2019年高考物理牛顿定律综合与拓展(人教版)

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牛顿运动定律的应用+++导学案高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

4.5 牛顿运动定律的应用学习目标1.进一步学习分析物体的受力情况，并能结合物体的运动情况进行受力分析。

2. 通过对动力学的两类问题的分析，理解加速度是解决两类动力学问题的桥梁。

3．掌握解决动力学问题的基本思路和方法，会用牛顿运动定律和运动学公式解决有关问题。

情境：(据报载)某市区一路段发生了一起交通事故：一辆汽车在公路上匀速行驶，突然前面有一位老太太横穿马路，司机发现后立刻刹车，但老太太还是被撞倒了。

事故发生后交警测得刹车过程中车轮在路面上擦过的笔直的痕迹长9 m，从厂家的技术手册中查得该车轮胎和地面间的动摩擦因数是0.8。

据悉，交通部门规定该路段的速度不得超过36 km/h。

假如你就是这位交警，请你判断该车是否超速行驶。

(假定刹车后汽车做匀减速直线运动)例题1、运动员把冰壶沿水平冰面投出，让冰壶在冰面上自由滑行，在不与其他冰壶碰撞的情况下，最终停在远处的某个位置。

按比赛规则，投掷冰壶运动员的队友，可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。

（1）运动员以3.4 m/s 的速度投掷冰壶，若冰壶和冰面的动摩擦因数为0.02，冰壶能在冰面上滑行多远？g取10 m/s 2。

（2）若运动员仍以3.4 m/s的速度将冰壶投出，其队友在冰壶自由滑行10m后开始在其滑行前方摩擦冰面，冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的90%，冰壶多滑行了多少距离？练习1、民航客机都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，人员可沿斜面滑行到地面。

若机舱口下沿距地面3.2 m，气囊所构成的斜面长度为6.5 m，一个质量为60 kg的人沿气囊滑下时所受的阻力是240 N，那么，人滑至气囊底端时的速度是多少？g取10m/s 2。

已知物体的受力情况求解运动情况的一般思路是什么？例题2、一位滑雪者，人与装备的总质量为75kg ，以2m/s 的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡倾角为30°，在5s 的时间内滑下的路程为60 m 。

人教版2019高中物理必修一3.3牛顿第三定律(共32张PPT)

典例探究考点二：对牛顿第三定律的理解
【变式训练】竹蜻蜓是一种中国传统的民间儿童玩具流传甚广。如图所示,竹蜻蜓由竹柄和“翅膀”两部分组成。双手一搓竹柄,然后松开,竹蜻蜓就会旋转着飞上天空,过一会儿再落下来。松手后,关于竹蜻蜓和空气间的相互作用力,下列说法正确的是( C ) A.竹蜻蜓对空气的作用力大于空气对竹蜻蜓的作用力 B.竹蜻蜓对空气的作用力小于空气对竹蜻蜓的作用力 C.竹蜻蜓对空气的作用力等于空气对竹蜻蜓的作用力 D.竹蜻蜓对空气的作用力与空气对竹蜻蜓的作用力方向相同
必修一物理（人教版）
第三章相互作用第3节牛顿第三定律
1、物理观念：1）知道作用力与反作用力的概念； 2）理解牛顿第三定律
2、科学思维：1）通过实验探究作用力与反作用力的关系； 2）会用牛顿第三定律分析、解决简单问题； 3）能区别一对平衡力和作用力、反作用力。
新情课景引导入入
考点三：一对作用力和反作用力与一对平衡力的比较
【变式训练】如图所示,物体静止于一斜面上,下列说法正确的是( D) A、物体所受的重力和斜面对物体
的支持力是一对平衡力 B、物体对斜面的压力和斜面对物体
的支持力是一对平衡力 C、物体所受的重力和斜面对物体的支持力是一对作用力和反作用力 D、物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力
➢作用点：作用力和反作用力是作用在两个物体上；
➢“总是”：表示在一切状态都成立、对应同时性。
典实例例探分究析牛顿第三定律的应用放飞气球
典实例例探分究析牛顿第三定律的应用
船为什么向前进？
直升机为什么会悬停在空中？
课堂想合一作探想究
拿鸡蛋碰石头，可是鸡蛋却破了。那么他们施加给对方的力大小相等么？

4.1 牛顿第一定律 — 【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册教学设计

第四章运动和力的关系第1节牛顿第一定律安徽省临泉第一中学郭雪鹏一、教学内容分析《牛顿第一定律》是《普通高中物理课程标准（2017年版）》必修课程必修1模块中“相互作用与运动定律”主题下的内容，课程标准要求为：“理解牛顿运动定律，能用牛顿运动定律解释生产生活中的有关现象，解决问题。

