考查點(diǎn)5牛頓運(yùn)動(dòng)定律考情分析測(cè)試內(nèi)容測(cè)試要求考情分析牛頓第一定律A14年T2、15年T11牛頓第三定律A15年T8、17年T22力學(xué)單位制A16年T1牛頓第二定律及其應(yīng)用C14年T4/T26/T28、15年T14/T22/T28、16年T26(3)/T28(2)探究、實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系a14年T3、15年T13、16年T8、17年T7第1課時(shí)牛頓第一、三定律和力學(xué)單位制知識(shí)梳理考點(diǎn)1牛頓第一定律A(1)牛頓第一定律：一切物體總保持_或_，除非作用在它上面的_迫使它改變這種狀態(tài)，這就是_定律(2)牛頓第一定律表明，物體具有保持原來(lái)勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，我們把這個(gè)性質(zhì)叫_，所以牛頓第一定律又叫_慣性是物體的固有屬性，物體的慣性只跟物體的_大小有關(guān)【典例1】伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)示意圖如圖所示，不計(jì)摩擦和空氣阻力，下列說(shuō)法中正確的是()A該實(shí)驗(yàn)沒(méi)有以可靠事實(shí)為依據(jù)，只是邏輯推理 B小球在水平面上不受外力作用 C小球沿右側(cè)斜面上升的高度與其傾角有關(guān) D該實(shí)驗(yàn)否定了“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”的觀點(diǎn)【解析】該實(shí)驗(yàn)既有可靠的事實(shí)，又有邏輯推理；小球在水平上受到重力和支持力；沒(méi)有任何阻力時(shí)，小球沿右側(cè)斜面總能上升到同樣的高度，與傾角大小無(wú)關(guān)；該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，故D選項(xiàng)正確【答案】D【警示】要重視課本上物理學(xué)史的閱讀，研究科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)思想和實(shí)驗(yàn)方法以及得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論【變式1】(2017鎮(zhèn)江模擬)如圖所示，小明在用水平力推木箱時(shí)發(fā)現(xiàn)：用力推時(shí)，木箱才能運(yùn)動(dòng)；撤去推力，木箱便停下來(lái)?yè)?jù)此小明認(rèn)為，物體的運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持在物理學(xué)發(fā)展歷程中，與小明具有相同觀點(diǎn)的科學(xué)家是() A亞里士多德 B伽利略 C笛卡爾 D牛頓【典例2】(2017鹽城模擬)我國(guó)道路交通安全法規(guī)定，在各種小型車輛前排乘坐的人必須系好安全帶汽車剎車時(shí)汽車會(huì)很快停下來(lái)，人還要繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，此時(shí)安全帶對(duì)人施加向后的拉力，保障人的安全，在這一過(guò)程中() A人和汽車都沒(méi)有慣性 B人和汽車都具有慣性 C人具有慣性，汽車沒(méi)有慣性 D人沒(méi)有慣性，汽車具有慣性【解析】慣性是物體本身的屬性，汽車剎車時(shí)，汽車和汽車的人都具有慣性，只是汽車剎車會(huì)慢慢停下來(lái)，如果前排乘坐人員不系好安全帶，由于慣性就會(huì)向前沖出，造成危險(xiǎn)選項(xiàng)B正確【答案】B【點(diǎn)撥】任何物體都有慣性，慣性是物體本身固有的屬性【變式2】(2017無(wú)錫模擬)關(guān)于物體的慣性，下列說(shuō)法正確的是() A速度大的物體不能很快地停下來(lái)，是因?yàn)樗俣却蟮奈矬w慣性大 B靜止的火車啟動(dòng)時(shí)，速度變化很慢，是因?yàn)殪o止的物體慣性大 C乒乓球可以快速抽殺，是因?yàn)槠古仪驊T性小 D空間站中的物體能“漂浮”起來(lái)，是因?yàn)槲矬w在空間站中不具有慣性【典例3】(2017泰州模擬)一個(gè)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體，如果所受的一切外力都消失，則該物體將() A立即靜止 B仍做勻速直線運(yùn)動(dòng) C做勻加速直線運(yùn)動(dòng) D做勻減速直線運(yùn)動(dòng)【解析】牛頓第一定律說(shuō)明物體運(yùn)動(dòng)并不需要力來(lái)維持，只有當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，即產(chǎn)生加速度時(shí)才需要力的作用，一切物體在任何狀態(tài)下都具有慣性，物體慣性大小只由其質(zhì)量決定而與其他因素?zé)o關(guān)，所以撤去外力后物體應(yīng)該保持原來(lái)的狀態(tài)做勻速直線運(yùn)動(dòng)選項(xiàng)B正確【答案】B【點(diǎn)撥】本題考查用牛頓第一定律分析具體問(wèn)題，外力消失之后，物體保持什么狀態(tài)是由力消失瞬時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)所決定的【變式3】如圖所示，一個(gè)劈形物體M，各面均光滑，放在固定的粗糙斜面上，上表面成水平，在水平面上放一光滑小球m，劈形物體從靜止開(kāi)始釋放，則小球在碰到斜面前的運(yùn)動(dòng)軌跡是() A沿斜面向下的直線 B豎直向下的直線 C無(wú)規(guī)則曲線 