第四章運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系單元復(fù)習(xí)學(xué)案高一上學(xué)期物理人教版

第4章運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系第7講本章復(fù)習(xí)一、本章思維導(dǎo)圖本章主要知識(shí)點(diǎn)、牛頓第一定律（慣性定律）：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有（）迫使它改變這種狀態(tài)為止。1．理解要點(diǎn)：①運(yùn)動(dòng)是物體的一種屬性，物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持。②它定性地揭示了運(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，是使物體產(chǎn)生加速度的原因。③第一定律是牛頓以伽俐略的理想斜面實(shí)驗(yàn)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(lái)的；定律成立的條件是物體不受外力，不能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證。④牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎(chǔ)，不能認(rèn)為它是牛頓第二定律合外力為零時(shí)的特例，第一定律定性地給出了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，第二定律定量地給出力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。2．慣性：物體（）原來(lái)的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫做慣性。①慣性是物體的固有屬性，與物體的受力情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。②（）是物體慣性大小的量度。③由牛頓第二定律定義的慣性質(zhì)量m=F/a和由萬(wàn)有引力定律定義的引力質(zhì)量嚴(yán)格相等。④慣性不是力，慣性是物體具有的保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)、力是物體對(duì)物體的作用，慣性和力是兩個(gè)不同的概念。（二）、牛頓第二定律1.定律內(nèi)容物體的加速度a跟物體所受的合外力成正比，跟物體的質(zhì)量m成反比。2.公式：（）理解要點(diǎn)：①因果性：是產(chǎn)生加速度a的原因，它們同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)存在，同時(shí)消失；②方向性：a與都是矢量,，方向嚴(yán)格相同；③瞬時(shí)性和對(duì)應(yīng)性：a為某時(shí)刻物體的加速度，是該時(shí)刻作用在該物體上的合外力。④牛頓第二定律適用于宏觀,低速運(yùn)動(dòng)的情況。（三）、單位制1.單位制：由基本單位和（）一起組成了單位制.①基本單位：基本物理量的單位.力學(xué)中的基本物理量有三個(gè)，它們是質(zhì)量、時(shí)間、長(zhǎng)度；它們的國(guó)際單位分別是（）.②導(dǎo)出單位：由基本物理量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來(lái)的其他物理量的單位.國(guó)際單位制國(guó)際計(jì)量委員會(huì)在1960年的第11屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)上制訂了一種國(guó)際通用的、包括一切計(jì)量領(lǐng)域的單位制，叫做國(guó)際單位制，簡(jiǎn)稱(chēng)SI.物理量的名稱(chēng)單位名稱(chēng)單位符號(hào)長(zhǎng)度米m質(zhì)量千克（公斤）kg時(shí)間秒s電流安（培）A熱力學(xué)溫度開(kāi)（爾文）K物質(zhì)的量摩（爾）mol發(fā)光強(qiáng)度坎（德拉）cd（四）、.超重和失重超重現(xiàn)象是指：N>G或T>G；加速度a（）；失重現(xiàn)象是指：G>N或G>T；加速度a（）；完全失重是指：T=0或N=0；加速度a向下；大小a=g課堂講解重點(diǎn)1、理想實(shí)驗(yàn)的魅力1．亞里士多德認(rèn)為：必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)；沒(méi)有力的作用，物體就要靜止在某個(gè)地方．2．伽利略的理想實(shí)驗(yàn)(1)斜面實(shí)驗(yàn)：如圖所示，讓一個(gè)小球沿斜面從靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，小球?qū)ⅰ皼_”上另一個(gè)斜面．如果沒(méi)有摩擦，小球?qū)⒌竭_(dá)原來(lái)的高度．減小第二個(gè)斜面的傾角，小球運(yùn)動(dòng)的距離更長(zhǎng)，但所達(dá)到的高度相同．當(dāng)?shù)诙€(gè)斜面最終變?yōu)樗矫鏁r(shí)，小球?qū)⒂肋h(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去．(2)推理結(jié)論：力不是(選填“是”或“不是”)維持物體運(yùn)動(dòng)的原因．3．笛卡兒的觀點(diǎn)：如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒(méi)有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng)，既不會(huì)停下來(lái)，也不會(huì)偏離原來(lái)的方向．例1、理想實(shí)驗(yàn)有時(shí)更能深刻地反映自然規(guī)律。伽利略設(shè)想了一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)，如圖所示，小球運(yùn)動(dòng)至斜面最低點(diǎn)時(shí)，沒(méi)有速度損失。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(lái)的高度。②兩個(gè)對(duì)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(méi)有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)釋放時(shí)的高度。④繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成為水平面，小球要沿水平面做持續(xù)的勻速運(yùn)動(dòng)。在上述的設(shè)想步驟中，有的屬于可靠的事實(shí)，有的則是理想化的推論。下列對(duì)理想實(shí)驗(yàn)各步驟順序的排列以及關(guān)于事實(shí)和推論的分類(lèi)正確的是()A．順序?yàn)棰冖佗邰?，①是事?shí)，②③④是推論B．順序?yàn)棰冖邰佗?，②是事?shí)，①③④是推論C．順序?yàn)棰邰冖佗?，③是事?shí)，①②④是推論D．順序?yàn)棰邰佗冖?，④是事?shí)，①②③是推論重點(diǎn)2、牛頓第一定律1．牛頓第一定律的內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)．2．慣性(1)物體保持原來(lái)勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫作慣性．牛頓第一定律也被叫作慣性定律．(2)慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性．