”《普通高中物理课程标准(2017年版)解读》的解读为，理解牛顿第一定律、第二定律、第三定律，能用这三个定律分析解决现实情境中的有关问题。

牛顿第一定律揭示了运动和力的关系，通过本节课内容学习，学生应在原有认知基础上形成更为深刻的认识。

从力和惯性作为科学概念的提出过程体会物理观念的形成过程，从对规律发现过程的学习体会理想实验加逻辑推理的科学思维方法。

教材以问题引入，通过牛顿第一定律的发现过程介绍亚里士多德和伽利略在运动和力关系问题上的不同观点，凸显研究方法的重要性。

通过实例分析、思考等方式让学生理解惯性的概念及其量度，加深学生对质量概念的认识。

二、学情分析学生在初中已学习过牛顿第一定律，了解定律的表述，通过生活经验学生对运动和力的关系有初步了解，但这种了解是肤浅的。

学生知道牛顿第一定律的内容，但理解不深入，在应用分析解决问题时仍然会出现问题。

高中生的物理思维能力相较于初中有所提高，教学时要注重对亚里士多德和伽利略观点的分析，着重介绍伽利略的科学研究方法，通过牛顿第一定律建立过程的学习，培养学生的逻辑思维能力和分析能力，渗透科学研究方法的教育。

三、教学目标1.学生查阅资料了解牛顿第一定律的发现过程，体会人类认识事物本质的曲折过程，培养严谨的科学态度。

2.学生能准确叙述牛顿第一定律的内容，形成对运动和力关系问题更深刻的理解。

3.学生了解伽利略关于运动和力关系的认识，了解理想实验及推理过程，领会实验加推理的科学研究方法，培养学生科学推理和想象能力。

4.学生能举例说明质量是物体惯性大小的量度。

四、教学重难点教学重点：牛顿第一定律、质量是惯性大小的唯一量度教学难点：牛顿第一定律的内涵及其发现过程背后的思想方法教学方法：讲授法、讨论、启发式教学五、教学过程小车静止在地面上，猛推一下小车。

2019版高考物理总复习第三章牛顿运动定律能力课1牛顿运动定律的综合应用课件

答案
C
命题角度2 动力学中的a－t图象
【例4】广州塔，昵称小蛮腰，总高度达600米，游客乘坐
观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t＝0时由静止开始上升， a－t 图象如图3所示。则下列相关说法正确的是( )
答案
C
[热考点]动力学中的图象问题
1.常见的动力学图象 v－t图象、a－t图象、F－t图象、F－a图象等。 2.图象问题的类型
(1) 已知物体受到的力随时间变化的图线，要求分析物体的
运动情况。 (2) 已知物体的速度、加速度随时间变化的图线。要求分析物体的受力情况。 (3)由已知条件确定某物理量的变化图象。
3.解题策略
命题角度1 【例3】
动力学中的v－t图象
(2017· 宁夏模拟)将一个质量为1 kg的
小球竖直向上抛出，最终落回抛出点，运动
过程中所受阻力大小恒定，方向与运动方向相反。该过程的v－t图象如图2所示，g取10 A. 小球所受重力和阻力之比为 6∶1( 2。下列说法正确的是 m/s )
当物体具有向上的加速度时，物体处于超重
状态；具有向下的加速度时，物体处于失重状态；向下的加速度(a＝g)时，物体处于完全失重状态
角度判断
【变式训练1】
在升降的电梯内的水平地面上放一体重计，
电梯静止时，吴力同学站在体重计上，体重计的示数为 60 kg ，电梯运动时，某一段时间吴力同学发现体重计的示数为 72 kg，在这段时间内下列说法正确的是( A. 吴力同学所受的重力变大了
【例2】 (2017· 吉林松原模拟)某人在地面上最多可举起50
kg 的物体，当他在竖直向上运动的电梯中最多举起了60 kg的物体时，电梯加速度的大小和方向为(g＝10 5 2)( 2 m/s ) A.2 m/s 竖直向上 B. m/s2 竖直向上 3

2019高考物理一轮复习9牛顿运动定律的综合应用新人教版

设物体所受的摩擦力为Ff，根据牛顿第二定律，有
Ff＝ma2
且Ff＝－μmg，解得μ＝＝0.2
(2)设物体做匀加速直线运动的时间为Δt1、初速度为v10、末速度为v1t、加速度为a1，则
a1＝＝1 m/s2
根据牛顿第二定律，有
F＋Ff＝ma1
解得F＝μmg＋ma1＝6 N
(3)解法一：由匀变速直线运动位移公式，得
C．t3时刻物块的速度最大
D．t1～t3时间内速度先增大后减小
8．一足够长的倾角为θ的斜面固定在水平面上，在斜面顶端放置一长木板，木板与斜面之间的动摩擦因数为μ，木板上固定一力传感器，连接传感器和光滑小球间是一平行于斜面的轻杆，如图所示，当木板固定时，传感器的示数为F1.现由静止释放木板，木板沿斜面下滑，稳定时传感器的示数为F2.则下列说法正确的是()
12．质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v－t图象如图所示．g取10 m/s2，求：
(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ；
(2)水平推力F的大小；
(3)0～10 s内物体运动位移的大小．
答案
1A 2B 3B 4C 5B 6A 7ABC 8AB 9BD 10CD
11汽车沿倾斜车道做匀减速运动，设其加速度为a，有v －v ＝2ax
用F表示刹车时的阻力，根据牛顿第二定律有
(m1＋m2)gsinα－F＝(m1＋m2)a
式中sinα＝＝2×10－2
设刹车过程中地面作用于汽车的阻力为Ff，根据题意得
Ff＝ F
方向与汽车前进方向相反，用FN表示拖车作用于汽车的力，设其方向与汽车前进方向相同，以汽车为研究对象，由牛顿第二定律有FN＋m1gsinα－Ff＝m1a

