D_2018年高三物理一轮总复习真题与最新模拟汇编之牛顿运动定律(含解析)
【高三物理试题精选】2018年高考物理各地试题牛顿运动定律分类汇编及解析
2018年高考物理各地试题牛顿运动定律分类汇编及解析1708都算正确。
10(浙江第21题)在“探究加速度与力、质量的关系”实验时,已提供了小车,一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线。
为了完成实验,还须从下图中选取实验器材,其名称是① (漏选或全选得零分);并分别写出所选器材的作用② 。
答案①学生电、电磁打点计时器、钩码、砝码或电火花计时器、钩码、砝码②学生电为电磁打点计时器提供交流电;电磁打点计时器(电火花计时器)记录小车运动的位置和时间;钩码用以改变小车的质量;砝码用以改变小车受到的拉力的大小,还可以用于测量小车的质量。
解析电磁打点计时器(电火花计时器)记录小车运动的位置和时间;钩码用以改变小车的质量;砝码用以改变小车受到的拉力的大小,还可以用于测量小车的质量。
如果选电磁打点计时器,则需要学生电,如果选电火花计时器,则不需要学生电。
11(新标理综第23题)(10分)利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。
一斜面上安装有两个光电门,其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处,光电门甲的位置可移动,当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时,与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t。
改变光电门甲的位置进行多次测量,每次都使滑块从同一点由静止开始下滑,并用米尺测量甲、乙之间的距离s,记下相应的t值;所得数据如下表所示。
s(m)050006000700080009000950t(ms)292937154523552867387764s/t(m/s)171162155145134122完成下列填空和作图(1)若滑块所受摩擦力为一常量,滑块加速度的大小a、滑块。
2018届高考物理第一轮总复习全程训练周测三牛顿运动定
多选)(2017·湖北八校二联)质量分别为M 和m 的物块形状大小均相同,将它们通过轻绳跨过光滑定滑轮连接,如图甲所示,绳子平行于倾角为α的斜面,M 恰好能静止在斜面M 、m 与斜面之间的摩擦.若互换两物块位置,按图乙放置,然后释放M ,斜面仍保持静止.则下列说法正确的是( ).轻绳的拉力等于Mg .轻绳的拉力等于mg运动的加速度大小为(1-sin α)g 运动的加速度大小为M -mMg两物块质量均为m,用一轻弹簧相连,将恰好与水平桌面接触,此时轻弹簧的伸长量为,则下列说法正确的是2gB两物块置于水平地面上,物块与地面间的动摩擦因数均为如图所示,在水平桌面上叠放着质量均为M的A,B两块木板,在木板,木板和物块均处于静止状态.A、B、C之间以及现要测量滑块与木板之间的动摩擦因数,实验装置如图甲所示.端固定在水平桌面上,另一端抬起一定高度构成斜面;木板上有一滑块,其后端与穿过打点计时器的纸带相连;打点计时器固定在木板上,连接频率为50 Hz已知木板的长度为L,为了求出滑块与木板间的动摩擦因数,还应测量的物理量是C.滑块的运动时间tD.斜面高度h和底边长度x(3)设重力加速度为g,滑块与木板间的动摩擦因数的表达式μ=________(用所需测物理量的字母表示).10.(8分)用图甲的装置“验证牛顿第二定律”时有两个“巧妙”的设计,一是要求小车的质量远大于砂和砂桶的质量之和;二是对小车要进行“平衡摩擦力”操作.回答下列问题:(1)实验要求“小车质量远大于砂和砂桶质量之和”的目的是________.(2)对小车进行“平衡摩擦力”操作时,下列必须进行的是________(填字母序号).A.取下砂和砂桶B.在空砂桶的牵引下,轻推一下小车,小车能做匀速直线运动C.小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀速运动时,打点计时器的电源应断开D.把长木板没有定滑轮的一端垫起适当高度(3)在满足实验条件下,某同学得到了如图乙的图线(M为小车和砝码的总质量),图线在纵轴上截距不为零的原因是________________________________________________________________________.11.(14分)质量为m=2 kg的物块静置于水平地面上,现对物块施加水平向右的力F,力F随时间变化的规律如图所示.已知物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2,求:(1)4 s后撤去力F,物块还能继续滑动的时间t;(2)前4 s内力F的平均功率.12.(17分)如图所示,一长木板静止在水平地面上,在长木板的上表面放一滑块.现在长木板上施M +m g M >μ解题思路:(1)根据逐差法=-3×0.01m/s =ma ,要想求出θ的正弦和余弦,需要知道斜。
2018山东科技版物理高考第一轮复习——牛顿运动定律的应用(习题+解析)
2018山东科技版物理高考第一轮复习——牛顿运动定律的应用(习题+解析)已知水平推力F的作用下,A、B做匀加速直线运动,A对B的作用力为____________。
5. 质量为60 kg的人站在升降机中的体重计上,当升降机做下列各种运动时,体重计的读数是多少?(1)升降机匀速上升。
(2)升降机以4 m/s2的加速度上升。
(3)升降机以5 m/s2的加速度下降。
(4)升降机以重力加速度g加速下降。
(5)以加速度a=12 m/s2加速下降。
6. A的质量m1=4 m,B的质量m2=m,斜面固定在水平地面上。
开始时将B按在地面上不动,然后放手,让A沿斜面下滑而B上升。
A与斜面无摩擦,如图,设当A沿斜面下滑s距离后,细线突然断了。
求B上升的最大高度H。
7. 质量为200 kg的物体,置于升降机内的台秤上,从静止开始上升。
运动过程中台秤的示数F与时间t的关系如图所示,求升降机在7s钟内上升的高度(取g=10 m/s2)8. 空间探测器从某一星球表面竖直升空。
已知探测器质量为1500kg,发动机推动力为恒力。
探测器升空后发动机因故障突然关闭,下图是探测器从升空到落回星球表面的速度随时间变化的图线,则由图象可判断该探测器在星球表面达到的最大高度H m为多少m?发动机的推动力F 为多少N?【试题答案】1. D2. D3. D4. N =31(F +2μmg )5. 以人为研究对象,受重力和体重计的支持力F 的作用,由牛顿第三定律知,人受到的支持力跟人对体重计的压力大小相等,所以体重计的读数即为支持力的大小。
(1)匀速上升时,a =0,所以F -mg =0即F =mg =600 N(2)加速上升时,a 向上,取向上为正方向,则根据牛顿第二定律:F -mg =ma所以F =mg +ma=m (g +a )=840 N(3)加速下降时,a 向下,取向下为正方向,根据牛顿第二定律:mg -F =ma所以F =mg -ma =m (g -a )=300 N(4)以a =g 加速下降时,取向下为正,根据牛顿第二定律:mg -F =mg故F =0,即完全失重(5)以a =12 m/s 2 加速下降,以向下为正,根据牛顿第二定律:mg -F =maF =mg -ma =m (g -a )=-120 N 负号表示人已离开体重计,故此时体重计示数为0.6. H =1.2 s7. 解析:在0~2s 这段时间内台秤示数为3000N,即超重1000N ,这时向上的加速度211/5s m M Mg F a =-=;在2~5s 这段时间内台秤的示数为2019 N ,等于物体的重力,说明物体做匀速运动;在5~7s 这段时间内,台秤的示数为F 3=1000 N ,比物重小1000N ,即失重,这时物体做匀减速上升运动,向下的加速度232/5s m M F Mg a =-=。
2018年高考模拟理综物理选编牛顿运动定律-解析版
学生牛顿运动定律一、单选题(本大题共5小题,共20.0分)1.质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上,轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车,P与滑轮间的细绳平行于斜面,小车以速率v水平向右做匀速直线运动.当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ2时(如图),下列判断正确的是()A. P的速率为vB. P的速率为v cosθ2C. 绳的拉力等于mg sinθ1D. 绳的拉力小于mg sinθ1(2018陈笑整理)B(理综物理思路拓展)【分析】将小车的速度v的进行分解,得到两个物体速度的关系式,分析物体P做什么运动,判断绳子拉力始终与物体P所受重力的关系。
解决本题的关键得出A、B的速度关系,由牛顿第二定律分析绳子的拉力与重力的大小关系,运用外推法,即极限法分析A物体的加速度如何变化是难点。
【解答】A、B,将小车的速度v进行分解如图所示,则v p=v cosθ2,故A错误,B正确;C、D、小车向右运动,θ2减小,v不变,则v p逐渐增大,说明物体P沿斜面向上做加速运动,由牛顿第二定律T-mg sinθ1=ma,可知绳子对A的拉力T>mg sinθ1,故C错误,D错误。
故选B。
2.如图所示,斜面体质量为M,倾角为θ,置于水平地面上,当质量为m的小木块沿斜面体的光滑斜面自由下滑时,斜面体仍静止不动.则()A. 斜面体受地面的支持力为MgB. 斜面体受地面的支持力为(m+M)gC. 斜面体受地面的摩擦力为mg cosθD. 斜面体收地面的摩擦力为mg sin2θ(2018陈笑整理)D(理综物理思路拓展)解:A、B,由题,斜面是光滑的,则由牛顿第二定律可得物体m下滑时加速度大小为a=g sinθ.对整体进行研究,分析受力情况,作出力图,将m的加速度a分解为水平和竖直两个方向,根据牛顿第二定律有:竖直方向:(M+m)g-N=ma sinθ>0,则N<(M+m)g,所以斜面体受地面的支持力小于(M+m)g.故AB均错误.C、D对整体:有水平方向的加速度,则地面对斜面的摩擦力方向也水平向右,由牛顿第二定律得:水平方向:f=ma cosθ=mg sinθcosθ=mg sin2θ.故C错误,D正确.故选D先对m研究,根据牛顿第二定律得到加速度,再对整体研究,分析受力情况,作出力图,将m的加速度分解为水平和竖直两个方向,根据牛顿第二定律求解地面对斜面体的支持力和摩擦力.本题是对加速度不同的连接体运用整体法,基础不好的学生可以采用隔离法研究.3.如图所示,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆下端固定有质量为m的小球,下列关于杆对球的作用力F的判断中,正确的是()A. 小车静止时,F=mg sinθ,方向沿杆向上B. 小车静止时,F=mg cosθ,方向垂直杆向上C. 小车向右以加速度a运动时,一定有F=D. 小车向左以加速度a运动时,F=(2018陈笑整理)D(理综物理思路拓展)解:A、B、小球受竖直向下的重力mg与杆对小球的力F作用;当小车静止时,小球也静止,小球处于平衡状态,受平衡力作用,杆的作用力F与重力是一对平衡力,由平衡条件得:F=mg,方向竖直向上.故AB错误.C、小车做匀加速运动时,竖直方向F y=mg,水平方向F x=ma,则F=,故C错误,D正确;故选:D.结合小车的运动状态对小车进行受力分析,小车所受合外力的方向与加速度的方向一致,从而确定杆对小球的作用力.本题中轻杆与轻绳的模型不同,绳子对物体只有拉力,一定沿绳子方向,而杆子对物体的弹力不一定沿杆子方向,要根据状态,由牛顿定律分析确定.4.有一个质量为2kg的质点在x-y平面上做曲线运动,在x方向的速度图象和y方向的位移图象分别如图甲、乙所示,下列说法正确的是()A. 质点所受的合外力大小为6NB. 质点做匀变速曲线运动C. 质点的初速度大小为7m/sD. 质点2s内的位移大小为17m(2018陈笑整理)B(理综物理思路拓展)【分析】根据速度图象判断物体在x轴方向做匀加速直线运动,y轴做匀速直线运动,根据位移图象的斜率求出y轴方向的速度,再将两个方向的合成,求出初速度,质点的合力一定,做匀变速运动,y轴的合力为零.根据斜率求出x轴方向的合力,即为质点的合力,再利用矢量的合成法则,求得合位移大小。
专题04牛顿运动定律-2018年高考题和高考模拟题物理分项版汇编(解析版)
2018 年全真高考 +名校模拟物理试题分项分析1 .如图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态,现用一竖直向上的力 F 作用在 P 上,使其向上做匀加快直线运动,以x 表示 P 走开静止地点的位移,在弹簧恢还原长前,以下表示 F 和 x 之间关系的图像可能正确的选项是()A.B.C.D.【根源】 2018 年全国一般高等学校招生一致考试物理(新课标I 卷)【答案】 A【点睛】牛顿运动定律是高中物理骨干知识,匀变速直线运动规律贯串高中物理。
2 .如下图,小芳在体重计上达成下蹲动作,以下F-t 图像能反响体重计示数随时间变化的是A. B. C. D.【根源】浙江新高考2018 年 4 月选考科目物理试题【答案】 C【分析】对人的运动过程剖析可知,人下蹲的过程能够分红两段:人在加快下蹲的过程中,有向下的加快度,处于失重状态,此时人对传感器的压力小于人的重力的大小;在减速下蹲的过程中,加快度方向向上,处于超重状态,此时人对传感器的压力大于人的重力的大小,故 C 正确,A、B、D错误;应选 C。
【点睛】人在加快下蹲的过程中,有向下的加快度,处于失重状态,在减速下蹲的过程中,加快度方向向上,处于超重状态。
3.用国际单位制的基本单位表示能量的单位,以下正确的选项是A. B. C. D.【根源】浙江新高考2018 年 4 月选考科目物理试题【答案】 A【分析】依据,,可得,故 A 正确, B、 C、D 错误;4 .经过理想斜面实验得出“力不是保持物体运动的原由”的科学家是A. 亚里士多德B. 伽利略C. 笛卡尔D. 牛顿【根源】浙江新高考2018 年 4 月选考科目物理试题【答案】 B【分析】 A、亚里士多德以为力是保持物体运动状态的原由,故 A 错误;B、伽利略经过理想斜面实验提出了力不是保持物体运动的原由,故 B 正确;C、笛卡尔在伽利略研究的基础上第一次表述了惯性定律,故 C 错误;D、牛顿在伽利略等古人研究的基础上提出了牛顿第必定律,以为力是改变物体运动状态的原由,但不是第一个依据实验提卖力不是保持物体运动原由的科学家,也不是第一个提出惯性的科学家,故 D 错误;应选 B。
2018年高三物理一轮总复习真题与最新模拟汇编之牛顿运动定律(含解析)
