第3章 第1讲 牛顿运动定律的理解(课件PPT)-【新高考方案】2027年高考物理一轮总复习
2026-08-31
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教辅
摘要:
该高中物理高考复习课件聚焦“牛顿运动定律”核心模块,依据高考评价体系梳理了惯性、牛顿三定律、力学单位制三大考点,通过近五年真题分析明确牛顿第二定律综合应用占比达60%,归纳出选择(概念辨析)、计算(多体问题)、实验(误差分析)三类常考题型,构建系统复习框架。
课件亮点在于“真题溯源+微点突破+素养提升”策略,如以2024北京高考“飞船对接作用力”题为例,运用科学思维中的模型建构(整体法)和科学推理(瞬时性分析),突破“合力-加速度-速度”关系难点。特设“易错警示”(如惯性与速度无关),帮助学生掌握受力分析技巧,教师可通过分层训练实现精准复习,提升备考效率。
内容正文:
第三章
牛顿运动定律
大单元分层教学设计
基础落实课 第1讲 牛顿运动定律的理解
第2讲 牛顿第二定律的基本应用
综合融通课 第3讲 牛顿运动定律的综合应用(一)
第4讲 牛顿运动定律的综合应用(二)
实验探究课 第5讲 探究加速度与物体受力、物体质量的关系
牛顿运动定律的理解
(基础落实课)
第 1 讲
课前基础先行
一、惯性
1.定义:物体保持原来_____________状态或______状态的性质。
2.普遍性:惯性是一切物体都具有的性质,是物体的__________,与物体的运动情况和受力情况______。
3.量度:_______是惯性大小的唯一量度,_________的物体惯性大,________的物体惯性小。
匀速直线运动
静止
固有属性
无关
质量
质量大
质量小
二、牛顿运动定律
定律 牛顿第一定律 牛顿第二定律 牛顿第三定律
内容 一切物体总保持______
_________状态或______状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态 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_______ ______物体之间的作用力和反作用力总是大小_______,方向______,作用在___________上
公式 — F=ma F=-F'
联系 牛顿的三个运动定律是一个整体,是动力学的基础,牛顿第二定律是以牛顿第一定律为基础,由实验总结得出的
匀速
直线运动
静止
正比
反比
两个
相等
相反
同一条直线
相同
三、单位制
1.单位制:由_________和__________一起组成了单位制。
2.基本单位:基本物理量的单位。力学中的基本量有三个,它们分别是_____、_____和_____,它们的国际单位分别是____、___和____。
3.导出单位:由________根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。
基本单位
导出单位
质量
长度
时间
kg
m
s
基本量
1.(鲁科必修1P123T4·改编)判断下列说法的正误:
①“强弩之末,势不能穿鲁缟”,是因为强弩的惯性减小了。 ( )
②货运列车在有些车站加挂车厢,这会增大它的惯性。 ( )
2.(教科必修1P104T5·选摘)推动原来静止的物体比推动正在运动的物体所需要的力大,所以静止的物体惯性大。 ( )
3.物体不受力时,将处于静止状态或匀速直线运动状态。 ( )
4.火车头拉车厢的力一定大于车厢拉火车头的力。 ( )
微点判断
×
√
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×
5.(粤教必修1P107T1·改编)判断下列说法的正误:
①物体受到的合外力越大,其速度越大。 ( )
②物体受到的合外力越大,其加速度越大。 ( )
③物体在合外力作用下做匀加速直线运动,当合外力逐渐减小时,物体的速度逐渐减小。 ( )
6.功的单位是焦耳(J),1 J=1 kg·m2·s-2。 ( )
×
√
×
√
逐点清(一) 牛顿第一定律
逐点清(二) 牛顿第二定律
01
02
CONTENTS
目录
逐点清(三) 牛顿第三定律
课时跟踪检测
03
05
逐点清(四) 力学单位制
04
逐点清(一) 牛顿第一定律
课
堂
1.[伽利略理想实验](2025·辽宁鞍山三模)伽利略在研究力和运动的关系时,为了阐明自己的观点,设计了如图所
示的实验:让一个小球沿斜面从静止
状态开始运动,小球将“冲”上另一个斜面。如果没有摩擦,小球将到达原来的高度。如果第二个斜面倾角减小,小球仍将到达原来的高度,但是运动的距离更长。由此可以推断,当斜面最终变为水平面时,小球要到达原有高度将永远运动下去。下列说法中正确的是 ( )
题点全练
A.该实验充分证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点
B.伽利略设计的无摩擦的斜面可以通过改进实验装置制作工艺实现
C.“如果没有摩擦,小球将到达原来的高度”,这是实际实验现象
D.这种理想实验是依据逻辑推理把实际实验理想化,从而揭示现象本质的研究方法
√
解析:当右侧斜面倾角变为0°时,忽略摩擦力的影响,小球将一直运动下去,伽利略的结论是“力不是维持物体运动的原因”,故A错误;没有摩擦、绝对光滑的轨道,无论通过什么工艺都不能实现,故B错误;由于没有绝对光滑的轨道,故“如果没有摩擦,小球将到达原来的高度”,这是实际实验观察不到的现象,故C错误;伽利略理想实验的本质是想象着把实际存在、影响物体运动的摩擦力去掉,抓住事物的本质,这种依据逻辑推理把实际实验理想化的思想是揭示现象本质的重要研究方法之一,故D正确。
2.[牛顿第一定律](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
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
√
√
√
解析:牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时的运动规律,总保持匀速直线运动状态或静止状态,A、B正确;牛顿第一定律还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,C错误,D正确。
3.[对惯性的理解](2025·河南开封模拟)《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.马对车施力停止后车继续前行是因为受到马的惯性作用
B.马对车施力停止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
√
解析:题中描述的是惯性现象,马对车施力停止后车继续前行,是因为车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。
1.对牛顿第一定律的理解
(1)揭示了物体的惯性:不受力的作用时,一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态。
(2)揭示了力的作用对运动的影响:力是改变物体运动状态的原因。
2.对惯性的认识:惯性是物体保持原来运动状态的性质,与物体是否受力、是否运动及所处的位置无关,物体的惯性只与其质量有关,物体的质量越大其惯性越大。
精要点拨
3.惯性的两种表现形式
保持“原状” 物体在不受力或所受合外力为零时,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)
反抗改变 物体受到外力时,惯性表现为运动状态改变的难易程度。惯性越大,物体的运动状态越难以被改变
逐点清(二) 牛顿第二定律
课
堂
1.[合力、加速度、速度之间的决定关系]
(多选)如图所示,轻弹簧下端固定在水平面上,一个小球从弹簧
正上方某一高度处由静止开始自由下落,接触弹簧后把弹簧压
缩到一定程度后停止下落。在小球下落的全过程中,下列说法
中正确的是( )
A.小球刚接触弹簧瞬间速度最大
B.从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上
C.从小球接触弹簧至到达最低点,小球的速度先增大后减小
D.从小球接触弹簧至到达最低点,小球的加速度先减小后增大
题点全练
√
√
解析:根据牛顿第二定律可知,小球的加速度大小和方向取决于小球受到的合力。从小球接触弹簧至到达最低点,弹簧弹力从零开始逐渐增大,而小球的重力不变,所以刚接触弹簧时小球受到的合力方向向下,合力逐渐减小,因此小球的加速度逐渐减小;当小球所受的弹簧弹力和重力大小相等时,小球受到的合力为零,加速度减小为零,此时小球的速度最大;此后小球继续下落,弹簧弹力继续增大,小球受到的合力方向向上,合力逐渐增大,因此小球的加速度方向向上,加速度逐渐增大,速度减小;当速度减小为零时,小球停止下落,故A、B错误,C、D正确。