2019版高考物理A版人教版一轮总复习课件：第3章牛顿运动定律（共86张）

A．沿斜面向下的直线 B．竖直向下的直线
例3
【解析】由题意知，小球在水平方向上不受外力作用，由牛顿第一定律，小球在此方向上将保持原有的运动状态不变，即静止而不向左或向右运动，只有竖直方向上的运动，因此运动轨迹是一条竖直向下的直线。
题型3 牛顿第三定律例4 [江苏徐州2017模拟]有句俗语叫“鸡蛋碰石
作用。根据牛顿运动定律，水平方向：Tcosθ－ FNsinθ＝ma，竖直方向： Tsinθ＋FNcosθ＝mg，联立解得T＝m(gsinθ＋ acosθ)， FN＝m(gcosθ －asinθ)，故选A。
考法5 与牛顿运动定律有关的图像问题例3
[课标全国Ⅰ2015·20，6分](多选)如图(a)，
例2
【点拨】
内容受力物体依赖关系
叠加性
力的性质
作用力与反作用力作用在两个相互作用的物体上
一对平衡力作用在同一物体上
相互依存、不可单独存在
无依赖关系，撤除一个，另一个可依然存在，只是不再平衡
二力作用效果不可抵消、不可二力作用效果可相互抵消、可
叠加、不可求合力
叠加、可求合力，合力为零
一定是同性质的力
②牛顿第一定律揭示了静止状态和匀速直线运动状态的等价性，它们的区别仅仅是参考系不同；
③牛顿第一定律明确了力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态(即产生加速度)的原因，为牛顿第二定律的提出作了准备。
④牛顿第一定律研究的是不受外力的理想情况，与受合外力为零不是一回事．因此不能简单地认为它是牛顿第二定律的特例．由于物体绝对不受外力的情况是不存在的，所以牛顿第一定律既不是直接从实验得出的，也无法直接用实验验证，它是在伽利略的理想实验基础上，经过科学推理得出的结论．通常人们看到的静止或匀速直线运动状

【课件】牛顿运动定律的综合应用(6)——斜面模型(等时圆)高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

了保持物块与斜面相对静止，需用水平向左80N的力F推斜面。现将斜面固定，对B施加用水平向右的
力F使其静止在斜面上，g取10m/s2.则F大小为（
）
A．30N
B．15N
C．50N
D．80N
（多选）倾角为30°的光滑斜面上放一质量为m的盒子A，A盒用轻质细绳跨过定滑轮与B盒相连，B盒
内放一质量的物体。如果把这个物体改放在A盒内，则B盒加速度恰好与原来等值反向，重力加速度为
木楔斜面上时，它正好匀速下滑。现用与木楔斜面成α角的力F拉木块，木块匀速上升。求：
（2）若取消对木楔的固定，且不考虑各接触面的摩擦力，将外力改为水平方向，如图2所示，在水平
外力F1作用下，木块与木楔相对静止一起做匀加速直线运动，θ（θ＜45°），并固定在在水平面上，当将一质量为m的木块放在
g，则B盒的质量mB和系统的加速度a的大小分别为（
）

A．mB=
4
3
B．mB=
8
C．a＝0.2g
D．a＝0.4g
如图所示，足够长的木板置于光滑水平面上，倾角= 53°的斜劈放在木板上，一平行于斜面的细绳一端系
在斜劈顶，另一端拴接一可视为质点的小球，已知木板、斜劈、小球质量均为1 kg，斜劈与木板之间的
动摩擦因数为μ，重力加速度g=10m/s2，现对木板施加一水平向右的拉力F，下列说法正确的是（
）
A．若μ=0.2，当F=4N时，木板相对斜劈向右滑动
B．若μ=0.5，不论F多大，小球均能和斜劈保持相对静止
C．若μ=0.8，当F=22.5N时，小球对斜劈的压力为0
D．若μ=0.8，当F=26 N时，细绳对小球的拉力为2 41N
OD滑到斜面上所用的时间依次为t1、t2、t3、t4。下列关系不正确的是（）

人教版2019高中物理4.5牛顿运动定律的应用(共34张PPT)

