第三单元牛顿运动定律
本单元知识由牛顿的三个运动定律、国际单位制、牛顿对经典力学的贡献以及经典力学的局限性组成。其中牛顿第二定律是本单元的重点。
本单元的核心规律是牛顿第二定律，它揭示了运动和力的关系。在本单元的学习中，应注意与前两个单元知识的联系，在对物体进行运动状态分析和受力分析的基础上，用牛顿第二定律解决涉及运动和力的问题，提高综合运用力学知识的能力。本单元内容与力学、电学等知识联系紧密，在分析、演绎、理论计算等方面有较高的要求。
本单元的学习要特别注重实验研究的方法，在牛顿第一定律的学习中，感悟理想化实验的重要意义；在牛顿第二定律的学习中，运用控制变量的方法设计实验。通过学习牛顿第三定律在火箭原理中的重要作用，以及我国火箭发展史，了解有关神舟六号载人飞船和“嫦娥工程”系列成功发射的事迹。在学习经典力学的适用范围和局限性的同时，领略科学家的科学态度和创新精神。
学习要求
内容
1．牛顿第一定律。
2．牛顿第二定律。
3．牛顿第三定律。
4．国际单位制。
5．牛顿对科学的贡献。
6．经典力学的局限性。
7．爱因斯坦对科学的贡献。
8．学生实验：用DIS研究加速度与力的关系，加速度与质量的关系。
要求
1．理解牛顿第一定律理解惯性，知道惯性是一切物体固有的属性，知道质量是惯性大小的量度；知道伽利略理想实验，通过伽利略斜面理想实验，认识理想实验的科学方法，感悟理想实验的科学方法对人类思想产生了的深远影响；理解牛顿第一定律，能用牛顿第一定律和惯性概念解释一些简单的实际现象。
2．掌握牛顿第二定律在理解力是使物体运动状态变化的原因的基础上，理解牛顿第二定律的内容及其表达式。能根据实验目的，选择合适的实验器材，运用控制变量等方法，设计用DIS探究加速度与物体质量、物体受力的关系的实验方案，并能根据实际情况修正探究方案，完成实验。能按照正确的方法和步骤，用牛顿第二定律解决简单的动力学问题。通过“牛顿定律与交通”等专题的学习，激发社会责任感。
3．理解牛顿第三定律知道力的作用总是相互的，有作用力必定有反作用力；在较简单的相互作用中能分析作用力和反作用力，并画出示意图；理解牛顿第三定律及其表达式，包括作用力与反作用力的大小、方向、作用线、作用点的关系等；知道作用力和反作用力的性质总是相同的；通过观察DIS研究作用力与反作用力的大小、方向等关系的过程，感受从图象中收集有效信息的方法，从DIS动态显示作用力与反作用力关系的图线，感受物理图象的美感。
4．知道国际单位制知道基本单位、导出单位、单位制；能规范地表达物理量的单位，并能正确进行换算。
5．知道经典力学的局限性知道经典力学的发展历程和巨大成就；知道经典力学的适用范围和局限性。领悟人类对自然界的认识是不断发展、不断前进的过程。
6．知道牛顿对科学的贡献知道牛顿的生平和他在物理学、天文学、数学等领域取得的巨大成就，例如：牛顿三定律的建立，为经典力学奠定了基础。
7．知道爱因斯坦对科学的贡献知道爱因斯坦的生平和他在物理学等领域取得的巨大成就，以及爱因斯坦创立的相对论对人类认识世界的影响，领略科学家的创新精神和科学态度。
说明：
用牛顿第二定律分析问题时，只要求研究单个物体，且物体质量和合外力都不发生变化的情况。
学习指引
知识梳理
实验指要
学生实验：“用DIS研究加速度与力的关系，加速度与质量的关系”
1．主要器材：DIS（位移传感器、数据采集器、计算机等）、带滑轮的轨道、小车、钩码、小车配重片、天平等。
2．注意事项：
（1）本学生实验没有要求学生平衡摩擦力，因此，应保持轨道水平，小车与轨道的摩擦力要小。
（2）钩码的质量应远小于小车的质量。
（3）系小车的细线应与轨道平行。
应用示例
例题1
当汽车突然刹车时，汽车里的乘客会向前倾倒，这是因为汽车已经停止而乘客由于惯性要保持原来的运动速度前进。由此可以推断出，汽车突然停止时，汽车没有惯性，乘客才有惯性。判断这个推断是否正确，并简述理由。
分析：惯性是物体的一种属性，无论物体大小、处于何种运动状态它都有惯性。这种属性表现为物体总企图保持原来的运动状态，但物体运动状态是否变化，却决定于物体的受力情况。在本题中，分析汽车：汽车突然停止，是因为汽车刹车过程中汽车受到的合外力不为零，汽车的运动状态迅速由运动变为静止，这个过程中汽车总要滑行一段距离，就是汽车惯性的表现。分析乘客：乘客的脚与车厢间存在摩擦力，脚随着汽车运动状态的改变而改变，而乘客的上身由于惯性要保持原来的运动，因此，突然刹车时，汽车里的乘客会向前倾。
解答：认为汽车没有惯性的推断是不正确的。汽车由运动到静止的过程中，由于受到不为零的合外力的作用，其运动状态发生改变。在这个过程中，正是由于惯性，汽车刹车后总要继续滑行一段距离，即使汽车停下后，它仍有惯性，它要继续保持静止状态，直到有力迫使它改变为止。
认为汽车突然停止时，乘客才有惯性的推断也是不正确的。汽车运动过程中，乘客与汽车一起运动，正是他具有惯性的表现。
例题2
在平直轨道上行驶列车的车厢顶板上，用细线悬挂着一个小
球，如图所示，在下列情况下可对列车的运动情况得出怎样的判
断？
（1）细线竖直：____________________________；
（2）细线向左方偏斜：____________________________；
（3）细线向右方偏斜：____________________________。
分析：应先对小球进行受力分析，作用在小球上的力只有两个：地球对它的重力mg，细线对它的拉力F T。根据这两个力的合力，可判断小球的加速度方向，从而可知车厢的加速度方向，但无法推断车厢的运动方向，因此本题有多解。
（1）当细线竖直时，小球所受的重力mg与细线对它的拉力F T在一直线上，且沿竖直方向。根据题意车厢不可能在竖直方向上运动，因此小球必处于受力平衡，行驶的列车做匀速直线运动。
（2）细线向左方偏斜时，小球所受的重力mg与细线对它的拉力F T不在一直线上，小球一定受到向右的水平合外力作用，产生水平向右的加速度，由此可以判断出列车一定有向右的加速度。然而列车的运动方向未知，因此，无法确定列车是做向右加速还是向左减速运动。
（3）分析方式如同（2）中叙述。
解答：（1）列车向左或向右匀速运动。
（2）列车做向右加速或向左减速运动。
（3）列车做向左加速或向右减速运动。
例题3
一质量m＝60 kg的学生在听到火警信号后，从高h＝8 m的楼上窗口戴上专用手套沿逃生绳下滑。学生握绳的力不同会造成手套与逃生绳之间的滑动摩擦力不同。假使该学生先匀加速下滑后，双手更用力握紧绳，使自己做匀速运动到达地面，下滑3 s到达地面时的速度为4 m/s，问：
（1）这位学生匀加速下滑的时间是多少？
（2）该段匀加速下滑时间内所受到的摩擦力多大？（已知g＝10 m/s2）
分析：运用牛顿运动定律解题的一般步骤：先确定研究对象，再对研究对象进行受力分析和运动状态的分析，最后运用牛顿运动定律和运动学公式求解。学生沿绳子从静止开始下滑到滑到地面的过程是已知运动状态求力的过程。该运动过程可以分为两个过程，第一段为
初速为零的匀加速运动，第二段为匀速运动，第一段运动的末速度，也就是第二段匀速运动的速度。 本题第（1）小题，求这位学生匀加速下滑的时间，既可以用公式法求解，也可以用图象法求解。
解答：（1）解法一：设该学生匀加速下滑的时间为t 1，匀加速下滑时的加速度为a ，那么匀速运动的时间为3－t 1，根据两段运动的总位移为8m ，可得：
12 at 1
2＋at 1（3－t 1）＝8 m ， at 1＝v ＝4 m/s 。
得：12
×4×t 1＋4（3－t 1）＝8，t 1＝2 s 。 a ＝v t 1 ＝42
m/s 2＝2 m/s 2。 解法二：学生沿绳子下滑过程的v -t 图象如图所示，根
据v -t 图线所围面积表示位移8 m ，求出第一段运动所需时
间t 1。
4×3－12
×4×t 1＝8。 t 1＝2 s 。
（2）由v ＝at 1，得a ＝v t 1 ＝42
m/s 2＝2 m/s 2。 mg －F f ＝ma
