第三章牛顿运动定律（整章教案共107页2022年高考第轮复习资料）

1、第三章牛顿运动定律定标核心素养物理观念知道牛顿第一、第三定律，惯性、超重与失重等概念。科学思维牛顿第二定律的应用，运用动力学相关知识解决问题。科学探究探究加速度和合外力的关系。科学态度与责任航天器中的失重问题，牛顿运动定律在生活、科技中的应用。定位一主干知识.牛顿运动定律及其应用.超重和失重.实验：探究加速度与物体受力、物体质量的关系第1课时牛顿第一定律牛顿第三定律（基础自修课）必备知识（一）物理学史、牛顿第一定律.运动和力的物理学史在物理学史上，正确认识运动和力的关系且推翻“力是维持物体运动的原因”这个观点的物理学家及建立惯性定律的物理学家分别是（）A.亚里士多德、伽利略B.伽利略、牛顿C.

2、伽利略、爱因斯坦D.亚里士多德、牛顿.牛顿第一定律和惯性（2020浙江7月选号）如图所示，底部均有4个轮子的行李箱a竖立、b平卧放置在公交车上，箱子四周有一定空间。当公交车（）A.缓慢起动时，两只行李箱一定相对车子向后运动B.急刹车时，行李箱a一定相对车子向前运动C.缓慢转弯时，两只行李箱一定相对车子向外侧运动D.急转弯时，行李箱人一定相对车子向内侧运动.牛顿第一定律的STSE问题（多选）“复兴号”高铁在某段水平轨道上匀速行驶，假设高铁上固定着盛满水的纸杯。若突然发现纸杯中的水向右洒出，如图所示，则关于高铁在此种情况下的运动，下列描述正确的是()A.高铁匀速向左运动C.高铁可能突然向左减速运动

3、B.高铁可能突然向左加速运动D.高铁可能突然向右减速运动系统归纳1,对定律的理解(1)揭示了物体的惯性：不受力的作用时，一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态。(2)揭示了力的作用对运动的影响：力是改变物体运动状态的原因。.对惯性的理解(1)保持“原状”：物体在不受力或所受合外力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态(静止或匀速直线运动)。(2)反抗改变：物体受到外力时，惯性表现为抗拒运动状态改变。惯性越大，物体的运动状态越难以被改变。.惯性大小只与质量相关物体在月球上.和在地球 上惯性大小是样的汽车运行中与静止时 惯性大小是一样的.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

4、题时，要把生活实际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认识，养成正确的思维习惯。(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。精解详析.选B伽利略通过斜面实验正确认识了运动和力的关系，从而推翻了亚里士多德认为的“力是维持物体运动的原因”的错误观点；牛顿在归纳总结伽利略、笛卡儿等科学家的结论基础上得出了牛顿第一定律，即惯性定律，故选项B正确。.选B缓慢起动的公交车具有向前的加速度，但加速度较小，两只行李箱所受的静摩擦力可能小于最大静摩擦力

5、，则行李箱可以相对公交车静止，A项错误；急刹车时，*b行李箱由于惯性，要保持原来的运动状态，但。行李箱与底面的摩擦为滚动摩擦，比较小，故a行李箱会向前运动，行李箱可能好止不动，也可能向前运动，B项正确；缓慢转弯时，公交车具有指向轨迹内侧的较小的加速度，当行李箱所受的静摩擦力足以提供其向心力时，行李箱相对车子静止，C项错误；急转弯时，公交车的加速度较大，若行李箱6所受的静摩擦力不足以提供所需的向心力，则其做离心运动，即相对公交车向外侧运动，若行李箱所受的静摩擦力足以提供所需的向心力，则其相对公交车静止，D项错误。.选BD若高铁匀速向左运动，则水也匀速运动，速度不变，水不会从纸杯中洒出，A错误；高

6、铁突然向左加速，由于惯性，水还没有来得及加速，所以高铁向左的速度大于水向左的速度，可以出现图示情况，B正确；高铁突然向左减速，由于惯性，水还没有来得及减速，所以高铁向左的速度小于水向左的速度，水应向左洒出，C错误；高铁突然向右减速,由于惯性，水还没有来得及减速，所以高铁向右的速度小于水向右的速度，水应向右洒出，D正确。必备知识（二）牛顿第三定律.牛顿第三定律的理解沼泽的下面蕴藏着丰富的泥炭，泥炭是沼泽地积累的植物残体，它的纤维状和海绵状的物理结构导致人在其表面行走时容易下陷。若人下陷的过程是先加速后匀速运动，下列判断正确的是（）A.加速运动时人对沼泽地的压力大于沼泽地对他的支持力B.加速运动时

7、人对沼泽地的压力小于沼泽地对他的支持力C.人对沼泽地的压力先大于后等于沼泽地对他的支持力D.人对沼泽地的压力大小总等于沼泽地对他的支持力系统归纳作用力与反作用力的三个关系关仄%笳二痴记%应向看而一,三面王另物标I福月女友而木信一；个袅物.体&加羹:苣加元卫君菽其他物体存在相互作用无关.相互作用力与平衡力近年来传统民俗旅游日益火爆，如图所示为游客乘坐马车观光的场景，马拉着车在平直路面上加速前进，关于马拉车的力与车拉马的力，下列说法正确的是（）A.由于马车加速前进，马拉车的力大于车拉马的力B.只有马车匀速前进，马拉车的力才等于车拉马的力C.马拉车的力与车拉马的力是一对平衡力，大小始终相等D.马拉车

