3高考物理总复习第一轮牛顿运动定律考点跟踪解读与能力过关检测-高三物理总复习第一轮考点跟踪解读与能力

中小学教育资源交流中心提供牛顿运动定律高考命题展望牛顿运动定律考查的重点是牛顿第二定律，往往结合生活、科技、工农业生产等实际问题，还有很多和电场、磁场有关的综合题目的考查。本章试题大多综合运用牛顿定律，物体的受力分析和运动状态的分析是解题的关键，且贯穿始终。曲线运动部分的考题呈现出知识点覆盖面宽，综合性强的特点，更多的和电场、磁场、机械能相结合。对于匀速圆周运动的考查主要是结合万有引力定律和天体的运动来考查，对于变速圆周运动的考查主要是从牛顿运动定律的角度来考查。与实际生活、高新科技、新能源等结合的应用性试题非常多。万有引力定律符合高考命题的结合实际出应用题的趋向，尤其是用万有引力定律解决人造卫星的运动问题，虽然已经简化成匀速圆周运动，但终究反映了一些现代科技的气息，是很好的一个出题点，致力于考查考生建立正确的物理模型，明确物理过程。在复习中，一定要熟练应用牛顿定律解决已知运动求力和已知力求运动这两种类型的问题，同时要学会用变化的观点来分析解决问题。在圆周运动中，要学会确定圆心的位置和圆轨道平面，能正确分析向心力的来源是关键，是对牛顿运动定律的进一步应用。对圆周运动的复习应加强向心力来源的分析，加强运动和力的关系的理解，提高分析问题和解决问题的能力的培养。注意结合各种运动的特点，对具体问题具体分析。而万有引力定律的问题，是对曲线运动和牛顿运动定律的进一步深化和应用，天体做圆周运动的向心力就是万有引力。第一节牛顿运动定律考点跟踪解读考点16：牛顿第一定律．惯性（能力级别：Ⅱ）1．牛顿第一定律⑴内容：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．⑵说明：①牛顿第一定律是物体不受外力作用时的规律，是独立的，与牛顿第二定律无关．②牛顿第一定律不能用实验来验证，是通过理想实验方法总结出来的．③牛顿第一定律的意义在于它科学的阐述了力和惯性的概念，正确揭示了力和运动的关系：力不是维持物体运动的原因，力是产生加速度、改变运动状态的原因．⑶理想实验：是在可靠的实验基础上采用科学的抽象思维来展开的实验，是人们在思想上塑造的理想过程．牛顿第一定律是通过理想实验得出的，它不能由实际的实验来验证．2．惯性⑴概念：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．⑵说明：①惯性是一切物体都具有的性质，是物体的固有属性，质量是惯性大小的唯一量度，与物体的速度和受力等无关．②惯性的表现：物体不受外力作用时，有保持静止或匀速直线运动的性质；物体受到外力作用时其惯性大小表现在运动状态改变的难易程度上．中小学教育资源交流中心提供③力和物体的惯性都对物体运动状态的改变产生影响，但不能把物体的惯性作为一种力．【例题】下列说法中正确的是：A．物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性B．物体只有受外力作用时才有惯性C．物体的速度大时惯性大D．力是物体产生加速度的原因〖解析〗因为任何物体都有惯性，惯性是物体的固有属性，且物体的惯性的大小仅与其质量有关，所以ABC均错．D对．变式练习1．火车在长直平轨道上匀速行驶，门窗密闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为A．人跳起后，厢内空气给他以向前的力，带着他随同火车一起向前运动B．人跳起的瞬间，车厢地板给它的一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动C．人跳起后，车继续向前运动，所以人下落后必定偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已D．人跳起后直到落地，在水平方向上人和车始终具有相同的速度考点17：牛顿第二定律．质量．（能力级别：Ⅱ）1．牛顿第二定律⑴内容：物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同．F=ma⑵说明：①加速度与合外力关系的四性：相对性、矢量性、瞬时性、独立性．“相对性”指物体的加速度a是相对惯性参考系（相对于地面静止或匀速直线运动的参照系）；“矢量性”指加速度和合外力都是矢量，加速度的方向取决于合外力的方向；“瞬时性”指加速度与合外力存在瞬时对应关系，合外力改变，加速度随即相应改变，物体的加速度a总是与合外力F同步变化；“独立性”是指作用在物体上的每个力都将独立地产生各自的加速度，合外力的加速度即是这些加速度的矢量和。②F＝ma只在一定的单位制里才适用。③力、加速度、速度的关系：牛顿第二定律反映了力和加速度的瞬时关系．速度是描述物体运动的物理量，它与物体受的合外力和运动的加速度没有直接关系．当合外力为零时，加速度一定为零，但速度不一定为零．在直线运动中当物体的加速度与速度的方向相同时，物体的速度必增大，当物体的加速度方向与速度的方向相反时物体的速度必减小，与加速度的大小如何变化无关．物体受恒力作用时速度变化量的方向与加速度的方向一致．物体的运动状态由物体受的合外力和初始条件决定．特别提示：要学会通过分析物体的受力以及初始速度来分析物体的运动性质。【例题】力F1单独作用在某物体时产生的加速度为3m/s2，力F2单独作用在此物体产生的加速度为4m/s2，两力同时作用在此物体产生的加速度可能是A．1m/s2B．5m/s2C．4m/s2D．8m/s2〖解析〗由题知，F1作用物体的加速度a1=3m/s2，F2作用物体的加速度a2=4m/s2，F1和F2的合力F的范围|F1－F2|≤F≤F1＋F2，故两力同时作用在物体上时产生的加速度的范中小学教育资源交流中心提供围|a1－a2|≤a≤a1＋a2，即1m/s2≤a≤7m/s2，故选项ABC正确。变式练习2．质量为M的木块位于粗糙的水平地面上，若用大小为F的水平恒力拉木块，其加速度为a。当拉力方向不变，大小变为2F时，木块的加速度为a′，则：A．a′=aB．a′＜2aC．a′＞2aD．a′=2a(全国高考物理卷)考点18：牛顿第三定律．（能力级别：Ⅱ）（1）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，作用在一条直线上．（2）作用力和反作用力的关系①研究两个物体间的相互作用时，区别哪个力是作用力、哪个是反作用力，是没有实际意义的，作用力和反作用力可以任意选取。②作用力和反作用力是同时存在、同时消失、同时变化的。世界上没有一个物体只受到其他物体的作用而不对其他物体发生作用；也没有一个物体只对其他物体作用而不同时受到其他物体对它的作用。一旦它不对其他物体作用，也一定同时不受其他物体的作用；一旦它不受其他物体作用，同时就不对其他物体作用。③作用力和反作用力是作用在两个不同的物体上，各自产生其作用效果。因为作用力和反作用力不是作用在同一个物体上的两个力，所以是不能进行合成运算的，它们永远不会抵消，永远不会达到“平衡”。④作用力和反作用力是同一性质的力。如果作用力是万有引力，反作用力也必定是万有引力；同样，作用力是弹力，反作用力必定是弹力。(3)作用力和反作用力与平衡力的区别：比较项目作用力与反作用力平衡力受力物体作用在不同的物体上作用在同一物体上力的性质一定是同种性质的力可以是不同性质的力作用时间一定是同时产生、同时变化、同时消失的可以不同时产生、同时变化、同时消失作用效果作用效果不能抵消作用效果可以抵消【例题】传动皮带把物体由低处传送到高处的过程中，物体与皮带间的作用力与反作用力的数量有A．一对B．两对C．三对D．四对〖解析〗物体受重力、皮带对物体的支持力、摩擦力；与皮带的相互作用力是皮带对物体的支持力和物体对皮带的压力；及皮带对物体沿皮带向上的摩擦力和物体对皮带的向下的摩擦力，共两对作用力和反作用力。故选项B正确。变式练习3．物体静止在一斜面上，如图所示，则下列说法正确的是A．物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力B．物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力C．物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力D．