2016届高考物理牛顿运动定律专题复习正式版
(统考版)高考物理一轮复习 第三章 牛顿运动定律 第1讲 牛顿运动定律的理解学生用书
第1讲 牛顿运动定律的理解必备知识·自主排查一、牛顿第一定律 惯性1.牛顿第一定律(1)内容:一切物体总保持________________运动状态或________________,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态.(2)适应条件.①宏观、________运动的物体.②物体处于惯性参考系中.2.牛顿第一定律的意义(1)指出了一切物体都有________.(2)指出力不是________物体运动状态的原因,而是________物体运动状态的原因,即产生________的原因.3.惯性(1)特点:惯性是一切________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.(2)表现形式①在物体不受外力时,惯性表现为保持原来的运动状态.②在物体受力时,惯性表现为运动状态改变的难易程度,质量越大,惯性越大,运动状态越难改变.二、牛顿第二定律 力学单位制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________,跟它的质量成________,加速度的方向跟作用力的方向________.(2)表达式:F=________.(3)适用范围①牛顿第二定律只适用于惯性参考系,即相对于地面________或____________的参考系.②牛顿第二定律只适用于________物体(相对于分子、原子等)、________运动(远小于光速)的情况.2.力学单位制(1)单位制:由________单位和________单位一起组成了单位制.(2)基本单位:基本物理量的单位.基本物理量共七个,其中力学有三个,是________、________、________,其国际制单位分别是________、________、________.(3)导出单位:由基本物理量根据______________推导出来的其他物理量的单位.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________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________、作用在_ _______________.3.表达式:F=-F′.,生活情境1.一辆货车在公路上行驶,司机突然发现前面有异常情况,紧急刹车,货车在公路上行驶一段距离后安全停车,则(1)货车刹车后还要行驶一段距离,是因为货车具有惯性.( )(2)货车刹车后,运动一段距离停了下来,是因为没有牵引力维持其运动.( )(3)货车运动过程中,路面对车轮的摩擦力与车轮对路面的摩擦力等大反向.( )(4)在结冰的路面上,货车的刹车距离变长,是因为车轮与路面间的摩擦力变小了.( )(5)货车所受重力与水平路面对货车的支持力,是一对平衡力.( )(6)货车加速运动时,牵引力大于阻力,若牵引力变小,则货车速度可能继续增加.( )教材拓展2.[人教版必修1P70科学漫步](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.作用力与反作用力大小时刻相等B.作用力与反作用力作用在同一物体上C.作用力与反作用力大小同时变化D.作用力与反作用力方向相反关键能力·分层突破考点一 牛顿第一定律的理解与应用1.牛顿第一定律不是实验定律,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.2.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,物体的质量越大则其惯性越大;牛顿第一定律揭示了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.跟进训练1.漫画中的情景在公交车急刹时常会出现.为提醒乘客注意,公交公司征集到几条友情提示语,其中对惯性的理解正确的是( )A.站稳扶好,克服惯性 B.稳步慢行,避免惯性C.当心急刹,失去惯性D.谨防意外,惯性恒在2.(多选)下列各图所示现象中,利用了惯性的是( )A.自行车滑行 B.使锤子套紧C.系好安全带D.跳远助跑3.(多选)“复兴号”高铁在某段水平轨道上匀速行驶,假设高铁上固定着盛满水的纸杯.若突然发现纸杯中的水向右洒出,如图所示,则关于高铁在此种情况下的运动,下列描述正确的是( )A.高铁匀速向左运动B.高铁可能突然向左加速运动C.高铁可能突然向左减速运动D.高铁可能突然向右减速运动考点二 牛顿第三定律的理解及应用1.作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”2.相互作用力与平衡力的比较作用力和反作用力一对平衡力不同点受力物体作用在两个相互作用的物体上作用在同一物体上依赖关系同时产生,同时消失不一定同时产生、同时消失叠加性两力作用效果不可抵消,不可叠加,不可求合力两力作用效果可相互抵消,可叠加,可求合力,合力为零力的性质一定是同性质的力性质不一定相同相同点大小、方向,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上跟进训练4.如图所示,有两个穿着溜冰鞋的人站在冰面上,当其中一个人A从背后轻轻推另一个人B 时,两个人都会向相反方向运动,这是因为A 推B 时 ( )A .A 与B 之间有相互作用力B .A 对B 的作用在先,B 对A 的作用在后C .B 对A 的作用力小于A 对B 的作用力D .A 对B 的作用力和B 对A 的作用力是一对平衡力5.[2022·浙江大学附属中学高三模拟]以下对课本中的图片描述正确的是( )A .图甲中是在静止状态下用传感器探究作用力与反作用力的关系,加速状态不行B .图乙中运动员顶球时,运动员对球的力与球本身重力大小是相等的C .图丙中电梯加速上升,此时人对体重计的压力大于体重计对他的支持力D .图丁中汽车车轮受到的摩擦力与地面受到的摩擦力是一对作用力与反作用力6.如图所示,人站在船上撑竿使船离岸,在此过程中 ( )A .竿对岸的作用力大于岸对竿的作用力B .人与船之间存在着相互作用的摩擦力C .岸对竿的作用力使船的运动状态发生改变D .人受到的重力和竿对人的作用力是一对平衡力考点三 对牛顿第二定律的理解1.牛顿第二定律的性质2.动力学中的三个决定关系(1)力与物体的质量决定加速度.(2)加速度与时间决定速度变化量.(3)速度方向与加速度方向(或合力方向)决定物体的运动性质.角度1对加速度、合力关系的理解例1 (多选)关于速度、加速度、合力的关系,下列说法正确的是( )A.原来静止在光滑水平面上的物体,受到水平推力的瞬间,物体立刻获得加速度B.加速度的方向与合力的方向总是一致的,但与速度的方向可能相同,也可能不同C.在初速度为0的匀加速直线运动中,速度、加速度与合力的方向总是一致的D.合力变小,物体的速度一定变小解题心得: 角度2牛顿第二定律的应用例2. [2021·沈阳市质监]如图所示,一只雪橇在水平拉力F的作用下沿水平面向右做直线运动,若水平面粗糙程度相同,则下列几种运动中拉力最大的是( )A.以3 m/s的速度匀速运动B.以4 m/s的速度匀速运动C.以1 m/s2的加速度匀加速运动D.以2 m/s2的加速度匀加速运动解题心得: 跟进训练7.如图,载货车厢通过悬臂固定在缆绳上,缆绳与水平方向夹角为θ,当缆绳带动车厢以加速度a斜向上做匀加速运动时,货物在车厢中与车厢相对静止,则货物与车厢间的动摩擦因数至少为(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g)( )A.a sinθg+a cosθB.a cosθg+a sinθC.a sinθg−a cosθD.a cosθg−a sinθ第三章 牛顿运动定律第1讲 牛顿运动定律的理解必备知识·自主排查一、1.(1)匀速直线 静止状态(2)低速2.(1)惯性 (2)维持 改变 加速度3.(1)物体二、1.(1)正比 反比 相同 (2)ma(3)①静止 匀速直线运动 ②宏观 低速2.(1)基本 导出(2)长度 质量 时间 米 千克 秒(3)物理关系三、1.相互2.相反 同一条直线上生活情境1.(1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)√ (6)√教材拓展2.答案:ACD关键能力·分层突破1.解析:惯性是物体具有的保持原来运动状态的性质,是物体固有的属性,不能被克服或避免,也不会失去,故A、B、C错误,D正确.答案:D2.解析:自行车原来处于运动状态,当不再蹬自行车时,由于惯性,自行车仍然能滑行一段距离,该现象是利用惯性,故选项A正确;锤头和锤柄一起向下运动,当锤柄撞在地上静止时,锤头由于惯性继续向下运动,可以紧套在锤柄上,该现象利用了锤头的惯性,故选项B正确;汽车高速行驶时,如果遇到紧急情况刹车,人由于惯性还要保持原来的高速运动,会撞到前面物体造成损伤,所以驾驶员要使用安全带,这是防止惯性带来的伤害,故选项C错误;跳远运动员助跑是为了起跳前使自己处于运动状态,起跳后,人由于惯性会跳的更远,该现象是利用惯性,故选项D正确.答案:ABD3.