2020年高考物理江苏专用一轮复习习题：第3章 牛顿运动定律 基础课时7

第三章 ⎪⎪⎪ 牛顿运动定律 [全国卷5年考情分析]超重和失重(Ⅰ) 未曾独立命题 第1节 牛顿第一定律 牛顿第三定律一、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．意义(1)指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律。

(2)指出力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因，即产生加速度的原因。

[注1]二、惯性1．定义：物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。

2．性质：惯性是一切物体都具有的性质，是物体的固有属性，与物体的运动情况和受力情况无关。

[注2]3．量度：质量是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。

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相互的，一个物体对另一个物体施加了力，后一个物体一定同时对前一个物体也施加了力。

物体间相互作用的这一对力叫做作用力和反作用力。

2．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，作用在同一条直线上。

[注3]【注解释疑】[注1] 牛顿第一定律并不是牛顿第二定律在加速度等于零时的特例。

[注2] 当物体不受力或所受合力为零时，惯性表现为保持原来的运动状态不变；当物体受到合力不为零时，惯性表现为抗拒运动状态改变的能力。

[注3] 可简记为：异体、等大、反向、共线。

[深化理解]1．惯性是物体的固有属性，不是一种力。

2．牛顿第一定律的本质是力与运动的关系，即力不是维持运动的原因，而是改变运动状态的原因。

3．牛顿第三定律指出了作用力与反作用力间的关系，这种关系适用于宏观、低速运动的情况。

[基础自测]一、判断题(1)牛顿第一定律是实验定律。

(×)(2)牛顿第一定律指出，当物体受到的合外力为零时，物体将处于静止状态。

(×)(3)物体运动必须有力的作用，没有力的作用，物体将静止。

(×)(4)运动的物体惯性大，静止的物体惯性小。

第三章牛顿运动定律学案11 牛顿第一定律牛顿第三定律一、概念规律题组1．下列关于牛顿第一定律的说法中正确的是( )A．牛顿第一定律是实验定律B．牛顿第一定律只是提出了惯性的概念C．牛顿第一定律提出了当物体受到的合外力为零时，物体将处于静止状态D．牛顿第一定律既提出了物体不受外力作用时的运动规律，又提出了力是改变物体运动状态的原因2．关于物体的惯性，下列说法中正确的是( )A．运动速度大的物体不能很快地停下来，是因为物体的速度越大，惯性也越大B．静止的火车启动时，速度变化慢，是因为静止的物体惯性大的缘故C．乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球的惯性小D．在宇宙飞船中的物体不存在惯性3．关于作用力与反作用力，下列说法正确的是( )A．物体相互作用时，先有作用力，后有反作用力B．作用力与反作用力不是同种性质的力C．作用力和反作用力总是同时分别作用在相互作用的两个物体上D．匀速上升的气球所受到的浮力没有反作用力4．在滑冰场上，甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上，原来静止不动，在相互猛推一下后分别向相反方向运动，假定两板与冰面间的动摩擦因数相同，已知甲在冰上滑行的距离比乙远，这是由于( )A．在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力B．在推的过程中，甲推乙的时间小于乙推甲的时间C．在刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度D．在分开后，甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小二、思想方法题组图15．伽利略的理想实验(如图1)是将可靠的事实和理论思维结合起来，更能深刻地反映自然规律，伽利略的斜面实验程序如下：(1)减小第二斜面的倾角，小球在斜面上仍然要达到原来的高度．(2)两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一斜面．(3)如果没有摩擦，小球将上升到释放时的高度．(4)继续减小第二个斜面的倾角，最后使它为水平面，小球沿水平面做持续的匀速运动．请按程序先后次序排列，并指出它究竟属于可靠的事实还是通过思维过程得到的推论，下列选项正确的是(数字表示上述程序号码)A．事实(2)→事实(1)→推论(3)→推论(4)B．事实(2)→推论(1)→事实(3)→推论(4)C．事实(2)→推论(3)→推论(1)→推论(4)D．事实(2)→事实(3)→推论(1)→推论(4)图26．如图2所示，一个劈形物体A，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面上放一光滑的小球B，劈形物体A从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( )A．沿斜面向下的直线B．竖直向下的直线C．无规则曲线D．抛物线一、对牛顿第一定律的理解1．导出了惯性的概念一切物体都具有保持原有运动状态的性质，这就是惯性．(1)惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性．惯性大小的唯一量度是物体的质量，物体的质量越大，惯性就越大，运动状态就越难改变．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．(2)惯性不是一种力．惯性大小反映了改变物体运动状态的难易程度，物体的惯性越大，它的运动状态就越难以改变．(3)外力作用于物体上能使物体的运动状态改变，但不能认为克服或改变了物体的惯性．2．揭示力的本质力是改变物体运动状态的原因(运动状态指物体的速度)，又根据加速度定义：a＝Δv Δt，有速度变化就一定有加速度，所以可以说：力是使物体产生加速度的原因．3．牛顿第一定律描述的是理想化状态牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态，而不受外力的物体是不存在的．物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的，所以不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在F＝0时的特例．【例1】关于力、运动状态及惯性的说法，下列正确的是( )A．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因．(2009·宁夏理综·14)B．笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献(2009·宁夏理综·14)C．一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来，这说明，静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”(2007·海南·1)D．牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度，而不仅仅是使之运动(2006·广东·1) E．伽利略根据理想实验推论出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去(2006·广东·1)F．车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大(2005·广东·1)[规范思维]【例2】 (2011·江苏省连云港市一检)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，某些一级方程式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，车手一方面要控制适当的速度，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行驶目的[规范思维][针对训练1] 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，下列说法正确的是( )A ．系好安全带可以减小惯性B ．是否系好安全带对人和车的惯性有影响C ．系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害D ．系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害二、牛顿第三定律的理解与应用1．作用力与反作用力的关系作用力与反作用力的关系可总结为“三同、三异、三无关”．(1)三同⎩⎪⎨⎪⎧ 同大小同时产生、变化、消失同性质(2)三异⎩⎪⎨⎪⎧ 反向异体即作用力、反作用力作用在不同物体上不同效果(3)三无关⎩⎪⎨⎪⎧ 与物体的种类无关与相互作用的两物体的运动状态无关与是否与另外物体相互作用无关 2．相互作用力与平衡力的比较对应名称比较内容 作用力和反作用力 二力平衡不同点受力物体作用在两个相互作用的物体上 作用在同一物体上依赖关系相互依存，不可单独存在，同时产生，同时变化，同时消失 无依赖关系，撤除一个，另一个可依然存在，只是不再平衡 叠加性两力作用效果不可叠加，不可求合力 两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力且合力为零 力的性质 一定是同性质的力 可以是同性质的力，也可以是不同性质的力相同点 大小方向大小相等、方向相反、作用同一条直线上【例3】 (2009·安徽理综·17)图3为了节约能量，某商场安装了智能化的电动扶梯，无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转．一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图3所示．那么下列说法中正确的是( )A ．顾客始终受到三个力的作用B ．顾客始终处于超重状态C ．顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下D ．顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下[规范思维][针对训练2] 一物体受绳的拉力作用由静止开始前进，先做加速运动，然后改做匀速运动，最后改做减速运动，则下列说法中正确的是( )A ．加速前进时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力B ．减速前进时，绳拉物体的力小于物体拉绳的力C ．只有在匀速前进时，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小才相等D ．不管物体如何前进，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等【例4】 有人做过这样一个实验：图4如图4 所示，把鸡蛋A 快速向另一个完全一样的静止的鸡蛋B 撞去(用同一部分撞击)，结果每次都是被撞击的鸡蛋B 被撞破．则下面说法不正确的是( )A ．A 对B 的作用力的大小等于B 对A 的作用力的大小B．A对B的作用力的大小大于B对A的作用力的大小C．A蛋碰撞瞬间，其内蛋黄和蛋白由于惯性会对A蛋壳产生向前的作用力D．A蛋碰撞部位除受到B对它的作用力外，还受到A蛋中蛋黄和蛋白对它的作用力，所以所受合力较小[规范思维]【例5】物体静止于水平桌面上，则( )A．桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力B．物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力C．物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种性质的力D．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力[规范思维]【基础演练】1．(2011·上海宝山期末)关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是( )A．它表明了力是维持物体运动状态的原因B．它表明了物体具有保持原有运动状态的性质C．它表明了改变物体的运动状态并不需要力D．由于现实世界不存在牛顿第一定律所描述的物理过程，所以牛顿第一定律没有用处2．话说齐天大圣孙悟空被师傅赶回花果山后，闷闷不乐的他有一日飞上天庭漫无目的地到处游玩，不经意间来到一个仙洞里，洞内有一开关，写着“地球自转快慢调节器”，天性顽皮的他便将此开关向“快”那边拨了一下，使地球自转突然快了许多，此瞬间地面上的人会( )A．头向东倒下B．头向西倒下C．头向南倒下D．头向北倒下3．如图5所示是图5一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状态时，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．向左行驶、突然刹车B．向右行驶、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4．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可以判定，下列说法中可能正确的是( )A．甲车车头撞了静止的乙车车尾或甲车倒车时车尾撞了静止的乙车车头B．甲车车头撞了静止的乙车车尾或乙车倒车时车尾撞了静止的甲车车头C．乙车车头撞了静止的甲车车尾或甲车倒车时车尾撞了静止的乙车车头D．乙车车头撞了静止的甲车车尾或乙车倒车时车尾撞了静止的甲车车头5．(2011·临沂模拟)用计算机辅助实验系统(DIS)做验证牛顿第三定律的实验，如图6所示是把两个测力探头的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，观察显示器屏幕上出现的结果．观察分析两个力传感器的相互作用随着时间变化的曲线，以下结论不正确的是( )图6A．作用力与反作用力是同时作用的B．作用力与反作用力作用在不同的物体上C．作用力与反作用力大小相等、方向相反D．作用力与反作用力的合力大小为零6．卫星、飞船等宇宙空间飞行器，都是由火箭发射到太空的．下面关于飞船与火箭起飞的情形，叙述正确的是( )A．火箭尾部向下喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向上的推力B．火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行的动力C．火箭飞出大气层后，由于没有空气，火箭虽然向下喷气，但也无法获得前进的动力D．飞船进入运行轨道之后，与地球之间不再存在一对作用力与反作用力7．物体静止在斜面上，如图7所示，下列说法正确的是( )图7A．物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力B．物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对平衡力C．物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力D．物体所受重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力8．(2011·湖南师大附中模拟)关于力和运动的关系，下列说法中不正确的是( ) A．力是维持物体运动的条件，同一物体所受到的力越大，它的速度越大B．作用在运动物体上的某力消失后，物体运动的速度可能不断增加C．物体保持静止，是由于物体受到的合力为零D．物体运动状态发生变化，是与作用在物体上的外力分不开的题号 1 2 3 4 5 6 7 8答案【能力提升】9．(2011·烟台模拟)图8一只小猫跳起来抓住悬挂在天花板上的竖直木杆，如图8所示，在这一瞬间悬绳断了，设木杆足够长，由于小猫继续上爬，所以小猫离地面高度不变，求此时木杆下降的加速度(设小猫质量为m，木杆的质量为M)．10．一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱与杆的质量为M，环的质量为m，如图9所示．已知环沿杆匀加速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为F f，则此时箱子对地面的压力大小为多少？图9学案11 牛顿第一定律牛顿第三定律【课前双基回扣】1．D [牛顿第一定律不是实验定律，A错；牛顿第一定律提出了惯性的概念，同时又指出了物体运动状态改变的原因，B错；牛顿第一定律提出了物体不受外力作用时，物体将处于静止状态或匀速直线运动状态，所以C错；综上所述，D选项是正确的．]2．C [一切物体都具有惯性，惯性大小只与物体的质量有关．惯性是物体本身的一种属性，与外界因素(受力的大小以及所处的环境)及自身的运动状态无关，故A、D选项错误；静止的火车启动时，速度变化缓慢，是因为火车的质量大，惯性大，而不是因为静止的物体惯性大，B选项错误．乒乓球可以快速抽杀，是因为其质量小，惯性小，在相同的力的作用下，运动状态容易改变，故C选项正确．]3．BC4．C [甲、乙相互推的过程中作用力和反作用力一定大小相等，且作用时间也一定相同，故选项A、B均错误．由于两板与冰面间的动摩擦因数相同，故二者的加速度也相等，都等于μg，故选项D错误．甲在冰上滑行的距离比乙远，一定是刚分开时甲的初速度大于乙的初速度．]5．C [小球从对接的两个斜面的一个斜面上滚下，它将滚到另一个斜面上，这可以在实验中做到，所以是事实，即为事实(2)，在实际实验中，永远摆脱不了力的作用，特别是摩擦力，所以即不能达到同样高度也不能在水平面上永不停止地做匀速直线运动，所以(1)、(3)、(4)都是推论，在实验中，是将第二个的倾角逐渐减小直到水平，所以程序为：事实(2)→推论(3)→推论(1)→推论(4)．]6．B [小球原来静止时受重力和支持力作用，其合力为零．当劈形物体由静止释放，A 应沿斜面下滑，故B也将运动，运动状态就要发生改变，但由于惯性，小球原来速度为零，没有水平或其他方向上的速度，而小球又光滑，除竖直方向可以有合力外，其他方向上没有合力，加之力是使物体运动状态改变的原因，小球只能在竖直方向上有运动，在碰到斜面之前，运动轨迹应为一条直线，即竖直向下的直线．]思维提升1．(1)牛顿第一定律所描述的是一种理想状态，即物体不受外力时的状态．(2)牛顿第一定律虽然无法由实验直接证实，但可经过科学推理的理想实验推出．(3)从牛顿第一定律中可知：力是改变物体运动状态的原因，惯性才是维持物体运动状态的原因．2．一切物体在任何状态下都有惯性，其大小只取决于物体的质量，和其他任何因素无关．3．某一物体是否发生运动状态的变化，是由该物体所受力的合力决定的，合力为零，状态不变，否则状态就会发生变化．而该物体与其他物体之间的作用力与反作用力始终符合牛顿第三定律．其效果分别体现在彼此作用的两物体上，彼此不能抵消．4．在日常生活中直接观察到的现象，需要用科学的方法进行分析、全面地讨论，严密地推理，不断地总结，才能迈入真理的殿堂．【核心考点突破】例1BDE[规范思维] 经过了漫长的思考，人们才形成了关于运动和力的正确关系，所以高考中时有对此点物理学史的考查，及关于运动和力关系的正确认识的考查，复习时既要掌握人类认识的过程，又要真正理解“力不是维持物体运动的原因”．例2 C [采用了大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度，原因是功率变大了，但惯性不变，选项A错；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，原因是子弹具有的动能过小，但惯性不变，选项B错；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，列车的质量改变了，当然它的惯性也就改变了，选项C正确；摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，调控人和车的重心位置，但整体的惯性不变，选项D错．][规范思维] 解决关于惯性概念理解的题目时，要紧紧抓住“物体的惯性只与物体的质量有关”这一关键点，理解物体的惯性与地理位置、运动状态、是否受力、速度大小等因素均无关．例3C [人加速运动时，受重力、支持力和水平向右的静摩擦力作用，扶梯对人的作用力指向右上方，根据牛顿第三定律人对扶梯的作用力指向左下方，当人匀速运动时，人只受重力和竖直向上的支持力作用，所以仅C项正确．][规范思维] 根据人的运动状态确定摩擦力是否存在及其方向；根据牛顿第三定律确定人对扶梯作用力的方向．牛顿第三定律往往作为分析不同物体间作用力的转换“工具”．例4 ACD [A对B的作用力和B对A的作用力为作用力与反作用力，一定大小相等，A正确，B错误；在撞击瞬间，A蛋内蛋黄和蛋白由于惯性，会产生对A蛋壳向前的作用力，使A蛋壳接触处所受的合力比B蛋壳的小，因此B蛋壳易被撞破，故C、D正确．] [规范思维] 应用牛顿第三定律分析问题时应注意以下几点(1)不要凭日常观察的直觉印象随便下结论，科学问题需严格依据科学理论分析才行．(2)理解应用牛顿第三定律时，一定抓住“总是”二字，即作用力与反作用力的这种关系与物体的运动状态无关．例5 A [物体和桌面受力情况如右图所示．对选项A，因物体处于平衡状态，且F N与G作用于同一物体，因此F N和G是一对平衡力，故A项正确．对选项B，因作用力和反作用力分别作用在两个物体上，而物体所受的重力和桌面对它的支持力都作用在物体上，故B 项错．对选项C，因压力是弹力，而弹力与重力是性质不同的两种力，故C项错．对选项D，由于支持力和压力是物体与桌面相互作用(挤压)而产生的，因此F N与F N′是一对作用力和反作用力，故D项错．][规范思维] 相互作用力与一对平衡力的区别在于相互作用力作用在两个物体上，而平衡力作用在一个物体上．做题时要正确受力分析、找出各力的施力物体与受力物体．[针对训练]1．BD 2.D【课时效果检测】1．B [牛顿第一定律揭示运动和力的关系：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，故选项B正确．]2．B [地面上的人随地球自西向东自转，当地球自转突然加快时，地面上人的下半身随地球向东运动加快，而人的上半身由于惯性保持运动状态不变，故头向西倒下．]3．B4．C [这是一道关于惯性知识运用的题目，若是甲车车头撞了静止的乙车车尾，乙车受到甲车的撞击力向前运动，由于惯性，乙车司机背部会受到座椅的撞击导致背部受伤，甲车由于撞击了乙车而速度变慢，由于惯性，甲车司机仍保持着高速，会撞向方向盘，从而导致胸部受伤．如果是乙车倒车撞了静止的甲车车头，同理可推知，甲车司机的胸部会受伤，乙车司机的背部会受伤，故A、B、D错误，C正确．]5．AC6．AD [火箭升空时，其尾部向下喷气，火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体，火箭向下喷气时，喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力，即为火箭上升的推力，此动力并不是由周围的空气对火箭的反作用力提供的，因而与是否飞出大气层，是否在空气中飞行无关，因而B、C选项错误，A项正确；当飞船进入轨道后，飞船与地球之间依然存在着相互吸引力，即地球吸引飞船，飞船也吸引地球，这是一对作用力和反作用力，故D项正确．]7．BC [作用力与反作用力作用在不同的物体上，平衡力作用在同一物体上，故A项错误，B、C两项正确．物体的分力和合力应是针对同一物体，效果相同，故D项错误．] 8．BCD9.M＋mMg方向向下解析先对猫进行分析，由于猫相对地面高度不变，即猫处于平衡状态，而猫受重力G1＝mg和木杆对猫向上的摩擦力F f的作用，如图所示，故G1与F f二力平衡，即F f＝G1＝mg再对木杆进行受力分析：木杆受重力G 2＝Mg 作用，由于木杆对猫有向上的摩擦力F f ，由牛顿第三定律可知，猫对杆有向下的摩擦力F f ′，且F f ′＝F f由牛顿第二定律，杆的加速度为a ＝F f ′＋G 2M由①②③式可得a ＝M ＋m Mg 即杆下降的加速度为M ＋m Mg ，方向向下． 10．F f ＋Mg 解析 环在竖直方向上受力情况如图甲所示，受重力及箱内的杆给它的竖直向上的摩擦力F f ，根据牛顿第三定律，环应给杆一个竖直向下的摩擦力F f ′，故箱子竖直方向上受力如图乙所示，受重力Mg 、地面对它的支持力F N 及环给它的摩擦力F f ′，由于箱子处于平衡状态，可得F N ＝F f ′＋Mg ＝F f ＋Mg .根据牛顿第三定律，箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力，即 F N ′＝F N ＝F f ＋Mg .易错点评1．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．2．惯性不是力，是物体的固有属性，只与质量有关，而与运动状态无关．3．相互作用力与平衡力区分的关键是作用对象的不同．4．有些问题直接求解或分析研究对象所受的某个力比较困难，可以根据牛顿第三定律转换研究对象，通过分析该力的反作用力来求解所求力的大小和方向．这是牛顿第三定律最重要的应用．学案12 牛顿第二定律及应用(一)牛顿第二定律的理解及动力学两类基本问题一、概念规律题组1．下列对牛顿第二定律的表达式F ＝ma 及其变形公式的理解，正确的是( )A.由F ＝ma 可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比B.由m ＝F a可知，物体的质量与其所受的合力成正比，与其运动的速度成反比。

