2025年高一物理上學(xué)期復(fù)習(xí)卷二（牛頓定律、曲線運動）一、牛頓運動定律（一）牛頓第一定律一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種運動狀態(tài)為止。該定律揭示了力與運動的關(guān)系：力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因。物體的慣性是維持其原有運動狀態(tài)的固有屬性，質(zhì)量是慣性大小的唯一量度。例如，汽車在水平路面上勻速行駛時，牽引力與阻力平衡，若突然撤銷牽引力，汽車不會立即停止，而是由于慣性繼續(xù)滑行一段距離。（二）牛頓第二定律物體的加速度跟所受合外力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度方向與合外力方向相同，表達(dá)式為(F_{合}=ma)。其核心特性包括：瞬時性：加速度與合外力同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失。如彈簧振子在振動過程中，彈力變化時加速度立即隨之變化。矢量性：加速度方向始終與合外力方向一致。在曲線運動中，加速度指向軌跡凹側(cè)，如平拋運動的加速度豎直向下。獨立性：某一方向的合外力僅產(chǎn)生該方向的加速度。例如，斜面上物體的下滑分加速度(a_{x}=g\sin\theta-\mug\cos\theta)，與垂直斜面方向的平衡狀態(tài)無關(guān)。典型例題：質(zhì)量為2kg的物體在水平拉力F作用下沿粗糙水平面運動，已知動摩擦因數(shù)(\mu=0.2)，當(dāng)拉力F=10N時，求物體的加速度。（g=10m/s2）解析：豎直方向受力平衡(N=mg=20N)，滑動摩擦力(f=\muN=4N)，水平方向合外力(F_{合}=F-f=6N)，由牛頓第二定律得(a=F_{合}/m=3m/s2)。（三）牛頓第三定律兩個物體之間的作用力與反作用力總是大小相等、方向相反、作用在同一直線上。需注意與平衡力的區(qū)別：作用力與反作用力作用于兩個物體，而平衡力作用于同一物體。例如，靜止在桌面上的書本，桌面對書的支持力與書對桌面的壓力是作用力與反作用力，而書的重力與支持力是一對平衡力。（四）超重與失重超重：物體具有向上加速度時，對支持物的壓力（或拉力）大于重力，即(N=m(g+a))。如電梯加速上升時，人對地板的壓力增大。失重：物體具有向下加速度時，壓力（或拉力）小于重力，即(N=m(g-a))。完全失重時(a=g)，如自由下落的電梯中，體重計示數(shù)為零。二、曲線運動（一）曲線運動的條件與特點條件：物體所受合外力方向與速度方向不在同一直線上。從運動學(xué)角度看，加速度方向與速度方向不共線。特點：速度方向時刻變化，故曲線運動一定是變速運動；軌跡夾在速度方向與合力方向之間，向合力方向彎曲；合力的切向分量改變速度大小，法向分量改變速度方向。（二）運動的合成與分解遵循平行四邊形定則，分運動具有獨立性和等時性。例如，小船渡河時，若船頭垂直河岸行駛，水流速度不影響渡河時間，僅改變合運動軌跡。臨界問題：最短渡河時間(t=d/v_{船})（船頭垂直河岸），最短渡河位移(s=d)（(v_{船}\geqv_{水})時船頭斜向上游）。（三）平拋運動將物體以一定初速度水平拋出，僅受重力作用的運動?？煞纸鉃樗椒较騽蛩僦本€運動和豎直方向自由落體運動：水平位移：(x=v_{0}t)豎直位移：(y=\frac{1}{2}gt2)合速度大小：(v=\sqrt{v_{0}2+(gt)2})軌跡方程：(y=\frac{g}{2v_{0}2}x2)（拋物線）典型例題：從10m高處以6m/s的初速度水平拋出石子，求落地時的水平位移和速度方向。（g=10m/s2）解析：由(y=\frac{1}{2}gt2)得(t=\sqrt{2y/g}=\sqrt{2}s)，水平位移(x=v_{0}t=6\sqrt{2}m\approx8.49m)；豎直分速度(v_{y}=gt=10\sqrt{2}m/s)，速度偏向角(\tan\theta=v_{y}/v_{0}=5\sqrt{2}/3\approx2.35)，即(\theta\approx67°)。（四）圓周運動描述量：線速度(v=s/t=2\pir/T)角速度(\omega=\theta/t=2\pi/T)向心加速度(a_{n}=v2/r=\omega2r)向心力(F_{n}=mv2/r=m\omega2r)（由合力提供）豎直平面圓周運動臨界條件：輕繩模型：最高點最小速度(v_{min}=\sqrt{gr})（重力提供向心力）輕桿模型：最高點最小速度為0（桿可提供支持力）典型例題：質(zhì)量為0.5kg的小球用長1m的輕繩系住做豎直圓周運動，求小球在最高點的最小速度及此時繩的拉力。解析：最小速度時重力提供向心力(mg=mv2/r)，得(v=\sqrt{gr}=\sqrt{10}m/s\approx3.16m/s)，此時拉力(T=0)。（五）離心現(xiàn)象當(dāng)物體所受合力不足以提供所需向心力時，將做遠(yuǎn)離圓心的運動。應(yīng)用實例：洗衣機脫水筒利用離心力分離水分；危害：汽車轉(zhuǎn)彎超速易側(cè)滑。三、綜合應(yīng)用與解題技巧（一）連接體問題采用整體法與隔離法結(jié)合：整體求加速度，隔離求內(nèi)力。例如，光滑水平面上A、B兩物體（質(zhì)量m?=3kg，m?=2kg）用輕繩連接，在F=10N拉力下運動，繩的拉力T=m?a=4N（整體加速度a=F/(m?+m?)=2m/s2）。（二）曲線運動的多過程問題平拋運動與圓周運動組合：如從某高度平拋的物體恰好沿圓弧軌道切線進(jìn)入圓周運動，需利用速度方向關(guān)系(\tan\theta=v_{y}/v_{0})（(\theta)為切線與水平方向夾角）。（三）動態(tài)平衡與臨界極值例如，物體在水平轉(zhuǎn)臺上隨臺一起轉(zhuǎn)動，靜摩擦力提供向心力，最大靜摩擦力對應(yīng)最大角速度(\omega_{max}=\sqrt{\mug/r})。鞏固練習(xí)：關(guān)于牛頓定律，下列說法正確的是（）A.慣性與物體速度成正比B.作用力與反作用力的合力為零C.失重時物體重力減小D.牛頓第二定律適用于慣性系（答案：D）質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，若在最低點時對軌道壓力為7mg，則此時小球的速度大小為（）A.(\sqrt{gr})B.(\sqrt{3gr})C.(\sqrt{5gr})D.(\sqrt{6gr})（解析：最低點(N-mg=