2019-2020年高考物理总复习 第三章 牛顿运动定律教案.pdf

2019-2020年高考物理总复习第三章牛顿运动定律教案考纲要求考情分析牛顿运动定律及其应用II1.命题规律近几年高考对本章内容的考查仍以概念和规 律的应用为主，单独考查本章的题目多为选择 题，与曲线运动、电磁学相结合的题目多为计 算题。2.考查热点以实际生活、生产和科学实验为背景，突出表 现物理知识的实际应用的命题趋势较强，XX 届高考复习应予以高度关注。超重和失重实验四：验证牛顿运动定律一、物理学史物理学家国籍观点亚里士多德古希腊力是维持物体运动状态的原因伽利略意大利通过理想斜面实验提出力是改变物体运动状态的原因，被称为物 理学中的“福尔摩斯”笛卡儿法国如果运动中的物体不受力的作用，它将以同一速度沿同一直线运 动，既不停下来也不改变方向牛顿英国牛顿运动定律小题练通1.（多选）（XX 海南高考）科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作 用。下列说法符合历史事实的是（）A.亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变B.伽利略通过“理想实给”得出结论：运动必具有某一速度，如果它不受力，它将以 这一速度永远运动下去C.笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直 线运动，既不停下来也不偏离原来的方向D.牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质解析：选BCD本题考查物理学史实。亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，他的 观点是错误的；伽利略通过实验与推理证明了力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运 动状态的原因，假如没有力作用在运动的物体上，物体将以原来的速度永远运动下去；同时 期的笛卡尔也得出了类似的结论；牛顿在伽利略和笛卡尔的基础上，提出了惯性定律，即 认为物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。本题应选B、C、Do2.(多选)(xx 金华质检)早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是()A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B.没有力的作用，物体只能处于静止状态C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D.运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动解析：选AD物体不受外力作用时，将保持静止或匀速直线运动状态，物体具有保持 原来运动状态不变的性质叫惯性，也可以说抵抗运动状态变化的性质是惯性，A、D正确；没有力的作用时物体处于平衡状态，即物体处于静止或匀速直线运动状态，B错误；行星在 周周轨道上做匀速圆周运动，是因为受到万有引力的作用产生向心加速度，速度方向时刻在 改变，C错误。3.(xx 武汉部分重点中学联考)伽利略和牛顿都是物理学发展史上最伟大的科学家，巧合的是，牛顿就出生在伽利略去世后第二年。下列关于力和运动关系的说法中，不属于他 们观点的是()A.自由落体运动是一种匀变速直线运动B.力是使物体产生加速度的原因C.物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性D.力是维持物体运动的原因解析：选D A项是伽利略的观点，B、C两项是牛顿的观点，D项是亚里士多德的观点。二、牛顿第一定律的理解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。2.牛顿第一定律的意义(1)指出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，即力是产生加速 度的原因。(2)指出一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又称为惯性定律。(3)牛顿第一定律描述的只是一种理想状态，而实际中不受力作用的物体是不存在的，但当物体受外力所受合力为零时，其运动效果跟不受外力作用时相同，物体将保持静止或匀 速直线运动状态。3.惯性(1)定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。(2)量度：质量是惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小。普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动情况和受力 情况无关。小题练通1.判断正误（1）牛顿第一定律不能用实验验证。（”）（2）在水平面上滑动的木块最终停下来，是因为没有外力维持木块运动的结果。