§1
课 题
牛顿第一、第三定律的应用
计划课时 3 节
峨山一中： 沈天留
复 习 目 标 复习重点 复习难点 复习方法 1．掌握运用牛顿三定律解决动力学问题的基本方法、步骤 2．用整体法、隔离法进行受力分析，应用牛顿定律求解 3．理解超重、失重的概念，并能解决有关的问题 4．掌握应用牛顿运动定律分析问题的基本方法和基本技能 牛顿运动定律的综合应用 受力分析，牛顿第二定律在实际问题中的应用 讲练结合，计算机辅助教学 教 学 内 容 及 教 学 过 程 【复习知识体系归纳】 一、牛顿运动定律在动力学问题中的应用 1． 运用牛顿运动定律解决的动力学问题常常可以分为两种类型 （两类动力学基本问题） ： （1）已知物体的受力情况，要求物体的运动情况．如物体运动的位移、速度及时间等． （2）已知物体的运动情况，要求物体的受力情况（求力的大小和方向） ． 但不管哪种类型，一般总是先根据已知条件求出物体运动的加速度，然后再由此得出问 题的答案． 两类动力学基本问题的解题思路图解如下： 可见，不论求解那一类问题，求解加速度是解题的桥梁和纽带，是顺利求解的关键。 点评：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 v0 vt 1 s 2 2 2
v t v 0 at , s v 0 t 2 at , v t v 0 2 as , v t 2 vt / 2
等.
2．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，搞清所求问题的类型. （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. 二、整体法与隔离法
牛顿第二定律
加速度 a
运动学公式
受力情况
第一类问题
运动情况
另一类问题
加速度 a 牛顿第二定律 运动学公式
1．整体法：在研究物理问题时，把所研究的对象作为一个整体来处理的方法称为整体 法。 采用整体法时不仅可以把几个物体
作为整体， 也可以把几个物理过程作为一个整体， 采用整体法可以避免对整体内部进行繁锁的分析，常常使问题解答更简便、明了。 运用整体法解题的基本步骤： ①明确研究的系统或运动的全过程. ②画出系统的受力图和运动全过程的示意图. ③寻找未知量与已知量之间的关系，选择适当的物理规律列方程求解 2．隔离法：把所研究对象从整体中隔离出来进行研究，最终得出结论的方法称为隔离 法。 可以把整个物体隔离成几个部分来处理， 也可以把整个过程隔离成几个阶段来处理， 还可以对同一个物体，同一过程中不同物理量的变化进行分别处理。采用隔离物体法能 排除与研究对象无关的因素，使事物的特征明显地显示出来，从而进行有效的处理。 运用隔离法解题的基本步骤： ①明确研究对象或过程、状态，选择隔离对象.选择原则是：一要包含待求量，二是所 选隔离对象和所列方程数尽可能少. ②将研究对象从系统中隔离出来；或将研究的某状态、某过程从运动的全过程中隔离出 来. ③对隔离出的研究对象、过程、状态分析研究，画出某状态下的受力图或某阶段的运动 过程示意图. ④寻找未知量与已知量之间的关系，选择适当的物理规律列方程求解. 3．整体和局部是相对统一的，相辅相成的。 隔离法与整体法，不是相互对立的，一般问题的求解中，随着研究对象的转化，往往两
种方法交叉运用，相辅相成.所以，两种方法的取舍，并无绝对的界限，必须具体分析， 灵活运用.无论哪种方法均以尽可能避免或减少非待求量（即中间未知量的出现，如非 待求的力，非待求的中间状态或过程等）的出现为原则 三、临界问题 在某些物理情境中，物体运动状态变化的过程中，由于条件的变化，会出现两种状态的 衔接，两种现象的分界，同时使某个物理量在特定状态时，具有最大值或最小值。这类 问题称为临界问题。在解决临界问题时，进行正确的受力分析和运动分析，找出临界状 态是解题的关键。 四、超重、失重和视重 1．超重现象：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情况称 为超重现象。 产生超重现象的条件是物体具有 向上 的加速度。与物体速度的大小和方向无关。
