第四章-物体平衡1[上学期]--新人教版

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《物体的平衡》课件

03
刚体的平衡
刚体的定义
刚体：在任何力的作用下，大小和形状保持不变的物体。
刚体在现实世界中是不存在的，它是一个理想化的物理模型，用于简化对物体运动的研究。
刚体的特点是具有无穷大的弹性模量，即受力后不发生形变，只发生刚体的整体运动。
刚体的平衡条件
平衡条件
刚体在力的作用下保持静止或匀速直线运动的状态。
二力平衡
总结词
二力平衡是指物体在两个力的作用下保持平衡状态。
详细描述
当物体受到两个大小相等、方向相反且作用在同一直线上的力时，物体将处于静止或匀速直线运动状态，即二力平衡。
公式示
F₁=F₂ 或 F=G
多力平衡
1 2 3
总结词
多力平衡是指物体在多个力的作用下保持平衡状态。
详细描述
当物体受到多个力作用时，如果这些力的矢量和为零，则物体将处于静止或匀速直线运动状态，即多力平衡。
平衡的条件
要使物体保持平衡，必须满足一定的条件，即合力为零。
平衡的分类
01
02
03
04
静态平衡
物体处于静止状态时的平衡，此时合外力为零，合力矩为零
。
动态平衡
物体处于匀速直线运动状态时的平衡，此时合外力为零，合
力矩为零。
稳定平衡
当外界稍有扰动，物体能通过自身的调整恢复原来的平衡状
态。
不稳定平衡
静力学基本定理
二力杆的平衡定理
总结词：二力平衡
详细描述：当一个物体在两个大小相等、方向相反且作用线共线的力作用下处于平衡状态时，这两个力称为平衡力。
力的平行四边形法则
总结词
力的合成与分解
详细描述

第四章+运动和力的关系复习巩固课件-2022-2023学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

M的物块C连接，释放C，A和B一起以加速度a从静止开始运动
C
，已知A、B间动摩擦因数为μ1，则细线中的拉力大小为(
)
A．Mg
B．Mg＋Ma
C．(m1＋m2)a
D．m1a＋μ1m1g
传送带模型
例1.如图，相距L＝11.5 m的两平台位于同一水平面内，二者之间用传送带相
接．传送带向右匀速运动，其速度的大小v可以由驱动系统根据需要设定．质量
定在水平面上，另一端均与质量为m的小球相连接，
轻杆c一端固定在天花板上，另一端与小球拴接．弹
簧a、b和轻杆互成120°角，且弹簧a、b的弹力大小
均为mg，g为重力加速度，如果将轻杆突然撤去，则
撤去瞬间小球的加速度大小可能为( D )
A．a＝0.5g
B．a＝g
C．a＝1.5g
D．a＝2g
小试牛刀
3.细绳拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平弹
C
，已知A、B间动摩擦因数为μ1，则细线中的拉力大小为(
)
A．Mg
B．Mg＋Ma
C．(m1＋m2)a
D．m1a＋μ1m1g
小试牛刀
5.如图所示，在竖直平面内，一辆小车正在水平面上以加速
度a向右匀加速运动，大物块压在车厢竖直后壁上并与车厢
相对静止，小物块放在大物块上与大物块相对静止，大物块
刚好不下滑，小物块与大物块也刚好不发生相对滑动。重力
牛顿第二定律有
μmg＝ma①
设载物箱滑上传送带后匀减速运动的距离为s1，由运动学公式有v2－v02＝－2as1②
联立①②式，代入题给数据得s1＝4.5 m③
因此，载物箱在到达右侧平台前，速度先减小到v，然后开始做匀速运动．设载物箱从滑上传送带到离开

3.5共点力平衡教学设计-2024-2025学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

过程：
选择几个典型的共点力平衡案例进行分析。
详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解共点力平衡的多样性或复杂性。
引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用共点力平衡解决实际问题。
小组讨论：让学生分组讨论共点力平衡的未来发展或改进方向，并提出创新性的想法或建议。
4. 学生小组讨论（10分钟）
针对以上问题，我将在今后的教学中采取以下改进措施：
1. 对于力的合成与分解这一难点，我将增加一些直观的教学演示和动画，帮助学生更好地理解和掌握这一部分知识。
2. 在课堂组织方面，我将更加注意时间分配，确保学生的讨论环节既充分又高效，同时加强对学生讨论过程的指导，提高讨论质量。
3.5共点力平衡教学设计-2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册
主备人
备课成员
教学内容
3.5共点力平衡教学设计-2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册：
1. 理解共点力平衡的概念，掌握判断物体是否处于共点力平衡状态的方法。
2. 学习二力合成与分解，掌握力的平行四边形法则。
（2）向量运算：利用向量表示力，进行力的合成与分解运算。
教学评价与反馈
1. 课堂表现：
- 观察学生在课堂上的参与程度，包括积极回答问题、提出疑问、认真听讲等。
- 关注学生在实验探究活动中的操作正确性、观察细致性以及合作交流能力。
2. 小组讨论成果展示：
- 评价各小组在讨论共点力平衡问题时的深入程度、创新性和实用性。
过程：
各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。
其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。
教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

新人教版物理必修一：第4章(第5课时)《牛顿第三定律》课件

答案：C
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/172021/3/17Wednesday, March 17, 2021
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/172021/3/172021/3/173/17/2021 5:06:52 PM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/172021/3/172021/3/17Mar-2117-Mar-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/172021/3/172021/3/17Wednesday, March 17, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/172021/3/172021/3/172021/3/173/17/2021
答案：C
探究二作用力与反作用力和平衡力的比较
特别提醒：(1)作用力与反作用力是“异体、共线、反向、等大、同性、同存”．
(2)平衡力是“同体、共线、反向、等大”．
物体静止于水平桌面上，则 ( ) A．桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力 B．物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力 C．物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种性质的力 D．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力
解析：P 所受重力的施力物体是地球，Q 对 P 的支持力的施力物体是 Q，它们是一对平衡力，A 错误．P 对 Q 的压力的施力物体是 P，受力物体是 Q，P 所受的重力和 P 对 Q 的压力大小相等，方向相同，它们不是一对作用力与反作用力，B 错误．P 对 Q 的压力和 Q 对 P 的支持力都是弹力，它们分别作用于 Q 和 P，是一对作用力与反作用力，C 正确．Q 对桌面的压力和桌面对 Q 的支持力都是弹力，分别作用于桌面和 Q，受力物体分别是桌面和 Q，施力物体分别是 Q 和桌面，它们是一对作用力与反作用力，D 正确．

人教版高一物理必修一第四章物体的平衡二：质点的动态平衡(学案)

物体的平衡二（质点的动态平衡）一、质点的动态平衡1．研究对象：可以看做质点的物体。

2．动态平衡：物体所受的某个力或者某几个力发生了变化，但是物体依然时刻处于平衡状态。

3．动态平衡的解题方法：1、图解法；2、相似三角形；3、解析法；4、其他一、单个物体（质点）的平衡问题2、动态平衡例一、三段不可伸长的细绳OA，OB，OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图1－39所示，其中OB是水平的，A端、B端固定，若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳是（）A．必定是OAB．必定是OBC．必定是OCD．可能是OB，也可能是OC练习一、(2018·山东烟台高三上学期期中)用两根轻绳AC和BC悬挂一重物，绳与水平天花板的夹角分别为37°和53°，如图所示．AC绳能承受的最大拉力为100 N，BC绳能承受的最大拉力为200 N，已知sin 37°＝0.6，g取10 m/s2.(1)若重物的质量为5 kg，则两根绳AC和BC上的拉力分别为多大？(2)为了不使绳子被拉断，所悬挂重物的质量不应超过多大？练习二、(2019·兰州高三一诊)一质量为m的物体用一根足够长细绳悬吊于天花板上的O点，现用一光滑的金属钩子勾住细绳，水平向右缓慢拉动绳子(钩子与细绳的接触点A始终在一条水平线上)，下列说法正确的是( )A．钩子对细绳的作用力始终水平向右B．OA段绳子的力逐渐增大C．钩子对细绳的作用力先减小后增大D．钩子对细绳的作用力不可能等于2mg图解法解动态平衡图解法的应用技巧：图解法适于求解三个力作用下的动态平衡问题，并且三个力之中只有一个力的方向发生了变化的情况。

