重难点03 牛顿运动定律-2023年高考物理【热点·重点·难点】专练（上海专用）

重难点03 牛顿运动定律 一、牛顿第二定律 （1）内容：物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。 （2）表达式：F合＝ma 该表达式只在国际单位制中成立。因为F合＝k•ma，只有在国际单位制中才有k＝1 力的单位的定义：使质量为1kg的物体，获得1m/s2的加速度的力，叫做1N，即1N＝1kg•m/s2。 （3）适用范围： ①牛顿第二定律只适用于惯性参考系（相对地面静止或匀速直线运动的参考系）。 ②牛顿第二定律只适用于宏观物体（相对于分子、原子）、低速运动（远小于光速）的情况。 ③进一步理解：牛顿第二定律是动力学的核心内容，我们要从不同的角度，多层次、系统化地理解其内涵：F量化了迫使物体运动状态发生变化的外部作用，m量化了物体“不愿改变运动状态”的基本特性（惯性），而a则描述了物体的运动状态（v）变化的快慢。明确了上述三个量的物理意义，就不难理解如下的关系了：a∝F，a∝。 另外，牛顿第二定律给出的F、m、a三者之间的瞬时关系，也是由力的作用效果的瞬时性特征所决定的。 二、动力学中的两类基本问题 （1）已知受力情况求物体的运动情况。 （2）已知运动情况求物体的受力情况。 加速度是联系运动和受力的重要“桥梁”，将运动学规律和牛顿第二定律相结合是解决问题的基本思路。 （3）应用牛顿第二定律解答动力学问题时，首先要对物体的受力情况及运动情况进行分析，确定题目属于动力学中的哪类问题，不论是由受力情况求运动情况，还是由运动情况求受力情况，都需用牛顿第二定律列方程。 三、应用牛顿第二定律解题的步骤 （1）通过审题灵活地选取研究对象，明确物理过程。 （2）分析研究对象的受力情况和运动情况，必要时画好受力示意图和运动过程示意图，规定正方向。 （3）根据牛顿第二定律和运动公式列方程求解。（列牛顿第二定律方程时可把力进行分解或合成处理，再列方程） （4）检查答案是否完整、合理，必要时需进行讨论。 四、牛顿第三定律 （1）内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。 （2）作用力与反作用力的“四同”和“三不同” 五、超重和失重 （1）实重和视重 ①实重：物体实际所受的重力，它与物体的运动状态无关。 ②视重：当物体在竖直方向上有加速度时，物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力。此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重。 （2）超重、失重和完全失重的比较 现象 实质 超重 物体对支持物的压力或对悬挂物的 拉力大于物体重力的现象 系统具有竖直向上的加速度或 加速度有竖直向上的分量 失重 物体对支持物的压力或对悬挂物的 拉力小于物体重力的现象 系统具有竖直向下的加速度或 加速度有竖直向下的分量 完全 失重 物体对支持物的压力或对悬挂物的 拉力为零的现象 系统具有竖直向下的加速度 且a＝g 牛顿运动定律在高考中的地位就像是力学在整个高考卷中的地位一样，属于重要且基础的内容。考查难度可深可浅，可与受力分析、运动过程分析和能量分析等结合在一起，综合在电磁学或能量中，也可以单独出题，灵活多变。考生复习时，需要多结合曲线运动，电磁学等内容进行综合性练习。 （建议用时：40分钟） 一、单选题 1．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 2．高铁车厢里的水平桌面上放置一本书，书与桌面间的动摩擦因数为0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。若书不滑动，则高铁的最大加速度不超过（　　） A． B． C． D． 3．一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示，速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是（　　） A．0~t1时间内，v增大，FN>mg B．t1~t2时间内，v减小，FN<mg C．t2~t3时间内，v增大，FN <mg D．t2~t3时间内，v减小，FN >mg 4．如图所示，质量为m的物块在倾角为的斜面上加速下滑，物块与斜面间的动摩擦因数为。下列说法正确的是（　　） A．斜面对物块的支持力大小为 B．斜面对物块的摩擦力大小为 C．斜面对物块作用力的合力大小为 D．物块所受的合力大小为 5．图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下，经过水平NP段后飞入空中，在Q点落地。不计运动员经过N点的机械能损失