《2010届高考总复习第一轮牛顿运动定律教案--高中物理 .doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2010届高考总复习第一轮牛顿运动定律教案--高中物理 .doc（18页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、12010 届高考总复习第一轮第三章 牛顿运动定律一 牛顿第一、第三定律【基础知识】一、牛顿第一定律：内容：一切物体总保持_状态或_，除非作用在它上面的力迫使它_。意义：指出力不是_物体运动的原因，而是_物体运动状态的原因，即力是使产生_的原因。指出了一切物体_，因此牛顿第一定律又称_。惯性：定义：物体具有保持原来_状态或_状态的性质。量度：_是物体惯性大小的唯一量度(在牛顿第一定律中没指出惯性大小如何量度)普遍性：惯性是物体的_属性，一切物体都有惯性。表现：物体的惯性总以保持原状或反抗改变(运动状态改变的难易程度)两种形式表现出来，与物体是否受力、怎样受力无关。二、牛顿第三定律：作用力和反作
2、用力：两个物体之间的作用是_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一个物体也施加了力。内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小_，方向_，作用在_。【要点聚焦】一、牛顿第一定律的意义：牛顿第一定律演绎了力的概念：力是改变物体运动状态的原因(运动状态指物体的速度)，有速度变化就一定有加速度，所以可以说：力是使物体产生加速度的原因牛顿第一定律导出了惯性的概念：一切物体都有保持原运动状态的性质，这就是惯性。惯性反映了物体运动状态改变的难易程度。质量是惯性大小的唯一量度。牛顿第一定律描述的是理想化状态：牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态，而不受外力的物体是不存在的，物
3、体不受外力和物体所受合外力为零在效果上是相当的，但还是有一定的区别，所以不能把牛顿第一定律当成是牛顿第二定律在 F=0 时的特例。惯性定律与惯性的不同：惯性是指物体保持原有运动状态不变的一种性质，与物体是否受力、受力的大小无关，与物体的运动快慢也无关。惯性的大小反映了物体保持原来运动状态本领的大小，其大2小只与质量有关。惯性定律(即牛顿第一定律)则反映物体在一定条件下的运动规律。二、对牛顿第二定律的理解：作用力与反作用力的关系：可总结为三同、三异、三无关三同：同大小同时产生、变化、消失同性质三异：反向异体不同效果三无关：与物体的种类无关与相互作用的两物体的运动状态无关与是否与另外物体相互作用无
4、关相互作用力与平衡力的比较：力的名称相同点不同点大小方向受力物体作用效果性质相互作用力相等相反两个不同物体不能相互抵消不可求合力必定相同平衡力相等相反同一个物体相互抵消可求合力(为零)不一定相同【例题精解】例例16 世纪纪末,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
5、下落较快(D)一个物体维持匀速直线运动，不需要受力例例如图所示，有人做过这样的实验，用两只完全相同的生鸡蛋中的 A 鸡蛋去撞击静止的 B 鸡蛋的同一部位，结果每次都是 B 鸡蛋被撞破，下列说法正确的是-()(A)A 对 B 的作用力的大小等于 B 对 A 的作用力的大小(B)A 对 B 的作用力的大小大于 B 对 A 的作用力的大小(C)A 蛋碰撞瞬间，其内蛋黄和蛋白由于惯性会对 A 的蛋壳产生向前的作用力(D)A 碰撞部分除受 B 的作用力外，还受到 A 的蛋黄和蛋白对它的作用力，所受合力较小3例例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-()(
6、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长(D)车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大例例下列说法正确的是-()(A)人走路时，地对脚的力大于脚蹬地的力，所以人才往前走(B)只有你站在地上不动，你对地面的压力和地面对你的支持力，才是大小相等、方向相反(C)物体 A 静止在物体 B 上，A 的质量是 B 的质量的 100 倍，则 A 作用于 B 的力大小等于B 作用于 A 的力的大小(D)以卵击石，石头没损伤而鸡蛋破了，这是因为石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力例例下列关于力和运动关系的说法中，正确的是-()(A)没有外力作用时，物体不
7、会运动，这是牛顿第一定律的体现(B)物体受力越大，运动的越快，这是符合牛顿第二定律的(C)物体所受合力为零，则速度一定为零；物体所受合力不为零，则其速度也一定不为零(D)物体所受的合力最大时，而速度却可以为零；物体所受的合力最小时，速度却可以最大例例下列说法中错误的是-()(A)放在水平桌面上静止的物体，其重力与对桌面的压力大小相等，是一对平衡力(B)人向前走是因为地面对人脚的作用力大于脚对地面的作用力(C)鸡蛋掉在地上破了，而地面未损坏，说明地面对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对地面的作用力(D)跳高运动员从地面上跳起，是由于地面给运动员的支持力大于运动员所受的重力4二 牛顿第二定律 两类动力学问题【
