高考第一輪復(fù)習(xí)教案03-牛頓運(yùn)動(dòng)定律

1、翰林匯翰林匯翰林匯翰林匯課 題： 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 類(lèi)型：復(fù)習(xí)課目的要求：解決力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，會(huì)全面準(zhǔn)確的受力分析的運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析，深刻理解力與運(yùn)動(dòng)之間的了解，靈活運(yùn)用 整體法和隔離法，會(huì)用假設(shè)法分析不確定的力。重點(diǎn)難點(diǎn)： 教 具：過(guò)程及內(nèi)容：第1課 牛頓第一、第三定律知識(shí)簡(jiǎn)析 一、牛頓第一定律1、內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)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)為止說(shuō)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)是結(jié)果 （3）直至外力迫使它改變這種狀態(tài)為止，說(shuō)明力是產(chǎn)生加速度的原因（4）物體保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)叫慣性，慣性大小的量度是物體的質(zhì)量（5）應(yīng)注意

2、：牛頓第一定律不是實(shí)臉直接總結(jié)出來(lái)的牛頓以伽利略的理想斜面實(shí)臉為基拙，加之高度的抽象思維，概括總結(jié)出來(lái)的不可能由實(shí)際的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)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(shí)的理想化狀態(tài)定律揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因【例1】科學(xué)思維和科學(xué)方法是我們認(rèn)識(shí)世界的基本手段在研究和解決問(wèn)題過(guò)程中，不僅需要相應(yīng)的知識(shí)，還要注意運(yùn)用科學(xué)方法 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)，其中有一個(gè)是實(shí)驗(yàn)事實(shí)，其余是推論減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在這斜面上仍然要達(dá)到原來(lái)的高度；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

3、面；如果沒(méi)有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)釋放的高度；繼續(xù)減小第二個(gè)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(yùn)動(dòng)請(qǐng)將上述理想實(shí)驗(yàn)的設(shè)想步驟按照正確的順序排列 只要填寫(xiě)序號(hào)即可）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關(guān)于事實(shí)和推論的分類(lèi)正確的是（ B ）A、是事實(shí)，是推論B、是事實(shí)，是推論C、是事實(shí)，是推論D、是事實(shí)，是推論2、慣性：物體保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)說(shuō)明：慣性是物體的固有屬性，與物體是否受力及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)質(zhì)量是慣性大小的量度質(zhì)量大的物體慣性大，質(zhì)量小的物體慣性小有的同學(xué)總認(rèn)為“慣性與物體的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，速度大，慣性大，速度小，慣性就小”，

4、理由是物體的運(yùn)動(dòng)速度大，不容易停下來(lái)，產(chǎn)生這種錯(cuò)誤的原因是把“慣性大小表示運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度”理解成“慣性大小表示把物體從運(yùn)動(dòng)變?yōu)殪o止的難易程度”，實(shí)際上，在受到相同阻力的情況下，速度大小不同的質(zhì)量相同的物體，在相等的時(shí)間內(nèi)速度的減小量是相同的，這說(shuō)明它們的慣性是相同的，與速度無(wú)關(guān)。【例2】下列說(shuō)法正確的是（D）A、運(yùn)動(dòng)得越快的汽車(chē)越不容易停下來(lái)，是因?yàn)槠?chē)運(yùn)動(dòng)得越快，慣性越大B、小球在做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，慣性不存在了C、把一個(gè)物體豎直向上拋出后，能繼續(xù)上升，是因?yàn)槲矬w仍受到一個(gè)向上的推力D、物體的慣性?xún)H與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量大的慣性大，質(zhì)量小的慣性小解析：慣性是物體保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)，僅由質(zhì)

