牛顿运动定律专题复习
高考综合复习——牛顿运动定律专题复习一
牛顿运动定律
编稿：郁章富审稿：李井军责编：郭金娟
总体感知
知识网络
考纲要求
命题规律
从近几年的高考考点分布可以看出：本章主要考查考生能否准确理解牛顿第一定律；要求加深理解牛顿第二定律，熟练掌握其应用，尤其是穿插的物体受力分析方法；理解牛顿第三定律；理解超重和失重；理解掌握本专题的重点实验方法、原理等。
本章考查的重点是牛顿第二定律，每年均考，而牛顿第一定律和第三定律在牛顿第二定律的应用中得到完美体现。与斜面、轻质弹簧、圆周运动等内容综合的题目，在高考中频繁出现。
牛顿运动定律是力学的基本规律，是力学的核心知识，在整个物理学中占有非常重要的地位。因此本章知识在以后的高考中应是命题的热点。同时还需要与实际生活、生产和科学事件中有关问题联系。
复习策略
1．应用牛顿定律解决力学问题的关键是对研究对象进行受力分析。首先是选取研究对象，有时将物体隔离，进行受力分析比较方便，有时将几个物体看成一个整体来进行研究更为简捷，到底选用哪个物体或者是否选用整体作为研究对象，得有一定的经验和技巧，不能仅听教师的经验之谈和总结的条文，还须自己通过做一定量的习题，在解题过程中去体验和总结、变成自己的知识和技能。对研究对象进行受力分析可以根据力的概念与力的产生条件，但更重要的是注意结合物体的运动状态，这正是动力学的精髓。做匀加速直线运动的物体，不仅受到的合外力一定不是零，且合外力的方向一定与物体的加速度方向相同；做曲线运动的物体所受到的合力一定不是零，且不与运动方向相同。根据运动状态去分析判断物体的受力情况是十分简捷而又重要的方法。
2．要注意选择适当的坐标系，这样会对建立方程和求解带来方便。根据牛顿第二定律可知，加速度是由合外力产生的，加速度的方向就是合外力的方向，因此在解决这类问题时，通常选取一个坐标轴与加速度一致的方向来建立坐标系。同时要注意根据实际情况灵活地建立坐标系。
3．要注意加速度与合外力的瞬时对应关系。在解决物体所受的力既不是恒力又无规律的情况时，就要分析加速度与合外力的瞬时对应关系，按照时间的先后，逐次分析物体的受力情况和合外力产生的加速度，以及引起物体运动的性质、运动状态的改变。
4．要注意力的独立作用原理在解题过程中的应用，即某方向上的力或合力对应该方向的加速度，对于正交分解力较多较麻烦时，可考虑分解加速度，不同方向的加速度分量对应不同方向上的合力，分别列出动力学方程，可使计算量大大减少。
5．要注意题目的归类整理，题目是成千上万的，但题型就相对少得多了，及时的归类整理，可收到事半功倍的效果。
第一部分牛顿第一定律和牛顿第三定律
知识要点梳理
知识点一——牛顿第一定律
▲知识梳理
一、力与物体运动的关系
亚里士多德的观点：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就不会运动。所以说力是维持物体运动的原因。
伽利略的观点：以一定速度在水平面上运动的物体，如果没有摩擦力，物体将保持原有速度继续运动下去。
笛卡儿的观点：除非物体受到外力作用，否则物体将会永远保持其静止或匀速直线运动状态，永远不会沿曲线运动。
二、牛顿第一定律
1．定律内容：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状态为止。
2．惯性：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性一切物体都有惯性，惯性是物体的固有性质。质量是物体惯性大小的唯一量度。
3．理想实验：也叫假想实验。它是在可知的经验事实基础上采用科学的抽象思维来展开的实验，是人们在思想上塑造的理想过程。牛顿第一定律是通过理想斜面实验得出的，它不能由实际的实验来验证。
4．几点说明：
（1）牛顿第一定律指出了力是改变物体运动状态的原因，为牛顿第二定律的提出作出了准备。
（2）牛顿第一定律明确指出适用于一切物体。这就包括地上的物体和天上的物体，这是人类思想史上的一次跨越，把地上的物体运动规律与天上的物体运动规律统一起来。（3）牛顿第一定律不能看作牛顿第二定律的特殊情况，牛顿第一定律研究的是不受外力的理想情况，与受合外力为零不是一回事。（理想与现实是不能等同的）
▲疑难导析
一、对牛顿第一定律内容的理解
1．明确惯性的概念
“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”，揭示了物体所具有的一个重要属性—惯性，即物体总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。
2．确定了力的实质
“除非作用在它上面的力迫使它改变这种运动状态”，实际上是对力的本质的定义，即力
是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因。对这一点要切实理解。同学们常常受一些错误生活经验的误导，认为有力作用的物体，物体才能运动，其原因是没有全面正确地对物体进行受力分析。
3．定性揭示了力和运动的关系
牛顿这一定律指出了物体不受力作用时的运动规律，它描述的只是一种理想状态，而实际中不受外力作用的物体是不存在的，当物体受外力时，但所受外力作用为零时，其作用效果跟不受力作用时相同。因此，我们可以把理想情况“不受力作用”理解为实际情况中的“所受合外力为零”。
二、对惯性的理解
1．惯性是物体的一种固有属性，一切物体都具有惯性。
2．惯性的大小和有无与物体的运动状态、受力情况均无关，不论物体处于怎样的运动状态，惯性总是存在的。当物体静止时，它一直“想”保持这种静止状态；当物体运动时，它一直“想”保持这一速度做匀速直线运动。
3．惯性的大小只与物体的质量有关，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小。
：在向前行驶的客车上驾驶员和乘客的身体姿势如图所示，则对客车运动情况的判断正确的是（）
A．客车一定做匀加速直线运动
B．客车一定做匀速直线运动
C．客车可能是突然减速
D．客车可能是突然加速
答案：C
解析：从题图中可以看出，人的身体倒向车前进的方向，说明此时车突然减速。因为当车突然减速时，脚随车减速速度减小了，但身体上部由于惯性仍然保持原来的运动状态，所以人会向前倒。
知识点二——牛顿第三定律
▲知识梳理
1．定律内容
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。
2．几点说明
（1）作用力和反作用力同时产生、同时消失，同种性质，作用在不同的物体上各产生其
效果，不会相互抵消。
（2）作用力和反作用力的关系与物体的运动状态无关。
（3）和平衡力的区别：一对平衡力是作用在同一物体上的，且力的性质可以不同。（4）借助牛顿第三定律可以变换研究对象，从一个物体的受力分析讨论到另一个物体的受力分析。
▲疑难导析
对牛顿第三定律的理解
1．定律中的“总是”二字说明对于任何物体，在任何条件下牛顿第三定律都是成立的。 2．牛顿第三定律只对相互作用的两个物体成立，因为大小相等、方向相反、作用在两个物体上且作用在同一条直线上的两个力，不一定是作用力与反作用力。
3．牛顿第三定律说明了作用力与反作用力中，若一个产生或消失，则另一个必须同时产生或消失，否则其间的相等关系就不成立了。
4．作用力与反作用力有如下说明：“四同”（同大小、同时存在、同性质、共线）；“三异”（反向、异体、不同效果）；“三无关”（与什么物体无关，与相互作用的两物体的运动状态无关，与是否和另外的物体相互作用无关）。
5．牛顿第三定律的实验性：牛顿第三定律是一个实验定律，可用实验方法验证作用力与反作用力大小是相等的。如甲、乙两队进行拔河比赛，无论胜败如何，甲、乙两队拉绳子的力是大小相等、方向相反的。
：在一次学校组织的拔河比赛中甲队胜、乙队负，在分析总结会上，同学们关于胜负的讨论有以下几种说法，正确的是（）
A．由于甲胜、乙负，所以甲拉乙的力大于乙拉甲的力
B．只在两队相持不动时，两队拉力才大小相等
C．不管什么情况下两队的拉力总是相等的
D．甲队获胜的原因是甲队受到地面的最大静摩擦力大于乙队受到地面的最大静摩擦力
答案：CD
解析：甲拉乙与乙拉甲的力是一对作用力与反作用力，任何情况下都相等，故C对，A、B 错。若取甲、乙两队的静摩擦力，甲胜，则甲受到的最大静摩擦力大于乙队受到的最大静摩擦力，而使乙队被拉动，故D正确。
典型例题透析
类型一——生活现象中的惯性问题
惯性和惯性定律是同学们最易混淆的两个内容。惯性是物体的一种属性，惯性定律（即牛
顿第一定律）是物体运动的一种规律；惯性的存在是无条件的，一切物体都有惯性，其大小由物体的质量决定；惯性定律的成立是有条件的，即物体不受外力或受外力的合力为零。
1、一天，下着倾盆大雨．某人乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积水了。列车进站过程中，他发现水面的形状如图中的（）
思路点拨：本题主要考查惯性知识，当物体的运动状态发生变化时，利用惯性知识来判断物体的运动情况。
解析：列车进站时刹车，速度减小，而水由于惯性仍要保持原来较大的速度，所以水向前涌，液面形状和选项C一致。
答案：C
总结升华：同学们对惯性的理解时常有下面的错误认识：
（1）认为做匀速直线运动的物体才有惯性，做变速运动的物体没有惯性；
（2）物体在做匀速直线运动或静止时有惯性，一旦速度改变，惯性就没有了；
（3）把惯性看成一种力，认为物体保持原来的运动状态是因为受到了“惯性力”；（4）认为物体的速度越大，物体的惯性越大等等。