8、的力与车拉马的力是一对相互作用力，大小始终相等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.转换研究对象的方法如图所示，手推车的篮子里装有一篮球，女孩把手推车沿斜面向上匀速推动，篮子的底面平行于斜面，靠近女孩51的右侧面垂直于底面，下列说法正确的有（）A.篮子底面受到的压力大于篮球的重力B.篮子对篮球的作用力小于篮球的重力C.人对篮球的作用力等于篮球的重力D.篮子右侧面受到的

9、压力小于篮球的重力利用牛顿第三定律转换研究对象如果不能直接求解物体受到的某个力时，可先求它的反作用力，如求压力时可先求支持力，然后根据牛顿第三定律得到压力的大小和方向。求摩擦力时也可以用此种方法转换研究对象。精解详析.选D人对沼泽地的压力与沼泽地对人的支持力为作用力与反作用力，故二力大小一定相等，故A、B、C错误，D正确。.选D马向前拉车的力和车向后拉马的力是一对作用力与反作用力，它们总是大小相等、方向相反，A、B、C错误，D正确。.选D对篮球受力分析，并运用合成法如图所示，设斜面倾角为仇，勺.根据几何知识可知，篮子底部对篮球的支持力大小尸Nl=gCOS仇根据牛-顿第三定律可知，篮子底面受到的

10、压力大小为mgcosOVmg,A错误；篮尸淘子右侧面对篮球的支持力大小尸N2=，gsin仇根据牛顿第三定律可知，篮mg子右侧面受到的压力大小为mgsinD正确；篮子对篷球的作用力为尸N1、尸N2,合力大小等于篮球的重力，B错误；人对篮球没有作用力，C错误。本课小结与自主评价课堂巩固落实.牛顿第一定律指出了物体不受力作用时的运动规律，但不能把牛顿第一定律理解为牛顿第二定律的特例。.牛顿第一定律适用于惯性参考系，即相对于地面静止或做匀速直线运动的参考系。.惯性的大小仅由质量决定，比如悬挂在空气中时乒乓球的惯性比对应的“空气球”的惯性大，但悬挂在水中时乒乓球的惯性比对应的“水球”的惯性小。.牛顿第三

11、定律指出了作用力与反作用力间的关系，而且这种关系在宏观、低速运动的情况下均适用。.下列关于牛顿第一定律的说法中正确的是（）A.牛顿第一定律是牛顿用实验直接验证获得的B.牛顿第一定律告诉我们，只有静止和匀速运动的物体才具有惯性C.牛顿第一定律的建立过程体现的是理想实验的思维方法D.由牛顿第一定律可知，静止的物体一定不受外力作用解析：选C牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上，根据迂辑推理得出的，是以实验为基础，但又不是完全通过实验得出，故A项错误；牛顿第一定律告诉我们，所有的物体都具有惯性，故B项错误；牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论，采用的理想实验的思维方法与质

12、点概念的建立一样，都是一种科学的抽象思维方法，故C项正确；由牛顿第一定律可知，静止的物体可能不受外力作用，也可能受合力为零，故D项错误。.如图所示，船夫用撑杆撑船前行，贝11（）A.船对人的力小于人对船的力B.船对水的力大于水对船的力C.人对撑杆的力与撑杆对人的力大小相等D.撑杆对河底的力大于河底对撑杆的力解析：选C船对人的力与人对船的力，船对水的力与水对船的力，人对撑杆的力与撑杆对人的力，撑杆对河底的力与河底对撑杆的力，以上四对力都属于作用力和反作用力，作用力和反作用力总是大小相等、方向相反，选项C正确，A、B、D错误。.下面一组照片记录了一名骑车人因自行车前轮突然陷入一较深的水坑而倒地的过

13、程。下列各选项是从物理的角度去解释此情境的，其中正确的是（）A.因为水坑里的水对自行车前轮的阻力太大，而使人和车一起倒地B.因为骑车人与自行车原来处于运动状态，车前轮陷入水坑后前轮立刻静止，但人与车的后半部分由于惯性仍保持原来的运动状态，因此人和车一起倒地C.因为自行车的前轮陷入水坑后，自行车还能加速运动，所以人和车一起倒地D.因为自行车的前轮陷入水坑后，自行车的惯性立即消失，而人由于惯性将保持原有的运动状态，故人向原来的运动方向倒地解析：选B躺车人摔倒的原因是车前轮陷入水坑立刻静止，但人和车的后半部分由于惯性还要往前运动，只有B项正确。.利用牛顿第三定律，有人设计了一种交通工具，在平板车上装

14、了一个电风扇，电风扇运转时吹出的风全部打到竖直固定在小车中间的风帆上，靠风帆受力而向前运动，如图所示。对于这种设计，下列分析中正确的是（）A.根据牛顿第二定律，这种设计能使小车向前运动B.根据牛顿第三定律，这种设计能使小车向前运动C.这种设计不能使小车向前运动，因为它违反了牛顿第二定律D.这种设计不能使小车向前运动，因为它违反了牛顿第三定律解析：选D以整体为研究对象，整体不受外力，因此这种设计不能使小车运行，风扇对风帆有一个力的作用，同时风帆对风扇有一个反作用力，D正确。.（多选）如图所示，大圆环质量为M,经过环心的竖直钢丝48（质量不计）上套有一质量为m的橡皮球。现让橡皮球沿钢丝以一定的初速

