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2007年高考物理专题复习三牛顿运动定律

精品资料
2007年高考物理专题复习三------牛顿运动定律
[要点精析]
重点难点透视
本章包含牛顿运动三大定律，是整个力学的关键一章，也是高考所必考的章节．从知识点角度来看，本章主要有：牛顿第一定律、运动状态的改变、牛顿第二定律、牛顿第三定律、力学单位制、超重和失重、牛顿运动定律的应用和使用范围等。
牛顿第一定律不是重点，但时常出现一些迷惑性很强的题，如运动速度大，惯性大；静止物体不受力运动状态不变等，对此只要记住质量是惯性有无及大小的唯一决定因数即可。
牛顿运动定律是本章的重点和难点，对牛顿第二定律的考查，就物体而言分单个物体、连接体；就力而言，分为瞬时力和恒力．解题过程中整体法和隔离法的灵活运用，正确的受力分析是至关重要的．
超重和失重是牛顿第二定律的重要应用，就知识点角度而言并不难，但是涉及两个以上的物体构成的整体研究时，就会有相当的难度。
牛顿第三定律不是难点，但必须把平衡力和作用力与反作用力加以区分，在具体应用中，牛顿第三定律为我们选择研究对象提供了重要依据，例如求压力通常是先求支持力，再运用此定律进行说明即可；此外牛顿第三定律在以后推导相互作用的物体构成的系统的动量守恒时是比不可少的．
力学的单位制是物理学单位制的一个组成部分，学习了单位制后，物理量之间的单位关系可以从公式进行相互的推导，同时也可以根据单位指来验证物理公式的正确性，在重要考试中单位制也是经常涉及的内容．
二．知识点精析和误点点拨
（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，直到有外力迫使它改变这种状态为止．
牛顿第一定律指出了物体具有惯性，同时也指出物体的运动状态是可以改变的，而改变物体的运动状态需要外力，为牛顿第二定律的得出指明了方向．
2．惯性：物体保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质叫做惯性．
（1）一切物体，无论做什么样的运动还是保持静止，都具有惯性．
当物体处于静止状态时，物体就具有保持静止状态的性质；当物体做匀速直线运动时，物体具有保持匀速直线运动的性质；当物体做变速运动时，在不同的时刻，物体具有保持该时刻的瞬时速度的性质．例如气球下挂一重物一起匀速上升，某个时刻，绳子突然断掉，则重物和气球分离时具有保持该速度上升的性质，在以后的运动中由于重力的作用缘故迫使重物改变运动状态，也就是说重物将做竖直上抛运动，而非直接往下掉（自由落体运动）．
（2）质量是物体惯性的量度
质量是物体有无惯性和惯性大小的唯一决定因数，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小．质量大的物体，运动状态较难改变，意思是指在相同的外力作用下，物体产生的加速度就较小．
3．物体运动状态的改变
（1）物体的运动状态：描述物体运动状态的物理量是速度（在以后的学习中还会有其它的物理量也可以描述运动状态）
（2）物体运动状态的改变：物体速度的改变．
由于速度是一个矢量，物体运动状态的改变通常可以细分为三种情况：（1）仅仅速度大小的改变（例如变速直线运动）；（2）仅仅速度方向的改变（匀速圆周运动）；速度大小和方向同时在改变（曲线运动），在本章的学习中仅仅讨论第一种情况．其余两种情况将在以后的章节中学习．
（3）力是产生加速度的原因
力的作用使物体的运动状态发生改变，物体就具有了加速度，因此我们说力是产生加速度的原因．不能误解为力是物体运动的原因，我们知道静止的物体和匀速直线运动的物体收的合外力为零；静止的物体要启动需要力的作用，运动的汽车要静止下来需要力的作用，而这两过程物体的运动状态都发生了变化。

（二）牛顿第二定律
1．内容：物体的加速度跟所收的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。
2．函数表达式：或