例二、如图所示，把球夹在竖直墙AC 和木板BC 之间，不计摩擦，球对墙的压力为F N １，球对板的压力为F N 2．在将板BC 逐渐放至水平的过程中，下列说法中，正确的是（） A ．F N １和F N 2都增大B ．F N １和F N 2都减小C ．F N １增大，F N 2减小D ．F N １减小，F N 2增大练习二、.(2018·衡水模拟)如图所示，三根长度均为l 的轻绳分别连接于C 、D 两点，A 、B 两端被悬挂在水平天花板上，相距2l .现在C 点上悬挂一个质量为m 的重物，为使CD 绳保持水平，在D 点上可施加的力的最小值为( )A ．mgB ．33mg C.12mg D ．14mg练习三、(2019·眉山仁寿一中高三第一次调研)(多选)如图所示，用与竖直方向成θ角(θ<45°)的轻绳a 和与水平方向成2θ角的轻绳b 拉一个小球，这时轻绳b 的拉力为T 1；现保持小球位置不动，使轻绳b 在竖直平面内顺时针转过θ角，轻绳b 的拉力变为T 2；再转过θ角，轻绳b 的拉力变为T 3.则( )A ．T 1＝T 3>T 2B ．T 1＝T 3<T 2C ．轻绳a 的拉力增大D ．轻绳a 的拉力减小练习四、如图7所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A ，A 的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，已知A的圆半径为球B的半径的3倍，球B所受的重力为G。

2.2.1 化学平衡状态课件高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1

②绝热条件下，对于吸热或放热反应，如果体系温度不变，反应达到平衡。
各组分的量成一定比值时不一定达到平衡
（2）气体的P总、V总、n总(pV＝nRT)
看两边气体
计量数之和
左=右：______
定量
例如：反应2HI ⇌ H2+I2
左≠右：______
变量
例如：N2 + 3H2 ⇌ 2NH3
A(g) + B(g) ⇌ C(g)
【思+议+展】
【课堂检测6】在一定温度，恒容的容器中发1A(s)+4B(g)⇌2C(g)+2D(g)
气体B有颜色，一段时间后，该反应达到化学平衡，下列能说明达到化学
① ② ③ ⑦ ⑧ (填序号)。
平衡状态的是_________________
①v正(B)＝2v逆(D)
②各气体的物质的量分数不再改变
⑤单位时间内断开n mol NO中的N—O键的同时生成2n mol O＝O键
⑥NO2减少表示的化学反应速率和NO减少表示的化学反应速率相等
2、间接依据——根据各组分的量
首先分析该量是“变量”还是“恒量”，如为“恒量”，即随反应的
进行永远不变，则不能作为判断平依据；如为“变量”，即该量随反应进
行而改变，当其“不变”时，则为平衡状态衡状态的。
(3)A的浓度不再变化
(4)混合气体的密度不再变化
(5)容器内气体的压强不变
(6)混合气体质量
A．1个
B．2个
C．3个
D．4个
2、将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变，
固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：
H2NCOONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)。能判断该反应已经达到化学平衡的是

物体的平衡[下学期]--新人教版

目标要求
三、有固定转轴物体的平衡知道有固定转动轴物体的平衡条件会根据有固定转动轴物体的平衡条件解决问题
第四章物体的平衡
联系与结构
共点力概念以及共点力的平衡
共点力的平衡
条件
条件物体
共点力的平衡条件的应用
的
平
衡有固定转动轴物体的平衡条件
力矩
第四章物体的平衡
复习课
制作：刘生强
第四章物体的平衡
目标要求
一、共点力的平衡条件知道什么是共点力理解共点力作用下物体的平衡条件会用力的合成和分解的方法求解共点力的平衡问题二、有固定转轴物体的平衡
知道有固定转动轴物体的平衡条件会根据有固定转动轴物体的平衡条件解决问题
第四章物体的平衡
B m
A M
图4-３-６
m0 答案：AD
C
第四章物体的平衡
练习题
3．一根细线上端固定，下端
栓一光滑的球A，球放在如图4-３-
５所示的木楔B上。用T表示线对
球的拉力大小，N表示斜面对球的支持力大小。现使B水平向右缓慢移动，直到悬线与斜面平行为止，
B
A
在移动的过程中（）
A．T变大，N变大
B．T变大，N变小 C．T变小，N变大
女打手腾霓玛娅婆婆。她出生在Ｑ．兰冈契帝国的阳台泉，绰号：六爪木盒！年龄看上去大约十三四岁，但实际年龄足有一万多岁，身高一米八左右，体重足有一百公斤。此人最善使用的兵器是『粉宝蟒鬼弯月绳』，有一身奇特的武功『灰雪扇精匕首耳』，看家的魔法是『青雾晶仙螺栓经文』，另外身上还带着一件奇异的法宝『绿鸟浪精油饼袋』。她有着不大的浅橙色螃蟹造型的身材和漂亮的葱绿色海胆般的皮肤，的确绝对的粗野但又有些标新立异，她头上是变形的青远山色陀螺形态的奇发，戴着一顶有角的暗黄色南瓜般的螺壳神光帽，她上穿高高的海蓝色金钩模样的砂锅石灵蛇筋服，下穿柔软的的金橙色镜子似的老虎海天长裤，脚穿闪闪发光的暗青色扣肉模样的火炕秋影履。另外这人身后还有着古怪的亮蓝色悬胆造型的五条尾巴。整个形象显得极为朦胧夸张……女打手腾霓玛娅婆婆长着平常的土黄色香肠般的脑袋和怪异的水绿色白菜似的脖子，最出奇的是一张柔软的天蓝色菊花般的脸，配着一只很大的淡绿色菊花造型的鼻子。鼻子上面是一对脏脏的银橙色拖网一般

第四章专题共点力的平衡计算题—高一上学期物理人教版必修1

共点力平衡计算题1．如图所示，在倾角的斜面上，有一个质量为m的均匀光滑球，小球被竖直挡板挡住，则球对斜面的压力等于多少?球对挡板的压力等于多少?2．如图所示，物体A放在某一水平面上，已知物体A重60N，A与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3，A、B均处于静止状态，绳AC水平，绳CD与水平方向成37°角，CD绳上的拉力为15N。

sin37°=0.6，cos37°=0.8。

求：(1)物体A受到的摩擦力为多大？(2)物体B重力为多大？3．如图所示，轻绳悬挂一质量为m=2kg的小球，现对小球再施加一个力F(图中未画出)，使小球静止在绳子与竖直方向成θ=30°的位置上，已知重力加速度g取10m/s2。

（1）若F为斜向上，与水平方向夹角为60°，求F的大小。

（2）若要使F的取值最小，求F的大小和方向。

4．如图所示,质量为14kg B m =的木板B 放在水平地面上,质量为10kg A m =的货箱A 放在木板B 上．一根轻绳一端拴在货箱上，另一端拴在地面绳绷紧时与水平面的夹角为37θ=︒．已知货箱A 与木板B 之间的动摩擦因数10.5μ=，木板B 与地面之间的动摩擦因数20.4μ=．重力加速度g 取210m /s ．现用水平力F 将木板B 从货箱A 下面匀速抽出，试求：（sin 370.6︒=，cos370.8︒=）（1）绳上张力T 的大小；（2）拉力F 的大小．5．两物体M 、m 用跨过光滑定滑轮的轻绳相连。

如图放置，OA 、OB 与水平面的夹角分别为30°、60°，M 重20N ，M 、N 均处于静止状态。

求：(1)OM 、OB 绳的拉力大小；(2)物体m 受到的摩擦力大小和方向。

6．如图所示，物体A 放在某一水平面上，已知物体A 重100N ，A 与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.4，A 、B 均处于静止状态，绳AC 水平，绳CD 与水平方向成37°角，CD 绳上的拉力为40N 。

人教版高中物理新教材必修第一册第4章-运动和力的关系-教案

以加速度a 为纵轴、质量 M 为横轴,根据
各组数据在坐标系中描点,可以得到如图甲
所示的一条图线,由图线只能看出质量 M 增
大时加速度a 减小,无法定量得到两者关系。
1
若以a 为纵轴, 为横轴,可以得到如图乙的
M
一条过原点的直线,据此可以判断出 a 与 M
成反比。
(
3)按图示组装实验器材,先接通电源后
3
2.
【变式1】如图所示,
A、
B 两小球分别连
等,
B 球受力平衡,
aB =0,
A 球所受合力为
定在倾角为30
°的光滑斜面顶端.
A、
B 两小球
都不为零
图所示,细线烧断后瞬间,弹簧弹力与原来相
mgs
i
nθ+kx =2mgs
i
nθ=maA ,解得 aA =
2gs
i
nθ,故 AD 错误,
BC 正确.
方向,但只要其加速度在竖直方向上有分量,
物体就会处于超重或失重状态.
三超重和失重现象的判断方法
(
1)从受力的大小判断,当物体所受向上
的拉力(或支持力)大于重力时,物体处于超
重状态;小于重力时处于失重状态,等于零时
处于完全失重状态.
(
2)从加速度的方向判断,当物体具有向
上的加速度时处于超重状态,具有向下的加
B.物块与斜面间的正压力增大
C.物块相对于斜面减速下滑
是对超重失重概念、定义的理解,此类知识点
D.物块相对于斜面匀速下滑
主要以选择题的形式进行考查,另一种则是
三牛顿力学中的临界极值问题
对超重失重分析计算能力的考查,主要以计
位制.

高中新教材人教版物理课件必修第一册第四章运动和力的关系 3-牛顿第二定律

图。
(3)求合力F或加速度a。
(4)根据F=ma列方程求解。
？
【变式训练2】小孩从滑梯上滑下的运动可看作匀加速直
线运动。第一次小孩单独从滑梯上滑下,加速度为a1。第二
次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下(小狗不与滑梯接触),
加速度为a2。则(
)
A.a1=a2
B.a1<a2
C.a1>a2
D.无法判断
牛顿第二定律F=ma知,使质量是1 kg的物体产生1 m/s2的加
速度的力是1 N,所以选项B错误;牛顿第二定律表述的是某一
时刻合力与加速度的对应关系,它既表明F、m、a三者在数
值上的对应关系,同时也表明合力的方向与加速度的方向是
一致的,即矢量对应关系,但合力方向与速度方向不一定相同,
所以选项D错误;
【思考讨论】
1.判断下列说法的正误。
(1)由F=ma可知,物体所受的合力与物体的质量成正比,与物
体的加速度成反比。(
)
(2)公式F=ma中,各量的单位可以任意选取。(
)
(3)物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合力的大小
决定,与物体的速度大小无关。(
)
(4)物体加速度的方向只由它所受合力的方向决定,与速度

的质量。
？
合作探究·释疑解惑
？
知识点一牛顿第二定律的理解
问题引领
如图所示,小强自己拉车子时,无论怎么用力也难以拉动,最
后在小红的帮助下,他们才将车子拉着前进。
(1)根据牛顿第二定律,有力作用就产
生加速度,为什么小强用力拉车时车子
不动呢?小强的拉力不产生加速度吗?
(2)小强和小红一起用力的瞬间,车子是否马上获得加速度?

物理人教版高中必修1《物体的平衡》教案

2009届高三物理复习（第一轮）第一讲物体的平衡（一）知识点预览（二）平衡的要点： Ⅰ]物体的平衡条件：0n F ∑=此类题的关键，在于对物体的正确的受力分析，列出平衡方程组。

Ⅱ]物体的动态平衡①有些物体在运动中合力始终为零，称动态平衡；②此类题的常用解法：受力图分析法。

Ⅲ]处理常用方法：①正交分析②整体分析法③隔离分析法④力三角图分析法（三）例题辨析和方法指导：Array例1．所受重力为G的木块放在木板AB端着地，在A端用竖直向上的力F（BD ）A．木块对木板的压力增大B．木块受的静摩擦增大C．拉力F逐渐减小D．拉力F的力矩逐渐减小对木块用力三角分析法，木板用隔离分析法例2．均匀棒AB重G＝8N，Ａ端用细轻绳悬于O水平力F拉棒的B端，当棒平衡时OA夹角α＝37°（取sin37°＝0.6）,如图所示平拉力F和绳OA中拉力T.分析与解棒仅受G、T、F三个力作用而平衡，故此三力共点．如图5所示，三力的作用线均过C点，以过C点的水平直线为x轴，竖直线为y轴，应用正交法，由ΣF x＝0、ΣF y＝0，有：F－Tsinα＝0G －Tcos α＝0 从而解出F ＝6N ，T ＝10N ．例3．如图,B 间的绳长为5m ．重G ＝80N 的物体p T ．分析与解如前所述，绳，它们的拉力相等，均为ΣF x ＝0，ΣF y ＝0，有： Tcos α－Tcos Tsin α＋ Tsin 解出α＝β，T ＝2sin Gα．设O 则a ＝OA cos α，ｂ＝OB a ＋b ＝（OA ＋OB ）a b OA OB++＝45,sin α＝35从而进一步解出T ＝66.7N.例4．如图所示，电灯悬挂于两墙之间，更换绳OA ，使连接点A 向上移，但保持O 点位置不变，则A 点向上移时，绳OA 的拉力：（ D ） A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大解答与分析：O 点只受三个力，过程中O 点受力始终T OBT OA平衡，用力三角分析法对O 点的动态平衡作图分析，可得答案，如图所示。

