(共66张PPT)
1.亚里士多德认为“力是维持物体运动状态的原因”，他的这种观点与我们平时的直观感觉相吻合，你觉得这种观点对吗？尝试分析这种认识产生的原因.
提示：这种观点不对.平时我们在推物体时，有推力作用在物体上，物体就运动，没有力作用在物体上，物体就静止.我们用的推力实质上要克服物体和地面间的摩擦力，平常我们直观感觉物体运动时，忽视了摩擦力的作用，从而觉得力是维持物体运动状态的原因.
2.请同学们阅读教材P103有关内容,试总结伽利略理想斜面实验的步骤和结论.
提示:实验步骤：(1)设想如果对接斜面没有摩擦力，小球将达到跟原来同样的高度；(2)减小对接斜面的倾斜度，小球仍达到同一高度，通过的路程更长；(3)对接斜面的倾斜度越小，小球经过的路程越长；(4)把对接斜面变成水平面，小球无法达到原来的高度，只能以原速度一直运动下去.
实验结论：力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因.
3.请同学们讨论回答：为什么说伽利略理想实验方法是科学的，结论是可靠的？
提示：伽利略的理想斜面实验虽然是理想的实验，但它是建立在可靠的事实基础之上的，以事实为依据，抓住主要因素，忽略次要因素，从而揭示了正确的自然规律.
力和运动状态的关系
1.速度是描述物体运动状态的物理量，它是矢量，既有大小又有方向.
2.(1)当物体的速度大小和方向都保持不变时，则这个物体的运动状态保持不变.
(2)当物体的速度发生变化时，则这个物体的运动状态发生了变化.物体的运动状态变化有以下三种情况：
①速度方向不变，只有大小改变.
②速度大小不变，只有方向改变.
③速度的大小和方向都发生改变.
3.力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动状态的原因，物体运动状态发生改变必定受到不为零的外力作用，反之亦然.
典例1 伽利略理想实验将可靠的事实和科学推论结合起
来，能更深刻地反映自然规律，有关的实验程序内容如
下：
①减小第二个斜面的倾角，小球在此
斜面上仍然要达到原来的高度；
②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球
将滚上另一个斜面；
③如果没有摩擦，小球将上升到释放时的高度；
④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球
沿水平面做持续的匀速运动.
请按程序先后排列，并指出它究竟属于可靠事实，还是通过思维过程的推论，下列选项正确的是(方框内数字表示上述程序的号码)( )
【规范解答】选C.②为事实，减小摩擦则小球上升到另一斜面的高度增大，如果没有摩擦，小球将上升到释放时的高度，推理得出结论③；继续减小第二个斜面的倾角，小球仍到达原高度，得到结论①；最后使它成为水平面，小球将达不到释放时的高度，故将沿水平面持续运动；高度上升是速率减小的原因，由于高度不变，因而速度不变，推理得结论④.
【变式备选】物体的运动状态改变了，可能发生的是
( )
A.速率不变 B.速度不变
C.惯性大小随之变化 D.物体未受任何力
【解析】选A.物体的运动状态发生了改变，即速度发生了变化，可能是速度大小变化、方向变化、方向和大小同时变化.当物体的速率不变时方向可能变化，故A可能.物体的运动状态变化就是速度变化，所以B是不可能的.物体运动状态变化，其质量并未发生变化，C是不可能的.力是物体改变运动状态的原因，物体运动状态发生了变化，肯定受到外力的作用，故D是不可能的.
1.体会牛顿得出的牛顿第一定律与前辈科学家的结论的区别.
提示：后半句“直到有外力迫使它改变这种状态为止”，是重复前人的结论——力是改变物体运动状态的原因.前半句“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”，这里道出了一切物体的一个固有属性：惯性！牛顿第一定律的表述比伽利略、笛卡儿的结论更加简练准确，具有更广泛的应用范围.
2.观察下图思考，(1)体操运动
员的身材能否当相扑运动员？
体操运动员和相扑运动员谁的
惯性大？
提示：相扑运动员如果用身材苗条的体操运动员代替的话容易被扳倒或推出圈外，相扑运动员需要很大的惯性，不能用体操运动员来代替.
体操运动员身材灵活，质量小，容易改变运动状态，惯性小便于表演各种优美、高难度的动作，相扑运动员身材庞大，质量大，不容易改变运动状态，惯性大.
(2)通过上面的例子，试讨论：物体的惯性是由什么因素决定的？
提示：质量是惯性的量度，物体的质量越大，惯性就越大.观察和实验表明，对于任何物体，在受到相同的作用力时，决定它们运动状态变化难易程度的惟一因素就是它们的质量.
3.试总结:惯性和惯性定律的区别.
提示：(1)惯性是一切物体所具有的一种性质，不需要附加限制条件；
(2)惯性定律(牛顿第一定律)是一切物体在不受外力作用时物体运动所遵循的规律.在惯性定律中所说的物体没有受到外力的作用，是一种理想的情况.指出了运动不需要力来维持.力是改变物体运动状态的原因.
牛顿第一定律
关于这个定律可以从以下三个方面来理解：
(1)定律的前一句话揭示了物体所具有的一个重要属性，即一切物体在任何情况下都具有惯性.
(2)定律的后一句话实际上是给力下的定义，即力是改变物体运动状态的原因(力并不是维持物体运动的原因).
(3)牛顿第一定律指出了物体不受外力作用时的运动规律.实际上，不受外力作用的物体是不存在的.物体所受到的几个力的合力为零时，其效果就跟不受外力相同，这时物体的运动状态是匀速直线运动或静止.
【知识归纳】惯性：物体具有的保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质
1.惯性是物体的固有属性，惯性不是一种力.
2.任何物体在任何情况下都具有惯性，切莫将惯性误解为“物体只有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态时”才有惯性，在受力作用时，惯性依然存在，体现在运动状态改变的难易程度上.
3.惯性的大小只由物体本身的质量决定，与外界因素无关，切莫认为物体的速度越大，惯性越大.
4.惯性是不能被克服的，但可以利用惯性或防止惯性造成的不良影响.
5.不要把惯性概念与惯性定律相混淆.惯性是万物皆有的保持原运动状态的一种属性，惯性定律则是揭示运动和力的关系的普遍规律.
典例2 下列关于牛顿第一定律的说法中，正确的是( )
A.牛顿第一定律是实验定律
B.牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因
C.实际上不存在不受外力作用的物体，所以牛顿第一定律也就失去了存在的基础
D.物体的运动不需要力来维持
解答本题时应把握以下两点：
(1)牛顿第一定律是在实验基础上的合理外推得到的.
(2)明确力作用在物体上时产生什么效果.
【规范解答】选B、D.牛顿第一定律是指物体在理想条件下的运动规律，反映的是物体在不受力的情况下所遵循的运动规律，而自然界中不受力的物体是不存在的，该定律是在科学的抽象思维下，运用理想化实验推论得到的，因此该定律不属于实验定律，A错误.牛顿第一定律揭示了力和运动的关系，物体的运动不需要力来维持，但要改变物体的运动状态则必须有力的作用，所以B、D正确,C错误.
【变式备选】晓明同学在乘坐地铁观看2010年广州亚运会体操比赛的路上，感到很兴奋，高兴地竖直跳了起来，这时地铁恰在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭，发现仍落回到车上原处，这是因为( )
A.人跳起后，车厢内空气给他以向前的力，带着他随同地铁一起向前运动
B.人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他随同地铁一起向前运动
C.人跳起后，地铁在继续向前运动，所以人落下后必是偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已
D.人跳起后直到落地，在水平方向上人和地铁始终有相同的速度
【解析】选D.人从车厢竖直跳起后由于惯性与地铁有相同的运动速度，因在整个过程中车速不变，故人仍落在原处，由此可知D项正确.
典例3 (2011·襄樊高一检测)如图所示是一种汽车安全带控制装置的示意图．当汽车处于静止或匀速直线运动时，摆锤竖直悬挂，锁棒水平，棘轮可以自由转动，安全带能被拉动．当汽车突然刹车时，摆锤由于惯性绕轴摆动，使得锁棒锁定棘轮的转动，安全带不能被拉动．若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置，汽车的可能运动方向和运动状态是( )
A.向右行驶、突然刹车
B.向左行驶、突然刹车
C.向左行驶、匀速直线运动
D.向右行驶、匀速直线运动
【思路点拨】
解答本题关键在于：
(1)正确理解惯性、惯性定律.
(2)理清题意，正确建立物理模型.
(3)准确判断出摆锤运动情况与车的运动间的关系.
【规范解答】选A.本题考查对惯性的理解.由题图中摆锤向右摆动可知，这是由于车的运动引起的.本来车做匀速运动，摆锤在竖直方向，后来由于车的运动状态发生变化，而摆锤由于惯性运动状态并没有立即发生变化，由此可知会出现图中所示情形.造成这种现象的原因是向右行驶，突然刹车或向左行驶，突然加速.故选A项.
【规律方法】
解答有关实际的问题时，我们要注意学会建立物理模型，并应用所学的知识解决.
1.(2011·广州高一检测)下列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才会运动
B.伽利略认为力不是维持物体运动状态的原因
C.牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度，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A.亚里士多德认为没有力作用在物体上，物体就不会运动.伽利略认为力不是维持物体运动的原因，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.牛顿认为力是改变物体运动状态的原因，并不是使物体运动的原因.故答案为A.
2.伽利略在《两种新科学的对话》中写道：假设你在密闭的运动着的船舱里，在你跳跃时，你将和以前一样，在船底板上跳过相同的距离，你跳向船尾也不会比跳向船头来得远.你把不论什么东西扔给你的同伴时，不论他是在船头还是在船尾，只要你自己站在对面，你也并不需要用更多的力.水滴将垂直滴进下面的罐子，一滴也不会滴向船尾.如果上述现象能够实现，则船的运动形式应为( )
A.匀速直线运动 B.匀加速直线运动
C.匀减速直线运动 D.曲线运动
【解析】选A.根据牛顿第一定律，出现上述现象的船处于匀速直线运动状态，A对.
