专题03 牛顿运动定律的理解和应用（瞬时性、等时圆、连接体、板块、传送带、弹簧）（期末复习知识清单）（原卷版及全解全析）

1/1专题03牛顿运动定律的理解和应用（瞬时性、等时圆、连接体、板块、传送带、弹簧）【清单01】牛顿第一定律1.定义：任何物体都保持静止或匀速直线运动状态，除非有外力迫使它改变这种状态2.意义：（1）揭示了物体的一种固有属性：牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个重要属性——惯性。（2）揭示了力的本质：牛顿第一定律明确了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，物体的运动不需要力来维持。【注意】：物体运动状态发生改变，包括以下三种：速度大小发生改变，方向不变；速度方向发生改变，大小不变；速度大小和方向都发生改变。运动状态的改变，实际上就是指速度的改变。揭示了物体不受力作用时的运动状态：物体不受力时（实际上不存在）与所受合外力为零时的运动状态表现是相同的。牛顿第一定律深刻批判了亚里士多德“力是维持运动的原因”的错误观点，其思想源于伽利略的理想实验。它在现实中随处可见。【注意】牛顿第一定律不是实验直接总结出来的，是在牛顿以伽利略的理想实验的基础上加之高度的抽象思维概括总结出来的，不能用实验直接验证，因此它不是实验定律。3.惯性参考系：（1）定义：牛顿第一定律（惯性定律）严格成立的参考系。即不受外力（或合力为零）的物体将保持静止或匀速直线运动。（2）特点：不存在虚构力（如离心力、科里奥利力）。牛顿第二定律F=ma可直接应用。4.非惯性参考系：（1）定义：相对于惯性系做加速运动（包括变速或旋转）的参考系。牛顿第一定律在此失效。（2）特点：必须引入虚构力（惯性力）才能解释物体运动。牛顿第二定律需要修正。（3）常见虚构力：惯性力：加速平动的参考系中（如急刹车的汽车），物体会“感到”向前倾倒的力。离心力：旋转参考系中（如旋转圆盘），物体“感到”被向外甩的力。科里奥利力：旋转系中运动的物体（如地球上的气流）受的偏转力。【注意】：物理学史亚里士多德观点：力是维持物体运动状态的原因伽利略观点：力是改变物体运动状态的原因，而非维持运动的原因笛卡尔观点：物体在不受外力时保持直线匀速运动，并强调运动状态的保持不需要外力贡献：牛顿将伽利略和笛卡尔的思想数学化，并纳入“惯性系”框架，明确区分了外力与惯性运动，彻底推翻亚里士多德体系。惯性系即是以地面或与地面相对静止的物体作为参考系【清单02】惯性1.定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。质量是惯性的唯一量度【注意】：惯性是物体的固有属性，一切物体在任何情况下在任何情况下都有惯性，只与物体的质量有关，与物体的运动情况、受力情况、所处的位置等因素均无关。2.惯性的两种表现形式（1）物体不受外力或所受的合外力为零时，惯性表现为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，惯性表现为运动状态改变的难易程度。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。【注意】：惯性定律的理解：（1）惯性的大小的唯一量度为质量，它放映的是物体改变运动状态的难易程度，即惯性越大,运动状态越难改变。（2）惯性不是力，与力无关，不能说“产生了惯性”、“受到惯性力”等。（3）惯性与牛顿第一定律是有区别的，惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质，而惯性定律是反映物体在一定条件下的运动规律。【清单03】牛顿第二定律1.定义：在惯性参考系中，物体的加速度与合外力成正比，与质量成反比2.公式：F合F合m：物体质量（单位：kg）；a：加速度（矢量，单位：m/s²），方向与合外力方向相同【注意】：牛顿第二定律的适用条件只适用于惯性参考系（相对地面静止或匀速直线运动的参考系）；只适用于宏观物体（相对于分子、原子）、低速运动（远小于光速）的情况。牛顿第二定律公式性质（1）瞬时性：加速度和物体所受的合力是瞬时对应关系，同时产生、变化、消失。（2）矢量性：物体加速度方向与所受合力方向相同。（3）同体性：F=ma中各量都是属于同一物体的。（4）独立性：将合力分解后，其在分解方向产生的加速度相互独立。【注意】速度不可以突变，力和加速度可以突变4．单位制：由基本单位和导出单位共同构成，常考：国际单位制（SI），国际制基本单位（1）7个基本单位物理量名称单位名称单位符号长度米m质量千克kg时间秒s电流安培A热力学温度开尔文K物质的量摩尔mol发光强度坎德拉cd导出单位：通过物理公式由基本单位推导出的其他物理量的单位例：速度单位米/秒（m/s）由位移（米）和时间（秒）推导力的单位牛顿（N）由1N=1kg⋅m/s【清单04】牛顿第三定律1.