高中牛頓第一定律教案

第三章牛頓運動定律牛頓第一定律。

1、理解自由落體運動，知道它是初速度為零的勻加速直線運動

2、明確物體做自由落體運動的條件

3、理解重力加速度概念，知道它的大小和方向，知道在地球上不同的地方，重力加速度的大小是不同的

4、培養(yǎng)學(xué)生實驗、觀察、推理、歸納的科學(xué)意識和方法

5、通過對伽利略自由落體運動研究的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力，并感受先輩大師崇尚科學(xué)、勇于探索的人格魅力

二、重點難點

理解在同一地點，一切物體在自由落體運動中的加速度都相同是本節(jié)的重點

掌握并靈活運用自由落體運動規(guī)律解決實際問題是難點

三、教學(xué)方法

實驗—觀察—分析—總結(jié)

四、教具

牛頓管、抽氣機、電火花計時器、紙帶、重錘、學(xué)生電源、鐵架臺

五、教學(xué)過程

(一)、課前提問:初速為零的勻加速直線運動的規(guī)律是怎樣的？

vt=at

s=（1／2）at2

vt2=2as

(二)、自由落體運動

演示1：左手?jǐn)S一金屬片，右手?jǐn)S一張紙片，在講臺上方從同一高度由靜止開始同時釋放，讓學(xué)生觀察二者是否同時落地.然后將紙片捏成紙團,重復(fù)實驗,再觀察二者是否同時落地.

結(jié)論：第一次金屬片先落下，紙片后落下，第二次幾乎同時落下。

提問：解釋觀察的現(xiàn)象

顯然，空氣對紙的阻力影響了紙片的下落，而當(dāng)它被撮成紙團以后，阻力減小，紙片和金屬片才幾乎同時著地。

假設(shè)紙片和金屬片處在真空中同時從同一高度下落，會不會同時著地呢？

演示2：牛頓管實驗

自由落體運動：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。

顯然物體做自由落體運動的條件是：

（1）只受重力而不受其他任何力，包括空氣阻力。

（2）從靜止開始下落

實際上如果空氣阻力的作用同重力相比很小，可以忽略不計，物體的下落也可以看做自由落體運動。

（三）自由落體運動是怎樣的直線運動呢？

學(xué)生分組實驗（每二人一組）

將電火花計時器呈豎直方向固定在鐵架臺上，讓紙帶穿過計時器，紙帶下方固定在重錘上，先用手提著紙帶，使重物靜止在靠近計時器下放，然后接通電源，松開紙帶，讓重物自由下落，計時器就在紙帶上打下一系列小點。

運用該紙帶分析重錘的運動，可得到：

1、自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動

2、重錘下落的加速度為a=9.8m/s2

(四)自由落體加速度

學(xué)生閱讀課文

提問：什么是重力加速度？標(biāo)準(zhǔn)值為多少？方向指向哪里？用什么字母表示？（略）

2、重力加速度的大小有什么規(guī)律？

（1）在地球上同一地點，一切物體的重力加速度都相同。

（2）在地球上不同的地方，重力加速度是不同的，由教材第37頁表格可知，緯度愈高，數(shù)值愈大。

（3）在通常的計算中，可以把g取作9.8m/s2，在粗略的計算中，還可以把g取作10m/s2

(五)自由落體運動的規(guī)律

vt=gt

h=(1/2)gt2g取9.8m/s2

vt2=2gh

注意式中的h是指下落的高度

（六）課外作業(yè)

1、閱讀《伽利略對自由落體運動的研究》

2、教材第38頁練習(xí)八（1）至（4）題

相關(guān)知識

第三章　牛頓運動定律

一位優(yōu)秀的教師不打無準(zhǔn)備之仗，會提前做好準(zhǔn)備，作為教師準(zhǔn)備好教案是必不可少的一步。教案可以讓學(xué)生們充分體會到學(xué)習(xí)的快樂，幫助教師緩解教學(xué)的壓力，提高教學(xué)質(zhì)量。優(yōu)秀有創(chuàng)意的教案要怎樣寫呢？為了讓您在使用時更加簡單方便，下面是小編整理的“第三章　牛頓運動定律”，希望能為您提供更多的參考。

第三章牛頓運動定律

第一單元牛頓第一、第三定律

基礎(chǔ)知識

一、牛頓第一定律

1、內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止．

說明：（1）物體不受外力是該定律的條件．

（2）物體總保持勻速直線運動或靜止?fàn)顟B(tài)是結(jié)果．

（3）直至外力迫使它改變這種狀態(tài)為止，說明力是產(chǎn)生加速度的原因．

（4）物體保持原來運動狀態(tài)的性質(zhì)叫慣性，慣性大小的量度是物體的質(zhì)量．

（5）應(yīng)注意：①牛頓第一定律不是實臉直接總結(jié)出來的．牛頓以伽利略的理想斜面實臉為基拙，加之高度的抽象思維，概括總結(jié)出來的．不可能由實際的實驗來驗證；

②牛頓第一定律不是牛頓第二定律的特例，而是不受外力時的理想化狀態(tài)．

③定律揭示了力和運動的關(guān)系：力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因．

【例1】科學(xué)思維和科學(xué)方法是我們認(rèn)識世界的基本手段．在研究和解決問題過程中，不僅需要相應(yīng)的知識，還要注意運用科學(xué)方法．

理想實驗有時更能深刻地反映自然規(guī)律，伽利略設(shè)想了一個理想實驗，其中有一個是實驗事實，其余是推論．

①減小第二個斜面的傾角，小球在這斜面上仍然要達(dá)到原來的高度；

②兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球?qū)L上另一個斜面；

③如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫诺母叨龋?/p>

④繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持續(xù)的勻速運動．

請將上述理想實驗的設(shè)想步驟按照正確的順序排列②③①④〔只要填寫序號即可）．在上述的設(shè)想步驟中，有的屬于可靠的事實，有的則是理想化的推論．下列關(guān)于事實和推論的分類正確的是（B）

A、①是事實，②③④是推論

B、②是事實，①③④是推論

C、③是事實，①②④是推論

D、④是事實，①②③是推論

2、慣性：物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)．

說明：①慣性是物體的固有屬性，與物體是否受力及運動狀態(tài)無關(guān)．

②質(zhì)量是慣性大小的量度．質(zhì)量大的物體慣性大，質(zhì)量小的物體慣性?。?/p>

有的同學(xué)總認(rèn)為“慣性與物體的運動速度有關(guān)，速度大，慣性大，速度小，慣性就小”，理由是物體的運動速度大，不容易停下來，產(chǎn)生這種錯誤的原因是把“慣性大小表示運動狀態(tài)改變的難易程度”理解成“慣性大小表示把物體從運動變?yōu)殪o止的難易程度”，實際上，在受到相同阻力的情況下，速度大小不同的質(zhì)量相同的物體，在相等的時間內(nèi)速度的減小量是相同的，這說明它們的慣性是相同的，與速度無關(guān)。

【例2】下列說法正確的是（D）

A、運動得越快的汽車越不容易停下來，是因為汽車運動得越快，慣性越大

B、小球在做自由落體運動時，慣性不存在了

C、把一個物體豎直向上拋出后，能繼續(xù)上升，是因為物體仍受到一個向上的推力

D、物體的慣性僅與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量大的慣性大，質(zhì)量小的慣性小

解析：慣性是物體保持原來運動狀態(tài)的性質(zhì)，僅由質(zhì)量決定，與它的受力狀況與運動狀況均無關(guān)。一切物體都有慣性。

【例3】火車在長直水平軌道上勻速行駛，車廂內(nèi)有一個人向上跳起，發(fā)現(xiàn)仍落回到車上原處，這是因為（）

A．人跳起后，車廂內(nèi)的空氣給人一個向前的力，這力使他向前運動

B．人跳起時，車廂對人一個向前的摩擦力，這力使人向前運動

C．人跳起后，車?yán)^續(xù)向前運動，所以人下落后必定向后偏一些，只是由于時間很短，距離太小，不明顯而已

D．人跳起后，在水平方向人和車水平速度始終相同

解析：人向上跳起，豎直方向做豎直上拋運動，水平方向不受外力作用（空氣阻力不計），由于慣性，所以水平方向與車速度相同，因而人落回原處．答案：D

二、牛頓第三定律

（1）內(nèi)容：兩物體之間的作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，而且在一條直線上．

（2）表達(dá)式：F=－F/

說明：①作用力和反作用力同時產(chǎn)生，同時消失，同種性質(zhì)，作用在不同的物體上，各產(chǎn)生其效果，不能抵消，所以這兩個力不會平衡．

②作用力和反作用力的關(guān)系與物體的運動狀態(tài)無關(guān)．不管兩物體處于什么狀態(tài)，牛頓第三定律都適用。

③借助牛頓第三定律可以變換研究對象，從一個物體的受力分析過渡到另一個物體的受力分析．

④一對作用力和反作用力在同一個過程中（同一段時間或同一段位移）的總沖量一定為零，但作的總功可能為零、可能為正、也可能為負(fù)。這是因為作用力和反作用力的作用時間一定是相同的，而位移大小、方向都可能是不同的。

三、作用力和反作用力與平衡力的區(qū)別

內(nèi)容作用力和反作用力二力平衡

受力物體作用在兩個相互作用的物體大作用在同一物體上

依賴關(guān)系相互依存，不可單獨存在無依賴關(guān)系，撤除一個，另一個可依然存在，只是不再平衡

疊加性兩力作用效果不可抵消，不可疊加，不可求合力兩力作用效果可相互抵消，可疊加，可求合力，合力為零

力的性質(zhì)一定是同性質(zhì)的力可以是同性質(zhì)的力，也可以是不同性質(zhì)的力

注意：判斷兩個力是不是一對作用力與反作用力時，應(yīng)分析這兩個力是否具有“甲對乙”和“乙對甲”的關(guān)系，即受力物體與施力物體是否具有互易關(guān)系．否則，一對作用力和反作用力很容易與一對平衡力相混淆，因為它們都具有大小相等、方向相反、作用在同一條直線上的特點．

規(guī)律方法

1、正確理解慣性和平衡狀態(tài)

【例4】下面說法正確的是（）

A．靜止或做勻速直線運動的物體一定不受外力的作用

B．物體的速度為零時一定處于平衡狀態(tài)

C．物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化時，一定受到外力的作用

D．物體的位移方向一定與所受合力方向一致

解析：A．物體不受外力時一定處于靜止或勻速運動狀態(tài)，但處于這些狀態(tài)時不一定不受外力作用，所以A錯，B．物體是否處于平衡狀態(tài)是看其受力是否為零，而不是看它的速度是否為零，如振動物體離平衡位置最遠(yuǎn)時速度為零，此時恢復(fù)力不為零，它就不處于平衡狀態(tài)，所以B錯，D．如平拋運動就不是這種情況，力與位移方向不一致，所以D錯．答案：C

【例5】以下有關(guān)慣性的說法中正確的是（BD）

A、在水平軌道上滑行的兩節(jié)車廂質(zhì)量相同，行駛速度較大的不容易停下來，說明速度較大的物體慣性大

B、在水平軌道上滑行的兩節(jié)車廂速度相同，其中質(zhì)量較大的車廂不容易停下來，說明質(zhì)量大的物體慣性大

C、推動原來靜止在水平軌道上的車廂，比推另一節(jié)相同的、正在滑行的車廂需要的力大，說明靜止的物體慣性大

D、物體的慣性大小與物體的運動情況及受力情況無關(guān)

解析：慣性的大小由質(zhì)量決定且與運動狀態(tài)及受力狀態(tài)無關(guān)。答案BD

【例6】公共汽車在平直的公路上行駛時，固定于路旁的照相機每隔兩秒連續(xù)兩次對其拍照，得到清晰照片，如圖所示．分析照片得到如下結(jié)果：（1)在兩張照片中，懸掛在公共汽車頂棚上的拉手均向后傾斜且程度相同；（2）對間隔2s所拍的照片進(jìn)行比較，可知汽車在2s內(nèi)前進(jìn)了12m.

根據(jù)這兩張照片，下列分析正確的是（ABD）

A.在拍第一張照片時公共汽車正加速

B.可求出汽車在t＝1s時的運動速度

C.若后來發(fā)現(xiàn)車頂棚上的拉手自然下垂，則汽車一定停止前進(jìn)

D.若后來發(fā)現(xiàn)車頂棚上的拉手自然下垂，則汽車可能做勻速運動

解析:由于車頂棚上的拉手向后傾斜且兩次程度相同，可知車勻加速前進(jìn)；根據(jù)勻變速直線的平均速度等于這段時間的中間時刻的即時速度，可求得t=1s時的速度；當(dāng)拉手自然下垂時，汽車處于平衡態(tài)，可能靜止，也可能是勻速度運動．

2、正確區(qū)分平衡力與作用力、反作用力

【例7】物體靜止于一斜面上如圖所示．則下述說法正確的是（B）

（A）物體對斜面的壓力和斜面對物體的持力是一對平衡力

（B）物體對斜面的摩擦力和斜面對物體的摩擦力是一對作用力和反作用力

（C）物體所受重力和斜面對物體的作用力是一對作用力和反作用力

（D）物體所受重力可以分解為沿斜面向下的力和對斜面的壓力

解析：作用力和反作用力是兩個物體間相互產(chǎn)生的，必是同性質(zhì)的力，而一對平衡力是作用于同一物體兩個等大、反向、共線之力，性質(zhì)上無任何必然的聯(lián)系．上述各對力中，物體對斜面的壓力和斜面對物體的支持力及物體對斜面的摩擦力和斜面對物體的摩擦力同屬物體和斜面問的相互作用力，分別作用在斜面和物體上，因此它們?yōu)閮蓪ψ饔昧头醋饔昧Γ裕ˋ）錯（B）對；物體所受重力是地球施加的，其反作用力為物體對地球的吸收力，應(yīng)作用在地球上，因此可知（C）錯；至于物體所受重力，無論如何分解，各分力都應(yīng)作用在物體上，而不能作用在斜面上而形成對斜面的壓力，故答案（D）亦錯．

【例8】有下列說法中說法正確的是（D）

①一質(zhì)點受兩個力作用且處于平衡狀態(tài)（靜止或勻速運動），這兩個力在同一段時間內(nèi)的沖量一定相同。

②一質(zhì)點受兩個力作用且處于平衡狀態(tài)（靜止或勻速運動），這兩個力在同一段時間內(nèi)做的功或者都為零，或者大小相等符號相反。

③在同樣時間內(nèi)，作用力和反作用力的功大小不一定相等，但正負(fù)號一定相反。

④在同樣時間內(nèi)，作用力和反作用力的功大小不一定相等，正負(fù)號也不一定相反

A、①②B、①③C、②③D、②④

解析：滿足①②的兩個力是平衡力，故沖量大小相等，方向相反，做功或者都為零（物體靜止時），或者數(shù)值相等，一正功一負(fù)功（勻速運動時），故①錯②對。作用力和反作用力可以都做正功，也可以都做負(fù)功，數(shù)值也不確定，只要設(shè)想兩塊磁鐵放在小車上的各種運動情況便可判斷，故③錯④對答案：D

3、用牛頓第一、第三定律解釋物理現(xiàn)象

【例9】請用自己所學(xué)習(xí)的物理知識解釋“船大調(diào)頭難”這句俗語的道理．

解析：“船大”，指船的質(zhì)量大，“調(diào)頭難”指改變速度方向難，“船大調(diào)頭難”說明質(zhì)量大的物體慣性大，要改變其運動狀態(tài)需要的力大．

