研究力和运动的关系
专题13 探究牛顿第一定律的实验题(解析版)
专题13 探究牛顿第一定律的实验题抓住考点学探究力与运动关系（牛顿第一定律）实验需要学通的基础知识1.此实验让应让下车怎么滑下来？目的是什么？答：让小车从斜面同一高度由静止滑下来；目的是使小车到达水平面时的速度相同。
2.通过什么知道阻力越小，物体运动减小的越慢？答：小车运动的距离，阻力越少，小车运动的距离越远，说明物体运动减小的越慢。
3.这个实验斜面有何作用？答：使小车滑下的速度相同。
4.实验结论：物体受到的阻力越小，物体运动的距离越远，如果物体不受阻力，他将保持运动直线运动，并一直运动下去。
5.此实验采用的方法是？答：控制变量法转换法6.牛顿第一定律能否通过实验探究出来？答：不能，只能在实验基础上推理出来，因为不受力的物体是不存在的。
7.将此实验略加修改还能做哪个实验？答：（1）将斜面长一些，增加刻度尺和秒表可以探究速度变化的实验（2）保证平面的材料相同，增加一个木块可以探究动能大小与哪些因素有关的实验。
8.对牛顿第一定律的理解（1）牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步推理而概括 出来的，因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。
（2）牛顿第一定律的内涵：物体不受力，原来静止的物体将保持静止状态,原来运动的物体,不管原来做什么运动,物体都将做匀速直线运动.（3）牛顿第一定律告诉我们:物体做匀速直线运动可以不需要力，即力与运动无关，所以力不是产生或维持物体运动的原因。
（4）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。
【例题1】（2019湖北孝感）小明利用如图所示的装置，探究在水平面上阻力对物体运动的影响，进行如下操作：A ．如图甲，将毛巾铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离．B ．如图乙，取下毛巾，将棉布铺在斜面和木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离．C ．如图丙，取下棉布，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离．请针对以上操作回答下列问题：（1）以上操作中错误的一次是_______（选填“A ”、“B ”或“C ”）．（2）对比两次正确实验操作能说明：小车受到的阻力越小，通过的距离越________．毛巾甲 棉布 乙 木板 丙根据考点考（3）纠正错误后，多次实验进行分析，并进一步推测：在水平面上滑行的小车，如果受到的阻力为零，它将做_________运动．【答案】（1）B （2）远（3）匀速直线运动【解析】（1）取下毛巾，将棉布铺在木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离．棉布不铺在斜面上，目的是几次实验要控制斜面光滑程度一致，保证几次实验小车到达底端速度一致。
力和运动的关系
4，关于惯性，说法正确的是（ D ） ，关于惯性，说法正确的是（ A静止的物体有惯性，运动的物体没有惯性 静止的物体有惯性， 静止的物体有惯性 B运动的物体有惯性，静止的物体没有惯性 运动的物体有惯性， 运动的物体有惯性 C物体不受外力是有惯性，受到外力就没有惯性 物体不受外力是有惯性， 物体不受外力是有惯性 D任何物体在任何情况下丢有惯性 任何物体在任何情况下丢有惯性 5，判断：在匀速行驶的一辆小车内，竖直向上 ，判断：在匀速行驶的一辆小车内， 抛出一小球，有人说：小球会落到人的后方， 抛出一小球，有人说：小球会落到人的后方，因 为在这一段时间内， 为在这一段时间内，火车已经向前运动了一段距 离了，你觉得他的说法正确吗？那么什么情况下， 离了，你觉得他的说法正确吗？那么什么情况下， 小球会落到人的后方？ 小球会落到人的后方？
A B
1，拉动小车后，水和小车都处于 运动 状态 ，拉动小车后，水和小车都处于________状态 2，当小车撞上木条 后，小车被迫 静止 了， ，当小车撞上木条B后 小车被迫________了 而盘里的水因为要保持_______， 向前 而盘里的水因为要保持 运动 ，而________洒出 洒出 3，液体也具有惯性 ，
6，一架匀速飞行的轰炸机，假设你是飞行员， ，一架匀速飞行的轰炸机，假设你是飞行员， 为了能击中目标，投弹应在（ 为了能击中目标，投弹应在（ B ） A目标的正上方 目标的正上方 C飞抵目标之后 飞抵目标之后 B飞抵目标之前 飞抵目标之前 D随时都可以 随时都可以
7，桌子上固定有一个瓶 ， 瓶子内装水。 子。瓶子内装水。但还 有一个气泡，如果， 有一个气泡，如果，我 用力推桌子向右移动那 么，水泡将往那个方向 移动？ 移动？
嘴 吹气
1实验现象，近处的纸片被吹动，接着远 实验现象，近处的纸片被吹动， 实验现象 处的纸片也被吹动了 2该实验反映了，人虽然停止了吹气。但 该实验反映了， 该实验反映了 人虽然停止了吹气。 被吹动的空气不会立即停止运动， 被吹动的空气不会立即停止运动，由于惯 性它将继续向前运动 3该实验说明了，气体也具有惯性 该实验说明了， 该实验说明了
探究——运动和力的关系
人和车一起向前运动， 人和车一起向前运动，急 刹车后，车停下来， 刹车后，车停下来，人具有保 的性质， 持原有匀速直线运动的性质， 所以向前“ 所以向前“冲”。
综上所述 静止 原来静止的物体，具有保持____ 原来静止的物体，具有保持____ 状态的性质；原来运动的物体， 状态的性质；原来运动的物体，具有 的性质； 保持匀速直线运动的性质；这种性质 称为惯性 。
