高考第一輪復習教案03-牛頓運動定律

1、翰林匯翰林匯翰林匯翰林匯課 題： 牛頓運動定律 類型：復習課目的要求：解決力與運動的關系，會全面準確的受力分析的運動過程分析，深刻理解力與運動之間的了解，靈活運用 整體法和隔離法，會用假設法分析不確定的力。重點難點： 教 具：過程及內容：第1課 牛頓第一、第三定律知識簡析 一、牛頓第一定律1、內容：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)為止說明：（1）物體不受外力是該定律的條件 （2）物體總保持勻速直線運動或靜止狀態(tài)是結果 （3）直至外力迫使它改變這種狀態(tài)為止，說明力是產生加速度的原因（4）物體保持原來運動狀態(tài)的性質叫慣性，慣性大小的量度是物體的質量（5）應注意

2、：牛頓第一定律不是實臉直接總結出來的牛頓以伽利略的理想斜面實臉為基拙，加之高度的抽象思維，概括總結出來的不可能由實際的實驗來驗證；牛頓第一定律不是牛頓第二定律的特例，而是不受外力時的理想化狀態(tài)定律揭示了力和運動的關系：力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因【例1】科學思維和科學方法是我們認識世界的基本手段在研究和解決問題過程中，不僅需要相應的知識，還要注意運用科學方法 理想實驗有時更能深刻地反映自然規(guī)律，伽利略設想了一個理想實驗，其中有一個是實驗事實，其余是推論減小第二個斜面的傾角，小球在這斜面上仍然要達到原來的高度；兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球將滾上另一個斜

3、面；如果沒有摩擦，小球將上升到原來釋放的高度；繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持續(xù)的勻速運動請將上述理想實驗的設想步驟按照正確的順序排列 只要填寫序號即可）在上述的設想步驟中，有的屬于可靠的事實，有的則是理想化的推論下列關于事實和推論的分類正確的是（ B ）A、是事實，是推論B、是事實，是推論C、是事實，是推論D、是事實，是推論2、慣性：物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質說明：慣性是物體的固有屬性，與物體是否受力及運動狀態(tài)無關質量是慣性大小的量度質量大的物體慣性大，質量小的物體慣性小有的同學總認為“慣性與物體的運動速度有關，速度大，慣性大，速度小，慣性就小”，

4、理由是物體的運動速度大，不容易停下來，產生這種錯誤的原因是把“慣性大小表示運動狀態(tài)改變的難易程度”理解成“慣性大小表示把物體從運動變?yōu)殪o止的難易程度”，實際上，在受到相同阻力的情況下，速度大小不同的質量相同的物體，在相等的時間內速度的減小量是相同的，這說明它們的慣性是相同的，與速度無關?！纠?】下列說法正確的是（D）A、運動得越快的汽車越不容易停下來，是因為汽車運動得越快，慣性越大B、小球在做自由落體運動時，慣性不存在了C、把一個物體豎直向上拋出后，能繼續(xù)上升，是因為物體仍受到一個向上的推力D、物體的慣性僅與質量有關，質量大的慣性大，質量小的慣性小解析：慣性是物體保持原來運動狀態(tài)的性質，僅由質

5、量決定，與它的受力狀況與運動狀況均無關。一切物體都有慣性?！纠?】火車在長直水平軌道上勻速行駛，車廂內有一個人向上跳起，發(fā)現(xiàn)仍落回到車上原處，這是因為（ ）A人跳起后，車廂內的空氣給人一個向前的力，這力使他向前運動B人跳起時，車廂對人一個向前的摩擦力，這力使人向前運動C人跳起后，車繼續(xù)向前運動，所以人下落后必定向后偏一些，只是由于時間很短，距離太小，不明顯而已D人跳起后，在水平方向人和車水平速度始終相同 解析：人向上跳起，豎直方向做豎直上拋運動，水平方向不受外力作用（空氣阻力不計），由于慣性，所以水平方向與車速度相同，因而人落回原處 答案：D二、牛頓第三定律（1）內容：兩物體之間的作用力與反作

