牛顿运动定律应用新

牛顿运动定律应用新（共8篇）

1.牛顿运动定律应用新 篇一

教学目标

1、知识目标：

(1)能结合物体的运动情况进行受力分析.(2)掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法，学会用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题.2、能力目标：培养学生审题能力、分析能力、利用数学解决问题能力、表述能力.3、情感目标：培养严谨的科学态度，养成良好的思维习惯.教学建议

教材分析

本节主要通过对典型例题的分析，帮助学生掌握处理动力学两类问题的思路和方法.这两类问题是：已知物体的受力情况，求解物体的运动情况;已知物体的运动情况，求解物体的受力.教法建议

1、总结受力分析的方法，让学生能够正确、快速的对研究对象进行受力分析.2、强调解决动力学问题的一般步骤是：确定研究对象;分析物体的受力情况和运动情况;列方程求解;对结果的合理性讨论.要让学生逐步习惯于对问题先作定性和半定量分析，弄清问题的物理情景后再动笔算，并养成画情景图的好习惯.3、根据学生的实际情况，对这部分内容分层次要求，即解决两类基本问题——→解决斜面问题——→较简单的连接体问题，建议该节内容用2-3节课完成.教学设计示例

教学重点：物体的受力分析;应用牛顿运动定律解决两类问题的方法和思路.教学难点：物体的受力分析;如何正确运用力和运动关系处理问题.示例：

一、受力分析方法小结

通过基本练习，小结受力分析方法.(让学生说，老师必要时补充)

1、练习：请对下例四幅图中的A、B物体进行受力分析.

答案：

2、受力分析方法小结

(1)明确研究对象，把它从周围物体中隔离出来;

(2)按重力、弹力、摩擦力、外力顺序进行受力分析;

(3)注意：分析各力的依据和方法：产生条件;物体所受合外力与加速度方向相同;分析静摩擦力可用假设光滑法.不多力、不丢力的方法：绕物一周分析受力;每分析一力均有施力物体;合力、分力不要重复分析，只保留实际受到的力.二、动力学的两类基本问题

1、已知物体的受力情况，确定物体的运动情况.2、已知物体的运动情况，确定物体的受力情况.3、应用牛顿运动定律解题的一般步骤：

选取研究对象;(注意变换研究对象)

画图分析研究对象的受力和运动情况;(画图很重要，要养成习惯)

进行必要的力的合成和分解;(在使用正交分解时，通常选加速度方向为一坐标轴方向，当然也有例外)

根据牛顿运动定律和运动学公式列方程求解;(要选定正方向)

对解的合理性进行讨论.三、处理连接体问题的基本方法

1、若连接体中各个物体产生的加速度相同，则可采用整体法求解该整体产生的加速度.2、若连接体中各个物体产生的加速度不同，则一般不可采用整体法.(若学生情况允许，可再提高观点讲)

3、若遇到求解连接体内部物体间的相互作用力的问题，则必须采用隔离法.以上各问题均通过典型例题落实.探究活动

题目：根据自己的学习情况，编一份有关牛顿运动定律应用的练习题.题量：4-6道.要求：给出题目详细解答，并注明选题意图及该题易错之处.评价：可操作性、针对性，可调动学生积极性。

2.牛顿运动定律应用新 篇二

1.如图1所示, 在一辆足够长的小车上, 有质量为m1、m2的两个滑块 (m1>m2) 原来随车一起运动, 两滑块与车接触面的动摩擦因数相同, 当车突然停止后, 如不考虑其他阻力影响, 则两个滑块 ()

(A) 一定相碰

(B) 一定不相碰

(C) 若车起先向右运动, 则可能相碰

(D) 若车起先向左运动, 则可能相碰

2.某同学找了一个用过的“易拉罐”在靠近底部的侧面打了一个洞, 用手指按住洞, 向罐中装满水, 然后将易拉罐竖直向上抛出, 空气阻力不计, 则下列说法正确的是 ()

(A) 易拉罐上升的过程中, 洞中射出的水的速度越来越快

(B) 易拉罐下降的过程中, 洞中射出的水的速度越来越快

(C) 易拉罐上升、下降的过程中, 洞中射出的水的速度都不变

(D) 易拉罐上升、下降的过程中, 水不会从洞中射出

3.马水平方向拉车, 车匀速前进时, 下列说法中正确的有 ()

(A) 马拉车的力与车拉马的力是一对平衡力

(B) 马拉车的力与车拉马的力是一对不同性质的力

(C) 马拉车的力与地面对车的阻力是一对平衡力

(D) 马拉车的力与地面对车的阻力是一对作用力与反作用力

4.根据牛顿运动定律, 以下选项中正确的是 ()

(A) 人只有在静止的车厢内, 竖直向上高高跳起后, 才会落在车厢内的原来位置

(B) 人在沿直线匀速前进的车厢内, 竖直向上高高跳起后, 将落在起跳点的后方

(C) 人在沿直线加速前进的车厢内, 竖直向上高高跳起后, 将落在起跳点的后方

(D) 人在沿直线减速前进的车厢内, 竖直向上高高跳起后, 将落在起跳点的后方

5.图2为某次实验中拍摄到的小滑块在粗糙水平面上滑动时的闪光照片.已知闪光频率为每秒10次.当地重力加速度值为9.8 m/s2, 根据照片的比例得到滑块的位移数据为AB=3.96cm, BC=2.98 cm, CD=2.00 cm, DE=1.02 cm.由此可知小滑块与水平面之间的动摩擦因数约为 ()

(A) 0.01 (B) 0.05

(C) 0.10 (D) 0.20

6.一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮, 绳的一端系一质量m=15 kg的重物, 重物静止于地面上, 有一质量为10 kg的猴子, 从绳子的另一端沿绳向上爬, 如图3所示, 不计滑轮摩擦, 在重物不离开地面的条件下, 猴子向上爬的最大加速度为 (g取10 m/s2) ()

(A) 25 m/s2 (B) 10 m/s2

(C) 5 m/s2 (D) 15 m/s2

7.如图4所示, 不计绳的质量以及绳与滑轮的摩擦, 物体A的质量为M, 水平面光滑, 当在绳的B端挂一质量为m的物体时, 物体A的加速度为a1, 当在绳B端施以F=mg的竖直向下的拉力作用时, A的加速度为a2, 则a1与a2的大小关系是 ()

(A) a1=a2 (B) a1>a2

(C) a1

8.下列关于作用力与反作用力的说法中, 正确的有 ()

(A) 作用力在前, 反作用力在后, 从这种意义上讲, 作用力是主动作用力, 反作用力是被动作用力

(B) 马拉车, 车被马拉动了, 说明马拉车的力比车拉马的力大

(C) 在氢原子中, 电子绕着原子核 (质子) 做圆周运动, 而不是原子核 (质子) 做圆周运动, 说明原子核对电子的吸引力比电子对原子核 (质子) 的吸引力大

(D) 上述三种说法都是错误的

9.如图5, 电梯的顶部挂有一个弹簧秤, 秤下端挂了一个重物, 电梯匀速直线运动时, 弹簧秤的示数为10 N.电梯开始做匀变速运动, 在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为8 N, 关于电梯的运动, 以下说法正确的是 ()

(A) 电梯可能向上加速运动, 加速度大小为2 m/s2

(B) 电梯可能向下加速运动, 加速度大小为2 m/s2

(C) 电梯可能向上匀速运动

(D) 电梯可能向下减速运动, 加速度大小为2 m/s2

10.一辆空车和一辆满载货物的同型号汽车, 在同一路面上以相同的速度向同一方向行驶.两辆汽车同时紧急刹车后 (即车轮不滚动只滑动) , 以下说法正确的是 ()

(A) 满载货物的汽车由于惯性大, 滑行距离较大

(B) 满载货物的汽车由于受的摩擦力较大, 滑行距离较小

(C) 两辆汽车滑行的距离相同

(D) 满载货物的汽车比空车先停下来

11.如图6所示, 一个大人 (甲) 跟一个小孩 (乙) 站在水平地面上手拉手比力气, 结果大人把小孩拉过来了.对这个过程中作用于双方的力的关系, 不正确的说法是 ()

(A) 大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大

(B) 大人与小孩间的拉力是一对作用力与反作用力

(C) 大人拉小孩的力与小孩拉大人的力大小一定相等

(D) 在大人把小孩拉动的过程中, 两人的拉力一样大

12.质量为M的木块位于粗糙水平桌面上, 若用大小为F的水平恒力拉木块, 其加速度为a, 当拉力方向不变, 大小变为2F时, 木块的加速度为a', 则 ()

(A) a'=a (B) a'<2a

(C) a'>2a (D) a'=2a

二、双项选择题 (每题5分, 共20分)

13.关于运动和力的关系, 下列说法中正确的是 ()

(A) 不受外力作用的物体可能做直线运动

(B) 受恒定外力作用的物体可能做曲线运动

(C) 物体在恒力作用下可能做匀速圆周运动

(D) 物体在变力作用下速度大小一定发生变化

14.弹簧秤挂在升降机的顶板上, 下端挂一质量为2 kg的物体.当升降机在竖直方向运动时, 弹簧秤的示数始终是16 N.如果从升降机的速度为3 m/s时开始计时, 则经过1 s, 升降机的位移可能是 (g取10 m/s2) ()

(A) 2 m (B) 3 m

(C) 4 m (D) 8 m

15.下列实例属于超重现象的是 ()

(A) 汽车驶过拱形桥顶端

(B) 荡秋千的小孩通过最低点

(C) 跳水运动员被跳板弹起, 离开跳板向上运动

(D) 火箭点火后加速升空

16.在平直路上行驶的一节车厢内, 用细线悬挂着一个小球, 细线与竖直方向的夹角为θ, 水平地板上的O点在小球的正下方, 如图7.当细线被烧断, 小球落在地板上的P点, ()

(A) P与O重合

(B) 当车向右运动时P在O点的右侧

(C) 当车向右运动时P在O点的左侧

(D) 当车向左运动时P在O点的左侧

三、非选择题 (44分)

17. (10分) 如图8为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置.用拉力传感器记录小车受到拉力的大小, 在长木板上相距L=48.0 cm的A、B两点各安装一个速度传感器, 分别记录小车到达A、B时的速率.