(3)慣性的量度：質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度．例2、(多選)關(guān)于力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，牛頓第一定律告訴我們()A．在不受力的情況下物體一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．在不受力的情況下物體一定保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)C．合力不為零的情況下，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定改變D．牛頓第一定律中沒(méi)有關(guān)于合力不為零情況下物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的表述變式2、在勻速行駛的火車(chē)車(chē)廂內(nèi)，有一人從B點(diǎn)正上方相對(duì)車(chē)廂靜止釋放一個(gè)小球，不計(jì)空氣阻力，則小球()可能落在A處 B．一定落在B處C．可能落在C處 D．以上都有可能重點(diǎn)3、實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系例3、在研究作用力F一定時(shí)，小車(chē)的加速度a與小車(chē)(含砝碼)質(zhì)量M的關(guān)系時(shí)，某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．用天平分別稱(chēng)出小車(chē)(含砝碼)和所掛槽碼的質(zhì)量B．按圖裝好實(shí)驗(yàn)器材C．把輕繩系在小車(chē)上并繞過(guò)定滑輪懸掛槽碼D．將電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在約8V電壓的蓄電池上，接通電源，釋放小車(chē)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，并在紙帶上標(biāo)明小車(chē)質(zhì)量E．保持所掛槽碼的質(zhì)量不變，增加小車(chē)上的砝碼個(gè)數(shù)，并記錄每次增加后的M值，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)F．分析每條紙帶，測(cè)量并計(jì)算出加速度的值G．作a-M關(guān)系圖像，并由圖像確定a與M的關(guān)系(1)該同學(xué)漏掉的重要實(shí)驗(yàn)步驟是平衡摩擦力，該步驟應(yīng)排在步驟（）之后。(2)在上述步驟中，有錯(cuò)誤的是步驟（），應(yīng)把（）。(3)在上述步驟中，處理不恰當(dāng)?shù)氖遣襟E（），應(yīng)把（）。(4)仔細(xì)觀察該同學(xué)安裝的實(shí)驗(yàn)裝置圖，請(qǐng)改正以下三個(gè)實(shí)驗(yàn)器材的位置錯(cuò)誤。①電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器位置應(yīng)（）；②小車(chē)位置應(yīng)（）；③滑輪位置（）。變式3、甲、乙、丙三個(gè)實(shí)驗(yàn)小組分別采用如圖1、2、3所示的實(shí)驗(yàn)裝置，驗(yàn)證當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與它所受的合力成正比這一物理規(guī)律。已知他們使用的小車(chē)完全相同，小車(chē)的質(zhì)量為M，重物的質(zhì)量為m，試回答下列問(wèn)題。(1)實(shí)驗(yàn)中，必須平衡小車(chē)和長(zhǎng)木板之間的摩擦力的實(shí)驗(yàn)小組是（）。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須滿(mǎn)足“M遠(yuǎn)大于m”的實(shí)驗(yàn)小組是（）。(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，甲、乙、丙三組同學(xué)的操作均完全正確，他們作出的a-F圖線如圖4中A、B、C所示，則甲、乙、丙三組實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的圖線依次是（）。(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)，乙組同學(xué)得到的一條紙帶如圖5所示，從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，編號(hào)如圖所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，根據(jù)所標(biāo)的測(cè)量數(shù)據(jù)可算得小車(chē)的加速度為（）m/s2，打下編號(hào)2時(shí)小車(chē)的速度為（）m/s。重點(diǎn)4、牛頓第二定律的表達(dá)式1．牛頓第二定律的內(nèi)容：物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同．2．表達(dá)式：F＝kma，式中k是比例系數(shù)，F(xiàn)指的是物體所受的合力，在質(zhì)量的單位取kg，加速度的單位取m/s2，力的單位取N時(shí)，F(xiàn)＝kma中的k＝1，此時(shí)牛頓第二定律可表示為F＝ma.3．物理意義：牛頓第二定律不僅闡述了力、質(zhì)量和加速度三者數(shù)量間的關(guān)系，還明確了加速度的方向與力的方向一致．4．力的國(guó)際單位：牛頓，簡(jiǎn)稱(chēng)牛，符號(hào)為N.“牛頓”的定義：使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的力叫作1N，即1N＝1_kg·m/s2.例4、對(duì)牛頓第二定律的表達(dá)式的理解1．(多選)關(guān)于牛頓第二定律，下列說(shuō)法正確的是()A．在物體質(zhì)量一定時(shí)，合力恒定，加速度就恒定，合力增大，加速度立即增大B．加速度的方向總是與合力的方向相同C．同一物體的運(yùn)動(dòng)速度變化量越大，受到的合力也越大D．物體的質(zhì)量與它所受的合力成正比，與它的加速度成反比重點(diǎn)5、牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用1．應(yīng)用牛頓第二定律解題的一般步驟(1)確定研究對(duì)象．(2)進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析，畫(huà)出受力分析圖，明確運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程．(3)求出合力或加速度．(4)根據(jù)牛頓第二定律列方程求解．2．應(yīng)用牛頓第二定律解題的方法(1)矢量合成法：若物體只受兩個(gè)力作用，應(yīng)用平行四邊形定則求這兩個(gè)力的合力，物體所受合力的方向即加速度的方向．(2)正交分解法：當(dāng)物體受多個(gè)力作用時(shí)，常用正交分解法求物體所受的合力．①建立直角坐標(biāo)系時(shí)，通常選取加速度的方向作為某一坐標(biāo)軸的正方向(也就是不分解加速度)，將物體所受的力正交分解后，列出方程Fx＝ma，F(xiàn)y＝0(或Fx＝0，F(xiàn)y＝ma)．②特殊情況下，若物體的受力都在兩個(gè)互相垂直的方向上，也可將坐標(biāo)軸建立在力的方向上，正交分解加速度a.根據(jù)牛頓第二定律eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Fx＝max,Fy＝may))列方程求解．例5、拍攝用的四旋翼無(wú)人機(jī)如圖所示。若該無(wú)人機(jī)的質(zhì)量為3kg，豎直上升時(shí)的最大加速度為5m/s2，發(fā)動(dòng)機(jī)可提供的最大升力為50N，無(wú)人機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)所受空氣阻力大小不變，取重力加速度大小g＝10m/s2，則無(wú)人機(jī)在豎直上升時(shí)受到的空氣阻力大小為()A．5NB．35NC．75ND．85N變式5、如圖所示，質(zhì)量為m的木塊以一定的初速度沿傾角為θ的斜面向上滑動(dòng)，斜面靜止不動(dòng)且足夠長(zhǎng)，木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。(1)求向上滑動(dòng)時(shí)木塊的加速度的大小和方向；(2)若此木塊滑到最大高度后，能沿斜面下滑，求下滑時(shí)木塊的加速度的大小和方向。重點(diǎn)6、力學(xué)單位制（一）基本單位1．基本量：被選定的能夠利用物理量之間的關(guān)系推導(dǎo)出其他物理量的單位的一些物理量，如力學(xué)中有長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間．2．基本單位：所選定的基本量的單位．3．導(dǎo)出單位：由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來(lái)的其他物理量的單位，例如速度的單位“米每秒”(m/s)、加速度的單位“米每二次方秒”(m/s2)、力的單位“牛頓”(kg·m/s2)．4．單位制：基本單位和導(dǎo)出單位一起就組成了一個(gè)單位制．（二）國(guó)際單位制：國(guó)際單位制：1960年第11屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)制訂了一種國(guó)際通用的、包括一切計(jì)量領(lǐng)域的單位制．1．國(guó)際單位制中的基本量：國(guó)際單位制中選定長(zhǎng)度(l)、質(zhì)量(m)、時(shí)間(t)、電流(I)、熱力學(xué)溫度(T)、物質(zhì)的量(n)、發(fā)光強(qiáng)度(I)七個(gè)量為基本量．2．國(guó)際單位制中的力學(xué)基本單位：長(zhǎng)度l，單位：m；質(zhì)量m，單位：kg；時(shí)間t，單位：s.（三）單位制的應(yīng)用1．簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程的單位表達(dá)：在解題計(jì)算時(shí)，已知量均采用國(guó)際單位制，計(jì)算過(guò)程中不用寫(xiě)出各個(gè)量的單位，只要在式子末尾寫(xiě)出所求量的單位即可．2．推導(dǎo)物理量的單位：物理公式確定了各物理量的數(shù)量關(guān)系的同時(shí)，也確定了各物理量的單位關(guān)系，所以我們可以根據(jù)物理公式中物理量間的關(guān)系推導(dǎo)出物理量的單位．3．判斷比例系數(shù)的單位：根據(jù)公式中物理量的單位關(guān)系，可判斷公式中比例系數(shù)有無(wú)單位，如公式F＝kx中k的單位為N/m，F(xiàn)f＝μFN中μ無(wú)單位，F(xiàn)＝kma中k無(wú)單位．4．單位制可檢查物理量關(guān)系式的正誤：根據(jù)物理量的單位，如果發(fā)現(xiàn)某公式在單位上有問(wèn)題，或者所求結(jié)果的單位與采用的單位制中該量的單位不一致，那么該公式或計(jì)算結(jié)果肯定是錯(cuò)誤的．例6、(多選)對(duì)力學(xué)中基本量、基本單位、導(dǎo)出單位的理解正確的是()A．厘米、克、小時(shí)均是基本單位B．力、加速度、質(zhì)量都是基本量C．牛頓、焦耳、帕斯卡均是導(dǎo)出單位D．所有導(dǎo)出單位都可用基本單位表示變式6、如圖所示，為我國(guó)運(yùn)-20運(yùn)輸機(jī)。運(yùn)輸機(jī)的升力L＝CLpS(其中p為飛行動(dòng)壓、S為機(jī)翼面積，CL是一個(gè)無(wú)單位升力系數(shù))。若用ρ表示空氣的密度，m表示飛機(jī)的質(zhì)量，v表示飛行速度，F(xiàn)表示飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)推力，你可能不會(huì)計(jì)算飛機(jī)飛行時(shí)的動(dòng)壓p，但你可根據(jù)所學(xué)的物理知識(shí)和方法進(jìn)行分析，判斷出下列飛行動(dòng)壓p的表達(dá)式合理的是()A．p＝eq\f(ρv2,2m)B．p＝eq\f(ρv2,2)C．p＝eq\f(Fρv,2)D．p＝eq\f(Fρv,2m)重點(diǎn)7、從受力確定運(yùn)動(dòng)情況1．牛頓第二定律確定了運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，使我們能夠把物體的運(yùn)動(dòng)情況與受力情況聯(lián)系起來(lái)．2．如果已知物體的受力情況，可以由牛頓第二定律求出物體的加速度，再通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)的規(guī)律確定物體的運(yùn)動(dòng)情況．例7、(多選)質(zhì)量為3kg的物體，靜止于水平地面上，在10N的水平拉力作用下，開(kāi)始沿水平地面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，物體與地面間的摩擦力是4N。則()A．物體在3s末的速度大小為10m/sB．物體在3s末的速度大小為6m/sC．物體在0～3s內(nèi)發(fā)生的位移大小為15mD．物體在0～3s內(nèi)發(fā)生的位移大小為9m變式7、如圖所示，在汽車(chē)行駛過(guò)程中，如果車(chē)距不夠，剎車(chē)不及時(shí)，汽車(chē)將發(fā)生碰撞，車(chē)?yán)锏娜丝赡苁艿絺?。為了盡可能減少碰撞引起的傷害，人們?cè)O(shè)計(jì)了安全帶及安全氣囊。假定乘客質(zhì)量為70kg，汽車(chē)車(chē)速為108km/h，從踩下剎車(chē)到車(chē)完全停止需要的時(shí)間為5s，此時(shí)間內(nèi)汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)可看成勻減速運(yùn)動(dòng)，則安全帶及安全氣囊對(duì)乘客的平均作用力大小約為()A．420NB．600NC．800ND．1000N重點(diǎn)8、超重和失重一、超失重條件1．視重：體重計(jì)的示數(shù)稱(chēng)為視重，反映了人對(duì)體重計(jì)的壓力．2．失重：(1)定義：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?小于物體所受重力的現(xiàn)象．(2)產(chǎn)生條件：物體具有豎直向下(選填“豎直向上”或“豎直向下”)的加速度．3．超重：(1)定義：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?大于物體所受重力的現(xiàn)象．(2)產(chǎn)生條件：物體具有豎直向上(選填“豎直向上”或“豎直向下”)的加速度．4．完全失重：(1)定義：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?等于零的狀態(tài)．(2)產(chǎn)生條件：a＝g，方向豎直向下．二．.超重、失重的綜合分析與計(jì)算1．從牛頓第二定律的角度分析超重現(xiàn)象：物體的加速度方向向上(或豎直分量向上)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有：N－mg＝ma，此時(shí)N>mg.2．從牛頓第二定律的角度分析失重現(xiàn)象：物體的加速度方向向下(或豎直分量向下)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有：mg－N＝ma，此時(shí)N<mg.3．