物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力考点19：牛顿力学的适用范围．（能力级别：Ⅰ）对于宏观物体低速（运动速度远小于光速）的运动，牛顿运动定律是成立的．对于高速θ中小学教育资源交流中心提供运动的物体和微观粒子的运动，牛顿运动定律就不成立了．考点20：牛顿定律的应用．（能力级别：Ⅱ）1、应用牛顿第二定律应该注意的问题①在应用牛顿第二定律解决问题时，要注意研究对象的选取。我们在处理问题时，可以选择某个物体作为研究对象（隔离法），也可以把几个物体作为系统（整体法）一起研究。②在应用牛顿第二定律解决问题时，要分清楚内力与外力的差别。因为，我们在使用牛顿第二定律解决问题时，常常的要选择几个物体作为系统研究，以使问题简化，而根据牛顿第二定律我们知道改变系统运动状态的是物体受到的合外力，内力不会改变物体系的运动状态，所以必须分清楚内力与外力的区别。③注意物体受到的合外力F与物体加速度a的瞬时对应关系。正是因为合外力与加速度是瞬时对应的，二者同时存在、同时变化、同时消失，而物体受到的合外力是可以突变的，所以加速度也可以突变。因此，在应用牛顿第二定律分析问题时，需要详尽的分析物体的受力情况和运动情况。④注意牛顿第二定律F＝ma是矢量式，所以在应用时，要选择正方向，如果物体受到的力或物体的运动速度等与我们选定的正方向相同，则取正值；反之则取负值。一般我们是选择加速度方向，即物体受到的合外力方向为正方向。2、应用牛顿第二定律解答的两类基本问题运用牛顿运动定律研究力和运动的关系时，它包括两类基本问题：①已知物体的受力情况，确定物体的运动情况。即知道物体受到的全部作用力，运用牛顿第二定律求出加速度，如果再知道物体的初始运动状态，运用运动学公式就可以求出物体的运动情况—任意时刻的位置和速度，以及运动的轨迹。②已知物体的运动情况，推断或求出物体所受的未知力。即知道物体的运动情况，运用运动学公式求出物体的加速度，再运用牛顿第二定律推断或求出物体的受力情况。3、两类基本问题解决时的基本思路和一般步骤①基本思路是“注重两态分析，注重牛顿第二定律的桥梁作用”。两态分析就是受力情况分析和运动状态分析，牛顿第二定律是联系“受力分析”和“运动状态分析”的桥梁。力和加速度是“桥头堡”。在解决具体问题时，要根据问题的情景，首先明确是从受力情况确定加速度还是从运动状态确定加速度。然后决定解题过程是从受力情况求加速度，还是从运动状态求加速度。最后求解物体的运动情况，或是求解物体的受力情况。②一般步骤：A．确定研究对象；B．对物体进行受力分析并画出受力图或对物体进行运动状态分析；C．选择正方向或建立直角坐标系，由牛顿第二定律及运动学规律列方程；D．计算，求解未知量。【例题】静止在水平面上的物体的质量为2kg，在水平恒力F推动下开始运动，4s末它的速度达到4m/s，此时将F撤去，又经6s物体停下来，如果物体与地面的动摩擦因数不变，求F的大小。〖解析〗物体的整个运动过程分为两段，前4s物体做匀加速运动，后6s物体做匀减速运动。前4s内物体的加速度为a1=10tυ=1m/s2设摩擦力为Ff，由牛顿第二定律，得F－Ff=ma1后6s内物体的加速度为a2=20tυ=－32m/s2中小学教育资源交流中心提供物体所受的摩擦力大小不变，由牛顿第二定律，得－Ff=ma2联立以上两式，可得F=m(a1－a2)=3.3N变式练习4．如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，a、b、c、d位于同一圆周上，a点为圆周的最高点，d点为最低点。每根杆上都套着一个小滑环（图中未画出），三个滑环分别从a、b、c处释放（初速为零），用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d所用的时间，则A．t1＜t2＜t3B．t1＞t2＞t3C．t3＞t1＞t2D．t1=t2=t3（山东等八省理综试题）考点23：超重和失重（能力级别：Ⅰ）(1)超重现象：当物体具有向上的加速度时，物体对水平面的压力（或对悬绳的拉力）大于本身重力的现象，称为超重现象．(2)失重现象：当物体具有向下的加速