2019-2020年高考物理總復(fù)習(xí) 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律教案.doc

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2019-2020年高考物理總復(fù)習(xí) 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律教案考 綱 要 求考 情 分 析牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其應(yīng)用1.命題規(guī)律近幾年高考對(duì)本章內(nèi)容的考查仍以概念和規(guī)律的應(yīng)用為主，單獨(dú)考查本章的題目多為選擇題，與曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、電磁學(xué)相結(jié)合的題目多為計(jì)算題。2.考查熱點(diǎn)以實(shí)際生活、生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)為背景，突出表現(xiàn)物理知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用的命題趨勢(shì)較強(qiáng)，xx屆高考復(fù)習(xí)應(yīng)予以高度關(guān)注。超重和失重實(shí)驗(yàn)四：驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律一、物理學(xué)史物理學(xué)家國(guó)籍觀 點(diǎn)亞里士多德古希臘力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因伽利略意大利通過(guò)理想斜面實(shí)驗(yàn)提出力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，被稱(chēng)為物理學(xué)中的“福爾摩斯”笛卡兒法國(guó)如果運(yùn)動(dòng)中的物體不受力的作用，它將以同一速度沿同一直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，既不停下來(lái)也不改變方向牛頓英國(guó)牛頓運(yùn)動(dòng)定律小題練通1(多選)(xx海南高考)科學(xué)家關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的研究對(duì)樹(shù)立正確的自然觀具有重要作用。下列說(shuō)法符合歷史事實(shí)的是()A亞里士多德認(rèn)為，必須有力作用在物體上，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)才會(huì)改變B伽利略通過(guò)“理想實(shí)驗(yàn)”得出結(jié)論：運(yùn)動(dòng)必具有某一速度，如果它不受力，它將以這一速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去C笛卡兒指出：如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒(méi)有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，既不停下來(lái)也不偏離原來(lái)的方向D牛頓認(rèn)為，物體具有保持原來(lái)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)解析：選BCD本題考查物理學(xué)史實(shí)。亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，他的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的；伽利略通過(guò)實(shí)驗(yàn)與推理證明了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，假如沒(méi)有力作用在運(yùn)動(dòng)的物體上，物體將以原來(lái)的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去；同時(shí)期的笛卡爾也得出了類(lèi)似的結(jié)論；牛頓在伽利略和笛卡爾的基礎(chǔ)上，提出了慣性定律， 即認(rèn)為物體具有保持原來(lái)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。本題應(yīng)選B、C、D。2(多選)(xx金華質(zhì)檢)早期物理學(xué)家關(guān)于慣性有下列說(shuō)法，其中正確的是( )A物體抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的性質(zhì)是慣性B沒(méi)有力的作用，物體只能處于靜止?fàn)顟B(tài)C行星在圓周軌道上保持勻速率運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是慣性D運(yùn)動(dòng)物體如果沒(méi)有受到力的作用，將繼續(xù)以同一速度沿同一直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)解析：選AD物體不受外力作用時(shí)，將保持靜止或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，物體具有保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性，也可以說(shuō)抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的性質(zhì)是慣性，A、D正確；沒(méi)有力的作用時(shí)物體處于平衡狀態(tài)，即物體處于靜止或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，B錯(cuò)誤；行星在圓周軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)槭艿饺f(wàn)有引力的作用產(chǎn)生向心加速度，速度方向時(shí)刻在改變，C錯(cuò)誤。3(xx武漢部分重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)伽利略和牛頓都是物理學(xué)發(fā)展史上最偉大的科學(xué)家，巧合的是，牛頓就出生在伽利略去世后第二年。下列關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的說(shuō)法中，不屬于他們觀點(diǎn)的是( )A自由落體運(yùn)動(dòng)是一種勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) B力是使物體產(chǎn)生加速度的原因C物體都具有保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的屬性，即慣性D力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因解析：選DA項(xiàng)是伽利略的觀點(diǎn)，B、C兩項(xiàng)是牛頓的觀點(diǎn)，D項(xiàng)是亞里士多德的觀點(diǎn)。二、牛頓第一定律的理解1.牛頓第一定律一切物體總保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。2. 牛頓第一定律的意義(1)指出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，即力是產(chǎn)生加速度的原因。(2)指出一切物體都有慣性，因此牛頓第一定律又稱(chēng)為慣性定律。