产生超重现象的原因：当物体具有向上的加速度 a（向上加速运动或向下减速运动）时， 支持物对物体的支持力（或悬挂物对物体的拉力）为 F，由牛顿第二定律得 F－mg＝ma 所以 F＝m（g＋a）＞mg 由牛顿第三定律知，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）F ′＞mg. 2．失重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力） 小于 情况
称为失重现象。 产生失重现象的条件是物体具有 向下 的加速度，与物体速度的大小和方向无关. 物体所受重力的
产生失重现象的原因：当物体具有向下的加速度 a（向下加速运动或向上做减速运动） 时，支持物对物体的支持力（或悬挂物对物体的拉力）为 F。由牛顿第二定律 mg－F＝ma，所以 F＝m（g－a）＜mg 由牛顿第三定律知，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）F ′＜mg. 完全失重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的状态，叫做完全失 重状态. 产生完全失重现象的条件：当物体竖直向下的加速度等于重力加速度时，就产生完全失 重现象。 点评： （1）在地球表面附近，无论物体处于什么状态，其本身的重力 G＝mg 始终不变。
超重时，物体所受的拉力（或支持力）与重力的合力方向向上，测力计的示数大于物体 的重力；失重时，物体所受的拉力（或支持力）与重力的合力方向向下，测力计的示数 小于物体的重力.可见，在失重、超重现象中，物体所受的重力始终不变，只是测力计 的示数（又称视重）发生了变化，好像物体的重量有所增大或减小。 （2）发生超重和失重现象，只决定于物体在竖直方向上的加速度。物体具有向上的加 速度时，处于超重状态；物体具有向下的加速度时，处于失重状态；当物体竖直向下的 加速度为重力加速度时，处于完全失重状态.超重、失重与物体的运动方向无关。
【复习练习设计】 【例 1】一斜面 AB 长为 10m，倾角为 30°，一质量为 2kg 的小物体（大小不计）从斜面 顶端 A 点由静止开始下滑，如图所示（g 取 10 m/s2） （1） 若斜面与物体间的动摩擦因数为 0.5， 求小物体下滑到斜面底端 B 点时的速度及所 用时间． （2）若给小物体一个沿斜面向下的初速度，恰能沿斜面匀速下滑，则小物体与斜面间 的动摩擦因数μ 是多少? 【例 2】如图所示，一高度为 h=0.8m 粗糙的水平面在 B 点处与一倾角为θ =30°光滑的 斜面 BC 连接，一小滑块从水平面上的 A 点以 v0=3m/s 的速度在 粗糙的水平面上向右运动。 运动到 B 点时小滑块恰能沿光滑斜面 下滑。已知 AB 间的距离 s=5m，求： （1）小滑块与水平面间的动摩擦因数； （2）小滑块从 A 点运动到地面所需的时间； 【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 4m/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。 【例 4】如图所示，A、B 两木块的质量分别为 mA、mB，在水平 推力 F 作用下沿光滑水平面匀加速向右运动， A、 间的弹力 FN。 求 B 【例 5】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? 【例 6】如图所示，质量为 M 的木箱放在水平面上，木箱中的立杆上套着一个质量为 m
的小球，开始时小球在杆的顶端，由静止释放后，小球沿杆下滑 1 1 的加速度为重力加速度的 2 ，即 a= 2 g，则小球在下滑的过程中， 木箱对地面的压力为多少？
【例 7】一个质量为 0.2 kg 的小球用细线吊在倾角θ =53°的斜面顶端，如图，斜面静 止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行，不计摩擦，当斜面以 10 m/s2 的加速度向右做 加速运动时，求绳的拉力及斜面对小球的弹力.
【复习检测】 优化探究【课时知能评估】 要求：考试时间 45 分钟，满分 100 分
【复习小结】 考纲要求：1、运用牛顿三定律解决动力学问题的基本方法、步骤 2、整体法、隔离法进行受力分析，并熟练应用牛顿定律求解要点 3、超重、失重的概念，解题方法是什么？ 4、应用牛顿运动定律分析问题的基本方法？ 5、受力分析，牛顿第二定律在实际问题中的应用
【复习反思】
§1
课 题
牛顿第一、第三定律的应用
计划课时 3 节
峨山一中： 沈天留
复 习 目 标 复习重点 复习难点 复习方法 1．掌握运用牛顿三定律解决动力学问题的基本方法、步骤 2．用整体法、隔离法进行受力分析，应用牛顿定律求解 3．理解超重、失重的概念，并能解决有关的问题 4．掌握应用牛顿运动定律分析问题的基本方法和基本技能 牛顿运动定律的综合应用 受力分析，牛顿第二定律在实际问题中的应用 讲练结合，计算机辅助教学 教 学 内 容 及 教 学 过 程 【复习知识体系归纳】 一、牛顿运动定律在动力学问题中的应用 1． 运用牛顿运动定律解决的动力学问题常常可以分为两种类型 （两类动力学基本问题） ： （1）已知物体的受力情况，要求物体的运动情况．如物体运动的位移、速度及时间等． （2）已知物体的运动情况，要求物体的受力情况（求力的大小和方向） ． 但不管哪种类型，一般总是先根据已知条件求出物体运动的加速度，然后再由此得出问 题的答案． 两类动力学基本问题的解题思路图解如下： 可见，不论求解那一类问题，求解加速度是解题的桥梁和纽带，是顺利求解的关键。 点评：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 v0 vt 1 s 2 2 2
v t v 0 at , s v 0 t 2 at , v t v 0 2 as , v t 2 vt / 2
等.
2．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，搞清所求问题的类型. （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. 二、整体法与隔离法
牛顿第二定律
加速度 a
运动学公式
受力情况
第一类问题
运动情况
另一类问题
加速度 a 牛顿第二定律 运动学公式
1．整体法：在研究物理问题时，把所研究的对象作为一个整体来处理的方法称为整体 法。 采用整体法时不仅可以把几个物体
作为整体， 也可以把几个物理过程作为一个整体， 采用整体法可以避免对整体内部进行繁锁的分析，常常使问题解答更简便、明了。 运用整体法解题的基本步骤： ①明确研究的系统或运动的全过程. ②画出系统的受力图和运动全过程的示意图. ③寻找未知量与已知量之间的关系，选择适当的物理规律列方程求解 2．隔离法：把所研究对象从整体中隔离出来进行研究，最终得出结论的方法称为隔离 法。 可以把整个物体隔离成几个部分来处理， 也可以把整个过程隔离成几个阶段来处理， 还可以对同一个物体，同一过程中不同物理量的变化进行分别处理。采用隔离物体法能 排除与研究对象无关的因素，使事物的特征明显地显示出来，从而进行有效的处理。 运用隔离法解题的基本步骤： ①明确研究对象或过程、状态，选择隔离对象.选择原则是：一要包含待求量，二是所 选隔离对象和所列方程数尽可能少. ②将研究对象从系统中隔离出来；或将研究的某状态、某过程从运动的全过程中隔离出 来. ③对隔离出的研究对象、过程、状态分析研究，画出某状态下的受力图或某阶段的运动 过程示意图. ④寻找未知量与已知量之间的关系，选择适当的物理规律列方程求解. 3．整体和局部是相对统一的，相辅相成的。 隔离法与整体法，不是相互对立的，一般问题的求解中，随着研究对象的转化，往往两
种方法交叉运用，相辅相成.所以，两种方法的取舍，并无绝对的界限，必须具体分析， 灵活运用.无论哪种方法均以尽可能避免或减少非待求量（即中间未知量的出现，如非 待求的力，非待求的中间状态或过程等）的出现为原则 三、临界问题 在某些物理情境中，物体运动状态变化的过程中，由于条件的变化，会出现两种状态的 衔接，两种现象的分界，同时使某个物理量在特定状态时，具有最大值或最小值。这类 问题称为临界问题。在解决临界问题时，进行正确的受力分析和运动分析，找出临界状 态是解题的关键。 四、超重、失重和视重 1．超重现象：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情况称 为超重现象。 产生超重现象的条件是物体具有 向上 的加速度。与物体速度的大小和方向无关。
