高考物理复习专题三：牛顿运动定律

专题三：牛顿运动定律

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？ 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56=m g F N ，解得5

3=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。

（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。

图2(b)

图

2(a) 图1

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。

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-=。

图

3 图4

图6 图7

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221at 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，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

图8

图

9

图10

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

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

图

12 图

13 图11

图14

M 图15

M

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 m V 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=μg.

加速时间 g

V a V t μ==1 加速位移 g

V at S μ2

2112121==

A B 图16

图17 图18

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？(sin37

ｏ=0.6,cos37ｏ=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）

A f mg

图19 图20 (a) (b)

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==

.

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

C ．Mg+mg(sin α+sin β)

D ．Mg+mg(cos α+cos β) 图21 F G F f F N G F F N1 F f1

图23 M α β a b 图24

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。

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，挂钩吊着一重图25 a

图26

图27

图28 图29

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）

图

31

图32

图

33 图

34

m 0

m

图30

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：

高三物理二轮专题复习 专题三 牛顿运动定律

专题三 牛顿运动定律 一、运动状态的分析： 1、 一物体从某一高度自由落下，落在直立于地面的轻弹簧上，如图所示，在A 点，物体开始与弹簧接触，到B 点时，物体速度为零，然后被弹回。下列说法中正确的是（ ） A ．物体从A 下降到 B 的过程中，速率不断变小 B ．物体从B 上升到A 的过程中，速率不断变大 C ．物体从A 下降到B ，以及从B 上升到A 的过程中，速率都是先增大，后减小 D ．物体在B 点时，所受合力为零 2、在光滑水平面上有一质量为m 的物块受到水平恒力F 的作用而运动，在其正前方固定一个足够长的劲度系数为k 的轻质弹簧，如图所示．当物块与弹簧接触且向右运动的过程中，下列说法正确的是( ) A ．物块在接触弹簧的过程中一直做减速运动 B C D 3状态。若力A ．在第B ．在第C ．在第D ．在第4、板上，A.B.C.D.5、如图（a ）、（质量分别为M 、m ，大小为F ，同样大小的水平推力F 作用于Q A 、N 1 =N 2 6把A 从B A. μm 1g 7、在水平面上向右匀加速运动，设A 、B 间的摩擦力为1f ，B 与桌面间的摩擦力为2f ，若增大C 桶内沙的质量，而A 、B 仍一起向右运动，则摩擦力1f 、2f 的变化情况是 （ ） A ．1f 不变，2f 变大 B ．1f 变大，2f 不变 C ．1f 和2f 都变大 D ．1f 和2f 都不变 三 、瞬时问题 8、如图2-25天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的两个质量相同的小球。两小球均保持静止。当突然剪断细绳时，上面小球A 与下面小球B 的加速度为 [ ] A ．a 1=g a 2=g B ．a 1=g a 2=g C ．a 1=2g a 2=0 D ．a 1=0 a 2=g 9、如图所示，质量为m 的小球用一水平轻弹簧系住，并用倾角为60°的光滑木板AB P Q F (a)

专题03 牛顿运动定律—高考物理母题题源解密(解析版)

专题03 牛顿运动定律 【母题来源一】2021年高考浙江卷 【母题题文】（2021·浙江高考真题）2021年5月15日，天问一号着陆器在成功着陆火星表面的过程中，经大气层290s的减速，速度从3 4.610m/s ⨯；打开降落伞后，经过90s速度进一步减为 ⨯减为2 4.910m/s 2 ⨯；与降落伞分离，打开发动机减速后处于悬停状态；经过对着陆点的探测后平稳着陆。若打开降1.010m/s 落伞至分离前的运动可视为竖直向下运动，则着陆器（） A．打开降落伞前，只受到气体阻力的作用 B．打开降落伞至分离前，受到的合力方向竖直向上 C．打开降落伞至分离前，只受到浮力和气体阻力的作用 D．悬停状态中，发动机喷火的反作用力与气体阻力是平衡力 【答案】B 【解析】 A．打开降落伞前，在大气层中做减速运动，则着陆器受大气的阻力作用以及火星的引力作用，选项A错误； B．打开降落伞至分离前做减速运动，则其加速度方向与运动方向相反，加速度方向向上，则合力方向竖直向上，B正确； C．打开降落伞至分离前，受到浮力和气体的阻力以及火星的吸引力作用，选项C错误； D．悬停状态中，发动机喷火的反作用力是气体对发动机的作用力，由于还受到火星的吸引力，则与气体的阻力不是平衡力，选项D错误。 故选B。 【母题来源二】2021年高考全国卷

