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1、第三部分 牛顿第二定律,专题一 牛顿第一定律 牛顿第三定律,专题二 牛顿第二定律及应用（一） （隔离法和整体法）,专题三 牛顿第二定律及其应用（二） （动力学中的多个过程）,专题四 超重和失重,专题五 实验与探究：验证牛顿第二定律,专题一 牛顿第一定律 牛顿第三定律,备考导航,例题剖析,（一）知识与技能 本题考查惯性、牛顿第一定律、牛顿第三定律等知识点，考查理解能力逻辑推理能力. （二）过程与方法 1.伽利略斜面实验在物理学建立和发展过程中有着重大的意义，也是近年高考多次考查的内容之一.对于理想实验同学们必须掌握方法、学会思维、知道如何探究. 2.对于牛顿第一定律和惯性的相关内容重在理解，由于
2、新课改对高考命题的影响，考查相关内容的问题可能更具灵活性、创新性的特点.,3.要理解牛顿第三定律的确切含义，并能运用其定律解析相关的问题，要注意的是个别同学在解题过程基本正确后由于没有运用牛顿第三定律导致所答非所问现象出现. 4.本专题侧重于对定律和要领的理解，并能在理解基础上定性分析物体的运动和力的关系，理解惯性概念、牛顿第三定律，能正确区分作用力与反作用力和平衡力的关系并应用到对物体的受力分析之中.,(2008广东)伽利略在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论有( ) A倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比 B
3、倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比 C斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关 D斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关,【思路剖析】 本题以历史上和高中物理中著名的伽利略理想斜面实验为依托，考查应用牛顿运动定律解题的能力，是典型的动力学题目.解题方法是将牛顿第二定律与运动规律相结合.,【答案】B,【思维拓展】从本题我们可以看出，高考对物理学史的考查已经从过去对物理学中重大事件简单的判断转到对实验过程和实质的考查，这里面不但考查了同学们对物理学史的了解情况，同时，也对物理学方法和思想进行了考查，这一变化要引起同学们的注意.,关于力与运动的关系，下列说法正确的
4、是（ ） A.物体静止在水平桌面上，它肯定不受任何力的作用 B.物体由静止开始运动，必定是受到了外力的作用 C.物体向东运动，必定受到向东的力的作用 D.物体运动的越来越慢，必定是受到了外力的作用,【思路剖析】 （1）要明确力的作用效果是改变运动状态和形状 （2）运动状态的改变就是速度大小或方向的改变,解析:物体静止于水平桌面上，是因为物体受到的合外力为零，并非物体不受任何力的作用，选项A错误；由牛顿第一定律知，当物体不能继续保持匀速直线运动状态或静止状态时，物体必定受到了不为零的力的作用，这个不为零的外力,【思维拓展】1.牛顿第一定律描述的是一种理想化的状态，因为不存在不受外力作用的物体，因
5、此它是在一些理想实验的基础上经过科学推理做出的结论.通常人们看到的静止或匀速直线运动状态，实际上是物体受到平衡力作用的结果. 2.牛顿第一定律适用于一切物体.这就包括地上的物体和天上的物体，这是人类思想史上一次跨越天地之间的沟通，把地上的物体运动规律与天上的物体运动规律统一起来. 3.牛顿第一定律揭示了物体自己就是运动的，物体自己能够维持自己的状态，具有总保持运动状态的属性.,迫使物体的运动状态发生了变化，所以BD选项正确；又由于物体向东运动时，可能是匀速直线运动，这时物体可能不受外力作用，所以C错误.故本题选项BD正确.,【答案】BD,一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于车速、惯性
