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第1讲 牛顿运动定律的理解必备知识·自主排查一、牛顿第一定律 惯性1．牛顿第一定律(1)内容：一切物体总保持________________运动状态或________________，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态．(2)适应条件．①宏观、________运动的物体．②物体处于惯性参考系中．2．牛顿第一定律的意义(1)指出了一切物体都有________．(2)指出力不是________物体运动状态的原因，而是________物体运动状态的原因，即产生________的原因．3．惯性(1)特点：惯性是一切________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．(2)表现形式①在物体不受外力时，惯性表现为保持原来的运动状态．②在物体受力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度，质量越大，惯性越大，运动状态越难改变．二、牛顿第二定律 力学单位制1．牛顿第二定律(1)内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成________，跟它的质量成________，加速度的方向跟作用力的方向________．(2)表达式：F＝________．(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________或____________的参考系．②牛顿第二定律只适用于________物体(相对于分子、原子等)、________运动(远小于光速)的情况．2．力学单位制(1)单位制：由________单位和________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，是________、________、________，其国际制单位分别是________、________、________．(3)导出单位：由基本物理量根据______________推导出来的其他物理量的单位．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，后一个物体同时对前一个物体也施加力．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________、作用在_ _______________．3．表达式：F＝－F′.,生活情境1.一辆货车在公路上行驶，司机突然发现前面有异常情况，紧急刹车，货车在公路上行驶一段距离后安全停车，则(1)货车刹车后还要行驶一段距离，是因为货车具有惯性．( )(2)货车刹车后，运动一段距离停了下来，是因为没有牵引力维持其运动．( )(3)货车运动过程中，路面对车轮的摩擦力与车轮对路面的摩擦力等大反向．( )(4)在结冰的路面上，货车的刹车距离变长，是因为车轮与路面间的摩擦力变小了．( )(5)货车所受重力与水平路面对货车的支持力，是一对平衡力．( )(6)货车加速运动时，牵引力大于阻力，若牵引力变小，则货车速度可能继续增加．( )教材拓展2.[人教版必修1P70科学漫步](多选)小华坐在一列正在行驶的火车车厢里，突然看到原来静止在水平桌面上的小球向后滚动，假设桌面是光滑的，则下列说法正确的是 ( )A．作用力与反作用力大小时刻相等B．作用力与反作用力作用在同一物体上C．作用力与反作用力大小同时变化D．作用力与反作用力方向相反关键能力·分层突破考点一 牛顿第一定律的理解与应用1．牛顿第一定律不是实验定律，是在可靠的实验事实(如伽利略斜面实验)基础上采用科学的逻辑推理得出的结论．2．惯性是物体保持原来运动状态的性质，与物体是否受力、是否运动及所处的位置无关，物体的惯性只与其质量有关，物体的质量越大则其惯性越大；牛顿第一定律揭示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．跟进训练1.漫画中的情景在公交车急刹时常会出现．为提醒乘客注意，公交公司征集到几条友情提示语，其中对惯性的理解正确的是( )A.站稳扶好，克服惯性 B．稳步慢行，避免惯性C．当心急刹，失去惯性D．谨防意外，惯性恒在2．(多选)下列各图所示现象中，利用了惯性的是( )A．自行车滑行 B．使锤子套紧C．系好安全带D．跳远助跑3．(多选)“复兴号”高铁在某段水平轨道上匀速行驶，假设高铁上固定着盛满水的纸杯．若突然发现纸杯中的水向右洒出，如图所示，则关于高铁在此种情况下的运动，下列描述正确的是( )A．高铁匀速向左运动B．高铁可能突然向左加速运动C．高铁可能突然向左减速运动D．高铁可能突然向右减速运动考点二 牛顿第三定律的理解及应用1．作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”2．相互作用力与平衡力的比较作用力和反作用力一对平衡力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同时产生，同时消失不一定同时产生、同时消失叠加性两力作用效果不可抵消，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，合力为零力的性质一定是同性质的力性质不一定相同相同点大小、方向,大小相等，方向相反，作用在同一条直线上跟进训练4.