5、量決定，與它的受力狀況與運(yùn)動(dòng)狀況均無(wú)關(guān)。一切物體都有慣性?！纠?】火車(chē)在長(zhǎng)直水平軌道上勻速行駛，車(chē)廂內(nèi)有一個(gè)人向上跳起，發(fā)現(xiàn)仍落回到車(chē)上原處，這是因?yàn)椋?）A人跳起后，車(chē)廂內(nèi)的空氣給人一個(gè)向前的力，這力使他向前運(yùn)動(dòng)B人跳起時(shí)，車(chē)廂對(duì)人一個(gè)向前的摩擦力，這力使人向前運(yùn)動(dòng)C人跳起后，車(chē)?yán)^續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，所以人下落后必定向后偏一些，只是由于時(shí)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(chē)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(yùn)動(dòng)，水平方向不受外力作用（空氣阻力不計(jì)），由于慣性，所以水平方向與車(chē)速度相同，因而人落回原處 答案：D二、牛頓第三定律（1）內(nèi)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(xiàn)上（2）表達(dá)式：F=F/說(shuō)明：作用力和反作用力同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消失，同種性質(zhì)，作用在不同的物體上，各產(chǎn)生其效果，不能抵消，所以這兩個(gè)力不會(huì)平衡作用力和反作用力的關(guān)系與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)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(duì)象，從一個(gè)物體的受力分析過(guò)渡到另一個(gè)物體的受力分析內(nèi)容作用力和反作用力二力平衡受力物體作用在兩個(gè)相互作用的物體大作用在同一物體上依賴(lài)關(guān)系相互依存，不可單獨(dú)存在無(wú)依賴(lài)關(guān)系，撤除一個(gè)，另一個(gè)可依然存在，只是不再平衡疊加性?xún)闪ψ饔眯Ч豢傻窒?，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(zhì)一定是同性質(zhì)的力可以是同性質(zhì)的力，也可以是不同性質(zhì)的力一對(duì)作用力和反作用力在同一個(gè)過(guò)程中（同一段時(shí)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(fù)。這是因?yàn)樽饔昧头醋饔昧Φ淖饔脮r(shí)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(gè)力是不是一對(duì)作用力與反作用力時(shí)，應(yīng)分析這兩個(gè)力是否具有“甲對(duì)乙”和“乙對(duì)甲”的關(guān)系，即受力物體與施力物體是否具有互易關(guān)系否則，一對(duì)作用力和反作用力很容易與一對(duì)平衡力相混淆，因?yàn)樗鼈兌季哂写笮∠嗟?、方向相反、作用在同一條直線(xiàn)上的特點(diǎn)規(guī)律方法 1、正確理解慣性和平衡狀態(tài)【例4】下面說(shuō)法

8、正確的是（ ）A靜止或做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體一定不受外力的作用B物體的速度為零時(shí)一定處于平衡狀態(tài)C物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，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(shí)一定處于靜止或勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，但處于這些狀態(tài)時(shí)不一定不受外力作用，所以A錯(cuò)，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(dòng)物體離平衡位置最遠(yuǎn)時(shí)速度為零，此時(shí)恢復(fù)力不為零，它就不處于平衡狀態(tài)，所以B錯(cuò)，D如平拋運(yùn)動(dòng)就不是這種情況，力與位移方向不一致，所以D錯(cuò) 答案：C【例5】以下有關(guān)慣性的說(shuō)法中正確的是（BD）A、在水平軌道上滑行的兩節(jié)車(chē)廂質(zhì)量相同，行駛速度較大的不容易停下

9、來(lái)，說(shuō)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(chē)廂速度相同，其中質(zhì)量較大的車(chē)廂不容易停下來(lái)，說(shuō)明質(zhì)量大的物體慣性大C、推動(dòng)原來(lái)靜止在水平軌道上的車(chē)廂，比推另一節(jié)相同的、正在滑行的車(chē)廂需要的力大，說(shuō)明靜止的物體慣性大D、物體的慣性大小與物體的運(yùn)動(dòng)情況及受力情況無(wú)關(guān)解析：慣性的大小由質(zhì)量決定且與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及受力狀態(tài)無(wú)關(guān)。答案BD【例6】公共汽車(chē)在平直的公路上行駛時(shí)，固定于路旁的照相機(jī)每隔兩秒連續(xù)兩次對(duì)其拍照，得到清晰照片，如圖所示分析照片得到如下結(jié)果：（1)在兩張照片中，懸掛在公共汽車(chē)頂棚上的拉手均向后傾斜且程度相同；（2）對(duì)間隔2s所拍的照片進(jìn)行比較，可知汽車(chē)在2s內(nèi)前進(jìn)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(shí)公共汽車(chē)正加速B.可求出汽車(chē)在t1s時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度C.若后來(lái)發(fā)現(xiàn)車(chē)頂棚上的拉手自然下垂，則汽車(chē)一定停止前進(jìn)D.若后來(lái)發(fā)現(xiàn)車(chē)頂棚上的拉手自然下垂，則汽車(chē)可能做勻速運(yùn)動(dòng)解析:由于車(chē)頂棚上的拉手向后傾斜且兩次程度相同，可知車(chē)勻加速前進(jìn)；根據(jù)勻變速直線(xiàn)的平均速度等于這段時(shí)間的中間時(shí)刻的即時(shí)速度，可求得t=1s時(shí)的速度；當(dāng)拉手自然下垂時(shí)，汽車(chē)處于平衡態(tài)，可能靜止，也可能是勻速度運(yùn)動(dòng)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(shuō)法正確的是（ B ） （A）物體對(duì)斜面的壓力和斜面對(duì)物體的持力是一對(duì)平衡力（B）物體對(duì)斜面的

11、摩擦力和斜面對(duì)物體的摩擦力是一對(duì)作用力和反作用力（C）物體所受重力和斜面對(duì)物體的作用力是一對(duì)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(duì)斜面的壓力 解析：作用力和反作用力是兩個(gè)物體間相互產(chǎn)生的，必是同性質(zhì)的力，而一對(duì)平衡力是作用于同一物體兩個(gè)等大、反向、共線(xiàn)之力，性質(zhì)上無(wú)任何必然的了解上述各對(duì)力中，物體對(duì)斜面的壓力和斜面對(duì)物體的支持力及物體對(duì)斜面的摩擦力和斜面對(duì)物體的摩擦力同屬物體和斜面問(wèn)的相互作用力，分別作用在斜面和物體上，因此它們?yōu)閮蓪?duì)作用力和反作用力所以（A）錯(cuò)（B）對(duì)；物體所受重力是地球施加的，其反作用力為物體對(duì)地球的吸收力，應(yīng)作用在地球上，因此可知（C）錯(cuò)；至于物體

12、所受重力，無(wú)論如何分解，各分力都應(yīng)作用在物體上，而不能作用在斜面上而形成對(duì)斜面的壓力，故答案（D）亦錯(cuò)【例8】有下列說(shuō)法中說(shuō)法正確的是（ D ） 一質(zhì)點(diǎn)受兩個(gè)力作用且處于平衡狀態(tài)（靜止或勻速運(yùn)動(dòng)），這兩個(gè)力在同一段時(shí)間內(nèi)的沖量一定相同。一質(zhì)點(diǎn)受兩個(gè)力作用且處于平衡狀態(tài)（靜止或勻速運(yùn)動(dòng)），這兩個(gè)力在同一段時(shí)間內(nèi)做的功或者都為零，或者大小相等符號(hào)相反。在同樣時(shí)間內(nèi)，作用力和反作用力的功大小不一定相等，但正負(fù)號(hào)一定相反。在同樣時(shí)間內(nèi)，作用力和反作用力的功大小不一定相等，正負(fù)號(hào)也不一定相反 A、 B、 C、 D、解析：滿(mǎn)足的兩個(gè)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(shí)），或者數(shù)

13、值相等，一正功一負(fù)功（勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)），故錯(cuò)對(duì)。作用力和反作用力可以都做正功，也可以都做負(fù)功，數(shù)值也不確定，只要設(shè)想兩塊磁鐵放在小車(chē)上的各種運(yùn)動(dòng)情況便可判斷，故錯(cuò)對(duì) 答案：D3、用牛頓第一、第三定律解釋物理現(xiàn)象【例9】請(qǐng)用自己所學(xué)習(xí)的物理知識(shí)解釋“船大調(diào)頭難”這句俗語(yǔ)的道理 解析：“船大”，指船的質(zhì)量大，“調(diào)頭難”指改變速度方向難，“船大調(diào)頭難”說(shuō)明質(zhì)量大的物體慣性大，要改變其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)需要的力大【例10】下列說(shuō)法正確的是（ C ）A、人走路時(shí)，地對(duì)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(dòng)，你對(duì)地面的壓力和地面對(duì)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(zhì)量

