資源簡介

(共22張PPT)
第2講　牛頓運動定律的應用　
超重和失重
課標要求 1.理解牛頓運動定律，能用牛頓運動定律解釋生產生活中的有關現象、解決有關問題．
2．通過實驗，認識超重和失重現象．
考點一
PART
01
第一部分
考點一　兩類基本問題

1．從受力確定運動情況
如果已知物體的受力情況，可以由牛頓第二定律求出物體的________，再通過______________確定物體的運動情況．
2．從運動情況確定受力
如果已知物體的運動情況，根據______________求出物體的加速度，結合受力分析，再根據______________求出力．
加速度
運動學的規律
運動學規律
牛頓第二定律
如圖所示，質量m＝2 kg 的物體在水平面上向右運動，物體與水平面間的動摩擦因數為0.4，與此同時物體受到一個水平向左的推力F＝10 N的作用，g取10 m/s2，則物體的加速度是(　　)
A．0 B．4 m/s2，水平向左
C．9 m/s2，水平向左 D．1 m/s2，水平向右
解析：物體受到滑動摩擦力f＝μmg＝8 N，方向水平向左，由牛頓第二定律F＋f＝ma，解得a＝9 m/s2，方向水平向左．
√
【跟蹤訓練1】　如圖所示，沿水平方向做直線運動的車廂內，懸掛小球的細繩向左偏離豎直方向，小球相對于車廂靜止．關于車廂的運動情況，下列說法正確的是(　　)
A．車廂向左做勻速直線運動
B．車廂向右做勻速直線運動
C．車廂向左做勻加速直線運動
D．車廂向右做勻加速直線運動
√
解析：由受力分析知，小球所受合力大小恒定，方向水平向右，說明車廂有向右的恒定加速度，車廂向右做勻加速直線運動或向左做勻減速直線運動，D正確．
【跟蹤訓練2】　在交通事故的分析中，剎車線的長度是很重要的依據，剎車線是汽車剎車后，停止轉動的輪胎在地面上發生滑動時留下的滑動痕跡．在某次交通事故中，汽車的剎車線長度是14 m，假設汽車輪胎與地面間的動摩擦因數恒為 0.7，g取10 m/s2，則汽車剎車前的速度為(　　)
A．7 m/s B．14 m/s
C．10 m/s D．20 m/s
√
(2023·廣東學考)質量為2 000 kg的小貨車在平直路面上以2 m/s2的加速度行駛，假定車受到的阻力為其所受重力的0.1倍，重力加速度g取10 m/s2，則該車所受牽引力大小是(　　)
A.2 000 N B．4 000 N
C．5 000 N D．6 000 N
解析：根據題意，設該車所受牽引力大小為F，由牛頓第二定律有F－0.1mg＝ma，代入數據解得F＝6 000 N．
√
【跟蹤訓練3】　“神舟”載人飛船火箭組合體的質量為m，點火后豎直上升的某階段加速度為a，不計組合體的質量變化和受到的阻力，重力加速度為g，該階段組合體受到的推力大小為(　　)
A．ma B．mg
C．mg－ma D．mg＋ma
√
√
考點二
PART
02
第二部分
考點二　超重和失重

1．重力的測量
測量重力常用的兩種方法
(1)先測量物體做自由落體運動的加速度g，再用天平測量物體的質量，利用牛頓第二定律可得 ___________．
(2)利用力的平衡條件對重力進行測量．將待測物體懸掛或放置在測力計上，使它處于靜止狀態．測力計的示數反映了物體所受的___________．
G＝mg
重力大小
2．超重
(1)定義：物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)______物體所受重力的現象．
(2)產生條件：物體具有_______________．
(3)公式：F＝m(g＋a).
大于
向上的加速度
3．失重
(1)定義：物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)______物體所受重力的現象．
(2)產生條件：物體具有_______________．
(3)公式：F＝m(g－a).
4．完全失重
(1)定義：物體對支持物的壓力(或對豎直懸掛物的拉力)___________的現象叫作完全失重現象．
(2)產生條件：物體的加速度___________，方向___________．
小于
向下的加速度
等于0
a＝g
豎直向下
5．對超重和失重的理解
(1)判斷出現超重、失重現象的依據是加速度的方向，而與物體的運動方向無關．當物體具有向上的加速度時，無論物體向什么方向運動，均出現超重現象，反之則出現失重現象．
(2)在完全失重狀態下，平常由重力產生的一切物理現象都會消失，比如物體對桌面無壓力、浸在水中的物體不受浮力、液體對容器壁沒有壓強等．靠重力才能使用的儀器也不能再使用，如天平、液體氣壓計等．
某人乘坐電梯上升，電梯運行的v－t圖像如圖所示，則人處于失重狀態的階段是(　 　)
A．OP段　　　　　　
B．PM段
C．MN段
D．NQ段
√
【跟蹤訓練5】　小丁同學最多能夠舉起60 kg的重物，則在其將重物向上舉起的過程中(　　)
A．重物一直處于超重狀態
B．重物一直處于失重狀態
C．重物先處于超重狀態，后處于失重狀態
D．重物先處于失重狀態，后處于超重狀態
解析：重物向上運動時，先由靜止向上加速到速度最大，然后向上減速到速度為零，加速度先向上后向下，則重物先超重后失重．
√
【跟蹤訓練6】　利用懸掛有1 kg物體的彈簧測力計，研究高塔中豎直升降機的運動狀態．升降機從地面運行到塔頂的過程中，當彈簧測力計示數分別為12 N和8 N時，升降機相應的加速度方向為(g取10 m/s2)(　　)
A．豎直向下、豎直向上
B．豎直向上、豎直向下
C．豎直向上、豎直向上
D．豎直向下、豎直向下
√
解析：正常情況下懸掛1 kg物體，彈簧秤的示數為10 N，彈簧秤示數分別為12 N和8 N時，物體分別處于超重和失重狀態，升降機相應的加速度方向為豎直向上和豎直向下．(共40張PPT)
專題三　運動和力的關系
[備考導航]
第1講　牛頓第一定律　
牛頓第二定律　力學單位制
課標要求 1.通過實驗，探究物體運動的加速度與物體受力、物體質量的關系．
2．理解牛頓運動定律，能用牛頓運動定律解釋生產生活中的有關現象，解決有關問題．
3．知道國際單位制中的力學單位．了解單位制在物理學中的重要意義．
考點一
PART
01
第一部分
考點一　牛頓第一定律和慣性

1．力與運動的關系
(1)歷史上錯誤的認識是“運動必須有力來維持”——亞里士多德的觀點．
(2)正確的認識是“運動不需要力來維持”——伽利略、笛卡兒等人觀點．
2．牛頓第一定律
(1)內容：一切物體總保持_______________狀態或靜止狀態，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態．對“改變物體運動狀態”的理解——運動狀態的改變就是指_____的改變，速度的改變包括__________________的改變，速度改變就意味著存在__________．
勻速直線運動
速度
速度大小和速度方向
加速度
(2)意義
①揭示了物體的固有屬性：一切物體都有_____，因此牛頓第一定律又叫作_____定律．
②揭示了力和運動的關系：力不是_____物體運動狀態的原因，而是改變物體運動狀態的原因，即力是產生__________的原因．
慣性
慣性
維持
加速度
3．慣性
(1)定義：物體具有_____原來_______________狀態或靜止狀態的性質．
(2)量度：_____是物體慣性大小的唯一量度．
(3)對慣性的理解
①慣性不是力，而是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性．其大小僅由質量決定，與物體的運動狀態無關，與是否受力無關，與物體的速度大小無關．“產生了慣性”“受到了慣性力”等說法都是錯誤的．
保持
勻速直線運動
質量
②慣性的表現
ⅰ.在不受力的條件下，慣性表現為“保持”原來的運動狀態，有“惰性”的意思．
ⅱ.在受力的條件下，慣性表現為運動狀態改變的難易程度．質量越大，慣性越大，運動狀態越難以改變．
③慣性與慣性定律兩者意義不同，前者指物體性質，后者指規律．
中國古代物理學上的有些成就在當時是世界領先的，春秋戰國時期(公元前770年－公元前221年)，我國學者墨子對力與運動的關系作了這樣的闡述：“力，刑之所以奮也．”這句話的意思是：力能使物體由靜止開始運動，或使運動的物體運動得越來越快．下列說法中，與墨子觀點相符合的是(　 　)
A．物體位置發生改變，一定受到力的作用
B．物體速度發生改變，一定受到力的作用
C．物體運動得越快，受到的力一定越大
D．物體運動變慢，可以不受力的作用
√
【跟蹤訓練1】　根據牛頓第一定律，下列說法正確的是(　　)
A．物體不受力，一定保持靜止
B．力是維持物體運動狀態的原因
C．力是改變物體運動狀態的原因
√
在學校安全教育中，要求學生騎自行車不帶人、不超速，則下列說法正確的是(　 　)
A．帶人后總質量變大，慣性變大
B．帶人后總質量變大，慣性變小
C．超速時慣性變大
√
【跟蹤訓練2】　一列火車減速進站，最后停在站臺上．火車在減速過程中，下列說法正確的是(　　)
A．火車的慣性越來越小
B．火車的慣性一直不變
C．火車停止時慣性為零
D．火車的慣性不斷增大
√
【跟蹤訓練3】　關于物體慣性，下列說法正確的是(　　)
A．同一物體在地球上比在月球上慣性大
B．物體只有靜止或做勻速直線運動時才有慣性
C.乒乓球的速度可以被快速改變，是因為乒乓球的慣性小
D.不受力的物體不具有慣性
√
【跟蹤訓練4】　下列關于物體慣性的說法正確的是(　　)
A．汽車速度越大，剎車后越難停下來，表明物體的速度越大，其慣性越大
B．汽車轉彎后前進方向發生了改變，表明物體速度方向改變，其慣性也隨之改變
C.被拋出的小球，其慣性會隨速度的大小和方向的改變而改變
D．要使速度相同的沙袋在相同時間內停下來，大沙袋需要的力大，表明質量大的物體慣性大
√
考點二
PART
02
第二部分
考點二　實驗：探究加速度與力、質量的關系

