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4.5 牛顿运动定律的应用教学目标：（一）知识与技能1．掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法．2．能结合物体的运动情况对物体的受力情况进行分析．3．能根据物体的受力情况推导物体的运动情况．4．会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题．（二）过程与方法1．通过实例感受研究力和运动关系的重要性．2．通过收集展示资料，了解牛顿定律对社会进步的价值．3．培养学生利用物理语言表达、描述物理实际问题的能力．4．帮助学生提高信息收集和处理能力，分析、思考、解决问题的能力和合作能力．（三）情感态度与价值观1．初步认识牛顿运动定律对社会发展的影响．2．培养学生科学严谨的求实态度及解决实际问题的能力．教学重难点：重点：1．已知物体的受力情况，求物体的运动情况．2．已知物体的运动情况，求物体的受力情况．难点：1．物体的受力分析及运动状态分析和重要的解题方法的灵活选择和运用．2．正交分解法．教学过程：一、导入新课：列车进站时总能准确地停靠在对应车门的位置。
这是如何做到的呢？二、讲授新课：1、从受力确定运动情况【教师提问】动力学的两类基本问题？【教师总结】从受力确定运动情况物体受力情况→牛顿第二定律→加速度a→运动学公式→物体运动情况从运动情况确定受力物体运动情况→运动学公式→加速度a→牛顿第二定律→物体受力情况【教师提问】从受力确定运动情况是怎样界定的？【学生回答】已知物体受力情况确定运动情况，指的是在受力情况已知的条件下，要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度、位移等。
【教师提问】基本思路是什么？【学生回答】先分析物体受力情况求合力，据牛顿第二定律求加速度，再用运动学公式求所求量(运动学量)。
物体受力情况→牛顿第二定律→加速度a→运动学公式→物体运动情况【教师提问】解题步骤是怎样的？【师生总结】(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体的受力分析图。
(2)根据力的合成与分解，求出物体所受的合外力(包括大小和方向)。
牛顿运动定律是物理学中最基础和最重要的概念之一。
它是建立我对世界的物理理论的核心。
但是，学生通常对这些概念感到困惑和不易理解。
如何在课堂上充分地让学生理解牛顿运动定律，将是每个物理老师面临的挑战。
本文将探讨如何编写一份有意义、易于理解、能够满足学生学习需求的物理教案。
一、梳理教材内容在开始编写教案之前，我们必须先梳理教材内容，确保我们对牛顿运动定律有全面的理解。
牛顿运动定律包括三个定律：第一定律又称为惯性定律，它说明没有外力作用时物体会保持静止或匀速直线运动；第二定律则描述了一个力作用在物体上时，物体的加速度与力成正比，与物体的质量成反比；第三定律则说明力的用是相互的，针对物体之间作用力的关系。
二、教学方法1.图例由于牛顿运动定律包含了数学的概念与物理的概念，因此，在教学过程中必须将这两个方面相结合。
为了将物理概念清晰地呈现给学生，可以使用图例。
例如，图示一个滑动的箱子，具有一定的质量和摩擦力，放在一个斜坡上，让学生自己推测滑块的运动方向。
通过这样的教学方法，学生能够观察和理解物理公式和公式的作用。
2.实验实验是另一个有利于学生理解牛顿运动定律的方法。
通过让学生实际进行一些秤盘实验，例如改变物体重力加速度以及改变施加力的大小进行不同物体运动的探究，这将会使学生更容易地理解牛顿定律。
3.模拟模拟是最流行的教学方法之一。
通过在计算机上运行一些程序，例如模拟物体的运动、相互作用力等，来帮助学生观察和理解牛顿运动定律。
学生们可以通过模拟管理器进行实验，学习如何应用科学原理来解决复杂的问题。
三、教学要点1.控制变量在进行实验时，必须控制变量。
这意味着我们必须同时改变并记录物体的质量、物体的重力加速度及施加的力量等变量。
这有助于学生理解物体运动的规律和牛顿运动定律之间的联系。
2.解析问题在教学过程中，我们还要教会学生如何解析问题。
例如，对于一个给定的物体，学生应该要了解物体的重力、施加的力、物体的质量和摩擦力等物理概念。
牛顿运动定律的运用（用隔离法和整体法进行受力分析）教学目标：通过对一个典型静力学问题四种不同的、思维递进的方法求解，试图解决从隔离法到整体法受力分析中的思维跳跃，同时附带解决内力和外力的概念，矢量运算等问题。
