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高中物理力学讲义高中物理力学讲义第一节 力 重力和弹力一一 力力力的概念：力是物体对物体的作用，力不能脱离物体而独立存在。力的概念：力是物体对物体的作用，力不能脱离物体而独立存在。力的作用效果：使物体发生形变和改变物体的运动状态。力的作用效果：使物体发生形变和改变物体的运动状态。力是矢量，大小，方向，作用点为三要素。力是矢量，大小，方向，作用点为三要素。力的分类：按性质分为重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。力的分类：按性质分为重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。按效果分为压力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等。按效果分为压力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等。力的作用是相互的，施力物体同时是受力物体，物体之间的作用力和反力的作用是相互的，施力物体同时是受力物体，物体之间的作用力和反 作用力总是大小相等、方向相反，一定是同一性质的力。作用力总是大小相等、方向相反，一定是同一性质的力。二二 重力重力：由于地球的吸引而受到的力，大小由于地球的吸引而受到的力，大小G=mgG=mg，方向方向竖直向下竖直向下。三三 弹力弹力产生条件：两物体接触且发生弹性形变。产生条件：两物体接触且发生弹性形变。方向：与物体的形变方向相反。具体有三种况。绳子上只产生拉力，方方向：与物体的形变方向相反。具体有三种况。绳子上只产生拉力，方 向指向绳子收缩的方向，轻杆既可产生弹力，又可产生拉力。向指向绳子收缩的方向，轻杆既可产生弹力，又可产生拉力。大小：大小：1 1 由物体的平衡可求出；由物体的平衡可求出；2 2 由胡克定律由胡克定律F=F=kxkx求出。求出。弹力方向的三种类型一一 两物体的接触为面与面，弹力方向重直两物体的接触为面与面，弹力方向重直 于面。于面。二二 两物体的接触为点与面，弹力方向重直于面。两物体的接触为点与面，弹力方向重直于面。三三 两物体的接触为点与点，弹力方向重直于过接触两物体的接触为点与点，弹力方向重直于过接触 点的切面。点的切面。练习题1 1、关于力的概念，下列说法中正确的是、关于力的概念，下列说法中正确的是A A 一个受力物体可以对应一个以上的施力物体一个受力物体可以对应一个以上的施力物体B B 一个力必定联系着两个物体，其中任一个物体既是受力物体，又是施力物体一个力必定联系着两个物体，其中任一个物体既是受力物体，又是施力物体C C 用手压弹簧，手先给弹簧一个作用，弹簧压缩后再反过来对手作用用手压弹簧，手先给弹簧一个作用，弹簧压缩后再反过来对手作用D D 直接接触的物体间一定有相互作用直接接触的物体间一定有相互作用E E 运动员将铅球抛出后，铅球的运动状态仍在变化，铅球仍为受力物体，但施力运动员将铅球抛出后，铅球的运动状态仍在变化，铅球仍为受力物体，但施力 物体不是运动员。物体不是运动员。F F 悬挂悬挂 在空中的物体受重力作用的施力物体是绳子在空中的物体受重力作用的施力物体是绳子G G 物体的运动状态发生变化，一定是受到力的作用物体的运动状态发生变化，一定是受到力的作用H H 力对物体的力的作用效果完全由力的大小决定。力对物体的力的作用效果完全由力的大小决定。2 2、对于被运动员踢出去在水平草地上运动的足球，以下说法中正确的是、对于被运动员踢出去在水平草地上运动的足球，以下说法中正确的是A A 足球受到踢力足球受到踢力 B B 足球受到冲力足球受到冲力 C C 足球受地面对它的阻力足球受地面对它的阻力D D 足球不受任何作用力足球不受任何作用力3 3、关于物体对水平支持面的压力，下列说法中正确的是、关于物体对水平支持面的压力，下列说法中正确的是A A 压力就是物体的重力压力就是物体的重力 B B 压力是物体重力的平衡力压力是物体重力的平衡力C C 压力的作用点在物体上压力的作用点在物体上 D D 