6、用力總是大小相等，方向相反，而且在一條直線上（2）表達式：F=F/說明：作用力和反作用力同時產生，同時消失，同種性質，作用在不同的物體上，各產生其效果，不能抵消，所以這兩個力不會平衡作用力和反作用力的關系與物體的運動狀態(tài)無關不管兩物體處于什么狀態(tài)，牛頓第三定律都適用。借助牛頓第三定律可以變換研究對象，從一個物體的受力分析過渡到另一個物體的受力分析內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大作用在同一物體上依賴關系相互依存，不可單獨存在無依賴關系，撤除一個，另一個可依然存在，只是不再平衡疊加性兩力作用效果不可抵消，不可疊加，不可求合力兩力作用效果可相互抵消，可疊加，可求合力，合

7、力為零力的性質一定是同性質的力可以是同性質的力，也可以是不同性質的力一對作用力和反作用力在同一個過程中（同一段時間或同一段位移）的總沖量一定為零，但作的總功可能為零、可能為正、也可能為負。這是因為作用力和反作用力的作用時間一定是相同的，而位移大小、方向都可能是不同的。三、作用力和反作用力與平衡力的區(qū)別 注意：判斷兩個力是不是一對作用力與反作用力時，應分析這兩個力是否具有“甲對乙”和“乙對甲”的關系，即受力物體與施力物體是否具有互易關系否則，一對作用力和反作用力很容易與一對平衡力相混淆，因為它們都具有大小相等、方向相反、作用在同一條直線上的特點規(guī)律方法 1、正確理解慣性和平衡狀態(tài)【例4】下面說法

8、正確的是（ ）A靜止或做勻速直線運動的物體一定不受外力的作用B物體的速度為零時一定處于平衡狀態(tài)C物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化時，一定受到外力的作用D物體的位移方向一定與所受合力方向一致解析：A物體不受外力時一定處于靜止或勻速運動狀態(tài)，但處于這些狀態(tài)時不一定不受外力作用，所以A錯，B物體是否處于平衡狀態(tài)是看其受力是否為零，而不是看它的速度是否為零，如振動物體離平衡位置最遠時速度為零，此時恢復力不為零，它就不處于平衡狀態(tài)，所以B錯，D如平拋運動就不是這種情況，力與位移方向不一致，所以D錯 答案：C【例5】以下有關慣性的說法中正確的是（BD）A、在水平軌道上滑行的兩節(jié)車廂質量相同，行駛速度較大的不容易停下

9、來，說明速度較大的物體慣性大B、在水平軌道上滑行的兩節(jié)車廂速度相同，其中質量較大的車廂不容易停下來，說明質量大的物體慣性大C、推動原來靜止在水平軌道上的車廂，比推另一節(jié)相同的、正在滑行的車廂需要的力大，說明靜止的物體慣性大D、物體的慣性大小與物體的運動情況及受力情況無關解析：慣性的大小由質量決定且與運動狀態(tài)及受力狀態(tài)無關。答案BD【例6】公共汽車在平直的公路上行駛時，固定于路旁的照相機每隔兩秒連續(xù)兩次對其拍照，得到清晰照片，如圖所示分析照片得到如下結果：（1)在兩張照片中，懸掛在公共汽車頂棚上的拉手均向后傾斜且程度相同；（2）對間隔2s所拍的照片進行比較，可知汽車在2s內前進了12 m. 根據(jù)

10、這兩張照片，下列分析正確的是（ABD）A.在拍第一張照片時公共汽車正加速B.可求出汽車在t1s時的運動速度C.若后來發(fā)現(xiàn)車頂棚上的拉手自然下垂，則汽車一定停止前進D.若后來發(fā)現(xiàn)車頂棚上的拉手自然下垂，則汽車可能做勻速運動解析:由于車頂棚上的拉手向后傾斜且兩次程度相同，可知車勻加速前進；根據(jù)勻變速直線的平均速度等于這段時間的中間時刻的即時速度，可求得t=1s時的速度；當拉手自然下垂時，汽車處于平衡態(tài)，可能靜止，也可能是勻速度運動2、正確區(qū)分平衡力與作用力、反作用力【例7】物體靜止于一斜面上如圖所示則下述說法正確的是（ B ） （A）物體對斜面的壓力和斜面對物體的持力是一對平衡力（B）物體對斜面的

11、摩擦力和斜面對物體的摩擦力是一對作用力和反作用力（C）物體所受重力和斜面對物體的作用力是一對作用力和反作用力（D）物體所受重力可以分解為沿斜面向下的力和對斜面的壓力 解析：作用力和反作用力是兩個物體間相互產生的，必是同性質的力，而一對平衡力是作用于同一物體兩個等大、反向、共線之力，性質上無任何必然的了解上述各對力中，物體對斜面的壓力和斜面對物體的支持力及物體對斜面的摩擦力和斜面對物體的摩擦力同屬物體和斜面問的相互作用力，分別作用在斜面和物體上，因此它們?yōu)閮蓪ψ饔昧头醋饔昧λ裕ˋ）錯（B）對；物體所受重力是地球施加的，其反作用力為物體對地球的吸收力，應作用在地球上，因此可知（C）錯；至于物體

