2019年物理大復(fù)習(xí)江蘇專版文檔第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 第1講 含答案

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精考試內(nèi)容范圍及要求高考統(tǒng)計(jì)高考命題解讀內(nèi)容要求說明2015201620171.考查方式牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解和應(yīng)用是高中物理教學(xué)中最重要的內(nèi)容，因此從近幾年高考看，考查的頻率很高．不只在選擇題中考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用，在實(shí)驗(yàn)和計(jì)算題中仍然是考查的重點(diǎn)．2．命題趨勢(shì)本部分內(nèi)容高考命題存在以下特點(diǎn)和趨勢(shì):一是高考考查的重點(diǎn)，命題次數(shù)較多；二是題型全面:從選擇題到實(shí)驗(yàn)題、再到計(jì)算題；三是命題趨勢(shì)大體呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：從勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用為重點(diǎn)轉(zhuǎn)向動(dòng)力學(xué)方法的應(yīng)用為重點(diǎn),趨向動(dòng)力學(xué)方法和功能關(guān)系的綜合應(yīng)用。8。牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其應(yīng)用Ⅱ加速度大小不同的連接體問題的計(jì)算僅限于兩個(gè)物體的情況第6題第14題第9題第3題第13題第14題實(shí)驗(yàn)三：加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系第1講牛頓第一定律牛頓第三定律一、牛頓第一定律慣性1．牛頓第一定律(1）內(nèi)容:一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)．（2）意義：①揭示了物體的固有屬性：一切物體都有慣性，因此牛頓第一定律又叫慣性定律;②揭示了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，即力是產(chǎn)生加速度的原因．2．慣性（1)定義：物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)．(2)量度：質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，質(zhì)量大的物體慣性大，質(zhì)量小的物體慣性?。?3)普遍性：慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性,與物體的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況無關(guān)．自測(cè)1（多選)下面對(duì)牛頓第一定律和慣性的分析正確的是（）A．飛機(jī)投彈時(shí)，如果當(dāng)目標(biāo)在飛機(jī)的正下方時(shí)投下炸彈，能擊中目標(biāo)B．地球自西向東自轉(zhuǎn),你向上跳起來后，還會(huì)落到原地C．安全帶的作用是防止汽車剎車時(shí)人由于慣性作用發(fā)生危險(xiǎn)D．有的同學(xué)說，向上拋出的物體，在空中向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，肯定受到了向上的作用力答案BC二、牛頓第三定律1．作用力和反作用力：兩個(gè)物體之間的作用總是相互的，一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體施加了力，后一個(gè)物體同時(shí)對(duì)前一個(gè)物體也施加力．2．內(nèi)容：兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上．3．表達(dá)式：F＝－F′。自測(cè)2（多選)用計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(DIS)做驗(yàn)證牛頓第三定律的實(shí)驗(yàn)，把兩個(gè)測(cè)力探頭的掛鉤鉤在一起，向相反方向拉動(dòng)，觀察顯示器屏幕上出現(xiàn)的結(jié)果（如圖1所示），分析兩個(gè)力傳感器的相互作用隨著時(shí)間變化的曲線，以下結(jié)論正確的是()圖1A．作用力與反作用力同時(shí)產(chǎn)生B．作用力與反作用力作用在同一物體上C．作用力與反作用力大小相等D．作用力與反作用力的合力為零答案AC自測(cè)3（多選)用手托著一塊磚，開始靜止不動(dòng)，當(dāng)手突然向上加速運(yùn)動(dòng)時(shí),磚對(duì)手的壓力大小說法正確的是()A．一定小于手對(duì)磚的支持力大小B．一定等于手對(duì)磚的支持力大小C．一定大于手對(duì)磚的支持力大小D．一定大于磚的重力大小答案BD命題點(diǎn)一對(duì)牛頓第一定律和慣性的理解1．