作用力与反作用力（1）力是物体对物体的作用，只要谈到力，就一定存在着受力物体和施力物体（2）力的作用是相互的，物体间相互作用的这一对力称为作用力和反作用力（3）作用力与反作用力总是互相依存、同时存在【注意】：作用力和反作用力的关系三同①大小相同；②性质相同；③变化情况相同三异①方向不同；②受力物体不同；③产生效果不同三无关①与物体种类无关；②与物体运动状态无关；③与物体是否和其他物体存在相互作用无关2.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3.对牛顿第三定律的理解（1）牛顿第三定律表达式：F＝－F′，式中的“－”号表示作用力与反作用力方向相反.（2）作用力与反作用力的理解．．4.一对相互作用力与一对平衡力的对比分析一对作用力和反作用力一对平衡力示意图受力分析桌面对物体的压力与物体对桌面的支持力是一对相互作用力物块处于静止状态，受到的重力与支持力是一对平衡力作用物体作用在两个不同的物体上作用在同一物体上性质一定是同种性质的力性质不一定相同影响关系一定同时产生同时消失不一定同时产生、同时消失作用效果不可抵消可以相互抵消【清单05】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的压力FN（或对悬挂物的拉力）大于物体的重力mg，即FN=mg+ma。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mg.即FN=mg-ma。当a=g时FN=0，物体处于完全失重.3．视重：当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”,大小等于弹簧测力计受到的拉力或台秤受到的压力。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力、液体柱不再产生压强等。注意：判断超重、失重的依据是加速度a的方向：状态加速度运动性质视重F与重力mg的关系(加速度大小为a)超重竖直向上向上加速、向下减速F=m(g+a)>mg失重竖直向下向上减速、向下加速F=m(g-a)<mg完全失重a＝g自由落体、平抛F=0【清单06】瞬时性问题轻绳、轻杆、轻弹簧模型三种模型的特点：轻杆轻绳轻弹簧共同特征“轻”——不计质量，不受重力在任何情况下，沿绳、杆和弹簧伸缩方向的弹力处处相等形变特点只能发生微小形变，不能弯曲只能发生微小形变，各处弹力大小相等，能弯曲发生明显形变，可伸长，也可压缩，不能弯曲方向特点不一定沿杆，可以是任意方向只能沿绳，指向绳收缩的方向一定沿弹簧轴线，与形变方向相反作用效果特点可提供拉力、推力只能提供拉力可以提供拉力、推力能否突变能发生突变能发生突变一般不能发生突变连接物运动特征轻杆平动时，连接体具有相同的平动速度；轻杆转动时，连接体具有相同的角速度或具有沿杆方向相同的速度。轻绳在伸直状态下，两端的连接体沿绳方向的速度总是相等在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的速率不一定相等；在弹簧形变最大时，两端连接体的速率相等。三种模型瞬时加速度的求解方法模型受力特点轻绳不发生明显形变就能产生弹力，剪断后弹力立即消失，不需要时间恢复形变。轻杆轻杆的弹力不一定沿着杆，具体方向与物体的运动状态和连接方式有关；杆可以对物体产生拉力，也可以对物体产生推力；当轻杆的一端连着转轴或铰链时弹力一定沿着杆。轻弹簧形变量大，其恢复形变需要较长时间，在瞬时性问题中轻弹簧的弹力大小往往可以看成保持不变。【清单07】板块模型1．模型特点：滑块(视为质点)置于木板上，滑块和木板均相对地面运动，且滑块和木板在摩擦力的作用下发生相对滑动．2．位移关系：如图所示，滑块由木板一端运动到另一端的过程中，设板长为L，滑块(可视为质点)位移大小为x块，滑板位移大小为x板。同向运动时：L＝x块－x板。反向运动时：L＝x块＋x板。注意：判断滑块和模板运动状态的技巧：“滑块—木板”模型问题中，靠摩擦力带动的那个物体的加速度有最大值：am＝eq\f(Ffm,m).假设两物体同时由静止开始运动，若整体加速度小于该值，则二者相对静止，二者间是静摩擦力；若整体加速度大于该值，则二者相对滑动，二者间为滑动摩擦力。注意：技巧突破点(1)由滑块与木板的相对运动来判断“板块”间的摩擦力方向．(2)当滑块与木板速度相同时，“板块”间的摩擦力可能由滑动摩擦力转变为静摩擦力或者两者间不再有摩擦力(水平面上共同匀速运动)．注意：分析板块模型的思路【清单08】传送带模型1．水平传送带情景滑块的运动情况传送带不足够长传送带足够长一直加速先加速后匀速v0<v时，一直加速v0<v时，先加速再匀速v0>v时，一直减速v0>v时，先减速再匀速滑块一直减速到右端滑块先减速到速度为0，后被传送带传回左端．若v0<v返回到左端时速度为v0，若v0>v返回到左端时速度为v.2．