为以后学习系统的牛顿运动定律和系统的动量定理打好基础。
教学构想：受力分析是高中物理教学中的重点，也是一个难点。
形成该难点的根本原因是受力分析要靠抽象思维来判定弹力和摩擦力是否存在、方向以及大小等问题，而且在判定的过程中还要综合运用作用力反作用力，物体平衡知识，甚至要用到力与运动之间的关系。
因此学生学习隔离法受力分析之后，接着学习整体法受力分析时，存在较大困难。
本课希望通过解答一个常见、典型的例子来尝试解决从隔离法到整体法受力分析中的思维跳跃，同时附带解决内力和外力的概念，矢量．．运算．．等问题。
概念：静力学分析中的整体法和隔离法1. 隔离法：在受力分析中，就是把要分析的物体从相关的物体系中隔离出来以作为研究对象，只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力，不考虑研究对象对其他物体的作用力。
2. 整体法：在受力分析中，就是把几个物体视为一个整体（系统），作为研究对象。
受力分析时，只分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力（外力），不考虑整体内部之间的相互作用力（内力）。
问题：如图1所示，在粗糙的水平地面上放一质量为M、倾角Array为α的斜劈，在其粗糙的斜面上放置一质量为m的物块。
现用一平行于斜面的向上拉力F作用于物块上。
在这过程中物块和斜劈始终保持静止。
求地面对斜劈的弹力和摩擦力分别是多少？图1【解后反思】从上面的解题过程可以看出：这种解法对数学的运算要求高（对高一学生来说），给学生的解题带来一定的困难。
是否可以分析物体受力之间的关系来简化运算呢？【隔离法∙力的等效替代解析】【解后反思】上述解法的优点是：避免力复杂的数学运算，更重要的是不需要象第一种解法一样还要对物块m所受到的摩擦力的可能方向进行讨论，因为无论摩擦力的方向和大小如何，在本解法中均成立。
牛顿运动定律高考复习教案一、教学目标1. 知识与技能：（1）理解牛顿运动定律的基本概念和原理；（2）掌握运用牛顿运动定律解决实际问题的方法。
2. 过程与方法：（1）通过复习牛顿运动定律，提高学生的分析问题和解决问题的能力；（2）培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 情感态度价值观：（1）激发学生对物理学科的兴趣和热情；（2）培养学生科学思维和探索精神。
二、教学内容1. 牛顿运动定律的概述（1）牛顿运动定律的定义；（2）牛顿运动定律的内容及其相互关系。
2. 牛顿第一定律（1）惯性的概念及其性质；（2）静止和匀速直线运动状态的判断；（3）外力作用下物体运动状态的改变。
3. 牛顿第二定律（1）力与加速度的关系；（2）质量的概念及其作用；（3）矢量合成的方法。
4. 牛顿第三定律（1）作用力和反作用力的概念；（2）作用力和反作用力的大小和方向关系；（3）作用力和反作用力在实际中的应用。
三、教学重点与难点1. 教学重点：（1）牛顿运动定律的基本概念和原理；（2）运用牛顿运动定律解决实际问题的方法。
3. 教学难点：（1）牛顿运动定律在不同情境下的应用；（2）矢量合成的方法。
四、教学方法1. 讲授法：讲解牛顿运动定律的基本概念和原理；2. 案例分析法：分析实际问题，引导学生运用牛顿运动定律解决问题；3. 讨论法：分组讨论，分享各自解决问题的方法和经验；4. 练习法：布置练习题，巩固所学知识。
五、教学过程1. 引入新课：通过回顾生活中的实例，引导学生思考物体运动规律；2. 讲解牛顿运动定律的基本概念和原理；3. 分析实际问题，讲解运用牛顿运动定律解决问题的方法；4. 学生分组讨论，分享各自解决问题的方法和经验；5. 布置练习题，让学生巩固所学知识。
教学反思：在教学过程中，要关注学生的学习情况，及时解答学生的疑问，提高学生的学习兴趣和自信心。
通过案例分析和练习题，让学生充分理解和掌握牛顿运动定律的应用。
在讨论环节，鼓励学生积极参与，培养学生的合作意识和沟通能力。
专题3 牛顿运动定律一、单项选择题1．一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行。
现将一个木炭包无初速地放在传送带的最左端，木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹。