【母题题文】（2021·全国高考真题）（多选）水平地面上有一质量为1m 的长木板，木板的左端上有一质量为2m 的物块，如图（a ）所示。用水平向右的拉力F 作用在物块上，F 随时间t 的变化关系如图（b ）所示，其中1F 、2F 分别为1t 、2t 时刻F 的大小。木板的加速度1a 随时间t 的变化关系如图（c ）所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为1μ，物块与木板间的动摩擦因数为2μ，假设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 。则（ ） A ．111=F m g μ B ．2122211()()m m m F g m μμ+=- C ．22112m m m μμ+> D ．在20~t 时间段物块与木板加速度相等 【答案】 BCD 【解析】 A ．图（c ）可知，t 1时滑块木板一起刚在从水平滑动，此时滑块与木板相对静止，木板刚要滑动，此时以整体为对象有 1112()F m m g μ=+ A 错误； BC ．图（c ）可知，t 2滑块与木板刚要发生相对滑动，以整体为对象， 根据牛顿第二定律，有 211212()()F m m g m m a μ-+=+ 以木板为对象，根据牛顿第二定律，有 221121()0m g m m g m a μμ-+=> 解得 2122211 ()()m m m F g m μμ+=- ()12212m m m μμ+>

高考物理一轮复习专题三牛顿运动定律考点一牛顿运动定律教学案(含解析)

专题三 牛顿运动定律 考纲展示 命题探究 考点一 牛顿运动定律 基础点 知识点1 牛顿第一定律 1．牛顿第一定律 (1)内容：一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 (2)意义 ①揭示了物体的固有属性：一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律。 ②揭示了力与运动的关系：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因。 2．惯性 (1)定义：物体具有保持原来静止状态或匀速直线运动状态的性质。 (2)特点：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动情况和受力情况无关(选填“有关”或“无关”)。 (3)表现 ①物体不受外力作用时，其惯性表现在保持静止或匀速直线运动状态。 ②物体受外力作用时其惯性表现在反抗运动状态的改变。 (4)量度：质量是惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小。 知识点2 牛顿第二定律 1．内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。 2．表达式：a ＝F m 。 3．物理意义 反映物体运动的加速度的大小、方向与其所受作用力的关系，且这种关系是瞬时的。 4．力的单位：当质量单位为千克(kg)，加速度单位为米每二次方秒(m/s 2 )时，力的单位为N ，即1 N ＝1 kg·m/s 2 。 5．牛顿第二定律的适用范围

(1)牛顿第二定律只适用于相对地面静止或匀速直线运动的参考系。 (2)牛顿第二定律只适用于宏观、低速运动的物体。 知识点3 牛顿第三定律 1．作用力和反作用力：两个物体之间的作用总是相互的，一个物体对另一个物体施加了力，另一个物体同时对这个物体也施加了力。 2．牛顿第三定律 (1)内容：两物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上的不同物体上。 (2)表达式：F＝－F′。 (3)物理意义：①体现力的作用的相互性。 ②建立了作用力与反作用力的相互依存关系。 知识点4 单位制、基本单位、导出单位 1．单位制 基本单位和导出单位一起组成了单位制。 (1)基本量：只要选定几个物理量的单位，就能够利用这几个单位推导出其他物理量的单位。这些被选定的物理量叫做基本量。 (2)基本单位：基本物理量的单位。力学中的基本量有三个，它们是质量、长度、时间；它们的单位都是基本单位，国际单位制中分别是千克(kg)、米(m)、秒(s)。 (3)导出单位：由基本单位根据物理公式推导出来的其他物理量的单位。 2．国际单位制中的基本物理量及其单位 一、对牛顿第一定律的理解 1．对牛顿第一定律的理解 (1)牛顿第一定律是在伽利略斜面实验的基础上，经过科学抽象、归纳整理而总结出来的，通过这一定律，构建了力与运动之间正确的辩证关系，它不是牛顿第二定律的特例，而是牛顿第二定律产生的基石。 (2)“力不是产生并维持运动的原因，而是使物体产生加速度，从而改变运动状态的原因”，这是牛顿第一定律要表达的核心思想。这一思想使人们摆脱了“力与运动到底是什么关系”的困扰，揭示了力的本质。 (3)在牛顿第一定律的基石之上，通过实验探究，牛顿第二定律定量指出了力、质量和加速度的关系，所以牛顿第二定律是对“力与运动关系”的拓展。

