【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 原來(lái)的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫做慣性．①慣性是物體的固有屬性，與物體的受力情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)．②質(zhì)量是物體慣性大小的量度．2．牛頓第三定律(1)兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在一條直線上，可用公式表示為 F＝－F′．(2)作用力與反作用力一定是同種性質(zhì)的力，作用效果不能抵消．(3)牛頓第三定律的應(yīng)用非常廣泛，凡是涉及兩個(gè)或兩個(gè)以上物體的物理情境、過(guò)程的解答，往往都需要應(yīng)用這一定律．(二)牛頓第二定律1．定律內(nèi)容物體的加速度 a 跟物體所受的合外力 F 合 成正比，跟物體的質(zhì)量 m 成反比．2．公式：F 合 ＝ma理解要點(diǎn)①因果性：F 合 是產(chǎn)生加速度 a 的原因，它們同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)存在，同時(shí)消失．②方向性：a 與 F 合 都是矢量，方向嚴(yán)格相同．③瞬時(shí)性和對(duì)應(yīng)性：a 為某時(shí)刻某物體的加速度，F(xiàn) 合 是該時(shí)刻作用在該物體上的合外力．3．應(yīng)用牛頓第二定律解題的一般步驟：(1)確定研究對(duì)象；(2)分析研究對(duì)象的受力情況，畫出受力分析圖并找出加速度的方向；(3)建立直角坐標(biāo)系，使盡可能多的力或加速度落在坐標(biāo)軸上，并將其余的力或加速度分解到兩坐標(biāo)軸上；(4)分別沿 x 軸方向和 y 軸方向應(yīng)用牛頓第二定律列出方程；(5)統(tǒng)一單位，計(jì)算數(shù)值．高中物理吧（） 全站精品資源免費(fèi)開放下載！歡迎收藏訪問(wèn)！ 您的良師益友！熱點(diǎn)、重點(diǎn)、難點(diǎn)一、正交分解法在動(dòng)力學(xué)問(wèn)題中的應(yīng)用當(dāng)物體受到多個(gè)方向的外力作用產(chǎn)生加速度時(shí)，常要用到正交分解法．1．在適當(dāng)?shù)姆较蚪⒅苯亲鴺?biāo)系，使需要分解的矢量盡可能少．2．F x 合 ＝ma x 合 ，F(xiàn) y 合 ＝ma y 合 ，F(xiàn) z 合 ＝ma z 合．3．正交分解法對(duì)本章各類問(wèn)題，甚至對(duì)整個(gè)高中物理來(lái)說(shuō)都是一重要的思想方法．●例 6　如圖 1－15 甲所示，在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室里，一根足夠長(zhǎng)的細(xì)桿與水平面成 θ＝37176。固定，質(zhì)量 m＝1 kg 的小球穿在細(xì)桿上靜止于細(xì)桿底端 O 點(diǎn)．現(xiàn)有水平向右的風(fēng)力 F 作用于小球上，經(jīng)時(shí)間 t1＝2 s 后停止，小球沿細(xì)桿運(yùn)動(dòng)的部分 v－t 圖象如圖 1－15 乙所示．試求：(取 g＝ 10 m/s2，sin 37176。 ＝， cos 37176。＝)圖 1－15(1)小球在 0～2 s 內(nèi)的加速度 a1 和 2～4 s 內(nèi)的加速度 a2．(2)風(fēng)對(duì)小球的作用力 F 的大?。窘馕觥?1)由圖象可知，在 0～2 s 內(nèi)小球的加速度為：a1＝ ＝20 m/s 2，方向沿桿向上v2－ v1t1在 2～4 s 內(nèi)小球的加速度為：a2＝ ＝－10 m/s 2，負(fù)號(hào)表示方向沿桿向下．v3－ v2t2 (2)有風(fēng)力時(shí)的上升過(guò)程，小球的受力情況如圖 1－15 丙所示圖 1－15 丙在 y 方向，由平衡條件得：FN1＝Fsin θ ＋mgcos θ在 x 方向，由牛 頓第二定律得：Fcos θ－mgsin θ －μF N1＝ma 1停風(fēng)后上升階段，小球的受力情況如 圖 1－15 丁所示高中物理吧（） 全站精品資源免費(fèi)開放下載！歡迎收藏訪問(wèn)！ 您的良師益友！