主题二相互作用与牛顿运动定律
（第1课时摩擦力和弹力力的合成与分解）
Ⅰ.考点解读
[考纲要求]
1．认识滑动摩擦力、静摩擦力、动摩擦因数。
2．认识形变、弹性、胡克定律。
3．了解矢量和标量的概念。
4．理解和掌握力的合成和分解所遵循的规律——平行四边形定则，并会运用它来分析问题。［要点精析］
一、力
力是物体对物体的作用。力具有以下特性：
1．力的依附性：力不能脱离物体独立存在；
2．力的相互性：受力物体和施力物体总是成对出现，施力物体必然也是受力物体。
3．力的矢量性：力是矢量，既有大小，又有方向，力的形象描述用“力的图示”，它的运算遵循平行四边形定则。
4．力的作用效果：力使物体发生形变或改变物体的运动状态（有加速度）。
二、重力
1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力，重力是地球引力的一个分量。
2．大小：mg
G=，g为重力加速度，在地球上，g的数值两极最大，赤道最小；在同一地理位置，离地面越高，数值越小。一般情况下，在地球表面附近，我们可认为g近似不变，2
g=。粗略计算中，取2
m
8.9s
/
m
g=。
10s
/
3．方向：竖直向下，并非一定垂直于支持面，也不一定指向地心。
4．重心：重力的作用点，即为物体各部分所受重力的合力的作用点。
三、弹力
1．物体的形变：物体的形变主要分为三种, 一种是物体的长度发生变化, 称为拉伸或压缩形变；第二种是物体发生弯曲, 称为弯曲形变；第三种是物体发生了扭转, 称为扭转形变。物体体积的改变往往是拉伸(压缩)形变和弯曲形变的复合形变。
2．弹力的定义：由于物体发生弹性形变时，对跟它接触的并使它发生形变的物体产生的作用力叫做弹力。
3．弹力的产生条件：物体间相互接触；发生弹性形变。
4．弹力的方向：跟物体发生形变的的方向相反。绳的弹力方向沿绳收缩的方向；杆的弹力方向可能沿杆也可能不沿杆；接触面间的压力、支持力方向一定与接触面垂直。当物体与球面接触时，接触面是球面的切面。
5．弹力的大小：弹力的大小与物体发生弹性形变的程度有关，对某一物体而言，形变越大，产生的弹力也就越大。
弹簧的弹力遵守胡克定律，公式为F＝kx。k叫弹簧的劲度系数，它表示弹簧本身的一种属性，其大小与弹簧的材料和长度等因素有关。
三、摩擦力
1．摩擦力的产生：相互接触且发生形变的粗糙物体间，有相对运动（或相对运动趋势）时，在接触面上所受的阻碍物体相对运动的力。
2．摩擦力的产生条件：相互接触且相互挤压；接触面粗糙；发生相对运动（或有相对
运动趋势）。
3．摩擦力的方向：与接触面相切，与相对运动或相对运动趋势的方向相反。
摩擦力的方向与产生该摩擦力的弹力方向垂直，跟接触面相切，与物体间的相对运动（或
相对运动趋势）方向相反，不一定和物体的运动方向相反，不一定是阻力。因此物体所受摩
擦力的方向可能与其运动方向相同，也可以与其运动方向成任意夹角。例如：用手握住瓶子
在竖直方向匀速运动时，瓶子受到的摩擦力大小始终等于重力，方向竖直向上，这时，摩擦
力的方向与运动方向相同。
4．摩擦力的大小：
滑动摩擦力的大小与物体间的压力成正比，即N f μ=；
静摩擦力的大小不大于最大静摩擦力，即0≤静f ≤max f ，具体值由运动状态和受力条
件确定。 例如，图中物块A 和B 在外力作用下一起沿水平面向右做加速度为a 的匀加速直线运动，若A 的质量为m ，则A 受到水平向右的静摩擦力，
大小为ma 。
四、合力和分力
1．如果几个力同时作用时产生的效果与某一个力单独作用的效果相同，则这一个力就
叫那几个力的合力，那几个力叫这一个力的分力 。
2．合力和它的分力是力的效果上的一种等效替代关系，
五、共点力的合成
1.几个力如果都作用在物体的同一点 ，或者力的作用线相交于同一点，这几个力就叫
共点力。求几个共点力的合力叫做力的合成。
2.两个共点力F 1、F 2的合力F 合的取值范围为： ∣ F 1－F 2 ∣≤F ≤F 1＋F 2 。
3.同时作用在同一物体上的共点力才能合成（合成的同时性和同体性）。
4.合力可能比分力大，也可能比分力小，也可能等于某一个分力。
5.平行四边形定则：
求两个互成角度的共点力的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这
两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向 。
六、力的分解
1.由一个已知力求它的分力叫做力的分解。
2.在分解某个力时，既可以按照这个力产生的实际效果进行分解，也可以进行正交分解，
按照效果分解的关键是确定分解的方向，按照平行四边形定则分解，进行正交分解时应灵活
地选取坐标轴的方向。
Ⅱ．例题解析
【例1】关于摩擦力，下列说法中正确的是（ ）
A ．相互压紧的两个粗糙物体之间总是有摩擦力
B ．压力增大，摩擦力一定增大。
C ．摩擦力的方向总是与物体的运动方向在一条直线上
D ．摩擦力的方向与物体的运动方向有时是相同的
解析：相互压紧的两个粗糙物体之间，只有当二者发生相对运动，或有相对运动趋势时，
才产生摩擦力，选项A 错。
压力增大，滑动摩擦力一定增大，但静摩擦力不一定增大，选项B 错误。
摩擦力的方向与物体的运动方向有时是相反的，有时是相同的，有时却不在一条直线上，
选项C 错误。正确答案是D 。
点评：产生摩擦力的条件有三：⑴两物体接触且有挤压，即接触面间有弹力；⑵接触面
不光滑；⑶两物体接触面间有相对运动或相对运动趋势。这三者缺一不可。
摩擦力的方向总是跟接触面相切，并且与相对运动（或相对运动趋势）的方向相反；而
不是与物体运动的方向相反，摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同，也可能相反，还可
能与物体运动方向不在同一直线上。
【例2】大小不变的两个共点力F 1和F 2，其合力为F ，则下列说法中错误的是（ ）
A ．合力F 一定大于任一分力
B ．合力的大小既可等于F 1，也可等于F 2
C ．合力有可能小于任一分力
D ．合力F 的大小随F 1、F 2之间夹角增大而减小
解析：本题要求判断在任意夹角下合力与分力的关系，不需求解详细的数值。因此，可
不必画出各种夹角下很多个平行四边形来判断，我们可以取一些特殊值来分析。当F 1 与F 2
的夹角为0o 时，合力有最大值
F ma x ＝F 1+F 2
当F 1与F 2的夹角为180o 时，合力有最小值
F min ＝|F 1－F 2|
因此F 1与F 2的合力大小范围为
|F 1－F 2|≤F ≤F 1+F 2
若取F 1＝2N ，F 2＝3N ，则
1N ≤F ≤5N 。
故选项A 错误，同时确定选项C 正确。对选项B ，由合力的变化范围可知是正确的。当F 1
与F 2之间夹角最小为零时，合力最大；当F 1和F 2之间夹角最大为180o 时，合力最小；合力
随F 1与F 2的夹角增大而减小，选项D 正确。综上所述，正确答案为A 。
点评：上述解答利用的是特殊值分析法，这是解答选择题的常用方法之一。
根据力的合成的平行四边形定则，平行四边形的对角线表示合力，两个邻边表示两个分
力，合力与分力大小的关系，也就是平行四边形的对角线与两个邻边之间长短的关系；根据
两个邻边长短的不同及其夹角的不同，对角线大于两个邻边、小于两个邻边、等于其中的一
个邻边、比一个邻边大，比另一个邻边小都是可能的，所以，合力大于分力、小于分力、等
于分力都是可能的。
【例3】如图所示，用水平力F 把重为G 的A 物体紧压在竖直墙面上不动，不计手与物块间
的摩擦力，当把力F 增加到2F 时，A 物块所受的摩擦力为（ ）
A ．G
B ．2G
C ．F
D ．2F 辨析：A 物块被压在墙上静止时，由于受到重力作用而有下滑趋势，墙壁
对它的静摩擦力f 方向竖直向上，根据二力平衡条件知f ＝G ；推力增为原来的
两倍时，A 物体下滑趋势并不增强，平衡时墙对它的静摩擦力大小仍等于重力，即墙壁对A
的静摩擦力大小不变。正确答案为A 。
点评：有些同学常会根据f ＝μN 认为压力加倍，静摩擦力也加倍；这是没有分清静摩
擦力和滑动摩擦力的概念，简单套用滑动摩擦力的计算公式所致。
【例4】如图所示，将质量为m 1和m 2的物体分别置于质量为M 的的物体上，均处于静止状态，
m 1＞m 2，α＜β，则（ ）
①m 1对M 的压力一定大于m 2对M 的压力
2
②m 1受M 的摩擦力一定大于m 2受M 的摩擦力
③水平地面对M 的支持力等于(M ＋m 1＋m 2)g
④水平地面对M 的摩擦力一定等于零
A ．①②③
B ．①③④
C ．①②④
D ．②③④
解析：要判断m 1、m 2与M 之间的作用力，可分别以m 1和m 2为研究对象，m 1受重力G 1＝
m 1g ，弹力F N 1和摩擦力F μ1；m 2受重力G 2＝m 2g ，弹力F N 2和摩擦力F μ2，因为各物体都处于静
止状态，因此m 1、m 2所受合力应是零，应有
β
α
β
α
μμsin sin cos cos 22112211g m F g m F g m F g m F N N ====
因为 α＜β、m 1＞m 2，所以 2N F ＞1N F 即选项①正确；虽然m 1＞m 2，但sin β＜sin α，
而又没有具体数据，所以无法比较1μF 与2μF 的大小，可见②选项不正确。要判断物体M 与
水平面之间的相互作用力，可把m 1、m 2、M 作为整体当做研究对象，在竖直方向这一整体所
受合力为零，所以F N ＝(M ＋m 1＋m 2)g ，即选项③正确。因为整体不受水平方向的外力作用，
所以水平地面对M 的摩擦力为零。正确答案为B 。
点评：合理选取研究对象，这是解答平衡问题的关键。整体法、隔离法是常用的方法，
但二者是相对的，且在一定的条件下，可相互转化。所以解决问题时，决不能把这两种方法
对立起来，而应该灵活把这两种方法结合起来使用。为了解题方便，一般先整体考虑，若不
能再隔离考虑。
Ⅲ．夯实基础
1.力是 对物体的作用。力不能脱离 独立存在；力是 量，既有大小，
又有方向，力的运算应遵循 定则。物体发生形变或运动状态发生改变（有加速
度），物体必然受 。
2.弹力的方向：跟 的方向相反．绳的弹力方向 的方向；杆的
弹力方向可能沿杆也可能不沿杆；接触面间的压力、支持力方向一定与接触面 。当物
体与球面接触时，接触面是球面的切面。
3.摩擦力的产生条件： ； ； 。摩擦
力的方向：与接触面 ，与相对运动或相对运动趋势的方向 。摩擦力总是
阻碍物体间的 ，但不一定阻碍物体的 。
4.摩擦力的大小：滑动摩擦力遵守滑动摩擦定律： ；静摩擦力的大小不大
于 ，其大小和物体的运动状态和受力情况有关。
5.两个共点力F 1、F 2的合力F 合的取值范围为： 。合力可能
比分力 ，也可能比分力小，也可能等于某一个分力。
6.平行四边形定则：求两个互成角度的共点力的合力，可用表示这两个力的线段为 作
平行四边形，这两个邻边之间的 就表示合力的 和 。
Ⅳ．强化训练
A 组训练题（文基、理基共用）
1．关于弹性形变，下列说法中正确的是（ ）
A ．物体形状的改变叫做弹性形变
B ．一根铁丝用力折弯后的形变是弹性形变
C ．物体在外力停止作用后，能够恢复原状的形变叫做弹性形变
D ．物体在外力作用下的形变叫做弹性形变
2．如图所示，关于放在水平桌面上的书对桌面的压力，下列说法中正确的是（ ）
A ．书对桌面的压力就是书所受的重力
B ．书对桌面的压力是由于桌面发生形变而产生的
C ．书对桌面的压力是由于书发生形变而产生的
D ．书对桌面的压力是由于书和桌面的形变而产生的
3．关于动摩擦因数，下列说法正确的是（ ）
A ．两接触面间压力越大，动摩擦因数越大
B ．两物体间滑动摩擦力越大，动摩擦因数越大
C ．两物体间的动摩擦因数与滑动摩擦力成正比，与两物体间的压力成反比
D ．两物体间的动摩擦因数是由两物体的材料和接触面的粗糙程度等决定的，与滑动摩
擦力和正压力无关
4．关于静摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A ．两个相对静止的物体之间一定有静摩擦力的作用
B ．受静摩擦力作用的物体一定是静止的
C ．静摩擦力一定是阻力
D ．在压力一定的条件下，静摩擦力的大小是可以变化的，但有一个限度
5.关于摩擦力下列说法正确的是（ ）
A ．摩擦力可能做正功也可能做负功
B ．静摩擦力总是不做功
C ．摩擦力方向总与运动方向相反
D ．摩擦力总是阻碍物体的运动
6.用垂直斜面的力把一个物体按压静止在斜面上，逐渐减小这个压力(方向仍保持不变)，而
物体依然静止。则这个斜面作用在物体上的（ ）