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A从背后轻轻推另一个人B 时，两个人都会向相反方向运动，这是因为A 推B 时 ( )A ．A 与B 之间有相互作用力B ．A 对B 的作用在先，B 对A 的作用在后C ．B 对A 的作用力小于A 对B 的作用力D ．A 对B 的作用力和B 对A 的作用力是一对平衡力5．[2022·浙江大学附属中学高三模拟]以下对课本中的图片描述正确的是( )A ．图甲中是在静止状态下用传感器探究作用力与反作用力的关系，加速状态不行B ．图乙中运动员顶球时，运动员对球的力与球本身重力大小是相等的C ．图丙中电梯加速上升，此时人对体重计的压力大于体重计对他的支持力D ．图丁中汽车车轮受到的摩擦力与地面受到的摩擦力是一对作用力与反作用力6．如图所示，人站在船上撑竿使船离岸，在此过程中 ( )A ．竿对岸的作用力大于岸对竿的作用力B ．人与船之间存在着相互作用的摩擦力C ．岸对竿的作用力使船的运动状态发生改变D ．人受到的重力和竿对人的作用力是一对平衡力考点三 对牛顿第二定律的理解1．牛顿第二定律的性质2．动力学中的三个决定关系(1)力与物体的质量决定加速度．(2)加速度与时间决定速度变化量．(3)速度方向与加速度方向(或合力方向)决定物体的运动性质．角度1对加速度、合力关系的理解例1 (多选)关于速度、加速度、合力的关系，下列说法正确的是( )A．原来静止在光滑水平面上的物体，受到水平推力的瞬间，物体立刻获得加速度B．加速度的方向与合力的方向总是一致的，但与速度的方向可能相同，也可能不同C．在初速度为0的匀加速直线运动中，速度、加速度与合力的方向总是一致的D．合力变小，物体的速度一定变小解题心得： 角度2牛顿第二定律的应用例2. [2021·沈阳市质监]如图所示，一只雪橇在水平拉力F的作用下沿水平面向右做直线运动，若水平面粗糙程度相同，则下列几种运动中拉力最大的是( )A．以3 m/s的速度匀速运动B．以4 m/s的速度匀速运动C．以1 m/s2的加速度匀加速运动D．以2 m/s2的加速度匀加速运动解题心得： 跟进训练7．如图，载货车厢通过悬臂固定在缆绳上，缆绳与水平方向夹角为θ，当缆绳带动车厢以加速度a斜向上做匀加速运动时，货物在车厢中与车厢相对静止，则货物与车厢间的动摩擦因数至少为(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g)( )A．a sinθg+a cosθB．a cosθg+a sinθC．a sinθg−a cosθD．a cosθg−a sinθ第三章 牛顿运动定律第1讲 牛顿运动定律的理解必备知识·自主排查一、1．(1)匀速直线 静止状态(2)低速2．(1)惯性 (2)维持 改变 加速度3．(1)物体二、1．(1)正比 反比 相同 (2)ma(3)①静止 匀速直线运动 ②宏观 低速2．(1)基本 导出(2)长度 质量 时间 米 千克 秒(3)物理关系三、1．相互2．相反 同一条直线上生活情境1．(1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)√ (6)√教材拓展2．答案：ACD关键能力·分层突破1．解析：惯性是物体具有的保持原来运动状态的性质，是物体固有的属性，不能被克服或避免，也不会失去，故A、B、C错误，D正确．答案：D2．解析：自行车原来处于运动状态，当不再蹬自行车时，由于惯性，自行车仍然能滑行一段距离，该现象是利用惯性，故选项A正确；锤头和锤柄一起向下运动，当锤柄撞在地上静止时，锤头由于惯性继续向下运动，可以紧套在锤柄上，该现象利用了锤头的惯性，故选项B正确；汽车高速行驶时，如果遇到紧急情况刹车，人由于惯性还要保持原来的高速运动，会撞到前面物体造成损伤，所以驾驶员要使用安全带，这是防止惯性带来的伤害，故选项C错误；跳远运动员助跑是为了起跳前使自己处于运动状态，起跳后，人由于惯性会跳的更远，该现象是利用惯性，故选项D正确．答案：ABD3．解析：若高铁正在向左匀速运动，突然加速，则碗中的水由于惯性仍保持原有的速度，就会向右洒出，B正确；如果小车正向右匀速运动，突然减速，则碗中的水由于惯性仍保持原来的速度，就会向右洒出，D正确．答案：BD4．解析：A推B时A与B之间有相互作用力，作用力与反作用力同时产生，大小相等，分别作用在不同的物体上，选项A正确，B、C、D错误．答案：A5．答案：D6．解析：竿对岸的作用力与岸对竿的作用力是一对作用力与反作用力，则大小相等，选项A错误；人与船之间有相对运动的趋势，可知人与船之间存在着相互作用的摩擦力，选项B正确；人对船的作用力使船的运动状态发生改变，选项C错误；人受到的重力与竿对人的作用力不在同一直线上，不是一对平衡力，选项D错误．答案：B例1 解析：加速度与力同时产生、同时消失、同时变化，选项A正确；加速度的方向由合力方向决定，但与速度方向无关，选项B正确；在初速度为0的匀加速直线运动中，合力方向决定加速度方向，加速度方向决定末速度方向，选项C正确；合力变小，物体的加速度一定变小，但速度不一定变小，选项D错误．答案：ABC例2 解析：当匀速拉动雪橇时，F＝μmg；当雪橇匀加速运动时，由牛顿第二定律有F－μmg＝ma，解得F＝m(μg＋a)．可见匀加速运动时拉力大于匀速运动时拉力，且加速度越大，拉力越大，D项正确，A、B、C项错．答案：D7．解析：将加速度分解为水平和竖直两个方向，以货物为研究对象，在水平方向有F f＝ma x＝ma cos θ，在竖直方向有F N－mg＝ma y＝ma sin θ，F f＝μF N联立解得μ＝a cosθ，选项B正确．g+a sinθ答案：B。