（x）（3）物体运动时受到惯性力的作用。（x）（4）物体匀速运动时才有惯性，加速时没有惯性。（x）（5）物体的惯性越大，状态越难改变。（/）2.下列说法中正确的是（）A.高速运动的物体不容易让它停下来，所以物体运动速度越大，惯性越大B.用相同的水平力分别推放在地面上的两个材料不同的物体，则难以推动的物体惯性 大C.惯性是物体的固有属性，惯性大小只与质量有关D.在月球上举重比在地球上容易，所以同一物体在月球上比在地球上的惯性小解析：选C惯性是物体的固有属性，惯性大小仅与物体的质量有关，与其他因素无关,A、B、D错误，C正确。3.伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑 推理相结合的重要科学研究方法。图（a）、（b）分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过 程，对这两项研究，下列说法正确的是（）(a)(b)A.图（a）通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动B.图（a）中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易C.图中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成D.图的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持解析：选B伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时 速度,所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计时，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的 斜面滚下，来“冲淡”重力的作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加 速度小得多，所用时间长得多，所以容易测量。伽利略做了上百次实驹，并通过抽象思维在 实验结果上做了合理外推。故A错误，B正确。完全没有摩擦阻力的斜面是实际不存在的，故C错误。伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力 来维持，故D错误。牛顿第一定律的应用技巧（1）应用牛顿第一定律分析实际问题时，要把生活感受和理论问题联系起来深刻认识力 和运动的关系，正确理解力不是维持物体运动状态的原因,克服生活中一些错误的直观印象,建立正确的思维习惯。（2）如果物体的运动状态发生改变，则物体必然受到不为零的合外力作用。因此，判断 物体的运动状态是否改变，以及如何改变，应分析物体的受力情况。三、牛顿第三定律的理解和应用1.牛顿第三定律两个物体之间的作用力和反作用力总、是大小相篁、方向相反、作用在同一条直线上。2.牛顿第三定律的意义建立了相互作用物体之间的联系及作用力与反隹用力的相互依赖关系。3.作用力与反作用力的三个关系大小、件.成.变化情况均相同白:一.方向、受力徇体,作用效果均不同与物体的冲突、运动状态.是曾和 其他物体存在相h作用无关4.相互作用力与平衡力的比较一对平衡力一对作用力和反作用力不同点作用在同一物体上作用在两个相互作用的不同物体上力的性质不一定相同一定是相同性质的力不一定同时产生、同时消失一定同时产生、同时消失作用效果可相互抵消作用效果不可抵消相同点大小相等，方向相反，作用在同一条直线上小题练通1.判断正误物体做自由落体运动，就是物体具有惯性的表现。（x）物体运动的速度大小不是由物体的受力决定的。（J）作用力与反作用力可以作用在同一物体上。（x）人走在松软的土地上下陷时，人对地面的压力大于地面对人的支持力。（x）2.(xx 福州模拟)汽车拉着拖车在平直的公路上运动，下列说法中正确的是()A.汽车能拉着拖车前进是因为汽车对拖车的拉力大于拖车对汽车的拉力B.汽车先对拖车施加拉力，然后才产生拖车对汽车的拉力C.匀速前进时，汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力；加速前进时，汽车对拖 车的拉力大于拖车向后拉汽车的力D.拖车加速前进，是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力；汽车加速前 进是因为地面对汽车向前的作用力大于拖车对它的拉力解析：选D汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的拉力是一对相互作用力，而一对相互作 用力总是大小相等，A、C错误；因一对相互作用力总是同时产生，B错误；拖车加速前进是 因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力，汽车加速前进是因为地面对汽车向前的 作用力大于拖车对它的拉力，D正确。