物理专题复习 第三专题 牛顿运动定律
专题三 第3讲 牛顿运动定律的应用
C．物体处于超重或者失重状态时，其惯性比物体处于静
止状态时增加或减小了 D．物体处于超重或者失重状态时，其质量和受到的重力 都没有发生变化 解析：不管是超重还是失重，发生变化的是视重，而物体
的实际重力并没有变化；衡量物体惯性大小的因素为物体的质
量，超重和失重时物体的质量均无变化，所以惯性也未变化．
4．(2011 年广东五校联考)一个人站在医用体重计的测盘 上，在下蹲的全过程中，指针示数变化应是( D ) A．先减小，后还原 B．先增大，后还原
(1)明确研究对象：根据问题的需要和解题的方便，确定某 一物体或几个物体组成的系统研究对象． (2)分析物体的受力情况和运动情况，画好受力示意图，明 确物体的运动性质和运动过程． (3)利用牛顿第二定律(在受力情况已知时)或结合运动学公 式(在运动情况已知时)进行求解．
(4)必要时对结果进行讨论．
【跟踪训练】 1．一物体初速度 v0＝5 m/s，沿着倾角 37°的斜面匀加速向 下运动，若物体和斜面间的动摩擦因数为 0.25，则物体 3 s 末的
思路点拨：弹簧的伸长量变大，说明弹簧的弹力变大，从 而判断出小铁球的合外力向上和加速度向上． 解析：电梯静止时，弹簧的拉力和小铁球所受重力相等． 现在，弹簧的伸长量变大，则弹簧的拉力变大，小铁球的合力
方向向上，加速度方向向上，小铁球处于超重状态．但电梯可
以是加速向上运动或减速向下运动． 答案：BD 备考策略：超重和失重现象是生产和生活中常见的现象， 近年高考比较注重对本部分的考查．解决此类问题的实质是牛
第 3 讲 牛顿运动定律的应用
考点 1 动力学的两类基本问题
1．第一类问题：已知物体的受力情况，求物体的运动情况，
如物体运动的速度、时间、位移等．
专题三 第1讲 牛顿第一定律 牛顿第三定律
Ι
3.牛顿运动定律在圆周运动中的应用是每年必考的内容，弹簧和实 验问题这几年有所侧重，连接体问题亦受高考命题专家的青睐． 4.牛顿运动定律在生活、生产实践中有很多具体的应用，命题中以 与现代高科技发展联系紧密的航天技术、人造地球卫星的发射与 运行等社会热点为背景的题目.
第 1 讲 牛顿第一定律 牛顿第三定律
专题三
牛顿运动定律
考纲考点 要求 1.牛顿运 动定律、 牛顿定律 的应用 2.超重和 失重 3.实验： 验证牛顿 运动定律 Ⅱ
热点考向 1.应用牛顿运动定律解题是历年高考的重点和热点，不仅在力学中 而且在电磁学、热学中都有涉及． 2.高考考查牛顿运动定律只有两种情况：已知受力求运动和已知运 动求受力，对于在运动中两物体追及问题和一个物体两次不同受 力情况、两次不同运动情况以及正交方向上一个物体受力变化的 题目仍应予以重视．
解析：物体受到的静摩擦力的反作用力是物体对斜面的静 摩擦力，A 错．物体对斜面的压力在数值上等于物体所受重力 沿垂直于斜面的分力，B 错．物体所受的重力的反作用力是物 体对地球的吸引力，C 错．
6．(单选)人走路时，人和地球间的作用力和反作用力的对 数有( C ) A．一对 C．三对 B．二对 D．四对
2．正确理解牛顿第三定律 (1)作用力与反作用力总是成对出现，同时产生，同时变化， 同时消失． (2)作用力和反作用力在两个不同的物体上，各产生其效果， 永远不会抵消． (3)作用力和反作用力是同一性质的力． 定律内容可归纳为：同时、同性、异物、等值、反向、共 线．
3．区分一对作用力和反作用力与一对平衡力
解析：伽利略的理想斜面实验的思维过程是个演绎推理的 过程，因为四条结论只有第一条是现实的，其余的都是现实中 不可能存在的，是科学的逻辑推理的方法，而不是实验归纳法， 故 D 错．
3.高考物理复习专题 牛顿运动定律
高考物理专题复习 力和运动 牛顿运动定律1. 一斜面AB 长为5m ，倾角为30°，一质量为2kg 的小物体（大小不计）从斜面顶端A 点由静止释放，如图所示．斜面与物体间的动摩擦因数为63，求小物体下滑到斜面底端B 时的速度及所用时间．（g 取10 m/s 2）2. 如图所示，A 、B 两物体之间用轻质弹簧连接，用水平恒力F 拉A ，使A 、B 一起沿光滑水平面做匀加速直线运动，这时弹簧长度为L 1；若将A 、B 置于粗糙水平面上，用相同的水平恒力F 拉A ，使A 、B 一起做匀加速直线运动，此时弹簧长度为L 2。
若A 、B 与粗糙水平面之间的动摩擦因数相同，则下列关系式正确的是 （ ）A ．L 2＜L 1B ．L 2＞L 1C ．L 2＝L 1D ．由于A 、B 质量关系未知，故无法确定L 1、L 2的大小关系3.如图所示，在光滑的桌面上叠放着一质量为m A =2.0kg 的薄木板A 和质量为m B =3 kg 的金属块B ．A 的长度L =2.0m ．B 上有轻线绕过定滑轮与质量为m C =1.0 kg 的物块C 相连．B 与A 之间的滑动摩擦因数 µ =0.10，最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力．忽略滑轮质量及与轴间的摩擦．起始时令各物体都处于静止状态，绳被拉直，B 位于A 的左端（如图），然后放手，求经过多长时间t 后 B 从 A 的右端脱离（设 A 的右端距滑轮足够远）（取g =10m/s 2）．4.某人在地面上最多可举起60 kg 的物体，在竖直向上运动的电梯中可举起80 kg 的物体，则此电梯的加速度的大小、方向如何？电梯如何运动？（g =10 m/s 2）四、考点精炼1．手提一根不计质量的、下端挂有物体的弹簧上端，竖直向上作加速运动。
当手突然停止运动后的极短时间内，物体将 （ ）A ．立即处于静止状态B ．向上作加速运动C ．向上作匀速运动D ．向上作减速运动2．如图所示，质量为m 的木块在推力F 作用下，沿竖直墙壁匀加速向上运动，F 与竖直方向的夹角为θ．已知木块与墙壁间的动摩擦因数为µ，则木块受到的滑动摩擦力大小是 （ ）A ．µmgB ．F cos θ -mgC ．F cos θ+mgD ．µF sin θ3．倾角为θ的光滑斜面上有一质量为m 的滑块正在加速下滑，如图所示。
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 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。
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BC D3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=gB ．a 1=g a 2=gC ．a 1=2g a 2=0D ．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ABPQF(a)托住，小球恰好处于静止状态，当木板AB 突然向下撤离的瞬间，小球的加速度为（ ）A ．0B ．大小为g ，方向竖直向下C ．大小g3，方向垂直木板向下 D ．大小为2g ，方向垂直木板向下四、应用牛顿运动定律分析图像问题10、物体A 、B 、C 均放置在同一水平面上，它们的质量分别为A m 、B m 、Cm ，与水平面的动摩擦因数分别为A μ、B μ、C μ ，当用水平力F 拉物体A 、B 、C 时得到的a 与力F 关系图线如图4所对应的直线甲、乙、丙所示，甲、乙直线平行，则以下说法正确的是 （ ）①μ A ＜μB m A ＝m B ②μ B ＞μC m B ＞m C ③μ B ＝μC m B ＞m C④μA＜μC m A ＜m CA．①② B ．②④ C ．③④D ．①④11、某人在地面上用弹簧秤称得体重为490N 。