高考物理力学知识点之牛顿运动定律知识点总复习含答案解析(5)一、选择题1．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，则A．1t时刻小球动能最大B．2t时刻小球动能最大C．2t~3t这段时间内，小球的动能先增加后减少D．2t~3t这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能2．起重机通过一绳子将货物向上吊起的过程中(忽略绳子的重力和空气阻力)，以下说法正确的是()A．当货物匀速上升时，绳子对货物的拉力与货物对绳子的拉力是一对平衡力B．无论货物怎么上升，绳子对货物的拉力大小都等于货物对绳子的拉力大小C．无论货物怎么上升，绳子对货物的拉力大小总大于货物的重力大小D．若绳子质量不能忽略且货物匀速上升时，绳子对货物的拉力大小一定大于货物的重力3．在匀速行驶的火车车厢内，有一人从B点正上方相对车厢静止释放一个小球，不计空气阻力，则小球（）A．可能落在A处B．一定落在B处C．可能落在C处D．以上都有可能m，弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩吊着一质量4．如图所示，弹簧测力计外壳质量为0为m的重物，现用一竖直向上的拉力F拉着弹簧测力计，使其向上做匀加速直线运动，弹簧测力计的读数为0F，则拉力F大小为（）A ．0m mmg m + B ．00m m F m+ C ．00m m mg m +D ．000m m F m + 5．如图所示，质量m =1kg 、长L =0.8m 的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相平．板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4．现用F =5N 的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，力F 做的功至少为( )（g 取10m/s 2）A ．1JB ．1.6JC ．2JD ．4J6．有时候投篮后篮球会停在篮网里不掉下来，弹跳好的同学就会轻拍一下让它掉下来．我们可以把篮球下落的情景理想化：篮球脱离篮网静止下落，碰到水平地面后反弹，如此数次落下和反弹．若规定竖直向下为正方向，碰撞时间不计，空气阻力大小恒定，则下列图象中可能正确的是( )A ．B ．C ．D ．7．一物体放置在粗糙水平面上，处于静止状态，从0t =时刻起，用一水平向右的拉力F 作用在物块上，且F 的大小随时间从零均匀增大，则下列关于物块的加速度a 、摩擦力f F 、速度v 随F 的变化图象正确的是（ ）A ．B ．C ．D ．8．如图所示，有一根可绕端点B 在竖直平面内转动的光滑直杆AB ，一质量为m 的小圆环套在直杆上。
第三章 牛顿运动定律知识网络：第1单元 牛顿运动三定律一、牛顿第一定律(内容)：（1）保持匀速直线运动或静止是物体的固有属性；物体的运动不需要用力来维持（2）要使物体的运动状态（即速度包括大小和方向）改变，必须施加力的作用，力是改变物体运动状态的原因1.牛顿第一定律导出了力的概念 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：t v a ∆∆=，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。
（不能说“力是产生速度的原因”、“力是维持速度的原因”，也不能说“力是改变加速度的原因”。
）2.牛顿第一定律导出了惯性的概念惯性：物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
惯性应注意以下三点：（1）惯性是物体本身固有的属性，跟物体的运动状态无关，跟物体的受力无关，跟物体所处的地理位置无关（2）质量是物体惯性大小的量度，质量大则惯性大，其运动状态难以改变（3）外力作用于物体上能使物体的运动状态改变，但不能认为克服了物体的惯性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。
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。
【例1】在一艘匀速向北行驶的轮船甲板上，一运动员做立定跳远，若向各个方向都用相同的力，则 （ ）A ．向北跳最远B ．向南跳最远C ．向东向西跳一样远，但没有向南跳远D ．无论向哪个方向都一样远【例2】某人用力推原来静止在水平面上的小车，使小车开始运动，此后改用较小的力就可以维持小车做匀速直线运动，可见（ ）A ．力是使物体产生运动的原因B ．力是维持物体运动速度的原因C ．力是使物体速度发生改变的原因D ．力是使物体惯性改变的原因【例3】如图中的甲图所示，重球系于线DC下端，重球下再系一根同样的线BA，下面说法中正确的是（）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线拉断二、牛顿第三定律(12个字——等值、反向、共线同时、同性、两体、)1.区分一对作用力反作用力和一对平衡力一对作用力反作用力和一对平衡力的共同点有：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