判据
1、汽车在紧急刹车时，总要滑行一 汽车在紧急刹车时， 段距离才能停下，原因是汽车具有____ ____； 段距离才能停下，原因是汽车具有____； 当雨天路面有水时， 当雨天路面有水时，轮胎与地面间的摩擦 ____， 变____，汽车在紧急刹车后滑行的距离将 比路面没有水时____ ____。 比路面没有水时____。 2、坐在汽车车厢的乘客，在汽车突 坐在汽车车厢的乘客， 然开动时身体将向_____倾倒； _____倾倒 然开动时身体将向_____倾倒；当汽车刹 车时，身体将向_____倾倒； _____倾倒 车时，身体将向_____倾倒；当车向右转 弯时，身体将向_____倾倒。 _____倾倒 弯时，身体将向_____倾倒。产生这种现 象的原因是_____ _____。 象的原因是_____。
运动和力的关系 既然运动的物体具有保持原来运动状 态的性质， 态的性质，为什么匀速行驶的汽车还需要 动力？关闭动力的车会慢慢停下来， 动力？关闭动力的车会慢慢停下来，这是 什么原因造成的？ 什么原因造成的？ 汽车行驶时受到空气的 阻力和地面的 摩擦力 ______，如果汽车没有动力， ______，如果汽车没有动力，它们会迫使 汽车停下来 。 如果没有摩擦力和阻力呢？ 如果没有摩擦力和阻力呢？在没有动 力的情况下，原本运动的汽车会停下来吗？ 力的情况下，原本运动的汽车会停下来吗？ 如何验证你的猜想？ 如何验证你的猜想？
沪科版物理必修1课件：第5章本章优化总结
(3)46 m
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第5章
研究力和运动的关系
专题4 1．视重
超重与失重现象的分析
当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤
上时，弹簧测力计或台秤的示数称为“视 重”，大小等于测力计所受的拉力或台秤 所受的压力．
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第5章
研究力和运动的关系
2．超重、失重的分析 特征 加速 视重F与重 运动情 状态 度 力的关系 况 静止或 F＝mg 平衡 a＝0 匀速直 线运动 超重 向上 F＝m(g＋ a)>mg 向上加 速或向 下减速 受力图
陆后，打开紧急出口的舱门，会自动生成一
个由气囊组成的斜面，机舱中的乘客就可以 沿斜面迅速滑行到地面上．若某型号客机的
紧急出口离地面高度为4.0 m，构成斜面的气
囊长度为5.0 m．要求紧急疏散时乘客从气囊 上由静止下滑到达地面的时间不超过2.0 s,则
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第5章
研究力和运动的关系
(1)乘客在气囊上下滑的加速度至少为多大？ (2)气囊和下滑乘客间的动摩擦因数不得超过 多少？(g取10 m/s2)
(3)法一：由匀变速直线运动位移公式，得 1 1 2 s＝s1 ＋s2＝v10Δt1＋ a1Δt 1＋v20Δt2 ＋ a2Δt2 ＝ 2 2 2 46 m. 法二：根据 v－t 图像围成的面积，得 v10＋v1t 1 s＝( ×Δt1＋ ×v20×Δt2)＝46 m. 2 2
【答案】
(1)0.2
(2)6 N
第5章
研究力和运动的关系
本章优化总结
பைடு நூலகம்
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第5章
研究力和运动的关系
知识体系构建
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第5章
研究力和运动的关系
牛顿第二定律说课稿3篇
牛顿第二定律说课稿3篇牛顿第二定律说课稿篇1（一）教材分析牛顿运动定律以力和运动的知识为基础，进一步研究了力和运动的关系。
牛顿运动定律是经典力学的基础，从牛顿运动定律出发可以推导出动能定理、动量定理等一系列重要的物理规律。
牛顿运动定律还是学习热学、电磁学的重要基础。
因此，这一章内容在力学和整个物理学中占有很重要的地位，是中学物理教学的重点。
牛顿第二定律是动力学的核心规律，是__的重点和中心内容。
（二）教学内容、教材体系与教学目标__教材在牛顿第一定律之后，安排了一节“运动状态的改变”，起到了承上启下的作用。
它既是对牛顿第一定律的深化，使学生进一步认识到力是产生加速度的原因，质量是惯性大小的量度，也是为学习牛顿第二定律做的铺垫，使学生认识到物体的加速度由力和质量两个因素决定，并且对它们的关系有了定性的认识。
本节教材利用控制变量的实验方法，分别研究了加速度跟力、加速度跟质量的关系，再把这两个关系综合起来，总结出牛顿第二定律。
然后把牛顿第二定律从物体受一个力的特殊情况，推广到受多个力的一般情况，从物体受恒力的情况推广到物体受变力的情况，并且进一步强调了牛顿第二定律的矢量性和瞬时性。
根据以上分析和大纲对本节内容的要求，结合学生的实际情况，确定的知识教学目标为：1．知道牛顿第二定律内容及表达式，理解牛顿第二定律的含义，能应用牛顿第二定律分析和解决有关问题。
2．理解牛顿第二定律的矢量性和瞬时性。
3．知道力的单位“牛顿”的定义。
在本节课的教学中，还应渗透科学方法教育。
让学生通过研究加速度跟力和质量的关系的实验，掌握控制变量法。
在总结牛顿第二定律的过程中，让学生体会实验研究、分析数据、总结规律的科学研究方法，并在这一过程中培养学生实验、观察、分析、归纳、概括的能力。