12、所受重力，無論如何分解，各分力都應作用在物體上，而不能作用在斜面上而形成對斜面的壓力，故答案（D）亦錯【例8】有下列說法中說法正確的是（ D ） 一質點受兩個力作用且處于平衡狀態(tài)（靜止或勻速運動），這兩個力在同一段時間內的沖量一定相同。一質點受兩個力作用且處于平衡狀態(tài)（靜止或勻速運動），這兩個力在同一段時間內做的功或者都為零，或者大小相等符號相反。在同樣時間內，作用力和反作用力的功大小不一定相等，但正負號一定相反。在同樣時間內，作用力和反作用力的功大小不一定相等，正負號也不一定相反 A、 B、 C、 D、解析：滿足的兩個力是平衡力，故沖量大小相等，方向相反，做功或者都為零（物體靜止時），或者數(shù)

13、值相等，一正功一負功（勻速運動時），故錯對。作用力和反作用力可以都做正功，也可以都做負功，數(shù)值也不確定，只要設想兩塊磁鐵放在小車上的各種運動情況便可判斷，故錯對 答案：D3、用牛頓第一、第三定律解釋物理現(xiàn)象【例9】請用自己所學習的物理知識解釋“船大調頭難”這句俗語的道理 解析：“船大”，指船的質量大，“調頭難”指改變速度方向難，“船大調頭難”說明質量大的物體慣性大，要改變其運動狀態(tài)需要的力大【例10】下列說法正確的是（ C ）A、人走路時，地對腳的力大于腳蹬地的力，所以人才往前走B、只有你站在地上不動，你對地面的壓力和地面對你的支持力，才是大小相等、方向相反的C、物體A靜止在物體B上，A的質量

14、是B的質量的100倍，則A作用于B的力大小等于B作用于A的力的大小D、以卵擊石，石頭沒損傷而雞蛋破了，這是因為石頭對雞蛋的作用力大于雞蛋對石頭的作用力解析：以上四種情形中的相互作用力等值、反向、共線，這個關系與運動狀態(tài)無關。答案：C【例11】由同種材料制成的物體A和B放在長木板上，隨長木板一起以速度v向右做勻速直線運動，如圖所示，已知MA MB，某時刻木板停止運動，下列說法正確的是D）A、若木塊光滑，由于A的慣性較大,A、B間的距離將增大B、若木板光滑，由于B的慣性較小,A、B間距離將減小C、若木板粗糙，A、B一定會相撞D、不論木板是否光滑,A、B間的相對距離保持不變解析：開始A、B隨木板一起

15、勻速運動，說明A、B所受的合外力為零。當木板停止運動后：若木塊光滑，A、B大水平方向上不受外力的作用，仍以原來的速度做勻速運動，則相互間距離保持不變。若木板粗糙，由于A、B的材料相同，它們與木板的動摩擦因數(shù)相同，其加速度相同，即A、B以相同的初速度和加速度做勻減速運動，所以它們之間的距離仍保持不變。答案D思考：若A、B的動摩擦因數(shù)不等，則A、B間的距離可能怎樣變？ 為什么本題的結論與A、B的質量無關？【例12】蛙泳時，雙腳向后蹬水，水受到向后的作用力，則人體受到向前的反作用力，這就是人體獲得的推進力。但是，在自由泳時，下肢是上下打水，為什么卻獲得向前的推進力呢？【解析】圖表示人體作自由泳時，下

16、肢在某一時刻的動作：右腳向下打水，左腳向上打水。由圖可見，由于雙腳與水的作用面是傾斜的，故雙腳所施的作用力P和Q是斜面面的（水所受的作用力是斜向后的）。P的分力為P1和P2，而Q的分力為Ql和Q2，Pl和Q1都是向前的分力，也就是下肢獲得的推進力。同樣道理，魚類在水中左右擺尾，卻獲得向前的椎講大也具由于向前的分力所致【例13】如圖所示，水平放置的小瓶內裝有水，其中有氣泡，當瓶子從靜止狀態(tài)突然向右加速運動時，小氣泡在瓶內將向何方運動？當瓶子從向右勻速運動狀態(tài)突然停止時，小氣泡在瓶內又將如何運動？ 【解】在許多學生的答卷中這樣寫道：當瓶子從防止狀態(tài)突然向右運動時，小氣泡在瓶內由于慣性將向左運動；當