历年高考物理力学牛顿运动定律知识点题库单选题1、如图所示，某竖直弹射装置由两根劲度系数为k的轻弹簧以及质量不计的底盘构成，当将质量为m的物体竖直射向空中时，底盘对物体的支持力为6mg（g为重力加速度），已知两根弹簧与竖直方向的夹角为θ＝30°，则此时每根弹簧的伸长量为（）A．3mgk B．4mgkC．5mgkD．2√3mgk答案：D解析：物体受重力和支持力，根据牛顿第二定律，有N－mg＝ma其中N＝6mg，解得a＝5g再对质量不计的底盘和物体m整体受力分析，整体受重力和两个拉力，根据牛顿第二定律，在竖直方向满足2F cos 30°－mg＝ma解得F=2√3mg根据胡克定律，有x=Fx=2√3mgk故选D。
2、质量为3kg的物体，在0 ~ 4s内受水平力F的作用，在4 ~ 10s内因受摩擦力作用而停止，其v-t图像如图所示。
在0 ~ 4s内物体所受的拉力为（）A．5 NB．12 NC．10 ND．15 N答案：D解析：在0 ~ 4 s内，由牛顿第二定律F−f=ma1在4 ~ 10s内，物体因受摩擦力作用减速到零，由牛顿第二定律−f=ma2v-t图像的斜率表示加速度，则前后两个阶段的加速度分别为a1=12−04−0m/s2=3m/s2a2=0−1210−4m/s2=−2m/s2联立以上各式可得F=15N 故ABC错误，D正确。
3、物体质量为m＝5Kg放在粗糙的水平面上，在力F的作用下做a＝2m/s2的匀加速直线运动，方向向右，已知物体与地面之间的动摩擦因数为0.3，则外力F为（）A．20NB．15NC．25ND．10N答案：C解析：根据牛顿第二定律得a=F 合m则有F﹣μmg＝maF＝0.3×5×10+2×5＝25N故选C。
4、科学研究发现，在月球表面：①没有空气；②重力加速度约为地球表面的16；③没有磁场。
若宇航员登上月球后，在空中同时释放氢气球和铅球，忽略地球和其他星球对月球的影响，以下说法正确的是（）A．氢气球和铅球都处于超重状态B．氢气球将加速上升，铅球加速下落C．氢气球和铅球都将下落，但铅球先落到地面D．氢气球和铅球都将下落，且同时落地解析：由于在月球表面没有空气，没有磁场，物体在月球表面只受重力作用，物体由静止释放，将做自由落体运动，位移h相同，运动的加速度g相同，运动的时间也一定相同，应该同时落地。
高考物理专题复习 力和运动 牛顿运动定律1. 一斜面AB 长为5m ，倾角为30°，一质量为2kg 的小物体（大小不计）从斜面顶端A 点由静止释放，如图所示．斜面与物体间的动摩擦因数为63，求小物体下滑到斜面底端B 时的速度及所用时间．（g 取10 m/s 2）2. 如图所示，A 、B 两物体之间用轻质弹簧连接，用水平恒力F 拉A ，使A 、B 一起沿光滑水平面做匀加速直线运动，这时弹簧长度为L 1；若将A 、B 置于粗糙水平面上，用相同的水平恒力F 拉A ，使A 、B 一起做匀加速直线运动，此时弹簧长度为L 2。
若A 、B 与粗糙水平面之间的动摩擦因数相同，则下列关系式正确的是 （ ）A ．L 2＜L 1B ．L 2＞L 1C ．L 2＝L 1D ．由于A 、B 质量关系未知，故无法确定L 1、L 2的大小关系3.如图所示，在光滑的桌面上叠放着一质量为m A =2.0kg 的薄木板A 和质量为m B =3 kg 的金属块B ．A 的长度L =2.0m ．B 上有轻线绕过定滑轮与质量为m C =1.0 kg 的物块C 相连．B 与A 之间的滑动摩擦因数 µ =0.10，最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力．忽略滑轮质量及与轴间的摩擦．起始时令各物体都处于静止状态，绳被拉直，B 位于A 的左端（如图），然后放手，求经过多长时间t 后 B 从 A 的右端脱离（设 A 的右端距滑轮足够远）（取g =10m/s 2）．4.某人在地面上最多可举起60 kg 的物体，在竖直向上运动的电梯中可举起80 kg 的物体，则此电梯的加速度的大小、方向如何？电梯如何运动？（g =10 m/s 2）四、考点精炼1．手提一根不计质量的、下端挂有物体的弹簧上端，竖直向上作加速运动。
当手突然停止运动后的极短时间内，物体将 （ ）A ．立即处于静止状态B ．向上作加速运动C ．向上作匀速运动D ．向上作减速运动2．如图所示，质量为m 的木块在推力F 作用下，沿竖直墙壁匀加速向上运动，F 与竖直方向的夹角为θ．已知木块与墙壁间的动摩擦因数为µ，则木块受到的滑动摩擦力大小是 （ ）A ．µmgB ．F cos θ -mgC ．F cos θ+mgD ．µF sin θ3．倾角为θ的光滑斜面上有一质量为m 的滑块正在加速下滑，如图所示。
高考物理易错题专题三物理牛顿运动定律(含解析)及解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1．利用弹簧弹射和传送带可以将工件运送至高处。
如图所示，传送带与水平方向成37度角，顺时针匀速运动的速度v ＝4m/s 。
B 、C 分别是传送带与两轮的切点，相距L ＝6.4m 。
倾角也是37︒的斜面固定于地面且与传送带上的B 点良好对接。
一原长小于斜面长的轻弹簧平行斜面放置，下端固定在斜面底端，上端放一质量m ＝1kg 的工件（可视为质点）。
