此文檔收集于網絡，僅供學習與交流，如有侵權請聯系網站刪除高三牛頓運動定律專題復習（附答案）一、夯實基礎知識1、牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，直到有外力迫使它改變這種狀態為止。對牛頓第一定律的理解要點：（1）運動是物體的一種屬性，物體的運動不需要力來維持；（2）它定性地揭示了運動與力的關系，即力是改變物體運動狀態的原因，是使物體產生加速度的原因；（3）定律說明了任何物體都有一個極其重要的屬性慣性；（4）不受力的物體是不存在的，牛頓第一定律不能用實驗直接驗證，但是建立在大量實驗現象的基礎之上，通過思維的邏輯推理而發現的。它告訴了人們研究物理問題的另一種方法，即通過大量的實驗現象，利用人的邏輯思維，從大量現象中尋找事物的規律；（5）牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎，不能簡單地認為它是牛頓第二定律不受外力時的特例，牛頓第一定律定性地給出了力與運動的關系，牛頓第二定律定量地給出力與運動的關系。2、牛頓第二定律：物體的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。公式F=ma.對牛頓第二定律的理解要點：（1）牛頓第二定律定量揭示了力與運動的關系，即知道了力，可根據牛頓第二定律研究其效果，分析出物體的運動規律；反過來，知道了運動，可根據牛頓第二定律研究其受力情況，為設計運動，控制運動提供了理論基礎；（2）牛頓第二定律揭示的是力的瞬時效果，即作用在物體上的力與它的效果是瞬時對應關系，力變加速度就變，力撤除加速度就為零，注意力的瞬時效果是加速度而不是速度；（3）牛頓第二定律是矢量關系，加速度的方向總是和合外力的方向相同的，可以用分量式表示，Fx=max,Fy=may,Fz=maz;（4）牛頓第二定律F=ma定義了力的基本單位牛頓（定義使質量為1kg的物體產生1m/s2的加速度的作用力為1N,即1N=1kg.m/s2.3、牛頓第三定律：兩個物體之間的作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一直線上。對牛頓第三定律的理解要點：(1)作用力和反作用力相互依賴性，它們是相互依存，互以對方作為自已存在的前提；（2）作用力和反作用力的同時性，它們是同時產生、同時消失，同時變化，不是先有作用力后有反作用力；（3）作用力和反作用力是同一性質的力；（4）作用力和反作用力是不可疊加的，作用力和反作用力分別作用在兩個不同的物體上，各產生其效果，不可求它們的合力，兩個力的作用效果不能相互抵消，這應注意同二力平衡加以區別。4、物體受力分析的基本程序：（1）確定研究對象；（2）采用隔離法分析其他物體對研究對象的作用力；（3）按照先重力，然后環繞物體一周找出跟研究對象接觸的物體，并逐個分析這些物體對研究對象的彈力和摩擦力，最后分析其他場力；（4）畫物體受力圖，沒有特別要求，則畫示意圖即可。5、超重和失重：（1）超重：物體有向上的加速度稱物體處于超重。處于失重的物體的物體對支持面的壓力F（或對懸掛物的拉力）大于物體的重力，即F=mg+ma.；（2）失重：物體有向下的加速度稱物體處于失重。處于失重的物體對支持面的壓力FN（或對懸掛物的拉力）小于物體的重力mg，即FN=mgma，當a=g時，FN=0,即物體處于完全失重。6、牛頓定律的適用范圍：（1）只適用于研究慣性系中運動與力的關系，不能用于非慣性系；（2）只適用于解決宏觀物體的低速運動問題，不能用來處理高速運動問題；（3）只適用于宏觀物體，一般不適用微觀粒子。