物體處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)將L2 線剪斷，求剪斷瞬間物體的加速度 .(1) 下面是某同學(xué)對該題的一種解法：解：設(shè) L 2 線上拉力為T1 ，L 2 上拉力為T 2 ，重力為mg ，物體在三力作用

18、下平衡.T1 cosa=mg，T 1 sina=T 2T2 =mg tana剪斷線的瞬間，T2 突然消失， 物體在T2 反方向獲得加速度，即mg tana=ma，所以加速度a=g tana，方向與T2 相反 . 你認(rèn)為這個(gè)結(jié)果正確嗎？請對該解法做出評(píng)價(jià)并說明理由（ 2 ）若將上題中的細(xì)線L1 改變?yōu)殚L度相同、質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧，.其他條件不變，求解的步驟與 （ 1 ）完全相同，即a=g tan a ，你認(rèn)為這個(gè)結(jié)果正確嗎？請說明理由.【點(diǎn)評(píng)】1. 牛頓運(yùn)動(dòng)定律是力的瞬時(shí)作用規(guī)律，加速度和力同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失，分析物體在某一時(shí)刻的瞬時(shí)加速度，關(guān)鍵是分析瞬時(shí)前后的受力及其變化.2. 明確兩

19、種基本模型的特點(diǎn)：（ 1 ）輕繩不需要形變恢復(fù)時(shí)間，在瞬時(shí)問題中，其彈力可以突變.（ 2 ）輕彈簧（或橡皮繩）需要較長的形變恢復(fù)時(shí)間，在瞬時(shí)問題中，其彈力來不及變化不能突變（大小和方向均不變）.同步練習(xí)1.在牛頓第二定律中F=kmaA.在任何情況下都等于1中，有關(guān)比例系數(shù)k的說法正確的是（）B. k的數(shù)值是由質(zhì)量、加速度和力的大小決定的C. k的數(shù)值是由質(zhì)量、加速度和力的單位決定的D. 在國際單位制中，k等于1.2. 如右圖所示，一木塊在水平恒力F 的作用下沿光滑水平面向右勻加速運(yùn)動(dòng)，前方墻上固定一勁度系數(shù)足夠大的彈簧，當(dāng)木塊接觸彈簧后，將（）A. 立即做減速運(yùn)動(dòng) .FB. 立即做勻速運(yùn)動(dòng) .

20、C. 在一段時(shí)間內(nèi)速度繼續(xù)增大.D. 當(dāng)物塊速度為零時(shí)，其加速度最大.3. 輕質(zhì)彈簧下端掛一重物，手執(zhí)彈簧上端使物體向上勻加速運(yùn)動(dòng).當(dāng)手突然停止時(shí)，重物的運(yùn)動(dòng)情況是：（）A. 立即向上做減速運(yùn)動(dòng)B. 先向上加速后減速C. 上升過程中加速度越來越大D. 上升過程中加速度越來越小F4. 如右圖是做直線運(yùn)動(dòng)的物體受力F 與位移 s 的關(guān)系圖，則從圖中可知，這物體至位移s2 時(shí)的速度最小這物體至位移s1 時(shí)的加速度最大這物體至位移s1 后便開始返回運(yùn)動(dòng) . 這物體至位移s2 時(shí)的速度最大.（）1S2SOSA. 只有B. 只有C. D. 5 如圖所示， DO 是水平面，初速為v0 的物體從D 點(diǎn)出發(fā)沿D

21、BA 滑動(dòng)到頂點(diǎn) A 時(shí)速度剛好為零. 如果斜面改為AC ，讓該物體從D 點(diǎn)出發(fā)沿DCA 滑動(dòng)到 A 點(diǎn)且速度剛好為零,則物體具有的初速度（已知物體與路面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同且不為零（）A 大于v0B 等于v 0C 小于v0D 取決于斜面的傾角6.下列說法正確的是（）A. 體操運(yùn)動(dòng)員雙手握住單杠作大回環(huán)通過最低點(diǎn)時(shí)處于超重狀態(tài).B. 蹦床運(yùn)動(dòng)員在空中上升和下落過程都處于失重狀態(tài).C. 舉重運(yùn)動(dòng)員在舉起杠鈴后不動(dòng)的那段時(shí)間內(nèi)處于超重狀態(tài).D. 游泳運(yùn)動(dòng)員仰臥在水面靜止不動(dòng)時(shí)處于失重狀態(tài).7. （黃岡模擬）輕質(zhì)彈簧的上端固定在電梯的天花板上，下端懸掛一個(gè)鐵球，電梯中有質(zhì)量為50 的乘客，如圖示