3．图象表达：如图3-1所示，A图表示了质量一定时，加速度与合外力成正比，直线的斜率为，即斜率的额倒数表示质量的大小；B图表示合外力一定时，加速度与质量的倒数成正比，斜率为，表示了和外力的大小．图C表示合外力一定时，加速度与质量之间的关系为一双曲线．
4．力的单位的由来
在SI指中力的单位是根据牛顿第二定律来定义的，在实验研究中我们只能得到，式中为比例系数，如果规定使质量为的物体产生的加速度的力叫做，则比例系数就可以取1，这对我们研究问题时带来很多计算上的方便．因此在上述公式中，力的单位，加速度单位取，质量单位取，并且．
5．牛顿第二定律的“四性”
（1）“同体性”：公式中，物体的质量、加速度和物体受到的合外力均应对应同一个物体，如果是研究两个以上的物体构成的整体（或称系统），则上述三个物理量均应对应于同一个系统，不能张冠李戴．
（2）“瞬时性”：物体受到随时间而变化的合外力作用时，物体的加速度也将随时间而变化，此时上式应变为，即合外力和加速度存在瞬时对应关系．
（3）“同向性”：从牛顿第二定律的文字内容可以看出，牛顿第二定律的表达式实际上应是一个矢量式，即合外力的方向就是物体的加速度的方向，反之在具体问题中我们知道了物体的加速度的方向，也可以据此到推合外力的方向．
（4）“相对性”：中的加速度是指相对于惯性参考系（指对地静止、或对地匀速运动的物体为参考系）的加速度，在大多数场合一般取地面为参考系．
6．应用牛顿第二定律的解题
（1）利用牛顿第二定律要解决的两类问题
已知物体的受力情况，要求物体的运动情况；已知物体的运动情况，要求物体的受理情况．这两类问题的处理，加速度是联系力和运动的桥梁．
（2）解题步骤
A．确定研究对象（单个物体或两个以上的物体构成的系统）
B．对研究对象进行完整的受力分析，并画出受力分析图
C．对研究对象进行运动分析，弄清必要的运动物理量如速度、位移、时间等，并画出运动的示意图或速度图象．
D．据牛顿第二定律列方程并求解（一般可取初速度方向为正方向，或加速度方向为正方向，但必须注意在一个问题中只能规定一个正方向）
（三）牛顿第三定律
1．内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反．作用在一条直线上．
2．表达式：用表示作用力，表示反作用力，则牛顿第三定律可以表达为．
3．作用力和反作用力与平衡力的区别
（1）平衡力作用在同一个物体上，其合力为零，对物体的运动状态的变化不起作用（即平衡力产生的加速度为零）；作用力和反作用力作用在不同的物体上，对作用的物体的运动状态的变化是起作用的，因此作用力和反作用力的效果是不能抵消的．如图9-2所示，不计质量的弹簧秤两端用绳子通过定滑轮挂住重力都是G的物体，弹簧秤处于静止状态，则弹簧秤的读数是多少？有些学生认为读数为零，答出这样的结果的原因是没有区分平衡力和作用力与反作用力．考察弹簧秤，受到的是一对平衡力，故弹簧秤处于平衡状态．右边的重物通过绳子对弹簧的拉力，与弹簧通过绳子对重物的拉力是作用力与反作用力，它们的作用效果不能抵消，因为受力物不同，重物通过绳子对弹簧拉力的作用效果使弹簧秤有了读数，数值上等于G．
（2）作用力和反作用力总是性质相同的两个力，例如支持力与压力是作用力与反作用力,它们都属于弹力；而组成平衡力的两个力可以性质不同，例如支持力和重力可以平衡，它们分别属于弹力和重力．
（四）超重与失重
1．超重与现象：当物体具有向上的加速度时，物体对支承面的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体的重力的现象，叫做超重现象．
2．失重现象：当物体具有向下的加速度时，物体对支承面的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体的重力的现象，叫做失重现象．
若向下的加速度等于重力加速度，则物体对支承面的压力（或对悬挂物的拉力）等于零，这种现象称为完全失重．
3．超重与失重的判断：判断物体处于超重还是失重状态的依据是看物体的加速度方向，与物体的运动方向是无关的．有些同学认为物体向上运动就超重，向下运动就失重，这种观点是错误的，根据牛顿第二定律力只能与加速度发生直接关系，与物体的速度方向和大小是无关的．当电梯向上加速或向下减速时，电梯中的乘客都是处于超重状态，就是一个很好的例子．