二、典型問題解析問題1：必須弄清牛頓第二定律的矢量性。牛頓第二定律F=ma是矢量式，加速度的方向與物體所受合外力的方向相同。在解題時，可以利用正交分解法進行求解。例1、如圖所示，質量為m的人站在自動扶梯上，a扶梯正以加速度a向上減速運動，a與水平方向的夾角為，求人受的支持力和摩擦力。問題2：必須弄清牛頓第二定律的瞬時性。牛頓第二定律是表示力的瞬時作用規律，描述的是力的瞬時作用效果產生加速度。物體在某一時刻加速度的大小和方向，是由該物體在這一時刻所受到的合外力的大小和方向來決定的。當物體所受到的合外力發生變化時，它的加速度隨即也要發生變化，F=ma對運動過程的每一瞬間成立，加速度與力是同一時刻的對應量，即同時產生、同時變化、同時消失。L1L2圖2例2、如圖2所示，一質量為m的物體系于長度分別為L1、L2的兩根細線上，L1的一端懸掛在天花板上，與豎直方向夾角為，L2水平拉直，物體處于平衡狀態。現將L2線剪斷，求剪斷瞬時物體的加速度。問題3：必須弄清牛頓第二定律的獨立性。Mm圖3當物體受到幾個力的作用時，各力將獨立地產生與其對應的加速度（力的獨立作用原理），而物體表現出來的實際加速度是物體所受各力產生加速度疊加的結果。那個方向的力就產生那個方向的加速度。例3、如圖3所示，一個劈形物體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，劈形物體從靜止開始釋放，則小球在碰到斜面前的運動軌跡是：A沿斜面向下的直線 B拋物線C豎直向下的直線 D.無規則的曲線。問題4：必須弄清牛頓第二定律的同體性。圖4加速度和合外力(還有質量)是同屬一個物體的，所以解題時一定要把研究對象確定好，把研究對象全過程的受力情況都搞清楚。例4、一人在井下站在吊臺上，用如圖4所示的定滑輪裝置拉繩把吊臺和自己提升上來。圖中跨過滑輪的兩段繩都認為是豎直的且不計摩擦。吊臺的質量m=15kg,人的質量為M=55kg,起動時吊臺向上的加速度是a=0.2m/s2,求這時人對吊臺的壓力。(g=9.8m/s2)問題5：必須弄清面接觸物體分離的條件及應用。相互接觸的物體間可能存在彈力相互作用。對于面接觸的物體，在接觸面間彈力變為零時，它們將要分離。抓住相互接觸物體分離的這一條件，就可順利解答相關問題。下面舉例說明。例5、一根勁度系數為k,質量不計的輕彈簧，上端固定,下端系一質量為m的物體,有一水平板將物體托住,并使彈簧處于自然長度。如圖5所示。現讓木板由靜止開始以加速度a(ag勻加速向下移動。求經過多長時間木板開始與物體分離。圖5問題6：必須會分析臨界問題。例6、如圖6，在光滑水平面上放著緊靠在一起的兩物體，的質量是的2倍，受到向右的恒力B=2N，受到的水平力A=(9-2t)N，(t的單位是s)。從t0開始計時，則：A物體在3s末時刻的加速度是初始時刻的511倍；圖6Bts后,物體做勻加速直線運動；Ct4.5s時,物體的速度為零；Dt4.5s后,的加速度方向相反。問題7：必須會用整體法和隔離法解題。兩個或兩個以上物體相互連接參與運動的系統稱為連接體.以平衡態或非平衡態下連接體問題擬題屢次呈現于高考卷面中，是考生備考臨考的難點之一.圖7FmM例7、用質量為m、長度為L的繩沿著光滑水平面拉動質量為M的物體，在繩的一端所施加的水平拉力為F， 如圖14所示，求： (1)物體與繩的加速度；(2)繩中各處張力的大小(假定繩的質量分布均勻，下垂度可忽略不計。)