(沪科版)物理必修一精讲学案 第28点 Word版含解析

［学习目标定位］1.掌握应用牛顿运动定律解决动力学问题的基本思路和方法 力学的两类基本问题.知识•储备区、牛顿运动定律的适用范围 研究表明，通常宏观物体做低 _（即远小于光速）运动时，都服从牛顿运动定律. 二、动力学的两类基本问题1从受力确定运动情况求解此类题的思路是：已知物体的受力情况,根据牛顿第二定律， 求出物体的加速度， 再由物体的初始条件，根据运动学规律求出未知量（速度、位移、时间等），从而确定物体的运动情况.2.从运动情况确定受力定律就可以确定物体所受的力，从而求得未知的力，或与力相关的某些量，如动摩擦因数、 劲度系数、力的角度等.三、解决动力学问题的关键 对物体进行正确的受力分析和运动情况分析，并抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁力口速度.学习•探究区（1）画出物体的受力图，并求出物体的加速度;学案4顿运动定律的案例分析2学会处理动息故涓本溯源 推陈方可却新求解此类题的思路是： 根据物体的运动情况,利用运动学公式求出加速度， 再根据牛顿第二基础自学捂实甫点互动探究图1(2) 物体在拉力作用下 5 s 末的速度大小; (3)物体在拉力作用下 5 s 内通过的位移大小.解析(1)对物体受力分析如图：Fcos 0- iN= ma由图可得：｛f sin 0+ N= mg解得：a = 1.3 m/s 2，方向水平向右(2) v t = at= 1.3X 5 m/s= 6.5 m/s1 2 1 2(3) s= 2at = 2X 1.3X 5 m = 16.25 m答案(1)见解析图 1.3 m/s 2，方向水平向右 (2)6.5 m/s (3)16.25 m 二、从运动情况确定受力—.一-KL 士、,r 匀变速直线运动公式土/口F = ma%4—亠 L 士、,r已知物体运动情况 --------- > 求得a -------- 物体受力情况.【例2】民用航空客机的机舱除通常的舱门外还设有紧急出口, 打开紧急出口的舱门， 会自动生成一个由气囊组成的斜面， 机舱中的乘客就可以沿斜面迅速4.0 m ,构成斜面的气囊长度为5.0m .要求紧急疏散时，乘客从气囊上由静止下滑到地面的时间不超过 2.0 s(g 取10 m/s 2)，则：(1) 乘客在气囊上下滑的加速度至少为多大? (2)气囊和下滑乘客间的动摩擦因数不得超过多少？解析 (1)由题意可知，h = 4.0 m , L = 5.0 m , t = 2.0 s. 设斜面倾角为0,则sin 0= h.乘客沿气囊下滑过程中，由 L = |at 2得a = *，代入数据得a = 2.5 m/s 2.又f = jiN,联立方程解得gsin 0— a _ 1= -------- 〜0.92. 卩 gcos 0答案(1)2.5 m/s 2 (2)0.92针对训练 质量为0.1 kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的发生意外情况的飞机着陆后, 滑行到地面上.若某型号的客机紧急出口离地面高度为V —t^7777沿y 轴方向有N — mgcos 6= 0,mgsin 0— f = ma ,图像如图2所示.弹性球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的(1)弹性球受到的空气阻力 f 的大小; (2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h.答案 (1)0.2 N (2)0.375 m解析(1)由V — t 图像可知，弹性球下落过程的加速度为Av 4— 02 C , 2a1= 丁而 m/s = 8 m/s根据牛顿第二定律，得 mg — f = ma 1 所以弹性球受到的空气阻力f = mg — ma 1= (0.1 x 10— 0.1 x 8) N = 0.2 N3⑵弹性球第一次反弹后的速度 V 1 = 4 x 4 m/s = 3 m/s根据牛顿第二定律 mg + f = ma 2，得弹性球上升过程的加速度为a 2==0.1驾+0.22 2m/s 2= 12 m/s 2根据v t 2— V 1 2= — 2a 2h ，得弹性球第一次反弹的高度 V 12 32 h =药=” m = 0.375 m .三、整体法和隔离法在连接体问题中的应用1•整体法：把整个连接体系统看做一个研究对象，分析整体所受的外力，运用牛顿第二定律列方程求解.其优点在于它不涉及系统内各物体之间的相互作用力.2 •隔离法：把系统中某一物体 (或一部分)隔离出来作为一个单独的研究对象，进行受力分 析，列方程求解.其优点在于将系统内物体间相互作用的内力转化为研究对象所受的外力， 容易看清单个物体的受力情况或单个过程的运动情形，问题处理起来比较方便、简单. 注意整体法主要适用于各物体的加速度相同， 不需要求内力的情况；隔离法对系统中各部 分物体的加速度相同或不相同的情况均适用.【例3 如图3所示，两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块，质量分别为 力F 1和F 2方向相反，与轻线沿同一水平直线，且 F 1>F 2.试求在两个物块运动过程中轻线的拉力T 的大小.解析以两物块整体为研究对象，根据牛顿第二定律得33设球受到的空气阻力大小恒为 f ,取g = 10 m/s 2m i 和m 2.拉F 1— F 2= (m 1 + m 2)a ①隔离物块m 1，由牛顿第二定律得 F 1 — T = m 1a ②由①②两式解得T = m1F2^ m2F1很多动力学问题中，是先分析合力列牛顿第二定律方程，还是先分析运动情况列运动学方程,并没有严格的顺序要求，有时可以交叉进行.但不管是哪种情况，其解题的基本思路都可以程；(4)联立求解或定性讨论.自我•检测区1.(从受力确定运动情况)一个滑雪运动员从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角 0= 30 °如图4所示，滑雪板与雪地间的动摩擦因数是 0.04，求5 s 内滑下来的路程和 5 s 末速度的大答案 58.2 m 23.3 m/s解析 以滑雪运动员为研究对象，受力情况如图所示.研究对象的运动状态为： 垂直于山坡方向，处于平衡状态；沿山坡方向，做匀加速直线运动. 将重力mg 沿垂直于山坡方向和平行于山坡方向分解，据牛顿第二定律列方程:N — mgcos 0= 0 ① mgsi n 0— f= ma ②又因为f=yN ③ 由①②③ 可得：a = g(sin 0- QOS 0)1 1故 s= 2at 2= 2g(sin — gos 0)t 2m 1 + m 2m1F 2 + m 2F 1m 1+ m 2答案概括为六个字：“对象、受力、运动”，即: (1)明确研究对象；(2)对物体进行受力分析,并进行力的运算，列牛顿第二定律方程;⑶分析物体的运动情况和运动过程，列运动学方检测学习效果炼验成功快乐小(运动员一直在山坡上运动).=2x 10X(2— 0.04 X 爭)X 52 m~ 58.2 m v t = at= 10X g — 0.04X 爭)X 5 m/s~ 23.3 m/s 2.（从运动情况确定受力）一物体沿斜面向上以12 m/s 的初速度开始滑动，它沿斜面向上以及沿斜面向下滑动的 V — t 图像如图5所示，求斜面的倾角 0以及物体与斜面间的动摩擦因 数卩(g 取10 m/s 2)答案30鬻解析 由题图可知上滑过程的加速度大小为:12 2 2a 上 = 2 m/s = 6 m/s ,上滑过程和下滑过程对物体受力分析如图 上滑过程a 上 =mgsin 0t 1mgos= gsin 0+ igos 0下滑过程3.（整体法和隔离法的应用）如图6所示，质量分别为 m 1和m 2的物块A 、B ，用劲度系数为 k 的轻弹簧相连.当用力F 沿倾角为0的固定光滑斜面向上拉两物块，使之共同加速运动时,弹簧的伸长量为多少?m 1F k(m 1 + m2)解析 对整体分析得：F —仲1 + m 2)gs in 0= (m 1 + m 2)a ① 隔离 A 得：kx — m i gsin 0= m i a ②下滑过程的加速度大小为:a 下=gsin 0-gos联立解得 0= 30°0,尸15答案a 下=图6联立①②得x =m 1Fk （m i + m 2）40分钟课时作业题组一从受力确定运动情况1.粗糙水平面上的物体在水平拉力F 作用下做匀加速直线运动，现使 F 不断减小，则在滑动过程中（ ）A .物体的加速度不断减小，速度不断增大B .物体的加速度不断增大，速度不断减小F 逐渐减小，所以合力先减小后反向增大，而速度是增大还是减小与加速度的大小无关，而是要看加速度与速度的方向是否相同. 前一阶段加速度与速度方向同向，所以速度增大，后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, 答案 D速度先变大再变小解析合力决定加速度的大小，滑动过程中物体所受合力是拉力和地面摩擦力的合力. 因为一阶段加速度与速度方向相反，所以速度减小，因此D 正确.2. A 、B 两物体以相同的初速度滑上同一粗糙水平面， 粗糙水平面间的动摩擦因数相同，则两物体能滑行的最大距离若两物体的质量为 m A >m B ,两物体与S A 与S B 相比为（ ）A . S A = SB B . S A >S BC . S A <S BD •不能确定答案 A解析通过分析物体在水平面上滑行时的受力情况可以知道, 物体滑行时受到的滑动摩擦力 卩口前合力，由牛顿第二定律知： 卩m 甘ma 得：a =卩g 物体减速到零时滑行的距离最大，由运动学公式可得：2 2V A = 2a A S A , V B = 2a B S B ,可见：a A = a B .又因为 V A = V B , a A = a B . 所以S A = S B , A 正确.3.假设洒水车的牵引力不变且所受阻力与车重成正比，未洒水时，车匀速行驶，洒水时它的运动将是（）A .做变加速运动B .做初速度不为零的匀加速直线运动C .做匀减速运动D .