牛顿运动定律知识点加精选习题

1、第三章 牛顿运动定律一、牛顿第一定律（伽利略、笛卡尔、牛顿）1.牛顿第一定律：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状态为止。注：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给出力与运动的关系。2.力是改变物体运动状态的原因，即力是使物体产生加速度的原因，运动不需要力来维持。3惯性：物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。注：（1）一切物体都具有惯性，惯性是物体固有的属性，跟物体的运动状态、受力无关、所处的地理位置无关（2）质量是物体惯性大小的唯一量度，质量大则惯性

2、大，其运动状态难以改变（3）外力作用于物体上能使物体的运动状态改变，但不能认为克服了物体的惯性例：突然刹车人往前倒，突然加速人往后倒。例：做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子怎样运动？二、牛顿第三定律1. 牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上2.作用力和反作用力的关系：大小相等，方向相反，作用在一条直线上，力的性质相同，同时产生、同时变化、同时消失、具有同时性，作用在两个物体上。(总是等大、反向、共线 同时、同性、两体)3.作用力和反作用力与一对平衡力的关系作用力与反作

3、用力一对平衡力作用力与反作用力一对平衡力大小相等，方向相反，作用在一条直线上相同点大小相等，方向相反，作用在一条直线上相同点两个力的性质一定相同两个力性质不一定相同力的性质两个力的性质一定相同两个力性质不一定相同力的性质两个力同时产生，同时变化，同时消失一个力的产生、变化、消失不一定影响另一个力两个力同时产生，同时变化，同时消失一个力的产生、变化、消失不一定影响另一个力力的作用时间力的作用时间力的作用对象两个力作用在相互作用的两个物体上两个力作用在同一物体上 力的作用对象两个力作用在相互作用的两个物体上两个力作用在同一物体上 两个力共同作用效果是使物体平衡两个力共同作用效果是使物体平衡两个力各

4、有各的作用效果力的作用效果两个力各有各的作用效果力的作用效果例：人过沼泽，人下陷，不是人对地面的压力大于地面给人的支持力，因为两者是作用力和反作用力一定等大，而是人的重力大于地面对人的支持力，人运动，关键是对人进行受力分三、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，加速度的方向跟合力的方向相同。2.表达式：F=ma （其中的F和m、a必须相对应）3.特点：（1）瞬时性：加速度与合外力在每个瞬时都有大小、方向上的对应关系，这种对应关系表现为：合外力恒定不变时，加速度也保持不变。合外力变化时加速度也随之变化。合外力为零时，加速度也为零（2）矢量性：牛顿第二定律

5、公式是矢量式。公式只表示加速度与合外力的大小关系.矢量式的含义在于加速度的方向与合外力的方向始终一致.（3）同一性：加速度与合外力及质量的关系，是对同一个物体（或物体系）而言，即 F与a均是对同一个研究对象而言.（4）相对性；牛顿第二定律只适用于惯性参照系（5）独立性：若F为物体受的合外力，那么a表示物体的实际加速度；若F为物体受的某一个方向上的所有力的合力，那么a表示物体在该方向上的分加速度；若F为物体受的若干力中的某一个力，那么a仅表示该力产生的加速度，不是物体的实际加速度。注：牛顿第二定律明确了物体的受力情况和运动情况之间的定量关系。联系物体的受力情况和运动情况的桥梁或纽带就是加速度。4

6、.适用范围：（1）只适用于研究惯性系中运动与力的关系，不能用于非惯性系；（2）只适用于解决宏观物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题；（3）只适用于宏观物体，一般不适用微观粒子。四、牛顿第二定律的应用（一）两种动力学问题1运用牛顿运动定律解决的动力学问题常常可以分为两种类型（1）已知受力情况，要求物体的运动情况如物体运动的位移、速度及时间等（2）已知运动情况，要求物体的受力情况（求力的大小和方向）2应用牛顿运动定律解题的一般步骤（1）认真分析题意，明确已知条件和所求量，搞清所求问题的类型.（2）选取研究对象.所选取的研究对象可以是一个物体，也可以是几个物体组成的整体.同一题目，根据题意和

7、解题需要也可以先后选取不同的研究对象.（3）分析研究对象的受力情况和运动情况.（4）当研究对象所受的外力不在一条直线上时：如果物体只受两个力，可以用平行四边形定则求其合力；如果物体受力较多，一般把它们正交分解到两个方向上去分别求合力；如果物体做直线运动，一般把各个力分解到沿运动方向和垂直运动的方向上.（5）根据牛顿第二定律和运动学公式列方程，物体所受外力、加速度、速度等都可根据规定的正方向按正、负值代入公式，按代数和进行运算.（6）求解方程，检验结果，必要时对结果进行讨论.（二）超重和失重问题1.超重：物体对悬挂物的拉力或者对支持物的压力大于自身重力的现象。 超重的条件：加速度向上或有向上的分

8、量对应运动：向上加速或向下减速2.失重：物体对悬挂物的拉力或者对支持物的压力小于自身重力的现象。失重的条件：加速度向下或有向下的分量对应运动：向下加速或向上减速3.完全失重：物体对悬挂物的拉力或者对支持物的压力等于0的现象。失重的条件：a=g对应运动：自由落体、竖直上抛等 注意：物体处于“超重”或“失重”状态，地球作用于物体的重力始终存在，大小也无变化，变化的是视重，不是实重；发生“超重”或“失重”现象与物体速度方向无关，只决定于物体的加速度方向；在完全失重状态，一切以重力为原理制作的仪器、一切由重力产生的物理现象完全消失。如天平失效、浸在水中的物体不受浮力、液体柱不再产生向下的压强等。（三）

9、突变瞬时类问题（“瞬时问题”常常伴随着这样一些标志性词语：“瞬时”、“突然”、“猛地”、“刚刚”等。）1.像绳、线、硬的物体连接(或直接作用)的物体，当其他力变化时，将会迅速引起绳、线等物上力的变化。注：只需分析变化后的情况。2.像弹簧、橡皮条、皮筋等，这些物体连接其他物体当其它力有变化的瞬间引不起这些物体上的力立即变化。注：先求出条件变化前弹簧的弹力大小，在条件改变后应用。例：（四）整体法与隔离法1整体法：在研究物理问题时，把所研究的对象作为一个整体来处理的方法称为整体法。（注：采用整体法时不仅可以把几个物体作为整体，也可以把几个物理过程作为一个整体，采用整体法可以避免对整体内部进行繁锁的分

10、析，常常使问题解答更简便、明了。）2.应用情况：（1）两物体都处于平衡状态，两个都静止、两个都匀速、一个静止一个匀速（2）两物体相对静止（3）连接体问题（4）等效重心法3.运用整体法解题的基本步骤：明确研究的系统或运动的全过程.画出系统的受力图和运动全过程的示意图.寻找未知量与已知量之间的关系，选择适当的物理规律列方程求解例：沿绳找动力和阻力mg-Mg=(m+M)a2隔离法：把所研究对象从整体中隔离出来进行研究，最终得出结论的方法称为隔离法。可以把整个物体隔离成几个部分来处理，也可以把整个过程隔离成几个阶段来处理，还可以对同一个物体，同一过程中不同物理量的变化进行分别处理。采用隔离物体法能排除

11、与研究对象无关的因素，使事物的特征明显地显示出来，从而进行有效的处理。运用隔离法解题的基本步骤：明确研究对象或过程、状态，选择隔离对象.选择原则是：一要包含待求量，二是所选隔离对象和所列方程数尽可能少.将研究对象从系统中隔离出来；或将研究的某状态、某过程从运动的全过程中隔离出来.对隔离出的研究对象、过程、状态分析研究，画出某状态下的受力图或某阶段的运动过程示意图.寻找未知量与已知量之间的关系，选择适当的物理规律列方程求解.3整体和局部是相对统一的，相辅相成的。隔离法与整体法，不是相互对立的，一般问题的求解中，随着研究对象的转化，往往两种方法交叉运用，相辅相成.传送带问题、整体法隔离法国际单位制

12、中的七个基本物理量和相应的国际单位制中的基本单位物理量名称物理量符号单位名称单位符号长度l米m质量m千克(公斤)kg时间t秒s电流I安(培)A热力学温度T开(尔文)K发光强度l1(lV)坎(德拉)cd物质的量n(V)摩(尔)mol注：物理公式不仅决定了物理量之间的关系，也决定了物理量单位间的关系，推导物理量的单位要借助物理公式，依据单位是否正确可以判断物理公式是否正确。牛顿运动定律1下列说法正确的是A牛顿认为质量一定的物体其加速度与物体受到的合外力成正比B亚里士多德认为轻重物体下落快慢相同C笛卡尔的理想斜面实验说明了力不是维持物体运动的原因D伽利略认为如果完全排除空气的阻力，所有物体将下落的同

