2020高考物理總復習 考查點5 牛頓運動定律考點解讀學案（無答案）

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1、考查點5　牛頓運動定律 ?考情分析 測試內(nèi)容 測試要求 考情分析 牛頓第一定律 A 14年T2、15年T11 牛頓第三定律 A 15年T8、17年T22 力學單位制 A 16年T1 牛頓第二定律及其應用 C 14年T4/T26/T28、15年T14/T22/T28、16年T26(3)/T28(2) 探究、實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關系 a 14年T3、15年T13、16年T8、17年T7 第1課時　牛頓第一、三定律和力學單位制 ?知識梳理 考點1　牛頓第一定律　A (1)牛頓第一定律：一切物體總保持________或________，除非作

2、用在它上面的________迫使它改變這種狀態(tài)，這就是________定律． (2)牛頓第一定律表明，物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)，我們把這個性質(zhì)叫________，所以牛頓第一定律又叫________．慣性是物體的固有屬性，物體的慣性只跟物體的________大小有關． 【典例1】　伽利略的理想斜面實驗示意圖如圖所示，不計摩擦和空氣阻力，下列說法中正確的是(　　) A．該實驗沒有以可靠事實為依據(jù)，只是邏輯推理 B．小球在水平面上不受外力作用 C．小球沿右側(cè)斜面上升的高度與其傾角有關 D．該實驗否定了“力是維持物體運動的原因”的觀點 【解析】　該實驗既有可

3、靠的事實，又有邏輯推理；小球在水平上受到重力和支持力；沒有任何阻力時，小球沿右側(cè)斜面總能上升到同樣的高度，與傾角大小無關；該實驗說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動狀態(tài)的原因，故D選項正確． 【答案】　D 【警示】　要重視課本上物理學史的閱讀，研究科學家的實驗思想和實驗方法以及得出的實驗結(jié)論． 【變式1】　(2020·鎮(zhèn)江模擬)如圖所示，小明在用水平力推木箱時發(fā)現(xiàn)：用力推時，木箱才能運動；撤去推力，木箱便停下來．據(jù)此小明認為，物體的運動需要力來維持．在物理學發(fā)展歷程中，與小明具有相同觀點的科學家是(　　) A．亞里士多德 B．伽利略 C．笛卡爾 D．牛頓 【典

4、例2】　(2020·鹽城模擬)我國道路交通安全法規(guī)定，在各種小型車輛前排乘坐的人必須系好安全帶．汽車剎車時汽車會很快停下來，人還要繼續(xù)向前運動，此時安全帶對人施加向后的拉力，保障人的安全，在這一過程中(　　) A．人和汽車都沒有慣性 B．人和汽車都具有慣性 C．人具有慣性，汽車沒有慣性 D．人沒有慣性，汽車具有慣性 【解析】　慣性是物體本身的屬性，汽車剎車時，汽車和汽車的人都具有慣性，只是汽車剎車會慢慢停下來，如果前排乘坐人員不系好安全帶，由于慣性就會向前沖出，造成危險．選項B正確． 【答案】　B 【點撥】　任何物體都有慣性，慣性是物體本身固有的屬性． 【變式2】　(2020·

5、無錫模擬)關于物體的慣性，下列說法正確的是(　　) A．速度大的物體不能很快地停下來，是因為速度大的物體慣性大 B．靜止的火車啟動時，速度變化很慢，是因為靜止的物體慣性大 C．乒乓球可以快速抽殺，是因為乒乓球慣性小 D．空間站中的物體能“漂浮”起來，是因為物體在空間站中不具有慣性 【典例3】　(2020·泰州模擬)一個做勻速直線運動的物體，如果所受的一切外力都消失，則該物體將(　　) A．立即靜止 B．仍做勻速直線運動 C．做勻加速直線運動 D．做勻減速直線運動 【解析】　牛頓第一定律說明物體運動并不需要力來維持，只有當物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化，即產(chǎn)生加速度時才需要力的作用，

6、一切物體在任何狀態(tài)下都具有慣性，物體慣性大小只由其質(zhì)量決定而與其他因素無關，所以撤去外力后物體應該保持原來的狀態(tài)做勻速直線運動．選項B正確． 【答案】　B 【點撥】　本題考查用牛頓第一定律分析具體問題，外力消失之后，物體保持什么狀態(tài)是由力消失瞬時物體的運動狀態(tài)所決定的． 【變式3】　如圖所示，一個劈形物體M，各面均光滑，放在固定的粗糙斜面上，上表面成水平，在水平面上放一光滑小球m，劈形物體從靜止開始釋放，則小球在碰到斜面前的運動軌跡是(　　) A．沿斜面向下的直線 B．豎直向下的直線 C．無規(guī)則曲線 D．拋物線 考點2　牛頓第三定律　A (1)兩個物體之間的作用總是___

