2011高考物理一輪復(fù)習(xí) 典例精析課件：第三章 牛頓運(yùn)動定律課件

1、第三章第三章牛頓運(yùn)動定律牛頓運(yùn)動定律第第1節(jié)節(jié)牛頓第一定律牛頓第一定律 牛頓第三定律牛頓第三定律例例1.1.關(guān)于牛頓第一定律的下列說法中，正確的是關(guān)于牛頓第一定律的下列說法中，正確的是( )( )A. A. 牛頓第一定律是實(shí)驗(yàn)定律牛頓第一定律是實(shí)驗(yàn)定律B. B. 牛頓第一定律說明力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因牛頓第一定律說明力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因C. C. 慣性定律與慣性的實(shí)質(zhì)是相同的慣性定律與慣性的實(shí)質(zhì)是相同的D. D. 物體的運(yùn)動需要力來維持物體的運(yùn)動需要力來維持【點(diǎn)撥】正確理解牛頓第一定律是解答此題的關(guān)鍵【點(diǎn)撥】正確理解牛頓第一定律是解答此題的關(guān)鍵. .【解析】牛頓第一定律是物體在理想條

2、件下的運(yùn)動規(guī)【解析】牛頓第一定律是物體在理想條件下的運(yùn)動規(guī)律，反映的是物體在不受力的情況下所遵循的運(yùn)動規(guī)律，反映的是物體在不受力的情況下所遵循的運(yùn)動規(guī)律，而自然界中不受力的物體是不存在的，故律，而自然界中不受力的物體是不存在的，故A A錯錯誤慣性是物體保持原有運(yùn)動狀態(tài)不變的一種性質(zhì)，誤慣性是物體保持原有運(yùn)動狀態(tài)不變的一種性質(zhì)，慣性定律慣性定律( (即牛頓第一定律即牛頓第一定律) )則反映物體在一定條件下則反映物體在一定條件下的運(yùn)動規(guī)律，顯然的運(yùn)動規(guī)律，顯然C C錯誤由牛頓第一定律可知，物錯誤由牛頓第一定律可知，物體的運(yùn)動不需要力來維持，但要改變物體的運(yùn)動狀態(tài)體的運(yùn)動不需要力來維持，但要改變物體

3、的運(yùn)動狀態(tài)則必須有力的作用則必須有力的作用. .故故D D錯誤，錯誤，B B正確正確. .【答案【答案】B B1.1.下列關(guān)于慣性的說法中正確的是下列關(guān)于慣性的說法中正確的是 （ ）. . 物體只有靜止或做勻速直線運(yùn)動時(shí)才有慣性物體只有靜止或做勻速直線運(yùn)動時(shí)才有慣性. . 物體只有受外力作用時(shí)才有慣性物體只有受外力作用時(shí)才有慣性. . 物體的運(yùn)動速度大時(shí)慣性大物體的運(yùn)動速度大時(shí)慣性大. . 物體在任何情況下都有慣性物體在任何情況下都有慣性【解析】慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣【解析】慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性，且與物體的運(yùn)動狀態(tài)及受力情況無關(guān)，故只有性，且與物體的運(yùn)動狀態(tài)

4、及受力情況無關(guān)，故只有正確正確. .【答案【答案】D D 例例2.2.甲乙兩隊(duì)拔河比賽，甲隊(duì)勝，若不計(jì)繩子的質(zhì)量，下甲乙兩隊(duì)拔河比賽，甲隊(duì)勝，若不計(jì)繩子的質(zhì)量，下列說法正確的是列說法正確的是 ( )( )A. A. 因甲隊(duì)勝而乙隊(duì)負(fù)，所以甲隊(duì)拉繩子的力大于乙隊(duì)拉繩因甲隊(duì)勝而乙隊(duì)負(fù)，所以甲隊(duì)拉繩子的力大于乙隊(duì)拉繩子的力子的力B. B. 只有在兩隊(duì)相持不動時(shí)，兩隊(duì)拉力才大小相等只有在兩隊(duì)相持不動時(shí)，兩隊(duì)拉力才大小相等C.C.只有在甲隊(duì)拉動乙隊(duì)時(shí)，甲隊(duì)拉力才大于乙隊(duì)只有在甲隊(duì)拉動乙隊(duì)時(shí)，甲隊(duì)拉力才大于乙隊(duì)D. D. 甲隊(duì)獲勝的原因是甲隊(duì)受到地面的最大靜摩擦力大于乙甲隊(duì)獲勝的原因是甲隊(duì)受到地面的最大靜

5、摩擦力大于乙隊(duì)受到地面的最大靜摩擦力隊(duì)受到地面的最大靜摩擦力【點(diǎn)撥】【點(diǎn)撥】(1)(1)甲和繩子、乙和繩子間的力均為作用力和反作甲和繩子、乙和繩子間的力均為作用力和反作用力用力. .(2)(2)繩子的質(zhì)量不計(jì)繩子的質(zhì)量不計(jì), ,其張力處處相等其張力處處相等. .解析：由于繩的質(zhì)量不計(jì)，甲拉繩與乙拉繩的力大小相等，解析：由于繩的質(zhì)量不計(jì)，甲拉繩與乙拉繩的力大小相等，這種關(guān)系與它們的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，任何情況下都相等，故這種關(guān)系與它們的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，任何情況下都相等，故ABCABC均錯誤；若取甲、乙兩隊(duì)和繩子所組成的系統(tǒng)為研究對均錯誤；若取甲、乙兩隊(duì)和繩子所組成的系統(tǒng)為研究對象，在水平方向受到地面對兩

