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考查點5　牛頓運動定律 ?考情分析 測試內(nèi)容 測試要求 考情分析 牛頓第一定律 A 14年T2、15年T11 牛頓第三定律 A 15年T8、17年T22 力學單位制 A 16年T1 牛頓第二定律及其應(yīng)用 C 14年T4/T26/T28、15年T14/T22/T28、16年T26(3)/T28(2) 探究、實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 a 14年T3、15年T13、16年T8、17年T7 第1課時　牛頓第一、三定律和力學單位制 ?知識梳理 考點1　牛頓第一定律　A (1)牛頓第一定律：一切物體總保持________或________，除非作用在它上面的________迫使它改變這種狀態(tài)，這就是________定律． (2)牛頓第一定律表明，物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)，我們把這個性質(zhì)叫________，所以牛頓第一定律又叫________．慣性是物體的固有屬性，物體的慣性只跟物體的________大小有關(guān)． 【典例1】　伽利略的理想斜面實驗示意圖如圖所示，不計摩擦和空氣阻力，下列說法中正確的是(　　) A．該實驗沒有以可靠事實為依據(jù)，只是邏輯推理 B．小球在水平面上不受外力作用 C．小球沿右側(cè)斜面上升的高度與其傾角有關(guān) D．該實驗否定了“力是維持物體運動的原因”的觀點 【解析】　該實驗既有可靠的事實，又有邏輯推理；小球在水平上受到重力和支持力；沒有任何阻力時，小球沿右側(cè)斜面總能上升到同樣的高度，與傾角大小無關(guān)；該實驗說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動狀態(tài)的原因，故D選項正確． 【答案】　D 【警示】　要重視課本上物理學史的閱讀，研究科學家的實驗思想和實驗方法以及得出的實驗結(jié)論． 【變式1】　(2017鎮(zhèn)江模擬)如圖所示，小明在用水平力推木箱時發(fā)現(xiàn)：用力推時，木箱才能運動；撤去推力，木箱便停下來．據(jù)此小明認為，物體的運動需要力來維持．在物理學發(fā)展歷程中，與小明具有相同觀點的科學家是(　　) A．亞里士多德 B．伽利略 C．笛卡爾 D．牛頓 【典例2】　(2017鹽城模擬)我國道路交通安全法規(guī)定，在各種小型車輛前排乘坐的人必須系好安全帶．汽車剎車時汽車會很快停下來，人還要繼續(xù)向前運動，此時安全帶對人施加向后的拉力，保障人的安全，在這一過程中(　　) A．人和汽車都沒有慣性 B．人和汽車都具有慣性 C．人具有慣性，汽車沒有慣性 D．人沒有慣性，汽車具有慣性 【解析】　慣性是物體本身的屬性，汽車剎車時，汽車和汽車的人都具有慣性，只是汽車剎車會慢慢停下來，如果前排乘坐人員不系好安全帶，由于慣性就會向前沖出，造成危險．選項B正確． 【答案】　B 【點撥】　任何物體都有慣性，慣性是物體本身固有的屬性． 【變式2】　(2017無錫模擬)關(guān)于物體的慣性，下列說法正確的是(　　) A．速度大的物體不能很快地停下來，是因為速度大的物體慣性大 B．靜止的火車啟動時，速度變化很慢，是因為靜止的物體慣性大 C．乒乓球可以快速抽殺，是因為乒乓球慣性小 D．空間站中的物體能“漂浮”起來，是因為物體在空間站中不具有慣性 【典例3】　(2017泰州模擬)一個做勻速直線運動的物體，如果所受的一切外力都消失，則該物體將(　　) A．立即靜止 B．仍做勻速直線運動 C．做勻加速直線運動 D．做勻減速直線運動 【解析】　牛頓第一定律說明物體運動并不需要力來維持，只有當物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化，即產(chǎn)生加速度時才需要力的作用，一切物體在任何狀態(tài)下都具有慣性，物體慣性大小只由其質(zhì)量決定而與其他因素無關(guān)，所以撤去外力后物體應(yīng)該保持原來的狀態(tài)做勻速直線運動．選項B正確． 【答案】　B 【點撥】　本題考查用牛頓第一定律分析具體問題，外力消失之后，物體保持什么狀態(tài)是由力消失瞬時物體的運動狀態(tài)所決定的． 【變式3】　如圖所示，一個劈形物體M，各面均光滑，放在固定的粗糙斜面上，上表面成水平，在水平面上放一光滑小球m，劈形物體從靜止開始釋放，則小球在碰到斜面前的運動軌跡是(　　) A．沿斜面向下的直線 B．豎直向下的直線 C．無規(guī)則曲線 D．拋物線 考點2　牛頓第三定律　A (1)兩個物體之間的作用總是________的．