（三）教学方法根据本节课的教学内容和学生的实际情况，采用的教学方法是：以演示实验为基础，以引导学生探索规律的活动为主线，在整个教学活动中贯穿教为主导，学为主体的教学思想。
动力学知识点小结
动力学知识点小结动力学是物理学的一个重要分支，主要研究物体的运动与所受力之间的关系。
以下是对动力学中一些关键知识点的小结。
首先，我们来谈谈牛顿运动定律。
这是动力学的基础，由艾萨克·牛顿爵士提出。
牛顿第一定律指出，任何物体都要保持匀速直线运动或静止的状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。
简单来说，如果一个物体不受力，或者所受合力为零，它就会保持原来的运动状态。
这一定律揭示了惯性的本质，惯性是物体保持原有运动状态的特性。
牛顿第二定律可以说是动力学的核心。
它表明物体所受的合力等于质量与加速度的乘积，即 F ＝ ma 。
这个公式非常强大，通过它我们可以计算出物体在受到不同力的作用下加速度的大小和方向，从而预测物体的运动变化。
比如，当施加在物体上的力增大时，如果质量不变，加速度就会增大，物体的运动状态改变得就更快。
牛顿第三定律则阐明，相互作用的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，且作用在同一条直线上。
比如，我们站在地上，脚给地面一个向下的力，地面就会给脚一个向上的反作用力，从而支撑着我们站立。
接下来，我们说说常见的几种力。
重力是大家都熟悉的，它是由于地球的吸引而使物体受到的力，其大小可以用 G ＝ mg 来计算，其中 g是重力加速度，在地球表面约为 98 米每秒平方。
摩擦力在我们的日常生活中也无处不在，分为静摩擦力和滑动摩擦力。
静摩擦力是当物体有相对运动趋势但尚未运动时产生的力，其大小取决于外力，有一个最大值；而滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和正压力有关。
还有弹力，比如弹簧的弹力遵循胡克定律，F ＝ kx ，其中 k 是弹簧的劲度系数，x 是弹簧的伸长量或压缩量。
在动力学问题的分析中，我们通常会画出物体的受力分析图。
清晰准确地画出受力图是解决问题的关键步骤。
要注意不要遗漏任何一个力，同时要明确每个力的大小、方向和作用点。
运动学和动力学是紧密相关的。
运动学主要研究物体的运动状态，如位移、速度、加速度等，而动力学则关注产生这些运动的力。
第四单元 《运动和力的关系》整体教学设计-高一物理(人教版2019必修第一册)
第四单元《运动和力的关系》整体教学设计【课程标准】1.2.3 通过实验，探究物体运动的加速度与物体受力、物体质量的关系。
理解牛顿运动定律，能用牛顿运动定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题。
通过实验，认识超重和失重现象。
1.2.4 知道国际单位制中的力学单位。
了解单位制在物理学中的重要意义。
一、单元教材概述本单元是质点的动力学内容，是在前面三章内容的基础上进一步研究运动和力的关系。
牛顿运动定律是动力学的核心内容，根据牛顿运动定律可以确定物体位置、速度的变化，控制物体的运动。
牛顿运动定律对直线运动、曲线运动都适用，为便于学生学习，本单元只讨论物体做直线运动的问题。
在学生对牛顿运动定律基本理解的基础上在以后的学习中，我们还要研究牛顿运动定律在曲线运动中的应用。
本单元先阐述牛顿第一定律，提到了在牛顿之前对力学研究的大能，特别是在伽利略的研究基础上建立了牛顿第一定律，它是牛顿第一定律的力学基础。
牛顿第一定律提出了两个重要的、基本的物理概念：力和惯性。
本单元在描述牛顿第二定律前设置了一个实验：探究加速度与力、质量的关系，让学生初步了解牛顿第二定律的实验基础，在实验的基础上引导学生认识牛顿第二定律。
牛顿第二定律是定量的规律，新教材在介绍了力学单位制和国际单位制后，通过用牛顿运动定律讨论两类基本问题，深化学生对定律的理解。
最后利用了牛顿第二定律研究了超重现象和失重现象。
本单元内容教学内容：《4.1 牛顿第一定律》本节内容分析并说明在牛顿之前，特别是在伽利略的研究基础上建立了牛顿第一定律，明确指出牛顿第一定律是牛顿力学的基石。
牛顿第一定律提出了两个重要的、基本的物理概念：力和惯性。
《4.2 实验：研究加速度与力、质量的关系》本节内容通过实验初步让学生了解牛顿第二定律；《4.3 牛顿第二定律》本节内容是对牛顿第二定律的定量规律的学习；《4.4 力学单位制》本节内容介绍了单位制和国际单位制；《4.5 牛顿定律的应用》本节内容学习了利用牛顿定律讨论运动学和动力学问题；《4.6 超重和失重》本节内容通过对生活实际中的超重、失重现象进行分析，进一步加深了解牛顿第二定律；【注意事项】1. 物理学的基石——牛顿第一定律牛顿第一定律揭示了运动和力的关系：力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因。
沪科版物理必修1课件：5.5
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第5章
研究力和运动的关系
【答案】
9m 此题是牛顿第二定律与运动
【借题发挥】
学规律在超重、失重现象中的应用，充分利 用图像中提供的信息，把握加速度的桥梁作 用是解题的关键．
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的运动．将人和鱼看做一个整体可得N－(M＋
m)g＝(M＋m)a，N为地板对人向上的作用力, 而人对地板的反作用力与N相等，方向向下，
由计算可得N＝912 N，故选D.