压力的作用点在支持面上压力的作用点在支持面上4 4、一个物体所受的重力在下列哪种情形下要发生改变、一个物体所受的重力在下列哪种情形下要发生改变A A 把它从赤道拿到北极把它从赤道拿到北极 B B 把它送到月球把它送到月球C C 把它放在保险柜中把它放在保险柜中 D D 改变它的改变它的运动状态运动状态5 5、在半球形光滑的容器中，放、在半球形光滑的容器中，放置一个细杆，如图，细杆与容器置一个细杆，如图，细杆与容器的接触点分别为的接触点分别为A A、B B两点，则容两点，则容器上器上A A、B B两点对细杆的作用力方两点对细杆的作用力方向分别为向分别为A A 均竖直向上均竖直向上 B B 均指向球心均指向球心C AC A点处指向球心点处指向球心OO，B B点处竖点处竖直向上。直向上。D AD A点处指向球心点处指向球心OO，B B点处垂点处垂直细杆向上。直细杆向上。6 6、如图，一个人重、如图，一个人重600600N N，用用200200N N的力通过绳子和定滑轮拉的力通过绳子和定滑轮拉一个静止在地面上重一个静止在地面上重600600N N的物的物体，则人受到体，则人受到 力、力、力和力和 力的作用，其力的作用，其大小分别为大小分别为 N N，N N和和 N N。第二节 摩擦力一一 摩擦力的种类摩擦力的种类 1 1、静摩擦力、静摩擦力 2 2、动摩擦力、动摩擦力二二 静摩擦力静摩擦力 1 1、条件：相互接触，接触面粗糙，有、条件：相互接触，接触面粗糙，有相对运动趋势相对运动趋势 2 2、大小：由物体平衡确定、大小：由物体平衡确定 3 3、方向：与相对运动趋势方向相反、方向：与相对运动趋势方向相反例例1 1 放在水平面上的物体受到水平向右放在水平面上的物体受到水平向右F=5NF=5N的作用力而处于的作用力而处于静止状态，求物体受到的静摩擦力？静止状态，求物体受到的静摩擦力？分析分析 由物体静止知由物体静止知F F合合=0=0，有，有F1-G=0F1-G=0，且物体受静摩擦力必等于且物体受静摩擦力必等于F F，即即 F=5NF=5N。物体有向右运动的趋势，故物体有向右运动的趋势，故F F的方向向左。的方向向左。例例2 2 放在传送带让的物体随传送带一起做匀速运动，物体重力为放在传送带让的物体随传送带一起做匀速运动，物体重力为GG，传传送带的与水平面的夹角为送带的与水平面的夹角为，求物体所受静摩擦力。求物体所受静摩擦力。分析分析 由物体做匀速运动知由物体做匀速运动知F F合合=0=0 物体受的力为：物体受的力为：GG、F1F1（支持力）、支持力）、F F（静摩擦力）三个力静摩擦力）三个力 分解重力为分解重力为G1=G1=GSinGSin 、G2=G2=GcosGcos，应有应有F1=G2F1=G2，F=G1F=G1 得得F=F=GSinGSin 方向：物体有沿斜面向下滑动的趋势，故方向：物体有沿斜面向下滑动的趋势，故F F的方向沿斜面向下的方向沿斜面向下三 动摩擦力1 1、条件：相互接触，接触面粗糙，有、条件：相互接触，接触面粗糙，有相对相对运动运动2 2、大小：、大小：F=FNF=FN3 3、方向：与物体相对运动方向相反方向：与物体相对运动方向相反例例1 1 质量为质量为MM的物体受到水平方向的力的物体受到水平方向的力F F做用，向左做加速运动，已知做用，向左做加速运动，已知动摩擦因数为动摩擦因数为，求物体受到的滑动摩擦力求物体受到的滑动摩擦力 分析分析 如图，如图，F1=FN(F1=FN(作用力与反作用力）。作用力与反作用力）。F1=MgF1=Mg（平衡力），得平衡力），得FN=MgFN=Mg 则则F=MgF=Mg例例2 2 放在斜面上的物体沿斜面滑下，已知物体的质量为放在斜面上的物体沿斜面滑下，已知物体的质量为MM，斜面倾斜斜面倾斜角为角为，动摩擦因数为动摩擦因数为，求物体受到的滑动摩擦求物体受到的滑动摩擦力？力？分析分析 由公式由公式F=FNF=FN，要求出要求出F F得确定确得确定确 FNFN。因此得进行受力分析。物体受重力、支持力、摩因此得进行受力分析。物体受重力、支持力、摩擦力，而支持力擦力，而支持力F1F1与正压力与正压力FNFN是作用力与反作是作用力与反作用力。用力。