6、、质量和滑行路程的讨论，正确的是( ) A质量越大，它的惯性越大 B车速越大，它的惯性越大 C车速越大，刹车后滑行的路程越长 D车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大,【思路剖析】 （1）要明确惯性有大小没方向，没数量，只与质量有关的物理量. （2）惯性与物体运动情况、受力情况等物理量无关.,解析:惯性是一切物体的固有属性，物体的运动状态以及是否受力、所处位置等没有关系，仅由物体的质量决定.选项A正确.车速越大，所需制动距离越大，选项C正确，选项B、D错误.,【答案】AC,【思维拓展】对于惯性，我们不能存在这样的错误认识： (1)认为做匀速直线运动的物体，才有惯性，做变速运动的物体没有惯
7、性； (2)物体在做匀速直线运动或静止时有惯性，一旦速度改变了就没有惯性； (3)或把惯性看成一种力，认为物体保持原来运动状态是因为受到惯性力； (4)认为物体的速度越大，物体的惯性就越大等等.,（上海徐汇区2008）如图1所示，完全相同的两光滑圆柱体放在斜面上，用一块与斜面垂直的挡板挡住，接触处均光滑，圆柱体的质量均为m，下列说法中正确的是 ( ) AA、B对斜面的压力大小均为mgcos B斜面对B的弹力大小一定大于mgcos C挡板对B的弹力大小等于mgtan DB对A的弹力大小等于mgsin,【思路剖析】 （1）挡板与斜面垂直，受力分析时要注意，这是易错点. （2）要采用隔离法分别画出研
8、究对象的受力情况.,解析:以A球为研究对象，如图2所示，A球受到重力mg、斜面的支持力N、B对A的弹力NBA，根据力的平衡条件有：N=mgcos，NBA=mgsin，,图1 图2,【答案】AD,【思维拓展】本题在解题过程中首先要选准研究对象，然后再正确进行受力分析.另外，还要注意题干中研究的受力物体是否与我们选取的一致，然后确定是否要用牛顿第三定律，这一点在计算题解题过程中非常重要.,由牛顿第三定律知，A对斜面的压力大小也为mgcos，同理对B球进行研究，得：B对斜面的压力大小也为mgcos，故选项A、D正确.,【思路剖析】 （1）要注意由于磁铁磁性不确定.产生的相互作用力方向而有两种可能.
9、（2）要用隔离法对每个物体进行受力分析.,解析:对B进行受力分析，B受到重力、地面的支持力、A对它的作用力；由于A对B的作用力的方向、大小都是未知的，所以要先求出B对A的作用力，再根据牛顿第三定律可得出A对B的作用力的大小、方向.对A进行受力分析，A受到三个力的作用，重力、弹簧的拉力、B对A的作用力，由于弹簧伸长量为1cm，由胡克定律,如右图所示，两块小磁铁质量均为0.5kg，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，两块 磁铁磁性知道吗？弹簧的原长L0=10cm，劲度系数k=100N/m， 当 A、B均处于静止状态，弹簧的长度为L=11cm，不计地 磁场对磁铁的作用和磁铁与弹
10、簧间的相互作用，则地面对 B的支持力N多大？,【答案】地面对B的支持力N 等于9N.,【思维拓展】理解牛顿第三定律要搞清三个方面的问题：一是正确理解作用力与反作用力和平衡力的区别和联系；二是要正确认识运动状态的改变是合外力作用的效果；三是作用力和反作用力在不同物体上，它们的作用效果往往是不 同的.,可求出弹簧对A的拉力为：F=kx=1000.01N=1N. 用GA表示A的重力，F表示弹簧对A的拉力，FB表示B对A的作用力，假设B对A的作用力向上，取向上为正方向，由共点力作用下物体的平衡条件：F+FB-G=0，计算得：FB=G-F=4N. 可知B对A的力方向向上，大小为4N； 由牛顿第三定律可知
11、A对B的作用力为向下的4N，再对B进行受力分析，由B的受力平衡条件可求出B受到地面的支持力N为9N.,专题二 牛顿第二定律及应用（一） （隔离法和整体法）,备考导航,例题剖析,（一）知识与技能 本专题主要涉及的知识点有牛顿第二定律，整体法、隔离法的应用，力学单位制等知识点，考查理解能力、综合分析能力、逻辑理解能力等. （二）过程与方法 1.牛顿第二定律是动力学的灵魂，同学们必须深刻理解定律的确切含义，会用公式进行计算. 2.在应用牛顿第二定律解题时要正确对物体进行受力分析，注意力的合成与分解在解题中的应用，会用整体法、隔离法进行受力分析，深刻理解牛顿第二定律中的同体性、矢量性、瞬时性、独立性，
