高考第一輪復(fù)習(xí)(第三章牛頓運動定律)

1、第三講 牛頓運動定律第一節(jié) 牛頓第一定律 牛頓第三定律一、牛頓第一定律1、內(nèi)容：一切物體總是保持勻速直線運動狀態(tài)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、慣性：物體保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫慣性。3、對牛頓第一定律的理解（1）牛頓第一定律告訴我們兩點：一是物體在不受外力的情況下，物體所處的狀態(tài)（靜止或勻速直線運動）。而保持這種狀態(tài)是由物體本身的性質(zhì)慣性決定的，這也說明了一切物體都具有慣性。二是給出了力的科學(xué)含義改變物體的運動狀態(tài)。同時說明了物體的運動不需要為維持，力是改變物體運動狀態(tài)的原因，即產(chǎn)生加速度的原因。（2）牛頓第一定律不像其他定律一樣是由實驗直接總結(jié)出來的，它

2、是牛頓以伽利略的理想斜面實驗為基礎(chǔ)，總結(jié)前人的研究成果加以豐富的想象而提出來的，因而牛頓第一定律的成立條件是物體不受外力，并不是合外力為零，因此它不是牛頓第二定律的特例。而是一條獨立的規(guī)律。（3）牛頓第一、第二定律的關(guān)系牛頓第一定律指出了力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而牛頓第二定律，則在牛頓第一定律的基礎(chǔ)上，定量地討論了力和物體運動狀態(tài)改變之間的關(guān)系。所以兩個定律的關(guān)系是：牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎(chǔ)，而牛頓第二定律是牛頓第一定律的深化和拓展。二、牛頓第三定律1、內(nèi)容：兩物體間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、適用條件：與牛頓第一、二定律不同，牛頓第三定律沒有涉及

3、物體的運動，所以無論選什么物體作為參照物，牛頓第三定律都成立。3、關(guān)于牛頓第三定律的理解應(yīng)注意：（1）兩個物體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）作用力與反作用力總是成對出現(xiàn)，同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失；（3）作用力與反作用力作用在兩個不同的物體上，各產(chǎn)生其效果，永遠(yuǎn)不會抵消；（4）作用力和反作用力是同一性質(zhì)的力；物體間的相互作用力既可以是接觸力，也可以是“場力”。總之，牛頓第三定律又歸納分析為：同時、同性、異物、等值、反向、共線。4、作用力和反作用力與一對平衡力的區(qū)別：一對作用力與反作用力分別作用在兩不同的物體上，而平衡力作用在同一物體上；作用力與反作用力是

4、同一性質(zhì)的力，平衡力則可以不是；作用力與反作用力同時產(chǎn)生，同時消失；而對平衡力，當(dāng)去掉其中一個力后，另一個力可以繼續(xù)作用。重難點突破一、對慣性的理解（1）慣性是物體本身具有的保持原來運動狀態(tài)的性質(zhì)，與物體是否運動及如何運動無關(guān)。（2）物體慣性的大小是描述物體保持原來的運動狀態(tài)的本領(lǐng)強(qiáng)弱，物體慣性大，保持原來的運動狀態(tài)的本領(lǐng)強(qiáng)，物體的運動狀態(tài)難改變，慣性大小僅與物體的質(zhì)量有關(guān)。質(zhì)量是物體慣性大小的量度，物體質(zhì)量越大，運動狀態(tài)越難改變，即慣性越大。（3）慣性不是力，慣性是物體具有的保持勻速直線運動或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，力是物體對物體的作用，慣性和力是兩個不同的概念。（1） 當(dāng)物體不受外力或所受外力的合

5、力為零時，慣性表現(xiàn)為維持原來的靜止或勻速直線運動狀態(tài)不變。當(dāng)物體受到外力作用而做變速運動時。物體同樣表現(xiàn)為具有慣性。這種表現(xiàn)可以從兩方面說明：第一，物體表現(xiàn)出具有反抗外力的作用而維持其原來運動狀態(tài)不變的趨向。具體地說，外力要迫使物體改變原來的運動狀態(tài)，而物體的慣性要反抗外力的作用而力圖維持物體原來的運動狀態(tài)，這一對矛盾斗爭的結(jié)果表現(xiàn)為物體運動狀態(tài)改變的快慢產(chǎn)生大小不同的加速度，在同樣大小的力作用下，慣性大的物體運動狀態(tài)改變較慢（加速度小），慣性小的物體運動狀態(tài)改變較快（加速度較大）。第二，做變速運動的物體雖然每時每刻速度都在變化，但是每時每刻物體都表現(xiàn)出要維持該時刻速度不變的性質(zhì)，只是由于外力

6、的存在不斷地打破它本身慣性的這種“企求”，致使速度繼續(xù)變化，如果某一時刻外力突然撤銷，物體就立刻“維持住”該時刻的瞬時速度不變而做勻速直線運動，這充分反映了做變速運動的物體仍然具有保持它每時每刻的速度不變的性質(zhì)慣性。2、牛頓第一定律的應(yīng)用牛頓第一定律指出，物體在不受外力的情況下要保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。我們在分析物體的運動過程時，一般來講物體都要受到力的作用，但在某方向上不受力的情況是很多的，所以我們可以把牛頓第一定律用在該方向上。具體地說，如果物體在某方向上不受外力且物體在該方向上無初速度。則物體在該方向永遠(yuǎn)保持靜止不會產(chǎn)生位移；若在該方向上有初速度V，則物體就以V勻速直線運動。二、

