第三章牛顿运动定律复习Word格式文档下载.docx

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关于惯性的说法正确的是

A．物体受到合外力为零的情况才具有惯性.

B．物体只有受到外力作用时才能产生惯性.

C．物体在任何情况下都具有惯性.

D．物体运动的速度越大，表现出的惯性就越大.

分析：

惯性是物体固有的属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动状态受力情况无关，惯性既不是在什么条件下产生的，也不是在某些条件下可以表现出来的，是物体的一种固有的属性，其大小只决定于质量.

（二）、牛顿第二定律：

1．牛顿第二定律是实验的结论.物体的加速度与所受到的合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度方向与合外力方向相同.

2．表达式：

F=ma.

3．牛顿第二定律的物理意义：

反应了物体的加速度与所受到的合外力及物体质量间的关系.说明物体的加速度由合外力决定.

4．理解力、加速度、速度的关系

牛顿第二定律指出：

物体的加速度与合外力成正比，加速度的方向与合外力方向保持一致.即加速度与合外力保持一一对应的关系.速度是描述物体运动的一个状态量.它与物体受到的合外力及加速度无直接的联系.当合外力为零时加速度一定为零，但速度不一定为零.

例题：

如图所示，自由下落的小球，下落一段时间后，与弹簧接触，从它与弹簧接触开始到弹簧压缩到最短过程中，小球受到的合外力、加速度、速度是如何变化的？

分析：

加速度大小方向，由合外力决定，速度大小的变化情况，决定了加速度方向与速度方向的关系，当二者同向时速度变大，二者反向时速度变小.

在接触后的前一阶段，重力大于弹力，合力向下，因弹力F=kx，不断增大，所以合力向下不断减小，则加速度不断减小；

由于加速度与速度方向相同因此速度不断增大.

当弹力进一步增大到与重力大小相等，时，加速度为零；

速度达到最大.此位置为平衡位置，是两阶段的转折点.

后一阶段小球达平衡位置之后依惯性继续向下运动，但弹力大于重力即kx＞mg，合力向上，且逐渐增大，因而向上的加速度也逐渐增大，加速度方向与速度方向相反，因此速度逐渐减小，直到速度减为零.当小球达最低点时向上的合力最大，加速度也变大.

综上所述：

小球受到的合力先向下减小，后向上增大，加速度也先向下减小后向上增大.速度一直向下，先增大而后减小.

如图所示，用两根橡皮绳悬挂一个质量为m的小球，开始小球静止，绳OB水平，OA与竖直方向夹角为θ，今将水平绳OB剪断，则剪断OB绳瞬间，小球的加速度？

当小球静止时受重力mg，绳的拉力.其合力为零.

由图示可知：

与mg的合力F1=mgtgθ，剪断OB绳瞬间，立刻消失，但OA绳仍处在原形变状态（回复形变需要一定的时间），所以剪断OB瞬间球受到的合力不变仍为mgtgθ，故小球在这瞬间的加速度为；

方向水平向右.

思考：

若OA不是弹性绳，而是不可伸长的轻绳，剪断OB绳瞬间，小球的加速度如何？

OA绳对小球的拉力将发生突变，小球从此位置开始做变速圆周运动.沿绳方向用牛顿第二定律：

.

，等到圆周运动讲]

此时小球只存在切向加速度.

5．会确定研究以对象，能根据运动状态正确地进行受力分析.会用隔离法或整体法处理连接体问题.能在正交方向上运用牛顿第二定律或用平衡条件写出方程，去求解.

质量为的小物块，用轻绳固定在质量为m的光滑斜劈上，设斜劈的倾角为，如图所示，求：

拉力F为多大物块恰对M无压力？

取物块A为研究对象，受力分析如图所示.物块A与斜面体在力F作用下有共同的加速度.若能求出

加速度，以系统为研究对象根据牛顿第二定律：

，即可求出水平拉力F.