真题与最新模拟汇编之牛顿运动定律近三年高考真题1. (2016全国卷Ⅱ,19) (多选) 两实心小球甲和乙由同一种材料制成,甲球质量大于乙球质量。
两球在空气中由静止下落,假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比,与球的速率无关。
若它们下落相同的距离,则 ( )A .甲球用的时间比乙球长B .甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C .甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D .甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功 【答案】BD【解析】小球的质量m =ρ·43πr 3,由题意知m 甲>m 乙,ρ甲=ρ乙,则r 甲>r 乙。
空气阻力f =kr ,对小球由牛顿第二定律得,mg -f =ma ,则a =mg -fm=g -krρ·43πr3=g -3k4πgr 2,可得a 甲>a 乙,由h =12at 2知,t 甲<t 乙,选项A 、C 错误;由v =2ah 知,v 甲>v 乙,故选项B 正确;因f 甲>f 乙,由球克服阻力做功W f =f h 知,甲球克服阻力做功较大,选项D 正确。
2. (2016江苏单科,9) (多选) 如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面,若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中( )A .桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B .鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C .若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大D .若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面 【答案】BD3.(2015海南单科,8) (多选) 如图,物块a 、b 和c 的质量相同,a 和b ,b 和c 之间用完全相同的轻弹簧S 1和S 2相连,通过系在a 上的细线悬挂于固定点O ,整个系统处于静止状态.现将细线剪断.将物块a 的加速度的大小记为a 1,S 1和S 2相对于原长的伸长分别记为Δl 1和Δl 2,重力加速度大小为g .在剪断的瞬间( )A .a 1=3gB .a 1=0C .Δl 1=2Δl 2D .Δl 1=Δl 2【答案】AC3.(2015新课标全国Ⅰ,20)(多选)如图(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v 0、v 1、t 1均为已知量,则可求出( )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D .物块沿斜面向上滑行的最大高度 【答案】ACD【解析】由v-t 图象可求知物块沿斜面向上滑行时的加速度大小为a =v 0t 1,根据牛顿第二定律得mg sin θ+μmg cos θ=ma ,即g sin θ+μg cos θ=v 0t 1.同理向下滑行时g sin θ-μg cos θ=v 1t 1,两式联立得sin θ=v 0+v 12gt 1,μ=v 0-v 12gt 1cos θ.可见能计算出斜面的倾斜角度θ以及动摩擦因数,选项A 、C 正确;物块滑上斜面时的初速度v 0已知,向上滑行过程为匀减速直线运动,末速度为0,那么平均速度为v 02,所以沿斜面向上滑行的最远距离为x =v 02t 1,根据斜面的倾斜角度可计算出向上滑行的最大高度为x sin θ=v 02t 1×v 0+v 12gt 1=v 0(v 0+v 1)4g,选项D 正确;仅根据v-t 图象无法求出物块的质量,选项B 错误.4.(2015江苏单科,6)(多选)一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a 随时间t 变化的图线如图所示,以竖直向上为a 的正方向,则人对地板的压力( )A .t =2 s 时最大B .t =2 s 时最小C .t =8.5 s 时最大D .t =8.5 s 时最小【答案】AD5.(2014山东理综,15)(多选)一质点在外力作用下做直线运动,其速度v 随时间t 变化的图象如图.在图中标出的时刻中,质点所受合外力的方向与速度方向相同的有( )A .t 1B .t 2C .t 3D .t 4【答案】AC【解析】v-t 图象中,纵轴表示各时刻的速度,t 1、t 2时刻速度为正,t 3、t 4时刻速度为负,图线上各点切线的斜率表示该时刻的加速度,t 1、t 4时刻加速度为正,t 2、t 3时刻加速度为负,根据牛顿第二定律,加速度与合外力方向相同,故t 1时刻合外力与速度均为正,t 3时刻合外力与速度均为负,A 、C 正确,B 、D 错误.6.(2014北京理综,18)应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入.例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出。
2018版高三物理一轮复习(考情解读+知识通关+题型突破+能力提升)专题3 牛顿运动定律
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物理
考点全通关 3
专题三 牛顿运动定律
4.辨析惯性与惯性定律
(1)惯性是物体的固有属性,而惯性定律是涉及物体运动的一条动力学规律. (2)惯性与物体的受力情况、运动状态及所处的位置无关;牛顿第一定律是有条 件的,其成立的条件是物体不受外力或所受的合外力为零. (3)惯性的大小取决于物体的质量,而牛顿第一定律所描述的物体的匀速直线运 动状态或静止状态,则取决于物体是否受力或所受合外力是否为零.
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物理
考点全通关 5
专题三 牛顿运动定律
二、对牛顿第二定律的理解
同向性 公式F=ma是矢量式,任一时刻,F与a同向
a与F对应同一时刻,即a为某时刻的加速度时,F为该时刻物体所受的合外 瞬时性
力
因果性 F是产生a的原因,物体具有加速度是因为物体受到了力
同一性 F=ma中,F、m、a对应同一物体或同一系统
独立性
①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 继续学习
②物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和 ③力和加速度在各个方向上的分量也遵从牛顿第二定律,即
局限性
Fx=max,Fy=may ①只适用于宏观、低速运动情况,不适用于微观、高速运动情况 ②只适用于惯性参考系
物理
考点全通关 6
专题三 牛顿运动定律
三、牛顿第一定律与牛顿第二定律的关系
1.牛顿第一定律不是实验定律,它是以伽利略的“理想实验”为基础,经过科学 抽象、归纳推理而总结出来的;牛顿第二定律是通过探究加速度与力、质量的 关系得出的实验定律.
2018届高三一轮复习专题一:牛顿运动定律专题(参考答案)
南阳市一中2015级高三一轮复习专题训练牛顿运动定律 参考答案一、选择题22. 答案 (1)3.75 m/s 2 (2)6.25 N 18.75 N 解析 (1)对A 、B 、C 系统由牛顿第二定律得: m B g -μ(m A +m C )g =(m A +m B +m C )a ,解得a =m B g -μm A +m C gm A +m B +m C=3.75 m/s 2。
(2)设绳1的张力大小为F 1,对C 由牛顿第二定律得:F 1-μm C g =m C a ,解得F 1=m C a +μm C g =6.25 N 。
设绳2的张力大小为F 2,对A 、C 整体由牛顿第二定律得:F 2-μ(m A +m C )g =(m A +m C )a , 解得F 2=(m A +m C )a +μ(m A +m C )g =18.75 N 。
23. (1) (2)24. (1)3 m/s 2 (2)1 s≤ t ≤s(1)设推力作用在木箱上时的加速度为a 1,根据牛顿运动定律得 F -μmg =ma 1解得a 1=3 m/s 2.(2)撤去推力后,木箱的加速度大小为a 2,根据牛顿运动定律得 μm g =ma 2解得a 2=1 m/s 2推力作用在木箱上时间t 内的位移为 x 1=a 1t 2撤去力F 后木箱继续滑行的距离为 x 2=木箱停在有效区域内,要满足条件 L 1-L 2≤ x 1+x 2 ≤ L 1 解得1 s≤ t ≤s.25. 答案 (1)0 (2)2 m (3)不小于5.4 m解析 (1)设A 物块沿斜面下滑时加速度为a 1, mg sin θ-μmg cos θ=ma 1。
设滑到斜面底端的时间为t 1,则:h sin θ=12a 1t 21,B 运动的加速度大小a 2=μg ,设B 减速为0的时间为t 2,则v 0=a 2t 2,经计算知t 2=1.2 s<t 1=2 s , 则A 到斜面底端时B 的速度大小:v 2=0。
2018届高三物理浙江学考一轮复习练习第3章第2节牛顿运动定律力学单位制含答案
第2节牛顿运动定律力学单位制考点一| 牛顿第二定律1.内容及表达式物体加速度的大小跟所受外力的合力成正比,跟它的质量成反比,加速度的方向跟合外力方向相同.表达式:F=ma.2.适用范围(1)只适用于惯性参考系(相对地面静止或做匀速直线运动的参考系).(2)只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况.1.下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解正确的是() A.由F=ma可知,物体所受的合力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比B.由m=Fa可知,物体的质量与其所受合力成正比,与其运动的加速度成反比C.由a=Fm可知,物体的加速度与其所受合力成正比,与其质量无关D.由m=Fa可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力求出D[牛顿第二定律的表达式F=ma表明了各物理量之间的数量关系,即已知两个量,可求第三个量.但物体的质量是由物体本身决定的,与受力无关,作用在物体上的合力,是由和它相互作用的物体作用产生的,与物体的质量和加速度无关;但物体的加速度与质量有关,故排除A、B、C,选D.]2.关于牛顿第二定律的下列说法中,不正确的是()A.物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合外力的大小决定,与物体的速度无关B.物体加速度的方向只由它所受合外力的方向决定,与速度方向无关C.物体所受合外力的方向和加速度的方向及速度方向总是相同的D.一旦物体所受合外力为零,则物体的加速度立即为零,其运动速度将不再变化【解析】对于某个物体,合外力的大小决定了加速度的大小,合外力的方向决定了加速度的方向,而速度的方向与加速度方向无关.根据牛顿第二定律的瞬时性特征,合外力一旦为零,加速度立即为零,则速度不再发生变化,以后以此时的速度做匀速直线运动,综上所述,A、B、D正确,C错误.【答案】 C3.如图3-2-1所示,质量为1 kg的物体与桌面的动摩擦因数为,物体在7 N 的水平拉力作用下获得的加速度大小为(g取10 m/s2)()【导学号:】图3-2-1A.0B.5 m/s2C.8 m/s2D.12 m/s2B[物体所受合外力F合=F-μmg=5 N,加速度a=F合m=5 m/s2,选项B正确.]4.(2017·兰溪模拟)人站在地面,竖直向上提起质量为1 kg的物体,物体获得的加速度为5 m/s2(g取10 m/s2).则此过程中人对物体的作用力为() A.5 N B.10 NC.15 N D.20 NC[根据牛顿第二定律,物体竖直方向上有F-mg=ma,求得F=15 N.故选C.]考点二| 力学单位制1.力学中的基本物理量及单位(1)力学中的基本物理量是长度、质量、时间.(2)力学中的基本单位:基本物理量的所有单位都是基本单位.如:毫米(mm)、克(g)、毫秒(ms)等等.三个基本物理量的单位在国际单位制中分别为米(m)、千克(kg)、秒(s).2.单位制(1)由基本单位和导出单位组成的单位系统叫做单位制.(2)国际单位制(SI):国际计量大会制定的国际通用的、包括一切计量领域的单位制,叫做国际单位制.3.单位制的应用问题中的已知量的单位都用国际单位制表示时,计算的结果也是用国际单位制表示的.因此,用国际单位制进行计算时,可以不必一一写出各个已知量的单位,只在数字后面写出正确的单位就可以了.高中阶段进行物理量的计算时,一律采用国际单位制.在进行计算或检查的过程中,如果发现所求结果的单位与采用的单位制中该量的单位不一致,那么该公式或计算结果肯定是错误的.(2015·浙江10月学考)kg和s是国际单位制两个基本单位的符号,这两个基本单位对应的物理量是()A.质量和时间B.质量和位移C.重力和时间D.重力和位移A[kg是质量对应的单位,s是时间对应的单位,位移的单位是m,重力的单位是N且不是国际单位制基本单位,故A正确.](2016·浙江10月学考)下列均属于国际制基本单位的是() A.m、N、J B.m、kg、JC.m、kg、s D.kg、m/s、NC[7个国际单位:米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔和坎德拉.故选C.]1.下列叙述中正确的是()A.在力学的国际单位制中,力的单位、质量的单位、位移的单位选定为基本单位B.牛顿、千克、米/秒2、焦、米都属于力的单位C.在厘米、克、秒单位制中,重力加速度g的值等于厘米/秒2D.在力学的计算中,若涉及的物理量都采用国际单位制中的单位,则所计算的物理量的单位也是国际单位制中的单位D[力的单位不是基本单位,焦、米不是力的单位,厘米、克、秒单位制中,重力加速度的值不是厘米/秒2而是980厘米/秒2,A、B、C错误;D正确.] 2.在国际单位制中规定“质量”为力学基本物理量,它对应的单位名称是() A.米B.千克C.秒D.牛顿【答案】B3.关于物理量和物理量的单位,下列说法中正确的是()【导学号:】A.在力学范围内,国际单位制规定长度、质量、力为三个基本物理量B.后人为了纪念牛顿,把“牛顿”作为力学中的基本单位C.1 N=1 kg·m·s-2D.