第三章 牛顿运动定律
一、选择题（以下题目所给出的四个答案中，有一个或多个是正确的，每小题3分。）
1．有关惯性大小的下列叙述中，正确的是 （ ）
A．物体跟接触面间的摩擦力越小，其惯性就越大
B．物体所受的合力越大，其惯性就越大
C．物体的质量越大，其惯性就越大
D．物体的速度越大，其惯性就越大
2．站在升降机中的人出现失重现象，则升降机可能 （ ）
A．作加速上升 B．作减速下降
C．作加速下降 D．作减速上升
3．下面说法中正确的是 （ ）
A．力是物体产生加速度的原因
B．物体运动状态发生变化，一定有力作用在该物体上
C．物体运动速度的方向与它受到的合外力的方向总是一致的
D．物体受恒定外力作用，它的加速度恒定. 物体受到的外力发生变化,它的加速度也变化
4．火车在平直轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回车上原处，这是因为 （ ）
A. 人跳起后，车厢内空气给他以向前的力，带着他随同火车一起向前运动
B. 人跳起的瞬间，车厢地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动
C. 人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必定偏后一些，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，在水平方向上人和车始终有相同的速度
5．从水平地面竖直向上抛出一物体，物体在空中运动后最后又落回地面。在空气对物体的阻力不能忽略的条件下，以下判断正确的是 （ ）
A．物体上升的加速度大于下落的加速度
B．物体上升的时间大于下落的时间
C．物体落回地面的速度小于抛出的速度
D．物体在空中经过同一位置时的速度大小相等
6．一根绳子吊着一只桶悬空时，在下述几对力中，属于作用力与反作用力的是 （ ）
A．绳对桶的拉力，桶所受的重力
B．桶对绳的拉力，绳对桶的拉力
C．绳对桶的拉力，桶对地球的作用力
D．桶对绳的拉力，桶所受的重力
7. 如图1所示，当人向右跨了一步后，人与重物重新保持静止，下述说法中正确的是 （ ）
A．地面对人的摩擦力减小
B．地面对人的摩擦力增大
C．人对地面的压力增大
D．人对地面的压力减小
8. 下列说法中正确的是 （ ）
A．物体保持静止状态，它所受合外力一定为零
B．物体所受合外力为零时，它一定处于静止状态
C．物体处于匀速直线运动状态时，它所受的合外力可能是零，也可能不是零
D．物体所受合外力为零时，它可能做匀速直线运动，也可能是静止
9. 马拉车由静止开始作直线运动，先加速前进，后匀速前进. 以下说法正确的是（ ）
A.加速前进时，马向前拉车的力，大于车向后拉马的力
B.只有匀速前进时，马向前拉车和车向后拉马的力大小相等
C.无论加速或匀速前进，马向前拉车与车向后拉马的力大小都是相等的
D.车或马是匀速前进还是加速前进，不取决于马拉车和车拉马这一对力
10. 如图2所示，物体A静止于水平地面上，下列说法中正确的是 （ ）
A．物体对地面的压力和受到的重力是一对平衡力
B．物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对作用力和反用力
C．物体受到的重力和地面支持力是一对平衡力
D．物体受到的重力和地面支持力是一对作用力和反作用力
11. 物体在合外力F作用下,产生加速度a,下面哪几种说法是正确的 （ ）
A. 在匀减速直线运动中，a与F反向
B. 只有在匀加速直线运动中，a才与F同向
C. 不论在什么运动中，a与F的方向总是一致的
D. 以上三点都错
12. 如图3在光滑地面上，水平外力F拉动小车和木块一起作无相对滑动的加速运动.小车质量是M，木块质量是m，力大小是F，加速度大小是a，木块和小车之间动摩擦因数是μ，则在这个过程中，木块受到的摩擦力大小是 （ ）
A. μma B. ma C. D.F-Ma
二、填空题（每小题6分，共30分。）
13. 如图4所示，物体M受到两个水平推力：F1=20 N，F2=5 N，向右匀速运动．若不改变F1的大小和方向及F2的方向，要使物体能向左匀速运动，F2应增大到原来的___倍．
14. 已知物体在倾角为α的斜面上恰能匀速下滑，则物体与斜面间的动摩擦因数是____；如果物体质量为m，当对物体施加一个沿着斜面向上的推力时恰能匀速上滑，则这个推力大小是_______．
15. 物体在电梯地板上，电梯在竖直面内匀减速上升．如果质量为m的物体对电梯地板压力为N，则物体所受合外力大小为______．
16. 如图5示质量都是m的A、B两物体之间用弹簧相连，弹簧的质量不计．A 物体用线悬挂，使系统处于平衡状态．悬线突然被烧断的瞬间，A、B两物体的加速度大小分别是_______、_____．
17. 一物体以7 m/s2的加速度竖直下落时，物体受到的空气阻力大小是物体重力的____________倍。(g取10 m/s2)
三、计算题（共34分）
18．（10分） 用弹簧秤水平地拉着一个物体在水平面上做匀速运动，弹簧秤读数是0.60 N．然
后用弹簧秤拉着这个物体在这个水平面上做匀加速直线运动，弹簧秤的读数是1.8 N，
这时物体的加速度是0.40 m/s2，求这个物体的质量．(取g=10 m/s2)