【例10】下列說法正確的是（C）

A、人走路時，地對腳的力大于腳蹬地的力，所以人才往前走

B、只有你站在地上不動，你對地面的壓力和地面對你的支持力，才是大小相等、方向相反的

C、物體A靜止在物體B上，A的質(zhì)量是B的質(zhì)量的100倍，則A作用于B的力大小等于B作用于A的力的大小

D、以卵擊石，石頭沒損傷而雞蛋破了，這是因為石頭對雞蛋的作用力大于雞蛋對石頭的作用力

解析：以上四種情形中的相互作用力等值、反向、共線，這個關(guān)系與運動狀態(tài)無關(guān)。答案：C

【例11】由同種材料制成的物體A和B放在長木板上，隨長木板一起以速度v向右做勻速直線運動，如圖所示，已知MAMB，某時刻木板停止運動，下列說法正確的是〔D）

A、若木塊光滑，由于A的慣性較大,A、B間的距離將增大

B、若木板光滑，由于B的慣性較小,A、B間距離將減小

C、若木板粗糙，A、B一定會相撞

D、不論木板是否光滑,A、B間的相對距離保持不變

解析：開始A、B隨木板一起勻速運動，說明A、B所受的合外力為零。當(dāng)木板停止運動后：

若木塊光滑，A、B大水平方向上不受外力的作用，仍以原來的速度做勻速運動，則相互間距離保持不變。

若木板粗糙，由于A、B的材料相同，它們與木板的動摩擦因數(shù)相同，其加速度相同，即A、B以相同的初速度和加速度做勻減速運動，所以它們之間的距離仍保持不變。答案D

思考：①若A、B的動摩擦因數(shù)不等，則A、B間的距離可能怎樣變？

②為什么本題的結(jié)論與A、B的質(zhì)量無關(guān)？

【例12】蛙泳時，雙腳向后蹬水，水受到向后的作用力，則人體受到向前的反作用力，這就是人體獲得的推進(jìn)力。但是，在自由泳時，下肢是上下打水，為什么卻獲得向前的推進(jìn)力呢？

【解析】圖表示人體作自由泳時，下肢在某一時刻的動作：右腳向下打水，左腳向上打水。由圖可見，由于雙腳與水的作用面是傾斜的，故雙腳所施的作用力P和Q是斜面面的（水所受的作用力是斜向后的）。P的分力為P1和P2，而Q的分力為Ql和Q2，Pl和Q1都是向前的分力，也就是下肢獲得的推進(jìn)力。

同樣道理，魚類在水中左右擺尾，卻獲得向前的椎講大．也具由于向前的分力所致

【例13】如圖所示，水平放置的小瓶內(nèi)裝有水，其中有氣泡，當(dāng)瓶子從靜止?fàn)顟B(tài)突然向右加速運動時，小氣泡在瓶內(nèi)將向何方運動？當(dāng)瓶子從向右勻速運動狀態(tài)突然停止時，小氣泡在瓶內(nèi)又將如何運動？

【解】在許多學(xué)生的答卷中這樣寫道：當(dāng)瓶子從防止?fàn)顟B(tài)突然向右運動時，小氣泡在瓶內(nèi)由于慣性將向左運動；當(dāng)瓶子從向右勻速運動狀態(tài)突然停止時，小氣泡在瓶內(nèi)由于慣性將向右運動。

而正確答案剛好與之相反。因為當(dāng)瓶子從靜止?fàn)顟B(tài)突然向右加速運動時，瓶中的水由于慣性要保持原有的靜止?fàn)顟B(tài)，相對瓶來說是向左運動，氣泡也有慣性，但相比水來說質(zhì)量很小，慣性小可忽略不計，所以氣泡相對水向右移動。同理，當(dāng)瓶子從向右勻速運動狀態(tài)突然停止時，小氣泡在瓶內(nèi)將向左運動。

另外，該題也用轉(zhuǎn)換研究對象的方法予以定量解決。設(shè)想有一塊水，其體積、形狀和氣泡相同，當(dāng)玻璃營向右加速運動時，這塊水就和周圍的水一起向右加速運動，相對于玻璃管不會有相對運動，這塊水所受的外力F由周圍的水對它產(chǎn)生，設(shè)這塊水的體積為V，水的密度為ρ水，玻璃管的加速度為a，則F＝m水a(chǎn)＝ρ水Va?，F(xiàn)在將這塊水換成氣泡，顯然，在其他條件不變的情況下，周圍水對氣泡的作用力仍為F，氣泡將在該力作用于做加速運動。則a氣=F/m氣=ρ水Va/ρ水V，∵ρ水＞ρ水，

∴a氣＞a，即氣泡相對于玻璃管向右運動。

試題展示

1.下列說法正確的是（）

A．一同學(xué)看見某人用手推靜止的小車，卻沒有推動，于是說是因為這輛車慣性太大的緣故

B．運動得越快的汽車越不容易停下來，是因為汽車運動得越快，慣性越大

C．把一個物體豎直向上拋出后，能繼續(xù)上升，是因為物體仍受到一個向上的推力

D．放在光滑水平桌面上的兩個物體，受到相同大小的水平推力，加速度大的物體慣性小

【解析】“力是改變物體運動狀態(tài)的原因”。這里所說的“力”是指物體所受的合力，而不是某一個力，該同學(xué)推不動物體，是由于物體還受到摩擦力作用，其合力仍為零的緣故，故A選項錯誤。

慣性大小的唯一量度是質(zhì)量，慣性大小與運動速度大小、運動時間長短無關(guān)，故B選項也錯，

力是改變運動狀態(tài)的原因，而不是維持運動的原因，物體的運動不需要力來維持，一個物體豎直向上拋出能繼續(xù)上升是由于物體具有慣性的緣故，而不是拋出后物體還受到豎直向上的作用力，故C選項錯誤。

慣性是物體保持運動狀態(tài)不變的性質(zhì)，慣性大小反映了改變物體運動狀態(tài)的難易程度，同樣大小的力作用在不同物體上，產(chǎn)生的加速度越大，其質(zhì)量m=F/a越小，慣性越小，因此，D選項正確。

2.甲乙兩隊拔河比賽，甲隊勝，如不計繩子的質(zhì)量，下列說法正確的是D

A．甲隊拉繩子的力大于乙隊拉繩子的力

B．甲隊對地面的摩擦力大于乙隊對地面的摩擦力

C．甲乙兩隊與地面間的最大靜摩擦力大小相等、方向相反

D．甲乙兩隊拉繩的力相等

3.16世紀(jì)紀(jì)末，伽利略用實驗和推理，推翻了已在歐洲流行了近兩千年的亞里士多德關(guān)于力和運動的理論，開啟了物理學(xué)發(fā)展的新紀(jì)元。在以下說法中，與亞里士多德觀點相反的是D

A．四匹馬拉拉車比兩匹馬拉的車跑得快：這說明，物體受的力越大，速度就越大

B．一個運動的物體，如果不再受力了，它總會逐漸停下來，這說明，靜止?fàn)顟B(tài)才是物體長時間不受力時的“自然狀態(tài)”

C．兩物體從同一高度自由下落，較重的物體下落較快

D．一個物體維持勻速直線運動，不需要受力

4.一汽車在路面情況相同的公路上直線行駛，下面關(guān)于車速、慣性、質(zhì)量和滑行路程的討論，正確的是AC

Ａ．車速越大，它的慣性越大

Ｂ．質(zhì)量越大，它的慣性越大

Ｃ．車速越大，剎車后滑行的路程越長

Ｄ．車速越大，剎車后滑行的路程越長，所以慣性越大

5.火車在長直水平軌道上勻速行駛，門窗緊閉的車廂內(nèi)有一個人向上跳起，發(fā)現(xiàn)仍落回到車上原處，這是因為D

A．人跳起后，廂內(nèi)空氣給他向前的力，帶著他隨同火車一起向前運動

B．人跳起的瞬間，車廂的地板給他一個向前的力，推動他隨同火車一起向前運動

C．人跳起后，火車?yán)^續(xù)向前運動，所以人落下后必定偏后一些，只是由于時間很短，偏后距離太小，不明顯而已

D．人跳起后直接落地，在水平方向上人和車具有相同的速度

6.如圖所示，一個劈形物體M，各面均光滑，放在固定斜面上，上面成水平，水平面上放一光滑小球m，劈形物體從靜止開始釋放，則小球碰到斜面前的運動軌跡是B

A．沿斜面向下的直線B．豎直向下的直線

C．無規(guī)則曲線D．拋物線

第二單元牛頓第二定律

基礎(chǔ)知識

一、牛頓第二定律

1.內(nèi)容：物體的加速度與所受合外力成正比，與物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向與合外力的方向相同．

2.公式：F=ma

3、對牛頓第二定律理解：

（1）F=ma中的F為物體所受到的合外力．

（2）F＝ma中的m，當(dāng)對哪個物體受力分析，就是哪個物體的質(zhì)量，當(dāng)對一個系統(tǒng)（幾個物體組成一個系統(tǒng)）做受力分析時，如果F是系統(tǒng)受到的合外力，則m是系統(tǒng)的合質(zhì)量．

（3）F＝ma中的F與a有瞬時對應(yīng)關(guān)系，F(xiàn)變a則變，F(xiàn)大小變，a則大小變，F(xiàn)方向變a也方向變．

（4）F＝ma中的F與a有矢量對應(yīng)關(guān)系，a的方向一定與F的方向相同。

（5）F＝ma中，可根據(jù)力的獨立性原理求某個力產(chǎn)生的加速度，也可以求某一個方向合外力的加速度．

（6）F＝ma中，F(xiàn)的單位是牛頓，m的單位是千克，a的單位是米／秒2．

（7）F＝ma的適用范圍：宏觀、低速

【例1】如圖所示，輕繩跨過定滑輪（與滑輪問摩擦不計）一端系一質(zhì)量為m的物體，一端用PN的拉力，結(jié)果物體上升的加速度為a1，后來將PN的力改為重力為PN的物體，m向上的加速度為a2則（）

A．a(chǎn)1＝a2；B．a(chǎn)1＞a2；C、a1＜a2；D．無法判斷

簡析：a1＝P/m，a2=p/（m＋）所以a1＞a2

注意：F＝ma關(guān)系中的m為系統(tǒng)的合質(zhì)量．

二、突變類問題（力的瞬時性）

（1）物體運動的加速度a與其所受的合外力F有瞬時對應(yīng)關(guān)系，每一瞬時的加速度只取決于這一瞬時的合外力，而與這一瞬時之前或之后的力無關(guān)，不等于零的合外力作用的物體上，物體立即產(chǎn)生加速度；若合外力的大小或方向改變，加速度的大小或方向也立即（同時）改變；若合外力變?yōu)榱?，加速度也立即變?yōu)榱悖ㄎ矬w運動的加速度可以突變）。

（2）中學(xué)物理中的“繩”和“線”，是理想化模型，具有如下幾個特性：

A．輕：即繩（或線）的質(zhì)量和重力均可視為等于零，同一根繩（或線）的兩端及其中間各點的張為大小相等。

B．軟：即繩（或線）只能受拉力，不能承受壓力（因繩能變曲），繩與其物體相互間作用力的方向總是沿著繩子且朝繩收縮的方向。

C．不可伸長：即無論繩所受拉力多大，繩子的長度不變，即繩子中的張力可以突變。

（3）中學(xué)物理中的“彈簧”和“橡皮繩”，也是理想化模型，具有如下幾個特性：

A．輕：即彈簧（或橡皮繩）的質(zhì)量和重力均可視為等于零，同一彈簧的兩端及其中間各點的彈力大小相等。

B．彈簧既能承受拉力，也能承受壓力（沿著彈簧的軸線），橡皮繩只能承受拉力。不能承受壓力。

C、由于彈簧和橡皮繩受力時，要發(fā)生形變需要一段時間，所以彈簧和橡皮繩中的彈力不能發(fā)生突變。

（4）做變加速度運動的物體，加速度時刻在變化（大小變化或方向變化或大小、方向都變化度叫瞬時加速度，由牛頓第二定律知，加速度是由合外力決定的，即有什么樣的合外力就有什么樣的加速度相對應(yīng)，當(dāng)合外力恒定時，加速度也恒定，合外力隨時間變化時，加速度也隨時間改變，且瞬時力決定瞬時加速度，可見，確定瞬時加速度的關(guān)鍵是正確確定瞬時作用力。

【例2】如圖（a）所示，一質(zhì)量為m的物體系于長度分別為l1、12的兩根細(xì)繩上，l1的一端懸掛在天花板上，與豎直方向夾角為θ,l2水平拉直，物體處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)將l2線剪斷，求剪斷瞬間物體的加速度。

（1)下面是某同學(xué)對該題的一種解法：

設(shè)l1線上拉力為FT1，l2線上拉力為FT2，重力為mg,物體在三力作用下保持平衡：

FT1cosθ＝mg，F(xiàn)T1sinθ＝FT2，F(xiàn)T2＝mgtanθ

剪斷線的瞬間，F(xiàn)T2突然消失，物體即在FT2,反方向獲得加速度．因為mgtanθ=ma,所以加速度a＝gtanθ，方向在FT2反方向。

你認(rèn)為這個結(jié)果正確嗎？請對該解法作出評價并說明

（2）若將圖a中的細(xì)線11改為長度相同、質(zhì)量不計的輕彈簧，如圖b所示，其他條件不變，求解的步驟與（1）完全相同，即a=gtanθ,你認(rèn)為這個結(jié)果正確嗎？請說明理由．

解析：(1)結(jié)果不正確．因為12被剪斷的瞬間,11上張力的大小發(fā)生了突變，此瞬間FT1=mgcosθ,它與重力沿繩方向的分力抵消，重力垂直于繩方向的分力產(chǎn)生加速度:a=gsinθ。

(2)結(jié)果正確，因為l2被剪斷的瞬間，彈簧11的長度不能發(fā)生突變，F(xiàn)T1的大小方向都不變，它與重力的合力大小與FT2方向相反，所以物體的加速度大小為：a=gtanθ。

三、動力學(xué)的兩類基本問題

1、已知物體的受力情況求物體運動中的某一物理量：應(yīng)先對物體受力分析，然后找出物體所受到的合外力，根據(jù)牛頓第二定律求加速度a，再根據(jù)運動學(xué)公式求運動中的某一物理量．

2、已知物體的運動情況求物體所受到的某一個力：應(yīng)先根據(jù)運動學(xué)公式求得加速度a，再根據(jù)牛頓第二定律求物體所受到的合外力，從而就可以求出某一分力．

綜上所述，解決問題的關(guān)鍵是先根據(jù)題目中的已知條件求加速度a，然后再去求所要求的物理量，加速度象紐帶一樣將運動學(xué)與動力學(xué)連為一體．

【例3】如圖所示，水平傳送帶A、B兩端相距S＝3.5m，工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.1。工件滑上A端瞬時速度VA＝4m/s,達(dá)到B端的瞬時速度設(shè)為vB。

(1)若傳送帶不動，vB多大？

(2)若傳送帶以速度v(勻速）逆時針轉(zhuǎn)動，vB多大？

(3)若傳送帶以速度v(勻速）順時針轉(zhuǎn)動，vB多大？

【解析】(1)傳送帶不動，工件滑上傳送帶后，受到向左的滑動摩擦力（Ff=μmg)作用，工件向右做減速運動，初速度為VA，加速度大小為a＝μg＝lm/s2，到達(dá)B端的速度.