7、牛頓第三定律的應(yīng)用在定性分析物體的受力和定量計算中，會經(jīng)常應(yīng)用牛頓第三定律。我們要切實掌握作用力和反作用力，大小相等、方向相反，這兩個力分別作用在兩物體上。當(dāng)討論物體受到某個作用力而選該物體為研究對象又不方便時，可以改為研究它的反作用力，然后再應(yīng)用牛頓第三定律確定要討論的力。例：如圖所示，光滑的球放在斜面和擋板之間處于靜止?fàn)顟B(tài)，球的質(zhì)量為m斜面傾角為。求斜面和擋板受的壓力各多大？第二節(jié) 牛頓第二定律 一、牛頓第二定律物體的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。F合 = ma二、牛頓第二定律的理解要點1、牛頓第二定律定量提示了力與運動的關(guān)系，即知道了

8、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力情況，為設(shè)計運動，控制運動提供了理論基礎(chǔ)。對牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式F合 = m a，F(xiàn)合是力，ma是力的作用效果，特別要注意不能把ma看作是力，只是在大小上ma的值跟F合值相等。2、矢量性：牛頓第二定律的公式是矢量式，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，a的方向同時發(fā)生變化，且始終保持相同。F合與a的同向性是我們根據(jù)受力判斷運動和根據(jù)運動判斷受力的重要依據(jù)。3、瞬時性：加速度與力有瞬時對應(yīng)關(guān)系。F=ma中的a為任一瞬時F產(chǎn)生的加速度，對同一物體，力一旦發(fā)生改變，對應(yīng)的加速

9、度也同時改變。由于力可以突變，所以加速度也可以突變。應(yīng)注意力的瞬間效果是加速度而不是速度。4、同時性：F是產(chǎn)生加速度的原因，而加速度是力F作用的結(jié)果。加速度與合外力雖然有因果關(guān)系，并沒有先后順序，力的作用與加速度的產(chǎn)生是同時的，如果某一時刻的作用力消失，加速度也隨即消失。5、力的獨立作用原理：當(dāng)物體同時受到幾個力作用，每個力都使物體在該力方向產(chǎn)生一個加速度，如同其它力不存在一樣，物體的實際加速度是幾個加速度的矢量和。6、牛頓第二定律的適用范圍：牛頓第二定律適用于宏觀，低速（遠(yuǎn)小于光速）運動的物體，對微觀、高速運動的粒子不適用。重難點突破一、力、加速度、速度的關(guān)系弄清力、加速度、速度的關(guān)系，是分

10、析物體運動過程（加速或減速），建立清晰運動圖景的理論基礎(chǔ)，以便掌握分析物體運動過程的方法，找出不同過程的轉(zhuǎn)折點，分段分析。1、物體所受合外力的方向決定了其加速度的方向，合力與加速度的大小關(guān)系是F=ma，只要有合力，不管速度是大，還是小，或是零，都有加速度，只有合力為零，加速度才能為零。一般情況下，合力與速度無必然的了解，只有速度變化才與合力有必然的了解。2、合力與速度同向時，物體加速，反之減速。3、力與運動的關(guān)系：力是改變物體運動狀態(tài)的原因，即：力加速度速度變化（運動狀態(tài)變化）物體所受到的合外力決定了物體當(dāng)時加速度的大小，而加速度的大小決定了單位時間內(nèi)速度的變化量的大小。加速度大小與速度大小無

11、必然的了解。4、區(qū)別加速度的定義式與決定式定義式：，即加速度定義為速度變化量與作用時間的比值，而則揭示了加速度決定于物體所受的合外力與物體的質(zhì)量。5、物體的運動情況取決于物體受的力和物體的初始條件（即初速度）。尤其是初始條件是很多同學(xué)最容易忽視的，從而導(dǎo)致不能正確地分析物體的運動過程。例1：如圖所示，一輕質(zhì)彈簧一端系在墻上的O點，另一端連接小物體，彈簧自由伸長到B點。讓小物體m反彈簧壓縮到A點，然后釋放，小物體能運動到C點靜止，物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)恒定。試判斷下列說法正確的是A、物體從A到B速度越來越大，從B到C速度越來越??；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

12、A到B先加速后減速，從B到C地直減速運動；D、物體在B點受合外力為零。例2：如圖所示，輕質(zhì)彈簧上面固定一塊質(zhì)量不計的薄板，在薄板上放重物，用手將重物向下壓縮到一定程度后，突然將手撤去，則重物將被彈簧彈射出去，則在彈射過程中（重物與彈簧脫離之前）重物的運動情況是：A、一直加速運動； B、勻加速運動；C、先加速運動后減速運動； D、先減速運動后加速運動。二、力和加速度矢量關(guān)系的運用1、由牛頓第二定律F合=ma可知合力和加速度的方向總是相同的，解題時只要判知加速度的方向，就可知合力的方向，反之亦然。2、靈活、熟練地表達(dá)合外力是應(yīng)用牛頓第二定律解題的基礎(chǔ)。（1）若物體受互成角度的兩個共點力作用產(chǎn)生加速

13、度，可直接應(yīng)用平行四邊形法則，畫出受力圖，然后應(yīng)用三角函數(shù)，勾股定理等數(shù)學(xué)知識求合力。（2）當(dāng)物體受多個力作用時，通常采用正交分解法。為減少矢量的分解，建立坐標(biāo)系時，確定X軸正方向有兩種方法：分解力不分解加速度，此時一般規(guī)定a的方向為X軸正方向。這是一種常用的方法，一般情況下若X軸方向為加速度方向，y軸方向通常滿足合力為零的條件，即處于平衡狀態(tài)。根據(jù)需要可列出聯(lián)立方程式：Fx合= maFy合= 0分解加速度不分解力，此種方法以某種力方向為X軸正方向，把加速度分解在X軸和y軸上。這種分解方法一般用于物體所受的幾個力，其方向都沿正交方向（即互相垂直）。分解各個力反而不如分解加速度更方便、簡捷。例1

