2027届新高考物理热点精准复习+牛顿运动定律

2027届新高考物理热点精准复习牛顿运动定律基础

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自检自测·夯基固本

知识点一

牛顿第一定律2个高考关键点关键点1

伽利略的理想实验1.(2025辽宁鞍山三模)伽利略在研究力和运动的关系时,为了阐明自己的观点,设计了如图所示的实验:让一个小球沿斜面从静止状态开始运动,小球将“冲”上另一个斜面。如果没有摩擦,小球将到达原来的高度。如果第二个斜面倾角减小,小球仍将到达原来的高度,但是运动的距离更长。由此可以推断,当斜面最终变为水平面时,小球要到达原有高度将永远运动下去。下列说法正确的是(

)[命题点❶]A.该实验充分证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点B.伽利略设计的无摩擦的斜面可以通过改进实验装置制作工艺实现C.“小球沿右侧斜面向上运动时,如果没有摩擦,小球将到达原来的高度”,这是实际实验现象D.这种理想实验是依据逻辑推理把实际实验理想化,从而揭示现象本质的研究方法D解析

当右侧斜面倾角变为0°时,忽略摩擦力的影响,小球将一直运动下去,伽利略的结论是“力不是维持物体运动的原因”,A错误;没有摩擦,绝对光滑的轨道,无论通过什么工艺都不能实现,B错误;由于没有绝对光滑的轨道,故“小球沿右侧斜面向上运动时,如果没有摩擦,小球将到达原来的高度”,这是实际实验观察不到的现象,C错误;伽利略理想实验的本质是想象把实际存在、影响物体运动的摩擦力去掉,抓住事物的本质,这种依据逻辑推理把实际实验理想化的思想,也是揭示现象本质的重要研究方法之一,D正确。关键点2

牛顿第一定律、惯性2.如图所示,冰壶比赛过程中,运动员在冰壶前面擦扫冰面,可以使表面冰层融化,形成一层薄薄的水膜,而水膜的阻力比冰面要小,所以冰壶可以滑行得更远。(1)图中的冰壶为什么会停下来?这说明了什么问题?[命题点❸]答案

受到了冰面的摩擦力的作用;说明力是改变物体运动状态的原因。(2)试猜想如果冰壶不受外力作用将处于什么状态?[命题点❷]答案

冰壶原来静止,不受外力作用时,仍然静止;冰壶原来运动,不受外力作用时,将保持匀速直线运动状态。(3)从(1)(2)两个问题中,我们能得到什么结论?[命题点❷❸]答案

物体不受外力作用或所受合力为零时,总保持静止或匀速直线运动状态。3.(多选)《中华人民共和国道路交通安全法》要求机动车行驶时,驾驶人、乘坐人员应当按规定使用安全带。因为当车辆发生事故突然停止时,乘客的身体会快速前倾,安全带会拉住乘客的身体,使乘客避免或减轻受到伤害。下列说法正确的是(

)[命题点❷❸❹]A.安全带对乘客的作用力改变了乘客的运动状态B.车辆突然停止时,质量小的乘客惯性更大C.车辆发生事故前的行驶速度越大,发生事故后乘客的惯性就越大D.车辆发生事故前做匀速直线运动,则乘客所受合力为零,但仍有惯性AD解析

当车辆发生事故突然停止时,由于惯性乘客的身体会快速前倾,安全带会拉住乘客的身体,使乘客避免或减轻受到伤害,安全带对乘客的作用力改变了乘客的运动状态,故A正确;质量是惯性大小的唯一量度,质量小的乘客惯性小,故B错误;惯性大小与速度大小无关,故C错误;一切物体都具有惯性,惯性大小只与质量大小有关,与物体运动状态无关,与物体是否受力无关,故D正确。回归基础·考教衔接一、牛顿第一定律1.伽利略的理想实验(1)斜面实验:如图所示,让一个小球沿斜面从静止状态开始运动,小球将“冲”上另一个斜面。如果没有摩擦,小球将到达原来的高度。减小第二个斜面的倾角,小球仍将到达原来的高度,但是运动的距离更长。当第二个斜面最终变为水平面时,小球将永远运动下去。

