最新备战高考物理一轮复习揭秘讲义揭秘5牛顿运动定律

牛顿运动定律是力学的基础，也是高中重点知识，对整个物理学也有重大意义。

本章考查的重点是牛顿第二定律，而牛顿第一定律和第三定律在牛顿第二定律的应用中得到了广泛的体现。

从近几年高考看，要求准确理解牛顿第一定律；加深理解牛顿第二定律，熟练掌握其应用，尤其是物体受力分析的方法；理解牛顿第三定律；理解和掌握运动和力的关系；理解超重和失重。

本章内容的高考试题每年都有，对本章内容单独命题大多以选择、填空形式出现，趋向于用牛顿运动定律解决生活、科技、生产实际问题。

经常与电场、磁场联系，构成难度较大的综合性试题，运动学的知识往往和牛顿运动定律连为一体，考查推理能力和综合分析能力。

一（1）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。

（2）物理意义:①揭示了物体不受外力作用时的运动规律，②揭示了力不是维持运动的原因，③揭示了一切物体都具有惯性．物体具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。

1.物体具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。

2.一切物体都有惯性，物体在任何状态下都有惯性.惯性是物体固有的属性，是不能被克服的。

3.质量是物体惯性大小的量度质量大的物体，运动状态难改变，惯性大；质量小的物体，运动状态容易改变，惯性小．惯性不是力，不能说物体受惯性二：物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。

作用力和反作用力的关系：同时性；相等性；反向性；同性质。

作用力、反作用力和一对平衡力的关系三1、物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同。

2、公式：4、用牛顿第二定律解题方法一.“合成法”若物体只受两个力作用产生加速度时，根据平行四边形定则求合力.运用三角形的有关知识，列出分力、合力及加速度之间的关系求解.二.“正交分解法”步骤：1、明确加速度方向2、分析受力3、建坐标系F m a合4、建立方程常把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上，有Fx=ma(沿加速度方向)Fy=0(垂直于加速度方向)有时也把加速度分解在相互垂直的两个方向上，有Fx=maxFy=may5.两类动力学问题（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6.整体法与隔离法应用（1）如果不要求知道各物体之间的相互作用力，而且各物体具有相同的加速度，用整体法解决。