3.(2011·衡水高一检测)下列说法中正确的是( )
A.原来静止的物体，只有在受到力的作用后才会运动起来，所以力是物体运动的原因
B.不用力踏自行车，自行车就会渐渐停下，说明物体不受力的作用，惯性就会逐渐消失
C.运动着的小车速度逐渐减小时，一定受到力的作用
D.力是物体速度改变的原因
【解析】选C、D.原来静止的物体，只有在受到力的作用后才会运动起来，所以力是改变物体运动状态的原因.不用力踏自行车，自行车就会渐渐停下来，是由于受到阻力作用.自行车的质量不变，惯性不变.
4.(2011·石家庄高一检测)质量为m的砝码放在木块上，木块与砝码间的动摩擦因数为μ，当它们一起在水平面上匀速运动时，下列说法正确的是( )
A.砝码受到跟运动方向相同的静摩擦力
B.砝码受到大小为μmg的滑动摩擦力
C.砝码没有受到摩擦力的作用
D.砝码受到摩擦力小于μmg，但不为零
【解析】选C.木块和砝码一起在水平面上匀速运动，对砝码来说，依靠惯性维持这种状态,不需要水平方向的外力，所以砝码不受摩擦力的作用，故只有C正确.
5.(2011·海口高一检测)导弹快艇需要具有较大的“灵活性”，即运动状态比较容易改变，在设计制造时应注意什么？为什么？
【解析】导弹快艇在设计时应注意减小快艇的质量，因为质量越小，惯性越小，越容易改变其运动状态.
答案：见解析
一、选择题(本大题共6小题，每小题5分，共30分)
1.(2011·虹口区高一检测)所谓“运动状态的改变”的正确理解是( )
A.仅指速度大小的改变
B.仅指速度方向的改变
C.要改变物体的运动状态，必须有力的作用
D.物体运动状态的改变与物体的初始状态有关
【解析】选C.速度是描述物体运动状态的物理量，速度是矢量，既有大小又有方向，大小、方向其中之一发生变化，速度就发生变化，物体的运动状态就发生变化，A、B均错误；力是改变物体运动状态的原因，要改变物体的运动状态，必须有力的作用，而与物体的初始状态无关，C正确，D错误.
2.(2011·南京高一检测)物体在车厢中做抛体运动，下列哪种情况下，人在车厢里观察到的现象和在车厢静止时观察到的现象一样( )
A.车厢加速行驶 B.车厢减速行驶
C.车厢转弯 D.车厢匀速直线行驶
【解析】选D.车厢静止时是平衡状态，车厢匀速运动时也是平衡状态，物体在运动的车厢内下落由于惯性也具有和车厢一样的速度，两种情况下物体的受力情况一样，物体的运动情况也一样；而车厢加速行驶、车厢减速行驶、车厢转弯都不是平衡状态，故只有D正确.
3．(2011·海口高一检测)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
【解析】选D．运动得越快的汽车越不容易停下，是因为受到相同阻力的情况下，经过的位移和时间越长，并不是惯性大，所以Ａ错.只要有质量，物体就有惯性，Ｂ错.把一个物体竖直向上抛出后，能继续上升，是因为物体具有惯性，而不是受到一个向上的推力，所以Ｃ错.质量是物体惯性大小的惟一量度，质量越大，惯性也就越大，其运动状态也就越难改变，反之，质量越小，惯性也就越小，其运动状态也就越容易改变，故选D.
4.(2011·奉贤高一检测)有A、B两物体，它们的质量分别为8 kg和4 kg，速度分别为4 m/s和8 m/s,它们的惯性大小情况是( )
A.一样大 B.A比B大
C.B比A大 D.无法确定
【解析】选B.质量是物体惯性大小的惟一量度，质量越大，惯性越大，惯性大小与物体速度大小无关，故B正确，A、C、D错误.
5.一位小朋友在一辆行驶的列车中玩遥
控直升机，当他操作遥控按钮让直升机
竖直向上运动时，发现直升机却朝着列
车车厢后面斜向上运动.若直升机是正常
的，则可以判断( )
A.列车在刹车
B.列车在做加速直线运动
C.列车在做减速直线运动
D.列车在做匀速直线运动
【解析】选B.由于惯性，当列车加速前进时直升机相对车厢向后运动，故B项正确.
6.(2011·桂林高一检测)如图所示，一个
劈形物体M，各面均光滑，放在固定的斜
面上，上表面水平，在水平面上放一光滑
小球m，劈形物从静止开始释放，则小球
在碰到斜面前的运动轨迹是( )
A．沿斜面向下的直线
B．竖直向下的直线
C．无规则直线
D．抛物线
【解析】选B.小球m水平方向不受力，故水平方向运动状态不变，v水平始终为零，故只沿竖直方向运动．
二、非选择题(本大题共2小题，共20分，要有必要的文字叙述和解题步骤)
7.(2011·广州高一检测)(10分)行驶中的汽车关闭发动机后不会立即停止运动，是因为＿＿＿，汽车的速度越来越小，最后会停止下来是因为＿＿＿.
【解析】行驶中的汽车关闭发动机后不会立即停止运动的原因是汽车有惯性；关闭发动机后，汽车受阻力作用，也就不再保持原来的匀速运动状态.
答案：汽车有惯性 受到摩擦力
【规律方法】处理惯性问题的一般方法
(1)明确研究的问题，它原来处在怎样的运动状态；
(2)当外力作用在该物体的某一部分(或外力作用在该物体关联的其他物体上)时，这一部分的运动状态的变化情况；
(3)该物体由于惯性将保持怎样的运动状态，最后会出现什么现象.
8.(2011·潍坊高一检测)(10分)某同学
遇到一个难题：如图所示，要求不直接
用手接触塑料板和鸡蛋，手头只有一根
木棒，利用本节所学的知识，将鸡蛋放
入水中.请你帮助该同学想个办法解决这个难题.
【解析】该同学可以用木棒猛击塑料板，使塑料板飞出，而鸡蛋由于惯性仍保持原来的静止状态，就能使鸡蛋落入杯中，而避免手直接接触鸡蛋和塑料板.
答案：见解析(共61张PPT)
1.在一个弹簧测力计下端挂一个重物，开始时处于静止状态，在系统向上做加速运动和向下做减速运动的过程中，弹簧测力计的示数如何变化？其实质又是什么呢？物体的重力如何变化？
提示：弹簧测力计的示数会增大，当物体加速上升或减速下降时，弹簧测力计的示数增大，由于物体有向上的加速度，则F-G=ma,此时F＞G，出现超重现象.超重现象中，物体的重力并未增加，只是物体对悬挂物的拉力或对支持物的压力增加了.
2.做这样一个实验:将体重计放到升降机中，人站在体重计上，当升降机向上加速时，会发现体重计的示数变大了，请思考：是不是人的重力变大了？若体重计示数变大，升降机一定是在向上加速吗？
提示：(1)不是.这是由于超重现象引起的.当升降机具有向上的加速度时，人对体重计的压力大于人本身重力的现象称为超重，人的重力并没有发生变化.
(2)体重计示数变大，升降机可能有两种运动情形：①向上做加速运动；②向下做减速运动.这两种情况中，加速度的方向均向上.根据牛顿第二定律，人所受支持力F=mg+ma，所以F＞mg，出现超重.
实重、视重、超重、失重
(1)实重：物体实际所受的重力，不会因为物体运动状态的改变而改变.
(2)视重：当物体在竖直方向有加速度时，物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)将不等于物体的重力，此时弹簧测力计或台秤的示数叫做物体的视重.
(3)超重：物体具有向上的加速度，物体对于悬挂物的拉力(或对支持物的压力)大于物体所受重力.
(4)失重：物体具有向下的加速度，物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)小于物体所受重力.
超重现象
1.定义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)大于物体所受重力的现象.
2.产生条件：物体具有向上的加速度.
对应物体的运动状态：竖直向上加速运动状态或竖直向下减速运动状态.
典例1 据报道，我国航天第一人杨利伟的质量为63 kg(装备质量不计)，假设飞船以加速度8.6 m/s2竖直加速上升，
(1)这时他对座椅的压力多大？
(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感觉.
加速度向上，说明研究对象处于超重状态，对研究对象受力分析，结合牛顿第二、第三定律列式求解.
【规范解答】(1)对杨利伟受力分析，由牛顿第二定律得：N-mg=ma，解得：N=mg+ma=1 159.2 N
由牛顿第三定律，座椅对杨利伟的支持力和杨利伟对座椅的压力为作用力与反作用力，可知他对座椅的压力为
1 159.2 N.
(2)表示承受的压力大小为自身重力的8倍.
(3)当飞船减速下降时，飞船的加速度竖直向上，处于超重状态，应有超重的感觉.
答案：见规范解答
【变式备选】(2011·贵港高一检测)站在电梯上的人,当电梯竖直减速下降时,下面说法中正确的是( )
A.电梯对人的支持力小于人对电梯的压力
B.电梯对人的支持力大于人对电梯的压力
C.电梯对人的支持力等于人对电梯的压力
D.电梯对人的支持力大于人的重力
【解析】选C、D．减速下降时,加速度向上，物体处于超重状态,所以电梯对人的支持力大于人受到的重力，而人对电梯的压力和电梯对人的支持力是相互作用力,大小必定相等，故A、B错误，C、D正确.
1.在一个弹簧测力计下端挂一个重物，开始时处于静止状态，在系统向上做减速运动和向下做加速运动的过程中，弹簧测力计的示数会有什么变化，其实质是什么呢？物体的重力如何变化？
提示：弹簧测力计的示数会减小.当物体减速上升或加速下降时，物体有向下的加速度，则G-F=ma,此时F＜G，出现失重现象.失重现象中，物体的重力并未减小，只是物体对悬挂物的拉力或对支持物的压力减小了.
2.在学习失重时，有的同学认为发生失重时物体的重力减小了，请思考这种说法对吗？发生失重时物体可能的运动情况怎样？
提示：(1)这种说法不对.当物体具有向下的加速度时，物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体本身重力的现象称为失重.物体的重力并没有减小.
(2) 物体可能有两种运动情形：
①向上做减速运动；②向下做加速运动.这两种情况中，加速度的方向均向下.根据牛顿第二定律，发生失重时：物体所受支持力(或拉力)F=mg-ma，此时F＜mg.
失重现象
1.定义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)小于物体所受重力的现象.
2.产生条件：物体具有向下的加速度.
对应物体的运动状态：竖直向下加速运动状态或竖直向上减速运动状态.
