专题三牛顿运动定律挖命题【考情探究】考点考向5年考情预测热度考题示例考试要求关联考点素养要素牛顿运动定律牛顿第一定律2018.04选考,1,3分c科学推理物理学史★★★☆☆牛顿第二定律2018.06学考,14,2分2015.10选考,19,9分2016.04选考,19,9分2016.10选考,19,9分2017.04选考,19,9分c匀变速直线运动规律运动与相互作用观念★★★☆☆力学单位制2018.04选考,3,3分2017.11选考,2,3分2015.10选考,1,3分2017.04选考,1,3分2017.11选考,2,3分b能量、电磁学物理量解释意识★★★★☆牛顿第三定律2016.04选考,19,9分2018.06学考,3,2分c受力分析运动与相互作用观念★★★☆☆牛顿运动定律的应用牛顿运动定律应用2018.06学考,22,7分2018.04选考,19,9分2015.10选考,19,9分2016.04选考,19,9分2016.10选考,19,9分d匀变速直线运动规律、动能定理模型建构、运动与相互作用观念★★★★☆共点力平衡条件及应用2015.10选考,11,3分2015.10选考,13,3分c库仑力科学推理★★★★☆超重与失重2018.04选考,8,3分2017.04选考,12,3分B匀变速直线运动解释意识★★☆☆☆分析解读 1.牛顿运动定律是经典物理学中最基本、最重要的规律,是力学知识的基础。
复习时应从物理意义角度重新对概念、现象进行认识和理解,多加熟悉理想斜面实验、牛顿第一定律、加速度和力的关系、运动和力的关系、超重失重问题等。
2.牛顿运动定律属于力学主干内容,涉及方法、思想较多。
多以选择题和计算题的形式考查牛顿运动定律。
【真题典例】破考点【考点集训】考点一牛顿运动定律1.(2018浙江6月学考,13,2分)通过理想斜面实验得出“力不是维持物体运动的原因”的科学家是( )A.亚里士多德B.伽利略C.笛卡尔D.牛顿答案B2.(2018浙江4月选考,3,3分)用国际单位制的基本单位表示能量的单位,下列正确的是( )A.kg·m2/s2B.kg·m/s2C.N/mD.N·m答案A3.(2018浙江6月学考,14,2分)雨滴在1.5km左右的高空形成并开始下落,落到地面的速度一般不超过8m/s。
若雨滴沿直线下落,则其下落过程( )A.做自由落体运动B.加速度逐渐增大C.总时间约为17sD.加速度小于重力加速度答案D4.[2018浙江杭州地区(含周边)重点中学期末,5]如图所示是一支旅行用的牙膏,该牙膏的外壳是由薄铝皮做的,根据你的知识和生活经验,判断下列说法正确的是( )A.该牙膏外壳被挤压后发生的形变为弹性形变B.牙膏被挤出来是因为牙膏受到手的弹力作用C.挤牙膏时手对牙膏壳的作用力大小等于牙膏壳对手的作用力大小D.挤牙膏时手对牙膏壳的作用力小于牙膏壳对手的作用力答案C5.(2017浙江台州模拟,6)电视剧《芈月传》中秦武王举鼎而死。
在秦武王举鼎过程中( )A.秦武王举鼎的力小于鼎对他的压力B.秦武王举鼎的力大小等于鼎对他的压力大小C.秦武王受到的重力的反作用力是地面对他的支持力D.秦武王举鼎的力和他受到的重力是一对作用力和反作用力答案B6.(2017浙江台州模拟,7)在行车过程中遇到紧急刹车,乘员可能会由于惯性而受到伤害。
为此新交通法规定行车过程中必须系安全带。
假设某次急刹车过程中,由于安全带作用,使质量为60kg的乘员在3s内速度由108km/h降到0,此过程中安全带对乘员的作用力约为( )A.200NB.400NC.600ND.800N答案C7.(2017浙江名校协作,19)在卫生大扫除中,某同学用拖把拖地,沿推杆方向对拖把施加推力F,如图所示,此时推力与水平方向的夹角为θ,且拖把刚好做匀速直线运动。
