三維設(shè)計(jì)2024高三物理總復(fù)習(xí) 第14課時 牛頓運(yùn)動定律 雙基落實(shí)課

第14課時牛頓運(yùn)動定律[雙基落實(shí)課]目錄CONTENT立足“四層”·夯基礎(chǔ)著眼“四翼”·探考點(diǎn)聚焦“素養(yǎng)”·提能力020301Part01立足“四層”·夯基礎(chǔ)?

?

一輛貨車在公路上行駛時，司機(jī)發(fā)現(xiàn)前面有異常情況，緊急剎車。貨車在公路上又運(yùn)行了較長一段距離才停下來。試判斷下列說法的正誤。（1）貨車承載的貨物越重，慣性越大。

（

√

）（2）車頭拉貨箱的力大于貨箱拉車頭的力。

（

×

）（3）作用力與反作用力可以作用在同一物體上。

（

×

）（4）貨車剎車的加速度大小由路面對其阻力及貨車的質(zhì)量大小共同決定。

（

√

）（5）牛頓第一定律是牛頓第二定律的特例。

（

×

）√××√×Part02著眼“四翼”·探考點(diǎn)?

考點(diǎn)一

牛頓第一定律和慣性

[素養(yǎng)自修類]

1.[對牛頓第一定律的理解]（多選）下列對牛頓第一定律的理解正確的是（

）A.牛頓第一定律反映了物體在不受外力作用時的運(yùn)動規(guī)律B.在不受外力作用時，物體的運(yùn)動狀態(tài)保持不變C.在水平地面上滑動的木塊最終停下來，是由于沒有外力維持木塊運(yùn)動的結(jié)果D.奔跑的運(yùn)動員，由于遇到障礙而被絆倒，這是因?yàn)樗艿酵饬ψ饔闷仁顾淖冊瓉淼倪\(yùn)動狀態(tài)解析：ABD

牛頓第一定律描述的是物體在不受外力作用時的運(yùn)動規(guī)律，在不受外力作用時總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)不變，A、B正確。牛頓第一定律還揭示了力和運(yùn)動的關(guān)系，力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。在水平地面上滑動的木塊最終停下來，是由于摩擦力的作用而改變了運(yùn)動狀態(tài)；奔跑的運(yùn)動員，遇到障礙而被絆倒，是因?yàn)樗艿酵饬ψ饔枚淖兞诉\(yùn)動狀態(tài)，C錯誤，D正確。2.[慣性的理解及應(yīng)用]水平儀的主要測量裝置是一個內(nèi)部封有液體的玻璃管，液體中有一氣泡，水平靜止時，氣泡位于玻璃管中央，如圖甲所示。一輛在水平軌道上行駛的火車車廂內(nèi)水平放置兩個水平儀，一個沿車頭方向，一個垂直于車頭方向。某時刻，氣泡位置如圖乙所示，則此時關(guān)于火車運(yùn)動的說法可能正確的是（

）A.加速行駛，且向左轉(zhuǎn)彎B.加速行駛，且向右轉(zhuǎn)彎C.減速行駛，且向左轉(zhuǎn)彎D.減速行駛，且向右轉(zhuǎn)彎解析：B

由題意可知，水平靜止或勻速直線運(yùn)動時，氣泡位于玻璃管中央，由圖乙可以看出：沿車頭方向的氣泡向車頭方向移動，當(dāng)火車加速時，氣泡和液體由于慣性不會隨火車立即加速，還會以原來的速度運(yùn)動，相對火車向后運(yùn)動，因?yàn)闅馀菝芏刃∮谝后w密度，所以氣泡在液體作用下就向前運(yùn)動，故C、D錯誤；垂直于車頭方向的水平儀中的氣泡處于右端，因原來火車做直線運(yùn)動，氣泡位于中心位置，當(dāng)火車向右轉(zhuǎn)彎時，氣泡和液體由于慣性不會立即隨火車右轉(zhuǎn)，還會沿直線運(yùn)動，所以氣泡和液體就相對火車向左運(yùn)動，因?yàn)闅馀菝芏刃∮谝后w密度，所以氣泡在液體的作用下相對中心位置向右運(yùn)動；所以此時刻火車應(yīng)是加速運(yùn)動且向右轉(zhuǎn)彎，故A錯誤，B正確。?1.對牛頓第一定律的理解（1）牛頓第一定律揭示了力與運(yùn)動的關(guān)系：力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。（2）牛頓第一定律提出了慣性的概念：一切物體都具有慣性，慣性是物體的一種固有屬性。（3）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，不是實(shí)驗(yàn)定律，也不是牛頓第二定律的特例。2.慣性的兩種表現(xiàn)形式（1）物體不受力或所受合外力為零時，慣性表現(xiàn)為使物體保持原來的運(yùn)動狀態(tài)（靜止或勻速直線運(yùn)動）。（2）物體受到外力時，慣性表現(xiàn)為運(yùn)動狀態(tài)改變的難易程度。慣性越大，物體的運(yùn)動狀態(tài)越難以被改變。考點(diǎn)二

