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高考物理一轮复习案
学生姓名 年级 学科 物理
专题04 牛顿三大运动定律
【知识要点】
一、牛顿第一定律 1．内容：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． 2．意义 (1)揭示了物体的固有属性：一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律． (2)揭示了力与运动的关系：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，即产生加速度的原因． 二、惯性 1．定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质． 3．量度：质量是惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小． 3．普遍性：惯性是物体的本质属性，一切物体都有惯性．与物体的运动情况和受力情况无关． 三、牛顿第三定律 1．内容：两物体之间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，而且在一条直线上． 2．表达式：F＝－F′. 特别提示：(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，各自产生的效果，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． 四、牛顿第二定律 1．牛顿第二定律的五个性质 2．求解思路：求解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． 3．在求解瞬时加速度时应注意的问题 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．
考点一 牛顿第一定律的理解与应用
【典例归纳】
【例1】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(　　) 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 【变式1】关于物体的惯性，下列说法中正确的是(　　) A．骑自行车的人，上坡前要紧蹬几下，是为了增大惯性冲上坡 B．子弹从枪膛中射出后在空中飞行，速度逐渐减小，因此惯性也减小 C．物体惯性的大小，由物体质量的大小决定 D．物体由静止开始运动的瞬间，它的惯性最大 【变式2】“严禁超载,严禁超速,严禁疲劳驾驶”是预防车祸的有效办法。下列说法正确的是(　　) A.汽车超速会增大汽车的惯性 B.汽车超载会减小汽车的刹车距离 C.疲劳驾驶会缩短司机的反应时间 D.汽车超载会增大汽车的惯性 【例2】如图所示,用细线将A物体悬挂在顶板上,B物体放在水平地面上。A、B间有一劲度系数为100N/m的轻弹簧,此时弹簧伸长了2 cm。已知A、B两物体的重力分别是3N和5 N。则细线的拉力及B对地面的压力分别是(　　) A.8 N和0 N　　　　　B.5 N和7 N C.5 N和3 N D.7 N和7 N 【变式2】如图所示,两块小磁铁质量均为0.5kg,A磁铁用轻质弹簧吊在天花板上,B磁铁在A正下方的地板上,弹簧的原长L0=10cm,劲度系数k=100N/m。当A、B均处于静止状态时,弹簧的长度为L=11cm。不计地磁场对磁铁的作用和磁铁与弹簧间相互作用的磁力,求B对地面的压力大小。(g取10N/kg)
考点二 牛顿第三定律
【典例归纳】
【例3】建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料．一质量为70.0 kg 的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0 kg 的建筑材料以0.500 m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)(　　) A．510 N B．490 N C．890 N D．910 N 【变式1】建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料．质量为70.0 kg的工人站在水平地面上，通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以1.0 m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及两者间的摩擦，求地面受到的压力和摩擦力的大小．(g取10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6) 【变式2】如图所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竹竿,竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑,求竿对“底人”的压力大小。
考点三 牛顿第二定律的理解与应用
【典例归纳】
【例4】．如图甲所示，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． (1)现将线L2剪断，求剪断L2的瞬间物体的加速度． (2)若将图甲中的细线L1换成长度相同(接m后)，质量不计的轻弹簧，如图乙所示，其他条件不变，求剪断L2的瞬间物体的加速度． 【变式1】如图所示，竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧，两弹簧的一端各与小球相连，另一端分别用销钉M、N固定于杆上，小球处于静止状态，设拔去销钉M瞬间，小球加速度的大小为。若不拔去销钉M而拔去销钉N瞬间，小球的加速度可能是（ ） A. ，竖直向上 B. ，竖直向下 C. ，竖直向上 D. ，竖直向下 【变式2】如图甲、乙所示，图中细线均不可伸长，物体均处于平衡状态。如果突然把两水平细线剪断，求剪断瞬间小球A、B的加速度各是多少？（角已知） 【例5】如图所示，一个小球自由下落到将弹簧压缩到最短后开始竖直向上反弹，从开始反弹至小球到达最高点，小球的速度和加速度的变化情况为(　　) A．速度一直变小直到零 B．速度先变大，然后变小直到为零 C．加速度一直变小，方向向上 D．加速度先变小后一直变大 【变式】如图所示，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(　　) 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
【巩固练习】
一、选择题 下列关于惯性的议论中正确的是： A．物体只有静止或作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．物体运动速度大时惯性大 D．物体在任何时候都有惯性 沿平直轨道运动的车厢中的光滑水平桌面上，用弹簧拴着一个小球，弹簧处于自然长度如图所示，当旅客看到弹簧的长度变短时火车运动状态判断可能正确的是： A．火车在向右运动，速度在增加中。 B．火车在向右运动，速度在减小中。 C．火车在向左运动，速度在增加中。 D．火车在向左运动，速度在减小中。 下列说法正确的是： A．物体速度越大，表明物体受合外力越大。 B．物体受合外力越大，速度变化越大。 C．物体加速度越大，表明物体受合外力越大。 D．加速度为零时速度一定为零，加速度最大时，速度一定也最大。 在光滑地面上有一小车，车上站一人，车质量为200kg，人的质量为50kg，人用200N水平力向右拉车如图所示，人与车保持相对静止，则： A．车对地保持静止。 B．车得到0.4m/s2向右加速度。 C．车得到0.8m/s2的向右加速度。 D．车得到1m/s2向右的加速度。 一个物体受几个力的作用而处于静止，后来物体所受的力中有一个力逐渐减小到零后又恢复到开始时的情况，则这个过程中： A．物体的速度由零逐渐增大到某一值后，又逐渐减小到零。 B．物体的速度由零逐渐增大到某一值后，又逐渐减小到某一数值。 C．物体的速度由零逐渐增大到某一数值。 D．以上说法都不正确。 如图所示，车内绳AB与绳BC拴住一小球，BC绳水平，车由静止向右作匀加速直线运动，小球仍处于图中所示位置，则： A．AB绳拉力变大，BC绳拉力变大 B．AB绳拉力变大，BC绳拉力变小 C．AB绳拉力变大，BC绳拉力不变 D．AB绳拉力不变，BC绳拉力变大 7．如图所示，位于光滑固定斜面上的小物块受到一个水平向右的推力F的作用时，物块沿斜面加速下滑．现保持F的方向不变，且使其减小，则加速度 （ ） A.一定变小 B.一定变大 C.一定不变 D.可能变小 8．质量为m的物体放在粗糙的水平面上，水平拉力F作用于物体上，物体产生的加速度为a；若作用在物体上的水平拉力变为2 F，则物体产生的加速度 ( ) A.小于a B.等于a? C.在a和2a之间 D.大于2a? 9．水平路面上质量是30kg的手推车，在受到60N的水平推力时做加速度为1.5m/s2的匀加速直线运动．如果撤去推力，车的加速度是多少？ 10．如图所示，一物块刚好能沿倾角为θ的斜面匀速下滑．若该物块以一定的初速度冲上该斜面，则物块沿斜面上滑的加速度大小是多大？ 11．1966年曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验．实验时，用双子星号飞船m1去接触正在轨道上运行的火箭m2（发动机已熄火）．接触后，开动飞船尾部的推进器，使飞船和火箭共同加速，如图所示，此时在加速前进的方向上就只受推进器的推力F的作用，推进器开动的时间为7s，飞船和火箭的速度变化是0.91m/s．已知飞船的质量m1＝3400kg，推力F＝895N，求火箭的质量m2． 12．一辆小车上固定一个倾角α=37°的光滑斜面，斜面上安装一块竖直光滑挡板，在挡板和斜面间放置一个质量m=l0kg的立方体木块，当小车沿水平桌面向右以加速度a=5m／s2运动时，斜面及挡板对木块的作用力多大

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