倾斜传送带情景滑块的运动情况传送带不足够长传送带足够长一直加速(一定满足关系gsinθ<μgcosθ)先加速后匀速一直加速(加速度为gsinθ＋μgcosθ)若μ≥tanθ，先加速后匀速若μ<tanθ，先以a1加速，后以a2加速v0<v时，一直加速(加速度为gsinθ＋μgcosθ)若μ≥tanθ，先加速后匀速；若μ<tanθ，先以a1加速，后以a2加速v0>v时，若μ<tanθ一直加速(加速度为gsinθ－μgcosθ)，若μ≥tanθ，加速度为μgcosθ－gsinθ，，先减速后匀速若μ≥tanθ，先减速后匀速；若μ<tanθ，先以a1减速，后以a2加速(摩擦力方向一定沿斜面向上)gsinθ>μgcosθ，一直加速；gsinθ＝μgcosθ，一直匀速gsinθ<μgcosθ，一直减速先减速到速度为0后反向加速到原位置时速度大小为v0注意：划痕问题：滑块与传送带的划痕长度Δx等于滑块与传送带的相对位移的大小，若有两次相对运动且两次相对运动方向相同，Δx＝Δx1＋Δx2(图甲)；若两次相对运动方向相反，Δx等于较长的相对位移大小．(图乙)【考点题型一】牛顿第一定律（共2小题）（24-25高一上·湖北·期末）在物理学的重大发现中，科学家们创造出许多物理学研究方法，以下所用物理学研究方法的叙述中，说法不正确的是（）A．通过平面镜观察桌面的微小形变运用了微小量放大法B．伽利略运用了实验和逻辑推理相结合的方法说明了力不是维持物体运动的原因C．根据速度定义式，当很小时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，该定义应用了理想模型法D．在探究两个互成角度的力的合成规律时，运用了等效替代法【变式1】（24-25高一上·湖北武汉·期末）春秋时期，齐国人的著作《考工记•辀人篇》中有“劝登马力，马力既竭，辀犹能一取焉”，意思是马拉车的时候，马虽然对车不再施力了，但车还能继续向前运动一段距离。对于这种现象，下列说法正确的是（）A．该现象说明力是使物体运动的原因 B．该现象表明马的惯性一定比车的惯性小C．“马力既竭，辀犹能一取”的原因是车具有惯性 D．马对车不施加拉力时，车将做匀速直线运动【考点题型二】惯性（共2小题）（24-25高一下·云南曲靖·期末）在2025年央视春晚的舞台上，16个身着花袄、手持红手帕的机器人“福兮”踏着节奏明快的舞步登上舞台，与真人舞蹈演员一同上演了“AI机器秧歌”。表演中16个人形机器人不仅队列整齐划一，而且“手上功夫”灵巧多变，藏手帕、丢手帕、转手帕，一套动作行云流水，令人耳目一新。下列说法正确的是（

）A．观众欣赏机器人的“手上功夫”时，可将机器人视为质点B．以某一机器人为参考系，其他机器人是静止的C．机器人丢出的手帕在空中转动时比拿在手中惯性大D．机器人丢手帕时对手帕的作用力大于手帕对机器人的作用力【变式2】（24-25高一下·广东揭阳·期末）如图所示，水平桌面上有一块纸板，板上放着一只水杯，现将压在水杯下的纸板快速向右抽出，水杯留在桌面上，则此过程中（）A．抽出的速度越大，水杯的惯性越大 B．抽出的速度越大，水杯的惯性越小C．水杯所受摩擦力的方向水平向右 D．水杯所受摩擦力为静摩擦力【考点题型三】牛顿第二定律（共2小题）（24-25高一上·江苏常州·期末）如图所示，汽车向右沿直线运动，速度从减小为，则此过程中，汽车的速度变化、速度变化率、加速度a、受到合力四个矢量中，方向向左的有（）A．1个 B．2个 C．3个 D．4个【变式3】（24-25高一上·广东汕头·期末）图甲中商场常见的阶梯式电梯可简化为图乙，乘客站在水平踏板上与电梯相对静止、随电梯上行，下列说法正确的是（）A．若电梯向上匀速运动，则人受重力、支持力和摩擦力的作用B．若电梯向上匀速运动，则人对电梯的作用力方向竖直向上C．若电梯向上加速运动，则电梯对人的作用力方向竖直向上D．若电梯向上加速运动，则人受到的摩擦力方向水平向右【考点题型四】牛顿第三定律（共2小题）（24-25高一上·江苏连云港·期末）如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上以加速度a水平向右加速滑行，长木板与地面间的动摩擦因数为μ1，木块与长木板间的动摩擦因数为μ2，重力加速度为g，若长木板仍处于静止状态，则长木板对地面摩擦力的大小和方向一定为（）A．μ1（m＋M）g，水平向左 B．μ2mg，水平向右C．μ2mg，水平向左 D．μ1mg＋μ2Mg，水平向左【变式4】（24-25高一下·云南玉溪·期末）如图所示，百米赛跑中，发令枪响时运动员蹬踏起跑器踏板迅速向前加速启动，此过程中，运动员对起跑器踏板的作用力为、起跑器踏板对运动员的作用力为，下列说法正确的是（）A．先产生，再产生 B．先产生，再产生C．大于 D．大小等于【考点题型五】超重和失重（共2小题）（24-25高一上·北京怀柔·期末）如图甲所示，某同学站在体重计上观察超重与失重现象。由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程，由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。