本章是高中物理的重點內容，是解決力學問題的三大途徑之一，是物理學各分科間、物理學與其它學科間、以及物理學與生產實際相結合的重要紐帶．同時還滲透了“構建物理模型”、“整體法與隔離法”、“力和運動的關系”、“臨界問題”等物理學思想方法，對學好電磁學、熱學等各類知識有廣泛而深遠的影響．可以說，牛頓定律是高中物理學的重要基石．
本章及相關內容知識網絡：
專題一 牛頓第一定律 慣性
【考點透析】
一、本專題考點 牛頓第一定律和慣性是Ⅱ類要求，既能夠確切理解其含義及與其它知識的聯(lián)系，能夠用它解決生活中的實際問題．在高考中主要考查方向是運用牛頓第一定律的知識解釋科技、生產、生活中的物理現(xiàn)象和進行定性判斷．
二、理解和掌握內容
1．知識點的理解 ①牛頓第一定律的內容：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止．②慣性：物體保持勻速直線運動或靜止狀態(tài)的性質叫慣性．慣性是物體的固有屬性，與物體的運動及受力情況無關．物體的慣性僅由質量決定，質量是慣性大小的量度．
2．幾點說明：①不受力的物體是不存在的，牛頓第一定律不能用實驗來直接驗證，它是伽利略在大量實驗現(xiàn)象的基礎上，通過思維邏輯推理（既理想實驗）方法得出的．② 牛頓第一定律是獨立定律，不能簡單認為它是牛頓第二定律在不受力時的特例，事實上，牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎，描述的是物體不受外力時的運動規(guī)律．③牛頓第一定律的意義在于指出了一切物體均有慣性，指出力不是物體運動的原因而是改變物體運動狀態(tài)使物體產生加速度的原因．④慣性不是力，慣性是物體保持勻速直線運動或靜止狀態(tài)的性質，而力是物體對物體的作用，慣性和力是兩個不同的概念．
3．難點釋疑 有的同學認為“慣性與物體的運動有關，速度大慣性大，速度小慣性小”，理由是物體的速度大則不易停下，速度小則易停下．產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”錯誤的理解成“慣性大小表示把物體由運動變?yōu)殪o止的難易程度”．事實上，在受到了相同阻力情況下，有相同的質量而速度不同的物體，在相同的時間內速度減少量是相同的．這就充分說明了質量相同的物體，它們運動狀態(tài)改變的難易程度――慣性是相同的，與速度大小無關．
4．綜合創(chuàng)新 牛頓定律給人們定義了一種參考系：一個不受外力作用的物體在這個參考系中觀察將保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，這個參考系稱為慣性系．研究地面上物體的運動時，地面參考系可認為是慣性系，相對于地面做勻速直線運動的參考系，也是慣性系，相對于地面做變速運動的物體就稱為非慣性系．牛頓定律只在慣性系成立．
【例題精析】
例1 下列關于生活中常見的現(xiàn)象的說法正確的是（ ）
A．運動越快的汽車越不易停下，是因為汽車運動越快，慣性越大．
B．騎車的人只有靜止或勻速直線運動時才有慣性．
C．跳水運動員跳起后能繼續(xù)上升，是因為運動員仍受到一個向上的推力
D．人推車的力是改變車慣性的原因．
E．汽車的牽引力是使汽車產生加速度的原因．
解析：物體的慣性僅由質量決定，與物體的運動及受力情況無關，所以ABC均錯．力是改變物體運動狀態(tài)原因故E正確．
思考與拓寬：大家不妨以“假如生活中沒有了慣性”為標題展開聯(lián)想，寫一篇科普小論文，談談那將如何改變我們的生活．
例2 一向右運動的車廂頂部懸掛兩單擺M、N，如圖3－1，某瞬時出現(xiàn)如圖情形，由此可知，車廂運動情況及單擺相對車廂運動情況可能為（ ）
A．車勻速直線運動，M擺動，N靜止
B．車勻速直線運動，M擺動，N擺動
C．車勻速直線運動，M靜止，N擺動
D．車勻加速直線運動，M靜止，N靜止
解析：由牛頓第一定律，當車勻速直線運動時，相對車廂靜止的物體其懸線應為豎直，故M正在擺動；N可能相對車廂靜止，也可能恰好擺到如圖位置，故選項A B正確，C錯誤．當車勻加速運動時，由于物體的合外力向右，不可能出現(xiàn)N球懸線豎直情況，故選項D錯誤．
思考與拓寬：要正確理解牛頓第一定律，就要去除日常生活中的一些錯誤觀點．如我們常看到的一些物體都是在推力和拉力作用下運動的，以至于我們一看到物體在運動，就認為物體必受一沿運動方向的動力，這顯然是錯誤的．若沒有阻力作用就不需要推力或牽引力，力不是維持物體運動的原因，是使物體產生加速度的原因．
【能力提升】
Ⅰ 知識與技能
1．關于一些生活中常見的現(xiàn)象，下列說法正確的是（ ）
A．一同學用手推不動原來靜止的小車，于是說：這輛車慣性太大
B．在軌道上飛行的宇宙飛船中的物體不存在慣性
C．乒乓球可以快速抽殺，是因為乒乓球的慣性小的緣故
D．靜止的火車起動較慢，是因為火車靜止時慣性大
2．如圖3-2所示，一個各面均光滑的劈形物體M，上表面水平，放在固定斜面上．在M的水平面上放一光滑小球m．將M由靜止開始釋放，則小球在碰到斜面前的運動軌跡為（ ）
A．沿斜面向下的直線
B．豎直向下的直線
C．無規(guī)則的直線
D．拋物線
3．在水平軌道上勻速行駛的火車內，一個人向上跳起，發(fā)現(xiàn)仍落回原處，這是因為（ ）
A．人跳起后空氣給它向前的力，帶著它隨火車一起向前運動
B．人跳起的瞬間，車廂的地板給它向前的力，推動它隨火車一起向前運動
C．車繼續(xù)動人落下后必定偏后些，只是由于時間很短，偏后距離很小，不明顯而已
D．人跳起直到落下，在水平方向始終具有和車同樣的速度
4．在加速上升的電梯中用繩懸掛一物體，在剪斷繩的瞬間，下列說法正確的是（ ）
A．物體立即向下作自由落體運動
B．物體具有向上的加速度
C．物體速度為0，但具有向下的加速度
D．物體具有向上的速度和向下的加速度
5．如圖3-3所示，一輕彈簧的一端系一物體，用手拉彈簧的另一端使彈簧和物體一起在光滑水平面上向左勻加速運動，當手突然停止時物體將（�。�
A．立即停止 B．向左作變加速運動
C．向左作勻速運動 D．向左減速運動
6．關于力和運動的關系正確的是（�。�
①．撤掉力的作用，運動的汽車最終必定停下
②．在跳高過程中，運動員受到的合外力不為0，但瞬時速度可能為0
③．行駛汽車的速度方向總和受力方向一致
④．加速行駛火車的加速度方向總和合外力方向一致
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
