高三物理第三章 牛頓運動定律知識精講 人教版

1、高三物理第三章 牛頓運動定律知識精講一. 本周教學(xué)內(nèi)容：第三章 牛頓運動定律二. 知識要點：三. 復(fù)習(xí)指導(dǎo)：在前面兩章對力和運動分別研究的基礎(chǔ)上，本章研究力和運動的關(guān)系。牛頓運動定律是動力學(xué)的基礎(chǔ)，也是整個經(jīng)典物理理論的基礎(chǔ)。正確地理解慣性的概念、理解物體間相互作用的規(guī)律，熟練地運用牛頓第二定律解決問題，是本章復(fù)習(xí)的重點。本章中還涉及到許多重要的研究方法，如：在牛頓第一定律的研究中采用的理想實驗法；在牛頓第二定律的研究中采用的控制變量法；運用牛頓第二定律處理問題時常用的隔離法和整體法以及單位的規(guī)定方法、單位制的創(chuàng)建等。對這些方法在復(fù)習(xí)中也需要認(rèn)真地體會、理解，從而提高認(rèn)知的境界。高考關(guān)于本章知

2、識的命題年年都有，既有對本章知識的單獨命題，也有與其他知識的綜合命題；既有選擇題、填空題，也有計算題；既有考查對牛頓運動定律的理解及應(yīng)用的傳統(tǒng)題，也有與實際生活及現(xiàn)代科技聯(lián)系的新穎題。新大綱對本章的要求有所降低，對牛頓第二定律只要求會用它解決單一物體（或可視為單一物體的連接體）問題。對于超重和失重，新大綱不再把它作為一個知識點，但仍把它作為牛頓運動定律的一個應(yīng)用。四. 知識梳理：（一）牛頓第一定律1. 定律內(nèi)容：一切物體總保持 或 ，直到有 迫使它改變這種狀態(tài)為止。2. 關(guān)于牛頓第一定律的理解應(yīng)注意以下幾點：（1）牛頓第一定律反映了物體不受外力時的運動狀態(tài)。（2）牛頓第一定律說明一切物體都有

3、。（3）牛頓第一定律說明力是改變物體 的原因，即力是產(chǎn)生 的原因。3. 慣性： 物體保持原來的 狀態(tài)或 狀態(tài)的性質(zhì)叫做慣性。一切物體都有慣性，慣性是物體的固有性質(zhì)。 是慣性大小的唯一量度。慣性與物體是否受力及受力大小 ，與物體是否運動及速度大小 。慣性的表現(xiàn)形式：（1）物體在不受外力或所受的合外力為零時，慣性表現(xiàn)為使物體保持原來的運動狀態(tài)不變（靜止或勻速直線運動）；（2）物體受到外力時，慣性表現(xiàn)為運動狀態(tài)改變的 。慣性大，物體運動狀態(tài)難以改變；慣性小，物體運動狀態(tài)容易改變。4. 理想實驗方法也叫假想實驗或思想實驗。它是在可靠的實驗事實基礎(chǔ)上采用科學(xué)的抽象思維來展開的實驗，是人們在思想中塑造的理

4、想過程。牛頓第一定律即是通過理想實驗得出的，它不能由實際的實驗來驗證。（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 成正比，跟物體的 成反比，加速度的方向跟 的方向相同。2. 公式：F合=ma。（三）牛頓第三定律1. 定律內(nèi)容：兩個物體之間的作用力和反作用力總是 ， ， 。 2. 關(guān)于一對作用力、反作用力的關(guān)系，除牛頓第三定律反映的“等大、反向、共線”的關(guān)系外，還應(yīng)注意以下幾點：（1）同性：一對作用力、反作用力必定是 的力； （2）同時：一對作用力、反作用力必定 ；（3）異物：一對作用力、反作用力分別作用在 ，它們的作用效果也分別體現(xiàn)在不同物體上，不可能相互抵消，這是一對作用力