13、样快2物理学是一门以实验为基础的学科，物理定律就是在大量实验的基础上归纳总结出来的但有些物理规律或物理关系的建立并不是直接从实验得到的，而是经过了理想化或合力外推，下列选项中属于这种情况的是A牛顿第一定律 B牛顿第二定律 C万有引力定律 D库仑定律ACBDACBDA牛顿第一定律揭示了一切物体都具有惯性B速度大的物体惯性大，速度小的物体惯性小C力是维持物体运动的原因D做曲线运动的质点，若将所有外力都撤去，则该质点仍可能做曲线运动4如图所示，两个倾角相同的滑竿上分别套有A、B两个圆环，两个圆环上分别用细线悬吊两个物体C、D，当它们都沿滑竿向下滑动时A的悬线与杆垂直，B的悬线竖直向下下列说法正确的是

14、AA环与滑竿之间没有摩擦力 BB环与滑竿之间没有摩擦力CA环做的是匀加速直线运动 DB环做的是匀加速直线运动5如图所示，升降机天花板上用轻弹簧悬挂一物体，升降机静止时弹簧伸长量为10cm，运动时弹簧伸长量为9cm，则升降机的运动状态可能是（g = 10m/s2）A以a = 1m/s2的加速度加速上升 B以a = 1m/s2的加速度加速下降C以a = 9m/s2的加速度减速上升 D以a = 9m/s2的加速度减速下降6风洞实验室可产生水平方向大小可调节的风力实验室中有两个质量不等的球A、B，用一轻质绳连接把A球套在水平细杆上如图所示，对B球施加水平风力作用，使A球与B球一起向右匀加速运动若把A、

15、B两球位置互换，重复实验，让两球仍一起向右做匀加速运动，已知两次实验过程中球的加速度相同，A、B两球与细杆的动摩擦因数相同则两次运动过程中，下列物理量一定不变的是A细绳与竖直方向的夹角 B轻绳拉力的大小C细杆对球的支持力 D风给小球的水平力v2xx10vv2xx10v02A物体的速度越大，说明它受到的外力越大B物体的加速度在改变，说明它受到的外力一定改变C马拉车做匀速运动，说明物体做匀速运动需要力来维持D一个人从地面跳起来，说明地面对人的支持力大于人对地面的压力8一汽车沿直线由静止开始向右运动，汽车的速度和加速度方向始终向右汽车速度的二次方v2与汽车前进位移x的图像如图所示，则汽车从开始运动到

16、前进x 1过程中的下列说法中正确的是A汽车受到的合外力越来越大 B汽车受到的合外力越来越小C汽车的平均速度大于v0/2 D汽车的平均速度小于v0/29如图所示，在动摩擦因数 = 0.2的水平面上有一个质量m = 1kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成 = 45角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零在剪断轻绳的瞬间（g取10m/s2），则A小球受力个数不变 B小球立即向左运动，且a = 8 m/s2C小球立即向左运动，且a = 10m/s2 D若剪断弹簧则剪断瞬间小球加速度a = 10m/s210质量为0.6 kg的物体在水平面上运动，图中的两条斜线

17、分别是物体受水平拉力和不受水平拉力的v t图像，则A斜线 一定是物体受水平拉力时的图像m1m2FB斜线m1m2FC水平拉力一定等于0.2 ND物体所受的摩擦力可能等于0.2 N11如图所示，质量为m1和m2的两物块放在光滑的水平地面上用轻质弹簧将两物块连接在一起当用水平力F作用在m1上时，两物块均以加速度a做匀加速运动，此时，弹簧伸长量为x，若用水平力F作用在m1上时，两物块均以加速度a=2a做匀加速运动此时弹簧伸长量为x则下列关系正确的是AF = 2F Bx = 2x CF 2F Dx m）的物体B，此时A物体加速度为a1如果用力F代替物体B，使物体A产生的加速度为a2，那么A如果al =

18、a2，则F Mg B如果F = Mg，则al a2，v1 v2，选项AB错误；物块全过程的速度时间图线如图丙所示，选项C错误D正确14D；关闭电动机后，由牛顿第二定律，mg = (2M + m)a，解得电梯加速度大小a = mg/(2M+m)，t = v/a = (2M + m) v/mg，选项15ABD；另一端悬挂一质量为M（M m）的物体B，由牛顿第二定律，Mg mg = (m + M)a1，解得a1 = (M m)g/(M + m)如果用力F代替物体B，由牛顿第二定律，F - mg = ma2，解得a2 = (F mg)/m如果al = a2，则F Mg；如果F = Mg，则al a2；

19、选项AB正确C错误如果F =2mMg/(m + M)，则a2 = (F mg)/m = (M m)g/(M + m) = a1，选项D正确16A；当升降机以4m/s2的加速度加速向上运动时，上面弹簧对物体的拉力为0.4N；设下面弹簧支持力为FN，由牛顿第二定律，0.4 + FN mg = ma1；解得FN = mg =1N当升降机和物体都以8m/s2的加速度向上运动时，设上面弹簧的拉力为F，则下面弹簧支持力为FN = mg + F 0.4= 0.6 + F，由牛顿第二定律，F + FN mg = ma2；解得F = 0.6N，选项A正确17AC；根据弹簧秤的示数始终是16N可知，升降机加速度方

20、向向下，mg F = ma，解得a =2m/s2若升降机向下加速运动，经过1s，升降机的速度为5m/s，经过1s，升降机的位移可能是4m；若升降机向上减速运动，经过1s，升降机的速度为1m/s，经过1s，升降机的位移可能是2m；选项AC正确18B；将20.0kg的建筑材料以0.500m/s2的加速度拉升，拉力F = m(g + a) = 20(10 + 0.500)N = 210N对工人，由平衡条件可得地面支持力为700N 210N = 490 N，根据牛顿第三定律，工人对地面的压力大小为490N，选项B正确19D；木炭水平方向无初速度放到传送带上时，相对于传送带向后运动，所以，会在木炭的右侧

21、留下黑色痕迹，选项A错；在木炭的速度增加到等于传送带的速度之前，木炭相对于传送带向后做匀减速直线运动，根据v2 = 2ax，其中a = g，与m无关，选项B错；由前式知，a一定时，v越大，x越长，选项C错；在v一定时，越大，a越大，x越小，选项D对20D；分析bd光滑细杆上小圆环受力，应用牛顿第二定律和直线运动公式，可得环到达d点所用的时间与光滑细杆的倾角无关，选项D正确21AD；因无相对滑动，所以，无论橡皮泥粘到哪块上，根据牛顿第二定律都有：F 3mg mg = (3m + m)a，系统加速度a都将减小，选项A对；若粘在A木块上面，以C为研究对象，受F、摩擦力mg、绳子拉力T，F mg T

22、= ma，a减小，F、mg不变，所以，T增大，选项B错；若粘在B木块上面，a减小，以A为研究对象，m不变，所受摩擦力减小，选项C错；若粘在C木块上面，a减小，A的摩擦力减小，以AB为整体，有T 2mg = 2ma，T减小，选项D对22C；它们以共同速度沿倾角为的固定斜面C匀速下滑，A受到斜面的滑动摩擦力大小为2mgsin，A对B的摩擦力等于B重力沿斜面方向的分力，选项A错误C正确；由牛顿第三定律，A受到B的静摩擦力方向沿斜面向下，选项B错误；A与B间的摩擦力是静摩擦力，不能确定AB之间的动摩擦因数，选项D错误23AB；当F = 0时，物体向下的加速度大小为6m/s2，即gsin = 6m/s2

23、，可计算出斜面的倾角，选项B正确；当F = 20N时，物体向上的加速度大小为2m/s2，即 (20/m)cos gsin = 2m/s2，可计算出物体的质量m，选项A正确不能计算出斜面的长度，加速度为6m/s2时物体的速度，选项CD错误24C；在01s，F = mg，由牛顿第二定律，加速度a = 5m/s2；在1s2s，F = 0，由牛顿第二定律，加速度a = -5m/s2；在2s3s，F = mg，由牛顿第二定律，加速度a = 15m/s2；物体运动的速度v随时间t变化的规律是图丙中的C25BCD；若水平面光滑，对整体，由牛顿第二定律，F=2ma；隔离B，由牛顿第二定律，F=ma；解得物块A

24、对B的作用力大小为F =F/2，选项A错误B正确若物块A与地面、B与地面的动摩擦因数均为，对整体，由牛顿第二定律，F 2mg = 2ma；隔离B，由牛顿第二定律，F mg = ma；解得物块A对B的作用力大小为F = F/2，选项C正确若物块A与地面的动摩擦因数为，B与地面的动摩擦因数为2，对整体，由牛顿第二定律，F mg 2mg = 2ma；隔离B，由牛顿第二定律，F 2mg = ma；解得物块A对B的作用力大小为F = (F + mg)/2，选项D正确26BC解析：弹簧秤的示数变为6 N，电梯加速度向下，电梯可能向下加速运动, 加速度大小为4m/s2，电梯可能向上减速运动, 加速度大小为4

