高考物理二輪復習 專題一 力與運動 第3講 牛頓運動定律的理解和應用課件

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1、第3講牛頓運動定律的理解和應用專題一力與運動考點一牛頓運動定律的有關辨析考點三動力學的兩類基本問題考點四用動力學方法解決傳送帶問題考點二牛頓運動定律的應用牛頓運動定律的有關辨析考點一真題研究1.(2017浙江11月選考2)在國際單位制中，屬于基本量及基本單位的是A.質量，千克 B.能量，焦耳C.電阻，歐姆 D.電量，庫侖解析解析國際基本物理量有：質量，長度，時間，電流，發(fā)光強度，熱力學溫度，物質的量，故選A.答案解析12345678123456782.(2017浙江4月選考1)下列物理量及對應的國際單位制單位符號，正確的是A.力，kg B.功率，JC.電場強度，C/N D.電壓，V解析解析力的

2、國際單位是N，功率的國際單位是W，電場強度的國際單位是N/C，電壓的國際單位是V，所以正確答案為D.答案解析123456783.(2016浙江10月學考2)下列均屬于國際制基本單位的是A.m、N、J B.m、kg、JC.m、kg、s D.kg、m/s、N答案4.(人教版必修1P70第1至3題改編)下面對牛頓第一定律和慣性的分析正確的是A.飛機投彈時，如果當目標在飛機的正下方時投下炸彈，能擊中目標B.地球自西向東轉，你向上跳起來后，不會落到原地C.安全帶的作用是防止汽車剎車時由于慣性作用發(fā)生危險D.有的同學說，向上拋出的物體，在空中向上運動時，肯定受到了向上 的作用力答案模擬訓練12345678

3、5.(人教版必修1P81“實驗”改編)把A、B兩個彈簧測力計連接在一起，B的一端固定，用手拉測力計A，如圖1，則A.A拉B的力小于B拉A的力B.A拉B的力大于B拉A的力C.A拉B的力與B拉A的力是一對平衡力D.A拉B的力與B拉A的力是一對相互作用力解析解析根據(jù)牛頓第三定律，相互作用的兩個物體間的作用力大小相等、方向相反.A、B間的力為相互作用力，故D項正確.答案解析12345678圖16.伽利略和牛頓都是物理學發(fā)展史上最偉大的科學家，巧合的是，牛頓就出生在伽利略去世后第二年.下列關于力和運動關系的說法中，不屬于他們觀點的是A.自由落體運動是一種勻變速直線運動B.力是使物體產生加速度的原因C.物

4、體都具有保持原來運動狀態(tài)的屬性，即慣性D.力是維持物體運動的原因答案123456787.課間休息時，一位男生跟一位女生在課桌面上扳手腕比力氣，結果男生把女生的手腕壓倒到桌面上，如圖2所示，對這個過程中作用于雙方的力，描述正確的是12345678A.男生扳女生手腕的力一定比女生扳男生手腕的力大B.男生扳女生手腕的力與女生扳男生手腕的力一樣大C.男生扳女生手腕的力小于女生臂膀提供給自己手腕的力D.男生扳女生手腕的力與女生臂膀提供給自己手腕的力一樣大圖2解析解析根據(jù)牛頓第三定律，男生扳女生手腕的力與女生扳男生手腕的力大小相等.答案解析8.如圖3所示，有人用一簇氣球使一座小屋成功升空.當小屋加速上升時

5、，它受到的拉力與重力的關系是A.一對平衡力 B.作用力和反作用力C.拉力小于重力 D.拉力大于重力解析解析因加速上升，所以拉力大于重力.答案解析12345678圖3規(guī)律總結規(guī)律總結1.力的作用效果是改變物體的運動狀態(tài)，而不是維持物體的運動狀態(tài).2.慣性是物體的固有屬性，質量是慣性大小的唯一量度.慣性的兩種表現(xiàn)形式：(1)物體在不受外力或所受的合外力為零時，慣性表現(xiàn)為使物體保持原來的運動狀態(tài)不變(靜止或勻速直線運動).(2)物體受到外力時，慣性表現(xiàn)為運動狀態(tài)改變的難易程度，慣性大，物體的運動狀態(tài)較難改變；慣性小，物體的運動狀態(tài)易改變.3.國際單位制規(guī)定了七個基本物理量，分別為長度、質量、時間、熱