F f ＝mg －ma ＝（60×10－60×2）N ＝480 N 。
启示：从上述两种解法中可以看出，有时用图象法比较简单，可以略去求
加速度这个环节。
例题4
如图所示，一小孩坐在雪橇上，小孩和雪橇的总质量为40
kg ，大人用40 N 的力拉雪橇，拉力的方向与水平面成37°角，假
设此时雪橇与雪地间的阻力为20 N ，小孩和雪橇在水平雪地上
由静止开始做匀加速直线运动。求：
（1）小孩和雪橇运动时加速度的大小。
（2）在最初4 s 内雪地上留下的雪橇痕迹长度。
分析：确定研究对象是小孩和雪橇，再对研究对象进行受力分析和运动状态的分析，最后运用牛顿运动定律和运动学公式求解。小孩与雪橇的受力分析如图所示，凼F 为斜向力，可以沿水平和竖直方向分解为F ，、E ，水平方向的合力产生水平方向加速度，建立方程求出
加速度。 解答：（1）F x －F f ＝ma ，F cos37°－F f ＝ma ，
a ＝F cos37°－F f m
＝40×0.8－2040
m/s 2＝0.3 m/s 2。 （2）s ＝12 at 2＝12
×0.3×42 m ＝2.4 m 。 学习训练
第一部分
（一）填空题
1．复习本单元内容，完成图3－6中的填空：a_________________________，b______________________，c________________________，d_________________________。
2．目前磁浮列车已是连接上海市区和浦东国际机场的重要交通工具之一，列车设计时速为432 km/h 。若列车从车站由静止开出，且列车的运动可看作匀加速直线运动，经过1 min 就可以达到设计时速，则列车的加速度的大小为___________m/s 2。一个质量为60 kg 的乘客，在列车加速过程中所受合力的大小为________N 。
3．如图所示，两位同学用弹簧测力计在电梯中做实验。他们先将弹簧
测力计挂在固定于电梯壁的钩子上，然后将质量为0.5 kg 的物体挂在
弹簧测力计挂钩上。若电梯上升时弹簧测力计的示数为6 N ，则电梯加
速度的大小为_______m/s 2，加速度的方向为_______（选填“向上”或
“向下”）。
4．一个质量为2 kg的物体受到几个共点力的作用处于静止状态，若同时撤去一个方向向东、大小为4 N的力和一个方向向南、大小为3 N的力，则物体的加速度大小为___m/s2，物体的运动方向为______。
5．用2 N的水平力拉一个物体沿水平面运动时，物体可获得1 m/s2的加速度；用3 N的水平力拉物体沿原水平面运动，加速度是2 m/s2，那么改用4 N的水平力拉物体，物体在原水平向上运动的加速度为______m/s2，物体在运动中所受滑动摩擦力大小为_____N。
（二）单选题
6．伽利略的理想斜面实验（如图所示）的意义在于
（）。
（A）证明了力是维持物体运动的原因
（B）证明了沿斜面滚下的小球，到了水平面上就做
匀速直线运动
（C）证明了沿斜面滚下的小球，能滚到另一个斜内
面上相同的高度
（D）证明了维持物体运动不需要力
7．根据牛顿运动定律，下列选项中正确的是（）。
（A）人只有在静止的车厢内，竖直向上高高跳起后，才会落在车厢的原来位置
（B）人在沿直线匀速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方
（C）人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方
（D）人在沿直线减速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方
8．原来静止在光滑水平面上的物体，在刚受到一个水平力作用的瞬间（）。
（A）物体立刻获得加速度，但速度仍等于零
（B）物体立刻获得速度，但加速度为零
（C）物体立刻获得加速度，同时也获得速度
（D）物体的加速度和速度都要经过少许时间才能获得
9．一位杂技演员，当他仅用手握竖直竿沿竿匀速向上爬时，手受到竿的摩擦力为F f1；当他仅用手握竿沿该竿匀速下滑时，手受到竿的摩擦力为F f2。下列说法中正确的是（）。（A）F f1、F f2大小相等，方向相同
（B）F f1、F f2大小相等，F f1方向向上，F f2方向向下
（C）F f1、F f2大小相等，F f1方向向下，F f2方向向上
（D）F f1＞F f2，方向都向上
10．在光滑的水平面上，用F＝6 N的恒力水平作用在质量为2 kg的物体上，使其由静止开始运动，比较经过5 s时间突然撤去F和经过5 m位移时突然撤去F这两种情况，下列说法中正确的是（）。
（A）撤力时，前一种情况下的末速度小于后一种情况下的末速度
（B）撤力前，前一种情况比后一种情况运动的路程长
（C）撤力前，前一种情况比后一种情况运动的时间短
（D）两种情况下，都是撤力前物体具有的惯性大于撤力后物体所具有的惯性
（三）实验题
11．在“用DIS研究加速度与力的关系，加速度与质量的关系”实验中，保持小车质量不变，改变小车所受的作用力，测得了下表所示的5组数据，并已在坐标平面上画出部分数据点，如图3－9所示。
组别12345
F/N0 1.1 2.2 3.3 4.4
a/m·s-200.5 1.0 1.5 2.0
（1）在图中画出第4组数据对应的数据点，然后作出a－F图线；
（2）由所作图线可以得到结论：在质量一定的情况下，加速度a与作用力F成____比；（3）当研究加速度与质量的关系时，应保持_____不变，通过改变小车的质量来进行实验。
12．如图3－10所示，是DIS实验得出的从斜面下滑一辆小车的v-t图象，由图可知小车在AB时间段内的运动可近似看作____运动，小车开始运动的时刻是______s，小车在AB段的加速度为______m/s2，若不计小车与斜面之间的摩擦，斜面的倾角为______。
（四）计算题
13．如图所示，质量为60 kg的滑雪运动员，在倾角为30°
的斜坡顶端从静止开始匀加速下滑90 m到达坡底，用时10
s，求：
（1）运动员下滑过程中的加速度大小；
（2）运动员到达坡底时的速度大小；
（3）运动员下滑过程中所受阻力的大小。
14．据报载，随着磁浮技术的发展，将来可能设计利用磁浮技术起飞的飞机，起飞速度可以达到150 m/s。假设飞机的总质量为5×103 kg，沿水平直轨道以2 m/s2的加速度由静止开始2.0
1.0
F/N
1.5
a/m·s-2
0.5
匀加速运动达到最大速度，且不考虑阻力。求： （1）飞机所需动力F 的大小；
（2）飞机由静止至最大速度所用时间t 及滑行的位移s 。
第二部分
（一）填空题
15．一位同学住在21层高楼，每天乘电梯上下楼。他利用实验仪器，得到电梯从21楼直达1楼的速度－时间图象如图所示。根据图象可知，在0～4 s 这段时间内，这位同学处于____（选填“超重”或“失重”）状态。若这位同学的质量为54 kg ，那么在0～4 s 这段时间内，他受到的支持力为____N 。
16．某人在以2 m/s 2的加速度加速下降的升降机中，最多能举起80 kg 的物体，那么他在地面上最多能举起_____kg 的物体；若此人在另一升降机中最多能举起40 kg 的物体，则此升降机运动的加速度大小为______m/s 2，方向向____。（g 取10 m/s 2）
17．如图3－13所示，自动扶梯与地面的夹角为30°，当自
动扶梯向上做匀加速运动时，人对扶梯地而的压力是此人所
受重力的65
，则扶梯沿运动方向的加速度大小为_____m/s 2，人与扶梯地面之间的摩擦力是此人重力的_____倍。（g 取10
m/s 2）
（二）单选题
18．在某停车场，甲、乙两辆同型号的车发生了碰撞事故。甲车司机背部受伤，乙车司机胸部受伤。根据两位司机的伤情，则可以判定（ ）。
（A ）甲车车头撞了静止的乙车车尾
（B ）甲车车尾撞了静止的乙车车尾
（C ）乙车车头撞了静止的甲车车尾
（D ）乙车车头撞了静止的甲车车头