“秒”“克”“摄氏度”都属于国际单位制中的单位C[力学中的三个基本物理量为长度、质量、时间,选项A错误;“牛顿”是为了纪念牛顿而作为力的单位,但不是基本单位,选项B错误;根据“牛顿”的定义,1 N=1 kg·m·s-2,选项C正确;“克”“摄氏度”不是国际单位制中的单位,选项D错误.]4.在国际单位制中,与质量、长度和时间对应的基本单位是()A.克、米、秒B.千克、米、小时C.克、厘米、分钟D.千克、米、秒D[在国际单位制中选定七个基本单位,其中力学有三个基本单位,即质量、长度和时间对应的单位,它们的单位分别是千克(kg)、米(m)、秒(s).D选项正确.]5.国际单位制由基本单位和导出单位组成.下列物理单位属于基本单位的是() 【导学号:】A.m/s B.NC.m D.JC[在国际单位制中,长度的基本单位为米,符号为m,故C项正确.]考点三| 瞬时加速度问题两类模型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.1.如图3-2-2所示,两小球悬挂在天花板上,a、b两小球用细线连接,上面是一轻质弹簧,a、b两球的质量分别为m和2m,在细线烧断瞬间,a、b两球的加速度为(取向下为正方向)()图3-2-2A.0,g B.-g,gC.-2g,g D.2g,0C[在细线烧断之前,a、b可看成一个整体,由二力平衡知,弹簧弹力等于整体重力,故大小为3mg,方向向上.当细线烧断瞬间,弹簧的形变量不变,故弹力不变,故a受向上3mg的弹力和向下mg的重力,故加速度a a=3mg-mgm=2g,方向向上.对b而言,细线烧断后只受重力作用,故加速度a b=2mg2m=g,方向向下.如以向下方向为正,有a a=-2g,a b=g.故选项C正确.]2.如图3-2-3所示,物块1、2间用刚性轻质杆连接,物块3、4间用轻质弹簧相连,物块1、3质量为m ,物块2、4质量为M ,两个系统均置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态.现将两木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,物块1、2、3、4的加速度大小分别为a 1、a 2、a 3、a 4.重力加速度大小为g ,则有( ) 【导学号:】图3-2-3A .a 1=a 2=a 3=a 4=0B .a 1=a 2=a 3=a 4=gC .a 1=a 2=g ,a 3=0,a 4=m +M M gD .a 1=g ,a 2=m +M m g ,a 3=0,a 4=m +M M gC [在抽出木板的瞬间,物块1、2与刚性轻杆接触处的形变立即消失,受到的合力均等于各自重力,所以由牛顿第二定律知a 1=a 2=g ;而物块3、4间的轻弹簧的形变还来不及改变,此时弹簧对物块3向上的弹力大小和对物块4向下的弹力大小仍为mg ,因此物块3满足mg =F ,a 3=0;由牛顿第二定律得物块4满足a 4=F +Mg M =M +m M g ,所以C 正确.]3.质量均为m 的A 、B 两个小球之间连接一个质量不计的弹簧,放在光滑的台面上.A 球紧靠墙壁,如图3-2-4所示,今用恒力F 将B 球向左挤压弹簧,达到平衡时,突然将力撤去,此瞬间( )图3-2-4A .A 球的加速度为F 2mB .A 球的加速度为F mC .B 球的加速度为F 2mD.B球的加速度为F mD[撤去恒力F前,A和B都平衡,它们的合力都为0,且弹簧弹力为F.突然将力F撤去,对A来说水平方向依然受弹簧弹力和墙壁的弹力,二力平衡,所以A球的合力为0,加速度为0,A、B项错.而B球在水平方向只受水平向右的弹簧的弹力作用,加速度a=Fm,故C项错,D项对.]。
2018年高三物理一轮总复习专题3.1牛顿第一定律牛顿第三定律含解析
第3章牛顿运动定律“牛顿运动定律“是高中物理的核心内容之一,是动力学的基石,也是整个经典力学的理论基础,是历年高考的必考内容。
《考试说明》中对本章的知识能力要求几乎达到了最高地步,因此在历年的高考中,每年都要考查到本章知识,有时还会多题考查。
出题的形式多样,有选择题、填空题和计算题。
一、本章内容、考试范围及要求二、教材各节内容的重点、难点、易错点三、趋势分析及预测1. 分析总结(1)常考点其考查的重点有:准确理解牛顿第一定律,熟练掌握牛顿第二定律及其应用,尤其是物体的受力分析方法,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。
本章内容的命题形式倾向于应用型、综合型和能力型,易与生产生活、军事科技、工农业生产等紧密联系.还可以力、电综合题形式出现。
从方法上重点考查运用隔离法和整体法来求解加速度相等的连接体问题,运用正交分解法处理受力较复杂的问题,运用图象法处理力与运动的关系问题。
从能力角度来看,重点考查思维能力、分析和解决问题的能力。
(2)命题分析从历年高考物理试题看出,牛顿运动定律的几种命题涉及三个考点:一是对牛顿运动定律的理解,二是牛顿第二定律的应用,三是超重和失重。
三个方面考点通常又相互联系和相互渗透,既可单独命题,又可以与力学、甚至电磁学相联系,构建力电的综合考题。
2. 趋势预测(1)从高考考点透视看出,牛顿第二定律是考查的重点,每年均考;而牛顿第一定律和牛顿第三定律在牛顿第二定律的应用中得到完美体现.与斜面、轻绳、轻杆、轻弹簧、圆周运动等内容综合的题目,命题频率较高.(2)2017 年高考对本专题的考查仍将以概念和规律的应用为主,单独考查本专题的题目多为选择题,与曲线运动、电磁学相结合的题目多为计算题.(3)以实际生活、生产和科学实验中有关问题为命题背景,突出表现物理知识在生活中的应用的趋势较强,2017 年高考应予以高度关注。
四、复习策略1.融会贯通理解牛顿三个定律:牛顿第一定律是“前奏”、第二定律是“主干”、第三定律是“回声”充分体现了力和运动的客观规律.2.应用牛顿定律,关键是对于研究对象正确地进行受力分析,参考加速度的方向建立直角坐标系,可在不同方向上进行应用.3.从近几年的高考形势看,对连结体问题不作要求,但对系统的整体的考查还是必要的.应掌握整体法和隔离法的应用.4.牛顿定律是力学中三大规律之一,另外还有“动量守恒定律”和“功能关系”,解题时还应首先考虑另外两大规律的应用(注意符合题设条件),然后考虑牛顿定律的应用.专题01 牛顿第一定律牛顿第三定律课前预习● 自我检测1.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”(1)牛顿第一定律是实验定律。
2018版高三物理一轮复习5年真题分类 高考真题汇编 专题3 牛顿运动定律 word版含解析 - 副本
专题3 牛顿运动定律1.(15江苏卷)一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a 随时间t 变化的图线如图所示,以竖直向上为a 的正方向,则人对地板的压力A .t=2s 时最大B .t=2s 时最小C .t=8.5s 时最大D .t=8.5s 时最小 答案:AD解析:0~4s ,加速度向上,人超重,设地板对人支持力为F N ,则ma mg F N =-,当s t 2=时,加速度最大,支持力就最大,根据牛顿第三定律,人对地板压力也最大;7~10s ,加速度向下,人失重,设地板对人支持力为F N ,则ma F mg N =-,ma mg F N -=当s t 5.8=时,加速度最大,支持力就最小,根据牛顿第三定律,人对地板压力也最小 .2.(15福建卷)如图,在竖直平面内,滑到ABC 关于B 点对称,且A 、B 、C 三点在同一水平线上 .若小滑块第一次由A 滑到C ,所用的时间为t 1,第二次由C 滑到A ,所用时间为t 2,小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行,小滑块与滑道的动摩擦因数恒定,则( )A .B .C .D .无法比较、的大小答案:A解析:在AB 段,根据牛顿第二定律,速度越大,滑块受支持力越小,摩擦力就越小,在BC段,根据牛顿第二定律,速度越大,滑块受支持力越大,摩擦力就越大,由题意知从A运动到C相比从C到A,在AB段速度较大,在BC段速度较小,所以从A到C运动过程受摩擦力较小,用时短,所以A正确 .3.(15海南卷)假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率 .如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍,则摩托艇的最大速率变为原来的()A.4倍B. 2倍C.倍D. 倍答案:D解析:设,当阻力等于牵引力时,速度最大,输出功率变化前,有,变化后有,联立解得,D 正确;4.(15海南卷)如图,升降机内有一固定斜面,斜面上放一物体,开始时升降机做匀速运动,物块相对斜面匀速下滑,当升降机加速上升时A.物块与斜面间的摩擦力减小B.物块与斜面间的正压力增大C.物块相对于斜面减速下滑D.物块相对于斜面匀速下滑答案:BD解析:当升降机加速上升时,物体有竖直向上的加速度,则物块与斜面间的正压力增大,根据滑动摩擦力公式可知接触面间的正压力增大,物体与斜面间的摩擦力增大,故A错误B正确;设斜面的倾角为,物体的质量为m,当匀速运动时有,即,假设物体以加速度a向上运动时,有,,因为,所以,故物体仍做匀速下滑运动,C错误D正确;5.(15四川卷)如图所示,粗糙、绝缘的直轨道OB固定在水平桌面上,B端与桌面边缘对齐,A是轨道上一点,过A点并垂直于轨道的竖直面右侧有大小E=1.5×106N/C,方向水平向右的匀强电场 .带负电的小物体P 电荷量是2.0×10-6C ,质量m =0.25kg ,与轨道间动摩擦因数μ=0.4,P 从O 点由静止开始向右运动,经过0.55s 到达A 点,到达B 点时速度是5m/s ,到达空间D 点时速度与竖直方向的夹角为α,且tan α=1.2 .P 在整个运动过程中始终受到水平向右的某外力F 作用,F 大小与P 的速率v 的关系如表所示 .P 视为质点,电荷量保持不变,忽略空气阻力,取g =10 m/s 2,求:(1)小物体P 从开始运动至速率为2m/s 所用的时间; (2)小物体P 从A 运动至D 的过程,电场力做的功 .解析:(1)物体P 在水平桌面上运动时,竖直方向上只受重力mg 和支持力N 作用,因此其滑动摩擦力大小为:f =μmg =1N根据表格数据可知,物体P 在速率v =0~2m/s 时,所受水平外力F 1=2N >f ,因此,在进入电场区域之前,物体P 做匀加速直线运动,设加速度为a 1,不妨设经时间t 1速度为v 1=2m/s ,还未进入电场区域 .根据匀变速直线运动规律有:v 1=a 1t 1 ① 根据牛顿第二定律有:F 1-f =ma 1② 由①②式联立解得:t 1==0.5s <0.55s ,所以假设成立 即小物体P 从开始运动至速率为2m/s 所用的时间为t 1=0.5s(2)当物体P 在速率v =2~5m/s 时,所受水平外力F 2=6N ,设先以加速度a 2再加速t 2=0.05s 至A 点,速度为v 2,根据牛顿第二定律有:F 2-f =ma 2③根据匀变速直线运动规律有:v 2=v 1+a 2t 2 ④ 由③④式联立解得:v 2=3m/s⑤ 物体P 从A 点运动至B 点的过程中,由题意可知,所受水平外力仍然为F 2=6N 不变,设位移为x 1,加速度为a 3,根据牛顿第二定律有:F 2-f -qE =ma 3 ⑥根据匀变速直线运动规律有:2a 3x 1=- ⑦由⑤⑥⑦式联立解得:x 1=1m ⑧ 根据表格数据可知,当物体P 到达B 点时,水平外力为F 3=qE =3N ,因此,离开桌面在水平fF mv 112B v 22v方向上做匀速直线运动,在竖直方向上只受重力,做自由落体运动,设运动至D 点时,其水平向右运动位移为x 2,时间为t 3,则在水平方向上有:x 2=v B t 3 ⑨ 根据几何关系有:cot α= ⑩ 由⑨⑩式联立解得:x 2=m ⑪ 所以电场力做的功为:W =-qE (x 1+x 2)⑫ 由⑧⑪⑫式联立解得:W =-9.25J6.(15安徽卷)图示是α粒子(氦原子核)被重金属原子核散射的运动轨迹,M 、N 、P 、Q 是轨迹上的四点,在散射过程中可以认为重金属原子核静止不动 .图中所标出的α粒子在各点处的加速度方向正确的是 A .M B .N C .P D .Q 答案:C解析:同种电荷相排斥,库仑力沿两者连线指向受力物体,由牛顿第二定律知,加速度也沿两者连线指向受力物体 .7.(15重庆卷)若货物随升降机运动的图像如题5图所示(竖直向上为正),则货物受到升降机的支持力与时间关系的图像可能是答案:B解析:由v t -图知:过程①为向下匀加速直线运动(加速度向下,失重,F mg <);过程②为向下匀速直线(平衡,F mg =);过程③为向下匀减速直线运动(加速度向上,超重,F mg >);过程④为向上匀加速直线运动(加速度向上,超重,F mg >);过程⑤为向上匀速直线运动(平衡,F mg =);过程⑥为向上匀减速直线运动(加速度向下,失重,F mg <);综合各个过程可知B 选项正确 .8.(15新课标2卷)在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩链接好的车厢 .当23v gt 1225v t -Ft机车在东边拉着这列车厢一大小为a 的加速度向东行驶时,链接某两相邻车厢的挂钩P 和Q 间的拉力大小为F ;当机车在西边拉着这列车厢一大小为a 的加速度向东行驶时,链接某两相邻车厢的挂钩P 和Q 间的拉力大小仍为F .不计车厢与铁轨间的摩擦,每节车厢质量相同,则这列车厢的节数可能为A. 8B.10C.15D.18 答案:BC解析:由设这列车厢的节数为n ,P 、Q 挂钩东边有m 节车厢,每节车厢的质量为m ,由牛顿第二定律可知:m k n Fkm F )(32-=,解得:n k 52=,k 是正整数,n 只能是5的倍数,故B 、C 正确,A 、D 错误9.(15新课标2卷)下暴雨时,有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害 .某地有一倾角为θ=37°(sin37°=53)的山坡C ,上面有一质量为m 的石板B ,其上下表面与斜坡平行;B 上有一碎石堆A (含有大量泥土),A 和B 均处于静止状态,如图所示 .假设某次暴雨中,A 浸透雨水后总质量也为m (可视为质量不变的滑块),在极短时间内,A 、B 间的动摩擦因数μ1减小为83,B 、C 间的动摩擦因数μ2减小为0.5,A 、B 开始运动,此时刻为计时起点;在第2s 末,B 的上表面突然变为光滑,μ2保持不变 .已知A 开始运动时,A 离B 下边缘的距离l =27m ,C 足够长,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力 .取重力加速度大小g=10m/s 2.求: (1)在0~2s 时间内A 和B 加速度的大小 (2)A 在B 上总的运动时间解析:(1) 在0-2s 内,A 和B 受力如图所示由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得:111N f μ=……………⑴θcos 1mg N =………...⑵ 222N f μ=……………⑶θcos 12mg N N +=……⑷以沿着斜面向下为正方向,设A 和B 的加速度分别为,由牛顿第二定律可得:11sin ma f mg =-θ……⑸ 212sin ma f f mg =+-θ………⑹联立以上各式可得a 1=3m/s 2…………⑺a 2 =1m/s 2………………..⑻(2)在t 1=2s ,设A 和B 的加速度分别为,则v 1=a 1t 1=6m/s ………………⑼ v 2=a 2t 1=2m/s ………………⑽t >t 1时,设A 和B 的加速度分别为1a ',2a '此时AB 之间摩擦力为零,同理可得: 21/6s m a ='………⑾ 22/2s m a -=' ………⑿ 即B 做匀减速,设经时间,B 的速度减为零,则:0222='+t a v ……………………⒀ 联立⑽⑿⒀可得t 2=1s …………..⒁ 在t 1+t 2时间内,A 相对于B 运动的距离为m m t a t v t a t a t v t a s 2712)2121()2121(2222221222121211<='++-'++=…⒂ 此后B 静止不动,A 继续在B 上滑动,设再经时间后t 3,A 离开B ,则有231321121)(t a t t a v s L '+'+=- 可得,t 3=1s (另一解不合题意,舍去,)则A在B上的运动时间为t总.t总=t1+t2+t3=4s(利用下面的速度图象求解,正确的,参照上述答案信参考给分)。
