牛顿定律高中全题型归纳全1.docx
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牛顿定律高中全题型归纳全1
牛顿运动定律--（第一定律第三定律）
一、牛顿第一定律：
1．内容：
一切物体总保持匀速直线运动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．
2．理解：
①定律的前一句话揭示了物体所具有的一个重要属性，即“保持匀速直线运动状态或静止状态”,这种性质叫惯性．牛顿第一定律指出了一切物体在任何情况下都具有惯性．
②定律的后一句话“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”这实际上是给力下的定义，即力是改变运动状态的原因（力并不是产生和维持物体运动的原因）．
③牛顿第一定律指出了物体不受外力作用时的运动规律．实际上，不受外力作用的物体是不存在的．物体所受到的几个力的合力为零时，其运动效果就跟不受外力相同，这时物体的运动状态是匀速直线运动或静止状态．
二、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，作用在同一直线上．
2．表达式：
F甲对乙=-F乙对甲，负号表示方向相反．
3．意义：
揭示了力的作用的相互性，即两个物体间只要有作用就必然会出现一对作用力和反作用力．
4．特点：
（1）．是同种性质的力如G与G/、FN与FN/、f与f/．
（2）．作用在两个物体上，如G作用于人，G/作用于地球．
（3）．同时产生、同时消失（甲对乙无作用、乙对甲也无作用）．
（4）．不管静止或运动，作用力和反作用力总是大小相等，方向相反．
（5）．与物体是否平衡无关．
题型1：
怎样判断物体运动状态是否发生变化？
例1关于运动状态的改变，下列说法正确的是（）
A．速度方向不变，速度大小改变的物体，运动状态发生了变化
B．速度大小不变，速度方向改变的物体，运动状态发生了变化
C．速度大小和方向同时改变的物体，运动状态一定发生了变化
D．做匀速圆周运动的物体，运动状态没有改变
1.在以下各种情况中，物体运动状态发生了改变的有（）
A．静止的物体B．物体沿着圆弧运动，在相等的时间内通过相同的路程
C．物体做竖直上抛运动，到达最高点过程D．跳伞运动员竖直下落过程，速率不变
2.跳高运动员从地面上跳起，是由于（ ）
A．地面给运动员的支持力大于运动员给地面的压力
B．运动员给地面的压力大于运动员受的重力
C．地面给运动员的支持力大于运动员受的重力
D．运动员给地面的压力等于地面给运动员的支持力
3.某人用力推原来静止在水平面上的小车，使小车开始运动，此后改用较小的力就可以维持小车做匀速直线运动。
可见（ ）
A．力是使物体产生运动的原因B．力是维持物体运动速度的原因
C．力是使物体产生加速度的原因D．力是使物体惯性改变的原因
题型2：
惯性定律
例1.下列说法正确的是（ ）
A．一同学看见某人用手推静止的小车，却没有推动，是因为这辆车惯性太大的缘故
B．运动得越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大
C．把一个物体竖直向上抛出后，能继续上升，是因为物体仍受到一个向上的推力
D．放在光滑水平桌面上的两个物体，受到相同大小的水平推力，加速度大的物体惯性小
例2．伽利略理想实验将可靠的事实和抽象思维结合起来，能更深刻地反映自然规律．如图3-1-7所示，有关的实验程序内容如下：
（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，小球将上升到释放时的高度
（4）继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球沿水平面做持续的匀速运动
请按程序先后次序排列，并指出它究竟属于可靠事实，还是通过思维过程的推论，下列选项正确的是（括号内数字表示上述程序的号码）（）
A．事实
（2）→事实
（1）→推论（3）→推论（4）
B．事实
（2）→推论
（1）→推论（3）→推论（4）
C．事实
（2）→推论（3）→推论
（1）→推论（4）
D．事实
（2）→推论
（1）→推论（4）→推论（3）
1.关于牛顿第一定律有下列说法：
