高考物理一轮复习 第三章 牛顿运动定律学案.doc

第三章 牛顿运动定律全国卷5年考情分析基础考点常考考点20172016201520142013命题概率超重和失重() 未曾独立命题牛顿运动定律及其应用（）卷t25(20分)卷t24(12分)卷t25(20分)卷t18(6分)卷t20(6分)卷t24(12分)卷t20(6分)卷t25(20分)卷t20(6分)卷t25(20分)卷t17(6分)卷t24(12分)卷t17(6分)卷t24(13分)卷t14(6分)卷t25(18分)独立命题概率100%综合命题概率100%实验四：验证牛顿运动定律卷t23(10分)卷t22(6分)综合命题概率40%常考角度(1)通过牛顿第三定律考查力的相互性(2)由牛顿第二定律分析、求解加速度(3)动力学的两类基本问题分析与计算(4)通过整体法与隔离法考查牛顿第二定律的应用第1节牛顿第一定律_牛顿第三定律(1)牛顿第一定律是实验定律。()(2)在水平面上运动的物体最终停下来，是因为水平方向没有外力维持其运动的结果。()(3)运动的物体惯性大，静止的物体惯性小。()(4)物体的惯性越大，运动状态越难改变。()(5)作用力与反作用力可以作用在同一物体上。()(6)作用力与反作用力的作用效果不能抵消。()物理学史判断(1)伽利略认为力是维持物体运动的原因。()(2)亚里士多德认为力是改变物体运动状态的原因。()(3)英国科学家牛顿提出了“牛顿第一、第二、第三定律”。()1惯性是物体的固有属性，完全由质量决定，与物体的速度无关。2牛顿第一定律指出了物体不受力作用时所遵循的规律，但并不能把牛顿第一定律理解为牛顿第二定律的一个特例。3牛顿第三定律指出了作用力与反作用力间的关系，而且这种关系在宏观、低速运动的情况下均适用。突破点(一)牛顿第一定律的理解1对牛顿第一定律的理解(1)提出惯性的概念：牛顿第一定律指出一切物体都具有惯性，惯性是物体的一种固有属性。(2)揭示力的本质：力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因。2惯性的两种表现形式(1)物体在不受外力或所受的合外力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变(静止或匀速直线运动)。(2)物体受到外力时，惯性表现为抗拒运动状态改变的能力。惯性大，物体的运动状态较难改变；惯性小，物体的运动状态容易改变。3与牛顿第二定律的对比牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的，而牛顿第二定律是一条实验定律。题点全练关于牛顿第一定律及惯性的说法正确的是_。(1)牛顿第一定律是理想的实验定律(2)牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因(3)惯性定律与惯性的实质是相同的(4)物体的运动不需要力来维持(5)质量为m的物体，以20 m/s的速度运动时比以10 m/s的速度运动时惯性大(6)物体受到力的作用后，运动状态发生改变，惯性也随之改变(7)置于光滑水平面上的物体即使质量很大也能被拉动，说明惯性与物体的质量无关(8)让物体的速度发生改变，无论多快，都需要一定时间，这是因为物体具有惯性答案：(2)(4)(8)突破点(二)牛顿第三定律的理解1作用力与反作用力的“六同、三异、二无关”(1)六同(2)三异(3)二无关2作用力、反作用力与一对平衡力的比较作用力和反作用力一对平衡力不同点作用在两个物体上作用在同一物体上力的性质一定相同对力的性质无要求作用效果不可抵消作用效果相互抵消相同点大小相等、方向相反，作用在同一直线上题点全练1(2018漯河模拟)下列关于牛顿运动定律说法正确的是()a力是维持物体运动的原因b牛顿第一定律可以用实验直接验证c作用力与反作用力只存在于相互接触的两个物体之间d作用力与反作用力的性质一定相同解析：选d由牛顿第一定律可知，力不是维持物体运动的原因，a错误；牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验直接验证，b错误；不相互接触的两个物体之间也可能存在作用力与反作用力，如相互吸引且并未接触的两块磁铁，c错误；作用力与反作用力的性质相同，d正确。2(2018天津模拟)物体静止于水平桌面上，则()a物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对相互平衡的力b物体的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力c物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同性质的力d桌面对物体的支持力大小等于物体的重力大小，这两个力是一对平衡力解析：选d物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对作用力与反作用力，故a错误；物体的重力和物体对地球的吸引力是一对作用力与反作用力，故b错误；压力不是重力，它们的施力物体、受力物体、作用点都不相同，故c错误；物体的重力是作用在物体上的力，支持力也是作用在这个物体上的力，这两个力大小相等、方向相反且作用在同一直线上，所以这两个力是一对平衡力，故d正确。突破点(三)应用牛顿第三定律转换研究对象典例(2018海口模拟)建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料。一质量为70.0 kg 的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以0.500 m/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10 m/s2)()a510 nb490 nc890 n d910 n思路点拨(1)明确物体间的相互作用：(2)转换研究对象：求地面所受压力时，由于地面无其他信息，因此转换到求人受地面的支持力。求绳对人的拉力时，人的受力情况复杂，因此转换到求建材所受绳的拉力。(3)根据牛顿第三定律，转换研究对象后所求的力与待求力是“等大”的，因此问题得以巧妙地解出。解析设绳子对建材的拉力为f1，f1mgmaf1m(ga)210 n 绳子对人的拉力f2f1210 n人处于静止状态，则地面对人的支持力fnmgf2490 n，由牛顿第三定律知：人对地面的压力fnfn490 n故b项正确。答案b方法规律如果不能直接求解物体受到的某个力时，可先求它的反作用力，如求压力时可先求支持力。在许多问题中，摩擦力的求解亦是如此。利用牛顿第三定律转换研究对象，可以使我们分析问题的思路更灵活、更开阔。集训冲关1.如图所示，用弹簧测力计悬挂一个重g10 n的金属块，使金属块一部分浸在台秤上的水杯中(水不会溢出)。若弹簧测力计的示数变为ft6 n，则台秤的示数比金属块没有浸入水前()a保持不变 b增加10 nc增加6 n d增加4 n解析：选d对金属块受力分析，由平衡条件可知，水对金属块的浮力为fgft4 n，方向竖直向上，则由牛顿第三定律可得，金属块对水的作用力大小为ff4 n，方向竖直向下，所以台秤的示数比金属块没有浸入水前增加了4 n，选项d正确。2.如图所示，质量为m的木块在质量为m的长木板上水平向右加速滑行，长木板与地面间的动摩擦因数为1，木块与长木板间的动摩擦因数为2，若长木板仍处于静止状态，则长木板对地面摩擦力大小一定为()a1(mm)g b2mgc1mg d1mg2mg解析：选b木块在长木板上向右滑行过程中，受到长木板对木块水平向左的滑动摩擦力，由牛顿第三定律可知，木块对长木板有水平向右的滑动摩擦力，大小为2mg，由于长木板处于静止状态，水平方向合力为零，故地面对长木板的静摩擦力方向水平向左，大小为2mg，由牛顿第三定律可知，长木板对地面的摩擦力大小为2mg，故b正确。3.(2018常州一模)如图，一截面为椭圆形的容器内壁光滑，其质量为m，置于光滑水平面上，内有一质量为m的小球，当容器受到一个水平向右的力f作用向右匀加速运动时，小球处于图示位置，此时小球对椭圆面的压力大小为()am bm cm d.解析：选b先以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得：加速度为a，再对小球研究，分析受力情况，如图所示，由牛顿第二定律得到：fnm ，由牛顿第三定律可知小球对椭圆面的压力大小为m ，故b正确。易错问题练缜密思维惯性的“相对性”(一)空气中的铁球和乒乓球1.如图所示，一容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂一只铁球和一只乒乓球，容器中铁球和乒乓球都处于静止状态，当容器随小车突然向右运动时，两球的运动情况是(以小车为参考系)()a铁球向左，乒乓球向右b铁球向右，乒乓球向左c铁球和乒乓球都向左 d铁球和乒乓球都向右解析：选c由于惯性，当容器随小车突然向右运动时，铁球和乒乓球都相对容器向左运动，c正确。(二)水中的铁球和乒乓球2.如图所示，一盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球。容器中的水和铁球、乒乓球都处于静止状态。当容器随小车突然向右运动时，两球的运动状况是(以小车为参考系)()a铁球向左，乒乓球向右 b铁球向右，乒乓球向左c铁球和乒乓球都向左 d铁球和乒乓球都向右解析：选a因为小车突然向右运动，铁球和乒乓球都有向右运动的趋势，但由于与同体积的“水球”相比，铁球质量大、惯性大，铁球的运动状态难改变，即速度变化慢，而同体积的“水球”的运动状态容易改变，即速度变化快，而且水和车一起向右运动，所以小车向右运动时，铁球相对小车向左运动。同理，由于乒乓球与同体积的“水球”相比，质量小，惯性小，乒乓球相对小车向右运动。 (1)质量是物体惯性大小的唯一量度，物体的质量越大，惯性越大，状态越难改变。(2)悬挂在空气中的铁球和乒乓球的惯性都比对应的“空气球”的惯性大，但悬挂在水中的乒乓球的惯性没有对应的“水球”的惯性大。(一)普通高中适用作业a级基础小题练熟练快1(2018揭阳模拟)在物理学史上，正确认识运动和力的关系且推翻“力是维持物体运动的原因”这个观点的物理学家及建立惯性定律的物理学家分别是()a亚里士多德、伽利略b伽利略、牛顿c伽利略、爱因斯坦 d亚里士多德、牛顿解析：选b伽利略通过斜面实验正确认识了运动和力的关系，从而推翻了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的错误观点；牛顿在归纳总结伽利略、笛卡儿等科学家的结论基础上得出了牛顿第一定律，即惯性定律，故选项b正确。2(2018太原模拟)伽利略的斜面实验证明了()a使物体运动必须有力的作用，没有力的作用，物体将静止b使物体静止必须有力的作用，没有力的作用，物体将运动c物体不受外力作用时，一定处于静止状态d物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或者静止状态解析：选d伽利略的斜面实验证明了：运动不需要力来维持，物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态，故d正确。