牛顿定律专题讲义Word格式文档下载.docx

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C．宇宙飞船中的物体处于完全失重状态，所以没有惯性

D．乒乓球可以被快速抽杀，是因为乒乓球的惯性小

3．（多选）关于两个物体间的作用力和反作用力，下列说法正确的是（　　）．

A．作用力和反作用力一定同时产生、同时消失

B．作用力和反作用力可以不同时产生

C．作用力和反作用力一定是相同性质的力

D．作用力和反作用力的效果会相互抵消

4．（单选）某人用绳子将一桶水从井内向上提的过程中，不计绳子的重力，以下说法正确的是（　　）．

A．只有在桶匀速上升过程中，绳子对桶的拉力才等于桶对绳子的拉力

B．桶加速上升的过程中，绳子对桶的拉力大于桶对绳子的拉力

C．桶加速上升的过程中，绳子对桶的拉力大于桶的重力

D．桶减速向上运动的过程中，绳子对桶的拉力小于桶对绳子的拉力

5．（多选）关于运动状态与所受外力的关系，下面说法中正确的是（　　）．

A．物体受到恒定的力作用时，它的运动状态不发生改变

B．物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态要发生改变

C．物体受到的合力为零时，它一定处于静止状态

D．物体的运动方向与它所受的合力的方向可能相同

典例解析：

【典例1】关于惯性的大小，下列说法中正确的是（　　）．

A．高速运动的物体不容易停下来，所以物体运动速度越大，惯性越大

B．用相同的水平力分别推放在地面上的两个材料不同的物体，则难以推动的物体惯性大

C．两个物体只要质量相同，那么惯性大小就一定相同

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

【跟踪短训】

1．不同质量的汽车在同一水平公路上直线行驶，则下列说法中正确的是（　　）．

A．车速越大的汽车，它的惯性越大

B．质量越大的汽车，它的惯性越大

C．车速越大的汽车，紧急刹车后滑行的路程越短

D．质量越大的汽车，紧急刹车后滑行的路程越长

【典例2】　粗糙的水平地面上有一只木箱，现用一水平拉力拉木箱匀速前进，则（　　）．

A．拉力与地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力

B．木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力

C．木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力

D．木箱对地面的压力与木箱受到的重力是一对平衡力

2．16世纪末，伽利略用实验和推理，推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论，开启了物理学发展的新纪元．在以下说法中，与亚里士多德观点相反的是（　　）．

A．四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快，这说明：

物体受的力越大，速度就越大

B．一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来，这说明：

静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”

C．两物体从同一高度自由下落，较重的物体下落较快

D．一个物体维持匀速直线运动，不需要受力

3．如图3－1－1所示，质量相等的甲、乙两人所用绳子相同，甲拉住绳子悬在空中处于静止状态；

乙拉住绷紧绳子的中点把绳子拉断了．则（　　）．

图3－1－1

A．绳子对甲的拉力小于甲的重力

B．绳子对甲的拉力大于甲对绳子的拉力

C．乙拉断绳子前瞬间，绳上的拉力一定小于乙的重力

D．乙拉断绳子前瞬间，绳上的拉力一定大于乙的重力

【典例】如图3－1－2所示，质量为M＝60kg的人站在水平地面上，用定滑轮装置将质量为m＝40kg的重物送入井中．当重物为2m/s2的加速度加速下落时，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则人对地面的压力大小为（g取10m/s2）（　　）．

图3－1－2

A．200N　B．280N　

C．320N　D．920N

即学即练　

1、如图3－1－3所示为杂技“顶竿”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时，竿对“底人”的压力大小为（　　）．

图3－1－3

A．（M＋m）gB．（M＋m）g－ma

C．（M＋m）g＋maD．（M－m）g

2．（2012·

新课标全国卷，14）伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础．早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是（　　）．

A．物体抵抗运动状态变化的性质是惯性

B．没有力的作用，物体只能处于静止状态

C．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性

D．运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动

2．（2011·

浙江卷，14）如图所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”．两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢．若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是（　　）．

A．甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力

B．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力

C．若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利

D．若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利

3．（2011·

上海综合，4）在日常生活中，小巧美观的冰箱贴使用广泛．一磁性冰箱贴贴在冰箱的竖直表面上静止不动时，它受到的磁力（　　）．

A．小于受到的弹力

B．大于受到的弹力

C．和受到的弹力是一对作用力与反作用力

D．和受到的弹力是一对平衡力

　对点训练——练熟基础知识

题组一　对力和运动关系的理解

1．（单选）下列物理学史描述不正确的是（　　）．

A．亚里士多德认为必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就静止

B．伽利略认为如果完全排除空气的阻力，所有的物体将下落得同样快

C．牛顿认为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

D．亚里士多德根据理想实验推出，若没有摩擦，在水平面上运动的物体将保持其速度继续运动下去

2．（单选）伽利略用两个对接的斜面，一个斜面固定，让小球从固定斜面上滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面，斜面倾角逐渐改变至零，如图3－1－4所示．伽利略设计这个实验的目的是为了说明（　　）．

图3－1－4

A．如果没有摩擦，小球将运动到与释放时相同的高度

B．如果没有摩擦，物体运动时机械能守恒

C．维持物体做匀速直线运动并不需要力

D．如果物体不受到力，就不会运动

3．（单选）关于力和运动的关系，下列说法正确的是（　　）．

A．物体受力才会运动

B．力使物体的运动状态发生改变

C．停止用力，运动的物体就会停止

D．力是物体保持静止或匀速直线运动状态的原因

题组二　对惯性的理解和应用

4．（多选）我国《道路交通安全法》中规定：

各种小型车辆前排乘坐的人（包括司机）必须系好安全带，这是因为（　　）．

A．系好安全带可以减小惯性

B．是否系好安全带对人和车的惯性没有影响

C．系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害

D．系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害

5．（多选）如图3－1－5所示，在匀速前进的磁悬浮列车里，小明将一小球放在水平桌面上，且小球相对桌面静止．关于小球与列车的运动，下列说法正确的是（　　）．

图3－1－5

A．若小球向前滚动，则磁悬浮列车在加速前进

B．若小球向后滚动，则磁悬浮列车在加速前进

C．磁悬浮列车急刹车时，小球向前滚动

D．磁悬浮列车急刹车时，小球向后滚动

6．（单选）在一次交通事故中，一辆载有30吨“工”字形钢材的载重汽车由于避让横穿马路的摩托车而紧急制动，结果车厢上的钢材向前冲出，压扁驾驶室．关于这起事故原因的物理分析正确的是（　　）．

