牛顿运动定律期末复习（基础概念+典型题型）-高一物理期末专题复习（人教版2019必修第一册）
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一、知识梳理 1、牛顿第一定律：
牛顿运动定律期末复习题
（1）一切物体总保持 状态或 状态，直到有外力迫使它 这种状态为止。
（2）它指出了一切物体都有 ，因此牛顿第一定律又叫做
（3）它指出力不是 物体运动状态的原因，而是 物体运动状态的原因。
（4）我们把物体本身要保持运动状态不变的性质，叫做 。
（5） 是惯性大小的唯一量度
2、牛顿第二定律：
（1）内容：物体的加速度跟所受的 成正比，跟物体的 成反比，加速度的方向跟 的方向相同，其表达式为
（2）矢量性：加速度方向与合力的方向相同。一般情况下，运用正交分解法时，沿加速度方向和垂直加速度方向建立 直角坐标系，那么，沿加速度方向，F 合＝ ，在垂直加速度方向，物体受力 ；有时，运用正交分解法时，也可以分解加速度，F 合 x＝ ，F 合 y＝ 。
（3）瞬时性：加速度与合力对应同一时刻。合力增大，加速度 ，但速度不一定增大；合力方向反向，加速度 ，但由于惯性，在此时，速度仍为原来的反向。
（4）独立性：作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都满足 F＝ma，物体的实际加速度等于每个力产生的加速度 的矢量和。
3、牛顿第三定律：
（1）两个物体之间的作用总是 的，一个物体对另一个物体有力的作用，后一个物体一定同时对前一个物 体有力的作用。物体间相互作用的这一对力通常叫做
（2）内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小 ，方向 ，作用在 。
（3）作用力和反作用力总是性质 ，彼此作用在两个物体上，相互间有依赖关系，同时产生，同时消失； 一对平衡力性质 ，作用在同一物体上，无依赖关系。
4、两类动力学问题：
（1）已知受力情况求运动情况：已知物体的受力情况，求解 （必要时，如斜面等情况，需要运用正交分 解法），根据 ，求出物体的 ；再结合物体的初位置和初速度，根据 ，就可以求出物体在任意时刻的速度和位移。
（2）根据物体的运动情况，由运动学公式可以求出 ，再根据 可确定物体的受力情况，从而求 出未知的力，或与力相关的某些物理量，如动摩擦因数、劲度系数等。
（3）解题步骤①明确 和研究过程②分析物体的受力情况和运动情况，画出运动过程示意图和
③选取正方向或建立坐标系，利用牛顿第二定律列式（注意受力分析的完整，注意合力的方向要与加速度 的方向相同，注意把加速度标注在受力示意图的旁边）④根据实际情况，完成求解。
5、单位制：
（1）单位制：基本单位和导出单位一起构成了单位制
（2）基本单位：基本物理量的单位。力学中的基本物理量有三个，它们是 、 、 ；对应的基本单位 是 ， ， 。
（3）导出单位：由基本单位根据物理公式推导从来的其它物理量的单位。比如 1N＝
6、超重和失重：
（1）视重：当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数叫做视重，其大小等于测力计所 受物体的 或台秤所受物体的
（2）概念：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力） 物体所受重力的现象，叫超重现象；物体对支持物 的压力（或对悬挂物的拉力） 物体所受重力的现象，叫失重现象；物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉 力） 的现象，叫完全失重现象。在上述现象中，物体的重力不变，仅是视重发生了变化。
（3）产生条件：超重现象中，物体的加速度方向 ；失重现象中，物体的加速度方向 ；完全失重现 象中，物体的加速度方向 ，大小等于
（4）运动状态：超重现象中，物体做加速上升运动或 运动；失重现象中，物体做 运动或 运动；无阻力的抛体运动中（如自由落体运动、竖直上抛运动），物体处于完全失重状态。物体处于超重还是失重状态，与速度 的大小和方向无关，它取决于加速度的方向是向上还是向下。
( 5） 在完全失重状态下 ，一切由重力产生的现象都会消失 ，如无法使用 测量物体的质量；浸没在水中的物 体不再受到 的作用等等。
二、典型问题：
1. 关于物体的惯性，以下说法中正确的是 （ ）
A. 物体的运动速度越大 ，物体越难停下来 ，说明运动速度大 的物体惯性大