15、度A/7T小竖直向上运动，大圆环对地面无压力。则橡皮球上升过程中（）IrtL）A.钢丝对橡皮球的摩擦力为Mg,方向竖直向下B.钢丝对橡皮球的摩擦力为（）Mtnc.橡皮球的加速度大小为M+mD,橡皮球的加速度大小为/一g解析：选AD大圆环对地面无压力，由牛顿第三定律可知，地面对大圆环无支持力，大圆环受力平衡，橡皮球对钢丝的摩擦力F=Mg,方向竖直向上，由牛顿第三定律可知，钢丝对橡皮球的摩擦力尸=F=Mg,方向竖直向下，A正确，B错误；对橡皮球进行受力分M+m析，由牛顿第二定律有尸+mg=ma,解得橡皮球的加速度大小”=一二g,D正确，C错误。课时跟踪检测1.在物理课上，老师在讲解“惯性”概念时，

16、做了一个小实验：用两根细绳分别悬挂一个乒乓球和一个同体积的实心小铁球，用力对着乒乓球吹气，乒乓球偏离了竖直方向；用几乎同样大的力对着小铁球吹气，小铁球几乎没有动。这个实验主要说明的物理问题是（）A.只有运动的物体才具有惯性B.只有静止的物体才具有惯性C.物体的质量越大，其具有的惯性也越大D.一切物体都具有惯性解析：选C物体在任何情况下都有惯性，物体惯性的大小仅由其质量大小决定，质量越大，惯性越大。2.马车在我国古代是主要交通工具，在现在还有一些地方还在使用。如图所示，已知拖车的质量为500kg,马匹的质量为400kg,拖车受到马的拉力为1000N、阻力为500N,则马匹的加速度和拖车对马匹的拉

17、力各为（）A.1.25m/s2,1000NB.1.25m/sSOONC.1.00m/s1000ND.1.00m/s500N解析：选C根据牛顿第二定律，得的*；。m/s2=im/s2,拖车对马匹，土vr的拉力与马匹对拖车的拉力是一对作用力与反作用力关系，大小相等，所以拖车对马匹的拉力为1000N,故C正确。.如图所示，人沿水平方向拉牛，但没有拉动。下列说法中正确的是（）A.绳拉牛的力小于牛拉绳的力B.绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力C.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力D.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对相互作用力解析：选C绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对相互作用力，大小相等、方向相反，选

18、项A、B均错误；因牛没有动，故绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力，C正确，D错误。.一碗水置于火车车厢内的水平桌面上。当火车向右做匀减速运动时，水面形状接近于图（）ABCD解析：选A当火车向右做匀减速运动时，碗内的水由于惯性，保持原来较大的速度向右运动，则只有图A所示的情形符合要求，故A正确。.如图所示，质量相等的甲、乙两人所用绳子相同，甲拉住绳子悬在空中处于静止状态；乙拉住绷紧绳子的中点把绳子拉断了，贝!1（）A.绳子对甲的拉力小于甲所受的重力B.绳子对甲的拉力大于甲对绳子的拉力C.乙拉断绳子前瞬间，绳子上的拉力一定小于乙所受的重力D.乙拉断绳子前瞬间，绳子上的拉力一定大于乙所受的重力

19、解析：选D甲拉住绳子悬在空中处于静止状态，绳子对甲的拉力等于甲所受的重力，A错误；由牛顿第三定律可知，绳子对甲的拉力与甲对绳子的拉力大小相等，B错误；因乙能把绳子拉断，说明乙拉断绳子前瞬间，绳子上的拉力一定大于甲拉绳子的力，也一定大于乙所受的重力，C错误，D正确。.关于卫星与火箭上天的情形叙述正确的是（）A.火箭尾部向外喷气，喷出的气体对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向前的推力B.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行的动力C.火箭飞出大气层后，由于没有了空气，火箭虽然向后喷气，但也无法获得前进的动力D.卫星进入预定轨道之后，与地球之间不存在相互作用解析：

20、选A火箭升空时，其尾部向下喷气，火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体，火箭向下喷气时，喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力，即为火箭上升的推动力，此动力并不是由周围的空气提供的，因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关，因而选项B、C错误，选项A正确；火箭运载卫星进入轨道之后，卫星与地球之间依然存在相互吸引力，即卫星吸引地球，地球吸引卫星，这是一对作用力与反作用力，故选项D错误。.如图所示，滑板运动员沿水平地面向前滑行，在横杆前相对于滑板竖直向上起跳，人与滑板分离，分别从横杆的上、下通过,忽略人和滑板在运动中受到的阻力，则运动员（）A.起跳时脚对滑板的作用力斜向后.在空中水平方向先加速后

21、减速C.越过杆后落在滑板的后方D.越过杆后仍落在滑板上起跳的位置解析：选D运动员相对于滑板竖直向上起跳，所以脚对滑板的作用力竖直向下，A项错；人在空中时，水平方向不受力的作用，水平方向速度不变，B项错；由于人和滑板的水平速度始终相同，所以人落在滑板上起跳的位置，C项错，D项对。.将木块放在小车上，使木块与小车一起向右匀速运动，当小车被挡板挡住时，下列实验现象正确的是（）甲乙丙A.假设小车上表面光滑，木块将如图甲所示向前倾倒.假设小车上表面光滑，木块将如图乙所示向前滑动C.假设小车上表面粗糙，木块将如图丙所示向后倾倒D.假设小车上表面粗糙，木块将如图乙所示向前滑动解析：选B当小车被挡板挡住时，小

22、车将停下。如果小车上表面光滑，则木块下部不受摩擦力，此时整个木块将由于惯性而保持向右的匀速直线运动状态，A错误，B正确；如果小车上表面粗糙，则木块上部由于惯性将继续向右运动，但下部受到一个向左的摩擦力，此时木块将如题图甲所示向前倾倒，C、D错误。如图所示，用弹簧秤悬挂一个重G=10N的金属块，使金属块部分浸在台秤上的水杯中（水不会溢出），若弹簧秤的示数变为=6N,则台秤的示数（）B.增加10 NA.保持不变C.增力口6ND.增加4N解析：选D金属块浸入水中后，水对金属块产生浮力人由弹簧杆的示数知，浮力的大小为：F=GT=10N-6N=4N.根据牛顿第三定律，金属块对水也施加一个反作用力尸，其大

