2019高考物理大一轮复习第3章牛顿运动定律教学案.doc

2019高考物理大一轮复习第3章牛顿运动定律教学案一、牛顿第一定律1内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态2意义(1)揭示了物体的固有属性：一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律(2)揭示了力与运动的关系：力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因，即产生加速度的原因二、惯性1定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质2表现：物体不受外力作用时，其惯性表现在保持静止或匀速直线运动状态；物体受外力作用时其惯性表现在反抗运动状态的改变3量度：质量是惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小三、牛顿第三定律1内容：两物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上2表达式：FF.自我诊断1判断正误(1)物体不受外力时一定处于静止状态()(2)惯性即惯性定律()(3)运动的物体惯性大，静止的物体惯性小()(4)两个大小相等、方向相反、作用在同一直线上的力一定是相互作用力()(5)作用力与反作用力的关系不随运动状态的变化而变化()(6)人走在松软土地上下陷时，人对地面的压力大于地面对人的支持力()2(多选)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做加速运动时不适用D相互作用的两个物体没有直接接触时也适用解析：选AD.对于牛顿第三定律，适用于重力、弹力、摩擦力等所有的力，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3关于惯性，下列说法中正确的是()A磁悬浮列车能高速行驶是因为列车浮起后惯性小了B卫星内的仪器由于完全失重惯性消失了C铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转可增大铁饼的惯性，使铁饼飞得更远D月球上物体的重力只有在地球上的1/6，但是惯性没有变化解析：选D.惯性只与质量有关，与速度无关，A、C错误；失重或重力加速度发生变化时，物体质量不变，惯性不变，所以B错误、D正确4一个榔头敲在一块玻璃上把玻璃打碎了对于这一现象，下列说法正确的是()A榔头敲玻璃的力大于玻璃对榔头的作用力，所以玻璃才碎裂B榔头受到的力大于玻璃受到的力，只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂C榔头和玻璃之间的作用力应该是等大的，只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂D因为不清楚榔头和玻璃的其他受力情况，所以无法判断它们之间的相互作用力的大小解析：选C.榔头对玻璃的作用力和玻璃对榔头的作用力为作用力与反作用力关系，大小一定相等，但相同大小的力作用在不同物体上的效果往往是不同的，所以不能从效果上去比较作用力与反作用力的大小关系，C正确考点一对牛顿第一定律的理解1指出了物体的一种固有属性牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个固有属性惯性，即物体总保持原有运动状态不变的一种性质2揭示了力的本质牛顿第一定律明确了力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，物体的运动不需要力来维持3揭示了不受力作用时物体的运动状态牛顿第一定律描述的只是一种理想状态，而实际中不受力作用的物体是不存在的，当物体受外力作用但所受合力为零时，其运动效果跟不受外力作用时相同，物体将保持静止或匀速直线运动状态1(多选)伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是()A物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B没有力的作用，物体只能处于静止状态C行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动解析：选AD.物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性，即物体抵抗运动状态变化的性质，A正确没有力的作用，物体也可能保持匀速直线运动状态，B错误，D正确行星在圆周轨道上保持匀速率运动而不是匀速直线运动，所以不能称为惯性，C错误2在一次交通事故中，一辆载有30吨“工”字形钢材的载重汽车由于避让横穿马路的摩托车而紧急制动，结果车厢上的钢材向前冲出，压扁驾驶室关于这起事故原因的物理分析正确的是()A由于车厢上的钢材有惯性，在汽车制动时，钢材继续向前运动，压扁驾驶室B由于汽车紧急制动，使其惯性减小，而钢材惯性较大，所以继续向前运动C由于车厢上的钢材所受阻力太小，不足以克服其惯性，所以继续向前运动D由于汽车制动前的速度太大，汽车的惯性比钢材的惯性大，在汽车制动后，钢材继续向前运动解析：选A.