高中物理必修一牛顿运动定律的应用

2017年05月06日牛顿运动定律难题组卷

一．选择题（共11小题）

1．如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上，A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现对A施加一水平拉力F，则（ ）

A．当F＜2μmg时，A、B都相对地面静止 B．当F=μmg时，A的加速度为μg C．当F＞3μmg时，A相对B滑动

D．无论F为何值，B的加速度不会超过μg

2．如图所示，AB为光滑竖直杆，ACB为构成直角的光滑L形直轨道，C处有一小圆弧连接可使小球顺利转弯（即通过转弯处不损失机械能）．套在AB杆上的小球自A点静止释放，分别沿AB轨道和ACB轨道运动，如果沿ACB轨道运动的时间是沿AB轨道运动时间的1.5倍，则BA与CA的夹角为（ ）

A．30° B．45° C．53° D．60°

3．应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入．例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出．对此现象分析正确的是（ ）

A．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态 B．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态 C．在物体离开手的瞬间，物体

1 牛顿运动定律

第一部分 五年高考题荟萃

2009年高考新题

一、选择题

1.（09·全国卷Ⅱ·15）两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在0～0.4s 时

间内的v-t 图象如图所示。若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的

质量之比和图中时间t 1分别为 （ B ）

A ．13和0.30s

B ．3和0.30s

C ．13

和0.28s D ．3和0.28s 解析：本题考查图象问题.根据速度图象的特点可知甲做匀加速,乙做匀减速.根据t v a ??=

得乙甲a a =3,根据牛顿第二定律有乙甲m F m F 31=,得3=乙

甲m m ,由t s m a -===4.01/104.042乙,得t=0.3s,B 正确。 2.（09·上海·7）图为蹦极运动的示意图。弹性绳的一端固定在O 点，另一端和运动员相连。运动员从O 点自由下落，至B 点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C 点到达最低点D ，然后弹起。整个过程中忽略空气阻力。分析这一过程，下列表述正确的是 （ B ） ①经过B 点时，运动员的速率最大

②经过C 点时，运动员的速率最大

③从C 点到D 点，运动员的加速度

《牛顿运动定律》练习题（五）

1.如图所示，一木块在光滑水平面上受一恒力F 作用，前方固定一足够长的弹簧，则当木块接触弹簧后：

A.立即减速运动

B.在一段时间内速度仍可增大

C.当F 等于弹簧弹力时，木块速度最大

D.弹簧压缩量最大时，物体的加速度为零

2.一个物体在多个力的作用下处于静止状态。如果仅使其中一个力大小逐渐减小到零，然后又从零恢复到原来的大小（此力的方向始终不变），在这一过程中其余各力均不变化。那么下列各图中能正确描述该过程中物体速度变化情况的是：

3.如图所示，质量分别为m A 、m B 的A 、B 两物体用轻质细线连接放在倾角为θ的斜面上，用始终平行斜面向上的拉力F 拉A ，使它们沿斜面匀加速上升，A 、B 与斜面间的动摩擦因数为μ，为了增加轻线上的张力，可行的办法是：

A.减小A 物块的质量

B.增大B 物块的质量

C.增大倾角θ

D.增大动摩擦因数μ

4.在升降机内有一倾角为θ的粗糙斜面，一质量为m 的物体相对斜面静止，随升降机一起加速上升，如图所示，则下列分析中正确的是：

A.若a 恒定，倾角越大，物体受到的弹力越大，摩擦力越大

B.若a 恒定，倾角越大，物体受到的弹力越大，摩擦力越小

C.若θ恒定，a 越大，物体受到的弹力越大，摩擦力越大

D.若

高中物理牛顿运动定律的应用试题类型及其解题技巧

一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用

1．如图，质量为m =lkg 的滑块，在水平力作用下静止在倾角为θ=37°的光滑斜面上，离斜面末端B 的高度h =0. 2m ，滑块经过B 位置滑上皮带时无机械能损失，传送带的运行速度为v 0=3m/s ，长为L =1m ．今将水平力撤去，当滑块滑 到传送带右端C 时，恰好与传送带速度相同．g 取l0m/s 2.求：

(1)水平作用力F 的大小；（已知sin37°=0.6 cos37°=0.8）

(2)滑块滑到B 点的速度v 和传送带的动摩擦因数μ；

(3)滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量．

【答案】（1）7.5N （2）0.25（3）0.5J

【解析】

【分析】

【详解】

(1)滑块受到水平推力F . 重力mg 和支持力F N 而处于平衡状态，由平衡条件可知，水平推力F=mg tan θ，

代入数据得：

F =7.5N.

(2)设滑块从高为h 处下滑，到达斜面底端速度为v ，下滑过程机械能守恒， 故有：

mgh =

212mv 解得

v 2gh ；

滑块滑上传送带时的速度小于传送带速度，则滑块在传送带上由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动；

根据动能定理有：

μmgL =

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高中物理牛顿运动定律的应用技巧小结及练习题

一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用

1．如图，质量为m =lkg 的滑块，在水平力作用下静止在倾角为θ=37°的光滑斜面上，离斜面末端B 的高度h =0. 2m ，滑块经过B 位置滑上皮带时无机械能损失，传送带的运行速度为v 0=3m/s ，长为L =1m ．今将水平力撤去，当滑块滑 到传送带右端C 时，恰好与传送带速度相同．g 取l0m/s 2.求：

(1)水平作用力F 的大小；（已知sin37°=0.6 cos37°=0.8）

(2)滑块滑到B 点的速度v 和传送带的动摩擦因数μ；

(3)滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量．

【答案】（1）7.5N （2）0.25（3）0.5J

【解析】

【分析】

【详解】

(1)滑块受到水平推力F . 重力mg 和支持力F N 而处于平衡状态，由平衡条件可知，水平推力F=mg tan θ，

代入数据得：

F =7.5N.

(2)设滑块从高为h 处下滑，到达斜面底端速度为v ，下滑过程机械能守恒， 故有：

mgh =

212mv 解得

v 2gh ；

滑块滑上传送带时的速度小于传送带速度，则滑块在传送带上由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动；

根据动能定理有：

μmgL =

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年级 课程标题 一校

高一 黄楠 学科 二校 物理 张琦锋 编稿老师 审核 张晓春 薛海燕 牛顿运动定律的应用——超重和失重；临界问题 一、考点突破 高考对超重和失重部分，考查的热点是产生超重和失重的条件的应用，多以选择题的形式出现。从历年考题来看，应用超重和失重规律解决竖直方向上的动力学问题是计算题考查的重点之一，可以和图象问题相结合，通过识图总结出相应的物理规律和条件，进而应用牛顿运动定律解题。 临界问题是物理学中难度较大的一类问题，在分析此类问题的过程中，要抓住物体的运动过程进行分析，找出临界条件，这也是高考计算题经常考查的地方。 二、重难点提示 重点： 1. 知道什么是超重和失重；知道产生超重和失重的条件，并会应用这些条件进行判断。 2. 分析、解决有关超重和失重的问题。 3. 求解简单的临界问题。 难点： 1. 通过条件判断超重和失重现象。 2. 超重、失重问题和临界问题的分析方法及解题思路的归纳。 1. 超重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力） 大于 物体所受重力的情况称为超重现象。 产生超重现象的条件是物体具有 竖直向上 的加速度，与物体运动速度的大小和方向无关。 产生超重现象的原因：当物体具

高中物理牛顿运动定律的应用技巧小结及练习题

一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用

1．如图，质量为m =lkg 的滑块，在水平力作用下静止在倾角为θ=37°的光滑斜面上，离斜面末端B 的高度h =0. 2m ，滑块经过B 位置滑上皮带时无机械能损失，传送带的运行速度为v 0=3m/s ，长为L =1m ．今将水平力撤去，当滑块滑 到传送带右端C 时，恰好与传送带速度相同．g 取l0m/s 2.求：

(1)水平作用力F 的大小；（已知sin37°=0.6 cos37°=0.8）

(2)滑块滑到B 点的速度v 和传送带的动摩擦因数μ；

(3)滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量．

【答案】（1）7.5N （2）0.25（3）0.5J

【解析】

【分析】

【详解】

(1)滑块受到水平推力F . 重力mg 和支持力F N 而处于平衡状态，由平衡条件可知，水平推力F=mg tan θ，

代入数据得：

F =7.5N.