4．超重与失重的计算：设支持面对物体的支持力为（绳子对物体的拉力为），根据牛顿第二定律，当物体超重时： （或）；当物体失重时：（或）
（五）力学单位制
1．基本量：任意被选定的物理量叫做基本量，力学中选定长度，时间，质量为基本量．
2．基本单位：基本量的单位叫做基本单位．在SI制中，力学中长度的单位是米（）、时间的单位是秒（）、质量的单位是千克（）．
3．导出量和导出单位：由基本量配合物理公式推导出的其它物理量称为导出量，例如：速度、加速度、面积、体积、密度、压强等；导出量的单位称为导出单位．
4．单位制：由基本单位和导出单位组成的单位的体制称为单位制．
5．单位制的应用：
（1）利用单位制的原理，在解题前，如果所有已知物理量的单位都换算成SI制中的主单位，则在运算过程中就没有必要代入单位运算，最后结果的单位肯定是该物理两在SI制中的主单位．
（2）利用单位制可以检验物理公式是否正确．
三.知识点迁移
1．加速度的方向
根据牛顿第二定律，是力决定了物体的加速度，力是原因，加速度是结果，力的方向决定了加速度的方向．在第二章中指出：当物体做匀加速运动时，加速度，说明加速度的方向与初速度方向相同，从牛顿运动定律的角度来看，其物理意义是合外力与物体的初速度方向相同，是物体运动的动力；当物体做匀减速运动时，加速度方向与初速度方向相反，其物理意义是合外力的方向与初速度方向相反，是物体运动的阻力．
2．牛顿运动定律的适用范围
（1）只适用于惯性参考系
牛顿运动定律成立的参考系称为惯性参考系，简称惯性系．牛顿运动定律不成立的参考系称为非惯性参考系，简称非惯性系．研究地面上物体的运动时，地面参考系可以认为是惯性系，相对于地面静止或做匀速直线运动的参考系，也是惯性系．相对于地面做加速运动的参考系是非惯性系，如图3-3所示，质量为的物体放在小车的地板上，和小车一起做向右的加速度，以地面为参考系，小车地板对物体的静摩擦力提供了物体向右做加速运动的力，且满足，这说明取地面为参考系，牛顿运动定律是成立的，所以地面为惯性参考系；但是如果取小车为参考系，物体是静止的，若牛顿运动定律成立，则物体将不收静摩擦力作用，即，显然是矛盾的，因此相对于地面做加速运动的小车是非惯性参考系，牛顿运动定律不成立．
（2）牛顿运动定律只适用于宏观、低速运动的物体，不适用于微观粒子的运动．
1．整体法和隔离法
运用牛顿运动定律时，必不可少的是要对物体进行受力分析，进行受力分析时，首先应选择研究对象，在物理学中，研究对象可以是质点、结点或两个以上物体组成的整体（或称系统），对应的受力分析法有两种：隔离法和整体法．隔离法无论什么情况都可以用，但有时可能比较复杂；整体法必须满足整体中的各个物体的加速度相等，此时物体之间的相互作用力变为系统内部的作用力，对整个系统的运动状态变化就不起作用了不必分析，因此通常是整体法时的力个数较少，解题比较简洁．结合具体问题，是选择隔离法还是整体法还是两者联合使用，反映了个人的思维能力，不论是整体法还是隔离法，解题时受力分析图应该保留在卷面上，因为解题时的列式、方程都要和受力分析图相对应，好多学生做不到这一点，解题效果就大打折扣．
[范例剖析与思维发散]
例1: 关于惯性，下列说法正确的是 [ ]
A．惯性是物体固有的属性，惯性越大的物体，它的运动状态越难改变
B．同一物体运动时的惯性大于静止时的惯性
C．同一物体在地球与月球上的惯性是相等的
D．各种机床和发电机的底座做得很笨重，并用螺丝固定在地面上，目的是增大惯性．
分析与解答：惯性大即是因为质量大，在同样的外力作用下，物体产生的加速度就小，即运动状态难改变，答案A是正确的；在低速运动时，物体的质量和速度无关，是恒定的，所以同一物体运动和静止时的惯性是一样大的，答案B是错误的；同一物体在地球和月球上受到的引力是不同的，但质量是一样的，所以答案C是正确的；答案D是增大惯性的具体应用，是正确的；本题的正确选项是ACD．
归纳与发散：“一切物体都有惯性，质量是惯性大小的量度”， 在经典力学中，物体的质量是不会改变的，所以说质量和惯性是物体固有的属性，讨论有关惯性的问题，只有抓住上述两点，就不会被一些是是而非的说法弄混了头脑．
