第三章運動和力的關(guān)系【運動和力的單元知識體系】知識點11：牛頓三個運動定律的理解考點一：牛頓第一定律的理解及應(yīng)用題型一：應(yīng)用慣性的相對性分析空氣中固體的運動【知識思維方法技巧】空氣中的鐵球和乒乓球的慣性都比對應(yīng)的等效“空氣球”的慣性大。【典例1基礎(chǔ)題】（多選）如圖所示，在勻速前進的磁懸浮列車里，小明將一小球放在水平桌面上，且小球相對桌面靜止．關(guān)于小球與列車的運動，下列說法正確的是()A．若小球向前滾動，則磁懸浮列車在加速前進B．若小球向后滾動，則磁懸浮列車在加速前進C．磁懸浮列車急剎車時，小球向前滾動D．磁懸浮列車急剎車時，小球向后滾動【典例1基礎(chǔ)題對應(yīng)練習】如圖所示，一容器固定在一個小車上，在容器中分別懸掛一只鐵球和一只乒乓球，容器中鐵球和乒乓球都處于靜止狀態(tài)，當容器隨小車突然向右運動時，兩球的運動情況是(以小車為參考系)()A．鐵球向左，乒乓球向右 B．鐵球向右，乒乓球向左C．鐵球和乒乓球都向左 D．鐵球和乒乓球都向右題型二：應(yīng)用慣性的相對性分析空氣中液體的運動【知識思維方法技巧】空氣中的液體的慣性都比對應(yīng)的等效“空氣球”的慣性大。【典例2基礎(chǔ)題】（多選）在水平的路面上有一輛勻速行駛的小車，車上固定一盛滿水的碗?，F(xiàn)突然發(fā)現(xiàn)碗中的水灑出，水灑出的情況如圖所示，則關(guān)于小車在此種情況下的運動，下列敘述正確的是()A．小車勻速向左運動 B．小車可能突然向左加速C．小車可能突然向左減速 D．小車可能突然向右減速【典例2基礎(chǔ)題對應(yīng)練習】某人乘坐列車時發(fā)現(xiàn)，車廂的雙層玻璃窗內(nèi)積水了．列車進站過程中，他發(fā)現(xiàn)水面的形狀如圖中的()題型三：應(yīng)用慣性的相對性分析液體中鐵球和木球的運動【知識思維方法技巧】懸掛在水中的乒乓球的慣性沒有對應(yīng)的等效“水球”的慣性大?！镜淅?基礎(chǔ)題】做勻速直線運動的小車上水平放置一密閉的裝有水的瓶子，瓶內(nèi)有一氣泡，如圖所示，當小車突然停止運動時，氣泡相對于瓶子將()．A．向前運動 B．向后運動C．無相對運動 D．無法判斷題型四：伽利略理想實驗的理解【典例4基礎(chǔ)題】伽利略曾用如圖所示的“理想實驗”來研究力與運動的關(guān)系，則下列符合實驗事實的是()A.小球由靜止開始釋放，“沖”上對接的斜面B.沒有摩擦，小球上升到原來釋放時的高度C.減小斜面的傾角θ，小球仍然達到原來的高度D.繼續(xù)減小斜面的傾角θ，最后使它成水平面，小球沿水平面永遠運動下去【典例4基礎(chǔ)題對應(yīng)練習】伽利略對自由落體運動及運動和力的關(guān)系的研究，開創(chuàng)了科學實驗和邏輯推理相結(jié)合的重要科學研究方法．圖(a)、(b)分別表示這兩項研究中實驗和邏輯推理的過程，對這兩項研究，下列說法正確的是()A．圖(a)通過對自由落體運動的研究，合理外推得出小球在斜面上做勻變速運動B．圖(a)中先在傾角較小的斜面上進行實驗，可“沖淡”重力，使時間測量更容易C．圖(b)中完全沒有摩擦阻力的斜面是實際存在的，實驗可實際完成D．圖(b)的實驗為“理想實驗”，通過邏輯推理得出物體的運動需要力來維持考點二：牛頓第二定律的理解及應(yīng)用【知識思維方法技巧】對牛頓第二定律的理解：題型一：牛頓第二定律的理解及應(yīng)用：【知識思維方法技巧】牛頓第二定律的表達式為F合＝ma，加速度由物體所受合力決定，加速度的方向與物體所受合力的方向一致。