1．牛顿第一定律
(本栏目内容，学生用书中以活页形式分册装订成册！)
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】 运动状态的变化是指物体的运动速度的大小或方向发生了变化，或者两者都发生了变化，运动状态不变，一定是其速度的大小、方向均不发生变化，所以只有选项A正确．
【答案】 A
2．下面关于惯性的说法中，正确的是( )
A．速度大的物体惯性一定大
B．物体具有保持瞬时速度不变的性质
C．物体不受外力时才有惯性
D．物体做变速运动时没有惯性
【解析】 伽利略的理想实验是牛顿第一定律的基础，它描述了力的作用不是使物体运动，也不是使物体静止，而是使物体运动状态改变的原因；当物体不受外力时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态，故排除A、D、C.只有选项B对．
【答案】 B
3．伽利略的斜面实验证明了( )
A．要物体运动必须有力作用，没有力作用的物体将静止
B．要物体静止必须有力作用，没有力作用的物体就运动
C．物体不受外力作用时，一定处于静止状态
D．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】 伽利略的斜面实验证明了力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动的原因，如果物体不受外力作用，将保持原来的匀速直线运动状态或静止状态，故只有D项正确．
【答案】 D
4．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．牛顿第一定律只是提出了惯性的概念
C．牛顿第一定律提出了当物体受到的合外力为零时，物体将处于静止状态
D．牛顿第一定律既提出了物体不受外力作用时的运动规律，又提出了力是改变物体运动状态的原因
【解析】 牛顿第一定律不是实验定律，A错；牛顿第一定律提出了惯性的概念，同时又指出了物体运动状态改变的原因，B错；牛顿第一定律提出了物体不受外力作用时，物体将处于静止状态或匀速直线运动状态，所以C错；综上所述，D选项是正确的．
【答案】 D
5．行驶的汽车在刹车后能停下，这是因为( )
A．汽车的惯性消失了
B．汽车的惯性小于汽车的阻力
C．阻力的作用改变了汽车的运动状态
D．汽车受到平衡力的作用而刹车停下
【答案】 C
6．下列说法正确的是( )
A．掷出的铅球速度不大，所以其惯性很小，可以用手去接
B．用力打出的乒乓球速度很大，因此其惯性很大，不能用手去接
C．相同的两辆车，速度大的比速度小的难以停下来，是因为速度大的车惯性大
D．相同的两辆车，速度大的比速度小的难以停下来，是因为速度大的车运动状态变化大
【解析】 因为惯性的大小仅由质量来确定，铅球质量很大，其惯性大，尽管速度不大，但是运动状态很难改变，故不能用手接；而乒乓球则与其相反，运动状态容易改变，尽管速度很大，也可以用手去接(这一点我们都有经验)．所以A、B是错误的．对于C、D，相同的两辆车惯性相同，要让速度大的停下来，其运动状态变化大，因此较难，C错误，D正确．故正确答案为D.
【答案】 D
7．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
【解析】 物体的惯性只由物体的质量决定，和物体受力情况、速度大小无关，故A、B、D错误，C正确．
【答案】 C
8.如右图所示，物体B在气球A的带动下匀速上升，运动到某一时刻，连接A、B的绳子断了，关于A、B后来的运动情况正确的是(不考虑空气阻力)( )
A．A仍做匀速上升
B．A以初速度v变速上升
C．B做自由落体运动
D．B做竖直上抛运动
【解析】 物体B与气球A整体匀速上升，气球的浮力与总重力等大反向；绳子断后，由于惯性B仍有向上的速度，在重力作用下，B将做竖直上抛运动，C错误，D正确；对A球，因此时浮力大于A的重力，合力向上，所以A的运动状态发生变化做变速运动，A错误，B正确．
【答案】 BD
9.如右图所示，在一辆表面光滑的小车上，放着质量分别为m1、m2的两个小球，随车一起匀速运动，当车突然停止运动，如不计其他阻力，设车无限长，则两个小球( )
A．一定相碰
B．一定不相碰
C．若m1>m2则肯定相碰
D．只有m1
【解析】 小车表面光滑，两个小球在水平方向上不受力的作用，由于惯性，两球都保持原速度做匀速直线运动，它们之间的距离不会发生变化，因而它们一定不相碰，故A选项错误B选项正确．至于C、D选项中把质量大小考虑进来，那是一种干扰因素，只要我们弄清楚两球都将保持原速运动，就不会上当．
【答案】 B
10．火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗密闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为( )
A．人跳起后，厢内空气给他一个向前的力，推动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，车继续向前运动，所以人下落后必定偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已
D．人从跳起到落地，在水平方向上和车始终具有相同的速度
【解析】 人跳起后，在水平方向上不受力，因惯性使人在水平方向上保持与车同样的运动，所以落回原处，故选项D正确．
【答案】 D
11．有两辆相同的车A和B，其中A车装满货物，而B车为空车，现对两辆车施加相同的推力，则B车启动得快，A车启动得慢．则：
(1)在相同的时间内，B车获得的速度比A车获得的速度________，即B车的加速度比A车的加速度________．
(2)B车的运动状态比A车的运动状态________改变．(填“容易”或“难”)
(3)B车反抗其运动状态变化的“本领”比A车________，即B车的“惯性”比A车的“惯性”________．
【答案】 (1)大 大 (2)容易 (3)小 小
12．为了行车安全，规定城市里各种车辆的最高行驶速度．已知两个最高行驶速度是40 km/h和50 km/h，一个是小汽车的，一个是大卡车的．请你判断一下哪个是小汽车的最高行驶速度？为什么？
【解析】 因为大卡车的质量比小汽车的质量大，惯性大，运动状态难以改变．若大卡车用高速50 km/h行驶，那么遇到险情时就比小汽车难停下来(相同阻力作用下产生的加速度小，从运动到静止所用的时间长，滑行距离远)．所以，为了行车安全，大卡车应该用较小的速度行驶．故50 km/h是小汽车的最高行驶速度．
【答案】 50 km/h是小汽车的最高行驶速度
课件34张PPT。1．牛顿第一定律1．北京奥运，举世瞩目，下列有关奥运项目比赛的现象中，不能用惯性知识解释的是( )
A．射到球门框架上的足球被反弹
B．跳远运动员起跳前要助跑一段距离
C．射击比赛中子弹离开枪膛后继续向前运动
D．百米赛跑运动员到达终点时不能马上停下来
【答案】 A2．竖直向空中抛出一个小石子，石子离开手后仍继续向上运动的原因是________；石子在上升过程中，速度越来越小，其原因是________．乘坐公共汽车，当身体突然向前倾倒时，说明此时汽车正在________；当身体突然向右倾倒时，说明此时汽车正在________．
【答案】 石子具有惯性 石子受到重力的作用 刹车或者减速 向左转弯一、力与运动状态
1．亚里士多德的观点：有外力的作用才有 ，要维持物体的运动速度就需要 .
2．伽利略的理想实验
没有力也可以有 ，维持物体的运动可以 外力．
3．力和运动状态的关系
力的作用可以改变物体的 状态．速度外力运动不需要运动二、牛顿第一定律
1．内容：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．意义：
(1)物体不受外力(或合外力为零)，物体将保持原来的 或
状态．
(2)物体的运动状态不变，它所受 必然为零；运动状态改变，必受到不为零的 .静止匀速直线运动外力静止匀速直线运动合外力合外力3．物体的惯性
(1)惯性：任何物体都有保持原来 或 状态的性质，牛顿第一定律又被称为 .
(2)惯性大小的量度： 是惯性大小的唯一量度．物体的 大，惯性大， 小，惯性小．静止匀速直线运动惯性定律质量质量质量 足球比赛、篮球比赛，难免发生身体接触而碰撞．身材高大的运动员冲撞身材矮小的运动员，小个子被撞倒；身材矮小的冲撞身材高大的，小个子被弹回，吃亏的总是个子小的．你知道这是为什么吗？【提示】 由牛顿第一定律我们知道，质量是惯性大小的量度，也就是说惯性的大小只与物体的质量有关，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小，惯性大的物体保持原来运动状态的本领大，惯性小的物体维持原来运动状态的本领小．小个子运动员的质量小，所以保持原来运动状态的本领小，因此发生身体冲撞总是小个子运动员吃亏．这是由于小个子运动员质量小惯性也小的缘故．一、对牛顿第一定律的理解
1．明确惯性的概念
定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”，揭示了物体所具有的一个重要属性——惯性，即物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有惯性．
2．确定力的含义
定律的后半句话“直到有外力迫使它改变这种运动状态为止”，实际上是对力的定义，即力是改变物体运动状态的原因，并不是维持物体运动状态的原因．3．正确揭示了力和运动的关系
纠正了力是维持物体运动的原因的错误观点，明确了力是改变物体运动状态的原因．牛顿第一定律指出物体不受外力作用时的运动规律，所描述的物体不受外力的状态是一种理想化的状态，而实际中不受外力作用的物体是不存在的．当物体所受合外力为零时，其效果跟不受外力作用相同，因此，可以把“不受外力作用”理解为“合外力为零”．物体在某方向上不受外力或在某方向上受平衡力作用时，该方向上保持静止或匀速直线运动状态的情况是普遍存在的．
4．牛顿第一定律不是由实验直接总结出来的规律，也无法用实验验证，它是牛顿以伽利略的理想实验为基础，总结前人的研究成果，加以丰富的想象而推理得出的一条理想条件下的规律． 1.下列关于惯性的各种说法中，你认为正确的是( )
A．材料不同的两个物体放在地面上，用一个相同的水平力分别推它们，则难以推动的物体惯性大
B．在完全失重的情况下，物体的惯性将消失
C．把手中的球由静止释放后，球能竖直加速下落，说明力是改变物体惯性的原因
D．抛出去的标枪、手榴弹等是靠惯性向远处运动的
【答案】 D二、对惯性概念的理解及应用
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)惯性与物体受力情况，运动情况及地理位置均无关．
(3)质量是物体惯性大小的唯一量度，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．惯性越大，运动状态越难改变．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．惯性的表现
(1)在不受力的情况下，惯性表现为保持原有状态的本领，有“惰性”的意思．
(2)在受力的情况下，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． (1)一切物体，在任何情况下都具有惯性，即物体具有惯性是不需要条件的．
(2)比较惯性大小，只看质量大小，质量大则惯性大． 2.下列说法正确的是( )
A．只有处于静止状态或匀速直线运动状态的物体才具有惯性
B．通常情况下，物体的惯性保持不变，要想改变物体的惯性，就必须对物体施加力的作用
C．物体做变速运动时没有惯性
D．惯性是物体具有保持原有运动状态不变的性质，其大小由物体的质量决定
【解析】 惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，且惯性与物体的运动状态及受力情况无关，其大小由物体的质量决定，故A、B、C错误，D正确．
【答案】 D 关于力和运动的关系，下列说法中正确的是( )
A．物体的速度不断增大，表示物体必受外力的作用
B．物体向着某个方向运动，则在这个方向上必受力的作用
C．物体的速度大小不变，则其所受的合外力必为零
D．物体处于平衡状态，则该物体必不受外力作用【解析】 当物体速度增大时，运动状态发生了变化，而力是改变运动状态的原因，故物体必受外力作用，A项正确；物体向某个方向运动，可以不在此方向上受力的作用，故B项错误；当物体的速度大小不变时，其速度方向可能发生变化，即运动状态可能变化，合外力不一定为零，故C项错误；物体处于平衡状态时，所受合外力为零，并不是物体不受外力作用，故D项错误．
【答案】 A 1.速度是描述物体运动状态的一个物理量，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速度的方向不变，只有大小改变．
②速度的大小不变，只有方向改变．
③速度的大小和方向都发生改变．
只要运动状态发生变化，必然受到力的作用． 1－1：关于力和运动的关系，下列说法正确的是( )
A．物体受力才会运动
B．力使物体的运动状态发生改变
C．停止用力，运动的物体就会停止
D．力是使物体保持静止或匀速直线运动状态的原因【解析】 由牛顿第一定律可知，力的作用不是使物体产生运动，而是使物体的运动状态改变．物体如果原来的状态是运动的，不受力仍将永远运动下去，即物体的运动不需要力来维持，因此A、C是错误的．物体保持静止或匀速直线运动状态，是物体不受力时的运动规律，并不是力作用的结果，因此D是错误的．答案是B.
如果物体所受的合力为零时，对物体的作用效果等同于物体不受力，运动规律也与物体不受力时的运动规律相同．因此力与物体运动的关系可表达为：当物体所受的合力为零时，物体的运动状态不变时，当物体所受合力不为零时，其运动状态发生改变．
【答案】 B对牛顿第一定律的理解及应用 以下各种说法中正确的是( )
A．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时物体的运动规律
B．不受外力作用时，物体的运动状态保持不变是由于物体具有惯性
C．在水平地面上滑动的木块最终要停下来，是由于没有外力维持木块运动的结果
D．物体运动状态发生变化时，物体必定受到外力的作用
【解析】 牛顿第一定律描述的是一种理想的情况——物体不受任何外力作用时，将保持静止状态或匀速直线运动状态，所以A正确；物体的运动并不需要力来维持，而是由物体本身所固有的一种属性——惯性来维持的，力是改变物体运动状态的原因，所以B、D正确；C中木块最终要停下来的原因是：木块在运动过程中，受到各种摩擦阻力的作用，即木块受到外力的合力不为零所导致的，所以C错误．
【答案】 ABD 解决此类问题的关键是：
(1)要深刻理解牛顿第一定律的意义：即①力不是维持物体运动的原因；②一切物体都具有惯性；③力是改变物体运动状态的原因．
(2)运用牛顿第一定律解决问题时，正确的受力分析是关键，如果物体在某一方向上不受力或所受合力为零，则物体在这一方向上的运动状态(即速度)保持不变． 2－1：如右图所示，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，劈形物体从静止开始
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．无规则曲线
D．抛物线【解析】 小球原来静止时受重力和支持力作用，其合力为零．当劈形物体由静止释放，M应沿斜面下滑，故m也将运动，运动状态就要发生改变，但由于惯性，小球原来速度为零，没有水平或其他方向上的速度，而小球又光滑，除竖直方向可以有合力外，其他方向上没有合力，加之力是使物体运动状态改变的原因，小球只能在竖直方向上有运动，在碰到斜面之前，运动轨迹应为一条直线，即竖直向下的直线，正确选项为B.
【答案】 B 一天，下着倾盆大雨．某人乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积水了，列车进站过程中，他发现水面的形状如图中的( )
【解析】 列车进站时刹车，速度减小，而水由于惯性仍要保持原来较大的速度，所以水向前涌，液面形状和选项C一致．
【答案】 C 3－1：柴油机的传动轮是由一个大轮和
一个小轮组合成的，如右图所示，关于大轮的作用
下列说法正确的是( )
A．提供更大的动力
B．增加重量提高稳定性
C．靠它的惯性，在起动时带动活塞压燃燃料
D．无任何作用
【解析】 柴油机在起动时只打开风门，然后摇动摇把带动大轮转动，当达到一定程度，关闭风门，这时大轮靠惯性保持原有的运动，就会带动活塞压燃燃料．
【答案】 C不按照物理规律分析问题，导致经验性错误
对于牛顿第一定律以及惯性的学习，很多同学容易犯的一个错误就是凭主观想象，而不是按物理规律分析问题，导致“经验性错误”．不少同学初学时容易认为惯性是“把物体从运动改变为静止的难易程度”，事实上，质量相同的物体，它们的运动状态改变的难易程度也是相同的． 汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下列关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论，正确的是( )
A．车速越大，它的惯性越大
B．质量越大，它的惯性越大
C．车速越大，刹车后滑行的路程越大
D．车速越大，刹车后滑行的路程越大，所以惯性越大
【错解】 AD
【正解】 BC
【错因分析】 有的同学认为车速越大，刹车后滑行的路程越大，所以惯性越大，选项A、D正确．错误原因来自生活“经验”，人们在学习物理之前对惯性有个错误的认识：“速度越大，惯性越大”．质量是物体惯性的量度，质量大的物体惯性大，而与物体的运动状态无关，选项B正确；因路面情况相同，刹车后，汽车的加速度相等，由v2＝2ax可知，速度越大，刹车后滑行的路程越大，选项C正确．1．关于伽利略的理想斜面实验下列说法正确的是( )
A．伽利略的理想实验是假想的，没有科学依据
B．伽利略的理想实验是在可靠的事实基础上进行抽象思维而创造出来的一种科学推理方法，是科学研究中的一种重要方法
C．伽利略的理想实验有力地否定了亚里士多德的观点
D．在科学发展的今天，伽利略的斜面实验是可以通过实验验证的
【解析】 伽利略的理想斜面实验是建立在可靠的实验事实基础之上，经过抽象思维、科学推理，把合理的假设、巧妙的构想和严密的推理有机地结合起来，深刻地揭示了自然规律，但现实中永远无法通过实验验证．
【答案】 BC2．2005年5月9日，浙江萧甬铁路余姚段发生路基塌陷，工程技术人员想出一种简便高效的方法填埋石料：找一辆可以在钢轨上运行的坚固的平板车，上面堆满石料，在靠近塌陷处的钢轨上设法固定两根钢立柱，当平板车快速冲向塌陷处，突然被钢立柱阻挡时，石料继续向前冲向路基塌陷处，如下图所示．关于这一过程，以下说法正确的是( )
A．当石料随平板车快速前进时已经受了一个向前的力，这个力在车突然停止时继续起作用
B．在平板车突然停止时，平板车对石料施加一个向前的力
C．平板车突然停止，石料由于惯性会继续往前冲
D．平板车在突然停止前速度越快，石料向前冲得越远
【答案】 CD3．根据牛顿第一定律，以下说法正确的是( )
A．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因
B．在宇宙飞船内物体不存在惯性
C．物体运动状态发生了改变，必定受到外力的作用
D．歼击机在进入战斗状态时要丢掉副油箱，这样做是为了减小惯性，有利于运动状态的改变
【解析】 力是改变物体运动状态的原因，牛顿第一定律说明了这一点，A、C正确；质量是惯性大小的唯一量度，宇宙飞船内物体仍存在惯性，和物体是否处于超、失重无关，B错；歼击机在进入战斗状态时要丢掉副油箱，这样做是为了减小惯性，有利于运动状态的改变，D对．
【答案】 ACD4.如右图所示，列车沿东西方向直线运动，
车里光滑桌面上有一小球，乘客看到小球
突然沿桌面向东滚动，则列车可能是( )
A．以很大的速度向西做匀速运动
B．向西做减速运动
C．向西做加速运动
D．向东做减速运动
【解析】 当列车向西加速或向东减速时，小球要保持原来的运动状态，应相对桌面向东滚动．
【答案】 CD5．6世纪末，伽利略用实验和推理，推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论，开启了物理学发展的新纪元．在以下说法中，与亚里士多德观点相反的是( )
A．四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快，这说明物体受的力越大速度就越大
B．一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来，这说明静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”
C．两物体从同一高度自由下落，较重的物体下落较快
D．一个物体维持匀速直线运动，不需要受力
【解析】 亚里士多德的观点是力是维持物体运动的原因，物体受力大运动就快，有力作用在物体上物体就运动，没有力作用在物体上物体就会停止运动；A、B、C反映的是亚里士多德的观点，只有D反映了牛顿第一定律．故D正确．
【答案】 D6. 惯性较大的物体必然会导致物体的( )
A．运动状态的改变难 B．运动状态的改变慢
C．运动状态的改变量较小 D．运动的速度比较大
【解析】 物体运动状态改变的难与易，是由物体惯性的大小决定的，惯性越大，其运动状态的改变就越难，反之就越容易，A正确；物体运动状态改变的快慢是由加速度决定的，物体的惯性大小并不能说明加速度的大小，也就不能说其运动状态改变得快慢，B错误；运动状态的改变量取决于其加速度和时间，C错误；惯性的大小取决于质量的大小，与速度的大小没有关系，D错误．故正确答案为A.
【答案】 A课件36张PPT。2.探究加速度与力、质量的关系1．掌握一种科学的研究方法——控制变量法．
2．理解加速度和力、质量的关系，并知道得出这个关系的实验思想和实验方法．1．采用控制变量法
当研究对象有两个以上的参量发生牵连变化时，我们设法控制某些参量使之不变，而研究其中两个参量之间的变化关系的方法，是物理实验中经常采取的一种方法．本实验有F、m、a三个参量，研究加速度a与F及m的关系时，我们应先控制一个参量不变，研究另外两个参量之间的关系．在该实验中要求先控制小车的质量m不变，改变小车所受的拉力F，讨论a与F的关系；再控制小车所受的拉力F不变，改变小车的质量m，讨论a与m的关系．
2．要测量的物理量
小车与其上砝码的总质量M——用天平测出．
小车受的拉力F——用天平测出小盘和盘内砝码的总质量m，由F＝mg算出．
小车的加速度a——通过打点计时器打出的纸带测算出．测量方案的探究
1．测量加速度的方案
采用较多的方案是使用打点计时器，在运动物体上安装一条连接打点计时器的纸带，根据纸带上打出的点来测量加速度．前面所述的实验方案，就是利用这种方法求取加速度的．它是根据在匀变速直线运动中，连续相等的时间T内的位移之差Δx＝aT2求出加速度．条件允许也可以采用气垫导轨和光电门测加速度，也可利用传感器和计算机．参考案例(一)
两小车后端各系一条细绳，一起被一个
夹子夹着而使小车静止(如右图)．打开
夹子，两小车同时开始运动；合上夹子，两小车同时停下来．用刻度尺测出两小车通过的位移，位移之比就等于它们的加速度之比．
2．测量物体所受外力的方案
由于我们上述测量加速度的方案只能适用于匀变速直线运动，所以我们必须给物体提供一个恒定的外力，并且要测量这个外力．上述参考案例提供的外力比较容易测量．参考案例(二)
两个相同的小车放在光滑水平板上，前端各
系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一
个小盘，小盘中可放砝码(如右图)．实验时，
小盘和砝码牵引小车，使小车做匀加速运动的力与小盘和砝码的重力相等(这两个力只是近似相等，条件是小盘和砝码的质量比小车的质量小很多．通过以后的学习我们将会证明这一点)．因此，增减小盘中的砝码就可以改变小车受到的合力．对于粗糙的平板，需进行平衡摩擦力的操作．实验操作与数据处理打点计时器、纸带及复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘和砝码、细绳、低压交流电源、天平(带有一套砝码)、刻度尺．1．用天平测出小车和重物的质量分别为M0、m0，并把数值记录下来．
2．按下图将实验器材安装好(小车上不系绳)．3．平衡摩擦力，把木板无滑轮的一端下面垫一薄木板，反复移动其位置，直到打点计时器正常工作后不挂重物的小车在斜面上做匀速直线运动为止(纸带上相邻点间距相等)．
4．将重物通过细绳系在小车上，接通电源放开小车，用纸带记录小车的运动情况；取下纸带并在纸带上标上号码及此时所挂重物的重力m0g.(即小车受到的合力F)
5．保持小车的质量不变，改变所挂重物的重力，重复步骤4，多做几次实验，每次小车从同一位置释放，并记录好相应纸带及重物的重力m1g、m2g、……(填入表格)
6．保持小车所受合外力不变，在小车上加放砝码，并测出小车与所放砝码的总质量M1，接通电源，放开小车用纸带记录小车的运动情况，取下纸带并在纸带上标上号码．
7．继续在小车上加放砝码，重复步骤6，多做几次实验，在每次得到的纸带上标上号码．(记录的数据填入表格)8．数据处理
(1)物体的质量一定，加速度与受力的关系．
(表一)实验数据分析：根据记录的数据，作出a－F图象，即在图中描点、连线．通过连线可知，在误差允许的范围内，所描绘各点大致分布在同一条过坐标原点的直线上．
(2)物体的受力一定，加速度与质量的关系．(表二)1．在实验中，我们认为钩码的重力就等于小车所受的合力．但这是有误差的，只有在小车质量比较大，钩码重力比较小，且板合理倾斜的情况下，实验结果才比较理想．
2．在长度测量过程中也存在偶然误差，可多次测量取平均值．
3．利用描点作图象使测出的点尽量对称分布于直线两侧，离直线较远的点看做是错误的数据，可舍去不予考虑．1．平衡摩擦力时不要挂重物，整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变盘和砝码的质量还是改变小车及砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力．
2．实验中必须满足小车和砝码的总质量远大于小盘和砝码的总质量．只有如此，砝码和小盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等．
3．各纸带上的加速度a，都应是该纸带上的平均加速度．
4．作图象时，要使尽可能多的点在所作直线上，不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧．离直线较远的点是错误数据，可舍去不予考虑．
5．小车应靠近打点计时器且先接通电源再放手． 用如下图所示的装置研究在作用力F一定时，小车的加速度a与小车质量M的关系，某位同学设计的实验步骤如下：A．用天平称出小车和小桶及内部所装砂子的质量
B．按图装好实验器材
C．把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶
D．将电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量
E．保持小桶及其中砂子的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加后的M值，重复上述实验
F．分析每条纸带，测量并计算出加速度的值
G．作a－M关系图象，并由图象确定a－M关系
(1)该同学漏掉的重要实验步骤是__________，该步骤应排在________步实验之后．
(2)在上述步骤中，有错误的是__________，应把________改为________．
(3)在上述步骤中，处理不恰当的是________，应把________改为________．【解析】 实验中把小桶及其中砂子的重力看做与小车所受拉力大小相等，没有考虑摩擦力，故必须平衡摩擦力．电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上将无法工作，必须接在6 V以下交流电压的学生电源上．作a－M关系图象，得到的是双曲线，很难作出正确的判断，必须“化曲为直”，改作a－ 关系图象．
【答案】 (1)该同学漏掉的重要实验步骤是平衡摩擦力，该步骤应排在按图装好实验器材即B步实验之后．
(2)在上述步骤中，有错误的是步骤D，应把6 V电压的蓄电池改为6 V以下交流电压的学生电源．
(3)在上述步骤中，处理不恰当的是步骤G，应把a－M改为a－ 若测得某一物体M一定时，a与F的关系的有关数据如下表所示.(1)根据表中数据，画出a－F图象．
(2)从图象可以判定：当M一定时，a与F的关系是什么？【解析】 (1)若a与F成正比，则图线是一条过原点的直线．同时因实验中不可避免地出现误差，研究误差产生的原因，从而减小误差增大实验的准确性，则在误差允许的范围内图线是一条过原点的直线即可．连线时应使直线过尽可能多的点，不在直线上的点应大致对称分布在直线两侧，离直线较远的点应视为错误数据，不予考虑．
a－F图象如下图所示．(2)由图象可知a与F成正比关系． 2－1：若测得某一物体受力F一定时，a与m的关系数据如下表所示.(1)根据表中所列数据，画出a－ 图象．
(2)由a－ 图象可知，当F一定时，a与m的关系为____________．【解析】 要画a－ 图象，需先求出对应的 ，其数据分别为：0.50、0.67、0.80和1.00.然后描点、连线，得到图象如图所示．由图象可得a与 成正比，即a与m成反比．
【答案】 (1)a－图象如下图(2)反比关系 某实验小组的几名同学在探究加速度与物体的质量以及外力关系的实验中，当物体的质量一定时，分别根据实验数据画出了不同的实验图象，如下图所示，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【解析】 根据图象可分析，甲、乙两图中，当外力F＝0时加速度a>0，则说明F＝0时已经有加速度，这说明木板倾角过大．木板的倾角越大，小车获得的动力就越大，越容易出现甲、乙两图所对应的情况，因此选项A正确．丙、丁两图中，当加速度a＝0时外力F>0，即拉力不为零时加速度却仍为零，这说明还有摩擦力没有平衡掉，因此木板倾角过小，选项 D正确．
【答案】 AD 本实验中，小车所受的作用力是指小车所受的合外力，如果不采用一定的办法平衡掉小车以及纸带所受的摩擦力，或者平衡摩擦力时，方法不正确，都会带来很大的实验误差．平衡摩擦力的方法是：将长木板不带滑轮的一端适当垫高，把小车放在木板上，连上纸带，接通电源，轻推小车，当纸带上打点比较均匀时，我们认为小车在木板上做匀速运动，此时说明摩擦力恰好被平衡．1．在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时( )
A．应使砂和小桶的总质量远小于小车和砝码的总质量，以减小实验误差
B．可以用天平测出小桶和砂的总质量m1、小车和砝码的总质量m2.根据公式a＝m1g/m2，求出小车的加速度
C．处理实验数据时采用描点法画图象，是为了减少误差
D．处理实验数据时采用a－ 图象，是为了便于根据图线直观地作出判断
【解析】 实验中应满足A所述的条件，故A正确．实验中加速度不能根据公式求解，故B错误．画图象时偏离较远的点已舍弃，误差较小，故C正确．采用a－ 图象，图象为直线，更直观，故D对．
【答案】 ACD2．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列说法中正确的是( )
A．平衡摩擦力时，小桶应用细线通过定滑轮系在小车上，但小桶内不能装砂
B．实验中无需始终保持小车和砝码的质量远远大于砂和小桶的质量
C．实验中如用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量，描出相应的点在一条直线上，即可证明加速度与质量成反比
D．平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动过程中纸带也要受阻力
【答案】 D3．在“探究物体的加速度与力、质量的关系”时，下列说法中正确的是( )
A．同时测出物体的质量、加速度和力，能容易发现三者之间的关系
B．保持物体的质量不变，一定要测出加速度的数值，才能找出加速度与力的关系
C．可以利用物体做自由落体运动来探究加速度与质量的关系
D．如果加速度与力的图象是一条过原点的倾斜直线，则加速度与力成正比
【解析】 判断三个量之间的关系时，应控制一个量不变，来探究另两个量之间的关系，即采取控制变量法，A错；本实验只是探究两个量之间的关系，只要找到二者之间的比例关系即可，不一定要测出加速度的具体数值，B错；自由落体运动加速度g＝a，不随质量而变化，C错．
【答案】 D4．某同学做“加速度与力、质量的关系”实验时，在平衡摩擦力时，把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大，他所得到的a－F关系可用下图中哪个图象表示(a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力)( )【解析】 长木板一端垫得过高，倾角过大时，下滑分力大于摩擦力，没有沙桶的重力做牵引力时，小车所受合力不为零，有加速度，从a－F图象看，即F＝0，a≠0，故正确答案为C.