典例2 某人在a1=2 m/s2匀加速下降的升降机中最多能举起m1=75 kg的物体，则此人在地面上最多可举起多大质量的物体 若此人在一匀加速上升的升降机中最多能举起m2=50 kg的物体，则此升降机上升的加速度为多大 (g取10 m/s2)
若此人在地面上的最大“举力”是F，那么他在以不同的加速度运动的升降机中最大“举力”仍为F，以物体为研究对象进行受力分析.作出物体的受力示意图，根据牛顿第二定律求解.
【规范解答】升降机匀加速下降时，
根据牛顿第二定律m1g-F=m1a1，
解得：
F=m1(g-a1)=75×(10-2) N=600 N，此人
在地面上最多可举起
的物体.
升降机匀加速上升时F-m2g=m2a2,解得
答案：60 kg 2 m/s2
【变式备选】把一个质量为0.5 kg的物体挂在弹簧测力计下,在电梯中看到弹簧测力计的示数是3 N,g取10 m/s2,则可知电梯的运动情况可能是( )
A.以4 m/s2的加速度加速上升
B.以4 m/s2的加速度减速上升
C.以4 m/s2的加速度加速下降
D.以4 m/s2的加速度减速下降
【解析】选B、C．弹簧测力计的示数显示出物体受到的拉
力为3 N,所以物体所受的合力为F合=mg-T=2 N,且合力方向
向下,所以加速度 方向向下,故B、C正确.
典例3 (2011·石家庄高一检测)某实
验小组利用DIS系统观察超重和失重现
象.他们在电梯内做实验.在电梯的地
板上放置一个压力传感器.在传感器上
放一个重为20 N的物块.实验中计算机显示出传感器所受物块的压力大小随时间变化的关系图像.根据图像分析得出的结论中正确的是( )
A.从时刻t1到t2物块处于失重状态
B.从时刻t3到t4物块处于失重状态
C.电梯可能开始停在低楼层，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在高楼层
D.电梯可能开始停在高楼层，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在低楼层
【思路点拨】
解决此题需要把握以下三点
(1)判断超、失重现象关键是看加速度方向,而不是运动方向.
(2)处于超重状态时，物体可能做向上加速或向下减速运动.
(3)处于失重状态时，物体可能做向下加速或向上减速运动.
【规范解答】选B、C.从F-t图像可以看出0～t1，F=mg，电梯可能处于静止状态或匀速运动状态；t1～t2 ，F>mg，电梯具有向上的加速度，物块处于超重状态，可能加速向上运动或减速向下运动；t2～t3 ，F=mg，可能静止或匀速运动；t3～t4 ，F1.用一根细绳将一重物吊在电梯的天花板上，在下列四种情况中，绳的拉力最大的是( )
A.电梯匀速上升 B.电梯匀速下降
C.电梯加速上升 D.电梯加速下降
【解析】选C.匀速运动时，绳子的拉力大小等于物体重力大小；加速上升时，物体处于超重状态，绳子拉力大于物体的重力；加速下降时，物体处于失重状态，绳子拉力小于物体的重力，故C正确.
2.(2011·深圳高一检测)下列关于超重和失重的说法中正确的是( )
A.在同一地点，超重就是物体的重力增加了
B.在同一地点，失重就是物体的重力减少了
C.在同一地点，完全失重就是物体的重力消失了
D.在同一地点，无论超重、失重还是完全失重物体的重力都是不变的
【解析】选D.物体无论处于超重、失重还是完全失重状态其重力都是不变的，所以A、B、C错误，D正确.
3.(2011·连云港高一检测)关于超重和失重，下列说法正确的是( )
A.物体处于超重状态时，是指物体的重力增大了
B.物体处于失重状态时，是指物体的“视重”减小了
C.物体在完全失重的条件下，对支持它的支承面压力为零
D.物体处于完全失重时，地球对它的引力消失了
【解析】选B、C.(1)所谓“超重”和“失重”，并非是指物体在同一位置的重力变大或变小，而是物体的“视重”变大或变小了，所谓“视重”是指人由弹簧测力计等量具上看到的读数，实际上物体所受的万有引力、重力并未改变.
(2)“完全失重”是一种视重等于零的现象，物体处于完全失重时，对水平支承面的压力或对竖直悬绳的拉力等于零.
(3)物体处于超重状态时，“视重”大于实重(即物体的重力)；处于失重状态时，“视重”小于实重，处于完全失重状态时，“视重”等于零.
4.(2011·沈阳高一检测)钢索拉着升降机在竖直方向上运动，钢索所受的拉力最大时发生在( )
A.在下降过程中突然停下来
B.以最大的速度匀速下降时
C.在上升过程中突然停下来
D.以最大的速度匀速上升时
【解析】选A.根据牛顿第二定律，钢索所受的拉力最大时，物体向上的加速度最大，物体匀速上升或匀速下降时，加速度为零，钢索的拉力等于物体的重力；在上升过程中突然停下来，由于惯性物体会继续上升，导致钢索变松，钢索的拉力等于零；在下降过程中突然停下来，物体的速度要在很短的时间内减为零，物体向下减速，加速度向上，钢索的拉力大于物体的重力，故只有A正确.
5．弹簧测力计的挂钩上挂一个质量为1 kg的物体,在下列情况下,弹簧测力计的读数各为多大 (g取10 m/s2)
(1)以0.2 m/s2的加速度沿竖直方向匀加速上升;
(2)以0.2 m/s2的加速度沿竖直方向匀减速下降;
(3)以0.1 m/s2的加速度沿竖直方向匀减速上升;
(4)以0.1 m/s2的加速度沿竖直方向匀加速下降.
【解析】第(1)(2)种情况,物体的加速度都是向上,
所以受力情况为T-mg=ma得T=mg+ma=1×(10+0.2) N=10.2 N;第(3)(4)种情况，物体的加速度都是向下,所以受力情况为mg-T=ma,得T=mg-ma=1×(10-0.1) N=9.9 N.
答案:(1)10.2 N (2)10.2 N (3)9.9 N (4)9.9 N
一、选择题(本大题共6小题，每小题5分，共30分)
1.很多摩天大楼的楼顶可以起降直升飞机，下列说法正确的是( )
A.直升飞机降落静止后，大楼受到的合力要变大
B.直升飞机起飞时，大楼受到直升飞机的压力最大
C.直升飞机停在楼顶时，大楼受到直升飞机的压力最大
D.直升飞机降落时，大楼受到直升飞机的压力最大
【解析】选C.大楼始终处于静止状态，受到的合力为零，A项错误．直升飞机起飞、降落时，直升飞机受到空气向上的力，对大楼的压力小于自身的重力；而直升飞机停在楼顶时，对大楼的压力等于自身的重力．B、D项错误，C项正确．
2.(2011·西安高一检测)如图所示，一个盛水的容器底部有一小孔．静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设容器在下述运动中始终保持平动，且忽略空气阻力，则( )
A．容器自由下落时，小孔向下漏水
B．将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水；容器向下运动时，小孔不向下漏水
C．将容器水平抛出，容器在运动中小孔向下漏水
D．将容器斜向上抛出，容器在运动中小孔不向下漏水
【解析】选D.将容器抛出后，容器和容器中的水处于完全失重状态，液面下任何一点的压强都等于0，小孔不会向下漏水．
3.(2011·广州高一检测)在2010年广州亚运会上，乌兹别克斯坦女选手斯维特兰娜·拉济维尔以“背越式”成功地跳过了1.95 m的高度，成为本届亚运会冠军，若不计空气阻力，则下列说法正确的是( )
A．下落过程中她处于失重状态
B．起跳以后上升过程她处于超重状态
C．起跳时地面对她的支持力等于她对地面的压力
D．起跳时地面对她的支持力大于她对地面的压力
【解析】选A、C.无论是上升过程还是下落过程，运动员的加速度始终向下，所以她处于失重状态，A选项正确，B选项错误；起跳时地面对她的支持力与她对地面的压力为一对作用力与反作用力，大小应相等，C项正确，D项错误．
4.如图是我国“美男子”长征火箭把载人
神舟飞船送上太空的情景．宇航员在火箭
发射与飞船回收的过程中均要经受超重与
失重的考验，下列说法正确的是( )
A．火箭加速上升时，宇航员处于失重状态
B．飞船加速下落时，宇航员处于失重状态
C．飞船落地前减速，宇航员对座椅的压力大于其重力
D．火箭上升的加速度逐渐减小时，宇航员对座椅的压力小于其重力
【解析】选B、C.加速上升或减速下降，加速度均是向上，处于超重状态；加速下降或减速上升，加速度均是向下，处于失重状态，由此知选项B、C正确.
5.(2010·浙江高考)如图所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛(不计空气阻力).下列说法正确的是
( )
A.在上升和下降过程中A对B的压力一定为零
B.上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
C.下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
D.在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力
【解析】选A.以A、B作为整体，上升过程只受重力作用，所以系统的加速度为g,方向竖直向下，故系统处于完全失重状态，A、B之间无相互作用力.下降过程，A、B仍是处于完全失重状态，A、B之间也无相互作用力，B、C、D错，A对.
6.(2010·海南高考)如图，木箱内有一竖
直放置的弹簧，弹簧上方有一物块，木箱
静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶
上．若在某一段时间内，物块对箱顶刚好
无压力，则在此段时间内，木箱的运动状
态可能为( )
A．加速下降 B．加速上升
C．减速上升 D．减速下降
【解析】选B、D.木箱静止时物块对箱顶有压力，则物块受到箱顶向下的压力，当物块对箱顶刚好无压力时，合外力的方向向上，表明系统有向上的加速度，是超重，可能是加速上升，也可能是减速下降，B、D正确.