17、瓶子從向右勻速運動狀態(tài)突然停止時，小氣泡在瓶內由于慣性將向右運動。 而正確答案剛好與之相反。因為當瓶子從靜止狀態(tài)突然向右加速運動時，瓶中的水由于慣性要保持原有的靜止狀態(tài)，相對瓶來說是向左運動，氣泡也有慣性，但相比水來說質量很小，慣性小可忽略不計，所以氣泡相對水向右移動。同理，當瓶子從向右勻速運動狀態(tài)突然停止時，小氣泡在瓶內將向左運動。 另外，該題也用轉換研究對象的方法予以定量解決。設想有一塊水，其體積、形狀和氣泡相同，當玻璃營向右加速運動時，這塊水就和周圍的水一起向右加速運動，相對于玻璃管不會有相對運動，這塊水所受的外力F由周圍的水對它產生，設這塊水的體積為 V，水的密度為水，玻璃管的加速度為

18、a，則Fm水a水Va?，F(xiàn)在將這塊水換成氣泡，顯然，在其他條件不變的情況下，周圍水對氣泡的作用力仍為F，氣泡將在該力作用于做加速運動。則 a氣=F/m氣=水Va/水V，水水，a氣a，即氣泡相對于玻璃管向右運動。 試題展示第2課散 牛頓第二定律知識簡析 一、牛頓第二定律1.內容：物體的加速度與所受合外力成正比，與物體的質量成反比，加速度的方向與合外力的方向相同2.公式：F=ma3、對牛頓第二定律理解：（1）F=ma中的F為物體所受到的合外力（2）Fma中的m，當對哪個物體受力分析，就是哪個物體的質量，當對一個系統(tǒng)（幾個物體組成一個系統(tǒng)）做受力分析時，如果F是系統(tǒng)受到的合外力，則m是系統(tǒng)的合質量（3

19、）Fma中的 F與a有瞬時對應關系， F變a則變，F(xiàn)大小變，a則大小變，F(xiàn)方向變a也方向變（4）Fma中的 F與a有矢量對應關系， a的方向一定與F的方向相同。（5）Fma中，可根據(jù)力的獨立性原理求某個力產生的加速度，也可以求某一個方向合外力的加速度（6）Fma中，F(xiàn)的單位是牛頓，m的單位是千克，a的單位是米秒2（7）Fma的適用范圍：宏觀、低速【例1】如圖所示，輕繩跨過定滑輪（與滑輪問摩擦不計）一端系一質量為m的物體，一端用PN的拉力，結果物體上升的加速度為a1，后來將PN的力改為重力為PN的物體，m向上的加速度為a2則（ ） Aa1a2 ；Ba1a2 ；C、a1a2 ；D無法判斷簡析：a1

20、P/m，a2=p/（m）所以a1a2注意： Fma關系中的m為系統(tǒng)的合質量二、突變類問題（力的瞬時性）（1）物體運動的加速度a與其所受的合外力F有瞬時對應關系，每一瞬時的加速度只取決于這一瞬時的合外力，而與這一瞬時之前或之后的力無關，不等于零的合外力作用的物體上，物體立即產生加速度；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；若合外力變?yōu)榱?，加速度也立即變?yōu)榱悖ㄎ矬w運動的加速度可以突變）。（2）中學物理中的“繩”和“線”，是理想化模型，具有如下幾個特性： A輕：即繩（或線）的質量和重力均可視為等于零，同一根繩（或線）的兩端及其中間各點的張為大小相等。B軟：即繩（或線）只能受

21、拉力，不能承受壓力（因繩能變曲），繩與其物體相互間作用力的方向總是沿著繩子且朝繩收縮的方向。C不可伸長：即無論繩所受拉力多大，繩子的長度不變，即繩子中的張力可以突變。（3）中學物理中的“彈簧”和“橡皮繩”，也是理想化模型，具有如下幾個特性：A輕：即彈簧（或橡皮繩）的質量和重力均可視為等于零，同一彈簧的兩端及其中間各點的彈力大小相等。B彈簧既能承受拉力，也能承受壓力（沿著彈簧的軸線），橡皮繩只能承受拉力。不能承受壓力。C、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發(fā)生突變。（4）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、方向都變化度叫瞬時