(2)傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動時，工件滑上傳送帶后，受到向左的滑動摩擦力仍為Ff=μmg，工件向右做初速VA，加速度大小為a＝μg＝1m/s2減速運動，到達(dá)B端的速度vB=3m/s.

(3)傳送帶順時針轉(zhuǎn)動時，根據(jù)傳送帶速度v的大小，由下列五種情況：

①若v＝VA，工件滑上傳送帶時，工件與傳送帶速度相同，均做勻速運動，工件到達(dá)B端的速度vB=vA

②若v≥，工件由A到B，全程做勻加速運動，到達(dá)B端的速度vB==5m/s.

③若＞v＞VA，工件由A到B，先做勻加速運動，當(dāng)速度增加到傳送帶速度v時，工件與傳送帶一起作勻速運動速度相同，工件到達(dá)B端的速度vB=v.

④若v≤時，工件由A到B，全程做勻減速運動，到達(dá)B端的速度

⑤若vA＞v＞，工件由A到B，先做勻減速運動，當(dāng)速度減小到傳送帶速度v時，工件與傳送帶一起作勻速運動速度相同，工件到達(dá)B端的速度vB＝v。

說明：（1）解答“運動和力”問題的關(guān)鍵是要分析清楚物體的受力情況和運動情況，弄清所給問題的物理情景．（2）審題時應(yīng)注意由題給條件作必要的定性分析或半定量分析．（3）通過此題可進(jìn)一步體會到，滑動摩擦力的方向并不總是阻礙物體的運動．而是阻礙物體間的相對運動，它可能是阻力，也可能是動力．

【例4】質(zhì)量為m的物體放在水平地面上，受水平恒力F作用，由靜止開始做勻加速直線運動，經(jīng)過ts后，撤去水平拉力F，物體又經(jīng)過ts停下，求物體受到的滑動摩擦力f．

解析：物體受水平拉力F作用和撤去F后都在水平面上運動，因此，物體在運動時所受滑動磨擦力f大小恒定．我們將物體的運動分成加速和減速兩個階段來分析時，兩段的加速度均可以用牛頓第二定律得出，然后可由運動學(xué)規(guī)律求出加速度之間的關(guān)系，從而求解滑動摩擦力．

分析物體在有水平力F作用和撤去力F以后的受力情況，根據(jù)牛頓第二定律F合=ma，

則加速階段的加速度a1=（F－f）/m………①

經(jīng)過ts后，物體的速度為v=a1t………②

撤去力F后，物體受阻力做減速運動，其加速度a2=f/m………③

因為經(jīng)ts后，物體速度由v減為零，即0＝2一a2t………④

依②、④兩式可得a1=a2，依①、③可得（F－f）/m=f/m

可求得滑動摩擦力f=F答案：F

規(guī)律方法

1、瞬時加速度的分析

【例5】如圖（a）所示，木塊A、B用輕彈簧相連，放在懸掛的木箱C內(nèi)，處于靜止?fàn)顟B(tài)，它們的質(zhì)量之比是1：2：3。當(dāng)剪斷細(xì)繩的瞬間，各物體的加速度大小及其方向？

【解析】設(shè)A的質(zhì)量為m，則B、C的質(zhì)量分別為2m、3m

在未剪斷細(xì)繩時，A、B、C均受平衡力作用，受力如圖（b）所示。剪斷繩子的瞬間，彈簧彈力不發(fā)生突變，故Fl大小不變。而B與C的彈力怎樣變化呢？首先B、C間的作用力肯定要變化，因為系統(tǒng)的平衡被打破，相互作用必然變化。我們沒想一下B、C間的彈力瞬間消失。此時C做自由落體運動，ac＝g；而B受力F1和2mg，則aB=（F1+2mg）/2m＞g，即B的加速度大于C的加速度，這是不可能的。因此B、C之間仍然有作用力存在，具有相同的加速度。設(shè)彈力為N，共同加速度為a，則有

F1＋2mg－N＝2ma…………①3mg＋N＝3ma……………②F1=mg

解答a＝1．2，N＝06mg

所以剪斷細(xì)繩的瞬間，A的加速度為零；B。C加速度相同，大小均為1．2g，方向豎直向下。

【例6】在光滑水平面上有一質(zhì)量m＝Ikg的小球，小球與水平輕彈簧和與水平方向夾角O為300的輕繩的一端相連，如圖所示，此時小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，且水平面對小球的彈力恰好為零，當(dāng)剪斷輕繩的瞬間，小球加速度的大小和方向如何？此時輕彈簧的彈力與水平面對球的彈力比值是多少？

簡析：小球在繩末斷時受三個力的作用，繩剪斷的瞬間，作用于小球的拉力T立即消失，但彈簧的形變還存在，故彈簧的彈力F存在．

（1）繩未斷時：Tcos300＝F，Tsin300＝mg

解得：T＝20NF＝10N

（2）繩斷的瞬間：T=0，在豎直方向支持力N=mg，在水平方向F=ma，所以a=F/m=10m/s2此時F/N=10/10=

當(dāng)將彈簧改為輕繩時，斜向上拉繩斷的時間，水平繩的拉力立即為零．

【例7】如圖所示,小球質(zhì)量為m,被三根質(zhì)量不計的彈簧A、B、C拉住,彈簧間的夾角均為1200,小球平衡時,A、B、C的彈力大小之比為3：3：1,當(dāng)剪斷C瞬間,小球的加速度大小及方向可能為

①g/2,豎直向下;②g/2,豎直向上;③g/4,豎直向下;④g/4,豎直向上;

A、①②;B、①④;C、②③;D、③④;

解析:設(shè)彈簧C中的彈力大小為F,則彈簧A、B中的彈力大小為3F.

(1)當(dāng)A、B、C均體現(xiàn)拉力:平衡時3F=F＋mg,∴F=mg.剪斷C時:3F－mg=ma1

∴a1=g,方向豎直向上.

(2)當(dāng)A、B體現(xiàn)為拉力,C體現(xiàn)為推力:平衡時:3F＋F=mg,∴F=mg;剪斷C時:3F－mg=ma2,∴a2=－g,方向豎直向下.故答案C.

2、用牛頓第二定律分析物體的運動狀態(tài)

牛頓第二定律的核心是加速度與合外力的瞬時對應(yīng)關(guān)系，瞬時力決定瞬時加速度，解決這類問題要注意：

(1)確定瞬時加速度關(guān)鍵是正確確定瞬時合外力．

(2)當(dāng)指定某個力變化時，是否還隱含著其他力也發(fā)生變化．

（3）整體法與隔離法的靈活運用

【例8】如圖所示，一向右運動的車廂頂上懸掛兩單擺M和N,它們只能在圖所示平面內(nèi)擺動，某一瞬時出現(xiàn)圖示情景，由此可知車廂的運動及兩單擺相對車廂運動的可能情況是（）

A、車廂做勻速直線運動,M在擺動，N在靜止；

B、車廂做勻速直線運動,M在擺動，N也在擺動；

C、車廂做勻速直線運動，M靜止，N在擺動；

D、車廂做勻加速直線運動,M靜止，N也靜止；

解析：由牛頓第一定律，當(dāng)車廂做勻速運動時，相對于車廂靜止的小球，其懸線應(yīng)在豎直方向上，故M球一定不能在圖示情況下相對車廂靜止，說明M正在擺動；而N既有可能相對于車廂靜止，也有可能是相對小車擺動恰好到達(dá)圖示位置。知A、B正確，C錯；當(dāng)車廂做勻加速直線運動時，物體運動狀態(tài)改變，合外力一定不等于零，故不會出現(xiàn)N球懸線豎直的情況，D錯。答案：AB

【例9】一個人蹲在臺秤上。試分析：在人突然站起的過程中，臺秤的示數(shù)如何變化？

【解析】從蹲于臺秤上突然站起的全過程中，人體質(zhì)心運動的v—t圖象如圖所示。

在0－t1時間內(nèi)：質(zhì)心處于靜止?fàn)顟B(tài)——臺秤示數(shù)等于體重。F=mg。

在t1－t2時間內(nèi)：質(zhì)心作加速度（a）減小的加速度運動，處于超重狀態(tài)——臺秤示數(shù)大于體重F＝mg十ma＞mg

在t2時刻：a＝0，v＝vmax，質(zhì)心處于動平衡狀態(tài)——臺秤示數(shù)等于體重F=mg。

在t2－t3時間內(nèi)：質(zhì)心作加速度增大的減速運動，處于失重狀態(tài)——臺秤示數(shù)小于體重F=mg－ma＜mg。

在t3－t4時間內(nèi)：質(zhì)心又處于靜止?fàn)顟B(tài)——臺秤示數(shù)又等于體重F＝mg。

故臺秤的示數(shù)先偏大，后偏小，指針來回擺動一次后又停在原位置。

思考：若人突然蹲下，臺秤示數(shù)又如何變化？

【例10】如圖所示，一水平方向足夠長的傳送帶以恒定的速度v1沿順時針方向轉(zhuǎn)動，傳送帶右端有一個與傳送帶等高的光滑水平面，一物體以恒定速率v2沿直線向左滑向傳送帶后，經(jīng)過一段時間又返回光滑水平面，速率為v/2，則下列說法中正確的是（BC）

A、只有v1=v2時，才有v/2＝v1

B、若v1＞v2時，則v/2＝v2

C、若v1＜v2時，則v/2＝v1；

D、不管v2多大，總有v/2=v2；

解析：物體在傳送帶上向左減速、向右加速的加速度大小相同；當(dāng)v1＞v2時，向左減速過程中前進(jìn)一定的距離，返回時，因加速度相同，在這段距離內(nèi)，加速所能達(dá)到的速度仍為v2．當(dāng)v1＜v2時，返回過程中，當(dāng)速度增加到v1時，物體與傳送帶間將保持相對靜止，不再加速，最終以v1離開傳送帶

試題展示

1.質(zhì)量為m的物體從高處釋放后豎直下落，在某時刻受到的空氣阻力為f，加速度為a＝，則f的大小為

A．B．C．f＝mgD．

【解析】以物體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有mg－f＝ma，解得，選項B正確。

2.如圖，一輛有動力驅(qū)動的小車上有一水平放置的彈簧，其左端固定在小車上，右端與一小球相連，設(shè)在某一段時間內(nèi)小球與小車相對靜止且彈簧處于壓縮狀態(tài)，若忽略小球與小車間的摩擦力，則在此段時間內(nèi)小車可能是

A.向右做加速運動

B.向右做減速運動

C.向左做加速運動

D.向左做減速運動

答案：AD

解析：對小球水平方向受到向右的彈簧彈力N，由牛頓第二定律可知，小球必定具有向右的加速度，小球與小車相對靜止，故小車可能向右加速運動或向左減速運動。

3．人站在自動扶梯的水平踏板上，隨扶梯斜向上勻速運動，如圖所示。以下說法正確的是

A．人受到重力和支持力的作用

B．人受到重力、支持力和摩擦力的作用

C．人受到的合外力不為零

D．人受到的合外力方向與速度方向相同

解析：由于人隨扶梯斜向上勻速運動，對其受力分析可知，人只受重力和支持力的作用，選項A正確。

4．一質(zhì)量為M的探空氣球在勻速下降，若氣球所受浮力F始終保持不變，氣球在運動過程中所受阻力僅與速率有關(guān)，重力加速度為g．現(xiàn)欲使該氣球以同樣速率勻速上升，則需從氣球吊籃中減少的質(zhì)量為

A.B.

C.D.0

答案：A

解析：考查牛頓運動定律。設(shè)減少的質(zhì)量為△m，勻速下降時：Mg=F＋kv，勻速上升時：Mg－△mg＋kv=F，解得△mg=2(M－Fg)，A正確。本題要注意受力分析各個力的方向。

5.一有固定斜面的小車在水平面上做直線運動，小球通過細(xì)繩與車頂相連。小球某時刻正處于圖示狀態(tài)。設(shè)斜面對小球的支持力為N，細(xì)繩對小球的拉力為T，關(guān)于此時刻小球的受力情況，下列說法正確的是

A.若小車向左運動，N可能為零

B.若小車向左運動，T可能為零

C.若小車向右運動，N不可能為零

D.若小車向右運動，T不可能為零

答案：AB

解析:本題考查牛頓運動定律。對小球受力分析，當(dāng)N為零時，小球的合外力水平向右，加速度向右，故小車可能向右加速運動或向左減速運動，A對C錯；當(dāng)T為零時，小球的合外力水平向左，加速度向左，故小車可能向右減速運動或向左加速運動，B對D錯。解題時抓住N、T為零時受力分析的臨界條件，小球與車相對靜止，說明小球和小車只能有水平的加速度，作為突破口。

6．如所示，位于光滑固定斜面上的小物塊P受到一水平向右的推力F的作用。已知物塊P沿斜面加速下滑?，F(xiàn)保持F的方向不變，使其減小，則加速度B

A．一定變小B．一定變大

C．一定不變D．可能變小，可能變大，也可能不變

7.某汽車的部分參數(shù)如下表，請根據(jù)表中數(shù)據(jù)完成表的其他部分。

整車行使質(zhì)量1500Kg最大功率92KW

加速性能0－108Km/h(即30m/s)所需時間平均加速度

11s_________m/s2

制動性能車輛以36Km/h（即10m/s）行使時的制動距離制動過程中所受合外力

6.5m_________N

答案：2.731.15×104

【解析】由可得a＝2.73m/s2；根據(jù)和F＝ma可得F＝1.15×104N

8.科研人員乘氣球進(jìn)行科學(xué)考察．氣球、座艙、壓艙物和科研人員的總質(zhì)量為990kg．氣球在空中停留一段時間后，發(fā)現(xiàn)氣球漏氣而下降，及時堵住．堵住時氣球下降速度為1m/s，且做勻加速運動，4s內(nèi)下降了12m．為使氣球安全著陸，向艙外緩慢拋出一定的壓艙物．此后發(fā)現(xiàn)氣球做勻減速運動，下降速度在5分鐘內(nèi)減少3m/s．若空氣阻力和泄漏氣體的質(zhì)量均可忽略，重力加速度g＝9.89m/s2，求拋掉的壓艙物的質(zhì)量．

解析：由牛頓第二定律得：mg－f＝ma

拋物后減速下降有：

Δv＝a/Δt

解得：

9.直升機沿水平方向勻速飛往水源取水滅火，懸掛著m＝500kg空箱的懸索與豎直方向的夾角θ1＝45°。直升機取水后飛往火場，加速度沿水平方向，大小穩(wěn)定在a＝1.5m/s2時，懸索與豎直方向的夾角θ2＝14°。如果空氣阻力大小不變，且忽略懸索的質(zhì)量，試求水箱中水的質(zhì)量M。

（取重力加速度g＝10m/s2；sin14°＝0.242；cos14°＝0.970）

解：直升機取水，水箱受力平衡：

解得：

直升機返回，由牛頓第二定律得：

解得水箱中水的質(zhì)量為：M＝4.5×103kg

第三單元牛頓運動定律的應(yīng)用（一）

基礎(chǔ)知識

一、牛頓運動定律的解題步驟

應(yīng)用牛頓第二定律解決問題時，應(yīng)按以下步驟進(jìn)行．

1．分析題意，明確已知條件和所求量

2、選取研究對象；所選取的對象可以是一個物體，也可以是幾個物體組成的系統(tǒng)，同一個題目，根據(jù)題意和解題需要也可以先后選取不同的研究對象。

3．對其進(jìn)行受力情況分析和運動情況分析（切莫多力與缺力）；

4．根據(jù)牛頓第二定律列出方程；

說明：如果只受兩個力，可以用平行四邊形法則求其合力，如果物體受力較多，一般用正交分解法求其合力，如果物體做直線運動，一般把力分解到沿運動方向和垂直于運動方向；當(dāng)求加速度時，要沿著加速度的方向處理力；當(dāng)求某一個力時，可沿該力的方向分解加速度；