第3节牛顿运动定律的综合应用_(1)超重就是物体的重力变大的现象。

(×)(2)失重时物体的重力小于mg。

(×)(3)加速度大小等于g的物体处于完全失重状态。

(×)(4)减速上升的升降机内的物体，物体对地板的压力大于重力。

(×)(5)加速上升的物体处于超重状态。

(√)(6)物体处于超重或失重状态时其重力并没有发生变化。

(√)(7)根据物体处于超重或失重状态，可以判断物体运动的速度方向。

(×)(8)物体处于超重或失重状态，完全由物体加速度的方向决定，与速度方向无关。

(√)(9)整体法和隔离法是指选取研究对象的方法。

(√)突破点(一)对超重与失重的理解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．物体是否处于超重或失重状态，不在于物体向上运动还是向下运动，而在于物体具有向上的加速度还是向下的加速度，这也是判断物体超重或失重的根本所在。

3．当物体处于完全失重状态时，重力只有使物体产生a＝g的加速度效果，不再有其他效果。

此时，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如单摆停摆、天平失效、液体不再产生压强和浮力等。

[题点全练]1．(2019·射阳模拟)如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。

通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示(忽略一切阻力)，则()A．t1时刻小球速度最大B．t2时刻小球处于失重状态C．t2～t3这段时间内，小球的加速度先增大后减小D．t2～t3这段时间内，小球的速度先增大后减小解析：选D小球先自由下落，t1时刻与弹簧接触后做加速度减小的加速运动；当加速度减为零时，速度达到最大；之后加速度变为向上且不断变大，小球做减速运动，t2时刻减速到0，处于超重状态，故A、B错误。

