2010年高考物理牛顿运动定律复习汇编1
高中物理牛顿运动定律复习资料
牛顿运动定律章节复习一、概念和规律1．物体的运动状态和运动状态变化速度是描述物体运动状态的物理量。
速度一定，则物体的运动状态保持不变；速度改变，就意味着物体的运动状态发生了变化。
速度方向不变大小改变物体运动状态变化速度大小不变方向改变速度大小、方向均改变物体运动状态变化是因为有加速度，而力是产生加速度的原因；不同物体，受到相同的力的作用，产生的加速度不同，说明不同物体运动状态改变的难易程度不同。
即不同的物体，惯性大小不同。
?2．惯性（1）定义：一切物体均具有保持匀速直线运动状态或静止状态不变的属性，这种属性就是惯性。
（2）特性：惯性是物体的固有属性，与外界因素无关。
（3）惯性的体现：F 合=0时，物体保持匀速直线运动状态或静止状态不变（即惯性维持物体运动状态不变）。
①在相同外力作用下，不同质量的物体运动状态改变的难易程度不同，惯性越大的物体运动状态越难改变。
②在外力作用下做变速运动的物体，只要外力一消失，物体立即以当时的速度做匀速直线运动。
;（4）惯性的量度：质量是物体惯性大小的量度。
3．质量质量表示物体中所含物质的多少，对于确定的物体，m 是确定的，与物体所处地理位置和状态无关。
质量是惯性大小的量度，可以用m = F 合/a 来测量。
4．牛顿第一定律（惯性定律）发现牛顿第一定律的历史过程：亚里士多德（认为力是维持物体运动的原因）——>伽利略（力不是维持物体运动的原因，而是改变物体速度的原因）——>笛卡尔（除非物体受到力的作用，物体将永远保持其静止或运动状态，且只沿直线运动）——>牛顿（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，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
（2）说明：①该定律指明了物体保持原有状态（匀速直线运动状态或静止状态）的条件是物体不受外力或所受外力的合力为零。
（引申：若物体在某方向上不受外力或所受外力的合力为零，则该方向的运动状态保持不变。
高考物理牛顿运动定律真题汇编(含答案)
高考物理牛顿运动定律真题汇编(含答案) 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.如下图,在光滑的水平面上有一足够长的质量 质量m=1kg 的小物块,长木板与小物块间的动擦因数 止.现用F=14N 的水平恒力向石拉长木板,经时间(1)小物块在长木板上发生相对滑幼时,小物块加速度 (2)刚撤去F 时,小物块离长木板右端的距离 s ；(3)撒去F 后,系统能损失的最大机械能 AE.【答案】(1) 2m/s 2 (2) 0.5m (3) 0.4J 【解析】 【分析】(1)对木块受力分析,根据牛顿第二定律求出木块的加速度；(2)先根据牛顿第二定律求出木板的加速度,然后根据匀变速直线运动位移时间公式求出 长木板和小物块的位移,二者位移之差即为小物块离长木板右端的距离；(3)撤去F 后,先求解小物块和木板的速度,然后根据动量守恒和能量关系求解系统能损 失的最大机械能AE. 【详解】(1)小物块在长木板上发生相对滑动时,小物块受到向右的滑动摩擦力,那么： Wmg=ma解得 a 1=g=2m/2s(2)对木板,受拉力和摩擦力作用, 由牛顿第二定律得,F-w mg=Ma, 解得：a 2= 3m/s 2.小物块运动的位移： x 1= —a 1t 2=— X2)2m=1m,2 2 长木板运动的位移： X 2= — a 2t 2=- x 3)2m=1.5m ,22那么小物块相对于长木板的位移： △x=x 2-x 1=1.5m-1m=0.5m . (3)撤去F 后,小物块和木板的速度分别为： v m =a 1t=2m/s v=a 2t=3m/s小物块和木板系统所受的合外力为 0,动量守恒：mv m Mv (M m)v解得 v 2.8m/s从撤去F 到物体与木块保持相对静止,由能量守恒定律:该题考查牛顿第二定律的应用、动量守恒定律和能量关系；涉及到相对运动的过程,要认M=4kg 的长木板,在长木板右端有一 科=0.2开始时长木板与小物块均静 t=1s 撤去水平恒力 F, g=10m/s 2.求a 的大小;1212mv m Mv 2 2解得？E=0.4J 【点睛】1 E (M m)v2真分析物体的受力情况和运动情况,并能熟练地运用匀变速直线运动的公式.2.如图甲所示,一长木板静止在水平地面上,在t 0时刻,一小物块以一定速度从左端滑上长木板,以后长木板运动V t图象如下图.小物块与长木板的质量均为m 1kg,小物块与长木板间及长木板与地面间均有摩擦,经1 s后小物块与长木板相对静止g 10m/s2,求:1小物块与长木板间动摩擦因数的值;2在整个运动过程中,系统所产生的热量.【答案】(1) 0.7 (2) 40.5J【解析】【分析】1小物块滑上长木板后,由乙图知,长木板先做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律求出长木板加速运动过程的加速度,木板与物块相对静止时后木板与物块一起匀减速运动,由牛顿第二定律和速度公式求物块与长木板间动摩擦因数的值.2对于小物块减速运动的过程,由牛顿第二定律和速度公式求得物块的初速度,再由能量守恒求热量.【详解】1长木板加速过程中,由牛顿第二定律,得1mg 2 2mg ma1 ；Vm *;木板和物块相对静止,共同减速过程中,由牛顿第二定律得22 mg 2ma2；0 V m a2t2 ;由图象可知,v m 2m/ s, t1 1s, t2 0.8s联立解得1 0.72小物块减速过程中,有：〔mg ma3；V m V0 a3t1 ;在整个过程中,由系统的能量守恒得- 1 2Q mv o2联立解得Q 40.5J【点睛】此题考查了两体多过程问题,分析清楚物体的运动过程是正确解题的关键,也是此题的易错点,分析清楚运动过程后,应用加速度公式、牛顿第二定律、运动学公式即可正确解题.3.如图1所示,在水平面上有一质量为mi= 1kg的足够长的木板,其上叠放一质量为m2 = 2kg的木块,木块和木板之间的动摩擦因数岗= 0.3,木板与地面间的动摩擦因数(J2= 0.1 .假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等？现给木块施加随时间t增大的水平拉力F=3t (N),重力加速度大小g=10m/s2Hi 03S(1)求木块和木板保持相对静止的时间t i ；(2) t=10s时,两物体的加速度各为多大；(3)在如图2画出木块的加速度随时间变化的图象(取水平拉力F的方向为正方向,只要求画图,不要求写出理由及演算过程)【答案】(1)木块和木板保持相对静止的时间是4s； (2) t=10s时,两物体的加速度各为3m/s2, 12m/s2；【解析】【详解】(1)当F< 22. (m[+m2)g= 3N时,木块和木板都没有拉动,处于静止状态,当木块和木板一起运动时,对m1：f max—戌(m1+m2)g=m〔a max, f max= p1m2g解得：a max= 3m/S2对整体有： F max-摩(m i +m 2)g= ( m i +m 2) a max 解得：Fmax=12N由 Fmax=3t 得：t = 4s(2) t=10s 时,两物体已相对运动,那么有： 对 m1： 国m 2g —(J 2 (m i +m 2)g = m i a i 解得：a 〔 = 3m/s 2对 m2： F — pi m 2g=m 2a 2 F= 3t= 30N 解得：a 2= I2m/s 2(3)图象过(1、0) , ( 4.3) , ( 10、12) 图象如下图.4.如下图,在光滑水平面上有一段质量不计,长为 6m 的绸带,在绸带的中点放有两个紧靠着可视为质点的小滑块 A 、B,现同时对A 、B 两滑块施加方向相反,大小均为F=12N的水平拉力,并开始计时. A 滑块的质量mA=2kg, B 滑块的质量mB=4kg, A 、B 滑块 与绸带之间的动摩擦因素均为 科=0.5 A 、B 两滑块与绸带之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计绸带的伸长,求：(1) t=0时刻,A 、B 两滑块加速度的大小； (2) 0到3s 时间内,滑块与绸带摩擦产生的热量.