7、_____的．一個物體對另一個物體施加了力，后一物體一定對前一物體也施加了力，物體間相互作用的這一對力，通常叫做________與________．兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小________，方向________，作用在________上，這就是牛頓第三定律． (2)作用力與反作用力和平衡力的比較 項目 作用力與反作用力 平衡力 特點 一個力和其反作用力大小相等，方向相反， 作用在同一條直線上 一個力和其平衡力大小相等，方向相反， 作用在同一條直線上 有無 一個力一定有反作用力(同時存在) 一個力不一定有平衡力 數(shù)目 只有唯一的一個

8、 一個或多個 性質(zhì) 力的性質(zhì)一定相同 可能相同，可能不同 對象 分別作用在不同的兩個物體上 一定作用在同一個物體上 　　 【典例4】　(2020·無錫模擬)如圖所示，用彈簧測力計測鉤碼重力，當鉤碼靜止時，下列說法正確的是　(　　) A．鉤碼受到的重力和彈簧測力計對鉤碼的拉力是一對作用力和反作用力 B．鉤碼受到的重力和彈簧測力計對鉤碼的拉力是一對平衡力 C．鉤碼受到的重力和鉤碼對彈簧測力計的拉力是一對作用力和反作用力 D．鉤碼受到的重力和鉤碼對地球的引力是一對平衡力 【解析】　以鉤碼為研究對象，分析鉤碼受重力和彈簧測力計對鉤碼的拉力作用，這兩個力是一對平衡力，其中重

9、力的反作用力是鉤碼對地球的吸引力，測力計對鉤碼的拉力的反作用力是鉤碼對彈簧測力計的拉力，所以選項B正確． 【答案】　B 【點撥】　區(qū)分兩個力是一對平衡力還是一對作用力反作用力，首先要看這兩個力是否作用在同一物體，然后再判斷大小和方向，而作用力反作用力一定要是發(fā)生在兩個物體之間，如甲對乙、乙對甲這兩個力才是作用力反作用力． 【變式4】　按照“江蘇省校園足球振興行動計劃”要求，我省將建立1000所足球特色學校，如圖所示，某校一學生踢球時(　　) A．腳對球的作用力大于球?qū)δ_的作用力 B．腳對球的作用力與球?qū)δ_的作用力大小相等 C．腳對球的作用力與球的重力是一對平衡力 D．腳對球的

10、作用力與球?qū)δ_的作用力是一對平衡力 【典例5】　(2020·宿遷模擬)一架飛機起飛后不久遭到鳥擊，致使飛機發(fā)生故障．下列說法中正確的是(　　) A．飛機和鳥主動撞擊的一方施加的作用力大 B．鳥對飛機的作用力等于飛機對鳥的作用力 C．撞擊后鳥亡，說明鳥對飛機的作用力小于飛機對鳥的作用力 D．撞擊后機損，說明鳥對飛機的作用力大于飛機對鳥的作用力 【解析】　發(fā)生在兩物體之間的一對作用力反作用力大小相等，方向相反，作用在同一直線上，所以選項B正確． 【答案】　B 【警示】　作用力反作用力始終大小相等、方向相反、作用在同一直線上，不能因為作用效果不同，就認為哪一個作用力大，哪一個作用力小

11、，從而造成誤判． 【變式5】　(2020·鹽城模擬)把A、B兩個彈簧測力計連接在一起，B的一端固定，用手沿水平方向拉測力計A，測力計A受到B的拉力為F′，測力計B受到A的拉力為F，則(　　) A．F與F′大小相等 B．F的方向水平向左 C．F′的方向水平向右 D．F′作用在測力計B上 考點3　力學單位制　A (1)物理公式在確定物理量數(shù)量關系的同時，也確定了各物理量的________關系．基本單位就是根據(jù)物理量運算中的實際需要而選定的少數(shù)幾個物理量單位；根據(jù)物理公式和基本單位確立的其他物理量的單位叫做________． (2)力學的三個基本物理量是________、____

12、____、________；所對應的國際制單位分別是(符號)________、________、________.而m/s、m/s2、N都屬于________單位，以上三個基本單位與其他的導出單位一起組成了力學的國際單位制． (3)在國際單位制中，物理學中共有七個基本物理量，除力學中的三個以外，還有熱力學溫度、物質(zhì)的量、電流和發(fā)光強度．在計算中，只要把每一個物理量用國際單位代入公式，解出的物理量的單位一定也是國際單位，所以計算時要求先把已知物理量的單位化成國際單位再代入公式運算． 【典例6】　(2020·南京模擬)下列力學單位中，屬于基本單位的是(　　) A．牛頓 B．秒 C．瓦特

13、 D．帕斯卡 【解析】　國際單位制中力學的三個基本單位為千克、米、秒，所以只有選項B的“秒”是基本單位，其余選項中的單位均為導出單位．正確答案為B. 【答案】　B 【警示】　國際單位制中七個基本單位是：長度(米)、質(zhì)量(千克)、時間(秒)、電流(安培)、熱力學溫度(開爾文)、物質(zhì)的量(摩爾)、發(fā)光強度(坎德拉)，其中力學中有米、千克、秒三個． 【變式6】　在力學范圍內(nèi)，國際單位制規(guī)定的三個基本量是　(　　) A．長度、力、時間 B．速度、力、質(zhì)量 C．加速度、速度、長度D．長度、質(zhì)量、時間 【典例7】　現(xiàn)有以下物理量或單位，按下面的要求選擇填空 　A．密度　B．米/秒　C．牛

14、頓　D．加速度　E．質(zhì)量　F．秒　G．厘米　H．長度　I．時間　J．千克 (1)屬于物理量的是________________________； (2)在國際單位制中，作為基本單位的物理量有：____________________________； (3)在國際單位制中屬于基本單位的是____________，屬于導出單位的是____________． 【解析】　(1)屬于物理量的是A、D、E、H、I；(2)在國際單位制中其單位作為基本單位的有E、H、I；(3)在國際單位制中屬于基本單位的是J、F，屬于導出單位的是B、C. 【答案】　(1)ADEHI　(2)EIH　(3)JF　BC

15、 【警示】　(1)區(qū)分好物理量和物理量的單位，如密度、加速度、質(zhì)量均為物理量，而它們的單位分別為kg/m3、m/s2、kg，兩者不能混淆；(2)區(qū)分基本量的國際單位和非國際單位，如質(zhì)量是基本量，它的單位中，千克是國際單位制中的單位，克、噸是非國際單位制中的單位，但它們都是基本單位． 【變式7】　對下面的物理量和單位的說法正確的是(　　) ①密度?、谂！、勖酌棵搿、芗铀俣取、蓍L度?、拶|(zhì)量?、咔Э恕、鄷r間 A．屬于國際單位制中基本單位的是①⑤⑥⑧B．屬于國際單位制中基本單位的是②⑦ C．屬于國際單位制中單位的是②③⑦D．屬于國際單位制中單位的是④⑤⑥ ?隨堂練習 　　1.關于牛頓

16、第一定律，下列說法中正確的是　(　　) A．牛頓第一定律說明力是維持物體運動的原因 B．慣性就是物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì) C．由牛頓第一定律可知：物體所受的合力為零時，一定處于靜止狀態(tài) D．牛頓第一定律可以通過實驗來驗證 2．(2020·南通模擬)駕駛汽車的過程中嚴禁發(fā)生下列違章行為，其中慣性發(fā)生改變的是(　　) A．超載 B．超速 C．闖紅燈 D．不系安全帶 3．粗糙水平地面上有一木箱，現(xiàn)有一人用一水平力拉著木箱勻加速直線前進，則　(　　) A．人拉木箱的力大于木箱拉人的力 B．木箱所受的拉力和地面對木箱的摩擦力是一對平衡力 C．人拉木箱的力

17、大于木箱所受摩擦力 D．木箱對地面的壓力和木箱所受的重力是一對作用力和反作用力 4．(2020·南京模擬)國際單位制中，力學基本單位是(　　) A．千克，米，秒 B．牛頓，千克，秒 C．牛頓，米，秒 D．牛頓，千克，米 5．(2020·江蘇真題)下列力學單位中，屬于導出單位的是(　　) A．米 B．秒 C．千克 D．焦耳 　第6題圖 6．馬拉著車奔跑，馬對車的拉力F和車對馬的拉力F′是一對作用力和反作用力，則兩力的大小關系是(　　) A．F>F′ B．F

18、牛頓第二定律及其應用　C (1)物體加速度的大小跟________________________成正比，跟物體的________成反比，加速度的方向跟________的方向相同，這就是牛頓第二定律．牛頓第二定律的表達式是________． (2)a與F同時產(chǎn)生，同時________，同時________，為瞬時對應關系． (3)F＝ma是矢量表達式，任一時刻a的方向均與________的方向一致，當合外力方向變化時a的方向同時變化，即a與F的方向在任何時刻均________． 【典例1】　(2020·徐州模擬)一質(zhì)點受兩個力的作用，處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)使其中一個力保持不變，將另一個力的大

19、小逐漸減小到零，方向保持不變，在此過程中，下列說法正確的是(　　) A．質(zhì)點的速度始終增大 B．質(zhì)點仍然靜止 C．質(zhì)點的速度始終減小 D．質(zhì)點的加速度始終減小 【解析】　物體原來受兩個平衡力，處于靜止，現(xiàn)將另一個力大小逐漸減少到零，物體不再靜止，所受的合外力不斷變大，加速度變大，速度也不斷變大．選項A正確． 【答案】　A 【點撥】　分析物體速度及位移等運動物理量的變化，一定要從受力分析出發(fā)，結(jié)合牛二定律分析出加速度的大小變化，然后結(jié)合運動學公式進行相應的分析． 【變式1】　(2020·蘇州模擬)在靜止的小車內(nèi)，用細繩a和b系住一個小球，繩A與豎直方向成θ角，拉力為Fb，繩b

