高中物理必修一第三章 牛顿运动定律Word文件下载.docx

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B.一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来，这说明：

静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”

C.两物体从同一高度自由下落，较重的物体下落较快

D.一个物体维持匀速直线运动，不需要受力

2.下列关于惯性的说法中正确的是（　　）.

A.物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性B.汽车速度越大刹车后越难停下来，表明速度越大惯性越大

C.宇宙飞船中的物体处于完全失重状态，所以没有惯性D.乒乓球可以被快速抽杀，是因为乒乓球的惯性小

3.关于运动状态与所受外力的关系，下面说法中正确的是（　　）.

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.物体的运动方向与它所受的合力的方向可能相同

4.关于两个物体间的作用力和反作用力，下列说法正确的是（　　）.

A.作用力和反作用力一定同时产生、同时消失B.作用力和反作用力可以不同时产生

C.作用力和反作用力一定是相同性质的力D.作用力和反作用力的效果会相互抵消

5.如图所示，杯子放到水平桌面上时，下列关于F1和F2的说法正确的是（　　）.

A.力F1就是杯子的重力B.力F1和力F2是一对平衡力

C.力F1和力F2是一对作用力和反作用力D.力F1的大小大于力F2的大小

第二单元牛顿第二定律及其应用

牛顿第二定律　Ⅱ（考纲要求）

物体加速度的大小跟作用力成，跟物体的质量成．加速度的方向与相同．

2．表达式：

．

3．适用范围

（1）牛顿第二定律只适用于参考系（相对地面静止或运动的参考系）

（2）牛顿第二定律只适用于物体（相对于分子、原子）、低速运动（远小于光速）的情况．

4．力学单位

（1）单位制由和导出单位共同组成．

（2）力学单位制中的基本单位有、和．

（3）导出单位有、、等.

牛顿运动定律的应用

（一）　Ⅱ（考纲要求）

1.动力学的两类基本问题

（1）由受力情况分析判断物体的；

（2）由运动情况分析判断物体的.

2.解决两类基本问题的方法：

以为桥梁，由运动学公式和列方程求解.

1.国际单位制中基本单位：

kg、m、s、A、mol、K（高中阶段所学）

2.

1.关于力和运动的关系，下列说法正确的是（　　）.

A.物体的速度不断增大，表示物体必受力的作用B.物体的位移不断增大，表示物体必受力的作用

C.若物体的位移与时间的平方成正比，表示物体必受力的作用D.物体的速率不变，则其所受合力必为0

2.下列对牛顿第二定律的表达式F＝ma及其变形公式的理解，正确的是（　　）.

A.由F＝ma可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比

B.由m＝F/m可知，物体的质量与其所受的合外力成正比，与其运动的加速度成反比

C.由a＝F/m可知，物体的加速度与其所受的合外力成正比，与其质量成反比

D.由m＝F/m可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求出

3.一个质量为2kg的物体，在5个共点力的作用下保持静止．若同时撤消其中大小分别为15N和10N的两个力，其余的力保持不变，此时该物体的加速度大小可能是（　　）.

A.2m/s2B．3m/s2C.12m/s2D．15m/s2

4.如图所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并系住物体m.现将弹簧压缩到A点，然后释放，物体一直可以运动到B点，如果物体受到的阻力恒定，则（　　）.

A.物体从A到O先加速后减速

B.物体从A到O加速运动，从O到B减速运动

C.物体运动到O点时所受合力为0

D.物体从A到O的过程加速度逐渐减小

5.一质点处于静止状态，现对该质点施加力F，力F随时间t按如图所示的规律变化，力F的方向始终在同一直线上．在0～4s内，下列说法正确的是（　　）.

A.第2s末，质点距离出发点最远B.第2s末，质点的速度最大

C.第4s末，质点距离出发点最远D.第4s末，质点的速度最大

三、高考体验

（一）对牛顿第二定律的考查（中频考查）

1.（2010·

全国卷Ⅰ）如图所示，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a1、a2.重力加速度大小为g，则有（　　）．

A．a1＝0，a2＝gB．a1＝g，a2＝g

C．a1＝0，a2＝

gD．a1＝g，a2＝

g

2.（2011·

北京卷，18）“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动．某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图．将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g.据图可知，此人在蹦极过程中的最大加速度约为（　　）