6、隊(duì)的靜摩擦力，甲隊(duì)獲勝，象，在水平方向受到地面對兩隊(duì)的靜摩擦力，甲隊(duì)獲勝，則甲隊(duì)受地面的最大靜摩擦力大于乙隊(duì)受地面的最大靜摩則甲隊(duì)受地面的最大靜摩擦力大于乙隊(duì)受地面的最大靜摩擦力，而使乙隊(duì)被拉動故選項(xiàng)擦力，而使乙隊(duì)被拉動故選項(xiàng)D D正確正確答案答案:D:D2. 2. 物體靜止在斜面上，以下幾種分析中正確的是物體靜止在斜面上，以下幾種分析中正確的是 ( )( )A. A. 物體受到的靜摩擦力的反作用力是重力沿斜面的分力物體受到的靜摩擦力的反作用力是重力沿斜面的分力B. B. 物體所受重力沿垂直于斜面的分力就是物體對斜面的壓力物體所受重力沿垂直于斜面的分力就是物體對斜面的壓力C. C. 物體所受重

7、力的反作用力就是斜面對它的靜摩擦力和支持物體所受重力的反作用力就是斜面對它的靜摩擦力和支持力這兩個力的合力力這兩個力的合力D. D. 物體受到的支持力的反作用力，就是物體對斜面的壓力物體受到的支持力的反作用力，就是物體對斜面的壓力【解析】物體受到的靜摩擦力的反作用力是物體對斜面的靜摩【解析】物體受到的靜摩擦力的反作用力是物體對斜面的靜摩擦力，故擦力，故A A錯誤物體對斜面的壓力在數(shù)值上等于物體所受重錯誤物體對斜面的壓力在數(shù)值上等于物體所受重力沿垂直于斜面的分力，故力沿垂直于斜面的分力，故B B錯誤物體所受的重力的反作用錯誤物體所受的重力的反作用力是物體對地球的吸引力，故力是物體對地球的吸引力，

8、故C C錯誤故正確選項(xiàng)為錯誤故正確選項(xiàng)為D.D.【答案【答案】D D例例. .關(guān)于力和運(yùn)動的關(guān)系，下列說法中正確的是關(guān)于力和運(yùn)動的關(guān)系，下列說法中正確的是 ( )( )A. A. 物體的速度不斷增大，表示物體必受力的作用物體的速度不斷增大，表示物體必受力的作用B. B. 物體的位移不斷增大，表示物體必受力的作用物體的位移不斷增大，表示物體必受力的作用C. C. 物體朝什么方向運(yùn)動，則這個方向上物體必受力的作用物體朝什么方向運(yùn)動，則這個方向上物體必受力的作用D. D. 物體的速度大小不變，則其所受的合力必為零物體的速度大小不變，則其所受的合力必為零【錯解【錯解】C C【剖析】該題錯解的主要原因是

9、對基本概念理解不深刻，且【剖析】該題錯解的主要原因是對基本概念理解不深刻，且受日常錯誤觀念影響，誤認(rèn)為只有有力作用在物體上時(shí)物體受日常錯誤觀念影響，誤認(rèn)為只有有力作用在物體上時(shí)物體才會運(yùn)動，撤去外力物體就要停下來才會運(yùn)動，撤去外力物體就要停下來. .實(shí)際上力是改變物體實(shí)際上力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，不是維持物體運(yùn)動的原因，運(yùn)動狀態(tài)的改運(yùn)動狀態(tài)的原因，不是維持物體運(yùn)動的原因，運(yùn)動狀態(tài)的改變即速度的改變變即速度的改變. .而速度的改變包括大小和方向兩個方面，而速度的改變包括大小和方向兩個方面，速度的大小不變而方向改變，也是運(yùn)動狀態(tài)改變了，說明一速度的大小不變而方向改變，也是運(yùn)動狀態(tài)改變了，說明一

10、定有外力作用定有外力作用. .【正解【正解】A A第第2節(jié)節(jié) 牛頓第二定律牛頓第二定律例例1.1.如圖所示，小車內(nèi)固定著三角硬桿，桿的如圖所示，小車內(nèi)固定著三角硬桿，桿的端點(diǎn)固定著一個質(zhì)量為端點(diǎn)固定著一個質(zhì)量為m m的小球當(dāng)小車水平向的小球當(dāng)小車水平向右的加速度逐漸增大時(shí)，桿對小球的作用力的右的加速度逐漸增大時(shí)，桿對小球的作用力的變化變化( (用用F F1 1至至F F4 4變化表示變化表示) )可能是下圖中的可能是下圖中的(o o(o o沿桿方向沿桿方向) ( ) ( )【點(diǎn)撥】根據(jù)牛頓第二定律的瞬時(shí)性和獨(dú)立性分析球受桿【點(diǎn)撥】根據(jù)牛頓第二定律的瞬時(shí)性和獨(dú)立性分析球受桿作用力的兩個分力作用力