22、加速度，由牛頓第二定律知，加速度是由合外力決定的，即有什么樣的合外力就有什么樣的加速度相對應，當合外力恒定時，加速度也恒定，合外力隨時間變化時，加速度也隨時間改變，且瞬時力決定瞬時加速度，可見，確定瞬時加速度的關鍵是正確確定瞬時作用力。【例2】如圖（a）所示，一質量為m的物體系于長度分別為l1、12的兩根細繩上，l1的一端懸掛在天花板上，與豎直方向夾角為,l2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)下面是某同學對該題的一種解法： 設l1線上拉力為FT1，l2 線上拉力為FT2，重力為mg,物體在三力作用下保持平衡：FT 1 cosmg，F(xiàn)T 1sinFT2，F(xiàn)

23、T2mgtan剪斷線的瞬間，F(xiàn)T2突然消失，物體即在FT2,反方向獲得加速度因為mgtan=ma,所以加速度agtan，方向在FT2反方向。你認為這個結果正確嗎？請對該解法作出評價并說明（2）若將圖a中的細線11改為長度相同、質量不計的輕彈簧，如圖b所示，其他條件不變，求解的步驟與（1）完全相同，即a=gtan,你認為這個結果正確嗎？請說明理由 解析：(1)結果不正確因為12被剪斷的瞬間,11上張力的大小發(fā)生了突變，此瞬間FT1=mgcos,它與重力沿繩方向的分力抵消，重力垂直于繩方向的分力產生加速度:a=gsin。(2)結果正確，因為l2被剪斷的瞬間，彈簧11的長度不能發(fā)生突變，F(xiàn)T 1的大

24、小方向都不變，它與重力的合力大小與FT2方向相反，所以物體的加速度大小為：a=gtan。三 、翰林匯翰林匯翰林匯翰林匯動力學的兩類基本問題 1、已知物體的受力情況求物體運動中的某一物理量：應先對物體受力分析，然后找出物體所受到的合外力，根據(jù)牛頓第二定律求加速度a，再根據(jù)運動學公式求運動中的某一物理量2、已知物體的運動情況求物體所受到的某一個力：應先根據(jù)運動學公式求得加速度a，再根據(jù)牛頓第二定律求物體所受到的合外力，從而就可以求出某一分力 綜上所述，解決問題的關鍵是先根據(jù)題目中的已知條件求加速度a，然后再去求所要求的物理量，加速度象紐帶一樣將運動學與動力學連為一體【例3】如圖所示，水平傳送帶A、

25、B兩端相距S3.5m，工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)=0.1。工件滑上A端瞬時速度VA4 m/s,達到B端的瞬時速度設為vB。(1)若傳送帶不動，vB多大？(2)若傳送帶以速度v(勻速）逆時針轉動，vB多大？(3)若傳送帶以速度v(勻速）順時針轉動，vB多大？【解析】(1)傳送帶不動，工件滑上傳送帶后，受到向左的滑動摩擦力（Ff=mg)作用，工件向右做減速運動，初速度為VA，加速度大小為aglm/s2，到達B端的速度.(2)傳送帶逆時針轉動時，工件滑上傳送帶后，受到向左的滑動摩擦力仍為Ff=mg ，工件向右做初速VA，加速度大小為ag1 m/s2減速運動，到達B端的速度vB=3 m/s.(3)傳送

26、帶順時針轉動時，根據(jù)傳送帶速度v的大小，由下列五種情況：若vVA，工件滑上傳送帶時，工件與傳送帶速度相同，均做勻速運動，工件到達B端的速度vB=vA若v，工件由A到B，全程做勻加速運動，到達B端的速度vB=5 m/s.若vVA，工件由A到B，先做勻加速運動，當速度增加到傳送帶速度v時，工件與傳送帶一起作勻速運動速度相同，工件到達B端的速度vB=v.若v時，工件由A到B，全程做勻減速運動，到達B端的速度若vAv，工件由A到B，先做勻減速運動，當速度減小到傳送帶速度v時，工件與傳送帶一起作勻速運動速度相同，工件到達B端的速度vBv。 說明：（1）解答“運動和力”問題的關鍵是要分析清楚物體的受力情況