(1) 实验主要步骤如下:

(1) 将拉力传感器固定在小车上;

(2) 平衡摩擦力, 让小车在没有拉力作用时能做_________运动;

(3) 把细线的一端固定在拉力传感器上, 另一端通过定滑轮与钩码相连;

(4) 接通电源后自C点释放小车, 小车在细线拉动下运动, 记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB;

(5) 改变所挂钩码的数量, 重复 (4) 的操作.

(2) 表1中记录了实验测得的几组数据, 是两个速度传感器记录速率的平方差, 则加速度的表达式a=_________, 请将表中第3次的实验数据填写完整 (结果保留三位有效数字) .

(3) 由表1中数据, 在坐标纸上作出a～F关系图线;

(4) 对比实验结果与理论计算得到的关系图线 (图中已画出理论图线) , 造成上述偏差的原因是________.

18. (10分) 在水平地面上有一质量为2 kg的物体, 物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动, 10 s后拉力大小减为F/3, 该物体的运动速度随时间t的变化规律如图10所示.求:

(1) 物体受到的拉力F的大小.

(2) 物体与地面之间的动摩擦因素. (g取10 m/s2)

19. (12分) :如图11所示, 一质量M=0.2 kg的长木板静止在光滑的水平地面上, 另一质量m=0.2 kg的小滑块, 以v0=1.2m/s的速度从长木板的左端滑上长木板.已知小滑块与长木板间的动摩擦因数μ1=0.4, g=10 m/s2, 问:

(1) 经过多少时间小滑块与长木板速度相等?

(2) 从小滑块滑上长木板, 到小滑块与长木板相对静止, 小滑块运动的距离为多少? (滑块始终没有滑离长木板)

20. (12分) 质量为m=2 kg的物体静止在水平面上, 它们之间的动摩擦系数μ=0.5, 现在对物体施加斜向上的拉力F=10 N, 与水平方向夹角θ=37° (sin37°=0.6) , 经t=10 s后撤去力F, 再经一段时间, 物体又静止.

求: (1) 物体运动过程中最大速度多少?

(2) 物体运动的总位移是多少? (g取10 m/s2.)

参考答案

1. (B) 2. (D) 3. (C) 4. (C) 5. (C) 6. (C) 7. (C)

8. (D) 9. (B) 10. (C) 11. (A) 12. (C) 13. (A) (B)

14. (A) (C) 15. (B) (D) 16. (C) (D)

17. (1) 匀速直线

(2) 如图

(4) 没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大

18.解:由牛顿第二定律得:F-μmg=ma1 (1)

μmg-F/3=ma2 (2)

由图象可知:a1=0.8 m/s2 (3)

a2=2 m/s2 (4)

由 (1) (2) (3) (4) 得F=8.4 N

代入 (1) 得μ=0.34

19.解析: (1) 分析m的受力, 由牛顿第二定律有

分析M的受力, 由牛顿第二定律有

设经过时间t两者速度相同.

vm=v0-amt (3)

vM=aMt (4)

且vM=vm (5)

代入数据, 联解 (3) (4) (5) 可得t=0.15 s

(2) 小滑块做匀减速运动

末速度为vm=v0-amt=1.2-4×0.15=0.6 m/s

20.解: (1) 前10 s一直做匀加速运动,

由Fcosθ-μ (mg-Fsinθ) =ma

物体的加速度为:a=0.5 m/s2

则:vm=at=5 m/s

(2) 前10 s的位移:

接下来物体做匀减速度运动

加速度:a2=μg=5 m/s2

位移:

3.牛顿运动定律在直线运动中的应用 篇三

例1 动车从[A]站以[a1=0.5]m/s2的加速度匀加速启动，当速度达到180 km/h时开始做匀速行驶，接近[B]站以大小为[a2=0.5] m/s2的加速度匀减速刹车，静止时恰好正点到达[B]站. 某次，动车在[A]站因故晚出发了3 min，以[a1=0.5] m/s2匀加速启动后，当速度达到216 km/h开始匀速运动，接近[B]站以大小为[a2=0.5] m/s2的加速度匀减速刹车，静止时也恰好正点到达[B]站. 求[A、B]两站间的距离.

解析 解答本题时注意：①两次动车运动的总位移关系；②两次动车运动的总时间关系；③将速度的单位转化为国际单位制单位.

设动车匀速行驶时间为[t1]，匀加速行驶时间为[t1′]，由于加速时的加速度与减速时的加速度大小相等，故加速时间与减速时间相等，加速位移与减速位移也相等. 故有

[v1=at1′]

[sAB=2×12at1′2+v1t1]

第二次启动的最大速度[v2]=216 km/h=60 m/s

设匀速行驶时间为[t2]，加速时间为[t2′]，则

[v2=at2′]

[sAB=2×12at2′2+v2t2]

因两次均正点到达，则有

[2t1′+t1=2t2′+t2+180]

以上各式联立解得

[sAB]=60 km.

点评 在匀变速直线运动中，一般规定初速度的方向为正方向（但不绝对，也可规定为负方向），凡与正方向相同的矢量为正值，相反的矢量为负值，这样就把公式中的矢量运算转换成了代数运算. 物体做匀减速直线运动，减速为零后再反向运动，如果整个过程加速度恒定，则可对整个过程直接应用矢量式. 物体做加速运动还是减速运动只取决于速度与加速度方向间的关系，与加速度的增大或减小无关.

二、动力学的两类基本问题[图1]

例2 为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系，小明同学用石蜡做成两条质量均为[m]、形状不同的“[A]鱼”和“[B]鱼”，如图1. 在高出水面[H]处分别静止释放“[A]鱼”和“[B]鱼”，“[A]鱼”竖直下潜[hA]后速度减小为零，“[B]鱼”竖直下潜[hB]后速度减小为零. “鱼”在水中运动时，除受重力外，还受到浮力和水的阻力. 已知“鱼”在水中所受浮力是其重力的倍，重力加速度为[g]，“鱼”运动的位移值远大于“鱼”的长度. 假设“鱼”运动时所受水的阻力恒定，空气阻力不计. 求：

（1）“[A]鱼”入水瞬间的速度[vA1]；

（2）“[A]鱼”在水中运动时所受阻力[fA]；

（3）“[A]鱼”和“[B]鱼”在水中运动时所受阻力之比[fA∶fB].

解析 两“鱼”入水前做什么规律的运动？两“鱼”入水后竖直下潜过程中，受哪些力作用？做什么规律的直线运动？

（1）“[A]鱼”在入水前做自由落体运动，有

[vA12-0=2gH] ①

得[vA1=2gH] ②

（2）“[A]鱼”在水中运动时受重力、浮力和阻力的作用，做匀减速运动，设加速度为[aA]，有

[F合=F浮+fA-mg] ③

[F合=maA] ④

[0-vA12=-2aAhA] ⑤

由题意[F浮=910mg]

综合上述各式，得

[fA=mg（hhA-19）] ⑥

（3）考虑到“[B]鱼”的受力、运动情况与“[A]鱼”相似，有

[fB=mg（hhB-19）] ⑦

综合⑥、⑦两式，得

[fAfB=hB 9H-hAhA 9H-hB]

点评 常用方法：（1）整体法、隔离法. （2）正交分解法. 一般取加速度方向和垂直于加速度方向进行分解，为减少分解的矢量的个数，有时也根据情况分解加速度. 应用牛顿第二定律列式时，一般以加速度方向为正方向，而应用运动学公式列式时，一般以初速度方向为正方向，在处理具体问题时加速度与初速度的方向不一定一致，因此要注意[v0]和[a]的符号.

三、牛顿运动定律与图象的综合应用

例3 如图2甲，质量为[M]的长木板，静止放置在粗糙水平地面上，有一个质量为[m]、可视为质点的物块，以某一水平初速度从左端冲上木板. 从物块冲上木板到物块和木板达到共同速度的过程中，物块和木板的[v-t]图象分别是图2乙中的折线[acd]和[bcd]，[a、b、c、d]点的坐标分别为[a（0，10）、b（0，0）、][c（4，4）、d（12，0）]. 根据[v-t]图象，求：

[10

8

6

4

2][2 4 6 8 10 12]

甲 乙

图2

（1）物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小[a1]，木板开始做匀加速直线运动的加速度大小[a2]，达到共同速度后一起做匀减速直线运动的加速度大小[a3]；

（2）物块质量[m]与长木板质量[M]之比；

（3）物块相对长木板滑行的距离[Δs].

解析 解答本题时注意：①[v-t]图象斜率大小表示物体运动的加速度大小；②不同物体或不同时间阶段受力情况分析；③物块与木板同速后不再发生相对滑动.