A．由于车厢上的钢材有惯性，在汽车制动时，钢材继续向前运动，压扁驾驶室

B．由于汽车紧急制动，使其惯性减小，而钢材惯性较大，所以继续向前运动

C．由于车厢上的钢材所受阻力太小，不足以克服其惯性，所以继续向前运动

D．由于汽车制动前的速度太大，汽车的惯性比钢材的惯性大，在汽车制动后，钢材继续向前运动

题组三　对牛顿第三定律的理解

7．（多选）关于牛顿第三定律，下列说法正确的是（　　）．

A．对重力、弹力、摩擦力等都适用

B．当相互作用的两个物体相距很远时不适用

C．当相互作用的两个物体做加速运动时不适用

D．相互作用的两个物体没有直接接触时也适用

8．（单选）物体静止于一斜面上，如图3－1－6所示，则下列说法正确的是（　　）．

图3－1－6

A．物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力

B．物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力

C．物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力

D．物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力

9．（单选）某学校教室里的磁性黑板上通常粘挂一些小磁铁，小磁铁被吸在黑板上可以用于“贴”挂图或试题答案．关于小磁铁，下列说法中正确的是（　　）．

A．磁铁受到的电磁吸引力大于受到的弹力才能被吸在黑板上

B．磁铁与黑板间在水平方向上存在两对作用力与反作用力

C．磁铁受到五个力的作用

D．磁铁受到的支持力与黑板受到的压力是一对平衡力

10．（单选）跳高运动员从地面起跳的瞬间和跳起后，下列说法正确的是（　　）．

A．跳高运动员从地面起跳的瞬间，地面先给运动员一个大于运动员受到的重力的支持力，运动员再给地面一个压力

B．跳高运动员从地面起跳的瞬间，地面给运动员的支持力和运动员对地面的压力是同时产生的

C．跳高运动员从地面起跳起后，地面给运动员的支持力等于运动员的重力

D．跳高运动员从地面起跳起后，运动员给地面的压力等于地面给人的支持力

B　深化训练——提高能力技巧

11．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，还需要运用科学的方法．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3－1－7所示，其中有一个是经验事实，其余是推论．

图3－1－7

①减小第二个斜面的倾角，小球在这个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，下列有关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

12．（多选）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3－1－8所示，则关于小车在此种情况下的运动，下列叙述正确的是（　　）．

图3－1－8

A．小车匀速向左运动　B．小车可能突然向左加速

C．小车可能突然向左减速　D．小车可能突然向右减速

13．（单选）在滑冰场上，甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上，原来静止不动，在相互猛推一下后分别向相反方向运动．假定两板与冰面间的动摩擦因数相同．已知甲在冰上滑行的距离比乙远，这是由于（　　）．

A．在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力

B．在推的过程中，甲推乙的时间小于乙推甲的时间

C．在刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度

D．在分开后，甲的加速度大小小于乙的加速度大小

14．（单选）如图3－1－9所示为英国人阿特伍德设计的装置，不考虑绳与滑轮的质量，不计轴承、绳与滑轮间的摩擦．初始时两人均站在水平地面上，当位于左侧的甲用力向上攀爬时，位于右侧的乙始终用力抓住绳子，最终至少一人能到达滑轮．下列说法中正确的是（　　）．

图3－1－9

A．若甲的质量较大，则乙先到达滑轮

B．若甲的质量较大，则甲、乙同时到达滑轮

C．若甲、乙质量相同，则乙先到达滑轮

D．若甲、乙质量相同，则甲先到达滑轮

15．（单选）航天探测器完成对月球的探测任务离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动，探测器通过喷气而获得推动力．以下关于喷气方向的描述正确的是（　　）．

A．探测器加速运动时，沿直线向后喷气

B．探测器加速运动时，竖直向下喷气

C．探测器匀速运动时，竖直向下喷气

D．探测器匀速运动时，不需要喷气

第2讲　牛顿第二定律

物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比．加速度的方向与作用力方向相同．

2．表达式：

F＝ma.

3．适用范围

（1）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）．

（2）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．

4．牛顿第二定律的“五”性

1．（多选）由牛顿第二定律表达式F＝ma可知（　　）．

A．质量m与合外力F成正比，与加速度a成反比

B．合外力F与质量m和加速度a都成正比

C．物体的加速度的方向总是跟它所受合外力的方向一致

D．物体的加速度a跟其所受的合外力F成正比，跟它的质量m成反比

2．（多选）关于速度、加速度、合外力之间的关系，正确的是（　　）．

A．物体的速度越大，则加速度越大，所受的合外力也越大

B．物体的速度为零，则加速度为零，所受的合外力也为零

C．物体的速度为零，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大

D．物体的速度很大，但加速度可能为零，所受的合外力也可能为零

3．（多选）关于单位制，下列说法中正确的是（　　）．

A．kg、m/s、N是导出单位

B．kg、m、C是基本单位

C．在国际单位制中，时间的基本单位是s

D．在国际单位制中，力的单位是根据牛顿第二定律定义的

4．（多选）质量m＝1kg的物体在光滑平面上运动，初速度大小为2m/s.在物体运动的直线上施以一个水平恒力，经过t＝1s，速度大小变为4m/s，则这个力的大小可能是（　　）．