Ⅱ 能力與素質
7．如圖3-4所示，在研究性學習活動中，某同學做了個小實驗：將重球系于絲線DC下，重球下再系一根同樣的絲線BA，下面說法正確的是（ ）
①．在絲線A端慢慢增加拉力，結果CD先被拉斷
②．在絲線A端慢慢增加拉力，結果AB先被拉斷
③．在絲線A端突然加力一拉，結果AB被拉斷
④．在絲線A端突然加力一拉，結果CD被拉斷
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
8．如圖3-5所示，在勻加速向右行駛的車廂中，懸掛一盛油容器，從容器中依次滴下三滴油滴并均落在底板上，下列說法正確的是（ ）
A．這三滴油滴依次落在OA間，且后滴較前滴離O點遠
B．這三滴油滴依次落在OB間且后滴較前滴離O點近
C．這三滴油滴落在OA之間同一位置
D．這三滴油滴均落在O點
9．伽俐略理想實驗將可靠的事實和理論思維結合起來，能更深刻地反映自然規(guī)律，伽俐略的斜面實驗程序如下：
（1）減小第二斜面的傾角，小球在這斜面上仍然要達到原來的高度
（2）兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球將滾上另一斜面
（3）如果沒有摩擦，小球將上升到釋放時的高度
（4）繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成水平面，小球沿水平面做勻速運動
請按程序先后次序排列，并指出它究竟屬于可靠的事實，還是通過思維過程的推論，下列選項正確的是（ ）
A．事實2→事實1→推論3→推論4 B．事實2→推論1→推論3→推論4
C．事實2→推論1→推論3→推論4 D．事實2→推論1→推論4
10．有一種車載電子儀器內部電路如圖3―6所示，其中M為一質量較大金屬塊，將儀器固定一輛汽車上，汽車啟動時， 燈亮，原理是 ．汽車剎車時， 燈亮．
【拓寬研究】
1．我國公安交通部門規(guī)定，從1993年7月起，在各種小型車輛的司機及前排乘座的人必須系安全帶，請同學們認真分析這樣規(guī)定的原因．
2．2001年2月11日晚上在中央臺“實話實說”節(jié)目中，為了揭露李宏志的各種歪理邪說，司馬南與主持人崔永元合作表演了“鐵錘砸磚”的節(jié)目．崔永元頭頂8塊磚，司馬南用鐵錘奮力擊磚，結果磚被擊碎，但崔永元卻安然無恙．據(jù)司馬南講，他作第一次實驗時頭頂一塊磚，結果被震昏了過去．請從物理學角度定性解釋上述事實．
專題二 力 加速度 速度的關系
【考點透析】
一、本專題考點：牛頓第二定律是Ⅱ類要求，在高考中主要考查方向①是通過分析物體的受力情況求物體的運動情況②是通過分析物體的運動情況求物體的受力情況
二、理解和掌握內容
1．知識點的理解 ①牛頓第二定律：物體的加速度a與物體所受的合外力成正比，與物體的質量成反比，加速度與合外力方向相同．即 ∑F＝ma
當質量一定時，加速度由合外力而定，加速度與合外力保持瞬時對應的關系．
②力 加速度 速度的關系：速度是描述物體運動狀態(tài)的物理量，而力是改變物體運動狀態(tài)即產生加速度的原因．物體受到的合外力決定了物體當時加速度的大小，而加速度的大小決定了單位時間內速度的變化量而與物體當時的速度無關．
分析這類問題有兩種途徑：(1)分析物體受力，應用牛頓第二定律求出加速度，再由物體的初始條件，應用運動學知識求出物體的運動情況 → 任意時刻的位置、速度．②由物體運動情況，應用運動學公式求出加速度，再應用牛頓第二定律推斷物體的受力情況．在上述兩種情況中加速度起橋梁作用．既
2．難點釋疑：如圖3－7所示，自由下落的小球m下落一段距離后與輕彈簧接觸，從它接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短過程中：
①小球的速度先增大后減小，加速度先減小后增大．
②小球速度最大的位置與小球下落高度無關．
③在最低點，球對彈簧壓力大于2mg．
解析：速度大小變化取決于加速度a與速度V方向的關系．兩者同向時速度增大，反之則減小．而加速度由合外力而定，小球在此過程中受力如圖：
開始mg>kx , a= mg －kxm ,合力向下，ａ、ｖ同向速度增大，隨x↑,a↓
當mg＝kx 時，a=0，此時速度最大，x= mgk ,所以速度最大位置與下落高度無關．
后來kx
思考與拓寬：①請同學們進一步思考球反彈時的a、v變化．②請同學們思考從球下落到返回的全過程，能量是如何變化的．
【例題精析】
例1 一物體受到若干力作用而處于靜止狀態(tài)，若將其中一力F1逐漸減小到0而后又逐漸恢復原值過程中（其余各力保持不變）物體的加速度a及速度v變化為( )
A．a 、v均增加 B． a減小， v增加
C． a先增后減，v增大 D． a v均先增后減
解析：由于其它各力的合力大小為F1，方向與F1相反，故某時刻物體合外力的大小即為F1的變化量．當F1減小時加速度a增大，當F1增大時加速度a減小，但加速度a的方向始終和速度ｖ的方向相同，故速度ｖ一直增大． 答案：C．
本題關鍵要把握：①受多力而平衡的物體，各力間的關系特征．②合外力變化引起加速度的變化．③加速度的方向與速度變化的關系．
例2 如圖3－8所示，質量相同的木塊A、B用輕彈簧相連，置于光滑水平面．現(xiàn)用一水平恒力F推A，則由開始到彈簧第一次壓縮到最短的過程中（ ）
A．A、B速度相同時，加速度aA＝aB
Ｂ．A、B速度相同時，加速度aＡ< aB
C．A、B加速度相同時，速度ｖA<ｖB
D ．A、B加速度相同時，速度ＶA>ｖB
解析：開始運動時彈簧的彈力很小，加速度aA>aB,，隨彈力的增大A作加速度減小的加速運動，B作加速度增大的加速運動，直到aA＝aB時A的平均加速度大，故此時ｖA>ｖB．．之后隨aB進一步變大將出現(xiàn)ｖA＝ｖB，故此時aA
【能力提升】
Ⅰ 知識與技能
1．輕彈簧下掛一物體，用手提彈簧的上端，使物體向上作勻加速直線運動．若手突然停住，物體在繼續(xù)上升的過程中（ ）
①．速度逐漸減小 ②．速度先增大后減小
③．加速度逐漸減小 ④．加速度先減小后增大
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
2．如圖3－9所示，彈簧的一端系于墻上，自由端伸長到B點，今將一小物體m系于彈簧的另一端，并將彈簧壓縮到A點后釋放，C為運動的最遠點．物體與地面的摩擦系數(shù)恒定，當物體第二次到B時的速度大小為ｖ0，則（ ）
①．物體由A到B速度增大，由B到C速度減小
