(共83张PPT)
一、对牛顿第一定律的理解
从以下几个角度来理解牛顿第一定律
（1）牛顿第一定律所描述的是物体不受外力时的状态,与物体所受合外力为零是等效的.
（2）牛顿第一定律不是实验定律，它是在理想实验的基础上总结得出的.
【典例1】(2011· 徐州高一检测）关于牛顿第一定律的理解正确的是
A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律
B.不受外力作用时，物体的运动状态保持不变
C.在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于没有外力维持木块运动的结果
D.飞跑的运动员，由于遇到障碍而被绊倒，这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态
【解题指导】注意牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时的状态，并揭示了力和运动的关系.
【标准解答】选A、B、D.牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时的状态，即总保持匀速直线运动状态或静止状态，A、B正确；牛顿第一定律揭示了力和运动的关系，力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因，在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于摩擦阻力的作用而改变了运动状态，飞跑的运动员，遇到障碍而被绊倒，是因为他受到外力作用而改变了运动状态，C错误，D正确.
【规律方法】牛顿第一定律巧应用
牛顿第一定律揭示了力和运动的关系.力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因，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.
【变式训练】下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律是科学家凭空想象出来的,没有实验依据
B.牛顿第一定律无法用实验直接验证,因此是不成立的
C.理想实验的思维方法与质点概念的建立一样,都是一种科学抽象的思维方法
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.牛顿第一定律是在理想实验的基础上经过合理推理总结出来的,但无法用实验来验证,故A、B错误；理想实验的思维方法与质点概念的建立相同，都是突出主要因素，忽略次要因素的科学抽象的思维方法，故C正确；物体静止时不受外力或所受合外力为零，故D错误.
二、对惯性的理解及应用
1.惯性与质量的关系
（1）惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性.
（2）质量是物体惯性大小的惟一量度，质量越大，惯性越大.
2.惯性与力的关系
（1）惯性不是力，而是物体本身固有的一种性质，因此说“物体受到了惯性作用”、“产生了惯性”、“受到惯性力”等都是错误的.
（2）力是改变物体运动状态的原因，惯性是维持物体运动状态的原因.力越大，运动状态越易改变；惯性越大，运动状态越难改变.
(3)惯性与物体的受力情况无关.
3.惯性与速度的关系
（1）速度是表示物体运动快慢的物理量，惯性是物体本身固有的性质.
（2）一切物体都有惯性，和物体是否有速度及速度的大小均无关.
4.惯性与惯性定律
(1)惯性不是惯性定律,惯性没有条件限制.
(2)惯性定律是物体不受外力作用时所遵守的一条规律.
（1）在不受力(或合外力为零)的条件下,惯性表现为保持原来的运动状态.
（2）在受力条件下,惯性表现为运动状态改变的难易程度.
【典例2】（2011 ·宁波高一检测）下面关于惯性的说法中，正确的是
A．运动速度大的物体比速度小的物体难以停下来，所以运动速度大的物体具有较大的惯性
B．物体受的力越大，要它停下来就越困难，所以物体受的推力越大，则惯性越大
C．物体的体积越大，惯性越大
D．物体含的物质越多，惯性越大
【解题指导】注意惯性是物体的固有属性，与其他因素无关.惯性的大小仅取决于物体质量的大小.
【标准解答】选D.惯性是物体的固有属性，惯性的大小与物体的运动状态及受力情况均无关，它仅取决于物体的质量大小，因此A、B、C错误，D正确.
【规律方法】惯性与力的三点区别
一切物体在任何情况下都有惯性，即物体具有惯性是不需要条件的.惯性不是力，不能把物体具有惯性理解成物体受到了“惯性力”.可从以下三个方面区别惯性和力：
（1）性质方面：惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，是物体本身的属性，而力是物体对物体的作用.
（2）大小方面：惯性的大小取决于物体本身质量的大小，力的大小取决于物体之间相互作用的强弱.
（3）效果方面：力是改变物体运动状态的原因，而惯性却使物体保持原来的运动状态不变.
【变式训练】下列现象中不能用惯性知识解释的是( )
A.跳远运动员的助跑速度越大，跳远成绩往往越好
B.用力将物体抛出去，物体最终要落回到地面上
C.子弹离开枪口后，仍能继续高速向前飞行
D.古代打仗时，使用绊马索能把敌方飞奔的马绊倒
【解析】选B.跳远运动员助跑后跳起，由于惯性仍保持向前的运动状态，故速度越大，向前冲出的距离越远，成绩越好；抛出去的物体最终落回到地面上，是由于重力作用,与惯性无关；子弹离开枪口后，由于惯性，仍沿原来方向高速飞行；敌方飞奔的马，遇到绊马索后，马腿被绊住，但马的上身由于惯性仍保持向前的运动，结果被绊倒在地.
【变式备选】下列关于惯性的说法中正确的是( )
A．物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性
B．物体只有受外力作用时才有惯性
C．物体在任何情况下都有惯性
D．物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关
【解析】选C、D.惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动状态及受力情况均无关，故C、D项正确.
【典例】如图所示，一个劈形物ABC各
面光滑，放在固定的斜面上，AB面水
平并放上一个光滑小球，把劈形物ABC
由静止开始释放，则小球在碰到斜面以前的运动轨迹是
A．沿斜面的直线 B．竖直的直线
C．弧形曲线 D．折线
【解题指导】根据力是改变物体运动状态的原因，分析小球在水平和竖直方向上的受力，再判断其运动情况.
【标准解答】选B.因小球在劈形物ABC由静止释放的过程中，水平方向不受力的作用，由于惯性，水平方向仍保持静止而没有运动，所以小球在碰到斜面前在向上的支持力和向下的重力作用下的运动轨迹是竖直的直线，故选B项．
对惯性理解不透导致错误
下列说法正确的是
A.运动得越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大
B.小球在做自由落体运动时，惯性不存在了
C.把一个物体竖直向上抛出后，能继续上升，是因为物体仍受到一个向上的推力
D.物体的惯性仅与质量有关，质量大的惯性大，质量小的惯性小
【正确解答】汽车运动得越快，停车时速度的变化越大，所需要的时间越长，并不表示惯性大，A错.小球做自由落体运动时仍具有惯性，惯性与物体做什么运动无关，B错.物体竖直向上抛出后，能继续上升，是因为物体具有惯性，并不是受到一个向上的推力，物体只受到向下的重力，C错.物体的惯性仅与质量有关，D对.
正确答案:D
【易错分析】对易错选项及错误原因分析如下：
1.下列运动中，物体的运动状态不变的是( )
A.匀速直线运动
B.匀加速直线运动
C.匀减速直线运动
D.自由落体运动
【解析】选A.物体的运动状态不变是指速度的大小和方向保持不变，A正确；匀加速直线运动、匀减速直线运动、自由落体运动速度的大小发生了变化，运动状态发生了变化，B、C、D错误.
2.关于伽利略的斜面实验下列说法正确的是( )
A.理想实验是不科学的假想实验
B.理想实验说的结论是不可靠的
C.实验表明要物体静止必须有力作用，没有力作用时物体就运动
D.实验表明物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态
【解析】选D.理想实验是想象的实验，它以可靠的事实为基础，突出主要因素，忽略次要因素，通过抽象思维深刻揭示自然规律，故A、B错误；实验表明物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态，故C错误，D正确.
3.关于惯性，下列说法正确的是( )
A.物体自由下落时，速度越来越大，所以物体的惯性消失
B.同一个物体在月球上和在地球上的惯性一样大
C.质量相同的物体，速度较大的惯性一定大
D.质量是物体惯性的量度，惯性与物体的速度及受力情况无关
【解析】选B、D.质量是物体惯性大小的惟一量度，物体的惯性与速度及受力情况无关，故A、C错误，B、D正确.
4.（2011·合肥高一检测）关于物体的惯性，下列说法中正确的是( )
A.只有处于静止或匀速运动的物体才具有惯性
B.电动机都装有质量很大的底座，目的是增大惯性，保证其稳定性
C.速度大的物体惯性大，速度小的物体惯性小
D.物体处于加速状态时，其惯性增大
【解析】选B.惯性是物体的固有属性，其大小由质量决定，与运动状态无关，A、C、D错误，电动机装有质量很大的底座是为了增大惯性，B正确.
5.关于运动状态与所受外力的关系，下面说法中正确的是
( )
A.物体受到恒定的力作用时，它的运动状态不发生改变
B.物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态要发生改变
C.物体受到的合力为零时，它一定处于静止状态
D.物体的运动方向与它所受的合力的方向可能相同
【解析】选B、D.力是改变物体运动状态的原因，只要物体受力（合力不为零），它的运动状态就一定会改变，A错误，B正确；物体不受力或所受合力为零，其运动状态一定不变，处于静止或匀速直线运动状态，C错误；物体的运动方向与它所受合力方向可能相同，也可能相反，还可能不在一条直线上，D正确.
一、选择题（本题包括6小题，每小题5分，共30分.每小题至少一个选项正确）
1.（2011·衡阳高一检测）下列关于对运动的认识不正确的是( )
A.亚里士多德认为物体的自然状态是静止的,只有当它受到力的作用时才会运动
B.伽利略认为力不是维持物体运动的原因
C.牛顿认为力的真正效果是改变物体的速度,而不仅仅是使之运动
D.伽利略根据理想实验推论出,如果没有摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一个速度,将保持这个速度继续运动下去
【解析】选C.亚里士多德认为力是维持物体运动的原因,有力作用在物体上它就运动,没有力作用时它就静止,A对.伽利略认为力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,他认为水平面上的物体若不受摩擦力,物体会保持原速度做匀速直线运动,B、D对.牛顿第一定律揭示了力与物体运动的关系,即物体的运动不需要力来维持,力的作用是改变物体的运动状态（速度）,C错.
2.某人用力推原来静止在水平面上的小车，使小车开始运动，此后改用较小的力就可以维持小车做匀速直线运动，可见( )
A.力是使物体产生运动的原因
B.力是维持物体运动速度的原因
C.力是使物体速度发生改变的原因
D.力是使物体惯性改变的原因
【解析】选C.由牛顿第一定律的内容可知，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，说明如果物体具有某一速度，只要没有加速或减速的原因，这个速度将保持不变.根据牛顿第一定律，力不是维持物体的运动即维持物体运动速度的原因，而是改变物体运动状态，即改变物体运动速度的原因，故选项C正确.
