高考物理 重要考点例析 专题3 牛顿运动定律

专题三：牛顿运动定律考点例析

牛顿三个运动定律是力学的基础，对整个物理学也有重大意义。本章考查的重点是牛顿第二定律，而牛顿第一定律和第三定律在牛顿第二定律的应用中得到了完美的体现。从近几年高考看，要求准确理解牛顿第一定律；加深理解牛顿第二定律，熟练掌握其应用，尤其是物体受力分析的方法；理解牛顿第三定律；理解和掌握运动和力的关系；理解超重和失重。本章内容的高考试题每年都有，对本章内容单独命题大多以选择、填空形式出现，趋向于用牛顿运动定律解决生活、科技、生产实际问题。经常与电场、磁场联系，构成难度较大的综合性试题，运动学的知识往往和牛顿运动定律连为一体，考查推理能力和综合分析能力。同学们只要把任何一套高考试题拿来研究，总会发现有与牛顿定律有关的试题。

一、夯实基础知识

1、牛顿第一定律：一切物体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。

对牛顿第一定律的理解要点：（1）运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持；（2）它定性地揭示了运动与力的关系，即力是改变物体运动状态的原因，是使物体产生加速度的原因；（3）定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性——惯性；（4）不受力的物体是不存在的，牛顿第一定律不能用实验直接验证，但是建立在大量实验现象的基础之上，通过思维的逻辑推理而发现的。它告诉了人们研究物理问题的另一种方法，即通过大量的实验现象，利用人的逻辑思维，从大量现象中寻找事物的规律；（5）牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例，牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系，牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。

2、牛顿第二定律：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。公式F=ma.

对牛顿第二定律的理解要点：（1）牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系，即知道了力，可根据牛顿第二定律研究其效果，分析出物体的运动规律；反过来，知道了运动，可根据牛顿第二定律研究其受力情况，为设计运动，控制运动提供了理论基础；（2）牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果，即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系，力变加速度就变，力撤除加速度就为零，注意力的瞬时效果是加速度而不是速度；（3）牛顿第二定律是矢量关系，加速度的方向总是和合外力的方向相同的，可以用分量式表示，F x=ma x,

F y=ma y,F z=ma z;（4）牛顿第二定律F=ma定义了力的基本单位——牛顿（定义使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的作用力为1N,即1N=1kg.m/s2.

3、牛顿第三定律：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上。

对牛顿第三定律的理解要点：(1)作用力和反作用力相互依赖性，它们是相互依存，互以对方作为自已存在的前提；（2）作用力和反作用力的同时性，它们是同时产生、同时消失，同时变化，不是先有作用力后有反作用力；（3）作用力和反作用力是同一性质的力；（4）作用力和反作用力是不可叠加的，作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，各产生其效果，不可求它们的合力，两个力的作用效果不能相互抵消，这应注意同二力平衡加以区别。

4.物体受力分析的基本程序：（1）确定研究对象；（2）采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力；（3）按照先重力，然后环绕物体一周找出跟研究对象接触的物体，并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力，最后分析其他场力；（4）画物体受力图，没有特别要求，则画示意图即可。

5.超重和失重：（1）超重：物体有向上的加速度称物体处于超重。处于失重的物体的物

体对支持面的压力F （或对悬挂物的拉力）大于物体的重力，即F=mg+ma.；（2）失重：物体有向下的加速度称物体处于失重。处于失重的物体对支持面的压力F N （或对悬挂物的拉力）小于物体的重力mg ，即F N =mg －ma ，当a=g 时，F N =0,即物体处于完全失重。

6、牛顿定律的适用范围：（1）只适用于研究惯性系中运动与力的关系，不能用于非惯性系；（2）只适用于解决宏观物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题；（3）只适用于宏观物体，一般不适用微观粒子。

二、解析典型问题

问题1：必须弄清牛顿第二定律的矢量性。

牛顿第二定律F=ma 是矢量式，加速度的方向与物体所受合外力的方向相同。在解题时，可以利用正交分解法进行求解。

例1、如图1所示，电梯与水平面夹角为300,当电梯加速向上运动时，人对梯面压力是其重力的6/5，则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？ 分析与解：对人受力分析，他受到重力mg 、支持力F N 和摩擦力F f 作用，如图1所示.取水平向右为x 轴正向，竖直向上为y 轴正向，此时只需分解加速度，据牛顿第二定律可得：

F f =macos300, F N -mg=masin300 因为5

6=mg F N ，解得53=mg F f . 问题2：必须弄清牛顿第二定律的瞬时性。

牛顿第二定律是表示力的瞬时作用规律，描述的是力的瞬时作用效果—产生加速度。物体在某一时刻加速度的大小和方向，是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的。当物体所受到的合外力发生变化时，它的加速度随即也要发生变化，F=ma 对运动过程的每一瞬间成立，加速度与力是同一时刻的对应量，即同时产生、同时变化、同时消失。

例2、如图2（a ）所示，一质量为m 的物体系于长度分别为L 1、

L 2的两根细线上，L 1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，

L 2水平拉直，物体处于平衡状态。现将L 2线剪断，求剪断瞬时物体

的加速度。

（l ）下面是某同学对该题的一种解法：

分析与解：设L 1线上拉力为T 1，L 2线上拉力为T 2，重力为mg ，

物体在三力作用下保持平衡,有

T 1cos θ＝mg ， T 1sin θ＝T 2， T 2＝mgtan θ

剪断线的瞬间，T 2突然消失，物体即在T 2反方向获得加速度。

因为mg tan θ＝ma ，所以加速度a ＝g tan θ，方向在T 2反方向。

你认为这个结果正确吗？请对该解法作出评价并说明理由。

图2(b)

图

2(a) 图1

（2）若将图2(a)中的细线L 1改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图2(b)所示，其他条件不变，求解的步骤和结果与（l ）完全相同，即 a ＝g tan θ，你认为这个结果正确吗？请说明理由。

分析与解：（1）错。因为L 2被剪断的瞬间，L 1上的张力大小发生了变化。剪断瞬时物体的加速度a=gsin θ.

（2）对。因为L 2被剪断的瞬间，弹簧L 1的长度来不及发生变化，其大小和方向都不变。 问题3：必须弄清牛顿第二定律的独立性。

当物体受到几个力的作用时，各力将独立地产生与其对应的加速度（力的独立作用原理），而物体表现出来的实际加速度是物体所受各力产生加速度叠加的结

果。那个方向的力就产生那个方向的加速度。

例3、如图3所示，一个劈形物体M 放在固定的斜面上，上表面水平，在水平面上放有光滑小球m ，劈形物体从静止开始释放，则小

球在碰到斜面前的运动轨迹是：

A ．沿斜面向下的直线

B ．抛物线

C ．竖直向下的直线

D.无规则的曲线。

分析与解：因小球在水平方向不受外力作用，水平方向的加速度为零，

且初速度为零，故小球将沿竖直向下的直线运动，即C 选项正确。

问题4：必须弄清牛顿第二定律的同体性。

加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的，所以解题时一定要把研究对象确定好，把研究对象全过程的受力情况都搞清楚。

例4、一人在井下站在吊台上，用如图4所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来。图中跨过滑轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦。吊台的质量m=15kg,人的质量为M=55kg,起动时吊台向上的加速度是a=0.2m/s 2,求这时人对吊

台的压力。(g=9.8m/s 2)

分析与解：选人和吊台组成的系统为研究对象，受力如图5所示，F 为绳的拉力,由牛顿第二定律有：2F-(m+M)g=(M+m)a 则拉力大小为：N g a m M F 3502

))((=++=

再选人为研究对象，受力情况如图6所示，其中F N 是吊台对人的支持力。由牛顿第二定律得：F+F N -Mg=Ma,故F N =M(a+g)-F=200N.

由牛顿第三定律知，人对吊台的压力与吊台对人的支持力大小相等，方向

相反，因此人对吊台的压力大小为200N ，方向竖直向下。 问题5：必须弄清面接触物体分离的条件及应用。

相互接触的物体间可能存在弹力相互作用。对于面接触的物体，在接触面间弹力变为零时，它们将要分离。抓住相互接触物体分离的这一条件，就可顺利解答相关问题。下面举例说明。

例5、一根劲度系数为k,质量不计的轻弹簧，上端固定,下端系一质量为m 的物体,有一水平板将物体托住,并使弹簧处于自然长度。如图7所示。现让木板由静止开始以加速度a(a ＜g ＝匀加速向下移动。求经过多长时间木板开始与物体分离。

图

3 图

4 图

5 a N 图

6 图7

分析与解：设物体与平板一起向下运动的距离为x 时，物体受重力mg ，弹簧的弹力F=kx 和平板的支持力N 作用。据牛顿第二定律有：

mg-kx-N=ma 得N=mg-kx-ma

当N=0时，物体与平板分离，所以此时k a g m x )(-=

因为221at x =，所以ka

a g m t )(2-=。 例6、如图8所示，一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都不计，盘内放一个物体P 处于静止，P 的质量m=12kg ，弹簧的劲度系数k=300N/m 。现在给P 施加一个竖直向上的力F ，使P

从静止开始向上做匀加速直线运动，已知在t=0.2s 内F 是变力，在0.2s 以后F 是恒力，g=10m/s 2,

则F 的最小值是 ，F 的最大值是 。 分析与解：因为在t=0.2s 内F 是变力，在t=0.2s 以后F 是恒力，所以

在t=0.2s 时，P 离开秤盘。此时P 受到盘的支持力为零，由于盘和弹簧的质

量都不计，所以此时弹簧处于原长。在0_____0.2s 这段时间内P 向上运动的距

离：

x=mg/k=0.4m 因为221at x =，所以P 在这段时间的加速度22/202s m t x a == 当P 开始运动时拉力最小，此时对物体P 有N-mg+F min =ma,又因此时N=mg ，

所以有F min =ma=240N.