14、是B的質(zhì)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(méi)損傷而雞蛋破了，這是因?yàn)槭^對(duì)雞蛋的作用力大于雞蛋對(duì)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(xiàn)，這個(gè)關(guān)系與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。答案：C【例11】由同種材料制成的物體A和B放在長(zhǎng)木板上，隨長(zhǎng)木板一起以速度v向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，如圖所示，已知MA MB，某時(shí)刻木板停止運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)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(huì)相撞D、不論木板是否光滑,A、B間的相對(duì)距離保持不變解析：開(kāi)始A、B隨木板一起

15、勻速運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明A、B所受的合外力為零。當(dāng)木板停止運(yùn)動(dòng)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(lái)的速度做勻速運(yùn)動(dòng)，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(dòng)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(yùn)動(dòng)，所以它們之間的距離仍保持不變。答案D思考：若A、B的動(dòng)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(jié)論與A、B的質(zhì)量無(wú)關(guān)？【例12】蛙泳時(shí)，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(jìn)力。但是，在自由泳時(shí)，下肢是上下打水，為什么卻獲得向前的推進(jìn)力呢？【解析】圖表示人體作自由泳時(shí)，下

16、肢在某一時(shí)刻的動(dòng)作：右腳向下打水，左腳向上打水。由圖可見(jiàn)，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(jìn)力。同樣道理，魚(yú)類(lèi)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?jī)?nèi)裝有水，其中有氣泡，當(dāng)瓶子從靜止?fàn)顟B(tài)突然向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小氣泡在瓶?jī)?nèi)將向何方運(yùn)動(dòng)？當(dāng)瓶子從向右勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)突然停止時(shí)，小氣泡在瓶?jī)?nèi)又將如何運(yùn)動(dòng)？ 【解】在許多學(xué)生的答卷中這樣寫(xiě)道：當(dāng)瓶子從防止?fàn)顟B(tài)突然向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，小氣泡在瓶?jī)?nèi)由于慣性將向左運(yùn)動(dòng)；當(dāng)

17、瓶子從向右勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)突然停止時(shí)，小氣泡在瓶?jī)?nèi)由于慣性將向右運(yùn)動(dòng)。 而正確答案剛好與之相反。因?yàn)楫?dāng)瓶子從靜止?fàn)顟B(tài)突然向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，瓶中的水由于慣性要保持原有的靜止?fàn)顟B(tài)，相對(duì)瓶來(lái)說(shuō)是向左運(yùn)動(dòng)，氣泡也有慣性，但相比水來(lái)說(shuō)質(zhì)量很小，慣性小可忽略不計(jì)，所以氣泡相對(duì)水向右移動(dòng)。同理，當(dāng)瓶子從向右勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)突然停止時(shí)，小氣泡在瓶?jī)?nèi)將向左運(yùn)動(dòng)。 另外，該題也用轉(zhuǎn)換研究對(duì)象的方法予以定量解決。設(shè)想有一塊水，其體積、形狀和氣泡相同，當(dāng)玻璃營(yíng)向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，這塊水就和周?chē)乃黄鹣蛴壹铀龠\(yùn)動(dòng)，相對(duì)于玻璃管不會(huì)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這塊水所受的外力F由周?chē)乃畬?duì)它產(chǎn)生，設(shè)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(chǎn)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?chē)畬?duì)氣泡的作用力仍為F，氣泡將在該力作用于做加速運(yùn)動(dòng)。則 a氣=F/m氣=水Va/水V，水水，a氣a，即氣泡相對(duì)于玻璃管向右運(yùn)動(dòng)。 試題展示第2課散 牛頓第二定律知識(shí)簡(jiǎn)析 一、牛頓第二定律1.內(nèi)容：物體的加速度與所受合外力成正比，與物體的質(zhì)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(duì)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(dāng)對(duì)哪個(gè)物體受力分析，就是哪個(gè)物體的質(zhì)量，當(dāng)對(duì)一個(gè)系統(tǒng)（幾個(gè)物體組成一個(gè)系統(tǒng)）做受力分析時(shí)，如果F是系統(tǒng)受到的合外力，則m是系統(tǒng)的合質(zhì)量（3