2018届高考物理第一轮总复习全程训练 课练8 牛顿运动
课练8 牛顿运动定律1.下列说法中正确的是( )A.运动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.作用力与反作用力一定是同种性质的力C.伽利略的理想实验是凭空想象出来的,是脱离实际的理论假设D.马拉着车向前加速时,马对车的拉力大于车对马的拉力2.对于一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以解释,其中正确的是( )A.采用了大功率的发动机后,某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度,这表明:可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性B.“强弩之末势不能穿鲁缟”,这表明强弩的惯性减小了C.货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这会改变它的惯性D.摩托车转弯时,车手一方面要适当地控制速度,另一方面要将身体稍微向里倾斜,这是为了通过调控人和车的惯性达到安全行驶的目的3.一物体受绳的拉力作用由静止开始前进,先做加速运动,然后改做匀速运动,再改做减速运动,则下列说法中正确的是( )A.加速前进时,绳拉物体的力大于物体拉绳的力B.减速前进时,绳拉物体的力大于物体拉绳的力C.只有匀速前进时,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小才相等D.不管物体如何前进,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等4.下列关于物理量、物理量单位和物理意义的说法正确的是( )A.加速度是描述速度变化的物理量B.在力学范围内,国际单位制中的基本单位是:米、秒、焦耳C.使质量为1千克的物体产生1米/秒2的加速度的力就是1牛顿D.物理量是标量的,一定没有方向5.(多选)某学校教室里的磁性黑板上通常粘挂一些磁铁,磁铁被吸在黑板上可以用于“贴”挂图或试题答案,关于磁铁,下列说法中正确的是( )A.磁铁受到的磁力大于受到的弹力才能被吸在黑板上B.磁铁与黑板间在水平方向上存在两对作用力与反作用力C.磁铁受到四个力的作用D.磁铁受到的支持力与黑板受到的压力是一对平衡力6.(多选)在水平的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,则关于小车在此种情况下的运动,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7.(多选)中国计划于2015年为“北斗”全球卫星导航系统发射13颗卫星,下面关于发射火箭的情形及卫星运行的叙述正确的是( )A.火箭尾部向下喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个作用力,从而使火箭获得向上的推力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,由于没有空气,火箭虽然向下喷气,但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8.(2017·广元期末)下列有关行车安全的说法正确的是( )A.系好安全带可以减小人的惯性B.同一辆车,速度越大停下来需要的时间越大,说明速度大的车惯性大C.系好安全带可以减轻因人的惯性而造成的伤害D.系好安全带可以减轻因车的惯性而造成的伤害9.(多选)在光滑水平面上有一物块始终受水平恒力F的作用而运动,在其正前方固定一根足够长的轻质弹簧,如图所示,当物块与弹簧接触后向右运动的过程中,下列说法正确的是( )A.物块接触弹簧后立即做减速运动B.当物块的加速度为零时,它的速度最大C.当弹簧处于最大压缩量时,物块的加速度等于零D.物块接触弹簧后先加速后减速10.如图所示,质量均为m的A、B两球由轻质弹簧相连,在恒力F作用下,以大小为a的加速度竖直向上做匀加速运动,突然撤除恒力瞬间,A、B的加速度大小分别为( ) A.a A=a B=a B.a A=2g+a,a B=aC.a A=a B=g D.a A=2g+a,a B=011.如图所示,小车内两根不可伸长的细线AO、BO拴住一小球,其中BO水平,小车沿水平地面向右做加速运动,AO与BO的拉力分别为T A、T B.若加速度增大,则( )A.T A、T B均增大B.T A、T B均减小C.T A不变,T B增大D.T A减小,T B不变12.如图所示,在水平面上沿直线运动的小车上有一个固定的水平横杆,横杆左端悬挂的小球A和小车右端放置的物块B都相对车厢静止.关于物块B受到的摩擦力,下列判断中正确的是( )A.物块B不受摩擦力作用B.物块B受摩擦力作用,大小恒定,方向向左C.物块B受摩擦力作用,大小恒定,方向向右D.因小车的运动方向不能确定,故物块B受的摩擦力情况无法判断如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面.若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中.桌布对鱼缸摩擦力的方向向左b、b和c整个系统处于静止状态.现将细线剪断.将物块相对于原长的伸长分别记为体育课上某同学做引体向上.他两手握紧单杠,双臂竖直,身体悬垂;接着用力上拉使然后使身体下降,最终悬垂在单杠上..在上升过程中单杠对人的作用力始终大于人的重力.在下降过程中单杠对人的作用力始终小于人的重力.若增大两手间的距离,最终悬垂时单臂的拉力变大如图所示,在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量弹簧左端固定在墙上,右侧连接一与竖直方向成如图所示,12个相同的木块放在水平地面上排成一条直线,相块(可视为质点),它与各木块间的动摩擦因数均为μ2=0.5,现突然给小铅块一个向右的初速度v0=9 m/s,使其在木块上滑行.设木块与地面间及小铅块与木块间的最大静摩擦力均等于滑动摩擦力,重力加速度g=10 m/s2.求:(1)小铅块相对木块滑动时小铅块的加速度大小;(2)小铅块下的木块刚发生运动时小铅块的瞬时速度大小.课练8 牛顿运动定律1.B 物体的惯性大小只与物体的质量有关,与物体的速度无关,选项A错误;作用力与反作用力一定是同种性质的力,选项B正确;伽利略的理想实验是建立在严格推理的基础上的,与实际的理论不脱离,选项C错误;马拉着车向前加速时,马对车的拉力与车对马的拉力是一对作用力与反作用力,故马对车的拉力大小等于车对马的拉力,选项D错误.2.C 惯性是物体固有的属性,并不是力,惯性的大小只与质量有关,质量一定则惯性大小一定,与物体的运动状态无关,只有改变物体的质量才能改变物体的惯性,物体所处的运动状态需要力来改变.采用了大功率的发动机后,某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度,是由于功率增大的缘故,而赛车的惯性不变,故A错误;“强弩之末势不能穿鲁缟”,是由于速度减小了,不是由于惯性减小,弩的惯性没有变化,故B 错误;货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,质量发生了变化,惯性改变了,故C正确;摩托车转弯时,车手一方面要适当地控制速度,另一方面要将身体稍微向里倾斜,人与车的质量没有变化,惯性没有变化,故D错误.3.D 不管物体做减速运动、匀速运动还是加速运动,绳拉物体的力和物体拉绳的力是一对作用力和反作用力,作用力和反作用力总是大小相等,与物体运动状态无关,故选项A、B、C错误,选项D正确.4.C 加速度是描述速度变化快慢的物理量,A错;在力学范围内,国际单位制中的基本单位是:米、秒、千克,B错;由力的单位“牛顿”的定义可知C对;物理量是标量的,也可能有方向,如电流,D错.5.BC 磁铁被吸在黑板上时,受到的磁力与受到的弹力大小相等,是一对平衡力,故A 错误;磁铁与黑板间在水平方向上存在两对作用力与反作用力:①黑板对磁铁的吸引力与磁铁对黑板的吸引力,②黑板对磁铁的弹力与磁铁对黑板的弹力,故B正确;磁铁受到四个力的作用,竖直方向上的重力和摩擦力,水平方向上黑板对磁铁的吸引力和黑板对磁铁的弹力,错.因为鱼缸与桌布、鱼缸与桌面间的动摩擦因数相等,所以鱼缸加速过程与减速过程的加速度大小相等,均为μg;由v=at可知,鱼缸在桌布上加速运动的时间与在桌面上减速运动的时间相等,故B正确.若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力仍为滑动摩擦力,由F f=μmg可知,F f不变,故C错.若猫的拉力减小到使鱼缸不会相对桌布滑动,则鱼缸就会滑出桌面,故D正确.3.AC 剪断细线前,把a、b、c看成整体,细线上的拉力为T=3mg.因在剪断瞬间,弹簧未发生突变,因此a、b、c之间的作用力与剪断细线之前相同.则将细线剪断瞬间,对a 隔离进行受力分析,由牛顿第二定律得:3mg=ma1得a1=3g,A正确、B错误.由胡克定律知:2mg=kΔl1,mg=kΔl2,所以Δl1=2Δl2,C正确,D错误.4.AC v-t图象中,纵轴表示各时刻的速度,t1、t2时刻速度为正,t3、t4时刻速度为负,图线上各点切线的斜率表示该时刻的加速度,t1、t4时刻加速度为正,t2、t3时刻加速度为负,根据牛顿第二定律,加速度与合外力方向相同,故t1时刻合外力与速度均为正,t3时刻合外力与速度均为负,A、C正确,B、D错误.5.C 伽利略认为,如果没有空气阻力,在同一高度下落的重的物体和轻的物体,下落快慢相同,A错;理想斜面实验不可能做成功,但它是建立在可靠的事实基础上的,C对、B 错;伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比,并采用斜面实验和逻辑推理相结合的方法进行了验证,D错.6.BD 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、B对;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;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对.7.AD 两人分开后均受滑动摩擦力的作用,由于动摩擦因数相同,所以加速度大小相同,庞清运动得远,则分开时的速度大,所以分开前的平均加速度较大,A正确、C错误;分开前两人间推力是一对作用力与反作用力,两力一样大,B错误;分开前由牛顿第二定律有F-μmg =mg,μ、F相同,庞清平均加速度大,故庞清质量小,佟健质量大,惯性大,D正确.8.B 绳子对货物的拉力和货物对绳子的拉力是一对作用力与反作用力,不管货物如何运动、两力大小都相等,A错、B对;当货物匀速上升时,绳子对货物的拉力和货物重力是一对平衡力(与绳子的重力无关),货物加速上升时,绳子对货物的拉力大小大于货物的重力大小,货物减速上升时,绳子对货物的拉力大小小于货物的重力大小,C、D错.9.A 根据惯性的定义可得,选项A正确;惯性使物体保持匀速直线运动状态或静止状态,而不是保持做匀速圆周运动,选项B错误;惯性与速度无关,选项C错误;巨轮惯性很大,说明其质量很大,施力于巨轮后,加速度会立刻产生,其大小与外力和巨轮质量有关,与力的作用时间无关,选项D错误.10.C。
(新课标)2018年高考物理一轮复习 第三章 牛顿运动定律 第一节 牛顿第一_第三定律试题
