1、专题三牛顿运动定律【考情探究】考点考向5年考情预测热度考试要求考题示例关联考点素养要素牛顿运动定律牛顿第一定律c2018.04选考,1,3分物理学史科学推理牛顿第二定律c2015.10选考,19,9分2016.04选考,19,9分2016.10选考,19,9分2017.04选考,19,9分匀变速直线运动规律运动与相互作用观念力学单位制b2019.04选考,1,3分2018.11选考,3,3分2018.04选考,3,3分2017.11选考,2,3分2015.10选考,1,3分2016.10选考,2,3分2017.04选考,1,3分能量、电磁学物理量解释牛顿第三定律c2019.04选考,6,3分2
2、016.04选考,19,9分受力分析运动与相互作用观念牛顿运动定律的应用牛顿运动定律应用d2018.04选考,19,9分2015.10选考,19,9分2016.04选考,19,9分2016.10选考,19,9分匀变速直线运动规律、动能定理模型建构、运动与相互作用观念共点力平衡条件及应用c2015.10选考,11,3分2015.10选考,13,3分库仑力科学推理超重与失重b2019.04选考,12,3分2018.04选考,8,3分2017.04选考,12,3分匀变速直线运动规律解释分析解读1.牛顿运动定律是经典物理学中最基本、最重要的规律,是力学知识的基础。复习时应从物理意义角度重新对概念、现象
3、进行认识和理解,多加熟悉理想斜面实验、牛顿第一定律、加速度和力的关系、运动和力的关系、超重与失重问题等。2.牛顿运动定律属于力学主干内容,涉及方法、思想较多。近两年浙江省物理选考中多以选择题和计算题的形式考查牛顿运动定律。【真题探秘】破考点练考向【考点集训】考点一牛顿运动定律1.(2018浙江6月学考,13,2分)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.牛顿答案B2.(2018浙江4月选考,3,3分)用国际单位制的基本单位表示能量的单位,下列正确的是()A.kgm2/s2B.kgm/s2C.N/mD.Nm答案A3.(2019浙江6月学
4、考,7,2分)如图所示,把A、B两个弹簧测力计连接在一起,B的一端固定,用手拉测力计A。则关于A对B的作用力FAB与B对A的作用力FBA的说法正确的是()A.FAB大小大于FBA大小B.FAB大小等于FBA大小C.FAB先于FBA产生D.FAB后于FBA产生答案B4. (2018浙江6月学考,14,2分)雨滴在1.5 km左右的高空形成并开始下落,落到地面的速度一般不超过8 m/s。若雨滴沿直线下落,则其下落过程()A.做自由落体运动B.加速度逐渐增大C.总时间约为17 sD.加速度小于重力加速度答案D5.2018浙江杭州地区(含周边)重点中学期末,5如图所示是一支旅行用的牙膏,该牙膏的外壳是
5、由薄铝皮做的,根据你的知识和生活经验,判断下列说法正确的是()A.该牙膏外壳被挤压后发生的形变为弹性形变B.牙膏被挤出来是因为牙膏受到手的弹力作用C.挤牙膏时手对牙膏壳的作用力大小等于牙膏壳对手的作用力大小D.挤牙膏时手对牙膏壳的作用力小于牙膏壳对手的作用力答案C5. (2019浙江诸暨海亮实验中学月考,13)如图所示,商场工作人员用与水平方向成53角的斜向上的力F拉木箱,木箱由静止开始沿水平面向右做匀加速直线运动,途中依次经过A、B、C三点。已知AB=BC=6 m,由A到B和B到C经历的时间分别为t1=4 s,t2=2 s,木箱质量m=20 kg,木箱与水平面间的动摩擦因数=0.5,g=10
