2018年高考物理复习第三章 专题强化三 (1)
2018版高考物理(全国通用)大一轮复习讲义文档:第三章 牛顿运动定律 本章学科素养提升 Word版含答案
⊳图象应用能力的培养 ⊳规范表达能力的培养 ⊳实验拓展能力的培养纵观全国近几年的高考试题,以图象的方式考查牛顿第二定律是一类很重要的题目,此类问题要求考生具备理解图象所给予的信息和破译图象信息的能力,图象的形式以v -t 、a -t 、F -t 图象居多,考查最多的是v -t 图象,题型既有选择题也有计算题,难度中等. 1.明确常见图象的意义,如下表:2.图象类问题的实质是力与运动的关系问题,以牛顿第二定律F =ma 为纽带,理解图象的种类,图象的轴、点、线、截距、斜率、面积所表示的意义.运用图象解决问题一般包括两个角度:(1)用给定图象解答问题;(2)根据题意作图,用图象解答问题.在实际的应用中要建立物理情景与函数、图象的相互转换关系.例1 (多选)(2015·课标全国Ⅰ·20)如图1(a),一物块在t =0时刻滑上一固定斜面,其运动的v -t 图线如图(b)所示.若重力加速度及图中的v 0、v 1、t 1均为已知量,则可求出( )图1A.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解析 由v -t 图象可求知物块沿斜面向上滑行时的加速度大小为a =v 0t 1,根据牛顿第二定律得mg sin θ+μmg cos θ=ma ,即g sin θ+μg cos θ=v 0t 1.同理向下滑行时g sin θ-μg cos θ=v 1t 1,两式联立得sin θ=v 0+v 12gt 1,μ=v 0-v 12gt 1cos θ,可见能计算出斜面的倾斜角度θ以及动摩擦因数,选项A 、C 正确;物块滑上斜面时的初速度v 0已知,向上滑行过程为匀减速直线运动,末速度为0,那么平均速度为v 02,所以沿斜面向上滑行的最远距离为x =v 02t 1,根据斜面的倾斜角度可计算出向上滑行的最大高度为x sin θ=v 02t 1×v 0+v 12gt 1=v 0(v 0+v 1)4g ,选项D 正确;仅根据v-t 图象无法求出物块的质量,选项B 错误.关注图象中的函数关系及特殊值在图象问题中,无论是读图还是作图,都应尽量先建立函数关系,然后根据函数关系读取图象信息或者描点作图.作图时,往往只需确定一个或两个特殊点的坐标(如变力F 的最小值F min 和最大值F max 、抛物线的顶点和任意点、圆的圆心等),即可根据函数关系连线作图.当不能定量确定函数关系时,特殊值的判断尤为重要,读图时,要注意图线的起点、斜率、截距、折点以及图线与横轴包围的“面积”等所对应的物理意义,尽可能多地提取解题信息.例2 (16分)如图2甲所示,质量M =1 kg 的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,在木板的左端放置一个质量m =1 kg 、大小可忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4,g 取10 m/s 2,试求:图2(1)若木板长L =1 m ,在铁块上加一个水平向右的恒力F =8 N ,经过多长时间铁块运动到木板的右端?(2)若在铁块右端施加一个从零开始连续增大的水平向右的力F ,假设木板足够长,在图乙中画出铁块受到木板的摩擦力F f2随拉力F 大小变化而变化的图象.答案 (1)1 s (2)见解析图【书面表达过程】 (1)对铁块应用牛顿第二定律:F -μ2mg =ma 1,加速度大小 a 1=F -μ2mg m=4 m/s 2,(2分)对木板应用牛顿第二定律:μ2mg -μ1(M +m )g =Ma 2,加速度大小a 2=μ2mg -μ1(M +m )gM =2m/s 2,(2分)设经过时间t 铁块运动到木板的右端,则有 12a 1t 2-12a 2t 2=L , 解得t =1 s.(2分)(2)①当F ≤μ1(mg +Mg )=2 N 时,M 、m 相对静止且对地静止,F f2=F ;(3分) ②设F =F 1时,M 、m 恰保持相对静止,此时系统的加速度a =a 2=2 m/s 2, 以系统为研究对象,根据牛顿第二定律有F 1-μ1(M +m )g =(M +m )a ,解得F 1=6 N. 所以,当2 N <F ≤6 N 时,M 、m 相对静止,系统向右做匀加速运动,其加速度a =F -μ1(M +m )g M +m=F 2-1以M 为研究对象,根据牛顿第二定律有F f2′-μ1(M +m )g =Ma ,F f2=F f2′, 解得F f2=F2+1.(4分)③当F >6 N 时,M 、m 发生相对运动,F f2=μ2mg =4 N.如图所示.(3分)1.本题是一道滑块-木板模型的动力学问题,首先要在审题析题方面定准位,然后遵循此类题型特点,寻求解决问题的突破口.2.由于本题还要作图象,它又是一道图象信息题,因此第(2)问的解答只是作出图象而没有分析过程是不规范的.3.规范要求必要的文字说明和重要规律应用的原型表达式.1.实验器材的改进(1)气垫导轨(不用平衡摩擦力)――→替代长木板(如图3)图3(2)利用光电门测速度(如图4)图4(3)利用位移传感器测位移(如图5)图52.数据测量的改进⎪⎪⎪⎪测定通过的时间,由a =12x [(d t 2)2-(dt 1)2]—求出加速度小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到 —――→替代通过打点纸带求加速度 3.实验的拓展延伸以“探究加速度与力、质量的关系”为背景测量物块与木板间的动摩擦因数.例3 甲、乙两同学均设计了测动摩擦因数的实验.已知重力加速度为g .图6(1)甲同学所设计的实验装置如图6甲所示.其中A 为一质量为M 的长直木板,B 为木板上放置的质量为m 的物块,C 为物块右端连接的一轻质弹簧测力计.实验时用力将A 从B 的下方抽出,通过C 的读数F 1即可测出动摩擦因数.则该设计能测出________(填“A 与B ”或“A 与地面”)之间的动摩擦因数,其表达式为________.(2)乙同学的设计如图乙所示.他在一端带有定滑轮的长木板上固定有A 、B 两个光电门,与光电门相连的计时器可以显示带有遮光片的物块在其间的运动时间,与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力.实验时,多次改变砂桶中砂的质量,每次都让物块从靠近光电门A 处由静止开始运动,读出多组测力计示数F 及对应的物块在两光电门之间的运动时间t .在坐标系中作出F -1t 2的图线如图丙所示,图线的斜率为k ,与纵轴的截距为b ,与横轴的截距为c .因乙同学不能测出小车质量,故该同学还应该测出的物理量为______.根据该测量物理量及图线信息可知物块和长木板之间的动摩擦因数表达式为______. 答案 (1)A 与BF 1mg (2)光电门A 、B 之间的距离x 2xb kg解析 (1)当A 达到稳定状态时B 处于静止状态,弹簧测力计的读数F 与B 所受的滑动摩擦力F f 大小相等,B 对木板A 的压力大小等于B 的重力mg ,由F f =μF N 得,μ=F f F N =F 1mg ,为A 与B 之间的动摩擦因数.(2)物块由静止开始做匀加速运动,位移x =12at 2.可得:a =2xt 2根据牛顿第二定律得 对于物块,F 合=F -μmg =ma则:F =2mxt2+μmg则图线的斜率为:k =2mx ,纵轴的截距为:b =μmg ;k 与摩擦力是否存在无关,物块与长木板间的动摩擦因数为:μ=b mg =2xbkg .。
2018届高考物理(全国通用)一轮总复习 配套课件 3.1
第三章
第1讲 牛顿第一定律
主干知识回顾
牛顿第三定律
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【提示】对惯性的三点提醒: (1)惯性的有无与运动状态和受力情况无关。 (2)惯性不是惯性定律,惯性是物体的固有属性,而惯性定律是涉及物体运动的一条动力 学规律。 (3)惯性取决于物体的质量,惯性定律取决于物体是否受力。
第三章
考点一 考点二
第1讲 牛顿第一定律
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牛顿第三定律
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考点一 对牛顿第一定律的理解 1.揭示了物体的一种固有属性 牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个重要属性—惯性。 2.揭示了力的本质 牛顿第一定律明确了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,物体的 运动不需要力来维持。 3.揭示了物体不受力作用时的运动状态 牛顿第一定律描述的只是一种理想状态,而实际中不受力作用的物体是不存在的,当物体 受外力但所受合力为零时,其运动效果跟不受外力作用时相同,物体将保持静止或匀速直 线运动状态。
