牛顿运动定律(高考复习)

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
热点题型二 牛顿第三定律的理解
1．作用力和反作用力的关系
三同 三异
①大小相同；②性质相同；③变化情况相同 ①方向不同；②受力物体不同；③产生效果不同
①与物体种类无关；②与物体运动状态无关；③与物体是否和其 三无关
他物体存在相互作用无关
【变式1】两个质量均为m的小球，用两条轻绳连接，处于平衡
状态，如图所示．现突然迅速剪断轻绳OA，让小球下落，在剪
断轻绳的瞬间，设小球A、B的加速度分别用a1和a2表示，则
(A )
A．a1＝g，a2＝g C．a1＝g，a2＝0
B．a1＝0，a2＝2g D．a1＝2g，a2＝0
【变式2】在【变式1】中只将A、B间的轻绳换成轻质弹簧，其
相同点
大小、方向
都是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上
【例2】建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料．质量为70.0 kg的 工人站在水平地面上，通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以1.0 m/s2的加速度 拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及两者间的摩擦，求地面受到的压力和摩 擦力的大小．(g取10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)
A．aA＝0，aB＝g C．aA＝g，aB＝g
B．aA＝g，aB＝0 D．aA＝0，aB＝g
热点题型四 动力学的两类基本问题
1．解决动力学两类问题的两个关键点
2．解决动力学基本问题的处理方法 (1)合成法：在物体受力个数较少(2个或3个)时一般采用“合成法”． (2)正交分解法：若物体的受力个数较多(3个或3个以上)，则采用 “正交分解法”．
热点题型五 超重与失重现象
1．对超重和失重的理解 (1)不论超重、失重或完全失重，物体的重力都不变，只是“视重” 改变． (2)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． (3)尽管物体的加速度不是竖直方向，但只要其加速度在竖直方 向上有分量，物体就会处于超重或失重状态． (4)尽管整体没有竖直方向的加速度，但只要物体的一部分具有 竖直方向的分加速度，整体也会出现超重或失重现象．
【答案】 (1)8 m/s2 (2)5 m/s2 (3)1.05 N或7.5 N
2 已知运动求受力
【例6】．有一种大型游戏机叫“跳楼机”，参加游戏的游客被安全带固定
在座椅上，由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40 m高处，
然后由静止释放．可以认为座椅沿轨道做自由落体运动2 s后，开始受到
恒定阻力而立即做匀减速运动，且下落到离地面4 m高处时速度刚好减小
【解析】 对建筑材料受力分析如图甲所示 由牛顿第二定律得：F1－mg＝ma 代入数据解得：F1＝220 N 因此绳对人的拉力F2＝F1＝220 N 工人受力分析如图乙所示 由平衡条件得：F2cos 53°＝Ff F2sin 53°＋FN＝Mg 代入数据解得：FN＝524 N，Ff＝132 N 由牛顿第三定律得：人对地面的压力大小为524 N， 地面受到的摩擦力大小为132 N.
【变式】(2019·上海闵行区模拟)如图所示，直杆水平固定，质量为m＝ 0.1 kg的小圆环(未画出)套在杆上A点，在竖直平面内对环施加一个与杆夹 角为θ＝53°的斜向上的拉力F，使小圆环由静止开始沿杆向右运动，并 在经过B点时撤掉此拉力F，小圆环最终停在C点．已知小圆环与直杆间的 动摩擦因数μ＝0.8，AB与BC的距离之比s1∶s2＝8∶5.(g取10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)求： (1)小圆环在BC段的加速度a2的大小； (2)小圆环在AB段的加速度a1的大小； (3)拉力F的大小．
向水平向右 【解析】(1)细线L2被剪断的瞬间，因细线L2对物体的弹力 突然消失，而引起L1上的张力发生突变，使物体的受力情 况改变，瞬时加速度垂直L1斜向下方，大小为a＝gsin θ. (2)当细线L2被剪断时，细线L2对物体的弹力突然消失，而 弹簧的形变还来不及变化(变化要有一个过程，不能突变)， 因而弹簧的弹力不变，它与重力的合力与细线L2对物体的 弹力是一对平衡力，等大反向，所以细线L2被剪断的瞬间， 物体加速度的大小为a＝gtan θ，方向水平向右．
【例1】伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方
法，有力地促进了人类科学认识的发展．利用如图所示的装置 做如下实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下
运动，并沿右侧斜面升．斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降 低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.
根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是( A )
【变式1】(2019·乐山模拟)如图所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”．两人
中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者赢．若绳子质量不计，
冰面可看成光滑，则下列说法正确的是( C )
A．甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力 B．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力 C．若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利 D．若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利
2.相互作用力与平衡力的比较
作用力和反作用力
一对平衡力
受力物体
作用在两个相互作用的物 体上
作用在同一物体上
不同点
依赖关系 叠加性
同时产生、同时消失
不一定同时产生、同时消 失
两力作用效果可相互抵消， 两力作用效果不可抵消，
可叠加，可求合力，合力 不可叠加，不可求合力
为零
力的性质
一定是相同性质的力
性质不一定相同
【变式1】.如图所示，在教室里某同学站在体重计上研究超重 与失重．她由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿
称为“下蹲”过程；由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立” 过程．关于她的实验现象，下列说法中正确的
C．塞子喷出瞬间，小车对水平面的压力大于小车整体的重力 D．若增大试管内水的质量，则可以增大小车的惯性
热点题型三 牛顿第二定律的理解和基本应用
1．牛顿第二定律的五个性质
2．求解思路：求解物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是明确该时刻物体的 受力情况或运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度． 3．在求解瞬时加速度时应注意的问题 ①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． ②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．
他不变，如图所示，则【变式1】选项中正确的是 ( D )
A．a1＝g，a2＝g C．a1＝g，a2＝0
B．a1＝0，a2＝2g D．a1＝2g，a2＝0
【变式3】把【变式2】的题图放置在倾角为θ＝30°的光滑斜面
上，如图所示，系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，在细
线被烧断的瞬间，则下列说法正确的是 ( B )
A. 如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置 B．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态 C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变 D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小
【变式1】.(2019·安徽六安质检)关于物体的惯性，下列说法中正下，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
【例】(2019·山西怀仁一中月考)电梯的顶部挂一个弹簧
秤，秤下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧 秤的示数为10 N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的 示数变为6 N, 关于电梯的运动(如图所示)，以下说法正确
的是(g取10 m/s2( BC )
A.电梯可能向上加速运动，加速度大小为4 m/s2 B．电梯可能向下加速运动，加速度大小为4 m/s2 C．电梯可能向上减速运动，加速度大小为4 m/s2 D．电梯可能向下减速运动，加速度大小为4 m/s2
【例3】(2019·四川广元一诊)如图所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O点 并系住质量为m的物体，现将弹簧压缩到A点，然后释放，物体可以一直运动
到B点．如果物体受到的阻力恒定，则( A )
A．物体从A到O先加速后减速 B．物体从A到O做加速运动，从O到B做减速运动 C．物体运动到O点时，所受合力为零 D．物体从A到O的过程中，加速度逐渐减小
3．两类动力学问题的解题步骤
1 已知受力求运动
【例5】(2019·汕头模拟)建设房屋时，保持底边L不变，要设计好屋顶的 倾角θ，以便下雨时落在房顶的雨滴能尽快地滑离屋顶，雨滴下滑时可视
为小球做无初速度、无摩擦的运动．下列说法正确的是( AC )
A．倾角θ越大，雨滴下滑时的加速度越大 B．倾角θ越大，雨滴对屋顶压力越大 C．倾角θ越大，雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的速度越大 D．倾角θ越大，雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的时间越短
2．判断超重和失重的方法
当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处 从受力的角度
于超重状态；小于重力时，物体处于失重状态；等于零 判断
时，物体处于完全失重状态 当物体具有向上的加速度时，物体处于超重状态；具有 从加速度的角 向下的加速度时，物体处于失重状态；向下的加速度等 度判断 于重力加速度时，物体处于完全失重状态 从速度变化的 ①物体向上加速或向下减速时，超重 角度判断 ②物体向下加速或向上减速时，失重
牛顿运动定律
热点题型一 牛顿第一定律的理解和应用
1、惯性的两种表现形式 (1)物体的惯性总是以保持“原状”或反抗“改变”两种形式表现出 来． (2)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、与牛顿第二定律的对比 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．
【变式2】(多选)(2019·四川宜宾期中)如图所示，光滑水平面上静止着一辆小
车，在酒精灯燃烧一段时间后塞子喷出．下列说法正确的是 ( CD )