5．把各量統(tǒng)一單位，代入數(shù)值求解；

二、注意事項：

①由于物體的受力情況與運動狀態(tài)有關(guān)，所以受力分析和運動分析往往同時考慮，交叉進(jìn)行，在畫受力分析圖時，把所受的外力畫在物體上（也可視為質(zhì)點，畫在一點上），把v0和a的方向標(biāo)在物體的旁邊，以免混淆不清。

②建立坐標(biāo)系時應(yīng)注意：

A．如果物體所受外力都在同一直線上，應(yīng)建立一維坐標(biāo)系，也就是選一個正方向就行了。如果物體所受外力在同一平面上，應(yīng)建立二維直角坐標(biāo)系。

B．僅用牛頓第二定律就能解答的問題，通常選加速度a的方向和垂直于a的方向作為坐標(biāo)軸的正方向，綜合應(yīng)用牛頓定律和運動學(xué)公式才能解答的問題，通常選初速度V0的方向和垂直于V0的方向為坐標(biāo)軸正方向，否則易造成“十”“一”號混亂。

C．如果所解答的問題中，涉及物體運動的位移或時間，通常把所研究的物理過程的起點作為坐標(biāo)原點。

③解方程的方法一般有兩種：一種是先進(jìn)行方程式的文字運算，求得結(jié)果后，再把單位統(tǒng)一后的數(shù)據(jù)代入，算出所求未知量的值。另一種是把統(tǒng)一單位后的數(shù)據(jù)代入每個方程式中，然后直接算出所求未知量的值，前一種方法的優(yōu)點是：可以對結(jié)果的文字式進(jìn)行討論，研究結(jié)果是否合理，加深對題目的理解；一般都采用這種方法，后一種方法演算比較方便，但是結(jié)果是一個數(shù)字，不便進(jìn)行分析討論。（特別指出的是：在高考試題的參考答案中，一般都采用了前一種方法，）

【例1】如圖所示．地面上放一m＝40kg的木箱，用大小為10N與水平方向夾角300的力推木箱，木箱恰好勻速運動，若用此力與水平方向成300角斜向上拉木箱，30s可使木箱前進(jìn)多少米？（g取10m/s2）

解析：木箱受重力mg，地面支持力N，推力F以及地面對它的摩擦力f．勻速運動時：Fx=Fcos300，F(xiàn)y=Fsin300

豎直方向：N－mg－Fsin300＝0，所以N＝mg＋Fsin300

水平方向：Fcos30一f=0，所以f＝Fcos300

而f＝μN=μ（mg＋Fsin300）所以μ＝Fcos300/（mg＋Fsin300）=0。02

當(dāng)力斜向上拉時豎直方向：N＝mg一Fsin300

水平方向：Fcos300－μN=ma

所以a=[Fcos300－μ（mg－Fsin300）]/m=0．019m／s2

s=at2＝8。6m

注意：由力求加速度時，一定要沿加速度的方向處理力．

【例2】如圖電梯與水平面夾角為370，60千克的人隨電梯以a＝lm/s2的加速度運動，則人受到平面的支持力及摩擦力各為多大？（g取10rn／s2）

解析：對加速度沿豎直、水平方向分解，

ax＝acos370＝0．8m／s2ay＝asin370＝0．6m／s2

水平方向：f＝max＝60×0．8N=48N

豎直方向：N－mg＝may，所以N＝mg＋may＝（600＋36）N=636N

注意：當(dāng)由加速度求力時，一定要沿力的方向分解加速度．

【例3】如圖所示三個物體質(zhì)量分別為m1、m2、m3，帶有滑輪的物體放在光滑水平面上，滑輪和所有觸處的摩擦及繩的質(zhì)量均不計，為使三個物體無相對運動，則水平推力F＝．

解析：對m2豎直方向合力為零，所以T=m2g，對m1水平方向只受繩拉力T作用

所以a=T/m1=m2g/m1，由于三者加速度一樣，所以F＝（ml十m2十m3）a=（ml十m2十m3）m2g/m1

注意：幾個物體加速度一樣時，可先從一個物體入手，求出加速度a，然后將這幾個物體視為一系統(tǒng)求合外力。

【例4】如圖所示，一根輕質(zhì)細(xì)繩跨過一個定滑輪，一邊系住一個敞口輕質(zhì)容器，內(nèi)裝240gMg，另一邊為一重物m，所有摩擦均不計，開始時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，將容器中的Mg點燃，則燃過后，兩者的運動狀態(tài)發(fā)生改變，問全部燃燒完后，兩者的加速度分別是多少？（假設(shè)Mg先與O2反應(yīng)）。

【解題思路】Mg燃燒后生成MgO，平衡被打破，可假設(shè)繩子的拉力為T，為兩者分別作受力分析，解出T，a。

nMg=240/24＝10（mol）

2Mg＋O2＝2MgO，得生成MgO的物質(zhì)的量nMgO＝10（mol）

其質(zhì)量m＝10×40＝400（g）

設(shè)此時兩者加速度大小為a，繩的拉力為T。對容器作用受力分析有Mg一T＝ma……①

對重物作受力分析有T－mg=ma………②

聯(lián)立①、②代入數(shù)值解之得。T＝2940（N）a＝2．45（m/s2）

故容器的加速度為2．45m/s2，方向向下；重物的加速度為2．45m/s2，方向向上。

規(guī)律方法

1、牛頓定律應(yīng)用的基本方法

【例5】慣性制導(dǎo)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于彈道式導(dǎo)彈工程中，這個系統(tǒng)的重要元件之一是加速度計．加速度計的構(gòu)造原理的示意圖如圖所示．沿導(dǎo)彈長度方向安裝在固定光滑桿上的滑塊m,滑塊兩側(cè)分別與勁度系數(shù)均為k的彈簧相連；兩彈簧的另一端與固定壁相連．滑塊原來靜止，彈簧處于自然長度，滑塊上有指針，可通過標(biāo)尺測出滑塊的位移，然后通過控制系統(tǒng)進(jìn)行制導(dǎo)．設(shè)某段時間內(nèi)導(dǎo)彈沿水平方向運動，指針向左偏離O點的距離為s，則這段時間內(nèi)導(dǎo)彈的加速度（D）

A、方向向左，大小為ks/m

B、方向向右，大小為ks/m

C、方向向左，大小為2ks/m

D、方向向右，大小為2ks/m

解析：原來物體不受彈簧彈力，當(dāng)指針向左偏轉(zhuǎn)s，右邊彈簧被拉長s，左邊彈簧產(chǎn)生向右推力ks，右邊彈簧產(chǎn)生向右拉力ks，合力為2ks，所以導(dǎo)彈的加速度為a=2ks/m，方向向右。

【例6】如圖所示，放在水平地面上的木板長1米，質(zhì)量為2kg，B與地面間的動摩擦因數(shù)為0．2．一質(zhì)量為3kg的小鐵塊A放在B的左端，A、B之間的動摩擦因數(shù)為0．4．當(dāng)A以3m／s的初速度向右運動后，求最終A對地的位移和A對B的位移．

【解析】A在摩擦力作用下作減速運動，B在上、下兩個表面的摩擦力的合力作用下先做加速運動，當(dāng)A、B速度相同時，A、B立即保持相對靜止，一起向右做減速運動．

A在B對它的摩擦力的作用下做勻減速運動aA=－μAg=一4m／s2

B在上、下兩個表面的摩擦力的合力作用下做勻加速運動

aB==lm／s2A相對B的加速度a相=aA－aB＝－5m／s2

當(dāng)A相對B的速度變?yōu)榱銜r，A在B上停止滑動，在此過程中，A對B的位移s相===0.9m

A從開始運動到相對靜止經(jīng)歷的時間t==0.6m/s2

在此時間內(nèi)B的位移SB=aBt2=×1×0.62=0.18m

A、B相對靜止時的速度v＝aBt＝1×0.6m/s＝0.6m/s

隨后A、B一起以a/=－μBg=－2m/s2作勻減速運動直至停止，這段時間內(nèi)的位移

S/＝＝=0．09m

綜上所述．在整個運動過程中A對地的位移SA=SB十S相＋S/=（0．18＋0．9＋0．09）m＝l．17m

2、超重與失重狀態(tài)的分析

在平衡狀態(tài)時，物體對水平支持物的壓力（或?qū)依K的拉力）大小等于物體的重力．當(dāng)物體的加速度豎直向上時，物體對支持物的壓力大于物體的重力，由F－mg=ma得F=m（g＋a）mg，這種現(xiàn)象叫做超重現(xiàn)象；當(dāng)物體的加速度豎直向下時，物體對支持物的壓力小于物體的重力，mg－F=ma得F=m（g－a）mg，這種現(xiàn)象叫失重現(xiàn)象．特別是當(dāng)物體豎直向下的加速度為g時，物體對支持物的壓力變?yōu)榱?，這種狀態(tài)叫完全失重狀態(tài)．

對超重和失重的理解應(yīng)當(dāng)注意以下幾點：

（1）物體處于超重或失重狀態(tài)時，只是物體的視重發(fā)生改變，物體的重力始終存在，大小也沒有變化，因為萬有引力并沒有改變．

（2）發(fā)生超重或失重現(xiàn)象與物體的速度大小及方向無關(guān)，只決定于加速度的方向及大?。?/p>

（3）在完全失重的狀態(tài)下，平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會完全消失，如單擺停擺、天平失效、浸在水中的物體不再受浮力、液體柱不再產(chǎn)生向下的壓強等。

【例7】將金屬塊m用壓縮的輕彈簧卡在一個矩形的箱中，如圖所示，在箱的上頂板和下頂板裝有壓力傳感器，箱可以沿豎直軌道運動，當(dāng)箱以a=2.0m/s2的加速度豎直向上作勻減速運動時，上頂板的壓力傳感器顯示的壓力為6.0N,下底板的壓力傳感器顯示的壓力為10.0N。(g取10m/s2）

（1)若上頂板的壓力傳感器的示數(shù)是下底板的壓力傳感器的示數(shù)的一半，試判斷箱的運動情況；

(2）要使上頂板的壓力傳感器的示數(shù)為零，箱沿豎直方向運動的情況可能是怎樣的？

解析：由題意，對金屬塊受力分析如圖所示。

當(dāng)向上勻減速運動時，加速度方向向下，設(shè)上頂板的壓力傳感器的示數(shù)為N1，彈簧彈力為F,由牛頓第二定律有N1＋mg一F＝ma……①

彈簧彈力F等于下底板的壓力傳感器的示數(shù)N2：F＝N2=10N代入①可解得m=0．5kg。

（1)依題意，N1=5N,彈簧長度沒有改變，F(xiàn)＝10N代入①解得a=0，說明整個箱體做向上或向下的勻速運動。

(2)當(dāng)整個箱體的加速度方向向上時有F一N1一mg=ma，求出N1減至零的加速度：=10m/s2。

上頂板的壓力傳感器的示數(shù)為零時，整個箱體在做加速度不小于10m/s2的向上加速或向下減速運動。

【例8】如圖所示滑輪的質(zhì)量不計，已知三個物體的質(zhì)量關(guān)系是：m1＝m2十m3，這時彈簧秤的讀數(shù)為T，若把物體m2從右邊移到左邊的物體m1上，彈簧秤的讀數(shù)T將（）

A.增大；B.減小；C.不變；D.無法判斷

【解析】解法1：移m2后，系統(tǒng)左、右的加速度大小相同方向相反，由于ml十m2＞m3，故系統(tǒng)的重心加速下降，系統(tǒng)處于失重狀態(tài)，彈簧秤的讀數(shù)減小，B項正確。

解法2：:移后設(shè)連接繩的拉力為T/，系統(tǒng)加速度大小為a。

對（ml＋m2）：（m1＋m2)g一T/＝（ml＋m2)a；

對m3：T/一m3g＝m3a

消去a，可解得。

對滑輪穩(wěn)定后平衡：彈簧秤的讀數(shù)T＝2T/，移動前彈簧秤的讀數(shù)為2(m1＋m2＋m3)g，比較可得移動后彈簧秤的讀數(shù)小于2(m1＋m2＋m3）g。故B項正確。

【例9】如圖所示，有一個裝有水的容器放在彈簧臺秤上，容器內(nèi)有一只木球被容器底部的細(xì)線拉住浸沒在水中處于靜止，當(dāng)細(xì)線突然斷開，小球上升的過程中，彈簧秤的示數(shù)與小球靜止時相比較有’（C）

A.增大；B.不變；C.減??；D.無法確定

解析：當(dāng)細(xì)線斷后小球加速上升時處于超重狀態(tài)，而此時將有等體積的“水球”加速下降處于失重狀態(tài)；而等體積的木球質(zhì)量小于“水球”質(zhì)量，故總體體現(xiàn)為失重狀態(tài)，彈簧秤的示數(shù)變?。?/p>

【例10】如圖，一杯中裝滿水，水面浮一木塊，水面正好與杯口相平?，F(xiàn)在使杯和水一起向上做加速運動，問水是否會溢出？

【解析】本題的關(guān)鍵在于要搞清這樣的問題：當(dāng)水和木塊加速向上運動時，木塊排開水的體積是否仍為V，它所受的浮力是否與靜止時一樣為ρ水gv？我們采用轉(zhuǎn)換的方法來討論該問題。

設(shè)想在水中取一塊體積為V的水，如圖所示，它除了受到重力，還要受到周圍水的浮力F，當(dāng)杯和水向上運動時，它將和周圍水一起向上運動，相對于杯子不會有相對運動。則F－mg=ma，F(xiàn)=m（g＋a）=ρ水V（g＋a）。

現(xiàn)在，如果把這塊水換成恰好排開水的體積為V的木塊，顯然，當(dāng)水和木塊一起向上做加速運動時，木塊所受到周圍水對它的浮力也應(yīng)是ρ水V（g＋a），木塊的加速度為

a木＝F合/m水＝==a，（m水=ρ水V）

可見，木塊排開水的體積不會增加，所以水不會溢出

試題展示

1.有一些問題你可能不會求解，但是你仍有可能對這些問題的解是否合力進(jìn)行分析和判斷。例如從解的物理量的單位，解隨某些已知量變化的趨勢，解在一定特殊條件下的結(jié)果等方面進(jìn)行分析，并與預(yù)期結(jié)果、實驗結(jié)論等進(jìn)行比較，從而判斷解的合理性或正確性。

舉例如下：如圖所示，質(zhì)量為M、傾角為θ的滑塊A放于水平地面上。把質(zhì)量為m的滑塊B放在A的斜面上。忽略一切摩擦，有人求得B相對地面的加速度a=M+mM+msin2θgsinθ，式中g(shù)為重力加速度。

對于上述解，某同學(xué)首先分析了等號右側(cè)量的單位，沒發(fā)現(xiàn)問題。他進(jìn)一步利用特殊條件對該解做了如下四項分析和判斷，所得結(jié)論都是“解可能是對的”。但是，其中有一項是錯誤的。請你指出該項。

A．當(dāng)=0°時，該解給出a=0，這符合常識，說明該解可能是對的

B．當(dāng)＝90°時，該解給出a=g,這符合實驗結(jié)論，說明該解可能是對的

C．當(dāng)Mm時，該解給出a≈gsinθ，這符合預(yù)期的結(jié)果，說明該解可能是對的

D．當(dāng)mM時，該解給出a≈，這符合預(yù)期的結(jié)果，說明該解可能是對的

答案：D

【解析】：當(dāng)mM時，該解給出a=,這與實際不符，說明該解可能是錯誤的。

2.（山東卷－19）直升機懸停在空中向地面投放裝有救災(zāi)物資的箱子，如圖所示。設(shè)投放初速度為零，箱子所受的空氣阻力與箱子下落速度的平方成正比，且運動過程中箱子始終保持圖示姿態(tài)。在箱子下落過程中，下列說法正確的是

A．箱內(nèi)物體對箱子底部始終沒有壓力

B．箱子剛從飛機上投下時，箱內(nèi)物體受到的支持力最大

C．箱子接近地面時，箱內(nèi)物體受到的支持力比剛投下時大

D．若下落距離足夠長，箱內(nèi)物體有可能不受底部支持力而“飄起來”

答案：C

【解析】：因為受到阻力，不是完全失重狀態(tài)，所以對支持面有壓力，A錯。由于箱子阻力和下落的速度成二次方關(guān)系，最終將勻速運動，受到的壓力等于重力，最終勻速運動，BD錯，C對。

3．如圖所示，光滑軌道MO和ON底端對接且ON＝2MO，M、N兩點高度相同。小球自M點右靜止自由滾下，忽略小球經(jīng)過O點時的機械能損失，以v、s、a、EK分別表示小球的速度、位移、加速度和動能四個物理量的大小。下列圖象中能正確反映小球自M點到N點運動過程的是A

4．一質(zhì)量為m的人站在電梯中，電梯加速上升，加速大小為，g為重力加速度。人對電梯底部的壓力為D

A．B．2mgC．mgD．

5．一物體放置在傾角為的斜面上，斜面固定于加速上升的電梯中，

加速度為，如圖所示．在物體始終相對于斜面靜止的條件下，

下列說法中正確的是BC

（A）當(dāng)一定時，越大，斜面對物體的正壓力越小

（B）當(dāng)一定時，越大，斜面對物體的摩擦力越大

（C）當(dāng)一定時，越大，斜面對物體的正壓力越小

（D）當(dāng)一定時，越大，斜面對物體的摩擦力越小

6．固定光滑細(xì)桿與地面成一定傾角，在桿上套有一個光滑小環(huán)，小環(huán)在沿桿方向的推力F作用下向上運動，推力F與小環(huán)速度v隨時間變化規(guī)律如圖所示，取重力加速度g＝10m/s2。求：

⑴小環(huán)的質(zhì)量m；

⑵細(xì)桿與地面間的傾角。

解：由圖得：

前2s有：F2－mgsin＝ma

2s后有：F2＝mgsin

代入數(shù)據(jù)可解得：m＝1kg，＝30

7．如圖所示，物體從光滑斜面上的A點由靜止開始下滑，經(jīng)過B點后進(jìn)入水平面（設(shè)經(jīng)過B點前后速度大小不變），最后停在C點。每隔0.2秒鐘通過速度傳感器測量物體的瞬時速度，下表給出了部分測量數(shù)據(jù)。（重力加速度g＝10m/s2）

求：

⑴斜面的傾角；

⑵物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)；

⑶t＝0.6s時的瞬時速度v。

t（s）0.00.20.4…1214…

v（m/s）0.01.02.0…1.10.7…

解：⑴由前三列數(shù)據(jù)可知物體在斜面上勻加速下滑時的加速度為

mgsin＝ma1

可得：＝30，

⑵由后二列數(shù)據(jù)可知物體在水平面上勻減速滑行時的加速度大小為

mg＝ma2

可得：＝0.2，

⑶由2＋5t＝1.1＋2（0.8－t），解得t＝0.1s

即物體在斜面上下滑的時間為0.5s

則：t＝0.6s時物體在水平面上，其速度為v＝v1.2＋a2t＝2.3m/s

8．風(fēng)洞實驗室中可以產(chǎn)生水平方向的、大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力，現(xiàn)將一套有小球的細(xì)直桿放入風(fēng)洞實驗室，小球孔徑略大于細(xì)桿直徑。

（1）當(dāng)桿在水平方向上固定時，調(diào)節(jié)風(fēng)力的大小，使小球在桿上作勻速運動，這時小班干部所受的風(fēng)力為小球所受重力的0.5倍，求小球與桿間的滑動摩擦因數(shù)。

（2）保持小球所受風(fēng)力不變，使桿與水平方向間夾角為37°并固定，則小球從靜止出發(fā)在細(xì)桿上滑下距離S所需時間為多少？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

解：（1）設(shè)小球所受的風(fēng)力為F，小球質(zhì)量為

○1

○2

（2）設(shè)桿對小球的支持力為N，摩擦力為

沿桿方向○3

垂直于桿方向○4

○5

可解得○6

○7

第四單元牛頓運動定律的應(yīng)用（二）

基礎(chǔ)知識

一、簡單連接體問題的處理方法

在連接體問題中，如果不要求知道各個運動物體之間的相互作用力，并且各個物體具有大小和方向都相同的加速度，就可以把它們看成一個整體（當(dāng)成一個質(zhì)點）分析受到的外力和運動情況，應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度（或其他未知量）；如果需要知道物體之間的相互作用力，就需要把物體從系統(tǒng)中隔離出來，將內(nèi)力轉(zhuǎn)化為外力，分析物體的受力情況和運動情況，并分別應(yīng)用牛頓第二定律列出方程．隔離法和整體法是互相依存、互相補充的．兩種方法互相配合交替應(yīng)用，常能更有效地解決有關(guān)連接體的問題．

【例1】一質(zhì)量為M，傾角為θ的楔形木塊，放在水平桌面上，與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ，一物塊質(zhì)量為m，置于楔形木塊的斜面上，物塊與斜面的接觸是光滑的．為了保持物塊相對斜面靜止，可用一水平力F推楔形木塊，如圖所示，求此水平力大小的表達(dá)式．

解析：把楔形木塊和放在其上相對靜止的物塊看成一個整體．它只受到四個力作用：重力（m+M）g，豎直向下；桌面對它的支持力N，豎直向上；水平向左的推力F；桌面對它的摩擦力f，水平向右．由牛頓定律和摩擦定律可得

F－f=（m＋M）a，N－（m＋M）g=0，f＝μN

聯(lián)立解得F=μ（m＋M）g＋（m＋M）a…………①

再隔離m，根據(jù)其特殊要求（與M相對靜止，a相同）和受力情況確定m的加速度也就是整體的a．

小物塊m的受力情況如圖．小物塊相對地面是沿水平向左運動，故有

Nsinθ＝ma，Ncosθ=mg解得a=gtgθ代入①式得水平推力F=μ（m＋M）g＋（m＋M）gtgθ．

說明：（l）物體間相對靜止指的是物體間的相對速度和相對加速度均為零的狀態(tài)．

（2）系統(tǒng)內(nèi)各物體的加速度相同，是整體法與隔離法的聯(lián)接點．

二、注意事項：

1、用隔離法解連接體問題時，容易產(chǎn)生如下錯誤：

（l）例如F推M及m一起前進(jìn)（如圖），隔離m分析其受力時，認(rèn)為F通過物體M作用到m上，這是錯誤的．

（2）用水平力F通過質(zhì)量為m的彈簧秤拉物體M在光滑水平面上加速運動時（如圖所示．不考慮彈簧秤的重力），往往會認(rèn)為彈簧秤對物塊M的拉力也一定等于F．實際上此時彈簧秤拉物體M的力F/＝F—ma，顯然F/＜F．只有在彈簧秤質(zhì)量可不計時，才可認(rèn)為F/＝F．

2．當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)各個物體的加速度相同時，則可把系統(tǒng)作為一個整體來研究．但這并不是使用整體法的必要條件，有些問題中系統(tǒng)內(nèi)物體的加速度不同，也可用整體法來研究處理。如圖中物塊m沿斜面體M以加速度a下滑，斜面體不動．欲求地面對斜面體的靜摩擦力f時，就可把此系統(tǒng)（m和M）作為整體處理，由牛頓第二定律得f＝macosθ＋M×0＝macosθ．式中acosθ為物塊加速度的水平分量．

三、應(yīng)用牛頓運動定律解題的特殊方法

1．用極端分析法分析臨界條件

若題目中出現(xiàn)“最大”、“最小”、“剛好”等詞語時，一般都有臨界現(xiàn)象出現(xiàn)，分析時，可用極端分析法，即把問題（物理過程）推到極端（界），分析在極端情況下可能出現(xiàn)的狀態(tài)和滿足的條件，應(yīng)用規(guī)律列出在極端情況下的方程，從而暴露出臨界條件．

2．用假設(shè)法分析物體受力

在分析某些物理過程時，常常出現(xiàn)似乎是這又似乎是那的多種可能性，難以直觀地判斷出來．此時可用假設(shè)法去分析．

方法I：假定此力不存在，根據(jù)物體的受力情況分析物體將發(fā)生怎樣的運動，然后再確定此力應(yīng)在什么方向，物體才會產(chǎn)生題目給定的運動狀態(tài)．

方法Ⅱ：假定此力存在，并假定沿某一方向，用運動規(guī)律進(jìn)行分析運算，若算得結(jié)果是正值，說明此力確實存在并與假定方向相同；若算得的結(jié)果是負(fù)值，說明此力也確實存在，但與假定的方向相反；若算得的結(jié)果是零，說明此力不存在．

【例2】如圖，一個質(zhì)量為0．2kg的小球用細(xì)繩吊在傾角θ=530的斜面頂端，斜面靜止時球緊靠在斜面上，繩與斜面平行，不計摩擦，當(dāng)斜面以10m／s2的加速度向右運動時，求繩子的拉力及斜面對小球的彈力．

解析：把加速度a推到兩個極端來分析：當(dāng)a較小（a=0）時，小球受到重力、繩的拉力、斜面的支持力的作用，此時，繩平行于斜面；當(dāng)a足夠大時，小球?qū)ⅰ帮w離”斜面，此時繩與水平方向的夾角未知，那么a=10m／s2向右時，究竟是上述兩種情況中的哪能一種呢？必須先求出小球離開斜面的臨界值a0，然后才能確定．

設(shè)小球處在剛離開斜面或剛不離開斜面的臨界狀態(tài)（N剛好為零）時斜面向右的加速度為a0，此時對小球由牛頓第二定律得

Tcosθ＝ma0………①Tsinθ－mg=0………②

由①②式解得a0＝gCtgθ=7．5m／s2．

由于斜面的加速度a＝10m／s2＞a0，可知小球已離開斜面．則

T==2．83N，N＝0．

說明：若斜面體向左加速運動，小球及繩將可能處于何種狀態(tài)？斜面體對地面的壓力在向右加速和向左加速時比（M＋m）g大還是小？

【例3】如圖，車廂中有一傾角為300的斜面，當(dāng)火車以10m／s2的加速度沿水平方向向左運動時，斜面上的物體m與車廂相對靜止，分析物體m所受摩擦力的方向．

解析：方法一：m受三個力作用，重力mg、彈力N、靜摩擦力f．f的方向難以確定．我們先假設(shè)這個力不存在，那么如圖，mg與N只能在水平方向產(chǎn)生mgtgθ的合力，此合力只能產(chǎn)生gtg300=g的加速度，小于題目給定的加速度，故斜面對m的靜摩擦力沿斜面向下．

方法二：假定m所受的靜摩擦力沿斜面向上．將加速度a正交分解，沿斜面方向根據(jù)牛頓定律有mgsin300一f=macos300

解得f＝5（1一）m，為負(fù)值，說明f的方向與假定的方向相反，應(yīng)是沿斜面向下．

說明：極端分析法、特值分析法、臨界分析法、假設(shè)法等都是解答物理題時常用到的思維方法．望同學(xué)們結(jié)合平時的解題訓(xùn)練，認(rèn)真地體會各種方法的實質(zhì)、特點，總結(jié)每種方法的適用情境．

規(guī)律方法

1、連接體的求解方法

【例4】如圖所示，A,B并排緊貼著放在光滑的水平面上，用水平力F1,F2同時推A和B.如F1=10N，F(xiàn)2=6N，mA＜mB，則A,B間的壓力可能為（AB）

A.9N；B.9.5N；C.11N；D.7N；

解：設(shè)A,B間的壓力為N，對A,B分別應(yīng)用牛頓第二定律得

F1一N=mAa………①

N一F2=mBa………②由①②式得N=8＋

物體的質(zhì)量只能大于零，即mA0，mB0，由此可知．

由③式可推出N8N.綜上分析得8NN10N；故答案：AB

【例5】如圖所示，等臂天平左端掛一質(zhì)量不計的光滑定滑輪，跨過滑輪的輕繩，兩端各拴一物體A和B.已知物體B的質(zhì)量mB=3kg，欲使天平平衡，物體C的質(zhì)量可能為（）

A.3kg；B.9kg；C.12kg；D.15kg

解：設(shè)繩的拉力為T,對物體A,B,分別由牛頓第二定律有

mBg一T=mBa，①

T－mAg=mAa．②

由①②式得；對物體C,由平衡條件有

當(dāng)mA→O時，有mC=0

當(dāng)mA→∞時，有mC=4mB=12kg

得0mC12kg；，故選項A、B正確

“利用區(qū)間解選擇題”，對有些物理選擇題，若能夠相應(yīng)的物理規(guī)律，確定出所求物理量的取值范反復(fù)推論便可迅速求解，這是一種重復(fù)的解題方法：

2、動力學(xué)的臨界和極值的求法

【例6】如圖所示，2kg的物體放在水平地面上，物體離墻20m，現(xiàn)用30N的水平力作用于此物體，經(jīng)過2s可到達(dá)墻邊，若仍用30N的力作用于此物體，求使物體到這墻邊作用力的最短作用時間？

解析：要使推力作用時間最短，但仍可到達(dá)墻邊，則物體到達(dá)墻邊的速度應(yīng)恰好為零，物體第一次受推力加速運動得：a1＝2S/t2＝10m／s2

由F一f=ma1得f=F一ma1＝10N

設(shè)撤去外力F時物體的速度為v

則v＝a1t1＝a2t2，其中a2=f/m=5m/s2

故有t2=2t1，s=s1＋s2=a1t12＋a2t22即．20＝×10t12＋×5（2t2）2

解出t1＝1．15s

答案：1．15s

注意:力的作用時間最短與物體運動時間最短有什么區(qū)別?如何求物體運動到墻的最短時間?

