1、高三物理一轮复习精品教案第三章 力与运动第三章 力与运动第一讲 牛顿第一定律 牛顿第三定律一、基本概念（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.（二）牛顿第三定律(1)作用力和反作用力：两个物体之间的作用总是相互的，一个物体对另一个物体施加了力，另一个物体一定同时对这个物体也施加了力.（口诀：等大、反向、共线）（三）一对作用力反作用力与一对平衡力的区分内容一对作用力反作用力一对平衡力作用对象两个物体同一物体作用时间同时产生，同时消失不一定同时产生或消失力的性质一定是同性质的力不一定是同性质的力力的大小关系大小相等大小相等力的
2、方向关系方向相反且共线方向相反且共线二、例题【例】下列说法正确的是（）A运动得越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大B把一物体竖直向上抛出后能继续上升，是因为物体仍受到一个向上的推力C小球在做自由落体运动时，惯性不存在了D物体的惯性仅与质量有关，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小【解析】有的同学错误地认为惯性大小与速度大小有关，“速度越大，惯性越大”理由是运动物体速度大时比速度小时难得停下来产生这种错误认识的原因是把“惯性大小表示运动状态改变的难易程度”理解成“惯性大小表示把物体从运动变为静止的难易程度”事实上，在受到了相同阻力的情况下，速度不同、质量相同的物体，在相同的
3、时间内速度的减小量是相同的这说明质量相同的物体，它们改变运动状态的难易程度惯性是相同的，与它们的速度无关故A错.【例2】如图所示，一个劈形物体M放在固定的斜面上，上表面水平，在水平面上放有光滑小球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（ ）沿斜面向下的直线抛物线竖直向下的直线无规则的曲线【解析】因小球在水平方向不受外力作用，水平方向的加速度为零，且初速度为零，故小球将沿竖直向下的直线运动，即C选项正确【例】汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶，根据牛顿运动定律可知（）汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力汽车拉拖车
4、的力等于拖车受到的阻力【解析】汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律可知，这对力必然大小相等，故对汽车拉拖车的力与拖车受到的阻力是作用在拖车上，由于拖力跟汽车一样做加速运动，故汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力，并不是平衡力，故对答案：BC三、练习(2005年广东高考) （双选）一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于车速惯性质量和滑行路程的讨论，正确的是（）车速越大，它的惯性越大质量越大，它的惯性越大车速越大，刹车后滑行的路程越长车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大2下列关于牛顿第三定律的说法，正确的是（）牛顿第三定律与牛顿第一定律一样，都是研究二
5、力平衡的规律两个相互作用的物体只有都处于平衡状态时，作用力与反作用力才是大小相等的，否则不相等两个物体通过连接双方的中间的轻质绳子作用到对方上的力可看作是作用力与反作用力两个物体作用于连接双方的中间的轻质绳子上的力可看作是作用力与反作用力3如图所示，甲运动员在球场上得到篮球后，甲、乙运动员想组织一次快速反击，甲、乙以相同的速度并排向同一方奔跑，甲运动员要将球传给乙运动员，不计空气阻力，则甲应将球向什么方向抛出（ ）. 抛出方向与甲奔跑方向成45角，如图中箭头1的方向. 抛出方向与甲奔跑方向成60角，如图中箭头2的方向. 抛出方向指向乙，如图箭头3的方向. 抛出方向指向乙的后方，如图中箭头4的方
