第三章 牛顿运动定律

高中物理教案学案第三章牛顿运动定律一、本章高考要求：⑴牛顿第一定律．惯性．（Ⅱ）⑵牛顿第二定律．质量．（Ⅱ）⑶牛顿第三定律．（Ⅱ）⑷牛顿力学的适用范围．（Ⅰ）⑸牛顿定律的应用．（Ⅱ）⑹超重和失重．（Ⅰ）⑺国际单位制（SI）中的力学单位（Ⅰ）二、本章知识网络三、高考热点：本章内容是高考重点考查的内容之一。对单个物体力与运动关系，特别是直线运动考查较多，且对能力水平要求较高；经常将本章知识与运动学、动量、机械能、振动、电场、磁场等知识联系在一起综合考查；近年来对本章知识与生活实际联系（如皮带传动、加速度计、惯性制导仪、行星探测器、超重和失重、万有引力定律的应用等）的考查频率较高，而解决联系实际问题的本质依然是牛顿运动定律，物体的受力分析、正交分解法、隔离法和整体法作为应用牛顿定律解题的关键贯穿始终。四、高考真题选辑：1、（2003年上海理综卷）理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是经验事实，其余是推论。①减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持续的匀速运动请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列（只要写序号即可）在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论。下列关于事实和推论的分类正确的是（）A．①是事实，②③④是推论B．②是事实，①③④是推论C．③是事实，①②④是推论D．④是事实，①②③是推论（②、③、①、④B）2、（1999年广东卷）汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶，根据牛顿运动定律可知：A、汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力B、汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力C、汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力D、汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力(B、C)3、（2001江苏理综卷）下列是一些说法：①一质点受两个力作用且处于平衡状态（静止或匀速），这两个力在同一段时间内的冲量一定相同②一质点受两个力作用且处于平衡状态（静止或匀速），这两个力在同一段时间内做的功或者都为零，或者大小相等符号相反③在同样时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，但正负号一定相反④在同样时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，正负号也不一定相反以上说法正确的是A．①②B．①③C．②③D．②④（D）4、（2001年全国卷）惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中，这个系统的重要元件之一是加速度计．加速度计的构造原理的示意图如图所示：沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的滑块，滑块两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连；两弹簧的另一端与固定壁相连．滑块原来静止，弹簧处于自然长度．滑块上有指针，可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导．设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离0点的距离为s，则这段时间内导弹的加速度A、方向向左，大小为ks／mB、方向向右，大小为ks／mC、方向向左，大小为2ks／mD、方向向右，大小为2ks／m（D）5、（2002年全国卷）跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板，另一端被吊板上的人拉住，如图所示．已知人的质量为70kg，吊板的质量为10kg，绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计．取重力加速度g=10m／s2．当人以440N的力拉绳时，人与吊板的加速度a和人对吊板的压力F分别为A、a＝1.0m／s2，F＝260NB、a＝1.0m／s2，F＝330NC、a＝3.0m／s2，F＝110ND、a＝3.0m／s2，F＝50N(B)6、（2003年全国文理综合卷）如图所示,一质量为M的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为90°，两底角为α和β；a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块。已知所有接触面都是光滑的。现发现a、b沿斜面下滑，而楔形木块静止不动，这时楔形木块对水平桌面的压力等于（）A．Mg＋mgB．Mg＋2mgC．Mg＋mg(sinα＋sinβ)D．Mg＋mg(cosα+cosβ)（A）7、（2002年上海理综卷）足球守门员在发球门球时，将一个静止的质量为0.4kg的足球，以10m/s的速度踢出，这时足球获得的动能是20J。足球沿草地作直线运动，受到的阻力是足球重力的0.2倍，当足球运动到距发球点20米的后卫队员处时，速度为20m/s。（g取10m/s2）8、(2001年上海卷)如图A所示，一质量为m的物体系于长度分别为l1、l2的两根细线上，l1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，l2水平拉直，物体处于平衡状态。现将l2线剪断，求剪断瞬时物体的加速度。（l）下面是某同学对该题的一种解法：解：设l1线上拉力为T1，线上拉力为T2，重力为mg，物体在三力作用下保持平衡T1cosθ＝mg，T1sinθ＝T2，T2＝mgtgθ剪断线的瞬间，T2突然消失，物体即在T2反方向获得加速度。因为mgtgθ＝ma，所以加速度a＝gtgθ，方向在T2反方向。你认为这个结果正确吗？请对该解法作出评价并说明理由。（2）若将图A中的细线l1改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图B所示，其他条件不变，求解的步骤和结果与（l）完全相同，即a＝gtgθ，你认为这个结果正确吗？请说明理由。（1）错。因为I2被剪断的瞬间，l1上的张力大小发生了变化。（2）对。因为G被剪断的瞬间，弹簧U的长度末及发生变化，乃大小和方向都不变。9、（2001年全国卷）一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图1所示。图2是打出的纸带的一段。(1)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，利用图2给出的数据可求出小车下滑的加速度a＝。(2)为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，还需测量的物理量有。用测得的量及加速度a表示阻力的计算式为f＝。（(1)4．00m／s2；(2)小车质量m；斜面上任意两点间距离L及这两点的高度差h；mgh/L－ma。）10、(1993年全国卷)一平板车，质量M=100千克，停在水平路面上，车身的平板离地面的高度h=1.25米，一质量m=50千克的小物块置于车的平板上，它到车尾端的距离b=1.00米，与车板间的滑动摩擦系数μ=0.20，如图所示。今对平板车施一水平方向的恒力，使车向前行驶，结果物块从车板上滑落。物块刚离开车板的时刻，车向前行驶的距离s0=2.0米。求物块落地时，落地点到车尾的水平距离s。不计路面与平板车间以及轮轴之间的摩擦。取g=10m/s2。(1.6m)11、（2002年上海卷）如图所示，两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内，距离为l＝0.2米，在导轨的一端接有阻值为R＝0.5欧的电阻，在X≥0处有一与水平面垂直的均匀磁场，磁感强度B＝0.5特斯拉。一质量为m＝0.1千克的金属直杆垂直放置在导轨上，并以v0＝2米/秒的初速度进入磁场，在安培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下作匀变速直线运动，加速度大小为a＝2米/秒2、方向与初速度方向相反。设导轨和金属杆的电阻都可以忽略，且接触良好。求：（1）电流为零时金属杆所处的位置；（2）电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向；（3）保持其他条件不变，而初速度v0取不同值，求开始时F的方向与初速度v0取值的关系。（（1）x＝1m。（2）向右运动时，F＝0.18N.方向与x轴相反；向左运动时，F＝0.22N方向与x轴相反。（3）当v0＜10m/s时，F＞0，方向与x轴相反；当v0＞10m/s时，F＜0，方向与x轴相同。