3.（2011·常州高一检测）下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律是在伽利略“理想实验”的基础上总结出来的
B.不受力作用的物体是不存在的，故牛顿第一定律的建立毫无意义
C.牛顿第一定律表明，物体只有在不受外力作用时才具有惯性
D.牛顿第一定律表明，物体只有在静止或做匀速直线运动时才具有惯性
【解析】选A.牛顿第一定律是在理想实验的基础上经过推理总结出来的，A正确；牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用的理想情况，实际物体所受合外力为零时，物体也保持静止状态或匀速直线运动状态，B错误；任何物体都有惯性，与物体受力情况及运动状态无关，C、D错误.
4.（2011·厦门高一检测）歼击机在进入战斗状态时，要丢掉副油箱，这样做的目的是( )
A.减小重力，使运动状态保持稳定
B.增大速度，使运动状态易于改变
C.增大加速度，使运动状态不易改变
D.减小惯性，有利于运动状态的改变
【解析】选D.歼击机在进入战斗状态时，丢掉副油箱可以减少其质量，从而减小惯性，运动状态更容易改变，D正确，A、B、C错误.
5.我国公安部规定各种小型车辆的驾驶员和前排的乘客都应在胸前系上安全带，这主要是为防止下列哪种情况可能带来的危害 ( )
A.倒车 B.紧急刹车
C.突然启动 D.车速太慢
【解析】选B.汽车突然刹车时,乘客的下半身的速度随着汽车座椅速度的减小而减小,而乘客的上半身由于其惯性的原因仍以原速度向前运动,乘客向前方倾倒,故乘客应在胸前系上安全带,防止因惯性对人体带来的危害，B正确.
6.（2011·连云港高一检测）如果正在做自由落体运动的物体的重力忽然消失，那么它的运动状态应该是( )
A.悬浮在空中不动
B.运动速度逐渐减小
C.做竖直向下的匀速直线运动
D.以上三种情况都有可能
【解析】选C.做自由落体运动的物体仅受重力作用，如果重力忽然消失，它就不受外力作用，撤去外力作用的物体应该保持它撤消外力时的运动状态，所以该物体应该做竖直向下的匀速直线运动，C正确.
二、非选择题（本题包括2小题，共20分，要有必要的文字叙述）
7.（10分）我们知道汽车在刹
车的时候,尾灯就会亮,汽车上
固定一个仪器,电路如图所示,
其中M是质量较大的一个金属
块,那么当汽车启动和刹车时
哪个灯会亮
【解析】汽车开始启动时,由于惯性,金属块保持不动,而车向前开动,所以触头向后压缩弹簧,和a接触构成回路,绿灯亮.汽车做匀速运动时,金属块和车具有相同的运动状态,两灯均不亮.当汽车急刹车时,金属块由于惯性,向前压缩弹簧,触头和b接触,构成回路,红灯亮.
答案:启动时,绿灯亮;刹车时,红灯亮
【方法技巧】运用惯性解释运动现象的思路
日常生活中有很多与惯性相关的运动现象,如人乘车时的前倾后仰、跑步时的跌跟头、用铁锤钉钉子等,运用惯性知识解释这些现象的思路是:
（1）明确哪个物体发生了惯性现象,它原来处于什么运动状态.
（2）确定外力作用在此物体的什么部位,物体的此部分运动状态发生了怎样的变化.
（3）由于惯性的原因,物体上没受力的部分保持原运动状态.
（4）物体的不同部位运动状态不同,引起了惯性现象的出现.
8.（10分）（挑战能力）做匀速
直线运动的小车上水平放置一密
闭的装有水的瓶子，瓶内有一气
泡，如图所示，当小车突然停止
运动时，气泡相对于瓶子怎样运动？
【解析】首先确定本题应该用惯性知识来分析，但此题涉及的不仅仅是气泡，应该还有水，由于惯性的大小与质量有关，而水的质量远大于气泡质量，因此水的惯性远大于气泡的惯性，当小车突然停止运动时，水保持向前运动的趋势远大于气泡向前运动的趋势，当水相对于瓶子向前运动时，水将挤压气泡，使气泡相对于瓶子向后运动.
答案:向后运动(共66张PPT)
实验原理及误差分析
【典例1】如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置.
（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持____不变，用钩码所受的重力作为____ ，用DIS测小车的加速度.
（2）改变所挂钩码的数量，多次重
复测量.在某次实验中根据测得的多
组数据可画出a-F关系图线（如图
所示）.
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_____________.
②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是
( )
A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大
D.所用小车的质量太大
【标准解答】（1）因为要探索“加速度和力的关系”，所以应保持小车的总质量不变，钩码所受的重力作为小车所受外力；
（2）由于OA段a-F关系为一倾斜的直线，所以在质量不
变的条件下，加速度与外力成正比；由图象可知，当力F
（即钩码的重力mg）增大到一定程度时，不满足小车的质量
M比钩码的质量m大的多，其加速度由a= 变为a= 加
速度比理想情况变小，图线开始发生明显的弯曲，且随F的
增大图线弯曲的越明显，这说明所挂钩码的总质量不能太大.
答案:（1）小车的总质量 小车所受外力
（2）①在质量不变的条件下，加速度与外力成正比
②C
实验数据处理
【典例2】(2011·龙岩高一检测）某学习小组的同学在用打点计时器探究物体的加速度与物体的质量之间的关系实验中,不改变拉力,只改变物体的质量,得到了如表所示的几组数据,其中第3组数据还未算出加速度,但对应该组已打出的纸带,如图所示(长度单位:cm),图中各点为每5个打点选出的计数点(两计数点间还有4个打点未标出).
(1)请由纸带上的数据,计算出缺少的加速度值并填入表中(小数点后保留两位数).
(2)请在图中建立合适的坐标,将表中各组数据用小黑点描在坐标纸上,并作出平滑的图线.
(3)由图象得出的结论是:_________________.
【标准解答】 (1)a的计算利用逐差法
(2)描点绘图,如图所示.
(3)由图象知a- 图象是一条通过原点的倾斜直线,即在拉力一定时,物体的加速度与质量成反比.
答案 ：(1)0.99 (2)见标准解答图
（3）见标准解答
1．在“验证牛顿第二定律”的实验中，以下做法正确的是
( )
A．平衡摩擦力时，应将小桶用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源
D．求小车运动的加速度时，可用天平测出小桶和沙子的质量(M′和m′)以及小车质量M，直接用公式a＝ 求出
【解析】选B.平衡摩擦力时，不把悬挂重物用细绳通过定滑轮系在小车上，即不对小车施加拉力,在木板无滑轮的一端下面垫一薄木板，反复移动其位置，直到拖在小车后面的纸带上打出的点距均匀为止,设木板的倾角为θ，则平衡摩擦力后有mgsinθ=μmgcosθ，即μ=tanθ，θ与小车的质量无关，故每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力,A错误，B正确；实验时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再放开小车,C错误；实验目的是验证牛顿第二定律，因此不能应用牛顿第二定律求解加速度，D错误.
2.（2011·福州高一检测）在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中，要采用控制变量法来进行研究，实验装置如图所示.
（1）在研究加速度与物体质量的关系中，需要保持____不变，而改变小车质量，来探究小车运动加速度与小车质量的关系.
(2)在实验中，为减小实验误差，要把斜面右端垫高一些，以平衡摩擦力，使小车受到的合力等于绳对小车的拉力；那么在每次改变小车质量后，是否要重新平衡摩擦力？____（选填“不要”或“要”）.
（3）在寻找加速度和质量的关系时，采用图象方法处理数据，图象坐标应该选用____（选填“a-m”或“a-1/m”）.
【解析】（1）研究加速度与质量的关系时，是通过改变小车质量来探究加速度的变化，此过程中拉小车的力不变，即小沙袋的重力不变.
（2）平衡摩擦力后不要再调整来平衡摩擦力，因为mgsinθ=μmgcosθ,平衡摩擦力与小车质量的改变无关.
（3）a-m图象是曲线不易画也不易判断a和m的关系，而a-
图象是直线易画也易判断a和m的关系.
答案:（1）小沙袋重力（或绳对小车拉力） （2）不要
（3）a-1/m
3．在“验证牛顿第二定律”的实验中，按实验要求安装好器材后，应按一定步骤进行实验，下述操作步骤的顺序不尽合理，请将合理顺序的字母代号填写在下面的横线上：
____________________________________________.
A．保持小桶和沙子的质量不变，在小车里加砝码，测出加速度，重复几次
B．保持小车质量不变，改变小桶和沙子的质量，测出加速度，重复几次
C．用天平分别测出小车、桶和沙子的质量
D．平衡摩擦力，使小车近似做匀速直线运动
E．挂上小桶，放进沙子，接通打点计时器的电源，放开小车，在纸带上打下一系列的点
F．根据测量的数据，分别画出a-F和a- 的图线
【解析】实验中可以先测质量后平衡摩擦力，也可以先平衡摩擦力后测质量；可以先探究加速度与力的关系后探究加速度与质量的关系，也可以先探究加速度与质量的关系后探究加速度与力的关系，故合理的顺序为DC（或CD）EAB（或BA）F
答案:DC（或CD）EAB（或BA）F
4.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中备有下列器材：A.打点计时器;B.天平;C.秒表;D.低压交流电源;E.电池;F.纸带;G.细绳、砝码、小车、小盘；H.薄木块;I.装有细沙的小桶
其中多余的器材是________________________；
缺少的器材是____________________________.
【解析】本实验中不需要测时间，秒表多余；电磁打点计时器所用电源为低压交流电源，不用电池；需要用刻度尺测纸带上计数点间的距离，小车运动的平台是一端带滑轮的长木板.
答案:C、E 刻度尺、一端带滑轮的长木板
5．(2011·泰安高一检测)为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为d，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m.回答下列问题：
(1)实验开始前应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位？
答：__________________________________________
(2)若取M＝0.4 kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是____．
A．m1＝5 g B．m2＝15 g
C．m3＝40 g D．m4＝400 g
(3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为：___________.