第三章 牛顿运动定律第一节 牛顿第一、第三定律牛顿运动定律及其本章是高考的重点, 超重和失重单位制 第一节 牛顿第一、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)揭示了物体的固有属性:一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又叫惯性定律.(2)揭示了力与运动的关系: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.1.判断正误(1)亚里士多德利用“理想实验”得出“力是改变物体运动状态的原因”的观点.( )(2)英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了“牛顿第一、第二、第三定律”.( )(3)牛顿第一定律不是实验定律.( )(4)在水平面上运动的物体最终停下来,是因为水平方向没有外力维持其运动.( )提示:(1)×(2)√(3)√(4)×二、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.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.3.普遍性:惯性是物体的本质属性,一切物体都有惯性.与物体的运动情况和受力情况无关.2.如图所示,图甲中公交车减速行驶,图乙中公交车加速行驶.(1)由图甲可知,公交车在减速,乘客由于惯性,相对车厢有________________,故乘客向前倾;由图乙可知,公交车在加速,乘客由于惯性,相对车厢有________________,故乘客向后倾.(2)“图甲中公交车速度越大,急刹车时人倾斜越明显”,说明人的惯性和速度有关吗?提示:(1)向前运动的速度向后运动的速度(2)与速度无关,只与质量有关.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,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:F=-F′3.(1)由于作用力与反作用力大小相等、方向相反,所以作用效果可以抵消,合力为零,这种认识对吗?为什么?________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(2)人走在松软的土地上下陷时,人对地面的压力大于地面对人的支持力,对吗?________________________________________________________________________ 提示:(1)不对.因为作用力与反作用力作用在两个物体上,不可相互抵消.(2)不对.两力属于作用力与反作用力,大小相等.对牛顿第一定律及惯性的理解【知识提炼】1.牛顿第一定律的意义(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:物体不受力时(实际上不存在),与所受合外力为零时的运动状态表现是相同的.2.惯性的两种表现形式(1)物体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).(2)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.【典题例析】(2017·北京师大附中模拟)下列关于牛顿第一定律以及惯性概念的说法中,正确的是( )A.牛顿第一定律说明,只有不受外力的物体才保持匀速直线运动状态或静止状态B.物体运动状态发生变化则物体一定受到力的作用C.惯性定律与惯性的实质是相同的D.物体的运动不需要力来维持,但物体的运动速度越大时其惯性也越大[解析] 当物体所受的合力为零时,物体也可以处于匀速直线运动状态或静止状态,A 错误.由牛顿第一定律可知,力是改变物体运动状态的原因,B正确.惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质,惯性定律(即牛顿第一定律)则反映物体在一定条件下的运动规律,C错误.物体的惯性与运动速度大小无关,D错误.[答案] B对惯性和惯性定律的两点提醒(1)惯性不是一种力,对物体受力分析时,不能把“惯性力”作为物体实际受到的力.(2)惯性与惯性定律不同.惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质,与物体的受力情况、运动状态及所处的位置无关,其大小只取决于物体的质量,质量越大,惯性越大;惯性定律(牛顿第一定律)则反映物体在一定条件下的运动规律.(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.惯性是物体抵抗运动状态变化而保持静止或匀速直线运动状态的性质,选项A正确;没有力的作用,物体将处于静止或匀速直线运动状态,选项B错误;行星做匀速圆周运动是由于受太阳的引力作用,不是由于具有惯性,选项C错误;运动物体如果没有受到力的作用,将一直做匀速直线运动,选项D正确.对牛顿第三定律的理解【知识提炼】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与物体是否和其他物体存在相互作用无关.2.相互作用力与平衡力的比较(2017·乐山月考)如图所示,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赢.若绳子质量不计,冰面可看成光滑,则下列说法正确的是( )A.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[审题指导] 由于是在冰面上“拔河”,冰面可看成是光滑的,不考虑摩擦力;又因绳子质量不计,则甲对绳的拉力与乙对绳的拉力总是大小相等、方向相反的,再用运动学关系来分析求解.[解析] 甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是作用力和反作用力,选项A错误;绳静止时,甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是一对平衡力,选项B错误;若甲的质量比乙的质量大,则甲的加速度比乙的小,可知乙先到分界线,故甲能赢得“拔河”比赛的胜利,选项C正确;收绳速度的快慢并不能决定“拔河”比赛的输赢,选项D错误.[答案] C应用牛顿第三定律需注意的三个问题(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.(2)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)作用力与反作用力只能是一对物体间的相互作用力,不能涉及第三个物体.【跟进题组】考向1 作用力与反作用力的关系1.2016年10月17日,中国载人航天飞船神舟十一号由长征2F遥11火箭发射升空,并进入预定轨道,与天宫二号太空实验室进行对接组成组合体.关于这次飞船与火箭上天的情形叙述正确的是( )A.火箭尾部向外喷气,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.飞船进入预定轨道之后,与地球之间不存在相互作用力解析:选A.火箭升空时,其尾部向下喷气,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,喷出的气体同时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提供的,因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关,因而选项B、C错误,选项A正确;火箭运载飞船进入轨道之后,飞船与地球之间依然存在相互吸引力,即飞船吸引地球,地球吸引飞船,这是一对作用力与反作用力,故选项D错误.考向2 用牛顿第三定律转换研究对象2.如图所示为杂技“顶竿”表演,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( )A.(M+m)gB.(M+m)g-maC.(M+m)g+maD.(M-m)g解析:选B.对竿上的人分析:受重力mg、摩擦力F f,由mg-F f=ma得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,对竿分析: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”对竿的支持力是作用力与反作用力,由牛顿第三定律得到竿对“底人”的压力大小F′N=Mg+F′f=(M+m)g-ma.B项正确.1.(2017·湖北部分重点中学联考)伽利略和牛顿都是物理学发展史上最伟大的科学家,巧合的是牛顿就出生在伽利略去世后第二年.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解析:选D.伽利略通过斜面实验以及逻辑推理证明自由落体运动是一种匀变速直线运动,A项不符合题意;牛顿第一定律表明力是产生加速度的原因、惯性是物体的固有属性,B、C项不符合题意;亚里士多德认为力是维持物体运动的原因,D项符合题意.2.关于惯性的大小,下列说法中正确的是( )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解析:选C.惯性是物体的固有属性,只与物体的质量有关,与物体的速度、受力情况和所处位置均无关,故C正确.3.牛顿在总结C·雷恩、J·沃利斯和C·惠更斯等人的研究结果后,提出了著名的牛顿第三定律,阐述了作用力和反作用力的关系,从而与牛顿第一定律和牛顿第二定律形成了完整的牛顿力学体系.下列关于作用力和反作用力的说法正确的是( ) A.物体先对地面产生压力,然后地面才对物体产生支持力B.物体对地面的压力和地面对物体的支持力互相平衡C.人推车前进,人对车的作用力大于车对人的作用力D.物体在地面上滑行,不论物体的速度多大,物体对地面的摩擦力与地面对物体的摩擦力始终大小相等解析:选D.由牛顿第三定律可知,作用力和反作用力同时产生,同时消失,A项错;压力和支持力作用在不同的两个物体上,而平衡力是作用在同一物体上的,B项错;作用力与反作用力等大反向,故人对车的作用力等于车对人的作用力,C项错;物体对地面的摩擦力大小等于地面对物体的摩擦力大小,D项对.4.(2017·台州模拟)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解析:选A.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、方向相反,选项A正确,选项B、C、D错误.5.一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环,箱与杆的质量为M,环的质量为m,如图所示,已知环沿杆匀加速下滑时,环与杆间的摩擦力大小为F f,则此时箱子对地面的压力大小为多少?解析:环在竖直方向上受力情况如图甲所示,其受重力mg和杆对它竖直向上的摩擦力F f,根据牛顿第三定律,环应给杆一个竖直向下的摩擦力F′f.故箱子在竖直方向上受力情况如图乙所示,其受重力Mg、地面对它的支持力F N及环对它的摩擦力F′f.由于箱子处于平衡状态,可得:F N=F′f+Mg=F f+Mg.根据牛顿第三定律,箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力大小,则F′N=F N=F f+Mg.答案:F f+Mg一、单项选择题1.16世纪末,伽利略用实验和推理,推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论,开启了物理学发展的新纪元.在以下说法中,与亚里士多德观点相反的是( )A.四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快,这说明,物体受的力越大,速度就越大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”C.两物体从同一高度自由下落,较重的物体下落较快D.一个物体维持匀速直线运动,不需要力解析:选D.亚里士多德认为力是维持物体运动的原因,力越大,物体运动得越快,没有力的作用,物体将会逐渐停下来,故A、B、C项均是亚里士多德的观点,只有D项中说法与亚里士多德的观点相反.2.2015年4月25日在西藏定日发生5.9级地震,如图所示,解放军某部出动直升机救助被困受伤灾民,若不考虑悬索质量,下列说法正确的是( ) A.只有在匀速吊起时,悬索对人的拉力才等于人对悬索的拉力B.当加速吊起时,悬索对人的拉力大于人对悬索的拉力C.当加速吊起时,悬索对飞机的拉力大于飞机对悬索的拉力D.无论如何吊起,悬索对人的拉力都等于人对悬索的拉力解析:选D.悬索对人的拉力和人对悬索的拉力是一对作用力与反作用力,在任何情况下大小都相等,故A、B错误,D正确;悬索对飞机的拉力和飞机对悬索的拉力是一对作用力和反作用力,且悬索中张力处处相等,故C错误.3.下列说法正确的是( )A.静止的物体一定不受力,受力的物体一定运动B.物体运动状态发生变化则物体一定受到力的作用C.物体的运动不需要力来维持,但物体的运动速度越大时其惯性也越大D.物体运动状态不变时有惯性,运动状态改变时没有惯性解析:选B.受平衡力作用时,物体可能静止,也可能匀速运动,故A错误;运动状态改变时,物体一定受到了非平衡力,故B正确;惯性是物体的固有属性,只与物体的质量有关,故C、D错误.4.如图所示,质量相等的甲、乙两人所用绳子相同,甲拉住绳子悬在空中处于静止状态;乙拉住绷紧绳子的中点把绳子拉断了.则( )A.绳子对甲的拉力大小小于甲的重力大小B.绳子对甲的拉力大小大于甲对绳子的拉力大小C.乙拉断绳子前瞬间,绳子上的拉力大小一定小于乙的重力大小D.乙拉断绳子前瞬间,绳子上的拉力大小一定大于乙的重力大小解析:选D.由平衡条件可知,绳子对甲的拉力大小等于甲受到的重力大小,A错;由作用力与反作用力的关系可知绳子对甲的拉力大小等于甲对绳子的拉力大小,B错;乙能把绳子拉断,对于具有同样承受能力的绳子,说明乙拉断绳子前的瞬间绳子的拉力大小一定大于绳子的承受力,而甲拉的绳子能承受甲的重力,甲、乙质量相等,因此乙拉的绳子上的拉力大小一定大于乙的重力大小,C错,D对.二、多项选择题5.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.6.(2017·昆明模拟)如图所示,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( )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.7.(2017·潍坊模拟)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.8.(2017·唐山模拟)跳高运动员从地面起跳的瞬间,下列说法中正确的是( ) A.运动员对地面的压力大于运动员受到的重力B.地面对运动员的支持力大于运动员受到的重力C.地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力D.运动员对地面的压力大小等于运动员受到的重力解析:选AB.运动员起跳的瞬间向上做加速运动,由牛顿第二定律得F N-mg=ma,故地面对运动员的支持力大于运动员的重力,由牛顿第三定律得运动员对地面的压力等于地面对运动员的支持力,选项A、B正确,C、D错误.三、非选择题9.如图所示,两块小磁铁质量均为 0.5 kg,A磁铁用轻质弹簧吊在天花板上,B磁铁在A正下方的地板上,弹簧的原长L0=10 cm,劲度系数k=100 N/m.当A、B均处于静止状态时,弹簧的长度为L=11 cm.不计地磁场对磁铁的作用和磁铁与弹簧间相互作用的磁力,求B对地面的压力大小.(g取10 N/kg)解析:A受力如图1所示,由平衡条件得:k(L-L0)-mg-F=0解得:F=-4 N故B对A的作用力大小为4 N,方向竖直向上.由牛顿第三定律得A对B的作用力F′=-F=4 N,方向竖直向下B受力如图2所示,由平衡条件得:F N-mg-F′=0解得:F N=9 N由牛顿第三定律得B对地面的压力大小为9 N.答案:9 N10.如图所示,在台秤上放半杯水,台秤的示数G′=50 N,另用挂在支架上的弹簧秤悬挂一边长a=10 cm的正方体金属块,金属块的密度ρ=3×103 kg/m3.当弹簧秤下的金属块平稳地浸入水中的深度b=4 cm时,弹簧秤和台秤的示数分别为多少?(水的密度ρ水=1×103 kg/m3,取g=10 m/s2)解析:由于金属块受到向上的浮力作用,弹簧秤的示数减小.浮力的反作用力作用于水,从而使台秤的示数增大.金属块的受力情况如图所示,因金属块静止,根据受力平衡,有:F T=G-F浮又因G=ρa3g=30 NF浮=ρ水gV排=ρ水ga2b=4 N,故F T=30 N-4 N=26 N,即弹簧秤的示数为26 N,台秤的示数由于浮力的反作用力增加了F′=4 N,所以台秤的示数为:F N=G′+F′=54 N.答案:26 N 54 N四、选做题11.如图所示,一只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.12.如图所示为英国人阿特伍德设计的装置,不考虑绳与滑轮的质量,不计轴承、绳与滑轮间的摩擦.初始时两人均站在水平地面上,当位于左侧的甲用力向上攀爬时,位于右侧的乙始终用力抓住绳子,最终至少一人能到达滑轮.下列说法中正确的是( )A.若甲的质量较大,则乙先到达滑轮B.若甲的质量较大,则甲、乙同时到达滑轮C.若甲、乙质量相同,则乙先到达滑轮D.若甲、乙质量相同,则甲先到达滑轮解析:选A.由于滑轮光滑,甲拉绳子的力等于绳子拉乙的力,若甲的质量大,则由甲拉绳子的力等于乙受到的绳子拉力,得甲攀爬时乙的加速度大于甲,所以乙会先到达滑轮,选项A正确,选项B错误;若甲、乙的质量相同,甲用力向上攀爬时,甲拉绳子的力等于绳子拉乙的力,甲、乙具有相同的加速度和速度,所以甲、乙应同时到达滑轮,选项C、D错误.。