专题三 牛顿运动定律
专题三牛顿运动定律【2013山东卷14】伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索物理规律的科学方法，利用这种方法伽利略发现的规律有A.力不是维持物体运动的原因B.物体之间普遍存在相互吸引力C.忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快D.物体间的相互作用力总是大小相等，方向相反【答案】AC【解析】伽利略用理想斜面实验指出力不是维持物体运动的原因，A选项正确，万有引力是牛顿提出的，B错；伽利略在研究自由落体运动是指出忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快，C对；牛顿第三定律总结了作用力和反作用力的关系，D错。
【2013海南7】科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。
下列说法符合历史事实的是( )A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变B．伽利略通过“理想实验”得出结论：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去C．笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向D．牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质【答案】BCD【解析】亚里士多德认为运动不需要力来维持，伽利略认为力是改变物体运动状态的原因，A错；伽利略通过“理想实验”得出结论：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去，B对；笛卡尔指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向，C对；牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
【2013新课标14】右图是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片，照片左上角的三列数据如下表。
表中第二列是时间，第三列是物体沿斜面运动的距离．第一列是伽利略在分析实验数据时添加的。
撤据表中的数据，伽利略可以得出的结论是A 物体具有惯性B 斜面倾角一定时，加速度与质量无关C 物体运动的距离与时间的平方成正比D 物体运动的加速度与重力加速度成正比【答案】C【解析】分析表中数据，发现物体运动的距离之比近似等于时间平方之比，所以C选项正确。
初中物理牛顿三大定律
初中物理牛顿三大定律
牛顿的三大定律是经典力学的基石，用于描述物体的运动和力的关系。
以下是牛顿的三大定律：
牛顿第一定律（惯性定律）：
"每个物体都保持匀速运动或静止状态，除非受到净外力的作用。
"
换句话说，物体如果没有受到外力的作用，将保持原来的状态，无论是匀速运动还是静止。
牛顿第二定律（运动定律）：
"物体的加速度与作用在其上的净外力成正比，与物体的质量成反比。
"
表达式为F=ma，其中
F 为物体所受的净外力，
m 为物体的质量，
a 为物体的加速度。
牛顿第三定律（作用与反作用定律）：
"如果物体A对物体B施加一个力，那么物体B同时也对物体A 施加一个大小相等、方向相反的力。
"
这个定律强调了力的相互作用，并且这两个力是同一系统的一部分。
这三个定律共同构成了牛顿力学，为解释和预测物体的运动提供了基本框架。
这些定律不仅在经典力学中起着关键作用，而且在许多物理学领域中都有广泛应用。
高考物理 专题三牛顿运动定律 专题检测
专题三牛顿运动定律专题检测题组1.(2022新疆昌吉州一诊,5)如图甲,一个静止在水平地面上的物体,质量为0.1 kg,受到竖直向上的拉力F作用,F随时间t的变化情况如图乙所示。
若g取10 m/s2,则下列说法正确的是( )甲乙A.0~3 s内,物体的速度逐渐增大B.3 s时物体的速度最大C.第5 s末和第9 s末物体的速度相等D.第7 s末物体离地面的高度最大答案 C 物体重力mg=1 N,0~1 s内F<1 N,物体静止,A错误;由牛顿第二定律可得F-mg=ma,1 s~7 s时间段,物体加速度一直向上,物体一直加速,B错误;5 s~7 s速度的增加量与7 s~9 s速度的减少量相等,故5 s~9 s速度的变化量为零,v9=v5,C正确。
第7 s末物体的加速度为零,速度最大,即使7 s后加速度向下,物体仍会向上运动一段时间,D错误。
2.(2023届宁夏石嘴山平罗中学月考,12)(多选)如图所示,质量为4 kg的物体A 静止在竖直的轻弹簧上,质量为1 kg的物体B用细线悬挂在天花板上,B与A刚好接触但不挤压,现将细线剪断,则剪断后瞬间,下列结果正确的是(g取10 m/s2)( )A.A加速度的大小为零B.B加速度的大小为2 m/s2C.弹簧的弹力大小为40 ND.A、B间相互作用力的大小为10 N答案BC 细线剪断之前,对A分析,弹簧的弹力F k=m A g=40 N,弹簧的弹力不会发生突变,故细线剪断后瞬间,弹簧弹力的大小仍为40 N,C正确;细线剪断后瞬=2 m/s2,A错误,B正确;对B 间,对A、B整体受力分析可得,a A=a B=m A g+m B g−F km A+m B分析,m B g-F=m B a B,可得A、B间的相互作用力大小F=8 N,D错误。
3.(2023届四川成都七中阶段考,20)(多选)如图所示,质量为m的小球A和质量为2m的物块B用跨过光滑定滑轮的细绳连接,物块B放在倾角为θ=37°的斜面体C上,刚开始都处于静止状态,现用水平外力F将A小球缓慢拉至细绳与竖直方向夹角β=60°,该过程物块B和斜面体C始终静止不动,最大静摩擦力等于滑动摩擦力(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)。
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】D2．(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】C3．(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】C4．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】D5．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 ( )A．若甲的质量较大，则乙先到达滑轮B．若甲的质量较大，则甲、乙同时到达滑轮C．若甲、乙质量相同，则乙先到达滑轮D．若甲、乙质量相同，则甲先到达滑轮【答案】A6．(多选)一根轻质弹簧竖直悬挂在天花板上，下端悬挂一小球，弹簧和小球的受力如图所示，下列说法正确的是( )A．F1的施力者是弹簧B．F2的反作用力是F3C．F3的施力者是小球D．F4的反作用力是F1【答案】BC7．水平放置的密闭玻璃管内充有水，它的中间有一气泡，如图所示，当玻璃管由静止开始向右沿水平方向运动时，气泡相对于玻璃管将要( )A．向右运动B．向左运动C．保持不动D．无法判断【答案】A 【解析】管中的气泡和相同体积水相比，其质量很小，气泡的惯性要比管中的水的惯性小的多，当玻璃管由静止开始向右沿水平方向运动时，玻璃管中的水由于惯性，仍然要保持原来的静止状态，使水涌向管的左端，气泡由于惯性较小，则相对于管子向右运动，故A正确．8．(2020年保定模拟)(多选)如图，一个人站在水平地面上的长木板上用力F向右推箱子，木板、人、箱子均处于静止状态，三者的质量均为m，重力加速度为g，则( )A．箱子对木板的摩擦力方向向右B．木板对地面的摩擦力方向向左C．木板对地面的压力大小为3mgD．若人用斜向下的力推箱子，则木板对地面的压力会大于3mg【答案】AC 【解析】以箱子为研究对象，水平方向上木板对箱子的摩擦力与人推箱子的力平衡，所以，木板对箱子的摩擦力方向向左，根据牛顿第三定律，箱子对木板的摩擦力方向向右，A正确；以整体为研究对象，地面对木板的支持力与整体所受的重力平衡，所以地面对木板的支持力为3mg，根据牛顿第三定律，木板对地面的压力大小为3mg，C正确，D错误；以整体为研究对象，地面对木板的摩擦力为0，所以木板对地面的摩擦力为0，B错误．综合提升练9．如图所示，两块小磁铁质量均为0.5 kg，A磁铁用轻质弹簧吊在天花板上，B磁铁在A正下方的地板上，弹簧的原长L0＝10 cm，劲度系数k＝100 N/m.当A、B均处于静止状态时，弹簧的长度L＝11 cm.不计地磁场对磁铁的作用和磁铁与弹簧间相互作用的磁力，求B对地面的压力大小．(g取10 N/kg)解：对A受力分析如图所示，由平衡条件，得k(L－L0)－mg－F＝0，解得F＝－4 N，故B对A的作用力大小为4 N，方向竖直向上．由牛顿第三定律得A对B的作用力F′＝－F＝4 N，方向竖直向下．对B受力分析如图所示，由平衡条件，得F N－mg－F′＝0，解得F N＝9 N.由牛顿第三定律得B对地面的压力大小为9 N.第2讲 牛顿第二定律、两类动力学问题知识巩固练1．由牛顿第二定律表达式F ＝ma 可知( ) A ．质量m 与合外力F 成正比，与加速度a 成反比 B ．合外力F 与质量m 和加速度a 都成正比 C ．物体的加速度的方向总是跟它速度的方向一致D ．物体的加速度a 跟其所受的合外力F 成正比，跟它的质量m 成反比 【答案】D2．(2020届沈阳四校联考)如图所示，当小车向右加速运动时，物块M 相对车厢静止于竖直车厢壁上，当车的加速度增大时 ( )A ．M 受静摩擦力增大B ．M 对车厢壁的压力减小C ．M 仍相对于车厢静止D ．M 受静摩擦力减小【答案】C3．(2020年上海浦东新区一模)如图所示，小球沿不同倾角θ的光滑斜面滑下，小球的加速度a 及对斜面的压力N ，与各自最大值的比值y 随θ变化的图像分别对应y －θ图中的( )A ．①和②B ．①和④C ．②和③D ．③和④【答案】A 【解析】对小球进行受力分析，根据牛顿第二定律得a ＝mgsin θm ＝gsin θ，当θ＝90°时，加速度最大为g ，则比值为y ＝ag ＝sin θ，随着θ的增大，y 增大，对应①；支持力N ＝mgcos θ，支持力的最大值为mg ，则有y ＝mgcos θmg＝cos θ，随着θ的增大，y 减小，对应②.A 正确．4．一质量为m 的物块在倾角为θ的足够长斜面上匀减速下滑．现对物块施加一个竖直向下的恒力F ，如图所示，则物块减速为零的时间将( )A ．变大B ．变小C ．不变D ．不能确定【答案】B5．中国载人深潜器“蛟龙”号7 000 m 级海试中下潜深度达7 062 m ，再创中国载人深潜纪录．设潜水器在下潜或上升的过程中只受重力、海水浮力和海水阻力作用，已知海水浮力大小为F ，设海水阻力与潜水器的速率成正比．当潜水器的总质量为m 时恰好匀速下降，若使潜水器以同样速率匀速上浮，则需要抛弃物体的质量为(重力加速度为g)( )A ．2Fg －mB ．2⎝ ⎛⎭⎪⎫m －F g C ．m －FgD ．2m －Fg【答案】B6．(2020年保定安国中学月考)(多选)如图，小球在水平轻绳和轻弹簧拉力作用下静止，弹簧与竖直方向夹角为θ.设重力加速度为g ，下列正确的是( )A ．剪断弹簧OA 瞬间，小球的加速度大小为g ，方向竖直向下B ．剪断弹簧OA 瞬间，小球的加速度大小为gcos θ，方向与竖直方向成θ角斜向右下 C ．剪断OB 绳瞬间，小球的加速度大小为gsin θ，方向与OA 垂直斜向左下 D ．剪断OB 绳瞬间，小球的加速度大小为gtan θ，方向水平向左【答案】AD 【解析】剪断弹簧OA 瞬间，绳的拉力变为零，小球只受重力，由牛顿第二定律得a ＝g ，方向竖直向下，故A 正确，B 错误；以球为研究对象，由平衡条件得F OB －F OA sin θ＝0，F OA cos θ－mg ＝0，联立解得F OB ＝mgtan θ.剪断轻绳OB 瞬间，弹簧的弹力没有变化，小球所受的合外力是重力与弹力的合力，与原来细绳的拉力大小相等，方向相反，由牛顿第二定律得a ＝mgtan θm ＝gtan θ，方向水平向左，故C错误，D 正确．综合提升练7．(2020年山东山师大附中月考)(多选)如图所示，一折杆固定在小车上，∠A ＝θ，B 端固定一个质量为m 的小球，设小车向右的加速度为a ，AB 杆对小球的作用力大小为F ，则下列说法正确的是( )A ．当a ＝0时，F ＝mgcos θ，方向沿AB 杆B ．当a ＝gtan θ时，F ＝mgcos θ，方向沿AB 杆C ．无论a 取何值，F 都等于m g 2＋a 2，方向都沿AB 杆D ．无论a 取何值，F 都等于m g 2＋a 2，方向与AB 杆所在直线无关【答案】BD 【解析】对小球受力分析，小球一共受两个力：重力和杆对球的弹力；因为小车和球相对静止，小车有向右的加速度，小球也有向右的加速度．设弹力与竖直方向夹角为α，画出小球的受力示意图如图，则Fcos α＝mg 、Fsin α＝ma ，解得F ＝mg2＋ma2、tan α＝ag.当a ＝0时，F ＝mg 、α＝0，即力F 的方向竖直向上，故A 错误．当a ＝gtan θ时，F ＝mg 2＋ma2＝mgcos θ、α＝θ，即力F 的方向沿AB 杆，故B 正确；无论a 取何值，F 都等于mg2＋ma 2，方向与a 取值大小有关，与AB 杆所在直线无关，故C 错误，D 正确．8．(2020年天津滨海七校联考)一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶．在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定．上一层只有一只桶C ，自由地摆放在A 、B 之间，和汽车一起保持静止，如图所示，当C 与车共同向左加速时( )A ．A 对C 的支持力变大B ．B 对C 的支持力不变 C ．当向左的加速度达到32g 时，C 将脱离A D ．当向左的加速度达到33g 时，C 将脱离A 【答案】D 【解析】对C 进行受力分析，如图所示．设B 对C 的支持力与竖直方向的夹角为θ，根据几何关系可得sin θ＝R 2R ＝12，所以θ＝30°；同理可得，A 对C 的支持力与竖直方向的夹角也为30°.