解析:若高铁正在向左匀速运动,突然加速,则碗中的水由于惯性仍保持原有的速度,就会向右洒出,B正确;如果小车正向右匀速运动,突然减速,则碗中的水由于惯性仍保持原来的速度,就会向右洒出,D正确.答案:BD4.解析:A推B时A与B之间有相互作用力,作用力与反作用力同时产生,大小相等,分别作用在不同的物体上,选项A正确,B、C、D错误.答案:A5.答案:D6.解析:竿对岸的作用力与岸对竿的作用力是一对作用力与反作用力,则大小相等,选项A错误;人与船之间有相对运动的趋势,可知人与船之间存在着相互作用的摩擦力,选项B正确;人对船的作用力使船的运动状态发生改变,选项C错误;人受到的重力与竿对人的作用力不在同一直线上,不是一对平衡力,选项D错误.答案:B例1 解析:加速度与力同时产生、同时消失、同时变化,选项A正确;加速度的方向由合力方向决定,但与速度方向无关,选项B正确;在初速度为0的匀加速直线运动中,合力方向决定加速度方向,加速度方向决定末速度方向,选项C正确;合力变小,物体的加速度一定变小,但速度不一定变小,选项D错误.答案:ABC例2 解析:当匀速拉动雪橇时,F=μmg;当雪橇匀加速运动时,由牛顿第二定律有F-μmg=ma,解得F=m(μg+a).可见匀加速运动时拉力大于匀速运动时拉力,且加速度越大,拉力越大,D项正确,A、B、C项错.答案:D7.解析:将加速度分解为水平和竖直两个方向,以货物为研究对象,在水平方向有F f=ma x=ma cos θ,在竖直方向有F N-mg=ma y=ma sin θ,F f=μF N联立解得μ=a cosθ,选项B正确.g+a sinθ答案:B。
高考物理力学知识点之牛顿运动定律知识点总复习含答案解析(5)
高考物理力学知识点之牛顿运动定律知识点总复习含答案解析(5)一、选择题1.如图(甲)所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复.通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图(乙)所示,则A.1t时刻小球动能最大B.2t时刻小球动能最大C.2t~3t这段时间内,小球的动能先增加后减少D.2t~3t这段时间内,小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能2.起重机通过一绳子将货物向上吊起的过程中(忽略绳子的重力和空气阻力),以下说法正确的是()A.当货物匀速上升时,绳子对货物的拉力与货物对绳子的拉力是一对平衡力B.无论货物怎么上升,绳子对货物的拉力大小都等于货物对绳子的拉力大小C.无论货物怎么上升,绳子对货物的拉力大小总大于货物的重力大小D.若绳子质量不能忽略且货物匀速上升时,绳子对货物的拉力大小一定大于货物的重力3.在匀速行驶的火车车厢内,有一人从B点正上方相对车厢静止释放一个小球,不计空气阻力,则小球()A.可能落在A处B.一定落在B处C.可能落在C处D.以上都有可能m,弹簧及挂钩的质量忽略不计,挂钩吊着一质量4.如图所示,弹簧测力计外壳质量为0为m的重物,现用一竖直向上的拉力F拉着弹簧测力计,使其向上做匀加速直线运动,弹簧测力计的读数为0F,则拉力F大小为()A .0m mmg m + B .00m m F m+ C .00m m mg m +D .000m m F m + 5.如图所示,质量m =1kg 、长L =0.8m 的均匀矩形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相平.板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4.现用F =5N 的水平力向右推薄板,使它翻下桌子,力F 做的功至少为( )(g 取10m/s 2)A .1JB .1.6JC .2JD .4J6.有时候投篮后篮球会停在篮网里不掉下来,弹跳好的同学就会轻拍一下让它掉下来.我们可以把篮球下落的情景理想化:篮球脱离篮网静止下落,碰到水平地面后反弹,如此数次落下和反弹.若规定竖直向下为正方向,碰撞时间不计,空气阻力大小恒定,则下列图象中可能正确的是( )A .B .C .D .7.一物体放置在粗糙水平面上,处于静止状态,从0t =时刻起,用一水平向右的拉力F 作用在物块上,且F 的大小随时间从零均匀增大,则下列关于物块的加速度a 、摩擦力f F 、速度v 随F 的变化图象正确的是( )A .B .C .D .8.如图所示,有一根可绕端点B 在竖直平面内转动的光滑直杆AB ,一质量为m 的小圆环套在直杆上。
高考复习 第三章 牛顿运动定律
第三章 牛顿运动定律知识网络:第1单元 牛顿运动三定律一、牛顿第一定律(内容):(1)保持匀速直线运动或静止是物体的固有属性;物体的运动不需要用力来维持(2)要使物体的运动状态(即速度包括大小和方向)改变,必须施加力的作用,力是改变物体运动状态的原因1.牛顿第一定律导出了力的概念 力是改变物体运动状态的原因。
(运动状态指物体的速度)又根据加速度定义:t v a ∆∆=,有速度变化就一定有加速度,所以可以说:力是使物体产生加速度的原因。
(不能说“力是产生速度的原因”、“力是维持速度的原因”,也不能说“力是改变加速度的原因”。
)2.牛顿第一定律导出了惯性的概念惯性:物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
惯性应注意以下三点:(1)惯性是物体本身固有的属性,跟物体的运动状态无关,跟物体的受力无关,跟物体所处的地理位置无关(2)质量是物体惯性大小的量度,质量大则惯性大,其运动状态难以改变(3)外力作用于物体上能使物体的运动状态改变,但不能认为克服了物体的惯性3.牛顿第一定律描述的是理想化状态牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态。
而不受外力的物体是不存在的。
物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的,所以不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在F =0时的特例。
4、不受力的物体是不存在的,牛顿第一定律不能用实验直接验证,但是建立在大量实验现象的基础之上,通过思维的逻辑推理而发现的。
它告诉了人们研究物理问题的另一种方法,即通过大量的实验现象,利用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律。
5、牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例,牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。
【例1】在一艘匀速向北行驶的轮船甲板上,一运动员做立定跳远,若向各个方向都用相同的力,则 ( )A .向北跳最远B .向南跳最远C .向东向西跳一样远,但没有向南跳远D .无论向哪个方向都一样远【例2】某人用力推原来静止在水平面上的小车,使小车开始运动,此后改用较小的力就可以维持小车做匀速直线运动,可见( )A .力是使物体产生运动的原因B .力是维持物体运动速度的原因C .力是使物体速度发生改变的原因D .力是使物体惯性改变的原因【例3】如图中的甲图所示,重球系于线DC下端,重球下再系一根同样的线BA,下面说法中正确的是()A.在线的A端慢慢增加拉力,结果CD线拉断B.在线的A端慢慢增加拉力,结果AB线拉断C.在线的A端突然猛力一拉,结果AB线拉断D.在线的A端突然猛力一拉,结果CD线拉断二、牛顿第三定律(12个字——等值、反向、共线同时、同性、两体、)1.区分一对作用力反作用力和一对平衡力一对作用力反作用力和一对平衡力的共同点有:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
历年高考物理力学牛顿运动定律知识点题库
历年高考物理力学牛顿运动定律知识点题库单选题1、如图所示,某竖直弹射装置由两根劲度系数为k的轻弹簧以及质量不计的底盘构成,当将质量为m的物体竖直射向空中时,底盘对物体的支持力为6mg(g为重力加速度),已知两根弹簧与竖直方向的夹角为θ=30°,则此时每根弹簧的伸长量为()A.3mgk B.4mgkC.5mgkD.2√3mgk答案:D解析:物体受重力和支持力,根据牛顿第二定律,有N-mg=ma其中N=6mg,解得a=5g再对质量不计的底盘和物体m整体受力分析,整体受重力和两个拉力,根据牛顿第二定律,在竖直方向满足2F cos 30°-mg=ma解得F=2√3mg根据胡克定律,有x=Fx=2√3mgk故选D。
2、质量为3kg的物体,在0 ~ 4s内受水平力F的作用,在4 ~ 10s内因受摩擦力作用而停止,其v-t图像如图所示。
在0 ~ 4s内物体所受的拉力为()A.5 NB.12 NC.10 ND.15 N答案:D解析:在0 ~ 4 s内,由牛顿第二定律F−f=ma1在4 ~ 10s内,物体因受摩擦力作用减速到零,由牛顿第二定律−f=ma2v-t图像的斜率表示加速度,则前后两个阶段的加速度分别为a1=12−04−0m/s2=3m/s2a2=0−1210−4m/s2=−2m/s2联立以上各式可得F=15N 故ABC错误,D正确。