14、：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37o角，球和車廂相對靜止，球的質(zhì)量為1Kg。（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。例2：如圖所示，質(zhì)量為m的人站在自動扶梯上，扶梯正以加速度a向上減速運動，a與水平方向的夾角為。求人受的支持力和摩擦力。第三節(jié) 動力學(xué)的兩類基本問題 超重和失重一、動力學(xué)的兩大基本問題1、已知受力情況求運動情況根據(jù)牛頓第二定律，已知物體的受力情況，可以求也物體的加速度；再知道物體的初始條件（初位置和初速度），根據(jù)運動學(xué)公式，就可以求也物體在任一時刻的速度和位置，也就求解了物體的運動情況。注意：物體的運動情況

15、是由所受的力及物體運動的初始條件（即初速度的大小和方向）共同決定的。2、已知物體的運動情況，求物體的受力情況。根據(jù)物體的運動情況，由運動學(xué)公式可以求出加速度，再根據(jù)牛頓第二定律可確定物體受的合外力，從而求出未知的力，或與力相關(guān)的某些物理量。如：動摩擦因數(shù)、勁度系數(shù)、力的角度等。說明：無論是哪種情況，了解力和運動的“橋梁”是加速度。解題思路可表示如下： 二、超重和失重1、實重和視重實重：物體在地球附近受到的實際重力。懸掛于彈簧秤上的物體在靜止或勻速運動時，彈簧秤的示數(shù)在數(shù)值上等于物體的重力，靜止于水平支持面上的物體，對支持面的壓力在數(shù)值上也等于物體的重力。視重：當(dāng)彈簧秤和懸掛的物體在豎直方向上做

16、變速運動時，此時彈簧秤的示數(shù)叫物體的視重，視重不再等于物體的實重。2、超重當(dāng)物體的加速度方向向上時，它對懸掛物（如懸繩，彈簧秤）的拉力或?qū)χС置娴膲毫Υ笥趯嶋H重力的現(xiàn)象叫超重，亦即視重大于實重。3、失重當(dāng)物體的加速度方向向下時，它對懸掛物的拉力或?qū)χС置娴膲毫π∮趯嶋H重力的現(xiàn)象叫失重。即視重小于實重。完全失重：物體向下的加速度等于重力加速度時，它對懸掛物或支持面的壓力等于零的現(xiàn)象叫寶劍失重。它是失重現(xiàn)象中的一個特例。說明：（1）超重和失重并不是物體受的重力增加或減小了，而是由于運動狀態(tài)的改變，使視重和實重不符的現(xiàn)象。物體的重并未改變。重難點突破一、應(yīng)用牛頓第二定律解決動力學(xué)的兩類基本問題1、動

17、力不問題的一般解題步驟（1）選取研究對象。所選的研究對象可以是一個物體，也可以是多個物體組成的系統(tǒng)。同一題目，根據(jù)需要也可以先后選取不同的研究對象。（2）分析研究對象的受力情況和運動情況。（3）根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)公式列方程。由于所用的公式均為矢量，所以列方程過程中，要特別注意各量的方向。一般情況均以加速度的方向為正方向，分別用正負(fù)表示式中各量的方向，將矢量運算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運算。（4）代入已知量求解。2、解題指導(dǎo)動力學(xué)的精髓在于力和運動的關(guān)系，因此分析受力和分析運動過程是動力不的兩大主要任務(wù)，既是重點，又是難點。在解決動力學(xué)問題的三種方法（牛頓運動定律觀點、動量觀點、功能觀點）中，都要求我們

18、要先明確物體的受力情況和運動情況。這個難點不能突破，會對后面知識的掌握造成嚴(yán)重障礙。而本章的主要任務(wù)就是要求同學(xué)位養(yǎng)成分析受力和運動過程的良好習(xí)慣，希望在此多下功夫！例1：靜止在水平地面上的物體的質(zhì)量為2Kg，在水平恒力F推動下開始運動，4s末它的速度達(dá)到4m/s，此時將F撤去又經(jīng)6s物體停下來，如果物體與地面的動摩擦因數(shù)不變，求F的大小。例2：如圖所示，傳輸帶與水平面間的傾角為=37o，皮帶以10m/s的速率運行，在傳輸帶上端A處無初速度地放上質(zhì)量為0.5Kg的物體，它與傳輸帶間的動摩擦因數(shù)為0.5，若傳輸帶A到B的長度為16m，則物體從A運動到B的時間為多少？二、超重及失重的應(yīng)用1、對超重

19、失重的理解應(yīng)當(dāng)注意以下幾點：（1）物體處于超重或失重狀態(tài)時，物體的重力始終存大，大小也沒有變化。（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。所以發(fā)生超重時，物體可能向上加速或向下減速（加速度方向都向上），發(fā)生失重時，物體向下加速或向上減速（加速度方向向下）（3）在完全失策蝗狀態(tài)下，平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會完全消失，如單擺停擺、天平失效、浸在水中的物體不再受浮力、液體柱不再產(chǎn)生向下的壓強(qiáng)等。2、超重及失重的應(yīng)用我們的目的并不是判斷是超重還是失重，而是利用發(fā)生超重或失重時產(chǎn)生的現(xiàn)象對問題作出快速判斷。（1）發(fā)生超重時，物體對懸掛物（繩或彈簧秤等）拉力或結(jié)支持面壓力大于重