他稳定站立时，体重计的示数为。关于实验现象，下列说法正确的是（）A．“起立”过程中，先出现失重现象，后出现超重现象B．“下蹲”过程中，支持力可能出现小于压力的情况C．“起立”和“下蹲”过程都出现了超重和失重现象D．图乙记录的是他完成三次“蹲起”的过程【变式5】（24-25高一上·广东广州·期末）研究“蹦极”运动时，在运动员身上系好弹性绳并安装传感器，可测得运动员竖直下落的距离h及其对应的速度v，得到如图所示的图像。运动员及其所携带装备的总质量为60kg，弹性绳原长为10m，弹性绳上的弹力遵循胡克定律，忽略空气阻力，取重力加速度，以下说法正确的是（）A．弹性绳的劲度系数为B．运动员在下落过程中先超重再失重C．运动员在最低点处加速度大小为D．运动员在速度最大处运动员处于失重状态【考点题型六】瞬时性问题（共2小题）（24-25高一上·吉林延边·期末）如图所示，升降机以加速度竖直向下做匀加速运动，升降机内有质量之比为2∶1的物体，重力加速度为间用轻弹簧相连并通过轻绳悬挂在升降机顶上，剪断轻绳的瞬间，的加速度大小分别为（）A．1.5g、a B．C． D．0，2a【变式6】（24-25高一下·内蒙古·期末）如图所示，a、d为两侧竖直墙壁上等高的两点，水平轻细线bc两端分别连接着质量相等的小球甲、乙，再用轻细线ab和轻弹簧cd分别系在a、d两点，轻细线ab、轻弹簧cd与竖直方向的夹角均为，重力加速度大小为g。现将轻细线bc剪断，在剪断瞬间，小球乙的加速度大小为（

）A． B． C． D．2g【考点题型七】板块模型（共2小题）（24-25高一下·湖北·期末）如图甲所示，长度的木板在光滑水平面上，木板上表面粗糙。一个与木板质量相等的滑块以水平速度从左端滑上木板。滑块与木板间的动摩擦因数随滑块距木板左端距离的变化图像如图乙所示，重力加速度取，滑块看作质点，则（）A．若木板固定，要使滑块能从木板右端滑出，求最大值应满足；B．若木板固定，要使滑块能从木板右端滑出，求最大值应满足；C．若木板不固定，要使滑块能从木板右端滑出，求最大值应满足。D．若木板不固定，要使滑块能从木板右端滑出，求最大值应满足。【变式7】（24-25高一下·河北·期末）如图甲所示，长木板静止在光滑水平地面上，质量为m的滑块以水平初速度由木板左端恰能滑至木板的右端与木板相对静止。若将木板分成长度相等的两段（如图乙），该滑块仍以从木板左端开始滑动，已知滑块运动过程中所受摩擦力不变。则下列分析正确的是（）A．滑块与木板组成的系统动量守恒、机械能守恒B．滑块滑到木板的右端前就与木板保持相对静止C．两过程滑块的速度变化相同D．两过程摩擦力对滑块做的功相同【考点题型八】传送带模型（共2小题）（24-25高一上·广东汕头·期末）如图所示，安检机工作时，通过传送带将被检物品从一端传送到另一端。已知水平传送带以3m/s顺时针匀速转动，两端AB相距2.1m，被检物品与传送带的动摩擦因数，若被检物品（可视为质点）无初速度放在A端，取，则（）A．物品先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动B．物品先受到向右的滑动摩擦力，后受到向右的静摩擦力作用C．物品从A端到B端所用的时间为1.2sD．若减小传送带的传送速度，物品运动的总时间将变长【变式8】（24-25高二下·辽宁大连·期末）如图甲所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角为，以恒定速率顺时针转动，一煤块以初速度从A端冲上传送带，煤块的速度随时间变化的图像如图乙所示，取。下列说法正确的是（）A．传送带的速率是2m/sB．传送带与水平方向夹角的正切值C．煤块从最高点下滑到A端所用的时间为2sD．煤块在传送带上留下的痕迹长为m

专题03牛顿运动定律的理解和应用（瞬时性、等时圆、连接体、板块、传送带、弹簧）【清单01】牛顿第一定律1.定义：任何物体都保持静止或匀速直线运动状态，除非有外力迫使它改变这种状态2.意义：（1）揭示了物体的一种固有属性：牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个重要属性——惯性。（2）揭示了力的本质：牛顿第一定律明确了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，物体的运动不需要力来维持。【注意】：物体运动状态发生改变，包括以下三种：速度大小发生改变，方向不变；速度方向发生改变，大小不变；速度大小和方向都发生改变。运动状态的改变，实际上就是指速度的改变。揭示了物体不受力作用时的运动状态：物体不受力时（实际上不存在）与所受合外力为零时的运动状态表现是相同的。牛顿第一定律深刻批判了亚里士多德“力是维持运动的原因”的错误观点，其思想源于伽利略的理想实验。它在现实中随处可见。