（1）由[v-t]图象可求出物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小

[a1=10-44]m/s2=1.5m/s2

木板开始做匀加速直线运动的加速度大小

[a2=4-04]m/s2=1m/s2

达到共同速度后一起做匀减速直线运动的加速度大小

[a2=4-08]m/s2=0.5m/s2.

（2）对物块冲上木板匀减速运动阶段，有

[μ1mg=ma1]

对木板向前匀加速阶段，有

[μ1mg-μ2（m+M）g=Ma2]

物块和木板达到共同速度后向前匀减速阶段，有

[μ2（m+M）g=（M+m）a3]

以上三式联立可得[mM=32].

（3）由[v-t]图象可以看出，物块相对于长木板滑行的距离[Δs]对应图中[△abc]的面积，故

[Δs=10×4×12m=20m].

4.牛顿运动定律应用新 篇四

一、教学目标

1．在学生实验的基础上得出牛顿第二定律，并使学生对牛顿第二定律有初步的理解。

2．通过学生分组实验，锻炼学生的动手实验能力。3．渗透科学的发现、分析、研究等方法。

二、重点、难点分析

1．牛顿第二定律本身是力学的重点内容，所以在学生最初接触这个规律时就应打好基础。

2．由于采用新的教学方法，在课堂密度加大的情况下如何完成教学进度，成为教学过程中的一个难点。

三、教具

1．学生分组实验牛顿第二定律器材(木板、小车、打点计时器、电源、小筒、细线、砝码、天平、刻度尺、纸带等)。

2．计算机及自编软件，电视机(作显示)。3．投影仪，投影片。

四、教学过程(一)引入新课

1．复习提问：物体运动状态改变快慢用什么物理量来描述，物体运动状态改变与何因素有关？关系是什么？(学生回答：物体运动状态改变快慢用加速度来描述；加速度与物体质量及物体受力有关，关系是：物体受力越大，物体加速度越大；物体质量越大，物体加速度越小。)2．引课提问：物体的加速度与物体所受外力及物体的质量之间是否存在一定的比例关系？如果存在，其关系是什么？请同学猜一猜。(当学生提出物体加速度可能与物体受力成正比，与物体的质量成反比时，教师予以表扬。)我们的猜想是否正确呢，需要用实验来检验。这就是我们这节课所要研究的牛顿第二定律。

(二)教学过程 1．实验介绍 投影：实验装置图

讲解：我们用小车作为研究对象，通过在小车上增减砝码可以改变小车质量。在小车上挂一根细线，细线通过定滑轮拴一个小桶，小桶内可以放重物，这时小车受到的拉力大致是小桶及重物的重力，我们可以通过改变小桶内的重物来改变小车受到的拉力。我们研究小车的加速度a与拉力F及小车质量M的关系时，可先保持M一定，研究a与F的关系；再保持F一定，研究a与M的关系。这是物理学中常用的研究方法。

下面我们先保持小车质量不变，拉力F取几次不同的数值，测出每一次小车的加速度a，从而研究a与F的关系。

提问：如何测出小车的加速度？(学生回答：可用打点计时器。)再追问：测加速度的公式是什么？(学生回答公式，若学生回答不清时，可帮助其答出。)

讲解：怎样才能直观地反映出a与F是否成正比呢？我们可以借助图象：用横轴表示拉力，用纵轴表示加速度，若加速度随拉力的变化图线是一条过原点的直线，就可以说明a与F成正比。我们改变几次拉力的大小，并测出每次拉力所对应的小车加速度，就可以得到几组数据，每组数据对应图象中的一个点，根据这几个点就可以连出加速度随拉力变化的图象，并根据图象作出是否成正比的判断。

板图：

讲解：在小车运动过程中不可避免的要受到摩擦力的作用，这个摩擦力也会影响到小车的加速度，如何消除摩擦力的影响呢？我们可以把木板的一端垫高，使小车在没有受到拉力时恰能够在木板上做匀速运动，就是用重力的下滑分力与摩擦力平衡，这时再加拉力，小车的加速度就只由拉力而产生了。

由于一节课时间有限，所以我们共同完成这个实验：每组只做一个拉力作用下小车产生加速度的情况，但不同的组取的拉力值不同，如第一组拉力为0.1N、第二组拉力为0.2N、第三组拉力为0.3N„„而我们所用的小车质量是相同的，这样我们把大家的数据综合起来，就得到质量相同的小车在若干个不同拉力作用下的加速度了。

另外为了节约时间，我们采用计算机处理数据。

开机并讲解：这个数据处理软件功能是这样的：我们只要把s1、s2、s3、s4、s5、s6及记数点的时间间隔T输入，计算机就会自动算出小车的加速度a，并且根据输入的对应拉力F的数值，作出a随F变化的图线。

2．学生实验

实验：(约8至10分钟)教师巡视； 提问：学生实验数据报出并输入计算机； 操作：由数据得出图线；

讲解：由实验可知，物体的加速度与所受拉力成正比。板书：a∝F 3．实验介绍

讲解：下面再保持拉力不变，研究a与M的关系。刚才我们猜测a与M可能是反比关系，怎样才能从图象上反映a与M是否反比呢？我们可以以1/M为横轴，以a为纵轴，若所得图线为过原点的直线，则表明a与1/M成正比，也就是a与1/M成反比。

下面我们仍然分组来进行实验，我们都选拉力为0.1N，通过在小车上增加砝码来改变小车质量，第一组取小车的质量为0.2kg、第二组取小车的质量为0.3kg、第三组取小车的质量为0.4kg„„实验数据的处理也与刚才相似，只是此时不再输入拉力，而是输入小车的质量M并自动换算出质量的倒数1/M，并根据几组质量值及对应的加速度作出a随1/M变化的图线。4．学生实验

实验：(约7到8分钟)教师巡视； 提问：学生实验数据报出并输入计算机； 操作：由数据得出图线；

讲解：由实验可知，物体的加速度与物体质量成反比。板书：a∝1/M 5．结论分析

根据实验我们证实了我们的猜想：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体质量成反比。这就是著名的牛顿第二定律。

板书：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体质量成反比。用公式表示为 a∝F/M F∝Ma 若改写为等式，应乘一系数k F=kMa 如果我们把1牛顿定义为：使质量1千克的物体产生1米/秒2加速度的力为1牛顿，这时等式左侧为1，等式右侧为k。也就是说我们采用这种定义方式可以使k=1，此时牛顿第二定律的表达式为

板书：F=Ma 讲解：下面我们对牛顿第二定律进行进一步的讨论：首先我们可以注意刚才小车所受到的拉力，实际是小车所受到的合外力，所以牛顿第二定律中的F应为物体受到的合外力。

板书：(1)F为合外力

其次我们可以注意到小车的加速度方向与拉力方向是一致的，这就是牛顿第二定律的方向性。

板书：(2)a的方向与 F一致

另外，物体某一时刻的加速度，只由它此刻的受力决定，而与其他时刻的受力无关，这就是牛顿第二定律的即时性。

板书：(3)即时性(三)课堂小结：这节课我们通过实验得出了牛顿第二定律，并且对这个规律有了初步的了解。牛顿第二定律是力学中的一个很重要的规律，今后我们还要进一步学习和讨论。

五、说明

1．设计思路：本节课的设计出发点在于更多地调动学生参与，使其动手动脑，以提高其能力。本节课的关键在于电脑辅助实验数据处理，提高了课堂密度，有可能在一节课内完成讲授与实验。本节课设计时隐含了“假说”——“实验验证”的科学研究方法，电脑辅助实验数据处理，烘托了科学研究气氛。2．本节课学生实验器材即学生分组验证牛顿第二定律器材，电脑软件系自制软件：包括表格(输入s1至s6及T即可算出a，根据a和F或1/M的值即可在图象中描点连线)和图象，也可以用一些现成的软件如Excel等。

5.牛顿运动定律单元教学设计 篇五

作者： 沈宇芳(高中物理 赤峰物理五班)评论数/浏览数： 1 / 199 发表日期： 2011-06-30 08:31:59 牛顿第一定律，实验：探究加速度与力、质量的关系，牛顿第二定律，力学单位制，牛顿第三定律

牛顿运动定律

全章概述

本章是在前面对运动和力分别研究的基础上的延伸——研究力和运动的关系，建立起牛顿运动定律。牛顿运动定律是动力学的基础，是力学中也是整个物理学的基本规律，正确地理解惯性概念，理解物体间的相互作用的规律，熟练地运用牛顿第二定律解决问题，是本章的学习要求，也为进一步学习今后的知识，提高分析解决问题的能力奠定基础。本章还涉及到了许多重要的研究方法，如：在牛顿第一定律的研究中采用的理想实验法；牛顿第二定律中的控制变量法；运用牛顿第二定律处理问题时常用的整体法与隔离法，以及单位的规定方法，单位制的创建等。对这些方法要认真体会、理解，以提高认知的境界。

为了更扎实地理解牛顿第二定律，本章第二节安排了实验：探究加速度与力、质量的关系，并提供了参考案例，实验操作方便，规律性强，结论容易获得，控制变量法在此得到了实践。第五节牛顿第三定律的研究引入了传感器――计算机的组合，现代气息浓厚，实验效果很好。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。

