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专题三牛顿运动定律真题多维细目表真题涉分考点牛顿运动定律牛顿运动定律的应用题型难度设题情境思想方法试题结构素养要素２０１９浙江４月，１３力学单位制单选易基本单位基本概念选项并列科学推理２０１９浙江４月，６３牛顿第三定律单选易撑船离岸基本概念选项并列科学推理２０１９浙江４月，１２３超重、失重单选难水中弹簧、瞬时问题基本概念两项并列科学推理２０１８浙江１１月，３３力学单位制单选中导出单位基本概念选项互斥科学推理２０１８浙江４月，３３力学单位制单选易导出单位基本概念选项互斥科学推理２０１８浙江４月，８９超重、失重单选中下蹲体重计示数图像法选项并列科学推理２０１８浙江４月，１９９牛顿运动定律应用计算难企鹅在斜面滑动物理建模３问递进科学推理２０１７浙江１１月，２３力学单位制单选易基本量、基本单位基本概念选项并列科学态度２０１７浙江４月，１９９牛顿运动定律应用计算中游船加、减速物理建模３问递进科学推理２０１６浙江１０月，２３力学单位制单选易基本单位基本概念选项并列科学态度２０１６浙江１０月，１９９牛顿运动定律应用计算中列车进、出站物理建模３问递进科学推理２０１６浙江４月，１９９牛顿运动定律应用计算中电梯上升图像法３问递进科学推理２０１５浙江１０月，１３力学单位制单选易基本单位基本概念选项并列科学态度总计卷均分６．７５７题／８卷６题／８卷选择／计算中／易占比６．７５％考频常见考法命题规律与探究本专题主要考查牛顿第一定律、力学单位制、牛顿第二定律、牛顿第三定律及其综合应用，主要涉及与牛顿运动定律相关的物理学史、基本量与基本单位、导出单位、超重、失重、牛顿运动定律的综合应用等知识。主要体现在以下几方面：（１）与牛顿第一定律相关的亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿等物理学家的观点以及理想斜面实验；（２）主要考查关于牛顿第二定律的计算题，多为加速、减速两类运动过程中运动学量和力的计算；（３）本专题考查内容还涉及对超重、失重的理解，主要体现对在超重、失重过程中力的变化的理解。命题变化与趋势２０２０年的命题趋势，将加强在牛顿运动定律相关的物理学史、单位制、超重、失重等方面的考查。对牛顿运动定律的应用可能较以往考试有更高的要求，比如连接体、临界等问题。主要考查运动与相互作用观念、模型建构、科学推理、科学论证这几个方面的核心素养。２２ ５年高考３年模拟Ｂ版（教师用书）对应学生用书起始页码Ｐ３５考点一牛顿运动定律 一、伽利略理想斜面实验１．特点：实践操作（实验）＋逻辑推理（数学演算）。２．作用：提出力不是维持物体运动的原因。伽利略是物理理想实验的开拓者。理想实验是人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验，可以完美地解释物理学规律或理论。实验程序程序类型小球从斜面一端释放，上升到另一端事实如果没有摩擦，将上升到原来高度推论减小第二个斜面的倾角，小球运动得更远事实若将第二个斜面完全放平，球将永远滚动下去推论 二、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，直到有外力迫使它① 改变这种状态 为止。２．意义（１）揭示了物体在不受外力或受合外力为零时的运动规律。（２）提出了一切物体都具有惯性，即保持原来运动状态不变的特性。（３）揭示了力与运动的关系，说明力不是② 维持 物体运动状态的原因，而是③ 改变 物体运动状态的原因，即产生④ 加速度 的原因。３．惯性：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。一切物体都有惯性，惯性是物体的固有性质。描述物体惯性的物理量是⑤ 质量 。三、牛顿第二定律１．内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。２．表达式：⑥ Ｆ＝ｍａ 。３．