20、力。（2）發(fā)生失重時，物體對懸掛物拉力或?qū)χС置鎵毫π∮谥亓Γ╝g）或完全失重（a=g）。（3）在已知物體奪懸掛物拉力或?qū)χС置鎵毫Υ笥诨蛐∮谥亓r，判知物體的運動情況。例：物塊A放在三角形物塊B的上表面上（B的上表面水平），一起沿固定斜面C靠慣性和上減速滑行，以下說法正確的是：A、A不受摩擦力作用；B、A對B的壓力等于A的重力；C、斜面對水平地面的壓力小于A、B、C三者的總重量；D、以上判斷都不正確。第四節(jié) 應(yīng)用牛頓運動定律解題的幾種思維方法考點歸納分析一、研究對象的選取整體法和隔離法1、隔離法的選取原則：若連結(jié)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。以上情況就需要把物體從系統(tǒng)中

21、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動情況，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)重點掌握。2、整體法的選取原則：若連結(jié)體內(nèi)各物體具有相同的加速度（主要指大?。?，且不需求物體之間的作用力。以上情況可以把它們看成一個整體（當(dāng)成一個質(zhì)點）來分析整體受到的外力，應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度（或其它未知量）。3、整體法隔離法交替運用原則：若連結(jié)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時，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旬，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”。二、瞬時加速度的分析在F合 = ma中，a與F合有瞬

22、時對應(yīng)關(guān)系，當(dāng)F合瞬時變化時，便有瞬時加速度a與之對應(yīng)。分析物體在某一時刻的瞬時加速度，關(guān)鍵是分析瞬時前后的受力情況及運動狀態(tài)，再由牛頓第二定律求出瞬時加速度。三、臨界問題的分析在應(yīng)用牛頓定律解決動力學(xué)問題中，當(dāng)物體運動的加速度不同時，物體有可能處于不同的狀態(tài)，特別是題目中出現(xiàn)“最大”、“最小”、“剛好”等詞語時，往往會有臨界現(xiàn)象，此時要采用極限分析法，看物體在不同加速度時，會有哪些現(xiàn)象發(fā)生，盡快找出臨界點，求出臨界條件。四、程序法解題程序法：按時間的先后順序?qū)︻}目給出的物體運動過程（或不同的狀態(tài)）進(jìn)行分析（包括列式計算）的解題方法可稱為程序法，程序法解題的基本思路是：（1）劃分出題目中有多少

23、個不同的過程或多少個不同狀態(tài)。（2）對各個過程或各個狀態(tài)進(jìn)行具體分析，得出正確的結(jié)果。（3）前一個過程的結(jié)束是后一個過程的開始，兩個過程的交接點是總是的關(guān)鍵。五、利用運動圖象和力隨時間變化圖象求解動力學(xué)問題1、給出Vt圖象或st圖象，判斷受力情況；2、給出Ft圖象判斷物體的運動情況；解決這類總是所需的信息一般都包含在圖象中，尤其對圖象的形狀及縱橫截距、斜率要有充分的理解和認(rèn)識。重難點突破一、整體法隔離法的運用以整體為研究對象的前提是各物體具有相同的加速度，若各物體的加速度不相同原則上也可以選整體為研究對象，但中學(xué)階段不易引伸，原因是不易理解。例：如圖所示，大水平地面上有A、B兩個物體，質(zhì)量分別

24、為m A=3.0Kg和mB=2.0Kg,它們與地面間的動摩擦因數(shù)均為=0.10，在A、B之間有一原長L=15cm、勁度系數(shù)k=100N/m的輕質(zhì)彈簧與它們相連?，F(xiàn)分別用兩上水平恒力同時作用在A、B兩物體上，已知F1=20N，F(xiàn)2=10N，取g=10m/s2，當(dāng)運動達(dá)到穩(wěn)定時，求：（1）A和B共同運動的加速度。（2）A、B之間的距離（A和B均可視為質(zhì)點）二、應(yīng)用牛頓第二定律求瞬時加速度求瞬時加速度的關(guān)鍵是要分析瞬時前后的受力情況。尤其是對瞬時前的受力情況的分析是很多同學(xué)容易忽視的，就當(dāng)引起注意。另外此類問題應(yīng)注意兩種基本模型的建立。1、鋼性繩（或接觸面）：認(rèn)為是一種不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力的物

25、體，若剪斷（或脫離）后，其中彈力立即消失，不需要形變恢復(fù)時間，一般題目中所給細(xì)線和接觸面在不加特殊說明時，均可按此模型處理。2、彈簧（或橡皮繩）：此種物體的特點是形變量大，形變恢復(fù)需要較長時間，在瞬時問題中，其彈力的大小往往可以看成不變。注意：第2類模型中，若彈簧（或橡皮繩）的質(zhì)量不計，在剪斷彈簧（功橡皮繩）后，認(rèn)為其彈力立即變?yōu)榱?。?：如圖所示，質(zhì)量相等的兩個物體A、B之間用一輕彈簧相連，再用一細(xì)線懸掛在天花板上靜止，當(dāng)剪斷細(xì)線的瞬間兩物體的加速度各為多少？2：如圖所示，木塊A與B用一輕彈簧相連，豎直放在木塊C上，三都靜止于地面，它們的質(zhì)量之比是123。設(shè)所有接觸面都光滑，當(dāng)沿水平方向抽出