A．2N　B．4N　

C．6N　D．8N

5．（单选）如图3－2－1所示，质量m＝10kg的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向右的推力F＝20N的作用，则物体产生的加速度是（g取10m/s2）（　　）．

图3－2－1

A．0　B．4m/s2，水平向右

C．2m/s2，水平向左　D．2m/s2，水平向右

热点一　力和运动的关系

【典例1】如图3－2－2所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并系住质量为m的物体，现将弹簧压缩到A点，然后释放，物体可以一直运动到B点．如果物体受到的阻力恒定，则（　　）．

图3－2－2

A．物体从A到O先加速后减速

B．物体从A到O做加速运动，从O到B做减速运动

C．物体运动到O点时，所受合力为零

D．物体从A到O的过程中，加速度逐渐减小

1．（2013·

海南卷，2）一质点受多个力的作用，处于静止状态，现使其中一个力的大小逐渐减小到零，再沿原方向逐渐恢复到原来的大小．在此过程中，其它力保持不变，则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是（　　）．

A．a和v都始终增大

B．a和v都先增大后减小

C．a先增大后减小，v始终增大

D．a和v都先减小后增大

2．一皮带传送装置如图3－2－3所示，皮带的速度v足够大，轻弹簧一端固定，另一端连接一个质量为m的滑块，已知滑块与皮带之间存在摩擦，当滑块放在皮带上时，弹簧的轴线恰好水平，若滑块放到皮带的瞬间，滑块的速度为零，且弹簧正好处于自然长度，则当弹簧从自然长度到第一次达最长这一过程中，滑块的速度和加速度变化的情况是（　　）．

图3－2－3

A．速度增大，加速度增大

B．速度增大，加速度减小

C．速度先增大后减小，加速度先增大后减小

D．速度先增大后减小，加速度先减小后增大

热点二　对牛顿第二定律的理解及应用（模型演示见PPT课件）

1．瞬时性问题的解题技巧

分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是明确该时刻物体的受力情况或运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度。

2.在求解瞬时性加速度问题时应注意

（1）物体的受力情况和运动情况是时刻对应的，当外界因素发生变化时，需要重新进行受力分析和运动分析．

（2）加速度可以随着力的突变而突变，而速度的变化需要一个积累的过程，不会发生突变．

【典例2】　（2013·

银川模拟）如图3－2－4所示，A、B球的质量相等，弹簧的质量不计，倾角为θ的斜面光滑，系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，在细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是（　　）．

图3－2－4

A．两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为gsinθ

B．B球的受力情况未变，瞬时加速度为零

C．A球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2gsinθ

D．弹簧有收缩的趋势，B球的瞬时加速度向上，A球的瞬时加速度向下，A、B两球瞬时加速度都不为零

3．如图3－2－5所示，物块1、2间用刚性轻质杆连接，物块3、4间用轻质弹簧相连，物块1、3质量为m,2、4质量为M，两个系统均置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．现将两木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，物块1、2、3、4的加速度大小分别为a1、a2、a3、a4.重力加速度大小为g，则有（　　）．

图3－2－5

A．a1＝a2＝a3＝a4＝0

B．a1＝a2＝a3＝a4＝g

C．a1＝a2＝g，a3＝0，a4＝

g

D．a1＝g，a2＝

g，a3＝0，a4＝

4．（2013·

芜湖模拟）如图3－2－6所示，光滑水平面上，A、B两物体用轻弹簧连接在一起，A、B的质量分别为m1、m2，在拉力F作用下，A、B共同做匀加速直线运动，加速度大小为a，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度大小为a1和a2，则（　　）．

