(共23张PPT)
章末素养培优
核心素养（一）
核心素养（二）
核心素养（三）
核心素养（一）
1.牛顿三个运动定律的区别和联系
牛顿第一定律 牛顿第二定律 牛顿第三定律
区别 公式 —— F＝ma F＝－F′
意义 加深了对力的认识，指出了力是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因 揭示了加速度是力作用的结果，明确了力、质量、加速度之间的定量关系 揭示了物体间力的作用的相互性，明确了作用力与反作用力的关系
研究方法 根据理想实验归纳得出 用控制变量法研究F、m、a之间的关系 由实验现象归纳总结得出
能否验证 不能直接用实验验证 可用实验验证 可用实验验证
联系 牛顿三个运动定律是一个整体，是动力学的基础．牛顿第二定律以牛顿第一定律为基础，由实验总结得出．牛顿第三定律独立地反映了力学规律的一个重要侧面，是牛顿第一、第二定律的重要补充 2.力学单位制
国际单位制在力学范围内的基本量及其基本单位：长度(米)、时间(秒)、质量(千克).
3.超重和失重
(1)超重：物体有向上的加速度．处于超重状态的物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体的重力，即N＝mg＋ma.
(2)失重：物体有向下的加速度．处于失重状态的物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体的重力，即N＝mg－ma.
(3)当a＝g(加速度方向竖直向下)时，N＝0，即物体处于完全失重状态．
【典例示范】
例1 男子乒乓球世界杯决赛中，中国选手樊振东以4∶2击败张本智和，成功卫冕世界杯冠军．在樊振东击球的瞬间，下列说法正确的是( )
A．球拍对乒乓球的作用力大于乒乓球对球拍的作用力
B．球拍对乒乓球的作用力与乒乓球对球拍的作用力大小相等
C．球拍对乒乓球的作用力与乒乓球所受到的重力是一对平衡力
D．球拍对乒乓球的作用力与乒乓球对球拍的作用力是一对平衡力
答案：B
解析：球拍对乒乓球的作用力和乒乓球对球拍的作用力是一对作用力和反作用力，大小相等，故A、D错误；B正确．球拍对乒乓的作用力与乒乓球的重力方向不在同一直线上，不是一对平衡力，C错误．
例2 (多选)质量为1 kg的物体受3 N和4 N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
答案：AB
解析：当F1＝3 N和F2＝4 N的两个力同向时，产生的加速度最大，amax＝＝ m/s2＝7 m/s2；当F1与F2反向时，产生的加速度最小，amin＝ m/s2＝1 m/s2.则，即≤a≤7 m/s2.
核心素养（二）
1.物理学的基本思想
(1)理想实验法
所谓理想实验，又叫假想实验、抽象的实验或思想上的实验，是人们在思想中塑造的理想过程，是一种逻辑推理的思维过程和理论研究的重要方法．理想实验不同于科学实验，它是在真实的科学实验的基础上，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，对实际过程进行更深层次的抽象，惯性定律就是理想实验的一个重要结论．
(2)控制变量法
这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，先让其中一个量保持不变，研究另外两个量之间的关系，最后总结出三个量之间的相互关系．在研究F、m、a三者之间的关系时，就是采用的这种方法，以后我们还会用到．
2.解题方法技巧
(1)连接体问题的处理方法——整体法与隔离法
这是我们处理实际问题时常用的一种思维方法．整体法是把几个物体组成的系统作为一个整体来分析，隔离法是把系统中的某个物体单独拿出来研究．将整体法和隔离法相结合，灵活运用，有助于我们解题．
(2)多过程问题的处理方法——程序法
按时间的先后顺序对题目给出的物体运动过程(或不同的状态)进行分析(包括列式计算)的解题方法称为程序法．解题的基本思路是：正确划分出题目中有多少个不同过程或多少个不同状态，然后对各个过程或各个状态进行具体分析，得出正确的结果．
(3)直观方便地解决物理问题的方法——图像法
利用图像法解决物理问题的特点是直观形象，一目了然．运用图像法解决问题时，应把题目中描述的物理过程与图像结合起来分析，再依据相应的物理规律和公式作出正确的解答．
(4)牛顿运动定律中力的处理方法——正交分解法
①正交分解法是解决有关牛顿运动定律问题时用到的最基本的方法，物体在受到三个或三个以上不在同一直线上的力作用时，一般都用正交分解法．
表示方法
②为减少矢量的分解，建立坐标系时，确定x轴正方向的方法有两种：分解力不分解加速度，此时一般规定加速度的方向为x轴正方向；分解加速度不分解力，此时以某个力的方向为x轴正方向．
【典例示范】
例3 如图甲所示，有一质量m＝200 kg的物件在电机的牵引下从地面竖直向上经加速、匀速、匀减速至指定位置．当加速运动到总位移的时开始计时，测得电机的牵引力随时间变化的F－t图线如图乙所示，t＝34 s末速度减为0时恰好到达指定位置．若不计绳索的质量和空气阻力，求物件
(1)做匀减速运动的加速度大小和方向；
(2)匀速运动的速度大小；
(3)总位移的大小．
解析：(1)牛顿第二定律mg－F＝ma，得a＝g－＝0.125 m/s2，竖直向下．(2)运动学公式vt＝at2＝1 m/s.(3)匀速上升的位移h1＝vt1＝26 m，匀减速上升的位移h2＝t2＝4 m，总位移h＝40 m.
例4 如图所示，A、B两个物体叠放在光滑的斜面上，斜面的倾角为θ＝37 ，A的上表面水平，A、B之间的动摩擦因数μ＝0.5，A、B的总质量为10 kg.求推力F为多大时，A、B之间开始有相对运动？(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2)
解析：因为A、B相对静止，可以将A、B视为一个整体，当A、B之间将要开始相对运动时，A、B之间的摩擦力达到最大静摩擦力，即f＝μN.对整体受力分析，根据牛顿第二定律得F－(mA＋mB)g sin θ＝(mA＋mB)a.以B为研究对象，受力分析如图所示，将加速度a沿水平方向和竖直方向分解，有mBa cos θ＝μN，N－mBg＝mBa sin θ，解得a＝＝10 m/s2，则F＝(mA＋mB)g sin θ＋(mA＋mB)a＝160 N.
核心素养（三）
1.探究加速度与力、质量的关系
原理：保持小车质量不变，通过改变小车所受的拉力，探究小车的加速度与所受拉力的关系；保持小车所受的拉力不变，通过改变小车的质量，探究小车的加速度与小车质量的关系．
2.探究作用力与反作用力的关系
原理：通过两个弹簧测力计互拉，或根据台秤和弹簧测力计的示数，算出小球受到的浮力和小球给水的反作用力，得出作用力与反作用力大小相等、方向相反．
【典例示范】
例5 某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验．如图甲为实验装置简图，A为小车，B为电火花打点计时器，C为砝码，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砝码的总重力，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得．
(1)某次实验时，测得小车和小车上的砝码总质量为800 g，则砝码的总质量较为合理的是( )
A．50 g B．500 g
C．5 kg D．50 kg
答案：A
解析：为了使细绳对小车拉力F等于砝码的总重力，则需要满足小车和小车上的砝码总质量远远大于砝码的质量，若小车和小车上的砝码总质量为800 g，则砝码的质量较为合理的是50 g，故A正确，B、C、D错误．
(2)如图乙为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50 Hz.根据纸带可求出电火花打点计时器打B点时的速度为 m/s，小车的加速度大小为 m/s2.(结果均保留两位小数)
1.63
1.72
解析：AC这段位移的平均速度等于AC这段时间中间时刻的瞬时速度，即B点的瞬时速度，故vB＝＝1.63 m/s.
由逐差法求解小车的加速度，
a＝＝1.72 m/s2.