22、，在電梯運(yùn)行時(shí)，乘客發(fā)現(xiàn)輕彈簧的伸長量是電梯靜止時(shí)的伸長量的一半，這一現(xiàn)象表明：（ g=10m/s2 ）A. 電梯此時(shí)可能正以1m/s2 的加速度加速上升，也可能以1m/s2 的加速度減速下降.B.電梯此時(shí)不可能是以1m/s2 的加速度減速上升，只能是以5m/s2 的加速度加速下降；C. 電梯此時(shí)正以5m/s2 的加速度加速上升，也可以是以5m/s2的加速度減速下降.D. 不論電梯此時(shí)是上升還是下降，也不論電梯是加速還是減速，乘客對電梯地板的壓力大小一定是250N.8.如圖所示，木塊 A 與 B 用一輕彈簧相連，豎直放在木塊C 上，三者靜A置于地面，它們的質(zhì)量比是1 ：2 ：3. 設(shè)所有的接觸

23、面光滑，當(dāng)沿著水平 方 向 迅 速 抽 出 木 塊 C 的 瞬 間 ， A 和 B 的 加 速 度 分 別 是 a1=， a 2 =B9.民用航空客機(jī)的機(jī)艙，除了有正常的艙門和舷梯連接，一般還有緊急出C口，發(fā)生意外的飛機(jī)在著地后，打開緊急出口的艙門，會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)由氣囊構(gòu)成的斜面，機(jī)艙內(nèi)的人可沿該斜面滑行到地面上來，若機(jī)艙離氣囊底端的豎直高度為3.2m ，斜面長 4.0m，一個(gè)質(zhì)量為 60kg 的乘客在氣囊上受到的阻力為240N. 求人滑到氣囊底端的速度大小為（ g=10m/s2 ）10.“蹦極跳”是一種能獲得強(qiáng)烈失重、超重感的娛樂項(xiàng)目. 人處在離溝底水面上方二十多層樓的高處，用橡皮繩拴住身體

24、，讓人自由下落，落到一定位置時(shí)橡皮繩拉緊，設(shè)人體立即做勻減速運(yùn)動(dòng)，接近水面時(shí)剛好減為零，然后反彈 .已知“勇敢者”頭戴50N的安全帽， 開始下落的高度為76m ，設(shè)計(jì)的系統(tǒng)使人落到離水面28m時(shí)，彈性繩才繃緊，則當(dāng)他落到離水面50m左右位置時(shí)，戴安全帽的頭頂感覺如何？當(dāng)它落到離水面15m左右時(shí)，頭向下腳向上，則其頸部要用多大的力才能拉住安全帽？（g=10m/s2 ）11. 用如圖所示的裝置可以測量汽車在水平路面上作勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度 . 該裝置是在矩形車廂前、 后壁上各安裝一個(gè)由壓敏電阻組成的壓力傳感器. 用兩根完全一樣的輕彈簧夾著一個(gè)質(zhì)量為2.0 的滑塊，兩彈簧的另一端分別壓在傳感器a

25、、b 上，其壓力大小可直接從傳感器的顯示屏上讀出. 現(xiàn)將裝置沿運(yùn)動(dòng)方向固定在汽車上，b 在前， a 在后，當(dāng)汽車靜止時(shí)，v傳感器a傳感器b傳感器a、b 的示數(shù)均為10N. （ g=10m/s2 ）（ 1 ）若傳感器 a 的示數(shù)為 14N ， b 為 6 N ，求此時(shí)汽車的加速度大小和方向 .（ 2 ）當(dāng)汽車怎樣運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器a 的示數(shù)為零.12. 一個(gè)閉合的正方形金屬線框abcd ，從一個(gè)有嚴(yán)格邊界的磁場的正上方自由落下，如圖示，已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B ，線框的邊長為l，質(zhì)量為 m ，線框的總電阻為R，線框的最低邊距磁場邊界的高度為H ，試討論線框進(jìn)入磁場后的可能的運(yùn)動(dòng)情況，并畫出vt 示意