高考物理一轮复习讲义—牛顿运动三定律考点一牛顿第一定律的理解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)意义：①揭示了物体的固有属性：一切物体都具有惯性，因此牛顿第一定律又被叫作惯性定律；②揭示了运动和力的关系：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．2．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，一切物体都具有惯性，与物体的运动情况和受力情况无关．1．牛顿第一定律是实验定律．(×)2．运动的物体惯性大，静止的物体惯性小．(×)3．物体不受力时，将处于静止状态或匀速直线运动状态．(√)1．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的改变，惯性大，物体的运动状态较难改变；惯性小，物体的运动状态较易改变．2．牛顿第一定律与牛顿第二定律的关系牛顿第一定律和牛顿第二定律是相互独立的．(1)牛顿第一定律告诉我们改变运动状态需要力，力是如何改变物体运动状态的问题则由牛顿第二定律来回答．(2)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．例1(多选)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用．下列说法中符合历史事实的是()A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变B．伽利略通过“理想实验”得出结论：如果物体不受力，它将以这一速度永远运动下去C．笛卡儿指出，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D．牛顿认为，物体都具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质答案BCD解析亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动，故A错误；伽利略通过“理想实验”得出结论：力不是维持运动的原因，如果物体不受力，它将以这一速度永远运动下去，故B正确；笛卡儿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，故C正确；牛顿认为物体都具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，故D正确．例2水平仪的主要测量装置是一个内部封有液体的玻璃管，液体中有一气泡，水平静止时，气泡位于玻璃管中央，如图甲所示．一辆在水平轨道上行驶的火车车厢内水平放置两个水平仪，一个沿车头方向，一个垂直于车头方向．某时刻，气泡位置如图乙所示，则此时关于火车运动的说法可能正确的是()A．加速行驶，且向左转弯B．加速行驶，且向右转弯C．减速行驶，且向左转弯D．减速行驶，且向右转弯答案B解析由题意可知，水平静止或匀速直线运动时，气泡位于玻璃管中央，由题图乙可以看出：沿车头方向的气泡向车头方向移动，当火车加速时，气泡和液体由于惯性不会随火车立即加速，还会以原来的速度运动，相对火车向后运动，因为气泡密度小于液体密度，所以气泡在液体作用下就向前运动，故C、D错误；垂直于车头方向的装置中气泡处于右端，因原来火车做直线远动，气泡位于中心位置，当火车向右转弯时，气泡和液体由于惯性不会立即随火车右转，还会沿直线运动，所以气泡和液体就相对火车向左运动，因为气泡密度小于液体密度，所以气泡在液体的作用下相对中心位置向右运动；所以此时刻火车应是加速运动且向右转弯，故B正确．考点二牛顿第二定律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正比、跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同．(2)表达式：F＝ma.2．力学单位制(1)单位制：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．国际单位制中基本物理量共七个，其中力学有三个，是长度、质量、时间，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．1．物体加速度的方向一定与合外力方向相同．(√)2．由m＝Fa可知，物体的质量与其所受合外力成正比，与其运动的加速度成反比．(×) 3．可以利用牛顿第二定律确定高速电子的运动情况．(×)4．物体所受的合外力减小，加速度一定减小，而速度不一定减小．(√)5．千克、秒、米、库仑、安培均为国际单位制的基本单位．(×)1.对牛顿第二定律的理解2．解题的思路和关键(1)选取研究对象进行受力分析；(2)应用平行四边形定则或正交分解法求合力；(3)根据F合＝ma求物体的加速度a.考向1对牛顿第二定律的理解例3(多选)下列说法正确的是()A．对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力，当力刚作用瞬间，物体立即获得加速度B．物体由于做加速运动，所以才受合外力作用C．F＝ma是矢量式，a的方向与F的方向相同，与速度方向无关D．物体所受合外力减小，加速度一定减小，而速度不一定减小答案ACD解析由于物体的加速度和合外力是瞬时对应关系，由此可知当力作用瞬间，物体会立即产生加速度，选项A正确；根据因果关系，合外力是产生加速度的原因，即物体由于受合外力作用，才会产生加速度，选项B错误；牛顿第二定律F＝ma是矢量式，a的方向与F的方向相同，与速度方向无关，选项C正确；由牛顿第二定律可知物体所受合外力减小，加速度一定减小，如果物体做加速运动，其速度会增大，如果物体做减速运动，速度会减小，选项D 正确．例4某型号战斗机在某次起飞中，由静止开始加速，当加速度a不断减小至零时，飞机刚好起飞．关于起飞过程，下列说法正确的是()A．飞机所受合力不变，速度增加越来越慢B．飞机所受合力减小，速度增加越来越快C．速度方向与加速度方向相同，速度增加越来越快D．速度方向与加速度方向相同，速度增加越来越慢答案D解析根据牛顿第二定律可知，当加速度a不断减小至零时合力逐渐减小到零，速度增加得越来越慢，故A、B项错误；飞机做加速运动，加速度方向与速度方向相同，加速度减小，即速度增加得越来越慢，故C项错误，D项正确．考向2牛顿第二定律的简单应用例52021年10月16日0时23分，“神舟十三号”成功发射，顺利将三名航天员送入太空并进驻空间站．在空间站中，如需测量一个物体的质量，需要运用一些特殊方法：如图所示，先对质量为m 1＝1.0kg 的标准物体P 施加一水平恒力F ，测得其在1s 内的速度变化量大小是10m/s ，然后将标准物体与待测物体Q 紧靠在一起，施加同一水平恒力F ，测得它们1s 内速度变化量大小是2m/s.则待测物体Q 的质量m 2为()A ．3.0kgB ．4.0kgC ．5.0kgD ．6.0kg 答案B 解析对P 施加F 时，根据牛顿第二定律有a 1＝F m 1＝Δv 1Δt＝10m/s 2，对P 和Q 整体施加F 时，根据牛顿第二定律有a 2＝F m 1＋m 2＝Δv 2Δt＝2m/s 2，联立解得m 2＝4.0kg ，故选B.例6(多选)如图甲所示，一竖直放置的足够长的固定玻璃管中装满某种液体，一半径为r 、质量为m 的金属小球，从t ＝0时刻起，由液面静止释放，小球在液体中下落，其加速度a 随速度v 的变化规律如图乙所示．已知小球在液体中受到的阻力F f ＝6πηvr ，式中r 是小球的半径，v 是小球的速度，η是常数．忽略小球在液体中受到的浮力，重力加速度为g ，下列说法正确的是()A ．小球的最大加速度为gB．小球的速度从0增加到v0的过程中，做匀变速运动C．小球先做加速度减小的变加速运动，后做匀速运动D．小球的最大速度为mg6πηr答案ACD解析当t＝0时，小球所受的阻力F f＝0，此时加速度为g，A正确；随着小球速度的增加，加速度减小，小球的速度从0增加到v0的过程中，加速度减小，B错误；根据牛顿第二定律有mg－F f＝ma，解得a＝g－6πηvrm，当a＝0时，速度最大，此后小球做匀速运动，最大速度v m＝mg6πηr，C、D正确．考点三牛顿第三定律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、方向相反、作用在同一条直线上．3．表达式：F＝－F′.1．作用力与反作用力的效果可以相互抵消．(×)2．人走在松软土地上下陷时，人对地面的压力大于地面对人的支持力．(×)3．物体静止在水平地面上，受到的重力和支持力为一对作用力和反作用力．(×)一对平衡力与作用力和反作用力的比较名称一对平衡力作用力和反作用力项目作用对象同一个物体两个相互作用的不同物体作用时间不一定同时产生、同时消失一定同时产生、同时消失力的性质不一定相同一定相同作用效果可相互抵消不可抵消考向1牛顿第三定律的理解例7(多选)如图所示，用水平力F把一个物体紧压在竖直墙壁上，物体保持静止，下列说法中正确的是()A．水平力F与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力B．物体的重力与墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力C．水平力F与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力D．物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力答案BD解析水平力F与墙壁对物体的弹力作用在同一物体上，大小相等、方向相反，且作用在同一条直线上，是一对平衡力，选项A错误；物体在竖直方向上受竖直向下的重力以及墙壁对物体竖直向上的静摩擦力的作用，因物体处于静止状态，这两个力是一对平衡力，选项B正确；水平力F作用在物体上，而物体对墙壁的压力作用在墙壁上，这两个力不是平衡力，也不是相互作用力，选项C错误；物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是两个物体间的相互作用力，是一对作用力与反作用力，选项D正确．考向2相互作用力与一对平衡力的比较例8(2022·广东深圳市红岭中学高三月考)“电动平衡车”是时下热门的一种代步工具．如图，人笔直站在“电动平衡车”上，在某水平地面上沿直线匀速前进，下列说法正确的是()A．“电动平衡车”对人的作用力大于人对“电动平衡车”的作用力B．人的重力与车对人的支持力是一对相互作用力C．地面对车的摩擦力与人(含车)所受空气阻力平衡D．在行驶过程中突然向右转弯时，人会因为惯性向右倾斜答案C解析根据牛顿第三定律，“电动平衡车”对人的作用力等于人对“电动平衡车”的作用力，故A错误；人的重力与车对人的支持力的受力物体都是人，不可能是相互作用力，故B错误；地面对车的摩擦力与人(含车)所受空气阻力平衡，所以人与车能够匀速运动，故C正确；在行驶过程中突然向右转弯时，人会因为惯性向左倾斜，故D错误．考向3转换研究对象在受力分析中的应用例9如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上以加速度a水平向右加速滑行，长木板与地面间的动摩擦因数为μ1，木块与长木板间的动摩擦因数为μ2，重力加速度为g，若长木板仍处于静止状态，则长木板对地面摩擦力的大小和方向为()A．μ1(m＋M)g，向左B．μ2mg，向右C．μ2mg＋ma，向右D．μ1mg＋μ2Mg，向左答案B解析对木块分析可知，长木板对它水平向左的摩擦力大小为F f1＝μ2mg，由牛顿第三定律可知，木块对长木板的摩擦力向右，大小也为F f1；由于长木板仍处于静止状态，对长木板受力分析可知，地面对它的静摩擦力方向向左，大小为F f2＝F f1＝μ2mg，由牛顿第三定律可知，长木板对地面的摩擦力大小为μ2mg，方向向右，故B正确．