1、備戰高考之物理一輪復習講義：5 牛頓運動定律（人教版）高頻考點：牛頓運動定律瞬時性問題、運動平衡問題、拋體問題、超重失重問題、疊加體連接體問題、物體在斜面上的運動動態發布：2011浙江理綜卷第14題、2010全國理綜1第15題、2010山東理綜第17題、2010全國理綜卷18題、2010上海物理第11題、2010浙江理綜第14題、2010高考海南物理第8題、2010海南物理第6題命題規律：牛頓運動定律是高中物理的重點知識，是高考考查的重點，高考命題常以新情境來考查，而且經常與其他知識綜合出題。單獨考查的題型一般為選擇題，綜合其它知識考查的一般為計算題，難度中等。命題分析考查方式一 牛頓第一定律

2、、牛頓第三定律【命題分析】牛頓第一定律、牛頓第三定律是牛頓運動定律的重要組成部分，高考對牛頓第一定律、牛頓第三定律的考查一般為定性考查或與其它知識綜合考查，難度一般不大。例1（2011浙江理綜卷第14題）如圖所示，甲、已兩人在冰面上“拔河”。兩人中間位置處有一分界線，約定先使對方過分界線者為贏。若繩子質量不計，冰面可看成光滑，則下列說法正確的是 A.甲對繩的拉力與繩對甲的拉力是一對平衡力 B.甲對繩的拉力與乙對繩的拉力是作用力與反作用力 C.若甲的質量比乙大，則甲能贏得“拔河”比賽的勝利 D.若乙收繩的速度比甲快，則乙能贏得“拔河”比賽的勝利 【解析】：甲對繩的拉力與繩對甲的拉力是一對作用力反

3、作用力，選項A錯誤；甲對繩的拉力與乙對繩的拉力是一對平衡力，大小相等，選項B錯誤；若甲的質量比乙大，在同樣大小的力作用下，由牛頓第二定律可知，甲的加速度小于乙，所以甲能贏得“拔河”比賽的勝利，選項C正確；收繩的速度不能決定“拔河”比賽的勝負，選項D錯誤。圖1【答案】：C 【點評】此題考查力的平衡、牛頓運動定律等知識點。考查方式二 牛頓運動定律瞬時性問題【命題分析】由牛頓第二定律可知，F=ma，加速度與合外力對應。合外力是產生加速度的原因。只要合外力變化，其加速度一定變化。高考對牛頓運動定律瞬時性問題一般為選擇題，難度中等。 例2（2010全國理綜1第15題）如圖，輕彈簧上端與一質量為的【點評】

4、此題考查牛頓第二定律應用的瞬時加速度問題。要注意，彈簧中的彈力不能發生突變，而木板、輕繩、輕桿的彈力都可發生突變。考查方式三 運動平衡問題【命題分析】由牛頓第二定律可知，F=ma。當物體做勻速直線運動時，其加速度a=0，物體所受合外力一定等于零，物體處于運動平衡狀態。高考對運動平衡問題的考查一般伴隨受力分析，難度中等。 圖2例3（2010山東理綜第17題）如圖2所示，質量分別為m1、m2的兩個物體通過輕彈簧連接，在力F的作用下一起沿水平方向做勻速直線運動（m1在地面，m2在空中），力F與水平方向成q角，則m1所受支持力N和摩擦力f正確的是 AN= m1g+ m2g- FsinqBN= m1g+

5、 m2g- FcosqCf=FcosqDf=Fsinq【解析】把兩個物體看作一個整體，由兩個物體一起沿水平方向做勻速直線運動可知水平方向f=Fcosq，選項C正確D錯誤；設輕彈簧中彈力為F1，彈簧方向與水平方向的夾角為，隔離m2，分析受力，由平衡條件，在豎直方向有，Fsinq=m2g+ F1sin， 【解析】物體在重力mg、支持力FN、摩擦力f、已知力F作用下處于平衡，根據平衡條件，有F1cos60=(mg- F1sin60)，F1cos30=(mg+ F1sin30)，聯立解得：=2-。所以選項B正確。【答案】B【點評】 本題考查彈力、摩擦力、受力分析和平衡條件等知識點。考查方式四 拋體問題

6、【命題分析】若不計空氣阻力，物體豎直上拋，其加速度恒為g。做豎直上拋運動的疊加體之間沒有彈力作用。若空氣阻力不可忽略，則上拋物體向上運動時的加速度大于g，向下運動時的加速度小于g。上拋運動的疊加體之間一定有彈力作用。例5（2010上海物理第11題）將一個物體以某一速度從地面豎直向上拋出，設物體在運動過程中所受空氣阻力大小不變，則物體（A）剛拋出時的速度最大 （B）在最高點的加速度為零（C）上升時間大于下落時間 （D）上升時的加速度等于下落時的加速度【解析】豎直向上拋出的物體做勻減速運動，剛拋出時的速度最大，選項A正確；物體在最高點，速度為零，但仍受重力作用，加速度為g，選項B錯誤；物體豎直向上