(3)在“探究加速度a与质量m的关系”时，某同学按照自己的方案将实验数据都在坐标系中进行了标注，但尚未完成图像(如图丙所示).请继续帮助该同学作出坐标系中的图像．
(4)在“探究加速度a与合力F的关系”时，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图丁所示，图线不通过坐标原点的原因是______________________________．
答案：如图所示
没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够
解析：(3)根据描点法作出图像，如图所示
(4)图线不通过坐标原点，F不为零时，加速度仍为零，知实验前没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够．
特别提醒 (1)若平衡摩擦力时，木板垫起的倾角过小，则a - F图像，a - 图像如图中①②所示；
(2)若平衡摩擦力时，木板垫起的倾角过大，则a - F图像、a - 图像如图中③④所示．(共34张PPT)
7.超重与失重
必备知识·自主学习
关键能力·合作探究
随堂演练·自主检测
课 标 要 求 思 维 导 图
1.结合生活体验，通过实验认识超重和失重现象，理解产生超重、失重现象的条件和实质． 2．进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤．
必备知识·自主学习
一、用弹簧测力计测重力
物体对弹簧测力计的拉力T的大小决定了弹簧测力计的示数，它和弹簧测力计对物体的拉力T′是一对________________，即T和T′大小相等．由牛顿第二定律可知，只有物体在竖直方向上____________，弹簧测力计的示数才等于物体所受的重力．
作用力与反作用力
加速度等于零
二、超重与失重现象
1．超重现象
(1)定义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)________物体所受重力的现象．
(2)产生条件：物体具有________的加速度．
2．失重现象
(1)定义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)________物体所受重力的现象．
(2)产生条件：物体具有________的加速度．
3．完全失重现象
(1)定义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)等于零的现象．
(2)产生条件：a＝g，方向________．
大于
竖直向上
小于
竖直向下
竖直向下
[导学] 实重与视重
(1)实重：物体实际所受的重力，物体所受的重力不会因物体运动状态的变化而变化．(2)视重：当物体挂在弹簧测力计下或放在水平体重计上时，弹簧测力计或体重计的示数称为“视重”．大小等于弹簧测力计的拉力或体重计所受的压力．(3)超重与失重不是物体本身重力变了，而是“视重”变化了．(4)超重或失重都属于一种现象，是“力”的视觉体现．
[举例] “神舟十号”航天员王亚平太空授课，飞船内的物体处于完全失重状态．
关键能力·合作探究
探究点 超重和失重的理解与分析
【导学探究】
站在体重计上向下蹲，你会发现，在下蹲的过程中，体重计的示数先变小，后变大，再变小．当人静止后，体重计的示数保持某一值不变，这是为什么？
(1)如图所示，体重计的示数称为视重，试用牛顿第二定律分析视重为什么会这样变化？
(2)视重小于人的重力叫失重，视重大于人的重力叫超重．试分析人在体重计上站起过程中的超重和失重情况．
(3)站在电梯里的体重计上，感受电梯启动、匀速运行和制动过程中的超重和失重现象并总结．如果电梯自由下落，人会有什么感觉？
提示：(1)体重计的示数反映了人对体重计的压力，根据牛顿第三定律，人对体重计的压力与体重计对人的支持力N大小相等，方向相反．人在下蹲时受到重力G和体重计的支持力N，这两个力的共同作用使人在下蹲的过程中，先后经历加速、减速和静止三个阶段．以向下为正方向，由牛顿第二定律对这三个过程分别列式：
mg－N1＝ma1，mg-N2＝-ma2，mg-N3＝0，解得＝N2＝m＞mg，N3＝mg.
(2)人站起的过程中，先加速后减速．以向上为正方向，由牛顿第二定律，有－mg＝－mg＝－ma2，解得＝＝m(g－a2)＜mg，即人开始超重，后来失重．
(3)电梯匀速运行时，人既不超重也不失重；电梯向上加速启动时人超重，电梯向上减速制动时人失重；电梯向下加速启动时人失重，电梯向下减速制动时人超重．如果电梯自由下落，人只受重力作用，不受电梯的支持力，体重计示数为0，人将感觉不到重力．
【归纳总结】
1.超重、失重现象的分析
特征状态 加速度 视重(F)与重力关系 运动情况 受力图
平衡 a＝0 F＝mg 静止或匀速直线运动
超重 向上 F＝m(g＋a)＞mg 向上加速或向下减速
失重 向下 F＝m(g－a)＜mg 向下加速或向上减速
完全失重 a＝g F＝0 抛体、正常运行的卫星
2.对超重和失重的理解
(1)超重与失重现象仅仅是一种表象，无论是超重还是失重，物体所受的重力都没有变化．
(2)物体处于超重还是失重状态，只取决于加速度的方向，与物体的运动方向无关．
(3)加速度的大小决定了超重或失重的程度．视重相对重力的改变量为ma，a为物体竖直方向的加速度．
(4)完全失重是失重现象的极限．完全失重时，与重力有关的一切现象都将消失．
(5)若物体不在竖直方向运动，而加速度在竖直方向有分量，即ay≠0，则当ay竖直向上时物体处于超重状态，当ay竖直向下时物体处于失重状态．
【典例示范】
题型1 对超重、失重的理解
例1 关于超重和失重，下列说法中正确的是( )
A．超重就是物体受的重力增加了
B．失重就是物体受的重力减小了
C．完全失重就是物体一点重力都不受了
D．不论超重还是失重，物体所受重力是不变的
答案：D
解析：超重(失重)是指物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于(小于)物体的重力，而物体的重力并没有变化，完全失重是压力或拉力变为零，故A、B、C错，D对．
题型2 对超重、失重的判断
例2 如图所示，甲图是某人站在力传感器上做下蹲—起跳动作的示意图，甲图中的“●”表示人的重心，乙图是根据力传感器画出的压力F随时间t变化的图线．乙图中a、d、f、g各点数据分别与甲图中人的a、d、f、g状态相对应，其余点对应状态没有在甲图中画出．乙图中a、c、e、i点对应的纵坐标均为600 N.根据这两个图所给出的信息，下列说法中正确的是( )
A．人的重力为600 N
B．乙图中b时刻，人处于超重状态
C．乙图中d时刻，人处于失重状态
D．乙图中i点时刻，人的重心的速度为零
答案：A
解析：由图及题意可知a时刻时，人受到的重力与支持力相等，为600 N，A正确；由图可知b时刻时人对传感器的压力小于重力，处于失重状态，故B错误；由图可知d时刻时人对传感器的压力大于重力，处于超重状态，故C错误；根据图像可知，i时刻时人的重心处于下落过程中，此时重力与支持力相等，由于重心在下落过程中先做加速度减小的加速运动，再做减速运动，重力等于支持力时速度最大，故此时人的重心的速度最大，故D错误．
【思维方法】
判断超重、失重的方法
一看“力”：物体受竖直向上的拉力(或支持力)大于重力时，处于超重状态；小于重力时，处于失重状态．二看“加速度”：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．
题型3 利用超重、失重来判断物体的运动状态
例3 重力为600 N的人站在电梯内的压力传感器上，压力传感器的示数为575 N，可能的原因是( )
A．电梯匀速上升 B．电梯匀加速上升
C．电梯匀速下降 D．电梯匀加速下降
答案：D
解析：压力传感器的示数小于人重力的大小，则压力传感器对人的支持力大小小于人的重力大小，人处于失重状态，加速度方向向下，故电梯可能加速下降或减速上升，D正确．
题型4 有关超重与失重的计算
例4 一质量m＝ 40 kg的小孩站在电梯内的体重计上．电梯从t＝0时刻由静止开始上升，经计算，在0～6 s内该小孩所受支持力F的变化如图所示．试求在这段时间内电梯上升的高度．(重力加速度g取10 m/s2)
解析：由F － t图像可知，在0～2 s内小孩受到的支持力F1＝440 N，而小孩受到的重力mg＝400 N，所以电梯和小孩由静止开始向上做匀加速直线运动，对小孩进行受力分析，由牛顿第二定律得F1－mg＝ma1，电梯在匀加速阶段上升的高度h1＝，代入数据解得a1＝1 m/s2，h1＝2 m．在2～5 s内，小孩受到的支持力F2＝400 N＝mg，所以电梯和小孩向上做匀速直线运动，匀速运动的速度v1＝a1t1＝2 m/s，电梯在匀速阶段上升的高度h2＝v1t2＝6 m．在5～6 s内，小孩受到的支持力F3＝320 N＜mg，所以电梯和小孩向上做匀减速直线运动，由牛顿第二定律得mg－F3＝ma2，电梯在匀减速阶段上升的高度h3＝，解得a2＝2 m/s2，h3＝1 m．故在0～6 s内电梯上升的总高度h＝hl＋h2＋h3＝9 m.