6、力學溫度、電流、發(fā)光強度、物質的量.它們在國際單位制中的單位稱為基本單位，而通過物理量之間的關系式推導出來的物理量單位叫做導出單位.4.牛頓第二定律的五性牛頓運動定律的應用考點二命題預測1.如圖4所示，小車向右做勻加速直線運動的加速度大小為a，bc是固定在小車上的水平橫桿，物塊M穿在桿上，M通過細線懸吊著小鐵球m，M、m均相對小車靜止，細線與豎直方向的夾角為.若小車的加速度逐漸增大到3a時，M、m仍與小車保持相對靜止，則A.細線與豎直方向的夾角增加到原來的3倍B.細線與豎直方向夾角的正弦值增加到原來的3倍C.細線的拉力增加到原來的3倍D.M受到的摩擦力增加到原來的3倍答案解析圖4123456解

7、析解析小球受重力和細線的拉力，沿水平和豎直方向正交分解，得FTsin ma，F(xiàn)Tcos mg，則agtan ，所以加速度增大到3a時，細線與豎直方向夾角的正切值增加到原來的3倍，選項A、B錯誤；由以上分析知，細線水平分力增到原來的3倍，但豎直分力等于小球重力不變，所以實際細線的拉力不會增大到原來的3倍，選項C錯誤；對M和m整體受力分析Ff(Mm)a，故M受到的摩擦力增加到原來的3倍，選項D正確.1234562.(2017稽陽聯(lián)誼學校8月聯(lián)考)下列情景中哪個不是失重造成的結果A.天宮二號內部的物品可以飄在空中B.汽車快速過拱形橋時，司機感覺到自己對座位的壓力小了C.電梯從十樓向下啟動時，人感覺輕

8、飄飄的D.小朋友放飛氣球，氣球飄飄蕩蕩飛上了天空模擬訓練解析解析A、B、C都是失重或完全失重造成的，只有D是因為浮力大于重力造成的，因此D正確.答案解析1234563.(2016溫州市聯(lián)考)如圖5所示，a、b兩小球用細線連接，通過一輕質彈簧懸掛在天花板上，a、b兩球的質量分別為m和2m，在細線燒斷瞬間，a、b兩球的加速度分別為(取向下為正方向)A.0，g B.g，gC.2g，g D.2g，0答案解析圖5123456解析解析在細線燒斷之前，a、b可看成一個整體，由二力平衡知，彈簧彈力等于整體重力，故彈簧彈力方向向上，大小為3mg.當細線燒斷瞬間，彈簧的形變量不變，故彈力不變，故a受向上3mg的彈

9、力和向下mg的重力，故加速度aa 2g，方向向上.對b而言，細線燒斷后只受重力作用，故加速度ab g，方向向下.取向下為正方向，有aa2g，abg.故選項C正確.1234564.(2016浙江北侖中學期中)如圖6所示，光滑水平面上，水平恒力F拉小車和木塊一起做勻加速直線運動，小車質量為M，木塊質量為m，它們的共同加速度為a，木塊與小車間的動摩擦因數(shù)為.則在運動過程中A.木塊受到的摩擦力大小一定為mgB.木塊受到的合力大小為(Mm)aC.小車受到的摩擦力大小為D.小車受到的合力大小為(mM)a答案解析圖6123456解析解析木塊與小車共同加速，木塊受到靜摩擦力，由牛頓第二定律Ffma，A、B錯誤

10、；小車受到的合外力為Ma，D錯誤；1234565.(2017嵊州市高級中學期末)已知雨滴在空中運動時所受空氣阻力F阻kr2v2，其中k為比例系數(shù)，r為雨滴半徑，v為其運動速率.t0時，雨滴由靜止開始下落，加速度用a表示.落地前雨滴已做勻速運動，速率為v0.下列圖象中不正確的是答案解析123456解析解析由mgF阻ma得，雨滴先加速下落，隨著v增大，阻力F阻增大，a減小，a0時，vv0不再變化，故A、B正確；1234566.(2017溫州市十校高三期末)如圖7甲所示，是某人站在力傳感器上做下蹲、起跳動作的示意圖，中間的“”表示人的重心.圖乙是根據(jù)傳感器畫出的Ft圖線.兩圖中ag各點均相對應，其中

11、有幾個點在甲圖中沒有畫出，圖乙中a、c、e點對應的縱坐標均為700 N.取重力加速度g10 m/s2.請根據(jù)這兩個圖所給出的信息，判斷下面說法中正確的是A.此人重心在b點時處于超重狀態(tài)B.此人重心在c點時的加速度大小大于在b點時的加速度大小C.此人重心在e點時的加速度大小大于在a點時的加速度大小D.此人重心在f點時的腳剛好離開傳感器答案解析甲乙圖7123456解析解析由題圖知a、c、e點處對應的FG，故加速度等于0，b點處FG，處于失重狀態(tài).123456規(guī)律總結規(guī)律總結1.只要物體有向上或向下的加速度，物體就處于超重或失重狀態(tài)，與物體向上運動還是向下運動無關.2.加速度與合外力具有瞬時對應關系

12、，二者總是同時產生、同時變化、同時消失.3.受力分析中的突變問題(1)輕繩、輕桿和接觸面的彈力可以突變.(2)彈簧、橡皮筋的彈力不可以突變.4.連接體問題的分析思路(1)若系統(tǒng)內各物體具有相同的加速度，且要求物體間的相互作用力時，一般“先整體求加速度，后隔離求內力”.(2)若系統(tǒng)內各個物體的加速度不相同，又需要知道物體間的相互作用力，往往把各個物體從系統(tǒng)中隔離出來，分析各個物體的受力情況和運動情況，并分別應用牛頓第二定律列出方程求解.動力學的兩類基本問題考點三真題研究1.(2017浙江4月選考19)如圖8所示，游船從某碼頭沿直線行駛到湖對岸，小明對過程進行觀測并記錄數(shù)據(jù)如下表：12345圖8運

13、動過程運動時間運動狀態(tài)勻加速運動040 s初速度v00；末速度v4.2 m/s勻速運動40640 sv4.2 m/s勻減速運動640720 s靠岸時v10.2 m/s(1)求游船勻加速運動過程中加速度大小a1及位移大小x1；答案答案0.105 m/s284 m答案解析解析解析由運動學公式a1 0.105 m/s2位移x1 a1t284 m12345(2)若游船和游客的總質量M8 000 kg，求游船勻減速運動過程中所受的合力大小F；答案答案400 N由牛頓第二定律得FMa2400 N(3)求游船在整個行駛過程中的平均速度大小.答案答案3.86 m/s答案解析123452.(2016浙江10月學

14、考19)如圖9所示在某段平直的鐵路上，一列以324 km/h高速行駛的列車在某時刻開始勻減速行駛，5 min后恰好停在某車站，并在該站停留4 min，隨后勻加速駛離車站，經8.1 km后恢復到原速324 km/h.(g取10 m/s2)(1)求列車減速時的加速度大??；12345圖9答案答案見解析解析解析列車的速度為324 km/h90 m/s，經過5 min300 s停下，答案解析(2)若該列車總質量為8.0105 kg，所受阻力恒為車重的0.1倍，求列車駛離車站加速過程中牽引力的大??；12345答案答案見解析解析解析Ff0.1mg ，根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)0.1mgmav22ax解得a0.5

15、m/s2 ，則F1.2106 N答案解析(3)求列車從開始減速到恢復原速這段時間內的平均速度大小.12345答案答案見解析答案解析3.(2016浙江4月學考19)如圖10是上海中心大廈，小明乘坐大廈快速電梯，從底層到達第119層觀光平臺僅用時55 s.若電梯先以加速度a1做勻加速運動，達到最大速度18 m/s.然后以最大速度勻速運動，最后以加速度a2做勻減速運動恰好到達觀光平臺.假定觀光平臺高度為549 m，取g10 m/s2.12345圖10答案答案0.9 m/s2180 m答案解析(1)若電梯經過20 s勻加速達到最大速度，求加速度a1及上升高度h；12345解析解析由運動學公式可得123

16、45(2)在(1)問中的勻加速上升過程中，若小明的質量為60 kg，求小明對電梯地板的壓力；答案答案654 N，方向豎直向下解析解析根據(jù)牛頓第二定律可得FNmgma1則FNmgma1654 N根據(jù)牛頓第三定律得小明對地板的壓力FNFN654 N，方向豎直向下答案解析12345(3)求電梯勻速運動的時間.答案答案6 s解析解析設勻速運動時間為t0，運動的總時間為t，由vt圖象可得H (tt0)vm解得t06 s.答案解析模擬訓練4.(人教版必修1P86例2)如圖11所示，一個滑雪的人，質量m75 kg，以v02 m/s的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角30，t5 s的時間內滑下的路程x60 m

17、，g9.8 m/s2，求滑雪人受到的阻力(包括摩擦力和空氣阻力)大小.答案答案67.5 N圖11解析解析由xv0t at2得a4 m/s2，又由牛頓第二定律mgsin F阻ma得F阻mgsin ma67.5 N.12345答案解析5.(2017浙江“七彩陽光”聯(lián)考)2017年1月25日，在中央電視臺播出的“2016年度科技盛典”節(jié)目中，海軍電力工程專家馬偉明院士表示正在研制“國產003型航母電磁彈射器”(如圖12所示).它是由電磁彈射車給飛機一個輔助作用力，使飛機在較短的直跑道上獲得較大的速度.假定航母處于靜止狀態(tài)，質量為M的飛機利用電磁彈射器起飛，飛機在t0時刻從靜止開始在跑道上做勻加速運動