23、小F=F=4N.所以，台秤的示数增加4N。.某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球，一只手拿着球筒的中部，另一只手用力击打羽毛球筒的上端，则下列判断正确的是（）FI羽毛球筒卜A.此同学无法取出羽毛球B.羽毛球会从筒的下端出来C.羽毛球筒向下运动过程中，羽毛球受到向上的摩擦力才会从上端出来D.该同学是在利用惯性取羽毛球解析：选D羽毛球筒被手击打后迅速向下运动，而羽毛球具有惯性要保持原来的静止状态，所以会从筒的上端出来，D正确。第2课时牛顿第二定律（基础自修课）必备知识（一）牛顿第二定律的内容、公式及理解.牛顿第二定律的因果性在粗糙的水平面上，物体在水平推力作用下由静止开始做匀加速直线运动。作用

24、一段时间后，将水平推力逐渐减小到零（物体还在运动），则在水平推力逐渐减小到零的过程中（）A.物体速度逐渐减小，加速度逐渐减小.物体速度逐渐增大，加速度逐渐减小C.物体速度先增大后减小，加速度先增大后减小D.物体速度先增大后减小，加速度先减小后增大.牛顿第二定律的理解（多选）一物体重为50N,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尸1和尸2，若尸2=15N时物体做匀加速直线运动，则尸1的值可能是（g取10m/s2）（）A.3NB.25NC.30ND.50NF、m、a对应同一物体如图所示，活动发射平台载着质量为小的“卫星”和质量为M的火箭，在车的牵引下驶向发射场。若某段行驶过程可

25、视为加速度为a的匀加速直线运动，则卫星、火箭受到的合力分别为()A.ma、MaB.ma、MgC.MaD.mg、Mg系统归纳.牛顿第二定律的五个特性.合力加速度、速度之间的决定关系(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。(2)a=不是加速度的定义式，。与Ao、Af无必然联系；。=而是加速度的决定式，。8f，1a0c赢(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。.三点提醒(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)速度增大或减小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o(3)加速度

26、如何变化取决于物体的质量和合外力，与物体的速度没有关系。【精解详析.选D由题意得推力尸未减小之前物体做匀加速直线运动，则可判定尸/,且尸一了=ma;当F逐渐减小时，加速度逐渐减小，但加速度方向与速度方向同向，物体仍加速；当FV/后，此时/一尸=明尸减小，加速度增大，且加速度与速度方向相反，物体减速，综上所述，选项D正确。.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尸2户1一“G=ja0,解得尸i0,解得尸i25N,C、D正确。.选A卫星、火箭都随平台做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，所受合力分别为Fi=ma,Fi=Ma,选项A正确。必备知识（二）瞬时性问题.轻绳模型和轻弹簧模型

27、对比如图所示，4、8两小球分别用轻质细绳L和轻弹簧系在天花板上，4、8两小球之间用一轻质细绳七连接，细绳L、弹簧与竖直方向的夹角均为，细绳五水平拉直，现将细绳乙2剪断，则细绳心剪断瞬间，下列说法正确的是（）ABA.细绳心上的拉力与弹簧弹力之比为1:1.细绳心上的拉力与弹簧弹力之比为1：cos?。A与8的加速度之比为1：1A与8的加速度之比为cos0：1.轻弹簧模型与轻杆模型对比（多选）光滑斜面上，当系统静止时，挡板C与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行，4、8质量相等。在突然撤去挡板的瞬间，下列说法正确的是（）甲乙A.两图中两球加速度均为gsinB.两图中4球的加速度均为零C,图甲中8球的加速度

28、为2gsin。D.图乙中8球的加速度为gsin，.轻弹簧模型与接触面模型综合问题如图所示，A、B两物体质量均为m,叠放在轻质弹簧上（弹簧下端固定于地面上）。对A施加一竖直向下、1大小为尸仍2,咫）的力，将弹簧再压缩一段距离（弹簧始终处于弹性限度内）而处于平衡状态。现突然撤去力F,设两物体向上运动过程中A、B间的相一垦丁一互作用力大小为Fn。不计空气阻力，关于乐的说法正确的是（重力加速度为g）（）A.刚撤去力尸时，瓜二当1B.弹簧弹力大小为产时，FN=fC.4、8的速度最大时，FK=2mgD.弹簧恢复原长时，FN=mg系统归纳.瞬时性问题的两类模型加速度与合外力具有瞬时对应关系，二者总是同时产生

29、、同时变化、同时消失，具体可简化为以下两种模型:轻绳、轻杆和接触面不发生明显形变就能产生弹力，剪断或脱离后，不需要时间恢复形变，弹力立即消失或改变，一般题目中所给的轻绳、轻杆和接触面在不加特殊说明时，均可按此模型处理弹簧、蹦床和当弹簧的两端与物体相连(即两端为固定端)时，由于物体有惯性，弹簧的长度不会发生突变，所以在瞬时问题中，其弹力的大小认为是不变的，即此时橡皮筋弹簧的弹力不突变2.求解瞬时加速度的一般思路分析瞬时变化前、后物体的受力情况根据牛顿第二定律列方程求瞬时加速度3.解答瞬时性问题应注意的两点(1)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