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方向一定相同解析：选b力是改变物体运动状态的原因，只要物体受力(合力不为零)，它的运动状态就一定会改变，a错误，b正确；物体受到的合力为零时，物体可能处于静止状态，也可能处于匀速直线运动状态，c错误；物体所受合力的方向可能与物体的运动方向相同或相反，也可能不在一条直线上，d错误。4下列说法正确的是()a凡是大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上的两个力，必定是一对作用力和反作用力b凡是大小相等、方向相反、作用在同一个物体上的两个力，必定是一对作用力和反作用力c凡是大小相等、方向相反、作用在同一直线上且分别作用在两个物体上的两个力，才是一对作用力和反作用力d相互作用的一对力中，作用力和反作用力的命名是任意的解析：选d作用力和反作用力是分别作用在两个物体上的相互作用力，即两个物体互为施力物体和受力物体。其中的任一个力叫作用力时，另一个力叫反作用力，故只有d选项正确。5(2018哈尔滨模拟)如图所示，甲为水平传送带，乙为倾斜传送带，当行李箱随传送带一起匀速运动时，下列判断中正确的是()a甲上的行李箱受到重力、支持力和摩擦力作用b乙上的行李箱受到重力、支持力和摩擦力作用c乙上的行李箱受的支持力与重力是一对平衡力d甲上的行李箱受的支持力与重力是一对作用力与反作用力解析：选b由于行李箱随传送带一起匀速运动，因此行李箱处于平衡状态，所受合力为零，又因为甲上的行李箱随水平传送带匀速运动，故不受摩擦力作用，甲上的行李箱受的支持力与重力是一对平衡力，a、d均错误；乙上的行李箱随倾斜传送带向上匀速运动，一定受到沿传送带向上的摩擦力，而行李箱受到的支持力与重力垂直于带面向下的分力平衡，故b正确，c错误。6意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时，做了著名的“斜面实验”，他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大，于是他对大倾角情况进行了合理的外推，由此得出的结论是()a力不是维持物体运动的原因b力是使物体产生加速度的原因c自由落体运动是一种匀变速直线运动d物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性解析：选c测量铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大，倾角最大的情况就是90时，这时铜球做自由落体运动，由此得出的结论是自由落体运动是一种匀变速直线运动。故c正确。7.如图所示，人沿水平方向拉牛，但没有拉动，下列说法正确的是()a绳拉牛的力小于牛拉绳的力b绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力c绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力d绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是相互作用力解析：选c绳拉牛的力和牛拉绳的力是作用力与反作用力，大小相等，方向相反，故a、b错误；由于没有拉动牛，可知绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力，故c正确，故d错误。b级中档题目练通抓牢8(2018安徽黄山质检)关于物体的惯性，下列说法中正确的是()a骑自行车的人，上坡前要紧蹬几下，是为了增大惯性冲上坡b子弹从枪膛中射出后在空中飞行，速度逐渐减小，因此惯性也减小c物体惯性的大小，由物体质量的大小决定d物体由静止开始运动的瞬间，它的惯性最大解析：选c质量是物体惯性大小的唯一量度，惯性与物体的运动状态无关。故c正确。9多选(2018辽宁大连十一中段考)伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础。早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是()a物体抵抗运动状态变化的性质是惯性b没有力作用，物体只能处于静止状态c行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性d运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动解析：选ad惯性是物体本身的一种属性，是物体抵抗运动状态变化的本领(性质)，a正确，c错误。没有力作用时，物体可能静止也可能做匀速直线运动，b错误，d正确。10(2018江西省红色七校二模)牛顿在总结c.雷恩、j.沃利斯和c.惠更斯等人的研究结果后，提出了著名的牛顿第三定律，阐述了作用力和反作用力的关系，从而与牛顿第一定律和牛顿第二定律形成了完整的牛顿力学体系。下列关于作用力和反作用力的说法正确的是()a物体先对地面产生压力，然后地面才对物体产生支持力b物体对地面的压力和地面对物体的支持力互相平衡c人推车加速前进，人对车的作用力的大小等于车对人的作用力的大小d物体在地面上滑行，物体对地面的摩擦力大于地面对物体的摩擦力解析：选c物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对作用力与反作用力，是同时产生的，所以选项a错误；物体对地面的压力和地面对物体的支持力分别作用在地面和物体上，是一对作用力与反作用力，不是平衡力，选项b错误；人对车的作用力与车对人的作用力是一对作用力与反作用力，大小相等，选项c正确；物体对地面的摩擦力与地面对物体的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，选项d错误。