11、的兩個分力. .【解析】對小球進(jìn)行受力分析，小球受重力和桿對小球的【解析】對小球進(jìn)行受力分析，小球受重力和桿對小球的彈力，彈力在豎直方向的分力和重力平衡，小球在水平方彈力，彈力在豎直方向的分力和重力平衡，小球在水平方向的分力提供加速度，故向的分力提供加速度，故C C正確正確. .【答案【答案】C C1. 1. 如圖所示，自由下落的小球下落一如圖所示，自由下落的小球下落一段時(shí)間后，與彈簧接觸，從它接觸彈簧段時(shí)間后，與彈簧接觸，從它接觸彈簧開始，到彈簧壓縮到最短的過程中，小開始，到彈簧壓縮到最短的過程中，小球的速度、加速度的變化情況如何？球的速度、加速度的變化情況如何？【解析】小球接觸彈簧后受兩個

12、力，向下的重力【解析】小球接觸彈簧后受兩個力，向下的重力mgmg和向上的彈和向上的彈力力kxkx. .如圖（如圖（a a）所示，剛開始時(shí)）所示，剛開始時(shí)kxkxmgmgmg，合力向上，由于加速度的方向和速度方向相反，合力向上，由于加速度的方向和速度方向相反，小球做加速度增大的減速運(yùn)動，因此速度減小到零彈簧被壓縮小球做加速度增大的減速運(yùn)動，因此速度減小到零彈簧被壓縮到最短，如圖（到最短，如圖（c c）所示）所示. .例例2.2.如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為m m的小球被水平繩的小球被水平繩AOAO和與豎直方向成和與豎直方向成角的輕彈簧系著處于角的輕彈簧系著處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用火將繩靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)

13、用火將繩AOAO燒斷，在繩燒斷，在繩AOAO燒燒斷的瞬間，下列說法正確的是斷的瞬間，下列說法正確的是 ( )( )A. A. 彈簧的拉力彈簧的拉力F=mg/cosF=mg/cos B. B. 彈簧的拉力彈簧的拉力F=mgsinF=mgsin C. C. 小球的加速度為零小球的加速度為零D. D. 小球的加速度小球的加速度a=gsina=gsin 【點(diǎn)撥【點(diǎn)撥】分清模型分析變化前后的受力情況列方程求解【解析】燒斷【解析】燒斷OAOA之前，小球受三個力，之前，小球受三個力，如圖所示如圖所示. .燒斷細(xì)繩的瞬間，繩子的燒斷細(xì)繩的瞬間，繩子的張力沒有了，但由于輕彈簧的形變的張力沒有了，但由于輕彈簧的形

14、變的恢復(fù)需要時(shí)間，故彈簧的彈力不變，恢復(fù)需要時(shí)間，故彈簧的彈力不變，故故A A正確，正確，B B錯誤錯誤. .燒斷后小球所受的燒斷后小球所受的合外力為合外力為F F合合=mgtan=mgtan , ,故加速度故加速度a=gtana=gtan . .故故C C、D D均錯誤均錯誤. .【答案【答案】A A2. 2. 如圖所示，物體如圖所示，物體A A、B B用輕彈簧相連，用輕彈簧相連，m mB B=2m=2mA A， A A、B B與與地面間的動摩擦因數(shù)相同均為地面間的動摩擦因數(shù)相同均為，在力，在力F F作用下，物體系作用下，物體系統(tǒng)做勻速運(yùn)動，在力統(tǒng)做勻速運(yùn)動，在力F F撤去的瞬間，撤去的瞬間

15、，A A的加速度為，的加速度為，B B的加的加速度為速度為( (以原來的方向?yàn)檎较蛞栽瓉淼姆较驗(yàn)檎较? )【解析】撤去力【解析】撤去力F F前對前對A A有有F FT T-m-mA Ag g=0,=0,撤去力撤去力F F后對后對B B有有F FT T+m+mB Bg=mg=mB Ba a，解得，解得a=3/2ga=3/2g，方向向左；撤去力，方向向左；撤去力F F前前后后A A的受力未變，加速度仍為的受力未變，加速度仍為0.0.【答案【答案】0 -3/2g0 -3/2g例例3.(20093.(2009江蘇江蘇) )航模興趣小組設(shè)計(jì)出一架遙控飛行器，其航模興趣小組設(shè)計(jì)出一架遙控飛行器，其質(zhì)量

