第12讲 牛顿第一定律 牛顿第二定律 讲义-2027届高三物理一轮复习
2026-10-13
|
2份
|
24页
|
26人阅读
|
0人下载
普通
内容正文:
第12讲 牛顿第一定律 牛顿第二定律
考点一遍过
考点1 牛顿第一定律 1
考点2 牛顿第二定律 4
考点3 动力学两类基本问题 6
考点4 单位制 12
考点1 牛顿第一定律
考点一遍过
一、牛顿第一定律
1.内容: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力迫使它改变这种状态。
2.理想实验:它是在经验事实基础上采用科学的抽象思维来展开的实验,是人们在思想上塑造的理想过程。牛顿第一定律是通过理想斜面实验得出的,它不能由实际的实验来验证。
3.物理意义
(1)揭示了物体在不受外力或所受合外力为零时的运动规律。
(2)提出了一切物体都具有惯性,即物体维持其原有运动状态的特性。
(3)揭示了力与运动的关系,说明力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因。
注意:运动状态的改变指速度的改变,速度改变则必有加速度,故力是物体产生加速度的原因。
二、惯性
1.定义:物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。
2.惯性大小的量度
质量是物体惯性大小的唯一量度。物体的质量越大,惯性越大;物体的质量越小,惯性越小。
3.对惯性的理解
(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质量,与物体的受力情况、速度大小及所处位置无关。
【重点突破】
1.对牛顿第一定律的两点说明
(1)理想化状态:牛顿第一定律描述的是物体不受外力时的状态,而物体不受外力的情形是不存在的。在实际情况中,如果物体所受的合外力等于零,与物体不受外力时的表现是相同的。
(2)与牛顿第二定律的关系:牛顿第一定律和牛顿第二定律是相互独立的。牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的,而牛顿第二定律是一条实验定律。
2.惯性的两种表现形式
(1)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)。
(2)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。
【例1】(26-27高三上·河南平顶山·阶段检测)如图所示为我国古代的马车,马拉着一辆平板车在平直的路面上匀速行驶,快到站时,在马车向前做减速运动的过程中( )
A.车受到地面的摩擦力向前
B.马拉车的力小于车拉马的力
C.马拉车的力小于地面对车的摩擦力
D.马车的惯性逐渐减小
【答案】C
【详解】A.马车向前运动时,地面对车的摩擦力方向与车的运动方向相反,即摩擦力向后,故A错误;
B.马拉车的力和车拉马的力是一对作用力与反作用力,根据牛顿第三定律,二者始终大小相等、方向相反,与运动状态无关,故B错误;
C.马车向前做减速运动时,加速度方向与运动方向相反,对车受力分析可知,合外力方向向后,因此向后的地面对车的摩擦力,大于向前的马拉车的力,故C正确;
D.惯性是物体的固有属性,大小仅由质量决定,马车减速过程中质量不变,因此惯性也不变,故D错误。
故选C。
1.(26-27高三上·河南南阳·阶段检测)2026年6月13日,张雪机车法国车手瓦伦丁・德比斯在世界超级摩托车锦标赛夺得本赛季第六冠。德比斯在排位赛时的单圈最短时间为1分36秒869。下列说法正确的是( )
A.“1分36秒869”表示时刻
B.摩托车在加速行驶过程中惯性也越来越大
C.德比斯驾驶摩托车经过一段拱形路面时,车对地面的压力小于地面对车的支持力
D.德比斯驾驶摩托车经过弯道时,摩托车所受合外力与其运动的方向不可能在一条直线上
【答案】D
【详解】A.“1分36秒869”是完成一圈所用时间的间隔,不是时刻,A错误;
B.质量是惯性大小的唯一量度,摩托车加速过程中质量不变,惯性不变,B错误;
C.车对地面的压力与地面对车的支持力是一对作用力与反作用力,由牛顿第三定律知二者大小始终相等,C错误;
