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高中物理牛顿第三定律教案大全高中物理牛顿第三定律教案大全一【课程分析】牛顿第三定律是反映物体间相互作用的规律，它揭示了一对作用力与反作用力大小间的定量关系和方向间的具体关系，是牛顿运动定律整体的一个基本组成部分。
牛顿第三定律作为牛顿运动定律的一个独立定律，有着极其广泛的应用，仅从解答物理习题、定性地分析一些简单的实际问题，我们就能发现牛顿第三定律所发挥的关键作用，加之本定律可设计为让学生动手实验、通过自主探索得出，从而使牛顿第三定律更具思想教育价值。
本节课的重点：理解牛顿第三定律;区分平衡力与相互作用力。
本节课的难点：准确理解牛顿第三定律的含义(如：作用力与反作用力总是大小相等，与运动状态无关。
)【学情分析】2008年11月我用该教学设计参评市级优质课评选活动，该教学设计最后面对的是一个重点学校普通班的学生，事前我通过各种途径详尽了解了所用班级的学情状况，他们思维敏捷，基础不错，由于平时老师在课堂上采取的还是传统的“满堂灌”，他们在课堂上已习惯于被动地听讲，不善于合作，不善于表现。
但是他们一旦遇到挑战性的问题，便能迅速进入一种思维亢奋状态，表现出极强的求胜欲望，敢于当众发表自己的看法，此间与老师的互动，与同学的交流也能顺利进行。
本节内容学生有良好的知识基础，如在初中就有了“力是物体间的相互作用”等认识，对牛顿第三定律涉及的现象有着丰富的生活体验，可他们对这些相关知识只是定性地了解，基本上处在记忆的层次，他们体会不到明确提出作用力和反作用力，这一问题的重要价值。
正是由于他们对定律的认识既熟悉而片面，致使他们在学习过程中容易产生麻痹心理，学习不深入，致使原有的知识缺陷得不到弥补，如：作用力与反作用力的大小相等，方向相反，作用在一条直线上，它们能抵消吗?马拉车向前运动是因为马拉车的力大于车拉马的力吗?以卵击石，蛋破石无恙，是不是石头对鸡蛋的力大于鸡蛋对石头的力呢?作用力与反作用力的性质相同吗【设计思路】“学生为主体”的教学指导思想是我进行本节课设计的出发点，为突出地落实学生在教学中的主体地位，使学生全身心地参与整个教学过程，通过创设情境，激发学生的学习兴趣，激活学生已有的生活经验;通过自主探究，让学生经历规律建立的过程，让学生在切身体验中理解规律;通过迁移应用，让学生内化知识，强化学生的应用意识，培养解决问题的能力，再通过整合知识，使学生对学过的知识系统化、条理化。
牛顿第三定律教案牛顿第三定律教案篇一一、教材分析牛顿运动定律是经典力学的基本定律，构成了经典力学的核心。
而本节要学习的牛顿第一定律又是正确理解和掌握牛顿第二、第三定律乃至整个动力学知识的基础和关键。
教材把本节安排在第六章的第一节，前面五章的内容分别是运动学和力学知识，这样安排就把学生由表面的物体是如何运动的感性认识引入到物体为什么会做这样的运动的思考中来，且符合高一学生正处在由形象思维向抽象思维转变的过渡阶段。
本节的特点是教材内容以大量的文字陈述，没有涉及到数学计算，着重物理学史教育、理想化实验思想和坚持真理、不迷信权威的科学态度的熏陶。
于是，根据对课标的要求和教材的理解，我制定的三维目标如下①知识与技能1、借助伽利略的理想实验，理解力和运动的关系，知道其主要推理过程及结论。
2、掌握牛顿第一定律，并理解其意义3、明确惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度。
②过程与方法1、培养学生在实验的基础上通过推理得到结论的方法2、通过伽利略的理想实验，使学生受到科学方法论的教育3、通过对惯性现象的解释，培养学生灵活运用所学知识的能力③情感、态度与价值观1、通过对物理学史的简介，对学生进行严谨的科学态度的教育，了解人类认识事物的曲折性。
2、通过介绍伽利略对力和运动关系的研究，培养学生科学探究精神。
二、学情分析本节内容学生在初中阶段虽然已经学习过，但还只是停留在认识的层次上，在高中阶段学习中，除了要保持新鲜感，还需加大思维强度，注意知识的深化和科学研究方法、情感态度的教育，让学生对牛顿第一定律有更深的理解。
三、教学方法、学法及依据“教学有方，但无定法”。
选择行之有效的方法是取得良好教学效果的保证。
本课时我主要采用“实验探究法”与“科学推理”相结合来进行教学，即通过对实验现象的观察、分析，又加以科学的想象和推理，引导学生去发现知识，总结规律。
总之充分调动学生的主观能动性，让他们真正成为学习的主体。
四、教学程序高尔基说：“好奇是了解的开端和引向认识的途径。
牛顿三大定律是什么知识点有哪些
有很多的同学是非常想知道，牛顿三大定律是什幺，知识点有哪些，小
编整理了相关信息，希望会对大家有所帮助!