16、質(zhì)量m=2 kgm=2 kg，動力系統(tǒng)提供的恒定升力，動力系統(tǒng)提供的恒定升力F=28 N.F=28 N.試飛時(shí)飛行試飛時(shí)飛行器從地面由靜止開始豎直上升器從地面由靜止開始豎直上升. .設(shè)飛行器飛行時(shí)所受的阻力設(shè)飛行器飛行時(shí)所受的阻力大小不變，大小不變，g g取取10 m/s10 m/s2 2. .求：求：(1)(1)第一次試飛，飛行器飛行第一次試飛，飛行器飛行t t1 1=8 s =8 s 時(shí)到達(dá)高度時(shí)到達(dá)高度H=64 m.H=64 m.求求飛行器所受阻力飛行器所受阻力f f的大小的大小. .(2)(2)第二次試飛，飛行器飛行第二次試飛，飛行器飛行t t2 2=6 s =6 s 時(shí)遙控器出現(xiàn)故障

17、，飛時(shí)遙控器出現(xiàn)故障，飛行器立即失去升力行器立即失去升力, ,求飛行器能達(dá)到的最大高度求飛行器能達(dá)到的最大高度h.h.(3)(3)為了使飛行器不致墜落到地面，求飛行器從開始下落到為了使飛行器不致墜落到地面，求飛行器從開始下落到恢復(fù)升力的最長時(shí)間恢復(fù)升力的最長時(shí)間t t3 3 . .【點(diǎn)撥【點(diǎn)撥】確定a的大小和方向依據(jù)牛頓第二定律列方程解方程組求解未知量【解析】（【解析】（1 1）第一次飛行中，設(shè)加速度為）第一次飛行中，設(shè)加速度為a a1 1，勻加速運(yùn)動勻加速運(yùn)動H=1/2aH=1/2a1 1t t2 21 1，由牛頓第二定律由牛頓第二定律F-mg-FF-mg-Ff f=ma=ma1 1，解得解

18、得F Ff f=4 N.=4 N.（2 2）第二次飛行中，設(shè)失去升力時(shí)的速度為）第二次飛行中，設(shè)失去升力時(shí)的速度為v v1 1，上升的高度為，上升的高度為x x1 1，勻加速運(yùn)動，勻加速運(yùn)動s s1 1=1/2a=1/2a1 1t t2 22 2，設(shè)失去升力后的加速度為設(shè)失去升力后的加速度為a a2 2，上升的高度為，上升的高度為s s2 2，由牛頓第二定律由牛頓第二定律mg+Fmg+Ff f=ma=ma2 2，v v1 1=a=a1 1t t2 2，x x2 2=v=v2 21 1/2a/2a2 2由以上各式可解得由以上各式可解得h=xh=x1 1+s+s2 2=36 m+6 m=42 m.

19、=36 m+6 m=42 m.（3 3）設(shè)失去升力下降階段加速度為）設(shè)失去升力下降階段加速度為a a3 3，恢復(fù)，恢復(fù)升力后加速度為升力后加速度為a a4 4，恢復(fù)升力時(shí)速度為，恢復(fù)升力時(shí)速度為v v3 3，由，由牛頓第二定律牛頓第二定律mg-Fmg-Ff f=ma=ma3 3，F(xiàn)+FfF+Ff-mg=ma-mg=ma4 4，且，且v v2 23 3/2a/2a3 3+v+v2 23 3/2a/2a4 4=h=h，v v3 3=a=a3 3t t3 3，由以上各式可解得由以上各式可解得t t3 3=3(2)=3(2)1/21/2 s( s(或或2.1 s).2.1 s).3. 在某一旅游景區(qū)建

20、有一山坡滑草運(yùn)動項(xiàng)目在某一旅游景區(qū)建有一山坡滑草運(yùn)動項(xiàng)目.該山坡可該山坡可看成傾角看成傾角=30的斜面，一游客連同滑草裝置的總質(zhì)量的斜面，一游客連同滑草裝置的總質(zhì)量m=80 kg,他從靜止開始勻加速下滑，在時(shí)間他從靜止開始勻加速下滑，在時(shí)間t=5 s內(nèi)斜內(nèi)斜面滑下的位移面滑下的位移s=50 m.（不計(jì)空氣阻力，?。ú挥?jì)空氣阻力，取g=10 m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）問：結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）問：（1）游客連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力）游客連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力f為為多大？多大？（2）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)為多大？為多大？解析：

21、（解析：（1）由位移公式）由位移公式s=1/2at2沿斜面方向，由牛頓沿斜面方向，由牛頓第二定律得第二定律得mgsin -f=ma聯(lián)立并代入數(shù)值后得聯(lián)立并代入數(shù)值后得f=m(gsin -2s/t2)=80 N.（2）在垂直斜面方向上，）在垂直斜面方向上，N-mgcos =0，又又f=N，聯(lián)立并代入數(shù)值后得聯(lián)立并代入數(shù)值后得=fmgcos =0.12.例例. .如圖所示，木塊如圖所示，木塊A A、B B用一輕彈簧相連，豎直放在木用一輕彈簧相連，豎直放在木塊塊C C上，三者靜置于地面，它們的質(zhì)量之比是上，三者靜置于地面，它們的質(zhì)量之比是123123，設(shè)所有接觸面都光滑，當(dāng)沿水平方向迅速抽出木塊設(shè)所