高中物理第4章第5节牛顿运动定律的应用教案新人教版必修第一册-新人教版高一第一册物理教案

第5节牛顿运动定律的应用学习目标核心素养形成脉络1.明确动力学的两类基本问题．(重点)2．掌握应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法．(难点)一、从受力确定运动情况1．牛顿第二定律确定了运动和力的关系，使我们能够把物体的运动情况和受力情况联系起来．2．如果已知物体的受力情况，可以由牛顿第二定律求出物体的加速度，再通过运动学规律确定物体的运动情况．二、从运动情况确定受力如果已知物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的加速度，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的力．思维辨析(1)根据物体加速度的方向可以判断物体所受合外力的方向．( )(2)根据物体加速度的方向可以判断物体受到的每个力的方向．( )(3)物体运动状态的变化情况是由它的受力决定的．( )(4)物体运动状态的变化情况是由它对其他物体的施力情况决定的．( )提示：(1)√(2)×(3)√(4)×基础理解(1)(2019·江苏月考)2018年10月23日，港珠澳大桥正式开通．建造大桥过程中最困难的莫过于沉管隧道的沉放和精确安装，每节沉管隧道重约G＝8×108 N，相当于一艘中型航母的重量．通过缆绳送沉管到海底，若把该沉管的向下沉放过程看成是先加速运动后减速运动，且沉管仅受重力和缆绳的拉力，则拉力的变化过程可能正确的是( ) 提示：选C.设沉管加速的加速度为a1，减速的加速度为a2，加速过程由牛顿第二定律得：G－F1＝ma1，得：F1＝G－ma1，F1＜G；减速过程由牛顿第二定律得：F2－G＝ma2，得：F2＝G＋ma2，F2＞G，故A、B、D错误，C正确．(2)(多选)如图，在车内用绳AB与绳BC拴住一个小球，其中绳BC水平．若原来的静止状态变为向右加速直线运动，小球仍相对小车静止，则下列说法正确的是( )A．AB绳拉力不变B．AB绳拉力变大C．BC绳拉力变大D．BC绳拉力不变提示：选AC.对球B受力分析，受重力、BC绳子的拉力F2，AB绳子的拉力F1，如图，根据牛顿第二定律，水平方向F2－F1sin θ＝ma，竖直方向F1cos θ－G＝0，解得F1＝Gcos θ，F2＝G tan θ＋ma因静止时加速度为零，故向右加速后，AB绳子的拉力不变，BC绳子的拉力变大．(3)求物体的加速度有哪些途径？提示：途径一由运动学的关系(包括运动公式和运动图象)求加速度；途径二根据牛顿第二定律求加速度．已知物体的受力求运动情况问题导引如图所示，汽车在高速公路上行驶，有两种运动情况：(1)汽车做匀加速运动．(2)汽车关闭油门滑行．试结合上述情况讨论：由物体的受力情况确定其运动的思路是怎样的？要点提示通过分析物体的受力情况，根据牛顿第二定律求得加速度，然后由运动学公式求出物体运动的位移、速度及时间等．【核心深化】1．由物体的受力情况确定其运动的思路物体受力情况→牛顿第二定律→加速度a→运动学公式→物体运动情况2．解题步骤(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析，并画出物体的受力示意图；(2)根据力的合成与分解的方法，求出物体所受的合外力(包括大小和方向)；(3)根据牛顿第二定律列方程，求出物体的加速度；(4)结合给定的物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需的运动参量．关键能力1 从受力确定运动情况(2019·浙江湖州高一期中)滑冰车是儿童喜欢的冰上娱乐项目之一，如图所示为小明妈妈正与小明在冰上游戏，小明与冰车的总质量是40 kg ，冰车与冰面之间的动摩擦因数为0.05，在某次游戏中，假设小明妈妈对冰车施加了40 N 的水平推力，使冰车从静止开始运动10 s 后，停止施加力的作用，使冰车自由滑行(假设运动过程中冰车始终沿直线运动，小明始终没有施加力的作用)．求：(1)冰车的最大速率；(2)冰车在整个运动过程中滑行总位移的大小．[思路点拨] (1)由题知，冰车先做匀加速运动后做匀减速运动，当小明妈妈停止施加力的作用时，速度最大，由牛顿第二定律求得加速度，由速度公式求解最大速率．(2)由位移公式求出匀加速运动通过的位移，撤去作用力冰车做匀减速运动，由牛顿第二定律求得加速度，由运动学速度位移关系求得滑行位移，即可求出总位移．[解析] (1)以冰车及小明为研究对象，由牛顿第二定律得F －μmg ＝ma 1①v m ＝a 1t ②由①②式得v m ＝5 m/s.(2)冰车匀加速运动过程中有x 1＝12a 1t 2③冰车自由滑行时有μmg ＝ma 2④v 2m ＝2a 2x 2⑤又x ＝x 1＋x 2⑥由③④⑤⑥式得x ＝50 m. [答案] (1)5 m/s (2)50 m 关键能力2 等时圆模型如图所示，ad 、bd 、cd 是竖直面内三根固定的光滑细杆，每根杆上套着一个小滑环(图中未画出)，三个滑环分别从a 、b 、c 处释放(初速度为0)，用t 1、t 2、t 3依次表示各滑环到达d 所用的时间，则( )A ．t 1<t 2<t 3B ．t 1>t 2>t 3C ．t 3>t 1>t 2D ．t 1＝t 2＝t 3[思路点拨] (1)先求出滑环在杆上运动的加速度． (2)位移可用2R cos θ表示． (3)由x ＝12at 2推导t .[解析] 小滑环下滑过程中受重力和杆的弹力作用，下滑的加速度可认为是由重力沿细杆方向的分力产生的，设细杆与竖直方向夹角为θ，由牛顿第二定律知mg cos θ＝ma ①设圆心为O ，半径为R ，由几何关系得，滑环由开始运动至d 点的位移为x ＝2R cos θ②由运动学公式得x ＝12at 2③由①②③式联立解得t ＝2R g小滑环下滑的时间与细杆的倾斜情况无关，故t 1＝t 2＝t 3. [答案] D 等时圆模型常见情况运动规律例图质点从竖直圆环上沿不同的光滑弦上端由静止开始滑到环的最低点所用时间相等续表常见情况运动规律例图质点从竖直圆环上最高点沿不同的光滑弦由静止开始滑到下端所用时间相等两个竖直圆环相切且两环的竖直直径均过切点，质点沿不同的光滑弦上端由静止开始滑到下端所用时间相等1.如图所示，AB 和CD 为两条光滑斜槽，它们各自的两个端点均分别位于半径为R 和r 的两个相切的圆上，且斜槽都通过切点P .设有一重物先后沿两个斜槽，从静止出发，由A 滑到B 和由C 滑到D ，所用的时间分别为t 1和t 2，则t 1与t 2之比为( )A ．2∶1B ．1∶1 C.3∶1D ．1∶ 3解析：选B.设光滑斜槽轨道与竖直面的夹角为θ，则重物下滑时的加速度为a ＝g cosθ，由几何关系，斜槽轨道的长度s ＝2(R ＋r )cos θ，由运动学公式s ＝12at 2，得t ＝2sa＝ 2×2（R ＋r ）cos θg cos θ＝2R ＋rg，即所用时间t 与倾角θ无关，所以t 1＝t 2，B 项正确．2．(2019·浙江期中)我国现在服役的第一艘航母“辽宁号”的舰载机采用的是滑跃起飞方式，即飞机依靠自身发动机从静止开始到滑跃起飞，滑跃仰角为θ.其起飞跑道可视为由长度L 1＝180 m 的水平跑道和长度L 2＝20 m 倾斜跑道两部分组成，水平跑道和倾斜跑道末端的高度差h ＝2 m ，如图所示．已知质量m ＝2×104kg 的舰载机的喷气发动机的总推力大小恒为F ＝1.2×105N ，方向始终与速度方向相同，若飞机起飞过程中受到的阻力大小恒为飞机重力的0.15，飞机质量视为不变，并把飞机看成质点，航母处于静止状态．(1)求飞机在水平跑道运动的时间； (2)求飞机在倾斜跑道上的加速度大小．解析：(1)设飞机在水平跑道的加速度大小为a 1，由牛顿第二定律得F 1－f ＝ma 1 解得a 1＝4.5 m/s 2由匀加速直线运动公式L 1＝12at 2解得t ＝4 5 s.(2)设沿斜面方向的加速度大小为a 2，在倾斜跑道上对飞机受力分析，由牛顿第二定律得F －f －mg sin θ＝ma 2，其中sin θ＝hL 2解得a 2＝3.5 m/s 2.答案：(1)4 5 s (2)3.5 m/s 2已知物体的运动情况求受力问题导引一运动员滑雪时的照片如图所示， (1)知道在下滑过程中的运动时间． (2)知道在下滑过程中的运动位移．结合上述情况讨论：由物体的运动情况确定其受力情况的思路是怎样的？要点提示先根据运动学公式，求得物体运动的加速度，比如v ＝v 0＋at ，x ＝v 0t ＋12at 2，v 2－v 20＝2ax 等，再由牛顿第二定律求物体的受力．【核心深化】1．基本思路分析物体的运动情况，由运动学公式求出物体的加速度，再由牛顿第二定律求出物体所受的合外力，进而可以求出物体所受的其他力，流程图如下所示：2．解题的一般步骤(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析，并画出物体的受力示意图． (2)选择合适的运动学公式，求出物体的加速度． (3)根据牛顿第二定律列方程，求出物体所受的合力． (4)根据力的合成与分解的方法，由合力和已知力求出未知力．(2019·佛山高一检测)在科技创新活动中，小华同学根据磁铁同性相斥原理设计了用机器人操作的磁力运输车(如图甲所示)．在光滑水平面AB 上(如图乙所示)，机器人用大小不变的电磁力F 推动质量为m ＝1 kg 的小滑块从A 点由静止开始做匀加速直线运动．小滑块到达B 点时机器人撤去电磁力F ，小滑块冲上光滑斜面(设经过B 点前后速率不变)，最高能到达C 点．机器人用速度传感器测量小滑块在ABC 过程的瞬时速度大小并记录如下．求：t /s 0 0.2 0.4 … 2.2 2.4 2.6 … v /(m ·s －1)0.40.8…3.02.01.0…(1)机器人对小滑块作用力F 的大小； (2)斜面的倾角α的大小．