1．研究方法：本實驗的科學研究方法是采用控制變量法．
(1)保持質量不變，探究加速度跟________的關系．
(2)保持合外力不變，探究加速度與______的關系．
合外力
質量
2．實驗方案：本實驗要測量的物理量有質量、加速度和外力．測量質量用天平，需要研究的是怎樣測量加速度和外力．
(1)測量加速度的方案：常用打點計時器，根據_______________________________________用____________求加速度．
(2)測量物體所受的外力的方案：平衡摩擦力，當____________近似認為F合＝mg.
連續相等的時間T內的位移之差Δs＝aT2
逐差法
M m時
3．實驗器材
小車、砝碼、小盤、細繩、一端附有定滑輪的長木板、墊木、____________、____________、導線兩根、紙帶、天平、米尺．
打點計時器
低壓交流電源
4．實驗步驟
(1)測量：用天平測量小盤和砝碼的質量m′以及小車的質量m.
(2)安裝：按照如圖所示裝置把實驗器材安裝好，先不要把懸掛小盤的細繩系在小車上(即不給小車____________).
牽引力
勻速
接通電源
放開小車
某小組利用如圖所示裝置做“探究加速度與力、質量的關系”實驗時，下列說法正確的是(　　)
A．調整定滑輪的高度，使細線與長木板平行
B．不需要平衡摩擦力
C．先釋放小車，再啟動打點計時器
D．小車的質量應遠小于小盤和砝碼的總質量
√
解析：該實驗把小盤和砝碼的重力看作小車受到的合力，只有當滿足：①細線與木板平行、②小盤和砝碼的總質量遠小于小車的質量、③平衡摩擦力，這三項條件時才可以把小盤和砝碼所受的重力看作小車受到的合力，A正確，B、D錯誤；為了在紙帶上打出足夠實驗使用的點，打點計時器使用時應先啟動打點計時器再釋放小車，C錯誤．
【跟蹤訓練5】　用如圖所示的裝置做“探究加速度與力、質量的關系”實驗，實驗中細線拉力大小近似等于重物所受重力的大小，則實驗中重物應選用選項圖中的(　　)
√
【跟蹤訓練6】　用如圖所示裝置做“驗證牛頓運動定律”的實驗，在平衡摩擦力的過程中，下列操作正確的是(　　)
A．移動木塊，使掛砂桶的小車在斜面上勻速運動
B．移動木塊，使不掛砂桶的小車在斜面上勻速運動
C．移動木塊，使掛砂桶的小車在斜面上靜止
D．移動木塊，使不掛砂桶的小車在斜面上靜止
√
解析：平衡摩擦力時，要求小車在無動力的情況下平衡摩擦力，具體是：小車與紙帶相連，小車前面不掛砂桶，把小車放在斜面上給小車一個初速度，看打點計時器在紙帶上打出的點是否間距相等，也就是判斷小車能否做勻速直線運動，B正確，A、C、D錯誤．
考點三
PART
03
第三部分
考點三　牛頓第二定律和力學單位制