2.[对牛顿第二定律的简单理解]
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方向可以不相同
B.在公式F=ma中,a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的代数和
C.某一瞬间的加速度,仅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
D.物体的运动方向一定与物体所受合力的方向相同
√
解析:牛顿第二定律的表达式F=ma是矢量式,加速度a与F方向始终相同,故A错误;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,故B错误;根据牛顿第二定律的瞬时性,加速度仅由该时刻的力决定,与之前或之后的力无关,故C正确;物体的运动方向(速度方向)与加速度方向可能不同(如减速运动),而加速度方向与合力方向一致,因此运动方向不一定与合力方向相同,故D错误。
3.[牛顿第二定律的简单应用]
3-1.(人教版教材必修1,P113T4)如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。若已知飞船质量为3.0×103 kg,其推进器的平均推力F为900 N,在飞船与空间站对接后,推进器工作5 s内,测出飞船和空间站的速度变化是0.05 m/s,求空间站的质量。
答案:8.7×104 kg
解析:飞船和空间站整体的加速度
a===0.01 m/s2
由牛顿第二定律可得F=(M+m)a
可知空间站的质量为M=-m= kg-3.0×103 kg=8.7×104 kg。
3-2.(2024·北京高考)如图所示,飞船与
空间站对接后,在推力F作用下一起向
前运动。飞船和空间站的质量分别为m和M,则飞船和空间站之间的作用力大小为 ( )
A.F B.F
C.F D.F
√
解析:根据题意,对整体应用牛顿第二定律有F=(M+m)a,对空间站应用牛顿第二定律有F'=Ma,联立两式可得飞船和空间站之间的作用力F'=F,故选A。
|考|教|衔|接|
人教版教材中的练习题与2024年北京高考题均考查了牛顿第二定律的简单应用,且教材练习题与高考题命题情境相同,高考题是已知质量求相互作用力,而教材练习题是已知速度变化求质量,学通教材,灵活应用。
1.牛顿第二定律的五个特性
精要点拨
2.合力、加速度、速度之间的决定关系
(1)不管速度是大是小或是零,只要合力不为零,物体都有加速度。
(2)a=是加速度的定义式,a与Δv、Δt无必然联系;a=是加速度的决定式,a∝F,a∝。
(3)合力与速度同向时,物体做加速运动;合力与速度反向时,物体做减速运动。
3.分析物体运动性质时的三点提醒
(1)分析物体的运动性质,要从受力分析入手,先求合力,然后根据牛顿第二定律分析加速度的变化。
(2)速度增大或减小取决于加速度和速度方向间的关系,和加速度的大小没有关系。
(3)加速度如何变化取决于物体的质量和合外力,与物体的速度没有关系。
逐点清(三) 牛顿第三定律
课
堂
1.如图所示为一旅客拖动行李箱在水平地面上沿
直线匀加速前进的示意图,已知旅客对行李箱的
拉力斜向右上方,则下列说法正确的是 ( )
A.地面对行李箱的支持力等于行李箱的重力
B.旅客对行李箱的拉力大于行李箱对旅客的拉力
C.地面对旅客的支持力大于旅客的重力
D.地面对行李箱的支持力与行李箱对地面的压力是一对平衡力
细作1 作用力和反作用力与一对平衡力的区别
√
解析:对行李箱受力分析,旅客对行李箱的拉力有竖直向上的分力,所以地面对行李箱的支持力小于行李箱的重力,A错误;旅客对行李箱的拉力与行李箱对旅客的拉力是一对相互作用力,大小相等、方向相反,B错误;对旅客受力分析,行李箱对旅客的拉力有竖直向下的分力,故地面对旅客的支持力大于旅客的重力,C正确;地面对行李箱的支持力与行李箱对地面的压力是一对相互作用力,D错误。
一点一过 作用力和反作用力与一对平衡力的区别
名称
项目 作用力和反作用力 一对平衡力
作用对象 两个相互作用的不同物体 同一个物体
作用时间 一定同时产生、同时消失 不一定同时产生、同时消失
力的性质 一定相同 不一定相同