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第5章
研究力和运动的关系
要点二
对失重现象的理解
学案导引 1．失重时物体的重力真的减小了吗？ 2．失重时物体的速度一定向下吗？加速度的 方向呢？ 3．完全失重时物体间水平支撑面(点)处的弹 力是零吗？
上，电梯从t＝0时刻由静止开始上升，在0到
6 s内体重计示数F的 变化如图所示．
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第5章
研究力和运动的关系
试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？ (取重力加速度g＝10 m/s2) 【审题指导】 (1)由小孩的体重和各时间段
体重计的示数确定各时间段电梯的运动情况． (2)由运动情况可知a、t确定各时间段位移． (3)由各时间段的位移求电梯上升的高度．
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第5章
研究力和运动的关系
F2－mg 320－400 a2＝ ＝ m/s2＝－2 m/s2(1 分) 40 m 在这段时间内电梯上升的总高度 1 1 2 s3 ＝v1(t3－t2)＋ a2(t3－t2) ＝2×(6－5) m＋ 2 2 ×(－2)×(6－5)2 m＝1 m(1 分) 电梯上升的总高度 s＝s1＋s2＋s3＝(2＋6＋1) m＝9 m．(1 分)
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第5章
研究力和运动的关系
7、探究运动和力的关系
第七节探究---运动和力的关系1、惯性：我们把物体保持不变的性质叫做惯性。
2、惯性定律：一切物体在没有受到作用的时候，总保持状态或状态，这个规律叫做牛顿第一定律，也成为惯性定律。
力是使物体发生变化的原因。
3、惯性是物体的一种固有性，一切物体都有，惯性的大小是由物体的决定的，与物体的运动状态、运动快慢、物体的形状、所处的空间、是否受力无关，物体的越大惯性越大。
惯性的大小可以通过改变物体的来加以改变。
4、惯性和惯性定律的区别：惯性定律是描述物体规律的，惯性是物体本身的一种性，惯性定律是有条件的，惯性是任何物体都具有的。
5、力和惯性的区别：力不是使物体运动的原因，力也不是维持物体运动状态的原因，维持物体运动状态不变的是惯性，力是改变物体的原因。
【知识点】惯性我们把物体保持的性质叫惯性。
一切物体都具有惯性，所以惯性是物体所固有的一种属性。
惯性的大小只与物体的有关，而与物体的运动状态和是否受力等无关。
【对应练习】【填空题】1、行驶的火车中，挂在行李架上的小包突然向前运动，说明火车正在行驶，若小包突然右摆，说明火车正在向转弯．2．(2011江苏泰州)如图10所示，用力击打鸡蛋下面的硬纸片，可以发现硬纸片被击飞而鸡蛋却落在杯中，鸡蛋没有飞出是因为鸡蛋具有；硬纸片被击飞说明力可以改变物体的。
3、摩托车在急驶的过程中是利用飞越障碍的．4、（09浙江雅戈尔）如图所示，在行驶的列车内的水平桌面上，放臵一个气泡水平仪，水平仪的气泡突然向前移动，由此可知，列车的运动状态发生可能发生的变化是加速（“加速”或“减速”）。
5（11〃三明）如图（a）所示，盛有水的烧杯随小车一起水平向右做匀速直线运动，当烧杯中的水面出现如图（b）所示的状态时，则小车此时正在做（迭填“加速”、“减速”或“匀速”）运动，做出上述判断的根据是水具有。
答案：减速惯性6．（2011年安徽省）沿东西方向直线运动的火车突然刹车，车箱里的乘客看到水平桌面上的小球朝着自己滚动过来(如图所示)，这是由于小球具有____的缘故。
静力学动力学和运动学的关系
静力学动力学和运动学的关系三者都是力学的分支，静力学是讨论力平衡时，各种力的关系。
动力学是讨论力的相互作用，和物体运动的关系。
运动学仅仅讨论物体运动时速度，位移和加速度三者关系，而不关心运动如何发生。
静力学是力学的一个分支，它主要研究物体在力的作用下处于平衡的规律，以及如何建立各种力系的平衡条件。
平衡是物体机械运动的特殊形式，严格地说，物体相对于惯性参照系处于静止或作匀速直线运动的状态，即加速度为零的状态都称为平衡。
对于一般工程问题，平衡状态是以地球为参照系确定的。
静力学还研究力系的简化和物体受力分析的基本方法。
动力学是理论力学的一个分支学科，它主要研究作用于物体的力与物体运动的关系。
动力学的研究对象是运动速度远小于光速的宏观物体。
动力学是物理学和天文学的基础，也是许多工程学科的基础。
许多数学上的进展也常与解决动力学问题有关，所以数学家对动力学有着浓厚的兴趣。
动力学的研究以牛顿运动定律为基础；牛顿运动定律的建立则以实验为依据。
动力学是牛顿力学或经典力学的一部分，但自20世纪以来，动力学又常被人们理解为侧重于工程技术应用方面的一个力学分支。
运动学是理论力学的一个分支学科，它是运用几何学的方法来研究物体的运动，通常不考虑力和质量等因素的影响。
至于物体的运动和力的关系，则是动力学的研究课题。
用几何方法描述物体的运动必须确定一个参照系，因此，单纯从运动学的观点看，对任何运动的描述都是相对的。
这里，运动的相对性是指经典力学范畴内的，即在不同的参照系中时间和空间的量度相同，和参照系的运动无关。
不过当物体的速度接近光速时，时间和空间的量度就同参照系有关了。
这里的“运动”指机械运动，即物体位置的改变；所谓“从几何的角度”是指不涉及物体本身的物理性质(如质量等)和加在物体上的力。
运动学主要研究点和刚体的运动规律。
点是指没有大小和质量、在空间占据一定位置的几何点。
刚体是没有质量、不变形、但有一定形状、占据空间一定位置的形体。
高考物理第一轮总复习课件：必修1第3章第1节
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第3章
研究力和运动的关系
基本物理量 符号 质量 时间 长度 m t l
单位名称 单位符号 千克 秒 米 kg s m
电流
I
安(培)
A
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第3章
研究力和运动的关系
基本物理量 符号 热力学温度 物质的量 发光强度 T n IV
单位名称 开(尔文) 摩(尔) 坎(德拉)
单位符号 K mol cd
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第3章
研究力和运动的关系
而此时B球的速度为零, B正确、A错
误; 在弹簧恢复原长前, 弹簧对A球有 水平向左的弹力使A球压紧墙壁, 直 到弹簧恢复原长时A球才离开墙壁, A球离开墙壁后, 由于弹簧的作用, 使A、B两球均做变速运动, C对、 D错.
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第3章
研究力和运动的关系
三、对牛顿第三定律的理解 1. 作用力与反作用力的关系 作用力与反作用力的关系可总结为
改变物体运动状态的难易程度. 物体
的惯性越大, 它的运动状态越难改变.
4. 外力作用于物体上能使物体的运
动状态改变, 但不能认为克服或改变 了物体的惯性.