物理意义反映物体运动的加速度的大小、方向与其所受作用力的关系，且这种关系是瞬时的。４．力的单位：当质量单位为⑦ ｋｇ ，加速度单位为⑧ ｍ／ｓ２ 时，力的单位为Ｎ，即１Ｎ＝１ｋｇ·ｍ／ｓ２。５．牛顿第二定律的适用范围（１）牛顿第二定律只适用于相对地面静止或匀速直线运动的参考系，即惯性参考系。（２）牛顿第二定律只适用于宏观、低速运动的物体。６．牛顿第二定律的特性五性矢量性→ａ与Ｆ方向相同瞬时性→ａ与Ｆ对应同一时刻因果性→Ｆ是产生ａ的原因同一性→ａ、Ｆ、ｍ对应同一个物体ａ、Ｆ、ｍ统一使用国际单位制单位{独立性→每一个力都可以产生各自的加速度ìîíïïïïïïïïïï 四、单位制、基本单位、导出单位１．单位制：⑨ 基本单位 和⑩ 导出单位 一起组成了单位制。（１）基本量：只要选定几个物理量的单位，就能够利用这几个单位推导出其他物理量的单位。这些被选定的物理量叫作基本量。（２）基本单位：基本量的单位。力学中的基本量有三个，它们是 质量 、 长度 、 时间 ；它们的单位是基本单位，在国际单位制中分别是 ｋｇ 、 ｍ 、 ｓ 。（３）导出单位：由基本单位根据物理公式推导出来的其他物理量的单位。２．国际单位制中的基本物理量及其单位基本物理量物理量符号单位名称单位符号质量ｍ千克ｋｇ时间ｔ秒ｓ长度ｌ米ｍ电流Ｉ安［培］Ａ热力学温度Ｔ开［尔文］Ｋ物质的量ｎ摩［尔］ｍｏｌ发光强度Ｉ，（ＩＶ）坎［德拉］ｃｄ 五、牛顿第三定律１．内容：两个物体间的作用力和反作用力 总是 大小相等，方向相反，作用在同一直线上。２．物理意义：（１）体现了力的作用的 相互性 ；（２）建立了作用力与反作用力的相互依存关系；（３）作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在两个物体上，与两个物体的运动状态无关，与两个物体的大小无关。３．相互作用力与一对平衡力的对比作用力与反作用力一对平衡力相同点大小相等，方向相反，作用在同一条直线上专题三 牛顿运动定律２３ 续表作用力与反作用力一对平衡力不同点概念作用力与反作用力是指相互作用的两个物体间的一对相互作用力二力平衡是指作用在同一物体上的两个力，若大小相等，方向相反，并且在同一直线上，这两个力就彼此平衡公式ＦＡＢ＝－ＦＢＡＦ１－Ｆ２＝０或Ｆ１＝Ｆ２涉及物体只涉及两个物体要涉及三个物体（两个施力物体、一个受力物体）受力物体分别作用在两个物体上共同作用在一个物体上合力问题不能合成合力为零力的性质性质一定相同性质不一定相同依赖关系相互依存，同时产生、同时变化、同时消失无依赖关系，不一定同时产生、同时变化、同时消失作用效果使各自的受力物体产生一个加速度或分加速度，彼此间不平衡使同一受力物体平衡 （多选）如图所示，质量为ｍ１的物块放在车厢的水平底板上，用竖直细线通过光滑的定滑轮与质量为ｍ２的小球相连。车厢正沿水平直轨道向右行驶，此时与小球相连的细线与竖直方向成θ角，小球、物块与车厢均保持相对静止，由此可知（ ）Ａ．车厢的加速度大小为ｇｓｉｎθＢ．线对物块的拉力大小为ｍ２ｇｃｏｓθＣ．底板对物块的摩擦力方向水平向右Ｄ．底板对物块的摩擦力大小为ｍ１ｇｔａｎθ解析 小球的受力分析如图所示，小球、物块与车厢的加速度相同，方向水平，结合小球受力情况可知，加速度方向水平向右，由Ｆ合＝ｍ２ｇ·ｔａｎθ＝ｍ２ａ得，ａ＝ｇ·ｔａｎθ，ＦＴ＝ｍ２ｇｃｏｓθ，故Ａ错，Ｂ对。由牛顿第二定律的矢量性可知，底板对物块的摩擦力方向水平向右，大小为ｍ１ａ＝ｍ１ｇ·ｔａｎθ，故Ｃ、Ｄ均正确。答案 ＢＣＤ１．（多选）伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法，利用这种方法伽利略发现的规律有（ ）Ａ．力不是维持物体运动的原因Ｂ．物体之间普遍存在相互吸引力Ｃ．忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快Ｄ．物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反１．