本章复习与测试教案范文

牛顿运动定律复习

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，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。

2．意义

(1)揭示了力与运动的关系，即力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。

(2)提出了惯性的概念，因此牛顿第一定律又称为惯性定律。

3．惯性

(1)定义：物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。

(2)量度：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小。

(3)普遍性：一切物体都有惯性，惯性是物体的固有属性，与物体的运动状态和受力情况无关。

[小题速验](判断正误) 1．牛顿第一定律是实验定律。(

) 2．速度大的物体，惯性大。(

) 3．物体的惯性越大，运动状态越难改变。(

) 答案：1.×

2.×

3.√

二、牛顿第二定律 1．内容

物体的加速度跟物体的合外力成正比，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．表达式

F合＝ma，该表达式只能在国际单位制中成立，因为公式F合＝kma，只有在国际单位中才有k＝1。

3．力的单位

当质量的单位为kg，加速度的单位为m/s2时，力的单位为N，即1 N＝1 kg·m/s2。

[深化理解]

牛顿第二定律的五个特性

[小题速验](判断正误) 1．牛顿第二定律表达式F＝ma在任何情况下都适用。(

) 2．物体只有在受力的前提下才会产生加速度，因此，加速度的产生要滞后于力的作用。

(

) 3．F＝ma是矢量式，a的方向与F的方向相同，与速度方向无关。(

) 4．物体所受的合外力减小，加速度一定减小，而速度不一定减小。(

) 5．物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系，同时也确定了物理量间的单位关系。

(

) 答案：1.×

2.×

3.√

4.√

5.√

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，作用在同一条直线上。

2．作用力和反作用力与一对平衡力的区别

受力物体

力的性质

合成与作用效果

依存关系

[深化理解]

牛顿第三定律是转换研究对象的桥梁

牛顿第三定律在受力分析、处理连接体问题中都有广泛的应用。当某个力不方便直接分析或求解时，可利用牛顿第三定律转换研究对象，通过分析或求解反作用力，从而快捷地解决问题。

[小题速验](判断正误) 1．作用力与反作用力可以作用在同一物体上。(

) 作用力和反作用力

作用在两个物体上

一定是同种性质的力

不可求合力，作用效果不可抵消

相互依存，同时产生，同时变化，同时消失

一对平衡力

作用在同一物体上

不一定是同种性质的力

合力为零，

作用效果相互抵消

无依存关系

2．人走在松软的土地上下陷时，人对地面的压力大于地面对人的支持力。(

) 3．牛顿第三定律中的“总是”说明对于任何物体，在任何情况下该定律都是成立的。(

) 答案：1.×

2.×

3.√

四、超重和失重

1．超重

(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象。

(2)产生条件：物体具有向上的加速度。

2．失重

(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象。

(2)产生条件：物体具有向下的加速度。

3．完全失重

(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的现象。

(2)产生条件：物体的加速度为重力加速度。

[小题速验]

下列关于超重和失重的说法正确的是(

) A．游泳高手静躺在水面上时处于完全失重状态

B．跳水运动员在入水前处于失重状态，入水后短时间内处于超重状态

C．飞船利用火箭发射后，上升过程中处于超重状态，返回地面过程中处于失重状态

D．给物块一个初速度沿斜面上滑，上滑的过程中物块处于超重状态，到最高点后下滑，下滑的过程中物块处于失重状态

答案：B 五、动力学两类基本问题

1．解决两类基本问题的方法

无论从受力确定运动情况，还是从运动确定受力情况，都要以加速度为“桥梁”，根据牛顿第二定律和运动学公式列方程求解。

受力情况牛顿第二定律加速度运动学公式运动情况

2．两类动力学问题的解题步骤

[小题速验][多选](2017·长安联考)如图所示，质量为m＝1 kg的物块A停放在光滑的水平桌面上。现对物块施加一个水平向右的外力F，使它在水平面上作直线运动。已知外力F随时间t(单位为s)的变化关系为F＝(6－2t)N，则(

)

A．在t＝3 s时，物块的速度为零

B．物块向右运动的最大速度为9 m/s C．在0～6 s内，物块的平均速度等于4.5 m/s D．物块向右运动的最大位移大于27 m 解析：选BD

水平面光滑，物块所受的合力等于F，在0～3 s内，物块的受力一直向F右，一直向右做加速运动，可知3 s时速度不为零，故A错误。根据牛顿第二定律得，a＝m＝6－2t(m/s2)，a-t图线如图甲所示，