＝2ax
牛顿第二定律F合＝ma，确定了运动和力的关系，使我们能够把物
体的运动情况与受力情况联系起来。
重力弹力摩擦力
F合＝ma 桥梁
v＝v0＋at
两类动力学问题
1.两类动力学问题第一类：已知受力情况求运动情况。第二类：已知运动情况求受力情况。 2. 解题关键 (1)两类分析——物体的受力分析和物体的运动分析； (2)两个桥梁——加速度是联系运动和力的桥梁；速度是各物理过程间相互联系的桥梁．
01
从受力确定运动情况
知识要点
已知物体受力情况确定运动情况，指的是在受力情况已知的条件下，要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度、位移等。
处理这类问题的基本思路是：先分析物体受力情况求合力，据牛顿第二定律求加速度，再用运动学公式求所求量(运动学量)。
【例题】：运动员把冰壶沿水平冰面投出，让冰壶在冰面上自由滑行，在不与其他冰壶碰撞的情况下，最终停在远处的某个位置。按比赛规则，投掷冰壶运动员的队友，可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。（1）运动员以3.4 m/s的速度投掷冰壶，若冰壶和冰面的动摩擦因数为0.02，冰壶能在冰面上滑行多远？g 取 10 m/s2。（2）若运动员仍以3.4 m/s的速度将冰壶投出，其队友在冰壶自由滑行10m后开始在其滑行前方摩擦冰面，冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的90%，冰壶多滑行了多少距离？
F 370
θmFf g 【解析】物体受力分析如图所示由牛顿第二定律，可得:
Fcosθ-µFN=ma
FN
FN+Fsinθ=mg
4s末的速度 4s内的位移
典例分析
汽车轮胎与公路路面之间必须要有足够大的动摩擦因数，才能保证汽车安全行驶。为检测某公路路面与汽车轮胎之间的动摩擦因数，需要测试刹车的车痕。测试汽车在该公路水平直道上以54 km/h的速度行驶时，突然紧急刹车，车轮被抱死后在路面上滑动，直至停下来。量得车轮在公路上摩擦的痕迹长度是17.2 m，则路面和轮胎之间的动摩擦因数是多少？取 g＝10 m/s2。

3.3 牛顿第三定律 —【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册教案

3.3牛顿第三定律教学目标：（一）知识与技能1. 知道两个物体间的作用总是相互的，而作用力和反作用力的说法也是相对的；2. 能正确表述牛顿第三定律，并能运用牛顿第三定律定性分析、说明相关具体实例。

（二）过程与方法1. 经历探究作用力与反作用力的关系的实验过程，观察、体会一对作用力和反作用力间的大小、方向等关系；2. 通过鼓励学生动手，大胆质疑、勇于探索，提高学生自信心并养成科学思维习惯。

（三）情感态度与价值观1.经历观察、实验、探究等过程，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。

2.通过用牛顿第三定律解决简单问题，能正确地进行受力分析，体会科学研究方法，增强创新意识和实践能力，注重体现物理学科的本质，培养学生物理核心素养。

教学重难点：重点：1、知道力的作用是相互的，知道作用力和反作用力的概念。

2、理解牛顿第三定律的含义，并能用它解释生活中的现象。

难点：1、知道作用力、反作用力与平衡力的区别。

2、会正确进行受力分析。

教学过程：一、导入新课：大人跟小孩掰手腕，他们施加给对方的力，大小相等吗？二、讲授新课：1、作用力和反作用力【教师提问】力是什么？俗话说得好：“一个巴掌拍不响”。

两只手才能拍响，下面请大家拍巴掌，体会一下物体间力的作用是不是相互的？【学生活动】拍巴掌后会疼，巴掌都变红了。

说明两手都受到力的作用，力的作用是相互的。

【教师补充】生活中有太多事例可以证明力的作用是相互的。

有哪些事例呢?【学生回答】用手拉弹簧，弹簧受到手的拉力，同时手也受到弹簧的拉力；用手推桌子，也会感受到桌子在推大家；划船时人和船的相互作用。

【教师总结】1、物体间力的作用是相互的，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、作用力与反作用力的关系：2、牛顿第三定律【教师提问】作用力和反作用力的大小、方向之间有什么关系？【实验演示】用弹簧测力计探究作用力和反作用力的关系探究作用力和反作用力的关系，要同时测量这两个力，你认为应该如何测量？我们可以通过图3.3-3所示的装置进行实验。

2019年高考物理(人教版、全国II)一轮复习课件：第3章能力课时3牛顿运动定律的综合应用(一)

随堂演练
2.连接体的运动特点
轻绳——轻绳在伸直状态下，两端的连接体沿绳方向的速度总
是相等。轻杆——轻杆平动时，连接体具有相同的平动速度；轻杆转动时，连接体具有相同的角速度，而线速度与转动半径成正比。轻弹簧——在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的速率不一
定相等；在弹簧形变最大时，两端连接体的速率相等。
答案
AC
随堂演练
突破二连接体问题的分析方法
1.连接体的分类根据两物体之间相互连接的媒介不同，常见的连接体可以分为三大类。 (1)绳(杆)连接：两个物体通过轻绳或轻杆的作用连接在一起；
(2)弹簧连接：两个物体通过弹簧的作用连接在一起；
(3)接触连接：两个物体通过接触面的弹力或摩擦力的作用连接在一起。
在水平面上，如图2 甲所示，现在杆上套一光滑的小球，小球在一沿杆向上的拉力F的作用下沿杆向上运动。该过程中小球所受的拉力以及小球的速度随时间变化的规律如图乙、丙所示。g＝ 10 m/s2。则下列说法正确的是( )
图2
随堂演练
A.在2～4 s内小球的加速度大小为0.5 m/s2 B.小球质量为2 kg C.杆的倾角为30° D.小球在0～4 s内的位移为8 m
中得出的有用信息，这些信息往往是解题的突破口或关键点。
随堂演练
【例1】
(多选)(2015· 新课标全国卷Ⅰ，20)如图1(a)，一物块在t
＝0时刻滑上一固定斜面，其运动的v－t图线如图(b)所示。若重
力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量，则可求出( )
图1 A.斜面的倾角 B.物块的质量
C.物块与斜面间的动摩擦因数
能力课时3 牛顿运动定律的综合应用(一)
随堂演练
突破一牛顿运动定律与图象综合问题的求解方法

4.3牛顿第二定律+教学设计-2023-2024学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

4.3《牛顿第二定律》教学设计课标要求：理解牛顿运动定律，能用牛顿运动定律解释生活中有关现象、解决有关问题。

知道国际单位制中力的单位。

活动建议：根据牛顿第二定律，设计一种能显示加速度大小的装置。

一、教材分析：教科书中牛顿第二定律的内容以两节的形式呈现，其目的是要强调实验探究的重要性和突出牛顿第二定律在力学中的重要地位。

本节开始以问题的形式引入，强调可以从上一节的探究实验数据来寻找加速度与力、质量的关系，然后引导学生通过分析基于数据的图线来获取规律，进一步总结出牛顿第二定律。

在“力的单位”中，通过力的单位的定义分析了牛顿第二定律的数学表达式是如何从F=kma变成F=ma的。

通过这样的安排，学生不仅能体会到单位的产生过程，更能体会到科学的严谨性和准确性。

本节用了两道联系生活实际的例题来引导学生学会利用牛顿第二定律分析和解决问题，以此让学生体会物理的实用性。

二、学情分析：学生已经学习了牛顿第一定律，对力和运动的相互作用观有了初步的认识，并通过第二节课的实验，得出了当质量一定时，加速度与力的关系，当力一定时，加速度与质量的关系，引导学生从图像出发推导牛顿第二定律的表达式水到渠成。

学生通过前段时间的学习，初步掌握了运动模型构建和受力分析方法，具备求合力的基本能力，对高中物理的建模有了一定的能力。

三、教学目标：物理观念：（1）能准确表述牛顿第二定律的内容；（2）理解牛顿第二定律表达式的意义；（3）知道国际单位制中力的单位"牛顿"是怎样定义的。

科学思维：(1)会应用牛顿第二定律解决简单的动力学问题；(2)根据图像科学推理出实验探究结果的定量表达式F=kma并且通过1N的定义推导出F=ma科学探究：（1）通过分析探究实验的数据，能够得出牛顿第二定律的数学表达式；（2）设计一种能显示加速度大小的装置。

科学态度与责任：培养分析数据、从数据获取规律的能力，能利用牛顿第二定律解决一些生活中的物理问题。

4 牛顿定律 —人教版)(2019)高中物理必修第一册讲义(机构)

4牛顿运动定律主要内容：力和运动的关系牛顿运动定律失重和超重国际单位制重点：力与运动的关系牛顿第二定律及其应用一、教学内容1.力与运动的关系亚里士多德：从直觉和观察出发得出结论，力是维持物体运动的原因。

伽利略（正确观点）：通过构想理想实验，以实验事实为基础，把科学实验和逻辑推理和谐结合在一起，利用“科学实验+ 逻辑推理”的方法（现代科学范式），得出结论，力是物体运动的物体运动状态改变的原因。

笛卡尔：运动中的物体没有受到力的作用，将以同一速度沿同一直线运动。

2.惯性与牛顿第一定律第一定律：一切物体总保持静止或匀速直线运动状态，除非外力迫使物体改变这种状态。

根据牛顿第一定律，一切物体具有保持静止或匀速直线运动状态不变这一性质，这一性质称为惯性，故牛顿第一定律也称为惯性定律。

一切物体皆有惯性，惯性有大小，质量是一个物体惯性大小的唯一量度（因而质量也称为惯性质量）。

牛顿第一定律明确指出力是物体运动状态改变的原因。

第一定律也可以表述为：物体在不受外力作用时将保持运动状态不变：初始静止则一直静止不动，初始运动，则将以恒定速度做匀速直线运动。

相对地球静止或做匀速直线运动的参考系称为惯性参考系，简称为惯性系。

相对于地球做加速运动（加速度非零）的参考系称为非惯性系。

3.牛顿第二定律与力第二定律：物体的加速度与物体受到的合外力成正比，与物体的质量成反比：F a m∝合，或F a k m =合. 上式中的物理量都取国际单位制单位则比例系数1k =，从而有F a m=合. 第二定律数学表达式中的加速度和力都是矢量，加速度的方向由合外力的方向决定。