6、向4水平笔直的高速公路上，一辆汽车正加速启动，则汽车和地球构成的系统间存在的作用力与反作用力共有（）一对二对三对 四对5（双选）甲、乙双方同学在水平地面上进行拔河比赛，正僵持不下，如图所示。如果地面对甲方所有队员的总的摩擦力为6000N，同学甲1和乙1对绳子的水平拉力均为500N。绳上的A、B两点分别位于甲1和乙1、乙1和乙2间。不考虑绳子的质量。下面说法正确的是（）地面对乙方队员的总的摩擦力是6000NA处绳上的张力为0处绳上的张力为500N处绳上的张力为5500N第二讲 牛顿第二定律两类动力学问题一、知识导航（一）牛顿第二定律(1)内容：物体的加速度与所受合外力成正比，跟物体的质量成反比。
7、(2)表达式：Fma。(3)力的单位：当质量m的单位是kg、加速度a的单位是m/s2时，力F的单位就是N，即1 kgm/s21 N。（二）单位制(1)单位制：由基本单位和导出单位一起组成了单位制.基本单位：基本物理量的单位.力学中的基本物理量有三个，它们是长度、质量、时间；它们的国际单位分别是米、千克、秒。导出单位：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位.（三）用牛顿第二定律解题的一般步骤1.当物体只受两个力作用而做变速运动时，通常根据加速度和合外力方向一致，用平行四边形定则先确定合外力后求解，称为合成法.2.当物体受多个力作用时，通常采用正交分解法.为减少矢量的分解，建立坐标系，确定
8、x轴正方向有两种方法：(1)分解力不分解加速度，此时一般规定a方向为x轴正方向.(2)分解加速度不分解力，此种方法以某种力的方向为x轴正方向，把加速度分解在x轴和y轴上.二、例题【已知物体的受力情况确定运动情况】【例】（2007年广东月考题）风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力.现将一套有一小球的细直杆放入风洞实验室.小球孔径略大于细杆直径.如图所示.(1)当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上匀速运动.这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆间的滑动摩擦因数.(2)保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为37并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离s
9、所需时间为多少?(sin37=0.6，cos37=0.8)【解析】(1)设小球所受的风力为F，如图(a)，小球质量为m，因为小球匀速运动，由平衡条件有：FN=mgF=Ff又Ff=FN解上述三式得：=0.5.(2)设杆对小球的支持力为N，摩擦力为f，如图(b)所示，对这些力进行正交分解,再由牛顿第二定律,有:沿杆方向: 垂直杆方向： 又 Ff1=FN1解上述三式得： 又由运动学公式s =at2，可得小球从静止出发在细杆上滑下距离S所需时间为: 由以上各式解得a =g，t =【已知物体的运动情况求物体的受力情况】说明：无论是哪种情况，联系力和运动的“桥梁”是加速度【例】(2007年海南模拟题)如图
10、所示，质量M=10kg的木楔ABC静置于粗糙水平地面上，滑动摩擦系数=0.02。在木楔的倾角为30的斜面上，有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑。当滑行路程s=1.4m时，其速度v=1.4m/s。在这过程中木楔没有动，求地面对木楔的摩擦力的大小和方向。(重力加速度取g=10m/s2)【解析】由匀变速运动的公式v2v02+2as，得物块沿斜面下滑的加速度为：av2/(2s)1、42/(21、4)0.7m/s2由于a2时，轻杆对A、B施与推力 当1L1 B. L4L3 CL1L3 D. L2=L4【解析】本题实际上就是判断四种情景下弹簧所受弹力的大小。由于弹簧的质量不计，所以不论弹簧做
11、何种运动，弹簧各处的弹力大小都相等。因此这四种情况下弹簧的弹力是相等，即四个弹簧的伸长量是相等。只有D选项正确。【例5】（2007年高考科研测试）如图所示，在光滑的桌面上叠放着一质量为mA=2.0kg的薄木板A和质量为mB=3 kg的金属块BA的长度L=2.0m，B上有轻线绕过定滑轮与质量为mC=1.0 kg的物块C相连B与A之间的滑动摩擦因数 =0.10，最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力忽略滑轮质量及与轴间的摩擦起始时令各物体都处于静止状态，绳被拉直，B位于A的左端（如图），然后放手，求经过多长时间t后 B从 A的右端脱离（设 A的右端距滑轮足够远）（取g=10m/s2）【解析】以桌面为参考