11.如图所示，在一辆表面光滑且足够长的小车上，有质量为m1和m2的两个小球(m1m2)随车一起匀速运动，当车突然停止时，若不考虑其他阻力，则两个小球()a一定相碰 b一定不相碰c不一定相碰 d无法确定解析：选b因小车表面光滑，因此小球在水平方向上不会受到外力作用，原来两小球与小车有相同的速度，当车突然停止时，由于惯性，两小球的速度将不变，所以不会相碰。12(2018福州模拟)汽车拉着拖车在平直的公路上运动，下列说法中正确的是( )a汽车能拉着拖车前进是因为汽车对拖车的拉力大于拖车对汽车的拉力b汽车先对拖车施加拉力，然后才产生拖车对汽车的拉力c匀速前进时，汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力；加速前进时，汽车对拖车的拉力大于拖车向后拉汽车的力d拖车加速前进，是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力；汽车加速前进是因为地面对汽车向前的作用力大于拖车对它的拉力解析：选d汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的拉力是一对相互作用力，而一对相互作用力总是大小相等，a、c错误；因一对相互作用力总是同时产生，b错误；拖车加速前进是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力，汽车加速前进是因为地面对汽车向前的作用力大于拖车对它的拉力，d正确。c级难度题目自主选做13伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图 (a)、(b)分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是( )a图(a)通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动b图(a)中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易c图(b)中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成d图(b)的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持解析：选b伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计时，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力的作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长得多，所以容易测量。伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推。故a错误，b正确。完全没有摩擦阻力的斜面是实际不存在的，故c错误。伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持，故d错误。14.如图所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”。两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢。若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是()a甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力b甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力c若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利d若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利解析：选c根据牛顿第三定律可知甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对作用力与反作用力，选项a错误；因为甲和乙的力作用在同一个物体上，故选项b错误；若甲的质量比较大，甲的惯性比乙的大，故运动状态改变比乙难，故乙先过界，选项c正确；“拔河”比赛的输赢只与甲、乙的质量有关，与收绳速度无关，选项d错误。(二)重点高中适用作业a级保分题目巧做快做1(2018太原模拟)伽利略的斜面实验证明了()a使物体运动必须有力的作用，没有力的作用，物体将静止b使物体静止必须有力的作用，没有力的作用，物体将运动c物体不受外力作用时，一定处于静止状态d物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或者静止状态解析：选d伽利略的斜面实验证明了：运动不需要力来维持，物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态，故d正确。