18、，在t1時刻獲得發(fā)射速度v.此過程中飛機發(fā)動機的推力恒為F，阻力恒為f.問：(1)電磁彈射車對飛機的輔助推力多大？圖1212345答案解析12345解析解析設飛機在加速過程中加速度為a1，由牛頓第二定律可得FfF輔Ma1(2)若在t1時刻突然接到飛機停止起飛的命令，立刻將該飛機的推力和電磁彈射車的輔助推力同時反向但大小不變.要使飛機能安全停止，則飛行甲板L至少多長？12345答案解析解析解析飛機在加速過程中滑行的距離s1為設飛機在減速過程中加速度為a2， 由牛頓第二定律得FfF輔Ma2飛機在減速過程中滑行的距離為s2，要使飛機能安全停止，則飛行甲板長L至少為12345規(guī)律總結規(guī)律總結1.以加速

19、度為“橋梁”，由運動學公式和牛頓第二定律列方程求解，具體邏輯關系如下：2.解答動力學兩類問題的基本程序解答動力學兩類問題的基本程序(1)明確題目中給出的物理現(xiàn)象和物理過程的特點.(2)對研究對象進行受力分析和運動過程分析，并畫出示意圖.(3)應用牛頓運動定律和運動學公式求解，通常先用表示相應物理量的符號進行運算，解出所求物理量的表達式，然后將已知物理量的數(shù)值及單位代入，通過運算求結果.用動力學方法解決傳送帶問題考點四命題預測1.如圖13所示，電動傳送帶以恒定速度v01.2 m/s運行，傳送帶與水平面的夾角37，現(xiàn)將質量m20 kg的物品箱輕放到傳送帶底端，經過一段時間后，物品箱被送到高h1.8

20、 m的平臺上，已知物品箱與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0.85，不計其他損耗，則每件物品箱從傳送帶底端送到平臺上，需要多長時間？(sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2)123圖13答案答案3.25 s答案解析解析解析物品箱剛放到傳送帶上時做勻加速運動，當速度達到v0時，與傳送帶一起做勻速運動到平臺.物品箱剛放上去時，根據(jù)牛頓第二定律有mgcos mgsin ma，解得a0.8 m/s2.123總時間為tt1t23.25 s.2.如圖14甲所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率v1運行，初速度大小為v2的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶.若從小物塊滑上傳送帶開始計

21、時， 小物塊在傳送帶上運動的vt圖象(以地面為參考系)如圖乙所示.已知v2v1，則A.t2時刻，小物塊離A處的距離達到最大B.t2時刻，小物塊相對傳送帶滑動的距離達到最大C.0t2時間內，小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左D.0t3時間內，小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用答案解析模擬訓練圖14123解析解析t1時刻小物塊向左運動到速度為零，離A處的距離達到最大，故A錯誤；t2時刻前小物塊相對傳送帶向左運動，之后相對靜止，故B正確；0t2時間內，小物塊受到的摩擦力方向始終向右，故C錯誤；t2t3時間內小物塊不受摩擦力作用，故D錯誤.1233.(2017浙江余姚中學高三上期中)如圖15所示，傳送

22、帶的水平部分AB是繃緊的，當傳送帶不運轉時，滑塊從斜面頂端由靜止下滑，通過AB所用時間為t1，從B端飛出時速度大小為v1.若傳送帶沿逆時針方向運轉，滑塊同樣從斜面頂端由靜止下滑，通過AB所用時間為t2，從B端飛出時速度大小為v2，則A.t1t2，v1v2 B.t1t2，v1v2C.t1t2，v1v2 D.t1t2，v1v2圖15解析解析在兩種情況下，滑塊到達A點的初速度相等，在傳送帶上都做勻減速直線運動，加速度大小相等，根據(jù)速度位移公式知，到達B端的速度相等，即v1v2，結合速度時間公式知，t1t2，故A正確，B、C、D錯誤.答案解析123規(guī)律總結規(guī)律總結1.在確定研究對象并進行受力分析之后，首先判定摩擦力突變(含大小和方向)點，給運動分段.(1)傳送帶傳送的物體所受摩擦力，不論是其大小的突變，還是其方向的突變，都發(fā)生在物體的速度與傳送帶速度相等的時刻.(2)物體在傳送帶上運動時的極值問題，不論是極大值，還是極小值，也都發(fā)生在物體速度與傳送帶速度相等的時刻.(3)v物與v傳相同的時刻是運動分段的關鍵點.2.判定運動中的速度變化(相對運動方向和對地速度變化)的關鍵是v物與v傳的大小與方向，二者的大小和方向決定了此后的運動過程和狀態(tài).3.考慮傳送帶長度判定到達臨界狀態(tài)之前是否滑出以及物體與傳送帶共速以后物體是否一定與傳送帶保持相對靜止一起做勻速運動.