2016-2017新课标创新全国物理总复习 第三章 牛顿运动定律

第1讲牛顿运动定律的理解考纲下载：1.牛顿运动定律(Ⅱ) 2.单位制(Ⅰ)主干知识·练中回扣——忆教材夯基提能1．牛顿第一定律(1)内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，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：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。

(2)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。

(3)普遍性：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。

3．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，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。

(2)表达式：F＝ma。

(3)适用范围：适用于惯性参考系中宏观物体的低速运动。

4．单位制(1)单位制：基本单位和导出单位一起组成了单位制。

(2)基本单位：基本量的单位。

力学中的基本量有三个，它们分别是质量、时间和长度，它们的国际单位分别是千克(kg)、秒(s)和米(m)。

(3)导出单位：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。

5．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)内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。

(3)表达式：F＝F′。

巩固小练1．判断正误(1)物体不受外力作用时一定处于静止状态。

(×)(2)在水平面上滑动的木块最终停下来，是由于没有外力维持木块运动的结果。

(×)(3)物体的惯性越大，状态越难改变。

(√)(4)物体加速度的方向一定与合力方向相同。

(√)(5)质量越大的物体，加速度越小。

(×)(6)作用力与反作用力可以是不同性质的力。

(×)(7)作用力与反作用力的作用效果不能抵消。

(√)[惯性]2．下列关于惯性的各种说法中正确的是()A．物体在任何情况下都有惯性B．在完全失重的情况下，物体的惯性将消失C．物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性D．材料不同的两个物体放在水平面上，用相同的水平力分别推它们，则难以推动的物体惯性大解析：选A质量是惯性大小的量度，物体在任何情况下都有惯性，选项A正确，选项C错误；在完全失重的情况下，物体的视重为零，仍有惯性，选项B错误；材料不同的两个物体放在水平面上，用相同的水平力分别推它们，由于材料不同，与水平面的动摩擦因数不同，所受摩擦力不同，不能推断得出难以推动的物体惯性大，选项D错误。

[牛顿第二定律]3．[多选]下列说法正确的是()A．物体的速度越大，则加速度越大，所受的合力也越大B．物体的速度为零，则加速度为零，所受的合力也为零C．物体的速度为零，但加速度可能很大，所受的合力也可能很大D．物体的速度很大，但加速度可能为零，所受的合力也可能为零解析：选CD物体的速度大小与加速度大小及所受合力大小无关，故C、D正确，A、B错误。

[牛顿第三定律]4．汽车拉着拖车在平直的公路上运动，下列说法中正确的是()A．汽车能拉着拖车前进是因为汽车对拖车的拉力大于拖车对汽车的拉力B．汽车先对拖车施加拉力，然后才产生拖车对汽车的拉力C．匀速前进时，汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力；加速前进时，汽车对拖车的拉力大于拖车向后拉汽车的力D．拖车加速前进，是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力；汽车加速前进是因为地面对汽车向前的作用力大于拖车对它的拉力解析：选D汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的拉力是一对相互作用力，总是大小相等、同时产生，A、B、C错误；拖车加速前进是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力，汽车加速前进是因为地面对汽车向前的作用力大于拖车对它的拉力，D正确。

核心考点·分类突破——析考点讲透练足1(1)物体在不受外力或所受的合力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变(静止或匀速直线运动)。

(2)物体受到外力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度。

惯性大，物体的运动状态较难改变；惯性小，物体的运动状态容易改变。

2．对牛顿第一定律的四点说明(1)明确惯性的概念：牛顿第一定律揭示了一切物体所具有的一种固有属性——惯性。

(2)揭示力的本质：力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因。

(3)理想化状态：牛顿第一定律描述的是物体不受外力时的状态，而物体不受外力的情形是不存在的。

在实际情况中，如果物体所受的合力等于零，与物体不受外力时的表现是相同的。

(4)与牛顿第二定律的关系：牛顿第一定律和牛顿第二定律是相互独立的。

力是如何改变物体运动状态的问题由牛顿第二定律来回答。

牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的，而牛顿第二定律是一条实验定律。

1．关于牛顿第一定律的说法中正确的是( )A ．由牛顿第一定律可知，物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态B ．牛顿第一定律只是反映惯性大小的，因此也叫惯性定律C ．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律，因此，物体在不受力时才有惯性D ．牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因，又揭示了运动状态改变的原因解析：选D 牛顿第一定律揭示了两方面问题：①物体在任何时候都有惯性，故C 错误；不受力时惯性表现为物体处于静止状态或匀速直线运动状态，故A 错误；②揭示了力和运动的关系，即力是改变物体运动状态的原因，故D 正确；牛顿第一定律揭示了这两方面问题，不只是反映惯性大小，故B 错误。

2．下列说法中正确的是( )A ．高速运动的物体不容易让它停下来，所以物体运动速度越大，惯性越大B ．用相同的水平力分别推放在地面上的两个材料不同的物体，则难以推动的物体惯性大C ．惯性是物体的固有属性，惯性大小只与质量有关D ．在月球上举重比在地球上容易，所以同一物体在月球上比在地球上的惯性小解析：选C 惯性是物体的固有属性，惯性大小仅与物体的质量有关，与其他因素无关，A 、B 、D角度一 (1)牛顿第二定律的五个特性五性瞬时性 a 与F 对应同一时刻矢量性 F ＝ma 是矢量式，a 与F 同向因果性 F 是产生a 的原因同一性 a 、F 、m 对应同一个物体 a 、F 、m 统一使用SI 制单位独立性每一个力都可以产生各自的加速度(2)合力、加速度、速度的关系①物体所受合力的方向决定了其加速度的方向，只要合力不为零，不管速度是大是小，或是零，物体都有加速度，只有合力为零时，加速度才为零。

一般情况下，合力与速度无必然的联系。

②合力与速度同向或夹角为锐角时，物体做加速运动；合力与速度反向或夹角为钝角时，物体做减速运动。

③a ＝Δv Δt 是加速度的定义式，a 与Δv 、Δt 无直接关系；a ＝F m是加速度的决定式，a ∝F ，a ∝1m。

1.[多选](2016·东城区模拟)一物体重为50 N ，与水平桌面间的动摩擦因数为0.2，现加上如图所示的水平力F 1和F 2，若F 2＝15 N 时物体做匀加速直线运动，则F 1的值可能是(g ＝10 m/s 2)( )A ．3 NB ．25 NC ．30 ND ．50 N解析：选ACD 若物体向左做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可知 F 2－F 1－μG ＝ma >0，解得F 1<5 N ，A 正确；若物体向右做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可知 F 1－F 2－μG ＝ma >0，解得F 1>25 N ，C 、D 正确。

2.(2014·全国新课标Ⅰ)如图所示，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态。

现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)。

与稳定在竖直位置时相比，小球的高度( )A ．一定升高B ．一定降低C ．保持不变D ．升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定解析：选A 设橡皮筋的原长为L ，开始时系统处于平衡状态，小球受到的合力为零，橡皮筋处于竖直方向，橡皮筋悬点O 距小球的高度L 1＝L ＋mg k；当小车向左加速，稳定时，橡皮筋与竖直方向的夹角为θ，对小球受力分析，由图可知：橡皮筋上的弹力kx ＝mg cos θ，橡皮筋悬点O 距小球的高度L 2＝⎝⎛⎭⎫L ＋mg k cos θcos θ＝L cos θ＋mg k。

可见，L 1>L 2，A 正确，B 、C 、D 错误。

角度二 牛顿第二定律的瞬时性(1)两种模型加速度与合力具有瞬时对应关系，二者总是同时产生、同时变化、同时消失，具体可简化为以下两种模型：①刚性绳(或接触面)——不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)后，其弹力立即消失，不需要形变恢复时间。

②弹簧(或橡皮绳)——两端同时连接(或附着)有物体的弹簧(或橡皮绳)，特点是形变量大，其形变恢复需要较长时间，在瞬时性问题中，其弹力的大小往往可以看成保持不变。

(2)求解瞬时加速度的一般思路 分析瞬时变化前后物体的受力情况⇒列牛顿第二定律方程⇒求瞬时加速度[典题] (2016·马鞍山模拟)如图所示，质量为m 的小球与弹簧Ⅰ和水平细线Ⅱ相连，Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P 、Q 。

球静止时，Ⅰ中拉力大小为F T1，Ⅱ中拉力大小为F T2，当剪断水平细线Ⅱ的瞬间，小球的加速度a 应是( )A ．a ＝g ，竖直向下B ．a ＝g ，竖直向上C ．a ＝F T2m，方向水平向左 D ．a ＝F T1m，方向沿Ⅰ的延长线 [解析] 剪断水平细线Ⅱ的瞬间，由于弹簧的弹力不能突变，所以此时小球受到F T1和重力mg 作用，合力水平向左，大小为F T2，所以加速度为a ＝F T2m，方向水平向左，选项C 正确。

[答案] C3.(2016·濮阳模拟)如图所示，质量分别为m 、2m 的小球A 、B ，由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在电梯内，已知电梯正在竖直向上做匀加速直线运动，细线中的拉力为F ，此时突然剪断细线。

在线断的瞬间，弹簧的弹力的大小和小球A 的加速度的大小分别为( )A.2F 3，2F 3m ＋gB.F 3，2F 3m＋g C.2F 3，F 3m ＋g D.F 3，F 3m＋g 解析：选A 在剪断前，对A 、B 及弹簧整体由牛顿第二定律有F －3mg ＝3ma ，对B由牛顿第二定律得F 弹－2mg ＝2ma ，由此可得F 弹＝2F 3，细线被剪断后的瞬间，弹簧弹力不变，此时对A 球来说，受到向下的重力和弹力作用，则有F 弹＋mg ＝ma A ，解得a A ＝2F 3m＋g ，A 正确。