利用牛頓第三定律，有人設(shè)計(jì)了一種交通工具，在平板車上裝了一個(gè)電風(fēng)扇，風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)吹出的風(fēng)全部打到豎直固定在小車中間的風(fēng)帆上，靠風(fēng)帆受力而向前運(yùn)動(dòng)，如圖3－4－12所示．對于這種設(shè)計(jì)，下列分析中正確的是(　　)

圖3－4－12

A．根據(jù)牛頓第二定律，這種設(shè)計(jì)能使小車運(yùn)行 [來源:Z&xx&k.Com]

B．根據(jù)牛頓第三定律，這種設(shè)計(jì)能使小車運(yùn)行

C．這種設(shè)計(jì)不能使小車運(yùn)行，因?yàn)樗`反了牛頓第二定律

D．這種設(shè)計(jì)不能使小車運(yùn)行，因?yàn)樗`反了牛頓第三定律

【解析】：選D.風(fēng)扇吹出的風(fēng)吹到風(fēng)帆上時(shí)，根據(jù)牛頓第三定律，風(fēng)會(huì)給風(fēng)扇一個(gè)反作用力，因此對于整個(gè)裝置而言，作用力和反作用力是內(nèi)力，小車不會(huì)運(yùn)行，故選D.

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（1）在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)"的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)得到了一條紙帶，如圖甲所示．已知每相鄰的兩點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)未畫出，則紙帶中B點(diǎn)對應(yīng)的速度為 ______m／s，整段紙帶運(yùn)動(dòng)的平均加速度為______ m／S2．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

                            甲

（2）某同學(xué)在家中嘗試驗(yàn)證平行四邊形定則，他找到三條相同的橡皮筋(橡皮筋拉伸時(shí)  遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度  尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘子，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：如圖乙所示，將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個(gè)釘子A、B上，另一端與第三條橡皮筋連接，結(jié)點(diǎn)為0，將第三條橡皮筋的另一端通過細(xì)繩掛一重物．

①為完成該實(shí)驗(yàn)，下述操作中必需的是 （        ）

     

  A．測量細(xì)繩的長度                  B．測量橡皮筋的原長

  C．測量懸掛重物后橡皮筋的長度      D．記錄懸掛重物后結(jié)點(diǎn)O的位置

②釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次驗(yàn)證，可采用的方法是_______

（3）在“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律’’的實(shí)驗(yàn)中，以下做法錯(cuò)誤的是  ＿  ．

  A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將小盤用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上

  B．每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力

  C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源

  D．求小車運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)，可用天平測出小盤的質(zhì)量m’以及小車質(zhì)量M，直接用公式a=m’/M  g求出

 

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科目：高中物理 來源：2010年遼寧省本溪縣高中高三暑期補(bǔ)課階段考試物理試題 題型：實(shí)驗(yàn)題

（1）在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)"的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)得到了一條紙帶，如圖甲所示．已知每相鄰的兩點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)未畫出，則紙帶中B點(diǎn)對應(yīng)的速度為  ______m／s，整段紙帶運(yùn)動(dòng)的平均加速度為______ m／S2．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

甲
（2）某同學(xué)在家中嘗試驗(yàn)證平行四邊形定則，他找到三條相同的橡皮筋(橡皮筋拉伸時(shí) 遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度 尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘子，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：如圖乙所示，將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個(gè)釘子A、B上，另一端與第三條橡皮筋連接，結(jié)點(diǎn)為0，將第三條橡皮筋的另一端通過細(xì)繩掛一重物．
①為完成該實(shí)驗(yàn)，下述操作中必需的是（       ）
     
A．測量細(xì)繩的長度                  B．測量橡皮筋的原長
C．測量懸掛重物后橡皮筋的長度      D．記錄懸掛重物后結(jié)點(diǎn)O的位置
②釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次驗(yàn)證，可采用的方法是_______
（3）在“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律’’的實(shí)驗(yàn)中，以下做法錯(cuò)誤的是 ＿ ．
A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將小盤用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上
B．每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源
D．求小車運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)，可用天平測出小盤的質(zhì)量m’以及小車質(zhì)量M，直接用公式a="m’/M " g求出

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科目：高中物理 來源：2010年遼寧省高三暑期補(bǔ)課階段考試物理試題 題型：實(shí)驗(yàn)題

