届高考物理一轮复习（高手必备+萃取高招）专题3牛顿运动定律（含17高考真题及解析）课件.ppt

专题三牛顿运动定律,考点6,考点7,考点8,考点9,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点6牛顿运动定律的理解1.(多选)(2016课标全国,18,6分)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,考点6,考点7,考点8,考点9,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,【答案】BC匀速直线运动的质点加一恒力后,合力即该恒力,质点做匀变速运动,根据牛顿第二定律F=ma,可知选项C正确;由加速度定义式可知单位时间内速度的变化量总是不变,速率的变化量不一定相等,选项D错误;质点的速度方向不一定与该恒力的方向相同,选项A错误;某一时刻恒力方向与速度方向垂直时,速度方向立即改变,而恒力方向不会改变,所以速度方向不可能总是与该恒力的方向垂直,选项B正确。,考点6,考点7,考点8,考点9,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,2.(多选)(2015海南单科,8,5分)如图,物块a、b和c的质量相同,a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连,通过系在a上的细线悬挂于固定点O。整个系统处于静止状态。现将细线剪断。将物块a的加速度的大小记为a1,S1和S2相对于原长的伸长分别记为l1和l2,重力加速度大小为g。在剪断的瞬间()A.a1=3gB.a1=0C.l1=2l2D.l1=l2,考点6,考点7,考点8,考点9,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,【答案】AC细线剪断前,a受细线向上的拉力F1=3mg,还受重力mg以及弹簧S1向下的拉力F2=2mg。细线剪断瞬间,线的拉力F1突然消失,但弹簧S1对其拉力不能突变。此时,a受的合力F=3mg,方向向下,由F=ma知,其加速度大小a1=3g,故A正确,B错误;此瞬间因弹簧形变未来得及发生改变,此时仍有,所以,l1=2l2,故选项C正确,D错误。,考点6,考点7,考点8,考点9,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,3.(2015海南单科,5,3分)如图,一充电后的平行板电容器的两极板相距l。在正极板附近有一质量为M、电荷量为q(q0)的粒子;在负极板附近有另一质量为m、电荷量为-q的粒子。在电场力的作用下,两粒子同时从静止开始运动。已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距l的平面。若两粒子间相互作用力可忽略,不计重力,则Mm为()A.32B.21C.52D.31,考点6,考点7,考点8,考点9,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点6,考点7,考点8,考点9,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,4.(2014课标全国,17,6分)如图,用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上,系统处于平衡状态。现使小车从静止开始向左加速,加速度从零开始逐渐增大到某一值,然后保持此值,小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)。与稳定在竖直位置时相比,小球的高度()A.一定升高B.一定降低C.保持不变D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定,考点6,考点7,考点8,考点9,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点6,考点7,考点8,考点9,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,5.(2013课标全国,14,6分)一物块静止在粗糙的水平桌面上。从某时刻开始,物块受到一方向不变的水平拉力作用。假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。以a表示物块的加速度大小,F表示水平拉力的大小。能正确描述F与a之间关系的图象是(),【答案】C设物块受的滑动摩擦力为Ff,当拉力F增大至等于滑动摩擦力时,物块才开始滑动。根据牛顿第二定律得F-Ff=ma,则F=Ff+ma,C项正确。,考点6,考点7,考点8,考点9,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,6.(2013海南单科,2,3分)一质点受多个力的作用,处于静止状态。现使其中一个力的大小逐渐减小到零,再沿原方向逐渐恢复到原来的大小。在此过程中,其他力保持不变,则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是()A.a和v都始终增大B.a和v都先增大后减小C.a先增大后减小,v始终增大D.a和v都先减小后增大【答案】C设变化的这个力为F1,其他力的合力为F2,根据牛顿第二定律可得,加速度a先增大后减小,此过程中速度v的方向与加速度a的方向始终相同,所以速度v始终增大,C项正确。,考点6,考点7,考点8,考点9,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,7.(多选)(2012课标全国,14,6分)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.没有力的作用,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【答案】AD惯性是指物体保持原来的运动状态(或抵抗运动状态变化)的性质,当物体不受力的作用时,将保持匀速直线运动或静止状态,选项A、D正确,选项B错误;行星在圆周轨道上保持匀速率运动是由于受到始终指向圆心、大小不变的力的作用,不是由于惯性,选项C错误。,考点6,考点7,考点8,考点9,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,8.(2012海南单科,1,3分)根据牛顿第二定律,下列叙述正确的是()A.物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比B.物体所受合外力必须达到一定值时,才能使物体产生加速度C.物体加速度的大小跟它的所受作用力中的任一个的大小成正比D.当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时,物体水平加速度大小与其质量成反比【答案】D物体加速度的大小与物体受到的合力成正比,与物体的质量成反比,选项A错误;力是产生加速度的原因,只要有合力,物体就有加速度,它们之间有瞬时对应关系,不存在累积效应,选项B错误;物体加速度的大小与它受到的合力成正比,选项C错误;根据矢量的合成和分解,即Fx=max,选项D正确。