高考一轮专题牛顿运动定律有答案之欧阳文创编.docx

1、高考一轮专题牛顿运动定律有答案之欧阳文创编专题：牛顿运动定律时间：2021.03.12创作：欧阳文考点一对牛顿第一定律的理解1指出了物体的一种固有属性牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个固有属性惯性，即物体总保持原有运动状态不变的一种性质2揭示了力的本质牛顿第一定律明确了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，物体的运动不需要力来维持3揭示了不受力作用时物体的运动状态牛顿第一定律描述的只是一种理想状态，而实际中不受力作用的物体是不存在的，当物体受外力作用但所受合力为零时，其运动效果跟不受外力作用时相同，物体将保持静止或匀速直线运动状态1关于惯性，下列说法中正确的是()A磁悬浮列车能

2、高速行驶是因为列车浮起后惯性小了B卫星内的仪器由于完全失重惯性消失了C铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转可增大铁饼的惯性，使铁饼飞得更远D月球上物体的重力只有在地球上的1/6，但是惯性没有变化2(多选)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考点二对牛顿第三定律的理解1作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”2应用牛顿第三定律时应注

3、意的问题(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)牛顿第三定律说明了作用力和反作用力中，若一个产生或消失，则另一个必然同时产生或消失(3)作用力、反作用力不同于平衡力1(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2(2017吉林实验中学二模)两人的拔河比赛正在进行中，两人均保持恒定拉力且不松手，而脚下开始移动下列说法正确的是()A两人对绳的拉力大小相等、方向相反，是一对作用力和反作用力B两人对绳的拉力是一

4、对平衡力C拔河的胜利与否取决于谁的力量大D拔河的胜利与否取决于地面对人的摩擦力大小3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”比赛的胜利考点三牛顿第二定律瞬时性的理解1两种模型：牛顿第二定律Fma，其核心是加速度与合外力的瞬时对应关系，两者总是同时产生，同时消失、同时变化，具体可简化为以下两种模型：2求解瞬时加速度的一般

5、思路分析瞬时变化前、后物体的受力情况列牛顿第二定律方程1(2017山东大学附中检测)如图所示，A、B两小球分别连在轻线两端，B球另一端与弹簧相连，弹簧固定在倾角为30的光滑斜面顶端A、B两小球的质量分别为mA、mB，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B两球的加速度大小分别为()A都等于B和0C.和D.和2如图所示，质量为m的小球用水平轻弹簧系住，并用倾角为30的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为()A0 B.gCg D.g3如图所示，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，物块2、4质量

6、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()Aa1a2a3a40Ba1a2a3a4gCa1a2g，a30，a4gDa1g，a2g，a30，a4g4如图所示，在光滑水平面上，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，此瞬间A和B的加速度大小分别为a1、a2，则()Aa10，a20Ba1a，a2aCa1a，a2aDa1a，a2a考点四 动力学的两类基本问题

7、1求解两类问题的思路，可用下面的框图来表示：2分析解决这两类问题的关键：应抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁加速度考向1：由受力情况求运动情况1、如图所示，工人用绳索拉铸件，铸件的质量是20 kg，铸件与地面间的动摩擦因数是0.25.工人用80 N的力拉动铸件，从静止开始在水平面上前进，绳与水平方向的夹角为37并保持不变，经4 s后松手(g10 m/s2)求：(1)松手前铸件的加速度；(2)松手后铸件还能前进的距离考向2：由运动情况求受力情况2一质量为m2 kg的滑块能在倾角为30的足够长的斜面上以a2.5 m/s2匀加速下滑如右图所示，若用一水平向右的恒力F作用于滑块，使之由静止开始在t2

8、 s内能沿斜面运动位移x4 m求：(g取10 m/s2)(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数；(2)恒力F的大小3如图所示，倾角为30的光滑斜面与粗糙的水平面平滑连接现将一滑块(可视为质点)从斜面上A点由静止释放，最终停在水平面上的C点已知A点距水平面的高度h0.8 m，B点距C点的距离L2.0 m(滑块经过B点时没有能量损失，g取10 m/s2)，求：(1)滑块在运动过程中的最大速度；(2)滑块与水平面间的动摩擦因数；(3)滑块从A点释放后，经过时间t1.0 s时速度的大小考点五 超重和失重问题1不论超重、失重或完全失重，物体的重力都不变，只是“视重”改变2在完全失重的状态下，一切由重力产生的物

