新教材魯科版高中物理必修第一冊第五章牛頓運(yùn)動(dòng)定律 知識點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)歸納匯總

第5章牛頓運(yùn)動(dòng)定律

第1節(jié)牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律...............................................1

第2節(jié)科學(xué)探究:加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系...............................7

第3節(jié)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律..............................................13

第4節(jié)牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律..............................................18

第5節(jié)超重與失重....................................................22

專題1：板塊、傳送帶、等時(shí)圓..........................................26

專題2：連接體、加速度的瞬時(shí)性........................................30

第1節(jié)牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律

要點(diǎn)一力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系

法國哲學(xué)家和科學(xué)家笛卡兒把伽利略的結(jié)論啪廣到?jīng)]有重力、摩擦力、空

氣阻力等更理想的情況,進(jìn)一步完善了伽利略的觀點(diǎn)。他提出：若沒有其他原因?,

運(yùn)動(dòng)物體將繼續(xù)以原來的速度沿直線運(yùn)動(dòng)。

要點(diǎn)二理解牛頓第一定律

牛頓在伽利略、笛卡兒等人研究成果的基礎(chǔ)上提出了著名的牛頓第一運(yùn)動(dòng)定

建簡稱牛頓第一定律:一切物體總保持°勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài),除非有外力

迫使它改變?這種狀態(tài)。

要點(diǎn)三慣性

任何物體都有保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的屬性，物理學(xué)中將這種屬

性稱為慣性°。慣性大小表示了物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度「它只與物體的質(zhì)

量有關(guān)。

,自主思考.

0加利略的結(jié)論指的是什么？

提示物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持。

分他原因指的是什么？

提示指的是沒有外力作用。

?牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律是一個(gè)經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)總結(jié)得到的一個(gè)實(shí)驗(yàn)定律嗎？

提示不是,是根據(jù)前人的研究成果,在真實(shí)的科學(xué)性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上推理得出來

的結(jié)論。

?？偙３质遣皇侵敢恢北３?即保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是物體自身的一種性質(zhì)？

提示是。

@區(qū)里的改變包括哪些方面？

提示有三種情況：

(1)速度的方向不變，大小改變。

(2)速度的大小不變,方向改變。

(3)速度的大小和方向同時(shí)發(fā)生改變。

?⑴慣性是物體自身的屬性，但外力是可以改變其大小的,對嗎？

(2)慣性是保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)，速度越大，慣性越大,對嗎?

提示(D不對。(2)不對。

?隹易程度指的是什么？

提示發(fā)生相同的速度變化時(shí)所加的外力或作用時(shí)間不同。

名師點(diǎn)睛

牛頓第一定律的意義

(1)揭示了運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系

①物體不受外力時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài):勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)。

②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。

(2)揭示了一切物體都具有的一種固有屬性一一，慣性,即物體保持原來勻速

直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，因此牛頓第一定律也被叫作慣性定律。

探究點(diǎn)一伽利略的理想實(shí)驗(yàn)

情境探究

在研究力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系時(shí),伽利略提出了著名的“理想實(shí)驗(yàn)”。

(1)如圖所示，小球從斜面力上滑下,滾上斜面B,改變斜面8表面，使其越來

越光滑(例如由毛巾依次換成棉布、木板、玻璃)，你觀察到小球到達(dá)的最大高度

如何變化？

(2)如果斜面絕對光滑，小球能達(dá)到多高？

(3)若減小第二個(gè)斜面的傾角，斜面C、。絕對光滑，小球能到達(dá)多高?與斜面

8相比運(yùn)動(dòng)的距離如何?

(4)若將絕對光滑的斜面放置水平，小球如何運(yùn)動(dòng)？

(5)為什么把這個(gè)實(shí)驗(yàn)稱為理想實(shí)驗(yàn),其推理過程是什么？可得出什么結(jié)論?

提示(1)越來越高。

(2)小球?qū)⑦_(dá)到原來的高度。

(3)小球?qū)⒌竭_(dá)原來的高度,運(yùn)動(dòng)的距離會(huì)更長。

(4)小球?qū)⒂肋h(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。

(5)這個(gè)實(shí)驗(yàn)中絕對光滑的斜面和無限長的光滑水平面是不存在的，這個(gè)實(shí)

驗(yàn)是永遠(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn)的，但整個(gè)推理是合理的，其現(xiàn)象完全能夠得到人們的認(rèn)同,所

以為理想實(shí)驗(yàn)。其邏輯推理過程是建立在可靠的事實(shí)基礎(chǔ)之上的，以事實(shí)為依據(jù),

以抽象為指導(dǎo),抓住主要因素，忽略次要因素,從而深刻地揭示了自然規(guī)律?？梢?/p>

得出物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持,即力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。

探究歸納

對“理想實(shí)驗(yàn)”的認(rèn)識

L“理想實(shí)驗(yàn)”揭示了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來

維持。

2.“理想實(shí)驗(yàn)”是一種思維活動(dòng)，是人們在抽象思維中設(shè)想出來的,實(shí)際中無

法做到。

3.“理想實(shí)驗(yàn)”是一種以可靠的事實(shí)為依據(jù)，忽略次要因素,并把實(shí)驗(yàn)情況合

理外推到理想狀態(tài),從而揭示自然現(xiàn)象本質(zhì)的假想實(shí)驗(yàn)。所以說伽利略的理想實(shí)

驗(yàn)方法是科學(xué)的，結(jié)論是可靠的。

探究應(yīng)用

例(2021陜西西安長安一中高一月考)伽利略對“自由落體運(yùn)動(dòng)”和“運(yùn)

動(dòng)和力的關(guān)系”的研究,開創(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1、圖2分別表示這兩項(xiàng)研究中實(shí)驗(yàn)和邏輯推理的過程,對這兩項(xiàng)研究,下列說

法正確的是()

A.圖1通過對自由落體運(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1中先在傾角較小的斜面上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可減小重力，使位移的測量更容

易

C.圖2中完全沒有摩擦力的斜面是實(shí)際存在的,實(shí)驗(yàn)可實(shí)際完成

D.圖2的實(shí)驗(yàn)為“理想實(shí)驗(yàn)”，通過邏輯推理得出物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維

持

答案D題圖1通過對小球在斜面上的運(yùn)動(dòng)研究，合理外推得出自由落體

運(yùn)動(dòng)是一種勻變速直線運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;題圖1中先在傾角較小的斜面上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，