举一反三
【变式】下列关于惯性的各种说法中，你认为正确的是（）
A．材料不同的两个物体放在地面上，用一个相同的水平力分别推它们，则难以推动的物体惯性大
B．在完全失重的情况下，物体的惯性将消失
C．把手中的球由静止释放后，球能竖直加速下落，说明力是改变物体惯性的原因
D．抛出去的标枪、手榴弹等是靠惯性向远处运动的
答案：D
解析：质量是物体惯性大小的唯一量度，故A、B均错误；球由静止自由下落，说明力是改变物体运动状态的原因，C错，D正确。
类型二——牛顿第一定律的理解
牛顿第一定律揭示了运动和力的关系，它说明了力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因，并指出一切物体都具有惯性，即保持物体原来静止状态或匀速直线
运动状态不变的特性。牛顿第一定律的内容包含两层含义，说明了物体所处的两种状态（保持的状态和变化的状态）与物体受力的关系，即（1）不受力或所受外力之和为零，则物体处于平衡状态，运动状态不变；（2）物体受到外力且外力之和不为零，则物体处于变化的状态，运动状态一定发生改变。
2、关于牛顿第一定律有以下说法，正确的是（）
①牛顿第一定律是由理想实验得出的定律②牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因
③惯性定律与惯性的实质是相同的④物体的运动不需要力来维持
A．①② B．②③ C．②④ D．①②④
解析：牛顿第一定律反映的是物体在不受力的情况下所遵循的运动规律，但是自然界中不受力的物体是不存在的，因此它是理想条件下的运动定律，不是实验定律，它来源于大量的真实的科学实验，但不能用真实实验来验证，所以①是正确的；由牛顿第一定律可知，物体的运动不需要力来维持，力的本质是使物体发生形变的原因、是改变物体运动状态的原因、是使物体产生加速度的原因，所以②和④都是正确的；惯性是物体保持原来的静止状态或者匀速直线运动状态不改变的一种性质，惯性定律（即牛顿第一定律）则是反映物体在一定条件下的运动规律，因此选项③是错误的。故①②④三种说法是正确的。
答案：D
总结升华：惯性是物体的固有属性，与物体的运动情况及受力情况无关。质量是惯性大小的唯一量度。有的同学总认为“惯性与物体的运动速度有关。速度大，惯性越大；速度小，惯性就小”。理由是物体运动速度大，不容易停下来；速度小，容易停下来。产生这种错误认识的原因是把“惯性大小表示运动状态改变的难易程度’，理解成惯性大小是把物体从运动变为静止的难身程度。事实上，在受到了相同阻力的情况下，速度（大小）不同质量相同的物体，在相同的时间内速度的减小量是相同的。这就说明质量相同的物体，它们改变运动状态的难易程度是相同的，所以它们的惯性是相同的，与它们的速度无关。
举一反三
【变式】关于物体的运动，下列说法中正确的是（）
A．运动速度大的物体，不能很快停下来，是因为速度大时，惯性也大
B．静止的火车启动时，速度变化慢，是因为静止的火车惯性大
C．乒乓球可以快速抽杀．是因为乒乓球惯性小的缘故
D．物体受到的外力大，则惯性小；受到的外力小，则惯性就大
答案：C
解析：因为一切物体都具有惯性，惯性是物体的固有属性，惯性仅由物体的质量大小决定，与外界因素（受力与否、受力的大小与多少、运动状态以及所处环境）无关，故D错。运动速度大的物体不能很快停下来，是因为从较大的速度变为静止，速度的改变量很大，需要较长的时间，并非速度大，惯性大，故A错。静止的火车启动时，速度变化缓慢，是因为火车质量大，惯性大，而不是因为静止物体惯性大，故B错。乒乓球可以很快抽杀，是因为其质量很小，惯性小，在相同外力作用下运动状态容易改变，故C正确。
类型三——作用力、反作用力和一对平衡力的区别
1．作用力与反作用力的关系与物体所处运动状态无关。与相互作用的物体被作用的效果
也无关，如“以卵击石”，鸡蛋“粉身碎骨”。而石头却“安然无恙”，但鸡蛋与石头之间的相互作用力依然是等大反向的，很容易误认为石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力。
2．作用力和反作用力与一对平衡力的联系和区别
（1）联系：都是大小相等、方向相反，作用在一条直线上。
（2）区别：
①作用力和反作用力都是同种性质的力，而一对平衡力不一定是同种性质的力。
②作用力和反作用力总是同时产生、同时消失，而一对平衡力不具有同时性。
③作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，而一对平衡力作用在同一物体上。
④作用力和反作用力可以处于任何运动状态，而一对平衡力的相关物体一定处于平衡状态。
3、如图所示，物体A放在水平桌面上，被水平细绳拉着处于静止状态，则（） A．绳子对A的拉力小于A受的静摩擦力
B．A受的重力和桌面对A的支持力是一对作用力和反作用力
C．A对桌面的压力和桌面对A的支持力总是平衡的
D．A对桌面的摩擦力的方向是水平向右的
解析：A物体处于平衡状态，故所受拉力等于所受的静摩擦力，方向相反，A错，D正确。A对桌面的压力和桌面对A的支持力是一对相互作用力，故B、C均错误。
答案：D
总结升华：判断一对力是否是作用力和反作用力，主要从两方面入手：
（1）看作用点。作用力与反作用力应作用在两个物体上。
（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。
（3）作用力与反作用力具有相互性和异体性，与物体运动状态无关；而平衡力具有同体性，是指物体在某方向上处于平衡状态时，该方向才会有平衡力。
举一反三
【变式】如图所示，用水平外力F将木块压在竖直墙面上而保持静止状态，下列说法中正确的是（）
A．木块重力与墙对木块的静摩擦力平衡
B．木块重力与墙对木块的静摩擦力是一对作用力与反作用力
C．水平力F与墙对木块的正压力是一对作用力与反作用力
D．木块对墙的压力的反作用力与水平力F是一对平衡力
答案：AD
解析：对物体进行受力分析，如图所示，物体处于平衡状态，由平衡力和作用力与反作用力的定义可判断出A、D正确。
第二部分牛顿第二定律
知识要点梳理
知识点一——牛顿第二定律
▲知识梳理
一、牛顿第二定律
1．牛顿第二定律内容：物体运动的加速度与所受的合外力处边成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力相同。
2．牛顿第二定律的比例式为；表达式为。
3．力的单位是牛（N），1 N力的物理意义是使质量为m=1kg的物体产生的加速度的力。
4．几点说明：
（1）瞬时性：牛顿第二定律是力的瞬时作用规律，力是加速度产生的根本原因，加速度与力同时存在、同时变化、同时消失。
（2）矢量性：是一个矢量方程，加速度a与力F方向相同。
（3）独立性：物体受到几个力的作用，一个力产生的加速度只与此力有关，与其他力无关。
（4）同体性：指作用于物体上的力使该物体产生加速度。
二、整体法与隔离法
1．连接体：由两个或两个以上的物体组成的物体系统称为连接体。
2．隔离体：把某个物体从系统中单独“隔离”出来，作为研究对象进行分析的方法叫做
隔离法（称为“隔离审查对象”）。
3．整体法：把相互作用的多个物体视为一个系统、整体进行分析研究的方法称为整体法。
三、正交分解法与牛顿第二定律的结合应用
当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，常用正交分解法解题，多数情况下是把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上，有：
（沿加速度方向）
(垂直于加速度方向）
特殊情况下分解加速度比分解力更简单。
应用步骤一般为：
①确定研究对象；②分析研究对象的受力情况并画出受力图；③建立直角坐标系，把力或加速度分解在x轴和y轴上；④分别沿x轴方向和y轴方向应用牛顿第二定律列出方程；⑤统一单位，计算数值。
四、用牛顿运动定律解题的一般步骤
1．审题，明确题意，清楚物理过程；
2．选取研究对象，可以是一个物体，也可以是几个物体组成的系统；
3．运用隔离法对研究对象进行受力分析，画出受力示意图；
4．建立坐标系，一般情况下可选择物体运动方向或加速度方向为正方向；
5．根据牛顿运动定律、运动学公式、题目所给的条件列方程；
6．解方程，对结果进行分析，检验或讨论。
▲疑难导析
一、对牛顿第二定律的理解
牛顿第二定律是动力学的核心内容，在中学物理中有非常重要的地位。为了深刻理解牛顿第二定律，要从不同的角度，多层次、系统化地揭示其丰富的物理内涵。概括地讲，牛顿第二定律有“四同”“一相对”的特点。“四同”即同一单位制、同体、同时、同向；“一相对”
（“
二、关于连接体问题的求解方法
1
．概念：所谓连接体问题，是指运动过程中几个物体或上下叠放在一起，或前后挤压在一起，或由间接的场力（如万有引力、电场力、磁场力……）作用在一起、或通过细绳、轻杆、轻弹簧连在一起的物体组。
2．思维方法：求解此类问题时，可以整体研究也可隔离分析，把系统内的所有物体看成一个整体，这个整体的质量等于各物体的质量之和，即，当整体受到的外力F 已知时，可用牛顿第二定律求出整体的加速度，这种处理问题的思维方法叫做整体法。
求解物体间的相互作用时，常把某个物体从系统中“隔离”出来，作为研究对象，分析受力情况，依据牛顿第二定律列方程。如果问题较复杂，涉及未知量较多，只“隔离”一个物体不够，还必须再“隔离”第二个物体、第三个物体等。总的原则是所列方程数与未知量个数相等就可以了。这种处理连接体问题的思维方法叫做隔离法。
处理连接体问题通常是整体法与隔离法配合使用。作为连接体的整体，一般都是运动整体的加速度相同，可以由整体求解出加速度，然后应用于隔离后的每一部分；或者由隔离后的
部分求解出加速度然后应用于整体。处理连接体问题的关键是整体法与隔离法的配合使用。隔离法和整体法是互相依存、互相补充的，两种方法互相配合交替使用，常能更有效地解决有关连接体问题。
：如图所示，质量为和的两个物体用细线相连，在大小恒定的拉力F 作用下，先沿水平面，再沿斜面，最后竖直向上运动，在三个阶段的运动中，线上张力的大小（ ）
A ．由大变小
B ．由小变大
C ．始终不变
D ．由大变小再变大
答案：C
解析：求细线的张力，选受力少的物体为研究对象较好，
此外还必须知道物体的加速度，求加速度，选、这个整体为研究对象较好。
在水平面上时：①
②
联立①②解得：
在斜面上时：③
④联立③④解得：
同理可得竖直向上运动时，细线的张力
所以C选项正确。
知识点二——力学单位制
▲知识梳理
1．基本物理量与基本单位
力学中的基本物理量共有三个，分别是质量、时间、长度；其单位分别是千克、秒、米；其表示的符号分别是kg、s、m。
2．测量三个力学基本物理量的仪器
测量三个力学基本物理量的仪器分别是天平、停表、直尺。
3．单位制与国际单位制
由规定了的基本物理量，依据物理规律与公式推导出的物理量的单位叫导出单位，这样的物理量叫做导出物理量。
4．单位制由基本单位和导出单位共同组成
国际单位制是一种国际通用、包括一切计量领域的单位制。
▲疑难导析
1．基本单位
在物理学中，以质量、长度、时间、电流、热力学温度、发光强度、物质的量共七个物理量作为基本物理量。以它们的单位千克（kg）、米（m）、秒（s）、安培（A）、开尔文（K）、
坎德拉（cd）、摩尔（mol）为基本单位。
2．基本单位的选定原则
（1）基本单位必须具有较高的精确度，并且具有长期的稳定性与重复性。
（2）必须满足由最少的基本单位构成最多的导出单位。
（3）必须具备相互的独立性。
在力学单位制中选取米、千克、秒作为基本单位，其原因在于“米”是一个空间概念；“千克”是一个表述质量的单位；而“秒”是一个时间概念。三者各自独立，不可替代。
3．单位制在物理学中的应用
单位制的建立在物理运算中非常重要，规定了单位制就可以省去计算过程中繁杂的单位计算和书写，而在计算过程中无须再把所有物理量的单位一一写出，只需在式子末尾写出所求物理量的单位即可，从而简化计算过程。当然，必须统一选用国际单位制。
：关于力学单位制，下列说法正确的是（）
A．kg、m/s、N是导出单位
B．kg、m、s是基本单位
C．在国际单位制中，质量的单位可以是kg，也可以是g
D．只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是
答案：BD
解析：所谓导出单位，是利用物理公式和基本单位推导出来的。力学中的基本单位只有三个，即kg、m、s，其他单位都是由这三个基本单位衍生（推导）出来的。如“牛顿”（N）
是导出单位，即1 N=1 kg·m/s（)，所以题中A项错误，B项正确。
在国际单位制中，质量的单位只能是kg，C项错误。
在牛顿第二定律的表达式中，（k=1）只有在所有物理量都采用国际单位制时才能成立，D项正确。
典型例题透析
类型一——力、加速度、速度的关系
合外力和加速度之间的关系是瞬时关系，但速度和加速度不是瞬时关系。同时要注意是加速还是减速只取决于加速度与速度的方向，加速度与速度同向时，速度增加，加速度与速度反向时，速度减小。
1、如图所示，自由下落的小球下落一段时间后，与弹簧接触，从它接触弹簧开始，到弹簧被压缩到最短的过程中，即弹簧上端位置A O B，且弹簧被压缩到O位置时小球所受弹力等于重力，则小球速度最大时弹簧上端位于（）
A．A位置
B．B位置
C．O位置
D．OB之间某一位置
解析：小球的运动过程是：小球由高处下落，与弹簧接触时，小球有了一定速度，弹簧被压缩，小球受两个力作用，重力竖直向下，弹力竖直向上，开始弹簧形变不大，弹力小于重力，合力方向仍向下，小球速度继续增大。当小球把弹簧压缩到O点时，重力等于弹力，小球加速度为零，但速度不为零，且达到最大。以后小球继续向下运动，弹簧的弹力大于
小球重力，小球所受合力方向向上，加速度方向也向上，与小球速度方向相反，所以小球速度开始减小，小球反方向加速度越来越大，而速度越来越小。当弹簧被压缩到B点时，小球速度减为零。所以小球从A O是做加速度逐渐变小的加速运动，从O B是做加速度逐渐增大的减速运动。所以选C。
答案：C
总结升华：本题关键是分析小球的受力情况，进而分析合力的变化情况。根据牛顿第二定律，物体速度的变化由合外力的变化确定，而物体做加速或减速运动，应根据加速度与速度同向还是反向来确定。
分析物体某一运动过程，往往可把它分为多个子过程，中间也往往存在一个转折点。把一个过程分成多个子过程并分析是否存在转折点，是一种很重要的科学分析习惯。
举一反三
【变式】如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的D点，自由伸长到B点。今用一小物体m 把弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能运动到C点静止，物体与水平地面间的动摩擦因数恒定，试判断下列说法正确的是（）
A．物体从A到B速度越来越大，从B到C速度越来越小
B．物体从A到B速度越来越小，从B到C加速度不变
C．物体从A到B先加速后减速，从B到C一直减速运动
D．物体在B点受合外力为零
答案：C
解析：因为速度变大或变小取决于速度方向与加速度方向的关系（当a与同向时，变大，当a与反向时，变小），而加速度由合力决定，所以要分析、a的大小变化，必须先分析物体受到的合力的变化。
物体在A点时受两个力作用，向右的弹力和向左的摩擦力，合力。物体从A B过程，弹力由大于减至零，所以开始一段合力向右，中途有一点合力为零，然后合力向左，而一直向右，故先做加速度越来越小的加速运动，在A到B中途有一点加速度为零，速度达最大，接着做加速度越来越大的减速运动。物体从B C过程，
为恒力，向左，所以继续做加速度不变的匀减速运动。
类型二——牛顿运动定律分析瞬时加速度问题
分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析瞬时前后的受力情况及运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度。此类问题应注意两种基本模型的建立。
1．刚性绳（或接触面）：不发生明显形变就能产生弹力，当剪断（或脱离物体）后，其产生的弹力立即消失，不需要时间一般题目中所给细线或接触面若不加特殊说明，均可按此模
型处理。
2．弹性绳（或弹簧）：其特点是形变量大，形变恢复需要较长时间，在瞬时问题中，其弹力的大小往往可以看成没来得及发生变化。做变加速运动的物体，加速度时刻在变化（大小变化或方向变化或大小、方向均变化），某时刻的加速度叫瞬时加速度。由牛顿第二定律知，加速度是由合外力决定的，即有什么样的合外力就有什么样的加速度与之对应，这就是牛顿第二定律的瞬时性。当合外力恒定时，加速度也恒定，合外力随时间变化时，加速度也随时间改变，且瞬时力决定瞬时加速度，可见确定瞬时加速度的关键是正确分析瞬时作用力。
2、如图甲所示，一质量为m的物体系于长度分别为、的两根细线上，的一端
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。
（1）下面是某同学对该题的一种解法：
解：设线上拉力为，线上拉力为，重力为mg，物体在三力作用下平衡
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。
（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（1）完全相同，即，你认为这个结果正确吗？请说明理由。
思路点拨：本题主要考查弹力变化和牛顿第二定律的应用。物体的加速度与物体所受的合外力是瞬时对应关系，当剪断的瞬间，判断线和弹簧的弹力是否变化，从而求解加速度
的大小和方向。
解析：
（1）结果不正确。因为被剪断的瞬间，上张力的大小发生了突变，此瞬间小球受力
如图所示，此瞬间沿线方向的合外力为零，即，小球所受合外力
根据牛顿第二定律，小球加速度a，则
方向与合外力方向相同，如图所示。
（2）结果正确。因为被剪断的瞬间，弹簧的长度不能发生突变，的大小和方向都不变。
总结升华：解题时要注意力的瞬时性，绳的拉力可以突变，而弹簧的弹力不能突变。另外要注意力的变化对应物体运动情景的改变。
举一反三
【变式】A、B两小球的质量分别为m和2m，用轻质弹簧相连，并用细绳悬挂起来，如图（a）所示。
（1）在用火将细线烧断的瞬间，A、B球的加速度各多大？方向如何？
（2）若A、B球用细线相连，按图（b）所示方法，用轻质弹簧把A、B球悬挂起来，在用火烧断连接两球的细线瞬间，A、B球的瞬时加速度各多大？方向如何？
解析：
（1）A、B球用轻质弹簧相连，按图（a）悬挂时，A、B球的受力情况如图（a），细线被
火烧断的瞬间，A、B球所受重力没有变，弹簧对A、B球的拉力、（由于弹簧的形变未变）也没有变，变化的只是细线对A球的拉力F=3mg消失，故A、B球的瞬时加速度：
，竖直向下
（2）A、B球用细线相连，按图（b）悬挂时，A、B球的受力情况如图（b），连接A、B
球的细线被烧断的瞬间，细线作用于A、B球的拉力、突然消失，其他力未变。