3一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一 个环，箱与杆的总、质量为M环的质量为加，如图所示，已知环沿杆匀加 速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为不，则此时箱对地面的压力大小是历A.(M+%)g B,F、+mgC.R+Mg D.+(+m)g解析：选C箱子和杆处于静止状态，由力的平衡条件得，地面对箱子的支持力R=FJ+Mg=F-Mg,根据牛顿第三定律，箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力大小,贝!:R=A=6+Mgo1.应用牛顿第三定律应注意的三个问题(1)定律中的“总是”说明对于任何物体，在任何情况下牛顿第三定律都是成立的。(2)作用力与反作用力虽然大小相等，但方向相反，且作用于不同物体，所以产生的效 果(运动效果或形变效果)便不同。(3)作用力与反作用力只能是一对物体间的相互作用力，不能牵扯第三个物体。2.“转移对象法”在受力分析中的应用由于作用力与反作用力的关系，当待求的某个力不容易求时，可先求它的反作用力，再 反过来求待求力。如求压力时，可先求支持力。课时达标检测一、单项选择题1.关于牛顿第一定律的说法中正确的是()A,由牛顿第一定律可知，物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态B,牛顿第一定律只是反映惯性大小的，因此也叫惯性定律C.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律，因此，物体在不受力时才有惯性D.牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因，又揭示了运动状态改变的原 因解析：选D牛顿第一定律揭示了两方面问题：物体在任何时候都有惯性，故选项C 错。不受力时惯性表现为物体处于静止状态或匀速直线运动状态，故选项A错。揭示了力 和运动的关系即力是改变物体运动状态的原因，所以选项D正确。牛顿第一定律揭示了这两 方面问题，不只是反映惯性大小，故选项B错。2.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.战斗机投入战斗时，必须抛掉副油箱，是要减小惯性，保证其运动的灵活性C.在绕地球运转的宇宙飞船内的物体处于失重状态，因而不存在惯性D.快速抛出的乒乓球和网球，乒乓球运动距离小，是因为乒乓球惯性大的缘故解析：选B物体的质量是物体惯性大小的唯一量度，物体的惯性是物体的固有属性，只与质量有关，与物体的运动状态无关，抛掉副油箱可以减小质量，B正确，A、C错误；乒 乓球运动距离小是空气阻力造成的，其质量小，惯性小，D错误。3.一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下列关于车速、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.车的质量越大，它的惯性越大C.车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越小D.车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大解析：选B惯性是物体固有的一种属性，仅与质量有关，与车速无关，故A、C、D错 误，B正确。4.如图所示，人站立在体重计上，下列说法正确的是（）厂A.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力B.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力；C.人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力.二、D.人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力解析：选B人对体重计的压力与体重计对人的支持力是一对作用力与反作用力，A错 误，B正确；人所受的重力与人对体重计的压力大小相等、方向相同，既不是平衡力，也不 是作用力和反作用力，C、D错误。5.（xx 无锡模拟）一个榔头敲在一块玻璃上把玻璃打碎了。对这一现象，下列说法正确的是（A.榔头敲玻璃的力大于玻璃对榔头的作用力，所以玻璃才碎裂B.榔头受到的力大于玻璃受到的力，只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎 裂C.榔头和玻璃之间的作用力应该是等大的，只是由于榔头能够承受比玻璃更大的方才 没有碎裂D.因为不清楚玻璃和榔头的其他受力情况，所以无法判断它们之间的相互作用力的大 小解析：选C这里要明确作用力和反作用力的作用效果的问题，因为大小相同的力作用 在不同的物体上效果往往不同，所以不能从效果上去比较作用力与反作用力的大小关系。故 C正确。6.（xx 黄冈模拟）如图所示，质量为=60 kg的人站在水平地面上，用定滑轮装置将质量为必=40 kg的重物送入井中。当重物以2 m/s2的加速度加速下落时，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则人对地面的压 g S力大小为（g 取 1。