当P 与盘分离时拉力F 最大，F max =m(a+g)=360N.

例7、一弹簧秤的秤盘质量m 1=1．5kg ，盘内放一质量为m 2=10．5kg 的物体P ，弹簧质量不计，其劲度系数为k=800N/m ，系统处于静止状态，如图9

所示。现给P 施加一个竖直向上的力F ，使P 从静止开始向上做匀加速直线运

动，已知在最初0．2s 内F 是变化的，在0．2s 后是恒定的，求F 的最大值

和最小值各是多少？（g=10m/s 2）

分析与解：因为在t=0.2s 内F 是变力，在t=0.2s 以后F 是恒力，所以

在t=0.2s 时，P 离开秤盘。此时P 受到盘的支持力为零，由于盘的质量

m 1=1．5kg ，所以此时弹簧不能处于原长，这与例2轻盘不同。设在0_____0.2s

这段时间内P 向上运动的距离为x,对物体P 据牛顿第二定律可得： F+N-m 2g=m 2a

对于盘和物体P 整体应用牛顿第二定律可得：

a m m g m m x k g m m k F )()()(212121+=+-⎥⎦

⎤⎢⎣⎡-++ 令N=0，并由述二式求得k a m g m x 12-=，而22

1at x =，所以求得a=6m/s 2. 当P 开始运动时拉力最小，此时对盘和物体P 整体有F min =(m 1+m 2)a=72N.

当P 与盘分离时拉力F 最大，F max =m 2(a+g)=168N.

问题6：必须会分析临界问题。

例8、如图10，在光滑水平面上放着紧靠在一起的ＡＢ两物体，Ｂ的质量是Ａ的2倍，

图8

图9

Ｂ受到向右的恒力ＦB =2N ，Ａ受到的水平力ＦA =(9-2t)N ，(t 的单位是s)。从t ＝0开始计时，则：

A ．Ａ物体在3s 末时刻的加速度是初始时刻的5／11倍；

B ．t ＞４s 后,Ｂ物体做匀加速直线运动；

C ．t ＝4.5s 时,Ａ物体的速度为零；

D ．t ＞4.5s 后,ＡＢ的加速度方向相反。 分析与解：对于A 、B 整体据牛顿第二定律有：F A +F B =(m A +m B )a,

设A 、B 间的作用为N ，则对B 据牛顿第二定律可得： N+F B =m B a 解得N t F m m F F m N B B A B A B 3416-=-++= 当t=4s 时N=0，A 、B 两物体开始分离，此后B 做匀加速直线运

动，而A 做加速度逐渐减小的加速运动，当t=4.5s 时A 物体的加速

度为零而速度不为零。t ＞4.5s 后,Ａ所受合外力反向，即A 、B 的加

速度方向相反。当t<４s 时，A 、B 的加速度均为B

A B A m m F F a ++=。 综上所述，选项A 、B 、D 正确。

例9、如图11所示，细线的一端固定于倾角为450的光滑楔形滑块A 的顶端P 处，细线的

另一端拴一质量为m 的小球。当滑块至少以加速度a= 向左运动时，小球对滑块的压力等于零，当滑块以a=2g 的加速度向左运动时，线中拉力T= 。

分析与解：当滑块具有向左的加速度a 时，小球受重力mg 、绳的拉力T 和斜面的支持力N 作用，如图12所示。

在水平方向有Tcos450-Ncos450=ma; 在竖直方向有Tsin450-Nsin450-mg=0. 由上述两式可解出：0045cos 2)(,45sin 2)(a g m T a g m N +=-= 由此两式可看出，当加速度a 增大时，球受支持力N 减小，绳拉

力T 增加。当a=g 时，N=0，此时小球虽与斜面有接触但无压力，处于

临界状态。这时绳的拉力T=mg/cos450=mg 2.

当滑块加速度a>g 时，则小球将“飘”离斜面，只受两力作用，

如图13所示，此时细线与水平方向间的夹角α<450.由牛顿第二定律

得：Tcos α=ma,Tsin α=mg,解得mg g

a m T 522=+=。

问题7：必须会用整体法和隔离法解题。

两个或两个以上物体相互连接参与运动的系统称为连接体.以平衡态或非平衡态下连接体问题拟题屡次呈现于高考卷面中，是考生备考临考的难点之一.

例10、用质量为m 、长度为L 的绳沿着光滑水平面拉动质量为

M 的物体，在绳的一端所施加的水平拉力为F ， 如图14所示，求：

(1)物体与绳的加速度； (2)绳中各处张力的大小(假定绳的质量分布均匀，下垂度可

图

10 图12 图

13 图11

图14

M

忽略不计。)

分析与解：(1)以物体和绳整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得：

F=（M+m ）a,解得a=F/(M+m).

(2)以物体和靠近物体x 长的绳为研究对象，如图15所示。根据

牛顿第二定律可得：F x =(M+mx/L)a=(M+x L m )m

M F + . 由此式可以看出：绳中各处张力的大小是不同的，当x=0时，绳施于物体M 的力的大小为F m M M +。 例11、如图16所示，AB 为一光滑水平横杆，杆上套一轻环，环上系一长为L 质量不计的细绳，绳的另一端拴一质量为m 的小球，现将绳拉直，且与AB 平行，由静止释放小球，则当细绳与AB 成θ角时，小球速度的水平分量和竖直分量的大小各是多少？轻环移动的距离d 是多少？

分析与解：本题是“轻环”模型问题。由于轻环是套在光滑水平横杆上的，在小球下落过程中，由于轻环可以无摩擦地向右

移动，故小球在落到最低点之前，绳子对小球始终没有力的作用，

小球在下落过程中只受到重力作用。因此，小球的运动轨迹是竖直向下的，这样当绳子与横杆成θ角时，小球的水平分速度为V x =0,

小球的竖直分速度θsin 2gL V y =。可求得轻环移动的距离是d=L-Lcos θ.

问题8：必须会分析与斜面体有关的问题。

例12、如图17所示，水平粗糙的地面上放置一质量为M 、倾角为θ的斜面体，斜面体表面也是粗糙的有一质量为m 的小滑块以初速度V 0由斜面底端滑上斜面上经过时间t 到达某处速度为零，在小滑块上滑过程中斜面体保持不动。求此过程中水平地面对斜面体的摩擦力与支持力各为多大？ 分析与解：取小滑块与斜面体组成的系统为研究对象，系统受到的外力有重力(m+M)g/地面对系统的支持力N 、静摩擦力f(向下)。建立如图17所示的坐标系，对系统在水平方向与竖直方向分别应用牛

顿第二定律得：

－f=0－mV 0cos θ/t,

[N －(m+M)g]=0－mV 0sin θ/t

所以t mV f θcos 0=，方向向左；t

mV g M m N θsin )(0-+=。 问题9：必须会分析传送带有关的问题。

例13、如图18所示，某工厂用水平传送带传送零件，设两轮子圆心的距离为S ，传送带与零件间的动摩擦因数为μ，传送带的速度恒为V ，在P 点轻放一质量为m 的零件，并使被传送到右边的Q 处。设零件运动的后一段与传送带之间无滑动，则传送所需时间为 ，摩擦力对零件做功为 . 分析与解：刚放在传送带上的零件，起初有个靠滑动

摩擦力加速的过程，当速度增加到与传送带速度相同时，

物体与传送带间无相对运动，摩擦力大小由f=μmg 突变为零，此后以速度V 走完余下距离。

由于f=μmg=ma,所以a=μ

g.

