2019高考物理二轮复习 专题一 力与运动 第3讲 牛顿运动定律的理解和应用学案

第3讲牛顿运动定律的理解和应用[历次选考考情分析]

考点一牛顿运动定律的有关辨析

1．力与物体的运动

力的作用效果是改变物体的运动状态，而不是维持物体的运动状态．

2．惯性

惯性是物体的固有属性，质量是惯性大小的唯一量度．

3．单位制

国际单位制规定了七个基本物理量，分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、发光强度、物质的量．它们在国际单位制中的单位称为基本单位，而通过物理量之间的关系式推导出来的物理量的单位叫做导出单位．

4．牛顿第二定律的五性

五性⎩⎪

⎨⎪⎧

矢量性→F ＝ma 是矢量式，a 与F 同向

瞬时性→a 与F 对应同一时刻因果性→F 是产生a 的原因同一性

⎩

⎪⎨⎪⎧ a 、F 、m 对应同一个物体

a 、F 、m 统一使用SI 制单位独立性→每一个力都可以产生各自的加速度

5．作用力与反作用力和平衡力的区别

(1)作用力和反作用力作用在相互作用的两个物体上，平衡力作用在同一个物体上． (2)作用力和反作用力是由于相互作用产生的，一定是同种性质的力．

1．[力与运动的关系]伽利略和牛顿都是物理学发展史上最伟大的科学家．下列关于力和运动关系的说法中，不属于他们观点的是( )

A ．自由落体运动是一种匀变速直线运动

B ．力是使物体产生加速度的原因

C ．物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性

D ．力是维持物体运动的原因 答案 D

2．[单位制](2017·浙江11月选考·2)在国际单位制中，属于基本量及基本单位的是( ) A ．质量，千克 B ．能量，焦耳 C ．电阻，欧姆 D ．电量，库仑

答案 A

解析 国际单位制中基本量有：质量、长度、时间、电流、发光强度、热力学温度、物质的量，故选A. 3．[惯性](2018·嘉兴市期末)中华民族的优秀文化博大精深，其中古典诗词是优秀文化的代表．从物理角度看古诗词会发现别有一番韵味．下面四句诗词中涉及惯性知识的是( ) A ．毛泽东的《长征》中“红军不怕远征难，万水千山只等闲” B ．唐朝李白的《早发白帝城》中“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还” C ．宋代陈与义的《襄邑道中》中“卧看满天云不动，不知云与我俱东” D ．明代冯梦龙的《醒世恒言》中“临崖立马收缰晚，船到江心补漏迟” 答案 D

4．[牛顿第二定律]电梯内有一个物体，质量为m ，用绳子挂在电梯的天花板上，当电梯以g

3的加速度竖直加

速下降时，绳子对物体的拉力大小为( ) A.

2mg 3 B.mg 3 C.4mg

3

D ．mg 答案 A

5.[牛顿第三定律]课间休息时，一位男生跟一位女生在课桌面上扳手腕比力气，结果男生把女生的手腕压倒到桌面上，如图1所示，对这个过程中作用于双方的力，描述正确的是( )

图1

A ．男生扳女生手腕的力一定比女生扳男生手腕的力大

B ．男生扳女生手腕的力与女生扳男生手腕的力一样大

C ．男生扳女生手腕的力小于女生臂膀提供给自己手腕的力

D ．男生扳女生手腕的力与女生臂膀提供给自己手腕的力一样大 答案 B

解析 根据牛顿第三定律，男生扳女生手腕的力与女生扳男生手腕的力大小相等．

考点二 牛顿运动定律的应用

1．超重与失重

只要物体有向上(或向下)的加速度，物体就处于超重(或失重)状态，与物体向上运动还是向下运动无关． 2．受力分析中的突变问题

(1)轻绳、轻杆和接触面的弹力可以突变． (2)弹簧、橡皮筋的弹力不可以突变． 3．解决动力学图象问题的关键

(1)看清图象的横、纵坐标所表示的物理量及单位并注意坐标原点是否从0开始．

(2)理解图象的物理意义，能够抓住图象的一些关键点，如斜率、截距、面积、交点、拐点等，判断物体的运动情况或受力情况，再结合牛顿运动定律求解．

例1 一物块沿倾角为θ的固定斜面上滑，到达最大高度处后又返回斜面底端．已知物块下滑的时间是上滑时间的2倍，则物块与斜面间的动摩擦因数为( )

A.13tan θ

B.12tan θ

C.3

5tan θ D ．tan θ 答案 C

解析 物块上滑的加速度a 1＝g sin θ＋μg cos θ，则x ＝12a 1t 2

；

物块下滑的加速度a 2＝g sin θ－μg cos θ， 则x ＝12

a 2(2t )2

；

联立解得μ＝3

5

tan θ，故选C.

6．(2018·宁波市期末)如图2所示，下列关于超重与失重的说法正确的是( )

图2

A ．图甲中，汽车过凹形桥最低点时，汽车处于超重状态

B ．图乙中，躺在水面上看书的人处于失重状态

C ．图丙中，电梯匀速下降过程中，电梯里的小朋友处于失重状态

D ．图丁中，宇宙飞船在加速上升过程中，坐在飞船里的航天员处于失重状态 答案 A

7.(2018·温州市六校期末)在排球比赛中，二传手将排球向上托起，主攻手腾空扣球，如图3所示．为了简化问题，现假设某次进攻过程中二传手是将排球竖直向上托起的，已知空气阻力大小与速率成正比，则在排球离开二传手到主攻手击球的这段时间内，排球的速度(v )—时间(t )图象可能正确的是( )

图3

答案 D

解析 排球先上升后下降，速度先正后负，故A 、C 错误．由于空气阻力大小与速率成正比，所以排球运动过程中，所受的合力是变化的，加速度也是变化的，v －t 图象应是曲线，故B 错误．排球上升过程中，速度减小，空气阻力减小，合力减小，其加速度减小，则v －t 图象切线的斜率不断减小．下降过程中，速度增大，空气阻力增大，合力减小，其加速度减小，则v －t 图象切线的斜率不断减小，故D 正确．

8．(2018·宁波市期末)一物体放置在粗糙水平面上，处于静止状态，从t ＝0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，如图4所示，则下列关于物体的加速度a 、摩擦力F f 、

速度v 随F 的变化图象正确的是( )

图4

答案 B

解析 F 较小时，物体静止，F ＝F f ＝kt ，之后，物体开始滑动，加速度a ＝kt －μmg

m

，物体做a 增大的加速运动，故B 正确．

考点三 动力学的两类基本问题

1．解决多过程动力学问题的两个桥梁 (1)加速度是联系运动和力的桥梁． (2)速度是各物理过程间相互联系的桥梁． 2．解答动力学两类问题的基本程序

(1)明确题目中给出的物理现象和物理过程的特点．