知识板块三牛顿运动定律

1、牛顿运动定律一.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，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止. 理解：（1）运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持. （2）定律说明了任何物体都有惯性. （3）不受力的物体是不存在的.牛顿第一定律不能用实验直接验证.但是建立在大量实验现象的基础之上，通过思维的逻辑推理而发现的.它告诉了人们研究物理问题的另一种新方法:通过观察大量的实验现象，利用人的逻辑思维，从大量现象中寻找事物的规律. （4）牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例，牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系，牛顿第二定律定量地

2、给出力与运动的关系. 2.惯性:物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质. 理解：（1）惯性是物体的固有属性，即一切物体都有惯性，与物体的受力情况及运动状态无关.因此说，人们只能“利用”惯性而不能“克服”惯性.（2）质量是物体惯性大小的量度.质量越大惯性越大，反之越小. 例1.下列说法正确的是（ ） A牛顿第一定律是通过理想斜面实验经过推理得出的 B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C运动的物体惯性大，静止的物体惯性小D物体的惯性越大，运动状态越难改变例2. 火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一个人向上跳起，发现仍落回到车上原处，下列说法正确的

3、是（ ）A人跳起后，车厢内空气给他向前的力，带着他随同火车一起向前运动。B人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动。C人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必定偏后一些，只是由于时间很短偏后距离太短看不出来。D人跳起后直到落地，在水平方向上和车始终具有相同的速度。二.牛顿第二定律1.内容:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，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. 理解：（1）牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系，即知道了力，可根据牛顿第二定律，分析出物体的运动规律;反过来，知道了运动，可根据牛顿第二定律研究其受力情况，为设计运动，控制运动提

4、供了理论基础. （2）对牛顿第二定律的数学表达式， 是力，是力的作用效果，特别要注意不能把看作是力. （3）牛顿第二定律揭示的是力的瞬间效果.即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系，力变加速度就变，力撤除加速度就为零，注意力的瞬间效果是加速度而不是速度. （4）牛顿第二定律，是矢量，也是矢量，且与 的方向总是一致的. 可以进行合成与分解，也可以进行合成与分解. 例3. 如图所示，小车从足够长的光滑斜面自由下滑，斜面倾角为，小车上吊着小球，试求：当小球与小车相对静止后，悬线与天花板的夹角？av例4.如图所示,质量为m 的人站在自动扶梯上,扶梯正以加速度a向上减速运动, a与水平方向的夹角为，

5、求人受到的支持力与摩擦力。OBbcAC例5.如图所示，AB、AC为位于竖直平面的两根光滑细杆，A、B、C三点恰位于圆周上，C为该圆周的最低点，b、c为套在细杆上的两个小环。当两环同时从B、C点自静止开始下滑，则（ ）A环b将先到达点A B环c将先到达点AC两环同时到达点AD因两杆的倾角不知道,无法判断谁先到达A点三.牛顿第三定律1.内容:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上. 理解：（1）牛顿第三运动定律指出了两物体之间的作用是相互的，因而力总是成对出现的，它们总是同时产生，同时消失.（2）作用力和反作用力总是同种性质的力. （3）作用力和反作用力分别作用在两

6、个不同的物体上，各产生其效果，不可叠加. 2.与平衡力的区别（1）相互作用力作用点在不同物体上，平衡力作用点在同一物体上.（2）相互作用力性质一定相同，平衡力性质可以不同.（3）相互作用力同时产生，同时消失，而平衡力不一定同时产生，同时消失。 例6.一个物体放在水平桌面上，下列说法正确是（ ）A桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力B物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力和反作用力C物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一性质的力D物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力四.超重和失重 1.超重:物体有向上的加速度称物体处于超重.处于超重的物体对支持面

7、的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体的重力，即.2.失重:物体有向下的加速度称物体处于失重.处于失重的物体对支持面的压力FN（或对悬挂物的拉力）小于物体的重力.即.当时，物体处于完全失重.3.对超重和失重的理解应当注意的问题 （1）不管物体处于失重状态还是超重状态，物体本身的重力并没有改变，只是物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）不等于物体本身的重力.（2）超重或失重现象与物体的速度无关，只决定于加速度的方向.“加速上升”和“减速下降”都是超重;“加速下降”和“减速上升”都是失重. （3）在完全失重的状态下，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮

8、力、液体柱不再产生压强等. 例7. 质量为m的物体放置在升降机内的台秤上，升降机以加速度a在竖直方向上做匀变速直线运动，若物体处于失重状态，则( )A升降机加速度的方向竖直向下 B台秤的示数减少maC升降机一定向上运动 D升降机一定做加速运动五牛顿第二定律题型分类题型1：考察牛顿第二定律的瞬时性例1一小球自空中自由落下，与正下方的直立轻质弹簧接触，直至速度为零的过程中，关于小球运动状态，正确的是( ) A接触后，小球作减速运动，加速度的绝对值越来越大，速度越来越小，最后等于零B接触后，小球先做加速运动，后做减速运动，其速度先增加后减小直到为零C接触后，速度为零的地方就是弹簧被压缩最大之处，加速

9、度为零的地方也是弹簧被压缩最大之处D接触后，小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方练习1如图质量为m的小球用水平弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度为（）A0 B大小为g，方向竖直向下C大小为g，方向垂直于木板向下D大小为g，方向水平向右题型2：考察牛顿第二定律的同体性例2一人在井下站在吊台上，用如图所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来。图中跨过滑轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦。吊台的质量m=15kg,人的质量为M=55kg,起动时吊台向上的加速度是a=0.2m/s2,求这时人对吊台的压力。(g=9.8

10、m/s2)练习2如图所示，用轻质弹簧竖直链接的物块A、B的质量分别为mA=0.2kg，mB=0.4kg，盘C的质量mC=0.6kg，现悬挂于天花板O处，处于静止状态。当用火柴烧断O处的细线瞬间，木块A的加速度aA多大？木块B对盘C的压力FBC多大？（g取10m/s2）题型3：发生相对运动的条件零界问题例3如图所示，把长方体切成质量分别为m和M的两部分，切面与底面的夹角为，长方体置于光滑的水平面上。设切面是光滑的，要使m和M一起在水平面上滑动，作用在m上的水平力F满足什么条件？练习3如图所示，一夹子夹住木块，在力F作用下向上提升，夹子和木块的质量分别为m、M，夹子与木块两侧间的最大静摩擦有均为f

11、，若木块不滑动，力F的最大值是（ ）A BC. D练习4.质量分别为、的物块、叠放一起放在光滑的水平地面上，现对施加一水平力，已知间最大静摩擦力为，间最大静摩擦力为, 为保证它们能够一起运动，最大值为（ ）A B C D 题型4：接触物体分离的条件及应用例4一根劲度系数为k,质量不计的轻弹簧，上端固定,下端系一质量为m的物体,有一水平板将物体托住,并使弹簧处于自然长度。如图7所示。现让木板由静止开始以加速度a(ag)匀加速向下移动。求经过多长时间木板开始与物体分离。练习5如图示，倾角30°的光滑斜面上，并排放着质量分别是mA=10kg和mB=2kg的A、B两物块，一个劲度系数k=40

12、0N/m的轻弹簧一端与物块B相连，另一端与固定挡板相连，整个系统处于静止状态，现对A施加一沿斜面向上的力F，使物块A沿斜面向上作匀加速运动，已知力 F在前0.2s内为变力，0.2s后为恒力，g取10m/s2，求F的最大值和最小值。AB题型5：整体法和隔离法例5.物体B放在A物体上，A、B的上下表面均与斜面平行，如图。当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C向上做匀减速运动时（ ）AA受到B的摩擦力沿斜面方向向上 BA受到B的摩擦力沿斜面方向向下CA、B之间的摩擦力为零 DA、B之间是否存在摩擦力取决于A、B表面的性质题型6：传送带有关的问题例6如图，水平传送带两个转动轴轴心相距20m，正在以

13、v4.0m/s的速度匀速传动，某物块儿（可视为质点）与传送带之间的动摩擦因数为0.1,将该物块儿从传送带左端无初速地轻放在传送带上，则经过多长时间物块儿将到达传送带的右端（g=10m/s2）？练习6如图所示，传送带与地面成夹角=37°，以10m/s的速度逆时针转动，在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5的物体，它与传送带间的动摩擦因数=0.5，已知传送带从AB的长度L=16m，则物体从A到B需要的时间为多少？练习7. 图为仓库中常用的皮带传输装置示意图，它由两台皮带传送机组成，一台水平传送，A，B两端相距3m，另一台倾斜，传送带与地面的倾角，C, D两端相距4. 45m，B, C相距