6、 m/s2,sin 53=0.8,cos 53=0.6。求:(1)木箱的加速度以及A到出发点O的距离;(2)工作人员对木箱的拉力大小。答案(1)0.25 m(2)110 N考点二牛顿运动定律的应用1.(2018浙江4月选考,8,3分)如图所示,小芳在体重计上完成下蹲动作。下列F-t图像能反映体重计示数随时间变化的是()答案C2.(2018浙江金华一中段考,10)如图,放在水平桌面上的木块A处于静止状态,所挂的砝码和托盘的总质量为0.6 kg,弹簧测力计读数为2 N,滑轮摩擦不计。若轻轻取走盘中的部分砝码,使总质量减少到0.3 kg时,将会出现的情况是(g=10 m/s2)()A.弹簧测力计的读
7、数将变小B.A仍静止不动C.A对桌面的摩擦力不变D.A所受的合力将要变大答案B3.(2018浙江6月学考,22,7分)某校物理课外小组为了研究不同物体水下运动特征,使用质量m=0.05 kg的流线型人形模型进行模拟实验。实验时让模型从h=0.8 m高处自由下落进入水中,假设模型入水后受到大小恒为f=0.3 N的阻力和F=1.0 N的恒定浮力,模型的位移大小远大于模型长度,忽略模型在空气中运动时的阻力,g=10 m/s2,试求模型:(1)落到水面时速度v的大小;(2)在水中能到达的最大深度H;(3)从开始下落到返回水面所需时间t。答案(1)4 m/s(2)0.5 m(3)1.15 s4.(202
8、0届浙江浙南名校联盟联考一,17)道路交通中两个红绿灯路口距离太近也会影响车辆的快速通行。家住温州市区的小明同学坐轿车上学时要经过距离为300米两个红绿灯路口。已知红灯、绿灯延时25秒,该路段限速为20 m/s。设司机的反应时间为1秒,轿车与人的总质量2 000 kg,阻力是轿车与人总重的0.1,轿车加速和减速的加速度最大值是5 m/s2。(1)求轿车牵引力的最大值;(2)有一次小明坐轿车距离第一个红绿灯路口100米时,正以20 m/s的速度前进,发现绿灯只有4秒了,计算说明小明的车是否会闯红灯;(3)又有一次小明坐轿车停在第二个红绿灯路口后面时,有人告诉他前面还有12辆车停在停止线后(设相邻
9、两辆车头间距离为5米),这时绿灯显示为19秒,计算说明小明的车是否在这个绿灯时间内通过该路口。答案(1)12 000 N(2)不会闯红灯(3)能通过炼技法提能力【方法集训】方法1应用牛顿运动定律解决多过程问题1.(2018浙江嘉兴一中期中)在寒冷的冬天,路面很容易结冰,在冰雪路面上汽车一定要低速行驶。在冰雪覆盖的路面上,车辆遇紧急情况刹车时,车轮会抱死而“打滑”。如图所示,假设某汽车以12 m/s的速度行驶至一个斜坡的顶端A时,突然发现坡底前方有一位行人正以2 m/s的速度做同向匀速运动,司机立即刹车,但因冰雪路面太滑,汽车仍沿斜坡滑行。已知斜坡高AB=5 m,长AC=13 m,司机刹车时行人
10、距坡底C点的距离CE=33 m,从厂家的技术手册中查得该车轮胎与冰雪路面的动摩擦因数为0.2。假设汽车经过A、C点时,速度大小保持不变。求:(g=10 m/s2)(1)汽车沿斜坡滑下的加速度大小;(2)汽车刚运动到C点时,行人相对于C点的位移大小;(3)试分析此种情况下,行人是否有危险?如果有,请通过计算说明。答案(1)2 m/s2(2)35 m(3)汽车在水平冰雪路面上的加速度大小mg=ma2汽车在水平路面上减速至v=v人=2 m/s时滑动的位移x1=vC2-v22a2=48 m经历的时间t2=vC-va2=6 s人发生的位移x2=v人(t1+t2)=14 m因x1-x2=34 m33 m,
11、故行人有危险,应抓紧避让。2.游乐场中的跳楼机可以让游客体验到刺激的超重和失重。某跳楼机最大高度为103 m,游戏过程为卡座从塔顶开始自由下落,在某一高度改为减速下降至离地3 m 时速度接近为0,由于普通人竖直方向承受减速下降的加速度不能超过4g,取g=10 m/s2,则在下降过程中:(1)游客对卡座的最大压力是其体重的多少倍?(2)游客能体验到的最长失重时间为多长?(3)下落速度最大时的前两秒内与后两秒内的位移之比是多少?答案(1)5倍(2)4 s(3)31方法2传送带问题的分析技巧1.(2018浙江宁波镇海中学检测)如图甲所示,已知足够长的传送带与水平面成=15角,质量m=1 kg的小物体
12、以v0=2 m/s的速度由P沿传送带滑入,物体滑入瞬间,传送带以加速度a无初速度逆时针加速转动,a-t图像如图乙所示,物体与传送带间的动摩擦因数=0.1,试分析5秒时小物体加速度的大小并求5秒内小物体相对于传送带的位移大小。(g =10 m/s2,sin 15=0.26,cos 15=0.96)答案3.56 m/s21.78 m2.(2018浙江义乌群星学校月考)如图所示,传送带的倾角=37,从A到B的长度为LAB=16 m,传送带以v0=10 m/s的速度逆时针转动。在传送带上端无初速度地放一个质量为m=0.5 kg 的物体,它与传送带之间的动摩擦因数=0.5,则物体从A运动到B所需的时间是
13、多少?(sin 37=0.6,cos 37=0.8,g取10 m/s2)答案2 s方法3瞬时问题的分析方法1.(2018浙江宁波北仑中学期中)如图所示,光滑水平面上,A、B两物体用轻弹簧连接在一起,A、B的质量分别为m1、m2,在拉力F作用下,A、B共同做匀加速直线运动,加速度大小为a,某时刻突然撤去拉力F,此瞬间A和B的加速度大小为a1和a2,则()A.a1=0,a2=0B.a1=a,a2=m2m1+m2aC.a1=m1m1+m2a,a2=m2m1+m2aD.a1=a,a2=m1m2a答案D2.(2019浙江杭州模拟一,4)如图所示,三个物块A、B、C的质量满足mA=2mB=3mC,A与天花
14、板之间、B与C之间均用轻弹簧相连,A与B之间用细绳相连,当系统静止后,突然剪断A、B间的细绳,则此瞬间A、B、C的加速度分别为(取向下为正方向)()A.-g、2g、0B.-2g、2g、0C.-56g、53g、0D.-2g、g、g答案C方法4连接体问题的分析方法1.(2018浙江东阳中学月考)如图所示,质量均为m的两个木块P、Q叠放在水平地面上,P、Q接触面的倾角为,现在Q上加一水平推力F,使P、Q保持相对静止一起向左做匀加速直线运动,下列说法正确的是()A.木块Q对地面的压力小于2mgB.若Q与地面间的动摩擦因数为,则=F2mgC.若P、Q之间光滑,则加速度a=g tan D.地面与Q间的滑动
15、摩擦力随推力F的增大而增大答案C2.(2018浙江重点中学联考,10)1966年科学家曾在太空中完成了测定质量的实验。实验时,用双子星号宇宙飞船去接触正在轨道上运动的火箭组(火箭组成的发动机已熄火)。接触以后,开动双子星号飞船的推进器,使飞船和火箭组共同加速,测得7 s内飞船和火箭组的速度变化量为0.91 m/s。若飞船与火箭组接触前开动双子星号飞船的推进器(推进器两次工作状态相同),使飞船加速,测得5 s内飞船的速度变化量为1.32 m/s。已知双子星号宇宙飞船的质量m1=3 400 kg,则火箭组的质量m2约为()A.1 500 kgB.3 500 kgC.5 000 kgD.6 000
16、kg答案B方法5临界问题1.(2019浙江重点中学联考,4)如图1所示,P、Q两物体叠放在一起,放在光滑的水平面上,从静止开始受到一变力的作用,该力与时间的关系如图2所示,P、Q始终相对静止,则在2t0时间内,下列说法正确的是()A.t0时刻,P、Q间静摩擦力最大B.2t0时刻,P、Q间静摩擦力最小C.t0时刻,P、Q的运动速度最小D.2t0时刻,P、Q的运动位移最大答案D2.(2018浙江东阳中学月考)如图,自然长度为L0、劲度系数为k的轻弹簧,其一端固定于倾角为45的光滑斜面体的顶端P处,另一端拴一质量为m的小球。(1)当斜面体以多大的加速度向左加速运动时,球对斜面体的压力为零?(2)当斜