1、牛顿第一定律

一、知识与技能

1、理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持。

2、理解牛顿第一定律，知道它是逻辑推理的结果，不受力的物体是不存在的。

3、理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度．

二、过程与方法

1、培养学生分析问题的能力，要能透过现象了解事物的本质，不能不加研究、分析而只凭经验，对物理问题决不能主观臆断．正确的认识力和运动的关系．

2、帮助学生养成研究问题要从不同的角度对比研究的习惯．

3、培养学生逻辑推理的能力，知道物体的运动是不需要力来维持的。

三、情感、态度与价值观

1、利用一些简单的器材，比如：小球、木块、毛巾、玻璃板等，来对比研究力与物体运动的关系，现象明显，而且更容易推理。

2、培养科学研究问题的态度。

3、利用动画演示伽利略的理想实验，帮助学生理解问题。

4、利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系。培养学生大胆发言，并学以致用。★教学重点

1、理解力和运动的关系。

2、理解牛顿第一定律，知道惯性与质量的关系。★教学难点

惯性与质量的关系。

★教学方法

1、对比实验、自主探索、合理推理。

2、利用生活中的实例，理解惯性与质量的关系，贴近生活更易理解。★教学用具：

小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木块、气垫导轨、滑块等。★教学过程

一、引入新课 开门见山，阐述课题：前面几章学习了运动和力基础知识，这一章开始我们研究力和运动的关系。第一节课我们来学习牛顿第一定律。

二、进行新课

教师活动： 人推车走，不推车停，由此看来必须有力作用在物体上，物体才运动，没有力作用在物体上，物体就不运动——这是两千多年前亚里士多德说的，不是我说的。是这样吗？

学生活动：人推着车子，汗流侠背，推车的人放下车，一边擦汗，一边叹气。思考问题。教师活动：下面你就利用桌子上的器材来研究一下这个问题。让学生利用桌子上的器材，自主设计实验，分别研究： l、力推物动，力撤物停。

2、力撤物不停。

教师巡回指导，提出问题：物体的运动是不是一定需要力？

学生活动：利用桌子上的器材：小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺。做实验：

1、桌子上铺毛巾，小车放在毛巾上，推它就动，不推就停。

2、撤去毛巾，让小车在桌面上，推一下小车，小车运动一段才停下来。教师活动：你还能举出其他的例子来说明这个问题吗？

刚才的两个实验为什么会出现两种现象呢？矛盾出在哪呢？

学生活动：学生举例讨论，比如：自行车蹬一段时间后停止蹬车，自行车会滑行一段距离；溜冰；冰面上踢出去的冰块。等等。

点评：通过举例进一步理解物体的运动不需要力来维持。

教师活动：引导学生进行实验对比。通过对比实验可以进行逻辑推理，如果接触面非常光滑没有摩擦，那小球会怎样？ 学生活动：用小球做对比实验

A、使斜槽和桌面吻合，让小球从斜槽上滚下，标出滚动距离。B、在桌面上放玻璃板，使斜槽和玻璃板吻合，让小球从同样的高度滚下，标出滚动的距离。

对比发现，接触面越光滑，滚动距离越远。［总结得出］小球运动停下来的原因是摩擦力。如果接触面非常光滑小球会永不停止。

点评：

1、对比实验，找出问题的本质．从而理解物体的运动和力的关系．

2、在对比实验的基础上进行合理的逻辑推理．

教师活动：在学生回答的基础上，结合实验进一步总结：（并板书）

物体的运动是不需要力来维持的。（力撤物停的原因是因为摩擦力。如果没有摩擦力，运动的物体会一直运动下去）。最早发现这一问题的科学家是伽利略。伽利略是怎么研究这个问题的呢？ 教师活动：边介绍边用多媒体播放伽利略的理想实验。要动态出以下效果：（1）对称斜面，没有摩擦小球滚到等高。

（2）减小另一侧斜面倾角，小球从同一位置释放要滚到等高，滚动距离就会越远。（3）把另侧斜面放平，小球要到等高，就会一直滚下去。根据这一现象伽利略得出了什么样的结论？

学生活动：观察并回答提出的问题：

运动的物体如果不受力物体将匀速运动下去。

点评：通过观察伽利略的理想实验，启发学生在研究科学问题时大胆的设想和科学的推理都是很有必要的。教师活动：用气垫导轨消除摩擦。让滑块在导轨上滑动，利用光电门测出滑块在不同位置的速度。学生活动：学生记录数据并比较。确信他的正确性。教师活动：引导学生认识、总结力和运动的关系。让学生阅读课文找出： l、伽利略的观点。

2、笛卡儿的补充和完善。

3、牛顿第一定律。

对比三个人的观点，他们都是叙述力和运动关系的，谁的更全面？ 学生活动：阅读课文，回答问题。

1、伽利略：物体不受力时，运动的物体一直作匀速直线运动。

2、笛卡儿：物体不受力时，物体将永远保持静止或运动状态。

教师活动：既然牛顿第一定律是最完善的，那么它从几个方面阐述了力和运动的关系？

在学生回答的基础上，进一步总结：力不是维持物体运动状态的原因，力是改变运动状态的原因。运动状态是指什么？

学生讨论回答：两个方面：不受力时，物体保持匀速直线运动状态或静止状态；受力时，力迫使它改变运动状态。运动状态：速度的大小和方向。

点评：培养学生理解问题时能力。

教师活动：牛顿第一定律可不可以用实验来验证？

什么时候可以看作不受力并举例说明。

学生活动：学生回答不能。因为不受力作用的物体是不存在的。受力但合力为零时。比如：冰面上的滑动的冰块。冰壶球。点评：培养学生刨根问底的严谨态度。

教师活动：牛顿定律又叫惯性定律，惯性是指什么？ 你又怎样理解这种性质呢？举例说明。

因为这是一个新概念，学生刚接受可能不是很好理解。通过实验来进一步的理解。

在小车上放一高的木块，让小车在光滑的玻璃上运动，前面固定一物块，当车运动到物块时被挡住，车上的木块前倾。为什么？

再如，人站在匀速行使的车厢内竖直向上跳起，仍会落到原地。这都是惯性。

再让学生举例，学生就必然入门了。

学生活动：学生观察并思考，再进一步理解惯性：是指物体具有保持原来运动状态或静止状态的性质。

举例。

点评：通过生活中的例子进一步理解惯性。

教师活动：进一步总结：物体不受力时将保持匀速直线运动状态或静止状态，理解时可认为不受力和合力为零效果是一样的，如果某个方向不受力，那么在这个方向物体也会保持匀速直线运动状态或静止状态。培养学生灵活运用物理规律解决问题的能力。

教师活动：一切物体都具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，当力使它改变这种状态时，它就会有抵抗运动状态改变的的“本领”。这个本领与什么有关呢？比如货车启动时，由静止到运动得需要一段时间，是空车好启动还是满载时？你还能举出什么例子来？

学生活动：学生思考

比如骑自行车，单人时和带人时的感觉相比。

从实例可看出，运动状态变化的难易程度与质量有关。点评：通过生活中的一些例子理解惯性大小与质量有关．

三、课堂总结、点评

教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。

学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。

点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。

教师要放开，计学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。

四、实例探究 ☆对惯性的理解

1、被踢出去的冰块在摩擦力可以忽略的冰面上运动受没受向前的力？为什么能够向前运动？

2、船在水中匀速行驶，一人站在船尾向上竖直跳起，它会落入水中吗？为什么？

3、为什么跳远运动员要助跑才能跳的远些？

4、在一向北匀速直线行驶的火车车厢中，一小球静止在水平桌面上，当坐在桌旁的人看到小球向南滚动时，火车做什么运动？

5、一铅球 3千克，静止在地面上，把它水平扔出后，做加速运动，它的惯性如何变化？ ☆受力分析

6、一物块滑上了光滑的斜面，受几个力？ 附录1

牛顿简介

牛顿，是英国伟大的数学家、物理学家、大文学家和自然哲学家。1642年12月25日生于英格兰林肯郡格兰瑟姆附近的沃尔索普村，1727年3月20日在伦敦病逝。

牛顿是经典力学理论的集大成者。他系统的总结了伽利略、开普勒和惠更斯等人的工作，得到了著名的万有引力定律和牛顿运动三定律。正象他自己所说的那样“如果说我看得远，那是因为我站在巨人的肩上”。

牛顿的研究领域非常广泛，他除了在数学、光学、力学等方面做出卓越贡献外，他还花费大量精力进行化学实验。牛顿在科学上最卓越的贡献是微积分和经典力学的创建。附录2

教材分析

牛顿运动定律是动力学的基础，正确认识力和运动的关系，是学好物理的关键，教学中应联系生活、贴近实际，以激发学生学习的兴趣。

l、理解力和运动的关系是本节课的重点，通过实验和生活的例子进一步体会，力不是维持物体运动的原因，而是改变运动状态的原因。这对以后研究问题，受力分析都是非常重要的。

2、惯性与质量的关系是这节课的难点，通过举例反复体会。附录3

学生分析

1、力是维持物体运动状态的原因还是改变物体运动状态的原因，人们正确认识这个问题，经历了漫长的历史过程，同样学生要正确认识它，也要克服日常经验带来的错误认识，所以一开始就用了两个实验，让他们通过观察、思考，来澄清错误的认识。

2、惯性是一个重要的概念。虽然学生在初中接触过，但仍有一些学生误认为“物体在保持匀速直线运动或静止时才有惯性”。不理解一切物体都有惯性，而且惯性大小与质量有关。要解决这问题也不是一蹴而就的，需要通过实例分析慢慢接受。

2、实验：探究加速度与力、质量的关系

一、知识与技能

1、理解物体运动状态的变化快慢，即加速度大小与力有关，也与质量有关。

2、通过实验探究加速度与力和质量的定量关系。

3、培养学生动手操作能力。

二、过程与方法

1、使学生掌握在研究三个物理量之间关系时，用控制变量法实现。

2、指导学生根据原理去设计实验，处理实验数据，得出结论．

3、帮助学生会分析数据表格，利用图象寻求物理规律。

三、情感、态度与价值观

1、通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神。

2、使学生养成实事求是的科学态度，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。

3、培养学生的合作意识，相互学习，交流，共同提高的学习态度． ★教学重点

1、怎样测量物体的加速度

2、怎样提供和测量物体所受的力 ★教学难点

指导学生选器材，设计方案，进行实验。作出图象，得出结论 ★教学方法

1、提出问题，导入探究原理――自主选器材，设定方案，进行操作，总结归纳――进行交流。

2、对学生操作过程细节进行指导，对学生实验过程的疑难问题进行解答。

★教学用具：

小车、一端带滑轮长木板、钩码、打点计时器、学生电源、纸带、刻度尺、气垫导轨、微机辅助实验系统一套。★教学过程

一、引入新课 教师活动：

定性讨论：物体质量一定，力不同，物体加速度有什么不同？力大小相同，作用在不同质量物体上，物体加速度有什么不同？

物体运动状态改变快慢取决哪些因素？定性关系如何？

学生活动：学生讨论后回答：第一种情况，受力大的产生加速度大，第二种情况：质量大的产生加速度小。学生再思考生活中类似实例加以体会。

点评：教师还可举日常生活中一些实例，如赛车和普通小汽车质量相仿，但塞车安装了强大的发动机，牵引力巨大，可产生很大加速度。再如并驾齐驱的大货车和小汽车在同样大的制动力作用下，小汽车容易刹车．通过类似实例使学生获得感性认识：加速度大小既与力有关，也与质量有关，为下一步定量研究做好铺垫．

二、进行新课

1、物体加速度与它受力的定量关系探究

教师活动：现在我们探究物体加速度与力、质量的定量关系（用控制变量法）。保持物体的质量不变，测量物体在不同力的作用下的加速度，探究加速度与力的定量关系。请同学生据上述事例，猜测一下它们最简单关系。

学生猜测回答：加速度与力可能成正比。

教师活动：如何测量加速度a？需什么器材？请同学样设计方案。

学生回答：第二章我们已探究过小车速度随时间变化规律，可用该实验器材测加速度。小车在钩码牵引下作匀加速运动，利用打出纸带求加速度。

教师活动：现实中，除了在真空中抛体（仅受重力）外，仅受一个力的物体几乎不存在，但一个单独的力作用效果与跟它等大、方向相同的合力作用效果相同，因此实验中力F的含义可以是物体所受的合力。如何为运动物体提供一个恒定合力？如何测？请同学们想办法。

教师引导：可利用前边测加速度的器材，在钩码质量远小于小车质量条件下，钩码重力大小等于对小车拉力（至于为什么以后再讨论），但必须设法使木板光滑，或使用气垫导轨以减少摩擦直至忽略不计。这样小车受的合力就等于钩码重力。教师对学生设计方案的可行性进行评估，筛选出最佳方案进行实验。学生活动：学生思考，设计可行方案测量，也可借鉴教师提供案例进行设计。教师活动：指导学生分组实验，把小车在不同拉力下的加速度填在设计好的表格中。学生活动：学生设计实验步骤，进行分组实验，取得数据。

教师活动：如何直观判断加速度a与F的数量关系？指导学生以a为纵坐标，以F为横坐标建立坐标系，利用图象找规律。利用实物投影展示某同学做的图象，让大家评价。

学生活动：学生在事先发给的坐标纸上描点，画图象，看图象是否是过原点的直线，就能判断a与F是否成正比。分析研究表格中数据，得出结论。

2、物体的加速度与其质量的定量关系探究

教师活动：保持物体所受力相同，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，探究加速度与质量关系，请同学们用最简单关系猜测一下二者是什么关系？教师解释：若a与m成反比，其实是a与1／m成正比，a－l／m的图象应是什么？

学生猜测回答：加速度与质量可能成反比。应该是过原点直线。

教师活动：保持钩码质量一定，即拉力大小一定，如何改变小车质量？

将不同质量的小车的加速度填入设计好的表格中，建立a一1／m坐标系作图象。

学生回答：在小车上加砝码。

学生设计实验步骤，进行分组实验，测出不同质量时加速度。在坐标纸上描点，作a－l／m图象，据a－l／m图象建否是过原点直线就能判断加速度是否与质量成反比。

点评：由于学生刚开始从事探究实验，缺乏经验，需要教师指导，比如设计方案，利用图象处理数据，学生一无经历，二不习惯，所以宜采用定向探究，逐步使学生走向自由探究。

3、对实验可靠性进行评估

教师活动：如果同学们猜想是正确的，那么根据实验数据，以a为纵坐标，以F横坐标，或以a为纵坐标，1／m为横坐标，作出图象都应该是过原点的直线，但实际描的点并不严格在某直线上，也不一定过原点。若真是a∝F，a∝l／m得需多次实验才能证实。附录1

实验分析

牛顿第二定律是动力学的核心规律，是本章重点和中心内容，而探究加速度与力和质量的关系是学习下一节的重要铺垫。该实验的器材选取、方案设定，因第二章使用过，学生自然会想到用该器材测加速度。但测力有一定困难，还需平衡摩擦。为此可借助气垫导轨避免这一点。另外，测加速度可在气垫导轨上安放两个光电计时门，通过微机辅助系统记录，小车通过两个计时门的时间间隔，测出两计时门间距离，可由 求加速度a，数据完全可由微机处理，甚至a－F，a－1／m图象由微机处理作出，收到事半功倍的效果。附录2

学生分析

该实验是探索规律的实验，学生对加速度与力和质量的关系的定量关系是未知的，但通过实例，对加速度与力和质量的定性关系是可以理解的。怎样定量研究需在教师指导下，学生动手、动脑进行设计研究，教师只是一个引导者、评判者，只要学生的设计方案合理，亲身体验探究过程，至于能否得出正确结果并不重要。

3、牛顿第二定律

一、知识与技能

1、掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式；

2、理解公式中各物理量的意义及相互关系。

3、知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。

4、会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算。

二、过程与方法

1、以实验为基础，归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系，进而总结出牛顿第二定律。

2、培养学生的概括能力和分析推理能力。

三、情感、态度与价值观

1、渗透物理学研究方法的教育。

2、认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。★教学重点 牛顿第二定律 ★教学难点

牛顿第二定律的意义

★教学方法

1、复习回顾，创设情景，归纳总结；

2、通过实例的分析、强化训练，使学生理解牛顿第二定律的意义。★教学过程

一、引入新课

教师活动：利用多媒体播放汽车启动、飞机起飞等录像资料。教师提出问题，启发引导学生讨论它们的速度的变化快慢即加速度由哪些因素决定？

学生活动：学生观看，讨论其可能性。

点评：通过实际问题及现象分析，激发学生学习兴趣，培养学生发现问题的能力 教师活动：提出问题让学生复习回顾：

l、物体的加速度与其所受的作用力之间存在什么关系？

2、物体的加速度与其质量之间存在什么关系？ 学生活动：学生回顾思考讨论。

教师活动：（进一步提出问题，完成牛顿第二定律探究任务的引入）物体的加速度与其所受的作用力、质量之间存在怎样的关系呢？

学生活动：学生思考讨论，并在教师的引导下，初步讨论其规律． 点评；通过多媒体演示及学生的讨论，复习回顾上节内容，激发学生的学习兴趣。培养学生发现问题、探究问题的能力。

二、进行新课

教师活动：学生分析讨论后，教师进一步提出问题： l、牛顿第二定律的内容应该怎样表述？

2、它的比例式如何表示？

3、各符号表示什么意思？

4、各物理量的单位是什么？其中，力的单位“牛顿”是如何定义的？

学生活动：学生讨论分析相关问题，记忆相关的知识。

教师活动：上面我们研究的是物体受到一个力作用的情况，当物体受到几个力作用时，上述规律又将如何表述？ 学生活动：学生讨论分析后教师总结：物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。

点评：培养学生发现一般规律的能力

教师活动：讨论a和F合的关系，并判断下面哪些说法不对？为什么？ A、只有物体受到力的作用，物体才具有加速度．

B、力恒定不变，加速度也恒定不变。

C、力随着时间改变，加速度也随着时间改变。D、力停止作用，加速度也随即消失。

E、物体在外力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐减小。F、物体的加速度大小不变一定受恒力作用。

学生活动：学生讨论分析后教师总结：力是使物体产生加速度的原因，力与物体的加速度具有矢量性、瞬时性和独立性

点评：牛顿第二定律是由物体在恒力作用下做匀加速直线运动的情形下导出的，但由力的独立作用原理可推广到几个力作用的情况，以及应用于变力作用的某一瞬时。

教师活动：出示例题引导学生一起分析、解决。

例题1：某质量为1100kg的汽车在平直路面试车，当达到100km／h的速度时关闭发动机，经过70s停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2000 N，产生的加速度应为多大？ 假定试车过程中汽车受到的阻力不变。

例题 2：一个物体，质量是2 kg，受到互成 120°角的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是10N，这两个力产生的加速度是多大？