(用Δt1、Δt2、d、x表示)．
【解析】(1)如果气垫导轨水平，则不挂砝码时，M应能在任意位置静止不动，或推动M后能使M匀速运动．
(2) M和m应满足M? m，故m4＝400 g不合适．
(3)由 v22-v12=2ax
可得：
答案:(1)取下牵引砝码，M放在任意位置都不动；或取下牵引砝码，轻推滑行器M，数字计时器记录每一个光电门的光束被挡的时间Δt都相等
(2)D (3)
6.(2010·江苏高考）为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置（如图所示）.实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力.
（1）往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车____（选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点.
（2）从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：
请根据实验数据作出小车的v-t图象.
（3）通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大，你是否同意他的观点？请根据v-t图象简要阐述理由.
【解析】（1）进行本实验时，要求释放小车之前接通打点计时器的电源.
（2）根据所给数据在坐标系中准确描点，图象如图所示.
（3）由图象可知，速度越大时，其图象斜率越来越小，即加速度越来越小，可知小车受到的合力越小，则小车受到的空气阻力越大.
答案:（1）之前
（2）见解析
（3）同意.在v-t图象中，速度越大时，加速度越小，小车受到的合力越小，则小车受到的空气阻力越大.(共71张PPT)
一、对超重现象的理解
1.从拉力的角度看超重
超重时物体受到的竖直悬绳（或测力计）的拉力或水平支撑面（或台秤）的支持力大于重力.好像重力变大了，正是由于这样的原因把这种现象定义为“超重”.
2.从加速度的角度看超重
根据牛顿第二定律，处于超重状态的物
体的加速度方向向上（如图），这是物
体超重的条件，也是判断物体超重与否
的依据.
3.从速度的角度看超重
只要加速度向上物体就处于超重状态，其速度可以向上也可以向下.常见的超重状态有两种：加速向上或减速向下运动.
4.从重力的角度看超重
物体的重力大小由物体的质量和当地的重力加速度决定，超重或失重时重力不会发生变化，变化的是与重力有关的现象.
（1）当物体的加速度具有竖直向上的分量时，出现超重现象，与运动方向无关.
（2）出现超重现象时，物体的重力并没有变化.
【典例1】(2011·广州高一检测)如图所示，
轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹
簧下端悬挂一个小铁球，在电梯运行时，乘
客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量
大，这一现象表明
A.电梯一定是在上升
B.电梯一定是在下降
C.电梯的加速度方向一定是向下
D.乘客一定处在超重状态
【解题指导】弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量大，说明弹簧对小铁球的拉力大于小铁球的重力，处于超重状态.
【标准解答】选D.电梯静止时，弹簧的拉力和重力相等.现在，弹簧的伸长量变大，则弹簧的拉力增大，小铁球受到的合力方向向上，加速度方向向上，小铁球处于超重状态.但是电梯的运动方向可能向上也可能向下，故选D.
【规律方法】超重和失重现象问题的求解技巧
求解超重和失重现象问题应当明确以下三点:
（1）物体处于超重状态还是失重状态取决于物体加速度的方向,与物体速度的大小和方向没有关系.
（2）加速度与超重、失重状态的对应关系是:
①a=0时,既不超重也不失重,F=mg
②a的方向竖直向上时,超重,F>mg
③a的方向竖直向下时,失重,F④a=g且方向竖直向下时,完全失重,F=0
（3）物体处于超重或失重时的运动情况
①超重时,物体向上加速或向下减速
②失重时,物体向下加速或向上减速
【互动探究】上题中把弹簧换成细绳，当电梯在竖直方向运动时，发现绳子突然断了，由此判断此时电梯的情况是
( )
A.电梯一定是加速上升
B.电梯可能是减速上升
C.电梯可能匀速向上运动
D.电梯的加速度方向一定向上
【解析】选D.由于绳子突然断了，说明绳子拉力一定变大了，由此可知，电梯一定有一方向向上的加速度，但电梯并不一定向上运动，故A错误，D正确；电梯减速上升加速度向下，B错误；电梯匀速上升，绳子不可能断，C错误.
【变式备选】物体发生超重时( )
A.物体的速度方向一定向上
B.物体的加速度方向一定向上
C.物体的重力增加了
D.物体的重力不变
【解析】选B、D.所谓超重就是对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）变大了，根据牛顿第二定律，物体一定有了向上的加速度，它的运动可能有两种情况：要么向上加速，要么向下减速.不管发生超重还是失重，物体的实际重力不变，只是视重变大或变小了.超重和失重与物体的速度方向及大小并无直接联系.它只取决于加速度的方向，加速度方向向上，超重，加速度方向向下，失重,故A、C错，B、D正确.
二、对失重现象的理解
1.从拉力的角度看
失重时物体受到的竖直悬绳（或测力计）的拉力或水平支撑面（或台秤）的支持力小于重力.好像重力变小了，正是由于这样的原因把这种现象定义为“失重”.
2.从加速度的角度看
根据牛顿第二定律，处于失重状态的物
体的加速度方向向下（a≤g，如图），
这是物体失重的条件，也是判断物体失
重与否的依据.
3.从速度的角度看
只要加速度向下物体就处于失重状态，其速度可以向上也可以向下.常见的失重状态有两种：加速向下或减速向上运动.
4.物体处于完全失重状态（a=g）时，
重力全部产生加速度，不再产生压力
（如图），平常一切由重力产生的物
理现象都会完全消失，如单摆停摆、
天平失效、浸在水中的物体不再受浮
力、液体柱不再产生压强等.
（1）当物体的加速度具有竖直向下的分量时，出现失重现象，与运动的方向无关.
（2）出现失重现象时，物体的重力并没有变化.
【典例2】（2011·龙岩高一检测）一质量为m=40 kg的小孩在电梯内的体重计上，电梯从t=0时刻由静止开始上升，在0到6 s内体重计示数F的变化如图所示.试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？取重力加速度g=10 m/s2.
【解题指导】根据F-t图象分别求出0～2 s，2 ～
5 s，5 ～ 6 s三段时间内的加速度，进而确定其运动过程、求解位移.
【标准解答】由图可知，在0～2 s内，体重计的示数大于mg，故电梯应做向上的加速运动.设在这段时间内体重计作用于小孩的力为N1，电梯及小孩的加速度为a1，根据牛顿第二定律，得N1－mg＝ma1
在这段时间内电梯上升的高度h1＝ a1t12
在2～5 s内，体重计的示数等于mg，故电梯应做匀速上升运动，速度为t1时刻的电梯的速度，即v1＝a1t1,
在这段时间内电梯上升的高度h2＝v1（t2-t1）
在5～6 s内，体重计的示数小于mg，故电梯应做减速上升运动.设这段时间内体重计作用于小孩的力为N2，电梯及小孩的加速度为a2，由牛顿第二定律，得：
mg－N2＝ma2
在这段时间内电梯上升的高度
h3＝v1（t3-t2）- a2（t3-t2）2
电梯上升的总高度
h＝h1＋h2+h3
代入数据解得h＝9 m.
答案:9 m
【规律方法】电梯内的超、失重问题的处理方法
（1）系统处于超重、失重状态时，系统内物体所受重力没有任何变化，是物体对竖直悬绳的拉力或对水平支撑面的压力发生了变化.
（2）判断物体处于超重还是失重的状态时，只看加速度，不看速度，加速度向上，物体超重，加速度向下（a≤g）物体失重.
（3）如果电梯是一个不透光的全封闭环境，电梯内的人只能根据台秤的读数判断电梯运行的加速度方向，不能判断速度方向.
（4）电梯内人的举力是不变的，他能举起的物体质量的最大值不仅和举力有关，还和系统的加速度有关.
【互动探究】上题中小孩在5～6 s最多能举起m1=75 kg 的物体，则小孩在地面上最多可举起多大质量的物体？(g取10 m/s2)
【解析】小孩在地面上的最大“举力” 为F， 那么他在以不同加速度运动的电梯中最大的
“举力”仍然是F，以物体为研究对象进行受
力分析，物体的受力示意图如图所示，
物体的加速度与电梯相同.电梯在5～6 s 的加
速度a1=2 m/s2方向向下，此时对物体有：
m1g-F=m1a1,
F=m1(g- a1)=75×(10-2) N=600 N.
设人在地面上最多可举起质量为m0的物体，则
F=m0g,m0=F/g= 60 kg.
答案:60 kg
【典例】如图所示，斜面体M始终处于
静止状态，当物体m沿斜面下滑时，下
述错误的是
A.匀速下滑时，M对地面压力等于（M+m）g
B.加速下滑时，M对地面压力小于（M+m）g
C.匀减速下滑时，M对地面压力大于（M+m）g
D.M对地面压力始终等于（M+m）g
【解题指导】研究系统整体，分析整体在竖直方向上的加速度方向，确定超失重情况.
【标准解答】选D.物体加速下滑时对整个系统有竖直向下的加速度分量而出现失重现象，故B正确；物体匀减速下滑时系统存在竖直向上的加速度分量，处于超重状态，故C正确，匀速下滑时系统处于平衡状态，故A正确.
超重与失重的思维定势导致错误
直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资
的箱子，如图所示.设投放初速度为零，箱
子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成
正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态.
在箱子下落过程中，下列说法正确的是
A.箱内物体对箱子底部始终没有压力
B.箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大
C.箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大
D.若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”
【正确解答】刚投下时箱子不受阻力，整体加速度为g，对于物体有：mg-N=mg，即N=0，因此此时物体对箱底压力为零，故B错，随着箱子的下落，因受空气阻力作用，对整体应用牛顿第二定律得：（M+m）g-kv2=（M+m）a，随着下落速度的增大，加速度越来越小，对物体应用牛顿第二定律得：mg-N=ma，随着加速度的减小，支持力越来越大，由牛顿第三定律可得压力也越来越大，故A错、C对.若下落距离足够长，最后重力与阻力平衡，加速度a为零，箱子将做匀速直线运动，此时对物体有：mg=N，因此物体不可能“飘起来”，故D错.
正确答案:C
【易错分析】本题易错选A项和D项.出现错误的原因是认为只要物体在空中释放而下落，一定是处于失重状态，其原因是在分析物体的受力情况时，只考虑到重力，认为物体做自由落体运动，没有考虑空气阻力的作用.