當物體所受合力發(fā)生突變時，加速度也隨著發(fā)生突變，而物體運動的速度不能發(fā)生突變。類型一：牛頓第二定律矢量性的應(yīng)用：分析物體的受力【典例1a基礎(chǔ)題】某種自動扶梯，無人乘行時運轉(zhuǎn)很慢，當有人站上去后會先慢慢加速。如圖所示，有一顧客乘這種扶梯下樓。在電梯加速向下運行的過程中，她所受力的示意圖是()【典例1a基礎(chǔ)題對應(yīng)練習】我國首臺新型墻壁清潔機器人“蜘蛛俠”(圖甲)是由青島大學學生自主研制開發(fā)的，“蜘蛛俠”利用8只“爪子”上的吸盤吸附在接觸面上，通過“爪子”交替伸縮，就能在墻壁或玻璃上自由移動．如圖乙所示，假設(shè)“蜘蛛俠”在豎直玻璃墻面上由A點沿直線勻加速“爬行”到右上方B點，在這一過程中，關(guān)于“蜘蛛俠”在豎直面內(nèi)的受力分析正確的是()甲乙類型二：牛頓第二定律矢量性瞬時型的綜合應(yīng)用：分析物體的運動【知識思維方法技巧】(1)分析物體的運動性質(zhì)，要從受力分析入手，先求合力，然后根據(jù)牛頓第二定律分析加速度的變化．(2)物體做加速運動還是減速運動取決于加速度和速度方向間的關(guān)系，和加速度的大小沒有關(guān)系．(3)加速度如何變化取決于物體的質(zhì)量和合外力，與物體的速度沒有關(guān)系．【典例1b基礎(chǔ)題】某型號戰(zhàn)斗機在某次起飛中，由靜止開始加速，當加速度a不斷減小至零時，飛機剛好起飛．關(guān)于起飛過程，下列說法正確的是()A.飛機所受合力不變，速度增加得越來越慢B.飛機所受合力減小，速度增加得越來越快C.速度方向與加速度方向相同，速度增加得越來越快D.速度方向與加速度方向相同，速度增加得越來越慢【典例1b基礎(chǔ)題對應(yīng)練習】（多選）如圖所示，輕質(zhì)彈簧上端固定，不掛重物時下端位置在C點；在下端掛一個質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點)后再次保持靜止，此時物體位于A點；將物體向下拉至B點后釋放。關(guān)于物體的運動情況，下面說法中正確的是()A.物體由B到A的運動過程中，物體的加速度一直在減小B．物體由B到A的運動過程中，物體的速度一直在增大C．物體由B到C的運動過程中，物體的加速度一直在增大D．物體由B到C的運動過程中，物體的速度先增大后減小類型三：牛頓第二定律瞬時型的應(yīng)用：求力或加速度a【知識思維方法技巧】解題的思路和關(guān)鍵(1)選取研究對象進行受力分析；(2)應(yīng)用正交分解法求合力；(3)根據(jù)F合＝ma求物體的加速度a.【典例1c基礎(chǔ)題】如圖所示，掛鉤連接三根長度均為L的輕繩，三根輕繩的另一端與一質(zhì)量為m、直徑為1.2L的水平圓環(huán)相連，連接點將圓環(huán)三等分，在掛鉤拉力作用下圓環(huán)以加速度a＝eq\f(1,2)g勻加速上升，已知重力加速度為g，則每根輕繩上的拉力大小為()A．eq\f(5,12)mgB．eq\f(5,9)mgC．eq\f(5,8)mgD．eq\f(5,6)mg【典例1c基礎(chǔ)題對應(yīng)練習】如圖甲、乙所示，兩車都在光滑的水平面上，小車的質(zhì)量都是M，人的質(zhì)量都是m，甲圖人推車、乙圖人拉繩(繩與輪的質(zhì)量和摩擦均不計)的力都是F.