26、圖 .adbcHB求解動(dòng)力學(xué)問題的常用方法知識(shí)要點(diǎn)一 . 動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題1. 已知受力求運(yùn)動(dòng)應(yīng)用牛頓第二定律求加速度，如果再知道運(yùn)動(dòng)的初始條件，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式就可以求解物體的具體運(yùn)動(dòng)情況 .2. 已知運(yùn)動(dòng)求力由運(yùn)動(dòng)情況求出加速度，由牛頓第二定律求出物體所受到合外力，結(jié)合受力的初始條件，推斷物體的受力情況.二 . 應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題的一般步驟1.取對象根據(jù)題意確定研究對象，可以是單個(gè)物體也可以是系統(tǒng).2.畫圖分析對象的受力情況，畫出受力分析圖；分析運(yùn)動(dòng)情況，畫出運(yùn)動(dòng)草圖.3.定方向建立直角坐標(biāo)系，將不在坐標(biāo)軸上的矢量正交分解.4.列方程根據(jù)牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列方程.三 . 處理臨界問題

27、和極值問題的常用方法臨界狀態(tài)常指某種物理現(xiàn)象由量變到質(zhì)變過渡到另一種物理現(xiàn)象的連接狀態(tài)，常伴有極值問題出現(xiàn) .aANObBCbmg典型例題一、已知受力情況判斷運(yùn)動(dòng)情況【例 1 】如圖所示， AC 、BC 為位于豎直平面內(nèi)的兩根光滑細(xì)桿，A 、B 、C 三點(diǎn)恰好位于同一圓周上，C 為該圓周的最低點(diǎn)，a 、b 為套在細(xì)桿上的兩個(gè)小環(huán)，當(dāng)兩環(huán)同時(shí)從A 、B 兩點(diǎn)自靜止開始下滑，則（）A.環(huán) a 將先到B.環(huán) b 先到C.兩者同時(shí)到D.無法判斷【例 2 】 將金屬塊m 用壓縮的彈簧卡在一個(gè)矩形箱中，如圖示，在箱子的上頂部和下地板裝有壓力傳感器，箱子可以沿豎直軌道運(yùn)動(dòng)，當(dāng)箱子以 a=2m/s2m的加速度

28、豎直向上作勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，上頂部的壓力傳感器顯示的壓力為6.0N ，下地板的壓力傳感器顯示的壓力為10N ， g=10m/s2 .（ 1 ）若上頂部壓力傳感器的示數(shù)是下地板壓力傳感器的示數(shù)的一半，判斷箱子的運(yùn)動(dòng)情況 .（ 2 ）要使上頂部壓力傳感器的示數(shù)為零，箱子沿豎直方向運(yùn)動(dòng)情況可能是怎樣的？【拓展】 一彈簧秤的秤盤質(zhì)量m 1 =1.5kg ，盤內(nèi)放一質(zhì)量為 m 2 =10.5kg的物體 P，彈簧F質(zhì)量不計(jì)，其勁度系數(shù)為k =800N/m ，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示. 現(xiàn)給 P 施加一個(gè)豎直向上的力F，使 P 從靜止開始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知在最初0.2s內(nèi)F是變化的，在 0.2s后是恒

29、定的，求F 的最大值和最小值各是多少？（g=10m/s2 ）【例 3 】. 一物體放在光滑水平面上，初速度為零先對物體施加一向東的水平恒力，歷時(shí) s ；隨即把此力方向改為向西，大小不變，/m s-1歷時(shí) s；接著又把此力改為向東，大小不變，歷時(shí)s如此反復(fù)，只改變力的方向，不改變力的大小，共歷時(shí)min ，在此 1min內(nèi)物t/s體的運(yùn)動(dòng)情況是：01234585960A 物體時(shí)而向東運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向西運(yùn)動(dòng)，在min末靜止于初始位置以東B 物體時(shí)而向東運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向西運(yùn)動(dòng)，在min末靜止于初始位置C 物體時(shí)而向東運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向西運(yùn)動(dòng)，在min末繼續(xù)向東運(yùn)動(dòng)D 物體一直向東運(yùn)動(dòng)，從不向西運(yùn)動(dòng)，在min末靜止于