从某时刻开始保持力F的大小不变,减小F 与水平方向的夹角θ,则( )A.拖把将做减速运动B.拖把继续做匀速运动C.地面对拖把的支持力F N变小,地面对拖把的摩擦力F f变小D.地面对拖把的支持力F N变大,地面对拖把的摩擦力F f变大答案C8.(2019届浙江金丽衢十二校联考,19)在学校为“高三加油”的微视频拍摄中采用无人机悬停在离地高80m处拍摄,已知该无人机的质量为1.4kg,最大升力为22.4N,最大上升速度为6m/s,最大上升的加速度为2m/s2。
由于操作失误,拍摄过程中无人机突然停机,操作人员用时4s完成重新启动,空气阻力大小恒定,g取10m/s2求:(1)上升过程加速到最大速度至少需要的时间;(2)空气阻力大小;(3)重新启动时,无人机的速度大小。
答案(1)3s (2)5.6N (3)24m/s9.(2018浙江温州六校联盟高三期末,19)有一种公交电车站,车站站台的路轨建得高些,车辆进站时要上坡,出站时要下坡,如图甲所示,这样既可以节能又可以节省停车所需的时间。
为简化问题,现设两边倾斜部分AB段和CD段均为直轨道,长度均为L=200m,水平部分BC段长度也为L=200m、站台的高度h未知,如图乙所示,各段道路交接处均为圆滑连接。
一长度可忽略的电车自站台左前方以v0=72km/h的速度驶向站台,为了节能,司机在未到站时即关闭电车电源,经过时间t1=100s后到达A点,接着冲上了倾斜轨道,到达站台上的B 点时速度为v B=18km/h,此时司机还需启动刹车系统,使得电车最终正好停在了BC段的中点。
已知电车在各段轨道上所受摩擦力(不含刹车时所增加的阻力)及空气阻力均可认为等于其自身总重量的0.01,刹车过程所增加的阻力可看作恒力,忽略电车经过各道路交接处的能量损失及可能腾空对研究问题的影响,g取10m/s2求:(1)电车到达A点时的速度大小v A;(2)电车从站台B点到最终停止所需的时间t;(3)该电车站台的高度h。
答案(1)10m/s (2)40s (3)1.75m考点二牛顿运动定律的应用1.(2019届浙江台州一模,5)在足球赛前经常看到运动员会表演颠球。
如图所示是运动员用头颠球,将球竖直顶向空中,并等其落下,则足球( )A.上升过程中受到重力和顶力B.上升过程中处于失重状态C.下落过程中处于超重状态D.上升至最高处时处于平衡状态答案B2.(2018浙江4月选考,8,3分)如图所示,小芳在体重计上完成下蹲动作。
下列F-t图像能反映体重计示数随时间变化的是( )答案C3.(2018浙江金华一中高一段考,10)如图,放在水平桌面上的木块A处于静止状态,所挂的砝码和托盘的总质量为0.6kg,弹簧秤读数为2N,滑轮摩擦不计。
若轻轻取走盘中的部分砝码,使总质量减少到0.3kg时,将会出现的情况是( )(g=10m/s2)A.弹簧秤的读数将变小B.A仍静止不动C.A对桌面的摩擦力不变D.A所受的合力将要变大答案B4.(2019届浙江教育绿色评价联盟,19)随着科技的发展,我国未来的航空母舰上将安装电磁弹射器以缩短飞机的起飞距离。
如图所示,航空母舰的水平跑道总长l=180m,其中电磁弹射区的长度l1=80m,在该区域安装有直线电机,该电机可从头至尾提供一个恒定的牵引力F牵。
一架质量m=2.0×104kg的飞机,其喷气式发动机可以提供恒定的推力F推=1.2×105N。
假设飞机在跑道所受阻力大小恒为飞机重力的0.2,离舰起飞的速度v=40m/s。
设航空母舰始终处于静止状态,飞机可看做质量恒定的质点。
求:(1)飞机在非电磁弹射区域的加速度大小;(2)飞机在电磁弹射区末的速度大小;(3)电磁弹射器的牵引力F牵的大小。
答案(1)4.0m/s2(2)20√2m/s (3)2×104N5.(2018浙江6月学考,22,7分)某校物理课外小组为了研究不同物体水下运动特征,使用质量m=0.05kg的流线形人形模型进行模拟实验。
