第三章 第3单元 牛顿运动定律的综合应用
1．在下列运动过程中，人处于失重状态的是( ) A ．小朋友沿滑梯加速滑下
B ．乘客坐在沿平直路面减速行驶的汽车内
C ．宇航员随飞船绕地球做圆周运动
D ．运动员何冲离开跳板后向上运动
2.如图1所示，木箱顶端固定一竖直放置的弹簧，弹簧下方有一物块，
木箱静止时弹簧处于伸长状态且物块与箱底间有压力。若在某段时间内，物块对箱底刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为( )
A ．加速下降
B ．加速上升
图1
C ．物块处于失重状态
D ．物块处于超重状态
3．如图2所示，在光滑水平面上有甲、乙两木块，质量分别为m 1
和m 2，中间用一原长为L 、劲度系数为k 的轻质弹簧连接起来，现用一水平力F 向左推木块乙，当两木块一起匀加速运动时，两木块之间的距 图2
离是( )
A ．L ＋Fm 2
(m 1＋m 2)k
B ．L －Fm 1
(m 1＋m 2)k
C ．L －Fm 1
m 2k
D ．L ＋Fm 2
m 1k
4．在电梯内的地板上，竖直放置一根轻质弹簧，弹簧上端固定一个质量为m 的物体。当电梯静止时，弹簧被压缩了x ；当电梯运动时，弹簧又被继续压缩了x
10。则电梯运动的情
况可能是( )
A ．以大小为11
10g 的加速度加速上升
B ．以大小为11
10g 的加速度减速上升
C ．以大小为1
10g 的加速度加速下降
D ．以大小为1
10
g 的加速度减速下降
5．有一物体通过两根细绳悬挂在小车的车顶上，小车在水平面上做
直线运动。某时刻正处于如图3所示状态。关于此时刻物体的受力情况，
下列说法正确的是()
A．若小车向左运动，AC绳的拉力可能为零
B．若小车向右运动，AC绳的拉力可能为零
C．无论小车做何种运动，物体均受到三个力的作用图3
D．无论小车做何种运动，两个绳拉力的合力一定等于物体的重力
6．一根质量分布均匀的长绳AB，在水平外力F的作用下，沿光滑水平面做直线运动，如图4甲所示。绳内距A端x处的张力F T与x的关系如图4乙所示，由图可知()
图4
A．水平外力F＝6 N
B．绳子的质量m＝3 kg
C．绳子的长度l＝2 m
D．绳子的加速度a＝2 m/s2
7．如图5所示，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球a、b用绝
缘细线分别系于上、下两边，处于静止状态。地面受到的压力为N，球b
所受细线的拉力为F。剪断连接球b的细线后，在球b上升过程中地面受
到的压力() 图5 A．小于N B．等于N
C．等于N＋F D．大于N＋F
8.某大型游乐场内的新型滑梯可以等效为如图6所示的物理模型，
一个小朋友在AB段的动摩擦因数μ1＜tanθ，BC段的动摩擦因数μ2＞
tanθ，他从A点开始下滑，滑到C点恰好静止，整个过程中滑梯保持
静止状态，则该小朋友从斜面顶端A点滑到底端C点的过程中() 图6 A．地面对滑梯的摩擦力方向先水平向左，后水平向右
B．地面对滑梯始终无摩擦力作用
C．地面对滑梯的支持力的大小始终等于小朋友和滑梯的总重力的大小
D．地面对滑梯的支持力的大小先大于、后小于小朋友和滑梯的总重力的大小
9．如图7所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m
的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相
连，轻绳能承受的最大拉力为F T。现用水平拉力F拉质量为3m的图7
木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是()
A．质量为2m的木块受到四个力的作用
B ．当F 逐渐增大到F T 时，轻绳刚好被拉断
C ．当F 逐渐增大到1.5F T 时，轻绳还不会被拉断
D ．轻绳刚要被拉断时，质量为m 和2m 的木块间的摩擦力为2
3F T
10．如图8所示，质量为M 的长平板车放在光滑的倾角为α的斜
面上，车上站着一质量为m 的人，若要平板车静止在斜面上，车上的人必须( )
A ．匀速向下奔跑
B ．以加速度a ＝M
m
g sin α向下加速奔跑
图8
C ．以加速度a ＝(1＋M
m )g sin α向下加速奔跑
D ．以加速度a ＝(1＋M
m
)g sin α向上加速奔跑
11．如图9所示，一质量为M ＝5 kg 的斜面体放在水平地面上，
斜面体与地面的动摩擦因数为μ1＝0.5，斜面高度为h ＝0.45 m ，斜面体右侧竖直面与小物块的动摩擦因数为μ2＝0.8，小物块的质量为m
＝1 kg ，起初小物块在斜面的竖直面上的最高点。现在从静止开始在M 图9 上作用一水平恒力F ，并且同时释放m ，取g ＝10 m/s 2，设小物块与斜面体右侧竖直面间最大静摩擦力等于它们之间的滑动摩擦力，小物块可视为质点。问：
(1)要使M 、m 保持相对静止一起向右做匀加速运动，加速度至少多大？ (2)此过程中水平恒力至少为多少？
12．如图10所示，放在水平地面上的长木板B ，长为1 m ，质量为2 kg ，B 与地面之间