14、很近。水平传送以5m/s的速度沿顺时针方向转动，现将质量为10kg的一袋大米无初速度地放在A段，它随传送带到达B端后，速度大小不变地传到倾斜送带的C点，米袋与两传送带间的动摩擦因数均为0. 5，g取10m/s2，sin37=0. 6，cos37=0. 8（1）若CD部分传送带不运转，求米袋沿传送带在CD上所能上升的最大距离；（2）若倾斜部分CD以4ms的速率顺时针方向转动，求米袋从C运动到D所用的时间。题型7：板块模型例7如图所示，质量的小车停放在光滑水平面上，在小车右端施加一水平恒力。当小车向右运动速度达到时，在小车的右端轻放一质量的小物块，物块与小车间的动摩擦因数，假定小车足够长问：（1）

15、经过多长时间物块停止与小车间的相对运动？（2）小物块从放在车上开始经过所通过的位移是多少？（取）练习8如图所示，两个相同的扁木板紧挨着放在水平地面上，每个木板的质量为,长,木板原来都静止，它们与地面间的动摩擦因数，现在左边木板的左端点放一块的小铅块，它与木板间动摩擦因数，现突然给铅块一个向右的初速度，使其在木板上滑行，试通过计算说明：（1）左边扁木板是否滑动？（2）滑块最终是落在地上，还是静止在哪一块木板上？（计算中取，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，铅块视为质点）。题型8：图像问题t/sF/N02468123图甲t/sV/m.s-10246824图乙例8放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水

16、平推力的作用，的大小与时间的关系和物块速度与时间的关系如图甲、乙所示。取重力加速度.由此两图线可以求得物块的质量和物块与地面之间的动摩擦因数分别为（ ）A BC D.练习9如图所示，在光滑水平面上叠放着甲、乙两物体。现对甲施加水平向右的拉力F，通过传感器可测得甲的加速度a随拉力F变化的关系如图2所示。巳知重力加速度g = 10 m/s2，由图线可知（ ）A甲的质量是2kg B甲的质量是6kgC 甲、乙之间的动摩擦因数是0.2 D甲、乙之间的动摩擦因数是0.6牛顿运动定律 练习题1下列物体的运动状态保持不变的是（ ）A.匀速行驶的列车 B.地球同步卫星C.自由下落的小球 D.在水面上浮动的木块2

17、下面关于惯性的说法中，正确的是（ ）A. 运动速度大的物体比速度小的物体难以停下来，所以运动速度大的物体具有较大的惯性B. 物体受的力越大，要它停下来就越困难，所以物体受的推力越大，则惯性越大C. 物体的体积越大，惯性越大D. 物体含的物质越多，惯性越大3物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合外力的方向之间的关系是( )A速度方向、加速度方向、合外力方向三者总是相同的B速度方向可与加速度成任何夹角，但加速度方向总是与合外力的方向相同C速度方向总是与合外力方向相同，而加速度方向可能与速度方向相同，也可能不相同D速度方向总是与加速度方向相同，而速度方向可能与合外力方向相同，也可能不相同4物

18、体A、B质量分别为和,都静止在同一水平面上，与水平面的动摩擦因数分别为和，现用平行于水平面的可变力分别拉物体A、B，二者所得加速度和的关系图线分别如图所示，当时，A、B都能匀速运动，则可知( )A， B，C D5下列对牛顿第二定律表达式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，与物体的加速度成正比B由m=F/a可知，物体的质量与其所受合外力成正比，与其运动加速度成反比C由m=F/a可知，物体的加速度与所受合外力成正比，与其质量成反比D以上说法都不正确6如图所示，在质量为m的物体上加一个竖直向上的拉力F，使物体以加速度竖直向上做匀加速运动