例2：如图3-4-1所示，位于水平地面上的质量为M的物体，在大小为F，与水平方向成的拉力作用下沿地面作加速运动，已知物体与地面间的动摩擦系数为，则物体的加速度为 [ ]
A．F/M
B．
C．
D．

分析与解答：本题是通过受力分析计算物体运动的加速度，不涉及运动的速度和位移等量的计算，故是牛顿运动定律的简单应用，受力分析如图3-4-2所示，取水平方向为垂直方向进行正交分解，并列出牛顿第二定律方程为：并且有方程整理得，本题的正确答案是D．
归纳与发散：求解动力学问题的关键一步是正确的受力分析，有些同学没有进行完整的受力分析，以至于认为物体对地面的压力大小仍然等于物体的重力，得出答案C的形式，答案B是认为物体不收摩擦力作用，显然是错误的．有兴趣的学生可以计算一下，如果把斜向右上的力F变为斜向下的力F，则物体运动的加速度等于多大？
例3：原来作匀速运动的升降机内，有一被伸长的弹簧拉住的，具有一定质量的物体A静止在地板上，如图3-5所示，现在A突然被弹簧拉向右方，由此可判断，此时升降机的运动可能是 [ ]
A．加速上升
B．减速上升
C．加速下降
D．减速下降

分析与解答：弹簧原伸长了，也就有了弹力，物体之所以匀速运动是因为受到了平衡力的作用，由此可以判断地板对物体有向左的静摩擦力作用，且静摩擦力小于最大静摩擦力，只有当物体失重时（物体有向下的加速度），物体对地板的压力减小，也就减小了最大静摩擦力，当最大静摩擦力小于弹簧的弹力时，物体就将向右运动，故应选BC．
归纳与发散：物体之间的最大静摩擦力是和压力有关的，压力越大，静摩擦力越大，反之压力越小，静摩擦力也越小．从现象来看物体被弹簧拉向右方，是因为静摩擦力减小了，这说明压力减小了，也就是物体处于失重状态，可以肯定物体具有向下的加速度，但不能肯定物体的速度方向，故应有两种可能，注意不要漏选．思考：一辆小车在水平地面上行驶，车内悬挂的摆球相对小车静止是与竖直方向成角，如图3-6所示，则小车的加速度多大？加速度有几种可能的方向？
例4：如图3-7所示,木块A与B用一轻质弹簧相连,竖直放在木板C 上,三者静置于地面,它们的质量之比是1:2:3,设所有接触面都光滑,当沿水平面方向迅速抽出木板C的瞬时,A和B的加速度大小分别为多大？
分析与解答：要求抽出木板C的瞬时,A和B的加速度大小，必须分析此瞬间A和B所收的合力为多大？而分析此时的受力情况，离不开原来的受力情况的分析，如图3-7-2为原来的受力分析．根据共点力平衡条件得：，；迅速抽出木板C的瞬时，A物体的受力情况不变，所以A的加速度为零．B物体受到的支持力突然变为零，所以A此时受到的合外力大小为，方向竖直向下，其加速度为．
归纳与发散：本题属于研究牛顿第二定律的瞬时性问题，关键是要求分析清楚此瞬间各个物体的受力情况，然后应用计算加速度．在物理学中，弹簧中的弹力是不可能在瞬间发生变化的，因为弹簧中弹力和弹簧的形变紧密联系，在瞬间弹簧的形变量不可能发生明显的改变．绳子则不然，绳子中的张力（拉力）上可以杂瞬间发生改变的．有些同学认为A、B两个物体的瞬时加速度都等于重力加速度，这一结果是错误的，是没有对各个物体进行隔离法受力分析的结果．把A、B看成整体，此瞬间所受的合外力为，牛顿第二定律方程应列成：，但两个物体的加速度可以不相等，本题中也确实不等．
例5：为了安全，在高速公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离．已知某高速公路的最高限速为，假设前方车辆突然停止，后车司机从发现这一情况，经操纵刹车，到汽车开始减速所经列的时间（即反应时间）为．刹车后汽车受到阻力的大小为车重的倍．该高速公路上汽车的间距至少应为多少？（取重力加速度为）

分析与解答：在反应时间内，汽车作匀速直线运动，运动的距离为，设汽车刹车时的加速度大小为，汽车的质量为，则，自刹车到静止，汽车运动的距离为所求的距离为，代入数据得
归纳与发散：本题的关键是要分析清楚在反应时间内汽车作匀速直线运动，有些考生认为汽车一直作匀减速运动直至静止，显然对物体的运动过程没有分析清楚．对于运动分析，一般可以画出大概的图象，如图3-8所示，图象下面所围出的“面积“表示汽车的位移大小．在应用牛顿第二定律计算物体的加速度时，通常只计算加速度的大小，代入位移公式中时，必须考虑加速度的正负值．