的动摩擦因数为0.2。一质量为3 kg 的小铅块A ，放在B 的左端，A 、B 之间的动摩擦因数为0.4，当A 以3 m/s 的初速度向右运动
之后，求最终A 对地的位移和A 对B 的位移。 图10
详解答案
1．解析：物体处于失重状态指的是在物体具有向下的加速度情况下，物体对支撑面的压力或者绳子的拉力小于物体的重力的现象。当小朋友沿滑梯加速下滑时，具有向下加速度，滑梯对人的支持力小于人的重力，人处于失重状态；乘客坐在沿平直路面减速行驶的汽车内，加速度在水平方向，对乘客受力分析可得在竖直方向汽车对乘客的作用力平衡了人的重力，人不处于失重状态；宇航员随飞船绕地球做圆周运动，宇航员处于完全失重状态；运动员离开跳板后仅受重力作用处于完全失重状态。选项A、C、D正确。
答案：ACD
2．解析：木箱静止时弹簧处于伸长状态且物块与箱底间有压力，此时物块在重力、弹簧弹力、木箱底对它向上的支持力作用下处于平衡状态。物块对箱底刚好无压力时，重力、弹簧弹力不变，其合力竖直向下，所以系统的加速度向下，物块处于失重状态，可能加速下降，故A、C对。
答案：AC
3．解析：对两木块整体进行分析，应用牛顿第二定律，可得F＝(m1＋m2)a，然后再隔
离甲，同理可得F′＝m1a，其中F′＝k(L－L′)，解得两木块之间距离L′＝L－Fm1
(m1＋m2)k
，故选B。
答案：B
4．解析：当电梯静止时，弹簧被压缩了x，说明弹簧弹力kx＝mg；弹簧又被继续压缩
了x
10，弹簧弹力为1.1mg，根据1.1mg－mg＝ma，电梯的加速度为
g
10，且方向是向上的，电
梯处于超重状态。符合条件的只有D。
答案：D
5．解析：当小车的加速度向右时，AC绳上的拉力可能为零，此时物体只受两个力的作用，合力是向右的，但小车可能向右加速，也可能向左减速。故选项A、B正确。
答案：AB
6．解析：取x＝0，对A端进行受力分析，F－F T＝ma，又A端质量趋近于零，则F＝F T＝6 N，A正确；由于不知绳子的加速度，其质量也无法得知，B、D均错误；由题图知绳长度为2 m，C正确。
答案：AC
7．解析：剪断连接球b的细线后，b球会向上加速，造成两球之间的静电力F电增大，剪断前由整体法N＝Mg＋m a g＋m b g，F电＝m b g＋F。剪断后对箱和a球有N′＝Mg＋m a g＋F电′＝N－m b g＋F电′，由于F电′>F电，所以N′>N＋F，故选D。
答案：D
8．解析：小朋友在AB段沿滑梯向下匀加速下滑，在BC段向下匀减速下滑，因此小朋
友和滑梯组成的系统水平方向的加速度先向左后向右，则地面对滑梯的摩擦力即系统水平方向合外力先水平向左，后水平向右，A 正确，B 错误；系统在竖直方向的加速度先向下后向上，因此系统先失重后超重，故地面对滑梯的支持力的大小先小于后大于小朋友和滑梯的总重力的大小，C 、D 错误。
答案：A
9．解析：对三个木块组成的整体，F ＝(m ＋2m ＋3m )a ，设轻绳的拉力恰好为F T ，则有：F T ＝(m ＋2m )a ，以上两式联立可得，此时F ＝2F T ，即当F ＝2F T 时轻绳刚要被拉断，B 错误，C 正确；对m 分析，由f ＝ma 可得：f ＝1
3F T ，D 错误；此过程中，质量为2m 的木块受重力、
地面支持力、m 对它的压力和摩擦力以及轻绳的拉力F T 五个力作用，故A 错误。
答案：C
10．解析：以车为研究对象，在平行于斜面方向和垂直于斜面
方向建立坐标系，如图甲所示。因为车静止不动，即两个方向上合力都为零， x 方向：f －Mg sin α＝0，所以摩擦力(人对车)沿斜面向上，大小等于Mg sin α，故人受车的作用力沿斜面向下。
以人为研究对象受力分析如图乙所示。 则有f ′＋mg sin α＝ma f ＝f ′
所以a ＝(1＋M
m )g sin α，
故C 正确。 答案：C
11．解析：(1)以m 为研究对象，竖直方向有： mg －f ＝0
水平方向有：N ＝ma 又f ＝μ2N
得：a ＝12.5 m/s 2。
(2)以小物块和斜面体为整体作为研究对象，由牛顿第二定律得：F －μ1(M ＋m )g ＝(M ＋m )a
水平恒力至少为：F ＝105 N 。 答案：(1)12.5 m/s 2 (2)105 N
12．解析：对A ：a A ＝－μA m A g
m A
＝－μA g ＝－4 m/s 2
对B ：a B ＝μA m A g －μB (m A ＋m B )g
m B
＝1 m/s 2
A 相对地面做匀减速运动，
B 相对地面做匀加速运动，设经过时间t, A 的位移为s A ，B 的位移为s B ，此时A 、B 达到共同速度v 共，再共同做匀减速运动，经过s 0的位移停止运动。
对A ：v 共＝v 0＋a A ·t ① s A ＝v 共2－v 02
2a A ②
对B ：v 共＝a B ·t ③ s B ＝12
a B ·t 2④
代值解得v 共＝0.6 m/s ，t ＝0.6 s ，s A ＝1.08 m ，s B ＝0.18 m A 对B 的位移Δs ＝s A －s B ＝0.9 m A 、B 共同运动加速度为 a AB ＝
－μB (m A ＋m B )g