從牛頓第二定律進(jìn)一步得出，物體是處于超重還是失重狀態(tài)決定于加速度的方向，而與物體的速度方向無(wú)關(guān)．處于超重狀態(tài)時(shí)加速度方向向上，物體可能加速上升或減速下降；處于失重狀態(tài)時(shí)，加速度方向向下，物體可能加速下降或減速上升．例8、某同學(xué)站在電梯底板上，如圖所示的v-t圖像是計(jì)算機(jī)顯示的電梯在某一段時(shí)間內(nèi)速度變化的情況(豎直向上為正方向)。根據(jù)圖像提供的信息，可以判斷下列說(shuō)法中正確的是()A．在0～20s內(nèi)，電梯向上運(yùn)動(dòng)，該同學(xué)處于超重狀態(tài)B．在0～5s內(nèi)，電梯加速上升，該同學(xué)處于失重狀態(tài)C．在5～10s內(nèi)，電梯處于勻速狀態(tài)，該同學(xué)對(duì)電梯底板的壓力大小等于他所受的重力大小D．由于該同學(xué)的質(zhì)量未知，所以無(wú)法判斷超重、失重狀態(tài)變式8、質(zhì)量為60kg的人站在升降機(jī)中的體重計(jì)上，當(dāng)升降機(jī)做下列各種運(yùn)動(dòng)時(shí)，體重計(jì)的讀數(shù)是多少？人處于什么狀態(tài)？(g取10m/s2)(1)升降機(jī)勻速上升；(2)升降機(jī)以3m/s2的加速度加速上升；(3)升降機(jī)以4m/s2的加速度加速下降。重點(diǎn)9、牛頓運(yùn)動(dòng)定律的擴(kuò)展應(yīng)用（1）瞬時(shí)加速度問(wèn)題例9、.如圖所示，A和B的質(zhì)量分別是1kg和2kg，彈簧和懸線的質(zhì)量不計(jì)，在A上面的懸線燒斷的瞬間（）A．A的加速度等于2g B．A的加速度等于gC．B的加速度為零 D．B的加速度為g（2）連接體問(wèn)題處理方法：1.整體法：當(dāng)系統(tǒng)中各物體的加速度相同時(shí)，我們可以把系統(tǒng)內(nèi)的所有物體看成一個(gè)整體，整體的質(zhì)量等于各物體的質(zhì)量之和，當(dāng)整體受到的合力已知時(shí)，可用牛頓第二定律求出整體的加速度，這種處理問(wèn)題的方法叫整體法。2.隔離法：當(dāng)求系統(tǒng)內(nèi)物體間相互作用的內(nèi)力時(shí)，常把某個(gè)物體從系統(tǒng)中“隔離”出來(lái)，進(jìn)行受力分析，依據(jù)牛頓第二定律列方程，這種處理連接體問(wèn)題的方法叫隔離法。例10、如圖所示，質(zhì)量分別為2m和3m的兩個(gè)小球靜置于光滑水平面上，且固定在勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧的兩端．今在質(zhì)量為2m的小球上沿彈簧軸線方向施加大小為F的水平拉力，使兩球一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則穩(wěn)定后彈簧的伸長(zhǎng)量為()A.eq\f(F,5k)B.eq\f(2F,5k)C.eq\f(3F,5k)D.eq\f(F,k)臨界問(wèn)題例11、如圖所示，水平桌面上放置一個(gè)傾角為45°的光滑楔形滑塊A，一細(xì)線的一端固定于楔形滑塊A的頂端O處，細(xì)線另一端拴一質(zhì)量為m＝0.2kg的小球。若滑塊與小球一起以加速度a向左做勻加速運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是(取重力加速度g＝10m/s2)(A)A．當(dāng)a＝5m/s2時(shí)，滑塊對(duì)球的支持力為eq\f(\r(2),2)NB．當(dāng)a＝15m/s2時(shí)，滑塊對(duì)球的支持力為eq\f(\r(2),2)NC．當(dāng)a＝5m/s2時(shí)，地面對(duì)A的支持力一定大于兩個(gè)物體的重力之和D．當(dāng)a＝15m/s2時(shí)，地面對(duì)A的支持力一定小于兩個(gè)物體的重力之和（4）傳送帶問(wèn)題例12.如圖，相距L＝11.5m的兩平臺(tái)位于同一水平面內(nèi)，二者之間用傳送帶相接．傳送帶向右勻速運(yùn)動(dòng)，其速度的大小v可以由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)需要設(shè)定．質(zhì)量m＝10kg的載物箱(可視為質(zhì)點(diǎn))，以初速度v0＝5.0m/s自左側(cè)平臺(tái)滑上傳送帶．載物箱與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.10，重力加速度取g＝10m/s2.(1)若v＝4.0m/s，求載物箱通過(guò)傳送帶所需的時(shí)間；(2)求載物箱到達(dá)右側(cè)平臺(tái)時(shí)所能達(dá)到的最大速度和最小速度．（5）板塊模型解題關(guān)鍵：(1)臨界條件：要使滑塊不從木板的末端掉下來(lái)的臨界條件是滑塊到達(dá)木板末端時(shí)的速度與木板的速度恰好相同．(2)問(wèn)題實(shí)質(zhì)：“板—塊”模型和“傳送帶”模型一樣，本質(zhì)上都是相對(duì)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，要分別求出各物體對(duì)地的位移，再求相對(duì)位移．例13.如圖所示，靜止在水平地面上的木板(厚度不計(jì))質(zhì)量為m1＝1kg，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.2，質(zhì)量為m2＝2kg且可看成質(zhì)點(diǎn)的小物塊與木板和地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ2＝0.4，以v0＝4m/s的水平速度從左端滑上木板，經(jīng)過(guò)t＝0.6s滑離木板，g取10m/s2，以下說(shuō)法正確的是()A．木板的長(zhǎng)度為1.68mB．小物塊離開(kāi)木板時(shí)，木板的速度為1.6m/sC．小物塊離開(kāi)木板后，木板的加速度大小為2m/s2，方向水平向右D．小物塊離開(kāi)木板后，木板與小物塊將發(fā)生碰撞課后鞏固一、單項(xiàng)選擇題1．有一種大型娛樂(lè)器械可以讓人體驗(yàn)超重和失重，其環(huán)形座艙套在豎直柱子上(如圖所示)，由升降機(jī)送上幾十米的高處，然后讓座艙自由下落。落到一定位置時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)，座艙做減速運(yùn)動(dòng)，到地面時(shí)剛好停下。下列說(shuō)法正確的是()A．座艙自由下落的過(guò)程中人處于超重狀態(tài)B．座艙自由下落的過(guò)程中人處于失重狀態(tài)C．座艙減速下落的過(guò)程中人不受重力作用D．座艙下落的整個(gè)過(guò)程中人處于失重狀態(tài)2.如圖所示，沿水平直軌運(yùn)行的地鐵車(chē)廂中，拉環(huán)在某時(shí)刻與豎直方向的夾角為θ，已知重力加速度大小為g。則在該時(shí)刻()A．地鐵的運(yùn)動(dòng)方向水平向右B．地鐵的加速度方向水平向左C．地鐵的加速度大小為gtanθD．地鐵的加速度大小為gcotθ3．在谷物的收割和脫粒過(guò)程中，小石子、草屑等雜物很容易和谷物混在一起，另外，谷粒中還有癟粒。為了將它們分離，農(nóng)民常用一種叫作“風(fēng)谷”的農(nóng)具進(jìn)行分選，如圖所示，對(duì)它的分選原理描述錯(cuò)誤的是()A．小石子質(zhì)量大慣性大，飛得最遠(yuǎn)B．草屑和癟谷粒質(zhì)量小，飛得最近C．草屑和癟谷粒的慣性最大，飛得最近D．空氣阻力作用使它們速度變化快慢不同4．如圖所示，甲為履帶式電梯，乙為臺(tái)階式電梯，它們傾角相同，沒(méi)有顧客乘坐時(shí)低速轉(zhuǎn)動(dòng)，有顧客乘坐時(shí)會(huì)勻加速啟動(dòng)，啟動(dòng)時(shí)兩個(gè)電梯的加速度大小相同。