19．（11分）一个物体从10 m长，5 m高的斜面顶端从静止开始滑下，已知物体与斜面间的动摩擦因数为0.2．则它滑到斜面底端所用的时间和末速度分别是多少？
20．（13分）在水平公路上行驶的一辆汽车车厢里，从车顶用细线悬挂一小球，当汽车以加速度a=5.0 m/s2做匀加速直线运动时，悬线与竖直方向成某一固定角度．若小球质量为0.5 kg，则悬线拉力F的大小为多少？悬线偏离竖直方向的角度为多大？(g=10 m/s2)（保留一位小数）
参考答案
1．C 2．CD 3．ABD 4．D 5．AC 6．B
7．BC 8．AD 9．CD 10．BC 11．C 12．BCD
13．7
14．tanα 2mgsinα
15． mg-N
16．2g，0
17．0.3
18．3m/s2
19．2s 5m/s
20．5.6N 26.6°
课件59张PPT。牛顿第二运动定律的应用一、牛顿第二定律的内容：F=ma力分力还是合力？加速度同一物体，共同的质量如何求得？二、必会的几个问题1、平面上的问题2、斜面的上的问题3、竖直方向的问题二、必会的几个问题——平面上的问题1、光滑平面a=0，匀速直线匀变速直线运动二、必会的几个问题——平面上的问题2、粗糙平面F=f=μmg=maa=μg物体做匀减速运动二、必会的几个问题——平面上的问题1、粗糙平面匀变速直线运动例1：如图，质量为2kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，现对物体施加一个大小F=5N与水平方向成θ=370角的斜向上的拉力(如图)，已知：g=10m/s2,求：
（1）若4s后撤去拉力F，则物体还能滑行多远？
（2）物体运动的总时间？
（3）画出物体运动过程中速度—时间图像？二、必会的几个问题1、平面上的问题2、斜面的上的问题3、竖直方向的问题二、必会的几个问题——斜面的上的问题1、光滑斜面物体沿
斜面向下滑物体沿
斜面向上滑结论：物体向下时——做匀加速直线运动
物体向上时——做匀减速直线运动方向：沿斜面向下方向：沿斜面向下3、粗糙斜面（摩擦系数为μ），不加外力物体沿
斜面向下滑物体沿
斜面向上滑方向：沿斜面向下结论：物体向下运动时——做匀加速直线运动
物体向上运动时——做匀减速直线运动具有向上的初速度方向：沿斜面向下3、斜面，加外力例2.质量为m＝2kg的小物块以v0=8m/s的初速度沿
斜面向上滑动如图所示。已知斜面的倾角α＝37°
物块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.25，斜面足够长，
求：2s内物块的位移大小及物块在2s末的速度.二、必会的几个问题1、平面上的问题2、斜面的上的问题3、竖直方向的问题二、必会的几个问题——竖直方向的问题1、无空气阻力特点：只受重力a=g,方向竖直向下从初速度
角度可分自由落
体运动竖直上
抛运动 以向上方向为正方向，竖直向上抛运动是一个加速度为-g的匀减速直线运动。例3：从塔上以20m/s的初速度竖直向上抛一个石子，不考虑空气阻力，求5s末石子速度和5s内石子位移。(g=10m/s2)。V0 以向上方向为正方向。x正xVt二、必会的几个问题——竖直方向的问题1、有空气阻力，且大小不变特点：受重力
空气阻力，与速度方向相反物体向
上运动物体向
下运动F合=mg+f=maF合=mg-f=maa=g+f/ma=g-f/m方向向下方向向下例4：.将物体竖直上抛，假设运动过程中空气阻力
不变，其速度–时间图象如图所示，则物体所
受的重力和空气阻力之比为（ ）
A．1:10 B．10:1
C．9:1 D．8:1t/sv/(m·s-1)011-912三 、动力学的两类基本问题 1．已知物体的受力情况，要求确定物体的运动情况
处理方法：已知物体的受力情况，可以求出物体的合外力，根据牛顿第二定律可以求出物体的加速度，再利用物体的初始条件（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．已知物体的运动情况，要求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．两类问题：
① 已知物体受力的情况，确定物体运动情况。
② 已知物体的运动情况，确定物体受力情况。解题思路：
牛顿运动定律的应用加速度a运动情况受力情况加速度a一般步骤：
（1）确定研究对象；
（2）受力及状态分析；
（3）取正方向，列方程；
（4）统一单位，代值求解；
（5）检验结果．两类问题：
① 已知物体受力的情况，确定物体运动情况。
② 已知物体的运动情况，确定物体受力情况。解题思路：
牛顿运动定律的应用加速度a运动情况受力情况加速度a质量是2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间的摩擦力是4.2N.问物体在4 s末的速度和4 s内发生的位移。 一个静止在水平地面上的物体，思考：如何求位移，速度该了解物体做何种运动？是不是我们熟悉的某种运动呢？加速度呢？怎么求？初速度为零牛顿第二定律情景分析一、研究对象是谁？二、受几个力的作用？三、合力沿什么方向？大小是多少？受力分析y：Fy合=0
x：Fx合=2.2 N解:(1)由牛顿第二定律
F合=ma，
可以求出物体的加速度
a=F合/m=(F-f)/m =1.1 m/s2 (2)求出了物体的加速度a，由运动学公式就可以求出4s末的速度
v=at=1.1×4 m/s=4.4 m/s，
4s内发生的位移x.
