2019届高考物理二轮复习 专题一 力与运动 考点三 牛顿运动定律课件.ppt

考点三牛顿运动定律及其应用 高考定位 1 考查内容 1 恒力作用下的匀变速直线运动问题和动力学图象问题 2 物体在平板车 传送带上的运动问题 3 超重和失重问题 4 电场和磁场中的动力学问题 2 题型 难度以选择题 计算题为主 难度中等 体验高考 1 多选 2015 全国卷 如图1 3 1甲所示 一物块在t 0时刻滑上一固定斜面 其运动的v t图象如图乙所示 若重力加速度及图中的v0 v1 t1均为已知量 则可求出 图1 3 1 A 斜面的倾角B 物块的质量C 物块与斜面间的动摩擦因数D 物块沿斜面向上滑行的最大高度 答案ACD 答案BC 3 多选 2016 全国卷 两实心小球甲和乙由同一种材料制成 甲球质量大于乙球质量 两球在空气中由静止下落 假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比 与球的速率无关 若它们下落相同的距离 则A 甲球用的时间比乙球长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 上海单科 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1 3 2中 图1 3 2 解析当火车向右做匀减速运动时 碗内的水由于惯性 保持原来较大的速度向右运动 则只有图A所示的情形符合要求 故A正确 答案A 必记要点 1 牛顿第一定律 1 提出了惯性的概念 惯性是物体的固有属性 质量是惯性大小的唯一量度 2 揭示了力和运动的关系 力是改变物体运动状态的原因 而不是维持物体运动的原因 考点一牛顿运动定律的简单应用 2 牛顿第三定律牛顿第三定律说明作用力与反作用力大小相同 性质相同 变化情况相同 但作用力与反作用力方向相反 作用在不同的两个物体上 分别对两个物体产生不同的效果 3 牛顿第二定律 1 表达式F合 ma或Fx max Fy may 2 F合 ma是矢量式 a与F合的方向相同 4 超重和失重 1 超重 物体对支持物的压力大于重力 物体具有向上的加速度 物体向上加速运动或向下减速运动 2 失重 物体对支持物的压力小于重力 物体具有向下的加速度 物体向上减速运动或向下加速运动 完全失重 物体具有向下的加速度 大小等于g 题组训练 1 牛顿第二定律的应用 如图1 3 3所示 放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑 若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F 则 图1 3 3 A 物块可能匀速下滑B 物块仍以加速度a匀加速下滑C 物块将以大于a的加速度匀加速下滑D 物块将以小于a的加速度匀加速下滑 答案C 2 牛顿第二定律的应用 2018 佛山二模 如图1 3 4所示 龙门吊是货运码头装载货物的大型机械 我国在建的 宏海号 是目前世界上最大的龙门吊 其起吊能力2 2万吨 有50层楼高 右图为货运码头起吊集装箱的某型号龙门吊的示意图 两根长度相等的钢缆绳水平吊起总质量为M的集装箱 缆绳间的夹角为 侧视图 在电机带动下 先以恒定加速度a向右水平运动 正视图 后以速度v水平匀速运动 以下正确的是 答案D 3 瞬时加速度的计算 2018 泰安二模 如图1 3 5所示 小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上 小球B用水平轻弹簧拉着 弹簧固定在竖直板上 两小球A B通过光滑滑轮O用轻质细线相连 两球均处于静止状态 已知球B质量为m O点在半圆柱体圆心O1的正上方 OA与竖直方向成30 角 OA长度与半圆柱体半径相等 OB与竖直方向成45 角 现将轻质细线剪断的瞬间 重力加速度为g 图1 3 5 答案D 必记要点 1 动力学图象的实质是力与运动的关系 解题的关键在于弄清图象斜率 截距 交点 拐点 面积的物理意义 2 对于复杂的图象或运动过程 要应用物理规律列出与图象对应的函数解析式 以便对有关物理问题作出准确判断 3 看清纵 横坐标所表示的物理量及单位 考点二动力学的图象问题 题组训练 1 多选 2018 洛阳模拟 将一质量不计的光滑杆倾斜地固定在水平面上 如图1 3 6甲所示 现在杆上套一光滑的小球 小球在一沿杆向上的拉力F的作用下沿杆向上运动 该过程中小球所受的拉力以及小球的速度随时间变化的规律如图乙 丙所示 g 10m s2 则下列说法正确的是 图1 3 6 A 在2 4s内小球的加速度大小为0 5m s2B 小球质量为2kgC 杆的倾角为30 D 小球在0 4s内的位移为8m 答案AC 2 多选 2018 绵阳模拟 斜面放置在水平地面上 一物块以一定的初速度沿斜面向上运动 A是斜面上一点 物块过A点后通过的路程为x时速度为v v2与x的关系图线如图1 3 7所示 图中b1 b2 x0和重力加速度g已知 根据图线可以求得 图1 3 7 A 物块质量和物块从A点至回到A点的时间B 斜面倾角和物块从A点至回到A点的时间C 斜面倾角和物块与斜面的动摩擦因数D 物块质量和物块与斜面的动摩擦因数 答案BC 规律方法动力学图象问题求解方法第1步 识别图象 1 横 纵坐标轴表示的物理量 2 是定性描述 坐标轴无标度和单位 还是定量描述 坐标轴有标度和单位 3 图象形状所描述的状态及变化规律 4 图线与横坐标轴包围的 面积 有 无意义及对应的物理量 5 图线的折点表示斜率发生变化 明确图线斜率对应的物理量 第2步 判别物理过程 1 由图象形状所描述的状态及变化规律确定质点的运动性质 2 由图象构建数学函数关系式 根据所构建的关系式与掌握的物理规律对比 确定式中各项的物理意义 第3步 选择解答方法 根据质点的运动性质 选择公式法 图象法解答试题 必要时建立函数关系并进行图象转换 或者与常见形式比较进行解答和判断 必记要点 1 当连接体中各物体具有共同的加速度时 一般采用整体法 当系统内各物体的加速度不同时 一般采用隔离法 2 求连接体内各物体间的相互作用力时必须用隔离法 隔离法和整体法是互相依存 互相补充的 两种方法配合交替使用 常能更有效地解决问题 考点三力学的连接体问题 例1 2018 成都检测 如图1 3 8甲所示 倾角 37 的足够长粗糙斜面固定在水平面上 滑块A B用细线跨过光滑定滑轮相连 A与滑轮间的细线与斜面平行 B距地面一定高度 A可在细线牵引下沿斜面向上滑动 某时刻由静止释放A 测得A沿斜面向上运动的v t图象如图乙所示 B落地后不反弹 图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与斜面间的动摩擦因数 2 A沿斜面向上滑动的最大位移 审题探究 1 0 0 5s时间A的加速度是多少 细线对A的拉力是否等于B的重力 2 0 5s后 A做什么运动 如何计算第二段时间内A的位移 答案 1 0 25 2 0 75m 题组训练 1 多选 2018 宣城二模 一物块置于水平桌面上 一端系于物块的轻绳平行于桌面绕过光滑的轻质定滑轮 轻绳的另一端系一质量为M的杆 杆自然下垂 杆上穿有质量为m m M 的小环 如图1 3 9所示 重力加速度大小为g 当小环以加速度a沿杆加速下滑时 物块仍保持静止 则物块受到桌面的摩擦力可能为 图1 3 9 A MgB M m gC M m g MaD M m g ma 解析设小环与杆之间的摩擦力为f1 对小环 mg f1 ma对物块和杆 f2 mg f1联立解得 f2 M m g ma若小环的加速度a g 则有f2 Mg故选项A D正确 答案AD 图1 3 10 答案BCD 必记要点 1 传送带问题的实质是相对运动问题 这样的相对运动将直接影响摩擦力的方向 因此 搞清楚物体与传送带间的相对运动方向是解决该问题的关键 2 传送带问题还常常涉及到临界问题 即物体与传送带速度相同 这时会出现摩擦力改变的临界状态 具体如何改变要根据具体情况判断 考点四用动力学方法分析传送带问题 例2 如图1 3 11所示 倾斜传送带AB和水平传送带BC平滑连接 传送带AB的倾角为 37 起点A距水平面的高度H 7 0m BC长为d 2 0m 端点C距水平面的高度h 1 0m 水平传送带BC的长度d和高度h都可以调节 可以调至如图所示的B C 位置 水平传送带和倾斜传送带都以v0 8m s的速度逆时针运动 一质量为m 5kg的物块从倾斜传送带的顶端A点由静止释放 已知物块与AB BC间的动摩擦因数均为 0 25 物块通过B点时无能量损失 取重力加速度g 10m s2 cos37 0 8 sin37 0 6 物块在运动过程中可视为质点 图1 3 11 1 求物块运动到C点时的速度大小 2 当h调为h 3 325m时 物块在传送带上运动的总时间是多少 审题探究 1 物块刚放到传送带上所受摩擦力的方向如何 物体的加速度多大 2 物块在倾斜传送带上运动 速度能否达到与传送带速度相同 若能达到速度相同 此后物块做匀速运动还是加速运动 3 物块滑上水平传送带时的速度多大 物块在水平传送带上做什么运动 题组训练 1 水平传送带问题 如图1 3 12所示 水平传送带A B两端相距s 3 5m 工件与传送带间的动摩擦因数 0 1 工件滑上A端的瞬时速度vA 4m s 到达B端的瞬时速度设为vB 则下列说法错误的是 图1 3 12 A 若传送带不动 则vB 3m sB 若传送带以速度v 4m s逆时针匀速转动 vB 3m sC 若传送带以速度v 2m s顺时针匀速转动 vB 3m sD 若传送带以速度v 4m s顺时针匀速转动 vB 3m s 答案D 2 倾斜传送带问题 如图1 3 13所示 倾斜传送带与水平方向的夹角为 37 将一小物块轻轻放在正在以速度v 10m s匀速逆时针传动的传送带的上端 物块和传送带之间的动摩擦因数为 0 5 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力的大小 传送带两皮带轮轴心间的距离为L 29m 求将物块从顶部运送到传送带底部所需的时间为多少 g 10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 图1 3 13 答案3s