牛頓運動定律知識點

1、第三章牛頓運動定律專題一：牛頓定律內(nèi)容一、牛頓第一定律1、定律內(nèi)容一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。2、理解要點：（1）第一定律是牛頓以伽俐略的理想斜面實驗為基礎，通過分析、概括、推理得出的，不可能用實驗直接來驗證。（2）對任何物體都適用，不論固體、液體、氣體。（3）它定性地揭示了運動與力的關(guān)系：力是改變物體運動狀態(tài)的原因,，是使物體產(chǎn)生加速度的原因。力不是維持物體運動狀態(tài)的原因.（4）牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎，不能認為它是牛頓第二定律合外力為零時的特例，第一定律定性地給出了力與運動的關(guān)系，第二定律定量地給出力與運動的關(guān)系。（5）運動的物體不受

2、力時做勻速直線運動（保持它的運動狀態(tài)）（6）靜止的物體不受力時保持靜止狀態(tài)（保持它的靜止狀態(tài)）（7）說明：、“一切”說明該定律對于所有物體都是普遍適用的，不是特殊現(xiàn)象。、“沒有受到外力作用”是定律成立的條件，實際中不受外力是指受合力為0。、“總”指的是總是這樣，沒有例外。、“或”指兩種狀態(tài)必居其一，不能同時存在，也就是說如果物體如果不受外力作用，原來靜止的物體仍保持靜止，而原來處于運動狀態(tài)的物體會保持原來速度的大小和方向做勻速直線運動。二、慣性：1、定義：物體保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)叫做慣性。2、慣性的理解:（1）一切物體任何時候都具有慣性.（靜止的物體具有慣性,運動的物體也

3、具有慣性）牛頓第一定律表明，一切物體都具有保持靜止狀態(tài)或勻速直線狀態(tài)的性質(zhì)，因此牛頓第一定律也叫慣性定律。（2）慣性是物體的固有屬性，與物體的受力情況及運動狀態(tài)無關(guān)。（3）質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度。.質(zhì)量越大，慣性越大。質(zhì)量越大的物體其運動狀態(tài)越難改變。慣性的大小與物體的形狀、運動狀態(tài)、位置及受力情況毫無關(guān)系。（4）慣性是一種屬性，它不是力。慣性只有大小，沒有方向。3、 防止慣性的現(xiàn)象：汽車安裝安全氣襄,汽車安裝安全帶利用慣性的現(xiàn)象：跳遠助跑可提高成績,拍打衣服可除塵4、 解釋現(xiàn)象：例：汽車突然剎車時，乘客為何向汽車行駛的方向傾倒？答：汽車剎車前，乘客與汽車一起處于運動狀態(tài)，當剎車時，乘客

4、的腳由于受摩擦力作用，隨汽車突然停止，而乘客的上身由于慣性要保持原來的運動狀態(tài)，繼續(xù)向汽車行駛的方向運動，所以二、牛頓第三定律1. 內(nèi)容：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反、作用在同一直線上。2. 理解作用力與反作用力的關(guān)系時，要注意以下幾點：（ 1）作用力與反作用力同時產(chǎn)生，同時消失，同時變化，無先后之分。（ 2）作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一直線上（與物體的大小，形狀，運動狀態(tài)均無關(guān)系。）（ 3）作用力和反作用力是不可疊加的，作用力和反作用力分別作用在兩個不同的物體上，各產(chǎn)生其效果，不可求它們的合力，兩個力的作用效果不能相互抵消，這應注意同二力平衡加以

5、區(qū)別。內(nèi)容作用力和反作用力二力平衡受力物體作用在兩個相互作用的物體上作用在同一物體上依賴關(guān)系同時產(chǎn)生，同時消失相互依存，不可單獨存在無依賴關(guān)系，撤除一個、另一個可依然存在，只是不冉平衡疊加性兩力作用效果不口抵消，不口疊加，/、可求合力兩力運動效果可相互抵消，可疊加，可求合力，合力為零；形變效果不能抵消力的性質(zhì)一定是同性質(zhì)的力可以是同性質(zhì)的力也可以不是同性質(zhì)的力(4)作用力與反作用力一定是同種性質(zhì)的力。作用力與反作用力的二力平衡的區(qū)別(平衡力的性質(zhì)呢？)三、牛頓第二定律1、內(nèi)容：物體的加速度與物體所受合外力成正比，跟物體質(zhì)量成反比，加速度方向跟合外力的方向相同。2、數(shù)學表達式：F合=ma3、牛頓

6、第二定律的理解(1)瞬時性：牛頓第二定律揭示的是力的瞬時效果，即作用在物體上的力與它的效果是瞬時對應關(guān)系，力變加速度就變，力撤除加速度就為零，注意力的瞬時效果是加速度而不是速度；(2)、矢量性：加速度的方向總是和合外力的方向相同的，可以用分量式表示，F(xiàn)x=max,Fy=may,Fz=maz;(3)、同體性：F=ma是對同一物體而言的(4)獨立性：每個力的作用是獨立的，物體的加速度是各力獨立作用共同的結(jié)果(5)、牛頓第二定律F=ma定義了力的基本單位一一牛頓(定義使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的作用力為1N,即1N=1kg.m/s2.4、應用牛頓第二定律的解題方法(1)合成法若物體只

7、受兩個力作用產(chǎn)生加速度時，根據(jù)平行四邊形定則求合力.運用三角形的有關(guān)知識，列出分力、合力及加速度之間的關(guān)系求解.例：如圖所示，小車上固定著光滑的斜面，斜面的傾角為，小車以恒定的加速度向左運動，有一物體放于斜面上，相對斜面靜止，此時這個物體相對地面的加速度是。解：1、分析受力2、加速度的方向3、合力的方向，合力的大小4、列方程a=gtan0emg（2）正交分解法步驟：1、明確加速度方向2、分析受力3、建坐標系4、建立方程常把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上，有Fx=ma（沿加速度方向）<Fy=0（垂直于加速度方向）有時也把加速度分解在相互垂直的兩個方向上，有廠Fx=maxFy=ma

