专题03 牛顿运动定律及其应用（考点清单）（原卷版）-25学年高一物理上学期期末考点大串讲（人教版必修第一册）

专题03牛顿运动定律及其应用清单01牛顿第一定律知识点1理想实验的魅力1．亚里士多德的观点：必须有力作用在物体上，物体才能_______；没有力的作用，物体就要_______．即力是维持物体_______的原因．2．伽利略的观点．(1)理想实验：让小球沿第一个斜面从静止状态开始向下运动，然后冲上第二个斜面，如果没有摩擦，小球上升的高度与释放时的高度_______.减小第二个斜面的倾角，小球滚动的距离______．科学推论：当将第二个斜面放平时，小球将会_______________.(2)结论：力不是_______物体运动的原因．3．笛卡儿的观点：如果运动中的物体没有受到______的作用，它将继续以____________沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向．知识点2牛顿第一定律一切物体总保持________________状态或______状态，除非作用在它上面的力____________这种状态．牛顿第一定律又叫__________.知识点3惯性与质量1．惯性：物体保持原来______________状态或______状态的性质．2．惯性的量度：_______是物体惯性大小的唯一量度．清单02牛顿第二定律知识点4牛顿第二定律1．内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成______比，跟它的质量成______比，加速度的方向跟作用力的方向__________．2．表达式．(1)表达式：F＝_________，式中k是比例系数，F指的是物体所受的________．(2)国际单位制中：F＝_______．知识点5力的单位1．比例系数k的意义．(1)在F＝kma中，k的选取有一定的_________．(2)在国际单位制中k＝______，牛顿第二定律的数学表达式为________，式中F、m、a的单位分别为_____、______、_______.2．国际单位：力的单位是_______，简称_____，符号_____．3．1N的定义：将使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力规定为1N，即1N＝___________．清单03牛顿第三定律知识点1作用力和反作用力1．力是物体对________的作用，一个力一定存在受力物体和___________．2．力的作用总是______的，物体间相互作用的这一对力称为作用力和反作用力．作用力和反作用力总是______________，同时存在的．知识点2牛顿第三定律1．实验探究：如图，两个弹簧测力计A和B连接在一起，用手拉A，结果发现两个弹簧测力计的示数是________的．改变拉力，弹簧测力计的示数也随之改变，但两个弹簧测力计的示数总是________，这说明作用力和反作用力大小________，方向______．2．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________，方向_______，作用在________________．清单04力学单位制国际单位制中的七个基本物理量和相应的基本单位物理量名称物理量符号单位名称单位符号长度l米m质量m千克(公斤)kg时间t秒s电流I安[培]A热力学温度T开[尔文]K发光强度I，(Iv)坎[德拉]cd物质的量n，(ν)摩[尔]mol五、超重与失重清单05超重和失重1．判断超重和失重现象的三个角度(1)从受力的角度判断：当物体受到的向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态；小于重力时处于失重状态；等于零时处于完全失重状态。(2)从加速度的角度判断：当物体具有向上的加速度时处于超重状态；具有向下的加速度时处于失重状态；向下的加速度恰好等于重力加速度时处于完全失重状态。(3)从速度变化角度判断：物体向上加速或向下减速时，超重；物体向下加速或向上减速时，失重。2．对超重和失重问题的三点提醒(1)发生超重或失重现象与物体的速度方向无关，只取决于加速度的方向。(2)并非物体在竖直方向上运动时，才会出现超重或失重现象。只要加速度具有竖直向上的分量，物体就处于超重状态；同理，只要加速度具有竖直向下的分量，物体就处于失重状态。(3)发生超重或者失重时，物体的实际重力并没有发生变化，变化的只是物体的视重。