3、物体质量为m=5Kg放在粗糙的水平面上,在力F的作用下做a=2m/s2的匀加速直线运动,方向向右,已知物体与地面之间的动摩擦因数为0.3,则外力F为()A.20NB.15NC.25ND.10N答案:C解析:根据牛顿第二定律得a=F 合m则有F﹣μmg=maF=0.3×5×10+2×5=25N故选C。
4、科学研究发现,在月球表面:①没有空气;②重力加速度约为地球表面的16;③没有磁场。
若宇航员登上月球后,在空中同时释放氢气球和铅球,忽略地球和其他星球对月球的影响,以下说法正确的是()A.氢气球和铅球都处于超重状态B.氢气球将加速上升,铅球加速下落C.氢气球和铅球都将下落,但铅球先落到地面D.氢气球和铅球都将下落,且同时落地解析:由于在月球表面没有空气,没有磁场,物体在月球表面只受重力作用,物体由静止释放,将做自由落体运动,位移h相同,运动的加速度g相同,运动的时间也一定相同,应该同时落地。
3.高考物理复习专题 牛顿运动定律
高考物理专题复习 力和运动 牛顿运动定律1. 一斜面AB 长为5m ,倾角为30°,一质量为2kg 的小物体(大小不计)从斜面顶端A 点由静止释放,如图所示.斜面与物体间的动摩擦因数为63,求小物体下滑到斜面底端B 时的速度及所用时间.(g 取10 m/s 2)2. 如图所示,A 、B 两物体之间用轻质弹簧连接,用水平恒力F 拉A ,使A 、B 一起沿光滑水平面做匀加速直线运动,这时弹簧长度为L 1;若将A 、B 置于粗糙水平面上,用相同的水平恒力F 拉A ,使A 、B 一起做匀加速直线运动,此时弹簧长度为L 2。
若A 、B 与粗糙水平面之间的动摩擦因数相同,则下列关系式正确的是 ( )A .L 2<L 1B .L 2>L 1C .L 2=L 1D .由于A 、B 质量关系未知,故无法确定L 1、L 2的大小关系3.如图所示,在光滑的桌面上叠放着一质量为m A =2.0kg 的薄木板A 和质量为m B =3 kg 的金属块B .A 的长度L =2.0m .B 上有轻线绕过定滑轮与质量为m C =1.0 kg 的物块C 相连.B 与A 之间的滑动摩擦因数 µ =0.10,最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力.忽略滑轮质量及与轴间的摩擦.起始时令各物体都处于静止状态,绳被拉直,B 位于A 的左端(如图),然后放手,求经过多长时间t 后 B 从 A 的右端脱离(设 A 的右端距滑轮足够远)(取g =10m/s 2).4.某人在地面上最多可举起60 kg 的物体,在竖直向上运动的电梯中可举起80 kg 的物体,则此电梯的加速度的大小、方向如何?电梯如何运动?(g =10 m/s 2)四、考点精炼1.手提一根不计质量的、下端挂有物体的弹簧上端,竖直向上作加速运动。
当手突然停止运动后的极短时间内,物体将 ( )A .立即处于静止状态B .向上作加速运动C .向上作匀速运动D .向上作减速运动2.如图所示,质量为m 的木块在推力F 作用下,沿竖直墙壁匀加速向上运动,F 与竖直方向的夹角为θ.已知木块与墙壁间的动摩擦因数为µ,则木块受到的滑动摩擦力大小是 ( )A .µmgB .F cos θ -mgC .F cos θ+mgD .µF sin θ3.倾角为θ的光滑斜面上有一质量为m 的滑块正在加速下滑,如图所示。
高考物理易错题专题三物理牛顿运动定律(含解析)及解析
高考物理易错题专题三物理牛顿运动定律(含解析)及解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.利用弹簧弹射和传送带可以将工件运送至高处。
如图所示,传送带与水平方向成37度角,顺时针匀速运动的速度v =4m/s 。
B 、C 分别是传送带与两轮的切点,相距L =6.4m 。
倾角也是37︒的斜面固定于地面且与传送带上的B 点良好对接。
一原长小于斜面长的轻弹簧平行斜面放置,下端固定在斜面底端,上端放一质量m =1kg 的工件(可视为质点)。
用力将弹簧压缩至A 点后由静止释放,工件离开斜面顶端滑到B 点时速度v 0=8m/s ,A 、B 间的距离x =1m ,工件与斜面、传送带问的动摩擦因数相同,均为μ=0.5,工件到达C 点即为运送过程结束。
g 取10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:(1)弹簧压缩至A 点时的弹性势能;(2)工件沿传送带由B 点上滑到C 点所用的时间;(3)工件沿传送带由B 点上滑到C 点的过程中,工件和传送带间由于摩擦而产生的热量。
【答案】(1)42J,(2)2.4s,(3)19.2J【解析】【详解】(1)由能量守恒定律得,弹簧的最大弹性势能为:2P 01sin 37cos372E mgx mgx mv μ︒︒=++ 解得:E p =42J(2)工件在减速到与传送带速度相等的过程中,加速度为a 1,由牛顿第二定律得: 1sin 37cos37mg mg ma μ︒︒+=解得:a 1=10m/s 2 工件与传送带共速需要时间为:011v v t a -=解得:t 1=0.4s 工件滑行位移大小为:220112v v x a -= 解得:1 2.4x m L =<因为tan 37μ︒<,所以工件将沿传送带继续减速上滑,在继续上滑过程中加速度为a 2,则有:2sin 37cos37mg mg ma μ︒︒-=解得:a 2=2m/s 2假设工件速度减为0时,工件未从传送带上滑落,则运动时间为:22vt a = 解得:t 2=2s工件滑行位移大小为:2 3? 1n n n n n 解得:x 2=4m工件运动到C 点时速度恰好为零,故假设成立。
历年高考物理力学牛顿运动定律题型总结及解题方法
历年高考物理力学牛顿运动定律题型总结及解题方法单选题1、现在城市的滑板运动非常流行,在水平地面上一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定速度向前滑行,在横杆前起跳并越过杆,从而使人与滑板分别从杆的上方、下方通过,如图所示,假设人和滑板运动过程中受到的各种阻力忽略不计,若运动员顺利地完成了该动作,最终仍落在滑板原来的位置上,则下列说法错误的是()A.运动员起跳时,双脚对滑板作用力的合力竖直向下B.起跳时双脚对滑板作用力的合力向下偏后C.运动员在空中最高点时处于失重状态D.运动员在空中运动时,单位时间内速度的变化相同答案:B解析:AB.运动员竖直起跳,由于本身就有水平初速度,所以运动员既参与了水平方向上的匀速直线运动,又参与了竖直上抛运动。
各分运动具有等时性,水平方向的分运动与滑板的运动情况一样,运动员最终落在滑板的原位置。
所以水平方向受力为零,则起跳时,滑板对运动员的作用力竖直向上,运动员对滑板的作用力应该是竖直向下,故A正确,不符合题意;B错误,符合题意;C.运动员在空中最高点时具有向下的加速度g,处于失重状态,故C正确,不符合题意;D.运动员在空中运动时,加速度恒定,所以单位时间内速度的变化量相等,故D正确,不符合题意。
故选B。
2、如图所示,物体静止于水平面上的O点,这时弹簧恰为原长l0,物体的质量为m,与水平面间的动摩擦因数为μ,现将物体向右拉一段距离后自由释放,使之沿水平面振动,下列结论正确的是()A.物体通过O点时所受的合外力为零B.物体将做阻尼振动C.物体最终只能停止在O点D.物体停止运动后所受的摩擦力为μmg答案:B解析:A.物体通过O点时弹簧的弹力为零,但摩擦力不为零,A错误;B.物体振动时要克服摩擦力做功,机械能减少,振幅减小,做阻尼振动,B正确;CD.物体最终停止的位置可能在O点也可能不在O点。
若停在O点摩擦力为零,若不在O点,摩擦力和弹簧的弹力平衡,停止运动时物体所受的摩擦力不一定为μmg,CD错误。
牛顿第一定律牛顿第三定律—高考物理总复习优质PPT课件
(4)惯性的两种表现形式 深刻理解牛顿运动定律,正确受力分析,解决运动和力的关系.注意对生活实例的分析、物理过程的认识,建立物理模型,归纳总结,提升物理核
心素养.
①物体在不受外力或所受的合 实验:验证牛顿第二定律拓展变式实验,总质量不变
题型及高考热点
外力为零时,惯性表
实验:探究加速度与物体受力、物体质量的关系
现为使物体保持原来的运动状态不变. 本章涉及的思想方法和解题方法较多,如理想实验法、控制变量法、图象法、假设法、程序法、整体法和隔离法等,复习中注意体会
要有清晰的惯性、作用力与反作用力、超重与失重等物理观念,能准确应用这些概念解释物体的运动现象.
要有清晰的惯性、作用力与反作用力、超重与失重等物理观念,能准确应用这些概念解释物体的运动现象.
解析:设绳子对物体的拉力为 F1,F1-mg=ma, F1=m(g+a)=210 N, 绳子对人的拉力 F2=F1=210 N, 人处于静止状态,则地面对人的支持力 FN=Mg-F2=490 N, 由牛顿第三定律知:人对地面的压力 F′N=FN=490 N.故 B 项正确. 答案:B
1.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.下列说法不符合历史事实的是( )
[思维点拨] 理想斜面实验:在轨道的一边释放一颗 小球,如果忽略摩擦力带来的影响,我们发现小球从左边 滚下后,再从右边的斜面滚上,小球将上升到与左边释放 高度相同的点;若将右边的倾斜角减小,小球还是上升到 原来的高度,但通过的路程比原来更长;假设右边的轨道 为水平,小球要想达到原来的高度,但小球无法达到原来 的高度,小球将永远运动下去.
2.(多选)下列关于力的说法正确的是( ) A.作用力和反作用力作用在同一物体上 B.太阳系中的行星均受到太阳的引力作用 C.运行的人造地球卫星所受引力的方向不变 D.伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的 原因 答案:BD
高考物理牛顿运动定律的应用常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析
高考物理牛顿运动定律的应用常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1.如图所示,质量为2kg 的物体在与水平方向成37°角的斜向上的拉力F 作用下由静止开始运动.已知力F 的大小为5N ,物体与地面之间的动摩擦因数μ为0.2,(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:(1)物体由静止开始运动后的加速度大小;(2)8s 末物体的瞬时速度大小和8s 时间内物体通过的位移大小; (3)若8s 末撤掉拉力F ,则物体还能前进多远? 【答案】(1)a =0.3m/s 2 (2)x =9.6m (3)x ′=1.44m 【解析】(1)物体的受力情况如图所示:根据牛顿第二定律,得: F cos37°-f =ma F sin37°+F N =mg 又f =μF N联立得:a =cos37(sin 37)F mg F mμ--o o代入解得a =0.3m/s 2(2)8s 末物体的瞬时速度大小v =at =0.3×8m/s=2.4m/s 8s 时间内物体通过的位移大小219.6m 2x at == (3)8s 末撤去力F 后,物体做匀减速运动, 根据牛顿第二定律得,物体加速度大小22.0m/s f mg a g m mμμ===='' 由v 2=2a ′x ′得:21.44m 2v x a =''=【点睛】本题关键是多次根据牛顿第二定律列式求解加速度,然后根据运动学公式列式求解运动学参量.2.如图,质量M=4kg 的长木板静止处于粗糙水平地面上,长木板与地面的动摩擦因数μ1=0.1,现有一质量m=3kg 的小木块以v 0=14m/s 的速度从一端滑上木板,恰好未从木板上滑下,滑块与长木板的动摩擦因数μ2=0.5,g 取10m/s 2,求:(1)木块刚滑上木板时,木块和木板的加速度大小; (2)木板长度;(3)木板在地面上运动的最大位移。
高考物理牛顿运动定律真题汇编(含答案)
高考物理牛顿运动定律真题汇编(含答案) 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.如下图,在光滑的水平面上有一足够长的质量 质量m=1kg 的小物块,长木板与小物块间的动擦因数 止.现用F=14N 的水平恒力向石拉长木板,经时间(1)小物块在长木板上发生相对滑幼时,小物块加速度 (2)刚撤去F 时,小物块离长木板右端的距离 s ;(3)撒去F 后,系统能损失的最大机械能 AE.【答案】(1) 2m/s 2 (2) 0.5m (3) 0.4J 【解析】 【分析】(1)对木块受力分析,根据牛顿第二定律求出木块的加速度;(2)先根据牛顿第二定律求出木板的加速度,然后根据匀变速直线运动位移时间公式求出 长木板和小物块的位移,二者位移之差即为小物块离长木板右端的距离;(3)撤去F 后,先求解小物块和木板的速度,然后根据动量守恒和能量关系求解系统能损 失的最大机械能AE. 【详解】(1)小物块在长木板上发生相对滑动时,小物块受到向右的滑动摩擦力,那么: Wmg=ma解得 a 1=g=2m/2s(2)对木板,受拉力和摩擦力作用, 由牛顿第二定律得,F-w mg=Ma, 解得:a 2= 3m/s 2.小物块运动的位移: x 1= —a 1t 2=— X2)2m=1m,2 2 长木板运动的位移: X 2= — a 2t 2=- x 3)2m=1.5m ,22那么小物块相对于长木板的位移: △x=x 2-x 1=1.5m-1m=0.5m . (3)撤去F 后,小物块和木板的速度分别为: v m =a 1t=2m/s v=a 2t=3m/s小物块和木板系统所受的合外力为 0,动量守恒:mv m Mv (M m)v解得 v 2.8m/s从撤去F 到物体与木块保持相对静止,由能量守恒定律:该题考查牛顿第二定律的应用、动量守恒定律和能量关系;涉及到相对运动的过程,要认M=4kg 的长木板,在长木板右端有一 科=0.2开始时长木板与小物块均静 t=1s 撤去水平恒力 F, g=10m/s 2.求a 的大小;1212mv m Mv 2 2解得?E=0.4J 【点睛】1 E (M m)v2真分析物体的受力情况和运动情况,并能熟练地运用匀变速直线运动的公式.2.如图甲所示,一长木板静止在水平地面上,在t 0时刻,一小物块以一定速度从左端滑上长木板,以后长木板运动V t图象如下图.小物块与长木板的质量均为m 1kg,小物块与长木板间及长木板与地面间均有摩擦,经1 s后小物块与长木板相对静止g 10m/s2,求:1小物块与长木板间动摩擦因数的值;2在整个运动过程中,系统所产生的热量.【答案】(1) 0.7 (2) 40.5J【解析】【分析】1小物块滑上长木板后,由乙图知,长木板先做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律求出长木板加速运动过程的加速度,木板与物块相对静止时后木板与物块一起匀减速运动,由牛顿第二定律和速度公式求物块与长木板间动摩擦因数的值.2对于小物块减速运动的过程,由牛顿第二定律和速度公式求得物块的初速度,再由能量守恒求热量.【详解】1长木板加速过程中,由牛顿第二定律,得1mg 2 2mg ma1 ;Vm *;木板和物块相对静止,共同减速过程中,由牛顿第二定律得22 mg 2ma2;0 V m a2t2 ;由图象可知,v m 2m/ s, t1 1s, t2 0.8s联立解得1 0.72小物块减速过程中,有:〔mg ma3;V m V0 a3t1 ;在整个过程中,由系统的能量守恒得- 1 2Q mv o2联立解得Q 40.5J【点睛】此题考查了两体多过程问题,分析清楚物体的运动过程是正确解题的关键,也是此题的易错点,分析清楚运动过程后,应用加速度公式、牛顿第二定律、运动学公式即可正确解题.3.如图1所示,在水平面上有一质量为mi= 1kg的足够长的木板,其上叠放一质量为m2 = 2kg的木块,木块和木板之间的动摩擦因数岗= 0.3,木板与地面间的动摩擦因数(J2= 0.1 .假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等?现给木块施加随时间t增大的水平拉力F=3t (N),重力加速度大小g=10m/s2Hi 03S(1)求木块和木板保持相对静止的时间t i ;(2) t=10s时,两物体的加速度各为多大;(3)在如图2画出木块的加速度随时间变化的图象(取水平拉力F的方向为正方向,只要求画图,不要求写出理由及演算过程)【答案】(1)木块和木板保持相对静止的时间是4s; (2) t=10s时,两物体的加速度各为3m/s2, 12m/s2;【解析】【详解】(1)当F< 22. (m[+m2)g= 3N时,木块和木板都没有拉动,处于静止状态,当木块和木板一起运动时,对m1:f max—戌(m1+m2)g=m〔a max, f max= p1m2g解得:a max= 3m/S2对整体有: F max-摩(m i +m 2)g= ( m i +m 2) a max 解得:Fmax=12N由 Fmax=3t 得:t = 4s(2) t=10s 时,两物体已相对运动,那么有: 对 m1: 国m 2g —(J 2 (m i +m 2)g = m i a i 解得:a 〔 = 3m/s 2对 m2: F — pi m 2g=m 2a 2 F= 3t= 30N 解得:a 2= I2m/s 2(3)图象过(1、0) , ( 4.3) , ( 10、12) 图象如下图.4.如下图,在光滑水平面上有一段质量不计,长为 6m 的绸带,在绸带的中点放有两个紧靠着可视为质点的小滑块 A 、B,现同时对A 、B 两滑块施加方向相反,大小均为F=12N的水平拉力,并开始计时. A 滑块的质量mA=2kg, B 滑块的质量mB=4kg, A 、B 滑块 与绸带之间的动摩擦因素均为 科=0.5 A 、B 两滑块与绸带之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计绸带的伸长,求:(1) t=0时刻,A 、B 两滑块加速度的大小; (2) 0到3s 时间内,滑块与绸带摩擦产生的热量.【答案】(1)a 1 1ms 2 ,a 2 0.5ms 2 ; (2)30J【解析】(1)A 滑块在绸带上水平向右滑动,受到的滑动摩擦力为 N A mg , f A N A ;解得:f Amg ——①22f A,水平运动,那么竖直方向平衡:A 滑块在绸带上水平向右滑动, 0时刻的加速度为a1,由牛顿第二定律得: F f A m A a [②B 滑块和绸带一起向左滑动,0时刻的加速度为a 2由牛顿第二定律得: F f Bm B a 2——③;联立①②③解得:a i 1m / s , a2 0.5m / s ;(2)A滑块经t滑离绸带,此时A、B滑块发生的位移分别为为和*2Lx1 x2 21 2x1 a1t21 2x2a2t2代入数据解得:x1 2m , x2 1m, t 2s2秒时A滑块离开绸带,离开绸带后A在光滑水平面上运动, B和绸带也在光滑水平面上运动,不产生热量,3秒时间内因摩擦产生的热量为:Q f A x1 x2代入数据解得:Q 30J .5.