D拋物線考點(diǎn)2牛頓第三定律A(1)兩個(gè)物體之間的作用總是_的一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體施加了力，后一物體一定對(duì)前一物體也施加了力，物體間相互作用的這一對(duì)力，通常叫做_與_兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小_，方向_，作用在_上，這就是牛頓第三定律(2)作用力與反作用力和平衡力的比較項(xiàng)目作用力與反作用力平衡力特點(diǎn)一個(gè)力和其反作用力大小相等，方向相反，作用在同一條直線上一個(gè)力和其平衡力大小相等，方向相反，作用在同一條直線上有無(wú)一個(gè)力一定有反作用力(同時(shí)存在)一個(gè)力不一定有平衡力數(shù)目只有唯一的一個(gè)一個(gè)或多個(gè)性質(zhì)力的性質(zhì)一定相同可能相同，可能不同對(duì)象分別作用在不同的兩個(gè)物體上一定作用在同一個(gè)物體上【典例4】(2016無(wú)錫模擬)如圖所示，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)鉤碼重力，當(dāng)鉤碼靜止時(shí)，下列說(shuō)法正確的是() A鉤碼受到的重力和彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)鉤碼的拉力是一對(duì)作用力和反作用力 B鉤碼受到的重力和彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)鉤碼的拉力是一對(duì)平衡力C鉤碼受到的重力和鉤碼對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力是一對(duì)作用力和反作用力 D鉤碼受到的重力和鉤碼對(duì)地球的引力是一對(duì)平衡力【解析】以鉤碼為研究對(duì)象，分析鉤碼受重力和彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)鉤碼的拉力作用，這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力，其中重力的反作用力是鉤碼對(duì)地球的吸引力，測(cè)力計(jì)對(duì)鉤碼的拉力的反作用力是鉤碼對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力，所以選項(xiàng)B正確【答案】B【點(diǎn)撥】區(qū)分兩個(gè)力是一對(duì)平衡力還是一對(duì)作用力反作用力，首先要看這兩個(gè)力是否作用在同一物體，然后再判斷大小和方向，而作用力反作用力一定要是發(fā)生在兩個(gè)物體之間，如甲對(duì)乙、乙對(duì)甲這兩個(gè)力才是作用力反作用力【變式4】按照“江蘇省校園足球振興行動(dòng)計(jì)劃”要求，我省將建立1000所足球特色學(xué)校，如圖所示，某校一學(xué)生踢球時(shí)() A腳對(duì)球的作用力大于球?qū)δ_的作用力 B腳對(duì)球的作用力與球?qū)δ_的作用力大小相等 C腳對(duì)球的作用力與球的重力是一對(duì)平衡力D腳對(duì)球的作用力與球?qū)δ_的作用力是一對(duì)平衡力【典例5】(2017宿遷模擬)一架飛機(jī)起飛后不久遭到鳥擊，致使飛機(jī)發(fā)生故障下列說(shuō)法中正確的是() A飛機(jī)和鳥主動(dòng)撞擊的一方施加的作用力大 B鳥對(duì)飛機(jī)的作用力等于飛機(jī)對(duì)鳥的作用力 C撞擊后鳥亡，說(shuō)明鳥對(duì)飛機(jī)的作用力小于飛機(jī)對(duì)鳥的作用力 D撞擊后機(jī)損，說(shuō)明鳥對(duì)飛機(jī)的作用力大于飛機(jī)對(duì)鳥的作用力【解析】發(fā)生在兩物體之間的一對(duì)作用力反作用力大小相等，方向相反，作用在同一直線上，所以選項(xiàng)B正確【答案】B【警示】作用力反作用力始終大小相等、方向相反、作用在同一直線上，不能因?yàn)樽饔眯Ч煌?，就認(rèn)為哪一個(gè)作用力大，哪一個(gè)作用力小，從而造成誤判【變式5】(2017鹽城模擬)把A、B兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)連接在一起，B的一端固定，用手沿水平方向拉測(cè)力計(jì)A，測(cè)力計(jì)A受到B的拉力為F，測(cè)力計(jì)B受到A的拉力為F，則()AF與F大小相等 BF的方向水平向左 CF的方向水平向右 DF作用在測(cè)力計(jì)B上考點(diǎn)3力學(xué)單位制A(1)物理公式在確定物理量數(shù)量關(guān)系的同時(shí)，也確定了各物理量的_關(guān)系基本單位就是根據(jù)物理量運(yùn)算中的實(shí)際需要而選定的少數(shù)幾個(gè)物理量單位；根據(jù)物理公式和基本單位確立的其他物理量的單位叫做_(2)力學(xué)的三個(gè)基本物理量是_、_、_；所對(duì)應(yīng)的國(guó)際制單位分別是(符號(hào))_、_、_.而m/s、m/s2、N都屬于_單位，以上三個(gè)基本單位與其他的導(dǎo)出單位一起組成了力學(xué)的國(guó)際單位制(3)在國(guó)際單位制中，物理學(xué)中共有七個(gè)基本物理量，除力學(xué)中的三個(gè)以外，還有熱力學(xué)溫度、物質(zhì)的量、電流和發(fā)光強(qiáng)度在計(jì)算中，只要把每一個(gè)物理量用國(guó)際單位代入公式，解出的物理量的單位一定也是國(guó)際單位，所以計(jì)算時(shí)要求先把已知物理量的單位化成國(guó)際單位再代入公式運(yùn)算【典例6】(2017南京模擬)下列力學(xué)單位中，屬于基本單位的是() A牛頓 B秒 C瓦特 D帕斯卡【解析】國(guó)際單位制中力學(xué)的三個(gè)基本單位為千克、米、秒，所以只有選項(xiàng)B的“秒”是基本單位，其余選項(xiàng)中的單位均為導(dǎo)出單位正確答案為B.【答案】B【警示】國(guó)際單位制中七個(gè)基本單位是：長(zhǎng)度(米)、質(zhì)量(千克)、時(shí)間(秒)、電流(安培)、熱力學(xué)溫度(開(kāi)爾文)、物質(zhì)的量(摩爾)、發(fā)光強(qiáng)度(坎德拉)，其中力學(xué)中有米、千克、秒三個(gè)【變式6】在力學(xué)范圍內(nèi)，國(guó)際單位制規(guī)定的三個(gè)基本量是() A長(zhǎng)度、力、時(shí)間 B速度、力、質(zhì)量 C加速度、速度、長(zhǎng)度D長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間【典例7】現(xiàn)有以下物理量或單位，按下面的要求選擇填空A密度B米/秒C牛頓D加速度E質(zhì)量F秒G厘米H長(zhǎng)度I時(shí)間J千克(1)屬于物理量的是_；(2)在國(guó)際單位制中，作為基本單位的物理量有：_；(3)在國(guó)際單位制中屬于基本單位的是_，屬于導(dǎo)出單位的是_【解析】(1)屬于物理量的是A、D、E、H、I；(2)在國(guó)際單位制中其單位作為基本單位的有E、H、I；(3)在國(guó)際單位制中屬于基本單位的是J、F，屬于導(dǎo)出單位的是B、C.