7、運動，受到豎直向下的重力和空氣阻力，由牛頓第二定律mg+f=ma上，解得a上=g+f/m；物體從高空下落時受到豎直向下的重力和向上的空氣阻力，由牛頓第二定律mg-f=ma下，解得a下=g-f/m；所以上升時的加速度大于下落時的加速度，選項D錯誤；根據h=at2/2，上升時間小于下落時間，選項C錯誤。【答案】A【點評】此題考查受恒定空氣阻力的拋體問題，涉及的知識點有牛頓運動定律和運動學公式及其相關知識。例6.（2010浙江理綜第14題） 如圖4所示，A、B兩物體疊放在一起，以相同的初速度上拋（不計空氣阻力）。下列說法正確的是 （）ABv圖4A. 在上升和下降過程中A對B的壓力一定為零B. 上升過

8、程中A對B的壓力大于A對物體受到的重力C. 下降過程中A對B的壓力大于A物體受到的重力D. 在上升和下降過程中A對B的壓力等于A物體受到的重力【解析】：以A、B整體為研究對象，僅受重力，由牛頓第二定律知二者運動的加速度為g，方向豎直向下。以A為研究對象，因加速度為g，方向豎直向下，故由牛頓第二定律知A所受合力為A的重力，所以A僅受重力作用，在上升和下降過程中A對B的壓力一定為零，選項A正確BCD錯誤。【答案】A【點評】此題考查疊加體的拋體問題。考查方式五 超重和失重問題【命題分析】當物體具有向上的加速度時，物體處于超重狀態（物體對支持物的壓力或對懸掛物的拉力大于重力）；當物體具有向下的加速度時

9、，物體處于失重狀態（物體對支持物的壓力或對懸掛物的拉力小于重力）；當物體向下的加速度等于重力加速度時，物體處于完全失重狀態（物體對支持物的壓力或對懸掛物的拉力等于零）。忽略空氣阻力的自由落體和豎直上拋、平拋、斜拋運動的物體，都處于完全失重狀態。高考對超重和失重問題的考查難度中等。例7（2010高考海南物理第8題）如圖5，木箱內有一豎直放置的彈簧，彈簧上方有一物塊，木箱靜止時彈簧處于壓縮狀態且物塊壓在箱頂上若在某一段時間內，物塊對箱頂剛好無壓力，則在此段時間內，木箱的運動狀態可能為A加速下降 B加速上升 C減速上升 D減速下降【解析】：木箱靜止時物塊對箱頂有壓力，則物塊受到箱頂向下的壓力。當物塊

10、對箱頂剛好無壓力時，表明系統處于超重狀態，有向上的加速度，屬于超重，木箱的運動狀態可能為加速上升或減速下降，選項BD正確。【答案】BD【點評】此題考查受力分析、牛頓第二定律及超重和失重現象。要注意題述中的“可能”運動狀態，不要漏選。考查方式六 疊加體和連接體問題【命題分析】對于疊加體連接體若具有相同的加速度，則可把疊加體連接體看作整體分析受力，應用牛頓運動定律列方程解答；若加速度不同，則需要隔離分析受力，應用牛頓運動定律列方程解答。高考對疊加體連接體的考查一般難度較大。a b 右左圖6例8(2010海南物理第5題)如圖6，水平地面上有一楔形物塊，其斜面上有一小物塊b，b與平行于斜面的細繩的一端

11、相連，細繩的另一端固定在斜面上a與b之間光滑，a和b以共同速度在地面軌道的光滑段向左運動當它們剛運行至軌道的粗糙段時A繩的張力減小，b對a的正壓力減小B繩的張力增加，斜面對b的支持力增加C繩的張力減小，地面對a的支持力增加 D繩的張力增加地面對a的支持力減小FNmgF圖6【解析】：在光滑段運動時，系統及物塊b做勻速直線運動，處于平衡狀態，隔離小物塊b，設繩的張力為F，a對b的支持力為FN，畫出受力分析圖如圖6所示，應用平衡條件有Fcosq -FNsinq =0，Fsinq +FNcosq-mg =0；當它們向左運動剛運行至軌道的粗糙段時，楔形物塊水平向右的加速度，做減速運動，而小物塊b由于慣性

12、沿斜面向上加速運動，具有向上的加速度，處于超重狀態，因此繩的張力減小，地面對a的支持力增大，因此選項C正確。【答案】C【點評】此題考查受力分析、牛頓第二定律及運動狀態判斷的能力。圖10Mm例9.（2010上海物理）傾角q=37，質量M=5kg的粗糙斜面位于水平地面上，質量m=2kg的木塊置于斜面頂端，從靜止開始勻加速下滑，經t=2s到達底端，運動路程L=4m，在此過程中斜面保持靜止（sin37=0.6，cos37=0.8，g取10m/s2），求：考查方式七 物體在斜面上的運動【命題分析】自由物體在傾角為q 的光滑斜面上下滑，其加速度a=gsinq ；自由物體在傾角為q 的粗糙斜面（動摩擦因數為）上下滑，其加速度a=g(sinq -cosq)；自由物體在傾角為q 的光滑斜面上滑，其加速度a=-gsinq ；自由物體在傾角為q 的粗糙斜面（動摩擦因數為）上上滑，其加速度a=-g(sinq +cosq)。高考對斜面上物體的運動一般以新情景，難度中等。例10(2010海南物理第6題)在水平的足夠長的固定木板上，一小物塊以某一初速度開始滑動，經一段時間t后停止現將該木板改置成傾角為45的斜面，讓小物塊以相同的初速度沿木板上滑若小物塊與