【答案】(1)a 1 1ms 2 ,a 2 0.5ms 2 ; (2)30J【解析】(1)A 滑块在绸带上水平向右滑动,受到的滑动摩擦力为 N A mg , f A N A ；解得：f Amg ——①22f A,水平运动,那么竖直方向平衡:A 滑块在绸带上水平向右滑动, 0时刻的加速度为a1,由牛顿第二定律得： F f A m A a [②B 滑块和绸带一起向左滑动,0时刻的加速度为a 2由牛顿第二定律得： F f Bm B a 2——③;联立①②③解得：a i 1m / s , a2 0.5m / s ；(2)A滑块经t滑离绸带,此时A、B滑块发生的位移分别为为和*2Lx1 x2 21 2x1 a1t21 2x2a2t2代入数据解得：x1 2m , x2 1m, t 2s2秒时A滑块离开绸带,离开绸带后A在光滑水平面上运动, B和绸带也在光滑水平面上运动,不产生热量,3秒时间内因摩擦产生的热量为：Q f A x1 x2代入数据解得：Q 30J .5.地震发生后,需要向灾区运送大量救灾物资,在物资转运过程中大量使用了如下图的传送带.某传送带与水平面成37o角,皮带的AB局部长L 5.8m,皮带以恒定的速率v 4m/s按图示方向传送,假设在B端无初速度地放置一个质量m 50 kg的救灾物资P(可视为质点),P与皮带之间的动摩擦因数0.5(取g 10m/s2, sin37o 0.6),求：1物资P从B端开始运动时的加速度.2物资P到达A端时的动能.2【答案】1物资P从B端开始运动时的加速度是10m/s . 2物资P到达A端时的动能是900J.【解析】【分析】(1)选取物体P为研究的对象,对P进行受力分析,求得合外力,然后根据牛顿第三定律即可求出加速度；(2)物体p从B到A的过程中,重力和摩擦力做功,可以使用动能定律求得物资P到达A 端时的动能,也可以使用运动学的公式求出速度,然后求动能.【详解】(1) P刚放上B点时,受到沿传送带向下的滑动摩擦力的作用, mgsin F ma；2F N mgcos F F N 其加速度为： a i gsin gcos 10m/s2(2)解法一：P 到达与传送带有相同速度的位移s — 0.8m2a以后物资P 受到沿传送带向上的滑动摩擦力作用 1 0 1 0 根据动能 TH 理： mgsin F L smv A mv 2 21 2到A 端时的动能E kA — mv A 900J22解法二：P 到达与传送带有相同速度的位移s — 0.8m 2a以后物资P 受到沿传送带向上的滑动摩擦力作用, 2P 的加速度 a 2 gsin gcos 2m/s 1 2 后段运动有：L s vt 2 a 2t 2 , 2解得：t 2 1s,到达A 端的速度v A v a 2t 2 6m/s传送带问题中,需要注意的是传送带的速度与物体受到之间的关系,当二者速度相等时, 即保持相对静止.属于中档题目.6 .如图,质量分别为 mA =1kg 、mB =2kg 的A 、B 两滑块放在水平面上,处于场强大小 E=3X 15N/C 、方向水平向右的匀强电场中,A 不带电,B 带正电、电荷量 q=2X105C.零时刻,A 、B 用绷直的细绳连接(细绳形变不计)着,从静止同时开始运动, 2s 末细绳断开.已知A 、B 与水平面间的动摩擦因数均为w=0.1重力加速度大小 g=10m/s 2.求：---------------- ------ ►£(1)前2s 内,A 的位移大小； (2)6s 末,电场力的瞬时功率. 【答案】(1) 2m (2) 60W 【解析】 【分析】 【详解】(1) B 所受电场力为F=Eq=6N;绳断之前,对系统由牛顿第二定律： F-Mm A +m B )g=(m A +m B )a 1 可得系统的加速度 a i =1m/s 2;动能E kA1 2mv A 900J由运动规律：x=1a i t i2 2解得A在2s内的位移为x=2m；(2)设绳断瞬间,AB的速度大小为v i, t2=6s时刻,B的速度大小为V2,那么v i=a i t i=2m/s ;绳断后,对B由牛顿第二定律：F-师B g=m B a2解得a2=2m/s2;由运动规律可知：V2=V i+a2(t2-t i)解得V2=i0m/s电场力的功率P=Fv,解得P=60W7 .某研究性学习小组利用图a所示的实验装置探究物块在恒力F作用下加速度与斜面倾角的关系.木板OA可绕轴O在竖直平面内转动,板足够长,板面摩擦可忽略不计.某次实验中,质量m=0.ikg的物块在平行于板面向上、F=0.6N的恒力作用下,得到加速度 a 与斜面倾角的关系图线,如图b所示,图中a o为图线与纵轴交点, 日为图线与横轴交(2)当倾角.为30.时,物块在力F作用下由O点从静止开始运动,2 s后撤去,求物块沿斜面运动的最大距离？【答案】(D 6m/s2, 37； (2) 2.4m.【解析】【详解】(i)由图象可知,.=0,木板水平放置,此时物块的加速度为a o由牛顿第二定律：F合=F=ma o解得a o=6m/s2由图象可知木板倾角为以时,物块的加速度a=0即：F=mgsin i解得01=37 °(2)当木板倾角为 .=0.时,对物块由牛顿第二定律得：F-mgsin 0ma i解得a i=im/s2设木块2s末速度为v i,由v i=a i t得v i=2m/s2s内物块位移s i= — a i t2=2m2撤去F后,物块沿斜面向上做匀减速运动.设加速度为a2,对物块由牛顿第二定律得：mgsin 0ma2a2=gsin30 = 5m/s22撤去F后,物块继续向上运动的位移为s -vL 0.4m2 a2那么物块沿斜面运动的最大距离s=S i+S2=2,4m8. 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装在竖直柱子上,由升降机送上几十米的高处,然后让座舱自由落下.落到一定位置时,制动系统启动,到地面时刚好停下.座舱开始下落时的高度为75m,当落到离地面30m的位置时开始制动座舱均匀减速.重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力.(1)求座舱下落的最大速度；(2)求座舱下落的总时间；(3)假设座舱中某人用手托着重30N的铅球,求座舱下落过程中球对手的压力.【答案】(1) 30m/s (2) 5s. (3) 75N. 【解析】试题分析：(1) v2=2gh;vm= 30m/s1 2⑵座舱在自由下落阶段所用时间为：h — gt1 t1= 3s2h座舱在匀减速下落阶段所用的时间为：t2= V =2s2所以座舱下落的总时间为：t= t1+ t2=5s⑶对球,受重力mg和手的支持力N作用,在座舱自由下落阶段,根据牛顿第二定律有mg —N = mg解得：N=0根据牛顿第三定律有：N =N=0,即球对手的压力为零在座舱匀减速下落阶段,卞^据牛顿第二定律有mg-N = ma0 v2一根据匀变速直线运动规律有： a = --------= — 15m/s22h2解得：N=75N (2分)根据牛顿第三定律有：N =N=75N,即球对手的压力为75N考点：牛顿第二及第三定律的应用9.功能关系贯穿整个高中物理.(1)如下图,质量为m的物体,在恒定外力F作用下沿直线运动,速度由v o变化到v时, 发生的位移为x.试从牛顿第二定律及运动学公式推导出动能定理.上述推导的结果对于物体受变力作用、或者做曲线运动时是否成立？说明理由.(2)如下图,固定的水平光滑金属导轨,间距为L,右端接有阻值为R的电阻,处在方向竖直向外、磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m的导体棒与固定弹簧相连,放在导轨上,导轨与导体棒的电阻均可忽略.初始时刻,弹簧恰处于自然长度.现给导体棒一个水平向右的初速度vo,在沿导轨运动的过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.导体棒速度第一次为零时,弹簧的弹性势能为Ep,那么在这一过程中：①直接写出弹簧弹力做功W弹与弹性势能变化Ep的关系,进而求W弹;②用动能定理求安培力所做的功W安.【答案】(1)动能定理无论物体所受力是否为恒力、运动轨迹是否为直线均适用.简言之,动能定理是经典力学范围内的普适规律. (2) W弹E p (E p 0) E p(3)1 2W安E p 2mv o【解析】【详解】(1)由牛顿第二定律F=ma及运动学公式v2v2 2ax1 2 1 2可得Fx mv mv o2 2当物体受变力作用、或者做曲线运动时,可以把过程分解成许多小段,认为物体在每小段运动中受到的是恒力、运动轨迹是直线,这样对每一段用动能定理,累加后也能得到同样的结果,所以动能定理无论物体所受力是否为恒力、运动轨迹是否为直线均适用.简言之,动能定理是经典力学范围内的普适规律.(2)W弹E p进而W弹E p (E p 0) E p.1 2(3)由动能定理：W W单0 ^m% 1解得：W安E p -mv210.质量为0.1kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落,该下落过程对应的v-t图线如图2 .... 所小；球与水平地面相碰后反弹,离开地面时的速度大小为碰撞前的-.该球受到的空气阻力大小恒为f,取g=10m/s 2,求:(1)弹性球受到的空气阻力 f 的大小；(2)弹性球第一次碰撞后反弹的最大高度 h.【答案】(1) 0.4N (2) 1m7【解析】3 02试题分析：(1)根据图象得a —— 8m/s 2,0.5由牛顿第二定律：mg-f=ma, 得 f=m (g-a) =0. 2X (10-8) =0. 4N. (2)由题意反弹速度 v = — v = 3m/s .4又由牛顿第二定律： mg+f=ma ,得 a 0^———04 12m / s 2 .0.2考点：v-t 图像；牛顿第二定律的应用【名师点睛】此题关键是对图象的应用,由图象的斜率等于物体的加速度得到加速度,然 后根据牛顿第二定律列得方程才能得到阻力,进而解答全题.故反弹高度为:2, v h=—=2a£=3m 2 12 8。
2010届高三物理专题复习教案第三专题牛顿运动定律
2010 届高三物理专题复习第三专题牛顿运动定律一、复习要点1．牛顿第一定律、物体的惯性2．牛顿第二定律3．牛顿第三定律4．牛顿运动定律的应用：已知运动求受力；已知受力求运动5．超重与失重二、难点剖析（同学自己复习）1．牛顿第一定律⑴内容：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．⑵说明：①牛顿第一定律是物体不受外力作用时的规律，是独立的，与牛顿第二定律无关.②牛顿第一定律不能用实验来验证，是通过理想实验方法总结出来的.③牛顿第一定律的意义在于它科学的阐述了力和惯性的概念，正确揭示了力和运动的关系：力不是维持物体运动的原因，力是产生加速度、改变运动状态的原因．⑶理想实验：是在可靠的实验基础上采用科学的抽象思维来展开的实验，是人们在思想上塑造的理想过程．牛顿第一定律是通过理想实验得出的，它不能由实际的实验来验证．2．惯性⑴概念：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.⑵说明：①惯性是一切物体都具有的性质，是物体的固有属性，质量是惯性大小的唯一量度，与物体的速度和受力等无关．②惯性的表现：物体不受外力作用时，有保持静止或匀速直线运动的性质；物体受到外力作用时其惯性大小表现在运动状态改变的难易程度上．③力和物体的惯性3．牛顿第二定律⑴内容：物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同．F=ma⑵说明：①加速度与合外力关系的四性：相对性、矢量性、瞬时性、独立性.“相对性” 指物体的加速度a 是相对惯性参考系（相对于地面静止或匀速直线运动的参照系）；“矢量性” 指加速度和合外力都是矢量，加速度的方向取决于合外力的方向；“瞬时性” 指加速度与合外力存在瞬时对应关系，合外力改变，加速度随即相应改变，物体的加速度a 总是与合外力F 同步变化；“独立性” 是指作用在物体上的每个力都将独立地产生各自的加速度，合外力的加速度即是这些加速度的矢量和。
2010高考物理总复习名师学案--牛顿运动定律
2010高考物理总复习名师学案--牛顿运动定律●复习导航在前面两章对力和运动分别研究的基础上，本章研究力和运动的关系.牛顿运动定律是动力学的基础，也是整个经典物理理论的基础.正确地理解惯性的概念，理解物体间相互作用的规律，熟练地运用牛顿第二定律解决问题，是本章复习的重点.本章中还涉及到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；在牛顿第二定律研究中的控制变量法；运用牛顿第二定律处理问题时常用的隔离法和整体法；以及单位的规定方法、单位制的创建等.对这些方法在复习中也需要认真地体会、理解，从而提高认知的境界.高考关于本章知识的命题年年都有，既有对本章知识的单独命题，也有与其他知识的综合命题，既有选择题、填空题，也有计算题；既有考查对牛顿运动定律的理解及应用的传统题，也有与实际生活及现代科技联系的新颖题.新大纲对本章的要求有所降低，对牛顿第二定律只要求会用它解决单一物体（或可视为单一物体的连接体）问题.对于超重和失重，新大纲不再把它作为一个知识点，但仍把它作为牛顿运动定律的一个应用.本章可分成两个单元组织复习：（Ⅰ）牛顿运动定律.（Ⅱ）动力学的两类基本问题.第Ⅰ单元牛顿运动定律●知识聚焦一、牛顿第一定律１.定律内容：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.2.关于牛顿第一定律的理解注意以下几点：（1）牛顿第一定律反映了物体不受外力时的运动状态.（2）牛顿第一定律说明一切物体都有惯性.（3）牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因.3.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.一切物体都有惯性，惯性是物体的固有性质.质量是惯性大小的惟一量度.惯性与物体是否受力及受力大小无关，与物体是否运动及速度大小无关.惯性的表现形式：（1）物体在不受外力或所受的合外力为零时，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，物体运动状态难以改变，惯性小，物体运动状态容易改变.4.理想实验方法：也叫假想实验或思想实验.它是在可靠的实验事实基础上采用科学的抽象思维来展开的实验，是人们在思想上塑造的理想过程.牛顿第一定律即是通过理想实验得出的，它不能由实际的实验来验证.二、牛顿第二定律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m成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同.2.公式：F合＝ma3.关于牛顿第二定律的理解，注意以下几点：（1）牛顿第二定律反映的是加速度与力和质量的定量关系：①合外力和质量决定了加速度，加速度不能决定力和质量；②大小决定关系：加速度与合外力成正比与质量成反比；③方向决定关系：加速度的方向总跟合外力的方向相同；④单位决定关系：应用F=ma进行计算时，各量必须使用国际单位制中的单位.（2）牛顿第二定律是力的瞬时规律，它说明力的瞬时作用效果是使物体产生加速度.加速度跟力同时产生、同时变化、同时消失.(3)根据力的独立作用原理，用牛顿第二定律处理物体在一个平面内运动的问题时，可将物体所受各力正交分解，在正交的方向上分别应用牛顿第二定律的分量形式：F x=ma x，F y＝ma y列方程.三、牛顿第三定律1.定律内容：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，作用在一条直线上.2.关于一对作用力、反作用力的关系，除牛顿第三定律反映的“等大、反向、共线”的关系外，还应注意以下几点：（1）同性：一对作用力、反作用力必定是同种性质的力.（2）同时：一对作用力、反作用力必定同时产生，同时变化、同时消失.（3）异物：一对作用力、反作用力分别作用在相互作用的两个物体上，它们的作用效果也分别体现在不同物体上，不可能相互抵消，这是一对作用力、反作用力和一对平衡力最根本的区别.四、牛顿定律的适用范围对于宏观物体低速的运动(运动速度远小于光速的运动)，牛顿运动定律是成立的，但对于物体的高速运动(运动速度接近光速)和微观粒子的运动，牛顿运动定律就不适用了，要用相对论观点、量子力学理论处理.●疑难辨析1.惯性是物体的固有属性，与物体的运动情况及受力情况无关.质量是惯性大小的惟一量度.当物体不受外力或所受外力的合力为零时，惯性表现为维持原来的静止或匀速直线运动状态不变.当物体受到外力作用而做变速运动时，物体同样表现具有惯性.这种表现可以从两方面说明：第一，物体表现出具有反抗外力的作用而维持其原来运动状态不变的趋向.具体的说，外力要迫使物体改变原来的运动状态，而物体的惯性要反抗外力的作用而力图维持物体原来的运动状态，这一对矛盾斗争的结果表现为物体运动状态改变的快慢——产生大小不同的加速度，在同样大小的力作用下，惯性大的物体运动状态改变较慢（加速度小），惯性小的物体运动状态改变较快（加速度较大）.第二，做变速运动的物体虽然每时每刻速度都在变化，但是每时每刻物体都表现出要维持该时刻速度不变的性质，只是由于外力的存在不断地打破它本身惯性的这种“企求”，致使速度继续变化，如果某一时刻外力突然撤消，物体就立刻“维持住”该时刻的瞬时速度不变而做匀速直线运动，这充分反映了做变速运动的物体仍然具有保持它每时每刻的速度不变的性质——惯性.有的同学总认为“惯性与物体的运动速度有关，速度大，惯性就大；速度小，惯性就小”.理由是物体运动速度大，不容易停下来；速度小，容易停下来.产生这种错误认识的原因是把“惯性大小表示运动状态改变的难易程度”理解成“惯性大小表示把物体从运动变为静止的难易程度”.事实上，在受到了相同阻力的情况下，速度（大小）不同质量相同的物体，在相同的时间内速度的减小量是相同的.这就说明质量相同的物体，它们改变运动状态的难易程度是相同的，所以它们的惯性是相同的，与它们的速度无关.2.牛顿第二定律的适用范围是：低速(相对于光速)、宏观(相对微观粒子).用F＝ma列方程时还必须注意其“相对性”和“同一性”.所谓“相对性”是指：在中学阶段利用F＝ma求解问题时，式中的a相对的参照系一定是惯性系，一般以大地为参照系.若取的参照系本身有加速度，那么所得的结论也将是错误的.“同一性”是指式中的F、m、a三量必须对应同一个物体.譬如图3—1—1中，在求物体A的加速度时，有些同学总认为B既然在A上，应该有F－μ1（m A＋m B）g－μ2m B g＝（m A＋m B）ɑA.分析此方程，方程的左边是物体A受的合外力，但方程的右边却是A和B的总质量，显然合力F与m不对应，故此方程是错误的.图3—1—1●典例剖析［例1］下列关于惯性的说法正确的是A.物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性B.物体受到外力时惯性消失C.汽车速度越大越难刹车，表明速度越大惯性越大D.在宇宙飞船中的物体处于完全失重状态，所以没有惯性E.乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球惯性小【解析】惯性是物体的固有属性，质量是惯性大小的惟一量度，惯性与物体所处的运动状态无关，与物体是否受力及受力大小无关.所以A、B、C、D选项均错.正确选项为E.【思考】物体重力越大，惯性一定越大吗？【思考提示】物体的质量是惯性大小的惟一量度，由G=mg知，在地球上不同地方，在离地面不同高度时，在不同星球表面，重力加速度大小不同，这使得同一物体在不同地方所受重力不同，重力大的物体的质量不一定大，所以，不能根据重力大小判断惯性大小.【说明】1.“惯性越大运动状态越难改变”.“汽车速度越大越难刹车”.第一个“难”字与第二个“难”字的含义是不一样的.前者指的是速度变化快慢（加速度）相同时，物体所受的合外力不同，力大时即运动状态难改变；力小时运动状态容易改变.后者指的是刹车过程中力相同时，初速度越大，停下来速度变化量越大，所用时间越长；速度越小，停下来所用时间越短.因此速度越大的汽车越难停下来，不是因为运动状态难改变，而是因为运动状态改变量增大的缘故.2.在分析判断有关惯性的问题时，必须深刻理解惯性的物理意义，抛开表面现象、抓住问题本质.【设计意图】设计本例是为了帮助学生深刻理解惯性的含义，明确惯性与什么因素有关，与什么因素无关.掌握判断惯性大小的依据和方法.［例2］如图3—1—2所示，质量为m的人站在自动扶梯上，扶梯正以加速度a向上减速运动，a与水平方向的夹角为θ.求人受的支持力和摩擦力.图3—1—2【解析】利用牛顿定律解题时，基本思路是相同的，即先确定研究对象，再对其进行受力分析，最后列方程求解.方法1：以人为研究对象，他站在减速上升的电梯上，受到竖直向下的重力m g和竖直向上的支持力F N，还受到水平方向的静摩擦力F f，由于物体斜向下的加速度有一个水平向左的分量，故可判断静摩擦力的方向水平向左.人受力如图3—1—3所示，建立如图所示的坐标系，并将加速度分解为水平加速度a x和竖直加速度a y，如图3—1—4所示，则图3—1—3 图3—1—4a x=a cosθa y=a sinθ由牛顿第二定律得F f=ma xmg-F N=ma y求得F f=ma cosθ,F N=m(g-a sinθ)方法2：以人为研究对象，受力分析如图3—1—5所示.因摩擦力F f为待求，且必沿水平方向，设为水平向右.建立图示坐标，并规定正方向.图3—1—5根据牛顿第二定律得x方向mg sinθ－F N sinθ－F f cosθ＝ma①y 方向 mg cos θ＋F f sin θ－F N cos θ＝0 ②由①、②两式可解得F N =m (g -a sin θ），F f =-ma cos θ.F f 为负值，说明摩擦力的实际方向与假设方向相反，为水平向左.【思考】 (1)扶梯以加速度a 加速上升时如何?(2)请用“失重”和“超重”知识定性分析人对扶梯的压力是大于人的重力还是小于人的重力？【思考提示】 （1）扶梯以加速度a 加速上升时支持力F N 大于重力，大小为F N =m (g +a sin θ)静摩擦力方向水平向右，大小为F f =ma cos θ(2)扶梯减速上升时，加速度斜向下，扶梯上的人处于失重状态，故人对扶梯的压力小于他的重力；扶梯加速上升时，加速度斜向上，扶梯上的人处于超重状态，故人对扶梯的压力大于他的重力.【说明】 1.利用正交分解法解决动力学问题建立坐标系时，常使一个坐标轴沿着加速度方向，使另一个坐标轴与加速度方向垂直，从而使物体的合外力沿其中一个轴的方向，沿另一轴的合力为零.但有时这种方法并不简便，例如本题.所以要根据具体问题进行具行分析，以解题方便为原则，建立合适的坐标系.2.判断静摩擦力的方向、计算静摩擦力的大小是一难点.在物体处于平衡状态时，可根据平衡条件判断静摩擦力的方向，计算静摩擦力的大小；若物体有加速度，则应根据牛顿第二定律判断静摩擦力的方向，计算静摩擦力的大小.【设计意图】 1.强调建立坐标系的方法和灵活性.2.说明利用牛顿第二定律判断静摩擦力方向、计算静摩擦力大小的方法.［例3］如图3—1—6所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角，球和车厢相对静止，球的质量为1 kg.（g ＝１0 m/s 2，sin27°＝0.6，cos27°＝0.8）图3—1—6（１）求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况.（2）求悬线对球的拉力.【解析】 (1)球和车厢相对静止，它们的运动情况相同，由于对球的受力情况知道的较多，故应以球为研究对象.球受两个力作用：重力mg 和线的拉力F ，由于球随车一起沿水平方向做匀变速直线运动，故其加速度沿水平方向，合外力沿水平方向.做出平行四边形，如图3—1—7所示.球所受的合外力为F 合＝mg t a n27°由牛顿第二定律F 合＝ma 可求得球的加速度为a ＝m F 合＝gtan27°＝7.5 m/s 2加速度方向水平向右.