8、基础知识】一、牛顿第二定律：内容：物体的加速度跟作用力成_，跟物体的质量成_，加速度的方向与_的方向相同。表达式：_适用范围：牛顿第二定律只适用于_参考系(相对于地面静止或_运动的参考系)牛顿第二定律只适用于_物体(相对于分子、原子)，低速运动(相对于光速)的情况。二、两类动力学问题：已知物体的受力情况，求物体的_。已知物体的运动情况，求物体的_。三、单位制：单位制：由_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，力学中的基本量有三个，它们是_、_、_，它们的单位分别是_、_、_。导出单位：由_根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。国际单位制中的基本物理量和基本单位：【要点聚焦】
9、一、对牛顿第二定律的理解：牛顿第二定律的四性：瞬时性：牛顿第二定律表明了物体的加速度与物体所受合外力的瞬时对应关系。a 为某一瞬时的加速度，F 为该时刻物体所受的合外力，对同一物体，a 与 F 的关系为瞬时对应关系。矢量性：牛顿第二定律公式是矢量式，任一瞬间 a 的方向均与 F 的方向相同，当 F 方向变化时，a 的方向同时变化，且任意时刻两者均保持一致。同一性：加速度相对于同一惯性系F=ma 中，F、m、a 对应同一物体或同一系统F=ma 中，各量统一使用国际单位物理量名称物理量符号单位名称单位符号长度L米m质量m千克kg时间t秒s电流I安A热力学温度T开K物质的量n摩尔mol发光强度I坎德
10、拉cd5独立性：作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律物体实际的加速度等于每个力产生的加速度的矢量和分力和加速度在各个方向上的分量也遵从牛顿第二定律关于瞬时加速度：分析某一时刻的瞬时加速度，关键是分析该时刻物体的受力情况及运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度，此类问题应注意两种基本模型的建立刚性绳(或接触面)：一种不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)后，弹力立即改变或消失，不需要形变恢复时间，一般题目中所给的细线、轻杆和接触面在不加特殊说明时，均按此模型处理。弹簧(或橡皮绳)：此种物体的特点是形变量大，形变恢复需要较长时间，在瞬时问题中，其弹力的大小往往可以看
11、成是不变的。二、解答两类动力学问题的基本方法及步骤：解答两类动学问题的基本方法：明确题目中给出的物理现象和物理过程的特点，如果是比较复杂的问题，应该明确整个物理现象是由哪几个物理过程组成的，找出相邻过程的联系点，再分别研究每一个过程。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，图中应注意力、速度、加速度的符号和方向，对每一个力都明确施力物体和受力物体，以免分析力时有所遗漏或无中生有。应用牛顿运动定律和运动学公式求解，通常先用表示物理量的符号运算，解出所求物理量的表达式，然后将已知物理量的数值及单位代入，通过运算求结果。分析流程图：应用牛顿第二定律的解题步骤：明确研究对象，根
12、据问题的需要和解题的方便，选出被研究的物体分析物体的受力情况和运动情况，画好受力分析图，明确物体的运动性质和运动过程。选取正方向或建立坐标系，通常以加速度的方向为正方向或以加速度方向为某一坐标轴的正方向。求合外力根据牛顿第二定律 F=ma 列方程求解，必要时还要对结果进行讨论。【例题精解】例例如图，物体 A 的质量为 1，物体 B 的质量为 2，弹簧和悬线的质量不计，当线被烧断的瞬间，物体 A、B 的加速度分别为-()(A)aA=0，aB=g(B)aA=g/2，aB=g/2(C)aA=2g，aB=2g(D)aA=2g，aB=gF合=ma加速度 a受力情况运动情况 V0、V、x、tAB6例例一物
13、块以某一初速度沿粗糙的斜面向上沿直线滑行，到达最高点后自行向下滑动，不计空气阻力，设物块与斜面间的动摩擦因数处处相同，图 2 哪个图象能正确地表示物块在这一过程中的速率与时间的关系-()例例如图，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)向左做减速运动例例如图所示，一质量为 m 的物体系于长度分别为 L1、L2的两根细线上，L1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为，L2水平拉直，
14、物体处于平衡状态。现将 L2线剪断，求剪断瞬时物体的加速度。下面是某同学对该题的一种解法：设 L1线上拉力为 T1，L2线上拉力为 T2，重力为 mg，物体在三力作用下保持平衡,有T1cosmg，T1sinT2，T2mgtan剪断线的瞬间，T2突然消失，物体即在 T2反方向获得加速度。因为 mg tanma，所以加速度 ag tan，方向在 T2反方向。你认为这个结果正确吗？请对该解法作出评价并说明理由。若将图中的细线 L1改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图所示，其他条件不变，求解的步骤和结果与完全相同，即 ag tan，你认为这个结果正确吗？请说明理由。7例例在动摩擦因素0.2 的水平面上