30、初始位置以東二、由受力情況判斷運(yùn)動(dòng)情況1 由一種狀態(tài)轉(zhuǎn)換為另一種狀態(tài)時(shí)往往要考慮臨界狀態(tài)a【例 4 】 如右圖所示，斜面是光滑的，一個(gè)質(zhì)量為0.2kg的小球用細(xì)繩吊在傾角是53 0 的斜面頂端，斜面靜止時(shí)，球緊靠在斜面上，繩與斜面平行，當(dāng)斜面以8 m/s 2 的加速度向右做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，求繩子的拉力及斜面對小球的彈力.2 兩個(gè)或兩個(gè)以上物體相互連接參與運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)稱為連接體.以平衡態(tài)或非平衡態(tài)下連接體問題擬題屢次呈現(xiàn)于高考卷面中，是考生備考臨考的難點(diǎn)之一.【例 4 】用質(zhì)量為 m 、長度為 L 的繩沿著光滑水平面拉動(dòng)質(zhì)量為MF， 如圖甲所示，求：MF的物體，在繩的一端所施加的水平拉力為m(1)

31、物體與繩的加速度；(2) 繩中各處張力的大小( 假定繩的質(zhì)量分布均勻，下垂度可忽甲略不計(jì) .)三、對系統(tǒng)應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律的兩種方法：1. 牛頓第二定律不僅適用于單個(gè)物體，同樣也適用于系統(tǒng). 若系統(tǒng)內(nèi)有幾個(gè)物體，m 1 、m 2 、m 3 ，加速度分別為a1 、a2 、a3 ，這個(gè)系統(tǒng)的合外力為F 合 ，（不考慮系統(tǒng)間的內(nèi)力）則這個(gè)系統(tǒng)的牛頓第二定律的表達(dá)式為F 合= m 1a1 +m 2 a 2 +m 3 a3 +, 其正交分解表達(dá)式為 Fx = m 1 a1x +m 2 a2x +m 3 a3x + Fy = m 1 a1y +m 2 a2y +m 3 a3y +若一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體的加速度

32、大小不相同，而又不需要求系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用力，對系統(tǒng)整體列式，可減少未知的內(nèi)力，使問題簡化.【例 5 】 如圖所示，質(zhì)量為M 的框架放在水平地面上，一輕質(zhì)彈簧固定在框架上，下端拴一個(gè)質(zhì)量為 m 的小球，當(dāng)小球上下振動(dòng)時(shí)，框架始終沒有跳起來 . 在框架對地面的壓力為零的瞬間，小球加速度大小為：A g（ M m ） g/mC. 0D （ M m ） g/m【例 6 】 如右圖所示， 質(zhì)量為 M =10kg的木楔 ABC 置于粗糙的水平地面上，動(dòng)摩擦因數(shù)=0.02, 在傾角為30 0的斜面上，有一質(zhì)量為m=1.0 C的 物 塊 由 靜 止 開 始 沿 斜 面 下 滑 . 當(dāng) 滑 行 距 離 為

33、s =1.4m時(shí)，其速度A0Bv=1.4m/s. 在這過程中木楔沒有動(dòng)，求地面對木楔的摩擦力的大小和方向.30（ g=10m/s 2 ）2. 自然坐標(biāo)法：在處理連接體問題中，除了常用整體法和隔離法外，還經(jīng)常用到自然坐標(biāo)法，即：沿著繩子的自然彎曲方向建立一個(gè)坐標(biāo)軸，應(yīng)用牛頓第二定律列式.【例 7 】 一輕繩兩端各系重物A 和 B，質(zhì)量分別為 M 、m 且 M m ，掛在一光滑的定滑輪兩側(cè)，aBB剛開始用手托住重物使整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，BMg當(dāng)松開手后， 重物 B 加速下降， 重物 A 加速上升，若 B 距地面高為 H ，求HAa A（ 1 ）經(jīng)過多長時(shí)間重物B 落到地Amg面？xo ·