19、）Fma中的 F與a有瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)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(duì)應(yīng)關(guān)系， a的方向一定與F的方向相同。（5）Fma中，可根據(jù)力的獨(dú)立性原理求某個(gè)力產(chǎn)生的加速度，也可以求某一個(gè)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(guò)定滑輪（與滑輪問(wèn)摩擦不計(jì)）一端系一質(zhì)量為m的物體，一端用PN的拉力，結(jié)果物體上升的加速度為a1，后來(lái)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(wú)法判斷簡(jiǎn)析：a1

20、P/m，a2=p/（m）所以a1a2注意： Fma關(guān)系中的m為系統(tǒng)的合質(zhì)量二、突變類(lèi)問(wèn)題（力的瞬時(shí)性）（1）物體運(yùn)動(dòng)的加速度a與其所受的合外力F有瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，每一瞬時(shí)的加速度只取決于這一瞬時(shí)的合外力，而與這一瞬時(shí)之前或之后的力無(wú)關(guān)，不等于零的合外力作用的物體上，物體立即產(chǎn)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(shí)）改變；若合外力變?yōu)榱?，加速度也立即變?yōu)榱悖ㄎ矬w運(yùn)動(dòng)的加速度可以突變）。（2）中學(xué)物理中的“繩”和“線(xiàn)”，是理想化模型，具有如下幾個(gè)特性： A輕：即繩（或線(xiàn)）的質(zhì)量和重力均可視為等于零，同一根繩（或線(xiàn)）的兩端及其中間各點(diǎn)的張為大小相等。B軟：即繩（或線(xiàn)）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(zhǎng)：即無(wú)論繩所受拉力多大，繩子的長(zhǎng)度不變，即繩子中的張力可以突變。（3）中學(xué)物理中的“彈簧”和“橡皮繩”，也是理想化模型，具有如下幾個(gè)特性：A輕：即彈簧（或橡皮繩）的質(zhì)量和重力均可視為等于零，同一彈簧的兩端及其中間各點(diǎn)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(xiàn)），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(shí)，要發(fā)生形變需要一段時(shí)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(yùn)動(dòng)的物體，加速度時(shí)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(shí)

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(duì)應(yīng)，當(dāng)合外力恒定時(shí)，加速度也恒定，合外力隨時(shí)間變化時(shí)，加速度也隨時(shí)間改變，且瞬時(shí)力決定瞬時(shí)加速度，可見(jiàn)，確定瞬時(shí)加速度的關(guān)鍵是正確確定瞬時(shí)作用力?！纠?】如圖（a）所示，一質(zhì)量為m的物體系于長(zhǎng)度分別為l1、12的兩根細(xì)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(xiàn)剪斷，求剪斷瞬間物體的加速度。（1)下面是某同學(xué)對(duì)該題的一種解法： 設(shè)l1線(xiàn)上拉力為FT1，l2 線(xiàn)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(xiàn)的瞬間，F(xiàn)T2突然消失，物體即在FT2,反方向獲得加速度因?yàn)閙gtan=ma,所以加速度agtan，方向在FT2反方向。你認(rèn)為這個(gè)結(jié)果正確嗎？請(qǐng)對(duì)該解法作出評(píng)價(jià)并說(shuō)明（2）若將圖a中的細(xì)線(xiàn)11改為長(zhǎng)度相同、質(zhì)量不計(jì)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(rèn)為這個(gè)結(jié)果正確嗎？請(qǐng)說(shuō)明理由 解析：(1)結(jié)果不正確因?yàn)?2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(chǎn)生加速度:a=gsin。(2)結(jié)果正確，因?yàn)閘2被剪斷的瞬間，彈簧11的長(zhǎng)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(dòng)力學(xué)的兩類(lèi)基本問(wèn)題 1、已知物體的受力情況求物體運(yùn)動(dòng)中的某一物理量：應(yīng)先對(duì)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(yùn)動(dòng)學(xué)公式求運(yùn)動(dòng)中的某一物理量2、已知物體的運(yùn)動(dòng)情況求物體所受到的某一個(gè)力：應(yīng)先根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)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(wèn)題的關(guān)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(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)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(dòng)摩擦因數(shù)=0.1。工件滑上A端瞬時(shí)速度VA4 m/s,達(dá)到B端的瞬時(shí)速度設(shè)為vB。(1)若傳送帶不動(dòng)，vB多大？(2)若傳送帶以速度v(勻速）逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，vB多大？(3)若傳送帶以速度v(勻速）順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，vB多大？【解析】(1)傳送帶不動(dòng)，工件滑上傳送帶后，受到向左的滑動(dòng)摩擦力（Ff=mg)作用，工件向右做減速運(yùn)動(dòng)，初速度為VA，加速度大小為aglm/s2，到達(dá)B端的速度.(2)傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，工件滑上傳送帶后，受到向左的滑動(dòng)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(yùn)動(dòng)，到達(dá)B端的速度vB=3 m/s.(3)傳送