第三章牛顿运动定律第1讲牛顿第一定律牛顿第三定律一、单项选择题1.(2017·南师附中)在物理学发展史上,伽利略、牛顿等许许多多科学家为物理学的发展做出了巨大贡献.以下选项中符合伽利略和牛顿的观点的是()A. 人在沿直线加速前进的车厢内,竖直向上跳起后,将落在起跳点的后方B. 两匹马拉车比一匹马拉车跑得快,这说明:物体受力越大则速度就越大C. 两物体从同一高度做自由落体运动,较轻的物体下落较慢D. 一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来,这说明:静止状态才是物体不受力时的“自然状态”2. (2016·洛阳模拟)关于物体的运动状态和其所受外力的关系,下列说法中正确的是()A. 力是维持物体运动的原因B. 物体受到的合力为零时,它一定处于静止状态C. 物体的运动方向一定与它所受的合力的方向相同D. 物体受到不为零的合力作用时,它的运动状态一定发生变化3.下列说法中正确的是()A. 作用力与反作用力一定是同种性质的力B. 运动越快的汽车不容易停下来,是因为汽车运动得越快,惯性越大C. 伽利略的理想实验是凭空想象出来的,是一种理论假设D. 马拉着车向前加速时,马对车的拉力大于车对马的拉力4.(2014·无锡调研)机车A拉着一节车厢B沿水平轨道向右匀速行驶时,下列说法中正确的是()A. A拉B的力与B拉A的力是一对平衡力B. A拉B的力与B拉A的力是一对不同种类的力C. A拉B的力与地面对B的阻力是一对平衡力D. A拉B的力与地面对B的阻力是一对作用力与反作用力5.(2017·常州中学)人在处于一定运动状态的车厢内竖直向上跳起,下列分析人的运动情况的选项中正确的是()A. 只有当车厢处于静止状态,人才会落回跳起点B. 若车厢沿直线水平匀速前进,人将落在跳起点的后方C. 若车厢沿直线水平加速前进,人将落在跳起点的后方D. 若车厢沿直线水平减速前进,人将落在跳起点的后方6.一只封闭的小箱子,自重为G,内有一只重为G0的小蜜蜂,箱子放在水平地面上,则关于箱子对地面的压力,下列说法中正确的是()A. 若小蜜蜂在箱子内水平匀速飞行,箱子对地面的压力等于GB. 若小蜜蜂在箱子内竖直向上匀速飞行,箱子对地面的压力大于G+G0C. 若小蜜蜂在箱子内竖直向下匀速飞行,箱子对地面的压力小于G+G0D. 若小蜜蜂在箱子内倾斜向上匀速飞行,箱子对地面的压力等于G+G07.如图所示,在一辆表面光滑的小车上,有质量分别为m1、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8.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,气泡相对于瓶子将 ()A. 向前运动B. 向后运动C. 无相对运动D. 无法判断二、多项选择题9.(2017·盐城中学)如图所示,甲、乙两人在地面上进行拔河比赛,若绳子质量不计,比赛结果是甲贏,则下列说法中正确的是()A. 甲的惯性一定比乙大B. 甲对绳的拉力大于乙对绳的拉力C. 甲对绳的拉力与乙对绳的拉力大小相等D. 甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对作用力与反作用力10.如图所示,重球系于易断的线DC下端,重球下再系一根同样的线BA,下列说法中正确的是 ()A.在线的A端慢慢增加拉力,结果CD线拉断B.在线的A端慢慢增加拉力,结果AB线拉断C.在线的A端突然猛力一拉,结果AB线拉断D.在线的A端突然猛力一拉,结果CD线拉断11. (2016·广东茂名模拟)跳高运动员从地面起跳的瞬间,下列说法中正确的是()A. 运动员对地面的压力大于运动员受到的重力B. 地面对运动员的支持力大于运动员受到的重力C. 地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力D. 运动员对地面的压力大小等于运动员受到的重力12.有人做过这样一个实验:如图所示,把鸡蛋A快速向另一个完全一样的静止的鸡蛋B撞去(用同一部分撞击),结果每次都是被撞击的鸡蛋B被撞破.则下列说法中正确的是()A. A对B的作用力的大小等于B对A的作用力的大小B. A对B的作用力的大小大于B对A的作用力的大小C. A蛋碰撞瞬间,其内蛋黄和蛋白由于惯性会对A蛋壳产生向前的作用力D. A蛋碰撞部位除受到B对它的作用力外,还受到A蛋中蛋黄和蛋白对它的作用力,所以所受合力较小13.在西昌卫星发射中心,“长征”系列火箭第131次发射,成功将“嫦娥二号”卫星送入奔月轨道.下列关于卫星与火箭起飞的情形说法中,正确的是()A. 火箭尾部向下喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向上的推力B. 火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力C. 火箭飞出大气层后,由于没有空气,火箭虽然向下喷气,但也无法获得前进的动力D. 卫星进入运行轨道之后,与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力14. (2016·浙江衢州五校联考)17世纪,意大利物理学家伽利略根据实验指出:在水平面上运动的物体之所以会停下,是因为受到摩擦阻力的缘故.这里的实验是指“伽利略斜面实验”,关于该实验,下列说法中正确的是()A. 该实验是理想实验,是在思维中进行的,无真实的实验基础,故其结果是荒谬可笑的B. 该实验是以可靠的事实为基础,经过抽象思维,抓住主要因素,忽略次要因素,从而更深刻地反映自然规律C. 该实验否定了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的错误观念D. 该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据15.(2017·泰州中学)如图所示,一木箱放在水平面上,木箱重G1,人重G2,人站在木箱里用力F向上推木箱,则()A. 人对木箱底的压力大小为G2+FB. 木箱对人的作用力大小为G2C. 木箱对地面的压力大小为G1+G2-FD. 地面对木箱的支持力大小为G1+G2第2讲牛顿第二定律两类动力学问题一、单项选择题1. (2014·盐城调研)2013年6月20日,在“天宫一号”测出指令长聂海胜的质量.聂海胜受到恒定作用力F从静止开始运动,经时间t时,测速仪测出他运动的速率为v,则聂海胜的质量为()A. B. C. D.2.如图所示,三个物块A、B、C的质量满足m A=2m B=3m C,A与天花板之间、B与C之间均用轻弹簧相连,A与B之间用细绳相连.当系统静止后,突然剪断A、B间的细绳,则此瞬间A、B、C的加速度分别为(取向下为正方向) ()A. -g、2g、0B. -2g、2g、0C. -g、g、0D. -2g、g、g3.(2017·扬州中学)如图所示,一根轻弹簧竖直直立在水平地面上,下端固定,在弹簧的正上方有一个物块,物块从高处自由下落到弹簧上端O,将弹簧压缩,弹簧被压缩了x0时,物块的速度变为零.从物块与弹簧接触开始,物块的加速度的大小随下降的位移x变化的图象可能是下图中的()A BC D4.(2015·重庆卷)若货物随升降机运动的图象如图所示(竖直向上为正),则货物受到升降机的支持力与时间关系的图象可能是()A BC D5. (2015·山西四校联考)如图所示,在倾角为α=30°的光滑固定斜面上,有两个质量均为m 的小球A 、B ,它们用劲度系数为k 的轻弹簧连接,现对A 施加一水平向右的恒力,使A 、B 均静止在斜面上,此时弹簧的长度为L ,下列说法中正确的是 ( )A . 弹簧的原长为L+B . 水平恒力大小为mgC . 撤掉恒力的瞬间小球A 的加速度为gD . 撤掉恒力的瞬间小球B 的加速度为g二、 多项选择题6. 如图所示,总质量为460kg 的热气球从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5m/s 2,当热气球上升到180m 时,以5m/s 的速度向上匀速运动.若离开地面后热气球所受浮力保持不变,上升过程中热气球总质量不变,重力加速度取g=10m/s 2.关于热气球,下列说法中正确的是 ( )A. 所受浮力大小为4830NB. 加速上升过程中所受空气阻力保持不变C. 从地面开始上升10s 后的速度大小为5m/sD. 以5m/s 匀速上升时所受空气阻力大小为230N7. (2017·木渎中学)物体原来静止在水平地面上,用一水平力F 拉物体,在F 从0开始逐渐增大的过程中,物体先静止后又做变加速运动,其加速度a 随外力F 变化的图象如图所示.设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等.根据题目提供的信息,下列说法中正确的是 ( )A. 物体的质量m=2 kgB. 物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.6C. 物体与水平面的最大静摩擦力f max=12 ND. 在F为10 N时,物体的加速度a=2.0 m/s8. (2016·江苏卷)如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面.若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中()A. 桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B. 鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C. 若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大D. 若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面9.(2015·海南卷)如图所示,升降机内有一固定斜面,斜面上放一物体,开始时升降机做匀速运动,物块相对斜面匀速下滑,当升降机加速上升时()A.物块与斜面间的摩擦力减小B.物块与斜面间的正压力增大C.物块相对于斜面减速下滑D.物块相对于斜面匀速下滑三、非选择题10. (2016·沭阳中学)在风洞实验室中进行如图所示的实验.在倾角为37°的固定斜面上,有一个质量为1 kg的物块,在风洞施加的水平恒力F作用下,从A点由静止开始运动,经过1.2 s到达B点时立即关闭风洞,撤去恒力F,物块到达C点时速度变为零.通过速度传感器测取sin 37°=0.(1) A、C两点间的距离.(2) 水平恒力F的大小.11. (2015·苏州一模)如图所示,足够长的斜面倾角θ=37°,一物体以v0=12 m/s的初速度从斜面上的A点开始沿斜面向上运动,加速度大小a=8.0 m/s2.取g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos 37°=0.8.求:(1) 物体沿斜面向上滑行的最大距离.(2) 物体与斜面间的动摩擦因数.(3) 物体沿斜面到达最高点后返回过程中的加速度大小.第3讲牛顿运动定律的综合应用一、单项选择题1.(2017·金陵中学)图甲是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图,中间的点表示人的重心.图乙是根据传感器采集到的数据画出的力—时间图线.两图中a~g各点均对应,其中有几个点在图甲中没有画出.取重力加速度g=10 m/s2.根据图象分析可知()甲乙A. 人的重力为1 500 NB. c点位置人处于超重状态C. e点位置人处于失重状态D. d点的加速度小于f点的加速度2.(2016·金陵中学)如图所示,一质量为M、倾角为θ的斜面体放在光滑水平地面上,斜面上叠放一质量为m的光滑楔形物块,物块在水平恒力的作用下与斜面体一起恰好保持相对静止地向右运动.重力加速度为g.下列说法中正确的是()A.水平恒力大小F=mg tan θB.地面对斜面体的支持力大小N2=(M+m)gC.物块对斜面的压力大小N1=mg cos θD.斜面体的加速度大小为g tan θ3.(2016·盐城中学)一人站在吊台上,用如图所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来.图中跨过定滑轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦.吊台的质量为m=15 kg,人的质量为M=55 kg,启动时吊台向上的加速度是a=0.2 m/s2,这时人对吊台的压力(取g=9.8 m/s2) ()A.大小为700 N,方向竖直向上B.大小为350 N,方向竖直向上C.大小为200 N,方向竖直向下D.大小为204 N,方向竖直向下4.倾角为θ=45°、外表面光滑的楔形滑块M放在水平面AB上,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=kg,当滑块M以a=2g的加速度向右运动时,则细线拉力的大小为(取g=10 m/s2)()A. 10 NB. 5 NC. ND. N5.(2015·南昌十校联考)如图甲所示,水平地面上轻弹簧左端固定,右端通过滑块压缩0.4 m 锁定,t=0时解除锁定释放滑块.计算机通过滑块上的速度传感器描绘出滑块的速度图象如图乙所示,其中Oab段为曲线,bc段为直线,倾斜直线Od是t=0时的速度图线的切线,已知滑块质量m=2.0 kg,取g=10 m/s2,则下列说法中正确的是()A.滑块被释放后,先做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动B.弹簧恢复原长时,滑块速度最大C.弹簧的劲度系数k=175 N/mD.该过程中滑块的最大加速度为35 m/s2二、多项选择题6.(2016·启东中学)某马戏团演员做滑竿表演,已知竖直滑竿上端固定,下端悬空,滑竿的重力为200 N,在竿的顶部装有一拉力传感器,可以显示竿顶端所受拉力的大小,已知演员在滑竿上做完动作之后,先在竿上静止了0.5 s,然后沿竿下滑,3.5 s末刚好滑到竿底端,并且速度恰好为零,整个过程中演员的v-t图象与传感器显示的拉力随时间的变化情况如图所示,取g=10 m/s2,则下列说法中正确的是()甲乙A. 演员的体重为600 NB. 演员在第1 s内一直处于超重状态C. 滑竿所受的最大拉力为900 ND. 滑竿所受的最小拉力为620 N7.如图所示,小球B放在真空正方体容器A内,球B的直径恰好等于A的内边长.现将它们以初速度v0竖直向上抛出,下列说法中正确的是()A. 若不计空气阻力,下落过程中,B对A没有弹力B. 若考虑空气阻力,上升过程中,A对B的弹力向下C. 若考虑空气阻力,下落过程中,B对A的弹力向上D. 若不计空气阻力,上升过程中,A对B有向上的弹力8. (2015·淮安模拟改编)如图甲所示,水平地面上固定一足够长的光滑斜面,斜面顶端有一理想定滑轮,一轻绳跨过滑轮,绳两端分别连接小物块A和B.保持A的质量不变,改变B的质量m,当B的质量连续改变时,得到A的加速度a随B的质量m变化的图线如图乙所示.设加速度沿斜面向上的方向为正方向,空气阻力不计,重力加速度取g=9.8 m/s2,斜面的倾角为θ,下列说法中正确的是()甲乙A. 若θ已知,可求出A的质量B. 若θ未知,可求出图乙中a1的值C. 若θ已知,可求出图乙中a2的值D. 若θ已知,可求出图乙中m0的值9.(2016·常州一中)如图所示,质量分别为m A=1 kg和m B=2 kg的A、B两物块并排放在光滑水平面上,A受到向右推力F A=9-2t(N)作用,B受到向右拉力F B=2t(N)作用.从t=0开始计时,则()A.当t=3 s时,A、B开始分离B.当t=4.5 s时,A、B开始分离C.A、B分离之前整体做加速度相同的匀加速直线运动D.A、B分离之后A、B各做加速度不同的匀加速直线运动三、非选择题10. (2016·石家庄二模)如图所示,质量均为m=3 kg的物块A、B紧挨着放置在粗糙的水平地面上,物块A的左侧连接一劲度系数为k=100 N/m的轻质弹簧,弹簧另一端固定在竖直墙壁上.开始时两物块压紧弹簧并恰好处于静止状态.现使物块B在水平外力F作用下向右做a=2 m/s2的匀加速直线运动直至与A分离,已知两物块与地面的动摩擦因数均为μ=0.5,取g=10 m/s2.求:(1) 物块A 、B 分离时,所加外力F 的大小.(2) 物块A 、B 由静止开始运动到分离所用的时间.11. (2017·南师附中)如图所示,固定斜面上放一木板PQ ,木板的Q 端放置一可视为质点的小物块,现用轻细线的一端连接木板的Q 端.保持与斜面平行.绕过定滑轮后,另一端可悬挂钩码,钩码距离地面足够高.已知斜面倾角θ= 30°,木板长为L ,Q 端距斜面顶端距离也为L ,物块和木板的质量均为m ,两者之间的动摩擦因数为μ1 =.若所挂钩码质量为2m ,物块和木板能一起匀速下滑;若所挂钩码质量为其他不同值,物块和木板有可能发生相对滑动.重力加速度为g ,不计细线与滑轮之间的摩擦,设接触面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力.(1) 求木板与斜面间的动摩擦因数μ2.(2) 物块和木板发生相对滑动时,所挂钩码质量应满足什么条件?(3) 选取适当质量的钩码可使木板由静止开始向上滑动,试讨论木板Q 端到达斜面顶端所用时间t 与钩码质量m'之间的关系.特别策划 计算题突破(一)——动力学中常考的物理模型(A)一、 单项选择题1. 如图所示,足够长的传送带与水平面间夹角为θ,以速度v 0逆时针匀速转动.在传送带的上端轻轻放置一个质量为m 的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数μ<tan θ.则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是 ( )A B C D2.(2017·常州中学)如图所示为地铁站用于安全检查的装置,主要由安检传送带和X光透视系统两部分组成.在正常运行时,水平传送带的速度v是恒定的,请用物理知识判断下列说法中正确的是( )A. 乘客把物品轻放到传送带上,物品立刻随着传送带匀速运动B. 乘客把物品轻放到传送带上,物品可能先向传送方向的相反方向运动C. 乘客把物品轻放到传送带上,物品会先做一段加速运动,这段时间的长短不只取决于传送带运行的速度vD. 乘客把物品轻放到传送带上,物品会相对于传送带滑行一段距离,对于确定的传送带和确定的物品来说,若传送速度v提高为原来的2倍,这段距离也变为原来的2倍3.(2017·淮阴中学)如图所示,质量M=8 kg的小车静止在光滑水平面上,在小车右端施加一水平拉力F=8 N,当小车速度达到1.5 m/s时,在小车的右端,轻放一大小不计、质量m=2 kg 的物体,物体与小车间的动摩擦因数μ=0.2,小车足够长,物体从放上小车开始经t=1.5 s的时间,物体相对地面的位移为(取g=10 m/s2) ()A. 1 mB. 2.1 mC. 2.25 mD. 3.1 m4.(2017·湖北武汉模拟)如图所示,水平传送带足够长,传送带始终顺时针匀速运动,长为1 m的薄木板A的正中央放置一个小木块B,A和B之间的动摩擦因数为0.2,A和传送带之间的动摩擦因数为0.5,薄木板A的质量是木块B质量的2倍,轻轻把AB整体放置在传送带的中央,设传送带始终绷紧并处于水平状态,取g=10 m/s2.在刚放上很短的时间内,A、B的加速度大小分别为()A. 6.5 m/s2、2 m/s2B. 5 m/s2、2 m/s2C. 5 m/s2、5 m/s2D. 7.5 m/s2、2 m/s25.(2017·扬州中学)放在足够长的木板上的物体A和B由同种材料制成,且表面粗糙程度一样,现随长木板以速度v向右做匀速直线运动,如图所示.某时刻木板突然停止运动,已知m A>m B,下列说法中正确的是 ()A. 若木板光滑,由于A的惯性较大,所以A、B一定会相撞B. 若木板粗糙,由于A的动能较大,所以A、B一定会相撞C. 若木板粗糙,由于A的所受的摩擦力较大,所以A比B先停下来D. 不论木板是否光滑,A、B间的相对距离保持不变二、多项选择题6. (2017·通州中学)如图所示,传送带与水平面的夹角θ,当传送带静止时,在传送带顶端静止释放小物块m,小物块滑到底端需要的时间为t0,已知小物块与传送带间的动摩擦因数为μ.则下列说法中正确的是 ()A. 小物块与传送带间的动摩擦因数μ>tan θB. 若传送带顺时针转动,小物块的加速度为g sin θ-gμcos θC. 若传送带顺时针转动,小物块滑到底端需要的时间等于t0D. 若传送带逆时针转动,小物块滑到底端需要的时间小于t07.(2016·海安中学)如图,一个质量为m=1 kg的长木板置于光滑水平地面上,木板上放有质量分别为m A=1 kg和m B=2 kg的A、B两物块,A、B两物块与木板之间的动摩擦因数都为μ=0.2.若现用水平恒力F作用在A物块上,取重力加速度g=10 m/s2,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,则下列说法中正确的是()A. 当F=2 N时,A物块和木板开始相对滑动B. 当F=1 N时,A、B两物块都相对木板静止不动C. 若F=4 N,则B物块所受摩擦力大小为 ND. 若F=6 N,则B物块的加速度大小为1 m/s28.(2016·安徽六安模拟)水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,用于对旅客的行李进行安全检查.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v=1 m/s 的恒定速率运行.旅客把行李无初速度地放在A处,设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,AB间的距离为2 m,取g=10 m/s2.若乘客把行李放到传送带的同时也以v=1 m/s的恒定速度平行于传送带运动去B处取行李,则()A. 乘客与行李同时到达BB. 行李提前0.5 s到达BC. 乘客提前0.5 s到达BD. 若传送带速度足够大,行李最快也要2 s才能到达B9. (2015·盐城三模)如图所示,生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,甲的速度为v0.小工件离开甲前与甲的速度相同,并平稳地传到乙上.乙的宽度足够大,速度为v1.则()A. 在地面参考系中,工件做类平抛运动B. 在乙参考系中,工件在乙上滑动的轨迹是直线C. 工件在乙上滑动时,受到乙的摩擦力方向不变D. 工件沿垂直于乙的速度减小为0时,工件的速度等于v1三、非选择题10.(2016·通州中学)如图,一木块通过长度忽略不计的绳固定在小车的前壁上,小车表面光滑.某时刻小车由静止开始向右匀加速运动,经过2 s,细绳断裂.细绳断裂后,小车的加速度不变,又经过一段时间,滑块从小车左端刚好掉下,在这段时间内,已知滑块相对小车前3 s 内滑行了4.5 m,后3 s内滑行了10.5 m.(1) 小车的加速度多大?(2) 从绳断到滑块离开车尾所用时间是多少?(3) 小车的长度是多少?11. (2015·姜堰中学)如图所示为仓库中常用的皮带传输装置示意图,它由两台皮带传送机组成,一台水平传送,A、B两端相距3 m,另一台倾斜,其传送带与地面的倾角θ=37°,C、D 两端相距4.45 m,B、C相距很近.水平部分AB以v0=5 m/s的速率顺时针转动.将一袋质量为10 kg的大米无初速度放在A端,到达B端后,米袋继续沿倾斜的CD部分运动,不计米袋在BC 处的机械能损失.已知米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5,取g=10 m/s2,cos 37°=0.8.(1) 若CD部分传送带不运转,米袋能否运动到D端?(2) 若要米袋能被送到D端,CD部分顺时针运转的最小速度为多大?特别策划计算题突破(一)——动力学中常考的物理模型(B)1.(2015·南通一模)某电视台的娱乐节目中,有一个拉板块的双人游戏,考验两人的默契度.如图所示,一长L=0.60 m、质量M=0.40 kg的木板靠在光滑竖直墙面上,木板右下方有一质量m=0.80 kg的小滑块(可视为质点),滑块与木板间的动摩擦因数为μ=0.20,滑块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10 m/s2.一人用水平恒力F1向左作用在滑块上,另一人用竖直恒力F2向上拉动滑块,使滑块从地面由静止开始向上运动.(1) 为使木板能向上运动,F1必须满足什么条件?(2) 若F1=22 N,为使滑块与木板能发生相对滑动,F2必须满足什么条件?(3) 游戏中,如果滑块上移h=1.5 m时,滑块与木板没有分离,才算两人配合默契,游戏成功.现F1=24 N,F2=16 N,请通过计算判断游戏能否成功.2. (2016·常州中学)如图甲所示,一长方体木板B放在水平地面上,木板B的右端放置着一个小铁块A,在t=0时刻同时突然给A、B初速度,其中A的初速度大小为v A=1 m/s,方向水平向左;B的初速度大小为v B=14 m/s,方向水平向右,木板B运动的v-t图象如图乙所示.已知A、B的质量相等,A与B及B与地面之间均有摩擦(动摩擦因数不等),A与B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A始终没有滑出B,取重力加速度g=10 m/s2.(提示:t=3 s时刻,A、B达到共同速度v=2 m/s;3 s时刻至A停止运动前,A向右运动的速度始终大于B的速度)求:(1) 站在水平地面上的人看来A向左运动的最大位移.(2) B运动的时间及B运动的位移大小.甲乙3.(2016·南通检测)如图所示,传送带与水平面间的夹角θ=37°,沿顺时针匀速转动.现把质量m=50 kg的米袋轻轻放在底端A,并输送到顶端B,A、B间的距离L=20 m.可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.(1) 要使米袋能够被输送到传送带顶端,米袋与传送带间动摩擦因数应满足什么条件?(2) 若米袋与传送带间动摩擦因数μ=0.8,且米袋一直向上做匀加速直线运动,则米袋到达传送带顶端B时的速度v B多大?(3) 若米袋与传送带间动摩擦因数μ=0.8,改变传送带的速度大小v,可以调节米袋到达传送带顶端B的时间t,试写出t随v变化的关系式.。