8、y解：1、加速度方向2、分析受力3、建坐標系4、建立方程專題二牛頓第二定律的平衡問題一：共點力作用下物體的平衡（1） .平衡狀態(tài)指的是靜止或勻速直線運動狀態(tài)。運動學特點：a=0。（2） .平衡條件1、平衡條件：共點力作用下物體的平衡條件是所受合外力為零，動力學特點FF=0°即F合=0其正交分解式為Fx合=0;Fy合=02、平衡條件的理解：某力與余下其它力的合力平衡（即等值、反向）。（1）二力平衡：這兩個力大小相等，方向相反，作用在同一直線上，并作用于同一物體（2）三力平衡：三個力的作用線（或者反向延長線）必交于一個點，且三個力共面.稱為匯交共面性。其力大小符合組成三解形規(guī)律三個力平移

9、后構(gòu)成一個首尾相接、封閉的矢量形；任意兩個力的合力與第三個力等大、反向（即是相互平衡）三力匯交原理：當物體受到三個非平行的共點力作用而平衡時，這三個力必交于一點；（3）幾個共點力作用于物體而平衡，其中任意幾個力的合力與剩余幾個力（一個力）的合力一定等值反向說明：物體受到N個共點力作用而處于平衡狀態(tài)時，取出其中的一個力，則這個力必與剩下的（N-1）個力的合力等大反向。若采用正交分解法求平衡問題，則其平衡條件為：FX合=0,FY合=0;（三）、解決共點力作用下物體的平衡問題思路（1）確定研究對象：若是相連接的幾個物體處于平衡狀態(tài)，要注意“整體法”和“隔離法”的綜合運用；（2）對研究對象受力分析，畫

10、好受力圖；（3）選擇相應的方法求相應的力（4） .求解共點力作用下物體的平衡問題常用的方法1、三力以上平衡問題：一般從平衡的觀點用正交分解法。將各個力分別分解到X軸上和y軸上，運用兩坐標軸上的合力等于零的條件，多用于三個以上共點力作用下的物體的平衡.值得注意的是，對x、y方向選擇時，盡可能使落在x、y軸上的力多；被分解的力盡可能是已知力，不宜分解待求力2、三個力的平衡可用（1）正交分解、（2）合成法、物體受三個力作用而平衡時，其中任意兩個力的合力必跟第三個力等大反向，可利用力的平行四邊形定則，根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等數(shù)學知識求解（3）分解法，（4）三角形法則：物體受同一平面內(nèi)三個互

11、不平行的力作用平衡時，這三個力的矢量箭頭首尾相接，構(gòu)成一個矢量三角形；反之，若三個力矢量箭頭首尾相接恰好構(gòu)成三角形，則這三個力的合力必為零利用三角形法，根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等數(shù)學知識可求得未知力（5）相似三角形法：通過力三角形與幾何三角形相似求未知力。（一般對對斜三角形）。（6）力三角形圖解法（一般用于動態(tài)平衡）說明：力的三角形法與正交分解法是解決共點力平衡問題的最常見的兩種解法前者適于三力平衡問題，簡捷、直觀后者適于多力平衡問題，是基本的解法，但有時有冗長的演算過程，因此要靈活地選擇解題方法（5） 、動態(tài)平衡問題：畫矢量三角形解決動態(tài)平衡問題1、兩種平衡狀態(tài):靜態(tài)平衡v=0;a

12、=0瞬時速度為0時,不一定處于平衡狀態(tài).如:豎直上拋最高點.只有能保持靜止狀態(tài)而加速度也為零才能認為平衡狀態(tài).動態(tài)平衡vw0；a=0在有關(guān)物體平衡問題中，存在著大量的動態(tài)平衡問題，所謂動態(tài)平衡問題是指通過控制某些物理量，使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢的變化，而在這個過程中物體又始終處于一系列的平衡狀態(tài)即：物體受的幾個共點力是變化的，但物體總保持平衡即滿足合力為零的條件。物理學中的“緩慢移動”一般可理解為動態(tài)平衡。2、動態(tài)平衡的分析方法解動態(tài)問題的關(guān)鍵是抓住不變量，依據(jù)不變的量來確定其他量的變化規(guī)律，常用的分析方法有解析法和圖解法（1）解析法的基本程序是：對研究對象的任一狀態(tài)進行受力分析，建立平衡方程，求

13、出應變物理量與自變物理量的一般函數(shù)關(guān)系式，然后根據(jù)自變量的變化情況及變化區(qū)間確定應變物理量的變化情況（2）圖解法的基本程序是：當物體所受的力變化時，通過對幾個特殊狀態(tài)畫出力圖（在同一圖上）對比分析，使動態(tài)問題靜態(tài)化，抽象問題形象化，問題將變得易于分析處理。解決這類平衡問題的方法是畫出一系列為的矢量三角形，從三角形的邊長變化就可定性確定力的變化。對研究對象在狀態(tài)變化過程中的若干狀態(tài)進行受力分析，依據(jù)某一參量的變化（一般為某一角度），在同一圖中作出物體在若干狀態(tài)下的平衡力圖（力的平行四邊形或力的三角形），再由動態(tài)的力的平行四邊形或三角形的邊的長度變及角度變化確某些力的大小及方向的變化情況（6） 、

14、平衡的臨界問題由某種物理現(xiàn)象變化為另一種物理現(xiàn)象或由某種物理狀態(tài)變化為另一種物理狀態(tài)時，發(fā)生轉(zhuǎn)折的狀態(tài)叫臨界狀態(tài)，臨界狀態(tài)可以理解為“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”某種現(xiàn)象的狀態(tài)。在問題的描述中常用“剛好”、“剛能”、“恰好”等語言敘述。往往利用“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”的條件。解決這類問題的基本方法是假設推理法，即先假設某種情況成立，然后再根據(jù)平衡條件及有關(guān)知識進行論證（7） 、平衡的極值問題1、極值：是指研究平衡問題中某物理量變化情況時出現(xiàn)的最大值或最小值。中學物理的極值問題可分為簡單極值問題和條件，區(qū)分的依據(jù)就是是否受附加條件限制。若受附加條件陰制，則為條件極值。2、平衡物體的極值：一般指

