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第三章 运动和力的关系
【运动和力的单元知识体系】
知识点 11：牛顿三个运动定律的理解
考点一：牛顿第一定律的理解及应用
题型一：应用惯性的相对性分析空气中固体的运动
【知识思维方法技巧】
空气中的铁球和乒乓球的惯性都比对应的等效“空气球”的惯性大。
【典例1提高题】如图所示，在一辆表面光滑足够长的小车上，有质量分别为m、m 的两
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个小球(m>m )，原来随小车一起做匀速直线运动，当小车突然停止时，如不考虑其他阻力，
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则两个小球( )
A．一定相碰 B．一定不相碰
C．不一定相碰 D．无法确定，因为不知小车的运动方向
【典例1提高题对应练习】某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球，一只手拿着球
筒的中部，另一只手用力击打羽毛球筒的上端，则( )
A．此同学无法取出羽毛球
B．羽毛球会从筒的下端出来
C．羽毛球筒向下运动过程中，羽毛球受到向上的摩擦力才会从上端出来
D．该同学是在利用羽毛球的惯性
题型二：应用惯性的相对性分析空气中液体的运动
【知识思维方法技巧】
空气中的液体的惯性都比对应的等效“空气球”的惯性大。
【典例2提高题】一碗水置于火车车厢内的水平桌面上．当火车向右做匀减速运动时，水
面形状接近于图( )
学科网（北京）股份有限公司 1题型三：应用惯性的相对性分析液体中铁球和木球的运动
【知识思维方法技巧】
悬挂在水中的乒乓球的惯性没有对应的等效“水球”的惯性大。
【典例3提高题】如图所示，容器中盛满水，水中放入P和Q两个小球，P球为铁球，Q
球为木球，它们用细线分别系于容器的上、下底部，当容器静止时，细线均伸直处于竖直
方向，现使容器以一定加速度向右匀加速运动，则此时P、Q两球相对容器( )
A．P球向右偏移 B．两球均向左偏移
C．Q球向右偏移 D．两球均向右偏移
题型四：伽利略理想实验的理解
【典例4提高题】 在研究运动和力的关系时，伽利略设计了著名的理想斜面实验(如图所
示)，将可靠的事实和逻辑推理结合起来，能更深刻地反映自然规律．下面给出了伽利略斜
面实验的五个事件，请对事件的性质进行判断并正确排序：在A点由静止释放的小球，①
若没有摩擦时，能滚到另一斜面与A点等高的C点；②当减小斜面动摩擦因数时，滚到另
一斜面的最高位置，更接近等高的C点；③若没有摩擦时减小斜面BC的倾角，小球将通
过较长的路程，到达与A点等高的D点；④若没有摩擦，且另一斜面水平放置时，小球将
沿水平面一直运动下去；⑤不能滚到另一斜面与A点等高的C点．以下正确的是( )
A．事实⑤→事实②→推论①→推论③→推论④
B．事实⑤→事实②→推论③→事实①→推论④
C．事实⑤→事实②→事实①→推论③→推论④
D．事实⑤→事实②→推论①→事实③→推论④
考点二：牛顿第二定律的理解及应用
【知识思维方法技巧】
对牛顿第二定律的理解：
学科网（北京）股份有限公司 2题型一：牛顿第二定律的理解及应用：
【知识思维方法技巧】
牛顿第二定律的表达式为F ＝ma，加速度由物体所受合力决定，加速度的方向与物体所
合
受合力的方向一致。当物体所受合力发生突变时，加速度也随着发生突变，而物体运动的
速度不能发生突变。
类型一：牛顿第二定律矢量性的应用：分析物体的受力
【典例1a提高题】如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动
时，球所受合外力的方向沿图中的( )
A．OA方向 B．OB方向 C．OC方向 D．OD方向
类型二：牛顿第二定律矢量性瞬时型的综合应用：分析物体的运动
【知识思维方法技巧】
(1)分析物体的运动性质，要从受力分析入手，先求合力，然后根据牛顿第二定律分析加速
度的变化．
(2)物体做加速运动还是减速运动取决于加速度和速度方向间的关系，和加速度的大小没有
关系．
(3)加速度如何变化取决于物体的质量和合外力，与物体的速度没有关系．
【典例1b提高题】(多选)如图所示，处于自然状态下的轻弹簧一端固定在水平地面上，质
量为m的小球从弹簧的另一端所在位置由静止释放，设小球和弹簧一直处于竖直方向，弹
簧的劲度系数为k，重力加速度为g.在小球将弹簧压缩到最短的过程中，下列叙述中正确
的是( )
A．小球的速度先增大后减小
B．小球的加速度先减小后增大
学科网（北京）股份有限公司 3C．小球速度最大时弹簧的形变量为
D．弹簧的最大形变量为
【典例1b提高题对应练习】如图所示，用轻质弹簧将篮球拴在升降机底板上，此时弹簧竖
直，篮球恰好与光滑的侧壁和光滑的倾斜天花板接触，在篮球与侧壁之间装有压力传感器
当升降机沿竖直方向运动时，压力传感器的示数逐渐增大，某同学对此现象给出了下列分
析与判断，其中可能正确的是( )
A.升降机正在匀加速上升
B.升降机正在匀减速上升
C.升降机正在加速下降，且加速度越来越大
D.升降机正在减速下降，且加速度越来越大
类型三：牛顿第二定律瞬时型的应用：求力或加速度a
【知识思维方法技巧】
解题的思路和关键
(1)选取研究对象进行受力分析；
(2)应用正交分解法求合力；
(3)根据F合＝ma求物体的加速度a.