1.某实验小组的同学在电梯的天花板上固定一根弹簧测力计，使其测量挂钩向下，并在钩上悬挂一个重为10 N的钩码，弹簧测力计弹力随时间变化的规律可通过一传感器直接得出，如图所示，则下列分析错误的是( )
A.从时刻t1到t2，钩码处于失重状态
B.从时刻t3到t4，钩码处于超重状态
C.电梯可能开始在15楼，静止一段时间后，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在1楼
D.电梯可能开始在1楼，静止一段时间后先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在15楼
【解析】选D.由图象可知，在t1 ～ t2时间内弹力FG，处于超重，可能是在减速下降或加速向上，故A、B、C正确.选D.
2.升降机地板上放一个台秤，秤盘上放一质量为m的物体，当秤的读数为1.2mg时，升降机可能做的运动是( )
A.加速下降 B.匀速上升
C.减速上升 D.减速下降
【解析】选D.秤的读数增大，是超重，说明升降机的加速度方向向上，做向上的加速运动或向下的减速运动，D正确.
3.（2011·徐州高一检测）2008年9月25日，“神舟七号”载人飞船成功发射，设近地加速时，飞船以5g的加速度匀加速上升，g为重力加速度.则质量为m的宇航员对飞船底部的压力为( )
A.6mg B.5mg
C.4mg D.mg
【解析】选A.以人为研究对象，进行受力分析，由牛顿第二定律可知，F－mg＝ma，则F＝m(g＋a)＝6mg.再由牛顿第三定律可知，人对飞船底部的压力为6mg.
4.一弹簧测力计最多能挂5.4 kg重的物体,在实际以1 m/s2的加速度下降的电梯里,它最多能挂上多重的物体 如果在电梯内弹簧测力计最多能挂上4.0 kg的物体,此刻电梯在做什么运动,加速度的大小为多少 (取g=10 m/s2)
【解析】弹簧测力计的最大拉力F=m0g=5.4×10 N=54 N.
当a1=1 m/s2,方向向下时,m1g-F=m1a, 则m1=
=6 kg.若最多能挂4.0 kg的物体,说明物体处于超重状态,加速度方向向上,电梯向上加速运动或向下减速运动.由F-m2g=m2a2,得
a2= m/s2=3.5 m/s2.
答案:6 kg 向上加速运动或向下减速运动 3.5 m/s2
一、选择题（本题包括6小题，每小题5分，共30分.每小题至少一个选项正确）
1.(2011·皖南高一检测)下列关于超重、失重现象的描述中，正确的是( )
A.人随升降机以加速度a加速下降时，人处于超重状态
B.列车在水平直轨道上加速行驶，车上的人处于超重状态
C.在国际空间站内的宇航员处于完全失重状态，因为这时候宇航员不受重力了
D.电梯正在减速下降，人在电梯中处于超重状态
【解析】选D.A项中人加速度向下，处于失重状态，A错误；B项中列车竖直方向加速度为零，处于等重状态，B错误；C 项中宇航员处于完全失重状态，但仍受重力，C错误；D项中人的加速度向上，处于超重状态，D正确.
2.下面关于超重与失重的判断正确的是( )
A.物体做变速运动时，必处于超重或失重状态
B.物体向下运动，必处于失重状态
C.做竖直上抛运动的物体，处于超重状态
D.物体斜向上做匀减速运动，处于失重状态
【解析】选D.判断物体是否处于超重或失重状态,就是看物体有没有竖直方向的加速度.若物体加速度向下,则处于失重状态.若物体加速度向上,则处于超重状态.A、B两项均未指明加速度方向，无法判定是否超重或失重.C、D两项物体加速度均向下，故处于失重状态，C项中a=g，故完全失重.
3.（2011·苏州高一检测）一种巨型娱乐器械可以让人体验超重和失重的感觉.一个可乘十多个人的环形座舱套在竖直柱子上，由升降机构送上几十米的高处，然后让座舱自由下落.下落一定高度后，制动系统启动，座舱做减速运动，到地面时刚好停下.下列判断正确的是( )
A.座舱在自由下落的过程中人处于超重状态
B.座舱在自由下落的过程中人处于失重状态
C.座舱在减速运动的过程中人处于失重状态
D.座舱在减速运动的过程中人处于超重状态
【解析】选B、D.座舱在自由下落时，加速度为g，方向向下，人处于失重状态，A错误，B正确；座舱在减速过程中，加速度方向向上，人处于超重状态，C错误，D正确.
4.2010年8月巴基斯坦大约80万人受洪水围困，由于道路不通，救援人员只能借助直升机展开援救.关于被营救人员在直升机上的状态，下列描述正确的是( )
A.当直升机加速上升时,被营救人员处在失重状态
B.当直升机减速下降时,被营救人员处在超重状态
C.当直升机上升时,被营救人员处在超重状态
D.当直升机下降时,被营救人员处在失重状态
【解析】选B.加速度向上,为超重状态;加速度向下,为失重状态，超重、失重与运动的方向无关，故B正确，A、C、D错误.
5.日本机器人展在横滨对公众开放，来
自日本各地的40多家科研机构和生产厂
商展示了机器人领域的科研成果.如图
所示是日本机器人展媒体预展上一个小
型机器人在表演垂直攀登.关于机器人
在上升过程中细绳对手的拉力以下说法
正确的是( )
A.当机器人高速向上攀爬时细绳对手的拉力比低速攀爬时大
B.当机器人减速上升时，机器人处于超重状态
C.当机器人减速下降时，机器人处于失重状态
D.机器人加速下降过程中（a【解析】选D.机器人对细绳的拉力与速度大小无关，只与是否有竖直方向上的加速度有关，则A错；机器人减速上升时，其加速度方向向下，处于失重状态，则B错；机器人减速下降时，其加速度方向向上，处于超重状态，则C错；机器人加速下降过程中加速度方向向下，处于失重状态，拉力小于重力，则D对.
6.下列四个实验中，能在绕地球飞行的太空实验舱中完成的是( )
A.用天平测量物体的质量
B.用弹簧测力计测物体的重力
C.用温度计测舱内的温度
D.用水银气压计测舱内气体的压强
【解析】选C.绕地球飞行的太空试验舱处于完全失重状态，处于其中的物体也处于完全失重状态，物体对水平支持物没有压力，对悬挂物没有拉力.用天平测量物体质量时，利用的是杠杆原理，因此在太空实验舱内不能完成.同理，水银气压计也不能测出舱内气体压强.物体处于失重状态时，对悬挂物没有拉力，因此弹簧测力计不能测出物体的重力.温度计是利用了热胀冷缩的性质，因此可以测出舱内温度.故只有选项C正确.
【方法技巧】完全失重下能使用的仪器
在完全失重的状态下,由重力产生的一切物理现象都会消失.如单摆停摆、天平失效、浸没于液体中的物体不再受浮力、水银气压计失效等,但测力的仪器中弹簧测力计如不测重力而测拉力是可以使用的,因为弹簧测力计是根据胡克定律F=kx原理制成的,而不是根据重力制成的.
二、非选择题（本题包括2小题，共20分，要有必要的文字叙述）
7.（8分）（挑战能力）一般在宾馆的低层客房都固定有绳索，一旦出现意外情况（如火灾等），客人可沿绳索滑下逃生.若某客人体重100 kg,由于意外绳索能承受的最大拉力仅为900 N，客人应至少以多大的加速度下滑，才不致使该绳索断裂？若某次加速下滑5 m刚好落地，其着地速度多大？(g=10 N/kg)
【解析】以人为研究对象，当绳索的拉力达到最大时有
mg-F=ma，
得a= m/s2=1 m/s2
落地的速度v= m/s= m/s
答案:1 m/s2 m/s
8.(12分)（2011·通州高一检测）据报载，我国航天第一人杨利伟的质量为63 kg（装备质量不计）.求：
（1）假设飞船以8.6 m/s2的加速度竖直上升，这时他对坐椅的压力多大？（g=9.8 m/s2）
（2）杨利伟训练时承受的压力可达到8个G，这表示什么意思？
（3）当飞船返回地面，减速下降时，请你判断一下杨利伟应该有什么样的感觉.
【解析】（1）以杨利伟为研究对象，受力分析如图所示，
由牛顿第二定律得：N-mg=ma,
N=mg+ma=1 159.2 N.
由牛顿第三定律可知：他对坐椅的压力与坐椅对他的支持力大小相等，方向相反，即N′=N=1 159.2 N.
（2）杨利伟训练时承受压力可达8个G，
即N=8G=8mg>mg,处于超重状态.
此时加速度：N-mg=ma，
即：8mg-mg=ma，a=7g.
因此，杨利伟可承受以7g的加速度加速上升或减速下降时所产生的压力.
（3）当飞船返回地面，减速下降时,加速度方向向上，处于超重状态.飞船对脚的支持力增大，由牛顿第三定律知，脚对飞船压力增大.故双脚有明显压迫感,由于处于超重状态,头部血压降低,因此可能出现头晕等现象.
答案:（1）1 159.2 N （2）、（3）见解析(共95张PPT)
一、作用力与反作用力的比较
作用力与反作用力的异同
（1）作用力和反作用力分别作用在两个物体上，其作用效果分别体现在各自的受力物体上，所以作用力和反作用力产生的效果不能抵消.
（2）牛顿第三定律是个普遍定律，它的成立不受条件限制，作用力与反作用力的关系与物体运动状态无关，与参考系的选取无关.
【典例1】2010年10月1日“嫦娥二号”探月卫星在西昌卫星发射中心成功发射．如图是利用计算机记录的卫星发射时，火箭和卫星的作用力和所受到的反作用力变化图线，根据图线可以得出的结论是
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
【解题指导】根据图象中两图线的对应关系判断.
【标准解答】选B.图象中的两条图线对应的纵横坐标大小相等、符号相反，故A、D错误，B正确；作用力与反作用力作用在两个相互作用的物体上，C错误.
【规律方法】判断作用力和反作用力的方法
判断一对作用力和反作用力，主要看两个方面：一是看作用点，作用力和反作用力应作用在两个物体上；二是看产生的原因，作用力和反作用力是由于相互作用而产生的，一定是同一性质的力.