B. 在同样大小的力作用下，运动状态越难改变的物体 ，其惯性一定越大
C. 物体抵抗运动状态变化的性质是惯性
D.惯性是物体处于运动状态时具有的性质
2、在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法，如理想、实验法、控制变量法 、极限思维法、类比法和科学假说法、建立理想模型法、微元法等等．以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（ ）
A . 伽利略为研究自由落体运动的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，这个研究过程通过斜面实验“冲淡”了重力的作用，便于测量小球运动的时间，直接就得到自由落体运动的规律 。
B. 根据速度定义式 当t非常非常小时可以表一物体在时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思维法
C. 在探究加速度 、力和质量三者之间的关系时 ，先保持质量不变研究加速度与力的关系 ，再保持力不变
研究加速度与质量的关系，该实验应用了控制变量法
D. 在推导匀变速运动位移公式时 ，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动 ，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法
3. 关于力学单位制，下列说法正确的是（ ）
A . kg、m/s、N是导出单位 B. g、cm、ms 是基本单位
C. 使质量为 l kg 的物体产生 1 m/s2 的加速度的力为 l N
D. 只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是 F = ma
4 . 筷子最早名 “著”、 “筋” ，筷子文化可以追溯到三千多年前 ，是东方文明的象征 。现代生物学结合物理研究发现，作为最熟悉的小小餐具，筷子不仅仅具有夹 、拨、挑、扒、撮、戳等等功能 ，使用时还会牵动人体 30多个关节和 50多条肌肉,有助于训练人的灵敏协调与敏捷思维 。如图所示是用筷子夹食鹌鹑蛋过程的四个动作示意图，甲图坚直，乙图倾斜，丙图两根筷子处于同一水平面 ，丁图两根筷子 一上一下处于同一竖直面 ，鹌鹑蛋始终静止 。下列说法正确的是 （ ）
A. 甲图中于用力越大 ，筷子对鹌鹑蛋的摩擦力越大
B. 乙图中两根筷子对鹌鹑蛋的作用力方向平行筷子斜向上
C. 丙图中，如增大筷子之间的距离，筷子始终处于同一水平面且平行 ，则两根筷子对鹌鹑蛋的弹力都增大
D. 丁图中下面筷子对鹌鹑蛋的力等于上面筷子对鹌鹑蛋的力
5.如图所示，一人站在电梯中的体重计上，随电梯一起运动。g取10m/s2。下列各种情况中，体重计的示数最大的是（ ）
A.电梯匀减速上升，加速度的大小为1.0 m/s2
B.电梯匀加速上升，加速度的大小为1.0 m/s2
C.电梯匀减速下降，加速度的大小为1.5 m/s2
D.电梯匀加速下降，加速度的大小为1.5 m/s2
6.如图所示，一物体（可视为质点）从坚直立于地面的轻弹簧上方某一高度自由落下。A点为弹簧自然状态时上端点的位置，当物体到达B点时，物体速度恰好为零，然后被弹回。下列说法中正确的是（ ）
A.物体从A点下降到E点的过程中，速率不断变小
B.物体在B点时，所受合力为零
C. 物体在A点时处于超重状态
D.物体在B点时处于超重状态
7. 如图所示，小车的质量为 M，人的质量为 m，人用恒力 F 拉绳，若人与车保持相对静止，且地面为光滑的，又不计 滑轮与绳的质量，则车对人的摩擦力可能是( )
A.0 B. C.，方向向左 D.,方向向右
8.如图所示，质量为 8 kg 的物体 A 静止在竖直的轻弹簧上面。质量为 2 kg 的物体 B 用细线悬挂起来，A、B 紧挨在一起但 A、B 之间无压力。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，B 对 A 的压力大小
为(取 g＝10m/s2)( )
A. 100 N B. 20 N
C. 16 N D. 0 N
9.物体 B 放在 A 物体上，A、B 的上下表面均与斜面平行如图。当两者以相同的初速度靠惯性一起沿光滑固定斜面 C 向 上做匀减速运动时（ ）
A. A 受到 B 的摩擦力沿斜面方向向上
B. A 受到 B 的摩擦力沿斜面方向向下
C. A、B 之间是否存在摩擦力取决于 A、B 表面的性质
