考点03 牛顿运动定律及其应用【考点串讲PPT】 -2024-2025学年高一物理上学期期末考点大串讲（粤教版2019）

考点03 牛顿运动定律及其应用 高一物理期末复习 粤教版（2019） 1.亚里士多德认为：必须 ，物体才能运动；没有力的作用，物体就要 . 2.伽利略的理想实验 (1)斜面实验：如图所示，让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面.如果没有摩擦，小球将到达 .减小第二个斜面的倾角，小球运动的距离更长，但所到达的高度 .当第二个斜面最终变为水平面时，小球将 . 静止在某个地方 有力作用在物体上 原来的高度 永远运动下去 相同 一、牛顿第一定律和惯性 (2)推理结论：力 (选填“是”或“不是”)维持物体运动的原因. 3.笛卡儿的观点：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以 沿 运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向. 不是 同一速度 同一直线 1.牛顿第一定律的内容：一切物体总保持 状态或 状态，除非作用在它上面的力 . 2.惯性 (1)物体保持原来 状态或 状态的性质叫作惯性.牛顿第一定律也被叫作 定律. (2)惯性是物体的 属性，一切物体都具有惯性. 匀速直线运动 静止 匀速直线运动 静止 惯性 迫使它改变这种状态 固有 C 例1　如图所示，滑冰运动员用力将冰刀后蹬，可以向前滑行；停止用力，会逐渐停下，且滑行的速度越大，停下所需时间越长，滑得越远。有四位同学对此过程发表了自己的看法，你认为正确的是 A.运动员的运动需要力来维持 B.停止用力，运动员停下来是具有惯性的表现 C.停止用力，运动员停下来是由于摩擦力的作用 D.速度越大，停下所需时间越长，说明惯性的大小和速度有关 二、牛顿第二定律 正比 反比 相同 kma 合力 1.内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成 ，跟它的质量成 ，加速度的方向跟作用力的方向 . 2.表达式F＝ ，其中力F指的是物体所受的 . 3.力的国际单位：牛顿，简称 ，符号为 . 4.“牛顿”的定义：使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力叫作1 N，即1 N＝ . 5.在质量的单位取kg，加速度的单位取m/s2，力的单位取N时，F＝kma中的k＝ ，此时牛顿第二定律可表示为F＝ . 牛 N 1 kg·m/s2 1 ma B 例2　在空间站中，如需测量一个物体的质量，需要运用一些特殊方法。如图所示，先对质量为m1＝1.0 kg的标准物体P施加一水平恒力F，测得其在1 s内的速度变化量大小是10 m/s，然后将标准物体P与待测物体Q紧靠在一起，施加同一水平恒力F，测得它们1 s内速度变化量大小是2 m/s。则待测物体Q的质量m2为 A.3.0 kg B.4.0 kg C.5.0 kg D.6.0 kg 三、力学单位制 1.基本量 被选定的能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的 的一些物理量，如力学中有长度、质量、时间. 2.基本单位：所选定的 的单位. 在力学中，选定 、 和 这三个物理量的单位为基本单位. 长度的单位有厘米(cm)、米(m)、千米(km)等. 质量的单位有克(g)、千克(kg)等. 时间的单位有秒(s)、分钟(min)、小时(h)等. 单位 基本量 长度 时间 质量 3.导出单位 由基本量根据 推导出来的其他物理量的单位，例如速度的单位“米每秒”(m/s)、加速度的单位“米每二次方秒”(m/s2)、力的单位“牛顿”(kg·m/s2). 4.单位制： 单位和 单位一起组成了一个单位制. 物理关系 基本 导出 4.国际单位制：1960年第11届国际计量大会制订的一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制. 5.国际单位制中的基本量 国际单位制中选定 、 、 、电流(I)、热力学温度(T)、物质的量(n)、发光强度(I)七个量为基本量. 6.国际单位制中的力学基本单位 长度l，单位： ；质量m，单位： ；时间t，单位： . 长度(l) 质量(m) 时间(t) m kg s A 四、超重和失重 1.视重：体重计的 称为视重，反映了人对体重计的 . 2.失重现象 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 物体所受重力的现象. (2)产生条件：物体具有 (选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度. 示数 压力 小于 竖直向下 3.超重现象 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 物体所受重力的现象. (2)产生条件：物体具有 (选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度. 4.完全失重状态 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 的状态. (2)产生条件：a＝g，方向 . 大于 竖直向上 等于零 竖直向下 D 例4.人站在力传感器上完成下蹲和站起动作，传感器记录的力随时间变化图像(F－t图像)如图所示，重力加速度g＝10 m/s2，则 A.下蹲过程中最大加速度为6 m/s2 B.人在下蹲过程中，力的示数先变大后变小 C.人在站起过程中，先失重后超重 D.人在8 s内完成了两次下蹲和两次站起动作 五、动力学两类问题 1.从受力确定运动情况 如果已知物体的受力情况，可以由牛顿第二定律求出物体的 ，再通过运动学的规律确定物体的 情况. 2.