牛頓第二定律的理解

[素養(yǎng)自修類]

1.[牛頓第二定律的理解]根據(jù)牛頓第二定律，下列敘述正確的是（

）A.物體加速度的大小跟它的質(zhì)量和速度大小的乘積成反比B.物體所受合力必須達(dá)到一定值時，才能使物體產(chǎn)生加速度C.物體加速度的大小與所受作用力中任一個的大小成正比D.當(dāng)物體質(zhì)量改變但其所受合力的水平分力不變時，物體水平加速度大小與其質(zhì)量成反比

2.[牛頓第二定律的定性分析]（多選）如圖所示，輕質(zhì)彈簧上端固定，不掛重物時下端位置在C點(diǎn)；在下端掛一個質(zhì)量為m的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）后再次保持靜止，此時物體位于A點(diǎn)；將物體向下拉至B點(diǎn)后釋放。關(guān)于物體的運(yùn)動情況，下面說法中正確的是（

）A.物體由B到A的運(yùn)動過程中，物體的加速度一直在減小B.物體由B到A的運(yùn)動過程中，物體的速度一直在增大C.物體由B到C的運(yùn)動過程中，物體的加速度一直在增大D.物體由B到C的運(yùn)動過程中，物體的速度先增大后減小解析：ABD

物體在A點(diǎn)處于平衡狀態(tài)，從B到A過程中，彈簧彈力大于重力，根據(jù)牛頓第二定律可知，物體將向A加速運(yùn)動，隨著彈簧形變量的減小，彈簧彈力減小，物體加速度將逐漸減小，當(dāng)?shù)竭_(dá)A時彈力等于重力，物體速度達(dá)到最大，然后物體將向C做減速運(yùn)動，從A到C過程中，彈簧彈力逐漸減小，因此物體做減速運(yùn)動的加速度逐漸增大，故從B到C整個過程中，物體加速度先減小后增大，速度先增大后減小，故A、B、D正確，C錯誤。

3.[牛頓第二定律的簡單應(yīng)用]

?

牛頓第二定律的六個特性因果性F是產(chǎn)生a的原因同一性a、F、m對應(yīng)同一物體a、F、m統(tǒng)一使用國際單位制單位獨(dú)立性每一個力都可以產(chǎn)生各自的加速度矢量性a與F方向相同瞬時性a與F對應(yīng)同一時刻局限性只適用于宏觀、低速運(yùn)動的物體，不適用于微觀、高速運(yùn)動的粒子物體的加速度必須是相對慣性系而言的考點(diǎn)三

牛頓第三定律的理解和應(yīng)用

[素養(yǎng)自修類]

1.平衡力與作用力、反作用力的比較平衡力作用力與反作用力相同點(diǎn)大小相等，方向相反，作用在同一條直線上不同點(diǎn)作用對象同一個物體兩個相互作用的不同物體作用時間不一定同時產(chǎn)生、同時消失一定同時產(chǎn)生、同時消失力的性質(zhì)不一定相同一定相同作用效果可相互抵消不可抵消2.應(yīng)用牛頓第三定律轉(zhuǎn)換研究對象如果不能直接求解物體受到的某個力時，可先求它的反作用力，如求壓力時可先求支持力。在許多問題中，摩擦力的求解亦是如此。利用牛頓第三定律轉(zhuǎn)換研究對象，可以使我們分析問題的思路更靈活、更開闊。?1.[作用力與反作用力的關(guān)系]“電動平衡車”是時下熱門的一種代步工具。如圖，人筆直站在“電動平衡車”上，在水平地面上沿直線勻速前進(jìn)，下列說法正確的是（