A ．弹力减小，摩擦力减小
B ．弹力增大，摩擦力减小
C ．弹力减小，摩擦力不变
D ．弹力增大，摩擦力不变
7．如图所示，主动轮A 通过皮带带动从动轮B 按图示方向匀速运动转动，物体m 也随着水
平皮带匀速运动，则（ ） A ．物体m 受到的摩擦力方向向右
B ．物体m 受到的摩擦力为零
C ．主动轮上P 点所受摩擦力向下
D ．从动轮上Q 点所受摩擦力向下
8．如图所示，在水平桌面上放一木板，用从零均匀增大的水平拉力F 拉着木块沿桌面运动，
则图示木块所受到的摩擦力F μ随拉力F 变化
的图象中正确的是（已知最大静摩擦力大于滑动摩擦
力）（ ）
9．如图所示，弹簧秤和细线的重力及一切摩
擦不计，重物G ＝1N ，则弹簧秤A 和B 的示数分别为
（ ）
A ．1N ，0
B ．0，1N
C ．2N ，1N
D ．1N ，1N
10．一根绳子能承受的最大拉力是G ，现把一重力为G 的物体拴在绳的中点，两手靠拢分别
握绳的两端，然后慢慢地向左右两边分开，当绳断时两段绳间夹角应稍大于（ ）
A ．30°
B ．60°
C ．90°
D ．120°
11.如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力（F 1、F 2和静摩擦力）作
用，而且三个力的合力为零，其中F 1＝10N ，F 2＝2N ，若撤去F 1，则木块
在水平方向受到的合力为（ ） A ．0 B ．2N
C ．8N
D ．10N
12．如图所示，在两块相同的竖直木板A 、B 间有质量为m 的一个长方形木块，用两个大小
均为F 的力平压木板，使木块静止不动，则每个木板对木块摩擦力的
大小为（ ） A ．0 B ．mg /2
C ．mg
D ．2mg
B 组训练题（理基适用）
13．如图所示，小球用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上，当绳子从
水平方向逐渐向上偏移时，细绳上的拉力将（ ）
A ．逐渐增大
B ．逐渐减小
C ．先增大，后减小
D ．先减小，后增大
14．将力F 分解成F 1和F 2，若已知F 1的大小和F 2与F 的夹角θ(θ为锐角)，则下列说法中
错误的是（ ）
A ．当F 1＜F sin θ时，有两解
B ．当F 1＝F sin θ时，只有一解
C ．当F sin θ＜F 1＜F 时，有两解
D ．当F 1＜F sin θ时，无解
15．有两个大小恒定的力，作用在这一点上，当两力同向时，合力为A ，反向时合力为B ，
当两力相互垂直时，其合力大小为（ ）
A
B
C
D
16．如图所示，有黑白两条毛巾交替折叠地放在地面上，白毛巾的中部用线与墙壁连接着，
黑毛巾的中部用线拉住，设线均呈水平。欲将黑毛巾分离开来，若每条毛巾的质量均为m ，
毛巾之间及其跟地面间的动摩擦因数均为μ，则将黑毛巾匀速拉出需加的水平拉力为（ ）
A ．2mg μ
B ．mg μ4
C ．mg μ5
D ．5/2mg μ 17．如图所示，C 是水平地面，A 、B 是两个长方体物块，F 是作用在物块B 上沿水平方向的
力，物体A 和B 以相同的速度做匀速直线运动，由此可知，A 、B 间的动摩擦因数1μ和B 、C
左 右
间的动摩擦因数2μ有可能是（ ）
①120,0μμ==；②120,0μμ=≠；
③120,0μμ≠=；④120,0μμ≠≠
A ．①②
B ．③④
C ．①③
D ．②④
18．如图所示，OA 为遵从胡克定律的弹性轻绳，其一端固定于天花板上的Ｏ点，另一端与
静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块A 相连。当绳处于竖直位置时，滑块A 对地面有
压力作用。B 为紧挨绳的一光滑水平小钉，它到天花板的距离BO 等于弹性绳的自然长度。
现有一水平力F 作用于A ，使A 向右缓慢地沿直线运动，则在运动过程中，下列说法中正确
的是（ ）
A ．水平拉力F 保持不变
B ．地面对A 的摩擦力保持不变
C ．地面对A 的摩擦力变小
D ．地面对A 的支持力保持变大
主题二 相互作用与牛顿运动定律
（第2课时 牛顿第一定律和牛顿第三定律）
Ⅰ.考点解读
[考纲要求]
1．理解牛顿第三定律，认识作用力和反作用力。
2．理解牛顿第一定律，了解惯性的概念。
3．认识共点力作用下物体的平衡以及平衡条件。
［要点精析］
一、牛顿第三定律
1．牛顿第三定律的内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等 ，方向相反 ，
作用在一条直线上 。
2．对牛顿第三定律的理解：
⑴作用力和反作用力是作用在两个的物体上的相互作用力，它具有同时产生，同时消失，
同种性质的特点，各自产生的效果不能相互抵消。
⑵作用力和反作用力的关系与物体的运动状态无关 。
⑶注意与平衡力的区别：一对平衡力是作用在同一个物体上，力的性质可以不同，力的
作用效果可以相互抵消。
二、牛顿第一定律
1.历史上关于力和运动关系的两种观点
⑴亚里士多德的错误观点为：力是维持物体运动的原因。
⑵伽利略的正确观点：在水平面上做匀速运动的物体并不需要外力来维持。
2.伽利略的理想实验
伽利略的理想实验不是真正的实验，是一种理想试验，它的正确性在于由它导出的结论与实践的符合。
3.牛顿第一定律（即惯性定律）
⑴牛顿第一定律的内容为：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止。
⑵牛顿第一定律的理解：
①它指出了一切物体都具有惯性；
②物体不受外力作用时的运动规律是保持静止或匀速直线运动；
③力是产生加速度的原因，是改变物体运动状态的原因。
⑶物体保持匀速直线运动状态或静止状态的特性叫惯性，惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性。惯性与运动状态无关，不论物体是处于怎样的运动状态，惯性总是存在的。质量是物体惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大。
三、共点力作用下物体的平衡
1.平衡状态：指的是物体不受外力或受到的合外力为零时所保持的静止或匀速直线运动的状态。
2.共点力作用下物体的平衡条件是F合＝0
若用正交分解法，则为F x＝0，F y＝0。
推论：
⑴物体处于平衡状态时，它所受的某一个力与它所受的其余的力的合力等值反向。
⑵物体受到在三个不平行的力作用且处于平衡状态时，这三个力必为共点力。
Ⅱ．例题解析
【例1】关于马拉车匀速前进，下面说法中正确的是（）
A．马拉车向前运动，是因为马拉车的力大于车拉马的力
B．马拉车向前运动，是因为马拉车的力与车拉马的力大小相等
C．马拉车的力大于车与地面间的摩擦力
D．马拉车的力与地面对车的摩擦力大小相等
解析：马车匀速前进，说明马车所受合外力为零，马拉车的力与车受到的阻力大小相等，选项C错误，D正确。马拉车的力与车拉马的力互为相互作用力，始终等大反向，但不是车匀速运动原因。选项A、B错误。
综上所述，正确答案为D。
点评：能否正确理解平衡力与相互作用力的区别是解答该题的关键，作用力与反作用力总是等值、反向、共线，与物体运动情况无关。
【例2】关于牛顿第一定律的下列说法中，正确的是（）
A．牛顿第一定律是实验定律
B．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因
C．实际上不存在不受外力作用的物体，所以牛顿第一定律没有意义
D．物体的运动需要力来维持
解析：牛顿第一定律是物体在理想条件下的运动规律，反映的是物体在不受力的情况下所遵循的运动规律，而自然界中不受力的物体是不存在的，该定律是在科学的抽象思维下，运用理想化实验推论得到的，因此该定律不属于实验定律。故A错误。由于不受外力和合外力为零效果相同，所以牛顿第一定律仍有实际意义。故C错误。牛顿第一定律揭示了力
和运动的关系，物体的运动不需要力来维持，但要改变物体的运动状态则必须有力的作用，
所以，D 错误，B 正确。正确答案是B 。
点评：掌握牛顿第一定律的本质，不要只是背诵定律内容，知道力是改变物体运动状态
的原因。牛顿第一定律不能用实验证明，但它是建立在大量实验基础上，通过思维的逻辑推
理而得出的正确结论。
【例3】如图所示，放在水平面上的物体在右上方的倾斜拉力F 的作用下而
处于静止，则物体受到的静摩擦力与F 的合力方向必为（ ）
A ．斜向右上方
B ．竖直向上
C ．斜向左上方
D ．无法确定
解析：已知物体处于静止，即处于平衡状态，则物体所受拉力、摩擦力、重力、支持力
的合力为零。则静摩擦力与拉力的合力必定与重力和支持力的合力等值反向，又因为支持力
与重力的合力方向竖直向下，所以静摩擦力与拉力的合力竖直向上。就可判断应选B 。
点评：物体处于平衡状态时，它所受的某一个力的合力与它所受的其余的力的合力等值
反向，它所受的某两个力的合力也一定与它所受的其余的力的合力等值反向。
【例4】三段不可伸长的细绳OA 、OB 、OC 能承受的拉力相同，它们共同悬挂一重物，如
图所示。其中OB 是水平的，A 端、B 端固定。若逐渐增加C 端所挂物体的
质量，则最先断的绳（ ）
A ．必定是OA
B ．必定是OB
C ．必定是OC
D ．可能是OB ，也可能是OC 辨析：本题研究对象是O 点，O 点受三根绳子的拉力而平衡，其中细绳OC 对O 点的
拉力等于物体的重量G ：T C ＝G 。
解法1： 将T C 沿AO 与BO 延长线方向分解（如图），可得AO 与BO
受到的拉力：
显然，T A 最大，必定是OA 先断。 解法2：O 点受三根细绳的拉力而平衡。作O 点的受力图（如图），
运用正交分解法，写出水平方向与竖直方向上的力的平衡方程：
sin 0cos 0
B A A
C T T T T θθ-=??-=? 解得：θcos A C T T =；θsin A B T T =。 显然，T A 最大，必定是OA 先断。
点评：（1）在上面叙述中，三根细绳受到的拉力与三根细绳对O 点的拉力，是不同的
力，但根据牛顿第三定律，它们的大小分别相等、方向相反，分析中我们使用同样的符号
T A 、T B 、T C 表示的是这些力的大小。
（2）所谓不同的解题方法，指的是用不同的物理观点分析解决同一个物理问题。例如
解法1是根据T C 的作用效果，将它沿AO 、BO 延长线的方向分解，求得细绳AO 、BO 受到
的拉力。解法2是分析O 点的受力情况，运用力的平衡条件，列出平衡方程，求得问题的
解答。用不同的物理观点、不同的物理原理，分析研究同一个实际问题，不仅能加深对物理
概念、物理规律的理解，而且能够培养我们分析问题解决问题的能力。主动地、有目的地进
行解法的发散思维训练，对提高知识素质和能力素质有非常重要的意义。
Ⅲ．夯实基础
1.作用力和反作用力是作用在 物体上的，它们总是大小 ，方向 ，同
时产生，同时消失，性质 ，各自产生的效果 相互抵消。
2.注意与平衡力的区别：一对平衡力是作用在同一个物体上，力的可以不同，力的作用效果可以相互抵消。
3.关于力和运动关系的两种观点：亚里士多德的观点为：力是物体运动的原因，这一观点是的（填“正确”或“错误”）。的观点：在水平面上做匀速运动的物体并不需要外力来维持，这一观点是的。
4．牛顿第一定律的内容为：物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有迫使它改变这种运动状态为止。牛顿第一定律指出了一切物体都具有；力是产生的原因；指出了物体不受外力作用时的运动规律。
5．物体保持状态或状态的特性叫惯性，惯性是物体的，一切物体都具有惯性。惯性与运动状态，不论物体是处于怎样的运动状态，惯性总是存在的。是物体惯性大小的唯一量度，物体质量大，惯性大，质量小，惯性小。
6．平衡状态：是指物体保持或运动的状态。共点力作用下物体的平衡条件是。
Ⅳ．强化训练
A组训练题（文基、理基共用）
1．关于作用力与反作用力以及相互平衡的两个力的下列说法中，正确的是（）A．作用力与反作用力一定是同一性质的力
B．作用力与反作用力大小相等，方向相反，因而可以互相抵消
C．相互平衡的两个力一定是同一性质的力
D．相互平衡的两个力大小相等，方向相反，同时出现，同时消失
2.跳高运动员能从地面跳起，这是由于（）
A．运动员给地面的压力等于运动员受的重力
B．地面给运动员的支持力大于运动员给地面的压力
C．地面给运动员的支持力大于运动员受倒的重力
D．地面给运动员的支持力等于运动员受到的重力
3．下列对运动的认识不正确的是（）