将重力分解为将重力分解为F2F2与与F3F3，F2=F2=MgcosMgcos，F3=F3=MgsinMgsin，支持力支持力F1F1与与F2F2相等。相等。得得FN=FN=MgcosMgcos，最终得最终得F=F=MgcosMgcos。练习题练习练习1 1 如图所示物体的质如图所示物体的质量为量为MM，用水平力用水平力F F压在竖压在竖直墙上处于静止状态，则直墙上处于静止状态，则物体所受的静摩擦力为多物体所受的静摩擦力为多少？少？练习练习2 2 如图所示如图所示A A、B B、C C三物体重叠放在水平面上，三物体重叠放在水平面上，其中其中A A、B B受到水平方向的受到水平方向的力力F F 的作用，三个物体都的作用，三个物体都处于静止状态，试分析三处于静止状态，试分析三个物体所受的静摩擦力。个物体所受的静摩擦力。第三节 力的合成与分解一 力的合成：已知分力求合力 力的分解：已知合力求分力二 原则：等效三 方法：平行四边形法则四 合力与分力的关系：|F1-F2|F合F1+F2五 目的：力合成的目的是为了求出合力之后利用牛顿第 二定律确定物体的加速度，从而分析物体的运动状态，力分解是为了求某个分力，确定物体的受力状况，它们都是手段，不是最终目的。六 正交分解法：把力分解到互相垂直的两个方向上，利用解直角三角形之便进行计算，也就是平行四边形是矩形的平行四边形法。它的使用原则为：尽量分解已知力，分解力不产生更多的未知数。例题例题1 1 三个共点力分别为三个共点力分别为F1=14NF1=14N，F2=10NF2=10N，F3=5NF3=5N，求它们求它们合力的最大值和最小值？合力的最大值和最小值？分析分析 根据两个力合力的范围根据两个力合力的范围|F1-F2|FF1+F2F1-F2|FF1+F2，其中任一个其中任一个力都在另外两个力合成的范围内，故总的合力最小值为力都在另外两个力合成的范围内，故总的合力最小值为0 0，最大，最大值为值为F1+F2+F3=29NF1+F2+F3=29N。例题例题2 2 如图，水的阻力如图，水的阻力f f不变，求船在靠岸的过程中，下列说法不变，求船在靠岸的过程中，下列说法哪些是正确的？哪些是正确的？A A 绳子拉力绳子拉力T T增大增大 B B 绳子拉力绳子拉力T T不变不变C C 船的浮力船的浮力F1F1减小减小 D D 船的浮力船的浮力F1F1增大增大分析：由船做匀速运动可知分析：由船做匀速运动可知F F合合=0=0，既，既FxFx合合=0=0，FyFy合合=0=0，采用正交分解法，将拉力，采用正交分解法，将拉力T T分解为分解为TxTx和和TyTy，TxTx =TcosTcos,TyTy=TsinTsin 。这样将所有的力都分解到这样将所有的力都分解到X X和和Y Y两两个方向上就有个方向上就有Fx合=Tx-f=0,Fy合=Ty+F1-G=0，从而得从而得f=Tx=Tcos,T=f/cos F1=G-Ty=G-Tsin 当船向左匀速运动的过程中，当船向左匀速运动的过程中，f f不变，不变，不断增大，故由不断增大，故由式得式得T T不断增大。不断增大。由由式得式得F1F1不断减小。即拉力增大而浮力不断减不断减小。即拉力增大而浮力不断减小。故小。故A A、C C两项正确。两项正确。例例3 3 用细线用细线OAOA、OBOB持重物，持重物，OBOB水平，水平，OAOA与竖直方向与竖直方向成成=45=450 0角，若角，若OAOA、OBOB能承受的最大拉力分别为能承受的最大拉力分别为1010N N和和5 5N N，OCOC能承受足够大的拉力，为使细线不被拉断，能承受足够大的拉力，为使细线不被拉断，则重物的重力最大值为多少？则重物的重力最大值为多少？如图所示如图所示分析：由于物体处于静止状态，分析：由于物体处于静止状态，故故OAOA、OBOB、OCOC三根绳子的拉三根绳子的拉力为零，力为零，OCOC绳上拉力绳上拉力T3T3与物体与物体的重力大小相等，的重力大小相等，OAOA、OBOB绳拉绳拉力力T1T1与与T2T2的合力与的合力与OCOC绳拉力大绳拉力大小相等、方向相反，当物体重力小相等、方向相反，当物体重力增大时，增大时，OCOC绳拉力增大，同时绳拉力增大，同时OAOA、OBOB绳上的拉力也增大绳上的拉力也增大.T3=G=FT3=G=F，从而有从而有T1=G/T1=G/coscos=2G =2G T2=T2=GtgGtg=G/3=G/3若若T1=10NT1=10N，则则G=52G=52若若T2=5NT2=5N，则则G=53G=53，由此可由此可判断若增大物体的重力时，判断若增大物体的重力时，OAOAT T先断，得重力最大为先断，得重力最大为5252练习题1 1、在光滑的斜面上自由滑下的物体受到的力是（、在光滑的斜面上自由滑下的物体受到的力是（）A A 重力和斜面的支持力重力和斜面的支持力 B B 重力、下滑力和斜面的支持力重力、下滑力和斜面的支持力C C 重力和下滑力重力和下滑力 D D 重力、支持力、下滑力和正压力重力、支持力、下滑力和正压力2 2、放在斜面上的小盒装有砂子，恰好能沿斜面匀速下滑，然后把、放在斜面上的小盒装有砂子，恰好能沿斜面匀速下滑，然后把盒子中的砂子取出一些，则（盒子中的砂子取出一些，则（）A A 斜面斜面 对小盒对小盒 的支持力减小的支持力减小 B B 斜面斜面 对小盒对小盒 的摩擦力减小的摩擦力减小C C 小盒对斜压力减小小盒对斜压力减小 D D 小盒将减速运动小盒将减速运动 3 3、如图所示，一个半径为、如图所示，一个半径为R R，重为重为 GG的光滑均匀球，用长度为的光滑均匀球，用长度为R R的细的细 线持在竖直光滑墙壁上，则绳子的线持在竖直光滑墙壁上，则绳子的 拉力拉力F1F1和球对墙的压力和球对墙的压力F2F2的大小分的大小分 别为（）别为（）A GA G，G/2 G/2 B 2G B 2G，G G C 3G C 3G，3G/2 3G/2 D 2 3G/3 D 2 3G/3，3G/3 3G/3第四节 物体的受力分析一一 物体的受力分析目标：力的个数，各个力的方向。物体的受力分析目标：力的个数，各个力的方向。二二 利用分析结果进行计算：平行四边形法则，正交分解法。利用分析结果进行计算：平行四边形法则，正交分解法。三三 步骤：步骤：1 1 确定研究对象，找出志物体有相互作用物体，确定研究对象，找出志物体有相互作用物体，2 2 先画重力（方向固定），再画接触力（弹力、摩擦先画重力（方向固定），再画接触力（弹力、摩擦 力，找出与物体有接触的其它物体，判断是否有作力，找出与物体有接触的其它物体，判断是否有作 用力），后画其它力。用力），后画其它力。3 3 说明：如果某个力方向不易确定，可用假设法；合说明：如果某个力方向不易确定，可用假设法；合 力与分力不能重复分析。力与分力不能重复分析。四四 例例1 1 轻绳拴住质量、材料都相同的轻绳拴住质量、材料都相同的A A、B B两物体，它们都沿斜面匀速两物体，它们都沿斜面匀速下滑，试分析下滑，试分析A A、B B所受的力。所受的力。同时考虑斜面是否光滑，如果同时考虑斜面是否光滑，如果不光滑，绳上是否有拉力，不光滑，绳上是否有拉力，分析：如果斜面光滑要保证物体做匀速动动，物体分析：如果斜面光滑要保证物体做匀速动动，物体A A必须受绳子向上的拉力，同样必须受绳子向上的拉力，同样B B必受向下的拉力，则必受向下的拉力，则B B 不能保证做匀速运动，故斜面不能保证做匀速运动，故斜面 不光滑。不光滑。如果斜面如果斜面 不光滑不光滑A A、B B向下运动时，两物体所受的摩擦力都为沿斜面向上，则两物向下运动时，两物体所受的摩擦力都为沿斜面向上，则两物体的受力图如下体的受力图如下图中两物体所受的力图中两物体所受的力GG、F2F2（支持力）、支持力）、F1F1（滑动摩擦力）均相等。滑动摩擦力）均相等。T1T1与与T2T2为绳为绳子分别对子分别对A A、B B 的拉力，大小相等、方向相等。如要使两物体都做匀速运动，则必的拉力，大小相等、方向相等。如要使两物体都做匀速运动，则必须有须有Gsin-F1-T1=0Gsin-F1-T1=0 Gsin+T2-F1=0 Gsin+T2-F1=0，从而有从而有F1+T1=F1-T2F1+T1=F1-T2即即T1=T2=0T1=T2=0结论：绳子上拉力为零。两物体所受的力都为重力、支持力、滑动摩擦力并且大结论：绳子上拉力为零。两物体所受的力都为重力、支持力、滑动摩擦力并且大小都相等。小都相等。