A．g

B．2g

C．3g

D．4g

（二）动力学的两类基本问题（高频考查）

3.（2010·

山东理综）如右图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接．下图中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程．下图中正确的是（　　）．

4.（2011·

上海单科，19）受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上作直线运动，其vt图线如图3215所示，则（　　）．

A．在0～t1秒内，外力F大小不断增大

B．在t1时刻，外力F为零

C．在t1～t2秒内，外力F大小可能不断减小

D．在t1～t2秒内，外力F大小可能先减小后增大

5．（2011·

山东卷，24）如图所示，在高出水平地面h＝1.8m的光滑平台上放置一质量M＝2kg、由两种不同材料连接成一体的薄板A，其右段长度l1＝0.2m且表面光滑，左段表面粗糙．在A最右端放有可视为质点的物块B，其质量m＝1kg，B与A左段间动摩擦因数μ＝0.4.开始时二者均静止，现对A施加F＝20N水平向右的恒力，待B脱离A（A尚未露出平台）后，将A取走．B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x＝1.2m．（取g＝10m/s2）求：

（1）B离开平台时的速度vB.

（2）B从开始运动到刚脱离A时，B运动的时间tB和位移xB.

（3）A左段的长度l2.

第三单元超重和失重

超重和失重　Ⅱ（考纲要求）

1.超重

物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）物体所受重力的情况．

（2）产生条件：

物体具有的加速度．

2．失重

3．完全失重

物体对水平支持物的压力（或对竖直悬挂物的拉力）的情况称为完全失重现象．

物体的加速度a＝g，方向竖直向下.

牛顿运动定律的应用

（二）　Ⅱ（考纲要求）

1.牛顿运动定律是力学乃至整个物理学的基本规律．同时又是高考的热点复习中应重点理解及掌握以下几个问题：

（1）灵活运用隔离法和整体法求解加速度相等的连接体问题；

（2）用正交分解法解决受力复杂的问题；

（3）综合运用牛顿运动定律和运动学规律分析、解决多阶段（过程）的运动问题；

（4）运用超重和失重的知识定性分析一些力学现象．另外，还应具有将实际问题抽象成物理模型的能力.

2.牛顿定律应用中的整体法和隔离法

（1）整体法

当连接体内（即系统内）各物体具有相同的时，可以把连接体内所有物体组成的系统作为考虑，分析其受力和运动情况，运用牛顿第二定律对列方程求解的方法.

（2）隔离法

当研究对象涉及由多个物体组成的系统时，若要求出连接体内物体间的，则应把某个物体或某几个物体从系统中出来，分析其受力情况及运动情况，再利用牛顿第二定律对隔离出来的物体列式求解的方法.

1.关于超重和失重的下列说法中，正确的是（　　）.

A.超重就是物体所受的重力增大了，失重就是物体所受的重力减小了

B.物体做自由落体运动时处于完全失重状态，所以做自由落体运动的物体不受重力作用

C.物体具有向上的速度时处于超重状态，物体具有向下的速度时处于失重状态

D.物体处于超重或失重状态时，物体的重力始终存在且不发生变化

2.下列说法正确的是（　　）.

A.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态

B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态

C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态

D.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态

3.如图右上图所示，质量m＝1kg、长L＝0.8m的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相平．板与桌面间的动摩擦因数为μ＝0.4.现用F＝5N的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，力F的作用时间至少为（取g＝10m/s2）（　　）.

A.0.8sB．1.0sC.

sD.

s

4.如图所示，两个质量分别为m1＝1kg、m2＝4kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接．两个大小分别为F1＝30N、F2＝20N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则达到稳定状态后，下列说法正确的是（　　）.

A.弹簧秤的示数是25N

B.弹簧秤的示数是50N

C.在突然撤去F2的瞬间，m2的加速度大小为7m/s2

D.在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为13m/s2

5.一个小孩从滑梯上滑下的运动可看作匀加速直线运动，第一次小孩单独从滑梯上滑下，运动时间为t1，第二次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下（小狗不与滑梯接触），运动时间为t2，则（　　）.

A.t1＝t2B．t1<

t2C.t1>

t2D．无法判断t1与t2的大小

（一）对超重、失重的考查（中频考查）

1.（2010·

海南高考）如图所示，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块；

木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上．若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为（　　）．

A．加速下降

B．加速上升

C．减速上升

D．减速下降

2.（2010·

浙江理综，14）如图所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛（不计空气阻力）．下列说法正确的是（　　）．

A．在上升和下降过程中A对B的压力一定为零

B．上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力

C．下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力

D．在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力

3．（2011·

天津卷，9

（1））某同学利用测力计研究在竖直方向运行的电梯的运动状态．他在地面上用测力计测量砝码的重力，示数为G.他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力，发现测力计的示数小于G，由此判断此时电梯的运动状态可能是__________________．

（二）对整体法和隔离法应用的考查（中频考查）

4.（2011·

课标全国卷，21）如图所示，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块．假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等．现给木块施加一随时间t增大的水平力F＝kt（k是常数），木板和木块加速度的大小分别为a1和a2.下列反映a1和a2变化的图线中正确的是（　　）．

第四单元验证牛顿运动定律

1．在利用打点计时器和小车来做“验证牛顿运动定律”的实验时，下列说法中正确的是（　　）．　　　　

A．平衡摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上

B．连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行

C．平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动

D．小车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车

2．（2012·

南通质检）“验证牛顿运动定律”的实验，主要的步骤有：

A．将一端附有定滑轮的长木板放在水平桌面上，取两个质量相等的小车，放在光滑的水平长木板上；

B．打开夹子，让两个小车同时从静止开始运动，小车运动一段距离后，夹上夹子，让它们同时停下来，用刻度尺分别测出两个小车在这一段时间内通过的位移大小；

C．分析所得到的两个小车在相同时间内通过的位移大小与小车所受的水平拉力的大小关系，从而得到质量相等的物体运动的加速度与物体所受作用力大小的关系；

D．在小车的后端也分别系上细绳，用一只夹子夹住这两根细绳；

E．在小车的前端分别系上细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘内分别放着数目不等的砝码，使砝码盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量．分别用天平测出两个砝码盘和盘内砝码的总质量．

上述实验步骤，正确的排列顺序是________．

3．用如图所示的装置来探究物体的加速度与力、质量的关系．实验时，小盘和砝码牵引小车，使小车做初速度为零的匀加速运动．

（1）此实验中可以不测量小车加速度的具体值，原因是_______________________________________________.

（2）通过改变________，就可以改变小车所受的合力．

（3）在探究加速度与质量关系时，分别以________为纵坐标、________为横坐标作图象，这样就能直观地看出二者关系．

5．（2012·

开封模拟）为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m.回答下列问题：

（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位？

答　________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

（2）若取M＝0.4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是________．

A．m＝5gB．m＝15gC．m＝40gD．m＝400g

（3）在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，求得的加速度的表达式为________________．（用Δt1，Δt2，D，x表示）

6．（2010·

江苏单科，11）为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置（如图所示）．实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力．

（1）往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车________（选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点．

（2）从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：

时间t/s

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

速度v/（m·

s－1）

0.12

0.19

0.23

0.26

0.28

0.29

请根据实验数据在图作出小车的v-t图象．

（3）通过对实验结果的分析，该同学认为：

随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大．你是否同意他的观点？

请根据v-t图象简要阐述理由．

第一单元牛顿第一定律牛顿第三定律补练

考点一　牛顿第一定律的理解

1.明确了惯性的概念

牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个重要属性——惯性，即物体总保持原来的静止状态或匀速直线运动状态的性质.

2.揭示了力的本质

牛顿第一定律对力的本质进行了定义：

力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，物体的运动并不需要力来维持.

3.揭示了不受力作用时物体的运动状态

牛顿第一定律描述的只是一种理想状态，而实际中不受外力作用的物体是不存在的，当物体受外力但所受合力为零时，其运动效果跟不受外力作用时相同，物体都将保持静止或匀速直线运动状态不变.

【典例1】在水平的路面上有一辆匀速行驶的小车，车上固定一盛满水的碗．现突然发现碗中的水洒出，水洒出的情况如所示，则关于小车在此种情况下的运动，下列叙述正确的是（　　）.

A.小车匀速向左运动B.小车可能突然向左加速

C.小车可能突然向左减速D.小车可能突然向右减速

——用惯性解释运动现象的思路

日常生活中有很多与惯性相关的运动现象，如人乘车时的前倾后仰、跑步时的跌跟头、用铁锤钉钉子等，运用惯性知识解释这些现象的思路是：

（1）明确要研究的是哪个物体或物体的哪一部分，它原来处于什么运动状态.

（2）确定外力作用在此物体的什么位置，物体在此位置的运动状态发生了怎样的变化.

（3）由于惯性的原因，物体上没受力的部分保持原运动状态.

（4）物体的不同部位运动状态不同，引起了惯性现象的出现.

【变式1】就一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是（　　）.

A.采用了大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机，这表明可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性

B.射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，这表明它的惯性变小了C.货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性

D.摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，通过调控人和车的惯性达到转弯的目的

考点二　对牛顿第三定律的理解

【典例2】在滑冰场上，甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上，原来静止不动，在相互猛推一下后分别向相反方向运动．假定两板与冰面间的动摩擦因数相同．已知甲在冰上滑行的距离比乙远，这是由于（　　）.

A.在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力B.在推的过程中，甲推乙的时间小于乙推甲的时间

C.在刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度D.在分开后，甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小

【变式2】如图所示，我国有一种传统的民族体育项目叫做“押加”，实际上相当于两个人拔河，如果甲、乙两人在“押加”比赛中，甲获胜，则下列说法中正确的是（　　）.

A.甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力，所以甲获胜

B.当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小等于乙对甲的拉力大小

C.当甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力

D.甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，所以甲获胜

第二单元牛顿第二定律及其应用补练

考点一　用牛顿第二定律分析瞬时加速度（小专题）

牛顿第二定律的“四”性

1.瞬时性：

a与F对应同一时刻

2.因果性：

F是产生a的原因

3.同一性：

a、F、m对应同一个物体；

a、F、m统一使用SI制

4.独立性：

每一个力都可以产生各自的加速度

【典例1】如图右上图（甲）、（乙）所示，图中细线均不可伸长，两小球均处于平衡状态且质量相同．如果突然把两水平细线剪断，剪断瞬间小球A的加速度的大小为______，方向为________；

小球B的加速度的大小为________，方向为________；

剪断瞬间（甲）中倾斜细线OA与（乙）中弹簧的拉力之比为________（θ角已知）.

（1）求解此类问题的关键点：

分析变化前后物体的受力情况.

（2）此类问题还应注意以下几种模型：

质量

内部弹力

受外力时的形变量

力能否突变

产生拉力或压力

轻绳

不

计

处

相

等

微小不计

可以

只有拉力没有压力

轻橡皮绳

较大

不能

轻弹簧

既可有拉力也可有压力

轻杆

既可有拉力也可有支持力

【变式1】如图所示，天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的质量相同的小球，两小球均保持静止．当突然剪断细绳的瞬间，上面小球A与下面小球B的加速度分别为（以向上为正方向（　　）.

A.a1＝g　a2＝g　　　B．a1＝2g　a2＝0

C.a1＝－2g　a2＝0　　D．a1＝0　a2＝g

【变式2】如图所示，A、B两木块间连一轻杆，A、B质量相等，一起静止地放在一块光滑木板上，若将此木板突然抽去，在此瞬间，A、B两木块的加速度分别是（　　）.

A.aA＝0，aB＝2gB.aA＝g，aB＝g

C.aA＝0，aB＝0D.aA＝g，aB＝2g

【变式3】质量均为m的A、B两个小球之间系一个质量不计的弹簧，放在光滑的台面上．A紧靠墙壁，如图所示，今用恒力F将B球向左挤压弹簧，达到平衡时，突然将力撤去，此瞬间（　　）.

A.A球的加速度为F/2m

B．A球的加速度为零

C.B球的加速度为F/m

D．B球的加速度为F/m

考点二　动力学两类基本问题：

求解两类基本问题的思路框图——

【典例2】如图所示，有同学做实验时不慎将圆柱形试管塞卡于试管底部，该试管塞中轴穿孔。

为了拿出试管塞而不损坏试管，该同学紧握试管让其倒立由静止开始竖直向下做匀加速运动，t＝0.20s后立即停止，此时试管下降H＝0.80m，试管塞将恰好能从试管口滑出，已知试管总长l＝21.0cm，底部球冠的高度h＝1.0cm，试管塞的长度为d＝2.0cm，设试管塞相对试管壁滑动时受到的摩擦力恒定，不计空气阻力，重力加速度g＝10m/s2.求：

（1）试管塞从静止开始到离开试管口的总位移；