2027届高三物理一轮复习讲义：第五讲 牛顿运动定律及其基本应用

该高中物理高考复习讲义聚焦牛顿运动定律及其应用核心考点，涵盖定律基础、第二定律应用、超重失重等模块，按概念辨析、规律应用、综合问题的逻辑层次构建知识体系，通过考点梳理、方法指导、真题训练三环节，帮助学生夯实物理观念，突破受力分析与运动结合的难点。 讲义以情境化问题驱动教学，如结合足球运动实例（题1）辨析作用力与反作用力，通过伽利略斜面实验（题2）培养科学推理能力，设置选择、计算分层练习，精准对接高考题型，助力学生高效构建科学思维，为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。

日拱一卒，功不唐捐 牛顿运动定律及其基本应用 1、 牛顿运动定律基础 1．图为青少年足球比赛的精彩瞬间。有关足球运动中的一些物理知识，下列说法正确的是（     ） A．球静止在水平地面上时，受到的重力与支持力是一对作用力与反作用力 B．球被踢中时，脚对球的作用力与球对脚的作用力大小相等 C．球撞击地面时，球对地面的压力是因为地面发生形变而产生的 D．球在地面上减速运动时，惯性不断减小 【答案】B 【详解】A．球静止在水平地面时，重力和支持力都作用在球上，是一对平衡力，A错误； B．脚对球的作用力与球对脚的作用力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，二者大小一定相等，B正确； C．弹力是施力物体发生弹性形变对受力物体产生的力，球对地面的压力，施力物体是足球，因此压力是足球发生形变产生的，C错误； D．惯性大小只和物体质量有关，球减速运动时质量不变，惯性大小不变，D错误。 故选 B。 2．关于伽利略的两个斜面实验。下列说法正确的是（    ） A．图甲实验利用斜面是为了缩短小球下滑的时间以便测量 B．图甲实验是为了验证“力是维持物体运动的原因” C．图乙实验结合逻辑推理可以得出结论：力不是维持物体运动的原因 D．图乙实验是为了归纳小球做自由落体运动的规律 【答案】C 【详解】图甲实验是为了归纳小球做自由落体运动的规律，利用斜面是为了延长小球下滑的时间以便测量。图乙实验结合逻辑推理可以得出结论：力不是维持物体运动的原因，故C正确；ABD错误。 故选C 。 3．一天，下着倾盆大雨，晓明同学乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积水了。列车行驶过程中，他发现水面的形状如图甲所示，此时车厢水平桌面上放置的一密闭的盛水容器（如图乙），容器内有一气泡，则该气泡（相对于容器）（　　） A．向左移动 B．向右移动 C．静止不动 D．无法判断 【答案】B 【详解】根据图甲及惯性原理可知，水向左倾移动表示此时列车向右加速，同理图乙中水也应左移，则气泡应右移。 故选B。 4．质量为1kg的质点在平面上运动，x方向的速度—时间图像和y方向的位移—时间图像分别如图所示，则质点（     ） A．初速度为5m/s B．所受合外力为4N C．做匀变速直线运动 D．初速度的方向与合外力的方向垂直 【答案】A 【详解】A．x轴方向初速度为 y轴方向初速度 所以质点的初速度，A正确； B．在y轴方向质点做匀速直线运动，x轴方向的加速度 则质点受到的合力，B错误； C．x轴方向的合力恒定不变，y轴做匀速直线运动，合力为零，则质点的合力恒定不变，质点的初速度与合力有夹角，所以质点做匀变速曲线运动，C错误； D．合力沿x轴方向，而初速度方向既不在x轴方向，也不在y轴方向，质点初速度的方向与合外力方向不垂直，D错误。 故选 A。 5．（多选）如图所示是一辆方程式赛车，车身结构一般采用碳纤维等材料进行轻量化设计，比一般小汽车的质量小得多，而且还安装了功率很大的发动机，可以在4s~5s的时间内从静止加速到100km/h，则（　　） A．方程式赛车运动很快，不易停下，说明速度大，惯性大 B．方程式赛车与地面间的摩擦力这对作用力与反作用力的性质一定相同 C．由牛顿第一定律可知，方程式赛车质量小其惯性一定小 D．任何情况下，方程式赛车的加速度的方向始终与它所受的合外力方向一致 【答案】BCD 【详解】A．质量是惯性大小的唯一量度，与物体的速度大小无关，A错误； B．方程式赛车与地面间的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，是同一性质的力，B正确； C．由牛顿第一定律可知，质量是惯性大小的量度，方程式赛车质量小，其惯性一定小，C正确； D．根据牛顿第二定律可知，物体加速度的方向始终与它所受的合外力方向一致，D正确。 故选BCD。 6．如图所示，甲、乙两位同学相隔一定距离面对面站立在水平地面上，他们伸出双手，双掌保持竖直，发力互推，若甲、乙两位同学始终处于静止状态，则（　　） A．甲对乙的推力是由甲的手掌发生形变产生的 B．甲对乙的推力大于乙对甲的推力 C．乙对地面的摩擦力的方向水平向左 D．甲、乙两位同学受到的摩擦力与他们各自的重力成正比 【答案】A 【详解】A．甲对乙的推力是由于甲的手掌发生形变，从而产生对乙的推力，故A正确； B．甲对乙的推力与乙对甲的推力是一对相互作用力，大小相等，故B错误； C．乙相对地面有向右运动的趋势，则乙对地面的摩擦力的方向水平向右，故C错误； D．甲、乙两位同学受到的静摩擦力与各自的重力无关，故D错误。 故选A。 7．下列单位，不属于国际单位制中基本单位的是（　　） A．米 B．千克 C．牛顿 D．秒 【答案】C 【详解】本题考查国际单位制（SI）基本单位的概念。国际单位制有七个基本单位，包括米（长度）、千克（质量）、秒（时间）等，而牛顿是导出单位，由基本单位组合而成。根据题意，需找出不属于基本单位的选项。 故选C。 8．理想气体状态方程公式为，其中表示压强，表示体积，表示物质的量，表示热力学温度，表示气体常数，则的单位用国际单位制中基本单位表示为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由得 由于 则的单位为 故选 D。 9．托尔（Torr）是真空技术领域广泛应用的计量单位，其定义为1毫米汞柱产生的压强，精确值为133.322 Pa。现用国际单位制的基本单位表示托尔，下列单位正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】压强的定义式为，结合牛顿第二定律：力F的国际单位制的基本单位为，面积S的国际单位制的基本单位为，因此压强的国际单位制的基本单位为，托尔是压强单位，对应基本单位和压强一致。 故选A。 二、牛顿第二定律的基础应用 10．一倾角为足够大的光滑斜面固定于水平地面上，在斜面上建立Oxy直角坐标系，如图甲所示。从开始，将一可视为质点的物块从O点由静止释放，同时对物块施加沿x轴正方向的力，其大小与时间的关系如图乙所示。已知物块的质量为，重力加速度取，不计空气阻力。求： (1)时物块的加速度大小 (2)时物块的速度大小 (3)到过程中物块机械能的增加量 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由图乙可知与时间的关系 根据牛顿第二定律，时，方向物块加速度 y方向的加速度 故时物块的加速度大小 （2）到过程，方向对物块由动量定理得 其中的冲量对应于图线与横轴所围的面积，即 联立解得 方向物块做匀加速直线运动，满足 故时物块的速度大小 （3）到过程，方向物块做匀加速直线运动，位移 取轴所在高度为零势能面，初始时的机械能 时的机械能 故到过程中物块机械能的增加量 11．消防滑竿曾是消防员经常接触的一种设备，可简化为一根竖直放置的滑竿，消防员可顺着滑竿迅速下滑，节约下楼时间，提高出警效率。某次训练中，消防员顺着消防滑竿从高处无初速度滑下，运动过程可简化为先匀加速再匀减速的直线运动。消防员先以5m/s2的加速度下滑1s，然后匀减速下滑4m到达地面时速度大小为1m/s。求此过程中： (1)消防员下滑1s后的速度大小； (2)消防员质量为60kg,则匀减速阶段消防员受到合力的大小； (3)消防员下滑的总高度。 【答案】(1) (2)180N (3) 【详解】（1）消防员做初速度为0的匀加速直线运动，由 得 （2）消防员做匀减速直线运动，加速度方向与速度方向相反，若规定向下为正方向，由 得 根据，可得消防员受到合力的大小为180N。 （3）消防员下滑的高度由两段过程组成。第一段加速过程由 得 由题意得第二段消防员下落距离为 所以消防员下落的总高度为 12．放在水平地面上的物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示。