專題03 牛頓運(yùn)動(dòng)定律(期末復(fù)習(xí)講義)解析版_第1頁
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文檔簡介

3/3專題03牛頓運(yùn)動(dòng)定律(期末復(fù)習(xí)講義)核心考點(diǎn)復(fù)習(xí)目標(biāo)考查形式考情規(guī)律1.牛頓第一定律:伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)推理過程、牛頓第一定律內(nèi)容(慣性定律)、慣性的概念(只與質(zhì)量有關(guān),與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān))及應(yīng)用。2.牛頓第二定律:內(nèi)容(F=ma)、矢量性(加速度與合力方向一致)、瞬時(shí)性(力變化立即引起加速度變化)、獨(dú)立性(分力產(chǎn)生分加速度)、超重與失重(加速度方向判斷、視重計(jì)算)。3.牛頓第三定律:相互作用力與平衡力的區(qū)別(大小相等、方向相反、作用對(duì)象不同)、實(shí)例辨析(如拔河比賽、物體間彈力與反作用力)。4.牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用:兩類基本問題(已知受力求運(yùn)動(dòng)、已知運(yùn)動(dòng)求受力)、連接體問題(整體法與隔離法選擇)、臨界極值問題(如剛好滑動(dòng)、脫離接觸時(shí)的受力分析)。5.實(shí)驗(yàn)探究:探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系(控制變量法、紙帶逐差法測加速度、數(shù)據(jù)處理與圖像分析、平衡摩擦力操作)。1.知識(shí)層面:扎實(shí)掌握牛頓三大定律的核心內(nèi)容、適用條件,牢記F=ma的矢量特性及應(yīng)用場景,明確超重

/

失重的本質(zhì),熟練實(shí)驗(yàn)原理與操作關(guān)鍵(如平衡摩擦力的目的)。2.能力層面:能結(jié)合受力分析與運(yùn)動(dòng)分析,靈活運(yùn)用整體法

/

隔離法解決連接體問題,精準(zhǔn)處理瞬時(shí)性、臨界性問題;規(guī)范完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄、圖像繪制(a?F、a?1m圖像)與誤差分析,適配不同題型的考查邏輯。3.素養(yǎng)層面:提升

“受力

-

運(yùn)動(dòng)”

雙向建模能力,強(qiáng)化矢量運(yùn)算與邏輯推理思維,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖芰Ψ治隽?xí)慣和實(shí)驗(yàn)探究態(tài)度,理解物理規(guī)律的推導(dǎo)與應(yīng)用邏輯。單選題(3-4

題,9-12

分):側(cè)重基礎(chǔ)定義辨析(如慣性大小判斷、相互作用力與平衡力區(qū)別)、簡單計(jì)算(如超重

/

失重視重計(jì)算、牛頓第二定律直接應(yīng)用)、瞬時(shí)性問題分析(如輕繩

/

輕彈簧突變問題),每題

3

分,難度以基礎(chǔ)題為主;多選題(1-2

題,4-6

分):聚焦易混淆知識(shí)點(diǎn)(如牛頓第二定律的矢量性與瞬時(shí)性、整體法與隔離法適用場景)、連接體初步分析、臨界狀態(tài)判斷,每題

4

分(部分地區(qū)

3

分),多選、漏選均不得分,難度中等。實(shí)驗(yàn)題(1

題,8-10

分):必考

“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”,分小題考查實(shí)驗(yàn)器材選擇、操作步驟正誤判斷(如平衡摩擦力的操作)、紙帶數(shù)據(jù)處理(逐差法求加速度)、圖像法處理數(shù)據(jù)(畫?????圖像并求斜率)、誤差原因分析(如未平衡摩擦力、砝碼質(zhì)量過大),題型為填空

+

作圖

+

計(jì)算。計(jì)算題(1-2

題,12-16

分):1

題基礎(chǔ)題(單一物體的

“受力

-

運(yùn)動(dòng)”

問題,如水平

/

斜面方向的勻變速運(yùn)動(dòng),6-8

分);1

題綜合題(連接體問題、多過程運(yùn)動(dòng)與牛頓定律結(jié)合、臨界極值分析,如物體剛好不滑動(dòng)時(shí)的摩擦力計(jì)算,6-8

分),需規(guī)范完成受力分析圖、運(yùn)動(dòng)過程分析及解題步驟。分值占比:第

5

章合計(jì)占期末試卷

35-45

分(35%-45%),是力學(xué)模塊的核心壓軸章節(jié),直接影響高分競爭力。難度分布:基礎(chǔ)題(單選、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)題)占

45%,中等題(多選、基礎(chǔ)計(jì)算題)占

35%,難題(綜合計(jì)算題中連接體、臨界極值分析)占

20%。高頻考點(diǎn):牛頓第二定律的應(yīng)用(單選

/

計(jì)算題主考)、探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)題必考)、慣性與相互作用力辨析(單選