m A ＋m B
＝－2 m/s 2
s 0＝0－v 共22a AB
＝0.09 m
最终A 对地位移s 总＝s A ＋s 0＝1.17 m 。 答案：1.17 m 0.9 m
高考物理牛顿运动定律的应用练习题及答案 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1．如图所示，倾角α=30°的足够长传送带上有一长L=1.0m ，质量M=0.5kg 的薄木板，木板的最右端叠放质量为m=0.3kg 的小木块.对木板施加一沿传送带向上的恒力F ，同时让传送带逆时针转动，运行速度v=1.0m/s 。已知木板与物块间动摩擦因数μ1=3 ，木板与传送带间的动摩擦因数μ2= 3 4 ，取g=10m/s 2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 (1)若在恒力F 作用下，薄木板保持静止不动，通过计算判定小木块所处的状态； (2)若小木块和薄木板相对静止，一起沿传送带向上滑动，求所施恒力的最大值F m ； (3)若F=10N ，木板与物块经过多长时间分离?分离前的这段时间内，木板、木块、传送带组成系统产生的热量Q 。 【答案】（1）木块处于静止状态；（2）9.0N （3）1s 12J 【解析】 【详解】 （1）对小木块受力分析如图甲： 木块重力沿斜面的分力：1 sin 2 mg mg α= 斜面对木块的最大静摩擦力：13 cos 4 m f mg mg μα== 由于：sin m f mg α> 所以，小木块处于静止状态； （2）设小木块恰好不相对木板滑动的加速度为a ，小木块受力如图乙所示，则 1cos sin mg mg ma μαα-=
木板受力如图丙所示，则：()21sin cos cos m F Mg M m g mg Ma αμαμα--+-= 解得：()9 9.0N 8 m F M m g = += （3）因为F=10N>9N ，所以两者发生相对滑动 对小木块有：2 1cos sin 2.5m/s a g g μαα=-= 对长木棒受力如图丙所示 ()21sin cos cos F Mg M m g mg Ma αμαμα--+-'= 解得24.5m/s a =' 由几何关系有：221122 L a t at =-' 解得1t s = 全过程中产生的热量有两处，则 ()2121231cos cos 2Q Q Q mgL M m g vt a t μαμα?? =+=+++ ??? 解得：12J Q =。 2．如图所示，有1、2、3三个质量均为m =1kg 的物体，物体2与物体3通过不可伸长轻绳连接，跨过光滑的定滑轮，设长板2到定滑轮足够远，物体3离地面高H =5.75m ， 物体1与长板2之间的动摩擦因数μ=O .2.长板2在光滑的桌面上从静止开始释放，同时物体1(视为质点)在长板2的左端以v =4m/s 的初速度开始运动，运动过程中恰好没有从长板2的右端掉下．(取g =10m/s2)求： (1)长板2开始运动时的加速度大小；
牛顿运动定律的应用 一、矢量性 １. 如图所示，装有架子的小车,用细线拖着小球在水平地面上运动,已 知运动中,细线偏离竖直方向θ=30°，则小车在做什么运动?求出小球 的加速度。 2．如图所示,质量为m=4ｋg的物体静止在水平地面上,与水平地面间的动摩擦因数μ＝0.5,在外力F=20N的作用下开始运动,已知力F与水平方向夹 角θ=３７°,（sin37°=0.６,ｃos3７°＝0.8，g=10m/s2）。求物 体运动的加速度。 3．如图所示，在倾角为３７°的固定斜面上静置一个质量为5 kg的物体,物体与斜面间的动摩擦因数为0.2． 求：（ｓｉｎ3７°=0.6，cos３7°=0.8,ｇ＝10m／s2)。 (１)物体所受的摩擦力;(2)物体沿斜面下滑过程中的加速度。 二、独立性 ４.力F 1单独作用在物体A上时产生加速度a 1 大小为５m/s 2 。力F 2 单独作用在物 体A上时产生加速度a ２大小为２m/s２。那么F 1 和F 2 同时作用在物体A上时产生 的加速度为 A.5m／s２Ｂ.２ｍ/s2 C.8m/s2Ｄ.６m／s2 三、瞬时性 ５.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,其加速度为a，当拉力方向不变,大小变为2F时，木块的加速度为ａ′，则 A.a′=aＢ.a′<2a C.a′>2a D．a′=2a ６.如图所示,位于光滑固定斜面上的小物块P受到一水平向右 的推力F的作用．已知物块P沿斜面加速下滑．现保持F的方向 不变,使其减小，则加速度 Ａ．一定变小B．一定变大