x=1/2*at2=0.5×1.1×16 m=8.8 m. 除了这类
已知受力求运动
的问题外，
生活中还有另一种问题
也很常见。“已知受力求运动”解题思路：力运动aF=ma分析受力分析运动运动学公式一个滑雪的人，质量是75kg,以v0=2 m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ=300。在t=5s的时间内滑下的路程 x=60m。求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气）。思考：如何求阻力，受哪些力？受力分析 合力沿什么方向？ 合力沿斜面向下。
受力方向复杂，如何求合力?
沿平行于斜面向下和垂直斜面向上为+x，+y轴。解(1)如图所示建立坐标系，把重力G沿x轴方向和y轴方向进行分解，得到： Gx=mgsinθ，Gy=mgcosθ，
人沿山坡做匀加速运动，由运动学公式：
x=v0t+1/2at2 解出 a=2(x-v0t)/t2， a＝4 m/s2 (2)根据牛顿第二定律得：
F阻=Gx-ma=mgsinθ－ma
代入数值得：F阻＝6７.5 N.“已知运动求受力”解题思路：运动aF=ma分析运动分析受力运动学公式力总结1．例2中物体受力方向较为复杂，建立平面直角坐
标系后，就可以用Gx和Gy代替G，使解题方便。
2．因为加速度方向就是物体所受合外力的方向，
所以以加速度的方向为正方向，会给分析问题带来
很大方便。力运动aF=ma分析受力分析运动运动学公式运动F=ma分析运动分析受力运动学公式力a练习1：质量为100t的机车从停车场出发，经225m后，速度达到54km／h，此时，司机关闭发动机，让机车进站，机车又行驶125m才停在站上．设运动阻力不变，求机车关闭发动机前所受到的牵引力．四、简单连结体问题连结体：两个(或两个以上)物体相互连结参
以运动的系统。
内力与外力：
连结体间的相互作用力叫内力；
外部对连结体的作用力叫外力。
外力内力 例1：如图所示，质量为2kg 的正方体A和质量为1kg 的正方体B两个物体靠在一起，放在光滑的水平面上，现用水平力F=30N推A，求A对B作用力的大小。 A四、简单的连接体问题FF合 =F =30N先分析AB整体的受力情况：BABGNF再分析B的受力情况：BGBNBFBFB =mBa=10N 例2：如图所示，质量为2kg 的m1和质量为1kg 的m2两个物体用水平细线连接，放在光滑的水平面上，现用水平拉力F拉m1，使m1 和m2一起沿水平面运动，若细线能承受的最大拉力为8N，求水平拉力F的最大值。 二、简单的连接体问题Fm2m1先分析m2 的受力情况：G2N2T再分析m1m2整体受力情况：m1 m2GNFF =(m1+m2)a=24N四、简单的连接体问题小结：先用整体法求加速度，1、已知外力求内力：再用隔离法求内力先用隔离法求加速度，2、已知内力求外力：再用整体法求外力例与练1、如图所示，在水平地面上有两个相互接触的物体A和B，它们的质量分别为m1 和m2 ，与地面间的动摩擦因数都是μ，现用水平推力F向右推A，使A、B一起沿地面向前运动，则A对B的作用力为多大？AFBf =μN=μ(m1+m2)g先分析AB整体的受力情况：ABGNFfF合 =F-f =F-μ(m1+m2)g例与练1、如图所示，在水平地面上有两个相互接触的物体A和B，它们的质量分别为m1 和m2 ，与地面间的动摩擦因数都是μ，现用水平推力F向右推A，使A、B一起沿地面向前运动，则A对B的作用力为多大？AFBABGNF再分析B的受力情况：BGBNBFBFB合 =FB-fB=m2affBFB =fB+m2afB =μNB=μm2gm2例与练2、如图所示，质量为2kg 的m1和质量为1kg 的m2两个物体叠放在一起，放在水平面，m1 与m2、m1与水平面间的动摩擦因数都是0.3，现用水平拉力F拉m1，使m1 和m2一起沿水平面运动，要使m1 和m2之间没有相对滑动，水平拉力F最大为多大？ G2N2f2先分析m2的受力情况：f2 =μN2=μm2g=3Nf2 =m2a例与练3、如图所示，质量为2kg 的m1和质量为1kg 的m2两个物体叠放在一起，放在水平面，m1 与m2、m1与水平面间的动摩擦因数都是0.3，现用水平拉力F拉m1，使m1 和m2一起沿水平面运动，要使m1 和m2之间没有相对滑动，水平拉力F最大为多大？ 4.如图所示,在光滑的水平面上,有等质量的五个物体,每个物体的质量为m.若用水平推力F推1号物体,求:
(1)它们的加速度是多少?
