牛顿运动定律省赛一等奖

知识清单1牛顿第一定律2实验：探究加速度与力、质量的关系3牛顿第二定律4力学单位制5牛顿第三定律6用牛顿运动定律解决问题1考点1．内容：一切物体总保持 状态或 状态，除非作用在它上面的迫使它 这种状态。2．意义：1指出了一切物体都有 ，因此牛顿第一定律又叫 。2指出力不是 物体运动状态的原因，而是 物体运动状态的原因，即产生 的原因。考标突破2一、牛顿第一定律1.匀速直线运动

静止

力

改变2.惯性

惯性定律

维持

改变

加速度1．定义：物体具有保持原来 状态或 状态的性质。2．特点：惯性是一切物体都具有的性质，是物体的 ，与物体的运动情况和受力情况 。3．量度： 是惯性的唯一量度。二、惯性1.匀速直线运动

静止2.固有属性

无关3.质量1．内容物体加速度的大小跟 成正比，跟 成反比，加速度的方向跟 的方向相同。2．表达式：F＝ 。3．适用范围1只适用于 参考系，即相对于地面 或 运动的参考系；2只适用于解决 物体的 运动问题，不能用来处理 的高速运动问题。三、牛顿第二定律1.它受到的作用力

它的质量

作用力2.ma3.惯性

静止

匀速直线

宏观

低速

微观粒子4．实验：探究加速度与力、质量的关系1实验方法：控制变量法。2平衡摩擦力时不要挂重物，平衡摩擦力以后，不需要重新平衡摩擦力。3当小车和砝码的质量 沙桶或砝码盘及砝码的总质量时，沙桶或砝码盘及砝码的总重力才可视为与小车受到的拉力相等，即为小车的合力。4保持沙桶或砝码盘和砝码的总重力一定，改变小车的质量增减砝码，探究小车的加速度与小车质量之间的关系；保持小车的质量一定，改变沙桶或砝码盘及砝码的总重力，探究小车的加速度与小车合力之间的关系。5利用图象法处理实验数据，通过描点连线画出a-F和a-1/m图线，最后通过图线作出结论。一般情况下两个图象都是过原点的直线。远大于无论物体处在失重或超重状态，物体的重力始终存在，且 。与物体处于平衡状态相比，发生变化的是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力。1超重：当物体在 方向有 的加速度时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力 重力。2失重：当物体在 方向有 的加速度时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力 重力。当物体正好以大小等于g的加速度竖直下落时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力为0，这种状态叫状态。四、超重和失重不变

竖直

向上

大于竖直

向下

小于

完全失重共点力作用下物体的平衡状态是指物体处于 状态或 状态。处于共点力平衡状态的物体受到的合力为。五、共点力作用下物体的平衡匀速直线运动

静止

零相互六．牛顿第三定律1．作用力和反作用力两个物体之间的作用总是 的，一个物体对另一个物体施加了力，另一个物体一定同时对这个物体也施加了力。力是物体与物体间的相互作用，物体间相互作用的这一对力通常叫做作用力和反作用力。2．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，作用在同一条直线上。3．作用力与反作用力与一对平衡力的异同作用力与反作用力平衡力受力物体两个不同的物体，作用效果不能抵消一个物体，作用效果可以抵消大小、方向大小相等，方向相反大小相等，方向相反力的性质一定是同一性质的力可以是不同性质的力大小变化同时存在，同时变化，同时消失其中一个力变化时，不影响另外一个力1．两类动力学问题1已知受力情况求物体的 ；2已知运动情况求物体的 。2．解决两类基本问题的方法以 为“桥梁”，由运动学公式和牛顿运动定律列方程求解，具体逻辑关系如图所示。七、动力学问题解题方法1.运动情况

受力情况2.加速度由 和 一起组成了单位制。1．基本单位即基本量的单位。力学中的基本量有三个，它们分别是，它们的国际单位分别是 。2．导出单位由基本量根据逻辑关系推导出的其他物理量的单位。比如力的单位是导出单位。八、单位制基本单位