一個物體對另一個物體施加了力，后一物體一定對前一物體也施加了力，物體間相互作用的這一對力，通常叫做________與________．兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小________，方向________，作用在________上，這就是牛頓第三定律． (2)作用力與反作用力和平衡力的比較 項目 作用力與反作用力 平衡力 特點 一個力和其反作用力大小相等，方向相反， 作用在同一條直線上 一個力和其平衡力大小相等，方向相反， 作用在同一條直線上 有無 一個力一定有反作用力(同時存在) 一個力不一定有平衡力 數(shù)目 只有唯一的一個 一個或多個 性質(zhì) 力的性質(zhì)一定相同 可能相同，可能不同 對象 分別作用在不同的兩個物體上 一定作用在同一個物體上 　　 【典例4】　(2016無錫模擬)如圖所示，用彈簧測力計測鉤碼重力，當鉤碼靜止時，下列說法正確的是　(　　) A．鉤碼受到的重力和彈簧測力計對鉤碼的拉力是一對作用力和反作用力 B．鉤碼受到的重力和彈簧測力計對鉤碼的拉力是一對平衡力 C．鉤碼受到的重力和鉤碼對彈簧測力計的拉力是一對作用力和反作用力 D．鉤碼受到的重力和鉤碼對地球的引力是一對平衡力 【解析】　以鉤碼為研究對象，分析鉤碼受重力和彈簧測力計對鉤碼的拉力作用，這兩個力是一對平衡力，其中重力的反作用力是鉤碼對地球的吸引力，測力計對鉤碼的拉力的反作用力是鉤碼對彈簧測力計的拉力，所以選項B正確． 【答案】　B 【點撥】　區(qū)分兩個力是一對平衡力還是一對作用力反作用力，首先要看這兩個力是否作用在同一物體，然后再判斷大小和方向，而作用力反作用力一定要是發(fā)生在兩個物體之間，如甲對乙、乙對甲這兩個力才是作用力反作用力． 【變式4】　按照“江蘇省校園足球振興行動計劃”要求，我省將建立1000所足球特色學校，如圖所示，某校一學生踢球時(　　) A．腳對球的作用力大于球?qū)δ_的作用力 B．腳對球的作用力與球?qū)δ_的作用力大小相等 C．腳對球的作用力與球的重力是一對平衡力 D．腳對球的作用力與球?qū)δ_的作用力是一對平衡力 【典例5】　(2017宿遷模擬)一架飛機起飛后不久遭到鳥擊，致使飛機發(fā)生故障．下列說法中正確的是(　　) A．飛機和鳥主動撞擊的一方施加的作用力大 B．鳥對飛機的作用力等于飛機對鳥的作用力 C．撞擊后鳥亡，說明鳥對飛機的作用力小于飛機對鳥的作用力 D．撞擊后機損，說明鳥對飛機的作用力大于飛機對鳥的作用力 【解析】　發(fā)生在兩物體之間的一對作用力反作用力大小相等，方向相反，作用在同一直線上，所以選項B正確． 【答案】　B 【警示】　作用力反作用力始終大小相等、方向相反、作用在同一直線上，不能因為作用效果不同，就認為哪一個作用力大，哪一個作用力小，從而造成誤判． 【變式5】　(2017鹽城模擬)把A、B兩個彈簧測力計連接在一起，B的一端固定，用手沿水平方向拉測力計A，測力計A受到B的拉力為F′，測力計B受到A的拉力為F，則(　　) A．F與F′大小相等 B．F的方向水平向左 C．F′的方向水平向右 D．F′作用在測力計B上 考點3　力學單位制　A (1)物理公式在確定物理量數(shù)量關(guān)系的同時，也確定了各物理量的________關(guān)系．基本單位就是根據(jù)物理量運算中的實際需要而選定的少數(shù)幾個物理量單位；根據(jù)物理公式和基本單位確立的其他物理量的單位叫做________． (2)力學的三個基本物理量是________、________、________；所對應(yīng)的國際制單位分別是(符號)________、________、________.而m/s、m/s2、N都屬于________單位，以上三個基本單位與其他的導出單位一起組成了力學的國際單位制． (3)在國際單位制中，物理學中共有七個基本物理量，除力學中的三個以外，還有熱力學溫度、物質(zhì)的量、電流和發(fā)光強度．在計算中，只要把每一個物理量用國際單位代入公式，解出的物理量的單位一定也是國際單位，所以計算時要求先把已知物理量的單位化成國際單位再代入公式運算． 【典例6】　(2017南京模擬)下列力學單位中，屬于基本單位的是(　　) A．牛頓 B．秒 C．瓦特 D．帕斯卡 【解析】　國際單位制中力學的三個基本單位為千克、米、秒，所以只有選項B的“秒”是基本單位，其余選項中的單位均為導出單位．正確答案為B. 【答案】　B 【警示】　國際單位制中七個基本單位是：長度(米)、質(zhì)量(千克)、時間(秒)、電流(安培)、熱力學溫度(開爾文)、物質(zhì)的量(摩爾)、發(fā)光強度(坎德拉)，其中力學中有米、千克、秒三個． 【變式6】　在力學范圍內(nèi)，國際單位制規(guī)定的三個基本量是　(　　) A．