例6：总质量为M的气球由于故障在高空以匀速下降，为了阻止继续下降，在时刻，从热气球中释放了一个质量为的沙袋，不计空气阻力，问：（1）经过多少时间气球停止下降？（2）气球停止下降时，沙袋的速度为多大？

分析与解答：如图3-9所示，气球匀速下降，则浮力等于整体的重力，即气球释放沙袋后，由于浮力不变，合力向上，产生了向上的加速度，根据牛顿第二定律得：气球速度减为零，，解得；由于惯性，沙袋释放时具有速度，释放后由于只受重力，加速度为，作竖直下抛运动，末速度为．
归纳与发散：本题有两个容易出错的地方，其一是气球释放沙袋后，质量由变为，有些学生注意到了气球释放沙袋后具有向上的加速度，但没有注意到质量的变化，以至加速度的计算出错，也就是前面讲的牛顿第二定律的“同一性”没有掌握好；其二是沙袋释放的瞬间由于惯性的缘故，具有初速度，有些学生认为沙袋没有初速，以至认为作自由落体运动而出错．要避免上述错误的出现，正确的受力分析和运动分析显得十分必要，为此学生应该养成良好的分析问题的习惯．
例7：如图3-10-1所示，在光滑的水平面上，甲乙两个物体在相向的两个水平恒力F和F的作用下运动，其中<．那么 [ ]
A．如果撤去，则甲的加速度一定增大
B．如果撤去，则甲的加速度一定减小
C．如果撤去F，则乙的加速度一定增大
D．如果撤去F，则乙对甲的作用力一定减小
分析与解答：如图3-10-2所示，取向左为正方向，先运用整体法列出牛顿第二定律方程：得撤去时加速度为肯定是变大了，答案A是正确的，B是错误的；撤去时加速度为，负号表示加速度方向向右，由于题中仅仅指出<，无法比较与的大小，所以答案C是错误的．隔离乙物体为对象，应用牛顿第二定律得由(1)、(2)得，由此可知，无论撤去还是，都将导减小，所以答案D是正确的．本题的正确答案是AD．
归纳与发散：本题是一个典型的整体法和隔离法连用的例子，当相互作用的两个物体的加速度相同时，可以采用整体法受力分析，此时相互作用力变为内力，对整体的加速度无贡献，不必分析；要计算相互作用力，必须采用隔离法，此时相互作用力是各个物体受的外力，必须分析．在具体问题中，一般要求灵活应用整体法和隔离法，可以使问题的处理变得较为简洁．本题虽说是个选择题，但我们看到如果没有正确的受力分析，不列出牛顿运动方程，并计算出最后的表达式，是很难作出正确的选择的，为此养成良好的受力分析习惯，学会半定量的分析讨论是十分必要的．
例8：如图3-11-1所示，质量为m的物体A放在小车B上，小车B沿光滑的静止斜面下滑，斜面倾角为，已知A、B之间无相对滑动，求A和小车B之间的作用力．
分析与解答：由于A、B具有相同的加速度，选择整体为研究对象，受力分析如图3-11-2所示，据牛顿第二定律得，如图3-11-2为隔离A物体的受力分析图，将加速度分解沿水平方向和竖直方向分解，，，应用牛顿第二定律得： ，整理得．
答：物体B对A向左的静摩擦力大小为，对A向上的支持力大小为．
归纳与发散：加速度是一个矢量，可以分解和合成，本题如果不进行加速度的分解，就要求取沿着斜面方向为X轴，垂直斜面方向为Y轴，这样A物体受到的三个力均不在轴上，都必须进行分解，就比较复杂了．如何合理地选择正交坐标或合理地选择加速度分解或力的分解？必须结合具体问题具体分析．我们看到物体B对A的支持力小于A的重力，或A对B的压力小于A的重力，其原因是物体A由于有竖直向下的分加速度，因而处于失重状态．压力和重力是两种不同性质的力，一般情况下两者是不相等的．
例9：如图3-12-1所示，质量的斜面体ABC静置于粗糙水平地面上，动摩擦因数，斜面的倾角为30，有一质量为的物块从斜面顶端由静止开始沿斜面下滑，如图所示，当滑行路程时，其速度．在这个过程中，斜面没有动，求地面对斜面的摩擦力的大小和方向（重力加速度取）．

分析与解答：题中给出了物块的运动情况，通过计算可以算出它的加速度值，再根据牛顿定律计算物块和斜面之间的作用力，对斜面进行受力分析，根据牛顿定律可以求出地面对斜面的摩擦力．对物块有速度公式得；如果物块与斜面之间光滑，则物块沿斜面下滑的加速度将达到，由此可知斜面是粗糙的，隔离物块进行受力分析如图3-12-2所示，隔离斜面进行受力分析如图所示，假设地面对斜面的静摩擦力方向水平向左，大小为，则根据牛顿定律得：整理得，答：地面对斜面的摩擦力大小为，方向水平向左．