导出单位1.质量、时间、长度

kg、s、m2.牛顿

N考题解析3一、经典示例【解析】惯性大小只与质量有关。故A正确。【答案】A1．2019年湖南省学业水平考试真题质量为2g的物体A静止在水平桌面上，质量为1g的物体B在水平桌面上做匀速直线运动。关于两物体的惯性大小比较。下列说法正确的是A．A的惯性大B．B的惯性大C．B的惯性一样大D．A、B的惯性大小无法比较2．2019年湖南省学业水平考试真题质量m＝1500g的汽车在平直路面上做匀减速直线运动，初速度v0＝20m/s，经过时间t＝10s停了下来。在这一过程中，求：1汽车加速度a的大小；2汽车受到合力F的大小；3汽车位移的大小。【答案】a＝2m/s2，F＝3000N，x＝100m3．2018年湖南省学业水平考试真题如图所示，重力为10N的物体置于水平面上，在3N的水平拉力F作用下处于静止状态，则物体所受的合力大小为A．100NB．7NC．3ND．0【解析】共点力作用下物体的平衡状态是指物体处于匀速直线运动状态或静止状态。处于共点力平衡状态的物体受到的合力为零。故选D。【答案】D4．下列单位属于国际单位制中基本单位的是A．牛顿B．米C．米/秒D．米/秒2[解析]根据单位知识，力学中三个基本单位为米、千克、秒。可知B答案正确。[答案]B5．2017年湖南省学业水平考试真题如图所示，左、右两斜面的底端平滑连接。让小球从左边斜面上高度为h处由静止开始向下运动，根据伽利略的猜想，如果不计摩擦阻力及空气阻力，小球在右边斜面上上升的最大高度将A．大于hB．小于hC．等于hD．无法确定【解析】由伽利略斜面理想实验，在轨道的一边释放一颗钢珠，如果不存在摩擦力，钢珠将上升到与原来的释放高度相同的点。若将倾斜角减小，钢珠也上升到原来的高度，但通过的路程更长。假设轨道为水平，钢珠再也达不到原来的高度，如果不存在摩擦力，将永远运动下去。故选C。【答案】C6．2017年湖南省学业水平考试真题在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，当保持力不变，研究加速度与质量的关系时，为了更直观地判断加速度a是否与质量m成反比，我们应作A．a-m图象B．a-1/m图象Ca-m2图象Da-1/m2图象【解析】当保持力不变，加速度与质量成反比，am图象为双曲线，a-1/m图象为直线，后者能更直观地判断加速度a是否与质量m成反比。故选B。【答案】B7．2017年湖南省学业水平考试真题在某同学用手向上提起一桶水的过程中，下列说法正确的是A．手对桶先有作用力，然后桶对手才有反作用力B．手对桶的作用力与桶对手的反作用力方向相同C．手对桶的作用力大于桶对手的反作用力D．手对桶的作用力与桶对手的反作用力大小相等【解析】手对桶的作用力与桶对手的作用力是一对作用力和反作用力，它们同时产生，同时消失。由牛顿第三定律，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，作用在同一条直线上。故选D。【答案】D8．将一个物体从地球送到月球上，该物体在地球上的惯性与在月球上的惯性相比A．在月球上惯性较大B．在地球上惯性较大C．惯性一样大D．大小关系无法确定【解析】惯性的大小由质量来量度，质量与物体所处的位置无关。【答案】C9．一个物体放在电梯的底板上，物体的重力大小为G。当电梯做自由落体运动时，底板对物体的支持力大小为F，则A．F＝G B．F＝0C．F>G D．0<F<G[解析]当电梯做自由落体运动时，物体有竖直向下的加速度且a＝g，物体处于完全失重状态，底板对物体没有压力。[答案]B10．2018年湖南省学业水平考试真题质量m＝2g的物体在光滑水平面上以v0＝4m/s的速度做匀速直线运动，某时刻起受到一个与运动方向相同的水平恒力F作用，经历时间t＝2s，速度v＝10m/s。求：在此2s时间内1加速度a的大小；2发生位移的大小；3所受恒力F的大小。【解析】1根据v＝v0＋at可知，a＝v－v0/t＝10－4/2m/s2＝3m/s2。2位移时间关系可知：＝v0t＋1/2at2＝（4×21/2×3×22）m＝14m3F＝F合＝ma＝2×3N＝6N。【答案】13m/s2214m36N11．2017年湖南省学业水平考试真题一个质量m＝4g的木箱静止放置在水平地面上，某同学用F＝18N的水平推力推动木箱做匀加速直线运动，已知木箱与地面之间的动摩擦因数μ＝03，重力加速度g＝10m/s2。求：1木箱受到的滑动摩擦力大小；2木箱运动的加速度大小；3木箱在2s末的速度大小。【解析】(1)由二力平衡，FN＝mg＝40N，Ff＝μFN＝0.3×40N＝12N。(2)F合＝F－Ff＝6N。又F合＝ma，有a＝1.5m/s2。(3)由v＝v0＋at可知，v＝0＋1.5×2m/s＝3m/s。【答案】(1)12N(2)1.5m/s2(3)3m/s12．2016年湖南省学业水平考试真题某一水平直线路段车辆的限速为20m/h。一辆质量为20×103g的小汽车在发现前方的突发情况后，立即紧急刹车，使车停止。测得刹车痕迹长为30m，刹车过程中汽车受到的阻力为12×104N。1求刹车过程中汽车的加速度大小；2求刹车过程中汽车的初速度大小；3判断该车是否超速。【解析】1汽车刹车后，受重力mg，支持力FN、阻力Ff三个力作用，竖直方向：重力、支持力平衡，合外力F合＝Ff＝－12×104N，由a＝F合/m＝－12×104/（2×103）m/s2＝－6m/s2。2由题意知，末速度v＝0，＝30m。设初速度为v0，由2a＝v2－v02，得v0＝＝m/s＝6m/s。3v0＝6m/s＝216m/h>20m/h，故超速。13．一个滑雪者，质量m＝70g，从静止开始沿山坡匀加速滑下，已知滑雪者运动的加速度大小a＝4m/s2，山坡可看成足够长的斜面。1求滑雪者在2s末的速度大小v；2求滑雪者受到的合力大小F合；3滑雪者所受合力的方向是沿山坡向下还是沿山坡向上？【解析】1由v＝v0＋at＝0＋4m/s2×2s＝8m/s可知2s末的速度大小为8m/s。2由牛顿第二定律可知：F合＝ma＝70g×4m/s2＝280N。3合力的方向与加速度方向是相同的。【答案】18m/s2280N3沿山坡向下14．一个质量m＝50g的人站在电梯内，当电梯沿竖直方向从静止开始匀加速上升时，人的受力情况如图所示，其中电梯底板对人的支持力FN＝600N，取重力加速度g＝10m