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第3章
研究力和运动的关系
5. 惯性与惯性定律的实质是不同的
(1)惯性是物体保持原有运动状态不
变的一种性质, 与物体是否受力、受
力的大小无关.
2. 惯性是物体的固有属性, 一切物体 都具有惯性. 惯性大小的唯一量度是 物体的质量, 物体的质量越大, 惯性 就越大, 运动状态越难改变. 惯性与 物体是否受力、怎样受力无关, 与物 体是否运动、怎样运动无关, 与物体
所处的地理位置无关.
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第3章
研究力和运动的关系
高中物理研究性学习案例——探究运动与力的关系
探索篇•课题荟萃在“发射”与“回收”实验中，使滑块在水平的气垫导轨上做匀速直线运动，在某时刻将滑块上小槽里小球竖直弹入空中，观察到滑块继续前进，经过一小段时间后，小球仍然落到滑块上的小槽内。
在这个实验中，它仍向前运动，并最终落回到小槽中，也就是说小球向前的运动不需要力来维持。
2000多年前，古希腊哲学家亚里士多德提出：必须有力作用在物体上，物体才能运动。
这种观点统治人们的思想有2000年，直到17世纪，意大利科学家伽利略，指出这种说法是错误的。
他通过“侦察”方法，发现了正确的线索，揭示现象的本质，成为物理学的福尔摩斯。
一、伽利略的研究1.伽利略的观点伽利略认为运动的车停下来是由于摩擦力的原因，运动物体减速的原因是摩擦力。
伽利略提出了自己的看法，他指出：物体一旦具有某一速度，如果没有减速的原因，这个速度将保持不变。
2.理想斜面实验从生活中获知，粗糙程度会影响物体的运动，当球从斜面上向下自由运动时，它的速度增大，而向上运动时，速度减小。
伽利略为了说明他对运动与力关系的认识，设计了理想斜面实验，装置图略。
小球沿左边的斜面从静止开始向下运动，小球将“冲”上右边的斜面，如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度，减小右边斜面的倾角，小球在这个斜面上将达到同一高度，但这时它要运动得远些。
继续减小右边斜面的倾角，球达到同一高度时就会离得更远。
伽利略将此实验外推到将右边斜面放平，得到结论：球将永远运动下去，却不再需要什么力去推动。
这就是说，力不是维持物体运动的原因。
3.针和单摆实验伽利略对摆球摆动现象的实验观察，实验装置如下图：OOO1O1A B C D图1图2图1中摆球从某位置释放，做弧线运动，到达最低点，并继续向前做弧线运动，到达与释放处几乎等高的位置，图2摆球前段运动与图1相同，继续运动到摆线的一段被挡住后，摆球仍然能运动至与释放处几乎等高的位置。
图2中改变针的位置，小球都试图到达与释放处等高的位置。
实验中选密度大的摆球，可减小阻力对实验的影响。
高考物理第一轮总复习课件：必修1第3章第2节
第3章
研究力和运动的关系
【思路点拨】
解此题的关键有两点:
(1)分清物体的运动过程, 把握不同运
动阶段的受力情况和运动学特点.
(2)充分利用动力学问题中加速度的 “桥梁”作用.
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第3章
研究力和运动的关系
【解析】 (1)物体做匀加速运动 1 2 L＝ at0 2 2L 2×20 所以 a＝ 2 ＝ 2 m/s2＝10 m/s2 2 t0 由牛顿第二定律 F－f＝ma f＝30 N－2×10 N＝10 N
第3章
研究力和运动的关系
运动学方程 根 据 ______________ 就 可 以 求 出 物 体在任一时刻的速度和位置, 也就求
出了物体的运动情况.
2. 已知物体的运动情况, 求物体的受
力情况
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第3章
研究力和运动的关系
根据物体的运动情况, 由 运动学方程 ______________可以求出加速度, 再 牛顿第二定律 根据_______________可确定物体的 合外力, 从而求出未知力, 或与力相 关的某些量, 如动摩擦因数、劲度系 数、力的方向等.
1. 如图3－2－1所示, 长12 m、质量为 50 kg的木板右端有一立柱. 木板置于 水平地面上, 木板与地面间的动摩擦 因数为0.1, 质量为50 kg的人立于木板 左端, 木板与人均静止, 当人以4 m/s2 的加速度匀加速向右奔跑至木板的
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第3章
研究力和运动的关系
右端时, 立刻抱住立柱(取g＝10 m/s2),
向左
(3)2 s
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第3章
研究力和运动的关系
二、对超重和失重的理解 1. 超重和失重是系统在竖直方向上
探讨对力和运动关系的正确认识
探讨对力和运动关系的正确认识作者：郑淦之来源：《文理导航·教育研究与实践》2016年第10期【摘要】从古到今，科学家一直在对“力和运动”的关系问题进行不懈的实验与探究。
人们获得这一问题的正确答案的路曲折而又漫长。
生活中，我们可以看到很多有关于力的例子，“树欲静而风不止”等现象使得很多科学家认为“物体的运动需要力来维持”。
但是这种猜想被生活中很多的反例推翻了，运动员在篮球场上自由运球，脚踢足球等都是反例，所以科学家们对这个结论产生了怀疑。
在经过长时间的观察和研究试验之后，科学家们终于能肯定“力并不是维持物体运动的根本原因”，在此之后，英国物理学家牛顿在前人的探究基础上通过自身的观察和试验，终于推断出了惯性定律，也就是牛顿第一定律，用惯性解释了力和运动的关系问题，到此，人们终于得到了“力和运动”的正确解释。
【关键词】力；运动；关系1.前言物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质，称为惯性。
所以世界上的任何物体都具有惯性，这同物质的材料构成等都没有关系。
当然，对于惯性一词，我们也可以简单的使用“惰性”来描述，从这个词中，我们就可以看出，物体的惯性可以简单地理解为物体不愿意改变自身的状态所呈现出来的状态，静止的事物，运动的事物本身都具有惯性，惯性的改变是直到对它们施加外力，才使得它们有了新的状态。