归纳与发散：本题是利用牛顿运动定律的一个较为综合的习题，虽说涉及两个相互作用的物体，但是它们的加速度不相同，故不能直接应用整体法，一般应用隔离法逐个讨论和计算．
如果要利用整体法处理，则必须明确，地面对斜面的摩擦力也是整体在水平方向上受到的唯一的力，它的作用不是是斜面产生水平方向的加速度，而是使物块产生了水平方向的分加速度，整体的受力分析如图3-12-3所示，列整体方程时应为．
对整体在竖直方向上应用牛顿第二定律得：，可得，由于整体中的局部物体（物块）处于失重状态，所于整体对地压力小于整体的重力．根据题中给出的动摩擦因数可以算出此时斜面和地面之间可以最多提供的滑动摩擦力大小为，加上一般而沿最大静摩擦力大于滑动摩擦力，所以本题斜面与地面之间发生的是静摩擦．事实上题中给出的动摩擦因数是个多余条件，因为题中已经指出斜面静止不动．但我们也可以从中取会到动摩擦因数的数据不能任意给，否则题目可能比成立了．
例10：如图3-13-1所示，质量为1Kg，长为的木板A上放置质量为0.5Kg的物体B，平放在光滑桌面上，B位于木板中点处，物体A与B之间的动摩擦因数为0.1，问（1）至少用多大力拉木板，才能使木板从B下抽出？（2）当拉力为3.5N时，经过多长时间A板从B板下抽出？此过程中B板的对地位移是多少？（重力加速度取）
分析与解答：（1）当拉力较小时，A和B可以相对静止一起向右作加速运动，此时A、B之间发生的是静摩擦，如图3-13-2为受力分析图，应用整体法列出牛顿定律方程：隔离B物体列出牛顿定律方程为当静摩擦力达到最大静摩擦力时，两者将发生相对滑动，令得．
（2）当拉力为3.5N时，A物体的加速度为，得；B物体的加速度为设经过时间 A板从B板下抽出，则根据几何关系得：得，此时B板的对地位移大小为．
答：（1）至少用力拉木板，才能使木板从B下抽出，（2）经过A板从B板下抽出，此过程中B板的对地位移是，方向向右．
归纳与发散：木板从B下抽出的含义是什么？有些学生不能正确理解，以至于认为时就能抽出．正确的理解是当A、B均作匀加速运动的过程中，A的加速度比B的大，这样才可能有相对运动发生．本题如果A板与地面之间也有摩擦，则情况变得略为复杂些，但基本方法不变，所不同的是A的受力中多了地面给的滑动摩擦力，另外计算此滑动摩擦力的大小时，压力必须是由整体的重力提供的，不等于A物体本身的重力大小．
[新题展示与创新拓展]
例1：如图3-14所示,滑轮质量不计,三物处于平衡状态，设挂住定滑轮的绳子中的拉力大小为，若把从右移到左边的上，则将 [ ]
A．增大
B．减小
C．不变
D．无法判断

分析与解答：整体静止时,且满足；移动后，整体将沿逆针方向作加速运动，加速度大小为，从整体的角度来看，整体的重心是加速下降的，所以整体应出现失重现象，=<T，本题的正确答案是B。
点评与拓展：本题是一个选择题，如果能够定性说明选择的理由就没有必要定量的计算。如果要定量的计算，就偏离了命题者的用意。对于若干个物体构成的整体在运动中，有些物体可能是处于失重状态，有些物体则处于超重状态，如果我们能够判断是失重为主还是超重为主，就能对整体的失重还是超重作出判断。运用这一思维方法思考问题：如图3-14所示，装有水的玻璃容器质量为M，用不计质量的细线挂住一个质量为m的木球，使木球完全浸入水中，将细绳剪断，木球在水中上浮的过程中，玻璃容器对地面的压力与相比有什么关系？
例2：一个物体放在光滑水平面上，初速度为零，先对物体施加一向东的恒力F，历时1；随即把此力改为向西，大小不变，历时1钟；接着又把此力改为向东，大小不变，历时1钟，如此反复，只改变力的方向，共历时1分钟。在此1内 [ ]
A．物体时而向东运动，时而向西运动，在1分钟末静止于初始位置之东
B．物体时而向东运动，时而向西运动，在1分钟末静止于初始位置
C．物体时而向东运动，时而向西运动，在1分钟末继续向东运动
D．物体一直向东运动，从不向西运动，在1分钟末静止于初始位置之东