5、、反作用力和一對平衡力最根本的區(qū)別。（四）牛頓運動定律的適用范圍對于宏觀物體低速的運動（運動速度遠(yuǎn)小于光速的運動），牛頓運動定律是成立的，但對于物體的高速運動（運動速度接近光速）和微觀粒子的運動，牛頓運動定律就不適用了，要用相對論觀點、量子力學(xué)理論處理。（五）動力學(xué)的兩類基本問題應(yīng)用牛頓運動定律求解的問題主要有兩類：一類是已知受力情況求運動情況；另一類是已知運動情況求受力情況。在這兩類問題中，加速度是聯(lián)系力和運動的橋梁，受力分析是解決問題的關(guān)鍵。（六）超重和失重在平衡狀態(tài)時，物體對水平支持物的壓力（或?qū)依K的拉力）大小等于物體的重力。當(dāng)物體在豎直方向上有加速度時，物體對支持物的壓力就不等于物體

6、的重力了。當(dāng)物體的加速度向上時，物體對支持物的壓力大于物體的重力，這種現(xiàn)象叫做超重現(xiàn)象。當(dāng)物體的加速度向下時，物體對支持物的壓力小于物體的重力，這種現(xiàn)象叫失重現(xiàn)象。特別地，當(dāng)物體向下的加速度為g時，物體對支持物的壓力變?yōu)榱?，這種狀態(tài)叫完全失重狀態(tài)。對超重和失重的理解應(yīng)當(dāng)注意以下幾點：（1）物體處于超重或失重狀態(tài)時，物體的重力始終存在，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。（3）在完全失重的狀態(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)生向下的壓強等。（七）牛頓定律應(yīng)用在連接體問題中，如果不

7、要求知道各個運動物體之間的相互作用力，并且各個物體具有大小和方向都相同的加速度，就可以把它們看成一個整體（當(dāng)成一個質(zhì)點）。分析受到的外力和運動情況，應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度（其他未知量）；如果需要知道物體之間的相互作用力，就需要把物體從系統(tǒng)中隔離出來，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)用牛頓第二定律列出方程。隔離法和整體法是互相依存、互相補充的。兩種方法互相配合交替應(yīng)用，常能更有效地解決有關(guān)連接體的問題。五. 疑難解析：1. 慣性是物體的固有屬性，與物體的運動情況及受力情況無關(guān)。質(zhì)量是慣性大小的唯一量度。當(dāng)物體不受外力或所受外力的合力為零時，慣性表現(xiàn)為維持原來的靜止或勻

8、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)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?。瑧T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)，只是由于外力的存在不斷地打破它本身慣性的這種“企求”

9、，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。有的同學(xué)總認(rèn)為“慣性與物體的運動速度有關(guān)，速度大，慣性就大；速度小，慣性就小”。理由是物體運動速度大，不容易停下來；速度小，容易停下來。產(chǎn)生這種錯誤認(rèn)識的原因是把“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”。事實上，在受到了相同阻力的情況下，速度（大小）不同、質(zhì)量相同的物體，在相同的時間內(nèi)速度的減小量是相同的。這就說明質(zhì)量相同的物體，它們改變運動狀態(tài)的難易程度是相同的，所以它

10、們的慣性是相同的，與它們的速度無關(guān)。2. 關(guān)于牛頓第二定律的理解，注意以下幾點： （1）牛頓第二定律反映的是加速度與力和質(zhì)量的定量關(guān)系： 合外力和質(zhì)量決定了加速度，加速度不能決定力和質(zhì)量； 大小關(guān)系：加速度與合外力成正比，與質(zhì)量成反比； 方向關(guān)系：加速度的方向總跟合外力的方向相同； 單位關(guān)系：應(yīng)用Fma進(jìn)行計算時，各量必須使用國際單位制中的單位。特別提示：力和加速度有瞬時對應(yīng)關(guān)系，和速度沒有瞬時對應(yīng)關(guān)系，有力必定同時產(chǎn)生加速度，但不能同時產(chǎn)生速度。力的方向與其產(chǎn)生的加速度方向一定相同，但力的方向和速度的方向沒有確定關(guān)系。對一定質(zhì)量的物體，力的大小決定加速度的大小，但力的大小和速度的大小沒有確定