(3)牛頓第一定律描述的只是一種理想狀態(tài)，而實(shí)際中不受力作用的物體是不存在的，但當(dāng)物體受外力所受合力為零時(shí)，其運(yùn)動(dòng)效果跟不受外力作用時(shí)相同，物體將保持靜止或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。3慣性(1)定義：物體具有保持原來(lái)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。(2)量度：質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，質(zhì)量大的物體慣性大，質(zhì)量小的物體慣性小。(3)普遍性：慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性，與物體的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況無(wú)關(guān)。小題練通1判斷正誤(1)牛頓第一定律不能用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。()(2)在水平面上滑動(dòng)的木塊最終停下來(lái)，是因?yàn)闆](méi)有外力維持木塊運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。()(3)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)受到慣性力的作用。()(4)物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)才有慣性，加速時(shí)沒(méi)有慣性。()(5)物體的慣性越大，狀態(tài)越難改變。()2下列說(shuō)法中正確的是( )A高速運(yùn)動(dòng)的物體不容易讓它停下來(lái)，所以物體運(yùn)動(dòng)速度越大，慣性越大B用相同的水平力分別推放在地面上的兩個(gè)材料不同的物體，則難以推動(dòng)的物體慣性大C慣性是物體的固有屬性，慣性大小只與質(zhì)量有關(guān)D在月球上舉重比在地球上容易，所以同一物體在月球上比在地球上的慣性小解析：選C慣性是物體的固有屬性，慣性大小僅與物體的質(zhì)量有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)，A、B、D錯(cuò)誤，C正確。3伽利略對(duì)“自由落體運(yùn)動(dòng)”和“運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系”的研究，開(kāi)創(chuàng)了科學(xué)實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合的重要科學(xué)研究方法。圖 (a)、(b)分別表示這兩項(xiàng)研究中實(shí)驗(yàn)和邏輯推理的過(guò)程，對(duì)這兩項(xiàng)研究，下列說(shuō)法正確的是( )A圖(a)通過(guò)對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究，合理外推得出小球在斜面上做勻變速運(yùn)動(dòng)B圖(a)中先在傾角較小的斜面上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可“沖淡”重力，使時(shí)間測(cè)量更容易C圖(b)中完全沒(méi)有摩擦阻力的斜面是實(shí)際存在的，實(shí)驗(yàn)可實(shí)際完成D圖(b)的實(shí)驗(yàn)為“理想實(shí)驗(yàn)”，通過(guò)邏輯推理得出物體的運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持解析：選B伽利略設(shè)想物體下落的速度與時(shí)間成正比，因?yàn)楫?dāng)時(shí)無(wú)法測(cè)量物體的瞬時(shí)速度，所以伽利略通過(guò)數(shù)學(xué)推導(dǎo)證明如果速度與時(shí)間成正比，那么位移與時(shí)間的平方成正比；由于當(dāng)時(shí)用滴水法計(jì)時(shí)，無(wú)法記錄自由落體的較短時(shí)間，伽利略設(shè)計(jì)了讓銅球沿阻力很小的斜面滾下，來(lái)“沖淡”重力的作用效果，而小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度要比它豎直下落的加速度小得多，所用時(shí)間長(zhǎng)得多，所以容易測(cè)量。伽利略做了上百次實(shí)驗(yàn)，并通過(guò)抽象思維在實(shí)驗(yàn)結(jié)果上做了合理外推。故A錯(cuò)誤，B正確。完全沒(méi)有摩擦阻力的斜面是實(shí)際不存在的，故C錯(cuò)誤。伽利略用抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法得到物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持，故D錯(cuò)誤。牛頓第一定律的應(yīng)用技巧(1)應(yīng)用牛頓第一定律分析實(shí)際問(wèn)題時(shí)，要把生活感受和理論問(wèn)題聯(lián)系起來(lái)深刻認(rèn)識(shí)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，正確理解力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，克服生活中一些錯(cuò)誤的直觀印象，建立正確的思維習(xí)慣。(2)如果物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，則物體必然受到不為零的合外力作用。因此，判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否改變，以及如何改變，應(yīng)分析物體的受力情況。三、牛頓第三定律的理解和應(yīng)用1.牛頓第三定律兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反、作用在同一條直線(xiàn)上。2牛頓第三定律的意義建立了相互作用物體之間的聯(lián)系及作用力與反作用力的相互依賴(lài)關(guān)系。3作用力與反作用力的三個(gè)關(guān)系4相互作用力與平衡力的比較一對(duì)平衡力一對(duì)作用力和反作用力不同點(diǎn)作用在同一物體上作用在兩個(gè)相互作用的不同物體上力的性質(zhì)不一定相同一定是相同性質(zhì)的力不一定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失一定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失作用效果可相互抵消作用效果不可抵消相同點(diǎn)大小相等，方向相反，作用在同一條直線(xiàn)上小題練通1判斷正誤(1)物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，就是物體具有慣性的表現(xiàn)。()(2)物體運(yùn)動(dòng)的速度大小不是由物體的受力決定的。()(3)作用力與反作用力可以作用在同一物體上。()(4)人走在松軟的土地上下陷時(shí)，人對(duì)地面的壓力大于地面對(duì)人的支持力。