19．为了研究超重与失重现象，某同学把一体重秤放在电梯的地板上，他站在体重秤上随电梯上下运动并观察体重秤的示数变化情况。下表记录了几个特定时刻体重秤的示数。若电梯处于静止状态时体重秤的示数是45.0 kg ，则下列说法中正确的是（ ）。
时间
t 0 t 1 t 2 t 3 体重称示数（kg ） 45.0 50.0 40.0 45.0
（A ）t 1时刻该同学的质量并没有变化，但所受重力发生了变化
（B ）t 1时刻电梯可能向上加速运动，t 2时刻电梯可能向下加速运动
（C ）t 1和t 2时刻电梯运动的加速度一定相同
（D ）t 3时刻电梯一定处于静止状态
t / s v /m·s -1
0 4 8 12 16 20 6
4 2
20．建筑工人用图所示的定滑轮装置运送建筑材料。工人站在地面上，通过定
滑轮将20 kg 的建筑材料以0.5 m/s 2的加速度从高处放下，忽略绳子的质量及定滑轮的摩擦，则工人对绳子的拉力大小为（g 取10 m/s 2）（ ）。
（A ）200 N （B ）210 N
（C ）190 N （D ）10 N
21．A 、B 、C 为三个体积相同的球，其中A 球和C 球质量相等且小于B 球的质量。现将
A 、
B 、
C 三球同时从同一高度由静止开始下落，且受到的空气阻力相同，则（ ）。
（A ）三球同时落地
（B ）B 先落地，A 最后落地
（C ）A 、B 同时落地，C 最后落地
（D ）A 、C 同时落地，B 在A 、C 前落地
（三）实验题
22．如图为“用DIS 研究加速度和力的关系”
的实验装置。
（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持_______不变，用钩码所受的重力作为_____，用DIS 测小车的加速度。 （2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在
某次实验中根据测得的多组数据可画出a -F 图线（如图所示）。
分析此图线的OA 段可得出的实验结论是___________________________________。
（四）计算题
23．将金属块m 用压缩的轻弹簧卡在一个矩形箱中，如图3－17所示，在
箱的上顶板和下底板装有压力传感器，箱可以沿竖直轨道运动。当箱以a
＝2.0m/s 2的加速度竖直向上做匀减速运动时，上顶板的压力传感器显示的
压力为6.0 N ，下底板的压力传感器显示的压力为10.0 N 。（g 取10 m/s 2）
（1）若上顶板压力传感器的示数是下底板压力传感器示数的一半，试判
断箱的运动情况；
（2）要使上顶板压力传感器的示数为零，箱沿竖直方向运动的情况可能
是怎样的？
a/m·s -2
F /N
O A
钩码
轨道 位移传感器（接收器） 位移传感器（发射器） 小车
高考物理专题汇编物理牛顿运动定律的应用(一)及解析 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1．如图，质量为m =lkg 的滑块，在水平力作用下静止在倾角为θ=37°的光滑斜面上，离斜面末端B 的高度h =0. 2m ，滑块经过B 位置滑上皮带时无机械能损失，传送带的运行速度为v 0=3m/s ，长为L =1m ．今将水平力撤去，当滑块滑 到传送带右端C 时，恰好与传送带速度相同．g 取l0m/s 2.求： (1)水平作用力F 的大小；（已知sin37°=0.6 cos37°=0.8） (2)滑块滑到B 点的速度v 和传送带的动摩擦因数μ； (3)滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量． 【答案】（1）7.5N （2）0.25（3）0.5J 【解析】 【分析】 【详解】 (1)滑块受到水平推力F . 重力mg 和支持力F N 而处于平衡状态，由平衡条件可知，水平推力F=mg tan θ， 代入数据得： F =7.5N. (2)设滑块从高为h 处下滑，到达斜面底端速度为v ，下滑过程机械能守恒， 故有： mgh = 212 mv 解得 v 2gh ； 滑块滑上传送带时的速度小于传送带速度，则滑块在传送带上由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动； 根据动能定理有： μmgL = 2201122 mv mv 代入数据得： μ=0.25 (3)设滑块在传送带上运动的时间为t ，则t 时间内传送带的位移为： x=v 0t 对物体有： v 0=v ?at
ma=μmg 滑块相对传送带滑动的位移为： △x =L?x 相对滑动产生的热量为： Q=μmg △x 代值解得： Q =0.5J 【点睛】 对滑块受力分析，由共点力的平衡条件可得出水平作用力的大小；根据机械能守恒可求滑块滑上传送带上时的速度；由动能定理可求得动摩擦因数；热量与滑块和传送带间的相对位移成正比，即Q=fs ，由运动学公式求得传送带通过的位移，即可求得相对位移． 2．如图，质量分别为m A =2kg 、m B =4kg 的A 、B 小球由轻绳贯穿并挂于定滑轮两侧等高H =25m 处，两球同时由静止开始向下运动，已知两球与轻绳间的最大静摩擦力均等于其重力的0.5倍，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．两侧轻绳下端恰好触地，取g =10m/s 2，不计细绳与滑轮间的摩擦，求：, (1)A 、B 两球开始运动时的加速度． (2)A 、B 两球落地时的动能． (3)A 、B 两球损失的机械能总量． 【答案】（1）2 5m/s A a =27.5m/s B a = （2）850J kB E = （3）250J 【解析】 【详解】 (1)由于是轻绳,所以A 、B 两球对细绳的摩擦力必须等大，又A 得质量小于B 的质量，所以两球由静止释放后A 与细绳间为滑动摩擦力，B 与细绳间为静摩擦力，经过受力分析可得： 对A ：A A A A m g f m a -= 对B ：B B B B m g f m a -= A B f f = 0.5A A f m g = 联立以上方程得：2 5m/s A a = 27.5m/s B a = (2)设A 球经t s 与细绳分离，此时，A 、B 下降的高度分别为h A 、h B ，速度分别为V A 、V B ，因为它们都做匀变速直线运动
一、选择题 1．下列关于力和运动关系的说法中，正确的是 （ ） A ．没有外力作用时，物体不会运动，这是牛顿第一定律的体现 B ．物体受力越大，运动得越快，这是符合牛顿第二定律的 C ．物体所受合外力为0，则速度一定为0；物体所受合外力不为0，则其速度也一定不为0 D ．物体所受的合外力最大时，速度却可以为0；物体所受的合外力为0时，速度却可以最大 2．升降机天花板上悬挂一个小球，当悬线中的拉力小于小球所受的重力时，则升降机的运动情况可能是 （ ） A ．竖直向上做加速运动 B ．竖直向下做加速运动 C ．竖直向上做减速运动 D ．竖直向下做减速运动 3．物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合力方向的关系是 （ ） A ．速度方向、加速度方向、合力方向三者总是相同的 B ．速度方向可与加速度方向成任何夹角，但加速度方向总是与合力方向相同 C ．速度方向总是和合力方向相同，而加速度方向可能和合力相同，也可能不同 D ．速度方向与加速度方向相同，而加速度方向和合力方向可以成任意夹角 4．一人将一木箱匀速推上一粗糙斜面，在此过程中，木箱所受的合力（ ） A ．等于人的推力 B ．等于摩擦力 C ．等于零 D ．等于重力的下滑分量 5．物体做直线运动的v-t 图象如图所示，若第1 s 内所受合力为F 1，第2 s 内所受合力为F 2，第3 s 内所受合力为F 3，则（ ） A ．F 1、F 2、F 3大小相等，F 1与F 2、F 3方向相反 B ．