【例7】如圖所示，在勁度系數(shù)為k的彈簧下端掛一質(zhì)量為m的物體，物體下有一托盤，用托盤托著物體使彈簧恰好處于原長．然后使托盤以加速度a豎直向下做勻加速直線運動（a＜g），試求托盤向下運動多長時間能與物體脫離？

解析：在物體與托盤脫離前，物體受重力、彈簧拉力和托盤支持力的作用，隨著托盤向下運動，彈簧的彈力增大，托盤支持力減小，但仍維持合外力不變，加速度不變，物體隨托盤一起向下勻加速運動．當(dāng)托盤運動至使支持力減小為零后，彈簧拉力的增大將使物體的加速度開始小于a，物體與托盤脫離．所以物體與托盤脫離的條件是支持力N＝0．設(shè)此時彈簧伸長了x；物件隨托盤一起運動的時間為t．由牛頓第二定律有mg－kx＝ma

由勻變速運動規(guī)律有x＝at2，由此解得t=

【例8】如圖所示，一質(zhì)點自傾角為θ的斜面的上方點O，沿一光滑斜槽OA下滑．欲使此質(zhì)點到達(dá)斜面所需的時間最短，則斜槽OA與豎直線OB所成的角β應(yīng)為何值？

解：作一過點O且與斜面相切的圓，切點為A,圓心為O1，OB為過點O的一條直徑，如圖所示．由結(jié)論可知，從點O沿不同的光滑斜槽到達(dá)圓周上各點的時間相同，沿光滑斜槽OA到達(dá)A也就到達(dá)斜面，而沿其他不同的斜槽到達(dá)圓周上的時間雖然相同，但沒有到達(dá)斜面，不符合題意．所以，沿OA斜槽所需的時間最短．

如圖連接O1A,∠AO1B=θ,得∠AOB=θ/2，即∠β=θ/2

又解：如圖所示，由O點向斜面引垂線OC,設(shè)OC的長為b(定值），沿任一光滑槽OA到達(dá)斜面所用時間為t,OA與豎直線OB所成夾角為β，由牛頓第二定律，沿OA下滑的加速度a=gcosβ……①

…………②

………③

由①②③式可得t=………④

由④式得當(dāng)β=θ－β即β=θ/2時，t最?。?/p>

【例9】一個物體在斜面上以一定的速度沿斜面向上運動，斜面底邊水平，斜面傾角θ可在0～л/2間變化，設(shè)物體達(dá)到的最大位移x和傾角θ間的關(guān)系如圖所示，試計算θ為多少時x有最小值，最小值是多少？

【解析】物體以一定的速度沿斜面向上運動，合力大小為重力的分力與滑動摩擦力之和。重力的分力（下滑力）隨θ增大而增大；滑動摩擦力由壓力和動摩擦因數(shù)決定，動摩擦因數(shù)為定值，則由于壓力等于重力的另一分力隨θ增大而減小，故滑動摩擦力隨θ增大而減小。由此加速度可以有最小值。初速、末速給定時，加速度最小必對應(yīng)位移取得最小值。

物體沿斜面運動，垂直于斜面方向有N=mgcosθ……①，沿斜面有mgsinθ＋μN=ma……②

由①②可得a＝g（sinθ＋μcosθ)；又由勻變速直線公式可得S=，當(dāng)（sinθ＋μcosθ）取最大值時位移最小。

再由x～θ圖，當(dāng)θ＝900時，位移為10m，代入位移表達(dá)式解得v02=20g;

當(dāng)θ=00時，位移為m，代入位移表達(dá)式解得。

求（sinθ＋μcosθ）的最大值：

當(dāng)θ＋β＝900時，(sinθ＋μcosθ)取得最大值，位移取得最小值，

此時cosβ=；β=300,θ=900－β=600

位移最小值：xmin＝。

試題展示

1.如圖，一固定斜面上兩個質(zhì)量相同的小物塊A和B緊挨著勻速下滑，A與B的接觸面光滑。已知A與斜面之間的動摩擦因數(shù)是B與斜面之間動摩擦因數(shù)的2倍，斜面傾角為α。B與斜面之間的動摩擦因數(shù)是

A．23tanαB．23cotα

C．tanαD．cotα

答案：A

解析：A、B兩物體受到斜面的支持力均為mgcosα，所受滑動摩擦力分別為：fA=μAmgcosα，fB=μBmgcosα，對整體受力分析結(jié)合平衡條件可得：2mgsinα=μAmgcosα＋μBmgcosα，且μA=2μB，解之得：μB=tanα，A項正確。

2.如圖，質(zhì)量為M的楔形物塊靜置在水平地面上，其斜面的傾角為θ．斜面上有一質(zhì)量為m的小物塊，小物塊與斜面之間存在摩擦．用恒力F沿斜面向上拉小物塊，使之勻速上滑．在小物塊運動的過程中，楔形物塊始終保持靜止．地面對楔形物塊的支持力為

A．（M＋m）g

B．（M＋m）g－F

C．（M＋m）g＋Fsinθ

D．（M＋m）g－Fsinθ

答案：D

【解析】：本題可用整體法的牛頓第二定律解題，豎直方向由平衡條件：Fsinθ＋N=mg＋Mg，則N=mg＋Mg－Fsinθ。

3.如圖，水平地面上有一楔形物體b，b的斜面上有一小物塊a；a與b之間、b與地面之間均存在摩擦．已知楔形物體b靜止時，a靜止在b的斜面上．現(xiàn)給a和b一個共同的向左的初速度，與a和b都靜止時相比，此時可能

A．a(chǎn)與b之間的壓力減少，且a相對b向下滑動

B．a(chǎn)與b之間的壓力增大，且a相對b向上滑動

C．a(chǎn)與b之間的壓力增大，且a相對b靜止不動

D．b與地面之間的壓力不變，且a相對b向上滑動

答案：BC

【解析】：依題意，若兩物體依然相對靜止，則a的加速度一定水平向右，如圖將加速度分解為垂直斜面與平行于斜面，則垂直斜面方向，N－mgcosθ=may，即支持力N大于mgcosθ，與都靜止時比較，a與b間的壓力增大；沿著斜面方向，若加速度a過大，則摩擦力可能沿著斜面向下，即a物塊可能相對b向上滑動趨勢，甚至相對向上滑動，故A錯，B、C正確；對系統(tǒng)整體，在豎直方向，若物塊a相對b向上滑動，則a還具有向上的分加速度，即對整體的牛頓第二定律可知，系統(tǒng)處于超重狀態(tài)，b與地面之間的壓力將大于兩物體重力之和，D錯。

4．如圖所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m和2m的四個木塊，其中兩個質(zhì)量為m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連，木塊間的最大靜摩擦力是μmg?，F(xiàn)用水平拉力F拉其中一個質(zhì)量為2m的木塊，使四個木塊以同一加速度運動，則輕繩對m的最大拉力為B

A．B．

C．D．

5．跨過定滑輪的繩的一端掛一吊板，另一端被吊板上的人拉住，如圖所示，已知人的質(zhì)量為70kg，吊板的質(zhì)量為10kg，

繩及定滑輪的質(zhì)量、滑輪的摩擦均可不計。

取重力加速度g=10m/s2，當(dāng)人以440N的

力拉繩時，人與吊板的加速度a和人對吊

板的壓力F分別為

(A)a=1.0m/s2,F=260N

(B)a=1.0m/s2,F=330N

(C)a=3.0m/s2,F=110N

(D)a=3.0m/s2,F=50N

[答案]：B

6．圖中a、b是兩個位于固定斜面上的正方形物塊，它們的質(zhì)量相等。F是沿水平方向作用于a上的外力。已知a、b的接觸面，a、b與斜面的接觸面都是光滑的。正確的說法是d

A．a(chǎn)、b一定沿斜面向上運動

B．a(chǎn)對b的作用力沿水平方向

C．a(chǎn)、b對外面的正壓力相等

D．a(chǎn)受到的合力沿水平方向的分力等于b受到的合力沿水平方向的分力

7．物體B放在物體A上，A、B的上下表面均與斜面平行（如圖），當(dāng)兩者以相同的初速度

靠慣性沿光滑固定斜面C向上做勻減速運動時，（C）

A．A受到B的摩擦力沿斜面方向向上。

B．A受到B的摩擦力沿斜面方向向下。

C．A、B之間的摩擦力為零。

D．A、B之間是否存在摩擦力取決于A、B表面的性質(zhì)。

8．如圖，在傾角為的固定光滑斜面上，有一用繩子拴著的長木板，木板上站著一只貓。

已知木板的質(zhì)量是貓的質(zhì)量的2倍。當(dāng)繩子突然斷開時，貓立即沿著板向上跑，以保持

其相對斜面的位置不變。則此時木板沿斜面下滑的加速度為（C）

A．B．

C．D．2

9．質(zhì)量不計的彈簧下端固定一小球。現(xiàn)手持彈簧上端使小球隨手在豎直方向上以同樣大小的加速度a(ag)分別向上、向下做勻加速直線運動。若忽略空氣阻力，彈簧的伸長分別為x1、x2;若空氣阻力不能忽略且大小恒定，彈簧的伸長分別為x′1、x′2。則C

A.x′1+x1=x2+x′2B.x′1+x1x2+x′2

C.x′1+x′2=x1+x2D.x′1+x′2x1+x2

10．如圖所示，一輛汽車A拉著裝有集裝箱的拖車B，以速度v1＝30m/s進(jìn)入向下傾斜的直車道。車道每100m下降2m。為了使汽車速度在s＝200m的距離內(nèi)減到v2＝10m/s，駕駛員必須剎車。假定剎車時地面的摩擦阻力是恒力，且該力的70％作用于拖車B，30％作用于汽車A。已知A的質(zhì)量m1＝2000kg，B的質(zhì)量m2＝6000kg。求汽車與拖車的連接處沿運動方向的相互作用力。取重力加速度g＝10m/s2。

解：汽車沿傾斜車道作勻減速運動，有：

用F表示剎車時的阻力，根據(jù)牛頓第二定律得：

式中：

設(shè)剎車過程中地面作用于汽車的阻力為f，依題意得：

用fN表示拖車作用汽車的力，對汽車應(yīng)用牛頓第二定律得：

聯(lián)立以上各式解得：

11．一質(zhì)量為的小孩站在電梯內(nèi)的體重計上。電梯從時刻由靜止開始上升，在到內(nèi)體重計示數(shù)的變化如圖所示.試問：在這段時間內(nèi)電梯上升的高度是多少？取重力加速度

解：由圖可知，在到的時間內(nèi)，體重計的示數(shù)大于，故電梯應(yīng)做向上的加速運

動.設(shè)在這段時間內(nèi)體重計作用于小孩的力為，電梯及小孩的加速度為，由牛頓第二定律，得

①

在這段時間內(nèi)電梯上升的高度

②

在到的時間內(nèi)，體重計的示數(shù)等于，故電梯應(yīng)做勻速上升運動，速度為時刻的瞬時速度，即

③

在這段時間內(nèi)電梯上升的高度

④

在到的時間內(nèi)，體重計的示數(shù)小于，故電梯應(yīng)做向上的減速運動.設(shè)這段時間內(nèi)體重計作用于小孩的力為，電梯及小孩的加速度為，由牛頓第二定律，得

⑤

在這段時間內(nèi)電梯上升得高度

⑥

電梯上升的總高度

⑦

由以上各式，利用牛頓第三定律和題文及題圖中的數(shù)據(jù)，解得

＝9m

12．一水平的淺色長傳送帶上放置一煤塊（可視為質(zhì)點），煤塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為。初始時，傳送帶與煤塊都是靜止的?，F(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度a0開始運動,當(dāng)其速度達(dá)到v0后,便以此速度做勻速運動。經(jīng)過一段時間，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，煤塊相對于傳送帶不再滑動。求此黑色痕跡的長度。

解：根據(jù)“傳送帶上有黑色痕跡”可知，煤塊與傳送帶之間發(fā)生了相對滑動，煤塊的加速度a小于傳送帶的加速度a0。根據(jù)牛頓定律，可得

a=μg

設(shè)經(jīng)歷時間t，傳送帶由靜止開始加速到速度等于v0，煤塊則由靜止加速到v，有

v0=a0tv=at

由于aa0，故vv0，煤塊繼續(xù)受到滑動摩擦力的作用。再經(jīng)過時間t，煤塊的速度由v增加到v0，有v=v+at郝雙制作

此后，煤塊與傳送帶運動速度相同，相對于傳送帶不再滑動，不再產(chǎn)生新的痕跡。

設(shè)在煤塊的速度從0增加到v0的整個過程中，傳送帶和煤塊移動的距離分別為s0和s，有

s0=12a0t2+v0ts=v022a

傳送帶上留下的黑色痕跡的長度l=s0－s

由以上各式得l=v02(a0－μg)2μa0g郝雙

牛頓第一定律

必修一4.1牛頓第一定律
一、教材分析
學(xué)習(xí)牛頓第一定律不只要明白定律本身說的是什么，還要了解人類進(jìn)行探究的歷史，本書對此做了比較詳細(xì)的介紹。這種處理源于本書對過程與方法的重視。
二、學(xué)習(xí)目標(biāo)
（一）知識與技能
1、理解力和運動的關(guān)系，知道物體的運動不需要力來維持。
2、理解牛頓第一定律，知道它是邏輯推理的結(jié)果，不受力的物體是不存在的。
3、理解慣性的概念，知道質(zhì)量是慣性大小的量度．
（二）過程與方法
1、培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力，要能透過現(xiàn)象了解事物的本質(zhì)，不能不加研究、分析而只憑經(jīng)驗，對物理問題決不能主觀臆斷．正確的認(rèn)識力和運動的關(guān)系．
2、幫助學(xué)生養(yǎng)成研究問題要從不同的角度對比研究的習(xí)慣．
3、培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理的能力，知道物體的運動是不需要力來維持的。
（三）情感、態(tài)度與價值觀
1、利用動畫演示伽利略的理想實驗，幫助學(xué)生理解問題。
2、利用生活中的例子來認(rèn)識慣性與質(zhì)量的關(guān)系。培養(yǎng)學(xué)生大膽發(fā)言，并學(xué)以致用。
三、教學(xué)重難點
1、理解力和運動的關(guān)系。
2、理解牛頓第一定律，知道慣性與質(zhì)量的關(guān)系。
四、學(xué)情分析
牛頓第一定律的內(nèi)容本身比較抽象，宜采用探究活動讓學(xué)生自己去探究運動的物體為什么會停下，運動物體速度變小的快慢跟什么因素有關(guān)。
五、教學(xué)方法
1、對比實驗、自主探索、合理推理。
2、利用生活中的實例，理解慣性與質(zhì)量的關(guān)系，貼近生活更易理解。
六、課前準(zhǔn)備
小車、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺
七、課時安排
1個課時
八、教學(xué)過程
（一）預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
（二）情境導(dǎo)入、展示目標(biāo)
開門見山，闡述課題：前面幾章學(xué)習(xí)了運動和力基礎(chǔ)知識，這一章開始我們研究力和運動的關(guān)系。第一節(jié)課我們來學(xué)習(xí)牛頓第一定律。首先來看本節(jié)的教學(xué)目標(biāo)
知識與技能
1、理解力和運動的關(guān)系，知道物體的運動不需要力來維持。
2、理解牛頓第一定律，知道它是邏輯推理的結(jié)果，不受力的物體是不存在的。
3、理解慣性的概念，知道質(zhì)量是慣性大小的量度．
過程與方法
1、培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力，要能透過現(xiàn)象了解事物的本質(zhì)，不能不加研究、分析而只憑經(jīng)驗，對物理問題決不能主觀臆斷．正確的認(rèn)識力和運動的關(guān)系．
2、幫助學(xué)生養(yǎng)成研究問題要從不同的角度對比研究的習(xí)慣．
3、培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理的能力，知道物體的運動是不需要力來維持的。
情感、態(tài)度與價值觀
1、利用動畫演示伽利略的理想實驗，幫助學(xué)生理解問題。
2、利用生活中的例子來認(rèn)識慣性與質(zhì)量的關(guān)系。培養(yǎng)學(xué)生大膽發(fā)言，并學(xué)以致用。
（三）合作探究、精講點撥
教師活動：人推車走，不推車停，由此看來必須有力作用在物體上，物體才運動，沒有力作用在物體上，物體就不運動——這是兩千多年前亞里士多德說的，不是我說的。是這樣嗎？
下面你就利用桌子上的器材來研究一下這個問題。
讓學(xué)生利用桌子上的器材，自主設(shè)計實驗，分別研究：
l、力推物動，力撤物停。
2、力撤物不停。
教師巡回指導(dǎo)，提出問題：物體的運動是不是一定需要力？
學(xué)生活動：利用桌子上的器材：小車、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺。做實驗：
1、桌子上鋪毛巾，小車放在毛巾上，推它就動，不推就停。
2、撤去毛巾，讓小車在桌面上，推一下小車，小車運動一段才停下來。
教師活動：你還能舉出其他的例子來說明這個問題嗎？
剛才的兩個實驗為什么會出現(xiàn)兩種現(xiàn)象呢？矛盾出在哪呢？

