1、2012年高考一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)及考綱解讀（三）三、牛頓定律內(nèi)容要求說明16牛頓第一定律。慣性17牛頓第二定律。質(zhì)量。圓周運(yùn)動中的向心力18牛頓第三定律19牛頓力學(xué)的適用范圍20牛頓定律的應(yīng)用21萬有引力定律的應(yīng)用。人造地球衛(wèi)星的運(yùn)動（限于圓軌道）22宇宙速度23超重和失重24共點(diǎn)力作用下的物體的平衡IIIIIIIIIIIIIII名師解讀牛頓定律是歷年高考重點(diǎn)考查的內(nèi)容之一。對這部分內(nèi)容的考查非常靈活，選擇、實(shí)驗(yàn)、計(jì)算等題型均可以考查。其中用整體法和隔離法處理問題，牛頓第二定律與靜力學(xué)、運(yùn)動學(xué)的綜合問題，物體的平衡條件等都是高考熱點(diǎn)；對牛頓第一、第三定律的考查經(jīng)常以選擇題或融合到計(jì)算題中的形式呈現(xiàn)。

2、另外，牛頓運(yùn)動定律在實(shí)際中的應(yīng)用很多，如彈簧問題、傳送帶問題、傳感器問題、超重失重問題、同步衛(wèi)星問題等等，應(yīng)用非常廣泛，尤其要注意以天體問題為背景的信息給予題，這類試題不僅能考查考生對知識的掌握程度，而且還能考查考生從材料、信息中獲取要用信息的能力，因此備受命題專家的青睞。樣題解讀圖31【樣題1】（江蘇省鹽城市2011屆三星級高中三校聯(lián)考物理）如圖31所示，AB和CD為兩條光滑斜槽，它們各自的兩個(gè)端點(diǎn)均分別位于半徑為R和r的兩個(gè)相切的圓上，且斜槽都通過切點(diǎn)P。設(shè)有一重物先后沿兩個(gè)斜槽，從靜止出發(fā)，由A滑到B和由C滑到D，所用的時(shí)間分別為t1和t2，則t1與t2之比為 A2：1 B1：1C：1

3、D1：分析 設(shè)光滑斜槽軌道的傾角為q，則物體下滑時(shí)的加速度為，由幾何關(guān)系，斜槽軌道的長度，由運(yùn)動學(xué)公式，得，即所用的時(shí)間t與傾角q無關(guān)，所以t1t2，B項(xiàng)正確。答案 B解讀本題涉及到受力分析、牛頓第二定律、加速度、勻變速運(yùn)動規(guī)律等知識點(diǎn)，考查推理能力、分析綜合能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力，體現(xiàn)了考試大綱中對“能夠把一個(gè)復(fù)雜問題分解為若干較簡單的問題，找出它們之間的聯(lián)系”和“必要時(shí)能運(yùn)用幾何圖形、函數(shù)圖像進(jìn)行表達(dá)、分析”的能力要求。本題是“等時(shí)圓”問題的拓展延伸，需要考生從光滑弦過渡到斜面，還需要處理好角度問題，聯(lián)系上兩個(gè)圓的直徑，只要有一處想不到，便不能得出正確答案。【樣題2】（山東省淄博

4、市2011屆高三摸底考試）為了研究超重與失重現(xiàn)象。某同學(xué)把一體重計(jì)放在電梯的地板上，他站在體重計(jì)上隨電梯運(yùn)動并觀察體重計(jì)示數(shù)的變化情況。下表記錄了幾個(gè)特定時(shí)刻體重計(jì)的示數(shù)（表內(nèi)各時(shí)刻不表示先后順序），若已知t0時(shí)刻電梯靜止，則時(shí)間t0t1t2t3體重計(jì)示數(shù)（kg）45.050.040.045.0At3時(shí)刻電梯可能向上運(yùn)動Bt1和t2時(shí)刻電梯運(yùn)動的加速度方向相反，但運(yùn)動方向不一定相反Ct1和t2時(shí)刻該同學(xué)的質(zhì)量相同，但所受重力不同Dt1和t2時(shí)刻該同學(xué)的質(zhì)量和重力均不相同分析 已知t0時(shí)刻電梯靜止，所以該同學(xué)的質(zhì)量為45kg，t1 時(shí)刻電梯處于超重狀態(tài)，加速度向上，t2時(shí)刻電梯處于失重狀態(tài)，加速

