1、高考导航全国高考命题实况考点内容 要求2014 2015 2016常考题型关联考点牛顿运动定律及其应用 超重和失重 单位制 实验四：验证牛顿运动定律卷：T 17、T 22、T24卷：T 17、T 24卷：T 20、T 25卷：T 20、T 25卷：T 18、T22(2)卷：T 19卷：T 23选择题实验题计算题受力分析运动学公式功、功率运动图象基础课 1 牛顿第三定律 牛顿第一定律知识点一、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，另一个物体一定同时对这一个物体也施加了力。物体间相互作用的这一对力，通常叫做作用力和反作用力。2牛顿第三定律(1)内
2、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。(2)表达式：FF知识点二、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，直到有外力迫使它改变这种状态为止。2意义(1)指出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)指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又称惯性定律。3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。(3)量度：质量 是物体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。思考判断
3、(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)牛顿第一定律是实验定律。( )(4)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。( )(5)物体运动必须有力的作用，没有力的作用，物体将静止。( )(6)运动的物体惯性大，静止的物体惯性小。( )(7)惯性是物体抵抗运动状态变化的性质。( )答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)牛顿第三定律的理解1应注意“三个”问题(1)定律中的“ 总是”说明对于任何物体，在任何情况下牛顿第三定律都是成立的，与物体受力情况和运动状态无关。(2)
4、作用力与反作用力虽然等大反向，但因所作用的物体不同，所产生的效果(运动效果或形变效果)往往不同。(3)作用力和反作用力只能是一对物体间的相互作用力，不能牵扯第三个物体。2一对平衡力与作用力、反作用力的不同点名称项目一对平衡力 作用力与反作用力作用对象 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1对牛顿第三定律的理解某人用绳子将一桶水从井内向上提的过程中，不计绳子的重力，以下说法正确的是( )图 1A只有在桶匀速上升过程中，绳子对桶的拉力才等于桶对绳子的拉力B桶加速上升的过程中，绳子对桶的拉
5、力大于桶对绳子的拉力C桶加速上升的过程中，绳子对桶的拉力等于桶对绳子的拉力D桶减速向上运动的过程中，绳子对桶的拉力小于桶对绳子的拉力答案 C2相互作用力与平衡力的区别如图 2 所示，小车放在水平地面上，甲、乙二人用力向相反方向拉小车，不计小车与地面之间的摩擦力，下列说法正确的是( )图 2A甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对作用力和反作用力B小车静止时甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对平衡力C若小车加速向右运动，表明小车拉甲的力大于甲拉小车的力D若小车加速向右运动，表明乙拉小车的力大于小车拉乙的力解析 甲拉小车的力和乙拉小车的力作用在同一物体上，不是作用力和反作用力，A 错误；不计小车与地面之间的
6、摩擦力，小车静止时受到两个拉力而处于平衡状态，这两个拉力是一对平衡力，B 正确；小车拉甲的力跟甲拉小车的力是作用力和反作用力，两力大小是相等的，C 错误；同理，D 错误。答案 B3转移研究对象法的应用如图 3 所示，物体 A 和 B 的重力分别为 11 N 和 7 N，不计弹簧秤、细线的重力和一切摩擦，则下列说法正确的是 ( )图 3A弹簧秤的读数为 14 N，A 对地面的压力为 11 NB弹簧秤的读数为 18 N，A 对地面的压力为 0C弹簧秤的读数为 7 N，A 对地面的压力为 4 ND弹簧秤的读数为 0，A 对地面的压力为 11 N解析 物体 B 保持静止，说明 B 物体合外力为零，即绳