图15

M A 图16

图17

图18

加速时间 g

V a V t μ==1 加速位移 g

V at S μ2

2112121== 通过余下距离所用时间 g

V V S V S S t μ212-=-= 共用时间 g

V V S t t t μ221+=+= 摩擦力对零件做功 22

1mV W = 例14、如图19所示，传送带与地面的倾角θ=37ｏ，从A 到B 的长度为16ｍ，传送带

以V 0=10m/s 的速度逆时针转动。在传送带上端无初速的放一个质量为0.5㎏的物体，它与传

送带之间的动摩擦因数μ=0.5，求物体从A 运动到B 所需的时间是多少？(sin37ｏ=0.6,cos37

ｏ=0.8)

分析与解：物体放在传送带

上后，开始阶段，传送带的

速度大于物体的速度，传送带给物体一沿斜面向下的滑动摩擦力，物体由静止开始加速下滑，受力分析如图20（a ）所示；当物体加速至与传送带速度相等时，由于μ＜tan θ，物体在重力作用下将继续加速，此后物体的速度大于传送带的速度，传送带给物体沿传送带向上的滑动摩擦力，但合力沿传送带向下，物体继续加速下滑，受力分析如图20(b)所示。综上可知，滑动摩擦力的方向在获得共同速度的瞬间发生了“突变” 。

开始阶段由牛顿第二定律得:ｍｇsin θ＋μｍｇcos θ=ｍa 1;

所以:a 1=ｇsin θ＋µｇcos θ=10m/s 2;

物体加速至与传送带速度相等时需要的时间ｔ1＝ｖ／a 1＝1s;发生的位移：

ｓ＝a 1ｔ12/2＝5ｍ＜16ｍ;物体加速到10m/s 时仍未到达B 点。

第二阶段，有：ｍｇsin θ－µｍｇcos θ＝ｍa 2 ;所以：a 2＝2m/s 2;设第二阶段物体滑动

到B 的时间为t 2 则：L AB －S ＝ｖｔ2＋a ２ｔ22/2 ；解得：t 2＝1s , ｔ2/=-11s （舍去）。故物

体经历的总时间ｔ=t 1＋t 2 =2s .

从上述例题可以总结出，皮带传送物体所受摩擦力可能发生突变，不论是其大小的突变，还是其方向的突变，都发生在物体的速度与传送带速度相等的时刻。

问题10：必须会分析求解联系的问题。

例15、风洞实验室中可产生水平方向的，大小可调节的风力。现将一套有小球的细直杆

f mg

图19 图20 (a) (b)

放入风洞实验室。小球孔径略大于细杆直径。如图21所示。

（1）当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上作匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的0．5倍。求小球与杆间的动摩擦因数。

（2）保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为370并固定，则小球从静止出发在

细杆上滑下距离S 所需时间为多少？（sin370 = 0．6，cos370 = 0．8）

分析与解：依题意，设小球质量为m ，小

球受到的风力为F ，方向与风向相同，水平向左。当杆在水平方向固定时，小球在杆上匀速运动，小球处于平衡状态，受四个力作用：重

力G 、支持力F N 、风力F 、摩擦力F f ，如图21所示.由平衡条件得： F N =mg F=F f

F f =μF N

解上述三式得：μ=0.5.

同理，分析杆与水平方向间夹角为370时小球的受力情况：重力G 、支持力F N1、风力F 、摩擦

力F f1，如图21所示。根据牛顿第二定律可得：

ma F F mg f =-+1cos sin θθ

0cos sin 1=-+θθmg F F N

F f1=μF N1 解上述三式得g m F mg F a f 4

3sin cos 1

=-+=θθ. 由运动学公式,可得小球从静止出发在细杆上滑下距离S 所需时间为:

g gS a S t 3622==

.

三、警示易错试题

典型错误之一：不理解“轻弹簧”的物理含义。

例16、（2004年湖北高考理综试题）如图22所示，四个

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：○

1中弹簧的左端固定在墙上，○

2中弹簧的左端受大小也为F 的拉力作用，○3中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，○4中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L 1、L 2、L 3 、L 4依次表示四个弹簧的伸

长量，则有：

A ．L 2>L 1; B. L 4>L 3;

C ．L 1>L 3; D. L 2=L 4. 错解：由于○

4中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动，而○3中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，所以有 L 4>L 3，即B 选项正确。

图21 F G

F f F N

G F F N1 F

f1

F F ○123图22

分析纠错：笔者看到这道试题以后，对高考命题专家是佩服得五体投地！命题者将常见的四种不同的物理情景放在一起，让学生判别弹簧的伸长量的大小，不少学生不加思考的选择B 答案。没有良好思维习惯的学生是不能正确解答本题的。这正是命题人的独具匠心！本题实际上就是判断四种情景下弹簧所受弹力的大小。由于弹簧的质量不计，所以不论弹簧做何种运动，弹簧各处的弹力大小都相等。因此这四种情况下弹簧的弹力是相等，即四个弹簧的伸长量是相等。只有D 选项正确。

典型错误之二：受力分析漏掉重力。

例17、蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为60kg 的运动员，从离水平网面3.2m 高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m 高处。已知运动员与网接触的时间为1.2s 。若把在这段时间内网对运动员的作用

力当作恒力处理，求此力的大小。（g=10m/s 2）

错解：将运动员看质量为m 的质点，从h 1高处下落，刚接触网时速度的大小 112gh V =

（向下）， 弹跳后到达的高度为h 2，刚离网时速度的大小 212gh V =（向上） ，速度的改变量 21V V V +=∆（向上）， 以a 表示加速度，t ∆表示接触时间，则t a V ∆=∆， 接触过程中运动员受到向上的弹力F 。由牛顿第二定律，ma F =， 由以上五式解得，t gh gh m F ∆+=1

222 ， 代入数值得：N F 900= 。

分析纠错：接触过程中运动员受到向上的弹力F 和重力mg,由牛顿第二定律，ma mg F =-， 由以上五式解得，t gh gh m mg F ∆++=1

222 ， 代入数值得：

N F 1500=

四、如临高考测试

1．一个质量可忽略不计的降落伞，下面吊一个很轻的弹簧测力计，测力计下面挂一个质量为10kg 的物体。降落伞在下降过程中受到的空气阻力为30N ，则

此过程中测力计的示数为（取g=10m/s 2） A ．130N B ．30N C ．70N D ．100N

2.在汽车中悬线上挂一小球。实验表明，当做匀变速直线运动

时，悬线将与竖直方向成某一固定角度。如图23所示，若在汽车底

板上还有一个跟其相对静止的物体m 1,则关于汽车的运动情况和物

体m 1的受力情况正确的是：

A ．汽车一定向右做加速运动；

B ．汽车一定向左做加速运动；

C ．m 1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作用；

D ．m 1除受到重力、底板的支持力作用外，还可能受到向左的摩擦力作用。

3.如图24所示,一质量为M 的楔形木块放在水平桌面上，

它的顶角为90°，两底角为α和β；a 、b 为两个位于斜面上质量均为m 的小木块。已知所有接触面都是光滑的。现发现a 、b 沿斜面下滑，而楔形

木块静止不动，这时楔形木块对水平桌面的压力等于 （ ） A

．Mg+mg B ．Mg+2mg

图23 M α β a b

图24

C ．Mg+mg(sin α+sin β)

D ．Mg+mg(cos α+cos β)

4．如图25所示，一个铁球从竖立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下

落，接触弹簧后将弹簧压缩。在压缩的全过程中，弹簧均为弹性形变，那么

当弹簧的压缩量最大时:

A ．球所受合力最大，但不一定大于重力值

B ．球的加速度最大，且一定大于重力加速度值

C ．球的加速度最大，有可能小于重力加速度值

D ．球所受弹力最大，且一定大于重力值。 5、有一只箩筐盛有几个西瓜，放在粗糙水平地面上，箩筐与水平地面间的动摩擦因数为μ若给箩筐一个水平初速度V 0，让整筐西瓜在水平地面上滑行，则在滑行过程中，箩筐内某个质量为m 的西瓜（未与箩筐接触）受到周围的西瓜对它的作用力的大小为：

A ．0

B ．mg μ

C ．21μ+mg

D ．21μ-mg

6、一物体放置在倾角为θ的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯

中，加速度为a ，如图26所示．在物体始终相对于斜面静止的条件下，

下列说法中正确的是 A ．当θ一定时，a 越大，斜面对物体的正压力越小

B ．当θ一定时，a 越大，斜面对物体的摩擦力越大

C ．当a 一定时，θ越大，斜面对物体的正压力越小

D ．当a 一定时，θ越大，斜面对物体的摩擦力越小

7、放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F 的作用，F 的大小与时间t 的关系和物块速度V 与时间t 的关系如图27、28所

示。取重力加速度g=10m/s 2.由此两图线可以求得物块的质量m 和物块与地面之间的动摩擦因

数μ分别为： A ．m=0.5kg,μ=0.4; B. m=1.5kg,μ=2/15; C. m=0.5kg,μ=0.2; D. m=1.0kg,μ=0.2.

