圆周运动的案例分析

高中物理必修2第二单元第二节导学案 宝鸡石油中学 周燕 【课 题】 §2.3圆周运动的案例分析

【学习目标】

1．进一步理解向心力是使物体产生向心加速度的原因． 2．会在具体问题中分析向心力的来源，并能初步应用公式计算． 3．能理解运用匀速圆周运动的规律分析和处理生产和生活中的具体实例．

【学习重点】会在具体问题中分析向心力的来源，并结合牛顿运动定律求解有关问题． 【学习难点】

1．具体问题中向心力的来源．

2． 对变速圆周运动的理解和处理。知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动． 【知识点复习】

一、向心力：产生向心加速度，是物体作圆周运动的原因。

1、需要的向心力：

无论物体做什么样的圆周运动，都需要向心力。物体做不同的圆周运动，就可能需要不同的向心力，所需要的向心力其大小与半径r 、角速度ω、线速度v 、质量m 的关系为：

2

2v F m mr mv r

ωω===需

2、提供的向心力：

物体在做圆周运动时，受力情况可能千差万别，但是我们把物体所受的所有外力沿半径方向和垂直半径方向进行正交分解，然后求出物体在半径方向的合力，就是外界给物体提供的向心力F 提 3、物体圆周运动的条件：

要保证物体沿着圆周运动，即做圆周运动，那么外界给物体提供的向心力F 提 必须等于物体做圆周运动所需要的向心力F 需 。即满足 F F =提需 。

? 当F 提>F 需时 ,物体将离圆心越来越近。

? 当F 提=F 需时 ,物体将以速度v 、半径r 作稳定的圆周运动。 ? 当F 提

? 物体作圆周运动时，如突然间F 提=0 ，物体将沿着切线方向做匀速直线运动。

二、求解圆周运动问题的一般步骤和方法：

（1）明确研究对象：根据研究的问题，确定研究的对象。

（2）对研究对象进行受力分析，确定外界提供的向心力：

对匀速圆周运动，物体所受的合力必定实向心力

对变速圆周运动，物体受的合外力并不指向圆心，也不是向心力。要明确物体所受所有力沿．

半径方向的合力

．．．．．．．就是提供的向心，而沿切线方向的合力称切向力F t ，作用是改变速度的大小。

求向心力的运算方法，既可以采用力的合成法，也可以用正交分解法，对不同的问题，要灵活选用方法。

（3）进行运动情况分析，确定物体做圆周运动所需要的向心力：

定圆心找半径，看已知了哪些描述圆周运动的物理量，求什么。对不同的问题，要恰当的用相关物理量表示所需要的向心力。

（4）根据物体做圆周运动的条件列方程：

外界提供的向心力（即沿半径方向的合力）必须等于需要的向心力

．．．．．．．．．．。这就是列方程的依据。

（5）解方程：并对结果进行必要的说明和讨论。

三、典型案例分析

1．分析游乐场中的圆周运动

【案例】翻滚过山车从圆形轨道顶端通过，车不会掉下来，人也不会掉下来，这是为什么？

阅读教材弄清如下问题：

（1）假设物体（车和人整体）以某速度通过最高点，需要的向心力大小取决于什么？

（2）什么力给它提供向心力？通过时速度大小不同，受力有怎样可能的情况？

（3）物体能沿圆周通过最高点，在最高点的速度要满足什么条件？

2．研究运动物体转弯时的向心力

【案例】生活中经常会遇到运动物体转弯的现象，如田径运动、滑冰运动运动员在弯道处就得转弯，自行车、摩托车、汽车、火车、飞机等交通运输工具在运动中也需要不时的转

弯。许多物体在转弯时的运动，从局部看，都可以看成是圆周运动。

那么，这些物体在转弯时的向心力是从哪里获得的？也就是说，这些物体在转弯时的向心力是哪些物体提供的？

阅读教材弄清如下问题：（以自行车转弯为例）

（1）自行车转弯时受到哪些力（以自行车和人整体为分析对象）？

（2）课本上所画受力图中，F的含义是什么？

（3）做圆周运动的向心力是什么力提供的？

课本结论为：F与重力mg的合力提供向心力，能否理解为F的水平分力提供向心力？

（4）对汽车转弯，你能否根据上述分析方法分析其转弯的向心力是什么力提供？

（5）试想想，在公路或铁路在转弯处，为什么把外侧设计的比内侧高（即路面不水平）？

这样做有什么好处？

四、典型例题

例1 长度不同的两根细绳，悬于同一点，另一端各系一个质量相同的小球，使它们在同一水平面内作圆锥摆运动，如下图所示，则( )

A.它们的周期相同

B.较长的绳所系小球的周期较大

C.两球的向心力与半径成正比

D.两绳张力与绳长成正比

【分析与解】 设小球作圆锥摆运动时，摆长为L ，摆角为θ，小球受到拉力为T 0与重力mg 的作用，由于加速度a 水平向右，拉力T 0与重力mg 的合力ma 的示意图如下图所示，由图可知

mgtgθ=ma 因a=ω2

R=2

24T

πLsinθ得

Lcosθ为旋转平面到悬点的高度，容易看出两球周期相同

T 0sinθ=m 2

24T

πLsinθ

T 0=m 224T πL 由于2

24T

π一定，T 0∝L

F 向＝m 2

24T

πr ， ∴F 向∝r ， 故正确选项为A 、C 、D

例1 如下图所示，细绳一端系着质量M ＝0.6kg 的物体，静止在水平面，另一端通过光滑小孔吊着质量m ＝0.3kg 的物体，M 的中点与圆孔距离为0.2m ，并知M 和水平面的最大静摩擦力为2N ，现使此平面绕中心轴线转动，问角速度ω在什么范围m 会处于静止状态?(g ＝10m/s 2)

【分析与解】 f m ＝2N ＜mg ＝3N 故水平面必须转动，m 才能静止.