15、在力的變化過程中的最大值和最小值問題。解決這類問題的方法常用解析法，即根據(jù)物體的平衡條件列出方程，在解方程時，采用數(shù)學知識求極值或者根據(jù)物理臨界條件求極值。另外，圖解法也是常用的一種方法，即根據(jù)物體的平衡條件作出力的矢量圖，畫出平行四邊形或者矢量三角形進行動態(tài)分析，確定最大值或最小值。兩種基本類型的計算題加速度是構(gòu)建力和運動的橋梁解題時我們要明確已知量、未知量，確定解題思路.牛頓第二定律定量揭示了力與運動的關(guān)系，即知道了力，可根據(jù)牛頓第二定律研究其效果，分析出物體的運動規(guī)律；反過來，知道了運動，可根據(jù)牛頓第二定律研究其受力情況，為設計運動，控制運動提供了理論基礎；題型一、已知物體的受力情況，求

16、解物體的運動情況.由物體的受力情況求解物體的運動情況的一般方法和步驟（1）確定研究對象，對研究對象進行受力分析，并畫出物體的受力圖（2）根據(jù)力的合成與分解或正交分解的方法，求出物體所受的合外力（包括大小和方向）（建立正確的坐標系一般x軸或y軸沿a方向）（3）根據(jù)牛頓第二定律列方程，求出物體的加速度（4）結(jié)合給定的物體運動的初始條件，選擇運動學公式，求出所需的運動參量，并分析討論結(jié)果是否正確合理例題（一維坐標）例題（二維坐標-物體在平面上，外力斜的）例題（二維坐標-物體在斜面上）題型二、已知物體的運動情況，求受力情況1、理解題意，確立研究對象，分析物體受力情況和運動情況.2、建立正確的坐標系.（

17、一般x軸或y軸沿a方向）3、由運動學公式求有關(guān)運動的物理量a.4、根據(jù)已求出的運動的物理量a,由牛頓第二定律F合=ma求出物體的受力情況.例題：（一維坐標）例題（二維-物體在平面上，外力斜的）例題（二維-物體在斜面上）題型三：多個過程的問題例題（平面+平面）例題（平面+斜面）專題三牛頓第二定律理解的拓展問題牛頓第二定律的理解1、矢量性：牛頓第二定律F=m逐矢量式，加速度的方向與物體所受合外力的方向相同2、瞬時性：.物體運動的加速度a與其所受的合外力F有瞬時對應關(guān)系，每一瞬時的加速度只取決于這一瞬時的合外力.若合外力的大小或方向改變，加速度的大小或方向也立即（同時）改變;或合外力變?yōu)榱悖?而物體

18、表現(xiàn)出加速度也立即變?yōu)榱悖ㄎ矬w運動的加速度可以突變）.3、獨立性當物體受到幾個力的作用時，各力將獨立地產(chǎn)生與其對應的加速度（力的獨立作用原理）來的實際加速度是物體所受各力產(chǎn)生加速度疊加的結(jié)果。那個方向的力就產(chǎn)生那個方向的加速度。圖練習10、如圖3所示，一個劈形物體M放在固定的斜面上，上表面水平，在水平面上放有光滑小球m,劈形物體從靜止開始釋放，則小球在碰到斜面前的運動軌跡是：A.沿斜面向下的直線B.拋物線C.豎直向下的直線D.無規(guī)則的曲線。分析與解：因小球在水平方向不受外力作用，水平方向的加速度為零，且初速度為零，故小球?qū)⒀刎Q直向下的直線運動，即C選項正確。4、同體性。加速度和合外力（還有質(zhì)量

19、）是同屬一個物體的，所以解題時一定要把研究對象確定好，把研究對象全過程的受力情況都搞清楚。:分解加速度問題一一矢量性的理解在解題時，可以利用正交分解法進行求解。例1、如圖1所示，電梯與水平面夾角為300,當電梯加速向上運動時，人對梯面壓力是其重力的6/5,則人與梯面間的摩擦力是其重力的多少倍？分析與解：對人受力分析，他受到重力mg支才1力Fn和摩擦力Ff作用，如圖所示.取水平向右為x軸正向，豎直向上為y軸正向，此時只需分解加速度，據(jù)牛頓第二定律可得：Ff=macos300,FN-mg=masin300因為FN= .做變加速度運動的物體，加速度時刻在變化（大小變化或方向變化或大小、方向都變化）,

20、某時刻的加速度叫瞬時加速度，由牛頓第二定律知，瞬時力決定瞬時加速度，確定瞬時加速度的關(guān)鍵是正確 確定瞬時作用力.,解得J=-3.mg5mg52、瞬間加速度問題（彈簧與剛性繩的瞬間問題）瞬時性的理角軍中學物理中的“繩”和“線”，是理想化模型，具有如下幾個特性：（或線）的兩端及其中間各1） .輕：即繩（或線）的質(zhì)量和重力均可視為等于零，由此特點可知，同一根繩點的張力大小相等.2） .軟：即繩（或線）只能受拉力，不能承受壓力（因繩能變曲），由此特點可知，繩與其物體相互間作用力的方向總是沿著繩子且背離受力物體的方向.3） .不可伸長：即無論繩所受拉力多大，繩子的長度不變，由此特點可知，繩子中的張力可以