ABLm圖8變式、如圖8所示，AB為一光滑水平橫桿，桿上套一輕環，環上系一長為L質量不計的細繩，繩的另一端拴一質量為m的小球，現將繩拉直，且與AB平行，由靜止釋放小球，則當細繩與AB成角時，小球速度的水平分量和豎直分量的大小各是多少？輕環移動的距離d是多少？例8、如圖所示，n塊質量相同的木塊并排放在光滑的水平面上，水平外力F作用在第一塊木塊上，則第3塊木塊對第4塊的作用力為多少？第n2塊對第n1塊的作用力為多少？xyV0Mm圖9問題8：必須會分析與斜面體有關的問題。例9、如圖9所示，水平粗糙的地面上放置一質量為M、傾角為的斜面體，斜面體表面也是粗糙的，有一質量為m的小滑塊以初速度V0由斜面底端滑上斜面上經過時間t到達某處速度為零，在小滑塊上滑過程中斜面體保持不動。求此過程中水平地面對斜面體的摩擦力與支持力各為多大？問題9：必須會分析傳送帶有關的問題。圖10SPQV例10、如圖10所示，某工廠用水平傳送帶傳送零件，設兩輪子圓心的距離為S，傳送帶與零件間的動摩擦因數為，傳送帶的速度恒為V，在P點輕放一質量為m的零件，并使被傳送到右邊的Q處。設零件運動的后一段與傳送帶之間無滑動，則傳送所需時間為 .問題10：必須會分析求解聯系的問題。例11、風洞實驗室中可產生水平方向的、大小可調節的風力，現將一套有小球的細直桿放入風洞實驗室，小球孔徑略大于細桿直徑。（如圖）（1）當桿在水平方向上固定時，調節風力的大小，使小球在桿上勻速運動。這時小球所受的風力為小球所受重力的0.5倍，求小球與桿間的動摩擦因數。37（2）保持小球所受風力不變，使桿與水平方向間夾角為37并固定，則小球從靜止出發在細桿上滑下距離s所需時間為多少？（sin370.6，cos37=0.8）鞏固訓練一、選擇題1、物體靜止于一斜面上，如右圖所示， 則下述說法正確的是：( )A物體對斜面的壓力和斜面對物體的支持力是一對平衡力B物體對斜面的摩擦力和斜面對物體的摩擦力是一對作用力和反作用力C物體所受重力和斜面對物體的作用力是一對作用力和反作用力D物體所受的重力可以分解為沿斜面向下的力和對斜面的壓力2、甲乙兩隊拔河比賽，甲隊勝，若不計繩子的質量，下列說法正確的是：( )A甲隊拉繩子的力大于乙隊拉繩子的力B甲隊對地面的摩擦力大于乙隊對地面的摩擦力C甲乙兩隊與地面間的最大靜摩擦力大小相等、方向相反 D甲乙兩隊拉繩的力相等3、A、B、C三球大小相同，A為實心木球，B為實心鐵球，C是質量與A一樣的空心鐵球，三球同時從同一高度由靜止落下，若受到的阻力相同，則：( )AB球下落的加速度最大BC球下落的加速度最大CA球下落的加速度最大DB球落地時間最短，A、C球同落地4如圖所示，吊籃P懸掛在天花板上，與吊籃質量相等的物體Q被固定在吊籃中的輕彈簧托住，當懸掛吊籃的細繩燒斷的瞬間，吊籃P和物體Q的加速度大小是：( )AaP = aQ = g BaP =2 g，aQ = gCaP = g，aQ =2 g DaP = 2g，aQ = 05、如圖所示，兩個質量相同的物體1和2，緊靠在一起放在光滑的水平面上，如果它們分別受到水平推力F1和F2的作用，而且F1F2，則1施于2的作用力的大小為：( )12F1F2AF1BF2C（F1+F2）/2D（F1-F2）/2ABFO6、如圖所示，A、B兩條直線是在A、B兩地分別用豎直向上的力F拉質量分別為mA、mB的物體得出的兩個加速度a與力F的關系圖線，由圖線分析可知：( )A兩地的重力加速度gAgB BmAmBC兩地的重力加速度gAgB