第三章
第1讲 牛顿第一定律
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牛顿第三定律
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【提示】作用力与反作用力的三个易混点: (1)两个大小相等、方向相反、作用在同一直线上的力不一定是作用力与反作用力。 (2)作用力与反作用力的关系不随运动状态的变化而变化。 (3)作用力与反作用力不是一对平衡力,平衡力是作用在同一物体上的力,作用力与反作 用力是作用在两个不同物体上的同一性质的力。
2014 新课标卷 Ⅰ,T17、T24; 新课标卷 Ⅱ,T17、T24
2013
2012
2018年物理新课标高考总复习第一轮复习课件:第三章第三节课后检测能力提升 精品
答案:2(a+v20μg)
(a2+μ2g2)v20 2a(a+μg)2
四、选做题 11.(2015·高考全国卷Ⅱ)下暴雨时,有时会 发生山体滑坡或泥石流等地质灾害.某地有
一倾角为 θ=37°sin 37°=35的山坡 C,上
面有一质量为 m 的石板 B,其上下表面与斜坡平行;B 上有 一碎石堆 A(含有大量泥土),A 和 B 均处于静止状态,如图 所示.假设某次暴雨中,A 浸透雨水后总质量也为 m(可视为 质量不变的滑块),在极短时间内,A、B 间的动摩擦因数 μ1 减小为38,B、C 间的动摩擦因数 μ2 减小为 0.5,A、B 开始运
2 倍.当绳子突然断开时,猫立即沿着板向上跑,以保持其
相对斜面的位置不变.则此时木板沿斜面下滑的加速度为
() A.3gsin α
B.gsin α
3gsin α C. 2
D.2gsin α
解析:选 A.猫与木板加速度不同,分别对其受力分析是比较
常见的解决方法.猫受力平衡,设猫的质量为 2m,其所受摩
联立①②③④⑤⑥⑦⑧式,并代入题给数据得 a1=3 m/s2⑨ a2=1 m/s2.⑩ (2)在 t1=2 s 时,设 A 和 B 的速度分别为 v1 和 v2,则 v1=a1t1=6 m/s⑪ v2=a2t1=2 m/s⑫ t>t1 时,设 A 和 B 的加速度分别为 a′1 和 a′2.此时 A 与 B 之 间的摩擦力为零,同理可得 a′1=6 m/s2⑬ a′2=-2 m/s2⑭
解析:选 C.利用整体法可求得系统的加速度为 a=M+F m, 对小球利用牛顿第二定律可得:小球受到圆槽的支持力为
(mg)2+(Mm+2Fm2 )2,由牛顿第三定律可知只有 C 项正 确.
4.(2017·河南安阳模拟)在倾角为 α 的
最新-2018届高三物理一轮复习 3-3-1-章末课件 精品
1.(2008·广东物理,13)(1)如图11所示,把一块洁净的玻璃板 吊在橡皮筋的下端,使玻璃板水平地接触水面.如果你想使玻 璃板离开水面,必须用比玻璃板重力______的拉力向上拉橡皮 筋,原因是水分子和玻璃的分子间存在______作用.
(2)往一杯清水中滴入一滴红墨水,一段时间后,整杯水都 变成了红色.这一现象在物理学中称为______现象,是由于分 子 的 ______ 而 产 生 的 . 这 一 过 程 是 沿 着 分 子 热 运 动 的 无 序 性 ______的方向进行的.
解析:(1)由于玻璃分子与液体分子间存在引力的作用,所以向上的拉力大于玻 璃本身的重力.(2)分子永不停息地做无规则运动,扩散现象就是一个很好的例证, 根据热力学第二定律,任何宏观的热学现象总是向着无序性增加的方向进行. 答案:(1)大 分子引力 (2)扩散 无规则运动(热运动) 增加
2.(2009·福建,28)(1)现代科学技术的发展与材料科学、能源的开发密切相关, 下列关于材料、能源的说法正确的是________.(填选项前的编号)
பைடு நூலகம்
①化石能源为清洁能源 ②纳米材料的粒度在1~100 μm之间 ③半导体材料的导电性能介于金属导体和绝缘体之间 ④液晶既有液体的流动性,又有光学性质的各向同性
(2)一定质量的理想气体在某一过程中,外界对气体做功7.0×104 J,气体内能减 少1.3×105 J,则此过程________.(填选项前的编号) ①气体从外界吸收热量2.0×105 J ②气体向外界放出热量2.0×105 J ③气体从外界吸收热量6.0×104 J ④气体向外界放出热量6.0×104 J
解析:(1)选项①错误:化石能源是指煤炭、石油和天然气,这些能源在燃烧时 要产生大量的废气、粉尘等会对环境带来污染.选项②错误:纳米材料指的是直 径在1~100 nm的颗粒或直径在1~100 nm的细纤维构成的材料.选项③正确:半 导体就是指导电性能介于导体和绝缘体之间的材料.选项④错误:液晶介于液体 和晶体之间,既具有液体的流动性又具有晶体的某些物理性质的各向异性.(2)由 热力学第一定律ΔU=W+Q,Q=ΔU-W=-1.3×105 J-7.0×104 J=-2.0×105 J,负号表示放出热量,所以②正确,其他选项错误. 答案:(1)③ (2)②
高2021届高2018级高三物理一轮复习第三章第1讲
五年高考(全国卷)命题分析五年常考热点五年未考重点牛顿第二定律的理解和应用201820161卷15题1卷18题1.牛顿第一定律和牛顿第三定律2.超重和失重问题3.瞬时问题4.动力学中的连接体问题5.动力学中的临界与极值问题6.传送带模型问题7.动力学两类基本问题v-t图象与牛顿第二定律的结合201920153卷20题1卷20题动力学方法处理滑块—木板模型问题201720153卷25题1卷25题、2卷25题实验:探究加速度与力、质量的关系20163卷23题拓展实验:测定物块与木板间的动摩擦因数2019201820152卷22题2卷23题2卷22题1.考查方式:牛顿运动定律的理解和应用是高中物理教学中最重要的问题,并且从近几年高考看,考查的频率很高,不只在选择题中考查牛顿运动定律的应用,在实验题和计算题中仍然是考查的重点.2.命题趋势:本部分内容高考命题存在以下特点和趋势:一是高考考查的重点,命题次数较多;二是题型全面,从选择题到实验题、再到计算题;三是命题趋势大体呈现以下特点:从以匀变速直线运动规律的应用为重点转向以动力学方法的应用为重点.第1讲牛顿三定律的理解一、牛顿第一定律惯性1.牛顿第一定律(1)内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态.(2)意义:①揭示了物体的固有属性:一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又叫惯性定律;②揭示了力与运动的关系:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,即力是产生加速度的原因.2.惯性(1)定义:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质.(2)量度:质量是惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小.(3)普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性,与物体的运动情况和受力情况无关. 判断正误(1)物体只有在不受外力作用时,才会有保持原有运动状态不变的性质,这个性质叫惯性,故牛顿第一定律又叫惯性定律.(×)(2)牛顿第一定律是牛顿第二定律在物体的加速度a=0条件下的特例.(×)(3)伽利略根据理想实验推出,如果没有摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一个速度,将保持这个速度继续运动下去.(√)二、牛顿第二定律力学单位制1.牛顿第二定律(1)内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同.(2)表达式:F=ma.(3)适用范围①牛顿第二定律只适用于惯性参考系,即相对于地面静止或匀速直线运动的参考系.②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子等)、低速运动(远小于光速)的情况.2.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.(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.自测1(多选)关于运动状态与所受外力的关系,下列说法中正确的是()A.物体受到恒定的力作用时,它的运动状态不发生改变B.物体受到不为零的合力作用时,它的运动状态要发生改变C.物体受到的合力为零时,它一定处于静止状态D.物体的运动方向与它所受的合力的方向可能相同[参考答案]BD三、牛顿第三定律1.作用力和反作用力:两个物体之间的作用总是相互的,一个物体对另一个物体施加了力,后一个物体同时对前一个物体也施加力.2.内容: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.3.表达式:F=-F′.自测2某物体静止在水平桌面上,下列对它的描述正确的是()A.桌面对物体支持力的大小等于物体重力的大小,这两个力是一对平衡力B.物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力和反作用力C.物体对桌面的压力就是物体的重力,这两个力是同一种性质的力D.物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力[参考答案]A[试题解析] 桌面对物体支持力的大小等于物体重力的大小,作用在同一物体上,这两个力是一对平衡力,故A正确,B错误;物体对桌面的压力不是重力,它们的施力物体、受力物体、作用点都不相同,它们也不是同种性质的力,故C错误;物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对作用力与反作用力,故D错误.1.理想化状态牛顿第一定律描述的是物体不受外力时的状态,而物体不受外力的情形是不存在的.如果物体所受的合外力等于零,其运动效果跟不受外力作用时相同,物体保持静止状态或匀速直线运动状态.2.明确了惯性的概念牛顿第一定律揭示了一切物体所具有的一种固有属性——惯性,即物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质.3.揭示了力与物体运动状态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状态的原因.4.与牛顿第二定律的关系牛顿第一定律和牛顿第二定律是相互独立的.力是如何改变物体运动状态的问题由牛顿第二定律来回答.牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的,而牛顿第二定律是一条实验定律.例1如图1所示,滑板运动员沿水平地面向前滑行,在横杆前相对于滑板竖直向上起跳,人与滑板分离,分别从横杆的上、下通过,忽略人和滑板在运动中受到的阻力,则运动员()图1A.起跳时脚对滑板的作用力斜向后B.在空中水平方向先加速后减速C.越过杆后落在滑板的后方D.越过杆后仍落在滑板上起跳的位置[参考答案]D[试题解析] 由于运动员相对于滑板竖直向上起跳,与滑板在水平方向无力的作用,故二者水平方向速度始终相同.变式1伽利略对自由落体运动及运动和力的关系的研究,开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法.图2(a)、(b)分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程,对这两项研究,下列说法正确的是()图2A.图(a)通过对自由落体运动的研究,合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动B.图(a)中先在倾角较小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力,使时间测量更容易C.图(b)中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的,实验可实际完成D.图(b)的实验为“理想实验”,通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持[参考答案]B[试题解析] 伽利略设想物体下落的速度与时间成正比,因为当时无法测量物体的瞬时速度,所以伽利略通过数学推导证明,如果速度与时间成正比,那么位移与时间的二次方就成正比.由于当时用滴水法计时,无法记录自由落体的较短时间,伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下,来“冲淡”重力的作用效果,而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多,运动相同位移所用时间长得多,所以容易测量.伽利略做了上百次实验,并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推,得出了正确结论,故A错误,B正确;完全没有摩擦阻力的斜面是不存在的,故C错误;伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持的结论,故D错误.变式2某同学为了取出如图3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()图3A.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[参考答案]D[试题解析] 羽毛球筒被手击打后迅速向下运动,而羽毛球具有惯性要保持原来的静止状态,所以会从筒的上端出来,D正确.1.对牛顿第二定律的理解2.解题的思路和关键(1)取研究对象进行受力分析;(2)应用平行四边形定则或正交分解法求合力;(3)根据F合=ma求物体的加速度a.例2(多选)(2016·全国卷Ⅰ·18)一质点做匀速直线运动,现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则()A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D.质点单位时间内速率的变化量总是不变 [参考答案]BC[试题解析] 质点一开始做匀速直线运动,处于平衡状态,施加恒力后,则该质点所受的合外力为该恒力.若该恒力方向与质点原运动方向不共线,则质点做曲线运动,质点速度方向与恒力方向不同,故A 错误;若恒力的方向某一时刻与质点运动方向垂直,之后质点做曲线运动,力与速度方向不再垂直,例如平抛运动,故B 正确;由牛顿第二定律可知,质点加速度方向总是与其所受合外力方向相同,C 正确;根据加速度的定义知,单位时间内速度变化量相同,而速率变化量不一定相同,故D 错误.变式3 关于速度、加速度和合外力之间的关系,下述说法正确的是( ) A.做匀变速直线运动的物体,它所受合外力是恒定不变的B.做匀变速直线运动的物体,它的速度、加速度、合外力三者总是在同一方向上C.物体受到的合外力增大时,物体的运动速度一定加快D.物体所受合外力为零时,一定处于静止状态 [参考答案]A[试题解析] 做匀变速直线运动的物体,加速度恒定不变,由牛顿第二定律知,它所受合外力是恒定不变的,且加速度与合外力方向相同,与速度方向在同一直线上,不一定在同一方向上,故A 正确,B 错误;物体受到的合外力增大时,加速度一定增大,物体的运动速度变化一定加快,而速度不一定加快,故C 错误;物体所受合外力为零时,物体的加速度一定等于零,速度不一定为零,故D 错误.例3 (2019·湖北十堰市上学期期末)如图4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,下列叙述中不正..确.的是( )图4A.小球的速度先增大后减小B.小球的加速度先减小后增大C.小球速度最大时弹簧的形变量为mg kD.弹簧的最大形变量为mgk[参考答案]D[试题解析] 开始时,小球的重力大于弹力,加速度方向向下,小球向下加速运动,随着弹簧的压缩,弹力逐渐变大,则加速度逐渐减小,当弹力等于重力时,加速度为零,即mg =kx ,即x =mgk ,此时小球的速度最大,然后小球继续向下运动压缩弹簧,弹力大于重力,加速度变为向上,速度逐渐减小,直到速度减小到零,到达最低点,由对称性可知,此时弹簧的压缩量为2x =2mgk ,故选项A 、B 、C 正确,D 错误.变式4 (2019·宁夏银川市上学期期末)一个质量为2 kg 的物体,放在光滑水平面上,在水平面内3个共点力作用下处于平衡状态.现同时撤去大小分别为8 N 和12 N 的两个力,其余的力保持不变,关于此后该物体运动的说法正确的是( ) A.一定做匀变速直线运动,加速度大小可能是5 m/s 2B.一定做匀变速运动,加速度大小可能等于重力加速度的大小C.可能做匀减速直线运动,加速度大小是1.5 m/s 2D.可能做匀速圆周运动,向心加速度大小是6 m/s 2 [参考答案]B[试题解析] 由平衡条件得知,余下力的合力与撤去的两个力的合力大小相等、方向相反,则撤去大小分别为8 N 和12 N 的两个力后,物体的合力大小范围为4 N ≤F 合≤20 N,物体的加速度大小范围为:2 m/s 2≤a ≤10 m/s 2;若物体原来做匀速直线运动,撤去的两个力的合力方向与速度方向不在同一直线上时,物体做匀变速曲线运动,加速度大小可能是5 m/s 2,故A 错误;若物体原来做匀速直线运动,撤去的两个力的合力方向与速度方向相同时,物体做匀减速直线运动,加速度大小最小可能是2 m/s 2,不可能为1.5 m/s 2,故C 错误;撤去两个力后,一定做匀变速运动,加速度大小可能等于重力加速度的大小,故B 正确;撤去两个力后,物体受到的合力恒定,不可能做匀速圆周运动,故D 错误.