取重力加速度由两图像可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数分别为（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】A 【详解】从速度时间图像中可知2~4s过程中物体做匀加速直线运动，图像的斜率表示加速度，加速度为 在2~4s过程中F2=3N，此过程中物体在水平方向上受到推力以及摩擦力作用，根据牛顿第二定律可得 4~6s过程中物体做匀速直线运动，即推力与摩擦力平衡，故有 解得 故选A。 13．（多选）雨滴一般形成于距离地面几千米的高空，雨滴形成后由静止开始下落，假设雨滴运动过程中质量保持不变，受到空气阻力的大小与速率成正比。以地面为零势能面，设雨滴下降的距离为x，运动时间为t，雨滴的速率为v，所受阻力的瞬时功率为P，机械能为E，重力势能为，下列图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】AD 【详解】A．根据牛顿第二定律有 可知雨滴做加速度减小的加速运动，当空气阻力等于重力时，加速度为0，雨滴做匀速直线运动，故A正确； B．根据 当雨滴达到最大速度后，速度不能继续增大，故B错误； C．根据功能关系可知，机械能的变化量等于阻力对雨滴所做的功，则有 可知图像的切线斜率绝对值先逐渐增大后不变，但机械能不能减小到零，故C错误； D．设初始时雨滴的重力势能为，则雨滴的重力势能为 故D正确。 故选AD。 14．如图甲所示，有一足够长的粗糙斜面，倾角θ=37°，一滑块以初速度为v0=16m/s从底端A点滑上斜面，滑至B点后又返回到A点，滑块运动的v﹣t图象如图乙所示.（已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2）求： （1）求物块与斜面之间的动摩擦因数； （2）滑块再次回到A点时的速度大小； （3）滑块在整个运动过程中所用的时间。 【答案】（1）0.25；（2）；（3） 【详解】（1）由图乙可知，滑块上滑时的加速度大小 a1=m/s2=8m/s2 由牛顿第二定律得 mgsin37°+μmgcos37°=ma1 解得 μ=0.25 （2）由图象可知，AB之间的距离 由B到A过程，受重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律有： mgsinθ-μmgcosθ=ma2 解得 a2=g（sin37°-μcos37°）=4m/s2 由速度位移公式得，滑块再次回到A点时的速度 （3）由图象可知，滑块从A到B所用的时间t1=2s，由速度时间公式得，滑块从B到A过程所用的时间 则滑块在整个运动过程中所用的时间 t=t1+t2=2（1+）s 15．（多选）如图所示，一个质量为的圆环套在一根固定的水平长圆柱直杆上（圆环直径略大于圆柱直杆的直径），环与杆间的动摩擦因数为，现给环一个水平向右的初速度，并开始计时，同时对环施加一个竖直向上的作用力，并使随环速度的变化关系满足，其中为常数，则环在运动过程中的图像可能是（　　） A． B． C． D． 【答案】ABD 【详解】A．当F=mg时，圆环竖直方向不受直杆的作用力，水平方向不受摩擦力，则圆环做匀速直线运动。故A正确。 B．当F＜mg时，圆环水平方向受到摩擦力而做减速运动，随着速度的减小，F也减小，圆环所受的杆的摩擦力f=μ（mg-F），则摩擦力增大，加速度增大。故B正确。 CD．当F＞mg时，圆环水平方向受到摩擦力而做减速运动，随着速度的减小，F也减小，加速度减小，当F=mg后，圆环做匀速直线运动。故C错误，D正确。 故选ABD。 16．如图所示，一物体分别从高度相同、倾角不同的三个光滑斜面顶端由静止开始下滑．下列说法正确的是（    ） A．滑到底端时的速度相同 B．滑到底端所用的时间相同 C．在倾角为30°的斜面上滑行的时间最短 D．在倾角为60°的斜面上滑行的时间最短 【答案】D 【详解】设斜面高度为h，斜面倾角为θ，则斜面长度为，根据牛顿第二定律有：，解得， A、根据，得：，可知沿不同的倾角到达底端的速度大小相等，但方向不同，故速度不同；则A错误. B、C、D、根据匀加速直线运动的位移，可得，可知倾角越大，下滑时间越短，故倾角取图中最大值，即时，下滑时间最短；故B、C错误，D正确. 故选D. 17．如图所示，圆柱形的仓库内有三块长度不同的滑板aO、bO、cO，其下端都固定于底部圆心O，而上端则搁在仓库侧壁上，三块滑板与水平面的夹角依次是30°、45°、60°。若有三个小孩同时从a、b、c处开始下滑（忽略阻力），则（　　） A．a处小孩最先到O点 B．b处小孩最后到O点 C．c处小孩最先到O点 D．a、c处小孩同时到O点 【答案】D 【详解】斜面上的加速度 解得 斜面的长度 则有 得 则 即 即b先到，ac同时到。 故选D。 18．（多选）如图所示有一半圆，其直径水平且与另一圆的底部相切于O点，O点恰好是下半圆的顶点，它们处在同一竖直平面内。现有两条光滑直轨道AOB、COD，轨道与竖直直径的夹角关系为，现让一小物块先后从这两条轨道顶端由静止下滑至底端，则下列关系中正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】BD 【详解】AB．小物块下滑的过程，由动能定理可知 可得 由于从A到B下落的高度差大于从C到D的高度差，故有 故A错误，B正确； CD．以AOB轨道的物块为研究对象，根据位移与速度的关系 同理COD轨道 两式相比且： 所以，故D正确，C错误。 故选BD。 19．如图所示，有一半圆，其直径水平且与另一圆的底部相切于O点，O点恰好是下半圆的圆心，它们处在同一竖直平面内。现有三条光滑直轨道AOB、COD、EOF，它们的两端分别位于上下两圆的圆周上，轨道与竖直直径的夹角关系为。现让一小物块先后从三条轨道顶端由静止下滑至底端，则小物块在每一条倾斜轨道上滑动时所经历的时间关系为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】设上面圆的半径为R，下面圆的半径为r。轨道EF长度为 滑块沿EF下滑的加速度由受力分析可知 由公式 可得运动时间 轨道与竖直方向的夹角越小，时间越短，根据判断 故选B。 三、超重与失重 20．如图所示为惊险刺激的断轨过山车。若不考虑空气作用力，当过山车离开轨道运动到最高点时（    ） A．乘客处于超重状态，座椅对乘客有向下的支持力 B．乘客处于超重状态，安全带对乘客有向上的拉力 C．乘客处于失重状态，所受合外力为零 D．乘客处于失重状态，所受合外力等于重力 【答案】D 【详解】若不考虑空气作用力，当过山车离开轨道运动到最高点时，乘客处于完全失重状态，只受重力作用，所受合外力等于重力。 故选D。 21．为研究超重、失重现象，某同学在盛水的塑料瓶的侧壁扎了一个小孔，水从小孔喷出，如图所示。t=0时刻，他提着水瓶向上加速运动，t1时刻松手，t2时刻水瓶上升到最高点，之后水瓶自由下落。不计空气阻力，下列说法正确的是（    ） A．0~t1时间内，没有水从侧壁流出 B．t1~t2时间内，水和水瓶处于超重状态 C．t1~t2时间内，没有水从侧壁流出 D．t2时刻之后，水和水瓶处于超重状态 【答案】C 【详解】A．时刻，手提着水瓶向上加速，整体处于超重状态，一定会有水从小孔流出，故A错误； BC．时刻水和水瓶只受重力的作用，处于完全失重的状态，水和水之间无相互作用，因此不会有水从侧壁流出，故B错误，C正确； D．时刻之后，水瓶和水依然处于完全失重的状态，没有水从侧壁流出，故D错误。 故选C。 22．（多选）根据《国家学生体质健康标准》，引体向上是高中男生的测试项目之一、某同学为了在体测中获得好成绩，坚持每天训练。如图是该同学用压力传感器记录了一段引体向上过程中单杠对其右手支持力的大小随时间变化的情况，结果如图乙所示。则下列说法正确的是 A．从传感器的示数可知该同学的体重约为 B．1~2s内，该同学经历了先失重、后超重的状态 C．内，该同学进行了先放下身体、后拉起身体的动作 D．内，该同学的加速度先竖直向上，后竖直向下 【答案】BD 【详解】A．从传感器的示数可知，单杠对该同学右手支持力的大小为，同理单杠对左手的支持力大小也为，根据平衡条件可知该同学的重力约为500N，体重约为，故A错误； B．1~2s内，从传感器示数可知，支持力先小于重力，处于失重状态，之后支持力大于重力，处于超重状态，所以该同学经历了先出现失重现象后出现超重现象，故B正确； C．人在进行放下身体的动作过程中，先向下加速运动，此时加速度的方向向下，故人处于失重状态，最后人处于静止状态，所以后半段人向下做减速运动，加速度的方向向上，此过程人处于超重状态，结合图像可以看出内，1s时人放下身体，2s时过程结束，没有拉起身体，故C错误； D．内，从传感器示数可知，支持力先大于重力，处于超重状态，加速度向上，之后支持力小于重力，处于失重状态，加速度向下，故D正确。 