内容正文:
第08讲 牛顿运动定律
目录
01
命题透视·考情前瞻
对标素养,研判高考命题趋势
02
思维建模·脉络梳理
搭建知识框架,构建系统思维
03
考点精讲·靶向突破
拆解核心考点,归纳解题范式
知●识●解●构
知识点01 牛顿第一运动定律
知识点02 惯性与质量
知识点03 牛顿第二运动定律
知识点04 应用牛顿第二运动定律解题
知识点05 牛顿第三运动定律
知识点06 力学单位制
考●向●破●译
考向01 牛顿第一运动定律和惯性
考向02 由物体的受力求运动
考向03 由物体的运动求受力
考向04 牛顿第三运动定律
考向05 力学单位制
04
真题溯源·考向感知
溯源真题逻辑,感知高考考向
命题透视·考情前瞻
——对标素养,研判高考命题趋势
核心考点
2026年
2025年
2024年
选择题
×
×
×
填空题
×
×
×
计算题
√
√
×
实验题
×
×
×
综合题
×
×
×
考情分析
1.牛顿运动定律是力学的核心知识点,在高考中出题的可能性较大,单独出题或结合电磁学做为综合题中的一部分都有可能,命题形式也会比较灵活。
2.探究物体加速度与物体所受外力和物体质量的实验也是核心实验,常规题型因为比较普遍,因此出题的可能性不大,但要注意创新性考题。
3.牛顿运动定律实验的场景非常广泛,生活、体育、航空航天、汽车、智能手机等都有出题的可能性。
复习目标
1. 了解牛顿第一运动定律的内容,理解惯性的含义。
2. 会运用牛顿第二运动定律解决实际物理问题,掌握基本解题方法和常见物理模型。
3. 了解超重和失重的本质。
4. 了解牛顿第三运动定律的内容,理解相互作用力和平衡力的区别。
思维建模·脉络梳理
——搭建知识框架,构建系统思维
考点精讲·靶向突破
——拆解核心考点,归纳解题范式
知●识●解●构
知识点01 牛顿第一运动定律
1.内容:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态。
2.对牛顿第一运动定律的理解
(1)牛顿第一运动定律不是由实验直接总结出来的规律,它是牛顿以伽利略的理想实验为基础,加以推理得出的一条理想条件下的规律;
(2)牛顿第一运动定律揭示了一切物体都具有的一种基本属性﹣惯性;
(3)牛顿第一运动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,即力是产生加速度的原因,而不是产生运动,也不是维持物体运动状态的原因。
3.适用范围:宏观世界中低速运动的物体,在惯性参考系中才适用。
知识点02 惯性与质量
1.定义:物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。
2.惯性的量度:质量是物体惯性大小的唯一量度,质量大的物体所具有的惯性大。
3.惯性的性质:
①惯性是物体的固有属性之一,一切物体都具有惯性。
②惯性与运动状态无关:不论物体处于怎样的运动状态,惯性总是存在的。
4.惯性的表现形式:
①当物体不受外力或所受合外力为零时,惯性表现为保持原来的运动状态不变;
②当物体受到外力作用时,惯性表现为改变运动状态的难易程度,物体惯性越大,运动状态越难改变。
5. 常见惯性有关观点的辨析:
(1)错误观点1:物体惯性的大小与物体的受力情况、运动情况、所处位置有关。
辨析:惯性是物体本身固有的属性,与物体的受力情况、运动情况、所处位置等无关。
惯性的大小用质量来量度,或者说只由质量决定。质量越大的物体,惯性越大。
(2)错误观点2:惯性是一种力。
辨析:惯性不是力,保持运动状态是物体的本能。“物体受到惯性力”的说法是不正确的。
(3)错误观点3:惯性就是惯性定律。
辨析:惯性是一切物体都具有的固有属性,而惯性定律是物体不受外力作用时所遵守的一条规律。
知识点03 牛顿第二运动定律
1.内容:物体的加速度跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
2.表达式:F合=ma
3.单位:该表达式只能在国际单位制中成立.因为F合=k•ma,只有在国际单位制中才有k=1。
1N=1kg•m/s2.
