搜索
第三单元牛顿运动定律年份题号命题点命题规律Ⅰ卷18题牛顿第二定律的理解和应用2016年Ⅲ卷23题实验：验证牛顿第二定律实验拓展2017年Ⅲ卷25题滑块—木板模型，两个滑块多过程分析2018年Ⅰ卷15题弹簧问题的动力学图像(1)牛顿运动定律与运动学相结合是基本命题思路(2)验证牛顿第二定律是力学实验是重点(3)运动图像与牛顿第二定律结合是常考题型(4)滑块—木板模型多次做为压轴题考查3．1牛顿运动定律的理解知识清单考点整合集中记忆一、牛顿第一定律内容：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．含义(1)揭示了物体的固有属性：一切物体都有惯性．(2)揭示了力与运动的关系：力是改变物体运动状态的原因，即产生加速度的原因．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，惯性与物体的受力及运动情况无关．(3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性．二、牛顿第二定律内容：物体的加速度跟所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同．表达式：F合＝ma参考系：只适用于相对于地面静止或匀速直线运动的参考系(惯性参考系)．三、牛顿第三定律内容：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，作用在一条直线上．注意：(1)作用力和反作用力是同种性质的力，作用在不同的物体上，不会相互抵消．(2)作用力和反作用力的关系与物体的运动状态无关．四、单位制基本单位：基本物理量的单位．在国际单位制中，力学和电学的基本单位是米、千克、秒、安培．导出单位：由基本物理量根据物理关系推导出来的单位．考点讲练考点突破针对训练考点一伽利略的理想实验1．实验过程：如图所示(1)事实：让小球沿一个斜面从静止滚下来，小球将滚上另一个斜面．(2)推论：如果没有摩擦，小球将上升到释放时的高度．(3)推论：减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度．(4)推论：继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球将沿水平面做持续的匀速直线运动．2．实验结论力不是维持物体运动的原因．3．实验意义伽利略的理想实验是在事实的基础上，进行抽象思维的一种科学研究的方法，它虽然不能用实验仪器完成，但方法是科学的，结论是可靠的．(改编)(多选)如图所示为伽利略斜面实验的频闪照片的组合图．实验中把小球从左侧斜面的某个位置由静止释放，它将冲上右侧斜面，频闪照片显示小球在右侧斜面运动过程中相邻的两个小球间的距离依次减小；如果右侧斜面变成水平，频闪照片显示相邻的两小球间的距离几乎相等．对于这个实验，以下叙述正确的是()A．小球冲上右侧斜面后做减速运动，上升的高度明显降低B．小球最终会在右侧水平面上停下来，表明力是维持物体运动的原因C．如果右侧斜面变成水平，小球的运动速度几乎不变D．上述实验表明“如果没有摩擦阻力，小球将在水平面上永远运动下去”的结论是正确的【答案】CD【解析】A项，小球冲上右侧斜面后做减速运动，但上升的高度几乎相同．A项错误；B项，小球最终也会在右侧水平面上停下来，是由于受到摩擦力的作用的原因．故B项错误；C项，由照片看出：如果右侧斜面变成水平，小球的运动速度几乎不变．故C项正确；D项，上述实验表明“如果没有摩擦阻力，小球将在水平面上永远运动下去”的结论是正确的．故D项正确．考点二对牛顿第一定律的理解1．牛顿第一定律的“两个内涵”(1)揭示了物体保持原来运动状态的原因——惯性．(2)揭示了物体运动状态改变的原因——力．2．惯性的两种表现形式(1)物体的合力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变．(2)物体的合力不为零时，惯性表现为运动状态改变的难易程度．惯性越大，物体的运动状态越难改变．关于物体的惯性，以下说法中正确的是()A．物体的速度越大，物体越难停下来，说明速度越大的物体惯性越大B．汽车突然减速时，车上的人向前倾，而汽车匀速时，车上的人感觉平稳，说明突然减速时有惯性，匀速时没有惯性C．