学生活动：学生在实物投影仪上讲解自己的解答．并相互讨论；教师总结用牛顿第二定律求加速度的常用方法。点评：通过分析实例，培养学生进行数据分析，加深对规律的理解能力，加强物理与学生生活实践的联系。

三、课堂总结、点评

教师活动：教师引导学生总结所研究的内容。

牛顿第二定律概括了运动和力的关系。物体所受合外力恒定，其加速度恒定；合外力为零，加速度为零。即合外力决定了加速度，而加速度影响着物体的运动情况。因此，牛顿第二定律把前几章力和物体的运动构成一个整体，其中的纽带就是加速度。

学生活动：学生自己总结后作答，其他同学补充。点评：培养学生的概括和总结能力。

四、实例探究

☆对牛顿第二定律的理解

1、下列对牛顿第二定律的表达式F＝ma及其变形公式的理解，正确的是：

A、由F＝ma可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比； B、由m＝F／a可知，物体的质量与其所受的合外力成正比，与其运动的加速度成反比； C．由a＝F／m可知，物体的加速度与其所受的合外力成正比，与其质量成反比；

D、由m＝F／a可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得。

2、在牛顿第二定律公式F＝kma中，有关比例常数k的说法正确的是： A、在任何情况下都等于1 B、k值是由质量、加速度和力的大小决定的 C、k值是由质量、加速度和力的单位决定的 D、在国际单位制中，k的数值一定等于1 ☆力和运动的关系

3、关于运动和力，正确的说法是

A、物体速度为零时，合外力一定为零 B、物体作曲线运动，合外力一定是变力

C、物体作直线运动，合外力一定是恒力 D、物体作匀速运动，合外力一定为零

4、设雨滴从很高处竖直下落，所受空气阻力f和其速度v成正比．则雨滴的运动情况是 A、先加速后减速，最后静止 B、先加速后匀速

C、先加速后减速直至匀速 D、加速度逐渐减小到零

☆对牛顿第二定律的应用

5、地面上放一木箱，质量为40kg，用100N的力与水平方向成37°角推木箱，如图所示，恰好使木箱匀速前进。若用此力与水平方向成37°角向斜上方拉木箱，木箱的加速度多大？（取g=10m/s，sin37°=0.6，cos37°=0.8）附录1

牛顿第二定律——教材分析

高中物理新课程标准中要求学生对牛顿第二定律有一定的理解和掌握。作为教师首先要对新标准做出自己的分析和判断，结合新标准要求，认识到，要达到该标准不仅要使学生了解牛顿第二定律的内容，更重要的是让学生认识到牛顿第二定律在现实生活中应用的重要性，以及如何利用该定律来解决实际问题，更不能忽略要在教学过程中时刻注意对学生学习能力的培养。

本课以必修1教材为依据。通过定律的探求过程，渗透物理学研究方法，是整个物理教学的重要内容和任务。这是人类认识世界的常用方法。所以本节课不只是让学生掌握牛顿第二定律，更应知道定律是如何得出的。

定义力的单位“牛顿”使得k＝l，得到牛顿第二定律的简单形式F＝ma。使用简捷的数学语言表达物理规律是物理学的特征之一，但应知道它所对应的文字内容和意义。

牛顿第二定律通过加速度将物体的运动和受力紧密联系，使前三章构成一个整体，这是解决力学问题的重要工具。应使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解、全面掌握，即理解各物理量和公式的内涵和外延，避免重公式、轻文字的现象。数学语言可以简明地表达物理规律，使其形式完善、便于记忆，但它不能替代文字表述，更不能涵盖与它关联的运动和力的复杂多变的情况。否则就会将活的规律变为死的公式。附录2

学生分析

牛顿第二定律的数学表达式简单完美，记住并不难。但要全面、深入理解该定律中各物理量的意义和相互联系，牢固掌握定律的物理意义和广泛的应用前景，对学生来说是较困难的。这一难点在本课中可以通过定律的辨析和有针对性的练习加以深化和突破，另外，还有待在后续课程的学习和应用过程中去体会和理解。

4、力学单位制

一、知识与技能

1、了解什么是单位制，知道力学中的三个基本单位

2、认识单位制在物理计算中的作用

二、过程与方法

通过学过的物理量了解单位的重要性，知道单位换算的方法

三、情感、态度与价值观

通过一些单位的规定方式，了解单位统一的必要性，并能运用单位制对运算过程或结果进行检验。★教学重点

知道单位制的作用，即清楚物理公式和物理量的关系，掌握国际单位制中的基本单位和导出单位。★教学难点

单位制的实际应用 ★教学方法

教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。★教学过程

一、引入新课

教师活动：引导启发学生回忆所学过的主要公式，并说出这些公式中各物理量的单位。学生活动：认真思考，回想并写出学过的物理公式。

2教师活动：投影学生写出的公式以及式中涉及的物理量的单位讲解并点评： 提出问题：物理学的关系式确定了哪几个方面的关系？请同学们阅读教材并回答。学生活动：学生阅读教材并思考老师的问题，讨论后回答。

教师活动：总结点评：物理学的关系式确定了物理量之间的关系，也确定了各物理量单位之间的关系。今天我们就来学习有关单位的知识――力学单位制。

二、进行新课

教师活动：引导学生阅读教材，从课本中找出这几个概念：

l、什么是基本单位？力学中的基本单位都有哪些，分别对应什么物理量？

2、什么是导出单位？你学过的物理量中哪些是导出单位？借助物理公式来推导。

3、什么是国际单位制？国际单位制中的基本单位共有几个？它们分别是什么？对应什么物理量？ 学生活动：带着老师提出的问题认真阅读教材，讨论交流，选出代表发言。点评：培养学生独立阅读教材获取信息的能力；阐述自己的看法，语言表达能力。教师活动：倾听学生的回答，适当点评。投影84页表“国际单位制的基本单位”。

学生活动：倾听老师的点评；观看投影，了解国际单位制的基本单位。

教师活动：出示例题引导学生一起分析、解决。

例题：一个原来静止的物体，质量是7kg，在14N的恒力作用下，5s末的速度是多大？5s内通过的位移是多少？ 学生活动：学生在实物投影仪上讲解自己的解答．并相互讨论；教师总结采用统一的国际单位制给计算带来的方便，使学生体会学习力学单位制的意义。

点评：通过分析实例，培养学生分析问题、解决问题的能力，同时体会单位制的意义。教师活动：引导学生阅读教材85页“说一说”，并回答文中提出的问题。学生活动：阅读教材，讨论并回答问题。

点评：通过这一实例，再次让学生体会到学习单位制的意义。

三、课堂总结、点评

教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。

学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。

点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。

教师要放开，计学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。

四、实例探究

☆单位制在力学计算中的作用

一个原来静止在光滑水平面上的物体，质量是20kg，在两个大小都是50N且互成120°角的水平外力作用下，3s末物体的速度是多大？3s内物体的位移是多少

解析：两个大小都是50N且互成120°角的水平外力的合力大小为50N，方向在这两个力的角平分线上，且与水平面平行，由于水平面光滑，故水平方向上没有滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，有 m/s2＝2.5m/s2 由运动学公式得

v=at=2.5×3m/s=7.5m/s

m=11.25m 点拨：在整个计算过程中所有物理量都采用国际单位制。就不要在运算过程中每一步都将物理量代入进行计算。这样可以使计算过程简化。

5、牛顿第三定律

一、知识与技能

1、知道力的作用是相互的，知道作用力和反作用力的概念。

2、理解牛顿第三定律的确切含义，能用它解决简单的问题。

3、能区分平衡力与作用力和反作用力

二、过程与方法

1、通过学生自己设计实验，培养学生的独立思考能力和实验能力。

2、通过用牛顿第三定律分析物理现象，可培养学生分析解决实际问题的能力。

3、通过鼓励学生动手、大胆质疑、勇于探索，可提高学生自信心并养成科学思维习惯。

三、情感、态度与价值观

1、培养学生实事求是的科学态度和团结协作的科学精神。

2、激发学生探索的兴趣，养成一种科学探究的意识。★教学重点

1、知道力的作用是相互的，掌握作用力和反作用力。

2、掌握牛顿第三定律并用它分析实际问题。★教学难点

正确区分平衡力和作用力、反作用力 ★教学方法

实验探究、讨论交流、多媒体辅助教学 ★教学过程

一、引入新课

教师活动：让学生利用身边的器材自己设计实验，验证以前学过的“力的作用是相互的” 学生活动：积极思考设计实验。

点评：开门见山，让学生进入主动思考状态。

二、进行新课

教师活动：

1、教师巡视，观察各组设计试验的情况。

2、鼓励学生大胆演示自己设计的实验，并说明如何证明此结论。

3、根据需要，引导、补充学生发言。

学生活动：各小组积极动手做实验，并踊跃发言，展示成果。学生可能设计的实验：

实验一：将两个皮球对压（二者均发生形变）

实验二：用手拉弹簧（弹簧形变，手也受到弹簧的拉力）

实验三：将左手攥拳后仅竖直向上伸出食指，用右手掌心竖直向下压迫左手食指。（左手食指受压，右手掌心被扎疼）点评：实验具有开放性，可培养学生的创新和探索精神和动手实践能力。教师活动：提出问题：

1、力是一个物体对另一个物体的作用，这种作用是相互的还是单方面的？一个力应与几个物体相联系？

2、如果把左手食指受到的力叫作用力，那么右手掌心受到的力叫什么合适？叫反作用力好吗？

（注意，教师不一定用这个例子，要看学生回答情况而定）

学生活动：得出实验结论：力的作用是相互的，有施力物体必有受力物体，一个力应与两个物体相联系。点评：

1、设计实验可激发学生的学习动机和内在的学习兴趣

2、课堂上可能会出现教师意料不到的情况，教师要驾驭好课堂。

教师活动： 提出问题：

1、我们生活中还有哪些现象能证明这一点？

2、与同学一起分析、补充这些事例，并印证“力的作用是相互的”，并给出作用力和反作用力的概念。

3、引导学生分类，弹力、磁力、摩擦力均是相互的，使学生注意到从多角度证明问题更全面。学生活动：学生思考，通过小组举例、做实验、讨论：

1、用力拍手，两手都疼

2、磁铁相吸、相斥

3、碰碰车

4、滑旱冰的人相推，均后退（事先做好多媒体课件）

5、用橡皮擦铅笔字，字被擦掉了橡皮也掉了一层皮 „„

点评：

1、在课桌上，事先尽可能多的将一些合适的器材提供给学生，让学生边讨论边做实验。

2、学生举例，教师不可能完全预料到，但对常见的事例要作充分的准备（如：器材、课件）教师活动：提出问题：我们研究的是力，我们可以从哪些方面研究呢？

学生活动：学生通过小组讨论、补充，认为应该研究力的三要素：作用点、大小、方向。

点评：让学生回忆并讨论从哪些方面研究二者之间的关系。将学生引向更深入的问题，找出问题的突破点。教师活动：让学生自己举例分析。比如学生作了下面的实验：在右车上放一条形磁铁，在车上放一质量近似相等的铁块。用手调整两车间的距离，使放手后左车刚好能在右车吸引力作用下运动。观察实验现象 教师鼓励学生并注意纠错：

1、如把右车上铁块受到的力叫作用力，找出这个力的施力物体是谁？作用点在哪里？这个力的方向如何？这个力的作用效果怎样？

2、反作用力的施力物体是谁？受力物体是谁？作用点在哪里？方向如何？这个反作用力的作用效果如何？ 学生活动：小组分析实例，讨论得出： 作用点分别在两个物体上。

点评：研究作用力和反作用力的作用点

教师活动：鸡蛋碰石头会怎样？由此你认为他们之间的作用力大小有什么关系？请你设计实验定量证明你的结论。学生活动：学生提出自己的看法并积极动手操作，加以证明。可能出现两种意见：

1、等大。

2、石头对鸡蛋的力大于鸡蛋对石头的力

点评：研究作用力与反作用力的大小关系，先提出一个问题，激发学生兴趣

教师活动：引导学生观察要仔细、思考要全面，比如为了使实验更具一般性，可以变化多个位置，重复实验。

假如学生做了这个实验：取两个弹簧秤，把甲秤的圆环固定，手拿乙秤与甲秤钩住，再用手沿水平方向匀速拉动乙秤的圆环端至某一位置停下，读出两秤的读数。提出问题：

1、读出两秤的读数。把甲乙两秤视作质点，画出各自的受力图。

2、乙秤受到的作用力的效果是？甲秤受到的作用力的效果是？

3、将其中一弹簧秤的读数减小到零，观察另一弹簧秤的读数。让学生复述实验器材、实验步骤、演示操作、读取数据并说明结论。学生活动：学生积极设计实验、讨论分析现象，找出规律：

1、两个弹簧秤对拉，二力等大

2、两弹簧均被拉伸，二力反向

3、同时为零，说明二者同时产生，同时消失。

点评：

1、让学生自己动手实验，定量去证明结论，不被现象所迷惑，用数据说明问题。

2、学生不一定一次性得出上述正确、简练的结论，教师再去引导。

教师活动：介绍传感器系统，用传感器进一步探究作用力与反作用力的大小关系（见课本87页做一做）。

让多个学生自己拉动传感器，学生可能会有不同的拉法：拉力逐渐增大、拉力逐渐减小、拉力大小随意变化、手停止和手运动等等。

教师要求学生仔细观察屏幕上的图像。你得到了那些结论？ 学生活动：学生观察讨论，得出结论并汇总：

1、作用力与反作用等大反向。

2、同时存在同时消失。

3、这种关系与物体的运动状态无关。

教师活动：问学生“那为什么鸡蛋碰石头，鸡蛋破而石头无恙？”

学生活动：学生应能考虑到是鸡蛋与石头的承受能力不一样而导致的。

点评：

1、用传感器系统给学生演示，指导学生去操作，进一步验证结论，提高可信度。

2、不要低估学生，经过讨论、补充，他们能得到较全面的结论，所以应放手让他们去想、去做。

教师活动：让学生完成实验：取一个长约3cm刚充过磁的小磁针和一张15cm×15cm的白纸，在纸上如图所示，画出一组邻圆直径相差0.5cm的同心圆，将圆12等分。另取一枚大头针垂直插入一根火柴杆的尾部。实验时，将磁针置于圆心处，待磁针稳定后，用手指捏住火柴杆并使大头针与磁针成一条直线。缓慢沿直线向磁针移动大头针，使磁针的一极对大头针产生吸引力。在保持磁针与大头针之间虽不接触却具有明显吸引力的条件下，用手沿圆移动火柴杆至大头针的针身重合在同心圆的非南北方向的任意一条平分线上，移动中保持磁针对大头针的吸引，观察现象。

1、仔细观察，看大头针与小磁针稳定后的方位关系怎样？

2、变换圆的另一条平分线重复上述实验，你找到了什么规律？

3、作用力与反作用力的方向有何关系？

学生活动：学生积极实验，讨论、分析得出结论：作用力与反作用力在同一直线上。

点评：研究作用力与反作用力的方向。仪器两人一组，更能发挥学生的积极性和主体作用，更应该发动学生课前预习后自制一些简易仪器，外形粗劣无所谓，只要能达目的即可。教师活动：提出问题让学生讨论：

1、作用力与反作用力性质是否相同？

2、找出作用力与反作用力跟平衡力的区别。

3、用牛顿第三定律揭示许多生活现象。比如：喷气式飞机、船前进的原理。学生活动：学生积极讨论分析得出结论：

1、作用力与反作用力性质相同。

2、作用力与反作用力不是平衡力，尽管都是大小相等方向相反，但是作用力与反作用力作用在不同的物体上，平衡力作用在同一个物体上。

3、师生共同讨论得出：

点评：

1、让学生更全面的了解二者的性质。

2、培养学生会用学过的规律解释物理现象的能力。

三、课堂总结、点评

教师活动：教师利用局域网将事先准备好的Powpoint课堂小结呈现给学生。学生活动：教师与学生一起回想、整理、消化。点评：教师利用幻灯片进行课堂总结，提高授课效率。

四、实例探究

☆对作用力、反作用力及平衡力的认识

1、挂在竖直悬绳上的物体受到两个力的作用，这两个力的反作用力各作用在什么物体上？在这四个力中，哪两对是作用力和反作用力？哪两对力是平衡力？

2、放在水平桌面上的木块被一根拉长的轻弹簧水平向右牵引着，并处于静止状态，木块在水平方向上受到哪两个力的作用？试分别说出两个力的反作用力的受力物体以及反作用力的性质和方向。☆对平衡条件和牛顿第三定律的应用

3、一个物体静止的放在水平支持物上，试证明物体对支持面的压力的大小等于物体所受的重力的大小，在证明过程中说出你的依据。

☆用牛顿第三定律解释生活现象

4、分析判断下面说法是否正确并说明理由。

“甲乙两对拔河，甲胜乙败，则甲对乙的作用力大于乙队甲的作用力。” 附录一

牛顿第三定律――教材分析

本节重点是作用力和反作用力的概念和牛顿第三定律，学生在初中和高中第三章中已学过：力是物体间的相互作用，所以，理解牛顿第三定律的内容并不困难。应帮助学生理解作用力和反作用力是一对性质相同的力，二者同时产生、同时消失。本节的难点为正确区分平衡力跟作用力和反作用力，应让学生自主发现它们的区别，这样印象深刻。本节还适当安排了证明题，让学生独立完成，对培养学生的推理能力大有好处。附录二

牛顿第三定律――学生分析

6.牛顿第一运动定律研究的论文 篇六

伟人牛顿在“第一运动定律”中指出“一切体在不受任何外力的作用下，总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。”然而我用鸡蛋和圆锥重做试验，结果却与其截然相反，这时不禁使我对“匀速直线运动”六个字产生怀疑和推想————地球在宇宙之中绕太阳不断地公转，它的运动则不是“匀速直线运动”。如果说地球在运动的时候受到了外力，是外力改变了它的运动方向，则此定律将不攻自破。因为在宇宙之中就有着外力的存在，那此不表明：一切物体（包括地球在内）皆受外力了吗？所以此定律中的“匀速直线运动”六个字不能成立。

（二）

在宇宙之中本无“静止”一说，所谓的“静止”是指两个物体相对而言的。在宇宙中绝对“静止”的物体是不存在的，因为整个宇宙都是在不断地运动（运动：包括宇宙收缩或宇宙膨胀两种观点。）的，所以此定律中的“静止”二字不成立。