在对物体进行受力分析时，如果不便于直接分析求出物体受到的某些力时，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．可见牛顿第三定律将起到非常重要的转换研究对象的作用，使得我们对问题的分析思路更灵活、更宽阔．课时精练1．对一些生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以分析．其中正确的是()A．太空中处于失重状态的物体没有惯性B．“安全带，生命带，前排后排都要系”．系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害C．“强弩之末，势不能穿鲁缟”，是因为强弩的惯性减小了D．战斗机作战前抛掉副油箱，是为了增大战斗机的惯性答案B解析惯性只与质量有关，所以处于失重状态的物体还是具有惯性，A错误；系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害，B正确；“强弩之末，势不能穿鲁缟”，是因为强弩的速度减小了，惯性不变，C错误；战斗机作战前抛掉副油箱，是为了减小战斗机的惯性，增加灵活性，D错误．2.(2021·浙江1月选考·4)如图所示，电动遥控小车放在水平长木板上面，当它在长木板上水平向左加速运动时，长木板保持静止，此时()A．小车只受重力、支持力作用B．木板对小车的作用力方向水平向左C．木板对小车的作用力大于小车对木板的作用力D．木板对小车的作用力与小车对木板的作用力大小一定相等答案D解析小车在木板上水平向左加速运动时，受重力、支持力、水平向左的摩擦力，而木板对小车的作用力是支持力与摩擦力的合力，方向指向左上方，并不是水平向左，故A、B错误；根据牛顿第三定律，木板对小车的作用力与小车对木板的作用力一定大小相等，方向相反，故C错误，D正确．3.(多选)如图所示，体育项目“押加”实际上相当于两个人拔河，如果甲、乙两人在“押加”比赛中，甲获胜，则下列说法中正确的是()A．甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力，所以甲获胜B．当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力等于乙对甲的拉力C．当甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力D．甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，所以甲获胜答案BD解析甲对乙的拉力与乙对甲的拉力是一对作用力与反作用力，大小相等，与二者的运动状态无关，即不管哪个获胜，甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，当地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，甲才能获胜，故A、C错误，B、D正确．4.在研究运动和力的关系时，伽利略设计了著名的理想斜面实验(如图所示)，将可靠的事实和逻辑推理结合起来，能更深刻地反映自然规律．下面给出了伽利略斜面实验的五个事件，请对事件的性质进行判断并正确排序：在A点由静止释放的小球，①若没有摩擦时，能滚到另一斜面与A点等高的C点；②当减小斜面动摩擦因数时，滚到另一斜面的最高位置，更接近等高的C点；③若没有摩擦时减小斜面BC的倾角，小球将通过较长的路程，到达与A点等高的D点；④若没有摩擦，且另一斜面水平放置时，小球将沿水平面一直运动下去；⑤不能滚到另一斜面与A点等高的C点．以下正确的是()A．事实⑤→事实②→推论①→推论③→推论④B．事实⑤→事实②→推论③→事实①→推论④C．事实⑤→事实②→事实①→推论③→推论④D．事实⑤→事实②→推论①→事实③→推论④答案A解析根据实验事实⑤斜面不光滑，在A点由静止释放的小球不能滚到另一斜面与A点等高的C点，事实②当减小斜面动摩擦因数时，滚到另一斜面的最高位置，更接近与A点等高的C点，得出实验推论：如果没有摩擦，小球将上升到释放时的高度，即①，进一步假设若减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度，即得出③，没有摩擦时减小斜面BC的倾角，小球将通过较长的路程，到达与A点等高的D点，最后使它成水平面，小球将沿水平面做持续匀速直线运动，即④，故A正确，B、C、D错误．5.一辆装满石块的货车在某段平直道路上遇到险情，司机以加速度a＝3g紧急刹车．货箱中4石块B的质量为m＝400kg，g＝10m/s2，则石块B周围与它接触的物体对石块B的作用力为()A．3000N B．4000NC．5000N D．7000N答案C解析当货车刹车时，在竖直方向，其他物体对石块B的作用力F y＝mg＝4000N，在水平方向，其他物体对石块B的作用力F x＝ma＝3000N，故作用力F＝F x2＋F y2＝5000N，故选C.6．一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断，例如从解得物理量单位，解随某些已知量变化的趋势，解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析，并与预期结果、实验结论等进行比较，从而判断解的合理性或正确性，举例如下：声音在空气中的传播速度v与空气的密度ρ、压强p有关，下列速度表达式中，k为比例系数，无单位，则这四个表达式中可能正确的是()A．v＝kpρB．v＝kpρC．v＝kρpD．v＝kpρ答案B解析速度的单位是m/s，密度的单位是kg/m3，压强的单位是kg/(m·s2)，所以kpρ的单位是m2/s2，kpρ的单位是m/s，kρp的单位是s/m，kpρ的单位是kg/(m2·s)，选项B正确，A、C、D错误．7．一个物体在多个力的作用下处于静止状态，如果仅使其中某个力的大小逐渐减小到零，然后又逐渐从零恢复到原来大小，那么，图中能正确描述该过程中物体速度与时间关系的是()答案D 解析原来物体在多个力的作用下处于静止状态，物体所受的合力为零，使其中某个力的大小逐渐减小到零，然后又从零逐渐恢复到原来的大小的过程中，物体的合力从零开始逐渐增大，又逐渐减小到零，则物体的加速度先增大后减小，物体先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速运动．根据v －t 图象的斜率表示加速度可知，v －t 图象的斜率先增大后减小，故A 、B 、C 错误，D 正确．8．如图甲所示，水平地面上轻弹簧左端固定，右端通过小物块压缩0.4m 后锁定，t ＝0时解除锁定释放小物块．计算机通过小物块上的速度传感器描绘出它的v －t 图线如图乙所示，其中Oab 段为曲线，bc 段为直线，倾斜直线Od 是t ＝0时图线的切线，已知小物块的质量为m ＝2kg ，重力加速度g ＝10m/s 2，则下列说法正确的是()A ．小物块与地面间的动摩擦因数为0.3B ．小物块与地面间的动摩擦因数为0.4C ．弹簧的劲度系数为175N/mD ．弹簧的劲度系数为150N/m答案C 解析根据v －t 图线的斜率大小表示加速度大小，由题图乙知，物块脱离弹簧后的加速度大小a ＝Δv Δt ＝ 1.50.55－0.25m/s 2＝5m/s 2，由牛顿第二定律得，摩擦力大小为F f ＝μmg ＝ma ，所以μ＝a g ＝0.5，A 、B 错误；刚释放时物块的加速度为a ′＝Δv ′Δt ′＝30.1m/s 2＝30m/s 2，由牛顿第二定律得kx－F f＝ma′，代入数据解得k＝175N/m，C正确，D错误．9.(2022·河北邢台市质检)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，如图所示．已知重力加速度为g，环沿杆以加速度a匀加速下滑，则此时箱子对地面的压力大小为()A．Mg＋mg－ma B．Mg－mg＋maC．Mg＋mg D．Mg－mg答案A解析环在竖直方向上受重力及箱子内的杆对它的竖直向上的摩擦力F f，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F f′，故箱子竖直方向上受重力Mg、地面对它的支持力F N及环给它的摩擦力F f′，受力情况如图乙所示．以环为研究对象：mg－F f＝ma，以箱子为研究对象，F N＝F f′＋Mg＝F f＋Mg＝Mg＋mg－ma.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大小，即F N′＝Mg＋mg－ma，故选项A正确．10.(多选)如图所示，一个小球O用1、2两根细绳连接并分别系于箱子上的A点和B点，OA 与水平方向的夹角为θ，OB水平，开始时箱子处于静止状态，下列说法正确的是()A．若使箱子水平向右加速运动，则绳1、2的张力均增大B．若使箱子水平向右加速运动，则绳1的张力不变，绳2的张力增大C．若使箱子竖直向上加速运动，则绳1、2的张力均增大D．若使箱子竖直向上加速运动，则绳1的张力增大，绳2的张力不变答案BC解析箱子静止时，对小球，根据平衡条件得F OA sinθ＝mg，F OB＝F OA cosθ，若使箱子水平向右加速运动，则在竖直方向上合力为零，有F OA′sinθ＝mg，F OB′－F OA′cosθ＝ma，所以绳1的张力不变，绳2的张力增大，选项A错误，B正确；若使箱子竖直向上加速运动，则F OA″sin θ－mg＝ma′，F OB″＝F OA″cosθ，所以绳1的张力增大，绳2的张力也增大，选项C正确，D 错误．11.如图为用索道运输货物的情景，已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°，质量为m的货物与车厢地板之间的动摩擦因数为0.3.当载重车厢沿索道向上加速运动时，货物与车厢仍然保持相对静止状态，货物对车厢水平地板的正压力为其重力的1.15倍，连接索道与车厢的杆始终沿竖直方向，重力加速度为g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，那么这时货物对车厢地板的摩擦力大小为()A．0.35mg B．0.3mgC．0.23mg D．0.2mg答案D解析将a沿水平和竖直两个方向分解，对货物受力分析如图所示水平方向：F f＝ma x竖直方向：F N－mg＝ma yF N＝1.15mg又a y a x ＝34联立解得F f ＝0.2mg ，故D 正确．12.(多选)如图所示，水平地面上固定一斜面，初始时物体A 沿斜面向下做匀变速运动，其加速度大小为a 1；若在物体A 上施加一竖直向下的恒力F ，其加速度大小变为a 2，已知斜面倾角为θ，A 与斜面间的动摩擦因数为μ，则()A ．若μ>tan θ，则a 1>a 2B ．若μ>tan θ，则a 1<a 2C ．若μ<tan θ，则a 1<a 2D ．若μ<tan θ，则a 1>a 2答案BC 解析若μ＞tan θ，即μmg cos θ>mg sin θ，重力沿斜面向下的分力小于滑动摩擦力，物体原来是向下做匀减速运动，加速度大小为a 1＝μmg cos θ－mg sin θm＝μg cos θ－g sin θ，施加F 后μF cos θ>F sin θ，加速度大小为a 2＝μF ＋mgcos θ－F ＋mg sin θm ＝μg cos θ－g sin θ＋μF cos θ－F sin θm>a 1，故A 错误，B 正确；若μ<tan θ，即μmg cos θ<mg sin θ，重力沿斜面向下的分力大于滑动摩擦力，物体原来是向下做匀加速运动，加速度大小为a 1＝mg sin θ－μmg cos θm＝g sin θ－μg cos θ，施加F 后μF cos θ<F sin θ，加速度大小为a 2＝F ＋mg sin θ－μF ＋mg cos θm ＝g sin θ－μg cos θ＋F sin θ－μF cos θm>a 1，故C 正确，D 错误．。