4.因果关系:先有作用力,后产生加速度;作用力是原因,加速度是结果。
因此,可以说m一定,a与F成正比,但不能说F与a成正比。
5.牛顿第二运动定律的五个性质
(1)因果性:力是使物体产生加速度的原因;
因此,可以说m一定,a与F成正比,但不能说F与a成正比。
(2)矢量性:F=ma是一个矢量式,应用时应先规定正方向;
(3)瞬时性:合力与加速度具有瞬时对应关系;
(4)同一性:合力与加速度对应同一研究对象;
(5)独立性:作用于物体上的每一个力各自产生加速度,F1=ma1,F2=ma2,物体的实际加速度则是每个加速度的矢量和,合力和加速度在各个方向上的分量也遵从牛顿第二运动定律。
正交分解特例:如水平和竖直方向(沿斜面和垂直于斜面)Fx=max,Fy=may
6.适用范围:
(1)牛顿第二运动定律只适用于惯性参考系(相对地面静止或匀速直线运动的参考系)。
(2)牛顿第二运动定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况。
知识点04 应用牛顿第二运动定律解题的基本步骤
1.解题的步骤
2.“求合力列方程”的两种方法
(1)合成法:首先确定研究对象,画出受力示意图,当物体只受两个力作用时,利用平行四边形定则在加速度方向上直接求出合力,再列牛顿第二运动定律方程求解。
(2)正交分解法:当物体受多个力作用时,选水平方向为x轴,竖直方向为y轴;
或者选沿斜面为x轴,垂直于斜面为y轴,则。
3. 动力学的两类基本问题
(1)已知物体的受力情况求运动情况;
(2)已知物体运动情况求受力情况
其中,受力分析是基础,牛顿第二运动定律和运动学公式是工具,加速度是桥梁。
知识点05 牛顿第三运动定律
1. 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.
2. 作用力与反作用力的区别:
四同:①大小相同;②方向在同一直线上;③性质相同;④同时出现、变化、消失。
三不同:①方向不同;②作用对象不同;③作用效果不同。
3. 相互作用力与平衡力的区别:
相同点:大小相等,方向相反,作用在一条直线上。
不同点:
①相互作用力是分别作用在两个物体上,而平衡力是作用在同一物体上;
②相互作用力的性质一定相同,但平衡力的性质不一定相同;
③相互作用力一定是同时产生,同时消失,但平衡力各自独立,不一定同时变化。
比较作用力和反作用力与平衡力的异同点:
作用力与反作用力
平衡力
相
同
点
大小
相等
相等
方向
相反
相反
是否共线
共线
共线
不
同
点
性质
一定相同
不一定相同
作用时间
同时产生、同时消失
不一定同时产生、同时消失
作用对象
不同(异体)
相同(同体)
作用效果
两个力在不同物体产生不同效果,
不能抵消
两个力在同一物体上
使物体达到平衡的效果
知识点06 力学单位制
1.单位制:基本单位和导出单位共同组成了单位制。
(1)基本单位:基本物理量的单位。
力学中的基本物理量有长度、质量、时间,它们的国际单位分别是米、千克、秒。
(2)导出单位是由基本单位根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。
如:力(N)、速度(m/s)、加速度(m/s2) 等。
2.国际单位制中的基本物理量和基本单位
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
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
摩(尔)
mol
发光强度
I
坎(德拉)
cd
3. 单位制在物理学中的应用
(1) 简化计算过程的单位表达:在解题计算时,物理量均采用国际单位制,计算过程中不用写出各个量的单位,只要在式子末尾写出所求量的单位即可。
(2) 检验结果的正误:物理公式既反映了各物理量间的数量关系,同时也确定了各物理量的单位关系。
因此,在解题中可用单位制来粗略判断结果是否正确,如单位制不对,结果一定错误。
考●向●破●译
考向01 牛顿第一运动定律和惯性
例1. 关于牛顿第一运动定律,下列说法中正确的是( )
A.牛顿第一运动定律是在伽利略“理想实验”的基础上总结出来的
B.不受力作用的物体是不存在的,故牛顿第一运动定律的建立毫无意义
C.牛顿第一运动定律表明,物体只有在不受外力作用时才具有惯性
D.牛顿第一运动定律表明,物体只有在静止或做匀速直线运动时才具有惯性
【答案】A
【解析】A、牛顿第一运动定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上,根据逻辑推理得出的,是以实验为基础,但又不是完全通过实验得出,故A正确;
B、虽然在地球上不受力作用的物体是不存在的,但牛顿第一运动定律给出了物体不受力作用时的运动规律,是牛顿第二运动定律的基础,也为科学的发展奠定了基础,故B错误;
C、D、牛顿第一运动定律表明物体具有保持原来速度不变的性质,即惯性,惯性的大小与物体的受力情况和运动情况均无关,故C错误,D也错误。
【变式训练1】(25-26高二上·上海宝山·阶段检测)列车在某段长为的平直轨道上行驶,其速度的平方与位移x的关系如图所示。
(1)小明将一水杯放置在车厢水平桌面上,此过程中水杯里水面的形状可能是___________;
(2)列车通过此路段所用的时间为___________s。
【答案】(1)B (2)25
【详解】(1)由图像可知,与成线性关系,根据匀变速直线运动的速度—位移公式
说明列车做匀加速直线运动。
列车向前匀加速,水由于惯性,会“滞后”于杯子,相对于杯子向后“堆积”,导致水面后高前低。各部分水的加速度相同,倾斜程度相同,所以水的表面为一倾斜的平面。
故选B。
(2)结合图像和匀变速的位移速度关系,可求得
初速度 末速度 位移
匀变速直线运动中
解得
考向02 由物体的受力求运动
例1. (23-24高一上·上海·期末)如图 所示,某人坐在雪橇上从坡上滑下,人和雪橇的总质量为60kg ,雪坡的倾角 为,雪橇与雪地间的摩擦力恒为 180N ,则人从静止开始下滑 4s 后的速度有多大?
【答案】,方向沿斜面向下
【详解】对人受力分析,根据牛顿第二运动定律可得 解得
结合匀变速直线运动的规律,可得4s后人的速度 方向沿斜面向下。
【变式训练1】(24-25高一上·上海闵行·期末)如图,质量为的物块在与水平面成角的恒力作用下,沿水平面向左做匀加速运动。
(1) 则与滑动摩擦力的合力方向为 (选填“A.竖直向上”、“B.斜向左上”或“C.斜向右上”)。
(2) 若要物块不脱离水平面,恒力需满足的条件为 。
【答案】(1)B (2)
【详解】(1)由于物块沿水平面向左做匀加速运动,则恒力的水平分力与滑动摩擦力的合力方向水平向左,而恒力的竖直分力竖直向上,所以与滑动摩擦力的合力方向为斜向左上。故选B。
(2)若要物块不脱离水平面,恒力需满足的条件为 可得
考向03 由物体的运动求受力
例1.(25-26高一上·上海徐汇·阶段检测)某轮式战车沿直线测试:由静止开始启动,先匀加速,再匀速,再关闭发动机自由减速到停止,其图像如图所示,已知该车质量为10t,全程所受阻力恒定,且记录到匀速运动过程中的牵引力为10000N,则:
(1)加速过程中的牵引力大小为________N。
(2)全过程车的位移大小为________m。
【答案】(1)40000 (2)60
【详解】(1)由图像可知加速过程中加速度的大小
加速过程由牛顿第二运动定律得
根据题意匀速运动过程中的牵引力为10000N,故可知所受阻力为
解得加速过程中的牵引力大小为
(2)匀加速运动的位移大小
匀速运动的位移大小
匀减速运动中由牛顿第二运动定律得
解得匀减速运动中加速度大小
匀减速运动中位移大小
全过程车的位移大小为
【变式训练1】(25-26高一上·上海徐汇·阶段检测)如图所示,质量为m的篮球在竖直方向上落下,砸地前速度大小为v,砸地后以的速度向上反弹,若与地接触时间为t,重力加速度为g,忽略空气阻力,则该时间内,球的平均加速度大小为________,球对地的平均作用力大小为________。
【答案】
【详解】[1]设竖直向上为正方向,球的平均加速度为