8、一航天探测器完成对月球的探测任

务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动．探测器通过喷气而获得推动力．以下关于喷气方向的描述中正确的是

A ．探测器加速运动时，沿直线向后喷气． B.探测器加速运动时，竖直向下喷气．

C.探测器匀速运动时，竖直向下喷气．

D.探测器匀速

运动时，不需要喷气．

9、物体B 放在物体A 上，A 、B 的上下表面均与斜面平行

（如图29所示），当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜

面C 向上做匀减速运动时，下列说法正确的是： A ．A 受到B 的摩擦力沿斜面方向向上。

B ．A 受到B 的摩擦力沿斜面方向向下。

C ．A 、B 之间的摩擦力为零。

D ．A 、B 之间是否存在摩擦力取决于A 、B 表面的性质。

图25 a

图26

图27

图

28 m 0 m

图

10．如图30所示，弹簧秤外壳质量为m 0，弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩吊着一重物质量为m ，现用一方向竖直向上的外力F 拉着弹簧秤，使其向上做匀加速运动，则弹簧秤的读数为： A.mg; B. mg m

m m +0; C.F m m m +00; D.F m m m +0

11.如图31所示，质量为m 的小球A 用细绳悬挂于车顶板的O

点，当小车在外力作用下沿倾角为30°的斜面向上做匀加速直线运

动时，球A 的悬线恰好与竖直方向成30°夹角。求：

（1）小车沿斜面向上运动的加速度多大？

（2）悬线对球A 的拉力是多大？

12.如图32所示，质量为M 的木板放在倾角为θ的光滑斜面上，

质量为m 的人在木板上跑，假如脚与板接触处不打滑。

（1）要保持木板相对斜面静止，人应以多大的加速度朝什么

方向跑动？

（2）要保持人相对于斜面的位置不变，人在原地跑而使木板

以多大的加速度朝什么方向运动？

13．如图33所示，在质量为m B =30kg 的车厢B 内紧靠右壁，

放一质量m A =20kg 的小物体A （可视为质点），对车厢B 施加一水

平向右的恒力F ，且F=120N ，使之从静止开始运动。测得车厢B

在最初t=2.0s 内移动s=5.0m,且这段时间内小物块未与车厢壁发

生过碰撞。车厢与地面间的摩擦忽略不计。

（1）计算B 在2.0s 的加速度。

（2）求t=2.0s 末A 的速度大小。

（3）求t=2.0s 内A 在B 上滑动的距离。

14.一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中

央。桌布的一边与桌的AB 边重合，如图34。已知盘与桌布间的动摩擦因数为μ1，盘与桌面间的动摩擦因数为μ2。现突然

以恒定加速度a 将桌布抽离桌面，加速度的方向是水平的且垂

直于AB 边。若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度a 满足的条

件是什么？（以g 表示重力加速度） （第二讲参考答案：1.A;2.A;3.D;4.C;5.AD;6.C;7.D;8.C;9.)(60L s a V -≤

; 10.)12(-;11.1m;12.○

199m,1.25m ○28.6s;13.○1t V V V V t A P S P ∆--='∆,○2f V V V V f S P A P --=') (参考答案见下讲座)

图

31 图32

图

33 图34

高考物理易错题专题三物理牛顿运动定律(含解析)及解析

高考物理易错题专题三物理牛顿运动定律(含解析)及解析 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1．利用弹簧弹射和传送带可以将工件运送至高处。如图所示，传送带与水平方向成37度角，顺时针匀速运动的速度v ＝4m/s 。B 、C 分别是传送带与两轮的切点，相距L ＝6.4m 。倾角也是37?的斜面固定于地面且与传送带上的B 点良好对接。一原长小于斜面长的轻弹簧平行斜面放置，下端固定在斜面底端，上端放一质量m ＝1kg 的工件（可视为质点）。用力将弹簧压缩至A 点后由静止释放，工件离开斜面顶端滑到B 点时速度v 0＝8m/s ，A 、B 间的距离x ＝1m ，工件与斜面、传送带问的动摩擦因数相同，均为μ＝0.5，工件到达C 点即为运送过程结束。g 取10m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求： （1）弹簧压缩至A 点时的弹性势能； （2）工件沿传送带由B 点上滑到C 点所用的时间； （3）工件沿传送带由B 点上滑到C 点的过程中，工件和传送带间由于摩擦而产生的热量。 【答案】(1)42J,(2)2.4s,(3)19.2J 【解析】 【详解】 （1）由能量守恒定律得，弹簧的最大弹性势能为： 2P 01sin 37cos372 E mgx mgx mv μ??=++ 解得：E p ＝42J （2）工件在减速到与传送带速度相等的过程中，加速度为a 1，由牛顿第二定律得： 1sin 37cos37mg mg ma μ??+= 解得：a 1＝10m/s 2 工件与传送带共速需要时间为：011 v v t a -= 解得：t 1＝0.4s 工件滑行位移大小为：22 0112v v x a -= 解得：1 2.4x m L =< 因为tan 37μ? <，所以工件将沿传送带继续减速上滑，在继续上滑过程中加速度为a 2，则有：

牛顿运动定律高考真题专题汇编带答案解析

专题三牛顿运动定律 考点1 牛顿运动定律的理解与应用 [2019浙江4月选考,12,3分] 如图所示,A、B、C为三个实心小球,A为铁球,B、C为木球.A、B两球分别连接在两根弹簧上,C球连接在细线一端,弹簧和细线的下端固定在装水的杯子底部,该水杯置于用绳子悬挂的静止吊篮内.若将挂吊篮的绳子剪断,则剪断的瞬间相对于杯底(不计空气阻力,ρ木<ρ水<ρ铁) () A.A球将向上运动,B、C球将向下运动 B.A、B球将向上运动,C球不动 C.A球将向下运动,B球将向上运动,C球不动 D.A球将向上运动,B球将向下运动,C球不动 拓展变式 1.[全国卷高考题改编,多选]伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础.关于惯性有下列说法,其中正确的是() A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性 B.没有力的作用,物体只能处于静止状态 C.物体保持静止或匀速直线运动状态的性质是惯性 D.运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动 2.[2020江苏,5,3分]中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”,为国际抗疫贡献了中国力量.某运送抗疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成,在车头牵引下,列车沿平直轨道匀加速行驶时,第2节对第3节车厢的牵引力为F.若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等,则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为() A.F B. C. D. 3. [2020浙江1月选考,2,3分]如图所示,一对父子掰手腕,父亲让儿子获胜.若父亲对儿子的力记为F1,儿子对父亲的力记为F2,则( ) A.F2>F1 B.F1和F2大小相等 C.F1先于F2产生 D.F1后于F2产生

2020高考物理名师练习卷：专题三《牛顿运动定律》含答案

2020衡水名师原创物理专题卷 专题三牛顿运动定律 考点07 牛顿运动定理的理解超重和失重 考点08 牛顿运动定律的应用 考点09 动力学的图象问题 一、选择题（本题共17个小题，每题4分，共68分。每题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题意，有的有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） 1、关于力学单位制，下列说法正确的是（） A.千克、米/秒、牛顿是导出单位 B.千克、米、牛顿是基本单位 C.在国际单位制中，质量的单位是g，也可以是kg = D.只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F ma 2、原来做匀速运动的升降机内有一被伸长弹簧拉住的具有一定质量的物体A静止在地板上,如图所示,现发现A突然被弹簧拉向右方,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.由此可判断,此时升降机做的运动可能是( ) A.加速上升 B.减速上升 C.加速下降 D.减速下降 3、一跳伞运动员从悬停的直升飞机上跳下,2s后开启降落伞,运动员跳伞过程中的v t-图象如图所示,根据图象可知运动员( ) A.在2~6s内速度先向上后向下

B.在2~6s 内加速度先向上后向下 C.在2~6s 内先处于失重状态后处于超重状态 D.在0~20s 内先匀加速再匀减速最终匀速运动 4、如图，在倾斜角37θ=? 的 粗糙斜面底端放置一质量为m 的小物体，物体与斜面的摩擦 因数0.5μ=，某时刻给物体一沿斜面向上的初速度，下列能正确反应小物体在斜面上运动的v-t 图的是（ ） A. B. C. D. 5、如图所示，在竖直平面内有半径为R 的半圆，最低点为A B 、是半圆上一点，AB 为光滑倾斜轨道, AC 是倾角为=45θ?、高为2h R =的光滑固定斜面。现自点由静止释放小球甲的同时，自C 点以初速度大小0v 沿斜面向下射出小球乙，发现两小球同时到达A 点，已知重力加速度为g ,则小球乙的初速度大小0v 为（）

备战2023年物理高考复习必备(全国通用)专题03 牛顿运动定律的最新“新情景问题”(解析版)

专题03 牛顿运动定律 与实际情景相关的运动和力问题主要有：体育与娱乐，交通等。这些实际问题可能为连接体、叠加体；其中可能已知力求运动，也可能由运动情况反过来求力；在运动过程中可能会出现临界问题和极值问题 1.应用整体法与隔离法处理连接体问题。 2. 动力学中的临界极值问题 (1)．常见临界问题的条件 ①接触与脱离的临界条件：两物体相接触或脱离，临界条件是弹力F N＝0。 ②相对滑动的临界条件：静摩擦力达到最大值。 ③绳子断裂与松弛的临界条件：绳子断裂的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力；绳子松弛的临界条件是F T＝0。 ④最终速度(收尾速度)的临界条件：物体所受合外力为零。 （2）．求解临界极值问题的三种方法 1.（2022·浙江高考6月卷·T3）如图所示，鱼儿摆尾击水跃出水面，吞食荷花花瓣的过程中，下列说法正