【注意】牛顿第一定律不是实验直接总结出来的，是在牛顿以伽利略的理想实验的基础上加之高度的抽象思维概括总结出来的，不能用实验直接验证，因此它不是实验定律。3.惯性参考系：（1）定义：牛顿第一定律（惯性定律）严格成立的参考系。即不受外力（或合力为零）的物体将保持静止或匀速直线运动。（2）特点：不存在虚构力（如离心力、科里奥利力）。牛顿第二定律F=ma可直接应用。4.非惯性参考系：（1）定义：相对于惯性系做加速运动（包括变速或旋转）的参考系。牛顿第一定律在此失效。（2）特点：必须引入虚构力（惯性力）才能解释物体运动。牛顿第二定律需要修正。（3）常见虚构力：惯性力：加速平动的参考系中（如急刹车的汽车），物体会“感到”向前倾倒的力。离心力：旋转参考系中（如旋转圆盘），物体“感到”被向外甩的力。科里奥利力：旋转系中运动的物体（如地球上的气流）受的偏转力。【注意】：物理学史亚里士多德观点：力是维持物体运动状态的原因伽利略观点：力是改变物体运动状态的原因，而非维持运动的原因笛卡尔观点：物体在不受外力时保持直线匀速运动，并强调运动状态的保持不需要外力贡献：牛顿将伽利略和笛卡尔的思想数学化，并纳入“惯性系”框架，明确区分了外力与惯性运动，彻底推翻亚里士多德体系。惯性系即是以地面或与地面相对静止的物体作为参考系【清单02】惯性1.定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。质量是惯性的唯一量度【注意】：惯性是物体的固有属性，一切物体在任何情况下在任何情况下都有惯性，只与物体的质量有关，与物体的运动情况、受力情况、所处的位置等因素均无关。2.惯性的两种表现形式（1）物体不受外力或所受的合外力为零时，惯性表现为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，惯性表现为运动状态改变的难易程度。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。【注意】：惯性定律的理解：（1）惯性的大小的唯一量度为质量，它放映的是物体改变运动状态的难易程度，即惯性越大,运动状态越难改变。（2）惯性不是力，与力无关，不能说“产生了惯性”、“受到惯性力”等。（3）惯性与牛顿第一定律是有区别的，惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质，而惯性定律是反映物体在一定条件下的运动规律。【清单03】牛顿第二定律1.定义：在惯性参考系中，物体的加速度与合外力成正比，与质量成反比2.公式：F合F合m：物体质量（单位：kg）；a：加速度（矢量，单位：m/s²），方向与合外力方向相同【注意】：牛顿第二定律的适用条件只适用于惯性参考系（相对地面静止或匀速直线运动的参考系）；只适用于宏观物体（相对于分子、原子）、低速运动（远小于光速）的情况。牛顿第二定律公式性质（1）瞬时性：加速度和物体所受的合力是瞬时对应关系，同时产生、变化、消失。（2）矢量性：物体加速度方向与所受合力方向相同。（3）同体性：F=ma中各量都是属于同一物体的。（4）独立性：将合力分解后，其在分解方向产生的加速度相互独立。【注意】速度不可以突变，力和加速度可以突变4．单位制：由基本单位和导出单位共同构成，常考：国际单位制（SI），国际制基本单位（1）7个基本单位物理量名称单位名称单位符号长度米m质量千克kg时间秒s电流安培A热力学温度开尔文K物质的量摩尔mol发光强度坎德拉cd导出单位：通过物理公式由基本单位推导出的其他物理量的单位例：速度单位米/秒（m/s）由位移（米）和时间（秒）推导力的单位牛顿（N）由1N=1kg⋅m/s【清单04】牛顿第三定律1.作用力与反作用力（1）力是物体对物体的作用，只要谈到力，就一定存在着受力物体和施力物体（2）力的作用是相互的，物体间相互作用的这一对力称为作用力和反作用力（3）作用力与反作用力总是互相依存、同时存在【注意】：作用力和反作用力的关系三同①大小相同；②性质相同；③变化情况相同三异①方向不同；②受力物体不同；③产生效果不同三无关①与物体种类无关；②与物体运动状态无关；③与物体是否和其他物体存在相互作用无关2.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3.对牛顿第三定律的理解（1）牛顿第三定律表达式：F＝－F′，式中的“－”号表示作用力与反作用力方向相反.（2）作用力与反作用力的理解．．4.一对相互作用力与一对平衡力的对比分析一对作用力和反作用力一对平衡力示意图受力分析桌面对物体的压力与物体对桌面的支持力是一对相互作用力物块处于静止状态，受到的重力与支持力是一对平衡力作用物体作用在两个不同的物体上作用在同一物体上性质一定是同种性质的力性质不一定相同影响关系一定同时产生同时消失不一定同时产生、同时消失作用效果不可抵消可以相互抵消【清单05】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的压力FN（或对悬挂物的拉力）大于物体的重力mg，即FN=mg+ma。