专题03 牛顿运动定律（考点串讲）-2024-2025学年高一物理上学期期末考点大串讲（鲁科版2019）

期末复习·考点清单 物理必修第一册 •鲁科版 专题03 牛顿运动定律 01 02 03 方法模型归纳 巩固提升 知识清单 目 录 04 课堂小结 PART-01 知识清单 牛顿第一定律　惯性与质量 一 1.牛顿第一定律：一切物体总保持______________状态或静止状态，除非作用在它上面的____迫使它改变这种状态。 2.意义：揭示了运动与力的关系，即力不是______物体运动状态的原因，而是______物体运动状态的原因。 3.惯性：物体保持原来______________状态或静止状态的性质叫作惯性。牛顿第一定律也被叫作惯性定律。 4.惯性与质量：决定物体惯性大小的物理量是它的质量，质量大的物体惯性____。 说明惯性大小只由质量大小决定，与其他因素无关。 匀速直线运动 力 维持 改变 匀速直线运动 大 牛顿第二定律及其表达式 二 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＝________，k是比例系数，F是物体所受的______。 正比 反比 相同 kma 合力 3.比例系数k的意义：F＝kma中k的数值由F、m、a三个物理量的单位共同决定，若三量都取国际单位，则k＝1，所以牛顿第二定律的表达式可写成F＝______。 4.力的单位：______，符号是N。 5.1 N的物理意义：使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力，称为1 N，即1 N＝___________。 ma 牛顿 1 kg·m/s2 两类基本问题 三 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______________确定物体的运动情况。 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______________求出力。 3.两类基本问题的解题思路 加速度 运动学的规律 加速度 牛顿第二定律 超重和失重 四 1.超重现象：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.失重现象：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。 3.完全失重现象：物体对支持物(或悬挂物)完全没有作用力的现象。 物体的重力始终存在，大小没有变化。 大于 小于 PART-02 方法模型归纳 瞬时性加速度问题 一 类别 弹力表现形式 弹力方向 能否突变 轻绳 拉力 沿绳收缩方向 能 橡皮条 拉力 沿橡皮条收缩方向 不能 轻弹簧 拉力、支持力 沿弹簧轴线方向 不能 轻杆 拉力、支持力 不确定 能 瞬时性加速度问题 一 (1)轻绳、轻杆模型不发生明显形变就能产生弹力，剪断(或脱离)后，形变恢复几乎不需要时间，故认为弹力可以立即改变或消失。 (2)轻弹簧、橡皮条模型的形变量大，形变恢复需要较长时间，在瞬时性问题中，它们的自由端连接有物体时其弹力的大小不能突变，往往可以看成是不变的。 瞬时性加速度问题 一 求解瞬时性问题的步骤： 1.分析瞬时变化前各物体的受力； 2.判断瞬时变化时哪些力发生突变，哪些力不变： 3.分析变化后各物体的受力； 4.根据牛顿第二定律求解各物体的加速度。 1．如图所示，A、B两球质量均为m，C球质量为2m，轻质弹簧一端固定在倾角为的光滑斜面顶端，另一端与A球相连，A、B间固定一轻杆，B、C间由一轻质细线连接。斜面固定在水平地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始时系统处于静止状态，重力加速度为g。某时刻剪断细线，细线被剪断的瞬间，下列说法正确的是（　　） A．A球的加速度为0 B．B球加速度沿斜面向上，大小为 C．C球的加速度沿斜面向下，大小为g D．轻杆对B的拉力大小为 瞬时性加速度问题 一 BD 连接体问题 二 1.连接体问题的处理方法 (1)外力和内力 如果以物体(包括物体间的绳、弹簧等)组成的系统为研究对象，则系统之外的作用力为该系统受到的外力，而系统内各物体间的相互作用力为该系统的内力。 (2)整体法：把整个系统作为一个研究对象，不必考虑系统的内力，只需分析系统受到的外力，然后依据牛顿第二定律列方程求解。 (3)隔离法：把系统中的一部分作为研究对象，此时系统的内力就有可能成为该研究对象所受的外力，在分析时应加以注意。 连接体问题 二 3.整体法与隔离法的选择 (1)整体法的研究对象少、受力少、方程少，所以连接体问题优先采用整体法。 (2)涉及物体间相互作用的内力时，必须采用隔离法。 (3)若连接体内各物体具有相同的加速度且需要求解物体间的相互作用力，就可以先用整体法求出加速度，再用隔离法分析其中一个物体的受力，即“先整体求加速度，后隔离求内力”。 (4)若已知某个物体的受力情况，可先隔离该物体求出加速度，再以整体为研究对象求解外力。 2．小车在水平面内运动，车内放置了一个可移动斜面体，斜面倾角为，斜面体上表面光滑，下表面粗糙，与小车之间的动摩擦因数为0.8。将一光滑圆筒放在斜面体上，当小车以某一加速度做匀变速直线运动时，发现光滑圆筒、斜面体均与小车保持相对静止。斜面体质量与圆筒质量均为2kg。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，。下列说法中正确的是（　　） A．小车的加速度为，方向向右 B．小车的加速度为，方向向右 C．斜面体与小车之间的摩擦力大小为20N D．斜面体与小车之间的摩擦力大小为32N 连接体问题 二 AC 动力学两类基本问题 三 1.两个分析 两个分析 过程分析 受力分析 逐一分析不同过程运动特点，找出相邻过程的联系点。 逐过程分析物体受力，注意摩擦力、弹力可能变化。 动力学两类基本问题 三 2.一个桥梁 受力情况 运动情况 加速度a 由F=ma 运动学公式 由受力情况确定运动情况 由运动情况确定受力情况 动力学两类基本问题 三 3.两类问题的解题步骤 3．14岁的奥运冠军全红婵，在2021年底14届全运会上再次上演“水花消失术”夺冠。在女子10m跳台的决赛中（下面研究过程将全红婵视为质点），全红婵竖直向上跳离跳台的速度为5m/s，竖直入水后速度减为零的运动时间与空中运动时间相等，假设所受水的作用力恒定，不计空气阻力，全红婵的体重为35kg，重力加速度大小为g=10m/s2，则（　　） A．跳离跳台后上升的最大高度为2.5m B．全红婵在空中运动的时间为2s C．入水时全红婵的速度为20m/s D．入水后全红婵受到水的阻力为612.5N 动力学两类基本问题 三 BD 传送带模型 四 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 传送带模型 四 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 传送带模型 四 3.传送带问题的求解思路(以物体初速度v0＝0为例) 4．应用于机场和火车站的安全检查仪，其传送装置可简化为如图所示的模型，传送带始终保持的恒定速率运行，行李与传送带之间的动摩擦因数，A、B间的距离为2m，g取。旅客把行李（可视为质点）无初速度地放在A处，则下列说法正确的是（　　） A．开始时行李的加速度大小为4 B．行李经过5.1s到达B处 C．行李到达B处时速度大小为0.4 传送带模型 四 BC 5．如图所示，倾角为θ的足够长传送带以恒定的速率沿逆时针方向运行。t＝0时，将质量m＝1kg的小物块（可视为质点）轻放在传送带上，物块速度随时间变化的图像如图所示。设沿传送带向下为正方向，取重力加速度，则（    ） A．1~2s内，物块的加速度为 B．t＝1s时，摩擦力反向 C．传送带的倾角θ＝37° D．小物块与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.4 传送带模型 四 BC 板块模型 五 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 板块模型 五 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 6．如图甲所示，长木板固定在光滑水平面上，可视为质点的物体静止叠放在木板的最左端。从时刻起，用的水平恒力向右拉，经过，运动到的最右端，物体的图像如图乙所示。已知、的质量分别为、，、间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。下列说法正确的是（    ） A．木板的长度为 B．、间的动摩擦因数为0.2 C．若不固定，的加速度大小为 D．若不固定，运动到的最右端所用的时间为10s 板块模型 五 BC 动力学图像 六 常见图像 v­t图像、a­t图像、F­t图像、F­a图像 三种类型 (1)已知物体受到的力随时间变化的图线，求解物体的运动情况。(2)已知物体的速度、加速度随时间变化的图线，求解物体的受力情况。(3)由已知条件确定某物理量的变化图像。 解题策略 (1)问题实质是力与运动的关系，要注意区分是哪一种动力学图像。(2)应用物理规律列出与图像对应的函数方程式，进而明确“图像与公式”“图像与物体”间的关系，以便对有关物理问题作出准确判断。 动力学图像 六 常见图像 v­t图像、a­t图像、F­t图像、F­a图像 破题关键 (1)分清图像的类别：即分清横、纵坐标所代表的物理量，明确其物理意义，掌握物理图像所反映的物理过程，会分析临界点。 (2)注意图线中的一些特殊点所表示的物理意义：图线与横、纵坐标的交点，图线的转折点，两图线的交点等。 (3)明确能从图像中获得哪些信息：把图像与具体的题意、情境结合起来，再结合斜率、特殊点、面积等的物理意义，确定从图像中反馈出来的有用信息，这些信息往往是解题的突破口或关键点。 7．如图甲所示，倾角为的光滑斜面上有一质量为的物体，物体始终受到沿斜面向上的变力的作用，物体的加速度随外力变化的图像如图乙所示，取重力加速度大小，根据图乙中所提供的信息可知（　　） A． B． C． D． 动力学图像 六 BD 8．一物块静止在粗糙程度均匀的水平地面上，在内所受水平拉力随时间的变化关系图像如图甲所示，在内的速度与时间图像如图乙所示，已知最大静摩擦力大于滑动摩擦力，则关于物块的运动，AC。由图可知，1-2s内物体做匀速运动，故说明摩擦力大小下列说法正确的是（　　）   A．物块的质量为0.5kg B．3s后物块将一直处于静止状态 C．4s内物块位移为6m D．物块与地面间的动摩擦因数为0.2 动力学图像 六 BD PART-03 巩固提升 1．停在水平地面上的小车内，用绳子AB、BC拴住一个重球，绳BC呈水平状态，绳AB的拉力为T1，绳BC的拉力为T2。当小车由静止开始加速向左运动，但重球相对小车的位置不发生变化，则两绳的拉力的变化情况是（　　） A．T1不变 B．T1变大 C．T2不变 D．T2变小 巩固提升 01 AD 2．如图甲所示，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，一端固定在墙壁上，另一端拴接物体A，质量均为的物体A、B接触但不粘连。压缩弹簧至某一位置（弹性限度以内）后由静止释放A、B，同时给物体B施加水平向右的力使之做匀加速直线运动，与作用时间的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（     ） A．A、B分离时，弹簧刚好为原长状态 B．A、B分离时，B的加速度大小为 C．A、B分离时，A的速度大小为 D．开始有作用时，弹簧的压缩量为 巩固提升 02 BC 3．如图所示，足够长的斜面固定在水平地面上，倾角。质量为1kg的物体受到平行于斜面向上的力F，大小为12N，使物体由静止开始运动，当物体的速度达到2m/s时撤去F。已知物体与斜面间的动摩擦因数为0.5，，重力加速度g取。下列说法正确的是（　　）   A．撤去F前物体的加速度大小为 B．从开始到撤去F需要的时间为1.5s C．物体沿斜面向上运动的最大位移为1.2m D．物体沿斜面向下运动的加速度大小为 巩固提升 03 AC 4．跳楼机是用乘坐台将乘客载至高空，然后竖直向下跌落（跌落的加速度接近g），最后将乘坐台在落地前停住的游乐设备。跳楼机通过电动机将乘坐台上质量为60kg的游客送至高空。在从地面以的加速度匀加速竖直上升的过程中，在加速上升的第10s末该游客口袋中的一颗糖果从口袋中恰好滑出（不考虑水平方向速度）。假设糖果在以后的运动过程中只受重力，重力加速度g取。下列说法正确的是（  ） A．糖果从口袋中滑出来后，处于超重状态 B．该游客在加速上升的过程中，乘坐台对他的作用力是612N C．糖果能够达到的离地最大高度是12m D．糖果在滑出口袋时的速度大小为2m/s 巩固提升 04 BD 5．在生活中，人们常利用传送装置运送物品，如图所示，水平传送带保持的速度沿顺时针方向转动，传送带两端A、B间距离为。一可视为质点的物块从B端以的初速度向左滑上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数，忽略空气阻力，取，下列说法正确的是（     ） A．物块从滑上传送带至离开传送带所用时间为 B．物块从滑上传送带至离开传送带所用时间为 C．物块距A端的最小距离为 D．物块相对于传送带滑行的距离为 巩固提升 05 BCD 6．如图所示，将物块（可视为质点）置于水平桌面的薄纸片上，物块和纸片的质量分别为5m和m，各接触面之间的动摩擦因数均为μ，物块距纸片左端的距离和距桌面右端的距离均为d，重力加速度为g。现用水平向右的恒力F拉动纸片，将纸片从物块下抽出，物块恰能停在桌面的右端。下列说法正确的是（     ） A．将纸片抽出过程中，纸片所受摩擦力的大小为 B．物块在纸片上运动时间是它在桌面上运动时间的2倍 C．物块与纸片分离时，物块的速度为 D．将纸片抽出过程中，F可能等于 巩固提升 06 AC PART-04 课堂小结 课堂小结 $$