A．亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用才会运动
B．伽利略认为力不是维持物体速度的原因
C．牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度，而不仅仅是使之运动
D．伽利略根据理想实验推论出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去
4．关于物体的惯性，下列说法正确的是（）
A．乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球没有惯性的缘故
B．汽车运动得越快越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大
C．同一物体，放在赤道上比放在广东惯性大
D．物体的惯性只与物体的质量相关，与其它因素无关
5．伽利略理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来，能更深刻地反映自然规律，有关的实验程序内容如下：
（1）减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然能达到原来的高度
（2）两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面
（3）如果没有摩擦，小球将上升到释放的高度
（4）继续减小第二个斜面的倾角，最后使它变成水平面，小球沿水平面作持续的匀速运动
请按程序先后次序排列，并指出它究竟属于可靠事实，还是通过思维过程的推论，下列选项正确的是（）
A．事实(2)→事实(1)→推论(3)→推论(4 )
B．事实(2)→推论(1)→推论(3)→推论(4)
C．事实(2)→推论(3)→推论(1)→推论(4)
D．事实(2)→推论(1)→推论(4)
6．下列关于物体的平衡状态的说法中，不正确的是（）
A．物体静止不动时，物体处于平衡状态
B．物体运动时，物体一定不处于平衡状态
C．运动的物体也可能处于平衡状态
D．物体保持静止或者作匀速直线运动的状态都叫做平衡状态
7．粗糙水平面上放着静止物体A，如图右所示，下列说法正确的是（）
A．物体受重力、支持力和摩擦力三个力的作用
B．物体对桌面的压力和桌面对它的支持力是平衡力
C．物体对桌面的压力的大小在任何情况下都等于物体的重力
D．物体所受重力和桌面对它的支持力是平衡力
8．一人将一木箱匀速推上一粗糙斜面，在此过程中，木箱所受的合力（）A．等于人的推力 B．等于摩擦力
C．等于零 D．等于下滑力
9．下列关于质点处于平衡状态的论述，正确的是（）
A．质点一定不受力的作用B．质点一定没有加速度
C．质点一定没有速度 D．质点一定保持静止
10．如图所示，物体静止在斜面上，斜面对物体作用的力的方向是（）A．沿斜面向上
B．垂直斜面向上
C．竖直向上
D．以上判断都不对
11．一个质量为m的物体P用平行与斜面的弹簧连接，放在光滑的斜面上，关于物体P的受力情况，下面说法正确的是（）
A．P受到三个力的作用，即重力、斜面对它的支持力、弹簧对它的拉力的作用
B．P受到四个力的作用，即重力、斜面对它的支持力、摩擦力和弹簧对它的拉力的作用
C．P受到重力、斜面对它的支持力的作用，没有受到摩擦力的作用，
但不一定受到弹簧对它的拉力的作用
D．P对斜面的压力就是重力的分力mgcosθ
12．如图所示，两根等长的轻绳共同悬挂着一个重物。若使两绳的张角
α变大，则（）
A．绳的张力变大 B．绳的张力变小
C．两绳的合力变小 D．两绳的合力变大
B组训练题（理基适用）
13.一个物体受到三个共点力的作用，若这三个力的大小是如下各组，则可使物体平衡的是
哪几组（ ）
① F 1＝4N ，F 2＝7N ，F 3＝8N
②F 1＝8N ，F 2＝8N ，F 3＝1N
③F 1＝4N ，F 2＝6N ，F 3＝1N
④F 1＝3N ，F 2＝5N ，F 3＝2N
A ．只有①
B ．只有②
C ．①②④
D ．②③④
14．如图所示，现用两根绳子AO 和BO 悬挂电灯，已知AO 绳与天花板水
平顶棚间的夹角为37o，BO 绳水平，每根绳子所能承受的最大拉力均为
10N ，则所受重力如下的几个电灯中能安全悬挂的是（ ）
A ．7N
B ．5N
C ．9N
D ．10N
15．质量为m 的物块，在与水平面成θ的拉力F 作用下，沿水平面做匀速
直线运动，如图所示，已知物块与地面间的动摩擦因数为μ，则物块受到的滑动摩擦力大小
为（ ）
①μmg ②μ(mg ＋F sin θ)
③μ(mg －F sin θ)
④F cos θ
A ．①②
B ．③④
C ．②③
D ．①④
16．如图所示，在拉力F 的作用下，物体A 由图示位置起向右运动的过程
中，物体B 匀速上升，设物体A 对地面的压力为N ，A 受的摩擦力为f ，
绳子对A 的拉力为T ，那么在运动过程中，N 、f 、T 的大小变化情况是（ ）
A ．N 、f 、T 都增大
B ．N 、f 增大，T 不变
C ．N 、f 、T 都减小
D ．N 增大，f 减小，T 不变
17．如图所示，甲、乙、丙三个物体的质量相同，放在水平地面上，它们与地面间的动摩擦
因数也相同，受到三个大小相同的作用力F ，则它们
受到的摩擦力的大小关系是（ ）
A ．三者相同
B ．乙最大
C ．丙最大
D ．条件不够，无法判断大小
18.如图，位于水平桌面上的物块P ，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q 相连，从滑轮到P 和到Q
的两段绳都是水平的。已知Q 与P 之间以及P 与桌面之间的动摩擦因数都是μ，两物块的质
量都是m ，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向左
的力F 拉P 使它做匀速运动，则F 的大小为（ ） A ．4μmg B ．3μmg C ．2μmg D ．μmg
19．如图所示，A 、B 两物体均处于静止状态，则关于B 物体受力情
况，下列叙述中错误的有（ ）
A ．
B 物体可能受三个力，也可能受四个力
B ．B 物体一定受到四个力
C ．B 物体必受地面的静摩擦力作用
D ．B 物体必受地面的支持力作用
20．如图所示，A 、B 两物体的重量分别是3N ，4N ，弹簧的重量不计，系统在竖直方向处于平衡状态，这时弹簧的弹力大小是2N ，则天花板受到的拉力和
地板受到的压力的大小可能是（ ）
①1N ，6N ②5N ，6N ③1N ，2N ④5N ，2N
A ．①②
B ．③④
C ．①④
D ．②③
A
B
主题二 相互作用与牛顿运动定律
（第3课时 牛顿第二定律 力学单位制）
Ⅰ.考点解读
[考纲要求]
1．理解牛顿第二定律，认识加速度与物体质量、物体受力的关系。
2．用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。
3．认识单位制在物理学中的重要意义。知道国际单位制中的力学单位。
［要点精析］
一、牛顿第二定律
1．牛顿第二定律的内容：物体运动的加速度与物体所受的合外力成正比，与物体的质
量成反比，且加速度方向与合外力方向相同。
2．牛顿第二定律的表达式：ma F ＝合。
3．1牛顿（N ）的物理意义：是指质量为1kg 的物体获得1m/s 2
的加速度时受到的合外
力的大小。
二、牛顿第二定律的理解
1.F ＝ma 中的F 是指物体受到的合外力 。
2.牛顿第二定律具有“四性”：
⑴同体性：即F 、m 、a 是对同一物体而言的，在运用牛顿第二定律时，要注意研究对象
的选取。
⑵同向性：牛顿第二定律是矢量表达式，加速度a 的方向永远和合外力的方向相同。
⑶同时性：力和加速度同时产生、同时变化、同时消失。
⑷同制性：利用牛顿第二定律解题时，各个单位统一使用国际单位制。
三、力学单位制
1．单位制：由基本单位和导出单位一起组成单位制 。
基本单位：是选定的几个基本物理量 （力学中选长度、质量、时间为基本物理量）的
单位。
导出单位：是由基本物理量和定义方程式与比例系数推导出来的物理量的单位。
2．国际单位制由 7 个基本单位、2个辅助单位和19个具有专门名称的导出单位组成，
其中与力学有关的基本单位有3个，它们是长度单位：米（m ），质量单位：千克（kg ）， 时
间单位：秒（s ）。其它与力学有关的物理量单位都可以由这三个基本单位导出。
3.在物理计算中，先要把各已知量的单位统一为同一单位制中的单位。计算中就不必写
出各个量的单位，直接在结果中写出所求物理量的单位即可。在物理计算中，一般采用国际
单位制。
Ⅱ．例题解析
【例1】静置在光滑水平面上的木块受到一个方向不变，大小从某一数值逐渐变小的水平外
力作用时，木块将作（ ）
A ．匀减速运动
B ．匀加速运动
C ．速度逐渐减小的变加速运动
D ．速度逐渐增大的变加速运动
解析：木块受到外力作用必有加速度．已知外力方向不变，数值变小，由牛顿第二定律
可知，木块加速度的方向不变，大小在逐渐变小，也就是木块每秒增加的速度在减少．由于
加速度方向与速度方向一致，木块的速度大小仍在不断增加，即木块
作的是加速度逐渐减小、速度逐渐增大的变加速运动。所以。正确答
案为D 。 点评：物体的加速度只与它受到的外力有联系，当外力逐渐减小
到零时，物体的速度恰增大到最大值v m ．以后，物体就保持这个速度沿光滑水平面作匀速直线运动，这个物体的v －t 图大致如图所示。
【例2】 如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为20N 、完全相同的弹簧秤甲和乙系住
一个质量1kg 的物块。当小车在水平地面上作匀速直线运动时，两弹
簧秤的示数均为10N 。当小车作匀加速直线运动时，弹簧秤甲的示数
变为8N 。这时小车运动的加速度大小是（ ）
A ．2m/s 2
B ．4m/s 2
C ．6m/s 2
D ．8m/s 2
解析：因弹簧的弹力与其形变量成正比，当弹簧秤甲的示数由10N 变为8N 时，其形变
量减少，则弹簧秤乙的形变量必增大，且甲、乙两弹簧秤形变量变化的大小相等，所以，弹
簧秤乙的示数应为12N ．物体在水平方向所受到的合外力为
F ＝T 乙－T 甲＝12N －8N ＝4N ．
根据牛顿第二定律，物块的加速度大小为
224/4/1
F a m s m s m === 所以，正确答案为B 。
点评：牛顿第二定律F ＝ma 中的F 是物体所受到的合力，不是某一个力。无论题中的
弹簧秤原来处于拉伸状态或压缩状态，其结果相同。读者可自行通过对两种情况的假设加以
验证。
【例3】一向右运动的车厢顶上悬挂两单摆M 与N ，它们只能在如图所示平面内摆动．某一
瞬时出现如图所示情景，由此可知车厢的运动及两单摆相对车厢运动的可能情况是（ ）
A ．车厢作匀速直线运动，M 摆动，N 静止
B ．车厢作匀速直线运动，M 静止，N 摆动
C ．车厢作匀加速直线运动，M 摆动，N 静止
D ．车厢作匀加速直线运动，M 静止，N 也静止
解析：作用在两个摆上的力只有摆的重力和摆线张力。当车厢作匀速直线运动时，N 摆
相对车厢静止或在摆动中正经过平衡位置，此时摆所受重力和摆线张力在同
一竖直线上，可以出现如图中所示情景。M 摆所受重力和摆线张力不在一直
线上，不可能静止在图中所示位置，但可以是摆动中到达极端位置（最大偏
角的位置）的瞬间。故A 正确，B 错。
当车厢作匀加速直线运动时，作用在摆球上的重力和摆线张力不再平衡，
它们不可能在同一直线上，其合力使摆球产生水平方向的加速度。所以，M
静止在图中位置是可能的，但N 也静止不可能，故C 、D 错。
正确答案为A 。
点评：M 摆静止在图中情景，要求摆球所受重力和摆线张力的合力F ＝mg ·tan α＝ma ，
因此车厢的加速度与摆线偏角间必须满足关系：a ＝g tan α。
Ⅲ．夯实基础
v
1．物体运动的加速度与合外力成，与质量成，且加速度方向与合外力方向。2．1N的物理意义是指。
3．F＝ma中的F是指物体受到的。加速度和合外力的关系：①a、F是对物体而言的；②a的方向永远和合外力的方向，③a、F产生、变化、同时消失，加速度a随着力F的变化而变化。
4．单位制由单位和单位一起组成。基本单位是选定的几个基本物理量的单位，力学中的基本物理量是、、。
5．国际单位制中与力学有关的基本单位有个，它们是、、。
Ⅳ．强化训练
A组训练题（文基、理基共用）
1．测量“国际单位制选定的三个力学基本物理量”可用下列哪一组仪器？（）A．米尺、弹簧秤、秒表 B．米尺、测力计、打点计时器
C．量筒、天平、秒表D．米尺、天平、秒表
2．下列说法正确的是（）