26、帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，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(shí)，工件與傳送帶速度相同，均做勻速運(yùn)動(dòng)，工件到達(dá)B端的速度vB=vA若v，工件由A到B，全程做勻加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B端的速度vB=5 m/s.若vVA，工件由A到B，先做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度增加到傳送帶速度v時(shí)，工件與傳送帶一起作勻速運(yùn)動(dòng)速度相同，工件到達(dá)B端的速度vB=v.若v時(shí)，工件由A到B，全程做勻減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B端的速度若vAv，工件由A到B，先做勻減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度減小到傳送帶速度v時(shí)，工件與傳送帶一起作勻速運(yùn)動(dòng)速度相同，工件到達(dá)B端的速度vBv。 說(shuō)明：（1）解答“運(yùn)動(dòng)和力”問(wèn)題的關(guān)鍵是要分析清楚物體的受力情況

27、和運(yùn)動(dòng)情況，弄清所給問(wèn)題的物理情景（2）審題時(shí)應(yīng)注意由題給條件作必要的定性分析或半定量分析（3）通過(guò)此題可進(jìn)一步體會(huì)到，滑動(dòng)摩擦力的方向并不總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)而是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，它可能是阻力，也可能是動(dòng)力【例4】質(zhì)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(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)ts后，撤去水平拉力F，物體又經(jīng)過(guò)ts停下，求物體受到的滑動(dòng)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(yùn)動(dòng)，因此，物體在運(yùn)動(dòng)時(shí)所受滑動(dòng)磨擦力f大小恒定我們將物體的運(yùn)動(dòng)分成加速和減速兩個(gè)階段來(lái)分析時(shí)，兩段的加速度均可以用牛頓第二定律得出，然后可由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求出加速度之間的關(guān)系，從而求解滑

28、動(dòng)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(guò)ts后，物體的速度為v=a1t撤去力F后，物體受阻力做減速運(yùn)動(dòng)，其加速度a2=f/m因?yàn)榻?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(dòng)摩擦力f=F 答案：F規(guī)律方法 1、 瞬時(shí)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(nèi)，處于靜止?fàn)顟B(tài)，它們的質(zhì)量之比是1：2：3。當(dāng)剪斷細(xì)繩的瞬間，各物體的加速度大小及其方向？【解析】設(shè)A的質(zhì)量為m，則B、C的質(zhì)量分別為2m、3m 在未剪斷

29、細(xì)繩時(shí)，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(niǎo)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?yàn)橄到y(tǒng)的平衡被打破，相互作用必然變化。我們沒(méi)想一下B、C間的彈力瞬間消失。此時(shí)C 做自由落體運(yùn)動(dòng)，acg；而B(niǎo)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(shè)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(xì)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(zhì)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(shí)小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，且水平面對(duì)小球的彈力恰好為零，當(dāng)剪斷輕繩的瞬間，小球加速度的大小和方向如何？此時(shí)輕彈簧的彈力與水平面對(duì)球的彈力比值是多少？ 簡(jiǎn)析：小球在繩末斷時(shí)受三個(gè)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(shí)： 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(shí)F/N

31、=10/10= 當(dāng)將彈簧改為輕繩時(shí)，斜向上拉繩斷的時(shí)間，水平繩的拉力立即為零BCAm【例7】如圖所示,小球質(zhì)量為m,被三根質(zhì)量不計(jì)的彈簧A、B、C拉住,彈簧間的夾角均為1200,小球平衡時(shí), A、B、C的彈力大小之比為3：3：1,當(dāng)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(shè)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(dāng)A、B、C均體現(xiàn)拉力:平衡時(shí)3F=Fmg,F=mg.剪斷C時(shí):3Fmg=ma1a1=g,方向豎直向上.(2)當(dāng)A、B體現(xiàn)為拉力,C體現(xiàn)為推力:平衡時(shí):3FF=m