作用效果 不可抵消 可相互抵消
2.如图所示,大圆环质量为m0,经过环心的竖直钢丝(质量不计)上套有一质量为m的橡皮球,现让橡皮球沿钢丝以一定的初速度v0竖直向上运动,大圆环恰好对地面无压力,重力加速度为g,则橡皮球上升过程中 ( )
A.钢丝对橡皮球的摩擦力为m0g,方向竖直向上
B.钢丝对橡皮球的摩擦力为0
C.橡皮球的加速度大小为g
D.橡皮球的加速度大小为g
细作2 牛顿第三定律的应用
√
解析:大圆环恰好对地面无压力,由牛顿第三定律可知,地面对大圆环无支持力,大圆环受力平衡,所以橡皮球对钢丝的摩擦力大小F=m0g,方向竖直向上,由牛顿第三定律可知,钢丝对橡皮球的摩擦力大小F'=F=m0g,方向竖直向下,A、B错误。对橡皮球受力分析,由牛顿第二定律有F'+mg=ma,解得橡皮球的加速度大小a=g,故D正确,C错误。
一点一过 利用牛顿第三定律转换研究对象
如果不能直接求解物体受到的某个力时,可先求它的反作用力,如求压力时可先求支持力,然后根据牛顿第三定律得到压力的大小和方向。求摩擦力时也可以用此种方法转换研究对象。
逐点清(四) 力学单位制
课
堂
1.[对单位制的理解](2025·辽宁期末)我国的《墨经》中提到“力,形之所以奋也”,意为力是使有形之物突进或加速运动的原因,力的单位用国际单位制的基本单位符号表示为 ( )
A.kg·m/s B.kg·m/s2
C.kg·m2/s2 D.N
题点全练
√
解析:根据牛顿第二定律的表达式F=ma,可知1 N=1 kg·m/s2,力的单位用国际单位制的基本单位符号表示为kg·m/s2,故A错误,B正确;根据功的表达式W=F·x,可知kg·m2/s2是功的单位,故C错误;N是力的单位但不是基本单位,故D错误。
2.[单位制的应用]飞轮储能是指利用电动机带动飞轮高速旋转,在需要的时候再用飞轮带动发电机发电的储能方式。圆盘形飞轮存储的能量与其质量、半径、角速度的关系为E=mRkωn,k、n为常数。在飞轮厚度、材料、角速度均不变的情况下,飞轮储存的能量E与飞轮半径R的关系为( )
A.E∝R B.E∝R2
C.E∝R3 D.E∝R4
√
解析:能量的单位为kg·m2·s-2,质量的单位为kg,半径的单位为m,角速度的单位为s-1,由公式E=mRkωn,可得kg·mk·s-n=kg·m2·s-2,解得k=2,n=2,在飞轮厚度、材料、角速度均不变时,飞轮的质量m=ρV=ρSh=πR2ρh,代入E=mR2ω2,可得E=πR4ρhω2,故选D。
1.国际单位制中的七个基本物理量和基本单位
精要点拨
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
2.两点提醒
(1)应用物理公式解题时,要把各物理量的单位统一到同一单位制,一般统一为国际单位制。
(2)物理公式中,有些比例系数有单位,例如公式F=kx中的k,有些比例系数无单位,例如公式Ff=μFN中的μ。
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1.(2025·山东聊城模拟)下列说法正确的是 ( )
A.伽利略理想斜面实验说明力是维持物体运动的原因
B.牛顿第二定律的表达式F=kma,在三个物理量取国际单位制时,k=1
C.牛顿是一个国际单位制基本单位,1 N=1 kg·m/s2
D.嫦娥六号成功携带月壤样品回到祖国,月壤样品到达地球后惯性增大,重力增大
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解析:伽利略理想斜面实验说明力是改变物体运动的原因,选项A错误;牛顿第二定律的表达式F=kma,在三个物理量取国际单位制时,即m单位为kg,a单位为m/s2,F单位为N,此时k=1,选项B正确;牛顿属于国际单位制中的导出单位,选项C错误;惯性与质量有关,质量与地理位置无关,质量不变,惯性不变,重力与质量和重力加速度都有关,因地球上的重力加速度比月球上的大,故月壤样品到达地球后重力会增大,选项D错误。
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2.下列说法正确的是 ( )
A.在航天器中因失重而处于漂浮状态的航天员没有惯性
B.牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因