[思路点拨] (1)根据表格中的数据求各段的加速度． (2)各段受力分析，由牛顿第二定律求F 、α的大小． [解析] (1)小滑块从A 到B 过程中：a 1＝Δv 1Δt 1＝2 m/s 2由牛顿第二定律得：F ＝ma 1＝2 N. (2)小滑块从B 到C 过程中加速度大小：a 2＝Δv 2Δt 2＝5 m/s 2由牛顿第二定律得：mg sin α＝ma 2则α＝30°.[答案] (1)2 N (2)30°(2019·浙江模拟)2019年1月4日上午10时许，科技人员在北京航天飞行控制中心发出指令，嫦娥四号探测器在月面上空开启发动机，实施降落任务．在距月面高为H ＝102 m 处开始悬停，识别障碍物和坡度，选定相对平坦的区域后，先以a 1匀加速下降，加速至v 1＝4 6 m/s 时，立即改变推力，以a 2＝2 m/s 2匀减速下降，至月表高度30 m 处速度减为零，立即开启自主避障程序，缓慢下降．最后距离月面2.5 m 时关闭发动机，探测器以自由落体的方式降落，自主着陆在月球背面南极艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑中，整个过程始终垂直月球表面作直线运动，取竖直向下为正方向．已知嫦娥四号探测器的质量m ＝40 kg ，月球表面重力加速度为1.6 m/s 2.求：(1)嫦娥四号探测器自主着陆月面时的瞬时速度大小v 2； (2)匀加速直线下降过程的加速度大小a 1； (3)匀加速直线下降过程推力F 的大小和方向．解析：(1)至月表高度30 m 处速度减为零，缓慢下降，距离月面2.5 m 时关闭发动机，探测器以自由落体的方式降落，由v 22＝2g ′h 2得：v 2＝2 2 m/s.(2)由题意知加速和减速发生的位移为：h ＝102 m －30 m ＝72 m由位移关系得：v 212a 1＋0－v 21－2a 2＝h解得：a 1＝1 m/s 2.(3)匀加速直线下降过程，由牛顿第二定律得：mg ′－F ＝ma 1解得：F ＝24 N ，方向竖直向上．答案：(1)2 2 m/s (2)1 m/s 2(3)24 N 方向竖直向上由运动情况确定受力应注意的两点问题(1)由运动学规律求加速度，要特别注意加速度的方向，从而确定合力的方向，不能将速度的方向和加速度的方向混淆．(2)题目中所求的力可能是合力，也可能是某一特定的力，均要先求出合力的大小、方向，再根据力的合成与分解求分力．1．(2019·贵州遵义高一期末)如图所示，位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M 点，与竖直墙相切于A 点，竖直墙上另一点B 与M 的连线和水平面的夹角为60°，C 是圆环轨道的圆心，已知在同一时刻：a 、b 两球分别由A 、B 两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道分别沿AM 、BM 运动到M 点；c 球由C 点自由下落到M 点．则( )A ．a 球最先到达M 点B ．c 球最先到达M 点C ．b 球最先到达M 点D ．b 球和c 球都可能最先到达M解析：选B.c 球从圆心C 处由静止开始沿CM 做自由落体运动，R ＝12gt 2c ，t c ＝2R g；a 球沿AM 做匀加速直线运动，a a ＝g sin 45°＝22g ，x a ＝R cos 45°＝2R ，x a ＝12a a t 2a ，t a ＝4Rg；b 球沿BM 做匀加速直线运动，a b ＝g sin 60°＝32g ，x b ＝R cos 60°＝2R ，x b ＝12a b t 2b ，t b ＝83R3g；由上可知，t b >t a >t c . 2．如图所示，有一质量m ＝1 kg 的物块，以初速度v ＝6 m/s 从A 点开始沿水平面向右滑行．物块运动中始终受到大小为2 N 、方向水平向左的力F 作用，已知物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.1.求：(取g ＝10 m/s 2)(1)物块向右运动时所受摩擦力的大小和方向； (2)物块向右运动到最远处的位移大小；(3)物块经过多长时间回到出发点A ？(结果保留两位有效数字) 解析：(1)物块向右运动时所受摩擦力的大小F f ＝μmg ＝1 N物块向右运动时所受摩擦力的方向水平向左． (2)物块向右运动时的加速度大小a 1＝F ＋F f m＝3 m/s 2物块向右运动到最远处时的位移大小2a 1x ＝v 2，x ＝v 22a 1＝6 m.(3)物块向右运动的时间：t 1＝v a 1＝2 s 物块返回时的加速度大小：a 2＝F －F f m＝1 m/s 2由x ＝12a 2t 22得物块返回过程的时间t 2＝2xa 2＝2 3 s ≈3.5 s物块回到出发点A 的时间t ＝t 1＋t 2＝5.5 s.答案：(1)1 N 水平向左 (2)6 m (3)5.5 s3．(2019·陕西西安高一期末)在游乐场中，有一种大型游戏机叫“跳楼机”，参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40 m 高处，然后由静止释放，为研究方便，可以认为座椅沿轨道做自由落体运动1.2 s 后，开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动，且下落到离地面4 m 高处时速度刚好减小到零，然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落，将游客送回地面，取g ＝10 m/s 2，求：(1)座椅在自由下落结束时刻的速度大小；(2)在匀减速阶段，座椅对游客的作用力大小是游客体重的多少倍．解析：(1)设座椅在自由下落结束时刻的速度为v ，下落时间t 1＝1.2 s 由v ＝gt 1 代入数据解得v ＝12 m/s即座椅在自由下落结束时刻的速度是12 m/s.(2)设座椅自由下落和匀减速运动的总高度为h ，总时间为t ，所以h ＝(40－4)m ＝36 m 匀加速过程和匀减速过程的最大速度和最小速度相等，由平均速度公式有h ＝v2t ，代入数据解得：t ＝6 s设座椅匀减速运动的时间为t 2，则t 2＝t －t 1＝4.8 s 即座椅在匀减速阶段的时间是4.8 s.设座椅在匀减速阶段的加速度大小为a ，座椅对游客的作用力大小为F由v ＝at 2，解得a ＝2.5 m/s 2由牛顿第二定律F －mg ＝ma 代入数据，解得F ＝1.25mg即在匀减速阶段，座椅对游客的作用力大小是游客体重的1.25倍．答案：(1)12 m/s (2)1.25倍一、单项选择题1．某消防队员从一平台上跳下，下落2 m 后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5 m ，在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为( )A ．自身所受重力的2倍B ．自身所受重力的5倍C ．自身所受重力的8倍D ．自身所受重力的10倍解析：选B.由自由落体v 2＝2gH ，缓冲减速v 2＝2ah ，由牛顿第二定律F －mg ＝ma ，解得F ＝mg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋H h ＝5mg ，故B 正确． 2．为了使雨滴能尽快地淌离房顶，要设计好房顶的高度，设雨滴沿房顶下淌时做无初速度无摩擦的运动，那么如图所示的四种情况中符合要求的是( )解析：选C.设屋檐的底角为θ，底边长为2L (不变)．雨滴做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得加速度a ＝mg sin θm ＝g sin θ，位移大小x ＝12at 2，而x ＝Lcos θ，2sin θcos θ＝sin 2θ，联立以上各式得t ＝ 4Lg sin 2θ.当θ＝45°时，sin 2θ＝1为最大值，时间t 最短，故选项C 正确．3．行车过程中，如果车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害，为了尽可能地减轻碰撞所引起的伤害，人们设计了安全带．假定乘客质量为70 kg ，汽车车速为90 km/h ，从踩下刹车闸到车完全停止需要的时间为5 s ，安全带对乘客的平均作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)( )A ．450 NB ．400 NC ．350 ND ．300 N解析：选C.汽车的速度v 0＝90 km/h ＝25 m/s ，设汽车匀减速的加速度大小为a ，则a ＝v 0t＝5 m/s 2对乘客应用牛顿第二定律可得：F ＝ma ＝70×5 N ＝350 N ，所以C 正确．4．(2019·太原期末)在设计游乐场中“激流勇进”的倾斜滑道时，小组同学将划艇在倾斜滑道上的运动视为由静止开始的无摩擦滑动，已知倾斜滑道在水平面上的投影长度L 是一定的，而高度可以调节，则( )A ．滑道倾角越大，划艇下滑时间越短B ．划艇下滑时间与倾角无关C ．划艇下滑的最短时间为2L gD ．划艇下滑的最短时间为2L g解析：选C.设滑道的倾角为θ，则滑道的长度为：x ＝Lcos θ，由牛顿第二定律知划艇下滑的加速度为：a ＝g sin θ，由位移公式得：x ＝12at 2；联立解得：t ＝2Lg sin 2θ，可知下滑时间与倾角有关，当θ＝45°时，下滑的时间最短，最短时间为2L g. 5．(2019·江苏扬州高一期中)如图所示，钢铁构件A 、B 叠放在卡车的水平底板上，卡车底板和B 间动摩擦因数为μ1，A 、B 间动摩擦因数为μ2，μ1>μ2卡车刹车的最大加速度为a ，a >μ1g ，可以认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，卡车沿平直公路行驶途中遇到紧急情况时，要求其刹车后s 0距离内能安全停下，则卡车行驶的速度不能超过( )A.2as 0B.2μ1gs 0C.2μ2gs 0D.