12、能正解使用正交分解法进行解题.,3.从近年高考情况看牛顿第二定律是高考的重点，在选择题、实验题和计算题中均有考查牛顿定律或与之相关的内容，牛顿定律经常与匀变速运动、圆周运动、天体运动、带电粒子在电、磁场中运动等知识相结合，有时其命题难度还 很大.,如右图所示，两个质量相同的小球A和B，甲图中两球用不可伸长的细绳连接，乙图用轻弹簧相连，然后用细绳悬挂起来.问： （1）对于甲图，在剪断悬挂线OA的瞬间，A球和B球的加 速度分别是多少？ （2）对于乙图，在剪断细绳的瞬间，A球与B球的加速度 分别是多少？,【思路剖析】 不可伸长的细绳上的张力变化有什么特点？弹簧的弹力变化有什么特点？它们有什么区别？,
13、【答案】（1）g,g (2)2g,0,【思路拓展】牛顿第二定律描述的加速度与合外力的关系是同一个物体的瞬时对应关系，对于弹簧而言，如果两端有关联物体，则与两物体相联的其他物体的受力发生变化的瞬时，弹簧由于恢复形变需要一个过程，所以可以认为弹簧的形变还没来得及恢复，弹力保持原来的值大小不变.,解析:（1）不可伸长的细绳的张力变化时间可以忽略不计，因此可称为“突变弹力”.甲图中剪断OA后，A、B两球立即达到共同加速度，A、B间的细绳张力立即变为零，故有aA=aB=g. （2）当A、B间是轻弹簧相连时，剪断OA后，弹簧形变量尚未改变，其弹力将逐渐减少，可称为“渐变弹力”.因此，这时B球加速度仍为零，
14、即aB=0，A球加速度为aA=2g.,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，到弹簧被压缩到最短的过程中， 即弹簧上端位置AOB，且弹簧被压缩到O位置时小球所受 到的弹力等于重力，则小球速度最大时弹簧上端位于( ) A.A位置 B.B位置 C.O位置 D.OB之间某一位置,【思路剖析】 速度变化取决于速度方向与加速度的关系（当a与v同向时，v变大；当a与v反向时，v变小，而加速度由合力决定所以要分析v、a的变化，必先分析物体受到的合力的变化）,解析:小球的运动过程是：小球由高处下落，与弹簧接触时，小球有了一定速度，弹簧被压缩，小球受两个力作用，重力竖直向下，弹
15、力竖直向上.开始弹簧形变不大，弹力小于重力，合力方向仍向下，小球速度继续增大，当小球把弹簧压缩到O点时，重力等于弹力，小球加速度为零，但速度不为零，且达到最大.以后小球继续向下运动，弹簧的弹力大于小球重力，小球所受合力方向向上，加速度方向也向上，与小球速度方向相反，所以小球速度开始减小.小球反方向加速度越来越大，而速度越来越小；当弹簧被压缩到B点时，小球速度减为零.所以小球从AO是做加速度逐渐变小的加速运动，从OB是做加速度逐渐增大的减速运动.所以正确选项为C.,【答案】C,【思维拓展】物体受到的合外力的方向就是物体运动的加速度的方向，即合外力的方向和加速度的方向始终相同，因此可以由其中之一的
16、方向确定另外一个量的方向.,（2007年西安交大附中）物体同时受到F1、F2两个力 的作用，F1、F2随位移变化的关系如右图所示，如果物体从 静止开始运动，当物体具有最大速度时，其位移为 m； 位移最大时，速度为 .；,【思路剖析】 要分清分力与合力的关系.学会应用解决图象问题.,解析:当物体的加速度为零时，物体的速度最大.由图象可知，当x0, 合外力与运动方向相同，物体做加速度逐渐减小的运动，当x = 5时，F1-F2=0,物体的加速度为零，速度最大；当x 5时，F1-F20,物体做加速度逐渐增大的运动，到x=10m时，加速度最大，速度为零.,【答案】x=5 v=0,【思维拓展】图象问题在2008年高考命题中出现的较多，解此类问题的关键是要了解图象所表达的物理意义，通过图象了解所描述的物理情景，收集解题所需的有效信息.,【思路剖析】本题是较简