车厢可能水平向右做匀加速直线运动，也可能水平向左做匀减速直线运动.（2）由图3—1—7可得，线对球的拉力大小为图3—1—7F ＝8.010137cos ⨯=︒mg N ＝12.5 N 【思考】 （1）若本题不知道悬线偏离竖直方向的角度，而知道车厢的加速度a ，如何求悬线的拉力及偏角？并进一步讨论偏角大小与加速度大小的关系？（2）坐在封闭的车厢中，你设计一种判断车厢运动情况的方法.【思考提示】 （1）同样是先根据球的受力情况及加速度方向判断出合力的方向，再画出平行四边形如图3—1—7所示，由勾股定理可求得悬线的拉力为：F =222222a g m a m g m +=+悬线与竖直方向的夹角α为tan α=ga mg ma = 由此式可知，小车的加速度越大，悬线与竖直方向的偏角越大.（2）可根据本例题的方法，用线悬挂一个小物体，根据悬线偏离竖直方向的角度判断车厢的加速度方向和加速度大小.【说明】 本题的解题关键是根据小球的加速度方向，判断出物体所受合外力的方向，然后画出平行四边形，解其中的三角形就可求得结果.这也是解决“二力”问题的最简便有效的方法，希望读者能切实掌握.【设计意图】 通过本例题向学生说明：①如何根据加速度方向判断合外力方向；②对于“二力”问题如何利用解三角形的方法分析求解.［例4］如图3—1—8所示，一个弹簧台秤的秤盘和弹簧质量都不计，盘内放有一质量m =12 kg 并处于静止的物体P ，弹簧劲度系数k=300 N/m ，现给P 施加一个竖直向上的力F ，使P 从静止开始始终向上做匀加速直线运动，在这过程中，头0.2 s 内F 是变力，在0.2 s 后F 是恒力，则图3—1—8（1）物体P 做匀加速运动的加速度大小为多少？（2）F 的最小值、最大值分别为多少？【解析】 物体P 与托盘分离的条件为相互间弹力为零.物体P 与托 盘分离前F 为变力，分离后F 为恒力.因托盘不计质量，所以分离时必是弹簧原长的时刻.mg =k Δx ①Δx =21a t 2 ②由①②得a =20 m/s 2F 最小值为P 刚开始加速时，P 与托盘整体受力如图3—1—9所示即：F min =ma =12×20 N=240 NF 最大值即为P 刚要离开托盘时和离开托盘后，F max -m g=ma图3—1—9所以F max =m (g +a )=360 N【思考】 你能否写出力F 随时间变化的关系式.【思考提示】 当t ≤0.2 s 时F +kx -mg =maF =m (g +a )-kx=m (g +a )-k (Δx -21at 2) =ma +21kat 2 当t ＞0.2 s 时F 为恒力，F =m (g +a ).【说明】 有弹簧弹力参与下的物体做匀加速运动，必有其他力也为变力，所以F 的取值有一定范围.若图3—1—9中F 仍为恒力作用，则物体做加速度减小的变加速运动.本题中若托盘也有质量，则0.2 s 末，即物体P 与托盘分离处只有相互作用力为零的结论，而无弹簧处于原长的结论（弹簧有一定的压缩量）.详细分析物体运动的各个阶段特征及其受力情况，找出各阶段的转折点临界点，是解答好变力问题或变加速运动问题的基础.【设计意图】 通过本例题使学生学会临界问题的分析方法，知道对于临界问题，关键是根据临界状态的特点判断临界条件，如本例题中物体和秤盘分离的临界条件为它们之间相互作用的弹力为零.‴［例5］如图3—1—10所示，竖直光滑杆上套有一小球和两根弹簧，两弹簧的一端各与小球相连，另一端分别用销钉M 、N 固定于杆上，小球处于静止状态，设拔去销钉M 瞬间，小球加速度大小为12 m/s 2，若不拔去销钉M 而拔去销钉N 的瞬间，小球的加速度可能是（g 取10 m/s 2）A.22 m/s 2 竖直向上B.22 m/s 2 竖直向下C.2 m/s 2 竖直向上D.2 m/s 2 竖直向下【解析】 因为弹簧原来的压缩和伸长状态未知，所以本题有多种情况需讨论.（1）平衡时两弹簧均处于伸长状态，小球受力如图3—1—11所示.F M =mg +F N ①拔去M 后，F N +mg =ma =12m ②拔去N 后，F M -mg =ma ′ ③ 由①②③得a ′=2 m/s 2方向向上，C 正确（2）平衡时两弹簧均处于压缩状态,小球受力如图3—1—12所示F N ′=mg +F M ′ ④拔去M 后，F N ′-mg =ma =12m ⑤拔去N 后，F M ′+mg =ma ″ ⑥由④⑤⑥得：a ″=22 m/s 2,方向竖直向下，B 正确（3）平衡时，M 处于伸长，N 处于压缩状态，则受力图应为图3—1—13所示 F M ″+F N ″=mg ⑦拔去M 后F M ″消失，应用F N ″-mg =ma =12m ⑧由⑦式可知，F N ″＜mg 由⑧式可知，F N ″＞mg 矛盾，所以（3）假设不成立（4）平衡时，若M 处于压缩，N 处于伸长，则同（3）类似，也发生矛盾，所以（4）不成立，故本题应选BC.图3—1—10 图3—1—11 图3—1—12 图3—1—13【思考】你能否根据拔去销钉M瞬间的加速度大小和加速度可能的方向，判断上、下两弹簧的形变情况？【思考提示】若拔去销钉M瞬间，加速度方向向下，由于a=12 m/s2＞g，故下面弹簧必伸长，则拔去销钉M前，由平衡条件知上面弹簧也为伸长状态，若拔去销钉M瞬间，加速度方向向上，则下面弹簧必为压缩状态，则拔去销钉前，由平衡条件知下面弹簧也为压缩状态.由于小球的加速度方向只有向上、向下两种可能性，所以，上、下两弹簧的形变情况也只有上述两种可能性.【说明】判断拔去销钉之前，两弹簧所处状态，是解决该题的关键.还有一些情况：如①M压缩，N 伸长②M、N均处于原长③M伸长，N原长等均不可能，因为弹簧所处的状态不同，因而拔去N出现了多解的可能性.象本题有一定发散性、讨论性的问题，在高考不断向能力考核转化的形势下显得更为重要，应加强该类问题练习.【设计意图】（1）通过本例说明瞬时问题的分析方法.（2）对于多解问题，强调要把各种可能性分析全面.●反馈练习★夯实基础1.伽利略的理想实验证明了①要物体运动必须有力作用，没有力作用物体将静止②要物体静止必须有力作用，没有力作用物体就运动③要使物体由静止变运动，必须受不为零的合外力作用，且力越大速度变化越快④物体不受力时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态A.①②B.③④C.①③D.②④【解析】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，故选项①、②均错.物体的运动不需要力来维持，在物体不受力时，惯性使物体保持原来的运动状态不变，④选项正确.由牛顿第二定律得：F合=ma合外力越大，物体的加速度越大（同一物体m一定），速度变化越快.③选项正确.故选B.【答案】B2.下列现象中，体现了“力是改变物体运动状态的原因”思想的是①树欲静而风不止②汽车关闭发动机后逐渐停下来③楚霸王不能自举其身④扫帚不到，灰尘照例不会自己跑掉A.①②③④B.①②C.①②④D.只有②【答案】C3.跳高运动员从地面上跳起，是由于①地面给运动员的支持力大于运动员给地面的压力②运动员给地面的压力大于运动员受的重力③地面给运动员的支持力大于运动员受的重力④运动员给地面的压力等于地面给运动员的支持力以上说法正确的是A.只有①B.只有④C.②③D.②③④【解析】运动员受重力和支持力，其中支持力和对地面的压力是一对作用力和反作用力，故大小相等且大于重力.【答案】 C4.如图3—1—14是做直线运动的物体受力F 与受力后位移s 的关系图，则从图可知图3—1—14①这物体至位移s 2时的速度最小②这物体至位移s 1时的加速度最大③这物体至位移s 1后便开始返回运动④这物体至位移s 2时的速度最大以上说法正确的是A.只有①B.只有③C.①③D.②④【解析】 由图3—1—14知，力的方向始终跟位移方向相同，所以物体始终做加速运动，在位移s 2处，物体的速度最大，在位移s 1处物体受力最大，则在该处物体的加速度最大.选项D 正确.【答案】 D5.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，其加速度大小为a .