C.只有在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式才是F=ma
D.在国际单位制中,时间的基本单位可以是s,也可以是h
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解析:惯性只与质量有关,航天员在太空中失重但并没有失去惯性,故A错误;伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因,故B错误;牛顿第二定律表达式为F=kma,只有在国际单位制中k才取1,表达式才能写成F=ma,故C正确;在国际单位制中,时间的基本单位只能是s,其他表示时间的单位不是国际单位制中的单位,故D错误。
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3.(2025·贵州安顺期末)如图所示为独木龙舟节
比赛的照片,下列说法正确的是 ( )
A.龙舟的速度越大,惯性也一定越大
B.龙舟停止运动,惯性便会消失
C.龙舟加速前进时水对船桨的作用力与船桨对水的作用力大小相等
D.龙舟加速前进时水对船桨的作用力与水对龙舟的阻力大小相等
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解析:惯性只由质量决定,与速度无关,故A错误;龙舟停止运动,质量不变,惯性不变,不会消失,故B错误;水对船桨的作用力与船桨对水的作用力是一对相互作用力,大小总是相等,故C正确;龙舟加速前进时,龙舟所受合力向前,所以水对船桨的作用力大于水对龙舟的阻力,故D错误。
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4.(2025·浙江温州模拟)如图所示,大人和小孩
拔河,大人保持静止却能轻松把小孩拉过来,
不计绳子的质量,下列说法中正确的是 ( )
A.大人的重力和地面对大人的支持力是一对相
互作用力
B.当小孩被匀速向右拉时,大人对绳子的拉力大于小孩对绳子的拉力
C.当小孩被加速向右拉时,绳子对小孩的拉力大于小孩对绳子的拉力
D.小孩被拉动前后,惯性不变
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解析:大人的重力和地面对大人的支持力作用在同一物体上,不是一对相互作用力,故A错误;由于绳子质量不计,绳子受力平衡,大人对绳子的拉力与小孩对绳子的拉力是一对平衡力,两者大小相等、方向相反,故B错误;无论小孩处于何种运动状态,绳子对小孩的拉力与小孩对绳子的拉力都是一对相互作用力,两者大小相等、方向相反,故C错误;惯性是物体自身具有的属性,只与质量有关,与物体的运动状态无关,故D正确。
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5.(2025·甘肃高考)2025年4月24日,在甘肃酒泉卫星发射中心成功发射了搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭。若在初始的1 s内燃料对火箭的平均推力约为6×106 N。火箭质量约为500吨且认为在1 s内基本不变,则火箭在初始1 s内的加速度大小约为(重力加速度g取10 m/s2) ( )
A.2 m/s2 B.4 m/s2
C.6 m/s2 D.12 m/s2
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解析:根据题意,由牛顿第二定律有F-mg=ma,代入数据解得a=2 m/s2,故选A。
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6.质量为3 kg的物块,重力约30 N,从5 m高处下
落,2 s后静止在海绵上,如图所示。上述涉及了
质量、长度、时间的单位及其他信息,下列说法
正确的是 ( )
A.在国际单位制中,力的单位是根据牛顿第二定律定义的
B.力学的三个基本单位是N、m、s
C.海绵比物块形变更明显,物块对海绵的力大于海绵对物块的力
D.kg、m/s、N是国际单位制中的导出单位
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解析:在国际单位制中,力的单位是根据牛顿第二定律定义的,故A正确;力学的三个基本单位是kg、m、s,m/s、N是国际单位制中的导出单位,故B、D错误;物块对海绵的力与海绵对物块的力是作用力与反作用力,大小相等,故C错误。
