第四节 牛顿运动定律《汽车电工电子基础》云南省（职教高考）交通运输类 知识点讲解

云南省（职教高考）交通运输类 知识点讲解 第四节 牛顿运动定律 【考情分析】 本章是动力学的核心内容，在云南省中职职教高考中分值占比15-20分，选择题侧重概念辨析（惯性、平衡力与相互作用力），计算题常结合汽车受力分析、加速度计算考查牛顿第二定律，是高分突破的关键章节。 【学习目标】 · 理解牛顿第一定律的内涵，明确质量是惯性的唯一量度，能解释汽车行驶中的惯性现象。 · 熟练掌握牛顿第二定律F合=ma 的应用，能对汽车进行受力分析并计算加速度。 · 区分一对平衡力与一对相互作用力，理解牛顿第三定律在汽车牵引力产生中的应用。 【考点梳理】 1. 牛顿第一定律（惯性定律） 定义：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合外力迫使它改变这种状态。 惯性：物体保持原有运动状态的固有属性。 量度：质量是惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大；与速度、受力情况无关。 汽车应用：急刹车时乘客前倾、安全带的防护作用、汽车启动时乘客后仰，均是惯性现象的体现 核心结论：力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因。 2. 牛顿第二定律 定义：物体加速度的大小跟合外力成正比，跟质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。 公式：F合=ma 单位统一性：F合 单位为N，m 单位为kg，a 单位为 m/s2。 矢量性：a 与 F合 方向始终相同。 瞬时性：F合变化，a 立即同步变化。 汽车受力分析应用：水平路面行驶时，F合=F牵-f（F牵为牵引力，f 为阻力），则 3. 牛顿第三定律 定义：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，且作用在两个不同物体上。 公式：F=-F'（负号表示方向相反）。 特点：异体、等大、反向、共线、同性质、同时产生同时消失。 汽车牵引力原理：发动机驱动车轮向后推地面（作用力），地面给车轮向前的静摩擦力（反作用力），这个力就是汽车的牵引力。 4. 平衡力 vs 相互作用力（核心辨析） 对比维度 一对平衡力 一对相互作用力 受力物体 作用在同一物体上 作用在两个不同物体上 力的性质 可以是不同性质的力 一定是相同性质的力 依赖关系 一个力消失，另一个力可能仍存在 两个力同时产生、同时消失 汽车实例 汽车的重力与地面的支持力 汽车对地面的压力与地面对汽车的支持力 【例题】 1. 关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（ ） A. 牛顿第一定律是通过实验直接得出的 B. 物体的运动需要力来维持 C. 牛顿第一定律揭示了物体具有惯性 D. 物体受力越大，惯性越大 答案：C 解析：A错，牛顿第一定律是理想实验定律，无法直接验证；B错，力是改变运动状态的原因，不是维持运动的原因；D错，惯性只与质量有关；C正确。 2. 下列措施中，为了增大惯性的是（ ） A. 汽车限速行驶 B. 汽车加装尾翼 C. 货车装载货物 D. 驾驶员系安全带 答案：C 解析：质量越大惯性越大，货车装载货物增大了质量，从而增大惯性。A、D是防止惯性危害，B是增大空气阻力。 3. 质量为 500kg 的汽车，在水平路面上受到的阻力为 1000N，若牵引力为 2000N，则汽车的加速度为（ ） A. 1m/s2 B. 2m/s2 C. 3m/s2 D. 4m/s2 答案：B 解析：水平方向合外力 F合=F牵-f=2000-1000=1000N，由 F合=ma 得 a=2m/s2。 4. 汽车在水平路面上匀速行驶时，下列力中属于平衡力的是（ ） A. 汽车的牵引力与汽车对地面的压力 B. 汽车的重力与地面的支持力 C. 汽车的重力与汽车的牵引力 D. 汽车对地面的压力与地面对汽车的支持力 答案：B 解析：平衡力需作用在同一物体、大小相等、方向相反、同一直线。A力的方向垂直，C方向不共线，D是相互作用力，B符合平衡力条件。 