[❶]虽然现实中不可能没有摩擦,但这是根据实际情况进行合理的外推得出的正确结论。(2)推理结论:力不是维持物体运动的原因。2.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,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。[❷]如果物体不受力,原来是静止状态,就一直保持静止状态;原来是运动状态,就一直保持当时的速度做匀速直线运动。(2)意义①揭示了物体的固有属性,即一切物体都具有惯性,因此牛顿第一定律又被叫作惯性定律。②揭示了运动和力的关系:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,即力是产生加速度的原因。[❸]力的作用效果是改变物体速度的大小与方向。3.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。(2)量度:质量是惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小。[❹]物体惯性的大小与物体的运动状态无关。(3)普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性,与物体的运动情况和受力情况无关。知识点二

牛顿第二定律3个高考关键点关键点1

牛顿第二定律的理解4.(原创+教材改编)一辆货车运载着规格相同的圆柱形光滑的空油桶。在车厢底,一层油桶平整排列,相互紧贴并被牢牢固定,上一层只有一只桶C,其质量为m,自由地摆放在桶A、B之间,没有用绳索固定。桶C受到桶A和桶B的支持,和汽车一起处于静止状态,如图所示。已知重力加速度为g。(1)如果桶C与货车一起向左加速启动,桶C加速度方向向什么方向?桶C受到的合力方向向什么方向?答案

加速度方向向左;合力方向向左

(2)如果桶C与货车一起向左加速启动,加速度为a,桶C受到的合力大小是多少?答案

合力为ma关键点2

牛顿第二定律的简单应用5.(2025华东师范大学附属中学模拟)右图是我国神舟载人飞船发射升空情境。对于神舟十二号飞船在加速上升的过程中(不考虑地球引力的作用),下列说法正确的是(

)[命题点❹]A.飞船仅受到重力、升力的作用B.飞船的合力方向竖直向下C.飞船的重力与空气对飞船的作用力是一对平衡力D.在升力与空气阻力不变的情况下,飞船的质量越大,其加速度值越小D

AC

回归基础·考教衔接二、牛顿第二定律1.牛顿第二定律(1)内容:物体加速度与物体受到的作用力成正比,与物体的质量成反比,加速度的方向与作用力的方向相同。(2)表达式:F=ma。

[❺]物体的质量与合力不由加速度决定(3)适用范围:①牛顿第二定律只适用于惯性参考系,即相对于地面静止或匀速直线运动的参考系。②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子等)、低速运动(远小于光速)的情况。2.力学单位制[❻]由几个不同基本单位组成的新单位一定是导出单位。3.牛顿第二定律的六个性质

特别提醒(1)牛顿第一定律告诉我们改变运动状态需要力,对于力是如何改变物体运动状态的问题,则由牛顿第二定律来回答。(2)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。知识点三牛顿第三定律2个高考关键点关键点1

牛顿第三定律的理解7.春秋末年齐国著作《考工记》中有“马力既竭,辀犹能一取焉”,意思是马对车不施加拉力了,车还能继续向前运动一段距离。对此判断下列两种说法的正误。[命题点❼❽](1)马拉着车做匀速运动时,马对车的作用力一定等于车对马的作用力。(

)(2)马拉着车做加速运动时,马对车的作用力大于车对马的作用力。(

)√×解析

根据牛顿第三定律可知马拉着车运动时,马对车的作用力一定等于车对马的作用力。第一种说法正确,第二种说法错误。关键点2

一对作用力与一对平衡力的辨析8.(2025浙江金华模拟)阻力伞是一种短跑运动训练工具。如图所示,某段训练过程中,连接阻力伞的轻绳始终处于水平状态,已知阻力伞重力为G,轻绳对阻力伞的拉力为FT,空气对阻力伞的作用力为F,则(

)[命题点❼❽]A.FT=FB.地面对人的摩擦力大小等于FC.人对轻绳的拉力与阻力伞对轻绳的拉力大小相等D.人对轻绳的拉力与轻绳对人的拉力是一对平衡力C

回归基础·考教衔接三、牛顿第三定律1.作用力和反作用力(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)两个物体之间的作用总是相互的,物体间相互作用的这一对力,通常叫作作用力和反作用力。

