第3章 第1讲 牛顿运动定律(课件PPT)-【金版新学案】2027年高考物理高三总复习大一轮复习讲义
2026-07-14
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | 牛顿运动定律 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 6.70 MB |
| 发布时间 | 2026-07-14 |
| 更新时间 | 2026-07-14 |
| 作者 | 山东正禾大教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 金版新学案·高考大一轮复习讲义 |
| 审核时间 | 2026-06-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58190681.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
该高中物理高考复习课件聚焦“牛顿运动定律”专题,覆盖牛顿三定律、惯性、单位制等高考核心考点,依据高考评价体系明确理解定律内涵、应用解决问题等考查要求,通过考点权重分析(如牛顿第二定律应用占比超40%)和常考题型归纳(定量计算、定性分析、单位制推导),构建系统复习框架。
课件亮点在于高考真题深度融合与科学思维培养,如以2024安徽卷弹簧问题、2025四川卷单位制题为例,运用牛顿第二定律“六性”分析和转换研究对象法突破难点,培养科学推理与模型建构素养。特设易错点警示(如惯性与质量关系)和答题模板,助力学生掌握解题技巧,教师可据此精准教学,提升高考冲刺效率。
内容正文:
第1讲 牛顿运动定律
高三总复习讲义 新高考
第三章 牛顿运动定律
1.理解牛顿第一定律的内容和惯性的概念。
2.理解牛顿第二定律的内容及公式,能够应用牛顿第二定律解决简单问题。
3.了解单位制及其应用。
4.理解牛顿第三定律的内容,会区分一对作用力和反作用力与一对平衡力。
学习目标
内容索引
考点一 牛顿第一定律
考点二 牛顿第二定律
课时测评
考点三 牛顿第三定律
牛顿第一定律
考点一
返回
知识梳理
牛顿
第一
定律 内
容 一切物体总保持__________________或__________,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态
意
义 (1)揭示了物体在不受外力或所受合力为零时的运动规律。
(2)提出了一切物体都具有维持其原有运动状态的特性。
(3)揭示了力与运动的关系:力不是__________________的原因,而是改变物体运动状态的原因,即力是产生________的原因
匀速直线运动状态
静止状态
维持物体运动状态
加速度
惯性 定
义 物体保持原来__________________或__________的性质叫作惯性
量
度 ______是物体惯性大小的唯一量度。质量大的惯性____;质量小的惯性____
理
解 (1)惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性。
(2)物体惯性的大小只取决于物体的______,与物体的受力情况、速度大小及所处位置______
匀速直线运动状态
静止状态
质量
大
小
质量
无关
自测1.(多选)下列对牛顿第一定律的理解正确的是
A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律
B.不受外力作用时,物体的运动状态保持不变
C.在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于没有外力维持木块运动的结果
D.奔跑的运动员,由于遇到障碍而被绊倒,这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态
√
√
√
牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态,A、B正确。牛顿第一定律揭示了力和运动的关系,力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因。在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于受到摩擦力的作用而改变了其运动状态;奔跑的运动员遇到障碍而被绊倒,是因为他受到外力作用而改变了运动状态,C错误,D正确。
自测2.关于惯性的下列分析。其中正确的是
A.太空中处于失重状态的物体没有惯性
B.“安全带,生命带,前排后排都要系”,系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害
C.“强弩之末,势不能穿鲁缟”,是因为“强弩”的惯性减小了
D.战斗机作战前抛掉副油箱,是为了增大战斗机的惯性
√
惯性只与质量有关,所以太空中处于失重状态的物体仍具有惯性,A错误;系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害,B正确;“强弩之末,势不能穿鲁缟”,是因为“强弩”的速度减小了,惯性只与质量有关,故惯性不变,C错误;战斗机作战前抛掉副油箱,是为了减小战斗机的惯性,增加灵活性,D错误。故选B。
返回
惯性的两种表现形式
1.物体在不受外力或所受合力为零时,惯性表现为使物体保持原来的运动状态(静止或匀速直线运动)不变。
2.物体受到外力时,惯性表现为运动状态改变的难易程度。惯性大,物体的运动状态较难改变;惯性小,物体的运动状态较易改变。
归纳提升
牛顿第二定律
考点二
返回
1.牛顿第二定律
(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________的方向相同。
(2)表达式:F=kma,其中k是比例系数。在质量的单位取千克(kg),加速度的单位取米每二次方秒(m/s2),力的单位取牛顿(N)时,F=ma。
知识梳理
正比
反比
作用力
2.单位制
(1)力学单位制
基本
导出
长度
质量
时间
米
千克
秒
物理关系
(2)国际单位制的基本单位
物理量名称 物理量符号 单位名称 单位符号
长度 l 米 m
质量 m 千克(公斤) kg
时间 t 秒 s
电流 I 安[培] A
热力学温度 T 开[尔文] K
物质的量 n,(ν) 摩[尔] mol
发光强度 I,(Iv) 坎[德拉] cd
正误辨析
(1)由m=可知,物体的质量与其所受合力成正比,与其运动的加速度成反比。 ( )
(2)可以利用牛顿第二定律确定高速(接近光速)电子的加速度。 ( )
(3)F=ma是矢量式,a的方向与F的方向相同,与速度方向无关。 ( )
(4)物体所受合力减小,加速度一定减小,而速度不一定减小。 ( )
×
×
√
√
牛顿第二定律的“六性”
核心突破
考向1 牛顿第二定律的理解
(多选)关于牛顿第二定律,下列说法正确的是
A.牛顿第二定律的表达式F=ma是矢量式,a与F方向始终相同
B.某一瞬间的加速度,只能由这一瞬间的外力决定,而与这一瞬间之前或之后的外力无关
C.在公式F=ma中,若F为合力,则a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的矢量和
D.物体的运动方向一定与物体所受合力的方向相同
√
√
例1
√
牛顿第二定律的表达式F=ma是矢量式,a与F方向始终相同,故A正确;根据加速度决定式a=知,合力变化时,加速度随之变化,某一瞬间的加速度,只能由这一瞬间的外力决定,而与这一瞬间之前或之后的外力无关,故B正确;在公式F=ma中,若F为合力,则a等于作用在物体上的合力与质量的比值,且a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的矢量和,故C正确;根据F=ma知加速度的方向与合力的方向相同,但运动的方向不一定与加速度方向相同,所以物体的运动方向与物体所受合力的方向不一定相同,故D错误。
考向2 牛顿第二定律的定量应用
有两个材质相同的木块,质量分别为m、,先将质量为m的木块放于粗糙水平面上,若用大小为F的水平恒力推木块,其加速度为a;再将质量为的木块放于同一粗糙的水平面上,若仍用大小为F的水平恒力推它,它的加速度为a',则
A.a'=a B.a'<2a
C.a'>2a D.a'=2a
√
例2
设两个木块与粗糙水平面间的动摩擦因数均为μ,根据牛顿第二定律,对质量为m的木块,有F-μmg=ma,解得a=-μg,对质量为的木块,有F-μg=a',解得a'=-μg,由以上综合得a'=-μg>2a=-2μg,故C正确。
考向3 牛顿第二定律的定性应用
(多选)如图所示,处于自然状态下的轻弹簧一端固定在水平地面上,质量为m的小球从弹簧的另一端所在位置由静止释放,设小球和弹簧一直处于竖直方向,弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g。在小球将弹簧压缩到最短的过程中,下列叙述中正确的是
A.小球的速度先增大后减小
B.小球的加速度先减小后增大
C.小球速度最大时弹簧的形变量为
D.弹簧的最大形变量为
√
例3
√
√
开始时,小球的重力大于弹簧弹力,加速度方向向下,小球
向下加速运动,随着弹簧的压缩,弹簧弹力逐渐变大,由mg
-kx=ma知加速度逐渐减小;当弹力大小等于重力时,加速
度为零,即x=,此时小球的速度最大;然后小球继续向下
运动压缩弹簧,弹簧弹力大于重力,加速度变为向上,由kx-
mg=ma知加速度逐渐增大,速度逐渐减小,直到速度减小到零,到达最低点,由对称性可知,此时弹簧的压缩量为2x=,故A、B、C正确,D错误。
拓展变式.(2024·安徽卷·T6)如图所示,竖直平面内有两个完全相同的轻质弹簧,它们的一端分别固定于水平线上的M、N两点,另一端均连接在质量为m的小球上。开始时,在竖直向上的拉力作用下,小球静止于MN连线的中点O,弹簧处于原长。后将小球竖直向上缓慢拉至P点,并保持静止,此时拉力F大小为2mg。已知重力加速度大小为g,弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力。若撤去拉力,则小球从P点运动到O点的过程中
A.速度一直增大
B.速度先增大后减小
C.加速度的最大值为3g
D.加速度先增大后减小
√
小球在P点保持静止,由平衡条件可知此时拉力F与小球的重力和两弹簧的拉力合力为零,则此时两弹簧的合力大小为mg。当撤去拉力,小球从P点运动到O点的过程中两弹簧的拉力与重力的合力始终向下,小球一直做加速运动,故A正确,B错误;小球从P点运动到O点的过程中,弹簧形变量变小,弹簧在竖直方向的合力不断变小,故小球受到的合力一直变小,加速度一直减小,加速度的最大值为撤去拉力时的加速度,由牛顿第二定律可知2mg=ma,则加速度的最大值为2g,故C、D错误。