清单06动力学两类问题1．解决动力学两类问题的两个关键点(1)把握“两个分析”“一个桥梁”(2)找到不同过程之间的“联系”,如第一个过程的末速度就是下一个过程的初速度,若过程较为复杂,可画位置示意图确定位移之间的联系。2．两类动力学问题的解题步骤清单07传送带问题1．水平传送带模型三种常见情景常见情景物体的v-t图像条件：条件：条件：v0=v条件：v0<v①;②条件：v0>v①;②条件：条件：；v0>v条件：；v0<v2．水平传送带模型方法突破(1)水平传送带又分为两种情况：物体的初速度与传送带速度同向(含物体初速度为0)或反向。(2)在匀速运动的水平传送带上，只要物体和传送带不共速，物体就会在滑动摩擦力的作用下，朝着和传送带共速的方向变速，直到共速，滑动摩擦力消失，与传送带一起匀速运动，或由于传送带不是足够长，在匀加速或匀减速过程中始终没达到共速。(3)计算物体与传送带间的相对路程要分两种情况：①若二者同向，则Δs＝|s传－s物|；②若二者反向，则Δs＝|s传|＋|s物|。3．倾斜传送带模型两种常见情景常见情景v-t图像条件：；μ>tanθ加速度：a=g(μcosθ-sinθ)条件：；μ>tanθ加速度：a=g(μcosθ-sinθ)条件：；μ>tanθ加速度：a=g(μcosθ+sinθ)条件：；μ>tanθ加速度：a=g(μcosθ+sinθ)条件：；μ<tanθ加速度：a=g(μcosθ+sinθ)a'=g(sinθ-μcosθ)4．倾斜传送带问题分析（1）物体沿倾角为θ的传送带传送时，可以分为两类：物体由底端向上运动，或者由顶端向下运动。解决倾斜传送带问题时要特别注意mgsinθ与μmgcosθ的大小和方向的关系，进一步判断物体所受合力与速度方向的关系，确定物体运动情况。当物体速度与传送带速度相等时，物体所受的摩擦力有可能发生突变。（2）痕迹问题：共速前，x传>x物，痕迹Δx1=x传-x物，共速后，x物>x传，痕迹Δx2=x物-x传，总痕迹取二者中大的那一段。清单08板块问题运动状态板块速度不相等板块速度相等瞬间板块共速运动处理方法隔离法假设法整体法具体步骤对滑块和木板进行隔离分析，弄清每个物体的受体情况与运动过程假设两物体间无相对滑动，先用整体法算出一起运动的加速度，再用隔离法算出其中一个物体“所需要”的摩擦力Ff；比较Ff与最大静摩擦力Ffm的关系，若Ff>Ffm，则发生相对滑动将滑块和木板看成一个整体，对整体进行受力分析和运动过程分析临界条件①两者速度达到相等的瞬间，摩擦力可能发生突变②当木板的长度一定时，滑块可能从木板滑下，恰好滑到木板的边缘，二者共速是滑块滑离木板的临界条件相关知识运动学公式、牛顿运动定律等实验：探究加速度与力、质量的关系一、实验目的．1．学会用控制变量法探究物理规律．2．探究加速度与力、质量的关系．3．掌握利用图像处理数据的方法．二、实验思路．采用控制变量法，在探究加速度与力、质量三者关系时，先让其中一个量保持不变来探究其他两个量之间的关系．三、实验器材．打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘、重物、夹子、细绳、交流电源、导线、天平(带有一套砝码)、刻度尺.四、实验步骤．1．测质量：用天平测量小盘的质量m0和小车的质量M0.2．安装器材：按如图所示将实验器材安装好(小车上不系绳)．3．平衡摩擦力：把木板无滑轮的一端下面垫一薄木板，反复移动其位置，使小车在不挂小盘和砝码的情况下，能沿木板做匀速直线运动(纸带上相邻点的间距相等)．4．测a与F．(1)把小车停在打点计时器处，挂上小盘和砝码，先接通电源，再让小车拖着纸带在木板上匀加速下滑，打出一条纸带，纸带记录了小车的运动情况，取下纸带并在纸带上标上号码及此时所挂小盘和砝码的总重力m1g.(2)保持小车的质量不变，改变小盘中砝码的质量，重复步骤(1)，多做几次实验，并记录好相应纸带的编号及所挂小盘和砝码的总重力m2g，m3g…5．测a与M．(1)保持小车所受的合外力不变，在小车上加砝码，接通电源后放开小车，用纸带记录小车的运动情况；取下纸带，并在纸带上标上号码及小车和砝码的总质量M1.(2)继续在小车上增加砝码，重复步骤(1)，多做几次实验，在每次实验得到的纸带上标上号码及小车和砝码的总质量M2，M3…6．用公式Δx＝aT2或a＝eq\f(Δx,T2)，根据纸带上的计数点，求得小车的加速度a，将得到的数据填入相应表格中，以便进行数据验证．五、数据处理．1．把小车在不同力作用下产生的加速度填在表中．实验次序12345作用力F/N