力作用的独立性：多个力作用在一个物体上，外力的矢量和即物体的合外力在物体上产生的加速度等价于每一个力单独存在时产生的加速度的矢量和。

力作用效果的瞬时性：力作用在物体上和物体产生加速度是同时的，力的作用消失则产生的加速度也归零。

4. 牛顿第三定律第三定律：两个物体之间的相互作用（作用力与反作用力）总是大小相同、方向相反、作用在同一直线上。

2019年高考物理一轮复习重点强化练2 牛顿运动定律的综合应用新人教版.doc

2019年高考物理一轮复习重点强化练2 牛顿运动定律的综合应用新人教版一、选择题(共10小题，每小题6分，1～6为单选题，7～10为多选题)1．(2018·淄博高三质检)放在电梯地板上的一个木箱，被一根处于伸长状态的弹簧拉着而处于静止状态(如图1所示)，后发现木箱突然被弹簧拉动，据此可判断出电梯的运动情况是( )图1A．匀速上升B．加速上升C．减速上升D．减速下降C[木箱突然被拉动，表明木箱所受摩擦力变小了，也表明木箱与地板之间的弹力变小了，重力大于弹力，合力向下，处于失重状态，选项C正确．] 2．(2018·贵州贵阳监测)如图2所示，质量为m的球置于斜面上，被一个固定在斜面上的竖直挡板挡住而处于静止状态．现用一个水平力F拉斜面体，使球和斜面体在水平面上一起做加速度为a的匀加速直线运动，若忽略一切摩擦，与球静止时相比( )【导学号：84370139】图2A．竖直挡板对球的弹力不一定增大B．斜面对球的弹力保持不变C．斜面和竖直挡板对球的弹力的合力等于maD．若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零B[球受重力和两个弹力作用，斜面对球的弹力的竖直分力等于球的重力，故斜面对球的弹力不变，B项正确，D项错误；竖直挡板对球的弹力与斜面对球的弹力的水平分力之差等于ma，当整体匀加速运动时，竖直挡板对球的弹力随加速度的增大而增大，A项错误；两弹力的合力的水平分力等于ma，竖直方向分力等于mg，所以C 项错误．]3．广州塔，昵称小蛮腰，总高度达600米，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台．若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t＝0时由静止开始上升，at图象如图3所示．则下列相关说法正确的是( )图3A．t＝4．5 s时，电梯处于失重状态B．5～55 s时间内，绳索拉力最小C．t＝59．5 s时，电梯处于超重状态D．t＝60 s时，电梯速度恰好为零D[利用at图象可判断：t＝4．5 s时，电梯有向上的加速度，电梯处于超重状态，则A错误；0～5 s时间内，电梯处于超重状态，拉力>重力，5 s～55 s时间内，电梯处于匀速上升过程，拉力＝重力，55 s～60 s时间内，电梯处于失重状态，拉力<重力，综上所述，B、C错误；因at图线与t轴所围的“面积”代表速度改变量，而图中横轴上方的“面积”与横轴下方的“面积”相等，则电梯的速度在t＝60 s时为零，D正确．]4．(2018·湖南六校联考)如图4所示，倾斜的长杆(与水平面成α角)上套有一个质量为M 的环，环通过细线吊一个质量为m的小球，当环在某拉力的作用下在长杆上滑动时，稳定运动的情景如图所示，其中虚线表示竖直方向，那么以下说法正确的是( )【导学号：84370140】图4A．环一定沿长杆向下加速运动B．环的加速度一定沿杆向上C．环的加速度一定大于g sin αD．环一定沿杆向上运动B[稳定运动时，球与环保持相对静止，它们的运动状态相同，且运动方向均与杆平行．对小球受力分析如图，可知小球所受合力平行于杆向上，说明加速度方向沿杆向上，则环的加速度方向也沿杆向上，但它们的运动方向不确定，两者可能沿杆向上加速运动，也可能沿杆向下减速运动，则B正确，A、D错误；由于不知道细线与竖直方向的夹角，则不能判断出小球的加速度与g sin α的大小关系，则C项错误．]5．如图5所示，物块A 和B 的质量分别为4m 和m ，开始A 、B 均静止，细绳拉直，在竖直向上的拉力F ＝6mg 作用下，动滑轮竖直向上加速运动．已知动滑轮质量忽略不计，动滑轮半径很小，不考虑绳与滑轮之间的摩擦，细绳足够长，在滑轮向上运动过程中，物块A 和B 的加速度大小分别为( )【导学号：84370141】图5A ．a A ＝12g ，a B ＝5gB ．a A ＝a B ＝5gC ．a A ＝14g ，a B ＝3gD ．a A ＝0，a B ＝2gD [对动滑轮分析，根据牛顿第二定律，有F －2T ＝m 轮a ，又m 轮＝0，则T ＝F2＝3mg ；对物块A 分析，由于T ＜4mg ，所以物块A 静止，a A ＝0；同理，对物块B 分析，a B ＝T －mgm＝2g ．故选项D 正确．] 6．(2018·内蒙古模拟)如图6所示，质量为m 1和m 2的两个物体用细线相连，在大小恒定的拉力F 作用下，先沿水平面，再沿斜面(斜面与水平面成θ角)，最后竖直向上运动．则在这三个阶段的运动中，细线上张力的大小情况是(不计摩擦)( )图6A ．由大变小B ．由小变大C ．始终不变D ．由大变小再变大C [设细线上的张力为F 1，要求F 1，选受力少的物体m 1为研究对象较好；此外还必须知道物体m 1的加速度a ，要求加速度a ，则选m 1、m 2整体为研究对象较好．在水平面上运动时：F 1－μm 1g ＝m 1a① F －μ(m 1＋m 2)g ＝(m 1＋m 2)a②联立①②解得：F 1＝m 1Fm 1＋m 2在斜面上运动时：F'1－m 1g sin θ－μm 1g cos θ＝m 1a ③F －(m 1＋m 2)g sin θ－μ(m 1＋m 2)g cos θ＝(m 1＋m 2)a ④联立③④解得：F'1＝m 1Fm 1＋m 2同理可得，竖直向上运动时，细线上的张力F 1仍是m 1Fm 1＋m 2，故选C ．] 7．如图7所示，一个质量为M 的物体A 放在光滑的水平桌面上，当在细绳下端挂上质量为m 的物体B 时，物体A 的加速度为a ，绳中张力为T ，则( )【导学号：84370142】图7A ．a ＝gB ．a ＝mg M ＋mC ．T ＝mgD ．