第三章牛顿运动定律[真题回放]1．(2013·课标全国卷Ⅰ)图3­1­1是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片，照片左上角的三列数据如下表所示．表中第二列是时间，第三列是物体沿斜面运动的距离，第一列是伽利略在分析实验数据时添加的．图3­1­1 Array根据表中的数据，伽利略可以得出的结论是( )A.物体具有惯性B．斜面倾角一定时，加速度与质量无关C．物体运动的距离与时间的平方成正比D．物体运动的加速度与重力加速度成正比【解析】由图表可知，图表中的物理量未涉及物体的惯性、质量以及加速度与重力加速度的关系，所以A、B、D错误；由表中数据可以看出，在前1秒、前2秒、前3秒……内位移与时间的平方成正比，所以C正确．【答案】 C2．(2013·课标全国卷Ⅱ)一物块静止在粗糙的水平桌面上．从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用．假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小．能正确描述F与a之间关系的图象是( )由牛顿第二定律得F－μF N＝ma，即F＝μF N＋ma，F与a成线性关系，选项C正确．【答案】 C3．(2013·山东高考)(多选)伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法，利用这种方法伽利略发现的规律有( )A．力不是维持物体运动的原因B．物体之间普遍存在相互吸引力C．忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快D．物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反【解析】伽利略的斜面实验表明物体的运动不需要外力来维持，A正确；伽利略假想将轻重不同的物体绑在一起时，重的物体会因轻的物体阻碍而下落变慢，轻的物体会因重的物体拖动而下落变快，即二者一起下落快慢应介于单独下落时之间．而从绑在一起后更重的角度考虑二者一起下落时应该更快，从而由逻辑上否定了重的物体比轻的物体下落得快的结论，并用实验证明了轻重物体下落快慢相同的规律，C正确；物体间普遍存在相互吸引力，物体间相互作用力的规律是牛顿总结的，对应于万有引力定律与牛顿第三定律，故B、D皆错误．【答案】AC[考向分析]考点一对牛顿第一定律的理解1.揭示了物体的一种固有属性牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个重要属性——惯性．2．揭示了力的本质牛顿第一定律明确了力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，物体的运动不需要力来维持．3．揭示了物体不受力作用时的运动状态牛顿第一定律描述的只是一种理想状态，而实际中不受力作用的物体是不存在的，当物体受外力但所受合力为零时，其运动效果跟不受外力作用时相同，物体将保持静止或匀速直线运动状态．【例1】(多选)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用．下列说法符合历史事实的是( )A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变B．伽利略通过“理想实验”得出结论：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去C．笛卡儿指出：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D．牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质【解析】亚里士多德认为物体的运动需要力来维持；伽利略通过实验推翻了亚里士多德的错误结论，笛卡儿对伽利略的实验结果进行了完善，牛顿总结了伽利略和笛卡儿的理论，得出了牛顿第一定律．【答案】BCD突破训练 1(2014·北京高考)伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展．利用如图3­1­2所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升．斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是( )图3­1­2A．如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置B．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小【解析】根据实验结果，得到的最直接的结论是如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置，A项正确．而小球不受力时状态不变，小球受力时状态发生变化，是在假设和逻辑推理下得出的结论，不是实验直接结论，所以B 和C 选项错误；而D 项不是本实验所说明的问题，故错误．【答案】 A考点二 对牛顿第二定律的理解 1.力与运动的关系(1)力是产生加速度的原因．(2)作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律．(3)速度的改变需经历一定的时间，不能突变；有力就一定有加速度，但有力不一定有速度． 2．牛顿第二定律的瞬时性分析 (1)一般思路(2)“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．【例2】 [考向：力与运动关系]一质点受多个力的作用，处于静止状态．现使其中一个力的大小逐渐减小到零，再沿原方向逐渐恢复到原来的大小．在此过程中，其他力保持不变，则质点的加速度大小a 和速度大小v 的变化情况是( )A ．a 和v 都始终增大B ．a 和v 都先增大后减小C ．a 先增大后减小，v 始终增大D ．a 和v 都先减小后增大【解析】 质点在多个力作用下处于静止状态时，其中一个力必与其余各力的合力等值反向．当该力大小逐渐减小到零的过程中，质点所受合力从零开始逐渐增大，做加速度逐渐增大的加速度运动；当该力再沿原方向逐渐恢复到原来大小的过程中，质点所受合力方向仍不变，大小逐渐减小到零，质点沿原方向做加速度逐渐减小的加速度运动，故C 正确．【答案】 C【例3】 [考向：瞬时性分析]如图3­1­3所示，A 、B 两小球分别连在轻绳两端，B 球另一端用弹簧固定在倾角为30°的光滑斜面上，A 、B 两小球的质量分别为m A 、m B ，重力加速度为g ，若不计弹簧质量，在绳被 图3­1­3剪断瞬间，A 、B 两球的加速度大小分别为( )A ．都等于g 2 B.g2和0C.g 2和m A m B ·g2D.m A m B ·g 2和g2【思维模板】 问1：细绳剪断前，弹簧的弹力等于多少？ 提示：(m A ＋m B )g sin_θ.问2：细绳剪断瞬间，弹簧的形变量改变了吗？ 提示：没有．问3：细绳剪断瞬间，A 受绳的弹力如何变化的？ 提示：变为零．【解析】 当A 、B 球静止时，弹簧弹力F ＝(m A ＋m B )g sin θ，当绳被剪断的瞬间，弹簧弹力F 不变，对B 分析，则F －m B g sin θ＝m B a B ，可解得a B ＝m A m B ·g 2，当绳被剪断后，球A 受的合力为重力沿斜面向下的分力，F 合＝m A g sin θ＝m A a A ，所以a A ＝g2，综上所述选项C 正确．【答案】 C 【反思总结】在求解瞬时性问题时应注意：(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过程的积累，不会发生突变． 考点三 对牛顿第三定律的理解应用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与是否和另外物体相互作用无关． 2．相互作用力与平衡力的比较(1)受力物体不同：作用力和反作用力作用在两个物体上，不可求合力；一对平衡力作用在同一物体上，可求合力，合力为零． (2)依赖关系不同：作用力和反作用力同时产生、同时消失；一对平衡力不一定同时产生、同时消失． (3)力的性质不同：作用力和反作用力一定是同性质的力；一对平衡力性质不一定相同．【例4】 如图3­1­4所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”，两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢．若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是( )图3­1­4A ．甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B ．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C ．若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D ．