m/s?）（）A.200 NB.280 NC.320 N D.920 N解析：选B设人对绳的拉力大小为尸，对重物力应用牛顿第二定律得侬-尸=侬；由 牛顿第三定律可知，绳对人向上的拉力与人对绳的拉力厂等大反向，设地面对人的支持 力为民 对人应用平衡条件可得分+R=Mg,解得A一磨-/.+始=280N,由牛顿第三定 律可知，人对地面的压力与地面对人的支持力大小相等，故人对地面的压力大小为280 N,B正确。二、多项选择题7.如图所示为英国人阿特伍德设计的装置，不考虑绳与滑轮的质量，不计 轴承、绳与滑轮间的摩擦。初始时两人均站在水平地面上，当位于左侧的甲用 牌力向上攀爬时，位于右侧的乙始终用力抓住绳子，最终至少一人能到达滑轮。曲寿下列说法中正确的是（）中?A.若甲的质量较大，则乙先到达滑轮 1B.即使甲的质量较大，甲、乙也同时到达滑轮C.若甲、乙质量相同，则甲、乙同时到达滑轮1）.若甲、乙质量相同，则甲先到达滑轮解析：选AC由于滑轮光滑，甲拉绳子的力等于绳子拉乙的力，若甲的质量大，则由 甲拉绳子的力等于乙受到的绳子拉力,得甲攀爬时乙的加速度大于甲,所以乙会先到达滑轮，选项A正确，选项B错误；若甲、乙的质量相同，甲用力向上攀爬时，甲拉绳子的力等于绳 子拉乙的力，甲、乙具有相同的加速度和速度，所以甲、乙应同时到达滑轮，选项C正确，选项D错误。精选文档8.在水平的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，则关于小车在此种情况下的运动，下列叙述正确的是（）A.小车匀速向左运动 B.小车可能突然向左加速C.小车可能突然向左减速 D,小车可能突然向右减速解析：选BD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：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。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，相对于碗向右洒出，故B、D正确。9.（xx 唐山模拟）牛顿在总结C 雷恩、J 沃利斯和C 惠更斯等人的研究结果后，提出了著名的牛顿第三定律，阐述了作用力和反作用力的关系，从而与牛顿第一定律和牛顿 第二定律形成了完整的牛顿力学体系。下列关于作用力和反作用力的说法正确的是（）A.物体先对地面产生压力，然后地面才对物体产生支持力B.物体对地面的压力和地面对物体的支持力互相平衡C.人推车前进，人对车的作用力大小等于车对人的作用力大小D.物体在地面上滑行，不论物体的速度多大，物体对地面的摩擦力与地面对物体的摩 擦力始终大小相等解析：选CD由作用力和反作用力的同时性知，A错误；B项中两力为作用力和反作用 力，B错误；作用力和反作用力大小相等，C、D正确。10.如图所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”。两人中间位置处有分界线，约定先使对方过分界线者为赢者。若绳子质量不计，冰面可m k _ J/.看成光滑，则下列说法不正确的是（）/嚏A.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C.若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D.若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利解析：选ABD根据牛顿第三定律可知甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对作用力与反 作用力，A错误；因为甲和乙的力作用在同一个物体上，B错误；设绳的张力为，；根据牛F 1顿第二定律a=-知，若加甲/乙，则a甲乙，由牙=蕾/推知，甲的位移较小，乙先过界，C m z正确；“拔河”比赛的输赢只与甲、乙的质量有关，与收绳速度无关，D错误。第15课时牛顿第二定律（双基落实课）说牛顿第二定律是历年高考必考且分值较高的知识点，既有单独命题，又有综合命 题。复习本课时要注重对规律的理解，理清加速度和力、质量的关系，能用牛顿第二定律解 决生活中的一些问题，比如超重和失重现象等。一、牛顿第二定律的理解1.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，加谏度的方向跟作用 力的方向相同。表达式为：Fma。2.适用范围（1）只适用于惯性参考系（相对地面静止或做匀速直线运动的参考系）O（2）只适用于宏观物体（相对于分子、原子）、低速运动（远小于光速）的情况。3.牛顿第二定律的五个特性矢量性分=/z/a是矢量式，a与尸同向瞬时性a与分对应同一时刻因果性/；是产生a的原因同一性F、勿、a对应同一个物体，统一使用国际单位独立性每一个力都产生各自的加速度4.合力、加速度、速度间的决定关系（1）不管速度是大是小，或是零，只要合力不为零，物体都有加速度。A v F（2）是加速度的定义式，a与Av、A力无必然联系；&=-是加速度的）夬定式，a A t m1oc，；a oc-o m（3）合力与速度同向时，物体加速运动；合力与速度反向时，物体减速运动。小题练通1.判断正误（1）物体所受合外力越大，加速度越大。（2）物体所受合外力越大，速度越大。（x）（3）物体在外力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐减小（x）（4）物体的加速度大小不变一定受恒力作用。（x）2.（多选）下列对牛顿第二定律的理解，正确的是（）A.如果一个物体同时受到两个力的作用，则这两个力各自产生的加速度互不影响B.如果一个物体同时受到几个力的作用，则这个物体的加速度等于所受各力单独作用 在物体上时产生加速度的矢量和C.平抛运动中竖直方向的重力不影响水平方向的匀速运动D.物体的质量与物体所受的合力成正比，与物体的加速度成反比解析：选ABC物体的质量是物体的固有属性，不会受到外界条件的影响（如：受力、运动状态、在火星上还是地球上等），故D错误。3.（xx 莆田模拟）一质点受多个力的作用，处于静止状态。现使其中一个力的大小逐 渐减小到零，再沿原方向逐渐恢复到原来的大小。在此过程中，其他力保持不变，则质点的 加速度大小a和速度大小r的变化情况是（）A.a和u都始终增大 B.a和。都先增大后减小C.a先增大后减小，始终增大 D.a和/都先减小后增大解析：选C质点受多个力的作用，处于静止状态，则多个力的合力为零，其中任意一 个力与剩余所有力的合力大小相等、方向相反，使其中一个力的大小逐渐减小到零再恢复到 原来大小的过程中，则所有力的合力先变大后变小，但合力的方向不变，根据牛顿第二定律 知，a先增大后减小，-始终增大，C正确。4.（多选）一物体重为50 N,与水平桌面间的动摩擦因数为0.2,现加上如图所示的水平 力和其 若=15 N时物体做匀加速直线运动，则E的值可能是（g=10 m/s2）（）A.3 N B.25 NC.30 N D.50 N解析：选ACD若物体向左做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可知 JR G=侬0,解得5N,A正确；若物体向右做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可知R-R G=mG0,解得 25 N,C、D 正确。（1）分析物体的运动性质，要从受力分析入手，先求合力，然后根据牛顿第二定律分析 加速度的变化。（2）速度的大小如何变化取决于加速度和速度方向间的关系,和加速度的大小没有关系。（3）加速度如何变化取）夬于物体的质量和合外力，与物体的速度没有关系。二、瞬时性问题1.两类模型（1）刚性绳（或接触面）一一不发生明显形变就能产生弹力，剪断（或脱离）后，其弹力立 即消失,不需要形变恢复时间。（2）弹簧（或橡皮绳）一一两端同时连接（或附着）有物体的弹簧（或橡皮绳），特点是形变 量大，其形变恢复需要较长时间，在瞬时性问题中，其弹力的大小往往可以看成保持丕变 2.一般思路第一出|分析原来物体的受力情况 而尹卜分析物体在突变肘的受力情况 第一步|由牛顿第二定坤列方程 第四步|求出瞬附加速度，并讨论其合理告 小题练通L（多选）（xx 海南高考）如图所示，物块a、。和c的质量相同，a和久力和c 一 之间用完全相同的轻弹簧S和5相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点0。整个系 惠及 统处于静止状态。现将细线剪断。将物块a的加速度的大小记为&,S和S相对于原 置用片 I长的伸长分别记为AZ和NL,重力加速度大小为统在剪断的瞬间（）A.a=3g B.4=0C.A 7i=2 A 72 D.A 7i=A 72解析：选AC剪断细线前，把a、b、。看成整体，细线上的拉力为T=3/昭o因在剪断 瞬间，弹簧未发生突变，因此a、久。之间的作用力与剪断细线之前相同。则将细线剪断瞬 间，对a隔离进行受力分析，由牛顿第二定律得：3mg=购,得a=3g,A正确，B错误；由胡克定律知：2磔二次人4mg=kNk,所以AL=2 A乙，C正确，D错误。2.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的质量为勿,2、4的质量为此 两个系统均置于水平位置的光滑木板上，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 4、&、a3、3.10重力加速度大小为g,则有（）A.a=&=&=&=0B.国=&=&=&=gm+MC.a、=a?=g,&=0,&=gMm+M m+MD.a=g,2=g,a=0,aA=gM M解析：选c在抽出木板的瞬时，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=a z=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=a=0;由牛顿第二定律得物块4满足&=上泮=平g,所以选项C正确。M M3.（xx 马鞍山模拟）如图所示，质量为勿的小球与弹簧I和水平细线II相连，I、II的 另一端分别固定于R&球静止时，I中拉力大小为小，II中拉力大小为小，当剪断水平 细线II的瞬间，小球的加速度a应是（）A.a=g,竖直向下 B.a=g,竖直向上C.a=,方向水平向左 D.a=,方向沿I的延长线m m解析：选C剪断水平细线n的瞬间，由于弹簧的弹力不能突变，所以此时小球受到吊%和重力/始作用，合力水平向左，大小为小，所以加速度为=一,方向水平向左，选项C m正确。物体的受力情况和运动情况是时刻对应的，当外界因素发生变化时，需要重新进行 受力分析和运动分析。（2）加速度可以随着力的突变而突变，而速度的变化需要一个积累的过程，不会发生突 变。三、超重和失重问题1.超重和失重的概念视重当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为视重。视重大小等于弹簧测力计所受物体的拉力或台秤所受物体的压力超重物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大王物体所受重力的现象称为超重。超重 的条件是：物体具有向上的加速度失重物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小王物体所受重力的现象称为失重。失重 的条件是：物体具有向上的加速度完全 失重物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于雯的现象称为完全失重。完全失重的 条件是：物体的加速度为重力加速度2.对超、失重现象的理解发生超重或失重现象时，物体的重力没有变化，只是物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）变大或变小了（即“视重”变大或变小了）。（2）只要物体有向上或向下的加速度，物体就处于超重或失重状态,与物体向上运动还 是向下运动无关。（3）即使物体的加速度不沿竖直方向，但只要在竖直方向上有分量，物体就会处于超重 或失重状态。物体超重或失重多少由物体的质量和竖直加速度共同决定，其大小等于mao（5）在完全失重的状态下，一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如天平失效、浸 在水中的物体不再受浮力作用、液体柱不再产生压强等。小题练通1.判断正误（1）超重说明物体的重力增大了。（x）（2）失重说明物体的重力减小了。（x）（3）物体超重时，加速度向上，速度也一定向上。（x）（4）物体失重时，也可能向上运动。S（5）物体完全失重时，说明物体的重力为零。（x）2.（xx 北京高考）应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和 深入。例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出。对此现象分析 正确的是（）A.手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态B.手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态C.在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度D.在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度解析：选D手托物体由静止开始向上运动，一定先做加速运动，物体处于超重状态；而后可能匀速上升，也可能减速上升，选项A、B错误。在物体离开手的瞬间，二者分离，不计空气阻力，物体只受重力，物体的加速度一定等于重力加速度；要使手和物体分离，手 向下的加速度一定大于物体向下的加速度，即手的加速度大于重力加速度，选项C错误，D 正确。3.下列关于超重和失重的说法正确的是（）A.游泳高手可以静躺在水面上，那时的人处于完全失重状态B.跳水运动员在入水前处于失重状态，入水后短时间内处于超重状态C.飞船利用火箭发射后，上升过程中处于超重状态，返回地面过程中处于失重状态D.给物块一个初速度沿斜面上滑，上滑的过程中物块处于超重状态，到最高点后下滑，下滑的过程中物块处于失重状态解析：选B物体有向上的加速度处于超重状态，有向下的加速度处于失重状态，A项 错误；飞船返回地面时白向上的加速度，处于超重状态，C项错误；物块上滑的过程白向下 的加速度，物块处于失重状态，D错误。4.（多选）（xx 江苏高考）一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则人对地板的压力（A.t=2 s时最大 B.t=2 s时最小C.t=8.5 s时最大 D.t=8.5 s时最小解析：选AD人受重力mg和支持力A的作用，由牛顿第二定律得R-mg=ma。由牛顿 第三定律得人对地板的压力A=R=mg+ma。当Z=2s时a有最大值，A最大；当方=8.5 s时，a有最小值，FJ最小，选项A、D正确。判断超重和失重现象的三个角度和技巧（1）从受力的角度判断，当物体所受向上的拉力（或支持力）大于重力时，物体处于超重 状态，小于重力时处于失重状态，等于0时处于完全失重状态。（2）从加速度的角度判断，当物体具有向上的加速度时处于超重状态，具有向下的加速 度时处于失重状态，向下的加速度为重力加速度时处于完全失重状态。