推荐高考物理二轮复习100考点千题精练第三章牛顿运动定律专题3.10加速运动的叠加体问题

专题3.2 牛顿第三定律一．选择题1.(2017·益阳模拟)亚里士多德在其著作《物理学》中说：一切物体都具有某种“自然本性”，物体由其“自然本性”决定的运动称之为“自然运动”，而物体受到推、拉、提、举等作用后的非“自然运动”称之为“受迫运动”。

伽利略、笛卡尔、牛顿等人批判的继承了亚里士多德的这些说法，建立了新物理学。

新物理学认为一切物体都具有的“自然本性”是“惯性”。

下列关于“惯性”和“运动”的说法中不符合新物理学的是( )A．一切物体的“自然运动”都是速度不变的运动——静止或者匀速直线运动B．作用在物体上的力，是使物体做“受迫运动”即变速运动的原因C．可绕竖直轴转动的水平圆桌转得太快，放在桌面上的盘子会向桌子边缘滑去，这是由于“盘子受到的向外的力”超过了“桌面给盘子的摩擦力”导致的D．竖直向上抛出的物体，受到了重力，却没有立即反向运动，而是继续向上运动一段距离后才反向运动，是由于物体具有惯性【参考答案】C2. （2018北京密云摸底）如图所示，质量为M的斜劈形物体放在水平地面上，质量为m的粗糙物块以某一初速度沿斜劈的粗糙面向上滑，至速度为零后又加速返回，而物体M始终保持静止，则在物块m上、下滑动的整个过程中（）A．地面对物体M的摩擦力先向左后向右B．地面对物体M的摩擦力大小不变C．地面对物体M的摩擦力方向不变D．地面对物体M的支持力总等于(M＋m)g【参考答案】A3.如图所示，放在水平地面上的质量为m的物体，与地面的动摩擦因数为μ，在劲度系数为k的轻弹簧作用下沿地面做匀速直线运动。

弹簧没有超出弹性限度，则（）A．弹簧的伸长量为B．弹簧的伸长量为C．物体受到的支持力与它对地面的压力是一对平衡力D．弹簧的弹力与物体受到的摩擦力是一对作用力与反作用力【参考答案】B【名师解析】物体沿地面做匀速直线运动,由平衡条件，kx=μmg，解得弹簧的伸长量为x=，选项A错误B正确。

物体受到的支持力与它对地面的压力是一对作用力反作用力，选项C错误。

牛顿运动定律考点考纲要求专家解读牛顿运动定律及其应用Ⅱ1.从近几年的高考考点分布知道，本章主要考查考生能否准确理解牛顿运动定律的意义，能否熟练应用牛顿第二定律、牛顿第三定律和受力分析解决运动和力的问题；理解超重和失重现象，掌握牛顿第二定律的验证方法和原理。

超重与失重Ⅰ单位制Ⅰ纵观近几年高考试题，预测物理高考试题还会考：1、牛顿运动定律是中学物理的基本规律和核心知识，在整个物理学中占有非常重要的地位，，题型主要有选择题，高考试题往往综合牛顿运动定律和运动学规律进行考查，考题中注重与动量、能量、电场、磁场的渗透，并常常与生活、科技、工农业生产等实际问题相联系．考向01 牛顿运动定律1.讲高考（1）考纲要求主要考查考生能否准确理解牛顿运动定律的意义，能否熟练应用牛顿第一定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律和受力分析解决运动和力的问题牛顿运动定律是中学物理的基本规律和核心知识，在整个物理学中占有非常重要的地位，，题型主要有选择题，高考试题往往综合牛顿运动定律和运动学规律进行考查，考题中注重与电场、磁场的渗透，并常常与生活、科技、工农业生产等实际问题相联系．案例1．如图，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（）A. B.C. D.【答案】 A【点睛】牛顿运动定律是高中物理主干知识，匀变速直线运动规律贯穿高中物理。

案例2．【·新课标Ⅱ卷】（12分）为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线距离s0和s1（s1<s0）处分别设置一个挡板和一面小旗，如图所示。

训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以初速度v0击出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板；冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗。

专题03 牛顿运动定律第一部分 名师综述综合分析近几年的高考物理试题发现，试题在考查主干知识的同时，注重考查必修中的基本概念和基本规律，且更加突出考查学生运用"力和运动的观点"分析解决问题的能力。

牛顿运动定律及其应用是每年高考考查的重点和热点，应用牛顿运动定律解题的关键是对研究对象进行受力分析和运动分析，特别是牛顿运动定律与曲线运动，万有引力定律以及电磁学等相结合的题目，牛顿定律中一般考查牛顿第二定律较多，一般涉及一下几个方面：一是牛顿第二定律的瞬时性，根据力求加速度或者根据加速度求力，二是动力学的两类问题，三是连接体问题，四是牛顿第二定律在生活生产和科技中的应用。

第二部分 精选试题1. 【2017·广东省佛山市第一中学高三上学期第二次段考】2015年11月30日，蹦床世锦赛在丹麦落下帷幕，中国代表团获得8金3银2铜，领跑世锦赛的奖牌榜．一位运动员从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度，利用仪器测得该运动员从高处开始下落到弹回的整个过程中，运动速度随时间变化的图象如图所示，图中Oa 段和cd 段为直线．由图可知，运动员发生超重的时间段为： （ ）A ．0～t 1B ．t 1～t 2C ．t 2～t 4D ．t 4～t 5【答案】C2. 【2017·西藏自治区拉萨中学高三上学期期末】如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接．下图中v 、a 、f 和s 分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程．下图中正确的是： （ ）【答案】C【解析】根据物体的受力情况，可以判断出物体先是在斜面上做匀加速直线运动，到达水平面上之后，做匀减速运动，所以物体运动的速度时间的图象应该是倾斜的直线，不能是曲线，所以A错误；由于物体的运动先是匀加速运动，后是匀减速运动，在每一个运动的过程中物体的加速度的大小是不变的，所以物体的加速度时间的图象应该是两段水平的直线，不能是倾斜的直线，所以B错误；在整个运动的过程中，物体受到的都是滑动摩擦力，所以摩擦力的大小是不变的，并且由于在斜面上时的压力比在水平面上时的压力小，所以滑动摩擦力也比在水平面上的小，所以C正确；物体做的是匀加速直线运动，物体的位移为x=12at2，所以物体的路程和时间的关系应该是抛物线，不会是正比例的倾斜的直线，所以D错误．故选C。

20１８年高考物理二轮复习100考点千题精练第三章牛顿运动定律专题3.9 超重和失重问题编辑整理:尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望（20１8年高考物理二轮复习１０0考点千题精练第三章牛顿运动定律专题3.9 超重和失重问题）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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专题3。

9 超重和失重问题一．选择题１、(20１８北京密云摸底）我国“蛟龙号"深潜器在某次实验时，内部显示屏上显示了从水面开始下潜到返回水面过程中的速度图象,如图所示。

以下判断正确的是ﻩﻩA．6 ｍiｎ～８ min内，深潜器的加速度最大B．4 mｉn~6 miｎ内，深潜器停在深度为60 m处Ｃ．3 miｎ~4 min内,潜水员处于超重状态D.6 mｉｎ~10 min内,深潜器的加速度不变【参考答案】C２.(２016·安徽合肥一模）如图所示,在教室里某同学站在体重计上研究超重与失重。

她由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程;由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程.关于她的实验现象，下列说法中正确的是A．只有“起立"过程,才能出现失重的现象B.只有“下蹲”过程,才能出现超重的现象C．“下蹲"的过程，先出现超重现象后出现失重现象D．“起立”、“下蹲”的过程，都能出现超重和失重的现象【参考答案】D【点评】只要物体具有向下的加速度,则处于失重状态；物体具有向上的加速度，则处于超重状态。

3．（2０1６湖南省12校联考)我国“蛟龙号”深潜器经过多次试验，终于在20１２年６月24日以７0２0 m深度创下世界最新纪录(国外最深不超过6500 ｍ)．这预示着它可以征服全球９９．8%的海底世界,假设在某次实验时,深潜器内的显示屏上显示出了从水面开始下潜到最后返回水面１０ min内全过程的深度曲线(a)和速度图象(ｂ),则下列说法中正确的是A．图中ｈ3代表本次最大深度B.全过程中最大加速度是0.0２5ｍ/s2C．潜水员感到超重发生在3～4 min和6～８ｍｉn的时间段内D.整个潜水器在8~１0 min时间段内机械能守恒．【参照答案】AC【名师解析】图中h3代表本次最大深度,全过程中最大加速度是ａ=＝m/s２=0。

２01８年高考物理二轮复习1０0考点千题精练第三章牛顿运动定律专题3.５传送带问题编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望(２01８年高考物理二轮复习 100考点千题精练第三章牛顿运动定律专题 3.5 传送带问题)的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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专题3.5 传送带问题一．选择题１。

(２０16年全国普通高考重庆适应性测试(第三次）理科综合试题）如图所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ，在传送带上某位置轻轻放置一小木块，小木块与传送带间动摩擦因素为μ,小木块速度随时间变化关系如图所示，v０、t０已知,则A.传送带一定逆时针转动B.Ｃ．传送带的速度大于v0Ｄ.ｔ０后滑块的加速度为2g sinθ—【参考答案】ＡD【名师解析】若传送带顺时针转动,当滑块沿传送带下滑时,mｇsinθ>μｍg cｏsθ,滑块将一直加速运动。

当滑块沿传送带上滑时，ｍg sinθ<μmg cｏsθ,滑块将先加速到与传送带速度相等时匀速运动,两种情况的速度图像均不符合题给速度图像,所以传送带一定逆时针转动，选项A正确.传送带逆时针转动，滑块在０～t0时间内,加速度较大,说明滑动摩擦力沿传送带向下,mgｓinθ+μmg cosθ＝ma1，由速度图像可知，a1=v０/t0。

联立解得：μ＝—tanθ,选项B错误。

当滑块速度增大到等于传送带速度时，滑块受到的摩擦力方向变成沿传送带向上，故传送带速度为v0,选项C错误。

当滑块速度增大到等于传送带速度时,滑块受到的摩擦力方向变成沿传送带向上，mｇsinθ-μmg cosθ=mａ2,代入动摩擦因数值，得a2=2 gｓiｎθ－，选项D正确。