來“沖淡”重力的作用效果，使時(shí)間的測量更容易,B錯(cuò)誤;實(shí)際中沒有摩擦力的

斜面并不存在,故該實(shí)驗(yàn)無法在實(shí)際中完成,C錯(cuò)誤;題圖2的實(shí)驗(yàn)為“理想實(shí)驗(yàn)”,

伽利略通過抽象思維、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

力來維持這一結(jié)論,D正確。

解題感悟

“理想實(shí)驗(yàn)”在自然科學(xué)的理論研究中有著重要的作用，但“理想實(shí)驗(yàn)”的

方法有一定的局限性，“理想實(shí)驗(yàn)”是一種邏輯推理的思維過程,它的作用只限于

邏輯上的證明與反駁，而不能用做檢驗(yàn)認(rèn)識正確與否的標(biāo)準(zhǔn)。由“理想實(shí)驗(yàn)”所

得出的任何推論,都必須由觀察或?qū)嶒?yàn)的結(jié)果來檢驗(yàn)。

探究點(diǎn)二牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律

力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系無處不在，思考以下問題,分析力和運(yùn)動(dòng)存在怎樣的關(guān)系。

1.亞里士多德對力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的觀點(diǎn)是什么？

“提示有外力作用時(shí)物體才能運(yùn)動(dòng),物體運(yùn)動(dòng)需要力來維持。

2.觀察圖片,思考用腳踢足球可以使足球運(yùn)動(dòng),球離開腳后，腳不在給球作用

力,球仍然向前運(yùn)動(dòng);在冰面上對冰車施加推力,冰車就會(huì)運(yùn)動(dòng)起來,沒有推力仍

然可以向前運(yùn)動(dòng),和亞里士多德的觀點(diǎn)一致嗎,為什么？

提示不一致,腳不在給球作用力以及冰車不受推力時(shí),仍然向前運(yùn)動(dòng)，說明

運(yùn)動(dòng)不需要力來維持。

頓

第

一

定

例（多選）關(guān)于牛頓第一定律，下列說法正確的是（）

4牛頓第一定律是在伽利略“理想實(shí)驗(yàn)”的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的

B.不受力作用的物體是不存在的,故牛頓第一定律的建立毫無意義

C牛頓第一定律表明,物體只有在靜止和做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)才具有慣性

D.由牛頓第一定律可知，力是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因

答案AD牛頓第一定律是在伽利略''理想實(shí)驗(yàn)”的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的,A

項(xiàng)正確;實(shí)際物體都要受到外力的作用,但只要物體所受的外力的合力為零，物體

就保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),B項(xiàng)錯(cuò)誤;慣性是物體的固有屬性,一切物

體在任何情況下都具有慣性,C項(xiàng)錯(cuò)誤;牛頓第一定律說明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀

態(tài)的原因,D項(xiàng)正確。

解題感悟

慣性參考系和非慣性系

如果在一個(gè)參考系中，一個(gè)不受力的物體會(huì)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)?/p>

態(tài),這樣的參考系叫作慣性參考系,簡稱慣性系。如地面或相對地面靜止或做勻速

直線運(yùn)動(dòng)的物體就是慣性系，而相對地面做變速運(yùn)動(dòng)的物體是非慣性系。

牛頓第一定律只適用于慣性參考系，在非慣性系中不適用。

探究點(diǎn)三慣性

知識深化

對慣性的理解

1.物體在不受外力（或合外力為零時(shí)）的條件下,慣性表現(xiàn)為物體原來的運(yùn)動(dòng)

狀態(tài)。

2.物體在受力條件下，慣性表現(xiàn)為物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度。

3.慣性與質(zhì)量:慣性是物體的固有屬性,質(zhì)量是物體的一種基本屬性,指物體

所含物質(zhì)的多少,質(zhì)量越大的物體慣性越大。

4.慣性與力:①慣性不是力，而是物體本身固有的一種性質(zhì)，因此“物體受到

了慣性的作用”、“產(chǎn)生了慣性”、“受到慣性力”等說法都是錯(cuò)誤的;②力是

改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，慣性是維持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因;③慣性與物體的受力情況無

關(guān)。

5.慣性與速度:①速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,慣性是物體本身固有

的一種性質(zhì);②一切物體都有慣性,和物體是否有速度及速度的大小均無關(guān)。

第2節(jié)科學(xué)探究:加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。

2.學(xué)會(huì)用控制變量法研究物理規(guī)律。

3.掌握運(yùn)用圖像處理數(shù)據(jù)的方法。

二、實(shí)驗(yàn)器材

帶滑輪的木板、薄墊塊、小車、細(xì)繩、重物(小鉤碼或沙桶等)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、

紙帶、交變電流、天平、祛碼、刻度尺。

三、實(shí)驗(yàn)原理與設(shè)計(jì)

1,放在長木板上的小車在拉力的作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),實(shí)驗(yàn)裝置如圖所

zj\0

西打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

1T『帶

出物II

(1)小車質(zhì)量的測量

利用天平測出小車的質(zhì)量，在小車上增減祛碼可改變小車的質(zhì)量。

(2)拉力的測量

當(dāng)懸掛重物的質(zhì)量加遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量時(shí),可以認(rèn)為重物的重力大小近似等

于對小車的拉力的大小，即F=mg,通過增減重物的方式來改變拉力的大小。

(3)加速度的測量:通過分析紙帶上的點(diǎn)跡利用逐差法求得加速度。

2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：如何測量小車受到的合外力?常用方法是將木板

一端墊高，使小車不掛重物時(shí)能勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)小車重力沿斜面的分力恰好抵消

其所受摩擦力及其他阻力；同時(shí),所掛重物的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。在此條件

下,所掛的重物重力大小便可近似認(rèn)為等于作用于小車的合外力大小。

四、實(shí)驗(yàn)步驟

1.用天平測出小車的質(zhì)量M,重物的質(zhì)量卬。

2.按實(shí)驗(yàn)裝置圖把實(shí)驗(yàn)器材安裝好,不把懸掛重物的細(xì)繩系在車上。

3.平衡摩擦力:在木板裝有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端下面墊一木塊,移動(dòng)木塊的位