C.一定不变D ．可能变小,可能变大，也可能不变 ７. 一重球从高h 处下落,如图所示,到A 点时接触弹簧，压缩弹簧至最低点位置B 。那么重球从Ａ至B 的运动过程中： A 、速度一直减小 B 、速度先增加后减小 Ｃ、在Ｂ处加速度可能为零 D 、加速度方向先竖直向下再竖直向上 8. (1）如图(A)所示,一质量为m 的物体系于长度 分别为1L ,2L 的两根细线上，1L 的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ,2L 水平拉直，物体处于平衡状态。现将2L 线剪断，求剪断瞬时物体的加速度。 9． 如图所示,木块A 、Ｂ用一轻弹簧相连,竖直放在木块C 上，C 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。当沿水平方向迅速抽出木块C 的瞬间，A 、B 的加速度分别是A a ，B a 各多大？ 四、同体性 10.一人在井下站在吊台上，用如图所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来．图中跨过滑轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦.吊台的质量m=15ｋg,人的质量为Ｍ＝5５kg,起动时吊台向上的加速度是ａ=0.2m ／s 2，求这时人对吊台的压力.（g=９.8m/s 2） 五、两类问题 11.如图，一个人用与水平方向成?37的力F ＝２0N 推一个静止在水平面上质量为2kg 的物体，物体和地面间的动摩擦因数为０.25。(6.037sin =?）求 (1）物体的加速度多大。 (２）3s 末物体的位移多大。 （３）5S 后撤去Ｆ物体还能运动多远。
高中物理思维导图图解全 集 Newly compiled on November 23, 2020
高中物理思维导图图解1：运动的描述 高中物理思维导图图解2：相互作用 高中物理思维导图图解3：重力基本相互作用 高中物理思维导图图解4：力的合成与分解 高中物理思维导图图解5：牛顿第一、三定律 高中物理思维导图图解6：牛顿运动定律 高中物理思维导图图解7：摩擦力 高中物理思维导图图解8：圆周运动 高中物理思维导图图解9：运动的合成与分解等 高中物理思维导图图解10：弹力 高中物理思维导图图解11：万有引力与航天 高中物理思维导图图解12：牛顿第二定律及其应用 高中物理思维导图图解13：曲线运动 高中物理思维导图图解14：静电场 高中物理思维导图图解15：机械能守恒定律能量守恒定律高中物理思维导图图解16：电势能电势电势差 高中物理思维导图图解17：电荷守恒定律库仑定律 高中物理思维导图图解18：宇宙航行 高中物理思维导图图解19：机械能守恒定律 高中物理思维导图图解20：功功率 高中物理思维导图图解21：势能动能及动能定理 高中物理思维导图图解22：电场电场强度
高中物理思维导图图解23：静电场中的导体电容器电容高中物理思维导图图解24：气体 高中物理思维导图图解25：磁场 高中物理思维导图图解26：交变电流 高中物理思维导图图解27：电磁感应现象楞次定律 高中物理思维导图图解28：法拉第电磁感应定律及其应用高中物理思维导图图解29：带电粒子在电场中的运动 高中物理思维导图图解30：磁场磁感应强度 高中物理思维导图图解31：电磁感应 高中物理思维导图图解32：电磁感应与现代生活 高中物理思维导图图解33：恒定电流 高中物理思维导图图解34：焦耳定律闭合电路的欧姆定律 高中物理思维导图图解35：欧姆定律电阻定律 高中物理思维导图图解36：安培力洛伦兹力等 高中物理思维导图图解37：分子动理论 高中物理思维导图图解38：力与机械 高中物理思维导图图解39：动量守恒定律 高中物理思维导图图解40：热力学定律
专题1牛顿运动定律的综合应用 动力学中的图象问题 1.常见的动力学图象及问题类型 2.解题策略——数形结合解决动力学图象问题 (1)在图象问题中，无论是读图还是作图，都应尽量先建立函数关系，进而明确“图象与公式”“图象与规律”间的关系；然后根据函数关系读取图象信息或描点作图。 (2)读图时，要注意图线的起点、斜率、截距、折点以及图线与横坐标轴包围的“面积”等所表示的物理意义，尽可能多地提取有效信息。 考向动力学中的v－t图象 【例1】(多选)(2015·全国Ⅰ卷，20)如图1甲，一物块在t＝0时刻滑上一固定斜面，其运动的v－t图线如图乙所示。若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量，则可求出() 图1 A.斜面的倾角 B.物块的质量 C.物块与斜面间的动摩擦因数 D.物块沿斜面向上滑行的最大高度 解析由v－t图象可求物块沿斜面向上滑行时的加速度大小为a＝v0 t1 ，根据牛顿
第二定律得mg sin θ＋μmg cos θ＝ma ，即g sin θ＋μg cos θ＝v 0t 1。同理向下滑行时g sin θ－μg cos θ＝v 1t 1，两式联立得sin θ＝v 0＋v 12gt 1，μ＝v 0－v 12gt 1 cos θ，可见能计算出斜面的倾斜角度θ以及动摩擦因数，选项A 、C 正确；物块滑上斜面时的初速度v 0已知， 向上滑行过程为匀减速直线运动，末速度为0，那么平均速度为v 02，所以沿斜面向上滑行的最远距离为s ＝v 02t 1，根据斜面的倾斜角度可计算出向上滑行的最大高 度为s sin θ＝v 02t 1×v 0＋v 12gt 1 ＝v 0（v 0＋v 1）4g ，选项D 正确；仅根据v －t 图象无法求出物块的质量，选项B 错误。 