）A.“電動平衡車”對人的作用力大于人對“電動平衡車”的作用力B.人的重力與車對人的支持力是一對相互作用力C.地面對車的摩擦力與車對地面的摩擦力是一對相互作用力D.人對車的壓力與地面對車的支持力是一對平衡力解析：C

根據(jù)牛頓第三定律，“電動平衡車”對人的作用力等于人對“電動平衡車”的作用力，故A錯誤；人的重力與車對人的支持力的受力物體都是人，不可能是相互作用力，故B錯誤；地面對車的摩擦力與車對地面的摩擦力是一對相互作用力，故C正確；人對車的壓力和車的重力的合力，與地面對車的支持力是一對平衡力，故D錯誤。2.[一對相互作用力與一對平衡力的比較]（多選）如圖所示，用水平力F把一個物體緊壓在豎直墻壁上，物體保持靜止，下列說法中正確的是（

）A.水平力F與墻壁對物體的彈力是一對作用力與反作用力B.物體的重力與墻壁對物體的靜摩擦力是一對平衡力C.水平力F與物體對墻壁的壓力是一對作用力與反作用力D.物體對墻壁的壓力與墻壁對物體的彈力是一對作用力與反作用力解析：BD

水平力F與墻壁對物體的彈力作用在同一物體上，大小相等，方向相反，且作用在同一條直線上，是一對平衡力，選項(xiàng)A錯誤；物體在豎直方向上受豎直向下的重力以及墻壁對物體豎直向上的靜摩擦力的作用，因物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，這兩個力是一對平衡力，選項(xiàng)B正確；水平力F作用在物體上，而物體對墻壁的壓力作用在墻壁上，這兩個力不是平衡力，也不是相互作用力，選項(xiàng)C錯誤；物體對墻壁的壓力與墻壁對物體的彈力是兩個物體間的相互作用力，是一對作用力與反作用力，選項(xiàng)D正確。3.[牛頓第三定律的應(yīng)用]如圖所示，質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的長木板上以加速度a水平向右加速滑行，長木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ1，木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為μ2，重力加速度為g，若長木板仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，求長木板對地面摩擦力。解析：對木塊分析可知，長木板對它水平向左的摩擦力大小為Ff1＝μ2mg，由牛頓第三定律可知，木塊對長木板的摩擦力向右，大小也為Ff1；由于長木板仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，對長木板受力分析可知，地面對它的靜摩擦力方向向左，大小為Ff2＝Ff1＝μ2mg，由牛頓第三定律可知，長木板對地面的摩擦力大小為μ2mg，方向向右。答案：μ2mg，方向向右Part03聚焦“素養(yǎng)”·提能力?

1.在2022年北京冬奧會中，我國花樣滑冰運(yùn)動員以出色的表現(xiàn)為中國代表隊(duì)奪得第9金。如圖所示為比賽時的兩個場景，下列說法正確的是（

）A.在欣賞花樣滑冰運(yùn)動時，要將運(yùn)動員看作質(zhì)點(diǎn)B.男運(yùn)動員用力將女運(yùn)動員拋出，說明力能改變物體的運(yùn)動狀態(tài)C.男運(yùn)動員拉著女運(yùn)動員旋轉(zhuǎn)時，男運(yùn)動員對女運(yùn)動員的力大于女運(yùn)動員對男運(yùn)動員的力D.男運(yùn)動員拉著女運(yùn)動員旋轉(zhuǎn)時，女運(yùn)動員的速度方向始終沿著其伸直的手臂方向解析：B