①牛顿第一定律是实验定律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其中正确的是（ ）
A．①②B．②③C．②④D．①②④
1.下列说法正确的是（ ）
A．物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性B．物体只有受外力作用时才有惯性
C．物体的速度大时，惯性大D．力是使物体产生加速度的原因
2.一物体受绳的拉力作用由静止开始前进，先做加速运动，然后改为匀速运动；再改做减速运动，则下列说法中正确的是（ ）
A．加速前进时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力
B．减速前进时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力
C．只有匀速前进时，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小才相等
D．不管物体如何前进，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等
3.火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一个人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为（ ）
A．人跳起后，厢内空气给他以向前的力，带着他随同火车一起向前运动
B．人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动
C．人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必定偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已
D．人跳起后直到落地，在水平方向上人和车具有相同的速度
4.如图所示，一个劈形物体物体F，各面均光滑，放在固定斜面上，上面成水平，水平面上放一光滑小球m，劈形物体从静止开始释放，则小球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．无规则的曲线D．抛物线
5.如图所示，在车厢中的A是用绳拴在底部上的氢气球，B是用绳挂在车厢顶的金属球，开始时它们和车顶一起向右做匀速直线运动，若忽然刹车使车厢做匀减速运动，则下列哪个图正确表示刹车期间车内的情况（ ）
题型3:
作用力与反作用力平衡力
1.物体静止于水平桌面上，则（ ）
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和反作用力
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作用力和反作用力
2.人走路时，人和地球间的作用力和反作用力的对数有（ ）
A．一对B．二对C．三对D．四对
3.甲乙两队拔河比赛，甲队胜，若不计绳子的质量，下列说法正确的是（ ）
A．甲队拉绳子的力大于乙队拉绳子的力
B．甲队对地面的摩擦力大于乙队对地面的摩擦力
C．甲乙两队与地面间的最大静摩擦力大小相等、方向相反D．甲乙两队拉绳的力相等
4．如图3-1-6所示,P和Q叠放在一起,静止在水平桌面上,下列各对力中属于作用力和反作用力的是（）
A.P所受的重力和Q对P的支持力B.Q所受的重力和Q对P的支持力
C.P对Q的压力和Q对P的支持力D.P所受的重力和P对Q的压力
牛顿第二定律
一、牛顿第二定律
1．内容：
物体的加速度跟作用力成正比，跟质量成反比．
2．公式：
F=ma
3．物理意义：
它突出了力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因．
4．理解：
模型性牛顿第二定律的研究对象只能是质点模型或可看成质点模型的物体．
因果性力是产生加速度的原因，质量是物体惯性大小的量度，物体的加速度是力这一外因和质量这一内因共同作用的结果．
矢量性加速度与合外力都是矢量，它们的方向始终相同，加速度的方向唯一由合外力的方向决定．
瞬时性物体的加速度跟它所受到的合外力之间存在着瞬时对应关系，加速度随合外力同时产生、同时变化、同时消失．