【答案】 C5.某同学做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，画出了如右图所示的三条图线，这三条图线表示实验中的________不同．
【答案】 小车的质量6．做“探究加速度与力、质量的关系”的实验，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相同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的关系，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】 正确的顺序应为A、E、D、B、C
【答案】 A、E、D、B、C7．如下图所示，是某次利用气垫导轨探究加速度与力、质量关系的实验装置安装完毕后的示意图，图中A为砂桶和砂，B为定滑轮，C为滑块及上面添加的砝码，D为纸带，E为电火花计时器，F为蓄电池，电压为6 V，G是电键，请指出图中的三处错误：(1)_____________________________；
(2)_____________________________；
(3)_____________________________．【答案】 (1)B接滑块的细线应水平(或与导轨平行)
(2)C滑块离计时器太远
(3)E电火花计时器用的是220 V的交流电，不能接直流电8．(2009年高考江苏卷)“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示．
(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示．计时器打点的时间间隔为0.02 s．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离．该小车的加速度a＝________m/s2.(结果保留两位有效数字)(2)平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上．挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度．小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：请根据实验数据作出a－F的关系图象．(3)根据提供的实验数据作出的a－F图线不通过原点，请说明主要原因．【解析】 根据Δs＝aT2可计算小车的加速度，a＝0.16 m/s2，运用表格中给出的数据可绘出图象，图象不过原点的主要原因是未计入砝码盘的重力．
【答案】 (1)0.16 (0.15也可)
(2)见下图(3)未计入砝码盘的重力
3.牛顿第二定律
(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)
1．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】 F＝ma中F指合力，用很小的力推桌子时，合力为零，故无加速度．
【答案】 D
2．关于牛顿第二定律，下列说法正确的是( )
A．公式F＝ma中，各量的单位可以任意选取
B．某一瞬间的加速度只决定于这一瞬间物体所受合外力，而与这之前或之后的受力无关
C．公式F＝ma中，a实际上是作用于该物体上每一个力所产生的加速度的矢量和
D．物体的运动方向一定与它所受合外力方向一致
【解析】 F、m、a必须选取统一的国际单位，才可写成F＝ma的形式，否则比例系数k≠1，所以选项A错误；牛顿第二定律表述的是某一时刻合外力与加速度的对应关系，它既表明F合、m、a三者数值上的对应关系，同时也表明合外力的方向与加速度的方向是一致的，即矢量对应关系，而与速度方向不一定相同，所以选项B正确，选项D错误；由力的独立作用原理知，作用在物体上的每个力都将各自产生一个加速度，与其他力的作用无关，物体的加速度是每个力所产生的加速度的矢量和，故选项C正确．
【答案】 BC
3．如右图所示，质量为10 kg的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.2，与此同时，物体还受到一个水平向右的推力F＝20 N，则物体产生的加速度是(g＝10 m/s2)( )
A．0 B．4 m/s2，水平向右
C．2 m/s2，水平向左 D．2 m/s2，水平向右
【答案】 B
4．搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车，当力沿斜面向上，大小为F时，物体的加速度为a1；若保持力的方向不变，大小变为2F时，物体的加速度为a2，则( )
A．a1＝a2 B．a1C．a2＝2a1 D．a2>2a1
【解析】 设总的阻力为F′，第一次推时F－F′＝ma1，式子两边同乘以2，得2F－2F′＝m·2a1第二次推时，2F－F′＝ma2，比较两个式子可以看出a2>2a1，所以D正确．
【答案】 D
5．力F1单独作用于某物体时产生的加速度是3 m/s2，力F2单独作用于此物体时产生的加速度是4 m/s2，两力同时作用于此物体时产生的加速度可能是( )
A．1 m/s2 B．5 m/s2
C．4 m/s2 D．8 m/s2
【解析】 由题意，力F1作用于物体的加速度a1＝3 m/s2，F2作用于物体的加速度a2＝4 m/s2，F1与F2的合力F的范围|F1－F2|≤F≤F1＋F2，故两力同时作用于此物体的加速度|a1－a2|≤a≤a1＋a2.即1 m/s2≤a≤7 m/s2，故选项A、B、C正确．
【答案】 ABC
6．在倾角为37°的光滑斜面上，质量为m的物体以加速度a匀加速下滑．现用沿斜面向上的推力，使物块以1.2a的加速度匀加速向上滑动，则推力的大小是(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)( )
A．1.2mg B．1.32mg
C．1.96mg D．2.2mg
【解析】 在沿斜面方向上，物块匀加速下滑时，
有mgsin 37°＝ma，①
匀加速上滑时，有F－mgsin 37°＝1.2ma.②
①②联立解得推力F＝1.32mg.
【答案】 B
7．某物体同时受到两个在同一直线上的力F1、F2的作用做直线运动，其受力F1、F2与位移的关系如右图所示，物体由静止开始运动，当其有最大速度时的位移是( )
A．1 m B．2 m
C．3 m D．1.4 m
【答案】 B
8.如右图所示，物体在水平拉力F的作用下沿水平地面做匀速直线运动，速度为v.现让拉力F逐渐减小，则物体的加速度和速度的变化情况应是( )
A．加速度逐渐变小，速度逐渐变大
B．加速度和速度都在逐渐变小
C．加速度和速度都在逐渐变大
D．加速度逐渐变大，速度逐渐变小
【解析】 物体向右做匀速直线运动，滑动摩擦力f＝F＝μN＝μmg，当F逐渐减小时，f＝μmg不变，所以产生与v方向相反即向左的加速度，加速度的数值a＝随F逐渐减小而逐渐增大．因为a与v方向相反，所以v减小．
【答案】 D
9.如右图所示，一轻质弹簧一端固定在墙上的O点，自由伸长到B点．今用一小物体m把弹簧压缩到A点(m与弹簧不连接)，然后释放，小物体能经B点运动到C点而静止．小物体m与水平面间的动摩擦因数μ恒定，则下列说法中正确的是( )
A．物体从A到B速度越来越大
B．物体从A到B速度先增加后减小
C．物体从A到B加速度越来越小
D．物体从A到B加速度先减小后增加
【解析】 因为速度变大还是变小，取决于速度方向和加速度方向的关系(当a与v同向时，v增大；当a与v反向时，v减小)，而加速度由合力决定，所以要分析v、a的变化情况，必须先分析物体受到的合力的变化情况．
物体从A到B的过程中水平方向一直受到向左的滑动摩擦力Ff＝μmg，大小不变；还一直受到向右的弹簧的弹力，从某个值逐渐减小为0.开始时，弹力大于摩擦力，合力向右，物体向右加速，随着弹力的减小，合力越来越小；到A、B间的某一位置时，弹力和摩擦力大小相等、方向相反，合力为0，速度达到最大；随后，摩擦力大于弹力，合力增大但方向向左，合力方向与速度方向相反，物体开始做减速运动．所以，小物体由A到B的过程中，先做加速度减小的加速运动，后做加速度增加的减速运动，正确选项为B、D.
【答案】 BD
10.如右图所示，一个物体由A点出发分别到达C1、C2、C3，物体在三条轨道上的摩擦不计，则( )
①物体到达C1点时的速度最大 ②物体在三条轨道上的运动时间相同 ③物体到达C1的时间最短 ④在C3上运动的加速度最小
A．①② B．③④
C．①③ D．②④
【解析】 物体沿轨道运动的加速度由重力沿斜面方向的分力提供．轨道与水平方向夹角记为θ，则
a＝＝gsin θ.
所以a1>a2>a3.
运动时间满足at2＝l，t＝，
因为l1a2>a3，故t1运动到底端的速度v＝at＝gsin θ·＝＝.故速度相等．判断可得B对．
【答案】 B
11．质量为8×103 kg的汽车以1.5 m/s2的加速度前进，汽车所受阻力为车重的0.3倍，则汽车的牵引力是多大？(路面水平)(g＝10 m/s2)
【解析】 选汽车为研究对象，对汽车进行受力分析，如右图所示，由牛顿第二定律得：F合＝F－f＝ma①
依题意有：f＝0.3mg②
由①②式得F＝ma＋0.3mg
＝8×103×1.5 N＋0.3×8×103×10 N＝3.6×104 N
【答案】 3.6×104 N
12．静止在水平地面上的物体的质量为2 kg，在水平恒力F作用下开始运动，4 s末它的速度达到4 m/s，此时将F撤去，又经6 s物体停下来．如果物体与地面间的动摩擦因数不变，求F的大小．
【解析】 前4 s内物体的加速度为
a1＝＝ m/s2＝1 m/s2①
设摩擦力大小为f，由牛顿第二定律得F－f＝ma1②
后6 s内物体的加速度为
a2＝＝ m/s2＝－ m/s2③
物体所受的摩擦力大小不变，由牛顿第二定律得－f＝ma2④
由②④可求得水平恒力F的大小为
F＝m(a1－a2)＝2×(1＋)N＝3.3 N.
【答案】 3.3 N
课件39张PPT。3.牛顿第二定律1．甲、乙两辆实验小车，在相同的力的作用下，甲车产生的加速度是1.5 m/s2，乙车产生的加速度为4.5 m/s2，甲车的质量是乙车________倍．
【答案】 3
2．质量为m1的物体，在恒力F作用下，产生的加速度是a1；质量为m2的物体，在恒力F作用下，产生的加速度为a2；当将该恒力作用在质量为m1＋m2的物体上，产生的加速度为________．
【答案】 3．利用如下图所示的装置探究加速度与力、质量的关系，得到质量相等的两辆小车在不同拉力、相同时间内位移的实验数据如下表所示：
(1)从以上两组数据中可以得出加速度a1与a2之比为多少？
(2)请由以上数据，计算出缺少的物体受力的数值并填入表中．(小数点后保留一位数)【答案】 (1)1∶2 (2)0.2一、牛顿第二定律
1．内容：物体加速度的大小与所受合外力的大小成 ，与物体的质量成 ，加速度方向与合外力方向 .
2．公式表示：F＝kma
在国际上，质量的单位用 ，加速度单位用 ，且规定质量为1 kg的物体获得1 m/s2的加速度所需的力为 ，这样表达式中的k就等于1，牛顿第二定律表达式可简化为：F＝ .
3．意义
(1)确定了加速度、力、质量间的 关系．
(2)确定了加速度与合外力这两个矢量间的 关系，即加速度方向与引起这个加速度的合外力的方向 .正比相同反比m/s21 Nma数量方向相同kg二、力学单位制
1．国际单位制：由 和 组成．
2．力学中国际制单位的基本单位：长度单位 ，质量单位 ，时间单位 .
3．导出单位：力学中利用 从三个基本单位推导出来的其他单位．基本单位导出单位mkgs物理公式一、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关系，着重解决了加速度的大小、方向和决定因素等问题．对于牛顿第二定律，应从以下几方面加深理解：
1．因果性：只要物体所受合力不为0(无论合力多么小)，物体就获得加速度，即力是产生加速度的原因．力决定加速度，力与速度、速度的变化没有直接的关系．
2．矢量性：F＝ma是一个矢量式，加速度与合外力都是矢量．物体的加速度的方向由它所受的合外力的方向决定，且总与合外力的方向相同(同向性)，而物体的速度方向与合外力的方向之间则并无这种关系．应用时应规定正方向，凡是与正方向相同的力和加速度取正值，反之取负值，在一般情况下取加速度的方向为正方向．3．瞬时性：牛顿第二定律反映的是力的瞬时效应，所以牛顿第二定律表示的是力的瞬时作用规律．物体在某一时刻加速度的大小和方向是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向决定的．当物体所受到的合外力发生变化时，它的加速度随即也要发生变化，F＝ma对运动过程的每一瞬时成立．加速度与力是同一时刻的对应量，即同时产生(虽有因果关系，但却不分先后)、同时变化、同时消失．
4．同体性：a＝ 中各物理量都是属于同一物体的，即研究对象的统一性．
5．独立性：F产生的a是物体的合加速度，x方向的合力产生x方向的加速度，y方向的合力产生y方向的加速度．牛顿第二定律的分量式为Fx＝max，Fy＝may.
6．相对性：公式中的a是相对地面的(或惯性系的)而不是相对运动状态发生变化的参考系的(或非惯性系的)． 1.质量为m的物体静止在光滑的水平面上，
受到水平力F的作用，如右图所示，试讨论：
(1)物体此时受哪些力作用？
(2)每一个力是否都产生加速度？
(3)物体的实际运动情况如何？
(4)物体为什么会呈现这种运动状态？
【答案】 (1)物体此时受三个力作用，分别是重力、支持力、水平力F.