/

多選常考)、超重與失重(單選題高頻)、連接體問題(計(jì)算題主考)。易錯(cuò)點(diǎn):牛頓第二定律中合力方向與加速度方向判斷錯(cuò)誤、混淆相互作用力與平衡力、瞬時(shí)性問題中輕繩與輕彈簧的區(qū)別忽略、實(shí)驗(yàn)中未平衡摩擦力或誤將砝碼重力當(dāng)作繩子拉力、連接體問題中整體法與隔離法選擇不當(dāng)、臨界狀態(tài)(如脫離接觸時(shí)N=0)分析遺漏??键c(diǎn)一牛頓第一定律知識(shí)點(diǎn)1牛頓第一定律內(nèi)容及意義1.內(nèi)容:一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)為止.2.物理意義1)揭示了物體在不受外力或所受合外力為零時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。2)提出了一切物體都具有慣性,即物體維持其原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的特性。3)揭示了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,說明力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。得分速記得分速記:運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變指速度的改變,速度改變則必有加速度,故力是物體產(chǎn)生加速度的原因。知識(shí)點(diǎn)2牛頓第一定律的理解1.牛頓第一定律揭示了運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系,運(yùn)動(dòng)是物體的一種屬性,物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持。2.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變指速度的改變,速度改變則必有加速度,故力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,或稱力是產(chǎn)生加速度的原因.3.保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是物體的固有屬性,這一屬性稱為慣性,因此牛頓第一定律也叫作慣性定律.4.牛頓第一定律不能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證.不受力的物體是不存在的.牛頓第一定律是在可靠的實(shí)驗(yàn)事實(shí)(如伽利略斜面實(shí)驗(yàn))基礎(chǔ)上采用科學(xué)的邏輯推理得出的結(jié)論.它告訴了人們研究物理問題的另一種新方法:通過觀察大量的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,利用人的邏輯思維,從大量現(xiàn)象中尋找事物的規(guī)律.5.理想化狀態(tài):牛頓第一定律描述的是物體不受外力時(shí)的狀態(tài),而物體不受外力的情形是不存在的。在實(shí)際情況中,如果物體所受的合外力等于零,與物體不受外力時(shí)的表現(xiàn)是相同的。特別提醒特別提醒牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎(chǔ),不能簡單地認(rèn)為它是牛頓第二定律不受外力時(shí)的特例,牛頓第一定律告訴我們改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)需要力,力是如何改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及他們的定量關(guān)系則由牛頓第二定律來回答。牛頓第一定律是經(jīng)過科學(xué)抽象、歸納推理總結(jié)出來的,而牛頓第二定律是一條實(shí)驗(yàn)定律。知識(shí)點(diǎn)3慣性1.定義:物體保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。2.決定因素:質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度,與物體是否受力、是否運(yùn)動(dòng)及所處的位置無關(guān).3.對(duì)慣性的理解:慣性是物體的固有屬性,是物體固有的,即一切物體都有慣性,與物體的受力情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān).物體的慣性總是以“保持原狀”“反抗改變”兩種形式表現(xiàn)出來,人們只能“利用”慣性而不能“克服”慣性.4.慣性的兩種表現(xiàn)形式①保持原狀:物體不受外力或所受的合外力為零時(shí),慣性表現(xiàn)為物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài).②反抗改變:物體受到外力且合外力不為零時(shí),慣性表現(xiàn)為物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度.慣性越大,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變.考點(diǎn)二牛頓第二定律知識(shí)點(diǎn)1牛頓第二定律1.定義:物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同.2.表達(dá)式:3.對(duì)牛頓第二定律的理解①牛頓第二定律定量揭示了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,即知道了力,可根據(jù)牛頓第二定律,分析出物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律;反過來,知道了運(yùn)動(dòng),可根據(jù)牛頓第二定律研究其受力情況。牛頓第二定律為設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng),控制運(yùn)動(dòng)提供了理論基礎(chǔ).②因果性:對(duì)牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式,是力,力是產(chǎn)生加速度的原因,加速度是作用的結(jié)果,是力的作用效果,③加速度的方向由物體所受合外力的方向決定,二者總是相同.即任一瞬間,a的方向均與合外力方向相同.④瞬時(shí)性:牛頓第二定律揭示的是力的瞬間效果,對(duì)運(yùn)動(dòng)過程的每一瞬間成立,且瞬時(shí)力決定瞬時(shí)加速度.即作用在物體上的力與它的效果是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系,物體在某一時(shí)刻加速度的大小和方向是由該物體在這一時(shí)刻所受到的合外力的大小和方向決定的,力變加速度就變,力撤除加速度就為零.注意力的瞬間效果是加速度而不是速度,加速度可以突變,速度不能突變.④矢量性:牛頓第二定律,是矢量,也是矢量,且與的方向總是一致的.⑤獨(dú)立性:可以進(jìn)行合成與分解,也可以進(jìn)行合成與分解.作用于物體上的每一個(gè)力各自產(chǎn)生的加速度都滿足;力和加速度在各個(gè)方向上的分量也滿足,即,;物體的實(shí)際加速度等于每個(gè)力產(chǎn)生的加速度的矢量和;⑥同一性:加速度a是相對(duì)同一個(gè)慣性參考系(一般指地面)的;中、、對(duì)應(yīng)同一個(gè)物體或同一個(gè)系統(tǒng),且各量統(tǒng)一使用國際單位。知識(shí)點(diǎn)2加速度兩個(gè)表達(dá)式的對(duì)比理解1.是加速度的定義式,a與Δv、Δt無必然聯(lián)系;2.是加速度的決定式,a的大小由合外力F和質(zhì)量m決定,且a∝F,a∝1m。知識(shí)點(diǎn)3應(yīng)用牛頓第二定律解決問題的關(guān)鍵1.兩類分析——物體的受力分析和物體的運(yùn)動(dòng)過程分析;2.兩個(gè)橋梁——加速度是聯(lián)系運(yùn)動(dòng)和力的橋梁;速度是各物理過程間相互聯(lián)系的橋梁.知識(shí)點(diǎn)4超重與失重1.實(shí)重和視重①實(shí)重:物體實(shí)際所受的重力,與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān).②視重:當(dāng)物體掛在彈簧測力計(jì)下或放在水平臺(tái)秤上時(shí),彈簧測力計(jì)或臺(tái)秤的示數(shù)稱為視重.2.超重:物體有向上的加速度稱物體處于超重.處于超重的物體對(duì)支持面的壓力(或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w的重力,即.可能情況:①加速上升;②減速下降。3.失重:物體有向下的加速度稱物體處于失重.處于失重的物體對(duì)支持面的壓力(或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w的重力.即.可能情況:①加速下降;②減速上升。4.完全失重:當(dāng)時(shí),物體處于完全失重.可能情況:①自由落體和所有的拋體運(yùn)動(dòng);②繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星、飛船等。得分速記得分速記(1)發(fā)生超重或失重現(xiàn)象時(shí),物體所受的重力沒有變化,只是壓力(或拉力)變大或變小了。(2)在完全失重的狀態(tài)下,一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會(huì)完全消失,如天平失效、浸在水中的物體不再受浮力作用、液柱不再產(chǎn)生壓強(qiáng)等。(3)盡管物體的加速度方向不是豎直方向,但只要其加速度在豎直方向上有分量,物體就會(huì)處于超重或失重狀態(tài)。知識(shí)點(diǎn)5力學(xué)單位制1.單位制:基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制。2.基本單位:基本量的單位。國際單位制中基本量共七個(gè),其中力學(xué)有三個(gè),是長度、質(zhì)量、時(shí)間,基本單位分別是米、千克、秒。3.導(dǎo)出單位:由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來的其他物理量的單位。4.國際單位制的基本單位物理量名稱物理量符號(hào)單位名稱單位符號(hào)長度l米m質(zhì)量m千克(公斤)kg時(shí)間t秒s電流I安[培]A熱力學(xué)溫度T開[爾文]K物質(zhì)的量n,(ν)摩[爾]mol發(fā)光強(qiáng)度I,(Iv)坎[德拉]cd考點(diǎn)三牛頓第三定律知識(shí)點(diǎn)1作用力和反作用力兩個(gè)物體之間的作用總是相互的,一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體施加了力,后一個(gè)物體一定同時(shí)對(duì)前一個(gè)物體也施加了力.知識(shí)點(diǎn)2牛頓第三定律的內(nèi)容及理解1.定義:兩個(gè)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.2.對(duì)牛頓第三定律的理解①牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律指出了兩物體之間的作用是相互的,因而力總是成對(duì)出現(xiàn)的,它們總是同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)消失,與相互作用的兩物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)、與是否和其他物體相互作用無關(guān)。②作用力和反作用力總是同種性質(zhì)的力.③作用力和反作用力分別作用在兩個(gè)不同的物體上,各產(chǎn)生其效果,不可疊加.④牛頓第三定律在對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí),起到非常重要的轉(zhuǎn)換研究對(duì)象的作用,如果不便于直接分析求出物體受到的某些力時(shí),可先求它的反作用力,再反過來求待求力.如求壓力時(shí),可先求支持力,摩擦力的求解有時(shí)候不好判斷也可以通過轉(zhuǎn)化研究對(duì)象求其反作用力.知識(shí)點(diǎn)3作用力與反作用力和一對(duì)平衡的辨析平衡力作用力與反作用力相同點(diǎn)大小相等,方向相反,作用在同一條直線上不同點(diǎn)作用對(duì)象同一個(gè)物體兩個(gè)相互作用的不同物體作用時(shí)間不一定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失一定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失力的性質(zhì)不一定相同一定相同作用效果可相互抵消不可抵消考點(diǎn)四科學(xué)探究:加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系1.實(shí)驗(yàn)原理及器材1.實(shí)驗(yàn)原理:控制變量法①加速度與力的關(guān)系保持小車質(zhì)量不變,通過改變槽碼的個(gè)數(shù)改變小車所受的拉力。小車所受的拉力可認(rèn)為與槽碼所受的重力相等。測得不同拉力下小車運(yùn)動(dòng)的加速度,分析加速度與拉力的變化情況,找出二者之間的定量關(guān)系。②加速度與質(zhì)量的關(guān)系保持小車所受的拉力不變,通過在小車上增加重物改變小車的質(zhì)量。測得不同質(zhì)量的小車在這個(gè)拉力下運(yùn)動(dòng)的加速度,分析加速度與質(zhì)量的變化情況,找出二者之間的定量關(guān)系。③作出圖像和圖像,確定a與F、m的關(guān)系.2.實(shí)驗(yàn)器材:小車、槽碼、細(xì)繩、一端附有定滑輪的長木板、墊木、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、學(xué)生電源、導(dǎo)線、紙帶、天平、刻度尺、坐標(biāo)紙.2.物理量的測量1.質(zhì)量的測量可以用天平測量質(zhì)量。為了改變小車的質(zhì)量,可以在小車中增減砝碼的數(shù)量。2.加速度的測量①小車做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng),則測量小車加速度最直接的辦法就是用刻度尺測量小車移動(dòng)的位移x,并用秒表測量發(fā)生這段位移所用的時(shí)間t,然后由計(jì)算出加速度a。②將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶連在小車上,根據(jù)紙帶上打出的點(diǎn)來測量加速度。③在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中也可以不測量加速度的具體數(shù)值。這是因?yàn)槲覀兲骄康氖羌铀俣扰c其他物理量之間的比例關(guān)系,因此測量不同情況下物體加速度的比值即可。如果能做到讓兩個(gè)做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等,那么由式可知,它們的位移之比就等于加速度之比,即,這樣,測量加速度就轉(zhuǎn)換成測量位移了。3.力的測量把木板的一側(cè)墊高,以補(bǔ)償打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)小車的阻力及其他阻力。調(diào)節(jié)木板的傾斜度,使小車在不受牽引時(shí)能拖動(dòng)紙帶沿木板勻速運(yùn)動(dòng)。掛上槽碼,通過改變槽碼的個(gè)數(shù)改變小車所受的拉力,小車所受的拉力(即小車受到的合力)可認(rèn)為與槽碼所受的重力相等。3.實(shí)驗(yàn)過程1.測量:用天平測量槽碼的質(zhì)量m′和小車的質(zhì)量m.2.安裝:按照如圖所示裝置把實(shí)驗(yàn)器材安裝好,只是不把懸掛槽碼的細(xì)繩系在小車上(即不給小車牽引力).3.補(bǔ)償阻力:在長木板不帶定滑輪的一端下面墊上一塊薄木塊,使小車能勻速下滑.4.操作:①槽碼通過細(xì)繩繞過定滑輪系于小車上,先接通電源后放開小車,斷開電源,取下紙帶,編號(hào)碼.②保持小車的質(zhì)量m不變,改變槽碼的質(zhì)量m′,重復(fù)步驟①.③在每條紙帶上選取一段比較理想的部分,計(jì)算加速度a.④描點(diǎn)作圖,作的圖像.⑤保持槽碼的質(zhì)量m′不變,改變小車質(zhì)量m,重復(fù)步驟①和③,作圖像.4.數(shù)據(jù)處理1.利用逐差法或v-t圖像法求a.2.以a為縱坐標(biāo),F(xiàn)為橫坐標(biāo),建立直角坐標(biāo)系。根據(jù)各組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)。如果這些點(diǎn)在一條過原點(diǎn)的直線.附近,說明加速度a與拉力F成正比。如果不是這樣,則需進(jìn)一步分析。3.以a為縱坐標(biāo),m為橫坐標(biāo),a與m成反比,我們很難直觀看出圖線是否為雙曲線。因此,以a為為縱坐標(biāo),eq\f(1,m)為橫坐標(biāo),描點(diǎn)、畫線,如果該線為過原點(diǎn)的直線,就能判定a與m成反比.5.注意事項(xiàng)1.開始實(shí)驗(yàn)前首先補(bǔ)償阻力:適當(dāng)墊高木板不帶定滑輪的一端,使小車的重力沿斜面方向的分力正好補(bǔ)償小車和紙帶受到的阻力.在補(bǔ)償阻力時(shí),不要把懸掛槽碼的細(xì)繩系在小車上,讓小車?yán)┻^打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶勻速運(yùn)動(dòng).2.實(shí)驗(yàn)過程中不用重復(fù)補(bǔ)償阻力.3.實(shí)驗(yàn)必須保證的條件:m?m′.4.一先一后一按:改變拉力或小車質(zhì)量后,每次開始時(shí)小車應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,并應(yīng)先接通電源,后釋放小車,且應(yīng)在小車到達(dá)滑輪前按住小車.6.誤差分析1.實(shí)驗(yàn)原理不完善:本實(shí)驗(yàn)用槽碼的總重力m′g代替小車的拉力,而實(shí)際上小車所受的拉力要小于槽碼的總重力.2.補(bǔ)償阻力不準(zhǔn)確、質(zhì)量測量不準(zhǔn)確、計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離測量不準(zhǔn)確、紙帶和細(xì)繩不嚴(yán)格與木板平行都會(huì)引起誤差.考向1牛頓第一定律的認(rèn)識(shí)與理解例1(2025·湖南婁底·模擬預(yù)測)關(guān)于牛頓第一定律,下列說法正確的是()A.一切物體都有慣性 B.慣性是一種力C.力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因 D.物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變不需要力【答案】A【詳解】AB.慣性是一切物體具有的性質(zhì),并不是力,故A正確,B錯(cuò)誤;CD.牛頓第一定律說明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,故CD錯(cuò)誤。故選A?!咀兪接?xùn)練1·變考法】(2025·河南·模擬預(yù)測)《考工記》中有“馬力既竭,辀猶能一取焉”的記載,描述了馬對(duì)車施力停止后車?yán)^續(xù)前行的現(xiàn)象。以下關(guān)于此現(xiàn)象的分析正確的是()A.車前行是因?yàn)槭艿今R的慣性作用B.馬對(duì)車停止施力后車?yán)^續(xù)前行是因?yàn)檐嚲哂袘T性C.車的慣性隨速度增大而減小D.此現(xiàn)象說明力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因【答案】B【詳解】AB.題中描述的是慣性現(xiàn)象(牛頓第一定律),車在馬停止后繼續(xù)前行,是因?yàn)槠渚哂斜3衷羞\(yùn)動(dòng)狀態(tài)的特性,即慣性,故A錯(cuò)誤,B正確;C.慣性只與質(zhì)量有關(guān),與速度無關(guān),故C錯(cuò)誤;D.力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,故D錯(cuò)誤。故選B。考向2慣性的理解與應(yīng)用例2(2025·上海寶山·二模)《中華人民共和國道路交通安全法》第五十一條中規(guī)定:機(jī)動(dòng)車行駛時(shí)駕駛?cè)?、乘坐人員應(yīng)當(dāng)按規(guī)定使用安全帶。這是因?yàn)橄岛冒踩珟Вǎ〢.可以減小人的慣性B.可以減小車的慣性C.可以減少因人的慣性而造成的傷害D.可以減少因車的慣性而造成的傷害【答案】C【詳解】由題意,系好安全帶可以減少因人的慣性而造成的傷害,但不能減小人的慣性,且與車的慣性無關(guān),故只有C項(xiàng)正確。故選C?!咀兪接?xùn)練2·變情境】(2025·湖南郴州·模擬預(yù)測)3月15日,2025年女子冰壺世錦賽開賽,中國女子冰壺隊(duì)在首場比賽中5∶3戰(zhàn)勝土耳其隊(duì),取得了本屆世錦賽“開門紅”。比賽中運(yùn)動(dòng)員所用冰壺的慣性大小取決于()A.冰壺的速度 B.冰壺的體積C.冰壺受到的阻力 D.冰壺的質(zhì)量【答案】D【詳解】物體的慣性只由質(zhì)量決定,所以比賽中運(yùn)動(dòng)員所用冰壺的慣性大小取決于冰壺的質(zhì)量。故選D。考向3牛頓第二定律的理解例1根據(jù)牛頓第二定律,下列敘述正確的是()A.物體加速度的大小跟它的質(zhì)量和速度大小的乘積成反比B.物體所受合力必須達(dá)到一定值時(shí),才能使物體產(chǎn)生加速度C.物體加速度的大小與所受作用力中任一個(gè)的大小成正比D.當(dāng)物體質(zhì)量改變但其所受合力的水平分力不變時(shí),物體水平加速度大小與其質(zhì)量成反比【答案】D【解析】根據(jù)牛頓第二定律a=Fm考向4牛頓第二定律的簡單應(yīng)用例2(2025·貴州·模擬預(yù)測)在舉重運(yùn)動(dòng)的抓舉階段中,運(yùn)動(dòng)員將杠鈴從地面提升至頭頂,杠鈴運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示。在M、N、P、Q四個(gè)點(diǎn)中,運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴作用力最大的點(diǎn)是()A.M點(diǎn) B.N點(diǎn) C.P點(diǎn) D.Q點(diǎn)【答案】A【詳解】由圖可知,M點(diǎn)杠鈴的加速度向上,N點(diǎn)加速度為零,P、Q點(diǎn)加速度向下,根據(jù)牛頓第二定律可知,運(yùn)動(dòng)員施加的力需滿足,可知在M點(diǎn),在N點(diǎn),在P、Q點(diǎn),故選A?!咀兪接?xùn)練1·變角度】(2025·廣東·三模)彈射座椅是飛行員的“救命神器”,當(dāng)飛機(jī)遇險(xiǎn)時(shí),座椅下的動(dòng)力裝置將座椅和飛行員一起彈射出機(jī)艙,然后座椅配置的降落傘張開,使飛行員安全降落。若某飛機(jī)意外故障豎直下墜,彈射座椅緊急彈出,彈射座椅彈出時(shí)的加速度大小為、方向水平,重力加速度大小為,則當(dāng)彈射座椅彈出時(shí)。彈射座椅對(duì)飛行員的作用力大小與飛行員所受重力大小的比值為()A. B.C. D.【答案】C【詳解】設(shè)飛行員的質(zhì)量為,當(dāng)彈射座椅彈出時(shí),座椅對(duì)飛行員的作用力大小為,由牛頓第二定律有,解得,可得,C正確。故選C。考向5合外力、加速度、速度之間的關(guān)系例3下列關(guān)于速度、加速度、合外力之間的關(guān)系,正確的是()A.物體的速度越大,則加速度越大,所受的合外力也越大B.物體的速度為0,則加速度為0,所受的合外力也為0C.物體的速度為0,但加速度可能很大,所受的合外力也可能很大D.物體的速度很大,但加速度可能為0,所受的合外力可能很大【答案】C【解析】物體的速度大小和加速度大小沒有必然聯(lián)系,一個(gè)很大,另一個(gè)可以很小,甚至為0,物體所受合外力的大小決定加速度的大小,同一物體所受合外力越大,加速度一定也越大,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤?!舅季S建?!亢狭?、加速度、速度之間的決定關(guān)系(1)不管速度是大是小,或是零,只要合力不為零,物體就有加速度。(2)a=ΔvΔt是加速度的定義式,a與Δv、Δt無必然聯(lián)系;a=Fm是加速度的決定式,a∝F,(3)合力與速度同向時(shí),物體做加速運(yùn)動(dòng);合力與速度反向時(shí),物體做減速運(yùn)動(dòng)??枷?超重與失重例4(2025·內(nèi)蒙古呼和浩特·二模)引體向上是中考體育考試選擇項(xiàng)目之一、如圖所示,①到②、②到③、③到④為引體向上上升過程中所經(jīng)歷的加速、勻速、減速三個(gè)階段,④為懸停階段示意圖,不計(jì)空氣阻力,下列說法正確的是()A.①到②過程中杠對(duì)兩手的支持力合力小于重力B.②到③過程中杠對(duì)兩手的支持力合力等于重力C.③到④過程中杠對(duì)兩手的支持力合力大于重力D.④懸停階段杠對(duì)兩手的支持力合力小于重力【答案】B【詳解】A.由題可知①到②過程中,考生處于加速上升階段,故杠對(duì)兩手的支持力合力大于重力,A錯(cuò)誤;B.②到③過程中,考生處于勻速上升階段,故杠對(duì)兩手的支持力合力等于重力,B正確;C.③到④過程中,考生處于減速上升階段,杠對(duì)兩手的支持力合力小于重力,C錯(cuò)誤;D.④懸停階段杠對(duì)兩手的支持力合力等于重力,D錯(cuò)誤。故選B?!舅季S建模】判斷超重和失重的方法1)從受力的角度判斷:當(dāng)物體所受向上的拉力(或支持力)大于重力時(shí),物體處于超重狀態(tài);小于重力時(shí),物體處于失重狀態(tài);等于零時(shí),物體處于完全失重狀態(tài)2)從加速度的角度判斷:當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí),物體處于超重狀態(tài);具有向下的加速度時(shí),物體處于失重狀態(tài);向下的加速度等于重力加速度時(shí),物體處于完全失重狀態(tài)3)從速度變化的角度判斷:(1)物體向上加速或向下減速時(shí),處于超重狀態(tài);(2)物體向下加速或向上減速時(shí),處于失重狀態(tài)【變式訓(xùn)練2·變情境】(2025·安徽·模擬預(yù)測)2025年大火電影《哪吒之魔童鬧海》中,哪吒駕馭風(fēng)火輪飛行,如圖所示,哪吒含裝備在風(fēng)火輪作用下豎直向上先加速再減速到最高點(diǎn),然后再水平向右勻加速移動(dòng)一段距離,空氣阻力不能忽略。下列說法正確的是()A.加速上升過程中,哪吒處于失重狀態(tài)B.減速上升過程中,哪吒處于超重狀態(tài)C.水平移動(dòng)過程中,風(fēng)火輪對(duì)哪吒作用力斜向右上方D.水平移動(dòng)過程中,風(fēng)火輪對(duì)哪吒作用力豎直向上【答案】C【詳解】AB.加速上升過程中,加速度向上,哪吒處于超重狀態(tài),減速上升過程中,加速度向下,哪吒處于失重狀態(tài),故AB錯(cuò)誤;CD.水平勻加速移動(dòng)過程中,根據(jù)受力分析和牛頓第二定律知,哪吒受到重力、風(fēng)火輪的作用力以及水平向左的阻力,合力水平向右,所以風(fēng)火輪對(duì)哪吒作用力應(yīng)斜向右上方,故C正確、D錯(cuò)誤。故選C。考向7力學(xué)單位制例5(2025·浙江·二模)2024年6月27日,吉利汽車發(fā)布的最新一代“刀片式”磷酸鐵鋰電池——神盾短刀電池。質(zhì)量能量密度提升至,體積利用率提升50%,適配性更廣泛。下列用國際單位制來表示質(zhì)量能量密度的單位,正確的是()A. B. C. D.【答案】A【詳解】能量密度為故選A。考向8作用力與反作用力的關(guān)系例1下列關(guān)于相互作用力的說法正確的是()A.由于地球的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于人的質(zhì)量,因此地球?qū)θ说奈Ρ热藢?duì)地球的吸引力大得多B.若作用力是彈力,則反作用力也一定是彈力C.作用力與反作用力大小相等、方向相反,因此其作用效果可以抵消D.物體在斜面上下滑過程中,斜面對(duì)它的摩擦力和它對(duì)斜面的摩擦力不是一對(duì)相互作用力【答案】B【解析】地球?qū)θ说奈腿藢?duì)地球的吸引力是作用力與反作用力,大小相等,方向相反,A錯(cuò)誤;作用力與反作用力是同一性質(zhì)的力,B正確;作用力與反作用力大小相等、方向相反,作用在不同的物體上,效果不能抵消,C錯(cuò)誤;物體在斜面上下滑過程中,斜面對(duì)它的摩擦力和它對(duì)斜面的摩擦力是一對(duì)相互作用力,D錯(cuò)誤。【變式訓(xùn)練1·變情境】(2025·黑龍江大慶·模擬預(yù)測)圖甲為古代榨油場景,圖乙是簡化原理圖,快速撞擊木楔便可將油榨出。若木楔可看作頂角為的等腰三角形,撞擊木楔的力為F,則下列說法正確的是()A.為了增大木塊對(duì)油餅的壓力,通常設(shè)計(jì)得較小B.木鍥對(duì)每個(gè)木塊的壓力均為C.木塊對(duì)最右側(cè)的油餅有擠壓作用D.木塊加速擠壓油餅過程中,木塊對(duì)油餅的壓力大于油餅對(duì)木塊的壓力【答案】A【詳解】AB.將F分解如圖所示:由圖可知,θ設(shè)計(jì)得較小時(shí),F(xiàn)不變時(shí),木楔對(duì)每個(gè)木塊的壓力F1越大,木塊對(duì)油餅的壓力也會(huì)越大,故A正確,B錯(cuò)誤;C.木塊與最右側(cè)油餅不接觸,則對(duì)最右側(cè)的油餅沒有擠壓作用,故C錯(cuò)誤;D.由牛頓第三定律可知,木塊對(duì)油餅的壓力與油餅對(duì)木塊的壓力等大反向,故D錯(cuò)誤;故選A??枷?作用力和反作用力與一對(duì)平衡力的辨析例2(2025·浙江·模擬預(yù)測)春節(jié)期間,小紅在逛公園的過程中看到公園里掛著紅紅燈籠,洋溢著濃濃的年味。若三個(gè)串接的燈籠懸掛在輕繩上,呈豎直排列,從上到下依次標(biāo)為1,2,3,下列說法正確的是()A.三個(gè)燈籠可能受到水平風(fēng)力的作用B.燈籠2受到其上、其下兩個(gè)燈籠對(duì)其的拉力是一對(duì)作用力和反作用力C.燈籠3受到的重力與燈籠2對(duì)其的拉力是一對(duì)平衡力D.若燈籠1上面的輕繩突然斷裂瞬間,燈籠2加速度仍為零【答案】C【詳解】A.對(duì)三個(gè)燈籠進(jìn)行受力分析可知,除重力外,因?yàn)槿齻€(gè)燈籠呈豎直排列,所以彼此間的拉力都是豎直方向,若三個(gè)燈籠還受水平風(fēng)力的作用,將不能受力平衡,所以不可能受到水平風(fēng)力的作用,故A錯(cuò)誤;B.作用力和反作用力是一對(duì)大小相等,方向相反,作用在兩個(gè)物體上的力,燈籠2受到其上、其下兩個(gè)燈籠對(duì)其的拉力,受力物體都是燈籠2,所以它們不是一對(duì)作用力和反作用力,故B錯(cuò)誤;C.燈籠3受到重力和燈籠2對(duì)其的拉力處于平衡狀態(tài),所以它們是一對(duì)平衡力,故C正確。D.若燈籠1上面的輕繩突然斷裂,三個(gè)燈籠均做自由落體運(yùn)動(dòng),加速度都為重力加速度g,所以燈籠1上面的輕繩突然斷裂瞬間,燈籠2加速度不為零,故D錯(cuò)誤。故選C。【變式訓(xùn)練2·變情境】(2025·福建漳州·模擬預(yù)測)一字馬在武術(shù)、舞蹈等領(lǐng)域是常見的基本功。如圖所示為某演員表演一字馬的畫面,其左腳撐在粗糙水平地面上,右腳靠壓在豎直光滑墻面間,處于靜止?fàn)顟B(tài),則該演員()A.受到地面的支持力方向沿左腿斜向上B.受到地面的摩擦力方向沿水平向左C.對(duì)地面的壓力與其受到重力是一對(duì)平衡力D.對(duì)墻面的壓力與墻面對(duì)其的支持力是一對(duì)相互作用力【答案】D【詳解】A.對(duì)演員受力分析可得,演員受地面的支持力垂直地面向上,故A錯(cuò)誤;B.由題可知演員處于靜止?fàn)顟B(tài),則演員受墻面水平向左的支持力與地面的摩擦力等大反向,則摩擦力方向水平向右,故B錯(cuò)誤;C.演員受豎直向下的重力和地面的支持力是一對(duì)平衡力,演員對(duì)地面的壓力與地面對(duì)演員的支持力大小相等,所以演員對(duì)地面的壓力大小等于重力大小,但壓力和重力不是一對(duì)平衡力,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)牛頓第三定律知,演員對(duì)墻面的壓力與墻面對(duì)其的支持力是一對(duì)相互作用力,故D正確。故選D。考向10牛頓第三定律的應(yīng)用例3(2025·四川綿陽·三模)如圖所示,成人用與水平方夾角為α、斜向上的拉力F向前拉總質(zhì)量為m的小孩和雪橇,從靜止開始沿直線勻加速通過距離x的過程中()A.雪橇對(duì)地面的壓力大小是mg-Fcosα B.雪橇與地面之間摩擦力大小是FsinαC.拉力做功是Fx D.拉力做功是Fxcosα【答案】D【詳解】A.將小孩和雪橇作為整體,受力分析可知,在豎直方向上,解得,根據(jù)牛頓第三定律可知,雪橇對(duì)地面的壓力大小是,A錯(cuò)誤;B.由于雪橇做加速運(yùn)動(dòng),可知摩擦力,無法比較與Fsinα的大小關(guān)系,B錯(cuò)誤;CD.根據(jù)功的定義可知,拉力做功,C錯(cuò)誤,D正確。故選D?!舅季S建模】應(yīng)用牛頓第三定律轉(zhuǎn)換研究對(duì)象如果不能直接求解物體受到的某個(gè)力時(shí),可先求它的反作用力,如求壓力時(shí)可先求支持力。在許多問題中,摩擦力的求解亦是如此。利用牛頓第三定律轉(zhuǎn)換研究對(duì)象,可以使我們分析問題的思路更靈活、更開闊?!咀兪接?xùn)練3·變情境】(2024·陜西西安·一模)如圖,質(zhì)量為60kg的人站在水平地面上,用定滑輪裝置將質(zhì)量為的重物送入井中。當(dāng)重物以的加速度加速下落時(shí),忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及繩子與定滑輪間的摩擦,則人對(duì)地面的壓力大小為(g?。ǎ〢.200N B.920N C.320N D.280N【答案】C【詳解】先研究重物,重物的加速度,受到重力與繩子的拉力,根據(jù)牛頓第二定律有,解得,再以人為研究對(duì)象,受力分析,重力Mg、繩子向上的拉力F、地面的支持力N,處于平衡狀態(tài)。則根據(jù)平衡條件有,解得,由牛頓第三定律可得:人對(duì)地面的壓力大小為故選C。考向11科學(xué)探究:加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系-實(shí)驗(yàn)原理及操作例1(2025·浙江金華·三模)(1)某實(shí)驗(yàn)小組在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),從裝置照片圖1中,我們?nèi)菀装l(fā)現(xiàn)一些錯(cuò)誤,例如“沒有補(bǔ)償阻力”等,請你認(rèn)真觀察后再指出兩處不妥之處,。(2)正確安裝裝置后,接通220V,50Hz電源,釋放小車進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到一條紙帶如圖2所示,A、B、C、D、E、F、G為選出的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間均有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出,則小車的加速度大小為m/s2(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)?!敬鸢浮?1)電源錯(cuò)用直流電小車未靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(2)2.4/2.3【詳解】(1)[1]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用交流電,而圖示中的電源為直流電;[2]釋放小車時(shí),應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,以便打出更多的點(diǎn)跡,便于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,圖示中小車未靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器;(2)由題可知,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔由于根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律解得【變式訓(xùn)練1】(2025·甘肅·二模)某實(shí)驗(yàn)小組在學(xué)習(xí)了牛頓第二定律后,為了驗(yàn)證加速度與合外力的關(guān)系,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)(圖中已經(jīng)補(bǔ)償了阻力)。小組同學(xué)用力傳感器測量小車受到的合外力,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打點(diǎn)的方式測算小車的加速度,并利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出如圖乙所示的圖像。請根據(jù)上述信息,回答以下問題:(1)除了圖甲中畫出的器材外,還需在下圖中選取的器材是(填字母);(2)圖乙中圖像恰好過坐標(biāo)原點(diǎn),若求得圖線的斜率為,則小車和力傳感器的總質(zhì)量為;(3)在(2)問中,當(dāng)力傳感器示數(shù)為時(shí),沙和沙桶的總質(zhì)量為。(結(jié)果用、k、g表示,為重力加速度)【答案】(1)AF(2)(3)【詳解】(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用交流電源,還需要刻度尺測量紙帶距離,無需干電池、彈簧測力計(jì)、天平和秒表,故選AF。(2)根據(jù)牛頓第二定律,有可知解得(3)當(dāng)力傳感器示數(shù)為F1時(shí),對(duì)沙和沙桶,有對(duì)小車,有聯(lián)立解得【變式訓(xùn)練2·變考法】(2025·河南新鄉(xiāng)·模擬預(yù)測)某同學(xué)用如圖所示的裝置探究小車的加速度與其所受的合外力的關(guān)系,其中圖甲為側(cè)視圖(只畫一個(gè)小車),圖乙為俯視圖(未畫槽碼)。實(shí)驗(yàn)器材有:附有滑輪的長木板2塊、相同的小車2個(gè)、細(xì)線2條、粗棉線2條、槽碼若干、刻度尺、黑板擦等。請按下列步驟完成實(shí)驗(yàn):(1)安裝實(shí)驗(yàn)器材,調(diào)節(jié)木板的傾斜度,使小車在不受牽引時(shí)能沿木板做(填“勻速”或“勻加速”)直線運(yùn)動(dòng)。(2)將兩小車放在木板上,車后端各系一條粗棉線,用黑板擦把兩條粗棉線同時(shí)按壓在木板上。兩小車前端各系一條細(xì)線,跨過定滑輪與槽碼連接。小車1掛質(zhì)量為的槽碼,小車2掛質(zhì)量為的槽碼,均遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。(3)拾起黑板擦,兩小車同時(shí)開始運(yùn)動(dòng);按下黑板擦,兩小車同時(shí)停下來。用刻度尺測出兩小車移動(dòng)的位移,則兩小車的加速度之比為(用表示)。(4)若、、、滿足,則可說明小車的加速度與其所受的合外力成正比?!敬鸢浮縿蛩佟驹斀狻縖1]安裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí),要平衡摩擦力,故應(yīng)調(diào)節(jié)木板的傾斜度,使小車在不受牽引時(shí)能沿木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)。[2]兩小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),有,則兩小車的加速度之比為。[3]設(shè)小車的質(zhì)量為,若小車的加速度與其所受的合外力成正比,則有,所以、、、應(yīng)滿足的關(guān)系為??枷?2科學(xué)探究:加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系-數(shù)據(jù)處理及誤差分析例2(2025·廣東廣州·三模)實(shí)驗(yàn)小組采用如圖甲所示的裝置探究小車的加速度與小車質(zhì)量和合外力的關(guān)系。為平衡摩擦力,先取下砝碼盤和砝碼,調(diào)節(jié)木板的傾角,輕推系著紙帶的小車,小車獲得初速度后通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,打出了如圖乙所示紙帶,紙帶靠點(diǎn)的一端連著小車,由圖乙可以推測,小車運(yùn)動(dòng)過程中速度(選填“越來越大”或“越來越小”),受到的合力(選填“越來越大”“越來越小”或“不變”)。繼續(xù)調(diào)整木板傾角,完成平衡摩擦力的操作后,掛上砝碼和砝碼盤進(jìn)行實(shí)驗(yàn),最終獲得小車運(yùn)動(dòng)的(為砝碼和砝碼盤的重力)圖像,如圖丙所示,根據(jù)圖像,可以判斷A.平衡摩擦力時(shí),傾角仍然過小B.隨著F增大,小車的加速度a可能大于重力加速度gC.小車的質(zhì)量一定時(shí),其加速度與所受合外力成正比【答案】越來越大不變C【詳解】[1]由乙圖可知,紙帶上點(diǎn)跡之間的距離越來越大,說明小車的速度越來越大;[2]由乙圖可知,點(diǎn)跡間的間距均勻增大,小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),故小車受到的合外力不變;[3]由于小車的圖像是一條通過原點(diǎn)的直線,說明質(zhì)量一定時(shí),小車的加速度與合外力成正比。故選C。【變式訓(xùn)練3·變角度】(2025·陜西渭南·三模)在探究加速度a與所受合力F的關(guān)系時(shí),某同學(xué)采用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,控制小車質(zhì)量M不變,尋找其加速度a與所受合力F的關(guān)系。(1)在平衡摩擦力的這步操作中,該同學(xué)(選填“需要”或“不需要”)通過細(xì)繩把砂桶掛在小車上。(2)在實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)得到的一條如圖乙所示的紙帶,他每隔4個(gè)點(diǎn)取一計(jì)數(shù)點(diǎn),在紙帶上做好0、1、2、3、4的標(biāo)記,用毫米刻度尺測量出從起點(diǎn)0到各計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離,在圖中已經(jīng)標(biāo)出。已知電火花計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為0.02s,則該小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為m/s2(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。(3)采用圖像處理數(shù)據(jù),畫出如圖丙所示a-F圖像,發(fā)現(xiàn)圖線上端彎曲,并不是直線,出現(xiàn)這一問題的可能原因是。【答案】(1)不需要(2)0.88(3)小車質(zhì)量沒有遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砂和砂桶的總質(zhì)量【詳解】(1)該實(shí)驗(yàn)必須要補(bǔ)償阻力。在補(bǔ)償阻力的這步操作中,利用小車重力沿木板向下的分力補(bǔ)償阻力,不需要通過細(xì)繩把砂桶掛在小車上。(2)由題可知,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔根據(jù)逐差法可得小車的加速度(3)設(shè)小車的質(zhì)量為M,砂和砂桶的總質(zhì)量為m,根據(jù)牛頓第二定律,對(duì)小車則有對(duì)砂和砂桶聯(lián)立可得在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié),把砂和砂桶的總重力當(dāng)成小車的合力F,則有當(dāng)小車質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砂和砂桶的總質(zhì)量時(shí),圖像的斜率近似等于,圖線近似是直線;隨著砂和砂桶的總質(zhì)量m逐漸增大,當(dāng)小車質(zhì)量沒有遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砂和砂桶的總質(zhì)量時(shí),圖像上點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率逐漸減小,則圖線開始變彎曲。【思維建?!縜-F圖像與a-1M圖像異常誤差分析(1)a-F圖像圖像解析式為a=1m+M·mg??梢娭本€斜率為1若M為定值,則隨著m的增大,此斜率會(huì)減小。①若出現(xiàn)圖像向下彎曲則說明不滿足m遠(yuǎn)小于M。②mg=0時(shí),小車具有非零的加速度a,即出現(xiàn)縱軸截距,則說明平衡摩擦力過度。③當(dāng)mg增大到某值時(shí),小車才具有非零的加速度a,即出現(xiàn)橫軸截距,則說明平衡摩擦力不足或沒有平衡摩擦力。(2)a-1M圖像:圖像解析式為a=mg1+mM·1M。可見直線斜率為mg①若出現(xiàn)圖像向下彎曲,則說明M不再遠(yuǎn)大于m。②M無限增大時(shí),小車具有非零的加速度a,若出現(xiàn)縱軸截距則說明平衡摩擦力過度。③當(dāng)M減小到某值時(shí),小車才具有非零的加速度a,若出現(xiàn)橫軸截距則說明平衡摩擦力不足或沒有平衡摩擦力期末基礎(chǔ)通關(guān)練(測試時(shí)間:10分鐘)1.(2025·甘肅·高考真題)2025年4月24日,在甘肅酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了搭載神舟二十號(hào)載人飛船的長征二號(hào)F遙二十運(yùn)載火箭。若在初始的內(nèi)燃料對(duì)火箭的平均推力約為。火箭質(zhì)量約為500噸且認(rèn)為在內(nèi)基本不變,則火箭在初始內(nèi)的加速度大小約為()(重力加速度g取)A. B. C. D.【答案】A【詳解】根據(jù)題意,由牛頓第二定律有,代入數(shù)據(jù)解得故選A。2.(2025·廣西·高考真題)(多選)獨(dú)竹漂是我國一項(xiàng)民間技藝。如圖,在平靜的湖面上,獨(dú)竹漂選手手持劃桿踩著楠竹,沿直線減速滑行,選手和楠竹相對(duì)靜止,則()A.選手所受合力為零B.楠竹受到選手作用力的方向一定豎直向下C.手持劃桿可使選手(含劃桿)的重心下移,更易保持平衡D.選手受到楠竹作用力的方向與選手(含劃桿)的重心在同一豎直平面【答案】CD【詳解】A.選手和楠竹在水里減速滑行,速度在變化,根據(jù)牛頓第二定律可知合力不為零,故A錯(cuò)誤;B.楠竹在水平方向有加速度,選手對(duì)楠竹的力在豎直方向有重力,水平方向有摩擦力,所以選手對(duì)楠竹的力方向不是豎直向下,故B錯(cuò)誤;C.選手和楠竹相對(duì)靜止,且減速滑行,選手和楠竹的重心要在同一豎直面上才能保持相對(duì)穩(wěn)定,故C正確;D.選手和楠竹構(gòu)成的整體在減速滑行,受到的合力不為零,根據(jù)力的作用線和重心的關(guān)系可知整體的重心與楠竹受到合力作用線應(yīng)該在同一豎直面上,故D正確。故選CD。3.(2025·陜晉青寧卷·高考真題)某智能物流系統(tǒng)中,質(zhì)量為20kg的分揀機(jī)器人沿水平直線軌道運(yùn)動(dòng),受到的合力沿軌道方向,合力F隨時(shí)間t的變化如圖所示,則下列圖像可能正確的是(

)A. B.C. D.【答案】A【詳解】根據(jù)牛頓第二定律和題圖的F—t圖畫出如圖所示的a—t圖像可知機(jī)器人在0~1s和2~3s內(nèi)加速度大小均為1m/s2,方向相反,由v—t圖線的斜率表示加速度可知A正確。故選A。4.(2025·安徽·高考真題)如圖,裝有輕質(zhì)光滑定滑輪的長方體木箱靜置在水平地面上,木箱上的物塊甲通過不可伸長的水平輕繩繞過定滑輪與物塊乙相連。乙拉著甲從靜止開始運(yùn)動(dòng),木箱始終保持靜止。已知甲、乙質(zhì)量均為,甲與木箱之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,不計(jì)空氣阻力,重力加速度g取,則在乙下落的過程中()A.甲對(duì)木箱的摩擦力方向向左 B.地面對(duì)木箱的支持力逐漸增大C.甲運(yùn)動(dòng)的加速度大小為 D.乙受到繩子的拉力大小為【答案】C【詳解】A.因?yàn)槲飰K甲向右運(yùn)動(dòng),木箱靜止,根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng),甲對(duì)木箱的摩擦力方向向右,A錯(cuò)誤;B.設(shè)乙運(yùn)動(dòng)的加速度為,只有乙有豎直向下的恒定加速度,對(duì)甲、乙和木箱,由整體法,豎直方向受力分析有,則地面對(duì)木箱的支持力大小不變,B錯(cuò)誤;CD.設(shè)繩子的彈力大小為,對(duì)甲受力分析有,對(duì)乙受力分析有,聯(lián)立解得,,C正確,D錯(cuò)誤。故選C。5.(2025·安徽·高考真題)某實(shí)驗(yàn)小組通過實(shí)驗(yàn)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。(1)利用圖甲裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),要平衡小車受到的阻力。平衡阻力的方法是:調(diào)整軌道的傾斜度,使小車。(選填正確答案標(biāo)號(hào))a.能在軌道上保持靜止b.受牽引時(shí),能拖動(dòng)紙帶沿軌道做勻速運(yùn)動(dòng)c.不受牽引時(shí),能拖動(dòng)紙帶沿軌道做勻速運(yùn)動(dòng)(2)利用圖乙裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),箱體的水平底板上安裝有力傳感器和加速度傳感器,將物體置于力傳感器上,箱體沿豎直方向運(yùn)動(dòng)。利用傳感器測得物體受到的支持力和物體的加速度a,并將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到計(jì)算機(jī)。①圖丙是根據(jù)某次實(shí)驗(yàn)采集的數(shù)據(jù)生成的和a隨時(shí)間t變化的散點(diǎn)圖,以豎直向上為正方向。時(shí),物體處于(選填“超重”或“失重”)狀態(tài);以為橫軸、a為縱軸,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合得到的圖像為圖丁中的圖線a、②若將物體質(zhì)量增大一倍,重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn),其圖像為圖丁中的圖線。(選填“b”“c”或“d”)【答案】(1)c(2)失重d【知識(shí)點(diǎn)】驗(yàn)證加速度與力成正比的實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理與誤差分析、牛頓第二定律的簡單應(yīng)用、超重和失重的概念【詳解】(1)平衡阻力的方法是:調(diào)整軌道的傾斜度,使小車不受牽引時(shí),能拖動(dòng)紙帶沿軌道做勻速運(yùn)動(dòng)。故選c。(2)[1]根據(jù)圖像可知時(shí),加速度方向豎直向下,故處于失重狀態(tài);[2]對(duì)物體根據(jù)牛頓第二定律,整理得,可知圖像的斜率為,故將物體質(zhì)量增大一倍,圖像斜率變小,縱軸截距不變,其圖像為圖丁中的圖線d。期末重難突破練(測試時(shí)間:10分鐘)6.(2025·浙江·高考真題)中國運(yùn)動(dòng)員以121公斤的成績獲得2024年世界舉重錦標(biāo)賽抓舉金牌,舉起杠鈴穩(wěn)定時(shí)的狀態(tài)如圖所示。重力加速度,下列說法正確的是()A.雙臂夾角越大受力越小B.杠鈴對(duì)每只手臂作用力大小為C.杠鈴對(duì)手臂的壓力和手臂對(duì)杠鈴的支持力是一對(duì)平衡力D.在加速舉起杠鈴過程中,地面對(duì)人的支持力大于人與杠鈴總重力【答案】D【詳解】AB.杠鈴的重力為,手臂與水平的杠鈴之間有

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