【变式训练】在火箭把“嫦娥二号”
发送上天的过程中，下列关于卫星和
火箭上天的情况叙述正确的是( )
A．火箭尾部向下喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个作用力，从而使火箭获得向上的推力
B．火箭的推力是由于喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力作用于火箭而产生的
C．火箭飞出大气层后，由于没有了空气，火箭虽向下喷气也不会产生推力
D．卫星进入轨道后和地球间不存在作用力和反作用力
【解析】选A.火箭发射后仍受到地球的引力，火箭受到的推力不是空气的反作用力，而是喷出气体的反作用力，故选A.
【变式备选】关于两个物体间的作用力和反作用力，下列说法中正确的是( )
A．作用力和反作用力一定同时产生、同时消失
B．作用力和反作用力可以不同时产生
C．作用力和反作用力可以是不同性质的力
D．作用力和反作用力的效果会相互抵消
【解析】选A.作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时存在、同时消失，且两力的性质总是相同的．两力分别作用在两个物体上，产生不同的效果，因此两力的效果谈不上抵消．
二、作用力与反作用力和平衡力的比较
作用力与反作用力是“异体、共线、反向、等大、同性、同存”，平衡力是“同体、共线、反向、等大”.
【典例2】（2011·广州高一检测）一根轻绳的上端悬挂在天花板上，下端挂一个灯泡，则
A．灯泡受的重力和灯泡对绳的拉力是一对平衡力
B．灯泡受的重力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力
C．灯泡对绳的拉力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力
D．绳对天花板的拉力和天花板对绳的拉力是一对平衡力
【解题指导】区别二力平衡和作用力与反作用力时应注意二力是否作用在同一物体上，或者看二力是否因为相互作用而产生.
【标准解答】选C.一对作用力与反作用力的特点是：成对出现在相互作用的物体之间，大小相等，方向相反，作用在同一直线上；分别作用在相互作用的两个物体上；同时存在，同时消失；一定是同一种性质的力．灯泡受的重力与绳对灯泡的拉力是一对平衡力，A错误；灯泡对绳的拉力和绳对灯泡的拉力是一对作用力与反作用力，B错误，C正确；绳对天花板的拉力和天花板对绳的拉力是一对作用力与反作用力，D错误．
【规律方法】区别作用力、反作用力和平衡力的三种方法
(1)一对作用力和反作用力与一对平衡力的最直观的区别就是:看作用点,二力平衡时此两力作用点一定是在同一物体上;作用力和反作用力的作用点一定是分别在两个物体上.
(2)两个力是否是“作用力和反作用力”最直观的判别方法是:看它们是不是因相互作用而产生的.如放在地面上的物体受到重力和支持力,由于重力不是因支持才产生的,因此,这一对力不是作用力和反作用力.
(3)看涉及的物体个数：一对作用力和反作用力只涉及两个相互作用的物体;一对平衡力要涉及两个施力物体和一个受力物体,共有三个物体.
【变式训练】关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识,正确的是( )
A.一对平衡力的合力为零,作用效果相互抵消,一对作用力与反作用力的合力也为零,作用效果也相互抵消
B.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且性质相同,平衡力的性质却不一定相同
C.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且一对平衡力也是如此
D.先有作用力，接着才有反作用力，一对平衡力却是同时作用在同一个物体上
【解析】选B.作用力与反作用力是同种性质的力,同时产生、同时变化、同时消失，作用效果不能抵消;一对平衡力的性质不一定相同,但一对平衡力的合力为零,作用效果相互抵消,在一对平衡力中，其中一个力变化时，另一个力不一定变化，故B正确,A、C、D错误.
三、牛顿三定律的区别与联系
（1）牛顿第一、第二定律是对单个物体（质点）而言的，只解决了一个物体运动规律的问题.
（2）对于自然界中普遍相互联系、相互影响、相互作用的物体系统，只有牛顿的三条运动定律相结合才能较全面地反映机械运动的规律.三个定律是一个有机的整体.
【典例3】（2011·衡水高一检测）一只小
猫跳起来抓住悬挂在天花板上的竖直木杆，
如图所示，在这一瞬间悬绳断了，设木杆
足够长，由于小猫继续上爬，所以小猫离
地面高度不变，求此时木杆下降的加速度
(设小猫质量为m，木杆的质量为M)．
【解题指导】小猫的高度不变，其实质是受力平衡，由此可分析杆的受力情况.
【标准解答】先对小猫进行分析，由于小猫相对地面高度不变，即小猫处于平衡状态，而小猫受重力和木杆对其向上的摩擦力的作用而平衡，即
f=mg ①
再对木杆进行受力分析：木杆受重力作用，由于木杆对
猫有向上的摩擦力f，由牛顿第三定律可知，猫对杆有向
下的摩擦力f′，且f′＝f ②
由牛顿第二定律得Mg+f′=Ma ③
由①、②、③式可得：a＝ 即杆下降的加速度为
方向向下．
答案: 方向向下
【规律方法】相对运动的连接体问题的分析方法
（1）题目特点：该类题目往往涉及两个物体，且一个物体变速运动，另一个物体静止.
（2）研究对象的选取：由于加速度不同，需要隔离每一个物体进行分析.
（3）方程的选取：综合应用牛顿第二定律和牛顿第三定律进行求解.
【变式训练】（2011·哈尔滨高一检测）关于牛顿运动定律，以下说法错误的是( )
A.物体保持原有运动状态不变的性质叫惯性，故牛顿第一运动定律又叫惯性定律
B.牛顿运动定律仅适用于宏观物体，只可用于解决物体的低速运动问题
C.牛顿第一定律是牛顿第二定律在物体不受外力或所受合外力为零，物体的加速度a=0条件下的特例
D.作用力和反作用力总是同一性质的力，它们产生的作用效果不一定相同
【解析】选C.由牛顿第一定律知A正确；牛顿运动定律适用于宏观、低速运动的物体，B正确；牛顿第一定律揭示了力和运动的关系，指出了一切物体都有惯性，不是牛顿第二定律的特例，C错误；作用力和反作用力总是同一性质的力，作用在相互作用的两个物体上，效果往往不同，D正确.
【典例】（2011·安庆高一检测）
如图所示，在水平力作用下，木块
A、B保持静止．若木块A与B的接触
面是水平的，且F≠0.则木块B的受
力个数可能是
A．3个或4个 B．3个或5个
C．4个或5个 D．4个或6个
【解题指导】分析A对B的作用力时，可选A为研究对象分析反作用力.
【标准解答】选C.物体B静止，必受到重力、斜面的支持力、A给的压力和水平向左的摩擦力这4个力，斜面给的摩擦力可有可无，故C正确．
对牛顿第三定律理解不到位导致错误
引体向上是同学们经常做的一项健身运动.该运动的规范动作是:两手正握单杠,由悬垂开始,上拉时,下颚须超过单杠面,下放时,两臂放直,不能曲臂（如图所示）.这样上拉下放,重复动作,达到锻炼臂力和腹肌的目的.关于做引体向上动作时人的受力,以下判断正确的是
A.上拉过程中,人受到两个力的作用
B.上拉过程中,单杠对人的作用力大于人对单杠的作用力
C.下放过程中,单杠对人的作用力小于人对单杠的作用力
D.下放过程中,在某瞬间人可能只受到一个力的作用
【正确解答】上拉过程中,人受到两个力的作用，一个是重力，一个是单杠给人的作用力，A对.不论是上拉过程还是下放过程，单杠对人的作用力总等于人对单杠的作用力，与人的运动状态无关，B、C均错.在下放过程中,若在某瞬间人向下的加速度为重力加速度g,则人只受到一个重力的作用，D对.
正确答案:A、D
【易错分析】对易错、易漏选项及错误原因分析如下：
1.下列叙述中正确的是( )
A.作用力与反作用力一定是同种性质的力
B.作用力与反作用力总是同时产生，同时消失
C.作用力与反作用力有时可以是平衡力
D.作用力与反作用力方向一定是相同的
【解析】选A、B.据作用力与反作用力的同性质和同时性可知，作用力与反作用力的性质一定相同，且同时产生，同时消失，A、B正确；作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在两个物体上，故它们不可能是平衡力，C、D错误.
2.黄河岸滩多为沙土，较为松软，
春天游玩的汽车常陷入其中，在
汽车下陷时( )
A.汽车对滩地地面的压力等于
汽车受到的重力
B.汽车对滩地地面的压力大于汽车受到的重力
C.汽车对滩地地面的压力大于滩地地面对汽车的支持力
D.汽车对滩地地面的压力等于滩地地面对汽车的支持力
【解析】选D.汽车受重力G和滩地地面对它的支持力F，在汽车下陷时，汽车的加速度方向向下，根据牛顿第二定律得G-F=ma，所以F3.（2011·株洲高一检测）如图所示，
水平力F把一个物体紧压在墙上静止不
动，以下说法中正确的是( )
A.作用力F与墙壁对物体的压力是一对
作用力和反作用力
B.作用力F与物体对墙壁的压力是一对平衡力
C.物体的重力与墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力
D.物体的重力与墙壁对物体的静摩擦力是一对作用力与反作用力
【解析】选C. 作用力F与墙壁对物体的压力作用在同一物体上，大小相等，方向相反，在一条直线上，是一对平衡力，A错误；作用力F作用在物体上，而物体对墙壁的压力作用在墙壁上，这两个力既不是平衡力，也不是作用力与反作用力，B错误；物体在竖直方向上受竖直向下的重力，还受墙壁对物体的竖直向上的静摩擦力，因物体处于静止状态，故这两个力是一对平衡力，C正确，D错误.
4.如图是中国运动员何雯娜在中国第
十一届全运会女子蹦床比赛中的精彩
镜头，何雯娜在与蹦床接触的时候受
到几对作用力与反作用力（忽略空气
阻力）( )
A.一对 B.两对
C.三对 D.四对
【解析】选B.与蹦床接触时，何雯娜共受两个力，即重力和蹦床对她的支持力，这两个力的反作用力分别是她对地球的引力和对蹦床的压力，故共有两对作用力与反作用力，B正确.
5.如图所示，P、Q叠放在一起，静止在水平
面上，在下列各对力中，属于作用力和反作
用力的有( )
A.P所受的重力和Q对P的支持力
B.P所受的重力和P对Q的压力
C.P对Q的压力和Q对P的支持力
D.Q对桌面的压力和桌面对Q的支持力
【解析】选C、D.P所受重力的施力物体是地球，Q对P的支持力的施力物体是Q，它们是一对平衡力，A错误；P对Q的压力的施力物体是P，受力物体是Q，与P所受的重力大小相等，方向相同，既不是平衡力，也不是作用力与反作用力，B错误；P对Q的压力的施力物体是P，受力物体是Q，而Q对P的支持力的受力物体是P，施力物体是Q，它们是一对相互作用力，C正确；Q对桌面的压力的施力物体是Q，受力物体是桌面，而桌面对Q的支持力的受力物体是Q，施力物体是桌面，它们是一对相互作用力，D正确.
一、选择题（本题包括6小题，每小题5分，共30分.每小题至少一个选项正确）
1.（2011·徐州高一检测）关于作用力和反作用力,下列说法中正确的是( )
A.物体相互作用时,先有作用力而后才有反作用力
B.作用力和反作用力大小相等、方向相反,在一条直线上,因此它们的合力为零
C.弹力的反作用力一定是弹力.
D.马能将车拉动,是因为马拉车的力大于车拉马的力
【解析】选C.作用力和反作用力是同时产生、同时变化、同时消失的，没有先后之分，A错误；作用力和反作用力大小相等、方向相反,在一条直线上,作用在两个相互作用的物体上，不能求合力，B错误；作用力和反作用力是同一性质的力，C正确；马拉车的力和车拉马的力是一对作用力和反作用力，它们大小相等，D错误.
2．一物体受绳的拉力作用由静止开始前进，先做加速运动，然后改做匀速运动，最后改做减速运动，则下列说法中正确的是( )
A．加速前进时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力
B．减速前进时，绳拉物体的力小于物体拉绳的力
C．只有在匀速前进时，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小才相等
D．不管物体如何前进，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总是相等
【解析】选D.“绳”与“物体”是一对相互作用的物体，绳与物体之间的作用力与反作用力遵守牛顿第三定律，与相互作用的性质、物体的运动状态均无关系，总是等大、反向、作用在不同物体上且在同一条直线上，故D选项正确．
3.2010年8月28日首届世界武博会在北京举行，女子柔道无差别级金牌由我国天津21岁女孩秦茜轻松赢得.在秦茜放倒对手的一瞬间，关于两者之间的相互作用力，以下说法正确的是( )
A.秦茜和对手之间的作用力是一对平衡力
B.秦茜对对手的作用力大于对手对秦茜的作用力
C.秦茜和对手之间的作用力是等大的
D.秦茜和对手之间的作用力的性质可以不相同
【解析】选C.秦茜和对手之间的作用力是一对作用力和反作用力，一定等大反向，性质相同，但是分别作用在两个人身上，不是平衡力，故C正确，A、B、D错误.
4.(2011·桂林高一检测)跳高运动员从地面跳起，这是由于( )
A.运动员对地面的压力等于运动员受的重力
B.地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力
C.地面对运动员的支持力大于运动员受的重力
D.地面对运动员的支持力等于运动员对地面的压力
【解析】选C、D.运动员起跳的瞬间，有向上的加速度，故地面对运动员的支持力大小大于其本身的重力，而支持力和运动员对地面的压力是作用力与反作用力，即地面对运动员的支持力等于运动员对地面的压力，故C、D正确，A、B错误.
【方法技巧】对作用力与反作用力的错误认识
(1)错误地认为等大、反向、共线、作用在不同物体上的两个力就是作用力与反作用力.
(2)错误地认为作用力等于反作用力是有条件的,认为在非平衡系统中作用力大于反作用力.
(3)错误地认为作用力在先,反作用力在后.
(4)混淆作用力与反作用力和平衡力,错误地认为作用力与反作用力就是一对平衡力.
(5)错误地认为物体运动状态的改变是作用力大于反作用力的缘故.
5.如图所示,用细绳把小球悬挂起来,当小球静止时,下列说法中正确的是( )
A.小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对作用力和反作用力
B.小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对作用力和反作用力
C.小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对平衡力
D.小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对平衡力
【解析】选C.作用力和反作用力是作用在两个相互作用的物体上的一对力,只涉及两个物体，故A、B错误；平衡的一对力是作用在同一物体上的两个力,故D错误,C正确.
6.如图所示的情形中，涉及到牛顿第三定律原理的有( )
A.气垫船靠旋转的螺旋桨获得动力
B.战斗机在行进途中抛弃副油箱
C.喷水龙头自动旋转使喷水均匀
D.玩具火箭靠喷出火药飞上天空
【解析】选A、C、D.气垫船旋转的螺旋桨推动空气的作用力与空气推动螺旋桨的作用力（动力）是作用力和反作用力，A正确；战斗机在行进途中抛弃副油箱是为了减小惯性，提高灵活性，B错误；喷水龙头向外喷水的力与水对水龙头的力是作用力和反作用力，C正确；玩具火箭喷出火药的力与火药对火箭的力是作用力与反作用力，D正确.
二、非选择题（本题包括2小题，共20分，要有必要的文字叙述）
7.（10分）在济南举办的第十一届全运会上，世界冠军
孟关良、杨文军再度联袂上阵，最终轻松夺冠.孟关良、
杨文军与赛艇的总质量为180 kg，他们启动时的加速度为
8 m/s2.若水的阻力为他们划船桨推力的0.1倍，求他们划桨的推力多大？
【解析】设船桨对水的推力大小为F′，水对赛艇的向前的推力为F.由牛顿第二定律得
F-0.1 F=ma，
所以F= N=1.6×103 N.
由牛顿第三定律知F′=F=1.6×103 N
答案:1.6×103 N
8.（10分）（挑战能力）如图所示，
质量M=60 kg的人通过光滑的定滑轮
用绳拉着m=20 kg的物体.当物体以
加速度a=5 m/s2上升时，人对地面
的压力为多少？（g取10 m/s2）
【解析】对物体m，由牛顿第二定律得：
F-mg=ma
解得：F=m(g+a)=20×(10+5)N=300 N
由于人静止，则：Mg=N+F
解得地面对人的支持力为：
N=Mg-F=60×10 N-300 N=300 N
由牛顿第三定律得人对地面的压力为300 N
答案:300 N(共115张PPT)
一、对牛顿第二定律的理解
牛顿第二定律揭示了加速度与力和质量的定量关系，指明了加速度大小和方向的决定因素，对牛顿第二定律，还应从以下几个方面深刻理解.
（1）力与加速度为因果关系，力是因，加速度是果，力与加速度无先后关系.
(2)关系式m= 可以计算物体的质量，但物体的质量与合外力及加速度无关.
【典例1】（2010·上海高考）将一个物体以某一速度从地面竖直向上抛出，设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变，则物体
A.刚抛出时的速度最大
B.在最高点的加速度为零
C.上升时间大于下落时间
D.上升时的加速度等于下落时的加速度
【解题指导】物体在运动过程中所受空气阻力大小不变，但是受空气阻力的方向总与物体的速度方向相反.
【标准解答】选A.由牛顿第二定律得：a上=
a下= 所以上升时的加速度大于下落时的加速度，
D错误；根据h= at2，上升时间小于下落时间，C错误；
在最高点的加速度向下不为零，B错误；由 v2=2ah可知，物体刚抛出时的速度最大，A正确.
【规律方法】力与加速度、速度的关系的分析方法
（1）几个关系
①加速度与力的关系是：加速度与力成正比.
②加速度与速度的关系是：加速度与速度同向时物体速度增加、反向时速度减小，当加速度增大时物体的速度变化快、减小时速度变化慢.
③合外力与速度没有直接关系.
（2）分析力与运动的定性关系类问题的步骤.
①明确物体的受力情况以及力的变化情况.
②根据牛顿第二定律确定物体的加速度及其变化情况.
③根据加速度与速度的关系分析物体速度的变化情况.
【变式训练】（2011· 厦门高一检测）雨滴在下降过程中，由于水汽的凝聚，雨滴质量将逐渐增大，同时由于速度逐渐增大，空气阻力也将越来越大，最后雨滴将以某一收尾速度匀速下降，在此过程中( )
A．雨滴所受到的重力逐渐增大，重力产生的加速度也逐渐增大
B．由于雨滴质量逐渐增大，下落的加速度逐渐减小
C．由于空气阻力增大，雨滴下落的加速度逐渐减小
D．雨滴所受到的重力逐渐增大，但重力产生的加速度不变
【解析】选C、D.雨滴在下落过程中，质量逐渐增大，雨
滴所受的重力逐渐增大，但重力产生的加速度始终为g，
故A错误，D正确；由mg－f＝ma得：a＝g－ 可见雨滴
下落的加速度逐渐减小的原因不是m增大，而是f增大，故
B错误，C正确．
二、牛顿第二定律的应用及解题步骤
1.牛顿第二定律的两种典型应用及处理方法
（1）已知物体的运动情况，推断物体的受力情况
处理方法：已知物体的运动情况，由运动学公式求出加速度，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的合外力，由此推断物体受力情况.
（2）已知物体的受力情况，确定物体的运动情况
处理方法：已知物体的受力情况，可以求出物体的合力，根据牛顿第二定律可以求出物体的加速度，再利用物体初始条件（初位置和初速度），根据运动学公式就可以求出物体的位移和速度.也就是确定了物体的运动情况.
2.解两类问题的思路
其中，加速度是连接“力”和“运动”的桥梁.
3.应用牛顿第二定律解题的一般步骤
(1)确定研究对象.
(2)进行受力分析和运动状态分析，画出受力分析图，明确运动性质和运动过程.
(3)求出合力或加速度.
(4)根据牛顿第二定律列方程求解.
使用公式 F=ma 时，F、m、a三个物理量的单位必须采用统一的国际单位,否则公式中比例系数k不等于1.
【典例2】（2011·广州高一检测）一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始沿直线运动，4 s内通过8 m的距离，此后关闭发动机，汽车又运动了2 s停止，已知汽车的质量m＝2×103 kg，汽车运动过程中所受阻力大小不变.求：
(1)关闭发动机时汽车的速度大小；
(2)汽车运动过程中所受到的阻力大小；
(3)汽车牵引力的大小．
【解题指导】注意对物体进行受力和运动情况分析,运用牛顿第二定律和运动学公式求解.
【标准解答】 (1)汽车开始做匀加速直线运动
s0＝ t1.解得v0＝ ＝4 m/s.
(2)汽车滑行减速过程加速度
a2＝ ＝－2 m/s2
由牛顿第二定律得－f＝ma2
解得f＝4×103 N
(3)开始加速过程中加速度为a1
s0＝ a1t12，由牛顿第二定律得：F－f＝ma1
解得F＝f＋ma1＝6×103 N.
答案:(1)4 m/s (2)4×103 N (3)6×103 N
【规律方法】应用牛顿第二定律解题时求合力的方法
（1）合成法:物体只受两个力的作用产生加速度时,合力的方向就是加速度的方向,解题时要求准确作出力的平行四边形,然后运用力的三角形求合力F合.反之,若知道加速度方向就知道合力方向.
（2）正交分解法：当物体受到两个以上的力的作用而产生加速度时，通常用正交分解法解答,一般把力正交分解为沿加速度方向和垂直于加速度方向的两个分量.即沿加速度方向:Fx=ma,垂直于加速度方向:Fy=0.
【互动探究】上例中汽车后2秒内的位移多大？汽车整个过程中的平均速度多大？
【解析】汽车后2秒做匀减速直线运动，其位移
s2= (0+v0)t2=4 m.汽车整个过程中的平均速度为：
=2 m/s.
答案:4 m 2 m/s
【变式备选】在倾角为α的斜面上有一辆小车沿斜面向上做匀减速直线运动,小车上悬挂一个质量为m的小球,如图所示,悬挂小球的悬线与斜面垂直且小球与小车相对静止.求:小车的加速度及悬绳的拉力.
【解析】小车的加速度与小球的加速度相同,对小球受力
分析如图甲所示,绳的拉力F与重力mg的合力方向与加速
度的方向相同,沿斜面向下,则F合=mgsinα.由牛顿第二定
律得F合=mgsinα=ma，故a=gsinα.由力的平行四边形定
则可得F=mgcosα.
F=mgcosα,mgsinα=ma.a=gsinα
答案:gsinα mgcosα
本题也可用正交分解法，如图乙所示
三、力学单位制的应用
1.在利用物理公式进行计算时，为了在代入数据时不使表达式过于繁杂，我们要把各个量换算到同一单位制中，这样计算时就不必一一写出各量的单位，只要在所求结果后写上对应的单位即可.
2.习惯上把各量的单位统一成国际单位，只要正确地应用公式，计算结果必定是用国际单位来表示的.
3.物理公式在确定各物理量的数量关系时，同时也确定了各物理量的单位关系，所以我们可以根据物理公式中物理量间的关系，推导出这些物理量的单位.
比较某个物理量不同值的大小时，必须先把它们的单位统一到同一单位制中，再根据数值来比较.
【典例3】下列说法中正确的是
A.力学中的基本单位是米（m）、千克（kg）和秒（s）
B.牛顿（N）是力学中的基本单位，但不是国际单位制中的基本单位
C.帕斯卡（Pa）、焦耳（J）是国际单位制中的单位
D.长度是国际单位制中的基本单位
【标准解答】选C.不同的单位制，基本单位不同，米（m）、千克（kg）和秒（s）是国际单位制力学中的基本单位，A错；牛顿（N）是国际单位制中的导出单位，1 N=1 kg·m/s2，B错；在国际单位制中，压强和功（或能）的单位为帕斯卡、焦耳，C对；长度是物理量，在国际单位制中，是力学中的一个基本量，其单位米（m）是国际单位制中的基本单位，D错.
【规律方法】单位制的应用技巧
（1）单位制可以帮助我们记忆物理公式.
（2）可对计算结果的正、误进行检验.如用力学国际单位制计算时，只有所求物理量的计算结果的单位和该物理量在力学国际单位制中的单位完全一致时，该运算过程才可能是正确的.若所求物理量的单位不对，则结果一定错.
（3）用同一单位制进行计算时，可以不必一一写出各个已知量的单位，只在计算结果的数字后面写出所求物理量在该单位制下的单位即可，这样可以简化计算.
【变式训练】质量为400 g的物体，测得它的加速度为a=
40 cm/s2，则关于它所受的合力的大小计算，下面有几种不同的求法，其中单位运用正确、简洁而又规范的是( )
A.F=ma=400×40=16 000 N
B.F=ma=0.4×0.4 N=0.16 N
C.F=ma=0.4 kg×0.4=0.16 N
D.F=ma=0.4 kg×0.4 m/s2=0.16 N
【解析】选B.物体质量m=400 g=0.4 kg,
加速度a=40 cm/s2=0.4 m/s2，
所以F=ma=0.4×0.4 N=0.16 N，B正确.
牛顿第二定律的瞬时应用
1.两种模型：瞬时问题主要是讨论轻绳（或轻杆）、轻弹簧（或橡皮条）这两种模型.
（1）轻绳（或轻杆）模型：轻绳（或轻杆）不可伸长，形变不明显且可突变，故其张力可以突变.
（2）轻弹簧（或橡皮条）模型： 形变比较明显且连续变化，形变的恢复需要时间，故弹力不能突变只能连续变化.
2.分析方法：首先一定要分清类型，然后分析变化之前的受力，再分析变化之后的受力,然后根据牛顿第二定律列方程求解.
【典例】（2010·全国高考Ⅰ）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，设抽出的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为 a1、a2 .重力加速度大小为g.则有
A.a1=0,a2=g B.a1=g,a2=g
C.a1=0,a2= D.a1=g,a2=
【解题指导】分析木板被抽出瞬间的受力情况时注意哪些力发生了突变，哪些力保持不变.
【标准解答】选C.在抽出木板的瞬间，弹簧对木块1的支
持力和对木块2的压力并未改变，但木板对木块2的支持
力突变为零.木块1受重力和支持力，mg=F,a1=0，木块2
受重力和压力，根据牛顿第二定律F+Mg=Ma得a2=
故C正确.
对力的变化特点理解不清导致错误
如图所示，天花板上用细绳吊起两个用
轻弹簧相连的质量相同的小球.两小球
均保持静止.当突然剪断细绳时，上面
小球A与下面小球B的加速度大小为
A.aA=g aB=g
B.aA=2g aB=g
C.aA=2g aB=0
D.aA=0 aB=g
【正确解答】分别以A、B为研究对象，作剪断前和剪断时的受力分析.剪断前A、B静止.如图甲，A球受三个力，拉力T、重力mg和弹力F.B球受两个力，重力mg和弹簧拉力F′
A球：T－mg-F=0 ①
B球：F′－mg=0 ②
F=F′ ③
由①、②、③式解得T=2mg，F=mg
剪断时，A球受两个力，因为绳无弹性剪断瞬间拉力不存在，而弹簧有形变，瞬间形状不能改变，弹力还存在.如图乙，A球受重力mg、弹簧的弹力F.同理B球受重力mg和弹力F′.
A球：-mg-F=maA ④
B球：F′-mg=maB ⑤
由式④解得aA=-2g（方向向下），由式⑤解得aB=0
故C选项正确.
正确答案:C
【易错分析】本题易错选A项.易错选A的原因是对细绳和轻弹簧的弹力变化的特点理解不正确.由于剪断绳时，A，B球具有不同的加速度，不能作为整体研究.
牛顿第二定律反映的是力与加速度的瞬时对应关系.合外力不变，加速度不变.合外力瞬间改变，加速度瞬间改变.细绳剪断后其拉力可以突变，由2mg变为0，弹簧的弹力不能发生突变，细绳剪断前后的瞬间弹簧的弹力均为mg.本题中A球剪断瞬间合外力变化，加速度就由0变为2g，而B球剪断瞬间合外力没变，加速度不变.
弹簧和绳是两个物理模型，特点不同.弹簧不计质量，弹性限度内k是常数.绳子不计质量但无弹性，瞬间就可以没有.而弹簧因为有形变，不可瞬间发生变化，即形变不会瞬间改变，要有一段时间.
1.对牛顿第二定律的理解正确的是( )
A.由F=ma可知，F与a成正比，m与a成反比
B.牛顿第二定律说明：当物体有加速度时，物体才受到外力的作用
C.加速度的方向总跟合外力的方向一致
D.当外力停止作用时，加速度立即消失
【解析】选C、D.虽然 F=ma 表示牛顿第二定律，但 a
是由 m 和 F 共同决定的，即 a∝ 且 a 与 F 同时产生、同时消失、同时改变；a与F的方向永远相同.综上所述A、B错误，C、D正确.
2.下列单位属于国际单位制中的基本单位的是( )
A．米、牛顿、千克 B．千克、焦耳、秒
C．米、千克、秒 D．米/秒2、千克、牛顿
【解析】选C.国际单位制的七个基本单位：千克、米、秒、摩尔、开尔文、安培、坎德拉，故选C．
3.物体受10 N的水平拉力作用，恰能沿水平面匀速运动，当撤去这个拉力后，物体将( )
A.匀速运动
B.立即停止运动
C.产生加速度，做匀减速运动
D.产生加速度，做匀加速运动
【解析】选C.物体在水平拉力作用下做匀速运动，说明物体受到一个与拉力等大反向的摩擦力的作用，当撤去拉力后，在摩擦力作用下，物体产生一个向后的加速度，做匀减速运动，C正确.
4.（2011·衡水高一检测）雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气对其阻力随雨滴下落速度的增大而增大，如图所示的图象能正确反映雨滴下落运动情况的是( )
【解析】选C.雨滴速度增大时，阻力也增大，由牛顿第
二定律得a＝ 故加速度逐渐减小，最终雨滴做匀速运动，故选C．
5.某物体静止于光滑的水平面上，当对它施加4 N的水平拉力时，物体的加速度大小为2 m/s2,当水平拉力变为10 N时，物体的加速度多大？物体的质量多大？
【解析】由牛顿第二定律得
即a2= m/s2=5 m/s2.