置,直至小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)分布均勻?yàn)橹?。這時(shí),

小車受到的摩擦力恰好與小車重力沿斜面的分力平衡。

4.在細(xì)繩一端掛上重物，另一端通過滑輪系在小車前端,注意重物質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)

小于小車質(zhì)量。

5.將小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后先接通電源,稍后再將小車由靜止釋放,打點(diǎn)計(jì)

時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，打完點(diǎn)后切斷電源,取下紙帶。

6.保持小車的質(zhì)量〃不變,改變重物的質(zhì)量力,重復(fù)步驟4和步驟5,再做三次

實(shí)驗(yàn)。

7.在每條紙帶上選取一段比較理想的部分,計(jì)算小車的加速度為將相關(guān)數(shù)

據(jù)填入設(shè)計(jì)好的表格中。

8.作土廠的圖像,若圖像為過原點(diǎn)的直線,則證明加速度與力成正比。

9.保持重物的質(zhì)量/不變,改變小車質(zhì)量M,重復(fù)步驟1、4、5和7,作天三圖

M

像,若圖像為過原點(diǎn)的直線,則證明加速度與質(zhì)量成反比。

五、數(shù)據(jù)處理

1.小車質(zhì)量〃一定時(shí)，將所受拉力/與相應(yīng)加速度a的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表中。

次數(shù)123456

小車加速度

a/(m,sB

重物的質(zhì)量

拉力々N

用縱坐標(biāo)表示加速度,橫坐標(biāo)表示拉力,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出小車運(yùn)動(dòng)的a-F

圖像,從而得出加速度a與拉力廠的關(guān)系。

2.保持拉力一定，將小車質(zhì)量"與相應(yīng)的加速度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入設(shè)計(jì)好的表格

中。

次數(shù)123456

小車加速度

a/(m?s2)

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出小車運(yùn)動(dòng)的天號圖像,從而得出加速度a與質(zhì)量〃的關(guān)系。

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論

⑴保持小車質(zhì)量不變時(shí)，小車的加速度a與所受拉力廠成正比。

(2)在力少不變時(shí),小車的加速度a與質(zhì)量〃成反比。

六、誤差分析

誤差

產(chǎn)生原因減小方法

分類

質(zhì)量測量不準(zhǔn)，計(jì)數(shù)點(diǎn)

多次測量求平均值

間距測量不準(zhǔn)

1.正確平衡摩擦力

小車所受拉力測量不準(zhǔn)

2.使細(xì)繩和紙帶與長木板平行

偶然

(1)合理選取坐標(biāo)軸的單位長度，使所有數(shù)據(jù)點(diǎn)

誤差

盡量分布在整個(gè)坐標(biāo)平面

作圖不準(zhǔn)(2)使盡可能多的點(diǎn)落在直線上,不能落在直線

上的點(diǎn)均勻分布在直線兩側(cè),偏離直線較遠(yuǎn)的

點(diǎn)舍去

系統(tǒng)重物的重力代替小車所

使重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

誤差受拉力

七、注意事項(xiàng)

1.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源后釋放小車。

2.在平衡摩擦力時(shí),不要懸掛重物，但小車應(yīng)連著紙帶且接通電源,用手輕輕

地給小車一個(gè)初速度,如果在紙帶上打出的點(diǎn)間隔均勻,表明小車受到的阻力跟

它受到的重力沿斜面向下的分力大小相等、方向相反。

3.改變懸掛重物的質(zhì)量過程中，要始終保證重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。

4.作圖時(shí)應(yīng)使所作的直線通過盡可能多的點(diǎn)，不在直線上的點(diǎn)也要盡可能的

分布在直線的兩側(cè)，但若遇到個(gè)別偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去。

探究點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)操作

例在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖所示的裝置。

上手打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

硅碼盤U\1

(1)本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)方法是。

A.假設(shè)法B.理想實(shí)驗(yàn)法

C.控制變量法D.替代法

(2)下列說法中正確的是0

A.每次改變小車質(zhì)量時(shí),應(yīng)重新平衡摩擦力

B.在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí),應(yīng)該改變拉力的大小

C.在探究加速度與力的關(guān)系時(shí),應(yīng)該改變小車的質(zhì)量

D.在探究加速度a與質(zhì)量力的關(guān)系時(shí)，為了直觀判斷二者間的關(guān)系,應(yīng)作出

小上圖像

m

答案(l)C(2)D

解析(1)探究加速度與力的關(guān)系時(shí),要控制小車質(zhì)量不變而改變拉力大??；

探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí),應(yīng)控制拉力不變而改變小車質(zhì)量;這種實(shí)驗(yàn)方法是控

制變量法,故選C。

(2)實(shí)驗(yàn)前要平衡摩擦力,每次改變小車質(zhì)量時(shí),不需要重新平衡摩擦力,A

錯(cuò)誤;探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí),應(yīng)該控制拉力的大小不變,B錯(cuò)誤;在探究加

速度與力的關(guān)系時(shí),應(yīng)該保持小車的質(zhì)量不變,C錯(cuò)誤;要直觀地反映兩者之間的

關(guān)系,可以通過作圖來解決。但是只有作出一條直線,才可以直觀地反映兩個(gè)變量

之間的關(guān)系。在探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系時(shí),為了直觀判斷二者間的關(guān)系，

應(yīng)作出才上圖像,D正確。

m

探究歸納

本實(shí)驗(yàn)用到的實(shí)驗(yàn)方法及注意事項(xiàng)

1.實(shí)驗(yàn)方法:控制變量法。

2.實(shí)驗(yàn)條件:①平衡摩擦力;②重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量;③細(xì)線與長木

板平行。

3.數(shù)據(jù)處理方法：圖像法一一化曲為直。

4.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用方法:一先一后一按住。先接通電源、后放開小車，小車

到達(dá)滑輪之前按住小車。

探究點(diǎn)二數(shù)據(jù)處理和誤差分析

例某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)用如圖1所示的裝置“探究物體的加速度與力、質(zhì)量的

關(guān)系”。

(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用(填“交流”或“直流”)電源的計(jì)時(shí)儀

器。

(2)在探究物體的加速度與力的關(guān)系時(shí)，保持不變的物理量是o

A.小車質(zhì)量

B.塑料桶和桶中祛碼的質(zhì)量

(3)實(shí)驗(yàn)中，要使小車的質(zhì)量(填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小于”)塑料桶和