26、木塊C的瞬間，木塊A和B的加速度分別是多大？三、臨界問題的分析這類問題一般出現(xiàn)在相連結(jié)的物體有不同加速度時，或有時某些力發(fā)生了變化，使物體在運動中出現(xiàn)一些臨界狀態(tài)，特別是題目中出現(xiàn)“最大、最小、剛好”等詞語時，往往會有臨界現(xiàn)象。其臨界點必隱含在運動過程中，分析這類問題的方法是更加細(xì)致地分析受力和運動過程。也可配合使用極限法。找出臨界點臨界條件。例1：一個彈簧秤放在水平地面上，Q為與輕彈簧上端連在一起的秤盤，P為一重物，已知P的質(zhì)量10.5Kg，彈簧的質(zhì)量不計，勁度系數(shù)k=800N/m，系統(tǒng)靜止，如圖所示，現(xiàn)給P施加一個方向豎直向上的力F，使它從靜止開始向上做勻加速運動，已知在前0.2s時間內(nèi)F

27、為變力，0.2s以后F為恒力.求力F的最大值與最小值.例2:如圖所示,在傾角為的光滑斜面上端系一勁度系數(shù)為k的輕彈簧,彈簧下端連有一質(zhì)量為m的小球,球被一垂直于斜面的擋板A擋住,此時彈簧沒有形變.若手持擋板A以加速度a(agsin)沿斜面勻加速下滑,求:(1)從擋板開始運動到球與擋板分離所經(jīng)歷的時間；(2)從擋板開始運動到球速達(dá)到最大,球所經(jīng)過的最小路程. 四、應(yīng)用程序法解動力學(xué)問題例：如圖所示，一根輕質(zhì)彈簧上端固定，下掛一質(zhì)量為m 0的平盤，盤中有物體質(zhì)量為，當(dāng)盤靜止時，彈簧伸長了；現(xiàn)向下拉盤使彈簧再伸長后停止，然后松手放開，設(shè)彈簧總處在彈性限度內(nèi)，求剛松開手時盤對物體的支持力大小?；A(chǔ)訓(xùn)練

28、一訓(xùn)練指要牛頓運動三定律是力學(xué)的核心內(nèi)容之一，也是歷年高考物理命題的熱點內(nèi)容之一.本套試題的重點是訓(xùn)練和考查對牛頓三定律的理解和運用牛頓第二定律解答動力學(xué)問題的能力.其中第3題、第11題、第15題為創(chuàng)新題，其目的是把一些生活中常見的實際問題與有關(guān)物理知識了解起來命題，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和解決實際問題的能力.一、選擇題（每小題5分，共40分）1.下面關(guān)于慣性的說法中，正確的是A.運動速度大的物體比速度小的物體難以停下來，所以運動速度大的物體具有較大的慣性B.物體受的力越大，要它停下來就越困難，所以物體受的推力越大，則慣性越大C.物體的體積越大，慣性越大 D.物體含的物質(zhì)越多，慣性越大2.關(guān)

29、于作用力與反作用力，下列說法中正確的有A.物體相互作用時，先有作用力，后有反作用力B.作用力與反作用力大小相等，方向相反，作用在同一直線上，因而這二力平衡C.作用力與反作用力可以是不同性質(zhì)的力，例如，作用力是彈力，其反作用力可能是摩擦力D.作用力和反作用力總是同時分別作用在相互作用的兩個物體上3.在一種叫做“蹦極跳”的運動中，質(zhì)量為m的游戲者身系一根長為L、彈性優(yōu)良的輕質(zhì)柔軟的橡皮繩，從高處由靜止開始下落1.5L時達(dá)到最低點，若不計空氣阻力，則在彈性繩從原長達(dá)最低點的過程中，以下說法正確的是A.速度先減小后增大 B.加速度先減小后增大C.動能增加了mgL D.重力勢能減少了mgL4.一物體向上

30、拋出后，所受空氣阻力大小不變，從它被拋出到落回原地的過程中A.上升時間大于下降時間 B.上升加速度大于下降加速度C.上升階段平均速度大于下降階段平均速度D.上升階段平均速度小于下降階段平均速度5.下面哪一組單位屬于國際單位制的基本單位A.m、N、kgB.kg、m/s2、sC.m、kg、sD.m/s2、kg、N6.質(zhì)量為M的木塊位于粗糙的水平面上，若用大小為F的水平恒力拉木塊，其加速度為a.當(dāng)拉力方向不變，大小變?yōu)?F時，木塊的加速度為a,則A.a=aB.a2a C.a2aD.a=2a7.根據(jù)牛頓運動定律，以下選項中正確的是A.人只有在靜止的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，才會落在車廂的原來位置B.

31、人在沿直線勻速前進(jìn)的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，將落在起跳點的后方C.人在沿直線加速前進(jìn)的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，將落在起跳點的后方D.人在沿直線減速前進(jìn)的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，將落在起跳點的后方8. 質(zhì)點所受的力F隨時間變化的規(guī)律如圖所示，力的方向始終在一直線上.已知t=0時質(zhì)點的速度為零.在圖191所示的t1、t2、t3和t4各時刻中，哪一時刻質(zhì)點的動能最大A.t1B.t2C.t3D.t4二、填空題（每小題6分，共24分）9.某火箭發(fā)射場正在進(jìn)行某型號火箭的發(fā)射試驗.該火箭起飛時質(zhì)量為2.02103 kg，起飛推力2.75106 N，火箭發(fā)射塔高100 m，則該火箭起飛時的加速度