物体的质量m=
答案:5 m/s2 2 kg
一、选择题（本题包括6小题，每小题5分，共30分.每小题至少一个选项正确）
1．（2011·厦门高一检测）在光滑的水平桌面上，有一个静止的物体，给物体施以水平作用力，在力作用到物体上的瞬间( )
A.物体同时具有加速度和速度
B.物体立即获得加速度，速度仍为零
C.物体立即获得速度，加速度仍为零
D.物体的速度和加速度均为零
【解析】选B.合外力与加速度是瞬时对应关系，所以在力作用到物体上的瞬间，物体立即获得加速度，但物体的速度还得从零开始增大，不可能立即具有速度，故B正确.
2．假设洒水车的牵引力不变且所受阻力与车重成正比，未洒水时，做匀速行驶，洒水时它的运动将是( )
A.做变加速运动
B.做初速度不为零的匀加速直线运动
C.做匀减速运动
D.继续保持匀速直线运动
【解析】选A. a= -kg，洒水时质量 m 减小，则 a 变大，所以物体做加速度变大的加速运动，故A正确.
3．（2011·滨州高一检测）声音在空气中的传播速度v与空气的密度ρ、压强p有关，下列速度的表达式（k为比例系数，无单位）中可能正确的是( )
A.v=k B.v=
C.v= D.v=
【解析】选B.可把p、ρ的单位用基本单位表示，代入进行单位运算，看得出的单位是否是v的单位.
压强p的单位用基本单位表示为 密度ρ的单位用基本单位表示为kg/m3.
通过将p和ρ的单位分别代入上面各选项中的公式得出的单位只有B项能得出m/s.故选B.
4.一物体在几个力的共同作用下处于静止状态．现使其中向东的一个力F的值逐渐减小到零，又逐渐使其恢复到原值(方向不变)，则( )
A．物体始终向东运动
B．物体先向西运动后向东运动
C.物体的加速度先增大后减小
D．物体的速度先增大后减小
【解析】选C．物体向东的力逐渐减小，由于原来合力为零，当向东的力逐渐减小时，合力应该向西逐渐增大，物体的加速度增大，方向向西．当物体向东的力恢复到原值时，物体的合力再次为零，加速度减小．所以加速度的变化情况应该先增大后减小．加速度是有一个减小的过程，但在整个过程中加速度的方向始终和速度的方向一致，所以速度应该一直增大，直到加速度为零为止．所以A、B、D项错误.
5.如图所示，质量均为m的A、B
两球之间系着一根不计质量的弹
簧，放在光滑的水平面上，A 球
紧靠竖直墙壁．今用水平力F将B 球向左推压弹簧，平衡后，突然将 F 撤去，在这一瞬间，表述正确的是( )
A．B球的速度为零，加速度为零
B．B球的速度不为零，加速度也不为零
C．B球的速度不为零，加速度为零
D．B球的速度为零，加速度不为零
【解析】选D.B球受水平向右的弹力作用，由牛顿第二定律知，B球加速度不为零，由于惯性，B球的速度为零，故选D．
6.两个物体A和B，质量分别为 m1和
m2 ，互相接触放在光滑的水平面上，
如图所示，对物体A施以水平的推力F，则物体A对B的作用力等于( )
A. B.
C. F D.
【解析】选B.将A、B看做一个整体，其
合力为F，由牛顿第二定律知，F=(m1+
m2)a，再以B为研究对象，受力分析
如图所示，由牛顿第二定律可得：F2=
m2a ，以上两式联立可得：F2=
故B正确.
【方法技巧】连接体问题的处理方法
几个物体间彼此有力的相互作用且相对静止，这几个物体组成的系统常称为连接体，处理这类问题常用以下方法：
（1）整体法：把几个相对静止的物体作为一个整体来处理，分析整体受力，应用牛顿第二定律求解加速度或力.
（2）隔离法：取整个系统中的一个或几个物体作为研究对象，应用牛顿第二定律或平衡条件，分析物体间的相互作用力或加速度.
（3）整体法、隔离法结合运用，但采用整体法分析受力时只分析外力，不分析系统内物体间的作用力.
二、非选择题（本题包括2小题，共20分，要有必要的文字叙述）
7.（10分）（挑战能力）一个滑雪
的人质量是75 kg，以v0=2 m/s的初
速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾
角θ=30°.在t=5 s的时间内滑下的
距离s=60 m，g取10 m/s2，求滑雪
人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）.
【解析】由s=v0t+ at2得：
人受力如图所示，由牛顿第二定律
得：mgsin30°-f=ma
解得：f=m(gsin30°-a)=75×(10× -4) N=75 N
答案:75 N
8.（10分）（2011·南安高一检测）如图所示，光滑水平面上有质量分别为m1=1 kg和m2=2 kg的两个物体，物体之间用一根长1 m的细线连接；其中m2受到一个6 N的拉力作用，整个系统由静止开始匀加速运动.求：
（1）连接两个物体的细线上的拉力；
（2）3 s后将细线剪断，则剪断后3 s两物体相距多远.
【解析】（1）系统加速度a= m/s2=2 m/s2
对于m1有T=m1a=1×2 N=2 N.
（2）3 s后系统速度v=at1=2×3 m/s=6 m/s
剪断后m1匀速运动s1=vt=6×3 m=18 m
m2加速度a′= m/s2=3 m/s2
s2=vt+ a′t2=6×3 m+ ×3×32 m=31.5 m
Δs=s2-s1+1 m=31.5 m-18 m+1 m=14.5 m
答案:(1)2 N (2)14.5 m(共24张PPT)
一、连接体问题的求解——整体法、隔离法
1.连接体
多个相互关联的物体组成的物体组（或物体系）.如几个物体叠放在一起，或并排挤放在一起，或用绳子、细杆连在一起.
2.隔离法与整体法
（1）隔离法：在解决连接体问题时，从研究的方便性出发，将物体系统中的某一部分隔离出来，单独分析研究的方法.
（2）整体法：在解决连接体问题时，将整个系统作为一个整体分析研究的方法.
3.选取整体法与隔离法的原则
（1）一般是先整体后隔离：在连接体内各物体具有相同的加速度，应先把连接体当做一个整体，分析整体受力，利用牛顿第二定律求出加速度.若求连接体内各物体间的相互作用，再把物体隔离，对该物体单独受力分析，再利用牛顿第二定律对该物体列式求解.
（2）求系统外力的问题，有的直接选取整体法求解，有的则先隔离后整体.
【典例1】如图所示，两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块,质量分别为m1和m2.拉力F1和F2方向相反,与轻线沿同一水平直线,且F1＞F2.试求在两个物块运动过程中轻线的拉力T.
【解析】以两物块整体为研究对象,根据牛顿第二定律得
F1-F2=(m1+m2)a ①
隔离物块m1,由牛顿第二定律得
F1-T=m1a ②
由①②两式解得
T=
答案:
二、牛顿第二定律的临界和极值问题
1.临界问题
某种物理现象(或物理状态)刚好要发生或刚好不发生的转折状态.
2.极值问题
在满足一定的条件下,某物理量出现极大值或极小值的情况.
3.常见类型
动力学中的常见临界问题主要有两类：一是物体间脱离与不脱离的临界状态，此时物体仍接触且加速度相同但弹力为零；二是轻绳绷紧与松弛的临界状态，此时绳子仍伸直但张力为零.
4.解决方法
（1）极限法：题设中若出现“最大 ”、“最小”、“刚好”等这类词语时，一般就隐含着临界问题，解决这类问题时，常常是把物理问题（或物理过程）引向极端，进而使临界条件或临界点暴露出来，达到快速解决有关问题的目的.
(2)数学推理法：根据分析的物理过程列出相应的数学表达式，然后由数学表达式讨论出临界条件.
【典例2】如图所示，斜面是光滑的,一个质量是0.2 kg的
小球用细线吊在倾角θ为53°的斜面顶端,斜面静止时,球
紧靠在斜面上,绳与斜面平行,当斜面以8 m/s2的加速度向
右做匀加速运动时,求绳子的拉力及斜面对小球的弹力.(g
取10 m/s2)
【解析】当斜面向右运动的加速度较小时,斜面对小球有支持力;当斜面向右运动的加速度较大时,小球将脱离斜面“飘”起来.
设斜面向右运动的加速度为a0时,斜面对小球
的支持力恰好为零.F合=mgcotθ=ma0,所以a0=
gcotθ=7.5 m/s2,即a0＜a=8 m/s2.
当斜面向右运动的加速度为a=8 m/s2时,小球将离开斜面.此时斜面对小球的弹力N=0.绳子的拉力
F= =2.56 N.
答案:2.56 N 0
三、图象法与牛顿第二定律的结合
在物理学的问题中，给予已知条件和信息的方式有很多,诸如文字式、数字式、表格式、函数式、图象式等，其中图象式是最常见、最直观的一种方式.运用图象解题会更加直观、形象.
在动力学与运动学问题中，常见、常用的图象是位移图象（s-t图象）、速度图象（v-t图象）和力的图象（F-t图象）等.这些图象反映的是物体的运动规律、受力规律，而绝非代表物体运动“轨迹”.
利用图象分析问题时，必须首先确认图象横、纵坐标代表的物理量及其单位；然后要明确图象中截距、交点、斜率、折点、面积的物理意义；再将题目中的物理情景与图象形状结合起来，选择相应的物理规律和公式求解.
【典例3】（2011·大连高一检测）放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系如图甲所示,物块速度v与时间t的关系如图乙所示.取重力加速度g=10 m/s2.由两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为
A.m=0.5 kg,μ=0.4 B.m=1.5 kg,μ=
C.m=0.5 kg,μ=0.2 D.m=1 kg,μ=0.2
【解析】选A.由F-t图线和v-t图线可得,物体在2 s到4 s内所受外力F=3 N,物体做匀加速运动，
a= m/s2=2 m/s2,
F-f=ma?3-10μm=2m. ①
物体在4 s到6 s所受外力F=2 N，物体做匀速直线运动，
则F=f,F=μmg?10μm=2. ②
由①②解得m=0.5 kg,μ=0.4，故A选项正确.