答案 ACD 考向 动力学中的F －t 图象 【例2】 (多选)(2019·全国Ⅲ卷，20)如图2(a)，物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t ＝0时，木板开始受到水平外力F 的作用，在t ＝4 s 时撤去外力。细绳对物块的拉力f 随时间t 变化的关系如图(b)所示，木板的速度v 与时间t 的关系如图(c)所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取10 m/s 2。由题给数据可以得出( ) 图2 A.木板的质量为1 kg B.2 s ～4 s 内，力F 的大小为0.4 N C.0～2 s 内，力F 的大小保持不变 D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.2
考点11 牛顿运动定律的综合应用考点名片 考点细研究：本考点是物理教材的基础，也是历年高考必考的内容之一，其主要包括的考点有：(1)超重、失重；(2)连接体问题；(3)牛顿运动定律的综合应用、滑块滑板模型、传送带模型等。其中考查到的如：2015年全国卷Ⅰ第25题、2015年全国卷Ⅱ第25题、2015年海南高考第9题、2014年北京高考第8题、2014年四川高考第7题、2014年大纲卷第19题、2014年江苏高考第5题、2014年福建高考第15题、2013年浙江高考第17题和第19题、2013年广东高考第19题、2013年山东高考第15题等。 备考正能量：牛顿运动定律是历年高考的主干知识；它不仅是独立的知识点，更是解决力、电动力学综合问题的核心规律。可单独命题(选择题、实验题)，也可综合命题(解答题)。高考对本考点的考查以对概念和规律的理解及应用为主，试题难度中等或中等偏上。 一、基础与经典 1．小明家住十层，他乘电梯从一层直达十层。则下列说法正确的是( ) A．他始终处于超重状态 B．他始终处于失重状态 C．他先后处于超重、平衡、失重状态 D．他先后处于失重、平衡、超重状态 答案 C 解析小明乘坐电梯从一层直达十层过程中，一定是先向上加速，再向上匀速，最后向上减速，运动过程中加速度方向最初向上，中间为零，最后加速度方向向下，因此先后对应的状态应该是超重、平衡、失重三个状态，C正确。
2．如图所示，一长木板在水平地面上运动，在某时刻(t＝0)将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。在物块放到木板上之后，木板运动的速度—时间图象可能是图中的( ) 答案 A 解析放上小木块后，长木板受到小木块施加的向左的滑动摩擦力和地面向左的滑动摩擦力，在两力的共同作用下减速，小木块受到向右的滑动摩擦力作用，做匀加速运动，当两者速度相等后，可能以共同的加速度一起减速，直至速度为零，共同减速时的加速度小于木板刚开始运动时的加速度，故A正确，也可能物块与长木板间动摩擦因数较小，达到共同速度后物块相对木板向右运动，给木板向右的摩擦力，但木板的加速度也小于刚开始运动的加速度，B、C错误；由于水平面有摩擦，故两者不可能一起匀速运动，D错误。 3．如图所示，放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F，则( )
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，
第三章牛顿运动定律 第三章第1节牛顿第一定律牛顿第三定律 【重要知识梳理】 一、牛顿第一定律 1．内容 一切物体总保持状态或状态，除非有作用在它上面的外力迫使它改变这种状态． 2．意义 (1)揭示了物体在不受外力或受合外力为零时的运动规律． (2)指出了一切物体都具有惯性，即保持原来的特性．因此牛顿第一定律又叫惯性定律． (3)揭示了力与运动的关系，说明力不是物体运动状态的原因，而是物体运动状态的原因． 二、惯性 1．定义 物体具有保持原来状态或状态的性质． 2．惯性大小的量度 (1) 是物体惯性大小的唯一量度，大的物体惯性大，小的物体惯性小． (2)惯性与物体是否受力、怎样受力无关，与物体是否运动、怎样运动无关，与物体所处的地理位置无关，一切有质量的物体都有惯性．充分体现了“唯一”与质量有关． 三、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的，一个物体对另一个物体施加了力，另一个物体一定同时对这一个物体也施加了力． 2．定律内容 两个物体之间的作用力和反作用力总是大小，方向，作用在． 3．意义 建立了相互作用的物体之间的联系及作用力与反作用力的相互依赖关系． 【高频考点突破】 考点一牛顿第一定律 例1、关于物体的惯性,下列说法正确的是( ) A.质量相同的两个物体,在阻力相同的情况下,速度大的不易停下来,所以速度大的物体惯性大 B.质量相同的物体,惯性相同 C.推动地面上静止的物体比保持这个物体匀速运动时所需的力大,所以静止的物体惯性大 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惯性小 考点二作用力和反作用力 例2、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