DmAmBvF7、如圖所示，質量m=10kg的物體在水平面上向左運動，物體與水平面間的動摩擦因數為0.2，與此同時物體受到一個水平向右的推力F20N的作用，則物體產生的加速度是：( )（g取為10m/s2）A0B4m/s2,水平向右C2m/s2，水平向左 D2m/s2，水平向右O8、如圖所示，一個箱子放在水平地面上，箱內有一固定豎直桿，在桿上套一個環，箱的桿的質量為M，環的質量為m，已知環沿桿以加速度a下滑，則此時箱對地面的壓力是：( )A（m+M）g B（m-M）g C（m+M）g-ma D（m+M）g+ma9、一個質量可忽略不計的降落傘，下面吊一個很輕的彈簧測力計，測力計下面掛一個質量為10kg的物體。降落傘在下降過程中受到的空氣阻力為30N，則此過程中測力計的示數為（取g=10m/s2）：( )A130NB30NC70ND100Nm圖1m1右左10、在汽車中懸線上掛一小球。實驗表明，當做勻變速直線運動時，懸線將與豎直方向成某一固定角度。如圖1所示，若在汽車底板上還有一個跟其相對靜止的物體m1,則關于汽車的運動情況和物體m1的受力情況正確的是：( )A汽車一定向右做加速運動； B汽車一定向左做加速運動；Cm1除受到重力、底板的支持力作用外，還一定受到向右的摩擦力作用；Dm1除受到重力、底板的支持力作用外，還可能受到向左的摩擦力作用。Mab圖211、如圖2所示,一質量為M的楔形木塊放在水平桌面上，它的頂角為90，兩底角為和；a、b為兩個位于斜面上質量均為m的小木塊。已知所有接觸面都是光滑的。現發現a、b沿斜面下滑，而楔形木塊靜止不動，這時楔形木塊對水平桌面的壓力等于：( )AMg+mg BMg+2mg 圖3CMg+mg(sin+sin) DMg+mg(cos+cos)12、如圖3所示，一個鐵球從豎立在地面上的輕彈簧正上方某處自由下落，接觸彈簧后將彈簧壓縮。在壓縮的全過程中，彈簧均為彈性形變，那么當彈簧的壓縮量最大時：( )A球所受合力最大，但不一定大于重力值 B球的加速度最大，且一定大于重力加速度值C球的加速度最大，有可能小于重力加速度值 D球所受彈力最大，且一定大于重力值。13、有一只籮筐盛有幾個西瓜，放在粗糙水平地面上，籮筐與水平地面間的動摩擦因數為若給籮筐一個水平初速度V0，讓整筐西瓜在水平地面上滑行，則在滑行過程中，籮筐內某個質量為m的西瓜（未與籮筐接觸）受到周圍的西瓜對它的作用力的大小為：( )A0 B CD14、F質量分別為M和m的兩物體靠在一起放在光滑水平面上用水平推力F向右推M，兩物體向右加速運動時，M、m間的作用力為N1；用水平力F向左推m，使M、m一起加速向左運動時，M、m間的作用力為N2，如圖所示，則：( )AN1N211 BNl N2mM CN1N2Mm D條件不足，無法比較t/sV/m.s-10246824圖6t/sF/N02468123圖515、放在水平地面上的一物塊，受到方向不變的水平推力F的作用，F的大小與時間t的關系和物塊速度V與時間t的關系如圖5、6所示。取重力加速度g=10m/s2.由此兩圖線可以求得物塊的質量m和物塊與地面之間的動摩擦因數分別為：( )Am=0.5kg,=0.4;B. m=0.5kg,=2/15;C. m=0.5kg,=0.2;D. m=1.0kg,=0.2.16、如圖7所示，質量為m的木塊在質量為M的長木板上受到向右的水平拉力F的作用而向右滑行，長木板處于靜止狀態，已知木塊與木板間的動摩擦因數為1，木板與地面間的動摩擦因數為2.