加速度a/(m·s-2)

以a为纵坐标、F为横坐标，根据数据作a-F图像，用直线拟合测量点，找出规律，分析a与F的关系．以a为纵坐标，分别以M和eq\f(1,M)为横坐标，根据数据作a-M图像和a-eq\f(1,M)图像，分析a与M的关系．3．实验结论．(1)保持物体质量不变时，物体的加速度a与所受力F成正比．(2)在力F不变时，物体的加速度a与质量M成反比．六、误差分析．1．系统误差：本实验用小盘和砝码的总重力mg代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力．小盘和砝码的总质量越接近于小车的质量，误差越大；反之，小盘和砝码的总质量越小于小车的质量，由此引起的误差就越小．因此，要求小盘和砝码的总质量远小于小车的质量，是为了减小因实验原理不完善而引起的误差．2．偶然误差：摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行以及作图不准确都会引起误差．七、注意事项．1．平衡摩擦力时不要挂重物．整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变小盘和砝码的质量还是改变小车和砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力．2．实验中必须使小车和砝码的总质量远大于小盘和砝码的总质量．3．改变拉力或小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，再放开小车，且应在小车到达滑轮前按住小车．4．作图像时，要使尽可能多的点在所作直线上，不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧．1．如图所示，正在行驶的火车车厢内，有一人相对车厢由静止释放一小球，则小球（）A．不可能落在A处B．不可能落在B处C．不可能落在C处D．落在何处取决于车厢的运动情况2．伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑推理和谐结合的重要科学研究方法。图a、图b分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，下列相关说法正确的是（

）A．图a通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球的运动不需要力来维持B．图a中在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易C．图b中斜面倾角减小到零时，小球一定会一直运动下去D．图b的实验为“理想斜面实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持3．如图所示，一光滑的球装在一密闭的盒子里，球刚好与盒子的各壁相接触，现将盒子竖直向上抛出，最后回到抛出点，若空气阻力大小与速率的平方成正比，则（）A．在上升过程中，球对盒子上表面有向上的作用力B．在上升过程中，球与盒子上下表面都无作用力C．在下降过程中，球与盒子之间有作用力，且作用力在变小D．从抛出到回到抛出点的过程中，球与盒子之间始终有作用力4．有一种娱乐项目，在小孩的腰间左右两侧系上弹性极好的橡皮绳，小孩可在橡皮绳的作用下在竖直方向上下跳跃。如图所示，质量为m的小孩静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，重力加速度为g，若图中右侧橡皮绳突然断裂，则小孩在此瞬时（）A．没有加速度B．加速度大小为g，沿断裂绳的原方向斜向下C．加速度大小为，与未断裂绳的方向垂直斜向上D．加速度大小为，方向竖直向下5．如图所示，物体a、b用一根不可伸长的轻细绳相连，再用一根轻弹簧将a和天花板相连，已知物体a、b的质量相等，重力加速度为g。当在P点剪断绳子的瞬间，下列说法正确的是（）A．物体a的加速度大小为零B．物体a的加速度大小小于gC．物体b的加速度大小为零D．物体b的加速度与物体a的加速度大小相等6．燃气灶支架有很多种规格和款式。如图所示，这是a、b两款不同的燃气灶支架，它们都是在一个圆圈底座上等间距地分布有五个支架齿，每一款支架齿的简化示意图在对应的款式下方。如果将质量相同、尺寸不同的球面锅置于两款支架上，则锅的尺寸越大（

）A．a款每个支架齿受到的压力越大 B．a款每个支架齿受到的压力越小C．b款每个支架齿受到的压力越大 D．b款每个支架齿受到的压力越小故选B。7．如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是（