故A、B球的瞬时加速度分别为：
，竖直向上
，竖直向下。
类型三——整体法和隔离法在牛顿第二定律中的应用
在连接体问题中，如果不要求知道各个运动物体之间的相互作用力，并且各个物体具有大小和方向都相同的加速度，就可以把它们看成一个整体（当成一个质点），分析受到的外力和运动情况，应用牛顿第二定律求出加速度（或其他未知量）；如果需要知道物体之间的相互作用力，就需要把物体从系统中隔离出来，分析物体的受力情况和运动情况，并分别应用牛顿第二定律列出方程。隔离法和整体法是互相依存、互相补充的。两种方法互相配合交替应用，常能更有效地解决有关连接体的问题。
若系统内有几个物体，这几个物体的质量分别为加速度分别为
这个系统的合外力为，则这个系统的牛顿第二定律的表达式为
其正交分解表达式为
若一个系统内各物体的加速度相同，而又不需要求系统内物体间的相互作用力时，对系统整体列式子，可减小未知的内力，简化数学运算。
3、在水平推力（）的作用下，一辆质量为M、倾角为的斜面小车从静止开始
沿水平地面运动；车上有一个质量为m的滑块，其受力及相应的合力（∑）如图所示。不计一切摩擦，试分析和比较各种情况下水平推力的大小关系，哪种情况不可能实现？（）
解析：如图A所示，当滑块受到的合力沿水平方向时，滑块与小车处于相对静止的
临界状态，一起向左做匀加速运动。这时，系统的加速度为
滑块受到的合外力为
根据牛顿第二定律，推力为；
如图B所示，当滑块受到的合力向上偏离水平方向时，滑块将相对小车沿斜面向上滑动。这是水平推力增大的结果，所以；
如图C所示，当滑块受到的合力向下偏离水平方向时，滑块将相对小车向下滑动。这是水平推力减小的结果，所以；
如图D所示，当滑块受到的合力沿斜面向下时，滑块的加速度为，滑
块受到的合外力为。
即滑块的加速度由其重力沿斜面的分力产生——与滑块在固定斜面上下滑等效。这时，小
车应处于平衡状态（匀速运动或者静止），并受到与推力平衡的地面摩擦力的作用，与
不计一切摩擦力的题设条件不符合。所以，图D所示的情况不可能实现。
答案：D
总结升华：当系统中各物体具有相同的加速度，要求系统中某两物体间的作用力时，往往先用整体法求出加速度，再用隔离法求出物体间的相互作用力，即先整体，再隔离，隔离时分析受力少的物体。
举一反三
【变式】如图所示，两个质量相同的物体A和B紧靠在一起放在光滑水平桌面上，如果它
们分别受到水平推力和，且，则A施于B的作用力的大小为（）
A． B．
C． D．
答案：C
解析：设两物体的质量均为m，这两物体在和的作用下，具有相同的加速度为
，方向与相同。物体A和B之间存在着一对作用力和反作用力，设A施于B 的作用力为N（方向与方向相同）。用隔离法分析物体B在水平方向受力N和，根据牛顿第二定律有
∴。
故选项C正确。
类型四——正交分解在牛顿二定律中应用
物体在受到三个或三个以上不同方向的力的作用时，一般都要用正交分解法，在建立直角
坐标系时，不管选哪个方向为x轴的正方向，所得的结果都是一样的，但在选坐标
系时，为使解题方便，应使尽量多的力在坐标轴上，以减少失量个数的分解。
4、质量为m的物体放在倾角为的斜面上，物体和斜面的动摩擦因数为，如沿水平方向加一个力F，使物体沿斜面向上以加速度a做匀加速直线运动（如图所示），则F为多少？
思路点拨：本题将力沿平行于斜面和垂直于斜面两个方向分解，分别利用两个方向的合力与加速度的关系列方程。
解析：
（1）受力分析：物体受四个力作用：推力F、重力mg、支持力，摩擦力。
（2）建立坐标：以加速度方向即沿斜向上为x轴正向，分解F和mg（如图所示）：
（3）建立方程并求解
x方向：
y方向：
三式联立求解得。
总结升华：分解加速度而不分解力，此种方法一般是在以某种力或合力的方向为x轴正向时，其他力都落在两坐标轴上而不需再分解。
举一反三
【变式】如图所示，电梯与水平面间夹角为，当电梯加速向上运
动时，人对梯面的压力是其重力的6/5，人与梯面间的摩擦力是其重力
的多少倍？
解析：对人受力分析：重力，支持力，摩擦力F（摩擦力方向一定与接触面平行，由加速度的方向推知F水平向右）。
建立直角坐标系：取水平向右（即F的方向）为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向（如图），此时只需分解加速度，其中（如图所示）
根据牛顿第二定律有
x方向：①
y方向：②又③
解①②③得。
牛顿运动定律专题精修订
牛顿运动定律专题集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#
牛顿运动定律专题 一、基础知识归纳 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，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止。 理解要点： （1）运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持； （2）它定性地揭示了运动与力的关系，即力是改变物体运动状态的原因，（运动状态指物体的速度）又根据加速度定义：t v a ??=，有速度变化就一定有加速度，所以 可以说：力是使物体产生加速度的原因。（不能说“力是产生速度的原因”、“力是维持速度的原因”，也不能说“力是改变加速度的原因”。）； （3）定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性——惯性；一切物体都有保持原有运动状态的性质，这就是惯性。惯性反映了物体运动状态改变的难易程度（惯性大的物体运动状态不容易改变）。质量是物体惯性大小的量度。 （4）牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态。而不受外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方法，即通过大量的实验现象，利用人的逻辑思维，从大量现象中寻找事物的规律； （5）牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的，所以不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在F =0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、牛顿第二定律：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。公式F=ma. 理解要点：
高考物理牛顿运动定律的应用专项训练及答案
高考物理牛顿运动定律的应用专项训练及答案 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1．如图，光滑水平面上静置一长木板A ，质量M =4kg ，A 的最前端放一小物块B （可视为质点），质量m =1kg ，A 与B 间动摩擦因数μ=0.2．现对木板A 施加一水平向右的拉力F ，取g =10m/s 2．则： （1）若拉力F 1=5N ，A 、B 一起加速运动，求A 对B 的静摩擦力f 的大小和方向； （2）为保证A 、B 一起加速运动而不发生相对滑动，求拉力的最大值F m （设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）； （3）若拉力F 2=14N ，在力F 2作用t =ls 后撤去，要使物块不从木板上滑下，求木板的最小长度L 【答案】（1）f = 1N ，方向水平向右；（2）F m = 10N 。（3）木板的最小长度L 是0.7m 。 【解析】 【详解】 （1）对AB 整体分析，由牛顿第二定律得：F 1=（M +m ）a 1 对B ，由牛顿第二定律得：f =ma 1联立解得f =1N ，方向水平向右； （2）对AB 整体，由牛顿第二定律得：F m =（M +m ）a 2对B ，有：μmg =ma 2联立解得：F m =10N （3）因为F 2＞F m ，所以AB 间发生了相对滑动，木块B 加速度为：a 2=μg =2m/s 2。木板A 加速度为a 3，则：F 2-μmg =Ma 3解得：a 3=3m/s 2。 1s 末A 的速度为：v A =a 3t =3m/s B 的速度为：v B =a 2t =2m/s 1s 末A 、B 相对位移为：△l 1= 2 A B v v t -=0.5m 撤去F 2后，t ′s 后A 、B 共速 对A ：-μmg =Ma 4可得：a 4=-0.5m/s 2。共速时有：v A +a 4t ′=v B +a 2t ′可得：t ′=0.4s 撤去F 2后A 、B 相对位移为：△l 2='2 A B v v t -=0.2m 为使物块不从木板上滑下，木板的最小长度为：L =△l 1+△l 2=0.7m 。 2．传送带与平板紧靠在一起，且上表面在同一水平面内，两者长度分别为L 1＝2.5 m 、L 2＝2 m ．传送带始终保持以速度v 匀速运动．现将一滑块（可视为质点）轻放到传送带的左端，然后平稳地滑上平板．已知：滑块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，滑块与平板、平板与支持面的动摩擦因数分别为μ1＝0.3、μ2＝0.1，滑块、平板的质量均为m ＝2 kg ，g 取10 m/s 2.求： （1）若滑块恰好不从平板上掉下，求滑块刚滑上平板时的速度大小；
牛顿运动定律练习题经典习题汇总.