在欣賞花樣滑冰運(yùn)動時，要欣賞運(yùn)動員的動作，不能將運(yùn)動員看作質(zhì)點(diǎn)，A錯誤；男運(yùn)動員用力將女運(yùn)動員拋出，說明力能改變物體的運(yùn)動狀態(tài)，B正確；根據(jù)牛頓第三定律，男運(yùn)動員拉著女運(yùn)動員旋轉(zhuǎn)時，男運(yùn)動員對女運(yùn)動員的力的大小等于女運(yùn)動員對男運(yùn)動員的力的大小，C錯誤；男運(yùn)動員拉著女運(yùn)動員旋轉(zhuǎn)時，女運(yùn)動員的速度方向始終沿著其圓周運(yùn)動的切線方向，D錯誤。2.2022年7月24日14時22分，搭載“問天實(shí)驗(yàn)艙”的長征五號B遙三運(yùn)載火箭點(diǎn)火升空，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。如圖所示，火箭燃料燃燒后的燃?xì)庖院艽蟮乃俣葟幕鸺龂娍趪姵?，火箭獲得推力而升空，則（

）A.火箭獲得的推力來自空氣B.噴出的燃?xì)鈱鸺淖饔昧εc火箭的重力是一對作用力與反作用力C.噴出的燃?xì)鈱鸺淖饔昧εc火箭對噴出的燃?xì)獾淖饔昧κ且粚ψ饔昧εc反作用力D.火箭飛離大氣層后，不受重力作用解析：C

火箭獲得的推力來自燃料燃燒后的燃?xì)猓蔄錯誤；噴出的燃?xì)鈱鸺淖饔昧εc火箭對噴出的燃?xì)獾耐屏κ且粚ψ饔昧εc反作用力，故B錯誤，C正確；火箭飛離大氣層后，沒有脫離地球的引力范圍，仍受重力作用，故D錯誤。3.如圖所示，一盛水的容器固定在一個小車上，在容器中分別懸掛和拴住一只鐵球和一只乒乓球。當(dāng)容器隨小車由靜止突然向右運(yùn)動時，兩球的運(yùn)動情況是（以小車為參考系）（

）A.鐵球向左，乒乓球向右B.鐵球向右，乒乓球向左C.鐵球和乒乓球都向左D.鐵球和乒乓球都向右解析：A

因?yàn)樾≤囃蝗幌蛴疫\(yùn)動，鐵球和乒乓球都有向右運(yùn)動的趨勢，但由于與同體積的“水球”相比，鐵球質(zhì)量大，慣性大，鐵球的運(yùn)動狀態(tài)難改變，即速度變化慢，而同體積的“水球”的運(yùn)動狀態(tài)比鐵球容易改變，即速度變化快，水和小車一起向右運(yùn)動，所以小車突然向右運(yùn)動時，鐵球相對小車向左運(yùn)動。同理，由于乒乓球與同體積的“水球”相比，質(zhì)量小，慣性小，乒乓球相對小車向右運(yùn)動。選項(xiàng)A正確。4.如圖所示，一種有趣好玩的感應(yīng)飛行器，主要是通過手控感應(yīng)飛行，它的底部設(shè)置了感應(yīng)器裝置。只需要將手置于離飛行器底部一定距離處，就可以使飛行器靜止懸浮在空中，操作十分方便。下列說法正確的是（

）A.空氣對飛行器的作用力方向豎直向上B.手對飛行器的作用力與飛行器所受的重力是一對平衡力C.空氣對飛行器的作用力和空氣對手的作用力是一對作用力和反作用力D.因?yàn)榭諝鈺鲃?，所以螺旋槳對空氣的作用力和空氣對螺旋槳的作用力大小不相等解析：A

飛行器靜止懸浮在空中，由平衡條件可知，空氣對飛行器的作用力方向豎直向上，選項(xiàng)A正確；手與飛行器沒有接觸，手對飛行器沒有作用力，空氣對飛行器的作用力與飛行器所受的重力是一對平衡力，選項(xiàng)B錯誤；空氣對飛行器的作用力和飛行器對空氣的作用力是一對作用力和反作用力，選項(xiàng)C錯誤；由牛頓第三定律，螺旋槳對空氣的作用力和空氣對螺旋槳的作用力大小相等，選項(xiàng)D錯誤。5.昆蟲沫蟬跳躍的高度可達(dá)0.7m，而其身體長度僅有幾毫米，跳躍能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了人們先前所認(rèn)為的昆蟲界的“跳高冠軍”——跳蚤。已知沫蟬起跳時平均加速度可達(dá)3.8km/s2，則沫蟬起跳時對地面的平均壓力大小與其受到的重力大小的比約為（