32、大小為_ m/s2；在火箭推動力不變的情況下，若不考慮空氣阻力及火箭質(zhì)量的變化，火箭起飛后，經(jīng)_s飛離火箭發(fā)射塔.(g=9.8 m/s2)10.用一個力作用在A物體上產(chǎn)生的加速度為a1,作用于B物體上產(chǎn)生的加速度為a2，若將該力同時作用在A、B兩物體上時，A、B的加速度為_.11.如圖所示，足球守門員在發(fā)門球時，將一個靜止的質(zhì)量為0.4 kg的足球，以10 m/s的速度踢出，這時足球獲得的動能是_J.足球沿草地做直線運動，受到的阻力是足球重力的0.2倍，當(dāng)足球運動至距發(fā)球點20 m的后衛(wèi)隊員處時，速度為_m/s.(g取10 m/s2)圖19212.如圖193所示，一細(xì)線的一端固定于傾角為45的

33、光滑楔形滑塊A的頂端P處. 細(xì)線的另一端拴一質(zhì)量為m的小球，當(dāng)滑塊至少以a=_向左運動時，小球?qū)瑝K的壓力等于零，當(dāng)滑塊以a=2g的加速度向左運動時，線中拉力T=_.三、計算題（共36分）13.（12分）一個質(zhì)量m為3.0 kg的物塊，靜止在水平面上，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.20.現(xiàn)在給物塊施加一個大小為15 N，方向向右的水平推力F1.并持續(xù)作用6 s，在 6 s末時撤去F1，在撤去F1的同時給物塊施加一個大小為12 N、方向向左的水平推力F2，持續(xù)一段時間后又將它撤去，并立即給物塊施加一個大小仍為12 N，方向向右持續(xù)作用的水平推力F3.已知物塊開始運動經(jīng)歷14 s速度達(dá)到18 m

34、/s，方向向右.求物塊14 s內(nèi)發(fā)生的位移.（g取10 m/s2）14.(12分)如圖194所示，質(zhì)量M=10 kg的木楔ABC靜置于粗糙水平地面上，動摩擦因數(shù)=0.02，在木楔的傾角為30的斜面上，有一個質(zhì)量m=1.0 kg的物塊由靜止開始沿斜面下滑，當(dāng)滑行路程s=1.4 m時，其速度v=1.4 m/s.在這個過程中木楔未動.求地面對木楔的摩擦力的大小和方向.（重力加速度g=10 m/s2）15.（12分）蹦床是運動員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動作的運動項目.一個質(zhì)量為60 kg的運動員，從離水平網(wǎng)面3.2 m高處自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回離水平網(wǎng)面 5.0 m高處.已知

35、運動員與網(wǎng)接觸的時間為1.2 s.若把在這段時間內(nèi)網(wǎng)對運動員的作用力當(dāng)作恒力處理，求此力的大小.(g=10 m/s2)基礎(chǔ)訓(xùn)練一一、1.D 2.D3.B 開始一段，物體變加速下落，a減小，v增大；后來一段，物體變減速下落，a增大，v減小.4.BC 5.C6.C 設(shè)阻力為f，依題意有F-Ff=Ma,2F-Ff=Ma,由上述兩式可得a2a.7.C8.B t2末，物體速度最大，動能最大.9.1.35103;0.385 10.a1a2/(a1+a2)11.20;4.5或 12.g;mg13.s=150 m 第一階段，物體做初速為零的勻加速直線運動，第二階段，物體做勻減速直線運動，第三階段，物體做初速度

36、不為零的勻加速運動.一、二過程以v1為了解紐帶，二、三過程以v2為了解紐帶，并以加速度a作為運動學(xué)和動力學(xué)問題的了解“橋梁”，聯(lián)立多式求解.14.f=macos=0.61 N 方向水平向左15.1.5103 N 運動員觸網(wǎng)時速度v1= (向下)，離網(wǎng)時速度v2= (向上），速度變量v=v1+v2(向上) 加速度a=v/t,由F-mg=ma可得F=mg+m+=1.5103 N.基礎(chǔ)訓(xùn)練二訓(xùn)練指要本套試題訓(xùn)練和考查的重點是：進(jìn)一步理解和掌握牛頓運動定律.能熟練地運用牛頓定律解題，并能解答較簡單的連接體問題.第13題和第15題為創(chuàng)新題.第13題有利于提高學(xué)生的思維判斷能力.第15題有利于提高學(xué)生的審

37、題能力.一、選擇題（每小題5分，共40分）1.如圖所示，懸掛于小車?yán)锏男∏蚱x豎直方向角，則小車可能的運動情況是A.向右加速運動 B.向右減速運動C.向左加速運動D.向左減速運動2.如圖所示為一光滑豎直圓槽，AP、BP、CP為通過最低點P與水平面分別成30、45、60角的三個光滑斜面，與圓相交于A、B、C點.若一物體由靜止分別從A、B、C滑至P點所需的時間為t1，t2，t3，則A.t1t2t3B.t1t2t3C.t1=t2=t3 D.t1=t2t33.在升降機(jī)內(nèi)的地板上放一秤，一人讓在秤上，用W表示升降機(jī)勻速運動時秤的示數(shù)，W1和W2分別表示升降機(jī)以大小為a的加速度加速上升和減速下降時稱的示數(shù)