(2)2、3号物体间的压力为多少?解：因各个物体的加速度相同,可以五个物体整体为研究对象求出整体的加速度.再以3、4、5号物体为研究对象求出2、3号物体间的压力.
对整体 F=5ma
对3、4、5号物体 T=3ma
得 a=F/5m; T=3F/5五、传输带问题
六、与图像结合的问题七、临界问题
八、瞬时问题五、传送带问题：1、如图所示，传送带保持10m/s的速度运动，现将一质量为0.5kg的小物体从传送带左端放上，设物体与皮带间动摩擦因数为0.1，传送带两端水平距离为2.5m，则物体从左端运动到右端所经历的时间为？五、传送带问题：2、如图所示，传送带保持1m/s的速度运动，现将一质量为0.5kg的小物体从传送带左端放上，设物体与皮带间动摩擦因数为0.1，传送带两端水平距离为2.5m，则物体从左端运动到右端所经历的时间为？24.(2006年高考题19分)一水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a0开始运动，当其速度达到v0后，便以此速度做匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。例3、如图所示，传送带与地面的倾角370，从
A到B长度为16m，传送带以10 m /s的速度运
行。在传送带上端A无初速地放一个质量为
0.5 kg的物体，它与传送带之间的 μ＝0.5,
求物体从A到B的时间 ？五、传输带问题
六、与图像结合的问题七、临界问题
八、瞬时问题1. 如图所示，是一辆汽车在两站间行驶的速度图像，汽车所受到的阻力大小为2000N不变，且BC段的牵引力为零，已知汽车的质量为4000kg，则汽车在BC段的加速度大小为 ， OA段汽车的牵引力大小为 。2、 物体A、B都静止在同一水平面上，它们的质量分别是mA和mB，与水平面之间的动摩擦因数分别为μA和μB。用平行于水平面的力F分别拉物体A、B，得到加速度a和拉力F的关系图象分别如图中A、B所示。利用图象求出A、B两物体与水平面之间动摩擦因数μA和μB的数值。二．力与运动关系的定性分析 一.动力学的两类基本问题四．牛顿第二定律的瞬时性三．正交分解法五.临界问题 六.皮带问题分析七.连接体问题例1．如图所示，当剪断AB、OB舜时，
求两图中小球的加速度。[例2] 如图所示，A、B两物体的质量分别为M和m，中间用轻弹簧相连，物体与水平面间的摩擦因数为μ，在水平拉力作用下，A、B一起以加速度a向右作匀加速直线运动。试求突然撤去拉力的瞬间，两物体的加速度各为多大。答案：aA=a ，aB=Ma+μ（M+m）g/m[练习] 一块木板上叠放着两个物体（如图所示），它们的质量关系为M＝2m，中间用一轻弹簧联结，并处于静止状态。突然抽去木板，此时上、下两物体的加速度各为( )
A、g, 2g; B、0，g
C、0，2g； D、0，1.5g。 例4：一个质量为0.2kg的小球用细绳吊在倾角为?=35o的斜面顶端如右图示，斜面静止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行，不计摩擦，当斜面以10m／s2的加速度向右运动时，求绳子的拉力及斜面对小球的弹力． 解析：用极限法把加速度a推到两个极端来分析，当a较小时（ a ?0），小球受到三个力（重力、绳索的拉力和斜面支持力）作用，此时绳平行于斜面；当a较大时（足够大），小球将“飞离”斜面，此时绳与水平方向夹角未知．那么a=10m／s2向右时，究竟是上述两种情况中的哪一种？
解题时必须先求出小球离开斜面的临界值然后才能确定． 令小球处在离开斜面的临界状态（N刚好为零）时，斜面向右的加速度为a0，此时小球受力分析如下图所示．所以：由于所以小球会离开斜面，受力如下图