5、度向下，但運(yùn)動方向不一定相反，B項(xiàng)正確；t3時(shí)刻電梯可能靜止，也可能勻速向上運(yùn)動，A項(xiàng)正確；t1和t2時(shí)刻該同學(xué)分別處于超重和失重狀態(tài)，表示電梯對該同學(xué)的支持力大于和小于其重力，但該同學(xué)的質(zhì)量和重力均不變，C項(xiàng)、D項(xiàng)都不正確。答案 AB解讀本題涉及到受力分析、牛頓第二定律、超重、失重等知識點(diǎn)，考查理解能力、推理能力和分析綜合能力，體現(xiàn)了考試大綱中對“理解物理概念、物理規(guī)律的確切含義，理解相關(guān)知識的區(qū)別和聯(lián)系”和“能夠根據(jù)已知的知識和物理事實(shí)、條件，對物理問題進(jìn)行邏輯推理和論證，得出正確的結(jié)論或作出正確的判斷”的能力要求。分析本題時(shí)要注意，超重和失重是指體重計(jì)的示數(shù)比重力大還是比重力小，本質(zhì)是物

6、體的加速度方向是向上還是向下（加速度向上為超重，加速度向下為失重），而與物體的運(yùn)動方向（即速度方向）無關(guān)，并且物體的重力和質(zhì)量是不變的，即只是視重變大或變小。【樣題3】（山東省淄博市2011屆高三摸底考試）用一根細(xì)線一端系一小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），另一端固定在一光滑錐頂上，如圖32（a）所示，設(shè)小球在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動的角速度為，線的張力為T，則T隨2變化的圖像是圖32（b）中的(a)(b)圖32分析 設(shè)繩長為L，錐面與豎直方向夾角為q，當(dāng)0時(shí)，小球靜止，受重力mg、支持力N和繩的拉力T而平衡，Tmgcosq 0，A項(xiàng)、B項(xiàng)都不正確；增大時(shí)，T增大，N減小，當(dāng)N0時(shí)，角速度為0。當(dāng)0時(shí)，由牛頓

7、第二定律得，TsinqNcosqm2Lsinq，TcosqNsinqmg，解得Tm2Lsin2qmgcosq；當(dāng)0時(shí)，繩與豎直方向夾角變大，設(shè)為a，由牛頓第二定律得Tsinam2Lsina，Tm2L，可知T2圖線的斜率變大，C項(xiàng)正確。答案 C解讀本題涉及到圓周運(yùn)動的受力分析、力的合成與分解、牛頓第二定律、向心力、臨界問題等知識點(diǎn)，重點(diǎn)考查分析綜合能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力，體現(xiàn)了考試大綱中對“能夠把一個(gè)復(fù)雜問題分解為若干較簡單的問題，找出它們之間的聯(lián)系”和“能夠根據(jù)具體問題列出物理量之間的關(guān)系式，進(jìn)行推導(dǎo)和求解，并根據(jù)結(jié)果得出物理結(jié)論，必要時(shí)能運(yùn)用幾何圖形、函數(shù)圖像進(jìn)行表達(dá)、分析”的能力

8、要求。本題的圖像中提示出有轉(zhuǎn)折點(diǎn)，從這一點(diǎn)入手，可知當(dāng)角速度過大時(shí)，小球會飄起離開斜面，因此要分兩種情況列方程。因小球做勻速圓周運(yùn)動，合外力不為零，所以適合用正交分解法處理。【樣題4】2004年我國和歐盟合作的建國以來最大的國際科技合作計(jì)劃“伽利略計(jì)劃”將進(jìn)入全面實(shí)施階段，這標(biāo)志著歐洲和我國都將擁有自己的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，并將結(jié)束美國全球定位系統(tǒng)(GPS)在世界獨(dú)占鰲頭的局面。據(jù)悉“伽利略”衛(wèi)星定位系統(tǒng)將由30顆軌道衛(wèi)星組成，衛(wèi)星的軌道高度為,傾角為，分布在3個(gè)軌道上，每個(gè)軌道面部署9顆工作衛(wèi)星和1顆在軌備份衛(wèi)星。當(dāng)某顆衛(wèi)星出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)頂替工作。若某顆替補(bǔ)衛(wèi)星處在略低于工作衛(wèi)星的軌道上，則

9、這顆衛(wèi)星的周期和速度與工作衛(wèi)星相比較，以下說法中正確的是A替補(bǔ)衛(wèi)星的周期大于工作衛(wèi)星的周期"速度大于工作衛(wèi)星的速度B替補(bǔ)衛(wèi)星的周期小于工作衛(wèi)星的周期"速度大于工作衛(wèi)星的速度C替補(bǔ)衛(wèi)星的周期大于工作衛(wèi)星的周期"速度小于工作衛(wèi)星的速度D替補(bǔ)衛(wèi)星的周期小于工作衛(wèi)星的周期"速度小于工作衛(wèi)星的速度分析 由于衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動。則,故衛(wèi)星的運(yùn)行周期，衛(wèi)星運(yùn)行速度。因此，衛(wèi)星高度h越小，運(yùn)行周期T越小，速度v越大，B項(xiàng)正確。答案 B解讀本題涉及到萬有引力定律在天體上應(yīng)用的知識，考查理解能力和推理能力，體現(xiàn)了考試大綱中對“理解物理概念、物理規(guī)律的確切含義，理解物理