相对性定律中的加速度是以地面或相对于地面静止或匀速直线运动的物体为参照物所量度的，即定律仅在惯性系中成立．
统一性牛顿第二定律是实验定律，通过实验得出F∝ma，写成等式为F=kma，其中k为比例系数．为使k=1，力、质量、加速度的单位必须统一使用同一单位制（通常使用国际单位制）．
独立性物体受到多个力作用时，每个力都独立地产生一个加速度，且力和加速度之间仍遵循牛顿第二定律，就好象其他力不存在一样．
局限性牛顿第二定律只能解决物体的低速运动问题，不能解决物体的高速运动问题，只适用于宏观物体，不适用于微观粒子．
题型1基本概念的考查
1.在牛顿第二定律的数学表达式F＝kmg中,有关比例系数k的说法正确的是（）
A．在任何情况下k都等于1B．因为k＝１,所以k可有可无
C．k的数值由质量、加速度和力的大小决定D．k的数值由质量、加速度和力的单位决定
2．由牛顿第二定律的数学表达式可推出m=
，则物体质量（）
A．在加速度一定时，与合外力成正比B．在合外力一定时，与加速度成反比
C．在数值上等于它所受到的合外力跟它获得的加速度的比值D．与合外力及加速度无关
3．下列说法中，正确的是（）
A．在力学单位制中，若采用cm、g、s作为基本单位，力的单位是N
B．在力学单位制中，若力的单位是N，则是采用m、kg、s为基本单位
C．牛顿是国际单位制中的一个基本单位
D．牛顿是力学单位制中采用国际单位制单位的一个导出单位
4.在光滑的水平桌面上，有一个静止的物体，给物体施以水平作用力，在力作用到物体上的瞬间，则（）
A.物体同时具有加速度和速度B.物体立即获得加速度，速度仍为零
C.物体立即获得速度，加速度仍为零D.物体的速度和加速度均为零
题型2:
基本公式与规律的运用
例2.如图所示，质量为m的人站在自动扶梯上，扶梯正以加速度a向上减速运动，a与水平方向的夹角为θ，求人受的支持力和摩擦力。
2.一支架固定于放于水平地面上的小车上，细线上一端系着质量为m的小球，另一端系在支架上，当小车向左做直线运动时，细线与竖直方向的夹角为θ，此时放在小车上质量M的A物体跟小车相对静止，如图所示，则A受到的摩擦力大小和方向是（）
A．Mgsinθ，向左B．Mgtanθ，向右
C．Mgcosθ，向右D．Mgtanθ，向左
4.如图所示，一倾角为θ的斜面上放着一小车，小车上吊着小球m，小车在斜面上下滑时，小球与车相对静止共同运动，当悬线处于下列状态时，
分别求出小车下滑的加速度及悬线的拉力。
3
2
1
（1）悬线沿竖直方向。
θ
（2）悬线与斜面方向垂直。
（3）悬线沿水平方向。
5.A、B、C三球大小相同，A为实心木球，B为实心铁球，C是质量与A一样的空心铁球，三球同时从同一高度由静止落下，若受到的阻力相同，则（ ）
A．B球下落的加速度最大B．C球下落的加速度最大
C．A球下落的加速度最大D．B球落地时间最短，A、C球同落地
6.如图所示，物体m原以加速度a沿斜面匀加速下滑，现在物体上方施一竖直向下的恒力F，则下列说法正确的是（ ）
F
A．物体m受到的摩擦力不变
B．物体m下滑的加速度增大
C．物体m下滑的加速度变小
α
D．物体m下滑的加速度不变
7.如图所示，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取为10m/s2）
A．0B．4m/s2,水平向右
C．2m/s2，水平向左D．2m/s2，水平向右
8．如图3-2-9所示，小车上固定一弯折硬杆ABC，C端固定一质量为m的小球，已知α角恒定，当小车水平向左做变加速直线运动时，BC杆对小球的作用力方向（）
A．一定沿杆斜向上
B．一定竖直向上
C．可能水平向左
D．随加速度大小的改变而改变
9．如图3-2-11所示，质量为m的木块在推力F作用下，沿竖直墙壁匀加速向上运动，F与竖直方向的夹角为θ．已知木块与墙壁间的动摩擦因数为µ，则木块受到的滑动摩擦力大小是（）
A．µmg
B．Fcosθ-mg
C．Fcosθ+mg
D．µFsinθ
10．三个完全相同的物块1、2、3放在水平桌面上，它们与桌面间的动摩擦因数都相同。
现用大小相同的外力F沿图示方向分别作用在1和2上，用
F的外力沿水平方向作用在3上，使三者都做加速运动，令a1、a2、a3分别代表物块1、2、3的加速度，则（ ）
A．a1＝a2＝a3B．a1＝a2，a2＞a3