D.摩托车经过弯道时做曲线运动,物体做曲线运动的条件是所受合外力与速度方向不在同一直线上,D正确。
故选D
2.(2026·陕西·模拟预测)在平直公路上匀速行驶的大巴车,车内放置一静止的物体,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.大巴车匀速行驶时,物体受到向前的惯性力维持其运动状态
B.大巴车突然减速时,物体会向前滑动,是因为物体的惯性变大
C.大巴车突然加速时,物体相对车厢向后滑动,说明物体具有惯性
D.大巴车停下后,物体的惯性会随之消失
【答案】C
【详解】惯性是物体的固有属性,其大小只由物体的质量决定,与物体的运动状态、是否受力都无关;物体保持原有运动状态的性质就是惯性。
A.大巴车匀速行驶时,物体处于平衡状态,其运动不需要外力来维持,也不存在所谓的“惯性力”,故A错误;
B.惯性大小只与质量有关,车速变化时物体的惯性不变;突然减速后物体向前滑动,是因为物体要保持原来的运动状态,故B错误;
C.大巴车突然加速时,物体由于惯性要保持原来的较低速度,因而相对车厢向后滑动,故C正确;
D.惯性是物体的固有属性,与物体的运动状态无关,车停下后物体依然具有惯性,故D错误。
故选C。
3.(26-27高三上·河南郑州·阶段检测)(多选)2026年7月10日12时15分,长征十号乙运载火箭在海南商业航天发射场点火升空,火箭一二级分离约6分钟后,一级火箭最后垂直落回海上回收平台。若火箭在上升过程中质量保持不变,则下列说法正确的是( )
A.火箭加速上升过程中,惯性保持不变
B.火箭加速上升过程中,气体对火箭的作用力大于火箭对气体的作用力
C.火箭加速上升过程中,处于超重状态
D.一级火箭返回过程,一直处于失重状态
【答案】AC
【详解】A.惯性大小只由质量决定。题设火箭质量保持不变,所以其惯性不变,故A正确;
B.气体对火箭的作用力与火箭对气体的作用力互为作用力和反作用力。根据牛顿第三定律,两力始终大小相等,故B错误;
C.设火箭中载荷的质量为,所受支持力为。取向上为正,火箭加速上升时,对载荷由牛顿第二定律得
此时加速度向上,载荷所受支持力大于重力,处于超重状态,故C正确;
D.一级火箭返回并着陆前需要减速;向下运动而减速时,加速度向上,其载荷处于超重状态,不会一直失重,故D错误。
故选AC。
考点2 牛顿第二定律
考点一遍过
1.内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。
2.表达式:F=ma。
3.对牛顿第二定律的理解
4.加速度两个表达式的对比理解
(1)a=是加速度的定义式,a与Δv、Δt无必然联系;
(2)a=是加速度的决定式,a的大小由合外力F和质量m决定,且a∝F,a∝。
【重点突破】
分析物体运动性质
(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。
【例2】(26-27高二上·河北雄安·开学考试)风洞以人工的方式产生并且控制气流,可用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况。若在某次风洞实验中,气流以的水平速度垂直吹向边长为的正方形平板,空气的密度为,气流遇到平板后速度变为零,则平板所受气流的压力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】设在时间内到达平板处气流的质量为,则有
根据动量定理有
代入得。
故选C。
1.(26-27高三上·湖南长沙·开学考试)(多选)一个单摆悬挂在L形滑板上沿斜面下滑,且单摆与滑板相对静止。图中虚线①垂直于斜面,虚线②平行于斜面,虚线③沿竖直方向。下列说法正确的是( )
A.如果斜面是光滑的,摆线将与虚线①重合
B.如果斜面粗糙且,摆线将与虚线①重合
C.如果斜面粗糙且,滑板下滑过程中,摆线将位于②③之间
D.如果斜面粗糙且,摆线将位于②③之间
【答案】AC
【详解】A.如果斜面是光滑的,对整体知
而重力沿斜面向下的分力产生的加速度正好是,此时摆线沿斜面方向不产生加速度,摆线与斜面应垂直,将与虚线①重合,故A正确;
BD.当时,根据
可知a=0
摆线将与虚线③重合;
如果斜面粗糙且,对整体知