A．如果物体在运动，那么它受到的合力一定不为零
B．力是使物体做变速运动的原因
C．撤去作用力，运动物体最终总要停下来
D．力只能改变物体运动速度的大小
3．对于质量相等的甲、乙两个物体来说，下面哪个说法是正确的（）
A．乙物体的加速度大，说明乙物体受到的合外力大
B．乙物体的速度大，说明乙物体受到的合外力大
C．由于乙物体的速度比甲物体的大，所以乙物体的加速度要比甲物体的大
D．如果甲、乙两个物体受力方向相同，那么它们的运动方向一定相同
4．火车在长直的水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人相对车厢竖直向上跳起，经过一段时间后发现他仍落回原地，这是因为（）
A．人跳起后车继续前进，所以人落下后偏后一些，只是距离很小，无法区别
B．人起跳时地板给了他一个向前的冲力，使他具有了一个向前的速度，在水平方向随车一起运动
C．起跳前人和车具有共同的水平方向的速度，起跳过程中只改变了人在竖直方向的速度，所以人在空中和火车具有相同的水平方向的速度
D．从起跳到落回地板上，人受到惯性力的作用而向前运动
5．如图所示，水平放置的小瓶内装有水，其中有一气泡。当瓶从静止
状态突然向右运动时，小气泡相对于瓶运动将是（）
A．向左运动 B．向右运动
C．静止不动 D．无法确定
6．物体在合外力F作用下，产生加速度a，下面哪几种说法是正确的（）A．在匀减速直线运动中，a与F反向
B．只有在匀加速直线运动中，a才与F同向
C．不论在什么运动中，a与F的方向总是一致的
D．以上三点都错
7．物体静止在光滑的水平面上，现在对它施加一个水平力F，则在刚开始施加力F的瞬间，物体的（）
A ．速度和加速度都不为零
B ．速度和加速度都为零
C ．速度不为零，加速度为零
D ．速度为零，加速度不为零
8．当物体受到一个不为零的合外力作用时，这个力决定了该物体的（ ）
A ．运动方向
B ．加速度的大小和方向
C ．运动的快慢
D ．运动的位移
9．模型火箭在推力F 作用下匀速竖直上升，若保持火箭质量不变，将火箭的推力增大到2F ，火箭竖直上升的加速度将能达到（ ）
A ．g
B ．1.5g
C ．2g
D ．2.5g
10．质量为M 的木块位于粗糙水平桌面上，若用大小为F 的水平恒力拉木块，其加速度为a 。
当拉力方向不变，大小变为2F 时，木块的加速度为a /，则（ ）
A ．a /＝a
B ．a /＜2a
C ．a /＞2a
D ．a /＝2a
11．如图所示，在粗糙水平面上，物体在水平拉力作用下做匀加速直线运动。现使F 不断变小，则在滑动过程中（ ）
A ．物体的加速度不断变小，速度不断增大
B ．物体的加速度不断增大，速度不断变小
C ．物体的加速度先变大再变小，速度先变小再变大
D ．物体的加速度先变小再变大，速度先变大再变小
12．在一次火灾事故中，因情况特殊别无选择，某人只能利用一根绳子从高处逃生，他估计这根绳子所能承受的最大拉力小于他的重量，于是，他将绳子的一端固定，然后沿着这根绳子从高处竖直下滑。为了使他更加安全落地，避免绳断人伤，此人应该（ ）
A ．尽量以最大的速度匀速下滑
B ．尽量以最大的加速度加速下滑
C ．小心翼翼地、慢慢地下滑
D ．最好是能够减速下滑
B 组训练题（理基适用）
13．在光滑水平面上，物体受到水平的两平衡力F 1、F 2作用处于静止状态，当其中水平向右的力F 1发生如图所示的变化，F 2保持不变时，则（ ）
A ．在OA 时间内，物体将向左作变加速运动，加速度逐渐增大
B ．在A 时刻物体的速度和加速度均达最大
C ．在AB 时间内物体做减速运动
D ．在A 时刻物体的速度达到最大
14．如图所示，A 、B 、C 、D 、E 、F 六个质量相等的小球分别用弹簧、细绳和细杆联结，挂于水平天花板上，若某一瞬间同时在a 、b 、c
处将悬挂的细绳剪断，比较各球下落瞬间的加速度，下列说法中正
确的是（ ）
A ．所有小球都以g 的加速度下落
B ．A 球的加速度为2g ，B 球的加速度为0
C ．A 、B 、C 、
D 球的加速度均为g
D ．
E 球的加速度大于
F 球的加速度
15．在劲度系数为K 的轻质弹簧下端栓一个质量为m 的小球（视为质点），静止时离地面的高度为h ，用手向下拉球使球着地（弹簧伸长在弹性限度内），然后突然放手，则（ ）
A ．小球速度最大时，距地面的高度大于h
B ．小球速度最大时，距地面的高度小于h
C ．放手的瞬间，小球的加速度为g ＋kh / m
D ．放手的瞬间，小球的加速度为 kh / m
16．在木箱内的光滑的侧壁上，用线栓着一个重球，木箱静止时，线拉力为T ，
侧壁对球的弹力为N ，若木箱向右做加速运动，线拉力为T 1，侧壁弹力为N 1，
则（ ）
A ．T 1＞T N 1＞N
B ．T 1＞T N 1＝N
C ．T 1＝T N 1＝N
D ．T 1＝T N 1＞N
17．纳米（10－9m ）技术是指1nm ～100nm 尺度范围内，通过直接操纵原子、分子、原子团或
分子团使其重新排列而组成新物质的技术。用纳米材料研制出一种新涂料，喷涂在船体上能使行驶时所受阻力减少一半，若船发动机牵引力F 保持不变，喷涂纳米材料后轮船加速度比原来加速度大一倍。则牵引力F 与喷涂纳米材料后受阻力f 间的大小关系是（ ）
A ．F ＝f
B ．F ＝3f /2
C ．F ＝2f
D ．F ＝3f
18．如图所示，一个劈形物体，各接触面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上面放着一个光滑小球m ，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是（ ） A ．沿斜面向下的直线 B ．竖直向下的直线 C ．无规则曲线 D ．抛物线
主题二 相互作用与牛顿运动定律
（第4课时 牛顿运动定律的应用 超重和失重）
Ⅰ.考点解读
[考纲要求]
1．应用牛顿第二定律求解两类问题。
2．认识超重和失重现象。
［要点精析］
一、牛顿第二定律的一般应用
1．该部分问题主要有两类：一是已知受力情况求运动情况；二是已知运动情况求受力情况。
2．解题方法
（1）求解上述两类问题的思路，可用下面的框图来表示。
分析解决这类问题的关键：应抓住受力情况和运动情况之间关系的桥梁——加速度a 。
（2）解题思路及步骤
首先要对所确定的研究对象作出受力情况、运动情况分析，把题中所给的物理情景弄清楚，然后根据牛顿第二定律，通过加速度这个联系力和运动的“桥梁”，结合运动学公式进行求解。这是用牛顿运动定律解题的基本思路和方法。
由物体的受力情况求解物体的运动情况的—般方法和步骤：
①确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体的受力图；
②根据力的合成与分解的方法，求出物体所受的合外力（包括大小和方向）
③根据牛顿第二定律列方程，求出物体的加速度；
④结合给定的物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需的运动参量。
二、超重、失重现象
1．超重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的情况称为超重现象。产生超重现象的条件是物体具有向上的加速度。与物体速度的大小和方向无关。物体既可以做竖直向上的加速运动，也可以是竖直向下做减速运动。
2．失重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的情况称为失重现象。产生失重现象的条件是物体具有向下的加速度，与物体速度的大小和方向无关。物体既可以做竖直向下的加速运动，也可以是竖直向上做减速运动。
3．完全失重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的状态，叫做完全失重现象。产生完全失重现象的条件：当物体竖直向下的加速度等于重力加速度时，就产生完全失重现象。物体做抛体运动时、卫星在轨道上运行时处于完全失重状态。
必须明确：超重与失重现象，仅仅是一种表象。超重（或失重）中，物体的实际重力不变，由于物体具有向上（或向下）的加速度，使物体对台秤的压力（或对弹簧秤的拉力）（即秤的示数）发生改变，是视重的改变。
Ⅱ．例题解析
【例1】一物体挂在弹簧秤下端的挂钩上，弹簧秤上端的小环固定在电梯的天花板上，在下列哪种情况下弹簧秤的读数最小（）
A．电梯匀加速上升，且a＝g/3 B．电梯匀减速上升，且a＝g/2
C．电梯匀加速下降，且a＝g/3 D．电梯匀减速下降，且a＝g/2
解析：加速度方向向下时，物体失重，弹簧弹力小于物体所受重力，物体可能减速上升或加速下降，选项A、D错误。若电梯匀减速上升，且a＝g/2，由牛顿第二定律得
mg－F＝mg/2
由上式可得F＝mg/2
若电梯匀加速下降，且a＝g/3，则有
mg－F＝ma＝mg/3
由上式可得F＝2mg/3
正确答案为B。
点评：物体处于超重状态时，可能做加速上升或减速下降运动；物体处于失重状态时，可能做加速下降或减速上升运动。物体超重或失重的多少与加速度大小有关，与重力无关。【例2】某人站在一静止的台秤上，当他猛地下蹲的过程中，若不考虑台秤的惯性，则台秤的示数（）
A．先变大后变小，最后等于他的重力 B．变大，最后等于他的重力
C．先变小，后变大，最后等于他的重力 D．变小，最后等于他的重力
解析：解决这类问题首先要判断物体的运动状态，然后根据运动状态的变化确定物体加速度的方向，最后判断物体是处于超重还是失重。
人下蹲的过程经历了从静止→加速向下→减速向下→静止三个过程，显然在这三个过程中，人的加速度方向是：向下、向上、为零。可见，人从静止到最大下蹲速度的过程中处于失重状态，台秤的示数将变小；从最大的下蹲速度到静止，人处于超重状态，台秤的示数将变大；最后人处于静止状态，台秤的示数等于人的重力。所以正确答案为C。
点评：判断物体处于超重还是失重状态，应当看加速度的方向。加速度向上时一定处于
超重状态，加速度向下时一定处于失重状态。物体的超重和失重与其速度的方向和大小无关。
【例3】静止在水平地面上的物体的质量为2kg ，在水平恒力F 推动下开始运动，4s 末它的速度达到4m/s ，此时将F 撤去，又经8s 物体停下来，如果物体与地面的动摩擦因数不变，则力F 的大小为（ ）
A ．2N
B ．3N
C ．4N
D ．6N
解析：物体的整个运动过程分为两段，前4s 物体做匀加速直线运动，后6s 物体做匀减速直线运动。
前4s 内物体的加速度为： 2211/1/4
40s m s m t v a ==-= ① 设摩擦力为F μ，由牛顿第二定律得：1ma F F =-μ ② 后8s 内物体的加速度为：2222041//82
v a m s m s t --===- ③ 物体所受的摩擦力大小不变,由牛顿第二定律得：2ma F =-μ ④ 由②④可求得水平恒力F 的大小为：121()2(1)32
F m a a N N =-=?+=
正确答案为B
点评：解决动力学问题时，受力分析是关键，对物体运动情况的分析同样重要，特别是像这类运动过程较复杂的问题，更应注意对运动过程的分析。
在分析物体的运动过程时，一定弄清整个运动过程中物体的加速度是否相同，若不同，必须分段处理，加速度改变时的瞬时速度即是前后过程的联系量。分析受力时要注意前后过程中哪些力发生了变化，哪些力没发生变化。
Ⅲ．夯实基础
1．利用牛顿第二定律解答的两类问题：一类是已知 ，要求确定 ；方法是：由受力分析求出 ，再由 求出加速度，再由运动学公式求出运动参量。另一类是已知 ，要求确定 ；由运动公式求出 ，再由牛顿第二定律求出 ，再由受力分析求解出待求力。
2．超重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力） 物体所受重力的情况称为超重现象。产生超重现象的条件是物体具有 的加速度。物体做竖直向下的 运动和竖直向上做 运动都属于超重。
3．失重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力） 物体所受重力的情况称为失重现象。产生失重现象的条件是物体具有 的加速度，物体做竖直向下的 运动和竖直向上做 运动都属于失重。
3．完全失重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力） 的状态，叫做完全失重现象。产生完全失重现象的条件：当物体竖直向下的加速度等于 时，就产生完全失重现象。物体做抛体运动时、卫星在 时处于完全失重状态。
Ⅳ．强化训练
