【优化方案】2016届高三物理大一轮复习高效演练：第三章牛顿运动定律第二节
【优化方案】2016届高三物理大一轮复习精讲课件：第三章牛顿运动定律第一节
力，大小相等，故C正确，D错误；加速时，支 持 力大 于重
力，则压力大于重力，故B正确．
第三章
牛顿运动定律
物理思想——用牛顿第三定律转换研究对象 作用力与反作用力，二者一定等大反向，分别作用在两个物 体上．当待求的某个力不容易求时，可先求它的反作用力，
再反过来求待求力．如求压力时，可先求支持力．在许多问
第三章
牛顿运动定律
转换研究对象
[审题点睛]
(1)求地面受力牛顿第三定律人受力― →
平衡条件 (2)绳受力― →建筑材料― →牛顿第二定律
[解析 ] 建筑材料受力如图： 由牛顿第二定律得： F1－mg＝ ma 代入数据解得： F1＝220 N 因此绳对人的拉力 F2＝ F1＝220 N
第三章
不同．
(3)“三无关”：①与物体的种类无关；②与物体的运动状态 无关；③与物体是否和其他物体存在相互作用无关．
第三章
牛顿运动定律
2．相互作用力与平衡力的比较 作用力和反作用力 受力物体 不 同 点 依赖关系 一对平衡力 作用在同一物体上
作用在两个相互作 用的物体上 同时产生、同时消失
不一定同时产生、 同时消失
的大小也无关．
第三章
牛顿运动定律
1.(单选)关于惯性的大小，下列说法中正确的是
( C ) A．高速运动的物体不容易停下来，所以物体运动速度越大，
惯性越大 B．用相同的水平力分别推放在地面上的两个材料不同的物 体，则难以推动的物体惯性大 C．两个物体只要质量相同，那么惯性大小就一定相同 D．在月球上举重比在地球上容易，所以同一个物体在月球上 比在地球上惯性小
静止 _____________ 状态的性质． 质量 质量 2．量度：_________ 是惯性大小的唯一量度，_________ 大的 质量 物体惯性大，___________ 小的物体惯性小． 本质 属性，一切物体都有 惯 3．普遍性：惯性是物体的_________ 无 关． 性．与物体的运动情况和受力情况______
高考物理一轮复习 第3章 牛顿运动定律 第一节 牛顿第一、第三定律达标诊断高效训练
第一节牛顿第一、第三定律(建议用时：60分钟)一、单项选择题1．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：选D.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．2．一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：选C.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．3．如图所示，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：选D.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．4．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：选D.惯性是物体的固有属性，质量是其唯一量度，A、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．5．如图所示，甲运动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，他应将球向什么方向抛出( )A．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：选 C.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．6.如图所示，质量为m的物体放在质量为M、倾角为θ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( )A．地面对斜面体的摩擦力大小为F cos θB．地面对斜面体的支持力为(M＋m)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：选A.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，由受力情况可得：地面对斜面体的摩擦力大小为F cos θ，地面对斜面体的支持力大小为(M＋m)g＋F sin θ，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F＋mg sin θ，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．7．如图所示，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( )A．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：选C.物体B保持静止，说明B物体合外力为零，即绳上拉力为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A对地面的压力为4 N)，所以C正确．8．如图所示，一个盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球．容器中的水和铁球、乒乓球都处于静止状态．当容器随小车突然向右运动时，两球的运动状况是(以小车为参考系)( )A．铁球向左，乒乓球向右B．铁球向右，乒乓球向左C．铁球和乒乓球都向左D．铁球和乒乓球都向右解析：选A.因为小车突然向右运动，铁球和乒乓球都有向右运动的趋势，但由于与同体积的“水球”相比，铁球质量大，惯性大，铁球的运动状态难改变，即速度变化慢，而同体积的水球的运动状态容易改变，即速度变化快，而且水和车一起加速运动，所以小车加速运动时铁球相对小车向左运动．同理，由于乒乓球与同体积的“水球”相比，质量小，惯性小，乒乓球相对小车向右运动．二、多项选择题9．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：选BCD.亚里士多德认为物体的运动需要力来维持，A错误；牛顿根据选项B中伽利略的观点和选项C中笛卡儿的观点，得出了选项D的观点，选项B、C、D正确.10.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：选AD.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的性质，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．11．在水平路面上有一辆匀速行驶的小车，车上固定一盛满水的碗．现突然发现碗中的水洒出，水洒出的情况如图所示，则关于小车的运动情况，下列叙述正确的是( )A．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：选BD.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：①原来小车向左运动，突然加速，碗中的水由于惯性保持原速度不变，故相对碗向右洒出．②原来小车向右运动，突然减速，碗中的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．12.(2018·浙江嘉兴模拟)如图所示是我国首次立式风洞跳伞实验，风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”．此过程中( )A．地球对人的吸引力和人对地球的吸引力大小相等B．人受到的重力和人受到气流的力是一对作用力与反作用力C．人受到的重力大小等于气流对人的作用力大小D．人被向上“托起”时处于超重状态解析：选AD.地球对人的吸引力和人对地球的吸引力是一对相互作用力，等大反向，A正确；相互作用力是两个物体间的相互作用，而人受到的重力和人受到气流的力涉及人、地球、气流三个物体，不是一对相互作用力，B错误；由于风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”，在竖直方向上合力不为零，所以人受到的重力大小不等于气流对人的作用力大小，C错误；人被向上“托起”时加速度向上，处于超重状态，D正确．13．(2018·四川宜宾检测)如图所示，光滑水平面上静止着一辆小车，在酒精灯燃烧一段时间后塞子喷出．下列说法正确的是( )A．由于塞子的质量小于小车的质量，喷出时塞子受到的冲击力将大于小车受到的冲击力B．由于塞子的质量小于小车的质量，喷出时塞子受到的冲击力将小于小车受到的冲击力C．塞子喷出瞬间，小车对水平面的压力大于小车整体的重力D．若增大试管内水的质量，则可以增大小车整体的惯性解析：选CD.喷出时塞子受到的冲击力和小车受到的冲击力大小相等，方向相反，故A、B 错误；塞子喷出瞬间，试管内的气体对小车整体有斜向左下的作用力，所以小车对水平面的压力大于小车整体的重力，故C正确；若增大试管内水的质量，则小车整体的惯性增大，故D正确．14．伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法．图(a)、(b)分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是( )A．图(a)通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动B．图(a)中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易C．图(b)中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成D．图(b)的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持解析：选BD.伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计时，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让小球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力的作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长得多，所以容易测量，伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推，故A错误，B正确；完全没有摩擦阻力的斜面是实际不存在的，故C 错误；伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持，故D正确．15．A、B、C三个物体如图所示放置，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( )A．B对A的摩擦力方向水平向左B．B对A的摩擦力方向水平向右C．C对A的摩擦力方向水平向左D．C对A的摩擦力方向水平向右解析：选AD.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．。
2016届高考物理一轮复习 课件+练习第三章牛顿运动定律 3-4.ppt
重力沿木板的分力与小车所受摩擦力平衡．在保证小盘和砝码的
质量远小于小车质量的条件下，可以近似认为小盘和砝码的总重 力大小等于小车所受的合外力的大小．
必修1 第三章
牛顿运动定律
解析：(1)小车与长木板间的粗糙情况与小车质量无关， 所以在同一个实验中，每次改变小车质量，不需重新平衡摩 擦力，故选项 A 错．实验时应先接通电源，后释放小车，故 选项 B 错．本实验要求 m1 远大于 m2，故选项 C 错．由牛顿 1 第二定律可知 a＝ F，故选项 D 正确． m1
基础自主温故
考点探究讲练
高考总复习·物理（R J ）
必修1 第三章
牛顿运动定律
四、实验步骤
(如图所示)
基础自主温故
考点探究讲练
高考总复习·物理（R J ）
必修1 第三章
牛顿运动定律
1．用天平测量小盘的质量m0和小车的质量M0.