桶中祛碼的總質(zhì)量,才能認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力等于塑料桶和桶中祛碼的總重

力。

(4)圖2為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，測出AB=1.2cm,AC=3.6cm,AD-1.2cm,計(jì)

數(shù)點(diǎn)/、B、a〃中，每相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)未畫此已知打點(diǎn)周期為

0.02s,則小車運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a=m/s2,打8點(diǎn)時(shí)小車的速度片

m/so

(5)當(dāng)小車的質(zhì)量一定時(shí),測得小車的加速度a與拉力廠的數(shù)據(jù)如表:

分N0.200.300.400.500.60

a/(m-s2)0.100.230.270.400.49

①根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖3所示坐標(biāo)系中作出土少圖像。

②圖線存在截距,其原因是____________________________________

答案(1)交流

(2)A

(3)遠(yuǎn)大于

(4)1.20.18

(5)①圖見解析②未平衡摩擦力或木板的傾角太小,平衡摩擦力不足

解析(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器。

(2)探究加速度與力的關(guān)系時(shí),要控制小車質(zhì)量不變,而改變拉力大小,A正

確。

(3)當(dāng)小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于塑料桶和桶中硅碼的總質(zhì)量時(shí),才能認(rèn)為細(xì)線對小車

的拉力等于塑料桶和桶中祛碼的總重力。

(4)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△所“得:干管(351.2OY)XIO2

23,6X1

m/s=l.2m/s：打紙帶上8點(diǎn)時(shí)小車的速度為-°m/s=0.18m/s0

2T2X0.1

(5)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖，如圖所示：

根據(jù)圖線知，當(dāng)尸不等于零時(shí),加速度a仍然為零,說明未平衡摩擦力或木板

的傾角太小,平衡摩擦力不足。

探究歸納

實(shí)驗(yàn)誤差分析與注意事項(xiàng)

明確實(shí)驗(yàn)誤差的主要原因，知道實(shí)驗(yàn)中為了減小實(shí)驗(yàn)誤差而需要注意的事項(xiàng),

要從平衡摩擦力、塑料桶和桶中祛碼的總重力與細(xì)線對小車的拉力的關(guān)系、質(zhì)量

與長度的測量、描點(diǎn)作圖等幾方面分析和討論問題。

1.偶然誤差

本實(shí)驗(yàn)的偶然誤差主要由質(zhì)量的測量、計(jì)數(shù)點(diǎn)間距的測量引起,可通過多次

測量取平均值減小誤差。

2.系統(tǒng)誤差：

(1)平衡摩擦力過程不準(zhǔn)確造成的誤差,行尸圖線和圖線不能經(jīng)過坐標(biāo)原

點(diǎn)。

(2)由于不滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于塑料桶和桶中祛碼的總質(zhì)量而引起的誤

差,土/圖線和土吃圖線都向下彎曲。

M

第3節(jié)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律

要點(diǎn)一牛頓第二定律

物體加速度的大小與所受合外力的大小。成正比,與物體的質(zhì)量成反比，加速

度的方向?與合外力方向相同。

要點(diǎn)二國際單位制

人們選定了幾個(gè)物理量為基本量其單位為基本單位0,根據(jù)物理學(xué)關(guān)系式

由基本量推導(dǎo)出其他物理量的單位為導(dǎo)出單位?；締挝慌c導(dǎo)出單位一起組成單

位制。

,自主思考,

?⑴合外力的大小是物體所受外力的代數(shù)和嗎？

(2)放在地面上的箱子,受到推力后,箱子卻仍然保持靜止,為什么？

提示(1)不是,是所受外力的矢量和的大小。

(2)箱子除了受到推力還有摩擦力、重力和支持力，合外力為零，所以不動(dòng)。

?如何理解加速度的方向？

提示加速度的方向即速度變化的方向，由合外力方向決定,與合外力方向相同。

?；玖慷加心男?？

提示長度、質(zhì)量、時(shí)間、熱力學(xué)溫度、電流、物質(zhì)的量、發(fā)光強(qiáng)度。

0(1)說出國際單位制的基本單位？

(2)以下單位是基本單位嗎？

厘米、小時(shí)、克、伏特、牛、焦耳、瓦特、帕斯卡。

提示(1)米、千克、秒、開(爾文)、安(培)、摩(爾)、坎(德拉)。

(2)厘米、小時(shí)、克分別是基本物理量長度、時(shí)間、質(zhì)量的單位，所以是基本

單位,其他都不是基本單位。

名師點(diǎn)睛

1.牛頓第二定律的表達(dá)式后儂中尸指物體受到的力，實(shí)際物體所受的力往往

不止一個(gè),這時(shí)少指物體所受的合力，該式中尺加、a的單位都要用國際單位。

2.對牛頓第二定律的理解

(1)因果性:力是使物體產(chǎn)生加速度的原因，物體加速度的大小跟它受到的作

用力的大小成正比,加速度的方向跟作用力的方向相同。

(2)瞬時(shí)性:a與尸同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失為瞬時(shí)對應(yīng)關(guān)系。

(3)矢量性:4磔是矢量式，任意時(shí)刻加速度a的方向均與力少的方向一致,

當(dāng)力尸的方向變化時(shí)，a的方向同時(shí)變化。

(4)同體性：公式六儂中＜3、6、/對應(yīng)于同一物體。

(5)相對性:牛頓第二定律適用于相對地面靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系

(慣性系)，對相對地面做變速運(yùn)動(dòng)的參考系(非慣性系)不適用。

(6)獨(dú)立性：當(dāng)物體同時(shí)受到幾個(gè)力作用時(shí)，各個(gè)力都遵循牛頓第二定律

產(chǎn)ma,每個(gè)力都會(huì)使物體產(chǎn)生一個(gè)加速度，這些加速度的矢量和即物體具有的合

加速度。故牛頓第二定律可表示為

—may

F,、a,分別為x方向上物體受到的合力、x方向上物體的加速度;月、為分別

為y方向上物體受到的合力、y方向上物體的加速度。

3.從牛頓第二定律理解慣性:慣性是物體保持自己原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)，大

小只與物體的質(zhì)量有關(guān),是物體本身的固有屬性。在確定的作用力下,質(zhì)量越大,

加速度越小,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變，慣性越大。

探究點(diǎn)一牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律

1.在課本上撒一些碎紙片，先用嘴輕吹,再用力使勁吹,觀察到什么現(xiàn)象？

提示用力吹的紙片飛的遠(yuǎn),紙片受到的力越大,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越容易改變，即