1 牛顿第三定律有哪些1,惯性定律：一切物体再不受外力作用时，总保持
匀速直线运动状态或静止状态。
2，加速度定律：物体运动的加速度与作用在物体上所有外力的合力成正比，与物体的质量成反比。
3，作用与反作用定律：两物体间的作用力和反作用力总是作用在一条直线上，大小相等方向相反。
牛顿运动定律是由牛顿（Sir Isaac Newton）总结于17 世纪并发表于《自然哲学的数学原理》的牛顿第一运动定律（Newton’s first law of motion）即惯性定律（law of inertia）、牛顿第二运动定律（Newton’s second law of motion）和牛顿第三运动定律（Newton’s third law of motion）三大经典力学基本定律的总称。
1 牛顿第三定律的知识点是什幺对牛顿第一定律的理解
（1）揭示了物体不受外力作用时的运动规律
（2）牛顿第一定律是惯性定律，它指出一切物体都有惯性，惯性只与质量
有关
（3）肯定了力和运动的关系：力是改变物体运动状态的原因，不是维持物
体运动的原因
（4）牛顿第一定律是用理想化的实验总结出来的一条独立的规律，并非牛
顿第二定律的特例。
牛顿第三定律说课稿说课流程图一、教材分析：本节《牛顿第三定律》选自人教版必修1第四章第五节。
本章牛顿运动定律作为动力学的核心内容，是经典力学的基础，更是整个高中物理学习所必须掌握的重要知识。
其中，牛顿第一、二定律的研究对象多是单个的受力物体，它们只能解决一个物体、一个系统的力与运动的关系，牛顿第三定律则揭示了自然界物体之间普遍存在的联系性和相互性，就像一座桥梁，把一个物体受到的力与其它物体受到的力联系起来，独立的反映了力学规律的另一侧面，是对牛顿第一、二定律有效的补充，拓宽了我们解题的视野。
同时，牛顿第三定律与前面第三章学习的力紧密相关，是在其基础上对相互作用力的更深入的探究，也是我们以后研究碰撞问题、学习动量守恒定律等知识的基础。
可见，牛顿第三定律，承前而启后，地位非常重要。
并且在日常生活、社会生产、科学技术等方面牛顿第三定律应用极其广泛，学习它有重要的现实意义。
在高考考纲中，牛顿运动定律及其应用，是Ⅱ级要求。
牛顿第二定律是考察的重点，而牛顿第一定律和牛顿第三定律在牛顿第二定律的应用中得到完美的体现，与斜面、轻绳、轻杆、轻弹簧、圆周运动等内容综合的题目紧密相连。
二、学情分析：从知识角度分析，学生对相互作用力并不陌生，他们有足够的生活经验，并且，初中阶段，学生已经对物体间的相互作用问题有了定性地学习，也知道相互作用和一对平衡力是不同的，但是，他们对这一知识的了解，基本上处于记忆的层面，缺乏深入的理解和灵活的应用。
因此迫切需要进一步的学习，来弥补认知的不足。
从能力角度分析，高一年级大部分学生已经有了初步的观察思考能力、实验探究能力、分析解决问题能力和归纳总结能力，他们主动性较强，学习热情高，有参与意识，利于本节的实验探究教学。
三、设计理念：本节课以学案为前导，根据新课标的要求，开展探究式教学，创造性地使用教材，灵活地使用教学设计，充分发挥学生的主体地位和教师的主导作用，采取由定性到定量，逐步深入、分层探究的设计思路，教师通过引导、实验、提问的形式，引起学生对知识的思考，对实验现象的观察、分析、讨论，同时又让学生自行设计实验并进行探索，培养学生独立思考、勇于创新、团结协作的科学态度。
牛顿运动定律
11.惯性：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
任何物体都具有惯性，惯性只与质量有关，质量越大惯性越大。
2.牛顿第一定律（惯性定律）：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。
力改变运动状态，惯性维持运动。
Σ
a=0
3.牛顿第二定律：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。
ΣF=ma
4.牛顿第三定律：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，作用在同一条直线上。
5.单位制：由基本单位和导出单位组成。
由物理公式和基本单位推导出的叫做导出单位。
物理量名称 物理量符号 单位名称 单位符号
长度 l 米
m 质量 m 千克
kg 时间 t 秒
s 电流 I 安培
A 热力学温度 T 开(尔文)
K 发光强度 I(I v ) 坎(德拉)
cd 物质的量 n(ν) 摩(尔)
mol 6.超重、失重
状态 a 方向 视重(F)与重力 运动情况 受力图
平衡 a=0 F=mg 静止 匀速直线运动
超重 竖直向上 F-mg =ma 向上加速 向下减速
失重 竖直向下 mg-F=ma 向下加速 向上减速
完全失重
a=g F=0 自由落体运动
抛体运动 正常运行的卫星。
牛顿运动定律牛顿第一定律、牛顿第三定律知识要点一、牛顿第一定律1.牛顿第一定律的内容：一切物体总保持原来的匀速直线运动或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止.2.理解牛顿第一定律,应明确以下几点：1牛顿第一定律是一条独立的定律,反映了物体不受外力时的运动规律,它揭示了：运动是物体的固有属性,力是改变物体运动状态的原因.①牛顿第一定律反映了一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态不变的性质,这种性质称为惯性,所以牛顿第一定律又叫惯性定律.②它定性揭示了运动与力的关系：力是改变物体运动状态的原因,是产生加速度的原因.2牛顿第一定律表述的只是一种理想情况,因为实际不受力的物体是不存在的,因而无法用实验直接验证,理想实验就是把可靠的事实和理论思维结合起来,深刻地揭示自然规律.