20、為水平狀態(tài)，拉力為Fb，如圖所示，現(xiàn)讓小車從靜止開始向右做勻加速運動，此時小球相對于車廂的位置仍保持不變，則兩根細繩的拉力變化情況是(　　) A．Fa變大，F(xiàn)b不變 B．Fa變大，F(xiàn)b變小 C．Fa變大，F(xiàn)b變大 D．Fa不變，F(xiàn)b變小 【典例2】　(2020·鹽城模擬)如圖所示，將底部裝有彈簧的木箱在某一高度由靜止釋放，從彈簧接觸地面到木箱速度為零的過程中，木箱速度的變化情況是(　　) A．一直增大 B．一直減小 C．先減小后增大 D．先增大后減小 【解析】　根據(jù)牛頓第二定律，在豎直方向上mg－kx＝ma，某一特殊位置x＝時加速度為零，速度最大，所以木箱從接觸彈簧到木

21、箱速度為零的過程中速度先增大后減?。x項D正確． 【答案】　D 【警示】　在分析過程中速度和加速度變化的問題時，一定要注意中間某些特殊的狀態(tài)，結(jié)合該狀態(tài)前后的受力，就能準確地分析出速度和加速度的變化． 【變式2】　如圖所示，水平桌面上的輕質(zhì)彈簧左端固定，右端與靜止在O點的小物塊接觸而不連接，此時彈簧無形變．現(xiàn)對物塊施加大小恒為F、方向水平向左的推力，當物塊向左運動到A點時撤去該推力，物塊繼續(xù)向左運動，最終物塊運動到B點靜止．已知物塊質(zhì)量為m，與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ，OA＝l1，OB＝l2，重力加速度為g. (1)求物塊在O點剛開始運動時的加速度大小a. (2)在推力作用的過程中，物

22、塊的加速度大小和速度大小如何變化？請定性說明． 【典例3】　(2020·揚州模擬)滑雪運動是2022年北京冬季奧運會運動項目之一，受到眾多年輕人的喜愛．如圖所示，質(zhì)量為60kg的滑雪運動員，在傾角為30°的斜坡頂端，由靜止開始勻加速下滑90m到達坡底，用時10s，若重力加速度取g＝10m/s2，求運動員： (1)下滑過程中的加速度大?。? (2)到達坡底時的速度大小． (3)下滑過程中所受的合力大?。? 【解析】　(1)運動員沿斜坡做勻加速運動，初速度為0，由運動學公式x＝at2得運動員的加速度為a＝＝1.8m/s2；(2)運動員滑至坡底時的速度為v＝at＝1

23、8m/s；(3)由牛頓第二定律得F合＝ma＝108N. 【答案】　(1)1.8m/s2　(2)18m/s　(3)108N 【點撥】　牛頓定律的解題要重視物體情況的分析或運動情況的分析，通過加速度a就可以將力和運動之間聯(lián)系起來． 【變式3】　一質(zhì)量m＝2.0kg的小物塊以一定的初速度沖上一個足夠長的傾角為37°的固定斜面，某同學利用傳感器測出了小物塊沖上斜面過程中多個時刻的瞬時速度，并用計算機作出了小物塊上滑過程的v－t圖象，如圖所示．取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求： (1)小物塊沖上斜面過程中加速度的大?。? (2)小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)；

24、 (3)小物塊向上運動的最大距離． 【典例4】　(2020·揚州模擬)在研究摩擦力特點的實驗中，將木塊放在水平長木板上，如圖甲所示，用力沿水平方向拉木塊，拉力從0開始逐漸增大．分別用力傳感器采集拉力和木塊受到的摩擦力，并用計算機繪制出摩擦力f隨拉力F的變化圖象，如圖乙所示．已知木塊質(zhì)量為0.78kg，取g＝10m/s2. (1)求木塊與長木板間最大靜摩擦力大??； (2)求木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)； (3)若在平行于木板的恒定拉力F作用下，木塊以a＝2.0m/s2的加速度從靜止開始做勻變速直線運動，求拉力F應為多大？ 甲　　　　　　　　　　　乙 【解析】　(

25、1)由圖象知最大靜摩擦力fm＝4N.(2)由圖象知f動＝3.12N，利用滑動摩擦力公式f動＝μN＝μmg得μ＝0.4.(3)分析物體受力，在水平方向上受拉力F和摩擦力f，由牛頓第二定律F－f＝ma得到F＝f＋ma＝3.12＋0.78×2＝4.68N. 【答案】　(1)4N　(2)0.4　(3)4.68N 【點撥】　本題主要考查靜摩擦力和滑動摩擦力的概念理解及應用、運用牛頓第二定律進行解題的能力，同時還結(jié)合圖象，通過圖象提高挖掘信息、研究物理過程尋求規(guī)律解題的能力．一般來說物理過程變化較為復雜，過程中物體受力情況也較為復雜，但是無論是變化復雜的物理過程，分析物體受力，求解加速度是解決這類問題

26、的關鍵． 【變式4】　(2020·鎮(zhèn)江模擬)質(zhì)量為1kg的物體靜止在水平地面上，在F＝8N的水平恒力作用下從靜止開始做勻加速直線運動，運動到8m處時F方向保持不變，大小變?yōu)?N，F(xiàn)－x圖如圖所示，已知物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.4，重力加速度g取10m/s2.求： (1)物體在F變化前做勻加速直線運動的加速度大小； (2)F大小改變瞬間，物體的速度大??； (3)從F大小變?yōu)?N開始計時，經(jīng)過5s時間物體的位移大?。? ?隨堂練習　　 1.如圖所示，水平地面上質(zhì)量為m的木塊，受到大小為F、方向與水平方向成θ角的拉力作用，沿地面做勻加速直線運動．已知木塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為

27、μ，則木塊的加速度大小為(　　) 　第1題圖 A. B. C. D. 2．(2020·鹽城模擬)蘋果從枝頭落下，不考慮空氣阻力的影響，在下落過程中(　　) A．速度變大，加速度不變 B．速度與加速度都不變 C．速度不變，加速度變大 D．速度與加速度都變大 3．假設汽車突然緊急制動后所受阻力大小與汽車所受重力大小差不多，當汽車以20m/s的速度行駛時突然制動，它還能繼續(xù)滑行的距離約為(g取10 m/s2)(　　) A．40m B．20m C．10m D．5m 第3課時　牛頓第二定律及其應用(2)(含實驗) ?知識梳理 考點1　牛頓第二定律　兩類基本問題

28、 (1)如果已知物體的受力情況，可以由________________求出物體的加速度，再通過________________就可以確定物體的運動情況；如果已知物體的運動情況，根據(jù)________________求出物體的加速度，于是就可以由________________確定物體所受的外力；無論是哪一種情況都要求出一個作為“橋梁”的物理量是________________． (2)應用牛頓第二定律解題的一般步驟①確定研究對象；②分析研究對象的受力情況，畫出受力示意圖；③選定正方向或建立直角坐標系；④求合力(可用作圖法、計算法、正交分解法)；⑤根據(jù)牛頓第二定律列方程求解． (3)特別提醒

29、：牛頓第二定律及其應用是C級要求(C級要求——能在新的情境中應用相關知識解決問題，并建立不同情境下知識間的合理聯(lián)系；能對較復雜的問題進行分析，弄清其條件和過程，并分解成幾個較簡單的問題，找出它們的聯(lián)系，并綜合應用知識進行解答)．每年學業(yè)水平考試中都有與牛頓定律相關的計算題、選擇題出現(xiàn)，因此平時訓練時一定要掌握物體在水平面上、斜面上、豎直面上三種典型題型的研究，還要注意有時需要進行必要的正交分解和牛頓第二定律方程的正確表達． 【典例1】　如圖a所示，質(zhì)量m＝2.0kg的物體靜止在水平面上，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2.從t＝0時刻起，物體受到一個水平力F的作用而開始運動，前8s內(nèi)F

30、隨時間t變化的規(guī)律如圖b所示，g取10m/s2. (1)在圖c的坐標系中畫出物體在前8s內(nèi)的v－t圖象． (2)求前8s內(nèi)物體的位移． 【解析】　(1)前4s內(nèi)a1＝＝3m/s2，4s末v4＝a1t1＝12m/s，x1＝a1t＝24m，4～5s內(nèi)a2＝＝－7m/s2，所以5s末物體速度v5＝v4＋a2t2＝5m/s，4s～5 s內(nèi)物體 位移x2＝t2＝8.5m.5～8s內(nèi)a3＝＝－2m/s2，由0＝v5＋a3t3知，物體需經(jīng)t3＝＝－2.5s停止運動，通過的位移x3＝t3＝6.25m.前8s內(nèi)的v－t圖象如圖所示． (2)前8s內(nèi)的位移為：x＝x1＋x2＋x3＝38.75m.

31、 【答案】　(1)v－t圖象如圖所示　(2)38.75m 【點撥】　對于物體發(fā)生多個運動過程的問題，一定要分析每一段相應的受力物征和運動特征，結(jié)合牛頓第二定律和運動學公式進行解題，要特別注意的是受力發(fā)生變化的瞬間，物體的運動速度不會發(fā)生改變． 【變式1】　(2020·鹽城模擬)某公路上行駛的兩汽車之間的安全距離x＝120m，當前車突然停止時，后車司機從發(fā)現(xiàn)這一情況，經(jīng)操縱剎車，到汽車開始減速所經(jīng)歷的時間(即反應時間)t0＝1s.汽車以v＝20m/s的速度勻速行駛，剎車后汽車加速度大小為a＝5m/s2，取g＝10m/s2，求： (1)剎車后汽車減速運動的時間； (2)輪胎與路面間的

32、動摩擦因數(shù)； (3)汽車安全行駛的最大速度． 【典例2】　(2020·宿遷模擬)在宿遷克拉嗨谷游樂場中，有一種大型游戲機叫“跳樓機”，參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上，由電動機將座椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面40m高處，然后由靜止釋放，為研究方便，可以認為座椅沿軌道做自由落體運動1.2s后，開始受到恒定阻力而立即做勻減速運動，且下落到離地面4m高處時速度剛好減小到零，然后再讓座椅以非常緩慢的速度穩(wěn)穩(wěn)下落，將游客送回地面．(取g＝10m/s2)求： (1)座椅在自由下落結(jié)束時的速度是多大； (2)座椅在勻減速階段所用的時間是多少； (3)在勻減速階段，座椅對

33、游客的作用力大小是游客體重的多少倍． 【解析】　(1)第一階段是自由落體運動，由公式v＝gt求得v＝12m/s.(2)第一階段自由下落的高度由公式h＝gt2求得h1＝7.2m，則勻減速下落高度h2＝(40－7.2－4)m＝28.8m，所以在勻減速這段可利用公式x＝t得28.8＝t解得t＝4.8s.(3)由v－v＝2ax解得勻減速階段的加速度為a＝2.5m/s2，方向豎直向上，根據(jù)牛頓第二定律FN－mg＝ma，代入數(shù)據(jù)得FN＝12.5m，所以＝1.25. 【答案】　(1)12m/s　(2)4.8s　(3)1.25 【點撥】　本題主要是研究豎直方向的兩段勻變速運動過程，特別是在第二階段，要根

34、據(jù)加速度方向豎直向上，確定合外力方向應向上，然后應列出FN－mg＝ma的正確方程． 【變式2】　將質(zhì)量為0.5kg的小球，以30m/s的速度豎直上拋，經(jīng)過2.5s小球到達最高點(取g＝10m/s2)．求： (1)小球在上升過程中受到的空氣的平均阻力； (2)小球在最高點時的加速度大??； (3)若空氣阻力不變，小球下落時的加速度為多大？ 【典例3】　如圖所示，借助一長為L的粗糙斜面，將一質(zhì)量為m的物體(視為質(zhì)點)移上貨車．第一次使物體以初速度v從斜面底端沿斜面上滑，滑行的最大距離為3L/5；第二次使物體以相同的初速度向上滑行的同時，施加沿斜面向上的恒定推力，作用

35、一段距離后撤去該力，物體繼續(xù)上滑，恰好到達斜面頂端． (1)求第一次上滑過程中物體的加速度大小a； (2)定性說明第二次上滑過程中物體可能的運動情況． 【解析】　(1)由運動學公式v－v＝2ax得 0－v2＝2(－a)解得a＝. (2)第二次上滑時先施加沿斜面向上的恒定推力F，物體同時還受到重力、支持力和摩擦力的作用，在斜面方向考慮F、重力的下滑力Gx和摩擦力f的影響，可以得到如下的分析： ①當F>Gx＋f時，物體先勻加速運動，撤去F后勻減速至速度為零； ②當F＝Gx＋f時，物體先勻速運動，撤去F后勻減速至速度為零； ③當F

36、后再以較大的加速度勻減速至速度為零． 【答案】　(1)(2)分F>Gx＋f、F＝Gx＋f、F

37、做勻減速直線運動，已知其初速度為v0，經(jīng)過時間t速度減為零，求貨車的： (1)加速度大小a； (2)最大上行距離L. 【典例4】　(2020·江蘇真題)如圖所示，A、B兩個物塊疊放在光滑水平面上，質(zhì)量分別為6kg和2kg，它們之間的動摩擦因數(shù)為0.2，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g＝10m/s2，現(xiàn)對A施加水平拉力F，要保持A、B相對靜止，F(xiàn)不能超過(　　) A．4N B．8N C．12N D．16N 【解析】　AB兩物體間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，大小為fAB＝μmBg＝4N，作用在B上產(chǎn)生的最大加速度為aB＝＝2m/s2，則要使AB保持相對靜

38、止，則A的加速度必須小于等于2m/s2，分析A物體受力得到F0－fAB＝mAaA，解得F0＝16N，則F不得超過16N，選項D正確． 【答案】　D 【點撥】　兩個物體是否能相對靜止或相對滑動，臨界條件是a1＝a2，所以此類問題一定要根據(jù)題意求出某個物體保持相對靜止或發(fā)生相對滑動的臨界加速度，再根據(jù)牛頓定律方程選定研究對象進行受力分析，就可以求出相應的作用力大?。? 【變式4】　(2020·宿遷模擬)如圖所示，質(zhì)量為m1的木塊和質(zhì)量為m2的長木板疊放在水平地面上，現(xiàn)對木塊施加一水平向右的拉力F，木塊在長木板上滑行，而長木板保持靜止狀態(tài)，已知木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為μ1，長木板與地面間

39、的動摩擦因數(shù)為μ2，且最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等．下列說法正確的是(　　) A．木塊受到的摩擦力大小為μ1(m1＋m2)g B．長木板受到的摩擦力大小為μ2(m1＋m2)g C．若改變F的大小，當F>μ1(m1＋m2)g時，長木板將開始運動 D．若將F作用于長木板，長木板與木塊有可能會相對滑動 考點2　超重、失重現(xiàn)象 (1)超重與失重 超重——物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?________物體所受重力的現(xiàn)象． 失重——物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?________物體所受重力的現(xiàn)象． 完全失重——物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?________． (

40、2)判斷超重、失重狀態(tài)的辦法： 超重：物體具有豎直________的加速度． 失重：物體具有豎直________的加速度． 完全失重：物體具有豎直________的加速度，且加速度大小等于________． (3)注意：不管物體處于超重還是失重狀態(tài)，重力都沒有改變，完全失重時也同樣受重力作用，只是表現(xiàn)出支持物壓力(或細繩拉力)的變化，物體超重、失重狀態(tài)與加速度方向有關，與速度方向無關． 【典例5】　從南京祿口機場起飛后，飛機攀升過程中，假設豎直方向向上先做加速運動后做減速運動，該過程飛行員(　　) A．一直處于失重狀態(tài) B．一直處于超重狀態(tài) C．先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)

41、 D．先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài) 【解析】　飛機向上加速運動時，加速度方向向上，飛行員處于超重狀態(tài)；飛機向上減速運動時，加速度方向向下，飛行處于失重狀態(tài)．故選D. 【答案】　D 【點撥】　由于豎直方向存在向上或向下的加速度，就會出現(xiàn)超重或失重的現(xiàn)象，因此判斷是超重還是失重狀態(tài)，既可以根據(jù)支持力或拉力大于或小于重力來判斷，也可以根據(jù)加速度的方向向上或向下來進行判斷． 【變式5】　如圖所示，某同學站在體重計上，下蹲的全過程中她所處的狀態(tài)(　　) A．一直是超重 B．一直是失重 C．先超重，后失重 D．先失重，后超重 【典例6】　彈簧測力計的秤鉤上掛一個重2N的物體，當彈簧

42、測力計與所掛物體一起勻加速豎直上升時，彈簧測力計示數(shù)可能是下圖中的(　　) 　　　　　　　　　　　　A　　　　　B　　 　　　C　　　　 　D 【解析】　由題意可知，物體重量為2N，物體向上做勻加速運動，處于超重狀態(tài)，故彈簧測力計示數(shù)應大于2N，從圖中測力計示數(shù)可以看出A彈簧測力計示數(shù)符合要求．選項A正確． 【答案】　A 【點撥】　要根據(jù)題意確定物體是超重(拉力大于重力)還是失重狀態(tài)(拉力小于重力)，然后可以結(jié)合所給彈簧測力計示數(shù)來進行判斷． 【變式6】　下列幾種情況中，升降機繩索拉力最大的是　(　　) A．以很大速度勻速上升 B．以很小速度勻速下降 C．上升時以很大的加速

43、度減速 D．下降時以很大的加速度減速 考點3　探究、實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關系　a (1)探究a與F、m的關系的實驗中，采用的方法是________________(選填“控制變量法”、“等效法”或“理想實驗法”)法，以________為研究對象，可以通過________________來改變小車的總質(zhì)量，以________作為小車所受的外力，測量小車的加速度a，最后作出a—F圖象；如果圖象是________，則表明小車的加速度跟外力成正比；保持外力不變，測量小車不同的總質(zhì)量及小車對應的加速度a，作出__________(選填“a－m”、“a－m2”或“a－”)的圖象；如果圖象是過

44、原點的一條直線，則表明小車的加速度跟小車質(zhì)量成反比． (2)實驗注意事項： ①實驗開始時，應將靠近打點計時器的木板一端(或盡量遠離帶滑輪的一端)適當墊高，主要目的是________； ②平衡摩擦力后，必須滿足_________________________________條件下進行實驗，只有如此，砂和砂桶的總重力才可視為小車受到的拉力； ③改變拉力和小車質(zhì)量后，每次開始時小車應盡量靠近打點計時器(或盡量遠離帶滑輪的一端)，并應先________(選填“接通電源再放開小車”或“放開小車后接通電源”)，且在小車到達滑輪前應按住小車． 【典例7】　在“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”實驗