继续保持匀速直线运动答案 Av = 7.5 m/s ,答案 C解析 前3s 物体由静止开始做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得: =10 m/s 2=1.5 m/s 2,3 s 末物体的速度为 v t = at = 1.5X 3 m/s = 4.5 m/s ; 3 s 后，力 F 消失，由牛顿第二定律可知加速度立即变为0,物体做匀速直线运动， 所以5 s 末的速度仍是3 s 末的速度，即4.5 m/s ，加速度为a = 0，故C 正确. 题组二从运动情况确定受力6.—个物体在水平恒力F 的作用下，由静止开始在一个粗糙的水平面上运动，经过时间速度变为V ,如果要使物体的速度变为2v ，下列方法正确的是（）解析a =F ?=于=m -kg ,洒水时质量m 减小，则a 变大，所以洒水车做加速度变大的加速运动，故A 正确.4.在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动 的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹.在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是0.7, g 取10 m/s 2，则汽车刹车前的速度为（）m ,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为 A . 7 m/s B . 14 m/s 14C . 10 m/sD . 20 m/s答案 B解析设汽车刹车后滑动过程中的加速度大小为a ,由牛顿第二定律得：M mg= ma ,解得:a = M g 由匀变速直线运动的速度位移关系式得= （2Mg&72X 0.7X 10X 14 m/s = 14 m/s ,因此 B 正确.v 02= 2as,可得汽车刹车前的速度为：v 0=羽as5.用30 N 的水平外力F 拉一静止在光滑的水平面上质量为20 kg 的物体，力F 作用3 s 后消失，则第5s 末物体的速度和加速度分别是（）2a = 1.5 m/sv = 7.5 m/s ,v = 4.5 m/s , C . v = 4.5 m/s , a = 0F=ma ，解得：a =mt ,A .将水平恒力增加到2F，其他条件不变B •将物体质量减小一半，其他条件不变C.物体质量不变，水平恒力和作用时间都增为原来的两倍D .将时间增加到原来的2倍，其他条件不变答案 D解析由牛顿第二定律得 F —卩m扌ma,所以a=三-Mg对比A、B、C三项，均不能满足要求，故选项A、B、C均错，由v t= at可得选项D对.7.某气枪子弹的射出速度达100 m/s，若气枪的枪膛长0.5 m，子弹的质量为20 g，若把子答案 B解析 由自由落体规律可知：v t 2= 2gH弹在枪膛内的运动看做匀变速直线运动，则高压气体对子弹的平均作用力为2A . 1 X 10 N C. 2X 105N22X 10 N42 X 10 N答案 B2解析根据V t 2= 2as ,得a ==2s 2X 0.5力 F = ma= 20X 10-3X 1 X 104 N = 2 X 102 N.2m/s 2= 1 X104 m/s 2,从而得高压气体对子弹的作用&行车过程中，如果车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害,为了尽可能地减轻碰撞所引起的伤害，人们设计了安全带.假定乘客质量为 70 kg ，汽车车速为90 km/h ,从踩下刹车闸到车完全停止需要的时间为 5 S,安全带对乘客的平均作用力大小约为（不计人与座椅间的摩擦）（A . 450 N 400 N C . 350 N300 N答案 C解析 汽车的速度 v 0= 90 km/h = 25 m/s 设汽车匀减速的加速度大小为 a ,则a = ¥= 5 m/s 2对乘客应用牛顿第二定律可得:F = ma = 70X 5 N = 350 N ，所以 C 正确. 9.某消防队员从一平台上跳下，下落自身重心又下降了 2 m 后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使0.5 m ,在着地过程中地面对他双脚的平均作用力为（）A •自身所受重力的B .自身所受重力的C .自身所受重力的D .自身所受重力的 10倍都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下，滑块B 受到的摩擦力（）缓冲减速过程：v t 2= 2ah由牛顿第二定律列方程 F - mg = ma 解得 F = mg(1 + H/h)= 5mg , 故 B 正确. 题组三 整体法和隔离法的应用0的斜面上，如图1所示，滑块A 、B 质量 H, B 与A之间的动摩擦因数为 血，已知两滑块10.两个叠加在一起的滑块，置于固定的、倾角为 分别为M 、m , A 与斜面间的动摩擦因数为B .方向沿斜面向上C .大小等于jumgcos 0 答案 BCD .大小等于 比mgcos 0答案 C 解析 把A 、B 两滑块作为一个整体, 设其下滑加速度为 a ,由牛顿第二定律得(M + m)gsin 0 —w(M + m)gcos 0= (M + m)a ,得 a = g(sin 0- ^cos 0),所以 a<gsin 0,故 B 随 A 一起下滑过 程中，必受到A 对它沿斜面向上的摩擦力， 设摩擦力为f(如图所示)•由牛顿第二定律得 mgsin 0- f = ma ，得 f = mgs in 0- ma = mgsi n 0- mg(s in 0— ^cos 0 = ^mgcos 0. 11.物体M 放在光滑水平桌面上，桌面一端附有轻质光滑定滑轮，如图 跨过滑轮的轻绳系住 M ，另一端挂一质量为 m 的物体，M 的加速度为 2甲所示，若用一根 a 1；如图乙所示，若 另一端改为施加一竖直向下、大小为 F = mg 的恒力，M 的加速度为a 2,则( A . a i >a 2 C . a i <a 2B . D . a i = a 2 无法确定A .等于零解析 对M 和m 组成的整体，由牛顿第二定律有 mg = (M + m)a 1,內=M + m 另一端改为施加一竖直向下的恒力时， F = mg = Ma 2, a 2=晋，所以印勺2, C 正确.题组四综合应用12.大家知道质量可以用天平测量，可是在宇宙空间怎样测量物体的质量呢？如图 3所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图•若已知“双子星号”宇宙飞船的质量为 3 200kg ,其尾部推进器提供的平均推力为 900 N ，在飞船与空间站对接后，推进器工作飞船和空间站速度变化是 1.0 m/s.则：8 s 测出 空间姑乜船(1)空间站的质量为多大?⑵在8s 内飞船对空间站的作用力为多大?答案 (1)4 000 kg (2)500 NAv c解析(1)飞船和空间站的加速度a=^ = 0.125 m/s2,以空间站和飞船整体为研究对象，根据牛顿第二定律有 F = Ma，得M = F= 7 200 kg.a故空间站的质量m= 7 200 kg — 3 200 kg = 4 000 kg.(2)以空间站为研究对象，由牛顿第二定律得F ‘ = ma= 500 N 13. ABS系统是一种能防止车轮被抱死而导致车身失去控制的安全装置，全称防抱死刹车系统.它既能保持足够的制动力，又能维持车轮缓慢转动，已经广泛应用于各类汽车上•有一汽车没有安装ABS系统，急刹车后, 车轮抱死，在路面上滑动.(1)若车轮与干燥路面间的动摩擦因数是远才停下？0.7,汽车以14 m/s的速度行驶，急刹车后，滑行多(2)若车轮与湿滑路面间的动摩擦因数为的最大速度是多少？(取g = 10 m/s2) 答案(1)14 m (2)6 m/s0.1 ,汽车急刹车后的滑行距离不超过18 m,刹车前解析（1）汽车加速度a1=—卫mjh—c 2 ,c 2 c /B 0—V01 由0—V01 = 2a1S1 得S1 = P1g=— 7 m/s2—142 2a1 = 2X—7）m = 14 m i2mg 2 ⑵汽车加速度a2=—m=—应g = — 1 m/s根据0—V0/ = 2a2S2得V02 =寸一2a2S2= P — 2 X（一 1 戶18 m/s= 6m/s.一、从受力确定运动情况已知物体的受力情况一F—殳求得a,1 2s= v o t + 2at v t=V0+ at 7求得s、v0、v t、t.v f —v* 1 2= 2as【例1 如图1所示，质量m= 2 kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.25,现对物体施加一个大小 F = 8 N、与水平方向成0= 37°角斜向上的拉力，已知sin237°= 0.6, cos 37 =0.8, g 取10 m/s .求：。

学案1走近运动[目标定位] 1.知道参考系的概念，知道运动和静止的相对性.2.理解质点的概念，知道把物体看成质点的条件.3.理解位移的概念，会用有向线段表示位移的大小和方向.4.了解时刻与时间的区别和联系，会在具体的情景下区分时间和时刻.一、怎样判断动与静[问题设计]在奔驰的大巴中，小伟看着窗外说：“快看，树在飞快地往后跑！”小霞看了说：“不对，是我们和汽车在往前跑，树怎么会动呢！”科学老师笑咪咪地说：“你们说得都对！”你同意科学老师的说法吗？为什么？[要点提炼]1.参考系：在描述一个物体的运动时，用来做标准的______________叫参考系.2.参考系对观察结果的影响(1)选取的参考系不同，对同一个物体运动的描述也往往________.(2)运动和静止的相对性：如果一个物体相对参考系位置不变，我们就说这个物体是____________的；如果物体相对参考系的位置改变，我们就说这个物体是运动的.静止是________(填“相对”或“绝对”)的，而运动是________(填“相对”或“绝对”)的.3.参考系的选取原则：参考系的选取可以是________的.在实际问题中，参考系的选取以研究问题________、对运动的描述尽可能简单为基本原则.如果题目不做特殊说明，都是选________为参考系.二、怎样对物体进行简化[问题设计]1.2018年田径世锦赛男子100米飞人大战，牙买加选手博尔特以9秒77逆转摘金.教练员在研究博尔特的摆臂和步幅对速度的影响时，能否把他看成一个“点”？若研究博尔特百米比赛所用的时间时，能否把他看成一个“点”？2.