当拉力方向不变，大小变为2F 时，木块的加速度大小为a ′，则A.a ′=aB.a ′＜2aC.a ′＞2aD.a ′=2a【解析】 由牛顿第二定律得F -F f =ma2F -F f =ma ′由于物体所受的摩擦力F f =μF N =μmg即F f 不变，所以a ′=m F a m F F F m F F fff f+=+-=-2)(22 =2a +μg ＞2a选项C 正确【答案】 C6.如图3—1—15所示，一个劈形物体ABC 置于固定的光滑斜面上，AB 面光滑且水平，在AB 面上放一个小物体，现将ABC 由静止开始释放，则在小物块碰到斜面之前的运动由它的受力情况可知是图3—1—15A.匀速直线运动B.初速度为零的匀加速直线运动C.自由落体运动D.平抛运动【解析】 小物体只在竖直方向上受重力和支持力，水平方向不受力，所以，小物体在碰到斜面之前只能在竖直方向上做匀加速直线运动，故选项B 正确.【答案】 B7.一个小孩在蹦床上做游戏，他从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度.小孩从高处开始下落到弹回的整个过程中，他的运动速度随时间变化的图象如图3—1—16所示，图中oa 段和cd 段为直线根据此图象可知，小孩和蹦床相接触的时间为图3—1—16A.t 2~t 4B.t 1~t 4C.t 1~t 5D.t 2~t 5【解析】 小孩从高处下落，在接触蹦床前，他做匀加速直线运动，其速度图象为直线，即oa 段；小孩接触蹦床后，先做加速度逐渐减小的加速运动(t 1~t 2),t 2时刻加速度减小到零时，速度达到最大；然后小孩又做加速度逐渐增大的减速运动（t 2~t 3),到t 3时刻小孩速度减小到零；接着小孩又向上做加速度逐渐减小的加速运动（t 3~t 4)，到t 4时刻加速度减小到零，速度增大到最大；然后小孩又做加速度逐渐增大的减速运动（t 4~t 5)，到t 5时刻，小孩离开蹦床；之后小孩向上做匀减速运动（t 5~t 6).所以，在t 1~t 5这段时间内，小孩与蹦床接触.选项C 正确.【答案】 C8.设洒水车的牵引力不变，所受阻力跟车重成正比，洒水车在水平直公路上行驶，原来是匀速的，开始洒水后，它的运动情况是A.继续做匀速运动B.变为做匀加速运动C.变为做变加速运动D.变为做匀减速运动【解析】 设牵引力为F ，洒水车的质量为m ，阻力为kmg ，由牛顿第二定律得F -kmg =maa =mF -kg 开始时F =kmg ，a =0，随着m 减小,a 逐渐增大，故酒水车做加速度逐渐增大的加速运动，选项C 正确.【答案】 C9.一只木箱在水平地面上受到水平推力F 作用，在5 s 时间内F 的变化和木箱速度变化如图3—1—17中(a)、(b)所示，则木箱的质量为_______ kg ，木箱与地面间的动摩擦因数为_______.(g =10 m/s 2)图3—1—17【解析】 由v-t 图象知，物体在0~3 s 做匀加速直线运动，加速度大小为 a =36=∆t v m/s 2=2 m/s 2 在3 s~5 s 物体做匀速直线运动，则由牛顿第二定律得 F 1-μmg =ma F 2-μmg =0解得：m =25 kg,μ=0.2 【答案】 25；0.2 ★提升能力10.光滑的水平面上有一质量为m =1 kg 的小球，小球与水平轻弹簧和与水平成θ=30°角的轻绳的一端相连，如图3—1—18所示，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零.当剪断绳的瞬间，小球的加速度大小及方向如何？此时轻弹簧的弹力与水平面对球的弹力的比值为多少？（g 取10 m/s 2）图3—1—18【解析】 因此时水平面对小球弹力为零，故小球在绳未剪断时受三个力的作用，如图所示，由于小球处于平衡态，依据小球在水平和竖直方向受力平衡求出F T 和F 的大小.剪断绳时，F T =0，小球在竖直方向仍平衡，但在水平方向所受合外力不为零，从而产生加速度绳未断时，由平衡条件得 F T c os 30°=F F T s in30°=mg解得F =3mg =103 N.绳剪断瞬间，小球受弹簧的拉力F 、重力mg 和支持力F N ，则 F =ma F N =mg解得a =103 m/s 2,3=NF F. 【答案】 103 m/s 2，水平向左；311.如图3—1—19所示，自由下落的小球下落一段时间后，与弹簧接触，从它接触弹簧开始到将弹簧。
2010届高二物理会考资料(第四章+牛顿运动定律)
第四章牛顿运动定律要求掌握：1、牛顿第一定律内容2、惯性的概念3、牛顿第二定律及其应用4、牛顿第三定律（区分一对作用力、反作用力与一对平衡力）5、牛顿运动定律的使用范围6、对超重与失重的理解7、单位制（基本单位与导出单位、矢量与标量）学案：（第1课时）牛顿第一定律、惯性、牛顿第三定律单位制考点1、牛顿第一定律内容：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运动状态为止.理解：（1）运动需要不需要力来维持，而是靠来维持（2）物体要保持匀速直线运动状态或静止状态，所受合外力F合=（3）牛顿第一定律能不能用实验来直接验证呢？（4）物体保持原来运动状态的性质叫做，任何物体都具有惯性。
练习1、历史上关于力与运动的认识：亚里士多德的观点：认为力是，这种观点是错误的，是推翻亚里士多德的这种观点，他是通过实验来说明自己的观点。
练习2、如图为现代人所做的伽利略斜面实验，伽利略斜面实验是一种实验。
它是以一定的事实为基础，通过理想化处理和合理外推完成的。
（1）该实验中看到的事实：（2）理想之处：（3）合理外推：（4）实验的结论：考点2、惯性1．惯性的概念及物理意义（1）物体具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性原来是运动的物体保持匀速直线运动，原来是静止的物体保持（2）一切物体都具有惯性，物体在任何运动状态下都有惯性，惯性是物体的固有属性（3）是惯性大小的唯一量度，惯性大小只与质量有关，与其他一切因素无关练习3、下列说法正确的是（）A．惯性是物体处于运动状态时具有的性质B．惯性是物体处于静止状态时具有的性质C．惯性是物体处于匀速直线运动状态时具有的性质D．惯性是物体保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质练习4、下列关于惯性的说法中正确的是（）A．人走路时没有惯性，被绊倒时有惯性B．赛跑到终点时不能立刻停下是由于跑动时人有惯性，停下后惯性消失C．物体没有受外力作用时有惯性，受外力作用后惯性被克服D．物体的惯性与物体的运动状态及受力情况无关练习5、下列情况不可能存在的是（）A、物体的质量很小而惯性很大；B．物体的速度很大而惯性很小C．物体的体积很小而惯性很大；D．物体所受外力很大而惯性很小考点3、牛顿第三定律图甲是用两根弹簧秤探究作用力与反作用力的关系，图乙是用传感器探究作用力与反作用力的关系，从实验中我们发现作用力与反作用力有何特征？（即牛顿第三定律内容）内容：两个物体之间的作用力与反作用力总是牛顿第三定律指出了物体之间的作用是，因而力总是成对出现，作用力与反作用力总是同时，同时。
高考物理牛顿运动定律(一)解题方法和技巧及练习题及解析
高考物理牛顿运动定律(一)解题方法和技巧及练习题及解析一、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 37cos372E 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：011v v t a -=解得：t 1＝0.4s 工件滑行位移大小为：220112v 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：2sin 37cos37mg mg ma μ︒︒-=解得：a 2＝2m/s 2假设工件速度减为0时，工件未从传送带上滑落，则运动时间为：22vt a = 解得：t 2＝2s工件滑行位移大小为：2 3? 1n n n n n 解得：x 2＝4m工件运动到C 点时速度恰好为零，故假设成立。
2010届高考物理二轮复习系列课件10《牛顿运动定律》
（3）m球竖直向上加速运动时，由竖直方向的合力提供产生加速度 的动力，即
F
y
ma，Tay mg ma mg ma Ta sin θ
Ta · sin θ mg ma ⑤
Tb Ta · cos θ mg ma · cot θ
F
x
0，Tax Tb
T-mgsinθ=ma cos， mgcosθ－N＝ma sinθ． 解得此种情况下绳子的拉力 T＝mgsinθ＋macosθ．Biblioteka 此时，斜面体给小球的支持力
N＝mgcos－masinθ ．
当a≥a 0 时，对小球的受力情况分析的结果可画出图(2)
据牛顿第二定律得 Tcosα－mg＝0， Tsinα＝ma． 联立求解，得绳子的张力
例 3.A 、 B 两 物 体 的 质 量 分 别 为 mA=2kg ，
mB=3kg，它们之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均 为fm=12N，将它们叠放在光滑水平面上，如图所示， 在物体A上施加一水平拉力F＝15N，则A、B的加速 度各为多大？
分析：从题设条件看，水平拉力大于B对A的最大静摩擦 力，所以A、B可能发生相对滑动，根据牛顿第二定律采 用隔离法，可分别求得A、B加速度
m(a g) ． 得 x0＝ k
①
终止时刻，B对A支持力N＝0，此刻有
1 kx 1 ＋mg＝m· a， 3
a m g 3 x1 ＝ ． k
②
从x0到x1，物体作匀加速运动，需要的时间设为t，则
2 ( x 0 x1 ) m t＝ 2 ． a k 3
(2)分析A，B起始时刻受力：A受重力、弹簧弹力及B ′ 对A的支持力N 1 ；B受重力、A对B的压力N 1 及手对B作
高考物理牛顿运动定律知识点整理汇总1篇
高考物理牛顿运动定律知识点整理汇总1篇高考物理牛顿运动定律知识点整理 12、牛顿第一定律的意义：说明了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。
3、惯性：物体保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质。
惯性是物体的固有属性，与物体的运动状态无关，只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大。
4、物体运动状态的改变：物体速度的大小或方向发生变化，或两者都发生变化，运动状态都将发生改变。
5、力是使物体产生加速度的原因6、惯性的运用和防止：当要求物体的运动状态容易改变时，应尽量减小质量;当要求物体的运动状态不容易改变时，应尽量增大物体的质量。
7、牛顿第二定律：(1)内容：物体的加速度跟物体所受合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度方向与合外力方向相同。
(2)公式：F=ma(3)意义：在物体的受力与运动之间建立了一座联系的桥梁。
(4)力的单位：牛顿，简称牛，符号：N(5)力的单位牛顿(N)的定义：使质量为1千克的物体产生1米每秒的平方加速度的力，叫做1牛。
8、作用力和反作用力：物体之间力的作用是相互的，物体间相互作用的这一对力通常叫做作用力和反作用力，把其中一个叫作用力，则另一个就叫反作用力。
9、牛顿第三定律：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，作用在一条直线上。
10、力学单位制基本单位：可以推导出其它单位的最基本的单位。
导出单位：根据基本单位和物理公式推导出来的单位。
国际单位制(SI)中力学的基本物理量为：长度，质量，时间;基本单位为：长度的'单位米(m)，质量的单位千克(kg)，时间的单位秒(s)。
11、牛顿运动定律的应用：(1)根据物体的受力，判定物体的运动情况。
(2)根据物体的运动情况确定物体的受力情况。
12、超重和失重(1)超重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于自身重力的现象。
(2)失重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于自身重力的现象。
(3)完全失重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于0的现象。
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各地名校高三物理试题分类精编——牛顿运动定律【题 组 一】一、选择题1．江苏省马塘中学2010届高三阶段测试重力为10N 的质点放在光滑水平地面上，受到大小为2N 的水平外力F 1的作用，再施加一个大小为6N 的水平外力F 2后，以下说法正确的是（ D ）A ．若再施加一个大小为6N 的外力，则不可能使该质点处于平衡状态B ．该质点所受合外力的最大值为18N ，最小值为2NC ．F 1的反作用力作用在该质点上，方向与F 1的方向相反D ．该质点的加速度可能为5m/s 2.2．湖北省众望高中2010届高三周练弹簧秤挂在升降机的顶板上，下端挂一质量为2kg 的物体．当升降机在竖直方向运动时，弹簧秤的示数始终是16N ．如果从升降机的速度为3m/s 时开始计时，则经过1s ，升降机的位移可能是（g 取10m/s 2） ( AC )A ．2mB ．3mC ．4mD ．8m3.上海市建平中学2010届高三摸底测试马水平方向拉车，车匀速前进时，下列说法中正确的有 ( C )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. 四川省宜宾市2010届高三摸底测试如图a 所示，水平面上质量相等的两木块A 、B ，用以轻弹簧相连接，这个系统处于平衡状态．现用一竖直向上的力F 拉动木块A ，使木块A 向上做匀加速直线运动（如图b ），研究从力F 刚作用在木块A 瞬间到木块B 刚离开地面瞬间的这一过程，并选定该过程中木块A 的起点位置为座标原点．则下面图中能正确表示力F 和木块A 的位移x 之间关系的图是 （ A ）a 图b 图A.x C.D. xB. x5．湖北省襄樊四中2010届高三摸底考试如图1所示是一种汽车安全带控制装置的示意图．当汽车处于静止或匀速直线运动时，摆锤竖直悬挂，锁棒水平，棘轮可以自由转动，安全带能被拉动．当汽车突然刹车时，摆锤由于惯性绕轴摆动，使得锁棒锁定棘轮的转动，安全带不能被拉动．若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置，汽车的可能运动方向和运动状态是（ A ）A ．向右行驶、突然刹车B ．向左行驶、突然刹车C ．向左行驶、匀速直线运动D ．向右行驶、匀速直线运动6．湖南省长沙市一中2010届上学期高三第二次月考右图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l0次。
当地重力加速度值为9.8m/s 2，根据照片的比例得到滑块的位移数据为AB ＝3.96cm ，BC ＝2.98cm ，CD ＝2.00cm ，DE ＝1.02cm 。
由此可知小滑块与水平面之间的动摩擦因数约为 （ C ）A ．0.01B ．0.05C ．0.10D ．0.207. 上海市建平中学2010届高三摸底测试下列实例属于超重现象的是( BD )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8．湖北省众望高中2010届高三周练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。
当细线被烧断，小球落在地板上的P 点，（ CD ）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 图1D. 当车向左运动时P 在O 点的左侧9．湖北省襄樊四中2010届高三摸底考试如图4所示，固定斜面倾角为θ，整个斜面分为AB 、BC 两段，且2AB =BC ．小物块P （可视为质点）与AB 、BC 两段斜面之间的动摩擦因数分别为μ1、μ2．已知P 由静止开始从A 点释放，恰好能滑动到C 点而停下，那么θ、μ1、μ2间应满足的关系是（ A ）A ．tan θ=μ1+2μ23B ．tan θ=2μ1+μ23C ．tan θ=2μ1－μ2D ．tan θ=2μ2－μ110．湖北省众望高中2010届高三周练如图所示，质量相同的木块A 、B 用轻弹簧连接置于光滑的水平面上，开始时两木块静止且弹簧处于原长状态。