27、和運動情況，弄清所給問題的物理情景（2）審題時應注意由題給條件作必要的定性分析或半定量分析（3）通過此題可進一步體會到，滑動摩擦力的方向并不總是阻礙物體的運動而是阻礙物體間的相對運動，它可能是阻力，也可能是動力【例4】質量為m的物體放在水平地面上，受水平恒力F作用，由靜止開始做勻加速直線運動，經(jīng)過ts后，撤去水平拉力F，物體又經(jīng)過ts停下，求物體受到的滑動摩擦力f 解析：物體受水平拉力F作用和撤去F后都在水平面上運動，因此，物體在運動時所受滑動磨擦力f大小恒定我們將物體的運動分成加速和減速兩個階段來分析時，兩段的加速度均可以用牛頓第二定律得出，然后可由運動學規(guī)律求出加速度之間的關系，從而求解滑

28、動摩擦力 分析物體在有水平力F作用和撤去力F以后的受力情況，根據(jù)牛頓第二定律F合=ma， 則加速階段的加速度a1=（Ff）/m經(jīng)過ts后，物體的速度為v=a1t撤去力F后，物體受阻力做減速運動，其加速度a2=f/m因為經(jīng)ts后，物體速度由v減為零，即02一a2t依、兩式可得a1=a2，依、可得（Ff）/m= f/m可求得滑動摩擦力f=F 答案：F規(guī)律方法 1、 瞬時加速度的分析【例5】如圖（a）所示，木塊A、B用輕彈簧相連，放在懸掛的木箱C內，處于靜止狀態(tài)，它們的質量之比是1：2：3。當剪斷細繩的瞬間，各物體的加速度大小及其方向？【解析】設A的質量為m，則B、C的質量分別為2m、3m 在未剪斷

29、細繩時，A、B、C均受平衡力作用，受力如圖（b）所示。剪斷繩子的瞬間，彈簧彈力不發(fā)生突變，故Fl大小不變。而B與C的彈力怎樣變化呢？首先B、C間的作用力肯定要變化，因為系統(tǒng)的平衡被打破，相互作用必然變化。我們沒想一下B、C間的彈力瞬間消失。此時C 做自由落體運動，acg；而B受力F1和2mg，則aB=（F1+2mg）/2mg，即B的加速度大于C的加速度，這是不可能的。因此 B、C之間仍然有作用力存在，具有相同的加速度。設彈力為N，共同加速度為a，則有 F12mgN2ma 3mgN 3ma F1=mg 解答 a12， N06 mg 所以剪斷細繩的瞬間，A的加速度為零；B。C加速度相同，大小均為1

30、2g，方向豎直向下。 【例6】在光滑水平面上有一質量mIkg的小球，小球與水平輕彈簧和與水平方向夾角O為300的輕繩的一端相連，如圖所示，此時小球處于靜止狀態(tài)，且水平面對小球的彈力恰好為零，當剪斷輕繩的瞬間，小球加速度的大小和方向如何？此時輕彈簧的彈力與水平面對球的彈力比值是多少？ 簡析：小球在繩末斷時受三個力的作用， 繩剪斷的瞬間，作用于小球的拉力T立即消失，但彈簧的形變還存在，故彈簧的彈力F存在 （1）繩未斷時： Tcos300F，Tsin300mg 解得：T20 N F10 N（2）繩斷的瞬間：T=0，在豎直方向支持力N=mg，在水平方向F=ma，所以a=F/m=10m/s2 此時F/N

31、=10/10= 當將彈簧改為輕繩時，斜向上拉繩斷的時間，水平繩的拉力立即為零BCAm【例7】如圖所示,小球質量為m,被三根質量不計的彈簧A、B、C拉住,彈簧間的夾角均為1200,小球平衡時, A、B、C的彈力大小之比為3：3：1,當剪斷C瞬間,小球的加速度大小及方向可能為g/2,豎直向下;g/2,豎直向上;g/4,豎直向下;g/4,豎直向上;A、;B、;C、;D、;解析:設彈簧C中的彈力大小為F,則彈簧A、B中的彈力大小為3F.(1)當A、B、C均體現(xiàn)拉力:平衡時3F=Fmg,F=mg.剪斷C時:3Fmg=ma1a1=g,方向豎直向上.(2)當A、B體現(xiàn)為拉力,C體現(xiàn)為推力:平衡時:3FF=m