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

高考物理复习专题三：牛顿运动定律

专题三：牛顿运动定律 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？ 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56=m g F N ，解得5 3=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。 （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。 图2(b) 图 2(a) 图1

高考复习专项练习一轮物理单元质检三 牛顿运动定律

单元质检三牛顿运动定律 (时间:45分钟满分:100分) 一、单项选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求) 1.一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重,一个可乘十多个人的环形座舱套在竖直柱子上,由升降机先送上几十米的高处,然后让座舱自由落下,落到一定位置,制动系统启动,到地面时刚好停下,整个过程中() A.一直处于失重状态 B.先失重后超重 C.一直处于超重状态 D.先超重后失重 2.如图所示,两个质量分别为m1=0.75 kg、m2=2 kg的物体置于光滑的水平面上,中间用外壳质量为 m=0.25 kg的弹簧测力计连接如图,弹簧的质量忽略不计,弹簧外壳恰好与地面接触,两个大小分别为F1=2 N,F2=8 N的水平拉力分别作用在m1、m2上,则下列说法不正确的是() A.弹簧测力计的示数是6 N B.在突然撤去F2的瞬间,m2的加速度大小为2 m/s2 C.在突然撤去F1的瞬间,m1的加速度大小为4 m/s2 D.在突然撤去F2的瞬间,m1的加速度大小为2 m/s2 3.在军事演习中,空降兵从悬停在空中的直升机上跳下沿竖直方向运动的v-t图像如图甲所示,空降兵与自身装备总质量为64 kg,当速度减为零时空降兵恰好落到地面。降落伞用8根对称的绳悬挂空降兵,每根绳与中轴线的夹角均为37°,如图乙所示。不计空降兵所受的空气阻力,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g取10 m/s2,则() A.空降兵前10 s处于超重状态 B.空降兵从175 m高处开始跳下 C.空降兵在整个运动过程中的平均速度大小为7.5 m/s D.落地前瞬间降落伞的每根绳对空降兵的拉力大小为220 N 4.(2021山东省实验中学高三月考)如图甲,MN是倾角θ=37°传送带的两个端点,一个质量m=5 kg的物块(可看作质点),以4 m/s的初速度自M点沿传送带向下运动。物块运动过程的v-t图像如图乙所示,g取10 m/s2,下列说法正确的是()

2024年高考物理第一轮复习课件(共64张PPT)：第三章 第2讲 牛顿运动定律的应用

2024年高考物理第一轮复习课件(共64张PPT)：第三章第2讲牛顿运动定律的应 用 (共64张PPT) 第三章运动和力的关系 第2讲牛顿运动定律的应用 [自主落实] 一、动力学两类基本问题 1．动力学的两类基本问题 第一类：已知物体的受力情况求________； 第二类：已知物体的运动情况求________。 运动情况 受力情况 2．解决两类基本问题的方法 以______为“桥梁”，由运动学公式和____________列方程求解，具体逻辑关系如图： 加速度 牛顿第二定律 二、超重与失重 1．实重和视重

(1)实重：物体实际所受的重力，与物体的运动状态____，在地球上的同一位置是____的。 (2)视重 ①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____称为视重。 ②视重大小等于弹簧测力计所受物体的____或台秤所受物体的____。 无关 不变 示数 拉力 压力 2．超重、失重和完全失重的比较 超重现象失重现象完全失重 概念物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)____物体所受重力的现象物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)____物体所受重力的现象物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)______的现象 产生条件物体的加速度方向____ 物体的加速度方向____ 物体的加速度方向____，大小为a＝g 大于 小于

等于零 向上 向下 向下 超重现象失重现象完全失重 原理方程F－mg＝ma F＝m(g＋a) mg－F＝ma F＝m(g－a) mg－F＝mg F＝0 状态运动加速上升或________ 加速下降或________ 无阻力的抛体运动；绕地球的匀速圆周运动 减速下降 减速上升 续表 [自我诊断] 一、判断题 (1)研究动力学两类问题时，做好受力分析和运动分析是关键。( ) (2)超重就是物体的重力变大的现象。( ) (3)失重时物体的重力小于mg。( ) (4)加速度大小等于g的物体一定处于完全失重状态。( ) (5)根据物体处于超重或失重状态，可以判断物体运动的速度方向。( )