图3－2－6

A．a1＝0，a2＝0

B．a1＝a，a2＝

a

C．a1＝

a，a2＝

D．a1＝a，a2＝

思想方法　6.巧解动力学问题的常用方法

　用整体法、隔离法巧解动力学问题

1．整体法、隔离法

当问题涉及几个物体时，我们常常将这几个物体“隔离”开来，对它们分别进行受力分析，根据其运动状态，应用牛顿第二定律或平衡条件列式求解．特别是问题涉及物体间的相互作用时，隔离法是一种有效的解题方法．而将相互作用的两个或两个以上的物体看成一个整体（系统）作为研究对象，去寻找未知量与已知量之间的关系的方法称为整体法．

2．选用整体法和隔离法的策略

（1）当各物体的运动状态相同时，宜选用整体法；

当各物体的运动状态不同时，宜选用隔离法；

（2）对较复杂的问题，通常需要多次选取研究对象，交替应用整体法与隔离法才能求解．

【典例1】（2013·

福建卷，21）质量为M、长为

L的杆水平放置，杆两端A、B系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳，绳上套着一质量为m的小铁环．已知重力加速度为g，不计空气影响．

图3－2－7

（1）现让杆和环均静止悬挂在空中，如图3－2－7甲，求绳中拉力的大小；

（2）若杆与环保持相对静止，在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动，此时环恰好悬于A端的正下方，如图乙所示．

①求此状态下杆的加速度大小a；

②为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力，方向如何？

图a

图3－2－8

即学即练1　如图3－2－8所示，两块粘连在一起的物块a和b，质量分别为ma和mb，放在光滑的水平桌面上，现同时给它们施加方向如图所示的水平推力Fa和水平拉力Fb，已知Fa>

Fb，则a对b的作用力（　　）．

A．必为推力

B．必为拉力

C．可能为推力，也可能为拉力

D．不可能为零

　用分解加速度法巧解动力学问题

因牛顿第二定律中F＝ma指出力和加速度永远存在瞬间对应关系，所以在用牛顿第二定律求解动力学问题时，有时不去分解力，而是分解加速度，尤其是当存在斜面体这一物理模型且斜面体又处于加速状态时，往往此方法能起到事半功倍的效果．

【典例2】（2013·

安徽，14）如图3－2－9所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行．在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T和斜面的支持力N分别为（重力加速度为g）（　　）．

图3－2－9

A．T＝m（gsinθ＋acosθ）　N＝m（gcosθ－asinθ）

B．T＝m（gcosθ＋asinθ）　N＝m（gsinθ－acosθ）

C．T＝m（acosθ－gsinθ）　N＝m（gcosθ＋asinθ）

D．T＝m（asinθ－gcosθ）　N＝m（gsinθ＋acosθ）

即学即练2　如图3－2－10，电梯与水平地面成θ角，一人静止站在电梯水平梯板上，电梯以恒定加速度a启动过程中，水平梯板对人的支持力和摩擦力分别为FN和Ff.若电梯启动加速度减小为

，则下面结论正确的是（　　）．

图3－2－10

A．水平梯板对人的支持力变为

B．水平梯板对人的摩擦力变为

C．电梯加速启动过程中，人处于失重状态

D．水平梯板对人的摩擦力和支持力之比仍为

1．（2012·

安徽卷，17）如图所示，放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F，则（　　）．

A．物块可能匀速下滑

B．物块仍以加速度a匀加速下滑

C．物块将以大于a的加速度匀加速下滑

D．物块将以小于a的加速度匀加速下滑

江苏卷，5）如图所示，一夹子夹住木块，在力F作用下向上提升．夹子和木块的质量分别为m、M，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f.若木块不滑动，力F的最大值是（　　）．

A．

B.

C．

－（m＋M）g

D.

＋（m＋M）g

新课标全国卷，21）如图所示，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块．假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等．现给木块施加一随时间t增大的水平力F＝kt（k是常数），木板和木块加速度的大小分别为a1和a2.