本章复习与测试教学内容

高三物理导学案

力与运动专题3

牛顿定律

1

一、基础知识回顾1、牛顿第一定律 2、牛顿第二定律

内容：物体的加速度与所受合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同．

公式：F=ma 对牛顿第二定律理解：

F=ma中的F为物体所受到的合外力、如果F是系统受到的合外力，则m是系统的合质量、

F与a有瞬时对应关系、

a的方向一定与F的方向相同、可根据力的独立性原理求某个力产生的加速度，也可以求某一个方向合外力的加速度、F的单位是牛顿，m的单位是千克，a的单位是米／秒2、适用范围：宏观、低速

二、针对训练

选择题

1、下列说法中错误的是

(

) A．放在水平桌面上静止的物体，其重力与物体对桌面的压力大小相等，是一对平衡力

B．人向前走是因为地面对人脚的作用力大于脚对地面的作用力

C．鸡蛋掉在地上破了，而地面未损坏，说明地面对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对地面的作用力

D．跳高运动员从地面上跳起，是由于地面给运动员的支持力大于运动员所受的重力

2．在冬奥会上，张丹和张昊(如图)一起以完美表演赢得了双人滑比赛的银牌．在滑冰表演刚开始时他们静止不动，随着优美的音乐响起在相互猛推一下之后他们分别向相反方向运动．假定两人与冰面间的动摩擦因数相同．已知张丹在冰上滑行的距离比张昊远，这是由于

(

) A．在推的过程中，张丹推张昊的力小于张昊推张丹的力

B．在推的过程中，张丹推张昊的时间小于张昊推张丹的时间

C．在刚分开时，张丹的初速度大小大于张昊的初速度大小

D．在刚分开时，张丹的加速度大小小于张昊的加速度大小

3．一天，下着倾盆大雨．某人乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积了水．列车进站过程中，他发现水面的形状如图中的

(

) 4．如图所示，将两弹簧测力计a、b连结在一起，当用力缓慢拉a弹簧测力计时，发现不管拉力F多大(未超出量程)，a、b两弹簧测力计的示数总是相等，这个实验说明

(

) A．这是两只完全相同的弹簧测力计

B．弹力的大小与弹簧的形变量成正比

C．作用力与反作用力大小相等、方向相反

D．力是改变物体运动状态的原因

5、为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯．无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转．一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示．那么下列说法中正确的是

(

) A．顾客始终受到三个力的作用

B．顾客始终处于超重状态

C．顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下

D．顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下

6．在谷物的收割和脱粒过程中，小石子、草屑等杂物很容易和谷物混在一起，另外谷粒中也有瘪粒．为了将它们分离，湖北农村的农民常用一种叫“风谷”的农具即扬场机分选，如图所示它的分选原理(

) A．小石子质量最大，空气阻力最小，飞得最远

B．空气阻力对质量不同的物体影响不同

C．瘪谷粒和草屑质量最小，在空气阻力作用下，反向加速度最大，飞得最远

D．空气阻力使它们的速度变化不同

7．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

8．如图所示，轻质弹簧上端小球质量为m，平衡时弹簧的压缩量为x，在某次振动过程中，当小球运动到最低点时，弹簧的压缩量为2x，试求此时小球的加速度和弹簧对地面的压力．

9．一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱与杆的质量为M，环的质量为m，如图所示．已知环沿杆匀加速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为Ff，则此时箱对地面的压力大小为多少？

三、信息反馈：1、根据学生答题正确与错误情况进行分析整理；2、强化对知识规律的应用方法指导

四、提高练习（高考真题）

1、如右图，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木坂上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a1、a2重力加速度大小为g则有

A. a10，a2g

B. a1g，a2g

C. a10,a2mMmMg D. a1g，a2g

MM2．如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2

的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt（k是常数），木板和木块加速度的大小分别为a1和a2，下列反映a1和a2变化的图线中正确的是（

）

答案部分[答案]

ABC [解析]

放在桌面上静止的物体，其重力和对桌面的压力大小相等，但他们分别作用在物体和桌面上，不是一对平衡力，A错误；人脚对地面的作用力，地面与鸡蛋间的作用力均为作用力反作用力，由牛顿第三定律知，它们的大小均相等，B、C错误；运动员从地面上跳起时，有向上的加速度，因此，地面给运动员的支持力一定大于运动员的重力，D正确．

[答案]

C [解析]

根据牛顿第三定律，在推的过程中，作用力和反作用力是等大、反向、共线的，它们总是同时产生、同时消失、同时变化的，所以推力相等，作用时间相同．由于冰刀和冰面的动摩擦因数相同，根据牛顿第二定律求得两人的加速度相同(均为μg)，由运动学公式v2＝2as可知，加速度相同，张丹在冰上滑行的距离比张昊远，说明在刚分开时，张丹的初速度大于张昊的初速度，故选C. [答案]

C [解析]

列车进站时刹车，速度减小，而水由于惯性仍要保持原来较大的速度，所以水向前涌，液面形状和选项C一致．

[答案]

C [解析]

两个弹簧测力计的示数对应两弹簧测力计钩上的拉力，不管拉力F多大，a、b两弹簧测力计的示数总相等，正好说明作用力与反作用力大小相等，方向相反，故C正确．

[答案]

C [解析]

本题主要考查受力分析与牛顿运动定律，加速时由于加速度沿斜向上方向，所以人应受重力，支持力和摩擦力三个力作用，匀速时加速度为零，人只受重力和支持力二个力作用，且二力平衡，故A、B错．加速时，由于扶梯对人的作用力为支持力和水平向前的摩擦力的合力，所以此时顾客对扶梯的作

用力方向指向左下方，匀速时竖直向下，C正确，D错，正确答案C. [答案]

D [解析]

由题意知，小石子、实谷粒和瘪谷粒及草屑在离开“风谷机”时具有相等的初速度，空气阻力可视为相差不大，但小石子和实谷粒的质量较大，而质量是惯性的唯一量度，则在飞行过程中，小石子的速度变化最小，飞得最远，瘪谷粒和草屑速度变化最大，飞得最近．

[答案]

B [解析]

对竿上的人分析：受重力mg，摩擦力Ff，有mg－Ff＝ma

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，摩擦力Ff，方向向下，支持力FN, 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＝(M＋m)g－ma .

[答案]

g

竖直向上

2mg

竖直向下

[解析]

平衡时有：mg＝kx，

在最低点，取向上为正方向有：

2kx－mg＝ma

解得：a＝g

弹簧对地面的压力等于其弹力，

故FN＝2kx＝2mg. [答案]

Ff＋Mg

[解析]

环在竖直方向上受力情况如图甲所示，受一个重力，及箱子的杆给它的竖直向上的摩擦力Ff，根据牛顿第三定律，环应给杆一个竖直向下的摩擦力Ff′，故箱子竖直方向上受力如图乙所示，受重力Mg，地面对它的支持力FN，及环给它的摩擦力Ff′，由于箱子处于平衡状态，可得FN＝Ff′＋Mg＝Ff＋Mg.

根据牛顿第三定律，箱子给地面的压力大小等于地面给箱子的弹力，即

FN′＝Ff＋Mg.