32、g,F=mg;剪斷C時:3Fmg=ma2 , a2=g,方向豎直向下.故答案C.2、用牛頓第二定律分析物體的運動狀態(tài)牛頓第二定律的核心是加速度與合外力的瞬時對應關系，瞬時力決定瞬時加速度，解決這類問題要注意：(1)確定瞬時加速度關鍵是正確確定瞬時合外力(2)當指定某個力變化時，是否還隱含著其他力也發(fā)生變化（3）整體法與隔離法的靈活運用MN【例8】如圖所示，一向右運動的車廂頂上懸掛兩單擺M和N,它們只能在圖所示平面內擺動，某一瞬時出現(xiàn)圖示情景，由此可知車廂的運動及兩單擺相對車廂運動的可能情況是（ ）A、車廂做勻速直線運動,M在擺動，N在靜止；B、車廂做勻速直線運動,M在擺動，N也在擺動；C、車廂

33、做勻速直線運動，M靜止，N在擺動；D、車廂做勻加速直線運動,M靜止，N也靜止；解析：由牛頓第一定律，當車廂做勻速運動時，相對于車廂靜止的小球，其懸線應在豎直方向上，故M球一定不能在圖示情況下相對車廂靜止，說明M正在擺動；而N既有可能相對于車廂靜止，也有可能是相對小車擺動恰好到達圖示位置。知A、B正確，C錯；當車廂做勻加速直線運動時，物體運動狀態(tài)改變，合外力一定不等于零，故不會出現(xiàn)N球懸線豎直的情況，D錯。答案：AB【例9】一個人蹲在臺秤上。試分析：在人突然站起的過程中，臺秤的示數(shù)如何變化？【解析】從蹲于臺秤上突然站起的全過程中，人體質心運動的vt圖象如圖所示。 在0t1時間內：質心處于靜止狀態(tài)

34、臺秤示數(shù)等于體重。F=mg。 在t1t2時間內：質心作加速度（a）減小的加速度運動，處于超重狀態(tài)臺秤示數(shù)大于體重Fmg十mamg 在t2時刻：a0，vvmax，質心處于動平衡狀態(tài)臺秤示數(shù)等于體重F=mg。 在t2t3時間內：質心作加速度增大的減速運動，處于失重狀態(tài)臺秤示數(shù)小于體重F=mgmamg。 在t3t4時間內：質心又處于靜止狀態(tài)臺秤示數(shù)又等于體重Fmg。 故臺秤的示數(shù)先偏大，后偏小，指針來回擺動一次后又停在原位置。思考：若人突然蹲下，臺秤示數(shù)又如何變化？v2v1【例10】如圖所示，一水平方向足夠長的傳送帶以恒定的速度v1沿順時針方向轉動，傳送帶右端有一個與傳送帶等高的光滑水平面，一物體以

35、恒定速率v2沿直線向左滑向傳送帶后，經(jīng)過一段時間又返回光滑水平面，速率為v/2，則下列說法中正確的是（BC）A、只有v1= v2時，才有v/2v1B、若v1v2時，則v/2v2C、若v1v2時，則v/2v1；D、不管v2多大，總有v/2=v2；解析：物體在傳送帶上向左減速、向右加速的加速度大小相同；當v1v2時，向左減速過程中前進一定的距離，返回時，因加速度相同，在這段距離內，加速所能達到的速度仍為v2當v1v2時，返回過程中，當速度增加到v1時，物體與傳送帶間將保持相對靜止，不再加速，最終以v1離開傳送帶試題展示第3課 牛頓運動定律的應用（一）知識簡析 一、牛頓運動定律的解題步驟應用牛頓第二

36、定律解決問題時，應按以下步驟進行1分析題意，明確已知條件和所求量2、選取研究對象；所選取的對象可以是一個物體，也可以是幾個物體組成的系統(tǒng)，同一個題目，根據(jù)題意和解題需要也可以先后選取不同的研究對象。3對其進行受力情況分析和運動情況分析（切莫多力與缺力）；4根據(jù)牛頓第二定律列出方程；說明：如果只受兩個力，可以用平行四邊形法則求其合力，如果物體受力較多，一般用正交分解法求其合力，如果物體做直線運動，一般把力分解到沿運動方向和垂直于運動方向；當求加速度時，要沿著加速度的方向處理力；當求某一個力時，可沿該力的方向分解加速度；5把各量統(tǒng)一單位，代入數(shù)值求解；二、注意事項： 由于物體的受力情況與運動狀態(tài)有