45、中，為了消除打點計時器和木板對小車阻力的影響，關于該操作環(huán)節(jié)，下列四種裝置圖中正確的是(　　) 　　　A　　　　　　　　　　　B　　　　　　　　　　　C　　　　　　　　　　　　　D 【解析】　平衡摩擦力時，木板要適當傾斜，讓小車重力沿木板方向的分力去平衡各種阻力，此時小車不需要用細線和掛砝碼盤相連． 【答案】　B 【點撥】　在探究“加速度與力、質(zhì)量的關系”的實驗中，為了保證盤和砝碼重力為小車所受的合外力，需要調(diào)節(jié)木板的傾角，讓小車在木板上做勻速運動，必須注意砝碼小盤不能懸掛在小車上隨小車一起運動． 【變式7】　(1)某同學做“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”實驗，如圖所示是他正要

46、釋放小車時的情形，該圖中有幾點存在不妥，請?zhí)岢龈倪M的幾點建議： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________. (2)為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響，應采取做法是(　　) A．將不帶滑輪的木板一端適當墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動 B．將不帶滑輪的木板一端適當墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻加速運動 C．將不帶滑輪的木

47、板一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動 D．將不帶滑輪的木板一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻加速運動 (3)若在實驗過程沒有平衡摩擦力，圖中縱坐標a是小車的加速度，橫坐標F是細線作用于小車的拉力．下列圖象中正確的是(　　) 　　　　　　　　A　　　　　 　　B　　　　　　　　C　　　　　　 　D 【典例8】　某實驗小組利用如圖所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關系． (1)下列做法正確的是________(填字母代號)． A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使牽引木塊的細繩與長木板保持平行 B．在調(diào)節(jié)長木板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時，將裝有砝碼的砝碼桶通

48、過定滑輪拴在木塊上 C．實驗時，先放開木塊再接通打點計時器的電源 D．通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時，需要重新調(diào)節(jié)木板的傾斜角度 (2)圖中是甲、乙兩同學研究了加速度與力的關系，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的圖象．形成圖線甲的原因是________________． 【解析】　(1)實驗中細繩要與長木板保持平行，選項A正確；平衡摩擦力時不能將裝有砝碼的砝碼桶(小盤)通過細繩繞過滑輪拴在木塊上，選項B錯誤；實驗時應先接通打點計時器的電源再放開木塊，選項C錯誤；平衡摩擦力后，改變小車上的砝碼的質(zhì)量后不需要再重新平衡摩擦力，選項D錯誤．正確答案為A.(2)由圖線甲可以看出，當F＝0時，木塊就有了加

49、速度，可見調(diào)整長木板來平衡摩擦力時木板的傾角過大，導致平衡摩擦力過量． 【答案】　(1)A　(2)長木板傾角過大 【點撥】　在平衡擦力時，由于調(diào)節(jié)木板傾角的原因，往往會傾角過小，平衡摩擦力不夠，或傾角過大，導致平衡摩擦力過量，要特別注意圖中甲、乙兩圖的區(qū)別，乙圖線形成的原因是沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠． 【變式8】　(2020·鹽城模擬)“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”實驗裝置如圖甲所示．圖中小車的質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，小車后面固定一條紙帶，紙帶穿過電磁打點計時器，計時器接50Hz交流電源． (1)小車運動時受到的拉力近似等于鉤碼的總重力，應滿足的條件是________； (2

50、)實驗過程中某學生由于疏忽沒有平衡摩擦力，他測量得到的a－F圖象，可能是圖乙中的圖線________(選填“A”、“B”或“C”)； 　 　　　甲　　　　　　　　乙　　　　　　　　　　　　丙 (3)如圖丙所示為某次實驗得到的紙帶，紙帶中相鄰計數(shù)點間的距離已標出，相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出．由此可求得小車加速度大小為________m/s2，在計數(shù)點2時速度大小為________m/s. ?隨堂練習　　 　 1．(2020·揚州模擬)為了判斷列車的運動情況，將一個小球懸掛在列車的車頂上，小球相對于列車穩(wěn)定時如圖所示，由此可判斷列車正在(　　) A．加速 B．減速第1題圖 C．勻速 D．靜止 2．小明乘電梯從一樓上升到三樓，在電梯啟動和制動時，他所處的狀態(tài)是(　　) A．超重、超重 B．失重、失重 C．超重、失重 D．失重、超重 3．“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”的實驗裝置如圖所示．實驗中，為使小車運動時所受的拉力近似等于盤和重物的總重力，則盤和重物的總質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M應滿足的關系是(　　) 　第3題圖 A．m遠大于MB．m遠小于M C．m略大于MD．m略小于M