专题04 牛顿运动定律的应用-【起飞计划】2024年高考物理热点知识清单与题型讲练（全国通用）

专题04 牛顿运动定律的应用 题型一 牛顿三定律的理解 1 题型二 动力学两类基础问题 4 类型1 已知受力求解运动情况 5 类型2 已知物体运动情况，分析物体受力 6 题型三 超重与失重现象 7 类型1 超、失重现象的图像问题 8 类型2 超、失重现象的分析与计算 9 题型四 瞬时问题的两类问题 10 题型五 动力学图像问题 13 类型1 F-t、F-x图像的分析运动情况 13 类型2 通过v-t、a-t图像分析受力情况 14 类型3 通过a-F图像分析力与运动的关系 15 题型六 动力学中的连接体问题 16 题型七 动力学方法分析多运动过程问题 17 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 [题型专练1]. （2024•南充模拟）如图，木模A、B质量均为m，通过三根轻质竖直细线对称连接，木模B静止在水平面上。细线a、b、c上的拉力大小分别用Fa、Fb、Fc表示，水平面所受的压力大小为FN，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A．Fa＝Fb+Fc+mg B．FN＜2mg C．Fa+Fb+Fc＝2mg D．Fa＝Fb+Fc [题型专练2]. （2023•广东模拟）机器人服务人类的场景正步入现实生活中，例如餐厅中使用机器人来送餐，就越来越常见。如图甲所示为某餐厅的送餐机器人，将其结构简化为如图乙所示的示意图，机器人的上表面保持水平。则下列说法中正确的是（　　） A．菜品随着机器人一起做匀速直线运动时，菜品受到与运动方向一致的摩擦力作用 B．菜品随着机器人一起做匀速直线运动时，菜品对机器人的压力和机器人对菜品的支持力是一对平衡力 C．菜品随着机器人一起做匀加速直线运动时，菜品的惯性逐渐增大 D．菜品随着机器人一起做匀减速直线运动时，机器人对菜品的作用力大于菜品的重力 [题型专练3]. （2023•云南模拟）如图所示，一同学在擦黑板的过程中，对质量为m的黑板擦施加一个与竖直黑板面成θ角斜向上的力F，使黑板擦以速度v竖直向上做匀速直线运动。重力加速度大小为g，不计空气阻力，则（　　） A．黑板擦与黑板之间的动摩擦因数为 B．黑板对黑板擦的作用力大小为 C．若突然松开手，松手瞬间黑板擦的加速度大小为 D．若突然松开手，松手后黑板擦能上升的最大高度为 [题型专练4]. （2023•青岛二模）风洞实验可以模拟高空跳伞情况下人体所承受气流的状态。已知物体受到的空气阻力F与物体相对空气的速度v满足（S为物体迎风面积，C为风阻系数，ρ为空气密度）。图甲中风洞竖直向上匀速送风，一质量为m的物体从A处由静止下落，一段时间后在B处打开降落伞，相对速度的平方v2与加速度大小a的关系图像如图乙所示，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．开伞前加速度向下，越来越大 B．开伞后加速度向上，越来越大 C．开伞前物体迎风面积为 D．开伞后物体迎风面积为 题型二 动力学两类基础问题