若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利【解析】 甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对作用力与反作用力，故选项A 错误；甲对绳的拉力与乙对绳的拉力作用在同一物体上，不是作用力与反作用力，故选项B 错误；设绳子的张力为F ，则甲、乙两人受到绳子的拉力大小相等，均为F ，若m 甲＞m 乙，则由a ＝F m得，a 甲＜a 乙，由x ＝12at 2得，在相等时间内甲的位移小，因开始时甲、乙距分界线的距离相等，则乙会过分界线，所以甲能赢得“拔河”比赛的胜利，故选项C 正确；收绳速度与“拔河”比赛胜负无关，故选项D 错误．【答案】 C 突破训练 2(多选)用手托着一块砖，开始静止不动， 当手突然向上加速运动时，砖对手的压力( ) A ．一定小于手对砖的支持力 B ．一定等于手对砖的支持力 C ．一定大于手对砖的支持力 D ．一定大于砖的重力【解析】 由牛顿第三定律知砖对手的压力与手对砖的支持力是作用力和反作用力，二者等大反向，B 项对；对砖受力分析，则F N －mg ＝ma ，F N ＞mg ，D 项对．【答案】 BD思想方法5 应用牛顿定律解题涉及的两种常用方法——合成法与正交分解法1．合成法若物体只受两个力作用而产生加速度时，根据牛顿第二定律可知，利用平行四边形定则求出的两个力的合外力方向就是加速度方向．特别是两个力互相垂直或相等时，应用力的合成法比较简单．2．正交分解法当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，通常采用正交分解法解题，为减少矢量的分解，建立坐标系时，确定x 轴的正方向常有以下两种方法：(1)分解力而不分解加速度分解力而不分解加速度，通常以加速度a 的方向为x 轴的正方向，建立直角坐标系，将物体所受的各个力分解在x 轴和y 轴上，分别求得x 轴和y 轴上的合力F x 和F y .根据力的独立作用原理，各个方向上的力分别产生各自的加速度，得F x ＝ma ，F y ＝0.(2)分解加速度而不分解力分解加速度a 为a x 和a y ，根据牛顿第二定律得F x ＝ma x ，F y ＝ma y ，再求解．这种方法一般是在以某个力的方向为x 轴正方向时，其它的力都落在或大多数力落在两个坐标轴上而不需再分解的情况下应用．【例5】如图3­1­5所示，在箱内倾角为θ的固定光滑斜面上用平行于斜面的细线固定一质量为m的木块．求：箱以加速度a匀加速上升和箱以加速度a向左匀加速运动时(线始终张紧)，线对木块的拉力F1和斜面对图3­1­5木块的支持力F2各多大？【思路导引】【解析】箱匀加速上升，木块所受合力竖直向上，其受力情况如图甲所示(注意在受力图的旁边标出加速度的方向)．用F表示F1、F2的合力，一定竖直向上．由牛顿第二定律得F－mg＝ma①解得F＝mg＋ma②再由力的分解得F1＝F sin θ和F2＝F cos θ③解得F1＝m(g＋a)sin θ，F2＝m(g＋a)cos θ.④箱向左匀加速，木块的受力情况如图乙所示，选择沿斜面方向和垂直于斜面方向建立直角坐标系，沿x轴由牛顿第二定律得mg sin θ－F1＝ma cos θ⑤解得F1＝m(g sin θ－a cos θ)⑥沿y轴由牛顿第二定律得F2－mg cos θ＝ma sin θ⑦解得F2＝m(g cos θ＋a sin θ)．⑧【答案】向上加速时F1＝m(g＋a)sin θF2＝m(g＋a)·cos θ向左加速时F1＝m(g sin θ－a cos θ) F2＝m(g cos θ＋a sin θ)突破训练 3如图3­1­6所示，将质量m＝0.1 kg的圆环套在固定的水平直杆上．环的直径略大于杆的截面直径．环与杆间动摩擦因数μ＝0.8.对环施加一位于竖图3­1­6直平面内斜向上，与杆夹角θ＝53°的拉力F，使圆环以a＝4.4 m/s2的加速度沿杆运动，求F的大小．(取sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，g＝10 m/s2)【解析】令F sin 53°－mg＝0，F＝1.25 N.当F＜1.25 N时，环与杆的上部接触，受力如图甲．由牛顿定律得F cos θ－μFma，F N＋F sin θ＝mg，解得F＝1 N当F＞1.25 N时，环与杆的下部接触，受力如图乙．由牛顿定律得F cos θ－μF N＝maF sin θ＝mg＋F N解得F＝9 N.【答案】 1 N或9 N[牛顿第一定律的应用]1．(多选)在水平路面上有一辆匀速行驶的小车，车上固定一盛满水的碗．现突然发现碗中的水洒出，水洒出的情况如图3­1­7所示，则关于小车的运动情况，图3­1­7下列叙述正确的是( )A．小车匀速向左运动B．小车可能突然向左加速C．小车可能突然向左减速 D．小车可能突然向右减速【解析】原来水和小车相对静止以共同速度运动，水突然向右洒出有两种可能：①原来小车向左运动，突然加速，碗中水由于惯性保持原速度不变，故相对碗向右洒出．②原来小车向右运动，突然减速，碗中水由于惯性保持原速度不变，相对碗向右洒出，故B、D正确．【答案】 BD[利用牛顿第三定律分析生活现象]2．2013年12月2日，我国“嫦娥三号”月球探测器在长征号火箭的推动下顺利升空．“嫦娥三号”携带的“玉兔号”月球车首次实现了软着陆和月面巡视勘察，下面关于“嫦娥三号”和火箭起飞的情形，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，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 ．“嫦娥三号”绕月球飞行时，月球对其引力提供向心力，此时“嫦娥三号”对月球没有引力作用【解析】 火箭的动力来自火箭喷出的气体的反作用力，此时研究对象是火箭与喷出气体，与外界有无空气无关，引力也是相互的，不是单向的，因此选项A 对．【答案】 A [瞬时加速度问题]3．“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动．某人做蹦极运动，所受绳子拉力F 的大小随时间t 变化的情况如图3­1­8所示．将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g .据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为( )图3­1­8A ．gB ．2gC ．3gD ．4g【解析】 “蹦极”运动的最终结果是运动员悬在空中处于静止状态，此时绳的拉力等于运动员的重力，由图可知，绳子拉力最终趋于恒定时等于重力且等于35F 0，即mg ＝35F 0，得F 0＝53mg .当绳子拉力最大时，运动员处于最低点且合力最大，故加速度也最大，此时F 最大＝95F 0＝3mg ，方向竖直向上，由ma ＝F 最大－mg 得最大加速度为2g ，故B 项正确．【答案】 B [正交分解法的应用]4．如图3­1­9所示，细线的一端系一质量为m 的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行．在斜面体以加速度a 水平向右做匀加速直线运动的过程 图3­1­9中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T 和斜面的支持力F N 分别为(重力加速度为g )( )A ．T ＝m (g sin θ＋a cos θ) F N ＝m (g cos θ－a sin θ)B ．T ＝m (g cos θ＋a sin θ) F N ＝m (g sin θ－a cos θ)C ．T ＝m (a cos θ－g sin θ) F N ＝m (g cos θ＋a sin θ)D ．T ＝m (a sin θ－g cos θ) F N ＝m (g sin θ＋a cos θ)【解析】准确分析受力情况，分解加速度是比较简便的求解方法．选小球为研究对象，小球受重力mg、拉力T和支持力F N三个力作用，将加速度a沿斜面和垂直于斜面两个方向分解，如图所示．由牛顿第二定律得T－mg sin θ＝ma cos θ①mg cos θ－F N＝ma sin θ②由①式得T＝m(g sin θ＋a cos θ)．由②式得F N＝m(g cos θ－a sin θ)．故选项A正确．【答案】 A[牛顿第二、三定律的综合应用]5.图3­1­10为杂技“顶竿”表演的示意图，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时，竿对“底人”的压力大小为( ) 图3­1­10A．(M＋m)gB．(M＋m)g－maC．(M＋m)g＋maD．(M－m)g【解析】对竿上的人进行受力分析：其受重力mg、摩擦力F f，有mg－F f＝ma，则F f＝m(g－a)．竿对人有摩擦力，人对竿也有反作用力——摩擦力，且大小相等，方向相反．对竿进行受力分析：其受重力Mg、竿上的人对竿向下的摩擦力F′f、顶竿的人对竿的支持力F N，有Mg＋F′f＝F N，又因为竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力是一对作用力和反作用力，由牛顿第三定律，得到F′N ＝Mg＋F′f＝(M＋m)g－ma，故选项B正确．