故选BD。 23．（多选）如图1为某人用手水平托着手机完成先下蹲再站起的动作，利用手机的传感器记录的加速度-时间图像如图2所示，已知手机的质量，重力加速度，下列说法正确的是（    ） A．人在蹲下过程中，先失重后超重 B．人在站起过程中，先失重后超重 C．下蹲过程中手机对手的最小压力约为1.4N D．下蹲过程中手机对手的最大压力约为2.4N 【答案】ACD 【详解】A．人在蹲下过程中，先加速下降后减速下降，故先失重后超重，故A正确； B．人在站起过程中，先加速上升后减速上升，故先超重后失重，故B错误； C．人在下蹲过程中，在加速下降阶段，手机对手的压力最小，由图2可知，对应的加速度大小为图中b点的数值，即 根据牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律，可知下蹲过程中手机对手的最小压力，故C正确； D．人在下蹲过程中，在减速下降阶段，手机对手的压力最大，由图2可知，对应的加速度大小为图中c点的数值，即 根据牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律，可知下蹲过程中手机对手的最大压力，故D正确。 故选ACD。 四、本节总结 1 学科网（北京）股份有限公司 $日拱一卒，功不唐捐 牛顿运动定律及其基本应用 牛顿第一定律 牛领第二定律 牛顿运动定律基础 牛领第三定律 单位制 两类动力学问题 二、牛顿第二定律的基础应用 图像法 特殊模型 核心判断 三、超重与失重 判断方法 一、牛顿运动定律基础 (一）牛顿第一定律 1.内容：一切物体总是保持静止或匀速直线运动状态，直到外力迫使其改变这种状态为止。 2对件顿第一定律的解读： ①静止或匀速直线运动状态是物体的本质属性，即一切物体都具有保持原来运动状态的性质，称为惯性 惯性不是力，也不是速度，更不是加速度，惯性是物体的一种属性。质量是惯性的唯一量度； ②力是改变物体运动状态的原因； ③规定了惯性参考系一—满足牛顿第一定律的参考系 (二)牛顿第二定律 1内容：（前提）在惯性参考系中，物体的加速度跟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,由此可知1N=1kg·m/s2。 牛顿第二定律揭示的是原因与结果的关系，即合外力是产生加速度的原因，质量是阻碍加速度产生 的原因，由a= 可知，物体的加速度与合外力成正比，与质量（惯性）成反比. m (三)牛顿第三定律 两个物体之间的作用力与反作用力总是等大反向共线，性质相同，变化同步，互为施力物体与受力物 体。 1 日拱一卒，功不唐捐 1.图为青少年足球比赛的精彩瞬间。有关足球运动中的一些物理知识，下列说法正确的是() A.球静止在水平地面上时，受到的重力与支持力是一对作用力与反作用力 B.球被踢中时，脚对球的作用力与球对脚的作用力大小相等 C.球撞击地面时，球对地面的压力是因为地面发生形变而产生的 D.球在地面上减速运动时，惯性不断减小 【答案】B 【详解】A.球静止在水平地面时，重力和支持力都作用在球上，是一对平衡力，A错误： B.脚对球的作用力与球对脚的作用力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，二者大小一定相等， B正确： C,弹力是施力物体发生弹性形变对受力物体产生的力，球对地面的压力，施力物体是足球，因此压力是足 球发生形变产生的，C错误： D.惯性大小只和物体质量有关，球减速运动时质量不变，惯性大小不变，D错误。 故选B。 2.关于伽利略的两个斜面实验。下列说法正确的是（) 8 0 0 777777777777777777777777777777777 甲 A.图甲实验利用斜面是为了缩短小球下滑的时间以便测量 B.图甲实验是为了验证“力是维持物体运动的原因” C.图乙实验结合逻辑推理可以得出结论：力不是维持物体运动的原因 D.图乙实验是为了归纳小球做自由落体运动的规律 【答案】c 【详解】图甲实验是为了归纳小球做自由落体运动的规律，利用斜面是为了延长小球下滑的时间以便测量。 图乙实验结合逻辑推理可以得出结论：力不是维持物体运动的原因，故C正确；ABD错误。 故选C。 2 日拱一卒，功不唐捐 3.一天，下着倾盆大雨，晓明同学乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积水了。列车行驶过程中，他发 现水面的形状如图甲所示，此时车厢水平桌面上放置的一密闭的盛水容器（如图乙），容器内有一气泡，则 该气泡（相对于容器）() 列车行驶方向 列车行驶方向 甲 乙 A.向左移动 B.向右移动 C.静止不动 D.无法判断 【答案】B 【详解】根据图甲及惯性原理可知，水向左倾移动表示此时列车向右加速，同理图乙中水也应左移，则气 泡应右移。 故选B。 4.质量为1kg的质点在x-y平面上运动，x方向的速度一时间图像和y方向的位移一时间图像分别如图所 示，则质点() 个v/(m/s) 个y/m 6 3 0 12t/s 0 2 t/s A.初速度为5m/s B.所受合外力为4N C.做匀变速直线运动 D.初速度的方向与合外力的方向垂直 【答案】A 【详解】A.x轴方向初速度为vx=4m/s y轴方向初速度vy=-3m/s 所以质点的初速度v= +=5m/s,A正确： B.在y轴方向质点做匀速直线运动，x轴方向的加速度a-宁m/82=2m/s2 则质点受到的合力F=ma=2N,B错误： C,x轴方向的合力恒定不变，y轴做匀速直线运动，合力为零，则质点的合力恒定不变，质点的初速度与 合力有夹角，所以质点做匀变速曲线运动，C错误： 日拱一卒，功不唐捐 D.合力沿x轴方向，而初速度方向既不在x轴方向，也不在y轴方向，质点初速度的方向与合外力方向不 垂直，D错误。 故选A。 5.（多选)如图所示是一辆方程式赛车，车身结构一般采用碳纤维等材料进行轻量化设计，比一般小汽车 的质量小得多，而且还安装了功率很大的发动机，可以在4s~5s的时间内从静止加速到100km/h,则() A.方程式赛车运动很快，不易停下，说明速度大，惯性大 B.方程式赛车与地面间的摩擦力这对作用力与反作用力的性质一定相同 C.由牛顿第一定律可知，方程式赛车质量小其惯性一定小 D.任何情况下，方程式赛车的加速度的方向始终与它所受的合外力方向一致 【答案】BCD 【详解】A.质量是惯性大小的唯一量度，与物体的速度大小无关，A错误： B.方程式赛车与地面间的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，是同一性质的力，B正 确： C.由牛顿第一定律可知，质量是惯性大小的量度，方程式赛车质量小，其惯性一定小，C正确： D.根据牛顿第二定律可知，物体加速度的方向始终与它所受的合外力方向一致，D正确。 故选BCD。 6.如图所示，甲、乙两位同学相隔一定距离面对面站立在水平地面上，他们伸出双手，双掌保持竖直，发 力互推，若甲、乙两位同学始终处于静止状态，则() 左 甲 右 A.甲对乙的推力是由甲的手掌发生形变产生的 B.甲对乙的推力大于乙对甲的推力 日拱一卒，功不唐捐 C.乙对地面的摩擦力的方向水平向左 D.甲、乙两位同学受到的摩擦力与他们各自的重力成正比 【答案】A 【详解】A.甲对乙的推力是由于甲的手掌发生形变，从而产生对乙的推力，故A正确： B.甲对乙的推力与乙对甲的推力是一对相互作用力，大小相等，故B错误： C,乙相对地面有向右运动的趋势，则乙对地面的摩擦力的方向水平向右，故C错误； D.甲、乙两位同学受到的静摩擦力与各自的重力无关，故D错误。 故选A。 (四)单位制 1.人们选定了7个物理量叫做基本量，它们的单位叫做基本单位。由基本单位根据物理关系推导出来的 其他物理量的单位，叫做导出单位； 2.基本单位和导出单位一起组成了单位制。在国际单位制(S1)中，基本物理量有：长度、质量、时 间、电流、温度、物质的量、发光强度，其分别对应的基本单位为：m、kg、S、A、K、mol、cd; 3.力的单位是牛顿，它就是一个导出单位，用基本单位表达是1N=1kg·m/s2 7.下列单位，不属于国际单位制中基本单位的是() A.米 B.千克 C.牛顿 D.秒 【答案】c 【详解】本题考查国际单位制(S1)基本单位的概念。国际单位制有七个基本单位，包括米（长度）、千克 (质量)、秒（时间）等，而牛顿是导出单位，由基本单位组合而成。根据题意，需找出不属于基本单位的 选项。 故选C。 8.理想气体状态方程公式为pV=nRT,其中p表示压强，V表示体积，n表示物质的量，T表示热力学温度， R表示气体常数，则R的单位用国际单位制中基本单位表示为() A.Pa.m3.mol-1.K-1 B.J·mol1.K-1 C.kg.m-1.s-1.mol-1.K-1 D.kg.m2.s-2 mol-1.K-1 【答案】D 【详解】由pV=nRT得R= nT 由于1Pa=1=1=1gmg2 5 日拱一卒，功不唐捐 则R的单位为ms之2m=kgm2,g2,mo1,K-1 mol.K 故选D。 