圖 1－15 丁在 y 方向，由平衡條件得：FN2＝mg cos θ在 x 方向，由牛 頓第二定律得：－mgsin θ－μF N2＝ma 2聯(lián)立以上各式可得：F＝60 N．【點(diǎn)評(píng)】①斜面(或類斜面)問(wèn)題是高中最常出現(xiàn)的物理模型．②正交分解法是求解高中物理題最重要的思想方法之一．二、連接體問(wèn)題(整體法與隔離法 )高考卷中常出現(xiàn)涉及兩個(gè)研究對(duì)象的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，其中又包含兩種情況：一是兩對(duì)象的速度相同需分析它們之間的相互作用，二是兩對(duì)象的加速度不同需分析各自的運(yùn)動(dòng)或受力．隔離( 或與整體法相結(jié)合 )的思想方法是處理這類問(wèn)題的重要手段．1．整體法是指當(dāng)連接體內(nèi)(即系統(tǒng)內(nèi) )各物體具有相同的加速度時(shí)，可以把連接體內(nèi)所有物體組成的系統(tǒng)作為整體考慮，分析其受力情況，運(yùn)用牛頓第二定律對(duì)整體列方程求解的方法．2．隔離法是指當(dāng)研究對(duì)象涉及由多個(gè)物體組成的系統(tǒng)時(shí)，若要求連接體內(nèi)物體間的相互作用力，則應(yīng)把某個(gè)物體或某幾個(gè)物體從系統(tǒng)中隔離出來(lái)，分析其受力情況及運(yùn)動(dòng)情況，再利用牛頓第二定律對(duì)隔離出來(lái)的物體列式求解的方法．3．當(dāng)連接體中各物體運(yùn)動(dòng)的加速度相同或要求合外力時(shí)，優(yōu)先考慮整體法；當(dāng)連接體中各物體運(yùn)動(dòng)的加速度不相同或要求物體間的作用力時(shí)，優(yōu)先考慮隔離法．有時(shí)一個(gè)問(wèn)題要兩種方法結(jié)合起來(lái)使用才能解決．●例 7　如圖 1－16 所示，在光滑的水平地面上有兩個(gè)質(zhì)量相等的物體，中間用勁度系數(shù)為 k 的輕質(zhì)彈簧相連，在外力 FF 2 的作用下運(yùn)動(dòng)．已知 F1＞F 2，當(dāng)運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為(　　)圖 1－16A． 　　 　　　　　　 B．F1－ F2k F1－ F22kC． D．F1＋ F22k F1＋ F2k【解析】取 A、B 及彈簧整體為研究對(duì)象，由牛 頓第二定律得：F 1－F 2＝2ma取 B 為研究對(duì)象：kx－F 2＝ma(或取 A 為研究 對(duì)象：F 1－kx ＝ma)可解得：x＝ ．F1＋ F22k[答案]　C【點(diǎn)評(píng)】①解析中的三個(gè)方程任取兩個(gè)求解都可以．高中物理吧（） 全站精品資源免費(fèi)開放下載！歡迎收藏訪問(wèn)！ 您的良師益友?、诋?dāng)?shù)孛娲植跁r(shí)，只要兩物體與地面的 動(dòng)摩擦因數(shù)相同， 則 A、B 之間的拉力與地面光滑時(shí)相同．★同類拓展 3　如圖 1－17 所示，質(zhì)量為 m 的小物塊 A 放在質(zhì)量為 M 的木板 B 的左端，B 在水平拉力的作用下沿水平地面勻速向右滑動(dòng)，且 A、B 相對(duì)靜止．某時(shí)刻撤去水平拉力，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，B 在地面上滑行了一段距離 x，A 在 B 上相對(duì)于 B 向右滑行了一段距離 L(設(shè)木板 B 足夠長(zhǎng))后 A 和 B 都停了下來(lái)．已知 A、B 間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 μ1，B 與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 μ2，且 μ2＞μ 1，則 x 的表達(dá)式應(yīng)為(　　)圖 1－17A．x＝ L B．x ＝Mm (M＋ m)LmC．x＝ D．x＝μ1ML(μ2－ μ1)(m＋ M) μ1ML(μ2＋ μ1)(m＋ M)【解析】設(shè) A、B 相對(duì)靜止一起向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度為 v，撤去外力后至停止的過(guò)程中，A 受到的滑 動(dòng)摩擦力為：f1＝μ 1mg其加速度大小 a1＝ ＝μ 1gf1mB 做減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小 a2＝μ2(m＋ M)g－ μ1mgM由于 μ2＞μ 1，所以 a2＞μ 2g＞μ 1g＝a 1即木板 B 先停止后，A 在木板上繼續(xù)做勻減速運(yùn)動(dòng)，且其加速度大小不變對(duì) A 應(yīng)用動(dòng)能定理得：－f 1(L＋x)＝0－ mv212對(duì) B 應(yīng)用動(dòng)能定理得：μ1mgx－μ 2(m＋ M)gx＝0－ Mv212解得：x＝ ．μ1ML(μ2－ μ1)(m＋ M)[答案]　C【點(diǎn)評(píng)】①雖然使 A 產(chǎn)生加速度的力由 B 施加，但產(chǎn)生的加速度 a1＝μ 1g 是取大地為參照系的．加速度是相對(duì)速度而言的，所以加速度一定和速度取相同的參照系，與施力物體的速度無(wú)關(guān)．②動(dòng)能定理可由牛頓第二定律推導(dǎo)，特 別對(duì)于勻變速直線 運(yùn)動(dòng)，兩表達(dá)式很容易相互 轉(zhuǎn)換．三、臨界問(wèn)題●例 8　如圖 1－18 甲所示，滑塊 A 置于光滑的水平面上，一細(xì)線的一端固定于傾角為45176。、質(zhì)量為 M 的光滑楔形滑塊 A 的頂端 P 處，細(xì)線另一端拴一質(zhì)量為 m 的小球 B．現(xiàn)對(duì)滑塊施加一水平方向的恒力 F，要使小球 B 能相對(duì)斜面靜止，恒力 F 應(yīng)滿足什么條件？高中物理吧（） 全站精品資源免費(fèi)開放下載！歡迎收藏訪問(wèn)！ 您的良師益友！圖 1－18 甲【解析】先考慮恒力背離斜面方向(水平向左 )的情況：設(shè)恒力大小為 F1時(shí)， B 還在斜面上且對(duì)斜面的壓力為零，此時(shí) A、B 有共同加速度 a1，B 的受力情況如 圖 1－18 乙所示，有：圖 1－18 乙Tsin θ＝mg，Tcos θ ＝ma 1解得：a 1＝gcot θ即 F1＝( M＋m)a 1＝(M＋m) gcot θ由此可知，當(dāng)水平向左的力大于(M＋m )gcot θ 時(shí)，小球 B 將離開斜面，對(duì)于水平恒力向斜面一側(cè)方向(水平向右)的情況：設(shè)恒力大小為 F2時(shí)， B 相 對(duì)斜面靜止時(shí)對(duì)懸繩的拉力恰好為零，此時(shí) A、B 的共同加速度為 a2，B 的受力情況如圖 1－18 丙所示，有：圖 1－18 丙FNcos θ＝mg，F(xiàn) Nsin θ＝ma 2解得：a 2＝gtan θ即 F2＝( M＋m)a 2＝(M＋m) gtan θ由此可知，當(dāng)水平向右的力大于(M＋m )gtan θ，B 將沿斜面上滑，綜上可知，當(dāng)作用在 A上的恒力 F 向左小于(M ＋m) gcot θ，或向右小于 (M＋m )gtan θ 時(shí)， B 能靜止在斜面上．[答案]　向左小于(M＋m) gcot θ 或向右小于( M＋m) gtan θ【點(diǎn)評(píng)】斜面上的物體、被細(xì)繩懸 掛的物體這兩類物理模型是高中物理中重要的物理模型，也是高考常出現(xiàn)的重要物理情境．四、超重與失重問(wèn)題1．超重與失重只是物體在豎直方向上具有加速度時(shí)所受支持力不等于重力的情形．2．要注意飛行器繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)在豎直方向上具有向心加速度，處于失重狀態(tài)．●例 9　為了測(cè)量某住宅大樓每層的平均高度(層高) 及電梯的運(yùn)行情況，甲、乙兩位同學(xué)在一樓電梯內(nèi)用電子體重計(jì)及秒表進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：質(zhì)量 m＝50 kg 的甲同學(xué)站在體重計(jì)上，乙同學(xué)記錄電梯從地面一樓到頂層的過(guò)程中，體重計(jì)的示數(shù)隨時(shí)間變化的情況，并作出了如圖 1－19 甲所示的圖象．已知 t＝0 時(shí)，電梯靜止不動(dòng)，從電梯內(nèi)樓層按鈕上獲知該大高中物理吧（） 全站精品資源免費(fèi)開放下載！歡迎收藏訪問(wèn)！ 您的良師益友！樓共 19 層．求：(1)電梯啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)的加速度大小．(2)該大樓的層高．