（μ1＋μ2）gs 0解析：选C.设A 的质量为m ，卡车以最大加速度运动时，A 与B 保持相对静止，对构件A 由牛顿第二定律得f 1＝ma 1≤μ2mg ，解得a 1≤μ2g ，同理，可知B 的最大加速度a 2≤μ1g ；由于μ1>μ2，则a 1<a 2≤μ1g <a ，可知要求其刹车后在s 0距离内能安全停下，则车的最大加速度等于a 1，所以车的最大速度v m ＝2μ2gs 0，故A 、B 、D 错误，C 正确．6．在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹．在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14 m ，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7，g 取10 m/s 2，则汽车刹车前的速度为( )A ．7 m/sB ．14 m/sC ．10 m/sD ．20 m/s解析：选B.设汽车刹车后滑动的加速度大小为a ，由牛顿第二定律μmg ＝ma ，解得a ＝μg .由匀变速直线运动的速度位移关系式v 20＝2ax ，可得汽车刹车前的速度为v 0＝2ax ＝2μgx ＝2×0.7×10×14 m/s ＝14 m/s ，因此B 正确．7．(2019·洛阳期末)在汽车内的悬线上挂着一个小球m ，实验表明当汽车做匀变速直线运动时，悬线将与竖直方向成某一固定角度θ，如图所示，若在汽车底板上还有一个跟它相对静止的物体M ，则关于汽车的运动情况和物体M 的受力情况分析正确的是( )A ．汽车一定向右做加速运动B ．汽车的加速度大小为g sin θC ．M 只受到重力、底板的支持力作用D ．M 除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向右的摩擦力的作用解析：选D.以小球为研究对象，分析受力情况，小球受重力mg 和细线的拉力F ，由于小球的加速度方向水平向右，根据牛顿第二定律，小球受的合力也水平向右，如图，则有mg tan θ＝ma ，得a ＝g tan θ，θ一定，则加速度a 一定，汽车的加速度也一定，则汽车可能向右做匀加速运动，也可能向左做匀减速运动，故A 、B 错误；以物体M 为研究对象，M 受到重力、底板的支持力和摩擦力．M 相对于汽车静止，加速度必定水平向右，根据牛顿第二定律得知，一定受到水平向右的摩擦力，故D 正确，C 错误．8．高空作业须系安全带，如果质量为m 的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h (可视为自由落体运动)，此后经历时间t 安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为( )A.m 2ght ＋mg B.m 2ght －mg C.m ght＋mg D.m ght－mg 解析：选A.设高空作业人员自由下落h 时的速度为v ，则v 2＝2gh ，得v ＝2gh ，设安全带对人的平均作用力为F ，由牛顿第二定律得F －mg ＝ma ，又v ＝at ，解得F ＝m 2ght＋mg ，选项A 正确．二、多项选择题9.如图所示，质量为m ＝1 kg 的物体与水平地面之间的动摩擦因数为 0.3，当物体运动的速度为10 m/s 时，给物体施加一个与速度方向相反的大小为F ＝2 N 的恒力，在此恒力作用下(取g ＝10 m/s 2)( )A ．物体经10 s 速度减为零B ．物体经2 s 速度减为零C ．物体速度减为零后将保持静止D ．物体速度减为零后将向右运动解析：选BC.水平方向上物体受到向右的恒力和滑动摩擦力的作用，做匀减速直线运动．滑动摩擦力大小为F f ＝μF N ＝μmg ＝3 N ．故a ＝F ＋F f m＝5 m/s 2，方向向右，物体减速到0所需时间为t ＝v 0a＝2 s ，故B 正确，A 错误；减速到零后F <F f ，物体处于静止状态，故C 正确，D 错误．10.从某一星球表面做火箭实验．已知竖直升空的实验火箭质量为15 kg ，发动机推动力为恒力．实验火箭升空后发动机因故障突然关闭，如图所示是实验火箭从升空到落回星球表面的速度随时间变化的图象，不计空气阻力，则由图象可判断( )A ．该实验火箭在星球表面达到的最大高度为320 mB ．该实验火箭在星球表面达到的最大高度为480 mC ．该星球表面的重力加速度为2.5 m/s 2D ．发动机的推动力F 为37.50 N解析：选BC.火箭所能达到的最大高度h m ＝12×24×40 m ＝480 m ，故A 错误，B 正确；该星球表面的重力加速度g 星＝4016 m/s 2＝2.5 m/s 2，故C 正确；火箭升空时：a ＝408 m/s 2＝5m/s 2，故推动力F ＝mg 星＋ma ＝112.5 N ，故D 错误．11.如图所示，5块质量相同的木块并排放在水平地面上，它们与地面间的动摩擦因数均相同，当用力F 推第1块木块使它们共同加速运动时，下列说法中正确的是( )A ．由右向左，两块木块之间的相互作用力依次变小B ．由右向左，两块木块之间的相互作用力依次变大C ．第2块木块与第3块木块之间的弹力大小为0.6FD ．第3块木块与第4块木块之间的弹力大小为0.6F解析：选BC.取整体为研究对象，由牛顿第二定律得F －5μmg ＝5ma .再选取1、2两块木块为研究对象，由牛顿第二定律得F －2μmg －F N ＝2ma ，两式联立解得F N ＝0.6F ，进一步分析可得，从右向左，木块间的相互作用力是依次变大的，选项B 、C 正确．12．(2019·江西吉安高一诊断)绷紧的传送带长L ＝32 m ，铁块与带间动摩擦因数μ＝0.1，g ＝10 m/s 2，下列正确的是( )A ．若皮带静止，A 处小铁块以v 0＝10 m/s 向B 运动，则铁块到达B 处的速度为6 m/s B ．若皮带始终以4 m/s 的速度向左运动，而铁块从A 处以v 0＝10 m/s 向B 运动，铁块到达B 处的速度为6 m/sC ．若传送带始终以4 m/s 的速度向右运动，在A 处轻轻放上一小铁块后，铁块将一直向右匀加速运动D ．若传送带始终以10 m/s 的速度向右运动，在A 处轻轻放上一小铁块后，铁块到达B 处的速度为8 m/s解析：选ABD.若传送带不动，物体做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律得，匀减速直线运动的加速度大小a ＝μg ＝1 m/s 2，根据v 2B －v 20＝－2aL ，解得：v B ＝6 m/s ，故A 正确；若皮带始终以4 m/s 的速度向左运动，而铁块从A 处以v 0＝10 m/s 向B 运动，物块滑上传送带做匀减速直线运动，到达B 点的速度大小一定等于6 m/s ，故B 正确；若传送带始终以4 m/s 的速度向右运动，在A 处轻轻放上一小铁块后，铁块先向右做匀加速运动，加速到4 m/s经历的位移x ＝v 22a ＝422×1m ＝8 m ＜32 m ，之后随皮带一起做匀速运动，C 错误；若传送带始终以10 m/s 的速度向右运动，在A 处轻轻放上一小铁块后，若铁块一直向右做匀加速运动，铁块到达B 处的速度：v B ＝2aL ＝2×1×32 m/s ＝8 m/s ＜10 m/s ，则铁块到达B 处的速度为8 m/s ，故D 正确．三、非选择题13．公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离．当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰．通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1 s ．当汽车在晴天干燥沥青路面上以108 km/h 的速度匀速行驶时，安全距离为120 m ．设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的25.若要求安全距离仍为120 m ，求汽车在雨天安全行驶的最大速度．解析：设路面干燥时，汽车与地面间的动摩擦因数为μ0，刹车时汽车的加速度大小为a 0，安全距离为s ，反应时间为t 0，由牛顿第二定律和运动学公式得μ0mg ＝ma 0① s ＝v 0t 0＋v 202a 0②式中，m 和v 0分别为汽车的质量和刹车前的速度．设在雨天行驶时，汽车与地面间的动摩擦因数为μ，依题意有μ＝25μ0③设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a ，安全行驶的最大速度为v ，由牛顿第二定律和运动学公式得μmg ＝ma ④ s ＝vt 0＋v 22a⑤联立①②③④⑤式并代入题给数据得v ＝20 m/s(72 km/h)．答案：20 m/s14.风洞实验室中可产生方向、大小都可以调节控制的各种风力．如图所示为某风洞里模拟做实验的示意图．一质量为1 kg 的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角θ为30°.现小球在F ＝20 N 的竖直向上的风力作用下，从A 点静止出发沿直杆向上运动，已知杆与球间的动摩擦因数μ＝36.试求： (1)小球运动的加速度a 1；(2)若风力F 作用1.2 s 后撤去，求小球上滑过程中距A 点的最大距离x m ；(3)在上一问的基础上若从撤去风力F 开始计时，小球经多长时间将经过距A 点上方为2.25 m 的B 点．解析：(1)在力F 作用时有：(F －mg )sin 30°－μ(F －mg )cos 30°＝ma 1 解得a 1＝2.5 m/s 2.(2)刚撤去F 时，小球的速度v 1＝a 1t 1＝3 m/s 小球的位移x 1＝v 12t 1＝1.8 m撤去力F 后，小球上滑时有：mg sin 30°＋μmg cos 30°＝ma 2，a 2＝7.5 m/s 2因此小球上滑时间t 2＝v 1a 2＝0.4 s。

【物理课件】04年上学期共点力作用下物体的平衡人教版

分析与解：
• 画出结点O的受力图如右图，本题可以用正交分解法进行定量研究，但这样的方法比较复杂，可以通过力的平行四边形法则，然后通过图形的动态变化来进行分析，问题就能得到简化 O1
A
A1
A2
A3
O
总结：
• 由于该题的求解问题主要是定性判断，而不是定量计算，因此所用的方法的方法是用了力的平行四边形法则，解题中有一个最主要的思想是变化中找不变。该题若用正交分解法来做，会比较复杂。
F1
α m1
接上页： • 画出力的平行四边形如右图，由于m1处于静止状态，
所以m1受到的合外力为零，则任意两力的合力与第三力的大小相等，方向相反，所以 F1 与 m2g 的合力大小与m1g大小相等。 -m1g O m2 g α F1 m1 m
2
m1g
接上页
• 由几何关系可知，有Om1m2组成的三角形为等边三角形，又因为重力的方向与水平面垂直，所以-m1g平分由F1与m2g组成的夹角所以F1与m2g大小相等，则有几何关系可得：2m2gcos300=m1g 得
Fx
α
N
F
Fy
m1g
x
小结：
• 小结：正交分解法是解决共点力平衡问题的一般方法，应用正交分解解决问题时应该注意以下几点： • （1）该方法不受研究对象所受的力的多少的限制； • （2）关于坐标的选取，原则上是任意的，就是说选择不同的坐标轴并不影响计算的结果，但具体应用时应考虑坐标轴的原则是解题的方便；如在静力学中通常选取坐标时要尽可能地使力沿坐标轴的方向，在动力学中，则一般选取加速度的方向为坐标轴的正方向。
分析与解
• O点的位置不变，表示点受力仍然平衡，即M的位置改变后，仍要保持FM与FN的合力不变，分析图可以看出， β角要变小，FN也要变小 O αβ

高一物理人教版必修1 第四章牛顿运动定律应用物体平衡正交分解法专题专项训练习题集

高一物理必修1第四章牛顿运动定律应用物体平衡正交分解法专题专项训练习题集【知识点梳理】1．物体受到三个以上共点力作用处于平衡状态时，利用正交分解法解决此类平衡问题，建立直角坐标系，把力分解在两条坐标轴上。