变式5 (多选)(2019·山东泰安市3月第一轮模拟)雨滴在空气中下落时会受到空气阻力的作用.假设阻力大小只与雨滴的速率成正比,所有雨滴均从相同高度处由静止开始下落,到达地面前均达到最大速率.下列判断正确的是( ) A.达到最大速率前,所有雨滴均做匀加速运动 B.所有雨滴的最大速率均相等 C.较大的雨滴最大速率也较大 D.较小的雨滴在空中运动的时间较长 [参考答案]CD[试题解析] 根据牛顿第二定律可得a =mg -k v m,则雨滴下落时,随速度的增加,加速度逐渐减小,则达到最大速率前,所有雨滴均做加速度减小的变加速运动,选项A 错误;当a =0时速度最大,v m =mgk,则质量越大,最大速度越大,选项B 错误,C 正确;较小的雨滴在空中运动的最大速度较小,整个过程的平均速度较小,则在空中运动的时间较长,选项D 正确.1.相互作用力的特点(1)三同⎩⎪⎨⎪⎧同大小同时产生、变化、消失同性质(2)三异⎩⎪⎨⎪⎧反向异体,即作用力、反作用力作用在不同物体上不同效果(3)二无关⎩⎪⎨⎪⎧与相互作用的两物体的运动状态无关与是否和其他物体相互作用无关2.一对平衡力与作用力、反作用力的比较名称项目 一对平衡力 作用力与反作用力 作用对象 同一个物体两个相互作用的不同物体 作用时间 不一定同时产生、同时消失一定同时产生、同时消失力的性质 不一定相同 一定相同 作用效果可相互抵消不可抵消例4 (2020·广东深圳市上学期模拟)如图5所示,手推车的篮子里装有一篮球,女孩把手推车沿斜面向上匀速推动,篮子的底面平行于斜面,靠近女孩的右侧面垂直于底面,下列说法正确的有( )图5A.篮子底面受到的压力大于篮球的重力B.篮子对篮球的作用力小于篮球的重力C.人对篮球的作用力等于篮球的重力D.篮子右侧面受到的压力小于篮球的重力[参考答案]D[试题解析] 对篮球受力分析,并运用合成法如图所示:设斜面倾角为θ,根据几何知识可知,篮子底部对篮球的支持力大小F N1=mg cos θ,根据牛顿第三定律,则篮子底面受到的压力大小为mg cos θ<mg,A错误;篮子右侧面对篮球的支持力大小F N2=mg sin θ,根据牛顿第三定律,则篮子右侧面受到的压力大小为mg sin θ<mg,篮子对篮球的作用力为F N1、F N2的合力,大小等于篮球的重力,B错误,D正确;人对篮球没有作用力,C错误. 变式6如图6所示,跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型:运动员从高处落到处于自然状态的跳板上,随跳板一同向下做变速运动到达最低点,然后随跳板反弹,则()图6A.运动员与跳板接触的全过程中只有超重状态B.运动员把跳板压到最低点时,他所受外力的合力为零C.运动员能跳得高的原因从受力角度来看,是因为跳板对他的作用力远大于他的重力D.运动员能跳得高的原因从受力角度来看,是因为跳板对他的作用力远大于他对跳板的作用力[参考答案]C[试题解析] 运动员与跳板接触的下降过程中,先向下加速,然后向下减速,最后速度为零,则加速度先向下,然后向上,所以下降过程中既有失重状态也有超重状态,同理上升过程中也存在超重和失重状态,故A错误;运动员把跳板压到最低点时,跳板给运动员的弹力大于运动员受到的重力,合外力不为零,故B错误;从最低点到运动员离开跳板过程中,跳板对运动员的作用力做正功,重力做负功,二力做功位移一样,运动员动能增加,跳板对他的作用力大于他的重力,所以运动员跳得高,故C正确;跳板对运动员的作用力与运动员对跳板的作用力是一对作用力与反作用力,大小相等,故D错误.变式7(多选)如图7所示,用水平力F把一个物体紧压在竖直墙壁上静止,下列说法中正确的是()图7A.水平力F与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力B.物体的重力与墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力C.水平力F与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力[参考答案]BD[试题解析] 水平力F与墙壁对物体的弹力作用在同一物体上,大小相等、方向相反,且作用在同一条直线上,是一对平衡力,选项A错误;物体在竖直方向上受竖直向下的重力以及墙壁对物体竖直向上的静摩擦力的作用,因物体处于静止状态,这两个力是一对平衡力,选项B正确;水平力F作用在物体上,而物体对墙壁的压力作用在墙壁上,这两个力不是平衡力,也不是相互作用力,选项C错误;物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是两个物体间的相互作用力,是一对作用力与反作用力,选项D正确.拓展点牛顿第三定律在受力分析中的应用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.例5(2020·河北邢台市质检)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8所示.已知环沿杆匀加速下滑时,环与杆间的摩擦力大小为F f,重力加速度为g,则此时箱子对地面的压力大小为()图8A.Mg+F fB.Mg-F fC.Mg+mgD.Mg-mg[参考答案]A[试题解析] 环在竖直方向上受重力及箱子内的杆给它的竖直向上的摩擦力F f,受力情况如图甲所示,根据牛顿第三定律,环应给杆一个竖直向下的摩擦力F f′,故箱子竖直方向上受重力Mg、地面对它的支持力F N及环给它的摩擦力F f′,受力情况如图乙所示,由于箱子处于平衡状态,可得F N=F f′+Mg=F f+Mg.根据牛顿第三定律,箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力大小,即F N′=Mg+F f,故选项A正确.变式8(2019·辽宁沈阳市模拟)如图9所示,质量为m的物体放在质量为M、倾角为θ的斜面体上,斜面体置于粗糙的水平地面上,用平行于斜面的力F拉物体使其沿斜面向下匀速运动,斜面体始终静止,重力加速度为g,则下列说法正确的是()图9A.斜面体对地面的摩擦力大小为F cos θB.斜面体对地面的支持力为(M+m)gC.物体对斜面体的摩擦力的大小为FD.斜面体对物体的作用力竖直向上[参考答案]A[试题解析] 由于斜面体和物体都处于平衡状态,将斜面体和物体看成一个整体,由受力情况可得:地面对斜面体的摩擦力大小为F cos θ,地面对斜面体的支持力大小为(M+m)g+F sin θ,由牛顿第三定律可知,A对,B错;隔离物体进行受力分析,斜面体对物体的摩擦力大小为F+mg sin θ,由牛顿第三定律可知,C错;斜面体对物体的作用力即为物体受到的支持力与摩擦力的合力,由力的合成可知斜面体对物体的作用力与物体的重力和F的合力大小相等、方向相反,故斜面体对物体的作用力不在竖直方向上,D错.1.下列说法正确的是()A.力是维持物体运动的原因B.物体的速度方向改变,则加速度方向一定改变C.物体运动状态的改变是指其加速度在变化D.物体运动状态的改变是指其速度在变化[参考答案]D[试题解析] 力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因,故A 错误;速度方向改变,但加速度方向不一定改变,如平抛运动,故B 错误;运动状态是指物体的速度,故运动状态的改变即为速度的改变,故C 错误,D 正确.2.在某次交通事故中一辆载有30吨“工”字形钢材的载重汽车由于避让横穿马路的电动车而紧急制动,结果车厢上的钢材向前冲出,压扁驾驶室.关于这起事故原因的分析正确的是( )A.由于车厢上的钢材有惯性,在汽车制动时,继续向前运动,压扁驾驶室B.由于汽车紧急制动,使其惯性减小,而钢材惯性较大,所以继续向前运动C.由于车厢上的钢材所受阻力太小,不足以克服其惯性,所以继续向前运动D.由于汽车制动前的速度太大,汽车的惯性比钢材的惯性大,在汽车制动后,钢材继续向前运动[参考答案]A3.夸克(quark)是一种基本粒子,也是构成物质的基本单元.其中正、反顶夸克之间的强相互作用势能可写为E p =-k 4αs 3r,式中r 是正、反顶夸克之间的距离,αs 是无单位的常量,k 是与单位制有关的常数,则在国际单位制中常数k 的单位是( )A.N·mB.NC.J/mD.J·m[参考答案]D[试题解析] 由题意有k =-3E p r 4αs ,αs 是无单位的常量,E p 的国际单位是J,r 的国际单位是m,则在国际单位制中常数k 的单位是J·m,D 正确,A 、B 、C 错误.4.(2020·陕西黄陵中学模拟)我国首台新型墙壁清洁机器人“蜘蛛侠”是由青岛大学学生自主研制开发的,“蜘蛛侠”利用8只“爪子”上的吸盘吸附在接触面上,通过“爪子”交替伸缩,就能在墙壁或玻璃上自由移动.