地震发生后,需要向灾区运送大量救灾物资,在物资转运过程中大量使用了如下图的传送带.某传送带与水平面成37o角,皮带的AB局部长L 5.8m,皮带以恒定的速率v 4m/s按图示方向传送,假设在B端无初速度地放置一个质量m 50 kg的救灾物资P(可视为质点),P与皮带之间的动摩擦因数0.5(取g 10m/s2, sin37o 0.6),求:1物资P从B端开始运动时的加速度.2物资P到达A端时的动能.2【答案】1物资P从B端开始运动时的加速度是10m/s . 2物资P到达A端时的动能是900J.【解析】【分析】(1)选取物体P为研究的对象,对P进行受力分析,求得合外力,然后根据牛顿第三定律即可求出加速度;(2)物体p从B到A的过程中,重力和摩擦力做功,可以使用动能定律求得物资P到达A 端时的动能,也可以使用运动学的公式求出速度,然后求动能.【详解】(1) P刚放上B点时,受到沿传送带向下的滑动摩擦力的作用, mgsin F ma;2F N mgcos F F N 其加速度为: a i gsin gcos 10m/s2(2)解法一:P 到达与传送带有相同速度的位移s — 0.8m2a以后物资P 受到沿传送带向上的滑动摩擦力作用 1 0 1 0 根据动能 TH 理: mgsin F L smv A mv 2 21 2到A 端时的动能E kA — mv A 900J22解法二:P 到达与传送带有相同速度的位移s — 0.8m 2a以后物资P 受到沿传送带向上的滑动摩擦力作用, 2P 的加速度 a 2 gsin gcos 2m/s 1 2 后段运动有:L s vt 2 a 2t 2 , 2解得:t 2 1s,到达A 端的速度v A v a 2t 2 6m/s传送带问题中,需要注意的是传送带的速度与物体受到之间的关系,当二者速度相等时, 即保持相对静止.属于中档题目.6 .如图,质量分别为 mA =1kg 、mB =2kg 的A 、B 两滑块放在水平面上,处于场强大小 E=3X 15N/C 、方向水平向右的匀强电场中,A 不带电,B 带正电、电荷量 q=2X105C.零时刻,A 、B 用绷直的细绳连接(细绳形变不计)着,从静止同时开始运动, 2s 末细绳断开.已知A 、B 与水平面间的动摩擦因数均为w=0.1重力加速度大小 g=10m/s 2.求:---------------- ------ ►£(1)前2s 内,A 的位移大小; (2)6s 末,电场力的瞬时功率. 【答案】(1) 2m (2) 60W 【解析】 【分析】 【详解】(1) B 所受电场力为F=Eq=6N;绳断之前,对系统由牛顿第二定律: F-Mm A +m B )g=(m A +m B )a 1 可得系统的加速度 a i =1m/s 2;动能E kA1 2mv A 900J由运动规律:x=1a i t i2 2解得A在2s内的位移为x=2m;(2)设绳断瞬间,AB的速度大小为v i, t2=6s时刻,B的速度大小为V2,那么v i=a i t i=2m/s ;绳断后,对B由牛顿第二定律:F-师B g=m B a2解得a2=2m/s2;由运动规律可知:V2=V i+a2(t2-t i)解得V2=i0m/s电场力的功率P=Fv,解得P=60W7 .某研究性学习小组利用图a所示的实验装置探究物块在恒力F作用下加速度与斜面倾角的关系.木板OA可绕轴O在竖直平面内转动,板足够长,板面摩擦可忽略不计.某次实验中,质量m=0.ikg的物块在平行于板面向上、F=0.6N的恒力作用下,得到加速度 a 与斜面倾角的关系图线,如图b所示,图中a o为图线与纵轴交点, 日为图线与横轴交(2)当倾角.为30.时,物块在力F作用下由O点从静止开始运动,2 s后撤去,求物块沿斜面运动的最大距离?【答案】(D 6m/s2, 37; (2) 2.4m.【解析】【详解】(i)由图象可知,.=0,木板水平放置,此时物块的加速度为a o由牛顿第二定律:F合=F=ma o解得a o=6m/s2由图象可知木板倾角为以时,物块的加速度a=0即:F=mgsin i解得01=37 °(2)当木板倾角为 .=0.时,对物块由牛顿第二定律得:F-mgsin 0ma i解得a i=im/s2设木块2s末速度为v i,由v i=a i t得v i=2m/s2s内物块位移s i= — a i t2=2m2撤去F后,物块沿斜面向上做匀减速运动.设加速度为a2,对物块由牛顿第二定律得:mgsin 0ma2a2=gsin30 = 5m/s22撤去F后,物块继续向上运动的位移为s -vL 0.4m2 a2那么物块沿斜面运动的最大距离s=S i+S2=2,4m8. 一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重.一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上几十米的高处,然后让座舱自由落下.落到一定位置时,制动系统启动,到地面时刚好停下.座舱开始下落时的高度为75m,当落到离地面30m的位置时开始制动座舱均匀减速.重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力.(1)求座舱下落的最大速度;(2)求座舱下落的总时间;(3)假设座舱中某人用手托着重30N的铅球,求座舱下落过程中球对手的压力.【答案】(1) 30m/s (2) 5s. (3) 75N. 【解析】试题分析:(1) v2=2gh;vm= 30m/s1 2⑵座舱在自由下落阶段所用时间为:h — gt1 t1= 3s2h座舱在匀减速下落阶段所用的时间为:t2= V =2s2所以座舱下落的总时间为:t= t1+ t2=5s⑶对球,受重力mg和手的支持力N作用,在座舱自由下落阶段,根据牛顿第二定律有mg —N = mg解得:N=0根据牛顿第三定律有:N =N=0,即球对手的压力为零在座舱匀减速下落阶段,卞^据牛顿第二定律有mg-N = ma0 v2一根据匀变速直线运动规律有: a = --------= — 15m/s22h2解得:N=75N (2分)根据牛顿第三定律有:N =N=75N,即球对手的压力为75N考点:牛顿第二及第三定律的应用9.功能关系贯穿整个高中物理.(1)如下图,质量为m的物体,在恒定外力F作用下沿直线运动,速度由v o变化到v时, 发生的位移为x.试从牛顿第二定律及运动学公式推导出动能定理.上述推导的结果对于物体受变力作用、或者做曲线运动时是否成立?说明理由.(2)如下图,固定的水平光滑金属导轨,间距为L,右端接有阻值为R的电阻,处在方向竖直向外、磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m的导体棒与固定弹簧相连,放在导轨上,导轨与导体棒的电阻均可忽略.初始时刻,弹簧恰处于自然长度.现给导体棒一个水平向右的初速度vo,在沿导轨运动的过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.导体棒速度第一次为零时,弹簧的弹性势能为Ep,那么在这一过程中:①直接写出弹簧弹力做功W弹与弹性势能变化Ep的关系,进而求W弹;②用动能定理求安培力所做的功W安.【答案】(1)动能定理无论物体所受力是否为恒力、运动轨迹是否为直线均适用.简言之,动能定理是经典力学范围内的普适规律. (2) W弹E p (E p 0) E p(3)1 2W安E p 2mv o【解析】【详解】(1)由牛顿第二定律F=ma及运动学公式v2v2 2ax1 2 1 2可得Fx mv mv o2 2当物体受变力作用、或者做曲线运动时,可以把过程分解成许多小段,认为物体在每小段运动中受到的是恒力、运动轨迹是直线,这样对每一段用动能定理,累加后也能得到同样的结果,所以动能定理无论物体所受力是否为恒力、运动轨迹是否为直线均适用.简言之,动能定理是经典力学范围内的普适规律.(2)W弹E p进而W弹E p (E p 0) E p.1 2(3)由动能定理:W W单0 ^m% 1解得:W安E p -mv210.质量为0.1kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落,该下落过程对应的v-t图线如图2 .... 所小;球与水平地面相碰后反弹,离开地面时的速度大小为碰撞前的-.该球受到的空气阻力大小恒为f,取g=10m/s 2,求:(1)弹性球受到的空气阻力 f 的大小;(2)弹性球第一次碰撞后反弹的最大高度 h.【答案】(1) 0.4N (2) 1m7【解析】3 02试题分析:(1)根据图象得a —— 8m/s 2,0.5由牛顿第二定律:mg-f=ma, 得 f=m (g-a) =0. 2X (10-8) =0. 4N. (2)由题意反弹速度 v = — v = 3m/s .4又由牛顿第二定律: mg+f=ma ,得 a 0^———04 12m / s 2 .0.2考点:v-t 图像;牛顿第二定律的应用【名师点睛】此题关键是对图象的应用,由图象的斜率等于物体的加速度得到加速度,然 后根据牛顿第二定律列得方程才能得到阻力,进而解答全题.故反弹高度为:2, v h=—=2a£=3m 2 12 8。
【牛顿运动定律】高考必考题(详解版)
1
上地张力先增大后减小
上地张力先增大后减小
地合力大小方向不变,且与
始终变大.2
D.
;
由,可知摩擦力为
,
代入数据为:
联立可得:,故C正确.
故选C.