質(zhì)量相同的小紅和小明兩位乘客分別乘坐甲、乙電梯上樓，在電梯啟動(dòng)階段兩位乘客受到的摩擦力大小分別為f甲、f乙，則()A．小明和小紅受到電梯的作用力大小不相同B．f甲<f乙C．小明受到電梯的作用力方向豎直向上D．f甲與f乙大小關(guān)系與傾角大小無(wú)關(guān)5．美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)有一項(xiàng)面向大學(xué)生的“微重力學(xué)生飛行挑戰(zhàn)計(jì)劃”，學(xué)生以團(tuán)隊(duì)形式提交自己設(shè)計(jì)的微重力實(shí)驗(yàn)方案，獲勝的隊(duì)伍會(huì)受邀到約翰遜航天中心，乘坐飛艇到達(dá)9000m高空，然后飛艇由靜止開(kāi)始下落，以模擬微重力環(huán)境。下落過(guò)程中飛艇所受空氣阻力為其重力的0.04倍。這樣可以獲得持續(xù)約25s的失重狀態(tài)，大學(xué)生們便在這段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行關(guān)于微重力影響的實(shí)驗(yàn)。緊接著，飛艇又做勻減速運(yùn)動(dòng)。若飛艇離地面的高度不得低于500m，重力加速度g取10m/s2。則下列說(shuō)法正確的是()A．飛艇在20s內(nèi)下落的高度為1820mB．飛艇在25s時(shí)速度為240m/sC．飛艇后來(lái)的減速過(guò)程中加速度約為3.24m/s26．如圖所示，質(zhì)量分別為M和m的物塊由相同的材料制成，且M>m，將它們用一根跨過(guò)輕而光滑的定滑輪的細(xì)線連接。當(dāng)按圖甲所示放置在水平桌面上，兩物塊剛好做勻速運(yùn)動(dòng)。如果互換兩物塊按圖乙所示放置在同一水平桌面上，它們的共同加速度大小為()A.eq\f(M,M＋m)gB．eq\f(M－m,m)gC.eq\f(M－m,M)g D．上述均不對(duì)7.如圖所示，一條足夠長(zhǎng)的淺色水平傳送帶自左向右勻速運(yùn)行?，F(xiàn)將一個(gè)木炭包無(wú)初速度地放在傳送帶的最左端，木炭包在傳送帶上將會(huì)留下一段黑色的徑跡。下列說(shuō)法中正確的是()A．黑色的徑跡將出現(xiàn)在木炭包的左側(cè)B．開(kāi)始時(shí)木炭包相對(duì)于傳送帶向右運(yùn)動(dòng)C．木炭包的質(zhì)量越大，徑跡的長(zhǎng)度越短D．木炭包與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)越大，徑跡的長(zhǎng)度越短多項(xiàng)選擇題8.如圖，輕彈簧拴接的物體A、B質(zhì)量分別為m和2m，用手C托著處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知重力加速度大小為g。若手突然向下離開(kāi)B，在此瞬間，A、B、C的加速度分別為aA、aB、aC，則()aA＝0 B．a(chǎn)B＝gC．a(chǎn)Bg D．a(chǎn)C＝gF拉靜止在水平面上的物體，在F從零開(kāi)始逐漸增大的過(guò)程中，物體的加速度a隨水平力F變化的圖像如圖所示，假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2，則可以計(jì)算出()A．物體與水平面間的最大靜摩擦力B．F＝14N時(shí)物體的速度C．物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)D．物體的質(zhì)量10．如圖甲所示，長(zhǎng)木板B固定在光滑水平面上，可視為質(zhì)點(diǎn)的物體A靜止疊放在B的最左端。現(xiàn)用F＝6N的水平力向右拉A，經(jīng)過(guò)5s，A運(yùn)動(dòng)到B的最右端，且其v-t圖像如圖乙所示。已知A、B的質(zhì)量分別為1kg、4kg，A、B間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2。下列說(shuō)法正確的是()A．A的加速度大小為0.5m/s2B．A、BC．若B不固定，B的加速度大小為1m/s2D．若B不固定，A運(yùn)動(dòng)到B的最右端所用的時(shí)間為5eq\r(2)s三、非選擇題11．某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)研究滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。長(zhǎng)木板的左端固定一定滑輪，右端固定一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，滑塊的右端與穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，左端用細(xì)線通過(guò)定滑輪與鉤碼相連。(1)實(shí)驗(yàn)中必要的措施是（）。A．細(xì)線必須與長(zhǎng)木板平行B．先接通電源再釋放滑塊C．滑塊的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量D．墊高木板的右端以補(bǔ)償打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)滑塊的阻力及其他阻力(2)若某次實(shí)驗(yàn)中，所用鉤碼的質(zhì)量m＝150g，滑塊的質(zhì)量M＝0.3kg，打出的紙帶如圖乙所示，且相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出(電源的頻率為50Hz，重力加速度g取10m/s2)，根據(jù)紙帶求出滑塊的加速度a＝（）m/s2，滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝（）。12．物理興趣小組利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，細(xì)線已經(jīng)調(diào)整為與長(zhǎng)木板平行。(1)在探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，若小盤(pán)、盤(pán)內(nèi)砝碼整體的總質(zhì)量用m表示，小車(chē)(含車(chē)內(nèi)砝碼)和力傳感器(通過(guò)電腦顯示拉力的大小)質(zhì)量用M表示。實(shí)驗(yàn)中，在保持M一定的前提下，（）(填“需要”或“不需要”)滿(mǎn)足m?M。在釋放小車(chē)（）(填“之前”或“之后”)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)。(2)在(1)的前提下，多次改變盤(pán)內(nèi)砝碼的質(zhì)量，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)得多組力傳感器的示數(shù)F及對(duì)應(yīng)的小車(chē)加速度a，作出a-F圖像，最可能是圖3中的（）。(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的一條紙帶如圖2所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，相應(yīng)的加速度大小為（）m/s2。13.如圖是艦載機(jī)在航空母艦上起飛時(shí)的照片。艦載機(jī)質(zhì)量m＝1.8×104kg，起飛速度v＝60m/s，艦載機(jī)在平直甲板上從靜止開(kāi)始勻加速到起飛的距離l＝225m，加速起飛過(guò)程所受平均阻力為機(jī)重的k倍，k＝0.2。艦載機(jī)起飛過(guò)程中航空母艦保持靜止，艦載機(jī)可視為質(zhì)點(diǎn)，g取10m/s2，求：(1)艦載機(jī)勻加速起飛時(shí)的加速度大小；(2)艦載機(jī)勻加速起飛過(guò)程需要的時(shí)間；(3)艦載機(jī)勻加速起飛時(shí)所受牽引力的大小。