22、有接觸面都光滑，當(dāng)沿水平方向迅速抽出木塊C C的的瞬時(shí)瞬時(shí)A A和和B B的加速度分別是的加速度分別是a aA A= = ，a aB B= = . .【錯解】抽出【錯解】抽出C C的瞬間，的瞬間，ABAB的運(yùn)動情況相同加速度均為的運(yùn)動情況相同加速度均為g.g.【剖析】由于所有接觸面均光滑，因此迅速抽出【剖析】由于所有接觸面均光滑，因此迅速抽出C C時(shí)，時(shí)，A A、B B在水平面上均無加速度也無運(yùn)動在水平面上均無加速度也無運(yùn)動. .設(shè)設(shè)A A的質(zhì)量為的質(zhì)量為m,m,則由于抽出則由于抽出C C的操作是瞬時(shí)的，因此彈簧還沒有來得及發(fā)生形變，其彈的操作是瞬時(shí)的，因此彈簧還沒有來得及發(fā)生形變，其彈力大小

23、為力大小為mgmg，根據(jù)牛頓第二定律的瞬時(shí)效應(yīng)，對，根據(jù)牛頓第二定律的瞬時(shí)效應(yīng)，對A A、B B兩物體兩物體分別分析分別分析. .對對A A有有F-mg=maF-mg=maA A，可得，可得a aA A=0.=0.對對B B有有F+2mg=2maF+2mg=2maB B，可得，可得a aB B=3g/2.=3g/2.【答案【答案】0 3g/20 3g/2第第3節(jié)節(jié)牛頓運(yùn)動定律的綜合應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律的綜合應(yīng)用 例例1. (191. (19分分) )一質(zhì)量為一質(zhì)量為m=40 kgm=40 kg的小孩在電梯內(nèi)的體重的小孩在電梯內(nèi)的體重計(jì)上，電梯從計(jì)上，電梯從t=0t=0時(shí)刻由靜止開始上升，在時(shí)刻由靜

24、止開始上升，在06 s06 s內(nèi)體重內(nèi)體重計(jì)示數(shù)計(jì)示數(shù)F F的變化如圖所示的變化如圖所示. .試問：在這段時(shí)間內(nèi)電梯上升試問：在這段時(shí)間內(nèi)電梯上升的高度是多少？取重力加速度的高度是多少？取重力加速度g=10 m/sg=10 m/s2 2. .【點(diǎn)撥】正確理解超重和失重的含義，實(shí)際上是豎【點(diǎn)撥】正確理解超重和失重的含義，實(shí)際上是豎直方向利用牛頓第二定律解題直方向利用牛頓第二定律解題. .【解析】滿分展示【解析】滿分展示由圖可知，在由圖可知，在02 s02 s內(nèi)，體重計(jì)的示數(shù)大于內(nèi)，體重計(jì)的示數(shù)大于mgmg，故電梯應(yīng)做，故電梯應(yīng)做向上的加速運(yùn)動向上的加速運(yùn)動. .設(shè)在這段時(shí)間內(nèi)體重計(jì)作用于小孩的力

25、為設(shè)在這段時(shí)間內(nèi)體重計(jì)作用于小孩的力為F FN1N1，電梯及小孩的加速度為，電梯及小孩的加速度為a a1 1，根據(jù)牛頓第二定律得，根據(jù)牛頓第二定律得F FN1N1-mg-mgmama1 1 4 4分分在這段時(shí)間內(nèi)電梯上升的高度在這段時(shí)間內(nèi)電梯上升的高度h h1 11/2a1/2a1 1t t2 21 1 2 2分分在在25 s25 s內(nèi)，體重計(jì)的示數(shù)等于內(nèi)，體重計(jì)的示數(shù)等于mgmg，故電梯應(yīng)做勻速上升運(yùn)，故電梯應(yīng)做勻速上升運(yùn)動，速度為動，速度為t t1 1時(shí)刻的電梯的速度，即時(shí)刻的電梯的速度，即v v1 1a a1 1t t1 1, 2, 2分分在這段時(shí)間內(nèi)電梯上升的高度在這段時(shí)間內(nèi)電梯上升的

26、高度h h2 2v v1 1t t2 2 3 3分分在在56 s56 s內(nèi)，體重計(jì)的示數(shù)小于內(nèi)，體重計(jì)的示數(shù)小于mgmg，故電梯應(yīng)做減速上升運(yùn)，故電梯應(yīng)做減速上升運(yùn)動動. .設(shè)這段時(shí)間內(nèi)體重計(jì)作用于小孩的力為設(shè)這段時(shí)間內(nèi)體重計(jì)作用于小孩的力為F FN2N2，電梯及小孩，電梯及小孩的加速度為的加速度為a a2 2，由牛頓第二定律得，由牛頓第二定律得mg-Fmg-FN2N2mama2 2 4 4分分在這段時(shí)間內(nèi)電梯上升的高度在這段時(shí)間內(nèi)電梯上升的高度h h3 3v v1 1(t(t3 3-t-t2 2)-1/2a)-1/2a2 2(t(t3 3-t-t2 2) )2 2 1 1分分電梯上升的總高度