在由北京开往广州的列车上，小伟想研究火车的运行时间，能否把火车看成一个“点”？如果要研究火车通过一架铁路桥的时间，能否把火车看成一个“点”？[要点提炼]1.质点的特点(1)质点是用来代替物体的有________的点，它忽略了物体的________和________等次要因素，而突出了物体具有________这个主要因素.它与几何中的“点”有本质区别.(2)质点是一种科学抽象，是一种理想化的物理模型，实际上________________(填“存在”或“不存在”).2.物体可以看成质点的条件：(1)_______________________________ ___________________________；(2)____________________________________ ______________________.[延伸思考]是不是很大的物体一定不能看做质点，而很小的物体一定可以看做质点？请举例说明.三、位移与路程有什么不同[问题设计]1.中考结束后，爸爸带小明从北京去深圳旅游.出发前，爸爸让小明选择出行方式，有三种方式可供选择：一是乘长途汽车；二是坐高铁；三是乘飞机.三种出行方式的路程是否相同？位置的变化是否相同？位移是否相同？2.分析下列两种情况下的位移和路程，并说明：位移的大小总等于路程吗？什么情况下相等？(1)百米比赛中；(2)沿着400 m的跑道跑一圈.[要点提炼]1.路程表示物体运动________________，只有大小，没有方向，是标量.2.位移表示物体相对______________，大小等于从初位置到末位置______________的长度.方向由____________指向____________.3.同一运动过程的路程不小于位移的大小；在________________________中，位移的大小等于路程.四、用坐标表示位置和位移[问题设计]如图1所示，一辆轿车从超市出发，向东行驶了300 m到达电影院，继续向东行驶了150 m 到达度假村，又向西行驶了950 m到达博物馆，最后回到超市.图1(1)以超市所在的位置为原点，以向东的方向为正方向，用1个单位长度表示100 m，请用直线坐标系表示出超市、电影院、度假村和博物馆的位置；(2)求轿车从电影院经度假村到博物馆的位移与路程分别为多少？[要点提炼]1.物体做直线运动(一维运动)时，只需用______________就可以确定物体的位置；位移可以用末位置的坐标(x)和初位置的坐标(x0)差来表示，即s＝________.2.当物体做平面运动，即二维运动时，需采用____________________来确定它的位置；当物体做空间运动，即三维运动时，需要用________________来确定它的位置.五、时间和时刻有什么不同[问题设计]爸爸和小明乘坐的火车20∶30准时从北京西站出发，经5小时23分于第二天1∶53到达山东菏泽站，停2分钟后出发，于4∶26到达安徽阜阳站……这一段话中哪些是时刻，哪些是时间？[要点提炼]1.时刻：指______________.在时间轴上，时刻用________来表示.2.时间：指某两个时刻之间的________.在时间轴上，时间用________来表示.[延伸思考]如图2所示，结合所给时间轴，请体会以下几个表述指的是时刻还是时间：第2 s末，2 s末，2 s内，第2 s内.图2一、参考系与相对运动例1观察图3中的烟和小旗，关于甲、乙两车相对于房子的运动情况，下列说法正确的是()图3A.甲、乙两车一定向左运动B.甲、乙两车一定向右运动C.甲车可能运动，乙车向右运动D.甲车可能静止，乙车向左运动二、对质点的理解例2(多选)下列说法中正确的是()A.体操运动员在做单臂大回环时，该运动员可以看成质点B.研究“嫦娥三号”的奔月路线时，“嫦娥三号”可以看成质点C.研究地球的自转时，可以把地球看成质点D.选万吨货轮为研究对象，确定它在航行过程中某时刻的位置，万吨货轮可以看成质点针对训练1下列关于质点的说法中，正确的是()A.质点是一个理想化模型，实际上并不存在，所以引入这个概念没有多大意义B.体积很小的物体更容易看成质点C.凡轻小的物体，皆可看成质点D.当物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时，即可把物体看成质点三、位移和路程的理解及计算例3某人向东行6 km，再向北行10 km，又向南行2 km，试计算他的路程和位移.(以初始位置为原点，画出坐标图加以说明)针对训练2关于位移与路程，下列说法中正确的是()A.在某一段时间内物体运动的位移为零，则该物体一定是静止的B.在某一段时间内物体运动的路程为零，则该物体一定是静止的C.在直线运动中，物体的位移大小一定等于其路程D.在曲线运动中，物体的位移大小可能大于其路程四、时间和时刻的理解例4如图4所示的时间轴，下列关于时刻和时间的说法中正确的是()图4A.t2表示时刻，称为第2 s末或第3 s初，也可以称为2 s内B.t2～t3表示时间，称为第3 s内C.t0～t2表示时间，称为最初2 s内或第2 s内D.t n－1～t n表示时间，称为第(n－1) s内1.(参考系与相对运动)如图5所示，是体育摄影中“追拍法”的成功之作，摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的，而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方法表达了运动的美.请问摄影师选择的参考系是()图5A.大地B.太阳C.滑板运动员D.步行的人2.(对质点的理解)在以下情况中可将所研究的物体看成质点的是()A.研究撬棒撬物体时用力大小与支点位置关系B.研究“玉兔”号从“嫦娥”的怀抱中“走”出来，即两器分离过程中“玉兔”一连串技术含量极高的“慢动作”C.研究“玉兔”号巡视器巡视月球时的运动轨迹D.研究旋转的电扇扇叶所受阻力大小的影响因素3.(时刻和时间间隔)(多选)下列计时数据指时间的是()A.《新闻联播》每晚19点播出B.太原开往北京的K962次列车于17时26分从太原东站发车C.第六届东亚运动会女子100米自由泳决赛中，中国选手唐奕以54秒66的成绩夺得冠军D.“嫦娥三号”历经13天在月球表面虹湾区实现软着陆4.(位移和路程的计算)一个人晨练，按如图6所示，走半径为R的中国古代的八卦图的路线，中央的S形部分是两个直径为R的半圆.BD、CA分别为西东、南北指向.他从A点出发沿曲线ABCOADC运动.求：(1)他从A点第一次走到O点时的位移的大小和方向.(2)他从A点第一次走到D点时的位移和路程.图6答案精析知识探究一、问题设计同意.对于一个物体运动情况的描述，取决于所选的参考系，选取的参考系不同，对同一物体运动的描述也往往不同.要点提炼1.其他物体2.(1)不同(2)静止相对绝对3.任意方便地面二、问题设计1.不能能2.能不能要点提炼1.(1)质量大小形状质量(2)不存在2.(1)物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略不计时(2)物体上各点的运动情况完全相同延伸思考不是.研究地球绕太阳的公转时可以把地球看做质点，而研究乒乓球的发球(如旋转问题)时不能把乒乓球看做质点.三、问题设计1.三种方式路程不同，但结果是一样的，即都是从北京到深圳，初位置一样，末位置一样，即位置的变化一样.位移相同.2.(1)百米比赛，从起点到终点的位移是100 m，路程是100 m.(2)沿着400 m的跑道跑一圈，位移是0，路程是400 m.一般情况下，位移的大小不等于路程.只有物体在一条直线上运动且运动方向不变时，位移的大小才等于路程.要点提炼1.轨迹的长度2.位置的变化有向线段初位置末位置3.单向直线运动四、问题设计(2)轿车从电影院经度假村到博物馆的位移为s＝－500 m－300 m＝－800 m，负号表示其方向与规定的正方向相反，即方向向西.其路程为L＝150 m＋450 m＋500 m＝1 100 m.要点提炼1.一个坐标x－x02.两个坐标三个坐标五、问题设计20∶30、1∶53、4∶26是时刻；5小时23分、2分钟为时间.要点提炼1.某一瞬间点2.间隔线段延伸思考由题图可知，“第2 s末”和“2 s末”都与时间轴上t＝2 s那一点相对应，所以指的是时刻；“2 s内”是从计时开始到2 s末的时间，时间为2 s；“第2 s内”是第1 s末或者说第2 s 初到第2 s末的时间，时间为1 s(如图所示).典例精析例1D[题图中房子相对于地面是静止的，由烟囱冒出的烟向左飘，可知此时风向向左(相对于地面而言).甲车上的小旗向左飘，则有三种可能的情况：一是甲车不动，风把小旗向左吹；二是甲车向右运动，风相对甲车向左，风把小旗向左吹；三是甲车向左运动但速度小于风速，因此风仍能把小旗向左吹.对于乙车，则只有乙车向左运动并且速度大于风速时，风才能把小旗向右吹.故只有选项D正确.]例2BD[体操运动员在做单臂大回环时，看的是运动员的动作是否标准，所以此时运动员的形状不能忽略，不能看成质点，故A错误；奔月路线只需考虑“嫦娥三号”的位置，形状和大小对所研究问题几乎无影响，因此可视为质点，故B正确；研究地球的自转时，地球是不能看成质点的，否则就没有自转可言了，故C错误；万吨货轮相对大海来说，是很小的，所以确定它在航行过程中某时刻的位置，万吨货轮可以看成质点，故D正确.]针对训练1 D解析 坐标图如图所示路程为6 km ＋10 km ＋2 km ＝18 km 位移是O 指向C 的有向线段， 大小为：s ＝62＋82 km ＝10 km 设OA 与OC 的夹角为θ， 则：sin θ＝810＝45，所以θ＝53°故方向为东偏北53°. 针对训练2 B例4 B [此题首先要注意时刻和时间分别对应于时间轴上的一个点和一段距离.其次要注意：(1)第n s 末等于第(n ＋1) s 初；(2)n s 内不等于第n s 内，n s 内指的是从0至n s 末共n s 的时间，而第n s 内指的是从(n －1) s 末至n s 末共1 s 的时间.故只有B 正确.] 达标检测 1.C 2.C 3.CD 4.(1)R 由北指向南(2)位移大小为2R ，方向为东偏南45° 52πR。

学案3 实验：探究弹力与弹簧伸长量的关系[学习目标定位] 1.探究弹力与弹簧伸长量之间的关系.2.学会利用图像法处理实验数据.3.能根据F－x、F－l图像求出弹簧的劲度系数．一、实验原理1．如图1所示，在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码受到的重力大小相等．弹簧的原长与挂上钩码后弹簧的长度可以用刻度尺测出，其伸长量x可以用弹簧的长度减去原长来求得．图12．建立直角坐标系，以纵坐标表示弹力大小F，以横坐标表示弹簧的伸长量x，在坐标系中描出实验所测得的各组(x，F)对应的点，作出弹簧弹力F与弹簧伸长量x的关系图像，根据实验所得的图像，就可探知弹力大小与弹簧伸长量之间的关系．二、实验器材轻弹簧、钩码(一盒)、刻度尺、铁架台.一、实验步骤1．将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l，即原长．2．如图2所示，在弹簧下端挂质量为m1的钩码，测出此时弹簧的长度l1，记录m1和l1.图23．改变所挂钩码的质量，测出对应的弹簧长度，记录m2、m3、m4、m5、……和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5、…….4．计算出每次弹簧的伸长量x(x＝l－l)和弹簧受到的拉力F(F＝mg)，并将数据填入表格.7二、数据处理1．建立直角坐标系，以F为纵轴，x为横轴，根据测量数据用描点法作图．连接各点得出F随弹簧伸长量x变化的图线．2．以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代表的函数．首先尝试一次函数，如果不行则考虑二次函数．3．得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系，解释函数表达式中常数的物理意义．三、误差分析1．本实验误差的主要来源为读数和作图时的偶然误差．为了减小误差，要尽量多测几组数据．2．弹簧竖直悬挂时，未考虑弹簧自身重力的影响会带来系统误差．为了减小该系统误差，实验中应使用轻质弹簧．四、注意事项1．实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免超出弹簧的弹性限度．2．测量长度时，应区别弹簧原长l、实际长度l及伸长量x三者之间的不同，明确三者之间的关系．3．记录数据时要注意弹力及伸长量的对应关系及单位．4．描点作图时，应使尽量多的点落在画出的线上，可允许少数点分布于线两侧，描出的线不应是折线，而应是平滑的曲线或直线．5．尽量选轻质弹簧以减小弹簧自身重力带来的影响．例1 某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．(1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧．弹簧轴线和刻度尺都应在__________方向(填“水平”或“竖直”)．(2)弹簧自然悬挂，待弹簧________时，长度记为L 0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L x ；在砝码盘中每次增加10 g 砝码，弹簧长度依次记为L 1至L 6.数据如下表．最小分度为________．(3)图3是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________的差值(填“L 0”或“L x ”)．图3(4)由图可知弹簧的劲度系数为________N/m ；通过图和表可知砝码盘的质量为________g ．(结果保留两位有效数字，重力加速度g 取9.8 N/kg)解析 (1)为保证弹簧的形变只由砝码和砝码盘的重力产生，所以弹簧轴线和刻度尺均应在竖直方向．(2)弹簧静止稳定时，记录原长L 0；表中的数据L 3与其他数据有效位数不同，所以数据L 3不规范，标准数据应读至cm 位的后两位，最后一位应为估读值，精确至0.1mm ，所以刻度尺的最小分度为1 mm.。

学案2 实验：探究合力与分力的关系[学习目标定位] 1.探究互成角度的两个力合成的平行四边形定则.2.练习用作图法求两个力的合力．一、实验原理一个力F的作用效果与两个共点力F1和F2的共同作用效果都是把橡筋条结点拉伸到某点，则F为F1和F2的合力，作出F的图示，再根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F′的图示，比较F′与F在实验误差允许范围内是否大小相等、方向相同，即得到互成角度的两个力合成遵从平行四边形定则．二、实验器材方木板、白纸、图钉若干、细芯铅笔、橡皮筋一段、细绳套两个、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺.一、实验过程1．仪器的安装(1)钉白纸：用图钉把一张白纸钉在方木板上，将方木板放在水平桌面上．(2)拴绳套：用图钉把橡筋条的一端固定在木板上的A点，在橡皮筋的另一端拴上两条细绳套．2．操作与记录(1)图1两力拉：用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点到达某一位置O(如图1所示)．用铅笔描下结点O的位置和两条细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数．(2)一力拉：只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡筋条的结点拉到与前面相同的位置O，记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向．3．作图对比(1)理论值：在白纸上按比例从O点开始作出两个弹簧测力计同时拉橡皮筋时拉力F1和F2的图示，利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F.(2)测量值：按同样的比例用刻度尺从O点起作出一个弹簧测力计拉橡皮筋时拉力F′的图示，如图2所示．图2(3)相比较：比较F′与用平行四边形定则求得的合力F在实验误差允许的范围内是否重合．4．重复改变两个分力F1和F2的大小和夹角，再重复实验两次，比较每次的F与F′在实验误差允许的范围内是否相等．二、误差分析1．弹簧测力计使用前没调零会造成误差．2．使用中，弹簧测力计的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间或弹簧测力计的外壳和纸面之间有摩擦力存在会造成误差．3．两次测量拉力时，橡皮筋的结点没有拉到同一点会造成偶然误差．4．两个分力的夹角太小或太大，F1、F2数值太小，应用平行四边形定则作图时，会造成偶然误差．三、注意事项1．结点(1)定位O点时要力求准确；(2)同一次实验中橡皮筋拉长后的O点必须保持位置不变．2．拉力(1)用弹簧测力计测拉力时要使拉力沿弹簧测力计轴线方向；(2)应使橡皮筋、弹簧测力计和细绳套位于与纸面平行的同一平面内；(3)两个分力F1、F2间的夹角θ不要太大或太小．3．作图(1)在同一次实验中，选定的比例要相同；(2)严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形，求出合力．例1李明同学在做“探究合力与分力的关系”实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O以及两只弹簧测力计拉力的大小，如图3(a)所示．。

5．1牛顿第一定律1.了解力是改变物体运动状态的原因．2.了解牛顿第一运动定律，并能用牛顿第一定律解释生活中的有关问题．(重点)3．了解惯性概念，知道惯性是物体的固有属性，知道质量是物体惯性大小的量度．(重点)一、重新习惯地球上的生活航天员回到地球上所谈的感受中蕴含着一个深刻的物理道理，那就是运动和力的关系．二、伽利略的实验和牛顿的总结1．伽利略的实验2．牛顿第一定律(1)内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止．(2)意义：揭示了力和运动的关系，力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因．1．伽利略斜面实验虽具有实验的特点但不是真实的实验，是理想实验，由此得到的结论可靠吗，为什么？提示：可靠．伽利略的斜面实验是建立在可靠的事实基础上的，以事实为依据，以抽象为指导，抓住主要因素，忽略次要因素，从而深刻地揭示了自然规律．三、惯性有大小吗1．惯性是物体的固有属性，与物体的受力情况及运动情况无关．2．质量是物体惯性大小的唯一量度．质量越大，物体的惯性越大，物体的运动状态越难改变．2．如图所示，当用铅笔猛击纸条时，纸条离开桌面，而钢笔帽依然竖立在桌上未倒．为什么？提示：纸条对钢笔帽的摩擦力作用时间很短，钢笔帽因惯性而保持原有的静止状态．对牛顿第一定律的理解[学生用书P63]1．惯性的概念定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”揭示了物体所具有的一个重要的属性——惯性，即物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有惯性．2．力的含义定律的后半句话“直到有外力迫使它改变这种运动状态为止”，这句话指明了力的作用效果，即力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因，这一点明确了力与运动的关系．3．牛顿第一定律的得出牛顿第一定律是由理想实验加以科学推理得到的，但是由它得出的一切结论都经受了广泛、严谨的实验检验，证明结论是正确的．4．物体运动状态的变化即物体运动速度的变化，有以下三种情况(1)速度的方向不变，只有大小改变．(2)速度的大小不变，只有方向改变．(3)速度的大小和方向同时发生改变．(1)牛顿第一定律所描述的是物体不受外力时的状态，与物体所受合外力为零是等效的．(2)牛顿第一定律不是实验定律，它是在理想实验的基础上总结得出的．(多选)关于牛顿第一定律的理解正确的是()A．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律B．不受外力作用时，物体的运动状态保持不变C．在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于没有外力维持木块运动的结果D．飞跑的运动员，由于遇到障碍而被绊倒，这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态[思路点拨] 解此题的关键是正确理解力和运动的关系．[解析]牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时的状态，即总保持匀速直线运动状态或静止状态，A、B正确；牛顿第一定律揭示了力和运动的关系，力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因，在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于摩擦阻力的作用而改变了运动状态，飞跑的运动员，遇到障碍而被绊倒，是因为他受到外力作用而改变了运动状态，C错误，D正确．[答案]ABD关于牛顿第一定律的问题的注意事项(1)力是改变物体运动状态的原因是指合外力不为零时，物体运动状态发生改变．但力与速度的大小、方向之间没有必然的关系．(2)物体不受力或物体所受合外力为零时，物体运动状态不发生改变．1.(多选)关于牛顿第一定律的理解，正确的是()A．牛顿第一定律只是揭示了物体具有惯性，因此也叫惯性定律B．牛顿第一定律描述物体不受外力作用时的运动规律，故物体不受力时才有惯性C．牛顿第一定律既揭示了物体不受外力作用时的运动规律，又揭示了运动状态改变的原因D．在任何情况下，物体都有惯性解析：选CD.牛顿第一定律既揭示了力和运动的关系，也揭示了物体具有惯性，故不能认为牛顿第一定律只揭示了物体具有惯性，故A项错误；一切物体都有惯性，物体的运动不需要力来维持，惯性是物体固有的属性，物体不论处于什么状态，都有惯性，与是否受力无关，故B项错误，D项正确；牛顿第一定律既揭示了物体不受外力作用时的运动规律，又揭示了力是改变物体运动状态的原因，故C项正确．对惯性的理解[学生用书P63]要点理解“惯性”的本质惯性是物体的固有属性．一切物体在任何时刻、任何情况下都具有惯性．与物体的受力情况和运动情况无关“惯性”与“第一定律”的区别牛顿第一定律是研究物体在不受外力作用时如何运动的问题，是一条运动定律，它指出了“物体保持匀速直线运动状态或静止状态”的原因．而惯性是“物体具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态”的特性；两者完全不同“惯性”与“力”的区别(1)物理意义不同：惯性是指物体具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质；而力是指物体对物体的作用．惯性是物体本身的属性，始终具有这种性质，与外界条件无关；力则只有物体与物体发生相互作用时才有，离开了物体就无所谓力(2)构成的要素不同：惯性只有大小，没有方向和作用点，而大小也没有具体数值，无单位；力是由大小、方向和作用点三要素构成，它的大小有具体的数值，单位是牛顿(3)惯性是保持物体运动状态不变的性质；力的作用则是改变物体的运动状态“惯性”与“外力作用”的关系物体原来具有某个速度，则惯性力图使其继续保持这一速度，但力图保持与能否保持则是不同的．当物体受到合外力为零时，物体可保持这个速度，当物体所受合外力不为零时，物体运动状态就发生了变化．物体的惯性和外力作用这一对矛盾的对立统一，形成了宏观物体的形形色色的各种复杂的运动．如果没有外力，物体也就没有复杂多样的运动形式；如果没有惯性，物体的运动状态改变不需要力的作用下列说法中正确的是()A．掷出的铅球速度不大，所以其惯性很小，可以用手去接B．用力打出的乒乓球速度很大，因此其惯性很大，不能用手去接C．相同的两辆车，速度大的比速度小的难以停下，是因为速度大的车惯性大D．相同的两辆车，速度大的比速度小的难以停下，是因为速度大的车运动状态变化大[思路点拨] 物体具有总保持原来的静止状态或匀速直线运动状态的性质，即惯性．比较惯性大小，由质量确定．[解析]因为惯性的大小仅由质量来决定，铅球质量很大，其惯性大，尽管速度不大，但是运动状态很难改变，故不能用手接．乒乓球则与其相反，运动状态容易改变，尽管速度很大，也可以用手去接，所以选项A、B是错误的．由C选项知，两辆相同的车应具有相同的惯性，至于为什么初速度大的物体运动的时间会长一些，应该这样理解：由于两物体所受的摩擦力相同，物体做减速运动的加速度大小相同，相同时间内速度的变化相同，初速度大的运动时间就长，但其运动状态改变的难易程度是相同的．由此可见，C选项说法是错误的，两物体的惯性一样大．[答案] D惯性是物体的固有属性，其大小与质量有关，与是否运动或是否受力无关．2.下列关于惯性的说法中正确的是()A．静止的物体有惯性，外力使它运动起来以后，惯性就被克服了B．运动的物体有惯性，外力使它停止以后惯性就被克服了C．物体运动状态改变时才有惯性D．惯性是物体的固有属性，不随运动状态变化而变化解析：选D.惯性是物体的固有属性，不随运动状态变化而变化，故D正确，C错误，有外力作用，物体运动状态发生改变，但运动状态改变不等于惯性的改变，“克服惯性”“惯性消失”说法是错误的，故A、B错误．惯性在生活中的应用[学生用书P64]卡车或拖拉机的后面，常挂有拖车．当拖车装满了货物后，质量很大，惯性也很大．汽车紧急刹车时，如果刹车装置在车头，前面的机车停住了，而后面的拖车由于惯性却仍按原来的速度往前冲，在短时间内将产生巨大的破坏力，甚至造成翻车事故．在实践中，人们找到一个借助拖车惯性进行刹车的方法，如图所示，试解释其惯性刹车的原理．[思路点拨] 解释其惯性刹车原理，关键要弄清楚惯性刹车的结构．[解析]如题图所示，在机车与拖车的连接处装上惯性刹车装置，也就是在连杆AB上套装一个弹簧，这个弹簧可以固定在拖车上的滑道C里滑动．当车头向前加速时，连杆利用顶在前面的挡圈把滑道向前拉，牵引拖车前进，当车辆紧急刹车时，AB杆突然停止牵引，可是拖车由于惯性还向前冲，滑道也随着向前运动，使弹簧迅速被压缩，这样一来，一起拉动后面的两个曲杆旋转，曲杆又带动装在后轮上的制动器，制动器动作，就会把拖车刹住．这种利用拖车惯性的制动不仅灵敏而且可靠．[答案]见解析“生活处处有物理”，只要用心就会发现更多的惯性在日常生活和生产中的应用．3.在水平路面上有一辆匀速行驶的小车，车上固定一盛满水的碗．现突然发现碗中的水洒出，水洒出的情况如图所示，请描述小车的运动情况并说明理由．解析：原来水和小车相对静止以共同速度运动，水突然向右洒出有两种可能：①原来小车向左运动，突然加速，碗中水由于惯性保持原速度不变，故相对碗向右洒出；②原来小车向右运动，突然减速，碗中水由于惯性保持原速度不变，相对碗向右洒出．答案：见解析[随堂检测][学生用书P65]1．如图所示，理想实验有时更能深刻地反映自然规律，伽利略设想的理想实验中的几个主要步骤如下：①减小第二个斜面的倾角，小球在这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③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动在上述步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论，下列关于事实和推论的分类正确的是()A．①是事实，②③④是推论B．②是事实，①③④是推论C．③是事实，①②④是推论D．④是事实，①②③是推论解析：选B.对于对接的斜面，小球从一个斜面滚下将滚上另一个斜面，这是人所共知的事实，即②是事实；而在实际中，光滑的斜面是不存在的，因此①③④是推论．2．(多选)下列说法中正确的是()A．在一条直线上运动的物体，其运动状态一定不变B．在圆周上运动的物体，其运动状态一定改变C．物体的运动状态不变，物体一定做直线运动D．物体的运动状态发生了变化，物体一定做变速运动解析：选BD.运动状态变化即速度大小或方向变化，加速度不为零．3．下列说法正确的是()A．力是使物体惯性改变的原因B．静止的火车启动时速度变化较慢，是因为物体静止时惯性大C．乒乓球可快速被抽杀，是因为乒乓球的惯性小D．物体静止时没有惯性，只有始终保持运动状态才有惯性解析：选C.力是改变物体运动状态的原因，力不能改变惯性，故A错误；惯性大小与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，与速度无关，故B错误；乒乓球的质量较小，所以惯性较小，故C正确；惯性大小的量度是质量，与速度无关，故D错误．4．有一仪器中电路如图所示，其中M是质量较大的一个金属块，两端与弹簧相连接．将仪器固定在一辆汽车上，当汽车启动时，哪只灯亮？当汽车急刹车时，哪只灯亮？为什么？解析：当汽车启动时，汽车的速度变大了，而金属块由于惯性，将保持原来的静止状态，从而使绿灯所在的电路被接通，所以启动时绿灯亮；急刹车时，汽车的速度变小了，而金属块由于惯性，将保持原来的速度运动，从而使红灯所在的电路被接通，所以急刹车时红灯亮．当汽车匀速行驶时，弹簧将使金属块复位，两灯均不亮．答案：当汽车启动时，绿灯亮当汽车急刹车时，红灯亮原因见解析[课时作业][学生用书P129(单独成册)]一、单项选择题1．伽利略的理想斜面实验说明()A．一切物体都具有惯性B．亚里士多德的运动和力的关系的观点是错误的C．力是维持物体运动的原因D．力是改变物体运动状态的原因解析：选B.伽利略理想斜面实验中斜面放平后，球将永远运动下去，说明物体的运动不是力来维持的，故而推翻了亚里士多德的观点，故B正确．C与实验结论相反显然错误．但实验并没进一步说明力的作用是改变物体运动状态，也没有指出物体永远运动下去的原因是由于惯性，故A、D错，故选B.2．下列说法正确的是()A．静止的物体或匀速直线运动的物体一定不受外力作用B．当物体的速度等于零时，物体一定处于平衡状态C．当物体的运动状态改变时，物体一定受到外力作用D．物体运动的方向一定是物体所受合外力的方向解析：选C.静止的物体或匀速直线运动的物体可以是不受外力作用的物体，也可以是受合外力为零的物体，故选项A错误；物体的瞬时速度为零，不能说物体处于静止状态，也不能说物体处于平衡状态，因为速度为零而加速度不为零时物体受到了不为零的合外力作用，并没有处于平衡状态，选项B错误；当物体的运动状态变化时，一定受到了力的作用，但合外力方向不一定与运动方向相同，故选项C正确，D错误．3．下列关于惯性的说法中正确的是()A．物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性B．物体只有受外力作用时才有惯性C．物体的运动速度大时惯性大D．物体在任何情况下都有惯性解析：选D.惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动状态及受力情况无关，故只有D项正确．4．人从行驶的汽车上跳下来后容易()A．向汽车行驶的方向跌倒B．向汽车行驶的反方向跌倒C．向汽车右侧跌倒D．向汽车左侧跌倒解析：选A.人跳下后，脚部受到摩擦力的作用，停止运动，身体上部由于惯性，仍以原车速前进，因此向车行驶方向跌倒．5．下列说法正确的是()A．牛顿第一定律是科学家凭空想象出来的，没有实验依据B．牛顿第一定律无法用实验直接验证，因此是不成立的C．理想实验的思维方法与质点概念的建立一样，都是一种科学抽象的思维方法D．由牛顿第一定律可知，静止的物体一定不受外力作用解析：选C.牛顿第一定律是在理想实验的基础上经过合理推理，总结出来的，但无法用实验来验证，故A、B错误；理想实验的思维方法与质点概念的建立相同，都是突出主要因素，忽略次要因素的科学抽象的思维方法，故C正确；物体静止时不受外力或所受合外力为零，故D错误．6．如图所示，一个劈形物体M，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面放一个光滑小球m.劈形物体由静止开始释放，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．无规则的曲线D．抛物线解析：选B.对小球进行受力分析可知，小球在与斜面相碰之前，受到重力和M的支持力，而这两个力都在竖直方向上，水平方向上小球并没有受到力的作用，故水平方向上小球不会有运动发生，所以其轨迹为竖直向下的直线．二、多项选择题7．下列关于惯性的分析，正确的是()A．战斗机在空战时，甩掉副油箱是为了减小惯性，提高飞行的灵活性B．高速公路上要限速，是因为车速越大惯性越大C．机床安装在笨重的底座上，是为了增大惯性，提高稳定性D．坦克车制造的很重，是为了增大惯性，提高行驶的平稳度解析：选AC.战斗机甩掉副油箱，减小了质量，惯性减小，提高了飞行的灵活性，A对；惯性大小与速度无关，B错；机床与底座连成一体，质量大，惯性大，更稳定，C对；坦克车装甲厚重，是为了提高抗炮击能力，D错．8．由牛顿第一定律可知()A．物体的运动是依靠惯性来维持的B．力停止作用后，物体的运动就不能维持C．物体做变速运动时，一定有外力作用D．力是改变物体惯性的原因解析：选AC.物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性，由于惯性的存在物体才保持原来的运动状态，A对；力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因，B错；当物体做变速运动时，运动状态发生了改变，一定有外力作用，C对；惯性是物体的固有属性，不因为力而发生改变，D错．9．一辆汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论，正确的是()A．车速越大，它的惯性越大B．质量越大，它的惯性越大C．车速越大，刹车后滑行的路程越长D．车速越小，刹车后滑行的路程越短，所以惯性越小解析：选BC.惯性只与质量有关，与物体的速度大小无关，故选项A、D错误，选项B正确；汽车质量不变，车速越大，刹车后滑行的路程越长，故选项C正确．10.在列车的车厢内，有一个自来水龙头C.第一段时间内，水滴落在水龙头的正下方B点，第二段时间内，水滴落在B点的右方A点，如图所示．那么列车可能的运动是()A．先静止，后向右做加速运动B．先做匀速运动，后做加速运动C．先做匀速运动，后做减速运动D．上述三种情况都有可能解析：选BC.水滴下落时，水平方向保持原来的速度，若车匀速运动，车的水平位移与水滴的水平位移相同，则落在B点；若车向左加速运动，则水滴仍保持下落时的水平速度，而车的水平位移增大，故水滴可落在A处；同理，车向右减速运动，水滴也会落在A处．故选BC.11．在静止的列车上，有两个注满水的容器，容器中分别用细线系着铁球和乒乓球，在列车启动的过程中，小球所处状态表示正确的是(图中箭头表示启动方向)()解析：选BD.因为列车由静止向右启动，铁球、乒乓球和水都有向右运动的趋势．但是，由于与同体积的“水球”相比，铁球质量大、惯性大，铁球的运动状态难改变，即速度增加慢，而同体积的“水球”的运动状态容易改变，即速度增加快，而且水和容器一起运动，所以列车启动时，铁球相对于容器向左运动．同理，由于乒乓球与同体积的“水球”相比，质量小，惯性小，乒乓球相对于容器向右运动．故B、D正确．三、非选择题12．如图所示，水平放置的小瓶内装有水，其中有一小气泡．当瓶子从静止状态突然向右运动时，小气泡在瓶内将向哪个方向运动？当瓶子从向右的匀速运动状态突然停止时，小气泡在瓶内又将如何运动？解析：当瓶子向右加速运动时，由于惯性，瓶中水要保持原来的静止状态．气泡左边的水由于瓶底的作用随瓶一起向右加速运动，而气泡右边的水将相对瓶向左移动，故气泡被挤着向右运动．当瓶子运动起来后，突然停止，瓶子必然要减速运动，这时气泡右边的水受瓶的作用随瓶一起减速运动，而气泡左边的水将相对瓶向前(右)运动，气泡将被水挤着相对瓶向左移动．答案：突然向右运动时，气泡向右运动突然停止时，气泡向左运动13．如图，高为h的车厢在平直的轨道上匀减速向右行驶，加速度大小为a，车厢顶部A 点处有一滴油滴落到地板上，O点在A点的正下方，则油滴落地点必在O点的哪方(答“左”或“右”)方，离O点的距离为多大？解析：油滴离开车厢顶部以后，在竖直方向受到重力作用，下落高度h所用的时间为t＝2hg.以水平向右作为正方向．油滴在水平方向没有受到外力作用，所以在水平方向以速度v匀速向右前进．在时间t内前进的距离为s1＝v t①而车厢在水平方向向右减速运动，在时间t内的位移为s2＝v t－12at2②比较①②两个式子可知，在时间t内，车厢比油滴少前进了Δs＝s1－s2＝12at2＝a g h.答案：右a g h。

5．3牛顿第二定律1.掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式．(重点)2.理解公式各物理量的含义及相互关系．3．知道在国际单位制中力的单位“牛顿”的定义． 4.会用牛顿第二定律进行有关的计算．(重点)一、牛顿第二定律1．内容：物体的加速度跟受到的作用力成正比，跟物体的质量成反比．2．表达式：F合＝ma．3．力的单位：使质量为1 kg的物体产生1__m/s2加速度的力，称为1 N，即1 N＝1 kg·m/s2．1．目前时速可达1 609公里的世界上最快的汽车在英国问世，该汽车搭载新型战斗机发动机，在加速至300英里/小时后，位于车顶的一种混合火箭发动机将继续为车辆加速，直至最终极速，该车安装的发动机功率非常大，它对汽车有什么作用？提示：发动机的功率越大，汽车所受的牵引力越大，合外力也就越大，依据牛顿第二定律：汽车的加速度越大，加速越快．二、物理量与单位制1．基本单位、导出单位(1)基本单位：基本单位是根据物理量运算的需要而选定的少数几个物理量单位．在力学中选定长度、质量、时间这三个物理量的单位作为基本单位．(2)导出单位：由基本单位和有关公式确立的其他物理量的单位叫做导出单位．2．单位制：基本单位和导出单位构成了单位制．3．在国际单位制中，力学基本量长度、质量、时间对应的基本单位是：米、千克、秒．由它们和物理公式导出的单位叫导出单位，比如力的单位是kg·m/s2(或称为牛顿)．2．两个物体的长度分别是1.70和150，你能说明哪个物体更长吗？提示：很难说明．要想比较必须加上单位．我们对物理量进行描述时，除了数字外，还必须有单位．对牛顿第二定律的理解[学生用书P70]1．对牛顿第二定律公式的认识(1)牛顿第二定律的比例式a∝Fm的意义：m不变时，a∝F；F不变时，a∝1m，即a与m成反比，改写成乘积形式为F∝ma.(2)F＝kma中k的意义：①根据F＝kma知，k＝Fma，因此k在数值上等于使单位质量的物体产生单位加速度的力的大小．②k的大小由F、m、a三者的单位共同决定，三者取不同的单位时k的数值不一样，在国际单位制中k＝1，故公式F＝kma写成F＝ma.2．理解牛顿第二定律的“四个性质”(1)矢量性：加速度a的方向与F的方向相同．(2)瞬时性：加速度a与合力F是瞬时对应关系，即同时产生、同时变化、同时消失．(3)同一性：加速度a与合力F都是属于同一物体的，即研究对象的同一性．(4)独立性：若a为物体的实际加速度，则F应为物体受到的合外力，而作用于物体上的每一个力各自产生的加速度也都遵循牛顿第二定律，与其他力无关，物体实际的加速度是每个力产生的加速度的矢量和．(多选)对牛顿第二定律的理解正确的是()A．牛顿第二定律说明当物体有加速度时，物体才受到外力的作用B．合力产生的加速度，可认为作用于物体上的每个力所产生的加速度的矢量和C．加速度的方向总跟合外力的方向一致D．当外力停止作用时，加速度随之消失[思路点拨] (1)合外力F是“因”，加速度a是“果”．(2)加速度与外力是瞬时对应关系．[解析]力是产生加速度的原因，A项因果关系颠倒，故A错；合力产生的加速度与每个分力产生的加速度的合加速度是相同的，只是矢量合成的先后差别，故B对；a与F的方向时时刻刻都相同，故C对；加速度与外力是瞬时对应关系，外力停止作用，加速度同时消失，故D对．[答案]BCD关于牛顿第二定律理解的三大误区(1)误认为先有力，后有加速度：物体的加速度和合外力是同时产生的，不分先后．(2)误认为质量与力成正比，与加速度成反比：物体的质量m是由自身决定的，与物体所受的合外力和运动的加速度无关．(3)误认为作用力与m 和a 都成正比：物体所受合外力的大小是由物体的受力情况决定的，与物体的质量和加速度无关．1.(多选)关于牛顿第二定律，下列说法正确的是( )A ．公式F ＝ma 中，各量的单位可以任意选取B ．某一瞬间的加速度只取决于这一瞬间物体所受合外力，而与这之前或之后受力无关C ．公式F ＝ma 中，a 实际上是作用于该物体上每一个力所产生的加速度的矢量和D ．