D. A、B 之间的摩擦力为零
10．用水平力 F 拉着一物体在水平面上做匀速运动，某时刻将力 F 随时间均匀减小，
物体所受的摩擦力 f 随时间变化如图中实线所示，下列说法中正确的是（ ）
A．F 是从 t1 时刻开始减小的，t3 时刻物体的速度刚好变为零
B．F 是从 t1 时刻开始减小的，t2 时刻物体的速度刚好变为零
C．F 是从 t2 时刻开始减小的，t2 时刻物体的速度刚好变为零
D．F 是从 t2 时刻开始减小的，t3 时刻物体的速度刚好变为零
11.如图所示，一木箱在斜向下的推力 F 作用下以加速度 a 在粗糙水平地面上 做匀加速直线运动。现将推力 F 的大小增大到 4F，方向不变，则木箱做匀加速 直线运动的加速度可能为（ ）
A.2a B.4a C.6a D.5a
12. 如图所示，在光滑水平面上叠放着A、B 两物体，已知mA＝2kg、mB＝4kg，A、B 间动摩擦因数μ＝0.2，在物体A上施加一水平向右的拉力F，g 取10 m/s2，则( )
A.当拉力F<4N时，A 静止不动
B.当拉力F＝3N时，B 受A 的摩擦力等于2N
C.拉力F 必须大于8 N时，A 才能相对B 滑动
D.若把水平向右的拉力F 作用于B，拉力F 大于8 N 时，A 相对B 滑动
13. (2019·吉林调研)质量为 m0＝20 kg、长为 L＝2 m 的木板放在水平面上，木板与水平面间的动摩擦因数为 μ1＝0.1。将质量m＝10 kg的小木块(可视为质点)，以V0＝4 m/s的速度从木板的左端水平抛射到木板上(如图所示)，小木块与木板间的动摩擦因数为μ2＝0.4(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取10 m/s2)。以下说法正确的是( )
A．木板一定静止不动，小木块不能滑出木板
B．木板一定静止不动，小木块能滑出木板
C．木板一定向右滑动，小木块不能滑出木板
D．木板一定向右滑动，小木块能滑出木板
14.(多选)如图甲所示，静止在水平面 C 上足够长的木板 B 左端放着小物块 A。某刻，A 受到水平向右的拉力 F 作用，F 随时间t 的变化规律如图乙所示。A、B 间最大静摩擦力大于B、C 之间的最大静摩擦力，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则在拉力逐渐增大的过程中，下列反映A、B 运动过程中的加速度及A 与B 间摩擦力f1、B 与C 间摩擦力f2随时间变化的图线中，正确的是( )
15.人和雪橇的总质量为 75kg，沿倾角θ=370 且足够长的斜坡向下运动，已知人和雪橇所受的空气阻力与速度成正比，比例系数为 k，方向与速度方向相反。从某时刻开始计时，测得人和雪橇运动的 v-t 图象如图中的曲线 AD 所示，图中 AB 是曲线在 A 点的切线，切线上一点 B 的坐标为（4，12），CD 是曲线 AD 的渐近线。（g=10m/s2 ，sin370 = 0.6,cos370 =0.8）。则下列判断正确的是（ ）
A．人和雪橇做加速度逐渐减小的变加速运动，最大加速度为 3m/s2
B．比例系数 k 的单位是kg/ s
C．比例系数 k 的大小是 27.5
D．雪橇与斜坡间的动摩擦因数 μ＝0.25
16．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，采用如图所示的装置图进行实验：(1)实验中，需要在木板的右端垫上一个小木块，其目的是：________________________。
(2)实验中，已知测出小车的质量为 M，砝码(包括砝码盘)的总质量为 m，若要将砝码(包括砝码盘)的总重力大小作为小车所受拉力 F 的大小，这样做的前提条件
是________________________________________________________________________。
(3)在实验操作中，下列说法正确的是________(填序号)。
A．求小车运动的加速度时，可用天平测出小盘和砝码的质量M′和m′，以及小车质量M，直接用公式a＝
B．实验时，应先接通打点计时器的电源，再放开小车
C．每改变一次小车的质量，都需要改变垫入的小木块的厚度
D．先保持小车质量不变，研究加速度与力的关系；再保持小车受力不变，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量的关系
17．某实验小组利用如图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