11、關(guān)系。 （2）牛頓第二定律是力的瞬時規(guī)律，它說明力的瞬時作用效果是使物體產(chǎn)生加速度。加速度跟力同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失。 （3）根據(jù)力的獨立作用原理，用牛頓第二定律處理物體在一個平面內(nèi)運動的問題時，可將物體所受各力正交分解，在正交的方向上分別應(yīng)用牛頓第二定律的分量形式：Fxmax，F(xiàn)ymay，列方程。3. 牛頓第二定律的適用范圍是：低速（相對于光速）、宏觀（相對微觀粒子）。用Fma列方程時還必須注意其“相對性”和“同一性”。所謂“相對性”是指：在中學(xué)階段利用Fma求解問題時，式中的a相對的參考系一定是慣性系，一般以大地為參考系。若取的參考系本身有加速度，那么所得的結(jié)論也將是錯誤的?！巴恍?/p>

12、”是指式中的F、m、a三量必須對應(yīng)同一個物體。例如圖中，在求物體A的加速度時，有些同學(xué)總認(rèn)為B既然在A上，應(yīng)該有F一1（mA十mB）g一2mBg（mA十mB）aA。分析此方程，方程的左邊是物體A受的合外力，但方程的右邊卻是A和B的總質(zhì)量，顯然合力F與m不對應(yīng)，故此方程是錯誤的。 4. 對物體進(jìn)行受力分析時，強調(diào)較多的是隔離法，但采用整體法求解，常能化難為易，化繁為簡。如圖，物塊b沿靜止的粗糙斜面a勻速下滑，判斷地面與斜面間有無摩擦力。由于系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，系統(tǒng)的重力與地面對它們的支持力平衡，水平方向無其他外力，故在水平方向不存在相對運動的趨勢，系統(tǒng)和水平面之間就不存在靜摩擦力。5. 動力學(xué)問題

13、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，所以在列方程過程中，要特別注意各量的方向。一般情況下均以加速度的方向為正方向，分別用正負(fù)號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?！镜湫屠}】例1 圖1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。 圖1 剖析：利用牛頓定律解題時，基本思路是相同的，即先確定研究

14、對象，再對其進(jìn)行受力分析，最后列方程求解。方法一：以人為研究對象，他站在減速上升的扶梯上，受到豎直向下的重力mg和豎直向上的支持力FN，還受到水平方向的靜摩擦力Ff由于物體斜向下的加速度有一個水平向左的分量，故可判斷靜摩擦力的方向水平向左。人受力如圖2所示，建立如圖所示的坐標(biāo)系，并將加速度分解為水平加速度ax和豎直加速度ay，如圖3所示，則axacos，ayasin，由牛頓第二定律得Ffmax，mgFNmay，求得Ffmacos，F(xiàn)Nm（gasin）。圖2 圖3方法二：以人為研究對象，受力分析如圖4所示。因摩擦力Ff為待求，且必沿水平方向，設(shè)為水平向右。建立圖示坐標(biāo)，并規(guī)定正方向。圖4根據(jù)牛頓

15、第二定律得x方向mgsinFNsinFfcosma y方向mgcos+FfsinFNcos0 由兩式可解得FNm（gasin），F(xiàn)fmacos。Ff為負(fù)值，說明摩擦力的實際方向與假設(shè)方向相反，為水平向左。深化拓展 （1）扶梯以加速度a加速上升時如何?（2）請用失重和超重知識定性分析人對扶梯的壓力是大于人的重力還是小于人的重力。說明：（1）利用正交分解法解決動力學(xué)問題建立坐標(biāo)系時，常使一個坐標(biāo)軸沿著加速度方向，使另一個坐標(biāo)軸與加速度方向垂直，從而使物體的合外力沿其中一個軸的方向，另一軸上的合力為零。但有時這種方法并不簡便，例如本題。所以要根據(jù)具體問題進(jìn)行具體分析，以解題方便為原則，建立合適的坐標(biāo)