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7.(2025·贵州贵阳模拟)在举重运动的抓举
阶段,运动员将杠铃从地面提升至头顶,
杠铃运动的v⁃t图像如图所示。在M、N、
P、Q四个点中,运动员对杠铃的作用力
最大的点是 ( )
A.M点 B.N点
C.P点 D.Q点
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解析:由题图可知,杠铃在M点的加速度向上,在N点加速度为零,在P、Q点加速度向下,根据牛顿第二定律可知,运动员对杠铃的作用力需满足F-mg=ma,可知在M点FM>mg,在N点FN=mg,在P、Q点FP<mg、FQ<mg,故选A。
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8.“天宫课堂”第四课中有一奇妙的“乒乓球”实验,航天员用水袋做了一颗水球,另一航天员用白毛巾包好的“球拍”击水球,水球被弹开。对于该实验,下列说法正确的是 ( )
A.水球体积越小,其惯性越大
B.击球过程中,水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力是一对相互作用力
C.击球过程中,水球所受弹力是由于水球发生形变产生的
D.空间站内的所有物品都处于完全失重状态,不受重力的作用
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解析:惯性由质量决定,水球体积越小,质量越小,惯性越小,故A错误;击球过程中,水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力是一对相互作用力,故B正确;击球过程中,水球所受弹力是由于“球拍”发生形变产生的,故C错误;空间站内的所有物品都处于完全失重状态,但仍受重力作用,故D错误。
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9.(2025·湖南娄底模拟)一位参观者用手推水平地面上的汽车但未推动,下列说法正确的是 ( )
A.人对汽车的推力和汽车对人的力是一对平衡力
B.汽车受到的重力和地面对汽车的支持力是一对相互作用力
C.人对汽车的推力和地面对汽车的摩擦力是一对平衡力
D.地面对汽车的支持力和汽车对地面的压力是一对平衡力
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解析:人对汽车的推力和汽车对人的力分别作用在汽车和人这两个不同物体上,它们是一对相互作用力,故A错误;汽车受到的重力方向竖直向下,地面对汽车的支持力方向竖直向上,这两个力都作用在汽车上,且汽车在竖直方向静止,满足平衡力 “同体、等大、反向、共线” 的条件,是一对平衡力,故B错误;人对汽车有推力,汽车未被推动处于静止状态,汽车在水平方向上受力平衡,此时地面对汽车有摩擦力,推力和摩擦力都作用在汽车上,方向相反且大小相等,满足平衡力条件,是一对平衡力,故C正确;地面对汽车的支持力作用在汽车上,汽车对地面的压力作用在地面上,这两个力分别作用在两个不同物体上,是一对相互作用力,故D错误。
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10.(2025·重庆九龙坡模拟)我国一新型智能机械臂用两只机械手指捏着鸡蛋的简化模型如图所示。若两手指对鸡蛋的合力大小为F,鸡蛋重力大小为G,则 ( )
A.鸡蛋水平匀速运动时F=G
B.鸡蛋竖直向上匀速运动时F>G
C.鸡蛋竖直向下加速运动时F=G
D.鸡蛋竖直向上加速运动时F<G
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解析:不论鸡蛋向哪个方向匀速运动,均处于平衡状态,根据二力平衡可知F=G,故A正确,B错误;若鸡蛋速度改变,即鸡蛋有加速度,根据牛顿第二定律可知合外力与加速度方向一致,则鸡蛋竖直向下加速运动时F<G,鸡蛋竖直向上加速运动时F>G,故C、D错误。