15、有一个质量为kg 的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成 450角不可伸长的轻绳一端相连，如图所示.此时小球处于静止平衡状态，且水平面对小球的弹力恰好为零，当剪断轻绳的瞬间，取 g=10ms2。求.此时轻弹簧的弹力大小为多少？小球的加速度大小和方向？当剪断弹簧的瞬间小球的加速度为多少？例例科研人员乘气球进行科学考察 气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为 990kg 气球在空中停留一段时间后，发现气球漏气而下降，及时堵住堵住时气球下降速度为 l m/s，且做匀加速运动，45 内下降了 12 m 为使气球安全着陆，向舷外缓慢抛出一定的压舱物 此后发现气球做匀减速运动，下降速度在 5 分钟内减少了
16、 3m/s若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略，重力加速度 g=9.89m/s2，求抛掉的压舱物的质量例例在某一旅游景区，建有一山坡滑草运动项目.该山坡可看成倾角=30的斜面，一名游客连同滑草装置总质量 m=80kg，他从静止开始匀加速下滑，在时间 t=5s 内沿斜面滑下的位移 x=50m.（不计空气阻力，取 g=10m/s2，结果保留 2 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 F 为多大？滑草装置与草皮之间的动摩擦因数为多大？设游客滑下 50m 后进入水平草坪，试求游客在水平面上滑动的最大距离？4508三 牛顿第二定律的综合应用【基础知识】一、超重和失重：超重：定义：物体对
17、水平支持物的压力(或对竖直悬线的拉力)_物体所受重力的情况。产生条件：物体具有_的加速度失重：定义：物体对水平支持物的压力(或对竖直悬线的拉力)_物体所受重力的情况。产生条件：物体具有_的加速度完全失重：定义：物体对水平支持物的压力(或对竖直悬线的拉力)_的情况。产生条件：物体的加速度 a=_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，视重的大小等于台秤所受的压力或弹簧测力计所受的拉力。二、整体法与隔离法：整体法：当系统各物体的_相同时，我们可以把系统内的所有物体看成一个整体，这个整体的质量等于_，当整体受到的外力已知时，可用_求出整体的加速度。隔离法：从研
18、究的方便出发，当求解系统内物体间_时，常把物体从系统中_出来，进行分析，依据牛顿第二定律列方程。外力和内力：如果以物体系统为研究对象，受到系统外的物体的作用力，这些力是该系统受到的_，而系统内各物体间的相互作用力为_，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。例例如右图所示，滑轮质量不计，如果 m1m2m3，这时弹簧秤读数为 T。若把 m2从右边移到左边的 m1上，弹簧秤读数 T 将-()(A)增大；(B)减小；(C)不变；(D)无法确定例例一个质量为 50kg 的人，站在竖直向上运动着的升降机地板上，他看到升降机上挂着重物的弹簧秤示数为
19、 40N，已知重物质量为 5kg，g 取 10m/s2，求人对升降机地板的压力?m1m2m3T9例例如图，光滑水平面上放置质量分别为 m 和 2m 的四个木块，其中两个质量为 m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是mg。现用水平拉力 F 拉其中一个质量为 2 m 的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对 m 的最大拉力为()(A)5mg3(B)4mg3(C)2mg3(D)mg3例例下列关于超重、失重现象的描述中，正确的是-()(A)荡秋千时当秋千摆到最低位置时，人处于失重状态。(B)列车在水平直轨道上加速行驶，车上的人处于超重状态。(C)在国际空间站内 00 的宇航员处
20、于完全失重状态，因为这时候宇航员不受重力了。(D)电梯正在减速下降，人在电梯中处于超重状态。例例.一重 500 N 的木箱放在大磅秤上,木箱内有一个质量为 50 kg 的人,站在小磅秤上.如图所示,如果人用力推木箱顶部,则小磅秤和大磅秤上的示数 F1、F2的变化情况为()(A)F1增大、F2减小(B)F1增大、F2增大(C)F1减小、F2不变(D)F1增大、F2不变例例如图所示，在光滑水平面上有甲、乙两木块，质量分别为 m1和 m2，中间用一原长为 L、劲度系数为 k 的轻质弹簧连接起来，现用一水平力 F 向左推木块乙，当两木块一起匀加速运动时，两木块之间的距离是-()(A)kmmFmL)(2
21、12(B)kmmFmL)(211(C)kmFmL21(D)kmFmL1210例例同学们在由静止开始向上运动的电梯里，把一测量加速度的小探头固定在一个质量为 1kg 的手提包上，到达某一楼层停止，采集数据并分析处理后列出下表：建立物理模型匀加速直线匀速直线匀减速直线时间段（s）2.592.5平均加速度（m/s2）0.4000.40为此同学们在计算机上画出了很多图象，请你根据上表数据和所学知识判断下列图象（设F 为手提拉力，g9.8m/s2）中正确的是-()例例如图所示，物体的质量 m=4kg，与水平面间的动摩擦因数为=0.4，在倾角为 37、大小为 10N 的恒力 F 的作用下，由静止开始加速运