第三章牛顿运动定律章末过关检测(三)(时间：45分钟分值：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1.(2019·福建三明清流一中段考)如图所示，人沿水平方向拉牛，但没有拉动，下列说法正确的是( )A．绳拉牛的力小于牛拉绳的力B．绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力C．绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力D．绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是相互作用力解析：选C.绳拉牛的力和牛拉绳的力是作用力与反作用力，大小相等、方向相反，故A、B错误；由于没有拉动牛，可知绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力，故C正确，D错误．2．(2019·宝鸡高三质检)如图所示，将质量为M的U形框架开口向下置于水平地面上，用轻弹簧1、2、3将质量为m的小球悬挂起来．框架和小球都静止时弹簧1竖直，弹簧2、3水平且长度恰好等于弹簧原长，这时框架对地面的压力大小等于(M＋m)g.现将弹簧1从最上端剪断，则在剪断后瞬间( )A．框架对地面的压力大小仍为(M＋m)gB．框架对地面的压力大小为0C．小球的加速度大小等于gD．小球的加速度为0解析：选D.剪断弹簧1瞬间，弹簧的形变不改变，小球所受合外力为0，由牛顿第二定律可知此时小球的加速度大小为0，C项错误，D项正确；框架受重力和支持力作用，F N＝Mg，由牛顿第三定律可知，框架对地面的压力大小为Mg，A、B项错误．3.质量为M的皮带轮工件放置在水平桌面上，一细绳绕过皮带轮的皮带槽，一端系一质量为m的重物，另一端固定在桌面上．如图所示，工件与桌面、绳之间以及绳与桌子边缘之间的摩擦都忽略不计，则重物下落过程中，工件的加速度为( )A.mg 2MB ．mg M ＋mC.2mgM ＋4mD ．2mgM ＋2m解析：选C.相等时间内重物下落的距离是工件运动距离的2倍，因此，重物的加速度也是工件加速度的2倍，设绳子上的拉力为F ，根据牛顿第二定律mg －F m ＝2·2FM，解得F ＝Mmg M ＋4m ，工件加速度a ＝2F M ＝2mgM ＋4m，所以C 正确．4．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，与竖直墙相切于A 点．竖直墙上另一点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 解析：选C.如图所示，令圆环半径为R ，则c 球由C 点自由下落到M 点用时满足R ＝12gt 2c ，所以t c＝2Rg ；对于a 球令AM 与水平面成θ角，则a 球下滑到M 点用时满足AM ＝2R sin θ＝12g sin θ·t 2a ，即t a ＝2Rg ；同理b 球从B 点下滑到M 点用时也满足t b ＝2rg(r 为过B 、M 且与水平面相切于M 点的竖直圆的半径，r >R )．综上所述可得t b >t a >t c ，故选项C 正确．5．如图所示，在水平地面上有两个完全相同的滑块A 、B ，两滑块之间用劲度系数为k 的轻质弹簧相连，在外力F 1、F 2的作用下运动，且F 1>F 2.以A 、B 为一个系统，当运动达到稳定时，若地面光滑，设弹簧伸长量为Δl 1，系统加速度为a 1；若地面粗糙，设弹簧的伸长量为Δl 2，系统加速度为a 2，则下列关系式正确的是( )A ．Δl 1＝Δl 2，a 1＝a 2B ．Δl 1>Δl 2，a 1>a 2C ．Δl 1＝Δl 2，a 1>a 2D ．Δl 1<Δl 2，a 1<a 2解析：选C.设两个滑块的质量均为m ，若水平地面光滑，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得a 1＝F 1－F 22m，再以A 为研究对象，由牛顿第二定律得F 1－k ·Δl 1＝ma 1，代入解得弹簧的伸长量为Δl 1＝F 1＋F 22k；若水平地面粗糙，则两个滑块与地面间的动摩擦因数相同，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得a 2＝F 1－F 2－2μmg 2m ＝F 1－F 22m－μg ，再以A 为研究对象，由牛顿第二定律得F 1－k ·Δl 2－μmg ＝ma 2，代入解得弹簧的伸长量为Δl 2＝F 1＋F 22k，可见Δl 1＝Δl 2，a 1>a 2，故选项C 正确．6.(2019·山东师大附中模拟)如图所示，一水平的浅色长传送带上放置一质量为m 的煤块(可视为质点)，煤块与传送带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 开始运动，当其速度达到v 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，煤块相对于传送带不再滑动，关于上述过程，以下判断正确的是(重力加速度为g )( )A ．μ与a 之间一定满足关系μ>agB ．煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的位移为v 2μgC ．煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的时间为vμgD ．黑色痕迹的长度为（a －μg ）v22a2解析：选C.方法一 公式法：由牛顿第二定律可知煤块的加速度大小为a ′＝μg ，由于煤块与传送带之间要发生相对滑动，传送带的加速度需大于煤块的加速度，即a >μg ，则μ<a g ，A 错误；煤块从开始运动到相对于传送带静止所需的时间t ＝vμg，此时煤块的位移x 1＝v 22μg ，传送带的位移x 2＝v 22a ＋v ⎝ ⎛⎭⎪⎫v μg －v a ＝v 2μg －v 22a ，煤块相对于传送带的位移等于黑色痕迹的长度，则Δx ＝x 2－x 1＝v 22μg －v 22a，C 正确，B 、D 错误．方法二 图象法：根据题意，由于煤块与传送带之间发生相对滑动，则传送带的加速度一定大于煤块的加速度，由题意作出煤块和传送带的速度－时间图象，如图所示，由于二者最终的速度均为v ，则t 1＝v a 、t 2＝vμg，煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的位移大小为图线Ob 与横轴所围的面积，即x ＝v 2t 2＝v 22μg ，黑色痕迹的长度为煤块相对传送带的位移，即图线Oa 、ab 、Ob 所围的面积，则Δx ＝v2(t 2－t 1)＝v 22μg －v 22a.二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)7．如图所示，质量均为m 的A 、B 两物块置于光滑水平地面上，A 、B 接触面光滑，倾角为θ，现分别以水平恒力F 作用于A 物块上，保持A 、B 相对静止共同运动，则下列说法中正确的是( )A ．采用甲方式比采用乙方式的最大加速度大B ．两种情况下获取的最大加速度相同C ．两种情况下所加的最大推力相同D ．采用乙方式可用的最大推力大于甲方式的最大推力解析：选BC.甲方式中，F 最大时，A 刚要离开地面，A 受力如图1所示，则F N1cos θ＝mg① 对B ：F ′N1sin θ＝ma 1②由牛顿第三定律可知F ′N1＝F N1 ③乙方式中，F最大时，B刚要离开地面，B受力如图2所示，则F N2cos θ＝mg ④F N2sin θ＝ma2 ⑤由①③④可知F N2＝F N1＝F′N1 ⑥由②⑤⑥式可得a2＝a1，对整体易知F2＝F1，故选项B、C正确，选项A、D错误．8.2017年6月4日，雨花石文创新品在南京市新城科技园发布，20余项文创新品体现金陵之美．某小朋友喜欢玩雨花石，他用水平外力F将斜面上两个形状规则的雨花石甲和丙成功叠放在一起，如图所示．斜面体乙静止在水平地面上．现减小水平外力F，三者仍然静止，则下列说法中正确的是( )A．甲对丙的支持力一定减小B．乙对甲的摩擦力一定减小C．地面对乙的摩擦力一定减小D．甲可能受5个力的作用解析：选CD.把甲、乙、丙看成一个整体，系统处于平衡状态，水平方向上静摩擦力的大小等于水平外力F的大小，当F减小时，地面对乙的摩擦力随之减小，C正确；对丙进行受力分析，丙始终处于静止状态，所受各个力的大小均不变，A错误；将甲、丙看成一个整体，由于开始时整体所受静摩擦力的方向不确定，故乙对甲的摩擦力的大小变化不确定，B错误；当甲、乙之间的静摩擦力为0时，甲受5个力的作用，如图所示，D正确．9.(2019·潍坊模拟)如图所示，一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长直杆上，环与杆的动摩擦因数为μ，现给环一个水平向右的恒力F，使圆环由静止开始运动，同时对环施加一个竖直向上、大小随速度变化的作用力F 1＝kv ，其中k 为常数，则圆环运动过程中( )A ．最大加速度为F mB ．最大加速度为F ＋μmgmC ．最大速度为F ＋μmgμk D ．最大速度为mg k解析：选AC.当F 1<mg 时，由牛顿第二定律得F －μ(mg －kv )＝ma ，当v ＝mg k时，圆环的加速度最大，即a max ＝F m，选项A 正确，B 错误；圆环速度逐渐增大，当F 1＝kv >mg 时，由牛顿第二定律得F －μ(kv －mg )＝ma ，当a ＝0时，圆环的速度最大，即v max ＝F ＋μmgμk，选项C 正确，D 错误．10.如图所示，水平传送带以速度v 1匀速运动，小物体P 、Q 由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t ＝0时刻P 在传送带左端具有速度v 2，P 与定滑轮间的绳水平，t ＝t 0时刻P 离开传送带．不计定滑轮质量和摩擦，绳足够长．正确描述小物体P 速度随时间变化的图象可能是( )解析：选BC.①若v 2＞v 1，则P 、Q 先一起做匀减速运动，且加速度大小a 1＝m Q g ＋f Pm Q ＋m P. 若P 能减速到v 1，当f P ≥m Q g ，P 、Q 共同匀速，速度大小为v 1， 当f P ＜m Q g ，P 、Q 继续减速，加速度大小a 2＝m Q g －f Pm Q ＋m P，a 1＞a 2，故A 错误．若传送带足够长，P 、Q 减速到零后，反向加速，加速度大小为a 2. ②若v 2≤v 1.当f P ≥m Q g ，P 、Q 先共同加速，后以v 1共同匀速运动，加速度大小为a 2＝f P －m Q gm Q ＋m P当f P ＜m Q g ，P 、Q 可能一直减速，也可能先减速到零，后反向加速，加速度不变． 综上，B 、C 正确，D 错误．三、非选择题(本题共3小题，共40分．按题目要求作答，计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11．(10分)如图甲为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)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 关系图线(如图乙所示)．①分析此图线的OA 段可得出的实验结论是________________________________． ②此图线的AB 段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是________． A ．小车与轨道之间存在摩擦 B ．导轨保持了水平状态 C ．所挂钩码的总质量太大 D ．所用小车的质量太大解析：(1)因为要探究“加速度和力的关系”，所以应保持小车的总质量不变，钩码所受的重力作为小车所受的合外力．(2)由于OA 段a －F 关系图线为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与合外力成正比；由实验原理：mg ＝Ma 得：a ＝mg M ＝F M ，而实际上a ′＝mgM ＋m，可见AB 段明显偏离直线是没有满足M ≫m 造成的．答案：(1)小车的总质量 小车所受的合外力(2)①在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比 ②C12．(15分)如图所示，水平传送带以速度v 1＝2 m/s 匀速向左运动，小物块P 、Q 由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，m P ＝2 kg 、m Q ＝1 kg ，已知某时刻P 在传送带右端具有向左的速度v 2＝4 m/s ，小物块P 与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1，P 与定滑轮间的轻绳始终保持水平．不计定滑轮质量和摩擦，小物块P 与传送带之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，传送带、轻绳足够长，取g ＝10 m/s 2，求：(1)小物块P 在传送带上向左运动的最大距离x ； (2)小物块P 离开传送带时的速度大小v .解析：(1)P 先以大小为a 1的加速度向左做匀减速运动，直到速度减为v 1，设位移大小为x 1，轻绳中的张力大小为T 1，由牛顿第二定律得对P 有T 1＋μm P g ＝m P a 1 ① 对Q 有m Q g －T 1＝m Q a 1 ② 联立①②解得a 1＝4 m/s2③由运动学公式有－2a 1x 1＝v 21－v 22 ④ 联立③④解得x 1＝1.5 m⑤P 接着以大小为a 2的加速度向左做匀减速运动，直到速度减为0，设位移大小为x 2，轻绳中的张力大小为T 2，由牛顿第二定律得 对P 有T 2－μm P g ＝m P a 2 ⑥ 对Q 有m Q g －T 2＝m Q a 2⑦ 联立⑥⑦式解得a 2＝83m/s2⑧由运动学公式有－2a 2x 2＝0－v 21 ⑨ 联立⑧⑨式解得x 2＝0.75 m故P 向左运动的最大距离x ＝x 1＋x 2＝2.25 m.(2)P 向左运动的速度减为0后，再以大小为a 2的加速度向右做匀加速运动，直到从右端离开传送带，由运动学公式有2a 2x ＝v 2解得v ＝2 3 m/s.答案：(1)2.25 m (2)2 3 m/s13．(15分)如图甲所示，质量为M 的长木板，静止放置在粗糙水平地面上，有一个质量为m 、可视为质点的物块，以某一水平初速度从左端冲上木板．从物块冲上木板到物块和木板达到共同速度的过程中，物块和木板的v －t 图象分别如图乙中的折线acd 和bcd 所示，a 、b 、c 、d 点的坐标分别为a (0，10)、b (0，0)、c (4，4)、d (12，0)．根据v －t 图象，求：(1)物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小a 1，木板开始做匀加速直线运动的加速度大小a 2，达到共同速度后一起做匀减速直线运动的加速度大小a 3；(2)物块质量m 与长木板质量M 之比； (3)物块相对长木板滑行的距离Δx .解析：(1)由v －t 图象可求出物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小a 1＝10－44m/s 2＝1.5 m/s 2，木板开始做匀加速直线运动的加速度大小a 2＝4－04 m/s 2＝1 m/s 2，达到共同速度后一起做匀减速直线运动的加速度大小a 3＝4－08m/s 2＝0.5 m/s 2.(2)对物块冲上木板匀减速阶段：μ1mg ＝ma 1 对木板向前匀加速阶段：μ1mg －μ2(m ＋M )g ＝Ma 2 物块和木板达到共同速度后向前匀减速阶段： μ2(m ＋M )g ＝(M ＋m )a 3联立以上三式可得m M ＝32.(3)由v －t 图象可以看出，物块相对于长木板滑行的距离Δx 对应题图中△abc 的面积，故Δx ＝10×4×12m ＝20 m.答案：(1)1.5 m/s 2 1 m/s 2 0.5 m/s 2(2)32(3)20 m。

2020年高考一轮复习知识考点专题03 《牛顿运动定律》第一节牛顿第一、第三定律【基本概念、规律】一、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．意义(1)揭示了物体的固有属性：一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律．(2)揭示了力与运动的关系：力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因，即产生加速度的原因．二、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．3．量度：质量是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：惯性是物体的本质属性，一切物体都有惯性．与物体的运动情况和受力情况无关．三、牛顿第三定律1．内容：两物体之间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，而且在一条直线上．2．表达式：F＝－F′.特别提示：(1)作用力和反作用力同时产生，同时消失，同种性质，作用在不同的物体上，各自产生的效果，不会相互抵消．(2)作用力和反作用力的关系与物体的运动状态无关．【重要考点归纳】考点一牛顿第一定律1．明确了惯性的概念．2．揭示了力的本质．3．揭示了不受力作用时物体的运动状态．4.(1)牛顿第一定律并非实验定律．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．(2)惯性是物体保持原有运动状态不变的一种固有属性，与物体是否受力、受力的大小无关，与物体是否运动、运动速度的大小也无关．考点二牛顿第三定律的理解与应用1．作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”(1)“三同”：①大小相同；②性质相同；③变化情况相同．(2)“三异”：①方向不同；②受力物体不同；③产生效果不同．(3)“三无关”：①与物体的种类无关；②与物体的运动状态无关；③与物体是否和其他物体存在相互作用无关．2．相互作用力与平衡力的比较【思想方法与技巧】用牛顿第三定律转换研究对象作用力与反作用力，二者一定等大反向，分别作用在两个物体上．当待求的某个力不容易求时，可先求它的反作用力，再反过来求待求力．如求压力时，可先求支持力．在许多问题中，摩擦力的求解亦是如此．第二节牛顿第二定律两类动力学问题【基本概念、规律】一、牛顿第二定律1．内容：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同．2．表达式：F＝ma.3．适用范围(1)牛顿第二定律只适用于惯性参考系，即相对于地面静止或匀速直线运动的参考系．(2)牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子等)、低速运动(远小于光速)的情况．二、两类动力学问题1．已知物体的受力情况，求物体的运动情况．2．已知物体的运动情况，求物体的受力情况．特别提示：利用牛顿第二定律解决动力学问题的关键是利用加速度的“桥梁”作用，将运动学规律和牛顿第二定律相结合，寻找加速度和未知量的关系，是解决这类问题的思考方向．三、力学单位制1．单位制：由基本单位和导出单位一起组成了单位制．2．基本单位：基本物理量的单位，基本物理量共七个，其中力学有三个，它们是长度、质量、时间，它们的单位分别是米、千克、秒．3．导出单位：由基本物理量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位．【重要考点归纳】考点一用牛顿第二定律求解瞬时加速度1．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．2．牛顿第二定律瞬时性的“两种”模型(1)刚性绳(或接触面)——不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)后，其弹力立即消失，不需要形变恢复时间．(2)弹簧(或橡皮绳)——两端同时连接(或附着)有物体的弹簧(或橡皮绳)，特点是形变量大，其形变恢复需要较长时间，在瞬时性问题中，其弹力的大小往往可以看成保持不变．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．4.解决瞬时加速度问题的关键是弄清哪些力发生了突变，哪些力瞬间不变，正确画出变化前后的受力图．考点二动力学两类基本问题1.求解两类问题的思路，可用下面的框图来表示：分析解决这两类问题的关键：应抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁——加速度．2.(1)解决两类动力学基本问题应把握的关键①一个桥梁——加速度是联系运动和力的桥梁．②两类分析——受力分析和运动过程分析．(2)解决动力学基本问题时对力的两种处理方法①合成法：物体受2个或3个力时，一般采用“合成法”．②正交分解法：物体受3个或3个以上的力时，则采用“正交分解法”．(3)解答动力学两类问题的基本程序①明确题目中给出的物理现象和物理过程的特点．②根据问题的要求和计算方法，确定研究对象，进行受力分析和运动过程分析，并画出示意图．③应用牛顿运动定律和运动学公式求解．考点三动力学图象问题1．图象类型(1)已知物体在一过程中所受的某个力随时间变化的图象，要求分析物体的运动情况．(2)已知物体在一运动过程中位移、速度、加速度随时间变化的图象，要求分析物体的受力情况．(3)已知物体在物理图景中的运动初始条件，分析物体位移、速度、加速度随时间的变化情况．2．问题的实质：是力与运动的关系问题，求解这类问题的关键是理解图象的物理意义，理解图象的轴、点、线、截、斜、面六大功能．3.数形结合解决动力学问题(1)物理公式与物理图象的结合是一种重要题型．对于已知图象求解相关物理量的问题，往往是结合物理过程从分析图象的横、纵坐标轴所对应的物理量的函数入手，分析图线的斜率、截距所代表的物理意义得出所求结果．(2)解决这类问题必须把物体的实际运动过程与图象结合，相互对应起来．【思想方法与技巧】传送带模型中的动力学问题1．模型特征一个物体以速度v0(v0≥0)在另一个匀速运动的物体上开始运动的力学系统可看做“传送带”模型，如图甲、乙、丙所示．2．建模指导传送带模型问题包括水平传送带问题和倾斜传送带问题．(1)水平传送带问题：求解的关键在于对物体所受的摩擦力进行正确的分析判断．根据物体与传送带的相对速度方向判断摩擦力方向．两者速度相等是摩擦力突变的临界条件．(2)倾斜传送带问题：求解的关键在于认真分析物体与传送带的相对运动情况，从而确定其是否受到滑动摩擦力作用．如果受到滑动摩擦力作用应进一步确定其大小和方向，然后根据物体的受力情况确定物体的运动情况．当物体速度与传送带速度相等时，物体所受的摩擦力有可能发生突变．3.解答传送带问题应注意的事项(1)水平传送带上物体的运动情况取决于物体的受力情况，即物体所受摩擦力的情况．(2)倾斜传送带问题，一定要比较斜面倾角与动摩擦因数的大小关系．(3)传送带上物体的运动情况可按下列思路判定：相对运动→摩擦力方向→加速度方向→速度变化情况→共速，并且明确摩擦力发生突变的时刻是v物＝v传．第三节牛顿运动定律的综合应用【基本概念、规律】一、超重和失重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情况称为超重现象．(2)产生条件：物体具有向上的加速度．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情况称为失重现象．(2)产生条件：物体具有向下的加速度．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)为零的情况称为完全失重现象．(2)产生条件：物体的加速度a＝g，方向竖直向下．二、解答连接体问题的常用方法1．整体法当系统中各物体的加速度相同时，我们可以把系统内的所有物体看成一个整体，这个整体的质量等于各物体的质量之和，当整体受到的外力已知时，可用牛顿第二定律求出整体的加速度．2．隔离法当求解系统内物体间相互作用力时，常把物体从系统中“隔离”出来进行分析，依据牛顿第二定律列方程．3．外力和内力(1)外力：系统外的物体对研究对象的作用力；(2)内力：系统内物体之间的作用力．【重要考点归纳】考点一超重和失重现象1．超重并不是重力增加了，失重并不是重力减小了，完全失重也不是重力完全消失了．在发生这些现象时，物体的重力依然存在，且不发生变化，只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生了变化(即“视重”发生变化)．2．只要物体有向上或向下的加速度，物体就处于超重或失重状态，与物体向上运动还是向下运动无关．3．尽管物体的加速度不是在竖直方向，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．物体超重或失重的多少是由物体的质量和竖直加速度共同决定的，其大小等于ma.5.超重和失重现象的判断方法(1)从受力的大小判断，当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态；小于重力时处于失重状态，等于零时处于完全失重状态．(2)从加速度的方向判断，当物体具有向上的加速度时处于超重状态，具有向下的加速度时处于失重状态，向下的加速度为重力加速度时处于完全失重状态．考点二整体法和隔离法解决连接体问题1．整体法的选取原则若连接体内各物体具有相同的加速度，且不需要求物体之间的作用力，可以把它们看成一个整体，分析整体受到的合外力，应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量)．2．隔离法的选取原则若连接体内各物体的加速度不相同，或者要求出系统内各物体之间的作用力时，就需要把物体从系统中隔离出来，应用牛顿第二定律列方程求解．3．整体法、隔离法的交替运用若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间的作用力时，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力．即“先整体求加速度，后隔离求内力”．4.正确地选取研究对象是解题的首要环节，弄清各物体之间哪些属于连接体，哪些物体应该单独分析，并分别确定出它们的加速度，然后根据牛顿运动定律列方程求解．考点三分解加速度求解受力问题在应用牛顿第二定律解题时，通常不分解加速度而分解力，但有一些题目要分解加速度．最常见的情况是与斜面模型结合，物体所受的作用力是相互垂直的，而加速度的方向与任一方向的力不同向．此时，首先分析物体受力，然后建立直角坐标系，将加速度a分解为a x和a y，根据牛顿第二定律得F x＝ma x，F y＝ma y，使求解更加便捷、简单．【思想方法与技巧】“滑块——滑板”模型的分析1．模型特点：上、下叠放两个物体，并且两物体在摩擦力的相互作用下发生相对滑动．2．模型分析解此类题的基本思路：(1)分析滑块和木板的受力情况，根据牛顿第二定律分别求出滑块和木板的加速度；(2)对滑块和木板进行运动情况分析，找出滑块和木板之间的位移关系或速度关系，建立方程．特别注意滑块和木板的位移都是相对地面的位移．3.(1)滑块由滑板的一端运动到另一端的过程中，若滑块和滑板同向运动，位移之差等于板长；反向运动时，位移之和等于板长．(2)滑块是否会从滑板上掉下的临界条件是：滑块到达滑板一端时两者共速．(3)滑块不能从滑板上滑下的情况下，当两者共速时，两者受力、加速度发生突变．动力学中的临界条件及应用一、临界状态物体在运动状态变化的过程中，相关的一些物理量也随之发生变化．当物体的运动变化到某个特定状态时，相关的物理量将发生突变，该物理量的值叫临界值，这个特定状态称之为临界状态．二、临界状态的判断1．若题目中有“刚好”、“恰好”、“正好”等字眼，明显表明题述的过程存在着临界点．2．若题目中有“取值范围”、“多长时间”、“多大距离”等词语，表明题述的过程存在着“起止点”，而这些起止点往往就对应临界状态．3．临界状态的问题经常和最大值、最小值联系在一起，因此，若题目中有“最大”、“最小”、“至多”、“至少”等字眼，表明题述的过程存在着极值，这个极值点往往是临界点．4．若题目中有“最终”、“稳定”等文字，即是求收尾速度或加速度． 三、处理临界问题的思路 1．会分析出临界状态的存在．2．要抓住物体处于临界状态时的受力和运动特征，找出临界条件，这是解决问题的关键． 3．能判断物体在不满足临界条件时的受力和运动情况． 4．利用牛顿第二定律结合其他规律列方程求解． 四、力学中常见的几种临界条件 1．接触物体脱离的临界条件： 接触面间的弹力为零，即F N ＝0. 2．绳子松弛的临界条件： 绳中张力为0，即F T ＝0. 3．相对滑动的临界条件： 静摩擦力达到最大值，即f 静＝f m . 4．滑块在滑板上不滑下的临界条件： 滑块滑到滑板一端时，两者速度相同．实验四 验证牛顿运动定律一、实验目的1．学会用控制变量法研究物理规律． 2．探究加速度与力、质量的关系． 3．掌握灵活运用图象处理问题的方法． 二、实验原理(见实验原理图)1．保持质量不变，探究加速度跟合外力的关系． 2．保持合外力不变，探究加速度与质量的关系． 3．作出a －F 图象和a －1m图象，确定其关系．三、实验器材小车、砝码、小盘、细绳、附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电源、导线两根、纸带、天平、米尺．四、实验步骤 1．测量：用天平测量小盘和砝码的质量m ′和小车的质量m . 2．安装：按照如实验原理图所示装置把实验器材安装好，只是不把悬挂小盘的细绳系在小车上(即不给小车牵引力)3．平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，使小车能匀速下滑． 4．操作：(1)小盘通过细绳绕过定滑轮系于小车上，先接通电源后放开小车，取下纸带编号码． (2)保持小车的质量m 不变，改变砝码和小盘的质量m ′，重复步骤(1)． (3)在每条纸带上选取一段比较理想的部分，测加速度a . (4)描点作图，作a －F 的图象．(5)保持砝码和小盘的质量m ′不变，改变小车质量m ，重复步骤(1)和(3)，作a －1m图象．一、数据处理1．保持小车质量不变时，计算各次小盘和砝码的重力(作为小车的合力)及对应纸带的加速度，填入表(一)中．表(一)2.入表(二)中．表(二)3.4．以a为纵坐标，F为横坐标，根据各组数据描点，如果这些点在一条过原点的直线上，说明a与F成正比．5．以a为纵坐标，1m为横坐标，描点、连线，如果该线过原点，就能判定a与m成反比．二、注意事项1．平衡摩擦力：适当垫高木板的右端，使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车和纸带受到的阻力．在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细绳系在小车上，让小车拉着打点的纸带匀速运动．2．不重复平衡摩擦力．3．实验条件：m≫m′.4．一先一后一按：改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，后释放小车，且应在小车到达定滑轮前按住小车．5．作图象时，要使尽可能多的点在所作直线上．不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧．6．作图时两轴标度比例要选择适当．各量需采用国际单位．三、误差分析1．系统误差：本实验用小盘和砝码的总重力m′g代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力．2．偶然误差：摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差．。