5. 关于牛顿第三定律，下列说法正确的是（ ） A. 作用力与反作用力作用在同一物体上 B. 作用力与反作用力大小相等、方向相同 C. 作用力与反作用力的性质相同 D. 两个物体接触时才会产生作用力与反作用力 答案：C 解析：A错，相互作用力作用在不同物体；B错，方向相反；D错，不接触也能产生（如磁铁间的作用力）；C正确。 6. 质量为 10kg 的物体，受到 20N 的水平拉力，在光滑水平面上运动，则物体的加速度为（ ） A. 0.5m/s2 B. 1m/s2 C. 2m/s2 D. 4m/s2 答案：C 解析：光滑水平面阻力为零，合外力等于拉力，由 2 7. 汽车急刹车时，乘客会向前倾倒，这是因为（ ） A. 乘客受到向前的惯性力 B. 乘客具有惯性 C. 汽车具有惯性 D. 乘客受到汽车的作用力 答案：B 解析：惯性是物体的固有属性，不是力，不能说“受到惯性力”。急刹车时乘客下半身随汽车减速，上半身因惯性保持原有运动状态，故向前倾倒。 8. 一辆汽车的质量为 1500kg，在水平路面上匀速行驶时牵引力为 3000N，则汽车受到的阻力为（ ） A. 0N B. 1500N C. 3000N D. 15000N 答案：C 解析：匀速行驶时合外力为零，水平方向牵引力与阻力平衡，故阻力 f=F牵=3000N。 【高考题实战】 1. 关于惯性，下列说法正确的是（ ） A. 高速行驶的汽车惯性大 B. 静止的汽车没有惯性 C. 汽车装载货物后惯性增大 D. 汽车刹车后惯性减小 答案：C 解析：惯性只与质量有关，质量越大惯性越大。汽车装载货物后质量增大，惯性增大；与速度、运动状态无关。 2. 牛顿第二定律的表达式为 F合=ma，下列对该公式的理解错误的是（ ） A. 合外力与加速度成正比 B. 质量与加速度成反比 C. 加速度的方向与合外力的方向一致 D. 合外力为零，加速度为零 答案：B 解析：质量是物体的固有属性，与合外力、加速度无关。当合外力一定时，加速度与质量成反比，B选项未控制合外力一定，故错误。 3. 汽车在水平路面上加速行驶，此时汽车的牵引力 F牵 和阻力 f 的关系是（ ） A. F牵=f B. F牵<f C. F牵>f D. 无法判断 答案：C 解析：加速行驶时加速度方向与运动方向相同，合外力 F合=F牵-f>0，故 F牵>f。 4. 下列现象中，利用了惯性的是（ ） A. 驾驶员必须系安全带 B. 汽车行驶时要保持车距 C. 跳远运动员起跳前助跑 D. 汽车刹车时刹车片发热 答案：C 解析：A、B是防止惯性带来的危害；D是摩擦生热，属于能量转化；C是利用助跑时的惯性，使运动员起跳后保持运动状态，跳得更远。 5. 质量为 2000kg 的汽车，受到的阻力为车重的 0.1 倍，若汽车的加速度为 1m/s2，则牵引力大小为（ ）（g=10m/s2） A. 2000N B. 4000N C. 6000N D. 8000N 答案：B 解析：阻力 f=0.1mg=2000N，由 F牵-f=ma 得 F牵=ma+f=4000N。 6. 关于一对平衡力和一对相互作用力，下列说法正确的是（ ） A. 平衡力和相互作用力都作用在同一物体上 B. 平衡力和相互作用力都大小相等、方向相反 C. 平衡力的性质一定相同 D. 相互作用力的性质一定不同 答案：B 解析：A错，相互作用力作用在不同物体；C错，平衡力性质可以不同（如重力与支持力）；D错，相互作用力性质一定相同；B正确，二者均满足大小相等、方向相反、作用在同一直线。 7. 汽车的牵引力是由地面对车轮的静摩擦力提供的，这个过程体现了（ ） A. 牛顿第一定律 B. 牛顿第二定律 C. 牛顿第三定律 D. 惯性定律 答案：C 解析：车轮给地面向后的力，地面给车轮向前的静摩擦力，这两个力是一对相互作用力，体现了牛顿第三定律。 8. 质量为 5kg 的物体，在两个力作用下保持静止，已知其中一个力为 10N，则另一个力的大小为（ ） A. 0N B. 5N C. 10N D. 50N 答案：C 解析：物体静止时合外力为零，两个力是一对平衡力，大小相等、方向相反，故另一个力大小为 10N。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $