高考物理特訓(xùn)第三章　運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系

第三章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系

第1講牛頓三大運(yùn)動(dòng)定律

⑤目I標(biāo)I任I多抓核心目標(biāo)清

目標(biāo)要求學(xué)科素養(yǎng)

1.物理觀念：明確慣性概念和牛頓第一、

1.理解牛頓第一定律的內(nèi)容和慣性，會(huì)第二、第三定律的內(nèi)容.

分析實(shí)際問題.2.科學(xué)思維：深入理解力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系

2.理解牛頓第二定律的內(nèi)容、表達(dá)式及及加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系.

性質(zhì).3.科學(xué)探究：知道伽利略理想實(shí)驗(yàn)及推

3.理解牛頓第三定律的內(nèi)容，會(huì)區(qū)分相理方法、牛頓第二定律的應(yīng)用.

互作用力和平衡力4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：能用慣性、牛頓運(yùn)

動(dòng)定律解釋生活中有關(guān)問題

EDE1用圈ED.........。知識(shí)必記課前預(yù)案

知識(shí)I必記）夯基礎(chǔ)構(gòu)體系

1.思考判斷

(l)kg、m/s、N等單位為導(dǎo)出單位.(X)

(2)kg、m、s都是基本單位.(V)

(3)牛頓第二定律的表達(dá)式尸=Qwa中各物理量取國(guó)際單位時(shí)％=1.(V)

(4)在國(guó)際單位制中，質(zhì)量的單位可以是kg,也可以是g.(X)

⑸水平桌面上的小車在水平拉力作用下由靜止開始加速前進(jìn)時(shí)，繩拉小車的力

大于小車?yán)K的力.(X)

（6）不管水平桌面上的小車在水平拉力作用下如何前進(jìn)，繩拉小車的力與小車?yán)?/p>

繩的力大小總相等.（V）

2.［牛頓第一定律］（多選）科學(xué)家關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的研究對(duì)樹立正確的自然觀具有重

要作用.下列說法符合歷史事實(shí)的是（）

A.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)

B.伽利略通過“理想實(shí)驗(yàn)”得出結(jié)論：一旦物體具有一定速度，如果它不受力,

它將以這一速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去

C.笛卡兒指出：如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿

同一直線運(yùn)動(dòng)，既不停下來也不偏離原來的方向

D.牛頓認(rèn)為，物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)

答案：BCD

解析：亞里士多德認(rèn)為物體的運(yùn)動(dòng)需要力來維持，A錯(cuò)誤；伽利略通過“理想實(shí)

驗(yàn)”得出：一旦物體具有某一速度，如果它不受力，它將以這一速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下

去，B正確；笛卡兒指出：如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同

一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng)，既不停下來也不偏離原來的方向，C正確；由牛頓第一

定律可知，D正確.

3.［牛頓第二定律的理解］（多選）下列說法正確的是（）

A.物體只有在受力的前提下才會(huì)產(chǎn)生加速度，因此加速度的產(chǎn)生要滯后于力的

作用

B.尸=加。是矢量式，。的方向與尸的方向相同，與速度方向無關(guān)

C.物體所受的合力減小，加速度一定減小，而速度不一定減小

D.由公式尸="也可知，lN=lkg-m/s2

答案：BCD

解析：物體的加速度a與合力/有瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，加速度與力同時(shí)產(chǎn)生，故A

錯(cuò)誤；a的方向與尸的方向相同，與速度方向無關(guān)，故B正確：當(dāng)合力減小時(shí)，

加速度一定減小，如果。與。同向，則。會(huì)變大，故C正確；物理公式不僅確

定了物理量之間的數(shù)量關(guān)系，同時(shí)也確定了物理量間的單位關(guān)系，故D正確.

..........................電陽(yáng)團(tuán)就硼...........。核心突破課堂學(xué)案

能力點(diǎn)1牛頓第一定律的理解（自主沖關(guān)類）

［題組?沖關(guān)］

1.［對(duì)伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)］（多選）人類對(duì)“運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系”的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷

了一個(gè)曲折漫長(zhǎng)的探索過程.伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)如圖，小婷同學(xué)在探究過程中

經(jīng)歷了如下步驟：

①兩個(gè)對(duì)接的斜面，讓小球沿一個(gè)斜面從靜止?jié)L下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面.

②如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r(shí)的高度.

③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)到原來的高度.

④繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成水平面，小球?qū)⒀厮矫嬉院愣ㄋ俣?/p>

持續(xù)運(yùn)動(dòng)下去.

下列說法正確的是（）

A.其中①屬于科學(xué)推理

B.伽利略得出：運(yùn)動(dòng)物體如果不受其他物體的作用，將會(huì)做勻速直線一直運(yùn)動(dòng)

下去，伽利略由此開創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)和推理相結(jié)合的科學(xué)研究方法

C.而過去我們對(duì)“運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系”一直錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)是力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原

因

D.牛頓在伽利略的基礎(chǔ)上總結(jié)、歸納，最后得出了舉世聞名的牛頓第一定律，

其內(nèi)容是一切物體在沒有受到外力作用時(shí)總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

答案：BCD

解析：斜面實(shí)驗(yàn)中，屬于科學(xué)推理的是②③④，A錯(cuò)誤；伽利略得出：運(yùn)動(dòng)物體

如果不受其他物體的作用，將會(huì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)一直運(yùn)動(dòng)下去，伽利略由此開創(chuàng)

了實(shí)驗(yàn)和推理相結(jié)合的科學(xué)研究方法，B正確；伽利略得出力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀

態(tài)的原因后，推翻了亞里士多德的觀點(diǎn)：力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因；因此過去我

們對(duì)“運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系”一直錯(cuò)誤地認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，C正確；由

牛頓第一定律可知，一切物體在沒有受到外力作用時(shí)總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線

運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，D正確.

2.［對(duì)牛頓第一定律的理解］（多選）伽利略根據(jù)小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)和理想實(shí)

驗(yàn)，提出了慣性的概念，從而奠定了牛頓力學(xué)的基礎(chǔ).下列說法正確的是（）

A.牛頓第一定律是實(shí)驗(yàn)定律

B.行星在圓周軌道上保持勻速率運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是慣性

C.運(yùn)動(dòng)物體如果沒有受到力的作用，將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng)

D.牛頓第一定律既揭示了物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，又揭示了運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改

變的原因

答案：CD

解析：牛頓第一定律是在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上經(jīng)科學(xué)推理得到的定律，不是實(shí)驗(yàn)定律，故

A錯(cuò)誤；慣性是保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)，圓周運(yùn)動(dòng)的速度是改變的，行星在圓

周軌道上保持勻速率運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)不是慣性，故B錯(cuò)誤：根據(jù)牛頓第一定律可知，

運(yùn)動(dòng)的物體在不受力時(shí)，將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)，故C正確；牛頓第一定律既揭

示了慣性是物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，又揭示了力是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因，

故D正確.