（1）在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)"的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)得到了一條紙帶，如圖甲所示．已知每相鄰的兩點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)未畫出，則紙帶中B點(diǎn)對應(yīng)的速度為  ______m／s，整段紙帶運(yùn)動(dòng)的平均加速度為______ m／S2．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

                             甲

（2）某同學(xué)在家中嘗試驗(yàn)證平行四邊形定則，他找到三條相同的橡皮筋(橡皮筋拉伸時(shí)  遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度  尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘子，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：如圖乙所示，將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個(gè)釘子A、B上，另一端與第三條橡皮筋連接，結(jié)點(diǎn)為0，將第三條橡皮筋的另一端通過細(xì)繩掛一重物．

①為完成該實(shí)驗(yàn)，下述操作中必需的是 （        ）

     

  A．測量細(xì)繩的長度                   B．測量橡皮筋的原長

  C．測量懸掛重物后橡皮筋的長度       D．記錄懸掛重物后結(jié)點(diǎn)O的位置

②釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次驗(yàn)證，可采用的方法是_______

（3）在“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律’’的實(shí)驗(yàn)中，以下做法錯(cuò)誤的是  ＿  ．

  A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將小盤用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上

  B．每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力

  C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源

  D．求小車運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)，可用天平測出小盤的質(zhì)量m’以及小車質(zhì)量M，直接用公式a=m’/M  g求出

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)"的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)得到了一條紙帶，如圖甲所示．已知每相鄰的兩點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)未畫出，則紙帶中B點(diǎn)對應(yīng)的速度為  ______m／s，整段紙帶運(yùn)動(dòng)的平均加速度為______ m／S2．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

                             甲

（2）某同學(xué)在家中嘗試驗(yàn)證平行四邊形定則，他找到三條相同的橡皮筋(橡皮筋拉伸時(shí)  遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度  尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘子，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：如圖乙所示，將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個(gè)釘子A、B上，另一端與第三條橡皮筋連接，結(jié)點(diǎn)為0，將第三條橡皮筋的另一端通過細(xì)繩掛一重物．

①為完成該實(shí)驗(yàn)，下述操作中必需的是 （        ）

     

  A．測量細(xì)繩的長度                   B．測量橡皮筋的原長

  C．測量懸掛重物后橡皮筋的長度       D．記錄懸掛重物后結(jié)點(diǎn)O的位置

②釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次驗(yàn)證，可采用的方法是_______

（3）在“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律’’的實(shí)驗(yàn)中，以下做法錯(cuò)誤的是  ＿  ．

  A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將小盤用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上

  B．每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力

  C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源

  D．求小車運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)，可用天平測出小盤的質(zhì)量m’以及小車質(zhì)量M，直接用公式a=m’/M  g求出

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

第三部分 運(yùn)動(dòng)學(xué)

第一講　基本知識(shí)介紹

一． 基本概念

1．  質(zhì)點(diǎn)

2．  參照物

3．  參照系——固連于參照物上的坐標(biāo)系（解題時(shí)要記住所選的是參照系，而不僅是一個(gè)點(diǎn)）

4．絕對運(yùn)動(dòng)，相對運(yùn)動(dòng)，牽連運(yùn)動(dòng)：v絕=v相+v牽 

二．運(yùn)動(dòng)的描述

1．位置：r=r(t) 

2．位移：Δr=r(t+Δt)－r(t)

3．速度：v=limΔt→0Δr/Δt.在大學(xué)教材中表述為：v=dr/dt, 表示r對t 求導(dǎo)數(shù)

5．以上是運(yùn)動(dòng)學(xué)中的基本物理量，也就是位移、位移的一階導(dǎo)數(shù)、位移的二階導(dǎo)數(shù)�？墒�

三階導(dǎo)數(shù)為什么不是呢？因?yàn)榕ｎD第二定律是F=ma,即直接和加速度相聯(lián)系。（a對t的導(dǎo)數(shù)叫“急動(dòng)度”。）

6．由于以上三個(gè)量均為矢量，所以在運(yùn)算中用分量表示一般比較好

三．等加速運(yùn)動(dòng)

v(t)=v0+at           r(t)=r0+v0t+1/2 at2 

 一道經(jīng)典的物理問題：二次世界大戰(zhàn)中物理學(xué)家曾經(jīng)研究，當(dāng)大炮的位置固定，以同一速度v0沿各種角度發(fā)射，問：當(dāng)飛機(jī)在哪一區(qū)域飛行之外時(shí)，不會(huì)有危險(xiǎn)？（注：結(jié)論是這一區(qū)域?yàn)橐粧佄锞�，此拋物線是所有炮彈拋物線的包絡(luò)線。此拋物線為在大炮上方h=v2/2g處，以v0平拋物體的軌跡。） 

