本章复习与测试优秀教案

第四章

牛顿运动定律（复习）教案

★新课标要求

1、通过实验，探究加速度与质量、物体受力之间的关系。

2、理解牛顿运动定律，用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。

3、通过实验认识超重和失重。

4、认识单位制在物理学中的重要意义。知道国际单位制中的力学单位。

★复习重点

牛顿运动定律的应用

★教学难点

牛顿运动定律的应用、受力分析。

★教学方法

复习提问、讲练结合。

★教学过程

（一）投影全章知识脉络，构建知识体系

（二）本章复习思路突破

Ⅰ

物理思维方法

l、理想实验法：它是人们在思想中塑造的理想过程，是一种逻辑推理的思维过程和理论研究的重要思想方法。“理想实验”不同于科学实验，它是在真实的科学实验的基础上，抓主要矛盾，忽略次要矛盾，对实际过程作出更深层次的抽象思维过程。

惯性定律的得出，就是理想实验的一个重要结论。

2、控制变量法：这是物理学上常用的研究方法，在研究三个物理量之间的关系时，先让其中一个量不变，研究另外两个量之间的关系，最后总结三个量之间的关系。在研究牛顿第二定律，确定F、m、a三者关系时，就是采用的这种方法。

3、整体法：这是物理学上的一种常用的思维方法，整体法是把几个物体组成的系统作为一个整体来分析，隔离法是把系统中的某个物体单独拿出来研究。将两种方法相结合灵活运用，将有助于简便解题。

Ⅱ

基本解题思路

应用牛顿运动定律解题的一般步骤

1、认真分析题意，明确已知条件和所求量。

2、选取研究对象。所选取的研究对象可以是一个物体，也可以是几个物体组成的整体.同一题目，根据题意和解题需要也可以先后选取不同的研究对象。

3、分析研究对象的受力情况和运动情况。

4、当研究对象所受的外力不在一条直线上时，如果物体只受两个力，可以用平行四边形定则求其合力；如果物体受力较多，一般把它们正交分解到两个方向上去分别求合力；如果1

物体做直线运动，一般把各个力分解到沿运动方向和垂直运动的方向上。

5、根据牛顿第二定律和运动学公式列方程，物体所受外力、加速度、速度等都可根据规定的正方向按正、负值代入公式，按代数和进行运算。

6、求解方程，检验结果，必要时对结果进行讨论。

（三）知识要点追踪

Ⅰ

物体的受力分析

物体受力分析是力学知识中的基础，也是其重要内容。正确分析物体的受力情况，是研究力学问题的关键，是必须掌握的基本功。

对物体进行受力分析，主要依据力的概念，分析物体所受到的其他物体的作用。具体方法如下：

1、明确研究对象，即首先要确定要分析哪个物体的受力情况。

2、隔离分析：将研究对象从周围环境中隔离出来，分析周围物体对它都施加了哪些作用。

3、按一定顺序分析：先重力，后接触力（弹力、摩擦力）。其中重力是非接触力，容易遗漏，应先分析；弹力和摩擦力的有无要依据其产生的条件认真分析。

4、画好受力分析图。要按顺序检查受力分析是否全面，做到不“多力”也不“少力”。

Ⅱ

动力学的两类基本问题

1、知道物体的受力情况确定物体的运动情况

2、知道物体的运动情况确定物体的受力情况

3、两类动力学问题的解题思路图解

牛顿第二定律

加速度a

运动学公式

第一类问题

受力情况

运动情况

另一类问题

加速度a

牛顿第二定律

运动学公式

注：我们遇到的问题中，物体受力情况一般不变，即受恒力作用，物体做匀变速直线运动，故常用的运动学公式为匀变速直线运动公式，如

1xvvvv0at,xv0tat2,v2v022ax,v0vt/2等

2t2（四）本章专题剖析

［例1］把一个质量是2kg的物块放在水平面上，用12 N的水平拉力使物体从静止开始运动，物块与水平面的动摩擦因数为0.2，物块运动2 s末撤去拉力，g取10ｍ／s2.求：

（1）2s末物块的瞬时速度. （2）此后物块在水平面上还能滑行的最大距离. 解析：（1）前2秒内，有F－ f =ma1，f=μΝ，

FN=mg，则

Fmga14m/s2,v1a1,t8

m/s

mv12（2）撤去F以后a22m/s,x16m

m2a22F2

［例2］如图所示，质量为4 kg的物体静止于水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体受到大小为20 Ｎ，与水平方向成30°角斜向上的拉力F作用时沿水平面做匀加速运动，求物体的加速度是多大?（ｇ取10 m/s2）