相互作用
共点力平衡
多个力地动态平衡
由图可知,小车在桌面上是(填"从右向左"或"从左向右")运动地;
(1)该小组同学根据图地数据判断出小车做匀变速运动,小车运动到图(b)中点位置时地
速度大小为,加速度大小为
.(结果均保留位有效数字)
(2)3
4
实验步骤如下:
如图(a)将光电门固定在斜面下端附近;将一挡光片安装在滑块上,记下挡光片前端相对
5
6。
创新设计《高考物理总复习》第章
[高考导航]基础课1牛顿第一定律牛顿第三定律知识点一、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)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:物体具有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。
知识点二牛顿第三定律1.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。
2.意义建立了相互作用物体之间的联系及作用力与反作用力的相互依赖关系。
[思考判断](1)牛顿第一定律是实验定律。
()(2)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。
()(3)物体运动必须有力的作用,没有力的作用,物体将静止。
()(4)运动的物体惯性大,静止的物体惯性小。
()(5)惯性是物体抵抗运动状态变化的性质。
()(6)作用力与反作用力的效果可以相互抵消。
()(7)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。
()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×(7)×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。
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。
高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)
高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)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.如图甲所示,一长木板静止在水平地面上,在0t =时刻,一小物块以一定速度从左端滑上长木板,以后长木板运动v t -图象如图所示.已知小物块与长木板的质量均为1m kg =,小物块与长木板间及长木板与地面间均有摩擦,经1s 后小物块与长木板相对静止()210/g m s=,求:()1小物块与长木板间动摩擦因数的值; ()2在整个运动过程中,系统所产生的热量.【答案】(1)0.7(2)40.5J 【解析】 【分析】()1小物块滑上长木板后,由乙图知,长木板先做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律求出长木板加速运动过程的加速度,木板与物块相对静止时后木板与物块一起匀减速运动,由牛顿第二定律和速度公式求物块与长木板间动摩擦因数的值.()2对于小物块减速运动的过程,由牛顿第二定律和速度公式求得物块的初速度,再由能量守恒求热量. 【详解】()1长木板加速过程中,由牛顿第二定律,得1212mg mg ma μμ-=; 11m v a t =;木板和物块相对静止,共同减速过程中,由牛顿第二定律得2222mg ma μ⋅=; 220m v a t =-;由图象可知,2/m v m s =,11t s =,20.8t s = 联立解得10.7μ=()2小物块减速过程中,有:13mg ma μ=; 031m v v a t =-;在整个过程中,由系统的能量守恒得2012Q mv = 联立解得40.5Q J =【点睛】本题考查了两体多过程问题,分析清楚物体的运动过程是正确解题的关键,也是本题的易错点,分析清楚运动过程后,应用加速度公式、牛顿第二定律、运动学公式即可正确解题.3.四旋翼无人机是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前正得到越来越广泛的应用.一架质量m =2 kg 的无人机,其动力系统所能提供的最大升力F =36 N ,运动过程中所受空气阻力大小恒为f =4 N .(g 取10 m /s 2)(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t =5s 时离地面的高度h ; (2)当无人机悬停在距离地面高度H =100m 处,由于动力设备故障,无人机突然失去升力而坠落.求无人机坠落到地面时的速度v ;(3)接(2)问,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(到达地面时速度为零),求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t 1.【答案】(1)75m (2)40m/s (355s 【解析】 【分析】 【详解】(1)由牛顿第二定律 F ﹣mg ﹣f=ma 代入数据解得a=6m/s 2上升高度代入数据解得 h=75m . (2)下落过程中 mg ﹣f=ma 1 代入数据解得落地时速度 v 2=2a 1H , 代入数据解得 v=40m/s(3)恢复升力后向下减速运动过程 F ﹣mg+f=ma 2 代入数据解得设恢复升力时的速度为v m ,则有由 v m =a 1t 1 代入数据解得.4.如图,竖直墙面粗糙,其上有质量分别为m A =1 kg 、m B =0.5 kg 的两个小滑块A 和B ,A 在B 的正上方,A 、B 相距h =2. 25 m ,A 始终受一大小F 1=l0 N 、方向垂直于墙面的水平力作用,B 始终受一方向竖直向上的恒力F 2作用.同时由静止释放A 和B ,经时间t =0.5 s ,A 、B 恰相遇.已知A 、B 与墙面间的动摩擦因数均为μ=0.2,重力加速度大小g =10 m/s 2.求:(1)滑块A 的加速度大小a A ; (2)相遇前瞬间,恒力F 2的功率P .【答案】(1)2A 8m/s a =;(2)50W P =【解析】 【详解】(1)A 、B 受力如图所示:A 、B 分别向下、向上做匀加速直线运动,对A : 水平方向:N 1F F = 竖直方向:A A A m g f m a -= 且:N f F μ=联立以上各式并代入数据解得:2A 8m/s a =(2)对A 由位移公式得:212A A x a t = 对B 由位移公式得:212B B x a t =由位移关系得:B A x h x =- 由速度公式得B 的速度:B B v a t = 对B 由牛顿第二定律得:2B B B F m g m a -= 恒力F 2的功率:2B P F v = 联立解得:P =50W5.如图所示,水平面上AB 间有一长度x=4m 的凹槽,长度为L=2m 、质量M=1kg 的木板静止于凹槽右侧,木板厚度与凹槽深度相同,水平面左侧有一半径R=0.4m 的竖直半圆轨道,右侧有一个足够长的圆弧轨道,A 点右侧静止一质量m1=0.98kg 的小木块.射钉枪以速度v 0=100m/s 射出一颗质量m0=0.02kg 的铁钉,铁钉嵌在木块中并滑上木板,木板与木块间动摩擦因数μ=0.05,其它摩擦不计.若木板每次与A 、B 相碰后速度立即减为0,且与A 、B 不粘连,重力加速度g=10m/s 2.求:(1)铁钉射入木块后共同的速度v ;(2)木块经过竖直圆轨道最低点C 时,对轨道的压力大小F N; (3)木块最终停止时离A 点的距离s.【答案】(1)2/v m s = (2)12.5N F N = (3) 1.25L m ∆= 【解析】(1) 设铁钉与木块的共同速度为v ,取向左为正方向,根据动量守恒定律得:0001()m v m m v =+解得:2m v s =;(2) 木块滑上薄板后,木块的加速度210.5m a g s μ==,且方向向右板产生的加速度220.5mgma s Mμ==,且方向向左设经过时间t ,木块与木板共同速度v 运动则:12v a t a t -=此时木块与木板一起运动的距离等于木板的长度22121122x vt a t a t L ∆=--=故共速时,恰好在最左侧B 点,此时木块的速度11m v v a t s'=-=木块过C 点时对其产生的支持力与重力的合力提供向心力,则:'2N v F mg m R-=代入相关数据解得:F N =12.5N.由牛顿第三定律知,木块过圆弧C 点时对C 点压力为12.5N ; (3) 木块还能上升的高度为h ,由机械能守恒有:201011()()2m m v m m gh +=+ 0.050.4h m m =<木块不脱离圆弧轨道,返回时以1m/s 的速度再由B 处滑上木板,设经过t 1共速,此时木板的加速度方向向右,大小仍为a 2,木块的加速度仍为a 1, 则:21121v a t a t -=,解得:11t s = 此时2211121110.522x v t a t a t m ∆=--='' 3210.5m v v at s=-=碰撞后,v 薄板=0,木块以速度v 3=0.5m/s 的速度向右做减速运动 设经过t 2时间速度为0,则3211v t s a == 2322210.252x v t a t m =-=故ΔL=L ﹣△x'﹣x=1.25m即木块停止运动时离A 点1.25m 远.6.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 =0//s v s ≤≤7.如图甲所示,质量为m=2kg 的物体置于倾角为θ=37°的足够长的固定斜面上,t=0时刻对物体施以平行于斜面向上的拉力F ,t 1=0.5s 时撤去该拉力,整个过程中物体运动的速度与时间的部分图象如图乙所示,不计空气阻力,g=10m /s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ (2)拉力F 的大小(3)物体沿斜面向上滑行的最大距离s . 【答案】(1)μ=0.5 (2) F =15N (3)s =7.5m 【解析】 【分析】由速度的斜率求出加速度,根据牛顿第二定律分别对拉力撤去前、后过程列式,可拉力和物块与斜面的动摩擦因数为 μ.根据v-t 图象面积求解位移. 【详解】(1)由图象可知,物体向上匀减速时加速度大小为:2210510/10.5a m s -==- 此过程有:mgs inθ+μmgcosθ=ma 2 代入数据解得:μ=0.5(2)由图象可知,物体向上匀加速时加速度大小为:a 1=210/0.5m s =20m/s 2 此过程有:F-mgsinθ-μmgcosθ=ma 1 代入数据解得:F=60N(3)由图象可知,物体向上滑行时间1.5s ,向上滑行过程位移为:s =12×10×1.5=7.5m 【点睛】本题首先挖掘速度图象的物理意义,由斜率求出加速度,其次求得加速度后,由牛顿第二定律求解物体的受力情况.8.一长木板静止在水平地面上,木板长5l m =,小茗同学站在木板的左端,也处于静止状态,现小茗开始向右做匀加速运动,经过2s 小茗从木板上离开,离开木板时小茗的速度为v=4m/s ,已知木板质量M =20kg ,小茗质量m =50kg ,g 取10m/s 2,求木板与地面之间的动摩擦因数μ(结果保留两位有效数字).【答案】0.13 【解析】 【分析】对人分析,由速度公式求得加速度,由牛顿第二定律求人受到木板的摩擦力大小;由运动学的公式求出长木板的加速度,由牛顿第二定律求木板与地面之间的摩擦力大小和木板与地面之间的动摩擦因数. 【详解】对人进行分析,由速度时间公式:v=a 1t 代入数据解得:a 1=2m/s 2 在2s 内人的位移为:x 1=2112a t 代入数据解得:x 1=4m由于x 1=4m <5m ,可知该过程中木板的位移:x 2=l-x 1=5-4=1m 对木板:x 2=2212a t可得:a 2=0.5m/s 2对木板进行分析,根据牛顿第二定律:f-μ(M+m )g=Ma 2 根据牛顿第二定律,板对人的摩擦力f=ma 1 代入数据解得:f=100N 代入数据解得:μ=90.1370≈. 【点睛】本题主要考查了相对运动问题,应用牛顿第二定律和运动学公式,再结合位移间的关系即可解题.本题也可以根据动量定理解答.9.一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重.一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上几十米的高处,然后让座舱自由落下.落到一定位置时,制动系统启动,到地面时刚好停下.已知座舱开始下落时的高度为75m ,当落到离地面30m 的位置时开始制动,座舱均匀减速.重力加速度g 取102/m s ,不计空气阻力. (1)求座舱下落的最大速度; (2)求座舱下落的总时间;(3)若座舱中某人用手托着重30N 的铅球,求座舱下落过程中球对手的压力. 【答案】(1)30m/s (2)5s .(3)75N . 【解析】试题分析:(1)v 2=2gh; v m =30m/s⑵座舱在自由下落阶段所用时间为:2112h gt =t 1=3s 座舱在匀减速下落阶段所用的时间为:t 2=2hv ==2s 所以座舱下落的总时间为:t =t 1+t 2=5s⑶对球,受重力mg 和手的支持力N 作用,在座舱自由下落阶段,根据牛顿第二定律有mg-N=mg解得:N=0根据牛顿第三定律有:N′=N=0,即球对手的压力为零在座舱匀减速下落阶段,根据牛顿第二定律有mg-N=ma根据匀变速直线运动规律有:a=222vh-=-15m/s2解得:N=75N(2分)根据牛顿第三定律有:N′=N=75N,即球对手的压力为75N考点:牛顿第二及第三定律的应用10.如图所示,质量1m kg=的小球套在细斜杆上,斜杆与水平方向成30α=o角,球与杆之间的滑动摩擦因数36μ=,球在竖直向上的拉力20F N=作用下沿杆向上滑动.(210/g m s=)求:(1)求球对杆的压力大小和方向;(2)小球的加速度多大;(3)要使球以相同的加速度沿杆向下加速运动,F应变为多大.【答案】(1)53N方向垂直于杆向上(2)22.5m/s(3) 0N【解析】(1)小球受力如图所示:建立图示坐标,沿y方向,有:(F−mg)cos30∘−FN=0解得:FN=53N根据牛顿第三定律,球对杆的压力大小为3N,方向垂直于杆向上.(2)沿x方向由牛顿第二定律得(F−mg)sin30∘−f=ma而f=μFN解得:a=2.5m/s2(3)沿y方向,有:(mg −F)cos30∘−FN=0沿x方向由牛顿第二定律得(mg −F)sin30∘−f=ma而f=μFN解得:F=0N。
高中物理重难点及高考题解 牛顿运动定律
高中物理重难点及高考题解牛顿运动定律一.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,直到有外力迫使它改变这种状态为止,这就是牛顿第一定律,又叫惯性定律。
这种保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质叫做惯性。
1.牛顿第一定律牛顿第一定律揭示了宇宙中一切物体(或物质)的存在形式,即一切物体在不受外力作用时处于匀速直线运动状态,或处于静止状态,并且运动是绝对的,而静止是相对的。
同时牛顿第一定律也说明了力不是维持物体速度的原因,而是改变物体速度的原因。
2.惯性(1)惯性是物体本身的固有属性,不论物体处于怎样的运动状态,物体均具有惯性。
(2)质量是物体惯性大小的量度。
质量越大,惯性也就越大。
【难点突破】惯性是物体最基本的属性。
表现为:当物体不受外力或所受合外力为零时,惯性表现为物体运动状态不改变;当物体所受合外力不为零时,惯性表现为改变物体运动状态的难易程度。
【例题】如图所示,水平放置的小瓶内有水,其中有一气泡。
当瓶从静止状态突然向右运动时,小气泡在瓶内将向何方运动?(1)甲同学认为:在瓶内的小气泡由于惯性将向左运动,你认为这个结论正确吗?并说明理由。
(2)乙同学认为:瓶中的水由于惯性保持原来的静止状态,相对于瓶子来说向左运动,而瓶中的气泡就向右移动,你认为这个结论正确吗,请说明理由。
【分析】【题解】【答案】二.牛顿第二定律物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比。
1.牛顿第二定律(1)牛顿第二定律揭示了物体的加速度跟它受到的合外力及物体本身质量之间的定量关系,其数学表达式为a ∝mF 式中各物理量取国际单位制中的单位后可以写为F 合=ma(2)牛顿第二定律反映了合外力的方向决定加速度的方向,而加速度的方向和速度改变量的方向一致,所以速度改变量的方向也就决定于合外力的方向。
(3)作用在物体上的每一个力都会使物体产生一个加速度,物体最终表现出来的加速度是这些加速度的矢量和,由此可以提供计算物体加速度的两条途径,即可以先求合外力,再求合外力产生的加速度;可以先求所有外力产生的加速度,再求这些加速度的矢量和。
第三章 牛顿运动定律3-1(新课标复习资料)
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牛顿运动定律
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A.大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大 B.大人与小孩间的拉力是一对作用力、反作用力 C.大人拉小孩的力与小孩拉大人的力一定相等
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A.两物体从同一高度自由下落,较轻的物体下落较慢 B.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受力时的“自然状态”
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C.两匹马拉的车比一匹马拉的车跑得快,这说明物体 受的力越大,速度就越大 D.一个物体维持匀速直线运动,可以不需要力
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理解惯性应注意以下几点: (1)一切物体都有惯性,惯性是物体的固有性质,质量是 惯性大小的惟一量度.
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惯性与物体是否受力以及所受力的大小、运动状态无 关. (2)惯性不是一种力, 惯性的大小反映了改变物体运动状
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解析:牛顿第一定律是牛顿在总结前人经验和结论的基 础上得出的,并不是由实验得出的定律.惯性定律是说如果 物体不受力或所受合外力为零时,它将保持匀速直线运动状 态或静止状态,而惯性是无论物体受不受力,物体总具有的 一种性质.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,B、D 正确.
高考物理牛顿运动定律的应用真题汇编(含答案)含解析
高考物理牛顿运动定律的应用真题汇编(含答案)含解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1.如图所示,倾角α=30°的足够长传送带上有一长L=1.0m ,质量M=0.5kg 的薄木板,木板的最右端叠放质量为m=0.3kg 的小木块.对木板施加一沿传送带向上的恒力F ,同时让传送带逆时针转动,运行速度v=1.0m/s 。
已知木板与物块间动摩擦因数μ1=3,木板与传送带间的动摩擦因数μ2=34,取g=10m/s 2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)若在恒力F 作用下,薄木板保持静止不动,通过计算判定小木块所处的状态;(2)若小木块和薄木板相对静止,一起沿传送带向上滑动,求所施恒力的最大值F m ;(3)若F=10N ,木板与物块经过多长时间分离?分离前的这段时间内,木板、木块、传送带组成系统产生的热量Q 。
【答案】(1)木块处于静止状态;(2)9.0N (3)1s 12J 【解析】【详解】(1)对小木块受力分析如图甲:木块重力沿斜面的分力:1sin 2mg mg α= 斜面对木块的最大静摩擦力:13cos 4m f mg mg μα==由于:sin m f mg α>所以,小木块处于静止状态;(2)设小木块恰好不相对木板滑动的加速度为a ,小木块受力如图乙所示,则 1cos sin mg mg ma μαα-=木板受力如图丙所示,则:()21sin cos cos m F Mg M m g mg Ma αμαμα--+-= 解得:()99.0N 8m F M m g =+=(3)因为F=10N>9N ,所以两者发生相对滑动对小木块有:21cos sin 2.5m/s a g g μαα=-=对长木棒受力如图丙所示()21sin cos cos F Mg M m g mg Ma αμαμα--+-'=解得24.5m/s a ='由几何关系有:221122L a t at =-' 解得1t s =全过程中产生的热量有两处,则 ()2121231cos cos 2Q Q Q mgL M m g vt a t μαμα⎛⎫=+=+++ ⎪⎝⎭解得:12J Q =。
牛顿运动定律高考复习教案
牛顿运动定律高考复习教案第一章:牛顿运动定律概述1.1 牛顿运动定律的定义和意义1.2 牛顿运动定律的发现和发展历程1.3 牛顿运动定律在物理学中的地位和作用第二章:牛顿第一定律(惯性定律)2.1 牛顿第一定律的表述和理解2.2 惯性的概念和性质2.3 牛顿第一定律的应用和实例分析第三章:牛顿第二定律(动力定律)3.1 牛顿第二定律的表述和理解3.2 力、质量和加速度之间的关系3.3 牛顿第二定律的计算和应用3.4 牛顿第二定律的实验验证第四章:牛顿第三定律(作用与反作用定律)4.1 牛顿第三定律的表述和理解4.2 作用力和反作用力的概念和性质4.3 牛顿第三定律的应用和实例分析第五章:牛顿运动定律的综合应用5.1 牛顿运动定律在不同情境下的应用5.2 牛顿运动定律与其他物理学定律的关联5.3 牛顿运动定律在实际问题中的解决方案第六章:非惯性参考系和牛顿定律6.1 非惯性参考系的定义和重要性6.2 惯性力和非惯性力的概念6.3 牛顿定律在非惯性参考系中的应用第七章:牛顿定律与曲线运动7.1 曲线运动的基本概念和条件7.2 牛顿定律在曲线运动中的应用7.3 实例分析:抛体运动和圆周运动第八章:牛顿定律与动力学系统8.1 动力学系统的概念和分类8.2 多自由度系统的牛顿定律应用8.3 外力作用下的动力学系统分析第九章:牛顿定律与碰撞9.1 碰撞的基本概念和类型9.2 牛顿定律在碰撞过程中的应用9.3 碰撞的规律和能量守恒第十章:牛顿定律在现代物理学中的应用10.1 相对论与牛顿定律的关系10.2 牛顿定律在量子力学中的应用10.3 牛顿定律在其他物理学领域的延伸重点和难点解析一、牛顿运动定律的定义和意义难点解析:理解牛顿运动定律的普遍性和适用范围,以及在不同情境下的应用。
二、牛顿第一定律(惯性定律)难点解析:理解和解释惯性的本质,以及惯性在实际情境中的体现。
三、牛顿第二定律(动力定律)难点解析:掌握牛顿第二定律的数学表达式和计算方法,以及在复杂情境下的应用。
历年高考物理力学牛顿运动定律经典知识题库
历年高考物理力学牛顿运动定律经典知识题库单选题1、如图所示,有A、B两物体,m A=2m B,用细绳连接后放在光滑的斜面上,在它们下滑的过程中()A.它们的加速度a=g sinθB.它们的加速度a<g sinθC.细绳的张力F T≠0m B gsinθD.细绳的张力F T=13答案:A解析:AB.A、B整体由牛顿第二定律可得(m A+m B)g sinθ=(m A+m B)a解得a=g sinθA正确,B错误;B.对B受力分析,由牛顿第二定律可得m B gsinθ+T=m B a解得T=0故细绳的张力为零,CD错误。