确的是（） A. 鱼儿吞食花瓣时鱼儿受力平衡 B. 鱼儿摆尾出水时浮力大于重力 C. 鱼儿摆尾击水时受到水的作用力 D. 研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作可把鱼儿视为质点 【答案】C 【解析】鱼儿吞食花瓣时处于失重状态，A错误；鱼儿摆尾出水时浮力很小，鱼儿能够出水的主要原因是鱼儿摆尾时水对鱼向上的作用力大于重力，B错误、C正确；研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作不可以把鱼儿视为质点，否则就无动作可言，D错误。 2．（2022广东中山市模拟）图示为河北某游乐园中的一个游乐项目“大摆锤”，该项目会让游客体会到超重与失重带来的刺激。以下关于该项目的说法正确的是（） A．当摆锤由最高点向最低点摆动时，游客会体会到失重 B．当摆锤由最高点向最低点摆动时，游客会体会到超重 C．当摆锤摆动到最低点时，游客会体会到明显的超重 D．当摆锤摆动到最低点时，游客会体会到完全失重 【答案】C 【解析】当摆锤由最高点向最低点摆动时，先具有向下的加速度分量，后有向上的加速度分量，即游客先体会到失重后体会到超重。当摆锤摆动到最低点时，具有方向向上的最大加速度，此时游客体会到明显的超重。故选项C正确。3.（2022湖北武汉4月调研）在2022年北京冬奥会中，我国花样滑冰运动员隋文静和韩聪以出色的表现为中国代表队夺得第9金。如图所示为比赛时的两个场景，下列说法正确的是

2020高考物理一轮复习专题03牛顿运动定律(解析版)

专题03 牛顿运动定律 1 ．（2020 届安徽省宣城市高三第二次调研）如图所示，在水平桌面上叠放着质量均为M 的A、B 两块木板，在木板 A 的上面放着一个质量为m 的物块C，木板和物块均处于静止状态。A、B、C 之间以及 B 与地面之间的动摩擦因数都为。若用水平恒力 F 向右拉动木板 A （已知最大静摩擦力的大小 等于滑动摩擦力），要使 A 从 C 、B 之间抽出来， 则 对 C 有aC＝mg＝g m 对 B 受力分析有：受到水平向右的滑动摩擦力 力， 有f= μ（2M+m ）g 因为μ（M+m ）g<μ（2M+m ）g 所以 B 没有运动，加速度为0 ；所以当a A>a C 时，能够拉出，则有F mg M m g M 解得F> 2μ（m+M ）g，故选C 2 ．（2020 届福建省漳州市高三第一次教学质量检测）如图， 个可以看作质点，质量为m=1kg 的物块，以沿传动带向下的速度v0 4m/s 从M 点开始沿传送带运动。物块运动过程的部分v-t 图像如图所示，取g=10m/s 2，则（） F 大小应满足的条件是（ A．F (m 2M )g B．F (2m 3M )g C ．F 2 (m M )g D ．F (2m M )g 答案】C 解析】要使 A 能从C、 B 之间抽出来，则，A要相对于B、C 都滑动，所以AC 间，AB 间都是滑动摩擦力，对 A 有a A＝ mg M m g μ（M+m ）g，B 与地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦 MN 是一段倾角为=30 °的传送带

A ．物块最终从传送带N 点离开 B ．传送带的速度v=1m/s ，方向沿斜面向下 C ．物块沿传送带下滑时的加速度a=2m/s 2 D ．物块与传送带间的动摩擦因数3 2 【答案】D 【解析】从图象可知，物体速度减为零后反向向上运动，最终的速度大小为1m/s ，因此没从N 点离开，并且能推出传送带斜向上运动，速度大小为1m/s ，AB 错误；v—t 图象中斜率表示加速度，可知物块沿传送带下滑时的加速度a=2.5m/s 2，C 错误；根据牛顿第二定律 mg cos30o mg sin 30o ma， 可得3，D 正确。故选 D 。 2 3 ．（2020 届广东省模拟）如图，垂直电梯里有一个“轿厢”和一个“对重”，它们通过钢丝绳连接起来，驱动装置带动钢丝绳使“轿厢”和“对重”在竖直方向做上下运动。当“轿厢”向上做匀减速直线运动时（）

高考物理牛顿运动定律解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析

高考物理牛顿运动定律解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1．固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F 作用下向上运动，推力F 与小环速度v 随时间变化规律如图所示，取重力加速度g ＝10m/s 2．求： （1）小环的质量m ； （2）细杆与地面间的倾角a ． 【答案】（1）m ＝1kg ，（2）a ＝30°． 【解析】 【详解】 由图得：0-2s 内环的加速度a=v t =0.5m/s 2 前2s ，环受到重力、支持力和拉力，根据牛顿第二定律，有：1sin F mg ma α-= 2s 后物体做匀速运动，根据共点力平衡条件，有：2sin F mg α= 由图读出F 1=5.5N ，F 2=5N 联立两式，代入数据可解得：m =1kg ，sinα=0.5，即α=30° 2．四旋翼无人机是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用．一架质量m =2 kg 的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F =36 N ，运动过程中所受空气阻力大小恒为f =4 N ．(g 取10 m ／s 2) (1)无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞．求在t =5s 时离地面的高度h ； (2)当无人机悬停在距离地面高度H =100m 处，由于动力设备故障，无人机突然失去升力而坠落．求无人机坠落到地面时的速度v ； (3)接(2)问，无人机坠落过程中，在遥控设备的干预下，动力设备重新启动提供向上最大升力．为保证安全着地（到达地面时速度为零），求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t 1． 【答案】（1）75m （2）40m/s （355s 【解析】

高考物理复习专题三：牛顿运动定律题目

专题：牛顿第二定律 问题1：必须弄清牛顿第二定律的矢量性。 牛顿第二定律F=ma 是矢量式，加速度的方向与物体所受合外力的方向相同。在解题时，可以利用正交分解法进行求解。 例1、如图1所示，电梯与水平面夹角为300,当电梯加速向上运动时，人对梯面压力是其重力的6/5，则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？ 问题2：必须弄清牛顿第二定律的瞬时性。 牛顿第二定律是表示力的瞬时作用规律，描述的是力的瞬时作用效 果—产生加速度。物体在某一时刻加速度的大小和方向，是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的。当物体所受到的合外力发生变化时，它的加速度随即也要发生变化，F=ma 对运动过程的每一瞬间成立，加速度与力是同一时刻的对应量，即同时产生、同时变化、同时消失。 例2、如图2（a ）所示，一质量为m 的物体系于长度分别为L 1、 L 2的两根细线上，L 1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ， L 2水平拉直，物体处于平衡状态。现将L 2线剪断，求剪断瞬时物体 的加速度。 （l ）下面是某同学对该题的一种解法： 分析与解：设L 1线上拉力为T 1，L 2线上拉力为T 2，重力为mg ， 物体在三力作用下保持平衡,有 T 1cos θ＝mg ， T 1sin θ＝T 2， T 2＝mgtan θ 剪断线的瞬间，T 2突然消失，物体即在T 2反方向获得加速度。 因为mg tan θ＝ma ，所以加速度a ＝g tan θ，方向在T 2反方向。 你认为这个结果正确吗？请对该解法作出评价并说明理由。 （2）若将图2(a)中的细线L 1改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图2(b)所示，其他条件不变，求解的步骤和结果与（l ）完全相同，即 a ＝g tan θ，你认为这个结果正确吗？请说明理由。 问题3：必须弄清牛顿第二定律的独立性。 当物体受到几个力的作用时，各力将独立地产生与其对应的加速度（力的独立作用原理），而物体表现出来的实际加速度是物体所受各力产生加速度叠加的 结果。那个方向的力就产生那个方向的加速度。 例3、如图3所示，一个劈形物体M 放在固定的斜面上，上表面水平，在水平面上放有光滑小球m ，劈形物体从静止开始释放，则小 球在碰到斜面前的运动轨迹是： A ．沿斜面向下的直线 图2(b) 图 2(a) 图3 图1