考向4 单位制
(多选)(2025·四川卷·T8)若长度、质量、时间和动量分别用a、b、c和d表示,则下列各式可能表示能量的是
A. B.
C. D.
√
例4
√
根据题意可知,则1 =1 kg·,结合动能Ek=mv2可知kg·为能量单位,故A正确;同理的单位为kg2·m/s2,根据F=ma可知kg·m/s2为力的单位,故可知kg2·m/s2不是能量的单位,故B错误;同理的单位为kg·,根据A选项分析可知该单位为能量单位,故C正确;同理,不是能量单位,故D错误。
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牛顿第三定律
考点三
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知识梳理
相互
相反
同一直线上
自测1.(多选)如图所示,用水平力F把一个物体紧压在竖直墙壁上使其静止,下列说法中正确的是
A.水平力F跟墙壁对物体的弹力是一对作用力和反作用力
B.物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力
C.水平力F与物体对墙壁的压力是一对作用力和反作用力
D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是一对作用力和反作用力
√
√
水平力F跟墙壁对物体的弹力作用在同一物体上,大小相等,
方向相反,且作用在同一条直线上,是一对平衡力,A错误;
物体在竖直方向上受竖直向下的重力以及墙壁对物体竖直向
上的静摩擦力的作用,物体处于静止状态,故这两个力是一
对平衡力,B正确;水平力F作用在物体上,而物体对墙壁的压力作用在墙壁上,这两个力方向相同,不是一对平衡力,也不是一对作用力和反作用力,C错误;物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力一对作用力和反作用力,D正确。
自测2.如图甲为杂技“顶竿”表演,可以简化为图乙所示的模型:一人A站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竹竿,当竿上一质量为m的人B以加速度a加速下滑时,竿对人A的压力大小为(已知重力加速度为g)
A.(M+m)g-ma
B.(M+m)g
C.(M+m)g+ma
D.(M-m)g
√
以人B为研究对象,根据牛顿第二定律有mg-Ff=ma,再以竹竿为研究对象,由平衡条件有FN=Mg+Ff=(M+m)g-ma,根据牛顿第三定律可知竿对人A的压力大小为(M+m)g-ma,故A正确。
1.一对平衡力与一对相互作用力的比较
归纳提升
名称
项目 一对平衡力 一对相互作用力
作用对象 同一个物体 两个相互作用的不同物体
作用时间 不一定同时产生、同时消失 一定同时产生、同时消失
力的性质 不一定相同 一定相同
作用效果 可相互抵消 不可抵消
2.牛顿第三定律的重要应用——转换研究对象法
如果物体受到的某个力不方便直接求解时,可利用牛顿第三定律转换研究对象,先求它的反作用力,再间接求解该力。
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课 时 测 评
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题组1 牛顿第一定律
1.(2026·河南八市质检)《考工记》中有“马力既竭,辀犹能一取焉”的记载,描述了马对车施力停止后车继续前行的现象。以下关于此现象的分析正确的是
A.车前行是因为受到马的惯性作用
B.马对车停止施力后车继续前行是因为车具有惯性
C.车的惯性随速度增大而减小
D.此现象说明力是维持物体运动状态的原因
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题中描述的是惯性现象,车在马停止施力后继续前行,是因为其具有保持原有运动状态的特性,即惯性,故A错误,B正确;惯性只与质量有关,与速度无关,故C错误;力是改变物体运动状态的原因,故D
错误。
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2.对一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以解释,其中正确的是
A.采用了大功率的发动机后,某些一级方程式赛车(质量不变)的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度,这表明可以通过科学手段使小质量的物体获得大惯性
B.射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透,这表明它的惯性小了
C.货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这会改变它的惯性
D.摩托车转弯时,车手一方面要控制适当的速度,另一方面要将身体稍微向里倾斜,通过调控人和车的惯性达到安全行驶的目的
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惯性是物体的固有属性,只由物体的质量决定,与其他因素无关,质量越大惯性越大,采用了大功率的发动机的一级方程式赛车质量不变,即惯性不变,故A错误;子弹的质量未变,惯性不变,故B错误;货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,质量改变了,它的惯性也改变了,故C正确;摩托车转弯时,车手采取一些措施防止侧滑,但人和车的质量没有发生变化,所以人和车的惯性并没有改变,故D错误。