17、面体以a=2g的加速度向左加速运动时,轻弹簧的长度为多少?答案(1)g(2)L0+5mgk【五年高考】A组自主命题浙江卷题组1.(2019浙江4月选考,1,3分)下列物理量属于基本量且单位属于国际单位制中基本单位的是()A.功/焦耳B.质量/千克C.电荷量/库仑D.力/牛顿答案B2.(2018浙江11月选考,3,3分)用国际单位制的基本单位表示电场强度的单位,下列正确的是()A.N/CB.V/mC.kgm/(Cs2)D.kgm/(As3)答案D3.(2015浙江1月学考,10,2分)如图所示,小文同学在电梯中体验加速上升和加速下降的过程,这两个过程()A.都是超重过程B.都是失重过程C.加速上
18、升是失重过程,加速下降是超重过程D.加速上升是超重过程,加速下降是失重过程答案D4.(2019浙江4月选考,12,3分)如图所示,A、B、C为三个实心小球,A为铁球,B、C为木球。A、B两球分别连接在两根弹簧上,C球连接在细线一端,弹簧和细线的下端固定在装水的杯子底部,该水杯置于用绳子悬挂的静止吊篮内。若将挂吊篮的绳子剪断,则剪断的瞬间相对于杯底(不计空气阻力,木水铁)()A.A球将向上运动,B、C球将向下运动B.A、B球将向上运动,C球不动C.A球将向下运动,B球将向上运动,C球不动D.A球将向上运动,B球将向下运动,C球不动答案D5.(2018浙江4月选考,19,9分)可爱的企鹅喜欢在冰面
19、上玩游戏。如图所示,有一企鹅在倾角为37的倾斜冰面上,先以加速度a=0.5 m/s2从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”,t=8 s时,突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行,最后退滑到出发点,完成一次游戏(企鹅在滑动过程中姿势保持不变)。若企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数=0.25,已知sin 37=0.6,cos 37=0.8,g=10 m/s2。求:(1)企鹅向上“奔跑”的位移大小;(2)企鹅在冰面滑动的加速度大小;(3)企鹅退滑到出发点时的速度大小。(计算结果可用根式表示)答案(1)16 m(2)在企鹅卧倒以后将经历两个运动过程,第一个过程是从卧倒到运动至最高点,第二个过程是从最高点滑到出发点,
20、两个过程根据牛顿第二定律分别有mg sin 37+mg cos 37=ma1mg sin 37-mg cos 37=ma2代入数据解得a1=8 m/s2,a2=4 m/s2(3)234 m/s6.(2017浙江4月选考,19,9分)游船从某码头沿直线行驶到湖对岸,小明对游船运动过程进行观测,记录数据如表。运动过程运动时间运动状态匀加速运动040 s初速度v0=0;末速度v=4.2 m/s匀速运动40640 sv=4.2 m/s匀减速运动640720 s靠岸时的速度vt=0.2 m/s(1)求游船匀加速运动过程中加速度大小a1及位移大小x1;(2)若游船和游客的总质量M=8 000 kg,求游船匀减速运动过程中所受的合力大小F;(3)求游船在整个行驶过程中的平均速度大小。答案(1)a1=v1t1=4.240 m/s2=0.105 m/s2x1=v2t1=2.140 m=84 m(2)a2=v3t3=4.2-0.2720-640 m/s2=0.05 m/s2F=Ma2=400 N(3)x2=vt2=4.2600 m=2 520 mx3=v+vt2t3=176 mx=x1+x2+x3=2 780 m故