16、系。（2）判斷靜摩擦力的方向、計算靜摩擦力的大小是一難點。在物體處于平衡狀態(tài)時，可根據(jù)平衡條件判斷靜摩擦力的方向，計算靜摩擦力的大??；若物體有加速度，則應(yīng)根據(jù)牛頓第二定律判斷靜摩擦力的方向，計算靜摩擦力的大小。例2 如圖5所示，一個彈簧臺秤的秤盤和彈簧質(zhì)量都不計，盤內(nèi)放有一質(zhì)量m12 kg并處于靜止的物體P，彈簧勁度系數(shù)k300 Nm，現(xiàn)給P施加一個豎直向上的力F，使P從靜止開始始終向上做勻加速直線運動，在此過程中，頭0.2 s內(nèi)F是變力，在0.2 s后F是恒力，則（1）物體P做勻加速運動的加速度大小為多少?（2）F的最小值、最大值分別為多少? 圖5 剖析：物體P與托盤分離的條件為相互間彈力為

17、零。物體P與托盤分離前F為變力，分離后F為恒力。因托盤不計質(zhì)量，所以分離時必是彈簧原長的時刻。（想一想：若考慮托盤質(zhì)量，分離時彈簧還處于原長嗎？答案：不處于原長）mgkx x 由得a20 ms2F最小值為P剛開始加速時，P與托盤整體受力如圖6所示。即Fmaxma12×20 N240 NF最大值即為P剛要離開托盤時和離開托盤后，F(xiàn)maxmgma，所以Fmaxm（ga）360 N。圖6深化拓展你能否寫出力F隨時間變化的關(guān)系式。說明：有彈簧彈力參與下的物體做勻加速運動，必有其他力也為變力，所以F的取值有一定范圍。圖6中F仍為恒力作用，則物體做加速度減小的變加速運動。本題中若托盤也有質(zhì)量，則

18、0.2 s末，即物體P與托盤分離處只有相互作用力為零的結(jié)論，而無彈簧處于原長的結(jié)論（彈簧有一定的壓縮量）。詳細(xì)分析物體運動的各個階段特征及其受力情況，找出各階段的轉(zhuǎn)折點、臨界點，是解答好變力問題或變加速運動問題的基礎(chǔ)。對于臨界問題，關(guān)鍵是根據(jù)臨界狀態(tài)的特點判斷臨界條件，如本例題中物體和秤盤分離的臨界條件為它們之間相互作用的彈力為零。例3 如圖7所示，一小圓環(huán)A套在一均勻圓木棒B上，A和B的質(zhì)量都等于m，A和B之間的滑動摩擦力為f（f<mg）。開始時B豎直放置，下端離地面高度為h，在B的頂端。讓它們由靜止開始自由下落，當(dāng)木棒與地面相碰后，木棒以豎直向上的速度反向運動，并且碰撞前后的速度大小

19、相等。設(shè)碰撞時間極短，不考慮空氣阻力，問：在B再次著地前，要使A不脫離B，B至少應(yīng)該多長？圖7剖析：A和B一起自由下落，木棒B落地時：v木棒B以速度v反彈，在A恰好不脫離B的情況下，B向上運動后再返回至地面，加速度為 al，運動時間為t在這段時間內(nèi)圓環(huán)A以初速度v向下加速運動到地面，位移恰為棒的長度l，加速度為a2，所以l，可求得：l例4 如圖8所示，光滑水平面上靜止放著長為L1.6 m、質(zhì)量為M3 kg的木板。一個質(zhì)量為ml kg的小物體放在木板的最右端，m與M之間的動摩擦因數(shù)0.1，今對木板施加一水平向右的拉力F。（1）施力F后，要想把木板從物體m的下方抽出來，求力F的大小應(yīng)滿足的條件；（