）A．工人受到的重力和支持力是一对平衡力B．工人对绳的拉力大于绳对工人的拉力C．重物缓慢拉起过程，绳子拉力不变D．重物缓慢拉起过程，人受到的支持力变小8．如图甲为应用于地铁站的安全检查仪，用于对旅客的行李进行安全检查。其传送装置可简化为如图乙的模型，紧绷的传送带以的恒定速率运行。旅客把行李无初速度地放在A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数，A，B间的距离为2m，g取。假设无论传送带速度多大，乘客把行李放到传送带的同时，都以与传送带相同的恒定速率运动到B处取行李，则（）A．乘客与行李同时到达B处B．乘客提前0.2s到达B处C．若将传送带的速率增至，行李将比乘客提前到达B处D．若将传送带的速率增至，乘客与行李到达B处的时间差将增大9．质量为M=2kg的木板B静止在水平面上，可视为质点的物块A从木板的左侧沿木板上表面水平冲上木板，如图甲所示。A和B经过1s达到同一速度，之后共同减速直至静止，A和B的图像如图乙所示，重力加速度g取，下列说法正确的是（）A．A与B上表面之间的动摩擦因数B．B与水平面间的动摩擦因数C．A的质量D．A的质量故选C。10．某同学站在压力传感器上，先“下蹲”后“站起”过程中，压力传感器的示数F随时间t的变化情况如图所示，则（）A．“下蹲”过程，人的加速度方向一直向下B．“下蹲”过程，人的速度先增大后减小C．“站起”过程，该同学先失重后超重D．“站起”过程，传感器对人的支持力大于人对传感器的压力11．图甲所示为某同学研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”的实验装置示意图。(1)下面列出了一些实验器材：打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、砂桶和砂、刻度尺。除以上器材外，还需要的实验器材有（）A．秒表 B．天平（附砝码） C．低压交流电流 D．低压直流电源(2)实验中，需要补偿打点计时器对小车的阻力及其它阻力：请简要说明实验操作步骤：；以及判断恰好补偿了上述阻力的实验现象依据：。(3)实验中，为了保证砂和砂桶所受的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力，砂和砂桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是，这样，在改变小车上砝码的质量时，只要砂和砂桶质量不变，就可以变为小车所受拉力几乎不变。(4)如图乙所示，A、B、C为三个相邻的计数点，若相邻计数点之间的间隔为T，A、B间的距离为x1、B、C间的距离为x2，则小车的加速度a=，已知，，，则a=m/s2（结果保留2位有效数字）。(5)在做该实验时，另一位同学以小车的加速度的倒数为纵轴，以上车和车上砝码的总质量M为横轴，描绘出图像，假设实验中他已经完全消除了摩擦力和其它阻力的影响，但m与M并没满足本实验所需的条件；则从理论上分析，图丙中能够正确反映他所得到的关系的示意图是（）A． B． C． D．12．某软件能够调用手机内置加速度传感器，实时显示手机加速度的数值。小明通过安装有该软件的智能手机（其坐标轴如图1所示）探究加速度与力的关系，实验装置原理图如图2所示。（1）分别称量出小桶的质量和手机的质量。（2）开始时，整个实验装置处于静止状态，小桶里没有装砝码。（3）用手突然向上托起小桶，使得绳子松弛，此瞬间手机受到的合力大小为（用题中所给字母表示），根据图3软件截图读出此瞬间手机y轴上的加速度a的数值为。（4）往小桶中增加砝码，重复步骤（3），测得实验数据如下，g取：实验次数123456小桶和砝码的重力m（kg）0.02450.04450.06450.08450.10450.1245手机加速度a（）1.762.583.394.204.98上表中空白处的数据为（3）中所读数据。利用数据作出图像，在图4中描出第一组数据的点并连线，可以得到结论：当手机的质量一定时，手机的加速度与手机所受合外力成正比。（5）从图3软件截图可以看出，即使整个实验装置处于静止状态，手机依然显示有加速度扰动，为了减少该扰动造成的相对误差，下列做法可行的是。A．使用质量更大的砝码组

B．将弹簧更换为不可伸长的细线C．将弹簧更换为劲度系数更小的弹簧

D．让小桶和砝码的质量远远小于手机的质量13．如图所示，倾斜滑轨与水平面成24°角，长度，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接。若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为，货物可视为质点（取，，重力加速度）。（1）求货物在倾斜滑轨末端时速度的大小；（2）为了使货物能够到达水平滑轨末端，又保证货物到达水平滑轨末端时速度不超过2m/s，求水平滑轨长度的取值范围；（3）若水平轨道和货车的上表面处于同一水平面上，由于雨天，货车与水平地面的动摩擦因数，货物与货车的上表面动摩擦因数，试求货物以2m/s滑上货车，货物在货车上滑行的距离。已知货物的质量，货车的质量，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。14．民航客机一般都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面逃生通道，通道一段为斜面，一段为地面上的水平段，人员可以沿斜面滑下，在水平段上停下来后离开通道。若机舱口下沿距地面3m，气囊所构成的斜面段长度为5m。一个质量为60kg的人沿气囊滑下时所受的滑动摩擦力是240N。已知人和通道间的摩擦系数不变，忽略气囊的厚度、凹陷及在连接处能量的损耗，。试求：（1）人滑至斜面底端时速度有多大？（2）气囊水平段至少应多长？（3）若当前一个乘客刚滑到水平段上时后一乘客立即滑下，为了两人不发生碰撞，则前一乘客停下来后在气囊上滞留的时间最多是多少？15．如图所示，质量为的足够长的长木板静止在足够长的水平面上，质量为的小物块（可视为质点）从木板的最左端以的速度冲上木板，小物块和长木板最终都停止了运动。已知小物块与木板间的动摩擦因数木板与水平面间的动摩擦因数，重力加速度g。求：（1）小物块刚冲上木板时的加速度大小和方向；（2）小物块相对长木板滑行的最大距离；（3）小物块运动的总位移。1．如图所示，用水平外力F将木块压在竖直墙面上保持静止，下列说法正确的是（）A．木块重力与墙对木块的静摩擦力是一对平衡力B．木块重力与墙对木块的静摩擦力是一对作用力与反作用力C．木块对墙的压力与F是一对平衡力D．木块对墙的压力与墙对木块的压力是一对作用力与反作用力2．两轮自平衡电动车具有运动灵活，操作简单，绿色环保等优点，如图所示，下列分析正确的是（）A．自平衡电动车运动灵活是因为惯性比较小B．轮胎上凹凸不平的花纹是为了增加运动时的摩擦力C．自平衡电动车及人受到的重力和对地面的压力是一对平衡力D．地面对自平衡电动车的支持力是由于自平衡电动车发生形变而产生的3．在建筑装修中，工人用一质量为m、与墙面动摩擦因数为μ的磨石打磨竖直粗糙墙面，在与竖直而成θ角的推力F作用下，磨石以速度v向上匀速运动，如图所示，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（

）A．磨石受到的摩擦力大小为B．磨石受到的摩擦力大小为C．若撤掉F，磨石将做自由落体运动D．若仅略微减小θ角，则磨石将做加速运动4．关于物理量或物理量的单位，下列说法中正确的是（）A．在力学范围内，国际单位制规定长度、质量、时间为三个导出物理量B．后人为了纪念牛顿，把“牛顿”作为力学中的基本单位C．根据牛顿第二定律可知，D．“米”、“秒”、“牛顿”都属于国际单位制的单位5．如图，A、B两个物体相互接触，但并不粘合，静止放置在光滑水平面上，已知，。从开始，推力和拉力分别作用于A、B上，、随时间的变化规律为：，。则（）A．时，A物体的加速度为B．时，A、B之间的相互作用力为4NC．时，A、B的速度均为3m/sD．A、B分离时的速度为2m/s6．如图甲所示，物块的质量为、初速度为，在一水平向左大小不变的力作用下从点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻该力突然反向，整个过程中物块的关系图像如图乙所示，重力加速度取，则下列说法正确的是（）A．0~1s内物块做匀减速运动 B．在时刻该力反向C．外力的大小为 D．物块与水平面间的动摩擦因数为0.37．如图甲所示，质量为2kg的物块在水平恒力F的作用下由静止开始在粗糙地面上做直线运动，经0.6s撤去F，物块运动的速度一时间（）图像如图乙所示，则下列说法正确的是（

）A．恒力F的大小为24NB．物块与地面间的动摩擦因数为0.8C．物块在0.7s时的加速度大小为D．1．0s时物块的速度大小为0．8m/s8．某兴趣小组利用台秤的可视性设计出图1所示的装置模拟蹦极过程中的超失重现象，装置静止时台秤的示数如图2所示，图3、图4是装置在运动过程中不同时刻台秤的示数，则该装置在（）A．图3所示时刻可能加速下降 B．图4所示时刻可能减速上升C．图3所示时刻处于超重状态 D．图4所示时刻处于超重状态9．请使用下列器材测量小车质量：小车、一端带有定滑轮的平直轨道、垫块、细线、打点计时器、纸带、频率为的交流电源、直尺、质量均为的7个槽码。(1)完成下列实验步骤中的填空：i．按图甲安装好实验器材，