加速度越大。

2.在課本上撒一些碎紙片和一些小石子,用力使勁吹,觀察現(xiàn)象。

提示紙片運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，小石子不動(dòng)，對不同的物體，受到相同的力，質(zhì)量

越小,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越容易改變,即加速度越大。

,探究歸納

1.牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律:

物體加速度的大小與所受合外力的大小成正比，與物體的質(zhì)量成反比,加速

度的方向與合外力的方向相同。

2.使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s?的加速度,所用的力為1kg-m/s2,我們

即定義這個(gè)力的大小是1No1N=1kg?m/s2o

3.當(dāng)物體同時(shí)受到幾個(gè)外力作用時(shí),尸代表的是合外力。

4.牛頓第二定律表明，力與加速度總是同時(shí)出現(xiàn)、同時(shí)消失,力是產(chǎn)生加速度

的原因，力不變則加速度也不變,力隨時(shí)間改變，加速度也隨時(shí)間改變;并且加速

度的方向與合外力方向永遠(yuǎn)相同;合外力為0則加速度為0,這時(shí)物體保持靜止或

勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

個(gè)探究應(yīng)用

例（多選）（2021四川簡陽陽安中學(xué)高一月考）關(guān)于牛頓第二定律，下列說

法正確的是（）

A.加速度與合力的關(guān)系是瞬時(shí)對應(yīng)關(guān)系，即a與6同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同

時(shí)消失

B.加速度的方向總是與合外力的方向相同

C.同一物體的運(yùn)動(dòng)速度變化越大,受到的合外力也越大

D.物體的質(zhì)量與它所受的合外力成正比與它的加速度成反比

答案AB加速度與力的關(guān)系是瞬時(shí)對應(yīng)關(guān)系，即a與b是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)

變化、同時(shí)消失,A正確;根據(jù)牛頓第二定律得，加速度的方向總是與合外力的方

向相同,B正確;速度變化大,加速度不一定大,則合力不一定大,C錯(cuò)誤;質(zhì)量是物

體的固有屬性,不隨合力、加速度的變化而變化,故D錯(cuò)誤。

解題感悟

由廣ma可得爐匕可通過測量物體受力及物體的加速度得到物體的質(zhì)量，但

a

物體的質(zhì)量不能說與少成正比,與a成反比,這是因?yàn)槲矬w的質(zhì)量是由物體本身決

定的，與物體受不受力、有沒有加速度無關(guān)。

探究點(diǎn)二牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用

知識深化

應(yīng)用牛頓第二定律解題的一般步驟

探究點(diǎn)三力學(xué)單位制

知識深化

1.物理學(xué)的關(guān)系式在確定了物理量之間的關(guān)系時(shí)，也確定了物理量單位之間

的關(guān)系。

2.單位制：由基本單位和導(dǎo)出單位組成

(1)基本量和基本單位:在物理學(xué)中，只要選定幾個(gè)物理量的單位，就能夠利

用物理量之間的關(guān)系推導(dǎo)出其他物理量的單位。被選定的物理量叫作基本量,相

應(yīng)的單位叫作基本單位。

(2)導(dǎo)出量和導(dǎo)出單位：由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來的其他物理量叫作

導(dǎo)出量,推導(dǎo)出來的相應(yīng)單位叫作導(dǎo)出單位。

3.單位制的意義

(1)單位是物理量的重要組成部分，同一個(gè)物理量,選用不同的單位時(shí)，數(shù)值

不同，統(tǒng)一單位能夠便于交流。

(2)能推導(dǎo)出所得結(jié)果的代數(shù)式的單位。

(3)根據(jù)單位制能夠?qū)Y(jié)果做出基本判斷。

4.單位制的分類

長度:米(m)

基本單位《質(zhì)量:千克(kg)

力學(xué).時(shí)間:秒(s)

國

單位制速度:米每秒(m/s)

際導(dǎo)出單位

單功率:瓦特(W)

(例如)

位壓強(qiáng)：帕斯卡(Pa)

制

長度:厘米(cm)、千米(km)

基本單位,

質(zhì)量:克(g)、噸(t)

(例如)

.時(shí)間：小時(shí)(h)、分鐘(min)

力學(xué)

常速度：千米每小時(shí)(km/h)、

單位制

用導(dǎo)出單位厘米每秒(cm/s)

單

(例如)功率:千瓦(kW)

單位

位制壓強(qiáng)：千帕(kPa)

制.其他單位制

第4節(jié)牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律

要點(diǎn)一作用力與反作用力

在物理學(xué)中，把物體間的這一對相互作用力稱為作用力與反作用力°。

要點(diǎn)二牛頓第三定律

在長期研究的基礎(chǔ)上,牛頓總結(jié)并提出了牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律,簡稱牛頓第三

定律:兩個(gè)物體之間的作用力與反作用力大小相等，方向相反，作用在同一條直線

上?。

,自主思考.

?以下對作用力及反作用力的理解正確嗎？

(1)相互作用的一對力中，產(chǎn)生的作用效果一定是相同的。

(2)作用力與反作用力一定是同性質(zhì)的力。

提示(1)錯(cuò)誤。(2)正確。

?由于作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上，所以它們

的合力為零,這種理解正確嗎？

提示不正確，因?yàn)樽饔昧头醋饔昧Ψ謩e作用在兩個(gè)物體上,不能進(jìn)行力的合

成。

名師點(diǎn)睛

深刻理解作用力和反作用力

(1)三個(gè)特征：

①等值,即大小總是相等的。

②反向，即方向總是相反的。

③共線，即二者總是在同一直線上。

(2)四種性質(zhì)：

①異體性，即作用力和反作用力是分別作用在彼此相互作用的兩個(gè)物體上。

②同時(shí)性,即作用力和反作用力同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失。

③相互性,即作用力和反作用力總是相互的、成對出現(xiàn)的。

④同性性，即二者性質(zhì)總是相同的。

探究點(diǎn)一作用力與反作用力

情境探究

我們知道,物體間的作用是相互的,一個(gè)物體對另一個(gè)物體施加力的作用，這

個(gè)物體同時(shí)也受到另一物體對它的作用。這種相互作用有什么規(guī)律呢?先思考以

下問題：

1.圖中，在平靜的水面上,靜止的船頭站立著一個(gè)人,現(xiàn)在人從船頭走到船尾,

會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？

上

提示小船會(huì)向后退一段距離。

2.將充了氣的氣球釋放，當(dāng)氣流從氣球中噴出時(shí),氣球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是什么樣

的？

提示氣球向相反的方向運(yùn)動(dòng)。

,探究歸納

1.作用力與反作用力

所有現(xiàn)象表明，無論兩個(gè)物體是否相互接觸,當(dāng)一個(gè)物體對另一個(gè)物體施加

力的作用時(shí),一定同時(shí)受到另一個(gè)物體的力的作用，我們把以上兩個(gè)作用力分別

叫作作用力與反作用力。

2.施力物體同時(shí)也是受力物體

施力物體作用力（反作用力）受力物體

m."IT]

受力物體作用力（反作用力）施力物體

探究應(yīng)用

例甲、乙兩人參加拔河比賽時(shí)的場景如圖所示，下列說法正確的是

（）

kJ

甲乙

A.若甲贏,則甲對繩子的拉力大小大于繩子對甲的拉力大小

B.不論誰贏，甲對繩子的拉力大小均等于繩子對甲的拉力大小

C.甲受到的重力與支持力是一對作用力和反作用力

D.甲受到的摩擦力與繩子的拉力是一對作用力和反作用力

答案B甲對繩子的拉力和繩子對甲的拉力為作用力和反作用力，故二者

大小一定相等,與誰贏無關(guān),故A錯(cuò)誤,B正確；甲受到的重力與支持力是一對平衡

力,不是作用力和反作用力,故C錯(cuò)誤;在水平方向上，甲受到的摩擦力與繩子的

拉力是一對平衡力，故D錯(cuò)誤。

解題感悟

要注意明確作用力和反作用力涉及兩個(gè)物體,兩個(gè)作用力性質(zhì)相同，但作用

在兩個(gè)不同的物體上，產(chǎn)生的作用效果不同；而一對平衡力只涉及一個(gè)物體,是其

他兩個(gè)不同物體對一個(gè)物體的作用力，其性質(zhì)可能不同，但兩個(gè)力的合力為零;要

注意正確區(qū)分二者的區(qū)別。

探究點(diǎn)二牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律

知識深化

1.牛頓第三定律

(1)內(nèi)容: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

在同一條直線上。

(2)表達(dá)式:4-/(式中的表示方向相反)。

(3)重要意義:定量地反映出物體間相互作用時(shí)彼此施力所遵循的規(guī)律，即作

用力和反作用力的規(guī)律。

(4)適用范圍：牛頓第三定律是個(gè)普適定律，它的成立不受條件限制,作用力

與反作用力的關(guān)系與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān),與參考系的選取無關(guān)。

2.作用力與反作用力的“四同”和“三異”

項(xiàng)目作用力與反作用力的關(guān)系

等大總是大小相等

共線作用在同一條直線上

四同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失，不能認(rèn)為先有作用力后有反作

同時(shí)

同用力

一定是同一種類的力，不同種類的力不可能是作用力和反作用

同種類

力的關(guān)系

三反向方向相反

異不同物體作用在兩個(gè)不同的物體上

效果不同在不同的物體上分別產(chǎn)生不同的作用效果,不能相互抵消

探究點(diǎn)三相互作用力與平衡力

知識深化

一對作用力和反作用力與一對平衡力的比較

項(xiàng)目一對作用力和反作用力一對平衡力

兩個(gè)力分別作用在相互

作用對象兩個(gè)力作用在同一個(gè)物體上

作用的兩個(gè)物體上

涉及物體兩個(gè)物體一個(gè)物體

力的性質(zhì)兩個(gè)力的性質(zhì)一定相同兩個(gè)力的性質(zhì)不一定相同

不

兩個(gè)力分別作用在兩個(gè)

同兩個(gè)力共同的作用效果是使物體處于

作用效果獨(dú)立物體上，各自獨(dú)立

占

八、、平衡態(tài)

產(chǎn)生作用效果

兩個(gè)力一定同時(shí)產(chǎn)生、

不存在依賴關(guān)系,撤除一個(gè)力時(shí),另一

依賴關(guān)系變化、消失，不可能單獨(dú)

個(gè)力可依然存在，只是受力不再平衡

存在

共同點(diǎn)大小相等、方向相反、作用在同一條直線上

第5節(jié)超重與失重

要點(diǎn)一超重現(xiàn)象

物理學(xué)中把物體對懸掛物的拉力(或?qū)χС治锏膲毫?大于物體所受重力的

現(xiàn)象稱為超重"現(xiàn)象。

要點(diǎn)二失重現(xiàn)象

物理學(xué)中把物體對懸掛物的拉力(或?qū)χС治锏膲毫?小于物體所受重力的

現(xiàn)象稱為失重?現(xiàn)象。人們乘電梯加速下降時(shí)，就處于失重狀態(tài)。若豎直向下的加

速度大小正好等于重力加速度g,人對座椅的壓力乒0,這稱為完全失重聽見象。

?自主思考:

?以下對超重概念的理解哪些是正確的？()

A.在上升的電梯中物體就處于超重狀態(tài)

B.在下降的電梯中的物體也可能處于超重狀態(tài)

C.物體在傾斜面運(yùn)動(dòng)時(shí)不可能處于超重狀態(tài)

提示B物體處于超重狀態(tài)的標(biāo)志是豎直方向有向上的加速度，比如減速下降。

◎寸失重的理解判斷正誤。

(1)失重時(shí)，就是物體重力變小了。()

(2)物體向上減速運(yùn)動(dòng)時(shí)處于失重狀態(tài)。()

(3)物體勻速下落時(shí)處于失重狀態(tài)。()

提示⑴X(2)V(3)X

◎寸完全失重理解正確的是()

A.完全失重狀態(tài)下的物體,重力完全消失了

B.在太空中，宇航員處于完全失重狀態(tài),所以說宇航員在太空中不受重力作用

C.物體拋出后只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就是完全失重狀態(tài)

提示C完全失重狀態(tài)下的物體所受重力沒有改變。

名師點(diǎn)睛

1.對超重、失重的理解

(1)物體超重或失重時(shí)，只是物體對懸掛物的拉力或?qū)λ街С治锏膲毫Πl(fā)