解析：以物体为研究对象，其受力情况如图所示，建立平面直角坐标系把F沿两坐标轴方向分解，则两坐标轴上的合力分别为

FxFcosFFyFNFsinG,

物体沿水平方向加速运动，设加速度为a，则x轴方向上的加速度ax＝a，y轴方向上物体没有运动，故ay＝０，由牛顿第二定律得Fxmaxma,Fymay0

所以FcosFma,FNFsinG0

又由滑动摩擦力FFN

以上三式代入数据可解得

物体的加速度a =0.58 m/s2

点评：当物体的受力情况较复杂时，根据物体所受力的具体情况和运动情况建立合适的直角坐标系，利用正交分解法来解. ［例3］静止在水平地面上的物体的质量为2 kg，在水平恒力F推动下开始运动，4 s末它的速度达到4 m/s，此时将F撤去，又经6 s物体停下来，如果物体与地面的动摩擦因数不变，求F的大小. 解析：物体的整个运动过程分为两段，前4 s物体做匀加速运动，后6 s物体做匀减速运动. 前4 s内物体的加速度为

a1v04m/s21m/s2 ①

t14设摩擦力为Fμ，由牛顿第二定律得

FFma1 ②

后6 s内物体的加速度为

a20v42m/s2m/s2 ③

t263物体所受的摩擦力大小不变，由牛顿第二定律得

Fma2 ④

由②④可求得水平恒力F的大小为

3

2Fm(a1a2)2(1)N3.3N

3小结：解决动力学问题时，受力分析是关键，对物体运动情况的分析同样重要，特别是像这类运动过程较复杂的问题，更应注意对运动过程的分析. 在分析物体的运动过程时，一定弄清整个运动过程中物体的加速度是否相同，若不同，必须分段处理，加速度改变时的瞬时速度即是前后过程的联系量.分析受力时要注意前后过程中哪些力发生了变化，哪些力没发生变化. ［例4］如图所示，质量为2m的物块A和质量为m的物块B与地面的摩擦均不计.在已知水平推力F的作用下，A、B做加速运动.A对B的作用力为多大? 解析：取A、B整体为研究对象，其水平方向只受一个力F的作用

根据牛顿第二定律知：F＝（2m＋m）a

a＝F／3m

取B为研究对象，其水平方向只受A的作用力F1，根据牛顿第二定律知：

Ｆ1＝ma

故F1＝F／3 点评：对连结体（多个相互关联的物体）问题，通常先取整体为研究对象，然后再根据要求的问题取某一个物体为研究对象. （五）课堂练习

1、质量为2.0 kg的物体在9.8 N的水平拉力作用下，由静止开始沿光滑水平面运动后，0.5s时的速度是多大?若要使该物体由静止开始在1.0 s内运动5.0 m，则作用在物体上的水平拉力应多大? 2、质量为0.8 kg的物体在一水平面上运动，如图所示的两条直线分别表示物体受到水平拉力作用和不受拉力作用的v-t图线.则图线b与上述的 状态相符.该物体所受到的拉力是 Ｎ.

3、质量为m1和m2的两个物体，由静止从同一高度下落，运动中所受的空气阻力分别是F1和Ｆ2.如果发现质量为m1的物体先落地，那么

A. m1＞m2 B. F1＜F2

C. F1／m1＜F2／m2 D. F1／m1＞F2／m2

4、如图所示，质量m=2 kg的物体与竖直墙壁间的动摩擦因数μ＝0.5，物体受到一个跟水平方向成53°角的推力F作用后，可紧靠墙壁上下滑动，其加速度的大小为5 m/s2.（g取10 m/s2，sin3°＝0.8，cos53°＝0.6），求：

（1）若物体向上匀加速运动，推力F的大小是多少? （2）若物体向下匀加速运动，推力F的大小是多少? 5、质量为m的物体在水平恒力F的作用下由静止开始沿水平面运动，经时间t后撤去外力F，物体又经时间2t后重新静止.求：

（1）物体所受阻力. （2）物体发生的总位移. 4

《牛顿运动定律》章末测试

说明：本测试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，考试时间90分钟，满分100分．

第Ⅰ卷(选择题) 一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分. 每小题只有一个选项符合题目要求，错选或不答的得0分) 1．伽利略在研究力与运动关系时成功地设计了理想斜面实验，关于理想实验说法中不正确的是(

) A．理想实验是建立在经验事实基础上的合乎逻辑的科学推理

B．理想实验完全是逻辑思维的结果，不需要经过客观事实的检验

C．理想实验抓住了客观事实的主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地揭示了自然规律

D．理想实验所提出的设想在现实生活中是不可能出现的，但得出的结论还是有价值的

2．如图，桌面上有一光滑的木块，木块上有一小球，推动木块，小球的位置可能落在桌面上的哪点(

)