第3讲牛顿运动定律的应用 ★考情直播 1．考纲解读 考纲内容能力要求考向定位 1.牛顿定律的应用 2.超重与失重 3.力学单位制1.能利用牛顿第二定 律求解已知受力求运 动和已知运动求受力 的两类动力学问题 2.了解超重、失重现 象，掌握超重、失重、 完全失重的本质 3.了解基本单位和导 出单位，了解国际单 位制 牛顿第二定律的应 用在近几年高考中出 现的频率较高，属于 Ⅱ级要求，主要涉及 到两种典型的动力学 问题，特别是传送带、 相对滑动的系统、弹 簧等问题更是命题的 重点.这些问题都能 很好的考查考试的思 维能力和综合分析能 力. 考点一已知受力求运动 [特别提醒] 已知物体的受力情况求物体运动情况：首先要确定研究对象，对物体进行受力分析，作出受力图，建立坐标系，进行力的正交分解，然后根据牛顿第二定律求加速度a，再根据运动学公式求运动中的某一物理量. 一轻质光滑的定滑轮，一条不可伸长的轻
绳绕过定滑轮分别与物块A 、B 相连，细绳处于伸直状态，物块A 和B 的质量分别为m A =8kg 和m B =2kg ，物块A 与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.1，物块B 距地面的高度h =0.15m.桌面上部分的绳足够长.现将物块B 从h 高处由静止释放，直到A 停止运动.求A 在水平桌面上运动的时间.（g=10m/s 2） [解析]对B 研究，由牛顿第二定律得m B g-T=m B a 1 同理，对A ：T-f =m A a 1 A N f μ= 0=-g m N A A 代入数值解得21/2.1s m a = B 做匀加速直线运2112 1t a h =；11t a v = 解得s t 5.01= s m v /6.0= B 落地后，A 在摩擦力作用下做匀减速运动2a m f A = ；2 1a v t = 解得：s t 6.02= s t t t 1.121=+= [方法技巧] 本题特别应注意研究对象和研究过程的选取，在B 着地之前，B 处于失重状态，千万不可认为A 所受绳子的拉力和B 的重力相等.当然B 着地之前，我们也可以把A 、B 视为一整体，根据牛顿第二定律求加速度，同学们不妨一试. 考点二 已知运动求受力 [例2]某航空公司的一架客机，在正常航线上作水平飞行时，由于突然受到强大垂直气流的作用，使飞机在10ｓ内高度下降1700ｍ造成众多
《牛顿运动定律的应用》说课教案（第1课时）各位老师，我说课的题目是牛顿运动定律的应用（第1学时），课题选自高一物理第三章第五节，下面我从教材分析，学情分析，教法分析、学法分析、教学程序、板书设计六个方面进行说课。 一、教材分析 1、地位和作用 A、牛顿运动定律是力学乃至整个物理学的基本规律，是动力学的基础；本节是探究利用力的知识，运动学知识和牛顿运动定律分析解决动力学问题的一般思路和方法，为学生学好整个物理学奠定基础。 B、本节课是前面所学知识的综合应用，是培养学生良好逻辑推理能力、规范分析问题、解决题能力的良好素材。 2、教学目标： （1）知识与技能目标：掌握利用牛顿运动定律对“已知受力情况求解运动情况”问题的逻辑推理顺序，形成一套科学的分析方法，进而学会规范的解答能力。 （2）过程与方法目标：
A、通过实例与理论相结合，培养学生由已知到未知或由未知到已知的分析推理能力。 B、培养学生发散思维和合作学习的能力，方法应用的迁移能力。 C、通过例题示范让学生学会画受力分析图和过程示意图，培养学生分析物理情景构建物理模型的能力。 （3）情感态度与价值观： A、通过问题探究培养学生主动自主学习，受到科学方法的训练，养成积极思维，解题规范的良好习惯； B、让学生体会到生活中处处蕴含着物理知识，从生活走向物理，再从物理走向生活，从而进一步培养学生学习物理的兴趣。 3、重、难点 本节为习题课，重点是建立起利用牛顿运动定律对“已知受力情况求运动情况”问题的分析求解的逻辑思维程序。同时学会规范的解答。本节的难点是对不在一条直线上的受力情形，如何合理建立坐标系并通过正交分解求出合力。 二、学情分析
3-4专题：牛顿运动定律的综合应用 一、选择题 1．(2012·江西南昌)如图所示，一名消防队员在模拟演习训练中，沿着长为12m 的竖立在地面上的钢管往下滑。已知这名消防队员的质量为60kg ，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3s ，g 取10m/s 2，那么( ) A ．该消防队员加速与减速过程的时间之比为1 ∶2 B ．该消防队员加速与减速过程的时间之比为2 ∶1 C ．加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为1 ∶7 D ．加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为2 ∶7 [答案] AC [解析] 由v ＝a 1t 1，v ＝a 2t 2，联立解得t 1 ∶t 2＝1 ∶2，A 正确，B 错误；由t 1＋t 2＝3s 可得t 1＝1s ，t 2＝2s ，由L ＝v (t 1＋t 2)2可知v ＝8m/s ，a 1＝8m/s 2，a 2＝4m/s 2。由mg －f 1＝ma 1， mg －f 2＝－ma 2，得f 1 ∶f 2＝1 ∶7，C 正确，D 错误。 2．(2012·辽宁大连)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 ．a 球最后到达M 点 [答案] C [解析] 由几何关系可得，A 、C 两点等高且OM 的长度等于圆环的半径R ，所以BM 的长度为2R ，AM 的长度为2R ，a 球的加速度大小为g sin45°，b 球的加速度大小为g sin60°，c 球的加速度大小为g ，由x ＝1 2at 2得t ＝ 2x a ，结合三个小球加速度大小的表达可得，c 球最先到达M 点，故选项C 正确。 3．(2012·泉州五校质检)如图所示，将两相同的木块a 、b 置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁。开始时a 、b 均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a 所受摩擦力F fa ≠0，b 所受摩擦力F fb ＝0，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间( ) A ．F fa 大小不变 B ．F fa 方向改变 C ．F fb 仍然为零 D ．F fb 方向向右 [答案] AD [解析] 系统初始处于平衡状态，当剪断右侧细线后，细绳弹力可发生突变，而弹簧上弹力不可突变。故b 此时只受弹簧向左弹力，相对地面有向左运动趋势和地面间存在向右摩擦力，D 正确；而a 物体由于所受弹力不变，故其受力情况不改变，F fa 大小方向均不变，A 对。 4．(2012·长沙模拟)一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行。现将一个木炭包无初速地放在传送带的最左端，木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹。下列说法中正
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
牛顿运动定律综合应用 整体法与隔离法 1.物体A 、B 放在光滑的水平地面上，其质量之比m A ∶m B ＝2∶1。现用水平3 N 的拉力作用在物体A 上，如图所示，则A 对B 的拉力大小等于( ) A.1 N B.1.5 N C.2 N D.3 N 2.如图所示，光滑水平面上的小车，在水平拉力F 的作用下，向右加速运动时，物块与竖直车厢壁相对静止，不计空气阻力。若作用在小车上的水平拉力F 增大，则( ) A.物块受到的摩擦力不变 B.物块受到的合力不变 C.物块可能相对于车厢壁滑动 D.物块与车厢壁之间的最大静摩擦力不变 动力学中的临界和极值问题 3.倾角为θ＝45°、外表面光滑的楔形滑块M 放在水平面AB 上，在滑块M 的顶端O 处固定一细线，细线的另一端拴一小球，已知小球的质量为m ＝55 kg ，当滑块M 以a ＝2g 的加速度向右运动时，细线拉力的大小为(g 取10 m/s 2)( ) A.10 N B.5 N C. 5 N D.10 N 4.如图所示，质量为M 的滑块A 放置在光滑水平地面上，A 的左侧面有一个圆心为O 、半径为R 的光滑四分之一圆弧面。当用一水平向左的恒力F 作用在滑块A 上时，一质量为m 的小球B (可视为质点)在圆弧面上与A 保持相对静止，且B 距圆弧面末端Q 的竖直高度 H ＝R 3 。已知重力加速度大小为g ，则力F 的大小为( )
A. 5 3Mg B. 5 2Mg C. 5 3(M＋m)g D. 5 2(M＋m)g 图象应用 5.一次演习中，一空降特战兵实施空降，飞机悬停在高空某处后，空降特战兵从机舱中跳下，设空降特战兵沿直线运动，其速度—时间图象如图甲所示，当速度减为零时特战兵恰好落到地面。已知空降特战兵的质量为60 kg。设降落伞用8根对称的绳悬挂空降特战兵，每根绳与中轴线的夹角均为37°，如图乙所示。不计空降特战兵所受的阻力。则空降特战兵(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)() A.前2 s处于超重状态 B.从200 m高处开始跳下 C.落地前瞬间降落伞的每根绳对特战兵的拉力大 小为125 N D.整个运动过程中的平均速度大小为10 m/s 6.(多选)如图甲，一物块在t＝0时刻滑上一固定斜面，其运动的v－t图线如图乙所示。若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量，则可求出() A.斜面的倾角 B.物块的质量 C.物块与斜面间的动摩擦因数 D.物块沿斜面向上滑行的最大高度 7.(多选)如图甲所示，物块的质量m＝1 kg，初速度v0＝10 m/s，在一水平向左的恒力F作用下从O 点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻后恒力F突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示，g取 10 m/s2。下列选项中正确的是()