30、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。精解详析图1图2a a2=cos，： 1,则 D.选D根据题述可知，A、8两球的质量相等，均设为“1,剪断细绳心瞬间，对A球受力分析，如图1所示，由于细绳心的拉力突变，沿细绳L方向和垂直于细绳心方向进行力的分解，得Fj=mgcos0,mai=/ngsin，；剪断细绳心瞬间，对球进行受力分析，如图2所示，由于弹簧的弹力不发生突变，则弹簧的弹力还保持不变，有Feos8=ing,ma2=ingtan0,所以尸t：F=cos2,：1,正确。.选CD撤去挡板前，对整体分析，挡板对B球的弹力大小都为2/ngsin仇因弹

31、簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以撒去挡板瞬间：图甲中A球所受合力为零，加速度为零，B球所受合力为2mgsin仇加速度为2gsin。；图乙中杆的弹力突变为零，A、8两球所受合力均为，“gsin。，加速度均为gsin”,故C、D正确，A,B错误。.选B对A施加一竖直向下、大小为尸（尸2陪）的力，将弹簧再压缩一段距离（弹簧始终处于弹性限度内）而处于平衡状态，此时弹簧弹力大小为f+2,阳。刚撤去力尸时，4、5向上加速运动，由牛顿第二定律可得，a=%对A受力分析，由牛顿第二定律有：Fn-mg=ma,解得产n=等，选项A错误。当弹簧弹力大小为尸时，对A、8整体，由牛顿第二定律有，F2mg=2mai,

32、隔离A,由牛顿第二定律有，尸NL，g=M,解得尸ni=*选项B正确。A、5的速度最大时，加速度为零，弹簧弹力大小为2ing,FN2=mg,选项C错误。弹簧恢复原长时，4、5只受重力作用，Fn3=0,选项D错误。必备知识（三）超重、失重问题.超重、失重现象学校秋季运动会上，马菲同学以背越式成功跳过了1.80m,如图所示，则下列说法正确的是（）A.马菲起跳时地面对她的支持力等于她的重力B.起跳以后在上升过程中处于超重状态c.起跳以后在下降过程中处于失重状态?D.起跳以后在下降过程中重力消失了.应用加速度方向判断超重、失重如图所示，一人站在电梯中的体重计上，随电梯一起运动。g取10m/s2。下列各种

33、情况中，体重计的示数最大的是（）A.电梯匀减速上升，加速度的大小为1.0m/s2B.电梯匀加速上升，加速度的大小为l.Om/s?C.电梯匀减速下降，加速度的大小为1.5m/s2D.电梯匀加速下降，加速度的大小为1.5m/s?.应用图像判断超重、失重图甲是某人站在接有传感器的力板上做下蹲、起跳和回落动作的示意图，图中的小黑点表示人的重心。图乙是力板所受压力随时间变化的图像，取重力加速度g=10m/s2。根据图像分析可知（）01 1.5 2 25 3 3.5 4 t/s 乙F/Ni 3 500 3 000 2 500 2 000 1500 1000500A.人的重力可由力点读出，约为300NB.到

34、c的过程中，人先处于超重状态再处于失重状态C.人在双脚离开力板的过程中，处于完全失重状态D.人在点对应时刻的加速度大于在c点对应时刻的加速度系统归纳1.对超重和失重现象的理解(1)发生超重或失重现象时，物体所受的重力没有变化，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。(4)物体超重或失重多少由物体的质量m和竖直加速度a共同决定，其大小等于ma.(5)在完全失重的状态下，一切

35、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。2.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，等于零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。精解详析.选C起跳时做向上的加速运动，加速度向上，所以地面对她的支持力大于她的重力，选项A错误；

36、起跳以后，只受重力作用，加速度一直保持竖直向下，所以一直处于失重状态，选项C正确，B、D错误。.选C由题意可知，体重计的示数最大时，人应具有向上的最大加速度，处于超重状态，故A、D错误；由尸一可得尸=/ng+,%则当a=1.5m/s?时体重计的示数最大，故C正确，D错误。.选C由题图可知，开始时人处于平衡状态，人对传感器的压力约为900N,人的重力也约为900N,故A错误；到c的过程中，人先处于失重状态再处于超重状态，故B错误；双脚离开力板的过程中只受重力的作用，处于完全失重状态，故C正确；8点弹力与重力的差值要小于c点弹力与重力的差值，则人在点的加速度要小于在c点的加速度，故D错误。必备知识

37、（四）单位制的理解和应用.基本单位和导出单位在国际单位制中，力学和电学的基本单位有：m（米）、kg（千克）、s（秒八A（安培）。导出单位V（伏特）用上述基本单位可表示为（）A.m2,kg-S4A-1B.mkg-sA-1C.m2kgS2*A1D.m2*kg-sA1.单位制的应用（2021浙江1月选考）如图所示是我国自主研发的全自动无人值守望远镜，它安装在位于南极大陆的昆仑站，电力供应仅为1X103Wo若用国际单位制基本单位的符号来表示W,正确的是（）A.NSB.Nm/sC.kgin/sD.kg-m2/s3系统归纳.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

38、m质量m千克kg时间t秒s电流1安培A热力学温度T开尔文K物质的量n摩你mol发光强度In坎德拉cd.两点提醒（1）应用物理公式解题时，要把各物理量的单位统一到同一单位制，一般统一为国际单位制。(2)物理公式中，有些比例系数有单位，例如公式尸=Ax中的有些比例系数无单位，例如公式Fr=产n中的。精解详析.选B由物理公式=叱=今=喑，得1V=1M噤辿=lkgm.A-,选qitias项B正确。wFl.选D根据P=7=7可知，功率(W)的导出单位为Nm/s,根据F=ma可知，牛顿(N)的导出单位为kg-m/s2,因此用国际单位制基本单位表示功率单位为kg-mZ/s、故D正确。本课小结与自主评价课堂巩

39、固落实.加速度的方向由合外力的方向决定，与物体运动速度方向无关。.牛顿第二定律是矢量式，列方程时常以加速度的方向为正方向，而利用运动学公式列方程时常以初速度方向为正方向，注意两种情况下加速度的符号关系。3.解题中常用到的二级结论(1)沿粗糙水平面自由滑行的物体：a=g。(2)沿光滑斜面自由滑行的物体：a=gsin。(3)沿粗糙斜面自由下滑的物体：a=g(sin，一“cos(4)沿粗糙斜面自由上滑的物体：a=g(sin，+“cos0).(多选)一个物体受到用=6N的合外力，产生田=2m/sZ的加速度，要使它产生02=6m/s2的加速度，下列说法正确的是()A.物体的质量是3kgB.物体受F2=1

40、8N的合外力能产生02=6m/s2的加速度C.物体的质量是12kgD.物体受尸2=2N的合外力能产生如=6m/s2的加速度解析：选AB根据牛顿第二定律可知，kg=3kg,A正确，C错误；要使它产生a2=6m/s2的加速度，根据牛顿第二定律可知，户2=S2=3X6N=18N,B正确，D错误。.雨滴在空气中下落，当速度比较大的时候，它受到的空气阻力与其速度的二次方成正比，与其横截面积成正比，即Ff=%SM,则比例系数4的单位是()A.kg/m4B.kg/m3C.kg/m2D.kg/m解析：选B由Ff=AS得ikg-m/s2=k-m2-m2/s2,k的单位为kg/m3,B正确。3.（多选）如图所示，

41、质量分别为山、2m的两物块A、8中间用_F轻弹簧相连，A、B与水平面间的动摩擦因数均为“，在水平推力F作用下，A、8一起向右做加速度大小为a的匀加速直线运动。当突然撤去推力厂的瞬间,A、两物块的加速度大小分别为（）A.flu=2a+3gB.aA=2（a+g）C.as=aD.ap=a+g解析：选AC撤去尸前，根据牛顿第二定律，对4、B、弹簧整体有F-3,g=3/明对8有尸i-*2mg=2ma,得户i=2（a+g）?。撒去的瞬间弹簧弹力不变，大小仍为尸i,两物块受到的滑动摩擦力不变，所以，物块B受力不变，aB=a,对物块A,由牛顿第二定律得Fi+/ng=maA,有aA=2a+3Mg。综上分析，A、

42、C两项正确。（2020湖州模拟）如图所示为游乐场中的一种大型游乐设施跳楼机，它可以使人体验超重和失重。参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，由升降机从静止开始经历加速、匀速、减速过程，将座椅提升到一定高度处，然后由静止释放，落到一定位置时，制动系统启动，座椅做减速运动，到达某一高度时停下。在上述过程中，关于座椅中的人所处的状态，下列判断正确的是（）十A.座椅在整个上升的过程中人都处于超重状态B.座椅在减速上升的过程中人处于超重状态C.座椅在整个下降的过程中人都处于失重状态D.座椅在减速下降的过程中人处于超重状态解析：选D升降机从静止开始经历加速、句速、减速过程，将座椅提升到一定高度处，在加速上升

43、时加速度向上，处于超重状态，在减速过程中，加速度向下，处于失重状态，故选项A、B错误；由题可知，在下落过程中先做自由落体运动，加速度向下，处于失重状态，落到一定位置时，制动系统启动，座椅做减速运动，加速度向上，处于超重状态，故选项D正确，C错误。（2020山东等级等）一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用尸n表示，速度大小用。表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是（）A.。，I时间内，。增大，尸N，gB.“打时间内，。减小，FtmgC.打打时间内，0增大，尸Nmg解析：选D根据位移一时间图像的斜率表示速度可知，0”时间内，图像斜率增大，

44、速度。增大，加速度方向向下，由牛顿运动定律可知乘客处于失重状态，所受的支持力Fn“陪，选项C错误，D正确。（2021衡阳第一次联考）（多选）压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，某实验小组在升降机水平地面上利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置。其工作原理图如图甲所示，将压敏电阻、定值电阻K、电流显示器、电源连成电路，在压敏电阻上放置一个绝缘重物，。时间内升降机停在某一楼层处，时刻升降机开始运动，从电流显示器中得到电路中电流，随时间，变化情况如图乙所示，则下列判断正确的是（）S电流显示器升降机、-绝缘重物压敏电阻一门7甲乙A.。打时间内绝缘重物处于超重状态B.右4时间内绝缘重物处于失重状态

45、C.升降机开始时可能停在1楼，从“时刻开始，经向上加速、匀速、减速，最后停在高楼D.升降机开始时可能停在高楼，从“时刻开始，经向下加速、匀速、减速，最后停在1楼解析：选ABC由于压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，又由于压敏电阻与电流显示器串联，故重物超重时，电路中电流变大，重物失重时，电流变小，A、B、C正确，D错误。课时跟踪检测1.“歼一20”战斗机在某次起飞中，由静止开始加速，当加速度a不断减小至零时,飞机刚好起飞。关于起飞过程，下列说法正确的是（A.飞机所受合力不变，速度增加越来越慢B.飞机所受合力减小，速度增加越来越快C.速度方向与加速度方向相同，速度增加越来越快D.速度方向与加速