生了變化,物體本身的重力并沒有改變。

(2)超重或失重是由物體加速度的方向決定的，與速度方向無關(guān)。

(3)加速度向上的兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài):加速上升或減速下降,加速度向下的兩種運(yùn)

動(dòng)狀態(tài):加速下降或減速上升。

2.對完全失重的理解

(1)完全失重是物體的視重為零,對支持物的壓力(或懸掛物的拉力)為零,處

于完全失重的物體具有豎直向下、大小為g的加速度。

(2)發(fā)生完全失重現(xiàn)象時(shí),與重力有關(guān)的一切現(xiàn)象都將消失，比如物體對支持

物無壓力、擺鐘將停止擺動(dòng)、靠重力使用的儀器也不能再使用(如天平)。

(3)只受重力作用的一切拋體運(yùn)動(dòng)，如我們學(xué)過的自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋

運(yùn)動(dòng)等,物體在空中只受重力的運(yùn)動(dòng),其加速度等于g,物體處于完全失重狀態(tài)。

探究點(diǎn)一超重和失重現(xiàn)象

情境探究

1.如圖所示,在彈簧測力計(jì)下懸掛一個(gè)重物,處于靜止?fàn)顟B(tài),那么彈簧測力計(jì)

的示數(shù)指的是什么？

提示重物的重力。

2.若手提彈簧測力計(jì)向上加速運(yùn)動(dòng),測力計(jì)的示數(shù)如何變化?重物的重力增

大了嗎？

提示示數(shù)增大，重物的重力不變。

3.若手提彈簧測力計(jì)向下加速運(yùn)動(dòng),測力計(jì)的示數(shù)如何變化?重物的重力增

大了嗎？

提示示數(shù)減小，重物的重力不變。

探究歸納

L超失重實(shí)質(zhì)

超重實(shí)質(zhì)：物體處于超重狀態(tài)時(shí),物體的重力并沒有發(fā)生變化,只是因?yàn)樨Q直

方向上有向上的加速度，物體對水平支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┫鄬ζ胶?/p>

狀態(tài)時(shí)增大了，出現(xiàn)了“視重”大于“實(shí)重”的現(xiàn)象。

失重實(shí)質(zhì)：物體處于失重狀態(tài)時(shí)，物體的重力并沒有發(fā)生變化,只是因?yàn)樨Q直

方向上有向下的加速度，物體對水平支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┫鄬ζ胶?/p>

狀態(tài)時(shí)減小了，出現(xiàn)了“視重”小于“實(shí)重”的現(xiàn)象。

2.完全失重

當(dāng)物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┑扔诹銜r(shí),我們稱物體處于完全

失重狀態(tài)。實(shí)質(zhì)原因?yàn)槲矬w豎直向下的加速度等于重力加速度。

探究應(yīng)用

例原地起跳摸高是籃球和羽毛球重要的訓(xùn)練項(xiàng)目之一,訓(xùn)練過程中，運(yùn)動(dòng)

員先由靜止下蹲一段位移，經(jīng)過充分調(diào)整后,發(fā)力跳起摸到一定的高度,關(guān)于摸高

整個(gè)過程中的失重與超重，下列說法正確的是（）

A.下蹲階段先超重后失重,上升階段先超重后失重

B.下蹲階段先失重后超重,上升階段先超重后失重

C.下蹲階段先失重后超重,上升階段先失重后超重

D.下蹲階段先超重后失重,上升階段先失重后超重

答案B下蹲階段從靜止開始運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)靜止,先加速后減速,加速度先

向下后向上,先失重后超重;上升階段先從靜止開始加速上升,加速度向上處于超

重狀態(tài),離開地面后做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，加速度向下處于失重狀態(tài)。故選Bo

解題感悟

判斷超重、失重的方法

（D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),等于零時(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g時(shí)處于完全失重狀態(tài)。

（3）方法口訣:超重與失重,全由加速度的方向定，向上為超重，向下為失重。

探究點(diǎn)二超重和失重分析

知識深化

1.超失重現(xiàn)象的狀態(tài)及受力分析

特征

加速度視重⑺與重力的關(guān)系運(yùn)動(dòng)情況受力示意圖

狀態(tài)

靜止或勻速

平衡產(chǎn)mg

直線運(yùn)動(dòng)二

'MW

jp=m(g+a)向上加速或

超重向上

>mg向下減速

二mg

月勿(g~a)向下加速或

失重向下

<nig向上減速-

完全向下豎直上拋運(yùn)動(dòng)、

六0

失重小g自由落體運(yùn)動(dòng)等

mg

2.超重和失重問題的解題步驟

(1)確定研究對象,并對其進(jìn)行受力分析，畫出受力示意圖；

⑵分析物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),確定加速度的方向，并在受力示意圖旁邊標(biāo)出;

(3)選取加速度的方向?yàn)檎较?，根?jù)牛頓第二定律列方程；

(4)解方程，得到物體所受懸掛物的拉力或支持面的支持力；

(5)根據(jù)加速度的方向判定物體處于超重還是失重狀態(tài)(若加速度向上超重,

加速度向下失重)。

專題1:板塊、傳送帶、等時(shí)圓

題型一板塊滑動(dòng)模型

例（多選）（2021河南安陽模擬）質(zhì)量為滬20kg,長為￡=10口的木板放在

水平地面上,木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)小=0.1,質(zhì)量ZZF10kg的小木塊（可視為

質(zhì)點(diǎn)），以%=9m/s的速度從木板的左端水平入射到木板上（如圖所示），小木塊與

2

木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為以=0.4（最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,充10m/s）0則以

下判斷正確的是（）

\-------L-------

A.木塊能滑出木板

B.木塊不能滑出木板

C.經(jīng)過2s后,木板與木塊開始一起勻減速運(yùn)動(dòng)

D.全過程木板的位移為2m

答案BC木塊對木板的摩擦力灰0.4X100N=40N,地面對木板的

摩擦力五=?。?jì)加麥30N,因?yàn)椤?gt;￡,木板會(huì)向右加速運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律得