21、突變.即：輕繩的形變可瞬時產(chǎn)生或恢復，故繩的彈力可以瞬時突變。4） .由于彈簧和橡皮繩受力時，要發(fā)生形變需要一段時間，所以彈簧和橡皮繩中的彈力不能突變，但是，當彈簧或橡皮繩被剪斷時，它們所受的彈力立即消失.即：輕彈簧（或橡皮繩）在兩端均聯(lián)有物體時，形變恢復需較長時間，其彈力的大小與方向均不能突變。例1、如圖4甲、乙所示，圖中細線均不可伸長，物體均處于平衡狀態(tài)。如果突然把兩水平細線剪斷，求剪斷瞬間小球A、B的加速度各是多少？(8角已知)解析：水平細線剪斷瞬間拉力突變?yōu)榱悖瑘D甲中 生形變需要一定時間，彈力不能突變。乙圖4OA繩拉力由T突變?yōu)門',但是圖乙中OB彈簧要發(fā)(1)對A球受力分析，

22、如圖5 (a),剪斷水平細線后，球 A將做圓周運動，剪斷瞬間，小球的加速度a1方向沿圓周的切線方向。F1 = mg sin 日=ma1 ,二 a1 = g sin 6(2)水平細線剪斷瞬間， B球受重力G和彈簧彈力T2不變，如圖5 (b)所示，則F2 =mBgtan,a2 =gtan例2、 如圖3 7 1甲所示，質(zhì)量各為 m、2m、3m,的小球A、B、C, A和B用輕彈簧相連接，B、C間用細繩l1連接，A球用繩l2懸掛住,l1 ,求剪斷瞬間三小球各自的加速度若在B球下端M點剪斷繩子A B、C三小球的受力情況如圖解析：M點處繩子沒被剪斷前,3TT乙所示.各球受力平衡，由平衡關(guān)系可求得：F3=F3

23、'=mcg=3mg,F2=F2'=5mg,F1=6mg,在剪斷細繩l2的瞬間，l1繩的張力立即消失,F2=F2'=°；而彈簧彈力來不及變化，F(xiàn)2=F2'=5mg不變，三個小球的受力情況如圖3TT丙所示.則:aBF2'-mBg _ 5mg -2mga"gmB2mg= 1.5gaA6mg - mg -5mg 0mAmA答案：1.5g、1.5g、0.點撥：（1）解決此類瞬時加速度問題，先分析變化前物體的受力情況，再結(jié)合具體的變化對變化后的物體進行受力分析并求解.（2）懸繩模型中細線張力在外力作用下易發(fā)生突變，而彈簧、橡皮繩產(chǎn)生的彈力一般不能

24、發(fā)生突變.例3.（2010全國卷I15）如右圖，輕彈簧上端與一質(zhì)量為m的木塊1相連，下端與另一質(zhì)量為M的木塊2相連，整個系統(tǒng)置于水平放置的光滑木板上,并處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)將木板沿水平方向突然抽出,設抽出后的瞬間，木塊 1、2的加速度大小分別為 a1a2。重力加速度大小為go則有A a1 = g , a2 = g b .場=0, a2 = gC, a1 = 0m Ma2 =g D . a = g , a2M【答案】C【解析】在抽出木板的瞬時，彈簧對 1的支持力和對2的壓力并未改變。對M1物體受重力和支持力，mg=F,a1=0.對2物體受重力和壓力，根據(jù)牛頓第二定律 a =F Mg M m例4、質(zhì)量

25、為m的小球用繩l2和繩l1拴住，l1與水平頂?shù)膴A角為 日如圖（a）所示,相同的小球用同樣的繩l2及同l1長度的彈簧固定，彈簧與水平頂?shù)膴A角也為所示,剪斷繩l2瞬間（a）（b）中小球加速度各是多少?解：（a）中繩l1的張力可以突變，剪斷l(xiāng)2的前后1張力不同，剪斷l(xiāng)2后球與繩I只能繞。點運動，即球的運動方向是l1垂直方向取l1垂直方向為x軸l1方向為y軸，沿y方向加速度為0 （ v = 0）Ft =GyGx = ma Gx = Gco Sa = g cos1（b）中彈簧彈力在l2剪斷瞬間不變。未剪l2時，彈簧與重力的合力沿水平方向，與上張力反向。F1y 二 GF1y=F1sin8F1x=F1cos

26、代入后/：F1x=Gctanea=gctanrty 三、連接體問題（整體法隔離法問題）1、連接體：兩個或兩個以上物體相互連接在外力作用下參與運動的系統(tǒng)稱特點：連接體的各部分之間的相互作用力總是大小相等，方向相反的2、內(nèi)力與外力：在將連接體作為一個整體考慮時這連接體之間的相互作用力稱之為內(nèi)力，單獨考考慮它們各自的受力情況和運動情況，此時的相互作用力即是單體的外力，單個物體的外力的合力產(chǎn)生單體的加速度；連接體以外的物體對整體連接體的作用力（連接體間的內(nèi)力未考慮在內(nèi)）是整體的外力，這些力的合力產(chǎn)生整體加速度。3、連接類非直接接觸直接接觸常見的連接體有：升降機及機內(nèi)的物體運動汽車拉拖車吊車吊物上升光滑

27、水平面兩接觸物體受力后運動情況兩物體置在光滑的水平面受力后運動情況驗證“牛頓第二定律”的實驗如右圖裝置4、整體法隔離法整體法：把連接體當作一個物體作為研究對象。這時只考慮整體受到的外力，不考慮物體之間的力隔離法：把題目中每一物體隔離出來分別進行受力，這時各物體之間的力是外力。5、解題思路(1)如果不要求知道各物體之間的相互作用力，而且各物體具有相同的加速度，用整體法解決。(2)如果需要知道物體之間相互作用力，用隔離法。如果各物體沒有共同加速度(如一物平衡，一物靜止-人站在地面上通過滑輪加速拉物體)，用隔離法(3)整體法和隔離法是相互依存相互補充的，兩種方法要相互配合交替使用。高考說明中明確指出