2018届高三物理一轮复习专题三:牛顿运动定律1
2018届高三物理一轮复习专题三:牛顿运动定律1D改变,以及如何改变,应分析物体的受力情况。
命题法2对牛顿第二定律的认识典例2(多选)如图甲、乙所示,图中细线均不可伸长,两小球质量相同且均处于平衡状态,细线和弹簧与竖直方向的夹角均为θ。
如果突然把两水平细线剪断,则剪断瞬间()A.图甲中小球的加速度大小为g sinθ,方向水平向右B.图乙中小球的加速度大小为g tanθ,方向水平向右C.图甲中倾斜细线与图乙中弹簧的拉力之比为1∶cos2θD.图甲中倾斜细线与图乙中弹簧的拉力之比为cos2θ∶1[答案]BD【解题法】用牛顿第二定律求瞬时加速度的两种思路(1)轻质弹簧(或橡皮绳)模型:因为形变需要时间,所以产生的弹力瞬间不会突变,可直接从受力分析入手确定合力,然后用牛顿第二定律确定加速度。
(2)轻质刚性绳或线(或接解面)模型:因为形变很小,可以认为形变不需时间,所以产生的弹力可瞬间发生突变,应从即将要发生的实际运动入手,分析相应的受力,然后利用牛顿第二定律确定瞬时加速度。
命题法3牛顿第三定律的应用典例3 如图所示,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( )A .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[答案] C【解题法】 判断相互作用力与平衡力的方法(1)看作用点:作用力与反作用力的作用点在两个不同的物体上,平衡力两个力的作用点在同一物体上。
(2)看产生力的原因:作用力与反作用力是由于相互作用产生的,一定是同一性质的力,平衡力中两力的性质可同可不同。
典例4 置于水平面上的小车上有一弯折角度为θ的细杆,如图所示,细杆一端固定了一个质量为m 的小球。
当小车以加速度a 向左加速前进时,小球对细杆的作用力多大?方向如何?[答案] 大小:F =m a 2+g 2方向:与竖直方向成arctan a g 角斜向右下方[解析] 以小球为研究对象,小球受重力mg 和细杆对它的作用力F ,将F 沿水平方向和竖直方向分解,水平分力为F x ,竖直分力为F y ,如图所示。
全国通用2018届高考物理一轮复习专题3牛顿运动定律含17高考真题及解析课件2017092137
考点6
考点7
考点8
考点9
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对点精练
3.(2015· 海南单科,5,3分)如图,一充电后的平行板电容器的两极板相距l。在 正极板附近有一质量为M、电荷量为q(q>0)的粒子;在负极板附近有另一质 量为m、电荷量为-q的粒子。在电场力的作用下,两粒子同时从静止开始运 2 动。已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距 l的平面。若两粒子 5 间相互作用力可忽略,不计重力,则M∶m为( ) A.3∶2 B.2∶1 C.5∶2 D.3∶1
课标全 ★☆☆☆☆ 2017· 5 年 1 考 国Ⅲ25 题
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对点精练
考点6牛顿运动定律的理解 1.(多选)(2016· 课标全国Ⅰ,18,6分)一质点做匀速直线运动。现对其施加一 恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则( ) A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同 B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直 C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同 D.质点单位时间内速率的变化量总是不变
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对点精练
比较内容 不 同 点 力的 性质
作用力和反作用力 一定是同性质的力
一对平衡力 可以是同性质的力,也可以 不是同性质的力
相同 大小 点 方向
大小相等、方向相反、作用在同一条直线上
考点6
考点7
考点8
考点9
试做真题
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萃取高招
对点精练
3.牛顿第二定律的“五个”性质
考点6
2018年高考物理广东专用一轮微专题复习第3章 牛顿运动
[方法点拨] (1)抓住两个分析:受力分析和运动过程分析;(2)解决动力学问题时对力的处理方法:合成法和正交分解法;(3)求解加速度是解决问题的关键.1.(由受力求运动)如图1所示,一倾角θ=37°的足够长斜面固定在水平地面上.当t =0时,滑块以初速度v 0=10 m /s 沿斜面向上运动.已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,g = 10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,下列说法正确的是( )图1A .滑块一直做匀变速直线运动B .t =1 s 时,滑块速度减为零,然后静止在斜面上C .t =2 s 时,滑块恰好又回到出发点D .t =3 s 时,滑块的速度大小为4 m/s2.(由运动求受力)若要求汽车空载时的制动距离是:当速度为50 km/h 时,客车不超过19 m ,卡车不超过21 m .如果客车和卡车质量之比为19∶21,制动时所受阻力不变,在刚好满足上述要求时,客车和卡车( ) A .所受阻力之比为19∶21 B .加速度之比为21∶19 C .所受阻力做功之比为21∶19 D .制动时间之比为21∶193.(由受力求运动)一飞行器在地面附近做飞行试验,从地面起飞时沿与水平方向成30°角的直线斜向右上方匀加速飞行,此时发动机提供的动力方向与水平方向夹角为60°.若飞行器所受空气阻力不计,重力加速度为g .则可判断( ) A .飞行器的加速度大小为g B .飞行器的加速度大小为2gC .起飞后t 时间内飞行器上升的高度为12gt 2D .起飞后t 时间内飞行器上升的高度为gt 24.如图2甲所示,两物体A、B叠放在光滑水平面上,对A施加一水平力F,规定向右为正方向,F随时间t变化关系如图乙所示.两物体在t=0时由静止开始运动,且始终保持相对静止,则下列说法正确的是()图2A.第1 s末两物体的速度最大B.第3 s内,两物体向左运动C.第2 s内,拉力F对物体A做正功D.第2 s内,A对B的摩擦力向左5.如图3所示,一质量为m的物块放置在倾角为θ的斜面体上,斜面体放置于水平地面.若用与水平方向成α角、大小为F的力推物块,使初速度为v的物块沿斜面匀减速下滑,加速度大小为a,斜面体始终静止.下列关于斜面体受地面摩擦力的说法正确的是()图3A.方向水平向左,大小为F cos α+ma cos θB.方向水平向左,大小为F cos α-ma cos θC.方向水平向右,大小为F cos α+ma cos θD.方向水平向右,大小为F cos α-ma cos θ6.如图4所示,B是水平地面上AC的中点,可视为质点的小物块以某一初速度从A点滑动到C点停止.小物块经过B点时的速度等于它在A点时速度的一半.则小物块与AB段间的动摩擦因数μ1和其与BC段间的动摩擦因数μ2的比值为()图4A.B.2 C.3 D.47.某次滑雪训练中,运动员(可视为质点)站在水平雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力F=84 N而从静止向前滑行,其作用时间为t1=1.0 s,撤去水平推力F后经过时间t2=2.0 s,他第二次利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力,作用距离与第一次相同.已知该运动员连同装备的总质量为m=60 kg,在整个运动过程中受到的滑动摩擦力大小恒为f=12 N,求:(1)第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小及这段时间内的位移;(2)该运动员第二次撤去水平推力后滑行的最大距离.8.在粗糙水平面上,一电动玩具小车以v0=4 m/s的速度做匀速直线运动,其正前方平铺一边长为L=0.6 m的正方形薄板,小车在到达薄板前某处立即关闭电源,靠惯性运动s=3 m 的距离后沿薄板一边的中垂线平滑地冲上薄板.小车与水平面以及小车与薄板之间的动摩擦因数均为μ1=0.2,薄板与水平面之间的动摩擦因数μ2=0.1,小车质量M为薄板质量m的3倍,小车可看成质点,重力加速度g=10 m/s2,求:(1)小车冲上薄板时的速度大小;(2)小车从刚冲上薄板到停止时的位移大小.9.航空母舰静止在海面,某型号的舰载机质量m=3×104kg,在航空母舰上无风起飞时,加速度是5 m/s2,跑道长160 m,为了使飞机正常起飞,航母上装有舰载机起飞弹射系统,无风时弹射系统必须给飞机30 m/s的初速度才能使飞机从舰上起飞,设加速过程为匀加速直线运动.(1)无风时起飞速度是多少?(2)某次执行任务,有10 m/s的平行跑道的海风,飞机逆风行驶起飞,测得平均空气阻力增加Δf=2.4×104N,弹射系统必须给飞机多大的初速度才能使飞机正常起飞?(起飞速度为飞机相对空气的速度)答案精析1.D [设滑块上滑时的加速度大小为a 1,由牛顿第二定律可得mg sin θ+μmg cos θ=ma 1,解得a 1=10 m/s 2,上滑时间t 1=v 0a 1=1 s ,上滑的距离s 1=12v 0t 1=5 m ,因tan θ>μ,mg sin θ>μmg cos θ,滑块上滑到速度为零后,向下运动,选项B 错误;设滑块下滑时的加速度大小为a 2,由牛顿第二定律可得mg sin θ-μmg cos θ=ma 2,解得a 2=2 m/s 2,经1 s ,滑块下滑的距离s 2=12a 2t 22=1 m <5 m ,滑块未回到出发点,选项C 错误;因上滑和下滑过程中的加速度不同,故滑块全程不是匀变速直线运动,选项A 错误;t =3 s 时,滑块沿斜面向下运动,此时的速度v =a 2(3 s -1 s)=4 m /s ,选项D 正确.]2.B [由v 2=2as ,可得客车和卡车制动时的加速度之比为a 1a 2=s 2s 1=21∶19,选项B 正确;根据牛顿第二定律f =ma ,可得所受阻力之比f 1f 2=m 1m 2·a 1a 2=1∶1,选项A 错误;由做功的公式W =fs ,可得所受阻力做功之比为W f1W f2=f 1f 2·s 1s 2=19∶21,选项C 错误;由v =at 可得制动时间之比为t 1t 2=a 2a 1=19∶21,选项D 错误.]3.A [飞行器受力如图所示:由几何关系可知,飞行器的加速度大小为a =g ,A 项正确,B 项错误;起飞后t 时间内飞行器的位移s =12at 2=12gt 2,所以飞行器上升的高度h =s sin 30°=14gt 2,C 、D 项错误.] 4.C [在0~1 s 内,两物体做加速度逐渐增大的加速运动,运动方向向右;在1~2 s 内,两物体做加速度逐渐减小的加速运动,运动方向向右;2~3 s 内,两物体做加速度逐渐增大的减速运动,运动方向向右;在3~4 s 内,两物体做加速度逐渐减小的减速运动,运动方向向右.0~2 s 内物体都在加速,所以在2 s 末物体速度最大,A 项错误;物体始终向右运动,B 项错误;在第2 s 内,物体向右运动,拉力F 也向右,所以拉力做正功,C 项正确;在第2 s 内,物体B 加速度向右,而B 只受到A 对它的摩擦力,所以摩擦力向右,D 项错误.]5.A [对斜面体和物块用整体法进行受力分析,在水平方向上:f -F cos α=ma cos θ.] 6.C [设小物块在A 点时速度大小为v ,AB =BC =l ,则在B 点时速度大小为12v ,由运动学公式有v 2-(12v )2=2μ1gl ,(12v )2=2μ2gl ,解得μ1=3μ2,C 正确.]7.(1)1.2 m/s 0.6 m (2)5.2 m解析 (1)运动员第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的加速度为a 1=F -fm =1.2 m/s 2第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小v 1=a 1t 1=1.2 m/s 位移s 1=12a 1t 21=0.6 m(2)运动员停止使用滑雪杖后做匀减速直线运动,加速度大小为a 2=fm =0.2 m/s 2第一次撤去水平推力后经过时间t 2=2.0 s 速度变为v 1′=v 1-a 2t 2=0.8 m/s第二次利用滑雪杖获得的速度大小为v 2,则v 22-v 1′2=2a 1s 1第二次撤去水平推力后滑行的最大距离s 2=v 222a 2=5.2 m.8.(1)2 m/s (2)1.25 m解析 (1)设小车关闭电源后加速度大小为a 1,由牛顿第二定律得:μ1Mg =Ma 1 ①设小车刚冲上薄板时速度为v 1,由运动学公式,有:v 21-v 20=-2a 1s② ①②联立,得:v 1=2 m/s③(2)小车冲上薄板后,薄板上下两表面受到的摩擦力方向相反,设薄板的加速度大小为a 2,由牛顿第二定律得: μ1Mg -μ2(M +m )g =ma 2④小车冲上薄板后,薄板以a 2加速,车仍以a 1减速,设经时间t 两者共速,则: v 1-a 1t =a 2t⑤联立④⑤并代入数据,得:t =0.5 s 则此时小车和薄板的速度大小v 2=1 m/s 该段时间,小车的位移:s 1=v 1+v 22t =0.75 m ;薄板的位移:s 2=12a 2t 2=0.25 m 由于s 1-s 2<L ,所以小车未滑出薄板.⑥ 接着小车与薄板共同减速,设加速度大小为a 3,有:μ2(M +m )g =(M +m )a 3⑦设车与薄板共同减速的位移大小为s 3,有: v 22=2a 3s 3⑧⑦⑧式联立,得s 3=0.5 m所以小车从刚冲上薄板到停止时位移的大小: s =s 1+s 3=1.25 m.9.(1)50 m /s (2)16 m/s解析 (1)设起飞速度为v ,无风起飞时初速度v 1=30 m /s ,加速度a 1=5 m/s 2, 跑道长s =160 m由运动学规律可得v 2-v 21=2a 1s 解得v =50 m/s(2)当飞机逆风行驶起飞时,相对航母的速度v ′=50 m /s -10 m/s =40 m/s 由牛顿第二定律可得加速度a 2=a 1-Δfm =4.2 m/s 2v ′2-v 22=2a 2s解得弹射系统需要给飞机的初速度v 2=16 m/s.。