球的平均加速度大小为,方向竖直向上
[2]对球由牛顿第二运动定律得
解得球所受支持力
由牛顿第三运动定律可知球对地的作用力与支持力大小相等,方向相反,
则球对地的平均作用力大小为。
考向04 牛顿第三运动定律牛顿
例1.(25-26高一上·上海闵行·期末)有一种玩具摆件叫“平衡鹰”(后简称“鹰”)如图所示,用手指顶在鹰嘴的下面,鹰可以稳稳地停在指尖上而不掉落。则( )
A.平衡鹰的重心在鹰的腹部
B.鹰受到竖直向上的弹力是由于手指发生弹性形变
C.鹰的重力和手指对鹰的支持力是一对作用力与反作用力
D.鹰对手指的压力和手指对鹰的支持力是一对平衡力
【答案】B
【详解】A.由平衡鹰的形状以及根据受力平衡分析可知,重心不在鹰的腹部,重心在手指所在的直线上,故A错误;
B.手指发生弹性形变,由于被压要恢复原状,施加给鹰竖直向上的弹力。因此鹰受到竖直向上的弹力是由于手指发生弹性形变,故B正确;
C.鹰的重力和手指对鹰的支持力是一对平衡力,故C错误;
D.鹰对手指的压力和手指对鹰的支持力是一对作用力与反作用力,故D错误。
故选B。
【变式训练1】汽车能拉着拖车在平直公路上做加速运动,是因为( )
A.汽车对拖车的拉力大于拖车对汽车的拉力
B.汽车对拖车的拉力等于拖车对汽车的拉力
C.汽车先对拖车施加拉力,然后才产生拖车对汽车的拉力
D.汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力
【答案】D
【解析】汽车加速运动,说明所受非平衡力,拉力大于阻力,阻力为地面对拖车的摩擦力,D正确。
考向05 力学单位制的理解和应用
例1.(25-26高二上·上海·阶段检测)下列四个单位中和另外三个不同的是( )
A.kg·m/s B.N·s C.N/s D.
【答案】C
【详解】A.kg·m/s:这是动量的单位
B.N·s:这是冲量的单位,N·s = (kg·m/s²)·s = kg·m/s
C. N/s = (kg·m/s²)/s = kg·m/s³
D.J·kg = (kg·m²/s²)·kg = kg²·m²/s² 故
本题要求选择和另外三个不同的单位,故选C。
【变式训练1】(24-25高一上·上海·期末)汽车行驶时,如果空气阻力很大,会增加汽车燃油消耗量或严重影响汽车的动力性能。经研究,人们发现空气阻力的大小F与空气密度ρ、物体进风面积S、物体与空气的相对运动速度v均有关,关系式为F=kρSvx,其中k是一个无单位的常数。请根据国际单位制推断速度v的指数x的数值为 。
【答案】2
【详解】由于 所以
即 所以
真题溯源·考向感知
——溯源真题逻辑,感知高考考向
1. (2024长宁二模) 某同学在水平向右行驶的高铁车厢内,放置了一个用量角器自制的加速度测量仪,在一段时间内,测量仪上系有小球的细线与竖直方向成 θ 角,如图所示。则高铁在此时间内向右做______运动,其加速度大小为( )
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
θ
A.gsinθ B.gcosθ C.gtanθ D.gcotθ
【答案】匀加速,C
【解析】重力和拉力的合力向右,即向右匀加速运动。合力F=mgtanθ=ma,所以C正确。
2. (2026上海高考真题) 有一只松鼠在一根与水平方向夹角为的倾斜树枝上,从静止开始沿树枝向上做匀加速直线运动;已知它在内沿树枝运动了【计算结果,保留2位有效数字】。
(1)求松鼠的加速度;
(2)已知松鼠的质量为,求该过程中树枝对松鼠的作用力。
【答案】(1),方向沿树枝向上;(2),方向斜向上
【解析】(1)松鼠做初速度为0的匀加速直线运动,由匀变速直线运动位移与时间的关系,得
代入,,解得 方向沿树枝向上。
(2)对松鼠受力分析,松鼠受重力,树枝的作用力,将分解为沿树枝分量、垂直树枝分量。垂直树枝方向,受力平衡,有 解得
沿树枝方向由牛顿第二运动定律,得 解得
合作用力大小 方向斜向上。
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第08讲 牛顿运动定律
目录
01
命题透视·考情前瞻
对标素养,研判高考命题趋势
02
思维建模·脉络梳理
搭建知识框架,构建系统思维
03
考点精讲·靶向突破
拆解核心考点,归纳解题范式
知●识●解●构
知识点01 牛顿第一运动定律
知识点02 惯性与质量
知识点03 牛顿第二运动定律
知识点04 应用牛顿第二运动定律解题
知识点05 牛顿第三运动定律
知识点06 力学单位制
考●向●破●译
考向01 牛顿第一运动定律和惯性
考向02 由物体的受力求运动
考向03 由物体的运动求受力
考向04 牛顿第三运动定律
考向05 力学单位制
04
真题溯源·考向感知
溯源真题逻辑,感知高考考向
命题透视·考情前瞻
——对标素养,研判高考命题趋势
核心考点
2026年
2025年
2024年
选择题
×
×
×
填空题
×
×
×
计算题
√
√
×
实验题
×
×
×
综合题
×
×
×
考情分析
1.牛顿运动定律是力学的核心知识点,在高考中出题的可能性较大,单独出题或结合电磁学做为综合题中的一部分都有可能,命题形式也会比较灵活。
2.探究物体加速度与物体所受外力和物体质量的实验也是核心实验,常规题型因为比较普遍,因此出题的可能性不大,但要注意创新性考题。
3.牛顿运动定律实验的场景非常广泛,生活、体育、航空航天、汽车、智能手机等都有出题的可能性。
复习目标
1. 了解牛顿第一运动定律的内容,理解惯性的含义。
2. 会运用牛顿第二运动定律解决实际物理问题,掌握基本解题方法和常见物理模型。
3. 了解超重和失重的本质。
4. 了解牛顿第三运动定律的内容,理解相互作用力和平衡力的区别。
思维建模·脉络梳理
——搭建知识框架,构建系统思维
考点精讲·靶向突破
——拆解核心考点,归纳解题范式
知●识●解●构
知识点01 牛顿第一运动定律
1.内容:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态。
2.对牛顿第一运动定律的理解
(1)牛顿第一运动定律不是由实验直接总结出来的规律,它是牛顿以伽利略的理想实验为基础,加以推理得出的一条理想条件下的规律;
(2)牛顿第一运动定律揭示了一切物体都具有的一种基本属性﹣惯性;
(3)牛顿第一运动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,即力是产生加速度的原因,而不是产生运动,也不是维持物体运动状态的原因。
3.适用范围:宏观世界中低速运动的物体,在惯性参考系中才适用。
知识点02 惯性与质量
1.定义:物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。
2.惯性的量度:质量是物体惯性大小的唯一量度,质量大的物体所具有的惯性大。
3.惯性的性质:
①惯性是物体的固有属性之一,一切物体都具有惯性。
②惯性与运动状态无关:不论物体处于怎样的运动状态,惯性总是存在的。
4.惯性的表现形式:
①当物体不受外力或所受合外力为零时,惯性表现为保持原来的运动状态不变;
②当物体受到外力作用时,惯性表现为改变运动状态的难易程度,物体惯性越大,运动状态越难改变。
5. 常见惯性有关观点的辨析:
(1)错误观点1:物体惯性的大小与物体的受力情况、运动情况、所处位置有关。
辨析:惯性是物体本身固有的属性,与物体的受力情况、运动情况、所处位置等无关。
惯性的大小用质量来量度,或者说只由质量决定。质量越大的物体,惯性越大。
(2)错误观点2:惯性是一种力。
辨析:惯性不是力,保持运动状态是物体的本能。“物体受到惯性力”的说法是不正确的。
(3)错误观点3:惯性就是惯性定律。
辨析:惯性是一切物体都具有的固有属性,而惯性定律是物体不受外力作用时所遵守的一条规律。
知识点03 牛顿第二运动定律
1.内容:物体的加速度跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
2.表达式:F合=ma
3.单位:该表达式只能在国际单位制中成立.因为F合=k•ma,只有在国际单位制中才有k=1。
1N=1kg•m/s2.
4.因果关系:先有作用力,后产生加速度;作用力是原因,加速度是结果。
因此,可以说m一定,a与F成正比,但不能说F与a成正比。
5.牛顿第二运动定律的五个性质
(1)因果性:力是使物体产生加速度的原因;
因此,可以说m一定,a与F成正比,但不能说F与a成正比。
(2)矢量性:F=ma是一个矢量式,应用时应先规定正方向;
(3)瞬时性:合力与加速度具有瞬时对应关系;
(4)同一性:合力与加速度对应同一研究对象;
(5)独立性:作用于物体上的每一个力各自产生加速度,F1=ma1,F2=ma2,物体的实际加速度则是每个加速度的矢量和,合力和加速度在各个方向上的分量也遵从牛顿第二运动定律。
正交分解特例:如水平和竖直方向(沿斜面和垂直于斜面)Fx=max,Fy=may
6.适用范围:
(1)牛顿第二运动定律只适用于惯性参考系(相对地面静止或匀速直线运动的参考系)。
(2)牛顿第二运动定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况。
知识点04 应用牛顿第二运动定律解题的基本步骤
1.解题的步骤
2.“求合力列方程”的两种方法
(1)合成法:首先确定研究对象,画出受力示意图,当物体只受两个力作用时,利用平行四边形定则在加速度方向上直接求出合力,再列牛顿第二运动定律方程求解。
(2)正交分解法:当物体受多个力作用时,选水平方向为x轴,竖直方向为y轴;
或者选沿斜面为x轴,垂直于斜面为y轴,则。
3. 动力学的两类基本问题
(1)已知物体的受力情况求运动情况;
(2)已知物体运动情况求受力情况
其中,受力分析是基础,牛顿第二运动定律和运动学公式是工具,加速度是桥梁。
知识点05 牛顿第三运动定律
1. 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.
2. 作用力与反作用力的区别:
四同:①大小相同;②方向在同一直线上;③性质相同;④同时出现、变化、消失。
三不同:①方向不同;②作用对象不同;③作用效果不同。
3. 相互作用力与平衡力的区别:
相同点:大小相等,方向相反,作用在一条直线上。
不同点:
①相互作用力是分别作用在两个物体上,而平衡力是作用在同一物体上;
②相互作用力的性质一定相同,但平衡力的性质不一定相同;
③相互作用力一定是同时产生,同时消失,但平衡力各自独立,不一定同时变化。
比较作用力和反作用力与平衡力的异同点:
作用力与反作用力
平衡力
相
同
点
大小
相等
相等
方向
相反
相反
是否共线
共线
共线
不
同
点
性质
一定相同
不一定相同
作用时间
同时产生、同时消失
不一定同时产生、同时消失
作用对象
不同(异体)
相同(同体)
作用效果
两个力在不同物体产生不同效果,
不能抵消
两个力在同一物体上
使物体达到平衡的效果
知识点06 力学单位制
1.单位制:基本单位和导出单位共同组成了单位制。
(1)基本单位:基本物理量的单位。
力学中的基本物理量有长度、质量、时间,它们的国际单位分别是米、千克、秒。
(2)导出单位是由基本单位根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。
如:力(N)、速度(m/s)、加速度(m/s2) 等。
2.国际单位制中的基本物理量和基本单位
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
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
摩(尔)
mol
发光强度
I
坎(德拉)
cd
3. 单位制在物理学中的应用
(1) 简化计算过程的单位表达:在解题计算时,物理量均采用国际单位制,计算过程中不用写出各个量的单位,只要在式子末尾写出所求量的单位即可。
(2) 检验结果的正误:物理公式既反映了各物理量间的数量关系,同时也确定了各物理量的单位关系。
因此,在解题中可用单位制来粗略判断结果是否正确,如单位制不对,结果一定错误。
考●向●破●译
考向01 牛顿第一运动定律和惯性
例1. 关于牛顿第一运动定律,下列说法中正确的是( )
A.牛顿第一运动定律是在伽利略“理想实验”的基础上总结出来的
B.不受力作用的物体是不存在的,故牛顿第一运动定律的建立毫无意义
C.牛顿第一运动定律表明,物体只有在不受外力作用时才具有惯性
D.牛顿第一运动定律表明,物体只有在静止或做匀速直线运动时才具有惯性
【变式训练1】(25-26高二上·上海宝山·阶段检测)列车在某段长为的平直轨道上行驶,其速度的平方与位移x的关系如图所示。
(1)小明将一水杯放置在车厢水平桌面上,此过程中水杯里水面的形状可能是___________;
(2)列车通过此路段所用的时间为___________s。
考向02 由物体的受力求运动
例1. (23-24高一上·上海·期末)如图 所示,某人坐在雪橇上从坡上滑下,人和雪橇的总质量为60kg ,雪坡的倾角 为,雪橇与雪地间的摩擦力恒为 180N ,则人从静止开始下滑 4s 后的速度有多大?
【变式训练1】(24-25高一上·上海闵行·期末)如图,质量为的物块在与水平面成角的恒力作用下,沿水平面向左做匀加速运动。
(1) 则与滑动摩擦力的合力方向为 (选填“A.竖直向上”、“B.斜向左上”或“C.斜向右上”)。
(2) 若要物块不脱离水平面,恒力需满足的条件为 。
考向03 由物体的运动求受力
例1.(25-26高一上·上海徐汇·阶段检测)某轮式战车沿直线测试:由静止开始启动,先匀加速,再匀速,再关闭发动机自由减速到停止,其图像如图所示,已知该车质量为10t,全程所受阻力恒定,且记录到匀速运动过程中的牵引力为10000N,则:
(1)加速过程中的牵引力大小为________N。
(2)全过程车的位移大小为________m。
【变式训练1】(25-26高一上·上海徐汇·阶段检测)如图所示,质量为m的篮球在竖直方向上落下,砸地前速度大小为v,砸地后以的速度向上反弹,若与地接触时间为t,重力加速度为g,忽略空气阻力,则该时间内,球的平均加速度大小为________,球对地的平均作用力大小为________。
考向04 牛顿第三运动定律牛顿
例1.(25-26高一上·上海闵行·期末)有一种玩具摆件叫“平衡鹰”(后简称“鹰”)如图所示,用手指顶在鹰嘴的下面,鹰可以稳稳地停在指尖上而不掉落。则( )
A.平衡鹰的重心在鹰的腹部
B.鹰受到竖直向上的弹力是由于手指发生弹性形变
C.鹰的重力和手指对鹰的支持力是一对作用力与反作用力
D.鹰对手指的压力和手指对鹰的支持力是一对平衡力
【变式训练1】汽车能拉着拖车在平直公路上做加速运动,是因为( )
A.汽车对拖车的拉力大于拖车对汽车的拉力
B.汽车对拖车的拉力等于拖车对汽车的拉力
C.汽车先对拖车施加拉力,然后才产生拖车对汽车的拉力
D.汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力
考向05 力学单位制的理解和应用
例1.(25-26高二上·上海·阶段检测)下列四个单位中和另外三个不同的是( )
A.kg·m/s B.N·s C.N/s D.
【变式训练1】(24-25高一上·上海·期末)汽车行驶时,如果空气阻力很大,会增加汽车燃油消耗量或严重影响汽车的动力性能。经研究,人们发现空气阻力的大小F与空气密度ρ、物体进风面积S、物体与空气的相对运动速度v均有关,关系式为F=kρSvx,其中k是一个无单位的常数。请根据国际单位制推断速度v的指数x的数值为 。
真题溯源·考向感知
——溯源真题逻辑,感知高考考向
1. (2024长宁二模) 某同学在水平向右行驶的高铁车厢内,放置了一个用量角器自制的加速度测量仪,在一段时间内,测量仪上系有小球的细线与竖直方向成 θ 角,如图所示。则高铁在此时间内向右做______运动,其加速度大小为( )
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
θ
A.gsinθ B.gcosθ C.gtanθ D.gcotθ
2. (2026上海高考真题) 有一只松鼠在一根与水平方向夹角为的倾斜树枝上,从静止开始沿树枝向上做匀加速直线运动;已知它在内沿树枝运动了【计算结果,保留2位有效数字】。
(1)求松鼠的加速度;
(2)已知松鼠的质量为,求该过程中树枝对松鼠的作用力。
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