28、：用牛頓定律處理連接體的問題時，只限于各個物體的加速度的大小、方向都相同的情況。例1、一人在井下站在吊臺上，用如圖4所示的定滑輪裝置拉繩把吊臺和自己提升上來。圖中跨過滑輪的兩段繩都認為是豎直的且不計摩擦。吊臺的質(zhì)量m=15kg,人的質(zhì)量為M=55kg,起動時吊臺向上的加速度是a=0.2m/s2,求這時人對吊臺的壓力。(g=9.8m/s2)分析與解：選人和吊臺組成的系統(tǒng)為研究對象，受力如圖5所示，F(xiàn)為繩的拉力，由牛頓第二定律有：2F-(m+M)g=(M+m)a(Mm)(ag)則拉力大小為：f3535=350NF,F再選人為研究對象，受力情況如圖6所示，其中Fn是吊臺對人的支持力。由牛頓II第二定

29、律得：F+FN-Mg=Ma,故FN=M(a+g)-F=200N.I(m+M)由牛頓第三定律知，人對吊臺的壓力與吊臺對人的支持力大小相等，士一一一圖方向相反，因此人對吊臺的壓力大小為200N,方向豎直向下。TF37°角，球和車例2、如圖所示，沿水平方向做勻變速直線運動的車廂中，懸掛小球的懸線偏離豎直方向廂相對靜止，球的質(zhì)量為1kg(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)求車廂運動的加速度并說明車廂的運動情況.(2)求懸線對球的拉力.Q+燈3a=-=二一g解析：(1)車廂的加速度與小球的相同，由球的受力分析(如圖)知m4，加速度方向向右，

30、車廂向右做勻加速運動或向左做勻減速運動.F(2)由圖知，線對球的拉力大小為：cos37B 0 8N = 12.5N例3、一列火車在做變速直線運動，火車車廂頂部有一根細繩末端拴著小球隨火車一起運動，細繩偏離豎直方向的夾角為a.（1）求火車的實際可能運動情況.2）求火車的加速度.!向右勻加速直線運動解：.三匕二二F合=mgtan0=ma：z!>a=gtan0如圖3T-2,質(zhì)量為mA.mB的兩物體A、B在拉力F的作用下，在水平面上運動，求:SB3-7-2若水平面光滑，試求繩對A的拉力？若AB與水平面的摩擦系數(shù)相同，試求繩對A的拉力？若AB在F（F平行于斜面）作用下沿傾角為。的光滑斜面向是上運動

31、，求繩對A的拉力？若AB在F的作用下（F平行于斜面）作用下沿傾角為。的斜面向上運動，AB與斜面間摩擦系數(shù)相同，求繩對A的拉力？解析：設A、B運動加速度為a,繩對A的拉力Fi：以AB為整體分析可得：F=（mA+mB）aFa二mAmB隔離A進行受力分析如圖3TT甲，列方程解得：圖 3 -73mAFFi = mAa =mAmB以AB為整體，受力分析如圖 3TT 乙,列方程有:F - f = (mA mB)af = l(mA mB)g隔離A進行受力分析如圖3 T 3 丙,F1T = mB afi =EgFi 二聯(lián)解方程解得:muFmAmB整體分析AB受力情況如圖3TT甲，建立方程得:G.+Gh甲圖 3

32、-7-4F -(mA mB)g s "(mAmB)a隔離A分析如圖3TT乙:Fi- mAgsin 二-mAamAFFi聯(lián)解得：mAmB解題方法和步驟同上，解得:mAFFi 二mA mBmAFFiA答案：mA +mB ,Fi =mFmA mBmAFF"KFi =mFmA mB拓展：通過前面四個小題的分析計算，可得出什么結(jié)論若原題模型改為圖3T-5中所示，試推導B物體對A物體的作用力.圖3-7-5若原題模型改為圖3T-6所示，試推導C物體對B物體的作用力.圖3-7-6點撥：結(jié)論：此類模型中，連接體A、B之間的作用力大小與摩擦系數(shù)科無關(guān)，與運動平面的傾角mAFFi二無關(guān).如可利用

33、此結(jié)論很快得出在F作用下AB在豎直平面內(nèi)上升時，B對A的拉力為mA+mB”.mAFB物體對A物體的作用力大小為mA+mB.C對B的作用力大小為（mA+mB）F/（mA+mB+mC）.注意：具有相同加速度的連接體問題，解題時一般先利用整體法求加速度，再用隔離法求物體之間的作用力.題中隔離了研究對象A進行受力分析，也可隔離B物體，但受力情況較A要煩瑣，一般取受力情況較簡單的物體為隔離研究對象.專題五力、加速度、速度動態(tài)分析（小球砸彈簧模型）2、如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊在水平面上撞向彈簧，當滑塊將彈簧壓縮了近時速度減小為零，然后彈簧又將滑塊向右推開.已知彈簧的勁度系數(shù)為k,滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)

34、為g,整個過程彈簧未超過彈性限度，則（）A.滑塊向左運動過程中，始終做減速運動B.滑塊向右運動過程中，始終做加速運動C.滑塊與彈簧接觸過程中最大加速度為：了二蟹D.滑塊向右運動過程中，當彈簧形變量k時，物體的速度最大%+女%+'解析：滑塊向左運動過程中，以向右為正方向有：Ff+kx=ma,所以那附%+fa且最大加速度為冽.滑塊向右運動過程中，以向右為正方向有：kx-Ff=mta,所以X-始減速；當kx=Fi時a'=0,此時上且向右的速度最大，綜上所述可知AC、D正確.答案：ACDE 3-44A.下降時物體在AB段的速度越來越小B.下降時物體在AB段的速度先增大后減小C.反彈時物

35、體在BA段的速度越來越大,即一直向左做減速運動，卜一久m ，當kx<Fi時開A點物體開始與彈簧接19.如圖3-44所示，物體從某一高度自由落下，恰好落在直立于地面上的輕彈簧上，在觸，到B點時物體達到最低點，以后被彈回，物體不離開彈簧，那么下面說法正確的是D.反彈時物體在BA段的速度先增大后減小F1突然停止作用，而其他力仍保持不變，則此17.一個物體在幾個共點力的作用下而處于平衡狀態(tài)，若其中一個力時刻物體將改變運動狀態(tài)而可能做A.勻加速運動，加速度方向與F1相反B.勻加速運動，加速度方向與F1相同C.勻減速運動，加速度方向與F1相反D.勻減速運動，加速度方向與F1相同一質(zhì)量為m的物體，放在

36、粗糙水平面上，受水平推力F的作用產(chǎn)生加速度a,物體所受摩擦力為f,當水平推力變?yōu)?F時:口A.物體的加速度小于 2aB,物體的加速度大于 2a速度先變大后變小 速度先變小后變大 速度先變大后變小 速度先變小后變大E3-C.物體的加速度等于2aD,物體所受的摩擦力變?yōu)?f一個豎直狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧，其下端B連接一個小球，彈簧與小球一起在自由下落過程中，彈簧處于原長狀態(tài)如圖從某時刻開始，彈簧上端被抓住不動，則小球在繼續(xù)向下運動直至彈簧拉伸到最長的過程中，小球所受的合力和速度的變化情況是A.合力先變大后變小，B.合力先變大后變小，C.合力先變小后變大，D.合力先變小后變大，例1如圖3-15所示，自由落下

37、的小球，從接觸豎直放置的彈簧開始到彈簧的壓縮量最大的過程中，小球的速度及所受合外力的變化情況是A.合力變小，速度變小B.合力變小，速度變大C.合力先變小，后變大；速度先變大，后變小D.合力先變大，后變小；速度先變小，后變大三個完全相同物塊1、2、3放在水平桌面上，它們與桌面間的動摩擦數(shù)都相同.現(xiàn)用大小相同的外力F沿圖示方向分別作用在1和2上，用工F的外力沿水平方2向作用在3上，使三者做加速運動.令加、a?、包分別代表物塊1、2、3的加速度，則（A. a i=a2=a3B. ai=a2,a2>a3C. ai>a2,a2< a3D. ai>a2 ,a2> a3分析小球

38、剛與彈簧接觸彈簧尚未形變時，合外力等于重力mg,隨著彈簧的壓縮，彈力逐漸增大，合力（mg-kx）逐漸變小但合力方向仍向下、加速度方向也向下，速度增大.當彈力增大到等于重力時，合力（mg-kx）等于零，此時速度最大.小球由于慣性繼續(xù)往下運動，彈簧的形變量x繼續(xù)增大，彈力超過重力，合力向上，且合力大小逐漸變大，加速度方向向上，速度逐漸減小.至某一時刻速度為零，彈簧壓縮到最短.以后小球要改變方向向上運動.答C.3.一物體受幾個力的作用而處于靜止狀態(tài)，若保持其他力恒定而將其中一個力F1逐漸減小到零（保持方向不變），然后又將F1逐漸恢復到原狀.在這個過程中，物體的A.加速度增大，速度增大B.加速度減小，

39、速度增大C.加速度先增大后減小，速度增大D.加速度和速度都是先增大后減小5.質(zhì)量為m的質(zhì)點，受到位于同一平面上的n個力（Fi,F2,F3,，F(xiàn)n）的作用而處于平衡狀態(tài).撤去其中一個力Fi,其余力保持不變，則下列說法中正確的是A.質(zhì)點一定在Fi的反方向上做勻加速直線運動B.質(zhì)點一定做變加速直線運動C.質(zhì)點加速度的大小一定為Fi/mD,質(zhì)點可能做曲線運動，而且在任何相等的時間內(nèi)速度的變化一定相同3.下列說法中正確的是A.物體所受合外力為零時，物體的速度必為零.B.物體所受合外力越大，則加速度越大，速度也越大.C.物體的速度方向一定與物體受到的合外力的方向一致.D.物體的加速度方向一定與物體所受到的

40、合外力方向相同.8.豎直向上射出的子彈，到達最高點后又豎直落下，如果子彈所受的空氣阻力與子彈的速率大小成正比，則A.子彈剛射出時的加速度值最大.8 .子彈在最高點時的加速度值最大.C.子彈落地時的加速度值最小.D.子彈在最高點時的加速度值最小.9 .一物體受一對平衡力作用而靜止.若其中向東的力先逐漸減小至0,后又逐漸恢復到原來的值.則該物體A.動量方向向東，動量大小不斷增大，增至最大時方向仍不變.B.動量方向向西，動量大小不斷增大，增至最大時方向仍不變.C.動量方向向東，動量大小先逐漸增大，后逐漸減小到0.D.動量方向向西，動量大小先不斷增大，后逐漸減小到0.6.雨滴在下降過程中，由于水汽的凝

41、聚，雨滴質(zhì)量將逐漸增大，同時由于速度逐漸增大，空氣阻力也將越來越大，最后雨滴將以某一收尾速度勻速下降，在此過程中雨滴所受到的重力逐漸增大，重力產(chǎn)生的加速度也逐漸增大由于雨滴質(zhì)量逐漸增大，下落的加速度逐漸減小由于空氣阻力增大，雨滴下落的加速度逐漸減小雨滴所受到的重力逐漸增大，但重力產(chǎn)生的加速度不變A.B.C.D.7 .勻速上升的升降機頂部懸有一輕質(zhì)彈簧，彈簧下端掛有一小球，若升降機突然停止，在地面上的觀察者看來，小球在繼續(xù)上升的過程中（）A.速度逐漸減小8 .速度先增大后減小C.加速度逐漸增大D.加速度逐漸減小3.如圖所示，一彈簧一端系在墻上。點，自由伸長到B點，今將一小物體m壓著彈簧，將彈簧壓