22、动，试求：物体运动的加速度大小 a？若 t1=5s 时，撤去恒力 F，物体还能继续滑行的距离和时间？F11四 探究加速度与力、质量的关系【基础知识】一、实验目的：学会用控制变量法研究物理规律探究加速度与力、质量的关系掌握灵活运用图象处理问题的方法二、实验原理：控制变量法：在所研究的问题中，有两个以上的参量在发生牵连变化时，可以控制某个量或某些量不变，只研究其中两个量之间的变化关系的方法，这也是物理学中研究问题经常用的方法。本实验中，研究的参量为 F、m、a，可以控制参量 m 一定，研究 F 与 a 的关系，也可控制参量 F 一定，研究 m 与 a 的关系实验器材：打点计时器(低压交流电源、导线
23、)、纸带及复写纸，小车，一端附有滑轮的长木板，小桶和砂，砝码，细绳，天平，刻度尺。【实验过程】一、实验步骤：用天平测出小车和小桶的质量 M0和 m0，把数据记录下来。按如图装置把实验器材安装好，使滑轮伸出桌面，再把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端，连接好电路。平衡摩擦力：小车的尾部挂上纸带，纸带穿过打点计时器的限位孔，在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上垫木，反复移动垫木的位置，直至小车在斜面上可以保持匀速直线运动状态（也可以从纸带上打的点是否均匀来判断）。在小车上加放砝码，小桶里放入适量的砂，把砝码和砂的质量 m 和 m记录下来。把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶，接通电源，放开小车，打
24、点计时器在纸带上打下一系列点，取下纸带，在纸带上写上编号。保持小车的质量不变，改变砂的质量（要用天平称量），按步骤 4 再做 5 次实验。算出每条纸带对应的加速度的值。用纵坐标表示加速度 a，横坐标表示作用力，即砂和桶的总重力(M+m)g，根据实验结果在坐标平面上描出相应的点，作图线。若图线为一条过原点的直线，就证明了研究对象质量不变时其加速度与它所受作用力成正比。保持砂和小桶的质量不变，在小车上加放砝码，重复上面的实验，并做好记录，求出相应的加速度，用纵坐标表示加速度 a，横坐标表示小车和车内砝码总质量的倒数，在坐标平面上根据实验结果描出相应的点，并作图线，若图线为一条过原点的直线，就证明了
25、研究对象所受作用力不变时其加速度与它的质量成反比。12二、数据处理：需要计算各种情况下所对应的小车加速度，可使用“研究匀变速直线运动”的方法需要记录各组对应的加速度 a 与小所受牵引力 F，然后建立直角坐标系，用纵坐标表示加速度，横坐标表示作用力 F，描点画 aF 图象，如果图象是通过原点的直线，便证明加速度与作用力成正比。再记录各组对应的加速度与小车和砝码总质量 M，然后建立直角坐标系，用纵坐标表示加速度，横坐标表示总质量 M 的倒数，描点画 a1/M 图象，如果图象是一条通过原点的直线，就证明了加速度与质量成反比。三、误差分析：质量测量的误差、纸带各点距离测量的误差、拉线或纸带不与木板平行
26、等都会造成误差因实验原理不完善造成的误差：本实验是用小桶和砂的重力代替小车受到的拉力。平衡摩擦力不准造成的误差。(注平衡摩擦力只需一次，以后的操作中无需再平衡摩擦力)四、注意事项砂和小桶的总质量要远小于小车和砝码的总质量的在平衡摩擦力时，不要悬挂小桶，但小车应连着纸带且接通电源。用手轻轻地给小车一个初速度，如果在纸带上打出的点的间隔是均匀的，表明小车受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。作图时应该使所作的直线通过尽可能多的点，不在直线上的点也要尽可能对称地分布在直线的两侧，但如遇个别特别偏离的点可舍去。【例题精解】例例物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图，一
27、表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为 50 Hz.开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点.上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7 是计数点，每相邻两计数点间还有 4 个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度 a=_m/s2(保留三位有效数字).回答下列两个问题：(1)为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有_.（填入所选物理量前的字母）(A)木板的长度 l(B
28、)木板的质量 m1(C)滑块的质量 m2(D)托盘和砝码的总质量 m3(E)滑块运动的时间 t(2)测量(1)中所选定的物理量时需要的实验器材是_.滑块与木板间的动摩擦因数_（用被测物理量的字母表示，重力加速13度为 g）.与真实值相比，测量的动摩擦因数_（填“偏大”或“偏小”）.写出支持你的看法的一个论据：_例例如图 a 所示，质量为 M 的滑块 A 放在气垫导轨 B 上，C 为位移传感器，它能将滑块 A到传感器 C 的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块 A 的位移-时间（s-t）图象和速率-时间（v-t）图象。整个装置置于高度可调节的斜面上，斜面的长度为l、高度为
