《2022届高三物理易得分点提分冲刺》专题03（一） 牛顿定律 （ 解析版）

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专题 03 牛顿定律（一）
【知识梳理】
考点
1 牛顿第一定律（惯性定律）
1.运动状态的改变指运动速度发生变化，包括：①仅速度大小改变； ②仅速度方向改变； ③速度大小方
向都变化。这三种情况都产生加速度。
2.力是物体产生加速度的原因，也是使物体速度变化的原因（不是维持物体运动的原因，也不是产生运动
的原因）
3.牛顿第一定律不能用实验验证。
4.惯性（不要把惯性与牛顿第一定律混淆）
① 一切物体都具有惯性。惯性是物体的固有属性，与运动状态或是否受力无关（静止的物体也有惯性，速
度大的物体惯性不一定大）。
② 质量是惯性大小的唯一量度。惯性的大小意味着改变该物体运动状态的难易程度。
【真题回顾】
1．（2020·浙江卷）如图所示，底部均有 4 个轮子的行李箱 a 竖立、b 平卧放置在公交车上，箱子四周有
一定空间。当公交车（　　）
A．缓慢起动时，两只行李箱一定相对车子向后运动 B．急刹车时，行李箱 a 一定相对车子向前运动
C．缓慢转弯时，两只行李箱一定相对车子向外侧运动 D．急转弯时，行李箱 b 一定相对车子向内侧运动
【答案】B
【解析】A．有题意可知当公交车缓慢启动时，两只箱子与公交车之间的有可能存在静摩擦使箱子与公交
车一起运动，故 A 错误；B．急刹车时，由于惯性，行李箱
a
一定相对车子向前运动，故 B 正确；C．当公
交车缓慢转弯时，两只箱子与车之间的摩擦力可能提供向心力，与车保持相对静止，故 C 错误；D．当公交
车急转弯时，由于需要向心力大，行李箱一定相对车子向外侧运动，故 D 错误。
【知识梳理】
考点
2 国际单位制中的力学单位
1.与力学有关的三个基本单位：时间（t）~s，长度（l）~m，质量（m）~kg
2.牛顿（N）是国际单位，但它是导出单位，不是基本单位。
考点
3 牛顿第二定律
注意：牛顿运动定律仅适用于惯性参考系和宏观低速运动的物体
1. 内容、表达式（F 合=ma）
2. 牛顿第二定律的应用
两类动力学问题： ① 已知受力情况，求运动情况。② 已知运动情况，求受力情况。
核心：求 a――力和运动联系的桥梁
3.解题思路：
4.几种不受其他外力（仅 G、N、f）情况下
的加速度：
① 粗糙水平面（
a=μg
）；②光滑斜面（
a=gsinθ
）；
③ 粗糙斜面（上滑：
a=gsinθ+μgcosθ，
减速；下滑
a=gsinθ－μgcosθ，a
大于 0 加速，反之减速）
沿粗糙斜面上滑的过程和下滑的过程不是对称的，上滑过程加速度更大，时间更短）。
【真题回顾】
2．（2021·湖南卷）“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为的动车
组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为，若动车组所受的
阻力与其速率成正比（ ， 为常量），动车组能达到的最大速度为。下列说法正确的是（　
　）
A．动车组在匀加速启动过程中，牵引力恒定不变
B．若四节动力车厢输出功率均为额定值，则动车组从静止开始做匀加速运动
C．若四节动力车厢输出的总功率为 ，则动车组匀速行驶的速度为
D．若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间 达到最大速度 ，则这一过程
中该动车组克服阻力做的功为
【答案】C
【解析】A．对动车由牛顿第二定律有 ，若动车组在匀加速启动，即加速度 恒定，但
随速度增大而增大，则牵引力也随阻力增大而变大，故 A 错误；B．若四节动力车厢输出功率均为
额定值，则总功率为 4
P
，由牛顿第二定律有 ，故可知加速启动的过程，牵引力减小，阻力
增大，则加速度逐渐减小，故 B 错误；C．若四节动力车厢输出的总功率为 ，则动车组匀速行驶时
加速度为零，有 ，而以额定功率匀速时，有 ，联立解得，故 C 正确；D．若
四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间 达到最大速度 ，由动能定理可知
，可得动车组克服阻力做的功为 ，故 D 错误。
3.（2019·全国卷）物块在轻绳的拉动下沿倾角为 30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行．已知
物块与斜面之间的动摩擦因数为 ，重力加速度取10m/s2．若轻绳能承受的最大张力为1 500 N，则物
块的质量最大为
A．150kg B． kg C．200 kg D． kg
【答案】A
【解析】
T
=
f
+
mg
sin
θ
，
f
=
μN
，
N
=
mg
cosθ，代入数据解得：
m
=150kg，故 A 选项符合题意
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