(1)下列做法正确的是________(选填字母代号)。
A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上
C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源
D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度
(2)为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量________(选填“远大于”“远小于”或“近似等于”)木块和木块上砝码的总质量。
(3)甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图 1 所示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度 a 与拉力 F 的关系，分别得到图 2 中甲、乙两条直线。设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ 甲、μ 乙，由图可知，m 甲________m 乙，μ 甲________μ 乙。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
18. 某组同学计划用如图甲所示的实验装置，探究加速度a 与合外力F 及小车质量M 之间的关系。
(1)为了平衡小车在运动过程中受到的阻力，必须使木板倾斜恰当的角度 θ，若小车和木板之间的动摩擦因数为μ，则tan θ________μ(选填“＞”“＜”或“＝”)。
(2)实验得到如图乙所示的纸带。O 点为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1 s 的相邻计数点记为A、B、C、D、E、F、G，他们到O 点的距离已标出，则小车的加速度大小为________ m/s2(结果保留两位有效数字)。
(3)在处理实验数据时，用m 表示砝码和托盘的总质量，用M 表示小车的质量，用g 表示当地的重力加速度。若用m、M 和g 表示小车的加速度，则测量值为________，理论值为________。
19. 用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律。
(1)实验中打出的一条纸带的一部分如图乙所示。纸带上标出了连续的 3 个计数点A、B、C，相邻计数点之间还有4个点没有标出。打点计时器接在频率为 50 Hz的交流电源上。则打点计时器打B 点时，小车的速度vB＝________ m/s。多测几个点的速度做出vt 图像，就可以算出小车的加速度。
(2)为研究加速度和力的关系，要保证________的总质量不变，改变砂桶内砂的质量，重复做几次实验，通过实验数据来研究加速度和力的关系。
(3)在研究加速度与质量的关系时，要保证砂和砂桶的质量不变。若砂和砂桶的质量m 与小车的总质量M 间的关系不满足条件m≪M，由实验数据作出a 和 的图线，则图线应如下图中的________所示(选填正确选项的字母)。
20. “引体向上”是一项体育健身运动，该运动的规范动作是：两手正握单杠，由身体悬垂开始；上提时，下颚须超过杠面；下放时，两臂放直，不能曲臂；这样上拉下放，重复动作，达到锻炼臂力和腹肌的目的。如图所示，某同学质量为 m=60kg，下放时下颚距单杠面的高度为 H＝0.4m，当他用 F =720N
的恒力将身体拉至某位置时，不再用力，依靠惯性继续向上运动；为保证
此次引体向上合格，不计空气阻力，重力加速度 g =10m/s2。求：
（1）恒力 F 作用时人的加速度；
（2）恒力 F 的作用时间至少为多少？
21. 如图甲所示，有一足够长的粗糙斜面，倾角 θ=37°，一滑块以初速度 v0=16m/s从底端 A点滑上斜面，滑至B点后又返回到 A点。滑块运动的图象如图乙所示，（已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度 g=10m/s2）。求：（1）AB 之间的距离；（2）滑块再次回到A点时的速度；
22. 如图所示，质量为4 kg的小球用轻质细绳拴着吊在行驶的汽车后壁上．细绳的延长线通过小球的球心O，且与竖直方向的夹角为θ＝37°.已知g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.
