2022年新高中物理知识点总结牛顿运动定律专题.docx

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1、.教学内容： 牛顿运动定律专题二.学习目标：1、强化和巩固牛顿运动定律解题的常规思路,突破同学在运用牛顿运动定律解题时的思维障碍；2、重点把握牛顿运动定律应用问题中常见题型的解题方法；考点位置：牛顿运动定律是历年高考重点考查的内容之一；对这部分内容的考查特别敏捷, 各种题型均可以考查； 其中用整体法和隔离法处理牛顿其次定律, 牛顿其次定律与静力学、 运动学的综合问题都是高考热点； 对牛顿第一、 第三定律的考查常常以挑选题或融合到运算题中的形式出现； 另外,牛顿运动定律在实际中的应用许多,如弹簧问题、 传送带问题、 这类试题不仅能考查同学对学问的把握程度而且仍能考查同学从材料、信息中猎取有用信息

2、的才能,因此备受命题专家的青睐； 总结近几年高考的命题趋势, 一是考力和运动的综合题, 重点考查综合运用学问的才能,二是联系实际,以实际问题为背景命题,重点考查猎取并处理信息,把 实际问题转化成物理问题的才能；通过对于近三年试卷的分析,20XX年江苏单科卷第 15 题,上海单科卷 21 题,上海单科卷的 19B,20XX年全国理综、卷的第 24 题, 20XX年全国卷的第 25 题均以大题形式显现；三.重难点解析：1、牛顿第肯定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它转变这种状态为止；对牛顿第肯定律的懂得要点：（1）运动是物体的一种属性,物体的运动不 需要力来维护；（ 2

3、）它定性地揭示了运动与力的关系,即力是转变物体运动状态的缘由,是使物体产生加速度的缘由；（3）定律说明白任何物体都有一个极 其重要的属性 .D. D惯性；（ 4）不受力的物体是不存在的,牛顿第肯定律不能用试验直接验证, 而是建立在大量试验现象的基础之上,通过思维的规律推理而发觉的；它告知了人们讨论物理问题的另一种方法,即通过大量的试验现象, 利用人的规律思维,从大量现象中查找事物的规律；（5）牛顿第肯定律是牛顿其次定律的基础, 不能简洁地认为它是牛顿其次定律不受外力时的特例,牛顿第肯定律定性地给出了力与运动的关系,牛顿其次定律定量地给出力与运动的关系；2、牛顿其次定律：物体的加速度跟所受外力的

4、合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同；公式F=ma；对牛顿其次定律的懂得要点：（1）牛顿其次定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可依据牛顿其次定律讨论其成效,分析出物体的运动规律；反过来,知道了运动,可依据牛顿其次定律讨论其受力情形,为设计运动,掌握运动供应了理论基础；（ 2）牛顿其次定律揭示的是力的瞬时成效,即作用在物体上的力与它的成效是瞬时对应关系,力变加速度就变, 力撤除加速度就为零, 留意力的瞬时成效是加速度而不是速度；（3）牛顿其次定律是矢量关系,加速度 的方向总是和合外力的方向相同的,可以用重量式表示,Fx=max,22Fy=may,Fz=maz;（

5、4）牛顿其次定律 F=ma定义了力的基本单位 .D.D牛顿（定义使质量为 1kg 的物体产生 1m/s 的加速度的作用力为 1N,即 1N=1kg.m/s ；）3、牛顿第三定律： 两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反, 作用在同始终线上；对牛顿第三定律的懂得要点：（1）作用力和反作用力相互依靠性,它们是 相互依存,互以对方作为自己存在的前提；（2）作用力和反作用力的同时性, 它们是同时产生、同时消逝,同时变化,不是先有作用力后有反作用力；（3） 作用力和反作用力是同一性质的力；（4）作用力和反作用力是不行叠加的,作 用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,各产生其成效, 不行

6、求它们的合力,两个力的作用成效不能相互抵消,应留意同二力平稳加以区分；【典型例题问题 1、整体法与隔离法处理连接体的问题：【例题】如下列图, 固定在水平面上的斜面其倾角 A 的 MN面上钉着一颗小钉子, 质量 B 通过一细线与小钉子相连接, 细线与斜面垂直 木块与斜面间的动摩擦因数 MN面的压力大小（取 解析：以木块和小球整体为讨论对象,设木块的质量为a,沿斜面方向,依据牛顿其次定律有：（ Mgsin37o （ m）Mm）解得： a=g（sin37o 以小球 B 为讨论对象,受重力 T 和 MN面对小球沿斜面对上的弹力 FN=解得： FN=ma=6N由牛顿第三定律得,小球对木块变式1：如下列图