现用水平恒力F 推木块A ，则从开始到弹簧第一次被压缩到最短的过程中： ( ABC )A ．两木块速度相同时，加速度a A < a BB ．两木块加速度相同时，速度v A >v BC ．B 的加速度一直在增大D ．A 的加速度先减小后增大11. 上海市建平中学2010届高三摸底测试在静止的电梯里放一桶水，把一个轻弹簧的一端连在桶底，另一端连接在浸没在水中的质量为m 的软木塞，如图所示．当电梯由静止开始匀加速下降（g ＞a ）时，轻弹簧的长度将发生怎样的变化( B )A 、伸长量增加B 、 伸长量减小C 、伸长量保持不变D 、由伸长变为压缩12．贵州省兴义市清华实验学校2010届高三9月月考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=15kg 的重物，重物静止于地面上，有一质量为10Kg 的猴子，从绳子的另一端沿绳向上爬，如图所示，不计滑轮磨擦，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10m/s 2） （ C ）A ．25m/s 2B ．10 m/s 2C ．5 m/s 2D ．15 m/s 2 13．湖南省长沙市一中2010届上学期高三第二次月考如图所示，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a 1，当在绳B 端施以F = m g 的竖直向下的拉力作用时，A 的加速度为a 2，则a 1与a 2的大小关系是 （ C ）图4A ．a 1＝a 2B ．a 1＞a 2C ．a 1＜a 2D ．无法确定14．江苏省淮阴中学2010届高三摸底考试如图，在光滑水平面上，放着两块长度相同，质量分别为M 1和M 2的木板，在两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块。
开始时，各物均静止，今在两物体上各作用一水平恒力F 1、F 2，当物块和木板分离时，两木板的速度分别为v 1和v 2，物体和木板间的动摩擦因数相同，下列说法正确的是 ( BDA ．若F 1＝F 2，M 1＞M 2，则v 1＞v 2B ．若F 1＝F 2，M 1＜M 2，则v 1＞v 2C ．若F 1＞F 2，M 1＝M 2，则v 1＞v 2D ．若F 1＜F 2，M 1＝M 2，则v 1＞v 215. 上海市建平中学2010届高三摸底测试如图所示，在倾角为300的足够长的斜面上有一质量为m 的物体，它受到沿斜面方向的力F 的作用。
力F 可按图（a ）、（b ）（c ）、（d ）所示的四种方式随时间变化（图中纵坐标是F 与mg 的比值，力沿斜面向上为正）。
已知此物体在t =0时速度为零，若用v 1、v 2 、v 3 、v 4分别表示上述四种受力情况下物体在3秒末的速率，则这四个速率中最大的是（ C ）A、v 1 B 、v 2 C 、v 3 D 、v 416. 江苏省马塘中学2010届高三阶段测试如图甲所示，物体原来静止在水平面上，用一水平力F 拉物体，在F 从0开始逐渐增大的过程中，物体先静止后做变加速运动，其加速度a 随外力F 变化的图象如图乙所示.根据图乙中所标出的数据可计算出( ABC )A ．物体的质量B ．物体与水平面间的滑动摩擦力C ．物体与水平面间的最大静摩擦力D ．在F 为14N 时物体的速度大小二、非选择题17．上海市建平中学2010届高三摸底测试如图，圆环质量为M ，经过环心的竖直钢丝AB上套有一质量为m 的球，今将小球沿钢丝AB 以初速v o 竖直向上抛出。
致使大圆环对地无作用力，则小球上升的加速度为 。
小球能上升的最大高度为 。
（设AB 钢丝足够长，小球不能达到A 点）答案：（M+m ）g/m;mv 02/2（M+m ）g.18. 北京市第八十中学2009——2010学年度第一学期月考物体A 、B 的质量之比为m A :m B =4:1，使它们以相同的初速度沿水平地面滑行，若它们受到的阻力相等，那么它们停下来所用的时间之比为t A :t B =______，若两物体与地面的动摩擦因数相同，那么它们停下来所用的时间之比为t A :t B =______答案:4:1;1:119．江苏省马塘中学2010届高三阶段测试质量分别为m 1和m 2的两个小物块用轻绳连接，绳跨过位于倾角α＝30°的光滑斜面顶端的轻滑轮，滑轮与转轴之间的摩擦不计，斜面固定在水平桌面上，如图所示。
第一次，m 1悬空，m 2放在斜面上，用t 表示m 2自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间。
第二次，将m 1和m 2位置互换，使m 2悬空，m 1放在斜面上，发现m 1自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为t 。
求m 1与m 2之比。
解：第一次，小物块受力情况如图所示，设T 1为绳中张力，a 1为两物块加速度的大小， l 为斜面长，则有 1111a m T g m =- (1)1221sin a m g m T =-α (2) 2121t a l = (3) 第二次，m 1与m 2交换位置．设绳中张力为T 2，两物块加速度的大小为a 2，则有2222a m T g m =- (4)2112sin a m g m T =-α (5)22321⎪⎭⎫ ⎝⎛=t a l(6)1g1由 (1)、(2) 式注意到α =30°得()g m m m m a 2121122+-= (7) 由 (4)、(5) 式注意到α =30°得()g m m m m a 2112222+-=(8) 由 (3)、(6) 式得921a a = (9) 由 (7)、(8)、(9) 式可解得191121=m m (10) 20. 山东省育才中学2010届高三9月月考如图所示，质量M =8 kg 的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平推力F =8 N ，、当小车向右运动的速度达到1.5 m/s 时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m =2 kg 的小物块，物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2，小车足够长.求（1）小物块放后，小物块及小车的加速度各为多大？（2）经多长时间两者达到相同的速度？（3）从小物块放上小车开始，经过t =1.5 s 小物块通过的位移大小为多少？(取g =l0 m/s 2).解：（1）物块的加速度22/m a g m s μ==----------------（2分） 小车的加速度：20.5/M F mg a m s Mμ-==-----------（2分） （2）由：0m M a t v a t =+ --------------------------（2分）得：t=1s --------------------------（1分）（3）在开始1s 内小物块的位移：21112m s a t m ==---（1分） 最大速度：2/v at m s ==----------（1分）在接下来的0.5s 物块与小车相对静止，一起做加速运动且加速度:20.8/F a m s M m==+ ---------------（1分） 这0.5s 内的位移:221 1.12s vt at m =+= -------（1分） 通过的总位移12 2.1s s s m =+=--------------（1分）21.湖北省众望高中2010届高三周练一水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ。