高三牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合訓(xùn)練曹陽(yáng)杰(★★★)標(biāo)準(zhǔn)化講義

1、學(xué)員編號(hào)： 年 級(jí)： 高三 課 時(shí) 數(shù)：3學(xué)員姓名： 輔導(dǎo)科目： 物理 學(xué)科教師： 授課主題T牛頓運(yùn)動(dòng)定律C 常見(jiàn)題型總結(jié)T 連接體中的應(yīng)用授課日期及時(shí)段教學(xué)內(nèi)容知識(shí)梳理牛頓運(yùn)動(dòng)定律是高考中四個(gè)D類要求知識(shí)點(diǎn)之一，其重要性不言而喻。與其他幾個(gè)D類要求知識(shí)點(diǎn)相比，牛頓運(yùn)動(dòng)定律較為基礎(chǔ)且應(yīng)用廣泛，而且考試中與其他知識(shí)點(diǎn)高度緊密結(jié)合，所以我們一定要熟練掌握該知識(shí)點(diǎn)。 一、牛頓第一定律1、牛頓第一定律（慣性定律）：一切物體總是保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。這個(gè)定律有兩層含義：（1）保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)是物體的固有屬性；物體的運(yùn)動(dòng)不需要用力來(lái)維持（2）要使物

2、體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（即速度包括大小和方向）改變，必須施加力的作用，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因2慣性：物體保持原來(lái)勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。對(duì)于慣性理解應(yīng)注意以下三點(diǎn)：（1）慣性是物體本身固有的屬性，始終存在，不能被克服、抵消（2）質(zhì)量是物體慣性大小的量度，質(zhì)量大則慣性大，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難以改變二、牛頓第三定律（1）牛頓第三定律：兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反的。（2）作用力和反作用力的特點(diǎn)：大小相等；方向相反；作用在同一直線上；分別作用在相互作用的兩個(gè)物體上；一定是同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消失的，無(wú)先后之分；性質(zhì)一定相同。（3）一對(duì)作用力和反作用力的做功一對(duì)作用力和反作用力在同一個(gè)過(guò)

3、程中的總功可能為零、可能為正、也可能為負(fù)。這是因?yàn)樽饔昧头醋饔昧Φ淖饔脮r(shí)間一定是相同的，而位移大小、方向都可能是不同的。三、牛頓第二定律（1）定律的表述物體的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同，即F=ma （其中的F和m、a必須相對(duì)應(yīng)）因?yàn)榱图铀俣榷际鞘噶?，它們的關(guān)系除了數(shù)量大小的關(guān)系外，還有方向之間的關(guān)系。明確力和加速度方向，也是正確列出方程的重要環(huán)節(jié)。若F為物體受的合外力，那么a表示物體的實(shí)際加速度；若F為物體受的某一個(gè)方向上的所有力的合力，那么a表示物體在該方向上的分加速度；若F為物體受的若干力中的某一個(gè)力，那么a僅表示該力產(chǎn)生的加速度，

4、不是物體的實(shí)際加速度。（2）對(duì)定律的理解：瞬時(shí)性：加速度與合外力在每個(gè)瞬時(shí)都有大小、方向上的對(duì)應(yīng)關(guān)系，這種對(duì)應(yīng)關(guān)系表現(xiàn)為：合外力恒定不變時(shí)，加速度也保持不變。合外力變化時(shí)加速度也隨之變化。合外力為零時(shí)，加速度也為零矢量性：牛頓第二定律公式是矢量式。公式只表示加速度與合外力的大小關(guān)系.矢量式的含義在于加速度的方向與合外力的方向始終一致.同一性：加速度與合外力及質(zhì)量的關(guān)系，是對(duì)同一個(gè)物體（或物體系）而言，即 F與a均是對(duì)同一個(gè)研究對(duì)象而言.相對(duì)性與局限性；牛頓第二定律只適用于慣性參照系；牛頓第二定律只適用于低速運(yùn)動(dòng)的宏觀物體，不適用于高速運(yùn)動(dòng)的微觀粒子（3）牛頓第二定律確立了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系牛頓第二

5、定律明確了物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況之間的定量關(guān)系。聯(lián)系物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況的橋梁或紐帶就是加速度。（4）應(yīng)用牛頓第二定律解題注意點(diǎn)明確研究對(duì)象?？梢砸阅骋粋€(gè)物體為對(duì)象，也可以以幾個(gè)物體組成的質(zhì)點(diǎn)組為對(duì)象。設(shè)每個(gè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為mi，對(duì)應(yīng)的加速度為ai，則有：F合=m1a1+m2a2+m3a3+mnan對(duì)這個(gè)結(jié)論可以這樣理解：先分別以質(zhì)點(diǎn)組中的每個(gè)物體為研究對(duì)象用牛頓第二定律：對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析。同時(shí)還應(yīng)該分析研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)情況（包括速度、加速度），并把速度、加速度的方向在受力圖旁邊畫(huà)出來(lái)。若研究對(duì)象在不共線的兩個(gè)力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，一般用平行四邊形定則（或三角形定則）解題；若研究對(duì)象在不共

6、線的三個(gè)以上的力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，一般用正交分解法解題（注意靈活選取坐標(biāo)軸的方向，既可以分解力，也可以分解加速度）。當(dāng)研究對(duì)象在研究過(guò)程的不同階段受力情況有變化時(shí)，那就必須分階段進(jìn)行受力分析，分階段列方程求解。解題要養(yǎng)成良好的習(xí)慣。只要嚴(yán)格按照以上步驟解題，同時(shí)認(rèn)真畫(huà)出受力分析圖，標(biāo)出運(yùn)動(dòng)情況，那么問(wèn)題都能迎刃而解。一、專題精講題型一：牛頓第一、三定律問(wèn)題分析【例1】（）下列關(guān)于慣性的說(shuō)法中正確的是物體只有靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)才有慣性物體只有受外力作用時(shí)才有慣性物體的運(yùn)動(dòng)速度大時(shí)慣性大物體在任何情況下都有慣性【例2】（）關(guān)于牛頓第一定律的下列說(shuō)法中，正確的是A牛頓第一定律是實(shí)驗(yàn)定律B牛頓第一

7、定律說(shuō)明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因C慣性定律與慣性的實(shí)質(zhì)是相同的D物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持【例3】（）汽車?yán)宪囋谒降缆飞涎刂本€加速行駛，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律可知（ ）A汽車?yán)宪嚨牧Υ笥谕宪嚴(yán)嚨牧?B汽車?yán)宪嚨牧Φ扔谕宪嚴(yán)嚨牧汽車?yán)宪嚨牧Υ笥谕宪囀艿降淖枇?D汽車?yán)宪嚨牧Φ扔谕宪囀艿降淖枇Α纠?】（）人走路時(shí)，人和地球間的作用力和反作用力的對(duì)數(shù)有A一對(duì) B二對(duì) C三對(duì) D四對(duì)題型二：瞬時(shí)性與彈簧問(wèn)題分析【例5】（） 如圖所示，如圖所示，輕彈簧下端固定在水平面上。一個(gè)小球從彈簧正上方某一高度處由靜止開(kāi)始自由下落，接觸彈簧后把彈簧壓縮到一定程度后停止下落。在小球下落的這一全過(guò)程中

8、，下列說(shuō)法中正確的是A小球剛接觸彈簧瞬間速度最大B從小球接觸彈簧起加速度變?yōu)樨Q直向上C從小球接觸彈簧到到達(dá)最低點(diǎn)，小球的速度先增大后減小D從小球接觸彈簧到到達(dá)最低點(diǎn)，小球的加速度先減小后增大【例6】（）如圖所示，A、B兩小球分別連在彈簧兩端，B端用細(xì)線固定在傾角為30°的光滑斜面上，若不計(jì)彈簧質(zhì)量，在線被剪斷瞬間，A、B兩球的加速度分別為( )A都等于 B和0C和0 D0和 題型三：整體與隔離問(wèn)題【例7】（）如圖所示，A、B兩木塊的質(zhì)量分別為mA、mB，在水平推力F作用下沿光滑水平面勻加速向右運(yùn)動(dòng)，求A、B間的彈力FN?！纠?】（）如圖所示，質(zhì)量為M的木箱放在水平面上，木箱中的立桿上

9、套著一個(gè)質(zhì)量為m的小球，開(kāi)始時(shí)小球在桿的頂端，由靜止釋放后，小球沿桿下滑的加速度為重力加速度的，即a=g，則小球在下滑的過(guò)程中，木箱對(duì)地面的壓力為多少？ 【例9】.（）如圖，在水平面上的箱子內(nèi)，帶異種電荷的小球a、b用絕緣細(xì)線分別系于上、下兩邊，處于靜止?fàn)顟B(tài)。地面受到的壓力為，球b所受細(xì)線的拉力為。剪斷連接球b的細(xì)線后，在球b上升過(guò)程中地面受到的壓力(A)小于 (B)等于(C)等于 (D)大于題型四：臨界問(wèn)題【例10】（）質(zhì)量為0.2kg的小球用細(xì)線吊在傾角為=60°的斜面體的頂端，斜面體靜止時(shí)，小球緊靠在斜面上，線與斜面平行，如圖所示，不計(jì)摩擦，求在下列三種情況下，細(xì)線對(duì)小球的拉力

10、（取g=10 m/s2）(1) 斜面體以2m/s2的加速度向右加速運(yùn)動(dòng)；(2) 斜面體以4m/s2，的加速度向右加速運(yùn)動(dòng)；【例11】（）一個(gè)質(zhì)量為01kg的小球，用細(xì)線吊在傾角a為37°的斜面頂端，如圖所示。系統(tǒng)靜止時(shí)繩與斜面平行，不計(jì)一切摩擦。求下列情況下，繩子受到的拉力為多少?(取g=10m/s2)(1) 系統(tǒng)以6m/s2的加速度向左加速運(yùn)動(dòng)； (2)系統(tǒng)以l0m/s2的加速度向右加速運(yùn)動(dòng)； (3)系統(tǒng)以15m/s2的加速度向右加速運(yùn)動(dòng)。二、專題過(guò)關(guān)1、（）在一艘勻速向北行駛的輪船甲板上，一運(yùn)動(dòng)員做立定跳遠(yuǎn)，若向各個(gè)方向都用相同的力，則 （ ）A向北跳最遠(yuǎn)B向南跳最遠(yuǎn)C向東向西跳

11、一樣遠(yuǎn)，但沒(méi)有向南跳遠(yuǎn)D無(wú)論向哪個(gè)方向都一樣遠(yuǎn)2（）如圖所示，木塊A、B用一輕彈簧相連，豎直放在木塊C上，三者靜置于地面，它們的質(zhì)量之比是123。設(shè)所有接觸面都光滑，當(dāng)沿水平方向迅速抽出木塊C的瞬時(shí)。A和B的加速度分別是aA=_，aB=_ 3（）如圖所示，吊籃P懸掛在天花板上，與吊籃質(zhì)量相等的物體Q被固定在吊籃中的輕彈簧托住，當(dāng)懸掛吊籃的細(xì)繩燒斷的瞬間，吊籃P和物體Q的加速度大小是（ ） AaP = aQ = g BaP =2 g，aQ = gCaP = g，aQ =2 g DaP = 2g，aQ = 04（）質(zhì)量為 m的物塊B與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，A的質(zhì)量為2 m與地面間的摩擦不計(jì)。在已知水

12、平推力F的作用下，A、B做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，A對(duì)B的作用力為_(kāi)。 5. （）如圖所示，五塊完全相同的木塊并排放在水平地面上，它們與地面間的摩擦不計(jì).當(dāng)用力F推1使它們共同加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，第2塊木塊對(duì)第3塊木塊的推力為_(kāi). 6（）如圖所示，帶斜面的小車，傾角為b，車上放一個(gè)均勻球，不計(jì)摩擦。當(dāng)小車向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，要保證小球的位置相對(duì)小車沒(méi)變化，小車加速度a不得超過(guò)多大?7（）如圖所示，輕繩AB與豎直方向的夾角=37°，繩BC水平，小球質(zhì)量m=0.4 kg，問(wèn)當(dāng)小車分別以2.5 m/s2、8 m/s2的加速度向右做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩AB的張力各是多少？（取g=10m/s2）8（）如圖所示，斜面

13、傾角為=30°，斜面上邊放一個(gè)光滑小球，用與斜面平行的繩把小球系住，使系統(tǒng)以共同的加速度向左作勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩的拉力恰好為零時(shí)，加速度大小為_(kāi).若以共同加速度向右作勻加速運(yùn)動(dòng)，斜面支持力恰好為零時(shí)，加速度的大小為_(kāi)9（）如圖所示，在光滑水平而上有一質(zhì)量為M的斜劈，其斜面傾角為，一質(zhì)量為m的物體放在其光滑斜面上，現(xiàn)用一水平力F推斜劈，恰使物體m與斜劈間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，則斜劈對(duì)物塊m的彈力大小為().(A)mgcos (B) (C) (D)三、學(xué)法提煉整體法與隔離法1整體法：在研究物理問(wèn)題時(shí)，把所研究的對(duì)象作為一個(gè)整體來(lái)處理的方法稱為整體法。采用整體法時(shí)不僅可以把幾個(gè)物體作為整體，也可以把幾

14、個(gè)物理過(guò)程作為一個(gè)整體，采用整體法可以避免對(duì)整體內(nèi)部進(jìn)行繁鎖的分析，常常使問(wèn)題解答更簡(jiǎn)便、明了。2隔離法：把所研究對(duì)象從整體中隔離出來(lái)進(jìn)行研究，最終得出結(jié)論的方法稱為隔離法?？梢园颜麄€(gè)物體隔離成幾個(gè)部分來(lái)處理，也可以把整個(gè)過(guò)程隔離成幾個(gè)階段來(lái)處理，還可以對(duì)同一個(gè)物體，同一過(guò)程中不同物理量的變化進(jìn)行分別處理。采用隔離物體法能排除與研究對(duì)象無(wú)關(guān)的因素，使事物的特征明顯地顯示出來(lái)，從而進(jìn)行有效的處理。3整體和局部是相對(duì)統(tǒng)一的，相輔相成的。隔離法與整體法，不是相互對(duì)立的，一般問(wèn)題的求解中，隨著研究對(duì)象的轉(zhuǎn)化，往往兩種方法交叉運(yùn)用，相輔相成.所以，兩種方法的取舍，并無(wú)絕對(duì)的界限，必須具體分析，靈活運(yùn)用.

15、無(wú)論哪種方法均以盡可能避免或減少非待求量（即中間未知量的出現(xiàn)，如非待求的力，非待求的中間狀態(tài)或過(guò)程等）的出現(xiàn)為原則一、 能力培養(yǎng)-特殊模型的應(yīng)用題型一：等時(shí)圓 圖a 圖b1、小球從圓的頂端沿光滑弦軌道靜止滑下，滑到弦軌道與圓的交點(diǎn)的時(shí)間相等。（如圖a）2、小球從圓上的各個(gè)位置沿光滑弦軌道靜止滑下，滑到圓的底端的時(shí)間相等。（如圖b）3、沿不同的弦軌道運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，都等于小球沿豎直直徑（d）自由落體的時(shí)間，即 （式中R為圓的半徑。）即沿各條弦運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，運(yùn)動(dòng)時(shí)間與弦的傾角、長(zhǎng)短無(wú)關(guān)。例1.（）如圖所示，OA、OB是豎直面內(nèi)兩根固定的光滑細(xì)桿，O、A、B、C位于同一圓周上，C點(diǎn)為圓周的最高點(diǎn)，

16、B點(diǎn)為最低點(diǎn)。每根桿上都套著一個(gè)小滑環(huán)（圖中未畫(huà)出），兩個(gè)滑環(huán)都從O點(diǎn)無(wú)初速釋放，用t1、t2分別表示滑環(huán)到達(dá)A、B所用的時(shí)間，則（ ）（A）t1t2 （B）t1t2 （C）t1t2 （D）無(wú)法比較t1、t2的大小 例2.（）如圖，位于豎直平面內(nèi)的固定光滑圓軌道與水平面相切于M點(diǎn)，與豎直墻相切于點(diǎn)A，豎直墻上另一點(diǎn)B與M的連線和水平面的夾角為600，C是圓環(huán)軌道的圓心，D是圓環(huán)上與M靠得很近的一點(diǎn)（DM遠(yuǎn)小于CM）。已知在同一時(shí)刻：a、b兩球分別由A、B兩點(diǎn)從靜止開(kāi)始沿光滑傾斜直軌道運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)；c球由C點(diǎn)自由下落到M點(diǎn)；d球從D點(diǎn)靜止出發(fā)沿圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)。則：（ ） A、a球最先到達(dá)M點(diǎn) B、