2018年高考物理复习真题训练 3牛顿运动定律--含答案解析
专题3 牛顿运动定律1.(2017海南卷)汽车紧急刹车后,停止运动的车轮在水平地面上滑动直至停止,在地面上留下的痕迹称为刹车线.由刹车线的长短可知汽车刹车前的速度.已知汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.80,测得刹车线长25m.汽车在刹车前的瞬间的速度大小为(重力加速度g取10m/s2)( )A.10 m/s B.20 m/s C.30 m/s D.40 m/s答案:B解析:刹车后汽车的合外力为摩擦力f=μmg,加速度;又有刹车线长25m,故可由匀变速直线运动规律得到汽车在刹车前的瞬间的速度大小;故ACD错误,B正确.2.(2017海南卷)如图,水平地面上有三个靠在一起的物块P、Q和R,质量分别为m、2m和3m,物块与地面间的动摩擦因数都为μ.用大小为F的水平外力推动物块P,记R和Q之间相互作用力与Q与P之间相互作用力大小之比为k.下列判断正确的是( )A.若μ≠0,则k=B.若μ≠0,则k=B.C.若μ=0,则k=D.若μ=0,则k=答案:BD.解析:三物块靠在一起,将以相同加速度向右运动;则加速度;所以,R和Q之间相互作用力,Q与P之间相互作用力;所以;由于谈论过程与μ是否为零无关,故恒成立,故AC错误,BD正确.3. (2017浙江卷)拿一个长约1.5m的玻璃筒,一端封闭,另一端有开关,把金属片和小羽毛放到玻璃筒里.把玻璃筒倒立过来,观察它们下落的情况,然后把玻璃筒里的空气抽出,再把玻璃筒倒立过来,再次观察它们下落的情况,下列说法正确的是A.玻璃筒充满空气时,金属片和小羽毛下落一样快B.玻璃筒充满空气时,金属片和小羽毛均做自由落体运动C.玻璃筒抽出空气后,金属片和小羽毛下落一样快D.玻璃筒抽出空气后,金属片比小羽毛下落快答案:C解析:抽出空气前.金属片和口小羽毛受到空气阻力的作用,但金属片质量大.加加速度大,所以金属片下落快.但金属片和小羽毛都不是做自田落体运动.故AB错误.抽出出空气后金属片和小羽毛都不受空气阻力作用.只受重力作用运动,都为加速度为重力加速度做自由落体运动,下落一样快.故C正碗.D错误.4.(2017海南卷)一轻弹簧的一端固定在倾角为θ的固定光滑斜面的底部,另一端和质量为m的小物块a相连,如图所示.质量为m的小物块b紧靠a静止在斜面上,此时弹簧的压缩量为x0,从t=0时开始,对b施加沿斜面向上的外力,使b始终做匀加速直线运动.经过一段时间后,物块a、b分离;再经过同样长的时间,b距其出发点的距离恰好也为x0.弹簧的形变始终在弹性限度内,重力加速度大小为g.求(1)弹簧的劲度系数;(2)物块b加速度的大小;(3)在物块a、b分离前,外力大小随时间变化的关系式.答案:(1)弹簧的劲度系数为;(2)物块b加速度的大小为;(3)在物块a、b分离前,外力大小随时间变化的关系式F=mgsinθ+(t<)解析:(1)对整体分析,根据平衡条件可知,沿斜面方向上重力的分力与弹簧弹力平衡,则有:kx0=(m+m)gsinθ,解得:k=①(2)由题意可知,b经两段相等的时间位移为x0;由匀变速直线运动相临相等时间内位移关系的规律可知:= ②说明当形变量为x1=x0﹣=时二者分离;对m分析,因分离时ab间没有弹力,则根据牛顿第二定律可知:kx1﹣mgsinθ=ma③联立①②③解得:a=(3)设时间为t,则经时间t时,ab前进的位移x=at2=则形变量变为:△x=x0﹣x对整体分析可知,由牛顿第二定律有:F+k△x﹣(m+m)gsinθ=(m+m)a解得:F=mgsinθ+因分离时位移x=x==at 2t=<,F 表达式才能成立2017全国卷Ⅱ)为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线距离s 0和s 1(s 1<s 0)处分别设置一个挡板和一面小旗,如图所示.训练时,让运动员和冰球都位于起跑线上,教练员将冰球以初速度击出,使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板;冰球被击出的同时,运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗.训练要求当冰球到达挡板时,运动员至少到达小旗处.假定运动员在滑行过程中做匀加速运动,冰球到达挡板时的速度为v 1.重力加速度大小为g .求)冰球与冰面之间的动摩擦因数;)满足训练要求的运动员的最小加速度.答案:(1) (2)220102v v gs -210120()2s v v s +解析:(1)设冰球与冰面间的动摩擦因数为μ,则冰球在冰面上滑行的加速度a 1=μg ①由速度与位移的关系知–2a 1s 0=v 12–v 02②联立①②得③220110=2v v a g gs μ-=)设冰球运动的时间为t ,则④01v v t g μ-=⑤212at 由③④⑤得⑥21012()2s v v a s +=6.(2017全国卷Ⅲ)如图,两个滑块A 和B 的质量分别为m A =1 kg 和m B =5 kg ,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5;木板的质量为m =4 kg ,与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1.某时刻A 、B 两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v 0=3 m/s.A 、B 相遇时,A 与木板恰好相对静止.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g =10 m/s 2.求(1)B 与木板相对静止时,木板的速度;(2)A 、B 开始运动时,两者之间的距离.答案:(1)1 m/s (2)1.9 m解析:(1)滑块A 和B 在木板上滑动时,木板也在地面上滑动.设A 、B 和木板所受的摩擦力大小分别为f 1、f 2和f 3,A 和B 相对于地面的加速度大小分别是a A 和a B ,木板相对于地面的加速度大小为a 1.在物块B与木板达到共同速度前有①11A f m g μ= ②21B f m gμ=③32()A B f m m m gμ=++由牛顿第二定律得④1A A f m a =⑤2B Bf m a =⑥2131f f f ma --=设在t 1时刻,B 与木板达到共同速度,设大小为v 1.由运动学公式有⑦101B v v a t =-⑧111v a t =联立①②③④⑤⑥⑦⑧式,代入已知数据得⑨1 1 m/sv =2)(a m m B +=由①②④⑤式知;再由⑦⑧式知,B 与木板达到共同速度时,A 的速度大小也为,但运动方向与B A a a =1v 木板相反.由题意知,A 和B 相遇时,A 与木板的速度相同,设其大小为.设A 的速度大小从变到2v 1v 的时间为2t 则由运动学公式,对木板有 2212t a v v -=212A v v a t =-+ ⑬时间间隔内,B (以及木板)相对地面移动的距离为21122212s v t a t =- ⑭2)时间间隔内,A 相对地面移动的距离为2012121()()2A A s v t t a t t =+-+⑮相遇时,A 与木板的速度也恰好相同.和B 开始运动时,两者之间的距离为01A Bs s s s =++ ⑯联立以上各式,并代入数据得0 1.9 ms =⑰(也可用如图的速度–时间图线求解)。
2018版高考物理一轮复习讲义检测:第三章 牛顿运动定
第三章 ⎪⎪⎪ 牛顿运动定律全国卷考情分析]第1节牛顿第一定律__牛顿第三定律(1)牛顿第一定律是实验定律。
(×)(2)在水平面上运动的物体最终停下来,是因为水平方向没有外力维持其运动的结果。
(×)(3)运动的物体惯性大,静止的物体惯性小。
(×)(4)物体的惯性越大,运动状态越难改变。
(√)(5)作用力与反作用力可以作用在同一物体上。
(×)(6)作用力与反作用力的作用效果不能抵消。
(√)(1)伽利略利用“理想实验”得出“力是改变物体运动状态的原因”的观点,推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的错误观点。
(2)英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了“牛顿第一、第二、第三定律”。
突破点(一)牛顿第一定律的理解1.对牛顿第一定律的理解(1)提出惯性的概念:牛顿第一定律指出一切物体都具有惯性,惯性是物体的一种固有属性。
(2)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。
2.惯性的两种表现形式(1)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)。
(2)物体受到外力时,惯性表现为抗拒运动状态改变的能力。
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。
3.与牛顿第二定律的对比牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的,而牛顿第二定律是一条实验定律。
多角练通]1.(多选)关于牛顿第一定律的说法正确的是()A.牛顿第一定律是理想的实验定律B.牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因C.惯性定律与惯性的实质是相同的D.物体的运动不需要力来维持解析:选BD牛顿第一定律不是实验定律,它是以伽利略理想斜面实验为基础,经过科学抽象,归纳推理总结出来的,A错误;惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质,而惯性定律即为牛顿第一定律,反映的是物体不受力作用时的运动规律,故C项错误;根据牛顿第一定律可知,物体的运动不需要力来维持,但物体运动状态改变时必须有力的作用,故B、D均正确。
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真题与最新模拟汇编之牛顿运动定律近三年高考真题1. (2016全国卷Ⅱ,19) (多选) 两实心小球甲和乙由同一种材料制成,甲球质量大于乙球质量。
两球在空气中由静止下落,假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比,与球的速率无关。
若它们下落相同的距离,则 ( )A .甲球用的时间比乙球长B .甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C .甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D .甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功【答案】BD【解析】小球的质量m =ρ·πr 3,由题意知m 甲>m 乙,ρ甲=ρ乙,则r 甲>r 乙。
空气43阻力f =kr ,对小球由牛顿第二定律得,mg -f =ma ,则a ==g -=g -,可得a 甲>a 乙,由h =at 2知,t 甲<t 乙,选项A 、C 错mg -f m krρ·43πr 33k 4πgr 212误;由v = 知,v 甲>v 乙,故选项B 正确;因f 甲>f 乙,由球克服阻力做功W f =f h知,2ah 甲球克服阻力做功较大,选项D 正确。