产生超重现象的原因：当物体具有向上的加速度 a（向上加速运动或向下减速运动）时， 支持物对物体的支持力（或悬挂物对物体的拉力）为 F，由牛顿第二定律得 F－mg＝ma 所以 F＝m（g＋a）＞mg 由牛顿第三定律知，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）F ′＞mg. 2．失重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力） 小于 情况
称为失重现象。 产生失重现象的条件是物体具有 向下 的加速度，与物体速度的大小和方向无关. 物体所受重力的
产生失重现象的原因：当物体具有向下的加速度 a（向下加速运动或向上做减速运动） 时，支持物对物体的支持力（或悬挂物对物体的拉力）为 F。由牛顿第二定律 mg－F＝ma，所以 F＝m（g－a）＜mg 由牛顿第三定律知，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）F ′＜mg. 完全失重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的状态，叫做完全失 重状态. 产生完全失重现象的条件：当物体竖直向下的加速度等于重力加速度时，就产生完全失 重现象。 点评： （1）在地球表面附近，无论物体处于什么状态，其本身的重力 G＝mg 始终不变。
超重时，物体所受的拉力（或支持力）与重力的合力方向向上，测力计的示数大于物体 的重力；失重时，物体所受的拉力（或支持力）与重力的合力方向向下，测力计的示数 小于物体的重力.可见，在失重、超重现象中，物体所受的重力始终不变，只是测力计 的示数（又称视重）发生了变化，好像物体的重量有所增大或减小。 （2）发生超重和失重现象，只决定于物体在竖直方向上的加速度。物体具有向上的加 速度时，处于超重状态；物体具有向下的加速度时，处于失重状态；当物体竖直向下的 加速度为重力加速度时，处于完全失重状态.超重、失重与物体的运动方向无关。
【复习练习设计】 【例 1】一斜面 AB 长为 10m，倾角为 30°，一质量为 2kg 的小物体（大小不计）从斜面 顶端 A 点由静止开始下滑，如图所示（g 取 10 m/s2） （1） 若斜面与物体间的动摩擦因数为 0.5， 求小物体下滑到斜面底端 B 点时的速度及所 用时间． （2）若给小物体一个沿斜面向下的初速度，恰能沿斜面匀速下滑，则小物体与斜面间 的动摩擦因数μ 是多少? 【例 2】如图所示，一高度为 h=0.8m 粗糙的水平面在 B 点处与一倾角为θ =30°光滑的 斜面 BC 连接，一小滑块从水平面上的 A 点以 v0=3m/s 的速度在 粗糙的水平面上向右运动。 运动到 B 点时小滑块恰能沿光滑斜面 下滑。已知 AB 间的距离 s=5m，求： （1）小滑块与水平面间的动摩擦因数； （2）小滑块从 A 点运动到地面所需的时间； 【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 4m/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。 【例 4】如图所示，A、B 两木块的质量分别为 mA、mB，在水平 推力 F 作用下沿光滑水平面匀加速向右运动， A、 间的弹力 FN。 求 B 【例 5】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? 【例 6】如图所示，质量为 M 的木箱放在水平面上，木箱中的立杆上套着一个质量为 m
的小球，开始时小球在杆的顶端，由静止释放后，小球沿杆下滑 1 1 的加速度为重力加速度的 2 ，即 a= 2 g，则小球在下滑的过程中， 木箱对地面的压力为多少？
【例 7】一个质量为 0.2 kg 的小球用细线吊在倾角θ =53°的斜面顶端，如图，斜面静 止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行，不计摩擦，当斜面以 10 m/s2 的加速度向右做 加速运动时，求绳的拉力及斜面对小球的弹力.
【复习检测】 优化探究【课时知能评估】 要求：考试时间 45 分钟，满分 100 分
【复习小结】 考纲要求：1、运用牛顿三定律解决动力学问题的基本方法、步骤 2、整体法、隔离法进行受力分析，并熟练应用牛顿定律求解要点 3、超重、失重的概念，解题方法是什么？ 4、应用牛顿运动定律分析问题的基本方法？ 5、受力分析，牛顿第二定律在实际问题中的应用
【复习反思】