第三章牛顿运动定律第1课时牛顿第一定律牛顿第三定律基础知识回顾１．牛顿第一定律（1）牛顿第一定律的内容：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）对牛顿第一定律的理解①牛顿第一定律不是实验直接总结出来的,是牛顿以伽利略的理想实验为基础,加之高度的抽象思维概括总结出来的.②揭示了力和运动的关系: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，即牛顿第一定律确定了力的含义．③牛顿第一定律不能看着牛顿第二定律的特殊情况,牛顿第一定律是定性描述物体运动规律的一种物理思想，而不是进行定量计算和求解的具体方法，是一条独立的基本规律.但牛顿第一定律为牛顿第二定律提供了建立的基础.④明确了惯性的概念:物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，揭示了物体所具有的一个重要属性——惯性．２．惯性的理解要点（1）惯性的性质：惯性是一切物体都有的性质，是物体的固有属性，与物体的受力情况和运动状态无关．（２）惯性的表现：物体不受外力作用时，有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质；物体受到外力作用时其惯性大小表现在运动状态改变的难易程度上．（３）惯性的量度：质量是惯性大小的唯一量度．质量大的物体惯性大．３．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，而且作用在同一条直线上．（２）特点：作用力与反作用力同时产生、同时消失、同时变化、同性质、分别作用在相互作用的两个物体上，作用效果不能抵消．（３）作用力与反作用力和一对平衡力的比较重点难点例析一、怎样判断物体运动状态是否发生变化？1．从条件出发进行判断当物体所受合外力不为零时，物体的运动状态必发生变化．2．从结果出发进行判断（1）当速度的大小发生了变化时，物体的运动状态也随之发生变化．（２）当速度的方向发生了变化时，物体的运动状态也随之发生变化．（３）当速度的大小、方向同时发生变化时，物体的运动状态也随之发生变化．３．从运动的状态进行判断只要不是静止或匀速直线运动状态，则物体的运动状态必定发生变化．【例1】关于运动状态的改变，下列说法正确的是（）A．速度方向不变，速度大小改变的物体，运动状态发生了变化B．速度大小不变，速度方向改变的物体，运动状态发生了变化C．速度大小和方向同时改变的物体，运动状态一定发生了变化D．做匀速圆周运动的物体，运动状态没有改变【解析】运动状态是否改变是指速度是否改变.因为速度是矢量,既有大小,又有方向,只要大小和方向两个因素中有一个因素改变,速度就发生改变,运动状态就发生改变.故A、B、C项都正确.做匀速圆周运动的物体,速度的大小不变,而速度的方向时刻发生变化,故运动状态不断改变,所以D选项错误.【答案】ABC【点拨】判断物体运动状态是否发生变化就是要判断物体的速度是否发生变化，而速度是矢量，因此只要是速度的大小变化或是速度的方向发生了变化，则物体的运动状态就发生了改变.●拓展在以下各种情况中，物体运动状态发生了改变的有（）A．静止的物体B．物体沿着圆弧运动，在相等的时间内通过相同的路程C．物体做竖直上抛运动，到达最高点过程D．跳伞运动员竖直下落过程，速率不变【解析】只有静止或匀速直线运动的物体其运动状态不变，故A、D选项错误；除此之外的其它的运动其运动状态就一定改变，故B、C选项正确. 【答案】BC二、对惯性的理解1.惯性是物体的固有属性，与物体的受力情况和运动状态无关．因此人们只能“利用”惯性而不能“克服”惯性.2.物体惯性的大小是由其质量决定的,凡是有关惯性的问题都要同质量联系起来，可以减少出错.3.惯性不是力4.惯性在不同的情况下,受外力或所受合外力为零时,惯性表现为维持物体运动状态不变,当物体所受合外力不为零时,其惯性表现在改变运动状态的难易程度上．【例2】如图3-1-1所示做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的水槽，水槽内有一气泡，如图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于水槽怎么运动？【解析】从惯性的角度去考虑水槽内的气泡和水，显然同体积的水的质量远大于气泡的质量，故水的惯性比气泡的惯性大.当小车突然停止运动时，水保持向前的运动趋势远大于气泡向前移动的趋势，于是水由于惯性继续向前运动并挤压气泡，使气泡相对水槽向后运动.【答案】气泡相对水槽向后运动.【点拨】一切物体都有惯性，它是物体的固有属性，只与物体的质量，因此凡是有关惯性的问题都要同质量联系起来，就会减少错误.●拓展一天，下着倾盆大雨.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，他发现水面的现状如图3-1-2中的（）【解析】列车进站时要刹车，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】C三、对牛顿第三定律的理解和应用应用牛顿第三定律时应注意的问题1.定律中的“总是”二字说明对于任何物体，在任何条件下牛顿第三定律都是成立的.2.作用力与反作用力的关系与物体所处运动状态无关,与物体被作用的效果也无关.易错门诊【例3】关于马拉车时马与车的相互作用,下列说法中正确的是A .马拉车而车未动,马向前拉车的力小于车向后拉马的力B .马拉车只有匀速前进时,马向前拉车的力才等于车向后拉马的力C .马拉车加速前进时,马向前拉车的力大于车向后拉马的力D .无论车是否运动、如何运动,马向前拉车的力都等于车向后拉马的力【错解】C ；马拉车加速前进，就像拔河一样，甲方胜一定是甲方对乙方的拉力大，所以甲对乙的拉力比乙对甲的拉力大，由此而得出结论:马向前拉车的力大于车向后拉马的力.【错因】产生上述错解原因是学生凭主观想像，而不是按物理规律分析问题.按照物理规律我们知道物体的运动状态不是由哪一个力决定的而是由合外力决定的,车随马加速前进是因为马对车的拉力大于地面对车的摩擦力.【正解】马拉车的力和车拉马的力是一对作用力和反作用力.根据牛顿第三定律，物体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，故不管在什么情况下，马向前拉车的力都等于于车向后拉马的力,而与马车的运动状态无关,故A 、B 、C 错误；D 正确.【点悟】生活中有一些感觉不总是正确的，不能把生活中的经验，感觉当成规律来用，要运用物理规律来解决问题.课堂自主训练1.下面关于作用力和反作用力的说法中,正确的 ( ) A ．先有作用力,后有反作用力B 只有物体处于静止状态时,物体间才存在作用力和反作用力C 只有物体接触时,物体间才存在作用力和反作用力D ．两物体间的作用力和反作用力一定是同性质的力【解析】作用力和反作用力同时产生，同时消失，A 错；作用力和反作用力与运动状态无关，也不需要相互接触，故B 、C 错；作用力与反作用力一定3-1-2CB D是同性质的力，故D选项正确.【答案】D2．如图3-1-3所示在向右匀速行驶的车厢内，用细线悬挂一小球，其正下方为a点，b、c两点分别在a点的左右两侧，如图l所示，烧断细绳，球将落在(不计空气阻力）A．一定落在a点B．可能落在b点C．可能落在c点D．不能确定【解析】细绳烧断后,小球下落过程中,由于惯性水平方向速度不变,因此小球一定落在a点,故A选项正确.【答案】A3．关于运动和力的关系，下列说法中正确的是（）A．物体的速度不断增大，表示物体必受力的作用B．物体的位移不断增大，表示物体必受力的作用C．物体朝什么方向运动，则这个方向上必受力的作用D．物体的速度不变，则其所受合外力必为零【解析】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．故B、C错，A、D正确.【答案】AD课后创新演练1.火车在平直轨道上匀速行驶, 门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起, 发现仍落回车上原处, 这是因为（D）A.人跳起后, 车厢内空气给他以向前的力, 带着他随同火车一起向前运动B．人跳起的瞬间, 车厢地板给他一个向前的力, 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, 偏后距离太小, 不明显而已D．人跳起后直到落地, 在水平方向上人和车始终有相同的速度2.列车沿东西方向直线运动,车里桌面上有一小球,乘客看到小球突然沿桌面向东滚动,则列车可能是(CD)A．以很大的速度向西做匀速运动B．向西做减速运动C．向西做加速运动D．向东做减速运动3.如图3-1-4所示，一个劈形物体A，各面均光滑，放在固定斜面上，上面成水平，水平面上放一光滑小球B，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是（B）A．沿斜面向下的直线B．竖直向下的直线C．无规则的曲线D．抛物线4.如图3—1—5所示,在一辆表面光滑的小车上，有质量分别为m1、m2的两小球（m1> m2）随车一起匀速运动，当车突然停止时，如不考虑其它阻力，设车无限长，则两个小球(B)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5．如图3-1-6所示,P和Q叠放在一起,静止在水平桌面上,下列各对力中属于作用力和反作用力的是 ( C )A.P所受的重力和Q对P的支持力B.Q所受的重力和Q对P的支持力C.P对Q的压力和Q对P的支持力D.P所受的重力和P对Q的压力6．伽利略理想实验将可靠的事实和抽象思维结合起来，能更深刻地反映自然规律．如图3-1-7所示，有关的实验程序内容如下：（1）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图3-1-4图3-1-6图3-l-3图3-1-7（2）两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面（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，最后使它成水平面，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事实，还是通过思维过程的推论，下列选项正确的是（括号内数字表示上述程序的号码） （ C ）A ．事实（2）→事实（1）→推论（3）→推论（4）B ．事实（2）→推论（1）→推论（3）→推论（4）C ．事实（2）→推论（3）→推论（1）→推论（4）D ．事实（2）→推论（1）→推论（4）→推论（3）7．以下说法中错误的是 （ B ） A ．力是使物体产生加速度的原因 B ．力是改变物体惯性大小的原因 C ．力是改变物体运动状态的原因 D ．力是使物体速度发生改变的原因8.以下有关惯性的说法中正确的是 （ BD ） A ．在水平轨道上滑行的两节车厢质量相同，其中行驶速度较大的不容易停下来，说明速度较大的物体惯性大B ．在水平轨道上滑行的两节车厢速度相同，所受阻力也相同，其中质量较大的车厢不容易停下来，说明质量大的物体惯性大C ．推动原来静止在水平轨道上的车厢，比推另一节相同的、正在滑行的车厢所需要的力大，说明静止的物体惯性大D ．物体的惯性的大小与物体的运动情况及受力情况无关9. 如图3-1-8所示，小球m 用细线悬挂在水平向左运动的火车车厢内，以下说法正确的是（AC ） A ．当火车向左匀速前 进，且小球m 相对车 厢静止不动时，悬线沿竖直方向B ．当火车向左加速前进，小球及悬线向位置1偏转C ．当火车向左加速运动时，小球及悬线向位置2偏转D ．当火车向左减速运动时，小球及悬线向位置2偏转10.如图3—1—9所示，A 为电磁铁，C 为胶木秤盘，A 和C （包括支架）的总质量为M ，B 为铁片，其质量为m ，整个装置用轻绳悬挂于O 点.当电磁铁通电，铁片B 被吸引而上升的过程中，轻绳拉力F 的大小为 (D )A .F =mgB .mg ＜F ＜(M +m )gC .F =(M +m )gD .F ＞(M +m )g 11．在天花板上悬挂一个重为G 的吊扇，当吊扇静止时，悬杆对吊扇的拉力为T ，当吊扇转动时悬杆对吊扇拉力为T '，则G 、T 与T '三者之间的大小关系如何？ 【解析】T G T '>= （1）吊扇静止时处于平衡状态G T=（2）吊扇转动时，向下推动空气，空气对吊扇有向上的反作用力，所以G T <'． 12.如图3-1-10所示，质量为M 的木箱放在水平面上，木箱中的立杆上套着一个质量为m 的小球，开始时小球在杆的顶端，由静止释放，小球沿杆匀加速时，小球与杆间的摩擦力大小为F f ,．则在小球下滑的过程中，木箱对地面的压力为多少？【解析】小球在竖直方向受一个重力和箱子的杆给它的竖直向上的摩擦力F f ，如图3-1-11所示，由牛顿第三定律，小球对箱子的杆有一个竖直向下的3-1-12所示，力Mg 擦力F f ′= F f ,地面对箱子的支持力F N ，箱子在这三力的作用下处于平衡状态，即F N =Mg + F f ；再由牛顿第三定律得，木箱对地面的压力为Mg +F f图3-1-8【答案】Mg+F f第2课时牛顿第二定律力学单位制基础知识回顾1.牛顿第二定律（1）内容：物体的加速度与所受合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同.（2）公式：F合=ma（3）意义：牛顿第二定律的表达式F=ma，公式左边是物体受到的合外力，右边反映了质量为m 的物体在此合外力的作用下的效果是产生加速度a，它突出了力是物体运动状态改变的原因，是物体产生加速度的原因.（4）对牛顿第二定律的理解要点①同体性：牛顿第二定律的公式中F、m、a三个量必须对应同一个物体或同一个系统.②矢量性：牛顿第二定律公式是矢量式，公式F合=ma不仅表示加速度与合外力的大小关系，还表示加速度与合外力的方向始终一致.③瞬时性：牛顿第二定律反映了加速度与合外力的瞬时对应关系：合外力为零时加速度为零；合外力恒定时加速度保持不变；合外力变化时加速度随之变化.同时注意它们虽有因果关系，但无先后之分，它们同时产生，同时消失，同时变化.④独立性：作用在物体上的每一个力都能独立的使物体产生加速度；合外力产生物体的合加速度，x 方向的合外力产生x方向的加速度，y方向的合外力产生y方向的加速度.牛顿第二定律的分量式为∑Fx=ma x；∑F y=ma y ⑤相对性：公式F=ma中的加速度a是相对地球静止或匀速直线运动的惯性系而言的.⑥局限性:牛顿第二定律只适用于惯性系中的低速（远小于光速）运动的宏观物体，而不适用于微观、高速运动的粒子.⑦统一性：牛顿第二定律定义了力的基本单位：牛顿（N），因此应用牛顿第二定律求解时要用统一的单位制即国际单位制.2.力学单位制（1）基本单位：所选定的基本物理量的单位.物理学中有七个物理量的单位被选定为基本单位，在力学中选长度、质量、和时间这三个物理量的单位为基本单位（2）导出单位：根据物理公式中其他物理量和基本物理量的关系推导出的物理量的单位.（3）单位制：基本单位和导出单位一起组成了单位制.（4）国际单位制（SI）中的七个基本物理量和相应的基本单位.重点难点例析一、用合成法解动力学问题合成法即平行四边形定则，当物体受两个力作用而产生加速度时，应用合成法比较简单，根据牛顿第二定律的因果性和矢量性原理，合外力的方向就是加速度的方向，解题时只要知道加速度的方向，就可知道合外力的方向，反之亦然.解题时准确作出力的平行四边形，然后用几何知识求解即可.友情提示：当物体受两个以上的力作用产生加速度时一般用正交分解法.【例1】如图3-2-1所示，小车在水平面上做匀变速运动，在小车中悬线上挂一个小球，发现小球相对小车静止但悬线不在竖直方向上，则当悬线保持与竖直方向的夹角为θ时，小车的加速度是多少？试讨论小车的可能运动情况.【解析】小车在水平方向上运动，即小车的加速度沿水平方向，小球与小车相对静止，则小球与小车有相同加速度，所以小球受到的合外力一定沿水平方向，对小球进行受力分析如图3-2-2所示，小球所受合外力水平向左，则小球和小车的加速度水平向左，加速度的大小为a，由牛顿第二定律得F=mgtanθ=ma,得a=gtanθ.小车可以向左加速；也可以向右减速运动.【答案】gtanθ；向左加速或向右减速；【点拨】用牛顿第二定律解力和运动的关系的问题，关键是求出物体受到的合外力，当物体受两个力产生加速度时，一般用平行四边形定则求合外力比较直接简单，注意合外力的方向就是加速度的方向.拓展如图3-2-3所示，质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m l的物体，与物体l相连接的绳与竖直方向成θ角，则（）A．车厢的加速度为gsinθB．绳对物体1的拉力为m1g/cosθC．底板对物体2的支持力为(m2一m1)gD．物体2所受底板的摩擦力为m2 g tanθ【解析】小车在水平方向向右运动，由图可知小车的加速度沿水平向右，物体1与小车有相同加速度，根据【例1】对物体1进行受力分析，由牛顿第二定律得F=mgtanθ=ma,得a=gtanθ，故A选项错误；且由图3-2-2可知绳对物体1的拉力为m1g/cosθ，底板对物体2的支持力为(m2g一m1g/cosθ)，故C错、B正确；物体2与小车也有相同加速度，由牛顿第二定律得，物体2所受底板的摩擦力为f=m2a=m2 g tanθ，即D选项正确.【答案】BD二、利用正交分解法求解当物体受到三个或三个以上的力作用产生加速度时，根据牛顿第二定律的独立性原理，常用正交分解法解题，大多数情况下是把力正交分解在加速度的方向和垂直加速度的方向上.友情提示：特殊情况下分解加速度比分解力更简单.正交分解的方法步骤： （1）选取研究对象；（2）对研究对象进行受力分析和运动情况分析； （3）建立直角坐标系（可以选x 方向和a 方向一致）（4）根据牛顿第二定律列方程∑F x =ma ,(沿加速度的方向)；∑F y =0（沿垂直于加速度的方向） （5）统一单位求解【例2】风洞实验中可产生水平方向的、大小可以调节的风力，先将一套有小球的细杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径，如图3-2-4所示 （1）当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上匀速运动，这时所受风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆的动摩因数. （2）保持小球所示风力不变，使杆与水平方向间夹角为37º并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离s 的时间为多少（sin370=0.6,cos370=0.8） 【解析】（1）设小球所受的风力为F ，支持力为F N 、摩擦力为F f 、小球质量为m ，作小球受力图，如图3-2-5所示，当杆水平固定，即θ=0时，由题意得：F =μmg∴μ=F /mg=0.5mg /mg =0.5 （2）沿杆方向，由牛顿第二定律得：F cos θ+mg sin θ-F f =ma ① 在垂直于杆的方向，由共点力平衡条件得： F N +F sin θ-mg cos θ=0 ② 又： F f =μN ③联立①②③式解得：a=mF mg F f-+θθsin cos =mmg F )cos sin ()sin cos (θμθθμθ-++将F =0.5 mg 代入上式得a =43g ④ 由运动学公式得：s =1at 2 ⑤ 由④⑤得：t =4/32g s =gs38 【答案】gS 38 【点拨】当物体有沿斜面的加速度时，我们建立沿斜面和垂直斜面的直角坐标系，然后将没有在这两个方向的力沿着两个方向正交分解，且沿斜面方向一定有∑F x =ma x ，而沿垂直斜面的方向有∑F y =0，（即一对平衡力），然后联立求解可得.拓展如图3-2-6所示, 质量为m 的人站在自动扶梯的水平踏板上, 人的鞋底与踏板的动摩擦因数为μ， 扶梯倾角为θ, 若人随扶梯一起以加速度a 向上运动，梯对人的支持力F N 和摩擦力f 分别为 （ ）A . F N =ma sin θB . F N =m(g+a sin θ)C . f=μmgD . f=ma cos θ 【解析】物体受到重力mg 、支持力F N 、静摩擦力f图3-2-6图3-2-4图3-2-5三个力作用，这三个力都在水平方向和竖直方向，如果要分解这三个力比较麻烦，根据力的独立作用原理，将加速度沿着两个方向分解，再在这两个方向用牛顿第二定律列方程比较简单，在水平方向有：∑F x=ma x, 即f=ma cosθ，故C错D选项正确；在竖直方向有：∑F y=ma y, 即F N-mg=ma sinθ，故A 错B对.【答案】BD三、动力学的两类基本问题1.已知受力情况求运动情况方法：已知物体的受力情况，根据牛顿第二定律，可以求出物体的加速度；再知道物体的初始条件，根据运动学公式，就可以求出物体物体在任一时刻的速度和位置，也就求出了物体的运动情况.2.已知物体的运动情况，求物体的受力情况方法：根据物体的运动情况，由运动学公式可以求出物体的加速度，再根据牛顿第二定律可确定物体的合外力，从而求出未知力或与力相关的某些量.可用程序图表示如下：【例3】蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目.一个质量为60 kg的运动员，从离水平网面3.2 m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回离水平网面 5.0 m 高处.已知运动员与网接触的时间为1.2s.若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小.（g=10 m/s2）【解析】本题知道了物体的运动情况，应先由运动学的知识求出加速度，再由牛顿第二定律求力的大小.选向上的方向为正方向，则运动员自由下落触网时速度为v1=-12gh=-8m/s（方向向下），离网时速度为v2=22gh=10m/s（方向向上），由加速度的定义得：21v vat-==15m/s2由牛顿第二定律得：F-mg=ma可得：F=mg+ma=1.5×103 N.【答案】1.5×103N【点拨】用牛顿第二定律解决力和运动的关系的问题，先要分析物体的受力情况和运动情况，并弄清楚是已知物体的受力情况还是已知物体的运动情况，但不管是哪一类问题，首先要解决物体的加速度，在这里加速度起着桥梁的作用.拓展在跳马运动中，运动员完成空中翻转的动作，能否稳住是一个得分的关键，为此，运动员在脚接触地面后都有一个下蹲的过程，为的是减小地面对人的冲击力.某运动员质量为m，从最高处下落过程中在空中翻转的时间为t，接触地面时所能承受的最大作用力为F（视为恒力），双脚触地时重心离脚的高度为h，能下蹲的最大距离为s，若运动员跳起后，在空中完成动作的同时，又使脚不受伤，则起跳后重心离地的高度H的范围为多大？【解析】设人起跳后重心离地高度为H1，为完成空中动作，须有2121gthH=-即2121gthH+=设人起跳后从H2高度下落，下蹲过程所受的力为重力和地面的支持力F，人在这两个力作用下做匀。

高考物理牛顿运动定律专项训练100(附答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1．如图所示，传送带的倾角θ=37°，上、下两个轮子间的距离L=3m ，传送带以v 0=2m/s 的速度沿顺时针方向匀速运动．一质量m=2kg 的小物块从传送带中点处以v 1=1m/s 的初速度沿传送带向下滑动．已知小物块可视为质点，与传送带间的动摩擦因数μ=0.8，小物块在传送带上滑动会留下滑痕，传送带两个轮子的大小忽略不计，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g 取10m/s 2．求(1)小物块沿传送带向下滑动的最远距离及此时小物块在传送带上留下的滑痕的长度． (2)小物块离开传送带时的速度大小． 【答案】（1）1.25m;6m （2）55/5m s 【解析】 【分析】 【详解】（1）由题意可知0.8tan 370.75μ=>=o ，即小物块所受滑动摩擦力大于重力沿传送带向下的分力sin 37mg o，在传送带方向，对小物块根据牛顿第二定律有：cos37sin 37mg mg ma μ-=o o解得：20.4/a m s =小物块沿传送带向下做匀减速直线运动，速度为0时运动到最远距离1x ，假设小物块速度为0时没有滑落，根据运动公式有：2112v x a=解得：1 1.25x m =，12Lx <，小物块没有滑落，所以沿传送带向下滑动的最远距离1 1.25x m =小物块向下滑动的时间为11=v t a传送带运动的距离101s v t = 联立解得15s m =小物块相对传送带运动的距离11x s x ∆=+解得： 6.25x m ∆=，因传送带总长度为26L m =，所以传送带上留下的划痕长度为6m ； （2）小物块速度减小为0后，加速度不变，沿传送带向上做匀加速运动 设小物块到达传送带最上端时的速度大小为2v 假设此时二者不共速，则有：22122L v a x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭解得：255/v m s =20v v <，即小物块还没有与传送带共速，因此，小物块离开传送带时的速度大小为55/m s ．2．滑雪者为什么能在软绵绵的雪地中高速奔驰呢？其原因是白雪内有很多小孔，小孔内充满空气．当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来，在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”，从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦．然而当滑雪板对雪地速度较小时，与雪地接触时间超过某一值就会陷下去，使得它们间的摩擦力增大．假设滑雪者的速度超过4 m/s 时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由μ1＝0.25变为μ2＝0.125．一滑雪者从倾角为θ＝37°的坡顶A 由静止开始自由下滑，滑至坡底B (B 处为一光滑小圆弧)后又滑上一段水平雪地，最后停在C 处，如图所示．不计空气阻力，坡长为l ＝26 m ，g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8．求：(1)滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化经历的时间； (2)滑雪者到达B 处的速度；(3)滑雪者在水平雪地上运动的最大距离． 【答案】1s 99.2m【解析】 【分析】由牛顿第二定律分别求出动摩擦因数恒变化前后的加速度，再由运动学知识可求解速度、位移和时间． 【详解】(1)由牛顿第二定律得滑雪者在斜坡的加速度：a 1==4m/s 2解得滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间：t==1s (2)由静止到动摩擦因素发生变化的位移：x 1=a 1t 2=2m 动摩擦因数变化后，由牛顿第二定律得加速度：a 2==5m/s 2由v B 2-v 2=2a 2(L-x 1)解得滑雪者到达B 处时的速度：v B =16m/s(3)设滑雪者速度由v B =16m/s 减速到v 1=4m/s 期间运动的位移为x 3，则由动能定理有：；解得x 3=96m速度由v 1=4m/s 减速到零期间运动的位移为x 4，则由动能定理有：；解得 x 4=3.2m所以滑雪者在水平雪地上运动的最大距离为x=x 3+x 4=96+ 3.2=99.2m3．某种弹射装置的示意图如图所示，光滑的水平导轨MN 右端N 处于倾斜传送带理想连接，传送带长度L=15.0m ，皮带以恒定速率v=5m/s 顺时针转动，三个质量均为m=1.0kg 的滑块A 、B 、C 置于水平导轨上，B 、C 之间有一段轻弹簧刚好处于原长，滑块B 与轻弹簧连接，C 未连接弹簧，B 、C 处于静止状态且离N 点足够远，现让滑块A 以初速度v 0=6m/s 沿B 、C 连线方向向B 运动，A 与B 碰撞后粘合在一起．碰撞时间极短，滑块C 脱离弹簧后滑上倾角θ=37°的传送带，并从顶端沿传送带方向滑出斜抛落至地面上，已知滑块C 与传送带之间的动摩擦因数μ=0.8，重力加速度g=10m/s 2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．（1）滑块A 、B 碰撞时损失的机械能； （2）滑块C 在传送带上因摩擦产生的热量Q ；（3）若每次实验开始时滑块A 的初速度v 0大小不相同，要使滑块C 滑离传送带后总能落至地面上的同一位置，则v 0的取值范围是什么？（结果可用根号表示） 【答案】(1)9J E ∆= (2)8J Q =03313m/s 397m/s 22v ≤≤ 【解析】试题分析：（1）A 、B 碰撞过程水平方向的动量守恒，由此求出二者的共同速度；由功能关系即可求出损失的机械能；（2）A 、B 碰撞后与C 作用的过程中ABC 组成的系统动量守恒，应用动量守恒定律与能量守恒定律可以求出C 与AB 分开后的速度，C 在传送带上做匀加速直线运动，由牛顿第二定律求出加速度，然后应用匀变速直线运动规律求出C 相对于传送带运动时的相对位移，由功能关系即可求出摩擦产生的热量．（3）应用动量守恒定律、能量守恒定律与运动学公式可以求出滑块A 的最大速度和最小速度．（1）A 与B 位于光滑的水平面上，系统在水平方向的动量守恒，设A 与B 碰撞后共同速度为1v ，选取向右为正方向，对A 、B 有：012mv mv =碰撞时损失机械能()220111222E mv m v ∆=- 解得：9E J ∆=（2）设A 、B 碰撞后，弹簧第一次恢复原长时AB 的速度为B v ，C 的速度为C v 由动量守恒得：122B C mv mv mv =+ 由机械能守恒得：()()222111122222B C m v m v mv =+ 解得：4/c v m s =C 以c v 滑上传送带，假设匀加速的直线运动位移为x 时与传送带共速由牛顿第二定律得：210.4/a gcos gsin m s μθθ=-= 由速度位移公式得：2212C v v a x -=联立解得：x=11.25m ＜L 加速运动的时间为t ，有：12.5Cv v t s a -== 所以相对位移x vt x ∆=- 代入数据得： 1.25x m ∆=摩擦生热·8Q mgcos x J μθ=∆= （3）设A 的最大速度为max v ，滑块C 与弹簧分离时C 的速度为1c v ，AB 的速度为1B v ，则C 在传送带上一直做加速度为2a 的匀减速直线运动直到P 点与传送带共速则有：22212c v v a L -=根据牛顿第二定律得：2212.4/a gsin gcos m s θμθ=--=-联立解得：1/c v s =设A 的最小速度为min v ，滑块C 与弹簧分离时C 的速度为2C v ，AB 的速度为1B v ，则C 在传送带上一直做加速度为1a 的匀加速直线运动直到P 点与传送带共速则有：22112c v v a L -=解得：2/c v s =对A 、B 、C 和弹簧组成的系统从AB 碰撞后到弹簧第一次恢复原长的过程中 系统动量守恒，则有：112max B C mv mv mc =+ 由机械能守恒得：()()22211111122222B C m v m v mv =+解得：13/2max c v v s ==同理得：/min v s =所以03313/397/22m s v m s ≤≤4．如图所示，一段平直的马路上，一辆校车从一个红绿灯口由静止开始做匀加速直线运动，经36 m 速度达到43.2 km/h ；随后保持这一速度做匀速直线运动，经过20 s ，行驶到下一个路口时，司机发现前方信号灯为红灯便立即刹车，校车匀减速直线行驶36 m 后恰好停止．(1)求校车匀加速运动的加速度大小a 1；(2)若校车总质量为4 500 kg ，求校车刹车时所受的阻力大小； (3)若校车内坐有一质量为30 kg 的学生，求该学生在校车加速过程中座椅对学生的作用力F 的大小．(取g ＝10 m/s 2，结果可用根式表示)【答案】（1）22/m s （2）9000N （3）6026N 【解析】 【分析】（1）根据匀加速运动的速度位移关系可求加速度；（2）根据匀减速运动的速度位移关系可求加速度；根据牛顿第二定律可求阻力； （3）座椅对学生的作用力的水平分力等于mg ，F 的竖直分力的竖直分力等于重力，水平分力提供加速度．根据力的合成可求． 【详解】(1)由匀加速直线运动公式可知v 2＝2a 1x 1， 得加速度a 1＝2 m/s 2(2)由匀减速直线运动公式得：0－v 2＝－2a 2x 3 解得a 2＝2 m/s 2F 阻＝Ma 2＝9000 N.(3)匀加速运动过程中，座椅对学生的作用力为F ，F 的竖直分力等于mg ，F 的水平分力由牛顿第二定律可得F 水平＝ma 1 F ＝()()221mg ma +得F ＝6026 N.5．如图，光滑固定斜面上有一楔形物体A 。

专题3.10 加速运动的叠加体问题一．选择题1．（2020湖南长郡中学实验班选拔考试）如图所示，质量分别为m1、m2的两物块叠放在一起，以一定的初速度一起沿固定在水平地面上倾角为α的斜面上滑。

已知m2与斜面间的动摩擦因数μ<tanα，则A．整体在上滑的过程中处于失重状态B．整体在上滑到最高点后将停止运动C．两物块之间的摩擦力在上滑与下滑过程中大小相等D．两物块之间的摩擦力在上滑过程中大于下滑过程【参考答案】AC2. (2020·哈尔滨三中模拟)如图所示，光滑水平面上放置着四个相同的木块，其中木块B与C之间用一轻弹簧相连，轻弹簧始终在弹性限度内。

现用水平拉力F拉B木块，使四个木块以相同的加速度一起加速运动，则以下说法正确的是( )A．一起加速过程中，C木块受到四个力的作用FB．一起加速过程中，D所受到的静摩擦力大小为4C．一起加速过程中，A、D木块所受摩擦力大小和方向相同D．当F撤去瞬间，A、D木块所受静摩擦力的大小和方向都不变【参考答案】BC3.(2020·江苏泰州期末)如图所示，在光滑平面上有一静止小车，小车质量为M＝5 kg，小车上静止地放置着质量为m＝1 kg的木块，木块和小车间的动摩擦因数为μ＝0.2，用水平恒力F拉动小车，下列关于木块的加速度a m和小车的加速度a M，可能正确的有( )A.a m＝1 m/s2，a M＝1 m/s2B.a m＝1 m/s2，a M＝2 m/s2C.a m＝2 m/s2，a M＝4 m/s2D.a m＝3 m/s2，a M＝5 m/s2【参考答案】AC【名师解析】隔离木块，分析受力，木块和小车恰不发生相对滑动时，它们有相同的加速度，由牛顿第二定律有μmg＝ma m，解得a m＝2 m/s2。

木块和小车不发生相对滑动时，二者加速度相等，木块和小车发生相对滑动时，a m＝2 m/s2，小车的加速度a M为大于2 m/s2的任意值。

可能正确的是A和C。

第三章牛顿运动定律3.1牛顿第一定律3.2牛顿第三定律3.3牛顿第二定律的理解3.4瞬时加速度问题3.5由受力判断运动（定性）3.6由受力确定运动3.7由运动判断受力(定量)3.8由运动判断受力（定性）3.9竖直方向运动的牛顿第二定律问题3.10 超重和失重3.11叠加块(相对静止)3.12连接体问题3.13含滑轮的连接体问题3.14传送带问题3.15牛顿第二定律在图像问题中的应用3.16牛顿第二定律在临界极值问题中的应用3.17力学中的推断题3.18高考真题精选：牛顿运动定律3.19实验：验证牛顿第二定律3.20力和运动的关系（定量计算）3.21 力和运动的关系（定性分析）3.1牛顿第一定律2012新课标14.伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础。

早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B.没有力作用，物体只能处于静止状态C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D.运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动（2005广东物理卷）1．一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论，正确的是（）Ａ．车速越大，它的惯性越大Ｂ．质量越大，它的惯性越大Ｃ．车速越大，刹车后滑行的路程越长Ｄ．车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大2013新课标一14. 右图是伽利略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。

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。

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3.2牛顿第三定律2005上海3A．对“落体运动快慢”、“力与物体运动关系”等问题，亚里士多德和伽利略存2003全国16、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。