2．合理选取直角坐标系，通常情况把坐标系建立在物体的运动方向和垂直运动方向上，一般不分解摩擦力和支持力。

3．按照分解后的受力情况，分别写出两个垂直方向上合力为零的表达式，如果物体受滑动摩擦力再写出滑动摩擦力的公式，利用方程组求解即可。

4．临界状态：是从一种物理现象转变为另一种物理现象，或从一物理过程转入到另一物理过程的转折状态。

临界状态也可理解为“恰好出现”和“恰好不出现”某种现象的状态。

要从临界状态中看出已知的隐含的条件。

【典题训练】1．在水平路面上用绳子拉一只重110N的箱子，绳子和路面的夹角为37°，如图所示。

当绳子的拉力为50N，恰好使箱子匀速移动，求箱子和地面间的动摩擦因数。

（取sin370＝0.6，cos370＝0.8）2．如图所示，位于斜面上的物块M，在沿斜面向上的推力F作用下，处于静止状态，则斜面施于M的摩擦力（）A．方向一定沿斜面向下B．方向可能沿斜面向下C．大小可能等于零D．大小一定不为零3．如图所示，位于斜面上的物块，在沿斜面向上的推力F作用下，处于静止状态，若推力F逐渐增大，则摩擦力大小变化情况说法正确的是（）A．一定增大B．可能逐渐增大C．可能逐渐减小D．可能先减小后增大4．如图所示，人的质量为M，物块的质量为m，且M>m，若不计绳与滑轮的摩擦，则当人拉着绳向右跨出一步后，人和物仍保持静止，则下列说法中正确的是（）A．地面对人的摩擦力减小B．地面对人的摩擦力增大C．人对地面的压力减小D．人对地面的作用力增大5．质量为m的物体放在倾角为α的斜面上，力F垂直于斜面作用在物体上，物体处于静止状态，如图所示。

下列说法中正确的是（）A．力F越大，物体所受摩擦力越大B．力F越小，物体所受摩擦力越小C．力F越大，物体所受摩擦力可能越大，也可能越小6．如图所示，物体A在竖直向上的拉力F的作用下能静止在斜面上，则关于A受力的个数，下列说法中正确的是（）A．A一定是受两个力作用B．A一定是受四个力作用C．A可能受三个力作用D．A不是受两个力作用就是受四个力作用7．质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上，它跟斜面间的动摩擦因数为μ，在水平恒定的力F作用下，物体沿斜面向上匀速运动，则物体所受的摩擦力是（）A．μmgcosθB．μ(mgcosθ＋Fsinθ)C．(Fcosθ—mgsinθ) D．μ(mgcosθ－Fsinθ)8．如图所示，重量为40N的物体与竖直墙面间的动摩擦因数为μ＝0.4，若用与水平方向夹角为θ=370斜向上的推力F＝60N托住物体，物体处于静止状态。

人教版高中物理必修1第四章第1课《牛顿第一定律》课件

人教版高中物理必修1第四章第1课《牛顿第一定律》课件. (共37 张PPT)
是指宇宙中所有物体，不论物体
1）一切物体是固体、液体还是气体。牛顿第
一定律是自然界的普遍规律。
2）不受外力作用孤立的单个物体
3）总保持
是指"一直不变"的意思。
4）改变这种（运动）状态相当于改变速度
指一个物体只能处于一种状态，到底处于哪种
人教版高中物理必修1第四章第1课《牛顿第一定律》课件. (共37 张PPT)
伽利略理想斜面实验
物体的运动不需要力来维持
爱因斯坦：伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的发现之一，而且标志着物理的真正开端。
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人教版高中物理必修1第四章第1课《牛顿第一定律》课件. (共37 张PPT)
推理：
如果运动物体不受力，它将
下__去__，_____运__动__速__度__将__保__持__不__变_。
无休止地运动 _______________
理想状态：如果表面绝对光滑，物体受到的阻力为零。
人教版高中物理必修1第四章第1课《牛顿第一定律》课件. (共37 张PPT)
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人教版高中物理必修1第四章第1课《牛顿第一定律》课件. (共37 张PPT)
那么下图中，汽车做什么运动？
汽车加速当汽车加速时，人的脚底由于摩擦而随之静止，人的上身由于惯性，仍保持原来慢速行驶的运动状态，所以加速时，人会后仰。
人教版高中物理必修1第四章第1课《牛顿第一定律》课件. (共37 张PPT)

高一物理必修1 第四章物体的平衡教案

高一物理必修1 第四章物体的平衡设计思想：本章讲述共点力平衡及其应用，属于力学的基本章节，其中平衡条件的理解与运用是这一章的重点。

本节是复习课，在本单元的教学中起到了巩固提升的作用。

本章教材在编写上注意理论分析和实验探究相结合，力求使学生以不同的方法、从不同的侧面来理解和学习这些知识，并培养相应的能力。

学生通过初中的学习对物体的平衡已经有了初步的认识，因此在本节的教学设计中给学生创设了一个体验身体平衡的情景，同时注意启发学生研究、讨论。

平衡问题在实际中有很多应用，因此对学生分析和解决问题，理论联系实际很有好处。

但是有些问题是相当复杂的，不要把学生引导到解大量的难题上去，而是要使学生清楚地理解物体平衡的条件，并在学习和运用它们解决问题时，学习和掌握解决平衡问题的基本思路和方法。

利用以前课堂上的教学资源重组，使学生加深对平衡条件的理解。

通过课后习题的动画模拟和拓展练习，使学生对矢量运算的法则有更直观的认识。

点评：《第四章物体的平衡复习课》本章讲述共点力平衡及其应用，属于力学的基本章节，其中平衡条件的理解与运用是这一章的重点。

复习课在本单元的教学中起到了巩固和提升的作用。

本节的教学设计首先给学生创设了一个体验身体平衡的情景，同时注意启发学生研究、讨论。

体现了新课程理念中以学生为主体的原则。

教案在编写上注意理论分析和实验探究相结合，力求使学生以不同的方法、从不同的侧面来理解和学习这些知识，培养了学生的科学思想和科学方法。

同时也重视了教学与生活的联系。

通过课后习题的动画模拟和拓展练习，巧妙地将信息技术与物理教学进行了整合。

使学生对矢量运算的法则有更直观的认识。

习题的设计，目标明确、针对性强。

第四章运动和力的关系复习-2023学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

启动的过程中，细线就会偏过一定角度并相对车厢保持静止，通过测定偏角
的大小就能确定列车的加速度。在某次测定中，悬线与竖直方向的夹角为θ，
求（1）列车的加速度。
（2）若木块的质量为m，摩擦因数为，求木块所受的摩擦力？
3、物体在力F的作用下沿水平面向右作匀加速直线运动。已知F、α、
m、μ（Ff≠0）,求加速度。
间．(取g＝/ ，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
七、滑块-木板模型
16、如图所示，长L=1m，质量M=2kg的木板B静止放在水平面上，一质量为
m=1kg的物体A（可视为质点），以初速v0=3m/s,滑上B的上表面，A与B之间
的动摩擦因数为μ1=0.25，B与地面之间的动摩擦因数为μ2=0.1，g取10m/s2。
15、某飞机场利用如图所示的传送带将地面上的货物运送到飞机上，传送
带与地面的夹角 θ＝37°，传送带两端 A 、B 之间的长度 L＝11 m，传送带以 v
＝2 m/s的恒定速度向上运动．在传送带底端A轻轻放上一质量m＝2 kg的货物，
货物与传送带间的动摩擦因数 μ ＝0.8.求货物从 A 端运送到 B 端所需的时
第四章运动和力的关系复习
知识梳理
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
牛顿
它上面的力迫使它改变这种状态
第一
力是改变物体
定律
运
动
和
力
的
关
系
理解
运动状态
的原因
一切物体在任何情况下都具有惯性，
质量是惯性大小的唯一量度
内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成
牛顿
第二
定律
正比，跟它的质量成