（三）

在牛顿看来物体只有受到了外力，它的运动状态才会发生变化。岂不知他忽略了一点，在宇宙之中有许多物体自身也可以引发出力，同时它的运动状态也在时时的发生变化。再如地球，他好比就是一个大型的发动机，他把自身的内部能量转化为了动能（动能：也可称之为力。）从而驱动自身的转动；而后又由自转带动了公转；在转动的时候地球的表面又与气体相互摩擦，从而也产生了电和磁（磁：也可称之为引力。）等之类的许多物质。紧接上文通过地球和鸡蛋的转动，以及各种能量转换的结果，我们也可以推想：地球即使脱离了太阳系的轨道在不受任何外力的条件下，他的运动状态也绝不会是“匀速直线运动”状态，更不可能会是“静止”状态。

（四）

回首历史，在此定律中还有许的多疑点但均已无需细驳。大约在公元140年——1757年前后，在西方一直存有两种对立的`学说：（1）托勒密的天动学说，（2）尼古拉哥白尼的地动学说。与之恰巧的是牛顿的三大定律都是在此间阐明的。由于受到这两种不同学说的影响，他错误地将自己的“力学理念”和“运动规则”，都横架在了这两者之间。因而他又怎能从真实的宇宙中来了解到“运动”的变化呢？

（五）

今综合上述各点，驳“牛顿第一运动定律”不成立。

7.牛顿运动定律应用新 篇七

首先, 牛顿第二定律可以写为分量形式, 如果在直角坐标系中O-xyz中, 将合外力F分解为三个正交分量F在x方向受到的力, F在y有方向受到的力, F在z方向受到的力, 相应的加速度分别为ax、ay、az, 分量可为F在x方向受到的力等于物体的质量乘以速度在x方向对时间的导数, 也可写为质量乘以物体在x方向的位移对时间的二次导数;F在y方向受到的力等于物体的质量乘以速度在y方向对时间的导数, 也可写为质量乘以物体在y方向的位移对时间的二次导数;F在z方向受到的力等于物体的质量乘以速度在z方向对时间的导数, 也可写为质量乘以物体在z方向的位移对时间的二次导数. 物体在x方向受到的合外力Fx=max, 物体在y方向受到的合外力Fy=may, 物体在x方向受到的合外力Fz=maz.

其次, 若仅有作用力F1作用于质量为m的物体时, 物体所产生的加速度为a1;仅有作用力F2作用于质量为m的物体时, 物体所产生的加速度为a2……同样, 若仅有作用于Fn作用于质量为m的物体时, 物体所产生的加速度为an.当此物体同时受力F1, F2……Fn作用时, 物体产生的加速度等于每个力单独作用时, 物体产生的加速度的叠加, 也等于这几个力的合力所产生的加速度, 即物体所受的合外力F外= F1+F2+……Fn=m (a1+ a2+……+an) =ma, 合外力的方向则为几个分力方向的矢量和, 其中, F1=ma1, F2=ma2……, Fn=man.

应用牛顿第二定律时, 往往要用到整体法和隔离法、正交分解法、假设法等, 其解题步骤可归结为:

1. 确定研究对象:可以以某一个物体为对象, 也可以以几个物体组成的质点组为对象. 设每个质点的质量为mi, 对应的加速度为ai, 则有:F合=mia1+ mna2+……+mnan.对这个结论可以这样理解:先分别以质点组中的每个物体为研究对象用牛顿第二定律:F合=mia1, F2=m2a2, ……, Fn=mnan, 将以上各式等号左、右分别相加, 其中左边所有力中, 凡属于系统内力的, 总是成对出现的, 其矢量和必为零, 所以最后实际得到的是该质点组所受的所有外力之和, 即合外力F.

2. 将各对象分离后分析它们的受力情况.

3. 选定参考系和坐标系:若研究对象在不共线的两个力作用下进行加速运动, 一般用平行四边形定则 (或三角形定则) 解题.若研究对象在不共线的三个以上的力作用下进行加速运动, 一般用正交分解法解题 (注意灵活选取坐标轴的方向, 既可以分解力, 也可以分解加速度) .

4. 列出牛顿运动方程的各分量式.如果独立方程数小于未知数的个数时, 需要列出补充方程.当研究对象在研究过程的不同阶段受力情况有变化时, 那就必须分阶段进行受力分析, 分阶段列方程求解.

5.解方程.

6.讨论.

应用举例:

如图所示, mA=1kg, mB=2kg, A、B间静摩擦力的最大值是5N, 水平面光滑.用水平力F拉B, 当拉力大小分别是F=10N和F =20N时, A、B的加速度各多大?

解:先确定临界值, 即刚好使A、B发生相对滑动的F值.当A、B间的静摩擦力达到5N时, 既可以认为它们仍然保持相对静止, 有共同的加速度, 又可以认为它们间已经发生了相对滑动, A在滑动摩擦力作用下加速运动. 这时以A为对象得到aA=f/mA=5m/s2, 再以A、B系统为对象得到F = (mA+mB) a=15N.

(1) 当F=10N<15N时, A、B一定仍相对静止, 所以A、B的加速度为0.

8.轻质模型在牛顿运动定律中的应用 篇八

所谓“轻质”就是忽略模型的质量，即m=0，根据牛顿第二定律F合=ma，物体所受的合外力为O，这是解题的关键.

例1如图1所示，4个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：（a）弹簧的左端固定在墙上；（b）弹簧的左端受大小也为F的拉力作用；（c）弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；（d）弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动.若认为弹簧的质量都为零，以ι1、ι2、ι3、ι4依次表示4个弹簧的伸长量，则有（）

A.ι2>ι1

B.ι4>ι3

C.ι1>ι3

D.ι2=ι4

解析 设弹簧的质量为m，运动加速度为a，研究弹簧，其受力如图2所示.

由牛顿第二定律有F-F'= ma

因为弹簧的质量m=0，所以F=F'

题述中4种情况弹簧两端受力大小都为F.所以选项D正确.

点评本题最容易犯的错误就是凭经验，想当然的认为ι1=ι2>ι4>ι3.其实只要抓住本质就很容易解题：m=0，根据牛顿第二定律，F合=0.

例2 如图3所示，倾角为a的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦.现将质量分别为M、m（M>m）的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上.两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.在a角取不同值的情况下，下列说法正确的有

（）

A.两物块所受摩擦力的大小总是相等

B.两物块不可能同时相对绸带静止

C.M不可能相对绸带发生滑动

D.m不可能相对斜面向上滑动

解析本题中有三个物体可视为研究对象：轻质绸带和两个小物块.

1.取轻质绸带为研究对象，沿斜面方向建立如图4所示的坐标系，只考虑轻质绸带沿斜面方向的受力.轻质绸带的质量m=0，根据牛顿第二定律F合=ma，它所受的合外力为O，则两物块对它的摩擦力f1和f2一定大小相等、方向相反（沿图示坐标轴方向），如图5所示.

2.分别取M和m为研究对象，受力分析如图6所示，根据牛顿第三定律，f'1，和f'2大小相等、方向相反（沿图示坐标轴方向）.由于朋>m，N1>N2，两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.显然，f'1和f'2不可能同时为滑动摩擦力，只有两种可能：

（1）f'1为静摩擦力f'2为滑动摩擦力：物块M与绸带相对静止，物块m与绸带相对滑动，即物块M和绸带一起沿x轴正方向加速运动，物块m也沿x轴正方向加速运动，但物块M和绸带的加速度大于物块m的加速度；

（2）f'1和f'2均为静摩擦力：物块M和物块m均与绸带相对静止，即物块M和物块m及绸带一起以共同的加速度沿x轴正方向运动（沿图示坐标轴方向）.

综合以上分析，本题正确答案为AC.

点评 本题对学生来说难度比较大，很多同学只能凭感觉瞎猜，不能正确解答本题.其实，解答本题的前提就在于找准合适的研究对象，弄清分析的顺序.解题的关键在于抓住轻质绸带的质量为O，则合外力一定为O，所以它的受力应该是明确的.

例3某缓冲装置的理想模型如图7所示，劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力为定值.轻杆向右移动不超过ι时，装置可安全工作.若一小车以速度vo撞击弹簧，已知装置可安全工作，轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面间的摩擦.从小车与弹簧刚接触时开始计时，下列关于小车运动的速度一时间图象可能正确的是

（）

解析 杆的质量不计，所受合外力为零，故杆受到弹簧的力F和槽的摩擦力大小始终相等，这是解题的关键.

（1）若初速度vo较小，在弹簧被压缩过程中，由于杆的质量不计，所受合外力为零，故弹簧给杆的力F与槽给的静摩擦力大小相等，最初杆不动.小车与弹簧接触时开始做加速度增大的减速运动，当小车减速为0时，轻杆仍没运动，然后小车反向做加速度减小的加速运动，离开弹簧后的速度大小仍为vo.小车以vo与弹簧接触，轻杆开始移动时，弹簧的弹力F=f，而F=kx，解得x=f/k

（2）若初速度vo较大，当小车与弹簧接触时开始做加速度增大的减速运动，当弹簧弹力大于最大静摩擦力时，杆开始移动，由于杆受到的滑动摩擦力f不变，而“轻”杆这一条件约束着弹簧的力也始终限定在等于，故弹簧长度被锁定，车与杆作为整体，小车和弹簧一起做匀减速直线运动直到速度为0，然后小车反向做加速度减小的加速运动，由于有机械能损失，小车离开弹簧时的速度小于vo，所以选项A、D正确.

以牛顿运动定律运动定律为基础的动力学问题是高考考查的重点和难度，解题的关键在于正确的理解模型，抓住本质.对轻质模型而言，就在于抓住其“轻”的本质——质量为0，合外力为0.