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

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 ( )

高考物理一轮复习 第三章 牛顿运动定律 专题三 牛顿运动定律综合应用(一)教案-高三全册物理教案

专题三牛顿运动定律综合应用(一)突破动力学图象问题 1.图象的类型 (1)已知物体在一过程中所受的某个力随时间变化的图线，要求分析物体的运动情况. (2)已知物体在一运动过程中速度、加速度随时间变化的图线，要求分析物体的受力情况. 2.解决图象问题的方法和关键 (1)分清图象的类别：分清横、纵坐标所代表的物理量，明确其物理意义，掌握物理图象所反映的物理过程，会分析临界点. (2)注意图象中的一些特殊点所表示的物理意义：图线与横、纵坐标的交点，图线的转折点，两图线的交点等表示的物理意义. (3)明确能从图象中获得哪些信息：把图象与物体的运动情况相结合，再结合斜率、特殊点、面积等的物理意义，确定从图象中得出的有用信息，这些信息往往是解题的突破口或关键点. 考向1 利用v­t图象求未知量 [典例1] (2015·新课标全国卷Ⅰ)(多选)如图(a)所示，一物块在t＝0 时刻滑上一固定斜面，其运动的v­t图线如图(b)所示.若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量，则可求出( ) (a) (b) A.斜面的倾角 B.物块的质量

C.物块与斜面间的动摩擦因数 D.物块沿斜面向上滑行的最大高度 [问题探究] (1)上升过程已知几个物理量？能求出几个未知量？ (2)下降过程已知几个物理量？能求出几个未知量？ [提示] (1)上升过程知道初速度、末速度和时间，能求出加速度和位移. (2)下降过程知道初速度、末速度和时间，能求出加速度和位移. [解析] 由运动的v­t图线可求出物块向上滑行的加速度和返回向下滑行的加速度，对上升时和返回时分析受力，运用牛顿第二定律可分别列出方程，联立两个方程可解得斜面倾角和物块与斜面之间的动摩擦因数，选项A、C正确；根据运动的v­t图线与横轴所围面积表示位移可求出物块向上滑行的最大高度，选项D正确. [答案] ACD 考向2 利用F­t图象求未知量 [典例2] 如图甲所示为一倾角θ＝37°的足够长斜面，将一质量为m＝1 kg的物体无初速度在斜面上释放，同时施加一沿斜面向上的拉力，拉力随时间变化的关系图象如图乙所示，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.25，取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：

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 =

高考物理二轮复习 专题03 牛顿运动定律(讲)(含解析)1

专题03 牛顿运动定律（讲） 纵观近几年高考试题，预测2017年物理高考试题还会 1、牛顿运动定律是中学物理的基本规律和核心知识，在整个物理学中占有非常重要的地位，，题型主要有选择题，高考试题往往综合牛顿运动定律和运动学规律进行考查，考题中注重与动量、能量、电场、磁场的渗透，并常常与生活、科技、工农业生产等实际问题相联系． 2、本专题是高考命题的重点和热点，考查和要求的程度往往层次较高，单独考查的题目多为选择题，与直线运动、曲线运动、电磁学等知识结合的题目多为计算题。 考向01 牛顿运动定律 1.讲高考 （1）考纲要求 主要考查考生能否准确理解牛顿运动定律的意义，能否熟练应用牛顿第一定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律和受力分析解决运动和力的问题 （2）命题规律 牛顿运动定律是中学物理的基本规律和核心知识，在整个物理学中占有非常重要的地位，，题型主要有选择题，高考试题往往综合牛顿运动定律和运动学规律进行考查，考题中注重与电场、磁场的渗透，并常常

与生活、科技、工农业生产等实际问题相联系． 案例1．【2016·上海卷】如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时，球所受合外力的方向沿图中的： （ ） A ．OA 方向 B ．OB 方向 C ．OC 方向 D ．OD 方向 【答案】D 【方法技巧】本题通过整体法和隔离法可以判断出做匀变速直线运动的物体局部加速度和整体加速度相同。 案例2． 【2015·上海·3】如图，鸟沿虚线斜向上加速飞行，空气对其作用力可能是： （ ） A ．1F B ．2F C ．3F D ．4F 【答案】B 【解析】 小鸟沿虚线斜向上加速飞行，说明合外力方向沿虚线斜向上，小鸟受两个力的作用，空气的作用力和重力，如下图所示： 【名师点睛】 本题以实际情境为命题背景，考查力与运动的关系、合力与分力的关系等知识点，意在考查考生对物理基本规律的理解能力和灵活运用物理规律解决实际问题的能力。本题的要点是理解合力和分力的关系，对小鸟进行受力分析可以较快解决问题。 案例3． 【2015·海南·8】（多选）如图所示，物块a 、b 和c 的质量相同，a 和b 、b 和c 之间用完全相同的轻弹簧S 1和S 2相连，通过系在a 上的细线悬挂于固定点O ；整个系统处于静止状态；现将细绳剪断，将物块a 的加速度记为a 1，S 1和S 2相对原长的伸长分别为△l 1和△l 2，重力加速度大小为g ，在剪断瞬间： （ ）

2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题训练专题13牛顿运动定律的运用(含详解)

2023高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练 第三章牛顿运动定律 专题13 牛顿第二定律的应用 第一部分知识点精讲 1. 瞬时加速度问题 （1）两类模型 （2）. 在求解瞬时加速度时应注意的问题 (i)物体的受力情况和运动情况是时刻对应的，当外界因素发生变化时，需要重新进行受力分析和运动分析。 (ii)加速度可以随着力的突变而突变，而速度的变化需要一个积累的过程，不会发生突变。 （3）求解瞬时加速度的步骤 2．动力学的两类基本问题第一类：已知受力情况求物体的运动情况。 第二类：已知运动情况求物体的受力情况。 不管是哪一类动力学问题，受力分析和运动状态分析都是关键环节。（1）解决两类基

本问题的方法 以加速度为“桥梁”，由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解，具体逻辑关系如图： 作为“桥梁”的加速度，既可能需要根据已 知受力求解，也可能需要根据已知运动求解。 （2）动力学两类基本问题的解题步骤 （3）掌握动力学两类基本问题的 “两个分析”“一个桥梁”，以及在多个运动过程之间建立“联系”。 （i ）把握“两个分析”“一个桥梁” (ii)找到不同过程之间的“联 系”，如第一个过程的末速度就是下一个过程的初速度，若过程较为复杂，可画位置示意图确定位移之间的联系。 3.物体在五类光滑斜面上运动时间的比较 第一类：等高斜面(如图1所示)由L ＝12 at 2，a ＝g sin θ，L ＝h sin θ

可得t ＝1sin θ 2h g ， 可知倾角越小，时间越长，图1中t 1＞t 2＞t 3。 第二类：同底斜面(如图2所示) 由L ＝12 at 2，a ＝g sin θ，L ＝d cos θ 可得t ＝ 4d g sin 2θ ， 可见θ＝45°时时间最短，图2中t 1＝t 3＞t 2。 第三类：圆周内同顶端的斜面(如图3所示) 在竖直面内的同一个圆周上，各斜面的顶端都在竖直圆周的最高点，底端都落在该圆周 上。由2R ·sin θ＝12 ·g sin θ·t 2，可推得t 1＝t 2＝t 3。 第四类：圆周内同底端的斜面(如图4所示) 在竖直面内的同一个圆周上，各斜面的底端都在竖直圆周的最低点，顶端都源自该圆周上的不同点。同理可推得t 1＝t 2＝t 3。 第五类：双圆周内斜面(如图5所示) 在竖直面内两个圆，两圆心在同一竖直线上且两圆相切。各斜面过两圆的公共切点且顶端源自上方圆周上某点，底端落在下方圆周上的相应位置。可推得t 1＝t 2＝t 3。 第二部分 最新高考题精选 1．（2022·全国理综甲卷·19）如图，质量相等的两滑块P 、Q 置于水平桌面上，二者用一轻弹簧水平连接，两滑块与桌面间的动摩擦因数均为 。重力加速度大小为g 。用水平向右的拉力F 拉动P ，使两滑块均做匀速运动；某时刻突然撤去该拉力，则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前（ ）

高考物理复习：牛顿运动定律专题(含答案)

高考物理复习：牛顿运动定律专题 一、单选题 1.两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点并在同一水平面内做匀速圆周运动则它们的（） A. 运动的角速度不相同 B. 运动的线速度相同 C. 运动的转速相同 D. 向心加速度相同 2.如图所示，匀强电场的电场强度为E，在电场中有两条光滑绝缘的固定轨道OM、ON，将两个完全相同的正离子（不计重力及离子间的库仑力）从O点由静止释放，分别沿OM、ON轨道运动，则下列说法正确的是（） A. 经过相同的时间，两离子运动相同的距离 B. 当两离子运动到垂直电场的同一平面上时速度大小相等 C. 在相同的时间内，电场力对两离子做功相等 D. 在运动过程中，两离子的电势能都增大 3.“严禁超重，严禁超速，严禁酒后驾驶”是阻止马路车祸的有力三招。在这三招中，都应用到我们学过的物理知识。下列说法中正确的是（） A. “严禁超速”是为了减小汽车的惯性 B. “严禁超重”是为了控制汽车司机的反应时间 C. “严禁酒后驾驶” 是为了减小汽车的惯性 D. 汽车超重会增大汽车的惯性 4.一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则( ) A. 球A的线速度必定等于球B的线速度 B. 球A的角速度必定小于球B的角速度 C. 球A的运动周期必定小于球B的运动周期 D. 球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力 5.如图，在竖直平面内，滑到ABC关于B点对称，且A、B、C三点在同一水平线上。若小滑块第一次由A 滑到C，所用的时间为t1，第二次由C滑到A，所用时间为t2，小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行，小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则( ) 6题图 A. t1＜t2 B. t1=t2 C. t1＞t2 D. 无法比较t1、t2的大小 6.已知在弹性限度内弹簧的伸长量△L与受到的拉力F成正比，用公式F=k△L表示，其中k为弹簧的劲度系数，K为一常数．现有两个轻弹簧L1，L2，它们的劲度系数均为k．现按如图所示方式用他们吊起滑轮和重物，如滑轮重为G和重物重力为2G，则两弹簧L1，L2的伸长量之比为（） A. 2：1 B. 5：2 C. 2：5 D. 3：4

2022届高考物理二轮复习专题练习 ：专题3 牛顿运动定律(word版含答案)

专题3 牛顿运动定律专题训练 一、单选题 1．（2022·江苏南通·二模）如图所示，相同细线1、2与钢球连接，细线1的上端固定，用力向下拉线2，则（） A．缓慢增加拉力时，线2会被拉断 B．缓慢增加拉力时，线1中张力的增量比线2的大 C．猛拉时线2断，线断前瞬间球的加速度大于重力加速度 D．猛拉时线2断，线断前瞬间球的加速度小于重力加速度 2．（2022·重庆·模拟预测）如图所示，世界上只有极少数军事大国才能独立制造坦克炮管。某类型长为5m的坦克炮管使用寿命为6s，在使用寿命内最多能发射600枚炮弹。若炮弹的质量为15kg，则在发射炮弹过程中，炮弹在炮管中受到的推力有多大（） A．1.5×104N B．1.5×105N C．1.5×106N D．1×105N 3．（2022·江苏南通·一模）如图甲所示，A、B两物块静止叠放在水平地面上.水平拉力F作用在A上，且F从0开始逐渐增大，B的加速度B a与F的关系图像如图乙所示，则A的加速度A a与F的关系图像可能正确的是（）

A．B． C．D． 4．（2022·广东湛江·一模）2021年7月30日，东京奥运会女子蹦床决赛，朱雪莹以56.635分夺得金牌。朱雪莹第一次从空中最高点竖直下落到蹦床最低点的过程中未做花样动作，如图所示，空气阻力忽略不计，则此过程中朱雪莹下落速度随时间变化的图像可能正确的是（） A．B． C．D． 5．（2022·江西赣州·一模）某老师用细绳一端连接一支圆珠笔，另一端固定在地铁车厢内的竖直扶手上。地铁沿某一段水平直线运动的过程中，细绳向右偏离与竖直扶手成角度θ，如图所示，关于地铁在这一段运动过程中，下列说法正确的是（）

高考物理必拿满分系列之牛顿三大定律专题复习

高考物理必拿满分系列之牛顿三大 定律-专题复习 牛顿运动三定律在经典物理学中是最重要、最基本的规律，是力学乃至整个物理学的基础。 历年高考对本章知识的考查重点：①惯性、力和运动关系的理解； ②熟练应用牛顿定律分析和解决两类问题(已知物体的受力确定物体的运动情况、已知物体的运动情况确定物体的受力)。 命题的能力考查涉及： ①在正交的方向上质点受力合成和分解的能力； ②应用牛顿定律解决学科内和跨学科综合问题的能力； ③应用超重和失重的知识定量分析一些问题； ④能灵活运用隔离法和整体法解决简单连接体问题的能力； ⑤应用牛顿定律解题时的分析推理能力。 命题的最新发展：联系理科知识的跨学科综合问题。 一、牛顿第一定律（惯性定律）： ◎知识梳理 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。 1．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：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第一定律是牛顿以伽俐略的理想斜面实验为基础，总结前人的研究成果加以丰富的想象而提出来的；定律成立的条件是物体不受外力，不能用实验直接验证。 ④牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，不能认为它是牛顿第二定律合外力为零时的特例，第一定律定性地给出了力与运动的关系，第二定律定量地给出力与运动的关系。 2．惯性：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。 ①惯性是物体的固有属性，与物体的受力情况及运动状态无关。 ②质量是物体惯性大小的量度。 ③由牛顿第二定律定义的惯性质量m=F/a和由万有引力定律定义的引力质量m Fr GM =2/严格相等。 ④惯性不是力，惯性是物体具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质、力是物体对物体的作用，惯性和力是两个不同的概念。二、牛顿第二定律 ◎知识梳理 1. 定律内容 物体的加速度a跟物体所受的合外力F 成正比，跟物体的质量 合 m成反比。 2. 公式：F ma = 合 理解要点： ①因果性：F 是产生加速度a的原因，它们同时产生，同时变 合

高考物理复习冲刺专题3 牛顿运动定律(力学部分)(解析版)

专题3 牛顿运动定律 一、选择题（1-3题为单项选择题，4-10为多项选择题） 1．光滑水平地面上有两个叠放在一起的斜面体A 、B ，两斜面体形状大小完全相同，质量分别为M 、m ．如图甲、乙所示，对上面或下面的斜面体施加水平方向的恒力F 1、F 2均可使两斜面体相对静止地做匀加速直线运动，已知两斜面体间的摩擦力为零，则F 1与F 2之比为（ ） A ．M ∶m B ．m ∶M C ．m ∶(M ＋m ) D ．M ∶(M ＋m ) 【答案】A 【解析】F 1作用于A 时，设A 和B 之间的弹力为N ，对A 有： N cos θ＝Mg 对B 有： N sin θ＝ma 对A 和B 组成的整体有： F 1＝(M ＋m )a ＝ ()M m M m +g tan θ； F 2作用于A 时，对B 有： mg tan θ＝ma ′ 对A 和B 组成的整体有： F 2＝(M ＋m )a ′＝(M ＋m )·g tan θ， 12F M F 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 固定在水平地面上，弹簧k 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 的作用下沿斜劈表面向下运动，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面向下 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m离开，物体m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m离开，物体m向下运动，A可能不再受到地面摩擦力 【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（滑块对斜面体的滑动摩擦力和压力的合力），斜劈受到地面的摩擦力方向向左，故根据平衡条件，滑块对斜面体的力向右下方；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面体的力不变，故斜面体受力情况不变，故地面摩擦力依然向左，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，故地面对斜面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，故地面对斜面体的静摩擦力依然向左，故D错误；故选A 3．如图，小球A置于固定在水平面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、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连，两球均处于静止状态．已知球B质量为m，O点在半圆柱体圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30°角．OA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)（）

全国版2022高考物理一轮复习专题三牛顿运动定律1练习含解析

专题三牛顿运动定律 考点1 牛顿运动定律的理解与应用 高考帮·揭秘热点考向 [2019某某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某某,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某某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 4. [2015某某,8,5分,多选]如图所示,物块a、b和c的质量相同,a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连,通过系在a上的细线悬挂于固定点O,整个系统处于静止状态.现将细线剪断.将物块a的加速度的大小记为a1,S1和S2相对于原长的伸长分别记为Δl1和Δl2,重力加速度大小为g.在剪断瞬间() A.a1=3g B.a1=0 C.Δl1=2Δl2 D.Δl1=Δl2 5.