A．A点

B．B点

C．O点

D．无法确定

3. 如图所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛(不计空气阻力)．下列说法正确的是(

) A. 在上升和下降过程中A对B的压力一定为零

B. 上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力

C.下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力

D.在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力

4．在机场货物托运处，常用传送带运送行李和货物，如图所示，靠在一起的两个质地相同，质量和大小均不同的包装箱随传送带一起上行，下列说法正确的是(

) A．匀速上行时b受3个力作用

B．若上行过程传送带因故突然停止时，b受4个力作用

C．匀加速上行时b受4个力作用

D．若上行过程传送带因故突然停止后，b受的摩擦力一定比原来大

5．在一次消防演习中，

质量为60 kg的消防员欲到达距离楼顶l＝40 m处的房间. 如图所示，

他沿一条竖直悬垂的轻绳从静止开始匀加速下滑，

已知消防员从开始下滑到A点共用了t＝4 s, 试估算他沿绳子下滑时受到的摩擦力f大小最接近(

)

A. 100 N

B. 300 N

C. 600 N

D. 900 N 6. 质量不等的两物块A和B，其质量分别为mA和mB，置于光滑水平面上，如图①所示，当水平恒力F作用于左端A上，两物块一起以a1匀加速运动时，A、B间的作用力大小为FN1，当水平恒力F作用于右端B上，如②图所示，两物块一起以加速度a2匀加速运动时，A、B间的作用力大小为FN2，则不正确的(

)

①

②

A. a1＝a2

B. FN1＋FN2＜F

C. FN1＋FN2＝F

D. FN1:FN2＝mB:mA

7.

如右图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向转动，传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面，一物体以恒定的速率v2沿直线向左滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面，速率为v2'，则下列说法不正确的是(

) 5

A. 若v1＜v2，则v2'＝v1

B. 若v1＞v2，则v2'＝v2

C. 若v1＝v2，则v2'＝v1

D. 不管v2多大，总有v2'＝v2

8. 质量为m的物体放置在升降机内的台秤上，升降机以加速度a在竖直方向上做匀变速直线运动，若物体处于失重状态，则(

) A. 升降机加速度方向竖直向上

B. 台秤示数减少ma C. 升降机一定向上运动

D. 升降机一定做加速运动

9. 一个人站在吊台上，利用如右图所示的定滑轮装置拉绳，把吊台和自己提升起来，人的质量为55 kg，吊台的质量为15 kg，起动吊台向上的加速度是0.2 ms2，这时人对吊台的压力为(g取9.8 ms2)(

) A. 700 N

B. 350 N

C. 200 N

D. 275 N 10. 两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在0～0.4 s时间内的v－t图象如图所示．若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为(

)

11A. 和0.30 s

B. 3和0.30 s

C. 和0.28 s

D. 3和0.28 s 33第Ⅱ卷(非选择题) 二、实验题(本题包括2小题，共14分)

11. (8分)用如图所示的装置研究在作用力F一定时，小车的加速度a与小车质量M的关系，某位同学设计的实验步骤如下：

A. 用天平称出小车和小桶及内部所装砂子的质量；

B. 按图装好实验器材；

C. 把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶；

D. 将电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量；

E. 保持小桶及其中砂子的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加后的M值，重复上述实验；

F. 分析每条纸带，测量并计算出加速度的值；

G. 作a－M关系图象，并由图象确定a－M关系．

6

(1)该同学漏掉的重要实验步骤是________，该步骤应排在________步实验步骤之后．

(2)在上述步骤中，有错误的是________，应把_____________改为________________．

(3)在上述步骤中，处理不恰当的是

，应把

改为

．

112. (6分)在探究加速度与力、质量关系的实验中，某同学做出的a－的关系图象，如图所示，从图象中M可以看出，作用在物体上的恒力F＝________N．当物体的质量为2.5 kg时，它的加速度为________ms2. 三、计算题(本题包括3小题，共36分，计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位) 13. (10分)如图所示，A、B两物体用最大张力为100 N的轻绳相连，mA＝4 kg，mB＝8 kg，在拉力F的作用下向上加速运动，为使轻绳不被拉断，F的最大值是多少？(g＝

10ms2)

14.

(13分) 如图所示，在车厢中，一小球被a、b两根轻质细绳拴住，其中a绳与竖直方向成α角，绳b成水平状态，已知小球的质量为m，求：

(1)车厢静止时，细绳a和b所受到的拉力．

(2)当车厢以一定的加速度运动时，a绳与竖直方向的夹角不变，而b绳受到的拉力变为零，求此时车厢的加速度的大小和方向．

15．(13分)如图所示，光滑水平面上放一足够长的木板A，质量M＝2 kg，小铁块B质量为m＝1 kg，木板A和小铁块B之间的动摩擦因数μ＝0.2，小铁块B以v0＝6 ms的初速度滑上木板A.(g＝10 ms2)．

(1)用外力固定木板A，求小铁块在木板上滑行的距离；

(2)不固定木板A，小铁块B滑上木板之后要多长时间A、B相对静止？

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