物理试题 人教版 高考专题复习练习题3-牛顿运动定律

第1讲牛顿第一定律、牛顿第三定律 知识巩固练 1．(2020年湖北部分重点中学联考)伽利略和牛顿都是物理学发展史上最伟大的科学家，巧合的是牛顿就出生在伽利略去世后第二年．下列关于力和运动关系的说法中，不属于他们观点的是( ) A．自由落体运动是一种匀变速直线运动 B．力是使物体产生加速度的原因 C．物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性 D．力是维持物体运动的原因 【答案】D 2．(2020届黄山质检)关于物体的惯性，下列说法正确的是( ) A．骑自行车的人，上坡前要快速蹬几下，是为了增大惯性冲上坡 B．子弹从枪膛中射出后在空中飞行，速度逐渐减小，因此惯性也减小 C．物体惯性的大小，由物体质量的大小决定 D．物体由静止开始运动的瞬间，它的惯性最大 【答案】C 3．(2020年成都外国语学校模拟)下列说法正确的是( ) A．凡是大小相等、方向相反，分别作用在两个物体上的两个力必定是一对作用力和反作用力 B．凡是大小相等、方向相反，作用在同一物体上的两个力必定是一对作用力和反作用力 C．即使大小相等、方向相反，作用在同一直线上且分别作用在两个物体上的两个力也不一定是一对作用力和反作用力 D．相互作用的一对力究竟称哪一个力是反作用力不是任意的 【答案】C 4．火车在长直的水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为 ( ) A．人跳起后，车厢内空气给他一向前的力，带着他随同火车一起向前运动 B．人跳起的瞬间，车厢的底板给他一向前的力，推动他随同火车一起向前运动 C．人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必定偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离很小，不明显而已 D．人跳起后直到落地，在水平方向上始终具有和车相同的速度 【答案】D 5．如图所示的装置，不考虑绳与滑轮的质量，不计轴承、绳与滑轮间的摩擦．初始时两人均站在水平地面上，当位于左侧的甲用力向上攀爬时，位于右侧的乙始终用力抓住绳子，最终至少一人能到达滑轮．下列说法正确的是 ( )

专题03 牛顿运动定律(原卷版)-2021高考物理必考微专题(力学部分)

专题03 牛顿运动定律 考情分析 高考命题规律 考题呈现 考查内容 牛顿运动定律是经典物理学最重要的规律，在近几年高考中考查频率很高．高考着重考查的知识点有： (1)用牛顿运动定律和运动 规律综合考查运动问题． (2)整体法和隔离法处理连 接体问题等. 2020 Ⅱ卷20T 牛顿运动定律的综合应用 2019 Ⅲ卷20T 牛顿运动定律的综合应用 2018 Ⅰ卷15T 牛顿第二定律 Ⅰ卷18T 牛顿第二定律 2017 Ⅰ卷25T 牛顿第二定律

考点1超重失重问题知识储备： 1．超重和失重的概念 视重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。视重大小等于弹簧测力计所受物体的拉力或台秤所受物体的压力 超重 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现象称为超重。超重的条件是：物体具有向上的加速度 失重 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象称为失重。失重的条件是：物体具有向下的加速度 完全失重物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的现象称为完全失重。完全失重的条件是：物体的加速度为重力加速度 2.对超重和失重现象的理解 (1)发生超重或失重现象时，物体所受的重力没有变化，只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)变 大或变小了(即“视重”变大或变小了)。 (2)只要物体有向上或向下的加速度，物体就处于超重或失重状态，与物体向上运动还是向下运动无关。 (3)即使物体的加速度不沿竖直方向，但只要在竖直方向上有分量，物体就会处于超重或失重状态。 (4)物体超重或失重多少由物体的质量m和竖直加速度a共同决定，其大小等于ma。 (5)在完全失重的状态下，一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如天平失效、浸在水中的物体不再 受浮力作用、液体柱不再产生压强等。 【典例1】如图所示是一质量为50kg的乘客乘电梯上楼过程中速度-时间图像，g取2 10m/s。下列说法正确的是（） A．1s t 时，乘客对电梯底板的压力大小为550N

2020高考物理专题卷：专题三《牛顿运动定律》 含答案解析

2020衡水名师原创物理专题卷 专题三 牛顿运动定律 考点07 牛顿运动定理的理解超重和失重 （2、3、7） 考点08 牛顿运动定律的应用 （1、8—13、15—20） 考点09 动力学的图象问题 （4、5、6、14） 第I 卷（选择题 68分） 一、选择题（本题共17个小题，每题4分，共68分。每题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题意，有的有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） 1．【湖南省长沙市长郡中学2017届高三上学期月考】考点08易 关于力学单位制，下列说法中正确的是（ ） A. N 、 /m s 、 2/m s 是导出单位 B.后人为了纪念牛顿， N 作为力学中的基本单位 C.在国际单位制中，时间的基本单位可以是s ，也可以是h D.在不同的力学单位制中，牛顿第二定律的表达式都是 F ma 2．【2017·天津市和平区高三上学期期末质量调查】考点07难 如图所示，蹦床运动员从空中落到床面上，运动员从接触床面到下降至最低点为第一过程，从最低点上升到离开床面为第二过程，下列判断正确的是（ ） A ．在第一过程中，运动员始终处于失重状态 B ．在第二过程中，运动员始终处于超重状态 C ．在第二过程中运动员的机械能始终在增大 D ．在第一过程中运动员的动能始终在减小 3．【2017·广东省佛山市第一中学高三上学期第二次段考】考点07易 2015年11月30日，蹦床世锦赛在丹麦落下帷幕，中国代表团获得8金3银2铜，领跑世

锦赛的奖牌榜．一位运动员从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度， 利用仪器测得该运动员从高处开始下落到弹回的整个过程中，运动速度随时间变化的图象如图所示，图中Oa段和cd段为直线．由图可知，运动员发生超重的时间段为（） v t O a c d t1 t2 t3 t4 t5 A．0～t1 B．t1～t2 C．t2～t4 D．t4～t5 4．【2017·西藏自治区拉萨中学高三上学期期末】考点09中 如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接．下图中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程．下图中正确的是（） 5．【2017·河南省中原名校豫南九校高三上学期第四次质量考评】考点09难 如图所示滑块以初速度V0沿表面粗糙且足够长的固定斜面，从顶端下滑，直至速度为零，对于该运动过程，若用x、v、a分别表示滑块下滑的位移、速度和加速度的大小，t表示时间，则下列图象能正确描述这一运动规律的是（）

2020年高考江苏版高考物理 专题三 牛顿运动定律

专题三牛顿运动定律 挖命题 【考情探究】 分析解读加速度大小不同的连接体问题的计算仅限于两个物体的情况。牛顿运动定律本身是考查的重点,同时又贯穿于整个高中物理学,是必须重点掌握的规律。本专题主要考查牛顿运动定律的理解、计算、应用这三方面。题型有选择、计算。应主要掌握整体法、隔离法的应用,会用正交分解法规范地做题,掌握超重和失重的分析,会分析解决传送带模型及连接体问题,能综合运用牛顿运动定律和运动学规律解题。 【真题典例】

破考点 【考点集训】 考点一牛顿第一定律、牛顿第三定律 1.(多选)伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础。早期物理学家关于惯性有下列说法,其中正确的是( ) A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性 B.没有力的作用,物体只能处于静止状态 C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性 D.运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动 答案AD 2.(2018江苏苏州调研,3)人站在地面上,先将两腿弯曲,再用力蹬地,就能跳离地面,人能跳起离开地面的原因是( ) A.人除受地面的弹力外,还受到一个向上的力 B.地面对人的支持力大于人受到的重力 C.地面对人的支持力大于人对地面的压力 D.人对地面的压力大于地面对人的支持力

答案B 考点二牛顿第二定律的理解及其应用 1.[2018江苏苏锡常镇调研(一),3]高空滑索是勇敢者的运动。如图所示,一个人用轻绳通过轻质滑环悬吊在足够长的倾斜钢索上运动(设钢索是直的),下滑过程中到达图中A位置时轻绳与竖直线有夹角,到达图中B位置时轻绳竖直向下。不计空气阻力,下列说法正确的是( ) A.在A位置时,人的加速度可能为零 B.在A位置时,钢索对轻环的作用力小于人的重力 C.在B位置时,钢索对轻环的摩擦力为零 D.若轻环在B位置突然被卡住,则此时轻绳对人的拉力等于人的重力 答案B 2.(2018江苏徐州高三期中,6)如图所示,橡皮条一端固定在P点,另一端绕过固定的光滑铁钉Q与小物块A 连接。橡皮条的原长等于P、Q间距离,伸长时弹力与伸长量成正比。开始时小物块位于Q的正下方,对长木板B的压力为F N,B放在光滑的水平面上,A、B之间的动摩擦因数为μ;某时刻在B的右端施加水平向右的恒力F=μF N,若木板足够长,B对A的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,橡皮条始终处于弹性限度内。在A向右运动的过程中,下列关于B的v-t图像,正确的是( )