2下列说法正确的是()a凡是大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上的两个力，必定是一对作用力和反作用力b凡是大小相等、方向相反、作用在同一个物体上的两个力，必定是一对作用力和反作用力c凡是大小相等、方向相反、作用在同一直线上且分别作用在两个物体上的两个力，才是一对作用力和反作用力d相互作用的一对力中，作用力和反作用力的命名是任意的解析：选d作用力和反作用力是分别作用在两个物体上的相互作用力，即两个物体互为施力物体和受力物体。其中的任一个力叫作用力时，另一个力叫反作用力，故只有d选项正确。3.如图所示，在一辆表面光滑且足够长的小车上，有质量为m1和m2的两个小球(m1m2)随车一起匀速运动，当车突然停止时，若不考虑其他阻力，则两个小球()a一定相碰b一定不相碰c不一定相碰 d无法确定解析：选b因小车表面光滑，因此小球在水平方向上不会受到外力作用，原来两小球与小车有相同的速度，当车突然停止时，由于惯性，两小球的速度将不变，所以不会相碰。4.如图所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”。两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢。若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是()a甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力b甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力c若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利d若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利解析：选c根据牛顿第三定律可知甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对作用力与反作用力，选项a错误；因为甲和乙的力作用在同一个物体上，故选项b错误；若甲的质量比较大，甲的惯性比乙的大，故运动状态改变比乙难，故乙先过界，选项c正确；“拔河”比赛的输赢只与甲、乙的质量有关，与收绳速度无关，选项d错误。5.(2018益阳模拟)亚里士多德在其著作物理学中说：一切物体都具有某种“自然本性”，物体由其“自然本性”决定的运动称之为“自然运动”，而物体受到推、拉、提、举等作用后的非“自然运动”称之为“受迫运动”。伽利略、笛卡尔、牛顿等人批判地继承了亚里士多德的这些说法，建立了新物理学。新物理学认为一切物体都具有的“自然本性”是“惯性”。下列关于“惯性”和“运动”的说法中不符合新物理学的是()a一切物体的“自然运动”都是速度不变的运动静止或者匀速直线运动b作用在物体上的力，是使物体做“受迫运动”即变速运动的原因c可绕竖直轴转动的水平圆桌转得太快，放在桌面上的盘子会向桌子边缘滑去，这是由于“盘子受到的向外的力”超过了“桌面给盘子的摩擦力”导致的d竖直向上抛出的物体，受到了重力，却没有立即反向运动，而是继续向上运动一段距离后才反向运动，是由于物体具有惯性解析：选c力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因，所以当物体不受到任何外力的时候，总保持静止或者匀速直线运动的状态，故选项a正确；当物体受到外力作用的时候，物体的运动状态会发生改变，即力是改变物体运动状态的原因，故选项b正确；可绕竖直轴转动的水平圆桌转得太快时，放在桌面上的盘子会向桌子边缘滑去，这是由于“盘子需要的向心力”超过了“桌面给盘子的摩擦力”导致的，故选项c错误；物体具有向上的速度，由于具有保持这种运动状态的惯性，虽然受到向下的重力，但物体不会立即向下运动，故选项d正确。6.关于惯性，下列说法正确的是( )a静止的火车启动时速度变化缓慢，是因为火车静止时惯性大b战斗机投入战斗时，必须抛掉副油箱，是要减小惯性，保证其运动的灵活性c在绕地球运转的宇宙飞船内的物体处于失重状态，因而不存在惯性d快速抛出的乒乓球和网球，乒乓球运动距离小，是因为乒乓球惯性大的缘故解析：选b物体的质量是物体惯性大小的唯一量度，物体的惯性是物体的固有属性，只与质量有关，与物体的运动状态无关，抛掉副油箱可以减小质量，b正确，a、c错误；乒乓球运动距离小是空气阻力造成的，其质量小，惯性小，d错误。7.多选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，水洒出的情况如图所示，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解析：选bd原来水和小车相对静止以共同速度运动，水突然向右洒出有两种可能：原来小车向左运动，突然加速，碗中水由于惯性保持原速度不变，故相对碗向右洒出。原来小车向右运动，突然减速，碗中水由于惯性保持原速度不变，相对于碗向右洒出，故b、d正确。8.(2018无锡模拟)一个榔头敲在一块玻璃上把玻璃打碎了。对这一现象，下列说法正确的是( )a榔头敲玻璃的力大于玻璃对榔头的作用力，所以玻璃才碎裂b榔头受到的力大于玻璃受到的力，只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂c榔头和玻璃之间的作用力应该是等大的，只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂d因为不清楚玻璃和榔头的其他受力情况，所以无法判断它们之间的相互作用力的大小解析：选c这里要明确作用力和反作用力的作用效果的问题，因为大小相同的力作用在不同的物体上效果往往不同，所以不能从效果上去比较作用力与反作用力的大小关系。