基础课时7 牛顿第二定律两类动力学问题一、单项选择题1．对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力，力刚开始作用的瞬间( ) A．物体立即获得速度B．物体立即获得加速度C．物体同时获得速度和加速度D．由于物体未来得及运动，所以速度和加速度都为零解析由牛顿第二定律可知，力F作用的同时物体立即获得了加速度，但是速度还是零，物体有了加速度还必须有时间的累积才能使速度发生变化。

因此，选项B正确。

答案 B2．(2020·广东珠海模拟)质量为1 t的汽车在平直公路上以10 m/s的速度匀速行驶，阻力大小不变。

从某时刻开始，汽车牵引力减少 2 000 N，那么从该时刻起经过6 s，汽车行驶的路程是( )A．50 m B．42 mC．25 m D．24 m解析汽车匀速运动时F牵＝Ff，当牵引力减小2 000 N时，即汽车所受合力的大小为F＝2 000 N①由牛顿第二定律得F＝ma②联立①②得a＝2 m/s2汽车减速到停止所需时间t＝va＝5 s汽车行驶的路程x＝12vt＝25 m答案 C3.一皮带传送装置如图1所示，皮带的速度v足够大，轻弹簧一端固定，另一端连接一个质量为m的滑块，已知滑块与皮带之间存在摩擦，当滑块放在皮带上时，弹簧的轴线恰好水平，若滑块放到皮带上的瞬间，滑块的速度为零，且弹簧正好处于自然长度，则当弹簧从自然长度到第一次达到最长这一过程中，滑块的速度和加速度的变化情况是( )图1A ．速度增大，加速度增大B ．速度增大，加速度减小C ．速度先增大后减小，加速度先增大后减小D ．速度先增大后减小，加速度先减小后增大解析 滑块在水平方向受向左的滑动摩擦力F f 和弹簧向右的拉力F 拉＝kx ，合力F 合＝F f －F 拉＝ma ，当弹簧从自然长度到第一次达最长这一过程中，x 逐渐增大，拉力F拉逐渐增大，因为皮带的速度v 足够大，所以合力F 合先减小后反向增大，从而加速度a 先减小后反向增大；滑动摩擦力与弹簧弹力相等之前，加速度与速度同向，滑动摩擦力与弹簧拉力相等之后，加速度便与速度方向相反，故滑块的速度先增大，后减小。

2020届高三物理总复习精品单元测试第3单元牛顿运动定律一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分．1．关于物体的惯性，下列说法中正确的是( )A．把手中的球由静止释放后，球能加速下落，说明力是改变物体惯性的原因B．我国优秀田径运动员刘翔在进行110 m栏比赛中做最后冲刺时，速度很大，很难停下来，说明速度越大，物体的惯性也越大C．战斗机在空战时，甩掉副油箱是为了减小惯性，提高飞行的灵活性D．公交汽车在起动时，乘客都要向前倾，这是乘客具有惯性的缘故【解析】由于惯性是物体的固有属性，易得C正确．【答案】C2．如图所示，物块A和B的质量均为m，吊篮C的质量为2m，物块A、B之间用轻弹簧连接．重力加速度为g，将悬挂吊篮的轻绳烧断的瞬间，A、B、C的加速度分别为( )A．aA ＝0 B．aB＝g3C．aC ＝g D．aB＝2g【解析】将悬挂吊篮的轻绳烧断的瞬间，弹簧的弹力不能突变，所以aA＝0，B和C的加速度相同，为aB ＝aC＝43g，所以只有A选项正确．【答案】A3．在静止的小车内，用细绳a和b系住一个小球，绳a处于斜向上的方向，拉力为Fa ；绳b处于水平方向，拉力为Fb，如图所示．现让小车从静止开始向右做匀加速运动，此时小球相对于车厢的位置仍保持不变，则两根细绳的拉力的变化情况是( )A．Fa 变大，Fb不变 B．Fa变大，Fb变小C．Fa 变大，Fb变大 D．Fa不变，Fb变小【解析】设a绳与竖直方向的夹角为θ，对小球进行受力分析，有Faco s θ＝mg，Fa sin θ－Fb＝ma，可知D正确．【答案】D4．如图甲所示，一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长直杆上，环与杆间的动摩擦因数为μ.现给环一个向右的初速度v，同时对环加一个竖直向上的作用力F，并使F的大小随v的大小变化，两者的关系为F＝kv，其中k为常数，则环在运动过程中的速度图象可能是图乙中的( )【解析】当v较大时，F>mg，物体做加速度减小的减速运动，最后趋于匀速直线运动；当kv0＝mg时，物体做匀速直线运动；当v较小时，F<mg，物体做加速度增大的减速运动，所以A、B、D正确．【答案】ABD5．如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v1沿顺时针转动，传送带右侧有一与传送带等高的光滑水平面，一物块以初速度v2沿直线向左滑向传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面，此时其速率为v3.则下列说法正确的是( )A．只有v1＝v2时，才有v3＝v1B．若v1 >v2，则v3＝v2C．若v1 <v2，则v3＝v1D．不管v2多大，总有v3＝v1【解析】注意传送带对物块的摩擦力方向的判断．物块向左减速运动：位移L＝v2 22μg ；物块减速到零后向右做加速运动：若v1>v2，物块一直匀加速到返回水平面，则v3＝v2；若v1<v2，物块加速到速度等于v1后，匀速运动到水平面，则v3＝v1.此题也可用v－t图象求解．【答案】BC6．某人在地面上用弹簧秤称得体重为490 N．他将弹簧秤移至电梯内称其体重，在t0至t3时间段内，弹簧秤的示数如图甲所示．则电梯运行的v－t图象可能是图乙中的(取电梯向上运动的方向为正方向)( )【解析】由图甲可知，在t0～t1时间内，弹簧秤的示数小于实际体重，则处于失重状态，此时具有向下的加速度，在t1～t2阶段弹簧秤的示数等于实际体重，则既不超重也不失重，在t2～t3阶段，弹簧秤的示数大于实际体重，则处于超重状态，具有向上的加速度，若电梯向下运动，则在t0～t1时间内向下加速，在t1～t2阶段做匀速运动，在t2～t3阶段减速下降，A项正确；B项在t～t1内超重，不符合题意，C项在t0～t1内超重，不符合题意，D项先减速上升，后静止，再加速上升，故D项也正确．【答案】AD7．如图所示，小车上有一个固定的水平横杆，左边有一轻杆与竖直方向成θ角与横杆固定，下端连接一小铁球，横杆右边用一根细线吊一小铁球．当小车向右做加速运动时，细线保持与竖直方向成α角，重力加速度为g.若θ<α，则下列说法正确的是( )A．轻杆对小球的弹力方向与细线平行B．此时轻杆的形变包括拉伸形变与弯曲形变C．若杆的弹力沿杆，则小车的加速度a＝gtan θ，方向水平向右D．若小车匀速运动，则θ＝α【解析】由于整体有相同的加速度，细线吊的球与轻杆下端连接的铁球合外力方向必相同，即水平向右，故杆对球的弹力与绳对球的弹力方向相同，绳的弹力必沿绳，由于θ<α，所以杆的弹力不沿杆，轻杆会发生拉伸形变与弯曲形变，A、B均正确；若杆的弹力沿杆，由牛顿第二定律可知小车的加速度a＝gtan θ，方向水平向右，C正确；若小车匀速运动，两球均平衡，由平衡条件知绳处于竖直状态，α＝0°，而由于杆固定所以θ角不变，杆的弹力与球的重力相平衡，方向竖直向上，D错．【答案】ABC8．如图所示，一个箱子中放有一物体，已知物体与上下底面刚好接触，静止时物体对下底面的压力等于物体的重力．现将箱子以初速度v竖直向上抛出，已知箱子所受空气阻力与箱子运动的速度成正比，且运动过程中始终保持图示姿态．在箱子上升和加速下落的过程中，下列说法正确的是( )A．在上升的过程中，物体对箱子的下底面有压力，且压力越来越大B．在上升的过程中，物体对箱子的上底面有压力，且压力越来越小C．在加速下降的过程中，物体对箱子的下底面有压力，且压力越来越大D．在加速下降的过程中，物体对箱子的上底面有压力，且压力越来越小【解析】在上升的过程中，物体的加速度a1＝m＋M g＋kvm＋M，方向向下，因为v越来越小，所以加速度越来越小，对物体进行受力分析可知：箱子的上底面对物体有向下的弹力，且越来越小，所以B选项正确；在下降的过程中，加速度a2＝m＋M g－kvm＋M，方向向下，因为v越来越大，所以加速度越来越小，对物体进行受力分析可知：箱子的下底面对物体有向上的弹力，且越来越大，所以C选项正确．【答案】BC二、非选择题：本题共4小题，共52分．把答案填在题中的横线上或按题目要求作答．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．9．(10分)在一次课外活动中，某同学用图甲所示装置测量放在水平光滑桌面上的铁块A与金属板B间的动摩擦因数．已知铁块A的质量mA＝1 kg，金属板B的质量mB＝0.5 kg.用水平力F向左拉金属板B，使其向左运动，弹簧秤的示数如图甲所示，则A、B间的摩擦力f＝________N，A、B间的动摩擦因数μ＝________.该同学还将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一系列的点，测量结果如图乙所示，图中各计数点间的时间间隔为0.1 s，可求得拉金属板的水平拉力F＝________N．(g取10 m/s2)【解析】以A为研究对象，A在水平方向上受力平衡，故A、B之间的摩擦力为2.50 N，动摩擦因数μ＝fFN＝fmAg＝0.25；以B为研究对象，根据纸带上的数据，用分组法可求出纸带的加速度a＝[7.50＋9.50＋11.50－ 1.50＋3.50＋5.50]×10－23×0.12m/s2＝2 m/s2，根据牛顿第二定律F－μmA g＝mBa，解得F＝3.50 N.【答案】2.50 0.25 3.510．(15分)像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置．当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用图乙所示的装置设计一个探究物体运动的加速度与合外力、质量关系的实验，图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出)．小车上固定着用于挡光的窄片K，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2.(1)用游标卡尺测量窄片K的宽度d(已知l≫d)，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1、t2，则窄片K通过光电门1的速度表达式为v1＝____________.(2)用米尺测得两光电门的间距为l，则小车的加速度表达式为a＝______________.(3)该实验中，为了把沙和沙桶拉车的力当做小车受的合外力，就必须平衡小车受到的摩擦力，正确的做法是________________________．(4)实验中，有位同学通过测量，把沙和沙桶的重力当做小车的合外力F，作出a－F图线，如图丙中的实线所示．试分析：图线不通过坐标原点O的原因是________________；曲线上部弯曲的原因________________．【答案】(1)dt1(2)dt22－dt122l(3)在不挂沙桶的情况下，抬高P端推动一下小车使小车能匀速下滑(4)平衡摩擦力时，木板垫得太高沙和沙桶质量太大，不满足小车质量远大于沙和沙桶的总质量11．(13分)如图所示，长L＝1.5 m、质量M＝3 kg的木板静止放在水平面上，质量m ＝1 kg 的小物块(可视为质点)放在木板的右端，木板和物块间的动摩擦因数μ1＝0.1，木板与地面间的动摩擦因数μ2＝0.2.现对木板施加一水平向右的恒定拉力F ，取g ＝10 m/s 2.(1)求使物块不掉下去的最大拉力F 0(物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)．(2)如果拉力F ＝21 N 恒定不变，则小物块所能获得的最大速度是多少？ 【解析】(1)物块刚好不掉下去，则物块与木板达到最大静摩擦力，且具有相同的最大加速度a 1.对物块，a 1＝μ1mgm＝μ1g ＝1 m/s 2 对整体：F 0－μ2(M ＋m)g ＝(M ＋m)a 1 故F 0＝μ2(M ＋m)g ＋(M ＋m)a 1＝12 N.(2)当拉力F ＝21 N>F 0时，物块相对木板滑动． 对木板，加速度a 2＝F －μ1mg －μ2M ＋mgM＝4 m/s 2设小物块滑离时经历的时间为t ，则： 12a 2t 2－12a 1t 2＝L 故t ＝1 s此时v m ＝a 1t ＝1 m/s. 【答案】(1)12 N (2)1 m/s12．(14分)图甲所示为机场使用的水平传送带的模型，它的水平传送带的长度L ＝8 m ，传送带的上部距地面的高度h ＝0.45 m ．现有一个旅行包(视为质点)以v 0＝10 m/s 的初速度水平地滑上水平传送带的左端，已知旅行包与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.6，求：(取g ＝10 m/s 2)(1)若传送带静止，旅行包滑到B端时，人若没有及时取下，旅行包从B端滑落，则包的落点距B端的水平距离为多少？(2)设传送带顺时针匀速转动，且水平传送带的长度仍为8 m，旅行包滑上传送带的初速度恒为10 m/s，当传送带的速度值在什么范围内，旅行包落地点距B端的水平距离始终为(1)中所求的水平距离．若传送带的速度为8 m/s，旅行包落地点距B端的水平距离又是多少？(3)设传送带以不同的速度顺时针匀速转动，在图乙中画出旅行包落地点距B 端的水平距离s随传送带速度的变化规律的图象．【解析】(1)旅行包做匀减速运动，有μmg＝ma，解得：a＝6 m/s2设旅行包到达B端的速度为v，由运动学公式v2－v2＝2aL，解得v＝2 m/s旅行包落地点距B端的水平距离s＝vt＝v 2hg＝0.6 m.(2)旅行包在传送带上须做匀减速运动，旅行包落在(1)中水平距离的临界速度v＝2 m/s，即传送带的速度范围v≤2 m/s若传送带的速度为8 m/s，当旅行包的速度也为v1＝8 m/s时，在传送带上运动了s1＝v2－v212a＝3 m<8 m即以后旅行包做匀速直线运动．所以旅行包到达B端的速度v1＝8 m/s 旅行包落地点距B端的水平距离为：s1＝v1·t＝v1·2hg＝2.4 m.(3)如图丙所示，当v≤2 m/s时，落地点距B的水平距离s＝0.6 m当2 m/s≤v≤14 m/s时，落地点距B的水平距离s与速度成正比，当v≥14 m/s 时，落地点距B端的水平距离s＝4.2 m.【答案】(1)0.6 m (2)传送带的速度范围v≤2 m/s 2.4 m (3)如图丙所示。