則下列說法正確的是：( ) A木板受到地面的摩擦力大小一定是1mgB木板受到地面的摩擦力大小一定是2（m+M）gC當F2（m+M）g時，木板便會開始運動D無論怎樣改變F的大小，木板都不可能運動17、物體B放在物體A上，A、B的上下表面均與斜面平行（如圖8所示），當兩者以相同的初速度靠慣性沿光滑固定斜面C向上做勻減速運動時，下列說法正確的是：( )圖8AA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之間的摩擦力為零。DA、B之間是否存在摩擦力取決于A、B表面的性質。18、如圖所示，置于水平地面上相同材料質量分別為m和M的兩物體用細繩連接，在M上施加水平恒力F，使兩物體做勻加速直線運動，對兩物體間細繩上的拉力，正確的說法是：( )A地面光滑時，繩子拉力大小等于 B地面不光滑時，繩子拉力大小為C地面不光滑時，繩子拉力大于 D地面不光滑時，繩子拉力小于19、質量不同、半徑相同的兩個小球從高空中某處由靜止開始下落，設它們所受空氣阻力f與下落速度v的關系為f=kv，k為定值。則質量較大小球的v-t圖線是：( )A B C D20、為了節省能量，某商場安裝了智能化的電動扶梯。無人乘行時，扶梯運轉得很慢；有人站上扶梯時，它會先慢慢加速，再勻速運轉。一顧客乘扶梯上樓，恰好經歷了這兩個過程，如圖所示。那么下列說法中正確的是：( )A顧客始終受到三個力的作用B顧客始終處于超重狀態C顧客對扶梯作用力的方向先指向左下方，再豎直向下D顧客對扶梯作用的方向先指向右下方，再豎直向下21、如圖所示，質量分別為mA=10kg和mB=5kg的兩個物體A和B靠在一起放在光滑的水平面上，現給A、B一定的初速度，當彈簧對物體A有方向向左、大小為12N的推力時，A對B的作用力大小為：( )A3N B4N C6N D12NABCTaTb22、如圖，用力F拉A、B、C三個物體在光滑水平面上運動，現在中間的B物體上加一個小物體，它和中間的物體一起運動，且原拉力F不變，那么加上物體以后，兩段繩中的拉力Fa和Fb的變化情況是：( )ATa增大BTb增大CTa變小DTb不變23、如圖所示，一個質量為m的圓環套在一根固定的水平長直桿上，環與桿的動摩擦因數為。現給環一個水平向右的恒力F，使圓環由靜止開始運動，同時對環施加一個豎直向上、大小隨速度變化的作用力F1kv，其中k為常數，則圓環運動過程中：( )A最大加速度為 B最大加速度為C最大速度為 D最大速度為24、如圖所示，傳送帶與地面傾角為，AB的長度為16m，傳送帶以10ms的速度轉動，在傳送帶上端A無初速度地放一個質量為05 kg的物體，它與傳送帶之間的動摩擦因數為05，求物體從A運動到B所用的時間可能為：( ) (sin37=06，cos37=08，g=10ms)A2.1s B 2.0s C1.8s D4.0S25、如圖4所示，幾個傾角不同的光滑斜面具有共同的底邊AB，當物體由靜止沿不同的傾角從頂端滑到底端，下面哪些說法是正確的？：( )A傾角為30時所需時間最短 B傾角為45所需時間最短C傾角為60所需時間最短 D所需時間均相等26、聲音在空氣中的傳播速度v與空氣的密度、壓強p有關，下列關于空氣中聲速的表達式（k是比例系數，無單位）中正確的是：( )A. B. C. D. 27、如圖所示，一物塊m從某曲面上的Q點自由下滑，通過一粗糙的靜止傳送帶后，落到地面P點。