C．a1＞a2，a2＜a3D．a1＞a2，a2＞a3
题型3：
动力学的两类基本问题
1.已知物体的受力情况求物体的运动情况
2.已知物体的运动情况求物体的受力情况
求解以上两类动力学问题的思路，可用如下所示的框图来表示：
第一类 第二类
物体的受力情况
物体的加速度a
物体的运动情况
例1.如图所示，物体从斜坡上的A点由静止开始滑到斜坡底部B处，又沿水平地面滑行到C处停下，已知斜坡倾角为θ，A点高为h，物体与斜坡和地面间的动摩擦因数都是μ，物体由斜坡底部转到水平地面运动时速度大小不变，求B、C间的距离。
练习：
1.以24.5m/s的速度沿水平面行驶的汽车上固定一个光滑的斜面，如图所示，汽车刹车后，经2.5s
停下来，欲使在刹车过程中物体A与斜面保持相对静止，则此斜面的倾角应为，车的行驶方向应向。
（g取9.8m/s2）
题型4:
两类问题中的重点题型：
传送带与两物体相对滑动的问题
例1、如图3-3-8，有一水平传送带以2m/s的速度匀速运动，现将一物体轻轻放在传送带上，若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，则传送带将该物体传送10m的距离所需时间为多少？
1传送带与水平面夹角37°，皮带以10m/s的速率运动，皮带轮沿顺时针方向转动，如图所示，今在传送带上端A处无初速地放上一个质量为m=0.5kg的小物块，它与传送带间的动摩擦因数为0.5，若传送带A到B的长度为16m，g取10m/s2,则物体从A运动到B的时间为多少？
题型5：
力与运动的关系（弹簧）
1.如图3-2-7所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并系住物体m，现将弹簧压缩到A点，然后释放，物体一直可以运动到B点，如果物体受到的摩擦力恒定，则
A．物体从A到O加速，从O到B减速
B．物体从A到O速度越来越小，从O到B加速度不变
C．物体从A到O间先加速后减速，从O到B一直减速运动
D．物体运动到O点时所受合力为零
2.如图3-2-12所示，轻弹簧下端固定在水平面上.一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落.在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是（）
A．小球刚接触弹簧瞬间速度最大
B．从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上
C．从小球接触弹簧到到达最低点，小球的速度先增大后减小
D．从小球接触弹簧到到达最低点，小球的加速度先减小后增大
5．如图3-2-10所示，一小车放在水平地面上，小车的底板上放一光滑小球，小球通过两根轻弹簧与小车两壁相连，当小车匀速运动时两弹簧L1、L2恰处于自然状态．当发现L1变长L2变短时，以下判断正确的是（）
A．小车可能向右做匀加速运动
B．小车可能向右做匀减速运动
C．小车可能向左做匀加速运动
D．小车可能向左做匀减速运动
题型6：
力的瞬时性问题
【例1】如图3-3-1所示，A、B两个质量均为m的小球之间用一根轻弹簧（即不计其质量）连接，并用细绳悬挂在天花板上，两小球均保持静止.若用火将细绳烧断，则在绳刚断的这一瞬间，A、B两球的加速度大小分别是
A．aA=g；aB=gB．aA=2g；aB=g
C．aA=2g；aB=0D．aA=0；aB=g
练习：
1.如图3-3-2a所示，一质量为m的物体系于长度分别为l1、l2的两根细线上，l1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，l2水平拉直，物体处于平衡状态．现将l2线剪断，求剪断瞬时物体的加速度．
（2）若将图a中的细线l1改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图3-3-2b所示，其他条件不变，求解的步骤和结果与（l）完全相同，即a＝gtanθ，你认为这个结果正确吗？
请说明理由．
题型7:
整体法与隔离法（连体问题）
例1..如图3-2-1所示，小车在水平面上做匀变速运动，在小车中悬线上挂一个小球，发现小球相对小车静止但悬线不在竖直方向上，则当悬线保持与竖直方向的夹角为θ时，小车的加速度是多少？
试讨论小车的可能运动情况.