由于车厢上的钢材有惯性，在汽车制动时，钢材继续向前运动，压扁了驾驶室，惯性只与质量有关，与运动状态、受力情况无关，A正确牛顿第一定律的“三点注意”(1)牛顿第一定律不能用实验直接验证，而是通过伽利略斜面实验等大量事实推理得出的(2)牛顿第一定律并非牛顿第二定律的特例，而是不受任何外力的理想化情况(3)物体的惯性总是以保持“原状”或反抗“改变”两种形式表现出来考点二对牛顿第三定律的理解1作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”2应用牛顿第三定律时应注意的问题(1)定律中的“总是”二字说明对于任何物体，在任何条件下牛顿第三定律都是成立的(2)牛顿第三定律说明了作用力和反作用力中，若一个产生或消失，则另一个必然同时产生或消失(3)作用力、反作用力不同于平衡力1(xx吉林实验中学二模)两人的拔河比赛正在进行中，两人均保持恒定拉力且不松手，而脚下开始移动下列说法正确的是()A两人对绳的拉力大小相等、方向相反，是一对作用力和反作用力B两人对绳的拉力是一对平衡力C拔河的胜利与否取决于谁的力量大D拔河的胜利与否取决于地面对人的摩擦力大小解析：选D.人拉绳的力与绳拉人的力是一对作用力与反作用力，大小相等，选项A错误；两人对绳的拉力不一定是一对平衡力，要根据绳子所处的运动状态进行判断，选项B错误；拔河的胜利与否取决于地面对人的摩擦力大小，选项D正确，C错误2. 物体静止于一斜面上，如图所示，则下列说法正确的是()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物体所受的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：选B.根据作用力和反作用力及平衡力的特点可知：物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力及物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力，分别作用在斜面和物体上，因此它们是两对作用力和反作用力，故A错，B对物体的重力是地球施加的，它的反作用力应作用在地球上，由此可知C错对重力分解，其分力也是作用在物体上的，不可能分解为斜面上的压力，D错3. 如图所示，两块小磁铁质量均为0.5 kg，A磁铁用轻质弹簧吊在天花板上，B磁铁在A正下方的地板上，弹簧的原长L010 cm，劲度系数k100 N/m.当A、B均处于静止状态时，弹簧的长度为L11 cm.不计地磁场对磁铁的作用和磁铁与弹簧间相互作用的磁力，求B对地面的压力大小(g取10 m/s2)解析：A受力如图甲所示，由平衡条件得：k(LL0)mgF0解得：F4 N故B对A的作用力大小为4 N，方向竖直向上由牛顿第三定律得A对B的作用力FF4 N，方向竖直向下 B受力如图乙所示，由平衡条件得：FNmgF0解得：FN9 N由牛顿第三定律得B对地面的压力大小为9 N.答案：9 N正确认识作用力和反作用力的“两点技巧”(1)抓住特点：无论物体的运动状态、力的作用效果如何，作用力和反作用力总是等大、反向、共线的(2)明确力的作用点：要区别作用力和反作用力与平衡力，最直观的方法是看作用点的位置，一对平衡力的作用点在同一物体上，作用力和反作用力的作用点在两个物体上课时规范训练基础巩固题组1伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展，利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是()A如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置B如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态C如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变D小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小解析：选A.根据实验结果，得到的最直接的结论是如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置，A项正确而小球不受力时状态不变，小球受力时状态发生变化，是在假设和逻辑推理下得出的结论，不是实验直接结论，所以B和C选项错误；而D项不是本实验所说明的问题，故错误2(多选)伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法，利用这种方法伽利略发现的规律有()A力不是维持物体运动的原因B物体之间普遍存在相互吸引力C忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快D物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反解析：选AC.