②．物體由A到B速度先增大后減小，由B到C速度減小
③．物體由C到B速度先增大后減小，由B到A速度減小
④．物體在整個運動過程中共有4次速度大小為ｖ0
A．①②③ B．②③④ C．①④ D．①③
3．一物體受若干力作用而做勻速直線運動，若將其中一力撤掉而保持其余力不變，則（ ）
①．物體一定作勻變速運動 ②．物體一定作勻變速直線運動
③．物體可能作勻速圓周運動�、埽矬w可能作曲線運動
A．①② B．②④ C．①④ D．①③
4．若豎直上拋的物體所受的阻力和速度成正比，則物體從上拋到落回到原處的過程中（ ）
A．加速度一直減小，速度先減小后增大
B．加速度一直增大，速度先減小后增大
C．加速度先減小后增大，速度先減小后增大
D．加速度先增大后減小，速度先減小后增大
5．如圖3－10所示，物體從光滑曲面Q滑下，通過一粗糙靜止傳送帶后落于地面上P點．現(xiàn)起動傳送帶，還讓物體從Q點滑下，則（ ）
一、傳送帶逆時針轉動，物體落在P點左側
②．傳送帶順時針轉動，物體一定落在P點右側
③．傳送帶逆時針轉動，物體還落在P點
④．傳送帶順時針轉動，物體可能還落在P點
A．①② B．②④ C．①④ D．③④
6．給足夠寬的平行金屬板AB加上如圖3-11所示的電壓．在某時刻t將一帶正電粒子放入電場中的P點，不計重力，則下列說法正確的是（�。�
一、在t＝0時將粒子放入，粒子將作簡諧振動
B．在t＝T/4時將粒子放入，粒子將作簡諧振動
Ｃ．在t＝Ｔ/8時將粒子放入，粒子將時向B運動時向A運動最后打在B板
一、在t＝5Ｔ/8時將粒子放入，粒子將時向A運動時向B運動最后打在B板
Ⅱ 能力與素質
7．在無風的天氣里，雨滴在空中豎直下落，由于受到空氣阻力，最后以某一恒定速度下落，這個速度通常叫做收尾速度．設空氣阻力與雨滴的速度成正比，則（ �。�
①．雨滴的質量越大，收尾速度越大 ②．雨滴收尾速度與雨滴質量無關
③．雨滴收尾前做加速度減小速度增加的運動
④．雨滴收尾前做加速度增加速度也增加的運動
A．①② B．①③ C．①④ D．③④
8．某同學作如下力學實驗：如圖3－12甲，有一質量為m的小車A在水平面上運動，用水平向右的拉力作用在小車A上，測得小車加速度a與拉力F之間的關系如圖3－12乙所示，設向右為a的正向．則A的質量m為 ｋg，A與水平面摩擦系數(shù)為 ．
9．如圖3－13所示，傳送帶與水平面夾角為37°，并以ｖ＝10m/s速度逆時針轉動．在傳送帶的上端A處輕放一小物體，物體與傳送帶摩擦系數(shù)為0．5，AB距離16m，．求物體由A到下端B的時間．
10．物體在流體中運動時，它將受到流體的粘滯阻力．實驗發(fā)現(xiàn)當物體相對流體的速度不太大時，粘滯阻力Ｆ＝６πηvr,式中r為小球的半徑,v為小球相對流體運動的速度, η為粘滯系數(shù),隨液體的種類和溫度而定．現(xiàn)將一半徑為r=1．０ｍｍ的鋼球放入常溫下的甘油中，讓它下落，已知鋼球的密度ρ＝８．５×１０３ｋｇ／ｍ３，甘油的密度ρ＝１．３×１０３ｋｇ／ｍ３，甘油的粘滯系數(shù)η＝０．８０Ｐａ?Ｓ（�。纾剑保埃恚螅玻┣螅�
一、鋼球從靜止釋放后，在甘油中做什么性質的運動？
（2）當鋼球的加速度ａ＝ｇ／２時，它的速度多大？
（3）鋼球在甘油中下落的最大速度為多大？
【拓展研究】加速度計是測定物體加速度的儀器，在現(xiàn)代科技中它已成為導彈、飛機、潛艇、或宇宙飛船制導系統(tǒng)的信息源．如圖3―14為應變式加速度計原理剖析圖，當系統(tǒng)加速時，敏感元件P下端的滑動臂在滑動變阻器R上滑動把加速信息轉換成電信號．
設敏感元件P的質量為m，兩側彈簧勁度系數(shù)為k，電源電動勢為ε，滑動變阻器總電阻為R，有效長度為L，系統(tǒng)靜止時滑片位于滑動變阻器中央，電壓表指針恰好位于表頭刻度的中央，求：
一、系統(tǒng)的加速度a與電壓表的示數(shù)U的函數(shù)關系式．
（2）將電壓表的刻度盤改為加速度示數(shù)后，其刻度是否均勻？
（3）若電壓表的指針指向滿刻度的3/4位置，此時系統(tǒng)處于加速狀態(tài)還是減速狀態(tài)？加速度多大？（設向右為飛行方向）
思維發(fā)散：由于導彈、飛機、潛艇、或宇宙飛船在三維空間運動，故在飛行器上裝有三只加速度計，測定在三個方向上平移的加速度，在配以三只陀螺儀，就可以知道飛行器的飛行方向．如圖3―15，為飛行器慣性導航系統(tǒng)的核心部分，它是一個懸浮在高壓氣體或液體中質量很大的球，球的前后左右都裝有能感覺壓力的壓電元件，平時這些元件都與球輕微接觸，當飛行器飛行平穩(wěn)時，球和周圍元件一起運動，任何元件都不會有異常反應，但當飛行器變速、轉彎時，某個方向的元件會受到擠壓輸出電信號．
請同學們思考一下，若飛行器沿圖示加速度方向運動時，哪個壓電元件會受到擠壓，能否設計一個電路，將飛行器的加速度大小在電壓表上顯示出來．
專題三、應用牛頓第二定律常用的方法
【考點透析】
一、本專題考點：應用牛頓第二定律解決物理問題。
二、理解和掌握內容
1．合成法〈平行四邊形法則〉：若物體只受兩力作用而產生加速度時，應用力的合成法分析計算較簡單．解題時要準確做出力的平行四邊形，若合成中有直角關系，要善于充分利用直角三角形有關知識分析計算．
2．正交分解法：當物體受兩個以上力作用而產生加速度時，常用正交分解法分析求解．多數(shù)情況下常把力正交分解在加速度方向（如取x軸）和垂直于加速度的方向上（如取y軸），則有 ∑Fx＝ma, ∑Fy=0．特殊情況下，若有眾多的力（特別是未知力）集中在兩個垂直方向上，可以取相應的兩個方向為分解軸，而將加速度分解到兩個軸上，即∑Fx＝ max, ∑Fy = may．
3．應用牛頓第二定律的解題步驟．①確定研究對象．②分析受力作受力示意圖．③用平行四邊形法則合成，或用正交分解法把各力沿x y軸分解．④應用牛頓第二定律列方程．⑤統(tǒng)一單位求解．
4．難點釋疑：如圖3－16在密封的盒子內裝有質量為m的光滑金屬球．球剛好能在盒子中自由移動．若將盒豎直上拋，則運動過程中請思考：
一、若有空氣阻力則上升和下降時，球對盒的哪壁有壓力？
（2）若無空氣阻力則上升和下降時，球對盒的哪壁有壓力？
思路點撥:對整體分析，向上和向下運動時整體受力分別如圖甲乙所示．由此可知，若有空氣阻力向上運動時加速度a>g,,下降時a
mg+N = ma,
N=m (ａ－ｇ)
有阻力：上升時，a>g，N>0,球對盒的上壁有壓力．
下降時，a