从运动情况确定受力 如果已知物体的运动情况，根据运动学规律求出物体的 ，结合受力分析，再根据牛顿第二定律求出 . 加速度 运动 加速度 力 BCD 例5　(多选)如图所示，Oa、Ob和ad是竖直平面内三根固定的光滑细杆，O、a、b、c、d位于同一圆周上，c为圆周的最高点，a为最低点，O′为圆心。每根杆上都套着一个小滑环(未画出)，两个滑环从O点无初速度释放，一个滑环从d点无初速度释放，用t1、t2、 t3分别表示滑环沿Oa、Ob、da到达a或b所用的时 间。下列关系正确的是 A.t1＝t2 B.t2>t3 C.t1<t2 D.t1＝t3 BC 例6　(多选)(2023·全国甲卷·19)用水平拉力使质量分别为m甲、m乙的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动，两物体与桌面间的动摩擦因数分别为μ甲和μ乙。甲、乙两物体运动后，所受 拉力F与其加速度a的关系图线如图所示。由图可知 A.m甲<m乙 B.m甲>m乙 C.μ甲<μ乙 D.μ甲>μ乙 六、板块模型 运动状态 板块速度不相等 板块速度相等瞬间 板块共速运动 处理方法 隔离法 假设法 整体法 具体步骤 对滑块和木板进行隔离分析，弄清每个物体的受体情况与运动过程 假设两物体间无相对滑动，先用整体法算出一起运动的加速度，再用隔离法算出其中一个物体“所需要”的摩擦力Ff；比较Ff与最大静摩擦力Ffm的关系，若Ff>Ffm，则发生相对滑动 将滑块和木板看成一个整体，对整体进行受力分析和运动过程分析 临界条件 ①两者速度达到相等的瞬间，摩擦力可能发生突变②当木板的长度一定时，滑块可能从木板滑下，恰好滑到木板的边缘，二者共速是滑块滑离木板的临界条件 相关知识 运动学公式、牛顿运动定律等 例题7.水平桌面上有一薄板，薄板上摆放着小圆柱体A、B、C，圆柱体的质量分别为mA、mB、mC，且mA>mB>mC，如图所示为俯视图。 用一水平外力将薄板抽出，圆柱体与薄板间的动摩擦因数、 圆柱体与桌面间的动摩擦因数均相同。则抽出后，三个圆 柱体留在桌面上的位置所组成的图形可能是图 A 1.水平传送带 类型 图示 物体运动情况 水平传送带 (1)可能一直加速；(2)可能先加速后匀速 (1)v0＜v时，可能一直加速，也可能先加速后匀速；(2)v0＞v时，可能一直减速，也可能先减速后匀速 (1)传送带较短时，物体一直减速到达左端；(2)传送带较长时，物体先向左运动，减速到零后再向右运动回到右端 七、传送带模型 2.倾斜传送带 类型 图示 物体运动情况 倾斜传送带 (1)可能一直加速；(2)可能先加速后匀速 (1)可能一直加速；(2)可能先加速后匀速；(3)可能先以a1加速后以a2加速 例8　(多选)如图所示，水平传送带以恒定的速度顺时针转动，在其左侧轻放一小滑块，下列描述小滑块在传送带上运动的v－t(速度—时间)、a－t(加速度—时间)图像可能 正确的是 ABD 1.动力学中典型的临界条件 临界状态 临界条件 两物体接触或脱离 弹力FN＝0 两物体由相对静止开始相对滑动 静摩擦力达到最大值 绳子断裂 张力等于绳子所能承受的最大张力 绳子松弛 张力FT＝0 加速度最大或最小 当所受合力最大时，具有最大加速度；合力最小时，具有最小加速度 速度最大或最小 加速度为零 八、动力学中的临界和极值问题 2.临界极值问题的处理方法 (1)极限法：在题目中若出现“最大”“最小”“刚好”等词语时，则一般隐含着临界问题，处理这类问题时，应把物理过程推向极限，从而使临界条件暴露出来。(2)假设法：在有些物理过程中，没有明显出现临界问题的线索，但在变化过程中可能出现临界问题，也可能不出现临界问题，解答这类题时，一般用假设法。(3)数学方法：将物理过程转化为数学表达式，根据数学表达式求解得出临界条件。 　例题9.如图所示，细线的一端固定在倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球(重力加速度为g). 答案　g (1)当滑块以多大的加速度向右运动时，线对小球的拉力刚好等于零？ (2)当滑块以2g的加速度向左运动时，线上的拉力为多大？(不计空气阻力) 九、实验：探究加速度与力、质量的关系 1.探究加速度与力的关系 保持小车 不变，通过改变 改变小车所受的拉力，测得不同拉力下小车运动的加速度，分析加速度与 的定量关系. 2.探究加速度与质量的关系 保持小车所受的 不变，通过在小车上 改变小车的质量，测得不同质量的小车对应的加速度，分析加速度与 的定量关系. 质量 槽码的个数 拉力 拉力 增加重物 质量 1.质量的测量：用 测量.在小车中 可改变小车的质量. 2.加速度的测量 (1)方法1：让小车做初速度为0的匀加速直线运动，用 测量小车移动的位移x，用 测量发生这段位移所用的时间t，然后由a＝ 计算出加速度a. (2)方法2：由纸带根据公式Δx＝aT2结合逐差法计算出小车的加速度. 天平 增减砝码的数量 刻度尺 秒表 例题10.如图甲装置为探究加速度与力、质量的关系 的装置。 (1)实验中，需要补偿阻力，下列相关操作正确 的是______。 A.补偿阻力时，应先将空沙桶用细绳绕过定滑轮系在小车上 B.补偿阻力时，小车后面应固定一条纸带，纸带穿过打点计时器，调节木板的 倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动 C.器材调整完毕后，每一次都要保证小车从同一位置由静止释放 D.补偿阻力后，改变小车质量多次实验，但长木板与水平桌面间的角度不需要 再调整 BD (2)操作正确的情况下得到一条纸带如图乙所示，已知打点计时器电源的频率为50 Hz，相邻两个计数点之间还有4个点未画出。则小车的加速度 a＝______ m/s2。(结果保留两位有效数字) 0.40 THANKS 感谢观看 例3　汽车在高速行驶时会受到空气阻力的影响，已知空气阻力f＝cρSv2，其中c为空气阻力系数，ρ为空气密度，S为物体迎风面积，v为物体与空气的相对运动速度。则空气阻力系数c的国际单位是 A.常数，没有单位 B. C. D. 答案　mg $$