实验时让模型从h=0.8m高处自由下落进入水中,假设模型入水后受到大小恒为f=0.3N的阻力和F=1.0N的恒定浮力,模型的位移大小远大于模型长度,忽略模型在空气中运动时受到的阻力,试求模型:(1)落到水面时速度v的大小;(2)在水中能到达的最大深度H;(3)从开始下落到返回水面所需时间t。
答案(1)4m/s (2)0.5m (3)1.15s6.(2018浙江温州普通高中选考适应性测试)陕西汉中天坑群是全球较大的天坑群地质遗迹,如图是镇巴三元圈子崖天坑,最大深度约300m,在某次勘察中,一质量为60kg的探险队员利用竖直方向的探险绳从坑沿滑到坑底。
若队员先从静止开始做匀加速直线运动,下滑20s时速度达到5m/s,然后以此速度匀速运动45s,最后匀减速运动到达坑底速度恰好为零。
整个下行过程中探险绳始终处于竖直,探险队员视为质点。
求:(g=10m/s2)(1)匀加速阶段的加速度大小a1及匀加速下降的高度h1;(2)匀减速下降时探险绳对探险队员的摩擦力大小;(3)探险队员整个下落过程的平均速度大小。
答案 (1)0.25m/s 250m (2)630N (3)4m/s炼技法【方法集训】方法1 应用牛顿运动定律解决多过程问题1. (2018浙江嘉兴一中期中)在寒冷的冬天,路面很容易结冰,在冰雪路面上汽车一定要低速行驶。
在冰雪覆盖的路面上,车辆遇紧急情况刹车时,车轮会抱死而“打滑”。
如图所示,假设某汽车以12m/s 的速度行驶至一个斜坡的顶端A 时,突然发现坡底前方有一位行人正2m/s 的速度做同向匀速运动,司机立即刹车,但因冰雪路面太滑,汽车仍沿斜坡滑行。
已知斜坡高AB=5m,长AC=13m,司机刹车时行人距坡底C 点的距离CE=33m,从厂家的技术手册中查得该车轮胎与冰雪路面的动摩擦因数为0.2。
假设汽车经过A 、C 点时,速度大小保持不变。
求:(1)汽车沿斜坡滑下的加速度大小;(2)汽车刚运动到C 点时,行人相对于C 点的位移大小;(3)试分析此种情况下,行人是否有危险?如果有,请通过计算说明。
答案 (1)2m/s 2(2)35m (3)见解析解析 (3)汽车在水平冰雪路面上的加速度大小μmg=ma 2汽车在水平路面上减速至v=v 人=2m/s 时滑动的位移 x 1=v C 2-v22a 2=48m经历的时间t 2=v C -v a 2=6s人发生的位移x 2=v 人(t 1+t 2)=14m因x 1-x 2=34m>33m,故行人有危险,应抓紧避让。
2.游乐场中的跳楼机可以让游客体验到刺激的超重和失重。
某跳楼机最大高度为103m,游戏过程为卡座从塔顶开始自由下落,在某一高度改为减速下降至离地3m 时速度接近为0,由于普通人竖直方向承受减速下降的加速度不能超过4g,取g=10m/s 2,则在下降过程中:(1)游客对卡座的最大压力是其体重的多少倍? (2)游客能体验到的最长失重时间为多长?(3)下落速度最大时的前两秒内与后两秒内的位移之比是多少?答案(1)5倍(2)4s (3)3∶1方法2 传送带问题的分析技巧1.(2017浙江宁波镇海中学模拟)(多选)如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向运动,传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面,物体以恒定的速率v2沿直线向左滑上传送带后,经过一段时间又返回到光滑水平面上,这时速率为v2',则下列说法正确的是( )A.若v1<v2,则v2'=v1B.若v1>v2,则v2'=v2C.不管v2多大,总有v2'=v2D.只有v1=v2,才有v2'=v1答案AB2.(2018浙江义乌群星学校月考)如图所示,传送带的倾角θ=37°,从A到B的长度为L AB=16m,传送带以v0=10m/s的速度逆时针转动。