例例2 2 重为重为GG的小球在水平绳的小球在水平绳OAOA作用下在倾角为作用下在倾角为 的光滑斜面上，的光滑斜面上，水平绳的拉力为多少？水平绳的拉力为多少？分析：分析：1 1 F F合合=0=0，2 2 物体受三个力：重力物体受三个力：重力GG、支持力支持力F F、拉力拉力T T。3 3 如图，如图，T T与与GG的合力必的合力必与与F F大小相等，方向相反。大小相等，方向相反。4 4 T/G=T/G=tgtg，T=T=GtgGtg,例例3 3 n n个相同的木块并列于地面，个相同的木块并列于地面，已知，当已知，当1 1受力向右推力受力向右推力F F而向而向前做匀速直线运动，求木块前做匀速直线运动，求木块3 3对对4 4的作用力为多少？的作用力为多少？分析：把分析：把n n个物体看成一个整体进行受力分析，物体做匀速运动有个物体看成一个整体进行受力分析，物体做匀速运动有F F合合=0=0，重力跟支持力平衡，重力跟支持力平衡，F=nmg,mg=F/nF=nmg,mg=F/n。把个物体隔离开来进行受力分析并列式，如图分别为把个物体隔离开来进行受力分析并列式，如图分别为1 1、2 2、3 3和和n n物体的物体的受力分析图受力分析图根据受力图对根据受力图对1 1物体有物体有T T2 2+f=F+f=F，即即T T2 2=F-mg=F-mg，对物体对物体2 2有有T T3 3+f=T+f=T2 2，即即T T3 3=T=T2 2-mg-mg，T T3 3=T=T2 2-mg=F-2 mg-mg=F-2 mg（T T2 2=T=T2 2)对物体对物体3 3有有T T4 4+f=T+f=T3 3，即即T4=T3-mgT4=T3-mg，T T4 4=T=T3 3-mg=F-3mg-mg=F-3mg（T T3 3=T=T3 3)4 4物体对物体对3 3物体的作用力为物体的作用力为T T4 4，T T4 4=F-3F/n=F-3F/n，即为所求。即为所求。由以上规律可知由以上规律可知T Tn n=F-(n-1)mg=F-(n-1)mg练习题1 1、物体的重力为、物体的重力为100100N N，用两根等长的细绳吊在天花板上，用两根等长的细绳吊在天花板上，绳与天花板的夹角都为绳与天花板的夹角都为30300 0，求重力的两分力。，求重力的两分力。2 2、重为、重为500500N N的人通过滑轮拉住重为的人通过滑轮拉住重为600600N N的重物，且都的重物，且都处于静止状态，不计滑轮重力及一切摩擦，求地面对人的处于静止状态，不计滑轮重力及一切摩擦，求地面对人的支持力和摩擦力？支持力和摩擦力？3 3、如图所示，物重、如图所示，物重G=4.6NG=4.6N，对物体施加与竖直方向成功对物体施加与竖直方向成功37370 0的推力，物体恰好沿竖直墙向上匀速滑动，已知的推力，物体恰好沿竖直墙向上匀速滑动，已知=0.2=0.2，求求F F。解答：解答：1 1、如图做平行四边形，由图可知、如图做平行四边形，由图可知F F1 1=F=F2 2=G=G。2 2、如图所示对人进行受力分析，采用正交分解法如图所示对人进行受力分析，采用正交分解法 可列出可列出 T T1 1=Tcos30=Tcos300 0,T,T2 2=Tsin30=Tsin300 0,T T1 1=f=f静静，T T2 2+F+F支支=GG人人 3 3、先对物体进行受力分析，采用正交分解法，如、先对物体进行受力分析，采用正交分解法，如图，列式有图，列式有F F1 1=Fsin37=Fsin370 0,F,F2 2=Fcos37=Fcos370 0 水平方向有水平方向有F F1 1=F=F支支，F F2 2=G+f=G+f动动，可求出，可求出F F。第三章 牛顿运动定律第一定律的理解：第一定律的理解：1 1 运动是物体的一种属性，不需要力来维持。运动是物体的一种属性，不需要力来维持。2 2 它它揭示了力与运动的关系，力是改变物体运动状态的原因，是产生加速揭示了力与运动的关系，力是改变物体运动状态的原因，是产生加速度的原因。度的原因。3 3 说明了任何一个物体都有一个重要的性质说明了任何一个物体都有一个重要的性质-惯性。惯性。惯性的理解：惯性的理解：1 1 它是指物体总有保持原来状态的本性，不能克服，不它是指物体总有保持原来状态的本性，不能克服，不能避免。