明確了慣性的概念牛頓第一定律揭示了一切物體所具有的一種固有屬性—-慣性，即物體保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)．2．揭示了力的本質(zhì)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．3．理想化狀態(tài)牛頓第一定律描述的是物體不受外力時(shí)的狀態(tài)，而在實(shí)際情況中不受外力作用的物體是不存在的，如果物體所受的合外力等于零,其運(yùn)動(dòng)效果跟不受外力作用時(shí)相同，物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．4．與牛頓第二定律的關(guān)系牛頓第一定律和牛頓第二定律是相互獨(dú)立的．力是如何改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的問題由牛頓第二定律來回答．牛頓第一定律是經(jīng)過科學(xué)抽象、歸納推理總結(jié)出來的，而牛頓第二定律是一條實(shí)驗(yàn)定律．例1(2017·南通市第三次調(diào)研)東漢王充在《論衡·狀留篇》中記述了球的運(yùn)動(dòng)：“圓物投之于地，東西南北,無之不可；策杖叩動(dòng),才微輒停"．關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系,下列說法中正確的是（)A．力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因B．力是改變物體慣性大小的原因C．力是改變物體位置的原因D．力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因答案D解析由題意：“圓物投之于地,東西南北，無之不可”，說明物體的運(yùn)動(dòng)不需要力的維持,故A錯(cuò)誤；慣性是物體的固有屬性，僅僅與物體的質(zhì)量有關(guān)，與是否受力無關(guān),故B錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)是改變物體位置的原因,與力無關(guān),故C錯(cuò)誤;由題意,“策杖叩動(dòng)，才微輒停"，即力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，故D正確．變式1一天下著傾盆大雨，某人乘坐列車時(shí)發(fā)現(xiàn),車廂的雙層玻璃窗內(nèi)積水了，列車進(jìn)站過程中(箭頭表示列車進(jìn)站的方向）,他發(fā)現(xiàn)水面的形狀如下面四個(gè)圖中的()答案C解析列車進(jìn)站時(shí)剎車，速度減小，而水由于慣性仍要保持原來較大的速度,所以水向前涌,液面形狀和C中一致．命題點(diǎn)二對(duì)伽利略理想實(shí)驗(yàn)的理解例2伽利略創(chuàng)造的把實(shí)驗(yàn)、假設(shè)和邏輯推理相結(jié)合的科學(xué)方法,有力地促進(jìn)了人類科學(xué)認(rèn)識(shí)的發(fā)展．利用如圖2所示的裝置做如下實(shí)驗(yàn)：小球從左側(cè)斜面上的O點(diǎn)由靜止釋放后沿斜面向下運(yùn)動(dòng),并沿右側(cè)斜面上升．斜面上先后鋪墊三種粗糙程度逐漸降低的材料時(shí)，小球沿右側(cè)斜面上升到的最高位置依次為1、2、3。根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比，可以得到的最直接的結(jié)論是(）圖2A．如果斜面光滑，小球?qū)⑸仙脚cO點(diǎn)等高的位置B．如果小球不受力，它將一直保持勻速運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)C．如果小球受到力的作用,它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將發(fā)生改變D．小球受到的力一定時(shí)，質(zhì)量越大，它的加速度越小答案A解析根據(jù)題意，鋪墊材料的粗糙程度降低時(shí)，小球上升的最高位置升高,當(dāng)斜面絕對(duì)光滑時(shí)，小球在斜面上沒有能量損失，因此可以上升到與O點(diǎn)等高的位置，而B、C、D三個(gè)選項(xiàng)，從題目不能直接得出，所以選項(xiàng)A正確．變式2伽利略設(shè)想了一個(gè)理想實(shí)驗(yàn),如圖3：圖3①減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在這斜面上仍然要達(dá)到原來的高度．②兩個(gè)對(duì)接的斜面，讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面．③如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r(shí)的高度．④繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持續(xù)的勻速運(yùn)動(dòng)．在上述的設(shè)想步驟中，有的屬于可靠的事實(shí),有的則是理想化的推論．下列對(duì)理想實(shí)驗(yàn)各步驟順序的排列、關(guān)于事實(shí)和推論的分類以及實(shí)驗(yàn)的目的的說法中，正確的是()A．