()2(xx福州模擬)汽車(chē)?yán)宪?chē)在平直的公路上運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是( )A汽車(chē)能拉著拖車(chē)前進(jìn)是因?yàn)槠?chē)對(duì)拖車(chē)的拉力大于拖車(chē)對(duì)汽車(chē)的拉力B汽車(chē)先對(duì)拖車(chē)施加拉力，然后才產(chǎn)生拖車(chē)對(duì)汽車(chē)的拉力C勻速前進(jìn)時(shí)，汽車(chē)對(duì)拖車(chē)的拉力等于拖車(chē)向后拉汽車(chē)的力；加速前進(jìn)時(shí)，汽車(chē)對(duì)拖車(chē)的拉力大于拖車(chē)向后拉汽車(chē)的力D拖車(chē)加速前進(jìn)，是因?yàn)槠?chē)對(duì)拖車(chē)的拉力大于地面對(duì)拖車(chē)的摩擦阻力；汽車(chē)加速前進(jìn)是因?yàn)榈孛鎸?duì)汽車(chē)向前的作用力大于拖車(chē)對(duì)它的拉力解析：選D汽車(chē)對(duì)拖車(chē)的拉力與拖車(chē)對(duì)汽車(chē)的拉力是一對(duì)相互作用力，而一對(duì)相互作用力總是大小相等，A、C錯(cuò)誤；因一對(duì)相互作用力總是同時(shí)產(chǎn)生，B錯(cuò)誤；拖車(chē)加速前進(jìn)是因?yàn)槠?chē)對(duì)拖車(chē)的拉力大于地面對(duì)拖車(chē)的摩擦阻力，汽車(chē)加速前進(jìn)是因?yàn)榈孛鎸?duì)汽車(chē)向前的作用力大于拖車(chē)對(duì)它的拉力，D正確。3.一個(gè)箱子放在水平地面上，箱內(nèi)有一固定的豎直桿，在桿上套著一個(gè)環(huán)，箱與桿的總質(zhì)量為M，環(huán)的質(zhì)量為m，如圖所示，已知環(huán)沿桿勻加速下滑時(shí)，環(huán)與桿間的摩擦力大小為Ff，則此時(shí)箱對(duì)地面的壓力大小是( )A(Mm)gBFfmgCFfMg DFf(Mm)g解析：選C箱子和桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，由力的平衡條件得，地面對(duì)箱子的支持力FNFfMgFfMg，根據(jù)牛頓第三定律，箱子對(duì)地面的壓力大小等于地面對(duì)箱子的支持力大小，則：FNFNFfMg。1應(yīng)用牛頓第三定律應(yīng)注意的三個(gè)問(wèn)題(1)定律中的“總是”說(shuō)明對(duì)于任何物體，在任何情況下牛頓第三定律都是成立的。(2)作用力與反作用力雖然大小相等，但方向相反，且作用于不同物體，所以產(chǎn)生的效果(運(yùn)動(dòng)效果或形變效果)便不同。(3)作用力與反作用力只能是一對(duì)物體間的相互作用力，不能牽扯第三個(gè)物體。2“轉(zhuǎn)移對(duì)象法”在受力分析中的應(yīng)用由于作用力與反作用力的關(guān)系，當(dāng)待求的某個(gè)力不容易求時(shí)，可先求它的反作用力，再反過(guò)來(lái)求待求力。如求壓力時(shí)，可先求支持力。一、單項(xiàng)選擇題1關(guān)于牛頓第一定律的說(shuō)法中正確的是( )A由牛頓第一定律可知，物體在任何情況下始終處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)B牛頓第一定律只是反映慣性大小的，因此也叫慣性定律C牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，因此，物體在不受力時(shí)才有慣性D牛頓第一定律既揭示了物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，又揭示了運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因解析：選D牛頓第一定律揭示了兩方面問(wèn)題：物體在任何時(shí)候都有慣性，故選項(xiàng)C錯(cuò)。不受力時(shí)慣性表現(xiàn)為物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故選項(xiàng)A錯(cuò)。揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系即力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，所以選項(xiàng)D正確。牛頓第一定律揭示了這兩方面問(wèn)題，不只是反映慣性大小，故選項(xiàng)B錯(cuò)。2關(guān)于慣性，下列說(shuō)法正確的是( )A靜止的火車(chē)啟動(dòng)時(shí)速度變化緩慢，是因?yàn)榛疖?chē)靜止時(shí)慣性大B戰(zhàn)斗機(jī)投入戰(zhàn)斗時(shí)，必須拋掉副油箱，是要減小慣性，保證其運(yùn)動(dòng)的靈活性C在繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的宇宙飛船內(nèi)的物體處于失重狀態(tài)，因而不存在慣性D快速拋出的乒乓球和網(wǎng)球，乒乓球運(yùn)動(dòng)距離小，是因?yàn)槠古仪驊T性大的緣故解析：選B物體的質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，物體的慣性是物體的固有屬性，只與質(zhì)量有關(guān)，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，拋掉副油箱可以減小質(zhì)量，B正確，A、C錯(cuò)誤；乒乓球運(yùn)動(dòng)距離小是空氣阻力造成的，其質(zhì)量小，慣性小，D錯(cuò)誤。3一汽車(chē)在路面情況相同的公路上直線(xiàn)行駛，下列關(guān)于車(chē)速、慣性、質(zhì)量和滑行路程的討論，正確的是( )A車(chē)速越大，它的慣性越大B車(chē)的質(zhì)量越大，它的慣性越大C車(chē)速越大，剎車(chē)后滑行的路程越長(zhǎng)，所以慣性越小D車(chē)速越大，剎車(chē)后滑行的路程越長(zhǎng)，所以慣性越大解析：選B慣性是物體固有的一種屬性，僅與質(zhì)量有關(guān)，與車(chē)速無(wú)關(guān)，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確。4.如圖所示，人站立在體重計(jì)上，下列說(shuō)法正確的是( )A人對(duì)體重計(jì)的壓力和體重計(jì)對(duì)人的支持力是一對(duì)平衡力B人對(duì)體重計(jì)的壓力和體重計(jì)對(duì)人的支持力是一對(duì)作用力和反作用力C人所受的重力和人對(duì)體重計(jì)的壓力是一對(duì)平衡力D人所受的重力和人對(duì)體重計(jì)的壓力是一對(duì)作用力和反作用力解析：選B人對(duì)體重計(jì)的壓力與體重計(jì)對(duì)人的支持力是一對(duì)作用力與反作用力，A錯(cuò)誤，B正確；人所受的重力與人對(duì)體重計(jì)的壓力大小相等、方向相同，既不是平衡力，也不是作用力和反作用力，C、D錯(cuò)誤。5(xx無(wú)錫模擬)一個(gè)榔頭敲在一塊玻璃上把玻璃打碎了。對(duì)這一現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是( )A榔頭敲玻璃的力大于玻璃對(duì)榔頭的作用力，所以玻璃才碎裂B榔頭受到的力大于玻璃受到的力，只是由于榔頭能夠承受比玻璃更大的力才沒(méi)有碎裂C榔頭和玻璃之間的作用力應(yīng)該是等大的，只是由于榔頭能夠承受比玻璃更大的力才沒(méi)有碎裂D因?yàn)椴磺宄ＡШ屠祁^的其他受力情況，所以無(wú)法判斷它們之間的相互作用力的大小解析：選C這里要明確作用力和反作用力的作用效果的問(wèn)題，因?yàn)榇笮∠嗤牧ψ饔迷诓煌奈矬w上效果往往不同，所以不能從效果上去比較作用力與反作用力的大小關(guān)系。故C正確。6.(xx黃岡模擬)如圖所示，質(zhì)量為M60 kg的人站在水平地面上，用定滑輪裝置將質(zhì)量為m40 kg的重物送入井中。當(dāng)重物以2 m/s2的加速度加速下落時(shí)，忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦，則人對(duì)地面的壓力大小為(g取10 m/s2)( )A200 N B280 NC320 N D920 N解析：選B設(shè)人對(duì)繩的拉力大小為F，對(duì)重物m應(yīng)用牛頓第二定律得mgFma；由牛頓第三定律可知，繩對(duì)人向上的拉力F與人對(duì)繩的拉力F等大反向，設(shè)地面對(duì)人的支持力為FN，對(duì)人應(yīng)用平衡條件可得FFNMg，解得FNMgmgma280 N，由牛頓第三定律可知，人對(duì)地面的壓力與地面對(duì)人的支持力大小相等，故人對(duì)地面的壓力大小為280 N，B正確。二、多項(xiàng)選擇題7.如圖所示為英國(guó)人阿特伍德設(shè)計(jì)的裝置，不考慮繩與滑輪的質(zhì)量，不計(jì)軸承、繩與滑輪間的摩擦。初始時(shí)兩人均站在水平地面上，當(dāng)位于左側(cè)的甲用力向上攀爬時(shí)，位于右側(cè)的乙始終用力抓住繩子，最終至少一人能到達(dá)滑輪。下列說(shuō)法中正確的是( )A若甲的質(zhì)量較大，則乙先到達(dá)滑輪B即使甲的質(zhì)量較大，甲、乙也同時(shí)到達(dá)滑輪C若甲、乙質(zhì)量相同，則甲、乙同時(shí)到達(dá)滑輪D若甲、乙質(zhì)量相同，則甲先到達(dá)滑輪解析：選AC由于滑輪光滑，甲拉繩子的力等于繩子拉乙的力，若甲的質(zhì)量大，則由甲拉繩子的力等于乙受到的繩子拉力，得甲攀爬時(shí)乙的加速度大于甲，所以乙會(huì)先到達(dá)滑輪，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若甲、乙的質(zhì)量相同，甲用力向上攀爬時(shí)，甲拉繩子的力等于繩子拉乙的力，甲、乙具有相同的加速度和速度，所以甲、乙應(yīng)同時(shí)到達(dá)滑輪，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。8.在水平的路面上有一輛勻速行駛的小車(chē)，車(chē)上固定一盛滿(mǎn)水的碗?，F(xiàn)突然發(fā)現(xiàn)碗中的水灑出，水灑出的情況如圖所示，則關(guān)于小車(chē)在此種情況下的運(yùn)動(dòng)，下列敘述正確的是( )A小車(chē)勻速向左運(yùn)動(dòng) B小車(chē)可能突然向左加速C小車(chē)可能突然向左減速 D小車(chē)可能突然向右減速解析：選BD原來(lái)水和小車(chē)相對(duì)靜止以共同速度運(yùn)動(dòng)，水突然向右灑出有兩種可能：原來(lái)小車(chē)向左運(yùn)動(dòng)，突然加速，碗中水由于慣性保持原速度不變，故相對(duì)碗向右灑出。原來(lái)小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)，突然減速，碗中水由于慣性保持原速度不變，相對(duì)于碗向右灑出，故B、D正確。9(xx唐山模擬)牛頓在總結(jié)C雷恩、J沃利斯和C惠更斯等人的研究結(jié)果后，提出了著名的牛頓第三定律，闡述了作用力和反作用力的關(guān)系，從而與牛頓第一定律和牛頓第二定律形成了完整的牛頓力學(xué)體系。下列關(guān)于作用力和反作用力的說(shuō)法正確的是( )A物體先對(duì)地面產(chǎn)生壓力，然后地面才對(duì)物體產(chǎn)生支持力B物體對(duì)地面的壓力和地面對(duì)物體的支持力互相平衡C人推車(chē)前進(jìn)，人對(duì)車(chē)的作用力大小等于車(chē)對(duì)人的作用力大小D物體在地面上滑行，不論物體的速度多大，物體對(duì)地面的摩擦力與地面對(duì)物體的摩擦力始終大小相等解析：選CD由作用力和反作用力的同時(shí)性知，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)中兩力為作用力和反作用力，B錯(cuò)誤；作用力和反作用力大小相等，C、D正確。10.如圖所示，甲、乙兩人在冰面上“拔河”。兩人中間位置處有一分界線(xiàn)，約定先使對(duì)方過(guò)分界線(xiàn)者為贏者。若繩子質(zhì)量不計(jì)，冰面可看成光滑，則下列說(shuō)法不正確的是( )A甲對(duì)繩的拉力與繩對(duì)甲的拉力是一對(duì)平衡力B甲對(duì)繩的拉力與乙對(duì)繩的拉力是作用力與反作用力C若甲的質(zhì)量比乙大，則甲能贏得“拔河”比賽的勝利D若乙收繩的速度比甲快，則乙能贏得“拔河”比賽的勝利解析：選ABD根據(jù)牛頓第三定律可知甲對(duì)繩的拉力與繩對(duì)甲的拉力是一對(duì)作用力與反作用力，A錯(cuò)誤；因?yàn)榧缀鸵业牧ψ饔迷谕粋€(gè)物體上，B錯(cuò)誤；設(shè)繩的張力為F，根據(jù)牛頓第二定律a知，若m甲m乙，則a甲0，解得F10，解得F125 N，C、D正確。(1)分析物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，要從受力分析入手，先求合力，然后根據(jù)牛頓第二定律分析加速度的變化。(2)速度的大小如何變化取決于加速度和速度方向間的關(guān)系，和加速度的大小沒(méi)有關(guān)系。(3)加速度如何變化取決于物體的質(zhì)量和合外力，與物體的速度沒(méi)有關(guān)系。二、瞬時(shí)性問(wèn)題1.兩類(lèi)模型(1)剛性繩(或接觸面)不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力，剪斷(或脫離)后，其彈力立即消失，不需要形變恢復(fù)時(shí)間。(2)彈簧(或橡皮繩)兩端同時(shí)連接(或附著)有物體的彈簧(或橡皮繩)，特點(diǎn)是形變量大，其形變恢復(fù)需要較長(zhǎng)時(shí)間，在瞬時(shí)性問(wèn)題中，其彈力的大小往往可以看成保持不變。2一般思路小題練通1.(多選)(xx海南高考)如圖所示，物塊a、b和c的質(zhì)量相同，a和b、b和c之間用完全相同的輕彈簧S1和S2相連，通過(guò)系在a上的細(xì)線(xiàn)懸掛于固定點(diǎn)O。整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將細(xì)線(xiàn)剪斷。將物塊a的加速度的大小記為a1，S1和S2相對(duì)于原長(zhǎng)的伸長(zhǎng)分別記為l1和l2，重力加速度大小為g。在剪斷的瞬間( )Aa13g Ba10Cl12l2 Dl1l2解析：選AC剪斷細(xì)線(xiàn)前，把a(bǔ)、b、c看成整體，細(xì)線(xiàn)上的拉力為T(mén)3mg。因在剪斷瞬間，彈簧未發(fā)生突變，因此a、b、c之間的作用力與剪斷細(xì)線(xiàn)之前相同。則將細(xì)線(xiàn)剪斷瞬間，對(duì)a隔離進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律得：3mgma1，得a13g，A正確，B錯(cuò)誤；由胡克定律知：2mgkl1，mgkl2，所以l12l2，C正確，D錯(cuò)誤。2.如圖所示，物塊1、2間用剛性輕質(zhì)桿連接，物塊3、4間用輕質(zhì)彈簧相連，物塊1、3的質(zhì)量為m,2、4的質(zhì)量為M，兩個(gè)系統(tǒng)均置于水平位置的光滑木板上，并處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將兩木板沿水平方向突然抽出，設(shè)抽出后的瞬間，物塊1、2、3、4的加速度大小分別為a1、a2、a3、a4。重力加速度大小為g，則有( )Aa1a2a3a40Ba1a2a3a4gCa1a2g，a30，a4gDa1g，a2g，a30，a4g解析：選C在抽出木板的瞬時(shí)，物塊1、2與剛性輕桿接觸處的形變立即消失，受到的合力均等于各自重力，所以由牛頓第二定律知a1a2g；而物塊3、4間的輕彈簧的形變還來(lái)不及改變，此時(shí)彈簧對(duì)3向上的彈力大小和對(duì)物塊4向下的彈力大小仍為mg，因此物塊3滿(mǎn)足mgF，a30；由牛頓第二定律得物塊4滿(mǎn)足a4g，所以選項(xiàng)C正確。3.(xx馬鞍山模擬)如圖所示，質(zhì)量為m的小球與彈簧和水平細(xì)線(xiàn)相連，、的另一端分別固定于P、Q。球靜止時(shí)，中拉力大小為FT1，中拉力大小為FT2，當(dāng)剪斷水平細(xì)線(xiàn)的瞬間，小球的加速度a應(yīng)是( )Aag，豎直向下 Bag，豎直向上Ca，方向水平向左 Da，方向沿的延長(zhǎng)線(xiàn)解析：選C剪斷水平細(xì)線(xiàn)的瞬間，由于彈簧的彈力不能突變，所以此時(shí)小球受到FT1和重力mg作用，合力水平向左，大小為FT2，所以加速度為a，方向水平向左，選項(xiàng)C正確。 (1)物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況是時(shí)刻對(duì)應(yīng)的，當(dāng)外界因素發(fā)生變化時(shí)，需要重新進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)分析。(2)加速度可以隨著力的突變而突變，而速度的變化需要一個(gè)積累的過(guò)程，不會(huì)發(fā)生突變。三、超重和失重問(wèn)題1.超重和失重的概念視重當(dāng)物體掛在彈簧測(cè)力計(jì)下或放在水平臺(tái)秤上時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)或臺(tái)秤的示數(shù)稱(chēng)為視重。視重大小等于彈簧測(cè)力計(jì)所受物體的拉力或臺(tái)秤所受物體的壓力超重物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?大于物體所受重力的現(xiàn)象稱(chēng)為超重。超重的條件是：物體具有向上的加速度失重物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?小于物體所受重力的現(xiàn)象稱(chēng)為失重。失重的條件是：物體具有向下的加速度完全失重物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?等于零的現(xiàn)象稱(chēng)為完全失重。完全失重的條件是：物體的加速度為重力加速度2.對(duì)超、失重現(xiàn)象的理解(1)發(fā)生超重或失重現(xiàn)象時(shí)，物體的重力沒(méi)有變化，只是物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?變大或變小了(即“視重”變大或變小了)。(2)只要物體有向上或向下的加速度，物體就處于超重或失重狀態(tài)，與物體向上運(yùn)動(dòng)還是向下運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)。(3)即使物體的加速度不沿豎直方向，但只要在豎直方向上有分量，物體就會(huì)處于超重或失重狀態(tài)。(4)物體超重或失重多少由物體的質(zhì)量和豎直加速度共同決定，其大小等于ma。(5)在完全失重的狀態(tài)下，一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會(huì)完全消失，如天平失效、浸在水中的物體不再受浮力作用、液體柱不再產(chǎn)生壓強(qiáng)等。小題練通1判斷正誤(1)超重說(shuō)明物體的重力增大了。()(2)失重說(shuō)明物體的重力減小了。()(3)物體超重時(shí)，加速度向上，速度也一定向上。()(4)物體失重時(shí)，也可能向上運(yùn)動(dòng)。()(5)物體完全失重時(shí)，說(shuō)明物體的重力為零。()2(xx北京高考)應(yīng)用物理知識(shí)分析生活中的常見(jiàn)現(xiàn)象，可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入。例如平伸手掌托起物體，由靜止開(kāi)始豎直向上運(yùn)動(dòng)，直至將物體拋出。對(duì)此現(xiàn)象分析正確的是()A手托物體向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物體始終處于超重狀態(tài)B手托物體向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物體始終處于失重狀態(tài)C在物體離開(kāi)手的瞬間，物體的加速度大于重力加速度D在物體離開(kāi)手的瞬間，手的加速度大于重力加速度解析：選D手托物體由靜止開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)，一定先做加速運(yùn)動(dòng)，物體處于超重狀態(tài)；而后可能勻速上升，也可能減速上升，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤。在物體離開(kāi)手的瞬間，二者分離，不計(jì)空氣阻力，物體只受重力，物體的加速度一定等于重力加速度；要使手和物體分離，手向下的加速度一定大于物體向下的加速度，即手的加速度大于重力加速度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。3下列關(guān)于超重和失重的說(shuō)法正確的是( )A游泳高手可以靜躺在水面上，那時(shí)的人處于完全失重狀態(tài)B跳水運(yùn)動(dòng)員在入水前處于失重狀態(tài)，入水后短時(shí)間內(nèi)處于超重狀態(tài)C飛船利用火箭發(fā)射后，上升過(guò)程中處于超重狀態(tài)，返回地面過(guò)程中處于失重狀態(tài)D給物塊一個(gè)初速度沿斜面上滑，上滑的過(guò)程中物塊處于超重狀態(tài)，到最高點(diǎn)后下滑，下滑的過(guò)程中物塊處于失重狀態(tài)解析：選B物體有向上的加速度處于超重狀態(tài)，有向下的加速度處于失重狀態(tài)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；飛船返回地面時(shí)有向上的加速度，處于超重狀態(tài)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；物塊上滑的過(guò)程有向下的加速度，物塊處于失重狀態(tài)，D錯(cuò)誤。4(多選)(xx江蘇高考)一人乘電梯上樓，在豎直上升過(guò)程中加速度a隨時(shí)間t變化的圖線(xiàn)如圖所示，以豎直向上為a的正方向，則人對(duì)地板的壓力()At2 s時(shí)最大 Bt2 s時(shí)最小Ct8.5 s時(shí)最大 Dt8.5 s時(shí)最小解析：選AD人受重力mg和支持力FN的作用，由牛頓第二定律得FNmgma。由牛頓第三定律得人對(duì)地板的壓力FNFNmgma。當(dāng)t2 s時(shí)a有最大值，F(xiàn)N最大；當(dāng)t8.5 s時(shí)，a有最小值，F(xiàn)N最小，選項(xiàng)A、D正確。判斷超重和失重現(xiàn)象的三個(gè)角度和技巧(1)從受力的角度判斷，當(dāng)物體所受向上的拉力(或支持力)大于重力時(shí)，物體處于超重狀態(tài)，小于重力時(shí)處于失重狀態(tài)，等于0時(shí)處于完全失重狀態(tài)。(2)從加速度的角度判斷，當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí)處于超重狀態(tài)，具有向下的加速度時(shí)處于失重狀態(tài)，向下的加速度為重力加速度時(shí)處于完全失重狀態(tài)。(3)從速度變化的角度判斷物體向上加速或向下減速時(shí)，超重；物體向下加速或向上減速時(shí)，失重。四、單位制1.單位制：由基本單位和導(dǎo)出單位組成。2基本單位：基本量的單位。力學(xué)中的基本量有三個(gè)，它們分別是質(zhì)量、時(shí)間、長(zhǎng)度，它們的國(guó)際單位分別是千克、秒、米。3導(dǎo)出單位：由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出的其他物理量的單位。