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mg.即FN=mg-ma。当a=g时FN=0，物体处于完全失重.3．视重：当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”,大小等于弹簧测力计受到的拉力或台秤受到的压力。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力、液体柱不再产生压强等。注意：判断超重、失重的依据是加速度a的方向：状态加速度运动性质视重F与重力mg的关系(加速度大小为a)超重竖直向上向上加速、向下减速F=m(g+a)>mg失重竖直向下向上减速、向下加速F=m(g-a)<mg完全失重a＝g自由落体、平抛F=0【清单06】瞬时性问题轻绳、轻杆、轻弹簧模型三种模型的特点：轻杆轻绳轻弹簧共同特征“轻”——不计质量，不受重力在任何情况下，沿绳、杆和弹簧伸缩方向的弹力处处相等形变特点只能发生微小形变，不能弯曲只能发生微小形变，各处弹力大小相等，能弯曲发生明显形变，可伸长，也可压缩，不能弯曲方向特点不一定沿杆，可以是任意方向只能沿绳，指向绳收缩的方向一定沿弹簧轴线，与形变方向相反作用效果特点可提供拉力、推力只能提供拉力可以提供拉力、推力能否突变能发生突变能发生突变一般不能发生突变连接物运动特征轻杆平动时，连接体具有相同的平动速度；轻杆转动时，连接体具有相同的角速度或具有沿杆方向相同的速度。轻绳在伸直状态下，两端的连接体沿绳方向的速度总是相等在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的速率不一定相等；在弹簧形变最大时，两端连接体的速率相等。三种模型瞬时加速度的求解方法模型受力特点轻绳不发生明显形变就能产生弹力，剪断后弹力立即消失，不需要时间恢复形变。轻杆轻杆的弹力不一定沿着杆，具体方向与物体的运动状态和连接方式有关；杆可以对物体产生拉力，也可以对物体产生推力；当轻杆的一端连着转轴或铰链时弹力一定沿着杆。轻弹簧形变量大，其恢复形变需要较长时间，在瞬时性问题中轻弹簧的弹力大小往往可以看成保持不变。【清单07】板块模型1．模型特点：滑块(视为质点)置于木板上，滑块和木板均相对地面运动，且滑块和木板在摩擦力的作用下发生相对滑动．2．位移关系：如图所示，滑块由木板一端运动到另一端的过程中，设板长为L，滑块(可视为质点)位移大小为x块，滑板位移大小为x板。同向运动时：L＝x块－x板。反向运动时：L＝x块＋x板。注意：判断滑块和模板运动状态的技巧：“滑块—木板”模型问题中，靠摩擦力带动的那个物体的加速度有最大值：am＝eq\f(Ffm,m).假设两物体同时由静止开始运动，若整体加速度小于该值，则二者相对静止，二者间是静摩擦力；若整体加速度大于该值，则二者相对滑动，二者间为滑动摩擦力。注意：技巧突破点(1)由滑块与木板的相对运动来判断“板块”间的摩擦力方向．(2)当滑块与木板速度相同时，“板块”间的摩擦力可能由滑动摩擦力转变为静摩擦力或者两者间不再有摩擦力(水平面上共同匀速运动)．注意：分析板块模型的思路【清单08】传送带模型1．水平传送带情景滑块的运动情况传送带不足够长传送带足够长一直加速先加速后匀速v0<v时，一直加速v0<v时，先加速再匀速v0>v时，一直减速v0>v时，先减速再匀速滑块一直减速到右端滑块先减速到速度为0，后被传送带传回左端．若v0<v返回到左端时速度为v0，若v0>v返回到左端时速度为v.2．倾斜传送带情景滑块的运动情况传送带不足够长传送带足够长一直加速(一定满足关系gsinθ<μgcosθ)先加速后匀速一直加速(加速度为gsinθ＋μgcosθ)若μ≥tanθ，先加速后匀速若μ<tanθ，先以a1加速，后以a2加速v0<v时，一直加速(加速度为gsinθ＋μgcosθ)若μ≥tanθ，先加速后匀速；若μ<tanθ，先以a1加速，后以a2加速v0>v时，若μ<tanθ一直加速(加速度为gsinθ－μgcosθ)，若μ≥tanθ，加速度为μgcosθ－gsinθ，，先减速后匀速若μ≥tanθ，先减速后匀速；若μ<tanθ，先以a1减速，后以a2加速(摩擦力方向一定沿斜面向上)gsinθ>μgcosθ，一直加速；gsinθ＝μgcosθ，一直匀速gsinθ<μgcosθ，一直减速先减速到速度为0后反向加速到原位置时速度大小为v0注意：划痕问题：滑块与传送带的划痕长度Δx等于滑块与传送带的相对位移的大小，若有两次相对运动且两次相对运动方向相同，Δx＝Δx1＋Δx2(图甲)；若两次相对运动方向相反，Δx等于较长的相对位移大小．(图乙)【考点题型一】牛顿第一定律（共2小题）（24-25高一上·湖北·期末）在物理学的重大发现中，科学家们创造出许多物理学研究方法，以下所用物理学研究方法的叙述中，说法不正确的是（）A．通过平面镜观察桌面的微小形变运用了微小量放大法B．