能避免。2 2 只与物体本身有关，与物体是否运动，是否受力无关，任只与物体本身有关，与物体是否运动，是否受力无关，任何物体不论是运动还是静止，不论物体状态改变还是没有改变，物体何物体不论是运动还是静止，不论物体状态改变还是没有改变，物体都有惯性。都有惯性。3 3 惯性大小只与质量有关。惯性大小只与质量有关。4 4 惯性不是力，是物体本身固惯性不是力，是物体本身固有的属性。有的属性。第二定律的理解：第二定律的理解：1 1 F F合、合、mm、a a都是对同一物体而言。都是对同一物体而言。2 2 a a与与F F合是合是瞬时对应关系，同时产生，同时消失，同时变化。瞬时对应关系，同时产生，同时消失，同时变化。第三定律的理解：第三定律的理解：1 1 作用力与反作用力相的互依赖性，它们相互依存，作用力与反作用力相的互依赖性，它们相互依存，互以对方作为自已存在的前提。互以对方作为自已存在的前提。2 2作用力与反作用力相的同时性同时作用力与反作用力相的同时性同时产生，同时消失，同时变化，没有先后。产生，同时消失，同时变化，没有先后。3 3作用力与反作用力相的性作用力与反作用力相的性质相同，它们必定是同种性质的力。质相同，它们必定是同种性质的力。4 4 由于作用在不同的物体上，不由于作用在不同的物体上，不能把它们合成或抵消。能把它们合成或抵消。超重和失重的理解：超重和失重的理解：1 1 当物体处于超重或失重状态时，物体的重力当物体处于超重或失重状态时，物体的重力力并没有变化。力并没有变化。2 2 物体处于超重或失重状态，不在于物体物体处于超重或失重状态，不在于物体向上还是向下运动，而在于加速度方向是向上还是向下。向上还是向下运动，而在于加速度方向是向上还是向下。3 3 当物体处于完全失重状态时，重力只产生使物体具有当物体处于完全失重状态时，重力只产生使物体具有a=ga=g的加速度效果，不产生其它效果。的加速度效果，不产生其它效果。4 4 处于超重或失重处于超重或失重状态下液体的浮力公式为状态下液体的浮力公式为F F浮浮=VV排（排（g+a)g+a)或或F F浮浮=VV排排（g-a)g-a)，完全失重时，完全失重时，F F浮浮=0=0。动力学的两类问题：动力学的两类问题：1 1 已知力求运动。已知力求运动。2 2 已知运动求力。已知运动求力。牛顿运动定律的适用范围：牛顿运动定律的适用范围：1 1 宏观物体。宏观物体。2 2 低速运动的物低速运动的物体。体。应用牛顿运动定律的解题步骤：应用牛顿运动定律的解题步骤：1 1 确定研究对象。确定研究对象。2 2 画画受力分析图。受力分析图。3 3 定方向或建立坐标系。定方向或建立坐标系。4 4 列方程。列方程。5 5 求求解，分析结果或检验。解，分析结果或检验。练习题练习题1 1、物体运动状态的改变是指、物体运动状态的改变是指A A 物体速度的改变物体速度的改变 B B 物体速度方向的改变物体速度方向的改变C C 物体速度的改变物体速度的改变 D D 物体速度大小和方向都改变物体速度大小和方向都改变2 2、下列情况中，物体的运动状态改了的是、下列情况中，物体的运动状态改了的是A A 物体沿斜面匀速下滑物体沿斜面匀速下滑 B B 将物体竖直上抛，物体在空中的运动将物体竖直上抛，物体在空中的运动C C 跳伞员正在竖直下落，速率保持不变。跳伞员正在竖直下落，速率保持不变。D D 汽车在拐弯时减速行驶汽车在拐弯时减速行驶3 3、下列说法中错误的是、下列说法中错误的是A A 力是物体产生加速度的原因力是物体产生加速度的原因 B B 力是改变物体惯性大小的原因力是改变物体惯性大小的原因C C 物体的运动状态发生了改变，则物体一定有了加速度物体的运动状态发生了改变，则物体一定有了加速度D D 物体的运动状态发生了改变，说明物体的速度大小和方向一定发生物体的运动状态发生了改变，说明物体的速度大小和方向一定发生了改变。了改变。4 4、关于超重和失重，下列说法中正确的是、关于超重和失重，下列说法中正确的是A A 超重就是物体的重力增加了超重就是物体的重力增加了 B B 失重就是物体的重力减少了失重就是物体的重力减少了C C 完全失重就是物体的重力一点都没有了完全失重就是物体的重力一点都没有了D D 不论物体是超重还是失重，物体的重力始终不变。