練習(xí)題：

一盞燈掛在離地板高l2,天花板下面l1處。燈泡爆裂，所有碎片以同樣大小的速度v 朝各個(gè)方向飛去。求碎片落到地板上的半徑（認(rèn)為碎片和天花板的碰撞是完全彈性的，即切向速度不變，法向速度反向；碎片和地板的碰撞是完全非彈性的，即碰后靜止。）

四．剛體的平動(dòng)和定軸轉(zhuǎn)動(dòng)

1． 我們講過的圓周運(yùn)動(dòng)是平動(dòng)而不是轉(zhuǎn)動(dòng) 

  2．  角位移φ=φ（t）, 角速度ω=dφ/dt , 角加速度ε=dω/dt

 3．  有限的角位移是標(biāo)量，而極小的角位移是矢量

4．  同一剛體上兩點(diǎn)的相對速度和相對加速度 

兩點(diǎn)的相對距離不變，相對運(yùn)動(dòng)軌跡為圓弧，VA=VB+VAB,在AB連線上

投影：[VA]AB=[VB]AB,aA=aB+aAB,aAB=,anAB+,aτAB, ,aτAB垂直于AB,,anAB=VAB2/AB 

例：A，B，C三質(zhì)點(diǎn)速度分別VA ，VB  ，VC      

求G的速度。

五．課后習(xí)題：

一只木筏離開河岸，初速度為V，方向垂直于岸邊，航行路線如圖。經(jīng)過時(shí)間T木筏劃到路線上標(biāo)有符號處。河水速度恒定U用作圖法找到在2T，3T，4T時(shí)刻木筏在航線上的確切位置。

五、處理問題的一般方法

（1）用微元法求解相關(guān)速度問題

例1：如圖所示，物體A置于水平面上，A前固定一滑輪B，高臺(tái)上有一定滑輪D，一根輕繩一端固定在C點(diǎn)，再繞過B、D，BC段水平，當(dāng)以恒定水平速度v拉繩上的自由端時(shí)，A沿水平面前進(jìn)，求當(dāng)跨過B的兩段繩子的夾角為α?xí)r，A的運(yùn)動(dòng)速度。

（vA＝）

（2）拋體運(yùn)動(dòng)問題的一般處理方法

  1. 平拋運(yùn)動(dòng)
  2. 斜拋運(yùn)動(dòng)
  3. 常見的處理方法

（1）將斜上拋運(yùn)動(dòng)分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的豎直上拋運(yùn)動(dòng)

（2）將沿斜面和垂直于斜面方向作為x、y軸，分別分解初速度和加速度后用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解題

（3）將斜拋運(yùn)動(dòng)分解為沿初速度方向的斜向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，用矢量合成法則求解

例2：在擲鉛球時(shí)，鉛球出手時(shí)距地面的高度為h，若出手時(shí)的速度為V0，求以何角度擲球時(shí)，水平射程最遠(yuǎn)？最遠(yuǎn)射程為多少？

（α=、 x=）

第二講 運(yùn)動(dòng)的合成與分解、相對運(yùn)動(dòng)

（一）知識(shí)點(diǎn)點(diǎn)撥

  1. 力的獨(dú)立性原理：各分力作用互不影響，單獨(dú)起作用。
  2. 運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理：分運(yùn)動(dòng)之間互不影響，彼此之間滿足自己的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
  3. 力的合成分解：遵循平行四邊形定則，方法有正交分解，解直角三角形等
  4. 運(yùn)動(dòng)的合成分解：矢量合成分解的規(guī)律方法適用
    1. 位移的合成分解 B.速度的合成分解 C.加速度的合成分解

參考系的轉(zhuǎn)換：動(dòng)參考系，靜參考系

相對運(yùn)動(dòng)：動(dòng)點(diǎn)相對于動(dòng)參考系的運(yùn)動(dòng)

絕對運(yùn)動(dòng)：動(dòng)點(diǎn)相對于靜參考系統(tǒng)（通常指固定于地面的參考系）的運(yùn)動(dòng)

牽連運(yùn)動(dòng)：動(dòng)參考系相對于靜參考系的運(yùn)動(dòng)