若傳送帶的皮帶輪沿逆時針方向轉動起來，傳送帶也隨之運動，再把該物體放在Q點自由下滑，則：( )A它仍落在P點 B它將落在P點左方 C它將落在P點右方 D無法確定落點28、某大型游樂場內的新型滑梯可以等效為如圖所示的物理模型，一個小朋友在AB段的動摩擦因數1tan ，BC段的動摩擦因數2tan ，他從A點開始下滑，滑到C點恰好靜止，整個過程中滑梯保持靜止狀態則該小朋友從斜面頂端A點滑到底端C點的過程中：( )A地面對滑梯的摩擦力方向先水平向左，后水平向右B地面對滑梯始終無摩擦力作用C地面對滑梯的支持力的大小始終等于小朋友和滑梯的總重力的大小D地面對滑梯的支持力的大小先大于、后小于小朋友和滑梯的總重力的大小29、如圖所示，小車沿水平面做直線運動，小車內光滑底面上有一物塊被壓縮的彈簧壓向左壁，小車向右加速運動。若小車向右加速度增大，則車左壁受物塊的壓力F1和車右壁受彈簧的壓力F2的大小變化是：( )AF1不變，F2變大。 BF1變大，F2不變CF1、F2都變大 DF1變大，F2減小30、一物體被豎直上拋，已知拋起的初速度與回到拋出點時的速度的大小之比為k，物體在運動過程中所受的空氣阻力大小不變，則空氣阻力與重力之比為：( )A.k B. C. D. 二、計算題31、傳送帶與水平面夾角37，皮帶以10m/s的速率運動，皮帶輪沿順時針方向轉動，如圖所示，今在傳送帶上端A處無初速地放上一個質量為m=0.5kg的小物塊，它與傳送帶間的動摩擦因數為0.5，若傳送帶A到B的長度為16m，g取10m/s2,則物體從A運動到B的時間為多少？37ABA 圖2032、如圖20所示，質量為M的木板放在傾角為的光滑斜面上，質量為m的人在木板上跑，假如腳與板接觸處不打滑。（1）要保持木板相對斜面靜止，人應以多大的加速度朝什么方向跑動？（2）要保持人相對于斜面的位置不變，人在原地跑而使木板以多大的加速度朝什么方向運動？FAB圖2133、如圖21所示，在質量為mB=30kg的車廂B內緊靠右壁，放一質量mA=20kg的小物體A（可視為質點），對車廂B施加一水平向右的恒力F，且F=120N，使之從靜止開始運動。測得車廂B在最初t=2.0s內移動s=5.0m,且這段時間內小物塊未與車廂壁發生過碰撞。車廂與地面間的摩擦忽略不計。（1）計算B在2.0s的加速度。 （2）求t=2.0s末A的速度大小。（3）求t=2.0s內A在B上滑動的距離。34、如圖所示，一根輕彈簧上端固定，下端掛一質量為mo的平盤，盤中有一物體，質量為m，當盤靜止時，彈簧的長度比自然長度伸長了L。今向下拉盤使彈簧再伸長L后停止，然后松手放開，設彈簧總處在彈性限度以內，剛剛松開手時盤對物體的支持力等于多少？35、如圖所示，一質量為M=4kg、長為L=3m的木板放在地面上.今施一力F=8N水平向右拉木板，木板以v0=2ms的速度在地上勻速運動.某一時刻把質量為m=1kg的鐵塊輕輕放在木板的最右端，不計鐵塊與木板間的摩擦，且把小鐵塊視為質點，問小鐵塊經多長時間將離開木板(g取10ms2)?F圖2236、一彈簧秤的秤盤質量m1=15kg，盤內放一質量為m2=105kg的物體P，彈簧質量不計，其勁度系數為k=800N/m，系統處于靜止狀態，如圖22所示。現給P施加一個豎直向上的力F，使P從靜止開始向上做勻加速直線運動，已知在最初02s內F是變化的，在02s后是恒定的，求F的最大值和最小值各是多少？（g=10m/s2）37、為了測量某住宅大樓每層的平均高度(層高)及電梯的運行情況，甲、乙兩位同學在一樓電梯內用電子體重計及秒表進行了以下實驗：質量m50 kg的甲同學站在體重計上，乙同學記錄電梯從地面一樓到頂層的過程中，體重計的示數隨時間變化的情況，并作出了如圖119甲所示的圖象已知t0時，電梯靜止不動，從電梯內樓層按鈕上獲知該大樓共19層求：(1)電梯啟動和制動時的加速度大小(2)該大樓的層高38、航模興趣小組設計出一架遙控