【答案】(1)ADEHI(2)EIH(3)JFBC【警示】(1)區(qū)分好物理量和物理量的單位，如密度、加速度、質(zhì)量均為物理量，而它們的單位分別為kg/m3、m/s2、kg，兩者不能混淆；(2)區(qū)分基本量的國(guó)際單位和非國(guó)際單位，如質(zhì)量是基本量，它的單位中，千克是國(guó)際單位制中的單位，克、噸是非國(guó)際單位制中的單位，但它們都是基本單位【變式7】對(duì)下面的物理量和單位的說(shuō)法正確的是()密度牛米每秒加速度長(zhǎng)度質(zhì)量千克時(shí)間 A屬于國(guó)際單位制中基本單位的是B屬于國(guó)際單位制中基本單位的是 C屬于國(guó)際單位制中單位的是D屬于國(guó)際單位制中單位的是隨堂練習(xí)1.關(guān)于牛頓第一定律，下列說(shuō)法中正確的是() A牛頓第一定律說(shuō)明力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因 B慣性就是物體具有保持原來(lái)勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì) C由牛頓第一定律可知：物體所受的合力為零時(shí)，一定處于靜止?fàn)顟B(tài) D牛頓第一定律可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證2(2017南通模擬)駕駛汽車的過(guò)程中嚴(yán)禁發(fā)生下列違章行為，其中慣性發(fā)生改變的是() A超載 B超速 C闖紅燈 D不系安全帶3粗糙水平地面上有一木箱，現(xiàn)有一人用一水平力拉著木箱勻加速直線前進(jìn)，則() A人拉木箱的力大于木箱拉人的力 B木箱所受的拉力和地面對(duì)木箱的摩擦力是一對(duì)平衡力 C人拉木箱的力大于木箱所受摩擦力 D木箱對(duì)地面的壓力和木箱所受的重力是一對(duì)作用力和反作用力4(2017南京模擬)國(guó)際單位制中，力學(xué)基本單位是() A千克，米，秒 B牛頓，千克，秒 C牛頓，米，秒 D牛頓，千克，米5(2016江蘇真題)下列力學(xué)單位中，屬于導(dǎo)出單位的是() A米 B秒 C千克 D焦耳第6題圖6馬拉著車奔跑，馬對(duì)車的拉力F和車對(duì)馬的拉力F是一對(duì)作用力和反作用力，則兩力的大小關(guān)系是() AF>F BF<F CFF D無(wú)法確定第2課時(shí)牛頓第二定律及其應(yīng)用(1)知識(shí)梳理考點(diǎn)4牛頓第二定律及其應(yīng)用C(1)物體加速度的大小跟_成正比，跟物體的_成反比，加速度的方向跟_的方向相同，這就是牛頓第二定律牛頓第二定律的表達(dá)式是_(2)a與F同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)_，同時(shí)_，為瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系(3)Fma是矢量表達(dá)式，任一時(shí)刻a的方向均與_的方向一致，當(dāng)合外力方向變化時(shí)a的方向同時(shí)變化，即a與F的方向在任何時(shí)刻均_【典例1】(2016徐州模擬)一質(zhì)點(diǎn)受兩個(gè)力的作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)使其中一個(gè)力保持不變，將另一個(gè)力的大小逐漸減小到零，方向保持不變，在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是() A質(zhì)點(diǎn)的速度始終增大 B質(zhì)點(diǎn)仍然靜止 C質(zhì)點(diǎn)的速度始終減小 D質(zhì)點(diǎn)的加速度始終減小【解析】物體原來(lái)受兩個(gè)平衡力，處于靜止，現(xiàn)將另一個(gè)力大小逐漸減少到零，物體不再靜止，所受的合外力不斷變大，加速度變大，速度也不斷變大選項(xiàng)A正確【答案】A【點(diǎn)撥】分析物體速度及位移等運(yùn)動(dòng)物理量的變化，一定要從受力分析出發(fā)，結(jié)合牛二定律分析出加速度的大小變化，然后結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行相應(yīng)的分析【變式1】(2016蘇州模擬)在靜止的小車內(nèi)，用細(xì)繩a和b系住一個(gè)小球，繩A與豎直方向成角，拉力為Fb，繩b為水平狀態(tài)，拉力為Fb，如圖所示，現(xiàn)讓小車從靜止開(kāi)始向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)小球相對(duì)于車廂的位置仍保持不變，則兩根細(xì)繩的拉力變化情況是() AFa變大，F(xiàn)b不變 BFa變大，F(xiàn)b變小 CFa變大，F(xiàn)b變大 DFa不變，F(xiàn)b變小【典例2】(2017鹽城模擬)如圖所示，將底部裝有彈簧的木箱在某一高度由靜止釋放，從彈簧接觸地面到木箱速度為零的過(guò)程中，木箱速度的變化情況是() A一直增大 B一直減小 C先減小后增大 D先增大后減小【解析】根據(jù)牛頓第二定律，在豎直方向上mgkxma，某一特殊位置x時(shí)加速度為零，速度最大，所以木箱從接觸彈簧到木箱速度為零的過(guò)程中速度先增大后減小選項(xiàng)D正確【答案】D【警示】在分析過(guò)程中速度和加速度變化的問(wèn)題時(shí)，一定要注意中間某些特殊的狀態(tài)，結(jié)合該狀態(tài)前后的受力，就能準(zhǔn)確地分析出速度和加速度的變化【變式2】如圖所示，水平桌面上的輕質(zhì)彈簧左端固定，右端與靜止在O點(diǎn)的小物塊接觸而不連接，此時(shí)彈簧無(wú)形變現(xiàn)對(duì)物塊施加大小恒為F、方向水平向左的推力，當(dāng)物塊向左運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)撤去該推力，物塊繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，最終物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)靜止已知物塊質(zhì)量為m，與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，OAl1，OBl2，重力加速度為g.