伽利略运用了实验和逻辑推理相结合的方法说明了力不是维持物体运动的原因C．根据速度定义式，当很小时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，该定义应用了理想模型法D．在探究两个互成角度的力的合成规律时，运用了等效替代法【答案】C【详解】A．通过平面镜观察桌面的微小形变运用了微小量放大法，故A正确，不符合题意；B．伽利略运用了实验和逻辑推理相结合的方法说明了力不是维持物体运动的原因，故B正确，不符合题意；C．根据速度定义式，当很小时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，该定义应用了极限法，故C错误，符合题意；D．在探究两个互成角度的力的合成规律时，运用了等效替代法，故D正确，不符合题意。故选C。【变式1】（24-25高一上·湖北武汉·期末）春秋时期，齐国人的著作《考工记•辀人篇》中有“劝登马力，马力既竭，辀犹能一取焉”，意思是马拉车的时候，马虽然对车不再施力了，但车还能继续向前运动一段距离。对于这种现象，下列说法正确的是（）A．该现象说明力是使物体运动的原因 B．该现象表明马的惯性一定比车的惯性小C．“马力既竭，辀犹能一取”的原因是车具有惯性 D．马对车不施加拉力时，车将做匀速直线运动【答案】C【详解】A．马拉车时即使马力已经用尽（想停下来），车还能继续前进一段距离，说明力不是使物体运动的原因，故A错误；B．惯性大小的唯一量度是质量，该现象不能说明马的惯性比车的惯性小，故B错误；C．由题可知，马对车不施加拉力时，车由于惯性并未立即停止运动，故C正确；D．马对车不施加拉力时，因受到阻力作用，车做减速直线运动，故D错误。故选C。【考点题型二】惯性（共2小题）（24-25高一下·云南曲靖·期末）在2025年央视春晚的舞台上，16个身着花袄、手持红手帕的机器人“福兮”踏着节奏明快的舞步登上舞台，与真人舞蹈演员一同上演了“AI机器秧歌”。表演中16个人形机器人不仅队列整齐划一，而且“手上功夫”灵巧多变，藏手帕、丢手帕、转手帕，一套动作行云流水，令人耳目一新。下列说法正确的是（

）A．观众欣赏机器人的“手上功夫”时，可将机器人视为质点B．以某一机器人为参考系，其他机器人是静止的C．机器人丢出的手帕在空中转动时比拿在手中惯性大D．机器人丢手帕时对手帕的作用力大于手帕对机器人的作用力【答案】B【详解】A．在观众欣赏机器人的“手上功夫”时，机器人的形状、大小不能忽略，不能将机器人视为质点，A错误；B．表演中16个人形机器人队列整齐划一，以某一机器人为参考系，其他机器人是静止的，B正确；C．手帕的质量不变，则惯性不变，C错误；D．机器人丢手帕时对手帕的作用力与手帕对机器人的作用力大小相等，D错误。故选B。【变式2】（24-25高一下·广东揭阳·期末）如图所示，水平桌面上有一块纸板，板上放着一只水杯，现将压在水杯下的纸板快速向右抽出，水杯留在桌面上，则此过程中（）A．抽出的速度越大，水杯的惯性越大 B．抽出的速度越大，水杯的惯性越小C．水杯所受摩擦力的方向水平向右 D．水杯所受摩擦力为静摩擦力【答案】C【详解】AB．水杯的惯性仅由水杯的质量决定，与抽纸板的速度无关，故AB错误；CD．抽出纸板的过程中，水杯相对纸板向左滑动，所受摩擦力为滑动摩擦力，方向水平向右，故C正确，D错误。故选C。【考点题型三】牛顿第二定律（共2小题）（24-25高一上·江苏常州·期末）如图所示，汽车向右沿直线运动，速度从减小为，则此过程中，汽车的速度变化、速度变化率、加速度a、受到合力四个矢量中，方向向左的有（）A．1个 B．2个 C．3个 D．4个【答案】D【详解】速度方向向右，令向右为正方向，速度从减小为，则有速度的变化量即速度的变化量方向向左。速度变化率即速度的变化率方向向左。加速度即加速度方向向左。根据牛顿第二定律有即受到合力方向向左。可知，方向向左的有4个。故选D。【变式3】（24-25高一上·广东汕头·期末）图甲中商场常见的阶梯式电梯可简化为图乙，乘客站在水平踏板上与电梯相对静止、随电梯上行，下列说法正确的是（）A．若电梯向上匀速运动，则人受重力、支持力和摩擦力的作用B．若电梯向上匀速运动，则人对电梯的作用力方向竖直向上C．若电梯向上加速运动，则电梯对人的作用力方向竖直向上D．若电梯向上加速运动，则人受到的摩擦力方向水平向右【答案】D【详解】AB．若电梯匀速上行，乘客受重力和支持力二力平衡，摩擦力为0，电梯对乘客的作用力方向竖直向上，大小等于乘客的重力，根据牛顿第三定律，则人对电梯的作用力方向竖直向下，故AB错误；CD．若电梯加速上行，人所受合力方向平行斜面向上，人受重力、支持力和静摩擦力的作用，且静摩擦力方向水平向右，电梯对人的作用力即支持力与静摩擦力的合力，方向斜向右上方，故C错误，D正确。故选D。