F 1、F 2、F 3大小相等，方向相同 C ．F 1、F 2是正的，F 3是负的 D ．F 1是正的，F 1、F 3是零 6．质量分别为m 和M 的两物体叠放在水平面上如图所示，两物体之间及M 与水平面间的动摩擦因数均为μ。现对M 施加一个水平力F ，则以下说法中不正确的是（ ） A ．若两物体一起向右匀速运动，则M 受到的摩擦力等于F B ．若两物体一起向右匀速运动，则m 与M 间无摩擦，M 受到水平面的摩 擦力大小为μmg C ．若两物体一起以加速度a 向右运动，M 受到的摩擦力的大小等于F -M a D ．若两物体一起以加速度a 向右运动，M 受到的摩擦力大小等于μ（m+M ）g+m a 7．用平行于斜面的推力，使静止的质量为m 的物体在倾角为θ的光滑斜面上，由底端向顶端做匀加速运动。当物体运动到斜面中点时，去掉推力，物体刚好能到达顶点，则推力的大小为 （ ） A ．mg(1-sin θ) B ．2mgsin θ C ．2mgcos θ D ．2mg(1+sin θ) 8.从不太高的地方落下的小石块，下落速度越来越大，这是因为 ( ) A ．石块受到的重力越来越大 B ．石块受到的空气阻力越来越小 C ．石块的惯性越来越大 D ．石块受到的合力的方向始终向下 9.一个物体，受n 个力的作用而做匀速直线运动，现将其中一个与速度方向相反的力逐渐减小到零，而其他的力保持不变，则物体的加速度和速度 ( ) A ．加速度与原速度方向相同，速度增加得越来越快 B ．加速度与原速度方向相同，速度增加得越来越慢 C ．加速度与原速度方向相反，速度减小得越来越快 D ．加速度与原速度方向相反，速度减小得越来越慢 10.下列关于超重和失重的说法中，正确的是 ( ) A ．物体处于超重状态时，其重力增加了 B ．物体处于完全失重状态时，其重力为零 C ．物体处于超重或失重状态时，其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了 D ．物体处于超重或失重状态时，其质量及受到的重力都没有变化 11.如图所示，一个物体静止放在倾斜为θ的木板上，在木板倾角逐渐增大到某一角 t/s 0 2 2 1 3 -2 v/ms -1 第 5 题 F 第 6 题
高考物理牛顿运动定律试题经典及解析 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1．质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的图象如图所示取m/s2，求： （1）物体与水平面间的动摩擦因数； （2）水平推力F的大小； （3）s内物体运动位移的大小． 【答案】（1）0.2；（2）5.6N；（3）56m。 【解析】 【分析】 【详解】 （1）由题意可知，由v-t图像可知，物体在4～6s内加速度： 物体在4～6s内受力如图所示 根据牛顿第二定律有： 联立解得：μ=0.2 （2）由v-t图像可知：物体在0～4s内加速度： 又由题意可知：物体在0～4s内受力如图所示 根据牛顿第二定律有： 代入数据得：F=5.6N （3）物体在0～14s内的位移大小在数值上为图像和时间轴包围的面积，则有：
【点睛】 在一个题目之中，可能某个过程是根据受力情况求运动情况，另一个过程是根据运动情况分析受力情况；或者同一个过程运动情况和受力情况同时分析，因此在解题过程中要灵活 处理．在这类问题时，加速度是联系运动和力的纽带、桥梁． 2．如图所示为工厂里一种运货过程的简化模型，货物(可视为质点质量4m kg =，以初速度010/v m s =滑上静止在光滑轨道OB 上的小车左端，小车质量为6M kg =，高为 0.8h m =。在光滑的轨道上A 处设置一固定的障碍物，当小车撞到障碍物时会被粘住不 动，而货物继续运动，最后恰好落在光滑轨道上的B 点。已知货物与小车上表面的动摩擦因数0.5μ=，货物做平抛运动的水平距离AB 长为1.2m ，重力加速度g 取210/m s 。 ()1求货物从小车右端滑出时的速度； ()2若已知OA 段距离足够长，导致小车在碰到A 之前已经与货物达到共同速度，则小车 的长度是多少？ 【答案】(1)3m/s ；(2)6.7m 【解析】 【详解】 ()1设货物从小车右端滑出时的速度为x v ，滑出之后做平抛运动， 在竖直方向上：2 12 h gt = ， 水平方向：AB x l v t = 解得：3/x v m s = ()2在小车碰撞到障碍物前，车与货物已经到达共同速度，以小车与货物组成的系统为研 究对象，系统在水平方向动量守恒， 由动量守恒定律得：()0mv m M v =+共， 解得：4/v m s =共， 由能量守恒定律得：()2201122 Q mgs mv m M v μ==-+共相对， 解得：6s m =相对， 当小车被粘住之后，物块继续在小车上滑行，直到滑出过程，对货物，由动能定理得： 22 11'22 x mgs mv mv 共μ-= -，
第三章牛顿运动定律 【知识要点提示】 1．牛顿第一定律：一切物体总保持状态或状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。 2．惯性：物体保持原来的的性质叫惯性。所以牛顿第一定律也称为。惯性是物体本身的，与物体运动情况无关，与受力情况无关。是物体惯性大小的量度。 3．物体运动状态的改变是指它的发生了变化，物体运动状态变化的快慢用来描述。 4．保持物体质量不变，测量物体在不同的力作用下的加速度，可得出与成正比；保持物体所受的力不变，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，可得出与成反比。 5．牛顿第二定律的内容：物体加速度的大小跟所受的合外力成，跟物体的质量成；加速度的方向跟的方向相同。数学表达式 6．牛顿第二定律的说明 ①矢量性：等号不仅表示左右两边，也表示，即物体加速度方向与 方向相同。力和加速度都是矢量，物体加速度方向由物体所受合外力的方向决定。 ②瞬时性：当物体（质量一定）所受外力发生突然变化时，作为由力决定的加速度的大 小和方向也要同时发生；当合外力为零时，加速度同时，加速度与合外力同时产生、同时变化、同时消失。牛顿第二定律是一个瞬时对应的规律，表明了力的瞬间效应。 ③相对性：自然界中存在着一种坐标系，在这种坐标系中，当物体不受力时 将，这样的坐标系叫惯性参照系。地面和相对于地面静止或作匀速直线运动的物体可以看作是惯性参照系，牛顿定律只在中才成立。 7．在国际单位制中，力的单位，符号，它是根据定义的，使质量为的物体产生的加速度的力叫1N。 8．F=ma是一个矢量方程，应用时应先，凡与正方向相同的力或加速度均取，反之取，通常取的方向为正方向。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，在两个互相垂直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。 9．在物理学中，我们选定几个物理量的单位作为；根据物理公式，推导出其它物理量的单位，叫。基本单位和导出单位一起组成单位制。例如国际单位制。10．在力学中三个基本物理量分别为、、，在国际单位制中对应的三个基本单位为、、。 11．牛顿第三定律的内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是 。 12．物体之间的作用总是相互的，所以施力物体同时也一定是物体，物体间相互作用的一对力叫做，其性质一定相同。 13．我们常用牛顿运动定律解决两类问题：一类是已知要求确定；另一类是已知要求确定，首先求解加速度是解决问题的关键。 14．超重现象：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，产生超重现象的条件：是物体具有的加速度，与物体速度的大小和方向无关。15．失重现象：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，产