46、度方向相同，速度增加越来越慢解析：选D根据牛顿第二定律可知，当加速度a不断减小至零时合力逐渐减小到零，速度增加得越来越慢，故A、B项错误；飞机做加速运动，加速度方向与速度方向相同，加速度减小，即速度增加的快慢程度越来越慢，故C项错误，D项正确。.一物块静止在粗糙的水平桌面上。从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用。假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小。能正确描述尸与a之间的关系的图像是（）OaOaOaoABCD解析：选C物块的受力如图所示，当尸不大于最大静摩擦力时，?物块仍处于静止状态，故其加速度为0；当F大于最大静摩擦力后，由牛

47、/.顿第二定律，得尸一尸n=“，即尸=/:+，明尸与a成线性关系。C项正确。.（多选）某物体在光滑的水平面上受到两个恒定的水平共点力的作用，以10m/s2的加速度做匀加速直线运动，其中用与加速度的方向的夹角为37。，某时刻撤去尸1,此后该物体（）A.加速度可能为5m/s2B,速度的变化率可能为6m/s2C.1秒内速度变化大小可能为20m/sD.加速度大小一定不为10m/s2解析：选BC根据牛顿第二定律得尸=，a=10，内与加速度方向的夹角为37。，根据几何知识可知，尸2有最小值，最小值为f2mm=*sin37=6,”。所以当尸】撤去后，合力的最小值为居in=6m,此时合力的取值范围为产今6，所

48、以最小的加速度为amin=曾6m/s2故B、C两项正确。.如图所示，质量分别为“=lkg、m2=4kg的A、8两物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧测力计连接，大小均为20N的水平拉力为、尸2分别作用在4、8上，系统处于静止状态。下列说法正确的是（）A.弹簧测力计的示数是0B.弹簧测力计的示数是40NC.突然撤去尸2的瞬间，B的加速度大小为5m/s2D.撤去B后，当4、3加速度相同时，弹簧测力计的示数是16N解析：选C两水平拉力大小相等，两物体受力平衡，此时弹簧测力计的示数7=20N,选项A、B错误；在突然撤去出的瞬间，因为弹黄的弹力不能发生突变，所以8的加速度t20大小为。2=一=7m/s

49、2=5m/sZ选项C正确；撤去尸1后，当A、B加速度相同时，满F）一TT足,孙一=嬴,解得弹黄测力计的示数=4N,选项D错误。.阿联酋迪拜哈利法塔，原名迪拜塔，塔高828m,也被称为世界第一高楼。楼层总数162层，配备56部电梯，最高速可达17.4m/so游客乘坐观光电梯大约1min就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在f=0时由静止开始上升，其加速度“与时间，的关系如图所示。下列相关说法正确的是（）f=6s时，电梯处于失重状态753s时间内，绳索拉力最小f=59s时，电梯处于超重状态f=60s时，电梯速度恰好为0解析：选D根据a-f图像可知当f=6s时，电梯的加速度向

50、上，电梯处于超重状态，故A错误；5360s时间内，加速度的方向向下，电梯处于失重状态，绳索的拉力小于重力；而753s时间内，a=0,电梯处于平衡状态，绳索拉力等于电梯的重力，应大于电梯失重时绳索的拉力，所以这段时间内绳索拉力不是最小，故B错误；f=59s时，电梯减速向上运动，a0,加速度方向向下，电梯处于失重状态，故C错误；根据a-/图像与时间，坐标轴所围的面积表示速度的变化量，由几何知识可知，60s内a-f图像与时间，坐标轴所围的面积为0,所以速度的变化量为0,而电梯的初速度为0,所以f=60s时，电梯速度恰好为0,故D正确。6.（2019浙江4月选考）如图所示，A、B、C为三个实心小球，A

51、为铁球，B、C为木球。4、8两球分别连接在两根弹簧上，C球连接在细线一端，弹簧和细线的下端固定在装水的杯子底部，该水杯置于用绳子悬挂的静止吊篮内。若将挂吊篮的绳子剪断，则剪断的瞬间相对于杯底（不计空气阻力，木V0水Vp铁）（）A球将向上运动，B、C球将向下运动A、球将向上运动，C球不动A球将向下运动，8球将向上运动，C球不动4球将向上运动，球将向下运动，C球不动解析：选D将挂吊篮的绳子剪断瞬间，装水的杯子做自由落体运动，水处于完全失重状态，即可以认为水和球之间没有相互作用力。以杯子作为参考系，4受到向上的弹力作用，B受到向下的弹力作用，。不受到弹力作用，所以A球将向上运动，8球将向下运动，C球

52、不动。7.如图所示，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为。1、.2。重力加速度大小为g。则有（）EA.ai=g,d2=gB.ai=O,aigm+M_m+MC.ai=O,02而gD.ag,。2=丽-g解析：选C抽出木板前，木块1受重力和弹黄对其向上的弹力，在抽出木板的瞬间，弹簧对木块1的弹力未来得及变化，木块1受重力和弹簧对其向上的弹力仍然平衡，ai=0抽出木板前，木块2受重力、弹簧对其向下的弹力和木板的支持力，而木板支持力大小等于Mg+mg,

53、在抽出木板的瞬间，弹簧对木块2的弹力未来得及变化，但木块2所受支持ffi+M力（大小为Mg+，g）突然消失，根据牛顿第二定律，。2=下一go故C正确。.质量为M的皮带轮工件放置在水平桌面上，一细绳绕过皮带轮的皮带槽，一端系一质量为，”的重物，另一端固定在桌面上。如图所示，皮带轮与桌面、细绳之间以及细绳与桌子B.边缘之间的摩擦都忽略不计，则重物下落过程中，皮带轮的加速度大小为（）mgM+m_2mg_M+2mr2mgM+4m解析：选C相等时间内重物下落的距离是皮带轮运动距离的2倍，因此，重物的加速度大小也是皮带轮加速度大小的2倍，设细绳上的拉力为F,根据牛顿第二定律蟹三=2哥,解得尸=蒜，皮带轮加

54、速度大小为=吊，所以C正确。.如图所示，用轻质弹簧将篮球拴在升降机底板上，此时弹簧竖直，篮球恰好与光滑的侧壁和光滑的倾斜天花板接触，在篮球与侧壁之间装有压力传感器，当升降机沿竖直方向运动时，压力传感器的示数逐渐增大，某同学对此现象给出了下列分析与判断，其中可能正确的是()A.升降机正在匀加速上升B.升降机正在匀减速上升C.升降机正在加速下降，且加速度越来越大D.升降机正在减速下降，且加速度越来越大解析：选C对置球进行受力分析如图所示，由于压力传感器的示数增大，则侧壁对篮球的压力N一定增大，F水平向左的分力增大，F压力传感嫁夬一定增大，F竖直向下的分力增大；篮球在竖直方向运动，水平方向受力平衡，

55、篮球的住置不变，则弹簧的弹力不变；所以篮球受到的竖直向下F，-的合力增大，可知篮球加速度的方向向下，可能向下做加速运动，也可能向上做减速运动。由于压力传感器的示数逐渐增大，可知加速度的大小逐渐增大。又由于升降机的加速度与篮球的加速度是相同的，由以上的分析可知，升降机可能正在加速下降，且加速度越来越大，或升降机正在减速上升，且加速度越来越大。可知只有C项正确.第3课时动力学的两类基本问题(重点培优课)考点一两类动力学问题.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。.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

56、，具体逻辑关系如图所zjo由力求运动由运动求力.动力学问题的解题步骤1明确研究对象卜根据问题需要和解题方便，选择某个物体或几个物体构成的系统为研究对象受力分析和l画好受力示意图、情景示意图，明确物体运动过程分析厂的运动性质和运动过程选取正方向l或建立坐标系厂确定合力F*卜通常以加速度的方向为正方向或以加速度A方向为某一坐标的正方向若物体只受两个力作用，通常用合成法；若“受3个或3个以上的力，一般用正交分解法（列方程求解卜根据牛顿第二定律F*=ma或，靠:列方程求解，必要时对结果进行讨论典例为了提高运动员奔跑时下肢向后的蹬踏力量，在训练中，让运动员腰部系绳拖汽车轮胎奔跑，已知运动员在奔跑中拖绳上

57、端与地面的高度为1.2m,且恒定，轻质无弹性的拖绳长2m,运动员质量为60kg,车胎质量为12kg,车胎与跑道间的动摩擦因数为=；,如图甲所示，将运动员某次拖胎奔跑100m当作连续过程，抽象处理后的。”图像如乙图乙所示，g取lOm/sz,不计空气阻力。求：甲(1)运动员加速过程中的加速度大小a及跑完100m所用的时间八(2)在加速阶段绳子对轮胎的拉力大小T及运动员与地面间的摩擦力大小/人。解题指导(1)由题图所示v-t图像应用加速度定义式求出加速度；应用匀变速运动规律与匀速运动规律求出运动时间。(2)对轮胎与人分别应用牛顿第二定律列方程，可以求出拉力与摩擦力大小。解析(1)由题图所示次，图像可

58、知，AoR加速度：。=石=1m/s2=2m/s2;加速时间：Zi=4s,o8加速位移：xi=34=,X4m=16m,匀速位移：X2=xxi=100m16m=84m,匀速时间：打=字=粤s=10.5s,Vo跑完100m时间z=h.第三类：圆周内同顶端的斜面（如图3所示）。在竖直面内的同一个圆周上，各斜面的顶端都在竖直圆周的最高点，底端都落在该圆周上。由2Rsin6=*sin夕凡可推得：t=h=t3第四类：圆周内同底端的斜面（如图4所示）。在竖直面内的同一个圆周上，各斜面的底端都在竖直圆周的最低点，顶端都源自该圆周上的不同点。同理可推得：fl=f2=f3。第五类：双圆周内斜面（如图5所示）。在竖直

59、面内两个圆，两圆心在同一竖直线上且两圆相切。各斜面过两圆的公共切点且顶端源自上方圆周上某点，底端落在下方圆周上的相应位置。可推得“=，2=，3。典例（多选）如图所示，Oa、。力和ad是竖直平面内三根固定的光滑细杆，0、a、b、c、d位于同一圆周上，c为圆周的最高点，“为最低点，O为圆心。每根杆上都套着一个小滑环（未画出），两个滑环从。点无初速释放，一个滑环从d点无初速释放，用小，2、白分别表示滑环沿Oa、Ob、而到达a、力所用的时间。下列关系正确的是（）A.ti=t?B.tjtiC.D.，1=，3解析设想还有一根光滑固定细杆ca,则ca、Oa、da三细杆交于圆的最低点%三杆顶点均在圆周上，根据

60、等时圆模型可知，由c、。、d无初速度释放的小滑环到达。点的时间相等，即如=&；而由ca和由O/滑动的小滑环相比莪，滑行位移大小相同，初速度均为零，但加速度由x=a尸可知，故选项A错误，B、C、D均正确。答案BCD规律方法集训冲关.如图所示，光滑细杆BC、DC和AC构成矩形ABCD的两邻边和对角线，AC：BC：DC=5：4：3,AC杆竖直。各杆上分别套有一质点小球a、b、d,a、b、d三小球的质量比为1：2：3。现让三小球同时从各杆的顶点由静止释放，不计空气阻力，则。、氏d三小球在各杆上滑行的时间之比为（）B.5：4：3C. 5 ： 8 ： 9D.1：2：3解析：选A因A5C）为矩形，故A、B、