順序②①③④,①是事實(shí),說明物體的運(yùn)動(dòng)離不開力的作用B．順序②③①④，②是事實(shí)，說明物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持C．順序③②①④,③是事實(shí)，說明在不考慮摩擦力時(shí)小球機(jī)械能守恒D．順序③①②④，④是事實(shí)，說明小球?qū)⑦\(yùn)動(dòng)到與釋放時(shí)相同的高度答案B命題點(diǎn)三對(duì)牛頓第三定律的理解1．相互作用力的特點(diǎn)(1）三同eq\b\lc\｛\rc\（\a\vs4\al\co1(同大小，同時(shí)產(chǎn)生、變化、消失,同性質(zhì))）(2）三異eq\b\lc\{\rc\（\a\vs4\al\co1（反向，異體,即作用力、反作用力作用在不同物體上,不同效果））（3）二無關(guān)eq\b\lc\｛\rc\（\a\vs4\al\co1（與相互作用的兩物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，與是否和其他物體相互作用無關(guān)））2．一對(duì)平衡力與作用力、反作用力的比較名稱項(xiàng)目一對(duì)平衡力作用力與反作用力作用對(duì)象同一個(gè)物體兩個(gè)相互作用的不同物體作用時(shí)間不一定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失一定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失力的性質(zhì)不一定相同一定相同作用效果可相互抵消不可抵消例3人站在地面上，先將兩腿彎曲，再用力蹬地,就能跳離地面，人能跳起離開地面的原因是（）A．人對(duì)地面的作用力大于地球?qū)θ说囊．地面對(duì)人的作用力大于人對(duì)地面的作用力C．地面對(duì)人的作用力大于地球?qū)θ说囊．人除受地面的彈力外，還受到一個(gè)向上的力答案C解析人對(duì)地面的作用力大于地球?qū)θ说囊?，結(jié)論雖然是對(duì)的，但不是人能跳起離開地面的原因，原因是地面對(duì)人的作用力大于地球?qū)θ说囊?，故A錯(cuò)；人對(duì)地面的作用力與地面對(duì)人的作用力是一對(duì)作用力和反作用力，大小相等，方向相反，故B錯(cuò)；人離開地面前，受到地面對(duì)人的作用力和地球?qū)θ说囊?，之所以能離開地面，是受到向上的合力，所以地面對(duì)人的作用力大于地球?qū)θ说囊?故C對(duì);人受地面的彈力外,還受一個(gè)向上的力，是不可能的,有力存在，必須有施力物體，向上的力根本找不到施力物體，故D錯(cuò)．變式3(2018·射陽二中模擬）某學(xué)校教室里的磁性黑板上通常粘掛一些小磁鐵,小磁鐵被吸在黑板上可以用于“貼”掛圖或試題答案，如圖4所示．關(guān)于小磁鐵，下列說法中正確的是()圖4A．小磁鐵受到的黑板吸引力大于受到的彈力才能被吸在黑板上B．小磁鐵與黑板間在水平方向上存在兩對(duì)作用力與反作用力C．小磁鐵受到五個(gè)力的作用D．小磁鐵受到的支持力與黑板受到的壓力是一對(duì)平衡力答案B拓展點(diǎn)牛頓第三定律在受力分析中的應(yīng)用由于作用力與反作用力的關(guān)系，當(dāng)待求的某個(gè)力不容易求時(shí)，可先求它的反作用力，再反過來求待求力．如求壓力時(shí)，可先求支持力．例4（2018·鹽城中學(xué)模擬）一個(gè)箱子放在水平地面上，箱內(nèi)有一固定的豎直桿,在桿上套著一個(gè)環(huán),箱與桿的質(zhì)量為M，環(huán)的質(zhì)量為m，如圖5所示．已知環(huán)沿桿勻加速下滑時(shí),環(huán)與桿間的摩擦力大小為Ff，則此時(shí)箱對(duì)地面的壓力大小為（）圖5A．Mg＋Ff B．Mg－FfC．Mg＋mg D．Mg－mg答案A解析環(huán)在豎直方向上受重力及箱子的桿給它的豎直向上的摩擦力Ff，受力情況如圖甲所示，根據(jù)牛頓第三定律，環(huán)應(yīng)給桿一個(gè)豎直向下的摩擦力Ff′，故箱子豎直方向上受重力Mg、地面對(duì)它的支持力FN及環(huán)給它的摩擦力Ff′，受力情況如圖乙所示，由于箱子處于平衡狀態(tài),可得FN＝Ff′＋Mg＝Ff＋Mg.根據(jù)牛頓第三定律，箱子對(duì)地面的壓力大小等于地面對(duì)箱子的支持力，即FN′＝Mg＋Ff，故選項(xiàng)A正確．變式4如圖6所示，質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的長木板上以水平加速度a向右加速滑行，長木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，木塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，若長木板始終處于靜止?fàn)顟B(tài),重力加速度為g，則長木板對(duì)地面摩擦力的大小和方向一定為()圖6A．μ1(m＋M)g，向左 B．μ2mg，向右C．μ2mg＋ma，向右 D．