7、上拉力为 7 N。此刻弹簧秤静止，因此弹簧秤的读数为 7 N。说明弹簧秤对 A 拉力为 7 N，地面对 A 物体应有 4 N 的支持力 (根据牛顿第三定律可知在 A 对地面的压力为 4 N)，所以 C 正确。答案 C反思总结判断作用力和反作用力的方法一看受力物体。作用力和反作用力应作用在两个相互作用的物体上。二看产生的原因。作用力和反作用力是由于相互作用而产生的，一定是同种性质的力。对牛顿第一定律的理解与应用1牛顿第一定律：牛顿第一定律不是实验定律，它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；物体不受外力是牛顿第一定律的理想条件，其实际意义是物体受到的合外力为零
8、。2惯性：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，物体的质量越大其惯性越大。3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不变(静止或匀速直线运动)。1对牛顿第一定律的理解(多选) 关于牛顿第一定律的理解正确的是( )A牛顿第一定律反映了物体不受外力的作用时的运动规律B不受外力作用时，物体的运动状态保持不变C在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于没有外力维持木块运动的结果D奔跑的运动员遇到障碍而被绊倒，这是因为他受到
9、外力作用迫使他改变原来的运动状态解析 牛顿第一定律描述了物体不受外力作用时的状态，即总保持匀速直线运动状态或静止状态不变，A、B 正确；牛顿第一定律还揭示了力和运动的关系，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，在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于摩擦阻力的作用而改变了木块的运动状态，奔跑的运动员，遇到障碍而被绊倒，是因为他受到外力作用而改变了运动状态，C 错误，D 正确。答案 ABD2对惯性的理解(多选)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
10、惯性B没有力的作用，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解析 物体的惯性指物体本身要保持原来运动状态不变的性质，或者说是物体抵抗运动状态变化的性质，选项 A 正确；没有力的作用，物体将保持静止状态或匀速直线运动状态，选项 B 错误；行星在圆周轨道上做匀速圆周运动，而惯性是指物体保持静止或匀速直线运动的状态，选项 C 错误；运动物体如果没有受到力的作用，根据牛顿第一定律可知，物体将继续以同一速度沿同一直线一直运动下去，选项D 正确。答案 AD3惯性现象的分析(多选) 在水平路面上有一辆匀速行驶的小车，车上固
11、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 4 所示，则关于小车在此种情况下的运动，下列叙述正确的是( )图 4A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：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。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，相对于碗向右洒出，故 B、D 正确。答案 BD反思总结牛顿第一定律的应用技巧 (1)应用牛顿第一定律分析实际问题时，要把生活感受和理论问题联系起来深刻认识力和运动的关系，正确理解力不是维
12、持物体运动状态的原因，克服生活中一些错误的直观印象，建立正确的思维习惯。(2)如果物体的运动状态发生改变，则物体必然受到不为零的合外力作用。因此，判断物体的运动状态是否改变，以及如何改变，应分析物体的受力情况。1(2017湖北八市联考)在物理学发展史上，伽利略、牛顿等许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B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
13、受力时的“自然状态”解析 根据牛顿第二定律，物体受的力越大加速度越大，而不是速度越大，故选项 A 错误；根据自由落体运动，两物体下落快慢相同，故选项 C 错误；一个运动的物体如果不再受力了，根据牛顿第一定律，它将一直保持匀速运动状态，故选项 D 错误。故综上所述，只有选项 B 正确。答案 B2(2017南通市如皋高三质检) (多选)2016 年里约奥运会上中国奥运队共获得26 枚金牌、18 枚银牌和 26 枚铜牌，排名奖牌榜第三位。如图 5 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 T1，右边绳子张力为 T2，则下列说法正确的是 ( )图
14、5AT 1 和 T2 是一对作用力与反作用力BT 1 和 T2 的合力与重力 G 是一对作用力与反作用力CT 1 和 T2 的合力大小等于重力的大小 GD运动员两手缓慢撑开时，T 1 和 T2 都会变大解析 作用力与反作用力必须作用在相互作用的两个物体上，T 1 与 T2 作用在同一个物体上，故 A 错误；两绳作用力 T1 和 T2 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，T 1 和 T2 夹角变大， T1 和 T2 都会变大，故 D 正确。答案 CD3(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
15、。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 亚里士多德认为力是维持物体运动状态的原因，A 项错误；伽利略通过“理想斜面实验”得出力不是维持物体运动状态的原因，B 项正确；笛卡儿认为如果运动物体不受任何力的作用，不仅速度大小不变，而且运动方向也不会变，将沿原来的方向匀速运动下去
16、，C 项正确；牛顿认为一切物体皆有惯性，D 项正确。答案 BCD4(2016衡水模拟) 下列说法中正确的是 ( )A物体在不受外力作用时，保持原有运动状态不变的性质叫惯性，故牛顿运动定律又叫惯性定律B牛顿第一定律不仅适用于宏观低速物体，也可用于解决微观物体的高速运动问题C牛顿第一定律是牛顿第二定律在物体的加速度 a0 条件下的特例D伽利略根据理想实验推出，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解析 牛顿第一定律表明，物体在不受外力作用时，保持原有运动状态不变的性质叫惯性，故牛顿第一定律又叫惯性定律，A 错误；牛顿运动定律都是在宏观、低速的情况下得出的结论
17、，在微观、高速的情况下不成立，B 错误；牛顿第一定律说明了两点含义，一是所有物体都有惯性，二是物体不受力时的运动状态是静止或匀速直线运动，牛顿第二定律并不能完全包容这两点意义，C 错误；伽利略的理想实验是牛顿第一定律的基础，D 正确。答案 D选择题(1 9 题为单项选择题，1014 题为多项选择题)1一个榔头敲在一块玻璃上把玻璃打碎了。对这一现象，下列说法正确的是( )A榔头敲玻璃的力大于玻璃对榔头的作用力，所以玻璃才碎裂B榔头受到的力大于玻璃受到的力，只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂C榔头和玻璃之间的作用力应该是等大的，只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂D因为不清楚玻璃
18、和榔头的其他受力情况，所以无法判断它们之间的相互作用力的大小解析 因为相同大小的力作用在不同的物体上效果往往不同，所以不能从效果上去比较作用力与反作用力的大小关系。由牛顿第三定律知，作用力与反作用力等大、反向，故选项 C 正确。答案 C2如图 1 所示，物体在水平力 F 作用下压在竖直墙上静止不动，则 ( )A物体所受摩擦力的反作用力是重力B力 F 就是物体对墙的压力C力 F 的反作用力是墙壁对物体的支持力D墙壁对物体的弹力的反作用力是物体对墙壁的压力解析 作用力与反作用力的性质相同，选项 A 错误；力 F 与物体对墙的压力是两个不同的力，选项 B 错误；力 F 与墙壁对物体的支持力是一对平衡
19、力，选项C 错误；墙壁对物体的弹力与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力，选项D 正确。答案 D3下列说法中正确的是( )A惯性是物体只有在匀速运动或静止时才表现出来的性质B物体的惯性是指物体不受外力作用时保持匀速直线运动状态或静止状态的性质C物体不受外力作用时，保持匀速直线运动状态或静止状态，有惯性；受到外力作用时，不能保持匀速直线运动状态或静止状态，因此无惯性D惯性是物体的属性，与物体的运动状态和是否受力均无关解析 惯性是物体的固有属性，与物体的运动状态和受力情况均无关，故只有D 正确。答案 D4物体 A 的质量为 10 kg，物体 B 的质量为 20 kg，A 、B 分别以 20 m/
20、s 和 10 m/s 的速度运动，则下列说法中正确的是( )AA 的惯性比 B 大BB 的惯性比 A 大CA 和 B 的惯性一样大D不能确定 A、B 的惯性大小关系解析 质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大，惯性大小与速度大小无关，故 B 的惯性比 A 大，选项 B 正确，A、 C、D 都错。答案 B5下列说法正确的是( )A在高速公路上高速行驶的轿车的惯性比静止在货运场的集装箱货车的惯性大B牛顿第一定律是根据理论推导出来的C在粗糙水平面上滚动的小球最后会停下来是因为小球的惯性逐渐变为零D物体的速度逐渐增大同时加速度逐渐减小是有可能的解析 惯性是物体的固有属性，质量是其唯一量度，A
21、 、C 错误；牛顿第一定律是牛顿在伽利略实验的基础上，加上理想化的推理得出的规律，B 错误；物体可以做加速度减小的加速运动，D 正确。答案 D6如图 2 所示，在水平地面上的一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定的速度向前滑行，在横杆前起跳并越过杆，从而使人与滑板分别从杆的上下通过，假设人和滑板运动过程中受到的各种阻力忽略不计，运动员能顺利完成该动作，最终仍能落在滑板上原来的位置。要使这个表演成功，在起跳的过程中( )图 2A运动员双脚对滑板的作用力方向竖直向上B运动员对滑板的作用力大小等于运动员的重力C跳起之前运动员只受两个力作用D滑板对运动员的作用力方向向上偏前答案 C7如图 3 所示，甲运动
22、员在球场上得到篮球之后，甲、乙以相同的速度并排向同一方向奔跑，甲运动员要将球传给乙运动员，不计空气阻力，问他应将球向什么方向抛出( )图 3A抛出方向与奔跑方向相同，如图中箭头 1 所指的方向B抛出方向指向乙的前方，如图中箭头 2 所指的方向C抛出方向指向乙，如图中箭头 3 所指的方向D抛出方向指向乙的后方，如图中箭头 4 所指的方向解析 由于球在甲手中时与甲的速度相同，球抛出后由于惯性其水平速度仍与甲、乙奔跑的速度相同，因此甲只要向垂直奔跑方向扔出球，就能被乙接住，C 项正确。答案 C8甲、乙两个质量相等的人，分别站在两只完全相同的浮在平静水面的船上，初速度为零，甲的力气比乙的大，他们各自握
23、紧绳子的一端，用力拉对方，两人都与自己的船相对静止，则( )A甲先到中点 B乙先到中点 C同时到中点 D无法判断解析 根据牛顿第二定律和牛顿第三定律并结合运动学公式易知选项 C 正确。答案 C9如图 4 所示，质量为 m 的物体放在质量为 M、倾角为 的斜面体上，斜面体置于粗糙的水平地面上，用平行于斜面的力 F 拉物体使其沿斜面向下匀速运动，斜面体始终静止，则下列说法正确的是( )图 4A地面对斜面体的摩擦力大小为 Fcos B地面对斜面体的支持力为(Mm)gC物体对斜面体的摩擦力的大小为 FD斜面体对物体的作用力竖直向上解析 由于斜面体和物体都处于平衡状态，将斜面体和物体看成一个整体，由受力
24、情况可得：地面对斜面体的摩擦力大小为 Fcos ，地面对斜面体的支持力大小为(Mm)gFsin ，故 A 对，B 错；隔离物体进行受力分析，物体对斜面体的摩擦力大小为 Fmgsin ，故 C 错；将斜面体作为施力物体，则斜面体对物体的作用力即为物体受到的支持力与摩擦力的合力，由力的合成可知斜面体对物体的作用力与物体的重力和 F 的合力大小相等、方向相反，故斜面体对物体的作用力不在竖直方向上，D 错。答案 A10关于物体运动状态与所受外力的关系，下面说法中正确的是( )A物体受到恒定的力作用时，它的运动状态不发生改变B物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态要发生改变C物体受到的合力为零时，它一
25、定处于静止状态D物体的运动方向与它所受的合力的方向可能相同解析 力是改变物体运动状态的原因，只要物体受力(所受合力不为零)，它的运动状态就一定会改变，A 错误，B 正确；物体不受力或所受合力为零，其运动状态一定不变，处于静止或匀速直线运动状态，C 错误；物体的运动方向与它所受合力方向可能相同，也可能相反，还可能不在一条直线上，D 正确。答案 BD11我国有一种传统的民族体育项目叫做“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( )图 5A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
26、拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力D甲对乙的拉力始终等于乙对甲的拉力，只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，所以甲获胜解析 根据牛顿第三定律，甲对乙的拉力与乙对甲的拉力大小相等，只是由于地面对甲、乙的摩擦力大小不同。实际上，甲获胜的原因是甲、乙所受合力指向甲这一方。答案 BD12关于反作用力在日常生活和生产中的应用，下列说法中正确的是( )图 6A在平静的水面上，静止着一只小船，船上有一人，人从静止开始从小船的一端走向另一端时，船向相反方向运动B汽车行驶时，通过排气筒向后排出燃气，从而获得向前的反作用力即动力C如图 6 所示，是农田灌溉用的自动喷水器，当水从弯管的喷嘴喷射出来时，弯管会
27、自动转向D软体动物乌贼在水中经过体侧的孔将水吸入鳃腔，然后用力把水挤出体外，乌贼就会向相反方向游去解析 人从小船的一端走向另一端时，要受到船给人的摩擦力，方向与人行走的方向相同，根据牛顿第三定律知，人对小船也有一个摩擦力，其方向与人行走的方向相反，因此船将在这个摩擦力的作用下改变运动状态，向人行走的相反方向运动，所以选项 A 正确；汽车行驶时，通过排气筒向后排出燃气，虽然燃气对排气筒有反作用力，但毕竟很小，并不是汽车动力的来源，因此选项 B 错误；农业灌溉用的自动喷水器，当水从弯管的喷嘴喷射出来时，弯管在水的反作用力的推动下会自动旋转，大大增加了喷水的面积，选项 C 正确；乌贼通过身体侧面的孔
28、把水吸入鳃腔，然后用力把水经过小孔压出体外，根据牛顿第三定律可知，乌贼就获得了方向相反的反作用力，从而向排水的相反方向游去，选项 D 正确。答案 ACD13搭载着“嫦娥三号”的“长征三号乙”运载火箭在西昌卫星发射中心发射升空，下面关于卫星与火箭升空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，由于没有了空气，火箭虽然向后喷气，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解析 火箭升空时，其尾部向下
29、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，喷出的气体对火箭产生向上的反作用力，即为火箭上升的推动力。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、是否存在空气无关，B、C 两项错误，A 项正确；火箭运载卫星进入轨道之后，卫星与地球之间依然存在相互吸引力，即地球吸引卫星，卫星吸引地球，这就是一对作用力与反作用力，故 D 项正确。答案 AD14A、B 、C 三个物体如图 7 所示放置，所有接触面均不光滑。有一个水平力F 作用在物体 C 上，使 A、B、C 一起向右做匀速直线运动，则( )图 7AB 对 A 的摩擦力方向水平向左BB 对 A 的摩擦力方
30、向水平向右CC 对 A 的摩擦力方向水平向左DC 对 A 的摩擦力方向水平向右解析 对 A、B、C 整体而言，地面对 B、C 的摩擦力方向皆向左。隔离 B，由B 匀速运动的受力条件可知，A 对 B 的摩擦力方向向右，则由牛顿第三定律可知B 对 A 的摩擦力方向向左；同理可判断 C 对 A 的摩擦力方向向右。答案 AD基础课 2 牛顿第二定律 两类动力学问题知识点一、牛顿第二定律 单位制1牛顿第二定律(1)内容物体加速度跟所受合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力方向相同。(2)表达式：Fma。(3)适用范围只适用于惯性参考系(相对地面静止或匀速直线运动的参考系)。只适用于宏观物
31、体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况。2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。力学中的基本量有三个，它们分别是质量、长度和时间，它们的国际单位分别是 kg、m 和 s。(3)导出单位由基本单位根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。知识点二、两类动力学问题1动力学的两类基本问题第一类：已知受力情况求物体的运动情况。第二类：已知运动情况求物体的受力情况。2解决两类基本问题的方法以加速度为“桥梁” ，由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解，具体逻辑关系如图：思考判断(1)牛顿第二定律表达式 Fma 在任何情况下都适用。( )(2)对静
32、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。( )(3)物体由于做加速运动，所以才受合外力作用。( )(4)Fma 是矢量式，a 的方向与 F 的方向相同，与速度方向无关。( )(5)物体所受合外力减小，加速度一定减小，而速度不一定减小。( )(6)物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系，同时也确定了物理量间的单位关系。( )(7)运动物体的加速度可根据运动速度、位移、时间等信息求解，所以加速度由运动情况决定。( )答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)对牛顿第二定律的理解1牛顿第二定律的“五个性质”2合力、加速度、速度的关系(1)物体的加速
33、度由所受合力决定，与速度无必然联系。(2)合力与速度夹角为锐角，物体加速；合力与速度夹角为钝角，物体减速。(3)a 是加速度的定义式，a 与 v、v 无直接关系；a 是加速度的决定式。vt Fm1对牛顿第二定律的理解由牛顿第二定律 Fma 可知，无论怎样小的力都可能使物体产生加速度，可是当用很小的力去推很重的桌子时，却推不动，这是因为( )A牛顿第二定律不适用于静止的物体B桌子加速度很小，速度增量也很小，眼睛观察不到C推力小于桌子所受到的静摩擦力，加速度为负值D桌子所受的合力为零，加速度为零答案 D2速度、加速度、合外力之间的关系(多选) 下列关于速度、加速度、合外力之间的关系，正确的是( )
34、A物体的速度越大，则加速度越大，所受的合外力也越大B物体的速度为 0，则加速度为 0，所受的合外力也为 0C物体的速度为 0，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大D物体的速度很大，但加速度可能为 0，所受的合外力也可能为 0解析 物体的速度大小和加速度大小没有必然联系，一个很大，另一个可以很小，甚至为 0，物体所受合外力的大小决定加速度的大小，同一物体所受合外力越大，加速度一定也越大，故选项 C、D 对。答案 CD3应用牛顿第二定律定性分析如图 1 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，物体可以一直运动到 B 点。如果物体受到的
35、阻力恒定，则( )图 1A物体从 A 到 O 先加速后减速B物体从 A 到 O 做加速运动，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
36、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。综合以上分析，只有选项 A 正确。答案 A牛顿第二定律的瞬时性 【典例】 (2016安徽合肥一中二模)两个质量均为 m 的小球，用两条轻绳连接，处于平衡状态，如图 2 所示。现突然迅速剪断轻绳 OA，让小球下落，在剪断轻绳的瞬间，设小球 A、B 的加速度分别用 a1 和 a2 表示，则( )图 2Aa 1g，a 2gBa 1 0，a 22gCa 1 g，a 20Da 12g，a 20解析 由于绳子张力可以突变，故剪断 OA 后小球 A、B 只受重
37、力，其加速度a1a 2g。故选项 A 正确。答案 A【拓展延伸 1】 把“轻绳”换成“轻弹簧”在【典例】中只将 A、B 间的轻绳换成轻质弹簧，其他不变，如图 3 所示，则典例选项中正确的是( )图 3解析 剪断轻绳 OA 后，由于弹簧弹力不能突变，故小球 A 所受合力为 2mg，小球 B 所受合力为零，所以小球 A、B 的加速度分别为 a12g，a 20。故选项 D正确。答案 D【拓展延伸 2】 改变平衡状态的呈现方式把【拓展延伸 1】的题图放置在倾角为 30的光滑斜面上，如图 4 所示系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，在细线被烧断的瞬间，则下列说法正确的是( )图 4Aa A0 a B g
38、12Ba Ag a B0Ca Ag a BgDa A0 a Bg解析 细线被烧断的瞬间，小球 B 的受力情况不变，加速度为零。烧断前，分析整体受力可知线的拉力为 T2mgsin ，烧断瞬间， A 受的合力沿斜面向下，大小为 2mgsin ，所以 A 球的瞬时加速度为 aA2 gsin 30g，故选项 B 正确。答案 B方法技巧抓住“两关键” 、遵循“四步骤”(1)分析瞬时加速度的“两个关键”：明确绳或线类、弹簧或橡皮条类模型的特点。分析瞬时前、后的受力情况和运动状态。(2)“四个步骤 ”：第一步：分析原来物体的受力情况。第二步：分析物体在突变时的受力情况。第三步：由牛顿第二定律列方程。第四步：
39、求出瞬时加速度，并讨论其合理性。1静态瞬时问题 如图 5 所示，A、B 两球质量相等，光滑斜面的倾角为 ，图甲中，A、B 两球用轻弹簧相连，图乙中 A、B 两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板 C 与斜面垂直，轻弹簧、轻杆均与斜面平行，则在突然撤去挡板的瞬间有( )图 5A两图中两球加速度均为 gsin B两图中 A 球的加速度均为零C图乙中轻杆的作用力一定不为零D图甲中 B 球的加速度是图乙中 B 球加速度的 2 倍解析 撤去挡板前，挡板对 B 球的弹力大小为 2mgsin ，因弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以撤去挡板瞬间，图甲中 A 球所受合力为零，加速度为零，B 球所受合力为 2m
40、gsin ，加速度为 2gsin ；图乙中杆的弹力突变为零，A、B 球所受合力均为 mgsin ，加速度均为 gsin ，可知只有 D 正确。答案 D2动态瞬时问题 (2017芜湖模拟)如图 6 所示，光滑水平面上，A 、B 两物体用轻弹簧连接在一起，A、B 的质量分别为 m1、m 2，在拉力 F 作用下，A 、B 共同做匀加速直线运动，加速度大小为 a，某时刻突然撤去拉力 F，此瞬时 A 和 B 的加速度大小为 a1 和 a2，则( )图 6Aa 10，a 20Ba 1 a，a 2 am2m1 m2Ca 1 a，a 2 am1m1 m2 m2m1 m2Da 1a，a 2 am1m2解析 撤去
41、拉力 F 的瞬间，物体 A 的受力不变，所以 a1a，对物体 A 受力分析得：F 弹 m 1a；撤去拉力 F 的瞬间，物体 B 受到的合力大小为 F 弹 m 2a2，所以 a2 ，故选项 D 正确。m1am2答案 D动力学两类基本问题 1解决两类动力学基本问题应把握的关键(1)两类分析 物体的受力分析和物体的运动过程分析；(2)一个“桥梁 ”物体运动的加速度是联系运动和力的桥梁。2解决动力学基本问题时对力的处理方法(1)合成法：在物体受力个数较少(2 个或 3 个)时一般采用“合成法” 。(2)正交分解法：若物体的受力个数较多(3 个或 3 个以上)，则采用“正交分解法” 。【典例】 (12
42、分) 如图 7 所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前得到越来越广泛的应用。一架质量 m2 kg 的无人机，其动力系统所能提供的最大升力 F36 N，运动过程中所受空气阻力大小恒为 f4 N。g取 10 m/s2。图 7(1)无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞。求在 t5 s 时离地面的高度 h；(2)当无人机悬停在距离地面高度 H100 m 处，由于动力设备故障，无人机突然失去升力而坠落。求无人机坠落地面时的速度 v。规范解答 (1)设无人机上升时加速度为 a，由牛顿第二定律，有Fmg f ma(2 分)解得 a6 m/s 2(2 分)由 h at2，解
43、得 h75 m(2 分)12(2)设无人机坠落过程中加速度为 a1，由牛顿第二定律，有mgfma 1(2 分)解得 a18 m/s 2(2 分)由 v22a 1H，解得 v40 m/s(2 分)答案 (1)75 m (2)40 m/s【拓展延伸】在【典例】中在无人机坠落过程中，在遥控设备的干预下，动力设备重新启动提供向上最大升力。为保证安全着地，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t1。解析 设飞行器恢复升力后向下减速时加速度为 a2，由牛顿第二定律，有Fmg f ma 2解得 a210 m/s 2设飞行器恢复升力时速度为 vm，则有 H解得 vm m/s4053由 vma 1t1，解得 t
44、1 s。553答案 s553方法技巧两类动力学问题的解题步骤1已知受力分析运动(12 分) 为了减少汽车刹车失灵造成的危害，如图 8 所示为高速路上在下坡路段设置的可视为斜面的紧急避险车道。一辆货车在倾角30的连续长直下坡高速路上，以 v07 m/s 的速度在刹车状态下匀速行驶(在此过程及后面过程中，可认为发动机不提供牵引力)，突然汽车刹车失灵，开始加速运动，此时汽车所受到的摩擦力和空气阻力共为车重的 0.2。在加速前进了s096 m 后，货车冲上了平滑连接的倾角 37的避险车道，已知货车在该避险车道上所受到的摩擦力和空气阻力共为车重的 0.65。货车的各个运动过程均可视为直线运动，取 sin
45、 530.8，g10 m/s 2。求：图 8(1)货车刚冲上避险车道时的速度大小 vt；(2)货车在避险车道上行驶的最大距离 s。解析 (1)设货车加速下行时的加速度大小为 a1，由牛顿第二定律可知：mg sin 0.2mgma 1(2 分)解得：a 13 m/s 2(1 分)由公式 v v 2a 1s0(2 分)2t 20解得：v t25 m/s(1 分)(2)设货车在避险车道上行时的加速度大小为 a2，由牛顿第二定律可知：mg sin 0.45mgma 2(2 分)解得：a 212.5 m/s 2(1 分)由 v 02a 2s(2 分)2t解得：s25 m(1 分)答案 (1)25 m/s
46、 (2)25 m2已知运动分析受力(14 分) 一质量为 m2 kg 的滑块能在倾角为 30的足够长的斜面上以 a2.5 m/s2 匀加速下滑。如图 9 所示，若用一水平向右的恒力F 作用于滑块，使之由静止开始在 t2 s 内沿斜面运动，其位移 s4 m。g 取 10 m/s2。求：图 9(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数 ；(2)恒力 F 的大小。解析 (1)根据牛顿第二定律，有mgsin 30mg cos 30ma(2 分)解得 (1 分)36(2)滑块沿斜面做匀加速直线运动时，加速度有向上和向下两种可能。根据题意，由运动学公式，有 s a1t2，(1 分)12可得 a12 m/s 2(1
47、分)当加速度沿斜面向上时，有Fcos 30mgsin 30 f ma1(2 分)f (Fsin 30mgcos 30)(1 分)联立解得 F N(2 分)7635当加速度沿斜面向下时，有mgsin 30Fcos 30f ma1(2 分)联立解得 F N。(2 分)437答案 (1) (2) N 或 N36 437 7635等时圆模型及应用1模型特征(1)质点从竖直圆环上沿不同的光滑弦上端由静止开始滑到环的最低点所用时间相等，如图甲所示；(2)质点从竖直圆环上最高点沿不同的光滑弦由静止开始滑到下端所用时间相等，如图乙所示；(3)两个竖直圆环相切且两环的竖直直径均过切点，质点沿不同的光滑弦上端由静
48、止开始滑到下端所用时间相等，如图丙所示。2思维模板如图 10 所示，在倾角为 的斜面上方的 A 点处旋转一光滑的木板【思 维 训 练 1】AB，B 端刚好在斜面上，木板与竖直方向 AC 所成角度为 ，一小物块由 A 端沿木板由静止滑下，要使物块滑到斜面的时间最短，则 与 角的大小关系( )图 10A B C2 D2 3解析 如图所示，在竖直线 AC 上选取一点 O，以适当的长度为半径画圆，使该圆过 A 点，且与斜面相切于 D 点。由等时圆模型的特点知，由 A 点沿斜面滑到D 点所用时间比由 A 点到达斜面上其他各点所用时间都短。将木板下端 B 点与D 点重合即可，而COD，则 。2答案 B如图 11 所示，几条足够长的光滑直轨道与水平面成不同角度，从【思 维 训 练 2】P 点以大小不同的初速度沿各轨道发射小球，若各小球恰好在相同的时间内到达各自的最高点，则各小球
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