【典例1c提高题】如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统
静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L.一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中
点，方向与两球连线垂直．当两球运动至二者相距 L时，它们加速度的大小均为( )
A. B. C. D.
【典例1c提高题对应练习】(多选)如图所示，水平地面上固定一斜面，初始时物体A沿斜
面向下做匀变速运动，其加速度大小为a ；若在物体A上施加一竖直向下的恒力F，其加
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速度大小变为a，已知斜面倾角为θ，A与斜面间的动摩擦因数为μ，则( )
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A．若μ>tan θ，则a>a B．若μ>tan θ，则aa
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题型二：国际单位制的理解及应用
【知识思维方法技巧】
力学单位制
（1）单位制：基本单位和导出单位一起组成了单位制．
学科网（北京）股份有限公司 4（2）基本单位：基本物理量的单位．国际单位制中基本物理量共七个，其中力学有三个，
是长度、质量、时间，单位分别是米、千克、秒．
（3）导出单位：由基本物理量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位．
【典例2提高题】一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进
行分析和判断，例如从解得物理量单位，解随某些已知量变化的趋势，解在一些特殊条件
下的结果等方面进行分析，并与预期结果、实验结论等进行比较，从而判断解的合理性或
正确性，举例如下：声音在空气中的传播速度v与空气的密度ρ、压强p有关，下列速度表
达式中，k为比例系数，无单位，则这四个表达式中可能正确的是( )
A．v＝ B．v＝ C．v＝ D．v＝
【典例2提高题对应练习】普朗克常量h＝6.26×10－34 J·s，光速为c，电子质量为m，则
e
在国际单位制下的单位是( )
A．J/s B．m C．J·m D．m/s
考点三：牛顿第三定律的理解及应用
题型一：作用力与平衡力的理解
【知识思维方法技巧】
（1）作用力与反作用力的特点：在任何情况下两个物体之间的作用力和反作用力总是大小
相等、方向相反、作用在同一条直线上。
（2）相互作用力与一对平衡力的区别：一对平衡力作用在同一个物体上，相互作用力作用
在两个不同的物体上。
【典例1提高题】某人用绳子将一桶水从井内向上提的过程中，不计绳子的重力，以下说
法正确的是( )
A．只有在桶匀速上升过程中，绳子对桶的拉力才等于桶对绳子的拉力
B．桶加速上升的过程中，绳子对桶的拉力大于桶对绳子的拉力
C．桶加速上升的过程中，绳子对桶的拉力大于桶的重力
D．桶减速向上运动的过程中，绳子对桶的拉力小于桶对绳子的拉力
【典例1提高题对应练习】如图所示，人沿水平方向拉牛，但没有拉动。下列说法中正确
的是( )
A．绳拉牛的力小于牛拉绳的力
B．绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力
C．绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力
D．绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是相互作用力
题型二：牛顿第三定律在转换研究对象法中的应用
【知识思维方法技巧】
由于作用力与反作用力的关系，当待求的某个力不容易求时，可先求它的反作用力，再反
过来求待求力。如求压力时，可先求支持力，摩擦力的求解亦是如此。
【典例2提高题】一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，
箱与杆的质量为M，环的质量为m，如图所示。已知环沿杆匀加速下滑时，环与杆间的摩
学科网（北京）股份有限公司 5擦力大小为F，重力加速度为g，则此时箱子对地面的压力大小为( )
f
A．Mg＋F B．Mg－F C．Mg＋mg D．Mg－mg
f f
【典例2提高题对应练习】大圆环质量为M，经过环心的竖直钢丝AB(质量不计)上套有一
质量为m的橡皮球，现让橡皮球沿钢丝AB以一定的初速度v 竖直向上运动，大圆环对地
0
面无压力，则橡皮球上升过程中( )
A．钢丝对橡皮球的摩擦力为Mg，方向竖直向上
B．钢丝对橡皮球的摩擦力为0
C．橡皮球的加速度大小为g
D．橡皮球的加速度大小为g
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