【考点题型四】牛顿第三定律（共2小题）（24-25高一上·江苏连云港·期末）如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上以加速度a水平向右加速滑行，长木板与地面间的动摩擦因数为μ1，木块与长木板间的动摩擦因数为μ2，重力加速度为g，若长木板仍处于静止状态，则长木板对地面摩擦力的大小和方向一定为（）A．μ1（m＋M）g，水平向左 B．μ2mg，水平向右C．μ2mg，水平向左 D．μ1mg＋μ2Mg，水平向左【答案】B【详解】木块在长木板上水平向右加速滑行，可知木块受到向左的滑动摩擦力，大小为则长木板受到木块向右的滑动摩擦力，大小为长木板仍处于静止状态，根据平衡条件可得地面对长木板的摩擦力大小为方向水平向左；根据牛顿第三定律可知，长木板对地面摩擦力的大小为，方向水平向右。故选B。【变式4】（24-25高一下·云南玉溪·期末）如图所示，百米赛跑中，发令枪响时运动员蹬踏起跑器踏板迅速向前加速启动，此过程中，运动员对起跑器踏板的作用力为、起跑器踏板对运动员的作用力为，下列说法正确的是（）A．先产生，再产生 B．先产生，再产生C．大于 D．大小等于【答案】D【详解】运动员对起跑器踏板的作用力与起跑器踏板对运动员的作用力为一对相互作用力，总是大小相等，方向相反，同时产生，同时消失。故选D。【考点题型五】超重和失重（共2小题）（24-25高一上·北京怀柔·期末）如图甲所示，某同学站在体重计上观察超重与失重现象。由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程，由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。他稳定站立时，体重计的示数为。关于实验现象，下列说法正确的是（）A．“起立”过程中，先出现失重现象，后出现超重现象B．“下蹲”过程中，支持力可能出现小于压力的情况C．“起立”和“下蹲”过程都出现了超重和失重现象D．图乙记录的是他完成三次“蹲起”的过程【答案】C【详解】AC．“起立”过程中，人先向上做加速运动，后向上做减速运动，即人先处于超重状态后处于失重状态；“下蹲”过程中，人先向下做加速运动，后向下做减速运动，即人先处于失重状态，后处于超重状态，故A错误，C正确；B．支持力和压力是一对相互作用力，二者的大小总是相等，故B错误；D．物体对支持物的压力大于物体所受重力的情况称为超重现象，即体重计示数大于实际重量；物体对支持物的压力小于物体所受重力的情况称为失重现象，即体重计示数小于实际重量。图像中第一次变化，体重计示数先小于实际重量，后大于实际重量，即先失重后超重，为一次“下蹲”过程，第二次变化，体重计示数先大于实际重量，后小于实际重量，即先超重后失重，为一次“起立”过程，故D错误。故选C。【变式5】（24-25高一上·广东广州·期末）研究“蹦极”运动时，在运动员身上系好弹性绳并安装传感器，可测得运动员竖直下落的距离h及其对应的速度v，得到如图所示的图像。运动员及其所携带装备的总质量为60kg，弹性绳原长为10m，弹性绳上的弹力遵循胡克定律，忽略空气阻力，取重力加速度，以下说法正确的是（）A．弹性绳的劲度系数为B．运动员在下落过程中先超重再失重C．运动员在最低点处加速度大小为D．运动员在速度最大处运动员处于失重状态【答案】AC【详解】A．运动员受力平衡时，速度最大。由图像可知，下落高度为15m时速度最大，此时受力平衡且，解得，故A正确；B．根据加速度向上，物体处于超重状态；加速度向下，物体处于失重状态，运动员下落过程先加速后减速，所以下落过程是先失重后超重，故B错误；C．运动员在最低点时，速度为零，弹力最大，此时由牛顿第二定律可得其中，联立解得，故C正确；D．速度最大时重力和弹力平衡，此时加速度为零，既不失重也不超重，故D错误。故选AC。【考点题型六】瞬时性问题（共2小题）（24-25高一上·吉林延边·期末）如图所示，升降机以加速度竖直向下做匀加速运动，升降机内有质量之比为2∶1的物体，重力加速度为间用轻弹簧相连并通过轻绳悬挂在升降机顶上，剪断轻绳的瞬间，的加速度大小分别为（）A．1.5g、a B．C． D．0，2a【答案】B【详解】设B的质量为m，剪断轻绳前，弹簧弹力大小为F，绳子拉力大小为T，将A、B及弹簧视为整体，根据牛顿第二定律有解得以B为研究对象，根据牛顿第二定律有解得剪断轻绳后，绳中拉力T消失，弹簧弹力F不变，所以B受力不变，加速度大小仍为a，而A所受力发生变化，根据牛顿第二定律有解得故选B。【变式6】（24-25高一下·内蒙古·期末）如图所示，a、d为两侧竖直墙壁上等高的两点，水平轻细线bc两端分别连接着质量相等的小球甲、乙，再用轻细线ab和轻弹簧cd分别系在a、d两点，轻细线ab、轻弹簧cd与竖直方向的夹角均为，重力加速度大小为g。现将轻细线bc剪断，在剪断瞬间，小球乙的加速度大小为（

）A． B． C． D．2g【答案】B【详解】未剪断bc前，小球乙处于平衡状态，由平衡条件有在剪断bc瞬间，bc弹力突变为0，cd上的弹力不变，故此时小球乙的合力与等大方向反向，则小球乙的加速度大小为故选B。【考