19、，若不计阻力，下面说法正确的有 ( )A若拉力改为2F，物体加速度为2B若质量改为m2，物体加速度为2 C若质量改为2m，物体加速度为2D若质量改为m2，拉力改为F2，物体加速度不变7质量为m的物体放在粗糙的水平面上，受到一个水平方向的恒力F作用而运动，在运动过程中，该物体的加速度a的大小 ( )A与物体运动速度大小无关 B与恒力F成正比C与物体运动的位移大小无关 D与物体运动的时间无关8如图所示是在验证牛顿第二定律实验中，根据实验数据描绘出三条a-F图象，下列说法中正确的是( )A三条倾直斜线所对应的小车和砝码的总质量相同B三条倾直斜线所对应的小车和砝码的总质量不同C直线1对应的小车和砝码的

20、总质量最大D直线3对应的小车和砝码的总质量最大9关于牛顿第二定律，正确的说法是( )A物体的质量跟外力成正比，跟加速度成反比B加速度的方向一定与合外力的方向一致C物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比D由于加速度跟合外力成正比，整块砖的重力加速度一定是半块砖重力加速度的2倍10一物体放置在倾角为的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为，如图所示在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法中正确的是（ ）A当一定时，a越大，斜面对物体的正压力越小B当一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越大C当a一定时，越大，斜面对物体的正压力越小D当a一定时，越大，斜面对物体的摩擦力越小11

21、一物体放置在倾角为的斜面上，斜面固定于在水平面上加速运动的小车中，加速度为，如图所示，在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法中正确的是（ ）A当一定时，a越大，斜面对物体的正压力越大B当一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越大C当一定时，a越大，斜面对物体的正压力越小D当一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越小12一物体在几个力的共同作用下处于静止状态现使其中向东的一个力F的值逐渐减小到零，又马上使其恢复到原值（方向不变），则（ ）A物体始终向西运动 B物体先向西运动后向东运动C物体的加速度先增大后减小 D物体的速度先增大后减小13如图所示，在两根轻质弹簧a、b之间系住一小球，弹簧的另外两端分

22、别固定在地面和天花板上同一竖直线上的两点，等小球静止后，突然撤去弹簧a，则在撤去弹簧后的瞬间，小球加速度的大小为2.5米秒2，若突然撤去弹簧b，则在撤去弹簧后的瞬间，小球加速度的大小可能为（ ）A7.5米秒2，方向竖直向下 B7.5米秒2，方向竖直向上C12.5米秒2，方向竖直向下 D12.5米秒2，方向竖直向上14如图所示，一个劈形物体M放在固定的斜面上，上表面水平，在水平面上放有光滑小球m，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是（ ）MmA沿斜面向下的直线 B抛物线C竖直向下的直线 D.无规则的曲线。15如右图，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

23、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、。重力加速度大小为g。则有（ ）A， B， C， D，16如图所示，一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都不计，盘内放一个物体P处于静止状态，P的质量m=12kg，弹簧的劲度系数k=300N/m。现在给P施加一个竖直向上的力F，使P从静止开始向上做匀加速直线运动，已知在t=0.2s内F是变力，在0.2s以后F是恒力，g=10m/s2,则F的最小值和最大值分别是（ ）A B C D17如图所示，在光滑水平面上放着紧靠在一起的A、B两物体，B的质量是A的2倍，B受到向右的恒

24、力，受到的水平力，(的单位是)。从开始计时，则（ ） A物体在末时刻的加速度是初始时刻的倍 B后,物体做匀加速直线运动 C时,物体的速度为零 D后,的加速度方向相反18如图所示，质量为的斜面B放在水平地面上质量为的物体A沿斜面以加速度加速下滑，而斜面B相对水平面静止，斜面倾角为，且A、B间滑动摩擦因数为，则地面对B的摩擦力的大小和方向分别是 ( )A，方向水平向左 B，方向水平向右C，方向水平向左 D, 方向水平向右19如图所示的装置中，中间的弹簧质量忽略不计，两个小球质量皆为m，当剪断上端的绳子OA的瞬间小球A和B的加速度多大？20如图甲所示，一质量为的物体系于长度分别为、的两根细线上，的一