7、,、 B 两物体之间用轻质弹簧连接,用水平恒力 A,使 AL1；如将、B 置于粗糙水平面上, 用相同的水平恒力 A, 使 AL2；如、B 与粗糙水平面之间的动摩擦因数相同, 就以下关系式正确选项 （ ）A、L1 B、L1C、L1D、由于、 B质量关系未知,故无法确定 L2 的大小关系答案： C变式 2：用质量为 m、长度为 L 的绳沿着光滑水平面拉动质量为M的物体,在绳的一端所施加的水平拉力为 F,如下列图,求：（1） ）物体与绳的加速度；（2） ）绳中各处张力的大小（假定绳的质量分布匀称,下垂度可忽视不计；）分析与解：（ 1）以物体和绳整体为讨论对象,依据牛顿其次定律可得： F=（M m）a

8、,解得 a=F/ （M m）；（ 2）以物体和靠近物体 x 长的绳为讨论对象,如下列图；依据牛顿其次定律可得： Fx=（M mx/L）a=（M由此式可以看出：绳中各处张力的大小是不同的,当x=0 时,绳施于物体 M的力的大小为；问题 2、传送带类问题分析：【例题】如下列图,某工厂用水平传送带传送零件,设两轮子圆心的距离为 S,传送带与零件间的动摩擦因数为,传送带的速度恒为 V,在 P点轻放一质量为 m的零件,并使被传送到右边的 Q处；设零件运动的后一段与传送带之间无滑动,就传送所需时间为分析与解： 刚放在传送带上的零件, 起初有个靠滑动摩擦力加速的过程, 当速度增加到与传送带速度相同时, 物体

9、与传送带间无相对运动, 摩擦力大小由 f= mg 突变为零,此后以速度V 走完余下距离；由于 f= mg=m,a 所以 a=g.加速时间加速位移通过余下距离所用时间变式：如下列图,传送带与地面倾角=37, 从 A 到 B 长度为 16m,传送带以 10m/s 的速度逆时针转动在传送带上端A 处无初速度的放一个质量为 0.5kg的物体,它与传送带之间的摩擦因数为 0.5 求物体从 A 运动到 B 所用时间是多少？（ sin37 =0.6 ,cos37=0.8 ）2mgsin mgcos=ma1 解得 a1=10m/s物体加速到与传送带速度相同需要的时间为t1=s=1s物体加速到与传送带速度相同发

10、生的位移为由于 tan （ =0.5 ,tan =0.75 ）,物体在重力作用下将连续加速运动, 当物体的速度大于传送带的速度时,物体给传送带的摩擦力沿传送带向上由牛顿其次定律得 mgsin mgcos=ma2解得： a2=2m/s设后一阶段物体滑至底端所用时间为t2 ,由 Ls=vt2解得 t2=1s（ t2=11s 舍去） 所以,物体从 A 运动到 B 所用时间t=t1 t2=2s问题 3、临界问题分析：【例题】如下列图, 在光滑水平面上放着紧靠在一起的AB两物体, B的质量是 A 的 2 倍,B 受到向右的恒力 B=2N,A 受到的水平力 A=（ 9-2t ）N,（ t 的单位是 s）；

11、从 t 0 开头计时,就：A、A 物体在 3s 末时刻的加速度是初始时刻的5 11 倍； B、t s 后, B 物体做匀加速直线运动；C、t 4.5s 时, A 物体的速度为零； D、t 4.5s 后, AB的加速度方向相反；分析与解：对于 A、B 整体据牛顿其次定律有： FA FB=（mA mB）a,设 A、B间的作用力为 N,就对 B据牛顿其次定律可得： N FB=mBa解得当 t=4s 时 N=0, A、B 两物体开头分别,此后 B 做匀加速直线运动,而 A 做加速度逐步减小的加速运动, 当t=4.5s 时A物体的加速度为零而速度不为零； t 4.5s 后, A所受合外力反向,即 A、B

12、 的加速度方向相反；当 t s 时, A、B 的加速度均为；综上所述,选项 A、B、D 正确；变式：一弹簧秤的秤盘质量 m1=1.5kg,盘内放一质量为 m2=10.5kg的物体 P,弹簧质量不计,其劲度系数为 k=800N/m,系统处于静止状态,如下列图；现给P 施加一个竖直向上的力F,使 P 从静止开头向上做匀加速直线运动,已知在最初0.2s 内 F 是变化的,在 0.2s 后是恒定的,求 F的最大值和最小值各是多少？（ g=10m/s2）分析与解： 由于在 t=0.2s 内 F 是变力,在 t=0.2s 以后 F 是恒力,所以在 t=0.2s 时, P离开秤盘；此时 P受到盘的支持力为零

