物理第2讲 直线运动和牛顿运动定律

专题整合突破专题一力与运动专题一力与运动第第2 2讲直线运动和牛顿运动定律讲直线运动和牛顿运动定律1 1微网构建微网构建2 2高考真题高考真题3 3热点聚焦热点聚焦4 4复习练案复习练案微网构建微网构建高考真题高考真题(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数；(2)满足训练要求的运动员的最小加速度。(1)B与木板相对静止时，木板的速度；(2)A、B开始运动时，两者之间的距离。解析本题通过滑块木板模型考查牛顿运动定律、匀变速直线运动规律等相关知识点。解：(1)滑块A和B在木板上滑动时，木板也在地面上滑动。设A、B和木板所受的摩擦力大小分别为f1、f2和f3，A和B相对于地面的加速度大小分别为aA和aB，木板相对于地面的加速度大小为a1。在物块B与木板达到共同速度前有f11mAg f21mBg f32(mmAmB)g 由牛顿第二定律得 f1mAaA f2mBaB f2f1f3ma1 设在t1时刻，B与木板达到共同速度，其大小为v1。由运动学公式有 v1v0aBt1 v1a1t1 联立式，代入已知数据得v11 m/s热点聚焦热点聚焦热点一匀变速直线运动规律的应用 2一个匀变速直线运动的过程，一般用五个物理量来描述，即v0、v、a、x、t。在这五个量中，只要知道其中三个量。就可以求解其他两个未知量，常叫“知三求二”。典例典例1 1 方法总结 A由“观察法”可以看出飞机做匀加速直线运动 B测出相邻两段相等时间内的位移，可以求出这两段总时间的中间时刻的速度 C测出各段相等时间的位移，如果相邻两段位移之差都相等，则飞机做匀变速直线运动 D判断出飞机是做匀变速直线运动后，可以用逐差法计算出飞机的加速度CD CD 解析由图能观察出飞机的位移在增加，做加速运动，但不能得到飞机做匀加速直线运动，A错误；只有是匀变速直线运动才能通过测出相邻两段相等时间内的位移，求这两段总时间的中间时刻的速度，B错误；如果相邻两段位移之差相等，则说明飞机做匀变速直线运动，C正确；匀变速直线运动的加速度可以用逐差法求加速度，测量出相等时间的位移就可以计算加速度，D正确。综上本题选CD。三种图象的对比分析热点二运动图象及应用斜率纵截距图象与t轴所围的面积特例匀速直线运动匀变速直线运动xt图象速度初位置倾斜的直线抛物线vt图象加速度初速度位移与时间轴平行的直线倾斜的直线典例典例2 2 A A 图象问题要四看一注意(1)看坐标轴：看清坐标轴所表示的物理量，明确因变量(纵轴表示的量)与自变量(横轴表示的量)之间的制约关系。(2)看图象：识别两个相关量的变化趋势。从而分析具体的物理过程。(3)看纵坐标、“斜率”和”面积”；vt图象中根据坐标值、“斜率”和“面积”可分析速度、加速度和位移的大小、方向特点：xt图象中根据坐标值、“斜率”可分析位移、速度的大小、方向特点。方法总结(4)看交点：明确图线与图线的交点、图线与坐标轴的交点的物理意义。(5)一注意：利用vt图象分析两个物体的运动时，要注意两个物体的出发点：即注意它们是从同一位置出发，还是从不同位置出发。若从不同位置出发，要注意出发时两者的距离。ABD ABD A0t1阶段的竖直方向的速度先增大后减小 B在t2t3阶段处于超重状态 C在t1t2阶段一定是静止的 D在t3t4阶段竖直方向做加速运动 解析Ht图象切线斜率的大小表示速度，0t1阶段图线的切线斜率绝对值先增大后减小，则速度先增大后减小，故A正确；在t2t3阶段，速度减小，加速度向上，处于超重状态，故B正确；在t1t2阶段不一定是静止，也可能水平方向匀速运动，故C错误；在t3t4阶段，图线的斜率绝对值增大，做加速运动，故D正确。1牛顿第二定律的表达式：F合ma。2运用牛顿运动定律解决连接体问题时，如果不需要求物体之间的相互作用力，且连接体的各部分具有相同的加速度，一般采用整体法列牛顿第二定律方程；如果需要求物体之间的相互作用力或对于加速度不同的连接体，一般采用隔离法列牛顿第二定律方程。热点三牛顿运动定律的应用 3运用牛顿运动定律处理瞬时性问题时会遇到的两种模型(1)刚性绳(或接触面)不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)后，其弹力立即消失，不需要形变恢复时间。(2)弹簧(或橡皮绳)两端同时连接(或附着)有物体的弹簧(或橡皮绳)，特点是形变量大，其形变恢复需要较长时间，在瞬时性问题中，其弹力的大小往往可以看成保持不变。典例典例3 3 C C A两弹簧都处于拉伸状态 B两弹簧都处于压缩状态 C弹簧L1处于压缩状态，弹簧L2处于原长 D弹簧L1处于拉伸状态，弹簧L2处于压缩状态 解析A与B保持相对静止，则二者向下的加速度是相等的，设它们的总质量为M，则：MaMgsin 所以：agsin 同理，若以C、D为研究对象，则它们共同的加速度大小也是gsin。以A为研究对象，A受到重力、斜面体B竖直向上的支持力时，合力的方向在竖直方向上，水平方向的加速度：axacosgsincos 该加速度由水平方向弹簧的弹力提供，所以弹簧L1处于压缩状态；以C为研究对象，则C受到重力、斜面的支持力作用时，合力的大小：F合mgsin 所以，C受到的重力、斜面的支持力作用提供的加速度为：agsin，即C不能受到弹簧的弹力，弹簧L2处于原长状态。故选项C正确，ABD错误。A(Mm)g BMg C(Mm)gma D(Mm)gMaBC BC 解析隔离分析，对m根据牛顿第二定律列式求解拉力，再根据平衡条件对M和物块列式求解即可。对m，根据牛顿第二定律有mgfma，则M：TMgf，ff，联立解得TMgmgma，对物块，受力平衡有fTMgmgma，当ag时，fMg，故BC正确。热点四动力学中多过程问题典例典例4 4 (1)若在铁块上施加一随时间增大的水平力Fkt(t是常数)，通过摩擦力传感器描绘出铁块受到木板的摩擦力Ff随时间t变化的图象如图乙所示。求木板与地面间的动摩擦因数1和木板与铁块间的动摩擦因数2；(2)若在铁块上施加恒力F，使铁块从木板上滑落，求F的大小范围；(3)若在铁块上施加向右的恒力F8 N，求铁块运动到木板右端所用的时间。解析(1)由图乙可知，01s内，M、m均没有滑动，F1Fkt；1 s3 s，M、m相对静止，但整体相对地面运动，故t1 s时，恰好有Ff11(mM)g3N 求得木板与地面间的动摩擦因数10.1；3 s后，MN相对滑动，m受到滑动摩擦力，有2mg5 N 求得木板与铁块间的动摩擦因数为20.5(1)球筒撞击到桌面前瞬间的速度大小；(2)羽毛球相对球筒滑动时所受的总阻力大小与其重力大小的比值。