25、端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为，水平拉直，物体处于平衡状态。现将线剪断，求剪断瞬时物体的加速度。（l）下面是某同学对该题的一种解法：分析与解：设线上拉力为，线上拉力为，重力为，物体在三力作用下保持平衡,有，。剪断线的瞬间，突然消失，物体即在反方向获得加速度。因为，所以加速度，方向在反方向。你认为这个结果正确吗？请对该解法作出评价并说明理由。L1L2图甲L1L2图乙（2）若将图甲中的细线改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图乙所示，其他条件不变，求解的步骤和结果与（l）完全相同，即 ，你认为这个结果正确吗？请说明理由。21.如图所示，质量为m的小球与细线和轻弹簧连接后被悬挂起来，静止平衡时AC

26、和BC与过C的竖直线的夹角都是600，则剪断AC线瞬间，求小球的加速度；剪断B处弹簧的瞬间，求小球的加速度 22.一人在井下站在吊台上，用如图所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来。图中跨过滑轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦。吊台的质量m=15kg,人的质量为M=55kg,起动时吊台向上的加速度是a=0.2m/s2,求这时人对吊台的压力。(g=9.8m/s2)F23.一弹簧秤的秤盘质量m1=15kg，盘内放一质量为m2=105kg的物体P，弹簧质量不计，其劲度系数为k=800N/m，系统处于静止状态，如图9所示。现给P施加一个竖直向上的力F，使P从静止开始向上做匀加速直线运动，已知在最初0

27、2s内F是变化的，在02s后是恒定的，求F的最大值和最小值各是多少？（g=10m/s2）24.如图所示，细线的一端固定于倾角为450的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球。求：（1）当滑块至少以多大加速度a向左运动时，小球对滑块的压力等于零；aAP450（2）当滑块以a=2g的加速度向左运动时，线中拉力T多大？25如图所示，矩形盒内用两根细线固定一个质量为m =1.0kg的均匀小球，a线与水平方向成53°角，b线水平。两根细线所能承受的最大拉力都是Fm=15N。求：ab（1）当该系统沿竖直方向匀加速上升时，为保证细线不被拉断，加速度可取的最大值是多少？（2）当该系

28、统沿水平方向向右匀加速运动时，为保证细线不被拉断，加速度可取的最大值是多少？（取g=10m/s2）26.如图所示，m和M保持相对静止，一起沿倾角为的光滑斜面下滑，则M和m间的摩擦力大小是多少？27.一质量为M，倾角为的楔形木块，静置在水平桌面上，与桌面间的动摩擦因数为。一物块质量为m，置于楔形木块的斜面上，物块与斜面之间是光滑的。为了使物块与斜面保持相对静止，可用一水平外力推动楔形木块，如图所示。求此水平力的大小？vF28如图所示，质量为M =4.0kg的一只长方体形铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数为1=0.20。这时铁箱内一个质量为m=1.0kg的木块恰好能

29、沿箱的后壁向下匀速下滑，木块与铁箱间的动摩擦因数为2=0.50。求水平拉力F的大小。（取g=10m/s2）29如图所示，一质量为M的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为以900，两底角为和，a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块，已知所有接触面都是光滑的，现发现a、b沿斜面下滑，而楔形木块静止不动，求此时楔形木块对水平桌面的压力大小？MV0m30.如图所示，水平粗糙的地面上放置一质量为M、倾角为的斜面体，斜面体表面也是粗糙的有一质量为m的小滑块以初速度V0由斜面底端滑上斜面上经过时间t到达某处速度为零，在小滑块上滑过程中斜面体保持不动。求此过程中水平地面对斜面体的摩擦力与支持力各为多大？SPQV31.如图所示，某工厂用水平传送带传送零件，设两轮子圆心的距离为S，传送带与零件间的动摩擦因数为，传送带的速度恒为V，在P点轻放一质量为m的零件，并使被传送到右边的Q处。设零件运动的后一段与传送带之间无滑动.求：（1）传送所需时间t；（2）摩擦力对零件做功W.AB32.如图所示，传送带与地面的倾角=37，从A到B的长度为16，传送带以V0=10m/s的速度逆时针转动。在传送带上端无初速的放一个质量为0.5的物体，它与传送带之间的动摩擦因数=0.5，求物体从A运动到B所需的时间是多少？(sin37=0.6,cos37=0.8) 图甲v0图乙/rad/sS/m31301033.如