牛頓第二定律為矢量定律，應特別注意各力方向及加速度a方向在定律表達式中體現(xiàn)．充分理解“合外力的方向既是加速度方向”的深刻含義．特別是未知力的方向不確切時，處理好矢量關系，建立正確的矢量表達式尤為重要．
【例題精析】
例1 如圖3－17所示木箱中有一傾角為θ的斜面，斜面上放一質量為m的物體．斜面與物體間摩擦系數(shù)為，當木箱以加速度a水平向左運動時，斜面與物體相對靜止．求斜面對物體的支持力N和摩擦力f．
分析與解答：解法1．對m作受力分析，沿水平、豎直分別取x軸和y軸，如圖甲所示．
依牛頓第二定律有：
∑Fx＝Nsinθ－fcosθ＝ｍａ ①
∑Fy＝Ncosθ+fsinθ－ｍｇ＝０． ②
由①②可得N＝ｍgcosθ+masinθ
f＝mgsinθ－macosθ
解法2．對m作受力分析，平行于斜面、垂直于斜面分別取x軸和y軸．如圖乙所示：
由牛頓第二定律可知：
∑Fx＝mgsinθ－f＝ｍａcosθ???③
∑Fy＝N－ｍｇcosθ＝masinθ ??④
由③④可得N＝ｍgcosθ+masinθ
f＝mgsinθ－macosθ
由兩種解法比較可知，合理巧妙選取坐標軸，可以減少矢量（特別是未知矢量）的分解，給解題帶來極大方便．本題兩未知矢量N 、f相互垂直，解法1中沿水平、豎直分別取x軸和y軸，最后要處理二元一次方程組；解法二中以N、 f所在直線取x軸和y軸，最后處理一元一次方程就得到了結果．
思考與拓寬：讓木箱以加速度a向上加速，M與斜面相對靜止，求斜面對物體的支持力N和摩擦力f．（如何建立坐標軸更合理、簡捷？）
一、如圖3－18所示一傾角為θ的斜面上放一木塊，木塊上固定一支架，支架末端用絲線掛一小球．木塊、小球沿斜面向下共同滑動．若絲線①豎直②與斜面垂直③水平時，求上述三種情況下，木塊下滑的加速度．
解：由題意可知，小球與木塊的加速度相同．三種情況下分析小球受力分別為如圖a b c所示：
一、如圖a，T1與G均豎直，故不可能產生斜向加速度，木塊勻速運動．
（2）如圖b，T2與G的合力必沿斜面，由三角形關系可知F合＝mｇsinθ ，a＝F合 / m＝gsinθ．即木箱的加速度沿斜面向下，大小為gsinθ．
（3）如圖c，T與G的合力必沿斜面，由三角形關系可知 F合＝mｇ/sinθ, a＝F合 / m＝g/sinθ． 即木箱的加速度沿斜面向下，大小為g/sinθ．
當物體僅受兩力作用時，使用力的合成法則，配合有關幾何知識解題非常簡捷．應用時特別注意F合 與a的對應性．
思考與拓寬：
請大家思考：在滿足什么條件下木塊可作上述三種運動？（如：斜面與木塊的摩擦系數(shù)如何？或需加多大的沿斜面方向的拉力等）
【能力提升】
Ⅰ知識與技能
一、如圖3－19所示，O 、A、 B、 C、 D五點在同一圓周上．OA、OB、OC、OD是四條光滑的弦，一小物體分別由O開始沿各弦下滑到A、B、C、D所用時間分別為tA、tB、tC、tD 則（ ）
A．tA>tB>tC>tD B． tA
2．如圖3－20所示，幾個傾角不同的光滑斜面有相同的底邊．一小物體分別從各斜面頂端下滑到底端A，關于所用時間，下面說法正確的是（ ）
A．傾角越大時間越短 B．傾角越小時間越短
C．傾角為45°時所用時間最短 D．無法確定．
3．如圖3－21甲所示，一物體位于斜面上，若再在物體上①放一物體m’ ，如圖乙所示．②加一豎直向下的力F＝m’g，如圖丙所示．③加一垂直斜面向下的力F＝m’g，如圖丁，則以下說法錯誤的是（ ）
一、若甲中物體靜止，則乙 丙 丁中物體仍靜止
B．若甲中物體向下加速，則乙 丙 丁中物體加速度不變
C．若甲中物體向下加速，則乙中物體加速度不變， 丙中物體加速度變大， 丁中物體加速度減�。�
一、若甲中物體向下勻速，則乙 丙中物體仍勻速，丁中物體減速．
4．一單擺懸掛于小車的支架上，隨小車沿斜面下滑，如圖3－22．圖中位置①豎直，位置②與斜面垂直，位置③水平，則（ ）
一、若斜面光滑，拉線與③重合
B．若斜面光滑，拉線與①重合
C．若斜面粗糙且摩擦力小于下滑力拉線位于①②之間
一、若斜面粗糙且摩擦力大于下滑力拉線位于②③之間
5．如圖3－23，電梯與地面成30?，質量為m的人站在電梯上，人對電梯的壓力為其重力的1．2倍，則人受電梯的摩擦力f大小為（ ）
A．f=mg/5 B．f=3mg/5 C．f=2mg/5 D． f=3 mg/5
6．如圖3－24，質量為20kg的物體水平向右運動，物體與水平面的摩擦系數(shù)為0．2，與此同時物體還受到一水平向左的力F作用．F＝5N，此時物體運動的加速度為 m/s2，方向為 ．
Ⅱ能力與素質
7．汽車司機常在后視鏡上吊小工藝品來點綴車內環(huán)境，利用它可以估算汽車啟動或急剎車時的加速度，若汽車剎車時，小工藝品偏離豎直方向的角度為θ，則汽車加速度大小為 ．
8．1999年10月1日晚上，在天安門廣場舉行了盛大的慶祝中華人民共和國成立50周年焰火晚會．花炮的升空高度為100m，并在最高點爆炸．花炮的質量為2Kg，在炮筒中運動時間為0.02s，則火藥對花炮的平均推力約為 ．
9．風洞實驗室可產生水平方向大小可調節(jié)的風力．現(xiàn)將一套有小球的細桿放入風洞實驗室．小球的直徑略大于桿的直徑．如圖3-26．
①水平固定時，調節(jié)風力大小使球在桿上勻速運動，此時風力為重力的0．5倍，求小球與桿的摩擦系數(shù)．
②保持風力不變，將桿與水平夾角調至37°，則球從靜止開始在桿上下滑距離S時所用時間為多少？
【拓展研究】
1．實驗室是通過調節(jié)風力大小來保持恒定推力的，若風洞實驗室產生的風速是恒定不變的，那么對運動物體還能保持風力不變嗎？答案是否定的，不能．如圖3―27所示，設桿光滑，開始時小球在風力的推動下，沿桿向左加速，當小球的速度逐漸增大時，風與小球的相對速度減小，這時風力減弱，當小球的速度等于風速時，對運動小球的風力將消失，但對其它固定不動物體的風力仍存在．因而我們要理解第10題題設條件中“風力不變”的含義，不能誤認為“風速不變”．風速不變時，風對變速運動的風力不是恒力．
2．鴕鳥是當今世界上最大的鳥．有人說，如果鴕鳥能長出一副與身體大小成比例的翅膀，就能飛起來．是不是這樣呢？生物學統(tǒng)計的結論得出：飛翔的必要條件是空氣的上舉力F至少與體重G=mg平衡．鳥煽動翅膀，獲得上舉力的大小可以表示為F=cSv2，式中S為翅膀展開后的面積，v為鳥的飛行速度，而c是一個比例常數(shù)．我們作一個簡單的幾何相似形假設：設鳥的幾何線度為L，那么其質量m∝L3，而翅膀面積S∝L2，已知小燕子的最小飛行速度是5.5m/s，鴕鳥的最大奔跑速度為11.5m/s，又測得鴕鳥的體長是小燕子的25倍，那么鴕鳥真的長出一副與身體大小成比例的翅膀后能飛起來嗎？
