2019屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題一 力與運(yùn)動(dòng) 考點(diǎn)三 牛頓運(yùn)動(dòng)定律課件.ppt

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考點(diǎn)三牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其應(yīng)用 高考定位 1 考查內(nèi)容 1 恒力作用下的勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題和動(dòng)力學(xué)圖象問題 2 物體在平板車 傳送帶上的運(yùn)動(dòng)問題 3 超重和失重問題 4 電場和磁場中的動(dòng)力學(xué)問題 2 題型 難度以選擇題 計(jì)算題為主 難度中等 體驗(yàn)高考 1 多選 2015 全國卷 如圖1 3 1甲所示 一物塊在t 0時(shí)刻滑上一固定斜面 其運(yùn)動(dòng)的v t圖象如圖乙所示 若重力加速度及圖中的v0 v1 t1均為已知量 則可求出 圖1 3 1 A 斜面的傾角B 物塊的質(zhì)量C 物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)D 物塊沿斜面向上滑行的最大高度 答案ACD 答案BC 3 多選 2016 全國卷 兩實(shí)心小球甲和乙由同一種材料制成 甲球質(zhì)量大于乙球質(zhì)量 兩球在空氣中由靜止下落 假設(shè)它們運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力與球的半徑成正比 與球的速率無關(guān) 若它們下落相同的距離 則A 甲球用的時(shí)間比乙球長B 甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C 甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D 甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功 答案BD 4 2017 上海單科 一碗水置于火車車廂內(nèi)的水平桌面上 當(dāng)火車向右做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí) 水面形狀接近于圖1 3 2中 圖1 3 2 解析當(dāng)火車向右做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí) 碗內(nèi)的水由于慣性 保持原來較大的速度向右運(yùn)動(dòng) 則只有圖A所示的情形符合要求 故A正確 答案A 必記要點(diǎn) 1 牛頓第一定律 1 提出了慣性的概念 慣性是物體的固有屬性 質(zhì)量是慣性大小的唯一量度 2 揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因 而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因 考點(diǎn)一牛頓運(yùn)動(dòng)定律的簡單應(yīng)用 2 牛頓第三定律牛頓第三定律說明作用力與反作用力大小相同 性質(zhì)相同 變化情況相同 但作用力與反作用力方向相反 作用在不同的兩個(gè)物體上 分別對兩個(gè)物體產(chǎn)生不同的效果 3 牛頓第二定律 1 表達(dá)式F合 ma或Fx max Fy may 2 F合 ma是矢量式 a與F合的方向相同 4 超重和失重 1 超重 物體對支持物的壓力大于重力 物體具有向上的加速度 物體向上加速運(yùn)動(dòng)或向下減速運(yùn)動(dòng) 2 失重 物體對支持物的壓力小于重力 物體具有向下的加速度 物體向上減速運(yùn)動(dòng)或向下加速運(yùn)動(dòng) 完全失重 物體具有向下的加速度 大小等于g 題組訓(xùn)練 1 牛頓第二定律的應(yīng)用 如圖1 3 3所示 放在固定斜面上的物塊以加速度a沿斜面勻加速下滑 若在物塊上再施加一個(gè)豎直向下的恒力F 則 圖1 3 3 A 物塊可能勻速下滑B 物塊仍以加速度a勻加速下滑C 物塊將以大于a的加速度勻加速下滑D 物塊將以小于a的加速度勻加速下滑 答案C 2 牛頓第二定律的應(yīng)用 2018 佛山二模 如圖1 3 4所示 龍門吊是貨運(yùn)碼頭裝載貨物的大型機(jī)械 我國在建的 宏海號 是目前世界上最大的龍門吊 其起吊能力2 2萬噸 有50層樓高 右圖為貨運(yùn)碼頭起吊集裝箱的某型號龍門吊的示意圖 兩根長度相等的鋼纜繩水平吊起總質(zhì)量為M的集裝箱 纜繩間的夾角為 側(cè)視圖 在電機(jī)帶動(dòng)下 先以恒定加速度a向右水平運(yùn)動(dòng) 正視圖 后以速度v水平勻速運(yùn)動(dòng) 以下正確的是 答案D 3 瞬時(shí)加速度的計(jì)算 2018 泰安二模 如圖1 3 5所示 小球A置于固定在水平面上的光滑半圓柱體上 小球B用水平輕彈簧拉著 彈簧固定在豎直板上 兩小球A B通過光滑滑輪O用輕質(zhì)細(xì)線相連 兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài) 已知球B質(zhì)量為m O點(diǎn)在半圓柱體圓心O1的正上方 OA與豎直方向成30 角 OA長度與半圓柱體半徑相等 OB與豎直方向成45 角 現(xiàn)將輕質(zhì)細(xì)線剪斷的瞬間 重力加速度為g 圖1 3 5 答案D 必記要點(diǎn) 1 動(dòng)力學(xué)圖象的實(shí)質(zhì)是力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 解題的關(guān)鍵在于弄清圖象斜率 截距 交點(diǎn) 拐點(diǎn) 面積的物理意義 2 對于復(fù)雜的圖象或運(yùn)動(dòng)過程 要應(yīng)用物理規(guī)律列出與圖象對應(yīng)的函數(shù)解析式 以便對有關(guān)物理問題作出準(zhǔn)確判斷 3 看清縱 橫坐標(biāo)所表示的物理量及單位 考點(diǎn)二動(dòng)力學(xué)的圖象問題 題組訓(xùn)練 1 多選 2018 洛陽模擬 將一質(zhì)量不計(jì)的光滑桿傾斜地固定在水平面上 如圖1 3 6甲所示 現(xiàn)在桿上套一光滑的小球 小球在一沿桿向上的拉力F的作用下沿桿向上運(yùn)動(dòng) 該過程中小球所受的拉力以及小球的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙 丙所示 g 10m s2 則下列說法正確的是 圖1 3 6 A 在2 4s內(nèi)小球的加速度大小為0 5m s2B 小球質(zhì)量為2kgC 桿的傾角為30 D 小球在0 4s內(nèi)的位移為8m 答案AC 2 多選 2018 綿陽模擬 斜面放置在水平地面上 一物塊以一定的初速度沿斜面向上運(yùn)動(dòng) A是斜面上一點(diǎn) 物塊過A點(diǎn)后通過的路程為x時(shí)速度為v v2與x的關(guān)系圖線如圖1 3 7所示 圖中b1 b2 x0和重力加速度g已知 根據(jù)圖線可以求得 圖1 3 7 A 物塊質(zhì)量和物塊從A點(diǎn)至回到A點(diǎn)的時(shí)間B 斜面傾角和物塊從A點(diǎn)至回到A點(diǎn)的時(shí)間C 斜面傾角和物塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)D 物塊質(zhì)量和物塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù) 答案BC 規(guī)律方法動(dòng)力學(xué)圖象問題求解方法第1步 識(shí)別圖象 1 橫 縱坐標(biāo)軸表示的物理量 2 是定性描述 坐標(biāo)軸無標(biāo)度和單位 還是定量描述 坐標(biāo)軸有標(biāo)度和單位 3 圖象形狀所描述的狀態(tài)及變化規(guī)律 4 圖線與橫坐標(biāo)軸包圍的 面積 有 無意義及對應(yīng)的物理量 5 圖線的折點(diǎn)表示斜率發(fā)生變化 明確圖線斜率對應(yīng)的物理量 第2步 判別物理過程 1 由圖象形狀所描述的狀態(tài)及變化規(guī)律確定質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì) 2 由圖象構(gòu)建數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系式 根據(jù)所構(gòu)建的關(guān)系式與掌握的物理規(guī)律對比 確定式中各項(xiàng)的物理意義 第3步 選擇解答方法 根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì) 選擇公式法 圖象法解答試題 必要時(shí)建立函數(shù)關(guān)系并進(jìn)行圖象轉(zhuǎn)換 或者與常見形式比較進(jìn)行解答和判斷 必記要點(diǎn) 1 當(dāng)連接體中各物體具有共同的加速度時(shí) 一般采用整體法 當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)各物體的加速度不同時(shí) 一般采用隔離法 2 求連接體內(nèi)各物體間的相互作用力時(shí)必須用隔離法 隔離法和整體法是互相依存 互相補(bǔ)充的 兩種方法配合交替使用 常能更有效地解決問題 考點(diǎn)三力學(xué)的連接體問題 例1 2018 成都檢測 如圖1 3 8甲所示 傾角 37 的足夠長粗糙斜面固定在水平面上 滑塊A B用細(xì)線跨過光滑定滑輪相連 A與滑輪間的細(xì)線與斜面平行 B距地面一定高度 A可在細(xì)線牽引下沿斜面向上滑動(dòng) 某時(shí)刻由靜止釋放A 測得A沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的v t圖象如圖乙所示 B落地后不反彈 圖1 3 8 已知mA 2kg mB 4kg 重力加速度g 10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 求 1 A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù) 2 A沿斜面向上滑動(dòng)的最大位移 審題探究 1 0 0 5s時(shí)間A的加速度是多少 細(xì)線對A的拉力是否等于B的重力 2 0 5s后 A做什么運(yùn)動(dòng) 如何計(jì)算第二段時(shí)間內(nèi)A的位移 答案 1 0 25 2 0 75m 題組訓(xùn)練 1 多選 2018 宣城二模 一物塊置于水平桌面上 一端系于物塊的輕繩平行于桌面繞過光滑的輕質(zhì)定滑輪 輕繩的另一端系一質(zhì)量為M的桿 桿自然下垂 桿上穿有質(zhì)量為m m M 的小環(huán) 如圖1 3 9所示 重力加速度大小為g 當(dāng)小環(huán)以加速度a沿桿加速下滑時(shí) 物塊仍保持靜止 則物塊受到桌面的摩擦力可能為 圖1 3 9 A MgB M m gC M m g MaD M m g ma 解析設(shè)小環(huán)與桿之間的摩擦力為f1 對小環(huán) mg f1 ma對物塊和桿 f2 mg f1聯(lián)立解得 f2 M m g ma若小環(huán)的加速度a g 則有f2 Mg故選項(xiàng)A D正確 答案AD 圖1 3 10 答案BCD 必記要點(diǎn) 1 傳送帶問題的實(shí)質(zhì)是相對運(yùn)動(dòng)問題 這樣的相對運(yùn)動(dòng)將直接影響摩擦力的方向 因此 搞清楚物體與傳送帶間的相對運(yùn)動(dòng)方向是解決該問題的關(guān)鍵 2 傳送帶問題還常常涉及到臨界問題 即物體與傳送帶速度相同 這時(shí)會(huì)出現(xiàn)摩擦力改變的臨界狀態(tài) 具體如何改變要根據(jù)具體情況判斷 考點(diǎn)四用動(dòng)力學(xué)方法分析傳送帶問題 例2 如圖1 3 11所示 傾斜傳送帶AB和水平傳送帶BC平滑連接 傳送帶AB的傾角為 37 起點(diǎn)A距水平面的高度H 7 0m BC長為d 2 0m 端點(diǎn)C距水平面的高度h 1 0m 水平傳送帶BC的長度d和高度h都可以調(diào)節(jié) 可以調(diào)至如圖所示的B C 位置 水平傳送帶和傾斜傳送帶都以v0 8m s的速度逆時(shí)針運(yùn)動(dòng) 一質(zhì)量為m 5kg的物塊從傾斜傳送帶的頂端A點(diǎn)由靜止釋放 已知物塊與AB BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為 0 25 物塊通過B點(diǎn)時(shí)無能量損失 取重力加速度g 10m s2 cos37 0 8 sin37 0 6 物塊在運(yùn)動(dòng)過程中可視為質(zhì)點(diǎn) 圖1 3 11 1 求物塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度大小 2 當(dāng)h調(diào)為h 3 325m時(shí) 物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間是多少 審題探究 1 物塊剛放到傳送帶上所受摩擦力的方向如何 物體的加速度多大 2 物塊在傾斜傳送帶上運(yùn)動(dòng) 速度能否達(dá)到與傳送帶速度相同 若能達(dá)到速度相同 此后物塊做勻速運(yùn)動(dòng)還是加速運(yùn)動(dòng) 3 物塊滑上水平傳送帶時(shí)的速度多大 物塊在水平傳送帶上做什么運(yùn)動(dòng) 題組訓(xùn)練 1 水平傳送帶問題 如圖1 3 12所示 水平傳送帶A B兩端相距s 3 5m 工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù) 0 1 工件滑上A端的瞬時(shí)速度vA 4m s 到達(dá)B端的瞬時(shí)速度設(shè)為vB 則下列說法錯(cuò)誤的是 圖1 3 12 A 若傳送帶不動(dòng) 則vB 3m sB 若傳送帶以速度v 4m s逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng) vB 3m sC 若傳送帶以速度v 2m s順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng) vB 3m sD 若傳送帶以速度v 4m s順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng) vB 3m s 答案D 2 傾斜傳送帶問題 如圖1 3 13所示 傾斜傳送帶與水平方向的夾角為 37 將一小物塊輕輕放在正在以速度v 10m s勻速逆時(shí)針傳動(dòng)的傳送帶的上端 物塊和傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 0 5 設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力的大小 傳送帶兩皮帶輪軸心間的距離為L 29m 求將物塊從頂部運(yùn)送到傳送帶底部所需的時(shí)間為多少 g 10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 圖1 3 13 答案3s