第3讲超重和失重牛顿运动定律的综合应用一、单项选择题1.如图所示,小芳在体重计上完成下蹲动作,下列F-t图像能反应体重计示数随时间变化的是( )答案 C 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,处于失重状态,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项错误。

2.物体由静止开始做直线运动,则上下两图对应关系正确的是(图中F表示物体所受的合力,a表示物体的加速度,v表示物体的速度,x表示物体的位移)( )答案 B A选项中a与F的图像应一致,所以A项错;C、D选项中速度先增大后减小时,因为速度没改变方向,位移应该继续增大,所以C、D项错误;B选项中前半段加速度为正定值,是匀加速直线运动,后半段是匀减速直线运动,B选项是正确的。

3.(2019运河中学月考)质量为M的光滑圆槽放在光滑水平面上,一水平恒力F作用在其上促使质量为m的小球静止在圆槽上,如图所示,则( )A.小球对圆槽的压力为B.小球对圆槽的压力为C.水平恒力F变大后,如果小球仍静止在圆槽上,小球对圆槽的压力增大D.水平恒力F变大后,如果小球仍静止在圆槽上,小球对圆槽的压力减小答案 C 由整体法可求得系统的加速度a=,小球对圆槽的压力F N =m=m,当F增大后,FN增大,只有C项正确。

4.(2018课标Ⅰ,15,6分)如图所示,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态。

现用一竖直向上的力F作用在P上,使其向上做匀加速直线运动,以x表示P离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是( )答案 A 设物块P静止时弹簧的压缩量为L,当物块P位移为x时,弹簧弹力为k(L-x),根据牛顿第二定律有F+k(L-x)-mg=ma,即F=kx+ma+mg-kL,可见,F与x是一次函数关系,A项正确。

第三章 ⎪⎪⎪牛顿运动定律第1节牛顿第一定律__牛顿第三定律(1)牛顿第一定律是实验定律。

(×)(2)在水平面上运动的物体最终停下来，是因为水平方向没有外力维持其运动的结果。

(×) (3)运动的物体惯性大，静止的物体惯性小。

(×) (4)物体的惯性越大，运动状态越难改变。

(√) (5)作用力与反作用力可以作用在同一物体上。

(×) (6)作用力与反作用力的作用效果不能抵消。

(√)(1)伽利略利用“理想实验”得出“力是改变物体运动状态的原因”的观点，推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的错误观点。

(2)英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了“牛顿第一、第二、第三定律”。

突破点(一) 牛顿第一定律的理解1．对牛顿第一定律的理解(1)提出惯性的概念：牛顿第一定律指出一切物体都具有惯性，惯性是物体的一种固有属性。

(2)揭示力的本质：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。

2．惯性的两种表现形式(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，惯性表现为抗拒运动状态改变的能力。

惯性大，物体的运动状态较难改变；惯性小，物体的运动状态容易改变。

3．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。

[题点全练]1．(2018·西安期末)关于牛顿第一定律的说法，正确的是()A．由牛顿第一定律可知，物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态B．牛顿第一定律只是反应惯性大小的，因此也叫惯性定律C．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律，因此，物体在不受力时才有惯性D．牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因，又揭示了物体运动状态改变的原因解析：选D由牛顿第一定律可知，物体在不受力作用时始终处于静止状态和匀速直线运动状态，故A项错误。

a2 是时间 t 的线性函数，斜率mk2>m1＋k m2.选项 A 正确． [答案] A
1.(多选)(2019·盐城中学质检)如图(a)所示，质 量为 5 kg 的小物块以初速度 v0＝11 m/s 从 θ＝53°固定斜面 底端先后两次滑上斜面，第一次对小物块施加一沿斜面向上 的恒力 F.第二次无恒力 F.图(b)中的两条线段 a、b 分别表示 存在恒力 F 和无恒力 F 时小物块沿斜面向上运动的 v－t 图 线．不考虑空气阻力，g＝10 m/s2，(sin 53°＝0.8、cos 53° ＝0.6)下列说法中正确的是( )
牵连体中整体法和隔离法的应用 (多选)在斜面上，两物块 A、B 用细线连接，当用力 F 沿斜面向上拉物体 A 时，两物块以大小为 a 的加速度向上运 动，细线中的张力为 FT，两物块与斜面间的动摩擦因数相等， 则当用大小为 2F 的拉力沿斜面向上拉物块 A 时( )
A．两物块向上运动的加速度大小为 2a B．两物块向上运动的加速度大小大于 2a C．两物块间细线中的张力为 2FT D．两物块间细线中的张力与 A、B 的质量无关
A．恒力 F 的大小为 5 N B．无恒力 F 时的加速度大小为 11 m/s2 C．物块与斜面间的动摩擦因数为13 D．物块与斜面间的动摩擦因数为 0.5
解析：选 ABD.由题图可得：a＝ΔΔvt ； 有恒力 F 时：a1＝ΔΔvt ＝11.11 m/s2＝10 m/s2； 无恒力 F 时：a2＝ΔΔvt ＝111 m/s2＝11 m/s2 由牛顿第二定律得： 无恒力 F 时：mgsin θ＋μmgcos θ＝ma2 解得：μ＝0.5 有恒力 F 时：mgsin θ＋μmgcos θ－F＝ma1 解得：F＝5 N，故 A、B、D 正确，C 错误．

教学资料范本2020高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律课时规范练7牛顿第一定律牛顿第三定律新人教版-精装版编辑：__________________时间：__________________【精选】20xx最新高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律课时规范练7牛顿第一定律牛顿第三定律新人教版基础巩固组1.(牛顿运动定律)(20xx·甘肃天水期末)牛顿的三大运动定律构成了物理学和工程学的基础,下列说法中正确的是( )A.牛顿第一定律是牛顿第二定律的一种特例B.牛顿第一定律可以用实验验证C.牛顿第二定律在非惯性系中不成立D.为纪念牛顿,人们把“力”定为基本物理量,其基本单位为“牛顿”答案C解析牛顿第一定律是实验定律,揭示的是物体在不受外力或合力为零情况下物体所处的状态,不是牛顿第二定律的特例,牛顿第一定律是理想实验加逻辑推导出来的,不能通过实验验证,A、B错误;牛顿第二定律适用范围是在惯性系中,C正确;力不是基本物理量,D错误.2.(惯性)(20xx·山东潍坊月考)关于惯性的认识,以下说法正确的是( )A.物体受到力的作用后,运动状态发生改变,惯性也随之改变B.置于光滑水平面上的物体即使质量很大也能被拉动,说明惯性与物体的质量无关C.让物体的速度发生改变,无论多快,都需要一定时间,这是因为物体具有惯性D.同一物体沿同一水平面滑动,速度较大时停下来的时间较长,说明惯性与速度有关答案C解析惯性大小与物体的运动状态及受力情况无关,只由物体的质量大小决定,A、B、D均错误;要改变物体的速度,必须有外力作用,而且要经历一定的时间,C正确.3.(多选)(惯性)我国《道路交通安全法》中规定,各种小型车辆乘员(包括司机)必须系好安全带.下列说法正确的是( )A.系好安全带可以减小惯性B.是否系好安全带对人和车的惯性没有影响C.系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害D.系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害答案BD解析根据惯性的定义知,是否系好安全带与人和车的惯性无关,A错、B对;系好安全带主要是防止刹车时由于人的惯性造成的伤害事故,C错、D对.4.(多选)(牛顿第三定律)木箱重G1,人重G2,人站在木箱里用力F向上推木箱.如图所示,则有( )A.人对木箱底的压力大小为G2+FB.人对木箱底的压力大小为G2C.木箱对地面的压力大小为G2+G1-FD.木箱对地面的压力大小为G1+G2 〚导学号06400108〛答案AD解析对人隔离受力分析有:竖直向下的重力G2、向下的作用力F、向上的支持力FN,可得FN=G2+F,根据牛顿第三定律,人对木箱底的压力大小为G2+F,选项A正确,B错误;将人与木箱看成一个整体,可得木箱对地面的压力大小为G1+G2,选项C错误,D正确.综上本题选A、D.5.(牛顿第三定律)牛顿提出了著名的牛顿第三定律,阐述了作用力和反作用力的关系,从而与牛顿第一和第二定律形成了完整的牛顿力学体系.下列关于作用力和反作用力的说法正确的是( )A.物体先对地面产生压力,然后地面才对物体产生支持力B.物体对地面的压力和地面对物体的支持力互相平衡C.人推车前进,人对车的作用力大于车对人的作用力D.物体在地面上滑行,不论物体的速度多大,物体对地面的摩擦力与地面对物体的摩擦力始终大小相等答案D解析作用力与反作用力总是大小相等、方向相反,同时产生、同时变化、同时消失,故A、C错误,D正确;物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对作用力和反作用力,作用在不同的物体上,不是平衡力,B错误.6.(作用力和反作用力)一物体静止于斜面上,如图所示,则下列说法正确的是( )A.物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力B.物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力C.物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力D.物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力答案B解析根据作用力和反作用力及平衡力的特点可知,物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力及物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力,是分别作用在斜面和物体上的,因此它们是两对作用力和反作用力,故A错、B 对;物体所受的重力是地球施加的,它的反作用力应作用在地球上,由此可知C错;对重力分解,其分力也是作用在物体上的,不可能分解为对斜面的压力,D错.7.(作用力和反作用力)如图所示,有两个穿着溜冰鞋的人站在冰面上,当其中一个人甲从背后轻轻推另一个人乙时,两个人都会向相反方向运动,这是因为甲推乙时( )A.甲与乙之间有相互作用力B.甲对乙的作用在先,乙对甲的作用在后C.乙对甲的作用力小于甲对乙的作用力D.甲对乙的作用力和乙对甲的作用力是一对平衡力〚导学号06400109〛答案A解析甲推乙时甲与乙之间有相互作用力,作用力和反作用力同时产生、大小相等、方向相反,选项A正确,选项B、C、D错误.能力提升组8.(多选)跳高运动员从地面起跳的瞬间,下列说法正确的是( )A.运动员对地面的压力大于运动员受到的重力B.地面对运动员的支持力大于运动员受到的重力C.地面对运动员的支持力等于运动员对地面的压力D.运动员对地面的压力大小等于运动员受到的重力答案ABC解析压力与支持力是相互作用力,大小相等,C正确;起跳瞬间,支持力大于重力,则压力大于重力,故A、B正确,D错误.9.(多选)(20xx·江苏如皋质检)如图所示,吊环运动员将吊绳与竖直方向分开相同的角度,重力大小为G的运动员静止时,左边绳子张力为FT1,右边绳子张力为FT2,则下列说法正确的是( )A.FT1和FT2是一对作用力与反作用力B.FT1和FT2的合力与重力G是一对作用力与反作用力C.FT1和FT2的合力大小等于重力的大小GD.运动员两手缓慢撑开时,FT1和FT2都会变大答案CD解析作用力与反作用力必须作用在相互作用的两个物体上,FT1与FT2作用在同一个物体上,故A错误;两绳作用力FT1和FT2的合力与运动员的重力是一对平衡力,大小相等,故B错误,C正确;当运动员两手缓慢撑开时,吊绳与竖直方向的夹角增大,FT1和FT2夹角变大,FT1和FT2都会变大,故D正确.10.一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环,箱与杆的质量为m0,环的质量为m,如图所示.已知环沿杆匀加速下滑时,环与杆之间的摩擦力大小为Ff,则此时箱对地面的压力大小为( )A.m0g+FfB.m0g-FfC.m0g+mgD.m0g-mg 〚导学号06400110〛答案A解析环在竖直方向上受重力及箱子的杆给它的竖直向上的摩擦力Ff,受力情况如图甲所示,根据牛顿第三定律,环应给杆一个竖直向下的摩擦力Ff',故箱子在竖直方向受重力m0g、地面对它的支持力FN及环给它的摩擦力Ff',受力情况如图乙所示.由于箱子处于平衡状态,可得FN=Ff'+m0g=Ff+m0g,根据牛顿第三定律,箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力,即FN'=m0g+Ff,故选项A正确.。