用力将弹簧压缩至A 点后由静止释放，工件离开斜面顶端滑到B 点时速度v 0＝8m/s ，A 、B 间的距离x ＝1m ，工件与斜面、传送带问的动摩擦因数相同，均为μ＝0.5，工件到达C 点即为运送过程结束。
g 取10m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：（1）弹簧压缩至A 点时的弹性势能；（2）工件沿传送带由B 点上滑到C 点所用的时间；（3）工件沿传送带由B 点上滑到C 点的过程中，工件和传送带间由于摩擦而产生的热量。
【答案】(1)42J,(2)2.4s,(3)19.2J【解析】【详解】（1）由能量守恒定律得，弹簧的最大弹性势能为：2P 01sin 37cos372E mgx mgx mv μ︒︒=++ 解得：E p ＝42J（2）工件在减速到与传送带速度相等的过程中，加速度为a 1，由牛顿第二定律得： 1sin 37cos37mg mg ma μ︒︒+=解得：a 1＝10m/s 2 工件与传送带共速需要时间为：011v v t a -=解得：t 1＝0.4s 工件滑行位移大小为：220112v v x a -= 解得：1 2.4x m L =<因为tan 37μ︒<，所以工件将沿传送带继续减速上滑，在继续上滑过程中加速度为a 2，则有：2sin 37cos37mg mg ma μ︒︒-=解得：a 2＝2m/s 2假设工件速度减为0时，工件未从传送带上滑落，则运动时间为：22vt a = 解得：t 2＝2s工件滑行位移大小为：2 3? 1n n n n n 解得：x 2＝4m工件运动到C 点时速度恰好为零，故假设成立。
历年高考物理力学牛顿运动定律题型总结及解题方法单选题1、现在城市的滑板运动非常流行，在水平地面上一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定速度向前滑行，在横杆前起跳并越过杆，从而使人与滑板分别从杆的上方、下方通过，如图所示，假设人和滑板运动过程中受到的各种阻力忽略不计，若运动员顺利地完成了该动作，最终仍落在滑板原来的位置上，则下列说法错误的是（）A．运动员起跳时，双脚对滑板作用力的合力竖直向下B．起跳时双脚对滑板作用力的合力向下偏后C．运动员在空中最高点时处于失重状态D．运动员在空中运动时，单位时间内速度的变化相同答案：B解析：AB．运动员竖直起跳，由于本身就有水平初速度，所以运动员既参与了水平方向上的匀速直线运动，又参与了竖直上抛运动。
各分运动具有等时性，水平方向的分运动与滑板的运动情况一样，运动员最终落在滑板的原位置。
所以水平方向受力为零，则起跳时，滑板对运动员的作用力竖直向上，运动员对滑板的作用力应该是竖直向下，故A正确，不符合题意；B错误，符合题意；C．运动员在空中最高点时具有向下的加速度g，处于失重状态，故C正确，不符合题意；D．运动员在空中运动时，加速度恒定，所以单位时间内速度的变化量相等，故D正确，不符合题意。
故选B。
2、如图所示，物体静止于水平面上的O点，这时弹簧恰为原长l0，物体的质量为m，与水平面间的动摩擦因数为μ，现将物体向右拉一段距离后自由释放，使之沿水平面振动，下列结论正确的是（）A．物体通过O点时所受的合外力为零B．物体将做阻尼振动C．物体最终只能停止在O点D．物体停止运动后所受的摩擦力为μmg答案：B解析：A．物体通过O点时弹簧的弹力为零，但摩擦力不为零，A错误；B．物体振动时要克服摩擦力做功，机械能减少，振幅减小，做阻尼振动，B正确；CD．物体最终停止的位置可能在O点也可能不在O点。
若停在O点摩擦力为零，若不在O点，摩擦力和弹簧的弹力平衡，停止运动时物体所受的摩擦力不一定为μmg，CD错误。
高考物理牛顿运动定律的应用常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1．如图所示，质量为2kg 的物体在与水平方向成37°角的斜向上的拉力F 作用下由静止开始运动．已知力F 的大小为5N ，物体与地面之间的动摩擦因数μ为0.2，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：(1)物体由静止开始运动后的加速度大小；(2)8s 末物体的瞬时速度大小和8s 时间内物体通过的位移大小； (3)若8s 末撤掉拉力F ，则物体还能前进多远？ 【答案】(1)a =0.3m/s 2 (2)x =9.6m (3)x ′=1.44m 【解析】(1)物体的受力情况如图所示：根据牛顿第二定律，得: F cos37°-f =ma F sin37°+F N =mg 又f =μF N联立得：a =cos37(sin 37)F mg F mμ--o o代入解得a =0.3m/s 2(2)8s 末物体的瞬时速度大小v =at =0.3×8m/s=2.4m/s 8s 时间内物体通过的位移大小219.6m 2x at == (3)8s 末撤去力F 后，物体做匀减速运动， 根据牛顿第二定律得，物体加速度大小22.0m/s f mg a g m mμμ===='' 由v 2=2a ′x ′得:21.44m 2v x a =''=【点睛】本题关键是多次根据牛顿第二定律列式求解加速度，然后根据运动学公式列式求解运动学参量．2．如图，质量M=4kg 的长木板静止处于粗糙水平地面上，长木板与地面的动摩擦因数μ1=0.1，现有一质量m=3kg 的小木块以v 0=14m/s 的速度从一端滑上木板，恰好未从木板上滑下，滑块与长木板的动摩擦因数μ2=0.5，g 取10m/s 2，求：（1）木块刚滑上木板时，木块和木板的加速度大小； （2）木板长度；（3）木板在地面上运动的最大位移。