42、到A點,然后釋放，小物體運動到C點靜止，物體與水平地面的動摩擦因數(shù)恒定，試判斷下列說法正確的是ABCB到C加速度不變A.物體從A到B速度越來越大，從B點到C速度越來越小B.物體從A到B速度越來越小，從B到C加速度不變C.物體從A到B先加速后減速，從D.物體在B點受合外力為零2.如圖3-3-8所示，質(zhì)量相同的木塊A,B用輕彈簧連接后置于光滑的水平面上，開始彈簧處于自然狀態(tài)，現(xiàn)用水平恒力F拉木塊A,則彈簧第一次被拉至最長的過程中（）A. A,B速度相同時，加速度aA=aBB. A,B速度相同時，加速度aA<aBC. A,B加速度相同時，速度Va<VbD. A,B加速度相同時，速度VaA

43、VbTIH77777777777777777777712.質(zhì)量相同的木塊MN用輕彈簧連接并置于光滑的水平面上,開始彈簧處于自然長狀態(tài)，現(xiàn)用水平恒力F推木塊M使木塊MN從靜止開始運動，如圖37所示，則彈簧-第一次被壓縮到最短過程中（）速度相同時，加該裝置是在矩2.0kg的滑塊，滑A.MN速度相同時，加速度"M<aNB.MN速度aM=aNC . M N加速度相同時，速度uMkuND.MN加速度相同時，速度uM=uN18.（8分）用如圖3-11所示的裝置可以測量汽車在水平路面上做勻加速直線運動的加速度.形箱子的前、后壁上各安裝一個壓力傳感器，用兩根相同的輕彈簧夾著一個質(zhì)量為塊可無摩擦

44、滑動，兩彈簧的另一端分別壓在傳感器A、B上，其壓力的大小可直接從傳感器的液晶顯示屏上讀出，現(xiàn)將裝置沿運動方向固定在汽車上，傳感器B在前，彳感器A在后，汽車靜止時傳感器AB的示數(shù)均為10N.（取g=10m/s2）（1）若傳感器A的示數(shù)為14ZB的示數(shù)為6.ON,求此時汽車的加速度大小和方向；（2）當汽車以怎樣的加速度運動時，傳感器A的示數(shù)為零.1、如圖1所示，一升降機在箱底裝有若干個彈簧，設某次升降機在豎直井中正向上運動，吊索突然斷裂，忽略摩擦力，則升降機在從彈簧下端觸地后直到最低點的一段運動過程中，則A、升降機的速度不斷減小B、升降機的加速度不斷變大G先是彈力做的負功小于重力做的正功，然后是彈

45、力做的負功大于重力做的正功D到最低點時，升降機加速度的值一定大于重力加速度的值專題六超重與失重一、視（示）重與實重：視（示）重：是指人由彈簧秤等量具上所看到的讀數(shù)（量具上顯示的讀數(shù)）實重：物體實際的重力（在同一地方是不變的）二、超重與失重（一）超重：1、定義：視重大于實重的現(xiàn)象稱為超重現(xiàn)象。2、現(xiàn)象：物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受的重力3、條件：（原因）：物體具有向上的加速度（加速向上或減速向下），與速度方向無關(guān)4、規(guī)律：向上為正方向Fmg=ma得F=mg+ma（超m3（二）失重1、定義：視重小于實重的現(xiàn)象稱為失重現(xiàn)象。2、現(xiàn)象：物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖?/p>

46、體所受的重力3、條件：（原因）：物體具有向下的加速度（加速向上或減速向下），與速度方向無關(guān)4、規(guī)律：向下為正方向mg-F=ma得F=mg-ma（失m35、完全失重：視重等于零的現(xiàn)象物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┑扔诹愕臓顟B(tài)，即，稱為完全失重向下的加速度a=g時，（三）對超重和失重現(xiàn)象的理解.1、物體處于超重或失重狀態(tài)時，物體所受的重力始終不變，只是物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Πl(fā)生了變化，看起來物重好像有所增大或減小.2、發(fā)生超重或失重的現(xiàn)象與物體的速度方向無關(guān)，只取決于物體加速度的方向3、不僅加速度向上是超重，且當物體具有向上加速度的分量時，也是超重現(xiàn)象不僅加速度向下是失重，且當

47、物體具有向下加速度的分量時，也是失重現(xiàn)象4、在完全失重狀態(tài)下，平常由重力產(chǎn)生的一切物理現(xiàn)象都會完全消失，比如物體對桌面無壓力，單擺停止擺動，浸在水中的物體不受浮力等.靠重力才能使用的儀器，也不能再使用，如天平、液體氣壓計等.6.一個人站在地面上，用輕繩通過一個無摩擦的定滑輪提拉一個重物（重物質(zhì)量小于人的質(zhì)量），重物在下列哪幾種運動狀態(tài)可使人對地面壓力小于人的重力（加速度均小于g）A.重物加速上升B.重物加速下降C.重物減速上升D.重物減速下降7.在升降機中用彈簧秤稱一物體的重力，由彈簧秤示數(shù)的變化可以判定系統(tǒng)的運動狀態(tài)，下面說法正確的是A.示數(shù)偏大，則升降機可能是向上作加速運動B.示數(shù)偏小，則

48、升降機一定是向下作加速運動C.示數(shù)準確，則升降機一定是作勻速直線運動D.示數(shù)時大時小，則升降機一定是作上下往復運動7 .升降機中站著一個人，在升降機減速上升過程中，以下說法正確的是A.人對地板壓力將增大.8 .地板對人的支持力將減小.C.人所受的重力將會減小.D.人所受的重力保持不變.2.如圖所示，靜止的水槽中，彈簧上端連接一個密度小于水的球，下端固定在水槽底上。若水槽在空中自由下落則彈簧的長度變化將是（）A.增大B.減小C.不變D.恢復到自然長度6、如圖所示，有一質(zhì)量為M的斜面a放在一水平放置的秤上（稱bA未完整地畫出），斜面a上有一質(zhì)量為m的木塊b,斜面a和水平地面上的秤均靜止不動，但發(fā)現(xiàn)