13、,由于盘的质量 m1= 1.5kg ,所以此时弹簧不能处于原长,设在 0.D0.2s 这段时间内 P向上运动的距离为 x,对物体 P 据牛顿其次定律可得： F N-m2g=m2a对于盘和物体 P 整体应用牛顿其次定律可得：令 N=0,并由上述二式求得,而,所以求得 a=6m/s2；当 P 开头运动时拉力最小,此时对盘和物体P 整体有 Fmin=（m1 m2）a=72N；当 P 与盘分别时拉力 F 最大, Fmax=m（2 a g ） =168N；【模拟试题1、手提一根不计质量的、下端挂有物体的弹簧上端,竖直向上作加速运动；当手突然停止运动后的极短时间内,物体将（ ）A、立刻处于静止状态B、向上

14、作加速运动 C、向上作匀速运动 D、向上作减速运动2、如下列图,质量为 m的木块在推力 F 作用下,沿竖直墙壁匀加速向上运动,、已知木块与墙壁间的动摩擦因数为,就木块受到的滑动摩擦力大小是（ ）A、 mg B、Fcos -mgC、Fcos mg D、 Fsin 3、倾角为 的光滑斜面上有一质量为 m的滑块正在加速下滑, 如下列图； 滑块上悬挂的小球达到稳固（与滑块相对静止）后悬线的方向是（）A、竖直下垂 B、垂直于斜面C、与竖直向下的方向夹角D、以上都不对6、质点受到在一条直线上的两个力F1 和 F2 的作用, F1、F2 随时间的变化规律如下列图,力的方向始终在一条直线上且方向相反； 已知

15、t=0 时质点的速度为零；在图示的 t1 、t2 、t3 和 t4 各时刻中,哪一时刻质点的速率最大？（ ）A、t1 B 、t2 C 、t3 D 、t47、如右下图所示一根轻绳跨过光滑定滑轮,两端分别系一个质量为m2的物块；m2离地面有肯定高度；当m1的加速度 a 与A B C D8、利用传感器和运算机可以测量快速变化的力的瞬时值；右图是用这种方法获得的弹性绳中拉力随时间的变化图线；试验时,把小球举高到绳子的悬点t2 时刻小球速度最大B、t1t3 时刻小球动能最小D、t1 与9、在汽车中悬线上挂一小球；试验说明,当小球做匀变速直线运动时,悬线将 与竖直方向成某一固定角度； 如下列图, 如在汽车

16、底板上仍有一个跟其相对静止的物体 M,就关于汽车的运动情形和物体M的受力情形正确选项 （ ）A、汽车肯定向右做加速运动B、汽车肯定向左做加速运动C、M除受到重力、底板的支持力作用外,仍肯定受到向右的摩擦力作用D、M除受到重力、底板的支持力作用外,仍可能受到向左的摩擦力作用10、如图,风洞试验室中可产生水平方向的、大小可调剂的风力；现将一套有小球的细直杆放入风洞试验室,小球孔径略大于细杆直径；（1）当杆在水平方向上固定时,调剂风力的大小,使小球在杆上做匀速运 动,这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5 倍,求小球与杆间的滑动摩擦因数；（ 2）保持小球所受风力不变,使杆与水平方向间夹角为37,并

17、固定,就小球从静止动身在细杆上滑下距离 s 所需时间为多少？ （sin37 =0.6 cos37=0.8 ）【试题答案1、B（此题考查力和运动的关系；当手突然停止运动后极短时间内,弹簧形变量微小,弹簧中的弹力仍大于重力,合力向上,物体仍向上加速；故B 选项正确） 2、D3、B（滑块和小球有相同的加速度 a=gsin ,对小球受力分析可知, B 选项正确）4、D（不论上升仍是下降,易拉罐均处于完全失重状态,水都不会从洞中射出）5、A（提示：甲球自由落体,乙球匀加速直线运动,丙球视为简谐运动）6、B（从 0 至 t2时间值点合力方向与速度方向相同,始终加速,故t2 时刻速度最大；）7、D（对整体,

18、D选项正确）8、B（此题考查力和运动的关系；绳中拉力与重力相等时,速度最大,绳中拉力最大时,小球速度为零； B选项正确）9、C（对小球受力分析可知,有向右的加速度,但小车的初速度可能向右也可能向左,汽车的运动情形不确定； M有向右的加速度,肯定受到向右的摩擦力；故C选项正确）10、解析：（ 1）设小球所受的风力为F,支持力为 FN,摩擦力为 Ff ,小球质量为 m,作小球受力图,如图,当杆水平固定,即 =0 时,由题意得：F=mg =F/mg=0.5 mg/mg=0.5 （ 2）沿杆方向,由牛顿其次定律得：Fcos mgsin -Ff = ma 垂直于杆方向,由共点力平稳条件得：FN Fsin - mgcos=0 又 Ff = N 联立式得：a=将 F=0.5 mg 代入上式得 a=g 2由运动学公式得： s=at所以 t=