2. (2016江苏单科,9) (多选) 如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面,若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中( )A .桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B .鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C .若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大D .若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面【答案】BD3.(2015海南单科,8) (多选) 如图,物块a 、b 和c 的质量相同,a 和b ,b 和c 之间用完全相同的轻弹簧S 1和S 2相连,通过系在a 上的细线悬挂于固定点O ,整个系统处于静止状态.现将细线剪断.将物块a 的加速度的大小记为a 1,S 1和S 2相对于原长的伸长分别记为Δl 1和Δl 2,重力加速度大小为g .在剪断的瞬间( )A .a 1=3gB .a 1=0C .Δl 1=2Δl 2D .Δl 1=Δl 2【答案】AC3.(2015新课标全国Ⅰ,20)(多选)如图(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v 0、v 1、t 1均为已知量,则可求出( )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D .物块沿斜面向上滑行的最大高度【答案】ACD【解析】由v-t 图象可求知物块沿斜面向上滑行时的加速度大小为a =,根据牛顿v 0t 1第二定律得mg sin θ+μmg cos θ=ma ,即g sin θ+μg cos θ=.同理向下滑行时v 0t 1g sin θ-μg cos θ=,两式联立得sin θ=,μ=.可见能计算出v 1t 1v 0+v 12gt 1v 0-v 12gt 1cos θ斜面的倾斜角度θ以及动摩擦因数,选项A 、C 正确;物块滑上斜面时的初速度v 0已知,向上滑行过程为匀减速直线运动,末速度为0,那么平均速度为,所以沿斜面向上滑行v 02的最远距离为x =t 1,根据斜面的倾斜角度可计算出向上滑行的最大高度为x sinv 02θ=t 1×=,选项D 正确;仅根据v-t 图象无法求出物块的质量,v 02v 0+v 12gt 1v 0(v 0+v 1)4g 选项B 错误.4.(2015江苏单科,6)(多选)一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a 随时间t 变化的图线如图所示,以竖直向上为a 的正方向,则人对地板的压力( )A .t =2 s 时最大B .t =2 s 时最小C .t =8.5 s 时最大D .t =8.5 s 时最小【答案】AD5.(2014山东理综,15)(多选)一质点在外力作用下做直线运动,其速度v 随时间t变化的图象如图.在图中标出的时刻中,质点所受合外力的方向与速度方向相同的有( )A .t 1B .t 2C .t 3D .t 4【答案】AC【解析】v-t 图象中,纵轴表示各时刻的速度,t 1、t 2时刻速度为正,t 3、t 4时刻速度为负,图线上各点切线的斜率表示该时刻的加速度,t 1、t 4时刻加速度为正,t 2、t 3时刻加速度为负,根据牛顿第二定律,加速度与合外力方向相同,故t 1时刻合外力与速度均为正,t 3时刻合外力与速度均为负,A 、C 正确,B 、D 错误.6.(2014北京理综,18)应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入.例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出。
对此现象分析正确的是( )A .手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态B .手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态C .在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度D .在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度【答案】D7. (2017新课标Ⅱ 24)24.(12分)为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线距离s 0和s 1(s 1<s 0)处分别设置一个挡板和一面小旗,如图所示。
训练时,让运动员和冰球都位于起跑线上,教练员将冰球以速度v 0击出,使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板:冰球被击出的同时,运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗。
训练要求当冰球到达挡板时,运动员至少到达小旗处。
假定运动员在滑行过程中做匀加速运动,冰球到达挡板时的速度为v 1。
重力加速度为g。
求(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数;(2)满足训练要求的运动员的最小加速度。
【答案】(1)220102v v gs -(2)210120()2s v v s +【考点定位】牛顿第二定律;匀变速直线运动的规律【名师点睛】此题主要考查匀变速直线运动的基本规律的应用;分析物理过程,找到运动员和冰球之间的关联关系,并能灵活选取运动公式即可解答;难度中等.8.(2017新课标Ⅲ 25)如图,两个滑块A 和B 的质量分别为m A =1 kg 和m B =5 kg ,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5;木板的质量为m =4 kg ,与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1。
某时刻A 、B 两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v 0=3 m/s 。
A 、B 相遇时,A 与木板恰好相对静止。
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g =10 m/s 2。
求(1)B 与木板相对静止时,木板的速度;(2)A 、B 开始运动时,两者之间的距离。
【答案】(1)1m/s ;(2)1.9m【解析】(1)滑块A 和B 在木板上滑动时,木板也在地面上滑动。
设A 、B 与木板间的摩擦力的大小分别为f 1、f 2,木板与地面间的摩擦力的大小为f 3,A 、B 、木板相对于地面的加速度大小分别是a A 、a B 和a 1在物块B 与木板达到共同速度前有:11A f m g μ=①21B f m g μ=②32()A B f m m m gμ=++③由牛顿第二定律得1A Af m a =④2B Bf m a =⑤2131f f f ma --=⑥设在t 1时刻,B 与木板达到共同速度,设大小为v 1。
由运动学公式有101B v v a t =-⑦111v a t =⑧联立①②③④⑤⑥⑦⑧式,代入数据解得:11m/s v =⑨2122v v a t =-⑿对A 有212A v v a t =-+⒀在t 2时间间隔内,B (以及木板)相对地面移动的距离为21122212s v t a t =-⒁在(t 1+t 2)时间间隔内,A 相对地面移动的距离为2022221()()2A A s v t t a t t =+-+⒂A 和B 相遇时,A 与木板的速度也恰好相同,因此A 和B 开始运动时,两都之间的距离为01A B s s s s =++⒃联立以上各式, 代入数据得0 1.9m s =⒄(也可以用下图的速度-时间图象做)【考点定位】牛顿运动定律;匀变速直线运动规律【名师点睛】本题主要是考察多过程问题,要特别注意运动过程中摩擦力的变化问题。
要特别注意两者的运动时间不一样的,也就是说不是同时停止的。
分阶段分析,环环相扣,前一阶段的末状态即后一阶段的初始状态,认真沉着,不急不躁。
9.(2017全国Ⅰ,25)真空中存在电场强度大小为E 1的匀强电场,一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动,速度大小为v 0,在油滴处于位置A 时,将电场强度的大小突然增大到某值,但保持其方向不变。
持续一段时间t 1后,又突然将电场反向,但保持其大小不变;再持续同样一段时间后,油滴运动到B 点。
重力加速度大小为g 。
(1)油滴运动到B 点时的速度;(2)求增大后的电场强度的大小;为保证后来的电场强度比原来的大,试给出相应的t 1和v 0应满足的条件。
已知不存在电场时,油滴以初速度v 0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B 、A 两点间距离的两倍。
【答案】(1)2012v v gt =- (2)00221111[22(]4v v E E gt gt =-+011)v t g >+电场强度在时刻t 1突然反向,油滴做匀变速直线运动,加速度方向向下,大小a 2满足22qE mg ma += ③油滴在时刻t 2=2t 1的速度为2121v v a t =- ④由①②③④式得2012v v gt =- ⑤(2)由题意,在t=0时刻前有1qE mg = ⑥油滴从t =0到时刻t 1的位移为21111112s v t a t =+ ⑦油滴在从时刻t1到时刻t2=2t 1的时间间隔内的位移为22112112s v t a t =- ⑧由题给条件有202(2)v g h =⑨才是可能的:条件⑬式和⑭式分别对应于20v >和20v <两种情形。
若B 在A 点之下,依题意有21x x h +=- ⑮由①②③⑥⑦⑧⑨⑮式得00221111[22()]4v v E E gt gt =-- ⑯为使21E E >,应有00211122(14v v gt gt --> ⑰即011)v t g>+ ⑱另一解为负,不符合题意,已舍去。
【考点定位】牛顿第二定律匀变速直线运动的规律【名师点睛】本题考查牛顿第二定律及匀变速直线运动的规律。
虽然基本知识、规律比较简单,但物体运动的过程比较多,在分析的时候,注意分段研究,对每一个过程,认真分析其受力情况及运动情况,应用相应的物理规律解决,还应注意各过程间的联系。
10.(2015新课标全国Ⅰ,25)一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块;在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5 cm,如图(a)所示.T=0时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至t=1 s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短).碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板.已知碰撞后1 s时间内小物块的v-t图线如图(b)所示.木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g取10m/s2.求:(1)木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2;(2)木板的最小长度;(3)木板右端离墙壁的最终距离.【答案】 (1)0.1 0.4 (2)6 m (3)6.5 m解得a 1=1 m/s 2小物块和木板整体受力分析,滑动摩擦力提供合外力,由牛顿第二定律得:μ1(m +15m )g =(m +15m )a 1,即 μ1g =a 1解得μ1=0.1(2)碰撞后,木板向左做匀减速运动,依据牛顿第二定律有μ1(15m +m )g +μ2mg =15ma 3可得a 3= m/s 243对滑块,加速度大小为a 2=4 m/s 2由于a 2>a 3,所以滑块速度先减小到0,所用时间为t 1=1 s 的过程中,木板向左运动的位移为x 1=v-t 1-a 3t = m, 末速度v 1= m/s 122110383滑块向右运动的位移x 2=t 1=2 mv +02此后小物块和木板一起匀减速运动,二者的相对位移最大为Δx =x 1+x 2+x 3-x 4=6 m小物块始终没有离开木板,所以木板最小的长度为6 m(3)最后阶段滑块和木板一起匀减速直到停止,整体加速度大小为a 1=1 m/s 2向左运动的位移为x 5==2 m所以木板右端离墙壁最远的距离为x =x 1+x 3+x 5=6.5 m11.(2015新课标全国Ⅱ,25)下暴雨时,有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害.某地有一倾角为θ=37°(sin 37°=)的山坡C ,上面有一质量为m 的石板B ,其上35下表面与斜坡平行;B 上有一碎石堆A (含有大量泥土),A 和B 均处于静止状态,如图所示.假设某次暴雨中,A 浸透雨水后总质量也为m (可视为质量不变的滑块),在极短时间内,A 、B 间的动摩擦因数μ1减小为,B 、C 间的动摩擦因数μ2减小为0.5,A 、B 开始运动,38此时刻为计时起点;在第2 s 末,B 的上表面突然变为光滑,μ2保持不变.已知A 开始运动时,A 离B 下边缘的距离l =27 m ,C 足够长,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.取重力加速度大小g =10 m/s 2.求:(1)在0~2 s 时间内A 和B 加速度的大小;(2)A 在B 上总的运动时间.【答案】 (1)3 m/s 2 1 m/s 2 (2)4 sF f 1=μ1F N1①F N1=mg cos θ②F f 2=μ2F N2③F N2=F N1+mg cos θ④规定沿斜面向下为正.设A 和B 的加速度分别为a 1和a 2,由牛顿第二定律得mg sin θ-F f 1=ma 1⑤mg sin θ-F f 2+F f 1=ma 2⑥联立①②③④⑤⑥式,并代入题给条件得a 1=3 m/s 2⑦a 2=1 m/s 2⑧在t 1+t 2时间内,A 相对于B 运动的距离为x =-=12 m <27 m ⑮此后B 静止不动,A 继续在B 上滑动.设再经过时间t 3后A 离开B ,则有l -x =(v 1+a 1′t 2)t 3+a 1′t ⑯1223可得t 3=1 s(另一解不合题意,舍去)⑰设A 在B 上总的运动时间t 总,有t 总=t 1+t 2+t 3=4 s12.(2014新课标全国Ⅰ,24)公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离.当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰.通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1 s ,当汽车在晴天干燥沥青路面上以108 km/h 的速度匀速行驶时,安全距离为120 m .设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5,若要求安全距离仍为120 m ,求汽车在雨天安全行驶的最大速度.【答案】 20 m/s(72 km/h)【解析】设路面干燥时,汽车与地面间的动摩擦因数为μ0,刹车时汽车的加速度大小为a 0,安全距离为s ,反应时间为t 0,由牛顿第二定律和运动学公式得μ0mg =ma 0①s =v 0t 0+②式中,m 和v 0分别为汽车的质量和刹车前的速度.得μmg =ma ④s =v-t 0+⑤v 22a 联立①②③④⑤式并代入题给数据得v =20 m/s(72 km/h)⑥2017最新模拟1. (2017河北省衡水市冀州中学高三检测)如图所示,质量为M 足够长的斜面体始终静止在水平地面上,有一个质量为m 的小物块在受到沿斜面向下的力F 的作用下,沿斜面匀加速下滑,此过程中斜面体与地面的摩擦力为零。