14．機(jī)場(chǎng)地勤工作人員利用傳送帶從飛機(jī)上卸行李。如圖所示，以恒定速率v1＝0.6m/s運(yùn)行的傳送帶與水平面間的夾角α＝37°，轉(zhuǎn)軸間距L＝3.95m。工作人員沿傳送方向以速度v2＝1.6m/s從傳送帶頂端推下一件小包裹(可視為質(zhì)點(diǎn))。小包裹與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.8。取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：(1)小包裹相對(duì)傳送帶滑動(dòng)時(shí)加速度的大小a；(2)小包裹通過(guò)傳送帶所需的時(shí)間t。15．如圖所示，質(zhì)量相等的物塊A和B疊放在水平地面上，左邊緣對(duì)齊。A與B、B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ。先敲擊A，A立即獲得水平向右的初速度，在B上滑動(dòng)距離L后停下。接著敲擊B，B立即獲得水平向右的初速度，A、B都向右運(yùn)動(dòng)，左邊緣再次對(duì)齊時(shí)恰好相對(duì)靜止，此后兩者一起運(yùn)動(dòng)至停下。最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g。求：(1)A被敲擊后獲得的初速度大小vA；(2)在左邊緣再次對(duì)齊的前、后，B運(yùn)動(dòng)加速度的大小aB、aB′；(3)B被敲擊后獲得的初速度大小vB。參考答案二、本章主要知識(shí)點(diǎn)（一）、外力保持質(zhì)量（二）、F=ma（三）、導(dǎo)出單位Kgsm（四）、向上向下課堂講解答案B解析伽利略的理想實(shí)驗(yàn)是以經(jīng)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ)，通過(guò)實(shí)際實(shí)驗(yàn)，再運(yùn)用分析推理得出結(jié)論的。之所以稱(chēng)之為理想實(shí)驗(yàn)，是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的結(jié)果是無(wú)法用實(shí)際的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證的。但是，分析推理的過(guò)程是合乎邏輯的，是嚴(yán)密的，是對(duì)實(shí)際過(guò)程的科學(xué)抽象，因此得出的結(jié)論是對(duì)客觀世界真實(shí)的反映。本題的四個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟中，只有②是事實(shí)，①③④都是推理，實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序?yàn)棰冖邰佗?，B選項(xiàng)符合題意。答案BC解析當(dāng)物體所受的合力為零或者不受外力時(shí)，物體處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；當(dāng)物體所受的合力不為零時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)變化，故C項(xiàng)正確；牛頓第一定律闡述了合力不為零的情況：“除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)”，理解為當(dāng)物體所受的合力不為零時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)變化，即速度會(huì)變化，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。變式2、答案B解析火車(chē)勻速行駛，在小球釋放前小球隨火車(chē)一起運(yùn)動(dòng)，小球的速度等于火車(chē)的速度；在小球相對(duì)車(chē)廂由靜止釋放后，由于慣性小球在水平方向的速度保持不變，即小球下落的過(guò)程中小球在水平方向的速度始終等于火車(chē)的速度，小球一定落到B處，故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤。答案平衡摩擦力約8V電壓的蓄電池改為約8V的交流電源a-M圖像改為a-eq\f(1,M)圖像應(yīng)處于木板的最右端應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使細(xì)繩平行于木板解析(1)實(shí)驗(yàn)中把所掛槽碼的重力大小看成小車(chē)所受合外力大小，沒(méi)有考慮摩擦力，故必須平衡摩擦力且應(yīng)排在步驟B之后。(2)有錯(cuò)誤的是步驟D，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在約8V電壓的蓄電池上將無(wú)法工作，必須接在約8V的交流電源上。(3)作a-M關(guān)系圖像，得到的是曲線，很難進(jìn)行正確的判斷，必須“化曲為直”，改作a-eq\f(1,M)關(guān)系圖像。(4)①電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)處于木板的最右端，留出小車(chē)的運(yùn)動(dòng)空間；②釋放小車(chē)時(shí)，小車(chē)應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；③連接小車(chē)的細(xì)繩應(yīng)平行于木板，故應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪位置使細(xì)繩平行于木板。變式3、答案甲、乙、丙甲C、A、B0.16m/s20.36m/s解析(1)甲、乙、丙三個(gè)實(shí)驗(yàn)小組，在數(shù)據(jù)處理時(shí)，小車(chē)受到的拉力即小車(chē)受到的合外力，故甲、乙、丙三個(gè)實(shí)驗(yàn)小組中都需要平衡摩擦力。(2)乙和丙小組實(shí)驗(yàn)中細(xì)線上的拉力可以由彈簧測(cè)力計(jì)或力傳感器直接得到，不需要用重物的重力代替，所以乙、丙兩組不需要滿(mǎn)足M?m，而甲組用重物的重力代替細(xì)線的拉力，要滿(mǎn)足M?m。(3)根據(jù)裝置可知，題圖2中小車(chē)受到的拉力大于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，題圖3中小車(chē)受到的拉力等于力傳感器的示數(shù)，當(dāng)F相等時(shí)，乙組的加速度大，所以乙組對(duì)應(yīng)題圖4中圖線A，丙組對(duì)應(yīng)題圖4中圖線B，甲組用重物的重力代替細(xì)線的拉力，要滿(mǎn)足M?m，隨著m的增大，不滿(mǎn)足M?m時(shí)，圖像出現(xiàn)彎曲，所以甲組對(duì)應(yīng)的是題圖4中圖線C。(4)每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T＝0.1s，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得Δx＝aT2＝1.6×10－3m，可知加速度a＝eq\f(Δx,T2)＝0.16m/s2，打下編號(hào)2時(shí)小車(chē)的速度v＝eq\f(x12＋x23,2T)＝0.36m/s。