内容正文:
押2022年新高考全国卷第19题
牛顿运动定律
考点内容
常见题型及要求
考点一 牛顿第一定律和惯性
选择题
考点二 牛顿第二定律的理解和应用
选择题
考点三 牛顿第三定律的理解与应用
选择题
秘籍一 牛顿第一定律和惯性
1.理想化状态
牛顿第一定律描述的是物体不受外力时的状态,而物体不受外力的情形是不存在的。如果物体所受的合力等于零,其运动效果跟不受外力作用时相同,物体保持静止状态或匀速直线运动状态。
2.明确了惯性的概念
牛顿第一定律揭示了一切物体所具有的一种固有属性——惯性,即物体具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质。
3.揭示了力与物体运动状态的关系
力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因。
4.与牛顿第二定律的关系
牛顿第一定律和牛顿第二定律是相互独立的。力是如何改变物体运动状态的问题由牛顿第二定律来回答。牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的,而牛顿第二定律是一条实验定律。
秘籍二 牛顿第二定律的理解和应用
1.牛顿第二定律的性质
2.合力、加速度、速度的关系
(1)物体的加速度由所受合力决定,与速度无必然联系.
(2)合力与速度夹角为锐角,物体加速;合力与速度夹角为钝角,物体减速.
(3)a=是加速度的定义式,a与v、Δv无直接关系;a=是加速度的决定式.
秘籍三 牛顿第三定律的理解与应用
1.相互作用力的特点
(1)三同
(2)三异
(3)二无关
2.一对平衡力与作用力、反作用力的比较
名称
项目
一对平衡力
作用力与反作用力
作用对象
同一个物体
两个相互作用的不同物体
作用时间
不一定同时产生、同时消失
一定同时产生、同时消失
力的性质
不一定相同
一定相同
作用效果
可相互抵消
不可抵消
1.(2021·全国乙卷·T21)水平地面上有一质量为的长木板,木板的左明上有一质量为的物块,如图(a)所示。用水平向右的拉力F作用在物块上,F随时间t的变化关系如图(b)所示,其中、分别为、时刻F的大小。木板的加速度随时间t的变化关系如图(c)所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为,物块与木板间的动摩擦因数为,假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等,重力加速度大小为g。则( )
A.
B.
C.
D. 时间段物块与木板加速度相等
【答案】BCD
【解析】
A.图(c)可知,t1时滑块木板一起刚在从水平滑动,此时滑块与木板相对静止,木板刚要滑动,此时以整体为对象有
故A错误;
BC.图(c)可知,t2滑块与木板刚要发生相对滑动,以整体为对象, 根据牛顿第二定律,有
以木板为对象,根据牛顿第二定律,有
解得
故BC正确;
D.图(c)可知,0~t2这段时间滑块与木板相对静止,所以有相同的加速度,故D正确。
故选BCD。
2.(2021·全国甲卷·T14)如图,将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处,上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节,使得平板与底座之间的夹角θ可变。将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放,物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关。若由30°逐渐增大至60°,物块的下滑时间t将( )
A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大
【答案】D
【解析】
设PQ的水平距离为L,由运动学公式可知
可得
可知时,t 有最小值,故当从由30°逐渐增大至60°时下滑时间t先减小后增大。
故选D。
3.(2019·全国III卷·T20)如图(a),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平.t=0时,木板开始受到水平外力F的作用,在t=4s时撤去外力.细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图(b)所示,木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示.木板与实验台之间的摩擦可以忽略.重力加速度取g=10m/s2.由题给数据可以得出
A. 木板的质量为1kg
B. 2s~4s内,力F的大小为0.4N
C. 0~2s内,力F的大小保持不变
D. 物块与木板之间的动摩擦因数为0.2
【答案】AB
【解析】结合两图像可判断出0-2s物块和木板还未发生相对滑动,它们之间的摩擦力为静摩擦力,此过程力F等于f,故F在此过程中是变力,即C错误;2-5s内木板与物块发生相对滑动,摩擦力转变为滑动摩擦力,由牛顿运动定律,对2-4s和4-5s列运动学方程,可解出质量m为1kg,2-4s内的力F为0.4N,故A、B正确;由于不知道物块的质量,所以无法计算它们之间的动摩擦因数μ,故D错误.
1.(2022·广西柳州·二模)如图所示,用橡皮筋穿过一光滑细圆筒将一小球悬挂于小车的架子上,细圆筒直径等于橡皮筋的直径,细圆筒的长度等于橡皮筋的原长,系统处于平衡状态。当