17、b球最先到達(dá)M點(diǎn)C、c球最先到達(dá)M點(diǎn) D、d球最先到達(dá)M點(diǎn)ABCDM題型二：受力分析例4（）如圖所示，一輕繩吊著粗細(xì)均勻的棒，棒下端離地面高H，上端套著一個(gè)細(xì)環(huán)棒和環(huán)的質(zhì)量均為m，相互間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力kmg (k>1)。斷開(kāi)輕繩，棒和環(huán)自由下落。假設(shè)棒足夠長(zhǎng)，與地面發(fā)生碰撞時(shí)，觸地時(shí)間極短，無(wú)動(dòng)能損失。棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持豎直，空氣阻力不計(jì)求：(1)棒第一次與地面碰撞彈起上升過(guò)程中，環(huán)的加速度(2)從斷開(kāi)輕繩到棒與地面第二次碰撞的瞬間，棒運(yùn)動(dòng)的路程s 例5.（）如圖所示，表面粗糙的傳送帶靜止時(shí)，物塊由皮帶頂端A從靜止開(kāi)始滑到皮帶底端B用的時(shí)間是t，則 ( )A.當(dāng)皮帶向

18、上運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊由A滑到B的時(shí)間一定大于t B.當(dāng)皮帶向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊由A滑到B的時(shí)間一定等于tC.當(dāng)皮帶向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊由A滑到B的時(shí)間一定等于tD.當(dāng)皮帶向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊由A滑到B的時(shí)間一定小于t 二、 方法總結(jié)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析的同時(shí)還應(yīng)該分析研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)情況（包括速度、加速度），并把速度、加速度的方向在受力圖旁邊畫(huà)出來(lái)。然后根據(jù)受力特點(diǎn)與運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)來(lái)選擇合適的方法來(lái)解題。常用見(jiàn)類型有：（1）整體隔離的結(jié)合運(yùn)用（2）臨界條件的分析（3）連接體問(wèn)題的加速度關(guān)系（4）瞬時(shí)性（彈簧）分析（5）方向性分析課后作業(yè)1. （）如圖所示，質(zhì)量為M的框架放在水平地面上，一輕彈簧上端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小

19、球，小球上下振動(dòng)時(shí)，框架始終沒(méi)有跳起。當(dāng)框架對(duì)地面壓力為零瞬間，小球的加速度大小為( )A.g B. g C.0 D. g2（）伽利略的題目:如圖所示，試證明，質(zhì)點(diǎn)從豎直平面內(nèi)的圓環(huán)上的各個(gè)點(diǎn)沿弦的方向安裝的斜面向滑到最低點(diǎn)D所用的時(shí)間都相等，都等于從最高點(diǎn)A自由下落到最低點(diǎn)D所用的時(shí)間，假設(shè)斜面與質(zhì)點(diǎn)間無(wú)摩擦.3、（）如圖2所示，電梯與地面的夾角為30°，質(zhì)量為m的人站在電梯上。當(dāng)電梯斜向上作勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，人對(duì)電梯的壓力是他體重的1.2倍，那么，電梯的加速度a的大小和人與電梯表面間的靜摩擦力Ff大小分別是：（ ）Aa=g/2 Ba=2g/5 CFf=2mg/5 DFf=mg/530°圖24（）A的質(zhì)量m1=4 m，B的質(zhì)量m2=m，斜面固定在水平地面上。開(kāi)始時(shí)將B按在地面上不動(dòng)，然后放手，讓A沿斜面下滑而B(niǎo)上升。A與斜面無(wú)摩擦，如圖，設(shè)當(dāng)A沿斜面下滑s距離后，細(xì)線突然斷了。求B上升的最大高度H。 5、（）原來(lái)做勻速運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)內(nèi)，有一被伸長(zhǎng)彈簧拉住的、具有一定質(zhì)量的物體A靜止在地板上，如圖3-7-1所示，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)A突然被彈簧拉動(dòng)向右方。由此可判斷，此時(shí)升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)可能是 ( )A圖 3-7-1A. 加速上升B. 減速