合力方向沿斜面向下,摆线将位于①③之间,故BD错误;
C.如果斜面粗糙且,对整体知
合力方向沿斜面向上,摆线将位于②③之间,因为垂直斜面方向没有加速度,摆线不能越过②,故C正确。
故选AC。
2.(25-26高一上·江苏南京·阶段检测)在力学中,1牛顿()定义为使1千克()物体获得1米/秒2()加速度所需的力。若某力可使200克()物体产生10厘米/秒2()的加速度,则该力的大小相当于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据牛顿第二定律计算力的大小,需先将各物理量统一为国际单位制单位:
质量换算
加速度换算
代入公式得
故选B。
3.(25-26高一上·全国·课后作业)用竖直向上的力F作用在一个物体上,物体产生向上的加速度a,现将竖直向上的力变为2F,则物体的加速度( )(忽略空气阻力)
A.一定大于2a B.一定等于2a
C.一定小于2a而大于a D.可能等于或小于2a
【答案】A
【详解】当力为时
当力为时
解得物体的加速度大小为:。
故选A。
考点3 动力学两类基本问题
考点一遍过
1.解决动力学两类基本问题的思路
2.分析动力学两类基本问题的关键
(1)做好两类分析:物体的受力分析和物体的运动过程分析;
(2)搭建两个桥梁:加速度是联系运动和力的桥梁;连接点的速度是联系各物理过程的桥梁。
【重点突破】
1.两类斜面模型
(1)等高斜面
如图1所示,由L=at2,a=gsin θ,L=可得t=,可知斜面倾角越小,运动时间越长,图1中t1>t2>t3。(斜面光滑)
(2)同底斜面
如图2所示,由L=at2,a=gsin θ,L=可得t=,可见θ=45°时运动时间最短,图2中t1=t3>t2。(斜面光滑)
2.三类等时圆模型
(1)圆周内同顶端的斜面
如图1所示,在竖直面内的同一个圆周上,各斜面的顶端都在竖直圆周的最高点,底端都落在该圆周上。由2R·sin θ=·gsin θ·t2,可推得t1=t2=t3。
(2)圆周内同底端的斜面
如图2所示,在竖直面内的同一个圆周上,各斜面的底端都在竖直圆周的最低点,顶端都源自该圆周上的不同点,同理可推得t1=t2=t3。
(3)双圆周内斜面
如图3所示,在竖直面内的两个圆,两圆心在同一竖直线上且两圆相切,各斜面过两圆的公共切点且顶端源自上方圆周上某点,底端落在下方圆周上的相应位置,可推得t1=t2=t3。
【例3】(26-27高三上·北京海淀·阶段检测)如图所示,一个质量的小物块从倾角的斜面顶端下滑,已知斜面长度,小物块与斜面间的动摩擦因数,重力加速度,,,求:
(1)物块沿斜面下滑过程中加速度的大小a;
(2)物块到达斜面底端时速度的大小v;
(3)物块到达斜面底端时重力的瞬时功率的大小P。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)对小物块进行受力分析,小物块受到重力,斜面的支持力和斜面的摩擦力,则小物块受到的合力大小为
物块沿斜面下滑过程中加速度的大小为。
(2)由位移速度公式可得,物块到达斜面底端时速度的大小为。
(3)物块到达斜面底端时重力的瞬时功率的大小为。
1.(26-27高三上·四川绵阳·开学考试)某款国产民用无人机已实现全自动作业。无人机在某次任务时由地面静止开始竖直升空,到离地H处悬停调整方向,然后沿直线水平飞行一段距离至目标地点正上方再次悬停,然后竖直降落到地面,。假设无人机在上升、平飞、下降的三个过程中,变速运动阶段都做匀变速直线运动,且加速度大小相等。已知无人机在加速上升过程中动力系统提供的升力为F1,无人机和运输物品的总质量m,忽略空气阻力,重力加速度g,无人机起飞点和降落点在同一水平面上,无人机连同运输物品可视为质点。
(1)若无人机下落过程中,先加速到最大速度vm,再匀速运动一段时间,再做匀减速运动,到达地面时速度恰为零。求下降过程无人机的平均速度大小
(2)求无人机沿水平方向加速运动的过程中动力系统提供的作用力大小F2(答案可用根式表示)。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)上升加速阶段取竖直向上为正方向,对无人机及物品由牛顿第二定律得
代入题给数据可得各变速阶段的加速度大小
下降时取竖直向下为正方向,设加速、匀速、减速三段时间分别为,和。加速和减速阶段的速度变化量大小均为,故
这两段的位移大小相等,均为
中间匀速阶段的时间为
下降总时间为
始末位置间的位移大小为,所以平均速度大小为
(2)水平加速阶段取飞行方向为轴正方向、竖直向上为轴正方向。无人机及物品受到动力系统的推力和重力,推力斜向前上方,受力如图。
水平方向的加速度大小仍为,由牛顿第二定律得
竖直方向没有加速度,由受力平衡得
由两分力的正交关系得推力大小
2.(26-27高三上·河南平顶山·阶段检测)如图,某物流公司通过传送带把货物装运到卡车上。倾斜传送带AB与水平面的夹角,长度,传送带与水平面间平滑连接,传送带以顺时针方向匀速转动。若质量为的货物从传送带顶端A由静止开始下滑,经过一段时间货物滑上静止的卡车,恰好到达卡车的D端。若将卡车视为平板车模型,其质量,CD段长度,已知货物与传送带以及卡车上表面间的动摩擦因数均为,BC段光滑,卡车与EF水平面间的动摩擦因数。已知,,重力加速度取。
(1)求货物滑到B点时的速度大小。
(2)求货物在卡车上运动的时间。
(3)若卡车与EF段的动摩擦因数,试判断货物能否到达卡车的D端;若不能到达,求货物最终到卡车左端的距离。
【答案】(1)6m/s
(2)1.2s
(3)不能,3m
【详解】(1)货物从A点由静止下滑,传送带顺时针转动,初始货物速度小于传送带速度,此时货物受到的滑动摩擦力沿斜面向下, 根据牛顿第二定律,则
代入数据,加速度
货物加速到与传送带共速的位移
剩余传送带长度
共速后货物速度大于传送带速度,滑动摩擦力反向沿斜面向上, 根据牛顿第二定律,则
代入数据,加速度
对剩余段用运动学公式
代入数据,货物滑到B点时的速度大小
(2)货物滑上卡车时,先判断卡车是否会被带动。 货物对卡车的滑动摩擦力
卡车与地面的最大静摩擦力
恰好等于,因此卡车保持静止。
货物在卡车上受滑动摩擦力做匀减速运动,加速度大小
货物恰好到达D端时速度减为0, 由
则货物在卡车上运动的时间
验证:货物减速到0的位移
与CD长度完全吻合,符合题意。
(3)若卡车与EF段的动摩擦因数,此时卡车与地面的最大静摩擦力
小于货物对卡车的滑动摩擦力,因此卡车会向右加速运动,货物加速度为(向右为正方向)
卡车的加速度由合力提供,则
代入数据,
解得卡车加速度
设经过时间货物和卡车达到共同速度,则
代入数据,则
解得
则
此过程中两者的相对位移(货物相对于卡车向右滑动的距离)
共速后,判断两者的运动状态,整体加速度
货物所需的静摩擦力
因此两者将一起向右匀减速到0,不再发生相对滑动。
因为
货物不能到达D端,最终到卡车左端C的距离为。
3.(26-27高三上·河北保定·阶段检测)如图所示,倾角θ=37°的斜面固定在竖直平面内,下端恰好与水平面MN平滑对接,与水平面等高且绷紧的水平传送带在电动机带动下始终以恒定速度v0=2m/s顺时针运行。质量m=1kg的小物块由高h=1.875m处无初速度释放,经N点滑上传送带,经一段时间后小物块又返回至传送带的右端。已知M、N两点的距离xMN=1.8m,小物块与斜面、水平面和传送带的动摩擦因数均为μ=0.25,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,传送带足够长,不计空气阻力,小物块可视为质点,不考虑小物块由水平面滑上传送带的能量损失。求:
(1)小物块在斜面上受到的摩擦力的大小和刚滑到斜面底端时的速度大小;
(2)小物块向左运动第一次到达N点时的速度大小;
(3)小物块第一次在水平传送带上向左运动的时间与向右运动的时间之比。
【答案】(1)2N,5m/s
(2)4m/s
(3)
【详解】(1)小物块在斜面上受到的摩擦力的大小为
小物块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动,设小物块刚滑到斜面底端时的速度为vM,在斜面上的加速度为a,根据牛顿第二定律可得
根据速度位移关系可得
解得
(2)设物块在水平面上运动时的加速度大小为a1,根据牛顿第二定律可得
解得
小物块从M点到N点的运动满足
解得小物块向左运动第一次到达N点时的速度大小
(3)小物块在传送带上运动的加速度大小
向左运动的时间
向左运动的位移
小物块在传送带上向右加速运动的时间