4國(guó)際單位制中的七個(gè)基本物理量和基本單位物理量名稱(chēng)物理量符號(hào)單位名稱(chēng)單位符號(hào)長(zhǎng)度l米m質(zhì)量m千克kg時(shí)間t秒s電流I安培A熱力學(xué)溫度T開(kāi)爾文K物質(zhì)的量n摩爾mol發(fā)光強(qiáng)度IV坎德拉cd小題練通1關(guān)于單位制，下列說(shuō)法中正確的是( )Akg、m/s、N是導(dǎo)出單位Bkg、m、C是基本單位C在國(guó)際單位制中，A是導(dǎo)出單位D在國(guó)際單位制中，力的單位是根據(jù)牛頓第二定律定義的解析：選D在力學(xué)中選定m(長(zhǎng)度單位)、kg(質(zhì)量單位)、s(時(shí)間單位)作為基本單位，可以導(dǎo)出其他物理量的單位，力的單位(N)是根據(jù)牛頓第二定律Fma導(dǎo)出的，故D正確，A、B錯(cuò)誤；電流的單位A屬于國(guó)際單位制中的基本單位，C錯(cuò)誤。2在國(guó)際單位制中，力學(xué)和電學(xué)的基本單位有：m(米)、kg(千克)、s(秒)、A(安培)。導(dǎo)出單位V(伏特)，用上述基本單位可表示為( )Am2kgs4A1 Bm2kgs3A1Cm2kgs2A1 Dm2kgs1A1解析：選B根據(jù)物理公式分析物理量的單位。因U，故1 V 1 1 kgm2s3A1，選項(xiàng)B正確。3(xx安徽高考)由庫(kù)侖定律可知，真空中兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷，帶電荷量分別為q1和q2，其間距離為r時(shí)，它們之間相互作用力的大小為Fk，式中k為靜電力常量。若用國(guó)際單位制的基本單位表示，k的單位應(yīng)為()AkgA2m3BkgA2m3s4Ckgm2C2 DNm2A2解析：選B由公式Fk得，k，故k的單位為，又由公式qIt得1 C1 As，由Fma可知1 N1 kgms2，故1 1 kgA2m3s4，選項(xiàng)B正確。一、單項(xiàng)選擇題1雨滴從空中由靜止落下，若雨滴受到的空氣阻力隨雨滴下落速度的增大而增大，圖中能大致反映雨滴運(yùn)動(dòng)情況的是( )解析：選C對(duì)雨滴進(jìn)行受力分析可得mgkvma，隨雨滴速度的增大可知雨滴做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)。2在解一道文字計(jì)算題(由字母表達(dá)結(jié)果的計(jì)算題)時(shí)，一個(gè)同學(xué)解得x(t1t2)，用單位制的方法檢查，這個(gè)結(jié)果( )A可能是正確的B一定是錯(cuò)誤的C如果用國(guó)際單位制，結(jié)果可能正確D用國(guó)際單位制，結(jié)果錯(cuò)誤，如果用其他單位制，結(jié)果可能正確解析：選B由x(t1t2)可知x的單位為：sm/s，此為速度的單位，而位移的單位為m，所以結(jié)果錯(cuò)誤。3.(xx呼和浩特模擬)如圖所示，升降機(jī)天花板上用輕彈簧懸掛一物體，升降機(jī)靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為10 cm，運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為9 cm，則升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能是(g10 m/s2)( )A以a1 m/s2的加速度加速上升B以a1 m/s2的加速度加速下降C以a9 m/s2的加速度減速上升D以a9 m/s2的加速度減速下降解析：選B根據(jù)運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為9 cm，小于靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為10 cm，可知升降機(jī)的加速度向下，則升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能是以a1 m/s2的加速度加速下降；也可能是以a1 m/s2的加速度減速上升，B正確。4.(xx全國(guó)卷)如圖，用橡皮筋將一小球懸掛在小車(chē)的架子上，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)使小車(chē)從靜止開(kāi)始向左加速，加速度從零開(kāi)始逐漸增大到某一值，然后保持此值，小球穩(wěn)定地偏離豎直方向某一角度(橡皮筋在彈性限度內(nèi))。與穩(wěn)定在豎直位置時(shí)相比，小球的高度()A一定升高B一定降低C保持不變D升高或降低由橡皮筋的勁度系數(shù)決定解析：選A設(shè)橡皮筋的原長(zhǎng)為L(zhǎng)，開(kāi)始時(shí)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，小球受到的合力為零，橡皮筋處于豎直方向，橡皮筋懸點(diǎn)O距小球的高度L1L；當(dāng)小車(chē)向左加速，穩(wěn)定時(shí)，橡皮筋與豎直方向的夾角為，對(duì)小球受力分析，由圖可知：橡皮筋上的彈力kx，橡皮筋懸點(diǎn)O距小球的高度L2cos Lcos ?？梢?jiàn)，L1L2，A正確，B、C、D錯(cuò)誤。二、多項(xiàng)選擇題5.(xx南通模擬)如圖所示，A、B兩球的質(zhì)量相等，彈簧的質(zhì)量不計(jì)，傾角為的斜面光滑，系統(tǒng)靜止時(shí)，彈簧與細(xì)線(xiàn)均平行于斜面，在細(xì)線(xiàn)被燒斷的瞬間，下列說(shuō)法正確的是( )A兩個(gè)小球的瞬時(shí)加速度均沿斜面向下，大小均為gsin BB球的受力情況未變，瞬時(shí)加速度為零CA球的瞬時(shí)加速度沿斜面向下，大小為2gsin D彈簧有收縮的趨勢(shì)，B球的瞬時(shí)加速度向上，A球的瞬時(shí)加速度向下，瞬時(shí)加速度都不為零解析：選BC設(shè)彈簧的彈力大小為F，由平衡條件可知，F(xiàn)mgsin ，燒斷細(xì)線(xiàn)之后瞬間，彈簧彈力不變，故B球受力情況不變，加速度為零，B正確，A、D錯(cuò)誤；以A為研究對(duì)象，由牛頓第二定律可得Fmgsin maA，解得aA2gsin ，C正確。6. (xx全國(guó)乙卷)一質(zhì)點(diǎn)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)對(duì)其施加一恒力，且原來(lái)作用在質(zhì)點(diǎn)上的力不發(fā)生改變，則( )A質(zhì)點(diǎn)速度的方向總是與該恒力的方向相同B質(zhì)點(diǎn)速度的方向不可能總是與該恒力的方向垂直C質(zhì)點(diǎn)加速度的方向總是與該恒力的方向相同D質(zhì)點(diǎn)單位時(shí)間內(nèi)速率的變化量總是不變解析：選BC質(zhì)點(diǎn)原來(lái)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明所受合外力為0，當(dāng)對(duì)其施加一恒力后，恒力的方向與原來(lái)運(yùn)動(dòng)的速度方向關(guān)系不確定，則質(zhì)點(diǎn)可能做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，也可能做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，但加速度的方向一定與該恒力的方向相同，選項(xiàng)B、C正確。 7.(xx吉林模擬)在動(dòng)摩擦因數(shù)0.2的水平面上有一個(gè)質(zhì)量為m2 kg的小球，小球與水平輕彈簧及與豎直方向成45角的不可伸長(zhǎng)的輕繩一端相連，如圖所示，此時(shí)小球處于靜止平衡狀態(tài)，且水平面對(duì)小球的彈力恰好為零。當(dāng)剪斷輕繩的瞬間，取g10 m/s2，下列說(shuō)法正確的是( )A此時(shí)輕彈簧的彈力大小為20 NB小球的加速度大小為8 m/s2，方向向左C若剪斷彈簧，則剪斷的瞬間小球的加速度大小為10 m/s2，方向向右D若剪斷彈簧，則剪斷的瞬間小球的加速度為零解析：選ABD未剪斷輕繩時(shí)，水平面對(duì)小球的彈力為零，小球受到重力mg、輕繩的拉力FT和彈簧的彈力F作用而處于平衡狀態(tài)。