一、选择题 1．下列关于力和运动关系的说法中，正确的是 （ ） A ．没有外力作用时，物体不会运动，这是牛顿第一定律的体现 B ．物体受力越大，运动得越快，这是符合牛顿第二定律的 C ．物体所受合外力为0，则速度一定为0；物体所受合外力不为0，则其速度也一定不为0 D ．物体所受的合外力最大时，速度却可以为0；物体所受的合外力为0时，速度却可以最大 2．升降机天花板上悬挂一个小球，当悬线中的拉力小于小球所受的重力时，则升降机的运动情况可能是 （ ） A ．竖直向上做加速运动 B ．竖直向下做加速运动 C ．竖直向上做减速运动 D ．竖直向下做减速运动 3．物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合力方向的关系是 （ ） A ．速度方向、加速度方向、合力方向三者总是相同的 B ．速度方向可与加速度方向成任何夹角，但加速度方向总是与合力方向相同 C ．速度方向总是和合力方向相同，而加速度方向可能和合力相同，也可能不同 D ．速度方向与加速度方向相同，而加速度方向和合力方向可以成任意夹角 4．一人将一木箱匀速推上一粗糙斜面，在此过程中，木箱所受的合力（ ） A ．等于人的推力 B ．等于摩擦力 C ．等于零 D ．等于重力的下滑分量 5．物体做直线运动的v-t 图象如图所示，若第1 s 内所受合力为F 1，第2 s 内所受合力为F 2，第3 s 内所受合力为F 3，则（ ） A ．F 1、F 2、F 3大小相等，F 1与F 2、F 3方向相反 B ．F 1、F 2、F 3大小相等，方向相同 C ．F 1、F 2是正的，F 3是负的 D ．F 1是正的，F 1、F 3是零 6．质量分别为m 和M 的两物体叠放在水平面上如图所示，两物体之间及M 与水平面间的动摩擦因数均为μ。现对M 施加一个水平力F ，则以下说法中不正确的是（ ） A ．若两物体一起向右匀速运动，则M 受到的摩擦力等于F B ．若两物体一起向右匀速运动，则m 与M 间无摩擦，M 受到水平面的摩 擦力大小为μmg C ．若两物体一起以加速度a 向右运动，M 受到的摩擦力的大小等于F -M a D ．若两物体一起以加速度a 向右运动，M 受到的摩擦力大小等于μ（m+M ）g+m a 7．用平行于斜面的推力，使静止的质量为m 的物体在倾角为θ的光滑斜面上，由底端向顶端做匀加速运动。当物体运动到斜面中点时，去掉推力，物体刚好能到达顶点，则推力的大小为 （ ） A ．mg(1-sin θ) B ．2mgsin θ C ．2mgcos θ D ．2mg(1+sin θ) 8.从不太高的地方落下的小石块，下落速度越来越大，这是因为 ( ) A ．石块受到的重力越来越大 B ．石块受到的空气阻力越来越小 C ．石块的惯性越来越大 D ．石块受到的合力的方向始终向下 9.一个物体，受n 个力的作用而做匀速直线运动，现将其中一个与速度方向相反的力逐渐减小到零，而其他的力保持不变，则物体的加速度和速度 ( ) A ．加速度与原速度方向相同，速度增加得越来越快 B ．加速度与原速度方向相同，速度增加得越来越慢 C ．加速度与原速度方向相反，速度减小得越来越快 D ．加速度与原速度方向相反，速度减小得越来越慢 10.下列关于超重和失重的说法中，正确的是 ( ) A ．物体处于超重状态时，其重力增加了 B ．物体处于完全失重状态时，其重力为零 C ．物体处于超重或失重状态时，其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了 D ．物体处于超重或失重状态时，其质量及受到的重力都没有变化 11.如图所示，一个物体静止放在倾斜为θ的木板上，在木板倾角逐渐增大到某一角 t/s 0 2 2 1 3 -2 v/ms -1 第 5 题 F 第 6 题
人教版高一物理必修1第四章牛顿运动定律知识点及习题(含实验) (1)
牛顿运动定律 1、理想斜面实验 （1）亚里士多德：力是维持物体运动的原因 （2）伽利略理想斜面实验：方法：实验＋科学推理 让小球从斜面上滚下来（实验） 若没有摩擦小球将上升到原来高度 减小斜面倾角，小球将上升到原来高度 减小斜面倾角直至水平，小球为想达到原来高度将持续运动下去。 结论：力不是维持物体运动的原因，物体停止是因为受到摩擦阻力的作用。 2、牛顿第一定律（惯性定律） 一切物体总保持，直到有外力迫使它改变这种状态为止。 拓展：运动的物体不受外力，总保持 静止的物体不受外力，总保持 物体的运动状态改变了，说明了 运动状态改变的标志： 例题1：关于力和运动状态的改变,下列说法不正确的是( ) A. 物体加速度为零，则运动状态不变 B. 只要速度大小和方向二者中有一个发生变化，或者二者都变化，都叫运动状态发生变化 C. 物体运动状态发生改变就一定受到力的作用 D. 物体运动状态的改变就是指物体的加速度在改变 2、在水平的路面上有一辆匀速行驶的小车,车上固定一盛满水的碗。现突然发现碗中的水洒出,水洒出的情况如图所示,则关于小车在此种情况下的运动叙述正确的是（） A. 小车匀速向左运动 B. 小车可能突然向左加速运动 C. 小车可能突然向左减速运动 D. 小车可能突然向右加速运动 3、如图所示，重球系于线DC下端，重球下再系一根同样的绳BA，下列说法正确的是（）
A.在绳的A 端缓慢增加拉力，结果CD绳拉断 B.在绳的A端缓慢增加拉力，结果AB绳拉断 C.在绳的A端突然猛一拉，结果AB绳拉断 D.在绳的A端突然猛一拉，结果CD绳拉断 4、如图所示,一个劈形物体A,各面均光滑,放在固定的斜面上,上表面呈水平,在水平面上放一个小球B,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() A. 沿斜面向下的直线 B. 竖直向下的直线 C. 无规则曲线 D. 抛物线 3、牛顿第三定律：作用力与反作用力定律（不可叠加） 等大：反向： 异物：共线： 共性：同生同失： 例题：如图所示，一个箱子放在水平地面上，箱子内有一根固定的竖直杆，在杆上套着一个环，已知箱子和竖直杆的总质量为M，环的质量为m，环沿竖直杆加速下滑，环与竖直杆的摩擦力大小为Ff，则此时箱子对地面的压力为（） A. Mg B. Mg+mg C. Mg+mg?Ff D. Mg+Ff 4、牛顿第二定律的内容和公式 物体的加速度跟成正比，跟成反比，加速度的方向跟合外力方向相同。 公式是： 对牛顿第二定律的理解 （1）同体性：F、m、a是研究同一个系统的三个物理量，不要乱写ｍ （2）瞬时性： （3）矢量性 （4）力的独立性：作用在物体上的每个力都将产独立地产生各自的加速度，与其他力无关，合外力的加速度即是这些加速度的矢量和。 注意：牛顿运动定律只适用于宏观、低速的物体，不适用于微观、高速的物体，只适用于惯性参考系，不适用于非惯性参考系。 ５、牛顿第二定律的一般解题步骤和方法 （1）选对象定状态析受力列方程
高中物理专题练习-牛顿运动定律的应用(含答案)
高中物理专题练习-牛顿运动定律的应用(含答案) 满分：100分时间：60分钟 一、单项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。) 1．(北京理综,19)伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展。利用如图所示的装置做如下实验： 小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3。根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是() A．如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置 B．如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态 C．如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变 D．小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小 2．(北京理综,18)应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入。例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出。对此现象分析正确的是() A．手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态 B．手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态 C．在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度 D．在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度 3．(福建理综,15)如右图,滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面,从顶端下滑,直至速度为零。对于该运动过程,若用h、s、v、a分别表示滑 块的下降高度、位移、速度和加速度的大小,t表示时间,则下列图象最能正确描述这一运动规律的是()
4．(重庆理综,5)若货物随升降机运动的v－t图象如图所示(竖直向上为正),则货物受到升降机的支持力F与时间t关系的图象可能是() 二、多项选择题(本题共6小题,每小题7分,共计42分。每小题有多个选项符合题意。全部选对的得7分,选对但不全的得4分,错选或不答的得0分。) 5．(山东理综,15)一质点在外力作用下做直线运动,其速度v随时间t变化的图象如图。在图中标出的时刻中,质点所受合外力的方向与速度方向相同的有() A．t1B．t2C．t3D．t4 6．(新课标全国Ⅱ,20)在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩连接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时,连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的 拉力大小为F；当机车在西边拉着车厢以大小为2 3a的加速度向西行驶时,P和Q间的拉力大 小仍为F。不计车厢与铁轨间的摩擦,每节车厢质量相同,则这列车厢的节数可能为() A．8 B．10 C．15 D．18 7．(江苏单科,6)一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示,以竖直向上为a的正方向,则人对地板的压力()