（3）从速度变化的角度判断物体向上加速或向下减速时，超重；物体向下加速或向上减速时，失重。四、单位制1.单位制：由基本单位和导出单位组成。2.基本单位：基本量的单位。力学中的基本量有三个，它们分别是质量、时间、长度,它们的国际单位分别是壬豆、秒、米。3.导出单位：由基本量根据物理关系推导出的其他物理量的单位。4.国际单位制中的七个基本物理量和基本单位物理量名称物理量符号单位名称单位符号长度1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物质的量n摩尔mol发光强度k坎德拉cd小题练通1.关于单位制，下列说法中正确的是（）A.kg、m/s、N是导出单位B.kg、m、C是基本单位C.在国际单位制中，A是导出单位D.在国际单位制中，力的单位是根据牛顿第二定律定义的解析：选D在力学中选定m（长度单位）、kg（质量单位）、s（时间单位）作为基本单位，可以导出其他物理量的单位，力的单位（N）是根据牛顿第二定律6=侬导出的，故D正确，A、B错误；电流的单位A属于国际单位制中的基本单位，C错误。2.在国际单位制中，力学和电学的基本单位有：m（米）、kg（千克）、s（秒）、A（安培）。导出单位V（伏特），用上述基本单位可表示为（）A.m kg s-1 A-1 B.m2 kg s-!A-1C.kg s?A D.m?kg s_1 Aw pi mal解析：选B根据物理公式分析物理量的单位。因=-=不=丁，故1 V=1 Q I t I t=1 kgni2.s-3eA-i 选项 b 正确。3.（xx 安徽高考）由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电荷量分别为S和 0,其间距离为r时，它们之间相互作用力的大小为夕=修，式中左为静电力常量。若用 国际单位制的基本单位表示，的单位应为（）A.kg A2 m3 B.kg A-2 m3 s-1C.kgm2C-2 D.Nm2 A-2解析：选B由公式分=片得，k=,故在的单位为空二又由公式。=得1 C r（7,（72 C=1 A s,由分二雁?可知 1 N=1 kgmsT,故 2m=1 kg A-2 1113 s-1,选项 B 正 确。课时达标检测一、单项选择题1.雨滴从空中由静止落下，若雨滴受到的空气阻力随雨滴下落速度的增大而增大，图 中能大致反映雨滴运动情况的是（）I)解析：选C对雨滴进行受力分析可得/g-h=3,随雨滴速度的增大可知雨滴做加速 度减小的加速运动。2.在解一道文字计算题（由字母表达结果的计算题）时，一个同学解得+切,用单位制的方法检查，这个结果（）A.可能是正确的B.一定是错误的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，结果可能正确F N kp m/T s解析：选B由”=丁（十2）可知x的单位为：-=m/s,此为速度的单位，而位移的单位为m,所以结果错误。3.（xx 呼和浩特模拟）如图所示，升降机天花板上用轻弹簧悬挂一物 体，升降机静止时弹簧伸长量为1。cm,运动时弹簧伸长量为9 cm,则升降 机的运动状态可能是（g=10 m/s2）（）A.以a=l m/s?的加速度加速上升B.以a=l m/s,的加速度加速下降C.以a=9 m/s,的加速度减速上升D.以a=9 m/s?的加速度减速下降解析：选B根据运动时弹簧伸长量为9 cm,小于静止时弹簧伸长量为10 cm,可知升降机的加速度向下，则升降机的运动状态可能是以a=l m/s,的加速度加速下降；也可能是 以a=1 m/s2的加速度减速上升，B正确。4.（xx 全国卷I）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。现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐 渐增大到某一值，然后保持此值,小球稳定地偏离竖直方向某一角度（橡 4.皮筋在弹性限度内）。与稳定在竖直位置时相比，小球的高度（）A.一定升高B.一定降低C.保持不变D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定解析：选A设橡皮筋的原长为,开始时系统处于平衡状态，小球厂、受到的合力为零，橡皮筋处于竖直方向，橡皮筋悬点。距小球的高度A=+等；当小车向左加速，稳定时，橡皮筋与竖直方向的夹角为9,对 小球受力分析，由图可知：橡皮筋上的弹力kx=-橡皮筋悬点。距小球的高度5=/+-cos 6=Leos +o可cos 0 Acos 6）k见，,A正确，B、C、D错误。二、多项选择题5.（xx 南通模拟）如图所示，人少两球的质量相等，弹簧的质量不 人计，倾角为，的斜面光滑，系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，在区企网7 细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是（）;不A,两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为外in 6B.