【思维方法】
应用牛顿第二定律解决超重和失重的方法
素养训练1 如图所示，在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，假设容器在下述几种运动过程中始终保持平动，且忽略空气阻力，以下所有选项中均只考虑容器离开手之后在空中运动的过程，则（ ）
A．容器自由下落时，小孔向下漏水
B．将容器斜向上抛出，容器在空中运动时小孔不漏水
C．将容器水平抛出，容器在空中运动时小孔向下漏水
D．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，小孔不漏水
答案：B
解析：无论将容器向哪个方向抛出，抛出之后的容器都只受重力的作用，加速度为重力加速度，处于完全失重状态，水和容器的运动状态相同，它们之间没有相互作用，水不会流出，B正确．
素养训练2 （多选）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球，电梯中有质量为50 kg的乘客．在电梯运行时乘客发现轻质弹簧的伸长量始终是电梯静止时伸长量的五分之六．已知重力加速度g＝10 m/s2，由此可判断（ ）
A．乘客处于失重状态
B．电梯可能减速下降，加速度大小为2 m/s2
C．电梯可能加速上升，加速度大小为2 m/s2
D．乘客对电梯地板的压力为625 N
答案：BC
解析：电梯静止不动时，小球受力平衡，有mg＝kx，电梯运行时弹簧的伸长量比电梯静止时大，说明弹力变大了，根据牛顿第二定律，有kx－mg＝ma，解得a＝ 2 m/s2 ，方向竖直向上，电梯可能加速上升或减速下降，乘客处于超重状态，故B、C符合题意，A不符合题意；以乘客为研究对象，根据牛顿第二定律可得N－Mg＝Ma，解得N＝600 N，由牛顿第三定律可知乘客对电梯地板的压力大小为600 N，故D不符合题意．
随堂演练·自主检测
1.下列说法中正确的是（ ）
A．超重时物体所受的重力不变
B．生活小区电梯启动瞬时，电梯中的人就处于超重状态
C．超重就是物体所受的重力增加
D．飞机减速下降过程中，飞机中的乘客处于失重状态
答案：A
解析：A对，C错：处于超重与失重状态的物体所受的重力不变，是因为竖直方向具有加速度导致视重发生改变．B错：电梯向上启动的瞬间加速度方向向上，人所受的支持力变大，则压力变大即视重变大，处于超重状态；反之电梯向下启动的瞬间处于失重状态．D错：飞机减速下降时加速度方向向上，则飞机里的乘客处于超重状态．
2.在某届学校秋季运动会上，张明同学以背越式成功地跳过了1.70米的高度，如图．若忽略空气阻力，g取10 m/s2.则下列说法正确的是（ ）
A．张明下降过程中处于失重状态
B．张明起跳以后在上升过程中处于超重状态
C．张明起跳时地面对他的支持力等于他的重力
D．张明起跳以后在下降过程中重力消失了
答案：A
解析：在张明下降过程中，只受重力的作用，有向下的重力加速度，是处于完全失重状态，A正确；张明起跳以后在上升过程，也是只受重力的作用，有向下的重力加速度，是处于完全失重状态，B错误；在张明起跳过程中，地面要给人一个向上的支持力，支持力的大小大于人的重力的大小，人才能够有向上的加速度起跳，向上运动，C错误；起跳以后在下降过程中，重力不变，D错误．
3.如图所示，在升降电梯的地板上放一体重计，
电梯静止时，某同学站在体重计上，体重计示数
为50.0 kg.若电梯运行中的某一段时间内，该同
学发现体重计示数变为40.0 kg，则在这段时间
内（重力加速度为g）（ ）
A．该同学所受的重力变小了
B．电梯一定在竖直向下运动
C．该同学对体重计的压力小于体重计对她的支持力
D．电梯的加速度大小为0.2g，方向一定竖直向下
答案：D
解析：N＜mg，该同学处于失重状态，但不能判定她的运动方向，在发生超重、失重时，重力不变，作用力与反作用力大小始终相等．故选项D正确．
4.某研究性学习小组为探究电梯启动和制动时的超、失重现象，利用电梯和体重计进行观测．某同学站在体重计上乘电梯从1层到10层，之后又从10层返回到1层，并用照相机进行记录，请认真观察分析下列图片，得出的判断正确的是（ ）
A．根据图2和图3，可估测电梯向上启动时的加速度
B．根据图1和图2，可估测电梯向上制动时的速度
C．根据图1和图5，可估测电梯向下制动时的加速度
D．根据图4和图5，可估测电梯向下启动时的加速度
答案：C
解析：题图1显示同学实际的体重，题图2显示向上加速超重时的示数，题图3显示向上减速失重时的示数，题图4显示向下加速失重时的示数，题图5显示向下减速超重时的示数，综合图片可知，题图1和题图3或题图5可估测电梯制动时的加速度，题图1和题图2或题图4可估测电梯启动时的加速度，故C正确．
5.若货物随升降机运动的v t图像如图所示（竖直向上为正），则货物受到升降机的支持力F与时间t关系的图像可能是（ ）
答案：B
解析：由v t图像可知，升降机的运动过程为：向下加速(失重：Fmg)→向上加速(超重：F>mg)→向上匀速(F＝mg)→向上减速(失重：F6.牛顿运动定律的应用
必备知识·自主学习
关键能力·合作探究
随堂演练·自主检测
课 标 要 求 思 维 导 图
1.进一步学习分析物体的受力情况，并能结合物体的运动情况进行受力分析． 2．知道动力学的两类问题．理解加速度是解决两类动力学问题的桥梁． 3．熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤．
必备知识·自主学习
一、动力学方法测质量
如果已知物体的受力情况和运动情况，可以求出它的________，进一步利用____________求出它的质量．
二、从受力确定运动情况
如果已知物体的受力情况，可以由牛顿第二定律求出物体的________，再通过____________确定物体的运动情况．
三、从运动情况确定受力
如果已知物体的运动情况，根据运动学规律求出物体的________，结合受力分析，再根据___________求出力．
加速度
牛顿第二定律
加速度
运动学的规律
加速度
牛顿第二定律
[图解] 两类基本问题
无论是哪种情况，联系力和运动的“桥梁”都是加速度．
关键能力·合作探究
探究点一 从受力确定运动情况
【导学探究】
仔细观察下列图片，分析下列问题
将质量为m的冰壶沿冰面以速度v0投出，如何求解它能滑行的距离？
(1)如图所示，以一定速度v0将冰壶沿冰面投出，冰壶滑行时受什么力？
(2)冰壶滑行时速度不断变小，它的加速度如何求解？
(3)如何求冰壶滑行的距离？
提示：(1)重力、支持力和冰面对它的摩擦力．
(2)根据冰壶的受力情况，求出冰壶所受的合力，再根据牛顿第二定律即可求得冰壶滑行时的加速度．冰壶受到的合力等于摩擦力，F合＝f＝μmg(μ为冰壶和冰面间的动摩擦因数)，接着根据牛顿第二定律，得加速度大小a＝＝μg，方向与运动方向相反．
(3)已知冰壶的初速度、末速度、滑行过程中的加速度，根据运动学公式＝2ax，即可求得冰壶滑行的距离．
【归纳总结】
1.从受力确定运动情况的分析流程
2．力的处理方法
【典例示范】
例1 滑冰车是儿童喜欢的冰上娱乐项目之一．
如图所示为小明妈妈正与小明在冰上做游戏，
小明与冰车的总质量是40 kg，冰车与冰面之
间的动摩擦因数为0.05.在某次游戏中，假设小
明妈妈对冰车施加了40 N的水平推力，使冰车
从静止开始运动10 s后，停止施加力的作用，使冰车自由滑行．(假设运动过程中冰车始终沿直线运动，小明始终没有施加力的作用).求：
(1)冰车的最大速率．
(2)冰车在整个运动过程中滑行总位移的大小．
解析：(1)以冰车及小明为研究对象，由牛顿第二定律得
F－μmg＝ma1①
vm＝a1t②
由①②得vm＝5 m/s.
(2)冰车匀加速运动过程中有
x1＝a1t2③
冰车自由滑行时有μmg＝ma2④
＝2a2x2⑤
又x＝x1＋x2⑥
由③④⑤⑥得x＝50 m.
教你解决问题
第三步：物理模型数学模型
[拓展迁移1] 请根据[例1]中的情境，试求冰车一共滑行了多长时间？
解析：撤去推力后，冰车在摩擦力作用下做匀减速直线运动，最终速度为0
由运动学公式：0＝vm－a2t′
解得t′＝10 s，所以t总＝t＋t′＝20 s.
[拓展迁移2] 请根据[例1]中的情境，假设小明妈妈对冰车施加了40 N的水平推力，使冰车从静止开始运动5 s后，停止施加力的作用，则冰车自由滑行的时间是多少？
解析：由运动学公式得v′m＝a1t1
解得v′m＝2.5 m/s
停止施加力，冰车做匀减速直线运动
由牛顿第二定律得μmg＝ma2
又0＝v′m－a2t″，解得t″＝5 s.
素养训练1 如图所示，长为s＝11.25 m的水平轨道AB与倾角为θ＝37°、长为L＝3 m的光滑斜面BC在B处连接，有一质量为m＝2 kg的滑块(可视为质点)，从A处由静止开始受到与水平方向成37°斜向上的拉力F＝20 N的作用，经过一段时间后撤去拉力F，此时滑块仍在水平轨道上，但滑块恰好可以滑到斜面的最高点C.已知滑块经过B点时，速度方向改变但大小不变，滑块与AB间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：
(1)滑块过B点时速度的大小；
(2)拉力F作用的时间．
解析：(1)滑块在斜面上滑行时，由牛顿第二定律得：mg sin 37°＝ma3，由运动学规律可得＝2a3L，解得vB ＝6 m/s.
(2)撤去F前，由牛顿第二定律得：F cos 37°－μ(mg－F sin 37°)＝ma1，设F作用的时间为t，则撤去F时有：v1＝a1t，x1＝a1t2撤去拉力F后，有：μmg＝＝2(－a2)(s－x1)，联立解得：t＝1.5 s.
探究点二 从运动情况确定受力
【导学探究】
长征五号遥三运载火箭(人称“胖五”)在文昌航天发射场点火升空，成功发射实战二十号卫星．现场指挥倒计时结束发出点火命令后，立刻计时，测得火箭底部通过发射架的时间约是t，如果要求出火箭受到的推力，还要知道哪些条件？不计空气阻力，火箭质量假设不变．
提示：根据牛顿第二定律F－mg＝ma可知，若想求得推力F，还要知道火箭的质量和加速度，火箭的加速度可以根据运动学公式x＝at2求得，即需要知道发射架的高度x和火箭通过发射架的时间t，综上所述除了时间t已经测得外，还要知道火箭质量m和发射架的高度x.
【归纳总结】
1.解答此类问题的基本思路
分析物体运动情况
→运动学公式
→求物体的加速度a
→分析物体受力情况
→利用牛顿第二定律F合＝ma
→求物体受到的力．
2．匀变速直线运动规律
3．解答此类问题的一般步骤
(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析，并画出受力示意图．
(2)选择合适的运动学公式，求出物体的加速度．
(3)根据牛顿第二定律列方程，求出物体所受的合力．
(4)根据力的合成与分解，由合力求出所需的力．
【典例示范】
例2 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
过程中所受的阻力大小不变，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．
解析：(1)汽车开始做匀加速直线运动，则x0＝t1
解得v0＝＝4 m/s.
(2)汽车滑行减速过程中加速度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，则x0＝
由牛顿第二定律得F－f＝ma1，
解得F＝f＋ma1＝6×103 N.
教你解决问题
第三步：物理模型数学模型
素养训练2
某游乐园的大型“跳楼机”游戏，以惊险刺激深受年
轻人的欢迎．某次游戏中，质量为m＝50 kg的小明同学
坐在载人平台上，并系好安全带、锁好安全杆．游戏的
过程简化为巨型升降机将平台拉升100 m高度，然后由
静止开始下落，在忽略空气和台架对平台阻力的情况下，
该运动可近似看作自由落体运动．在下落h1＝80 m时
启动制动系统使平台开始做匀减速运动，再下
落h2＝20 m时刚好停止运动．取g＝10 m/s2，求：
(1)下落的过程中小明运动速度的最大值vm；
(2)落地前20 m内，小明做匀减速直线运动的加速度a的大小；
(3)当平台落到离地面10 m高的位置时，小明对平台的压力F的大小．
解析：(1)当下落80 m时小明的速度最大，
＝2gh1
代入数据可得：vm＝40 m/s.
(2)小明做匀减速运动过程中的加速度大小为a＝
代入数据可得：a＝40 m/s2.
(3)当平台落到离地面10 m高的位置时，小明做匀减速运动，根据牛顿第二定律：F′－mg＝ma
代入数据得：F′＝2 500 N，根据牛顿第三定律，小明对平台的压力F为2 500 N.
随堂演练·自主检测
1.用30 N的水平外力F拉一个静止在光滑水平面上的质量为20 kg的物体，力F作用3 s后消失，则第5 s末物体的速度和加速度分别是( )
A．v＝4.5 m/s，a＝1.5 m/s2 B．v＝7.5 m/s，a＝1.5 m/s2
C．v＝4.5 m/s，a＝0 D．v＝7.5 m/s，a＝0
答案：C
解析：由牛顿第二定律得加速度a＝＝ m/s2＝1.5 m/s2，力F作用3 s时速度大小为v＝at＝1.5×3 m/s＝4.5 m/s，而力F消失后，其速度不再变化，物体加速度为零，故C正确．
2．在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，轮胎在地面上发生滑动时留下的划痕．在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14 m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7，g取10 m/s2，则汽车刹车前的速度大小为( )
A．7 m/s B．14 m/s
C．10 m/s D．20 m/s
答案：B
解析：由牛顿第二定律得μmg＝ma，解得：a＝μg，由＝2ax得：
v0＝＝ m/s＝14 m/s，所以B项正确．
3．水平面上一个质量为m的物体，在一水平恒力F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．
C． D．
答案：C
解析：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f＝，故选项C正确．
4.民航客机都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后．打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，人员可沿斜面滑行到地面．若机舱口下沿距地面3.2 m，气囊所构成的斜面长度为6.5 m，一个质量为60 kg的人沿气囊滑下时所受的阻力是240 N(g取10 m/s2)，求：
(1)人滑至气囊底端时的速度是多少？
(2)若人与地面的动摩擦因数为0.2，人在地面上滑行的距离是多少？
解析：(1)设气囊与地面夹角为θ，由数学知识可知：sin θ＝，根据牛顿第二定律得，
mg sin θ－f＝ma1，根据v2＝2a1x1解得v＝2 m/s
(2)由牛顿第二定律得，μmg＝ma2
结合v2＝2a2x2，解得x2＝3 m.(共34张PPT)
4.力学单位制
必备知识·自主学习
关键能力·合作探究
随堂演练·自主检测
课 标 要 求 思 维 导 图
1.知道力学中的几个基本物理量：质量、时间、长度，以及它们的基本单位：千克、秒、米． 2．知道力学中其他物理量的单位都是可以用基本单位导出，并会推导． 3．知道单位制和国际单位制．能通过物理量的定义和推导过程掌握各物理量的国际单位制单位． 4．知道物理运算过程中单位的规范使用和表示方法．
必备知识·自主学习
一、单位
1．单位：计量事物的________的名称．米是计量________的单位，千克是计量________的单位，升是计量________的单位．
2．物理关系式的功能：物理学的关系式在确定了物理量之间的关系时，也确定了物理量的________之间的关系．
标准量
长度
质量
容积
单位
[导学1] 物理量与物理单位的关系
(1)物理量是为了描述物理现象或规律而引入的，为了比较物理量的大小，或对“量”进行测量而建立了单位．如为了描述运动的快慢而引入速度这个物理量，规定其单位为m/s后就可以比较速度的大小了．
(2)区分物理量及其单位：如：质量—物理量；M(或m)—质量的符号；kg—质量的单位．
二、力学单位制
1．基本量与基本单位：只要选定几个物理量的________，就能够利用物理量之间的关系________出其他物理量的单位，这些被选定的物理量叫作________，它们相应的单位叫作________．
2．导出量与导出单位：由基本量根据________推导出来的其他物理量叫作________，推导出来的相应单位叫作________．
3．单位制：________单位与________单位一起组成单位制．
4．国际单位制：是一种国际通用的、包括一切______领域的______．
5．国际单位制中的力学基本单位：长度l，单位：________；质量m，单位：________；时间t，单位：________．
单位
推导
基本量
基本单位
物理关系
导出量
导出单位
基本
导出
计量
单位制
m
kg
s
[导学2]
关键能力·合作探究
探究点一 对单位制的理解
【导学探究】
1.下面这些仪器所测物理量的国际制单位是什么？
提示：牛顿 秒 米 千克
2．某运动员的速度可以达到v1＝10 m/s，某人骑助力车的速度v2＝35 km/h.
甲同学说v1>v2，乙同学说v1提示：两个速度选取了不同的单位制，不能直接比较其大小，应先把它们统一到同一单位制中．在国际单位制中，运动员的速度v1＝10 m/s
助力车的速度v2＝35 km/h＝ m/s＝ m/s所以运动员的速度大于助力车的速度．甲同学说的对．
【归纳总结】
1.基本量
被选定的利用物理量之间的关系推导出其他物理量的一些量．
2．基本单位
基本量的单位称为基本单位．例如，力学中选定长度、质量和时间作为基本物理量，它们的单位作为基本单位．
质量：千克；长度：米；时间：秒．
3．力学中的单位制
【典例示范】
例1 下列关于单位制的说法中，正确的是( )
A．在国际单位制中，米、千克、秒三个物理量被选作力学的基本物理量
B．力的单位牛顿是国际单位制中的一个导出单位
C．在国际单位制中，力学的三个基本单位分别是长度、质量、时间
D．只有国际单位制是由基本单位和导出单位组成
答案：B
解析：国际单位制中规定了七个基本物理量，分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、发光强度、物质的量．它们在国际单位制中的单位称为基本单位，而由物理量之间的关系式推导出来的物理量的单位叫作导出单位．在国际单位制中，力学的三个基本物理量分别为长度、质量和时间；力学的三个基本单位是米、千克和秒；力的单位是导出单位；并非只有国际单位制才由基本单位和导出单位组成，故B正确．
素养训练1 (多选)关于下面的物理量和单位：①密度，②牛，③米每秒，④加速度，⑤长度，⑥质量，⑦千克，⑧时间．说法正确的是( )
A．属于国际单位制中基本单位的是①⑤⑥⑧
B．属于国际单位制中基本单位的是⑦
C．属于国际单位的是②③⑦
D．属于国际单位的是④⑤⑥
答案：BC
解析：注意物理量的名称与单位名称的区别及国际单位与国际单位制中的基本单位的区别．密度、加速度、长度、质量和时间不是单位的名称，而是物理量的名称．千克是国际单位制中的基本单位，牛、米每秒是国际单位制中的导出单位，都属于国际单位．故答案为B、C.
素养训练2 国际单位制(SI)定义了7个基本单位，其他单位均可根据物理关系导出.1967年用铯－133原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的频率Δν＝9 192 631 770 Hz定义秒(s)；1983年用真空中的光速c＝299 792 458 m·s－1定义米(m).2018年第26届国际计量大会决定，7个基本单位全部用基本物理常量来定义．关于国际单位制，下列选项不正确的是( )
A．7个基本单位全部用物理常量定义，保证了基本单位的稳定性
B．在力学范围内的基本单位有米(m)、千克(kg)、秒(s)
C．牛顿是导出单位，1 N＝1 kg·m·s2
D．米每二次方秒(m/s2)、牛顿每千克(N/kg)都是重力加速度g的单位
答案：C
解析：7个基本单位全部用物理常量定义，保证了基本单位的稳定性，选项A正确；在力学范围内的基本单位有米(m)、千克(kg)、秒(s)，选项B正确；牛顿是导出单位，1 N＝1 kg·m/s2，选项C错误；根据a＝可知，米每二次方秒(m/s2)、牛顿每千克(N/kg)都是重力加速度g的单位，选项D正确，本题选择不正确的，故选C.
探究点二 力学单位制的应用
【导学探究】
仔细观察下列图片，分析下列问题
下面是小明同学做完的一道物理习题．
x＝v0t＋at2＝3 m/s×2 s＋×6 m/s2×(2 s)2＝6 m＋12 m＝18 m
小明做完题后，看着算式，眉头皱了起来．做个物理题真麻烦，几个单位反复多次写，太浪费时间了，可怎么办啊？
(1)计算过程中，代入数据计算时，必须带单位吗？
(2)计算过程中，每一个量都带单位，写起来太繁琐，有简单点儿的方法吗？
提示：(1)必须带单位，不然不知道准确数量．
(2)有，不必一一写出各量后面的单位，每个量都用同一种单位制，这样只需要在数字计算式后面写出正确的单位即可．
【归纳总结】
1.简化计算过程中的单位表达：在解题计算时，已知量均采用国际单位制，计算过程中不用写出各个量的单位，只要在式子末尾写出所求量的单位即可．
2．推导物理量或比例系数的单位：物理公式在确定各物理量的数值关系时，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物理量或比例系数的单位．
3．比较物理量的大小：比较多个物理量的大小时，必须先把它们的单位统一，再根据数值来比较．
4．检查物理量关系式的正误：根据物理量的单位，如果发现某公式的单位有问题，或者所求结果的单位与该量的单位不一致，那么该公式或者计算结果肯定是错误的．
【典例示范】
题型1 物理量单位的推导
例2 在国际单位制中，力的单位是“牛顿”，下列用基本单位表示“牛顿”正确的是( )
A．kg·m/s2 B．m/s2
C．kg·m/s D．m/s
答案：A
解析：“牛顿”这个单位是由牛顿第二定律定义的，即F＝ma，所以1 N＝1 kg·1 m/s2＝1 kg·m/s2，故A项正确．
题型2 检查物理量关系式的正误
例3 一些问题你可能不会解答，但是你仍有可能对这些问题的答案是否合理进行分析和判断，例如从解得的物理量的单位进行分析，从而判断答案的合理性或正确性，举例如下：声音在空气中的传播速度v与空气的密度ρ、压强p有关，下列速度表达式中，k为比例系数，无单位，则这四个表达式中可能正确的是( )
A．v＝ B．v＝
C．v＝ D．v＝
答案：B
解析：传播速度v的单位是m/s，密度ρ的单位是.压强p的单位是kg/(m·s2)，所以的单位是m2/s2, 的单位是m/s，k无单位，所以 的单位与速度v的单位相同，故选项B正确．
题型3 单位制在物理计算中的应用
例4 一列质量为1.2×103 t的火车，开动5 min速度达到108 km/h.若运动过程中阻力为车重的0.005，g取10 m/s2.求：
(1)火车的加速度大小．
(2)机车的牵引力大小．
解析：火车质量m＝1.2×103 t＝1.2×106 kg，火车开动时间t＝5 min＝300 s，火车达到的速度v＝108 km/h＝30 m/s，火车受到的阻力f ＝0.005×1.2×106×10 N＝6×104 N．(1)由vt＝v0＋at得a＝＝ m/s2＝0.1 m/s2.(2)由牛顿第二定律得F－f＝ma，所以F＝f＋ma＝(6×104＋1.2×106×0.1) N＝1.8×105 N．
素养训练3 在解一道文字计算题(由字母表达结果的计算题)时，一个同学解得x＝(t1a＋t2)，x是位移，F是力，m是质量，t1、t2是时间．用单位制的方法检验，这个结果( )
A．可能是正确的
B．一定是错误的
C．如果用国际单位制，结果可能正确
D．用国际单位制，结果错误，如果用其他单位制，结果可能正确
答案：B
解析：等号右边的单位为：·s＝＝m/s，此为速度的单位，而等号左边位移的单位为m，所以结果错误．
素养训练4 一物体在2 N的外力作用下，产生10 cm/s2的加速度，求该物体的质量．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．m＝＝ kg＝0.2 kg
B．m＝＝＝20 ＝20 kg
C．m＝＝＝20 kg
D．m＝＝ kg＝20 kg
答案：D
解析：在进行数量运算的同时，也要把单位带进运算．带单位运算时，每一个数据均要带上单位，且单位换算要准确．也可以把题中的已知量的单位都用国际单位制中的单位表示，计算的结果就用国际单位制单位表示，这样在统一已知量的单位后，就不必一一写出各个量的单位，只在数字后面写出正确的单位即可．在备选的四个选项中，选项A、C错误，选项B的解题过程正确，但不简洁，只有选项D的运算正确、简洁而又规范．
随堂演练·自主检测
1.下列物理量中，既属于矢量，其单位又属于国际单位制中基本单位的是( )
A．重力 B．质量
C．位移 D．时间
答案：C
解析：位移是矢量，其单位是m，属于国际单位制中基本单位．
2．质量m＝200 g的物体，测得它的加速度a＝20 cm/s2，则关于它所受的合力的大小及单位，下列运算既正确又符合一般运算要求的是( )
A．F＝ma＝200×20＝4 000 N
B．F＝ma＝0.2×20＝4 N
C．F＝ma＝0.2×0.2＝0.04
D．F＝ma＝0.2×0.2 N＝0.04 N
答案：D
解析：物体质量m＝200 g＝0.2 kg，加速度a＝20 cm/s2＝0.2 m/s2，则所受合力F＝ma＝0.2×0.2 N＝0.04 N.
3．下列哪一组属于国际单位制的基本单位( )
A．kg、m、km/h B．m、s、kg
C．m、N、kg D．N、g、m/s2
答案：B
解析：kg、m、s是国际单位制中的基本单位，g和km/h不是国际单位制中的单位，N、m/s2是国际单位制中的导出单位，故B正确．
4．国际计量大会对基本单位的定义始于1889年，1971年决议增加“物质的量”作为国际单位制的第七个基本量．经过近百年时间确定了七个基本单位，下列仪器测量的物理量的单位是基本单位的是( )
答案：C
解析：题图中分别测量的是：力、电压、时间和速度．故选项C正确．
5．物理公式在确定物理量关系的同时，也确定了物理量的单位关系．下面给出的关系式中，l是长度，v是速度，m是质量，g是重力加速度，这些量都用国际单位制单位．试判断下列表达式的单位，并指出这些单位所对应的物理量的名称．
(1)单位是什么？对应哪一个物理量？
(2)m单位是什么？对应哪一个物理量？
解析：(1)速度的单位是m/s，长度的单位是m，在公式中代入单位得：＝m/s2，为加速度的单位．
(2)速度的单位是m/s，长度的单位是m，质量的单位是kg，在公式m中代入单位得：kg·＝kg·m/s2＝N，为力的单位．(共47张PPT)
3.牛顿第二定律
必备知识·自主学习
关键能力·合作探究
随堂演练·自主检测
课 标 要 求 思 维 导 图
1.知道牛顿第二定律，理解其确切含义，会准确表达牛顿第二定律． 2．知道国际单位制中力的单位是怎样定义的． 3．能运用牛顿第二定律分析和处理简单的问题，初步体会牛顿第二定律在认识自然过程中的有效性和价值．
必备知识·自主学习
一、牛顿第二定律
1．内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成________，跟它的质量成________，加速度方向跟作用力方向________．
2．表达式：F＝________，k是比例常数，F是物体所受的________．
3．比例系数k的意义：F＝kma中k的数值由F、m、a三个物理量的单位共同决定，若三量都取国际单位，则k＝1，所以牛顿第二运动定律的表达式可写成F＝________．
4．力的单位：________，符号是N.
5．1 N的物理意义：使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度所用的力为1 kg·m/s2，称为1 N，即1 N＝________．
正比
反比
相同
kma
合外力
ma
牛顿
1 kg·m/s2
二、牛顿第二定律的初步应用
1．在实际中物体往往同时受到几个力的作用，此时，牛顿第二定律中的“作用力”指的是_______，牛顿第二定律可以表达成_______．
2．如果作用在物体上的各个分力在同一平面内，在此平面内建立直角坐标系，分别求得各分力在x、y方向的合力Fx合、Fy合，则牛顿第二定律可写成：________，________．
合力
F合＝ma
Fx合＝max
Fy合＝may
[导学1] 加速度与力、质量的关系
物体受力一定时，质量大的加速度小．质量一定时，受力越大，加速度越大．
[导学2]
[注意] (1)不能由m＝得出m∝F、m∝的结论，因为物体的质量与受力和加速度无关．
(2)不能由F＝ma得出F∝m、F∝a的结论，因为F是物体受到的合力，与质量m和加速度a无关．
关键能力·合作探究
探究点一 对牛顿第二定律的理解
【导学探究】
仔细观察下列图片，分析下列问题
(1)通过上一节的实验，我们知道物体的加速度与物体受到的合力成正比，与物体的质量成反比．那么如何用数学式子来表示这个结论？
(2)上式为牛顿第二定律的表达式，我们知道质量的单位是kg，加速度的单位是m/s2，根据上述表达式如何确定力的单位？
提示：(1)由结论可知a∝，引入比例系数k可得F＝kma.
(2)质量为1 kg的物体在某个力的作用下获得1 m/s2的加速度时，这个力F＝kma＝k·1 kg·m/s2.由此可知，只有当k的数值确定时，力F的单位才能确定，取k＝1，则力的单位为kg·m/s2，即N.
【归纳总结】
1.表达式F＝ma的理解：
(1)单位统一：表达式中F、m、a三个物理量的单位都必须是国际单位．
(2)F的含义：指的是物体所受的合力．
2．牛顿第二定律的五大特征
同体性 F＝ma中F、m、a都是对同一物体而言的
矢量性 F＝ma是一个矢量式，a与F的方向相同
瞬时性 F＝ma中a与F是瞬时对应关系，无先后之分
相对性 F＝ma只适用于惯性参考系
独立性 F＝ma在不同方向可表示为Fx＝max，Fy＝may
3.公式a＝是加速度的决定式
它揭示了物体产生加速度的原因及影响物体加速度大小、方向的因素．
4．力与运动的关系
【典例示范】
例1 (多选)下列对牛顿第二定律公式的理解，正确的是( )
A．由F＝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m＝可知，物体的质量与其所受的合力成正比，与其运动的加速度成反比
C．由a＝可知，物体的加速度与其所受的合力成正比，与其质量成反比
D．由m＝可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力而求出
答案：CD
解析：注意物理公式不同于数学公式，不能单从形式上判断正比和反比关系，还要考虑物理量的物理意义及决定因素等．可以利用物理公式求未知量，如已知F、a，可根据m＝求m.A错：作用在物体上的合力，可由物体的质量和加速度计算，但并不由它们决定．B错：质量是物体的属性，由物体本身决定，与物体是否受力无关．C、D对：由牛顿第二定律知，加速度与合力成正比，与质量成反比，m可由其他两个量求得．
素养训练1 (多选)关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是( )
A．加速度和力是瞬时对应关系，即加速度与力是同时产生、同时变化、同时消失的
B．物体只有受到力的作用时，才有加速度，才有速度
C．任何情况下，加速度的方向总与合外力方向相同，也总与速度的方向相同
D．当物体受到几个力的作用时，可把物体的加速度看成是各个力单独作用时产生的各个加速度的矢量和
答案：AD
解析：根据牛顿第二定律的瞬时性，选项A正确；物体只有受到力的作用时，才有加速度，但速度有无与物体是否受力无关，选项B错误；任何情况下，加速度的方向总与合外力方向相同，但与速度的方向没关系，选项C错误；根据牛顿第二定律的独立性，选项D正确．
探究点二 牛顿第二定律的初步应用
【导学探究】
仔细观察下列图片，分析下列问题
(1)马拉雪橇的力沿什么方向？
(2)雪橇在水平地面上做变速运动，雪橇受到的合力沿什么方向？
(3)怎么求雪橇受到的合力？
(4)如何求雪橇的加速度？
提示：(1)马拉雪橇的力斜向上．
(2)雪橇受到的合力沿水平方向．
(3)因为雪橇受重力、压力、支持力、拉力、摩擦力，受到三个以上的力的作用，所以用正交分解法求合力比较方便．
(4)根据牛顿第二定律求解．
【归纳总结】
1.应用牛顿第二定律解题的步骤
2．应用牛顿第二定律解题的方法
(1)矢量合成法：若物体只受两个力作用，应用平行四边形定则求这两个力的合力，再由牛顿第二定律求出物体的加速度．加速度的方向就是物体所受合力的方向．
(2)正交分解法：当物体受多个力作用时，常用正交分解法求物体的合力，再应用牛顿第二定律求加速度．在实际应用中常将力分解，且将加速度所在的方向选为x轴或y轴；有时也可分解加速度，则有.
注意：若知道加速度也可应用牛顿第二定律求物体所受的力．
【典例示范】
题型1 合成法在牛顿第二定律解题中的应用
例2 如图，甲、乙两人同时从背面和侧面分别用F1＝150 N、F2＝200 N的力推质量为50 kg的沙发，F1与F2相互垂直，且平行于地面，沙发与地面间的动摩擦因数μ＝0.4.设最大静摩擦力等于滑动
摩擦力，重力加速度g＝10 m/s2，下列说法正
确的是( )
A．沙发的加速度大小为1 m/s2
B．沙发将沿着F1的方向移动
C．沙发不会被推动
D．由于F1小于最大静摩擦力，因此沙发将
沿着F2的方向移动
答案：A
解析：已知 F1＝150 N、F2＝200 N、N＝mg＝500 N，根据力的合成法则可求得，两个相互垂直的力F1、F2的合力为F合＝250 N，沙发受到的最大静摩擦力f＝μN＝μmg＝0.4×500 N＝200 N，因为F1、F2的合力大于最大静摩擦力，所以沙发被推动，运动方向沿合力方向．由F＝ma可得a＝＝＝m/s2＝1 m/s2，故A正确．
题型2 正交分解法在牛顿第二定律解题中的应用
例3 如图所示，一物体沿倾角为α的斜面下滑时，恰好做匀速运动，若物体以某一初速度冲上斜面，则上滑时物体加速度为( )
A．g sin α B．g tan α
C．2g sin α D．2g tan α
答案：C
解析：当物体匀速下滑时对其进行受力分析，如图甲所示
根据平衡条件得f＝mg sin α
物体以某一初速度冲上斜面，对物体进行受力分析，如图乙所示
物体所受的合力大小为F合＝mg sin α＋f＝2mg sin α，根据牛顿第二定律得a＝＝2g sin α，故选C.
素养训练2 如右图所示，有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进．司机发现意外情况，紧急刹车后车做匀减速运动，加速度大小为a，则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是( )
A．m B．ma
C．m D．m(g＋a)
答案：C
解析：对西瓜A进行分析，如右图所示，西瓜所受的合力水平向右，根据平行四边形定则得，其他西瓜对A的作用力大小为F＝＝m，故选项C正确．
素养训练3 如图所示，沿水平方向做匀加速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向θ＝37°，小球和车厢相对静止，小球的质量为1 kg(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，求：
(1)车厢运动的加速度；
(2)悬线对小球的拉力大小．
解析：方法一 合成法
(1)由于车厢沿水平方向运动，且小球和车厢相对静止，结合图可知小球加速度(或合力)的方向水平向右．
选小球为研究对象，受力分析如图甲所示，由牛顿第二定律得F合＝mg tan θ＝ma，则小球的加速度a＝＝g tan 37°＝g＝7.5 m/s2，方向水平向右．车厢运动的加速度与小球的加速度相同．
(2)悬线对小球的拉力大小为F＝＝ N＝12.5 N.
方法二 正交分解法
建立直角坐标系，并将悬线对小球的拉力正交分解，如图乙所示．
沿水平方向有F sin θ＝ma，沿竖直方向有F·cos θ＝mg，联立以上两式得a＝7.5 m/s2，F＝12.5 N，a的方向水平向右．
探究点三 瞬时加速度问题
1．两类模型
物体的加速度与合力存在瞬时对应关系，所以分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析该时刻物体的受力情况及运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度，解决此类问题时，要注意两类模型的特点：
(1)细线(接触面)：形变量极小，可以认为不需要形变恢复时间，在瞬时问题中，弹力能瞬时变化．
(2)弹簧(橡皮绳)：形变量大，形变恢复需要较长时间，在瞬时问题中，认为弹力不变．
2．抓住“两关键”、遵循“四步骤”
(1)分析瞬时加速度的“两个关键”：
①明确绳或线类、弹簧或橡皮条类模型的特点；
②分析瞬时前、后的受力情况和运动状态．
(2)“四个步骤”：
第一步：分析原来物体的受力情况．
第二步：分析物体在突变时的受力情况．
第三步：由牛顿第二定律列方程．
第四步：求出瞬时加速度，并讨论其合理性．
【典例示范】
例4 如图所示，质量分别为m和2m的A和B两球用轻弹簧连接，A球用细线悬挂起来，两球均处于静止状态，如果将悬挂A球的细线剪断，此时A和B两球的瞬时加速度aA、aB的大小分别是( )
A．aA＝0，aB＝0 B．aA＝g，aB＝g
C．aA＝3g，aB＝g D．aA＝3g，aB＝0
答案：D
解析：分析B球原来受力如图甲所示，F′＝2mg
剪断细线后弹簧形变不会瞬间恢复，故B球受力不变，aB＝0.分析A球原来受力如图乙所示，
T＝F＋mg，F′＝F，故T＝3mg.
剪断细线，T变为0，F大小不变，A球受力如图丙所示，由牛顿第二定律得：F＋mg＝maA，解得aA＝3g.故本题选D.
[拓展迁移1] 在[例4]情境中，如果将悬挂B球的弹簧剪断，此时A和B两球的瞬时加速度aA、aB的大小分别是( )
A．aA＝0，aB＝0 B．aA＝0，aB＝g
C．aA＝3g，aB＝g D．aA＝3g，aB＝0
答案：B
解析：剪断弹簧前，分析B球原来受力，得弹簧拉力F′＝2mg，剪断弹簧瞬间，弹簧弹力变为0，故B球只受重力，aB＝g；分析A球原来受力，T＝F＋mg，F′＝F，故T＝3mg.剪断弹簧瞬间，T发生突变，变为大小等于mg，故aA＝0.故本题选B.
[拓展迁移2] 在[例4]情境中，若将弹簧和细线的位置颠倒，如图所示．两球均处于静止状态．如果将悬挂B球的细线剪断，此时A和B两球的瞬时加速度aA、aB的大小分别是( )
A．aA＝0，aB＝0 B．aA＝0，aB＝g
C．aA＝2g，aB＝g D．aA＝3g，aB＝0
答案：C
解析：剪断细线前，分析B球原来受力，得细线拉力T＝2mg，剪断细线瞬间，细线弹力变为0，故B球只受重力，aB＝g；分析A球原来受力，F＝T′＋mg，T′＝T，故弹簧拉力F＝3mg.剪断细线瞬间，弹簧弹力不突变，A球受力如图所示，由牛顿第二定律得：F－mg＝maA，故aA＝2g.故本题选C.