答案 ＡＣ 伽利略的斜面实验表明物体的运动不需要外力来维持，Ａ正确；伽利略假想将轻重不同的物体绑在一起时，重的物体会因轻的物体阻碍而下落变慢，轻的物体会因重的物体拖动而下落变快，即二者一起下落快慢应介于单独下落时之间，而从绑在一起后更重的角度考虑二者一起下落时应该更快，从而由逻辑上否定了重的物体比轻的物体下落得快的结论，并用实验证明了轻重物体下落快慢相同的规律，Ｃ正确；物体间普遍存在相互吸引力与物体间相互作用力的规律是牛顿总结的，对应于万有引力定律与牛顿第三定律，故Ｂ、Ｄ皆错误。２．（多选）一汽车在路面情况相同的公路上沿直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行位移的讨论，正确的是（ ）Ａ．车速越大，它的惯性越大Ｂ．质量越大，它的惯性越大Ｃ．车速越大，刹车后滑行的位移越长Ｄ．车速越大，刹车后滑行的位移越长，所以惯性越大２．答案 ＢＣ 要理解质量是惯性大小的唯一量度，惯性是物体的固有属性，其大小仅由物体的质量决定，质量越大，惯性越大，所以Ａ错、Ｂ对。滑行位移应由刹车时的速度确定，因为刹车过程中，其加速度是一定的，根据ｖ２－ｖ２０＝２ａｘ，可知车速越大，其滑行位移越大，而与惯性大小无关，所以Ｃ对、Ｄ错。３．国内首台新型墙壁清洁机器人“蜘蛛侠”是由青岛大学学生自主设计研发的，“蜘蛛侠”利用８只“爪子”上的吸盘吸附在接触面上，通过“爪子”交替伸缩，就能在墙壁和玻璃上自由移动。如图所示，“蜘蛛侠”在竖直玻璃墙面上由Ａ点沿直线匀加速“爬行”到右上方Ｂ点，在这一过程中，关于“蜘蛛侠”在竖直面内的受力分析可能正确的是（ ）３．答案 Ｃ 蜘蛛侠由Ａ到Ｂ做匀加速直线运动，故Ｆ合方向沿ＡＢ方向，由Ａ指向Ｂ，结合各选项图分析知Ｃ项正确。４．（多选）如图所示，某杂技演员在做手指玩耍盘子的高难度表演。若盘的质量为ｍ，手指与盘之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为ｇ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘底处于水平状态且不考虑盘的自转。则下列说法正确的是（ ）Ａ．若手指支撑着盘，使盘保持静止状态，则手指对盘的作用力等于ｍｇＢ．若手指支撑着盘并一起水平向右匀速运动，则盘受到水平向右的静摩擦力Ｃ．若手指支撑着盘并一起水平向右匀加速运动，则手指对盘的摩擦力大小为μｍｇ２４ ５年高考３年模拟Ｂ版（教师用书）Ｄ．若盘随手指一起水平匀加速运动，则手指对盘的作用力大小不可能超过１＋μ２ｍｇ４．答案 ＡＤ 若手指支撑着盘，使盘保持静止状态，则盘受力平衡，手指对盘的作用力与盘的重力等大反向，则手指对盘的作用力等于ｍｇ，选项Ａ正确；若手指支撑着盘并一起水平向右匀速运动，则水平方向盘不受力，即盘不受静摩擦力，选项Ｂ错误；若手指支撑着盘并一起水平向右匀加速运动，则手指对盘的摩擦力为静摩擦力，大小不一定等于μｍｇ，选项Ｃ错误；若盘随手指一起在水平面内做匀加速运动，则手指对盘水平方向的最大静摩擦力为μｍｇ，竖直方向对盘的支持力为ｍｇ，则手指对盘的作用力最大值为（ｍｇ）２＋（μｍｇ）２＝１＋μ２ｍｇ，即手指对盘的作用力大小不可能超过１＋μ２ｍｇ，选项Ｄ正确。５．磁感应强度Ｂ和磁场强度Ｈ是不同的物理量，在真空中Ｈ＝Ｂμ０。若用国际单位制的基本单位表示，μ０的单位为ｋｇ·ｍ／（ｓ２·Ａ２），则磁场强度的单位为（ ）Ａ．ｋｇ／（ｓ２·Ａ）Ｂ．ｋｇ·Ａ／ｓ２Ｃ．ｋｇ·Ａ／ｍＤ．Ａ／ｍ５．答案 Ｄ 根据Ｈ＝Ｂμ０、Ｂ的单位ＮＡ·ｍ、μ０的单位为ｋｇ·ｍ／（ｓ２·Ａ２），则磁场强度的单位１ＮＡ·ｍｋｇ·ｍ／（ｓ２·Ａ２）＝１Ｎ·ｓ２·Ａ２ｋｇ·ｍ２·Ａ＝１ｋｇ·ｍ／ｓ２·ｓ２·Ａ２ｋｇ·ｍ２·Ａ＝Ａｍ，故选Ｄ。６．如图是《熊出没》中的一个场景，图中的木材处于静止状态。下列关于木材的受力情况分析正确的是（ ）Ａ．木材Ａ受周围几个木材的作用力的合力为０Ｂ．木材Ａ受周围几个木材的作用力的合力方向竖直向上Ｃ．若地面水平，则六根木材对地面的总压力和地面对它们的总支持力