A 组训练题（文基、理基共用）
1．站在地上的人看到放在行驶着的汽车中的木箱突然向车厢前方移动，则汽车的运动是（ ）
A ．匀速直线运动
B ．在加速前进
C ．在减速前进
D ．在向右转弯
2．用力提一挂有重物的轻弹簧上端作竖直向上加速运动，在手突然停止运动的瞬间，重物将（ ）
A ．向下匀速
B ．向上加速
C ．向下加速
D ．向上减速
3．用3N 的恒力在粗糙水平面上拉一个质量为2kg 的木块，从静止开始运动，木块在2s 内移动的距离是2m 。则木块的加速度是（ ）
A ．0.5m/s 2
B ．1.0m/s 2
C ．1.5m/s 2
D ．2.0m/s 2
4．2005广州车展一个车迷站在某汽车品牌的展位前，研究某款新型轿车的制动性能.资料上描述：在平直公路上行驶时，当车速为10m/s 时，制动后滑行距离为10.0m ，则轿车所受的制动阻力大小是轿车重力大小的倍数为（ ）
A ．0.1
B ．0.5
C ．0.2
D ．1.0
5．在交通事故中的分析中，刹车线长度是很重要的依据。刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹。在某次交通事故中，汽车的刹车线的长度是14m ，假设
汽车轮胎与地面的动摩擦因数为0.7。取g ＝10m/s 2。则汽车开始刹车时的速度为（ ）
A ．7m/s
B ．10m/s
C ．14m/s
D ．20m/s
6．把木箱放在沿竖直方向运动的电梯地板上，则地板所受压力最大的情况是（ ）
A ．电梯以a ＝1.5m/s 2的加速度匀加速上升
B ．电梯以a ＝2.0m/s 2的加速度匀加速上升
C ．电梯以a ＝1.8m/s 2的加速度匀减速下降
D ．电梯以v ＝1.8m/s 的速度匀速上升
7．下列关于超重、失重现象的描述中，正确的是（ ）
A ．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态
B ．荡秋千时当秋千摆到最低位置时，人处于失重状态
C ．荡秋千时当秋千摆到最低位置时，人处于超重状态
D ．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态
8．如图所示。A 、B 两个物体叠放在一起，质量m A ＞m B ，以相同的初速度竖直上抛，不计空气阻力，下列说法正确的有（ ）
A ．上升、下降的过程中，A 、
B 间均有弹力 B ．上升过程中，A 、B 间的弹力逐渐增大
C ．下降的过程中，A 、B 间的弹力逐渐减小，最后分离
D ．上升、下降的过程中，A 、B 间均无弹力且不分离
9．“神舟六号”飞船的两位航天英雄12月8来到了广州，如果你有机会接近他们，问飞船在竖直向上发射升空阶段、进入轨道绕地球做匀速圆周运动阶段和返回地球竖直向下加速下降阶段，两名航天员将告诉你的是（ ）
A ．超重、完全失重、失重
B ．超重、完全失重、超重
C ．超重、失重、完全失重
D ．失重、完全失重、超重
10．在光滑的水平面上有一个质量为m 的物体，受到水平恒力F 的作用，从静止开始运动，在时间t 内经过的位移是s ，下列说法中正确的是（ ）
A ．将物体的质量减半，其他条件不变，它的位移是4s
B ．将水平力增加为4F ，其他条件不变，它的位移是2s
A
B
v
第二章 牛顿运动定律 质点运动状态变化的加速度是与作用在质点上的力有关的，这部分内容就是属于牛顿定律的范围。本章将概括的阐述牛顿定律的内容及其在质点运动方面的初步应用。 2-1 牛顿定律 2-2 几种常见的力 2-3 惯性参考系 2-4 牛顿定律的应用举例 2-5 非惯性系 惯性力 掌握牛顿定律及其应用条件。 能用微积分方法求解一维变力作用下的简单的质点动力学问题。 了解惯性力的概念和非惯性系中应用牛顿定律的方法。 一、基本练习 1 下列说法中哪一个是正确的？（ ） （A ）合力一定大于分力 （B ）物体速率不变，所受合外力为零 （C ）速率很大的物体，运动状态不易改变 （D ）质量越大的物体，运动状态越不易改变 2 物体自高度相同的A 点沿不同长度的光滑斜面自由下滑，如右图所示，斜面倾角多大时，物体滑到斜面底部的速率最大（） （A ）30o (B)45 o (C)60o （D ）各倾角斜面的速率相等。 3 如右图所示，一轻绳跨过一定滑轮，两端各系一重物，它们的质量分别为2 121 ,m m m m >且和，此时系统的加速度为a ，今用一竖直向下 的恒力 m 1 =F 代替 1 m ， a '， 若不计滑轮质量及摩擦力，则有（ ） （A ）a a =' （B ）a a >' （C ）a a <' （D ）条件不足不能确定。
4 一原来静止的小球受到下图1 F 和 2 F 的作用，设力的作用时间为5s ，问下列哪种情况下， 小球最终获得的速度最大（ ） （A ）N 61=F ， 2=F （B ）0 1=F ， N 62=F （C ）N 821==F F （D ） N 61=F ， N 82=F 5 三个质量相等的物体A 、B 、C 紧靠一起置于光滑水平面上，如下图，若A 、C 分别受到水平力 1 F 和 2 F 的作用（F 1>F 2），则A 对B 的作用力大小（ ） （A ） 2 1F F - （B ）2 1F F 31 3 2+ （C ）2 1F F 313 2- （D ）2 1F F 323 1+ 6 物体质量为m ，水平面的滑动摩擦因数为μ，今在力F 作 用下物体向右方运动，如下图所示，欲使物体具有最大的加速度值，则力F 与水平方向的夹角θ应满足（ ） （A ）1cos =θ （B ）1sin =θ （C ）μ θ=tg （D ） μ θ=ctg 7 一质量为m 的猫，原来抓住用绳子吊着的一根垂直长杆，杆子的质量为m '，当悬线突然断裂，小猫沿着杆子竖直向上爬，以保持它离地面的距离不变，如图所示，则此时杆子下降的加速度为( ) (A)g (B)g m m ' (C)g m m m ''+ (D) g m m m '-' 8 一弹簧秤，下挂一滑轮及物体 1 m 和 2 m ，且 2 1m m ≠，如右图所示，若不计滑轮和 绳子的质量，不计摩擦，则弹簧秤的读数（ ） （A ）小于 g m m )(21+
高考物理牛顿运动定律的应用(一)解题方法和技巧及练习题 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1．一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块，在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5m ，如图（a ）所示．0t =时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至1t s =时木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短）．碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板．已知碰撞后1s 时间内小物块的v t -图线如图（b ）所示．木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g 取10m/s 2．求 （1）木板与地面间的动摩擦因数1μ及小物块与木板间的动摩擦因数2μ； （2）木板的最小长度； （3）木板右端离墙壁的最终距离． 【答案】（1）10.1μ=20.4μ=（2）6m （3）6.5m 【解析】 （1）根据图像可以判定碰撞前木块与木板共同速度为v 4m/s = 碰撞后木板速度水平向左，大小也是v 4m/s = 木块受到滑动摩擦力而向右做匀减速，根据牛顿第二定律有24/0/1m s m s g s μ-= 解得20.4μ= 木板与墙壁碰撞前，匀减速运动时间1t s =，位移 4.5x m =，末速度v 4m/s = 其逆运动则为匀加速直线运动可得212 x vt at =+ 带入可得21/a m s = 木块和木板整体受力分析，滑动摩擦力提供合外力，即1g a μ= 可得10.1μ= （2）碰撞后，木板向左匀减速，依据牛顿第二定律有121()M m g mg Ma μμ++= 可得214 /3 a m s = 对滑块，则有加速度2 24/a m s = 滑块速度先减小到0，此时碰后时间为11t s = 此时，木板向左的位移为2111111023x vt a t m =- =末速度18 /3 v m s =
第二章牛顿运动定律 教学要求： * 理解力、质量、惯性参考系等概念； * 掌握牛顿三定律及其适用条件，能熟练地用牛顿第二定律求解力学中的两大类问题； * 了解自然力与常见力； * 了解物理量的量纲。 教学内容（学时：2学时）： §2-1 牛顿运动定律 §2-2 物理量的单位和量纲 §2-3 自然力与常见力 §2-4 牛顿运动定律的应用 §2-5 非惯性系中的力学问题 * 教学重点： * 掌握牛顿三定律及其适用条件；* 牛顿运动定律的应用（难点：牛顿二定律微分形式）。 作业： 2—03）、2—06）、2—08）、
2—13）、2—15）、2—17）。 ----------------------------------------------------------------------- §2–1 牛顿运动定律 一牛顿运动定律 1.牛顿第一定律（惯性定律） 任何物体都要保持其静止或匀速直线运动的状态，直到外力加于其上迫使它改变运动状态为止。 讨论： (1)肯定了力的概念 从起源看：力是物体间的相互作用。 从效果看：力是改变运动状态的原因，即力是产生加速度的原因。（2）说明了物体具有保持原有运动状态的特性------惯性。 （3）牛顿第一定律中所谈到的物体，实际上指的是质点。
即这里只涉及平动而不涉及 转动，在（2）中所说的惯性指 的是平动的惯性。 （4）牛顿第一定律是大量直观经验和实验事实的抽象概括，不能用实验直接证明。 原因是不受其它物体作用的孤立物体是不存在的。 （5）牛顿第一定律不是对任何参考系都适用。 牛顿第一定律谈到了静止和匀速直线运动，由于运动描述的相对性，必然涉及参考系问题。 例：甲看到物体A静止，乙看到物体A以加速度a向后运动。
牛顿运动定律解题方法总结（教师版） 1、正交分解法：把矢量（F ，a ）分解在两个互相垂直的坐标轴上的方法。 例1、如图4-45所示，一自动电梯与水平面之间的夹角θ＝30°，当电梯加 速向上运动时，人对梯面的压力是其重力的6/5，试求人与梯面之间的摩擦力是其重力的多少倍？解析：在动力学的两类基本问题中，本题应属于已知物体的运动状态求解 物体的受力情况。 人受力如图4-46所示，建立直角坐标系，将a 分解在x 轴和y 轴上， 由牛顿第二定律得：f ＝macosθ，N －mg ＝masinθ，N ＝6mg/5联立解得f ＝√3mg/5 说明：可见，当研究对象所受的力都是互相垂直时，通常采用分解加速度的方法，可以使解题过程更为简化。 2、整体法和隔离法：主要对连接体问题要用整体法和隔离法。 例2、如图4-47所示，固定在水平地面上的斜面倾角为θ，斜面上放一个带有支架的木块，木块与斜面间的动摩擦因数为μ，如果木块可以沿斜面加速下滑，则这一过程中，悬挂在支架上的小球悬线和竖直方向的夹角α为多大时小球可以相对于支架静止？ 解析：要使小球可以相对于支架静止，说明二者具有相同的加速度。 视小球、木块为一整体，其具有的加速度为a ，由牛顿第二定律得： a ＝gsinθ－μgcosθ，对小球受力分析如图4-48所示，建立水平竖直方向坐标系，由牛顿第二定律得：Tsinα＝macosθmg －Tcosα＝masinα消去T ，得：tanα＝acosθ/(g －asinα) 将a 代入得：tanα＝(sinθ－μcosθ)/(cosθ＋μsinθ) 3、瞬时分析法：主要求某个力突然变化时物体的加速度时用此法。 例3、质量为m 的箱子C ，顶部悬挂质量为m 的小球B ，小球B 的下方通过一轻弹簧与质量为m 的小球A 相连，箱子C 用轻绳OO ′悬于天花 板上处于平衡状态，如图4-49所示，现剪断OO ′，在轻绳被剪断的瞬 间，小球A 、B 和箱子C 的加速度分别是多少？B 、C 间绳子的拉力T 为多少？ 解析：细绳剪断瞬间，拉力消失，A 、B 间弹簧弹力未变，B 、C 间绳子 拉力发生突变，所以A 仍受重力mg 和弹簧拉力F ＝mg 作用而平衡， 故a A ＝0。 剪断OO ′时，B 、C 间拉力也要突变，但B 、C 将同步下落，所以： a B ＝a C ＝3mg/2m ＝1.5g 。 对C 由牛顿第二定律得：T ＋mg ＝ma C ，∴T ＝0.5mg 。 4、程序法：按时间先后顺序对题目给出的物体运动过程（或不同状态）进行分析计算的解 题方法叫做程序法。 图4- 图4- 图4-图 4-图4-