考虑临界情况摩擦力达到最大值。有两种临界情况： 摩擦力沿半径向外；

mg-f m ＝MRω22，ω2/s =2.89rad/s

摩擦力沿半径指向O 点。

mg+f m ＝MRω12，ω1/s =20.4rad/s

【课堂练习】

1.一圆筒绕其中心轴O 1O 2匀速转动，筒内壁上紧挨着一个物体与筒一起运动相对筒无滑动，如图所示，物体所受向心力是 【 】 A.物体的重力 B.筒壁对物体的静摩擦力

C.筒壁对物体的弹力

D.物体所受重力与弹力的合力

2.一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动，圆盘半径为R ，可视为质点的甲、乙两物体的质量分别为M 与m （M ＞m ），它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍，两物体用一根长为l （l ＜R ）的轻绳连在一起，如图所示，若将甲物体放在转轴的位置上，甲、乙之间接线刚好沿半径方向拉直，要使两物体与转盘之间不发生相对滑动，则转盘旋转的角速度最大值不得超过 【 】 A. μ(M-m )g

ml B. μ(M-m )g

Ml C. μ(M+m )g

Ml

D. μ(M+m )g

ml

（ 参考答案：1. C 2. D ）

【课后检测】 《2.3

圆周运动的案例分析》检测题

一、选择题

1.时针、分针和秒针正常转动时，下列正确说法是 [ ]

A.秒针的角速度是分针的60倍

B.分针的角速度是时针的60倍

C.秒针的角速度是时针的360倍

D.秒针的角速度是时针的86400倍 2.物体做匀速圆周运动的条件是 [ ]

A.物体有一定的初速度，且受到一个始终和初速度垂直的恒力作用

B.物体有一定的初速度，且受到一个大小不变，方向变化的力的作用

C.物体有一定的初速度，且受到一个方向始终指向圆心的力的作用

D.物体有一定的初速度，且受到一个大小不变方向始终跟速度垂直的力的作用

3.甲、乙两物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1：2，转动半径之比为1：2，在相等时间里甲转过60°，乙转过45°，则它们所受外力的合力之比为 [ ]

A. 1：4

B.2：3

C.4：9

D.9：16 4.如图1所示，用细线吊着一个质量为m 的小球，使小球在水平面内做圆锥摆运动，关于小球受力，正确的是 [ ]

A.受重力、拉力、向心力

B.受重力、拉力

C.受重力

D.以上说法都不正确

5.冰面对溜冰运动员的最大摩擦力为运动员重力的k 倍，在水平冰面上沿半径为R 的圆周滑行的运动员，若依靠摩擦力充当向心力，其安全速度为 [ ]

A ．v=k Rg B.v≤kRg C.v≤2kRg D.v≤

Rg k

6.火车转弯做圆周运动，如果外轨和内轨一样高，火车能匀速通过弯道做圆周运动，下列说法中正确的是 [ ]

A.火车通过弯道向心力的来源是外轨的水平弹力，所以外轨容易磨损

B.火车通过弯道向心力的来源是内轨的水平弹力，所以内轨容易磨损

C.火车通过弯道向心力的来源是火车的重力，所以内外轨道均不磨损

D.以上三种说法都是错误的 二、计算题

7、A 、B 两球质量相等，用于细线连接，如图线段OB=AB 。当它们绕O 点在光滑的水平面上以相同的角速度转动时，求两段线拉力之比T AB :T OB 。

8、如图6所示，一质量为0.5kg 的小球，用0.4m 长的细线拴住在竖直面内作圆周运动，g=10m/s 2。求：

（1）若小球在圆的最高点速度为4m/s 时，细线的拉力是多少？

（2）若小球在圆的最低点速度为4 2 m/s 时，细线的拉力是多少？

9、如图7所示，飞机在半径为R 的竖直平面内翻斤斗，已知飞行员质量为m ，飞机俯冲至最低点时，对座位压力为N ，此时飞机的速度多大？

10、如图8所示，MN 为水平放置的光滑圆盘，半径为1.0m ，其中心O 处有一个小孔，穿过小孔的细绳两端各系一小球A 和B ，A 、B 两球的质量相等。圆盘上的小球A 作匀速圆周运动。问

（1）当A 球的轨道半径为0.20m 时，它的角速度是多大才能维持B 球静止？

（2）若将前一问求得的角速度减半，怎样做才能使A 作圆周运动时B 球仍能保持静止？

图7

【检测题参考答案】

一、选择题 1.A 2. D 3. C 4. B 5. B 6. A 二、计算题

7. 3:2 8. 15N 、45N 9．

(N －mg )R

m

10．(1)7rad/s

(2)将A

球圆运动的轨道半径增大到0.8m

牛顿运动定律练习题经典习题汇总.

一、选择题 1．下列关于力和运动关系的说法中，正确的是 （ ） A ．没有外力作用时，物体不会运动，这是牛顿第一定律的体现 B ．物体受力越大，运动得越快，这是符合牛顿第二定律的 C ．物体所受合外力为0，则速度一定为0；物体所受合外力不为0，则其速度也一定不为0 D ．物体所受的合外力最大时，速度却可以为0；物体所受的合外力为0时，速度却可以最大 2．升降机天花板上悬挂一个小球，当悬线中的拉力小于小球所受的重力时，则升降机的运动情况可能是 （ ） A ．竖直向上做加速运动 B ．竖直向下做加速运动 C ．竖直向上做减速运动 D ．竖直向下做减速运动 3．物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合力方向的关系是 （ ） A ．速度方向、加速度方向、合力方向三者总是相同的 B ．速度方向可与加速度方向成任何夹角，但加速度方向总是与合力方向相同 C ．速度方向总是和合力方向相同，而加速度方向可能和合力相同，也可能不同 D ．速度方向与加速度方向相同，而加速度方向和合力方向可以成任意夹角 4．一人将一木箱匀速推上一粗糙斜面，在此过程中，木箱所受的合力（ ） A ．等于人的推力 B ．等于摩擦力 C ．等于零 D ．等于重力的下滑分量 5．物体做直线运动的v-t 图象如图所示，若第1 s 内所受合力为F 1，第2 s 内所受合力为F 2，第3 s 内所受合力为F 3，则（ ） A ．F 1、F 2、F 3大小相等，F 1与F 2、F 3方向相反 B ．F 1、F 2、F 3大小相等，方向相同 C ．F 1、F 2是正的，F 3是负的 D ．F 1是正的，F 1、F 3是零 6．质量分别为m 和M 的两物体叠放在水平面上如图所示，两物体之间及M 与水平面间的动摩擦因数均为μ。现对M 施加一个水平力F ，则以下说法中不正确的是（ ） A ．若两物体一起向右匀速运动，则M 受到的摩擦力等于F B ．若两物体一起向右匀速运动，则m 与M 间无摩擦，M 受到水平面的摩 擦力大小为μmg C ．若两物体一起以加速度a 向右运动，M 受到的摩擦力的大小等于F -M a D ．若两物体一起以加速度a 向右运动，M 受到的摩擦力大小等于μ（m+M ）g+m a 7．用平行于斜面的推力，使静止的质量为m 的物体在倾角为θ的光滑斜面上，由底端向顶端做匀加速运动。当物体运动到斜面中点时，去掉推力，物体刚好能到达顶点，则推力的大小为 （ ） A ．mg(1-sin θ) B ．2mgsin θ C ．2mgcos θ D ．2mg(1+sin θ) 8.从不太高的地方落下的小石块，下落速度越来越大，这是因为 ( ) A ．石块受到的重力越来越大 B ．石块受到的空气阻力越来越小 C ．石块的惯性越来越大 D ．石块受到的合力的方向始终向下 9.一个物体，受n 个力的作用而做匀速直线运动，现将其中一个与速度方向相反的力逐渐减小到零，而其他的力保持不变，则物体的加速度和速度 ( ) A ．加速度与原速度方向相同，速度增加得越来越快 B ．加速度与原速度方向相同，速度增加得越来越慢 C ．加速度与原速度方向相反，速度减小得越来越快 D ．加速度与原速度方向相反，速度减小得越来越慢 10.下列关于超重和失重的说法中，正确的是 ( ) A ．物体处于超重状态时，其重力增加了 B ．物体处于完全失重状态时，其重力为零 C ．物体处于超重或失重状态时，其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了 D ．物体处于超重或失重状态时，其质量及受到的重力都没有变化 11.如图所示，一个物体静止放在倾斜为θ的木板上，在木板倾角逐渐增大到某一角 t/s 0 2 2 1 3 -2 v/ms -1 第 5 题 F 第 6 题