38、，則A.W2WW1B.WW1 WW2C.WW1=W2D.WW1 WW24.如圖所示，在托盤測力計的托盤內(nèi)固定一個傾角為30的光滑斜面，現(xiàn)將一個重4 N的物體放在斜面上，讓它自由滑下，那么測力計因4 N物體的存在，而增加的讀數(shù)是A.4 NB.2 N C.0 ND.3 N5.如圖所示水平面上，質(zhì)量為10 kg的物塊A拴在一個被水平拉伸的彈簧一端，彈簧的另一端固定在小車上，小車靜止不動，彈簧對物塊的彈力大小為5 N時，物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，若小車以加速度a=1 m/s2沿水平地面向右加速運動時 A.物塊A相對小車仍靜止 B.物塊A受到的摩擦力將減小C.物塊A受到的摩擦力大小不變 D.物塊A受到的彈力將增

39、大6.如圖所示，A和B的質(zhì)量分別是1 kg和2kg，彈簧和懸線的質(zhì)量不計，在A上面的懸線燒斷的瞬間A.A的加速度等于3gB.A的加速度等于gC.B的加速度為零D.B的加速度為g7.如圖一升降機(jī)在箱底裝有若干個彈簧，設(shè)在某次事故中，升降機(jī)吊索在空中斷裂，忽略摩擦力，則升降機(jī)在從彈簧下端觸地后直到最低點的一段運動過程中A.升降機(jī)的速度不斷減小B.升降機(jī)的加速度不斷變大C.先是彈力做的負(fù)功小于重力做的正功，然后是彈力做的負(fù)功大于重力做的正功 D.到最低點時，升降機(jī)加速度的值一定大于重力加速度的值 8.如圖1107所示，一根輕質(zhì)彈簧上端固定，下端掛一質(zhì)量為m0的平盤，盤中有一物體，質(zhì)量為m.當(dāng)盤靜止時

40、，彈簧的長度比其自然長度伸長了L.今向下拉盤使彈簧再伸長 L后停止，然后松手放開.設(shè)彈簧總處在彈性限度以內(nèi)，則剛剛松開手時盤對物體的支持力等于A.（1）mgB.（1）（mm0）gC. mgD. （mm0）g二、填空題（每小題6分，共24分）9.汽車在水平公路上做直線運動，它的功率保持不變，當(dāng)汽車的速度為4 m/s時，加速度為0.4 m/s2，汽車所受阻力恒為車重的0.01倍，若取g=10 m/s2，汽車行駛的最大速度為_ m/s.10.已知質(zhì)量為m的木塊的大小為F的水平拉力作用下沿粗糙水平地面做勻加速直線運動，加速度為a，則木塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為_.若在木塊上再施加一個與水平拉力F在同一

41、豎直平面內(nèi)的推力，而不改變木塊的加速度的大小和方向，則此推力與水平拉力F的夾角為_.11.總質(zhì)量為M的熱氣球由于故障在空中以速度v0勻速下降.為了阻止繼續(xù)下降，在t=0時刻，從熱氣球中釋放了一個質(zhì)量為m的沙袋.不計空氣阻力，當(dāng)t=_時，熱氣球停止下降，這時沙袋的速度為_.12.一輛小車在水平恒力F作用下，由靜止開始在水平面上勻加速運動t1 s后撤去F，小車再經(jīng)過t2 s停下.則小車加速階段的位移s1與減速階段的位移s2之比s1s2=_；小車牽引力F與所受的摩擦力Ff之比FFf=_.三、計算題（共36分）13.(12分)（2001年上海高考試題）如圖1108所示，一質(zhì)量為m的物體系于長度分別為l

42、1、l2的兩根細(xì)線上，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，求剪斷瞬時物體的加速度.圖1108(1)下面是某同學(xué)對該題的一種解法：解：設(shè)l1線上拉力為T1，l2線上拉力為T2，重力為mg，物體在三力作用下保持平衡T1cos=mg，T1sin=T2，T2=mgtan剪斷線的瞬間，T2突然消失，物體即在T2反方向獲得加速度.因為mgtan=ma，所以加速度a=gtan，方向與T2反方向.你認(rèn)為這個結(jié)果正確嗎?請對該解法作出評價并說明理由. (2)若將圖1108中的細(xì)線l1改為長度相同、質(zhì)量不計的輕彈簧，如圖1109所示，其他條件不變，求解的步驟

43、和結(jié)果與(1)完全相同，即a=gtan，你認(rèn)為這個結(jié)果正確嗎?請說明理由.圖110914.(12分)一彈簧秤的秤盤質(zhì)量M=1.5 kg，盤內(nèi)放一物體P，物體P的質(zhì)量m=10.5 kg，彈簧質(zhì)量不計，其勁度系數(shù)為k=800N/m，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖11010所示.現(xiàn)給P施加一個豎直向上的力F，使P從靜止開始向上做勻加速運動，已知在頭0.2 s內(nèi)F是變力，在0.2 s以后是恒力.求F的最小值和最大值各是多少?(g=10 m/s2)圖1101015.（12分）2001年9月11日，美國遭受了歷史上規(guī)模最大、損失最為慘重的恐怖主義襲擊，恐怖分子劫持客機(jī)分別撞擊了紐約的“世貿(mào)大樓”和華盛頓的“五角大

44、樓”.其中一架客機(jī)攔腰撞到世貿(mào)大樓的南部塔樓第60層地方，并引起巨大爆炸，大約1 h后，南部塔樓部分轟然倒塌（高約245 m），灰塵和殘骸四處飛濺，300多名救援警察和消防人員沒來得及逃生.我們不妨設(shè)置一個情境：當(dāng)處于倒塌部分正下方的地面人員，看到一塊質(zhì)量約為4 103 kg的樓墻塊豎直倒下的同時到作出反應(yīng)開始逃離需0.2 s的時間，逃離的安全區(qū)域為離大廈100 m外（實際的安全區(qū)要更遠(yuǎn)）.設(shè)該墜落塊與地面作用時間為0.05 s，不計空氣阻力，g取10 m/s2.求：（1）地面人員要逃離大廈到安全區(qū)至少要以多大速度奔跑？（忽略人的加速時間，百米短跑世界記錄為979）（2）該墜落塊對地產(chǎn)生的平均

