小中高 精品 教案 试卷
专题06 牛顿运动定律
一、考法分析和解题技法
◎考法1 对牛顿第一定律的理解 惯性 ◎考法2 对牛顿第三定律的理解与应用 热门考法 ◎考法3 对牛顿第二定律的理解 ◎考法4 两类动力学问题 ◎考法5 连接体问题 t技法1 熟悉物理学家对力和运动关系的观点；掌握牛顿第一定律的内容；掌握惯性的定义和量度； t技法2 区分相互作用力与平衡力；运用牛顿第三定律解释分析问题； 解题技法 t技法3 利用牛顿第二定律分析力、加速度和运动的关系；应用牛顿第二定律分析瞬时问题； t技法4 两类动力学问题：①已知运动分析力；②已知受力分析运动； t技法5 灵活运用整体法、隔离法解决连接体问题。 二、真题再现
考例1 (2014北京卷，T19)伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展．利用如图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，并沿右侧斜面上升．斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为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( )
A．如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置 B．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态 C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变 D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小
【答案】A
【考法】对牛顿第一定律的理解 惯性。
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考例2 (2018全国I卷，T15)如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态，现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动，以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图象可能正确的是( )
【答案】A
【解析】由牛顿运动定律，F-mg+F弹=ma，F弹=k(x0-x)，kx0=mg，联立解得F=ma + kx，对比题给的四个图象，可能正确的是A。
【考法】对牛顿第二定律的理解。
考例3 (2015课标卷Ⅰ，T20)（多选）如图(a)，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(b)所示．若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量，则可求出( )
A．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 【答案】ACD
【解析】由v-t图象可知物块沿斜面向上滑行时的加速度大小为a＝，根据牛顿第二定律得
v0t1
v0v1
mgsin θ＋μmgcos θ＝ma，即gsin θ＋μgcos θ＝.同理向下滑行时gsin θ－μgcos θ＝，
t1t1
两式联立得sin θ＝
v0＋v1v0－v1
，μ＝.可见能计算出斜面的倾斜角度θ以及动摩擦因数，选2gt12gt1cos θ
项A、C正确；物块滑上斜面时的初速度v0已知，向上滑行过程为匀减速直线运动，末速度为0，那么平均速度为，所以沿斜面向上滑行的最远距离为x＝t1，根据斜面的倾斜角度可计算出向上滑
22
v0v0
v0v0＋v1v0(v0?v1)行的最大高度为xsin θ＝t1×＝，选项D正确；仅根据v-t图象无法求出物块
22gt1
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的质量，选项B错误．
【考法】动力学问题：已知运动分析力。
考例4 (2015课标卷Ⅱ，T20)（多选）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钩2
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
3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．8 C.15 【答案】BC
B．10 D．18
【考法】连接体问题：整体法和隔离法。 三、试题预测
预测1 伽利略用两个对接的斜面，一个斜面固定，让小球从固定斜面上滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面，斜面倾角逐渐改变至0，如图所示．伽利略设计这个实验的目的是说明( )
A．如果没有摩擦，小球将运动到与释放时相同的高度 B．如果没有摩擦，物体运动时机械能守恒 C．维持物体做匀速直线运动并不需要力 D．如果物体不受到力，就不会运动 【答案】C
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【考法】对牛顿第一定律的理解 惯性。
预测2 如图所示为杂技“顶竿”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时，竿对“底人”的压力大小为( )
A．(M＋m)g B．(M＋m)g－ma C．(M＋m)g＋ma D．(M－m)g 【答案】B
【思路分析】 1.人沿竿加速下滑时人的受力情况： 重力mg(向下)，竿对人向上的静摩擦力
f＝mg－ma.
2．竿受本身重力Mg，
竿上的人对它向下的静摩擦力f′＝mg－ma， 底人的支持力
FN＝Mg＋(mg－ma)．
【解析】 转换对象 思路立现 “底人”受力→竿受力 通过转换研究对象将研究对象由受力复杂的“底人”转换为受力较“少”的杆，便于分析和计算 对竿上的人分析：受重力mg、摩擦力Ff，有mg－Ff＝ma得Ff＝m(g－a)．竿对人有摩擦力，人对竿也有反作用力——摩擦力，且大小相等，方向相反．对竿分析：受重力Mg、竿上的人对竿向下的摩擦力Ff′、顶竿的人对竿的支持力FN，有Mg＋Ff′＝FN，又因为竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力是一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律，得到FN′＝Mg＋Ff′＝(M＋m)g－ma.B项正确．
【考法】对牛顿第三定律的理解与应用。
预测3 （多选）如图所示，倾角为θ的斜面静置于地面上，斜面上表面光滑，A、B、C三球
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