牛顿运动定律专题集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#
牛顿运动定律专题 一、基础知识归纳 1、牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止。 理解要点： （1）运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持； （2）它定性地揭示了运动与力的关系，即力是改变物体运动状态的原因，（运动状态指物体的速度）又根据加速度定义：t v a ??=，有速度变化就一定有加速度，所以 可以说：力是使物体产生加速度的原因。（不能说“力是产生速度的原因”、“力是维持速度的原因”，也不能说“力是改变加速度的原因”。）； （3）定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性——惯性；一切物体都有保持原有运动状态的性质，这就是惯性。惯性反映了物体运动状态改变的难易程度（惯性大的物体运动状态不容易改变）。质量是物体惯性大小的量度。 （4）牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态。而不受外力的物体是不存在的，牛顿第一定律不能用实验直接验证，但是建立在大量实验现象的基础之上，通过思维的逻辑推理而发现的。它告诉了人们研究物理问题的另一种方法，即通过大量的实验现象，利用人的逻辑思维，从大量现象中寻找事物的规律； （5）牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的，所以不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在F =0时的特例，牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系，牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。 2、牛顿第二定律：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。公式F=ma. 理解要点：
第三章牛顿运动定律 高考地位本章内容是高考的重点，单独考查的题目多为选择题，与直线运动、曲线运动、电磁学等知识结合的题目多为计算题。 考纲下载1.牛顿运动定律 及其应用(Ⅱ) 2．超重和失重 (Ⅰ) 实验四：验证牛 顿运动定律 考纲 解读 1.从近几年的高考考点分布知道，本章主要考 查考生能否准确理解牛顿运动定律的意义，能 否熟练应用牛顿第二定律、牛顿第三定律和受 力分析解决运动和力的问题，以及对超重和失 重现象的理解，对牛顿第二定律的验证方法和 验证原理的掌握。 2．高考命题中有关本章内容的题型有选择题、 实验题、计算题。高考试题往往综合牛顿运动 定律和运动学规律进行考查，考题中注重与电 场、磁场的渗透，并常常与生活、科技、工农 业生产等实际问题相联系。 3．本章内容含有中学物理的基本规律和核心 知识，在整个物理学中占有非常重要的地位， 且为高考命题的重点和热点，考查和要求的程 度往往较高。 第1讲牛顿运动定律的理解 主干梳理对点激活 对应学生用书P047 知识点牛顿第一定律Ⅱ 1．牛顿第一定律 (1)内容：一切物体总保持□01匀速直线运动状态或□02静止状态，除非作用在它上面的力迫使它□03改变这种状态。 (2)意义 ①揭示了物体的固有属性：一切物体都有□04惯性，因此牛顿第一定律又叫□05惯性定律。 ②揭示了力与运动的关系：力不是□06维持物体运动的原因，而是□07改变物体
运动状态的原因，即力是产生□08加速度的原因。 (3)适用范围：惯性参考系。 2．惯性 (1)定义：物体具有保持原来□09匀速直线运动状态或□10静止状态的性质。 (2)惯性的两种表现 ①物体不受外力作用时，其惯性表现在保持静止或□11匀速直线运动状态。 ②物体受外力作用时，其惯性表现在反抗运动状态的□12改变。 (3)量度：□13质量是惯性大小的唯一量度，□14质量大的物体惯性大，□15质量小的物体惯性小。 (4)普遍性：惯性是物体的□16固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动情况和受力情况□17无关(选填“有关”或“无关”)。 知识点牛顿第二定律Ⅱ单位制Ⅰ 1.牛顿第二定律 (1)内容：物体加速度的大小跟它受到的□01作用力成正比，跟它的□02质量成反比，加速度的方向跟□03作用力的方向相同。 (2)表达式：F＝kma，当F、m、a单位采用国际单位制时k＝□041，F＝□05ma。 (3)适用范围 ①牛顿第二定律只适用于□06惯性参考系(相对地面静止或做匀速直线运动的参考系)。 08低速运动(远小 ②牛顿第二定律只适用于□07宏观物体(相对于分子、原子)、□ 于光速)的情况。 2．单位制、基本单位、导出单位 (1)单位制：□09基本单位和□10导出单位一起组成了单位制。 ①基本物理量：只要选定几个物理量的单位，就能够利用物理公式推导出其他物理量的单位，这些被选定的物理量叫做基本物理量。 ②基本单位：基本物理量的单位。力学中的基本物理量有三个，它们是□11质 12时间、□13长度，它们的单位千克、秒、米就是基本单位。 量、□ ③导出单位：由□14基本单位根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。 (2)国际单位制中的基本单位
高中物理牛顿运动定律的应用解题技巧及练习题(1) 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1．如图甲所示，长为L =4.5 m 的木板M 放在水平地而上，质量为m =l kg 的小物块（可视为质点）放在木板的左端，开始时两者静止．现用一水平向左的力F 作用在木板M 上，通过传感器测m 、M 两物体的加速度与外力F 的变化关系如图乙所示．已知两物体与地面之间的动摩擦因数相同，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g = 10m ／s 2．求： （1）m 、M 之间的动摩擦因数； （2）M 的质量及它与水平地面之间的动摩擦因数； （3）若开始时对M 施加水平向左的恒力F =29 N ，且给m 一水平向右的初速度v o =4 m ／s ，求t =2 s 时m 到M 右端的距离． 【答案】（1）0.4（2）4kg ，0.1（3）8.125m 【解析】 【分析】 【详解】 （1）由乙图知，m 、M 一起运动的最大外力F m =25N ， 当F >25N 时，m 与M 相对滑动，对m 由牛顿第二定律有： 11mg ma μ= 由乙图知 214m /s a = 解得 10.4μ= （2）对M 由牛顿第二定律有 122()F mg M m g Ma μμ--+= 即 12122()()F mg M m g mg M m g F a M M M μμμμ--+--+= =+ 乙图知 11 4 M = 12()9 4 mg M m g M μμ--+=- 解得 M = 4 kg μ2=0. 1
（3）给m 一水平向右的初速度04m /s v =时，m 运动的加速度大小为a 1 = 4 m/s 2,方向水平向左， 设m 运动t 1时间速度减为零，则 11 1s v t a = = 位移 2101111 2m 2 x v t a t =-= M 的加速度大小 2122()5m /s F mg M m g a M μμ--+= = 方向向左， M 的位移大小 2 2211 2.5m 2 x a t = = 此时M 的速度 2215m /s v a t == 由于12x x L +=，即此时m 运动到M 的右端，当M 继续运动时，m 从M 的右端竖直掉落， 设m 从M 上掉下来后M 的加速度天小为3a ，对M 由生顿第二定律 23F Mg Ma μ-= 可得 2325 m /s 4 a = 在t =2s 时m 与M 右端的距离 2321311 ()()8.125m 2 x v t t a t t =-+-=． 2．某智能分拣装置如图所示，A 为包裹箱，BC 为传送带．传送带保持静止，包裹P 以初速度v 0滑上传送带，当P 滑至传送带底端时，该包裹经系统扫描检测，发现不应由A 收纳，则被拦停在B 处，且系统启动传送带轮转动，将包裹送回C 处．已知v 0=3m/s ，包裹P 与传送带间的动摩擦因数μ=0.8，传送带与水平方向夹角θ=37o，传送带BC 长度L =10m ，重力加速度g =10m/s 2，sin37o=0.6，cos37o=0.8，求：
牛顿运动定律经典练习题 一、选择题 1．下列关于力和运动关系的说法中，正确的是 （ ） A ．没有外力作用时，物体不会运动，这是牛顿第一定律的体现 B ．物体受力越大，运动得越快，这是符合牛顿第二定律的 C ．物体所受合外力为0，则速度一定为0；物体所受合外力不为0，则其速度也一定不为0 D ．物体所受的合外力最大时，速度却可以为0；物体所受的合外力为0时，速度却可以最大 2．升降机天花板上悬挂一个小球，当悬线中的拉力小于小球所受的重力时，则升降机的运动情况可能是 （ ） A ．竖直向上做加速运动 B ．竖直向下做加速运动 C ．竖直向上做减速运动 D ．竖直向下做减速运动 3．物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合力方向的关系是 （ ） A ．速度方向、加速度方向、合力方向三者总是相同的 B ．速度方向可与加速度方向成任何夹角，但加速度方向总是与合力方向相同 C ．速度方向总是和合力方向相同，而加速度方向可能和合力相同，也可能不同 D ．速度方向与加速度方向相同，而加速度方向和合力方向可以成任意夹角 4．一人将一木箱匀速推上一粗糙斜面，在此过程中，木箱所受的合力（ ） A ．等于人的推力 B ．等于摩擦力 C ．等于零 D ．等于重力的下滑分量 5．物体做直线运动的v-t 图象如图所示，若第1 s 内所受合力为F 1，第2 s 内所受合力为F 2，第3 s 内所受合力为F 3， 则（ ） A ．F 1、F 2、F 3大小相等，F 1与F 2、F 3方向相反 B ．F 1、F 2、F 3大小相等，方向相同 C ．F 1、F 2是正的，F 3是负的 D ．F 1是正的，F 1、F 3是零 6．质量分别为m 和M 的两物体叠放在水平面上如图所示，两物体之间及M 与 水平面间的动摩擦因数均为μ。现对M 施加一个水平力F ，则以下说法中不正确的是（ ） A ．若两物体一起向右匀速运动，则M 受到的摩擦力等于F B ．若两物体一起向右匀速运动，则m 与M 间无摩擦，M 受到水平面的摩擦力大小为μmg C ．若两物体一起以加速度a 向右运动，M 受到的摩擦力的大小等于F -M a D ．若两物体一起以加速度a 向右运动，M 受到的摩擦力大小等于μ（m+M ）g+m a 7．用平行于斜面的推力，使静止的质量为m 的物体在倾角为θ的光滑斜面上，由底端向顶端做匀加速运动。当物体运动到斜面中点时，去掉推力，物体刚好能到达顶点，则推力的大小为 （ ） A ．mg(1-sin θ) B ．2mgsin θ C ．2mgcos θ D ．2mg(1+sin θ) 8.从不太高的地方落下的小石块，下落速度越来越大，这是因为 ( ) A ．石块受到的重力越来越大 B ．石块受到的空气阻力越来越小 C ．石块的惯性越来越大 D ．石块受到的合力的方向始终向下 9.一个物体，受n 个力的作用而做匀速直线运动，现将其中一个与速度方向相反的力逐渐减小到零，而其他的力保持不变，则物体的加速度和速度 ( ) A ．加速度与原速度方向相同，速度增加得越来越快 B ．加速度与原速度方向相同，速度增加得越来越慢 C ．加速度与原速度方向相反，速度减小得越来越快 D ．加速度与原速度方向相反，速度减小得越来越慢 10.下列关于超重和失重的说法中，正确的是 ( ) 第 5 题 第 6 题