下列说法中正确的是（）A．黑色的径迹将出现在木炭包的左侧B．木炭包的质量越大，径迹的长度越短C．传送带运动的速度越大，径迹的长度越短D．木炭包与传送带间动摩擦因数越大，径迹的长度越短2．放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示．取重力加速度g=10m/s2．由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩檫因数μ分别为（）A．m=0.5kg，μ=0.4 B．m=1.5kg，μ=0.4 C．m=0.5kg，μ=0.2 D．m=1kg，μ=0.23.质量均为5kg的物块l、2放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连，如图所示，今对物块1、2分别施以方向相反的水平力F1、F2，且F1=20 N、F2=10 N，则弹簧称的示数为（）A．30N B．15NC．20N D．10N4．如图所示，一物块m从某曲面上的Q点自由下滑，通过一粗糙的静止传送带后，落到地面P点。
若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来，传送带也随之运动，再把该物体放在Q点自由下滑，则A．它仍落在P点B．它将落在P点左方C．它将落在P点右方D．无法确定落点5．如图所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b，a球质量为m，静置于地面，b球质量为4m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧，从静止开始释放b后，a能离地面的最大高度为（）A．hB．1.5hC．1.6hD．2.2h 6．如图所示，斜面体M放置在水平地面上，位于斜面上的物块m受到沿斜面向上的推力F作用．设物块与斜面之间的摩擦力大小为f1，斜面与地面之间的摩擦力大小为f2。
增大推力F，斜面体始终保持静止，下列判断正确的是（）A.如果物块沿斜面向上滑动，则f1、f2一定增大B.如果物块沿斜面向上滑动，则f1、f2一定不变C.如果物块与斜面相对静止，则f1、f2一定增大D.如果物块与斜面相对静止，则f1、f2一定不变7．在加速上升的电梯地板上放置着一个木箱，下列说法正确的是（）A．木箱对电梯地板的压力小于木箱的重力B．木箱对电梯地板的压力等于木箱的重力C．电梯地板对木箱的支持力大于木箱对电梯地板的压力D．电梯地板对木箱的支持力等于木箱对电梯地板的压力8．如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力（）A．方向向左，大小不变B．方向向左，逐渐减小C．方向向右，大小不变D．方向向右，逐渐减小9．如图所示，在光滑水平面上，用弹簧水平连接一斜面，弹簧的另一端固定在墙上，一玩具遥控小车，放在斜面上，系统静止不动。
牛顿第二定律____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1.掌握牛顿第二定律的内容、公式；2.掌握验证牛顿第二定律的重要实验；3.学会用正交分解、矢量三角形等几何方法计算加速度；4.理解牛顿第二定律和第一定律的联系。
一、牛顿第二定律1.内容：物体的加速度跟物体所受合外力成正比，跟物体的质量成反比；a的方向与F合的方向总是相同。
2.表达式：F=______或a=______揭示了：①力与______的因果关系，力是产生______原因和改变物体运动状态的原因；②力与a的定量关系3.对牛顿第二定律理解：（1）F=ma中的F为物体所受到的______力．（2）F=ma中的m，当对哪个物体受力分析，就是哪个物体的质量，当对一个系统（几个物体组成一个系统）做受力分析时，如果F是系统受到的合外力，则m是系统的______质量．（3）F=ma中的F与a有瞬时对应关系，F变a则变，F大小变，a则大小变，F方向变a也方向变．（4）F=ma中的F与a有矢量对应关系，a的方向一定与F的方向相同。
（5）F=ma中，可根据力的独立性原理求某个力产生的加速度，也可以求某一个方向合外力的加速度．（6）F=ma中，F的单位是牛顿，m的单位是kg，a的单位是m/s2．（7）F=ma的适用范围：宏观、低速4.理解时应应掌握以下几个特性。
(1) 矢量性F=ma是一个矢量方程，公式不但表示了大小关系，还表示了方向关系。
(2) 瞬时性a与F同时产生、同时变化、同时消失。
作用力突变，a的大小方向随着改变，是瞬时的对应关系。
(3) 独立性(力的独立作用原理) F合产生a合；Fx合产生ax合；Fy合产生ay合当物体受到几个力作用时，每个力各自独立地使物体产生一个加速度，就象其它力不存在一样，这个性质叫力的独立作用原理。
牛顿力学1．如图，柔软轻绳ON 的一端O 固定，其中间某点M 拴一重物，用手拉住绳的另一端N 。
初始时，OM 竖直且MN 被拉直，OM 与MN 之间的夹角为α（π2α>）。
现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变。
在OM 由竖直被拉到水平的过程中A ．MN 上的张力逐渐增大B ．MN 上的张力先增大后减小C ．OM 上的张力逐渐增大D ．OM 上的张力先增大后减小2．在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量m =1 kg 的小球，小球的一端与水平轻弹簧连接，另一端与不可伸长的轻绳相连，轻绳与竖直方向成θ=45°角，如图所示。
小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零，取重力加速度g =10 m/s 2。
A ．此时弹簧的弹力为NB ．剪断弹簧瞬间，小球加速度大小为m/s 2C ．剪断细绳瞬间，小球加速度大小为8 m/s 2D ．剪断细绳瞬间，小球受到的合力斜向左上方45°3．如图所示，在竖直平面内有一半圆，其直径水平且与另一圆的底部相切于O点，O 点恰好是半圆的圆心。
有三条光滑轨道a 、b 、c ，它们的上下端分别位于上下两圆的圆周上，三轨道都经过O 点，现让一物块先后从三轨道顶端由静止下滑至底端，则物块在每一条倾斜轨道上滑动时所经历的时间关系为A ．t a <t b <t cB ．t a >t b >t cC ．t a =t b =t cD ．不能确定4．如图所示，一根固定直杆与水平方向夹角为，将质量为m 1的滑块套在杆上，通过轻绳悬挂质量为m 2的小球，杆与滑块间的动摩擦因数为。
通过某种外部作用，使滑块和小球瞬间获得初动量后，撤去外部作用，发现滑块与小球仍保持相对静止一起运动，且轻绳与竖直方向的夹角β>θ。
则滑块的运动情况是A ．速度方向沿杆向下，正在均匀减小B ．速度方向沿杆向下，正在均匀增大C ．速度方向沿杆向上，正在均匀减小D ．速度方向沿杆向上，正在均匀增大5．如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态。
牛顿运动定律(竞赛学生版)2014航班讲义牛顿运动定律（一）1、如图所示，C为一放在固定的粗糙水平桌面上的斜面，其质量m C=6.5kg，顶端有一定滑轮，滑轮的质量及轴处的摩擦皆可不计。
A和B是两个滑块，质量分别为m A=3.0kg，m B= 0,5kg，由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳相连，开始时设法抓住A，B和C，使它们都处于静止状态，且滑轮两边的轻绳恰好伸直，今用一大小等于26.5N的水平推力F作用于C，并同时释放A，B和C.若C沿桌面向左滑行，其加速度 a=3.0m/s2，B相对桌面无水平方向位移（绳子是一直绷紧的）.试求与桌面的摩擦系数μ (图中α = 37°，β = 53°，重力加速度 g = 10m/s2)2.如图所示，一个长为2l的竖硬滑槽AB,沿竖直面滑下，在滑槽的中点安放一个相对滑槽固定不动的小球C，其质量为m，B端向右以速度v匀速运动.试求当α = 45°角时，小球对滑动槽的作用力.3.如图所示，一个圆柱体和一个楔子，互相触及地沿着两个与地面成相等夹角α的固定斜面作无摩擦的移动.圆柱体质量为m1，楔子的质量为m2.试求楔子对圆柱体的压力.4.如图所示，质量为M的劈和质量为m的杆，在施加于劈上的水平力F作用下，分别以加速度a1和a2做无摩擦运动，劈的倾角为α.求加速度a1和a2以及劈与杆的作用力N.5.如图, 一三角形楔ABC置于光滑水平面上，两斜边与平面夹角分别为 300，600，在斜边上有两物体m1，m2，用不可伸长的细绳联接并跨在楔顶点A上的一定滑轮上，m1，m2可在斜面上无摩擦地滑动.令楔的质量为M，已知三物体的质量之比为 m1：m2:M= 4:1:16.滑轮光滑且质量可忽略.求（1)楔的加速度a及m1对于M的加速度a'. (2)若m1从静止开始沿斜面移动20cm,楔沿水平面移动的距离.6. 在火车车厢内有一长l，倾角为θ的斜面，当车厢以恒定加速度a从静止幵始运动时，物体自倾角为θ的斜面顶部A点由静止开始下滑，已知斜面的静摩擦因数为μ。
三、牛顿运动定律的应用要点归纳(一)深刻理解牛顿第一、第三定律1．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，直到有外力迫使它改变这种状态为止．(1)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：力是改变物体运动状态的原因，是使物体产生加速度的原因．③牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，不能认为它是牛顿第二定律合外力为零时的特例．牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系，第二定律定量地给出力与运动的关系．(2)惯性：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性．①惯性是物体的固有属性，与物体的受力情况及运动状态无关．②质量是物体惯性大小的量度．2．牛顿第三定律(1)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，可用公式表示为F＝－F′．(2)作用力与反作用力一定是同种性质的力，作用效果不能抵消．(3)牛顿第三定律的应用非常广泛，凡是涉及两个或两个以上物体的物理情境、过程的解答，往往都需要应用这一定律．(二)牛顿第二定律1．定律内容成正比，跟物体的质量m成反比．物体的加速度a跟物体所受的合外力F合2．公式：F合＝ma理解要点是产生加速度a的原因，它们同时产生，同时变化，同时存在，同时消①因果性：F合失．都是矢量，方向严格相同．②方向性：a与F合是该时刻作用在该物体上的合外③瞬时性和对应性：a为某时刻某物体的加速度，F合力．3．应用牛顿第二定律解题的一般步骤：(1)确定研究对象；(2)分析研究对象的受力情况，画出受力分析图并找出加速度的方向；(3)建立直角坐标系，使尽可能多的力或加速度落在坐标轴上，并将其余的力或加速度分解到两坐标轴上；(4)分别沿x轴方向和y轴方向应用牛顿第二定律列出方程；(5)统一单位，计算数值．热点、重点、难点一、正交分解法在动力学问题中的应用当物体受到多个方向的外力作用产生加速度时，常要用到正交分解法．1．在适当的方向建立直角坐标系，使需要分解的矢量尽可能少．2．F x 合＝ma x 合，F y 合＝ma y 合，F z 合＝ma z 合．3．正交分解法对本章各类问题，甚至对整个高中物理来说都是一重要的思想方法． ●例6 如图1－15甲所示，在风洞实验室里，一根足够长的细杆与水平面成θ＝37°固定，质量m ＝1 kg 的小球穿在细杆上静止于细杆底端O 点．现有水平向右的风力F 作用于小球上，经时间t 1＝2 s 后停止，小球沿细杆运动的部分v －t 图象如图1－15乙所示．试求：(取g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)图1－15(1)小球在0～2 s 内的加速度a 1和2～4 s 内的加速度a 2．(2)风对小球的作用力F 的大小．二、连接体问题(整体法与隔离法)高考卷中常出现涉及两个研究对象的动力学问题，其中又包含两种情况：一是两对象的速度相同需分析它们之间的相互作用，二是两对象的加速度不同需分析各自的运动或受力．隔离(或与整体法相结合)的思想方法是处理这类问题的重要手段．1．整体法是指当连接体内(即系统内)各物体具有相同的加速度时，可以把连接体内所有物体组成的系统作为整体考虑，分析其受力情况，运用牛顿第二定律对整体列方程求解的方法．2．隔离法是指当研究对象涉及由多个物体组成的系统时，若要求连接体内物体间的相互作用力，则应把某个物体或某几个物体从系统中隔离出来，分析其受力情况及运动情况，再利用牛顿第二定律对隔离出来的物体列式求解的方法．3．当连接体中各物体运动的加速度相同或要求合外力时，优先考虑整体法；当连接体中各物体运动的加速度不相同或要求物体间的作用力时，优先考虑隔离法．有时一个问题要两种方法结合起来使用才能解决．●例7 如图1－16所示，在光滑的水平地面上有两个质量相等的物体，中间用劲度系数为k 的轻质弹簧相连，在外力F 1、F 2的作用下运动．已知F 1＞F 2，当运动达到稳定时，弹簧的伸长量为( )图1－16A ．F 1－F 2kB ．F 1－F 22kC ．F 1＋F 22kD ．F 1＋F 2k★同类拓展3 如图1－17所示，质量为m 的小物块A 放在质量为M 的木板B 的左端，B 在水平拉力的作用下沿水平地面匀速向右滑动，且A 、B 相对静止．某时刻撤去水平拉力，经过一段时间，B 在地面上滑行了一段距离x ，A 在B 上相对于B 向右滑行了一段距离L (设木板B 足够长)后A 和B 都停了下来．已知A 、B 间的动摩擦因数为μ1，B 与地面间的动摩擦因数为μ2，且μ2＞μ1，则x 的表达式应为( )图1－17A ．x ＝M mL B ．x ＝(M ＋m )L m C ．x ＝μ1ML (μ2－μ1)(m ＋M )D ．x ＝μ1ML (μ2＋μ1)(m ＋M ) 三、临界问题●例8 如图1－18甲所示，滑块A 置于光滑的水平面上，一细线的一端固定于倾角为45°、质量为M 的光滑楔形滑块A 的顶端P 处，细线另一端拴一质量为m 的小球B ．现对滑块施加一水平方向的恒力F ，要使小球B 能相对斜面静止，恒力F 应满足什么条件？图1－18甲四、超重与失重问题1．超重与失重只是物体在竖直方向上具有加速度时所受支持力不等于重力的情形．2．要注意飞行器绕地球做圆周运动时在竖直方向上具有向心加速度，处于失重状态． ●例9 为了测量某住宅大楼每层的平均高度(层高)及电梯的运行情况，甲、乙两位同学在一楼电梯内用电子体重计及秒表进行了以下实验：质量m ＝50 kg 的甲同学站在体重计上，乙同学记录电梯从地面一楼到顶层的过程中，体重计的示数随时间变化的情况，并作出了如图1－19甲所示的图象．已知t ＝0时，电梯静止不动，从电梯内楼层按钮上获知该大楼共19层．求：(1)电梯启动和制动时的加速度大小．(2)该大楼的层高．图1－19甲经典考题在本专题中，正交分解、整体与隔离相结合是最重要也是最常用的思想方法，是高考中考查的重点．力的独立性原理、运动图象的应用次之，在高考中出现的概率也较大．1．有一个直角支架AOB ，AO 水平放置，表面粗糙，OB 竖直向下，表面光滑．AO 上套有小环P ，OB 上套有小环Q ，两环质量均为m ，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡(如图1－20 甲所示)．现将P 环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO 杆对P 环的支持力N 和细绳上的拉力T 的变化情况是[1998年高考·上海物理卷]( )图1－20甲A ．N 不变，T 变大B ．N 不变，T 变小C ．N 变大，T 变大D ．N 变大，T 变小2．如图1－21甲所示，在倾角为α的固定光滑斜面上有一块用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫．已知木板的质量是猫的质量的2倍．当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变．则此时木板沿斜面下滑的加速度为[2004年高考·全国理综卷Ⅳ]( )图1－21甲A ．g 2sin α B ．g sin α C ．32sin α D ．2g sin α3．如图1－22所示，某货场需将质量m 1＝100 kg 的货物(可视为质点)从高处运送至地面，为避免货物与地面发生撞击，现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道，使货物由轨道顶端无初速度滑下，轨道半径R ＝1.8 m ．地面上紧靠轨道依次排放两块完全相同的木板A 、B ，长度均为l ＝2 m ，质量均为m 2＝100 kg ，木板上表面与轨道末端相切．货物与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数μ2＝0.2．(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g ＝10 m/s 2)[2009年高考·山东理综卷](1)求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力．(2)若货物滑上木板A 时，木板不动，而滑上木板B 时，木板B 开始滑动，求μ1应满足的条件．(3)若μ1＝0.5，求货物滑到木板A末端时的速度和在木板A上运动的时间．4．如图1－23甲所示，P、Q为某地区水平地面上的两点，在P点正下方一球形区域内储藏有石油．假定区域周围岩石均匀分布，密度为ρ；石油密度远小于ρ，可将上述球形区域视为空腔．如果没有这一空腔，则该地区重力加速度(正常值)沿竖直方向；当存在空腔时，该地区重力加速度的大小和方向会与正常情况有微小偏离．重力加速度在原竖直方向(即PO方向)上的投影相对于正常值的偏离叫做“重力加速度反常”．为了探寻石油区域的位置和石油储量，常利用P点附近重力加速度反常现象．已知引力常数为G．图1－23甲(1)设球形空腔体积为V，球心深度为d(远小于地球半径)，PQ＝x，求空腔所引起的Q点处的重力加速度反常．(2)若在水平地面上半径L的范围内发现：重力加速度反常值在δ与kδ(k＞1)之间变化，且重力加速度反常的最大值出现在半径为L的范围的中心，如果这种反常是由于地下存在某一球形空腔造成的，试求此球形空腔球心的深度和空腔的体积．能力演练一、选择题(10×4分)1．如图所示，A、B是两个长方形物块，F是作用在物块B上沿水平方向的力，A和B 以相同的速度在水平地面C上做匀速直线运动(空气阻力不计)．由此可知，A、B间的动摩擦因数μ1和B、C间的动摩擦因数μ2有可能是()A．μ1＝0，μ2＝0B．μ1＝0，μ2≠0C．μ1≠0，μ2＝0 D．μ1≠0，μ2≠02．如图所示，从倾角为θ、高h＝1.8 m的斜面顶端A处水平抛出一石子，石子刚好落在这个斜面底端的B点处．石子抛出后，经时间t距斜面最远，则时间t的大小为(取g＝10 m/s2)()A．0.1 s B．0.2 s C．0.3 s D．0.6 s3．在轻绳的两端各拴一个小球，一人用手拿着上端的小球站在3楼的阳台上，放手后让小球自由下落，两小球相继落地的时间差为T．如果站在4楼的阳台上，同样放手让小球自由下落，则两小球相继落地的时间差将()A．不变B．增大C．减小D．无法判断4．如图甲所示，小球静止在小车中的光滑斜面A和光滑竖直挡板B之间，原来小车向左匀速运动．现在小车改为向左减速运动，那么关于斜面对小球的弹力N A的大小和挡板B 对小球的弹力N B的大小，以下说法正确的是()甲A．N A不变，N B减小B．N A增大，N B不变C．N B有可能增大D．N A可能为零5．小球从空中自由下落，与水平地面第一次相碰后弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系如图所示，则()A．小球第一次反弹后的速度大小为3 m/sB．小球碰撞时速度的改变量为2 m/sC．小球是从5 m高处自由下落的D．小球反弹起的最大高度为0.45 m6．如图甲所示，四个质量、形状相同的斜面体放在粗糙的水平面上，将四个质量相同的物块放在斜面顶端，因物块与斜面的摩擦力不同，四个物块运动情况不同．A物块放上后匀加速下滑，B物块获一初速度后匀速下滑，C物块获一初速度后匀减速下滑，D物块放上后静止在斜面上．若在上述四种情况下斜面体均保持静止且对地面的压力依次为F1、F2、F3、F4，则它们的大小关系是()甲A．F1＝F2＝F3＝F4B．F1＞F2＞F3＞F4C．F1＜F2＝F4＜F3D．F1＝F3＜F2＜F47．把一钢球系在一根弹性绳的一端，绳的另一端固定在天花板上，先把钢球托起(如图所示)，然后放手．若弹性绳的伸长始终在弹性限度内，关于钢球的加速度a、速度v随时间t变化的图象，下列说法正确的是()A．甲为a－t图象B．乙为a－t图象C．丙为v－t图象D．丁为v－t图象8．如图所示，足够长的水平传送带以速度v沿顺时针方向运动，传送带的右端与光滑曲面的底部平滑连接，曲面上的A点距离底部的高度h＝0.45 m．一小物块从A点静止滑下，再滑上传送带，经过一段时间又返回曲面．g取10 m/s2，则下列说法正确的是()A．若v＝1 m/s，则小物块能回到A点B．若v＝2 m/s，则小物块能回到A点C．若v＝5 m/s，则小物块能回到A点D．无论v等于多少，小物块均能回到A点9．如图甲所示，质量为m的物体用细绳拴住放在粗糙的水平传送带上，物体距传送带左端的距离为L．当传送带分别以v1、v2的速度逆时针转动(v1＜v2)，稳定时绳与水平方向的夹角为θ，绳中的拉力分别为F1，F2；若剪断细绳时，物体到达左端的时间分别为t1、t2，则下列说法正确的是()甲A．F1＜F2B．F1＝F2C．t1一定大于t2D．t1可能等于t210．静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置，其中某部分静电场的分布如图甲所示．图中虚线表示这个静电场在xOy平面内的一族等势线，等势线形状关于Ox轴、Oy轴对称．等势线的电势沿x轴正方向增加，且相邻两等势线的电势差相等．一个电子经过P点(其横坐标为－x0)时，速度与Ox轴平行，适当控制实验条件，使该电子通过电场区域时仅在Ox轴上方运动．在通过电场区域过程中，该电子沿y轴方向的分速度v y随位置坐标x变化的示意图是图乙中的()甲乙二、非选择题(共60分)11．(6分)在某次实验中得到小车做直线运动的s－t关系如图所示．(1)由图可以确定，小车在AC段和DE段的运动分别为()A．AC段是匀加速运动，DE段是匀速运动B．AC段是加速运动，DE段是匀加速运动C．AC段是加速运动；DE段是匀速运动D．AC段是匀加速运动；DE段是匀加速运动(2)在与AB、AC、AD对应的平均速度中，最接近小车在A点的瞬时速度是________段中的平均速度．12．(9分)当物体从高空下落时，其所受阻力会随物体速度的增大而增大，因此物体下落一段距离后将保持匀速运动状态，这个速度称为此物体下落的收尾速度．研究发现，在相同环境下，球形物体的收尾速度仅与球的半径和质量有关．下表是某次研究的实验数据．(1)根据表中的数据，求出B球与C球达到收尾速度时所受的阻力之比．(2)根据表中的数据，归纳出球形物体所受的阻力f与球的速度大小及球的半径之间的关系．(写出有关表达式，并求出比例系数，重力加速度g取9.8 m/s2)(3)现将C球和D球用轻质细线连接，若它们在下落时所受的阻力与单独下落时的规律相同，让它们同时从足够高的同一高度下落，试求出它们的收尾速度，并判断它们落地的顺序(不需要写出判断理由)．13．(10分)将一平板支撑成一斜面，一石块可以沿着斜面往不同的方向滑行，如图所示．如果使石块具有初速度v，方向沿斜面向下，那么它将做匀减速运动，经过距离L1后停下来；如果使石块具有同样大小的速度，但方向沿斜面向上，它将向上运动距离L 2后停下来．现在平板上沿水平方向钉一光滑木条(图中MN 所示)，木条的侧边与斜面垂直．如果使石块在水平方向以与前两种情况同样大小的初速度紧贴着光滑木条运动，求石块在水平方向通过的距离L ．14．(10分)如图所示，一固定的斜面倾角为30°，一边与地面垂直，顶上有一定滑轮．一柔软的细线跨过定滑轮，两端分别与物块A 和B 连结，A 的质量为4m ，B 的质量为m ．开始时将B 按在地面上不动，然后放开手，让A 沿斜面下滑而B 上升．物块A 与斜面间无摩擦．当A 沿斜面下滑s 距离后，细线突然断了，求物块B 上升的最大高度．(不计细线与滑轮之间的摩擦)15．(12分)在光滑的绝缘水平面上有一质量m ＝1.0×10－3 kg 、电荷量q ＝＋1.0×10－10C 的带电小球静止在O 点，以O 点为原点在该水平面内建立直角坐标系xOy (如图所示)．现突然加一个沿x 轴正方向、场强大小E ＝2.0×106 V/m 的匀强电场使小球运动，并开始计时．在第1 s 末所加电场方向突然变为沿y 轴正方向，大小不变；在第2 s 末电场突然消失，求第3 s 末小球的位置．一位同学这样分析：第1 s 内小球沿x 轴做初速度为零的匀加速直线运动，可求出其位移x 1；第2 s 内小球沿y 轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，可求出其位移y 2及其速度v ，第3 s 内小球沿y 轴正方向做匀速直线运动，可求出其位移s ，最后小球的横坐标是x 1，纵坐标是y 2＋s ．你认为他的分析正确吗？如果认为正确，请按他的思路求出第3 s 末小球的位置；如果认为不正确，请指出错误之处并求出第3 s 末小球的位置．16．(13分)如图所示，长L ＝1.5 m 、高h ＝0.45 m 、质量M ＝10 kg 的长方体木箱在水平面上向右做直线运动．当木箱的速度v 0＝3.6 m/s 时，对木箱施加一个方向水平向左的恒力F ＝50 N ，并同时将一个质量m ＝1 kg 的小球轻放在距木箱右端L 3处的P 点(小球可视为质点，放在P 点时相对于地面的速度为零)，经过一段时间，小球脱离木箱落到地面．已知木箱与地面的动摩擦因数μ＝0.2，而小球与木箱之间的摩擦不计．取g ＝10 m/s 2，求：(1)小球从开始离开木箱至落到地面所用的时间．(2)小球放上P点后，木箱向右运动的最大位移．(3)小球离开木箱时木箱的速度．。