(1)求物塊在O點(diǎn)剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小a.(2)在推力作用的過(guò)程中，物塊的加速度大小和速度大小如何變化？請(qǐng)定性說(shuō)明【典例3】(2017揚(yáng)州模擬)滑雪運(yùn)動(dòng)是2022年北京冬季奧運(yùn)會(huì)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目之一，受到眾多年輕人的喜愛(ài)如圖所示，質(zhì)量為60kg的滑雪運(yùn)動(dòng)員，在傾角為30的斜坡頂端，由靜止開(kāi)始勻加速下滑90m到達(dá)坡底，用時(shí)10s，若重力加速度取g10m/s2，求運(yùn)動(dòng)員：(1)下滑過(guò)程中的加速度大小(2)到達(dá)坡底時(shí)的速度大小(3)下滑過(guò)程中所受的合力大小【解析】(1)運(yùn)動(dòng)員沿斜坡做勻加速運(yùn)動(dòng)，初速度為0，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式xat2得運(yùn)動(dòng)員的加速度為a1.8m/s2；(2)運(yùn)動(dòng)員滑至坡底時(shí)的速度為vat18m/s；(3)由牛頓第二定律得F合ma108N.【答案】(1)1.8m/s2(2)18m/s(3)108N【點(diǎn)撥】牛頓定律的解題要重視物體情況的分析或運(yùn)動(dòng)情況的分析，通過(guò)加速度a就可以將力和運(yùn)動(dòng)之間聯(lián)系起來(lái)【變式3】一質(zhì)量m2.0kg的小物塊以一定的初速度沖上一個(gè)足夠長(zhǎng)的傾角為37的固定斜面，某同學(xué)利用傳感器測(cè)出了小物塊沖上斜面過(guò)程中多個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度，并用計(jì)算機(jī)作出了小物塊上滑過(guò)程的vt圖象，如圖所示取g10m/s2，sin370.6，cos370.8.求：(1)小物塊沖上斜面過(guò)程中加速度的大??；(2)小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(3)小物塊向上運(yùn)動(dòng)的最大距離【典例4】(2017揚(yáng)州模擬)在研究摩擦力特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中，將木塊放在水平長(zhǎng)木板上，如圖甲所示，用力沿水平方向拉木塊，拉力從0開(kāi)始逐漸增大分別用力傳感器采集拉力和木塊受到的摩擦力，并用計(jì)算機(jī)繪制出摩擦力f隨拉力F的變化圖象，如圖乙所示已知木塊質(zhì)量為0.78kg，取g10m/s2.(1)求木塊與長(zhǎng)木板間最大靜摩擦力大??；(2)求木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(3)若在平行于木板的恒定拉力F作用下，木塊以a2.0m/s2的加速度從靜止開(kāi)始做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，求拉力F應(yīng)為多大？甲乙【解析】(1)由圖象知最大靜摩擦力fm4N.(2)由圖象知f動(dòng)3.12N，利用滑動(dòng)摩擦力公式f動(dòng)Nmg得0.4.(3)分析物體受力，在水平方向上受拉力F和摩擦力f，由牛頓第二定律Ffma得到Ffma3.120.7824.68N.【答案】(1)4N(2)0.4(3)4.68N【點(diǎn)撥】本題主要考查靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力的概念理解及應(yīng)用、運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行解題的能力，同時(shí)還結(jié)合圖象，通過(guò)圖象提高挖掘信息、研究物理過(guò)程尋求規(guī)律解題的能力一般來(lái)說(shuō)物理過(guò)程變化較為復(fù)雜，過(guò)程中物體受力情況也較為復(fù)雜，但是無(wú)論是變化復(fù)雜的物理過(guò)程，分析物體受力，求解加速度是解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵【變式4】(2017鎮(zhèn)江模擬)質(zhì)量為1kg的物體靜止在水平地面上，在F8N的水平恒力作用下從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到8m處時(shí)F方向保持不變，大小變?yōu)?N，F(xiàn)x圖如圖所示，已知物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，重力加速度g取10m/s2.求：(1)物體在F變化前做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大??；(2)F大小改變瞬間，物體的速度大小；(3)從F大小變?yōu)?N開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)5s時(shí)間物體的位移大小隨堂練習(xí)1.