2．把一端附有定滑轮的长木板放在实验台上，并使滑轮探
出桌面，把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端，连接好
基础自主温故 考点探究讲练
平衡摩擦力不准确
高考总复习·物理（R J ）
必修1 第三章
牛顿运动定律
产生原因 系 统 误 差 本实验用小盘和砝码的 总重力mg代替小车的拉
减小方法
力，而实际上小车所受
拉力要小于小盘和砝码 的总重力
让小盘和砝码的总质量 远小于小车的总质量
基础自主温故
考点探究讲练
高考总复习·物理（R J ）
基础自主温故 考点探究讲练
高考物理一轮复习考点延伸训练：第三章《牛顿运动定律》(含解析).pdf
D．磁悬浮列车急刹车时，小球向后滚动 解析：选BC 列车加(减)速时，小球由于惯性保持原来的运动状态不变，相对于车向后(前)滚动，选项B、C正确。 13.如图7所示，物体静止在一固定在水平地面上的斜面上，下列说法正确的是( ) 7 A．物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力 B．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 C．物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力 D．物体所受重力可以分解为沿斜面的力和对斜面的压力 解析：选BC 物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对作用力和反作用力，故A错。物体和斜面间的摩擦力 是一对作用力和反作用力，B正确。物体受重力和斜面对物体的作用力，这两个力大小相等方向相反，是一对平衡力。 故C正确。物体所受重力的分力仍作用在物体上，故D错。14.抖空竹是人们喜爱的一项体育活动。最早的空竹是两个如 同车轮的竹筒，中间加一个转轴，由于外形对称，其重心在中间位置，初玩者能很好地找到支撑点而使之平衡。随着制 作技术的发展，如图8所示的不对称的空竹也受到人们的欢迎，现在大多是塑料制成的，也有天然竹木制成的。关于抖 空竹，在空气阻力不可忽略的情况下，下列说法中正确的是( ) 8 A．空竹启动前用绳子拉住提起，要保证支持力和重力在同一条直线上 B．空竹的转动是依靠绳子的拉动，绳子与转轴之间的摩擦力越小越好 C．空竹抛起后由于惯性而继续向上运动，在空中受重力和惯性作用 D．空竹从抛起到接住，转速会减小，表演时还要继续牵拉绳子使其加速转动 解析：选AD 空竹启动前用绳子拉住提起时，要保证拉力和重力在同一条直线上，A正确；空竹依靠绳子拉动，绳 子与轴间摩擦力应越大越好，B错误；空竹抛起后上升过程中只受重力和空气阻力，C错误；因空气阻力的影响，抛起的 空竹的转速会减小，故表演时要继续牵拉绳子使其加速转动，D正确。 15.如图9所示，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( ) 9 A．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，甲对乙的拉力大小等于乙对甲的拉力大小 C．当甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力D．甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，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：选BD 物体的运动状态是由其自身的受力情况决定的，只有当物体所受的合外力不为零时，物体的运动状态 才会改变，不论物体处于何种状态，物体间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，由于它们作用在不同的物体 上，其效果可以不同。甲加速前进的原因是甲受到的地面的摩擦力大于绳子对甲的拉力；乙加速后退的原因是绳子对乙 的拉力大于乙受到的地面的摩擦力；但是，根据牛顿第三定律，甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小。B、D正 确。 16．引体向上是同学们经常做的一项健身运动。该运动的规范动作是：两手正握单杠，由悬垂开始，上拉时，下颚 须超过单杠面。下放时，两臂放直，不能曲臂(如图10所示)，这样上拉下放，重复动作，达到锻炼臂力和腹肌的目的。 关于做引体向上动作时人的受力，以下判断正确的是( ) 10 A．上拉过程中，人受到两个力的作用 B．上拉过程中，单杠对人的作用力大于人对单杠的作用力 C．下放过程中，单杠对人的作用力小于人对单杠的作用力 D．下放过程中，在某瞬间人可能只受到一个力的作用 解析：选AD 上拉过程中，人受到两个力的作用，一个是重力，一个是单杠给人的作用力，A对。不论是上拉过程 还是下放过程，单杠对人的作用力总等于人对单杠的作用力，与人的运动状态无关，B、C均错。在下放过程中，若在某 瞬间人向下的加速度为重力加速度g，则人只受到一个重力的作用，D对。 第2节牛顿第二定律__两类动力学问题 牛顿第二定律 [想一想] 如图3－2－1所示为一张在真空中拍摄的羽毛与苹果自由下落的频闪照片。请思考苹果与羽毛重力相差很大，为什 做验证牛顿第三定律的实验，点击实验菜单中“力的相互作用”。把两个力探头 的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，观察显示器屏幕上出现的结果如图3－1－1所示。观察分析两个力传感器的相互作 用力随时间变化的曲线，可以得到以下实验结论( ) 3－1－1 A．作用力与反作用力同时存在 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相等 D．作用力与反作用力方向相反 解析：选ACD 由题图可知：两个力传感器的相互作用力属于作用力和反作用力，它们同时存在、大小相等、方向 相反、作用在两个物体上，故A、C、D正确。 考点一对牛顿第一定律的理解 [例1] 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/s和10 m/s的速度运动，则下列说法中正确 的是( ) A．A的惯性比B大 B．B的惯性比A大 C．A和B的惯性一样大 D．不能确定 [解析] 选B 质量是物体惯性大小的惟一量度，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，选项A、C、D都错。 [例2] (多选)(2012·新课标全国卷)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] 选AD 惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，故A对；根据惯性定律可知，没有力的作用，物体将保 持原来的状态，即静止状态或者匀速直线运动状态，故B错；行星在圆轨道上的运动是变速运动，是在万有引力作用下 的运动，所以C错；运动物体如果不受力作用，将保持原来的运动状态，即继续以同一速度沿着同一直线运动，D对。 [例3] 关于牛顿第一定律的说法中，正确的是( ) A．由牛顿第一定律可知，物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态 B．牛顿第一定律只是反映惯性大小的，因此也叫惯性定律 C．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律，因此，物体在不受力时才有惯性 D．牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因，又揭示了运动状态改变的原因 [解析] 选D 牛顿第一定律揭示了两方面问题：①物体在任何时候都有惯性，故选项C错。不受力时惯性表现为物 体处于静止状态或匀速直线运动状态，故选项A错。②揭示了力和运动的关系即力是改变物体运动状态的原因，所以选 项D正确。牛顿第一定律揭示了这两方面问题，不只是反映惯性大小，故选项B错。 (1)惯性的两种表现形式 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)。 物体受到外力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度。惯性大，物体的运动状态较难改变；惯性小，物体的运动 状态容易改变。 (2)对牛顿第一定律的四点说明 明确惯性的概念： 牛顿第一定律揭示了一切物体所具有的一种固有属性——惯性，即物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的 性质。 揭示力的本质：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。 理想化状态：牛顿第一定律描述的是物体不受外力时的状态，而物体不受外力的情形是不存在的。在实际情况中 ，如果物体所受的合外力等于零，与物体不受外力时的表现是相同的。 与牛顿第二定律的关系：牛顿第一定律和牛顿第二定律是相互独立的。力是如何改变物体运动状态的问题由牛顿第 二定律来回答。牛顿第一定律是不受外力的理想情况下经过科学抽象、归纳推理而总结出来的，而牛顿第二定律是一条 实验定律。
【优化方案】2016届高三物理大一轮复习精讲课件：第三章牛顿运动定律第二节
第三章
牛顿运动定律
考点二 动力学两类基本问题 求解两类问题的思路，可用下面的框图来表示：