故选A。
2、如图所示,一根弹簧一端固定在左侧竖直墙上,另一端连着A小球,同时水平细线一端连着A球,另一端固定在右侧竖直墙上,弹簧与竖直方向的夹角是60°,A、B两小球分别连在另一根竖直弹簧两端。
开始时A、B两球都静止不动,A、B两小球的质量相等,重力加速度为g,若不计弹簧质量,在水平细线被剪断瞬间,A、B两球的加速度分别为()A.a A=a B=g B.a A=2g,a B=0C.a A=√3g,a B=0D.a A=2√3g,a B=0答案:D解析:水平细线被剪断前对A、B两小球进行受力分析,如图所示,静止时,由平衡条件得F T=Fsin60°Fcos60°=m A g+F1F1=m B g又m A=m B解得F T=2√3m A g水平细线被剪断瞬间,F T消失,弹力不能突变,A所受合力与F T等大反向,F1=m B g,所以可得a A=F Tm A=2√3g a B=0ABC错误,D正确。
故选D。
3、如图所示,在某建筑地,工人甲将质量为m的工件利用固定在支架上的光滑定滑轮沿竖直方向提升到一定高度后,甲一直站在乙的身后拉紧绳索,绳索与水平方向的夹角为θ;工人乙通过一始终保持水平的轻绳将工件缓慢拉到楼顶。
己知甲、乙的质量分别为M甲、M乙,重力加速度大小为g,甲,乙始终处于静止状态,下列说法正确的是()A.乙将工件拉到楼顶过程,甲受到的摩擦力不变B.乙将工件拉到楼顶过程,楼顶对乙的摩擦力逐渐减小C.工件匀速上升时。
高考物理牛顿运动定律试题(有答案和解析)含解析
高考物理牛顿运动定律试题(有答案和解析)含解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.如图所示,一足够长木板在水平粗糙面上向右运动。
某时刻速度为v 0=2m/s ,此时一质量与木板相等的小滑块(可视为质点)以v 1=4m/s 的速度从右侧滑上木板,经过1s 两者速度恰好相同,速度大小为v 2=1m/s ,方向向左。
重力加速度g =10m/s 2,试求:(1)木板与滑块间的动摩擦因数μ1 (2)木板与地面间的动摩擦因数μ2(3)从滑块滑上木板,到最终两者静止的过程中,滑块相对木板的位移大小。
【答案】(1)0.3(2)120(3)2.75m 【解析】 【分析】(1)对小滑块根据牛顿第二定律以及运动学公式进行求解; (2)对木板分析,先向右减速后向左加速,分过程进行分析即可; (3)分别求出二者相对地面位移,然后求解二者相对位移; 【详解】(1)对小滑块分析:其加速度为:2221114/3/1v v a m s m s t --===-,方向向右 对小滑块根据牛顿第二定律有:11mg ma μ-=,可以得到:10.3μ=;(2)对木板分析,其先向右减速运动,根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到:1212v mg mg mt μμ+⋅= 然后向左加速运动,根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到:21222v mg mg mt μμ-⋅= 而且121t t t s +== 联立可以得到:2120μ=,10.5s t =,20.5t s =; (3)在10.5s t=时间内,木板向右减速运动,其向右运动的位移为:1100.52v x t m +=⋅=,方向向右; 在20.5t s =时间内,木板向左加速运动,其向左加速运动的位移为:22200.252v x t m +=⋅=,方向向左; 在整个1t s =时间内,小滑块向左减速运动,其位移为:122.52v v x t m +=⋅=,方向向左 则整个过程中滑块相对木板的位移大小为:12 2.75x x x x m ∆=+-=。
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2.考查对力与运动的关系的理解
高考考题也会结合伽利略理想斜面实验考查力与运动的关系,在分析力 与运动的关系问题时,应掌握以下两点:
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考点10 对牛顿运动定律的理解
(1) 力是改变物体运动状态的原因(运动状态指物体的速度),而不是维
持物体运动的原因.
(2) a∝Δv或
根a∝据Δ1加t ,速因度为定产义生a=加Δ速Δ v度t,的有原速因度是变力化,就即一a=定mF有,加a∝速F度,,a∝但m1不. 能说
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考点10 对牛顿运动定律的理解
1.合成法求合外力
若物体只受两个力的作用而产生加速度时,根据牛顿第二定律可知,
利用矢量合成法则,如平行四边形定则或三角形定则,求出合力的方向
就是加速度的方向.特别是两个力方向相同或相反时,此时加速度方向与 物体运动方向在同一直线上,一般使用合成法更简单.
2.正交分解法与牛顿第二定律的结合应用 正交分解法是求解高中物理问题最重要的方法之一,在解答与牛顿
5.牛顿第二定律的内容:物体的加速度跟物体所受外力的合力成正
比,跟物体的质量成反比,加速度的方向和合外力的方向相同. 公式:F=ma. 6.牛顿第二定律具有“四性”
(1) 矢量性:物体加速度的方向与物体所受合力的方向始终相同. (2) 瞬时性:力与加速度是瞬时对应关系,即加速度和合外力总是同
生、同灭、同时变化.
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考点11 两类动力学的基本问题
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4.动力学的两类问题
解答两类基本问题的方法和步骤如下: (1) 明确题目中给出的物理现象和物理过程的特点,若过程比较复杂, 应分阶段研究,找出相邻过程的联系点(通常是速度),再分别研究每一个物 理过程. (2) 确定研究对象进行分析,画出受力分析图或运动过程图.图中应注 明力、速度、加速度的符号和方向. (3) 应用牛顿运动定律和运动学公式求解,通常先用表示物理量的符号 运算,解出所求物理量的表达式,然后将已知物理量的数值及单位代入,通 过运算求得结果.
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考点11 两类动力学的基本问题
考法4 解决两类动力学的基本问题★★★★
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考点11 两类动力学的基本问题 15
考点11 两类动力学的基本问题
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考点12 利用整体法和隔离法求解连接体问题
1.连接体:两个或两个以上物体相互组成的系统称为连接体.比较常
见的连接体有三种:(1)用细绳连接的物体系,如图甲所示;(2)相互挤压在 一起的物体系,如图乙所示;(3)相互摩擦的物体系,如图丙所示.
专题3 牛顿运动定律
考点10 对牛顿运动定律的理解 考点11 两类动力学的基本问题 考点12 利用整体法和隔离法求解连接体问题 考点13 超重和失重现象 考点14 牛顿第二定律的临界问题 考点15 传送带及板块模型问题
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考点10 对牛顿运动定律的理解
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,直到
(2) 分解加速度求解受力问题
分解加速度:这种方法一般是在以某个力的方向为x轴正方向时,
其他的力都落在或大多数力落在两个坐标轴上而不需要再分解力的情况 下应用.首先分析物体受力,然后建立直角坐标系,将加速度a分解为ax 和ay,根据牛顿第二定律得Fx=max,Fy=may,进而求解.
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考点10 对牛顿运动定律的理解 9
运动定律结合的问题,即物体受到两个以上的力的作用而产生加速度时, 常用正交分解法解题,此时一定要根据物体的受力特点建立合适的坐标系 .
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考点10 对牛顿运动定律的理解
(1) 分解力求物体受力问题
当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时,常用正交分解法解
题,多数情况下是把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上,在 沿加速度的方向由牛顿第二定律列出方程Fx=ma,在垂直于加速度方向 列出平衡方程Fy=0,进而求解.
3.考查牛顿在区别作用力和反作用力与平衡
力上,其最直观的方法是观察力的作用点
考法2 对牛顿第二定律的理解和应用★★★
在对牛顿第二定律的基本考查中,经常涉及根据牛顿第二定律求解加 速度,在解题时,需要求得物体的合力列出方程F=ma求解,或者根据正交 分解法利用牛顿第二定律的独立性列出方程求解.
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考点10 对牛顿运动定律的理解
考法1 对牛顿第一定律、第三定律的考查★★ 1.考查惯性现象及其应用
高考通常会在结合生活实际现象考查惯性的理解及其应用,在分析物体
的惯性问题时,重点要掌握惯性的普遍性和固有性. (1) 普遍性是指自然界中一切物体都具有惯性. (2) 固有性是指不管物体是否受外力、是否运动,也不管处在何位置,
向相反,作用在一条直线上. 作用力和反作用力的性质一定相同,但作用在两个物体上. 2
4.作用力和反作用力跟平衡力的区别:作用力和反作用力“异体(
相互作用的两物体)、共线(作用在一条直线上)、等值(大小相等)、反向(方 向相反)、同存(同时存在同时消失)”;而平衡力是“同体(作用在同一物体上) 、共线、等值、反向”.
考点10 对牛顿运动定律的理解
考法3 考查牛顿第二定律的瞬时性★★
高考对牛顿第二定律的瞬时性的考查,通常以小球、细绳、弹簧、 支持面建立情景,求剪断细绳或撤掉支持面时物体的加速度.
关键是分析瞬时状态前后的受力情况及运动状态,再由牛顿第二定
律求出瞬时加速度,此类问题应注意两种基本模型的建立.
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考点10 对牛顿运动定律的理解
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(3) 同体性:同体性是指公式F=ma中,F、m、a同属于一个研究对象
,这个研究对象可以是一个物体,也可以是几个物体组成的系统.
(4)独立性:作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵循牛
顿第二定律,而物体的实际加速度则是每个力产生的加速度的矢量和 ,分力和加速度的各个方向上的分量关系也遵循牛顿第二定律,即: Fx=max,Fy=may.
有外力迫使它改变这种状态为止.它是物体不受外力作用时所遵循的运动规律 .
2.惯性:物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质.
(1)惯性大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大. (2)惯性是物体的固有属性,不是一种力.在对物体进行受力分析时要尤 为注意.
3.牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方