專題四：彈簧作用特點及臨界條件分析
【考點透析】
一、本章考點：應用牛頓第二定律解決臨界分析問題。
二、理解和掌握內容
1．臨界條件分析： 當某種物理現(xiàn)象變化為另一種物理現(xiàn)象，或由某種狀態(tài)變化為另一種狀態(tài)時，中間發(fā)生質的飛躍的轉折狀態(tài)叫臨界狀態(tài)．處于臨界狀態(tài)所滿足的條件叫臨界條件．
臨界問題是對學生分析能力要求較高的一種題目類型，關鍵是挖掘出臨界條件．解臨界問題的基本思維方法是極限法、假設推理法，讓臨界條件充分暴露出來．
2．分析彈簧問題的三個關鍵點： 彈簧問題是近些年來高考的熱點，是考察學生邏輯思維能力非常典型的題目．常從以下幾個角度來命題：
（1）瞬態(tài)參量．一般是將彈簧與繩、桿對物體作用比較來命題．繩和桿的彈力可以發(fā)生突變，但彈簧對物體的作用力不能突變（瞬時彈簧的彈力不變）．
（2）分離特性．彈簧作用下的兩物體分離時，加速度、速度相同，只是無相互作用的彈力了．
（3）能量特征．若兩個狀態(tài)彈簧的形變量相同（無論壓縮或伸長），彈簧的彈性勢能相同．
3．難點釋疑： 如圖3-28所示，勁度系數(shù)為K的輕彈簧的一端系于墻上，另端連接一物體A．用質量與A相同的物體B推A使彈簧壓縮，分析釋放后AB兩物體在何處分離．
（1）地面光滑．
（2）地面不光滑，且摩擦系數(shù)A＝B ．
（3）地面不光滑，且摩擦系數(shù)A>B
(4) 地面不光滑，且摩擦系數(shù)A
若地面不光滑，分離時對B、A分析受力分別如圖甲、乙．
對B：fB = B mg＝ m aB
aB＝B g
對A：fA－T＝maA ， fA = A mg
aA＝A g －T/m
由于分離瞬間aB＝aA 所以彈簧彈力T＝m（A－B） g
若A＝B，則T＝0，兩物體在原長分離．
若A>B，則T>0，兩物體在原長左側x＝m（μA－μB） gK 處分離．
若A【例題精析】
例1 如圖3－29，一條輕彈簧和一根細線共同拉住一質量為m的物體，平衡時細線水平，彈簧與豎直夾角為θ，若突然剪斷細線，則剛剪斷細線的瞬間，物體的加速度多大？
分析與解答：彈簧剪斷以前分析受力如圖．
由幾何關系可知：
彈簧的彈力T＝ mg/cosθ
細線的彈力T’＝ mgtanθ
細線剪斷后由于彈簧的彈力及重力均不變，故物體的合力水平向右，與T’等大而反向：∑F＝mgtanθ
故物體的加速度a ＝g tanθ，水平向右．
求彈簧瞬態(tài)變化一類問題，一定要在狀態(tài)變化發(fā)生前分析物體受力情況，搞清彈簧彈力的大小及方向．由于狀態(tài)變化的瞬間彈力不變，據(jù)此重新分析受力得出狀態(tài)變化特征．
思考與拓寬：在本題中若將彈簧改成細繩，如圖3－30所示，則在剪斷水平繩的瞬間，斜繩的拉力及球的加速度如何？
（答：T＝mgcosθ，a＝gsinθ，垂直繩向下）
例2 如圖3－31，一質量為m＝0．2kg的小球用繩子吊在傾角為53°的光滑斜劈上．斜劈靜止時，繩平行于斜面．讓斜劈沿水平運動，斜劈如何運動可使①球對斜面的壓力為0．②繩子的拉力為0．
解：①當球對斜面壓力剛好為0時，對球受力分析如圖甲．
由圖可知：合力∑F ＝ mgcotθ＝ma
a＝gcotθ＝７．5m/s2
所以斜劈以a>７．5m/s2向右加速時球對斜面的壓力為0．
②當球對繩子拉力剛好為0時，對球受力分析如圖乙．
合力∑F ＝ mgtanθ＝ma
a＝gtanθ＝403 m/s2
所以斜劈以a>403 m/s2向左加速時繩子拉力為0．
分析與解答：求解臨界問題的題目，可以先假設已達到臨界狀態(tài)，然后分析臨界時受力情況，得出臨界發(fā)生條件．
思考與拓寬：若斜面以加速度a＝10m/s2，向右加速，求斜面對球的支持力和繩子的拉力．（答：N＝0，T＝2．83N）
例題3 如圖3-32所示，一根勁度系數(shù)為K質量不計的輕彈簧，上端固定，下端系一質量為m的物體A．手持一質量為M的木板B，向上托A，使彈簧處于自然長度．現(xiàn)讓木板由靜止開始以加速度a（a
分離瞬間對A：mg－Kx＝ma，
x = m(g-a)K
x＝at2/2， t = 2m(g-a)Ka
②開始運動時力最大，對系統(tǒng)有：(M+m)g－Ｆ＝（Ｍ＋ｍ）ａ
所以最大作用力為：Ｆ大＝(M+m)（g－ａ）
ＡB分離后力最小，對B有：mg－Ｆ＝ｍａ
所以最小作用力為： Ｆ�。剑恚ǎ纾幔�
解此類問題的關鍵是確定分離臨界點，從而避免彈力是變力給分析計算造成的障礙．
思考與拓寬：①為什么本題指明加速度a
Ⅰ知識與技能
1．如圖3－33，吊籃P掛在天花板上，與吊籃質量相等的物體Q，被吊籃內的彈簧托�。攽覓斓趸@的細繩剪斷的瞬間，吊籃P和物體Q的加速度分別為（ ）
A．aP = aQ= g B．aP =2g ,aQ= g C．aP =g ,aQ= 2g D．aP =2g ,aQ= 0
2．如圖3－34，固定在小車上的折桿，折角為θ，末端固定一質量為m的小球．當車以加速度a向右加速時，桿對球的作用力F為（ ）
A．當a＝0時，F(xiàn)＝mg/cosθ，方向沿桿
B．當a＝gtanθ時，F(xiàn)＝mgcosθ，方向沿桿
C．無論a取何值，F(xiàn)大小均為mg2+a2 ，方向沿桿
D．無論a取何值，F(xiàn)均為mg2+a2 ，方向不一定沿桿
3．如圖3－35，一根輕彈簧上端固定，下掛一質量為M的平盤，盤中有質量為m的物體，靜止時彈簧伸長了L．今向下拉盤使彈簧再伸長ΔL，然后放手，在剛剛放手的瞬間盤對物體的支持力為（ ）
A．（1＋ΔLL ）（M＋m）g B．（1＋ΔLL ）mg
C．ΔLL mg D．ΔLL （M＋m）g
4．如圖3－36，停在水平地面的小車內，用細繩AB、BC拴住一小球，繩BC水平，繩AB的拉力為T1 ，繩BC的拉力為T2 ，當小車由靜止開始向左加速時，小球相對與小車的位置不發(fā)生變化，則兩繩的拉力變化情況為（ ）
A．T1變大，T2變小 B．T1變小，T2變大
C．T1不變，T2變小 D．T1變大，T2不變
5．如圖3－37，輕彈簧的托盤上有一物體P，質量m ＝10kg，彈簧的勁度系數(shù)為K＝500N/m，給P一豎直向上的力F，使之由靜止開始向上作勻加速運動．已知最初0．2s內F為變力，0．2s后F為恒力，托盤的質量不計，則F的最小值為 N，最大值為N．