長度、力、時間 B．速度、力、質(zhì)量 C．加速度、速度、長度D．長度、質(zhì)量、時間 【典例7】　現(xiàn)有以下物理量或單位，按下面的要求選擇填空 　A．密度　B．米/秒　C．牛頓　D．加速度　E．質(zhì)量　F．秒　G．厘米　H．長度　I．時間　J．千克 (1)屬于物理量的是________________________； (2)在國際單位制中，作為基本單位的物理量有：____________________________； (3)在國際單位制中屬于基本單位的是____________，屬于導出單位的是____________． 【解析】　(1)屬于物理量的是A、D、E、H、I；(2)在國際單位制中其單位作為基本單位的有E、H、I；(3)在國際單位制中屬于基本單位的是J、F，屬于導出單位的是B、C. 【答案】　(1)ADEHI　(2)EIH　(3)JF　BC 【警示】　(1)區(qū)分好物理量和物理量的單位，如密度、加速度、質(zhì)量均為物理量，而它們的單位分別為kg/m3、m/s2、kg，兩者不能混淆；(2)區(qū)分基本量的國際單位和非國際單位，如質(zhì)量是基本量，它的單位中，千克是國際單位制中的單位，克、噸是非國際單位制中的單位，但它們都是基本單位． 【變式7】　對下面的物理量和單位的說法正確的是(　　) ①密度?、谂！、勖酌棵搿、芗铀俣取、蓍L度?、拶|(zhì)量?、咔Э恕、鄷r間 A．屬于國際單位制中基本單位的是①⑤⑥⑧B．屬于國際單位制中基本單位的是②⑦ C．屬于國際單位制中單位的是②③⑦D．屬于國際單位制中單位的是④⑤⑥ ?隨堂練習 　　1.關(guān)于牛頓第一定律，下列說法中正確的是　(　　) A．牛頓第一定律說明力是維持物體運動的原因 B．慣性就是物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì) C．由牛頓第一定律可知：物體所受的合力為零時，一定處于靜止狀態(tài) D．牛頓第一定律可以通過實驗來驗證 2．(2017南通模擬)駕駛汽車的過程中嚴禁發(fā)生下列違章行為，其中慣性發(fā)生改變的是(　　) A．超載 B．超速 C．闖紅燈 D．不系安全帶 3．粗糙水平地面上有一木箱，現(xiàn)有一人用一水平力拉著木箱勻加速直線前進，則　(　　) A．人拉木箱的力大于木箱拉人的力 B．木箱所受的拉力和地面對木箱的摩擦力是一對平衡力 C．人拉木箱的力大于木箱所受摩擦力 D．木箱對地面的壓力和木箱所受的重力是一對作用力和反作用力 4．(2017南京模擬)國際單位制中，力學基本單位是(　　) A．千克，米，秒 B．牛頓，千克，秒 C．牛頓，米，秒 D．牛頓，千克，米 5．(2016江蘇真題)下列力學單位中，屬于導出單位的是(　　) A．米 B．秒 C．千克 D．焦耳 　第6題圖 6．馬拉著車奔跑，馬對車的拉力F和車對馬的拉力F′是一對作用力和反作用力，則兩力的大小關(guān)系是(　　) A．F>F′ B．FGx＋f時，物體先勻加速運動，撤去F后勻減速至速度為零； ②當F＝Gx＋f時，物體先勻速運動，撤去F后勻減速至速度為零； ③當FGx＋f、F＝Gx＋f、Fμ1(m1＋m2)g時，長木板將開始運動 D．若將F作用于長木板，長木板與木塊有可能會相對滑動 考點2　超重、失重現(xiàn)象 (1)超重與失重 超重——物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?________物體所受重力的現(xiàn)象． 失重——物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?________物體所受重力的現(xiàn)象． 完全失重——物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?________． (2)判斷超重、失重狀態(tài)的辦法： 超重：物體具有豎直________的加速度． 失重：物體具有豎直________的加速度． 完全失重：物體具有豎直________的加速度，且加速度大小等于________． (3)注意：不管物體處于超重還是失重狀態(tài)，重力都沒有改變，完全失重時也同樣受重力作用，只是表現(xiàn)出支持物壓力(或細繩拉力)的變化，物體超重、失重狀態(tài)與加速度方向有關(guān)，與速度方向無關(guān)． 【典例5】　從南京祿口機場起飛后，飛機攀升過程中，假設(shè)豎直方向向上先做加速運動后做減速運動，該過程飛行員(　　) A．一直處于失重狀態(tài) B．一直處于超重狀態(tài) C．先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài) D．