理想实验方法：也叫假想实验或理想实验.它是在可靠的实验事实基础上采用科学的抽象思维来展开的实验,是人们在思想上塑造的理想过程.也叫头脑中的实验.但是,理想实验并不是脱离实际的主观臆想,首先,理想实验以实践为基础,在真实的实验的基础上,抓住主要矛盾,忽略次要矛盾,对实际过程做出更深一层的抽象分析；其次,理想实验的推理过程,是以一定的逻辑法则作为依据.3.惯性1惯性是任何物体都具有的固有属性.质量是物体惯性大小的唯一量度,它和物体的受力情况及运动状态无关.2改变物体运动状态的难易程度是指:在同样的外力下,产生的加速度的大小；或者,产生同样的加速度所需的外力的大小.3惯性不是力,惯性是指物体总具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质,力是物体间的相互作用,两者是两个不同的概念.二、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.理解牛顿第三定律应明确以下几点:1作用力与反作用力总是同时出现,同时消失,同时变化；2作用力和反作用力是一对同性质力；3注意一对作用力和反作用力与一对平衡力的区别对一对作用力、反作用力和平衡力的理解典题解析例1.关于物体的惯性,下列说法正确的是：A 只有处于静止状态或匀速直线运动状态的物体才有惯性.B 惯性是保持物体运动状态的力,起到阻碍物体运动状态改变的作用.C 一切物体都有惯性,速度越大惯性就越大.D 一切物体都有惯性,质量越大惯性就越大.例2.有人做过这样一个实验：如图所示,把鸡蛋A 向另一个完全一样的鸡蛋B 撞去用同一部分,结果是每次都是鸡蛋Ｂ被撞破,则下列说法不正确的是 Ａ Ａ对Ｂ的作用力大小等于Ｂ对Ａ的作用力的大小. Ｂ Ａ对Ｂ的作用力的大于Ｂ对Ａ的作用力的大小.Ｃ A 蛋碰撞瞬间,其内蛋黄和蛋白由于惯性,会对A 蛋壳产生向前的作用力.D A 蛋碰撞部位除受到B 对它的作用力外,还受到A 蛋中蛋黄和蛋白对它的作用力,所以受到合力较小.例3如图所示,一个劈形物abc 各面均光滑,放在固定的斜面上,ab 边成水平并放上一光滑小球,把物体abc 从静止开始释放,则小球在碰到斜面以前的运动轨迹是A 沿斜面的直线B 竖直的直线C 弧形曲线D 抛物线拓展如图所示,AB 为一光滑水平横杆,杆上套一轻环,环上系一长为L 质量不计的细绳,绳的另一端拴一质量为m 的小球,现将绳拉直,且与AB 平行,由静止释放小球,则当细绳与AB 成θ角时,小球速度的水平分量和竖直分量的大小各是多少 轻环移动的距离d 是多少深化思维怎样正确理解牛顿第一定律和牛顿第二定律的关系例4由牛顿第二定律的表达式F=ma ,当F=0时,即物体所受合外力为0或不受外力时,物体的加速度为0,物体就做匀速直线运动或保持静止,因此,能不能说牛顿第一定律是牛顿第二定律的一个特例同步练习1.伽利略理想实验将可靠的事实与理论思维结合起来,能更深刻地反映自然规律,伽利略的斜面实验程序如下：1减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度. 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.ABA3如果没有摩擦,小球将上升到释放时的高度.4继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球沿水平面做持续的匀速直线运动.请按程序先后次序排列,并指出它属于可靠的事实还是通过思维过程的推论,下列选项正确的是数字表示上述程序号码A. 事实2→事实1→推论3→推论4B. 事实2→推论1→推论3→推论4C. 事实2→推论3→推论1→推论4D. 事实2→推论1→推论4→推论32. 火车在水平轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有人向上跳起,发现仍落回到车上原来的位置,这是因为A.人跳起后,厢内空气给他一个向前的力,带着他随同火车一起向前运动.B.人跳起的瞬间,车厢底板给他一个向前的力,推动他随同火车一起向前运动.C.人跳起后,车继续向前运动,所以人下落后必定偏后一些,只是由于时间太短,距离太小,不明显而已.D.人跳起后直到落地,在水平方向上人和车始终具有相同的速度. 3.关于惯性下列说法正确的是：A.静止的火车启动时速度变化缓慢,是因为火车静止时惯性大B.乒乓球可以迅速抽杀,是因为乒乓球惯性小的缘故.C.物体超重时惯性大,失重时惯性小.D.在宇宙飞船中的物体不存在惯性.4. 如图所示,在一辆表面光滑足够长的小车上,有质量分别为m 1、m 2的两个小球m 1﹥m 2随车一起匀速运动,当车突然停止时,若不考虑其他阻力,则两个小球 Ａ．一定相碰 Ｂ．一定不相碰 Ｃ．不一定相碰Ｄ．难以确定是否相碰,因为不知道小车的运动方向.5. 如图所示,重物系于线DC 下端,重物下端再系一根同样的线BA下列说法正确的是：A.在线的A 端慢慢增加拉力,结果CD 线拉断.B.在线的A 端慢慢增加拉力,结果AB 线拉断.C.在线的A 端突然猛力一拉,结果将AB 线拉断. D ．在线的A 端突然猛力一拉,结果将CD 线拉断.6. 海南高考16世纪纪末,伽利略用实验和推理,推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论,开启了物理学发展的新纪元.在以下说法中,与亚里士多德观点相反的是A ．四匹马拉拉车比两匹马拉的车跑得快：这说明,物体受的力越大,速度就越大B ．一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来,这说明,静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”C ．