6．如圖3－38，A、B兩物體緊靠在一起，放在光滑水平面上,它們的質量分別為mA＝3kg，mB＝6kg．現(xiàn)用水平力FA推A，水平力FB拉B，F(xiàn)A、FB的變化規(guī)律為：FA＝9－2t (N), FB＝3+2t (N)，則從t ＝0到AB分離它們的位移為 ．
Ⅱ能力與素質
7．一升降機在箱底裝有若干個彈簧，設在某次事故中，升降機吊索在空中斷裂，忽略摩擦力，則升降機在從彈簧下端觸地后直到最低點的一段運動過程中，
A．升降機的速度不斷減小
B．升降機的加速度不斷變大
C．先是彈力做的負功小于重力做的正功，然后是彈力做的負功大于重力做的正功
D．到最低點時，升降機加速度的值一定小于重力加速度
8．慣性制導系統(tǒng)已廣泛應用于彈道式導彈工程中，這個系統(tǒng)的重要元件之一是加速度計．如圖3―40是一種加速度計的構造原理圖，固定的光滑桿上套一質量為m的滑塊，滑塊的兩側分別于勁度系數(shù)為k的彈簧相連；兩彈簧與固定壁相連，當滑塊靜止或勻速運動時，彈簧處于自然長度．滑塊上有指針，可通過標尺測出滑塊的位移，然后通過控制系統(tǒng)進行制導．設某段時間內導彈沿水平運動，指針向左偏離O點的距離為S，則這段時間內導彈的加速度（ ）
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
9．鮮蛋儲運箱中放有塑料蛋托架，架上有整齊排列的卵圓形凹槽，將蛋放在槽中，可避免互相擠壓、碰撞并能減震．假設蛋和槽的橫截面為圓形，如圖3―41．圖中O為圓心，A、B兩點為水平槽口，α為半徑OA與AB的夾角．已知汽車輪胎與柏油路面的動摩擦因數(shù)為0.7，當運蛋的汽車緊急剎車時，為避免蛋從槽中滾出，圖中α角應為多大？
10．如圖3－42甲所示，輕彈簧勁度系數(shù)為K，下掛質量為m的物體A，手拿質量為M的木板B托A使彈簧壓縮，如圖乙所示．此時若突然撤掉B，則A向下運動的加速度為a（a>g），現(xiàn)用手控制B使之以a/3的加速度向下勻加速運動．
（1）求物體A作勻加速運動的時間．
（2）求出這段運動過程中起始和終止時刻手對木板B作用力的表達式。
【拓展研究】
1.死亡加速度為什么為500g？
西方交管部門為了交通安全，特制訂了死亡加速度500g這一數(shù)值，以醒世人．意思是如果行駛加速度大于此值，將有生命危險，這么大的加速度，一般情況下車輛是達不到的，但如果發(fā)生交通事故，將會達到這一數(shù)值，因為碰撞時間極短，大多為毫秒級（0.001s）．
為什么確定死亡加速度為500g呢？這主要考慮了人體在碰撞時的受力情況，據(jù)測試人體受力最脆弱的部分是頭部，它的最大承受力為25kN．
例如：兩輛摩托車時速為20Km（5.６m/s），相向而行發(fā)生碰撞，碰撞時間t=０.001s，設兩人頭部質量為5Kg，則相撞產生的加速度多大？頭部受力多大？若駕駛員帶著安全帽，由于安全帽的緩沖作用，使碰撞時間延長為0.02秒，駕駛員還有生命危險嗎？
2．某市交通部門規(guī)定汽車在市區(qū)街道行駛速度不得超過vm=30km/h，一輛汽車在該路段緊急剎車時車輪抱死，沿直線滑行一段距離后停止．交警測得該車輪胎在地面擦出的痕跡長S=10m，從手冊中查出該種輪胎和地面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.75，
（1）假如你是交警，請你判斷該汽車是否違反規(guī)定超速行駛，寫出判斷依據(jù)．
（2）目前有一種先進的汽車制動裝置――ABS防抱死系統(tǒng)．這套系統(tǒng)可保證車輪在制動時不抱死，使車輪仍有一定的滾動．圖3―43是這種裝置的示意簡圖，鐵齒輪P與車輪同步轉動，右端有一個繞有線圈的磁鐵Q，M是一個電流檢測器，剎車時磁鐵與齒輪相互靠近而產生感生電流，這個電流經放大后控制制動器．由于a齒經過磁鐵的過程中被磁化，引起M中的感生電流，其方向（）
A．一直向左 B．一直向右 C．先向右，后向左 D．先向左，后向右
（3）安裝了ABS防抱死系統(tǒng)的汽車，在緊急剎車時可獲得比車輪抱死更大的制動力，從而使制動距離大大減小．假設安裝防抱死裝置后剎車制動力為f，駕駛員反應時間為t，汽車質量為m，汽車行駛的速度為v，試推出剎車距離s的表達式．
（4）根據(jù)剎車距離s的表達式，分析引起交通事故的主要因素有哪些？
專題五、牛頓第三定律 超重失重
【考點透析】
一、本專題考點：牛頓第三定律是高考Ⅱ類要求；超重、失重是高考的Ⅰ類要求．
二、理解和掌握內容
1．牛頓第三定律：兩物體之間的作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一直線上．物體與物體之間的作用力與反作用力總是同時產生，同時消失，同種性質，分別作用在兩個物體上．
作用力反作用力與一對平衡力的異同點：共同特征：它們均大小相等，方向相反，作用在同一直線上．區(qū)別：①作用力與反作用力一定是同種性質，分別作用在兩個物體上．而平衡的兩力不一定同種性質，作用在一個物體上． ②作用力與反作用力總是同時產生，同時消失，而平衡的兩力，一力撤掉另一力可繼續(xù)維持．
2．超重、失重：在平衡狀態(tài)，物體對水平支持物的壓力（或對豎直懸線的拉力）大小等于物體的重力．
當物體以加速度a向上加速（或向下減速）時，物體對水平支持物的壓力（或對豎直懸線的拉力）大于物體的重力，這種現(xiàn)象叫超重．（比重力大ma）．
當物體以加速度a向下加速（或向上減速）時，物體對水平支持物的壓力（或對豎直懸線的拉力）小于物體的重力，這種現(xiàn)象叫失重．（比重力小ma）．
當物體以加速度a = g ①向下加速②繞地球作勻速圓周運動（此時g僅表示衛(wèi)星軌道高度處的重力加速度）時，物體對水平支持物的壓力（或對豎直懸線的拉力）為0，這種現(xiàn)象叫完全失重．
3．難點釋疑：在人造地球衛(wèi)星中，下列說法錯誤的是（ ）
A．人不再受萬有引力了 B．人的重力消失了
C．人的重力減小了
D．天平、彈簧稱、水銀溫度計、水銀氣壓計、鐘表均無法正常使用
答案：A、B、C、D．
注意：超重不是重力增加；失重不是重力減�。煌耆е匾膊皇侵亓Σ淮嬖诹耍亓碜匀f有引力，故在發(fā)生超、失重時，人受到的引力、重力均不變，只是由于重力產生的現(xiàn)象改變了．在人造衛(wèi)星中，物體完全失重，應用重力效果的天平、單擺、水銀氣壓計均無法正常使用，但水銀溫度計是依據(jù)熱漲冷縮原理制成的，故仍能使用．彈簧稱，不能測物體的重力，但還可以測拉力．
【例題精析】