【物理】物理牛顿运动定律练习题及答案及解析
【物理】物理牛顿运动定律练习题及答案及解析 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1．如图所示，在倾角为θ = 37°的足够长斜面上放置一质量M = 2kg 、长度L = 1.5m 的极薄平板 AB ，在薄平板的上端A 处放一质量m =1kg 的小滑块(视为质点)，将小滑块和薄平板同时无初速释放。已知小滑块与薄平板之间的动摩擦因数为μ1=0.25、薄平板与斜面之间的动摩擦因数为μ2=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8，取g=10m/s 2。求： (1)释放后，小滑块的加速度a l 和薄平板的加速度a 2; (2)从释放到小滑块滑离薄平板经历的时间t 。 【答案】(1)24m/s ，21m/s ；(2)1s t = 【解析】 【详解】 （1）设释放后，滑块会相对于平板向下滑动， 对滑块m ：由牛顿第二定律有：0 11sin 37mg f ma -= 其中0 1cos37N F mg =，111N f F μ= 解得：002 11sin 37cos374/a g g m s μ=-= 对薄平板M ，由牛顿第二定律有：0 122sin 37Mg f f Ma +-= 其中00 2cos37cos37N F mg Mg =+，222N f F μ= 解得：2 21m/s a = 12a a >，假设成立，即滑块会相对于平板向下滑动。 设滑块滑离时间为t ，由运动学公式，有：21112x a t =，2221 2 x a t =，12x x L -= 解得：1s t = 2．固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F 作用下向上运动，推力F 与小环速度v 随时间变化规律如图所示，取重力加速度g ＝10m/s 2．求： （1）小环的质量m ；
专题 牛顿运动定律的综合应用
专题1牛顿运动定律的综合应用 动力学中的图象问题 1.常见的动力学图象及问题类型 2.解题策略——数形结合解决动力学图象问题 (1)在图象问题中，无论是读图还是作图，都应尽量先建立函数关系，进而明确“图象与公式”“图象与规律”间的关系；然后根据函数关系读取图象信息或描点作图。 (2)读图时，要注意图线的起点、斜率、截距、折点以及图线与横坐标轴包围的“面积”等所表示的物理意义，尽可能多地提取有效信息。 考向动力学中的v－t图象 【例1】(多选)(2015·全国Ⅰ卷，20)如图1甲，一物块在t＝0时刻滑上一固定斜面，其运动的v－t图线如图乙所示。若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量，则可求出() 图1 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 解析由v－t图象可求物块沿斜面向上滑行时的加速度大小为a＝v0 t1 ，根据牛顿
第二定律得mg sin θ＋μmg cos θ＝ma ，即g sin θ＋μg cos θ＝v 0t 1。同理向下滑行时g sin θ－μg cos θ＝v 1t 1，两式联立得sin θ＝v 0＋v 12gt 1，μ＝v 0－v 12gt 1 cos θ，可见能计算出斜面的倾斜角度θ以及动摩擦因数，选项A 、C 正确；物块滑上斜面时的初速度v 0已知， 向上滑行过程为匀减速直线运动，末速度为0，那么平均速度为v 02，所以沿斜面向上滑行的最远距离为s ＝v 02t 1，根据斜面的倾斜角度可计算出向上滑行的最大高 度为s sin θ＝v 02t 1×v 0＋v 12gt 1 ＝v 0（v 0＋v 1）4g ，选项D 正确；仅根据v －t 图象无法求出物块的质量，选项B 错误。 答案 ACD 考向 动力学中的F －t 图象 【例2】 (多选)(2019·全国Ⅲ卷，20)如图2(a)，物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t ＝0时，木板开始受到水平外力F 的作用，在t ＝4 s 时撤去外力。细绳对物块的拉力f 随时间t 变化的关系如图(b)所示，木板的速度v 与时间t 的关系如图(c)所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取10 m/s 2。由题给数据可以得出( ) 图2 A.木板的质量为1 kg B.2 s ～4 s 内，力F 的大小为0.4 N C.0～2 s 内，力F 的大小保持不变 D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.2
高考物理牛顿运动定律专题训练答案
高考物理牛顿运动定律专题训练答案 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1．如图所示，一足够长木板在水平粗糙面上向右运动。某时刻速度为v 0＝2m/s ，此时一质量与木板相等的小滑块（可视为质点）以v 1＝4m/s 的速度从右侧滑上木板，经过1s 两者速度恰好相同，速度大小为v 2＝1m/s ，方向向左。重力加速度g ＝10m/s 2，试求： （1）木板与滑块间的动摩擦因数μ1 （2）木板与地面间的动摩擦因数μ2 （3）从滑块滑上木板，到最终两者静止的过程中，滑块相对木板的位移大小。 【答案】（1）0.3（2） 120（3）2.75m 【解析】 【分析】 （1）对小滑块根据牛顿第二定律以及运动学公式进行求解； （2）对木板分析，先向右减速后向左加速，分过程进行分析即可； （3）分别求出二者相对地面位移，然后求解二者相对位移； 【详解】 （1）对小滑块分析：其加速度为：2221114/3/1 v v a m s m s t --===-，方向向右 对小滑块根据牛顿第二定律有：11mg ma μ-=，可以得到：10.3μ=； （2）对木板分析，其先向右减速运动，根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到： 0121 2v mg mg m t μμ+?= 然后向左加速运动，根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到： 21222v mg mg m t μμ-?= 而且121t t t s +== 联立可以得到：2120μ= ，10.5s t =，20.5t s =； （3）在10.5s t =时间内，木板向右减速运动，其向右运动的位移为： 01100.52 v x t m +=?=，方向向右； 在20.5t s =时间内，木板向左加速运动，其向左加速运动的位移为：
牛顿运动定律测试题
《牛顿运动定律》测试题 一、选择题（每小题给出的四个选项中至少有一项是正确的，将正确选项填入括号内，每题4分，共48分。） 1、关于物体运动状态的改变，下列说法中正确的是（） A、物体运动的速率不变，其运动状态就不变 B、物体运动的加速度不变，其运动状态就不变 C、物体运动状态的改变包括两种情况：一是由静止到运动，二是由运动到静止 D、物体的运动速度不变，我们就说它的运动状态不变 2、关于惯性的大小，下列说法中正确的是（） A、质量相同的物体，在阻力相同情况下，速度大的不容易停下来，所以速度大的物体惯性大 B、上面两个物体既然质量相同，那么惯性就一定相同 C、推动地面上静止的物体比维持这个物体做匀速运动所需的力大，所以静止的物体惯性大 D、在月球上举重比在地球上容易，所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小 3、关于物体运动状态与所受外力的关系，下列说法中正确的是（） A、物体受到恒定外力作用时，它的运动状态一定不变 B、物体受到的合力不为零时，一定做变速运动 C、物体受到的合外力为零时，一定处于静止状态 D、物体的运动方向就是物体受到的合外力的方向 4、物体静止于水平桌面上，则下列说法中正确的是（） 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与反作用力 Ｃ、物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种性质的力 Ｄ、物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡的力 5、下列说法正确的是（） A、体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态 B、蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态 C、举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态 D、游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态 6、设雨滴从很高处竖直下落，所受空气阻力f和速度v成正比．则雨滴的运动情况（） A、先加速后减速，最后静止 B、先加速后匀速 C、先加速后减速直至匀速 D、加速度逐渐减小到零 1，g为重力加速度。人对电梯7、一质量为m的人站在电梯中，电梯加速上升，加速大小为g 3
牛顿运动定律-经典习题汇总