分析解决这两类问题的关键：应抓住受力情况和运动情况之 间联系的桥梁——加速度．
第三章
牛顿运动定律
(2015· 太原质检 )如图所示， 倾角 θ＝ 37° 的斜面固定在 水平面上． 质量 m＝1.0 kg 的小物块受到沿斜面向上的 F＝ 9.0 N 的拉力作用， 小物块由静止沿斜面向上运动． 小物块与斜面 间的动摩擦因数 μ＝ 0.25(斜面足够长，取 g＝10 m/s2.sin 37° ＝ 0.6， cos 37° ＝ 0.8)．
A．所受浮力大小为4 830 N
B．加速上升过程中所受空气阻力保持不变 C．从地面开始上升10 s后的速度大小为5 m/s D．以5 m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230 N
第三章
牛顿运动定律
三、力学单位制 基本 导出 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 长度 质量 、___________ 时间 力学有三个，它们是_________ 、________ ， 米 、_________ 千克 、________ 秒 它们的单位分别是______ ． 物理关系 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．
用加速度的“桥梁”作用，将运动学规律和牛顿第 二定律相
结合，寻找加速度和未知量的关系，是解决这类问 题的思考 方向．
第三章
牛顿运动定律
2.(多选)(2013· 高考浙江卷)如图所示，总 质量为460 kg的热气球，从地面刚开始竖直上升时 的加速度为0.5 m/s2，当热气球上升到180 m时，以 5 m/s的速度向上匀速运动．若离开地面后热气球 所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，重力加 速度g＝10 m/s2.关于热气球，下列说法正确的是( AD )
2012年高考一轮复习优化方案 第3章 牛顿运动定律 第二节
(1)现将线 2剪断，求剪断 2的瞬间物体的加速度． 现将线L 剪断，求剪断L 的瞬间物体的加速度． 现将线 (2)若将图甲中的细线 1换成长度相同 挂m后)，质 若将图甲中的细线L 换成长度相同(挂 后 ， 若将图甲中的细线 量不计的轻弹簧，如图乙所示，其他条件不变， 量不计的轻弹簧，如图乙所示，其他条件不变，求 剪断L2的瞬间物体的加速度． 剪断 的瞬间物体的加速度． 【思路点拨】 思路点拨】 弹簧弹力不能发生突变， 弹簧弹力不能发生突变，在剪断瞬 间仍然保持原来的大小和方向； 间仍然保持原来的大小和方向；而细绳的弹力会发 生突变，在剪断瞬间会突然改变． 生突变，在剪断瞬间会突然改变．
特别提醒： 物体的运动情况是由所受的力及物体 特别提醒：(1)物体的运动情况是由所受的力及物体 运动的初始状态共同决定的． 运动的初始状态共同决定的． (2)无论是哪种情况，加速度都是联系力和运动的“ 无论是哪种情况，加速度都是联系力和运动的“ 无论是哪种情况 桥梁” 桥梁”．
即时应用(即时突破，小试牛刀 即时应用 即时突破，小试牛刀) 即时突破 2. 如图 －2－2所示，在光滑水平面上有一辆小 如图3－ － 所示 所示， 车A，其质量为 A＝2.0 kg，小车上放一个物体 ，其质量为m ，小车上放一个物体B 其质量为m 如图甲所示， ，其质量为 B＝1.0 kg.如图甲所示，给B一个水 如图甲所示 一个水 平推力F， 增大到稍大于3.0 N时，A、B开始 平推力 ，当F增大到稍大于 增大到稍大于 时 、 开始 相对滑动．如果撤去F， 施加一水平推力F′， 相对滑动．如果撤去 ，对A施加一水平推力 ， 施加一水平推力 如图乙所示．要使A、 不相对滑动 不相对滑动， 如图乙所示．要使 、B不相对滑动，求F′的最大 的最大 值Fm. 图3－2－2 － －
高考物理第一轮复习教案 第三章 牛顿运动定律
考力和运动的综合题，重点考查综合运用知识的能力，如为使物体变为某一运动状态，应选择怎样的施力方案；
二是联系实际，以实际问题为背景命题，重点考查获取并处理信息，去粗取精，把实际问题转化成物理问题的
能力。
§1 牛顿第一定律 牛顿第三定律
一、牛顿第一定律 1．牛顿第一定律（惯性定律）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。
看，要求准确理解牛顿第一定律；加深理解牛顿第二定律，熟练掌握其应用，尤其是物体受力分析的方法；理
解牛顿第三定律；理解和掌握运动和力的关系；理解超重和失重。本章内容的高考试题每年都有，对本章内容
单独命题大多以选择、填空形式出现，趋向于用牛顿运动定律解决生活、科技、生产实际问题。经常与电场、
磁场联系，构成难度较大的综合性试题，运动学的知识往往和牛顿运动定律连为一体，考查推理能力和综合分
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高考物理第一轮复习教案
第三章 牛顿运动定律
张建设编写
这个定律有两层含义： （1）保持匀速直线运动状态或静止状态是物体的固有属性；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，是使物体产生加速度的原因。 2．牛顿第一定律的几点说明 （1）物体不受外力是该定律的条件。 （2）物体总保持匀速直线运动或静止状态是结果。 （3）惯性：一切物体都有保持原有运动状态的性质。 惯性是一切物体都具有的性质，是物体的固有属性，与物体的运动状态及受力情况无关。 惯性反映了物体运动状态改变的难易程度（惯性大的物体运动状态不容易改变）。 质量是物体惯性大小的惟一量度。 （4）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。 （5）牛顿第一定律成立的参考系是惯性参考系。 （6）应注意： 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斜面实验为基础，加之高度的抽象思维， 概括总结出来的，不可能由实际的实验来验证； ②牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例，而是不受外力时的理想化状态。 例 1．下列说法正确的是 A．运动得越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大 B．小球在做自由落体运动时，惯性不存在了 C．把一个物体竖直向上抛出后，能继续上升，是因为物体仍受到一个向上的冲力 D．物体的惯性仅与质量有关，质量大的惯性大，质量小的惯性小 解析：惯性是物体保持原来运动状态的性质，仅由质量决定，与它的受力状况与运动状况均无关。一切物 体都有惯性。答案：D 例 2． 火车在长直水平轨道上匀速行驶，车厢内有一个人向上跳起，发现仍落回到车上原处（空气阻力不 计），这是因为 A．人跳起后，车厢内的空气给人一个向前的力，这力使他向前运动 B．人跳起时，车厢对人一个向前的摩擦力，这力使人向前运动 C．人跳起后，车继续向前运动，所以人下落后必定向后偏一些，只是由于时间很短，距离太小，不明显而 已。 D．人跳起后，在水平方向人和车水平速度始终相同 解析：人向上跳起，竖直方向做竖直上抛运动，水平方向不受外力作用，由于惯性，所以水平方向与车速 度相同，因而人落回原处。 答案：D 例 3． 下面说法正确的是 A．静止或做匀速直线运动的物体一定不受外力的作用 B．物体的速度为零时一定处于平衡状态 C．物体的运动状态发生变化时，一定受到外力的作用 D．物体的位移方向一定与所受合力方向一致 解析：物体不受外力时一定处于静止或匀速运动状态，但处于这些状态时不一定不受外力作用，所以 A 错； 物体是否处于平衡状态是看其受力是否为零，而不是看它的速度是否为零，如竖直上抛物体到达最高点时速度
(教师用书)高考物理一轮复习 第三章 牛顿运动定律
第三章牛顿运动定律[真题回放]1．(2013·课标全国卷Ⅰ)图311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所示．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．图311 Array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【解析】由图表可知，图表中的物理量未涉及物体的惯性、质量以及加速度与重力加速度的关系，所以A、B、D错误；由表中数据可以看出，在前1秒、前2秒、前3秒……内位移与时间的平方成正比，所以C正确．【答案】 C2．(2013·课标全国卷Ⅱ)一物块静止在粗糙的水平桌面上．从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用．假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小．能正确描述F与a之间关系的图象是( )由牛顿第二定律得F－μF N＝ma，即F＝μF N＋ma，F与a成线性关系，选项C正确．【答案】 C3．(2013·山东高考)(多选)伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法，利用这种方法伽利略发现的规律有( )A．力不是维持物体运动的原因B．物体之间普遍存在相互吸引力C．忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快D．