圖 1－19 甲【解析】(1)對(duì)于啟動(dòng)狀態(tài)有：F 1－mg ＝ma 1得：a 1＝2 m/s 2對(duì)于制動(dòng)狀態(tài)有：mg－F 3＝ma 2得：a 2＝2 m/s 2．(2)電梯勻速運(yùn)動(dòng)的速度 v＝a 1t1＝21 m/s ＝2 m/s從圖中讀得電梯勻速上升的時(shí)間 t2＝26 s電梯運(yùn)行的總時(shí)間 t＝28 s電梯運(yùn)行的 v－t 圖象如圖 1－ 19 乙所示，圖 1－19 乙所以總位移 s＝ v (t2＋t)＝ 2(26＋28) m＝54 m12 12層高 h＝ ＝ ＝3 m．s18 5418[答案]　(1)2 m/s 2　2 m/s2　(2)3 m經(jīng)典考題在本專題中，正交分解、整體與隔離相結(jié)合是最重要也是最常用的思想方法，是高考中考查的重點(diǎn)．力的獨(dú)立性原理、運(yùn)動(dòng)圖象的應(yīng)用次之，在高考中出現(xiàn)的概率也較大．1．有一個(gè)直角支架 AOB，AO 水平放置，表面粗糙，OB 豎直向下，表面光滑．AO 上套有小環(huán) P，OB 上套有小環(huán) Q，兩環(huán)質(zhì)量均為 m，兩環(huán)間由一根質(zhì)量可忽略、不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩相連，并在某一位置平衡( 如圖 1－20 甲所示)．現(xiàn)將 P 環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達(dá)到平衡，那么將移動(dòng)后的平衡狀態(tài)和原來(lái)的平衡狀態(tài)比較，AO 桿對(duì) P 環(huán)的支持力 N 和細(xì)繩上的拉力 T 的變化情況是[1998 年高考上海物理卷](　　)高中物理吧（） 全站精品資源免費(fèi)開放下載！歡迎收藏訪問(wèn)！ 您的良師益友！圖 1－20 甲A．N 不變，T 變大　　　　　 B．N 不變，T 變小C．N 變大，T 變大 D．N 變大，T 變小高中物理吧（） 全站精品資源免費(fèi)開放下載！歡迎收藏訪問(wèn)！ 您的良師益友！【解析】Q 環(huán)的受力情況如圖 1－20 乙所示，由平衡條件得：Tcos θ＝mg．P 環(huán)向左移動(dòng)后 θ 變小，T ＝ 變?。甿gcos θ 圖 1－20 乙 　　　圖 1－20 丙P 環(huán)的受力情況如圖 1－20 丙所示，由平衡條件得：NP＝mg＋Tcos θ ＝2mg，N P 與 θ 角無(wú)關(guān)．故選項(xiàng) B 正確．[答案]　B【點(diǎn)評(píng)】①本例是正交分解法、隔離法的典型應(yīng)用，以后的許多考題都由此改編而來(lái)．②求解支持力 N 時(shí)，還可取 P、Q 組成的整體為研究對(duì)象，將整體受到的外力正交分解知豎直方向有：N Q＝2mg．2．如圖 1－21 甲所示，在傾角為 α 的固定光滑斜面上有一塊用繩子拴著的長(zhǎng)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(shí)，貓立即沿著板向上跑，以保持其相對(duì)斜面的位置不變．則此時(shí)木板沿斜面下滑的加速度為[2022 年高考 全國(guó)理綜卷Ⅳ](　　 )圖 1－21 甲A． sin α B．gsin αg2C． gsin α D．2 gsin α32【解析】繩子斷開后貓的受力情況如圖 1－21 乙所示，由平衡條件知，木板對(duì)貓有沿斜面向上的摩擦力，有：f＝mgsin α圖 1－21 乙　　　 　　圖 1－21 丙再取木板為研究對(duì)象，其受力情況如 圖 1－21 丙所示．由牛頓第二定律知：2mgsin α＋f′＝ 2ma解得：a＝ gsin α．32高中物理吧（） 全站精品資源免費(fèi)開放下載！歡迎收藏訪問(wèn)！ 您的良師益友！[答案]　C【點(diǎn)評(píng)】①貓腳與木塊之間的摩擦力使貓保持平衡狀態(tài)．②還可取貓、木板組成的整體 為研究對(duì)象，由牛 頓第二定律： 3mgsin α＝2ma 求解，但這一方法高中不作要求．3．如圖 1－22 所示，某貨場(chǎng)需將質(zhì)量 m1＝100 kg 的貨物 (可視為質(zhì)點(diǎn))從高處運(yùn)送至地面，為避免貨物與地面發(fā)生撞擊，現(xiàn)利用固定于地面的光滑四分之一圓軌道，使貨物由軌道頂端無(wú)初速度