惯性亦有大小之分，这取决于物体本身的重量，与其它因素并无关系，也就是说，物体质量越大，惯性也就越大；反之则反。
由于物体一直有其自身的重量，所以物体的惯性也就一直存在。
2.对力和运动关系的正确认识探讨2.1惯性定律是理想条件下的推论惯性定律是科学家在特定的条件下经过多次实验才得出的结论，由于现实中存在诸多不确定和不稳定因素，所以并不能直接得到试验中的结果。
例如，在实验中，我们让小车分三次从相同高度滑下之后依次经过毛巾、棉布以及木板水平表面，由于这三种材质与小车的摩擦力是依次减小的，所以小车所受到的阻力也是不断减小的。
运动和力的关系
要点诠释： 1.平衡力与平衡状态的关系：物体在平衡力的作用下，处于平衡 状态，物体处于平衡状态时要么不受力，若受力一定是平衡力。 2.二力平衡的条件可以归纳为：等大、反向、同体、共线。
例1．甲、乙两物体重力均为G，将它们挂于测力计下，使它们沿 竖直方向做直线运动，如图所示为甲、乙物体运动时的s﹣t图象。
要点诠释： 1.一切物体都有惯性，一切物体是指无论是气体、液体、还是固 体；无论是静止还是运动；无论受力还是不受力都具有惯性。惯 性是物体本身的一种属性。 2.惯性指物体保持静止状态或匀速直线运动状态不变的性质。即 静止的物体总要保持静止状态，运动的物体总要保持匀速直线运 动状态。 3.惯性是物体的属性，不是力。因此在提到惯性时，只能说“物 体具有惯性”，或“由于惯性”，而不能说“受到惯性作用”或 “惯性力”等。惯性只有大小，惯性的大小仅取决于物体的大小、方向。 （1）甲图中，钩码静止，二力平衡，即：钩码的重力G，等于弹 簧测力计对钩码的拉力F，拉力F的方向和重力的方向相反。 （2）图乙中，放在桌面上的篮球，受到重力G和桌面的支持力F， 大小相等，方向相反。 （3）图丙中，跳伞运动员，在空中匀速下落：人和伞的总重G等 于阻力f，阻力的方向与重力的方向相反。
要点一、牛顿第一定律 1.内容：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态 或匀速直线运动状态。 2.内涵：物体在不受力的情况下依旧可以保持原有的运动状 态，说明力不是维持物体运动的原因，而是使物体运动状态 发生改变的原因。或者说：物体的运动不需要力来维持，要 改变物体的运动状态，必须对物体施加力的作用。
要点三、二力平衡 1.平衡力：物体在受到几个力作用时，如果保持静止状态或匀速 直线运动状态，我们就说这几个力是平衡力。(通过物体所处状态， 判断受力是否平衡) 2.平衡态：物体处于静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这 个物体处于平衡状态。 3.二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等， 方向相反，并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。
动力学中的力学定律和方程
动力学中的力学定律和方程动力学是物理学中研究物体运动的分支学科，它主要关注物体受力和运动状态的变化规律。
在动力学中，力学定律和方程起着非常重要的作用，它们描述了物体的运动以及力和运动之间的关系。
本文将介绍一些常见的力学定律和方程，以帮助读者更好地理解动力学。
一、牛顿运动定律牛顿运动定律是经典力学的基础，由英国科学家艾萨克·牛顿提出。
它包括三个定律：1. 第一定律：也称为惯性定律，它指出当物体没有受到外力作用时，物体将保持静止或匀速直线运动。
换句话说，物体的运动状态只有在受到力的作用时才会改变。
2. 第二定律：也称为动量定律，它提出了力与物体运动状态之间的关系。
牛顿第二定律的数学表达式为F=ma，其中F代表力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。
根据这个定律，当给定物体的质量和加速度时，可以计算出该物体所受的力。
3. 第三定律：也称为作用与反作用定律，它指出对于作用在物体上的每一个力，物体也会对作用力施加一个同大小、反方向的力。
简单来说，一个物体对另一个物体施加力，而另一个物体也会以相同的大小但相反的方向对第一个物体施加力。
牛顿运动定律适用于中低速度和中小质量物体的运动描述，它为我们理解物体运动提供了重要的理论基础。
二、动力学方程动力学方程是描述物体在受力作用下的运动的数学表达式。
根据物体运动的不同情况，我们可以得到几个常见的动力学方程。
1. 直线运动方程：对于匀加速直线运动的物体，其位移（s）、初速度（v0）、末速度（v）、加速度（a）之间的关系可以用以下方程表示：s = v0t + 1/2at²v = v0 + atv² = v0² + 2as其中t代表时间。
这些方程可以帮助我们定量地描述物体在直线上的运动状态和轨迹。
2. 曲线运动方程：对于曲线运动的物体，我们需要考虑物体所受到的向心力。
根据牛顿定律，向心力（Fc）与物体的质量（m）、速度（v）和转弯半径（r）之间的关系可以由以下方程表达：Fc = mv²/r这个方程可以帮助我们分析物体在曲线上运动时所受的力及其对物体运动轨迹的影响。
力与运动的关系
力与运动的关系力与运动之间存在着密切的联系和相互作用。
力是物体产生运动或改变运动状态的原因，而运动是物体在力的作用下的表现。
本文将从不同角度探讨力与运动之间的关系。
一、牛顿第一定律与力的概念牛顿第一定律也称为惯性定律，它描述了物体在没有外力作用下的运动状态。
简单来说，物体如果处于静止状态，将保持静止；如果处于运动状态，将保持匀速直线运动，直至受到外力的干扰。
这表明在力的作用下，物体才能产生运动或改变运动状态。
因此，力是使物体从静止状态到运动状态的推动力量。
二、牛顿第二定律与力的大小牛顿第二定律描述了力对物体产生加速度的影响。
它可以表达为F=ma，其中F表示力的大小，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
根据牛顿第二定律可知，力和物体的质量成正比，而力和物体加速度成正比。
因此，施加在物体上的力越大，物体的加速度就越大，从而运动状态发生改变。
三、牛顿第三定律与力的相互作用牛顿第三定律指出，任何两个物体之间的相互作用力具有相等的大小和相反的方向。