木板的加速度a產(chǎn)生=黑">/s2=0.5m/s2,木塊的加速度&=以齊4m/s；則由

片a2c可得Z=2s,片1m/s,即經(jīng)過2s后，木板與木塊達(dá)到共速，2s內(nèi)木

板的位移Xi=；a/=；X0.5X2"m=lm,木塊的位移產(chǎn)塵土=10m,『與<￡,所以木塊

不能滑出木板，兩者開始一起做勻減速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B、C正確,A錯(cuò)誤;兩者一起運(yùn)

動(dòng)的加速度為a=4斫1m/s；位移x>=^-=^—m=0.5m,則全過程木板的位移為1.5

2a2x1

m,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

學(xué)法指導(dǎo)

1.板塊模型的特點(diǎn):上、下疊放的兩個(gè)物體,加速度和速度均不同。

2.板塊模型的三個(gè)基本關(guān)系：

（1）加速度關(guān)系:如果滑塊之間沒有發(fā)生相對運(yùn)動(dòng),可以用“整體法”求出它

們一起運(yùn)動(dòng)的加速度;如果滑塊之間發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)，應(yīng)采用“隔離法”求出每一個(gè)

滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度,應(yīng)注意找出滑塊是否發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)等隱含條件。

(2)速度關(guān)系:滑塊之間發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)時(shí),認(rèn)清滑塊的速度關(guān)系，從而確定滑

塊受到的摩擦力,應(yīng)注意當(dāng)滑塊的速度相同時(shí),摩擦力會(huì)發(fā)生突變的情況。

(3)位移關(guān)系:滑塊疊放在一起運(yùn)動(dòng)時(shí),應(yīng)仔細(xì)分析各個(gè)滑塊的運(yùn)動(dòng)過程,認(rèn)

清滑塊對地位移和滑塊間相對位移之間的關(guān)系。

3.板塊模型的解題思路及方法

(1)用隔離法分析滑塊和木板的受力，分別求出滑塊和木板的加速度。

(2)建立滑塊位移、木板位移、滑塊相對木板位移之間的關(guān)系式。

(3)不要忽略滑塊和木板的運(yùn)動(dòng)存在等時(shí)關(guān)系。

(4)在運(yùn)動(dòng)學(xué)公式中,位移、速度和加速度都是相對地面的。

(5)畫出有關(guān)板塊運(yùn)動(dòng)的Lt關(guān)系圖像。

題型二傳送帶的動(dòng)力學(xué)問題

例如圖所示,水平傳送帶兩端相距戶8m,工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃

=0.6,工件向左滑上A端時(shí)速度廳10m/s,設(shè)工件到達(dá)6端時(shí)的速度大小為0(g

取10m/s2)o

(1)若傳送帶靜止不動(dòng),求方；

(2)若傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),工件還能到達(dá)3端嗎?若不能,說明理由；若能,則

求出工件到達(dá)6端時(shí)的速度大小%;

(3)若傳送帶以片13m/s逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求功及工件由4到6所用的時(shí)間。

答案(1)2m/s(2)能2m/s(3)13m/s0.67s

解析⑴根據(jù)牛頓第二定律可知口m爐ma,則〃支6m/s；且詔-若=-2as,

故v方2m/s

(2)能。當(dāng)傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，工件受力不變,其加速度不發(fā)生變化,始終減

速,故工件到達(dá)8端時(shí)的速度v1P2m/s

(3)開始時(shí)工件所受滑動(dòng)摩擦力向左,加速度3=絲吆=〃癥6m/s,,假設(shè)工件能

m

加速到13m/s,則工件速度達(dá)到13m/s所用時(shí)間為^=^=0.5s

a

勻加速運(yùn)動(dòng)的位移為

Si=Kiti+1-at9i=5.75m<8m

則工件在到達(dá)6端前速度就達(dá)到了13m/s,此后工件與傳送帶相對靜止，因

此工件先加速后勻速

勻速運(yùn)動(dòng)的位移s=s-s=2.工件由運(yùn)動(dòng)到所用的時(shí)

2l25m,V17s,48

間為t=12=0.67s

學(xué)法指導(dǎo)

1.解傳送帶問題思維模板

研究

、對象,

臨界

狀態(tài)

結(jié)果進(jìn)一步計(jì)算物體在傳遞帶匕的運(yùn)動(dòng)

、計(jì)算,時(shí)間八相對位移等

2.滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的“六點(diǎn)”注意事項(xiàng)

(1)注意滑塊相對傳送帶的運(yùn)動(dòng)方向，正確判斷摩擦力的方向。

(2)在水平傳送帶上,滑塊與傳送帶共速時(shí),滑塊與傳送帶相對靜止做勻速運(yùn)

動(dòng)。

(3)在傾斜傳送帶上,滑塊與傳送帶共速時(shí)，需比較加gsin。與Umgcos0

的大小才能確定運(yùn)動(dòng)情況。

(4)注意滑塊與傳送帶運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí)，滑塊速度減為零后反向加速返回。

(5)注意傳送帶的長度,判定滑塊與傳送帶共速前是否滑出。

⑹滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)形成的劃痕長度是滑塊與傳送帶的相對位移。

題型三等時(shí)圓模型

例如圖所示,ad、bd、cd是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿,每根桿上套著

一個(gè)小滑環(huán)（圖中未畫出），三個(gè)滑環(huán)分別從a、b、c處釋放（初速度為0）,用爾

據(jù)友依次表示各滑環(huán)到達(dá)d處所用的時(shí)間，則（）

A.t1<t2<t3B.t,>t2>h

C.t3>t]>t2D.ti=t2=

答案D滑環(huán)下滑過程中受重力和桿的彈力作用，下滑的加速度可認(rèn)為是

由重力沿細(xì)桿方向的分力產(chǎn)生的,設(shè)細(xì)桿與豎直方向夾角為。，由牛頓第二定律

知mgcos0=ma,設(shè)半徑為七由幾何關(guān)系得,滑環(huán)由開始運(yùn)動(dòng)至d點(diǎn)的位移為

F27?COS〃，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得Q1a也聯(lián)立解得t=2小滑環(huán)下滑的時(shí)間與細(xì)桿

的傾斜情況無關(guān),故

學(xué)法指導(dǎo)

1.等時(shí)圓模型:所謂“等時(shí)圓”就是物體沿著位于同一豎直圓上的所有光滑

細(xì)桿由靜止滑下，到達(dá)圓周的最低點(diǎn)（或從最高點(diǎn)到達(dá)同一圓周上各點(diǎn)