32、g,F=mg;剪斷C時(shí):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(yùn)動(dòng)狀態(tài)牛頓第二定律的核心是加速度與合外力的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，瞬時(shí)力決定瞬時(shí)加速度，解決這類(lèi)問(wèn)題要注意：(1)確定瞬時(shí)加速度關(guān)鍵是正確確定瞬時(shí)合外力(2)當(dāng)指定某個(gè)力變化時(shí)，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(yùn)用MN【例8】如圖所示，一向右運(yùn)動(dòng)的車(chē)廂頂上懸掛兩單擺M和N,它們只能在圖所示平面內(nèi)擺動(dòng)，某一瞬時(shí)出現(xiàn)圖示情景，由此可知車(chē)廂的運(yùn)動(dòng)及兩單擺相對(duì)車(chē)廂運(yùn)動(dòng)的可能情況是（ ）A、車(chē)廂做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),M在擺動(dòng)，N在靜止；B、車(chē)廂做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),M在擺動(dòng)，N也在擺動(dòng)；C、車(chē)廂

33、做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，M靜止，N在擺動(dòng)；D、車(chē)廂做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),M靜止，N也靜止；解析：由牛頓第一定律，當(dāng)車(chē)廂做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，相對(duì)于車(chē)廂靜止的小球，其懸線(xiàn)應(yīng)在豎直方向上，故M球一定不能在圖示情況下相對(duì)車(chē)廂靜止，說(shuō)明M正在擺動(dòng)；而N既有可能相對(duì)于車(chē)廂靜止，也有可能是相對(duì)小車(chē)擺動(dòng)恰好到達(dá)圖示位置。知A、B正確，C錯(cuò)；當(dāng)車(chē)廂做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，合外力一定不等于零，故不會(huì)出現(xiàn)N球懸線(xiàn)豎直的情況，D錯(cuò)。答案：AB【例9】一個(gè)人蹲在臺(tái)秤上。試分析：在人突然站起的過(guò)程中，臺(tái)秤的示數(shù)如何變化？【解析】從蹲于臺(tái)秤上突然站起的全過(guò)程中，人體質(zhì)心運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖所示。 在0t1時(shí)間內(nèi)：質(zhì)心處于靜止?fàn)顟B(tài)

34、臺(tái)秤示數(shù)等于體重。F=mg。 在t1t2時(shí)間內(nèi)：質(zhì)心作加速度（a）減小的加速度運(yùn)動(dòng)，處于超重狀態(tài)臺(tái)秤示數(shù)大于體重Fmg十mamg 在t2時(shí)刻：a0，vvmax，質(zhì)心處于動(dòng)平衡狀態(tài)臺(tái)秤示數(shù)等于體重F=mg。 在t2t3時(shí)間內(nèi)：質(zhì)心作加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，處于失重狀態(tài)臺(tái)秤示數(shù)小于體重F=mgmamg。 在t3t4時(shí)間內(nèi)：質(zhì)心又處于靜止?fàn)顟B(tài)臺(tái)秤示數(shù)又等于體重Fmg。 故臺(tái)秤的示數(shù)先偏大，后偏小，指針來(lái)回?cái)[動(dòng)一次后又停在原位置。思考：若人突然蹲下，臺(tái)秤示數(shù)又如何變化？v2v1【例10】如圖所示，一水平方向足夠長(zhǎng)的傳送帶以恒定的速度v1沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶右端有一個(gè)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(xiàn)向左滑向傳送帶后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間又返回光滑水平面，速率為v/2，則下列說(shuō)法中正確的是（BC）A、只有v1= v2時(shí)，才有v/2v1B、若v1v2時(shí)，則v/2v2C、若v1v2時(shí)，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(dāng)v1v2時(shí)，向左減速過(guò)程中前進(jìn)一定的距離，返回時(shí)，因加速度相同，在這段距離內(nèi)，加速所能達(dá)到的速度仍為v2當(dāng)v1v2時(shí)，返回過(guò)程中，當(dāng)速度增加到v1時(shí)，物體與傳送帶間將保持相對(duì)靜止，不再加速，最終以v1離開(kāi)傳送帶試題展示第3課 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用（一）知識(shí)簡(jiǎn)析 一、牛頓運(yùn)動(dòng)定律的解題步驟應(yīng)用牛頓第二