20、2）如果所施力F10 N，為了把木板從m的下方抽出來，此力的作用時間不得少于多少？（g取10 ms2）圖8剖析：（1）力F拉木板運動過程：對木塊：mgma ag a1 ms2對木板：FmgMa1 a1只要a1>a就能抽出木板，即F>（Mm）g所以F>4N。（2）當(dāng)F=10 N，設(shè)拉力作用的最少時間為t1，加速度為a1，撤去拉力后木板運動時間為t2，加速度為a2，那么：a13ms2木板從木塊下穿出時：木塊的速度：va（tl+t2） 木塊的位移：sa（tl+t2）2木板的速度：v木板a1tla2t2 木板的位移：s木板木板剛好從木塊下穿出應(yīng)滿足：v木板v s木板L可解得t10.8

21、 s例5 如圖9所示，傳輸帶與水平面間的傾角為37º，皮帶以10 ms的速率運行，在傳輸帶上端A處無初速地放上質(zhì)量為0.5 kg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16 m，則物體從A運動到B的時間為多少？圖9剖析：首先判定與tan的大小關(guān)系，0.5，tan0.75，所以物體一定沿傳輸帶對地下滑，不可能對地上滑或?qū)Φ叵鄬o止。其次皮帶運行速度方向未知，而皮帶運行速度方向影響物體所受摩擦力方向，所以應(yīng)分別討論。當(dāng)皮帶的上表面以10ms的速度向下運行時，剛放上的物體相對皮帶有向上的相對速度，物體所受滑動摩擦力方向沿斜坡向下（如圖10所示），該階段物體對地加速度

22、方向沿斜面向下，物體趕上皮帶對地速度需時間t11s 在1 s內(nèi)物體沿斜坡對地位移s15m當(dāng)物體速度超過皮帶運行速度時物體所受滑動摩擦力沿斜面向上，物體對地加速度 物體以2 ms2加速度運行剩下的11 m位移需時間t2則s2 即11l0t2 t2=1 s （t2'11 s舍去）所需總時間tt1t22 s當(dāng)皮帶上表面以10 ms的速度向上運行時，物體相對于皮帶一直具有沿斜面向下的相對速度，物體所受滑動摩擦力方向沿斜坡向上且不變。設(shè)加速度為a3，則a3物體從傳輸帶頂滑到底所需時間為t'，則s3，。圖10 說明：本題中物體在本身運動的傳送帶上的運動，因傳輸帶運動方向的雙向性而帶來解答結(jié)

23、果的多重性。物體所受滑動摩擦力的方向與物體相對于傳輸帶的相對速度方向相反，而對物體進(jìn)行動力學(xué)運算時，物體位移、速度、加速度則均需取地面為參考系。例6 質(zhì)量為m2kg的木塊原來靜止在粗糙水平地面上，現(xiàn)在第1、3、5奇數(shù)秒內(nèi)給物體施加方向向右、大小為Fl=6 N的水平推力，在第2、4、6偶數(shù)秒內(nèi)給物體施加方向仍向右、大小為F22 N的水平推力。已知物體與地面間的動摩擦因數(shù)0.1，取g10ms2，問：（1）木塊在奇數(shù)秒和偶數(shù)秒內(nèi)各做什么運動？（2）經(jīng)過多長時間，木塊位移的大小等于40.25 m？剖析：以木塊為研究對象，它在豎直方向受力平衡，水平方向僅受推力F1（或F2）和摩擦力Ff的作用。由牛頓第二

24、定律可判斷出木塊在奇數(shù)秒內(nèi)和偶數(shù)秒內(nèi)的運動，結(jié)合運動學(xué)公式，即可求出運動時間。（1）木塊在奇數(shù)秒內(nèi)的加速度為木塊在偶數(shù)秒內(nèi)的加速度為所以，木塊在奇數(shù)秒內(nèi)做a=a12ms2的勻加速直線運動，在偶數(shù)秒內(nèi)做勻速直線運動。（2）在第1 s內(nèi)木塊向右的位移為至第1 s末木塊的速度 v1at2×1 ms2 ms，在第2 s內(nèi)，木塊以第1 s末的速度向右做勻速運動，在第2 s內(nèi)木塊的位移為s2v1 t2×1 m2 m至第2 s末木塊的速度 v2=v12ms ，在第3 s內(nèi)，木塊向右做初速度等于2 m/s的勻加速運動，在第3 s內(nèi)的位移為3 m至第3 s末木塊的速度v3=v2+at2 ms