,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点6,考点7,考点8,考点9,1.作用力与反作用力的“三同、四异、三无关”(1)“三同”:大小相同;性质相同;变化情况相同。(2)“四异”:方向不同;受力物体不同;产生效果不同;施力物体不同。(3)“三无关”:与物体的种类无关;与物体的运动状态无关;与是否和另外物体相互作用无关。,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点6,考点7,考点8,考点9,2.相互作用力与平衡力的比较,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点6,考点7,考点8,考点9,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点6,考点7,考点8,考点9,3.牛顿第二定律的“五个”性质,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点6,考点7,考点8,考点9,典例导引1(2017黑龙江七台河二模)物体静止于一斜面上,如图所示,则下述说法正确的是()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作用力和反作用力C.物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力D.物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点6,考点7,考点8,考点9,【解析】物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对作用力和反作用力,故A错误;物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力,B正确;斜面对物体的作用力是支持力和摩擦力的合力,与重力平衡,所以物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力,故C错误;物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的分力和垂直于斜面向下的分力,垂直于斜面向下的分力与对斜面的压力大小相等,但不是对斜面的压力。【答案】B,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点6,考点7,考点8,考点9,高招1一对作用力与反作用力的判定方法判断一对力是否为作用力和反作用力,主要从两方面入手:(1)看作用点,作用力和反作用力应作用在两个物体上,两者具有异体性;(2)看产生原因,作用力和反作用力是由于相互作用而产生的,两者具有相互性。,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点6,考点7,考点8,考点9,典例导引2动摩擦因数=0.2的水平面上有一个质量m=2kg的小球,小球与水平轻弹簧及与竖直方向夹角=45的不可伸长的轻绳一端相连,此时小球处于静止平衡状态,且水平面对小球的弹力恰好为零。g取10m/s2,且小球与地面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则在剪断轻绳的瞬间,以下说法不正确的是()A.此时轻弹簧的弹力大小为20NB.地面对小球的作用力大于20NC.小球的加速度大小为8m/s2,方向向左D.若剪断弹簧与墙连接,则剪断的瞬间小球的加速度大小为10m/s2,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点6,考点7,考点8,考点9,【解析】未剪断轻绳时,小球受力如图所示。由于小球处于静止状态,根据共点力平衡条件可得F=FTcos45=20N,在剪断轻绳的瞬间,弹簧还来不及发生变化,所以弹簧的弹力不变仍为20N,A不符合题意;在剪断轻绳的瞬间,地面对小球的支持力为20N,同时地面对小球还存在一个摩擦力,故地面对小球的作用力大于20N,B不符合题意;在剪断轻绳的瞬间,平面对小球的支持力FN=mg=20N,摩擦力为Ff=mg=4N,根据牛顿第二定律得加速度,方向水平向左,C不符合题意;在剪断弹簧与墙连接的瞬间,轻绳对小球的拉力瞬间为零,此时小球所受的合力为零,则小球的加速度为零,故D符合题意。【答案】D,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点6,考点7,考点8,考点9,高招2应用牛顿第二定律求瞬时加速度的技巧在分析瞬时加速度时应注意两个基本模型和特点:(1)轻绳、轻杆或接触面模型不发生明显形变就能产生弹力的物体,剪断(或脱离)后,其弹力立即消失,不需要形变恢复时间;(2)轻弹簧、轻橡皮绳模型两端同时连接有物体的弹簧或橡皮绳,特点是形变量大,其形变恢复需要较长时间,在瞬时性问题中,其弹力的大小往往可以看成保持不变。,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点6,考点7,考点8,考点9,1.(2017广东广州模拟)根据伽利略理想斜面实验,利用如图所示的轨道装置做实验:在斜轨上先后铺垫三种粗糙程度不同的材料,小球从左侧斜轨上的O点由静止释放后沿斜轨向下运动,并沿右侧斜轨上升到的最高位置依次为1、2、3。对比这三次实验可知()A.第一次实验中小球接触的材料是最光滑的B.第二次实验中小球的机械能守恒C.第三次实验中小球的惯性最大D.第三次实验中小球对轨道最低点的压力最大,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点6,考点7,考点8,考点9,【答案】D如果斜面光滑,则小球应到达与左侧O点等高的位置,所以三次实验小球均受到阻力作用,第一次实验小球上升的高度最低,接触的材料是最不光滑的,A错误;第二次实验小球上升的高度低于原来的高度,说明有阻力做负功,故机械能不守恒,B错误;惯性只与质量有关,由于不知道三次实验所用小球的质量的大小关系,故不能明确小球的惯性大小,C错误;第三次实验中小球到达最低点的速度最大,则根据向心力公式可知,小球对轨道最低点的压力最大,故D正确。,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点6,考点7,考点8,考点9,2.(多选)(2017宁夏银川一模)如图所示,A、B两物块质量分别为2m、m,用一轻弹簧相连,将A用长度适当的轻绳悬挂于天花板上,系统处于静止状态,B物块恰好与水平桌面接触而没有挤压,此时轻弹簧的伸长量为x。现将悬绳剪断,则下列说法正确的是()A.悬绳剪断后,A物块向下运动2x时速度最大B.悬绳剪断后,A物块向下运动3x时速度最大C.悬绳剪断瞬间,A物块的加速度大小为2g,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点6,考点7,考点8,考点9,【答案】BD剪断悬绳前,对物块B受力分析,物块B受到重力和弹簧的弹力,可知弹力F=mg。