牛顿运动定律经典练习题 一、选择题 1．下列关于力和运动关系的说法中，正确的是 （ ） A ．没有外力作用时，物体不会运动，这是牛顿第一定律的体现 B ．物体受力越大，运动得越快，这是符合牛顿第二定律的 C ．物体所受合外力为0，则速度一定为0；物体所受合外力不为0，则其速度也一定不为0 D ．物体所受的合外力最大时，速度却可以为0；物体所受的合外力为0时，速度却可以最大 2．升降机天花板上悬挂一个小球，当悬线中的拉力小于小球所受的重力时，则升降机的运动情况可能是 （ ） A ．竖直向上做加速运动 B ．竖直向下做加速运动 C ．竖直向上做减速运动 D ．竖直向下做减速运动 3．物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合力方向的关系是 （ ） A ．速度方向、加速度方向、合力方向三者总是相同的 B ．速度方向可与加速度方向成任何夹角，但加速度方向总是与合力方向相同 C ．速度方向总是和合力方向相同，而加速度方向可能和合力相同，也可能不同 D ．速度方向与加速度方向相同，而加速度方向和合力方向可以成任意夹角 4．一人将一木箱匀速推上一粗糙斜面，在此过程中，木箱所受的合力（ ） A ．等于人的推力 B ．等于摩擦力 C ．等于零 D ．等于重力的下滑分量 5．物体做直线运动的v-t 图象如图所示，若第1 s 内所受合力为F 1，第2 s 内所受合力为F 2，第3 s 内所受合力为F 3， 则（ ） A ．F 1、F 2、F 3大小相等，F 1与F 2、F 3方向相反 B ．F 1、F 2、F 3大小相等，方向相同 C ．F 1、F 2是正的，F 3是负的 D ．F 1是正的，F 1、F 3是零 6．质量分别为m 和M 的两物体叠放在水平面上如图所示，两物体之间及M 与 水平面间的动摩擦因数均为μ。现对M 施加一个水平力F ，则以下说法中不正确的是（ ） A ．若两物体一起向右匀速运动，则M 受到的摩擦力等于F B ．若两物体一起向右匀速运动，则m 与M 间无摩擦，M 受到水平面的摩擦力大小为μmg C ．若两物体一起以加速度a 向右运动，M 受到的摩擦力的大小等于F -M a D ．若两物体一起以加速度a 向右运动，M 受到的摩擦力大小等于μ（m+M ）g+m a 7．用平行于斜面的推力，使静止的质量为m 的物体在倾角为θ的光滑斜面上，由底端向顶端做匀加速运动。当物体运动到斜面中点时，去掉推力，物体刚好能到达顶点，则推力的大小为 （ ） A ．mg(1-sin θ) B ．2mgsin θ C ．2mgcos θ D ．2mg(1+sin θ) 8.从不太高的地方落下的小石块，下落速度越来越大，这是因为 ( ) A ．石块受到的重力越来越大 B ．石块受到的空气阻力越来越小 C ．石块的惯性越来越大 D ．石块受到的合力的方向始终向下 9.一个物体，受n 个力的作用而做匀速直线运动，现将其中一个与速度方向相反的力逐渐减小到零，而其他的力保持不变，则物体的加速度和速度 ( ) A ．加速度与原速度方向相同，速度增加得越来越快 B ．加速度与原速度方向相同，速度增加得越来越慢 C ．加速度与原速度方向相反，速度减小得越来越快 D ．加速度与原速度方向相反，速度减小得越来越慢 10.下列关于超重和失重的说法中，正确的是 ( ) 第 5 题 第 6 题
上海高三物理复习牛顿运动定律专题
第三章牛顿运动定律专题 考试内容和要求 一．牛顿运动定律 1．牛顿第一定律 （1）第一定律的内容：任何物体都保持或的状态，直到有迫使它改变这种状态为止。牛顿第一定律指出了力不是产生速度的原因，也不是维持速度的原因，力是改变的原因，也就是产生的原因。 （2）惯性：物体保持的性质叫做惯性。牛顿第一定律揭示了一切物体都有惯性，惯性是物体的固有性质，与外部条件无关，因此该定律也叫做惯性定律。 【典型例题】 1．（2005广东）一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论，正确的是（） （A）车速越大，它的惯性越大
（B）质量越大，它的惯性越大 （C）车速越大，刹车后滑行的路程越长 （D）车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大 2．（2006广东)下列对运动的认识不正确的是（） （A）亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用才会运动 （B）伽利略认为力不是维持物体速度的原因 （C）牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度，而不仅仅是使之运动 （D）伽利略根据理想实验推论出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去 3．（2003上海理综）科学思维和科学方法是我们 认识世界的基本手段。在研究和解决问题过程中， 不仅需要相应的知识，还要注意运用科学的方法。 理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利略 设想了一个理想实验，如图所示，其中有一个是经验 事实，其余是推论。 ①减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度； ②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面； ③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度； ④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动。 请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列（只要填写序号即可）。在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论。 下列关于事实和推论的分类正确的是（） （A）①是事实，②③④是推论 （B）②是事实，①③④是推论 （C）③是事实，①②④是推论 （D）④是事实，①②③是推论 2．牛顿第二定律 （1）第二定律的内容：物体运动的加速度同成正比，同成反比，而且加速度方向与力的方向一致。ΣF＝ma （2）1牛顿＝1千克·米/秒2
牛顿运动定律试题及答案
高一物理牛顿运动定律测试 一、选择题：（每题5分，共50分）每小题有一个或几个正确选项。 1．下列说法正确的是 A．力是物体运动的原因B．力是维持物体运动的原因 C．力是物体产生加速度的原因D．力是使物体惯性改变的原因 2．下列说法正确的是 A．加速行驶的汽车比它减速行驶时的惯性小 B．静止的火车启动时速度变化缓慢，是因为火车静止时惯性大 C．已知月球上的重力加速度是地球上的1/6，故一个物体从地球移到月球惯性减小为1/6 D．为了减小机器运转时振动，采用螺钉将其固定在地面上，这是为了增大惯性 3．在国际单位制中，力学的三个基本单位是 A．kg 、m 、m / s2 B．kg 、 m / s 、 N C．kg 、m 、 s D．kg、 m / s2 、N 4．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a=F/m可知，物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比 D．由m=F/a可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它受到的合外力而求得 5．大小分别为1N和7N的两个力作用在一个质量为1kg的物体上，物体能获得的最小加速度和最大加速度分别是 A．1 m / s2和7 m / s2 B．5m / s2和8m / s2 C．6 m / s2和8 m / s2 D．0 m / s2和8m / s2 6．弹簧秤的秤钩上挂一个物体，在下列情况下，弹簧秤的读数大于物体重力的是A．以一定的加速度竖直加速上升B．以一定的加速度竖直减速上升 C．以一定的加速度竖直加速下降D．以一定的加速度竖直减速下降 7．一物体以 7 m/ s2的加速度竖直下落时，物体受到的空气阻力大小是 ( g取10 m/ s2 ) A．是物体重力的0.3倍 B．是物体重力的0.7倍 C．是物体重力的1.7倍 D．物体质量未知，无法判断
实验四： 验证牛顿运动定律
实验四： 验证牛顿运动定律 , 注意事项 1．平衡摩擦力：在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细绳系在小车上，即不要给小车加任何牵引力，且要让小车拖着纸带匀速运动。 2．实验条件：小车的质量M 远大于小盘和砝码的总质量m 。 3．操作要领：改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，再放开小车，且应在小车到达定滑轮前按住小车。 误差分析 1．因实验原理不完善引起误差。以小车、小盘和砝码整体为研究对象得mg ＝(M ＋m )a ； 以小车为研究对象得F ＝Ma ；求得F ＝M M ＋m ·mg ＝11＋m M ·mg ＜mg ，本实验用小盘和砝码的
总重力mg 代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力。 2．摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差。 考点一 教材原型实验 考向1 实验原理与实验操作 (2019·广东实验中学月考改编)某实验小组利用如图所示的装置探究加速度与力、 质量的关系。 (1)实验中除了需要小车、砝码、托盘、细绳、附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电源、两根导线、复写纸、纸带之外，还需要________、________。 (2)下列做法正确的是________。 A ．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行 B ．在调节木板倾斜角度平衡小车受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的托盘通过定滑轮拴在小车上 C ．实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源 D ．通过增减小车上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度 E ．用托盘和盘内砝码的重力作为小车和车上砝码受到的合外力，为减小误差，实验中一定要保证托盘和砝码的总质量远小于小车和车上砝码的总质量 (3) 某同学以小车和车上砝码的总质量的倒数1M 为横坐标，小车的加速度a 为纵坐标，在坐标纸上作出的a -1M 关系图线如图甲所示。由图甲可分析得出：加速度与质量成________关系(填“正比”或“反比”)；图线不过原点说明实验有误差，引起这一误差的主要原因是平
牛顿运动定律试题
牛顿运动定律试题文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
2017-2018学年度3E试题4-1 分卷I 一、单选题 1.有关超重和失重，以下说法中正确的是( ) A．物体处于超重状态时，所受重力增大，处于失重状态时，所受重力减小 B．若空气阻力忽略不计，竖直上抛的木箱中的物体处于完全失重状态 C．在沿竖直方向运动的升降机中出现失重现象时，升降机必定处于下降过程 D．站在月球表面的人处于失重状态 2.如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m 和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为T.现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是( ) A．质量为2m的木块受到四个力的作用B．当F逐渐增大到T时，轻绳刚好被拉断C．当F逐渐增大到时，轻绳还不会被拉断D．轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为 3.竖直上抛一小铁球，小铁球上升到最高点后自由下落，穿过湖水并陷入湖底的淤泥中．不计空气阻力，取向上为正方向，在下列图象中最能反映小铁球运动情况的是( )A． B． C． D． 4.某跳水运动员在3 m长的踏板上起跳，我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态，其中A为无人时踏板静止点，B 为人站在踏板上静止时的平衡点，C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点，则下列说法中正确的是( ) A．人和踏板由C到B过程中，人向上做匀加速运动 B．人和踏板由C到A的过程中，人处于超重状态 C．人和踏板由C到A的过程中，先超重后失重 D．人在C点具有最大速度 5.为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯．无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转．一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示．那么下列说法中正确的是( ) A．顾客始终受到三个力的作用 B．顾客始终处于超重状态 C．顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下
牛顿运动定律专题(一)
牛顿运动定律专题（一） 知识达标： 1、下列说法正确的是…………………………………（） A、甲主动推乙，甲对乙的作用力的发生先于乙对甲的作用力 B、施力物体必然也是受力物体 C、地球对人的吸引力显然要比人对地球的吸引力大得多 D、以卵击石，卵破碎，说明石块对卵的作用力大于卵对石块的作用力 2、关于惯性下列说法中正确的是…………………………………………（） A、物体不受力或所受的合外力为零才能保持匀速直线运动状态或静止状态，因此只有此时物体才有惯性 B、物体加速度越大，说明它的速度改变得越快，因此加速度大的物体惯性小； C、行驶的火车速度大，刹车后向前运动距离长，这说明物体速度越大，惯性越大 D、物体惯性的大小仅由质量决定，与物体的运动状态和受力情况无关 3、一小球用一细绳悬挂于天花板上，以下几种说法正确的是………………………（） A、小球所受的重力和细绳对它的拉力是一对作用力和反作用力 B、小球对细绳的拉力就是小球所受的重力 C、小球所受的重力的反作用力作用在地球上 D、小球所受重力的反作用力作用在细绳上 4、当作用在物体上的合外力不为零时，下面结论正确的是……………………（） A、物体的速度大小一定发生变化 B、物体的速度方向一定发生变化 C、物体的速度不一定发生变化 D、物体的速度一定发生变化 5、关于超重和失重的说法中正确的是…………………………………（） A、超重就是物体受到的重力增加了 B、失重就是物体受到的重力减少了 C、完全失重就是物体的重力全部消失了 D、不论超重、失重还是完全失重，物体所受重力不变 6、在升降机内，一人站在磅秤上，发现自己的体重减少了20%，于是他作出了下列判断，你认为正确的是（） A、升降机以0.8g的加速度加速上升 B、升降机以0.2g的加速度加速下降 C、升降机以0.2g的加速度减速上升 D、升降机以0.8g的加速度减速下降 7、2001年1月，我国又成功进行“神舟二号”宇宙飞船的航行，失重实验是至关宇宙员生命安全的重要实验，宇宙飞船 在下列哪种状态下会发生失重现象………………………（） A、匀速上升 B、匀速圆周运动 C、起飞阶段 D、着陆阶段 经典题型： 一、牛顿第二定律结合正交分解 例：1、细线悬挂的小球相对于小车静止，并与竖直方向成θ角，求小车运动的加速度。 2、如图，斜面固定，物体在水平推力F作用下沿斜面上滑，已知物体质量m，斜面倾角 θ，动摩擦因数μ和物体小球加速度a，求水平推力F的大小。 练习：1、如图，已知θ=300，斜杆固定，穿过斜杆的小球质量m=1kg，斜杆与小球动摩擦因数μ= √3/6，竖直向上的力F=20N，求小球的加速度a=？
高一物理牛顿运动定律测试题
（三）牛顿运动定律测验卷 一.命题双向表 二. 期望值：65 三. 试卷 （三）牛顿运动定律测验卷 一．选择题(每道小题 4分共 40分 ) 1．下面关于惯性的说法正确的是（） A．物体不容易停下来是因为物体具有惯性 B．速度大的物体惯性一定大 C．物体表现出惯性时，一定遵循惯性定律 D．惯性总是有害的，我们应设法防止其不利影响 2.一个物体受到多个力作用而保持静止，后来物体所受的各力中只有一个力逐渐减小到零后 又逐渐增大，其它力保持不变，直至物体恢复到开始的受力情况，则物体在这一过程中A．物体的速度逐渐增大到某一数值后又逐渐减小到零 B．物体的速度从零逐渐增大到某一数值后又逐渐减小到另一数值 C．物体的速度从零开始逐渐增大到某一数值 D．以上说法均不对 3.质量为m1和m2的两个物体，分别以v1和v2的速度在光滑水平面上做匀速直线运动， 且v1 图-1 图 3-3-7 A ．力F 与v1、v2同向，且m1>m2 B ．力F 与v1、v2同向，且m1 （物理）物理牛顿运动定律练习题20篇 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1．如图甲所示，一倾角为37°，长L=3.75 m的斜面AB上端和一个竖直圆弧形光滑轨道BC 相连，斜面与圆轨道相切于B处，C为圆弧轨道的最高点。t=0时刻有一质量m=1 kg的物块沿斜面上滑，其在斜面上运动的v–t图象如图乙所示。已知圆轨道的半径R=0.5 m。（取g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）求： (1)物块与斜面间的动摩擦因数μ； (2)物块到达C点时对轨道的压力F N的大小； (3)试通过计算分析是否可能存在物块以一定的初速度从A点滑上轨道，通过C点后恰好能落在A点。如果能，请计算出物块从A点滑出的初速度；如不能请说明理由。 【答案】(1)μ=0.5 (2)F'N=4 N (3) 【解析】 【分析】 由图乙的斜率求出物块在斜面上滑时的加速度，由牛顿第二定律求动摩擦因数；由动能定理得物块到达C点时的速度，根据牛顿第二定律和牛顿第三定律求出)物块到达C点时对轨道的压力F N的大小；物块从C到A，做平抛运动，根据平抛运动求出物块到达C点时的速度，物块从A到C，由动能定律可求物块从A点滑出的初速度； 【详解】 解：(1)由图乙可知物块上滑时的加速度大小为 根据牛顿第二定律有： 解得 (2)设物块到达C点时的速度大小为v C，由动能定理得： 在最高点，根据牛顿第二定律则有： 解得： 由根据牛顿第三定律得： 物体在C点对轨道的压力大小为4 N (3)设物块以初速度v1上滑，最后恰好落到A点 物块从C到A，做平抛运动，竖直方向： 水平方向： 解得 ，所以能通过C 点落到A 点 物块从A 到C ，由动能定律可得： 解得： 2．如图所示，在光滑水平面上有一段质量不计，长为6m 的绸带，在绸带的中点放有两个紧靠着可视为质点的小滑块A 、B ，现同时对A 、B 两滑块施加方向相反，大小均为F=12N 的水平拉力，并开始计时．已知A 滑块的质量mA=2kg ，B 滑块的质量mB=4kg ，A 、B 滑块与绸带之间的动摩擦因素均为μ=0.5，A 、B 两滑块与绸带之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计绸带的伸长，求： （1）t=0时刻，A 、B 两滑块加速度的大小； （2）0到3s 时间内，滑块与绸带摩擦产生的热量． 【答案】(1)2 2 121,0.5m m a a s s ==；(2)30J 【解析】 【详解】 (1)A 滑块在绸带上水平向右滑动，受到的滑动摩擦力为A f ， 水平运动，则竖直方向平衡：A N mg =，A A f N =；解得：A f mg μ= ——① A 滑块在绸带上水平向右滑动，0时刻的加速度为1a ， 由牛顿第二定律得：1A A F f m a -=——② B 滑块和绸带一起向左滑动，0时刻的加速度为2a 由牛顿第二定律得：2B B F f m a -=——③； 联立①②③解得：211m /s a =，2 20.5m /s a =； (2)A 滑块经t 滑离绸带，此时A B 、滑块发生的位移分别为1x 和2x 1221 122221212L x x x a t x a t ? +=?? ?=?? ?=?? 代入数据解得：12m x =，21m x =，2s t = 2秒时A 滑块离开绸带，离开绸带后A 在光滑水平面上运动，B 和绸带也在光滑水平面上(物理)物理牛顿运动定律练习题20篇
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