學(xué)生活動：學(xué)生舉例討論，比如：自行車蹬一段時間后停止蹬車，自行車會滑行一段距離；溜冰；冰面上踢出去的冰塊。等等。
點評：通過舉例進(jìn)一步理解物體的運動不需要力來維持。
教師活動：引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗對比。通過對比實驗可以進(jìn)行邏輯推理，如果接觸面非常光滑沒有摩擦，那小球會怎樣？
學(xué)生活動：用小球做對比實驗
A、使斜槽和桌面吻合，讓小球從斜槽上滾下，標(biāo)出滾動距離。B、在桌面上放玻璃板，使斜槽和玻璃板吻合，讓小球從同樣的高度滾下，標(biāo)出滾動的距離。
對比發(fā)現(xiàn)，接觸面越光滑，滾動距離越遠(yuǎn)。
［總結(jié)得出］小球運動停下來的原因是摩擦力。如果接觸面非常光滑小球會永不停止。
點評：1、對比實驗，找出問題的本質(zhì)．從而理解物體的運動和力的關(guān)系．
2、在對比實驗的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的邏輯推理．
教師活動：在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，結(jié)合實驗進(jìn)一步總結(jié)：（并板書）
物體的運動是不需要力來維持的。（力撤物停的原因是因為摩擦力。如果沒有摩擦力，運動的物體會一直運動下去）。最早發(fā)現(xiàn)這一問題的科學(xué)家是伽利略。伽利略是怎么研究這個問題的呢？
教師活動：介紹伽利略的理想實驗。
（1）對稱斜面，沒有摩擦小球滾到等高。
（2）減小另一側(cè)斜面傾角，小球從同一位置釋放要滾到等高，滾動距離就會越遠(yuǎn)。
（3）把另側(cè)斜面放平，小球要到等高，就會一直滾下去。
根據(jù)這一現(xiàn)象伽利略得出了什么樣的結(jié)論？
學(xué)生活動：觀察并回答提出的問題：
運動的物體如果不受力物體將勻速運動下去。
點評：通過觀察伽利略的理想實驗，啟發(fā)學(xué)生在研究科學(xué)問題時大膽的設(shè)想和科學(xué)的推理都是很有必要的。
教師活動：讓學(xué)生閱讀課文找出：
l、伽利略的觀點。
2、笛卡兒的補充和完善。
3、牛頓第一定律。
對比三個人的觀點，他們都是敘述力和運動關(guān)系的，誰的更全面？
學(xué)生活動：閱讀課文，回答問題。
1、伽利略：物體不受力時，運動的物體一直作勻速直線運動。
2、笛卡兒：物體不受力時，物體將永遠(yuǎn)保持靜止或運動狀態(tài)。
教師活動：既然牛頓第一定律是最完善的，那么它從幾個方面闡述了力和運動的關(guān)系？
在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步總結(jié)：力不是維持物體運動狀態(tài)的原因，力是改變運動狀態(tài)的原因。
運動狀態(tài)是指什么？
學(xué)生討論回答：兩個方面：不受力時，物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)；受力時，力迫使它改變運動狀態(tài)。
運動狀態(tài)：速度的大小和方向。
教師活動：牛頓第一定律可不可以用實驗來驗證？
什么時候可以看作不受力并舉例說明。
學(xué)生活動：學(xué)生回答不能。因為不受力作用的物體是不存在的。
受力但合力為零時。比如：冰面上的滑動的冰塊。冰壺球。
教師活動：牛頓定律又叫慣性定律，慣性是指什么？
你又怎樣理解這種性質(zhì)呢？舉例說明。
因為這是一個新概念，學(xué)生剛接受可能不是很好理解。舉例說明人站在勻速行使的車廂內(nèi)豎直向上跳起，仍會落到原地。
這都是慣性。
再讓學(xué)生舉例，學(xué)生就必然入門了。
學(xué)生活動：學(xué)生觀察并思考，再進(jìn)一步理解慣性：是指物體具有保持原來運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。
舉例。
教師活動：進(jìn)一步總結(jié)：物體不受力時將保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，理解時可認(rèn)為不受力和合力為零效果是一樣的，如果某個方向不受力，那么在這個方向物體也會保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。培養(yǎng)學(xué)生靈活運用物理規(guī)律解決問題的能力。
教師活動：一切物體都具有保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，當(dāng)力使它改變這種狀態(tài)時，它就會有抵抗運動狀態(tài)改變的的“本領(lǐng)”。這個本領(lǐng)與什么有關(guān)呢？比如貨車啟動時，由靜止到運動得需要一段時間，是空車好啟動還是滿載時？你還能舉出什么例子來？
學(xué)生活動：學(xué)生思考
比如騎自行車，單人時和帶人時的感覺相比。
從實例可看出，運動狀態(tài)變化的難易程度與質(zhì)量有關(guān)。
點評：通過生活中的一些例子理解慣性大小與質(zhì)量有關(guān)．
（四）反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測
例1關(guān)于伽利略的理想實驗，下列說法正確的是（
A．只要接觸面相當(dāng)光滑，物體在水平面上就能勻速運動下去
B．這個實驗實際上是永遠(yuǎn)無法做到的
C．利用氣墊導(dǎo)軌，就能使實驗成功
D．雖然是想象中的實驗，但是它建立在可靠的實驗基礎(chǔ)上
例2關(guān)于慣性，下列說法中正確的是（）
A．速度大的物體不能很快地停下來，是因為物體速度越大，慣性越大
B．小球在做自由落體運動時，沒有慣性
C．乒乓球的運動狀態(tài)容易改變，是因為乒乓球慣性較小的緣故
D．物體受到的外力越大，其慣性越小，受到的外力越小，慣性越大
拓展：①慣性是物體本身固有的屬性，質(zhì)量是物體慣性大小的量度．
②火車在平直軌道上勻速行駛，車廂內(nèi)有一個人向上跳起，發(fā)現(xiàn)仍落回車上原處，這是因為（）
A．人跳起后，車廂內(nèi)空氣給他以向前力，使他隨與同火車一起向前運動
B．人跳起的瞬間，車廂地板給他一個向前的力，使他與火車一起向前運動
C．人跳起后，車在繼續(xù)向前運動，所以人落下后必定偏后一些，只有由于時間很短，不明顯而已
D．從人跳起后仍落到回車上原處，這是由于人有慣性，在水平方向上始終和車具有相同的速度
（五）發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)
九、板書設(shè)計
物體的運動是不需要力來維持的
牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。
慣性：是指物體具有保持原來運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。
描述物體慣性的物理量是質(zhì)量
十、教學(xué)反思
從人類的直覺入手，以實驗來說明事實

學(xué)校臨清一中學(xué)科物理編寫人孟憲春審稿人屈迎珍
必修一4.1牛頓第一定律學(xué)案
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
A．預(yù)習(xí)目標(biāo)
1、知道牛頓第一定律。知道慣性及慣性現(xiàn)象。
2、知道日常生活中由于慣性而產(chǎn)生的簡單現(xiàn)象。會解釋日常生活中的慣性現(xiàn)象。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1、一切物體總保持_______狀態(tài)或________狀態(tài)，除非__________________，這就是牛頓第一定律．牛頓第一定律揭示了運動和力的關(guān)系：力不是_________的原因，而是______________的原因．
2、物體的這種保持_________或__________的性質(zhì)叫做慣性，慣性是物體的____性質(zhì)．
三、提出疑惑

課內(nèi)探究學(xué)案
（一）學(xué)習(xí)目標(biāo)
（一）知識與技能
1、理解力和運動的關(guān)系，知道物體的運動不需要力來維持。
2、理解牛頓第一定律，知道它是邏輯推理的結(jié)果，不受力的物體是不存在的。
3、理解慣性的概念，知道質(zhì)量是慣性大小的量度．
（二）過程與方法
1、培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力，要能透過現(xiàn)象了解事物的本質(zhì)，不能不加研究、分析而只憑經(jīng)驗，對物理問題決不能主觀臆斷．正確的認(rèn)識力和運動的關(guān)系．
2、幫助學(xué)生養(yǎng)成研究問題要從不同的角度對比研究的習(xí)慣．
3、培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理的能力，知道物體的運動是不需要力來維持的。
（三）情感、態(tài)度與價值觀
1、利用動畫演示伽利略的理想實驗，幫助學(xué)生理解問題。
2、利用生活中的例子來認(rèn)識慣性與質(zhì)量的關(guān)系。培養(yǎng)學(xué)生大膽發(fā)言，并學(xué)以致用。
教學(xué)重難點
1、理解力和運動的關(guān)系。
2、理解牛頓第一定律，知道慣性與質(zhì)量的關(guān)系。
二、學(xué)習(xí)過程
（一）下面你就利用桌子上的器材來研究一下這個問題。讓學(xué)生利用桌子上的器材，
自主設(shè)計實驗，分別研究：
l、力推物動，力撤物停。
2、力撤物不停。
提問：你還能舉出其他的例子來說明這個問題嗎？
剛才的兩個實驗為什么會出現(xiàn)兩種現(xiàn)象呢？矛盾出在哪呢？

總結(jié)：物體的運動是不需要力來維持的。（力撤物停的原因是因為摩擦力。如果沒有摩擦力，運動的物體會一直運動下去）。最早發(fā)現(xiàn)這一問題的科學(xué)家是伽利略。伽利略是怎么研究這個問題的呢？
（二）學(xué)生閱讀課文找出：
l、伽利略的觀點。
2、笛卡兒的補充和完善。
3、牛頓第一定律。
對比三個人的觀點，他們都是敘述力和運動關(guān)系的，誰的更全面？
（三）運動狀態(tài)是指什么？
牛頓第一定律可不可以用實驗來驗證？什么時候可以看作不受力并舉例說明。
牛頓定律又叫慣性定律，慣性是指什么？你又怎樣理解這種性質(zhì)呢？舉例說明
三、反思總結(jié)
總結(jié)：物體不受力時將保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，理解時可認(rèn)為不受力和合力為零效果是一樣的，如果某個方向不受力，那么在這個方向物體也會保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。培養(yǎng)學(xué)生靈活運用物理規(guī)律解決問題的能力。
四、當(dāng)堂檢測
例1關(guān)于伽利略的理想實驗，下列說法正確的是（
A．只要接觸面相當(dāng)光滑，物體在水平面上就能勻速運動下去
B．這個實驗實際上是永遠(yuǎn)無法做到的
C．利用氣墊導(dǎo)軌，就能使實驗成功
D．雖然是想象中的實驗，但是它建立在可靠的實驗基礎(chǔ)上
例2關(guān)于慣性，下列說法中正確的是（）
A．速度大的物體不能很快地停下來，是因為物體速度越大，慣性越大
B．小球在做自由落體運動時，沒有慣性
C．乒乓球的運動狀態(tài)容易改變，是因為乒乓球慣性較小的緣故
D．物體受到的外力越大，其慣性越小，受到的外力越小，慣性越大
拓展：①慣性是物體本身固有的屬性，質(zhì)量是物體慣性大小的量度．
②火車在平直軌道上勻速行駛，車廂內(nèi)有一個人向上跳起，發(fā)現(xiàn)仍落回車上原處，這是因為（）
1、人跳起后，車廂內(nèi)空氣給他以向前力，使他隨與同火車一起向前運動
2、人跳起的瞬間，車廂地板給他一個向前的力，使他與火車一起向前運動
C．人跳起后，車在繼續(xù)向前運動，所以人落下后必定偏后一些，只有由于時間很短，不明顯而已
D．從人跳起后仍落到回車上原處，這是由于人有慣性，在水平方向上始終和車具有相同的速度
五、課后練習(xí)與提高
1、下列說法正確的是（）
A.物體處于靜止時才有慣性
B.物體只受到一個力的作用，其運動狀態(tài)一定改變
C.沒有力的推動作用，小車就不能運動
D.汽車的速度越大則慣性越大
2、如果正在作自由落體運動的物體的重力忽然消失，那么它的運動狀態(tài)應(yīng)該是（）
A．懸浮在空中不動B．運動速度逐漸減小
C．作豎直向下的勻速直線運動D．以上三種情況都有可能
3、正在行駛的火車車廂內(nèi),有一人相對車廂靜止釋放一小球(圖4-1-1),則小球會落在：（）
A、可能落在A處
B、可能落在B處
C、可能落在C處
D、以上都有可能
4、下列事例中利用物體慣性的是（）
A．跳遠(yuǎn)運動員在起跳前的助跑運動
B．跳傘運動員在落地前打開降落傘
C．自行車輪胎做成凹凸不平的形狀
D．鐵餅運動員在擲出鐵餅前快速旋轉(zhuǎn)
5、下列關(guān)于慣性的說法中，正確的是（）
A．汽車剎車時，乘客的身子會向前傾斜，是因為汽車有慣性
B．做勻速直線運動的物體和靜止的物體沒有慣性
C．物體的慣性只有在物體速度改變時才表現(xiàn)出來
D．物體都具有慣性，與物體是否運動無關(guān)，與物體速度是否變化也無關(guān)
6、門窗緊閉的火車在平直軌道上勻速行駛，車廂內(nèi)有一人豎直上跳起后仍落會原處，這是因為（）
A．人起跳后，車廂底板仍然對他有向前的推力
B．人起跳后，車廂中的空氣對他有向前的推力
C．人起跳后，在火車運動方向上仍具有與火車相同的速度
D．人起跳后，在水平方向上沒有受到力的作用
7、小孩在向前行駛的輪船的密封船艙內(nèi)豎直方向上拋出一個小球，結(jié)果小球落到了拋出點的后面，這是因為（）
A．小球離開小孩后，不具備向前的速度
B．輪船正向前加速運動
C．輪船正向前減速運動
D．小球在空中運動時失去慣性
8、下列情況中，物體運動狀態(tài)發(fā)生改變的有（）
A．物體在斜面上勻速下滑
B．在粗糙水平面上運動的物體逐漸停下來
C．物體以大小不變的速度通過圓弧軌道
D．物體以恒定的加速度做自由落體運動
9、下列關(guān)于力和運動關(guān)系的說法中，正確的是（）
A．物體做曲線運動，一定受到了力的作用
B．物體做勻速運動，一定沒有力作用在物體上
C．物體運動狀態(tài)的改變，一定受到了力的作用
D．物體受到摩擦力的作用，運動狀態(tài)一定會發(fā)生變化
10、理想實驗有時更能深刻地反映自然規(guī)律。伽利略設(shè)想了一個理想實驗，其中有一個是經(jīng)驗事實，其余是推論?？蓞⒖紙D4-1-2。
①減小第二個斜面的傾角，小球在這斜面
上仍然要達(dá)到原來的高度
②兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個
斜面滾下，小球?qū)L上另一個斜面
③如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫?br> 時的高度
④繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持續(xù)的勻速運動
請將上述理想實驗的設(shè)想步驟按照正確的順序排列②③①④（只要寫序號即可）在上述的設(shè)想步驟中，有的屬于可靠的事實，有的則是理想化的推論。下列關(guān)于事實和推論的分類正確的是（）
A．①是事實，②③④是推論B．②是事實，①③④是推論
C．③是事實，①②④是推論D．④是事實，①②③是推論
答案
當(dāng)堂檢測BD、C、D
課后練習(xí)B、C、D、AD、D、CD、B、BCD、AC、B

§4.1牛頓第一定律　牛頓第三定律　（復(fù)習(xí)學(xué)案）

古人云，工欲善其事，必先利其器。作為教師就要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制定合適的教案。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識點，幫助教師掌握上課時的教學(xué)節(jié)奏。寫好一份優(yōu)質(zhì)的教案要怎么做呢？小編特地為大家精心收集和整理了“§4.1牛頓第一定律　牛頓第三定律　（復(fù)習(xí)學(xué)案）”，歡迎閱讀，希望您能閱讀并收藏。

§4.1牛頓第一定律牛頓第三定律（復(fù)習(xí)學(xué)案）
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1．理解牛頓第一定律的內(nèi)容和意義。
2．知道什么是慣性，會正確解釋有關(guān)慣性問題。
3．知道作用力和反作用力的概念，理解牛頓第三定律的確切含義。
【自主學(xué)習(xí)】
一、牛頓第一定律
1.牛頓第一定律的內(nèi)容：一切物體總保持狀態(tài)或狀態(tài)，直到有迫使它改變這種狀態(tài)為止。
2.牛頓第一定律的理解：
（1）牛頓第一定律不是由實驗直接總結(jié)出來的規(guī)律，它是牛頓以的理想實驗為基礎(chǔ)，在總結(jié)前人的研究成果、加之豐富的想象而推理得出的一條理想條件下的規(guī)律。
（2）牛頓第一定律成立的條件是，是理想條件下物體所遵從的規(guī)律，在實際情況中，物體所受合外力為零與物體不受任何外力作用是等效的。
（3）牛頓第一定律的意義在于
①它揭示了一切物體都具有的一種基本屬性慣性。
②它揭示了運動和力的關(guān)系：力是的原因，而不是產(chǎn)生運動的原因，也不是維持物體運動的原因，即力是產(chǎn)生加速度的原因。
（4）牛頓第一定律和牛頓第二定律的關(guān)系
①牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎(chǔ)，牛頓第一定律指出了力與運動的關(guān)系力是改變物體運動狀態(tài)的原因，從而完善了力的內(nèi)涵，而牛頓第二定律則進(jìn)一步定量地給出了決定物體加速度的因素：在相同的外力作用下，質(zhì)量越大的物體加速度越小，說明物體的質(zhì)量越大，運動狀態(tài)越難以改變，質(zhì)量是慣性大小的量度。
②牛頓第一定律不是在牛頓第二定律中當(dāng)合外力為零的特定條件下的一特殊情形，牛頓第一定律所描述的是物體不受力的運動狀態(tài)，故牛頓第二定律不能替代牛頓第一定律。
3.慣性
（1）定義：物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。
（2）對慣性的理解：
①慣性是物體的固有屬性，即一切物體都有慣性，與物體的受力情況及運動狀態(tài)無關(guān)
②是物體慣性大小的量度，質(zhì)量大的物體慣性大，質(zhì)量小的物體慣性小。
③物體的慣性總是以保持“原狀”和反抗“改變”兩種形式表現(xiàn)出來：當(dāng)物體不受外力作用時，慣性表現(xiàn)為保持原運動狀態(tài)不變，即反抗加速度產(chǎn)生，而在外力一定時，質(zhì)量越大運動狀態(tài)越難改變，加速度越小。
④慣性不是力，慣性是物體具有的保持或狀態(tài)的性質(zhì)，力是物體對物體的作用，慣性和力是兩個不同的概念。
二、牛頓第三定律
1.內(nèi)容
兩個物體之間的作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。
2.理解
（1）物體各種形式的作用都是相互的，作用力與反作用力總是同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失、無先后之分。
（2）作用力與反作用力總是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。
（3）作用力與反作用力是同一性質(zhì)的力。
（4）作用力與反作用力是分別作用在兩個物體上的，既不能合成，也不能抵消，分別作用在各自的物體上產(chǎn)生各自的作用效果。
3.作用力與反作用力和二力平衡的區(qū)別
內(nèi)容作用力和反作用力二力平衡
受力物體作用在兩個相互作用的物體上作用在同一物體上
依賴關(guān)系同時產(chǎn)生，同時消失，相互依存，不可單獨存在無依賴關(guān)系，撤除一個、另一個可依然存在，只是不再平衡
疊加性兩力作用效果不可抵消，不可疊加，不可求合力兩力運動效果可相互抵消，可疊加，可求合力，合力為零；形變效果不能抵消
力的性質(zhì)一定是同性質(zhì)的力可以是同性質(zhì)的力也可以不是同性質(zhì)的力
【典型例題】
例1.下列說法正確的是（）
A．一同學(xué)看見某人用手推靜止的小車，卻沒有推動，是因為這輛車慣性太大的緣故
B．運動得越快的汽車越不容易停下來，是因為汽車運動得越快，慣性越大
C．把一個物體豎直向上拋出后，能繼續(xù)上升，是因為物體仍受到一個向上的推力
D．放在光滑水平桌面上的兩個物體，受到相同大小的水平推力，加速度大的物體慣性小
例2.物體靜止于一斜面上，如右圖所示，
則下述說法正確的是（）
A．物體對斜面的壓力和斜面對物體的
支持力是一對平衡力
B．物體對斜面的摩擦力和斜面對物體
的摩擦力是一對作用力和反作用力
C．物體所受重力和斜面對物體的作用力是一對作用力和反作用力
D．物體所受的重力可以分解為沿斜面向下的力和對斜面的壓力
【針對訓(xùn)練】
1.關(guān)于牛頓第一定律有下列說法：
①牛頓第一定律是實驗定律②牛頓第一定律說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因
③慣性定律與慣性的實質(zhì)是相同的④物體的運動不需要力來維持
其中正確的是（）
A．①②B．②③C．②④D．①②④
2.下列說法正確的是（）
A．物體只有靜止或做勻速直線運動時才有慣性
B．物體只有受外力作用時才有慣性
C．物體的速度大時，慣性大
D．力是使物體產(chǎn)生加速度的原因
3.跳高運動員從地面上跳起，是由于（）
A．地面給運動員的支持力大于運動員給地面的壓力
B．運動員給地面的壓力大于運動員受的重力
C．地面給運動員的支持力大于運動員受的重力
D．運動員給地面的壓力等于地面給運動員的支持力
4.一物體受繩的拉力作用由靜止開始前進(jìn)，先做加速運動，然后改為勻速運動；再改做減速運動，則下列說法中正確的是（）
A．加速前進(jìn)時，繩拉物體的力大于物體拉繩的力
B．減速前進(jìn)時，繩拉物體的力大于物體拉繩的力
C．只有勻速前進(jìn)時，繩拉物體的力與物體拉繩的力大小才相等
D．不管物體如何前進(jìn)，繩拉物體的力與物體拉繩的力大小總相等
5.物體靜止于水平桌面上，則（）
A．桌面對物體的支持力的大小等于物體的重力，這兩個力是一對平衡力
B．物體所受的重力和桌面對它的支持力是一對作用力和反作用力
C．物體對桌面的壓力就是物體的重力，這兩個力是同一種性質(zhì)的力
D．物體對桌面的壓力和桌面對物體的支持力是一對作用力和反作用力

【能力訓(xùn)練】
1.在力學(xué)中，下列物理量的單位為基本單位的是（）
A．長度、質(zhì)量和力B．位移、質(zhì)量和時間
C．位移、力和時間D．長度、質(zhì)量和時間
2.火車在長直水平軌道上勻速行駛，門窗緊閉的車廂內(nèi)有一個人向上跳起，發(fā)現(xiàn)仍落回到車上原處，這是因為（）
A．人跳起后，廂內(nèi)空氣給他以向前的力，帶著他隨同火車一起向前運動
B．人跳起的瞬間，車廂的地板給他一個向前的力，推動他隨同火車一起向前運動
C．人跳起后，車在繼續(xù)向前運動，所以人落下后必定偏后一些，只是由于時間很短，偏后距離太小，不明顯而已
D．人跳起后直到落地，在水平方向上人和車具有相同的速度
3.如圖所示，一個劈形物體物體F，各面均光滑，放在固定斜面上，上面成水平，水平面上放一光滑小球m，劈形物體從靜止開始釋放，則小球碰到斜面前的運動軌跡是（）
A．沿斜面向下的直線
B．豎直向下的直線
C．無規(guī)則的曲線
D．拋物線
4.某人用力推原來靜止在水平面上的小車，使小車開始運動，此后改用較小的力就可以維持小車做勻速直線運動。可見（）
A．力是使物體產(chǎn)生運動的原因B．力是維持物體運動速度的原因
C．力是使物體產(chǎn)生加速度的原因D．力是使物體慣性改變的原因
5.人走路時，人和地球間的作用力和反作用力的對數(shù)有（）
A．一對B．二對C．三對D．四對
6.如圖所示，在車廂中的A是用繩拴在底部上的氫氣球，B是用繩掛在車廂頂?shù)慕饘偾?，開始時它們和車頂一起向右做勻速直線運動，若忽然剎車使車廂做勻減速運動，則下列哪個圖正確表示剎車期間車內(nèi)的情況（）

7.甲乙兩隊拔河比賽，甲隊勝，若不計繩子的質(zhì)量，下列說法正確的是（）
A．甲隊拉繩子的力大于乙隊拉繩子的力
B．甲隊對地面的摩擦力大于乙隊對地面的摩擦力
C．甲乙兩隊與地面間的最大靜摩擦力大小相等、方向相反
D．甲乙兩隊拉繩的力相等
8.一向右運動的車廂頂上懸掛兩單擺M與N，它們只能在右圖所示平面內(nèi)擺動，某一瞬時出現(xiàn)圖示情景，由此可知車廂的運動及兩單擺相對車廂運動的可能情況是（）
A．車廂做勻速直線運動，M在擺動，N靜止
B．車廂做勻速直線運動，M在擺動，N也在擺動
C．車廂做勻速直線運動，M靜止，N在擺動
D．車廂做加速直線運動，M靜止，N也靜止
二、非選擇題
9.有一儀器中電路如右圖，其中M是質(zhì)量較
大的一個鎢塊，將儀器固定在一輛汽車上，
汽車起動時，燈亮，原理是
，
汽車急剎車時，燈亮。
10.一個箱子放在水平地面上，箱內(nèi)有一固定的豎直桿，
在桿上套著一個環(huán)，箱與桿的質(zhì)量為M，環(huán)的質(zhì)量為m，
如圖所示，已知環(huán)沿桿勻加速下滑時，環(huán)與桿間的摩擦力
大小為Fμ，則此時箱對地面的壓力大小為多少？

11.做勻速直線運動的小車上水平放置一密閉的裝有水的瓶子，瓶內(nèi)有一氣泡，如下圖所示，當(dāng)小車突然停止運動時，氣泡相對于瓶子怎樣運動？

【課后反思】
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

牛頓第一定律牛頓第三定律答案
例1D例2B
針對訓(xùn)練：1．C2．D3．C4．D5．AC
能力訓(xùn)練：
1．D2．D3．B4．C5．C
6．D7．BD8．AB
9．綠金屬塊由于慣性向后移，使綠燈接觸
10．解：M受力如圖
由平衡條件得：
FN-Fμ-Mg＝0
得FN＝Fμ+Mg
由牛頓第三定律得：箱對地面的壓力大小等于地面對箱的支持力
即F壓＝FN＝Fμ+Mg
11．首先確定本題應(yīng)該用慣性知識來分析，但此題涉及的不僅僅是氣泡，應(yīng)該還有水，由于慣性的大小與質(zhì)量有關(guān)，而水的質(zhì)量遠(yuǎn)大于氣泡質(zhì)量，因此水的慣性遠(yuǎn)大于氣泡的慣性，當(dāng)小車突然停止時，水保持向前運動的趨勢遠(yuǎn)大于氣泡向前運動的趨勢，當(dāng)水相對于瓶子向前運動時，水將擠壓氣泡，使氣泡相對于瓶子向后運動。

牛頓第一定律（學(xué)案）

牛頓第一定律（學(xué)案）
1、關(guān)于運動和力的關(guān)系，亞里士多德的觀點是怎樣的？伽利略的觀點是怎樣的？你認(rèn)同哪個觀點？說出你的依據(jù)。

2、伽利略通過設(shè)計對接斜面實驗進(jìn)行分析，并進(jìn)一步推論得出結(jié)論：力不是原因，它只是的原因。法國科學(xué)家笛卡兒對力和運動作進(jìn)一步研究，它指出：
3、英國科學(xué)家牛頓，總結(jié)了伽利略等人的研究成果，概括出一條重要的物理定律：物體在時，。這就是著名的。
牛頓第一定律是通過，再進(jìn)一步得出的。雖然不可能用實驗來直接驗證這一定律。但是，從定律得出的一切推論，都經(jīng)受住了實踐的檢驗，因此牛頓第一定律已成為大家公認(rèn)的力學(xué)基本定律之一。
4、慣性：

1、對牛頓第一定律的正確理解：
（1）正在做曲線運動的物體，當(dāng)它受到的力同時消失時，物體將（）
A做勻速直線運動B做減速運動C繼續(xù)做曲線運動D突然停下來
（2）在平直軌道上勻速行駛的列車車廂里，如果你豎直向上跳起，下落時將會落到哪里？（）
A起跳點的前方B起跳點后方C起跳點上D都有可能
（3）踢出去的足球在操場上繼續(xù)向前滾動，是因為球。
它滾動的速度越來越慢，是因為它。
（4）正在以10m/s的速度行駛的一輛卡車，如果它受到的外力都突然消失了，它將處于下列哪種狀態(tài)？
A速度逐漸減小，最后停下來B以10m/s速度勻速直線行駛。
C以大于10m/s的速度勻速直線行駛D以小于10m/s速度勻速直線行駛。

2、關(guān)于運動和力的關(guān)系的說法，下列說法中正確的是哪個？為什么？
A力是使物體保持靜止的原因B力是改變物體運動狀態(tài)的原因
C力是維持物體運動的原因D受到力作用的物體一定運動
E沒有力作用在物體上，物體就不會運動
F只要有力作用到物體上，物體就一定運動

3、關(guān)于慣性的說法正確的是：
A靜止的物體有慣性，運動的物體無慣性
B不受力的物體具有慣性，受力的物體沒有慣性
C物體運動的速度越大，慣性越大
D一切物體無論在任何情況下都具有慣性
思考與討論：
（1）短跑運動員，在終點沖刺后，為什么不能馬上停下來？
（2）跳遠(yuǎn)運動員為什么要助跑一段距離后才起跳？