49、秤上示數(shù)小于總重（M+mg（該秤沒有問題），則由此可知木塊b的運動情況可能是A、木塊b正在勻速下滑B、木塊b正在沿斜面勻加速下滑C、木塊b正在沿斜面勻減速下滑D、木塊b正在沿斜面勻減速上滑一水桶側(cè)壁上不同高度開有2個小孔，把桶裝滿水，水從孔中流出。現(xiàn)對桶進行如下操作，試分析從孔中流出的水流會發(fā)生怎樣的變化？（1）將桶加速上提一段距離，接著再減速上提一段距離；（2）讓桶從一定高度處加速（加速度小于g）下降，接著再減速下降；3）讓桶從一定高度處自由下落。2如圖1所示，在臺秤的托盤上放一個支架，支架上掛著一個電磁鐵A，電磁鐵的正下方有一鐵塊B,電磁鐵不通電時臺秤示數(shù)為G0o當接通電磁鐵的電路，鐵塊剛

50、被吸起的過程中，臺秤的示數(shù)為G。則有（）AG=G0BG>G0CG<G0D無法確定例1如下圖所示，滑輪的質(zhì)量不計，如果m=m+m,這時杠桿恰女?平衡，若把m從右邊移到左邊的m1上，杠桿將（）A.順時針轉(zhuǎn)動。B.逆時針轉(zhuǎn)動。C.仍然保持平衡D.無法判斷例2如下圖所示，臺稱上裝有盛水的杯，杯底用輕線系一木質(zhì)小球，若輕線斷裂，不計小球上升過程中水的阻力，臺稱讀數(shù)（）A.增大B.減小C.不變。例3如下圖所示，臺稱上放一個裝有水的杯子，通過固定在臺稱上的支架用細線懸掛一個小球，球全部浸在水中，平衡時臺稱的示數(shù)為某一數(shù)值，今剪斷懸線，在球下落但還沒有到達杯的過程中，若不計水的阻力臺稱示數(shù)將（）A

51、.增大B.減小C.不變。物理對桌面的壓力或物體對細繩的拉力小于物體的重力時，叫“失重”。此時，物體的加速度方向向下。如果大于物體的重力就叫“超重”，此時，物體的加速度方向向上，這一知識點，可用來巧解某些復雜的選擇題，以節(jié)省大量時間，達到事半功倍。因為現(xiàn)在考試中，題量大，選擇題每小題分值小，如花費大量時間勢必影響做好整套試卷?，F(xiàn)舉幾例說明如何運用這一方法。例1如下圖所示，滑輪的質(zhì)量不計，如果m=m+m,這時杠桿恰好平衡，若把m2從右邊移到左邊的m1上，杠桿將（）A.順時針轉(zhuǎn)動。B.逆時針轉(zhuǎn)動。C.仍然保持平衡D.無法判斷分析把右端懸線以下看成一個系統(tǒng)，若把m從右邊移到左邊的m上，系統(tǒng)的重心向下作

52、加速運動，系統(tǒng)失重，杠桿逆時針轉(zhuǎn)動，故選B。例2如下圖所示，臺稱上裝有盛水的杯，杯底用輕線系一木質(zhì)小球，若輕線斷裂，不計小球上升過程中水的阻力，臺稱讀數(shù)（）A.增大B.減小C.不變。分析將木球以及被木球排開的那部分“水球”作為一個整體，木球加速上開，“水球”加速下降，但m水球>m木球，故兩者合起來，共同重心加速下降，系統(tǒng)失重，臺稱讀數(shù)減小，故選B。例3如下圖所示，臺稱上放一個裝有水的杯子，通過固定在臺稱上的支架用細線懸掛一個小球，球全部浸在水中，平衡時臺稱的示數(shù)為某一數(shù)值，今剪斷懸線，在球下落但還沒有到達杯的過程中，若不計水的阻力臺稱示數(shù)將()A.增大B.減小C.不變。分析與上例一樣，將

53、鐵球和被鐵球排開“水球”作為系統(tǒng)，鐵球加速下降，同時水球加速上升，但鐵球質(zhì)量大于水球質(zhì)量，故系統(tǒng)重心加速下降，系統(tǒng)失重,讀數(shù)減小，選Bo例4如下圖所示，A為電磁鐵，C為膠木稱盤，A和C(包括支架)的總質(zhì)量為MB為鐵片，質(zhì)量為解整個裝置用輕繩懸于。點，當電磁鐵通電，鐵片被吸引上升的過程中，輕繩上的拉力F的大小為()A.F=mgB.mg<F<(M+m)gC.F=(M+m)gD.F>(M+m)g.分析取A、B、C作為研究系統(tǒng)，因B加速上升，故系統(tǒng)的重心也加速上升，系統(tǒng)超重，拉力變大，故選D例5彈簧稱下用細線系兩個質(zhì)量都為m的小球，現(xiàn)讓兩小球在同一水平面平內(nèi)做勻速圓周運動，兩球始終在

54、過圓心的直徑的兩端，此時彈簧稱讀數(shù)為()A.大于2mgB.小于2mgC.等于2mgD.無法判斷。分析將彈簧下端兩球看做一個系統(tǒng)，系統(tǒng)不做勻速圓周運動處于靜止時，彈簧稱讀數(shù)為2mg.現(xiàn)兩球作勻速圓周運動，系統(tǒng)的重心仍然靜止，且在懸線的延長線上，系統(tǒng)既無失重也無超重，彈簧稱讀數(shù)仍為2mg故選Co【例1】豎直升降的電梯內(nèi)的天花板上懸掛著一根彈簧秤，如圖241所示，彈簧秤的秤鉤上懸掛一個質(zhì)量m=4kg的物體，試分析下列情況下電梯的運動情況(g取10m/s2)：圉24-1(1)當彈簧秤的示數(shù)Ti=40N,且保持不變.(2)當彈簧秤的示數(shù)T2=32N,且保持不變.(3)當彈簧秤的示數(shù)T3=44N,且保持不變.解析：選取物體為研究對象，它受到重力mg和豎直向上的拉力T的作用.規(guī)定豎直向上方向為正