9.托尔(To)是真空技术领域广泛应用的计量单位，其定义为1毫米汞柱产生的压强，精确值为133.322 Pa。现用国际单位制的基本单位表示托尔，下列单位正确的是() A.kg'm-1.s-2 B.kg.m-2.s-2 C.N.m-3 D.J.m-3 【答案】A 【详解】压强的定义式为p=号结合牛顿第二定律下=ma:力F的国际单位制的基本单位为kg:m·s2, 面积S的国际单位制的基本单位为m2,因此压强的国际单位制的基本单位为炉产=kgmg2,托尔 是压强单位，对应基本单位和压强一致。 故选A。 二、牛顿第二定律的基础应用 (一)两类动力学问题 动力学主要研究作用于物体的力与物体运动的关系，由于已知条件和所求物理量的不同，动力学问题 又常分为以下两种： 1从受力情况确定运动情况： 根据物体的受力情况，可由牛顿第二定律求出物体的加速度，再通过运动学的规律确定物体的 运动情况。 2从运动情况确定受力情况： 根据物体的运动情况，可由运动学公式求出物体的加速度，再通过牛顿第二定律确定物体所受 的力。 6 日拱一卒，功不唐捐 动力学第一类基本问题 物体的受 牛顿第二 物体的加 运动学公 物体的运 力情况 定律 速度a 式 动情况 动力学第二类基本问题 10.一倾角为30°足够大的光滑斜面固定于水平地面上，在斜面上建立Oxy直角坐标系，如图甲所示。从t=0 开始，将一可视为质点的物块从O点由静止释放，同时对物块施加沿x轴正方向的力Fx,其大小与时间 的关系如图乙所示。已知物块的质量为1.5kg,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力。求： F/N 公 /m 6 y/m 30o 0 1234t/s 甲 乙 (1)t=1s时物块的加速度大小 (2)t=4s时物块的速度大小 (3)t=0到t=4s过程中物块机械能的增加量 【答案】(1)a=V34m/s2 2啦-9m/s (3)6- 【详解】(1)由图乙可知Fx与时间的关系Fx()=4+t(0≤t≤4) 根据牛顿第二定律，t=1s时，x方向物块加速度a,=是=45m/s?=3m/s2 1.5 y方向的加速度a,=mgsn9=5m/s2 m 故t=1s时物块的加速度大小a= a2+a2=V34m/s2 (2)t=0到t=4s过程，x方向对物块由动量定理得1x=∑Fx()△t=mvx-0 其中F,的冲量对应于F-t图线与横轴所围的面积，即F,()At=(×4)Ns=20N·s 联立解得v=”m/s 3 日拱一卒，功不唐捐 y方向物块做匀加速直线运动，满足v,=a,t=20m/s 故t=4s时物块的速度大小v= √喉+号=20m/s 3 1 (3)t=0到t=4s过程，y方向物块做匀加速直线运动，位移S,=a,t2=40m 取x轴所在高度为零势能面，初始时的机械能E初=0 t=4s时的机械能E未=m2-mgS,sin0=1 2 故t=0到t=4s过程中物块机械能的增加量△5=E素一B初=智] 11.消防滑竿曾是消防员经常接触的一种设备，可简化为一根竖直放置的滑竿，消防员可顺着滑竿迅速下 滑，节约下楼时间，提高出警效率。某次训练中，消防员顺着消防滑竿从高处无初速度滑下，运动过程可 简化为先匀加速再匀减速的直线运动。消防员先以5m/s2的加速度下滑1s,然后匀减速下滑4m到达地面时 速度大小为1m/s。求此过程中： (1)消防员下滑1s后的速度大小： (2)消防员质量为60kg,则匀减速阶段消防员受到合力的大小： (3)消防员下滑的总高度。 【答案】(1)5m/s (2)180N (3)6.5m 【详解】(1)消防员做初速度为0的匀加速直线运动，由v1=a1t1 得v1=5m/s (2)消防员做匀减速直线运动，加速度方向与速度方向相反，若规定向下为正方向，由v吃-v子=22h2 得a2=-3m/s2 根据F合=ma=-180N,可得消防员受到合力的大小为180N。 (3)消防员下滑的高度由两段过程组成。第一段加速过程由h1=a1t好 得h1=2.5m 日拱一卒，功不唐捐 由题意得第二段消防员下落距离为h2=4m 所以消防员下落的总高度为h=h1+h2=6.5m 12.放在水平地面上的物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与 时间t的关系如图所示。取重力加速度g=10m/s2由两图像可以求得物块的质量和物块与地面之间的动 摩擦因数u分别为() FN v以(m.s) 3 2 4 2 24 6810t/s 246810t/s A.m=0.5kg,u=0.4 B.m=1.5kg,u=号 C.m=0.5kg,u=0.2 D.m=1kg,u=0.2 【答案】A 【详解】从速度时间图像中可知2~4s过程中物体做匀加速直线运动，图像的斜率表示加速度，加速度为 4 a=2=2m/s2 在2~4s过程中F2=3N,此过程中物体在水平方向上受到推力以及摩擦力作用，根据牛顿第二定律可得 F2-umg =ma 46s过程中物体做匀速直线运动，即推力与摩擦力平衡，故有 F3=umg F3=2N 解得 m =0.5kg u=0.4 故选A。 9 日拱一卒，功不唐捐 (二)图像法在动力学问题中的应用 对于多阶段的动力学问题，很多时候我们可以结合V-t图解题，解题步骤如下： ①根据牛顿第二定律，算出物体不同阶段的加速度（或用未知量表示出加速度）： ②根据物体的初速度、加速度、运动时间等，画出整个过程中物体运动的图； ③根据运动学物理量之间的关系，如时间相等（成比例）、位移相等（成比例）列出运动学方程 ④联立方程求解；一般情况下，设出了几个未知量，就需要几个独立的方程，才能求解； 13.(多选)雨滴一般形成于距离地面几千米的高空，雨滴形成后由静止开始下落，假设雨滴运动过程中质 量保持不变，受到空气阻力的大小与速率成正比。以地面为零势能面，设雨滴下降的距离为x,运动时间为 t,雨滴的速率为v,所受阻力的瞬时功率为P,机械能为E,重力势能为E。,下列图像可能正确的是() AP A.O B.O C.O D.O 【答案】AD 【详解】A.根据牛顿第二定律有mg-kv=ma 可知雨滴做加速度减小的加速运动，当空气阻力等于重力时，加速度为0，雨滴做匀速直线运动，故A正确： B.根据P=fv=kv2 当雨滴达到最大速度后，速度不能继续增大，故B错误： C,根据功能关系可知，机械能的变化量等于阻力对雨滴所做的功，则有f=k知= 可知E-x图像的切线斜率绝对值先逐渐增大后不变，但机械能不能减小到零，故C错误； D.设初始时雨滴的重力势能为Epo0,则雨滴的重力势能为E。=Epo一mgx 10 日拱一卒，功不唐捐 故D正确。 故选AD。 14.如图甲所示，有一足够长的粗糙斜面，倾角0=37°，一滑块以初速度为vo=16ms从底端A点滑上斜面， 滑至B点后又返回到A点，滑块运动的v-t图象如图乙所示.（已知：si37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度 g=10m/s2)求： v/(m-s) B 16 0 0 37 t/s 甲 (1)求物块与斜面之间的动摩擦因数： (2)滑块再次回到A点时的速度大小： (3)滑块在整个运动过程中所用的时间。 【答案】(1)0.25：(2)8W2m/s:(3)2(1+V2)s 【详解】(1)由图乙可知，滑块上滑时的加速度大小 m/s8m/s alAts 由牛顿第二定律得 gsin37°+W1gc0s37°=1a1 解得 W=0.25 (2)由图象可知，AB之间的距离 16 ×2m=16m 由B到A过程，受重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律有： ugsin日-mgcos0=1lw 解得 a2=g(sin37°μcos37°)=4m/s2 由速度位移公式得，滑块再次回到A点时的速度 vA=√2a2s=V2×4×16m/s=8W2m/s (3)由图象可知，滑块从A到B所用的时间t=2s,由速度时间公式得，滑块从B到A过程所用的时间 11 日拱一卒，功不唐捐 5=28v2 04s=2V2 则滑块在整个运动过程中所用的时间 t=ttt2=2(1+V2)s 15.（多选)如图所示，一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长圆柱直杆上（圆环直径略大于圆柱直杆 的直径)，环与杆间的动摩擦因数为，现给环一个水平向右的初速度Vo,并开始计时，同时对环施加一个 竖直向上的作用力F,并使F随环速度v的变化关系满足F=kv,其中k为常数，则环在运动过程中的v一t 图像可能是() Vo 环 C. D.