物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反【解析】伽利略的斜面实验表明物体的运动不需要外力来维持，A正确；伽利略假想将轻重不同的物体绑在一起时，重的物体会因轻的物体阻碍而下落变慢，轻的物体会因重的物体拖动而下落变快，即二者一起下落快慢应介于单独下落时之间．而从绑在一起后更重的角度考虑二者一起下落时应该更快，从而由逻辑上否定了重的物体比轻的物体下落得快的结论，并用实验证明了轻重物体下落快慢相同的规律，C正确；物体间普遍存在相互吸引力，物体间相互作用力的规律是牛顿总结的，对应于万有引力定律与牛顿第三定律，故B、D皆错误．【答案】AC[考向分析]考点一对牛顿第一定律的理解1.揭示了物体的一种固有属性牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个重要属性——惯性．2．揭示了力的本质牛顿第一定律明确了力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，物体的运动不需要力来维持．3．揭示了物体不受力作用时的运动状态牛顿第一定律描述的只是一种理想状态，而实际中不受力作用的物体是不存在的，当物体受外力但所受合力为零时，其运动效果跟不受外力作用时相同，物体将保持静止或匀速直线运动状态．【例1】(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．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】亚里士多德认为物体的运动需要力来维持；伽利略通过实验推翻了亚里士多德的错误结论，笛卡儿对伽利略的实验结果进行了完善，牛顿总结了伽利略和笛卡儿的理论，得出了牛顿第一定律．【答案】BCD突破训练 1(2014·北京高考)伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展．利用如图312所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升．斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是( )图312A．如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置B．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小【解析】根据实验结果，得到的最直接的结论是如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置，A项正确．而小球不受力时状态不变，小球受力时状态发生变化，是在假设和逻辑推理下得出的结论，不是实验直接结论，所以B 和C 选项错误；而D 项不是本实验所说明的问题，故错误．【答案】 A考点二 对牛顿第二定律的理解 1.力与运动的关系(1)力是产生加速度的原因．(2)作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律．(3)速度的改变需经历一定的时间，不能突变；有力就一定有加速度，但有力不一定有速度． 2．牛顿第二定律的瞬时性分析 (1)一般思路(2)“两种”模型①刚性绳(或接触面)——不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)后，其弹力立即消失，不需要形变恢复时间． ②弹簧(或橡皮绳)——两端同时连接(或附着)有物体的弹簧(或橡皮绳)，特点是形变量大，其形变恢复需要较长时间，在瞬时性问题中，其弹力的大小往往可以看成保持不变．【例2】 [考向：力与运动关系]一质点受多个力的作用，处于静止状态．现使其中一个力的大小逐渐减小到零，再沿原方向逐渐恢复到原来的大小．在此过程中，其他力保持不变，则质点的加速度大小a 和速度大小v 的变化情况是( )A ．a 和v 都始终增大B ．a 和v 都先增大后减小C ．a 先增大后减小，v 始终增大D ．a 和v 都先减小后增大【解析】 质点在多个力作用下处于静止状态时，其中一个力必与其余各力的合力等值反向．当该力大小逐渐减小到零的过程中，质点所受合力从零开始逐渐增大，做加速度逐渐增大的加速度运动；当该力再沿原方向逐渐恢复到原来大小的过程中，质点所受合力方向仍不变，大小逐渐减小到零，质点沿原方向做加速度逐渐减小的加速度运动，故C 正确．【答案】 C【例3】 [考向：瞬时性分析]如图313所示，A 、B 两小球分别连在轻绳两端，B 球另一端用弹簧固定在倾角为30°的光滑斜面上，A 、B 两小球的质量分别为m A 、m B ，重力加速度为g ，若不计弹簧质量，在绳被 图313剪断瞬间，A 、B 两球的加速度大小分别为( )A ．都等于g 2 B.g2和0C.g 2和m A m B ·g2D.m A m B ·g 2和g2【思维模板】 问1：细绳剪断前，弹簧的弹力等于多少？ 提示：(m A ＋m B )g sin_θ.问2：细绳剪断瞬间，弹簧的形变量改变了吗？ 提示：没有．问3：细绳剪断瞬间，A 受绳的弹力如何变化的？ 提示：变为零．【解析】 当A 、B 球静止时，弹簧弹力F ＝(m A ＋m B )g sin θ，当绳被剪断的瞬间，弹簧弹力F 不变，对B 分析，则F －m B g sin θ＝m B a B ，可解得a B ＝m A m B ·g 2，当绳被剪断后，球A 受的合力为重力沿斜面向下的分力，F 合＝m A g sin θ＝m A a A ，所以a A ＝g2，综上所述选项C 正确．【答案】 C 【反思总结】在求解瞬时性问题时应注意：(1)物体的受力情况和运动情况是时刻对应的，当外界因素发生变化时，需要重新进行受力分析和运动分析． (2)加速度可以随着力的突变而突变，而速度的变化需要一个过程的积累，不会发生突变． 考点三 对牛顿第三定律的理解应用1.作用力与反作用力的“三同、三异、三无关” (1)“三同”①大小相同；②性质相同；③变化情况相同． (2)“三异”①方向不同；②受力物体不同；③产生效果不同． (3)“三无关”①与物体的种类无关；②与物体的运动状态无关；③与是否和另外物体相互作用无关． 2．相互作用力与平衡力的比较(1)受力物体不同：作用力和反作用力作用在两个物体上，不可求合力；一对平衡力作用在同一物体上，可求合力，合力为零． (2)依赖关系不同：作用力和反作用力同时产生、同时消失；一对平衡力不一定同时产生、同时消失． (3)力的性质不同：作用力和反作用力一定是同性质的力；一对平衡力性质不一定相同．【例4】 如图314所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”，两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢．若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是( )图314A ．甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B ．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C ．若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D ．若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利【解析】 甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对作用力与反作用力，故选项A 错误；甲对绳的拉力与乙对绳的拉力作用在同一物体上，不是作用力与反作用力，故选项B 错误；设绳子的张力为F ，则甲、乙两人受到绳子的拉力大小相等，均为F ，若m 甲＞m 乙，则由a ＝F m得，a 甲＜a 乙，由x ＝12at 2得，在相等时间内甲的位移小，因开始时甲、乙距分界线的距离相等，则乙会过分界线，所以甲能赢得“拔河”比赛的胜利，故选项C 正确；收绳速度与“拔河”比赛胜负无关，故选项D 错误．【答案】 C 突破训练 2(多选)用手托着一块砖，开始静止不动， 当手突然向上加速运动时，砖对手的压力( ) A ．一定小于手对砖的支持力 B ．一定等于手对砖的支持力 C ．一定大于手对砖的支持力 D ．一定大于砖的重力【解析】 由牛顿第三定律知砖对手的压力与手对砖的支持力是作用力和反作用力，二者等大反向，B 项对；对砖受力分析，则F N －mg ＝ma ，F N ＞mg ，D 项对．【答案】 BD思想方法5 应用牛顿定律解题涉及的两种常用方法——合成法与正交分解法1．合成法若物体只受两个力作用而产生加速度时，根据牛顿第二定律可知，利用平行四边形定则求出的两个力的合外力方向就是加速度方向．特别是两个力互相垂直或相等时，应用力的合成法比较简单．2．正交分解法当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，通常采用正交分解法解题，为减少矢量的分解，建立坐标系时，确定x 轴的正方向常有以下两种方法：(1)分解力而不分解加速度分解力而不分解加速度，通常以加速度a 的方向为x 轴的正方向，建立直角坐标系，将物体所受的各个力分解在x 轴和y 轴上，分别求得x 轴和y 轴上的合力F x 和F y .根据力的独立作用原理，各个方向上的力分别产生各自的加速度，得F x ＝ma ，F y ＝0.(2)分解加速度而不分解力分解加速度a 为a x 和a y ，根据牛顿第二定律得F x ＝ma x ，F y ＝ma y ，再求解．