专题04牛顿运动定律【高考命题热点】主要考查有关“牛一”、整体法隔离法的选择题、验证“牛二”的实验题和涉及“牛二”的综合型大题。【知识清单】1.牛顿第一定律（惯性定律）：物体不受力或所受合外力为零时物体将保持静止或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止。惯性：物体保持原来运动状态的特性。惯性只跟质量有关，质量越大，惯性越大。力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。2.牛顿第二定律：（由合外力决定，方向与合外力一致）3.牛顿第三定律：作用力和反作用力是等大、反向，在同一直线上分别作用在两个物体的两个力。4.超重和失重超重：竖直向上；即向上加速或向下减速失重：竖直向下即同理向下加速或向上减速5.整体法和隔离法条件：系统各物体运动状态一致，即有共同加速度，各物体相对静止。思路：先整体后隔离，隔离受力少和简单物体。例：（多选）如图在光滑地面上，水平外力拉动小车和木块一起做无相对滑动的匀加速直线运动。小车质量为，木块质量为，力大小是，加速度大小是，木块和小车之间动摩擦因数为，则在这个过程中，木块收到的摩擦力大小为是（BCD）A.B.C.D.mMF-9-\n答案P11热点突破提升练四1．牛顿第一定律和牛顿第二定律共同确定了力与运动的关系，下列相关描述正确的是( )A．力是维持物体运动状态的原因B．力是使物体产生加速度的原因C．速度变化越快的物体惯性越大，匀速运动或静止时没有惯性D．质量越小，惯性越大，外力作用的效果越明显2．一个人站在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，以下说法正确的是( )A．人对升降机的压力小于升降机对人的支持力B．人对升降机的压力与升降机对人的支持力大小相等C．升降机对人的支持力等于人的重力D．人的重力和升降机对人的支持力是一对作用力和反作用力3．在滑冰场上，甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上，原来静止不动，在相互猛推一下后分别向相反方向运动。假定两板与冰面间的动摩擦因数相同。已知甲在冰上滑行的距离比乙远，这是由于( )A．在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力B．在推的过程中，甲推乙的时间小于乙推甲的时间C．在刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度D．在分开后，甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小4．(多选)如图甲，一物块在t＝0时刻滑上一固定斜面，其运动的v－t图线如图乙所示。若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量，则可求出( )-9-\nA．斜面的倾角B．物块的质量C．物块与斜面间的动摩擦因数D．物块沿斜面向上滑行的最大高度5．在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩连接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着车厢以大小为a的加速度向西行驶时，P和Q间的拉力大小仍为F。不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为( )A．8B．10C．15D．186．(多选)两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量。两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关。若它们下落相同的距离，则( )A．甲球用的时间比乙球长B．甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C．甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D．甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功7.如图所示，小车质量为M，小球P的质量为m，绳质量不计。水平地面光滑，要使小球P随车一起匀加速运动，且绳子与竖直方向的夹角为θ，则施于小车的水平作用力F是( )A．mgtanθB．(M＋m)gtanθC．(M＋m)gcotθD．(M＋m)gsinθ8．如图所示，质量为M的斜面A置于粗糙水平地面上，动摩擦因数为μ，物体B与斜面间无摩擦。在水平向左的推力F作用下，A与B一起做匀加速直线运动，两者无相对滑动。已知斜面的倾角为θ，物体B的质量为m，则它们的加速度a及推力F的大小为( )A．a＝gsinθ，F＝(M＋m)g(μ＋sinθ)B．a＝gcosθ，F＝(M＋m)gcosθC．a＝gtanθ，F＝(M＋m)g(μ＋tanθ)D．a＝gcotθ，F＝μ(M＋m)g9．(多选)如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m-9-\n的小滑块。木板受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出其加速度a，得到如图乙所示的a－F图象。取g＝10m/s2，则( )A．滑块的质量m＝4kgB．木板的质量M＝6kgC．当F＝8N时滑块的加速度为2m/s2D．滑块与木板间的动摩擦因数为0.110．(多选)如图甲所示，A、B两长方体叠放在一起放在光滑的水平面上，B物体从静止开始受到一个水平变力的作用，该力与时间的关系如图乙所示，运动过程中A、B始终保持相对静止。则在0～2t0时间内，下列说法正确的是( ) A．t0时刻，A、B间的静摩擦力最大，加速度最小B．t0时刻，A、B的速度最大C．0时刻和2t0时刻，A、B间的静摩擦力最大D．2t0时刻，A、B离出发点最远，速度为011.(多选)如图所示，A、B、C三球的质量均为m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端，另一端与A球相连，A、B间固定一个轻杆，B、C间由一轻质细线连接。倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始时系统处于静止状态。则在细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是( )A．B球的受力情况不变，加速度仍为零B．A、B两个小球的加速度均沿斜面向上，大小均为gsinθC．A、B之间杆的拉力大小为mgsinθD．C球的加速度沿斜面向下，大小为gsinθ12.在“探究加速度与力、质量的关系的实验”时，采用了如图甲所示的实验方案。操作如下：-9-\n(1)平衡摩擦力时，若所有的操作均正确，打出的纸带如图乙所示，应________(填“减小”或“增大”)木板的倾角，反复调节，起到纸带上打出的点迹________为止。(2)已知小车质量为M，盘和砝码的总质量为m，要使细线的拉力近似等于盘和砝码和总重力，应该满足的条件是m________M(填“远小于”、“远大于”或“等于”)。(3)图丙为小车质量一定时，根据实验数据描绘的小车加速度a与盘和砝码的总质量m之间的实验关系图象。若牛顿第二定律成立，则小车的质量M＝________kg。13.某同学用图(a)所示的实验装置测量物块与斜面之间的动摩擦因数。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图(b)所示，图中标出了五个连续点之间的距离。(1)物块下滑时的加速度a＝________m/s2，打C点时物块的速度v＝________m/s；(2)已知重力加速度大小为g，为求出动摩擦因数，还必须测量的物理量是________(填正确答案标号)。A．物块的质量B．斜面的高度C．斜面的倾角14．某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。-9-\n①实验中，必要的措施是________。A．细线必须与长木板平行B．先接通电源再释放小车C．小车的质量远大于钩码的质量D．平衡小车与长木板间的摩擦力②他实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出)。s1＝3.59cm，s2＝4.41cm，s3＝5.19cm，s4＝5.97cm，s5＝6.78cm，s6＝7.64cm。则小车的加速度a＝________m/s2(要求充分利用测量的数据)，打点计时器在打B点时小车的速度vB＝________m/s。(结果均保留两位有效数字)15．在“探究加速度和力、质量的关系”实验中，采用如图所示的装置图进行实验：(1)实验中，需要在木板的右端垫上一个小木块，其目的是______________________；(2)实验中，将砝码(包括砝码盘)的重力G大小作为小车所受拉力F的大小，这样做的前提条件是__________________________________；(3)若忽略摩擦，去掉砝码盘及连线做实验。为了保持小车所受的合力不变，可改变小车质量M和木板右端高度h(h远小于木板长度)。关于改变小车质量M和木板右端的高度h的正确操作方法是____________。(填序号)A、M增大时，h减小，以保持二者乘积不变。B、M增大时，h增大，以保持二者乘积增大。C、M减小时，h减小，以保持二者乘积减小。D、M减小时，h增大，以保持二者乘积不变。16．为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)-9-\n(1)实验时，一定要进行的操作是________。A．用天平测出砂和砂桶的质量B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带E．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有两个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为________m/s2(结果保留两位有效数字)。(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的a－F图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为____________。A．2tanθB.C．kD.17．某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。图中，置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮；轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有N＝5个，每个质量均为0.010kg。实验步骤如下：-9-\n图(a)(1)将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑。(2)将n(依次取n＝1，2，3，4，5)个钩码挂在轻绳右端，其余N－n个钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s，绘制s－t图象，经数据处理后可得到相应的加速度a。(3)对应于不同的n的a值见下表。n＝2时的s－t图象如图(b)所示；由图(b)求出此时小车的加速度(保留2位有效数字)，将结果填入下表。n12345a/m·s－20.200.580.781.00图(b)(4)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点，并作出a－n图象。从图象可以看出：当物体质量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比。图(c)(5)利用a－n图象求得小车(空载)的质量为________kg(保留2位有效数字，重力加速度取g-9-\n＝9.8m·s－2)。(6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1)，下列说法正确的是________(填入正确选项前的标号)A．a－n图线不再是直线B．a－n图线仍是直线，但该直线不过原点C．a－n图线仍是直线，但该直线的斜率变大-9-