二、非选择题(本大题共2小题，共20分，要有必要的文字叙述和解题步骤)
7.(2011·西安高一检测)(8分)质量为5.0 kg的物体，从离地面36 m高处，由静止开始加速下落，经3 s落地，试求：
(1)物体下落的加速度的大小；
(2)下落过程中物体所受阻力的大小.(g取10 m/s2)
【解析】(1)由运动学公式
代入数据得a=8 m/s2
(2)根据牛顿第二定律得：mg-f=ma
解得f=mg-ma=10 N
答案：(1)8 m/s2 (2)10 N
8.(12分)一个质量为50 kg的人，站在竖直向上运动着的升降机底板上．他看到升降机上挂着一个重物的弹簧测力计的示数为40 N，该重物的质量为5 kg，这时人对升降机底板的压力是多大？(g取10 m/s2)
【解析】以重物为研究对象，重物受向下的重力mg、向上的弹簧拉力F，重物随升降机一起以加速度a向上运动，由于重物的重力mg大于弹簧测力计的示数，因此可知升降机的加速度方向应向下，即升降机减速上升，由牛顿第二定律有
mg－F＝ma
所以a＝
再以人为研究对象，人受到重力Mg、底板的支持力N，由牛
顿第二定律有Mg-N＝Ma
得N＝Mg－Ma＝50×(10－2)N＝400 N，
由牛顿第三定律知，人对升降机底板的压力大小为400 N，
方向竖直向下．
答案：400 N
【规律方法】 超重与失重的理解及应用
(1)超重和失重不是重力本身变了，而是物体对竖直悬绳的拉力或对水平支持面的压力的变化，若弹力大于重力是超重，反之是失重.
(2)由牛顿第二定律可以知道，加速度方向是超、失重判断的关键，若加速度方向向上(包括斜向上)，物体处于超重状态；若加速度方向向下(包括斜向下)，物体处于失重状态.
(3)利用超、失重现象可以依据加速度方向定性地分析弹力的情况，以避免直接列式计算的繁琐.
(4)对于定量计算问题，要分析物体的受力情况，明确加速度的方向，根据牛顿第二定律列出方程，解出结果并进行讨论.(共69张PPT)
1.尝试分析由物体的运动情况确定其受力情况的思路.
提示：对于这类问题可以按以下思路分析：
(1)根据物体的运动情况结合运动学公式求出加速度；
(2)根据牛顿第二定律F合=ma求出物体所受的合外力；
(3)根据物体的受力情况求出未知力.
2.试总结由物体的运动情况确定其受力类问题的解题步骤.
提示：(1)确定研究对象；
(2)分析物体的运动情况，应用运动学公式求出物体的加速度；
(3)分析物体的受力情况，画出受力示意图；
(4)根据牛顿第二定律列方程，求出物体所受的合外力；
(5)根据力的合成与分解或力的正交分解，由合力求出所要求的力.
用牛顿运动定律解题应注意的问题
1.要注意研究对象的选取，在解决问题时，可以用“隔离法”对某个物体进行研究，也可以用“整体法”对系统进行研究．
2.注意物体所受的合外力F合与物体运动加速度a的瞬时对应关系．所以我们分析问题时要特别注意物体所受的力在运动过程中是否发生变化．
3.注意牛顿第二定律中的加速度a是对惯性参考系而言的，一般我们以地球作为惯性参考系．
4.注意F合＝ma是矢量式，所以在应用时，要选择正方向，一般我们选择合外力的方向即加速度的方向为正方向．
【知识归纳】动力学问题的解题思路及步骤
(1)确定研究对象.
(2)对物体进行受力分析并画出受力示意图，对物体进行运动状态的分析.
(3)选择正方向或建立直角坐标系，由牛顿第二定律及运动学规律列方程.
(4)计算，求解未知量.
典例1 我国自1970年4月24日成功发射第一颗人造地球卫星东方红1号后，航天技术取得了飞速发展，2010年10月1日又成功发射了“嫦娥二号”探月卫星．
(1)发射卫星和宇宙飞船的火箭可用二甲肼作燃料，燃烧时跟氧气反应生成二氧化碳、氮气和水从喷口喷出．火箭飞行是靠向反方向喷出物质而获得加速度的．其动力来自于喷出物质的＿＿＿．
(2)飞船返回地球时，为了保证宇航员
的安全，靠近地面时会放出降落伞进
行减速(如图所示)．若返回舱离地面
4 km时，速度方向竖直向下，大小为
200 m/s，要使返回舱最安全、最理想着陆，则放出降落伞后返回舱应获得多大的加速度？降落伞产生的阻力应为返回舱重力的几倍？(设放出降落伞后返回舱做匀减速运动，g=10 m/s2)
解答本题应注意以下三点：
(1)要能够使用牛顿第三定律分析火箭动力的来源.
(2)要能够根据运动学公式求出物体的加速度.
(3)要能结合牛顿第二定律求出阻力大小.
【规范解答】 (1)火箭飞行时，喷口喷出高温高速物质是靠火箭箭体对这些物质施加的很大作用力，由牛顿第三定律得，这些物质在受到作用力的同时，也对箭体产生很大的反作用力使火箭加速上升．
(2)飞船返回时，放出降落伞，以飞船为研究对象，受到竖直向下的重力mg和空气阻力f的作用．最理想、最安全着陆是末速度vt＝0，才不致于着地时与地面碰撞而使宇航员受到伤害和仪器受到损坏．取竖直向下为正方向.
由运动学公式vt2－v02＝2as，变形得
再由牛顿第二定律得
F合＝mg-f＝ma,
f＝m(g-a)＝mg(1＋0.5)＝1.5mg
则阻力应为返回舱重力的1.5倍．
答案：(1)反作用力 (2)5 m/s2 1.5倍
【变式备选】列车质量为500 t，以54 km/h的速度行驶，运动阻力为车重的0.05倍，今欲使列车在200 m内停下来，刹车力至少为多大？(取g=10 m/s2)
【解析】列车的质量m＝500 t＝5×105 kg
初速度v0＝54 km/h＝15 m/s
对列车分析，由牛顿第二定律得kmg＋F＝ma
由运动学规律得v02＝2as
代入数据可得，为使列车能在200 m内停下来，刹车力至少为F＝3.125×104 N.
答案：3.125×104 N
1.请思考：已知物体的受力情况求解物体的运动情况的解题思路是怎样的呢？
提示：具体解题思路如下：
2.已知物体受力情况求运动情况时的解题步骤是怎样的？
提示：(1)确定研究对象，对其进行受力分析，并画出受力图.
(2)求出物体所受的合外力.
(3)应用牛顿第二定律求出加速度.
(4)结合物体运动的初始条件，应用运动学公式就可以求出物体的运动情况——任意时刻的位移和速度，以及运动的轨迹.
受力分析的基本方法
(1)明确研究对象，即明确对谁进行受力分析.
(2)把要研究的物体从周围的环境中隔离出来.
(3)按顺序分析物体的受力情况，画出受力的示意图，其顺序：重力、弹力、摩擦力，其他力.
1.已知受力求运动
2.解题步骤
典例2 (2011·哈尔滨高一检测)在海
滨游乐场有一种滑沙的娱乐活动．如
图所示，人坐在滑板上从斜坡的高处
A点由静止开始下滑，滑到斜坡底部B
点后沿水平滑道再滑行一段距离到C点停下来，斜坡滑道与
水平滑道间是平滑连接的，滑板与两滑道间的动摩擦因数
均为μ＝0.5，不计空气阻力，重力加速度g＝10 m/s2，斜
坡倾角θ＝37°.(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)
(1)若人和滑板的总质量为m＝60 kg，求人在斜坡上下滑时的加速度大小．
(2)若由于受到场地的限制，A点到C点的水平距离为s＝
50 m，为确保人身安全，假如你是设计师，你认为在设计斜坡滑道时，对高度h应有怎样的要求？
解答本题应注意以下三点：
(1)正确地对人和滑板进行受力分析.
(2)根据牛顿第二定律求出加速度.
(3)结合运动学公式设计斜坡滑道高度.
【规范解答】(1)在斜坡上下滑时，由牛顿第二定律得：
mgsinθ－f＝ma ①
N－mgcosθ＝0 ②
f＝μN ③
联立①②③得：a＝gsinθ－μgcosθ＝2 m/s2
(2)设滑至底端时的速度为v，由运动学公式可知：
④
沿BC段前进时的加速度a′＝μmg/m＝μg ⑤
沿BC段滑行的距离L＝v2/2a′ ⑥
为确保人身安全，则L＋hcotθ≤s ⑦
联立④⑤⑥⑦解得h≤25 m，故斜坡的高度不能超过25 m.
答案：(1)2 m/s2 (2)斜坡的高度不能超过25 m
【规律方法】
解传送带问题时的三个注意点
1.物体做匀加速运动时合外力的来源是由传送带给物体的滑动摩擦力.
2.当物体和传送带一起匀速运动时物体只受到两个力的作用，即重力和传送带给物体的支持力.
3.各阶段运动状况明确以后由力学公式和运动学公式进行求解运算.
【变式备选】如图所示，一水平
传送带长为20 m，以2 m/s的速度做
匀速运动.已知某物体与传送带间的
动摩擦因数为0.1，现将该物体由静止轻放到传送带的A端.求物体被送到另一端B点所需的时间.(g 取10 m/s2)
【解析】物体受重力mg、支持力N和向前的摩擦力f作用，由
牛顿第二定律有，f=ma，又N-mg=0,f=μN′，N′=N，解得
a=μg=0.1×10 m/s2=1 m/s2.当物体做匀加速运动达到传送带
的速度v=2 m/s时，其位移为
所以物体运动2 m后与传送带一起匀速运动.
第一段加速运动的时间为
第二段匀速运动的时间为
所以，物体在传送带上运动的总时间为t=t1+t2=2 s+9 s=11 s.
答案:11 s
典例3 在水平地面上有两个彼此接触的物体A和B，它们的质量分别为m1和m2，与地面间的动摩擦因数均为μ，若用水平推力F作用于A物体，使A、B一起向前做匀加速直线运动，如图所示，求两物体间的相互作用力为多大？若将F作用于B物体，则A、B间的相互作用力又为多大？
【规范解答】由于两物体是相互接触的，在水平推力 F的作用下做加速度相同的匀加速直线运动，如果把两个物体作为一个整体，用牛顿第二定律去求加速度a是很简便的，题目中要求A、B间的相互作用力，因此必须采用隔离法，对A或B进行受力分析，再用牛顿第二定律就可以求出两物体间的相互作用力.
以 A、B为研究对象对其受力分析如图所示，
由牛顿第二定律可得：
F-μ(m1+m2)g=(m1+m2)a
所以
再以B为研究对象，其受力如图所示，
由牛顿第二定律可得
F1－f2＝m2a,
f2=μm2g
则A、B间的相互作用力F1为：
当F作用于B时，应用同样的方法可求A、B间的相互作用力
答案：
【规律方法】
连接体问题的处理思路：
(1)求各部分加速度相同的连接体的加速度或合外力时，优先考虑整体法.