这种方法一般是在以某个力的方向为x 轴正方向时，其它的力都落在或大多数力落在两个坐标轴上而不需再分解的情况下应用．【例5】如图315所示，在箱内倾角为θ的固定光滑斜面上用平行于斜面的细线固定一质量为m的木块．求：箱以加速度a匀加速上升和箱以加速度a向左匀加速运动时(线始终张紧)，线对木块的拉力F1和斜面对图315木块的支持力F2各多大？【思路导引】【解析】箱匀加速上升，木块所受合力竖直向上，其受力情况如图甲所示(注意在受力图的旁边标出加速度的方向)．用F表示F1、F2的合力，一定竖直向上．由牛顿第二定律得F－mg＝ma①解得F＝mg＋ma②再由力的分解得F1＝F sin θ和F2＝F cos θ③解得F1＝m(g＋a)sin θ，F2＝m(g＋a)cos θ.④箱向左匀加速，木块的受力情况如图乙所示，选择沿斜面方向和垂直于斜面方向建立直角坐标系，沿x轴由牛顿第二定律得mg sin θ－F1＝ma cos θ⑤解得F1＝m(g sin θ－a cos θ)⑥沿y轴由牛顿第二定律得F2－mg cos θ＝ma sin θ⑦解得F2＝m(g cos θ＋a sin θ)．⑧【答案】向上加速时F1＝m(g＋a)sin θF2＝m(g＋a)·cos θ向左加速时F1＝m(g sin θ－a cos θ) F2＝m(g cos θ＋a sin θ)突破训练 3如图316所示，将质量m＝0.1 kg的圆环套在固定的水平直杆上．环的直径略大于杆的截面直径．环与杆间动摩擦因数μ＝0.8.对环施加一位于竖图316直平面内斜向上，与杆夹角θ＝53°的拉力F，使圆环以a＝4.4 m/s2的加速度沿杆运动，求F的大小．(取sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，g＝10 m/s2)【解析】令F sin 53°－mg＝0，F＝1.25 N.当F＜1.25 N时，环与杆的上部接触，受力如图甲．由牛顿定律得F cos θ－μFma，F N＋F sin θ＝mg，解得F＝1 N当F＞1.25 N时，环与杆的下部接触，受力如图乙．由牛顿定律得F cos θ－μF N＝maF sin θ＝mg＋F N解得F＝9 N.【答案】 1 N或9 N[牛顿第一定律的应用]1．(多选)在水平路面上有一辆匀速行驶的小车，车上固定一盛满水的碗．现突然发现碗中的水洒出，水洒出的情况如图317所示，则关于小车的运动情况，图317下列叙述正确的是( )A．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：①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．②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，相对碗向右洒出，故B、D正确．【答案】 BD[利用牛顿第三定律分析生活现象]2．2013年12月2日，我国“嫦娥三号”月球探测器在长征号火箭的推动下顺利升空．“嫦娥三号”携带的“玉兔号”月球车首次实现了软着陆和月面巡视勘察，下面关于“嫦娥三号”和火箭起飞的情形，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，由于没有空气，火箭虽然向下喷气，但也无法获得前进的动力D ．“嫦娥三号”绕月球飞行时，月球对其引力提供向心力，此时“嫦娥三号”对月球没有引力作用【解析】 火箭的动力来自火箭喷出的气体的反作用力，此时研究对象是火箭与喷出气体，与外界有无空气无关，引力也是相互的，不是单向的，因此选项A 对．【答案】 A [瞬时加速度问题]3．“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动．某人做蹦极运动，所受绳子拉力F 的大小随时间t 变化的情况如图318所示．将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g .据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为( )图318A ．gB ．2gC ．3gD ．4g【解析】 “蹦极”运动的最终结果是运动员悬在空中处于静止状态，此时绳的拉力等于运动员的重力，由图可知，绳子拉力最终趋于恒定时等于重力且等于35F 0，即mg ＝35F 0，得F 0＝53mg .当绳子拉力最大时，运动员处于最低点且合力最大，故加速度也最大，此时F 最大＝95F 0＝3mg ，方向竖直向上，由ma ＝F 最大－mg 得最大加速度为2g ，故B 项正确．【答案】 B [正交分解法的应用]4．如图319所示，细线的一端系一质量为m 的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行．在斜面体以加速度a 水平向右做匀加速直线运动的过程 图319中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T 和斜面的支持力F N 分别为(重力加速度为g )( )A ．T ＝m (g sin θ＋a cos θ) F N ＝m (g cos θ－a sin θ)B ．T ＝m (g cos θ＋a sin θ) F N ＝m (g sin θ－a cos θ)C ．T ＝m (a cos θ－g sin θ) F N ＝m (g cos θ＋a sin θ)D ．T ＝m (a sin θ－g cos θ) F N ＝m (g sin θ＋a cos θ)【解析】准确分析受力情况，分解加速度是比较简便的求解方法．选小球为研究对象，小球受重力mg、拉力T和支持力F N三个力作用，将加速度a沿斜面和垂直于斜面两个方向分解，如图所示．由牛顿第二定律得T－mg sin θ＝ma cos θ①mg cos θ－F N＝ma sin θ②由①式得T＝m(g sin θ＋a cos θ)．由②式得F N＝m(g cos θ－a sin θ)．故选项A正确．【答案】 A[牛顿第二、三定律的综合应用]5.图3110为杂技“顶竿”表演的示意图，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时，竿对“底人”的压力大小为( ) 图3110A．(M＋m)gB．(M＋m)g－maC．(M＋m)g＋maD．(M－m)g【解析】对竿上的人进行受力分析：其受重力mg、摩擦力F f，有mg－F f＝ma，则F f＝m(g－a)．竿对人有摩擦力，人对竿也有反作用力——摩擦力，且大小相等，方向相反．对竿进行受力分析：其受重力Mg、竿上的人对竿向下的摩擦力F′f、顶竿的人对竿的支持力F N，有Mg＋F′f＝F N，又因为竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力是一对作用力和反作用力，由牛顿第三定律，得到F′N ＝Mg＋F′f＝(M＋m)g－ma，故选项B正确．【答案】 B课时提升练(七) 牛顿运动定律(限时：45分钟)A组对点训练——巩固基础知识题组一牛顿第一定律的理解应用1．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，他发现水面的形状如图中的( )【解析】列车进站时刹车，速度减小，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】 C2．火车在长直的水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为( )A ．人跳起后，车厢内空气给他一向前的力，带着他随同火车一起向前运动B ．人跳起的瞬间，车厢的底板给他一向前的力，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，偏后距离很小，不明显而已D ．人跳起后直到落地，在水平方向上始终具有和车相同的速度【解析】 力是改变物体运动状态的原因，人竖直跳起时，在水平方向上没有受到力的作用，因此，人将保持和火车相同的水平速度，向前做匀速直线运动，落地时仍在车上原处，故正确选项为D.【答案】 D3．如图3111所示，某同学面向行车方向坐在沿平直轨道匀速行驶的列车车厢里．这位同学发现面前的水平桌面上一个原来静止的小球突然向他滚来，则可判断( )A ．列车正在刹车 图3111B ．列车突然加速C ．列车突然减速D ．列车仍在做匀速直线运动【解析】 原来小球相对列车静止，现在这位同学发现面前的小球相对列车突然向他滚来，说明列车改变了原来的运动状态，速度增加了，因此B 正确．【答案】 B题组二 对牛顿第二定律的理解应用图31124．如图3112所示，在光滑的水平面上，质量分别为m 1和m 2的木块A 和B 之间用轻弹簧相连，在拉力F 作用下，以加速度a 做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F ，此时A 和B 的加速度为a 1和a 2，则( )A ．a 1＝a 2＝0B ．a 1＝a ，a 2＝0C ．a 1＝m 1m 1＋m 2a ，a 2＝m 2m 1＋m 2a D ．a 1＝a ，a 2＝－m 1m 2a【解析】 两木块在光滑的水平面上一起以加速度a 向右匀加速运动时，弹簧的弹力F 弹＝m 1a ，在力F 撤去的瞬间，弹簧的弹力来不及改变，大小仍为m 1a ，因此对A 来讲，加速度此时仍为a ；对B ：取向右为正方向，－m 1a ＝m 2a 2，a 2＝－m 1m 2a ，所以只有D 项正确．【答案】 D5.如图3113所示，完全相同的三个木块，A 、B 之间用轻弹簧相连，B 、C 之间用不可伸长的轻杆相连，在手的拉动下，木块间达到稳定后，一起向上做匀减速运动，加速度大小为5 m/s 2.某一时刻突然放手，则在手释放的瞬间，有关三个木块的加速度，下列说法正确的是(以向上为正方向，g 大小为10 m/s 2)( ) 图3113A ．a A ＝0，aB ＝aC ＝－5 m/s 2B ．a A ＝－5 m/s 2，a B ＝a C ＝－12.5 m/s 2C ．a A ＝－5 m/s 2，a B ＝－15 m/s 2，a C ＝－10 m/s 2D ．a A ＝－5 m/s 2，a B ＝a C ＝－5 m/s 2【解析】 在手释放的瞬间，弹簧的弹力为12mg ，不能突变，所以A 的受力不能突变，加速度不能突变，仍为a A ＝－5 m/s 2，但B 、C间的轻杆的弹力要突变，B 、C 整体－2mg －12mg ＝2ma ，a ＝－12.5 m/s 2，B 和C 具有相同的加速度a B ＝a C ＝－12.5 m/s 2，即B 正确．【答案】 B6．(2012·安徽高考)如图3114所示，放在固定斜面上的物块以加速度a 沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F ，则( )A ．物块可能匀速下滑 图3114B ．物块仍以加速度a 匀加速下滑C ．物块将以大于a 的加速度匀加速下滑D ．物块将以小于a 的加速度匀加速下滑【解析】 设斜面的倾角为θ，根据牛顿第二定律知，物块的加速度a ＝mg sin θ－μmg cos θm＞0，即μ＜tan θ.对物块施加竖直向下的恒力F 后，物块的加速度a ′＝mg ＋F θ－μmg ＋F θm＝a ＋F sin θ－μF cos θm，且F sin θ－μF cos θ＞0，故a ′＞a ，物块将以大于a 的加速度匀加速下滑．故选项C 正确，选项A 、B 、D 错误．【答案】 C题组三 牛顿第三定律的理解应用 7．下列说法正确的是( )A ．力是维持物体运动的原因，同一物体所受的力越大，它的速度越大B ．以卵击石，鸡蛋“粉身碎骨”，但石头却“安然无恙”，是因为鸡蛋对石头的作用力小，而石头对鸡蛋的作用力大C ．吊扇工作时向下压迫空气，空气对吊扇产生竖直向上的托力，减轻了吊杆对电扇的拉力D ．两个小球A 和B ，中间用弹簧连接，并用细线悬于天花板上，则弹簧对A 的力和弹簧对B 的力是一对作用力和反作用力【解析】 力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因，根据牛顿第二定律，同一物体所受的力越大，加速度越大，但速度不一定越大，选项A 错误；以卵击石，鸡蛋对石头的作用力和石头对鸡蛋的作用力是一对作用力和反作用力，它们大小相等，选项B 错误；选项D 中弹簧对A 的力和A 对弹簧的力才是一对作用力和反作用力，选项D 错误，只有选项C 正确．【答案】 C图31158．(多选)如图3115所示，人重600 N ，木板重400 N ，人与木板间、木板与地面间的动摩擦因数均为0.2，绳与滑轮的质量及它们之间的摩擦不计，现在人用水平拉力拉绳，使他与木板一起向右匀速运动，则( )A ．人拉绳的力是200 NB ．人拉绳的力是100 NC ．人的脚给木板的摩擦力方向水平向右D ．人的脚给木板的摩擦力方向水平向左【解析】 先运用整体法，选取人和木板组成的系统为研究对象，设绳中弹力大小为F T ，则2F T ＝μ(G 人＋G木板)＝0.2×(600＋400)N＝200 N ，所以F T ＝100 N ，选项A 错误，B 正确；再运用隔离法，选取人为研究对象，水平方向上，人共受到两个力的作用：绳子水平向右的弹力和木板对人的脚的摩擦力，因为二力平衡，所以该摩擦力与弹力等大反向，即摩擦力方向水平向左，根据牛顿第三定律，人的脚给木板的摩擦力方向水平向右，选项C 正确，D 错误，【答案】 BCB 组 深化训练——提升应考能力9．如图3116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 图3116运动到B 点．如果物体受到的阻力恒定，则( )A ．物体从A 到O 先加速度后减速B ．物体从A 到O 做加速度运动，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，正确选项为A.【答案】 A10.(多选)用细绳拴一个质量为m 的小球，小球将一固定在墙上的水平轻质弹簧压缩了x (小球与弹簧不拴连)，如图3117所示．将细绳剪断后( )A ．小球立即获得kxm的加速度 图3117 B ．小球在细绳剪断瞬间起开始做平抛运动 C ．小球落地的时间等于2hgD ．小球落地的速度大于2gh【解析】 细绳剪断瞬间，小球受竖直方向的重力和水平方向的弹力作用，选项A 、B 均错误；水平方向的弹力不影响竖直方向的自由落体运动，故落地时间由高度决定，选项C 正确；重力和弹力均做正功，选项D 正确．【答案】 CD11．质量为M 、长为3L 的杆水平放置，杆两端A 、B 系着长为3L 的不可伸长且光滑的柔软轻绳，绳上套着一质量为m 的小铁环．已知重力加速度为g ，不计空气影响． 图3118若杆与环保持相对静止，在空中沿AB 方向水平向右做匀加速直线运动，此时环恰好悬于A 端的正下方，如图3118所示．(1)求此状态下杆的加速度大小a ；(2)为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力，方向如何？【解析】 (1)此时，对小铁环进行受力分析，如图a 所示，有T ′sin θ′＝ma ①T ′＋T ′cos θ′－mg ＝0②。
高中物理一轮复习教案 第3章 牛顿运动定律 第三章 牛顿运动定律(学生版)
第三章 ⎪⎪⎪ 牛顿运动定律 [全国卷5年考情分析]超重和失重(Ⅰ)未曾独立命题 第1节 牛顿第一定律 牛顿第三定律一、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)指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律。
(2)指出力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因，即产生加速度的原因。
[注1]二、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。
[注2]3．量度：质量是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。
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相互的，一个物体对另一个物体施加了力，后一个物体一定同时对前一个物体也施加了力。
物体间相互作用的这一对力叫做作用力和反作用力。
2．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，方向相反，作用在同一条直线上。
[注3]【注解释疑】[注1]牛顿第一定律并不是牛顿第二定律在加速度等于零时的特例。
[注2]当物体不受力或所受合力为零时，惯性表现为保持原来的运动状态不变；当物体受到合力不为零时，惯性表现为抗拒运动状态改变的能力。
[注3]可简记为：异体、等大、反向、共线。
[深化理解]1．惯性是物体的固有属性，不是一种力。
2．牛顿第一定律的本质是力与运动的关系，即力不是维持运动的原因，而是改变运动状态的原因。
3．牛顿第三定律指出了作用力与反作用力间的关系，这种关系适用于宏观、低速运动的情况。
[基础自测]一、判断题(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。
【优化方案】2016届高三物理大一轮复习精讲课件：第三章牛顿运动定律第三节
第三章
牛顿运动定律
考点三 分解加速度求解受力问题
在应用牛顿第二定律解题时，通常不分解加速度而分 解力， 但有一些题目要分解加速度．最常见的情况是与斜面 模型结 合，物体所受的作用力是相互垂直的，而加速度的方 向与任 一方向的力不同向．此时，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
第三章
牛顿运动定律
解析：小球受力情况如图所示，
将加速度沿平行于斜面方向和垂直于斜面方向分解， ax＝acos θ① ay＝ asin θ② 分别在两方向应用牛顿第二定律，得： FN－ mgcos θ＝－ may③ T－ mgsin θ＝ max④ 由①②③④式得 T＝ m(gsin θ＋ acos θ)， FN＝ m(gcos θ－ asin θ)．
A． T＝ m(gsin θ＋ acos θ) B． T＝m(gsin θ＋ acos θ) C． T＝ m(acos θ－ gsin θ) D． T＝ m(asin θ－ gcos θ)
FN＝ m(gcos θ－ asin θ) FN＝m(gsin θ－ acos θ) FN＝ m(gcos θ＋ asin θ) FN＝ m(gsin θ＋ acos θ)
[总结提升]
正确地选取研究对象是解题的首要环节，弄
清各物体之间哪些属于连接体，哪些物体应该单独分析，
并分别确定出它们的加速度，然后根据牛顿运动定律列方 程求解．
第三章
牛顿运动定律
2.(多选)(2015· 石家庄模拟)如图甲所示，质 量分
别为m、M的物体A、B静止在劲度系数为k的弹簧上，A 与 B
不粘连．现对物体A施加竖直向上的力F使A、B 一 起上 升， 若以两物体静止时的位置为坐标原点，两物体的加速 度随位 移的变化关系如图乙所示．下列说法正确的是( AC )