原来C 处于静止状态，根据平衡条件可得N B sin 30°＝N A si n 30°；令C 的加速度为a ，根据正交分解以及牛顿第二定律有N B ′sin 30°－N A ′sin 30°＝ma ，可见A 对C 的支持力减小、B 对C 的支持力增大，故A 、B 错误；当A 对C 的支持力为零时，根据牛顿第二定律可得mgtan 30°＝ma ，解得a ＝33g ，故C 错误，D 正确． 9．为研究运动物体所受的空气阻力，某研究小组的同学找来一个倾角可调、斜面比较长且表面平整的斜面体和一个滑块，并在滑块上固定一个高度可升降的风帆，如图甲所示．他们让带有风帆的滑块从静止开始沿斜面下滑，下滑过程帆面与滑块运动方向垂直．假设滑块和风帆总质量为m.滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，帆受到的空气阻力与帆的运动速率成正比，即F f ＝kv.(1)写出滑块下滑过程中加速度的表达式；(2)求出滑块下滑的最大速度，并指出有哪些措施可以减小最大速度；(3)若m ＝2 kg ，斜面倾角θ＝30°，g 取10 m/s 2，滑块从静止下滑的速度图像如图乙所示，图中的斜线为t ＝0时v －t 图线的切线，由此求出μ、k 的值．(结果保留2位有效数字)甲 乙解：(1)由牛顿第二定律，有 mgsin θ－μmgcos θ－kv ＝ma ， 解得a ＝gsin θ－μgcos θ－kvm .(2)当a ＝0时速度最大 v m ＝mg sin θ－μcos θk，减小最大速度的方法：适当减小斜面倾角θ(保证滑块能静止下滑)；风帆升起一些． (3)当v ＝0时，a ＝gsin θ－μgcos θ＝3 m/s 2， 解得μ＝2315≈0.23.最大速度v m ＝2 m/s ，即v m ＝mgsin θ－μcos θk＝2 m/s解得k ＝3.0 N·s/m .第3讲牛顿运动定律的应用知识巩固练1．(2020年济南期末)在升降机底部安装一个加速度传感器，其上放置了一个质量为m小物块，如图甲所示．升降机从t＝0时刻开始竖直向上运动，加速度传感器显示加速度a随时间t变化如图乙所示．取竖直向上为正方向，重力加速度为g，以下判断正确的是( )A．在0～2t0时间内，物块先处于失重状态，后处于超重状态B．在t0～3t0时间内，物块先处于失重状态，后处于超重状态C．t＝t0时刻，物块所受的支持力大小为mgD．t＝3t0时刻，物块所受的支持力大小为2mg【答案】D 【解析】由乙图可知，在0～2t0时间内，物块的加速度方向向上，先处于超重状态，A 错误；由乙图可知，在t0～3t0时间内，物块的加速度方向向上，处于超重状态，B错误；由乙图可知，t ＝t0时刻，物块的加速度a＝g，根据牛顿第二定律N－mg＝mg，得N＝2mg，C错误；由乙图可知，t＝3t0时刻，物块的加速度a＝g，根据牛顿第二定律N－mg＝mg，得N＝2mg，D正确．2．a、b两物体的质量分别为m1、m2，由轻质弹簧相连．当用恒力F竖直向上拉着a，使a、b一起向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x1；当用大小仍为F的恒力沿水平方向拉着a，使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x2，如图所示，则( )A．x1一定等于x2B．x1一定大于x2C．若m1>m2，则x1>x2D．若m1<m2，则x1<x2【答案】A 【解析】当用恒力F竖直向上拉着a时，先用整体法，有F－(m1＋m2)g＝(m1＋m2)a1，再隔离b，有kx1－m2g＝m2a1，联立得x1＝m2Fk m1＋m2.当沿水平方向拉着a时，先用整体法，有F＝(m1＋m2)a2，再隔离b，有kx2＝m2a2，联立得x2＝m2Fk m1＋m2，故x1＝x2，故A正确．3．如图所示，质量为M的长木板位于光滑水平面上，质量为m的物块静止在长木板上，两者之间的动摩擦因数为μ，现对物块m施加水平向右的恒力F，若恒力F超过某一临界数值，长木板与物块将出现相对滑动．已知重力加速度大小为g ，物块与长木板之间的最大静摩擦力等于两者之间的滑动摩擦力，则恒力F 的临界数值为( )A ．μmgB ．μMgC ．μmg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋m MD ．μmg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋M m 【答案】C 【解析】以物块m 为研究对象，根据牛顿第二定律，有F －μmg＝ma 1，以长木板M 为研究对象，根据牛顿第二定律，有μmg＝Ma 2，若两者出现相对滑动应有a 1≥a 2，联立解得F≥μmg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋m M ，故C 正确．4．(2020年湖南师大附中月考)如图所示，一同学用双手(手未画出)水平对称地用力将两长方体课本夹紧，且同时以加速度a 竖直向上匀加速捧起．已知课本A 质量为m ，课本B 质量为2m ，手的作用力大小为F ，书本A 、B 之间动摩擦因数为μ，用整体法与隔离法可分析出此过程中，书A 受到书B 施加的摩擦力大小为( )A ．μFB ．2μFC ．12m(g ＋a) D ．m(g ＋a)【答案】C5．(2020年顺县二中期末)(多选)如图所示，在光滑平面上有一静止小车，小车质量为M ＝5 kg ，小车上静止地放置着质量为m ＝1 kg 的木块，和小车间的动摩擦因数为μ＝0.2，用水平恒力F 拉动小车，下列关于木块的加速度a m 和小车的加速度a M 可能正确的有( )A ．a m ＝1 m/s 2，a M ＝1 m/s 2B ．a m ＝1 m/s 2，a M ＝2 m/s 2C ．a m ＝2 m/s 2，a M ＝4 m/s 2D ．a m ＝3 m/s 2，a M ＝5 m/s 2【答案】AC 【解析】当拉力较小时，两物体一起加速度运动；当拉力增大到一定值时，两物体发生相对滑动，此后m 受到的是滑动摩擦力，故其加速度恒定为a ＝μmg m ＝2 m/s 2，因此当系统加速度小于等于2 m/s 2时，两物体一起运动，加速度相同，故A 正确，B 错误；发生相对滑动后，m 的加速度大小恒为2m/s 2且a m <a M ，故C 正确，D 错误．6．如图所示，质量为m 1＝2 kg 的物体A 经跨过定滑轮的轻绳与质量为M ＝5 kg 的箱子B 相连，箱子底板上放一质量为m 2＝1 kg 的物体C ，不计定滑轮的质量和一切阻力，在箱子加速下落的过程中，g 取10 m/s 2，下列说法正确的是( )A ．物体A 处于失重状态，加速度大小为10 m/s 2B ．物体A 处于超重状态，加速度大小为20 m/s 2C ．物体C 处于失重状态，对箱子的压力大小为5 ND ．轻绳对定滑轮的作用力大小为80 N 【答案】C7．粗糙水平面上放有P 、Q 两个木块，它们的质量依次为m 1、m 2，与水平面的动摩擦因数依次为μ1、μ2.分别对它们施加水平拉力F ，它们的加速度a 随拉力F 变化的规律如图所示．下列判断正确的是( )A ．m 1＞m 2，μ1＞μ2B ．m 1＞m 2，μ1＜μ2C ．m 1＜m 2，μ1＞μ2D ．m 1＜m 2，μ1＜μ2【答案】B 【解析】根据牛顿第二定律可知，加速度a 与拉力F 变化的规律，即为F －μmg＝ma ，则a 与F 图像的斜率表示1m ，图像与横坐标的含义为摩擦力的大小，因此则有m 1＞m 2，而μ1m 1g ＜μ2m 2g ，所以μ1＜μ2，故B 正确，A 、C 、D 错误．综合提升练8．(2021年广东一模)(多选)研究“蹦极”运动时，在运动员身上系好弹性绳并安装传感器，可测得运动员竖直下落的距离及其对应的速度大小．根据传感器收集到的数据，得到如图所示的“速度—位移”图像．若空气阻力和弹性绳的重力可以忽略，根据图像信息，下列说法正确的有( )A．弹性绳原长为15 mB．当运动员下降10 m时，处于失重状态C．当运动员下降15 m时，绳的弹性势能最大D．当运动员下降20 m时，其加速度方向竖直向上【答案】BD 【解析】15 m时速度最大，此时加速度为零，合外力为零，弹力不为零，弹力等于重力，弹性绳处于伸长状态，故A错误；当运动员下降10 m时，速度向下并且逐渐增大，处于失重状态，故B 正确；当运动员下降15 m时，速度不为零，运动员继续向下运动，弹性绳继续伸长，弹性势能继续增大，故C错误；当运动员下降20 m时，运动员向下减速运动，其加速度方向竖直向上，故D正确．9．(2020年中山纪念学校质检)(多选)如图所示，质量分别为m1、m2的A、B两个滑块放在斜面上，中间用一个轻杆相连，A、B与斜面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2，它们在斜面上加速下滑．关于杆的受力情况，下列分析正确的是( )A．若μ1>μ2，m1＝m2，则杆受到压力B．若μ1＝μ2，m1>m2，则杆受到拉力C．若μ1<μ2，m1<m2，则杆受到压力D．若μ1＝μ2，m1≠m2，则杆不受到作用力【答案】AD 【解析】假设杆无弹力，滑块受重力、支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，有m1gsin θ－μ1m1gcos θ＝m1a1，解得a1＝g(sin θ－μ1cos θ)，同理a2＝g(sin θ－μ2cos θ)，若μ1＞μ2，则a1＜a2，B加速度较大，则杆受到压力，故A正确；若μ1＝μ2，则a1＝a2，两个滑块加速度相同，说明无相对滑动趋势，故杆无弹力，故B错误，D正确；若μ1＜μ2，则a1＞a2，A加速度较大，则杆受到拉力，故C错误．10．(2020届赣州名校一模)(多选)如图所示，传送带与水平面之间的夹角θ＝30°，传送带两端A、B间的距离l＝5 m，传送带在电动机的带动下以v＝1 m/s的速度沿顺时针方向匀速运动，现将一质量m＝10 kg的小物体(可视为质点)轻放在传送带上的A点，已知小物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝32，在传送带将小物体从A点输送到B点的过程中(g取10 m/s2)( )A．小物体在传送带上运动的时间为5 sB．传送带对小物体做的功为255 JC．电动机做的功为255 JD ．小物体与传送带间因摩擦产生的热量为15 J【答案】BD 【解析】物体刚放上A 点时，受到的滑动摩擦力沿传送带向上，物体做匀加速直线运动，此时a 1＝μmgcos θ－mgsin θm ＝g(μcos θ－sin θ)＝2.5 m/s 2，假设物体能与皮带达到相同的速度，则物体加速上滑的位移x 1＝v 22a 1＝0.2 m<l ＝5 m ，假设成立，物体加速到v ＝1 m/s ，用时t 1＝va 1＝0.4 s ，因为μmgcos θ>mgsin θ，故之后小物体将向上做匀速运动，运动的时间t 2＝l －x 1v ＝4.8 s ，故运动的总时间t ＝t 1＋t 2＝5.2 s ，故A 错误；小物体运动到B 点的速度为1 m/s ，从A 到B ，由动能定理，有W 传－mgLsin θ＝12mv 2－0，解得W 传＝255 J ，故B 正确；在相对滑动时，s 相＝vt 1－x 1＝0.2 m ，则物体与传送带间因摩擦产生的热量Q ＝μmgcos θ·s 相＝15 J ，故D 正确；由功能关系，可知电动机做的功等于物体增加的机械能和因滑动摩擦而产生的热量，则W 电＝W 传＋Q ＝270 J ，故C 错误．11．(2020届重庆南开中学期末)如图所示，质量M ＝1 kg 的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数μ1＝0.1，在木板的左端放置一个质量m ＝1 kg 、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数μ2＝0.4，g 取10 m/s 2，在铁块上加一个水平向右的拉力，则：(1)F 增大到多少时，铁块能在木板上发生相对滑动？(2)若木板长L ＝1 m ，水平拉力恒为8 N ，经过多长时间铁块运动到木板的右端？解：(1)设F ＝F 1时，铁块、木板恰好保持相对静止，此时两者的加速度相同，两者间的静摩擦力达到最大．对木板，根据牛顿第二定律，得 μ2mg －μ1(m ＋M)g ＝Ma ， 解得a ＝2 m/s 2.以铁块和木板整体为研究对象，根据牛顿第二定律，有 F 1－μ1(m ＋M)g ＝(m ＋M)a ， 解得F 1＝6 N.(2)铁块的加速度大小a 1＝F －μ2mg m ＝4 m/s 2，木板的加速度大小a 2＝μ2mg －μ1m ＋M g M ＝2 m/s 2，设经过时间t 铁块运动到木板的右端，则有 12a 1t 2－12a 2t 2＝L ， 解得t ＝1 s.实验4 验证牛顿运动定律知识巩固练1．在利用打点计时器和小车来做“验证牛顿运动定律”的实验时，下列说法错误的是 ( ) A．平衡摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上B．连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行C．平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动D．小车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车【答案】A2．在验证牛顿第二定律的实验中，如图所示分别是甲、乙、丙、丁四个实验小组根据实验数据画出的图像．对于这四个图像，分析正确的是( )甲乙丙丁A．甲未平衡摩擦力B．乙平衡摩擦力过度C．丙是小车质量太大了D．丁是不满足m≪M的条件【答案】D 【解析】甲平衡摩擦力时倾角过大，乙平衡摩擦力时倾角过小，丁图出现弯曲是由于砝码质量过大，不满足m≪M的条件．3．某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系，弹簧测力计固定在一合适的木块上，桌面的右边缘固定一个光滑的定滑轮，细绳的两端分别与弹簧测力计的挂钩和矿泉水瓶连接．在桌面上画出两条平行线P、Q，并测出间距d.开始时将木块置于P处，现缓慢向瓶中加水，直到木块刚刚开始运动为止，记下弹簧测力计的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小．再将木块放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧测力计的示数F，然后释放木块，并用秒表记下木块从P运动到Q处所用的时间t.(1)木块的加速度可以用d和t表示为a＝________.(2)改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧测力计示数F的关系．下图中能表示该同学实验结果的是________．A B C D(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是________． A ．可以改变滑动摩擦力的大小 B ．可以更方便地获取更多组实验数据 C ．可以更精确地测出摩擦力的大小 D ．可以获得更大的加速度以提高实验精度 【答案】(1)2dt2 (2)C (3)BC4．如图所示为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图．沙和沙桶的总质量为m ，小车和砝码的总质量为M.实验中用沙和沙桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小．(1)实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是( )A ．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m 的大小，使小车在沙和沙桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动B ．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去沙和沙桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动C ．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带、沙和沙桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动(2)实验中要进行质量m 和M 的选取，以下最合理的一组是( ) A ．M ＝200 g ；m ＝10 g,15 g,20 g,25 g,30 g,40 g B ．M ＝200 g ；m ＝20 g,40 g,60 g,80 g,100 g,120 g C ．M ＝400 g ；m ＝10 g,15 g,20 g,25 g,30 g,40 g D ．M ＝400 g ；m ＝20 g,40 g,60 g,80 g,100 g,120 g(3)如图是实验中得到的一条纸带，A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 为7个相邻的计数点，相邻计数点之间还有4个点未画出．量出相邻计数点之间的距离分别为x AB ＝4.22 cm ，x BC ＝4.65 cm ，x CD ＝5.08 cm ，x DE ＝5.49 cm ，x EF ＝5.91 cm ，x FG ＝6.34 cm.已知打点计时器的工作频率为50 Hz ，则小车的加速度a ＝________m/s 2(结果保留2位有效数字)．【答案】(1)B (2)C (3)0.42综合提升练5．如图为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图．实验步骤如下：①用天平测量物块和遮光片的总质量M ，重物的质量m ，用游标卡尺测量遮光片的宽度d ，用米尺测量两光电门之间的距离s ；②调整轻滑轮，使细线水平；③让物块从光电门A 的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A 和光电门B 所用的时间Δt A 和Δt B ，求出加速度a ；④多次重复步骤③，求a 的平均值a ； ⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数μ. 回答下列问题：(1) 测量d 时，某次游标卡尺(主尺的最小分度为1 mm)的示数如图所示．其示数为________cm.(2)物块的加速度a 可用d ，s ，Δt A 和Δt B 表示为a ＝________________. (3)动摩擦因数μ可用M ，m ，a 和重力加速度g 表示为μ＝________________.(4)如果细线没有调整到水平，由此引起的误差属于________(填“偶然误差”或“系统误差”)． 【答案】见解析【解析】(1)d ＝0.9 cm ＋12×0.05 mm＝0.9 cm ＋0.060 cm ＝0.960 cm . (2)因为v A ＝d Δt A ，v B ＝d Δt B ，又由2as ＝v 2B －v 2A ，解得a ＝12s ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫d Δt B 2－⎝ ⎛⎭⎪⎫d Δt A 2.(3)设细线上的拉力为F T ，则 mg －F T ＝m a ，F T －μMg＝M a ， 两式联立，解得μ＝mg －M ＋ma Mg.(4)由实验装置引起的误差为系统误差．6．某实验小组应用如图所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为M ，砝码及砝码盘的总质量为m ，所使用的打点计时器所接的交变电流的频率为50 Hz.实验步骤如下：A ．按图所示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；C．挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度；D．改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤C，求得小车在不同合力作用下的加速度．根据以上实验过程，回答以下问题：(1)对于上述实验，下列说法正确的是________．A．小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等B．实验过程中砝码盘处于超重状态C．与小车相连的轻绳与长木板一定要平行D．弹簧测力计的示数应为砝码和砝码盘总重力的一半E．砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量(2)实验中打出的一条纸带如图所示，由该纸带可求得小车的加速度为________m/s2.(结果保留2位有效数字)(3)由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图像，与本实验相符合的是________．A B C D【答案】(1)C (2)0.16 (3)A。
2020年高考山东版高考理科物理 专题三 牛顿运动定律
例3 如图所示,是某同学站在压力传感器上做下蹲—起立的动作时记 录的力随时间变化的图像,纵坐标为力(单位为牛顿),横坐标为时间。由 图像可知 ( )
A.该同学做了两次下蹲—起立的动作 B.该同学做了一次下蹲—起立的动作 C.下蹲过程中人处于失重状态 D.下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态
解析 在一次下蹲过程中,该同学要先后经历失重状态和超重状态,所 以对压力传感器的压力先小于自身重力后大于自身重力,而在一次起立 过程中,该同学又要先后经历超重状态和失重状态,所以对压力传感器 的压力先大于自身重力后小于自身重力,所以题图记录的是一次下蹲— 起立的动作。
考向突破