(2)如果要求物体间的作用力时，再用隔离法，且一定要将要求作用力的物体隔离.
(3)应用整体法与隔离法时要注意分清内外力.用整体法计算时不考虑内力,用隔离法计算时一定要考虑内力.
1.质量为3 kg的质点，在向上的拉力作用下，竖直向上做匀变速直线运动的加速度为0.5 m/s2，则该质点所受到的拉力的大小为(g取10 m/s2)( )
A.1.5 N B.21.5 N
C.31.5 N D.37.5 N
【解析】选C.由牛顿第二定律F合=ma可得，F-mg=ma, 拉力F=m(g+a)=31.5 N,故C正确.
2.A、B两物体以相同的初速度在同一水平面上滑动，两物体与水平面间的动摩擦因数相同，且mA＝3mB，则它们所能滑行的距离sA、sB的关系为( )
A．sA＝sB B．sA＝3sB
C．sA＝ sB D．sA＝9sB
【解析】选A.物体沿水平面滑动时做匀减速直线运动，加
速度 与质量无关，由0－v02＝－2as和题设条件
知sA＝sB.
3．(2011·成都高一检测)一个原来静止在光滑水平面上的物体，质量是7 kg，在14 N的水平恒力作用下，则 5 s末的速度及5 s内的位移为( )
A．8 m/s 25 m
B．2 m/s 25 m
C．10 m/s 25 m
D．10 m/s 12.5 m
【解析】选C.物体受力情况已知，由静止开始运动，在恒
力的作用下产生恒定的加速度，所以它做初速度为零的匀
加速直线运动．已知物体的质量和所受的恒力，根据牛顿
第二定律公式，求出加速度，然后根据初速度为零的匀加
速直线运动的公式，就可以求出5 s末的速度和5 s内通过
的位移．
故C正确.
4.(2011·福州高一检测)如图所示，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端拴一小球，设在某一段时间内，小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小车与小球之间的摩擦，则在此段时间内小车的运动可能是( )
A.向右做加速运动
B.向右做减速运动
C.向左做加速运动
D.向左做减速运动
【解析】选A、D.研究对象小球所受的合外力等于弹簧对小球的弹力，方向水平向右，由牛顿第二定律的同向性可知，小球的加速度方向水平向右.由于小球的速度方向可能向左，也可能向右，则小球的运动性质为：向右的加速运动或向左的减速运动.
5．(2011·银川高一检测)把一个质量是2 kg的物块放在水平面上，用12 N的水平拉力使物块从静止开始运动，物块与水平面间的动摩擦因数为0.2，物块运动2 s后撤去拉力，g取10 m/s2.求：
(1)2 s末物块的速度；
(2)此后物块在水平面上还能滑行的距离．
【解析】(1)前2 s内，物块做初速度为零，加速度为a1的
匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得：F－f＝ma1，f
＝μN，N＝mg，则a1＝
由运动学公式v1＝a1t1＝8 m/s.
(2)撤去F后，物块做加速度为a2的匀减速直线运动，a2＝
μg＝2 m/s2.又s2＝
答案：(1)8 m/s (2)16 m
一、选择题(本大题共5小题，每小题5分，共25分)
1.(2011·淮安高一检测)一架质量为4 000 kg的歼击机，平时在空中水平飞行时可能达到的最大加速度是10 m/s2.若在战斗中可抛掉质量为1 000 kg的副油箱，这架歼击机可能达到的最大加速度是(设这架歼击机的牵引力不变，阻力不计)( )
A.10 m/s2 B.23.3 m/s2
C.20 m/s2 D.13.3 m/s2
【解析】选D.由公式F=ma可知，歼击机平时在空中水平飞行时，歼击机所受牵引力为40 000 N,当抛掉质量为1 000 kg的副油箱后，质量为3 000 kg，可知加速度为13.3 m/s2.故答案选D.
2.如图甲所示，放在光滑水平面上的木块受到两个水平力F1与F2的作用静止不动.现保持F1不变，F2大小变化如图乙所示，则在此过程中，能正确描述木块运动情况的速度图像是下列选项中的( )
【解析】选D.由于F2均匀减小到零然后又均匀增大到原值，所以木块受到的合外力的变化情况为先增大后减小到零，根据牛顿第二定律知物体加速度也是先增大后减小到零，而速度一直在增大，最后达到最大值.符合上述规律的v-t图像只有D项.
3.(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，如图所示的图像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 故加速度逐渐减小，最终雨滴做匀速运动.
4.水平面上一个质量为m的物体，在一水平恒力F的作用
下，由静止开始做匀加速直线运动，经时间t后撤去外力，
又经时间2t物体停了下来．则物体受到的阻力应为( )
A．F B．F/2
C．F/3 D．F/4
【解析】选C.设阻力为f，由牛顿第二定律得：F－f＝
ma1，f＝ma2，v＝a1t，v＝a2·2t，以上四式联立可得：
只有C正确．
5.如图所示，重10 N的物体以速度v在粗糙的水平面上向左运动，物体与桌面间的动摩擦因数为0.1，现给物体施加水平向右的拉力F，其大小为20 N，则物体受到的摩擦力和加速度大小分别为(取g=10 m/s2)( )
A.1 N,20 m/s2 B.0,21 m/s2
C.1 N,21 m/s2 D.0,20 m/s2
【解析】选C.物体受到的滑动摩擦力f＝μN＝μmg＝0.1×10 N＝1 N，水平方向上的合外力为F＋f＝ma，则
故C正确.
二、非选择题(本大题共3小题，共25分,要有必要的文字叙述和解题步骤)
6.(7分)在水平地面上有一个质量为4.0 kg的物体，物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动.10 s后拉力大小减小为F/3，并保持恒定．该物体的速度—时间图像如图所示．求：
(1)物体所受到的水平拉力F的大小；
(2)该物体与地面间的动摩擦因数．(取g=10 m/s2)
【解析】物体的运动分为两个过程，由题图可知两个过程加速度分别为：a1=1 m/s2，a2=-0.5 m/s2
受力图如图所示：
对两个过程，由牛顿第二定律得：
F－μmg＝ma1
－μmg＝ma2
代入数据解得：F＝9 N,
μ＝0.125.
答案：(1)9 N (2)0.125
7.(2011·南京高一检测)(8分)某质量为1 000 kg的汽车在平直路面上试车，当达到72 km/h的速度时关闭发动机，经过20 s 停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2 000 N，产生的加速度应为多大？(假定试车过程中汽车受到的阻力不变)
【解析】汽车在减速过程的初速度为72 km/h=20 m/s，末
速度为零,
则 所以方向向后.
汽车受到的阻力为f=ma1=-1 000 N.方向向后.
当汽车重新启动时牵引力为2 000 N,所以此时的加速度为
方向向车运动的方向.
答案：1 000 N 1 m/s2
8．(10分)一斜面放在水平地面上，倾角θ=53°，一个质量为0.2 kg 的小球用细绳吊在斜面顶端，如图所示，斜面静止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行，不计斜面与水平面的摩擦，当斜面以10 m/s2的加速度向右运动时，求细绳的拉力及斜面对小球的弹力.(g取10 m/s2)
【解析】设小球刚刚脱离斜面时斜面向右的加速度为a0，此时斜面对小球的支持力恰好为零，小球只受到重力和细绳的拉力，且细绳仍然与斜面平行.对小球受力分析如图所示.
易知mgcotθ=ma0
代入数据解得：a0=7.5 m/s2
因为a＝10 m/s2>a0，所以当斜面以10 m/s2的加速度向右运
动时小球已离开斜面，斜面对小球的弹力N=0
同理，由受力分析可知，细绳的拉力为
F=
此时细绳拉力F与水平方向的夹角为
答案：2.83 N,与水平方向成45°角 0
【规律方法】“三种方法”处理动力学临界问题
(1)极限法：在题目中如出现“最大”、“最小”、“刚好”等词语时，一般隐含着临界问题，处理这类问题时，可以把物理过程(或问题)推向极端，从而使临界现象(或状态)暴露出来，达到尽快求解的目的.
(2)假设法：有些物理过程中没有明显出现临界问题的线索，但在变化过程中有可能出现临界问题，也可能不出现临界问题，解答这类问题一般用假设法.
(3)数学方法：将物理过程转化为数学公式，根据数学表达式求解得出临界条件.(共55张PPT)
一、实验目的
1.用控制变量法探究加速度与力、质量的关系.
2.学会利用图像分析实验数据.
二、实验原理
控制变量法：在探究加速度与力、质量三者的关系时，先让其中一个量保持不变，来探究其他两个量之间的关系.
1.探究加速度与力的关系：保持物体的质量不变，测量在不同的力作用下的加速度，分析加速度与力的关系.
2.探究加速度与质量的关系：保持物体所受的力相同，测量质量不同的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系.
三、实验器材
小车、一端带定滑轮的长木板、砂子和小桶(或用钩码)、砝码、打点计时器、学生电源、纸带、刻度尺、带钩的细线、天平、薄木板等
四、实验过程
(一)实验步骤
1．用天平测出小车的质量m和小
桶的质量M，把数据记录下来.
2．按如图所示把实验器材安装好，只是不把悬挂小桶(或钩码)的细绳系在小车上(即不给小车加牵引力).
3.平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木板，反复移动薄木板的位置，直至不挂重物的小车在斜面上运动时可保持匀速运动状态.
4.在小车上加放砝码，小桶里放入适量的砂子，把砂子的质量M′记录下来.把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列的点，取下纸带，在纸带上写上编号.
5.保持小车的质量不变，改变砂子的质量(要用天平称量)，按步骤4再做几次实验,将实验时记录的数据填入表格1中.
6.在每条纸带上都选取一段比较理想的部分，按“测定匀变速直线运动的加速度”实验中的方法算出每条纸带对应加速度的值并填入表格1中.
7.保持砂子和小桶的质量不变，在小车上依次加砝码，重复上述步骤4，将实验时记录的数据填入表格2中.
8.用第6步中的方法算出每条纸带对应的加速度的值填入表格2中.
(二)数据处理
1.分析加速度与力的关系
思想方法：以a为纵坐标，以F为横坐标
建立坐标系，根据各组数据在坐标系中
描点，利用图像找规律，如图所示.如
果a-F图线是一条过原点的直线，则可以得出结论：质量不变时，加速度与力成正比.