9、理现象都会完全消失3尽管物体的加速度不是竖直方向，但只要其加速度在竖直方向上有分量，物体就会处于超重或失重状态4尽管整体没有竖直方向的加速度，但只要物体的一部分具有竖直方向的分加速度，整体也会出现超重或失重状态1(2017福建莆田模拟)关于超重和失重现象，下列描述中正确的是()A电梯正在减速上升，在电梯中的乘客处于超重状态B磁悬浮列车在水平轨道上加速行驶时，列车上的乘客处于超重状态C荡秋千时秋千摆到最低位置时，人处于失重状态D“神舟”飞船在绕地球做圆轨道运行时，飞船内的宇航员处于完全失重状态考点六连接体问题1处理连接体问题常用的方法为整体法和隔离法2涉及隔离法与整体法的具体问题类型(1)涉及滑

10、轮的问题若要求绳的拉力，一般都必须采用隔离法例如，如图所示，绳跨过定滑轮连接的两物体虽然加速度大小相同，但方向不同，故采用隔离法(2)水平面上的连接体问题这类问题一般多是连接体(系统)各物体保持相对静止，即具有相同的加速度解题时，一般采用先整体、后隔离的方法建立坐标系时也要考虑矢量正交分解越少越好的原则，或者正交分解力，或者正交分解加速度(3)斜面体与上面物体组成的连接体的问题当物体具有沿斜面方向的加速度，而斜面体相对于地面静止时，解题时一般采用隔离法分析3解题思路(1)分析所研究的问题适合应用整体法还是隔离法处理连接体问题时，整体法与隔离法往往交叉使用，一般的思路是先用整体法求加速度，再用隔

11、离法求物体间的作用力；对于加速度大小相同，方向不同的连接体，应采用隔离法进行分析(2)对整体或隔离体进行受力分析，应用牛顿第二定律确定整体或隔离体的加速度(3)结合运动学方程解答所求解的未知物理量1、如图所示，物块A和B的质量分别为4m和m，开始A、B均静止，细绳拉直，在竖直向上拉力F6mg作用下，动滑轮竖直向上加速运动已知动滑轮质量忽略不计，动滑轮半径很小，不考虑绳与滑轮之间的摩擦，细绳足够长，在滑轮向上运动过程中，物块A和B的加速度分别为()AaAg，aB5gBaAaBgCaAg，aB3gDaA0，aB2g考点七动力学中的图象问题1常见的图象有vt图象，at图象，Ft图象，Fa图象等2图象

12、间的联系加速度是联系vt图象与Ft图象的桥梁3图象的应用(1)已知物体在一过程中所受的某个力随时间变化的图线，要求分析物体的运动情况(2)已知物体在一运动过程中速度、加速度随时间变化的图线，要求分析物体的受力情况(3)通过图象对物体的受力与运动情况进行分析4解答图象问题的策略(1)弄清图象坐标轴、斜率、截距、交点、拐点、面积的物理意义(2)应用物理规律列出与图象对应的函数方程式，进而明确“图象与公式”、“图象与物体”间的关系，以便对有关物理问题作出准确判断1(多选)如图(a)，一物块在t0时刻滑上一固定斜面，其运动的vt图线如图(b)所示若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量，则可求出

13、()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2(2017广东佛山二模)广州塔，昵称小蛮腰，总高度达600 m，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t0时由静止开始上升，at图象如图所示则下列相关说法正确的是()At4.5 s时，电梯处于失重状态B555 s时间内，绳索拉力最小Ct59.5 s时，电梯处于超重状态Dt60 s时，电梯速度恰好为零3(多选)将一个质量为1 kg的小球竖直向上抛出，最终落回抛出点，运动过程中所受阻力大小恒定，方向与运动方向相反该过程的vt图象如图所示，g取10 m/s2.下列说法