3.［對(duì)慣性的認(rèn)識(shí)］（多選）下列說法中正確的是（）

A.物體抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的性質(zhì)是慣性

B.慣性是物體的固有屬性，其大小僅與物體質(zhì)量有關(guān)

C.物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)仍有慣性

D.物體速度越大，它的慣性就越大

答案：ABC

解析：任何物體都有保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)，叫作慣性，所以物體抵抗運(yùn)動(dòng)狀

態(tài)變化的性質(zhì)是慣性，A正確；因?yàn)槿魏挝矬w在任何情況下都有慣性，其大小只

與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量大的慣性大，故D錯(cuò)誤，B正確；慣性的大小與物體的運(yùn)動(dòng)

狀態(tài)無關(guān)，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變時(shí)，物體的慣性不變，故C正確.

［錦囊?妙法］

1.對(duì)牛頓第一定律的理解

⑴揭示了物體具有慣性：牛頓第一定律揭示了一切物體所具有的一種固有屬性

一一，慣性，即物體保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì).

⑵揭示了力的作用對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響：力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持

物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因.

2.對(duì)慣性的理解

⑴保持“原狀”：物體在不受力或所受合力為零時(shí)，慣性表現(xiàn)為使物體保持原

來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)）.

⑵反抗改變：物體受到外力時(shí)，慣性表現(xiàn)為抗拒運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變.慣性越大，物

體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難以被改變.

3.牛頓第一定律與牛頓第二定律的關(guān)系

⑴牛頓第一定律是以理解實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，經(jīng)過科學(xué)抽象、歸納推理總結(jié)出來的，

牛頓第二定律是實(shí)驗(yàn)定律.

⑵牛頓第一定律不是牛頓第二定律的特例，而是相互獨(dú)立的；牛頓第一定律只

是定性討論力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，牛頓第二定律解決力和運(yùn)動(dòng)的定量關(guān)系；牛頓第一

定律揭示了物體運(yùn)動(dòng)的原因和力的作用對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響；牛頓第二定律則定量指出

了力和運(yùn)動(dòng)的聯(lián)系.

能力點(diǎn)2牛頓第二定律的理解與定性應(yīng)用（逐點(diǎn)突破類）

1.［對(duì)牛頓第二定律的理解］根據(jù)牛頓第二定律，下列敘述正確的是（）

A.物體加速度的大小跟它的質(zhì)量和速度大小的乘積成反比

B.物體所受合力必須達(dá)到一定值時(shí)，才能使物體產(chǎn)生加速度

C.當(dāng)物體質(zhì)量改變但其所受合力的水平分力不變時(shí)，物體水平加速度大小與質(zhì)

量成反比

D.物體加速度的大小跟它所受作用力中的任一個(gè)力的大小成正比

答案：C

解析：根據(jù)牛頓第二定律得知物體加速度的大小跟其質(zhì)量成反比，與速度無關(guān)，

A錯(cuò)誤；力是產(chǎn)生加速度的原因，只要有力，就能產(chǎn)生加速度，力與加速度是瞬

時(shí)對(duì)應(yīng)的關(guān)系，故B錯(cuò)誤；當(dāng)物體質(zhì)量改變但其所受合力的水平分力不變時(shí)，

根據(jù)牛頓第二定律F=ma可知，物體水平方向的加速度大小與其質(zhì)量成反比，

故C正確；物體加速度的大小跟物體所受的合力成正比，而不是跟任一個(gè)力的

大小成正比，故D錯(cuò)誤.

［點(diǎn)撥?技法］

牛頓第二定律的五個(gè)特性

2.［多過程中的力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系問題定性分析］（2021.湖南模擬）如圖所示，勁度系數(shù)

為k的輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上.一質(zhì)量為m的小球，從離彈

簧上端高〃處自由下落，接觸彈簧后繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng).觀察小球從開始下落到第一

次運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過程，下列關(guān)于小球的速度?；蚣铀俣萢隨時(shí)間/變化的圖象

中符合實(shí)際情況的是（）

B

［解法指導(dǎo)］

①審題關(guān)鍵點(diǎn):小球的速度?；蚣铀俣?。隨時(shí)間，變化的圖象.

②解題切入點(diǎn):o—f圖象的斜率是加速度；加速度a由合力決定.

力學(xué)動(dòng)態(tài)過程的一般分析思路:

A影響

答案:A

解析：如圖所示，小球剛開始接觸彈簧（A點(diǎn)）時(shí)，重力大于彈力，合力方向向下,

小球向下做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到某個(gè)位置（0點(diǎn)）時(shí)，重力等于彈

簧彈力，合力為零，加速度為零，速度最大，然后重力小于彈力，合力方向向上,

小球向下做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)（8點(diǎn)）時(shí)，速度為零，加

速度最大；根據(jù)對(duì)稱性可知，小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)關(guān)于。點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)4點(diǎn)時(shí)，加速

度大小也為g,但方向向上，所以小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的加速度大于g;小球接觸

彈簧后的加速度a隨時(shí)間t的變化為非線性變化.綜上可知A正確，B、C、D

錯(cuò)誤.