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.如下图,在光滑的水平面上有一足够长的质量 质量m=1kg 的小物块,长木板与小物块间的动擦因数 止.现用F=14N 的水平恒力向石拉长木板,经时间(1)小物块在长木板上发生相对滑幼时,小物块加速度 (2)刚撤去F 时,小物块离长木板右端的距离 s ；(3)撒去F 后,系统能损失的最大机械能 AE.【答案】(1) 2m/s 2 (2) 0.5m (3) 0.4J 【解析】 【分析】(1)对木块受力分析,根据牛顿第二定律求出木块的加速度；(2)先根据牛顿第二定律求出木板的加速度,然后根据匀变速直线运动位移时间公式求出 长木板和小物块的位移,二者位移之差即为小物块离长木板右端的距离；(3)撤去F 后,先求解小物块和木板的速度,然后根据动量守恒和能量关系求解系统能损 失的最大机械能AE. 【详解】(1)小物块在长木板上发生相对滑动时,小物块受到向右的滑动摩擦力,那么： Wmg=ma解得 a 1=g=2m/2s(2)对木板,受拉力和摩擦力作用, 由牛顿第二定律得,F-w mg=Ma, 解得：a 2= 3m/s 2.小物块运动的位移： x 1= —a 1t 2=— X2)2m=1m,2 2 长木板运动的位移： X 2= — a 2t 2=- x 3)2m=1.5m ,22那么小物块相对于长木板的位移： △x=x 2-x 1=1.5m-1m=0.5m . (3)撤去F 后,小物块和木板的速度分别为： v m =a 1t=2m/s v=a 2t=3m/s小物块和木板系统所受的合外力为 0,动量守恒：mv m Mv (M m)v解得 v 2.8m/s从撤去F 到物体与木块保持相对静止,由能量守恒定律:该题考查牛顿第二定律的应用、动量守恒定律和能量关系；涉及到相对运动的过程,要认M=4kg 的长木板,在长木板右端有一 科=0.2开始时长木板与小物块均静 t=1s 撤去水平恒力 F, g=10m/s 2.求a 的大小;1212mv m Mv 2 2解得？E=0.4J 【点睛】1 E (M m)v2真分析物体的受力情况和运动情况,并能熟练地运用匀变速直线运动的公式.2.如图甲所示,一长木板静止在水平地面上,在t 0时刻,一小物块以一定速度从左端滑上长木板,以后长木板运动V t图象如下图.小物块与长木板的质量均为m 1kg,小物块与长木板间及长木板与地面间均有摩擦,经1 s后小物块与长木板相对静止g 10m/s2,求:1小物块与长木板间动摩擦因数的值;2在整个运动过程中,系统所产生的热量.【答案】(1) 0.7 (2) 40.5J【解析】【分析】1小物块滑上长木板后,由乙图知,长木板先做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律求出长木板加速运动过程的加速度,木板与物块相对静止时后木板与物块一起匀减速运动,由牛顿第二定律和速度公式求物块与长木板间动摩擦因数的值.2对于小物块减速运动的过程,由牛顿第二定律和速度公式求得物块的初速度,再由能量守恒求热量.【详解】1长木板加速过程中,由牛顿第二定律,得1mg 2 2mg ma1 ；Vm *;木板和物块相对静止,共同减速过程中,由牛顿第二定律得22 mg 2ma2；0 V m a2t2 ;由图象可知,v m 2m/ s, t1 1s, t2 0.8s联立解得1 0.72小物块减速过程中,有：〔mg ma3；V m V0 a3t1 ;在整个过程中,由系统的能量守恒得- 1 2Q mv o2联立解得Q 40.5J【点睛】此题考查了两体多过程问题,分析清楚物体的运动过程是正确解题的关键,也是此题的易错点,分析清楚运动过程后,应用加速度公式、牛顿第二定律、运动学公式即可正确解题.3.如图1所示,在水平面上有一质量为mi= 1kg的足够长的木板,其上叠放一质量为m2 = 2kg的木块,木块和木板之间的动摩擦因数岗= 0.3,木板与地面间的动摩擦因数(J2= 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/s2Hi 03S(1)求木块和木板保持相对静止的时间t i ；(2) t=10s时,两物体的加速度各为多大；(3)在如图2画出木块的加速度随时间变化的图象(取水平拉力F的方向为正方向,只要求画图,不要求写出理由及演算过程)【答案】(1)木块和木板保持相对静止的时间是4s； (2) t=10s时,两物体的加速度各为3m/s2, 12m/s2；【解析】【详解】(1)当F< 22. (m[+m2)g= 3N时,木块和木板都没有拉动,处于静止状态,当木块和木板一起运动时,对m1：f max—戌(m1+m2)g=m〔a max, f max= p1m2g解得：a max= 3m/S2对整体有： F max-摩(m i +m 2)g= ( m i +m 2) a max 解得：Fmax=12N由 Fmax=3t 得：t = 4s(2) t=10s 时,两物体已相对运动,那么有： 对 m1： 国m 2g —(J 2 (m i +m 2)g = m i a i 解得：a 〔 = 3m/s 2对 m2： F — pi m 2g=m 2a 2 F= 3t= 30N 解得：a 2= I2m/s 2(3)图象过(1、0) , ( 4.3) , ( 10、12) 图象如下图.4.如下图,在光滑水平面上有一段质量不计,长为 6m 的绸带,在绸带的中点放有两个紧靠着可视为质点的小滑块 A 、B,现同时对A 、B 两滑块施加方向相反,大小均为F=12N的水平拉力,并开始计时. A 滑块的质量mA=2kg, B 滑块的质量mB=4kg, A 、B 滑块 与绸带之间的动摩擦因素均为 科=0.5 A 、B 两滑块与绸带之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计绸带的伸长,求：(1) t=0时刻,A 、B 两滑块加速度的大小； (2) 0到3s 时间内,滑块与绸带摩擦产生的热量.【答案】(1)a 1 1ms 2 ,a 2 0.5ms 2 ; (2)30J【解析】(1)A 滑块在绸带上水平向右滑动,受到的滑动摩擦力为 N A mg , f A N A ；解得：f Amg ——①22f A,水平运动,那么竖直方向平衡:A 滑块在绸带上水平向右滑动, 0时刻的加速度为a1,由牛顿第二定律得： F f A m A a [②B 滑块和绸带一起向左滑动,0时刻的加速度为a 2由牛顿第二定律得： F f Bm B a 2——③;联立①②③解得：a i 1m / s , a2 0.5m / s ；(2)A滑块经t滑离绸带,此时A、B滑块发生的位移分别为为和*2Lx1 x2 21 2x1 a1t21 2x2a2t2代入数据解得：x1 2m , x2 1m, t 2s2秒时A滑块离开绸带,离开绸带后A在光滑水平面上运动, B和绸带也在光滑水平面上运动,不产生热量,3秒时间内因摩擦产生的热量为：Q f A x1 x2代入数据解得：Q 30J .5.地震发生后,需要向灾区运送大量救灾物资,在物资转运过程中大量使用了如下图的传送带.某传送带与水平面成37o角,皮带的AB局部长L 5.8m,皮带以恒定的速率v 4m/s按图示方向传送,假设在B端无初速度地放置一个质量m 50 kg的救灾物资P(可视为质点),P与皮带之间的动摩擦因数0.5(取g 10m/s2, sin37o 0.6),求：1物资P从B端开始运动时的加速度.2物资P到达A端时的动能.2【答案】1物资P从B端开始运动时的加速度是10m/s . 2物资P到达A端时的动能是900J.【解析】【分析】(1)选取物体P为研究的对象,对P进行受力分析,求得合外力,然后根据牛顿第三定律即可求出加速度；(2)物体p从B到A的过程中,重力和摩擦力做功,可以使用动能定律求得物资P到达A 端时的动能,也可以使用运动学的公式求出速度,然后求动能.【详解】(1) P刚放上B点时,受到沿传送带向下的滑动摩擦力的作用, mgsin F ma；2F N mgcos F F N 其加速度为： a i gsin gcos 10m/s2(2)解法一：P 到达与传送带有相同速度的位移s — 0.8m2a以后物资P 受到沿传送带向上的滑动摩擦力作用 1 0 1 0 根据动能 TH 理： mgsin F L smv A mv 2 21 2到A 端时的动能E kA — mv A 900J22解法二：P 到达与传送带有相同速度的位移s — 0.8m 2a以后物资P 受到沿传送带向上的滑动摩擦力作用, 2P 的加速度 a 2 gsin gcos 2m/s 1 2 后段运动有：L s vt 2 a 2t 2 , 2解得：t 2 1s,到达A 端的速度v A v a 2t 2 6m/s传送带问题中,需要注意的是传送带的速度与物体受到之间的关系,当二者速度相等时, 即保持相对静止.属于中档题目.6 .如图,质量分别为 mA =1kg 、mB =2kg 的A 、B 两滑块放在水平面上,处于场强大小 E=3X 15N/C 、方向水平向右的匀强电场中,A 不带电,B 带正电、电荷量 q=2X105C.零时刻,A 、B 用绷直的细绳连接(细绳形变不计)着,从静止同时开始运动, 2s 末细绳断开.已知A 、B 与水平面间的动摩擦因数均为w=0.1重力加速度大小 g=10m/s 2.求：---------------- ------ ►£(1)前2s 内,A 的位移大小； (2)6s 末,电场力的瞬时功率. 【答案】(1) 2m (2) 60W 【解析】 【分析】 【详解】(1) B 所受电场力为F=Eq=6N;绳断之前,对系统由牛顿第二定律： F-Mm A +m B )g=(m A +m B )a 1 可得系统的加速度 a i =1m/s 2;动能E kA1 2mv A 900J由运动规律：x=1a i t i2 2解得A在2s内的位移为x=2m；(2)设绳断瞬间,AB的速度大小为v i, t2=6s时刻,B的速度大小为V2,那么v i=a i t i=2m/s ;绳断后,对B由牛顿第二定律：F-师B g=m B a2解得a2=2m/s2;由运动规律可知：V2=V i+a2(t2-t i)解得V2=i0m/s电场力的功率P=Fv,解得P=60W7 .某研究性学习小组利用图a所示的实验装置探究物块在恒力F作用下加速度与斜面倾角的关系.木板OA可绕轴O在竖直平面内转动,板足够长,板面摩擦可忽略不计.某次实验中,质量m=0.ikg的物块在平行于板面向上、F=0.6N的恒力作用下,得到加速度 a 与斜面倾角的关系图线,如图b所示,图中a o为图线与纵轴交点, 日为图线与横轴交(2)当倾角.为30.时,物块在力F作用下由O点从静止开始运动,2 s后撤去,求物块沿斜面运动的最大距离？