当拉力F较小时，物块A随斜面体一起做匀加速直线运动，当F变大时绳的拉力T也增大.当满足条件：

时，物块A恰对斜面体无压力.由方程：

可解出：

时，物块A对斜面体恰无压力.

6．关于超重和失重问题：

水平支持物受到的压力（或竖直悬绳受到的拉力）大于物体的重力叫做超重，小于物体的重力叫做失重.

对超重，失重的理解应注意以下几点：

（1）、物体处于超重、失重状态时，物体的重力始终存在，大小也没有变化.

（2）、发生超重和失重现象时与物体的速度无关，只决定于加速度方向.有向上的加速度产生超重现象，有向下的加速度产生失重现象.

（3）、当向下的加速度时，物体处于完全失重状态，平常一切由重力产生的物理现象都完全消失，如单摆停摆.天平失效，浸在水中的物体不再受浮力，液体柱不再产生向下的压强.

原来做匀速运动的电梯内，有一被伸长的弹簧拉住的，具有一定质量的物体静止在地板上，如图所示，发现A突然被弹簧拉向右方，由此可知电梯可能做的运动是

A．加速向上B 

.减速向上

C．加速下降D.减速下降

当电梯匀速运动时，物体静止在地板上，说明物体受到的摩擦力与弹簧的弹力平衡.物体突然向右运动，说明摩擦力减小，物体对地板的正压力减小，说明物体处于失重状态，具有向下的加速度.可能减速向上，或加速向下，所以选项B、C正确.

（三）关于重量与质量的区别.

1.定义不同.重量是由于地球的吸引而使物体受到的力.质量是物体含物质的多少.

2.重量是矢量，质量是标量.

3.重量随着高度、纬度变化而变化；

而质量是恒量，物体无论放到哪，处于什么样的运动状态，及受力情况均无关.

4.重量的单位是牛顿（或千克力），质量单位是千克.

[典型例题分析]

例题1、在空中竖直向上发射一枚小火箭，其速度——时间图象如图所示.火箭内水平支持面上放有质量为0.2kg的物体，则物体对支持面的最大压力为多少？

最小压力为多大？

（g=10m/s2）

N1－mg=ma

∴N1=mg+ma=0.2（10+20）=6N.最大压力为6N.

向下做加速运动失重有最小压力.

例题2.如图所示，光滑水平桌面上放着一根光滑的长为L的均匀直棒，沿棒的轴线方向施加一水平恒力F，求：

棒各个部分的相互作用力沿棒长向左的变化规律是_________

设棒的质量为m，F=ma……

（1）对于长为x的部分有：

例题3.如图所示，某长方体被锯成A、B、C三块，然后再拼在一起，放在光滑的水平面上，各块的质量分别为mA=MB=1kg，mC=2kg，现以10N的水平推力F沿轴线方向推C，使A、B、C保持矩形整体沿力的方向平动，在运动过程中，C对A作用的摩擦力大小为________.

因三块的加速度相同，以系统A、B、C为研究对象.根据牛顿第二定律：

因为求的是C对A的摩擦力，故隔离A，进行受力分析：

由方程

（1）

（2）（3）解得f=1.25N.

小结：

研究对象选取的原则是，受力明确、质量已知.利用牛顿第二定律可求出加速度.若求内力，把含有待求未知量的物体隔离出来建立坐标，写出方程、统一单位求解.

例4.两个完全相同的球，实心的质量为m1，空心的质量为m2，且m1＞m2，以相同的速度竖直上抛，设受到的空气阻力相同.求：

哪个球先达到最高点？

哪个球落回抛出点时的速率大？

当两球上抛时受力情况如图示：

对应的加速度分别为a1，a2

所以空心球先达到最高点.

当两球达到最高点向下回落时的受力分析如图所示.

对应的加速度分别为a1’，a2’.

设实球球上升的最大高度为h1，空心球上升的最大高度为h2，由运动学公式：

实心球落地时速度大于空心球落地时的速度.

能否定性地画出空心球从抛出到落回抛出点的速度图线.

特点：

有初速度、上升过程中加速度值大于下降过程加速度的值；

上升过程时间小于下降过程时间.如图所示：

例5.风洞实验室中可产生水平方向的，大小可调节的风力，现将套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球的孔略大于细杆的直径.如图所示.

（1）当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上匀速运动.这时小球所受风力为小球重力的0.5倍，求小球与杆间的摩擦因数.

（2）保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为37°

并固定，则小球从静止出发，在细杆上下滑距离S所需时的时间为多少？

（1）

设小球的质量为m，受到的风力为F，因为小球做匀速运动，则有F=μmg

（2）受力分析如图所示：

设杆对小球支持力为N，摩擦力为f，小球在力F、N、mg、f作用下，产生沿杆方向的加速度.建立坐标系xoy.

6.机车与车厢总质量为M，车厢的质量为m，在牵引力作用下沿平直轨道匀速前进；

车厢突然脱钩，司机未发现，机车仍以原来的牵引力前进；

当司机发车厢脱钩时，车厢与机车相距为S0，于是司机撤去牵引力，使机车减速运动，求：

当机车与车厢都停下来，两车相距多远？

（设所受阻力为车重的k倍）

列车匀速前进牵引力F=KMg；

设原来匀速前进的速度为v0.车厢脱钩后做匀减速运动.

车厢从v0减到零通过的路程与机车去掉牵引力减速后由v0减到零通过的路程相等.所以两车都停下来它们间的距离等于机车从v0加速到vt的路程与机车从vt减到v0通过的距离之和.

[本周练习题]

A组

1．如图所示，底板光滑的小车上，用两个量程均为20N的两个弹簧秤甲和乙系住质量为1kg的物体，在水平地面上，当小车做匀速直线运动时两弹簧秤的示数均为10N，当小车做匀加速运动时，甲弹簧变为8N这时小车运动的加速度是

A．2m/s2B．4m/s2C．6m/s2D．8m/s2

2．某消防队员从一平台上跳下，下落2m后双脚触地，接着用双腿弯屈的方法缓冲，使重心又下降0.5m，在着地过程地面对双脚的平均作用力估计为

A．自身所受重力的2倍

B．自身所受重力的5倍

C．自身所受重力的8倍

D．自身所受重力的10倍

3．匀速上升的电梯顶部悬有一轻质弹簧，其下端挂一个小球.若电梯突然停止，地面

上的观察者看来，小球在继续上升过程中

A．速度逐渐减小

B．速度先增大而后减小

C．加速度逐渐增大

D．加速度逐渐减小

4．质量为M的木块位于粗糙的水平桌面上，若用大小为F的水平恒力推木块其加速

度为a,当推力为2F方向不变木块的加速度为a’，则

A．a’=aB.a’<

2aC.a’>

2aD.a’=2a

5.如图所示，在水平粗糙横杆上，有一质量为m的小圆环A，悬吊一个质量为M的球B，今用一水平力F缓慢地拉起B，A仍保持静止不动，设圆环A受到的支持力为N，静摩擦力为f,此过程中

A．N增大，f增大

B．N减小，f减小

C．N不变，f增大

D．N减小，f增大

6.如图所示，人和框架的质量分别为m与M，人用竖直向下的力F拉绳子，使其与框

架一齐向上加速运动，运动过程中两段绳子保持平行并垂直水平面，不计滑轮和绳的质量以及它们之间的摩擦，则人对框架的压力大小为：

A．mg-F;

B．FM/（m+M）;

C．2FM/（m+M）;

D．F（m-M）/（m+M）.

7.质量为m1的木块放在光滑水平面上，木块上置放一质量为m2的另一木块，如图所示，

先后分别用水平力拉m1和m2,使两木块都能一起运动，若两次拉动木块时