μ1mg＋μ2Mg，向左答案B解析對(duì)m分析可知受M對(duì)它水平向左的摩擦力Ff1,由牛頓第三定律可知，m對(duì)M的摩擦力向右,大小為Ff1；對(duì)M受力分析可知，受地面對(duì)M的靜摩擦力Ff2，方向向左，F(xiàn)f2＝Ff1＝μ2mg，由牛頓第三定律可知，長木板對(duì)地面摩擦力大小為μ2mg，方向向右，B項(xiàng)正確.1．伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的研究，開創(chuàng)了科學(xué)實(shí)驗(yàn)和邏輯推理結(jié)合的重要科學(xué)研究方法．圖7中a、b分別表示這兩項(xiàng)研究中實(shí)驗(yàn)和邏輯推理的過程,對(duì)這兩項(xiàng)研究，下列說法正確的是（)圖7A．圖a通過對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究，合理外推得出小球在斜面上做勻變速運(yùn)動(dòng)B．圖a中先在傾角較小的斜面上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可“沖淡"重力，使時(shí)間測(cè)量更容易C．圖b中完全沒有摩擦阻力的斜面是實(shí)際存在的,實(shí)驗(yàn)可實(shí)際完成D．圖b的實(shí)驗(yàn)為“理想實(shí)驗(yàn)”，通過邏輯推理得出物體的運(yùn)動(dòng)需要力來維持答案B解析伽利略設(shè)想物體下落的速度與時(shí)間成正比，因?yàn)楫?dāng)時(shí)無法測(cè)量物體的瞬時(shí)速度，所以伽利略通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)證明，如果速度與時(shí)間成正比，那么位移與時(shí)間的二次方就成正比．由于當(dāng)時(shí)用滴水法計(jì)時(shí),無法記錄自由落體的較短時(shí)間，伽利略設(shè)計(jì)了讓銅球沿阻力很小的斜面滾下，來“沖淡”重力的作用效果，而小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度要比它豎直下落的加速度小得多,運(yùn)動(dòng)相同位移所用時(shí)間長得多,所以容易測(cè)量．伽利略做了上百次實(shí)驗(yàn)，并通過抽象思維在實(shí)驗(yàn)結(jié)果上做了合理外推，得出了正確結(jié)論，故A錯(cuò)誤，B正確；完全沒有摩擦阻力的斜面實(shí)際是不存在的，故C錯(cuò)誤；伽利略用抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法得到物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持的結(jié)論，故D錯(cuò)誤．2．（2018·如東縣質(zhì)量檢測(cè)）“嚴(yán)禁超載,嚴(yán)禁超速，嚴(yán)禁疲勞駕駛”是預(yù)防車禍的有效辦法．下列說法正確的是（)A．汽車超速會(huì)增大汽車的慣性B．汽車超載會(huì)減小汽車的剎車距離C．疲勞駕駛會(huì)縮短司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間D．汽車超載會(huì)增大汽車的慣性答案D3．(多選）北京時(shí)間2016年9月15日晚10時(shí)04分，中國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征二號(hào)F－T2”火箭將“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室成功發(fā)射升空，順利入軌并正常開展各項(xiàng)科研活動(dòng)，如圖8所示．關(guān)于“天宮二號(hào)”與火箭起飛的情形,下列敘述正確的是(）圖8A．“天宮二號(hào)”進(jìn)入運(yùn)行軌道之后，與地球之間仍然存在一對(duì)作用力與反作用力B．運(yùn)載火箭尾部向下噴氣,噴出的氣體對(duì)火箭產(chǎn)生反作用力，火箭獲得向上的推力C．運(yùn)載火箭尾部噴出的氣體對(duì)空氣產(chǎn)生作用力,空氣的反作用力使火箭獲得飛行的動(dòng)力D．運(yùn)載火箭飛出大氣層后，由于沒有空氣，火箭雖向下噴氣，但無法獲得前進(jìn)的動(dòng)力答案AB4.某同學(xué)為了取出如圖9所示羽毛球筒中的羽毛球，一只手拿著球筒的中部，另一只手用力擊打羽毛球筒的上端，則()圖9A．此同學(xué)無法取出羽毛球B．羽毛球會(huì)從筒的下端出來C．羽毛球筒向下運(yùn)動(dòng)過程中，羽毛球受到向上的摩擦力才會(huì)從上端出來D．該同學(xué)是在利用羽毛球的慣性答案D解析羽毛球筒被手擊打后迅速向下運(yùn)動(dòng),而羽毛球具有慣性要保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，所以會(huì)從筒的上端出來,D正確．5.(多選）如圖10所示,用水平力F把一個(gè)物體緊壓在豎直墻壁上靜止，下列說法中正確的是()圖10A．水平力F跟墻壁對(duì)物體的彈力是一對(duì)作用力與反作用力B．物體的重力跟墻壁對(duì)物體的靜摩擦力是一對(duì)平衡力C．水平力F與物體對(duì)墻壁的壓力是一對(duì)作用力與反作用力D．物體對(duì)墻壁的壓力與墻壁對(duì)物體的彈力是一對(duì)作用力與反作用力答案BD解析水平力F跟墻壁對(duì)物體的