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11.如图所示,一个质量为50 kg的沙发静止在水平地面上,甲、乙两人同时从背面和侧面分别用F1=150 N、F2=200 N的力推沙发,F1与F2相互垂直,且平行于地面。沙发与地面间的动摩擦因数为0.3。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10 m/s2,下列说法正确的是 ( )
A.沙发不会被推动
B.沙发将沿着F2的方向移动,加速度为1 m/s2
C.沙发的加速度大小为2 m/s2
D.沙发的加速度大小为5 m/s2
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解析:两推力的合力大小F==250 N,最大静摩擦力Ff=μmg=150 N<F,所以沙发会被推动,A错误;由牛顿第二定律得F-Ff=ma,解得加速度a=2 m/s2,方向和合外力的方向一致,B、D错误,C正确。
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12.(2025·江西南昌期中)如图所示,将一个质量为m的物块与足够长的竖直粗糙墙壁接触,同时给物块施加一个垂直于墙壁的水平向左的推力F,在t=0时刻释放物块,对物块施加的推力随时间变化的规律为F=kt(k>0且为常量),不计空气阻力,关于物块此后的运动,下列说法正确的是 ( )
A.物块运动的加速度一直减小
B.物块运动的速度一直增大
C.物块运动的过程中,加速度随时间均匀变化
D.物块运动过程中受到的摩擦力不大于物块的重力
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解析:取竖直向下为正方向,由牛顿第二定律得物块运动的加速度a==g-t,因此物块运动的加速度随时间均匀变化,且加速度先减小后反向增大,速度先增大后减小,选项A、B错误,选项C正确;当物块做减速运动时,摩擦力大于物块的重力,选项D错误。
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13.(2025·广东广州三模)弹射座椅是飞行员的“救命神器”,当飞机遇险时,座椅下的动力装置将座椅和飞行员一起弹射出机舱,然后座椅配置的降落伞张开,使飞行员安全降落。若某飞机意外故障竖直下坠,弹射座椅紧急弹出,弹射座椅弹出时的加速度大小为a、方向水平,重力加速度大小为g,则当弹射座椅弹出时,弹射座椅对飞行员的作用力大小与飞行员所受重力大小的比值为 ( )
A. B.1+ C. D.
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解析:设飞行员的质量为m,当弹射座椅弹出时,座椅对飞行员的作用力大小为F,由牛顿第二定律有=ma,解得F=m,可得==,C正确。
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14.(多选)某游乐园举行民俗杂技“顶竿”表演,如图
所示,一质量为2m的“大力士”站在地上,肩上扛一
质量为M的竖直竹竿,竿上有一人进行表演,其质
量为m,下列说法正确的是 ( )
A.人不动时,地面对“大力士”的支持力等于(M+3m)g
B.人以加速度a加速上爬时,竹竿对“大力士”的压力大小为(M+m)g-ma
C.人以加速度a加速下滑时,竹竿对人的摩擦力大小为mg-ma
D.人以加速度a加速下滑时,竹竿对人的作用力小于人对竹竿的作用力
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解析:人不动时,对整体受力分析得,地面对“大力士”的支持力等于整体受到的重力(M+3m)g,故A正确;人以加速度a加速上爬时,对竿上的人受力分析得Ff-mg=ma,解得Ff=mg+ma,由牛顿第三定律知,竿上的人对竿有向下的摩擦力,且Ff'=Ff,对竿受力分析知,竿受到重力、竿上人的摩擦力、“大力士”对竿的支持力,即FN=Mg+Ff'=(M+m)g+ma,由牛顿第三定律知,竹竿对“大力士”的压力大小为(M+m)g+ma,故B错误;人以加速度a加速下滑时,对竿上的人受力分析得mg-Ff1=ma,解得Ff1=
mg-ma,故C正确;由牛顿第三定律知,竹竿对人的作用力始终等于人对竹竿的作用力,与人的运动状态无关,故D错误。
本课结束
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