1．牛頓第二定律
(1)內容：物體加速度的大小跟它受到的作用力成______，跟它的質量成______，加速度的方向跟作用力的方向______．
(2)表達式：F＝______，k是比例系數，F是物體所受的______．(通常情況下，k取1)
正比
反比
相同
kma
合力
(3)理解
因果關系 力是產生加速度的原因，加速度是力的作用結果
同體性 F、m、a都是對同一物體而言
矢量性 F＝ma是一個矢量式，a與F的方向相同
瞬時性 a與F是瞬時對應關系，無先后之分
相對性 只適用于慣性參考系
獨立性 作用在物體上的每個力都產生各自的加速度
局限性 F＝ma只適用于低速、宏觀物體的運動
同單位制 加速度a、質量m、合力F用國際單位制中對應單位
2.力學單位制
(1)單位制：由______單位和______單位一起組成了單位制．
(2)基本單位：基本物理量的單位．國際單位制(SI)中力學有三個基本單位：長度的單位______、質量的單位__________、時間的單位______．
(3)導出單位：由基本物理量根據____________推導出來的其他物理量的單位．
基本
導出
米(m)
千克(kg)
秒(s)
物理關系
(4)單位制和單位的使用
①單位是物理量的組成部分，對于物理量，如果有單位，一定要在數字后帶上單位．同一個物理量，選用不同單位時其數值不同．計算時首先將各物理量的單位統一到國際單位制中，這樣就可以省去計算過程中單位的代入，只在數字計算式后面寫上相應待求量的單位即可，從而使計算簡便．
②推導物理量的單位
物理公式在確定各物理量的數量關系時，同時也確定了各物理量的單位關系，所以我們可以根據物理公式中物理量間的關系推導出物理量的單位．
③判斷比例系數的單位
根據公式中物理量的單位關系，可判斷公式中比例系數有無單位，如公式F＝kx中k的單位為N/m，f＝μFN中μ無單位．
④檢查物理量關系式的正誤
根據物理量的單位，如果發現某公式在單位上有問題，或者所求結果的單位與采用的單位制中該量的單位不一致，那么該公式或計算結果肯定是錯誤的．
如圖所示，一條魚在水中正沿直線水平向左加速游動．在這個過程中，關于水對魚的作用力的方向，下圖合理的是(　　)
√
解析：魚受到重力和水對魚的作用力的作用，兩個力的合力沿水平方向向左，使得魚產生一定的加速度，故水對魚的作用力方向只可能是斜向上的，故A正確．
【跟蹤訓練7】　如圖所示，一節車廂沿水平地面向右做勻加速直線運動，車廂內懸掛小球的細繩向左偏離豎直方向，且小球相對于車廂靜止．下列說法正確的是(　　)
A．小球所受的拉力大于小球所受的重力
B．小球所受的拉力等于小球所受的重力
C．小球所受的拉力小于小球所受的重力
D．小球所受的合力為零
√
【跟蹤訓練8】　如圖所示，質量為1 kg的物體與桌面間的動摩擦因數為0.2，物體在7 N的水平拉力作用下獲得的加速度大小為(g取10 m/s2)(　　)
A．12 m/s2 B．8 m/s2
C．5 m/s2 D．0
解析：根據牛頓第二定律有F－μmg＝ma，代入數據解得a＝5 m/s2，故A、B、D錯誤，C正確．
√
測量“國際單位制選定的三個力學基本物理量”所用的儀器是(　　)
A．刻度尺、彈簧測力計、秒表
B．量筒、天平、秒表
C．刻度尺、天平、秒表
解析：國際單位制選定的三個力學基本物理量是長度、質量、時間，對應的測量儀器是刻度尺、天平、秒表．
√
【跟蹤訓練9】　在國際單位制中，下列屬于力學基本單位的是(　　)
A．N
B．kg
C．W
【跟蹤訓練10】　在國際單位制中，加速度單位的符號是(　　)
A．m/s2 B．m/s
C．m D．s
√
√

展開更多......

收起↑