伽利略的斜面实验表明物体的运动不需要外力来维持，A正确；伽利略假想将轻重不同的物体绑在一起时，重的物体会因轻的物体阻碍而下落变慢，轻的物体会因重的物体拖动而下落变快，即二者一起下落快慢应介于单独下落时之间而从绑在一起后更重的角度考虑二者一起下落时应该更快，从而由逻辑上否定了重的物体比轻的物体下落得快的结论，并用实验证明了轻重物体下落快慢相同的规律，C正确；物体间普遍存在相互吸引力，物体间相互作用力的规律是牛顿总结的，对应于万有引力定律与牛顿第三定律，故B、D皆错误3(多选)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用下列说法符合历史事实的是()A亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变B伽利略通过“理想实验”得出结论：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去C笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向D牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质解析：选BCD.亚里士多德认为物体的运动需要力来维持；伽利略通过实验推翻了亚里士多德的错误结论，笛卡儿对伽利略的实验结果进行了完善，牛顿总结了伽利略和笛卡儿的理论，得出了牛顿第一定律4(多选)用手托着一块砖，开始静止不动，当手突然向上加速运动时，砖对手的压力()A一定小于手对砖的支持力B一定等于手对砖的支持力C一定大于手对砖的支持力D一定大于砖的重力解析：选BD.由牛顿第三定律知砖对手的压力与手对砖的支持力是作用力和反作用力，二者等大反向，B项对；对砖受力分析，则FNmgma，FNmg，D项对5如图所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”，两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是()A甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利解析：选C.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对作用力与反作用力，故选项A错误；甲对绳的拉力与乙对绳的拉力作用在同一物体上，不是作用力与反作用力，故选项B错误；设绳子的张力为F，则甲、乙两人受到绳子的拉力大小相等，均为F，若m甲m乙，则由a得，a甲0，解得F10，解得F125 N，C、D正确3(xx湖南师范大学附中月考)(多选) 如图所示，固定在水平面上的光滑斜面的倾角为，其顶端装有光滑小滑轮，绕过滑轮的轻绳一端连接一物块B，另一端被人拉着，且人、滑轮间的轻绳平行于斜面人的质量为M，B物块的质量为m，重力加速度为g，当人拉着绳子以大小为a1的加速度沿斜面向上运动时，B 物块运动的加速度大小为a2，则下列说法正确的是()A物块一定向上加速运动B人能够沿斜面向上加速运动，必须满足mMsin C若a20，则a1一定等于D若a1a2，则a1可能等于解析：选CD.对人受力分析，由牛顿第二定律可知FMgsin Ma1，得FMgsin Ma1，若Fmg，则物体B加速上升，若Fmg，则物体B加速下降，若Fmg，物体B静止，故A错误； 人能够沿斜面向上加速运动，只需满足FMgsin 即可，故B错误；若a20，则Fmg，故mgMgsin Ma1，a1，故C正确；FMgsin Ma1，当Fmg时，有mgFma2，又a1a2，则a1，故D正确考点二牛顿第二定律瞬时性的理解1两种模型：牛顿第二定律Fma，其核心是加速度与合外力的瞬时对应关系，两者总是同时产生，同时消失、同时变化，具体可简化为以下两种模型：2求解瞬时加速度的一般思路分析瞬时变化前、后物体的受力情况列牛顿第二定律方程1(xx山东大学附中检测)如图所示，A、B两小球分别连在轻线两端，B球另一端与弹簧相连，弹簧固定在倾角为30的光滑斜面顶端A、B两小球的质量分别为mA、mB，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B两球的加速度大小分别为()A都等于B和0C.和 D.和解析：选C.由整体法知，F弹(mAmB)gsin 30剪断线瞬间，弹力瞬间不发生变化，由牛顿第二定律可得：对B：F弹mBgsin 30mBaB，得aB对A：mAgsin 30mAaA，得aAg所以C正确2如图所示，质量为m的小球用水平轻弹簧系住，并用倾角为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，小球的加速度大小为()A0 B.gCg D.g解析：选B.开始小球处于平衡态，受重力mg、支持力FN、弹簧拉力F三个力作用，受力分析如图所示，由平衡条件可得FNmgcos 30Fsin 30，Fcos 30mgsin 30，解得FNmg，重力mg、弹簧拉力F的合力的大小等于支持力FN，当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球受力不再平衡，此时的合力与FN等大反向，由牛顿第二定律得此时小球的加速度大小为g，B正确3如图所示，物块1、2间用刚性轻质杆连接，物块3、4间用轻质弹簧相连，物块1、3质量为m，物块2、4质量为M，两个系统均置于水平放置的光滑木板上并处于静止状态现将两木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，物块1、2、3、4的加速度大小分别为a1、a2、a3、a4.重力加速度大小为g，则有()Aa1a2a3a40Ba1a2a3a4gCa1a2g，a30，a4gDa1g，a2g，a30，a4g解析：选C.在抽出木板的瞬时，物块1、2与刚性轻杆接触处的形变立即消失，受到的合力均等于各自重力，所以由牛顿第二定律知a1a2g：而物块3、4间的轻弹簧的形变还来不及改变，此时弹簧对物块3向上的弹力大小和对物块4向下的弹力大小仍为mg，因此物块3满足mgF，a30；由牛顿第二定律得物块4满足a4g，所以C对在求解瞬时性加速度问题时的“两点注意”(1)物体的受力情况和运动情况是时刻对应的，当外界因素发生变化时，需要重新进行受力分析和运动分析(2)加速度可以随着力的突变而突变，而速度和位移的变化需要一个积累的过程，不会发生突变考点三动力学的两类基本问题1求解两类问题的思路，可用下面的框图来表示：2分析解决这两类问题的关键：应抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁加速度考向1：由受力情况求运动情况典例1 如图所示，工人用绳索拉铸件，铸件的质量是20 kg，铸件与地面间的动摩擦因数是0.25.工人用80 N的力拉动铸件，从静止开始在水平面上前进，绳与水平方向的夹角为37并保持不变，经4 s后松手(g10 m/s2)求：(1)松手前铸件的加速度；(2)松手后铸件还能前进的距离解析(1)松手前，对铸件由牛顿第二定律得a1.3 m/s2(2)松手时铸件的速度vat5.2 m/s松手后的加速度大小ag2.5 m/s2则松手后铸件还能滑行的距离x5.4 m答案(1)1.3 m/s2(2)5.4 m1(xx黑龙江齐齐哈尔质检)一个原来静止在光滑平面上的物体，质量是7 kg，在14 N的恒力作用下运动，则5 s末的速度及5 s内通过的路程为()A8 m/s25 mB2 m/s25 mC10 m/s25 m D10 m/s12.5 m解析：选C.物体由静止开始在恒力的作用下做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律和运动学公式得a m/s22 m/s2，vat25 m/s10 m/s，xat2225 m25 m，选项C正确2(xx高考江苏卷)(多选)如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中()A桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大D若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面解析：选BD.由题图可见，鱼缸相对桌布向左滑动，故桌布对鱼缸的滑动摩擦力方向向右，A错因为鱼缸与桌布、鱼缸与桌面间的动摩擦因数相等，所以鱼缸加速过程与减速过程的加速度大小相等，均为g；由vat可知，鱼缸在桌布上加速运动的时间与在桌面上减速运动的时间相等，故B正确若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力仍为滑动摩擦力，由Ffmg可知，Ff不变，故C错若猫的拉力减小到使鱼缸不会相对桌布滑动，则鱼缸就会滑出桌面，故D正确3(xx江西抚州五校第二次联考)一质量m5 kg的滑块在F15 N的水平拉力作用下，由静止开始做匀加速直线运动，若滑块与水平面间的动摩擦因数0.2，g取10 m/s2，问：(1)滑块在力F作用下经5 s，通过的位移是多大？(2)5 s末撤去拉力F，滑块还能滑行多远？解析：(1)滑块的加速度a1 m/s21 m/s2滑块的位移x1a1t2125 m12.5 m(2)5 s末滑块的速度va1t5 m/s撤去拉力后滑块的加速度大小a2g0.210 m/s22 m/s2撤去拉力后滑行距离x2 m6.25 m答案：(1)12.5 m(2)6.25 m考向2：由运动情况求受力情况典例2(xx山东威海模拟)有一种大型游戏机叫“跳楼机”，参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40 m高处，然后由静止释放可以认为座椅沿轨道做自由落体运动2 s后，开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动，且下落到离地面4 m高处时速度刚好减小到零然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落，将游客送回地面(取g10 m/s2)求：(1)座椅在自由下落结束时刻的速度是多大？(2)座椅在匀减速阶段的时间是多少？(3)在匀减速阶段，座椅对游客的作用力大小是游客体重的多少倍？解析(1)设座椅在自由下落结束时刻的速度为v，由vgt1得v20 m/s(2)自由下落的位移hgt20 m设座椅匀减速运动的总高度为h，则h(40420)m16 m由ht得t1.6 s(3)设座椅匀减速阶段的加速度大小为a，座椅对游客的作用力大小为F，由vat得a12.5 m/s2由牛顿第二定律得Fmgma则2.25答案(1)20 m/s(2)1.6 s(3)2.254(xx湖北襄阳模拟)在欢庆节日的时候，人们会在夜晚燃放美丽的焰火按照设计，某种型号的装有焰火的礼花弹从专用炮筒中射出后，在4 s末到达离地面100 m的最高点时炸开，构成各种美丽的图案假设礼花弹从炮筒中竖直射出时的初速度是v0，上升过程中所受的平均阻力大小始终是自身重力的k倍，那么v0和k分别等于(重力加速度g取10 m/s2)()A25 m/s,1.25 B40 m/s,0.25C50 m/s,0.25 D80 m/s,1.25解析：选C.根据hat2，解得a12.5 m/s2，所以v0at50 m/s；上升过程礼花弹所受的平均阻力Ffkmg，根据牛顿第二定律得a(k1)g 12.5 m/s2，解得k0.25，故选项C正确5行车过程中，如果车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害，为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害，人们设计了安全带，假定乘客质量为70 kg，汽车车速为90 km/h，从踩下刹车到完全停止需要的时间为5 s，安全带对乘客的作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)()A450 N B400 NC350 N D300 N解析：选C.汽车的速度v090 km/h25 m/s，设汽车匀减速的加速度大小为a，则a5 m/s2，对乘客由牛顿第二定律得Fma705 N350 N，所以C正确(1)解决动力学基本问题时对力的处理方法合成法：在物体受力个数较少(2个或3个)时一般采用“合成法”正交分解法：若物体的受力个数较多(3个或3个以上)，则采用“正交分解法”(2)解答动力学两类问题的基本程序明确题目中给出的物理现象和物理过程的特点根据问题的要求和计算方法，确定研究对象，进行分析，并画出示意图应用牛顿运动定律和运动学公式求解课时规范训练基础巩固题组1物块A放置在与水平地面成30角倾斜的木板上时，刚好可以沿斜面匀速下滑；若该木板与水平面成60角倾斜，取g10 m/s2，则物块A沿此斜面下滑的加速度大小为()A5 m/s2B3 m/s2C(5) m/s2 D. m/s2解析：选D.由物块在倾角为30的木板上匀速下滑，得Ffmgsin ，又FN1mgcos 30，FfFN1，求得动摩擦因数；在倾角为60的木板上物块加速下滑，有FN2mgcos 60，mgsin 60FN2ma，求得a m/s2，D对2(多选)如图所示，质量为m1 kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3，当物体运动的速度为10 m/s时，给物体施加一个与速度方向相反的大小为F2 N的恒力，在此恒力作用下(取g10 m/s2)()A物体经10 s速度减为零B物体经2 s速度减为零C物体速度减为零后将保持静止D物体速度减为零后将向右运动解析：选BC.物体受到向右的滑动摩擦力，FfFNG3 N，根据牛顿第二定律得，am/s25 m/s2，方向向右，物体减速到0所需的时间t s2 s，B正确，A错误减速到零后，FFf，物体处于静止状态，不再运动，C正确，D错误3如图所示，a、b两物体的质量分别为m1和m2，由轻质弹簧相连当用恒力F竖直向上拉着a，使a、b一起向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x1，加速度大小为a1；当用大小仍为F的恒力沿水平方向拉着a，使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x2，加速度大小为a2.则有()Aa1a2，x1x2 Ba1a2，x1x2Ca1a2，x1x2 Da1a2，x1x2解析：选B.对a、b物体及弹簧整体分析，有：a1g，a2，可知a1a2，再隔离b分析，有：F1m2gm2a1，解得：F1，F2m2a2，可知F1F2，再由胡克定律知，x1x2.所以B选项正确4如图所示，质量分别为m、2m的小球A、B，由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在电梯内，已知电梯正在竖直向上做匀加速直线运动，细线中的拉力为F，此时突然剪断细线在线断的瞬间，弹簧的弹力大小和小球A的加速度大小分别为()A.，g B.，gC.，g D.，g解析：选A.在细线剪断前，对A、B及弹簧整体由牛顿第二定律有F3mg3ma，对B由牛顿第二定律得F弹2mg2ma，由此可得F弹；细线被剪断后的瞬间，弹簧弹力不变，此时对A球来说，受到向下的重力和弹力，则有F弹mgmaA，解得aAg，故A正确5(多选)如图所示，A、B球的质量相等，弹簧的质量不计，倾角为的斜面光滑，系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，在细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是()A两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为gsin BB球的受力情况未变，瞬时加速度为零CA球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2gsin D弹簧有收缩的趋势，B球的瞬时加速度向上，A球的瞬时加速度向下，瞬时加速度都不为零解析：选BC.对A、B整体受力分析，细线烧断前细线对A球的拉力FT2mgsin ，细线烧断瞬间，弹簧弹力与原来相等，B球受力平衡，aB0，A球所受合力与FT等大反向，则FT2mgsin maA，解得aA2gsin ，A、D错误，B、C正确6一质量为m2 kg的滑块能在倾角为30的足够长的斜面上以a2.5 m/s2匀加速下滑如右图所示，若用一水平向右的恒力F作用于滑块，使之由静止开始在t2 s内能沿斜面运动位移x4 m求：(g取10 m/s2)(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数；(2)恒力F的大小解析：(1)以物块为研究对象受力分析如图甲所示，根据牛顿第二定律可得：mgsin 30mgcos 30ma解得：.(2)使滑块沿斜面做匀加速直线运动，有加速度向上和向下两种可能当加速度沿斜面向上时，受力分析如图乙所示，Fcos 30mgsin 30(Fsin 30mgcos 30)ma1，根据题意可得a12 m/s2，代入数据得：F N当加速度沿斜面向下时(如图丙)：mgsin 30Fcos 30(Fsin 30mgcos 30)ma1代入数据得：F N.答案：(1)(2) N或 N综合应用题组7(多选)如图所示，总质量为460 kg的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5 m/s2，当热气球上升到180 m时，以5 m/s的速度向上匀速运动，若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，重力加速度g取10 m/s2.关于热气球，下列说法正确的是()A所受浮力大小为4 830 NB加速上升过程中所受空气阻力保持不变C从地面开始上升10 s后的速度大小为5 m/sD以5 m/s的速度匀速上升时所受空气阻力大小为230 N解析：选AD.热气球从地面刚开始上升时，速度为零，不受空气阻力，只受重力、浮力，由牛顿第二定律知Fmgma，得F4 830 N，选项A正确；随着热气球速度逐渐变大，其所受空气阻力发生变化(变大)，故热气球并非匀加速上升，其加速度逐渐减小，故上升10 s后速度要小于5 m/s，选项B、C错误；最终热气球匀速运动，此时热气球所受重力、浮力、空气阻力平衡，由Fmgf得f230 N，选项D正确8乘坐“空中缆车”饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择若某一缆车沿着坡度为30的山坡以加速度a上行，如图所示在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面，斜面上放一个质量为m的小物块，小物块相对斜面静止(设缆车保持竖直状态运行)则 ()A小物块受到的摩擦力方向平行斜面向上B小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下C小物块受到的滑动摩擦力为mgmaD小物块受到的静摩擦力为ma解析：选A.小物块相对斜面静止，因此小物块与斜面间的摩擦力是静摩擦力缆车以加速度a上行，小物块的加速度也为a，以物块为研究对象，则有Ffmgsin 30ma，Ffmgma，方向平行斜面向上，故A正确，B、C、D均错误9质量1 kg的小物块，在t0时刻以5 m/s的初速度从斜面底端A点滑上倾角为53的斜面，0.7 s时第二次经过斜面上的B点，若小物块与斜面间的动摩擦因数为，则AB间的距离为(已知g10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6)()A1.05 m B1.13 mC2.03 m D1.25 m解析：选B.