【答案】 B课时提升练(七) 牛顿运动定律(限时：45分钟)A组对点训练——巩固基础知识题组一牛顿第一定律的理解应用1．某人乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积水了．列车进站过程中，他发现水面的形状如图中的( )【解析】列车进站时刹车，速度减小，而水由于惯性仍要保持原来较大的速度，所以水向前涌，液面形状和选项C一致．【答案】 C2．火车在长直的水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为( )A ．人跳起后，车厢内空气给他一向前的力，带着他随同火车一起向前运动B ．人跳起的瞬间，车厢的底板给他一向前的力，推动他随同火车一起向前运动C ．人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必定偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离很小，不明显而已D ．人跳起后直到落地，在水平方向上始终具有和车相同的速度【解析】 力是改变物体运动状态的原因，人竖直跳起时，在水平方向上没有受到力的作用，因此，人将保持和火车相同的水平速度，向前做匀速直线运动，落地时仍在车上原处，故正确选项为D.【答案】 D3．如图3­1­11所示，某同学面向行车方向坐在沿平直轨道匀速行驶的列车车厢里．这位同学发现面前的水平桌面上一个原来静止的小球突然向他滚来，则可判断( )A ．列车正在刹车 图3­1­11B ．列车突然加速C ．列车突然减速D ．列车仍在做匀速直线运动【解析】 原来小球相对列车静止，现在这位同学发现面前的小球相对列车突然向他滚来，说明列车改变了原来的运动状态，速度增加了，因此B 正确．【答案】 B题组二 对牛顿第二定律的理解应用图3­1­124．如图3­1­12所示，在光滑的水平面上，质量分别为m 1和m 2的木块A 和B 之间用轻弹簧相连，在拉力F 作用下，以加速度a 做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F ，此时A 和B 的加速度为a 1和a 2，则( )A ．a 1＝a 2＝0B ．a 1＝a ，a 2＝0C ．a 1＝m 1m 1＋m 2a ，a 2＝m 2m 1＋m 2a D ．a 1＝a ，a 2＝－m 1m 2a【解析】 两木块在光滑的水平面上一起以加速度a 向右匀加速运动时，弹簧的弹力F 弹＝m 1a ，在力F 撤去的瞬间，弹簧的弹力来不及改变，大小仍为m 1a ，因此对A 来讲，加速度此时仍为a ；对B ：取向右为正方向，－m 1a ＝m 2a 2，a 2＝－m 1m 2a ，所以只有D 项正确．【答案】 D5.如图3­1­13所示，完全相同的三个木块，A 、B 之间用轻弹簧相连，B 、C 之间用不可伸长的轻杆相连，在手的拉动下，木块间达到稳定后，一起向上做匀减速运动，加速度大小为5 m/s 2.某一时刻突然放手，则在手释放的瞬间，有关三个木块的加速度，下列说法正确的是(以向上为正方向，g 大小为10 m/s 2)( ) 图3­1­13A ．a A ＝0，aB ＝aC ＝－5 m/s 2B ．a A ＝－5 m/s 2，a B ＝a C ＝－12.5 m/s 2C ．a A ＝－5 m/s 2，a B ＝－15 m/s 2，a C ＝－10 m/s 2D ．a A ＝－5 m/s 2，a B ＝a C ＝－5 m/s 2【解析】 在手释放的瞬间，弹簧的弹力为12mg ，不能突变，所以A 的受力不能突变，加速度不能突变，仍为a A ＝－5 m/s 2，但B 、C间的轻杆的弹力要突变，B 、C 整体－2mg －12mg ＝2ma ，a ＝－12.5 m/s 2，B 和C 具有相同的加速度a B ＝a C ＝－12.5 m/s 2，即B 正确．【答案】 B6．(2012·安徽高考)如图3­1­14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( )A ．物块可能匀速下滑 图3­1­14B ．物块仍以加速度a 匀加速下滑C ．物块将以大于a 的加速度匀加速下滑D ．物块将以小于a 的加速度匀加速下滑【解析】 设斜面的倾角为θ，根据牛顿第二定律知，物块的加速度a ＝mg sin θ－μmg cos θm＞0，即μ＜tan θ.对物块施加竖直向下的恒力F 后，物块的加速度a ′＝mg ＋F θ－μmg ＋F θm＝a ＋F sin θ－μF cos θm，且F sin θ－μF cos θ＞0，故a ′＞a ，物块将以大于a 的加速度匀加速下滑．故选项C 正确，选项A 、B 、D 错误．【答案】 C题组三 牛顿第三定律的理解应用 7．下列说法正确的是( )A ．力是维持物体运动的原因，同一物体所受的力越大，它的速度越大B ．以卵击石，鸡蛋“粉身碎骨”，但石头却“安然无恙”，是因为鸡蛋对石头的作用力小，而石头对鸡蛋的作用力大C ．吊扇工作时向下压迫空气，空气对吊扇产生竖直向上的托力，减轻了吊杆对电扇的拉力D ．两个小球A 和B ，中间用弹簧连接，并用细线悬于天花板上，则弹簧对A 的力和弹簧对B 的力是一对作用力和反作用力【解析】 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，根据牛顿第二定律，同一物体所受的力越大，加速度越大，但速度不一定越大，选项A 错误；以卵击石，鸡蛋对石头的作用力和石头对鸡蛋的作用力是一对作用力和反作用力，它们大小相等，选项B 错误；选项D 中弹簧对A 的力和A 对弹簧的力才是一对作用力和反作用力，选项D 错误，只有选项C 正确．【答案】 C图3­1­158．(多选)如图3­1­15所示，人重600 N ，木板重400 N ，人与木板间、木板与地面间的动摩擦因数均为0.2，绳与滑轮的质量及它们之间的摩擦不计，现在人用水平拉力拉绳，使他与木板一起向右匀速运动，则( )A ．人拉绳的力是200 NB ．人拉绳的力是100 NC ．人的脚给木板的摩擦力方向水平向右D ．人的脚给木板的摩擦力方向水平向左【解析】 先运用整体法，选取人和木板组成的系统为研究对象，设绳中弹力大小为F T ，则2F T ＝μ(G 人＋G木板)＝0.2×(600＋400)N＝200 N ，所以F T ＝100 N ，选项A 错误，B 正确；再运用隔离法，选取人为研究对象，水平方向上，人共受到两个力的作用：绳子水平向右的弹力和木板对人的脚的摩擦力，因为二力平衡，所以该摩擦力与弹力等大反向，即摩擦力方向水平向左，根据牛顿第三定律，人的脚给木板的摩擦力方向水平向右，选项C 正确，D 错误，【答案】 BCB 组 深化训练——提升应考能力9．如图3­1­16所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O 点并系住质量为m 的物体，现将弹簧压缩到A 点，然后释放，物体可以一直 图3­1­16运动到B 点．如果物体受到的阻力恒定，则( )A ．物体从A 到O 先加速度后减速B ．物体从A 到O 做加速度运动，从O 到B 做减速运动C ．物体运动到O 点时，所受合力为零D ．物体从A 到O 的过程中，加速度逐渐减小【解析】 物体从A 到O ，初始阶段受到的向右的弹力大于阻力，合力向右．随着物体向右运动，弹力逐渐减小，合力逐渐减小，由牛顿第二定律可知，加速度向右且逐渐减小，由于加速度与速度同向，物体的速度逐渐增大．当物体向右运动至AO 间某点(设为点O ′)时，弹力减小到与阻力相等，物体所受合力为零，加速度为零，速度达到最大．此后，随着物体继续向右运动，弹力继续减小，阻力大于弹力，合力方向变为向左．至O 点时弹力减为零，此后弹力向左且逐渐增大．所以物体越过O ′点后，合力(加速度)方向向左且逐渐增大，由于加速度与速度反向，故物体做加速度逐渐增大的减速运动，正确选项为A.【答案】 A10.(多选)用细绳拴一个质量为m 的小球，小球将一固定在墙上的水平轻质弹簧压缩了x (小球与弹簧不拴连)，如图3­1­17所示．将细绳剪断后( )A ．小球立即获得kxm的加速度 图3­1­17 B ．小球在细绳剪断瞬间起开始做平抛运动 C ．小球落地的时间等于2hgD ．小球落地的速度大于2gh【解析】 细绳剪断瞬间，小球受竖直方向的重力和水平方向的弹力作用，选项A 、B 均错误；水平方向的弹力不影响竖直方向的自由落体运动，故落地时间由高度决定，选项C 正确；重力和弹力均做正功，选项D 正确．【答案】 CD11．质量为M 、长为3L 的杆水平放置，杆两端A 、B 系着长为3L 的不可伸长且光滑的柔软轻绳，绳上套着一质量为m 的小铁环．已知重力加速度为g ，不计空气影响． 图3­1­18若杆与环保持相对静止，在空中沿AB 方向水平向右做匀加速直线运动，此时环恰好悬于A 端的正下方，如图3­1­18所示．(1)求此状态下杆的加速度大小a ；(2)为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力，方向如何？【解析】 (1)此时，对小铁环进行受力分析，如图a 所示，有T ′sin θ′＝ma ①T ′＋T ′cos θ′－mg ＝0②。