45、作用力多大？（3）由于爆炸引起地表震動，設(shè)產(chǎn)生的縱波的傳播速率vp=9.1 km/s,橫波的傳播速率vs=3.1 km/s，設(shè)在某處的地震勘測中心記錄到兩種不同震感之間的時間間隔t0=5 s,那么觀測記錄者與震源之間的距離s為多少千米？高考能力測試步步高物理基礎(chǔ)訓(xùn)練10答案一、1.AD 2.C 3.BC 4.D 5.AC 6.AC 7.CD8.A 以盤和重物為一個整體加以隔離，平衡時kL=（m+m0）g，k=.用手向下拉，彈簧共伸長L+L，彈力F=k（L+L）手的瞬時，根據(jù)牛頓第二定律F-（m+m0）g=（m+m0）.把F值代入得（L+L）-（m+m0）g=（m+m0）aa=g，方向向上.隔離

46、盤中物體，設(shè)盤對物體的支持力為N，由牛頓第二定律N-mg=ma故N=mg+ma=mg+mg=（1+）mg，向上.二、9.2010.= =arctan根據(jù)牛頓第二定律由F-mg=ma得=加力F后，水平加速度不變，有F+Fcos-(mg+Fsin)=ma與上式聯(lián)立得=arctan說明推力方向只能與水平方向成角向下，因施推力后加速度不變，則必有Fcos=Fsin.即得tan=所以=arctan11.t=(M-m)v0/mg; 12.t1t2;FFf=(t1+t2)t1三、13.因為l2被剪斷瞬間，l1上的張力大小發(fā)生了變化.（1）錯.因為l2被剪斷的瞬間，彈簧的長度來不及發(fā)生變化，力T1的大小和方向

47、都不能突變，（2）對.14.依題意，0.2 s后P離開了托盤，0.2 s時托盤支持力恰為零，此時加速度為：a=（F大-mg）/m(式中F大為F的最大值)此時M的加速度也為a.a=（kx-Mg）/M所以kx=M（g+a）原來靜止時，壓縮量設(shè)為x0，則：kx0=（m+M）g而x0-x=at2/2由、有：at2即mg-Ma=0.02aka=mg/（M+0.02k）=6 m/s2代入：Fmax=m（a+g）=10.5（6+10）N=168 NF最大值為168 N.剛起動時F為最小，對物體與秤盤這一整體應(yīng)用牛頓第二定律得F小+kx0-（m+M）g=（m+M）a代入有：Fmin=（m+M）a=72 NF最

48、小值為72 N.15.（1）墜落物做自由落體運動的時間：h=gt2落地速度v0=gt地面人員逃離時間t=t-0.2逃離速度v=求得t=7 s v0=70 m/s v=10.3 m/s(2)根據(jù)牛頓運動定律可知：(F-mg)=ma=m求得F=5.64106 N(3)震動同時產(chǎn)生傳播，則由勻速運動知求得s=23.1 km高三物理單元基礎(chǔ)練習(xí) 牛頓運動定律 班級 姓名 一、選擇題（15單選，610至少有兩項正確）1.物體靜止在光滑的水平桌面上.從某一時刻起用水平恒力F推物體，則在該力剛開始作用的瞬間()(A)立即產(chǎn)生加速度，但速度仍然為零(B)立即同時產(chǎn)生加速度和速度(C)速度和加速度均為零(D)立

49、即產(chǎn)生速度，但加速度仍然為零2.如圖所示，一輕繩通過一光滑定滑輪，兩端各系一質(zhì)量為m1和m2的物體，m1放在地面上，當(dāng)m2的質(zhì)量發(fā)生變化時，m1的加速度a的大小與m2的關(guān)系大致如下圖所示中的圖().3.在粗糙水平面上放著一箱子，前面的人用與水平方向成仰角1的力F1拉箱子，同時，后面的人用與水平方向成俯角2的推力F2推箱子，此時箱子的加速度為a.如果撤去推力F2，則箱子的加速度().(A)一定增大(B)一定減小(C)可能不變(D)不是增大就是減小，不可能不變 4.如圖所示，木塊m和M疊放在光滑的斜面上，放手后它們以共同的加速度沿斜面加速下滑.斜面的傾角為，m和M始終保持相對靜止，它們的質(zhì)量也分別

50、以m和M表示.那么m給M的靜摩擦力f及m對M的壓力N的大小分別為(). (A)f=mgsincos，水平向右，N=mgcos2(B)f=mgsincos，水平向左，N=mgcos2(C)f=0，N=mgsin2(D)f=0，N=mgsin25.如圖所示，車廂里懸掛著兩個質(zhì)量不同的小球，上面的球比下面的球質(zhì)量大，當(dāng)車廂向右作勻加速運動(空氣阻力不計)時，下列各圖中正確的是(). 6.如圖所示，物體A放存固定的斜面B上，在A上施加一個豎直向下的恒力F，下列說法中正確的有().(A)若A原來是靜止的，則施加力F后，A仍保持靜止(B)若A原來是靜止的，則施加力F后，A將加速下滑(C)若A原來是加速下滑的，則施加力F后，A的加速度不變(D)若A原來是加速下滑的，則施加力F后，A的加速度將增大7.航天器正在遠(yuǎn)離星球的太空中航行，若航天器內(nèi)的一個宇