34、;（ 2 ）運(yùn)動(dòng)過程中， 繩子的拉力為大？同步練習(xí)1. （07卷）如圖所示，在傾角為30 °的足夠長的斜面上有一質(zhì)量為m 的物體，它受到沿斜面方向的力F 的作用所示的四種方式隨時(shí)間變化（圖中縱坐標(biāo)是為正）. 力F 可按圖（F 與 mga ）、（ b ）、（ c ）、（ d ）的比值，為沿斜面向上已 知 此 物 體 在 t 0時(shí)速度為零，若用1、 2、3、4 分別表示上述四種受力情況下物體在3 秒末的速率，則這四個(gè)速率中最大的是A 1B 2C 3aMD 42. 如右圖所示，一質(zhì)量為M 的楔形塊放在水平桌面上，它的頂角為90 0 ，兩底角為a 、，兩個(gè)質(zhì)量均為 m 的小木塊放在兩個(gè)斜面上

35、.已知所有的接觸面都是光滑的.現(xiàn)在兩個(gè)小木塊沿斜面下滑，而楔形木塊靜止不動(dòng)，這時(shí)楔形木塊對水平桌面的壓力等于（）A. Mg+ mgB. Mg + 2mgC. Mg + mg （ sin a + sin ）D. Mg + mg （ cos a + cos ）3.某消防隊(duì)員從一平臺(tái)上跳下，下落 2m后雙腳著地， 接著他用雙腿彎曲的方法緩沖，使自身重心又下降了 0.5m，在著地的過程中地面對他雙腳的平均作用力估計(jì)為（）A.自身重力的2 倍B.自身重力的5 倍C.自身重力的8 倍D.自身重力的10 倍4.原來做勻速運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)內(nèi)，有一個(gè)伸長的彈簧拉住質(zhì)量為m 的物體 A ，相對升降機(jī)靜止在地板上，如圖

36、所示，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)A 突然被彈簧拉向右方，由此判斷，此A時(shí)升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)情況可能是（）A.加速上升B. 減速上升C.加速下降D. 減速下降 .5. n 個(gè)質(zhì)量均為 m 的木塊并排地放在水平地面上，已知木塊與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，當(dāng)木塊1 受到水平力 F 的作用向前做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊3 對木塊 4 的作用力大小為：（ ）A . F3FB.FnnF( n12343)FC.D.nn 16 如圖示，質(zhì)量為 M 的小車放在光滑水平面上，小車上用細(xì)線懸吊一質(zhì)量為m 的小球， M m ，用力 F 水平向右拉小球，使小球和小車一起以加速度a 向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線與豎直方向成成角，細(xì)線的拉力為T1 ，若用一力 F 水平向左

37、拉小車，使小車和小球一起以加速度a 向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線與豎直方向也成角，細(xì)線的拉力為T1 .則A aa, T '1TM mM mB. aa, T '1TFF1C.aa, T '1TD.aa, T '1TA7 如圖示，AO 、 AB 、AC是豎直平面內(nèi)的三根固定的光滑細(xì)桿，A 在O 點(diǎn)的正上方，AB、AC分居在經(jīng)A 向斜面所做垂線的兩側(cè)，讓一個(gè)光滑的小環(huán)（圖C中未畫出)分別從A 點(diǎn)經(jīng)不同桿無初速釋放，用t 1 、t 2 、t 3 表示各環(huán)滑到O、B、OBC 所用的時(shí)間，則（）A t1 t2 t3B. t1 =t 2 =t 3C. t1 t2 t 3D. t3 t 1

38、 t 28 利用阿特武德機(jī)演示超重和失重現(xiàn)象：如圖示，原來左右兩側(cè)都懸掛2 m的砝碼，此時(shí)彈簧稱的示數(shù)為2 mg .若在右側(cè)懸掛物上再增加m砝碼，松手后左側(cè)砝碼將獲得向上的加速度，可觀察到彈簧秤的示數(shù)變大，砝碼處于超重狀態(tài)；若將右側(cè)砝碼減少一個(gè)m ，左側(cè)物體將向下加速運(yùn)動(dòng)，可觀察到彈簧秤的示數(shù)變小，砝碼處于失重狀態(tài)，分別求出兩種狀態(tài)時(shí)彈簧秤的示數(shù)是多少？9 如圖示，三塊質(zhì)量均為M =0.6kg 、長度均為 L=1m 的木板靜止排放在地面上，與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為 1=0.2 ，一質(zhì)量為 m =1kg 的小木塊從第一塊木板的左v端以初速度v 0 =6m/s沖上，木塊與三塊木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)m23

