2022年新高中物理知識點總結(jié)牛頓運動定律專題

1、學習必備歡迎下載. 教學內(nèi)容：牛頓運動定律專題二. 學習目標：1、強化和鞏固牛頓運動定律解題的常規(guī)思路，突破學生在運用牛頓運動定律解題時的思維障礙。2、重點掌握牛頓運動定律應用問題中常見題型的解題方法?？键c地位：牛頓運動定律是歷年高考重點考查的內(nèi)容之一。對這部分內(nèi)容的考查非常靈活，各種題型均可以考查。 其中用整體法和隔離法處理牛頓第二定律，牛頓第二定律與靜力學、 運動學的綜合問題都是高考熱點；對牛頓第一、 第三定律的考查經(jīng)常以選擇題或融合到計算題中的形式呈現(xiàn)。另外，牛頓運動定律在實際中的應用很多，如彈簧問題、 傳送帶問題、 這類試題不僅能考查學生對知識的掌握程度而且還能考查學生從材料、信息中獲

2、取有用信息的能力，因此備受命題專家的青睞。總結(jié)近幾年高考的命題趨勢， 一是考力和運動的綜合題， 重點考查綜合運用知識的能力，二是聯(lián)系實際，以實際問題為背景命題，重點考查獲取并處理信息，把實際問題轉(zhuǎn)化成物理問題的能力。通過對于近三年試卷的分析，20xx年江蘇單科卷第 15 題，上海單科卷 21 題，上海單科卷的 19b，20xx年全國理綜、卷的第 24 題，20xx年全國卷的第25 題均以大題形式出現(xiàn)。三. 重難點解析：1、牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。對牛頓第一定律的理解要點：（1）運動是物體的一種屬性，物體的運動不需要力來維持；（

3、2）它定性地揭示了運動與力的關(guān)系，即力是改變物體運動狀態(tài)的原因，是使物體產(chǎn)生加速度的原因；（3）定律說明了任何物體都有一個極其重要的屬性 ?d? d慣性；（ 4）不受力的物體是不存在的，牛頓第一定律不能用實驗直接驗證， 而是建立在大量實驗現(xiàn)象的基礎之上，通過思維的邏輯推理而發(fā)現(xiàn)的。它告訴了人們研究物理問題的另一種方法，即通過大量的實驗現(xiàn)象， 利用人的邏輯思維，從大量現(xiàn)象中尋找事物的規(guī)律；（5）牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎， 不能簡單地認為它是牛頓第二定律不受外力時的特例，牛頓第一定律定性地給出了力與運動的關(guān)系，牛頓第二定律定量地給出力與運動的關(guān)系。2、牛頓第二定律：物體的加速度跟所受外力的

4、合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。公式f=ma 。對牛頓第二定律的理解要點：（1）牛頓第二定律定量揭示了力與運動的關(guān)系，即知道了力，可根據(jù)牛頓第二定律研究其效果，分析出物體的運動規(guī)律；反精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 頁，共 11 頁 - - - - - - - - -學習必備歡迎下載過來，知道了運動，可根據(jù)牛頓第二定律研究其受力情況，為設計運動，控制運動提供了理論基礎；（ 2）牛頓第二定律揭示的是力的瞬時效果，即作用在物體上的力與它的效果是瞬時對應關(guān)系，力變加速度就變， 力撤除加速度就為零， 注意力

5、的瞬時效果是加速度而不是速度；（3）牛頓第二定律是矢量關(guān)系，加速度的方向總是和合外力的方向相同的，可以用分量式表示，fx=max ，fy=may ，fz=maz;（4）牛頓第二定律 f=ma定義了力的基本單位 ?d?d牛頓（定義使質(zhì)量為 1kg 的物體產(chǎn)生 1m/s2的加速度的作用力為1n，即 1n=1kg.m/s2。）3、牛頓第三定律： 兩個物體之間的作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一直線上。對牛頓第三定律的理解要點：（1）作用力和反作用力相互依賴性，它們是相互依存，互以對方作為自己存在的前提；（2）作用力和反作用力的同時性，它們是同時產(chǎn)生、同時消失，同時變化，不是先有作用力

6、后有反作用力；（3）作用力和反作用力是同一性質(zhì)的力；（4）作用力和反作用力是不可疊加的，作用力和反作用力分別作用在兩個不同的物體上，各產(chǎn)生其效果， 不可求它們的合力，兩個力的作用效果不能相互抵消，應注意同二力平衡加以區(qū)別?！镜湫屠}問題 1、整體法與隔離法處理連接體的問題：【例題】如圖所示，固定在水平面上的斜面其傾角a的 mn 面上釘著一顆小釘子，質(zhì)量 b通過一細線與小釘子相連接， 細線與斜面垂直 木塊與斜面間的動摩擦因數(shù) mn面的壓力大小（取解析：以木塊和小球整體為研究對象，設木塊的質(zhì)量為a，沿斜面方向，根據(jù)牛頓第二定律有：（m gsin37o （m ）m m ）解得： a=g（sin37o