10、規(guī)律的適用條件，以及它們在簡單情況下的應(yīng)用”和“能夠根據(jù)已知的知識和物理事實(shí)、條件，對物理問題進(jìn)行邏輯推理和論證，得出正確的結(jié)論或作出正確的判斷”的能力要求。本題中雖然給了一堆數(shù)據(jù)，但所判斷的問題與這些數(shù)據(jù)無關(guān)，需要考生利用萬有引力定律和牛頓第二定律列方程處理，而且只是定性分析。這是信息給予題的共性，即要求考生具有提煉有用信息的能力。t/s0132360180F/N300圖33【樣題5】（四川省成都七中2011屆零診模擬試題）雜技演員在進(jìn)行“頂桿”表演時(shí)，用的是一根質(zhì)量可忽略不計(jì)的長竹竿，質(zhì)量為30kg的演員自桿頂由靜止開始下滑，滑到桿底時(shí)速度正好為零，已知竹竿底部與下面頂桿人肩部間有一感應(yīng)器

11、，如圖33所示為傳感器顯示的頂桿人肩部的受力情況，取g=10m/s2，求：（1）桿上的人下滑中的最大速度；（2）竹竿的長度。分析 （1）由Ft圖可知，01s 人加速下滑，13s 人減速下滑，3s時(shí)刻人下滑到桿底靜止，在01s中對人有 t/s01324v/ms-1圖34對桿有 人下滑的加速度人下滑的最大速度 。（2）人下滑過程中的vt圖如圖34所示，則竹竿的長度。答案 （1）4m/s（2）6m解讀本題涉及到受力分析、牛頓第二定律、Ft圖像、vt圖像、勻變速運(yùn)動規(guī)律等知識點(diǎn)，考查推理能力、分析綜合能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力，體現(xiàn)了考試大綱中對 “能夠把一個(gè)復(fù)雜問題分解為若干較簡單的問題，找出

12、它們之間的聯(lián)系”和“必要時(shí)能運(yùn)用幾何圖形、函數(shù)圖像進(jìn)行表達(dá)、分析”的能力要求。本題是電梯下降問題的變形題，即先加速下降（失重），再減速下降（超重），最后靜止。應(yīng)用牛頓第二定律列方程時(shí)注意不要遺漏物體的重力。第二問求竹竿的長度時(shí)也可用公式法分段求解?！緲宇}6】（江蘇省2011屆四星級高中濱中、阜中高三聯(lián)考物理試題）你是否注意到，“神舟”六號宇宙飛船控制中心的大屏幕上出現(xiàn)的一幅衛(wèi)星運(yùn)行軌跡圖，如圖35所示，它記錄了“神舟”六號飛船在地球表面垂直投影的位置變化；圖中表示在一段時(shí)間內(nèi)飛船繞地球圓周飛行四圈，依次飛經(jīng)中國和太平洋地區(qū)的四次軌跡、，圖中分別標(biāo)出了各地點(diǎn)的經(jīng)緯度（如：在軌跡通過赤道時(shí)的經(jīng)度為

13、西經(jīng)157.5°，繞行一圈后軌跡再次經(jīng)過赤道時(shí)經(jīng)度為180°），若地球質(zhì)量為M，地球半徑為R，萬有引力恒量為G，從圖中你能知道“神舟”六號宇宙飛船的那些軌道參數(shù)？（需推導(dǎo)出的參數(shù)，只需寫出字母推導(dǎo)過程）圖35分析 神舟飛船運(yùn)行在軌道傾角42.4度，(衛(wèi)星軌道平面與赤道平面的夾角為42.4°)飛船每運(yùn)行一周，地球自轉(zhuǎn)角度為180°157.5°22.5°，則神舟飛船運(yùn)行的周期由萬有引力提供向心力，即可求得飛船的軌道半徑 或軌道高度 。答案 神舟飛船運(yùn)行在軌道傾角42.4度神舟飛船運(yùn)行的周期T90min飛船的軌道半徑或軌道高度 解讀本題涉及