素养训练4 如图所示，质量为m的小球用水平轻弹簧系住，并用倾角为θ＝30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态．当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度为( )
A．零
B．大小为g，方向竖直向下
C．大小为g，方向垂直于木板向下
D．大小为g，方向水平向右
答案：C
解析：未撤离木板前，小球受到重力mg、弹簧的拉力F弹、木板的支持力F，如图所示，由平衡条件得F cos θ＝mg，即F＝.当撤离木板的瞬间，由于弹簧的弹力不能突变，当木板的支持力F突然消失时，小球只受重力mg和弹簧的弹力F弹的作用，它们的合力大小等于F，方向与F的方向相反，故小球加速度方向垂直于木板向下，大小为a＝＝＝g.C正确．
随堂演练·自主检测
1.在牛顿第二定律公式F＝kma中，比例系数k的数值( )
A．在任何情况下都等于1
B．是由质量m、加速度a和力F三者的大小所决定的
C．与质量m、初速度a和力F三者的单位无关
D．在国际单位制中一定等于1
答案：D
解析：在牛顿第二定律表达式F＝kma中，只有质量m、加速度a和力F的单位是国际单位制时，比例系数k才为1，故D正确，A、B、C错误．
2．在行车过程中，遇到紧急刹车，乘客可能受到伤害．为此人们设计了如图所示的安全带以尽可能地减轻猛烈碰撞．假设某次急刹车时，由于安全带的作用，使质量70 kg的乘客的加速度大小约为6 m/s2，此时安全带对乘客的作用力最接近( )
A．100 N B．400 N
C．800 N D．1 000 N
答案：B
解析：根据牛顿第二定律得：作用力F＝ma＝70×6 N＝420 N，所以安全带对乘客的作用力最接近400 N，故选项B正确．
3.如图所示，轻弹簧上端与一质量为m1的木块1相连，下端与另一质量为m2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a1、a2，重力加速度大小为g.则有( )
A．a1＝g，a2＝g
B．a1＝0，a2＝g
C．a1＝0，a2＝g
D．a1＝g，a2＝g
解析：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．木块1受重力和支持力，m1g＝F，a1＝0.木块2受重力和压力，根据牛顿第二定律得a2＝＝g，选项C正确．
答案：C
4．(多选)高空滑索是一种勇敢者的运动项目．如果一个人用轻绳通过轻质滑环悬吊在足够长的倾斜钢索上运动，在下滑过程中可能会出现如图甲、乙所示的两种情形．不计空气阻力，人的质量为m，重力加速度为g.则下列说法正确的是( )
A．图甲所示的情形中，人只能匀加速下滑
B．图甲所示的情形中，钢索对人的作用力大小为
C．图乙所示的情形中，人匀速下滑
D．图乙所示的情形中，钢索对轻环无摩擦力
答案：ABC
解析：图甲所示的情形中，对人受力分析，如图甲所示，可知人所受合力方向斜向下，故人只能匀加速下滑，选项A正确；对人所受的力进行正交分解，钢索对人的作用力大小为T＝mg cos 30°＝，选项B正确；图乙所示的情形中，对人受力分析，如图乙所示，可知人匀速下滑，选项C正确；对图乙中轻环受力分析，如图丙所示，钢索对轻环有摩擦力，选项D错误．
5．如图所示，手拉着小车静止在倾角为30°的光滑斜坡上，已知小车的质量为2.6 kg，g＝9.8 m/s2，求：
(1)绳子对小车的拉力；
(2)斜面对小车的支持力；
(3)如果绳子突然断开，求小车的加速度大小．
解析：(1)小车沿斜面方向受力平衡，
F拉＝mg sin 30°＝2.6×9.8× N＝12.74 N.
(2)小车垂直斜面方向受力平衡，
N＝mg cos 30°＝2.6×9.8× N≈22.07 N.
(3)绳子突然断开，沿斜面方向小车受到的合力为mg sin 30°.
由mg sin 30°＝ma得小车的加速度大小
a＝g sin 30°＝9.8× m/s2＝4.9 m/s2.(共42张PPT)
1.牛顿第一定律
必备知识·自主学习
关键能力·合作探究
随堂演练·自主检测
课 标 要 求 思 维 导 图
1.知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论，知道理想实验是科学研究的重要方法． 2．理解牛顿第一定律的内容及意义． 3．理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持． 4．理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度．
必备知识·自主学习
一、亚里士多德的运动理论
1．亚里士多德把运动分为两大类：________运动和________运动．在他看来，每个物体都有自己的固有位置，偏离固有位置的物体将做________固有位置的运动．
2．亚里士多德认为：必须有________作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要________在某个地方．
自然
受迫
趋向
力
静止
[导学] 亚里士多德关于力与运动的观点
二、伽利略的研究工作
1．伽利略的理想实验：让一个小球沿光滑斜面从左侧某一高度滚下时，无论右侧斜面坡度如何，它都会沿斜面上升到与出发点________的地点．减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍将达到________高度，但它要运动得远些．继续减小第二个斜面的倾角，球到达同一高度时就会离得________．若将第二个斜面放平，球将永远运动下去．如图所示．
等高
同一
更远
2．伽利略的观点：力不是________物体运动的原因．
3．笛卡儿的观点：不受其他物体的作用时，原来运动的物体将会做________运动．
维持
匀速直线
[理解] 理想实验的魅力
(1)谈“理想”：
①接触面不可能绝对光滑；
②水平面不可能做得无限长．
(2)谈“实验”：理论实验，非真实的科学实验．
(3)谈“魅力”：伽利略“理想实验”的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的独特方法，在实验事实的基础上，进行合理外推．
三、牛顿第一定律 惯性与质量
1．牛顿第一运动定律：一切物体总保持____________状态或________状态，直到有________迫使它改变这种状态为止．
2．惯性：一切物体都有保持____________状态或________状态的性质，把物体的这种性质叫作惯性，因此牛顿第一定律也称为________定律．
3．惯性与质量：质量大的物体惯性________，质量是物体惯性大小的________．惯性是物体的________属性．惯性大小只由质量大小决定，与其他因素无关．
匀速直线运动
静止
外力
匀速直线运动
静止
惯性
大
量度
固有
[理解] 惯性的表现
汽车在高速行驶时紧急刹车，不会马上停下来，是因为汽车具有惯性，会滑行一段距离后才停下来，因此在行驶过程中需要保持车距．
关键能力·合作探究
探究点一 伽利略的理想实验及力与运动的关系
1．力和运动的关系
2.伽利略的理想实验推论：
力不是维持物体运动的原因，如果没有摩擦阻力，物体将一直运动下去．
代表人物 研究方法 观点与论断
亚里士多德 生活经验 力是维持物体运动的原因
伽利略 理想实验(实验＋逻辑推理) 力不是维持物体运动的原因
笛卡儿 数学演绎法 不受力时，运动的物体将做匀速直线运动
【典例示范】
题型1 伽俐略理想实验
例1 理想实验有时更能深刻地反映自然规律，伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是经验事实，其余是推论．如图所示，小球运动至斜面最低点时，没有速度损失．
①减小第二个斜面的倾角，小球在这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，小球将上升到原来释放时的高度．
④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动．
在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论．下列对理想实验各步骤顺序的排列以及关于事实和推论的分类正确的是( )
A．顺序②①③④，①是事实，②③④是推论
B．顺序②③①④，②是事实，①③④是推论
C．顺序③②①④，③是事实，①②④是推论
D．顺序③①②④，④是事实，①②③是推论
答案：B
解析：伽利略理想实验是在可靠事实的基础上进行合理的推理，将实验理想化，并符合物理规律，得到正确的结论．②是可靠事实，因此放在第一步，①③④是在无摩擦情况下的理想化推论，所以理想实验的排列为②③①④，故选项B正确．
题型2 对力和运动关系的理解
例2 关于力和运动的关系，下列说法正确的是( )
A．当物体所受合力为零时，物体运动方向一定不变，运动快慢可以改变
B．当物体所受合力为零时，物体运动快慢一定不变，运动方向可以改变
C．当物体所受合力为零时，物体将保持静止状态或匀速直线线运动状态
D．物体受力的作用，它的运动状态一定改变
答案：C
解析：当物体所受合力为零时，根据牛顿第一定律可知，物体将保持静止状态或匀速直线运动状态，物体运动方向一定不变，运动快慢也一定不变，A、B错误，C正确；物体受力的作用，但受到的力可能是一对平衡力，故它的运动状态不一定改变，D错误．
素养训练1 (多选)关于物理学史，下列说法正确的是( )
A．亚里士多德认为物体的自然状态是静止，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，而不仅仅是维持物体的运动
D．伽利略根据理想实验推理出：如果没有摩擦力，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度持续运动下去
答案：ABD