T ＝MM ＋mmg BD [以A 、B 整体为研究对象，mg ＝(M ＋m )a ，可得加速度为a ＝mgM ＋m，选项B 正确；隔离A 受力分析可得T ＝Ma ＝MM ＋mmg ，选项D 正确．] 8．某同学为了测定木块与斜面间的动摩擦因数，他用测速仪研究木块在斜面上的运动情况，装置如图8甲所示，他使木块以初速度v 0＝4 m/s 的速度沿倾角θ＝30°的斜面上滑紧接着下滑至出发点，并同时开始记录数据，结果电脑只绘出了木块从开始上滑至最高点的v t 图线如图乙所示，g 取10 m/s 2，则根据题意计算出的下列物理量正确的是( )图8A ．上滑过程中的加速度的大小a 1＝8 m/s 2B ．木块与斜面间的动摩擦因数μ＝35C ．木块回到出发点时的速度大小v ＝2 m/sD ．木块经2 s 返回出发点ABC [由题图乙可知，木块经0．5 s 滑至最高点，由加速度定义式a ＝ΔvΔt ，得上滑过程加速度的大小a 1＝v 0Δt 1＝8 m/s 2，A 正确．上滑过程中受重力、沿斜面向下的摩擦力，由牛顿第二定律有mg sin θ＋μmg cos θ＝ma 1，代入数据得μ＝35，B 正确．下滑的距离等于上滑的距离，则x ＝v 202a 1＝1 m ，下滑时摩擦力方向向上，由牛顿第二定律得mg sin θ－μmg cos θ＝ma 2，解得a 2＝g sin θ－μg cos θ＝2 m/s 2，下滑至出发点的速度大小为v ＝2a 2x ＝2 m/s ，C 正确．下滑的时间t ′＝va 2＝1s ，所以木块返回出发点的时间t 总＝t ＋t ′＝0．5 s ＋1 s ＝1．5 s ，D 错误．]9．如图9甲所示，物体原来静止在水平面上，今用一水平外力F 拉物体，在F 从0开始逐渐增大的过程中，加速度a 随外力F 变化的图象如图乙所示，g 取10 m/s 2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则可以计算出( )【导学号：84370143】图9A ．物体与水平面间的最大静摩擦力B ．F 为14 N 时物体的速度C ．物体与水平面间的动摩擦因数D ．物体的质量ACD [物体受重力、地面的支持力、向右的拉力和向左的摩擦力．根据牛顿第二定律得F －μmg ＝ma ，解得a ＝Fm－μg ，由a 与F 图线得m ＝2 kg ，μ＝0．3，故C 、D 正确；a ＝0时，F 为6 N ，即最大静摩擦力为6 N ，故A 正确；由于物体先静止后做变加速运动，无法利用匀变速直线运动规律求速度和位移，又F 为变力无法求F 做的功，从而也无法根据动能定理求速度，故B 错误．]10．如图10所示，斜面倾角为θ，斜面上AB 段光滑，其他部分粗糙，且斜面足够长．一带有速度传感器的小物块(可视为质点)自A 点由静止开始沿斜面下滑，速度传感器上显示的速度与运动时间的关系如下表所示：图10A ．小物块的质量m ＝2 kgB ．斜面的倾角θ＝37°C ．小物块与斜面粗糙部分间的动摩擦因数μ＝0．25D ．AB 间的距离x AB ＝18．75 mBCD [当小物块在AB 段运动时，设加速度为a 1，则a 1＝g sin θ，由题表可知a 1＝12－02－0m/s 2＝6 m/s 2，所以斜面倾角θ＝37°，选项B 正确；设经过B 点后物块的加速度为a 2，则有a 2＝g sin θ－μg cos θ，由题表可知a 2＝29－216－4m/s 2＝4 m/s 2，所以μ＝0．25，选项C 正确；可以判断B 点对应于2～3 s 之间的某个时刻，设t 1为从第2 s 运动至B 点所用时间，t 2为从B 点运动至第3 s 所用时间，则有t 1＋t 2＝1 s,12 m/s ＋a 1t 1＝17 m/s －a 2t 2，解得t 1＝0．5 s ，所以x AB ＝12a 1(2 s ＋t 1)2＝18．75m ，选项D 正确；由题中所给数据无法求出物块的质量，选项A 错误．]二、非选择题(共2小题，共40分)11．(20分)(2018·安徽江南十校联考)如图11甲所示，两滑块A 、B 用细线跨过定滑轮相连，B 距地面一定高度，A 可在细线牵引下沿足够长的粗糙斜面向上滑动．已知m A ＝2 kg ，m B ＝4 kg ，斜面倾角θ＝37°．某时刻由静止释放A ，测得A 沿斜面向上运动的v t 图象如图乙所示．已知g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0．6，cos 37°＝0．8．求：图11(1)A 与斜面间的动摩擦因数； (2)A 沿斜面向上滑动的最大位移．【导学号：84370144】[解析] (1)在0～0．5 s 内，根据图象可知，A 和B 系统的加速度为a 1＝20.5 m/s2＝4 m/s 2对A 和B 由牛顿第二定律分别列方程：B ：m B g －T ＝m B a 1A ：T ′－m A g sin θ－μm A g cos θ＝m A a 1又T ＝T ′ 得μ＝0．25．(2)B 落地后，A 减速上升，由牛顿第二定律有m A g sin θ＋μm A g cos θ＝m A a 2得：a 2＝8m/s 2因a 2(t 0－0．5 s)＝2 m/s 得t 0＝0．75 s 所以上升总位移为x ＝v 2t 02＝0．75 m ．[答案](1)0．25 (2)0．7512．(20分)如图12所示，质量均为m ＝3 kg 的物块A 、B 紧挨着放置在粗糙的水平地面上，物块A 的左侧连接一劲度系数为k ＝100 N/m 的轻质弹簧，弹簧另一端固定在竖直墙壁上．开始时两物块压紧弹簧并恰好处于静止状态，现使物块B 在水平外力F 作用下向右做加速度a ＝2m/s 2的匀加速直线运动，直至与A 分离，已知两物块与地面的动摩擦因数均为μ＝0．5，g 取10 m/s 2．求：图12(1)物块A 、B 分离时，所加外力F 的大小；(2)物块A 、B 由静止开始运动到分离所用的时间．【导学号：84370145】[解析] (1)物块A 、B 分离时，对B 有：F －μmg ＝ma解得F ＝21 N ．(2)开始时，对A 、B 整体有：kx 1＝2μmg ，B 与A 分离时，对A 有： kx 2－μmg ＝ma ，此过程中x 1－x 2＝12at 2解得t ＝0．3 s ． [答案](1)21N (2)0．3 s。