两物体从同一高度自由下落,较重的物体下落较快D ．一个物体维持匀速直线运动,不需要受力7.关于作用力和反作用力,下列说法正确的是 A.物体相互作用时,先有作用力,后有反作用力.B.作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,因此这二力平衡.C.作用力与反作用力可以是不同性质的力,例如作用力是重力,其反作用力可能是弹力D.作用力和反作用力总是同时分别作用在两个相互作用的物体上.8.某同学坐在运动的车厢内,观察水杯中水面的变化情况,如下图所示,说明车厢 A.向前运动,速度很大. B.向前运动,速度很小. C.加速向前运动 D.减速向后运动.9. 如图所示,在车厢内的B 是用绳子拴在底部上的氢气球,A 是用绳挂在车厢顶的金属球,开始时它们和车厢一起向右作匀速直线运动,若忽然刹车使车厢作匀减速运动,则下列哪个图正确表示刹车期间车内的情况A BC D10.在地球赤道上的A 处静止放置一个小物体,现在设想地球对小物体的万有引力突然消失,则在数小时内,小物体相对于A 点处的地面来说,将 Ａ．水平向东飞去.Ｂ．原地不动,物体对地面的压力消失. Ｃ．向上并渐偏向西方飞去. Ｄ．向上并渐偏向东方飞去. Ｅ．一直垂直向上飞去.11.有一种仪器中电路如右图,其中M 是质量较大的一个钨块,将仪器固定在一辆汽车上,汽车启动时, 灯亮,原理是 ,刹车时 灯亮,原理是 .牛顿第二定律车前进方向知识要点一.牛顿第二定律的内容及表达式物体的加速度a跟物体所受合外力F成正比,跟物体的质量m成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同.其数学表达式为： F=ma二.理解牛顿第二定律,应明确以下几点：1.牛顿第二定律反映了加速度a跟合外力F、质量m的定量关系.注意体会研究中的控制变量法,可理解为：①对同一物体m一定,加速度a与合外力F成正比.②对同样的合外力F一定,不同的物体,加速度a与质量成反比.2.牛顿第二定律的数学表达式F=ma是矢量式,加速度a永远与合外力F同方向,体会单位制的规定.3.牛顿第二定律是力的瞬时规律,即状态规律,它说明力的瞬时作用效果是使物体产生加速度,加速度与力同时产生、同时变化、同时消失.瞬时性问题分析三.牛顿运动定律的适用范围——宏观低速的物体在惯性参照系中.1.宏观是指用光学手段能观测到物体,有别于分子、原子等微观粒子.2.低速是指物体的速度远远小于真空中的光速.3.惯性系是指牛顿定律严格成立的参照系,通常情况下,地面和相当于地面静止或匀速运动的物体是理想的惯性系.四.超重和失重1.超重：物体有向上的加速度或向上的加速度分量,称物体处于超重状态.处于超重的物体,其视重大于其实重.2. 失重：物体有向下的加速度或向下的加速度分量,称物体处于失重状态.处于失重的物体,其视重小于实重.3. 对超、失重的理解应注意的问题：1不论物体处于超重还是失重状态,物体本身的重力并没有改变,而是因重力而产生的效果发生了改变,如对水平支持面的压力或对竖直绳子的拉力不等于物体本身的重力,即视重变化.2发生超重或失重现象与物体的速度无关,只决定于加速度的方向.3在完全失重的状态下,平常一切由重力产生的物理观感现象都会完全消失,如单摆停摆,天平实效,浸在液体中的物体不再受浮力、液体柱不再产生压强等.典题解析例1关于力和运动,下列说法正确的是A.如果物体运动,它一定受到力的作用.B.力是使物体做变速运动的原因.C.力是使物体产生加速度的原因.D.力只能改变速度的大小.点评 力是产生加速度的原因,合外力不为零时,物体必产生加速度,物体做变速运动；另一方面,如果物体做变速运动,则物体必存在加速度,这是力作用的结果.例2如图所示,一个小球从竖直固定在地面上的轻弹簧的正上方某处自由下落,从小球与弹簧接触开始直到弹簧被压缩到最短的过程中,小球的速度和加速度的变化情况是A.加速度和速度均越来越小,它们的方向均向下.B.加速度先变小后又增大,方向先向下后向上；速度越来越小,方向一直向下.C.加速度先变小后又增大,方向先向下后向上；速度先变大后又变小,方向一直向下.D.加速度越来越小,方向一直向下；速度先变大后又变小,方向一直向下. 深化本题要注意动态分析,其中最高点、最低点和平衡位置是三个特殊的位置;例3 跳伞运动员从盘旋在空中高度为400m 的直升机上跳下.理论研究表明：当降落伞全部打开时,伞所受到的空气阻力大小跟伞下落的速度大小的平方成正比,即f=kv 2,已知比例系数k =20N.s 2/m 2,跳伞运动员的总质量为72kg.讨论跳伞运动员在风速为零时下落过程中的运动情况.例4如下图所示,一质量为m 的物体系于长度分别为L 1、L 2 的两根细线上,L 1 的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为a ,L 2水平拉直,物体处于平衡状态,现将L 2线剪断,求剪断瞬间物体的加速度. 1下面是某同学对该题的一种解法：解：设L 2线上拉力为T 1,L 2上拉力为T 2,重力为mg ,物体在三力作用下平衡. T 1cos a=mg,T 1sin a=T 2T 2=mg tan a剪断线的瞬间,T 2突然消失,物体在T 2反方向获得加速度,即mg tan a=ma ,所以加速度a=g tan a,方向与T 2相反.你认为这个结果正确吗 请对该解法做出评价并说明理由.2若将上题中的细线L 1改变为长度相同、质量不计的轻弹簧,其他条件不变,求解的步骤与1完全相同,即a=g tan a ,你认为这个结果正确吗 请说明理由.点评 1.牛顿运动定律是力的瞬时作用规律,加速度和力同时产生, 同时变化,同时消失,分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析瞬时前后的受力及其变化.2.