不论物体是超重还是失重，物体的重力始终不变。5 5、一个人站在台秤上，在人下蹲的过程中，读数的变化是、一个人站在台秤上，在人下蹲的过程中，读数的变化是A A 先减小，后还原。先减小，后还原。B B 先增大，后还原先增大，后还原C C 始终不变。始终不变。D D 先减小，后增大，再还原先减小，后增大，再还原6 6、关于惯性，下列说法中正确的是、关于惯性，下列说法中正确的是A A 物体在不受作用时，才有惯性。物体在不受作用时，才有惯性。B B 物体运动速度越大，惯性越大物体运动速度越大，惯性越大C C 无论物体如何运动，只要质量大则惯性大无论物体如何运动，只要质量大则惯性大D D 物体只在运动状态发生变化时，才有惯性。物体只在运动状态发生变化时，才有惯性。7 7、手托一块砖，开始静止、手托一块砖，开始静止 不动，当手突然向上加速时，砖对手的压力不动，当手突然向上加速时，砖对手的压力A A 一定小于手对砖的支持力。一定小于手对砖的支持力。B B 一定等于手对砖的支持力。一定等于手对砖的支持力。C C 一定大于手对砖的支持力。一定大于手对砖的支持力。D D 一定等于砖的重力。一定等于砖的重力。8 8、如图所示是电梯上升的速度图像，若电梯地板上放一质量为、如图所示是电梯上升的速度图像，若电梯地板上放一质量为2020kgkg的物体，的物体，则：则：前前2 2s s内和内和4 4s s到到7 7s s内物体对地板的压力为多少？内物体对地板的压力为多少？整个运动过程中，电梯的位移为多少？整个运动过程中，电梯的位移为多少？牛顿运动定律的应用牛顿运动定律的应用例例1 1 自由下落的小球下落一段时间后与弹簧自由下落的小球下落一段时间后与弹簧接触，从它接触弹簧开始，至压缩最短过程接触，从它接触弹簧开始，至压缩最短过程中，小球的速度、加速度、合外力的变化如中，小球的速度、加速度、合外力的变化如何？何？分析：速度变化取决于加速度，而加速度取分析：速度变化取决于加速度，而加速度取决于合外力，因此物体的受力分析为关键，决于合外力，因此物体的受力分析为关键，在整个过程中，重力不变，弹力随弹簧形变在整个过程中，重力不变，弹力随弹簧形变而变化，所以以分析弹簧上弹力为主。而变化，所以以分析弹簧上弹力为主。刚开始时弹簧形变较小，固弹力较小，有刚开始时弹簧形变较小，固弹力较小，有GGf f弹，弹，F F合合=G-f G-f 弹，方向向下，弹，方向向下，与物体的速与物体的速度方向相同度方向相同，物体加速物体加速，但由于弹力不断增，但由于弹力不断增大，大，F F合不断减小，故加速度不断减小合不断减小，故加速度不断减小当当G=fG=f弹时，弹时，F F合合=0=0，a=0a=0，速度达最大速度达最大由于惯性物体继续向下运动，但此时弹簧由于惯性物体继续向下运动，但此时弹簧的形变较大，即的形变较大，即GGf f弹，弹，F F合合=f f弹弹-GG，方向方向向上向上，与物体的运动，与物体的运动方向相反方向相反，物体减速物体减速，随着物体向下速度的不断减小，形变却越来随着物体向下速度的不断减小，形变却越来越大，即弹力越来越大，合力越来越大，加越大，即弹力越来越大，合力越来越大，加速度越来越大。当速度减为零时，形变最大，速度越来越大。当速度减为零时，形变最大，弹簧不再缩短。弹簧不再缩短。例题例题 2 2 质量为质量为M M 的人站在地面上，用绳通过定滑轮将质量为的人站在地面上，用绳通过定滑轮将质量为mm的重物放下，若重的重物放下，若重物以加速度物以加速度a a下降，则人对地面的压力为多少？下降，则人对地面的压力为多少？分析：问题中涉及到两个物体，其中重物做加速运动，人静止，对人和重物分别分析：问题中涉及到两个物体，其中重物做加速运动，人静止，对人和重物分别进行受力分析。进行受力分析。重物受重力及绳子的拉力，重物做加速运动有重物受重力及绳子的拉力，重物做加速运动有 mg-T=ma,mg-T=ma,有有T=mg-ma=m(g-a)T=mg-ma=m(g-a)人受重力、支持力及绳子的拉力处于静止状态有人受重力、支持力及绳子的拉力处于静止状态有 Mg=T1+FnMg=T1+FnT1=TT1=T，FnFn与人对地面的压力为作用力与反作用力与人对地面的压力为作用力与反作用力所以人对地面的压力为所以人对地面的压力为Mg-m(g-a).Mg-m(g-a).