最新高考物理牛顿运动定律练习题 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1．如图所示，质量2kg M =的木板静止在光滑水平地面上，一质量1kg m =的滑块（可 视为质点）以03m/s v =的初速度从左侧滑上木板水平地面右侧距离足够远处有一小型固定挡板，木板与挡板碰后速度立即减为零并与挡板粘连，最终滑块恰好未从木板表面滑落．已知滑块与木板之间动摩擦因数为0.2μ=，重力加速度210m/s g =，求： （1）木板与挡板碰撞前瞬间的速度v ？ （2）木板与挡板碰撞后滑块的位移s ？ （3）木板的长度L ？ 【答案】（1）1m/s （2）0.25m （3）1.75m 【解析】 【详解】 （1）滑块与小车动量守恒0()mv m M v =+可得1m/s v = （2）木板静止后，滑块匀减速运动，根据动能定理有：2102 mgs mv μ-=- 解得0.25m s = （3）从滑块滑上木板到共速时，由能量守恒得：220111 ()22 mv m M v mgs μ=++ 故木板的长度1 1.75m L s s =+= 2．如图，光滑固定斜面上有一楔形物体A 。A 的上表面水平，A 上放置一物块B 。已知斜面足够长、倾角为θ，A 的质量为M ，B 的质量为m ，A 、B 间动摩擦因数为μ(μ＜)， 最大静擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g 。现对A 施加一水平推力。求： （1）物体A 、B 保持静止时，水平推力的大小F 1； （2）水平推力大小为F 2时，物体A 、B 一起沿斜面向上运动，运动距离x 后撒去推力，A 、B 一起沿斜面上滑，整个过程中物体上滑的最大距离L ； （3）为使A 、B 在推力作用下能一起沿斜面上滑，推力F 应满足的条件。 【答案】（1） （2） （3）
牛顿运动定律典型例题分析 基础知识回顾 1、牛顿第一定律：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。 对牛顿第一定律的理解要点： （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，即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）定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性——惯性； （4）不受力的物体是不存在的，牛顿第一定律不能用实验直接验证，但是建立在大量实验现象的基础之上，通过思维的逻辑推理而发现的。它告诉了人们研究物理问题的另一种方法，即通过大量的实验现象，利用人的逻辑思维，从大量现象中寻找事物的规律； （5）牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例，牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系，牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。 2、牛顿第二定律：物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。公式F=ma. 对牛顿第二定律的理解要点： （1）牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系，即知道了力，可根据牛顿第二定律研究其效果，分析出物体的运动规律；反过来，知道了运动，可根据牛顿第二定律研究其受力情况，为设计运动，控制运动提供了理论基础； （2）牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果，即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系，力变加速度就变，力撤除加速度就为零，注意力的瞬时效果是加速度而不是速度； （3）牛顿第二定律是矢量关系，加速度的方向总是和合外力的方向相同的，可以用分量式表示，
F x=ma x,F y=ma y,F z=ma z; （4）牛顿第二定律F=ma定义了力的基本单位——牛顿（定义使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的作用力为1N,即1N=1kg.m/s2. 3、牛顿第三定律：两个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。对牛顿第三定律的理解要点： (1)作用力和反作用力相互依赖性，它们是相互依存，互以对方作为自已存在的前提； (2)作用力和反作用力的同时性，它们是同时产生、同时消失，同时变化，不是先有作用力后有反作用力； （3）作用力和反作用力是同一性质的力； （4）作用力和反作用力是不可叠加的，作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，各产生其效果，不可求它们的合力，两个力的作用效果不能相互抵消，这应注意同二力平衡加以区别。 4.物体受力分析的基本程序： （1）确定研究对象； （2）采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力； （3）按照先重力，然后环绕物体一周找出跟研究对象接触的物体，并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力，最后分析其他场力； （4）画物体受力图，没有特别要求，则画示意图即可。 5.超重和失重： （1）超重：物体有向上的加速度称物体处于超重。处于失重的物体的物体对支持面的压力F（或对悬挂物的拉力）大于物体的重力，即F=mg+ma.；
1 第三单元 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 一、 (本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分) 1．力是物体与物体之间的相互作用，若把其中一个力称为作用力，则另一个力为反作用力。下列与此相关的说法中，正确的是( ) A ．先有作用力，后有反作用力 B ．作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，物体因它们的合力等于零而处于平衡状态 C ．如果作用力的性质是弹力，则反作用力的性质也一定是弹力 D ．成人与小孩手拉手进行拔河比赛，因为成人拉小孩的力大于小孩拉成人的力，所以成人胜 2．下列关于惯性的说法中，正确的是( ) A ．速度越快的汽车刹车时车轮在地面上的擦痕就越长，说明物体的运动速度越大，其惯性也越大 B ．出膛的炮弹是靠惯性飞向远处的 C ．坚硬的物体有惯性，如投出去的铅球；柔软的物体没有惯性，如掷出的鸡毛 D ．只有匀速运动或静止的物体才有惯性，加速或减速运动的物体都没有惯性 3．爱因斯坦曾把物理一代代科学家探索自然奥秘的努力，比作福尔摩斯侦探小说中的警员破案。下列说法符合物理史实的是( ) A ．著名物理学家亚里士多德曾指出，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 B ．与伽利略同时代的科学家笛卡儿通过“斜面实验”得出推断：若没有摩擦阻力，球将永远运动下去 C ．科学巨人牛顿在伽利略和笛卡儿的工作基础上，提出了动力学的一条基本定律，那就是惯性定律 D ．牛顿在反复研究亚里士多德和伽利略实验资料的基础上提出了牛顿第二定律 4．