(2)由力是产生加速度的原因知，每一个力都应产生加速度．
(3)物体的实际运动是沿力F的方向，以a＝ 做匀加速直线运动．
(4)因为重力和支持力是一对平衡力，其作用效果相互抵消，此时作用于物体的合外力相当于F.二、合外力、加速度、速度的关系
1．物体所受合外力的方向决定了其加速度的方向，合外力与加速度的大小关系是F＝ma，只要有合外力，不管速度是大还是小，或是零，都有加速度，只要合外力为零，则加速度为零，与速度的大小无关．只有速度的变化率才与合外力有必然的联系．
2．合力与速度同向时，物体做加速运动，反之减速．
3．力与运动关系：力是改变物体运动状态的原因，即力→加速度→速度变化(运动状态变化)，物体所受到的合外力决定了物体加速度的大小，而加速度的大小决定了单位时间内速度变化量的大小，加速度的大小与速度大小无必然的联系．
4．加速度的定义式与决定式：a＝ 是加速度的定义式，它给出了测量物体的加速度的方法，这是物理上用比值定义物理量的方法；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的因素． 物体的加速度的方向与物体所受的合外力是瞬时对应关系，即a与合力F方向总是相同，但速度v的方向不一定与合外力的方向相同． 2.关于速度、加速度和合外力之间的关系，下述说法正确的是( )
A．做匀变速直线运动的物体，它所受合外力是恒定不变的
B．做匀变速直线运动的物体，它的速度、加速度、合外力三者总是在同一方向上
C．物体受到的合外力增大时，物体的运动速度一定加快
D．物体所受合外力为零时，一定处于静止状态【解析】 匀变速直线运动就是加速度恒定不变的直线运动，所以做匀变速直线运动的物体的合外力是恒定不变的，选项A正确；做匀变速直线运动的物体，它的加速度与合外力的方向一定相同，但加速度与速度的方向就不一定相同了．加速度与速度的方向相同时做匀加速运动，加速度与速度的方向相反时做匀减速运动，选项B错误；物体所受的合外力增大时，它的加速度一定增大，但速度不一定增大，选项C错误；物体所受合外力为零时，加速度为零，但物体不一定处于静止状态，也可以处于匀速运动状态，选项D错误．
【答案】 A 如右图所示，自由下落的小球下落一段时间后，与弹簧接触，从它接触弹簧开始，到弹簧压缩到最短的过程中，小球的合力、加速度、速度的变化情况怎样？【解析】 小球接触弹簧时受两个力作用：向下的重力和向上的弹力(其中重力为恒力)．向下压缩过程可分为：两个过程和一个临界点．具体分析如下：
过程一：【答案】 小球向下压弹簧至压缩到最短的过程中，F合方向先向下后向上，大小先变小后变大；a方向先向下后向上，大小先变小后变大；v方向始终向下，大小先变大后变小． 物体的加速度由合力决定，物体的速度大小变化则由加速度的方向与速度的方向关系决定． 1－1：如右图，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，右端与一小球相
连．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，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是( )
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】 对小球进行受力分析知：小球水平方向受到弹簧水平向右的弹力，由牛顿第二定律知其加速度向右，其速度方向可能向右，也可能向左．故小车可能向右做加速运动，也可能向左做减速运动，故A、D正确．
【答案】 AD 如右图所示，沿水平方向做匀变速直
线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖
直方向37°角，球和车厢相对静止，球的
质量为1 kg.(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，
cos 37°＝0.8)
(1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；
(2)求悬线对球的拉力．【思路点拨】 【答案】 (1)7.5 m/s2 方向水平向右 车厢可能水平向右做匀加速直线运动，也可能水平向左做匀减速直线运动 (2)12.5 N 应用牛顿第二定律解题的一般步骤及常用方法：
1．一般步骤
(1)确定研究对象．
(2)进行受力分析和运动状态分析，画出受力的示意图．
(3)建立坐标系，或选取正方向，写出已知量，根据定律列方程．
(4)统一已知量单位，代值求解．
(5)检查所得结果是否符合实际，舍去不合理的解．2．常用方法
(1)矢量合成法：若物体只受两个力作用时，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的大小及方向．加速度的方向就是物体所受合外力的方向，反之，若知道加速度的方向也可应用平行四边形定则求物体所受的合力．
(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外力．应用牛顿第二定律求加速度，在实际应用中常将受力分解，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，即 2－1：如右图所示，位于水平地
面上的质量为M的木块，在大小为F，方向与
水平方向成α角的拉力作用下沿地面做匀加速
运动．若木块与地面之间的动摩擦因数为μ，则木块的加速度为( )
A．F/M
B．Fcos α/M
C．(Fcos α－μMg)/M
D．[Fcos α－μ(Mg－Fsin α)]/M
【解析】 对木块作受力分析，在竖直方向上合力为零，即Fsin α＋N＝Mg，在水平方向上由牛顿第二定律有Fcos α－μN＝Ma.联立可得a＝Fcos α－
，故选项D正确．
【答案】 D 如右图所示，质量分别为mA＝m和mB＝2m的A和B两球用轻弹簧连接，A球用细绳悬挂起来，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两球的瞬时加速度各是多少？
【思路点拨】 牛顿第二定律的核心是加速度与合外力的瞬时对应关系，求瞬时加速度时，当物体受到的某个力发生变化时，可能还隐含着其他力也发生变化，像弹簧、橡皮绳等提供弹力时，由于形变量较大，弹力不会瞬间改变，而细绳、钢丝、轻杆则不同，由于形变量太小，所提供的弹力会在瞬间改变．【解析】 物体在某一瞬间的加速度，由这一
时刻的合外力决定，分析绳断瞬间两球的受力
情况是关键．由于轻弹簧两端连着物体，物体
要发生一段位移，需要一定时间，故剪断细线
瞬间，弹簧的弹力与剪断前相同．
先分析细线未剪断时，A和B的受力情况，如上图所示，A球受重力、弹簧弹力F1及细线的拉力F2；B球受重力、弹力F′1，且F′1＝F1＝mBg
剪断细线瞬间，F2消失，但弹簧尚未收缩，仍保持原来的形变，即：F1、F′1不变，故B球所受的力不变，此时aB＝0，而A球的加速度为：
aA＝ ＝3g，方向竖直向下．
【答案】 3g方向竖直向下 0 在应用牛顿第二定律求解物体的瞬时加速度时，经常会遇到轻绳、轻杆、轻弹簧和橡皮绳这些常见的力学模型．全面准确地理解它们的特点，可帮助我们灵活正确地分析问题．
(1)这些模型的共同点：都是质量可忽略的理想化模型，都会发生形变而产生弹力，同一时刻内部弹力处处相等且与运动状态无关．
(2)这些模型的不同点：
①轻绳：只能产生拉力，且方向一定沿着绳子背离受力物体，不能承受压力；认为绳子不可伸长，即无论绳子所受拉力多大，长度不变(只要不被拉断)；绳子的弹力可以发生突变——瞬时产生，瞬时改变，瞬时消失．
②轻杆：既能承受拉力，又可承受压力，施力或受力方向不一定沿着杆；认为杆既不可伸长，也不可缩短，杆的弹力也可以发生突变．③轻弹簧：既能承受拉力，也可承受压力，力的方向沿弹簧的轴线，受力后发生较大形变，弹簧的长度既可变长，又可变短，遵循胡克定律；因形变量较大，产生形变或使形变消失都有一个过程，故弹簧的弹力不能突变，在极短时间内可认为弹力不变．
④橡皮条：只能受拉力，不能承受压力；其长度只能变长，不能变短，同样遵循胡克定律；因形变量较大，产生形变或使形变消失都有一个过程，故橡皮条的弹力同样不能突变． 3－1：(1)例3中将AB间的弹簧换成细绳，如右图甲所示，剪断悬挂A球的细线的瞬间，A、B的加速度分别为多大？
(2)在例题中，将 AB之间的轻弹簧与悬挂A球的细绳交换位置，如右图乙所示，如果把AB之间的细绳剪断则A、B两球的瞬时加速度各是多少？【解析】 剪断悬挂A球的细线的瞬间，A、B间细绳的拉力发生突变，使A、B两球具有共同的加速度下落，a＝ =g
方向竖直向下．(2)当两球均静止时受力分析如下图所示【答案】 (1)aA＝aB＝g，方向竖直向下
(2)aA＝2g，方向竖直向上；aB＝g，方向竖直向下不能正确判断物体所受弹力的方向，导致错误出现如右图所示，小车上固定一弯折硬杆ABC，杆C端固定一质量为m的小球．已知∠ABC＝θ.当小车以加速度a向左做匀加速直线运动时，杆C端对小球的作用力大小为多少？【正解】 本题考查杆的弹力和牛顿第二定律知识．硬杆的弹力方向不同于软绳，即杆的弹力方向不一定沿杆的方向．正确解
题过程为：以小球作为研究对象，它受重力mg和杆C
端作用力F作用，而沿水平方向做加速度为a的匀加速
直线运动．注意到力F与竖直线夹角不一定等于θ，因
F和mg的合力使小球产生水平向左的加速度，受力分
析如右上图所示，故F＝m .【答案】 θ＝45°时 时间最短
【错因分析】 错解1和错解2错误的本质都在于认为杆的弹力一定沿杆的方向．1．静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力，在力刚开始作用的瞬间，下列说法正确的是( )
A．物体立即获得加速度和速度
B．物体立即获得加速度，但速度仍为零
C．物体立即获得速度，但加速度仍为零
D．物体的速度和加速度均为零
【解析】 由牛顿第二定律的瞬时性可知，力作用的瞬时即可获得加速度，但无速度．因为速度v＝v0＋at，此时v0等于零，可以看出t→0时的瞬间v＝0.故选B.
【答案】 B2．下列对牛顿第二定律的表达式F＝ma及其变形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，与物体的加速度成反比
B．由m＝ 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a＝ 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求出
【解析】 牛顿第二定律的表达式F＝ma表明了各物理量之间的数量关系，即已知两个量，可求第三个量．但物体的质量是由物体本身决定的，与受力无关，作用在物体上的合力，是由和它相互作用的物体作用产生的，与物体的质量和加速度无关．故排除A、B，选C、D.
【答案】 CD3.如右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．向左行驶、突然刹车
B．向右行驶、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【解析】 简化模型如右图所示，当小球在虚线位置时，小球、车具有向左的加速度，车的运动情况可能为：向左加速行驶或向右减速行驶，A错B对；当车匀速运动时，无论向哪个方向，小球均处于竖直位置不摆动．C、D错．
【答案】 B4．(2009年上海综合)右图为蹦极运动的示意图．弹性绳的一
端固定在O点，另一端和运动员相连，运动员从O点自由下落，
至B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然
后弹起．整个过程中忽略空气阻力．分析这一过程，下列表述
正确的是 ( )
①经过B点时，运动员的速率最大 ②经过C点时，运动员的速
率最大 ③从C点到D点，运动员的加速度增大 ④从C点到D点，运动员的加速度不变
A．①③ B．②③
C．①④ D．②④
【解析】 在BC段，运动员所受重力大于弹力，向下做加速度逐渐减小的变加速运动，当a＝0时，速度最大，即在C点时速度最大，②对．在CD段，弹力大于重力，运动员做加速度逐渐增大的变减速运动，③对．故选B.
【答案】 B5.如右图所示，电梯与水平面夹角为30°，当电梯加速向上运动时，梯面对人的支持力是其重力的6/5，则人与梯面间的
摩擦力是其重力的多少倍？
【解析】 本题分解加速度比分解力更显方便．
对人进行受力分析：重力mg、支持力N、摩擦力f(摩擦力的方向一定与接触面平行，由加速度的方向可推知f水平向右)．
建立直角坐标系：取水平向右(即f方向)为x轴正向，此时只需分解加速度，其中ax＝acos 30°，ay＝asin 30°(如下图所示)．建立方程并求解：
x方向：f＝macos 30°
y方向：N－mg＝masin 30°
所以f/(mg)＝ /5.
【答案】
4.牛顿第三定律
(本栏目内容，学生用书中以活页形式分册装订成册！)
1．下列说法正确的是( )
A．有的物体只对别的物体施力而本身不受力
B．牛顿第三定律对各种性质的力都适用
C．当相互作用的两个物体做加速运动时，牛顿第三定律不适用
D．当相互作用的两个物体没有直接接触时，牛顿第三定律也适用
【解析】 牛顿第三定律对任何状态下相互作用的两物体都成立．
【答案】 BD
2.如右图所示，吊在大厅天花板上的电扇所受重力为G，静止时固定杆对它的拉力为F，扇叶水平转动起来后，杆对它的拉力为F′，则( )
A．F＝G，F′＝F B．F＝G，F′>F
C．F＝G，F′F
【解析】 电扇转动时，对空气产生向下的力，则电扇受到向上的力F″，电扇静止时，重力与拉力平衡，则F＝G；电扇转动时，三力平衡，即G＝F′＋F″，可知F>F′.
【答案】 C
3.物体在水平地面上向前减速滑行，如右图所示，则它与周围物体间的作用力与反作用力的对数为( )
A．1对 B．2对
C．3对 D．4对
【解析】 物体运动中受重力、支持力和摩擦力作用，由牛顿第三定律知，作用力与反作用力共有3对．
【答案】 C
4．对于牛顿第三定律的理解，下列说法正确的是( )
A．当作用力产生后，再产生反作用力；当作用力消失后，反作用力才慢慢消失
B．弹力和摩擦力都有反作用力，而重力无反作用力
C．甲物体对乙物体的作用力是弹力，乙物体对甲物体的反作用力可以是摩擦力
D．作用力和反作用力，这两个力在任何情况下都不会平衡
【解析】 根据牛顿第三定律知，两个物体之间的相互作用力，大小相等，方向相反，性质相同，同时产生，同时消失，故可判定A、B、C错误，D正确．
【答案】 D
5．下列说法正确的是( )
A．苹果从树上落下，落向地球，说明苹果受地球的作用；但地球不动，说明地球不受苹果的作用
B．汽车运动时，并没有别的物体吸引它，因此汽车的牵引力就无施力物体
C．武术表演时，运动员用力打出去的空拳就没有受力物体
D．喷气式飞机飞行时，是依靠喷出的气体对飞机产生巨大的动力
【解析】 有力作用一定存在施力物体和受力物体，故B、C错误；作用力与反作用力作用在两个相互作用物体上产生的效果还与其他因素有关，故A错，D对．
【答案】 D
6.如右图所示，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作用力
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
【解析】 物体对地面的压力和受到的重力虽然等大同向，但不是一对平衡力；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作用力；物体受到的重力和地面支持力是一对平衡力．
【答案】 BC
7．下列说法正确的是( )
A．苹果从树上掉下来，若不计空气阻力，它只是受力物体，不会成为施力物体
B．质量较大的物体A与质量较小的物体B相互作用时，A对B的作用力等于B对A的作用力
C．运动的物体A撞击静止的物体B，A对B的作用力大于B对A的作用力
D．磁铁A吸引小铁钉B时，A对B的吸引力大于B对A的吸引力
【解析】 受力物体同时也是施力物体，A不正确．作用力与反作用力必等大反向，与物体的质量大小、运动状态没有关系，故C、D不正确．
【答案】 B
8．如右图所示，两个弹簧秤钩在一起，两力通过定滑轮各挂一个质量均为m的重物，则弹簧秤的读数大小为( )
A．2mg B．mg
C．0 D．无法判断
【解析】 弹簧秤是一种测力工具，使用时，挂钩端与被测力相接触，另一端固定，其实固定端也要受力，且等于被测力．本题中一端的重物起到固定的作用，弹簧秤的读数就等于挂钩端物体的重力了，故B正确．
【答案】 B
9．跳高运动员从地面上起跳的瞬间，下列说法正确的有( )
A．运动员对地面的压力大小等于运动员受到的重力
B．地面对运动员的支持力大于运动员受到的重力
C．地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力
D．运动员与地球作用过程中只有一对作用力与反作用力作用
【解析】 运动员起跳瞬间受力如右图所示，运动员要跳起，则地面对运动员的支持力N将大于运动员本身的重力mg，运动员对地面的压力N′与地面对人的支持力N是作用力与反作用力的关系，两力大小相等，故选B，排除A、C运动员在与地球作用过程中，除了地面对人的支持力N和人对地面的压力N′是一对作用力与反作用力之外，人和地球也相互作用，人的重力和人对地球的吸引力也是一对作用力与反作用力，故D也错误．误选A、C的原因在于不能正确分析运动员所受作用力与反作用力之间的关系，把同一方向上的力认为是同一个力，错选D的原因在于误认为重力没有反作用力．
【答案】 B
10．一个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，再改做减速运动，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相等
【解析】 本题主要考查作用力与反作用力的大小关系．绳拉物体的力与物体拉绳的力是一对作用力与反作用力，不管物体间的相互作用力性质如何，物体的运动状态如何，物体间的相互作用都应遵循牛顿第三定律，即作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上．故选D.
【答案】 D
11.如右图所示，甲船及人的总质量为m1，乙船及人的总质量为m2，已知m1＝2m2，甲、乙两船上的人各拉着水平轻绳的一端对绳施力，设甲船上的人施力为F1，乙船上的人施力为F2.甲、乙两船原来都静止在水面上，不考虑水对船的阻力，甲船产生的加速度大小为a1，乙船产生的加速度大小为a2，则F1∶F2，a1∶a2各是多少？
【解析】 以绳为研究对象，它受甲船上的人所施加的力F1和乙船上的人所施加的力F2，由于绳子的质量为零，故由牛顿第二定律得F1＝F2.而绳对甲船上人的力F′1和F1，绳对乙船上人的力F′2和F2均分别为作用力和反作用力，因此，由牛顿第三定律得：F′1＝F1，F′2＝F2
所以F′1＝F′2
分别对甲、乙船应用牛顿第二定律得：
a1＝ a2＝
由于m1＝2m2，所以a1∶a2＝1∶2
故F1∶F2＝1∶1，a1∶a2＝1∶2.
【答案】 1∶1 1∶2
12．将一质量为M的长木板放置在光滑的水平桌面上，甲同学用手握住长木板右端使长木板保持静止，乙同学用弹射装置将质量为m的滑块以初速度v0从长木板左端水平射到其上表面，测得滑块沿木板上表面滑行的距离为x.在滑块滑动期间，甲同学施加给木板的水平力的大小和方向怎样？
【解析】 滑块向右滑动，受到向左的滑动摩擦力f，取水平向右为正方向，由0－v02＝2ax，得a＝－，由牛顿第二定律得f＝ma，得f＝－，负号表示方向水平向左．根据牛顿第三定律，滑块对木板的滑动摩擦力大小为，方向向右，而甲同学为保持木板静止，应该给木板水平向左的力，大小为.
【答案】
课件34张PPT。4.牛顿第三定律1．关于力的概念，下列说法错误的是( )
A．力是物体对物体的作用，离开物体力就不存在
B．一个物体受力，同时一定有另一个物体对它施加力的作用
C．马拉车向前，同时车也用同样大小的方向后拉马
D．从空中下降的雨滴不受力的作用
【答案】 D2．关于平衡力，下面说法正确的是( )
A．物体受平衡力作用，一定静止
B．平衡力的大小可能不相等
C．物体在平衡力作用下，运动状态一定不改变
D．三要素相同的两个力一定是平衡力
【答案】 C3.如右图所示，一个小孩沿水平方向用力推静止在水平地面上的小汽车，但小车仍保持静止，则( )
A．小孩对车的推力大于车受到的阻力
B．小孩对车的推力等于车受到的阻力
C．小孩对车的推力小于车受到的阻力
D．小孩对车的推力与车受到的阻力的大小不确定
【答案】 B一、作用力与反作用力
1．定义：力的作用总是相互的，物体间的这一对 称为作用力和反作用力．
例如：手拍桌子时，手对桌子施加一力，桌子对手也有一作用力，手和桌子间产生 作用力，若把手对桌的力叫做 ，则桌对手的力就叫做 .
2．作用力和反作用力是相互的
一个物体对另一物体有作用力时， 也受到另一物体对它的 即力是成对出现的，施力物体，同时是 ，受力物体同时也是 .相互作用力一对相互作用力同时反作用力受力物体施力物体反作用二、牛顿第三定律
1．内容
两个物体间的作用力和反作用力总是大小 ，方向相反，作用在
.
2．表达式：F＝ ，其中F、F′分别表示 和 .负号表示两个力 .
3．意义：揭示了力的本质和来源是 ，也同时揭示了力不能离开 而存在．相等一条直线上－F′作用力反作用力方向相反物体之间的相互作用物体 以卵击石，鸡蛋“粉身碎骨”，但石头却“安然无恙”，是不是鸡蛋对石头的力小，而石头对鸡蛋的力大呢？【提示】 不是的，鸡蛋与石头相撞击时，它们之间的相互作用力是一对作用力和反作用力．根据牛顿第三定律，它们之间的这对力是大小相等的，至于为什么“蛋碎”而“石全”，是因为蛋壳所能承受的力远小于石头所能承受的力，所以在大小相等的力作用下才产生蛋破而石头不破的结果．试想：蛋碰蛋，石对石，其结果怎样？请猜一猜，然后做一做．三、反冲现象
1．火箭向后喷气，对气体产生向后的作用力；气体对火箭同时产生向前的反作用力，只使火箭加速前进．
2．射击时子弹向前方运动，枪托同时获得向后的反冲速度．一、作用力与反作用力的关系
1．反向性：作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，反映出力的矢量性，也说明力的相互性．
2．同时性：作用力和反作用力同时产生、变化与消失．
3．同性质：作用力和反作用力同为弹力、摩擦力等性质力，且两者同性质．
4．异体性：作用力和反作用力分别作用在不同的物体上，分别在两个物体上产生各自的作用效果，这两个效果不可抵消． 1.下面关于作用力和反作用力的说法中，正确的是( )
A．先有作用力，后有反作用力
B．只有物体处于静止状态时，物体间才存在作用力和反作用力
C．只有物体接触时，物体间才存在作用力和反作用力
D．两物体间的作用力和反作用力一定是同性质的力
【解析】 两个物体不论是静止还是运动的，也不论接触与否，其相互作用力总是等大反向，同时产生、同时变化、同时消失，且是同性质的力．故正确答案为D.
【答案】 D二、对牛顿第三定律的理解
1．定律中的“总是”强调对于任何物体，无论在何时、何地、何种情形、何种条件下，两个力等大、反向的关系都是成立的，不受物体形状、质量大小、运动状态等因素的影响．说明了定律的普适性．
2．作用力和反作用力同时等大反向，异体同性共线．
3.牛顿第三定律建立的意义．
牛顿第一、第二定律是对单个对象而言的，只解决了一个对象运动规律的问题．但自然界中物体是相互联系、相互影响、相互作用的，一个物体在受其他物体作用的同时也会对其他物体有力的作用，不讨论物体间的相互作用就不能较全面地认识物体的运动规律，也就无法解决现实中的许多问题．因此，只有牛顿第一、第二定律还不够，必须加上牛顿第三定律才能构成比较全面地反映机械运动的一套定律．4．牛顿三定律的区别与联系 2.关于牛顿第三定律，下列说法正确的是( )
A．对重力、弹力、摩擦力等都适用
B．当相互作用的两个物体相距很远时不适用
C．当相互作用的两个物体加速运动时不适用
D．相互作用的两个物体没有直接接触时也适用
【解析】 牛顿第三定律适用于弹力、摩擦力、重力等几乎所有的力，而且不管相互作用的两物体的质量如何、运动状态怎样、是否相互接触等都适用．例如地球吸引地球表面上的石块，石块同样以相同大小的力吸引地球，且不管接触不接触，都互相吸引，所以B、C错误，A、D正确．
【答案】 AD三、对相互作用力和平衡力的理解 (1)作用力与反作用力是“异体、共线、反向、等大、同性、同存”，而平衡力是“同体、共线、反向、等大”．
(2)一对作用力和反作用力与一对平衡力的最直观的区别是：看作用点，一对平衡力的作用点一定在同一个物体上，作用力和反作用力的作用点一定分别作用在两个物体上，还可以看它们是不是相互作用产生的． 3.物体静止置于水平桌面上，则( )
A．桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力
B．物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力和反作用力
C．物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种力
D．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力
【解析】 物体受到重力和支持力处于平衡状态，因此支持力和重力是一对平衡力，A对，B错．重力和支持力是性质不同的两种力，C错．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是作用力与反作用力，不是平衡力，D错．
【答案】 A 汽车拉着拖车在平直的公路上运动，下面说法正确的是( )
A．汽车能拉着拖车向前是因为汽车对拖车的拉力大于拖车对汽车的拉力
B．汽车先对拖车施加拉力，然后才产生拖车对汽车的拉力
C．匀速前进时，汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力；加速前进时，汽车向前拉拖车的力大于拖车向后拉汽车的力
D．拖车加速前进是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力；汽车加速前进是因为地面对汽车向前的作用力(牵引力)大于拖车对它的拉力【解析】 汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的拉力是一对作用力和反作用力，二者一定等大、反向、分别作用在拖车和汽车上，故A错．作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失，故B错．不论汽车匀速运动还是加速运动，作用力和反作用力大小总相等，故C错．拖车加速前进是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力(包括其他阻力)；汽车加速前进是因为地面对汽车向前的作用力大于拖车对它向后的拉力，符合牛顿第二定律，故D项正确．
【答案】 D 用作用力和反作用力的规律解答，初学者往往根据日常观察所得的直觉印象，认为只有汽车先拉拖车，才会产生拖车拉汽车的力，这是不正确的，直觉印象有时会导致错误的认识． 1－1：关于两个物体间的作用力与反作用力，下列说法中正确的是( )
A．有作用力才有反作用力，因此先有作用力后产生反作用力
B．只有两个物体处于平衡状态时，作用力与反作用力才大小相等
C．作用力与反作用力只存在于相互接触的两个物体之间
D．若作用力是摩擦力，则反作用力也一定是摩擦力
【解析】 作用力和反作用力同时产生，不分先后，选项A错误．任何情况下，作用力与反作用力都大小相等，选项B错误．作用力与反作用力也可以存在于不接触的两个物体之间，选项C错误．作用力和反作用力性质一定相同，选项D正确．
【答案】 D 下面是生活、生产中常见的事例，应用牛顿第三定律的是( )
A．小船靠划桨而前进
B．帆船利用风力来航行
C．螺旋桨飞机通过螺旋桨旋转而飞行
D．喷气式飞机向后喷出燃气推动飞机前进
E．跳高时，运动员落在软垫上可以防止跌伤
F．短跑运动员使用起跑器以利起跑
【解析】 当坐在船上的人划桨时，桨对水一个向后的作用力，同时水对桨一个反作用力向前，使得小船向前划行，A正确．同理C、D、F正确，B、E是错误的．故正确答案为A、C、D、F.
【答案】 ACDF 物体间的作用力和反作用力的关系是处理生活问题的根本，同时也是处理力学问题时转换研究对象的基础． 2－1：2005年10月12日，“神舟”六号成功发射并成功返回，再次证明了我国在航天领域的实力．下面关于飞船和火箭上天情况的叙述正确的是( )
A．火箭尾部向外喷气，喷出的气体对火箭产生一个向上的推力
B．火箭受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，火箭虽向后喷气也不会产生推力
D．飞船进入轨道后和地球间存在一对作用力与反作用力
【解析】 火箭尾部向外喷气，给喷出的气体一个作用力，而喷出的气体给火箭一个反作用力，火箭就是受到这个反作用力(推力)，才克服空气阻力向前飞行的，A正确；飞船进入轨道后，受到地球的引力作用，D正确．
【答案】 AD 如右图所示，水平力F把一个物体紧压在竖直的墙壁上，静止不动，下列说法中正确的是( )
A．作用力F跟墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力
B．物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力，是一对平衡力
C．作用力 F与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力
D．物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力【解析】 本题主要考查平衡力，作用力与反作用力，只要搞清其区别就可选对．作用力F跟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，故A错；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，这两个力不能成为平衡力，也不是相互作用力，故C错；物体在竖直方向上，受竖直向下的重力还受墙壁对物体竖直向上的静摩擦力，因物体处于静止，故这两个力是一对平衡力，故B正确；物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是两个物体间的相互作用力，是一对作用力与反作用力，故D正确．
【答案】 BD 一对作用力与反作用力和一对平衡力的最直观的区别是：
(1)看作用点，一对平衡力的作用点一定是作用在一个物体(或可看做整体的系统)上的，作用力和反作用力的作用点一定分别作用在两个物体上，作用力与反作用力的施力物体和受力物体存在“对称”关系．
(2)看它们是不是相互作用产生的，即看它们是否存在依赖关系． 3－1：如右图所示，一小物体静止于倾斜的木板上，物体与木板之间有几对相互作用力( )
A．1对 B．2对
C．3对 D．4对
【解析】 物体静止于木板上时，受到三个作用力，重力G，支持力N和静摩擦力f，如右图所示，其中
支持力N和静摩擦力f都是木板对物体的作用力，而
重力G是地球对物体的作用力．由力作用的相互性可知，物体与木板之
间存在两对作用力和反作用力．
【答案】 B易混淆一对平衡力和一对作用力与反作用力而出错 甲、乙两人手拉手玩拔河游戏，结果甲胜乙败，那么甲、乙两人谁受拉力大？
【错解】 因为甲胜乙，所以甲对乙的拉力比乙对甲的拉力大．就像拔河一样，甲方胜一定是甲方对乙方的拉力大．
【正解】 甲、乙两人之间相互的拉力是相互作用力，根据牛顿第三定律，这两个力大小相等方向相反．【错因分析】 产生错解的原因是有的同学凭主观想象，而不是按物理规律分析问题．按照物理规律我们知道物体的运动状态不是由哪一个力决定的，而是由物体所受的合外力决定的．甲、乙两人之间相互的拉力是相互作用力，根据牛顿第三定律，这两个力大小相等方向相反，分别作用在甲、乙两人身上．生活中有一些感觉不总是正确的，不能把生活中的经验、感觉当成规律来用，要运用物理规律来分析、解决问题．1.跳水一直是我国的优势项目，如右图所示，一运动员站在3 m跳板上，
图中N1表示人对跳板的弹力，N2表示跳板对人的弹力，
则( )
A．N1和N2是一对平衡力
B．N1和N2是一对作用力和反作用力
C．先有力N1，后有力N2
D．N1和N2方向相反，大小不相等
【解析】 N1和N2是一对作用力和反作用力，同时产生、同时消失，
大小相等，方向相反，故B正确．
【答案】 B2．甲、乙两人发生口角，甲打了乙的胸口一拳致使乙受伤．法院判决甲应支付乙的医药费．甲狡辩说：我打了乙一拳，根据牛顿第三定律“作用力和反作用力相等”，乙对我也有相同大小的作用力，所以，乙并没有吃亏．那么法官对这一事件判决的依据在哪里( )
A．甲打乙的力大于乙对甲的作用力，判决甲付乙的医药费
B．甲打乙的力等于乙对甲的作用力，但甲的拳能承受的力大于乙的胸能承受的力，所以乙受伤而甲未受伤，且从主观上说甲主动打乙，故判决甲支付乙的医药费
C．由于是甲用拳打乙的胸，所以甲对乙的力远大于乙胸对甲拳的作用力，故判决甲付乙的医药费
D．甲对乙的力在先，乙对甲的力在后，所以判决甲给乙付医药费
【答案】 B3．如右图所示，一个大人(甲)跟
一个小孩(乙)站在水平地面上手拉
手比力气，结果大人把小孩拉过来
了．对这个过程中作用于双方的力
的关系，不正确的说法是( )
A．大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大
B．大人与小孩间的拉力是一对作用力和反作用力
C．大人拉小孩的力与小孩拉大人的力一定相等
D．只有在大人把小孩拉动的过程中，大人的力才比小孩的力大，在可
能出现的短暂相持过程中，两人的拉力一样大
【解析】 作用力与反作用力总是大小相等的．大人与小孩手拉手比力气时，无论是在相持阶段还是小孩被大人拉动的过程中，大人拉小孩的力与小孩拉大人的力的大小总是相等的，所以说法B、C正确，故选A、D.
【答案】 AD4．如下图所示的情形中，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】 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．
【答案】 ACD5.(2009年广东理科)建筑工人用右图所示的定
滑轮装置运送建筑材料．质量为70.0 kg的工人
站在地面上，通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料
以0.500 m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮
的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力
大小为(g取10 m/s2)( )
A．490 N B．510 N
C．890 N D．910 N
【解析】 绳子的拉力F＝mg＋ma＝20(10＋0.500)N＝210 N．地面对人的支持力也就等于工人对地面的压力大小N＝Mg－F＝700 N－210 N＝490 N.