14、中正确的是()A小球所受重力和阻力大小之比为51B小球上升过程与下落过程所用时间之比为23C小球落回到抛出点时的速度大小为8 m/sD小球下落过程中，受到向上的空气阻力，处于超重状态4如图甲所示，某人通过动滑轮将质量为m的货物提升到一定高处，动滑轮的质量和摩擦均不计，货物获得的加速度a与竖直向上的拉力FT之间的函数关系如图乙所示则下列判断正确的是()A图线与纵轴的交点的绝对值为gB图线的斜率在数值上等于物体的质量mC图线与横轴的交点N的值FTNmgD图线的斜率在数值上等于物体质量的倒数考点八 “板块”模型1模型特点上、下叠放两个物体，在摩擦力的相互作用下两物体发生相对滑动2两种位移关系滑块由滑

15、板的一端运动到另一端的过程中，若滑块和滑板同向运动，位移之差等于板长；反向运动时，位移之和等于板长3解题方法整体法、隔离法4解题思路(1)分析滑块和滑板的受力情况，根据牛顿第二定律分别求出滑块和滑板的加速度(2)对滑块和滑板进行运动情况分析，找出滑块和滑板之间的位移关系或速度关系，建立方程特别注意滑块和滑板的位移都是相对地的位移1(2017安徽芜湖模拟)质量为m020 kg、长为L5 m的木板放在水平面上，木板与水平面的动摩擦因数为10.15.将质量m10 kg 的小木块(可视为质点)，以v04 m/s的速度从木板的左端被水平抛射到木板上(如图所示)，小木块与木板面的动摩擦因数为20.4(最大

16、静摩擦力等于滑动摩擦力，g10 m/s2)则下列判断中正确的是()A木板一定静止不动，小木块不能滑出木板B木板一定静止不动，小木块能滑出木板C木板一定向右滑动，小木块不能滑出木板D木板一定向右滑动，小木块能滑出木板2.(2017山东德州质检)长为L1.5 m的长木板B静止放在水平冰面上，小物块A以某一初速度v0从木板B的左端滑上长木板B，直到A、B的速度达到相同，此时A、B的速度为v0.4 m/s，然后A、B又一起在水平冰面上滑行了s8.0 cm后停下若小物块A可视为质点，它与长木板B的质量相同，A、B间的动摩擦因数10.25，取g10 m/s2.求：(1)木板与冰面的动摩擦因数2；(2)小物

17、块A的初速度v0；(3)为了保证小物块不从木板的右端滑落，小物块滑上木板的最大初速度v0m应为多少？考点九水平传送带问题滑块在水平传送带上运动常见的三个情景项目图示滑块可能的运动情况情景一(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景二(1)v0v时，可能一直减速，也可能先减速再匀速(2)v0v返回时速度为v，当v0v1，则()At2时刻，小物块离A处的距离达到最大Bt2时刻，小物块相对传送带滑动的距离最大C0t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D0t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用2(多选)如图所示是某工厂所采用的小型生产流水线示意图，机器生产出的物体源源不断地从出口处以

18、水平速度v0滑向一粗糙的水平传送带，最后从传送带上落下装箱打包假设传送带静止不动时，物体滑到传送带右端的速度为v，最后物体落在P处的箱包中下列说法正确的是()A若传送带随皮带轮顺时针方向转动起来，且传送带速度小于v，物体仍落在P点B若传送带随皮带轮顺时针方向转动起来，且传送带速度大于v0，物体仍落在P点C若传送带随皮带轮顺时针方向转动起来，且传送带速度大于v，物体仍落在P点D若由于操作不慎，传送带随皮带轮逆时针方向转动起来，物体仍落在P点3、如图所示，足够长的水平传送带，以初速度v06 m/s顺时针转动.现在传送带左侧轻轻放上质量m1 kg的小滑块，与此同时，启动传送带制动装置，使得传送带以恒