27、電梯上升的總高度h hh h1 1h h2 2+h+h3 3 1 1分分代入數(shù)據(jù)解得代入數(shù)據(jù)解得h h2 m+6 m+1 m=9 m. 22 m+6 m+1 m=9 m. 2分分1. 1. 某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在電梯的天花板上固定一根彈簧測力某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在電梯的天花板上固定一根彈簧測力計(jì)，使其測量掛鉤向下，并在鉤上懸掛一個重為計(jì)，使其測量掛鉤向下，并在鉤上懸掛一個重為10 N10 N的鉤碼，的鉤碼，彈簧測力計(jì)彈力隨時(shí)間變化的規(guī)律可通過一傳感器直接得出，彈簧測力計(jì)彈力隨時(shí)間變化的規(guī)律可通過一傳感器直接得出，如圖所示，則下列分析正確的是如圖所示，則下列分析正確的是 ( )( )A. A. 從時(shí)刻從

28、時(shí)刻t1t1到到t2t2，鉤碼處于失重狀態(tài)，鉤碼處于失重狀態(tài)B. B. 從時(shí)刻從時(shí)刻t3t3到到t4t4，鉤碼處于超重狀態(tài)，鉤碼處于超重狀態(tài)C. C. 電梯可能開始在電梯可能開始在1515樓，先加速向下，接著勻速向下，再樓，先加速向下，接著勻速向下，再減速向下，最后停在減速向下，最后停在1 1樓樓D. D. 電梯可能開始在電梯可能開始在1 1樓，先加速向上，接著勻速向上，再減樓，先加速向上，接著勻速向上，再減速向上，最后停在速向上，最后停在1515樓樓【解析】由圖象可知，在【解析】由圖象可知，在t t1 1tt2 2內(nèi)彈力內(nèi)彈力FGFGFG，處于超重，可能是在減速下降，故，處于超重，可能是在減

29、速下降，故A A、B B、C C正確正確.D.D錯誤錯誤. .【答案【答案】D D例例2.2.（2007.2007.江蘇高考）如圖所示，光滑水平面上放置質(zhì)江蘇高考）如圖所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為量分別為m m和和2m2m的四個木塊，其中兩個質(zhì)量為的四個木塊，其中兩個質(zhì)量為m m的木塊間的木塊間用一不可伸長的輕繩相連，木塊間的最大靜摩擦力是用一不可伸長的輕繩相連，木塊間的最大靜摩擦力是mgmg. .現(xiàn)用水平拉力現(xiàn)用水平拉力F F拉其中一個質(zhì)量為拉其中一個質(zhì)量為2m2m的木塊，使四的木塊，使四個木塊以同一加速度運(yùn)動個木塊以同一加速度運(yùn)動. .則輕繩對則輕繩對m m的最大拉力為的最大拉力為 (

30、 )( )A. 3mg/5 B. 3mg/4 C. 3mg/2 D. 3mgA. 3mg/5 B. 3mg/4 C. 3mg/2 D. 3mg【點(diǎn)撥】正確判斷出【點(diǎn)撥】正確判斷出ABAB間和間和CDCD間的摩擦力的大小關(guān)系是間的摩擦力的大小關(guān)系是解題的關(guān)鍵解題的關(guān)鍵. .【解析】經(jīng)過受力分析，【解析】經(jīng)過受力分析，A A、B B之間的靜摩擦力為之間的靜摩擦力為B B、C C、D D組成的系統(tǒng)提供加速度，加速度達(dá)到最大值臨界條件為組成的系統(tǒng)提供加速度，加速度達(dá)到最大值臨界條件為A A、B B間達(dá)到最大靜摩擦力，即間達(dá)到最大靜摩擦力，即a am m=mg/4m=g/4=mg/4m=g/4，而繩子拉

31、，而繩子拉力力T T給給C C、D D組成的系統(tǒng)提供加速度，因而拉力的最大值為組成的系統(tǒng)提供加速度，因而拉力的最大值為T Tm m=3ma=3mam m=3mg/4=3mg/4，故選，故選B.B.【答案【答案】B B2. 2. 如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為M M的平板的平板小車放在傾角為小車放在傾角為的光滑斜面的光滑斜面上上( (斜面固定斜面固定) )，一質(zhì)量為，一質(zhì)量為m m的人的人在車上沿平板向下運(yùn)動時(shí)，車在車上沿平板向下運(yùn)動時(shí)，車恰好靜止，求人的加速度恰好靜止，求人的加速度. .【解析】以人、車整體為研究對象，根據(jù)系統(tǒng)牛頓運(yùn)【解析】以人、車整體為研究對象，根據(jù)系統(tǒng)牛頓運(yùn)動定律求解動定

32、律求解. .由系統(tǒng)牛頓第二定律得由系統(tǒng)牛頓第二定律得(M+m)gsin(M+m)gsin =ma =ma，解得人的加速度為解得人的加速度為a=(M+m)gsin /a=(M+m)gsin /m. .例例3 3 如圖所示，細(xì)線的一端固定于傾角為如圖所示，細(xì)線的一端固定于傾角為4545的光滑楔形的光滑楔形滑塊滑塊A A的頂端的頂端P P處，細(xì)線的另一端拴一質(zhì)量為處，細(xì)線的另一端拴一質(zhì)量為m m的小球的小球. .當(dāng)滑當(dāng)滑塊至少以加速度塊至少以加速度a=a= 向左運(yùn)動時(shí)，小球?qū)瑝K的壓向左運(yùn)動時(shí)，小球?qū)瑝K的壓力等于零力等于零; ;當(dāng)滑塊以當(dāng)滑塊以a=2ga=2g的加速度向左運(yùn)動時(shí)，線中拉力的加速度向

33、左運(yùn)動時(shí)，線中拉力T=T= . .【點(diǎn)撥】解題的關(guān)鍵是找出小球?qū)瑝K的壓力等于零【點(diǎn)撥】解題的關(guān)鍵是找出小球?qū)瑝K的壓力等于零的臨界加速度的臨界加速度. .【解析】當(dāng)滑塊具有向左的加速度【解析】當(dāng)滑塊具有向左的加速度a a時(shí)，小球受重時(shí)，小球受重力力mgmg、繩的拉力、繩的拉力F FT T和斜面的支持力和斜面的支持力F FN N作用，如圖作用，如圖所示所示. .在水平方向有在水平方向有F FT Tcoscos 45 45-F-FN Ncos 45cos 45=ma=ma，在豎直方向有在豎直方向有F FT Tsinsin 45 45+F+FN Nsin 45sin 45-mg=0.-mg=0.由

34、上述兩式可得：由上述兩式可得：F FN N=m(g-a)/2sin =m(g-a)/2sin 4545,F,FT T=m(g+a)/2cos 45=m(g+a)/2cos 45. .由以上兩式可看出，當(dāng)加速度由以上兩式可看出，當(dāng)加速度a a增大時(shí)，球受支持增大時(shí)，球受支持力力F FN N減小，繩拉力減小，繩拉力F FT T增加增加. .當(dāng)當(dāng)a=ga=g時(shí)，時(shí)，F(xiàn) FN N=0=0，此時(shí)小，此時(shí)小球雖與斜面有接觸但無壓力，處于臨界狀態(tài)球雖與斜面有接觸但無壓力，處于臨界狀態(tài). .這時(shí)這時(shí)繩的拉力繩的拉力F FT T=mg/cos=mg/cos 45 45=(2)=(2)1/21/2mg.mg.當(dāng)滑

35、塊加速度當(dāng)滑塊加速度agag時(shí)，則小球?qū)r(shí)，則小球?qū)ⅰ帮h飄”離斜面，只離斜面，只受兩力作用，如圖所示，受兩力作用，如圖所示，此時(shí)細(xì)線與水平方向間的夾角此時(shí)細(xì)線與水平方向間的夾角4545. .由牛頓第由牛頓第二定律得：二定律得：F FT Tcoscos =ma =ma，F(xiàn) FT Tsinsin =mg =mg，解得，解得F FT T=m(a=m(a2 2+g+g2 2) )1/21/2=(5)=(5)1/21/2mg.mg.【答案【答案】g (5)g (5)1/21/2mgmg3. 3. 如圖所示，在光滑水平面上放著緊靠在一起的、兩如圖所示，在光滑水平面上放著緊靠在一起的、兩物體，的質(zhì)量是的物體

36、，的質(zhì)量是的2 2倍，受到向右的恒力倍，受到向右的恒力B B=2 N=2 N，受到的水平力受到的水平力A=(9-2t) NA=(9-2t) N，(t(t的單位是的單位是s).s).從從t t0 0開始開始計(jì)時(shí)，則下列說法錯誤的是計(jì)時(shí)，則下列說法錯誤的是 ( )( )A. AA. A物體在物體在3 s3 s末時(shí)刻的加速度是初始時(shí)刻的末時(shí)刻的加速度是初始時(shí)刻的5/115/11倍倍B. tB. t4 s4 s后，后，B B物體做勻加速直線運(yùn)動物體做勻加速直線運(yùn)動C. tC. t4.5 s4.5 s時(shí)，時(shí)，A A物體的速度為零物體的速度為零D. tD. t4.5 s4.5 s后，后，A A、B B的加

37、速度方向相反的加速度方向相反【解析】對于【解析】對于A A、B B整體據(jù)牛頓第二定律有：整體據(jù)牛頓第二定律有：F FA A+F+FB B=(m=(mA A+m+mB B)a)a，設(shè)設(shè)A A、B B間的作用力為間的作用力為FNFN，則對，則對B B由牛頓第二定律可得：由牛頓第二定律可得： F FN N+F+FB B=m=mB Ba a，解得，解得F FN N=m=mB B(F(FA A+F+FB B)/(m)/(mA A+m+mB B)-F)-FB B=(16-4 t)/3 N.=(16-4 t)/3 N.當(dāng)當(dāng)t=4 st=4 s時(shí)時(shí)F FN N=0=0，A A、B B兩物體開始分離，此后兩物體

38、開始分離，此后B B做勻加速直做勻加速直線運(yùn)動，而線運(yùn)動，而A A做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，當(dāng)做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，當(dāng)t=4.5 st=4.5 s時(shí)時(shí)A A物體的加速度為零而速度不為零物體的加速度為零而速度不為零.t.t4.5 s4.5 s后，所受合外后，所受合外力反向，即力反向，即A A、B B的加速度方向相反的加速度方向相反. .當(dāng)當(dāng)t4 st4 s時(shí)，時(shí)，A A、B B的加速度均為的加速度均為a=(Fa=(FA A+F+FB B)/(m)/(mA A+m+mB B).).故故A A、B B、D D正確正確.C.C錯誤錯誤. .【答案【答案】C C例例. .一個質(zhì)量為一個質(zhì)量為0.