悬绳剪断瞬间,对物块A分析,物块A的合力为F合=2mg+F=3mg,根据牛顿第二定律,得a=g,故C错误,D正确;弹簧开始处于伸长状态,弹力F=mg=kx;物块A向下压缩,当2mg=F=kx时,速度最大,即x=2x,所以A下降的距离为3x,故B正确,A错误。,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点6,考点7,考点8,考点9,3.(2017吉林调研)如图所示,质量为4kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面。质量为1kg的物体B用细线悬挂起来,A、B紧挨在一起但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断,则细线剪断瞬间,B对A的压力大小为(g取10m/s2)()A.0B.8NC.10ND.50N【答案】B剪断细线前,物体A、B间无压力,则弹簧的弹力F=mAg=40N,剪断细线的瞬间,对物体A、B整体分析,整体加速度=2m/s2,对物体B隔离分析,有mBg-FN=mBa,解得FN=mBg-mBa=8N,故选B。,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点6,考点7,考点8,考点9,4.(多选)(2017内蒙古包头一模)如图所示,一个质量为m的刚性圆环套在粗糙的竖直固定细杆上,圆环的直径略大于细杆的直径,圆环的两边与两个完全相同的轻质弹簧相连,轻质弹簧的另一端分别相连在和圆环同一高度的墙壁上的P、Q两点处,弹簧的劲度系数为k,起初圆环处于O点,弹簧处于原长状态且原长为l,细杆上面的A、B两点到O点的距离都为l。将圆环拉至A点由静止释放,对于圆环从A点运动到B点的过程中,下列说法正确的是()A.圆环通过O点的加速度小于gB.圆环在O点的速度最大,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点6,考点7,考点8,考点9,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点6,考点7,考点8,考点9,5.(2017山东枣庄质检)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错误,D正确。,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点6,考点7,考点8,考点9,考点7牛顿运动定律的应用一两类基本问题、超重失重问题1.(多选)(2016课标全国,19,6分)两实心小球甲和乙由同一种材料制成,甲球质量大于乙球质量。两球在空气中由静止下落,假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比,与球的速率无关。若它们下落相同的距离,则()A.甲球用的时间比乙球长B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点6,考点7,考点8,考点9,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点6,考点7,考点8,考点9,2.(2016海南单科,5,3分)沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用,其下滑的速度时间(v-t)图线如图所示。已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数,在05s、510s、1015s内F的大小分别为F1、F2和F3,则()A.F1F3C.F1F3D.F1=F3,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点6,考点7,考点8,考点9,【答案】A对物体的受力分析如图所示,根据v-t图象可知,物体在05s内和1015s内的加速度大小均为a,方向相反,则在05s内,根据牛顿第二定律有mgsin-Ff-F1=ma,得F1=mgsin-Ff-ma;在510s内,加速度为0,根据牛顿第二定律有mgsin-Ff-F2=0,得F2=mgsin-Ff;在1015s内,根据牛顿第二定律有Ff+F3-mgsin=ma,则F3=mgsin-Ff+ma。故有F3F2F1,选项A正确。,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点6,考点7,考点8,考点9,3.(多选)(2015课标全国,20,6分)如图(a),一物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其运动的v-t图线如图(b)所示。若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量,则可求出()A.斜面的倾角B.物块的质量C.物块与斜面间的动摩擦因数D.物块沿斜面向上滑行的最大高度,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点6,考点7,考点8,考点9,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点6,考点7,考点8,考点9,4.(多选)(2015海南单科,9,5分)如图,升降机内有一固定斜面,斜面上放一物块。开始时,升降机做匀速运动,物块相对于斜面匀速下滑。当升降机加速上升时()A.物块与斜面间的摩擦力减小B.物块与斜面间的正压力增大C.物块相对于斜面减速下滑D.物块相对于斜面匀速下滑,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点6,考点7,考点8,考点9,【答案】BD升降机加速上升时,物体将出现超重现象,故物体对斜面的压力增大,B正确;由Ff=FN知,物体与斜面间的摩擦力也增大,故A错误;开始,升降机匀速运动,物体相对斜面匀速下滑,由力的平衡知,Gsin=Gcos,其中G为重力,为斜面与水平面的夹角,可见最初匀速下滑是因为满足sin=cos或=tan这一条件,而与物体重力无关。升降机加速上升时,以升降机为参考系,电梯内物体超重,这仅仅是相当于重力增大了,但因满足了=tan这一条件,故物体相对斜面仍匀速下滑,因此C错误,D正确。,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点6,考点7,考点8,考点9,5.(2017课标全国,24,12分)为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线相距s0和s1(s1v1)上滑,同时物块受到平行传送带向上的恒力F作用,物块与传送带间的动摩擦因数=tan,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列物块运动的v-t图象不可能是(),高手必备,萃取高招,对点精练,考点6,考点7,考