2021版高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律1牛顿第一定律牛顿第三定律创新练1(含解析)

F

θ

(a) O a(m/s2F(N) 6

-6 2 4

-2

-4

(b) 20 30 10 牛顿运动定律单元测试

一、本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，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4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．

1． 一汽车关闭发动机后在路面情况相同的公路上直线滑行，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，惯性就越大

C．质量越大，滑行距离越短 D．滑行距离越长，说明初速度越大

2． A、B两个小球的质量分别为m、2m，由两轻质弹簧连接（如图所示），处于平衡状态，下列说法正确的是 （ ）

A．将A球上方弹簧剪断的瞬时，A的加速度不为零，B的加速度为零

B．将A球上方弹簧剪断的瞬时，A的加速度为零，B的加速度为零

C．将A球下方弹簧剪断的瞬时，A的加速度不为零，B的加速度为零

D．将A球下方弹簧剪断的瞬时，A的加速度不为零，B的加速度不为零

3． 如图所示，足够长的硬质直杆上套有质量为m的环A，环下方用轻绳挂着一 个重力为G的小物体B，杆与水平方向成θ角，当环沿杆下滑时，物体B相对于A静止，下列说法正确的是 （ ）

A．若环沿杆无摩擦下滑， B的加速度为g sinθ

B．若环沿杆无摩擦下滑，绳的拉力为Gsinθ

C．若环沿杆下滑时有摩擦，轻绳可能竖直

D．无论环与杆之间有无摩擦，轻绳都与杆垂直

4． 如图甲所示，两物体A、B叠放在光滑水平面上，对物体A施加一水平力F，F-t关系图象如图乙所示。两物体在力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止。则（ ）

A．两物体做匀变速直线运动

B．两物体沿直线做往复运动

C．B物体所受摩擦力的方向始终与力F的方向相同

D．t＝2s到t＝3s这段时间内两物体间的摩擦力逐渐减小

1 12(1)、牛顿第二定律

【学习目标】

1、理解牛顿第二定律的内容、数学表达式及物理意义；

2、掌握应用牛顿第二定律解题的基本思路和基本方法.

【学习内容】

一、牛顿第二定律

1、牛顿第二定律：物体的加速度跟所受的 成正比，跟物体的 成反比，加速度的方向跟 的方向相同。其的数学表达式为 ；它反映了加速度与

和

的关系。

例1、自由下落的小球下落一段时间后，与弹簧接触，从它接触弹簧开始，到弹簧压缩到最短的过程中，小球的加速度和速度的变化情况是怎样的？

2、牛顿第二定律的特点。

同体性：牛顿第二定律中的a与F、m必须是同一物体，无论研究对象是一个物体还是一个系统。

矢量性：牛顿第二定律不仅反映了a与F、m的数量关系，还反映了a和F的方向关系，即加速度a的方向跟合外力F的方向总是

的。

瞬时性：F=ma反映了a与F的瞬时关系。当物体受到合外力F时，物体同时产生了加速度a，当合外力F变化时，a将同时变化，F消失时，a将同时消失。

例2、如图所示,A、B两环分别套在间距为1m的光滑细杆上，A和B的质量比mA：mB=1：3，用一自然长度为1m的轻弹簧将两环相连，在A环上作用一沿杆方向的、大小为20N的拉力F，当两环都沿杆以相同的加速度a运动时，弹簧与杆夹角为53°（cos53°=0.6）.

(1)弹簧的劲度系数为多少？（2）若突然撤去拉力F，在撤去拉力F的瞬间，A的加速度为a'，B的加速度a''分别是多少？

二、牛顿第二定律解题的常用处理方法

1、按研究对象受力情况分：

①力的合成法：当物体只受两个互成角度的力作用而做加速运动时，可利用平行四边形法则很方便求出合力，由牛顿第二定律可知合力与加速度的方向总是一致的，解题时已知或判知加速度方向，就可知合力方向，反之亦然。

例3、质量为M的碗形物体，内径为R，放置在光滑水平面上，内有一质量为m的光滑小球，现在水平外力F作用下沿水平方向运动。当小球跟碗形物相对静止时，球离碗口的距离是多少？

C单元 牛顿运动定律

C2 牛顿第二定律 单位制

22．(2)C2[·重庆卷] 某同学设计了如图1－10所示的装置，利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ.滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为M，滑块上砝码总质量为m′，托盘和盘中砝码的总质量为m.实验中，滑块在水平轨道上从A到B做初速为零的匀加速直线运动，重力加速度g取10 m/s2.

图1－10

①为测量滑块的加速度a，须测出它在A、B间运动的________与________，计算a的运动学公式是________；

②根据牛顿运动定律得到a与m的关系为：

a＝()1＋μgM＋()m′＋mm－μg

他想通过多次改变m，测出相应的a值，并利用上式来计算μ.若要求a是m的一次函数，必须使上式中的_______________保持不变，实验中应将从托盘中取出的砝码置于_______________；

③实验得到a与m的关系如图1－11所示，由此可知μ＝___________(取两位有效数字)．

图1－11

22．(2)C2[·重庆卷] 【答案】 ①位移s 时间t

a＝2st2 ②m′＋m 滑块上 ③0.23(0.21～0.25)

【解析】 ①由s＝12at2知，要测量滑块的加速度a只需测量滑块的位移s和滑行时间t，此时a＝2st2.

②若要求a是m的一次函数，只需()1＋μgM＋()m′＋m保持不变，即(m′＋m)不变，故实验时应将从托盘中取出的砝码置于滑块上．

③由图象可知，图象过(69.0×10－3,0.43)和(64.0×10－3,0.23)两点，将之代入a＝()1＋μgM＋()m′＋mm－μg，解得：μ＝0.23.

21．C2[·浙江卷] 在“探究加速度与力、质量的关系”实验时，已提供了小车、一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线．为了完成实验，还需从下图中选取实验器材，其名称是________，并分别写出所选器材的作用________．

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牛顿运动定律

1．下列说法正确的是

A．牛顿认为质量一定的物体其加速度与物体受到的合外力成正比

B．亚里士多德认为轻重物体下落快慢相同

C．笛卡尔的理想斜面实验说明了力不是维持物体运动的原因

D．伽利略认为如果完全排除空气的阻力，所有物体将下落的同样快

2．物理学是一门以实验为基础的学科，物理定律就是在大量实验的基础上归纳总结出来的．但有些物理规律或物理关系的建立并不是直接从实验得到的，而是经过了理想化或合力外推，下列选项中属于这种情况的是

A．牛顿第一定律 B．牛顿第二定律 C．万有引力定律 D．库仑定律

3．以下说法中正确的是

A．牛顿第一定律揭示了一切物体都具有惯性

B．速度大的物体惯性大，速度小的物体惯性小

C．力是维持物体运动的原因

D．做曲线运动的质点，若将所有外力都撤去，则该质点仍可能做曲线运动

4．如图所示，两个倾角相同的滑竿上分别套有A、B两个圆环，两个圆环上分别用细线悬吊两个物体C、D，当它们都沿滑竿向下滑动时A的悬线与杆垂直，B的悬线竖直向下．下列说法正确的是

A．A环与滑竿之间没有摩擦力 B．B环与滑竿之间没有摩擦力

C．A环做的是匀加速直线运动 D．B环做的是匀加速直线运动

5．如图所示，升降机天花板上用轻弹簧悬挂一物体，升降机静止时弹簧伸长量为10cm，运动时弹簧伸长量为9cm，则升降机的运动状态可能是（g = 10m/s2）

A．以a = 1m/s2的加速度加速上升 B．以a = 1m/s2的加速度加速下降

C．以a = 9m/s2的加速度减速上升 D．以a = 9m/s2的加速度减速下降

6．风洞实验室可产生水平方向大小可调节的风力．实验室中有两个质量不等的球A、B，用一轻质绳连接．把A球套在水平细杆上如图所示，对B球施加水平风力作用，使A球与B球一起向右匀加速运动．若把A、B两球位置互换，重复实验，让两球仍一起向右做匀加速运动，已知两次实验过程中球的加速度相同，A、B两球与细杆的动摩擦因数相同．则两次运动过程中，下列物理量一定不变的是