小物块向右加速运动的位移
小物块在传送带上向右匀速运动的时间
小物块在水平传送带上向右运动的总时间
小物块第一次在水平传送带上向左运动的时间与向右运动的时间之比
考点4 单位制
考点一遍过
1.单位制:基本单位和导出单位一起组成了单位制。
2.基本单位:基本量的单位。国际单位制中基本量共七个,其中力学有三个,是长度、质量、时间,基本单位分别是米、千克、秒。
3.导出单位:由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。
4.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
【重点突破】
1.简化计算过程的单位表达
解题计算时,在统一已知量的单位后,就不必写出各个量的单位,只在式子末尾写出所求量的单位即可。
2.推导物理量的单位
3.判断比例系数的单位
4.检验表达式的正误
将某个表达式中各物理量的单位统一到同一单位制中,当计算结果的单位与待求量的单位一致时,该表达式才可能是正确的。若计算结果的单位不对,则表达式一定错误。
【例4】(26-27高三上·河南南阳·阶段检测)赵州桥是世界上现存年代最久远、保存最完整的单孔坦弧敞肩石拱桥。在评估古建筑石材的承重极限时,工程师通常会计算材料截面所受的“应力”(定义为物体内部单位面积上承受的附加内力),用以抵抗外力引起的变形。在国际单位制(SI)中,下列关于应力单位的表达,全部使用基本单位的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】应力为单位面积上承受的附加内力,在国际单位制中,力的单位N用基本单位表示为,则应力的单位用基本单位表示为
A.N是力的单位,属导出单位,A错误;
B.全部由基本单位kg、m、s构成,B正确;
C.是力的单位用基本单位的表达,不是应力的单位,C错误;
D.Pa是压强单位的专门名称,属导出单位,D错误。
故选B
1.(2026·浙江·一模)如图所示的霍尔元件中,霍尔元件左右两面形成的霍尔电压与磁感应强度、电流以及霍尔元件厚度有着的关系,其中被称为霍尔系数,霍尔系数用国际单位制的基本单位表示正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】ACD.伏特、库仑、磁感应强度不是国际单位制的基本单位,故A、C、D错误;
B.根据
可知霍尔系数
又,
可知电压和磁感应强度的单位分别为,
霍尔系数用国际单位制的基本单位表示为,故B正确。
故选B。
2.(2026·浙江·一模)在真空中,磁场强度与磁感应强度成正比,其关系为(),用国际单位制的基本单位表示磁场强度的单位,下列正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由洛伦兹力公式,得,其中的单位为,的单位为,的单位为,代入得的单位
的单位
根据,可得的单位为
故选C。
3.(26-27高三上·重庆渝中·阶段检测)某减振设备侧面贴有技术参数标签,标签部分字迹磨损,未知物理量用符号X代替,完整公式为,其中包括力F,密度和长度L,则符号X代表的物理量是( )
A.速度 B.力 C.时间 D.能量
【答案】A
【详解】通过量纲分析得,因此X代表的物理量是速度。
故选A。
第 1 页 共 5 页
学科网(北京)股份有限公司
$
第12讲 牛顿第一定律 牛顿第二定律
考点一遍过
考点1 牛顿第一定律 1
考点2 牛顿第二定律 4
考点3 动力学两类基本问题 6
考点4 单位制 12
考点1 牛顿第一定律
考点一遍过
一、牛顿第一定律
1.内容: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力迫使它改变这种状态。
2.理想实验:它是在经验事实基础上采用科学的抽象思维来展开的实验,是人们在思想上塑造的理想过程。牛顿第一定律是通过理想斜面实验得出的,它不能由实际的实验来验证。
3.物理意义
(1)揭示了物体在不受外力或所受合外力为零时的运动规律。
(2)提出了一切物体都具有惯性,即物体维持其原有运动状态的特性。
(3)揭示了力与运动的关系,说明力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因。