在同样大小的力作用下，运动状态越难改变的物体，其惯性一定越大D．把一物体竖直上抛出去后，能继续上升，是因为物体仍受到一个向上的推力【答案】C【解析】物体的惯性大小由质量唯一确定，与物体的速度无关，A项错误；一切物体均有惯性，不论物体处于加速、减速，还是匀速运动状态，B项错误；同样大小的力作用于物体，运动状态越难改变，说明物体保持原来运动状态的本领越大，惯性也越大，所以C项正确；把一物体竖直上抛出去后，能继续上升，是因为物体的惯性，D项错误．牛顿第一定律揭示了运动状态与所受外力的关系，下列说法中正确的是()A．物体受到恒定的力作用时，它的运动状态不发生改变B．物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态要发生改变C．物体受到的合力为零时，它一定处于静止状态D．物体的运动方向一定与它所受的合力的方向相同【答案】B【解析】物体只要受到的合力不为零，不论是否是恒力，运动状态就要发生变化，故A项错误、B项正确；合力方向不一定与运动方向相同，故D项错误；合力为零时，物体可能处于静止也可能做匀速直线运动，故C项错误．考点三对牛顿第二定律的理解1．牛顿第二定律的四个特性矢量性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F、m、a对应同一个物体或系统2.合力与运动的关系由牛顿第二定律可知：物体所受合力决定加速度的大小和方向，从而决定物体的运动情况：(1)合力与速度方向相同时，物体做加速直线运动．(2)合力与速度方向相反时，物体做减速直线运动．(3)合力与速度不在一直线时，物体做曲线运动．(2018·山东质检)有一轻质橡皮筋下端挂一个铁球，手持橡皮筋的上端使铁球竖直向上做匀加速运动，若某时刻手突然停止运动，则下列判断正确的是()A．铁球立即停止上升，随后开始向下运动B．铁球立即开始向上做减速运动，当速度减到零后开始下落C．铁球立即开始向上做减速运动，当速度达到最大值后开始下落D．铁球继续向上做加速运动，当速度达到最大值后才开始做减速运动【答案】D【解析】铁球匀加速上升，受到拉力和重力的作用，且拉力的大小大于重力，手突然停止运动瞬间，铁球由于惯性继续向上运动，开始阶段橡皮条的拉力还大于重力，合力竖直向上，铁球继续向上加速运动，当拉力等于重力后，速度达到最大值，之后拉力小于重力，铁球开始做减速运动，故A、B、C三项错误，D项正确．(2018·海淀区二模)一个物体受多个水平恒力作用静止在光滑水平面上．现在仅使其中一个力F1的大小按照如图所示的规律变化．此过程中，该物体收到的合外力大小F合、加速度大小a、速度大小v、物体动量大小p的变化情况可能正确的是()【答案】C【解析】A项，原来物体处于静止状态，合力为零，使其中的一个力保持方向不变、大小逐渐减小到零，然后又从零逐渐恢复到原来的大小的过程中，则物体的合力从零开始逐渐增大，又逐渐减小恢复到零，故A项错误；B项，根据牛顿第二定律知，物体的加速度从零开始先增大后减小到零，故B项错误；C项，物体先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速运动，速度图像的斜率先增大后减小，故C项正确；D项，根据p＝mv可知，物体的动量随速度变化，故D项错误．(2018·福建模拟)(多选)一放在粗糙的水平面上的物块在一斜向上的拉力F的作用下沿水平面向右以加速度a做匀加速直线运动，力F在水平和竖直方向的分量分别为F1、F2，如图所示．现将力F突然改为大小为F1、方向水平向右的恒力，则此后()A．物体将仍以加速度a向右做匀加速直线运动B．物体将可能向右做匀速直线运动C．物体将可能以大于a的加速度向右做匀加速直线运动D．物体将可能以小于a的加速度向右做匀加速直线运动【答案】BD【解析】设地面与物体间的动摩擦因数为μ，当用斜向上的拉力F的作用时，加速度a＝F1－μ（mg－F2）m，现将力F突然改为大小为F1、方向水平向右的恒力则：A项，加速度a′＝F1－μmgma，所以物体可能以小于a的加速度向右做匀加速直线运动，故A、C两项错误，D项正确；B项，若μmg＝F1，则加速度为零，所以物体将可能向右做匀速直线运动，故B项正确．考点四对牛顿第三定律的理解1．作用力与反作用力的比较2．一对相互作用力与一对平衡力比较作用力与反作用力一对平衡力受力物体作用在两个物体上作用在同一个物体上作用效果不可抵消可以抵消力的性质一定相同不一定相同变化特点同时产生、同时消失不一定相同点大小相等，方向相反，作用在同一条直线上(2017·湖南学业考试)(多选)某人用绳子将一桶水从井中向上提的过程中，以下说法正确的是()A．在桶匀速上升的过程中，绳子对桶的拉力等于桶对绳子的拉力B．在桶加速上升的过程中，绳子对桶的拉力大于桶对绳子的拉力C．在桶加速上升的过程中，绳子对桶的拉力大于桶的重力D．在桶减速上升的过程中，绳子对桶的拉力小于桶的重力【答案】ACD【解析】绳子对桶的拉力和桶对绳子的拉力是一对作用力和反作用力，根据牛顿第三定律可知这两个力总是大小相等，与桶的运动状态无关，故A项正确，B项错误．在桶加速上升的过程中，合力向上，绳子对桶的拉力大于桶的重力；在桶减速上升的过程中，合力向下，绳子对桶的拉力小于桶的重力，C、D项正确．(多选)一物体静止于斜面上，如图所示，则下列说法正确的是()A．物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力B．物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对相互作用力C．物体的重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力D．物体的重力沿垂直斜面的分力与斜面对物体的支持力是一对相互作用力【答案】BC【解析】根据作用力和反作用力及平衡力的特点可知：物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力及物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力，分别作用在斜面和物体上，因此它们是两对作用力和反作用力，故A项错误，B项正确．斜面对物体的作用力是支持力和摩擦力的合力，与物体的重力平衡，C项正确．物体的重力沿垂直斜面的分力作用在物体上的，不是对斜面的压力，两力性质不同，D项错误．题型拓展典例剖析提炼方法用牛顿第三定律转换研究对象例如图所示为杂技“顶竿”表演的示意图，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”的压力大小是多少？【答案】(M＋m)g－ma【解析】对竿上的人分析：受重力mg、摩擦力Ff，根据牛顿第二定律：mg－Ff＝ma则：Ff＝m(g－a)，根据牛顿第三定律：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：重力Mg、人对竿向下的摩擦力Ff′、顶竿的人对竿的支持力FN，根据平衡条件：Mg＋Ff′＝FN，根据牛顿第三定律：竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力，大小相等，方向相反．则竿对“底人”的压力FN′＝Mg＋Ff′＝(M＋m)g－ma.方法提炼转换研究对象是解决力学问题时经常采用的解题策略，当物体的某个力不容易求时，可根据作用力与反作用力的关系，先求它的反作用力，如求压力时，可先求支持力．在许多问题中，牛顿第三定律起到转换研究对象的重要作用．1．(2018·东城区模拟)在阻力可以忽略的冰面上，质量为60kg的男同学和质量为50kg的女同学用一根轻绳做拔河游戏．当女同学的加速度大小是0.60m/s2时，男同学的加速度大小是()A．0B．0.50m/s2C．0.60m/s2D．0.72m/s2答案B解析根据牛顿第三定律，两个同学所受的拉力大小相等，根据牛顿第二定律F＝ma得：a男a女＝m女m男＝5060＝56则a男＝56a女＝0.5m/s2.2.建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料．质量为70.0kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.5m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g取10m/s2)()A．510NB．490NC．890ND．910N答案B解析建筑材料受力如图甲所示．由牛顿第二定律得F1－mg＝ma，F1＝m(g＋a)＝210N，绳子对人的拉力F2＝F1＝210N．人处于静止，受力如图乙所示