专题5 牛顿运动定律—【讲】第一部分：考点梳理考点一、牛顿三大定律的理解与应用考点二、牛顿第二定律的瞬时性考点三、两类动力学问题考点四、连接体的内外力关系以及叠加体的临界值考点五、超重与失重考点六、动力学问题中的图像考点七、实验——验证牛二定律考点一、牛顿三大定律的理解与应用a、牛顿第一定律的理解与应用1．惯性的两种表现形式(1)物体的惯性总是以保持“原状”或反抗“改变”两种形式表现出来。

(2)物体在不受外力或所受的合外力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态(静止或匀速直线运动)。

（典例应用1）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【答案】： B【解析】：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。

（典例应用2）(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．小球在水平方向受到了向后的力使它向后运动B．小球所受的合力为0，以地面为参考系，小球的运动状态并没有改变C．火车一定是在向前加速D．以火车为参考系，此时牛顿第一定律已经不能适用【答案】：BCD【解析】：小球因为有惯性，要保持原来的匀速直线运动状态，若突然看到原来静止在水平桌面上的小球向后滚动，是小球相对于火车向后运动，说明火车正在向前做加速运动，小球在水平方向并不受力的作用，故A错误，C正确；小球在水平方向并不受力的作用，小球所受的合力为0，以地面为参考系，小球的运动状态并没有改变，故B正确；牛顿运动定律适用于惯性参考系，此时，火车做加速运动，不再是惯性参考系，所以牛顿第一定律已经不再适用，故D正确。

第12讲牛顿运动定律目录复习目标网络构建考点一牛顿第一定律【夯基·必备基础知识梳理】知识点1牛顿第一定律知识点2惯性与质量【提升·必考题型归纳】考向1伽利略理想斜面实验考向2对牛顿第一定律的理解考向3惯性与质量考点二牛顿第二定律【夯基·必备基础知识梳理】知识点1牛顿第二定律内容知识点2牛顿第二定律的瞬时加速度问题【提升·必考题型归纳】考向1对牛顿第二定律的理解考向2牛顿第二定律的瞬时加速度问题考点三牛顿第三定律【夯基·必备基础知识梳理】知识点1牛顿第三定律内容知识点2作用力和反作用力与一对平衡力的区别【提升·必考题型归纳】考向1牛顿第三定律应用考向2作用力和反作用力与一对平衡力的区别真题感悟1、掌握并会利用牛顿三大定律处理物理问题。

2、会利用牛顿第二定律解决瞬时加速度问题。

考点要求考题统计考情分析（1）牛顿第一定律惯性（2）牛顿第二定律（3）牛顿第三定律2023年6月浙江卷第2题2023年全国乙卷第1题2022年海南卷第1题高考对牛顿三定律基本规律的考查，多以选择题的形式出现，同时与实际生活的实例结论紧密，题目相对较为简单。

考点一牛顿第一定律知识点1牛顿第一定律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，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。

(1)揭示了物体的惯性：不受力的作用时，一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态。

2．牛顿第一、第二定律的关系(1)牛顿第一定律是以理解实验为基础，经过科学抽象、归纳推理总结出来的，牛顿第二定律是实验定律。

(2)牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例，它揭示了物体运动的原因和力的作用对运动的影响；牛顿第二定律则定量指出了力和运动的联系。

(2)揭示了力的作用对运动的影响：力是改变物体运动状态的原因。

知识点2惯性与质量对惯性的理解：(1)保持“原状”：物体在不受力或所受合外力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态(静止或匀速直线运动)。

高考物理一轮复习知识点总结归纳一、力学1. 牛顿三定律a. 第一定律：物体在静止状态或匀速直线运动状态下，受力平衡。

b. 第二定律：F = ma，物体所受合力等于其质量乘以加速度。

c. 第三定律：任何两个物体之间存在相互作用力，大小相等、方向相反。

2. 力的合成与分解a. 合力：多个力共同作用在物体上的结果力。

b. 分解：将一个力分解为两个或多个力的合成。

3. 牛顿万有引力定律a. 任何两个物体之间存在引力，大小与质量成正比，与距离的平方成反比。

4. 牛顿运动定律a. 第一定律：惯性原理，物体在没有外力作用下保持匀速直线运动或静止状态。

b. 第二定律：物体所受合力等于质量乘以加速度。

c. 第三定律：作用力与反作用力大小相等、方向相反。

5. 动量与动量守恒定律a. 动量：物体的质量乘以速度。

b. 动量守恒定律：系统中物体总动量在不受外力作用下保持不变。

6. 工作、能量与功a. 功：力在物体上产生的位移与力的方向相同时的乘积。

b. 功率：单位时间内做功的大小。

c. 机械能守恒定律：一个封闭系统中，机械能总量保持不变。

7. 机械振动与波动a. 振动：物体来回周期性运动。

b. 波动：能量以波的形式传播。

二、热学1. 温度与热量a. 温度：物体分子热运动的快慢程度的度量。

b. 热量：能量由高温物体传递到低温物体的过程。

2. 热能传递a. 热传导：通过物质的直接接触而传递热能。

b. 热对流：热能通过流体的对流传递。

c. 热辐射：热能以电磁波的形式传播。

3. 热力学定律a. 热力学第一定律：能量守恒定律。

b. 热力学第二定律：熵增定律。

4. 相变a. 固体-液体相变：熔化。

b. 液体-气体相变：汽化。

c. 固体-气体相变：升华。

5. 理想气体定律a. 法国物理学家伯努利发现的理想气体定律：PV = nRT。

三、电学1. 电荷与电场a. 电荷：质子带正电荷，电子带负电荷。

b. 电场：电荷周围的空间中存在电力作用的物理场。

必修 第一册 第四章 牛顿运动定律牛顿运动定律----连接体问题知识梳理1.连接体：多个相互关联的物体连接(叠放，并排或由绳子、细杆联系)在一起的物体组称为连接体． 特点：连接体一般具有相同的运动情况(速度相同、加速度相同)．2.连接体的解题方法：整体法与隔离法（1）整体法：当连接体内(即系统内)各物体的加速度相同时，可以把系统内的所有物体看成一个整体，分析其受力和运动情况，运用牛顿第二定律对整体列方程求解的方法．注意：采用整体法时只分析外力，不分析内力．（2）隔离法：当求系统内物体间相互作用的内力时，常把某个物体从系统中隔离出来，单独进行分析，分析其受力和运动情况，再用牛顿第二定律对隔离出来的物体列方程求解的方法． 3.求内力时，必须用隔离法；求外力时，一般用整体法比较简单。

4.整体法应用的条件：只要几个物体的加速度相同（加速度大小，方向相同）5.物体的加速度不同（加速度大小相等，方向不同）时，定量计算时，一般用隔离法；定性分析时可以用整体法。

典例1：（1）如图所示，质量分别为 A m 、B m 的A 、B 两物块用轻线连接放在光滑的水平面上，用水平拉力F 拉A ，使它们匀加速运动，求轻线上的张力T=？（2）如图所示，质量分别为 A m 、B m 的A 、B 两物块用轻线连接放在水平面上，用水平拉力F 拉甲，使它们匀加速运动，A 、B 与水平面的动摩擦因数均为μ，求轻线上的张力T=？（3）如图所示，质量分别为m A 、m B 的A 、B 两物块用轻线连接放在倾角为θ的斜面上，用始终平行于斜面向上的拉力F 拉A ，使它们沿斜面匀加速上升，A 、B 与斜面的动摩擦因数均为μ，求轻线上的张力T=？结论：典例2：μ=0（光滑） μ≠0 （粗糙） μ≠0 （粗糙）倾角θFABFABFAB结论：物体A 、B 间的相互作用力为：F m m m F BA BAB +=①物体间的相互作用力F AB 与接触面的粗糙程度（只要动摩擦因数μ相同）无关； ②物体间的相互作用力F AB 与接触面的倾斜程度无关。