2022版高中物理选考一轮总复习集训专题三牛顿运动定律—模拟WORD版含解析

专题三牛顿运动定律 【5年高考】 考点一牛顿运动定律 1.(2020浙江1月选考,2,3分)如图所示,一对父子掰手腕,父亲让儿子获胜。若父亲对儿子的力记为F 1,儿子对父亲的力记为F 2,则() A.F 2>F 1 B.F 1和F 2大小相等 C.F 1先于F 2产生 D.F 1后于F 2产生 答案B 2.(2018课标Ⅰ,15,6分)如图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P ,系统处于静止状态。现用一竖直向上的力F 作用在P 上,使其向上做匀加速直线运动。以x 表示P 离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F 和x 之间关系的图像可能正确的是() 答案A 考点二牛顿运动定律的综合应用 1.(2020课标Ⅰ,16,6分)如图,一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为10m ,该同学和秋千踏板的总质量约为50kg 。绳的质量忽略不计。当该同学荡到秋千支架的正下方时,速度大小为8m/s ,此时每根绳子平均承受的拉力约为() A.200N B.400N C.600N D.800N 答案B 2.(2020江苏单科,5,3分)中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”,为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成,在车头牵引下,列车沿平直轨道匀加速行驶时,第2节对第3节车厢的牵引力为F 。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等,则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为() A.F B.19F 20 C.F 19 D.F 20 答案C 3.(2019课标Ⅲ,20,6分)(多选)如图(a ),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平。t =0时,木板开始受到水平外力F 的作用,在t =4s 时撤去外力。细绳对物块的拉力f 随时间t 变化的关系如图(b )所示,木板的速度v 与时间t 的关系如图(c )所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取10m/s 2 。由题给数据可以得出() 图(a ) 图(b )图(c ) A.木板的质量为1kg B.2s ~4s 内,力F 的大小为0.4N C.0~2s 内,力F 的大小保持不变 D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.2 答案AB 4.(2016江苏单科,9,4分)(多选)如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中() A.桌布对鱼缸摩擦力的方向向左 B.鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等

2023年高中物理学业水平考试必备考点13： 牛顿运动定律的应用 (全国通用)(解析版)

2023年高中物理学业水平考试必备考点归纳与测试 专题13：牛顿运动定律的应用 13.1 运动和力的关系 一、从受力确定运动情况 1．牛顿第二定律的作用：确定了运动和力的关系，把物体的运动情况与受力情况联系起来． 2．已知物体的受力情况，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． 3．解题思路 4. 主要运动学参量 运动学有五个参量0v 、v 、t 、a 、x ，这五个参量只有三个是独立的。 运动学的解题方法就是“知三求二”。所用的主要公式： 0v v at =+ ①——此公式不涉及到位移，不涉及到位移的题目应该优先考虑此公式 2012 x v t at =+ ①——此公式不涉及到末速度，不涉及到末速度的题目应该优先考虑此公式 212 x vt at =- ①——此公式不涉及到初速度，不涉及到初速度的题目应该优先考虑此公式 02 v v x t += ①——此公式不涉及到加速度，不涉及到加速度的题目应该优先考虑此公式 2202v v x a -= ①——此公式不涉及到时间，不涉及到时间的题目应该优先考虑此公式 根据运动学的上述5个公式求出加速度，再依据牛顿第二定律F ma =合，可以求物体所受的合力或者某一个力。 二、从运动情况确定受力 1．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确定物体所受的力． 2．解题思路

应用运动学公 式求出加速度 → 用F＝ma求 物体所受合力 → 求出物体所 受的其他力 3．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过程分析，并画出受力图和运动草图． (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，求物体所受的合外力． (4)根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需的力． 一、单选题 1．（2022·广东·高二学业考试）如图所示，表面粗糙的水平传送带匀速向右传动。现在其左侧的A处轻轻放上一物块，设传送带足够长，则该物块（） A．一直向右匀速运动 B．先向右匀加速运动，后继续向右匀速运动 C．先受到向右的滑动摩擦力，后受到向右的静摩擦力 D．先受到向右的滑动摩擦力，后受到向左的静摩擦力 【答案】B 【解析】物块初速度为0，刚放上传送带后将与传送带之间发生相对滑动，受到向右的滑动摩擦力做匀加速运动，因为传送带足够长，所以物块最终将会达到与传送带相同的速度并最终向右匀速运动，此时物块与传送带保持相对静止，没有相对运动趋势，不受静摩擦力作用。 故选B。 2．（2022·山东·高三学业考试）如图甲所示，水平地面上静止一质量为1kg足够长的长木板A，木板中央的正上方有一可看作质点的物块B。现在物块上施加一个从零开始均匀增加的水平向右的外力F，物块B 受到的摩擦力F f随外力F的大小变化图像如图乙所示，设木板与地面间的动摩擦因数为μ1，物块与木板间的动摩擦因数为μ2，最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为g=10m/s2，则下列选项正确的是（） 真题测试

专题3牛顿运动定律-2021高考物理一轮复习压轴题剖析(力学部分)(解析版)

专题3牛顿运动定律 一、选择题Q・3题为单项选择题，4・10为多项选择题) 1.光滑水平地而上有两个卷放在一起的斜而体A、B,两斜而体形状大小完全相同，质量分别为M、m.如图甲、乙所示，对上面或下面的斜而体施加水平方向的恒力P、尸2均可使两斜而体相对静止地做匀加速直线运动，已知两斜而体间的摩擦力为零，则斤与R之比为() A. M ： B.：M C.m ： (M+M D. 【答案】A 【解析】Q作用于A时，设A和8之间的弹力为N,对A有: Ncos 3=Mg 对8有： Nsin 6=ma 对A和8组成的整体有： (M +m)M F[ = (M+m)a=------- ：——gtan 8： in 尸2作用于A时，对6有： /n^tan 6=ma 对A和3组成的整体有： Fi=(M+m)a f=j?tan 6, 二=丝 F2 m 故选A。

2.如图所示，斜劈A静止放置在水平地面上，木桩B固定在水平地而上，弹簧女把物体与木桩相连，弹 簧与斜面平行.质量为m的物体和人在弹簧k的作用下沿斜劈表而向下运动，此时斜劈受到地面的摩擦力 方向向左.则下列说法正确的是（） A.若剪断弹簧，物体和人的加速度方向一定沿斜而向下 B.若剪断弹簧，物体和人仍向下运动，A受到的摩擦力方向可能向右 C.若人从物体机离开，物体机仍向下运动，A受到的摩擦力可能向右 D.若剪断弹簧同时人从物体〃，离开，物体/〃向下运动，A可能不再受到地而摩擦力 【答案】A 【解析】剪断弹簧前，对斜面分析，受重力、地面的支持力和静摩擦力、滑块对斜面体的力（滑块对斜而体的滑动摩擦力和压力的合力），斜劈受到地而的摩擦力方向向左，故根据平衡条件，滑块对斜而体的力向右下方；根据牛顿第三定律，斜面对滑块的力向左上方；若剪断弹簧，滑块和人整体还要受重力，故合力偏左，根据牛顿第二定律，加速度是沿斜面向下，故A正确：若剪断弹簧，物体和人仍向下运动，故物体和人整体对斜而体的力不变，故斜而体受力情况不变，故地而摩擦力依然向左，故B错误：若人从物体m离开，由于惯性，物体m 仍向下运动；动摩擦因数是不变的，故滑块对斜面体压力和滑动摩擦力正比例减小，故压力和滑动摩擦力的合力依然向右下方，故地而对斜而体的静摩擦力依然向左，故C错误；若剪断弹簧同时人从物体m离开，由于惯性，物体m仍向下运动：动摩擦因素是不变的，故滑块对斜面体压力和滑动摩擦力正比例减小，故压力和滑动摩擦力的合力依然向右下方，故地而对斜而体的静摩擦力依然向左，故D错误：故选A 3.如图，小球A置于固定在水平而上的光滑半圆柱体上，小球B用水平轻弹簧拉着，弹簧固定在竖直板上.两小球A、5通过光滑滑轮0用轻质细线相连，两球均处于静止状态.已知球B质量为〃?，。点在半圆柱体圆心。|的正上方，0A与竖直方向成30。角.QA长度与半圆柱体半径相等，OB与竖直方向成45。角，现将轻质细线剪断的瞬间（重力加速度为g）（）

2019年高考物理 试题分项解析 专题03 牛顿运动定律(第02期)

专题3 牛顿运动定律 一．选择题 1. （2019年1月云南昆明复习诊断测试）如图甲所示，一块质量为m A=2kg的木板A静止在水平地面上，一个质量为m B=1kg的滑块B静止在木板的左端，对B施加一向右的水平恒力F，一段时间后B从A右端滑出，A继续在地面上运动一段距离后停止，此过程中A的速度随时间变化的图像如图乙所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g=10m/s2。则下列说法正确的是 A.滑块与木板之间的动摩擦因数为0.6 B.木板与地面之间的动摩擦因数为0.1 C.F的大小可能为9N D.F的大小与板长L有关 【参考答案】BD 【命题意图】本题考查对速度----时间图像的理解、叠加体受力分析、牛顿运动定律和匀变速直线运动规律的运用。 【方法归纳】对于速度图像给出解题信息问题，从速度图像的斜率得出加速度，由速度图像面积得出位移。对于叠加体问题，采用隔离法分析受力，利用牛顿运动定律列方程解答。