高考物理邢台力学知识点之牛顿运动定律单元汇编含解析

高考物理邢台力学知识点之牛顿运动定律单元汇编含解析 一、选择题 1．如图，某人在粗糙水平地面上用水平力F推一购物车沿直线前进，已知推力大小是 80N，购物车的质量是20kg，购物车与地面间的动摩擦因数，g取，下列说法正确的是（） A．购物车受到地面的支持力是40N B．购物车受到地面的摩擦力大小是40N C．购物车沿地面将做匀速直线运动 D．购物车将做加速度为的匀加速直线运动 2．如图所示，质量为m的小物块以初速度v0冲上足够长的固定斜面，斜面倾角为θ，物块与该斜面间的动摩擦因数μ>tanθ，（规定沿斜面向上方向为速度v和摩擦力f的正方向）则图中表示该物块的速度v和摩擦力f随时间t变化的图象正确的是（） A．B． C．D． 3．如图A、B、C为三个完全相同的物体。当水平力F作用于B上，三物体可一起匀速运动，撤去力F后，三物体仍可一起向前运动，设此时A、B间作用力为f1，B、C间作用力为f2，则f1和f2的大小为（）

A ．f 1=f 2=0 B ．f 1=0，f 2=F C ．13 F f ，f 2=2 3F D ．f 1=F ，f 2=0 4．甲、乙两球质量分别为1m 、2m ,从同一地点(足够高)同时静止释放．两球下落过程中所受空气阻力大小f 仅与球的速率v 成正比,与球的质量无关,即f=kv(k 为正的常量),两球的v?t 图象如图所示,落地前,经过时间0t 两球的速度都已达到各自的稳定值1v 、2v ,则下落判断正确的是( ) A ．甲球质量大于乙球 B ．m 1/m 2=v 2/v 1 C ．释放瞬间甲球的加速度较大 D ．t 0时间内，两球下落的高度相等 5．如图所示，质量为10kg 的物体，在水平地面上向左运动，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2，与此同时，物体受到一个水平向右的拉力F =20N 的作用，则物体的加速度为（ ） A ．0 B ．2m/s 2，水平向右 C ．4m/s 2，水平向右 D ．2m/s 2，水平向左 6．如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m 的小球，若升降机在匀速运行过程中突然停止， 并以此时为零时刻，在后面一段时间内传 感器显示弹簧弹力F 随时间t 变化的图象 如图乙所示，g 为重力加速度，则（ ）

牛顿运动定律典型例题分析报告

牛顿运动定律典型例题分析 基础知识回顾 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，直到有外力迫使它改变这种状态为止。 对牛顿第一定律的理解要点： （1）运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持； （2）它定性地揭示了运动与力的关系，即力是改变物体运动状态的原因，是使物体产生加速度的原因；（3）定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性——惯性； （4）不受力的物体是不存在的，牛顿第一定律不能用实验直接验证，但是建立在大量实验现象的基础之上，通过思维的逻辑推理而发现的。它告诉了人们研究物理问题的另一种方法，即通过大量的实验现象，利用人的逻辑思维，从大量现象中寻找事物的规律； （5）牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例，牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系，牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。 2、牛顿第二定律：物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。公式F=ma. 对牛顿第二定律的理解要点： （1）牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系，即知道了力，可根据牛顿第二定律研究其效果，分析出物体的运动规律；反过来，知道了运动，可根据牛顿第二定律研究其受力情况，为设计运动，控制运动提供了理论基础； （2）牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果，即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系，力变加速度就变，力撤除加速度就为零，注意力的瞬时效果是加速度而不是速度； （3）牛顿第二定律是矢量关系，加速度的方向总是和合外力的方向相同的，可以用分量式表示，

F x=ma x,F y=ma y,F z=ma z; （4）牛顿第二定律F=ma定义了力的基本单位——牛顿（定义使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的作用力为1N,即1N=1kg.m/s2. 3、牛顿第三定律：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上。对牛顿第三定律的理解要点： (1)作用力和反作用力相互依赖性，它们是相互依存，互以对方作为自已存在的前提； (2)作用力和反作用力的同时性，它们是同时产生、同时消失，同时变化，不是先有作用力后有反作用力； （3）作用力和反作用力是同一性质的力； （4）作用力和反作用力是不可叠加的，作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，各产生其效果，不可求它们的合力，两个力的作用效果不能相互抵消，这应注意同二力平衡加以区别。 4.物体受力分析的基本程序： （1）确定研究对象； （2）采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力； （3）按照先重力，然后环绕物体一周找出跟研究对象接触的物体，并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力，最后分析其他场力； （4）画物体受力图，没有特别要求，则画示意图即可。 5.超重和失重： （1）超重：物体有向上的加速度称物体处于超重。处于失重的物体的物体对支持面的压力F（或对悬挂物的拉力）大于物体的重力，即F=mg+ma.；