(1)求汽车匀速运动时，细线对小球的拉力和车后壁对小球的压力；
(2)若要始终保持θ＝37°，则汽车刹车时的加速度最大不能超过多少？
23. 如图所示，一长L=16m的水平传送带，以V=10m/s 的速率匀速顺时针转动运动．将一质量为 m=1kg的物块无初速度地轻放在传送带左端，物块与传送带之间的动摩擦因数.(g取10m/s2)求
(1) 物块在传送带上运动的最大速度.
（2）若该传送带装成与水平地面成 倾角，以同样的速率顺时针转动.将该物块无初速度地放上传送带顶端，分析并求出物体在传送带上整个运动过程加速度的大小和方向.
(3) 在第(2)中，若传送带的传送速度v 大小和方向均不确定，将物块无初速度地放上传送带顶端，试分析计算物块到达底端的可能速度大小.（结果可以用含 v 的函数式表示）
24. 如图所示，某皮带传动装置与水平面夹角为 30°，两轮轴心相距L＝2 m，A、B 分别是传送带与两轮的切点，传送带不打滑．现传送带沿顺时针方向以v＝2.5 m/s的速度匀速运动，将一小物块轻轻地放置于A 点，小物块与传送带间的动摩擦因数为μ＝ g 取 10 m/s2.
(1)求小物块运动至B 点的时间；
（2）若传送带速度可以任意调节，当小物块在A 点以v ＝8m/s的速度沿传送带向上运动时，求小物块到达B 点的速度范围．
25. (2021·通化质检)如图所示，一长L＝2 m、质量M＝4 kg的薄木板(厚度不计)静止在粗糙的水平台面上，其右端距平台边缘l＝5 m，木板的正中央放有一质量为m＝1 kg 的小物块(可视为质点)。已知木板与地面、物块与木板间动摩擦因数均为μ1＝0.4。现对木板施加一水平向右的恒力F，其大小为48 N，g
取10 m/s2，试求：
(1)F 作用了 1.2 s时，木板的右端离平台边缘的距离；
(2)要使小物块最终不能从平台上滑出去，则物块与平台间的动摩擦因数μ2应满足的条件。
26. (2020·洛阳模拟)如图甲所示，可视为质点的A、B 两物体置于一静止长纸带上，纸带左端与A、A 与B 间距均为d＝0.5 m，两物体与纸带间的动摩擦因数均为μ1＝0.1，与地面间的动摩擦因数均为μ2＝0.2。现以恒定的加速度a＝2 m/s2向右水平拉动纸带，重力加速度g 取 10 m/s2，求：
(1)A 物体在纸带上的滑动时间；
(2)在图乙的坐标系中定性画出A、B 两物体的vt 图像；
（3）物体A、B 停在地面上时，两者之间的距离。
27. 如图所示，在足够高的光滑水平台面上静置一质量为m 的长木板A，A 右端用轻绳绕过光滑的轻质定滑轮与质量也为m 的物体C 连接。当C 从静止开始下落距离h 时，在木板A 的最右端轻放一质量为4m 的小铁块B(可视为质点)，最终B 恰好未从木板A 上滑落。A、B 间的动摩擦因数μ＝0.25，且认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，求：
(1)C 由静止下落距离h 时，A 的速度大小v0；
(2)木板A 的长度L；
（3）若当铁块B 轻放在木板A 的最右端的同时，对B 加一水平向右的恒力F＝7mg，其他条件不变，求B 滑出A 时的速度大小。
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