19、定加速度a4 m/s2减速直至停止；已知滑块与传送带间的动摩擦因数0.2，滑块可以看成质点，且不会影响传送带的运动，g10 m/s2.试求： (1)滑块与传送带共速时，滑块相对传送带的位移；(2)滑块在传送带上运动的总时间t.考点十倾斜传送带问题滑块在倾斜传送带上运动常见的四个情景项目图示滑块可能的运动情况情景一可能一直加速可能先加速后匀速情景二可能一直加速可能先加速后匀速可能先以a1加速后以a2加速情景三可能一直加速可能先加速后匀速可能一直匀速可能先以a1加速后以a2加速情景四可能一直加速可能一直匀速可能先减速后反向加速1、如图所示，倾角为37，长为l16 m的传送带，转动速度为v10 m/

20、s，在传送带顶端A处无初速度的释放一个质量为m0.5 kg的物体，已知物体与传送带间的动摩擦因数0.5，g取10 m/s2.求：(sin 370.6，cos 370.8)(1)传送带顺时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间；(2)传送带逆时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间2如图所示为上、下两端相距 L5 m、倾角30、始终以v3 m/s的速率顺时针转动的传送带(传送带始终绷紧)将一物体放在传送带的上端由静止释放滑下，经过t2 s到达下端，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)传送带与物体间的动摩擦因数多大？(2)如果将传送带逆时针转动，速率至少多大时，物体从传送带上端由静止释放能最快

21、地到达下端？3.(多选)如图所示，三角形传送带以1 m/s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2 m，且与水平方向的夹角均为30.现有两质量相同的小物块A、B从传送带顶端都以1 m/s的初速度沿传送带下滑，物块与传送带间的动摩擦因数均为0.6，下列说法正确的是()A.下滑相同距离内物块A、B机械能的变化一定不相同B.下滑相同时间内物块A、B机械能的变化一定相同C.物块A、B一定不能同时到达传送带底端D.物块A、B在传送带上的划痕长度相同专题：牛顿运动定律 答案1、解析：选D.惯性只与质量有关，与速度无关，A、C错误；失重或重力加速度发生变化时，物体质量不变，惯性不变，所以B错误、D正确2、

22、解析：选AD.物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性，即物体抵抗运动状态变化的性质，A正确没有力的作用，物体也可能保持匀速直线运动状态，B错误，D正确行星在圆周轨道上保持匀速率运动而不是匀速直线运动，所以不能称为惯性，C错误1、解析：选AD.对于牛顿第三定律，适用于重力、弹力、摩擦力等所有的力，而且不管相互作用的两物体的质量如何、运动状态怎样、是否相互接触都适用，例如，地球吸引地球表面上的石块，石块同样以相同大小的力吸引地球，且不管接触不接触，都互相吸引，所以B、C错误，A、D正确2、解析：选D.人拉绳的力与绳拉人的力是一对作用力与反作用力，大小相等，选项A错误；两人对绳的拉力不一

23、定是一对平衡力，要根据绳子所处的运动状态进行判断，选项B错误；拔河的胜利与否取决于地面对人的摩擦力大小，选项D正确，C错误3、解析：选C.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对作用力与反作用力，故选项A错误；甲对绳的拉力与乙对绳的拉力作用在同一物体上，不是作用力与反作用力，故选项B错误；设绳子的张力为F，则甲、乙两人受到绳子的拉力大小相等，均为F，若m甲m乙，则由a得，a甲a乙，由xat2得，在相等时间内甲的位移小，因开始时甲、乙距分界线的距离相等，则乙会过分界线，所以甲能赢得“拔河”比赛的胜利，故选项C正确；收绳速度与“拔河”比赛胜负无关，故选项D错误1、解析：选C.由整体法知，F弹(mAmB)g

24、sin 30剪断线瞬间，弹力瞬间不发生变化，由牛顿第二定律可得：对B：F弹mBgsin 30mBaB，得aB对A：mAgsin 30mAaA，得aAg所以C正确2、解析：选B.开始小球处于平衡态，受重力mg、支持力FN、弹簧拉力F三个力作用，受力分析如图所示，由平衡条件可得FNmgcos 30Fsin 30，Fcos 30mgsin 30，解得FNmg，重力mg、弹簧拉力F的合力的大小等于支持力FN，当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球受力不再平衡，此时的合力与FN等大反向，由牛顿第二定律得此时小球的加速度大小为g，B正确3、解析：选C.在抽出木板的瞬时，物块1、2与刚性轻杆接触处的形变立即消失

25、，受到的合力均等于各自重力，所以由牛顿第二定律知a1a2g：而物块3、4间的轻弹簧的形变还来不及改变，此时弹簧对物块3向上的弹力大小和对物块4向下的弹力大小仍为mg，因此物块3满足mgF，a30；由牛顿第二定律得物块4满足a4g，所以C对4、解析：选D.撤去拉力F前，设弹簧的劲度系数为k、形变量为x，对A由牛顿第二定律得kxm1a；撤去拉力F瞬间，弹簧的形变量保持不变，对A由牛顿第二定律得kxm1a1，对B由牛顿第二定律kxm2a2，解得a1a，a2a，D正确1、解析(1)松手前，对铸件由牛顿第二定律得a1.3 m/s2(2)松手时铸件的速度vat5.2 m/s松手后的加速度大小ag2.5 m

26、/s2则松手后铸件还能滑行的距离x5.4 m答案(1)1.3 m/s2(2)5.4 m2、解析：(1)以物块为研究对象受力分析如图甲所示，根据牛顿第二定律可得：mgsin 30mgcos 30ma解得：.(2)使滑块沿斜面做匀加速直线运动，有加速度向上和向下两种可能当加速度沿斜面向上时，受力分析如图乙所示，Fcos 30mgsin 30(Fsin 30mgcos 30)ma1，根据题意可得a12 m/s2，代入数据得：F N当加速度沿斜面向下时(如图丙)：mgsin 30Fcos 30(Fsin 30mgcos 30)ma1代入数据得：F N.答案：(1)(2) N或 N3、解析：(1)滑块先

27、在斜面上做匀加速运动，然后在水平面上做匀减速运动，故滑块运动到B点时速度最大为vm，设滑块在斜面上运动的加速度大小为a1，由牛顿第二定律得：mgsin 30ma1v2a1，解得vm4 m/s.(2)滑块在水平面上运动的加速度大小为a2，由牛顿第二定律得：mgma2v2a2L，解得0.4.(3)滑块在斜面上运动的时间为t1，有vma1t1，解得t10.8 s由于tt1，故滑块已经经过B点，做匀减速运动的时间为tt10.2 s设t1.0 s时速度大小为v，有vvma2(tt1)，解得v3.2 m/s.答案：(1)4 m/s(2)0.4(3)3.2 m/s1、解析：选D.物体是否超重或失重取决于加速

28、度方向，当加速度向上时物体处于超重状态，当加速度向下时物体处于失重状态，当加速度向下且大小等于重力加速度时物体处于完全失重状态电梯正在减速上升，加速度向下，乘客失重，选项A错误；列车加速时加速度水平向前，乘客既不超重也不失重，选项B错误；荡秋千到最低位置时加速度向上，人处于超重状态，选项C错误；飞船绕地球做匀速圆周运动时，其加速度等于飞船所在位置的重力加速度，宇航员处于完全失重状态，选项D正确1、解析对滑轮由牛顿第二定律得F2FTma，又滑轮质量m忽略不计，故m0，所以FT3mg，对A由于FT4mg，故A静止，aA0，对B有aB2g，故D正确答案D1、解析：选ACD.由题图(b)可以求出物块上升过程中的加速度为a1，下降过程中的加速度为a2.物块在上升和下降过程中，由牛顿第二定律得mgsin fma1，mgsin fma2，由以上各式可求得sin ，滑动摩擦力f，而fFNmgcos ，由以上分析可知，选项A、C正确由vt图象中横轴上方的面积可求出物块沿斜面上滑的最大距离，可以求出物块沿斜面向上滑行的最大高度，选项D正确2、解析：选D.利用at图象可判断：t4.5 s时，电梯有向上的加速度，电梯处于超重状态，则A错误；05 s时间内，电梯处于超重状态，拉力重力，5 s55 s时间内，电梯处于匀速上升过程，拉力重力