最新高考物理牛顿运动定律练习题

最新高考物理牛顿运动定律练习题 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1．如图所示，质量2kg M =的木板静止在光滑水平地面上，一质量1kg m =的滑块（可 视为质点）以03m/s v =的初速度从左侧滑上木板水平地面右侧距离足够远处有一小型固定挡板，木板与挡板碰后速度立即减为零并与挡板粘连，最终滑块恰好未从木板表面滑落．已知滑块与木板之间动摩擦因数为0.2μ=，重力加速度210m/s g =，求： （1）木板与挡板碰撞前瞬间的速度v ？ （2）木板与挡板碰撞后滑块的位移s ？ （3）木板的长度L ？ 【答案】（1）1m/s （2）0.25m （3）1.75m 【解析】 【详解】 （1）滑块与小车动量守恒0()mv m M v =+可得1m/s v = （2）木板静止后，滑块匀减速运动，根据动能定理有：2102 mgs mv μ-=- 解得0.25m s = （3）从滑块滑上木板到共速时，由能量守恒得：220111 ()22 mv m M v mgs μ=++ 故木板的长度1 1.75m L s s =+= 2．如图，光滑固定斜面上有一楔形物体A 。A 的上表面水平，A 上放置一物块B 。已知斜面足够长、倾角为θ，A 的质量为M ，B 的质量为m ，A 、B 间动摩擦因数为μ(μ＜)， 最大静擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g 。现对A 施加一水平推力。求： （1）物体A 、B 保持静止时，水平推力的大小F 1； （2）水平推力大小为F 2时，物体A 、B 一起沿斜面向上运动，运动距离x 后撒去推力，A 、B 一起沿斜面上滑，整个过程中物体上滑的最大距离L ； （3）为使A 、B 在推力作用下能一起沿斜面上滑，推力F 应满足的条件。 【答案】（1） （2） （3）

高考物理新力学知识点之牛顿运动定律单元汇编附答案(3)

高考物理新力学知识点之牛顿运动定律单元汇编附答案(3) 一、选择题 1．跳水运动员从10m 高的跳台上腾空跃起，先向上运动一段距离达到最高点后，再自由下落进入水池，不计空气阻力，关于运动员在空中的上升过程和下落过程，以下说法正确的有（ ） A ．上升过程处于超重状态，下落过程处于失重状态 B ．上升过程处于失重状态，下落过程处于超重状态 C ．上升过程和下落过程均处于超重状态 D ．上升过程和下落过程均处于完全失重状态 2．在匀速行驶的火车车厢内，有一人从B 点正上方相对车厢静止释放一个小球，不计空气阻力，则小球（ ） A ．可能落在A 处 B ．一定落在B 处 C ．可能落在C 处 D ．以上都有可能 3．如图所示，质量为2 kg 的物体A 静止在竖直的轻弹簧上面。质量为3 kg 的物体B 用轻质细线悬挂，A 、B 接触但无挤压。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，B 对A 的压力大小为（g ＝10 m/s 2） A ．12 N B ．22 N C ．25 N D ．30N 4．如图所示，弹簧测力计外壳质量为0m ，弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩吊着一质量为m 的重物，现用一竖直向上的拉力F 拉着弹簧测力计，使其向上做匀加速直线运动，弹簧测力计的读数为0F ，则拉力F 大小为（ ） A ． 0m m mg m + B ． 00m m F m +

C ． m m mg m + D ． 000 m m F m + 5．质量为2kg 的物体在水平推力F 的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F ，其运动的v －t 图象如图所示.取g ＝10m/s 2，则物体与水平面间的动摩擦因数μ和水平推力F 的大小分别为( ) A ．0.2,6N B ．0.1,6N C ．0.2,8N D ．0.1,8N 6．如图所示，质量为m 的小球用水平轻质弹簧系住，并用倾角θ＝37°的木板托住，小球处于静止状态，弹簧处于压缩状态，则( ) A ．小球受木板的摩擦力一定沿斜面向上 B ．弹簧弹力不可能为 3 4 mg C ．小球可能受三个力作用 D ．木板对小球的作用力有可能小于小球的重力mg 7．如图，物块a 、b 和c 的质量相同，a 和b 、b 和c 之间用完全相同的轻弹簧S 1和S 2相连，通过系在a 上的细线悬挂于固定点O ；整个系统处于静止状态；现将细绳剪断，将物块a 的加速度记为a 1，S 1和S 2相对原长的伸长分别为?x 1和?x 2，重力加速度大小为g ，在剪断瞬间（ ） A ．a 1=g B ．a 1=3g C ．?x 1=3?x 2 D ． ?x 1=?x 2 8．如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m 的小球，若升降机在匀速运行过程中突然停止， 并以此时为零时刻，在后面一段时间内传 感器显示弹簧弹力F 随时间t 变化的图象 如图乙所示，g 为重力加速度，则（ ）

高中物理牛顿运动定律典型例题精选讲解解析

2012牛顿运动定律典型精练 基础知识回顾 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，直到有外力迫使它改变这种状态为止。 对牛顿第一定律的理解要点：（1）运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持；（2）它定性地揭示了运动与力的关系，即力是改变物体运动状态的原因，是使物体产生加速度的原因；（3）定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性——惯性；（4）不受力的物体是不存在的，牛顿第一定律不能用实验直接验证，但是建立在大量实验现象的基础之上，通过思维的逻辑推理而发现的。它告诉了人们研究物理问题的另一种方法，即通过大量的实验现象，利用人的逻辑思维，从大量现象中寻找事物的规律；（5）牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例，牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系，牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。 2、牛顿第二定律：物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。公式F=ma. 对牛顿第二定律的理解要点：（1）牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系，即知道了力，可根据牛顿第二定律研究其效果，分析出物体的运动规律；反过来，知道了运动，可根据牛顿第二定律研究其受力情况，为设计运动，控制运动提供了理论基础；（2）牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果，即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系，力变加速度就变，力撤除加速度就为零，注意力的瞬时效果是加速度而不是速度；（3）牛顿第二定律是矢量关系，加速度的方向总是和合外力的方向相同的，可以用分量式表示，F x =ma x ,F y =ma y ,F z =ma z ;（4）牛顿第二定律F=ma 定义了力的基本单位——牛 顿（定义使质量为1kg 的物体产生1m/s 2的加速度的作用力为1N,即1N=1kg.m/s 2. 3、牛顿第三定律：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上。 对牛顿第三定律的理解要点：(1)作用力和反作用力相互依赖性，它们是相互依存，互以对方作为自已存在的前提；（2）作用力和反作用力的同时性，它们是同时产生、同时消失，同时变化，不是先有作用力后有反作用力；（3）作用力和反作用力是同一性质的力；（4）作用力和反作用力是不可叠加的，作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，各产生其效果，不可求它们的合力，两个力的作用效果不能相互抵消，这应注意同二力平衡加以区别。 4.物体受力分析的基本程序：（1）确定研究对象；（2）采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力；（3）按照先重力，然后环绕物体一周找出跟研究对象接触的物体，并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力，最后分析其他场力；（4）画物体受力图，没有特别要求，则画示意图即可。 5.超重和失重：（1）超重：物体有向上的加速度称物体处于超重。处于失重的物体的物体对支持面的压力F （或对悬挂物的拉力）大于物体的重力，即F=mg+ma.；（2）失重：物体有向下的加速度称物体处于失重。处于失重的物体对支持面的压力F N （或对悬挂物的拉力）小于物体的重力mg ，即F N =mg －ma ，当a=g 时，F N =0,即物体处于完全失重。 6、牛顿定律的适用范围：（1）只适用于研究惯性系中运动与力的关系，不能用于非惯性系；（2）只适用于解决宏观物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题；（3）只适用于宏观物体，一般不适用微观粒子。 二、解析典型问题 问题1：必须弄清牛顿第二定律的矢量性。 牛顿第二定律F=ma 是矢量式，加速度的方向与物体所受合外力的方向相同。在解题时，可以利用正交分解法进行求解。 练习1、如图1所示，电梯与水平面夹角为300,当电梯加速向上运动时，人对梯面压力是其重力 的6/5，则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？ 分析与解：对人受力分析，他受到重力mg 、支持力F N 和摩擦力F f 作用，如图1所示.取水平向右 为x 轴正向，竖直向上为y 轴正向，此时只需分解加速度，据牛顿第二定律可得：F f =macos300, 0 图1