39、均為 2 =0.4，試判斷小木塊最終停在哪塊木板上或是地面上，1并說明你的依據(jù).10. 風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中可以產(chǎn)生水平方向的、大小可以調(diào)節(jié)的風(fēng)力，現(xiàn)將一套有小球的細(xì)直桿放入該實(shí)驗(yàn)室， 小球孔徑略大于細(xì)桿直徑，如圖示 .風(fēng)(1)當(dāng)桿在水370平方向固定時(shí)，調(diào)節(jié)風(fēng)力的大小，使小球在桿上作勻速運(yùn)動(dòng)，這時(shí)小球所受的風(fēng)力為小球重力的 0.5倍，求小球與細(xì)桿間的動(dòng)摩擦因數(shù).（ 2 ）保持小球所受風(fēng)力不變，使桿與水平方向間的夾角為37 0 并固定，則小球從靜止出發(fā)在細(xì)桿上滑下距離s 所需的時(shí)間是多少? (sin370 =0.6, cos370 =0.8)11. 如圖所示，傳送帶與地面傾角為37 0 ， A 、 B

40、 間長度為 16m ，傳A送帶以 10m/s的速率轉(zhuǎn)動(dòng)，在傳送帶上端A 無初速度地放一個(gè)質(zhì)量為 0.5kg的物體，它與傳送帶之間的的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5 ，求物體從 A 運(yùn)動(dòng)到B 所需時(shí)間是多少？ (sin37 0 =0.6, cos 37 0 =0.8 ，Bg=10 m/s2 )37012 雜技演員在進(jìn)行“頂桿”表演時(shí)，用的是一根質(zhì)量可忽略不計(jì)的長竹竿，質(zhì)量為 30 kg 的演員自桿頂由靜止開始下滑，滑到桿底時(shí)速度正好為零已知竹竿底部與下面頂桿人肩部之間有一傳感器，傳感器顯示頂桿人肩部的受力情況如圖所示，取g= 10 m/s2 .求： (1) 桿上的人下滑過程中的最大速度；(2) 竹竿的長度1

41、3如圖所示，靜止在水平桌面的紙帶上有一質(zhì)量為0. 1kg 的小鐵塊，它離紙帶的右端距離為0. 5 m，鐵塊與紙帶間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1 現(xiàn)用力向左以2 m/s2的加速度將紙帶從鐵塊下抽出，求：（不計(jì)鐵塊大小，鐵塊不滾動(dòng)）(1) 將紙帶從鐵塊下抽出需要多長時(shí)間？(2) 紙帶對鐵塊做多少功？14. 在廣場游玩時(shí)，一個(gè)小孩將一個(gè)充滿氫氣的氣球用細(xì)繩系于一風(fēng)個(gè)小石塊上， 并將小石塊置于水平地面上. 已知小石塊的質(zhì)量為m 1 ，氣球（含球內(nèi)氫氣）的質(zhì)量為m 2 ，氣球體積為V ，空氣密度為（ V 和 均視作不變量） ，風(fēng)沿水平方向吹，風(fēng)速為v. 已知空氣對氣球的作用力f=ku （式中 k 為一已知系數(shù)， u 為氣球相對空氣的速度）.開始時(shí)，小石塊靜止在地面上，如圖示.（ 1 ）若風(fēng)速 v 在逐漸增大，小孩擔(dān)心氣球會(huì)連同小石塊一起被吹離地面，試判斷是否會(huì)出現(xiàn)這一情況，并說明理由 .（ 2 ）若細(xì)繩突然斷開，已知?dú)馇蝻w上天空后，在氣球所經(jīng)過的空間中的風(fēng)速v 為不變量，求氣球能達(dá)到的最大速度的大小.15 如圖所示 . 一水平傳送裝置有輪半徑均為R1/米的主動(dòng)輪Q1 和從動(dòng)輪 Q2及轉(zhuǎn)送帶等構(gòu)成 .兩輪軸心相距 8.