注意:运动状态的改变指速度的改变,速度改变则必有加速度,故力是物体产生加速度的原因。
二、惯性
1.定义:物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。
2.惯性大小的量度
质量是物体惯性大小的唯一量度。物体的质量越大,惯性越大;物体的质量越小,惯性越小。
3.对惯性的理解
(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质量,与物体的受力情况、速度大小及所处位置无关。
【重点突破】
1.对牛顿第一定律的两点说明
(1)理想化状态:牛顿第一定律描述的是物体不受外力时的状态,而物体不受外力的情形是不存在的。在实际情况中,如果物体所受的合外力等于零,与物体不受外力时的表现是相同的。
(2)与牛顿第二定律的关系:牛顿第一定律和牛顿第二定律是相互独立的。牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的,而牛顿第二定律是一条实验定律。
2.惯性的两种表现形式
(1)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)。
(2)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。
【例1】(26-27高三上·河南平顶山·阶段检测)如图所示为我国古代的马车,马拉着一辆平板车在平直的路面上匀速行驶,快到站时,在马车向前做减速运动的过程中( )
A.车受到地面的摩擦力向前
B.马拉车的力小于车拉马的力
C.马拉车的力小于地面对车的摩擦力
D.马车的惯性逐渐减小
1.(26-27高三上·河南南阳·阶段检测)2026年6月13日,张雪机车法国车手瓦伦丁・德比斯在世界超级摩托车锦标赛夺得本赛季第六冠。德比斯在排位赛时的单圈最短时间为1分36秒869。下列说法正确的是( )
A.“1分36秒869”表示时刻
B.摩托车在加速行驶过程中惯性也越来越大
C.德比斯驾驶摩托车经过一段拱形路面时,车对地面的压力小于地面对车的支持力
D.德比斯驾驶摩托车经过弯道时,摩托车所受合外力与其运动的方向不可能在一条直线上
2.(2026·陕西·模拟预测)在平直公路上匀速行驶的大巴车,车内放置一静止的物体,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.大巴车匀速行驶时,物体受到向前的惯性力维持其运动状态
B.大巴车突然减速时,物体会向前滑动,是因为物体的惯性变大
C.大巴车突然加速时,物体相对车厢向后滑动,说明物体具有惯性
D.大巴车停下后,物体的惯性会随之消失
3.(26-27高三上·河南郑州·阶段检测)(多选)2026年7月10日12时15分,长征十号乙运载火箭在海南商业航天发射场点火升空,火箭一二级分离约6分钟后,一级火箭最后垂直落回海上回收平台。若火箭在上升过程中质量保持不变,则下列说法正确的是( )
A.火箭加速上升过程中,惯性保持不变
B.火箭加速上升过程中,气体对火箭的作用力大于火箭对气体的作用力
C.火箭加速上升过程中,处于超重状态
D.一级火箭返回过程,一直处于失重状态
考点2 牛顿第二定律
考点一遍过
1.内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。
2.表达式:F=ma。
3.对牛顿第二定律的理解
4.加速度两个表达式的对比理解
(1)a=是加速度的定义式,a与Δv、Δt无必然联系;
(2)a=是加速度的决定式,a的大小由合外力F和质量m决定,且a∝F,a∝。
【重点突破】
分析物体运动性质
(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。
【例2】(26-27高二上·河北雄安·开学考试)风洞以人工的方式产生并且控制气流,可用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况。若在某次风洞实验中,气流以的水平速度垂直吹向边长为的正方形平板,空气的密度为,气流遇到平板后速度变为零,则平板所受气流的压力大小为( )
A. B. C. D.
1.(26-27高三上·湖南长沙·开学考试)(多选)一个单摆悬挂在L形滑板上沿斜面下滑,且单摆与滑板相对静止。图中虚线①垂直于斜面,虚线②平行于斜面,虚线③沿竖直方向。下列说法正确的是( )
A.如果斜面是光滑的,摆线将与虚线①重合
B.如果斜面粗糙且,摆线将与虚线①重合
C.如果斜面粗糙且,滑板下滑过程中,摆线将位于②③之间
D.如果斜面粗糙且,摆线将位于②③之间
2.(25-26高一上·江苏南京·阶段检测)在力学中,1牛顿()定义为使1千克()物体获得1米/秒2()加速度所需的力。若某力可使200克()物体产生10厘米/秒2()的加速度,则该力的大小相当于( )
A. B. C. D.
3.(25-26高一上·全国·课后作业)用竖直向上的力F作用在一个物体上,物体产生向上的加速度a,现将竖直向上的力变为2F,则物体的加速度( )(忽略空气阻力)
A.一定大于2a B.一定等于2a
C.一定小于2a而大于a D.可能等于或小于2a
考点3 动力学两类基本问题
考点一遍过
1.解决动力学两类基本问题的思路
2.分析动力学两类基本问题的关键
(1)做好两类分析:物体的受力分析和物体的运动过程分析;
(2)搭建两个桥梁:加速度是联系运动和力的桥梁;连接点的速度是联系各物理过程的桥梁。
【重点突破】
1.两类斜面模型
(1)等高斜面
如图1所示,由L=at2,a=gsin θ,L=可得t=,可知斜面倾角越小,运动时间越长,图1中t1>t2>t3。(斜面光滑)
(2)同底斜面
如图2所示,由L=at2,a=gsin θ,L=可得t=,可见θ=45°时运动时间最短,图2中t1=t3>t2。(斜面光滑)
2.三类等时圆模型
(1)圆周内同顶端的斜面
如图1所示,在竖直面内的同一个圆周上,各斜面的顶端都在竖直圆周的最高点,底端都落在该圆周上。由2R·sin θ=·gsin θ·t2,可推得t1=t2=t3。
(2)圆周内同底端的斜面
如图2所示,在竖直面内的同一个圆周上,各斜面的底端都在竖直圆周的最低点,顶端都源自该圆周上的不同点,同理可推得t1=t2=t3。
(3)双圆周内斜面
如图3所示,在竖直面内的两个圆,两圆心在同一竖直线上且两圆相切,各斜面过两圆的公共切点且顶端源自上方圆周上某点,底端落在下方圆周上的相应位置,可推得t1=t2=t3。
【例3】(26-27高三上·北京海淀·阶段检测)如图所示,一个质量的小物块从倾角的斜面顶端下滑,已知斜面长度,小物块与斜面间的动摩擦因数,重力加速度,,,求:
(1)物块沿斜面下滑过程中加速度的大小a;
(2)物块到达斜面底端时速度的大小v;
(3)物块到达斜面底端时重力的瞬时功率的大小P。
1.(26-27高三上·四川绵阳·开学考试)某款国产民用无人机已实现全自动作业。无人机在某次任务时由地面静止开始竖直升空,到离地H处悬停调整方向,然后沿直线水平飞行一段距离至目标地点正上方再次悬停,然后竖直降落到地面,。假设无人机在上升、平飞、下降的三个过程中,变速运动阶段都做匀变速直线运动,且加速度大小相等。已知无人机在加速上升过程中动力系统提供的升力为F1,无人机和运输物品的总质量m,忽略空气阻力,重力加速度g,无人机起飞点和降落点在同一水平面上,无人机连同运输物品可视为质点。
(1)若无人机下落过程中,先加速到最大速度vm,再匀速运动一段时间,再做匀减速运动,到达地面时速度恰为零。求下降过程无人机的平均速度大小
(2)求无人机沿水平方向加速运动的过程中动力系统提供的作用力大小F2(答案可用根式表示)。