25、+2×1 ms4 ms在第4 s內(nèi)，木塊以第3 s末的速度向右做勻速運動，在第4 s內(nèi)木塊的位移為s4v2t=4×1 m4 m至第4 s末木塊的速度v4v2=4 ms由此可見，從第1 s起，連續(xù)各秒內(nèi)木塊的位移是從1開始的一個自然數(shù)列。因此，在ns內(nèi)的總位移為當(dāng)sn40.25 m時，n的值為8<n<9。取n8，則8 s內(nèi)木塊的位移共為，s88（8+1）/2m36 m 至第8 s末，木塊的速度為v8=8 ms。設(shè)第8 s后，木塊還需向右運動的時間為tx，對應(yīng)的位移為sx40.25m36m4.25m，由sxv8tx+at2，即4.258tx+ 解得tx0.5 s所以

26、，木塊位移大小等于40.25 m時，需運動的時間t8 s+0.5 s8.5 s，若根據(jù)vt圖象如何求解?說明：（1）本題屬于已知受力情況求運動情況的問題，解題思路為先根據(jù)受力情況由牛頓第二定律求加速度，再根據(jù)運動規(guī)律求運動情況。（2）根據(jù)物體的受力特點，分析物體在各段時間內(nèi)的運動情況，并找出位移的一般規(guī)律，是求解本題的關(guān)鍵?！净A(chǔ)訓(xùn)練】1. （2003年上海綜合，50）理想實驗有時更能深刻地反映自然規(guī)律。如圖1所示，伽利略設(shè)想了一個理想實驗，其中有一個是經(jīng)驗事實，其余是推論。 減小第二個斜面的傾角，小球在這一斜面上仍然要達(dá)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?qū)L上另一

27、個斜面 如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r的高度 繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成為水平面，小球要沿水平面做持續(xù)的勻速運動請將上述理想實驗的設(shè)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(shè)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(guān)于事實和推論的分類正確的是（ ）圖1A. 是事實，是推論 B. 是事實，是推論C. 是事實，是推論 D. 是事實，是推論答案：B 2. 質(zhì)量為m的木塊位于粗糙水平桌面上，若用大小為F的水平恒力拉木塊，其加速度大小為a。當(dāng)拉力方向不變，大小變?yōu)?F時，木塊的加速度大小為a，則（ ）A. aa B. a<2a C. a>2a D

28、. a2a答案：C 3. 一向右運動的車廂頂上懸掛兩單擺M與N，它們只能在如圖2所示的平面內(nèi)擺動。某一瞬時出現(xiàn)如圖所示情景，由此可知 車廂做勻速直線運動，M擺動，N靜止 車廂做勻速直線運動，M擺動，N也擺動 車廂做勻速直線運動，M靜止，N擺動 車廂做勻加速直線運動，M靜止，N也靜止車廂的運動及兩單擺相對車廂運動的可能情況是（ ）圖2A. B. C. D. 答案：A 4. 如圖3所示，底板光滑的小車上用兩個量程為20 N、完全相同的彈簧秤甲和乙系住一個質(zhì)量為1 kg的物塊。在水平地面上當(dāng)小車做勻速直線運動時，兩彈簧秤的示數(shù)均為10 N。當(dāng)小車做勻加速直線運動時，彈簧秤甲的示數(shù)變?yōu)?N。這時小車運