39、2 kg0.2 kg的小球用細(xì)線吊在傾的小球用細(xì)線吊在傾角角=53=53的斜面頂端，如圖，斜面靜止時(shí)，的斜面頂端，如圖，斜面靜止時(shí)，球緊靠在斜面上，繩與斜面平行，不計(jì)摩球緊靠在斜面上，繩與斜面平行，不計(jì)摩擦，當(dāng)斜面以擦，當(dāng)斜面以10 m/s10 m/s2 2的加速度向右做加速的加速度向右做加速運(yùn)動時(shí)，繩的拉力為運(yùn)動時(shí)，繩的拉力為N,N,斜面對小球的彈力斜面對小球的彈力為為N.N.【錯解】對物理過程缺乏清晰認(rèn)識，不能用極限分析【錯解】對物理過程缺乏清晰認(rèn)識，不能用極限分析法挖掘題目隱含的臨界狀態(tài)及條件，使問題難以切入法挖掘題目隱含的臨界狀態(tài)及條件，使問題難以切入, ,誤認(rèn)為繩子仍然與斜面平行誤認(rèn)

40、為繩子仍然與斜面平行. .【剖析】當(dāng)加速度【剖析】當(dāng)加速度a a較小時(shí)，小球與斜面體一起運(yùn)動，此時(shí)小較小時(shí)，小球與斜面體一起運(yùn)動，此時(shí)小球受重力、繩拉力和斜面支持力的作用，繩平行于斜面，當(dāng)球受重力、繩拉力和斜面支持力的作用，繩平行于斜面，當(dāng)加速度加速度a a足夠大時(shí)，小球?qū)⒆銐虼髸r(shí)，小球?qū)ⅰ帮w離飛離”斜面，此時(shí)小球受重力和斜面，此時(shí)小球受重力和繩的拉力作用，繩與水平方向的夾角未知，題目中要求繩的拉力作用，繩與水平方向的夾角未知，題目中要求a=10 a=10 m/sm/s2 2時(shí)繩的拉力及斜面的支持力，必須先求出小球離開斜面時(shí)繩的拉力及斜面的支持力，必須先求出小球離開斜面的臨界加速度的臨界加速度

41、a a0 0.(.(此時(shí)，小球所受斜面支持力恰好為零此時(shí)，小球所受斜面支持力恰好為零) )由由mgcotmgcot =ma =ma0 0, ,可得可得a a0 0=gcot=gcot =7.5 m/s =7.5 m/s2 2. .因?yàn)橐驗(yàn)閍=10 m/sa=10 m/s2 2a a0 0, ,所以小球離開斜面所以小球離開斜面F FN N=0=0，小球受力情況如，小球受力情況如圖所示，則圖所示，則F FT Tcoscos =ma =ma，F(xiàn) FT Tsinsin =mg. =mg.所以所以F FT T=(ma)=(ma)2 2+(mg)+(mg)2 2 1/21/2=2.83 N,F=2.83

42、N,FN N=0.=0.【答案【答案】2.83 02.83 0實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)四 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 例例.(2008.(2008寧夏寧夏) )物理小組在一次探究活動中測量滑塊與物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)木板之間的動摩擦因數(shù). .實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，一表面粗糙實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過滑塊，其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接. .

43、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為源的頻率為50 Hz.50 Hz.開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤中放入適量砝碼，開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運(yùn)動，在紙帶上打出一系列小點(diǎn)滑塊開始做勻加速運(yùn)動，在紙帶上打出一系列小點(diǎn). .(1)(1)如圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：如圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：0 0、1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有有4 4個點(diǎn)個點(diǎn)( (圖中未標(biāo)出圖中未標(biāo)出) )，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示. .根據(jù)根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度圖中

44、數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a=a= .(.(保留三位有效數(shù)字保留三位有效數(shù)字) )(2)(2)回答下列兩個問題回答下列兩個問題為測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測量的為測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測量的有有 .(.(填入所選物理量前的字母填入所選物理量前的字母) )A. A. 木板的長度木板的長度l B. l B. 木板的質(zhì)量木板的質(zhì)量m m1 1C. C. 滑塊的質(zhì)量滑塊的質(zhì)量m m2 2 D. D. 托盤和砝碼的總質(zhì)量托盤和砝碼的總質(zhì)量m m3 3E. E. 滑塊運(yùn)動的時(shí)間滑塊運(yùn)動的時(shí)間t t測量測量中所選定的物理量時(shí)需要的實(shí)驗(yàn)器材是中所選定的物理量時(shí)需要的實(shí)驗(yàn)器材是. .(3)(3)滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)( (用被測