（ 【答案】ABD 【详解】A.当F=g时，圆环竖直方向不受直杆的作用力，水平方向不受摩擦力，则圆环做匀速直线运动。 故A正确。 B.当F<g时，圆环水平方向受到摩擦力而做减速运动，随着速度的减小，F也减小，圆环所受的杆的摩 擦力u(g-F),则摩擦力增大，加速度增大。故B正确。 CD,当F>g时，圆环水平方向受到摩擦力而做减速运动，随着速度的减小，F也减小，加速度减小，当 F=g后，圆环做匀速直线运动。故C错误，D正确。 故选ABD。 12 日拱一卒，功不唐捐 （三)特殊模型 第一类：等高斜面 物体从光滑斜面顶端由静止释放求不同斜面下滑时间： 3 h 130 45 660 第二类：同底斜面 物体从光滑斜面顶端由静止释放求不同斜面下滑时间： ☆2 ◇3 30° d 第三类：等时圆 竖直面内存在的圆环上，从圆环最高点向下伸出两个倾角不同的光滑斜轨道，现使小物块分别顺着两轨道 从最高点静止释放使其自由滑下，则其滑至轨道最低点所用时间是否相等？ 16,如图所示，一物体分别从高度相同、倾角不同的三个光滑斜面顶端由静止开始下滑.下列说法正确的 是() 13 日拱一卒，功不唐捐 30 45°人60° A.滑到底端时的速度相同 B.滑到底端所用的时间相同 C.在倾角为30的斜面上滑行的时间最短 D.在倾角为60°的斜面上滑行的时间最短 【答案】D 【详解】设斜面高度为，斜面倾角为0，则斜面长度为L=血。 根据牛顿第二定律有：mgsin0=ma,解 得a=gsin0, A、根据v2=2aL,得：v=V2aL= 2×gsin8× h sine =√2gh,可知沿不同的倾角到达底端的速度大小相 等，但方向不同，故速度不同；则A错误。 B、C、D、根据匀加速直线运动的位移L=at,可得t=三 2L 2h h √gsim26-sin 可知倾角越大，下滑时 间越短，故倾角取图中最大值，即0=60时，下滑时间最短；故B、C错误，D正确. 故选D. 17.如图所示，圆柱形的仓库内有三块长度不同的滑板aO、bO、cO,其下端都固定于底部圆心O,而上端 则搁在仓库侧壁上，三块滑板与水平面的夹角依次是30°、45°、60°。若有三个小孩同时从、b、c处开始 下滑（忽略阻力），则() A.a处小孩最先到O点 B.b处小孩最后到O点 C.c处小孩最先到O点 D.、c处小孩同时到O点 【答案】D 【详解】斜面上的加速度 mgsine ma 解得 14 日拱一卒，功不唐捐 a gsine 斜面的长度 R S- cos0 则有 1 得 t2= 2R gsinecose 则 2R 8v3R ta2= gsin30°c0s30° 3g t62= 2R 4R gsin45°cos45° te2」 2R 8V3R gsin60°cos60° 3g 即 tb<ta=tc 即b先到，a心同时到。 故选D。 18.(多选)如图所示有一半圆，其直径水平且与另一圆的底部相切于O点，O点恰好是下半圆的顶点，它 们处在同一竖直平面内。现有两条光滑直轨道AOB、COD,轨道与竖直直径的夹角关系为a>B,现让一小 物块先后从这两条轨道顶端由静止下滑至底端，则下列关系中正确的是() A.VB=UD B.VB<VD C.tAB=tcD D.tAB>tcD 【答案】BD 【详解】AB.小物块下滑的过程，由动能定理可知 15 日拱一卒，功不唐捐 mgh-m 可得 v=√2gh 由于从A到B下落的高度差大于从C到D的高度差，故有 VB<VD 故A错误，B正确； CD.以AOB轨道的物块为研究对象，根据位移与速度的关系 R2 1 2R cosa+ cosa cosat 同理COD轨道 R2 2R1COSB cosB-2gcosB-tp 两式相比且cosa<cosB: 2R1+ R2 cos-a>1 2R1+ R2 cos2B 所以t4B>tcD,故D正确，C错误。 2R 1 故选BD。 19.如图所示，有一半圆，其直径水平且与另一圆的底部相切于0点，O点恰好是下半圆的圆心，它们处 在同一竖直平面内。现有三条光滑直轨道AOB、COD、EOF,它们的两端分别位于上下两圆的圆周上，轨 道与竖直直径的夹角关系为>B>日。现让一小物块先后从三条轨道顶端由静止下滑至底端，则小物块在 每一条倾斜轨道上滑动时所经历的时间关系为() 16 日拱一卒，功不唐捐 E D A.tAB-tcD =tEF B.tAB>tcD tEr C.tAB<tcD tEF D.tAB =tcD tEF 【答案】B 【详解】设上面圆的半径为R,下面圆的半径为r。轨道EF长度为l=2Rcos0+T 滑块沿EF下滑的加速度由受力分析可知a=m9cos0=gcos0 m 由公式l=at 可得运动时间t= 4m0+28+2 gcoseg gcose 轨道与竖直方向的夹角越小，时间越短，根据a>B>6判断t4B>tcD>teF 故选B。 三、超重与失重 1.实重 物体实际所受的重力，物体所受重力不会因物体运动状态的改变而变化 2.视重 当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为视重。 3.超重、失重和完全失重的比较 超重 失重 完全失重 现象 视重大于物体重力 视重小于一物体重力 视重等于0 产生条件 物体的加速度向上 物体的加速度向下 物体的加速度等于_9一 运动状态 加速上升或减速下降 加速下降或减速上升 以9加速下降或减速上升 原理方程 F-mg ma mg-F=ma mg-F=mg F=mg+ma F=mg-ma. F=0 17 日拱一卒，功不唐捐 判断超重和失重的方法 从受力的角度判断 当物体所受向上的拉力（或支持力）大于重力时，物体处于超重状态； 小于重力时，物体处于失重状态； 等于零时，物体处于完全失重状态 从加速度的角度判断 当物体具有向上的加速度时，物体处于超重状态； 具有向下的加速度时，物体处于失重状态； 向下的加速度等于重力加速度时，物体处于完全失重状态 从速度变化的角度判断 ①物体向上加速或向下减速时，超重 ②物体向下加速或向上减速时，失重 20.如图所示为惊险刺激的断轨过山车。若不考虑空气作用力，当过山车离开轨道运动到最高点时() A. 乘客处于超重状态，座椅对乘客有向下的支持力 B.乘客处于超重状态，安全带对乘客有向上的拉力 C.乘客处于失重状态，所受合外力为零 D.乘客处于失重状态，所受合外力等于重力 【答案】D 【详解】若不考虑空气作用力，当过山车离开轨道运动到最高点时，乘客处于完全失重状态，只受重力作 用，所受合外力等于重力。 故选D。 21.为研究超重、失重现象，某同学在盛水的塑料瓶的侧壁扎了一个小孔，水从小孔喷出，如图所示。=0 时刻，他提着水瓶向上加速运动，时刻松手，2时刻水瓶上升到最高点，之后水瓶自由下落。不计空气阻 力，下列说法正确的是() 18 日拱一卒，功不唐捐 A.0~t1时间内，没有水从侧壁流出 B,tt2时间内，水和水瓶处于超重状态 C.tt2时间内，没有水从侧壁流出 D.t2时刻之后，水和水瓶处于超重状态 【答案】c 【详解】A.0心t时刻，手提着水瓶向上加速，整体处于超重状态，一定会有水从小孔流出，故A错误： BC.t1~t2时刻水和水瓶只受重力的作用，处于完全失重的状态，水和水之间无相互作用，因此不会有水 从侧壁流出，故B错误，C正确： D.t2时刻之后，水瓶和水依然处于完全失重的状态，没有水从侧壁流出，故D错误。 故选C。 22.(多选)根据《国家学生体质健康标准》，引体向上是高中男生的测试项目之一、某同学为了在体测中 获得好成绩，坚持每天训练。如图是该同学用压力传感器记录了一段引体向上过程中单杠对其右手支持力 的大小随时间变化的情况，结果如图乙所示。则下列说法正确的是 FN 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0 2 33 4 6 8 t/s 甲 乙 A.从传感器的示数可知该同学的体重约为25kg B.1~25内，该同学经历了先失重、后超重的状态 19 日拱一卒，功不唐捐 C.1~2s内，该同学进行了先放下身体、后拉起身体的动作 D.5~6$内，该同学的加速度先竖直向上，后竖直向下 【答案】BD 【详解】A.从传感器的示数可知，单杠对该同学右手支持力的大小为250N,同理单杠对左手的支持力大 小也为250N,根据平衡条件可知该同学的重力约为500N,体重约为50kg,故A错误： B.12s内，从传感器示数可知，支持力先小于重力，处于失重状态，之后支持力大于重力，处于超重状态， 所以该同学经历了先出现失重现象后出现超重现象，故B正确： C.人在进行放下身体的动作过程中，先向下加速运动，此时加速度的方向向下，故人处于失重状态，最后 人处于静止状态，所以后半段人向下做减速运动，加速度的方向向上，此过程人处于超重状态，结合图像 可以看出1~2s内，1s时人放下身体，2s时过程结束，没有拉起身体，故C错误： D.5心6s内，从传感器示数可知，支持力先大于重力，处于超重状态，加速度向上，之后支持力小于重力， 处于失重状态，加速度向下，故D正确。 