考向一 对牛顿运动定律的理解 1.牛顿第一定律与牛顿第二定律的关系 (1)牛顿第一定律不是实验定律,它是以伽利略的“理想实验”为基础, 经过科学抽象、归纳推理而总结出来的;牛顿第二定律是通过探究加速 度与力和质量的关系得出的实验定律。 (2)牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例,而是不受任何外力的理想 情况,在此基础上,牛顿第二定律定量地指出了力和运动的联系:F=ma。
方向相反
(2)三异 不同物体
不同效果
(3)二无关 与 与物 物体 体的 是运 否动 受状 其态 他无 力关 无关
2.一对作用力、反作用力和一对平衡力的区别
作用力与反作用力
一对平衡力
相同点
等大、反向,作用在⑩ 同一条直线 上
受力物体 作用在两个不同的物体上 作用在同一个物体上
解题导引
解析 方法一 以人为研究对象,受力分析如图(a)所示,建立如图所示 的坐标系,并将加速度分解为水平方向加速度ax和竖直方向加速度ay,如 图(b)所示,则ax=a cos θ,ay=a sin θ。
由牛顿第二定律得F静=max,mg-FN=may 求得F静=ma cos θ,FN=m(g-a sin θ)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
物理专题复习第三专题牛顿运动定律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。
②F＝ma只在一定的单位制里才适用。
③力、加速度、速度的关系：牛顿第二定律反映了力和加速度的瞬时关系．速度是描述物体运动的物理量，它与物体受的合外力和运动的加速度没有直接关系．当合外力为零时，加速度一定为零，但速度不一定为零．在直线运动中当物体的加速度与速度的方向相同时，物体的速度必增大，当物体的加速度方向与速度的方向相反时物体的速度必减小，与加速度的大小如何变化无关．物体受恒力作用时速度变化量的方向与加速度的方向一致．物体的运动状态由物体受的合外力和初始条件决定．特别提示：要学会通过分析物体的受力以及初始速度来分析物体的运动性质。
4.牛顿第三定律．（1）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）作用力和反作用力的关系①研究两个物体间的相互作用时，区别哪个力是作用力、哪个是反作用力，是没有实际意义的，作用力和反作用力可以任意选取。
②作用力和反作用力是同时存在、同时消失、同时变化的。
世界上没有一个物体只受到其他物体的作用而不对其他物体发生作用；也没有一个物体只对其他物体作用而不同时受到其他物体对它的作用。
一旦它不对其他物体作用，也一定同时不受其他物体的作用；一旦它不受其他物体作用，同时就不对其他物体作用。
③作用力和反作用力是作用在两个不同的物体上，各自产生其作用效果。
因为作用力和反作用力不是作用在同一个物体上的两个力，所以是不能进行合成运算的，它们永远不会抵消，永远不会达到“平衡”。
④作用力和反作用力是同一性质的力。
如果作用力是万有引力，反作用力也必定是万有引力；同样，作用力是弹力，反作用力必定是弹力。
(3)作用力和反作用力与平衡力的区别：5.超重和失重(1)超重现象：当物体具有向上的加速度时，物体对水平面的压力（或对悬绳的拉力）大于本身重力的现象，称为超重现象．(2)失重现象：当物体具有向下的加速度时，物体对水平面的压力（或对悬绳的拉力）小于本身重力的现象，称为失重现象．当向下的加速度为g 时，压力或拉力为零，称为完全失重现象．处于完全失重时，平常一切由重力产生的物理现象会消失，如单摆停摆，天平失效，浮力消失等等．超重不是重力增加，失重不是重力减小，完全失重不是重力完全消失；在发生超重和失重现象时，物体受的重力依然存在，而且是不变的．牛顿运动定律练习题1、如图，在倾角为α的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫。
已知木板的质量是猫的质量的2倍。
当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变。
则此时木板沿斜面下滑的加速度为A ．αsin 2gB ．αsin gC ．αsin 23g D ．2αsin g2、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 的关系如图所示。
2μ分别为A ．m ＝0.5kg，μ＝0.4 B ．m ＝1.5kg ，μ＝152C ．m ＝0.5kg ，μ＝0.2 D ．m ＝1kg ，μ＝0.2 3、下列实例属于超重现象的是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。
4、如图所示，两光滑斜面的倾角分别为30°和45°，质量分别为2ｍ和ｍ的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦)，分别置于两个斜面上并由静止释放；若交换两滑块位置，再由静止释放．则在上述两种情形中正确的有 A.质量为2ｍ的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用 B.质量为ｍ的滑块均沿斜面向上运动C.绳对质量为ｍ滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力D.系统在运动中机械能均守恒5、一个静止的质点，在0～4s 时间内受到力F 的作用，力的方向始终在同一直线上，力F 随时间t 的变化如图所示，则质点在 A ．第2s 末速度改变方向 B ．第2s 末位移改变方向 C ．第4s 末回到原出发点 D ．第4s 末运动速度为零6、质量不计的弹簧下端固定一小球。
现手持弹簧上端使小球随手在竖直方向上以同样大小的加速度a (a <g )分别向上、向下做匀加速直线运动。
若忽略空气阻力，弹簧的伸长分别为x 1、x 2;若空气阻力不能忽略且大小恒定，弹簧的伸长分别为x ′1、x ′2。
则A. x ′1+x 1=x 2+x ′2B. x ′1+x 1<x 2+x ′2C. x ′1+ x ′2= x 1+x 2D. x ′1+ x ′2< x 1+x 27、木块A 、B 分别重50 N 和60 N ，它们与水平地面之间的动磨擦因数均为0.25；夹在A 、B 之间的弹簧被压缩了2 cm ，同行的劲度系数为400N/m ，系统置于水平地面上静止不动。
现用F=1 N 的水平拉力作用在木块B 上.如图所示.力F 作用后静止不动.力F 作用后A.木块A 所受摩擦力大小是12.5 NB.木块A 所受摩擦力大小是11.5 NC.木块B 所受摩擦力大小是9 ND.木块B 所受摩擦力大小是7 N8、压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，右位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图6（a ）所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。
小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图6（b ）所示，下列判断正确的是A ．从t 1到t 2时间内，小车做匀速直线运动B ．从t 1到t 2时间内，小车做匀加速直线运动C ．从t 2到t 3时间内，小车做匀速直线运动D ．从t 2到t 3时间内，小车做匀加速直线运动9、如图所示，物体从光滑斜面上的A 点由静止开始下滑，经过B 点后进入水平面（设经过B 点前后速度大小不变），最后停在Cs s I1 2 3 图6（a ）（b ）点。