29、動的加速度大小是（ ）圖3A. 2 ms2 B. 4 ms2 C. 6 ms2 D. 8 ms2答案：B 5. 如圖4所示，在水平桌面上推一物體壓縮一個原長為L0的輕質(zhì)彈簧。桌面與物體之間有摩擦，放手后物體被彈開，則（ ）圖4A. 物體與彈簧分離時加速度為零，以后做勻減速運動B. 彈簧恢復(fù)到L0時物體速度最大C. 彈簧恢復(fù)到L0以前一直做加速度越來越小的變加速運動D. 彈簧恢復(fù)到L0以前的某一時刻物體己達(dá)到最大速度答案：D 6. 利用傳感器和計算機可以測量快速變化的力。如圖5所示是用這種方法獲得的彈性繩中拉力隨時間的變化圖線。實驗時，把小球舉高到繩子的懸點O處，然后讓小球自由下落。從此圖線所提

30、供的信息，判斷以下說法中正確的是（ ）圖5A. tl時刻小球速度最大 B. t2時刻繩子最長C. t3時刻小球動能最小 D. t3與t4時刻繩子最長答案： B 7. 如圖6所示，質(zhì)量相同的兩物體1、2用輕質(zhì)彈簧連接后置于光滑的水平面上，開始時彈簧處于自然狀態(tài)，現(xiàn)用水平恒力拉物體1，則彈簧第一次被拉到最長的過程中（ ）圖6A. 1、2的速度相等時，其加速度ala2B. 1、2的速度相等時，其加速度a1<a2C. 1、2的加速度相等時，其速度vlv2D. 1、2的加速度相等時，其速度v1<v2F1cosmg，F(xiàn)lsinF2，F(xiàn)2mgtan答案：B 8. 如圖7所示，一輛卡車后面用輕繩拖

31、著質(zhì)量為m的物體A，A與地面的摩擦不計。（1）當(dāng)卡車以a1g的加速度運動時，繩的拉力為mg，則A對地面的壓力多大？（2）當(dāng)卡車的加速度a2g時，繩的拉力多大？圖7答案：（1）mg （2）mg 9. 一個小孩從滑梯上滑下的運動可看作勻加速直線運動。第一次小孩單獨從滑梯上滑下，加速度為a1。第二次小孩抱上一只小狗后再從滑梯上滑下（小狗不與滑梯接觸），加速度為a2。則（ ）A. a1a2 B. a2<a1 C. a2>a1 D. 無法判斷答案：A 10. （2004年全國理綜一，20）下列哪個說法是正確的（ ）A. 體操運動員雙手握住單杠吊在空中不動時處于失重狀態(tài)B. 蹦床運動員在空中上

32、升和下落過程中都處于失重狀態(tài)C. 舉重運動員在舉起杠鈴后不動的那段時間內(nèi)處于超重狀態(tài)D. 游泳運動員仰臥在水面靜止不動時處于失重狀態(tài)答案：B 11. 一間新房即將建成時要封頂，考慮到下雨時落至房項的雨滴能盡快地淌離房頂，要設(shè)計好房頂?shù)钠露?。設(shè)雨滴沿房頂下淌時做無初速度、無摩擦的運動，那么，圖8中所示的四種情況中符合要求的是（ ）圖8答案：C12. 法國人勞倫特·菲舍爾在澳大利亞伯斯的“冒險世界”進(jìn)行了超高空特技跳水表演，他從30 m高的塔上跳下準(zhǔn)確地落入水池中。已知水對他的阻力（包括浮力）是他重力的3.5倍，他在空中時空氣對他的阻力是他重力的0.2倍，試計算需要準(zhǔn)備一個至少多深的水池