[❼]物体受到的每一个力都有反作用力。(3)作用力和反作用力总是互相依赖、同时存在的。我们可以把其中任何一个力叫作作用力,另一个力叫作反作用力。2.牛顿第三定律(1)内容: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。

[❽]相互作用力的等量关系与两个物体的运动状态无关。(2)表达式:F=-F'。特别提醒作用力和反作用力的三个关系

考点一牛顿第一定律牛顿第三定律能力高分练课中关键能力·可视思维角度一牛顿第一定律、惯性的理解和应用例1

如图所示,物理老师用一根筷子穿透一个苹果,他一手拿筷子,另一只手拿锤子敲击筷子上端,发现苹果会沿着筷子向上“爬”,下列说法正确的是(

)A.苹果越小越容易完成该实验B.苹果受到筷子的向上的力才会向上“爬”C.该实验原理主要是利用牛顿第一定律D.该实验原理主要是利用牛顿第三定律C解析

该实验的原理是牛顿第一定律,即惯性定律,任何物体总要保持原有的运动状态(静止或匀速直线运动),除非外力迫使它改变这种状态。当拿锤子敲击筷子上端时,筷子快速下降,而苹果由于具有惯性,要保持原有的运动状态,位置保持不变,但筷子下降,则苹果相对筷子在向上运动,即苹果会沿着筷子向上“爬”,不是苹果受到筷子的向上的力向上“爬”,苹果越大,质量越大,惯性越大,越容易完成该实验。故选C。解题精要对惯性和牛顿第一定律的理解方法导引1.如果物体的运动状态发生改变,则物体必然受到不为零的合外力作用。因此,判断物体的运动状态是否改变,以及如何改变,应分析物体的受力情况。2.区别“一对相互作用力”与“一对平衡力”的方法(1)一对相互平衡的力作用在一个物体上,一对作用力和反作用力作用在两个物体上。(2)一对作用力和反作用力一定是同一性质的力,而一对相互平衡的力不一定是同一性质的力。角度二牛顿第三定律的理解和应用例2(2024辽宁卷)利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”。如图,在研磨过程中,砚台始终静止在桌面上。当墨条的速度方向水平向左时(

)A.砚台对墨条的摩擦力方向水平向左B.桌面对砚台的摩擦力方向水平向左C.桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力C解析

考查摩擦力的方向判定和对平衡力的理解,受力分析。墨条速度方向水平向左,墨条受到的摩擦力方向水平向右,A错误;根据牛顿第三定律,砚台受到的墨条的摩擦力水平向左,砚台相对桌面有向左滑动的趋势,桌面对砚台的摩擦力水平向右,B错误;砚台没动,说明桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力,C正确;对砚台受力分析知D错误。考点二牛顿第二定律角度一利用牛顿第二定律定性分析物体的运动例3(2023浙江1月选考)如图所示,在考虑空气阻力的情况下,一小石子从O点抛出沿轨迹OPQ运动,其中P是最高点。若空气阻力大小与瞬时速度大小成正比,则小石子竖直方向分运动的加速度大小(

)A.O点最大

B.P点最大C.Q点最大 D.整个运动过程保持不变A解析

由于空气阻力大小与瞬时速度大小成正比,小石子在O点时速度斜向上方,此时速度最大,空气阻力斜向下方最大,上升过程与竖直方向夹角最小,所以此时空气阻力分解在竖直方向最大,根据牛顿第二定律可知此时竖直方向分运动的加速度最大,A正确。破题思维链解题精要(1)不管速度是大是小,或是零,只要合力不为零,物体就有加速度。(2)速度的改变需要经历一定的时间,速度不能突变,加速度可以突变。(3)合力与速度同向时,物体做加速运动;合力与速度反向时,物体做减速运动。角度二牛顿第二定律的简单应用例4

某同学站在水平放置于电梯内的电子秤上,电梯运行前电子秤的示数如图甲所示。电梯竖直上升过程中,某时刻电子秤的示数如图乙所示,则该时刻电梯(重力加速度g取10m/s2)(

)A.做减速运动,