这意味着力总是成对存在的，如果一个物体对另一个物体施加了力，那么另一个物体也会以相等大小的力对第一个物体进行反作用。
因此，力的作用是相互的，不能单独存在。
物体之间力的相互作用导致了运动的发生和变化。
四、重力和离心力与运动重力是物体在地球或其他天体上受到的引力。
根据万有引力定律，物体之间的引力与它们的质量成正比。
地球对物体的引力使得物体具有重力，而重力的作用下物体发生运动。
当物体在地球的表面上自由下落时，重力将物体加速向下。
同样，当物体在旋转体上做圆周运动时，也会受到离心力的作用，离心力是物体沿着圆周路径所受的向外的力，它与物体质量、角速度和半径的平方成正比。
重力和离心力使得物体具有向心加速度，从而产生运动。
五、摩擦力与运动摩擦力是两个接触表面之间的力，它阻碍了物体的运动。
当物体相对运动时，摩擦力的大小与物体之间的表面粗糙程度有关。
摩擦力可以分为静摩擦力和动摩擦力。
沪科版物理必修1课件：5.4
研究力和运动的关系
要点探究讲练互动
要点一 由物体的受力情况确定运动情况
学案导引 1．在对物体进行正确受力分析时应注意什么？
2．已知受力确定物体运动时为何要求加速度？
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第5章
研究力和运动的关系
1.基本思路 物体的受 力情况 → 物体的 合外力 → 加速度
运动学 物体的运 → → 公式 动情况
根据牛顿第二定律，已知物体受力情况可以
加速度 求出物体的_______，在知道物体的初始条件(
初位置和初速度)，根据运动学公式，就可以
求出物体在任意时刻的位置和速度，也就确
运动情况 定了物体的___________．
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研究力和运动的关系
2．已知物体的运动情况求物体的受力情况 根据物体的运动情况，由运动学公式求出 加速度 _______，再根据牛顿第二定律可确定物体 合外力 所受的_______，从而求出某些未知力，或 与力相关的某些量，如动摩擦因数、劲度 系数、力的方向等．
cos37°＝0.8)求：
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第5章
研究力和运动的关系
(1)人从斜坡顶端A滑至底端C所用的时间；
(2)人在离C点多远处停下？
【思路点拨】 解此类问题的关键有两点：
(1)选取研究对象，在不同阶段正确受力分析
确定加速度． (2)以加速度为桥梁结合运动学方程求时间， 位移等．
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第5章
研究力和运动的关系
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研究力和运动的关系
【借题发挥】
此题是已知运动情况，求解
受力情况的问题，此题除正确应用运动学公
式和受力分析外，还要抓住山坡倾斜角的表 示方法，研究受力情况时，不仅要研究合外 力还要看清是哪一个力或哪几个力及相关的 物理量．
初中物理牛顿第一定律教案(优秀9篇)
初中物理牛顿第一定律教案〔优秀9篇〕《牛顿第一定律》教学设计篇一牛顿第一定律1课时知道牛顿第一定律牛顿第一定律是力学中重要的根本定律之一，也是培养学生分析、概括，推理能力很好的素材。
本节课是在学习了运动学和力学知识根底上，首次将力和运动联系起来，研究力和运动的关系和规律的知识，本课内容在初中物理知识体系中占有重要的地位，为后面平衡力等知识的学习打下坚实的根底，起到承前启后的作用。
因此教材比拟注意科学地编排内容，它把理论联系实际，还把物理知识融入到生活中去，能让学生觉得物理就在身边，从而激发学生继续学习物理的兴趣。
本节需要两课时，第一课时主要安排学生实验得出牛顿第一定律的内容。
第二课时要理解惯性的内容。
通过实验并不能直接得出牛顿第一定律，它是总结事实，分析、概括、推理得出的，这方面要注意强调。
1、通过分析具体事例，知道力对物体运动的影响；2、通过探究阻力对物体运动的影响知道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；3、通过教师整合说明，知道牛顿第一定律内容；4、通过探究阻力对物体运动的影响，培养学生观察和实验能力、逻辑推理能力和科学想象能力。
1、通过问题1、2、3、4、5、6检测目标1的达成。
2、通过问题7、8、9、10、11检测目标2的达成。
3、通过教师整合说明和问题12检测目标3的达成。
4、通过问题8、9、10、11检测目标4的达成。
一、导入新课：〔教师根据学生看到的演示实验，在设置问题，引发深入思考〕出示斜面、小车演示：(1〕、用力拉小车在水平木板上前进。
〔2〕、停止用力，小车停止。
问题1：什么原因使小车前进？问题2：能否说物体运动必须受力？问题3：运动需要力来维持吗？〔3〕、将小车放在斜面上，放手后让小车滑下。
问题4：到水平面上后会立即停止吗？问题5：小车能一直运动下去吗？问题6：小车到达水平面时，虽然在水平方向上没有受拉力，但仍然继续前进，运动需要力来维持吗？〔4〕教师总结：学生形成两种不同结论分别代表古希腊学者亚里士多德：运动需要力来维持；意大利科学家伽利略运动不需要历来维持。
沪科版物理必修1课件：5.2
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第5章
研究力和运动的关系
例1
(2012· 龙岩高一检测)某学习小组的同
学在用打点计时器探究物体的加速度与物体
的质量之间的关系实验中，不改变拉力，只
改变物体的质量，得到了如表所示的几组数 据，其中第3组数据还未算出加速度，但对 应该组已打出的纸带，如图所示(长度单位： cm)，图中各点为每5个打点选出的计数点(两
③滑轮位置______________________________ ______________________________________；
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第5章
研究力和运动的关系