故c正确。b级拔高题目稳做准做9.(2018福建六校联考)2016年8月16日1时40分，我国在酒泉卫星发射中心用“长征二号丁”运载火箭，成功将“墨子号”卫星发射升空并送入预定轨道。关于这次卫星与火箭上天的情形叙述正确的是()a火箭尾部向外喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向前的推力b火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行的动力c火箭飞出大气层后，由于没有了空气，火箭虽然向后喷气，但也无法获得前进的动力d卫星进入预定轨道之后，与地球之间不存在相互作用解析：选a火箭升空时，其尾部向下喷气，火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体，火箭向下喷气时，喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力，即为火箭上升的推动力，此动力并不是由周围的空气提供的，因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关，因而选项b、c错误，选项a正确；火箭运载卫星进入轨道之后，卫星与地球之间依然存在相互吸引力，即卫星吸引地球，地球吸引卫星，这是一对作用力与反作用力，故选项d错误。10.多选如图所示，用水平力f把一个物体紧压在竖直墙壁上静止，下列说法中正确的是()a水平力f跟墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力b物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力c水平力f与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力d物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力解析：选bd水平力f跟墙壁对物体的压力作用在同一物体上，大小相等，方向相反，且作用在一条直线上，是一对平衡力，选项a错误；物体在竖直方向上受竖直向下的重力以及墙壁对物体竖直向上的静摩擦力的作用，因物体处于静止状态，故这两个力是一对平衡力，选项b正确；水平力f作用在物体上，而物体对墙壁的压力作用在墙壁上，这两个力不是平衡力，也不是相互作用力，选项c错误；物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是两个物体间的相互作用力，是一对作用力与反作用力，选项d正确。11伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图 (a)、(b)分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是( )a图(a)通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动b图(a)中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易c图(b)中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成d图(b)的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持解析：选b伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计时，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力的作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长得多，所以容易测量。伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推。故a错误，b正确。完全没有摩擦阻力的斜面是实际不存在的，故c错误。伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持，故d错误。12.如图所示为英国人阿特伍德设计的装置，不考虑绳与滑轮的质量，不计轴承、绳与滑轮间的摩擦。初始时两人均站在水平地面上，当位于左侧的甲用力向上攀爬时，位于右侧的乙始终用力抓住绳子，最终至少一人能到达滑轮。下列说法中正确的是()a若甲的质量较大，则乙先到达滑轮b若甲的质量较大，则甲、乙同时到达滑轮c若甲、乙质量相同，则乙先到达滑轮d若甲、乙质量相同，则甲先到达滑轮解析：选a由于滑轮光滑，甲拉绳子的力等于绳子拉乙的力，若甲的质量大，则由甲拉绳子的力等于乙受到的绳子拉力，得甲攀爬时乙的加速度大于甲，所以乙会先到达滑轮，选项a正确，选项b错误；若甲、乙的质量相同，甲用力向上攀爬时，甲拉绳子的力等于绳子拉乙的力，甲、乙具有相同的加速度和速度，所以甲、乙应同时到达滑轮，选项c、d错误。13.