）A.3.8∶1B.38∶1C.380∶1D.3800∶1解析：C

沫蟬起跳時，由牛頓第二定律得FN－mg＝ma，解得地面對沫蟬的支持力大小FN＝381mg，由牛頓第三定律可知，它對地面的壓力大小FN'＝FN＝381mg，則FN'∶G＝381∶1，則平均壓力大小與其受到的重力大小的比約為380∶1，故選C。6.（2022·江蘇高考）高鐵車廂里的水平桌面上放置一本書，書與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.4，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度g＝10m/s2。若書不滑動，則高鐵的最大加速度不超過（

）A.2.0m/s2B.4.0m/s2C.6.0m/s2D.8.0m/s2解析：B

書放在水平桌面上，若書相對于桌面不滑動，則書與桌面間的摩擦力最大時，加速度最大，fm＝μmg＝mam，解得am＝μg＝4

m/s2，B正確，A、C、D錯誤。7.2021年10月16日0時23分，“神舟十三號”成功發(fā)射，順利將三名航天員送入太空并進(jìn)駐空間站。在空間站中，如需測量一個物體的質(zhì)量，需要運(yùn)用一些特殊方法：如圖所示，先對質(zhì)量為m1＝1.0kg的標(biāo)準(zhǔn)物體P施加一水平恒力F，測得其在1s內(nèi)的速度變化量大小是10m/s，然后將標(biāo)準(zhǔn)物體與待測物體Q緊靠在一起，施加同一水平恒力F，測得它們1s內(nèi)速度變化量大小是2m/s。則待測物體Q的質(zhì)量m2為（

）A.3.0kgB.4.0kgC.5.0kgD.6.0kg

8.建筑工人用如圖所示的定滑輪裝置運(yùn)送建筑材料。一質(zhì)量為70.0kg的工人站在地面上，通過定滑輪將20.0kg的建筑材料以0.5m/s2的加速度拉升，忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦，則工人對地面的壓力大小為（g取10m/s2）（

）A.510NB.490NC.890ND.910N解析：B

設(shè)繩子對建筑材料的拉力為F1，則F1－mg＝ma，解得F1＝m（g＋a）＝210

N，繩子對工人的拉力F2＝F1＝210

N，工人處于靜止?fàn)顟B(tài)，則地面對工人的支持力FN＝Mg－F2＝490

N，由牛頓第三定律知，工人對地面的壓力FN'＝FN＝490

N，故B項(xiàng)正確。?9.（多選）如圖甲所示，一豎直放置的足夠長的固定玻璃管中裝滿某種液體，一半徑為r、質(zhì)量為m的金屬小球，從t＝0時刻起，由液面靜止釋放，小球在液體中下落，其加速度a隨速度v的變化規(guī)律如圖乙所示。已知小球在液體中受到的阻力Ff＝6πηvr，式中r是小球的半徑，v是小球的速度，η是常數(shù)。忽略小球在液體中受到的浮力，重力加速度為g，下列說法正確的是（

）A.小球的最大加速度為gB.小球的速度從0增加到v0的過程中，做勻變速運(yùn)動C.小球先做加速度減小的變加速運(yùn)動，后做勻速運(yùn)動

10.“摘燈籠”游戲示意圖如圖所示，要求游戲者在規(guī)定的時間內(nèi)將盡可能多的燈籠摘下即可獲勝，已知燈籠上下用兩根相同的細(xì)繩連接后懸掛于天花板上，人只能拉下面的細(xì)繩L1，若兩根細(xì)繩能承受的最大拉力相同，則為了順利摘下燈籠（

）A.在細(xì)繩L1下端緩慢增加拉力B.在細(xì)繩L1下端突然猛一拉C.由于細(xì)繩L2中的拉力大于細(xì)繩L1中的拉力，故細(xì)繩L2一定先斷D.細(xì)繩L1與細(xì)繩L2一定同時斷解析：A

懸掛的燈籠受到自身重力G，細(xì)繩L2沿繩向上的拉力F2，細(xì)繩L1沿繩向下的拉力F1，由平衡可知F2＝G＋F1，顯然