分析与解答：物体在第一秒内向右作匀加速运动，第二秒内，物体向右作匀减速运动，到第二秒末刚好速度为零，第三秒重复了第一秒的运动方式，第四秒重复了第二秒的运动方式，可以推广到一般情况，在奇数秒内重复了第一秒的运动，偶数秒内重复了第二秒的运动。画出物体的图象如图3-15所示，由此可知，在偶数秒末的瞬时速度为零，答案D是正确的，因为速度图象下面所围出的面积代表着位移，物体在运动过程中始终没有出现负位移。
点评与拓展：在对物体的运动分析中，图象有着其独特的作用，速度图象的斜率表示了物体运动的加速度，图象上的切线的斜率则表示了物体运动的瞬时加速度。图象下面围出的面积表示了物体运动的位移。
例3：如图3-16-1所示，传送带与水平面倾角为37，以10m/s的速率逆时针转动，自传送带上端A处轻轻放一质量为0.5kg的物块，它与传送带之间的动摩擦因数为0.5。若两轮间传送带的长度是16m，求（1）物块从传送带上端A运动到下端B所需的时间；（2）物块到B处时的速率。(3)试画出物体的图象。
分析与解答：开始时摩擦力沿斜面向下（物体相对于传送带向上滑动）速度达到传送带的速度时为摩擦力变向的临界态得由于物体的速度还将增大，就会超过传送带的速度，物体相对于传送带向下滑动，摩擦力方向沿斜面向上

答：（1）物块从传送带上端A运动到下端B所需的时间是2秒，（2）物块到B处时的速率，（3）图象如图3-16-2所示．
点评与拓展：对于传送带上运动的物体，关键是判断物体的滑动情况，分析清楚摩擦力的方向，这一点是有一定难度的．本题中摩擦力的方向发生了变化是一个隐含条件，如果没有细致的运动和受力分析，就可能认为物体一直以同样的加速度沿传送带运动而出错．
[自我检测]
自我检测一
一. 选择题(没小题只有一个正确选项)
1. 下列关于惯性的说法，正确的是 [ ]
A． 只有静止或做匀速直线运动的物体才具有惯性
B． 做变速运动的物体没有惯性
C． 有的物体没有惯性
D． 两个物体质量相等，那么它们的惯性大小相等
2．关于物体的惯性,下面说法中正确的是 [ ]
A．物体的惯性就是指物体在不受外力时，将保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的特性
B．静止在地面上的物体被推动是因为外力克服了木箱惯性的缘故
C．要消除运动物体的惯性,可以在运动的反方向上施加外力
D．同一列火车在静止时与运动时的惯性是相同
3．某人用力推原来静止在水平面上的小车，使小车开始运动，此后改用较小的力就可以维持小车作匀速直线运动．可见 [ ]
A． 力是使物体产生运动的原因
B． 力是维持物体运动速度的原因
C． 力是使物体产生加速度的原因
D． 力是使物体惯性改变的原因
4．火车在长直水平轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有一人跳起,发现仍落回到车上原处,这是因为 [ ]
A．人跳起后,厢内空气给他以向前的力,带着他随同火车一起向前运动
B．人跳起的瞬间,车厢的地板给他一个向前的力,推动他随同火车一起向前运动
C．人跳起后,车在继续向前运动,所以人落下后必定偏后一些,只是由于时间很短,偏后的距离太小,不明显而已
D．人跳起后直到落地,在水平方向上人和车始终具有相同的速度
二. 填空题
5．伽利略用科学的推理,理想的实验揭示运动和力的关系是 ．
6．物体置于粗糙斜面上，受一个平行于斜面的拉力作用，当拉力为100N或20N时，物体都能在斜面上沿拉力方向做匀速直线运动．那么，当物体不受拉力作用时斜面对它的摩擦力大小为____N．
7．根据牛顿第一定律,如果一个物体只受到一个力的作用,则此力的作用效果是 ．
自我检测二
一． 选择题（每小题只有一个正确选项）
1．下列关于物体的运动状态与所受外力的关系的叙述，正确的有 [ ]
A．当物体所受合外力不变时，其运动状态一定不变
B．当物体所受合外力为零时，物体一定静止
C．物体作变速运动时，一定有外力作用
D．物体的运动方向总是和它所受合外力方向相同
2．跳高运动员蹬地后上跳，在起跳过程中 [ ]
A．运动员蹬地的作用力大小大于地面对他的支持力大小
B．运动员蹬地的作用力大小小于地面对他的支持力大小