物体的运动方向一定与它所受合外力方向一致解析：选BC.F 、m 、a 必须选取统一的国际单位，才可写成F ＝ma 的形式，否则比例系数k ≠1，所以选项A 错误；牛顿第二定律表述的是某一时刻合外力与加速度的对应关系，它既表明F 合、m 、a 三者数值上的对应关系，同时也表明合外力的方向与加速度的方向是一致的，即矢量对应关系，而与速度方向不一定相同，所以选项B 正确，选项D 错误；由力的独立作用原理知，作用在物体上的每个力都将各自产生一个加速度，与其他力的作用无关，物体的加速度是每个力所产生的加速度的矢量和，故选项C 正确．单位制的应用[学生用书P71]1．在利用物理公式进行计算时，为了在代入数据时不使表达式过于繁杂，我们要把各个量换算到同一单位制中，这样计算时就不必一一写出各量的单位，只要在所求结果后写上对应的单位即可．2．习惯上把各量的单位统一成国际单位，只要正确地应用公式，计算结果用国际单位制中对应的单位来表示即可．3．物理公式在确定各物理量的数量关系时，同时也确定了各物理量的单位关系，所以我们可以根据物理公式中物理量间的关系，推导出这些物理量的单位．一物体在2 N 的外力作用下，产生10 cm/s 2的加速度，求该物体的质量．下面有几种不同的求法，其中单位运用正确，简洁而又规范的是( )A ．m ＝F a ＝210kg ＝0.2 kg B ．m ＝F a ＝ 2 N 0.1 m/s 2＝20kg ·m/s 2ms 2＝20 kg C ．m ＝F a ＝20.1kg ＝20 kg D ．m ＝F a ＝21kg ＝2 kg [解析] 在进行数量运算的同时，也要把单位带进运算．带单位运算时，每一个数据均要带上单位，且单位换算要准确．也可以把题中的已知量的单位都用国际单位表示，计算的结果就用国际单位表示，这样在统一已知量的单位后，就不必一一写出各个量的单位，只在数字后面写出正确单位即可．在备选的四个选项中A 、D 项均错，B 项解题过程正确，但不简洁，只有C 项运算正确，且简洁而又规范．[答案] C(1)利用公式推导其他物理量的单位．(2)根据单位可以发现错误．(3)计算时所有物理量统一到国际单位制后，中间计算可省去单位，使计算简便．2.在解一道文字计算题时(用字母表示结果的计算题)，一个同学解得s ＝F 2m (t 1＋t 2)，用单位制的方法检查这个结果( ) A ．一定正确B ．一定错误C ．如果用国际单位制，结果可能正确D ．用国际单位制，结果错误，如果用其他单位制，结果一定正确解析：选B.将F 、m 、t 在国际单位制中的单位代入上式得：1 N 1 kg ·1 s ＝1 kg ·m/s 21 kg·s ＝1 m/s ，显然不是位移单位，所以A 、C 错，B 对．用国际单位制不正确，用其他单位制也不一定正确，故D 错．牛顿第二定律的应用[学生用书P71]1．应用牛顿第二定律解题的一般步骤(1)确定研究对象．(2)进行受力分析和运动状态分析，画出受力分析图，明确运动性质和运动过程．(3)求出合力或加速度．(4)根据牛顿第二定律列方程求解．2．解题方法(1)矢量合成法①若物体只受两个力作用时，应用平行四边形定则求这两个力的合力，再由牛顿第二定律求出物体的加速度的大小及方向．作图时注意：合力方向与加速度的方向相同．②若知道加速度的大小和方向也可应用平行四边形定则求物体所受的合力．(2)正交分解法物体受到三个或三个以上的不在同一直线上的力作用时，常用正交分解法：⎩⎪⎨⎪⎧F x ＝F x 1＋F x 2＋F x 3＋…＝ma x ，F y ＝F y 1＋F y 2＋F y 3＋…＝ma y . 为减少矢量的分解，建立坐标系时，确定x 轴正方向有两种基本方法①分解力：通常以加速度a 的方向为x 轴正方向，建立直角坐标系，将物体所受的各个力分解在x 轴和y 轴上，分别得x 轴和y 轴的合力F x 和F y ，得方程：⎩⎪⎨⎪⎧F x ＝ma ，F y ＝0. ②分解加速度：若以加速度的方向为x 轴正方向，分解的力太多，比较繁琐，可根据受力情况，使尽可能多的力位于两坐标轴上而分解加速度a ，得a x 和a y ，根据牛顿第二定律得方程组⎩⎪⎨⎪⎧F x ＝ma x ，F y ＝ma y. 如图所示，质量为1 kg 的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，物体受到大小为20 N 、与水平方向成37°角斜向下的推力F 作用时，沿水平方向做匀加速直线运动，求物体加速度的大小．(g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)[解析] 取物体为研究对象，受力分析如图所示，建立直角坐标系．水平方向上：F cos 37°－F f ＝ma① 竖直方向上：F N ＝mg ＋F sin 37°② 又因为：F f ＝μF N③联立①②③得：a ＝5 m/s 2.[答案] 5 m/s 23.如图所示，电梯与水平面夹角为30°，当电梯加速向上运动时，人对梯面压力是其重力的65，则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？解析：本题分解加速度比分解力更显方便．对人进行受力分析：重力mg 、支持力F N 、摩擦力F (摩擦力的方向一定与接触面平行，由加速度的方向可推知F 水平向右)．建立直角坐标系：取水平向右(即F 方向)为x 轴正方向，此时只需分解加速度，其中a x ＝a cos 30°，a y ＝a sin 30°(如图所示)．建立方程并求解，由牛顿第二定律x 方向：F ＝ma cos 30°，y 方向：F N －mg ＝ma sin 30°. 所以F mg ＝35. 答案：35牛顿第二定律的瞬时性问题[学生用书P72]1．刚性绳模型(细钢丝、细线、轻杆等)：这类形变的发生和变化过程时间极短，在物体的受力情况改变(如某个力消失)的瞬间，其形变可随之突变，弹力可以突变．2．轻弹簧模型(轻弹簧、橡皮绳、弹性绳等)：此类形变发生改变需要的时间较长，在瞬时问题中，其弹力的大小不能突变，可看成是不变的．(多选)如图所示，质量为m 的小球与弹簧Ⅰ和水平细绳Ⅱ相连，Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P 、Q 两点．小球静止时，Ⅰ中拉力的大小为F 1，Ⅱ中拉力的大小为F 2，当仅剪断Ⅰ、Ⅱ其中一根的瞬间，球的加速度a 应是( )A ．若剪断Ⅰ，则a ＝g ，方向竖直向下B ．若剪断Ⅱ，则a ＝F 2m，方向水平向左C ．若剪断Ⅰ，则a ＝F 1m，方向沿Ⅰ的延长线方向 D ．若剪断Ⅱ，则a ＝g ，方向竖直向上[思路点拨] 对小球进行受力分析时，既要分析运动状态变化前的受力，又要分析运动状态变化瞬间的受力，从而根据牛顿第二定律确定加速度．[解析] 没有剪断Ⅰ、Ⅱ时小球受力情况如图所示．在剪断Ⅰ的瞬间，由于小球的速度为0，绳Ⅱ上的力突变为0，则小球只受重力作用，加速度为g ，选项A 正确，C 错误；若剪断Ⅱ，由于弹簧的弹力不能突变，F 1与重力的合力大小仍等于F 2，所以此时加速度为a ＝F 2m，方向水平向左，选项B 正确，D 错误．[答案] AB求解瞬时加速度的思路求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情况及其变化．对于发生突变后的力，应根据突变后的瞬间状态求解，对于不发生突变的力应根据原状态求解．4.如图所示，物块1、2间用刚性轻质杆连接，物块3、4间用轻质弹簧相连，物块1、3质量为m ，2、4质量为M ，两个系统均置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．现将两木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，物块1、2、3、4的加速度大小分别为a 1、a 2、a 3、a 4.重力加速度大小为g ，则有( )A ．a 1＝a 2＝a 3＝a 4＝0B ．a 1＝a 2＝a 3＝a 4＝gC ．a 1＝a 2＝g ，a 3＝0，a 4＝m ＋M MgD ．a 1＝g ，a 2＝m ＋M M g ，a 3＝0，a 4＝m ＋M Mg 解析：选C.在抽出木板的瞬间，物块1、2与刚性轻杆接触处的形变立即消失，受到的合力均等于各自重力，所以由牛顿第二定律知a 1＝a 2＝g ；而物块3、4间的轻弹簧的形变还来不及改变，此时弹簧对3向上的弹力大小和对物块4向下的弹力大小仍为mg ，因此物块3满足mg ＝F ，a 3＝0；由牛顿第二定律得物块4满足a 4＝F ＋Mg M ＝M ＋m Mg ，所以C 对．[随堂检测][学生用书P73]1．(多选)关于牛顿第二定律F ∝ma 和变形公式a ∝F m，下列说法中正确的是( ) A ．物体的加速度与物体受到的任何一个力成正比，与物体的质量成反比B ．物体的加速度与物体受到的合外力成正比，与物体的质量成反比C ．物体的质量与物体受到的合外力成正比，与物体的加速度成反比D ．物体的质量与物体受到的合外力及物体的加速度无关解析：选BD.物体的加速度与物体受到的合外力成正比，与物体的质量成反比，故A 错误，B 正确．物体的质量决定于物体的体积和密度，与物体受力和加速度无关，故C 错，D 正确．2．下列说法中正确的是( )A ．力学中的基本单位是米(m)、千克(kg)和秒(s)B ．牛顿(N)是力学中的基本单位，但不是国际单位制中的基本单位C ．帕斯卡(Pa)、焦耳(J)是国际单位制中的单位D ．长度是国际单位制中的基本单位解析：选C.不同的单位制，基本单位不同，米(m)、千克(kg)和秒(s)是国际单位制力学中的基本单位，A 错；牛顿(N)是国际单位制中的导出单位，1 N ＝1 kg ·m/s 2，B 错；在国际单位制中，压强和功(或能)的单位为帕斯卡、焦耳，C 对；长度是物理量，在国际单位制中，是力学中的一个基本量，其单位米(m)是国际单位制中的基本单位，D 错．3．水平地面上质量为m ＝2 kg 的物体，与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，当物体受F ＝20 N 的、斜向下与水平方向成37°角的力作用时，求加速度的大小．(g 取10 m/s 2)解析：物体受力图如图所示，水平x 方向：F x －f ＝ma .竖直y 方向：F y ＝N －G .其中F x ＝F cos θ＝20×0.8 N ＝16 N ，F y ＝F sin θ＝20×0.6 N ＝12 N ，N ＝G ＋F y ＝(20＋12) N ＝32 N ，f ＝μN ＝0.2×32 N ＝6.4 N.物体加速度的大小为a ＝F x －f m ＝16－6.42m/s 2＝4.8 m/s 2. 答案：4.8 m/s 2[课时作业][学生用书P131(单独成册)]一、单项选择题1．关于速度、加速度、合外力的关系，下列说法中错误的是( )A ．不为零的合外力作用于原来静止物体的瞬间，物体立刻获得加速度B ．加速度的方向与合外力的方向总是一致的，但与速度的方向可能相同，也可能不同C ．在初速度为零的匀加速直线运动中，速度、加速度与合外力的方向总是一致的D ．合外力变小，物体的速度一定变小解析：选D.由牛顿第二定律可知A 、B 选项正确；初速度为零的匀加速直线运动中，v 、a 、F 三者的方向相同，故C 选项正确；合外力变小，加速度变小，但速度不一定变小，D 选项错误．2．“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是弹性橡皮绳．质量为m 的小丽如图所示静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg ，若此时小丽左侧橡皮绳断裂，则小丽此时的( )A ．加速度为零B ．加速度a ＝g ，沿断裂橡皮绳的方向斜向下C ．加速度a ＝g ，沿未断裂橡皮绳的方向斜向上D ．加速度a ＝g ，方向竖直向下解析：选B.当小丽处于静止状态时，拉力F ＝mg ，两绳之间的夹角为120°，若小丽左侧橡皮绳断裂，则小丽此时所受合力沿断裂橡皮绳的方向斜向下，由牛顿第二定律F ＝ma 知mg ＝ma ，a ＝g ，故选项B 正确．3．质量为400 g 的物体，测得它的加速度为a ＝40 cm/s 2，则关于它所受的合力的大小计算，下面有几种不同的求法，其中单位运用正确、简洁而又规范的是( )A ．F ＝ma ＝400×40＝16 000 NB ．F ＝ma ＝0.4×0.4 N ＝0.16 NC ．F ＝ma ＝0.4 kg ×0.4＝0.16 ND ．F ＝ma ＝0.4 kg ×0.4 m/s 2＝0.16 N解析：选B.物体质量m ＝400 g ＝0.4 kg ，加速度a ＝40 cm/s 2＝0.4 m/s 2，所以F ＝ma ＝0.4×0.4 N ＝0.16 N ，B 正确．4．质量为m 的物体从高处静止释放后竖直下落，在某时刻受到的空气阻力为f ，加速度为a ＝g 3，则f 的大小是( ) A ．f ＝mg 3B ．f ＝2mg 3C ．f ＝mgD ．f ＝4mg 3解析：选B.由牛顿第二定律得mg －f ＝ma ，得f ＝mg －ma ＝23mg . 5．声音在空气中传播速度v 与空气密度ρ、压强p 有关，下列速度的表达式(k 为比例系数，无单位)中可能正确的是( )A ．v ＝k p ρB ．v ＝ kp ρC ．v ＝k ρpD ．v ＝kp ρ解析：选B.可把p 、ρ的单位用基本单位表示．代入进行单位运算，看得出的单位是否是v 的单位．压强p 的单位用基本单位表示为N m 2＝kg ·m/s 2m2，密度ρ的单位用基本单位表示为kg/m 3.通过将p 和ρ的单位分别代入上面各选项中的公式得出的单位只有B 项能得出m/s.故选B.二、多项选择题6．对牛顿第二定律的理解正确的是( )A ．由F ＝ma 可知，F 与a 成正比，m 与a 成反比B．牛顿第二定律说明：当物体有加速度时，物体才受到外力的作用C．加速度的方向总跟合外力的方向一致D．当外力停止作用时，加速度立即消失解析：选CD.虽然F＝ma表示牛顿第二定律，但a是由m和F共同决定的，即a∝Fm，且a与F同时产生、同时消失、同时改变；a与F的方向永远相同，综上所述A、B错误，C、D正确．7．用力F1单独作用于某一物体可产生的加速度为3 m/s2，力F2单独作用于这一物体可产生的加速度为1 m/s2.若F1、F2同时作用于该物体，可能产生的加速度为() A．1 m/s2B．3 m/s2C．2 m/s2D．4 m/s2解析：选BCD.设物体的质量为m，由牛顿第二定律得F1＝ma1，F2＝ma2，当两者同向时加速度最大：F1＋F2＝ma，当两者反向时加速度最小：F1－F2＝ma′.代入数据解得a＝4 m/s2，a′＝2 m/s2，所以B、C、D正确．8．如图，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连．设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是()A．向右做加速运动B．向右做减速运动C．向左做加速运动D．向左做减速运动解析：选AD.对小球水平方向受力分析可知，小球受水平向右的弹力，所以小球的加速度水平向右．又因为两者相对静止，所以小车的加速度也水平向右．故A、D正确．9．如图甲所示，地面上有一质量为M的重物，用力F向上提它，力F变化而引起物体加速度变化的函数关系如图乙所示，则以下说法中正确的是()A．当F小于图中A点值时，物体的重力Mg＞F，物体不动B．图中A点值即为物体的重力值C．物体向上运动的加速度和力F成正比D．图线延长线和纵轴的交点B的数值等于该地的重力加速度解析：选ABD.本题考查应用牛顿第二定律分析图像问题．当0≤F≤Mg时，物体静止，即A正确；当F＞Mg时，即能将物体提离地面，此时，F－Mg＝Ma，a＝FM－g，A点表示的意义即为F ＝Mg ，所以B 正确；直线的斜率为1M ，故B 点数值为g ，故D 正确． 10.半圆形光滑圆槽内放一质量为m 的小球，今用外力拉着圆槽在水平面上匀加速运动，稳定后小球位置如图所示，则小球受圆槽的支持力F 和加速度a 为( )A ．F N ＝32mgB ．F N ＝233mg C ．a ＝12g D ．a ＝33g 解析：选BD.小球受力如图，由牛顿第二定律得：F 合＝mg ·tan 30°＝maa ＝g tan 30°＝33g ，则F N ＝mg cos 30°＝233mg 故B 、D 正确．三、非选择题11．某物体静止于光滑的水平面上，当对它施加4 N 的水平拉力时，物体的加速度大小为2 m/s 2，当水平拉力变为10 N 时，物体的加速度多大？物体的质量多大？解析：由牛顿第二定律得：a 1a 2＝F 1F 2，即a 2＝F 2F 1·a 1＝104×2 m/s 2＝5 m/s 2.物体的质量m ＝F 1a 1＝42kg ＝2 kg. 答案：5 m/s 2 2 kg12.如图所示，质量为4 kg 的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5.物体受到大小为20 N 与水平方向成37°角斜向上的拉力F 作用时，沿水平面做匀加速运动，求：物体加速度的大小．(g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)解析：选取物体为研究对象，对其受力分析如图物体沿水平方向匀加速运动，沿水平和竖直方向建立坐标系对力分解可得在水平方向：F cos 37°－f＝ma①在竖直方向：N＋F sin 37°＝mg②又因为：f＝μN③解①②③可得：a＝0.5 m/s2.答案：0.5 m/s2。

学案6 超重与失重[学习目标定位] 1.认识超重和失重现象，理解产生超重、失重现象的条件和实质.2.能应用牛顿运动定律处理超重、失重问题.3.会利用超重、失重知识解释一些现象．一、超重1．定义：物体对悬挂物的拉力(或对支撑物的压力)大于物体重力的现象叫做超重．2．产生条件：物体具有竖直向上的加速度．二、失重1．定义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)小于物体重力的现象叫做失重．2．产生条件：物体具有竖直向下的加速度．三、完全失重1．定义：物体对悬挂物或支持物完全没有作用力，称为处于完全失重状态．2．产生条件：物体竖直向下的加速度等于g.一、什么是超重和失重[问题设计]小星家住十八楼，每天上学放学均要乘垂直升降电梯上下楼．上学时，在电梯里，开始他总觉得有种“飘飘然”的感觉，背的书包也感觉变“轻”了．快到楼底时，他总觉得自己有种“脚踏实地”的感觉，背的书包也似乎变“重”了．这是什么原因呢？为了研究超重、失重现象，小星在电梯里放了一台台秤如图1所示．设小星的质量为50 kg，g取10 m/s2.当小星感觉“飘飘然”时，他发现台秤的示数为400 N；当他感觉“脚踏实地”时，他发现台秤的示数为600 N；当电梯门打开时，他发现台秤的示数为500 N.以上三种情况下小星的重力变化了吗？超重、失重时台秤的示数如何变化？图1答案没变；超重时台秤的示数比小星的重力大，失重时台秤的示数比小星的重力小．[要点提炼]1．实重与视重(1)实重：物体实际所受的重力．物体所受重力不会因物体运动状态的改变而变化．(2)视重：当物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力不等于物体的重力时，弹簧测力计或台秤的示数叫做物体的视重．2．超重与失重时，视重与实重的关系(1)超重时，视重大于实重．(2)失重时，视重小于实重．二、超重与失重的产生条件[问题设计]小星发现当他下楼时，台称的示数总是分别会按顺序出现400 N、600 N和500 N．而上楼时台称的示数总会按顺序出现600 N、400 N和500 N，你能利用所学的知识分析电梯各阶段所处的运动状态吗？答案下楼的过程当台秤的示数是400 N时，由牛顿第二定律知小星的加速度a＝500－40050m/s2＝2 m/s2，方向竖直向下，因小星与电梯的运动状态相同，所以电梯正以2 m/s2的加速度竖直向下做加速运动．同理可得当台秤示数是600 N 时，电梯以2 m/s2的加速度竖直向下做减速运动，当示数为500 N时，电梯停止运动．上楼的过程，当台秤的示数是600 N时，由牛顿第二定律知小星的加速度a＝600－50050m/s2＝2 m/s2，方向竖直向上，故小星与电梯以2 m/s2的加速度竖直向上做加速运动．同理当示数是400 N时，电梯以2 m/s2的加速度向上做减速运动，当示数为500 N时，电梯停止运动．[要点提炼]判断超重、失重状态的方法1．从受力的角度判断超重：物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力．失重：物体所受向上的拉力(或支持力)小于重力．完全失重：物体所受向上的拉力(或支持力)等于零．。