【答案】(D 6m/s2, 37； (2) 2.4m.【解析】【详解】(i)由图象可知,.=0,木板水平放置,此时物块的加速度为a o由牛顿第二定律：F合=F=ma o解得a o=6m/s2由图象可知木板倾角为以时,物块的加速度a=0即：F=mgsin i解得01=37 °(2)当木板倾角为 .=0.时,对物块由牛顿第二定律得：F-mgsin 0ma i解得a i=im/s2设木块2s末速度为v i,由v i=a i t得v i=2m/s2s内物块位移s i= — a i t2=2m2撤去F后,物块沿斜面向上做匀减速运动.设加速度为a2,对物块由牛顿第二定律得：mgsin 0ma2a2=gsin30 = 5m/s22撤去F后,物块继续向上运动的位移为s -vL 0.4m2 a2那么物块沿斜面运动的最大距离s=S i+S2=2,4m8. 一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重.一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上几十米的高处,然后让座舱自由落下.落到一定位置时,制动系统启动,到地面时刚好停下.座舱开始下落时的高度为75m,当落到离地面30m的位置时开始制动座舱均匀减速.重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力.(1)求座舱下落的最大速度；(2)求座舱下落的总时间；(3)假设座舱中某人用手托着重30N的铅球,求座舱下落过程中球对手的压力.【答案】(1) 30m/s (2) 5s. (3) 75N. 【解析】试题分析：(1) v2=2gh;vm= 30m/s1 2⑵座舱在自由下落阶段所用时间为：h — gt1 t1= 3s2h座舱在匀减速下落阶段所用的时间为：t2= V =2s2所以座舱下落的总时间为：t= t1+ t2=5s⑶对球,受重力mg和手的支持力N作用,在座舱自由下落阶段,根据牛顿第二定律有mg —N = mg解得：N=0根据牛顿第三定律有：N =N=0,即球对手的压力为零在座舱匀减速下落阶段,卞^据牛顿第二定律有mg-N = ma0 v2一根据匀变速直线运动规律有： a = --------= — 15m/s22h2解得：N=75N (2分)根据牛顿第三定律有：N =N=75N,即球对手的压力为75N考点：牛顿第二及第三定律的应用9.功能关系贯穿整个高中物理.(1)如下图,质量为m的物体,在恒定外力F作用下沿直线运动,速度由v o变化到v时, 发生的位移为x.试从牛顿第二定律及运动学公式推导出动能定理.上述推导的结果对于物体受变力作用、或者做曲线运动时是否成立？说明理由.(2)如下图,固定的水平光滑金属导轨,间距为L,右端接有阻值为R的电阻,处在方向竖直向外、磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m的导体棒与固定弹簧相连,放在导轨上,导轨与导体棒的电阻均可忽略.初始时刻,弹簧恰处于自然长度.现给导体棒一个水平向右的初速度vo,在沿导轨运动的过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.导体棒速度第一次为零时,弹簧的弹性势能为Ep,那么在这一过程中：①直接写出弹簧弹力做功W弹与弹性势能变化Ep的关系,进而求W弹;②用动能定理求安培力所做的功W安.【答案】(1)动能定理无论物体所受力是否为恒力、运动轨迹是否为直线均适用.简言之,动能定理是经典力学范围内的普适规律. (2) W弹E p (E p 0) E p(3)1 2W安E p 2mv o【解析】【详解】(1)由牛顿第二定律F=ma及运动学公式v2v2 2ax1 2 1 2可得Fx mv mv o2 2当物体受变力作用、或者做曲线运动时,可以把过程分解成许多小段,认为物体在每小段运动中受到的是恒力、运动轨迹是直线,这样对每一段用动能定理,累加后也能得到同样的结果,所以动能定理无论物体所受力是否为恒力、运动轨迹是否为直线均适用.简言之,动能定理是经典力学范围内的普适规律.(2)W弹E p进而W弹E p (E p 0) E p.1 2(3)由动能定理：W W单0 ^m% 1解得：W安E p -mv210.质量为0.1kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落,该下落过程对应的v-t图线如图2 .... 所小；球与水平地面相碰后反弹,离开地面时的速度大小为碰撞前的-.该球受到的空气阻力大小恒为f,取g=10m/s 2,求:(1)弹性球受到的空气阻力 f 的大小；(2)弹性球第一次碰撞后反弹的最大高度 h.【答案】(1) 0.4N (2) 1m7【解析】3 02试题分析：(1)根据图象得a —— 8m/s 2,0.5由牛顿第二定律：mg-f=ma, 得 f=m (g-a) =0. 2X (10-8) =0. 4N. (2)由题意反弹速度 v = — v = 3m/s .4又由牛顿第二定律： mg+f=ma ,得 a 0^———04 12m / s 2 .0.2考点：v-t 图像；牛顿第二定律的应用【名师点睛】此题关键是对图象的应用,由图象的斜率等于物体的加速度得到加速度,然 后根据牛顿第二定律列得方程才能得到阻力,进而解答全题.故反弹高度为:2, v h=—=2a£=3m 2 12 8。