高三物理一轮复习必考部分第3章牛顿运动定律专题突破练
牛顿运动定律（限时：40分钟）对点强化1动力学中的传送带模型1.（多选）如图1所示，足够长的传送带与水平而夹角为〃，以速度％逆时针匀速转动.在传送带的上端轻轻放置一个质量为勿的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数“<tan 〃，则图中能客观地反映小木块的运动情况的是（）【导学号：96622391]BD小木块刚放上之后的一段时间内所受摩擦力沿斜面向下，由牛顿第二宦律可得：mgsin 〃+ Pmgcos 0 =ma“因传送带足够长，且“<tan（）,故当小木块与传送带同速以后，小物块受沿斜而向上的摩擦力，由牛顿第二立律得：昭sin 〃一“阳cos f）=mg有比>4故B、D正确,A. 误.2.如图2所示，传送带的水平部分长为厶传动速率为V,在其左端无初速释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为"，则木块从左端运动到右端的时间不可能是（）L vA・卩+2 Pg2LD. ~B因木块运动到右端的过程不同，对应的时间也不同，若一直匀加速至右端，则厶=空[2L 曲得：亡=忑，C正确：若一直加速到右端时的速度恰好与传送带速度"相等，则0+ v 2L（ v \厶=一F"有：t=~,DiE确：若先匀加速到传送带速度内再匀速到右端，则贡+人亡一兀丿L v=厶有：r=：+页，A正确：木块不可能一直匀速至右端，B错误.3.一小物块随足够长的水平传送带一起运动，被一水平向左飞的子弹击中并从物块中穿过，如图3甲所示.固左在传送带右端的位移传感器记录了小物块被击中后的位移s随时间r的变化关系如图乙所示（图象前3 s内为二次函数，3〜4.5s内为一次函数，取向左运动的方向为正方向）・已知传送带的速度为保持不变，&取10 ra/sl（1）求传送带速度班的大小：（2）求r=0时刻物块速度％的大小.【解析】（1）由亍r的图象可知，物块被击穿后，先向左减速，2 s末减到y=0,然A s'后向右加速，3 s末后与传送带共速%= △上=2 m/s,以后随传送带一起做匀速运动.（2）2 s〜3 s内，物块向右匀加速运动，加速度大小a=“g, v\=a50〜2 s内，物块向左匀减速运动，加速度大小a=吒解得f=0时刻物块的速度％ = t==4 m,/s.【答案】（1）2 m/s （2）4 m/s对点强化2动力学中的“滑块、滑板”模型4.（多选）如图4所示，质量为切的足够长木板静止在光滑水平而上，其上放一质量为处的木块.十=0时刻起，给木块施加一水平恒力尸，分别用a：、a：和久、◎表示木板、木块的加速度和速度大小，下列选项中可能符合运动情况的是（）【导学号：96622392]图4AC木块和木板可能保持相对静止，一起做匀加速直线运动，加速度大小相等，故A 正确：木块可能相对木板向前滑，即木块的加速度大于木板的加速度，都做匀加速直线运动, 故C正确，B、D错误.5.（多选）（2017 •徐州模拟）如图5所示，光滑水平而上放着质量为M的木板，木板左端有一质量为皿的木块.现对木块施加一水平向右的恒力尸，木块与木板由静止开始运动，经过时间r分离.下列说法正确的是（）图5A.若仅增大木板的质量"，则时间r增大B.若仅增大木块的质疑血则时间r增大C.若仅增大恒力尸，则时间f增大D.若仅增大木块与木板间的动摩擦因数，则时间r增大F— H mg F P mg BD由牛顿第二泄律得，木块的加速度业=—~ —=~- 木板的加速度炭=—厂,1 1 / 2L则A殉尸一須几•若仅增大木板的质虽必木块的加速度不变，木板的加速度减小，则时间r减小，选项A错误；若仅增大木块的质量皿则木块的加速度减小，木板的加速度增大，则r增大，选项B正确：若仅增大恒力只则木块的加速度增大，木板的加速度不变，则r减小，选项C错误；若仅增大木块与木板间的动摩擦因数，则木块的加速度减小，木板的加速度增大，则r增大，选项D正确.6.（多选）如图6甲所示，在水平地而上有一长木板5苴上叠放木块&假定木板与地而之间、木块和木板之间的最大静摩擦力都和滑动摩擦力相等.用一水平力尸作用于万，月、万的加速度与尸的关系如图乙所示，重力加速度g取lOm/s%则下列说法中正确的是（）【导学号：96622393]甲乙图6A.月的质虽:为0.5 kgB.万的质呈:为1.5 kgC.5与地而间的动摩擦因数为0.2D.A.巧间的动摩擦因数为0.2AC当尸W3N时，A.万均静止，表明方与地而间最大静摩擦力为3 N：当3 N<FW9 N 尸一皿+血g 1时，月、万一起以相同加速度运动，a= 齐岚=芥侖•一“沼，由图象斜率知如+m=1.5kg,又5=3 N时，a=Q,代入关系式得“：=（）.2；当/>9 N时，的加速度为F—"冋 &一血（+场g屯=“点，根据图象可知心=0.4,万的加速度为a严恳,由图象斜率知JUS= 1 kg> 他=0. 5 kg» A% C 对.对点强化3动力学中的图象问题7.（多选）（2017 •南通模拟）如图7甲所示，物块的质量山=lkg,初速度v o=10 ni/s, 在一水平向左的恒力尸作用下从0点沿粗糙的水平而向右运动，某时刻后恒力尸突然反向，整个过程中物块速度的平方随位苣坐标变化的关系图象如图乙所示，g取10 m/s2.下列选项正确的是（）【导学号：96622394]甲乙图7A.0〜5 s内物块做匀减速运动B.在t=l s时刻，恒力尸反向C.恒力尸大小为10 ND.物块与水平而间的动摩擦因数为0.3BD根据题图乙可知，物块先匀减速运动到x=5 m处，此时速度减为零，之后向右做匀加速直线运动，加速运动到x=13 m处时速度达到8 m/s,设物块在匀减速运动时的加速啸10:诟度大小为比，在匀加速运动时的加速度大小为炭，则^=2^= 2X5 m/s^lOin/s',决=亦____ 8^ ____ VQ=2X―13 — 5 m/'s2=4 m/s',所以物块做匀减速运动的时间为t=^=l s,在r=l s时刻，恒力尸反向，选项A错误，B正确；根据牛顿第二定律有Fimg=ma、,尸一 S尸沁, 联立并代入数据可得，Q7 N, “=0.3,选项C错误，D正确.8.如图8所示，质疑分别为血、盈的物块小万用一轻质绳相连置于粗糙水平而上，用一水平力F（F=kt, &为大于0的常数）向右拉岀已知小万与水平面间的动摩擦因数相等且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，绳的承受力足够大，则下列关于绳中弹力大小T随时间t 的变化关系的选项中正确的是（）图8A当“叱2Z妣时,绳中无弹力，C错；当"(為+处)时，由力的平衡知T+ Pm,g=kt.即7•与时间成线性关系，当时，A.万一起向右加速，&= F—“ 血+zzt g m頑匸，而T一皿g=T联立得Q齐匚肮，即T随时间变化的图线是一条过原点的直线，A 对，B、D错.9.(多选)如图9甲所示，水平面上有一倾角为〃的光滑斜而，斜而上用一平行于斜而的轻质细绳系一质量为皿的小球.斜面以加速度&水平向右做匀加速宜线运动，当系统稳左时，细绳对小球的拉力和斜而对小球的支持力分别为T和A：若卩日图象如图乙所示，M是直线，證为曲线，重力加速度g取10 )甲乙图940A.a=刁"m/s：时,A—0B.小球质虽:m=0. 1 kg3C.斜面倾角〃的正切值为彳D.小球离开斜面之前t A=0.8+0. 06a(N)ABC小球离开斜面之前，以小球为研究对象，进行受力分析，可得7bos 〃一用in 0 7sin 〃+Mos 0 =mg,联立解得N=mgcos 0—znasin 〃，T=macos〃+昭sin(),40所以Fa图象呈线性关系，由题图乙可知^=T m/s:时，选项A正确；当a=0时，40Q0.6N,此时小球静止在斜而上，英受力如图⑹所示，所以溜sin 0 = T：当a=T m/s: 时，斜面对小球的支持力恰好为零，英受力如图(b)所示，所以叱ot f)=ma,联立可得tan322?= 0. 1 kg＞选项B. C正确：将〃和也的值代入N=mgcos〃一/nasin 〃得护=0. 8 一0.06a(N),选项D错误.(a) (b)对点强化4动力学中的多过程问题10.“辽宁舰”在海上进行“歼一15”舰载机起降训练，如图10所示，航空母舰上的起飞跑道由长度为厶=1.6X10： m的水平跑适和长度为厶=20 m的倾斜跑道两部分组成，水平跑道与倾斜跑道末端的高度差A=4.0 m. 一架质量为20=2.0X10* kg的飞机，其喷气发动机的推力大小恒为F=1.2X105 N,方向与速度方向相同，在运动过程中飞机受到的平1均阻力大小为飞机重力的必•假设航母处于静止状态，飞机质量视为不变并可看成质点，g 取10 m/sl【导学号:96622395](1)求飞机在水平跑道运动的时间及到达倾斜跑道末端时的速度大小：(2)为了使飞机在倾斜跑道的末端达到起飞速度100 m/s.外界还需要在整个水平跑道阶段对飞机施加助推力，求助推力尸托的大小.图10【解析】(1)飞机在水平跑道上运动时，水平方向受到推力与阻力的作用，设加速度大小为业，末速度大小为仏运动时间为纭有F尸F- f = ma,诒一诟=2a：厶Vi = &其中内=0, Q0. 1昭，代入已知数据可得站= 5.0 m/s:,内=40 m/s,匕=8. 0 s飞机在倾斜跑道上运动时，沿倾斜跑逍受到推力、阻力与重力沿斜而方向的分力作用，设沿斜而方向的加速度大小为a：、末速度大小为v z,沿斜而方向有F' i t=F—f—mgsin “A=加右其中sin以一诟=2比厶代入已知数据可得a：=3・0 ia/s\ v:=yjl 720 Ms=41. 5皿/s.(2)飞机在水平跑道上运动时，水平方向受到推力、助推力与阻力作用，设加速度大小为a' 1、末速度大小为/ “有F'合=m+F-f=ma‘ 2讨：一诟=2a' Ji飞机在倾斜跑道上运动时，沿倾斜跑道受到推力、阻力与重力沿斜面方向的分力作用没有变化，加速度大小$ 5=a3=3.0 m/s3v' 2— v'：=2a' z l z根据题意，，==100 m/s,代入已知数据解得尸推=5.2X10’ N.【答案】(1)8.0 s 41. 5 m/s (2)5. 2X 10s N11.如图11甲所示，可视为质点的月、万两物体置于一静止长纸带上，纸带左端与月、£与方间距均为40.5m,两物体与纸带间的动摩擦因数均为“,=0.1,与地面间的动摩擦因数均为“=0.2.现以恒定的加速度5=2 m/s:向右水平拉动纸带，重力加速度&取10 m/s：, 求：甲乙图11(1)J物体在纸带上的滑动时间；(2)在图乙的坐标系中左性画岀小万两物体的“r图象：(3)两物体小万停在地而上的距离.【解析】(1)两物体在纸带上滑动时均有“:砒=迦：当物体月滑离纸带时1 1 佔一也£=/由以上二式可得tx = l S(2)如图所示⑶物体川离开纸带时的速度％ =两物体在地而上运动时均有Pzmg=inaz£物体A从开始运动到停在地而上过程中的总位移為=禹+豆1 1物体万滑离纸带时勿£ 一也£=2/物体万离开纸带时的速度v z = ^t z物体万从开始运动到停在地面上过程中的总位移疋=元+訂;两物体月、3最终停止时的间距x= + d_X、由以上各式可得x=1.25 m.【答案】(1)1 S (2)见解析(3)1.25 m。
【优】高考物理大一轮复习 第三章 牛顿运动定律本章小结PPT资料
专题三 连接体问题的分析方法
1.在处理简单的连接体问题时,如果物体具有相同的加速度,又不要求知 道各个物体之间的相互作用力,就可以把它们当做一个整体,即看做一 个质点,分析受到的外力和运动情况,根据牛顿第二定律求出加速度(整 体法)。如果需要知道物体间的相互作用力,就需要把物体从整体中隔 离出来,将内力转化为外力,再逐一分析物体的受力情况和运动情况,用 牛顿第二定律列出方程(隔离法)。整体法、隔离法相互结合,才能有效 地解决问题。
Hale Waihona Puke 联立两式,可解得拉力F的最大值为Fm=
1
fmmm。BA
答案
1
fmm
m
A B
典例2 如图所示,一个质量为0.2 kg的小球用细绳吊在倾角θ=53°的斜面 顶端,斜面静止时球紧靠在斜面上,绳与斜面平行,不计摩擦,当斜面以5 m/s2 的加速度向右加速运动时,求绳子的拉力及斜面对小球的弹力。(球未离开 斜面)
典例1 如图所示,光滑平面上有一小车B,其上放一物体A。水平拉力F施 于物体A上。已知物体及小车的质量分别为mA、mB,A、B之间最大静摩擦 力为fm。为使A与B不发生相对运动,求拉力F的最大值。
解析 运动中A与B具有相同的速度和加速度,因此可以取A与B整体为研 究对象。它们在水平方向只受拉力F的作用。 设当水平拉力F达到最大值时,A、B共同运动的最大加速度为a,则对A、B 整体根据牛顿第二定律有:F=(mA+mB)a。 对于B车而言,水平方向只受A物体对它的摩擦力作用,当达到最大加速度 时,A、B间的摩擦力达到最大静摩擦力,因此根据牛顿第二定律,对B车有:fm =mBa。
2.组成系统的两个有接触的物体如果具有不同的加速度,对这种由不同 加速度的物体组成的系统,也可以用整体法,即对这个系统整体运用牛 顿第二定律。牛顿第二定律在这种问题中的表达式为: F合=m1a1+m2a2+m3a3+…+mnan。 对这个结论可以这样理解:先分别以系统中的每个物体为研究对象用牛 顿第二定律:ΣF1=m1a1,ΣF2=m2a2,…,ΣFn=mnan,将以上各式等号左、右两边 分别相加,其中左边所有力中,凡属于系统内力的,总是成对出现的,其矢量和 必为零,所以最后实际得到的是该质点组所受的所有外力之和,即合外力F。
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1．(单选)(2015·佛山质检)我国宇航员王亚平在天宫授课时，利用质量测量仪粗略测出了聂海胜的质量．若聂海胜受到恒力F 从静止开始运动，经时间t 移动的位移为s ，则聂海胜的质量为( )
A.Ft 2
s B.Ft 2s
C.Ft s
D.Ft 22s
解析：选D.由牛顿第二定律得F ＝ma ，由匀变速直线运动位移和时间关系得s ＝1
2at 2，
解得m ＝Ft 2
2s
，D 项正确．
2．(单选)(2015·陕西质检)趣味运动会上运动员手持网球拍托球沿水平面匀加速跑，设球拍和球的质量分别为M 、m ，球拍平面和水平面之间的夹角为θ，球拍与球保持相对静止，它们间摩擦力及空气阻力不计，则( )
A ．运动员的加速度为g tan θ
B ．球拍对球的作用力为mg
C ．运动员对球拍的作用力为(M ＋m )g cos θ
D ．若加速度大于g sin θ，球一定沿球拍向上运动
解析：选A.由题意，球受重力和支持力作用沿水平方向加速运动，由牛顿第二定律有：a ＝g tan θ，A 项正确；球拍对球的支持力F ＝mg cos θ，B 项错；对球和球拍整体，受重力和运
动员对球拍的力F ′，应用牛顿第二定律可知，F ′＝ m ＋M g
cos θ
，C 项错；a ＝g tan θ＞g sin θ
时，球相对球拍静止，D 项错．
3．(多选)(2015·河北正定中学第一次月考)如图所示，A 、B 、C 三球的质量均为m ，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A 球相连，A 、B 间由一轻质细线连接，B 、C 间由一轻杆相连．倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，弹簧、细线与轻杆均平行于斜面，初始系统处于静止状态，细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是( )
A ．A 球的加速度沿斜面向上，大小为g sin θ
B ．
C 球的受力情况未变，加速度为0
C ．B 、C 两球的加速度均沿斜面向下，大小均为g sin θ
D ．B 、C 之间杆的弹力大小为0
解析：选CD.据题意，细线未烧断前对A 球受力分析，受力如图．由
于A 球处于静止状态，则据平衡条件有：F ＝G A sin θ＋T A ＝3mg sin θ；现将细线烧断，据弹簧弹力具有瞬间保持原值的特性，则对A 球有：F －G A sin
θ＝ma ，故A 球此时加速度为a ＝2g sin θ，方向沿斜面向上，A 选项错误；细线烧断后B 、C 球整体只受到重力和支持力，则加速度a ＝g sin θ，方向沿斜面向下，所以B 、C 之间没有相互作用力，故C 、D 选项正确，B 选项错误．
4．(单选)如图所示，放在固定斜面上的物块以加速度a 沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F ，则( )
A ．物块可能匀速下滑
B ．物块仍以加速度a 匀加速下滑
C ．物块将以大于a 的加速度匀加速下滑
D ．物块将以小于a 的加速度匀加速下滑
解析：选 C.设斜面的倾角为θ，根据牛顿第二定律，知物块的加速度a ＝mg sin θ－μmg cos θ
m ＞0，即μ＜tan θ.对物块施加竖直向下的压力F 后，物块的加速度a ′＝
mg ＋F sin θ－μ mg ＋F cos θm ＝a ＋F sin θ－μF cos θ
m ，且F sin θ－μF cos θ＞0，故a ′＞a ，
物块将以大于a 的加速度匀加速下滑．故选项C 正确，选项A 、B 、D 错误．
5．(单选)(2015·朝阳区模拟)如图甲所示，一个静止在光滑水平面上的物块，在t ＝0时给它施加一个水平向右的作用力F ，F 随时间t 变化的关系如图乙所示，则物块速度v 随时间t 变化的图象是( )
解析：选C.由题意知F即为物块受到的合力，加速度先变小后变大，而方向不变，速度一直增大，故A、B错误；在v－t图象中，曲线某点切线的斜率表示瞬时加速度，斜率应是先减小后增大，故C正确，D错误．
6．(多选)如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行．初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带．若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v－t图象(以地面为参考系)如图乙所示．已知v2＞v1，则()
A．t2时刻，小物块离A处的距离达到最大
B．t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C．0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向一直向右
D．0～t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
解析：选BC.相对地面而言，小物块在0～t1时间内，向左做匀减速运动，t1～t2时间内，又反向向右做匀加速运动，当其速度与传送带速度相同时(即t2时刻)，小物块向右做匀速运动．故小物块在t1时刻离A处距离最大，A错误．相对传送带而言，在0～t2时间内，小物块一直相对传送带向左运动，故一直受向右的滑动摩擦力，在t2～t3时间内，小物块相对于传送带静止，小物块不受摩擦力作用，因此t2时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大值，B、C正确，D错误．。