如圖所示，水平地面上質(zhì)量為m的木塊，受到大小為F、方向與水平方向成角的拉力作用，沿地面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)已知木塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則木塊的加速度大小為()第1題圖 A. B. C. D.2(2017鹽城模擬)蘋果從枝頭落下，不考慮空氣阻力的影響，在下落過(guò)程中() A速度變大，加速度不變 B速度與加速度都不變 C速度不變，加速度變大 D速度與加速度都變大3假設(shè)汽車突然緊急制動(dòng)后所受阻力大小與汽車所受重力大小差不多，當(dāng)汽車以20m/s的速度行駛時(shí)突然制動(dòng)，它還能繼續(xù)滑行的距離約為(g取10 m/s2)()A40m B20m C10m D5m第3課時(shí)牛頓第二定律及其應(yīng)用(2)(含實(shí)驗(yàn))知識(shí)梳理考點(diǎn)1牛頓第二定律兩類基本問(wèn)題(1)如果已知物體的受力情況，可以由_求出物體的加速度，再通過(guò)_就可以確定物體的運(yùn)動(dòng)情況；如果已知物體的運(yùn)動(dòng)情況，根據(jù)_求出物體的加速度，于是就可以由_確定物體所受的外力；無(wú)論是哪一種情況都要求出一個(gè)作為“橋梁”的物理量是_(2)應(yīng)用牛頓第二定律解題的一般步驟確定研究對(duì)象；分析研究對(duì)象的受力情況，畫出受力示意圖；選定正方向或建立直角坐標(biāo)系；求合力(可用作圖法、計(jì)算法、正交分解法)；根據(jù)牛頓第二定律列方程求解(3)特別提醒：牛頓第二定律及其應(yīng)用是C級(jí)要求(C級(jí)要求能在新的情境中應(yīng)用相關(guān)知識(shí)解決問(wèn)題，并建立不同情境下知識(shí)間的合理聯(lián)系；能對(duì)較復(fù)雜的問(wèn)題進(jìn)行分析，弄清其條件和過(guò)程，并分解成幾個(gè)較簡(jiǎn)單的問(wèn)題，找出它們的聯(lián)系，并綜合應(yīng)用知識(shí)進(jìn)行解答)每年學(xué)業(yè)水平考試中都有與牛頓定律相關(guān)的計(jì)算題、選擇題出現(xiàn)，因此平時(shí)訓(xùn)練時(shí)一定要掌握物體在水平面上、斜面上、豎直面上三種典型題型的研究，還要注意有時(shí)需要進(jìn)行必要的正交分解和牛頓第二定律方程的正確表達(dá)【典例1】如圖a所示，質(zhì)量m2.0kg的物體靜止在水平面上，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2.從t0時(shí)刻起，物體受到一個(gè)水平力F的作用而開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，前8s內(nèi)F隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖b所示，g取10m/s2.(1)在圖c的坐標(biāo)系中畫出物體在前8s內(nèi)的vt圖象(2)求前8s內(nèi)物體的位移【解析】(1)前4s內(nèi)a13m/s2，4s末v4a1t112m/s，x1a1t24m，45s內(nèi)a27m/s2，所以5s末物體速度v5v4a2t25m/s，4s5 s內(nèi)物體位移x2t28.5m.58s內(nèi)a32m/s2，由0v5a3t3知，物體需經(jīng)t32.5s停止運(yùn)動(dòng)，通過(guò)的位移x3t36.25m.前8s內(nèi)的vt圖象如圖所示(2)前8s內(nèi)的位移為：xx1x2x338.75m.【答案】(1)vt圖象如圖所示(2)38.75m【點(diǎn)撥】對(duì)于物體發(fā)生多個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的問(wèn)題，一定要分析每一段相應(yīng)的受力物征和運(yùn)動(dòng)特征，結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行解題，要特別注意的是受力發(fā)生變化的瞬間，物體的運(yùn)動(dòng)速度不會(huì)發(fā)生改變【變式1】(2017鹽城模擬)某公路上行駛的兩汽車之間的安全距離x120m，當(dāng)前車突然停止時(shí)，后車司機(jī)從發(fā)現(xiàn)這一情況，經(jīng)操縱剎車，到汽車開(kāi)始減速所經(jīng)歷的時(shí)間(即反應(yīng)時(shí)間)t01s.汽車以v20m/s的速度勻速行駛，剎車后汽車加速度大小為a5m/s2，取g10m/s2，求：(1)剎車后汽車減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；(2)輪胎與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(3)汽車安全行駛的最大速度【典例2】(2017宿遷模擬)在宿遷克拉嗨谷游樂(lè)場(chǎng)中，有一種大型游戲機(jī)叫“跳樓機(jī)”，參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上，由電動(dòng)機(jī)將座椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面40m高處，然后由靜止釋放，為研究方便，可以認(rèn)為座椅沿軌道做自由落體運(yùn)動(dòng)1.2s后，開(kāi)始受到恒定阻力而立即做勻減速運(yùn)動(dòng)，且下落到離地面4m高處時(shí)速度剛好減小到零，然后再讓座椅以非常緩慢的速度穩(wěn)穩(wěn)下落，將游客送回地面(取g10m/s2)求：(1)座椅在自由下落結(jié)束時(shí)的速度是多大；(2)座椅在勻減速階段所用的時(shí)間是多少；(3)在勻減速階段，座椅對(duì)游客的作用力大小是游客體重的多少倍【解析】(1)第一階段是自由落體運(yùn)動(dòng)，由公式vgt求得v12m/s.(2)第一階段自由下落的高度由公式hgt2求得h17.2m，則勻減速下落高度h2(407.24)m28.8m，所以在勻減速這段可利用公式xt得28.8t解得t4.8s.(3)由vv2ax解得勻減速階段的加速度為a2.5m/s2，方向豎直向上，根據(jù)牛頓第二定律FNmgma，代入數(shù)據(jù)得FN12.5m，所以1.25.【答案】(1)12m/s(2)4.8s(3)1.25【點(diǎn)撥】本題主要是研究豎直方向的兩段勻變速運(yùn)動(dòng)過(guò)程，特別是在第二階段，要根據(jù)加速度方向豎直向上，確定合外力方向應(yīng)向上，然后應(yīng)列出FNmgma的正確方程【變式2】將質(zhì)量為0.5kg的小球，以30m/s的速度豎直上拋，經(jīng)過(guò)2.5s小球到達(dá)最高點(diǎn)(取g10m/s2)求：(1)小球在上升過(guò)程中受到的空氣的平均阻力；(2)小球在最高點(diǎn)時(shí)的加速度大?。?3)若空氣阻力不變，小球下落時(shí)的加速度為多大？【典例3】如圖所示，借助一長(zhǎng)為L(zhǎng)的粗糙斜面，將一質(zhì)量為m的物體(視為質(zhì)點(diǎn))移上貨車第一次使物體以初速度v從斜面底端沿斜面上滑，滑行的最大距離為3L/5；第二次使物體以相同的初速度向上滑行的同時(shí)，施加沿斜面向上的恒定推力，作用一段距離后撤去該力，物體繼續(xù)上滑，恰好到達(dá)斜面頂端(1)求第一次上滑過(guò)程中物體的加速度大小a；(2)定性說(shuō)明第二次上滑過(guò)程中物體可能的運(yùn)動(dòng)情況【解析】(1)由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式vv2ax得0v22(a)解得a.(2)第二次上滑時(shí)先施加沿斜面向上的恒定推力F，物體同時(shí)還受到重力、支持力和摩擦力的作用，在斜面方向考慮F、重力的下滑力Gx和摩擦力f的影響，可以得到如下的分析：當(dāng)F>Gxf時(shí)，物體先勻加速運(yùn)動(dòng)，撤去F后勻減速至速度為零；當(dāng)FGxf時(shí)，物體先勻速運(yùn)動(dòng)，撤去F后勻減速至速度為零；當(dāng)F<Gxf時(shí)物體先以較小的加速度勻減速運(yùn)動(dòng)，撤去F后再以較大的加速度勻減速至速度為零【答案】(1)(2)分F>Gxf、FGxf、F<Gxf三種情況得到物體先勻加速再勻減速至速度為零；物體先勻速再勻減速至速度為零；物體先以較小的加速度勻減速再以較大的加速度做勻減速至速度為零【點(diǎn)撥】對(duì)于勻變速直線的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，要分析可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)情況，一定要結(jié)合物體的受力討論通過(guò)牛頓第二定律方程分析加速度的大小變化，然后再分析速度的變化情況，做到層次分明，條理清晰，有理有據(jù)【變式3】(2016江蘇真題)高速公路上，為防止汽車連續(xù)下坡或轉(zhuǎn)彎時(shí)剎車失靈發(fā)生事故，道路旁常建有斜向上的“緩沖坡”，如圖所示，一質(zhì)量為m的貨車沖上緩沖坡做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，已知其初速度為v0，經(jīng)過(guò)時(shí)間t速度減為零，求貨車的：(1)加速度大小a；(2)最大上行距離L.【典例4】(2017江蘇真題)如圖所示，A、B兩個(gè)物塊疊放在光滑水平面上，質(zhì)量分別為6kg和2kg，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取g10m/s2，現(xiàn)對(duì)A施加水平拉力F，要保持A、B相對(duì)靜止，F(xiàn)不能超過(guò)() A4N B8N C12N D16N【解析】AB兩物體間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，大小為fABmBg4N，作用在B上產(chǎn)生的最大加速度為aB2m/s2，則要使AB保持相對(duì)靜止，則A的加速度必須小于等于2m/s2，分析A物體受力得到F0fABmAaA，解得F016N，則F不得超過(guò)16N，選項(xiàng)D正確【答案】D【點(diǎn)撥】?jī)蓚€(gè)物體是否能相對(duì)靜止或相對(duì)滑動(dòng)，臨界條件是a1a2，所以此類問(wèn)題一定要根據(jù)題意求出某個(gè)物體保持相對(duì)靜止或發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的臨界加速度，再根據(jù)牛頓定律方程選定研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，就可以求出相應(yīng)的作用力大小【變式4】(2016宿遷模擬)如圖所示，質(zhì)量為m1的木塊和質(zhì)量為m2的長(zhǎng)木板疊放在水平地面上，現(xiàn)對(duì)木塊施加一水平向右的拉力F，木塊在長(zhǎng)木板上滑行，而長(zhǎng)木板保持靜止?fàn)顟B(tài)，已知木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1，長(zhǎng)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2，且最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等下列說(shuō)法正確的是() A木塊受到的摩擦力大小為1(m1m2)g B長(zhǎng)木板受到的摩擦力大小為2(m1m2)g C若改變F的大小，當(dāng)F>1(m1m2)g時(shí)，長(zhǎng)木板將開(kāi)始運(yùn)動(dòng) D若將F作用于長(zhǎng)木板，長(zhǎng)木板與木塊有可能會(huì)相對(duì)滑動(dòng)考點(diǎn)2超重、失重現(xiàn)象(1)超重與失重超重物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?_物體所受重力的現(xiàn)象失重物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?_物體所受重力的現(xiàn)象完全失重物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?_(2)判斷超重、失重狀態(tài)的辦法：超重：物體具有豎直_的加速度失重：物體具有豎直_的加速度完全失重：物體具有豎直_的加速度，且加速度大小等于_(3)注意：不管物體處于超重還是失重狀態(tài)，重力都沒(méi)有改變，完全失重時(shí)也同樣受重力作用，只是表現(xiàn)出支持物壓力(或細(xì)繩拉力)的變化，物體超重、失重狀態(tài)與加速度方向有關(guān)，與速度方向無(wú)關(guān)【典例5】從南京祿口機(jī)場(chǎng)起飛后，飛機(jī)攀升過(guò)程中，假設(shè)豎直方向向上先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)，該過(guò)程飛行員() A一直處于失重狀態(tài) B一直處于超重狀態(tài) C先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài) D先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài)【解析】飛機(jī)向上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度方向向上，飛行員處于超重狀態(tài)；飛機(jī)向上減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度方向向下，飛行處于失重狀態(tài)故選D.【答案】D【點(diǎn)撥】由于豎直方向存在向上或向下的加速度，就會(huì)出現(xiàn)超重或失重的現(xiàn)象，因此判斷是超重還是失重狀態(tài)，既可以根據(jù)支持力或拉力大于或小于重力來(lái)判斷，也可以根據(jù)加速度的方向向上或向下來(lái)進(jìn)行判斷【變式5】如圖所示，某同學(xué)站在體重計(jì)上，下蹲的全過(guò)程中她所處的狀態(tài)() A一直是超重 B一直是失重 C先超重，后失重 D先失重，后超重【典例6】彈簧測(cè)力計(jì)的秤鉤上掛一個(gè)重2N的物體，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)與所掛物體一起勻加速豎直上升時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)可能是下圖中的()AB C D【解析】由題意可知，物體重量為2N，物體向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，處于超重狀態(tài)，故彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)應(yīng)大于2N，從圖中測(cè)力計(jì)示數(shù)可以看出A彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)符合要求選項(xiàng)A正確【答案】A【點(diǎn)撥】要根據(jù)題意確定物體是超重(拉力大于重力)還是失重狀態(tài)(拉力小于重力)，然后可以結(jié)合所給彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)來(lái)進(jìn)行判斷【變式6】下列幾種情況中，升降機(jī)繩索拉力最大的是() A以很大速度勻速上升 B以很小速度勻速下降 C上升時(shí)以很大的加速度減速 D下降時(shí)以很大的加速度減速考點(diǎn)3探究、實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系a(1)探究a與F、m的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，采用的方法是_(選填“控制變量法”、“等效法”或“理想實(shí)驗(yàn)法”)法，以_為研究對(duì)象，可以通過(guò)_來(lái)改變小車的總質(zhì)量，以_作為小車所受的外力，測(cè)量小車的加速度a，最后作出aF圖象；如果圖象是_，則表明小車的加速度跟外力成正比；保持外力不變，測(cè)量小車不同的總質(zhì)量及小車對(duì)應(yīng)的加速度a，作出_(選填“am”、“am2”或“a”)的圖象；如果圖象是過(guò)原點(diǎn)的一條直線，則表明小車的加速度跟小車質(zhì)量成反比(2)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，應(yīng)將靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的木板一端(或盡量遠(yuǎn)離帶滑輪的一端)適當(dāng)墊高，主要目的是_；平衡摩擦力后，必須滿足_條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，只有如此，砂和砂桶的總重力才可視為小車受到的拉力；改變拉力和小車質(zhì)量后，每次開(kāi)始時(shí)小車應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(或盡量遠(yuǎn)離帶滑輪的一端)，并應(yīng)先_(選填“接通電源再放開(kāi)小車”或“放開(kāi)小車后接通電源”)，且在小車到達(dá)滑輪前應(yīng)按住小車【典例7】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，為了消除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和木板對(duì)小車阻力的影響，關(guān)于該操作環(huán)節(jié)，下列四種裝置圖中正確的是()ABCD【解析】平衡摩擦力時(shí)，木板要適當(dāng)傾斜，讓小車重力沿木板方向的分力去平衡各種阻力，此時(shí)小車不需要用細(xì)線和掛砝碼盤相連【答案】B【點(diǎn)撥】在探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，為了保證盤和砝碼重力為小車所受的合外力，需要調(diào)節(jié)木板的傾角，讓小車在木板上做勻速運(yùn)動(dòng)，必須注意砝碼小盤不能懸掛在小車上隨小車一起運(yùn)動(dòng)【變式7】(1)某同學(xué)做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，如圖所示是他正要釋放小車時(shí)的情形，該圖中有幾點(diǎn)存在不妥，請(qǐng)?zhí)岢龈倪M(jìn)的幾點(diǎn)建議：_；_.(2)為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響，應(yīng)采取做法是() A將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻速運(yùn)動(dòng) B將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻加速運(yùn)動(dòng) C將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng) D將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻加速運(yùn)動(dòng)(3)若在實(shí)驗(yàn)過(guò)程沒(méi)有平衡摩擦力，圖中縱坐標(biāo)a是小車的加速度，橫坐標(biāo)F是細(xì)線作用于小車的拉力下列圖象中正確的是()A BC D【典例8】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系(1)下列做法正確的是_(填字母代號(hào)) A調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行 B在調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動(dòng)摩擦力時(shí)，將裝有砝碼的砝碼桶通過(guò)定滑輪拴在木塊上C實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開(kāi)木塊再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源 D通過(guò)增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時(shí)，需要重新調(diào)節(jié)木板的傾斜角度(2)圖中是甲、乙兩同學(xué)研究了加速度與力的關(guān)系，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的圖象形成圖線甲的原因是_【解析】(1)實(shí)驗(yàn)中細(xì)繩要與長(zhǎng)木板保持平行，選項(xiàng)A正確；平衡摩擦力時(shí)不能將裝有砝碼的砝碼桶(小盤)通過(guò)細(xì)繩繞過(guò)滑輪拴在木塊上，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源再放開(kāi)木塊，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；平衡摩擦力后，改變小車上的砝碼的質(zhì)量后不需要再重新平衡摩擦力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤正確答案為A.(2)由圖線甲可以看出，當(dāng)F0時(shí)，木塊就有了加速度，可見(jiàn)調(diào)整長(zhǎng)木板來(lái)平衡摩擦力時(shí)木板的傾角過(guò)大，導(dǎo)致平衡摩擦力過(guò)量【答案】(1)A(2)長(zhǎng)木板傾角過(guò)大【點(diǎn)撥】在平衡擦力時(shí)，由于調(diào)節(jié)木板傾角的原因，往往會(huì)傾角過(guò)小，平衡摩擦力不夠，或傾角過(guò)大，導(dǎo)致平衡摩擦力過(guò)量，要特別注意圖中甲、乙兩圖的區(qū)別，乙圖線形成的原因是沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠【變式8】(2017鹽城模擬)“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示圖中小車的質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，小車后面固定一條紙帶，紙帶穿過(guò)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，計(jì)時(shí)器接50Hz交流電源(1)小車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力近似等于鉤碼的總重力，應(yīng)滿足的條件是_；(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中某學(xué)生由于疏忽沒(méi)有平衡摩擦力，他測(cè)量得到的aF圖象，可能是圖乙中的圖線_(選填“A”、“B”或“C”)；甲乙丙(3)如圖丙所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，紙帶中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已標(biāo)出，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出由此可求得小車加速度大小為_(kāi)m/s2，在計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)速度大小為_(kāi)m/s.隨堂練習(xí)1(2017揚(yáng)州模擬)為了判斷列車的運(yùn)動(dòng)情況，將一個(gè)小球懸掛在列車的車頂上，小球相對(duì)于列車穩(wěn)定時(shí)如圖所示，由此可判斷列車正在() A加速 B減速第1題圖 C勻速 D靜止2小明乘電梯從一樓上升到三樓，在電梯啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)，他所處的狀態(tài)是() A超重、超重 B失重、失重 C超重、失重 D失重、超重3“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示實(shí)驗(yàn)中，為使小車運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的拉力近似等于盤和重物的總重力，則盤和重物的總質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M應(yīng)滿足的關(guān)系是()第3題圖 Am遠(yuǎn)大于MBm遠(yuǎn)小于MCm略大于MDm略小于M