14、到萬有引力定律在天體上應(yīng)用的知識，考查分析綜合能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力，體現(xiàn)了考試大綱中對“能夠把一個(gè)復(fù)雜問題分解為若干較簡單的問題，找出它們之間的聯(lián)系，能夠理論聯(lián)系實(shí)際，運(yùn)用物理知識綜合解決所遇到的問題”和“能夠根據(jù)具體問題列出物理量之間的關(guān)系式，進(jìn)行推導(dǎo)和求解，并根據(jù)結(jié)果得出物理結(jié)論”的能力要求。本題對獲取圖像信息的要求較高，尤其是圖中的飛船運(yùn)動軌跡不是平時(shí)見到的物理圖形，需要考生結(jié)合地球自轉(zhuǎn)的知識入手求解。權(quán)威預(yù)測圖361（容易題）在圓軌道上運(yùn)行的國際空間站里，一宇航員A靜止（相對空間艙）“站”于艙內(nèi)朝向地球一側(cè)的“地面”B上，如圖36所示，下列說法正確的是A宇航員A不受地球引力

15、作用B宇航員A所受地球引力與他在地面上所受重力相等C宇航員A與“地面”B之間無彈力作用D若宇航員A將手中一小球無初速時(shí)（相對于空間艙）釋放，該小球?qū)⒙涞健暗孛妗盉上2（廣東省2011年高考模擬試卷，容易題）美國“新地平線”號探測器，已于美國東部時(shí)間2006年1月17日13時(shí)（北京時(shí)間18日1時(shí)）借助“宇宙神5”火箭，從佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角肯尼迪航天中心發(fā)射升空，開始長達(dá)9年的飛向冥王星的太空之旅。擁有3級發(fā)動機(jī)的“宇宙神5”重型火箭以每小時(shí)5.76萬公里的驚人速度把“新地平線”號送離地球，這個(gè)冥王星探測器因此將成為人類有史以來發(fā)射的速度最高的飛行器。這一速度A大于第一宇宙速度 B大于第二宇宙

16、速度C大于第三宇宙速度D小于并接近第三宇宙速度3（原創(chuàng)題，中檔題）如圖37所示，有四個(gè)質(zhì)量相同的物體，在F1作用下的物體在光滑的水平面上做加速度為g的勻加速直線運(yùn)動，在F2作用下的物體沿光滑斜面做勻速直線運(yùn)動，在F3作用下的物體豎直向下做勻速直線運(yùn)動，在F4作用下的物體豎直向上做加速度為g的勻加速直線運(yùn)動。不計(jì)空氣阻力，g為重力加速度。以下說法正確的是AF1F2BF3F4CF1F4BF1F3F2F1F3F4圖374（河北省雞澤一中2011屆高三物理測試，中難題）一位同學(xué)抱緊一只鋼制飯盒由下蹲靜止?fàn)顟B(tài)起跳再落地過程中，聽到盒內(nèi)一小物塊與盒壁先后兩次撞擊的聲音。已知盒與人沒有相對運(yùn)動，且盒內(nèi)只有這

17、個(gè)小物塊。人跳起過程中盡量保持上半身豎直。關(guān)于這兩次撞擊，正確的理解是A盒與人及物塊都做相同的豎直上拋運(yùn)動，小物塊不可能撞擊盒子的上下壁，一定是由于盒傾斜而引起的撞擊B一定是小物塊有大于盒子的初速度而引起的撞擊C一定是小物塊比盒子對地的加速度大而引起的撞擊D是由于盒子比小物塊對地的加速度大而引起的撞擊。由于盒子內(nèi)部高度較小，應(yīng)該是先撞上壁后撞下壁5（廣東省2011年高考模擬試卷，中難題）當(dāng)物體從高空下落時(shí)，所受阻力會隨物體的速度增大而增大，因此經(jīng)過下落一段距離后將勻速下落，這個(gè)速度稱為此物體下落的收尾速度。研究發(fā)現(xiàn)，在相同環(huán)境條件下，球形物體的收尾速度僅與球的半徑和質(zhì)量有關(guān)。下表是某次研究的實(shí)

18、驗(yàn)數(shù)據(jù)小球編號ABCDE小球的半徑（×103m）0.50.51.522.5小球的質(zhì)量（×106kg）254540100小球的收尾速度（m/s）1640402032（1）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，求出B球與C球在達(dá)到終極速度時(shí)所受阻力之比。（2）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，歸納出球型物體所受阻力f與球的速度大小及球的半徑的關(guān)系（寫出有關(guān)表達(dá)式、并求出比例系數(shù)）。（3）現(xiàn)將C號和D號小球用輕質(zhì)細(xì)線連接，若它們在下落時(shí)所受阻力與單獨(dú)下落時(shí)的規(guī)律相同。讓它們同時(shí)從足夠高的同一高度下落，試求出它們的收尾速度；并判斷它們落地的順序（不需要寫出判斷理由）。參考答案1C 解析：宇航員在國際空間站里處于完全失重狀態(tài)，與“地面”B之間無彈力作用，但仍受地球引力作用，只是引力大小比他在地面時(shí)受到的重力要小，所以A項(xiàng)、B項(xiàng)都不正確，C項(xiàng)正確；宇航員手中無初速釋放的