例1 如圖3－44所示，用繩豎直懸掛的小球下端與一靜止的斜面接觸，則以下說法正確的是：
A．小球可能只受兩個力作用．
B．小球可能受三個力作用．
C．小球可能受四個力作用．
D．繩對球的拉力和球對繩拉力等大反向，作用效果抵消，故小球受力平衡．
解析：本題的關鍵是清楚各種力產生的機理和作用力反作用力與一對平衡力的區(qū)別．小球與斜面接觸但不一定有彈力，無彈力即無摩擦力，故小球可能只受兩個力：重力和繩的拉力，故答案A正確．若斜面對球有彈力則一定有摩擦力，物體將受四個力，故答案C亦正確，答案B錯誤．由于D選項中的兩力為作用力、反作用力，它們作用在兩個物體上，談不上抵消，故錯誤． 答案：A、C．
思考與拓寬：大家思考在上述可能情況存在的前提下，斜面與地面之間的摩擦力又是什么情況？
例2：如圖3－45所示，彈簧秤放于光滑水平桌面．外殼及鐵環(huán)質量為M，彈簧及掛鉤質量不計．水平力F1作用在彈簧稱外殼的鐵環(huán)上，水平力F2作用在彈簧掛鉤上，在兩力作用下彈簧秤以加速度a向F2方向加速運動，則彈簧稱的示數(shù)為：
A．F1 B．F2 C．（F1＋F2）/2 D．F1+ma
分析與解答：彈簧稱的示數(shù)既為彈簧的彈力，而彈簧的彈力和F2為作用與反作用力，故彈簧稱的示數(shù)既為F2，選項B正確．另外彈簧的彈力作用在殼上，分析殼受力可知：F2－F1＝ma，F(xiàn)2＝F1＋ma，故選項D亦正確． 答案：B、D．
思考與拓寬：彈簧秤放于粗糙水平桌面上，上述兩個力未將彈簧秤拉動，則彈簧秤的示數(shù)又如何分析？
【能力提升】
Ⅰ 知識與技能
1．一物體靜止在桌面上，則（ ）
A．桌面對物體的支持力和物體的重力為一對平衡力
B．桌面對物體的支持力和物體的重力為作用反作用力
C．物體對桌面的支持力就是物體的重力．
D．物體對桌面的壓力和桌面對物體的壓力是一對平衡力
2．人走路時人與地面之間的作用與反作用力有（ ）
A．一對 B．兩對 C．三對 D．四對
3．如圖3－46所示，一個質量為m的人通過定滑輪向上提起重物，它最多能提起多重的物體：
A．2mg B．mg Ｃ．ｍg/2 D．無法確定，與人力氣有關．
4．關于超重、失重的說法正確的是（ ）
A．超重是物體重力增加了
B．失重既是物體重力減小了
C．完全失重狀態(tài)的物體不受重力了
D．不論超重、失重，物體的重力均不變
5．甲乙兩隊進行拔河比賽，甲隊獲勝．若不計繩子重力，則
A．繩子對甲隊的拉力大于繩子對乙隊的拉力
B．地面對甲隊的最大靜摩擦力小于地面對乙隊的最大靜摩擦力
C．地面對甲乙兩隊的靜摩擦力大小相等方向相反
D．繩子對甲隊的拉力大小等于繩子對乙隊的拉力大小
6．如果兩力彼此平衡則它們：
A．必是作用反作用力
B．必不是作用反作用力
C．必是同性質的力
D．可以是作用反作用力，也可以不是
Ⅱ 能力與素質
7．吊在天花板上的電扇重力為G，通電運轉后吊桿對電扇的拉力大小為T，則
A．T＝G B．T>G C．T
A．此人對地球的吸引力大小為m(g+a)．
B．此人對電梯的壓力大小為m(g+a)．
C．此人受重力大小為m(g+a)．
D．此人示重大小為mg．
9．某人在以2．5m/s2加速下降的電梯中最多舉起80kg的物體，則它在地面上最多能舉起多少千克的物體？若此人在某電梯中最多舉起40kg的物體，則此電梯的加速度多大？
10．在失重的條件下，會生產出地面上難以生產的一系列產品．例如形狀呈絕對球形的軸承滾珠，長幾百米的玻璃纖維絲等．用下面的方法，可以模擬一種無重力環(huán)境，以供科學家進行科學實驗．飛行員將飛機提升到高空后，讓其自由下落，可以獲得25s之久的零重力狀態(tài)．實驗時飛機離地面的高度不得低于500m，科學家最大承受兩倍重力的超重狀態(tài)，則飛機的飛行高度至少為多少？
【拓展研究】
酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心利用“長征”系列火箭分別于1999年11月20日、2001年1月10日、2002年3月25日、2002年12月30日，成功的將我國自行研制的“神州號”系列航天飛船送入太空．飛船在軌飛行期間進行了多項科學實驗，均圓滿完成預定任務并安全著陸在內蒙古中部地區(qū)．這標志著我國載人航天事業(yè)取得了重大成就，中國人太空之旅指日可待．
（1）“神州號”沒有搭載宇航員，但有一個模擬宇航員，其身材、體重均和真人相似．實驗中利用儀器對其各部分受力情況進行監(jiān)測，為以后將宇航員送入太空作準備，請根據(jù)發(fā)射時飛船的運動情況給宇航員設計一個正確的姿勢（“立姿”、“座姿”、“蹲姿”、“半臥”、“臥姿”等）．
（2）在宇宙飛船上可以搭機作許多實驗，若飛船實驗艙內的彈簧秤懸掛一物體，在地面上時彈簧秤示數(shù)為9.8N，當飛船以8g加速度豎直向上運動到某高度時，彈簧秤的示數(shù)為為83.3N，此時飛船離地面多高？
（3）當?shù)孛嫔峡沼性旗F覆蓋時，用哪些電磁波能對飛船進行遙感、遙測？
A．紅外波段電磁波 D．紫外波段電磁波 C．可見光波段電磁波 D．x射線
（4）“神州號”返回艙重約4噸，落地前由于降落傘的作用做速度為15m/s的勻速運動，為了減小著落時地面對返回艙的沖擊，實現(xiàn)軟著陸，5臺船載緩沖發(fā)動機在距離地面15m高處發(fā)動，每臺發(fā)動機的推力多大？工作時間多長？
效果驗收
1．在光滑水平面上的物體受三個共點力而平衡．其中F2、F3垂直，若此三力中去掉F1，可以產生2．5m/s2的加速度；若去掉F2可產生1．5m/s2的加速度，若去掉F3，產生的加速度為（ ）
A．1 m/s2 B．1．5 m/s2 C．2 m/s2 D．2．5 m/s2
2．一質量為m的物體放在升降機的底板上，當升降機以g/4的加速度勻減速下降時，物體對底板的壓力為（ ）
A．m g/4 B．mg C． 5mg/4 D． 3mg/4 ．
3．一個物體在傾角為θ的斜面上下滑時的加速度為a，若給此物體一個沿斜面向上的初速度讓其上滑，此時物體的加速度大小為（ ）
A．0 B．2a C．ａ+gsinθ D． 2gsinθ－a
4．體重為600N的人從數(shù)字式磅稱上站起來，磅稱的示數(shù)將（ ）
A．大于600N． B．先大于600N，后小于600N
C．先大于600N，后小于600N，最后等于600N
D．始終等于600N．
5．如圖3-47，質量皆為m的A、B兩球之間系一輕彈簧，放于光滑墻角．用力緩緩推B向左壓縮彈簧，平衡時推力的大小為F，在突然撤掉F的瞬間（ ）