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A.运动员速度先增大后减小,接触蹦床瞬间速度最大
B.运动员接触蹦床后加速度方向变为竖直向上
C.从运动员接触蹦床到到达最低点,运动员的速度先增大后减小
D.从运动员接触蹦床到到达最低点,运动员的加速度先减小后增大
题组2 牛顿第二定律
3.(多选)如图,一蹦床运动员从蹦床正上方某一高度处由静止开始自由下落,接触蹦床后把蹦床压缩到一定程度后停止下落,不计空气阻力。在运动员下落的这一过程中,下列说法正确的是
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在空中的时候,运动员速度一直增大,刚接触蹦床瞬间,
蹦床的弹力为零,运动员只受重力,所以运动员要继续
向下加速,此后蹦床的弹力逐渐增大,竖直向下的合力
变小,加速度变小,方向与速度方向相同,运动员做加
速运动,当a=0时速度最大。当运动员所受的弹力大于
重力时,加速度竖直向上,与速度方向相反,运动员开
始做减速运动,所以运动员的速度先增大后减小。从运动员接触蹦床到到达最低点,加速度先减小后反向增大,故A、B错误,C、D正确。
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4.雨滴从高空静止下落过程中,受到的空气阻力满足F阻=kv2,k为定值,取竖直向下为正方向,下列表示雨滴速度v和加速度a的图像可能正确的是
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雨滴从高空静止下落过程中,设雨滴的质量为m,根据牛顿第二定律可得a==g-,可知随着雨滴速度的增大,加速度逐渐减小,所以雨滴做加速度逐渐减小的加速运动,则v -t图像的切线斜率逐渐减小;当空气阻力等于雨滴重力时,雨滴的加速度减为0,即加速度a与速度v不是线性关系,故B可能正确。
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5.如图,一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球,初始时整个系统静置于光滑水平桌面上,两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点,方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距L时,它们加速度的大小均为
A.
B.
C.
D.
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当两球运动至二者相距L时,如图所示,由几何关系可知sin θ==,由数学知识可知cos θ=,设轻绳拉力为FT,对结点O,由平衡条件有2FTcos θ=F,解得FT=F,对任意小球,由牛顿第二定律有FT=ma,解得a=。故选A。
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题组3 牛顿第三定律
6.(2026·四川绵阳高三期末)如图所示,人站在电动平衡车上推墙后在水平地面上沿直线运动,忽略空气阻力,下列说法正确的是
A.平衡车加速行驶时,车对人的作用力大于人对车的
作用力
B.平衡车匀速行驶时,平衡车受到的重力和地面对平
衡车的支持力是一对平衡力
C.人推墙的力等于墙推人的力
D.若人能从平衡车跳离,是因为此时人对车的压力小于车对人的支持力
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车对人的作用力与人对车的作用力是一对作用力和反作用力,大小相等,方向相反,故A错误;对平衡车受力分析可知,竖直方向上,受重力、人的压力和地面的支持力,由平衡条件有F压+mg=F支,可知地面对平衡车的支持力大于平衡车受到的重力,故B错误;人推墙的力与墙推人的力是一对作用力和反作用力,大小相等,方向相反,故C正确;若人能从平衡车跳离,是因为此时车对人的支持力大于人的重力,故D错误。
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7.(2025·浙江绍兴三模)如图所示,绳梯从天花板垂下来且最下端没有触及地面,某建筑工人正在爬绳梯,他的左脚踏于横木、右脚凌空,处于平衡状态,若建筑工人的重力为G1,绳梯的重力为G2,双手施加于横木的作用力大小为F,方向竖直向下,下列说法正确的是
A.建筑工人受到两个力的作用
B.天花板对绳梯的作用力大小为G1+G2
C.左脚施加于横木的作用力大小为G1+G2+F
D.左脚对横木的作用力大于横木对左脚的作用力
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工人受到重力以及来自横木对脚和双手的支持力至少三个力作用,故A错误;整体处于平衡状态,对整条绳梯(含工人)整体分析可知,天花板对绳梯的拉力F'=G1+G2,故B正确;由牛顿第三定律知,横木对双手的作用力大小等于F,方向竖直向上,对工人分析可知,左脚施加于横木的作用力大小为F″=G1-F,故C错误;根据牛顿第三定律可知,左脚对横木的作用力等于横木对左脚的作用力,故D错误。
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8.如图所示,底座A上装有一根直立杆,其总质量为M,杆上套有质量为m的圆环B,它与杆有摩擦。当圆环从底端以某一速度v向上飞起时,圆环的加速度大小为a,底座A不动,重力加速度为g,则圆环在升起和下落过程中,底座对水平面的压力分别为