(2)设滑块从高为h 处下滑，到达斜面底端速度为v ，下滑过程机械能守恒， 故有：

mgh =

212mv 解得

v 2gh ；

滑块滑上传送带时的速度小于传送带速度，则滑块在传送带上由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动；

根据动能定理有：

μmgL =

2201

丰顺县球山中学高三复习（高一部分）

三、牛顿运动定律的应用

要点归纳

(一)深刻理解牛顿第一、第三定律 1．牛顿第一定律(惯性定律)

一切物体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为止． (1)理解要点

①运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持． ②它定性地揭示了运动与力的关系：力是改变物体运动状态的原因，是使物体产生加速度的原因．

③牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，不能认为它是牛顿第二定律合外力为零时的特例．牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系，第二定律定量地给出力与运动的关系．

(2)惯性：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． ①惯性是物体的固有属性，与物体的受力情况及运动状态无关． ②质量是物体惯性大小的量度． 2．牛顿第三定律

(1)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，作用在一条直线上，可用公式表示为F＝－F′．

(2)作用力与反作用力一定是同种性质的力，作用效果不能抵消．

(3)牛顿第三定律的应用非常广泛，凡是涉及两个或两个以上物体的物理情境、过程的解答，往往都需要应用这一定律．

(二)牛顿第二定律 1．定律内容

物体的加速度a跟物体所受的合外力F合成正比，跟

牛顿定律应用,共点力平衡,超重和失重

第7节 用牛顿运动定律解决问题（二）

这节主要讲述了几种牛顿定律应用的情况。首先提到了共点力的平衡问题，这个问题，在原先的课本上是一章的内容，由于这章内容太少，简化成了一个问题。共点力是一个物体受到的力或力的延长线交于一点，其实，物体所受的力不一定是共点力，但是，力不共点的话，会产生力矩，是物体旋转，我们在高中阶段，把所有与转动有关的内容全部删除了，一般来说，物体不发生转动，所受的力就是共点力，只有一种情况例外，就是挑扁担模型，这里就不考虑了。比如斜面上一个静止的物体，受到重力，作用点在重心，受到摩擦力沿斜面，作用在两个面的交接处，支持力其实过这两个力的交点的，这样就形成了共点力。如果斜面倾角过大，三个力无法相交，物体会发生翻滚。不过我们高中阶段不讨论这类问题，只认为都是共点力罢了。

如果物体只受两个力而平衡（匀速直线运动或静止状态），则这两个力一定是大小相等方向相反的。如果物体受到三个共点力平衡，则这三个力合力为零，任何两个力的合力与第三个力大小相等方向相反。如果是多个力的平衡，则可以用正交分解法，在各个坐标轴上合力为零。

下面一个问题是超重和失重问题。超重和失重并不是物体的重力变化了，因为物体的质量和地球都

牛顿运动定律的应用(二)

专题4 牛顿运动定律的应用(二) 导学目标 1.掌握动力学中的图象问题的分析方法.2.掌握整体法与隔离法在连接问题中的应用方法．

考点一 动力学中的图象问题 考点解读

在牛顿运动定律中有这样一类问题：题目告诉的已知条件是物体在一过程中所受的某个力随时间的变化图线，要求分析物体的运动情况；或者已知物体在一过程中速度、加速度随时间的变化图线，要求分析物体的受力情况，我们把这两种问题称为牛顿运动定律中的图象问题．这类问题的实质仍然是力与运动的关系问题，求解这类问题的关键是理解图象的物理意义，理解图象的轴、点、线、截、斜、面六大功能． 典例剖析

例1 如图1甲所示，水平地面上轻弹簧左端固定，右端通过滑块压缩0.4 m锁定．t＝0时解除锁定释放滑块．计算机通过滑块上的速度传感器描绘出滑块的速度图象如图乙所示，其中Oab段为曲线，bc段为直线，倾斜直线Od是t＝0时的速度图线的切线，已知滑块质量m＝2.0 kg，取g＝10 m/s2.求：

图1

(1)滑块与地面间的动摩擦因数；

(2)弹簧的劲度系数．

方法突破 数图结合解决物理问题

物理公式与物理图象的结合是中学物理的重要题型，也是近年高考的热点，特别是v－t图象在考题中出现率极高．对于已知图象