物块沿斜面上滑和下滑时，加速度分别为：a1g(sin cos )10 m/s2，a2g(sin cos )6 m/s2，物块滑到最高点所用时间为：t10.5 s，位移为：x1a1t1.25 m，物块从最高点滑到B点所用时间为：t2tt10.2 s，位移为：x2a2t0.12 m，所以AB间的距离为x1x21.13 m，选项B对10(多选)质量m2 kg、初速度v08 m/s的物体沿着粗糙的水平面向右运动，物体与水平面之间的动摩擦因数0.1，同时物体还要受一个如图所示的随时间变化的水平拉力F的作用，水平向右为拉力的正方向则以下结论正确的是(取g10 m/s2)()A01 s内，物体的加速度大小为2 m/s2B12 s内，物体的加速度大小为2 m/s2C01 s内，物体的位移为7 mD02 s内，物体的总位移为11 m解析：选BD.由题图可知，在01 s内力F为6 N，方向向左，由牛顿运动定律可得Fmgma，解得加速度大小a4 m/s2，在12 s内力F为6 N，方向向右，由牛顿运动定律可得Fmgma1，解得加速度大小a12 m/s2，所以选项A错误，B正确；由运动关系可知01 s内位移为6 m，选项C错误；同理可计算02 s内的位移为11 m，选项D正确11声音在空气中的传播速度v与空气的密度、压强p有关，下列速度的表达式(k为比例系数，无单位)中正确的是()Avk Bv Cv Dv解析：选B.可把p、的单位用基本单位表示，代入进行单位运算，看得出的单位是否是v的单位压强p的单位用基本单位表示为Pa，密度的单位用基本单位表示为，所以的单位为，易知B正确12如图所示，倾角为30的光滑斜面与粗糙的水平面平滑连接现将一滑块(可视为质点)从斜面上A点由静止释放，最终停在水平面上的C点已知A点距水平面的高度h0.8 m，B点距C点的距离L2.0 m(滑块经过B点时没有能量损失，g取10 m/s2)，求：(1)滑块在运动过程中的最大速度；(2)滑块与水平面间的动摩擦因数；(3)滑块从A点释放后，经过时间t1.0 s时速度的大小解析：(1)滑块先在斜面上做匀加速运动，然后在水平面上做匀减速运动，故滑块运动到B点时速度最大为vm，设滑块在斜面上运动的加速度大小为a1，由牛顿第二定律得：mgsin 30ma1v2a1，解得vm4 m/s.(2)滑块在水平面上运动的加速度大小为a2，由牛顿第二定律得：mgma2v2a2L，解得0.4.(3)滑块在斜面上运动的时间为t1，有vma1t1，解得t10.8 s由于tt1，故滑块已经经过B点，做匀减速运动的时间为tt10.2 s设t1.0 s时速度大小为v，有vvma2(tt1)，解得v3.2 m/s.答案：(1)4 m/s(2)0.4(3)3.2 m/s第3节牛顿运动定律的综合应用1超重和失重(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(2)超重、失重和完全失重的比较超重失重完全失重概念物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的现象产生条件物体的加速度方向竖直向上物体的加速度方向竖直向下物体的加速度方向竖直向下，大小ag运动状态加速上升或减速下降加速下降或减速上升以ag加速下降或减速上升原理方程Fmgma Fm(ga)mgFma Fm(ga)mgFma F02.整体法和隔离法(1)整体法当连接体内(即系统内)各物体的加速度相同时，可以把系统内的所有物体看成一个整体，分析其受力和运动情况，运用牛顿第二定律对整体列方程求解的方法(2)隔离法当求系统内物体间相互作用的内力时，常把某个物体从系统中隔离出来，分析其受力和运动情况，再用牛顿第二定律对隔离出来的物体列方程求解的方法(3)外力和内力如果以物体系统为研究对象，受到系统之外的物体的作用力，这些力是该系统受到的外力，而系统内各物体间的相互作用力为内力应用牛顿第二定律列方程时不考虑内力；如果把某物体隔离出来作为研究对象，则内力将转换为隔离体的外力自我诊断1判断正误(1)超重就是物体的重力变大的现象()(2)减速上升的升降机内的物体，物体对地板的压力大于重力()(3)加速上升的物体处于超重状态()(4)加速度大小等于g的物体处于完全失重状态()(5)物体处于超重或失重状态，完全由物体加速度的方向决定，与速度方向无关()(6)整体法和隔离法是指选取研究对象的方法()(7)求解物体间的相互作用力应采用隔离法()2如图所示，将物体A放在容器B中，以某一速度把容器B竖直上抛，不计空气阻力，运动过程中容器B的底面始终保持水平，下列说法正确的是()A在上升和下降过程中A对B的压力都一定为零B上升过程中A对B的压力大于物体A受到的重力C下降过程中A对B的压力大于物体A受到的重力D在上升和下降过程中A对B的压力都等于物体A受到的重力解析：选A.把容器B竖直上抛，物体处于完全失重状态，在上升和下降过程中A对B的压力都一定为零，选项A正确3(xx安徽蚌埠模拟)如图所示，A、B两物体之间用轻质弹簧连接，用水平恒力F拉A，使A、B一起沿光滑水平面做匀加速直线运动，这时弹簧长度为L1；若将A、B置于粗糙水