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
第三章牛顿运动定律 第 1 课时牛顿第一定律牛顿第三定律 基础知识归纳 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)牛顿第一定律的意义 ①指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又称惯性定律. ②指出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. (3)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：质量是物体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，一切物体都有惯性. 2.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，另一个物体一定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)大小相等方向相反作用在两个物体上同时产生同时消失 典例精析 1.牛顿第一定律的应用 【例1】如图所示，在一辆表面光滑的小车上，有质量分别为m 1、 m2的两个小球(m1>m2)随车一起匀速运动，当车停止时，如不考虑其他 阻力，设车足够长，则两个小球() A.一定相碰 B.一定不相碰 C.不一定相碰 D.难以确定是否相碰，因为不知小车的运动方向 【解析】两个小球放在光滑的小车表面上，又不考虑其他阻力，故水平方向不受外力，由牛顿第一定律可知，两小球仍然以相同的速度做匀速直线运动，永远不相碰，只有B对. 【答案】B 【思维提升】运用牛顿第一定律解决问题时，正确的受力分析是关键，如果物体不受力或所受合外力为零，物体的运动状态将保持不变，同理可知，如果物体在某一方向上不受力或所受合外力为零，则物体在这一方向上的运动状态(即速度)保持不变. 2.对惯性概念的理解 【例2】做匀速直线运动的小车上，水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子怎样运动？ 【解析】从惯性的角度去考虑瓶内的气泡和水，显然水的质量远大 于气泡的质量，故水的惯性比气泡的惯性大.当小车突然停止时，水保持 向前运动的趋势远大于气泡向前运动的趋势，于是水由于惯性继续向前
课时作业10 牛顿运动定律的综合应用 时间：45分钟 满分：100分 一、选择题(8×8′＝64′) 1．如图1，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.g 2sin α B ．g sin α C.3 2 g sin α D ．2g sin α 图1 图2 解析：当绳子突然断开，猫保持其相对斜面的位置不变，即相对地面位置不变，猫可视为静止状态，木板沿斜面下滑，取猫和木板整体为研究对象，如图2进行受力分析，由牛顿第二定律得3mg sin α＝2ma ，a ＝3 2 g sin α，所以C 选项正确． 答案：C 图3 2．如图3所示，在光滑水平面上叠放着A 、B 两物体，已知m A ＝6 kg 、m B ＝2 kg ，A 、B 间动摩擦因数μ＝0.2，在物体A 上系一细线，细线所能承受的最大拉力是20 N ，现水平向右拉细线，g 取10 m/s 2，则( ) A ．当拉力F <12 N 时，A 静止不动 B ．当拉力F >12 N 时，A 相对B 滑动 C ．当拉力F ＝16 N 时，B 受A 的摩擦力等于4 N D ．无论拉力F 多大，A 相对B 始终静止 解析：设A 、B 共同运动时的最大加速度为a max ，最大拉力为F max 对B ：μm A g ＝m B a max ，a max ＝ μm A g m B ＝6 m/s 2 对A 、B ：F max ＝(m A ＋m B )a max ＝48 N
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。
最新高考物理牛顿运动定律的应用试题经典 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 则有：212A A h a t = 21 2 B B h a t = A B H h h =+ A A V a t = B B V a t = 联立得：2s t =，10m A h =， 15m B h =，10m/s A V =，15m/s B V = A 、 B 落地时的动能分别为kA E 、kB E ，由机械能守恒，则有： 21()2 kA A A A A E m v m g H h = +- 400J kA E =