12、系，令a A表示A的加速度，a B表示B、C的加速度，sA和sB分别表示t时间A和B移动的距离，则由牛顿定律和匀加速运动的规律可得mCg-mBg=（mC+mB）a B mBg=mA aAsB=aBt2 sA=aAt2又sB-sA=L 由以上各式，代入数值，可得t=4.0s 三、练习（2008年韶关二模）某科技兴趣小组用实验装置模拟火箭发射卫星火箭点燃后从地面竖直升空，燃料燃尽后火箭的第一级第二级相继脱落，实验中测得卫星竖直方向的速度时间图象如图所示，设运动中不计空气阻力，燃料燃烧时产生的推力大小恒定下列判断正确的是（）t2时刻卫星到达最高点，t3时刻卫星落回地面卫星在0t1时间内的加速度大于t
13、1t2时间内的加速度t1t2时间内卫星处于超重状态，t2t3时间内卫星处于失重状态卫星在t2t3时间内的加速度等于重力加速度（2008年韶关一模）如图，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，则在这个过程中，木块受到的摩擦力大小是（）mg ma F-Ma（2008年广州二模）如图所示，倾角为的斜面静止不动，滑轮的质量和摩擦不计，质量为M的物体A与斜面的动摩擦因素为(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等)，质量为m的物体B通过定 滑轮用细线与M相连接则（）当mM(sin+cos)时，m一定
14、有向下的加速度当mM(sin一cos)时，m一定有向下的加速度当mM(sin一cos)时，m一定有向上的加速度某实验小组的同学在电梯的天花板上固定一根弹簧秤，使其测量挂钩向下，并在钩上悬挂一个重为10N的钩码弹簧秤弹力随时间变化的规律可通过一传感器直接得出，如图所示则下列分析正确的是（）从时刻t1到t3，钩码处于失重状态从时刻t5到t6，钩码处于失重状态电梯可能从15楼开始，最后停在1楼电梯可能在1楼开始，最后停在15楼（2008汕头一模）在静止的小车内，用细绳a和b系住一个小球，绳a处于斜向上的方向，拉力为Fa，绳b处于水平方向，拉力为Fb，如图所示现让小车从静止开始向右做匀加速运动，此时小
15、球相对于车厢的位置仍保持不变，则两根细绳的拉力变化情况是（）Fa变大，Fb不变Fa变大，Fb变小Fa变大，Fb变大Fa不变，Fb变小6（2008年深圳二模）如图所示，质量为M的小车放在光滑的水平面上小车上用细线悬吊一质量为m的小球，Mm现用一力F水平向右拉小球，使小球和车一起以加速度a向右运动时，细线与竖直方向成角，细线的拉力为T；若用一力F/水平向左拉小车，使小球和车一起以加速度a/向左运动时，细线与竖直方向也成角，细线的拉力为T/则（）a/=a，T/=Ta/a，T/=T a/a，T/=Ta/a，T/T7在倾角为的光滑斜面上端系有一劲度系数为k的弹簧，弹簧下端连一个质量为m的小球，球被一垂直
16、斜面的挡板A挡住，此时弹簧没有形变，若A以加速度（gsin）沿斜面向下匀加速运动，求：（1）从挡板开始运动到球板分离所经历的时间t；（2）从挡板开始运动到小球速度最大时，球的位移s。第三章答案【一】1. 2. 3. 4.C 5.【二】1. 2. 3. 4.5.【解析】物体的整个运动过程分为两段，前4 s物体做匀加速运动，后6 s物体做匀减速运动.前4 s内物体的加速度为 设摩擦力为F，由牛顿第二定律得 后6 s内物体的加速度为 物体所受的摩擦力大小不变，由牛顿第二定律得 由可求得水平恒力F的大小为【三】1. 2. 3. 4. 5. 6.7【解析】（1）设球与挡板分离时位移为s，经历的时间为t，从开始运动到分离过程中，m受竖直向下的重力，垂直斜面向上的支持力FN，沿斜面向上的挡板支持力FN1和弹簧弹力，根据牛顿第二定律有： 而,随着x的增大，增大，FN1减小，保持a不变，当m与挡板分离时，x增大到等于s，FN1减小到零，则有： 根据牛顿第二定律有： 联立解得： （2）分离后继续做加速度减小的加速运动，v最大时，m受合力为零，即，位移是