37、關，所以受力分析和運動分析往往同時考慮，交叉進行，在畫受力分析圖時，把所受的外力畫在物體上（也可視為質點，畫在一點上），把v0和a的方向標在物體的旁邊，以免混淆不清。建立坐標系時應注意：A如果物體所受外力都在同一直線上，應建立一維坐標系，也就是選一個正方向就行了。如果物體所受外力在同一平面上，應建立二維直角坐標系。B僅用牛頓第二定律就能解答的問題，通常選加速度a的方向和垂直于a的方向作為坐標軸的正方向，綜合應用牛頓定律和運動學公式才能解答的問題，通常選初速度V0的方向和垂直于V0的方向為坐標軸正方向，否則易造成“十”“一”號混亂。C如果所解答的問題中，涉及物體運動的位移或時間，通常把所研究的物

38、理過程的起點作為坐標原點。解方程的方法一般有兩種：一種是先進行方程式的文字運算，求得結果后，再把單位統(tǒng)一后的數(shù)據(jù)代入，算出所求未知量的值。另一種是把統(tǒng)一單位后的數(shù)據(jù)代入每個方程式中，然后直接算出所求未知量的值，前一種方法的優(yōu)點是：可以對結果的文字式進行討論，研究結果是否合理，加深對題目的理解；一般都采用這種方法，后一種方法演算比較方便，但是結果是一個數(shù)字，不便進行分析討論。（特別指出的是：在高考試題的參考答案中，一般都采用了前一種方法，）【例1】如圖所示地面上放一m40kg的木箱，用大小為 10 N與水平方向夾角300的力推木箱，木箱恰好勻速運動，若用此力與水平方向成300角斜向上拉木箱，30

39、s可使木箱前進多少米？（g取10m/s2） 解析：木箱受重力mg，地面支持力N，推力F以及地面對它的摩擦力f勻速運動時： Fx=Fcos300，F(xiàn)y=Fsin300 豎直方向：NmgFsin3000，所以NmgFsin300水平方向： Fcos30一f= 0，所以 f Fcos300 而fN=（mgFsin300） 所以Fcos300/（mgFsin300）=0。02當力斜向上拉時 豎直方向： Nmg一 Fsin300 水平方向：Fcos300N=ma所以a= Fcos300（mgFsin300）/m=0019 ms2 s=at28。6m 注意：由力求加速度時，一定要沿加速度的方向處理力【例2

40、】如圖電梯與水平面夾角為370，60千克的人隨電梯以alm/s2的加速度運動，則人受到平面的支持力及摩擦力各為多大？（ g取10 rns2）解析：對加速度沿豎直、水平方向分解， axacos37008 ms2 ayasin37006 ms2 水平方向：fmax6008N=48N 豎直方向：Nmgmay ， 所以Nmgmay（60036）N=636N 注意：當由加速度求力時，一定要沿力的方向分解加速度【例3】如圖所示三個物體質量分別為m1、m2、m3，帶有滑輪的物體放在光滑水平面上，滑輪和所有觸處的摩擦及繩的質量均不計，為使三個物體無相對運動，則水平推力F 解析：對m2豎直方向合力為零，所以T=

41、m2g，對m1水平方向只受繩拉力T作用 所以a=T/m1=m2g/m1， 由于三者加速度一樣，所以F（ml十m2十m3）a=（ml十m2十m3）m2g/m1 注意：幾個物體加速度一樣時，可先從一個物體入手，求出加速度a，然后將這幾個物體視為一系統(tǒng)求合外力?！纠?】如圖所示，一根輕質細繩跨過一個定滑輪，一邊系住一個敞口輕質容器，內裝240gMg，另一邊為一重物m，所有摩擦均不計，開始時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，將容器中的Mg點燃，則燃過后，兩者的運動狀態(tài)發(fā)生改變，問全部燃燒完后，兩者的加速度分別是多少？（假設Mg先與O2反應）。【解題思路】 Mg燃燒后生成MgO，平衡被打破，可假設繩子的拉力為T，為兩者分別作受力分析，解出T，a。 nMg=240/2410（mol） 2MgO22MgO，得生成MgO的物質的量nMgO10（mol） 其質量 m1040400（g） 設此時兩者加速度大小為a，繩的拉力為T。對容器作用受力分析有Mg一Tma 對重物作受力分析有 Tmg=ma 聯(lián)立、代入數(shù)值解之得。 T2940（N） a245（m/s2） 故容器的加速度為245m/s2，方向向下；重物的加速度為245m/s2，方向向上。規(guī)律方法 1、牛