【答案】 A
5.牛顿运动定律的应用
(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)
1．光滑水平面上静止一个物体，现有水平恒力F作用在物体上，使物体的位移为x0时，立刻换成－4F的力，作用相同时间，此刻物体的位移为( )
A．－x0 B．x0
C．0 D．－2x0
【解析】 以F方向为正方向，设开始阶段加速度为a，则后一阶段加速度为－4a，由运动规律：
x0＝at2，x′＝at·t－×4at2，x＝x0＋x′
三个方程联立求得x＝－x0，故A正确．
【答案】 A
2．如果水平力F在时间t内能使质量为m，原来静止在粗糙水平面上的物体产生位移x，那么( )
A．相同的力在相同的时间内使质量是一半的原来静止的物体移动2x的距离
B．相同的力在一半的时间内使质量是一半的原来静止的物体移动相同距离的1/4
C．相同的力在2倍的时间内使质量是两倍的原来静止的物体移动相同的距离
D．一半的力在相同时间内使质量一半的原来静止的物体移动相同的距离
【解析】 物体在粗糙水平面上运动时的加速度为a＝＝－μg.从静止开始经时间t的位移为x＝at2，则x＝t2.再通过选项条件判断可知只有选项D正确．
【答案】 D
3．竖直上抛物体受到的空气阻力f大小恒定，物体上升到最高点时间为t1，从最高点再落回抛出点所需时间为t2，上升时加速度大小为a1，下降时加速度大小为a2，则( )
A．a1>a2，t1a2，t1>t2
C．a1t2
【解析】 物体上升时所受合力F＝mg＋f＝ma1，下降时所受合力F′＝mg－f＝ma2，故a1>a2.又因为h＝a1t12＝a2t22，则t1【答案】 A
4.如右图所示是一物体沿东西方向(以东为正方向)做直线运动的v－t图象．由此图象可以判断出( )
A．前10 s物体受到外力方向是向东的，后10 s受到外力方向是向西的
B．前10 s物体受到外力方向是向西的，后10 s受到外力方向是向东的
C．物体受到的外力方向一直向东
D．物体受到的外力方向一直向西
【答案】 C
5．如右图所示，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．条件不足，无法计算
【解析】 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a＝＝ m/s2＝21 m/s2.
【答案】 C
6．如右图所示，位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M点，与竖直墙壁相切于A点，竖直墙壁上另一点B与M的连线和水平面的夹角为60°，C是圆环轨道的圆心．已知在同一时刻，a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道AM、BM运动到M点；c球由C点自由下落到M点．则( )
A．a球最先到达M点
B．b球最先到达M点
C．c球最先到达M点
D．b球和c球都可能最先到达M点
【解析】 设圆的半径为R，则R＝gsin 45°tA2，2R＝gsin 60°tB2，R＝gtC2，可得：tA＝，tB＝，tC＝，故有tB>tA>tC，故C正确．
【答案】 C
7．雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气对其的阻力随雨滴下落速度的增大而增大，如图所示的图象可以正确反映雨滴下落运动情况的是( )
【解析】 对雨滴受力分析，由牛顿第二定律得：mg－Ff＝ma.雨滴加速下落，速度增大，阻力增大，故加速度减小，在v－t图象中其斜率变小，故选项C正确．
【答案】 C
8．如右图所示，ad、bd、cd是竖直平面内三根固定的光滑细杆，a、b、c、d位于同一圆周上，a点为圆周的最高点，d点为最低点．每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出)，三个滑环分别从a、b、c处释放(初速度为0)．用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d所用的时间，则( )
A．t1＜t2＜t3 B．t1＞t2＞t3
C．t3＞t1＞t2 D．t1＝t2＝t3
【解析】 设圆的半径为R，任取一根滑杆ed，如右图所示．设
∠ade＝θ，由直角三角形得x＝ed＝2R·cos θ；在斜线ed上，a＝gsin α＝gsin(90°－θ)＝gcos θ；由位移公式得t＝＝＝2与倾斜角度无关，所以环以任何途径下滑时间是相等的．
【答案】 D
9．质量为1 kg，初速度v0＝10 m/s的物体，受到一个与初速度v0方向相反，大小为3 N的外力F的作用，沿粗糙的水平面滑动，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，经3 s后撤去外力，直到物体停下来物体滑行的总位移为(取g＝10 m/s2)( )
A．7.5 m B．9.25 m
C．9.5 m D．10 m
【解析】 刚开始物体受合外力F＋μmg＝ma，代入数据，解得a＝5 m/s2，由于a与v0方向相反，所以由v0＝at得到t＝2 s后物体速度为零，位移x＝t＝10 m；接下来反向匀加速运动1 s，加速度a1＝，代入数据解得a1＝1 m/s2，位移x1＝a1t2＝0.5 m，方向与x相反．v1＝a1t1＝1×1 m/s＝1 m/s，接下来做加速度a2＝μg＝2 m/s2的匀减速运动，所以x2＝＝0.25 m，所以总位移为x－x1－x2＝9.25 m.
【答案】 B
10．把一个质量是2 kg的物块放在水平面上，用12 N的水平拉力使物体从静止开始运动，物块与水平面间的动摩擦因数为 0.2，物块运动2 s末撤去拉力，g取10 m/s2.求：
(1)2 s末物块的瞬时速度；
(2)此后物块在水平面上还能滑行的最大距离．
【解析】 (1)前2 s内，物体做初速度为0的，加速为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＝＝4 m/s2.
由运动学公式v1＝a1t1＝8 m/s.
(2)撤去F后，物体做加速度为a2的匀减速直线运动，a2＝μg＝2 m/s2.又x2＝＝16 m.
【答案】 (1)8 m/s (2)16 m
11．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．该物体的速度图象如右图所示．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，根据a＝
由图可知两个过程加速度分别为：
a1＝1 m/s2，a2＝－0.5 m/s2
受力图如下图所示：
对于两个过程，由牛顿第二定律得：
F－μmg＝ma1
－μmg＝ma2
代入数据解之得：F＝9 N，μ＝0.125.
【答案】 (1)9 N (2)0.125
12．2008年1月下旬，我国南方突降暴风雪，道路出现了严重的堵车情况，有些地方甚至发生了交通事故，究其原因，主要是大雪覆盖路面后，被车轮挤压，部分雪融化为水，在严寒的天气下，又马上结成了冰；汽车在光滑水平面上行驶，刹车后难以停下，据测定，汽车橡胶轮胎与普通路面间的动摩擦因数是0.7，与冰面间的动摩擦因数只有0.1，对于没有安装防抱死(ABS)设施的普通汽车，在规定的速度下急刹车后，车轮立即停止转动，汽车在普通的水平路面上滑行14 m才能停下，那么汽车以同样速度在结了冰的水平路面上行驶，急刹车后滑行的距离是多少？
【解析】 设汽车初速度为v0，质量为m，车胎与普通路面之间的动摩擦因数为μ1，刹车时加速度大小为a1，最大滑行距离为x1，由牛顿第二定律知μ1mg＝ma1，
由运动学公式得02－v02＝－2a1x1
又设轮胎与冰面间的动摩擦因数为μ2，其刹车加速度大小为a2，最大滑行距离为x2，则：由牛顿第二定律得μ2mg＝ma2由运动学公式得02－v02＝－2a2x2联立以上各式得：＝
代入数值μ1＝0.7，μ2＝0.1和x1＝14 m可得x2＝x1＝×14 m＝98 m.
【答案】 98 m
课件31张PPT。5.牛顿运动定律的应用1．一个做匀加速直线运动的物体，当它的速度由v增至2v时，发生的位移为x1；当它的速度由2v增至3v时，发生的位移为x2，则x1∶x2等于( )
A．1∶2 B．2∶3
C．3∶5 D．1∶5
【答案】 C2．已知一些材料间的动摩擦因数如下表所示：质量为1.0 kg的物块放置在某材料制作的固定斜面上，斜面倾角为30°，现用弹簧秤沿斜面方向以1 m/s2的加速度拉此物块，使其匀
加速上升，读得弹簧秤的示数为8.17 N，则两接触面的
材料可能是(g取10 m/s2)( )
A．木—金属 B．木—木
C．钢—钢 D．木—冰
【解析】 考查斜面上的受力分析、牛顿第二定律．以物块为研究对象，由牛顿第二定律可得F－mgsin 30°－μmgcos 30°＝ma，解得μ＝0.25，结合表格提供的数据可知选项C正确．
【答案】 C一、由受力确定运动情况
如果已知物体的受力情况，可以由 求出物体的 ，再通过确定物体的运动情况．
二、由运动情况确定受力
如果已知物体的运动情况，根据 求出物体的 ，再根据 就可以确定物体所受的力．牛顿第二定律加速度运动学公式加速度牛顿第二定律一、由物体的受力情况确定物体的运动情况
1．基本思路
已知物体的受力情况，由牛顿第二定律求出物体的加速度，再通过运动学公式就可以确定物体的运动情况．
2．对物体进行受力分析的依据
(1)每分析一个力，都应能找出该力的施力物体，以防止多分析出没有施力物体的并不存在的力．不要把物体惯性的表现误认为物体在运动方向上受到一种力的作用．
(2)不要把某个力和它的分力同时作为物体所受的力，也不要把某几个力与它们的合力同时作为物体受到的力，应只保留物体实际受到的力．(3)要养成先画非接触力(如重力)再画接触力(如弹力、摩擦力)的顺序分析物体受力的习惯．
(4)画受力示意图时，只画物体受的力，不要画研究对象对其他物体施加的力．
(5)有时要结合物体的运动状态，应用牛顿第二定律进行受力分析．
(6)从牛顿第三定律出发，依据力的相互性，转换研究对象，分析物体受力，可以化难为易，即需研究“甲对乙的力”，可先研究“乙对甲的力”． 1．如右图所示，一质量m＝2 kg的木块静止于水平地面上．现对物体施加一大小为10 N的水平方向拉力．
(g取10 N/kg)
(1)若地面光滑，求物体运动的加速度大小；
(2)若物体与地面间动摩擦因数μ＝0.1，求物体的加速度大小和经过2 s物体的位移大小．【解析】 (1)对木块受力分析如右图所示，据牛顿第二定律，有
a＝ ＝5 m/s2【答案】 (1)5 m/s2 (2)4 m/s2 8 m二、由物体的运动情况确定受力情况
1．基本思路
是解决第一类问题的逆过程，一般是应用运动学公式求出物体的加速度，再应用牛顿第二定律求出物体所受的合外力，进而可以求出物体所受的其他力．
2．常用的与加速度有关的匀变速直线运动的公式3．无论是哪种情况，解决问题的关键是对物体正确地受力分析和运动过程分析，要善于画图分析物体的受力情况和运动过程．不论哪类问题，都要抓住加速度始终是联系运动和力的桥梁这一枢纽，通过加速度把运动情况和受力情况联系起来，解题思路可表示为： 2.质量为0.2 kg的物体从36 m高处由静止下落，落地时速度为24 m/s，则物体在下落过程中所受的平均阻力是多少？(g取10 m/s2)【答案】 0.4 N 质量为m＝2 kg的物体，受到与水平方向成θ＝37°角的拉力F的作用，由静止开始沿水平面做直线运动，物体与水平面的动摩擦因数μ＝0.1，拉力F＝20 N．当物体运动2 s后，撤去拉力F，当撤去外力后，物体又运动了一段后停下来，问物体从静止开始运动了多远的距离？物体一共运动了多长时间？(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6) 【解析】 物体受力F作用时，受力分析如图甲所示，【答案】 130.72 m 17.2 s 这类问题的解题步骤：
(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体的受力图．要注意画出物体所受到的所有力，不能漏力或添力，分析受力的顺序一般是先重力，再弹力，最后是摩擦力．
(2)根据力的合成与分解，求出物体所受的合外力(包括大小和方向)．
(3)根据牛顿第二定律列方程，求出物体运动的加速度．
(4)结合物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需的运动学量——任意时刻的位移和速度，以及运动轨迹等．
其流程图为 1－1：(2009年全国卷Ⅱ)以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的小物块．假定物块所受的空气阻力f大小不变．已知重力加速度为g，则物块上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为( )【答案】 A 质量为100 t的机车从停车场出发，经225 m后，速度达到54 km/h，此时，司机关闭发动机，让机车进站，机车又行驶了125 m才停在站上．设所受阻力不变，求机车关闭发动机前所受到的牵引力．【思路点拨】 机车关闭发动机前在牵引力和阻力的共同作用下向前加速；关闭发动机后，机车只在阻力作用下做减速运动．因加速阶段的初、末速度及位移均已知，故可由运动学公式求出加速阶段的加速度，由牛顿第二定律可求出合力；在减速阶段初、末速度及位移已知，同理可以求出加速度，由牛顿第二定律可求出阻力，则由两阶段的阻力不变可求出牵引力．【解析】 加速阶段：初速度v0＝0，末速度v1＝54 km/h＝15 m/s，位移x1＝225 m
由v2－v02＝2ax得：
加速度a1＝ ＝ m/s2＝0.5 m/s2
由牛顿第二定律得：
F引－f＝ma1＝105×0.5 N＝5×104 N①
减速阶段：初速度v1＝15 m/s，末速度v2＝0，位移x2＝125 m
由v2－v02＝2ax得：
加速度a2＝ ＝－ m/s2＝－0.9 m/s2，负号表示a2方向与v1方向相反．
由牛顿第二定律得：
－f＝ma2＝－105×0.9 N＝－9×104 N
所以f＝9×104 N②
由①②得机车的牵引力为F引＝1.4×105 N.【答案】 1.4×105 N 这类问题的解题步骤：
(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，求物体所受的合外力．
(4)根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需的力．
其流程图为： 2－1：一辆质量为1.0×103 kg的小汽车正以10 m/s的速度行驶，现在让它在12.5 m的距离内匀减速停下来，求所需的阻力．【解析】 研究对象汽车m＝1.0×103 kg.运动情况，匀减速运动至停止v＝0，x＝12.5 m.
初始条件v0＝10 m/s，求阻力f.对汽车受力分析如图所示．
【答案】 大小为4.0×103 N 方向与速度方向相反牛顿定律应用中的临界、极值问题
在连接体问题中，经常遇到讨论相互接触的物体是否会发生相对滑动，相互接触的物体是否会发生分离等，这类问题往往具体表现为：两物体刚要发生相对滑动时，接触面上必须出现最大静摩擦力；当两物体刚要分离时，相互的压力必为零，这就是问题的临界状态．解这一类问题的关键就是要找出诸如此类的临界状态，进而对此类状态列方程求解．
在牛顿运动定律的问题中，有数量不少的题目涉及到求有关物理量的极值．应注意对题意进行分析，看是否存在临界状态． 一个弹簧秤放在水平地面上，Q为与轻弹簧上端连在一起的秤盘，P为一重物，已知P的质量M＝10.5 kg，Q的质量m＝1.5 kg，弹簧的质量不计，劲度系数k＝800 N/m，系统处于静止，如右图所示，现给P施加一个方向竖直向上的力F，使它从静止开始向上做匀加速运动，已知在前0.2 s时间内，F为变力，0.2 s以后，F为恒力．求力F的最大值与最小值(取g＝10 m/s2)．【解析】 设开始时弹簧压缩量为x1，t＝0.2 s时弹簧的压缩量为x2，物体P的加速度为a，则有kx1＝(M＋m)g①
kx2－mg＝ma②
x1－x2＝ at2③
由①式，代入数据求出x1＝0.15 m
解②③式，a＝6 m/s2.
则Fmim＝(M＋m)a＝72 N，Fmax＝M(g＋a)＝168 N.
【答案】 168 N 72 N1．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下列四个答案中的哪一个( )
A．F B．F/2
C．F/3 D．F/4
【解析】 设阻力为Ff，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＝ ，只有C正确．
【答案】 C2．一个原来静止的物体，质量是7 kg，在14 N的恒力作用下，则 5 s末的速度及5 s内通过的路程为( )
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】 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．【答案】 C3．如右图所示，圆柱形的仓库内有三块长度不同的滑板aO、bO、cO，其下端都固定于底部圆心O，而上端则搁在仓库侧壁上，三块滑板与水平面的夹角依次是30°、45°、60°.若有三个小孩同时从a、b、c处开始下滑(忽略阻力)，则( )
A．a处小孩最先到O点
B．b处小孩最后到O点
C．c处小孩最先到O点
D．a、c处小孩同时到O点
【答案】 D4．质量为10 g的子弹，以300 m/s的水平初速度射入一块竖直固定的木板，把木板打穿，子弹射出的速度为200 m/s，若木板的厚度为10 cm，试求木板对子弹的平均作用力．【解析】 已知：m＝10 g＝1.0×10－2 kg，
x＝10 cm＝10×10－2 m
v0＝300 m/s，v＝200 m/s
由运动学公式v2－v02＝2ax得
a＝ ＝ m/s2＝－2.5×105 m/s2
对子弹受力分析如右图所示，则由牛顿第二定律得
阻力F＝ma＝10×10－3×(－2.5×105)N＝－2.5×103 N(负号表示阻力的方向与运动的方向相反)
【答案】 2.5×103 N，与运动方向相反 5.如右图所示，一儿童玩具静止在水平地面
上，一个幼儿用与水平面成53°角的恒力拉
着它沿水平面做直线运动，已知拉力F＝3.0 N，
玩具的质量m＝0.5 kg，经时间t＝2.0 s，玩具
移动了x＝4 m，这时幼儿松开手，问玩具还能运动多远？(取g＝10
m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)【答案】 2.6 m
6.超重与失重
(本栏目内容，学生用书中以活页形式分册装订成册！)
1．某同学放学回家时，需乘坐电梯从1楼到20楼，若已知电梯在运行过程中分加速、匀速和减速三个阶段，关于这三个运行阶段下列说法正确的是( )
A．加速阶段，人处于超重状态
B．减速阶段，由于仍向上运动，故仍处于超重状态
C．匀速阶段，既不超重，也不失重
D．不论处于哪个阶段均处于超重
【解析】 物体有向上的加速度，超重；有向下的加速度，失重，竖直加速度为零，既不超重，也不失重，超重、失重与运动方向无关，故A、C正确，B、D错误．
【答案】 AC
2.金属小筒的下部有一个小孔A，当筒内盛水时，水会从小孔流出，如右图所示，如果让装满水的小筒从高处自由下落，不计空气阻力，则在小筒自由下落的过程中( )
A．水继续以相同的速度从小孔流出
B．水不再从小孔流出
C．水将以较小的速度从小孔流出
D．水将以更大的速度从小孔流出
【解析】 盛水的小筒自高处自由下落时，筒及筒内水皆处于完全失重状态，筒内的水并没有相互作用力，即孔A内、外压强相等，故水不再从小孔流出．
【答案】 B
3．某电梯中用细绳静止悬挂一重物，当电梯在竖直方向运动时，突然发现绳子断了，由此判断此时电梯的运动情况是( )
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】 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；电梯匀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，D正确．
【答案】 D
4．悬挂在电梯天花板上的弹簧测力计的钩子挂着质量为m的物体，电梯静止时弹簧测力计的示数为G＝mg，下列说法中，正确的是( )
A．当电梯匀速上升时，弹簧测力计的示数增大，电梯匀速下降时，弹簧测力计的示数减小
B．只有电梯加速上升时，弹簧测力计的示数才会增大，只有电梯加速下降时，弹簧测力计的示数才会减小
C．不管电梯向上或向下运动，只要加速度的方向竖直向上，弹簧测力计的示数一定增大
D．不管电梯向上或向下运动，只要加速度的方向竖直向下，弹簧测力计的示数一定减小
【解析】 超重是加速度方向向上，示数大于重力；失重是加速度方向向下，示数小于重力，与运动方向无关，因此选项A、B错误，C、D正确．
【答案】 CD
5．姚明成为了NBA的一流中锋，给中国人争得了更多的荣誉和更多的尊敬，让更多的中国人热爱上篮球这项运动．姚明某次跳起过程可分为下蹲、蹬地、离地上升、下落四个过程，如右图所示，下列关于蹬地和离地上升两过程的说法中正确的是(设蹬地的力为恒力)( )
A．两个过程中姚明都处在超重状态
B．两过程中姚明都处在失重状态
C．前过程为超重，后过程不超重也不失重
D．前过程为超重，后过程为完全失重
【解析】 用力蹬地获得一个向上的大于重力的支持力，故蹬地过程是一个向上加速的过程，是超重现象；空中上升过程中受重力作用，有向下的加速度g，是完全失重现象，所以D项正确．
【答案】 D
6.“蹦极”是一项非常刺激的体育运动，某人身系弹性绳自高空P点自由下落，右图中a点是弹性绳的原长位置，c点是人能到达的最低点，b点是人静止悬吊着时的平衡位置，人在从P点落下到最低点c的过程中( )
A．人在Pa段做自由落体运动，处于完全失重状态
B．在ab段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态
C．在bc段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态
D．在c点，人的速度为零，其加速度为零
【答案】 AB
7．一物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计上端固定在电梯的天花板上，在下列哪种情况下弹簧测力计的读数最小( )
A．电梯匀加速上升，且a＝
B．电梯匀减速上升，且a＝
C．电梯匀加速下降，且a＝
D．电梯匀减速下降，且a＝
【解析】 A、D选项中物体的加速度方向向上，为超重状态，弹簧测力计的拉力F>mg，B、C选项中物体处于失重状态，拉力F【答案】 B
8．(2010年杭州高一检测)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，如图甲所示，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，如图乙所示．以下根据图象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
【解析】 由图可知在0～t1、t2～t3及t4之后，传感器所受压力大小等于物块的重力大小；t1～t2时间段内，传感器所受压力大小大于物块重力，处于超重状态，加速度向上；t3～t4时间段内，压力小于物块重力，处于失重状态，加速度向下．综上所述选项B、C正确．
【答案】 BC
9．质量为60 kg的人站在升降机中的体重计(测力计)上，当升降机以2 m/s2的加速度匀加速上升时，体重计的示数是多大？(g取10 m/s2)
【解析】 以人为研究对象，受力分析如右图所示
根据牛顿第二定律，有N－mg＝ma
所以N＝m(g＋a)＝60×(10＋2) N＝720 N
根据牛顿第三定律，人对体重计的压力大小也是720 N，因而体重计的示数是720 N.
【答案】 720 N
10．质量为50 kg的人站在升降机中的台秤上，升降机以2 m/s的速度竖直下降，升降机中的人突然发现台秤的读数变为525 N，并持续了2 s，求升降机在这2 s内下降的距离．(g取10 m/s2)
【解析】 由题意可知，人在这2 s内处于超重状态，加速度方向向上，升降机匀减速下降，由牛顿第二定律得：N－mg＝ma，解得a＝＝ m/s2＝0.5 m/s2，依据x＝v0t＋at2，在2 s内下降距离x＝2×2 m＋×(－0.5)×4 m＝3 m.
【答案】 3 m
课件27张PPT。6.超重与失重1．质量为m的人站在静止的电梯中，求人对电梯的压力大小？(重力加速度为g)
【解析】 以人为研究对象由平衡条件得：
N－mg＝0
N＝mg
由牛顿第三定律可知：人对电梯的压力为mg
【答案】 mg2．一质量为m的人站在电梯中，电梯加速上升，加速度大小为 g，g为重力加速度．求人对电梯底部的压力大小．
【解析】 以人为研究对象，电梯对人的支持力为N，则由牛顿第二定律得N－mg＝ma，把a＝ g代入得N＝ mg，由于人对电梯底部的压力N′与N互为相互作用力，由牛顿第三定律得：N′＝N＝ mg.
【答案】 mg一、乘电梯时的发现mga＝0mg向上二、超重和失重现象
1．超重
(1)定义：物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力) 物体所受重力的现象．
(2)产生条件：物体有 的加速度．
2．失重
(1)定义：物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力) 物体所受重力的现象．如坐电梯上楼时，电梯的停止过程．
(2)产生条件：物体有 的加速度．
(3)完全失重
①定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 的状态．如苹果从树上下落时的自由落体过程．
②产生条件：a＝g，方向 .大于向上小于向下等于零竖直向下 物体的超重、失重现象与物体的运动速度方向和大小有关吗？
【提示】 物体处于超重状态，还是失重状态只与物体的加速度方向有关；与物体速度的大小、方向均无关．一、对超重和失重的理解
1．视重：当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”，大小等于测力计所受的拉力或秤所受压力．3.对超重和失重现象的理解
(1)物体处于超重或失重状态时，物体所受的重力始终不变，只是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力发生了变化，看起来物重好像有所增大或减小．
(2)发生超重或失重现象与物体的速度方向无关，其取决于物体加速度的方向．
(3)在完全失重状态下，平常由重力产生的一切物理现象都会完全消失，比如物体对桌面无压力，单摆停止摆动，浸在水中的物体不受浮力等．靠重力才能使用的仪器，也不能再使用，如天平、液体气压计等． 超重与失重现象仅仅是一种表象．只是拉力(或压力)的增大或减小，物体的重力大小是不变的． 1.下列关于超重和失重的说法中，正确的是( )
A．物体处于超重状态时，其重力增加了
B．物体处于完全失重状态时，其重力为零
C．物体处于超重或失重状态时，其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了
D．物体处于超重或失重状态时，其质量及受到的重力都没有变化
【解析】 物体处于超重或失重状态只是其视重发生了变化，而物体的重力和质量并没有变化．
【答案】 D二、超重、失重的应用
1．根据物体具有向上(或向下)的加速度，判断物体处于超重(或失重)状态，反之，根据物体处于超重(或失重)状态，判断物体的加速度方向．
2．当系统中局部出现超重(或失重)现象时，系统处于超重(或失重)状态． (1)超重、失重与物体运动的速度无关，取决于加速度的方向．超重、失重不是重力增大或减小，而是视重的增大或减小．
(2)解题时要注意从“加速上升”、“减速下降”、“加速下降”、“减速上升”等字眼中确定加速度的方向． 2.如右图所示，升降机的底板上放一台秤，台秤上放一物体，当升降机匀速运动时，台秤的示数为10 N；现在台秤的示数突然变为12 N，则升降机可能做的运动是( )
A．加速上升 B．加速下降
C．减速上升 D．减速下降
【答案】 AD 一个人站在磅秤上，在他蹲下的过程中，磅秤的示数将( )
A．先小于体重，后大于体重，最后等于体重
B．先大于体重，后小于体重，最后等于体重
C．先小于体重，后等于体重
D．先大于体重，后等于体重【解析】 把人看做一整体，受到重力和磅秤支持力的作用，若重心加速下降，处于失重状态，则支持力小于重力；若重心减速下降，处于超重状态，则支持力大于重力．
人下蹲的过程较复杂，首先必定加速，但最后人又静止，所以必定还有减速过程，即人的重心先加速下降，后减速下降，最后静止．因此，磅秤示数先小于体重，后大于体重，最后等于体重．
【答案】 A (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． 1－1：下列说法正确的是( )
A．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态
B．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态
C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态
D．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态
【解析】 由超重、失重和完全失重的概念可知，在加速度向下时处于失重状态．在加速度向上时处于超重状态，故正确答案为B.
【答案】 B 某人在地面上最多能举起60 kg的物体，而在一个加速下降的电梯里最多能举起80 kg的物体．求：
(1)此电梯的加速度多大？
(2)若电梯以此加速度上升，则此人在电梯里最多能举起物体的质量是多少？(g取10 m/s2)【解析】 人举物体时，其最大举力是确定的，由于电梯做加速运动，物体有“超重”和“失重”两种情况，其运动可由牛顿第二定律分析．加速下降时，合外力向下，对物体而言，重力大于举力．反之，重力小于举力．
(1)站在地面上的人，最大举力为F＝m1g＝60×10 N＝600 N.
在加速下降的电梯内，人的最大举力F仍为600 N，由牛顿第二定律得m2g－F＝m2a
所以加速度a＝g－ m/s2＝2.5 m/s2.
(2)在加速上升的电梯里，人的举力不变，同理得
F－m3g＝m3a
所以m3＝ kg＝48 kg.
【答案】 (1)2.5 m/s2 (2)48 kg 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电梯里最大“举力”仍为F，这是解决本题的关键，同时注意要合理利用牛顿第二定律及F合与a的方向相同这一规律列出方程． 2－1：质量是60 kg的人站在升降机的体
重计上，如右图所示，当升降机做下列各种运动时，
体重计的读数是多少？(g取10 m/s2)
(1)升降机匀速上升；
(2)升降机以4 m/s2的加速度匀加速上升；
(3)升降机以3 m/s2的加速度匀减速上升或匀加速下降．【解析】 以人为研究对象受力分析，依据牛顿第二定律列方程，另外由牛顿第三定律知，人受到的支持力与人对秤的压力大小相等，所以体重计的读数即为支持力的大小．以人为研究对象受力分析如右图所示．
(1)匀速上升时，a＝0，
∴N－mg＝0，N＝mg＝600 N
据牛顿第三定律知N′＝N＝600 N.
(2)匀加速上升，a向上，取向上为正方向，则N－mg＝ma
N＝m(g＋a)＝60×(10＋4) N＝840 N
据牛顿第三定律知N′＝N＝840 N.
(3)匀减速上升和匀加速下降，a的方向都是向下，取向下为正方向，则mg－N＝ma
N＝m(g－a)＝60×(10－3) N＝420 N
据牛顿第三定律知 N′＝N＝420 N.
【答案】 (1)600 N (2)840 N (3)420 N1．将两块质量分别为m1、m2且m1>m2的砖依次上下叠放，如右图所示，在某一高度由静止释放，不计空气阻力，在下落过程中( )
A．上面的砖对下面的砖有压力作用
B．下面的砖对上面的砖有支持力作用
C．上下两块砖间挤压力为零
D．不能确定
【答案】 C2.汶川大地震后，为解决灾区群众的生活问题，党和国家派出大量直升机空投救灾物资．有一直升机悬停在空中向地面投放装
有物资的箱子，如右图所示．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”【解析】 因为下落速度不断增大，而阻力f∝v2，所以阻力逐渐增大，当f＝mg时，物体开始匀速下落．以箱和物体为整体：(M＋m)g－f＝(M＋m)a，f增大则加速度a减小．对物体：Mg－N＝ma，加速度减小，则支持力N增大．所以物体后来受到的支持力比开始时要增大，不可能“飘起来”．
【答案】 C3．(2009年高考安徽卷)为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯．无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，
它会先慢慢加速，再匀速运转．一顾客乘扶梯上
楼，恰好经历了这两个过程，如上图所示．那么
下列说法中正确的是( )
A．顾客始终受到三个力的作用
B．顾客始终处于超重状态
C．顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下
D．顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下
【解析】 当电梯匀速运转时，顾客只受两个力的作用，即重力和支持力，故A、B都不对；由受力分析可知，加速时顾客对扶梯有水平向左的摩擦力，故此时顾客对扶梯作用力的方向指向左下方，而匀速时没有摩擦力，此时方向竖直向下，故选C.
