1、高考导航考点内容高考(全国卷)三年命题情况对照分析201620172018命题热点牛顿运动定律及其应用卷T18：牛顿第二定律的理解和应用卷T22：验证牛顿第二定律的拓展实验卷T25：滑块木板模型(两个滑块)卷T15：牛顿第二定律的应用、胡克定律(1)牛顿第二定律的应用，整体法与隔离法分析、求解加速度(2)两类动力学问题的分析与计算(3)动力学的图象问题 (4)探究加速度与物体受力、质量的关系、测定动摩擦因数等 超重和失重单位制实验探究加速度与物体受力、物体质量的关系第1讲牛顿运动定律知识排查牛顿第一定律惯性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
2、态。2.意义(1)指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律。(2)指出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，即产生加速度的原因。3.惯性(1)定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。(2)普遍性：惯性是一切物体都具有的性质，是物体的固有属性，与物体的运动情况和受力情况无关。(3)量度：质量是惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小。牛顿第二定律1.牛顿第二定律(1)内容物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。加速度的方向与作用力方向相同。(2)表达式：Fma。(3)适用范围只适用于惯性参考系(相对地面静止或匀速直线运
3、动的参考系)。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。2.单位制(1)单位制由基本单位和导出单位一起组成了单位制。(2)基本单位基本物理量的单位。力学中的基本量有三个，它们分别是质量、长度和时间，它们的国际单位分别是kg、m和s。(3)导出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。牛顿第三定律1.作用力和反作用力：两个物体之间的作用总是相互的，一个物体对另一个物体施加了力，后一个物体同时对前一个物体也施加力。2.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。3.表达式：FF。小题速练1.思考判断(1)物体的惯性越大，运动
4、状态越难改变。()(2)在水平面上运动的物体最终停下来，是因为水平方向没有外力维持其运动的结果。()(3)Fma是矢量式，a的方向与F的方向相同，与速度方向无关。()(4)物体所受合外力减小，加速度一定减小，而速度不一定减小。()(5)物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系，同时也确定了物理量间的单位关系。()(6)作用力与反作用力的关系不随运动状态的变化而变化。()(7)作用力与反作用力的作用效果不能抵消。()答案(1) (2) (3)(4) (5) (6)(7) 2.(多选)人教版必修1P70科学漫步小华坐在一列正在行驶的火车车厢里，突然看到原来静止在水平桌面上的小球向后滚动，如图1所示，
5、假设桌面是光滑的，则下列说法正确的是()图1A.小球在水平方向受到了向后的力使它向后运动B.小球所受的合力为零，以地面为参考系，小球的运动状态并没有改变C.火车一定是在向前加速D.以火车为参考系，此时牛顿第一定律已经不能适用答案BCD3. (2019江苏苏州检测)下列关于力学单位制的说法中正确的是()A.kg、m/s、N是导出单位B.kg、m、J是基本单位C.在国际单位制中，质量的基本单位是kg，也可以是gD.只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是Fma解析kg是质量的单位，它是基本单位，选项A错误；J是导出单位，选项B错误；g也是质量的单位，但它不是质量在国际单位制中的基本单位，选项C
6、错误；牛顿第二定律的表达式Fma，是在其中的物理量都取国际单位制中的单位时得出的，选项D正确。答案D牛顿第一定律的理解和应用1.惯性的两种表现形式(1)物体在不受外力或所受的合外力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变(静止或匀速直线运动)。(2)物体受到外力时，惯性表现为反抗运动状态的改变，惯性大，物体的运动状态较难改变；惯性小，物体的运动状态容易改变。2.与牛顿第二定律的对比牛顿第一定律和牛顿第二定律是相互独立的。力是如何改变物体运动状态的问题由牛顿第二定律来回答。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。【例1】 (2019山东潍坊模拟)关于惯
7、性的认识，以下说法正确的是()A.物体受到力的作用后，运动状态发生改变，惯性也随之改变B.置于光滑水平面上的物体即使质量很大也能被拉动，说明惯性与物体的质量无关C.让物体的速度发生改变，无论多快，都需要一定时间，这是因为物体具有惯性D.同一物体沿同一水平面滑动，速度较大时停下来需要的时间较长，说明惯性与速度有关解析物体受到力的作用后，运动状态发生改变，但物体的惯性完全由物体的质量决定，与物体的受力及运动速度无关，选项A、B、D均错误；一切物体都具有惯性，所以让物体受力使其速度发生改变，都需要一定时间，选项C正确。答案C1.(2019江苏南通、泰州、扬州模拟)东汉王充在论衡状留篇中记述了球的运动
8、：“圆物投之于地，东西南北，无之不可；策杖叩动，才微辄停”。关于运动和力的关系，下列说法中正确的是()A.力是维持物体运动的原因B.力是改变物体惯性大小的原因C.力是改变物体位置的原因D.力是改变物体运动状态的原因解析物体的运动不需要力来维持，没有力的作用其位置也可以改变，力是改变物体运动状态的原因，是物体产生加速度的原因，质量是物体惯性大小的唯一量度，选项D正确，A、B、C错误。答案D2.(2017上海单科)一碗水置于火车车厢内的水平桌面上。当火车向右做匀减速运动时，水面形状接近于图()解析当火车向右做匀减速运动时，碗内的水由于惯性，保持原来较大的速度向右运动，则只有图A所示的情形符合要求，
9、故选项A正确。答案A牛顿第二定律的理解和应用1.牛顿第二定律的性质2.合力、加速度、速度间的决定关系(1)物体的加速度由所受合力决定，与速度无必然联系。(2)合力与速度夹角为锐角，物体加速；合力与速度夹角为钝角，物体减速。(3)a是加速度的定义式，a与v、v及t无直接关系；a是加速度的决定式，aF，a。(4)速度的改变需经历一定的时间，不能突变；有力就一定有加速度，但有力不一定有速度。【例2】 (多选)某物体在光滑的水平面上受到两个恒定的水平共点力的作用，以10 m/s2的加速度做匀加速直线运动，其中F1与加速度的方向的夹角为37，某时刻撤去F1，此后该物体()A.加速度可能为5 m/s2B.
10、速度的变化率可能为6 m/s2C.1 s内速度变化大小可能为20 m/sD.加速度大小一定不为10 m/s2解析设物体的质量为m，根据牛顿第二定律F合ma10m，F1与加速度方向的夹角为37，根据几何知识可知，F2有最小值，最小值为F2mF合sin 376m。所以当F1撤消后，合力的最小值为Fmin6m，此时合力的取值范围为6mF合，所以最小的加速度为amin6 m/s2，故A、D错误；速度变化率a，可能为6 m/s2，故B正确；由vat知，1 s内速度变化大小可能为20 m/s，故C正确。答案BC1.(2018浙江台州中学测试)一个做直线运动的物体受到的合外力的方向与物体运动的方向一致，当合
11、外力增大时，则物体运动的加速度和速度的变化是()A.加速度不变 B.加速度减小C.速度增大 D.速度减小解析合力增大，根据牛顿第二定律知，加速度增大，因为合力方向与速度方向相同，速度增大，选项C正确，A、B、D错误。答案C2.(多选) (2019山东淄博质检)如图2所示，某杂技演员在做手指玩耍盘子的高难度表演。若盘的质量为m，手指与盘之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘底处于水平状态且不考虑盘的自转。则下列说法正确的是()图2A.若手指支撑着盘，使盘保持静止状态，则手指对盘的作用力等于mgB.若手指支撑着盘并一起水平向右匀速运动，则盘受到水平向右的静摩擦力C.若
12、手指支撑着盘并一起水平向右匀加速运动，则手指对盘的作用力大小为mgD.若盘随手指一起水平匀加速运动，则手指对盘的作用力大小不可超过mg解析若手指支撑着盘，使盘保持静止状态，则盘受力平衡，手指对盘的作用力与盘的重力等大反向，则手指对盘的作用力等于mg，选项A正确；若手指支撑着盘并一起水平向右匀速运动，则水平方向盘不受力，即盘不受静摩擦力，选项B错误；若手指支撑着盘并一起水平向右匀加速运动，则手指对盘的作用力为静摩擦力和支持力，大小不等于mg，选项C错误；若盘随手指一起水平匀加速运动，则手指对盘子水平方向的最大静摩擦力为mg，竖直方向对盘子的支持力为mg，则手指对盘的作用力的最大值mg，即手指对盘
13、的作用力大小不可超过mg，选项D正确。答案AD牛顿第三定律的理解与应用1.作用力与反作用力的“六同、三异、二无关”(1)六同：大小相同、性质相同、同一直线、同时产生、同时变化、同时消失。(2)三异：方向相反、不同物体、不同效果。(3)二无关：与物体的运动状态无关、与物体是否受其他力无关。2.一对平衡力与作用力、反作用力的不同点名称项目一对平衡力作用力与反作用力作用对象同一个物体两个相互作用的不同物体作用时间不一定同时产生、同时消失一定同时产生、同时消失力的性质不一定相同一定相同作用效果可相互抵消不可抵消特别提醒定律中的“总是”二字说明对于任何事物，在任何条件下牛顿第三定律都是成立的。【例3】
14、(2019杭州期末)如图3所示，用弹簧秤水平拉桌面上的物块，下列说法正确的是()图3A.物块一定受到2个力的作用B.弹簧秤对手和对物块的力是一对作用力和反作用力C.若物块静止，是因为弹簧秤的拉力小于桌面对物块的摩擦力D.若物块加速运动，物块拉弹簧秤的力与弹簧秤拉物体的力大小相等解析物块受重力、支持力、弹簧的拉力、摩擦力共4个力作用，选项A错误；作用力与反作用力为甲对乙和乙对甲的作用，选项B错误；根据平衡条件可知，物块静止，是因为弹簧秤对物块的拉力等于桌面对物块的摩擦力，选项C错误；物块拉弹簧秤的力与弹簧秤拉物体的力是一对作用力与反作用力，所以大小相等，与物体的运动状态无关，选项D正确。答案D1
15、.(2019天津模拟)物体静止于水平桌面上，则()A.物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对相互平衡的力B.物体的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力C.物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同性质的力D.桌面对物体的支持力大小等于物体的重力大小，这两个力是一对平衡力解析物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对作用力与反作用力，选项A错误；物体的重力和物体对地球的吸引力是一对作用力与反作用力，选项B错误；压力不是重力，它们的施力物体、受力物体、作用点都不相同，选项C错误；物体的重力是作用在物体上的力，支持力也是作用在这个物体上的力，这两个力大小相等、方向相反且作用在同一直线上
16、，所以这两个力是一对平衡力，选项D正确。答案D2.(2019山东淄博一模)如图4所示，小球C置于光滑的半球形凹槽B内，B放在长木板A上，整个装置处于静止状态。在缓慢减小木板倾角的过程中，下列说法正确的是()图4A.A受到的压力逐渐变大B.A受到的摩擦力逐渐变大C.C对B的压力逐渐变大D.C受到三个力的作用解析以小球和凹槽为整体分析，可得木板倾角减小时，整体对木板的压力增大，整体受到的沿斜面方向的摩擦力减小，由作用力与反作用力的关系知选项A正确，B错误；由于木板缓慢移动，则小球C处于动态平衡状态，小球C始终受到重力和凹槽B的支持力两个力的作用而平衡，C对B的压力大小等于C受到的重力，故选项C、D
17、错误。答案A科学思维系列“转换研究对象法”的应用1.“转换研究对象法”： 当某个力不方便直接分析或求解时，可利用牛顿第三定律转换研究对象，通过分析或求解其反作用力，从而快捷地解决问题。2.应用“转换法”求力的一般思路(1)选择合适的研究对象，分析受力情况，判断物体的受力是否可以直接求出；(2)转换研究对象，分析待求力的反作用力；(3)由牛顿第三定律求出待求力。【典例】 在北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬。为了探求上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用力，可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图5所示。设运动员
18、质量为65 kg，吊椅的质量为15 kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦，重力加速度取g10 m/s2，当运动员与吊椅一起以a1 m/s2 的加速度上升时，试求：图5(1)运动员拉绳的力；(2)运动员对吊椅的压力。解析(1)设运动员和吊椅的质量分别为M和m，绳拉运动员的力为F。以运动员和吊椅整体为研究对象，根据牛顿第二定律得2F(Mm)g(Mm)a解得F440 N根据牛顿第三定律，运动员拉绳的力的大小为440 N，方向竖直向下。(2)以运动员为研究对象，运动员受到三个力的作用，重力大小Mg，绳的拉力F，吊椅对运动员的支持力FN。根据牛顿第二定律得FFNMgMa解得FN275 N根据牛顿第三定律，运动
19、员对吊椅压力大小为275 N，方向竖直向下。答案(1)440 N方向竖直向下(2)275 N方向竖直向下即学即练(多选)如图6所示，人重600 N，木板重400 N，人与木板间、木板与地面间的动摩擦因数均为0.2，现在人用水平拉力拉绳，使他与木板一起向右匀速运动，取g10 m/s2则()图6A.人拉绳的力是200 NB.人拉绳的力是100 NC.人的脚给木板的摩擦力方向水平向右D.人的脚给木板的摩擦力方向水平向左解析先运用整体法，选取人和木板组成的系统为研究对象，设绳中弹力大小为FT，则2FT(G人G木板)0.2(600400) N200 N，所以FT100 N，选项A错误，B正确；再运用隔离
20、法，选取人为研究对象，水平方向上，人共受到两个力的作用：绳子水平向右的弹力和木板对人的脚的摩擦力，因为二力平衡，所以该摩擦力与弹力等大反向，即摩擦力方向水平向左，根据牛顿第三定律，人的脚给木板的摩擦力方向水平向右，选项C正确，D错误。答案BC活页作业(时间：30分钟)基础巩固练1. (20184月浙江选考)通过理想斜面实验得出“力不是维持物体运动的原因”的科学家是()A.亚里士多德 B.伽利略C.笛卡尔 D.牛顿解析伽利略通过理想斜面实验得出“力不是维持物体运动的原因”，打破了亚里士多德认为的“力是维持物体运动的原因”的结论，故选项B正确。答案B2.如图1，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当
21、小车向右做匀加速运动时，球所受合外力的方向沿图中的 ()图1A.OA方向 B.OB方向C.OC方向 D.OD方向解析据题意可知，小车向右做匀加速直线运动，由于球固定在杆上，而杆固定在小车上，则三者属于同一整体，根据整体法和隔离法的关系分析可知，球和小车的加速度相同，所以球的加速度也应该向右，即沿OD方向，根据牛顿第二定律知球所受合外力方向沿OD方向，故选项D正确。答案D3.北京时间2016年8月21日，里约奥运会跳水项目收官。中国跳水梦之队，获得7金2银1铜的好成绩。如图2为10米跳台金牌获得者陈艾森在决赛中的关键一跳，关于陈艾森能跳起离开跳台的原因，下列说法正确的是()图2A.他对跳台的作用
22、力大于地球对他的引力B.跳台对他的作用力大于他对跳台的作用力C.跳台对他的作用力大于地球对他的引力D.跳台对他的作用力对他做了正功解析陈艾森能离开跳台的原因是跳台对他的作用力大于他的重力，故选项A错误，C正确；他对跳台的作用力与跳台对他的作用力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反，故选项B错误；跳台对他的作用力作用点没有产生位移，故对他不做功，故选项D错误。答案C4.(多选)下列说法正确的是()A.运动越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大B.同一物体在地球上不同的位置受到的重力是不同的，但它的惯性却不随位置的变化而变化C.一个小球竖直上抛，抛出后能继续上升，是因为小球
23、运动过程中受到了向上的推力D.物体的惯性大小只与本身的质量有关，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小解析惯性是物体本身的固有属性，其大小只与物体的质量大小有关，与物体的受力及运动情况无关，故选项B、D正确；速度大的汽车要停下来时，速度变化大，由vat可知需要的时间长，惯性未变，故选项A错误；小球上抛时是由于惯性向上运动，并未受到向上的推力，故选项C错误。答案BD5.(2019福州模拟)汽车拉着拖车在平直的公路上运动，下列说法中正确的是()A.汽车能拉着拖车前进是因为汽车对拖车的拉力大于拖车对汽车的拉力B.汽车先对拖车施加拉力，然后才产生拖车对汽车的拉力C.匀速前进时，汽车对拖车的拉力等于拖车
24、向后拉汽车的力；加速前进时，汽车对拖车的拉力大于拖车向后拉汽车的力D.拖车加速前进，是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力；汽车加速前进是因为地面对汽车向前的作用力大于拖车对它的拉力解析汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的拉力是一对相互作用力，而一对相互作用力总是大小相等，选项A、C错误；因一对相互作用力总是同时产生，选项B错误；拖车水平方向受汽车对它向前的拉力和地面对它向后的摩擦力两个力的作用，汽车也受到地面对它向前的力和拖车对它向后的拉力两个力的作用，车向前加速，合力向前，故向前的力大于向后的力，选项D正确。答案D6.(2019广东珠海联考)如图3所示，一个劈形物体M，各面均光滑，放在固
25、定的斜面上，上表面水平，在上表面放一光滑小球m，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是()图3A.沿斜面向下的直线 B.竖直向下的直线C.无规则曲线 D.抛物线解析由题意知，小球在水平方向上不受外力作用，由牛顿第一定律，小球在此方向上将保持原有的运动状态不变，即静止而不向左或向右运动，只有竖直方向上的运动，因此运动轨迹是一条竖直向下的直线。答案B7.如图4所示，小车放在水平地面上，甲、乙二人用力向相反方向拉小车，不计小车与地面之间的摩擦力，下列说法正确的是()图4A.甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对作用力和反作用力B.小车静止时甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对平衡力C.若小车加
26、速向右运动，表明小车拉甲的力大于甲拉小车的力D.若小车加速向右运动，表明乙拉小车的力大于小车拉乙的力解析甲拉小车的力和乙拉小车的力作用在同一物体上，不是作用力和反作用力，A错误；不计小车与地面之间的摩擦力，小车静止时受到两个拉力而处于平衡状态，这两个拉力是一对平衡力，B正确；小车拉甲的力跟甲拉小车的力是作用力和反作用力，两力大小是相等的，C错误；同理，D错误。答案B8.如图5所示，一木块在光滑水平面上受一个恒力F作用而运动，前方固定一个轻质弹簧，当木块接触弹簧后，下列判断正确的是()图5A.木块将立即做匀减速直线运动B.木块将立即做变减速直线运动C.在弹簧弹力大小等于恒力F时，木块的速度最大D
27、.在弹簧压缩量最大时，木块的加速度为零答案C综合提能练9.如图6所示，一只盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球，容器中水和铁球、乒乓球都处于静止状态，当容器随小车突然向右运动时，两球的运动状况是(以小车为参考系)()图6A.铁球向左，乒乓球向右 B.铁球向右，乒乓球向左C.铁球和乒乓球都向左 D.铁球和乒乓球都向右解析小车突然向右运动时，由于惯性，铁球和乒乓球都“想”保持原有的静止状态，由于与同体积的“水球”相比铁球的质量大，惯性大，铁球的运动状态难改变，而同体积的“水球”的运动状态容易改变，所以小车加速运动时，铁球相对于小车向左运动。同理，由于与同体积的“水
28、球”相比乒乓球的质量小，惯性小，乒乓球相对小车向右运动。答案A10.(2019浙江模拟)将木块放在小车上，使木块与小车一起向右匀速运动，当小车被挡板挡住时，下列实验现象正确的是()A.假设小车表面光滑，木块将如图甲所示向前倾倒B.假设小车表面光滑，木块将如图乙所示向前滑动C.假设小车表面足够粗糙，木块将如图丙所示向后倾倒D.假设小车表面足够粗糙，木块将如图乙所示向前滑动解析当小车遇到挡板时，小车将停下。如果小车上表面光滑，则木块下部不受摩擦力，此时整个木块都将由于惯性而保持向右的匀速直线运动状态，如图乙所示，选项A错误，B正确；如果小车表面足够粗糙，则木块上部由于惯性将继续向右运动，木块下部虽
29、然也要继续向右运动，但下部受到一个向左的摩擦力，使得下部的运动状态发生改变，很快停止，故此时木块将向右倾倒，如图甲所示，选项C、D错误。答案B11.如图7所示，甲为水平传送带，乙为倾斜传送带，当行李箱随传送带一起匀速运动时，下列判断中正确的是()图7A.甲上的行李箱受到重力、支持力和摩擦力作用B.乙上的行李箱受到重力、支持力和摩擦力作用C.乙上的行李箱受的支持力与重力是一对平衡力D.甲上的行李箱受的支持力与重力是一对作用力与反作用力解析由于行李箱随传送带一起匀速运动，因此行李箱处于平衡状态，所受合力为零，又因为甲上的行李箱随水平传送带匀速运动，故不受摩擦力作用，甲上的行李箱受的支持力与重力是一
30、对平衡力，选项A、D均错误；乙上的行李箱随倾斜传送带向上匀速运动，一定受到沿传送带向上的摩擦力，而行李箱受到的支持力与重力垂直于带面向下的分力平衡，选项B正确，C错误。答案B12.(多选)一个箱子(内有一固定的竖直杆)放在水平地面上，在杆上套着一个环，箱子的质量为M，环的质量为m，如图8所示。释放环，环向下匀加速运动。已知环的加速度大小为a，环与杆间的摩擦力大小为Ff。在环下滑过程中，箱对地面的压力大小为()图8A.MgFf B.MgFfC.Mgmgma D.Mgmgma解析环受力如图甲，由牛顿第二定律知mgFfma；箱受力如图乙，由力平衡条件得FNMgFf；根据牛顿第三定律知FfFf，由以上
31、三式可得FNMgmgma。箱对地面的压力与FN是作用力和反作用力的关系，故选项A、D正确。答案AD13.(2019浙江舟山模拟)如图9所示，质量为M的物体在粗糙斜面上以加速度a1匀加速下滑(斜面固定)；当把物体的质量增加m时，加速度为a2；当有一竖直向下且过重心的恒力F作用在物体上时，加速度变为a3，如果Fmg，则()图9A.a1a2a3 B.a1a3a2C.a1a2a3 D.a1a2a3解析物体以加速度a1匀加速下滑时，受到重力、斜面的支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律得：Mgsin Mgcos Ma1，a1gsin gcos ，当把物体的质量增加m时，则有(Mm)gsin (Mm)gcos (Mm)a2，a2gsin gcos ，当加一竖直向下的恒力Fmg时(MgF)sin (MgF)cos Ma3，a3(sin cos )，因此，a1a2a3，选项C正确。答案C