答案AB解析在物體質(zhì)量一定時(shí)，合力恒定，加速度就恒定，合力增大，加速度立即增大，故A項(xiàng)正確；根據(jù)牛頓第二定律可知加速度和合力的方向相同，故B項(xiàng)正確；同一物體的運(yùn)動(dòng)速度變化量越大，加速度不一定越大，根據(jù)牛頓第二定律可知，受到的合力也不一定越大，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；質(zhì)量與物體本身有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案A解析設(shè)無(wú)人機(jī)在豎直上升時(shí)受到的空氣阻力大小為f，根據(jù)牛頓第二定律可知F－f－mg＝ma，解得f＝5N，故選A項(xiàng)。變式5、答案(1)g(sinθ＋μcosθ)方向沿斜面向下(2)g(sinθ－μcosθ)方向沿斜面向下解析(1)以木塊為研究對(duì)象，木塊上滑時(shí)對(duì)其受力分析，如圖甲所示，根據(jù)牛頓第二定律有mgsinθ＋Ff＝ma又FN＝mgcosθ，F(xiàn)f＝μFN聯(lián)立解得a＝g(sinθ＋μcosθ)，方向沿斜面向下。(2)木塊下滑時(shí)對(duì)其受力分析如圖乙所示，根據(jù)牛頓第二定律有mgsinθ－Ff′＝ma′又FN′＝mgcosθ，F(xiàn)f′＝μFN′聯(lián)立解得a′＝g(sinθ－μcosθ)，方向沿斜面向下。答案ACD解析基本量的單位是基本單位，力學(xué)中的基本量有長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間，故厘米、克、小時(shí)均為基本單位，故選項(xiàng)A正確；力學(xué)中的長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間是基本量，力、加速度為導(dǎo)出量，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；牛頓、焦耳、帕斯卡分別是導(dǎo)出量力、功、壓強(qiáng)的單位，故選項(xiàng)C正確；因所有物理量均由基本量構(gòu)成，故所有導(dǎo)出單位都可用基本單位表示，故選項(xiàng)D正確。變式6、答案B解析動(dòng)壓p的國(guó)際單位Pa＝N/m2＝eq\f(kg·m/s2,m2)＝eq\f(kg,m3)·eq\f(m2,s2)，只有選項(xiàng)B等式右邊的單位與p的單位符合，選項(xiàng)B正確。答案BD解析根據(jù)牛頓第二定律得a＝eq\f(F－f,m)＝eq\f(10－4,3)m/s2＝2m/s2，則物體在3s末的速度大小v＝at＝2×3m/s＝6m/s，在0～3s內(nèi)的位移x＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)×2×32m＝9m，故B、D正確。變式7、答案A解析從踩下剎車(chē)到車(chē)完全停止的5s內(nèi)，人的速度由30m/s減小到0，視為勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則有a＝eq\f(v－v0,t)＝eq\f(－30,5)m/s2＝－6m/s2。根據(jù)牛頓第二定律知安全帶及安全氣囊對(duì)乘客的平均作用力F＝ma＝70×(－6)N＝－420N，負(fù)號(hào)表示力的方向跟初速度方向相反，A正確。答案C解析在0～5s內(nèi)，電梯加速上升，該同學(xué)對(duì)電梯底板的壓力大小大于他所受的重力大小，處于超重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；在5～10s內(nèi)，電梯處于勻速狀態(tài)，此時(shí)該同學(xué)受力平衡，對(duì)電梯底板的壓力大小等于他所受的重力大小，故C正確；在10～20s內(nèi)，電梯減速上升，該同學(xué)對(duì)電梯底板的壓力大小小于他所受的重力大小，處于失重狀態(tài)，故A、D錯(cuò)誤。變式8、答案(1)600N平衡狀態(tài)(2)780N超重狀態(tài)(3)360N失重狀態(tài)解析(1)當(dāng)升降機(jī)勻速上升時(shí)，由牛頓第二定律得FN1－G＝0，所以人受到的支持力FN1＝600N。根據(jù)牛頓第三定律得，人對(duì)體重計(jì)的壓力大小即體重計(jì)的示數(shù)大小為600N，人處于平衡狀態(tài)。(2)當(dāng)升降機(jī)以3m/s2的加速度加速上升時(shí)，由牛頓第二定律得FN2－G＝ma，解得FN2＝780N。由牛頓第三定律得，人對(duì)體重計(jì)的壓力大小為780N，故此時(shí)體重計(jì)的示數(shù)為780N，大于人的重力，人處于超重狀態(tài)。(3)當(dāng)升降機(jī)以4m/s2的加速度加速下降時(shí)，由牛頓第二定律得G－FN3＝ma′，解得FN3＝360N。由牛頓第三定律得，人對(duì)體重計(jì)的壓力大小為360N，故此時(shí)體重計(jì)的示數(shù)為360N，小于人的重力，人處于失重狀態(tài)。答案C解析CD．懸線燒斷前，B物體受力平衡，故彈簧的彈力大小為懸線燒斷的瞬間，彈簧的彈力不突變，大小仍為，此瞬間B物體受到的彈力與重力仍平衡，合力為零，則B的加速度為零，C正確，D錯(cuò)誤；AB．細(xì)線燒斷瞬間A受到重力和向下的彈力，由牛頓第二定律得解得方向向下，故AB錯(cuò)誤。故選C。答案C解析對(duì)整體分析，整體的加速度a＝eq\f(F,5m)，對(duì)質(zhì)量為3m的小球分析，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)彈＝kx＝3ma，得x＝eq\f(3F,5k)，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確．答案A解析設(shè)加速度為a0時(shí)小球?qū)瑝K的壓力恰好等于零，此時(shí)細(xì)線中拉力為F0，對(duì)小球受力分析，小球受重力、拉力，根據(jù)牛頓第二定律，水平方向有F合＝F0cos45°＝ma0，豎直方向有F0sin45°＝mg，解得a0＝g；當(dāng)a＝5m/s2時(shí)，小球未離開(kāi)滑塊，根據(jù)牛頓第二定律，水平方向有F線cos45°－FNcos45°＝ma，豎直方向有F線sin45°＋FNsin45°＝mg，聯(lián)立解得FN＝eq\f(\r(2),2)N，故A正確；當(dāng)a＝15m/s2時(shí)，小球已經(jīng)離開(kāi)滑塊，只受重力和細(xì)線的拉力，滑塊對(duì)球的支持力為零，故B錯(cuò)誤；當(dāng)系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定后，豎直方向沒(méi)有加速度，受力平衡，所以地面對(duì)A的支持力與兩個(gè)物體的重力之和大小相等，故C、D錯(cuò)誤。例12、答案(1)2.75s(2)4eq\r(3)m/seq\r(2)m/s解析(1)傳送帶的速度為v＝4.0m/s時(shí)，載物箱在傳送帶上先做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)其加速度大小為a，由牛頓第二定律有μmg＝ma①設(shè)載物箱滑上傳送帶后勻減速運(yùn)動(dòng)的距離為s1，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v2－v02＝－2as1②聯(lián)立①②式，代入題給數(shù)據(jù)得s1＝4.5m③因此，載物箱在到達(dá)右側(cè)平臺(tái)前，速度先減小到v，然后開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)．設(shè)載物箱從滑上傳送帶到離開(kāi)傳送帶所用的時(shí)間為t1，做勻減速運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間為t1′，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v＝v0－at1′④t1＝t1′＋eq\f(L－s1,v)⑤聯(lián)立①③④⑤式并代入題給數(shù)據(jù)得t1＝2.75s⑥(2)當(dāng)載物箱滑上傳送帶后一直做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，到達(dá)右側(cè)平臺(tái)時(shí)的速度最小，設(shè)為v1；當(dāng)載物箱滑上傳送帶后一直做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，到達(dá)右側(cè)平臺(tái)時(shí)的速度最大，設(shè)為v2.則v12－v02＝－2μgL⑦v22－v02＝2μgL⑧由⑦⑧式并代入題給條件得v1＝eq\r(2)m/s,v2＝4eq\r(3)m/s例13、答案D解析由于μ2m2g>μ1(m1＋m2)g，對(duì)木板由牛頓第二定律得μ2m2g－μ1(m1＋m2)g＝m1a1，解得a1＝2m/s2，即物塊在木板上以a2＝μ2g＝4m/s2向右減速滑行時(shí)，木板以a1＝2m/s2向右加速運(yùn)動(dòng)，在0.6s時(shí)，物塊的速度v2＝1.6m/s，木板的速度v1＝1.2m/s，B錯(cuò)誤；物塊滑離木板時(shí)，物塊位移為x2＝eq\f(v0＋v2,2)t＝1.68m，木板位移x1＝eq\f(v1,2)t＝0.36m，兩者相對(duì)位移為x＝x2－x1＝1.32m，即木板長(zhǎng)度為1.32m，A錯(cuò)誤；物塊離開(kāi)木板后，木板做減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a1′＝2m/s2，方向水平向左，C錯(cuò)誤；分離后，在地面上物塊會(huì)滑行x2′＝eq\f(v\o\al(22),2a2)＝0.32m，木板會(huì)滑行x1′＝eq\f(v\o\al(12),2a1′)＝0.36m，所以?xún)烧邥?huì)相碰，D正確．課后鞏固答案D解析在座艙自由下落的過(guò)程中人只受重力作用，做自由落體運(yùn)動(dòng)，處于失重狀態(tài)，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；在座艙減速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中人受重力和座位對(duì)人向上的支持力，座艙做減速運(yùn)動(dòng)，所以加速度方向向上，人處于超重狀態(tài)，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。答案C解析拉環(huán)受重力、拉力作用，由拉環(huán)傾斜情況可知地鐵加速度方向水平向右，但僅根據(jù)加速度方向無(wú)法確定速度方向，A、B錯(cuò)誤；如圖所示，將重力和拉力合成，可得合力F合＝mgtanθ，由F合＝ma可求得地鐵的加速度大小a＝gtanθ，C正確，D錯(cuò)誤。答案C解析小石子、實(shí)谷粒、草屑和癟谷粒飛出時(shí)初速度基本相同，由于它們形狀和大小不同，在飛行中受到的空氣阻力的影響不同。一般來(lái)說(shuō)，小石子受到的阻力的影響比草屑等雜物受到的阻力的影響要小，所以它們的速度變化快慢不同。草屑和癟谷粒質(zhì)量小慣性小，速度變化快，故落點(diǎn)近；小石子質(zhì)量大慣性大，速度大小不易改變，速度變化得慢，故落點(diǎn)遠(yuǎn)。本題選錯(cuò)誤的，故選C。答案D解析小明和小紅具有相同的加速度，由牛頓第二定律可知他們所受的合力相同，他們都受到電梯的作用力及重力的作用，重力相同的情況下，電梯對(duì)他們的作用力大小相等、方向相同，A錯(cuò)誤；設(shè)電梯傾角為θ，由牛頓第二定律，在甲電梯啟動(dòng)階段有f甲－mgsinθ＝ma，在乙電梯啟動(dòng)階段有f乙＝macosθ，對(duì)比可得f甲>f乙，B錯(cuò)誤；由于小明的加速度沿電梯向上，由牛頓第二定律可知，小明受到電梯的作用力方向不可能豎直向上，C錯(cuò)誤；結(jié)合B項(xiàng)分析可知，f甲大于f乙的關(guān)系與傾角大小無(wú)關(guān)，D正確。答案B解析飛艇由靜止開(kāi)始下落過(guò)程中，根據(jù)牛頓第二定律可得MgMg＝Ma1，飛艇在20s內(nèi)下落的高度h1＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,1)，聯(lián)立解得h1＝1920m，A錯(cuò)誤；飛艇在25s時(shí)速度v2＝a1t2＝240m/s，B正確；飛艇在25s內(nèi)下落的高度h2＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,2)＝3000m，可知飛艇減速下降過(guò)程位移h3＝9000m－3000m－500m＝5500m，末速度為零，由位移公式可得h3＝eq\f(v2,2)t3，加速度大小a2＝eq\f(v2,t3)，解得a2≈5.24m/s2，C錯(cuò)誤；在飛艇后來(lái)的減速過(guò)程中，對(duì)大學(xué)生，由牛頓第二定律可得F－mg＝ma2，解得Fmg，即大學(xué)生對(duì)座位的壓力約是重力的1.52倍，D錯(cuò)誤。答案C解析由題圖甲可知，質(zhì)量為m的物塊勻速運(yùn)動(dòng)，故T＝mg，質(zhì)量為M的物塊勻速運(yùn)動(dòng)，故T＝μMg。聯(lián)立解得μ＝eq\f(m,M)。題圖乙中，對(duì)質(zhì)量為M的物塊有Mg－T′＝Ma，對(duì)質(zhì)量為m的物塊有T′－μmg＝ma，聯(lián)立解得a＝eq\f(M－m,M)g，故C項(xiàng)正確。答案D解析設(shè)木炭包的質(zhì)量為m，傳送帶的速度為v，木炭包與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。對(duì)木炭包運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行分析知，木炭包剛放上傳送帶時(shí)，傳送帶相對(duì)木炭包向右運(yùn)動(dòng)，傳送帶受到木炭包向左的摩擦力，則木炭包受到傳送帶向右的摩擦力，且在該摩擦力作用下向右做加速運(yùn)動(dòng)。開(kāi)始時(shí)木炭包速度小于傳送帶速度，木炭包相對(duì)傳送帶向左運(yùn)動(dòng)，徑跡出現(xiàn)在木炭包右側(cè)，直到木炭包與傳送帶速度相等，一起做勻速運(yùn)動(dòng)，徑跡不再變化。木炭包相對(duì)傳送帶運(yùn)動(dòng)時(shí)，其加速度為μg，徑跡的長(zhǎng)度s＝eq\f(v2,2μg)，即傳送帶速度越大，徑跡越長(zhǎng)；木炭包與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)越大，徑跡越短；徑跡的長(zhǎng)度與木炭包的質(zhì)量無(wú)關(guān)。綜上所述，A、B、C錯(cuò)誤，D正確。答案AC解析手撤走前，對(duì)A受力分析，A受重力和彈力且處于平衡狀態(tài)，所以彈力大小等于A的重力大小mg，對(duì)B受力分析，B受向下的重力2mg、向下的彈力mg和手向上的支持力3mg。撤走手后，彈簧的彈力沒(méi)來(lái)得及變化，A受到的合力不變，故A的加速度為0；B球受到的支持力消失，受重力和彈簧的彈力，合力為3mg，故Bg，手突然向下離開(kāi)B，則手的加速度必然大于B的加速度，B、D錯(cuò)誤，A、C正確。答案ACD解析由F－μmg＝ma，得a＝eq\f(F,m)－μg，將F1＝7N、a1＝0.5m/s2，F(xiàn)2＝14N、a2＝4m/s2代入可得m＝2kg，μ＝0.3，C、D正確；物體與水平面間的最大靜摩擦力Ff＝μmg＝6N，A正確；因物體做變加速運(yùn)動(dòng)，加速時(shí)間未知，故無(wú)法求出F＝14N時(shí)物體的速度，B錯(cuò)誤。答案BCD解析根據(jù)題圖乙可知，物體A的加速度aA＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(10,5)m/s2＝2m/s2，A錯(cuò)誤；以A為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得F－μmAg＝m