【答案】 C4．2008年奥运会在北京举行，由此推动了全民健身运动的蓬勃发展．体重为m＝50 kg的小芳在本届校运会上，最后一次以背越式成功地跳过了1.80 m的高度，成为高三组跳高冠军．若忽略空气阻力，g取10 m/s2.则下列说法正确的是( )
A．小芳在下降过程中处于失重状态
B．小芳起跳以后在上升过程中处于超重状态
C．小芳起跳时地面对她的支持力小于她的重力
D．小芳起跳时地面对她的支持力等于她的重力
【解析】 小芳上升和下降过程中只受重力，加速度方向向下，a＝g处于完全失重状态，A正确，B错误；起跳时有向上的加速度，N－mg＝ma，故N＝mg＋ma>mg，即支持力大于重力，C、D错误．
【答案】 A5．在升降电梯内的地面上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50 kg，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如下图所示，在这段时间内下列说法中正确的是( )A．晓敏同学所受的重力变小了
B．晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力
C．电梯一定在竖直向下运动
D．电梯的加速度大小为g/5，方向一定竖直向下【解析】 晓敏在这段时间内处于失重状态，是由于晓敏对体重计的压力变小了，而晓敏的重力没有改变，A选项错；晓敏对体重计的压力与体重计对晓敏的支持力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，B选项错；以竖直向下为正方向，有：mg－F＝ma，即50g－40g＝50a，解得a＝g/5，方向竖直向下，但速度方向可能是竖直向上，也可能是竖直向下，C选项错，D选项正确．
【答案】 D
(本栏目内容，学生用书中以活页形式分册装订成册！)
一、选择题
1．关于惯性，下列说法正确的是( )
A．人在静止不动时没有惯性，在被绊倒时才有惯性
B．物体所受的外力越大，其惯性越小
C．火车行驶得越快，越难停下来，表明速度越大，物体的惯性越大
D．物体的惯性与物体的受力情况及运动状态均无关
【解析】 惯性是物体的固有属性，与物体受力情况、运动状态、所处的环境均无关．惯性的大小仅决定于物体质量的大小．故本题正确选项为D.
【答案】 D
2.物体静止在一斜面上，如右图所示，则下列说法中正确的是( )
A．物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力
B．物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力
C．物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力
D．物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力
【解析】 平衡力应作用在同一物体上．物体对斜面的压力作用在斜面上，斜面对物体的支持力作用在物体上，这两个力作用在两个物体上，为一对作用力与反作用力，故A项错，同理可知B项正确．C项错，因为所述为平衡力．物体所受重力无论怎样分解，各个分力都应作用在物体上，而不能作用在斜面上，故D项错．
【答案】 B
3.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，洒水时它的运动情况将是( )
A．做变加速直线运动
B．做匀加速直线运动
C．做匀减速运动
D．继续保持做匀速直线运动
【解析】 因为车所受阻力与车重成正比，所以随着水的质量m的减少，车重减少，阻力f减小，但牵引力不变，因此a＝越来越大，即车做变加速直线运动．
【答案】 A
4.如右图所示，质量为m的物体在粗糙斜面上以加速度a加速下滑，现加一个竖直向下的力F作用在物体上，则施加恒力F后物体的加速度将( )
A．增大 B．减小
C．不变 D．无法判断
【解析】 施加力F前，mgsin θ－μmgcos θ＝ma①
施加力F后，(mg＋F)sin θ－μ(mg＋F)cos θ＝ma′②
得＝<1，故a′>a.
【答案】 A
5．在升降机内，一人站在磅秤上，发现自己的体重减轻了20%，则下列判断可能正确的是(g取10 m/s2)( )
A．升降机以8 m/s2的加速度加速上升
B．升降机以2 m/s2的加速度加速下降
C．升降机以2 m/s2的加速度减速上升
D．升降机以8 m/s2的加速度减速下降
【解析】 由题意知，磅秤对人的支持力比人的体重小20%，属于失重问题．由于人与升降机相对静止，故人的运动情况即为升降机的运动情况．对人受力分析，由牛顿第二定律，得mg－F＝ma，故a＝0.2g＝2 m/s2，方向竖直向下．
【答案】 BC
6．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xA、xB的关系为( )
A．xA＝xB B．xA＝3xB
C．xA＝xB D．xA＝9xB
【解析】 物体沿水平面滑动时做匀减速直线运动，加速度a＝＝μg与质量无关，由0－v02＝－2ax和题设条件知xA＝xB.
【答案】 A
7.质量均为m的A、B两个小球之间系一个质量不计的弹簧，放在光滑的台面上．A紧靠墙壁，如右图所示．今用恒力F将B球向左挤压弹簧，达到平衡时，突然将力撤去，此瞬间( )
A．A球的加速度为F/2m B．A球的加速度为零
C．B球的加速度为F/2m D．B球的加速度为F/m
【解析】 有F存在时，弹簧的弹力F′＝F；撤去F的瞬间，弹簧未来得及伸长，弹力仍然为F′，对B球：由F′＝mBaB，得B球的加速度aB＝F/m，A球加速度为零，故正确答案为BD.
【答案】 BD
8.如右图所示，木块A、B静止叠放在光滑水平面上，A的质量为m，B的质量为2m，现施水平力F拉B，A、B刚好不发生相对滑动，一起沿水平面运动．若改用水平力F′拉A，使A、B也保持相对静止，一起沿水平面运动，则F′不超过( )
A．2F B．F/2
C．3F D．F/3
【解析】 用水平力F拉B时，A、B刚好不发生相对滑动，这实际上是将要滑动但尚未滑动的一种临界状态，从而可知此时的A、B间的摩擦力为最大静摩擦力．
先用整体法考虑，对A、B整体：F＝(m＋2m)a
再将A隔离可得A、B间最大静摩擦力：fm＝ma＝F/3
若将F′作用在A上，隔离B可得：B能与A一起运动，而A、B不发生相对滑动的最大加速度a′＝fm/2m；再用整体法考虑，对A、B整体：F′＝(m＋2m)a′＝F/2.
【答案】 B
9.如右图所示，小车沿水平面向右做加速直线运动，车上固定的硬杆和水平面的夹角为θ，杆的顶端固定着一个质量为m的小球，当车运动的加速度逐渐增大时，下列四图中，杆对小球的作用力(F1至F4变化)的示意图(OO′沿杆方向)可能是( )
【答案】 C
10.如右图所示，物体P以一定的初速度v沿光滑水平面向右运动，与一个右端固定的轻质弹簧相撞，并被弹簧反向弹回，若弹簧在被压缩过程中始终遵守胡克定律，那么在P与弹簧发生相互作用的整个过程中( )
A．P的加速度大小不断变化，方向也不断变化
B．P的加速度大小不断变化，但方向只改变一次
C．P的加速度大小不断改变，当加速度数值最大时，速度最小
D．有一段过程，P的加速度逐渐增大，速度也逐渐增大
【答案】 C
二、非选择题
11．在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如右图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出．
(1)当M与m的大小关系满足________时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．
(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地观测加速度a与质量M的关系，应该做a与________的图象．
(3)乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a－图线如图所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？
【解析】 (1)只有M与m满足M?m才能使绳对小车的拉力近似等于盘及盘中砝码的重力．
(2)由于a∝，所以a－图象应是一条过原点的直线，所以数据处理时，常作出a与的图象．
(3)两小车及车上的砝码的总质量相等时，由图象知乙的加速度大，故乙的拉力F大(或乙中盘及盘中砝码的质量大)．
【答案】 (1)M?m (2) (3)乙的拉力不同
12.如右图，质量为2 kg的物体在40 N水平推力作用下，从静止开始1 s内沿竖直墙壁下滑3 m．求：(取g＝10 m/s2)
(1)物体运动的加速度大小；
(2)物体受到的摩擦力大小；
(3)物体与墙间的动摩擦因数．
【解析】 (1)由h＝at2，可得：a＝
＝ m/s2＝6 m/s2
(2)分析物体受力情况如右图所示
水平方向：物体所受合外力为零，N＝F＝40 N
竖直方向：取向下为正方向，由牛顿第二定律得：mg－f＝ma，可得：f＝mg－ma＝8 N
(3)物体与墙间的滑动摩擦力f＝μN
所以μ＝＝＝0.2.
【答案】 (1)6 m/s2 (2)8 N (3)0.2
13．一辆质量为400 g的遥控玩具车，从静止出发，在水平导轨上行驶，已知发动机的牵引力为0.16 N，玩具车在运动时所受阻力为车重的0.02倍，问：
(1)玩具车开出后加速度多大？
(2)玩具车经过多长时间速度可达1 m/s?
【解析】 (1)由已知条件知玩具车质量m＝400 g＝0.4 kg，所受阻力f＝kmg＝0.02×0.4×10 N＝0.08 N．因为牵引力F＝0.16 N恒定，故可知玩具车在恒定外力作用下做匀加速直线运动．
由牛顿第二定律得：F－f＝ma所以：
a＝＝ m/s2
＝0.2 m/s2.
(2)设经过时间t，玩具车速度达到1 m/s，则at＝v，所以t＝＝ s＝5 s.
【答案】 (1)0.2 m/s2 (2)5 s
14.为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的车距．已知某地高速公路的最高限速v＝110 km/h(右图)，假设前方车辆突然停止，后车司机从发现这一情况，经操纵刹车到汽车开始减速的时间t＝0.50 s，刹车时汽车受到的阻力大小为车重的0.40倍，则该高速公路上汽车之间的安全车距至少为多少？(g取10 m/s2)
【解析】 高速公路的最高限速为v＝110 km/h＝30.56 m/s.
由牛顿第二定律得，汽车刹车时的加速度为
a＝＝kg＝0.40×10 m/s2＝4.0 m/s2
如果汽车以最高限速行驶，在司机的反应时间内，汽车做匀速直线运动，则运动的距离为
x1＝vt＝30.56×0.50 m＝15.28 m
汽车从最高限速开始刹车到停止所通过的距离为
x2＝＝ m＝116.74 m
所以该高速公路上汽车间的距离至少为
x＝x1＋x2＝15.28 m＋116.7 m＝132.02 m.
【答案】 132.02 m
课件18张PPT。一、对三个定律的深入理解
1．牛顿第一定律是物体不受外力作用的理想情况．
(1)它的物理意义在于：
①说明了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．
②说明一切物体都有保持原有运动状态不变的性质——惯性．
(2)对于惯性的理解要注意以下三点：
①一切物体都具有惯性．这里的一切，是没有例外的意思，不论构成物体的物质是何种类、质量多大、是否受力、处于怎样的运动状态，物体都具有惯性．②惯性是物体的固有属性，当物体不受外力时，惯性表现为保持原有的运动状态(或静止状态)，物体受外力时它表现为改变运动状态的难易程度．
③质量是惯性大小的量度，一个物体质量保持不变，它的惯性大小就不会变，它与一切外界因素均无关．
所谓“理想实验”，又叫“假想实验”“抽象的实验”或“思想上的实验”，它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，对实际过程做出更深层次的抽象活动．
惯性定律的得出就是理想实验的一个重要结论． 关于伽利略理想实验，下列说法正确的是( )
A．完全是理想的，没有事实为基础
B．是以可靠事实为基础，经科学抽象，深刻反映自然规律的
C．没有事实为基础，只是理想推理
D．以上说法都不对
【解析】 理想实验是有可靠实验事实为基础的，但却又包含科学抽
象的成分，能更深刻反映自然规律．故正确答案为B.
【答案】 B2．牛顿第一定律只定性地说明了力是使物体产生加速度的原因，牛顿第二定律给出了定量结论．
(1)牛顿第一定律指出了力是产生加速度的原因，任何物体都有惯性，描述了物体不受力时保持匀速直线运动或静止状态，并建立了惯性参考系．只有在牛顿第一定律成立的惯性参考系中，牛顿第二定律才成立．因此说牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础．
①牛顿第二定律定量地描述了加速度与力的关系，明确了质量是物体惯性大小的量度．
②公式F＝ma这种形式只对应国际单位制，即F、m、a分别用N、kg、m/s2作单位时，k＝1，才能写成简化式．③利用牛顿第二定律解答的两类问题：一是根据已知受力情况，研究物体的运动情况；二是根据已知物体的运动情况，求未知力．无论哪种情况，都要先对物体进行正确的受力分析和运动状态分析，画出受力示意图，利用力的正交分解法，根据牛顿第二定律建立物体所受的合力与加速度的关系式，建立物体的加速度与运动状态之间的关系．
(2)对于牛顿第三定律要明确“三个一样、两个不一样”．
“三个一样”是指作用力和反作用力大小一样，力的性质一样，力产生和消失的时刻及变化情况一样．
“两个不一样”是指作用力和反作用力的方向不一样，作用对象即受力物体不一样．另外还需注意区别一个力的反作用力和它的平衡力这两个不同的概念． 一只小猫跳起来抓住悬挂在天花板上的竖直杆，
如右图所示，在这一瞬间悬绳断了，设杆足够长，由
于小猫继续上爬，所以小猫离地面高度不变，试求木
杆下降的加速度．(设小猫质量为m，杆的质量为M)
【解析】 对猫和杆受力分析分别如图甲、乙所示． 甲 乙二、牛顿运动定律的应用方法
1．力、加速度、速度的关系．
要想了解一个物体运动的情况，必须分析受力情况、产生的加速度及达到的速度，根据它们之间的关系一步步分析，才能得出结论，特别是有些稍难的题目，不用此种方法很难求解．
物体所受合外力的方向决定了其加速度的方向，合力与加速度的关系式为F＝ma，只要有合力，不管速度是大、是小或是零，都有加速度．只有合力为零时，加速度才能为零，一般情况下，合力与速度无必然联系，只有加速度才与合力有必然的联系．2．掌握用牛顿第二定律解题的三种主要方法．
(1)合成法
合成法一般适用于物体受两个力作用的情形，利用平行四边形定则将两个力合成，则F合＝ma.
(2)正交分解法
建立坐标系、确定x轴的正方向通常有两种方法：
①分解力不分解加速度，此时一般规定加速度方向为x轴正方向．方程为Fx合＝ma，Fy合＝0.
②分解加速度不分解力，此种方法以某个力方向为x轴正方向，把加速度分解在x轴和y抽上．方程为Fx合＝max，Fy合＝may.
③综合应用牛顿定律和运动学公式才能解答的问题，通常选初速度v0的方向和垂直于v0的方向为坐标轴正方向，否则，易造成“＋”“－”混乱． 如下图所示，小物块以4 m/s的初速度从倾角为30°的斜面底端向上滑，物块与斜面间的动摩擦因数为 ，g取10 m/s2，斜面足够长，则：(1)上滑多长时间，速度减小一半？
(2)物块上滑的最大距离是多少？【思路点拨】 本题属于已知受力情况求解运动情况的考查题．首先对物体进行受力分析，要注意物块上滑过程中，重力的下滑分力与滑动摩擦力的方向都沿斜面向下，产生的加速度方向与初速度方向相反．【解析】 确定运动情况，需要知道加速度，首先要进行受力情况分析．
对物块受力分析，如右图所示，由牛顿第二定律得：
mgsin 30°＋f＝ma，N－mgcos 30°＝0
摩擦力f＝μN＝μmgcos 30°
加速度a＝gsin 30°＋μgcos 30°＝8 m/s2.物块沿斜面
向上做匀减速直线运动，以初速度方向为正方向则a＝－8 m/s2【答案】 (1)0.25 s (2)1 m三、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． 两物体A、B质量分别为m和M，互相接
触放在光滑水平面上，如右图所示，对物
体A施加水平向右的推力F，则物体A对B的作用力为( )【解析】 解法一：可以将物体A、B都隔离出来分别受力分析．物体A，水平方向上受到水平向右的推力F和B对A的作用力F1，如图甲所示．
由牛顿第二定律得【答案】 B 