25、m/s2，选项BC正确27BC；设小球处于静止状态时b弹簧弹力为F，拔去销钉瞬间，取向上为正方向，若a = 6/s2，由牛顿第二定律，F mgsin30 = ma，解得F = 11m若a = 6/s2，由牛顿第二定律 F mgsin30 = ma，解得F= m设a弹簧弹力为F，由平衡条件F = mgsin30 + F， 当F = 11m可得F = 6m，拔去销钉瞬间，由牛顿第二定律F + mgsin30 = ma，解得a = 11/s2，选项B正确A错误；当F = m可得F= 4m，拔去销钉瞬间，由牛顿第二定律， F + mgsin30 = ma，解得a = 1/s2，方向沿杆向下，选项C正确

26、28CD；把人和车看作整体，二者有向左的加速度，由2F=(m + M)a解得a =2F/(m+M)设车对人的摩擦力向右，大小为f，隔离人，由F f = ma，联立解得f = eq f(Mm,mM)F，选项D正确B错误；设车对人的摩擦力向左，大小为f，隔离人，由F+f=ma，联立解得f = eq f(mM,mM)F，选项C正确A错误29以m1为研究对象，由牛顿第二定律，T m1g = m1a，以m2为研究对象，由牛顿第二定律， m2g T= m2a，联立解得：T = 2m1m2g/(m1 + m2) g；由题意，T 4.8N，且m1 +m2 =1kg，代入解得：0 m2 0.4kg30 由题意可

27、知滑块的加速度a = v/t = 1.4/0.4 m/s2 = 3.5 m/s2滑块受力如图所示，根据牛顿第二定律，得：mgsin f = ma，解得 f = 1.5NF/4mgFNFfmgFNFfF 由滑块受力图得：FN = mgcos，木块受理如图所示，根据水平方向平衡条件得，f地 + fcos = FN sinF/4mgFNFfmgFNFfF31 依题意整个过程中物体的位移大小就等于图像与t轴所围成的三角形面积S = 3010/2 m =150m 物体的运动分为两个过程，由图可知两个过程加速度分别为：a1 = 1m/s2，a2 = 0.5m/s2， 受力图如图对于两个过程，由牛顿第二定律

28、得 FFf = ma1、F/4Ff = ma2 解得 Ff = 10N；由滑动摩擦力公式得 Ff = FN = mg，解得 = 0.1 32 由mgsin37- mgcos37= ma 解得游客从顶端A点由静止滑下的加速度a=2m/s2游客匀速下滑时的速度大小v = at1 =28m/s =16m/s 加速下滑路程为L1= at12/2 = 64m，匀速下滑路程L2 = LAB L1 = 64m，游客匀速下滑的时间t2= L2/v = 4s 由动能定理，- FL mgL = 0 mv2/2，解得F = 210N33 Fcos + mgsin FN = ma、Fsin + FN = mg cos

29、 解得 a = F(cos + sin) + mg(sin cos)/m = 1.25m/s2 v2 = 2aL代入数字解得 v = 2m/s34 由H = at2/2 得 a1 = 2m/s2 由F f mg = ma 得 f = 4N 前6s向上做匀加速运动，最大速度：v = a1t = 12m/s，上升的高度：h1= a1t2/2 = 36m，接下来向上做匀减速运动，由牛顿第二定律，f + mg = ma2，解得a2 = 12m/s2；由v2 = 2a2h2，解得上升的高度h2 = 6m，最大高度：h = h1 + h2 = 42m35 024 s内一直处于上升阶段，H = 2464/2

30、 m = 8s末发动机关闭，此后探测器只受重力作用，g = v/t = 64/16 m/s2 = 4 m/s2，探测器返回地面过程有v2 = 2gH得v = 32m/s 上升阶段加速度：a = 8m/s2 由F mg = ma得，F = 1.8104N36 对木块和木板组成的系统，有 1(m + M)g = (m + M)a1、v02 v12 = 2a1s，解得v1 = 9m/s 由牛顿第二定律可知am = 2g = 9 m/s2、aM = 2mg +1(M + m)g/M = 6 m/s2；m运动至停止时间为t1 = v1/am =1 s，此时M速度vM = v1 aMt1 = 3m/s, 方向向左，此后至m、M共速时间t2，有vM aMt2 = amt2 得 t2 =0.2s；共同速度v共 = 1.8m/s，方向向左，至共速M位移s1 = (v1 + v共)(t1 + t2)/2 = 6.48m，共速后m，M以a1 = 1m/s2向左减速至停下位移s2 = v共2/2a1 = 1.62m，最终木板M左端A点位置坐标为 x = 9.5 s1 s2 =37 小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间t满足h = gt2/2，代入数据解得t = 0.5s 小球放到平板车后相对地面静止，小车的加速度为 a1 = F + (M + m)g/g =