本章综合能力提升练一、单项选择题1．(2021·金陵中学等三校四模)为了纪念物理学家对科学的奉献，许多物理量的单位是用物理学家的名字来命名的，以下属于根本单位的是( )A．牛顿B．焦耳C．库仑D．安培答案D解析在国际单位制中，根本物理量的单位有：米、秒、千克、安培、开尔文、摩尔、坎德拉．可知，四个选项中只有D选项符合题意．2．(2021·盐城市期中)图1为质点做直线运动时加速度随时间变化的关系图线，该图中斜线局部面积S表示t1～t2过程中质点的( )图1A．位移B．平均速度C．速度变化量D．速度变化率答案C3.如图2所示，两梯形木块A、B叠放在光滑水平地面上，A、B之间的接触面倾斜，现对 B施加一水平向左的恒定推力F，使A、B一起向左运动．关于两木块的受力，以下说法中正确的是( )1图2A．木块A可能受2个力作用B．木块A、B之间一定存在摩擦力作用C．木块B一定受5个力作用D．木块B对木块A的摩擦力方向一定沿接触面向上答案A解析设木块A、B接触面与水平方向间夹角为θ，A、B整体受水平推力F向左做匀加速运F动，假设加速度a＝＝gtanθ，那么A木块只受重力和B木块的支持力作用；假设a＜gtanθ，mA＋mB那么A木块还受B木块的沿接触面向上的摩擦力；假设a＞gtanθ，那么A木块还受B木块的沿接触面向下的摩擦力．故A正确．4.(2021·扬州中学5月模拟)一小滑块(可看成质点)在水平拉力F作用下，沿粗糙水平面做直线运动，其速度v随时间t变化的图象如图3所示．在、、、时刻拉力F的大小分别为F1、F2、F3、F4，那么以下判断一定正确的选项是( )2图3A．F1<F2 B．F2＝F3C．F1>F4 D．F3＝F4答案 C解析由题图v－t图象可知，、时刻的加速度 a1、a2的方向都为正，而且a1>a2，在2s时刻的速度到达最大值，此时加速度等于、时刻的加速度a3、a4的方向都为负，而且|a4|>|a3|，以速度 v的方向为正方向，那么：F－Ff＝ma，所以：F＝Ff＋ma，结合各点的加速度的大小与方向关系，可知：F1>F2>F3>F4，故A、B、D错误，C正确．二、多项选择题5．(2021·扬州中学月考)如图4甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为的小球，从离弹簧上端高处自由下落，接触弹簧后继续向下运动．假设m以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立一坐标轴Ox，小球的速度v随时间t变化的图象如图乙所示．其中OA段为直线，切于A点的曲线AB和BC都是平滑的曲线，那么关于A、、三点对应的坐标及加速度大小，以下说法正确的选项是()BC3图4A ．x A ＝h，a＝0B ．A＝，A＝g hmgC．xB＝h＋k，aB ＝0mgD．xC＝h＋k，aC ＝0答案BC解析OA段是直线，说明O到A点的过程中，小球做自由落体运动，小球到达A时，小球的加速度仍然是，故A错误，B正确；点是速度到达最大的位置，此时重力和弹力相等，合g力为0，加速度也就为，由x，可知mg点的坐标为＋mg，所以，所以C正确；mg hmg取一个与A点对称的点为D，由A点到B点的形变量为k，由对称性得由B点到D点的形变mg点时形变量要大于mgC＞，所以D错误．量也为，故到达＋2，加速度kh6．(2021·黄桥中学月考)如图5甲，A、B两长方体叠放在一起，放在光滑的水平面上，物体从静止开始受到一个水平变力的作用，该力与时间的关系如图乙所示，运动过程中、A始终保持相对静止．那么在0～2t0时间内，以下说法正确的选项是()4图5A．t0时刻，A、B间的静摩擦力最大，加速度最小B．t0时刻，A、B的速度最大C．0时刻和2t0时刻，A、B间的静摩擦力最大D ．2t0时刻，A、B离出发点最远，速度为0答案BCD解析以整体为研究对象，根据牛顿第二定律分析得知，0时刻和2t 0时刻整体所受的合力最大，加速度最大，再以A为研究对象，分析可知，A受到的静摩擦力最大，故A错误；整体在0～t0时间内做加速运动，在t0～2t0时间内向原方向做减速运动，那么t0时刻速度最大，故B正确；0～2t0时间内，整体做单向直线运动，位移逐2t0时刻A、B位移渐增大，那么最大，离出发点最远，根据对称性知，2t0时刻速度为0，C、D 正确．7.(2021·锡山中学月考)如图6所示，斜劈B固定在弹簧上，斜劈A扣放在B上，A、B相对静止，待系统平衡后用竖直向下的变力F作用于A，使A、B缓慢压缩弹簧，弹簧一直在弹性限度内，那么下面说法正确的选项是( )5图6A．压缩弹簧的过程中，B对A的摩擦力逐渐增大B．压缩弹簧的过程中，A可能相对B滑动C．当弹簧压缩量为某值时，撤去力 F，在A、B上升的过程中，B对A的作用力先增大后减小D．当弹簧压缩量为某值时，撤去力 F，在A、B上升的过程中，A、B别离时，弹簧恢复原长答案AD解析因为开始A相对于B静止，那么A在沿斜面方向的分力小于等于最大静摩擦力，设斜劈的倾角为，有：sincos，所以(＋)sinθ(＋)cos，所以、mgθμmg mgFμmgFAB在缓慢压缩弹簧的过程中，仍然能保持相对静止，A所受的摩擦力F＝(mg＋F)sinθ，对整体分析，F逐渐增大，可知摩擦力逐渐A正确，B错误．撤去F后，在弹簧增大，故恢复原长前，整体的加速度逐渐减小，隔离对分析，有：－＝，那么对的作用力逐渐减小．当Fmgma弹簧恢复原长后，B受到重力和弹簧的弹力作用，加速度大于g，将与A发生别离，故C错误，正确．三、实验题8．(2021·第二次江苏大联考)在“探究a与F、m之间的关系〞的实验中：(1)某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装如图7所示．请你指出该装置中的错误或不妥之处并改正(写出两处即可)：6图7①；________________________________________________________________________.(2)如果该同学先平衡了摩擦力，以砂和砂桶的重力为F，在小车和砝码的总质量 m保持不变1的情况下，不断往桶里加砂，砂的质量最终到达3m，测小车加速度a，作a－F的图象，以下图象正确的选项是________．在平衡摩擦力后，他用打点计时器打出的纸带的一段如图8所示，该纸带上相邻两个计数点间还有4个点未画出，打点计时器使用交流电的频率是50Hz，那么小车的加速度大小是________m/s2，当打点计时器打B点时小车的速度是________m/s.(结果保存2位有效数字)7图8(4)保持砂和砂桶的质量不变，改变小车中砝码的质量，进行屡次测量，画出小车1a－图线m如图9所示，根据作出的1a－图线可以得出的结论是：____________________.m图9答案见解析解析(1)由题图的实验装置可知：①打点计时器使用直流电源是错误的，应该使用交流电源；②小车离打点计时器太远．(2)如果已经平衡了摩擦力，那么刚开始a－F的图象是一条过原点的直线，不断往桶里加砂，1砂的质量最终到达3m，不能满足砂和砂桶的质量远小于小车和砝码的总质量，此时图象发生弯曲，故C正确．8( 3)a＝xBD－xOB2xAC 42＝，vB＝2≈T T1根据作出的a－图线可得出：图线为过原点的直线，说明在合外力一定时，加速度与质m量成反比．9．(2021·如皋市模拟四)某小组测量木块与木板间的动摩擦因数，实验装置如图10甲所示．910量木在水平木板上运的加速度a.中打出的一条如乙所示．从某个清晰的点0开始，每5个打点取一个数点，依次出1、2、3⋯，量出1、2、3⋯点到0点的距离分s、s、s⋯，从0点开始，1、2、3⋯点刻分t、t、t⋯，求得v 131231＝s 13＝s k，截距b.木，v2＝s，v⋯.作出v－t象如丙所示．的斜率1的加速度a＝________；b的物理意是________．(2)得木的加速度a，得和木的量分m和M，当地重力加速度，摩擦因数μ＝________________. g关于上述，以下法中的是________．A．木板必保持水平B．整滑高度，使与木板平行C．的量小于木的量D．与打点器的阻力是生差的一个因素－＋答案mgmMa(3)C(1)2k0点的瞬速度(2)Mg解析(1)截距是0刻的速度，即表示0点的瞬速度．各段的平均速度表示各段中刻的瞬速度，以平均速度v坐，相的运t的一半横坐，即－t的象的斜率表示加速度，象的斜率的2倍表示加2a速度，即a＝2k.木和成的系，由牛第二定律得：mg－μMg＝(M＋m)a，10解得：μ＝mg－m＋MaMg木板必须保持水平，那么压力大小等于重力大小，故A正确；调整滑轮高度，使细线与木板平行，拉力与滑动摩擦力共线，故B正确；钩码的质量不需要远小于木块的质量，因选取整体作为研究对象，故C错误；纸带与打点计时器间的阻力是产生误差的一个因素，故D正确．四、计算题10．(2021·无锡市期中)飞机在水平跑道上加速滑行时受到重力、竖直向上的机翼升力、发动机推力、空气阻力、地面支持力和地面的摩擦阻力作用．其中机翼升力与空气阻力均与飞机运动的速度平方成正比，且比例系数分别为k1、k2，地面的摩擦阻力与地面支持力成正比．已mg知飞机质量为m，发动机推力恒为F推＝4.飞机起飞时的速度v多大？假设飞机在水平跑道上恰好做匀加速滑行，那么地面的摩擦阻力与地面支持力成正比的比例系数μ应满足怎样的条件？假设飞机在水平跑道上从静止开始匀加速滑行后起飞，跑道的长度至少多长？答案见解析解析(1)飞机起飞时，地面支持力为零，飞机的升力与重力平衡，由平衡条件得：k1v2＝mg解得：v＝mg；k1由牛顿第二定律得：F推－k2v2－μ(mg－k1v2)＝ma，飞机做匀加速直线运动，有：μk1v2－k2v2＝0k2解得：μ＝k1；由牛顿第二定律可知，匀加速直线运动的加速度为：F推－μmg1＝＝(－)，m4μg飞机起飞的条件为：FN＝0，即：k1v2＝mg，2＝2as，由匀变速直线运动的速度位移公式得：v －v02m解得：s＝k1－4k2.11.(2021·涟水中学第一中学期初)如图11所示，光滑水平面上静止放着长L＝，质量为M＝3kg的木板(厚度不计)，一个质量为m＝1kg的小物体放在木板的最右端，m和M之间的动摩擦因数＝，今对木板施加一水平向右的拉力(取10m/s2)．Fg11图11假设木板与小物体相对滑动，求小物体的加速度的大小；为使小物体不掉下去，F不能超过多少？如果拉力F＝10N恒定不变，求小物体所能获得的最大速度的大小．答案(1)1m/s2(2)4N (3)解析(1)小物体受到的滑动摩擦力提供加速度：μmg＝ma 解得：a＝1m/s2，加速度方向水平向右以小物体和木板为研究对象，根据牛顿第二定律：F＝(M＋m)a小物体刚要滑动时有：μmg＝ma联立并代入数据解得：＝(＋)＝(3＋1)×1N＝4N，故不能超过4N FMma(3)当F＝10N时，小物体相对于木板相对滑动，对木板根据牛顿第二定律：F－μmg＝Ma2代入数据解得木板的加速度：a ＝3m/s 22小物体离开木板时，木板相对于小物体的位移等于L1＝L ，解得物体滑过木板所用时间：t ＝s位移间的关系为：2at－2at物体离开木板时的速度大小为：v ＝at ＝m/s.11213。

2
运动时,μ×2mg- μ ×3mg=ma,两式联立解得F=3μmg,可见,当F>3μmg时,A相对B滑动,C对。当F=
2
5 μmg时,A、B相对静止,对整体有: 5 μmg- μ ×3mg=3ma,a= 1 μg,故B正确。无论F为何值,B所受
2
2
2
3
最大的动力为A对B的最大静摩擦力2μmg,故B的最大加速度aBm=
3.(2016江苏单科,9,4分)(多选)如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没 有滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中 ( )
A.桌布对鱼缸摩擦力的方向向左 B.鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等 C.若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大 D.若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面
答案 AD 地板对人的支持力FN=mg+ma,t=2 s时,a有正的最大值,此时FN最大,由牛顿第三定律知, A正确,B错误;t=8.5 s时,a有负的最大值,此时FN最小,由牛顿第三定律可知,C错误,D正确。 考查点 本题考查了加速度、牛顿运动定律、超重与失重等内容,属于中等难度题。
知识链接 “上超下失均为ma”,即加速度方向竖直向上超重、竖直向下失重,对应人对电梯 的压力分别增加ma、减小ma,由此可见,2 s时压力最大,8.5 s时压力最小。
A.两物块所受摩擦力的大小总是相等 B.两物块不可能同时相对绸带静止 C.M不可能相对绸带发生滑动 D.m不可能相对斜面向上滑动
答案 AC 绸带与斜面间无摩擦,且为轻质绸带,因此绸带无论运动与否,ma=0,故绸带所受合 力为零,故M、m与绸带间的摩擦力一定大小相等,A正确;当α较小时,mg sin α小于其最大静摩 擦力,二者可以同时相对绸带静止,B错误;最大静摩擦力fm=μmg cos α,因M>m,故M的fm大于m的 fm',当α增大时,mg sin α增大到m的fm'时,m相对绸带滑动,此时绸带两端的摩擦力仍大小相等,没 有达到M的fm,故M与绸带仍相对静止,C正确,D错误。

摩尔、坎德拉.可知，四个选项中只有D选项符合题意.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
2.(2018· 盐城市期中) 图1为质点做直线运动时加速度随时间变化的关系图线，
该图中斜线部分面积S表示t1～t2过程中质点的
A.位移 B.平均速度
C.速度变化量 √
D.速度变化率
图1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
3.如图2所示，两梯形木块A、B叠放在光滑水平地面上，A、B之间的接触面倾
2、3…点到0点的距离分别为 s1、s2、s3…，从0点开始计时，1、2、3…点对应 s1 s2 s3 时刻分别为t1、t2、t3…，求得 v 1＝ ， v 2＝ ， v 3＝ ….作出 v －t 图 象 如 图 t1 t2 t3 丙所示.图线的斜率为 k，截距为b.则木块的加速度a＝________ ；b的物理意义 2k 0点的瞬时速度 是__________________.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
(4)保持砂和砂桶的质量不变，改变小车中砝码的质量，进行多次测量，画出小 1 1 车a－ 图线如图9所示，根据作出的a－ 图线可以得出的结论是：__________. m m
图9
答案 见解析
1 解析 根据作出的a－ 图线可得出：图线为过原点的直线，表明在合外力一定 m 时，加速度与质量成反比.
相邻两个计数点间还有4个点未画出，打点计时器使用交流电的频率是50 Hz，
则小车的加速度大小是 ________ m/s2 ，当打点计时器打 B 点时小车的速度是
________ m/s.(结果保留2位有效数字)