2.(26-27高三上·河南平顶山·阶段检测)如图,某物流公司通过传送带把货物装运到卡车上。倾斜传送带AB与水平面的夹角,长度,传送带与水平面间平滑连接,传送带以顺时针方向匀速转动。若质量为的货物从传送带顶端A由静止开始下滑,经过一段时间货物滑上静止的卡车,恰好到达卡车的D端。若将卡车视为平板车模型,其质量,CD段长度,已知货物与传送带以及卡车上表面间的动摩擦因数均为,BC段光滑,卡车与EF水平面间的动摩擦因数。已知,,重力加速度取。
(1)求货物滑到B点时的速度大小。
(2)求货物在卡车上运动的时间。
(3)若卡车与EF段的动摩擦因数,试判断货物能否到达卡车的D端;若不能到达,求货物最终到卡车左端的距离。
3.(26-27高三上·河北保定·阶段检测)如图所示,倾角θ=37°的斜面固定在竖直平面内,下端恰好与水平面MN平滑对接,与水平面等高且绷紧的水平传送带在电动机带动下始终以恒定速度v0=2m/s顺时针运行。质量m=1kg的小物块由高h=1.875m处无初速度释放,经N点滑上传送带,经一段时间后小物块又返回至传送带的右端。已知M、N两点的距离xMN=1.8m,小物块与斜面、水平面和传送带的动摩擦因数均为μ=0.25,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,传送带足够长,不计空气阻力,小物块可视为质点,不考虑小物块由水平面滑上传送带的能量损失。求:
(1)小物块在斜面上受到的摩擦力的大小和刚滑到斜面底端时的速度大小;
(2)小物块向左运动第一次到达N点时的速度大小;
(3)小物块第一次在水平传送带上向左运动的时间与向右运动的时间之比。
考点4 单位制
考点一遍过
1.单位制:基本单位和导出单位一起组成了单位制。
2.基本单位:基本量的单位。国际单位制中基本量共七个,其中力学有三个,是长度、质量、时间,基本单位分别是米、千克、秒。
3.导出单位:由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。
4.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
【重点突破】
1.简化计算过程的单位表达
解题计算时,在统一已知量的单位后,就不必写出各个量的单位,只在式子末尾写出所求量的单位即可。
2.推导物理量的单位
3.判断比例系数的单位
4.检验表达式的正误
将某个表达式中各物理量的单位统一到同一单位制中,当计算结果的单位与待求量的单位一致时,该表达式才可能是正确的。若计算结果的单位不对,则表达式一定错误。
【例4】(26-27高三上·河南南阳·阶段检测)赵州桥是世界上现存年代最久远、保存最完整的单孔坦弧敞肩石拱桥。在评估古建筑石材的承重极限时,工程师通常会计算材料截面所受的“应力”(定义为物体内部单位面积上承受的附加内力),用以抵抗外力引起的变形。在国际单位制(SI)中,下列关于应力单位的表达,全部使用基本单位的是( )
A. B. C. D.
1.(2026·浙江·一模)如图所示的霍尔元件中,霍尔元件左右两面形成的霍尔电压与磁感应强度、电流以及霍尔元件厚度有着的关系,其中被称为霍尔系数,霍尔系数用国际单位制的基本单位表示正确的是( )
A. B. C. D.
2.(2026·浙江·一模)在真空中,磁场强度与磁感应强度成正比,其关系为(),用国际单位制的基本单位表示磁场强度的单位,下列正确的是( )
A. B. C. D.
3.(26-27高三上·重庆渝中·阶段检测)某减振设备侧面贴有技术参数标签,标签部分字迹磨损,未知物理量用符号X代替,完整公式为,其中包括力F,密度和长度L,则符号X代表的物理量是( )
A.速度 B.力 C.时间 D.能量
第 1 页 共 5 页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。