A.Mg Mg
B.(M+m)g (M+m)g
C.Mg-ma Mg+ma
D.(M+m)g-ma (M-m)g+ma
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当圆环升起时,杆给环的摩擦力方向竖直向下,大小设为
Ff,则环给杆的摩擦力方向竖直向上,大小为Ff,设水平
面对底座的支持力大小为FN1,则对圆环,由牛顿第二定律
可得mg+Ff=ma,对底座,由平衡条件可得FN1+Ff-Mg
=0,联立解得FN1=(M+m)g-ma;当圆环下落时,杆给
环的摩擦力方向竖直向上,大小设为Ff',则环给杆的摩擦力方向竖直向下,大小为Ff',设水平面对底座的支持力大小为FN2,则对底座,由平衡条件可得Mg+Ff'-FN2=0,由题意可知Ff'=Ff,联立解得FN2=(M-m)g+ma,根据牛顿第三定律可知,圆环在升起和下落过程中,底座对水平面的压力大小分别为(M+m)g-ma、(M-m)g+ma,故D正确。
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9.如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上以加速度a水平向右加速滑行,长木板与地面间的动摩擦因数为μ1,木块与长木板间的动摩擦因数为μ2,重力加速度为g,若长木板仍处于静止状态, 则长木板对地面摩擦力的大小和方向为
A.μ1(m+M)g,水平向左
B.μ2mg,水平向右
C.μ2mg+ma,水平向右
D.μ1mg+μ2Mg,水平向左
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以木板为研究对象,水平方向受到木块对长木板的滑动摩擦力,大小为Ff1=μ2mg,方向水平向右,长木板静止,则地面对长木板的静摩擦力Ff2=Ff1=μ2mg,方向水平向左,由牛顿第三定律可知长木板对地面摩擦力的大小为μ2mg,方向水平向右,故B正确。
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10.(多选)(2026·贵州遵义高三开学考试)如图所示,一质量为m的物体放在电梯内倾角为30°的固定斜面上,当电梯以加速度a(a<g,g表示重力加速度大小)竖直向下做匀加速直线运动时,物体和斜面保持相对静止,下列说法正确的是
A.斜面对物体的支持力大小为m(g-a)
B.斜面对物体的支持力大小为m(g-a)
C.斜面对物体的摩擦力大小为m(g-a)
D.斜面对物体的摩擦力大小为m(g-a)
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将加速度a分解为沿斜面向下的分加速度ax和垂直斜面向下的分加速度ay,则有ax=asin 30°,ay=acos 30°,以物体为研究对象,垂直斜面方向和沿斜面方向分别根据牛顿第二定律可得mgcos 30°-FN=may,mgsin 30°-Ff=max,联立解得FN=m(g-a),Ff=m(g-a),故B、C正确。
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11.如图为用索道运输货物的情景,已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°,质量为m的货物与车厢地板间的动摩擦因数为0.3。当载重车厢沿索道向上加速运动时,货物与车厢仍然保持相对静止状态,货物对车厢水平地板的正压力为其重力的1.15倍,连接索道与车厢的杆始终沿竖直方向,重力加速度为g,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,那么这时货物对车厢地板的摩擦力大小为
A.0.35mg
B.0.3mg
C.0.23mg
D.0.2mg
√
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对货物受力分析如图所示,将加速度a沿水平和竖直两个方向分解,水平方向有Ff=macos 37°,竖直方向有FN-mg=masin 37°,FN=1.15mg,联立解得Ff=0.2mg。故选D。
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12.(6分)如图所示,当小车静止时,两细绳与水平车顶夹角分别为60°和30°,物体质量为m,当小车以大小为2g的加速度向右做匀加速直线运动时,求绳1和绳2的拉力大小。(g为重力加速度)
答案:mg 0
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绳1和绳2的拉力与小车的加速度大小有关。当小车的加速度大到一定值时物体会“飘”起来,导致绳2松弛,没有拉力。假设绳2的拉力恰为0,即FT2为0,则有FT1cos 30°=ma1,FT1sin 30°=mg
解得a1==g
当小车以大小为2g的加速度向右做匀加速直线运
动时,可知物体已“飘”起来
故绳2的拉力大小FT2'=0,绳1的拉力大小为FT1'
==mg。
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第1讲 牛顿运动定律
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