29、h。（取重力加速度 g=9.8m/s2，结果可保留一位有效数字）。现给滑块 A 一沿气垫导轨向上的初速度，A 的 v-t 图象如图 b 所示。从图线可得滑块 A下滑时的加速度 a=_m/s2，摩擦力对滑块 A 运动的影响_。（填“明显，不可忽略”或“不明显，可忽略”）此装置还可用来验证牛顿第二定律。实验时通过改变_，可验证质量一定时，加速度与力成正比的关系；通过改变_，可验证力一定时，加速度与质量成反比的关系。将气垫导轨转换成滑板，滑块 A 换成滑块 A，给滑块 A一沿滑板向上的初速度，A的s-t 图线如图 c 所示。图线不对称是由于_造成的，通过图线可求得滑板的倾角=_（用反三角函数表示），
30、滑块与滑板间的动摩擦因数=_。CABhl图 a3.02.52.01.51.00.50.00.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1v/(ms-1)t/s图 b0.90.80.70.60.50.30.00.0 0.10.20.3 0.40.50.60.7 0.8 0.9 1.0s/mt/s0.40.20.1图 c14例例如图所示，在研究牛顿第二定律的演示实验中，若 1、2 两个相同的小车所受拉力分别为 F1、F2，车中所放砝码的质量分别为 m1、m2，打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为 x1、x2，则在实验误差允许的范围内，有-()(A)
31、当 m1=m2，F1=2F2时，x1=2x2(B)当 m1=m2，F1=2F2时，x2=2x1(C)当 m1=2m2，F1=F2时，x1=2x2(D)当 m1=2m2，F1=F2时，x2=2x1例例某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力 F 及质量 m 间关系的实验图（a）为实验装置简图，A 为小车，B 为打点计时器，C 为装有砂的砂桶，D 为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力 F 等于砂和砂桶总重力，小车运动加速度 a 可由纸带上点求得图(b)为某次实验得到的纸带（交流电的频率为 50Hz），由图中数据求出小车加速度值为_ m/s2；保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量 m
32、，分别得到小车加速度 a 与质量 m 及对应的m1数据如表中所示，根据表中数据，为直观反映 F 不变时 a 与 m 的关系，请在方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系，并作出图线；从图线中得到 F 不变时小车加速度 a 与质量 m 间定量关系是_；FOa图（d）图(a)图(b)纸带运动方向vBDAC15保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度 a 与合力F 图线如图（d），该图线不通过原点，明显超出偶然误差范围，其主要原因是_例例.在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图所示的实验装置，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
33、由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出。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中砝码的重力。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。为了比较容易地检查出加速度 a 与质量 M 的关系，应该做 a 与_的图象。如 下 图(a)，甲 同 学 根 据 测 量 数 据 做 出 的 a-F 图 线，说 明 实 验 存 在 的 问 题 是_。乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的 a-F 图线如下图(b)所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？_例例为了探究加速度与力
34、的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验其中 G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过 Gl、G2光电门时，光束被遮挡的时间t1、t2都可以被测量并记录滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M 挡光片宽度为 D，光电门间距离为 s，牵引砝码的质量为 m回答下列问题：次数12345678小车加速度 a/ms21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量 m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.6711/kgm4.003.503.002.52.001.401.000.6016实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导