例例3 3 一质量为一质量为mm的物体，沿粗糙斜面下滑，下面几个图中，哪个能正确表的物体，沿粗糙斜面下滑，下面几个图中，哪个能正确表示物体加速度与倾角的关系示物体加速度与倾角的关系分析：分析：对物体进行受力分析，物体受三个力：重力、支持力、摩擦力。物对物体进行受力分析，物体受三个力：重力、支持力、摩擦力。物体沿斜面体沿斜面 加速下滑，则物体的合力沿斜面向下，建立如图所示的坐标系加速下滑，则物体的合力沿斜面向下，建立如图所示的坐标系由图中关系可知由图中关系可知N=F2N=F2 F1-f=ma F1-f=ma由由f=Ff=FN N有有f=N=F2(N=F2f=N=F2(N=F2）（作用力与反作用力）作用力与反作用力）ma=ma=mgsinmgsin-mgcosmgcos,得得a=a=gsingsin-gcosgcos，当当 增大时增大时SinSin增大，增大，coscos 减小。但减小。但a a与与 不不是线性关系，故是线性关系，故A A、C C错。当错。当 很小时很小时 物体不滑动，物体不滑动，a=0,a=0,故故D D正确。正确。例例4 4 将物体竖直上抛，假设运动过程中将物体竖直上抛，假设运动过程中空气阻力不变，速度图像如图所示，则空气阻力不变，速度图像如图所示，则物体重力与空气阻力之比为多少？物体重力与空气阻力之比为多少？分析：由图像可知，把向上做为了正方分析：由图像可知，把向上做为了正方向，抛出速度为向，抛出速度为1111m/sm/s，上升时间为上升时间为1 1s s，下落时间也为下落时间也为1 1s s，落地速度为落地速度为9 9m/sm/s，得得a a上上=11=11m/sm/s2 2,a,a下下=9=9m/sm/s2 2上升时有上升时有G+f=maG+f=ma上上=11=11mm下落时有下落时有G-f=maG-f=ma下下=9=9mm从而有从而有f=m.f=m.练习练习将小球竖直向上抛出，经一段时间小球将小球竖直向上抛出，经一段时间小球又落回原处，已知小球上升阶段与下落又落回原处，已知小球上升阶段与下落阶段所用时间之比为阶段所用时间之比为t t1 1:t:t2 2=2:6=2:6，设运设运动中小球受阻力大小不变，求小球受空动中小球受阻力大小不变，求小球受空气阻力与重力之比。气阻力与重力之比。电场复习一一 库仑定律库仑定律（一）你还记得质点吗？理解了质点，你就很容易理解点电荷的概念了。（一）你还记得质点吗？理解了质点，你就很容易理解点电荷的概念了。（二）库仑定律是研究什么的？，要能把库仑定律运用到力学问题当中去解（二）库仑定律是研究什么的？，要能把库仑定律运用到力学问题当中去解决物体的平衡问题或动力学问题（先对带电研究对象受力分析，再运用静力决物体的平衡问题或动力学问题（先对带电研究对象受力分析，再运用静力学方程或动力学方程）。学方程或动力学方程）。例例2 2 如如 图所示，两根丝线悬在同一点的带等量电荷的小球受静电斥力而相互图所示，两根丝线悬在同一点的带等量电荷的小球受静电斥力而相互分开，两悬线和竖直方向的夹角为都分开，两悬线和竖直方向的夹角为都，两球的质量都为两球的质量都为mm，两线长都为两线长都为L L，每个小球所带电量都为每个小球所带电量都为q q，则则q q是多少？是多少？解析解析 这是一道库仑定律与物体平衡相关联的题型。解题时先确定研究对象，这是一道库仑定律与物体平衡相关联的题型。解题时先确定研究对象，对研究对象受力分析（注意库仑力的大小和方向），再运用研究物体平衡的对研究对象受力分析（注意库仑力的大小和方向），再运用研究物体平衡的方法来解题。对方法来解题。对A A受力分析：重力受力分析：重力mgmg、线拉力线拉力T T、B B对对A A的库仑力的库仑力F F（方向沿方向沿ABAB连线向左）。连线向左）。由由三力平衡可得：由由三力平衡可得：F=mgtanF=mgtan再库仑定律，再库仑定律，F=K q2/F=K q2/（2Lsin2Lsin）2 2所以所以q2=4mgL2q2=4mgL2（sinsin）2tan/K2tan/K开平方即可得开平方即可得q.q.