解析：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，物体才会运动，没有力作用时它就静止，A正确；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(有速度)若不受摩擦力，会保持原来的速度持续运动下去，B、D正确；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，力的作用效果是改变物体的运动状态(速度)，C错误．
素养训练2 伽利略的理想斜面实验示意图如图所示，不计摩擦和空气阻力，下列说法中正确的是( )
A．该实验没有以可靠事实为依据，只是逻辑推理
B．小球在水平面上不受力的作用
C．小球沿右侧斜面上升的高度与其倾角有关
D．该实验否定了“力是维持物体运动的原因”的观点
答案：D
解析：伽利略理想斜面实验是以实验事实为基础，通过逻辑推理得出结论，故A错误．对水平面上的小球受力分析，小球受重力和支持力，故B错误．小球从左侧斜面上某高度处由静止滚下，再滚上右侧斜面，如果斜面光滑，小球将上升到原来释放时的高度，减小右侧斜面的倾角，小球在这个斜面上仍将到达同一高度，但这时它要运动得远些，故C错误．该实验说明力不是维持物体运动的原因，故D正确．
探究点二 牛顿第一定律的理解及其应用
1．牛顿第一定律的物理意义
2．运动状态：
(1)描述物体运动状态的唯一因素——速度．
(2)速度是一个矢量，既有大小又有方向，所以运动状态改变有三种情况：①速度的大小变化，方向不变；②速度的方向变化，大小不变；③速度的大小和方向同时改变．
3．牛顿第一定律关键词的理解
【典例示范】
例3 关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是( )
A．牛顿第一定律可以用实验直接验证
B．由于不受力的物体不存在，因此牛顿第一定律没有实际意义
C．牛顿第一定律就是惯性
D．当物体受到的外力为零时，物体可能做匀速直线运动
答案：D
解析：牛顿第一定律是在实验的基础上推理概括出来的科学理论，而不是直接通过实验得出的，但它是一条具有实际意义的物理规律，A、B错误；牛顿第一定律是描述运动和力的关系的定律，而惯性是物体的一种固有属性，C错误；由牛顿第一定律的内容可知D正确．
素养训练3 (多选)下列对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的作用时的运动规律
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，是没有外力维持木块运动的结果
D．奔跑的运动员，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
答案：ABD
解析：A、B对：牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时的运动规律，总保持匀速直线运动状态或静止状态不变．C错、D对：牛顿第一定律还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，是由于摩擦力的作用而改变了运动状态；奔跑的运动员，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．
探究点三 惯性的理解和应用
【导学探究】
仔细观察下列图片，分析下列问题
(1)如图甲，铅球质量越小，运动员投掷的距离越远，从运动和力的关系分析，这说明什么？
(2)如图乙，轰炸机为了携带更多的炸弹，质量很大，但是战斗机(图丙)质量都很小，为什么？这说明了什么？
提示：(1)这说明铅球质量越小，越容易获得更大的速度，即运动状态越容易改变，惯性越小．
(2)战斗机要求动作灵活，例如在极短的时间加速或转弯，以躲避来袭导弹，即战斗机要求运动状态容易改变，惯性小．说明物体的惯性大小与其质量有关．
【归纳总结】
1.惯性的三个特点
普遍性 一切物体皆有惯性，惯性是物体的固有属性
相关性 惯性仅与物体的质量有关，与受力或运动情况等无关
唯一性 质量是惯性大小的唯一量度
2.惯性理解的两点注意及表现形式
(1)惯性理解两注意
①注意一个“一切”，即一切物体具有惯性；
②注意一个“唯一”，即质量是惯性大小的“唯一”量度．
(2)惯性的表现形式
①在物体不受外力时，惯性表现为保持原来的运动状态．
②在物体受力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度，质量越大，惯性越大，运动状态越难改变．
3．惯性与惯性定律
提醒：物体具有惯性是没有附加限制条件的，而惯性定律是一种规律．
惯性 惯性定律
基本含义 物体本身固有的一种属性 物体运动的规律(牛顿第一定律)
理解要点 ①与是否运动无关，与速度大小无关 ②与是否受力无关 ③与所在位置无关 ④只与质量有关 ①无法用实验直接验证，它所描述的是一种理想状态，即不受力的状态
②当物体所受合力为0时，其效果跟不受力作用相同，但“所受合力为0”不能说成“不受力作用”
与力的关系 ①无关 ②惯性不是一种特殊的力 强调了力的作用效果——改变运动状态(产生加速度)
【典例示范】
题型1 惯性的理解
例4 物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质称为惯性．下列有关惯性的说法中，正确的是( )
A．乘坐汽车时系安全带可减小惯性
B．运动员跑得越快惯性越大
C．汽车在刹车时才有惯性
D．物体抵抗运动状态变化的“本领”是惯性
答案：D
解析：A错：乘坐汽车时系安全带不是减小惯性，是在紧急刹车时可以防止人由于惯性而飞离座椅，造成伤害．B、C错：质量是物体惯性大小的唯一量度，与速度的大小无关．D对：任何物体都有保持原来运动状态的性质，物体抵抗运动状态变化的“本领”是惯性．
题型2 利用惯性分析实际问题
例5 如图所示，一个劈形物体A(各面均光滑)放在固定的斜面上，上表面水平，在其上表面放一个光滑小球B.劈形物体由静止开始释放，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．无规则的曲线 D．垂直斜面的直线
答案：B
解析：由于小球放在劈形物体A上，劈形物体A的上表面光滑，在劈形物体A下滑过程中，小球在水平方向上不受外力作用，则小球在水平方向上没有位移，仅沿竖直方向运动，故B正确．
素养训练4 漫画中的情景在公交车急刹时常会出现．为提醒乘客注意，公交公司征集到几条友情提示语，其中对惯性的理解正确的是( )
A．站稳扶好，克服惯性
B．稳步慢行，避免惯性
C．当心急刹，失去惯性
D．谨防意外，惯性恒在
答案：D
解析：惯性是物体具有的保持原来运动状态的性质，是物体固有的属性，不能被克服或避免，也不会失去，故A、B、C错误，D正确．
素养训练5 如图为某机场为方便旅客通行，安装的一种水平电梯．下列说法正确的是( )
A．人刚踏上电梯时有向前倾的趋势
B．人刚踏上电梯时受到向前的摩擦力
C．电梯速度越大，人刚踏上电梯时的惯性越大
D．电梯速度越大，人刚踏上电梯时受到的摩擦力越大
答案：B
解析：A错，B对，人刚踏上电梯时，人相对电梯有向后运动的趋势，则受到向前的摩擦力，从而会有向后倾的趋势．C错：人的惯性只由人的质量决定，与电梯的速度无关．D错：摩擦力的大小与相对速度无关．
随堂演练·自主检测
1.通过理想斜面实验得出“力不是维持物体运动的原因”的科学家是( )
A．亚里士多德 B．伽利略
C．笛卡儿 D．牛顿
答案：B
解析：伽利略通过理想斜面实验得出“力不是维持物体运动的原因”，打破了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论，故B正确．
2．(多选)大货车不能超载，也不能超速行驶，否则存在交通隐患，下列说法正确的有( )
A．大货车超载会导致惯性变小
B．大货车超载会导致惯性变大
C．大货车超速会导致惯性变大
D．大货车超速不会导致惯性变化
答案：BD
解析：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量大的物体所具有的惯性大．大货车超载时质量变大，导致大货车惯性变大，A错误，B正确；惯性的大小与大货车的速度大小无关，C错误，D正确．
3．关于运动状态的改变，下列说法中正确的是( )
A．只要物体的速度大小不变，运动状态就不变
B．若物体的位移变化，物体的运动状态一定改变
C．若物体受到几个力的作用，其运动状态一定改变
D.物体受到的合外力为零，物体的运动状态一定不变
答案：D
解析：运动状态的特征物理量是速度，速度是矢量，速度大小和方向都不变时运动状态才不变，A错误；位移变化而速度不变，说明运动状态不改变，B错误；力是改变物体运动状态的原因，物体受到几个力作用时，若合力为零，其运动状态就不变，C错误，D正确．
4．(多选)下列各图所示现象中，利用了惯性的是( )
A．自行车滑行 B．使锤子套紧
C．系好安全带 D．跳远助跑
答案：ABD
解析：自行车原来处于运动状态，当不再蹬自行车时，由于惯性，自行车仍然能滑行一段距离，该现象是利用惯性，A正确；锤头和锤柄一起向下运动，当锤柄撞在地上静止时，锤头由于惯性继续向下运动，可以紧套在锤柄上，该现象利用了锤头的惯性，B正确；汽车高速行驶时，如果遇到紧急情况刹车，人由于惯性还要保持原来的高速运动，会撞到前面物体造成损伤，所以驾驶员要使用安全带，这是防止惯性带来的伤害，C错误；跳远运动员助跑是为了起跳前使自己处于运动状态，起跳后，人由于惯性会跳的更远，该现象是利用惯性，D正确．
5．如图所示，某同学面向车行驶方向
坐在沿平直轨道匀速行驶的列车车厢里．
这位同学发现面前的水平桌面上一个原
来静止的小球突然向他滚来，则可判
断( )
A．列车正在刹车 B．列车突然加速
C．列车突然减速 D．列车仍在匀速直线运动
答案：B
解析：当列车加速时，小球由于惯性要保持原来的运动状态，相对于列车向后运动，即这位同学发现面前的水平桌面上一个原来静止的小球突然向他滚来的现象，故列车突然加速．