高三一轮复习教案——许敬川 （本章课时安排：理论复习部分共三单元用6-8个课时，走向高考和小片习题处理课用4个课时 注：教案中例题和习题以学案形式印发给学生） 第三章牛顿运动定律 第一单元牛顿运动定律 第1课时牛顿第一定律牛顿第三定律 要点一、牛顿第一定律 1、伽利略的实验和推论： ①伽利略斜面实验：小球沿斜面由 滚下，再滚上另一斜面，如不计摩擦将滚到处，放低后一斜面，仍达到同一高度。若放平后一斜面，球将滚下去。 ②伽利略通过“理想实验”和“科学推理”，得出的结论是：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，就将以这一速度 地运动下去。也即是：力不是 物体运动的原因，而恰恰是 物体运动状态的原因。 2、笛卡尔对伽利略观点的补充和完善：法国科学家笛卡尔指出：除非物体受到力的作用，物体将永远保持其 或运动状态，永远不会使自己沿 运动，而只保持在直线上运动。 3、对运动状态改变的理解： 当出现下列情形之一时，我们就说物体的运动状态改变了。①物体由静止变为 或由运动变为 ；②物体的速度大小或 发生变化。 牛顿物理学的基石――惯性定律 1、牛顿第一定律：一切物体总保持 或 ，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止，这就是牛顿第一定律，也叫惯性定律。 2、惯性：物体具有保持原来的 状态或 状态的性质，叫惯性。 强调：①牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验直接验证。 ②一切物体都具有惯性，牛顿第一定律是惯性定律。 惯性与质量： 1、惯性表现为改变物体运动状态的难易程度，惯性大，物体运动状态不容易改变；惯性小，物体运动状态容易改变。 2、质量是物体惯性大小的唯一量度。质量大，惯性大，运动太太不易
第二章 牛顿运动定律 班级______________学号____________姓名________________ 一、选择题 1、一轻绳跨过一定滑轮，两端各系一重物，它们的质量分别为1m 和2m ，且21m m > (滑 轮质量及一切摩擦均不计)，此时系统的加速度大小为a ，今用一竖直向下的恒力g m F 1=代 替1m ，系统的加速度大小为a '，则有 ( ) (A) a a ='； (B) a a >'； (C) a a <'； (D) 条件不足，无法确定。 2、如图所示，系统置于以g/2加速度上升的升降机内，A 、B 两物块质量均为m ，A 所处桌 面是水平的，绳子和定滑轮质量忽略不计。 (1) 若忽略一切摩擦，则绳中张力为 （ ） (A) mg ；(B) mg /2；(C) 2mg ；(D) 3mg /4。 (2) 若A 与桌面间的摩擦系数为μ (系统仍加速滑动)，则 绳中张力为 ( ） （A ）mg μ； (B) 4/3mg μ； (C) 4/)1(3mg μ+；(D) 4/)1(3mg μ-。 3、一质点沿x 轴运动，加速度与位置的关系为32x a =，且0=t 时，m 1-=x ，m /s 1=v ，则质点的运动方程为( ) (A))1/(1+=t x ； (B))1/(1+-=t x ； (C)2)1/(1+=t x ； (D)2)1/(1+-=t x 。 4、三个质量相等的物体A 、B 、C 紧靠在一起，置于光滑 2F ?水平面上，若A 、C 分别受到水平力1F ?、2F ?( F 1 > F 2 )的作用，则A 对B 的作用力大小为（ ） (A)F 1； (B) F 1－F 2 (C) 213132F F + (D) 213 132F F -2F ? 5、如图所示两个质量分别为A m 和B m 的物体A 和B ，一起在水平面上沿x 轴正向作匀减速 直线运动，加速度大小为a ，A 与B 间的最大静摩擦系数为μ，则A 作用于B 的静摩擦力 的大小和方向分别是：( ) (A)B m g μ与x 轴正方向相反； （B ）B m g μ与x 轴正方向相同； （C ）B m a 与x 轴正方向相同； （D ）B m a 与x 轴正方向相反。 6、质量为m 的物体，放在纬度为?处的地面上，设地球质量为e M ，半径为e R ，自转角速 度为ω。若考虑到地球自转的影响，则该物体受到的重力近似为 （ ） A B 2g a =1F ? A B C 2F ?
高一物理牛顿运动定律的解题技巧 Revised on November 25, 2020
牛顿运动定律的综合应用 一、临界问题 在运用牛顿运动定律解动力学问题时，常常讨论相互作用的物体是否会发生相对滑动，相互接触的物体是否会发生分离等等，这类问题就是临界问题。 解决临界问题的基本思路 1．分析临界状态 一般采用极端分析法，即把问题中的物理量推向极值，就会暴露出物理过程，常见的有A．发生相对滑动；B．绳子绷直；C．与接触面脱离。 所谓临界状态一般是即将要发生质变时的状态，也是未发生质变时的状态。此时物体所处的运动状态常见的有：A．平衡状态；B．匀变速运动；C．圆周运动等。 2．找出临界条件 （1）相对滑动与相对静止的临界条件是静摩擦力达最大值； （2）绳子松弛的临界条件是绳中拉力为零； （3）相互接触的两个物体将要脱离的临界条件是相互作用的弹力为零。 3．列出状态方程 将临界条件代到状态方程中，得出临界条件下的状态方程。 4．联立方程求解 有些临界问题单独临界条件下的状态方程不能解决问题，则需结合其他规律联立方程求解。 1、如图所示，质量为m=1kg的物块放在倾角为θ=37的斜面体上，斜面质量为 M=1kg，斜面与物块间的动摩擦因数为μ= ，地面光滑，现对斜 面体施一水平推力F，要使物体m相对斜面静止，试确定推力F 的取值范围。（g取10m/s2）
2、一斜面放在水平地面上，倾角为θ=53°，一个质量为 kg的小球用细绳吊在斜面顶端，如图所示．斜面静止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行．不计斜面与水平面间的摩擦，当斜面以10 m/s2的加速度向右运动时，求细绳的拉力及斜面对小球的弹力。(g取10 m/s2) 3、如图所示，两个质量都为m的滑块A和B，紧挨着并排放在水平桌面上，A、B间的接触面垂直于图中纸面与水平面成θ角，所有接触面都光滑无摩擦，现用一个水平推力作用于滑块A，使A、B一起向右做加速运动。求： （1）要使A、B间不发生相对滑动，它们共同向右运动的最大加速度是多大 （2）要使A、B间不发生相对滑动，水平推力的大小应在什么 范围内 二、滑块-木板模型的动力学分析 1、如图1所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m的物块A和木板B，A、B间的最大静摩擦力为μmg，现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度运动，求拉力F的最大值。变式1.若拉力F作用在A上呢如图2所示。 变式2.在变式1的基础上再改为：B与水平面间的动摩擦因数为（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力），使A、B以同一加速度运动，求拉力F的最大值。 3、如图所示，物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平面上，A、B质量分别为m A＝6 kg，m B＝2 kg，A、B之间的动摩擦因数μ＝，开始时F＝10 N，此后逐渐增加，在增大到45 N的过程中，则( ) A．当拉力F＜12N时，两物体均保持静止状态 B．两物体开始没有相对运动，当拉力超过12N时，开始相对滑动 C．两物体间从受力开始就有相对运动 D．两物体间始终没有相对运动
第四章牛顿运动定律（复习）教案 ★新课标要求 1、通过实验，探究加速度与质量、物体受力之间的关系。 2、理解牛顿运动定律，用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。 3、通过实验认识超重和失重。 4、认识单位制在物理学中的重要意义。知道国际单位制中的力学单位。 ★复习重点 牛顿运动定律的应用 ★教学难点 牛顿运动定律的应用、受力分析。 ★教学方法 复习提问、讲练结合。 ★教学过程 （一）投影全章知识脉络，构建知识体系 （二）本章复习思路突破 Ⅰ物理思维方法 l、理想实验法：它是人们在思想中塑造的理想过程，是一种逻辑推理的思维过程和理论研究的重要思想方法。“理想实验”不同于科学实验，它是在真实的科学实验的基础上，抓主要矛盾，忽略次要矛盾，对实际过程作出更深层次的抽象思维过程。 惯性定律的得出，就是理想实验的一个重要结论。 2、控制变量法：这是物理学上常用的研究方法，在研究三个物理量之间的关系时，先让其中一个量不变，研究另外两个量之间的关系，最后总结三个量之间的关系。在研究牛顿第二定律，确定F、m、a三者关系时，就是采用的这种方法。 3、整体法：这是物理学上的一种常用的思维方法，整体法是把几个物体组成的系统作为一个整体来分析，隔离法是把系统中的某个物体单独拿出来研究。将两种方法相结合灵活运用，将有助于简便解题。 Ⅱ基本解题思路 应用牛顿运动定律解题的一般步骤 1、认真分析题意，明确已知条件和所求量。 2、选取研究对象。所选取的研究对象可以是一个物体，也可以是几个物体组成的整体.同一题目，根据题意和解题需要也可以先后选取不同的研究对象。 3、分析研究对象的受力情况和运动情况。
4、当研究对象所受的外力不在一条直线上时，如果物体只受两个力，可以用平行四边形定则求其合力；如果物体受力较多，一般把它们正交分解到两个方向上去分别求合力；如果物体做直线运动，一般把各个力分解到沿运动方向和垂直运动的方向上。 5、根据牛顿第二定律和运动学公式列方程，物体所受外力、加速度、速度等都可根据规定的正方向按正、负值代入公式，按代数和进行运算。 6、求解方程，检验结果，必要时对结果进行讨论。 （三）知识要点追踪 Ⅰ 物体的受力分析 物体受力分析是力学知识中的基础，也是其重要内容。正确分析物体的受力情况，是研究力学问题的关键，是必须掌握的基本功。 对物体进行受力分析，主要依据力的概念，分析物体所受到的其他物体的作用。具体方法如下： 1、明确研究对象，即首先要确定要分析哪个物体的受力情况。 2、隔离分析：将研究对象从周围环境中隔离出来，分析周围物体对它都施加了哪些作用。 3、按一定顺序分析：先重力，后接触力（弹力、摩擦力）。其中重力是非接触力，容易遗漏，应先分析；弹力和摩擦力的有无要依据其产生的条件认真分析。 4、画好受力分析图。要按顺序检查受力分析是否全面，做到不“多力”也不“少力”。 Ⅱ 动力学的两类基本问题 1、知道物体的受力情况确定物体的运动情况 2、知道物体的运动情况确定物体的受力情况 3、两类动力学问题的解题思路图解 注：我们遇到的问题中，物体受力情况一般不变，即受恒力作用，物体做匀变速直线运动，故常用的运动学公式为匀变速直线运动公式，如 2220000/21,,2,22 t v v x v v at x v t at v v ax v v t +=+=+-====等 （四）本章专题剖析 ［例1］把一个质量是2kg 的物块放在水平面上，用12 N 的水平拉力使物体从静止开始 运动，物块与水平面的动摩擦因数为0.2，物块运动2 s 末撤去拉力，g 取10ｍ／s 2.求： （1）2s 末物块的瞬时速度. （2）此后物块在水平面上还能滑行的最大距离. 解析：（1）前2秒内，有F － f =ma 1，f =μΝ， F N =mg ，则 m/s 8,,m/s 41121===-=t a v m mg F a μ 牛顿第二定律 加速度a 运动学公式 运动情况 第一类问题 受力情况 加速度a 另一类问题 牛顿第二定律 运动学公式
1. （2019年3月兰州模拟）质量为2kg的物体在水平力F作用下运动，t=0时刻开始计时，3s末撤去F，物体继续运动一段时间后停止，其v-t图象的一部分如图所示，整个过程中阻力恒定，则下列说法正确的是（） A.水平力F为3.2N B.水平力F做功480J C.物体从t=0时刻开始，运动的总位移为92m D.物体与水平面间的动摩擦因数为0.5 【参考答案】B 【命题意图】本题以水平力作用下物体运动为情景，以速度图像给出解题信息，考查对速度图像的理解、牛顿运动定律、做功及其相关知识点。 【解题思路】在0~3s时间内，物体匀速运动，由平衡条件，F-μmg=0，3s末撤去F，在3~5s时间内，物体 做匀减速直线运动，运动的加速度大小为a= v t ? ? =4m/s2，由牛顿第二定律，μmg=ma，联立解得：μ=0.4，F=8N， 选项AD错误；在0~3s时间内，物体匀速运动位移x1=20×3m=60m，水平力F做功W=Fx=8×60J=480J，选项B正确；3s末撤去F，物体继续运动时间t=v/a=5s，即8s末物体停止运动，补全速度图像，由速度图像的面积表示位移可知，物体在3~8s时间内位移x2=20×5×1/2=50m，物体从t=0时刻开始，运动的总位移为s= x1+x2=60m+50m=110m，选项C错误。 【方法归纳】速度图像的斜率表示加速度，速度图像的面积表示位移。 2. （2018山东济南联考）受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上做直线运动，其v-t图线如图所示，则( ) A．在0-t1秒内，外力F大小不断增大 B. 在t1时刻，外力F为零