④小车位置______________________________ ______________________________________； ⑤长木板________________________________ ______________________________________．
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第5章
研究力和运动的关系
五、实验步骤 天平 1．用______测出小车和小桶的质量M和m，
并把数值记录下来．
2．按图安装实验器材，只是不把悬挂小桶用 的细绳系在车上，即不给小车加牵引力．
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研究力和运动的关系
3．平衡摩擦力：在长木板不带定滑轮的一 端下面垫薄木块并反复移动其位置，直到打
新知初探自学导引
一、实验目的
1．学会用控制变量法研究物理规律和灵活 运用图像处理物理问题． 2．探究加速度与力、质量的关系．
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第5章
研究力和运动的关系
二、实验器材 附有定滑轮的长木板；薄木块；____；细 小车 打点计时器 低压交流电源 线；小桶及砂；__________;____________； 导线；天平(带一套砝码)；砝码；毫米刻度 尺；纸带及复写纸等．
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一，选择
1关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是( )
A．牛顿第一定律是在伽利略“理想实验”的基础上总结出来的
B．不受力作用的物体是不存在的，故牛顿第一定律的建立毫无意义
C．牛顿第一定律表明，物体只有在不受外力作用时才具有惯性
D．牛顿第一定律表明，物体只有在静止或做匀速直线运动时才具有惯性
2描述物体惯性的物理量是物体的( )
A．体积B．质量C．速度D．密度
3经典力学的适用范围是( )
A．宏观世界，低速运动B．微观世界，低速运动
C．宏观世界，高速运动D．微观世界，高速运动
4根据牛顿运动定律，下列表述正确的是( )
A．力是维持物体运动的原因
B．力是改变物体运动状态的原因
C．外力停止作用后，物体由于惯性会停止
D．物体做匀速直线运动时，所受合外力不为零
5关于超重与失重，下列说法正确的是( )
A．超重就是物体所受的重力增加了
B．失重就是物体所受的重力减少了
c．完全失重就是物体所受的重力为零
D．超重或失重时物体所受的重力不变
6人站在电梯中随电梯一起运动．下列过程中，人处于“超重”状态的是( )
A．电梯加速上升B．电梯加速下降
C．电梯匀速上升D．电梯匀速下降
7关于惯性，下列说法正确的是( )
A．物体质量越大惯性越大 B．物体质量越小惯性越大
C．同一个物体受力越大惯性越大 D．同一个物体受力越小惯性越大
8在加速上升的电梯中，下列说法正确的是( )
A．电梯中的人处于失重状态
B．电梯中的人不受重力作用
C．电梯中的人处于超重状态
D．电梯中的人不会出现超重或失重现象
9电梯内用弹簧测力计测物体的重量，下列几种情况，弹簧测力计示数最小的为（） A．以2m／s2的加速度加速上升
B．以3m／s2的加速度减速上升
c．以3m／s2的加速度减速下降
D．以2.5m／s2的加速度加速下降
10一物体在力F的作用下产生的加速度为a ，若将其质量减为原来的，力F增大
为原来的2倍，则物体的加速度变为（）
A．a B．2a
C．3a D．4a
二，解答题
11如图所示，用F = 10 N的水平拉力，使质量m = 5.0 kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动. 求：
（1）物体加速度的大小a；
（2）物体开始运动后t=3.0 s内通过的距离s.
12一木箱静止在光滑水平地面上，装货物后木箱和货物的总质量为50kg，现以200N的水平推力推木箱，求：
（1）该木箱的加速度；
（2）第2s末木箱的速度。
13汽车紧急刹车后停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的痕迹长度为1m，汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.2，重力加速度取10m/s2，问：
（1）刹车是汽车的加速度多大？
（2）刹车前汽车的速度多大？
14如图所示，有倾角为30°的光滑斜面上放一质量为2kg的小球，球被垂直于斜面的挡板挡住，若斜面足够长，g取10m/s2,求：
（1）球对挡板的压力大小
（2）撤去挡板，2s 末小球的速度大小。
16一质量为2．0 kg 的物体，静止在光滑的水平面上，受到6．0N 的水平拉力后从静止 开始运动，求： (1)物体运动加速度的大小；
(2)物体在开始2．0 s 内前进的距离。
18如图所示，质量m =2kg 的物块在F =10N 的水平恒力作用下，以0v
=2s m /的速度在水平地
面上做匀速直线运动(
g
取102
/s m )。
(1)求物块与水平地面之间的动摩擦因数 ； (2)某时刻撤去力F ，此后物块还能滑行多远。
20酒驾是非常危险的，我国已制定相关法律严禁酒驾和醉驾行为。
某驾驶员酒后开车，车速为72km/h ，当他看到前方50m 远处的障碍物时开始刹车，其反应时间为1.5s （从意识到应该停车到操作刹车的时间），在反应时间内汽车做匀速直线运动，刹车制动后汽车做匀减速直线运动，
加速度的大小为5m/s2。
①求反应时间内汽车匀速运动的距离；
②通过计算说明汽车能否在撞到障碍物之前停下来。
22一个质量m=2kg 的物体在水平拉力F 的作用下，在光滑水平面上从静止开始做匀加速直线运动，经过时间t=6s 速度变为v=12 m/s 。
求： （1）物体的加速度a 的大小； （2）水平拉力F 的大小。
23在平直的高速公路上，一辆汽车正以32m/s 的速度匀速行驶，因前方出现事故，司机立即刹车，直到汽车停下，已知汽车的质量为1.5×103kg ，刹车时汽车所受的阻力为1.2×104N ，求： （1）刹车时汽车的加速度；
（2）从开始刹车到最终停下，汽车运动的时间； （3）从开始刹车到最终停下，汽车前进的距离。