36、定律解決問(wèn)題時(shí)，應(yīng)按以下步驟進(jìn)行1分析題意，明確已知條件和所求量2、選取研究對(duì)象；所選取的對(duì)象可以是一個(gè)物體，也可以是幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)，同一個(gè)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(duì)象。3對(duì)其進(jìn)行受力情況分析和運(yùn)動(dòng)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(shuō)明：如果只受兩個(gè)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)，一般把力分解到沿運(yùn)動(dòng)方向和垂直于運(yùn)動(dòng)方向；當(dāng)求加速度時(shí)，要沿著加速度的方向處理力；當(dāng)求某一個(gè)力時(shí)，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(xiàng)： 由于物體的受力情況與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有

37、關(guān)，所以受力分析和運(yùn)動(dòng)分析往往同時(shí)考慮，交叉進(jìn)行，在畫(huà)受力分析圖時(shí)，把所受的外力畫(huà)在物體上（也可視為質(zhì)點(diǎn)，畫(huà)在一點(diǎn)上），把v0和a的方向標(biāo)在物體的旁邊，以免混淆不清。建立坐標(biāo)系時(shí)應(yīng)注意：A如果物體所受外力都在同一直線(xiàn)上，應(yīng)建立一維坐標(biāo)系，也就是選一個(gè)正方向就行了。如果物體所受外力在同一平面上，應(yīng)建立二維直角坐標(biāo)系。B僅用牛頓第二定律就能解答的問(wèn)題，通常選加速度a的方向和垂直于a的方向作為坐標(biāo)軸的正方向，綜合應(yīng)用牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式才能解答的問(wèn)題，通常選初速度V0的方向和垂直于V0的方向?yàn)樽鴺?biāo)軸正方向，否則易造成“十”“一”號(hào)混亂。C如果所解答的問(wèn)題中，涉及物體運(yùn)動(dòng)的位移或時(shí)間，通常把所研究的物

38、理過(guò)程的起點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)。解方程的方法一般有兩種：一種是先進(jìn)行方程式的文字運(yùn)算，求得結(jié)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(gè)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(diǎn)是：可以對(duì)結(jié)果的文字式進(jìn)行討論，研究結(jié)果是否合理，加深對(duì)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(jié)果是一個(gè)數(shù)字，不便進(jìn)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(yùn)動(dòng)，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(jìn)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(duì)它的摩擦力f勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)： 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(dāng)力斜向上拉時(shí) 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(shí)，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(yùn)動(dòng)，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(duì)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(dāng)由加速度求力時(shí)，一定要沿力的方向分解加速度【例3】如圖所示三個(gè)物體質(zhì)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(zhì)量均不計(jì)，為使三個(gè)物體無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則水平推力F 解析：對(duì)m2豎直方向合力為零，所以T=

41、m2g，對(duì)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(gè)物體加速度一樣時(shí)，可先從一個(gè)物體入手，求出加速度a，然后將這幾個(gè)物體視為一系統(tǒng)求合外力?！纠?】如圖所示，一根輕質(zhì)細(xì)繩跨過(guò)一個(gè)定滑輪，一邊系住一個(gè)敞口輕質(zhì)容器，內(nèi)裝240gMg，另一邊為一重物m，所有摩擦均不計(jì)，開(kāi)始時(shí)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，將容器中的Mg點(diǎn)燃，則燃過(guò)后，兩者的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，問(wèn)全部燃燒完后，兩者的加速度分別是多少？（假設(shè)Mg先與O2反應(yīng)）?！窘忸}思路】 Mg燃燒后生成MgO，平衡被打破，可假設(shè)繩子的拉力為T(mén)，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(zhì)的量nMgO10（mol） 其質(zhì)量 m1040400（g） 設(shè)此時(shí)兩者加速度大小為a，繩的拉力為T(mén)。對(duì)容器作用受力分析有Mg一Tma 對(duì)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