C ．在t 1-t 2秒内，外力F 大小可能不断减小 D ．在t 1-t 2秒内，外力F 大小可能先减小后增大 【参考答案】 CD 【名师解析】在0～t 1时间内，斜率逐渐减小，加速度减小，速度增加的慢了，说明外力F 大小不断减小，但仍然大于摩擦力，故A 错误．在t 1时刻斜率为零，即加速度为零，说明外力等于摩擦力，故B 错误．在t 1～t 2时间内，反方向的加速度逐渐增大，说明向后的合力一直增大，可能是F 一直减小，也可能是F 减小到零后反向增加，故C 、D 均有可能． 3.（2018洛阳联考）如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为M 的物体A 、B (B 物体与弹簧连接)，弹簧的劲度系数为k ，初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F 作用在物体A 上，使物体A 开始向上做加速度为a 的匀加速运动，测得两个物体的v -t 图像如图乙所示(重力加速度为g )，则( ) A ．施加外力前，弹簧的形变量为2g k B ．外力施加的瞬间，A 、B 间的弹力大小为M (g －a ) C ．A 、B 在t 1时刻分离，此时弹簧弹力恰好为零 D ．弹簧恢复到原长时，物体B 的速度达到最大值 【参考答案】B 【名师解析】 施加外力F 前，物体A 、B 整体平衡，根据平衡条件有2Mg ＝kx ，解得x ＝2Mg k ，故A 错误；施加外力F 的瞬间，对物体B ，根据牛顿第二定律有F 弹－Mg －F AB ＝Ma ，其中F 弹＝2Mg ，解得F AB ＝M (g －a )，故B 正确；由题图乙知，物体A 、B 在t 1时刻分离，此时A 、B 具有共同的v 和a ，且F AB ＝0，对B 有F 弹′－Mg ＝Ma ，解得F 弹′＝M (g ＋a )，故C 错误；当F 弹′＝Mg 时，B 达到最大速度，故D 错误。 4．粗糙水平面上静止放置质量均为m 的A 、B 两物体，它们分别受到水平恒力F 1、F 2的作用后各自沿水平面运动了一段时间,之后撤去F 1、F 2,两物体最终都停止，其v t 图象如图所示，下列说法正确的是（ ） A ．A 、 B 两物体与地面间的滑动摩擦因数之比为2:1 B ．F 1与A 物体所受摩擦力大小之比为3:1
应用牛顿运动定律解题 的方法和步骤 Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-
§3.4应用牛顿运动定律解题的方法和步骤 应用牛顿运动定律的基本方法是隔离法，再配合正交坐标运用分量形式求解。 解题的基本步骤如下： (1)选取隔离体，即确定研究对象 一般在求某力时，就以此力的受力体为研究对象，在求某物体的运动情况时，就以此物体为研究对象。有几个物体相互作用，要求它们之间的相互作用力，则必须将相互作用的物体隔离开来，取其中一物体作研究对象。有时，某些力不能直接用受力体作研究对象求出，这时可以考虑选取施力物体作为研究对象，如求人在变速运动的升降机内地板的压力，因为地板受力较为复杂，故采用人作为研究对象为好。 在选取隔离体时，采用整体法还是隔离法要灵活运用。如图3-4-1要求质量分别为M 和m 的两物体组成的系统的加速度a ，有两种方法，一种是 将两物体隔离，得方程为 另—种方法是将整个系统作为研究对象，得方程为 显然，如果只求系统的加速度，则第二种方法好；如果 还要求绳的张力，则需采用前一种方法。 (2)分析物体受力情况：分析物体受力是解动力学问题的一个关键，必须牢牢掌握。 ①一般顺序：在一般情况下，分析物体受力的顺序是先场力，如重力、电场力等，再弹力，如压力、张力等，然后是摩擦力。并配合作物体的受力示意图。 大小和方向不受其它力和物体运动状态影响的力叫主动力，如重力、库仑力；大小和主向与主动力和物体运动状态有密切联系的力叫被动力或约束力，如支持力、摩擦力。这m 图3-4-1
就决定了分析受力的顺序。如物体在地球附近不论是静止还是加速运动，它受的重力总是不变的；放在水平桌面上的物体对桌面的压力就与它们在竖直方向上有无加速度有关，而滑动摩擦力总是与压力成正比。 ②关于合力与分力：分析物体受力时，只在合力或两个分力中取其一，不能同时取而说它受到三个力的作用。一般情况下选取合力，如物体在斜面上 受到重力，一般不说它受到下滑力和垂直面的两个力。在—些特 殊情况下，物体其合力不能先确定，则可用两分力来代替它，如 图3-4-2横杆左端所接铰链对它的力方向不能明确之前，可用水 平和竖直方向上的两个分力来表示，最后再求出这两个分力的合 力来。 ③关于内力与外力：在运用牛顿第二定律时，内力是不可能对整个物体产生加速度的，选取几个物体的组合为研究对象时，这几个物体之间的相互作用力不能列入方程中。要求它们之间的相互作用，必须将它们隔离分析才行，此时内力转化成外力。 ④关于作用力与反作用力：物体之间的相互作用力总是成对出现，我们要分清受力体与施力体。在列方程解题时，对一对相互作用力一般采用同一字线表示。在不考虑绳的质量时，由同一根绳拉两个物体的力经常作为一对相互作用力处理，经过不计摩擦的定滑轮改变了方向后，我们一般仍将绳对两个物体的拉力当作一对相互作用力处理。 (3)分析物体运动状态及其变化 ①运用牛顿定律解题主要是分析物体运动的加速度a ，加速度是运动学和动力学联系的纽带，经常遇到的问题是已知物体运动情况通过求a 而求物体所受的力。 图3-4-2
第三章牛顿运动定律 考情分析本章内容是高考的重点，单独考查的题目多为选择题，与直线运动、曲线运动、电磁学等知识结合的题目多为计算题。 重要考点1.牛顿运动定律及 其应用(Ⅱ) 2．超重和失重(Ⅰ) 实验四：验证牛顿运 动定律 考点 解读 1.从近几年的高考考点分布知道，本章主要考查考生 能否准确理解牛顿运动定律的意义，能否熟练应用牛 顿第二定律、牛顿第三定律和受力分析解决运动和力 的问题，以及对超重和失重现象的理解，对牛顿第二 定律的验证方法和验证原理的掌握。 2．高考命题中有关本章内容的题型有选择题、实验题、 计算题。高考试题往往综合牛顿运动定律和运动学规 律进行考查，考题中注重与电场、磁场的渗透，并常 常与生活、科技、工农业生产等实际问题相联系。 3．本章内容含有中学物理的基本规律和核心知识，在 整个物理学中占有非常重要的地位，且为高考命题的 重点和热点，考查和要求的程度往往较高。 主干梳理对点激活 知识点牛顿第一定律Ⅱ 1．牛顿第一定律 (1)01匀速直线运动状态或02静止状态，除非作用在它上面的 03改变这种状态。 (2)意义 ①揭示了物体的固有属性：04惯性，05惯性定律。 ②揭示了力与运动的关系：06维持物体运动的原因，07改变物体运动状态 08加速度的原因。 (3)适用范围：惯性参考系。 2．惯性 (1)09匀速直线运动状态或10静止状态的性质。 (2)惯性的两种表现
①物体不受外力作用时，其惯性表现在保持静止或11匀速直线运动状态。 ②物体受外力作用时，其惯性表现在反抗运动状态的12改变。 (3)量度：13质量是惯性大小的唯一量度，14质量大的物体惯性大，15质量小的物体惯性小。 (4)普遍性：惯性是物体的16固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动情况和受力情况17无关(选填“有关”或“无关”)。 知识点牛顿第二定律Ⅱ 单位制Ⅰ 1.牛顿第二定律 (1)01作用力成正比，跟它的02质量成反比，加 03作用力的方向相同。 (2)表达式：F＝kma，当F、m、a单位采用国际单位制时k041，F05ma。 (3)适用范围 06惯性参考系(相对地面静止或做匀速直线运动的参考系)。 07宏观物体(相对于分子、原子)、08低速运动(远小于光速)的情况。 2．单位制、基本单位、导出单位 (1)09基本单位和10导出单位一起组成了单位制。 ①基本物理量：只要选定几个物理量的单位，就能够利用物理公式推导出其他物理量的单位，这些被选定的物理量叫做基本物理量。 11质量、12时间、13长度，它们的单位千克、秒、米就是基本单位。 14基本单位根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。 (2)国际单位制中的基本单位 基本物理量符号单位名称单位符号质量m 千克kg 时间t 秒s 长度l 米m
高考物理牛顿运动定律的应用解题技巧及练习题含解析(1) 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1．如图甲所示,质量为1kg m =的物体置于倾角为37θ?=的固定且足够长的斜面上,对物体 施以平行于斜面向上的拉力F ，10.5s t = 时撤去拉力,物体速度与时间v-t 的部分图象如图乙所示。(2 10/,sin 370.6,cos370.8g m s ? ? ===)问： （1）物体与斜面间的动摩擦因数μ为多少？ （2）拉力F 的大小为多少？ 【答案】(1)0.5 (2)30N 【解析】 【详解】 （1）由速度时间图象得：物体向上匀减速时加速度大小： 22110-5 m/s 10m/s 0.5 a = = 根据牛顿第二定律得： 1sin cos mg mg ma θμθ+= 代入数据解得： 0.5μ= （2）由速度时间图象得：物体向上匀加速时： 2220m /s v a t ?= =? 根据牛顿第二定律得： 2sin cos F mg mg ma θμθ--= 代入数据解得： 30N F = 2．质量M ＝0.6kg 的平板小车静止在光滑水面上，如图所示，当t ＝0时，两个质量都为m ＝0.2kg 的小物体A 和B ，分别从小车的左端和右端以水平速度1 5.0v =m/s 和2 2.0v =m/s 同时冲上小车，当它们相对于小车停止滑动时，恰好没有相碰。已知A 、B 两物体与车面的动摩擦因数都是0.20，取g =10m/s 2，求：
（1）A 、B 两物体在车上都停止滑动时车的速度； （2）车的长度是多少？ （3）从A 、B 开始运动计时，经8s 小车离原位置的距离. 【答案】（1）0.6m/s （2）6.8m （3）3.84m 【解析】 【详解】 解：（1）设物体A 、B 相对于车停止滑动时，车速为v ，根据动量守恒定律有： ()()122m v v M m v -=+ 代入数据解得：v =0.6m/s ，方向向右． （2）设物体A 、B 在车上相对于车滑动的距离分别为L 1、L 2，车长为L ，由功能关系有: ()()22 212121 11 2222 mg L L mv mv M m v μ+=+- + 又L ≥L 1+L 2 代入数据解得L ≥6.8m ，即L 至少为6.8m （3）当B 向左减速到零时，A 向右减速，且两者加速度大小都为12a g μ==m/s 2 对小车受力分析可知，小车受到两个大小相等、方向相反的滑动摩擦力作用，故小车没有动 则B 向左减速到零的时间为2 11 1v t a = =s 此时A 的速度为1113A v v a t =-=m/s 当B 减速到零时与小车相对静止，此时A 继续向右减速，则B 与小车向右加速，设经过t s 达到共同速度v 对B 和小车，由牛顿第二定律有：()2mg m M a μ=+，解得：20.5a =m/s 2 则有：12A v v a t a t =-=，代入数据解得：t =1.2s 此时小车的速度为20.6v a t ==m/s ，位移为2 1210.362 x a t = =m 当三个物体都达到共同速度后，一起向右做匀速直线运动，则剩下的时间发生的位移为 ()28 3.48x v t =-=m 则小车在8s 内走过的总位移为12 3.84x x x =+=m 3．.某校物理课外小组为了研究不同物体水下运动特征， 使用质量m =0.05kg 的流线型人形模型进行模拟实验．实验时让模型从h =0.8m 高处自由下落进入水中．假设模型入水后受到大小恒为F f =0.3N 的阻力和F =1.0N 的恒定浮力，模型的位移大小远大于模型长度，忽略模型在空气中运动时的阻力，试求模型