人教版(2019)高中物理必修第一册4.5牛顿运动定律的应用教学设计

第5节牛顿运动定律的应用教材分析：《牛顿运动定律的应用》是《普通高中物理课程标准（2017年版）》必修课程必修1模块中“相互作用与运动定律”主题下的内容。

课程标准要求为：“理解牛顿运动定律，能用牛顿运动定律解释生产生活种的有关现象、解决有关问题。

”《普通高中物理课程标准(2017年版)解读》对课程标准的解读为：“理解牛顿第一定律、第二定律、第三定律，能用这三个定律分析解决现实情境中的有关问题。

在用牛顿运动定律解决问题的教学中，要重视让学生体会用牛顿运动定律解决问题的思路，逐步形成运动与相互作用观念，以牛顿运动定律为知识载体，提升物理素养水平。

”教材将牛顿运动定律的应用分为两种类型：一是从受力确定运动情况，即受力已知的条件下，判断出物体的运动状态或求出物体的速度或位移。

求解基本思路是：分析受力→求出合力→利用牛顿第二定律求加速度→利用运动学公式求出速度或位移。

二是从运动情况确定受力。

基本思路是：分析运动学情况→由运动学公式求出加速度→分析受力→利用牛顿第二定律列方程求解力。

加速度是联系运动和力的的桥梁和纽带，求解加速度是解决运动和力问题的基本思路，要对物体正确地进行受力分析和运动过程分析。

学情分析：学生学习了三个牛顿运动定律，在第二章对匀变速运动的规律有较为熟练的应用，对于各种力的规律都有了较深的认识，能够对物体进行受力分析，画出受力示意图，求解合力，这些都为本节利用牛顿运动定律，求解运动和力的问题打下知识基础。

学生的数学运算能力有了较大提高，学生能够更快、更熟练地进行定量计算。

学生通过本节两类典型问题的解决，形成基本的解决问题思路，能够更深刻的认识运动和力的关系，形成运动和相互作用观念。

教学目标：1.学生能用牛顿运动定律解决两类主要问题：已知物体的受力情况确定物体的运动情况、已知物体的运动情况确定物体的受力情况。

2.学生掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法，即首先对研究对象进行受力和运动情况分析，然后用牛顿运动定律把二者联系起来。