故选BD。 23.（多选)如图1为某人用手水平托着手机完成先下蹲再站起的动作，利用手机的传感器记录的加速度. 时间图像如图2所示，己知手机的质量m=200g,重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是() ◆a叫(ms) 图1 图2 A.人在蹲下过程中，先失重后超重 B.人在站起过程中，先失重后超重 C.下蹲过程中手机对手的最小压力约为1.4N D.下蹲过程中手机对手的最大压力约为2.4N 【答案】ACD 【详解】A.人在蹲下过程中，先加速下降后减速下降，故先失重后超重，故A正确： B.人在站起过程中，先加速上升后减速上升，故先超重后失重，故B错误： C,人在下蹲过程中，在加速下降阶段，手机对手的压力最小，由图2可知，对应的加速度大小为图中b点 的数值，即a1=3m/s2 20 日拱一卒，功不唐捐 根据牛顿第二定律有mg-FN1=ma1 解得FN1=1.4W 根据牛顿第三定律，可知下蹲过程中手机对手的最小压力FN1=FN1=1.4N,故C正确； D,人在下蹲过程中，在减速下降阶段，手机对手的压力最大，由图2可知，对应的加速度大小为图中c点 的数值，即a2=2m/s2 根据牛顿第二定律有F2一mg=ma2 解得F2=2.4N 根据牛顿第三定律，可知下蹲过程中手机对手的最大压力F2=F2=2.4N,故D正确。 故选ACD 21 日拱一卒，功不唐捐 四、本节总结 惯性概念&伽利略理想实验 牛顿第一定律 力是改变运动状态的原因 F合=ma,加速度与合外力成正比 牛顿第二定律 运动的合成与分解 一、 牛顿频运动定律基础 作用力与反作用力：等大、反向、共线 牛顿第三定律 与平衡力的区别 实际应用（互推、摩擦力分析） 七个基本单位：m、kg、s、A、Kmol、cd 单位制 导出单位推导（量纲分析） 已知受力求运动/已知运动求受力 两类动力学问题 结合功率、动能定理综合应用 v-图、F-图、a-图的综合应用 图像法 斜率=加速度，面积=位移 二、牛顿第二定律的基础应用 变力作用下的运动分析 等高斜面：下滑时间比较 特殊模型 同底斜面：下滑时间比较 等时圆：等时性原理t=V(2h/g) 加速度向上一→超重（视重>实重） 核心判断 加速度向下一失重（视重<实重） 三、超重与失重 a=g向下→完全失重（视重=0） 判断方法 从受力角度/加速度角度/速度变化角度 22日拱一卒，功不唐捐 牛顿运动定律及其基本应用 牛顿第一定律 牛领第二定律 牛顿运动定律基础 牛顿第三定律 单位制 两类动力学问题 二、牛顿第二定律的基础应用 图像法 特殊模型 核心判断 三、超重与失重 判断方法 一、牛顿运动定律基础 （一）牛顿第一定律 1.内容：一切物体总是保持 或 状态，直到迫使其 这种状态为止。 2对牛顿第一定律的解读： ⑦ 是物体的本质属性，即一切物体都具有保持原来运动状态的性质，称为 惯性不是力，也不是速度，更不是加速度， 是物体的一种属性。 是惯性的唯一量度； ②力是 的原因； ③规定了惯性参考系—满足牛顿第一定律的参考系 (二)牛顿第二定律 1.内容：（前提)在惯性参考系中，物体的加速度 加速 度的方向跟 相同。 2.表达式：F合=ma,由此可知1N=1kg·m/s2。 牛顿第二定律揭示的是原因与结果的关系，即 ,由a= 可知，物体的加速度与合外力成证比，与质量（惯性）成反比. m (三)牛顿第三定律 两个物体之间的作用力与反作用力总是 互为施力物体与受力物 体。 日拱一卒，功不唐捐 1.图为青少年足球比赛的精彩瞬间。有关足球运动中的一些物理知识，下列说法正确的是() A.球静止在水平地面上时，受到的重力与支持力是一对作用力与反作用力 B.球被踢中时，脚对球的作用力与球对脚的作用力大小相等 C.球撞击地面时，球对地面的压力是因为地面发生形变而产生的 D.球在地面上减速运动时，惯性不断减小 2.关于伽利略的两个斜面实验。下列说法正确的是() 8 8 00 Q 0 Q Q 777777777分7777777777777777777777 甲 乙 A.图甲实验利用斜面是为了缩短小球下滑的时间以便测量 B.图甲实验是为了验证“力是维持物体运动的原因” C.图乙实验结合逻辑推理可以得出结论：力不是维持物体运动的原因 D.图乙实验是为了归纳小球做自由落体运动的规律 3.一天，下着倾盆大雨，晓明同学乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积水了。列车行驶过程中，他发 现水面的形状如图甲所示，此时车厢水平桌面上放置的一密闭的盛水容器（如图乙），容器内有一气泡，则 该气泡（相对于容器）() 列车行驶方向 列车行驶方向 甲 乙 A.向左移动 B.向右移动 C.静止不动 D.无法判断 4.质量为1kg的质点在x-y平面上运动，x方向的速度一时间图像和y方向的位移-一时间图像分别如图所 示，则质点() 2 日拱一卒，功不唐捐 ◆v/(m/s) 个y/m 8 6 3 012t/s 012t/s A.初速度为5m/s B.所受合外力为4N C.做匀变速直线运动 D.初速度的方向与合外力的方向垂直 5.(多选)如图所示是一辆方程式赛车，车身结构一般采用碳纤维等材料进行轻量化设计，比一般小汽车 的质量小得多，而且还安装了功率很大的发动机，可以在4s5s的时间内从静止加速到100km/h,则() A.方程式赛车运动很快，不易停下，说明速度大，惯性大 B.方程式赛车与地面间的摩擦力这对作用力与反作用力的性质一定相同 C.由牛顿第一定律可知，方程式赛车质量小其惯性一定小 D.任何情况下，方程式赛车的加速度的方向始终与它所受的合外力方向一致 6.如图所示，甲、乙两位同学相隔一定距离面对面站立在水平地面上，他们伸出双手，双掌保持竖直，发 力互推，若甲、乙两位同学始终处于静止状态，则() 左 A.甲对乙的推力是由甲的手掌发生形变产生的 B.甲对乙的推力大于乙对甲的推力 C.乙对地面的摩擦力的方向水平向左 D.甲、乙两位同学受到的摩擦力与他们各自的重力成正比 3 日拱一卒，功不唐捐 (四)单位制 1.人们选定了 叫做基本量，它们的单位叫做 由 出来的 其他物理量的单位，叫做 和 一起组成了单位制。在国际单位制(SI)中，基本物理量有： 其分别对应的基本单位为： 3.力的单位是牛顿，它就是-个导出单位，用基本单位表达是1N=1kg·m/s2 7.下列单位，不属于国际单位制中基本单位的是() A.米 B.千克 C.牛顿 D.秒 8.理想气体状态方程公式为pV=nRT,其中p表示压强，V表示体积，n表示物质的量，T表示热力学温度， R表示气体常数，则的单位用国际单位制中基本单位表示为() A.Pa.m3.mol-1.K-1 B.J·mol-1.K-1 C.kg.m-1.s-1.mol-1.K-1 D.kg.m2.s-2 mol-1.K-1 9.托尔(Tor)是真空技术领域广泛应用的计量单位，其定义为1毫米汞柱产生的压强，精确值为133.322 Pa。现用国际单位制的基本单位表示托尔，下列单位正确的是() A.kg.m-1.s-2 B.kg.m-2.s-2 C.N.m-3 D.J.m-3 二、牛顿第二定律的基础应用 (一)两类动力学问题 动力学主要研究作用于物体的力与物体运动的关系，由于已知条件和所求物理量的不同，动力学问题 又常分为以下两种： 1.从受力情况确定运动情况： 根据物体的 ,可由 求出物体的 再通过 确定物体的 2从运动情况确定受力情况： 根据物体的 ,可由 求出物体的 ,再通过 确定物体 日拱一卒，功不唐捐 动力学第一类基本问题 物体的受 牛顿第二 物体的加 运动学公 物体的运 力情况 定律 速度a 式 动情况 动力学第二类基本问题 10.一倾角为30°足够大的光滑斜面固定于水平地面上，在斜面上建立Oxy直角坐标系，如图甲所示。从t=0 开始，将一可视为质点的物块从O点由静止释放，同时对物块施加沿x轴正方向的力Fx,其大小与时间 的关系如图乙所示。已知物块的质量为1.5kg,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力。求： F/N 公 /m 6 y/m 30c 0 234t/s (1)t=1s时物块的加速度大小 (2)t=4s时物块的速度大小 (3)t=0到t=4s过程中物块机械能的增加量 11.消防滑竿曾是消防员经常接触的一种设备，可简化为一根竖直放置的滑竿，消防员可顺着滑竿迅速下 滑，节约下楼时间，提高出警效率。某次训练中，消防员顺着消防滑竿从高处无初速度滑下，运动过程可 简化为先匀加速再匀减速的直线运动。消防员先以5m/s2的加速度下滑1s,然后匀减速下滑4m到达地面时 速度大小为1m/s。求此过程中： (1)消防员下滑1s后的速度大小： (2)消防员质量为60kg,则匀减速阶段消防员受到合力的大小： (3)消防员下滑的总高度。 56.放在水平地面上的物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度ⅴ与 日拱一卒，功不唐捐 时间t的关系如图所示。取重力加速度g=10m/s2由两图像可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动 摩擦因数μ分别为() FN y以(m.s) 2 4 0 2 4 6810t/s 246 810t/s A.m=0.5kg,u=0.4 B.m=1.5kg,u=房 C.m=0.5kg,u=0.2 D.m=1kg,u=0.2 (二)图像法在动力学问题中的应用 对于多阶段的动力学问题，很多时候我们可以结合-t图解题，解题步骤如下： ①根据 算出物体不同阶段的 （或用未知量表示出加速度)）： ②根据物体的 等，画出整个过程中物体运动的图： ③根据 之间的关系，如时间相等（成比例)、位移相等（成比例)列出 ④联立方程求解；一般情况下，设出了几个未知量，就需要几个独立的方程，才能球解； 12.(多选)雨滴一般形成于距离地面几千米的高空，雨滴形成后由静止开始下落，假设雨滴运动过程中质 量保持不变，受到空气阻力的大小与速率成正比。以地面为零势能面，设雨滴下降的距离为x,运动时间为 t,雨滴的速率为v,所受阻力的瞬时功率为P,机械能为E,重力势能为E。,下列图像可能正确的是() AV B.O C.O D.O 13.如图甲所示，有一足够长的粗糙斜面，倾角0=37°，一滑块以初速度为o=16m5从底端A点滑上斜面， 6 日拱一卒，功不唐捐 滑至B点后又返回到A点，滑块运动的v-t图象如图乙所示.（已知：sin37°=0.6，cos37=0.8,重力加速度 g=10m/52)求： v/(ms) B 16 0 37 甲 乙 (1)求物块与斜面之间的动摩擦因数： (2)滑块再次回到A点时的速度大小： (3)滑块在整个运动过程中所用的时间。 14.（多选)如图所示，一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长圆柱直杆上（圆环直径略大于圆柱直杆 的直径)，环与杆间的动摩擦因数为，现给环一个水平向右的初速度vo,并开始计时，同时对环施加一个 竖直向上的作用力F,并使F随环速度v的变化关系满足F=kw,其中k为常数，则环在运动过程中的v一t 图像可能是() Vo 环 Vo 7 日拱一卒，功不唐捐 (三)特殊模型 第一类：等高斜面 物体从光滑斜面顶端由静止释放求不同斜面下滑时间： 3 h 130 45 A60 第二类：同底斜面 物体从光滑斜面顶端由静止释放求不同斜面下滑时间： ☆2 ◇3 30 d 第三类：等时圆 竖直面内存在的圆环上，从圆环最高点向下伸出两个倾角不同的光滑斜轨道，现使小物块分别顺着两轨道 从最高点静止释放使其自由滑下，则其滑至轨道最低点所用时间是否相等？ 15,如图所示，一物体分别从高度相同、倾角不同的三个光滑斜面顶端由静止开始下滑.下列说法正确的 是() 日拱一卒，功不唐捐 30° 45°人60° A.滑到底端时的速度相同 B.滑到底端所用的时间相同 C.在倾角为30的斜面上滑行的时间最短 D.在倾角为60°的斜面上滑行的时间最短 16,如图所示，圆柱形的仓库内有三块长度不同的滑板aO、bO、cO,其下端都固定于底部圆心O,而上端 则搁在仓库侧壁上，三块滑板与水平面的夹角依次是30°、45°、60°。若有三个小孩同时从a、b、c处开始 下滑（忽略阻力），则() A.a处小孩最先到O点 B.b处小孩最后到O点 C.c处小孩最先到O点 D.a、c处小孩同时到O点 17.（多选)如图所示有一半圆，其直径水平且与另一圆的底部相切于O点，O点恰好是下半圆的顶点，它 们处在同一竖直平面内。现有两条光滑直轨道AOB、COD,轨道与竖直直径的夹角关系为a>B,现让一小 物块先后从这两条轨道顶端由静止下滑至底端，则下列关系中正确的是() D A.VB=VD B.VB<VD C.tAB=tcD D.tAB>tcD 18.如图所示，有一半圆，其直径水平且与另一圆的底部相切于O点，O点恰好是下半圆的圆心，它们处 在同一竖直平面内。现有三条光滑直轨道AOB、COD、EOF,它们的两端分别位于上下两圆的圆周上，轨 道与竖直直径的夹角关系为>β>日。现让一小物块先后从三条轨道顶端由静止下滑至底端，则小物块在 日拱一卒，功不唐捐 每一条倾斜轨道上滑动时所经历的时间关系为() E D A.tAB -tcD =tEF B.tAB tcD tEr C.tAB tcD tEF D.tAB =tcD tEF 三、超重与失重 1.实重 物体实际所受的重力，物体所受重力不会因物体运动状态的改变而变化 2.视重 当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为视重。 3超重、失重和完全失重的比较 超重 失重 完全失重 现象 视重 物体重力 视重 物体重力 视重等于 产生条件 物体的加速度向 物体的加速度向 物体的加速度等于 运动状态 加速上升或减速下降 加速下降或减速上升 以g 下降或减速上升 原理方程 F- mg ma mg-F=ma mg-F=mg F= F=0 10 日拱一卒，功不唐捐 判断超重和失重的方法 从受力的角度判断 当物体所受向上的拉力（或支持力）大于重力时，物体处于超重状态； 小于重力时，物体处于失重状态； 等于零时，物体处于完全失重状态 从加速度的角度判断 当物体具有向上的加速度时，物体处于超重状态； 具有向下的加速度时，物体处于失重状态； 向下的加速度等于重力加速度时，物体处于完全失重状态 从速度变化的角度判断 ①物体向上加速或向下减速时，超重 ②物体向下加速或向上减速时，失重 19.如图所示为惊险刺激的断轨过山车。若不考虑空气作用力，当过山车离开轨道运动到最高点时() A. 乘客处于超重状态，座椅对乘客有向下的支持力 B.乘客处于超重状态，安全带对乘客有向上的拉力 C.乘客处于失重状态，所受合外力为零 D.乘客处于失重状态，所受合外力等于重力 20.为研究超重、失重现象，某同学在盛水的塑料瓶的侧壁扎了一个小孔，水从小孔喷出，如图所示。0 时刻，他提着水瓶向上加速运动，t1时刻松手，2时刻水瓶上升到最高点，之后水瓶自由下落。不计空气阻 力，下列说法正确的是() 11 日拱一卒，功不唐捐 A.0t时间内，没有水从侧壁流出 B.tt2时间内，水和水瓶处于超重状态 C.tt2时间内，没有水从侧壁流出 D.t2时刻之后，水和水瓶处于超重状态 21.(多选)根据《国家学生体质健康标准》，引体向上是高中男生的测试项目之一、某同学为了在体测中 获得好成绩，坚持每天训练。如图是该同学用压力传感器记录了一段引体向上过程中单杠对其右手支持力 的大小随时间变化的情况，结果如图乙所示。则下列说法正确的是 FN 400 350 300 250 200 1 0 0 56 8 t/s 甲 A.从传感器的示数可知该同学的体重约为25kg B.1~2s内，该同学经历了先失重、后超重的状态 C.1~2s内，该同学进行了先放下身体、后拉起身体的动作 D.5~6s内，该同学的加速度先竖直向上，后竖直向下 判断超重和失重的方法 从受力的角度判断 从加速度的角度判断 12 日拱一卒，功不唐捐 从速度变化的角度判断 22.(多选)如图1为某人用手水平托着手机完成先下蹲再站起的动作，利用手机的传感器记录的加速度- 时间图像如图2所示，己知手机的质量m=200g,重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是() ◆a叫(ms) 5 0 2 8 图1 图2 A.人在蹲下过程中，先失重后超重 B.人在站起过程中，先失重后超重 C.下蹲过程中手机对手的最小压力约为1.4N D.下蹲过程中手机对手的最大压力约为2.4N 13 日拱一卒，功不唐捐 四、本节总结 惯性概念&加利略理想实验 牛倾第一定律 力是改变运动状态的原因 F合=ma,加速度与合外力成正比 牛顿第二定律 运动的合成与分解 一、 牛顿运动定律基础 作用力与反作用力：等大、反向、共线 牛顿第三定律 与平衡力的区别 实际应用（互推、摩擦力分析） 七个基本单位：m、kg、s、A、K、mol、cd 单位制 导出单位推导（量纲分析） 已知受力求运动/已知运动求受力 两类动力学问题 结合功率、动能定理综合应用 v-图、F-图、a图的综合应用 二、 图像法 斜率=加速度，面积=位移 牛顿第二定律的基础应用 变力作用下的运动分析 等高斜面：下滑时间比较 待殊模型 同底斜面：下滑时间比较 等时圆：等时性原理t=V(2h/g) 加速度向上一超重（视重>实重） 核心判断 加速度向下一失重（视重<实重） 三、超重与失重 a=g向下一完全失重（视重=0） 判断方法 从受力角度/加速度角度/速度变化角度 14 日拱一卒，功不唐捐 牛顿运动定律及其基本应用 1、 牛顿运动定律基础 1．图为青少年足球比赛的精彩瞬间。有关足球运动中的一些物理知识，下列说法正确的是（     ） A．球静止在水平地面上时，受到的重力与支持力是一对作用力与反作用力 B．球被踢中时，脚对球的作用力与球对脚的作用力大小相等 C．球撞击地面时，球对地面的压力是因为地面发生形变而产生的 D．球在地面上减速运动时，惯性不断减小 2．关于伽利略的两个斜面实验。下列说法正确的是（    ） A．图甲实验利用斜面是为了缩短小球下滑的时间以便测量 B．图甲实验是为了验证“力是维持物体运动的原因” C．图乙实验结合逻辑推理可以得出结论：力不是维持物体运动的原因 D．图乙实验是为了归纳小球做自由落体运动的规律 3．一天，下着倾盆大雨，晓明同学乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积水了。列车行驶过程中，他发现水面的形状如图甲所示，此时车厢水平桌面上放置的一密闭的盛水容器（如图乙），容器内有一气泡，则该气泡（相对于容器）（　　） A．向左移动 B．向右移动 C．静止不动 D．无法判断 4．质量为1kg的质点在平面上运动，x方向的速度—时间图像和y方向的位移—时间图像分别如图所示，则质点（     ） A．初速度为5m/s B．所受合外力为4N C．做匀变速直线运动 D．初速度的方向与合外力的方向垂直 5．（多选）如图所示是一辆方程式赛车，车身结构一般采用碳纤维等材料进行轻量化设计，比一般小汽车的质量小得多，而且还安装了功率很大的发动机，可以在4s~5s的时间内从静止加速到100km/h，则（　　） A．方程式赛车运动很快，不易停下，说明速度大，惯性大 B．方程式赛车与地面间的摩擦力这对作用力与反作用力的性质一定相同 C．由牛顿第一定律可知，方程式赛车质量小其惯性一定小 D．任何情况下，方程式赛车的加速度的方向始终与它所受的合外力方向一致 6．如图所示，甲、乙两位同学相隔一定距离面对面站立在水平地面上，他们伸出双手，双掌保持竖直，发力互推，若甲、乙两位同学始终处于静止状态，则（　　） A．甲对乙的推力是由甲的手掌发生形变产生的 B．甲对乙的推力大于乙对甲的推力 C．乙对地面的摩擦力的方向水平向左 D．甲、乙两位同学受到的摩擦力与他们各自的重力成正比 7．下列单位，不属于国际单位制中基本单位的是（　　） A．米 B．千克 C．牛顿 D．秒 8．理想气体状态方程公式为，其中表示压强，表示体积，表示物质的量，表示热力学温度，表示气体常数，则的单位用国际单位制中基本单位表示为（　　） A． B． C． D． 9．托尔（Torr）是真空技术领域广泛应用的计量单位，其定义为1毫米汞柱产生的压强，精确值为133.322 Pa。现用国际单位制的基本单位表示托尔，下列单位正确的是（　　） A． B． C． D． 二、牛顿第二定律的基础应用 10．一倾角为足够大的光滑斜面固定于水平地面上，在斜面上建立Oxy直角坐标系，如图甲所示。从开始，将一可视为质点的物块从O点由静止释放，同时对物块施加沿x轴正方向的力，其大小与时间的关系如图乙所示。已知物块的质量为，重力加速度取，不计空气阻力。求： (1)时物块的加速度大小 (2)时物块的速度大小 (3)到过程中物块机械能的增加量 11．消防滑竿曾是消防员经常接触的一种设备，可简化为一根竖直放置的滑竿，消防员可顺着滑竿迅速下滑，节约下楼时间，提高出警效率。某次训练中，消防员顺着消防滑竿从高处无初速度滑下，运动过程可简化为先匀加速再匀减速的直线运动。消防员先以5m/s2的加速度下滑1s，然后匀减速下滑4m到达地面时速度大小为1m/s。求此过程中： (1)消防员下滑1s后的速度大小； (2)消防员质量为60kg,则匀减速阶段消防员受到合力的大小； (3)消防员下滑的总高度。 56．放在水平地面上的物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示。取重力加速度由两图像可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数分别为（　　） A．， B．， C．， D．， 12．（多选）雨滴一般形成于距离地面几千米的高空，雨滴形成后由静止开始下落，假设雨滴运动过程中质量保持不变，受到空气阻力的大小与速率成正比。以地面为零势能面，设雨滴下降的距离为x，运动时间为t，雨滴的速率为v，所受阻力的瞬时功率为P，机械能为E，重力势能为，下列图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 13．如图甲所示，有一足够长的粗糙斜面，倾角θ=37°，一滑块以初速度为v0=16m/s从底端A点滑上斜面，滑至B点后又返回到A点，滑块运动的v﹣t图象如图乙所示.（已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2）求： （1）求物块与斜面之间的动摩擦因数； （2）滑块再次回到A点时的速度大小； （3）滑块在整个运动过程中所用的时间。 14．（多选）如图所示，一个质量为的圆环套在一根固定的水平长圆柱直杆上（圆环直径略大于圆柱直杆的直径），环与杆间的动摩擦因数为，现给环一个水平向右的初速度，并开始计时，同时对环施加一个竖直向上的作用力，并使随环速度的变化关系满足，其中为常数，则环在运动过程中的图像可能是（　　） A． B． C． D． 15．如图所示，一物体分别从高度相同、倾角不同的三个光滑斜面顶端由静止开始下滑．下列说法正确的是（    ） A．滑到底端时的速度相同 B．滑到底端所用的时间相同 C．在倾角为30°的斜面上滑行的时间最短 D．在倾角为60°的斜面上滑行的时间最短 16．如图所示，圆柱形的仓库内有三块长度不同的滑板aO、bO、cO，其下端都固定于底部圆心O，而上端则搁在仓库侧壁上，三块滑板与水平面的夹角依次是30°、45°、60°。若有三个小孩同时从a、b、c处开始下滑（忽略阻力），则（　　） A．a处小孩最先到O点 B．b处小孩最后到O点 C．c处小孩最先到O点 D．a、c处小孩同时到O点 17．（多选）如图所示有一半圆，其直径水平且与另一圆的底部相切于O点，O点恰好是下半圆的顶点，它们处在同一竖直平面内。现有两条光滑直轨道AOB、COD，轨道与竖直直径的夹角关系为，现让一小物块先后从这两条轨道顶端由静止下滑至底端，则下列关系中正确的是（    ） A． B． C． D． 18．如图所示，有一半圆，其直径水平且与另一圆的底部相切于O点，O点恰好是下半圆的圆心，它们处在同一竖直平面内。现有三条光滑直轨道AOB、COD、EOF，它们的两端分别位于上下两圆的圆周上，轨道与竖直直径的夹角关系为。现让一小物块先后从三条轨道顶端由静止下滑至底端，则小物块在每一条倾斜轨道上滑动时所经历的时间关系为（　　） A． B． C． D． 三、超重与失重 19．如图所示为惊险刺激的断轨过山车。若不考虑空气作用力，当过山车离开轨道运动到最高点时（    ） A．乘客处于超重状态，座椅对乘客有向下的支持力 B．乘客处于超重状态，安全带对乘客有向上的拉力 C．乘客处于失重状态，所受合外力为零 D．乘客处于失重状态，所受合外力等于重力 20．为研究超重、失重现象，某同学在盛水的塑料瓶的侧壁扎了一个小孔，水从小孔喷出，如图所示。t=0时刻，他提着水瓶向上加速运动，t1时刻松手，t2时刻水瓶上升到最高点，之后水瓶自由下落。不计空气阻力，下列说法正确的是（    ） A．0~t1时间内，没有水从侧壁流出 B．t1~t2时间内，水和水瓶处于超重状态 C．t1~t2时间内，没有水从侧壁流出 D．t2时刻之后，水和水瓶处于超重状态 21．（多选）根据《国家学生体质健康标准》，引体向上是高中男生的测试项目之一、某同学为了在体测中获得好成绩，坚持每天训练。如图是该同学用压力传感器记录了一段引体向上过程中单杠对其右手支持力的大小随时间变化的情况，结果如图乙所示。则下列说法正确的是 A．从传感器的示数可知该同学的体重约为 B．1~2s内，该同学经历了先失重、后超重的状态 C．内，该同学进行了先放下身体、后拉起身体的动作 D．内，该同学的加速度先竖直向上，后竖直向下 22．（多选）如图1为某人用手水平托着手机完成先下蹲再站起的动作，利用手机的传感器记录的加速度-时间图像如图2所示，已知手机的质量，重力加速度，下列说法正确的是（    ） A．人在蹲下过程中，先失重后超重 B．人在站起过程中，先失重后超重 C．下蹲过程中手机对手的最小压力约为1.4N D．下蹲过程中手机对手的最大压力约为2.4N 四、本节总结 1 学科网（北京）股份有限公司 $