方球的受力情况未变，瞬时加速度为零C.4球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2段in 0D.弹簧有收缩的趋势，夕球的瞬时加速度向上，4球的瞬时加速度向下，瞬时加速度都 不为零解析：选BC设弹簧的弹力大小为凡由平衡条件可知，F=mgsixx 8,烧断细线之后 瞬间，弹簧弹力不变，故方球受力情况不变，加速度为零，B正确，A、D错误；以4为研究 对象，由牛顿第二定律可得/+侬sin 0=maA,解得晶=2/in 3,C正确。6.（xx 全国乙卷）一质点做匀速直线运动。现对其施加一恒力，且原来作用在质点上 的力不发生改变，贝卜）A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D.质点单位时间内速率的变化量总是不变解析：选BC质点原来做匀速直线运动，说明所受合外力为0,当对其施加一恒力后,恒力的方向与原来运动的速度方向关系不确定,则质点可能做直线运动,也可能做曲线运动，但加速度的方向一定与该恒力的方向相同，选项氏C正确。7.（xx 吉林模拟）在动摩擦因数/=0.2的水平面上有一个质量为勿=2 kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成，=45角的不可伸长的轻绳一端相连，如图所示，此时 小球处于静止平衡状态，目水平面对小球的弹力恰好为零。当剪断轻绳的瞬间，取g=10 m/s2,下列说法正确的是（）A.此时轻弹簧的弹力大小为20 NB.小球的加速度大小为8 m/s2,方向向左C.若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度大小为10 m/s2,方向向右D.若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度为零解析：选ABD未剪断轻绳时，水平面对小球的弹力为零，小球受到重力力g、轻绳的拉 力片和弹簧的弹力厂作用而处于平衡状态。依据平衡条件得竖直方向上有分cos 6=mg,水平方向上有石sin 6=F,解得弹簧弹力/ta n，=20N,A正确；剪断轻绳 后小球在竖直方向仍平衡，即水平面支持力人=加当水平方向上弹簧的弹力保持不变，由牛 顿第二定彳聿得小球的加速度方向向左，B正确;当剪断弹簧的瞬间，小球立即只受地面支持力和重力作用，且二力平衡，加速度为零，C错 误，D正确。8.(xx 浙江高考)如图所示，总质量为460 kg的热气球，从地面刚 开始竖直上升时的加速度为0.5m/s2,当热气球上升到180 nl时，以5m/s 的速度向上匀速运动。若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程 中热气球总质量不变，重力加速度g=10m/s二关于热气球，下列说法正 确的是()A.所受浮力大小为4 830 NB.加速上升过程中所受空气阻力保持不变C.从地面开始上升10 s后的速度大小为5 m/sD.以5 m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230 N解析：选AD热气球从地面刚开始上升时，由牛顿第二定律有：FF浮-mg=ma,得 热气球所受的浮力分5?=(g+a)=460 x(10+0.5)N=4 830N,则A项正确；加速上升过程 中，速度增大，所受空气阻力也增大，则B项错误；热气球以5 m/s的速度匀速上升时，由 平衡条件知所受的空气阻力耳=分浮-侬=4 830 N-460 x 10 N=230 N,则D项正确；热气球从地面上升10 s内，它做变加速运动，故10 s时其速度大小不是5 m/s,则C项错误。第16课时动力学的两类基本问题(重点突破课)基础点自主落实必备知识1.动力学的两类基本问题(1)已知受力情况求物体的运动情况。(2)已知运动情况求物体的受力情况。2.解决两类基本问题的方法以加速度为“桥梁”，由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解，具体逻辑关系如图。_由力-运动iI（第二定塔-,运动单公大I_I_ _i|受力忸况加速度:阳功情况I I5运动一厂3.动力学中常见的图像v-t图像、x-t图像、F-t图像、F-a图像等。4.解决图像问题的关键（1）看清图像的横、纵坐标所表示的物理量及单位并注意坐标原点是否从8开始。（2）理解图像的物理意义，能够抓住图像的一些关键点，如斜率、截距、面积、交点、拐点等，判断物体的运动情况或受力情况，再结合牛顿运动定律求解。小题热身1.质量为1kg的物体，受水平恒力尸作用，由静止开始在光滑的水平面上做加速运动,它在t s内的位移为x m,则少的大小为（）I 2 x 2 x 2 x解析：选A由x=/得a=7 mA?,对物体由牛顿第二定律得公侬=1 x宠N=7 N,故A正确。2.（xx 全国甲卷）两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量。两 球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关。若它们下