2.分析加速度和质量的关系
思想方法：根据我们的经验，在相同力的作用下，质量m越
大，加速度a越小.这可能是“a与m成反比”，但也可能是“a
与m2成反比”，甚至更复杂的关系.从最简单的情况入手，检
验“a与m成反比”.在数据处理上要用到下面的技巧，“a与m
成反比”实际上就是“a与1／m成正比”.如果以a为纵坐标，
1／m为横坐标建立坐标系，根据a- 图像是否是过原点的直
线就能判断加速度是否与质量成反比.
按照初中的数学知识，检查a-m图像是不是双曲线，就能判断它们之间是不是反比关系，但检查这条曲线是不是双曲线并不容易.检查是否能用一条直线描述这些点的关系，那就容易多了.
1.控制变量法
(1)控制变量法是物理学上常用的研究方法，在研究三个物理量之间的关系时，先让其中一个物理量保持不变，研究另外两个物理量之间的关系，最后总结三个量之间的关系.
(2)我们在研究加速度与物体所受合外力、物体质量之间的关系时就采用控制变量法，可以通过猜想、假设、分析得出物体加速度与所受合外力及物体的质量有关. 采用控制变量法分析相关物理量之间的关系时，实验变得简单、清晰，便于操作.
2.求解加速度
在实验中，要计算小车的加速度，我们是通过对纸带的处理
得到的，对纸带的处理依据是物体做匀变速直线运动的规
律，应用逐差法求解.例如当时间分为六段时:
3.图像法分析处理实验数据
(1)用图像法分析处理实验数据是物理学上常用的一种非常重要而有效的方法，它具有形象、直观的特点，便于从中找到重要的东西，从而得出实验结论.
(2)由图像法得到的规律具有统计性，在描绘实验图像时，可以对一些不符合常规的数据进行修正，从而减小了实验误差，避免了偶然性的错误数据，使实验结果更加准确.
(3)值得注意的是在处理一些反比例关系的物理量时，往往通过转化将其转化为正比例函数关系，这样可使问题简单.
1.在本探究实验中，为什么可用相同时间内的位移之比表示
加速度之比？
提示：在本探究实验中，小车做初速度为0的匀加速直线运动.
由匀加速直线运动的位移公式 式中v0=0，运动时间t
相等，故有a∝s，即 可用两车的位移之比表示加速度
之比.
2.为什么要平衡摩擦力？
提示：若物体放在斜面上，恰能匀速下
滑，物体所受合力为零.若此时再加一个
沿斜面向下的拉力F，如图所示，力F就
是物体受到的合力.
3.试讨论分析：为什么本实验在处理实验数据时画的是a-1/m图像而不是画a-m图像.
提示：本实验若画a-m图像，可以得到一条类似于双曲线的曲线，给我们暗示了a-m之间可能存在反比关系，但这样的判断并不够准确.因为直线最直观，所以此时，我们必须想办法把曲线转换成直线，也就是作出a-1/m图像，再进行分析.
4.试总结：怎样由实验结果得出结论
提示:由实验图像可知，在m一定时，是一条过坐标原点的倾
斜直线，物体的加速度跟作用力成正比，即a∝F，在F一定
时，a- 图像是过原点的倾斜直线，物体的加速度跟质量成
反比.
误差分析
1.小车质量M应比小桶与桶中细砂的质量m大得多.二者差距越小，图像线性越差.
2.两个图像的分析
如出现图中①的直线，说明平衡摩擦力时，木板倾角过大.即拉力F=0时，已产生加速度，其加速度是由重力的下滑分力形成的.
图中②的直线，说明平衡摩擦力不够或根本没有平衡摩擦力，因为拉力大于F0时才产生加速度.
典例1 如图是某些同学根据实验数据画出的图像，下列说法中正确的是( )
A.形成图(甲)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大
B.形成图(乙)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小
C.形成图(丙)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大
D.形成图(丁)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小
【规范解答】选A、D.题中(甲)图当F=0时，小车就有了加速
度，可见是长木板倾角过大.(乙)图 →0时，小车质量很
大，这时一开始小车的加速度不为零，说明使小车下滑的力
已大于最大静摩擦力，也是长木板倾角过大.同理，(丙)、
(丁)都是长木板倾角过小.
在应用图像分析问题时会比较形象直观，可以用来处理不良数据，也可以帮助处理实验的偶然误差，在解题时要根据不同的情况进行处理.还要根据图像的物理意义进行解题.
典例2 (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的数据如表：
请根据实验数据作出小车的v-t图像.
(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图像简要阐述理由.
解答本题时应明确以下三点：
(1)打点计时器在何时开始工作.
(2)在v-t图像中横轴和纵轴及斜率表示的意义.
(3)图像不过原点的原因及小车加速度的求法.
【规范解答】(1)操作过程先接通电源再释放小车.
(2)描点后用平滑的曲线连线(如图).
(3)同意.在v-t图像中，速度越大时加速度越小，小车受到的合力越小，则小车受空气阻力越大.
答案：(1)之前
(2)见规范解答
(3)同意.在v-t图像中，速度越大时加速度越小，小车受到的合力越小，则小车所受空气阻力越大.
一、选择题(本大题共4小题，每小题6分,共24分)
1.(2011·虹口区高一检测)在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，下列说法中正确的是( )
A.平衡摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上
B.连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行
C.平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动
D.小车释放前应靠近打点计时器，且应先接电源再释放小车
【解析】选B、C、D.本题考查实验过程中应注意的事项，选项A中平衡摩擦力时，不能将砝码盘及盘内砝码(或小桶)拴在小车上，使小车受到拉力,A错；选项B、C、D符合正确的操作方法，B、C、D对.
2.(2011·厦门高一检测)在探究加速度与力、质量的关系的实验中，下列做法或者理由正确的是( )
A.实验中为了保证安全，应该选用低压直流电源
B.可以将装有沙子的小桶用钩码代替，这样会使实验更加方便
C.实验结果不用a-m图像，而用a-1/m 图像，是为了便于根据图像直观地进行判断
D.“平衡摩擦力”的本质就是让小车受到的摩擦力为零
【解析】选C.打点计时器需要的是低压交流电源，A错误；如果用钩码代替装有沙子的小桶进行实验，不利于调节拉力的大小，B错误；实验中处理图像，一般都是尽量“化曲为直”，这样更容易判断问题，C正确；小车运动过程中受的阻力是永远存在的，无法使之为零，故D项错误.
【规律方法】探究“加速度与力、质量的关系”实验中的“五点注意”
(1)平衡摩擦力时不要挂重物，平衡摩擦力后，都不需要再重新平衡摩擦力.
(2)平衡摩擦力后，每条纸带必须满足在小车和小车上所加砝码的总质量远大于砝码和小盘的总质量的条件下进行.
(3)每次实验开始时，小车尽量靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车.
(4)各纸带上的加速度a，应是平均加速度.
(5)作图像时，要使尽可能多的点在直线上，不在直线上的点均匀地分布在直线两侧，离直线远的点舍掉.
3.(2011·衡水高一检测)如图所示，
在探究加速度与力、质量的关系实验
中，若1、2两个相同的小车所受拉力
分别为F1、F2，车中所放砝码的质量
分别为m1、m2，打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为s1、s2，则在实验误差允许的范围内，有( )
A.当m1＝m2、F1＝2F2时，s1＝2s2
B.当m1＝m2、F1＝2F2时，s2＝2s1
C.当m1＝2m2时，s1＝2s2
D.当m1＝2m2、F1＝F2时，s2＝2s1
【解析】选A.题中m1和m2是车中砝码的质量，不能认为是小车
的质量.本题中只说明了两小车是相同的，并没有告诉小车的
质量是多少.当m1＝m2时，两车加砝码后质量仍相等，若F1＝
2F2，则a1＝2a2，由 得s1＝2s2，A对.若m1＝2m2时，无法
确定两车加砝码后的质量关系，两小车的加速度关系也就不
明确，自然无法判定两车的位移关系.
4.如图所示，是四位同学在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时作的a-F图像，其中正确的图像为( )
【解析】选A.加速度与作用力成正比，a-F图像的图线应该是一条倾斜的直线，不是曲线或者折线，B、C错.由于实验中存在误差，不在直线上的点要均匀分布在直线的两侧，不能把线画得太粗，掩盖误差的存在，D错.本题选A.
二、非选择题(本大题共3小题，共26分,要有必要的文字叙述
和解题步骤)
5.(8分)用斜面、小车、砂桶、砝码等器材做“探究加速度与
力、质量的关系”实验，如图是实验中一条打点的纸带，相
邻计数点的时间间隔为T，且间距s1，s2，s3，…，s6已量出.
(1)请写出计算加速度的表达式.
(2)如图(a)，甲同学根据测量数据画出a-F图线，表明实验的问题是＿＿＿.
(3)乙、丙同学用同一装置实验，在同一个坐标系中,画出了各自得到的a-F图线如图(b)所示，说明两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？并比较其大小.
【解析】(1)a1＝(s4-s1)/3T2；a2＝(s5-s2)/3T2;a3＝(s6-s3)/3T2；a＝[(s6+s5+s4)-(s3+s2+s1)]/9T2.
(2)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够.
(3)两小车及车上砝码的质量不同，且m乙答案：见解析
6.(2011·南通高一检测)(9分)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，主要的步骤有：
A.将一端附有定滑轮的长木板放在水平桌面上，取两个质量相等的小车，放在光滑的水平长木板上
B.打开夹子，让两个小车同时从静止开始运动，小车运动一段距离后，夹上夹子，让它们同时停下来，用刻度尺分别测出两个小车在这一段时间内通过的位移大小
C.分析所得到的两个小车在相同时间内通过的位移大小与小车所受的水平拉力的大小关系，从而得到质量相等的物体运动的加速度与物体所受作用力大小的关系
D.在小车的后端也分别系上细绳，用一只夹子夹住这两根细绳
E.在小车的前端分别系上细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘内分别放着数目不等的砝码，使砝码盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量.分别用天平测出两个砝码盘和盘内砝码的总质量
上述实验步骤，正确的排列顺序是＿＿＿.