依據(jù)平衡條件得豎直方向上有FTcos mg，水平方向上有FTsin F，解得彈簧彈力Fmgtan 20 N，A正確；剪斷輕繩后小球在豎直方向仍平衡，即水平面支持力FNmg，水平方向上彈簧的彈力保持不變，由牛頓第二定律得小球的加速度a m/s28 m/s2，方向向左，B正確；當(dāng)剪斷彈簧的瞬間，小球立即只受地面支持力和重力作用，且二力平衡，加速度為零，C錯(cuò)誤，D正確。8.(xx浙江高考)如圖所示，總質(zhì)量為460 kg的熱氣球，從地面剛開(kāi)始豎直上升時(shí)的加速度為0.5 m/s2，當(dāng)熱氣球上升到180 m時(shí)，以5 m/s的速度向上勻速運(yùn)動(dòng)。若離開(kāi)地面后熱氣球所受浮力保持不變，上升過(guò)程中熱氣球總質(zhì)量不變，重力加速度g10 m/s2。關(guān)于熱氣球，下列說(shuō)法正確的是()A所受浮力大小為4 830 NB加速上升過(guò)程中所受空氣阻力保持不變C從地面開(kāi)始上升10 s后的速度大小為5 m/sD以5 m/s勻速上升時(shí)所受空氣阻力大小為230 N解析：選AD熱氣球從地面剛開(kāi)始上升時(shí)，由牛頓第二定律有：F合F浮mgma，得熱氣球所受的浮力F浮m(ga)460(100.5)N4 830 N，則A項(xiàng)正確；加速上升過(guò)程中，速度增大，所受空氣阻力也增大，則B項(xiàng)錯(cuò)誤；熱氣球以5 m/s的速度勻速上升時(shí)，由平衡條件知所受的空氣阻力FfF浮mg4 830 N46010 N230 N，則D項(xiàng)正確；熱氣球從地面上升10 s內(nèi)，它做變加速運(yùn)動(dòng)，故10 s時(shí)其速度大小不是5 m/s，則C項(xiàng)錯(cuò)誤。第16課時(shí)動(dòng)力學(xué)的兩類(lèi)基本問(wèn)題(重點(diǎn)突破課)必備知識(shí)1動(dòng)力學(xué)的兩類(lèi)基本問(wèn)題(1)已知受力情況求物體的運(yùn)動(dòng)情況。(2)已知運(yùn)動(dòng)情況求物體的受力情況。2解決兩類(lèi)基本問(wèn)題的方法以加速度為“橋梁”，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和牛頓第二定律列方程求解，具體邏輯關(guān)系如圖。3動(dòng)力學(xué)中常見(jiàn)的圖像v t圖像、xt圖像、Ft圖像、Fa圖像等。4解決圖像問(wèn)題的關(guān)鍵(1)看清圖像的橫、縱坐標(biāo)所表示的物理量及單位并注意坐標(biāo)原點(diǎn)是否從0開(kāi)始。(2)理解圖像的物理意義，能夠抓住圖像的一些關(guān)鍵點(diǎn)，如斜率、截距、面積、交點(diǎn)、拐點(diǎn)等，判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況或受力情況，再結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解。小題熱身1質(zhì)量為1 kg的物體，受水平恒力F作用，由靜止開(kāi)始在光滑的水平面上做加速運(yùn)動(dòng)，它在t s內(nèi)的位移為x m，則F的大小為( )A. NB. NC. N D. N解析：選A由xat2得a m/s2，對(duì)物體由牛頓第二定律得Fma1 N N，故A正確。2(xx全國(guó)甲卷)兩實(shí)心小球甲和乙由同一種材料制成，甲球質(zhì)量大于乙球質(zhì)量。兩球在空氣中由靜止下落，假設(shè)它們運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力與球的半徑成正比，與球的速率無(wú)關(guān)。若它們下落相同的距離，則()A甲球用的時(shí)間比乙球長(zhǎng)B甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功解析：選BD設(shè)小球在下落過(guò)程中所受阻力F阻kR，k為常數(shù)，R為小球半徑，由牛頓第二定律可知：mgF阻ma，由mVR3知：R3gkRR3a，即ag，故知：R越大，a越大，即下落過(guò)程中a甲a乙，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；下落相同的距離，由hat2知，a越大，t越小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由2ahv2v02知，v00，a越大，v越大，選項(xiàng)B正確；由W阻F阻h知，甲球克服阻力做的功更大一些，選項(xiàng)D正確。提能點(diǎn)(一)已知受力求運(yùn)動(dòng)問(wèn)題典例(xx晉中質(zhì)檢)一個(gè)質(zhì)量為4 kg的物體靜止在足夠大的水平地面上，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2。從t0開(kāi)始，物體受到一個(gè)大小和方向呈周期性變化的水平力F作用，力F隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖所示。g取10 m/s2。求：(1)在24 s時(shí)間內(nèi)，物體從減速運(yùn)動(dòng)到停止不動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間；(2)6 s內(nèi)物體的位移大小。解析(1)在02 s內(nèi)，由牛頓第二定律知F1Ffma1Ffmgv1a1t1解得v12 m/s在2 s以后，物體的加速度大小a23 m/s2方向與v的方向相反。由v2v1a2t2知，減速到停止所用時(shí)間t2 s。(2)02 s內(nèi)物體的位移x12 m24 s內(nèi)物體的位移x2 m由周期性可知46 s內(nèi)和02 s內(nèi)位移相等。所以6 s內(nèi)物體的位移x2x1x2 m。答案(1) s(2) m動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的解題步驟集訓(xùn)沖關(guān)1(xx齊齊哈爾質(zhì)檢)一個(gè)原來(lái)靜止在光滑平面上的物體，質(zhì)量是7 kg，在14 N的恒力作用下運(yùn)動(dòng)，則5 s末的速度及5 s內(nèi)通過(guò)的路程為( )A8 m/s25 m B2 m/s25 mC10 m/s25 m D10 m/s12.5 m解析：選C物體由靜止開(kāi)始在恒力的作用下做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得a m/s22 m/s2，vat25 m/s10 m/s，xat2225 m25 m，選項(xiàng)C正確。2.(xx樂(lè)山模擬)如圖所示，工人用繩索拉鑄件，鑄件的質(zhì)量是20 kg，鑄件與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.25。工人用80 N的力拉動(dòng)鑄件，從靜止開(kāi)始在水平面上前進(jìn)，繩與水平方向的夾角為37并保持不變，經(jīng)4 s后松手。(g10 m/s2，cos 370.8，sin 370.6)求：(1)松手前鑄件的加速度；(2)松手后鑄件還能前進(jìn)的距離。解析：(1)松手前，對(duì)鑄件由牛頓第二定律得a1.3 m/s2。(2)松手時(shí)鑄件的速度vat5.2 m/s松手后的加速度大小ag2.5 m/s2則松手后鑄件還能滑行的距離x5.408 m。答案：(1)1.3 m/s2(2)5.408 m3.如圖所示，一木箱靜止在長(zhǎng)平板車(chē)上，某時(shí)刻平板車(chē)以a2.5 m/s2的加速度由靜止開(kāi)始向前做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到v9 m/s時(shí)改做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，已知木箱與平板車(chē)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.225，木箱與平板車(chē)之間的最大靜摩擦力與滑動(dòng)靜擦力相等(g取10 m/s2)。