1图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量，可知最大速度变化量为Δv＝×6×3 m/s2＝9 m/s，可知物块向右运动的最大速度为9 m/s，故B正确。物块的速度时间图线如图乙所1－示，由图线与时间轴围成的面积表示位移知，位移x＞×6×9 m＝27 m，则平均速度v＝2x27t>6m/s＝4.5 m/s，故D正确，C错误。

考点一

对牛顿运动定律的理解

1．[考查斜面实验]意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时，做了著名的“斜面实验”，他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，

且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大，于是他对大倾角情况进行了合理的外推，由此得出的结论是(

) A．力不是维持物体运动的原因

B．力是使物体产生加速度的原因

C．自由落体运动是一种匀变速直线运动

D．物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性

解析：选C

测量铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大，倾角最大的情况就是90°时，这时铜球做自由落体运动，由此得出的结论是自由落体运动是一种匀变速直线运动。故C正确。

2．[考查作用力、反作用力和平衡力的区别·多选]如图所示，我国有一种传统的民族体育项目叫做“押加”，实际上相当于两个人拔河。如果甲、乙两人在“押加”比赛中，甲获胜，则下列说法中正确的是(

)

A．甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力，所以甲获胜

B．当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙拉力大小等于乙对甲的拉力大小

C．当甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力

D．甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，所以甲获胜

解析：选BD

物体间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，与物体所处的状态无关，由于力作用在不同的物体上，其效果可能不同。当甲把乙加速拉过去时，甲加速前进的原因是甲受到地面的摩擦力大于绳子对甲的拉力；乙加速后退的原因是绳子对乙的拉力大于乙受到的地面的摩擦力；但是，根据牛顿第三定律，甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小。故B、D正确，A、C错误。

3．[考查F、a、v之间的关系·多选]关于速度、加速度、合外力之间的关系，正确的是(

) A．物体的速度越大，则加速度越大，所受的合外力也越大

B．物体的速度为零，则加速度为零，所受的合外力也为零

C．物体的速度为零，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大

D．物体的速度很大，但加速度可能为零，所受的合外力也可能为零

解析：选CD

物体的速度大小与加速度大小及所受合外力大小无关，故C、D正确，A、B错误。

[通关锦囊]

合力、加速度、速度间的决定关系

1．合力的方向决定了加速度的方向，只要合力不为零，不管速度是大是小，或是零，物体都有加速度，即力是产生加速度的原因，不是产生速度的原因。

2．合力与速度同向时，物体做加速运动；合力与速度反向时，物体做减速运动。

3．a＝ΔvF是加速度的定义式，a与Δv、Δt无直接关系；a＝是加速度的决定式，a∝mΔt1F，a∝m。

考点二

动力学的两类基本问题和图像

题点一

动力学两类基本问题的分析与计算

1．[考查已知受力求运动·多选]两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量。两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关。若它们下落相同的距离，则(2016·全国卷Ⅱ)(

) A．甲球用的时间比乙球长

B．甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小

C．甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小

D．甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功

解析：选BD

设小球在下落过程中所受阻力F阻＝kR，k为常数，R为小球半径，由444牛顿第二定律可知：mg－F阻＝ma，由m＝ρV＝ρπR3知：ρπR3g－kR＝ρπR3a，即a＝g333－3k1·，故知：R越大，a越大，即下落过程中a甲＞a乙，选项C错误；下落相同的距离，4ρπR21由h＝at2知，a越大，t越小，选项A错误；由2ah＝v2－v02知，v0＝0，a越大，v越大，2选项B正确；由W阻＝－F阻h知，甲球克服阻力做的功更大一些，选项D正确。

2．[考查已知运动求受力]一质量为m＝2 kg的滑块能在倾角为θ＝30°的足够长的斜面上以a＝2.5 m/s2的加速度匀加速下滑。如图所示，若用一水平向右恒力F作用于滑块，使之由静止开始在t＝2 s内沿斜面运动的位移x＝4 m。(g取10 m/s2)求：

(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数μ；

(2)恒力F的大小。

解析：(1)根据牛顿第二定律可得

mgsin θ－μmgcos θ＝ma

解得μ＝3。

6

(2) 滑块沿斜面做匀加速直线运动，则

1x＝a1t2

2解得加速度大小为a1＝2 m/s2

使滑块沿斜面做匀加速直线运动，有加速度沿斜面向上和向下两种可能。

当加速度沿斜面向上时，则有

Fcos θ－mgsin θ－μFN＝ma1

FN＝Fsin θ＋mgcos θ

解得F＝763

N 5当加速度沿斜面向下时

mgsin θ－Fcos θ－μFN＝ma1

FN＝Fsin θ＋mgcos θ

解得F＝43

N。

7376343

(2)

N或

N 657答案：(1)