【解析】此题考查的是实验步骤，对于实验的一些常识，必须牢记于心，结合本实验的实验步骤，不难排列出正确的顺序.
答案：AEDBC
7.(探究创新)(9分)如图甲所示，用水平力F拉动物体在水平
面上做加速直线运动，当改变拉力的大小时，物体运动的加
速度a也随之变化，a和F的关系如图乙所示，取g＝10 m/s2.
根据图线所给的信息，求物体的质量及物体与水平面间的动
摩擦因数．
【解析】方法一：根据牛顿第二定律：F－μmg＝ma，
所以a＝ F－μg.
可见a-F图像为一条直线，直线的斜率k＝ ＝2.0 kg-1，
解得：物体的质量m＝0.50 kg
纵轴截距为－μg＝－2.0 m/s2，
解得物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.20.
方法二：当F＝1.0 N时，物体的加速度为零，物体所受阻力f
＝F＝1.0 N，由f＝μmg解得物体与水平面间的动摩擦因数μ
＝ ＝0.20.
答案：0.50 kg 0.20(共58张PPT)
1.通过上一节的实验，我们知道物体的加速度与物体的合
外力成正比，与物体的质量成反比.那么，我们如何用数学
式子把这个结论表示出来？
提示：由结论可知a∝ ，引入比例系数k并变形，可以得
到公式F合=kma.
2.牛顿第二定律不仅描述了F合、m、a的数量关系，还描述了它们之间的方向关系，结合上节课实验的探究，试分析它们的方向关系如何？
提示：质量m是标量，没有方向；加速度方向与合外力的方向相同.
3.应如何进一步理解牛顿第二定律的同向性、同时性、同体性、相对性？
提示：(1)同向性：物体加速度的方向与物体所受合力的方向总是相同；
(2)同时性：物体的加速度与物体所受合力同时产生，同时变化，同时消失；
(3)同体性：加速度、合外力、质量是针对同一物体而言的；
(4)相对性：物体的加速度必须是对静止或做匀速直线运动的参考系而言的.
牛顿第一定律与牛顿第二定律的区别与联系
【知识归纳】
1.表达式： 或F合=ma.
说明：(1) 是加速度的决定式; (2)力是产生加速度的
原因; (3) 中m与F合、a无关.
2.对牛顿第二定律的理解：(1)矢量性;(2)瞬时性;(3)同体性; (4)独立性.
典例1 关于物体的运动状态和所受合外力的关系，下列说法中正确的是( )
A.物体所受的合外力为零时，物体一定处于静止状态
B.合外力发生改变时，物体的运动状态不一定会改变
C.物体所受的合外力不为零时，物体就一定有加速度
D.物体的运动方向一定与它们所受的合外力的方向相同
根据牛顿第二定律判断物体的加速度与合外力的关系，物体的运动状态与合外力无直接关系.
【规范解答】选C.由牛顿第二定律可知，物体受合外力为零，则物体的加速度为零，所以物体速度不变，处于静止或匀速直线运动状态，A不正确；合外力变化，加速度也会变化，物体有加速度，运动状态一定改变，B不正确；C正确；物体的运动方向和合外力方向无关，二者方向不一定相同，D不正确.
【变式备选】由牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当我们用一个很小的力去推很重的桌子时，却推不动它，这是因为( )
A．牛顿第二定律不适用于静止的物体
B．桌子的加速度很小，速度增量极小，眼睛不易觉察到
C．推力小于静摩擦力，加速度是负的
D．桌子所受的合力为零
【解析】选D.牛顿第二定律中的力F合是指合外力，用很小的力推桌子，推力小于最大静摩擦力，桌子未动，合力为零，故无加速度.A、B、C错误.D正确.
1.请仔细思考并结合自身体验说明采用国际单位制的物理意义.
提示：以往一些国家各有一套自己规定的单位，但由于这些规定各不相同，在换算过程中很容易出现差错，对于国际技术的交流和商业的往来显得极不方便，因此很有必要在国际上实行统一的单位标准.
2.什么是导出单位？举出几个力学中导出单位的例子.
提示：由基本量根据物理关系式可推导出其他物理量的单位,这些单位为导出单位.例如在力学中力、速度、加速度等一些物理量的单位都是导出单位.
3.在解题过程中，怎样合理应用单位制，才能做到既简单又不容易产生错误？
提示：把题目中的已知量用国际单位制表示，若不是国际单位首先要转化为国际单位，计算的结果同样要用国际单位表示，这样在计算过程中就不必一一写出各量后面的单位，只在数字后面写出正确的单位就可以了.
典例2 现有下列物理量或单位，按下面的要求选择填空.(填序号字母)
A.密度 B.米/秒 C.牛顿 D.加速度 E.质量 F.秒 G.厘米 H.长度 I.时间 J.千克
(1)属于物理量的是______.
(2)在国际单位制中，作为基本单位的物理量有＿＿＿.
(3)在物理量的单位中不属于国际单位的是______.
解答本题时应把握以下两点：
(1)区分物理量与单位.
(2)区分国际单位与非国际单位.
【规范解答】(1)题中所有各项中，属于物理量的是：密度、加速度、质量、长度、时间，故此空填“A、D、E、H、I”.
(2)在国际单位制中，作为基本单位的物理量有：质量、长度、时间.故此空填“E、H、I”.
(3)题中所给的单位中，不属于国际单位的是厘米，故此空填“G”.
答案:(1)A、D、E、H、I (2)E、H、I (3)G
正确使用单位制
1.把各量的单位统一成国际单位后，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.
2.利用单位制进行计算时，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的力学国际单位制中的单位完全统一时，该运算过程才可能是正确的.若所求物理量的单位不对，则结果一定是错误的.
【变式备选】下列单位中，是国际单位制中加速度单
位的是( )
A.cm/s2 B.m/s2 C.N/kg D.N/m
【解析】选B.国际单位制中，质量的单位为kg,长度的单位
为m,时间的单位为s，根据 可知，加速度的单位为
m/s2.由F合=ma,可得 故加速度的单位也可为N/kg，但
在国际单位制中加速度的单位用m/s2,不使用N/kg,故选B.
典例3 一辆小车在水平地面上沿直线行
驶，在车厢上悬挂的摆球相对小车静止，
其悬线与竖直方向成θ角，如图所示.问
小车的加速度多大，方向怎样？
【思路点拨】
解答本题的思路如下：
(1)明确研究对象；
(2)分清物理过程；
(3)对每一过程进行受力分析；
(4)确定合力的大小及方向；
(5)再根据牛顿第二定律求出加速度.
【规范解答】解法一：合成法：小球的受力情况如图所示.
由图可知，F合=mgtanθ.所以加速度 =gtanθ,水平向
左.
解法二：分解法：小球的受力情况如图所
示，由牛顿第二定律得：
Fsinθ=ma ①
Fcosθ-mg=0 ②
由①②得a=gtanθ,方向水平向左.
答案：gtanθ 方向水平向左
【规律方法】
(1)由小球的受力情况来确定小球受到的合力方向.
(2)由小球的速度方向和加速度方向来确定小球的运动状态.
(3)根据牛顿第二定律来分析求解未知量.
1.(2011·惠州高一检测)关于牛顿第二定律，下列说法正确的是( )
A.物体的质量跟外力成正比，跟加速度成反比
B.加速度的方向一定与合外力的方向一致
C.物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比
D.由于加速度跟合外力成正比，整块砖的重力加速度一定是半块砖重力加速度的2倍
【解析】选B、C.物体的质量是物体所含物质的多少，与外力无关，故A项错误；整块砖的重力是半块砖的重力的二倍，但是质量也是后者的二倍，所以D项错误；由牛顿第二定律可知，B、C项正确.
2.在下面列举的物理量的单位中，哪些是国际单位制的基本单位( )
A.千克(kg) B.米(m)
C.开尔文(K) D.牛顿(N)
【解析】选A、B、C.由国际单位制(SI制)中基本单位知：A、B、C正确；力学有三个基本单位：米、千克、秒.而牛顿属于导出单位，同时是力的国际单位，不能把国际单位误认为是基本单位，所以D选项错误.
3.下列叙述中正确的是( )
A.在力学的国际单位制中，力的单位、质量的单位、位移的单位被选定为基本单位
B.牛、千克·米每二次方秒都属于力的单位
C.在厘米·克·秒制中，重力加速度g的值等于98 cm/s2
D.在力学计算中，所有涉及的物理量的单位都应取国际单位
【解析】选B、D.力学单位制中，质量、长度、时间的单位被选为基本单位，故A错.根据F合=ma，1 N=1 kg·m/s2，故B对.在厘米·克·秒制中，g值不变，g=9.8 m/s2=
980 cm/s2,故C错.在力学计算中，没有特殊说明，所有物理量的单位都应取国际单位，故D正确.
4.质量为1 kg的物体受3 N和4 N的两个共点力的作用，物
体的加速度可能是( )
A.5 m/s2 B.7 m/s2 C.8 m/s2 D.9 m/s2
【解析】选A、B.由|F1-F2|≤F合≤F1+F2知，3 N和4 N两力
的合力范围是1 N至7 N，由 知，加速度大小范围是
1 m/s2 至7 m/s2.故A、B正确，C、D错误.
5.质量m=2 kg的物体同时受到向右的作用力F1=2 N和向左的作用力F2=4 N作用时，求：
(1)F1使物体产生的加速度，F2使物体产生的加速度；
(2)物体运动的加速度.
【解析】(1)根据牛顿第二定律的独立性，由F1产生的加速
度 根据加速度与力同向性，知F1使物体产生
的加速度方向向右；同理F2产生的加速度
方向向左.
(2)物体实际的加速度是这两个加速度的矢量和，即a=a2-
a1=1 m/s2，方向向左.
或物体受到的合力为F合=(4-2)N=2 N
由牛顿第二定律得F合=ma 解得a=1 m/s2 方向向左
答案：(1)1 m/s2,向右 2 m/s2,向左 (2)1 m/s2,向左
一、选择题(本大题共5小题，每小题5分，共25分)
1.(2010·海南高考)下列说法正确的是( )
A.若物体运动速率始终不变，则物体所受合力一定为零
B.若物体的加速度均匀增加，则物体做匀加速直线运动
C.若物体所受合力与其速度方向相反，则物体做匀减速直线运动
D.若物体在任意的相等时间间隔内位移相等，则物体做匀速直线运动
【解析】选D.若物体运动速率始终不变，速度大小不变，但速度方向可能变化，因此合力不一定为零，A错；物体的加速度均匀增加，即加速度在变化，是非匀加速运动，B错；物体所受合力与其速度方向相反，只能判断其做减速运动，但加速度大小不可确定，C错；若物体在任意的相等时间间隔内位移相等，则物体做匀速直线运动，D对.