（5）位移合成定理：SA對地=SA對B+SB對地

速度合成定理：V絕對=V相對+V牽連

加速度合成定理：a絕對=a相對+a牽連

（二）典型例題

（1）火車在雨中以30m/s的速度向南行駛，雨滴被風(fēng)吹向南方，在地球上靜止的觀察者測得雨滴的徑跡與豎直方向成21。角，而坐在火車?yán)锍丝涂吹接甑蔚膹桔E恰好豎直方向。求解雨滴相對于地的運(yùn)動(dòng)。

提示：矢量關(guān)系入圖

答案：83.7m/s

（2）某人手拿一只停表，上了一次固定樓梯，又以不同方式上了兩趟自動(dòng)扶梯，為什么他可以根據(jù)測得的數(shù)據(jù)來計(jì)算自動(dòng)扶梯的臺(tái)階數(shù)？

提示：V人對梯=n1/t1

      V梯對地=n/t2

      V人對地=n/t3

V人對地= V人對梯+ V梯對地

答案：n=t2t3n1/（t2-t3）t1

(3)某人駕船從河岸A處出發(fā)橫渡，如果使船頭保持跟河岸垂直的方向航行，則經(jīng)10min后到達(dá)正對岸下游120m的C處，如果他使船逆向上游，保持跟河岸成а角的方向航行，則經(jīng)過12.5min恰好到達(dá)正對岸的B處，求河的寬度。

提示：120=V水*600

        D=V船*600

 答案：200m

（4）一船在河的正中航行，河寬l=100m，流速u=5m/s，并在距船s=150m的下游形成瀑布，為了使小船靠岸時(shí)，不至于被沖進(jìn)瀑布中，船對水的最小速度為多少？

提示：如圖船航行

答案：1.58m/s

（三）同步練習(xí)

1.一輛汽車的正面玻璃一次安裝成與水平方向傾斜角為β1=30°，另一次安裝成傾角為β2=15°。問汽車兩次速度之比為多少時(shí)，司機(jī)都是看見冰雹都是以豎直方向從車的正面玻璃上彈開？（冰雹相對地面是豎直下落的）

2、模型飛機(jī)以相對空氣v=39km/h的速度繞一個(gè)邊長2km的等邊三角形飛行，設(shè)風(fēng)速u = 21km/h ，方向與三角形的一邊平行并與飛機(jī)起飛方向相同，試求：飛機(jī)繞三角形一周需多少時(shí)間？

3.圖為從兩列蒸汽機(jī)車上冒出的兩股長幅氣霧拖尾的照片（俯視）。兩列車沿直軌道分別以速度v1=50km/h和v2=70km/h行駛，行駛方向如箭頭所示，求風(fēng)速。

4、細(xì)桿AB長L ，兩端分別約束在x 、 y軸上運(yùn)動(dòng)，（1）試求桿上與A點(diǎn)相距aL（0＜ a ＜1)的P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡；（2）如果vA為已知，試求P點(diǎn)的x 、 y向分速度vPx和vPy對桿方位角θ的函數(shù)。

（四）同步練習(xí)提示與答案

1、提示：利用速度合成定理，作速度的矢量三角形。答案為：3。

2、提示：三角形各邊的方向?yàn)轱w機(jī)合速度的方向（而非機(jī)頭的指向）；

第二段和第三段大小相同。

參見右圖，顯然：

v2 =  + u2 － 2v合ucos120°

可解出 v合 = 24km/h 。

答案：0.2hour（或12min.）。

3、提示：方法與練習(xí)一類似。答案為：3

4、提示：（1）寫成參數(shù)方程后消參數(shù)θ。

（2）解法有講究：以A端為參照， 則桿上各點(diǎn)只繞A轉(zhuǎn)動(dòng)。但鑒于桿子的實(shí)際運(yùn)動(dòng)情形如右圖，應(yīng)有v牽 = vAcosθ，v轉(zhuǎn) = vA，可知B端相對A的轉(zhuǎn)動(dòng)線速度為：v轉(zhuǎn) + vAsinθ=  。

P點(diǎn)的線速度必為  = v相 

所以 vPx = v相cosθ+ vAx ，vPy = vAy － v相sinθ

答案：（1） +  = 1 ，為橢圓；（2）vPx = avActgθ ，vPy =（1 － a）vA

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同步練習(xí)冊答案