1如图3-4-6，m和M保持相对静止，一起沿倾角为θ的光滑斜面下滑，则M和m间的摩擦力大小是多少？
2．如图3-4-14所示，并排放在光滑水平面上的两物体的质量分别为m1和m2，且m1=2m2。
在用水平推力F向右推m1时，两物体间的相互压力的大小为N1；在用大小也为F的水平推力向左推m2时，两物体间相互作用的压力大小为N2，则（）
A．2N1=N2B．N1=N2=
F
C．N1=2N2D．N1=N2=F
4.如图所示，质量为M的木板可沿倾角为θ的光滑斜面下滑，木板上站着一个质量为m的人，问
（1）为了保持木板与斜面相对静止，计算人运动的加速度？
（2）为了保持人与斜面相对静止，木板运动的加速度是多少？
题型8：
超重与失重
例1.轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小物块，电梯中有质量
50kg的乘客，如图3-4-1所示，在电梯运行时乘客发现轻质弹簧的伸长量是电梯静止时轻质弹簧伸长量的一半，这一现象表明（g=10m/s2）（）
A．电梯此时可能正以1m/s2大小的加速度加速上升，也可能是以1m/s2大小的加速度减速下降
B．电梯此时不可能以1m/s2大小的加速度减速上升，只能是以5m/s2大小的加速度加速下降
C．电梯此时正以5m/s2大小的加速度加速上升，也可能是以5m/s2大小的加速度减速下降
D．无论电梯此时是上升还是下降，也不论电梯是加速还是减速，乘客对电梯地板的压力大小一定是250N
4.如图3-4-5所示，猴子的质量为m，开始时停在用绳悬吊的质量为M的木杆下端，当绳子断开瞬时，猴子沿木杠以加速
度a（相对地面）向上爬行，则此时木杆相对地面的加速度为（）
A．gB．
C．
D．
5．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
6.原来做匀速直线运动的升降机内，有一被伸长的弹簧拉住的．具有一定质量的物体A静止在地板上，如图3-4-12所示.现发现A突然被弹簧拉向右方，由此可判断，此时升降机的运动可能是（）
A．加速上升B．减速上升C．加速下降D．减速下降
题型9：
图像
图象在中学物理中应用十分广泛，因为它具有以下优点：
①能形象地表达物理规律；②能直观地描述物理过程；③能鲜明地表示物理量之间的依赖关系，因此理解图象的意义，自觉地运用图象表达物理规律很有必要.
要特别注意截距、斜率、图线所围面积、两图线交点的含义.很多情况下写出物理量的解析式与图象对照，有助于理解图象的物理意义.
【例1】（04全国2）放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图3-3-6所示。
取重力加速度g＝10m/s2。
由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为（）
A．m＝0.5kg，μ＝0.4B．m＝1.5kg，μ＝
C．m＝0.5kg，μ＝0.2D．m＝1kg，μ＝0.2
2．电梯地板上有一个质量为200kg的物体，它对地板的压力随时间变化的图像如图3-3-15所示．则电梯从静止开始向上运动，在7s内上升的高度为（取g＝10m／s2）（）
A．10mB．30m
C．40mD．50m
3.将物体竖直上抛，假设运动过程中空气阻力不变，其速度–时间图象如图所示，则物体所受的重力和空气阻力之比为（ ）
A．1:
10B．10:
1
C．9:
1D．8:
1
4.汽车在两站间行驶的v-t图象如图所示，车所受阻力恒定，在BC段，汽车关闭了发动机，汽车质量为4t，由图可知，汽车在BC段的加速度大小为m/s2，在AB段的牵引力大小为N。
在OA段汽车的牵引力大小为N。
6.2008天津，20一个静止的质点，在0～4s时间内受到力F的作用，力的方向始终在同一直线上，力F随时间t的变化如图所示，则质点在（D）
A.第2s末速度改变方向B.第2s末位移改变方向
C.第4s末回到原出发点
D.第4s末运动速度为零图3-6-10
题型10：
临界问题
【例1】如图3-3-3所示，在水平向右运动的小车上，有一倾角为α的光滑斜面，质量为m的小球被平行于斜面的细绳系住并静止在斜面上，当小车加速度发生变化时，为使球相对于车仍保持静止，小车加速度的允许范围为多大？
练习
1.如图所示，一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球.试求
（1）当滑块至少以多大的加速度向左运动时，小球对滑块的压力等于零；
（2）当滑块以a=2g的加速度向左运动时线中的拉力FT为多大？
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