A．A的加速度為F/2m B．A的加速度為F/m
C．B的加速度為F/2m D．B的加速度為F/m
6．如圖3－48，當小車以加速度a前進時，物體Ａ相對靜止于車的側壁，當車的加速度增大時，則（ ）
A．物體A受的靜摩擦力增大．
B．側壁對物體A的彈力減�。�
C．物體A仍能相對小車靜止．
D．物體A將沿側壁下滑．
7．物體A放于粗糙水平面上，受如圖3－49所示的三個力作用而靜止．當F3消失時，關于A可能的運動情況和所受的摩擦力方向錯誤說法是（ ）
A．物體A所受的摩擦力方向一定改變
B．物體A可能靜止也可能運動
C．物體A可能向左運動
D．物體A所受摩擦力方向可能改變也可能不變
8．如圖3-50，1 、2兩物體質量分別為M1、M2（M1< M2），疊放在光滑水平面上，水平力F拉1可使它們一起運動，此時兩物體間的摩擦力為f，則
A．若改用F /2的水平力拉1，它們之間的摩擦力仍為f
B．若改用2F的水平力拉1，它們之間的摩擦力為2 f
C．若用F的水平力拉2，它們之間的摩擦力為f
D．若用F的水平力拉2，它們間的摩擦力為M1M2 f
9．木塊與水平面間的摩擦系數(shù)為μ，木塊原來靜止在平面上，一大小等于木塊重力的水平力F作用于木塊，ts后撤掉力F，則木塊還能運動的時間為 s．
10．質量為m的物體，在兩個大小相等、夾角為120?的共點力作用下產生的加速度為a，當兩力大小不變，夾角變?yōu)??時，物體產生的加速度為 ，夾角變?yōu)?0?時，物體加速度大小為 ．
11．如圖3-51在運動的升降機的天花板上用細線懸掛一物體A，A下面再用輕彈簧連接物體B，A B質量均為5kg，彈簧的拉力為40N，若將細線剪斷，則細線剪斷的瞬間，A的加速度為 m/s2，方向 ．B的加速度為 m/s2，方向 ．
12．航空母艦上的飛機跑道長度有限，飛機回艦時，機尾有一個鉤爪，能鉤住艦上的一根彈性鋼索，利用彈性鋼索的彈力使飛機很快減速．若飛機的質量為M=4.0×103kg，回艦時的速度為v=160m/s,在t=3.0s內速度減為零，彈性鋼索對飛機的平均拉力F=＿＿N．（飛機與甲板間的摩擦忽略不計）
13．在驗證牛頓第二定律的實驗中，備有以下器材，
A．打點計時器 B．天平 C．秒表 D．低壓交流電源 E．電池
F．紙帶 G．細繩、砝碼、小車、沙桶 H．薄木板
其中多余的器材 ．缺少器材 ．
14．A、B、C、 D四個同學作驗證牛頓第二定律的實驗，小車和砝碼總質量用M表示，沙子和桶的總質量用m表示，處理數(shù)據(jù)時分別得到如圖3-67的A 、B、C、D四個圖線，如下說法正確的是（ ）
A．A和B較好把握了實驗條件M遠大于m
B．C和D較好把握了實驗條件M遠大于m
C．A同學長木板的傾角太小，B同學長木板的傾角太大．
D．C同學較好平衡了摩擦力．
15．新型轎車前排都安有安全氣囊．氣囊內儲有某種物質，一受到沖擊就立即分解成大量氣體，使氣囊迅速膨脹，填補在乘員與擋風玻璃、方向盤之間，防止乘員受傷．某次實驗中汽車速度為144km/h，駕駛員沖向氣囊后經0.2s停止運動．人沖向氣囊部分的質量為40kg，頭部和胸部作用在氣囊上的面積為700cm2,在這種情況下，人的頭部和胸部受到的平均壓強是多大？
16．據(jù)報道，某民航公司的一架客機，水平飛行時突然受到強大垂直氣流的作用，使飛機在10s內下降1700m，造成眾多乘客和機組人員的傷害事故．若只研究飛機在豎直方向的運動，且假設這一過程是勻變速的，試計算：
（1）飛機在豎直方向上產生的加速度多大？方向如何？
（2）乘客的安全帶必須提供相當于其體重幾倍的拉力，才能使其不脫離坐椅？
（3）未系安全帶的乘客，相對于機艙向什么方向運動？最容易受傷的是人體的什么部位？
17．高效等離子體發(fā)動機所用的燃料不到化學燃燒發(fā)動機的十分之一，它可以使在太空中的航天器獲得動力，進入太陽系．在等離子體發(fā)動機中，由電極發(fā)出的電子撞擊氙原子，使之電離，在加速電場中獲得很大的速度后從航天器的尾部連續(xù)射出，產生動力，類似噴氣式飛機．假設航天器在開始時靜止在太空中，航天器的總質量為Ｍ（在發(fā)射離子過程中質量可以認為不變），每個氙原子的質量為ｍ，電量為ｑ，加速電壓為Ｕ，等離子體發(fā)動機單位時間向外發(fā)射的離子數(shù)為ｎ
求：（１）發(fā)動機發(fā)射離子的功率Ｐ．
（２）靜止的航天器在開始時獲得的加速度是多大？
第三章 牛頓定律參考答案
專題一：1．C 2．B 3．D 4．D 5．B 6．B 7．A 8．C 9．A 10．綠，金屬塊由于慣性而后移接通電路，紅
專題二：1．B 2．B 3．C 4．A 5．D 6．C 7．B 8. 2.5，0.4
9．t＝2 s
10（1）分析鋼球受到的浮力、重力、粘滯阻力可求其加速度a=（1－ρ０ρ ）g－9ηv2ρr2 ,由此可知,鋼球開始做加速度a越來越小,速度越來越大的變加速運動,最后趨于勻速．
（2）v=8.2×10－3 (3)v=2×10－2m/s
拓展研究答案 ① a =KL（ε－2U）/mε ② 均勻 ③ a=kL/2m
專題三：1．C 2．C 3．B 4．C 5．D 6．2.25，左 7．gtanθ 8．4472N 9．①μ=0.5 ② t= 8S3g
拓展研究答案：2．不能
專題四：1．D 2．D 3．B 4．C 5．100，200 6．4.167 7．C 8．D
9．a≤arcctg0.7 10． ① t=2 mK ②
拓展研究答案：1、a=5.6×103m/s2 F=28KN 無生命危險 2、（1）車速v=43.2km/h，所以超速．（2）C （3）S=vt+mv2/2f （4）司機的反應時間；車行駛速度；汽車的質量；剎車制動力．
專題五：1．A 2．B 3．B 4．D 5．D 6．B 7．C 8．B 9．60Kg, 5m/s2 10．6750m
拓展研究答案：（1）仰臥(主要考慮超重時腦部失血的影響)（2）2649.6m （3）A （4）F=1.4×104N t=2s．
效果驗收 1．C 2．C 3．D 4．C 5．D 6．C 7．A 8．D 9．（1 μ－１）ｔ10．２ａ，2 a 11．18，下；2，下 12．F=2.1×105N 13．CE，附有定滑輪的長木板．14．AD 15．P=1.1×105Pa 16．①a = 34m/s2 ②F=2.4mg ③相對機艙向上運動，頭部易受損害．17．(1)P=nqU (2)a = n2MqU /M
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