35、轨水平，在不增加其它仪器的情况下，如何判定调节是否到位?答：_若取 M=04kg，改变的值，进行多次实验，以下 m 的取值不合适的一个是_(A)m1=5 g(B)m2=15 g(C)m3=40g(D)m4=400 g在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为：_(用t1、t2、D、S 表示)例例现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面（如图）、小车、计时器一个、米尺。填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤（不考虑摩擦力的影响）：让小车自斜面上方一固定点 A1从静止开始下滑到斜面底端 A2，
36、记下所用的时间 t。用米尺测量 A1与 A2之间的距离 s，则小车的加速度 a_。用米尺测量 A1相对于 A2的高度 h。设小车所受重力为 mg，则小车所受的合外力 F_。改变_，重复上述测量。以 h 为横坐标，1/t2为纵坐标，根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线，则可验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。在验证牛顿第二定律的实验，实验装置如图所示，有一位同学通过实验测量作出右图的中 A 图线，试分析A 图线中不通过坐标原点的原因是_A 图线上部弯曲的原因是_(3)在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中，某同学设计的方案是：调节斜面倾角，使小车在斜
37、面上匀速下滑。测量此时 A1点相对于斜面底端 A2的高度h0。A1A2OAFa17进行中的各项测量。计算与作图时用（hh0）代替 h。对此方案有以下几种评论意见：其中合理的意见是_(A)方案正确可行。(B)方案的理论依据正确，但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动。(C)方案的理论依据有问题，小车所受摩擦力与斜面倾角有关。例例如图所示的实验装置可以验证牛顿第二定律，小车上固定盒子，盒子内一个盛有沙子。(1)验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中，称量并记录沙桶的总重力mg，将该力视为合外力 F，对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出。多次改变
38、合外力F 的大小，每次都会得到一个相应的加速度。本次实验中，桶内的沙子取自小车中。故系统的总质量不变。以合外力 F 为横轴，以加速度a为纵轴，画出aF 图像，图像是一条过原点的直线。aF 图像斜率的物理意义是_你认为把沙桶的总重力，增当作合外力 F 是否合理?答：_(填“合理”或“不合理”)本次实验中，是否应该满足悬挂的沙桶总质量一定要远远小于小车(包括盛沙的盒及盒内 的 砂)的 总 质 量?答：_(填“是”或“否”)；理 由 是_.(2)验证在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比保持桶内沙子质量不变，在盒子内添加或去掉一些沙子，验证加速度与质量的关系。本次实验中，桶内的沙子总质量不变，故系
39、统的所受的合外力不变。用图像法处理数据时，以加速度a为纵轴，应该以哪一个质量的倒数为横轴?(A)小车质量、盒子及盒内沙子质量之和(B)小车质量、盒子及盒内沙子与悬挂的沙桶(包括桶与桶内的沙)质量之和答：_(填“A”或“B”)18参考答案：一、牛顿第一定律、牛顿第三定律：D ACD B C D ABC二、牛顿第二定律 两类动力学问题：D C AD 不正确 物体的加速度不在水平方向，而是垂直 L1向下正确，因弹簧弹力不能突变 10N8m/s2向左 0 101kg 80N 153 1003三、牛顿定律的综合应用：B 400N B D D B AC 0.3m/s20.5625m四、探究加速度与力、质量的关系：0.496(1)CD(2)托盘天平 gmgmmgm2323)(偏大存在其他阻力6m/s2不明显，可忽略斜面高度M、h 且 Mh 一定 滑动摩擦力arcsin0.60.3A约 3.0 a=m21未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够m远小于M M1未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够两小车及车中砝码的总质量不同滑行器能静止不动或轻推后能做匀速直线运动D stDtD2)()(2122(1)22txxhmg(2)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够未满足 m 远小于 M(3)C(1)Mm 1合理 否 理由是整个系统的合外力为 mg(2)B