牛顿运动定律-经典习题汇总

牛顿运动定律经典练习题 一、选择题 1．下列关于力和运动关系的说法中，正确的是 （ ） A ．没有外力作用时，物体不会运动，这是牛顿第一定律的体现 B ．物体受力越大，运动得越快，这是符合牛顿第二定律的 C ．物体所受合外力为0，则速度一定为0；物体所受合外力不为0，则其速度也一定不为0 D ．物体所受的合外力最大时，速度却可以为0；物体所受的合外力为0时，速度却可以最大 2．升降机天花板上悬挂一个小球，当悬线中的拉力小于小球所受的重力时，则升降机的运动情况可能是 （ ） A ．竖直向上做加速运动 B ．竖直向下做加速运动 C ．竖直向上做减速运动 D ．竖直向下做减速运动 3．物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合力方向的关系是 （ ） A ．速度方向、加速度方向、合力方向三者总是相同的 B ．速度方向可与加速度方向成任何夹角，但加速度方向总是与合力方向相同 C ．速度方向总是和合力方向相同，而加速度方向可能和合力相同，也可能不同 D ．速度方向与加速度方向相同，而加速度方向和合力方向可以成任意夹角 4．一人将一木箱匀速推上一粗糙斜面，在此过程中，木箱所受的合力（ ） A ．等于人的推力 B ．等于摩擦力 C ．等于零 D ．等于重力的下滑分量 5．物体做直线运动的v-t 图象如图所示，若第1 s 内所受合力为F 1，第2 s 内所受合力为F 2，第3 s 内所受合力为F 3， 则（ ） A ．F 1、F 2、F 3大小相等，F 1与F 2、F 3方向相反 B ．F 1、F 2、F 3大小相等，方向相同 C ．F 1、F 2是正的，F 3是负的 D ．F 1是正的，F 1、F 3是零 6．质量分别为m 和M 的两物体叠放在水平面上如图所示，两物体之间及M 与 水平面间的动摩擦因数均为μ。现对M 施加一个水平力F ，则以下说法中不正确的是（ ） A ．若两物体一起向右匀速运动，则M 受到的摩擦力等于F B ．若两物体一起向右匀速运动，则m 与M 间无摩擦，M 受到水平面的摩擦力大小为μmg C ．若两物体一起以加速度a 向右运动，M 受到的摩擦力的大小等于F -M a D ．若两物体一起以加速度a 向右运动，M 受到的摩擦力大小等于μ（m+M ）g+m a 7．用平行于斜面的推力，使静止的质量为m 的物体在倾角为θ的光滑斜面上，由底端向顶端做匀加速运动。当物体运动到斜面中点时，去掉推力，物体刚好能到达顶点，则推力的大小为 （ ） A ．mg(1-sin θ) B ．2mgsin θ C ．2mgcos θ D ．2mg(1+sin θ) 8.从不太高的地方落下的小石块，下落速度越来越大，这是因为 ( ) A ．石块受到的重力越来越大 B ．石块受到的空气阻力越来越小 C ．石块的惯性越来越大 D ．石块受到的合力的方向始终向下 9.一个物体，受n 个力的作用而做匀速直线运动，现将其中一个与速度方向相反的力逐渐减小到零，而其他的力保持不变，则物体的加速度和速度 ( ) A ．加速度与原速度方向相同，速度增加得越来越快 B ．加速度与原速度方向相同，速度增加得越来越慢 C ．加速度与原速度方向相反，速度减小得越来越快 D ．加速度与原速度方向相反，速度减小得越来越慢 10.下列关于超重和失重的说法中，正确的是 ( ) 第 5 题 第 6 题

高考物理力学知识点之牛顿运动定律单元检测(4)

高考物理力学知识点之牛顿运动定律单元检测(4) 一、选择题 1．如图所示，在水平地面上有一辆小车，小车内底面水平且光滑，侧面竖直且光滑。球A 用轻绳悬挂于右侧面细线与竖直方向的夹角为37°，小车左下角放置球B，并与左侧面接触。小车在沿水平面向右运动过程中，A与右侧面的弹力恰好为零。设小车的质量为M，两球的质量均为m，则（） A．球A和球B受到的合力不相等 B．小车的加速度大小为6m/s2 C．地面对小车的支持力大小为（M+m）g D．小车对球B的作用力大小为1.25mg 2．如图所示，质量为2 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面。质量为3 kg的物体B用轻质细线悬挂，A、B接触但无挤压。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，B对A的压力大小为（g＝10 m/s2） A．12 N B．22 N C．25 N D．30N 3．如图所示，质量为m的小物块以初速度v0冲上足够长的固定斜面，斜面倾角为θ，物块与该斜面间的动摩擦因数μ>tanθ，（规定沿斜面向上方向为速度v和摩擦力f的正方向）则图中表示该物块的速度v和摩擦力f随时间t变化的图象正确的是（） A．B．

C ． D ． 4．如图A 、B 、C 为三个完全相同的物体。当水平力F 作用于B 上，三物体可一起匀速运动，撤去力F 后，三物体仍可一起向前运动，设此时A 、B 间作用力为f 1，B 、C 间作用力为f 2，则f 1和f 2的大小为（ ） A ．f 1=f 2=0 B ．f 1=0，f 2=F C ．13 F f = ，f 2=2 3F D ．f 1=F ，f 2=0 5．下列单位中，不能．． 表示磁感应强度单位符号的是（ ） A ．T B ． N A m ? C ． 2 kg A s ? D ． 2 N s C m ?? 6．在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m 1的木块,木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接,弹簧的劲度系数为k .在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m 2的小球.某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ,在这段时间内木块与车厢保持相对静止，如图所示.不计木块与车厢底部的摩擦力,则在这段时间内弹簧的形变为( ) A ．伸长量为 1tan m g k θ B ．压缩量为1tan m g k θ C ．伸长量为 1m g k tan θ D ．压缩量为 1m g k tan θ 7．如图所示，质量为10kg 的物体，在水平地面上向左运动，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2，与此同时，物体受到一个水平向右的拉力F =20N 的作用，则物体的加速度为（ ） A ．0 B ．2m/s 2，水平向右 C ．4m/s 2，水平向右 D ．2m/s 2，水平向左 8．下列对教材中的四幅图分析正确的是

教材分析案例——牛顿运动定律1

教材分析案例——牛顿运动定律1 【地位和作用】 本部分讲述牛顿运动定律及其简单的应用，属于力学的重点知识要求。以牛顿运动定律为基础的经典力学对人类的生产和生活产生了深远的影响。从地面上一般物体的运动到航天飞机的飞行，无不留下了牛顿运动定律的印象。掌握好牛顿运动定律及其应用对学生正确认识、解释和探索客观世界，形成正确的世界观具有重要的现实意义。 【知识结构】 在牛顿运动定律这一章，教学内容可以分为四个单元。 第一单元:第一节，介绍人类对力和运动关系的认识，讲述牛顿第一定律。知道什么是惯性。 第二单元:第二节至第四节，讲解牛顿第二定律：理解力与运动的关系；知道力的独立作用原理；会用牛顿第二定律和运动学公式解决简单的动力学问题。 第三单元:第五节，讲牛顿第三定律：能区分平衡力和作用力、反作用力。 第四单元:第六节，介绍力学单位制：理解基本单位和导出单位；单位制在物理计算中的作用。 【重点难点分析和疑难点解析】 本章着重介绍三个牛顿运动定律，从人类对力和运动的关系的认识历史引入，强调对定律本身的理解，以期学生对定律有全面、清楚的认识。 1.力和物体运动的关系，是动力学研究的基本问题。人类正确认识它，经历了漫长的过程。同样，学生在认识这一问题时，也有许多错误直觉的干扰。第一节从人类认识的历史讲起，也是希望引起学生的共鸣和充分注意。并由此让学生正确理解牛顿第一定律的内容和认识它的重要意义。知道伽利略和亚里士多德对运动和力的关系的不同论点，知道伽利略理想实验的基本思路、主要推理过程和结论。知道伽利略理想实验的方法是科学研究的重要方法。 2.研究加速度跟力的关系的实验，有多种做法，教材中所用的装置比较简单，课堂演示也比较可靠。只是在分析小车受到的水平拉力时，要注意不使学生产生错误概念，书中用了“可以认为等于砝码所受重力的大小”，并在页末加了标注：这是一个连接体问题，只有小车的质量远大于砝码和盘的总质量时，才“可以认为小车所受的水平拉力等于砝码所受重力的大小”而在此处尚无法进行严格讨论。但要让学生知道，并在第七章中给以证明。 3.教材中牛顿第二定律是从实验总结出来的，根据大量的实验归纳出规律是人们认识客观规律的重要方法，教材分三节由实验得出牛顿第二定律，就是想让学生通过这一过程对此有所认识。因此，认真做好演示和学生实验十分重要。

牛顿运动定律经典例题(含解析)

7.14作业一牛顿第一定律、牛顿第三定律 看书：《大一轮》第一讲 基础热身 1．2012·模拟用一根轻质弹簧竖直悬挂一小球，小球和弹簧的受力如图K12－1所示，下列说确的是( ) B．F2的反作用力是F3 C．F3的施力物体是地球 D．F4的反作用力是F1 2．2011·模拟关于惯性，下列说法中正确的是( ) A．在月球上物体的重力只有在地面上的1 6 ，但是惯性没有变化 B．卫星的仪器由于完全失重，惯性消失了 C．铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转可增大铁饼惯性，使其飞得更远 D．磁悬浮列车能高速行驶是因为列车浮起后惯性小了 3．2011·模拟跳高运动员蹬地后上跳，在起跳过程中( ) A．运动员蹬地的作用力大小大于地面对他的支持力大小 B．运动员蹬地的作用力大小等于地面对他的支持力大小 C．运动员所受的支持力和重力相平衡 D．运动员所受的支持力小于重力 4．2011·海淀模拟物体同时受到F1、F2、F3三个力的作用而保持平衡状态，则以下说确的是( ) A．F1与F2的合力一定与F3大小相等，方向相反 B．F1、F2、F3在某一方向的分量之和可能不为零 C．F1、F2、F3中的任何一个力变大，则物体必然做加速运动 D．若突然撤去F3，则物体一定沿着F3的反方向做匀变速直线运动 技能强化 5．就一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是( ) A．采用了大功率的发动机后，某些赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度，这表明可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性 B．射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，这表明它的惯性小了 C．货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性 D．摩托车转弯时，车手一方面要控制速度适当，另一方面要将身体稍微向里倾斜，通过调控人和车的惯性达到急转弯的目的 6．2011·模拟计算机已经应用于各个领域．如图K12－2所示是利用计算机记录的某作用力和反作用力变化图线，根据图线可以得出的结论是( ) 图K12－2 A．作用力大时，反作用力小 B．作用力和反作用力的方向总是相反的 C．作用力和反作用力是作用在同一个物体上的 D．牛顿第三定律在物体处于非平衡状态时不再适用 7．我国《道路交通安全法》中规定：各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带，这是因

主题单元设计——牛顿运动定律

主题单元设计——牛顿运动定律 适用年级高一年级 所需时间4课时（每周 2 课时，共 4 课时） 主题单元概述 (简述单元在课程中的地位和作用、单元的组成情况，解释专题的划分和专题之间的关系，主要的学习方式和预期的学习成果，字数300-500) 本章是在前面对运动和力分别研究的基础上的延伸——研究力和运动的关系，建立起牛顿运动定律。牛顿运动定律是动力学的基础，是力学中也是整个物理学的基本规律。 本章在牛顿第一定律的研究中采用的理想实验法；牛顿第二定律中的控制变量法；运用牛顿第二定律处理问题时常用的整体法与隔离法，以及单位的规定方法，单位制的创建等。对这些方法要认真体会、理解，以提高认知的境界。 为了更扎实地理解牛顿第二定律，本章第二节安排了实验：探究加速度与力、质量的关系，并提供了参考案例，实验操作方便，规律性强，结论容易获得，控制变量法在此得到了实践。第五节牛顿第三定律的研究引入了传感器――计算机的组合，现代气息浓厚，实验效果很好。 主题学习目标 (描述该主题学习所要达到的主要目标) 知识与技能： 1、认识运动状态的改变是指速度的改变，速度的改变包括速度大小和速度方向的改变 2、理解力是产生加速度的原因 3、理解质量是惯性大小的量度 4、通过演示实验认识加速度与质量和和合外力的定量关系 5、会用准确的文字叙述牛顿第二定律并掌握其数学表达式 6、通过加速度与质量和和合外力的定量关系，深刻理解力是产生加速度的原因这一规律 7、认识加速度方向与合外力方向间的矢量关系，认识加速度与和外力间的瞬时对应关系 8、能初步运用运动学和牛顿第二定律的知识解决有关动力学问题 9、会用准确的文字叙述牛顿第三定律 10、能区分相互平衡的两个力与一对作用力、反作用力 11、掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法，学会用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题 过程与方法： 1、培养学生严谨的逻辑推理能力；通过对大量实例的分析，培养学生归纳、综合能力 2、通过演示实验及数据处理，培养学生观察、分析、归纳总结的能力；通过实际问题的处理，培养良好的书面表达能力 3、培养学生审题能力、分析能力、利用数学解决问题能力、表述能力 情感态度与价值观： 1、善于思考、善于总结，把物理与实际生活紧密结合 2、培养认真的科学态度，严谨、有序的思维习惯 3、与实际问题相结合，培养学习兴趣 4、培养严谨的科学态度，养成良好的思维习惯

高中物理《牛顿运动定律案例分析》教学设计

牛顿运动定律案例分析教学设计 xxx 一、教材分析 1、这节课的地位与作用 这节课在高中物理中的地位非常重要。在前两节探究和总结牛顿第二定律的基础上，结合实例，展示了用牛顿第二定律解题的基本思路和方法。 2、学习这节课的目的： （1）知道用牛顿运动定律解决的两类问题。 （2）学会解决这两类问题的基本思路和方法。 （3）进一步加强受力分析和运动分析的能力 （4）提高学生思考、分析问题的能力和解决问题的能力。 二、学情分析 学生已经学习了运动学的基本规律和牛顿运动定律，已经具备了进一步学习求解动力学问题的基础知识。同时，高中学生思维活跃，关心生活，对物理规律和现实生活的联系比较感兴趣。 三、三维目标 (1) 知识与技能 1．知道应用牛顿运动定律解决的两类主要问题。 2．掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。 3．会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的动力学问题。 （2）过程与方法 1．通过实例感受研究力和运动关系的重要性。 2．培养学生利用物理语言表达、描述物理实际问题的能力。 3．帮助学生学会运用实例总结归纳一般问题的解题规律的能力。 (3) 情感态度与价值观 1．初步认识牛顿运动定律对社会发展的影响。 2．初步建立应用科学知识的意识。 3．培养学生科学严谨的求实态度及解决实际问题的能力。 四、重、难点及突破 (1)重点：应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。

(2)难点：物体的受力分析及运动状态分析，解题方法的灵活选择和运用。正交分解法的应 用。 五、教学方法 1．自主探究。 通过布置课前预习探究，达到回顾已学知识的目的，主要是匀变速直线运动的公式和牛顿运动定律的内容。用牛顿运动定律解题有两大难点，一是受力分析，二是运动分析。由于学生对运动学公式已经学过去较长时间，难免有所遗忘。所以，通过课前自主学习回顾已学知识是必须的。 2．课堂互动。 在课堂互动中将通过多媒体辅助教学的手段引领学生掌握解题的思路和方法，感受用所学知识解决物理问题的快乐，体会与同学互动学习、一起探究的成功喜悦。课堂互动的核心内容是对两个例题的处理。在该环节中，时时不忘规范化解题的教学要求和思想渗透。 3．应用练习。 练习题是对这节课所学知识的巩固和落实，也是一个必不可少的教学环节。 六、教学过程 引课： 通过前几节课的学习，我们知道牛顿运动定律成功地展示了力和运动之间的关系，尤其是牛顿第二定律给我们解决了合外力和加速度之间的定量关系。那么，我们能否根据物体的受力情况分析物体的运动情况或者说根据物体运动情况分析物体的受力情况呢？ 新课： 案例1设神州5号载人飞船火箭组合体的质量为500t，若点火启动后的加速度为8.6m/s2,不考虑飞船火箭组合体运动中的质量变化和受到的阻力，求飞船火箭组合体受到的推力。（g 取10m/s2）。 分析：在这道题中，已知载人飞船火箭组合体启动后的加速度a，求飞船火箭组合体受到的推力。它属于已知运动情况求受力情况，解决这类问题我们应该具备的知识（多媒体展示）以神州5号载人飞船火箭组合体为研究对象。点火启动后，它受到推力F和重力G两个力的作用，由它们的合力产生加速度a。现已知加速度和质量，根据牛顿第二定律即可求得F。 既然已知运动情况能求出物体的受力情况，那么反过来如果已知受力情况如何求解物体的运动情况呢？先来看我们要具备的知识（多媒体展示）下面我们就将这个思路在下面这道题中来用一下，让大家再次来体会利用牛顿运动定律解决问题的过程和方法。 案例2 2001年12月7日，一场突然降临的大雪，是北京的街道出现了严重的堵车情况，

高考物理力学知识点之牛顿运动定律单元检测(7)

高考物理力学知识点之牛顿运动定律单元检测(7) 一、选择题 1．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＝1 3 g，则f的大小是() A．f＝1 3 mg B．f＝ 2 3 mg C．f＝mg D．f＝4 3 mg 2．质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v－t图象如图所示.取g＝10m/s2，则物体与水平面间的动摩擦因数μ和水平推力F 的大小分别为() A．0.2,6N B．0.1,6N C．0.2,8N D．0.1,8N 3．下列关于超重和失重的说法中，正确的是（） A．物体处于超重状态时，其重力增加了 B．物体处于完全失重状态时，其重力为零 C．物体处于超重或失重状态时，其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了 D．物体处于超重或失重状态时，其质量及受到的重力都没有变化 4．如图，倾斜固定直杆与水平方向成60角，直杆上套有一个圆环，圆环通过一根细线与一只小球相连接 .当圆环沿直杆下滑时，小球与圆环保持相对静止，细线伸直，且与竖直方向成30角.下列说法中正确的 A．圆环不一定加速下滑 B．圆环可能匀速下滑 C．圆环与杆之间一定没有摩擦 D．圆环与杆之间一定存在摩擦

5．如图A 、B 、C 为三个完全相同的物体。当水平力F 作用于B 上，三物体可一起匀速运动，撤去力F 后，三物体仍可一起向前运动，设此时A 、B 间作用力为f 1，B 、C 间作用力为f 2，则f 1和f 2的大小为（ ） A ．f 1=f 2=0 B ．f 1=0，f 2=F C ．13 F f = ，f 2=2 3F D ．f 1=F ，f 2=0 6．如图是塔式吊车在把建筑部件从地面竖直吊起的a t -图，则在上升过程中（ ） A ．3s t =时，部件属于失重状态 B ．4s t =至 4.5s t =时，部件的速度在减小 C ．5s t =至11s t =时，部件的机械能守恒 D ．13s t =时，部件所受拉力小于重力 7．在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m 1的木块,木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接,弹簧的劲度系数为k .在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m 2的小球.某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ,在这段时间内木块与车厢保持相对静止，如图所示.不计木块与车厢底部的摩擦力,则在这段时间内弹簧的形变为( ) A ．伸长量为 1tan m g k θ B ．压缩量为1tan m g k θ C ．伸长量为 1m g k tan θ D ．压缩量为 1m g k tan θ 8．下列对教材中的四幅图分析正确的是

牛顿运动定律经典例题(含解析)

7.14作业一 牛顿第一定律、牛顿第三定律 看书 ：《大一轮》 第一讲 基础热身 1．2012·厦门模拟用一根轻质弹簧竖直悬挂一小球，小球和弹簧的受力如图K12－1所示， 下列说法正确的是( ) B ．F 2的反作用力是F 3 C ．F 3的施力物体是地球 D ．F 4的反作用力是F 1 2．2011·芜湖模拟关于惯性，下列说法中正确的是( ) A ．在月球上物体的重力只有在地面上的16 ，但是惯性没有变化 B ．卫星内的仪器由于完全失重，惯性消失了 C ．铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转可增大铁饼惯性，使其飞得更远 D ．磁悬浮列车能高速行驶是因为列车浮起后惯性小了 3．2011·金华模拟跳高运动员蹬地后上跳，在起跳过程中( ) A ．运动员蹬地的作用力大小大于地面对他的支持力大小 B ．运动员蹬地的作用力大小等于地面对他的支持力大小 C ．运动员所受的支持力和重力相平衡 D ．运动员所受的支持力小于重力 4．2011·海淀模拟物体同时受到F 1、F 2、F 3三个力的作用而保持平衡状态，则以下说法正确的是( ) A ．F 1与F 2的合力一定与F 3大小相等，方向相反 B ．F 1、F 2、F 3在某一方向的分量之和可能不为零 C ．F 1、F 2、F 3中的任何一个力变大，则物体必然做加速运动 D ．若突然撤去F 3，则物体一定沿着F 3的反方向做匀变速直线运动 技能强化 5．就一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是( ) A ．采用了大功率的发动机后，某些赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度，这表明可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性 B ．射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，这表明它的惯性小了 C ．货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性 D ．摩托车转弯时，车手一方面要控制速度适当，另一方面要将身体稍微向里倾斜，通过调控人和车的惯性达到急转弯的目的 6．2011·台州模拟计算机已经应用于各个领域．如图K12－2所示是利用计算机记录的某作用力和反作用力变化图线，根据图线可以得出的结论是( ) 图K12－2 A ．作用力大时，反作用力小 B ．作用力和反作用力的方向总是相反的 C ．作用力和反作用力是作用在同一个物体上的 D ．牛顿第三定律在物体处于非平衡状态时不再适用 7．我国《道路交通安全法》中规定：各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带，这是因

C单元 牛顿运动定律

C单元牛顿运动定律 C1 牛顿第一定律、牛顿第三定律 14．C1[2012·课标全国卷] 伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础．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 14．AD[解析] 惯性是物体抵抗运动状态变化而保持静止或匀速直线运动状态的性质，A正确；没有力的作用，物体将处于静止或匀速直线运动状态，B错误；行星在圆形轨道上保持匀速率运动的原因是行星受到地球的万有引力作用，不是由于惯性，C错误；运动物体如果没有受到力的作用，将一直匀速直线运动下去，D正确． C2 牛顿第二定律单位制 21．C2、D1、E2[2012·福建卷] 如图，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边．已知拖动缆绳的电动机功率恒为P，小船的质量为m，小船受到的阻力大小恒为f，经过A点时的速度大小为v0，小船从A点沿直线加速运动到B点经历时间为t1，A、B两点间距离为d (1)小船从A点运动到B f (2)小船经过B点时的速度大小v1； (3)小船经过B点时的加速度大小a. 21．[解析] (1)小船从A点运动到B点克服阻力做功 W f＝fd① (2)小船从A点运动到B点，电动机牵引绳对小船做功 W＝Pt1② 由动能定理有 W－W f＝1 2m v21－ 1 2m v20③ 由①②③式解得v1＝v20＋2 m(Pt1－fd)④ (3)设小船经过B点时绳的拉力大小为F，绳与水平方向夹角为θ，电动机牵引绳的速度大小为u，则 P＝Fu⑤ u＝v1cosθ⑥ 由牛顿第二定律有 F cosθ－f＝ma⑦ 由④⑤⑥⑦式解得 a＝ P m2v20＋2m(Pt1－fd) － f m 17．C2[2012·安徽卷] 如图4a沿斜面匀加速下 滑，若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F 图4 则()

201X-201x高中物理第5章研究力和运动的关系5.4牛顿运动定律的案例分析学案沪科版必修1

5．4 牛顿运动定律的案例分析 [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.2.学会处理动力学的两类基本问题． 一、从受力确定运动情况 受力情况→F 合――→F 合＝ma 求a ， ???? ? s ＝v 0 t ＋12at 2 v t ＝v 0 ＋at v 2 t －v 2 ＝2as →求得s 、v 0、v t 、t . 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θ＝37°角斜向上的拉力， 已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2.求： 图1 (1)画出物体的受力图，并求出物体的加速度； (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： 由图可得：? ?? F cos θ－μN ＝ma F sin θ＋N ＝mg 解得：a ＝1.3 m/s 2，方向水平向右 (2)v t ＝at ＝1.3×5 m/s＝6.5 m/s

(3)s ＝12at 2＝1 2 ×1.3×52 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

运动情况――――――――→匀变速直线运动公式求a ――→F 合＝ma 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，发生意外情况的飞机着陆后，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滑行到地面上．若某型号的客机紧急出口离地面高度为4.0 m ，构成斜面的气囊长度为5.0 m ．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θ，则sin θ＝h L . 乘客沿气囊下滑过程中，由L ＝12at 2得a ＝2L t 2，代入数据得a ＝2.5 m/s 2. (2)在乘客下滑过程中，对乘客受力分析如图所示，沿x 轴方向有mg sin θ－f ＝ma ， 沿y 轴方向有N －mg cos θ＝0， 又f ＝μN ，联立方程解得 μ＝g sin θ－a g cos θ ≈0.92. 答案 (1)2.5 m/s 2 (2)0.92 针对训练1 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v －t 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3 4.设球受到的 空气阻力大小恒为f ，取g ＝10 m/s 2，求： 图2 (1)弹性球受到的空气阻力f 的大小；