33、？（g取10 ms2）答案：62 m 13. 滑雪運動員依靠手中的撐桿用力往后推地，獲得向前的動力。一運動員的質(zhì)量是60 kg，撐桿對地面向后的平均作用力是300 N，力的持續(xù)作用時間是0.4 s，兩次用力之間的間隔時間是0.2 s，不計摩擦阻力。若運動員從靜止開始做直線運動，求6 s內(nèi)的位移是多少？ 答案：14. 如圖9所示，一根輕彈簧豎直直立在水平地面上，下端固定，在彈簧的正上方有一個物塊，物塊從高處自由下落到彈簧上端O，將彈簧壓縮，彈簧被壓縮了x0時，物塊的速度變?yōu)榱?。從物塊與彈簧接觸開始，物塊的加速度的大小隨下降的位移x變化的圖象可能是圖10中的（ ）圖9圖10答案：D（答題時間：90

34、分鐘）一. 選擇題（每小題中只有一個選項是符合題目要求的）1.一個質(zhì)量為2kg的物體，在5個共點力作用下保持平衡，現(xiàn)同時撤銷大小分別為15 N和10 N的兩個力，其余的力保持不變。此時該物體的加速度大小可能是（ ） 2 ms2 3 ms2 12 ms2 15 ms2A. B. C. D. 2. 一水桶側(cè)壁上不同高度處開有兩個小孔，把桶裝滿水，水從孔中流出，如圖1所示。用手將桶提至高處，松手讓桶自由下落。則在桶下落過程中（忽略空氣阻力）（ ）圖1A. 水仍能從小孔中以原流速流出B. 水仍能從小孔中流出，但流速變快C. 水不從小孔流出D. 水仍能從小孔中流出，但兩孔流速相同3. 如圖2所示，質(zhì)量均

35、為m的A、B兩球之間系著一根不計質(zhì)量的彈簧，放在光滑的水平面上，A球緊靠豎直墻壁。今用水平力F將B球向左推壓彈簧，平衡后，突然將F撤去，在這一瞬間 B球的速度為零，加速度為零 B球的速度為零，加速度大小為 在彈簧第一次恢復(fù)原長之后，A才離開墻壁 在A離開墻壁后，A、B兩球均向右做勻速運動以上說法正確的是（ ）圖2A. 只有 B. C. D. 4. 兩物體A、B間的質(zhì)量關(guān)系是mA>mB，讓它們從同一高度同時開始下落，運動中它們受到的阻力相等，則（ ）A. 兩物體的加速度不等，同時到達(dá)地面B. 兩物體的加速度不等，A先到達(dá)地面C. 兩物體的加速度相等，同時到達(dá)地面D. 兩物體的加速度相等，A

36、先到達(dá)地面5. 一個物體受到的合力F如圖3所示，該力的大小不變，方向隨時間t做周期性變化，正力表示力的方向向東，負(fù)力表示力的方向向西，力的總作用時間足夠長。將物體在下列哪些時刻由靜止釋放，物體可以運動到出發(fā)點的西邊且離出發(fā)點很遠(yuǎn)的地方（ ） t0時 tt1時 tt2時 tt3時圖3A. 只有 B. C. D. 只有6. 若在飛機內(nèi)用繩懸掛一質(zhì)量為m的物體，當(dāng)飛機以與水平方向成45º角向下俯沖，且加速度ag時，繩與豎直方向的夾角以及繩的拉力是（ ）A. 45ºmg B. 22.5ºmg C. 45ºmg D. 67.5ºmg7.（2004年全國理

37、綜一，15）如圖4所示，ab、bd、cd是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿，a、b、c、d位于同一圓周上，a點為圓周的最高點，d點為最低點。每根桿上都套著一個小滑環(huán)（圖中未畫出），三個滑環(huán)分別從a、b、c處釋放（初速為0），用t1、t2、t3依次表示滑環(huán)到達(dá)d所用的時間，則（ ）圖4A. t1<t2<t3， B. t1>t2>t3 C. t3>tl>t2 D. t1t2t38. 如圖5所示，A、B兩條直線是在A、B兩地分別用豎直向上的力F拉質(zhì)量分別為mA、mB的物體得出的兩個加速度a與力F的關(guān)系圖線，由圖線分析可知（ ）圖5A. 兩地的重力加速度gA>gB B. mA<mBC. 兩地的重力加速度gA<gB D. mA>mB二. 填空題9.