2. (2011·成都高一检测)测量国际单位制规定的三个力学基本物理量分别可用的仪器是( )
A.米尺、弹簧测力计、打点计时器
B.米尺、测力计、秒表
C.量筒、天平、秒表
D.米尺、天平、秒表
【解析】选D.国际单位制规定的三个力学基本物理量为长度、质量和时间.测量长度可用米尺,测量质量可用天平,测量时间可用秒表,故选D.
3.(2011·武汉高一检测)下列对牛顿第二定律的表达式F合
=ma及其变形公式的理解，正确的是( )
A.由F合=ma可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与
物体的加速度成正比
B.由 可知，物体的质量与其所受合力成正比，与其
运动的加速度成反比
C.由 可知，物体的加速度与其所受合力成正比，与
其质量成反比
D.由 可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和
它所受到的合力而求出
【解析】选C、D. 是加速度的决定式，a与F合成正
比，与m成反比；F合=ma说明力是产生加速度的原因，但不
能说F合与m成正比，与a成正比； 中m与F合、a皆无
关，但质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合力而
求出，故A、B错误，C、D正确.
4.假设洒水车的牵引力不变且所受阻力F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.变加速运动
B.初速度不为零的匀加速直线运动
C.匀减速运动
D.继续保持匀速直线运动
【解析】选A. 洒水时质量m减小，则
a变大，所以物体做加速度变大的变加速运动.
5.如图所示，一木块在水平恒力F的作用下，沿光滑水平面向右做加速运动，前方墙上固定有一劲度系数足够大的弹簧，当木块接触弹簧后，将( )
A.立即做减速运动
B.立即做匀速运动
C.在一段时间内速度继续增大
D.当弹簧压缩量为最大时，物体速度为零，处于平衡状态
【解析】选C.当F等于弹簧弹力时，物体的速度最大，此时加速度为零，故从接触弹簧到F等于弹力这一段时间内，速度继续增大；当弹簧压缩量最大时，物体速度为零，但加速度不为零(水平向左)，不能说速度为零是平衡状态.故只有C正确.
【规律方法】牛顿第二定律的瞬时问题的求解方法
(1)依据牛顿第二定律得a=F合/m，该式表明：若F合变化，a将同时随之变化,即a随F合的变化而变化，可以发生突变，而速度的变化需经历一个过程，即速度不能突变.
(2)对于弹性绳(如弹簧、橡皮条)，形变明显，形变恢复的时间一般不能忽略，因此在瞬时问题中一般不突变，即瞬时前后弹力相同.
(3)对于非弹性绳(如线、轻绳)，形变微小，形变恢复的时间极短，因此在瞬时问题中一般要突变，即瞬时前后弹力大小或方向有变化.
二、非选择题(本大题共3小题，共25分，要有必要的文字叙述和解题步骤)
6.(6分)如图所示,一个质量m=2 kg的木块，
放在光滑水平桌面上，受到三个大小均为
F=10 N、与桌面平行、互成120°角的拉
力作用，则木块的加速度为多大？若把其
中一个力反向，其他力不变.木块的加速度又为多少？
【解析】木块在水平方向上受三个与桌面平行，互成120°
角的力.把三个力矢量合成，合力为零，因此加速度也为零.
其中一个反向,则合外力大小为2F,又由牛顿第二定律知
2F=ma,所以加速度
答案：0 10 m/s2
7.(2011·深圳高一检测)(9分)判断下面说法的正误，并说明理由:
(1)物体受到的合外力越大，速度越大.
(2)物体在合外力作用下做加速直线运动，合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐减小.
【解析】(1)错误.在物体质量不变的条件下，合外力越大，加速度越大,但是速度不一定大.
(2)错误.在物体质量不变的条件下，合外力逐渐减小，则加速度逐渐减小,但是速度不一定减小.
答案：见解析
8.(2011·海口高一检测)(10分)两个完全相同的物块a、b
质量均为m=0.8 kg，在水平面上以相同的初速度从同一位
置开始运动，图中的两条直线表示物块受到水平拉力F作用
和不受拉力作用的v-t图像，求：
(1)物块b所受拉力F的大小；
(2)8 s末a、b间的距离.
【解析】(1)设a、b两物块的加速度分别为a1、a2，
由v-t图可得：
①
②
对a、b两物块由牛顿第二定律得：
f=ma1 ③
F+f=ma2 ④
代入数据解得：F=1.8 N
(2)设a、b两物块8 s内的位移分别为s1、s2，由图像得：
s1= ×6×4 m=12 m
s2= ×(6+12)×8 m=72 m
所以s=s2-s1＝60 m
答案：(1)1.8 N (2)60 m(共26张PPT)
一、连接体问题
连接体问题是我们常遇到的问题，分析时常常用到整体法与隔离法.
系统问题是指在外力作用下几个物体连在一起运动的问题，系统内的物体的加速度可以相同，也可以不相同，对该类问题处理方法如下：
1．隔离法的选取
(1)适应情况：求系统内各物体之间的作用力．
(2)处理方法
把物体从系统中隔离出来，将内力转化为外力，分析物体的受力情况和运动情况，并分别应用牛顿第二定律列方程求解，隔离法是受力分析的基础，应重点掌握．
2．整体法的选取
(1)适应情况
若系统内各物体具有相同的加速度，且不需要求物体之间的作用力．
(2)处理方法
把系统内各物体看成一个整体(当成一个质点)来分析整体受到的外力，应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量)．
3．整体法、隔离法交替运用原则：若系统内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间的作用力时，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力．即“先整体求加速度，后隔离求内力”．
典例1 两个物体A和B，质量分别为m1
和m2，互相接触放在光滑水平面上，
如图所示，对物体A施以水平的推力F，则物体B所受到A的作
用力等于( )
A. B.
C.F D.
【解析】选B.本题解答时可以采取先整体后隔离的方法，先求出它们共同的加速度，然后再选取A或B为研究对象，求出它们之间的相互作用力.
对A、B整体分析，则F=(m1+m2)a，
所以
求A、B间弹力N时以B为研究对象，则
故选B.
二、牛顿运动定律的瞬时性问题
1.a与F合的瞬时对应关系
物体在每一瞬间的加速度只决定于这一瞬间的合外力F合，而与这一瞬间之前或之后的合外力无关.
2.轻绳、橡皮绳、轻弹簧、轻杆四种理想模型的比较
典例2 如图所示，一个质量为m=2 kg的小球，被a、b两根绷紧的橡皮条拉着处于静止状态.如果烧断b橡皮条的瞬间，小球的加速度大小为 2 m/s2.求
(1)烧断橡皮条a的瞬间，小球的加速度大小.
(2)原来橡皮条b的拉力大小.(g取10 m/s2)
【解析】烧断橡皮条之前，小球受到三个力的作用：重力mg、橡皮条a的拉力Fa、橡皮条b的拉力Fb，如图甲所示.根据物体的平衡条件可得Fa=mg+Fb；烧断橡皮条b的瞬间，橡皮条a的拉力不会突变，小球受力如图乙所示，根据牛顿第二定律可得Fa-mg=ma1，
代入数据可得Fa=24 N，再将Fa代入Fa=mg+Fb，得Fb=4 N；烧断橡皮条a的瞬间，橡皮条b的弹力也不会突变，小球受力如图丙所示，根据牛顿第二定律可得Fb+mg =ma2，代入数据得a2=12 m/s2.
答案：(1)12 m/s2 (2)4 N
三、牛顿运动定律的临界与极值问题
在应用牛顿运动定律解决动力学问题时，当物体运动的加速度不同时，物体有可能处于不同的状态，特别是题目中出现“最大”、“最小”、“刚好”等词语时，往往会有临界现象，此时要采用假设法或极限分析法，看物体在不同的加速度时，会有哪些现象发生，尽快找出临界点，求出临界条件．
1．“假设法”分析动力学问题
假设法是解物理问题的一种重要方法，用假设法解题，一般依题意从某一假设入手，然后运用物理规律得出结果，再进行适当讨论，从而找出正确答案，这样解题科学严谨、合乎逻辑，而且可以拓宽思路，最常见的是用假设法判定力的方向．
方法一：首先假定某力不存在，看物体发生怎样的运动，然后再确定该力应在什么方向物体才会产生题目给定的运动状态．
方法二：假定某力沿某一方向，用运动规律进行验算，若算得正值，说明此力与假定的方向相同，否则相反．
方法三：在力的作用线上定出坐标轴的正方向，将此力用正号运算，若求得的是正值，说明此力与坐标轴同向，否则相反．
2．“极限法”分析动力学问题
在物体的运动状态变化过程中，往往达到某个特定状态时，有关的物理量将发生突变，此状态叫临界状态．相应的待求物理量的值叫临界值．利用临界值来作为解题思路的起点是一种很有用的思考途径，也可以说是利用临界条件求解．这类问题的关键在于抓住满足临界值的条件，准确地分析物理过程，进行求解．
典例3 如图所示，在静止的平板车上放置一个质量为10 kg的物体A，它被拴在一个水平拉伸的弹簧一端(弹簧另一端固定)，且处于静止状态，此时弹簧的拉力为5 N.若平板车从静止开始向右做加速运动，且加速度逐渐增大，但a≤1 m/s2.则( )
A.物体A相对于车仍然静止
B.物体A受到的弹簧的拉力逐渐增大
C.物体A受到的摩擦力逐渐减小
D.物体A受到的摩擦力先减小后增大
【解析】选A、D.由题意知，物体A与平板车的上表面间的最大静摩擦力fmax≥5 N.当物体向右的加速度增大到1 m/s2时，F=ma=10 N，可知此时平板车对物体A的摩擦力为5 N，方向向右，且为静摩擦力.所以物体A相对于车仍然静止，受到的弹簧的拉力大小不变.因加速度逐渐增大，合力逐渐增大，物体A受到的摩擦力方向先向左后向右，大小变化是先减小后增大.