一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱与杆的总质量为m，环的质量为m，如图所示，已知环沿杆匀加速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为ff，则此时箱对地面的压力大小是()a(mm)gbffmgcffmg dff(mm)g解析：选c箱子和杆处于静止状态，由力的平衡条件得，地面对箱子的支持力fnffmgffmg，根据牛顿第三定律，箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力大小，则：fnfnffmg。14.(2017淄博一模)如图所示，小球c置于光滑的半球形凹槽b内，b放在长木板a上，整个装置处于静止状态。在缓慢减小木板倾角的过程中，下列说法正确的是()aa受到的压力逐渐变大ba受到的摩擦力逐渐变大cc对b的压力逐渐变大dc受到三个力的作用解析：选a以小球和凹槽为整体分析，可得木板倾角减小时，整体对木板的压力增大，整体受到的沿斜面方向的摩擦力减小，由作用力与反作用力的关系知选项a正确，b错误；由于木板缓慢移动，则小球c处于动态平衡状态，小球c始终受到重力和凹槽b的支持力两个力的作用而平衡，c对b的压力大小等于c受到的重力，故选项c、d错误。第2节牛顿第二定律_两类动力学问题,(1)物体加速度的方向一定与合外力方向相同。()(2)质量越大的物体，加速度越小。()(3)物体的质量与加速度成反比。()(4)物体受到外力作用，立即产生加速度。()(5)可以利用牛顿第二定律确定自由电子的运动情况。()(6)物体所受的合外力减小，加速度一定减小，而速度不一定减小。()(7)千克、秒、米、库仑、安培均为国际单位制的基本单位。()(8)力的单位牛顿，简称牛，属于导出单位。()1牛顿第二定律是矢量关系式，列方程时应选正方向，且力和加速度取同一正方向。2加速度的方向由合外力的方向决定，与物体运动速度方向无关。3利用牛顿第二定律列方程时常以加速度的方向为正方向，匀变速直线运动公式中常以初速度方向为正方向，注意两种情况下加速度的符号关系。4解题中常用到的二级结论：(1)沿粗糙水平面滑行的物体：ag(2)沿光滑斜面滑行的物体：agsin (3)沿粗糙斜面下滑的物体：ag(sin cos )(4)沿粗糙斜面上滑的物体：ag(sin cos )突破点(一)牛顿第二定律的理解1牛顿第二定律的五个特性2合力、加速度、速度之间的决定关系(1)不管速度是大是小，或是零，只要合力不为零，物体都有加速度。(2)a是加速度的定义式，a与v、t无必然联系；a是加速度的决定式，af，a。(3)合力与速度同向时，物体加速运动；合力与速度反向时，物体减速运动。题点全练1多选(2016全国卷)一质点做匀速直线运动。现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则( )a质点速度的方向总是与该恒力的方向相同b质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直c质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同d质点单位时间内速率的变化量总是不变解析：选bc质点原来做匀速直线运动，说明所受合外力为0，当对其施加一恒力后，恒力的方向与原来运动的速度方向关系不确定，则质点可能做直线运动，也可能做曲线运动，但加速度的方向一定与该恒力的方向相同，选项b、c正确。 2.(2016上海高考)如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时，球所受合外力的方向沿图中的()aoa方向bob方向coc方向 dod方向解析：选d据题意可知，小车向右做匀加速直线运动，由于球固定在杆上，而杆固定在小车上，则三者属于同一整体，根据整体法和隔离法的关系分析可知，球和小车的加速度相同，所以球的加速度也向右，即沿od方向，故选项d正确。3多选(2018清远市田家炳实验中学一模)一个质量为2 kg的物体，在5个共点力作用下处于平衡状态。现同时撤去大小分别为15 n和10 n的两个力，其余的力保持不变，关于此后该物体的运动的说法中正确的是()a一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是5 m/s2b一定做匀变速运动，加速度大小可能等于重力加速度的大小c可能做匀减速直线运动，加速度大小是2.5 m/s2d可能做匀速圆周运动，向心加速度大小是5 m/s2解析：选bc根据平衡条件得知，其余力的合力与撤去的两个力的合力大小相等、方向相反，则撤去大小分别为15 n和10 n的两个力后，物体的合力大小范围为5 nf合25 n，根据牛顿第二定律a得：物体的加速度范围为：2.5 m/s2a12.5 m/s2。若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向不在同一直线上，物体做匀变速曲线运动，加速度大小可能为5 m/s2，故a错误。由于撤去两个力后其余力保持不变，则物体所受的合力不变，一定做匀变速运动，加速度大小可能等于重力加速度的大小，故b正确。若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向相同时，物体做匀减速直线运动，故c正确。由于撤去两个力后其余力保持不变，在恒力作用下不可能做匀速圆周运动，故d错误。突破点(二)牛顿第二定律的瞬时性问题1两种模型加速度与合外力具有瞬时对应关系，二者总是同时产生、同时变化、同时消失，具体可简化为以下两种模型：2求解瞬时加速度的一般思路题点全练1.