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1、 第8讲 牛顿运动定律 重点知识回顾1牛顿第一定律 内容：一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 惯性：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。惯性大小的量度是质量。 惯性系：在有些参考系中，不受力的物体会保持静止或匀速直线运动状态，这样的参考系叫做惯性参考系2牛顿第二定律物体的加速度跟所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。表达式为。3单位制 人们选定了7个物理量叫做基本量，它们的单位叫做基本单位。由基本单位根据物理关系推导出来的其他物理量的单位，叫做导出单位。 基本单位和导出单位一起组成了单位制。在国际单
2、位制（SI）中基本单位有：、。 力的单位是牛顿，用基本单位表达是4牛顿第三定律两个物体之间的作用力与反作用力总是等大共线，方向相反，性质相同，变化同步，互为施受。基础训练1. 如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【答案】 B2. 关于牛顿第二定律，正确的说法是A物体的质
3、量跟外力成正比，跟加速度成反比B加速度的方向一定与合外力的方向一致C物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比D由于加速度跟合外力成正比，整块砖的重力加速度一定是半块砖重力加速度的2倍【答案】 BC3. 下列说法中正确的是A质量是物理学中的基本物理量B长度是国际单位制中的基本单位C是国际单位制中的导出单位D时间的单位是国际单位制中的导出单位【答案】 AC4. 关于作用力与反作用力，下列说法正确的是A一对作用力和反作用力的合力为零B某物体若只受一个力的作用，说明可以只有作用力，而没有反作用力C大小相等、方向相反、作用在同一物体上的两个力必定是一对作用力和反作用力D一对相互作用力性质
4、相同，总是同时产生、同时变化、同时消失【答案】 D动力学两类问题知识点睛动力学两类问题1从受力情况确定运动情况根据物体的受力情况，可由牛顿第二定律求出物体的加速度，再通过运动学的规律确定物体的运动情况。2从运动情况确定受力情况根据物体的运动情况，可由运动学公式求出物体的加速度，再通过牛顿第二定律确定物体所受的力。3分析这两类问题的关键是抓住受力情况和运动情况的桥梁加速度。4求解这两类问题的思路，可由下面的框图来表示。5由物体的受力情况求解物体的运动情况的一般方法和步骤 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； 根据力的合成与分解的方法，求出物体所受的合外力（包括大小和方向）；
5、 根据牛顿第二定律列方程，求出物体的加速度； 结合给定的物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需的运动参量，并分析讨论结果是否正确合理。6由物体的运动情况求解物体的受力情况的一般方法和步骤 确定研究对象，分析研究对象的运动情况并画出运动示意图； 选择合适的运动学公式，求出物体的加速度； 根据牛顿第二运动定律列方程，求出物体所受的合外力，再画出物体的受力图进行受力分析； 根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需的力，必要时还要进行结果讨论。例题精讲*两类问题在假期已经讲过。但是考虑到学生的具体情况在秋季我们再次安排了这个章节。主要是让学生熟悉巩固。题目的难度较暑期稍有提高。*例题说明：例1涉
6、及力与加速度的对应关系，例2是常规题，例35是斜面上的两类问题，例68为多过程问题，例910是结合图象的两类问题。【例1】 一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动，探测器通过喷气而获得推动力。以下关于喷气方向的描述中正确的是A探测器加速运动时，沿直线向后喷气B探测器加速运动时，竖直向下喷气C探测器匀速运动时，竖直向下喷气D探测器匀速运动时，不需要喷气【答案】 C【例2】 如图所示，三个完全相同的物块、放在水平桌面上，它们与桌面间的滑动摩擦因数都相同。现在大小相同的外力沿图示方向分别作用在和上，用的外力沿水平方
7、向作用在上，使三者都做加速运动。、分别代表物块、的加速度，则ABCD【答案】 C【例3】 某一旅游景区,建有一山坡滑草运动项目。该山坡可看成倾角的斜面,一名游客连同滑草装置总质量,他从静止开始匀加速下滑,在时间内沿斜面滑下的位移（不计空气阻力,取,结果保留两位有效数字）。问: 游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力为多大？ 滑草装置与草皮之间的动摩擦因数为多大？【答案】 【例4】 楼梯口一倾斜的天花板与水平面成，一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板。工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为，刷子的质量为，刷子可视为质点。刷子与板间的动摩擦因数为，板长为，取，试求： 刷子沿天花板向上
8、运动的加速度； 工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间。【答案】 【例5】 风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力。如图所示，现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径。 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倍，求小球与杆间的动摩擦因数。 保持小球所受的风力不变，使杆与水平方向间夹角为并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离所需时间为多少？【解析】 设小球受的风力为，小球质量为，由于小球做匀速直线运动，则，所以。 如图所示，设杆对小球的支持力为，摩擦力为。沿杆方向有垂直于杆的方向有又取立解得，再根据，得。【
9、答案】 【例6】 质量为的小物块静止于水平地面上的点，现用的水平恒力拉动物块一段时间后撤去，物块继续滑动一段位移停在点，、两点相距，物块与地面间的动摩擦因数，取，求： 物块在力作用过程发生位移的大小； 撤去力后物块继续滑动的时间。【解析】 物体物块受到的滑到摩擦力为加速阶段物体的加速度为；减速阶段物体的加速度为设：撤力前物体运动时间为，撤力后的运动时间为，物体达到的最大速度为。则有：，解得，【答案】 【例7】 某滑雪赛道、段可看成倾角的斜面，两斜面与装置间的动摩擦因数相同，、间有一段小圆弧相连（圆弧长度可忽略，人经圆弧轨道时运动速率不变）如图，他从静止开始匀加速下滑，经下滑到达底端 求运动员刚
10、到达底端时的速度大小； 求装置与雪地间的动摩擦因数； 取刚开始运动为计时起点，求第二次到达最低点经历的时间。【解析】 在段由，代入数据得， 由牛顿第二定律，则 运动员从到加速度大小上升到最高点历时，位移大小下滑过程加速度大小为，则又滑到斜面底端历时则总时间为【答案】 【例8】 质量的物体静止于水平地面的处。现用大小的水平拉力拉此物体，经拉至处。已知、间距，（取）求： 物体与地面间的动摩擦因数； 为了使物体从处由静止开始运动并恰能到达处，求力作用的最短时间； 有些同学觉得：要使物体从处由静止开始运动并能到达处，力的大小和最短作用时间之间存在一定的关系。例如甲同学猜想：力越大，所用时间越短。请你用
11、所学物理知识找到之间定量的关系。【答案】 ，； 符号表示：，【例9】 如图甲所示，质量为的物体置于固定斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力，后将拉力撤去，物体运动的图像如图乙，试求拉力的大小。（）【答案】【例10】 一个行星探测器从所探测的行星表面竖直升空，探测器的质量为，发动机推力恒定。发射升空后末，发动机突然因发生故障而灭火。如图是从探测器发射到落回地面全过程的速度图像。已知该行星表面没有大气。若不考虑探测器总质量的变化，求： 该行星表面附近的重力加速度 发动机正常工作时的推力 探测器从发射到再次落回地面总共经历的时间【答案】 挑战极限例题说明：本题绳的方向时刻变化，分析难度较大。【例11】 两个质量均为的小球，用细绳连接起来，置于光滑平面上，绳恰好被拉直。用一个恒力作用在连绳中点，的方向水平且垂直于绳的初始位置，力拉动原来处于静止状态的小球。问：两球初次相碰前，受力点恰移动时，小球在的作用线方向（设为方向）上的分速度多大？ 【答案】