明确两种基本模型的特点：1轻绳不需要形变恢复时间,在瞬时问题中,其弹力可以突变.2轻弹簧或橡皮绳需要较长的形变恢复时间,在瞬时问题中,其弹力来不及变化不能突变大小和方向均不变.同步练习1. 在牛顿第二定律中F=kma 中,有关比例系数k 的说法正确的是 A. 在任何情况下都等于1B. k 的数值是由质量、加速度和力的大小决定的C. k 的数值是由质量、加速度和力的单位决定的D.在国际单位制中,k 等于1.2. 如右图所示,一木块在水平恒力F 的作用下沿光滑水平面向右匀加速运动,前方墙上固定一劲度系数足够大的弹簧,当木块接触弹簧后,将 A.立即做减速运动. B.立即做匀速运动.C.在一段时间内速度继续增大.D.当物块速度为零时,其加速度最大.3.轻质弹簧下端挂一重物,手执弹簧上端使物体向上匀加速运动.当手突然停止时,重物的运动情况是：A.立即向上做减速运动B.先向上加速后减速C.上升过程中加速度越来越大D.上升过程中加速度越来越小4. 如右图是做直线运动的物体受力F 与位移s 的关系图,则从图中可知,①这物体至位移s 2 时的速度最小②这物体至位移s 1时的加速度最大③这物体至位移s 1后便开始返回运动.④这物体至位移s 2时的速度最大. A. 只有① B.只有③ C. ①③ D.②④5．如图所示,DO 是水平面,初速为v 0的物体从D 点出发沿DBA 滑动到顶点A 时速度刚好为零.如果斜面改为AC ,让该物体从D 点出发沿DCA 滑动到A 点且速度刚好为零,则物体具有的初速度已知物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零A ．大于v 0B ．等于v 0C ．小于v 0D ．取决于斜面的倾角6. 下列说法正确的是A.体操运动员双手握住单杠作大回环通过最低点时处于超重状态.B.蹦床运动员在空中上升和下落过程都处于失重状态.C.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.D.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态.7. 黄冈模拟轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上,下端悬挂一个铁球,电梯中有质量为50㎏ 的乘客,如图示,在电梯运行时,乘客发现轻弹簧的伸长量是电梯静止时的伸长量的一半,这一现象表明：g =10m/s 2A.电梯此时可能正以1m/s 2的加速度加速上升,也可能以1m/s 2的加速度减速下降.B. 电梯此时不可能是以1m/s 2的加速度减速上升,只能是以5m/s 2的加速度加速下降；C.电梯此时正以5m/s 2的加速度加速上升,也可以是以5m/s 2的加速度减速下降.D.不论电梯此时是上升还是下降,也不论电梯是加速还是减速,乘客对电梯地板的压力大小一定是250N.8. 如图所示,木块A 与B 用一轻弹簧相连,竖直放在木块C 上,三者静置于地面,它们的质量比是1：2：3.设所有的接触面光滑,当沿着水平方向迅速抽出木块C 的瞬间,A 和B 的加速度分别是a 1 = ,a 2= 9. 民用航空客机的机舱,除了有正常的舱门和舷梯连接,一般还有紧急出FFSS 1 S 2 CAB口,发生意外的飞机在着地后,打开紧急出口的舱门,会自动生成一个由气囊构成的斜面,机舱内的人可沿该斜面滑行到地面上来,若机舱离气囊底端的竖直高度为3.2m,斜面长4.0m,一个质量为60kg 的乘客在气囊上受到的阻力为240N.求人滑到气囊底端的速度大小为 g =10m/s 210. “蹦极跳”是一种能获得强烈失重、超重感的娱乐项目.人处在离沟底水面上方二十多层楼的高处,用橡皮绳拴住身体,让人自由下落,落到一定位置时橡皮绳拉紧,设人体立即做匀减速运动,接近水面时刚好减为零,然后反弹.已知“勇敢者”头戴50N 的安全帽,开始下落的高度为76m,设计的系统使人落到离水面28m 时,弹性绳才绷紧,则当他落到离水面50m 左右位置时,戴安全帽的头顶感觉如何 当它落到离水面15m 左右时,头向下脚向上,则其颈部要用多大的力才能拉住安全帽 g=10m/s 211. 用如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上作匀加速直线运动的加速度.该装置是在矩形车厢前、后壁上各安装一个由压敏电阻组成的压力传感器.用两根完全一样的轻弹簧夹着一个质量为2.0㎏的滑块,两弹簧的另一端分别压在传感器a 、b 上,其压力大小可直接从传感器的显示屏上读出.现将装置沿运动方向固定在汽车上,b 在前,a 在后,当汽车静止时,传感器a 、b 的示数均为10N.g =10m/s 21若传感器a 的示数为14N,b 为6 N,求此时汽车的加速度大小和方向. 2当汽车怎样运动时,传感器a 的示数为零.12. 一个闭合的正方形金属线框abcd,从一个有严格边界的磁场的正上方自由落下,如图示,已知磁场的磁感应强度为B ,线框的边长为l ,质量为m ,线框的总电阻为R ,线框的最低边距磁场边界的高度为H ,试讨论线框进入磁场后的可能的运动情况,并画出v —t 示意图.求解动力学问题的常用方法知识要点一. 动力学的两类基本问题 1. 已知受力求运动应用牛顿第二定律求加速度,如果再知道运动的初始条件,应用运动学公式就可以求解物体的具体运动情况. 2. 已知运动求力传感器av传感器ba cd由运动情况求出加速度,由牛顿第二定律求出物体所受到合外力,结合受力的初始条件,推断物体的受力情况.二. 应用牛顿运动定律解题的一般步骤1.取对象——根据题意确定研究对象,可以是单个物体也可以是系统.2.画图——分析对象的受力情况,画出受力分析图；分析运动情况,画出运动草图.3.定方向——建立直角坐标系,将不在坐标轴上的矢量正交分解.4.列方程——根据牛顿定律和运动学公式列方程. 三. 处理临界问题和极值问题的常用方法临界状态常指某种物理现象由量变到质变过渡到另一种物理现象的连接状态,常伴有极值问题出现.典型例题一、已知受力情况判断运动情况例1如图所示,AC 、BC 为位于竖直平面内的两根光滑细杆,A 、B 、C 三点恰好位于同一圆周上,C 为该圆周的最低点,a 、b 为套在细杆上的两个小环,当两环同时从A 、B 两点自静止开始下滑,则A. 环a 将先到B. 环b 先到C. 两者同时到D. 无法判断例2 将金属块m 用压缩的弹簧卡在一个矩形箱中,如图示,在箱子的上顶部和下地板装有压力传感器,箱子可以沿竖直轨道运动,当箱子以a =2m/s 2的加速度竖直向上作匀减速运动时,上顶部的压力传感器显示的压力为6.0N,下地板的压力传感器显示的压力为10N,g =10m/s 2.1若上顶部压力传感器的示数是下地板压力传感器的示数的一半,判断箱子的运动情况.2要使上顶部压力传感器的示数为零,箱子沿竖直方向运动情况可能是怎样的拓展一弹簧秤的秤盘质量m 1=1.5kg,盘内放一质量为m 2=10.5kg 的物体P ,弹簧质量不计,其劲度系数为k =800N/m,系统处于静止状态,如图所示.现给P 施加一个竖直向上的力F ,使P 从静止开始向上做匀加速直线运动,已知在最初0.2s 内F 是变化的,在0.2s 后是恒定的,求F 的最大值和最小值各是多少 g=10m/s 2例3.一物体放在光滑水平面上,初速度为零．先对物体施加一向东的水平恒力Ｆ,历时１s ；随即把此力方向改为向西,大小不变,历时１s ；接着又把此力改为向东,大小不变,历时１s ．如此反复,只改变力的B/s方向,不改变力的大小,共历时１min,在此1min 内物体的运动情况是：A ．物体时而向东运动,时而向西运动,在１min 末静止于初始位置以东B ．物体时而向东运动,时而向西运动,在１min 末静止于初始位置C ．物体时而向东运动,时而向西运动,在１min 末继续向东运动D ．物体一直向东运动,从不向西运动,在１min 末静止于初始位置以东二、由受力情况判断运动情况1．由一种状态转换为另一种状态时往往要考虑临界状态 例4 如右图所示,斜面是光滑的,一个质量为0.2kg 的小球用细绳吊在倾角是530的斜面顶端,斜面静止时,球紧靠在斜面上,绳与斜面平行,当斜面以8 m/s 2的加速度向右做匀加速运动时,求绳子的拉力及斜面对小球的弹力.2．两个或两个以上物体相互连接参与运动的系统称为连接体.以平衡态或非平衡态下连接体问题拟题屡次呈现于高考卷面中,是考生备考临考的难点之一.例4用质量为m 、长度为L 的绳沿着光滑水平面拉动质量为M 的物体,在绳的一端所施加的水平拉力为F , 如图甲所示,求：1物体与绳的加速度；2绳中各处张力的大小假定绳的质量分布均匀,下垂度可忽略不计.三、对系统应用牛顿运动定律的两种方法：1.牛顿第二定律不仅适用于单个物体,同样也适用于系统.若系统内有几个物体,m 1、m 2、m 3…,加速度分别为a 1、a 2、a 3…,这个系统的合外力为F 合,不考虑系统间的内力则这个系统的牛顿第二定律的表达式为F 合= m 1a 1 +m 2a 2 +m 3a 3 +…,其正交分解表达式为∑Fx = m 1a 1x +m 2a 2x +m 3a 3x +… ∑Fy = m 1a 1y +m 2a 2y +m 3a 3y +…若一个系统内各个物体的加速度大小不相同,而又不需要求系统内物体间的相互作用力,对系统整体列式,可减少未知的内力,使问题简化.例5 如图所示,质量为M 的框架放在水平地面上,一轻质弹簧固定在框架上,下端拴一个质量为m 的小球,当小球上下振动时,框架始终没有跳起来.在框架对地面的压力为零的瞬间,小球加速度大小为：A ．g Ｂ．M ＋mg/mC. 0 D ．M －mg/m例6 如右图所示,质量为M =10kg 的木楔ABC 置于粗糙的水平地面上,动摩擦因数μ=0.02,在倾角为300的斜面上,有一质量为m =1.0㎏的物块由静止开始沿斜面下滑.当滑行距离为s =1.4m 时,其速度v =1.4m/s.在这过程中木a甲M楔没有动,求地面对木楔的摩擦力的大小和方向.g =10m/s 22. 自然坐标法：在处理连接体问题中,除了常用整体法和隔离法外,还经常用到自然坐标法,即：沿着绳子的自然弯曲方向建立一个坐标轴,应用牛顿第二定律列式.例7 一轻绳两端各系重物A 和B ,质量分别为M 、m 且M ＞m ,挂在一光滑的定滑轮两侧,刚开始用手托住重物使整个装置处于静止状态,当松开手后,重物B 加速下降,重物A 加速上升,若B 距地面高为H ,求1经过多长时间重物B 落到地面 2运动过程中,绳子的拉力为大同步练习1.07卷Ⅰ如图所示,在倾角为30°的足够长的斜面上有一质量为m 的物体,它受到沿斜面方向的力F 的作用.力F 可按图a 、b 、c 、d 所示的四种方式随时间变化图中纵坐标是F 与mg 的比值,为沿斜面向上为正已知此物体在t ＝0时速度为零,若用4321υυυυ、、、分别表示上述四种受力情况下物体在3秒末的速率,则这四个速率中最大的是 A ．1υB ．2υC ．3υD ．4υ2. 如右图所示,一质量为M 的楔形块放在水平桌面上,它的顶角为900,两底角为a 、β,两个质量均为m 的小木块放在两个斜面上.已知所有的接触面都是光滑的.现在两个小木块沿斜面下滑,而楔形木块静止不动,这时楔形木块对水平桌面的压力等于 A. Mg+ mg B. Mg + 2mg C. Mg + mg sin a + sin βD. Mg + mg cos a + cos β3. 某消防队员从一平台上跳下,下落2m 后双脚着地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲,使自身重心又下降了0.5m,在着地的过程中地面对他双脚的平均作用力估计为 A. 自身重力的2倍 B. 自身重力的5倍 C. 自身重力的8倍 D. 自身重力的10倍4. 原来做匀速运动的升降机内,有一个伸长的弹簧拉住质量为m 的物体A ,相对升降机静止在地板上,如图所示,现发现A 突然被弹簧拉向右方,由此判断,此时升降MaβAAB HA B a Aa BMg xo mg ·。
第三章 牛顿运动定律一、牛顿第一定律一切物体总保持匀速运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
1．牛顿第一定律导出了力的概念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：tv 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”。
）2．牛顿第一定律导出了惯性的概念 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。
静止的物体有惯性，运动的物体也有惯性。
同一个物体，放在光滑水平面上用水平力推能推动；放在粗糙水平面上用同样大小的水平力推没推动。
能不能说该物体在光滑水平面上时的惯性小，在粗糙水平面上时的惯性大？不能，这里的力应该理解为合外力。
3．牛顿第一定律描述的是理想化状态 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。
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。
二、牛顿第三定律两个物体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。
1．区分一对作用力反作用力和一对平衡力 一对作用力反作用力和一对平衡力的共同点有：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
不同点有：作用力反作用力作用在两个不同物体上，而平衡力作用在同一个物体上；作用力反作用力一定是同种性质的力，而平衡力可能是不同性质的力；作用力反作用力一定是同时产生同时消失的，而平衡力中的一个消失后，另一个可能仍然存在。
2．一对作用力和反作用力的冲量和功 一对作用力和反作用力在同一个过程中（同一段时间或同一段位移）的总冲量一定为零，但作的总功可能为零、可能为正、也可能为负。
这是因为作用力和反作用力的作用时间一定是相同的，而位移大小、方向都可能是不同的。
三、牛顿第二定律物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同。
即F =ma 。
特别要注意表述的第三句话。
因为力和加速度都是矢量，它们的关系除了数量大小的关系外，还有方向之间的关系。
明确力和加速度方向，也是正确列出方程的重要环节。
1．对应性若F 为物体受的合外力，那么a 表示物体的实际加速度；若F 为物体受的某一个方向上的所有力的合力，那么a 表示物体在该方向上的分加速度；若F 为物体受的若干力中的某一个力，那么a 仅表示该力产生的加速度，不是物体的实际加速度。
2．重要意义牛顿第二定律确立了力和运动的关系，明确了物体的受力情况和运动情况之间的定量关系。
加速度是联系物体的受力情况和运动情况的桥梁（或纽带）。
3．应用牛顿第二定律解题的步骤①明确研究对象。
可以以某一个物体为对象，也可以以几个物体组成的质点组为对象。
设每个质点的质量为m i ，对应的加速度为a i ，则有：F 合=m 1a 1+m 2a 2+m 3a 3+……+m n a n对此结论的证明：分别以质点组中的每个物体为研究对象用牛顿第二定律：∑F 1=m 1a 1，∑F 2=m 2a 2，……∑F n =m n a n ，将以上各式等号左、右分别相加，左边所有力中，凡属于系统内力的，总是成对出现并且大小相等方向相反的，其矢量和必为零，所以最后得到的是该质点组所受的所有外力之和，即合外力F 合。
②对研究对象进行受力分析。
同时还应该分析研究对象的运动情况（包括速度、加速度），并把速度、加速度的方向在受力图旁边画出来。
③若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动，一般用平行四边形定则（或三角形定则）解题；若研究对象在不共线的三个以上的力作用下做加速运动，一般用正交分解法解题（注意灵活选取坐标轴的方向，既可以分解力，也可以分解加速度）。
④当研究对象在研究过程的不同阶段受力情况有变化时，必须分阶段进行受力分析，分阶段列方程求解。
⑤注意临界条件的分析。
凡是题目中出现“刚好”、“恰好”等字样的，往往要利用临界条件。
所谓“临界”，就是物体处于两种不同的状态之间，可以认为它同时具有两种状态下的所有性质。
在列方程时，要充分利用这种两重性。
4．应用举例例1．物体在N 个力作用下处于静止，若将其中某一个力的方向保持不变，大小逐渐减小到零后再逐渐恢复到原值并保持该值。
在其他力都保持不变，物体将做怎样的运动？ 解：物体将沿该力的反方向先做加速度逐渐增大的加速运动，接着做加速度逐渐减小的加速运动，最后保持匀速运动。
（注意平衡和静止的区别；还要注意另外N -1个力是否变化。
）其速度图象如右图所示，OA 段对应的是该力减小过程，AB 段对应的是该力恢复原大过程，BC 段对应的是保持原值后的过程。
例2．如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上。
一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。
在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是A ．小球刚接触弹簧瞬间速度最大B ．从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上C ．从小球接触弹簧到到达最低点，小球的速度先增大后减小D ．从小球接触弹簧到到达最低点，小球的加速度先减小后增大解：小球的加速度大小决定于小球受到的合力。
从接触弹簧到到达最低点，弹力从零开始逐渐增大，所以合力先减小后增大，因此加速度先减小后增大。
当合力与速度同向时小球速度增大，所以当小球所受弹力和重力大小相等时速度最大。
选CD 。
其速度图象如右图所示，OA 段对应自由下落阶段；AB 段对应弹力逐渐增大到等于重力阶段；BC 段对应减速下降阶段。
t 1 21 23例3. 如图所示，质量m =4kg 的小球挂在小车后壁上，细线与竖直方向成37º角。
求：⑴小车以a=g 向右加速；⑵小车以a=g 向右减速时，细线对小球的拉力F 1和后壁对小球的压力F 2各多大？解：⑴向右加速时小球对后壁必然有压力，球在三个共点力作用下向右加速。
合外力向右，F 2向右，因此G 和F 1的合力一定水平向左，所以 F 1的大小可以用平行四边形定则求出：F 1=50N ，可见向右加速时F 1的大小与a 无关；F 2可在水平方向上用牛顿第二定律列方程：F 2-0.75G =ma 计算得F 2=70N 。
可以看出F 2将随a 的增大而增大。
（这种情况下用平行四边形定则比用正交分解法简单。
） ⑵必须注意到：向右减速时，F 2有可能减为零，这时小球将离开后壁而“飞”起来。
这时细线跟竖直方向的夹角会改变，因此F 1的方向会改变。
所以必须先求出这个临界值。
当时G 和F 1的合力刚好等于ma ，所以a 的临界值为ga 43=。
当a=g 时小球必将离开后壁。
不难看出，这时F 1=2mg =56N ， F 2=0例4．如图所示，物体从光滑斜面上的A 点由静止开始下滑，经过B 点后进入水平面（设经过B 点前后速度大小不变），最后停在C 点。
每隔0.2s 通过速度传感器测量物体的瞬时速度。
下表给出了部分测量数据。
（重2求：⑴斜面的倾角α；⑵物体与水平面之间的动摩擦因数μ；⑶t =0.6s 时的瞬时速度v 。
解：⑴从前3列数据和v=a 1t 得a 1=5m/s 2，而a 1=g sin α，因此α=30°。
⑵从后2列数据和v t =v 0-a 2t 得a 2=2m/s 2，而a 2=μg ，因此μ=0.2。
⑶设沿斜面下滑时间为t ，当时瞬时速度为a 1t ；从t 到1.4s 时间内Δv=a 1t -0.7=a 2(1.4-t )，解得t =0.5s 。
即到B 点时的瞬时速度v B =2.5m/s ，因此t =0.6s 时的瞬时速度为v = v B - a 2t ´=2.5-2×0.1=2.3m/s 。
四、连接体（质点组）在应用牛顿第二定律解题时，有时为了方便，可以取一组物体（一组质点）为研究对象。
这一组物体一般具有相同的速度和加速度，但也可以有不同的速度和加速度。
以质点组为研究对象的好处是可以不考虑组内各物体间的相互作用，这往往给解题带来很大方便。
使解题过程简单明了。
例5．如图所示，A 、B 两木块的质量分别为m A、m B ，在水平推力F 作用下沿光滑水平面匀加速向右运动，求A 、B 间的弹力N 。
解：这里有a 、N 两个未知数，需要要建立两个方程，要取两次研究对象。
比较后可知分别以B 、（A +B ）为对象较为简单（它们在水平方向上都只受到一个力作用）。
可得Fm m m NBA B +=。
这个结论还可以推广到水平面粗糙时（A 、B 与水平面间μ相同）；也可以推广到沿斜面方向推A 、B 向上加速的问题，有趣的是，答案是完全一样的。
v2例6．如图，倾角为α的斜面与水平面间、斜面与质量为m 的木块间的动摩擦因数均为μ，木块由静止开始沿斜面加速下滑时斜面始终保持静止。
求水平面给斜面的摩擦力大小和方向。
解：以斜面和木块整体为研究对象，水平方向仅受静摩擦力作用，而整体中只有木块的加速度有水平方向的分量。
先以木块为研究对象，求出木块沿斜面下滑的加速度()αμαcos sin -=g a ，再在水平方向对质点组用牛顿第二定律，很容易得到：ααμαcos )cos (sin -=mg f 。
如果给出斜面的质量M ，本题还可以求出这时水平面对斜面的支持力大小为： N =Mg +mg (cos α+μsin α)cos α，这个值小于静止时水平面对斜面的支持力。
例7．如图所示，m A =1kg ，m B =2kg ，A 、B 间静摩擦力的最大值是5N ，水平面光滑。
用水平力F 拉B ，当拉力大小分别是F =10N 和F =20N 时，A 、B 的加速度各多大？解：先确定临界值，即刚好使A 、B 发生相对滑动的F 值。
当A 、B 间的静摩擦力达到5N 时，即可以认为它们仍然保持相对静止，有共同的加速度，又可以认为它们间已经发生了相对滑动，A 在滑动摩擦力作用下加速运动。
这时以A 为对象得到a =5m/s 2；再以A 、B 系统为对象得到 F =(m A +m B )a =15N 。
⑴当F =10N<15N 时， A 、B 一定仍相对静止，所以2BA B A3.3m/s=+==m m F a a⑵当F =20N>15N 时，A 、B 间一定发生了相对滑动，用质点组牛顿第二定律列方程：B B A A a m a m F +=，而a A =5m/s 2，于是可以得到a B =7.5m/s 2例8．如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m 和2m 的四个木块，其中两个质量为m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg 。