7、 以小球 b為研究對象，受重力 t 和 mn 面對小球沿斜面向上的彈力fn= 解得： fn=ma=6n由牛頓第三定律得，小球?qū)δ緣K變式1：如圖所示，、 b兩物體之間用輕質(zhì)彈簧連接，用水平恒力 a，使 al1；若將、b置于粗糙水平面上， 用相同的水平恒力 a，使 al2。 若、 b與粗糙水平面之間的動摩擦因數(shù)相同，則下列關(guān)系式正確的是（ ）a、l1 b、l1 精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 頁，共 11 頁 - - - - - - - - -學習必備歡迎下載c、l1 d、由于、 b質(zhì)量關(guān)系未知，故無法確定l2 的大小關(guān)系答案： c

8、變式 2：用質(zhì)量為 m 、長度為 l 的繩沿著光滑水平面拉動質(zhì)量為m的物體，在繩的一端所施加的水平拉力為f，如圖所示，求：（1）物體與繩的加速度；（2）繩中各處張力的大?。俣ɡK的質(zhì)量分布均勻，下垂度可忽略不計。）分析與解：（ 1）以物體和繩整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律可得：f=（m m ）a，解得 a=f/（m m ）。（2）以物體和靠近物體x 長的繩為研究對象，如圖所示。根據(jù)牛頓第二定律可得：fx=（m mx/l）a=（m 由此式可以看出：繩中各處張力的大小是不同的，當x=0 時，繩施于物體 m的力的大小為。問題 2、傳送帶類問題分析：【例題】如圖所示，某工廠用水平傳送帶傳送零件，設兩

9、輪子圓心的距離為 s，傳送帶與零件間的動摩擦因數(shù)為，傳送帶的速度恒為v，在 p點輕放一質(zhì)量為 m的零件，并使被傳送到右邊的q處。設零件運動的后一段與傳送帶之間無滑動，則傳送所需時間為精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 頁，共 11 頁 - - - - - - - - -學習必備歡迎下載分析與解： 剛放在傳送帶上的零件， 起初有個靠滑動摩擦力加速的過程，當速度增加到與傳送帶速度相同時， 物體與傳送帶間無相對運動， 摩擦力大小由 f=mg突變?yōu)榱?，此后以速度v走完余下距離。由于 f=mg=ma ，所以 a=g. 加速時間加速位移通過余下距

10、離所用時間變式：如圖所示，傳送帶與地面傾角=37，從 a到 b長度為 16m ，傳送帶以 10m/s 的速度逆時針轉(zhuǎn)動在傳送帶上端a處無初速度的放一個質(zhì)量為 0.5kg 的物體，它與傳送帶之間的摩擦因數(shù)為0.5 求物體從 a運動到 b 所用時間是多少？（ sin37 =0.6，cos37=0.8）mgsin mgcos =ma1 解得 a1=10m/s2物體加速到與傳送帶速度相同需要的時間為t1=s=1s 物體加速到與傳送帶速度相同發(fā)生的位移為精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 頁，共 11 頁 - - - - - - - - -學習

11、必備歡迎下載由于 tan （=0.5，tan =0.75），物體在重力作用下將繼續(xù)加速運動，當物體的速度大于傳送帶的速度時，物體給傳送帶的摩擦力沿傳送帶向上由牛頓第二定律得mgsinmgcos =ma2 解得： a2=2m/s 設后一階段物體滑至底端所用時間為t2 ，由 ls=vt2 解得 t2=1s （t2=11s 舍去）所以，物體從 a 運動到 b所用時間t=t1 t2=2s 問題 3、臨界問題分析：【例題】如圖所示， 在光滑水平面上放著緊靠在一起的ab兩物體，b的質(zhì)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 的單位是 s）。從 t 0

12、 開始計時，則：a、a物體在 3s 末時刻的加速度是初始時刻的511倍；b、t s 后，b物體做勻加速直線運動；c、t 4.5s 時，a物體的速度為零；d、t 4.5s 后，ab的加速度方向相反。分析與解：對于 a、b整體據(jù)牛頓第二定律有：fa fb= （ma mb ）a，設 a、b間的作用力為 n，則對 b據(jù)牛頓第二定律可得： n fb=mba 解得精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 頁，共 11 頁 - - - - - - - - -學習必備歡迎下載當 t=4s 時 n=0 ，a、b兩物體開始分離，此后b做勻加速直線運動，而a做加

13、速度逐漸減小的加速運動， 當 t=4.5s 時 a物體的加速度為零而速度不為零。 t 4.5s后，a所受合外力反向，即a、b的加速度方向相反。當t s 時，a、b的加速度均為。綜上所述，選項 a、b、d正確。變式：一彈簧秤的秤盤質(zhì)量m1=1.5kg，盤內(nèi)放一質(zhì)量為 m2=10.5kg的物體 p，彈簧質(zhì)量不計，其勁度系數(shù)為k=800n/m ，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，如圖所示?，F(xiàn)給p施加一個豎直向上的力f，使 p從靜止開始向上做勻加速直線運動，已知在最初0.2s 內(nèi) f是變化的，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）分析與解：因為在 t=0.2s 內(nèi) f 是變力，在

14、 t=0.2s 以后 f是恒力，所以在 t=0.2s時，p離開秤盤。此時 p受到盤的支持力為零，由于盤的質(zhì)量m1= 1.5kg，所以此時彈簧不能處于原長，設在0?d0.2s 這段時間內(nèi) p向上運動的距離為x，對物體 p據(jù)牛頓第二定律可得： f n-m2g=m2a 對于盤和物體 p 整體應用牛頓第二定律可得：令 n=0 ， 并由上述二式求得， 而， 所以求得 a=6m/s2。當 p開始運動時拉力最小，此時對盤和物體p整體有 fmin=（m1 m2 ）a=72n 。當 p與盤分離時拉力 f 最大， fmax=m2 （a g ）=168n 。【模擬試題精品學習資料 可選擇p d f - - - -

15、- - - - - - - - - - 第 6 頁，共 11 頁 - - - - - - - - -學習必備歡迎下載1、手提一根不計質(zhì)量的、下端掛有物體的彈簧上端，豎直向上作加速運動。當手突然停止運動后的極短時間內(nèi)，物體將（ ）a、立即處于靜止狀態(tài)b、向上作加速運動c、向上作勻速運動d、向上作減速運動2、如圖所示，質(zhì)量為m的木塊在推力 f 作用下，沿豎直墻壁勻加速向上運動，、已知木塊與墻壁間的動摩擦因數(shù)為， 則木塊受到的滑動摩擦力大小是（ ）a、mg b 、 fcos -mg c、fcos mg d、fsin 3、傾角為 的光滑斜面上有一質(zhì)量為m的滑塊正在加速下滑， 如圖所示。 滑塊上懸掛的小

16、球達到穩(wěn)定（與滑塊相對靜止）后懸線的方向是（）a、豎直下垂b、垂直于斜面c、與豎直向下的方向夾角d、以上都不對精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 7 頁，共 11 頁 - - - - - - - - -學習必備歡迎下載6、質(zhì)點受到在一條直線上的兩個力f1 和 f2 的作用， f1、f2隨時間的變化規(guī)律如圖所示，力的方向始終在一條直線上且方向相反。已知 t=0 時質(zhì)點的速度為零。在圖示的 t1 、t2 、t3 和 t4 各時刻中，哪一時刻質(zhì)點的速率最大？（ ）a、t1 b 、t2 c 、t3 d 、t4 7、如右下圖所示一根輕繩跨過光滑定滑

17、輪，兩端分別系一個質(zhì)量為m2的物塊。m2離地面有一定高度。當m1的加速度 a 與a b c d 8、利用傳感器和計算機可以測量快速變化的力的瞬時值。右圖是用這種方法獲得的彈性繩中拉力隨時間的變化圖線。實驗時，把小球舉高到繩子的懸點t2 時刻小球速度最大b、t1t3 時刻小球動能最小d、t1 與9、在汽車中懸線上掛一小球。實驗表明，當小球做勻變速直線運動時，懸線將與豎直方向成某一固定角度。 如圖所示，若在汽車底板上還有一個跟其相對靜止的物體 m ，則關(guān)于汽車的運動情況和物體m的受力情況正確的是（ ）a、汽車一定向右做加速運動精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - -

18、- - - - 第 8 頁，共 11 頁 - - - - - - - - -學習必備歡迎下載b、汽車一定向左做加速運動c、m除受到重力、底板的支持力作用外，還一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，還可能受到向左的摩擦力作用10、如圖，風洞實驗室中可產(chǎn)生水平方向的、大小可調(diào)節(jié)的風力?，F(xiàn)將一套有小球的細直桿放入風洞實驗室，小球孔徑略大于細桿直徑。（1）當桿在水平方向上固定時，調(diào)節(jié)風力的大小，使小球在桿上做勻速運動，這時小球所受的風力為小球所受重力的0.5 倍，求小球與桿間的滑動摩擦因數(shù)。（2）保持小球所受風力不變，使桿與水平方向間夾角為37，并固定，則小球從靜止出發(fā)在細桿上滑下距離s 所需時間為多少？ （sin37 =0.6 cos37=0.8）【試題答案1、b （本題考查力和運動的關(guān)系。當手突然停止運動后極短時間內(nèi)，彈簧形變量極小，彈簧中的彈力仍大于重力，合力向上，物體仍向上加速。故b選項正確）2、d 3、b （滑塊和小球有相同的加速度a=gsin ，對小球受力分析可知， b選項正確）4、d（不論上升還是下降，易拉罐均處于完全失重狀態(tài)，水都不會從洞中射出）5、a（提示：甲球自由落體，乙球勻加速直線運動，丙球視為簡諧運動）精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - -