高中物理牛顿运动定律经典练习题

牛顿运动定律

一、基础知识回顾：

1、牛顿第一定律

一切物体总保持，直到有外力迫使它改变这种状态为止。

注意：（1）牛顿第一定律进一步揭示了力不是维持物体运动（物体速度）的原因，而是物体运动状态（物体速度）的原因，换言之，力是产生的原因。（2）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。

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叫惯性。

3、对牛顿第一运动定律的理解

（1）运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持。

（2）它定性地揭示了运动与力的关系，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。

（3）定律说明了任何物体都有一个极其重要的性质——惯性。

（4）牛顿第一定律揭示了静止状态和匀速直线运动状态的等价性。

4、对物体的惯性的理解

（1）惯性是物体总有保持自己原来状态（速度）的本性，是物体的固有属性，不能克服和避免。

（2）惯性只与物体本身有关而与物体是否运动，是否受力无关。任何物体无论它运动还是静止，无论运动状态是改变还是不改变，物体都有惯性，且物体质量不变惯性不变。质量是物体惯性的唯一量度。

（3）物体惯性的大小是描述物体保持原来运动状态的本领强弱。物体惯性（质量）大，保持原来的运动状态的本领强，物体的运动状态难改变，反之物体的运动状态易改变。（4）惯性不是力。

5、牛顿第二定律的内容和公式

物体的加速度跟成正比，跟成反比，加速度的方向跟合外力方向相同。公式是：a=F合/ m 或F合 =ma

6、对牛顿第二定律的理解

（1）牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系，即知道了力，可根据牛顿第二定律得出物体的运动规律。反过来，知道运动规律可以根据牛顿第二运动定律得出物体的受力情况，在牛顿第二运动定律的数学表达式F合=ma中，F合是力，ma是力的作用效果，特别要注意不能把ma看作是力。

（2）牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果，即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系，力变加速度就变，力撤除加速度就为零，注意力的瞬时效果是加速度而不是速度。（3）牛顿第二定律公式：F合=ma是矢量式，F、a都是矢量且方向相同。

（4）牛顿第二定律F合=ma定义了力的单位：“牛顿”。

7、牛顿第三定律的内容

两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，作用在同一条直线上

8、对牛顿第三定律的理解

（1）作用力和反作用力的同时性。它们是同时产生同时变化，同时消失，不是先有作用力后有反作用力。

（2）作用力和反作用力的性质相同，即作用力和反作用力是属于同种性质的力。若作用力是弹力，反作用力必定是弹力。

（3）作用力和反作用力不可叠加性。作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，各产生各的效果，不可求它们的合力，两力的作用效果不能相互抵消。

二、重点、难点分析：

1．惯性和惯性定律的区别

（1）惯性：是物体本身的固有属性，仅由质量决定。

（2）惯性定律：是在理想条件下的一种运动规律。

2．加速度和运动状态的改变

（1）运动状态的改变：物体的速度发生了改变，我们就说物体的运动状态发生了改变。由于速度是矢量，既有大小又有方向，所以运动状态的改变有三种情况：

①如：

②如：

③如：

（2）力是产生加速度的原因

牛顿第一定律表明，力是改变物体运动状态的原因，而运动状态改变必然有加速度，所以力是产生加速度的原因。

3．质量与惯性的关系

（1）惯性的普遍性和差异性：一切物体在任何条件下都具有惯性，这表明了惯性的普遍性。当物体受到外力作用时，物体运动状态的改变又有难易之别，质量大的物体运动状态难以改变，质量小的物体运动状态容易改变，这表明不同物体的惯性大小具有差异性。

（2）质量是惯性大小的量度：因为惯性是物体固有的性质，所以物体惯性的大小只能由物体自身来决定。

4．关于牛顿第二定律

（1）同体性：F、m、a是研究同一个物体的三个物理量。

（2）同时性：

（3）同向性：

（4）力的独立性：作用在物体上的每个力都将产独立地产生各自的加速度，与其他力无关，合外力的加速度即是这些加速度的矢量和。

5．牛顿运动定律只适用于宏观、低速的物体，不适用于微观、高速的物体，只适用于惯性参考系，不适用于非惯性参考系。

三、典型例题精讲：

【例1】关于惯性的大小，以下说法正确的是哪一个？错误的说法如何修正。

A ．只有处于静止或匀速运动状态的物体才具有惯性。

B ．推动地面上静止的物体比保持这个物体做匀速运动所需的力大，所以静止的物体惯

性大。

C ．在光滑的水平面上，用相同的水平推力推一辆空车和一辆装满货物的车，空车启动

的快，所以质量小的物体惯性小。

D ．在月球上举起重物比地球上容易，所以同一物体在月球上比地球上惯性小。

【例2】火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一个人向上跳起，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，车厢的地板给他一个向前的力，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

后距离太短看不出来。

D ．人跳起后直到落地，在水平方向上和车始终具有相同的速度。

【例3】当高速行驶的公共汽车突然刹车，乘客会向什么方向倾斜？为什么？若公共汽车向

左转弯，乘客会向什么方向倾斜？为什么？为什么在高速公路上行驶的小车中的司机和乘客

必须系好安全带？

【例4】一向右运动的车厢顶上悬挂两单摆M 与N ，它们只能在图示平面内摆动，某一瞬时

出现图示情景，由此可知车厢的运动及两单摆相对车厢的运动的可能情况是

A ．车厢做匀速直线运动，M 在摆动，N 静止（ ）

B ．车厢做匀速直线运动，M 在摆动，N 也在摆动

C ．车厢做匀速直线运动，M 静止，N 在摆动

D ．车厢做匀加速直线运动，M 静止，N 也静止

【例5】如图3-3所示，小车从足够长的光滑斜面自由下滑，斜面倾角为α，小车上吊着小

球m

【例6】如图所示，AB 、AC 为位于竖直平面的两根光滑细杆，A 、B 、C 三点恰位于圆周上，

C 为该圆周的最低点，b 、c 为套在细杆上的两个小环。当两环同时从B 、C 点自静止开始下

滑，则：

A ．环b

将先到达点A B ．环c 将先到达点A C ．两环同时到达点A

D ．因两杆的倾角不知道,无法判断谁先到达A 点

【例7】如图所示,质量为m 的人站在自动扶梯上,扶梯正以加速度a 向上减速运动, a 与水