专题04 牛顿运动定律的应用-2023年高考冲刺物理热点知识讲练与题型归纳（全国通用）

专题04 牛顿运动定律的应用 [题型导航] 题型一 牛顿三定律的理解 1 题型二 超重与失重现象 2 题型三 瞬时问题的两类问题 6 题型四 动力学图像问题 7 题型五 动力学中的连接体问题 9 题型六 动力学两类基础问题 11 题型七 动力学方法分析多运动过程问题 12 [考点分析] 题型一 牛顿三定律的理解 1．内容 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态． 2．意义 (1)指出力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因． (2)指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又称为惯性定律． (3)牛顿第一定律描述的只是一种理想状态，而实际中不受力作用的物体是不存在的，当物体受外力但所受合力为零时，其运动效果跟不受外力作用时相同，物体将保持静止或匀速直线运动状态． 3．惯性 (1)定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质． (2)量度：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小． (3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性，与物体的运动情况和受力情况无关． 4．牛顿第二定律 (1)表达式为F＝ma. (2)理解：核心是加速度与合外力的瞬时对应关系，二者总是同时产生、同时消失、同时变化． 5．牛顿第三定律的内容 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． 6．作用力与反作用力的“三同、三异、三无关” (1)“三同”：①大小相同；②性质相同；③变化情况相同． (2)“三异”：①方向不同；②受力物体不同；③产生的效果不同． (3)“三无关”：①与物体的种类无关；②与物体的运动状态无关；③与物体是否和其他物体存在相互作用无关． 7．相互作用力与平衡力的比较 对应名称 比较内容 作用力和反作用力 一对平衡力 不同点 作用在两个相互作用的物体上 作用在同一物体上 同时产生、同时消失 不一定同时产生、同时消失 两力作用效果不可抵消，不可叠加，不可求合力 两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力，合力为零 一定是同性质的力 性质不一定相同 相同点 大小相等、方向相反、作用在同一条直线上 [例题1] 下列关于牛顿第一定律以及惯性概念的说法中，正确的是（　　） A．牛顿第一定律说明，只有不受外力的物体才保持匀速直线运动或静止状态 B．物体运动状态发生变化则物体一定受到力的作用 C．惯性定律与惯性的实质是相同的 D．物体的运动不需要力来维持，但物体的运动速度越大时其惯性也越大 [例题2] 关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（　　） A．不受力作用的的物体是不存在的，故牛顿第一定律的建立毫无意义 B．牛顿第一定律是从实验现象归纳总结出来的 C．牛顿第一定律表明，物体在任何状态下都具有惯性 D．牛顿第一定律表明，外力的作用会改变物体的惯性 [例题3] 艾萨克•牛顿在《自然哲学的数学原理》一书中指出：“力使物体获得加速度。”某同学为探究加速度与力的关系，取两个材质不同的物体A、B，使其分别在水平拉力F的作用下由静止开始沿水平面运动，测得两物体的加速度a与拉力F之间的关系如图所示，重力加速度g取10m/s2，空气阻力忽略不计，则（　　） A．物体A的质量为0.7kg B．物体B的质量为0.2kg C．物体A与水平面间动摩擦因数为0.5 D．物体B与水平面间动摩擦因数为0.1 [例题4] 2021年8月3日，东京奥运会体操女子平衡木单项决赛结束，中国选手管晨辰、唐茜靖包揽金、银牌。比赛中，体操运动员站在水平的平衡木上处于静态平衡状态，如图所示。则下列说法正确的是（　　） A．平衡木对人的支持力大小等于人对平衡木的压力大小 B．平衡木对人的支持力和人对平衡木的压力是一对平衡力 C．平衡木对人有摩擦力 D．人受到支持力是因为脚底发生了形变 [例题5] 如图所示为一同学在网上发现的一幅新能源汽车的漫画，有关这幅漫画，下列说法正确的是（　　） A．磁铁对铁块的作用力大于铁块对磁铁的作用力 B．磁铁对铁块的作用力大小等于铁块对磁铁的作用力 C．根据牛顿第二定律，这种设计能使汽车向前运动 D．只要磁铁的磁性足够强，汽车就可以一直运动下去 题型二 超重与失重现象 1．超重 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象． (2)产生条件：物体具有竖直向上(选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度． 2．失重 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象． (2)产生条件：物体具有竖直向下(选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度． (3)完全失重 ①定义：物体对支持物的压力(或对悬