多选(2018太原模拟)如图所示，质量为m的小球被一根橡皮筋ac和一根绳bc系住，当小球静止时，橡皮筋处在水平方向上。下列判断中正确的是()a在ac被突然剪断的瞬间，bc对小球的拉力不变b在ac被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为gsin c在bc被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为d在bc被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为gsin 解析：选bc设小球静止时bc绳的拉力为f，ac橡皮筋的拉力为t，由平衡条件可得：fcos mg，fsin t，解得：f，tmgtan 。在ac被突然剪断的瞬间，bc上的拉力f也发生了突变，小球的加速度方向沿与bc垂直的方向且斜向下，大小为agsin ，b正确，a错误；在bc被突然剪断的瞬间，橡皮筋ac的拉力不变，小球的合力大小与bc被剪断前拉力的大小相等，方向沿bc方向斜向下，故加速度a，c正确，d错误。2.(2018东北三省四市一模)质量均为m的物块a、b之间用竖直轻弹簧相连，系在a上的细线竖直悬挂于固定点o，a、b与竖直粗糙墙壁接触，整个系统处于静止状态。重力加速度大小为g，则()a物块b可能受3个力b细线中的拉力小于2mgc剪断细线瞬间b的加速度大小为gd剪断细线瞬间a的加速度大小为2g解析：选d对ab整体分析可知，整体受重力和细线上的拉力，水平方向如果受墙的弹力，则整体不可能竖直静止，故不会受到水平方向上的弹力，根据平衡条件可知，细线上的拉力f2mg；再对b分析可知，b只受重力和弹簧拉力而保持静止，故a、b错误；由于b处于平衡，故弹簧的拉力fmg，剪断细线瞬间弹簧的弹力不变，则对b分析可知，b受力不变，合力为零，故加速度为零，故c错误；对a分析可知，剪断细线瞬间a受重力和弹簧向下的拉力，合力fa2mg，则由牛顿第二定律可知，加速度大小为2g，故d正确。3多选(2018成都市石室中学二诊)光滑斜面上，当系统静止时，挡板c与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行，a、b质量相等。在突然撤去挡板的瞬间()a两图中两球加速度均为gsin b两图中a球的加速度均为零c图甲中b球的加速度为2gsin d图乙中b球的加速度为gsin 解析：选cd撤去挡板前，对整体分析，挡板对b球的弹力大小为2mgsin ，因弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以撤去挡板瞬间，图甲中a球所受合力为零，加速度为零，b球所受合力为2mgsin ，加速度为2gsin ；图乙中杆的弹力突变为零，a、b球所受合力均为mgsin ，加速度均为gsin ，故c、d正确，a、b错误。突破点(三)动力学的两类基本问题1解决动力学两类基本问题的思路2动力学两类基本问题的解题步骤典例如图所示，在粗糙的水平路面上，一小车以v04 m/s的速度向右匀速行驶，与此同时，在小车后方相距s040 m处有一物体在水平向右的推力f20 n作用下，从静止开始做匀加速直线运动，当物体运动了x125 m撤去。已知物体与地面之间的动摩擦因数0.2，物体的质量m5 kg，重力加速度g10 m/s2。求：(1)推力f作用下，物体运动的加速度a1大小；(2)物体运动过程中与小车之间的最大距离；(3)物体刚停止运动时与小车的距离d。思路点拨解析(1)对物体，根据牛顿第二定律得fmgma1代入数据得a12 m/s2。(2)当物体速度v1v0时，物体与小车间距离最大，即t1 s2 s时，两者之间最大距离xmaxs0v0t1t140 m42 m4 m44 m。(3)设推力作用的时间为t2，根据位移公式得x1a1t22则t2 s5 s速度v2a1t225 m/s10 m/s撤去f后，物体运动的加速度为a2，经过t3时间停止，其位移为x2，根据牛顿第二定律mgma2得a2g2 m/s2由v22ax得x2 m25 m而t3 s5 s。物体运动的总时间tt2t310 s则dv0ts0(x1x2)30 m。答案(1)2 m/s2(2)44 m(3)30 m方法规律解决两类动力学问题的两个关键点(1)把握“两个分析”“一个桥梁”(2)不同过程中的联系。如第一个过程的末速度就是下一个过程的初速度，若过程较为复杂，可画位置示意图确定位移之间的联系。集训冲关1.(2018沧州一中月考)将一质量为m的小球靠近墙面竖直向上抛出，图甲是向上运动小球的频闪照片，图乙是下降时的频闪照片，o是运动过程中的最高点，甲、乙两次闪光频率相同，重力加速度为g，假设小球所受的阻力大小不变，则可估算小球受到的阻力大小约为()amgb.mgc.mg d.mg解析：选c设每块砖的厚度是d，向上运动时：9d3da1t2向下运动时：3dda2t2解得：根据牛顿第二定律，向上运动时：mgfma1向下运动时：mgfma2解得：fmg，c正确。2.(2018淮北一模)如图所示，一足够长的固定斜面倾角37，两物块a、b的质量ma、mb分别为1 kg和2 kg，它们与斜面之间的动摩擦因数均为0.5。两物块之间的轻绳长l0.5 m，作用在b上沿斜面向上的力f逐渐增大，使a、b一起由静止开始沿斜面向上运动，g取10 m/s2。(sin 370.6，cos 370.8)(1)当作用在物块b上的拉力f达到42 n时，连接物块a、b之间的轻绳恰好被拉断，求该轻绳能承受的最大拉力；(2)若连接物块a、b之间的轻绳恰好被拉断瞬间，a、b的速度均为10 m/s，轻绳断裂后作用在b物块上的外力f42