O---------最高點(diǎn)v=0

\a=g勻加速

4-----彈簧原長(zhǎng)工=。

Ja變小的加速運(yùn)動(dòng)

O

------平衡位置a=0,”最大

\a變大的減速運(yùn)動(dòng)

4ZB

------最低點(diǎn)a>g且最大，”=0

3.（2021.重慶模擬）如圖所示，質(zhì)量為機(jī)的滑塊在水平面上向左撞向彈簧，當(dāng)滑

塊將彈簧壓縮了xo時(shí)速度減小到零，然后彈簧又將滑塊向右推開.已知彈簧的

勁度系數(shù)為匕滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，整個(gè)過程彈簧未超過彈性限

度，貝女）

鄉(xiāng)纏嬤綠衣埸”

A.滑塊向左運(yùn)動(dòng)過程中，始終做減速運(yùn)動(dòng)

B.滑塊向左運(yùn)動(dòng)至與彈簧接觸后先做一小段勻加速運(yùn)動(dòng)再做勻減速運(yùn)動(dòng)

C.滑塊向右運(yùn)動(dòng)過程中，始終做加速運(yùn)動(dòng)

D.滑塊向右運(yùn)動(dòng)過程中，當(dāng)滑塊與彈簧分離時(shí)，滑塊的速度最大

答案：A

解析：滑塊接觸彈簧向左運(yùn)動(dòng)的過程中，在水平方向上受到向右的彈簧的彈力和

向右的摩擦力，在此過程中彈簧的彈力是逐漸增大的，彈力和摩擦力的合力與運(yùn)

動(dòng)方向始終相反，所以滑塊做減速運(yùn)動(dòng)，但不是勻減速運(yùn)動(dòng)，故A正確，B錯(cuò)

誤.滑塊接觸彈簧向右的運(yùn)動(dòng)是從彈簧壓縮量最大時(shí)開始的，此時(shí)滑塊受到水平

向右的彈力和向左的摩擦力，開始時(shí)彈簧的彈力大于摩擦力，滑塊做加速運(yùn)動(dòng)，

當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)到一定程度，彈力和摩擦力大小相等，即〃加g=依，即》=月空時(shí)，

滑塊速度達(dá)到最大，此后彈力繼續(xù)減小，摩擦力大于彈力，合力向左，合力與運(yùn)

動(dòng)方向相反，滑塊做減速運(yùn)動(dòng)，所以滑塊向右運(yùn)動(dòng)過程中，先加速后減速，C、

D錯(cuò)誤.

［點(diǎn)撥?技法］

合力、加速度、速度之間的決定關(guān)系

(1)不管速度是大是小，或是零，只要合力不為零，物體都有加速度.

△uF

(2)a=~^是加速度的定義式，a與△〃、無必然聯(lián)系；a=—是加速度的決定

△?m

A1

式，a^F,a°^-

(3)物體的速度是增大還是減小，取決于物體的加速度與速度的方向關(guān)系.速度

與加速度同向時(shí)，速度增大；速度與加速度反向時(shí)，速度減小，與物體的加速度

是增大還是減小無關(guān).

能力點(diǎn)3牛頓第三定律的理解(自主沖關(guān)類)

［題組?沖關(guān)］

1.［作用力與反作用力的關(guān)系］電動(dòng)平衡車是繼傳統(tǒng)滑板之后的又一滑板運(yùn)動(dòng)的

新型產(chǎn)品，深受年輕人的喜愛.如圖所示，電動(dòng)平衡車置于水平地面上，下列說

法正確的是()

A.人站在平衡車上保持靜止時(shí)，人所受的重力和地面對(duì)平衡車的支持力是一對(duì)

平衡力

B.人站在平衡車上保持靜止時(shí)，平衡車對(duì)人的支持力與平衡車對(duì)地面的壓力是

一對(duì)作用力和反作用力

C.人豎直向上加速起跳階段，平衡車對(duì)人的支持力的大小等于人對(duì)平衡車的壓

力的大小

D.人豎直向上加速起跳階段，人所受的重力大小等于人對(duì)平衡車的壓力大小

答案：C

解析：人站在平衡車上保持靜止時(shí)，人所受的重力與平衡車對(duì)人的支持力是一對(duì)

平衡力，人所受的重力和地面對(duì)平衡車的支持力分別作用在兩個(gè)不同的物體上，

故A錯(cuò)誤；人站在平衡車上保持靜止時(shí)，平衡車對(duì)人的支持力與人對(duì)平衡車的

壓力是一對(duì)作用力和反作用力，平衡車對(duì)人的支持力與平衡車對(duì)地面的壓力不是

兩個(gè)物體之間的相互作用，不是一對(duì)作用力和反作用力，故B錯(cuò)誤；平衡車對(duì)

人的支持力與人對(duì)平衡車的壓力是一對(duì)作用力和反作用力，兩者大小相等，方向

相反，故C正確；人向上起跳時(shí)，加速度向上，合力向上，人所受的重力小于

平衡車對(duì)人的支持力，所以人所受的重力小于人對(duì)平衡車的壓力大小，故D錯(cuò)

、口

伏.

［考法指導(dǎo)］高考對(duì)牛頓第三定律的考查主要以概念的理解和辨析為主，如：作

用力和反作用力的關(guān)系，作用力和反作用力與一對(duì)平衡力的區(qū)別，有時(shí)也滲透到

綜合題中，用以轉(zhuǎn)移研究對(duì)象.

2.［作用力和反作用力與一對(duì)平衡力的區(qū)別［如圖所示，平板車置于水平地面上,

人站在平板車上保持靜止，下列說法正確的是（）

A.人所受的重力與人對(duì)平板車的壓力是一對(duì)平衡力

B.平板車對(duì)人的支持力與人對(duì)平板車的壓力是一對(duì)平衡力

C.人所受的重力與人對(duì)平板車的壓力是一對(duì)作用力與反作用力

D.平板車對(duì)人的支持力與人對(duì)平板車的壓力是一對(duì)作用力與反作用力

答案:D

解析：人所受的重力與人對(duì)平板車的壓力方向相同，但作用的物體不同，故不是

平衡力，A錯(cuò)誤；平板車對(duì)人的支持力與人對(duì)平板車的壓力是一對(duì)作用力與反作

用力，B錯(cuò)誤，D正確；人所受的重力是地球?qū)θ说淖饔昧?，其反作用力是人?duì)

地球的作用力，故C錯(cuò)誤.

［錦囊?妙法］

1.作用力與反作用力的“三同、三異'三無關(guān)”

2.區(qū)分作用力和反作用力與一對(duì)平衡力的關(guān)鍵

明確力的作用對(duì)象是區(qū)分作用力和反作用力與一對(duì)平衡力的關(guān)鍵.作用力和反作

用力作用在兩個(gè)物體上，常有“A對(duì)8的……，8對(duì)A的……”的說法，而一對(duì)

平衡力作用在同一物體上，常有“A對(duì)8的……，。對(duì)8的……”的說法.

能力點(diǎn)4轉(zhuǎn)換研究對(duì)象的橋梁——牛頓第三定律（綜合提升類）

牛頓第三定律在受力分析、處理連接體等問題中有著廣泛應(yīng)用，其主要作用就是

轉(zhuǎn)移研究對(duì)象.例如，A和B是相互作用的兩個(gè)物體，現(xiàn)要求A物體對(duì)8物體

的作用力，當(dāng)根據(jù)已知條件無法對(duì)B物體進(jìn)行完整的運(yùn)動(dòng)分析或受力分析時(shí)，

可以先以A物體為研究對(duì)象，求得A受到的8對(duì)它的反作用力，再根據(jù)作用力

與反作用力的關(guān)系，即可得到物體8受到的作用力.

方法教練］研典例導(dǎo)解法

典例如圖所示，放置于地面上的圓環(huán)的質(zhì)量為經(jīng)過環(huán)心的豎直鋼絲上

套有一個(gè)質(zhì)量為m的小球，今讓小球沿鋼絲AB（質(zhì)量不計(jì)）以初速度00豎直向上

運(yùn)動(dòng)，要使圓環(huán)對(duì)地面恰好無壓力，則小球的加速度是多大？（設(shè)小球不會(huì)到達(dá)A

點(diǎn)，重力加速度為g）

［解法指導(dǎo)］

①審題關(guān)鍵點(diǎn)：要使圓環(huán)對(duì)地面無壓力.

②解題切入點(diǎn)：小球?qū)︿摻z向上的摩擦力等于圓環(huán)重力.

M+m

答案:v

m匕

解析：由牛頓第三定律知圓環(huán)對(duì)地面無壓力，則地面對(duì)圓環(huán)無支持力

取小球?yàn)檠芯繉?duì)象，小球受重力/ng和鋼絲對(duì)小球豎直

向下的摩擦力Ff,由牛頓第二定律得〃2g+Ff=/%Q

由牛頓第三定律可知小球?qū)︿摻z豎直向上的摩擦力Fd=Ft

對(duì)圓環(huán)受力分析可知，圓環(huán)受重力Mg和豎直向上的摩擦力a，作用，則有Mg

M+m

由以上各式聯(lián)立解得a=----g.

m°

能力練能力學(xué)方法

（2021.四川模擬）雜技“頂竿”表演如圖，一人站在地上，肩上扛一質(zhì)量為M的

豎直竹竿，竿上一質(zhì)量為m的人以加速度a加速下滑，求竿對(duì)“底人”的壓力

大小.（重力加速度為g）

答案：（M+m）g—ma

解析：設(shè)竿對(duì)竿上的人的摩擦力大小為R,對(duì)竿上的人由牛頓第二定律得〃織一

F(=ma

由牛頓第三定律得竿上的人對(duì)竿的摩擦力大小尸J等于竿對(duì)竿上的人的摩擦力，

設(shè)''底人”對(duì)竿的支持力為尺，對(duì)竿由平衡條件得Mg+R'=FN

解得FN-（M-l-m）g—ma

由牛頓第三定律得竿對(duì)“底人”的壓力大小為（M+〃z）g—ma.

................?圖EBED囹.......................................??訓(xùn)練分層鞏固提升

A級(jí)（練考點(diǎn)過基礎(chǔ)）

題組一對(duì)牛頓第一定律的理解

1.（2020.泰州模擬）在研究運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系時(shí)，伽利略設(shè)計(jì)了著名的理想斜面實(shí)

驗(yàn)（如圖所示），將可靠的事實(shí)和邏輯推理結(jié)合起來，能更深刻地反映自然規(guī)律.下

面給出了伽利略斜面實(shí)驗(yàn)的五個(gè)事件，請(qǐng)對(duì)事件的性質(zhì)進(jìn)行判斷并正確排序：由

A點(diǎn)靜止釋放的小球，①若沒有摩擦，能滾到另一斜面與A點(diǎn)等高的C點(diǎn)；②

當(dāng)減小小球與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)時(shí)，滾到另一斜面的最高位置更接近于等高的C

點(diǎn)；③若沒有摩擦，減小斜面3C的傾角，小球?qū)⑼ㄟ^較長(zhǎng)的路程，到達(dá)與A點(diǎn)

等高的。點(diǎn)；④若沒有摩擦且另一斜面放置水平，小球?qū)⒀厮矫嬉恢边\(yùn)動(dòng)下

去；⑤不能滾到另一斜面與A點(diǎn)等高的C點(diǎn).以下正確的是（）

A.事實(shí)⑤一事實(shí)②一推論①一推論③一推論④

B.事實(shí)⑤一事實(shí)②一推論③一事實(shí)①一推論④

C.事實(shí)⑤一事實(shí)②一事實(shí)①一推論③-＞推論④

D.事實(shí)⑤一事實(shí)②一推論①一事實(shí)③一推論④

答案：A

解析：根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)⑤斜面有動(dòng)摩擦因數(shù)時(shí)不能滾到另一斜面與A點(diǎn)等高的C

點(diǎn)，事實(shí)②當(dāng)減小小球與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)時(shí)，滾到另一斜面的最高位置更接近

于等高的。點(diǎn)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果：如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙结尫艜r(shí)的高度，

即推論①；進(jìn)一步假設(shè)，若減小第二個(gè)斜面的傾角，小球?qū)⑼ㄟ^較長(zhǎng)的路程，小

球在斜面上仍然要到達(dá)原來的高度，即得出推論③；最后使斜面成水平面，小球

將沿水平面持續(xù)勻速運(yùn)動(dòng)，即推論④.故A正確，B、C、D錯(cuò)誤.

2.（多選）如圖所示，一個(gè)盛滿水的容器固定在一個(gè)小車上，在容器中分別懸掛

和拴著一個(gè)鐵球和一個(gè)乒乓球.容器中的水、鐵球和乒乓球都處于靜止?fàn)顟B(tài).當(dāng)

容器隨小車突然向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩球的運(yùn)動(dòng)狀況是（以小車為參考系）（）

鐵球、工一乒乓球

A.鐵球向左運(yùn)動(dòng)

B.鐵球向右運(yùn)動(dòng)

C.乒乓球向左運(yùn)動(dòng)

D.乒乓球向右運(yùn)動(dòng)

答案：AD

解析：當(dāng)容器隨小車突然向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于與同體積的“水球”相比，鐵球質(zhì)量

大、慣性大，鐵球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難以改變，而同體積的“水球”的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改

變，故鐵球相對(duì)于小車向左運(yùn)動(dòng)，A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)容器隨小車突然向右運(yùn)動(dòng)

時(shí)，由于與同體積的“水球”相比，乒乓球質(zhì)量小、慣性小，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變，

故乒乓球相對(duì)于小車向右運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤，D正確。

題組二對(duì)牛頓第二定律的理解與應(yīng)用

3.一質(zhì)點(diǎn)受多個(gè)力的作用，處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)使其中一個(gè)力的大小逐漸減小到

零，再沿原方向逐漸恢復(fù)到原來的大小.在此過程中，其他力保持不變，則質(zhì)點(diǎn)

的加速度。的大小和速度。的大小變化情況是（）

A.。和。都始終增大

B.a和。都先增大后減小

C.。先增大后減小，。始終增大

D.。和。都先減小后增大

答案：C

解析：質(zhì)點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，則多個(gè)力的合力為零，其中任意一個(gè)力與剩余所有力

的合力大小相等、方向相反，使其中一個(gè)力的大小逐漸減小到零再恢復(fù)到原來的

大小，則所有力的合力先變大后變小，但合力的方向不變，根據(jù)牛頓第二定律可

知，a先增大后減小，。始終增大，C正確.

4.（2021.湖北模擬）如圖所示，彈簧左端固定，右端自由伸長(zhǎng)到。點(diǎn)并系住質(zhì)量

為機(jī)的物體.現(xiàn)將彈簧壓縮到A點(diǎn)，然后釋放，物體可以一直運(yùn)動(dòng)到8點(diǎn).如

果物體受到的阻力恒定，則（）

勿m

A0B

A.物體從A到。一直做加速運(yùn)動(dòng)

B.物體運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)時(shí)，所受合力為零

C.物體從A到。先加速后減速，從。到8做減速運(yùn)動(dòng)

D.物體從A到。的過程中，加速度逐漸減小

答案：C

解析：物體從A點(diǎn)到。點(diǎn)過程，彈力逐漸減為零，剛開始彈簧的彈力大于摩擦

力，合力向右，加速度也向右，速度也向右，物體加速，后來彈力小于摩擦力，

合力向左，速度向右，物體減速，即物體先加速后減速，故A錯(cuò)誤；物體運(yùn)動(dòng)

到。點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈力為零，而滑動(dòng)摩擦力不為零，則物體所受合力不為零，

故B錯(cuò)誤；物體從A到。先加速后減速，從0到8的過程中物體一直受到向左

的彈力與向左的阻力，所以物體一直做減速運(yùn)動(dòng)，C正確；物體從A點(diǎn)至。點(diǎn)

先做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，后做加速度不斷增大的減速運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤.

題組三對(duì)牛頓第三定律的理解與應(yīng)用

5.（2021?山西模擬）2020年7月9日20時(shí)11分,我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長(zhǎng)

征三號(hào)乙”運(yùn)載火箭，成功將亞太6D衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，發(fā)射獲得圓滿成功.關(guān)

于這次火箭上天與衛(wèi)星的情形敘述正確的是（）

A.火箭尾部向外噴氣，噴出的氣體反過來對(duì)火箭產(chǎn)生一個(gè)反作用力，從而讓火

箭獲得了向前的推力

B.火箭尾部噴出的氣體對(duì)空氣產(chǎn)生一個(gè)作用力，空氣的反作用力使火箭獲得飛

行的動(dòng)力

C.火箭飛出大氣層后，由于沒有了空氣，火箭雖然向后噴氣，但也無法獲得前

進(jìn)的動(dòng)力

D.衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)定軌道之后與地球之間不存在相互作用力

答案：A

解析：火箭尾部向外噴氣時(shí)，噴出的氣體同時(shí)對(duì)火箭產(chǎn)生向前的反作用力，即為

火箭前進(jìn)的動(dòng)力，此動(dòng)力并不是由周圍空氣提供的，因而與是否飛出大氣層、是

否存在空氣無關(guān)，A正確，B、C錯(cuò)誤；火箭運(yùn)載衛(wèi)星進(jìn)入軌道之后，衛(wèi)星與地

球之間依然存在相互吸引力，即衛(wèi)星吸引地球，地球吸引衛(wèi)星，這是一對(duì)作用力

與反作用力，D錯(cuò)誤.

6.（多選）如圖所示，跳高運(yùn)動(dòng)員從地面起跳的瞬間，下列說法中正確的是（）

A.運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的壓力大于運(yùn)動(dòng)員受到的重力

B.地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力大于運(yùn)動(dòng)員受到的重力

C.地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力大于運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的壓力

D.運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的壓力大小等于運(yùn)動(dòng)員受到的重力

答案：AB

解析：運(yùn)動(dòng)員起跳的瞬間向上做加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可知，地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員

的支持力大于運(yùn)動(dòng)員的重力.由牛頓第三定律得運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的壓力等于地面對(duì)

運(yùn)動(dòng)員的支持力，A、B正確，C、D錯(cuò)誤.

7.（2020.湖北荊州質(zhì)檢）英國(guó)人阿特伍德設(shè)計(jì)的裝置如圖所示，不考慮繩與滑輪

的質(zhì)量，不計(jì)軸承、繩與滑輪間的摩擦.初始時(shí)兩人均站在水平地面上，當(dāng)位于

左側(cè)的甲用力向上攀爬時(shí)，位于右側(cè)的乙始終用力抓住繩子，最終至少一人能到

達(dá)滑輪.下列說法中正確的是（）

A.若甲的質(zhì)量較大，則乙先到達(dá)滑輪

B.若甲的質(zhì)量較大，則甲、乙同時(shí)到達(dá)滑輪

C.若甲、乙質(zhì)量相同，則乙先到達(dá)滑輪

D.若甲、乙質(zhì)量相同，則甲先到達(dá)滑輪

答案：A

解析：由于滑輪光滑，所以根據(jù)牛頓第三定律可以推知，甲拉繩子的力等于繩子

拉乙的力，若甲的質(zhì)量大，甲攀爬時(shí)乙的加速度大于甲的加速度，所以乙會(huì)先到

達(dá)滑輪，A正確，B錯(cuò)誤；若甲、乙的質(zhì)量相同，甲用力向上攀爬時(shí)，甲、乙具

有相同的加速度和速度，所以甲、乙應(yīng)同時(shí)到達(dá)滑輪，C、D錯(cuò)誤.

B級(jí)（練能力過素養(yǎng)）

8.亞里士多德在其著作《物理學(xué)》中說：“一切物體都具有某種‘自然本性'；

物體由其‘自然本性’決定的運(yùn)動(dòng)稱之為‘自然運(yùn)動(dòng)'，而物體受到推、拉、提、

舉等作用后的非‘自然運(yùn)動(dòng)'稱之為‘受迫運(yùn)動(dòng)'”.伽利略、笛卡兒、牛頓等人

批判地繼承了亞里士多德的這些說法，建立了“新物理學(xué)”；“新物理學(xué)”認(rèn)為

一切物體都具有的“自然本性”是“慣性”.下列關(guān)于“慣性”和“運(yùn)動(dòng)”的說

法中不得令“新物理學(xué)”的是（）

A.一切物體的“自然運(yùn)動(dòng)”都是速度不變的運(yùn)動(dòng)——靜止或者勻速直線運(yùn)動(dòng)

B.作用在物體上的力，是使物體做“受迫運(yùn)動(dòng)”即變速運(yùn)動(dòng)的原因

C.可繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓桌轉(zhuǎn)得太快時(shí)，放在桌面上的盤子會(huì)向桌子邊緣滑

去，這是由于“盤子受到的向外的力”超過了“桌面給盤子的摩擦力”

D.豎直向上拋出的物體，受到了重力，卻沒有立即反向運(yùn)動(dòng)，而是繼續(xù)向上運(yùn)

動(dòng)一段距離后才反向運(yùn)動(dòng)，這是由于物體具有慣性

答案：C

解析：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，所以當(dāng)

物體不受到任何外力的時(shí)候，總保持靜止或者勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，故A符合

“新物理學(xué)”；當(dāng)物體受到外力作用的時(shí)候，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)發(fā)生改變，即力

是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，故B符合“新物理學(xué)”；可繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的水平

圓桌轉(zhuǎn)得太快時(shí)，放在桌面上的盤子會(huì)向桌子邊緣滑去，這是由于“盤子需要的

向心力”超過了“桌面給盤子的摩擦力”，故C不符合“新物理學(xué)”；由于物體

具有向上的速度，所以具有向上的慣性，雖然受到向下的重力，但物體不會(huì)立刻

向下運(yùn)動(dòng)，故D符合“新物理學(xué)”.

9.如圖所示，底座A上裝有一根直立桿，其總質(zhì)量為桿上套有質(zhì)量為m的

圓環(huán)8,它與桿有摩擦.當(dāng)圓環(huán)從底端以某一速度。向上飛起時(shí)，圓環(huán)的加速度

大小為。，底座A不動(dòng)，則圓環(huán)在升起和下落過程中，水平面對(duì)底座的支持力分

別是多大？(已知重力加速度為g)

答案：(M+m)g—ma(M—〃z)g+ma

解析：圓環(huán)上升時(shí)，兩物體受力分析如圖甲所示，其中Ffi為桿給環(huán)的摩擦力,

戶已為環(huán)給桿的摩擦力

對(duì)圓環(huán)，有mg-^-Ffi=ma

—

對(duì)底座，有FNI+Ff2Afg=O

由牛頓第三定律得Ffi=Fn

聯(lián)立可得Fm—(M+m)g—ma

圓環(huán)下降時(shí)，兩物體受力分析如圖乙所示

—

對(duì)底座，有Mg+Ff2'FN2=0

由牛頓第三定律得在J=FK

由分析可得RI'=Fn

聯(lián)立解得FN2=(M—"?)g+ma.

第2講牛頓第二定律兩類動(dòng)力學(xué)問題

⑥目I標(biāo)I隹|務(wù)抓核心目標(biāo)清

目標(biāo)要求學(xué)科素養(yǎng)

1.物理觀念：超重、失重和完全失重現(xiàn)象；明確動(dòng)

1.應(yīng)用牛頓第二定律解決瞬力學(xué)的兩類基本問題——由受力求運(yùn)動(dòng)、由運(yùn)動(dòng)求

時(shí)問題和超重、失重問題.受力.

2.應(yīng)用牛頓第二定律解決兩2.科學(xué)思維：知道產(chǎn)生超重和失重的條件；會(huì)運(yùn)用

類動(dòng)力學(xué)問題和圖象問題牛頓第二定律解決兩類動(dòng)力學(xué)問題、圖象問題和生

活中的超重和失重現(xiàn)象

知識(shí)必記課前預(yù)案

知識(shí)I必記;夯基礎(chǔ)構(gòu)體系

加速度與力的_加速度與力的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)性：物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況是時(shí)刻對(duì)?應(yīng)的，當(dāng)外界受力

瞬時(shí)性問題情況變化時(shí),需要重新進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)分析

兩類動(dòng)力學(xué)已知運(yùn)動(dòng)情況求物體的

的基本問題已知受力情況求物體的

物體實(shí)際所受的重力

測(cè)力計(jì)或臺(tái)秤所顯示的數(shù)值

紐帶——a|

超重、廣概念：物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ?/p>

——物體所受重力的現(xiàn)象

牛頓第失重

二定律一一條件:物體的加速度方向_

L運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：加速上升或

廣概念：物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ?/p>

—物體所受重力的現(xiàn)象

*條件：物體的加速度方向

?運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：加速下降或

完全失重:a=g，方向

⑴已知物體的運(yùn)動(dòng)圖象，如”T圖象、aT圖象、-%圖象等，通過加速度分析物體的受力情況；

動(dòng)力學(xué)的⑵已知物體的受力圖象，如FT圖象、FT圖象等，通過加速度分析物體的運(yùn)動(dòng)情況；

圖象問題-（3）已知物體對(duì)應(yīng)的動(dòng)力學(xué)模型，通過受力和運(yùn)動(dòng)分析找出對(duì)應(yīng)的I圖象MT圖象JT圖象等,

不管哪類圖象問題?在分析時(shí)都要注意圖象的物理意義和隱含的信息，注意“圖象”和“情景”

的對(duì)應(yīng)性

必記答案

受力情況運(yùn)動(dòng)情況大于向上減速下降小于向下減速上升向下

基礎(chǔ)生驗(yàn)〕練基礎(chǔ)固知識(shí)

1.思考判斷

⑴可以利用牛頓第二定律確定自由電子的運(yùn)動(dòng)情況.（X）

（2）物體所受的合力減小，加速度一定減小，而速度不一定減小.（V）

（3）物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)其重力并沒有發(fā)生變化.（V）

（4）根據(jù)物體處于超重或失重狀態(tài)，可以判斷物體運(yùn)動(dòng)的速度方向.（X）

⑸物體處于超重或失重狀態(tài)，完全由物體加速度的方向決定，與速度方向無

關(guān).（J）

2.［瞬時(shí)性問題］如圖所示，一輕彈簧的上端固定，下端懸掛一重物，靜止時(shí)彈

簧伸長(zhǎng)了8cm.現(xiàn)再將重物向下拉4cm,然后放手，則在釋放重物的瞬間，重物

的加速度大小為（重力加速度為g）（）

答案：B

解析：假設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為％,第一次彈簧伸長(zhǎng)了為=8cm,由胡克定律和平

衡條件得依］一，陽(yáng)=0;第二次彈簧伸長(zhǎng)了X2=12cm,且在釋放重物的瞬間，彈

簧的彈力不變，由牛頓第二定律得依2—機(jī)g=〃?a,解得。=圣故B正確.

3.［圖象問題］（多選）如圖所示，一質(zhì)量為機(jī)的滑塊，以初速度。。從傾角為。的

斜面底端滑上斜面，其速度減為零后又沿斜面返回底端，已知滑塊與斜面間的動(dòng)

摩擦因數(shù)為〃，若滑塊所受的摩擦力為R、所受的合力為產(chǎn)合、加速度為。、速

度為。，規(guī)定沿斜面向上為正方向，在滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中，這些物理

量隨時(shí)間變化的圖象大致正確的是（）

答案：AD

解析：滑塊上滑和下滑過程中，正壓力大小不變，則摩擦力大小不變，但方向相

反，上滑時(shí)摩擦力方向沿斜面向下，下滑時(shí)摩擦力方向沿斜面向上，所以A正

確；滑塊在上滑和下滑時(shí)的合力或加速度的方向均沿斜面向下，故B、C錯(cuò)誤；

上滑時(shí)加速度a\=gsin0+//gcos6,下滑時(shí)加速度s=gsin0—/zgcos6,

故D正確.

..........................。國(guó)目明硼........核心突破課堂學(xué)案

能力點(diǎn)1加速度與力的瞬時(shí)性問題（綜合提升類）

牛頓第二定律瞬時(shí)性的“兩種”模型

⑴剛性繩（或接觸面）一一不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力的物體，剪斷（或脫離）后,

其彈力立即消失，不需要形變恢復(fù)時(shí)間，可突變，變?yōu)橐院笏鲞\(yùn)動(dòng)的初狀態(tài).

（2）彈簧（或橡皮繩）——兩端同時(shí)連接（或附著）有物體的彈簧（或橡皮繩），特點(diǎn)是

形變量大，其形變恢復(fù)需要較長(zhǎng)時(shí)間，在瞬時(shí)性問題中，其彈力的大小往往可以

看成保持不變.

方法教絢研典例導(dǎo)解法

典例1如圖所示，A、B兩球質(zhì)量相等，光滑斜面的傾角為仇圖甲中，A、B

兩球用輕彈簧相連，圖乙中A、8兩球用輕質(zhì)桿相連，系統(tǒng)靜止時(shí)，擋板。與斜

面垂直，輕彈簧、輕桿均與斜面平行，則在突然撤去擋板的瞬間有（重力加速度

為g）（）

A.兩圖中兩球加速度均為gsin0

B.兩圖中A球的加速度均為零

C.圖乙中輕桿的作用力一定不為零

D.圖甲中8球的加速度是圖乙中8球加速度的2倍

［解法指導(dǎo)］

①審題關(guān)鍵點(diǎn)：突然撤去擋板的瞬間.

②解題切入點(diǎn)：a.“輕彈簧”的彈力在瞬間不會(huì)發(fā)生突變，以此為突破口可確定

圖甲中兩球的加速度；

b.“輕質(zhì)桿”的彈力在瞬間可能發(fā)生突變，突變?yōu)橐院笏鲞\(yùn)動(dòng)的初狀態(tài)，應(yīng)綜

合分析力和運(yùn)動(dòng)的變化才能確定圖乙中兩球的加速度.

答案：D

解析：撒去擋板前，題圖甲和題圖乙中A、8兩球的受力一樣，A球受彈簧（或桿）

的彈力沿斜面向上，大小為mgsin9,8球受到彈簧（或桿）的彈力沿斜面向下，

大小為mgsin0,從A、8整體看，8球受擋板C的彈力沿斜面向上，大小為

2〃?gsin6.撤去擋板瞬間，題圖甲中的輕彈簧因?yàn)樾巫儊聿患案淖儯詮椓υ?/p>

這一瞬間不變，即A球的受力在這一瞬間不變，加速度仍為零，B球的合力為

2mgsin6,即力口速度為2gsin6;題圖乙中輕桿的存在“迫使"A、8兩球必須

一起運(yùn)動(dòng)，即A、8兩球的加速度相同，對(duì)A、8整體有2〃zgsin6=2ma,解得

A、8兩球的加速度大小a=gsin0,方向沿斜面向下，再選8球?yàn)檠芯繉?duì)象，

設(shè)此時(shí)桿的彈力為尸，則有E+mgsin9=ma,解得尸=0.綜上可知，僅D正確.

能力練能力學(xué)方法

（2020.湖北模擬）如圖所示，質(zhì)量為〃?的小球用水平輕彈簧系住，并用傾角為30°

的光滑木板A3托住，小球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài).當(dāng)木板突然向下撤離的瞬間,

小球的加速度大小為（重力加速度為g）（）

A.0

C.g

答案：B

解析：開始小球處于平衡態(tài)，其受重力mg、支持力FN、彈簧拉力/三個(gè)力作用，

且加g和F的合力與尸N等大、反向，如圖所示，由平衡條件可得尸N=￥^〃?g；

當(dāng)木板AB突然向下撤離的瞬間，小球受到的重力mg、彈簧拉力F不變,故此

時(shí)小球的合力大小與FN等大，由牛頓第二定律得，小球的加速度為亭g,B正

確.

規(guī)律

J

求解瞬時(shí)加速度的兩種模型及思路

(1)對(duì)輕質(zhì)彈簧或橡皮筋等：產(chǎn)生的彈力不會(huì)瞬間突變，可直接從受力分析入手

確定合力，然后利用牛頓第二定律確定瞬時(shí)加速度；

(2)對(duì)輕桿或剛性繩、接觸面等：產(chǎn)生的彈力可發(fā)生瞬間突變，應(yīng)從物理約束或

即將發(fā)生的運(yùn)動(dòng)入手，分析與之相對(duì)應(yīng)的受力，然后利用牛頓第二定律確定瞬時(shí)

加速度.

能力點(diǎn)2超重和失重問題(綜合提升類)

對(duì)超重或失重現(xiàn)象的理解

⑴不管物體處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài)，物體本身的重力并沒有改變，只是物

體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Γㄒ曋兀┌l(fā)生了變化.

（2）超重或失重現(xiàn)象與物體的速度方向無關(guān)，只取決于加速度的方向.加速度向

上是超重，加速度向下是失重.

⑶盡管物體的加速度不是豎直方向，但只要其加速度在豎直方向上有分量，物

體也會(huì)處于超重或失重狀態(tài).

方法教練〕研典例導(dǎo)解法

典例2［根據(jù)超、失重情況判斷運(yùn)動(dòng)狀態(tài)］（多選）某人在地面上用體重計(jì)稱得其體

重為490N.他將體重計(jì)移至電梯內(nèi)稱其體重，fo到門時(shí)間內(nèi)，體重計(jì)的示數(shù)如

圖所示，電梯運(yùn)行的圖象可能是（取電梯向上運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎ǎ?/p>

,G/N

540-----------------

490--------1-----

440--------：

tot\tlht/s

［解法指導(dǎo)］

①審題關(guān)鍵點(diǎn)：體重計(jì)的示數(shù)如圖所示；電梯運(yùn)行的0—f圖象.

②解題切入點(diǎn)：本題的分析思路如下:

題給G-t圖象］=［超、失重情%（可能的對(duì)應(yīng)UT圖象

注意：由物體的超重和失重現(xiàn)象只能判斷物體的加速度方向，不能確定其運(yùn)動(dòng)方

向.

答案：AD

解析：由G—/圖象可知，m?力時(shí)間內(nèi)，人的視重小于其重力，說明電梯具有向

下的加速度；力?f2時(shí)間內(nèi)，人的視重等于其重力，電梯勻速或靜止；/2?△時(shí)間

內(nèi)，人的視重大于其重力，具有向上的加速度.若電梯向上運(yùn)動(dòng)，則在這三段時(shí)

間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況分別為勻減速運(yùn)動(dòng)、勻速運(yùn)動(dòng)或靜止、勻加速運(yùn)動(dòng)，D正確：若

電梯向下運(yùn)動(dòng)，則在這三段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況分別為勻加速運(yùn)動(dòng)、勻速運(yùn)動(dòng)、勻

減速運(yùn)動(dòng)，A正確.

能力專練^練能力學(xué)方法

1.［根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況判斷超、失重］某同學(xué)站在體重計(jì)上，通過做下蹲、起立的動(dòng)

作來探究超重和失重現(xiàn)象.下列說法正確的是（）

A.下蹲過程中人始終處于超重狀態(tài)

B.起立過程中人始終處于超重狀態(tài)

C.下蹲過程中人先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)

D.起立過程中人先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)

答案：D

解析：下蹲過程中，人先向下做加速運(yùn)動(dòng)后向下做減速運(yùn)動(dòng)，所以人先處于失重

狀態(tài)后處于超重狀態(tài)，A、C錯(cuò)誤；起立過程中，人先向上做加速運(yùn)動(dòng)后向上做

減速運(yùn)動(dòng)，所以人先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)，B錯(cuò)誤，D正確.

2.［完全失重］圖甲是某人站在接有傳感器的力板上做下蹲、起跳和回落動(dòng)作的

示意圖，圖中的小黑點(diǎn)表示人的重心.圖乙是力板所受壓力隨時(shí)間變化的圖象，

取重力加速度g=10m/s2,根據(jù)圖象分析可知（）

A.人的重力可由。點(diǎn)讀出，約為300N

B.8到c的過程中，人先處于超重狀態(tài)再處于失重狀態(tài)

C.人從雙腳離開力板后在空中運(yùn)動(dòng)的過程中，處于完全失重狀態(tài)

D.人在b點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻的加速度大于在c點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻的加速度

答案：C

解析：開始時(shí)人處于平衡狀態(tài)，人對(duì)傳感器的壓力約為900N,人的重力也約為

900N,故A錯(cuò)誤；由圖乙所示圖象可知，從匕到c的過程中，人對(duì)力板的壓力

先小于自身重力后大于自身重力，因此人先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)，B錯(cuò)

誤；人在雙腳離開力板的過程中人對(duì)力板的壓力為零，人處于完全失重狀態(tài)，故

C正確；由圖乙所示圖象可知，在。點(diǎn)時(shí)，人對(duì)力板的壓力約為300N,力板對(duì)

人的支持力約為300N,人所受合力約為900N-300N=600N;在c點(diǎn)時(shí)，人

對(duì)力板的壓力約為2000N,力板對(duì)人的支持力約為2000N,人受到的合力約為

2000N-900N=1100N,人在Z?點(diǎn)受到的合力小于在c點(diǎn)受到的合力，由牛頓

第二定律可知，人在人點(diǎn)的加速度大小小于在c點(diǎn)的加速度大小，故D錯(cuò)誤.

規(guī)律

超重和失重現(xiàn)象判斷的“兩個(gè)角度”

從加速度的‘物體加諫M向上）超重）

角度判斷

、度的方向「L亙卜Qg

F=ma

能力點(diǎn)3兩類典型的動(dòng)力學(xué)與多過程問題（綜合提升類）

求解兩類問題的思路，可用下面的框圖來表示:

v=v0+ac

第一類:F-ma?a-----?v2-v^=2ax

物體的牛頓第物體的運(yùn)動(dòng)物體的

受力情況二定律一學(xué)公式運(yùn)動(dòng)情。

.件加速度a

已

知

條

件

分析解決這兩類問題的關(guān)鍵：應(yīng)抓住受力情況和運(yùn)動(dòng)情況之間聯(lián)系的橋梁—加

速度.

方法.....................研典例導(dǎo)解法

典例3航模興趣小組設(shè)計(jì)出一架遙控飛行器，其質(zhì)量〃=2kg,動(dòng)力系統(tǒng)提供的

恒定升力尸=28N.試飛時(shí)，飛行器從地面由靜止開始豎直上升.設(shè)飛行器飛行

時(shí)所受的阻力大小不變，g取10m/s2.

(1)［已知運(yùn)動(dòng)情況求受力情況］第一次試飛，飛行器飛行n=8s時(shí)到達(dá)高度"=64

m.求飛行器所受阻力/的大小.

(2)［已知受力情況求運(yùn)動(dòng)情況］第二次試飛，飛行器飛行t2=6s時(shí)遙控器出現(xiàn)故

障，飛行器立即失去升力.求飛行器能到達(dá)的最大高度瓦

［解法指導(dǎo)］

①審題關(guān)鍵點(diǎn)：a.第一次試飛，飛行器飛行力=8s時(shí)到達(dá)高度H=64m；

b.第二次