先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài) 【解析】　飛機向上加速運動時，加速度方向向上，飛行員處于超重狀態(tài)；飛機向上減速運動時，加速度方向向下，飛行處于失重狀態(tài)．故選D. 【答案】　D 【點撥】　由于豎直方向存在向上或向下的加速度，就會出現(xiàn)超重或失重的現(xiàn)象，因此判斷是超重還是失重狀態(tài)，既可以根據(jù)支持力或拉力大于或小于重力來判斷，也可以根據(jù)加速度的方向向上或向下來進行判斷． 【變式5】　如圖所示，某同學站在體重計上，下蹲的全過程中她所處的狀態(tài)(　　) A．一直是超重 B．一直是失重 C．先超重，后失重 D．先失重，后超重 【典例6】　彈簧測力計的秤鉤上掛一個重2N的物體，當彈簧測力計與所掛物體一起勻加速豎直上升時，彈簧測力計示數(shù)可能是下圖中的(　　) 　　　　　　　　　　　　A　　　　　B　　 　　　C　　　　 　D 【解析】　由題意可知，物體重量為2N，物體向上做勻加速運動，處于超重狀態(tài)，故彈簧測力計示數(shù)應(yīng)大于2N，從圖中測力計示數(shù)可以看出A彈簧測力計示數(shù)符合要求．選項A正確． 【答案】　A 【點撥】　要根據(jù)題意確定物體是超重(拉力大于重力)還是失重狀態(tài)(拉力小于重力)，然后可以結(jié)合所給彈簧測力計示數(shù)來進行判斷． 【變式6】　下列幾種情況中，升降機繩索拉力最大的是　(　　) A．以很大速度勻速上升 B．以很小速度勻速下降 C．上升時以很大的加速度減速 D．下降時以很大的加速度減速 考點3　探究、實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系　a (1)探究a與F、m的關(guān)系的實驗中，采用的方法是________________(選填“控制變量法”、“等效法”或“理想實驗法”)法，以________為研究對象，可以通過________________來改變小車的總質(zhì)量，以________作為小車所受的外力，測量小車的加速度a，最后作出a—F圖象；如果圖象是________，則表明小車的加速度跟外力成正比；保持外力不變，測量小車不同的總質(zhì)量及小車對應(yīng)的加速度a，作出__________(選填“a－m”、“a－m2”或“a－”)的圖象；如果圖象是過原點的一條直線，則表明小車的加速度跟小車質(zhì)量成反比． (2)實驗注意事項： ①實驗開始時，應(yīng)將靠近打點計時器的木板一端(或盡量遠離帶滑輪的一端)適當墊高，主要目的是________； ②平衡摩擦力后，必須滿足_________________________________條件下進行實驗，只有如此，砂和砂桶的總重力才可視為小車受到的拉力； ③改變拉力和小車質(zhì)量后，每次開始時小車應(yīng)盡量靠近打點計時器(或盡量遠離帶滑輪的一端)，并應(yīng)先________(選填“接通電源再放開小車”或“放開小車后接通電源”)，且在小車到達滑輪前應(yīng)按住小車． 【典例7】　在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，為了消除打點計時器和木板對小車阻力的影響，關(guān)于該操作環(huán)節(jié)，下列四種裝置圖中正確的是(　　) 　　　A　　　　　　　　　　　B　　　　　　　　　　　C　　　　　　　　　　　　　D 【解析】　平衡摩擦力時，木板要適當傾斜，讓小車重力沿木板方向的分力去平衡各種阻力，此時小車不需要用細線和掛砝碼盤相連． 【答案】　B 【點撥】　在探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中，為了保證盤和砝碼重力為小車所受的合外力，需要調(diào)節(jié)木板的傾角，讓小車在木板上做勻速運動，必須注意砝碼小盤不能懸掛在小車上隨小車一起運動． 【變式7】　(1)某同學做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗，如圖所示是他正要釋放小車時的情形，該圖中有幾點存在不妥，請?zhí)岢龈倪M的幾點建議： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________. (2)為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響，應(yīng)采取做法是(　　) A．將不帶滑輪的木板一端適當墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動 B．將不帶滑輪的木板一端適當墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻加速運動 C．將不帶滑輪的木板一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動 D．將不帶滑輪的木板一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻加速運動 (3)若在實驗過程沒有平衡摩擦力，圖中縱坐標a是小車的加速度，橫坐標F是細線作用于小車的拉力．下列圖象中正確的是(　　) 　　　　　　　　A　　　　　 　　B　　　　　　　　C　　　　　　 　D 【典例8】　某實驗小組利用如圖所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系． (1)下列做法正確的是________(填字母代號)． A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使牽引木塊的細繩與長木板保持平行 B．在調(diào)節(jié)長木板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時，將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在木塊上 C．實驗時，先放開木塊再接通打點計時器的電源 D．通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時，需要重新調(diào)節(jié)木板的傾斜角度 (2)圖中是甲、乙兩同學研究了加速度與力的關(guān)系，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的圖象．形成圖線甲的原因是________________． 【解析】　(1)實驗中細繩要與長木板保持平行，選項A正確；平衡摩擦力時不能將裝有砝碼的砝碼桶(小盤)通過細繩繞過滑輪拴在木塊上，選項B錯誤；實驗時應(yīng)先接通打點計時器的電源再放開木塊，選項C錯誤；平衡摩擦力后，改變小車上的砝碼的質(zhì)量后不需要再重新平衡摩擦力，選項D錯誤．正確答案為A.(2)由圖線甲可以看出，當F＝0時，木塊就有了加速度，可見調(diào)整長木板來平衡摩擦力時木板的傾角過大，導致平衡摩擦力過量． 【答案】　(1)A　(2)長木板傾角過大 【點撥】　在平衡擦力時，由于調(diào)節(jié)木板傾角的原因，往往會傾角過小，平衡摩擦力不夠，或傾角過大，導致平衡摩擦力過量，要特別注意圖中甲、乙兩圖的區(qū)別，乙圖線形成的原因是沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠． 【變式8】　(2017鹽城模擬)“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗裝置如圖甲所示．圖中小車的質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，小車后面固定一條紙帶，紙帶穿過電磁打點計時器，計時器接50Hz交流電源． (1)小車運動時受到的拉力近似等于鉤碼的總重力，應(yīng)滿足的條件是________； (2)實驗過程中某學生由于疏忽沒有平衡摩擦力，他測量得到的a－F圖象，可能是圖乙中的圖線________(選填“A”、“B”或“C”)； 　 　　　甲　　　　　　　　乙　　　　　　　　　　　　丙 (3)如圖丙所示為某次實驗得到的紙帶，紙帶中相鄰計數(shù)點間的距離已標出，相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出．由此可求得小車加速度大小為________m/s2，在計數(shù)點2時速度大小為________m/s. ?隨堂練習　　 　 1．(2017揚州模擬)為了判斷列車的運動情況，將一個小球懸掛在列車的車頂上，小球相對于列車穩(wěn)定時如圖所示，由此可判斷列車正在(　　) A．加速 B．減速第1題圖 C．勻速 D．靜止 2．小明乘電梯從一樓上升到三樓，在電梯啟動和制動時，他所處的狀態(tài)是(　　) A．超重、超重 B．失重、失重 C．超重、失重 D．失重、超重 3．“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置如圖所示．實驗中，為使小車運動時所受的拉力近似等于盤和重物的總重力，則盤和重物的總質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M應(yīng)滿足的關(guān)系是(　　) 　第3題圖 A．m遠大于MB．m遠小于M C．m略大于MD．m略小于M