C．运动员所受的支持力和重力相平衡
D．运动员所受的合力一定向上
3．下面所述运动和力的关系正确的是 [ ]
A．物体受到的合外力只要不为零,物体的速度就一定不会变为零
B．物体受到的合外力越大,速度的变化一定越大
C．无外力作用时,静止物体只能保持静止,运动物体将会慢慢停下,可见物体的运动需靠外力来维持
D．物体的运动速度与外力无关,即使静止的物体,在外力刚作用的瞬时产生了加速度,而该时刻物体的速度却仍然为零
4．关于物体所受外力及速度，正确的说法是 [ ]
A．物体所受外力为零，其速度一定为零
B．物体所受外力不为零，则其速度不可能为零
C．物体所受外力不为零，则其速度大小一定变化
D．物体所受外力不为零，则其速度一定变化
二． 填空题
5．根据牛顿第一定律.可知维持物体运动的原因是 ，改变物体运动状态的原因是 ．
自我检测三
一． 选择题（每小题只有一个正确选项）
1．质量为m的物体在水平力F作用下沿水平面匀速滑动,当水平力大小变为2F时,物体的加速度为 [ ]
A．F/m B．2F/m C．F/2m D．条件不足,无法判断
2．恒力F作用于甲物体产生的加速度为a1,此力作用于乙物体产生的加速度为a2,若将甲乙两个物体合在一起,仍受此力的作用,产生的加速度是[ ]
A．(a1+a2)∕2 B．∕2 C．a1a2∕(a1+a2) D．( a1+a2)∕a1a2
3．如图所示,物体m悬挂在轻质弹簧下端,弹簧的伸长量为△x,现将物体向下拉,使弹簧再伸长△x,然后突然松手,则在松手的瞬间物体的加速度大小为
[ ]
A．2g
B．G
C．g/3
D．g/4
4．在粗糙的水平面上,有一物体受到一个水平方向的拉力而沿水平方向做匀加速直线运动,某时刻将此外力撤去,则 [ ]
A．从该时刻起,物体的加速度为零
B．从该时刻起,物体静止
C．从该时刻起,物体的速度减小,位移也减小
D．从该时刻起,物体的速度减小,位移增加
二． 填空题
5．倾角分别为30°、45°和60°的光滑斜面1、2和3，下端交于一点，上端位于同一竖直线上，如图所示．若从它们的顶端各由静止释放一个小球，小球运动到底端所用的时间分别为t1、t2和t3．则t1、t2、t3之间的大小关系是____．
6．已知质量为m的木块在大小为T的水平拉力作用下沿着粗糙水平地面做匀加速直线运动，加速度为a，则木块与地面之间的滑动摩擦系数为_____．若在木块上再施加一个与水平拉力T在同一竖直平面内的推力，而不改变木块加速度的大小和方向，则此推力与水平拉力T的夹角为______．
三．计算题
7．质量为1.0kg的物体同时受到互成120°角的两个力的作用,这两个力大小均为10N,求这个物体运动的加速度多大?
8．用20N的水平拉力拉一个放在水平面上的物体,可以使它产生1m/s2加速度,若用30N的水平力拉这个物体,可以产生2m/s2的加速度，求：(1)如果用40N的水平拉力拉这个物体产生的加速度大小是多少?(2)物体受到的摩擦力是多少?
自我检测四
一．选择题（每小题只有一个正确选项）
1．质量为m的物体放在粗糙水平面上,在水平恒力作用下由静止开始运动,经过时间t,速度达到v,如果要使物体的速度达到2v,可以采取的下列方法是 [ ]
A．将物体的质量变为m/2，其他条件不变
B．将水平恒力增为2F，其他条件不变
C．将时间增为2t，其他条件不变
D．将质量、作用力、时间都增为原来的两倍
2．两辆汽车在同一平直路面上行驶,它们的质量之比为m1：m2=1：2,速度之比v1：v2=2：1.当两车急刹车后,甲车滑行的最大距离为s1,乙车滑行的最大距离为s2.设两车与路面间的动摩擦因数相等,不计空气阻力,则 [ ]
A．s1：s2=1：2 B．s1：s2=1：1 C．s1：s2=2：1 D．s1：s2=4：1
3．一个人站在磅秤上突然蹲下然后停止，在这一过程中磅秤示数的变化情况是 [ ]
A．一直减小 B．一直增大 C．不发生变化 D．先减小后增大
4．小物块沿粗糙的斜面上滑后又滑回原处，在图所示中能正确表示其速率v随时间t的变化关系的图线是 [ ]

二．填空题
5．在粗糙的水平面上用水平恒力F推动质量为m的物体，由静止开始运动，经过了3 s撤去外力