1、高考备考导航知识内容学科素养考向指导1.牛顿运动定律及其应用(1)运动与相互作用观念1.考题难度：难度中等或偏上。2.常考热点：牛顿第二定律的应用，两类动力学问题，动力学的图象问题，探究加速度与物体受力、质量的关系，测定动摩擦因数等。3.常用物理思想方法：控制变量法、整体与隔离分析法、图象法、数理结合法等。(2)科学推理2.超重和失重运动与相互作用观念3.单位制运动与相互作用观念4.实验 探究加速度与物体受力、物体质量的关系科学探究第1讲 牛顿运动定律知识排查知识点一 牛顿第一定律 惯性1.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。2.意义(1)指出了一切物体
2、都有_，因此牛顿第一定律又叫_。(2)指出力不是_物体运动状态的原因，而是_物体运动状态的原因，即产生_的原因。匀速直线运动静止惯性惯性定律维持改变加速度3.惯性(1)定义：物体具有保持原来_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知识点二 牛顿第二定律 力学单位制1.牛顿第二定律(1)内容物体加速度的大小跟作用力成_，跟物体的质量成_。加速度的方向与_方向相同。(2)表达式：F_。(3)适用范围只适用于_参考系(相对地
3、面静止或_运动的参考系)。只适用于_物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况。正比ma反比作用力惯性匀速直线宏观2.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kgms导出单位质量长度时间基本单位知识点三 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_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了力。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_、作用在_。3.
4、表达式：FF。相互相反同一条直线上小题速练1.思考判断(1)物体的惯性越大，运动状态越难改变。()(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)物体所受合外力减小，加速度一定减小，而速度不一定减小。()(4)千克、秒、米、库仑、安培均为国际单位制的基本单位。()(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
5、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，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；
6、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 D4.(多选)人教版必修1P82做一做用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验，点击实验菜单中“力的相互作用”。如图2甲所示，把两个力探头的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，观察显示器屏幕上出现的结果(图乙)。分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线，以下结论正确的是()图2A.作用力与反作用力大小时刻相等B.作用力与反作用力作用在同一物体上C.作用力与反作用力大小同时变化D.作用力与反作用力方向相反答案ACD牛顿第一定律的理解和
7、应用1.惯性的两种表现形式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。1.(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：“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
8、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.(2019江苏锡山高级中学段考)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()图3A.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
9、块上部由于惯性将继续向右运动，木块下部虽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 B3.牛顿第一定律是建立在理想斜面实验基础上，经抽象分析推理得出的结论，它不是实验定律。利用如图4所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿水平面滑动。水平面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐减小的材料时，小球沿水平面滑动到的最远位置依次为1、2、3，根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是()图4A.如果小球不受力，它将一直保持匀速直线运动或静止状态B.如果小球受到力的作用，它的
10、运动状态将发生改变C.如果水平面光滑，小球将沿着水平面一直运动下去D.小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小解析由题意，水平面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐减小的材料时，小球沿水平面滑动到的最远位置依次为1、2、3。可知摩擦力越小，则小球运动得越远，由此得出的结论是如果水平面光滑，小球受到的合外力为0，则小球将沿着水平面一直运动下去，故选项C符合题意。其他结论不是本实验直接得出的。答案 C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【典例】(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
11、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.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答案 BC1.(多选)对牛顿第二定律的理解，下列说法正确的是()A.如果一个物体同时受到两个力的作用，则这两个力各自产生的加速度互不影响B.如果一个物体同时受到几个力的作用，则这个物体的加速度等于所受各力单独作用在物体上时产生加速度的矢量和C.平抛运动中竖直方向的重力不影响水平方向的匀速运动D.物体的质量与物体所受的合力成正比，与物体的加速度成反比解析由牛顿第二定律可知，故A、B、C正确；物体的质量是物体
12、的固有属性，不会受到外界条件的影响(如受力、运动状态、在火星上还是地球上等)，故D错误。答案ABC2.(多选)(2019山东淄博质检)如图5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5答案 AD3.如图6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6A.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.在弹簧压缩量最大时，
13、木块的加速度为零解析对木块进行受力分析，接触弹簧后弹力不断增大，当弹力小于力F时，木块仍将加速运动，但加速度变小，A、B均错误；在弹簧弹力大小等于恒力F时，木块的加速度为0，速度最大，C正确；继续压缩弹簧，合力反向且增大，加速度向右不断增大，D错误。答案C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
14、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”二字说明对于任何物体，在任何条件下牛顿第三定律都是成立的。考法 牛顿第三定律的理解教材引领1.人教版必修1P54及P80的插图对于教材甲、乙两幅图的情景中的物理原理，下列说法正确的是()A.甲图中，人对杆的作用力与杆对湖岸的作用力是一对平衡力B.甲图中，湖岸对杆的弹力是由杆的形变产生的C.乙图中，人在推动船时，人所在的那条船与人之间有摩擦力D.乙图中，先有人对船的作用力，然后才有船对人的作用力解析甲图中，人对杆的作用力与杆对湖岸的作用力不是作用在同一物
15、体上，不是一对平衡力，故A错误；甲图中，湖岸对杆的弹力是由湖岸的形变产生的，故B错误；乙图中，人在推动另一条船时，人所在的那条船与人之间有相对滑动的趋势，所以人所在的那条船与人之间有摩擦力，故C正确；一对作用力与反作用力是同时产生的，故D错误。答案C真题闯关2.(20194月浙江学考，6)如图7所示，小明撑杆使船离岸，则下列说法正确的是()图7A.小明与船之间存在摩擦力B.杆的弯曲是由于受到杆对小明的力C.杆对岸的力大于岸对杆的力D.小明对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力解析小明与船之间存在静摩擦力，A正确；杆的弯曲是由于受到小明对杆的作用力，B错误；杆对岸的力与岸对杆的力是作用力与反作用力
16、，大小相等，C错误；小明对杆的力和岸对杆的力受力物体都是杆，两者不是作用力与反作用力，故D错误。答案A考法 应用牛顿第三定律转换研究对象【典例】建筑工人用如图8所示的定滑轮装置运送建筑材料。一质量为70.0 kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以0.500 m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)()图8A.510 N B.490 NC.890 N D.910 N【思路点拨】(1)明确物体间的相互作用：(2)转换研究对象：求地面所受压力时，由于地面无其他信息，因此转换到求人受地面的支持力。求绳对人的拉力时，
17、人的受力情况复杂，因此转换到求建材所受绳的拉力。(3)根据牛顿第三定律，转换研究对象后所求的力与待求的力是“等大”的，因此问题得以巧妙地解出。解析设绳子对建材的拉力为F1，F1mgma，F1m(ga)210 N；绳子对人的拉力大小F2F1210 N；人处于静止状态，则地面对人的支持力FNMgF2490 N；由牛顿第三定律知：人对地面的压力大小FNFN490 N，故B正确。答案B应用牛顿第三定律转换研究对象(1)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，在许多问题中，摩擦力的求解亦是如此。(2)利用牛顿第三定律转换研究对象，可以使我们分析问题的思路更灵活、更
18、开阔。1.(2019山东淄博一模)如图9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9A.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错误。答案 A2.(多选)如图10所示，
19、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10A.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