求：(1)車(chē)在加速過(guò)程中木箱運(yùn)動(dòng)的加速度的大??；(2)要使木箱不從平板車(chē)上滑落，木箱開(kāi)始時(shí)距平板車(chē)末端的最小距離。解析：(1)設(shè)木箱的最大加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律得mgma解得a2.25 m/s22.5 m/s2則木箱與平板車(chē)存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以車(chē)在加速過(guò)程中木箱的加速度為2.25 m/s2。(2)設(shè)平板車(chē)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，木箱與平板車(chē)達(dá)到共同速度的時(shí)間為t2，根據(jù)速度公式得vat1vat2在平板車(chē)達(dá)到共同速度時(shí)，木箱由于加速度小于平板車(chē)的加速度，還要加速運(yùn)動(dòng)(t2t1)時(shí)間才能達(dá)到共同速度，此時(shí)設(shè)平板車(chē)的位移為x1，則x1v(t2t1)木箱的位移為x2，則x2at22要使木箱不從平板車(chē)上滑落，木箱距平板車(chē)末端的最小距離滿(mǎn)足xx1x2聯(lián)立解得x1.8 m。答案：(1)2.25 m/s2(2)1.8 m提能點(diǎn)(二)已知運(yùn)動(dòng)求受力問(wèn)題典例(xx德州模擬)一質(zhì)量為m2 kg的滑塊能在傾角為30的足夠長(zhǎng)的斜面上以a2.5 m/s2勻加速下滑。如圖所示，若用一水平向右恒力F作用于滑塊，使之由靜止開(kāi)始在t2 s內(nèi)能沿斜面運(yùn)動(dòng)位移x4 m。求：(g取10 m/s2)(1)滑塊和斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)恒力F的大小。解析(1)根據(jù)牛頓第二定律可得：mgsin 30mgcos 30ma解得：。(2)使滑塊沿斜面做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，有加速度向上和向下兩種可能。由xa1t2，得a12 m/s2，當(dāng)加速度沿斜面向上時(shí)，F(xiàn)cos 30mgsin 30(Fsin 30mgcos 30)ma1，代入數(shù)據(jù)得：F N當(dāng)加速度沿斜面向下時(shí)：mgsin 30Fcos 30(Fsin 30mgcos 30)ma1代入數(shù)據(jù)得：F N。答案(1)(2) N或 N已知運(yùn)動(dòng)求受力問(wèn)題同樣需要對(duì)物體進(jìn)行受力分析，而且要在通過(guò)分析物體的運(yùn)動(dòng)情況得出合外力的方向的基礎(chǔ)上，畫(huà)出受力示意圖。需要特別注意：產(chǎn)生加速度的合力是由物體實(shí)際受到的力合成而來(lái)，并非物體又另外受到這樣一個(gè)力的作用。集訓(xùn)沖關(guān)1(xx襄陽(yáng)模擬)在歡慶節(jié)日的時(shí)候，人們會(huì)在夜晚燃放美麗的焰火。按照設(shè)計(jì)，某種型號(hào)的裝有焰火的禮花彈從專(zhuān)用炮筒中射出后，在4 s末到達(dá)離地面100 m的最高點(diǎn)時(shí)炸開(kāi)，構(gòu)成各種美麗的圖案。假設(shè)禮花彈從炮筒中豎直射出時(shí)的初速度是v0，上升過(guò)程中所受的平均阻力大小始終是自身重力的k倍，那么v0和k分別等于(重力加速度g取10 m/s2)( )A25 m/s,1.25 B40 m/s,0.25C50 m/s,0.25 D80 m/s,1.25解析：選C根據(jù)hat2，解得a12.5 m/s2，所以v0at50 m/s；上升過(guò)程禮花彈所受的平均阻力Ffkmg，根據(jù)牛頓第二定律得a(k1)g 12.5 m/s2，解得k0.25，故選項(xiàng)C正確。2.如圖所示，一物體以v02 m/s的初速度從粗糙斜面頂端下滑到底端用時(shí)t1 s。已知斜面長(zhǎng)度L1.5 m，斜面的傾角30，重力加速度取g10 m/s2。求：(1)物體滑到斜面底端時(shí)的速度大小；(2)物體沿斜面下滑的加速度大小和方向；(3)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。解析：(1)設(shè)物體滑到斜面底端時(shí)速度為v，則有：Lt，代入數(shù)據(jù)解得：v1 m/s。(2)因vv0物體做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度方向沿斜面向上，加速度的大小為：a1 m/s2。(3)物體沿斜面下滑時(shí)，受力分析如圖所示。由牛頓定律得：Ffmgsin maFNmgcos FfFN聯(lián)立解得：，代入數(shù)據(jù)解得：。答案：(1)1 m/s(2)1 m/s2方向沿斜面向上(3)提能點(diǎn)(三)動(dòng)力學(xué)的圖像問(wèn)題考法1由受力圖像分析物體的運(yùn)動(dòng)情況例1(xx南昌質(zhì)檢)一個(gè)物塊置于粗糙的水平地面上，受到的水平拉力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖甲所示，速度v隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。取g10 m/s2，求：(1)1 s末物塊所受摩擦力的大小Ff1；(2)物塊在前6 s內(nèi)的位移大小x；(3)物塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。解析(1)由題圖乙可知前2 s內(nèi)物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)物塊所受的摩擦力大小等于水平拉力的大小，從題圖甲中可以讀出，當(dāng)t1 s時(shí)，F(xiàn)f1F14 N。(2)在v t圖像中圖線(xiàn)與t軸圍成面積表示位移，則由題圖乙知物塊在前6 s內(nèi)的位移大小x m12 m。(3)由題圖乙知，在24 s內(nèi)，物塊做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小a m/s22 m/s2由牛頓第二定律得F2Ff2ma在46 s內(nèi)物塊做勻速運(yùn)動(dòng)，有F3Ff2mg解得0.4。答案(1)4 N(2)12 m(3)0.4考法2由運(yùn)動(dòng)圖像分析物體的受力情況例2(多選)(xx淮安模擬)用一水平力F拉靜止在水平面上的物體，在F從零開(kāi)始逐漸增大的過(guò)程中，加速度a隨外力F變化的圖像如圖所示，g10 m/s2，則可以計(jì)算出( )A物體與水平面間的最大靜摩擦力BF為14 N時(shí)物體的速度C物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)D物體的質(zhì)量解析由題圖可知，物體與水平面間的最大靜摩擦力為7 N，A正確；由Fmgma，解得aFg，將F17 N，a10.5 m/s2，F(xiàn)214 N，a24 m/s2代入上式可得m2 kg，0.3，C、D正確；因物體做變加速運(yùn)動(dòng)，無(wú)法求出F為14 N時(shí)物體的速度，B錯(cuò)誤。答案ACD考法3通過(guò)圖像綜合分析物體的受力與運(yùn)動(dòng)情況例3(xx南陽(yáng)模擬)神舟飛船完成了預(yù)定空間科學(xué)和技術(shù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)后，返回艙開(kāi)始從太空向地球表面預(yù)定軌道返回，返回艙開(kāi)始時(shí)通過(guò)自身制動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)控減速下降，穿越大氣層后在一定高