關(guān)于甲、乙兩圖中車的加速度大小，說法正確的是()A．甲圖中車的加速度大小為eq\f(F,M)B．甲圖中車的加速度大小為eq\f(F,M＋m)C．乙圖中車的加速度大小為eq\f(2F,M＋m)D．乙圖中車的加速度大小為eq\f(F,M)題型二：國際單位制的理解及應(yīng)用【知識思維方法技巧】力學單位制（1）單位制：基本單位和導出單位一起組成了單位制．（2）基本單位：基本物理量的單位．國際單位制中基本物理量共七個，其中力學有三個，是長度、質(zhì)量、時間，單位分別是米、千克、秒．（3）導出單位：由基本物理量根據(jù)物理關(guān)系推導出來的其他物理量的單位．【典例2基礎(chǔ)題】橡皮筋在彈性限度內(nèi)受到的拉力F與其伸長量x也遵循胡克定律，即F＝kx，其k值與橡皮筋未受到拉力時的長度L及橡皮筋的橫截面積S有關(guān)，理論與實踐都表明k＝Y(jié)eq\f(S,L)，在材料力學中稱Y為楊氏模量，是一個只由材料決定的常數(shù)．在國際單位制中，楊氏模量Y的單位是()A．NB．mC．N/mD．N/m2【典例2基礎(chǔ)題對應(yīng)練習】2021年8月，第四屆材料強度和應(yīng)用力學國際會議在我國澳門召開．材料強度可用單位面積上所承受的力來表示，其單位采用國際單位制的基本單位表示，應(yīng)為()A.kg·m·s－2 B.kg·m－1·s－2 C.N·m－2 D.N·m考點三：牛頓第三定律的理解及應(yīng)用題型一：作用力與平衡力的理解【知識思維方法技巧】（1）作用力與反作用力的特點：在任何情況下兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。（2）相互作用力與一對平衡力的區(qū)別：一對平衡力作用在同一個物體上，相互作用力作用在兩個不同的物體上。【典例1基礎(chǔ)題】如圖所示，電動遙控小車放在水平長木板上面，當它在長木板上水平向左加速運動時，長木板保持靜止，此時()A．小車只受重力、支持力作用B．木板對小車的作用力方向水平向左C．木板對小車的作用力大于小車對木板的作用力D．木板對小車的作用力與小車對木板的作用力大小一定相等【典例1基礎(chǔ)題對應(yīng)練習】(多選)如圖7所示，用水平力F把一個物體緊壓在豎直墻壁上靜止，下列說法中正確的是()A．水平力F與墻壁對物體的彈力是一對作用力與反作用力B．物體的重力與墻壁對物體的靜摩擦力是一對平衡力C．水平力F與物體對墻壁的壓力是一對作用力與反作用力D．物體對墻壁的壓力與墻壁對物體的彈力是一對作用力與反作用力題型二：牛頓第三定律在轉(zhuǎn)換研究對象法中的應(yīng)用【知識思維方法技巧】由于作用力與反作用力的關(guān)系，當待求的某個力不容易求時，可先求它的反作用力，再反過來求待求力。如求壓力時，可先求支持力，摩擦力的求解亦是如此?！镜淅?基礎(chǔ)題】如圖所示，質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的長木板上以加速度a水平向右加速滑行，長木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ1，木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為μ2，重力加速度為g，若長木板仍處于靜止狀態(tài)，則長木板對地面摩擦