每隔0.2g ＝10 m/s 2） 求：⑴斜面的倾角α；⑵物体与水平面之间的动摩擦因数μ； ⑶t ＝0.6 s 时的瞬时速度v 。
10、质量为 10 kg 的物体在F ＝200 N 的水平推力作用下，从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动，斜面固定不动，与水平地面的夹角θ＝37O．力F 作用2秒钟后撤去，物体在斜面上继续上滑了1．25秒钟后，速度减为零．求：物体与斜面间的动摩擦因数μ和物体的总位移S 。
（已知 sin37o＝0．6，cos37O＝0．8，g ＝10 m/s 2）11.(06全国卷Ⅰ24)一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送之间的动摩擦因数为μ.初始时,传送带与煤块都是静止的,现让传送带以恒定的加速度a 0开始运动,当其速度到达v 0后,便以此速度做匀速运动.经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,相对于传送带不再滑动,求此黑色痕迹的长度. 答案 l =g g a 0a μμ2)(020-v12.(07江苏15) 直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火,悬挂着m =500 kg 空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1=45°.直升机取水后飞往火场,加速度沿水平方向,大小稳定在a =1.5 m/s 2时,悬索与竖直方向的夹角θ2=14°.如果空气阻力大小不变,且忽略悬索的质量,试求水箱中水的质量M .(取重力加速度g =10 m/s 2;sin 14°≈0.242;cos 14°≈0.970) 答案 4.5×103kg13.(06全国卷Ⅱ24)一质量为m =40 kg 的小孩站在电梯内的体重计上.电梯从t =0时刻由静止开始上升,在0到6 s 内体重计示数F 的变化如图所示.试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？取重力加速度g =10 m/s 2.答案 9 m14.(04天津理综24)质量m =1.5 kg 的物块(可视为质点)在水平恒力F 作用下,从水平面上A 点由静止开始运动,运动一段距离撤去该力,物块继续滑行,t =2.0 s 停在B 点,已知A 、B 两点间的距离s =5.0 m,物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20.求恒力F 多大.(g =10 m/s 2) 答案 F=15 N15.(08石家庄复习教学质检)一学生住在N 层的高楼内.他用弹簧秤竖直悬挂质量为m 的砝码,乘电梯从地面到达第N 层,同时不断地观察弹簧秤示数的变化,记下相应的数据和时间,最后画了如图所示的v-t 图象.试根据图象回答(已知重力加速度为g ) (1)在t 2～t 3阶段弹簧秤的示数是多大? (1) mg -m23t t -v(2)楼层的平均高度是多? (2))1(2)(132--+N t t t v16. 水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,如图所示,为一水平传送带装置示意图,紧绷的传送带AB 始终保持恒定的速率v =1m/s 运行,一质量为 m =4 kg 的行李无初速地放在 A 处,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动.设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,A 、B 间的距离L =2 m ,g 取 10 m/s2(1)求行李刚开始运动时所受滑动摩擦力的大小与加速度的大小(2)求行李做匀加速直线运动的时间答案 (1)4 N 1 m/s (2)1 s (3)2 s 2m/s (3)如果提高传送带的运行速率,行李就能被较快地传送到B 处,求行李从A 处传送到B 处的最短时间,和传送带对应的最小运行速率.17.一个弹簧秤放在水平地面上,Q 为与轻弹簧上端连在一起的秤盘，P 为重物，已知P 的质量M =10.5 kg ,Q 的质量 m =1.5 kg ,弹簧的质量不计,劲度系数 k =800 N/m ,系统处于静止.如图所示,现给P 施加一个方向竖直向上的力F ,使它从静止开始向上做匀加速运动,已知在前0.2 s 内,F 为变力,0.2 s 以后,F 为恒力.求力F 的最大值与最小值.(取g =10 m/s 2)18.(07徐州调研)如图所示,传送带与在面间的倾角θ=37°,从A 到B 的长度为16 m ,传送带以v 0 =10 m/s 的速度逆时针转动.在传送带A 端无初速地放一个质量为0.5 kg 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?(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)答案 2 s19.(07启东月考)如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A 、B .它们的质量分别为m A 、m B ,弹簧的劲度系数为k ,C 为一固定挡板,系统处于静止状态.现开始用一恒力F 沿斜面方向拉物块A 使之向上运动,求物块B 刚要离开C 时物块A的加速度a 和从开始到此时物块A 的位移d .(重力加速度为g ) 答案 d =kg m m B A θsin )(+,受到方向不变的水平推力F 的作用,力F 的大小与时间t 的关系和物块速度v 与时间 t 的关系,如图所示,重力加速度 g =10 m/s 2.求:(1)物块在运动过程中受到的滑动摩擦力的大小; (2)物块在3～6 s 中的加速度大小;(3)物块与地面间的动摩擦因数. 答案 (1) 4 N (2) 2 m/s 2(3) 0.421.如图所示,木块A 与B 用一轻弹簧相连,竖直放在木块C 上,三者静置于地面上,它们的质量之比是1∶2∶3.设所有接触面都光滑,在沿水平方向抽出木块C 的瞬间,木块A 和B 的加速度分别是a A = ,所以a B = . 答案 0 g 2322.江苏苏州4月)如图所示,用手提一轻弹簧,弹簧下端挂一金属球,在将整个装置匀加速上 提的过程中,手突然停止不动,则在此后一小段时间内 ( )A .小球立即停止运动B .小球继续向上做减速运动C .小球的动能与弹簧的弹性势能都要减小D .小球的加速度逐渐减小 23.(2007江苏常州)如图所示,质量分别为m 1和m 2的两物块放在水平地面上,与水平地面间的动摩擦因数都是μ(μ≠0),用轻质弹簧将两物块连接在一起,当用水平力F 作用在 m 1 上时,两物块均以加速度a 做匀加速运动,此时弹簧伸长量为x ,若用水平力F ＇作用在m 1上时,两物块均以加速度a ＇=2 a 做匀加速运动,此时,弹簧伸长量为x ＇.则下列正确的是 ( )A . F ＇= 2FB .x ＇= 2xC .F ＇> 2FD .x ＇< 2x。