完全相同的两小球A 和B ，分别用可承受最大拉力相等的两根细线相连接悬挂在天花板下， 如图所示。下列说法中正确的有( ) A ．若用手握住B 球逐渐加大向下的拉力，则上面一根细线因线短会先断 B ．若用手握住B 球突然用力向下拉，则上面一根细线因多承受一个小球的拉力会先断 C ．若用手托着B 球竖直向上抬起一段距离(上面一根细线始终处于绷紧状态)，然后突然撤开，则先断的是上面一根细线 D ．若用手托着B 球竖直向上抬起一段距离(上面一根细线始终处于绷紧状态)，然后突然撤开，则先断的是下面一根细线 5．智能化电动扶梯如图所示，乘客站上扶梯，先缓慢加速，然后再匀速上升，则( ) A ．乘客始终处于超重状态 B ．加速阶段乘客受到的摩擦力方向与v 相同 C ．电梯对乘客的作用力始终竖直向上 D ．电梯匀速上升时，电梯对乘客的作用力竖直向上 6．如图所示，位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M 点，与竖直墙壁相切于A 点。竖直墙壁上另一点B 与M 的连线和水平面的夹角为60°，C 是圆环轨道的圆心。已知在同一时刻a 、b 两球分别由A 、B 两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道AM 、BM 运动到M 点，c 球由C 点自由下落到M 点。则( ) A ．a 球最先到达M 点 B ．b 球最先到达M 点 C ．c 球最先到达M 点 D ．b 球和c 球都可能最先到达M 点 7．在水平路面上向右匀速行驶的车厢里，一质量为m 的球被一根轻质细线悬挂在车厢后壁上，如图甲所示。则下列说法正确的是( ) A ．如果车改做匀加速运动，此时悬挂球的细线所受张力一定不变 B ．如果车改做匀加速运动，此时球有可能离开车厢后壁 C ．如果车改做匀减速运动，此时球有可能对车厢后壁无压力 D ．如果车改做匀减速运动，此时悬挂球的细线所受张力一定减小 8．如图所示，光滑的水平地面上有三个木块a 、b 、c ，质量均为m ，a 、c 之间用轻质细绳连接。现用一水平恒力F 作用在b 上，三者开始一起做匀加速运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面，系统仍做匀加速运动且始终没有相对滑动。在粘上橡皮泥并达到稳定后，下列说法正确的是( ) A ．无论橡皮泥粘在哪个木块上面，系统的加速度都不变 B ．若粘在b 木块上面，绳的张力和a 、b 间摩擦力一定都减小 C ．若粘在a 木块上面，绳的张力减小，a 、b 间摩擦力不变 D ．若粘在c 木块上面，绳的张力和a 、b 间摩擦力都增大 9．如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体（物体与弹簧不连接），初始时刻物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F 作用在物体上， 使物体开始向上做匀加速运动，
高考物理牛顿运动定律练习题及解析 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1．如图所示，在倾角为θ = 37°的足够长斜面上放置一质量M = 2kg 、长度L = 1.5m 的极薄平板 AB ，在薄平板的上端A 处放一质量m =1kg 的小滑块(视为质点)，将小滑块和薄平板同时无初速释放。已知小滑块与薄平板之间的动摩擦因数为μ1=0.25、薄平板与斜面之间的动摩擦因数为μ2=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8，取g=10m/s 2。求： (1)释放后，小滑块的加速度a l 和薄平板的加速度a 2; (2)从释放到小滑块滑离薄平板经历的时间t 。 【答案】(1)24m/s ，21m/s ；(2)1s t = 【解析】 【详解】 （1）设释放后，滑块会相对于平板向下滑动， 对滑块m ：由牛顿第二定律有：0 11sin 37mg f ma -= 其中0 1cos37N F mg =，111N f F μ= 解得：002 11sin 37cos374/a g g m s μ=-= 对薄平板M ，由牛顿第二定律有：0 122sin 37Mg f f Ma +-= 其中00 2cos37cos37N F mg Mg =+，222N f F μ= 解得：2 21m/s a = 12a a >，假设成立，即滑块会相对于平板向下滑动。 设滑块滑离时间为t ，由运动学公式，有：21112x a t =，2221 2 x a t =，12x x L -= 解得：1s t = 2．如图1所示，在水平面上有一质量为m 1＝1kg 的足够长的木板，其上叠放一质量为m 2＝2kg 的木块，木块和木板之间的动摩擦因数μ1＝0.3，木板与地面间的动摩擦因数μ2＝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/s 2
7.14作业一 牛顿第一定律、牛顿第三定律 看书 ：《大一轮》 第一讲 基础热身 1．2012·厦门模拟用一根轻质弹簧竖直悬挂一小球，小球和弹簧的受力如图K12－1所示， 下列说法正确的是( ) B ．F 2的反作用力是F 3 C ．F 3的施力物体是地球 D ．F 4的反作用力是F 1 2．2011·芜湖模拟关于惯性，下列说法中正确的是( ) A ．在月球上物体的重力只有在地面上的16 ，但是惯性没有变化 B ．卫星内的仪器由于完全失重，惯性消失了 C ．铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转可增大铁饼惯性，使其飞得更远 D ．磁悬浮列车能高速行驶是因为列车浮起后惯性小了 3．2011·金华模拟跳高运动员蹬地后上跳，在起跳过程中( ) A ．运动员蹬地的作用力大小大于地面对他的支持力大小 B ．运动员蹬地的作用力大小等于地面对他的支持力大小 C ．运动员所受的支持力和重力相平衡 D ．运动员所受的支持力小于重力 4．2011·海淀模拟物体同时受到F 1、F 2、F 3三个力的作用而保持平衡状态，则以下说法正确的是( ) A ．F 1与F 2的合力一定与F 3大小相等，方向相反 B ．F 1、F 2、F 3在某一方向的分量之和可能不为零 C ．F 1、F 2、F 3中的任何一个力变大，则物体必然做加速运动 D ．若突然撤去F 3，则物体一定沿着F 3的反方向做匀变速直线运动 技能强化 5．就一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是( ) A ．采用了大功率的发动机后，某些赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度，这表明可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性 B ．射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，这表明它的惯性小了 C ．货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性 D ．摩托车转弯时，车手一方面要控制速度适当，另一方面要将身体稍微向里倾斜，通过调控人和车的惯性达到急转弯的目的 6．2011·台州模拟计算机已经应用于各个领域．如图K12－2所示是利用计算机记录的某作用力和反作用力变化图线，根据图线可以得出的结论是( ) 图K12－2 A ．作用力大时，反作用力小 B ．作用力和反作用力的方向总是相反的 C ．作用力和反作用力是作用在同一个物体上的 D ．牛顿第三定律在物体处于非平衡状态时不再适用 7．我国《道路交通安全法》中规定：各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带，这是因
高考物理牛顿运动定律专项训练及答案 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1．如图所示，一足够长木板在水平粗糙面上向右运动。某时刻速度为v0＝ 2m/s ，此时一质量与木板相等的小滑块（可视为质点）以v1＝ 4m/s 的速度从右侧滑上木板，经过1s 两者速度恰好相同，速度大小为v2＝ 1m/s，方向向左。重力加速度g＝ 10m/s2，试求： （1）木板与滑块间的动摩擦因数μ1 （2）木板与地面间的动摩擦因数μ2 （3）从滑块滑上木板，到最终两者静止的过程中，滑块相对木板的位移大小。 【答案】（ 1）0.3（ 2）1 （3）2.75m 20 【解析】 【分析】 （1）对小滑块根据牛顿第二定律以及运动学公式进行求解； （2）对木板分析，先向右减速后向左加速，分过程进行分析即可； （3）分别求出二者相对地面位移，然后求解二者相对位移； 【详解】 （1）对小滑块分析：其加速度为：a1 v2 v1 1 4 m / s2 3m / s2，方向向右 t 1 对小滑块根据牛顿第二定律有：1mg ma1，可以得到： 1 0.3 ； （2）对木板分析，其先向右减速运动，根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到： v0 1 mg22mg m t1 然后向左加速运动，根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到： 1 mg 2 2mg m v2 t2 而且 t1 t2 t 1s 联立可以得到： 1 t1 0.5s，t2 0.5s ； 2 ， 20 （3）在t1 0.5s时间内，木板向右减速运动，其向右运动的位移为：0v0 x1t10.5m ，方向向右； 在 t20.5s 时间内，木板向左加速运动，其向左加速运动的位移为：
相关习题：（牛顿运动定律） 一、牛顿第一定律练习题 一、选择题 1．下面几个说法中正确的是[ ] A．静止或作匀速直线运动的物体，一定不受外力的作用 B．当物体的速度等于零时，物体一定处于平衡状态 C．当物体的运动状态发生变化时，物体一定受到外力作用 D．物体的运动方向一定是物体所受合外力的方向 2．关于惯性的下列说法中正确的是[ ] A．物体能够保持原有运动状态的性质叫惯性 B．物体不受外力作用时才有惯性 C．物体静止时有惯性，一开始运动，不再保持原有的运动状态，也就失去了惯性 D．物体静止时没有惯性，只有始终保持运动状态才有惯性 3．关于惯性的大小，下列说法中哪个是正确的[ ] 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．两个物体只要质量相同，那么惯性就一定相同 D．在月球上举重比在地球上容易，所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小 4．火车在长直的轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回到原处，这是因为[ ] A．人跳起后，车厢内空气给他以向前的力，带着他随火车一起向前运动 B．人跳起的瞬间，车厢的地板给人一个向前的力，推动他随火车一起运动 C．人跳起后，车继续前进，所以人落下必然偏后一些，只是由于时间很短，偏后的距离不易观察出来 D．人跳起后直到落地，在水平方向上人和车具有相同的速度 5．下面的实例属于惯性表现的是[ ] A．滑冰运动员停止用力后，仍能在冰上滑行一段距离 B．人在水平路面上骑自行车，为维持匀速直线运动，必须用力蹬自行车的脚踏板 C．奔跑的人脚被障碍物绊住就会摔倒 D．从枪口射出的子弹在空中运动 6．关于物体的惯性定律的关系，下列说法中正确的是[ ] A．惯性就是惯性定律 B．惯性和惯性定律不同，惯性是物体本身的固有属性，是无条件的，而惯性定律是在一定条件下物体运动所遵循的规律 C．物体运动遵循牛顿第一定律，是因为物体有惯性 D．惯性定律不但指明了物体有惯性，还指明了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
全国100所名校单元测试示范卷·高三·物理卷(三) 第三单元牛顿运动定律全国东部（教师用卷） (90分钟100分) 第Ⅰ卷(选择题共40分) 选择题部分共10小题。在每小题给出的四个选项中,1~6小题只有一个选项正确,7~10小题有多个选项正确;全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。 1.力是物体与物体之间的相互作用,若把其中一个力称为作用力,则另一个力为反作用力。下列与此相关的说法中,正确的是 A.先有作用力,后有反作用力 B.作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,物体因它们的合力等于 零而处于平衡状态 C.如果作用力的性质是弹力,则反作用力的性质也一定是弹力 D.成人与小孩手拉手进行拔河比赛,因为成人拉小孩的力大于小孩拉成人的力,所以成人胜 解析:根据牛顿第三定律可知,作用力和反作用力是同种性质的力,同时产生同时消失,不分先后,选项A错误、C正确;作用力和反作用力分别作用在两个物体上,这两个力不能合成,选项B错误;成人与小孩之间的相互作用属于作用力和反作用力,大小相等,方向相反,造成成人胜利的原因是成人与地面之间的最大静摩擦力大于小孩与地面之间的最大静摩擦力,选项D错误。 答案:C 2.下列关于惯性的说法中,正确的是 A.速度越快的汽车刹车时车轮在地面上的擦痕就越长,说明物体的运动速度越大,其惯性也越大 B.出膛的炮弹是靠惯性飞向远处的 C.坚硬的物体有惯性,如投出去的铅球;柔软的物体没有惯性,如掷出的鸡毛 D.只有匀速运动或静止的物体才有惯性,加速或减速运动的物体都没有惯性 解析:物体的质量是描述物体惯性的唯一物理量,物体惯性的大小与运动速度大小、形态和是否运动无关,选项A、C、D错误;由于惯性,炮弹离开炮筒后继续向前飞行,选项B正确。 答案:B 3.爱因斯坦曾把物理一代代科学家探索自然奥秘的努力,比作福尔摩斯侦探小说中的警员破案。下列说法符合物理史实的是 A.著名物理学家亚里士多德曾指出,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 B.与伽利略同时代的科学家笛卡儿通过“斜面实验”得出推断:若没有摩擦阻力,球将永远运动下去 C.科学巨人牛顿在伽利略和笛卡儿的工作基础上,提出了动力学的一条基本定律,那就是惯性定律 D.牛顿在反复研究亚里士多德和伽利略实验资料的基础上提出了牛顿第二定律
第二章牛顿运动定律 一、填空题（本大题共16小题，总计48分） 1.（3分）如图所示，一个小物体A靠在一辆小车的竖直前壁上，A和车壁间静摩擦系数是丛，若要使物体A不致掉下来，小车的加速度的最小值应为1=. J A i 疽 3.（3分）如果一个箱子与货车底板之间的静摩擦系数为〃，当这货车爬一与水平方向 成。角的平缓山坡时，若不使箱了在车底板上滑动，车的最大加速度％域=. 4.（3分）质量m = 40kg的箱子放在卡车的车厢底板上，巳知箱子与底板之间的静摩擦系数为从=0.40,滑动摩擦系数为角=0.25,试分别写出在下列情况下，作用在箱了上的摩擦力的大小和方向. （1）卡车以。=2m/s2的加速度行驶，/ =,方向. （2）卡车以a = -5m/s2的加速度急刹车，/ =,方向? 5.（3分）一圆锥摆摆长为/、摆锤质量为在水平面上作匀速圆周运动，摆线与铅直线夹角。，则 （1）摆线的张力§= 2 （3分）质量相等的两物体A和B,分别固定在弹簧的两端，竖直放在光滑水平支持面C 上，如图所示.弹簧的质量与物体A、B的质量相比，M以忽略不计.若把支持面C迅速移走，则在移开的一瞬间，A的加速度大小心= ，B的加速度的大小% = .
⑵ 摆锤的速率V= I 6.（3分）质量为m的小球，用轻绳AB. BC连接，如图，其中AB水平.剪断绳AB前后的瞬间，绳BC中的张力比F T:E；=. 7.（3分）有两个弹簧，质量忽略不计，原长都是10 cm,第一个弹簧上端固定，下挂一个质量为m的物体后，长为11 cm,而第二个弹簧上端固定，下挂一质量为m的物体后，R为13 cm,现将两弹簧串联，上端固定，下面仍挂一质量为〃，的物体，则两弹簧的总长为 . 8.（3分）如图，在光滑水平桌面上，有两个物体A和B紧靠在一起.它们的质量分别为 = 2kg , = 1kg .今用一水平力F = 3N推物体B,则B推A的力等于.如 用同样大小的水平力从右边推A,则A推B的力等于? 9.（3分）一物体质量为M,置于光滑水平地板上.今用一水平力斤通过一质量为m的绳拉动物体前进，贝U物体的加速度但=,绳作用于物体上的力. 10.（3分）倾角为30°的一个斜而体放置在水平桌面上.一个质量为2 kg的物体沿斜面下滑, 下滑的加速度为3.0m/s2.若此时斜面体静止在桌面上不动，则斜面体与桌面间的静摩擦力
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．如图，有一水平传送带以8m/s 的速度匀速运动，现将一小物块（可视为质点）轻轻放在传送带的左端上，若物体与传送带间的动摩擦因数为0.4，已知传送带左、右端间的距离为4m ，g 取10m/s 2．求： （1）刚放上传送带时物块的加速度； （2）传送带将该物体传送到传送带的右端所需时间． 【答案】（1）24/a g m s μ==（2）1t s = 【解析】 【分析】 先分析物体的运动情况：物体水平方向先受到滑动摩擦力，做匀加速直线运动；若传送带足够长，当物体速度与传送带相同时，物体做匀速直线运动．根据牛顿第二定律求出匀加速运动的加速度，由运动学公式求出物体速度与传送带相同时所经历的时间和位移，判断以后物体做什么运动，若匀速直线运动，再由位移公式求出时间． 【详解】 （1）物块置于传动带左端时，先做加速直线运动，受力分析，由牛顿第二定律得： mg ma μ= 代入数据得：2 4/a g m s μ== （2）设物体加速到与传送带共速时运动的位移为0s 根据运动学公式可得：2 02as v = 运动的位移： 2 0842v s m a ==> 则物块从传送带左端到右端全程做匀加速直线运动，设经历时间为t ，则有 212 l at = 解得 1t s = 【点睛】 物体在传送带运动问题，关键是分析物体的受力情况，来确定物体的运动情况，有利于培养学生分析问题和解决问题的能力． 2．四旋翼无人机是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用．一架质量m =2 kg 的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F =36 N ，运动过程中所受空气阻力大小恒为f =4 N ．(g 取10 m ／s 2)
第三单元牛顿运动定律 课时3 牛顿运动定律的综合应用 见《自学听讲》P41 1.超重 (1)定义:物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象。 (2)超重的特点:物体具有竖直向上的加速度。 2.失重 (1)定义:物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象。 (2)失重的特点:物体具有竖直向下的加速度。 3.完全失重 (1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)为零的状态。 (2)完全失重的特点:加速度a=g,方向竖直向下。 1.(2018宁夏银川开学检测)关于失重与超重,下列实例中的说法正确的是( )。 A.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态 B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态 C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态 D.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态 B 2.(2018安徽合肥一模)合肥市滨湖游乐场里有一种大型娱乐器械,可以让人体验超重和失重。其环形座舱套在竖直柱子上,先由升降机送上70多米的高处,然后让座舱由静止无动力落下,落到离地30米高的位置时,制动系统启动,座舱做减速运动,到地面时刚好停下。若舱中某乘客重力为500 N。不计空气阻力,则下列说法正确的是( )。
A.当座舱落到离地面45米高的位置时,该乘客对座位的压力为0 B.当座舱落到离地面45米高的位置时,座位对该乘客有支持力 C.当座舱落到离地面20米高的位置时,该乘客对座位的压力为0 D.当座舱落到离地面20米高的位置时,座位对该乘客的支持力小于500 N A 1.(2018浙江4月选考,8)如图所示,小芳在体重计上完成下蹲动作,下列F-t图象能反应体重计示数随时间变化的是( )。 对人的运动过程分析可知,人下蹲的过程可以分成两段:人在加速下蹲的过程中,有向下的加速度, ,此时人对传感器的压力小于人的重力;在减速下蹲的过程中,加速度方向向上,处于超重状态,此时人对传感器的压力大于人的重力,故C项正确,A、B、D三项错误。 C 2.(2018全国卷Ⅲ,19)(多选)地下矿井中的矿石装在矿车中,用电机通过竖井运送到地面。某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示,其中图线①②分别描述两次不同的提升过程,它们变速阶段加速度的大小都相同;两次提升的高度相同,提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第①次和第②次提升过程,( )。 A.矿车上升所用的时间之比为4∶5 B.电机的最大牵引力之比为2∶1 C.电机输出的最大功率之比为2∶1 D.电机所做的功之比为4∶5
高考物理牛顿运动定律题20套(带答案) 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1．如图所示，质量M=0．4kg 的长木板静止在光滑水平面上，其右侧与固定竖直挡板问的距离L=0．5m ，某时刻另一质量m=0．1kg 的小滑块(可视为质点)以v 0=2m ／s 的速度向右滑上长木板，一段时间后长木板与竖直挡板发生碰撞，碰撞过程无机械能损失。已知小滑块与长木板间的动摩擦因数μ=0．2，重力加速度g=10m ／s 2，小滑块始终未脱离长木板。求： (1)自小滑块刚滑上长木板开始，经多长时间长木板与竖直挡板相碰； (2)长木板碰撞竖直挡板后，小滑块和长木板相对静止时，小滑块距长木板左端的距离。 【答案】（1）1.65m （2）0.928m 【解析】 【详解】 解：(1)小滑块刚滑上长木板后，小滑块和长木板水平方向动量守恒： 解得： 对长木板： 得长木板的加速度： 自小滑块刚滑上长木板至两者达相同速度： 解得： 长木板位移： 解得： 两者达相同速度时长木板还没有碰竖直挡板 解得： (2)长木板碰竖直挡板后,小滑块和长木板水平方向动量守恒： 最终两者的共同速度： 小滑块和长木板相对静止时，小滑块距长木板左端的距离： 2．某物理兴趣小组设计了一个货物传送装置模型，如图所示。水平面左端A 处有一固定挡板，连接一轻弹簧，右端B 处与一倾角37o θ=的传送带平滑衔接。传送带BC 间距 0.8L m =，以01/v m s =顺时针运转。两个转动轮O 1、O 2的半径均为0.08r m =，半径
O 1B 、O 2C 均与传送带上表面垂直。用力将一个质量为1m kg =的小滑块（可视为质点）向左压弹簧至位置K ，撤去外力由静止释放滑块，最终使滑块恰好能从C 点抛出（即滑块在C 点所受弹力恰为零）。已知传送带与滑块间动摩擦因数0.75μ=，释放滑块时弹簧的弹性势能为1J ，重力加速度g 取210/m s ，cos370.8=o ，sin 370.6=o ，不考虑滑块在水平面和传送带衔接处的能量损失。求： （1）滑块到达B 时的速度大小及滑块在传送带上的运动时间 （2）滑块在水平面上克服摩擦所做的功 【答案】（1）1s （2）0.68J 【解析】 【详解】 解：(1)滑块恰能从C 点抛出，在C 点处所受弹力为零，可得：2 v mgcos θm r = 解得： v 0.8m /s = 对滑块在传送带上的分析可知：mgsin θμmgcos θ= 故滑块在传送带上做匀速直线运动，故滑块到达B 时的速度为：v 0.8m /s = 滑块在传送带上运动时间：L t v = 解得：t 1s = (2)滑块从K 至B 的过程，由动能定理可知：2f 1 W W mv 2 -=弹 根据功能关系有： p W E =弹 解得：f W 0.68J = 3．如图所示，传送带的倾角θ=37°，上、下两个轮子间的距离L=3m ，传送带以v 0=2m/s 的速度沿顺时针方向匀速运动．一质量m=2kg 的小物块从传送带中点处以v 1=1m/s 的初速度沿传送带向下滑动．已知小物块可视为质点，与传送带间的动摩擦因数μ=0.8，小物块在传送带上滑动会留下滑痕，传送带两个轮子的大小忽略不计，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g 取10m/s 2．求