2019年高考物理第一篇选择题拿满分必须夯实的14种热考题型专题06牛顿运动定律题型抢分卷

专题06 牛顿运动定律

一、考法分析和解题技法

热门考法

◎考法1 对牛顿第一定律的理解

惯性

◎考法2 对牛顿第三定律的理解与应用

◎考法3 对牛顿第二定律的理解

◎考法4 两类动力学问题

◎考法5 连接体问题

解题技法

þ技法1 熟悉物理学家对力和运动关系的观点；掌握牛顿第一定律的内容；掌握惯

性的定义和量度；

þ技法2 区分相互作用力与平衡力；运用牛顿第三定律解释分析问题；

þ技法3 利用牛顿第二定律分析力、加速度和运动的关系；应用牛顿第二定律分析

瞬时问题；

þ技法4 两类动力学问题：①已知运动分析力；②已知受力分析运动；

þ技法5 灵活运用整体法、隔离法解决连接体问题。

二、真题再现

考例1 (2014北京卷，T19)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( )

A．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

【答案】A

【考法】对牛顿第一定律的理解 惯性。

考例2 (2018全国I 卷，T15)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，使其向上做匀加速直线运动，以x 表示P 离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F 和x 之间关系的图象可能正确的是( )

【答案】A

【解析】由牛顿运动定律，F -mg +F 弹=ma ，F 弹=k (x 0-x )，kx 0=mg ，联立解得F=ma + kx ，对比题给的四个图象，可能正确的是A 。

【考法】对牛顿第二定律的理解。

考例3 (2015课标卷Ⅰ，T20)（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 1

t 1

，

两式联立得sin θ＝

v 0＋v 12gt 1，μ＝v 0－v 1

2gt 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 0

2t 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

＝g

v v v 4)

(100 ，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．

【考法】动力学问题：已知运动分析力。

考例4 (2015课标卷Ⅱ，T20)（多选）在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩连接好的车厢．当机车在东边拉着这列车厢以大小为a 的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩P 和Q 间的拉力大小为F ；当机车在西边拉着车厢以大小为2

3a 的加速度向西行驶时，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 ．8

B ．10 C.15 D ．18

【答案】BC

【考法】连接体问题：整体法和隔离法。 三、试题预测

预测1 伽利略用两个对接的斜面，一个斜面固定，让小球从固定斜面上滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面，斜面倾角逐渐改变至0，如图所示．伽利略设计这个实验的目的是说明( )

A ．如果没有摩擦，小球将运动到与释放时相同的高度

B ．如果没有摩擦，物体运动时机械能守恒

C ．维持物体做匀速直线运动并不需要力

D ．如果物体不受到力，就不会运动 【答案】C

【考法】对牛顿第一定律的理解惯性。

预测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)g

B．(M＋m)g－ma

C．(M＋m)g＋ma

D．(M－m)g

【答案】B

【思路分析】 1.人沿竿加速下滑时人的受力情况：

重力mg(向下)，竿对人向上的静摩擦力

f＝mg－ma.

2．竿受本身重力Mg，

竿上的人对它向下的静摩擦力f′＝mg－ma，

底人的支持力

F N＝Mg＋(mg－ma)．

【解析】

转换对象“底人”受力→竿受力

思路立现通过转换研究对象将研究对象由受力复杂的“底人”转换为受力较“少”的杆，便于分析和计算

f f f

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”对竿的支持力是一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律，得到F N′＝Mg＋F f′＝(M＋m)g－ma.B项正确．

【考法】对牛顿第三定律的理解与应用。

预测3 （多选）如图所示，倾角为θ的斜面静置于地面上，斜面上表面光滑，A、B、C三球