2. （2019广东惠州第三次调研）如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动，在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ＜tanθ，则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是 【参考答案】D 【命题意图】本题考查传送带、牛顿运动定律、速度图像及其相关知识点。 【方法归纳】物体在倾斜传送带上运动，要注意当物体速度小于传送带速度时，滑动摩擦力是动力，大于传送带速度时，滑动摩擦力是阻力。 3.绰号“威龙”的第五代制空战机歼－20具备高隐身性、高机动性能力，为防止极速提速过程中飞行员因缺氧晕厥，歼－20新型的抗荷服能帮助飞行员承受最大9倍重力加速度。假设某次垂直飞行测试实验中，歼－20加速达到50 m/s后离地，而后开始竖直向上飞行试验。该飞机在10 s内匀加速到3 060 km/h，匀速飞行一段时间后到达最大飞行高度18.5 km。假设加速阶段所受阻力恒定，约为重力的0.2。已知该歼－20质量为20吨，声速为340 m/s，忽略战机因油耗等导致质量的变化。则下列说法正确的是( ) A．本次飞行测试的匀速阶段运行时间为26.5 s B．加速阶段系统的推力为1.84×106 N C．加速阶段时飞行员有晕厥可能

高考物理易错题专题三物理牛顿运动定律的应用(含解析)含解析

高考物理易错题专题三物理牛顿运动定律的应用(含解析)含解析 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1．一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块，在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5m ，如图（a ）所示．0t =时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至1t s =时木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短）．碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板．已知碰撞后1s 时间内小物块的v t -图线如图（b ）所示．木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g 取10m/s 2．求 （1）木板与地面间的动摩擦因数1μ及小物块与木板间的动摩擦因数2μ； （2）木板的最小长度； （3）木板右端离墙壁的最终距离． 【答案】（1）10.1μ=20.4μ=（2）6m （3）6.5m 【解析】 （1）根据图像可以判定碰撞前木块与木板共同速度为v 4m/s = 碰撞后木板速度水平向左，大小也是v 4m/s = 木块受到滑动摩擦力而向右做匀减速，根据牛顿第二定律有24/0/1m s m s g s μ-= 解得20.4μ= 木板与墙壁碰撞前，匀减速运动时间1t s =，位移 4.5x m =，末速度v 4m/s = 其逆运动则为匀加速直线运动可得212 x vt at =+ 带入可得21/a m s = 木块和木板整体受力分析，滑动摩擦力提供合外力，即1g a μ= 可得10.1μ= （2）碰撞后，木板向左匀减速，依据牛顿第二定律有121()M m g mg Ma μμ++= 可得214 /3 a m s = 对滑块，则有加速度2 24/a m s = 滑块速度先减小到0，此时碰后时间为11t s = 此时，木板向左的位移为2111111023x vt a t m =- =末速度18 /3 v m s =

高考物理高频考点专项练习：专题三 考点08 牛顿运动定律的应用及超重与失重(A卷)

新高考物理高频考点专项练习：专题三 考点08 牛顿运动定律的应用及超重与失重（A 卷） 1.若恒定合力F 使质量为m 的物体由静止开始运动，在时间t 内移动的距离为x ，则2F 的恒定合力使质量为2m 的物体由静止开始运动，在2t 时间内移动的距离为( ) A.2x B.4x C.8x D.16x 2. 如图所示，一轻质弹簧上端固定在升降机的天花板上，下端挂一小球，在升降机匀速竖直下降过程中，小球相对于升降机静止，若升降机突然停止运动，设空气阻力可忽略不计，弹簧始终在弹性限度内，且小球不会与升降机的内壁接触，则小球在继续下降的过程中( ) A.加速度逐渐减小，小球处于失重状态 B.加速度逐渐增大，小球处于超重状态 C.速度逐渐减小，小球处于失重状态 D.速度逐渐增大，小球处于超重状态 3.如图所示，表面光滑的斜面体固定在匀速上升的升降机上，质量相等的A B 、两物体用一轻质弹簧连接，B 的上端用一平行斜面的细线拴接在斜面顶端的固定装置上，斜面的倾角为30°，当升降机突然处于完全失重状态，则关于A B 、两物体的瞬时加速度大小和方向，下列说法正确的是( ) A.1 2 A a g = ，方向沿斜面向下；B a g =，方向沿斜面向下 B.0,0A B a a == C.0A B a a g ==；，方向沿斜面向下

D.3 2 A a g = ，方向垂直斜面向下；B a g =，方向竖直向下 4.如图所示，质量为3 kg 的物体 A 静止在竖直的轻弹簧上面，质量为2 kg 的物体 B 用细线 悬挂，A B 、间相互接触但无压力.取210 m/s g ＝ .某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间( ) A. B 对 A 的压力大小为12 N B.弹簧弹力大小为20 N C. B 的加速度大小为6 2m/s D. A 的加速度为零 5.如图所示，水平放置的传送带以速度2m/s v =向右运行，现将一小物体轻轻地放在传送带A 端，物体与传送带间的动摩擦因数0.2μ=，若A 端与B 端相距4 m ，则物体由A 运动到B 的时间和物体到达B 端时的速度是( ) A.2.5 s ，2 m/s B.1 s ，2 m/s C.2.5 s ，4 m/s D.1 s ，4 m/s 6. 2019年8月3日，在沈阳奥体中心举行的田径世锦赛全国选拔赛女子撑杆跳决赛中，中国撑杆跳运动员李玲获得撑杆跳项目金牌，图为她在撑杆跳运动中的动作示意.下列说法正确的是( ) A.她在助跑过程中，一定做匀加速直线运动 B.她在上升过程中，处于失重状态 C.她在下落过程中，处于失重状态 D.她过最高点时的速度为零 7.如图所示，一小车静止在粗糙水平面上，用细线OA 和AB 将一质量为m 的小球悬挂在小车中，其中OA 与竖直方向成30°角，15AOB ∠=︒，AB 水平并与固定在小车侧壁上的拉力

高考物理 重要考点例析 专题3 牛顿运动定律

专题三：牛顿运动定律考点例析 牛顿三个运动定律是力学的基础，对整个物理学也有重大意义。本章考查的重点是牛顿第二定律，而牛顿第一定律和第三定律在牛顿第二定律的应用中得到了完美的体现。从近几年高考看，要求准确理解牛顿第一定律；加深理解牛顿第二定律，熟练掌握其应用，尤其是物体受力分析的方法；理解牛顿第三定律；理解和掌握运动和力的关系；理解超重和失重。本章内容的高考试题每年都有，对本章内容单独命题大多以选择、填空形式出现，趋向于用牛顿运动定律解决生活、科技、生产实际问题。经常与电场、磁场联系，构成难度较大的综合性试题，运动学的知识往往和牛顿运动定律连为一体，考查推理能力和综合分析能力。同学们只要把任何一套高考试题拿来研究，总会发现有与牛顿定律有关的试题。 一、夯实基础知识 1、牛顿第一定律：一切物体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。 对牛顿第一定律的理解要点：（1）运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持；（2）它定性地揭示了运动与力的关系，即力是改变物体运动状态的原因，是使物体产生加速度的原因；（3）定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性——惯性；（4）不受力的物体是不存在的，牛顿第一定律不能用实验直接验证，但是建立在大量实验现象的基础之上，通过思维的逻辑推理而发现的。它告诉了人们研究物理问题的另一种方法，即通过大量的实验现象，利用人的逻辑思维，从大量现象中寻找事物的规律；（5）牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例，牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系，牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。 2、牛顿第二定律：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。公式F=ma. 对牛顿第二定律的理解要点：（1）牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系，即知道了力，可根据牛顿第二定律研究其效果，分析出物体的运动规律；反过来，知道了运动，可根据牛顿第二定律研究其受力情况，为设计运动，控制运动提供了理论基础；（2）牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果，即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系，力变加速度就变，力撤除加速度就为零，注意力的瞬时效果是加速度而不是速度；（3）牛顿第二定律是矢量关系，加速度的方向总是和合外力的方向相同的，可以用分量式表示，F x=ma x, F y=ma y,F z=ma z;（4）牛顿第二定律F=ma定义了力的基本单位——牛顿（定义使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的作用力为1N,即1N=1kg.m/s2. 3、牛顿第三定律：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上。 对牛顿第三定律的理解要点：(1)作用力和反作用力相互依赖性，它们是相互依存，互以对方作为自已存在的前提；（2）作用力和反作用力的同时性，它们是同时产生、同时消失，同时变化，不是先有作用力后有反作用力；（3）作用力和反作用力是同一性质的力；（4）作用力和反作用力是不可叠加的，作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，各产生其效果，不可求它们的合力，两个力的作用效果不能相互抵消，这应注意同二力平衡加以区别。 4.物体受力分析的基本程序：（1）确定研究对象；（2）采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力；（3）按照先重力，然后环绕物体一周找出跟研究对象接触的物体，并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力，最后分析其他场力；（4）画物体受力图，没有特别要求，则画示意图即可。 5.超重和失重：（1）超重：物体有向上的加速度称物体处于超重。处于失重的物体的物