如图1所示,假设“蜘蛛侠”在竖直玻璃墙面上由A 点沿直线匀加速“爬行”到右上方B 点,在这一过程中,关于“蜘蛛侠”在竖直面内的受力分析正确的是( )图1[参考答案]C[试题解析] “蜘蛛侠”由A点到B点做匀加速直线运动,则根据牛顿第二定律可知,在竖直平面内“蜘蛛侠”所受合力方向应该是从A点指向B点,故C正确,A、B、D错误.5.(2019·福建宁德市期末质检)我国自主研制的水陆两栖飞机“鲲龙”AG600已试飞成功.当“鲲龙”AG600在水面加速直线滑行时,受到的合力()A.大小为零B.方向竖直向上C.方向与滑行方向相同D.方向沿滑行方向斜向上[参考答案]C[试题解析] “鲲龙”AG600在水面做加速直线运动,加速度方向与滑行方向相同,由牛顿第二定律知合外力方向与加速度方向相同,所以合外力方向与滑行方向相同,故选C.6.(2019·河南九师联盟质检)如图2所示,物块M左侧贴着一竖直墙面,物块N置于物块M上.现将竖直向上的恒力F作用在M上,M、N一起向上做匀减速直线运动.M、N之间相对静止,物块N的质量为m,重力加速度为g,不计空气阻力.下列说法正确的是()图2A.物块N可能只受到一个力B.物块M与墙面之间一定没有摩擦力C.物块N对物块M的作用力大小可能为mgD.物块M与N之间可能没有摩擦力,但一定有弹力[参考答案]B[试题解析] 若物块N只受到一个力,那一定是重力,则N的加速度是向下的g,整体的加速度也是向下的g,则F只能为零,故假设错误,选项A错误;对MN的整体,水平方向合力为零,则M 与墙壁之间无压力,则物块M与墙面之间一定没有摩擦力,选项B正确;对物块N受力分析,重力向下、物块M对N的弹力斜向右上方,因N所受合力竖直向下,可知M一定对N有沿斜面向上的摩擦力,D错误;对物块N,根据牛顿第二定律:mg-F MN=ma,可知F MN<mg,结合牛顿第三定律可知,物块N对物块M的作用力小于mg,选项C错误.7.(2019·山东淄博市二模)一个质量为m的物块放在倾角为θ的固定斜面上.现对物块施加一个。
课标Ⅲ专用2018年高考物理总复习必考部分专题三牛顿运动定律习题课件
(课标Ⅲ专用)
专题三 牛顿运动定理
五年高考
A组 统一命题·课标卷题组
) 1.(2016课标Ⅰ,18,6分)(多选)一质点做匀速直线运动。现对其施加一恒力,且原来作用在质点上 的力不发生改变,则 (
A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同 B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直 C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同 D.质点单位时间内速率的变化量总是不变 答案 BC 由题意知此恒力即为质点所受合外力,若原速度与该恒力在一条直线上,则质点做
匀变速直线运动,质点单位时间内速率的变化量总是不变的;若原速度与该恒力不在一条直线 上,则质点做匀变速曲线运动,速度与恒力间夹角逐渐减小,质点单位时间内速度的变化量是不 变的,但速率的变化量是变化的,A、D项错误,B项正确;由牛顿第二定律知,质点加速度的方向总 与该恒力方向相同,C项正确。
解题关键 找到解题的依据:①曲线运动的条件;②加速度方向由合外力决定;③由a= 可判断 质点单位时间内的速度变化量。 易错点拨 理解速度变化量与速率变化量的区别。
答案 (1)1 m/s (2)1.9 m
解析 (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a
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。在物块B与木板达到共同速度前有
f1=μ1mAg ① f2=μ1mBg ② f3=μ2(m+mA+mB)g ③ 由牛顿第二定律得
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答案 BC
如图所示,假设挂钩P、Q东边有x节车厢,西边有y节车厢,每节车厢质量为m。当向
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东行驶时,以y节车厢为研究对象,则有F=mya;当向西行驶时,以x节车厢为研究对象,则有F= mxa,联立两式有y= x。可见,列车车厢总节数N=x+y= x,设x=3n(n=1,2,3…),则N=5n,故可知选
2018年教科版物理选修3-2 重点强化卷3
重点强化卷(三) 变压器和远距离输电(建议用时:45分钟)一、选择题1.(多选)对于理想变压器,下列说法正确的是()【导学号:46042143】A.原线圈的输入功率随副线圈输出功率的增大而增大B.原线圈的输入电流随副线圈输出电流的增大而增大C.原线圈的电流不随副线圈输出电流的变化而变化D.当副线圈的电流为零时,原线圈的电压也为零【解析】理想变压器的原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率,且随副线圈输出功率的变化而变化,原线圈的输入电流取决于副线圈的输出电流,当副线圈的电流为零时,原线圈的电流也为零,但原线圈电压并不一定为零,故A、B正确,C、D错误.【答案】AB2.将输入电压为220 V,输出电压为6 V的理想变压器改绕成输出电压为30 V的变压器,副线圈原来是30匝,原线圈匝数不变,则副线圈新增匝数为()A.120B.150C.180 D.220【解析】由变压比n1n2=U1U2,得n130=2206,所以n1=1 100,当U2′=30 V时,n1n2′=22030,所以n2′=150匝,故Δn2′=n2′-n2=120.所以A正确.【答案】 A3.一自耦变压器如图1所示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在a、b 间作为原线圈.通过滑动触头取该线圈的一部分,接在c、d间作为副线圈.在a、b间输入电压为U1的交变电流时,c、d间的输出电压为U2.在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中()【导学号:46042144】图1A .U 2>U 1,U 2降低B .U 2>U 1,U 2升高C .U 2<U 1,U 2降低D .U 2<U 1,U 2升高【解析】 a 、b 间作为原线圈(匝数不变)接电压为U 1的交变电流,在滑动触头由M 点移动到N 点的过程中,相当于副线圈的匝数变少,由变压器工作原理U 1U 2=n 1n 2知,U 1>U 2,且U 2降低,选项C 正确.【答案】 C4.(多选)关于电能的输送,下列说法正确的是( )A .仅仅从减少能量损失的角度看,输送功率一定的情况下,输电电压越高,损失的能量越少B .在输送功率和输电电压一定,使用同种材料的导线时,越粗的导线损失的能量越小C .电能输送使用铜铝合金而不是银,原因是同种情况下,使用银材料,输电线损失的功率大D .实际输电时,要综合考虑各种因素,如输电功率大小、距离远近、技术和经济条件等【解析】 输送电能的基本要求是可靠、保质、经济.当输电功率一定时,设为P ,P =IU ,I 是输电电流,U 是输电电压,设输电导线电阻为R ,则输电线上的损耗为P 损=I 2R =P 2U 2R .要减小损耗有两条途径:一是减小输电电流,即增大输电电压U (高压输电);二是减小输电电线的电阻,即增大导线横截面积、缩短输电距离、换电阻率更小的材料,银材料的电阻率虽比铜铝合金的小,但不经济.实际输电时,应综合考虑各种因素.所以C 错误,A 、B 、D 正确.【答案】 ABD5.如图2,关于远距离输电,若发电机的输出电压不变,则下列叙述中正确的是( )图2A.升压变压器原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关B.输电线路中的电流只由升压变压器的匝数比决定C.当用户消耗的总功率增大时,输电线上损失的功率增大D.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压【解析】因输入功率等于输出功率,而发电机输出的电压不变,所以选项A、B错误;当用户消耗的总功率增大时,输电线中的电流增大,根据P=I2R,输电线上损耗的功率增大,选项C正确;因为输电线上也有电压降,所以升压变压器输出电压大于降压变压器的输入电压,选项D错误.【答案】 C6.如图3所示,理想变压器原线圈接一交流电源,副线圈回路中有一定值电阻R和两个小灯泡L1、L2,最初开关S是断开的,现闭合开关S,则()【导学号:46042145】图3A.副线圈两端电压变大B.小灯泡L1变亮C.交流电流表A1示数变大D.电阻R中的电流变小【解析】闭合开关S,副线圈两端电压不变,选项A错误;同时副线圈回路中总电阻变小,所以副线圈输出电流变大,电阻R中的电流变大,小灯泡L1两端电压降低,小灯泡L1变暗,选项B、D错误;由于原、副线圈匝数比一定,当副线圈的输出电流增大时,原线圈的输入电流也增大,所以交流电流表A1示数变大,选项C正确.【答案】 C7.利用电流互感器和电流表组成的钳形电流表的外形和结构如图4(a)所示,图(a)中电流表的读数为1.8 A,图(b)中用同一电缆线绕了3匝,则()(a)(b)图4A.这种电流表能测直流电流,图(b)的读数为3.6 AB.这种电流表能测交流电流,图(b)的读数为0.6 AC.这种电流表能测交流电流,图(b)的读数为5.4 AD.这种电流表既能测直流电流,又能测交流电流,图(b)的读数为5.4 A 【解析】由题意可知,钳形电流表利用了变压器的原理,因此钳形电流表只能测交流电流,根据n1I1=n2I2,可得题图(b)的读数应为5.4 A,所以C正确.【答案】 C8.远距离输电,原来用电压U0输电,在输电线上损失的电功率为P0,现在要使输电线上损失的电功率减小到原来的110,则输电电压应为()【导学号:46042146】A.100U0B.10U0C.U010D.U0100【解析】输电线上损失功率P损=I2线R,而I线=P送U送,所以P损=P2送U2送R,当P送和R一定时,有P损∝1U2送,由此110P0P0=U20U2,得U=10U0.B对.【答案】 B9.如图5所示,理想变压器原线圈的匝数n1=100,两个副线圈的匝数分别为n2=5和n3=10,L1是“2 V 2 W”的小灯泡,L2是“4 V 4 W”的小灯泡.当原线圈接上交变电压时,L1、L2都正常发光,那么,原线圈中的电压和电流分别为( )图5A .40 V 120 A B .6 V 120 A C .40 V 320 AD .6 V 320 A【解析】 对多个副线圈,其电压关系有U 1∶U 2∶U 3=n 1∶n 2∶n 3.由输入功率和输出功率相等得n 1I 1=n 2I 2+n 3I 3.本题两小灯泡均正常发光,对L 1必有U 2=2 V ,I 2=P 2U 2=1 A ,对L 2有U 3=4 V ,I 3=P 3U 3=1 A .原线圈上电压U 1=n 1n 2U 2=n 1n 3U 3=40 V .P 入=P 出=6 W .原线圈中的电流I 1=n 2I 2+n 3I 3n 1=320 A 或I 1=P 入U1=640 A =320 A .故选项C 正确.【答案】 C10.(多选)如图6所示,理想变压器的原、副线圈分别接有定值电阻R 1、R 2,且R 1=R 2,原、副线圈的匝数比n 1∶n 2=2∶1,交流电源电压为U ,则( )【导学号:46042147】图6A .R 1两端的电压为U5 B .R 1两端的电压为3U5 C .R 2两端的电压为2U5 D .R 2两端的电压为U2【解析】输入的电源电压U应等于原线圈两端电压加上R1两端电压,即U=U1+UR1,则通过原线圈的电流I1=UR1R1=U-U1R1,而I2=UR2R2=U2R2.又因为I1I2=n2 n1=12,R1=R2,U1U2=21,所以代入可求得UR1=U5,UR2=2U5,所以选项A、C正确.【答案】AC二、非选择题11.交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动.一小型发电机的线圈共220匝,线圈面积S=0.05 m2,线圈转动的频率为50 Hz,线圈内阻不计,磁场的磁感应强度B=2πT.用此发电机所发出交流电带动两个标有“220 V11 kW”的电机正常工作,需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器,电路如图7所示.求:图7(1)发电机的输出电压为多少?(2)变压器原副线圈的匝数比为多少?(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多少?【解析】(1)线圈转动产生的电动势最大值为E m=NBSω=1 100 2 V由于线圈内阻不计,则输出电压就等于电动势,得输出电压的有效值为U1=E m2=1 100 V.(2)由U1U2=n1n2得n1n2=5∶1.(3)根据P入=P出=2.2×104 W.再根据P入=U1I1,解得I1=20 A.【答案】(1)1 100 V(2)5∶1(3)20 A12.把功率为220 kW的电能用铝导线(铝的电阻率ρ=2.7×10-8Ω·m)输送到10 km 外的地方,要使功率损失不超过输送功率的10%.【导学号:46042148】(1)如果采用220 V 的电压输电,导线的横截面积至少要多大?采用这样的导线切合实际吗?(2)若采用110 kV 的电压输电,导线的横截面积是多大?(3)对于同种输电导线,若分别采用110 kV 和220 V 输电,损失的功率之比是多少?【解析】 (1)如果采用220 V 的电压输电,则通过导线的电流 I =P U =220×103220 A =103 A.由于功率损失P =10%P 0=22 kW =22×103 W ,且P =I 2R , 因此导线的电阻R =P I 2=22×103106 Ω=0.022 Ω.根据R =ρl S 可得,导线的横截面积S =ρl R =2.7×10-8×2×10×1030.022m 2≈2.46×10-2 m 2所以,导线横截面的半径r ≈8.85 cm由上述计算可知,采用这样粗的导线是不切实际的. (2)若采用110 kV 的电压输电,则通过导线的电流I ′=P U =220×103110×103A =2 A.因此导线的电阻R ′=P I ′2=5.5×103Ω 所以,导线横截面的面积S =ρlR ′=2.7×10-8×2×1045.5×103m 2=9.82×10-8 m 2. (3)对于同种输电导线,若分别采用110 kV 和220 V 输电,损失的功率之比为P 1P 2=I 21I 22=U 22U 21=⎝ ⎛⎭⎪⎫220110×1032=1250 000.【答案】 (1)2.46×10-2 m 2 不切合实际 (2)9.82×10-8 m 2 (3)1250 000。
【7份】新课标2018年高考物理总复习教案:第三章牛顿运动定律
【7份】新课标2018年高考物理总复习教案第三章牛顿运动定律目录第14课时牛顿第一定律牛顿第三定律(双基落实课) (1)第15课时牛顿第二定律(双基落实课) .............................................................................. 9第16课时动力学的两类基本问题(重点突破课) ............................................................ 19 第17课时牛顿运动定律的综合应用(题型研究课)......................................................... 34 第18课时动力学中的两类典型模型(题型研究课) .. (47)第19课时验证牛顿运动定律(实验提能课) (65)阶段综合评估 (78)考纲要求考情分析牛顿运动定律及其应用Ⅱ 1.命题规律近几年高考对本章内容的考查仍以概念和规律的应用为主,单独考查本章的题目多为选择题,与曲线运动、电磁学相结合的题目多为计算题。
2.考查热点以实际生活、生产和科学实验为背景,突出表现物理知识的实际应用的命题趋势较强,2018届高考复习应予以高度关注。
超重和失重Ⅰ实验四:验证牛顿运动定律第14课时牛顿第一定律牛顿第三定律(双基落实课)[命题者说]高考对牛顿第一、第三定律很少单独命题,但弄清楚惯性、作用力和反作用力的关系是进一步学好物理的至关重要一环。
复习本课时时,要侧重对概念和规律的理解及应用。
一、物理学史物理学家国籍观点亚里士多德古希腊力是维持物体运动状态的原因伽利略意大利通过理想斜面实验提出力是改变物体运动状态的原因,被称为物理学中的“福尔摩斯”笛卡儿法国如果运动中的物体不受力的作用,它将以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不改变方向牛顿英国牛顿运动定律[小题练通]1.(多选)(2013·海南高考)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。
2018年高考物理复习第3章 第1讲
)
)
(7)人走在松软的土地上下陷时,人对地面的压力大于地面对人的支持力。
(
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必修一 第三章 牛顿运动定律
答案:(1)×
状态)。 (3)× 关。
人 教 版
物体不受外力作用时处于平衡状态(匀速直线运动状态或静止
在水平面上滑动的木块最终停下来是因为受摩擦阻力的结果。 (4)× 物体的惯性与运动状态无 (6)√ (7)× 人对地面的压
人 教 版
2.力是物体产生加速度的原因 加速度 ,所 外力的作用使物体的速度发生改变,而速度发生改变一定有_________ 以力是使物体产生加速度的原因。
物 理
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必修一 第三章 牛顿运动定律
牛顿第一定律
匀速直线运动 状态或 _______ 静止 1. 牛顿第一定律的内容: 一切物体总保持 ______________ 状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
物 理
(2)×
物体惯性大小的唯一量度是质量。 (5)×
作用力与反作用力性质完全相同。
力和地面对人的支持力是一对作用力与反作用力,而作用力与反作用力大小相
等。
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必修一 第三章 牛顿运动定律
1.伽利略用两个对接的斜面,一个斜面固定,让小球从固定斜面上滚下,又 滚上另一个倾角可以改变的斜面,斜面倾角逐渐改变至 0,如图所示。伽利略设 计这个实验的目的是说明 导学号 51342250 ( C )
人 教 版 物 理
运动而不需要力来维持 ” 是外推的结果。本实验是为了否定亚里士多德的观
点,揭示物体的运动不需要力来维持。所以C正确,A、B、D均错误。
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2018届高考物理三轮专题提升训练选修3-3
2018 届高考物理三轮专题提高训练六、选修 3- 3切记骨干,考场不茫然1.固体、液体分子微观量的计算(估量 )(1)分子数m VN=nN A=N A=N A。
M V0(2)分子质量的估量方法M每个分子的质量为m1=N A。
(3)分子体积 (分子所占空间 )的估量方法每个分子的体积(分子所占空间 )V1=V0=M。
此中ρ为固体、液体的密度。
N AρN A(4)分子直径的估量方法336V把固体、液体分子当作球形,则分子直径d=6V1/ π=;把固体、液体分子当作立方体,则d=3V1=3V0/N A。
2.气体状态方程及热力学定律(1)等温过程: pV= C 或 p1V1= p2 V2p1p2(2)等容过程: p= CT 或=V1V2(3)等压过程: V= CT 或T1=T2(4)理想气体状态方程:pV =C或 p1V1=p2V2。
T T1T2(5)热力学第必定律:U= W+Q一、选择题 (共 5 小题,每题 4 分,共 20 分,在每题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项切合题目要求,有的小题有多个选项切合题目要求,所有选对的得 4 分,选不全的得 2 分,有选错或不答的得0 分 )1. (2015 ·建福州质检福 )以下说法正确的选项是()A.质量、温度都同样的氢气和氧气,分子均匀动能不同样B.液晶既拥有液体的流动性,又拥有晶体的光学各向同性特色C.悬浮在液体中的固体微粒越小,布朗运动就越显然D.只需知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数,就能够算出每个分子的体积答案: C分析:温度是分子均匀动能的标记,温度同样,则分子均匀动能同样,故 A 错误。
液晶既拥有液体的流动性,又拥有晶体的光学各向异性特色,故 B 错误。
由气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数,能够算出一个气体分子均匀所占的体积,可是得不到气体分子的体积,故 D 错误。
固体微粒越小,液体分子对其撞击越不易均衡,其运动状态越简单改变,布朗运动就越显然, C 正确。
2018年人教版高考物理复习 第三章 第1讲
解析:选 A
质量是惯性大小的量度,物体在任何情
况下都有惯性,选项 A 正确,选项 C 错误;在完全失重的 情况下,物体的视重为零,仍有惯性,选项 B 错误;材料 不同的两个物体放在水平面上,用相同的水平力分别推它 们,由于材料不同,与水平面的动摩擦因数不同,所受摩 擦力不同,不能推断得出难以推动的物体惯性大,选项 D 错误。
新课标高考总复习· 物理
[牛顿第二定律] 3.[多选]下列说法正确的是( )
A.物体的速度越大,则加速度越大,所受的合力也越大 B.物体的速度为零,则加速度为零,所受的合力也为零 C.物体的速度为零,但加速度可能很大,所受的合力也 可能很大 D.物体的速度很大,但加速度可能为零,所受的合力也 可能为零
核心考点· 分类突破——析考点 讲透练足
考点一 牛顿第一定律
1.惯性的两种表现形式 (1)物体在不受外力或所受的合力为零时, 惯性表现为使物体 保持原来的运动状态不变(静止或匀速直线运动)。 (2)物体受到外力时,惯性表现为运动状态改变的难易程度。 惯性大,物体的运动状态较难改变;惯性小,物体的运动状态容 易改变。
新课标高考总复习· 物理
解析:选 CD 物体的速度大小与加速度大小及所受合力 大小无关,故 C、D 正确,A、B 错误。
新课标高考总复习· 物理
[牛顿第三定律] 4 .汽车拉着拖车在平直的公路上运动,下列说法中正确的是 ( ) A.汽车能拉着拖车前进是因为汽车对拖车的拉力大于拖车对汽 车的拉力 B.汽车先对拖车施加拉力,然后才产生拖车对汽车的拉力 C.匀速前进时,汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力; 加速前进时,汽车对拖车的拉力大于拖车向后拉汽车的力 D.拖车加速前进,是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的 摩擦阻力; 汽车加速前进是因为地面对汽车向前的作用力大于拖车对 它的拉力
2018年高考物理复习第三章第三节
相互作用力 时,常把物体 2.隔离法:当求解系统内物体间____________
从系统中“隔离”出来进行分析, 依据牛顿第二定律列方程. 3.外力和内力 (1)外力:系统外的物体对研究对象的作用力; (2)内力:系统内物体之间的作用力.
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第三章牛顿运动定律
2.( 多选 )(2017· 大同模 拟)如图所示,水平地面上有两块完全相 同的木块 A、 B, 在水平推力 F 的作用下运动, 用 FAB 代表 A、 B 间的相互作用力,则( BD ) A.若地面是完全光滑的,FAB=F F B.若地面是完全光滑的,FAB= 2 C.若地面是有摩擦的,FAB=F F D.若地面是有摩擦的,FAB= 2
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第三章牛顿运动定律
(2)加速度不同的连接体:若系统内各个物体的加速度不同, 一般应采用隔离法.以各个物体分别作为研究对象,对每个 研究对象进行受力和运动情况分析,分别应用牛顿第二定律 建立方程,并注意应用各个物体的相互作用关系联立求解.
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第三章牛顿运动定律
3.充分挖掘题目中的临界条件 (1)相接触与脱离的临界条件:接触处的弹力 FN=0. (2)相对滑动的临界条件:接触处的静摩擦力达到最大静摩擦 力. (3)绳子断裂的临界条件:绳子中的张力达到绳子所能承受的 最大张力. (4)绳子松弛的临界条件:张力为 0.
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第三章牛顿运动定律
C.细线断后,乒乓球有向上的加速度,处于超重状态,故 示数变大 D.容器、水、乒乓球整个系统的重心加速下移,处于失重 状态,所以示数变小
解析:乒乓球加速上升,整个系统重心加速下移,处于失重 状态,故 D 正确.
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第三章牛顿运动定律
动力学观点在连接体中的应用 【知识提炼】 1. 多个相互关联的物体由细绳、 细杆或弹簧等连接或叠放在 一起, 构成的物体系统称为连接体. 常见的连接体如图所示:
2018版高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律3.1牛顿第一定律牛顿第三定律课件
【答案】
D
提分秘笈 1.惯性现象的“一只”、“二有”、“三区别” (1)“一只”:惯性的大小只跟物体的质量有关.
(2)“二有”:惯性是一切物体固有的属性;物体在任何情况下都有惯性.
(3)“三区别”:惯性与第一定律的区别;惯性与力的区别;惯性与速度的区别. 2.惯性的“两种表现” (1)不受外力的条件下,惯性表现出“保持”“原来的”运动状态. (2) 在受力条件下,惯性表现出运动状态改变的难易程度,质量越大,惯性越
4.与牛顿第二定律的关系 牛顿第一定律和牛顿第二定律是相互独立的.力是如何改变物体运动状态的问 题由牛顿第二定律来回答.
例1
(多选)关于牛顿第一定律的下列说法中,正确的是(
)
A.牛顿第一定律是实验定律
B.牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因
C.惯性定律与惯性的实质是相同的 D.牛顿第一定律说明了物体的运动不需要力来维持
两个力作用效果可抵消、可叠 加、可求合力且合力为零 可以相同,也可以不同
叠加性 的性质 相同点
大小相等、方向相反、作用在 同一条直线上
例3
一起重机通过一绳子将货物向上吊起的过程中 (忽略绳子的重力和空气 )
阻力),以下说法正确的是(
A.当货物匀速上升时,绳子对货物的拉力与货物对绳子的拉力是一对平衡力 B.无论货物怎么上升,绳子对货物的拉力大小都等于货物对绳子的拉力大小
关于物体的惯性,下列说法中正确的是(
)
A.运动速度大的物体不能很快停下来,是因为物体的速度越大,惯性也越大
B.静止的火车启动时,速度变化慢,是因为静止的物体惯性大 C.乒乓球可以快速抽杀,是因为乒乓球的惯性小 D.在宇宙飞船中的物体不存在惯性 解析:一切物体都具有惯性,惯性的大小只与物体的质量有关,惯性是物体本
2018届高考物理第三轮复习主干知识主题十三物理实验课件201804033107
必须沿水平 O点确定
方向
②考测量:小球
②起点:斜 质量的测量和小
槽末端上方l 球平抛运动的水
处
平位移的测量
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
③速度:应 ③考结论:根据
用小球平抛 实验数据判断两
的水平位移 球碰撞过程中动
替代
量是否守恒
物理量
测量工具、使用方法或测量方法
电压
①电压表(会选用;会接线;会读数);②电压传 感器;③多用电表电压挡;④灵敏电流计与大电
1
2
3
4
5
6
1.45 1.40 1.30 1.25 1.20 1.10
0.060 0.120 0.240 0.260 0.360 0.480
②做功:橡皮 的方法、判
筋做的功是变力 断标准
功,不能具体求 ②求速度:
解,须用倍增法 小车获得速
改变功的大小 度就是纸带
③小车:靠近 上点距均匀
打点计时器且接 的速度
通电源再释放小 ③考图像:
车;每次小车须 作Wv或
由同一位置静止 Wv2图像,
弹出
得出结论
实验
验证 机械 能守 恒定
律
装置图
操作要领
带
放或斜放均可)
④适当:悬挂钩码 ④远小于:无
要适当,避免纸带 须满足(悬挂钩
打出的点太少或过 码质量与小车
于密集
质量)
实验
探究 弹力 和弹 簧伸 长的 关系
装置图
操作要领
考查热点
①操作:弹簧竖
①考装置:器
直悬挂;待钩码
材装配、读数
静止时测出弹簧
②考作图:根
长度
据记录数据作
新教材高中物理人教版必修一 精品精讲精练 专题强化三 高一力学必会专题动态平衡与临界极值
第三章 相互作用力 专题强化三:高一力学必会专题动态平衡与临界极值 一:知识点梳理 一:动态平衡动态平衡就是通过控制某一物理量,使物体的状态发生缓慢的变化,但变化过程中的每一个状态均可视为平衡状态,所以叫动态平衡.2.常用方法(1)平行四边形定则法:但也要根据实际情况采用不同的方法,若出现直角三角形,常用三角函数表示合力与分力的关系.(2)图解法:图解法分析物体动态平衡问题时,一般是物体只受三个力作用,且其中一个力大小、方向均不变,另一个力的方向不变,第三个力大小、方向均变化.(3)矢量三角形法①若已知F 合的方向、大小及一个分力F 1的方向,则另一分力F 2的最小值的条件为F 1⊥F 2;②若已知F 合的方向及一个分力F 1的大小、方向,则另一分力F 2的最小值的条件为F 2⊥F 合.例1如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M 、N 上的a 、b 两点,悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态.如果只人为改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是( )A.绳的右端上移到b ′,绳子拉力不变B.将杆N 向右移一些,绳子拉力变大C.绳的两端高度差越小,绳子拉力越小D.若换挂质量更大的衣服,则衣架悬挂点右移解:设两杆间距离为d ,绳长为l ,Oa 、Ob 段长度分别为l a 和l b ,则l =l a +l b ,两部分绳子与竖直方向夹角分别为α和β,受力分析如图所示.绳子中各部分张力相等,F T a =F T b =F T ,则α=β.满足2F T cos α=mg ,d =l a sin α+l b sin α=l sin α,即sin α=d l ,F T =mg 2cos α,d 和l 均不变,则sin α为定值,α为定值,cos α为定值,绳子的拉力保持不变,故A 正确,C 错误;将杆N 向右移一些,d 增大,则sin α增大,cos α减小,绳子的拉力增大,故B 正确;若换挂质量更大的衣服,d 和l 均不变,绳中拉力增大,但衣服的位置不变,D 错误.二:平衡中的临界与极值问题1.临界问题当某物理量变化时,会引起其他几个物理量的变化,从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”,在问题的描述中常用“刚好”、“刚能”、“恰好”等语言叙述.2.极值问题平衡物体的极值,一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题.3.解决极值问题和临界问题的方法(1)极限法:首先要正确地进行受力分析和变化过程分析,找出平衡的临界点和极值点;临界条件必须在变化中去寻找,不能停留在一个状态来研究临界问题,而要把某个物理量推向极端,即极大和极小.(2)数学分析法:通过对问题的分析,依据物体的平衡条件写出物理量之间的函数关系(画出函数图象),用数学方法求极值(如求二次函数极值、公式极值、三角函数极值).(3)物理分析方法:根据物体的平衡条件,作出力的矢量图,通过对物理过程的分析,利用平行四边形定则进行动态分析,确定最大值与最小值.例1重力都为G的两个小球A和B用三段轻绳如图11所示连接后悬挂在O点上,O、B间的绳子长度是A、B间的绳子长度的2倍,将一个拉力F作用到小球B上,使三段轻绳都伸直且O、A间和A、B间的两段绳子分别处于竖直和水平方向上,则拉力F的最小值为( )A.12G B.33G C.G D.233G解析对A球受力分析可知,因O、A间绳竖直,则A、B间绳上的拉力为0.对B球受力分析如图所示,则可知当F与O、B间绳垂直时F最小,F min=G sin θ,其中sin θ=l2l =12,则F min=12G,故A项正确.例2如图所示,质量为m(可以看成质点)的小球P,用两根轻绳OP和O′P在P点拴结后再分别系于竖直墙上相距0.4 m的O、O′两点上,绳OP长0.5 m,绳O′P长0.3 m,今在小球上施加一方向与水平成θ=37°角的拉力F,将小球缓慢拉起.绳O′P刚拉直时,OP绳拉力为F T1,绳OP刚松弛时,O′P绳拉力为F T2,则F T1∶F T2为(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)( )A.3∶4B.4∶3C.3∶5D.4∶5 解析 绳O ′P 刚拉直时,由几何关系可知此时OP 绳与竖直方向夹角为37°,小球受力如图甲,则F T1=45mg .绳OP 刚松弛时,小球受力如图乙,则F T2=43mg .则F T1∶F T2=3∶5,C 选项正确.专项强化训练一、单选题1.(2022·丽江市教育科学研究所高一期末)如图所示,用轻绳将重球挂在墙上,不考虑小球与墙面间的摩擦。
2018版高考物理知识复习与检测第三章牛顿运动定律专题强化三牛顿运动定律的综合应用(一)
专题强化三牛顿运动定律的综合应用(一)【专题解读】1.本专题是动力学方法处理连接体问题、图象问题和临界极值问题,高考时选择题为必考,计算题也曾命题.2. 学好本专题可以培养同学们的分析推理能力,应用数学知识和方法解决物理问题的能力. 3•本专题用到的规律和方法有:整体法和隔离法、牛顿运动定律和运动学公式、临界条件和相关的数学知识.抓住题眼亟审题总结解题技巧方法研透命题点命题点一动力学中的连接体问题1. 连接体问题的类型物物连接体、轻杆连接体、弹簧连接体、轻绳连接体.2. 整体法的选取原则若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之间的作用力,可以把它们看成一个整体,分析整体受到的合外力,应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量).3. 隔离法的选取原则若连接体内各物体的加速度不相同,或者要求出系统内各物体之间的作用力时,就需要把物体从系统中隔离出来,应用牛顿第二定律列方程求解.4. 整体法、隔离法的交替运用若连接体内各物体具有相同的加速度,且要求出物体之间的作用力时,一般采用“先整体求加速度,后隔离求内力”.【例1】(多选)我国高铁技术处于世界领先水平.如图1所示,和谐号动车组是由动车和拖车编组而成,提供动力的车厢叫动车,不提供动力的车厢叫拖车. 假设动车组各车厢质量均相等,动车的额定功率都相同,动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比. 某列车组由8节车厢组成,其中第1、5节车厢为动车,其余为拖车,则该动车组()图1A. 启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反B. 做匀加速运动时,第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3 :2C. 进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比D.与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为 1 :2答案 BD解析列车启动时,乘客随车厢加速运动,加速度方向与车的运动方向相同, 故乘客受到车3kg ,则对6、7、8节车厢的整体有 F 56= 3m 耐3kmg= 4F ,对7、8节车厢的整体有 F 67= 2ma 1+ 2kmg = q F ,故5、6节车厢与6、7节车厢间的作用力之比为 F 56 : F 67= 3 : 2,选项B 正确;1v 2关闭发动机后,根据动能定理得q ・8m&= 8kmgx 解得x = q ^g ,可见滑行的距离与关闭发动 机时速度的平方成正比,选项C 错误;8节车厢有2节动车时的最大速度为 V mi =; 8节8kmg4 P V mi 1车厢有4节动车时最大速度为 V m2=,则一=,选项D 正确. 8kmg V m2 2【例2】如图2所示,粗糙水平面上放置 B 、C 两物体,A 叠放在C 上, A B C 的质量分别为m 2m 3m 物体B C 与水平面间的动摩擦因数相同,其间用一不可伸长的轻绳相连, 轻绳能承受的最大拉力为F T ,现用水平拉力F 拉物体B,使三个物体以同一加速度向右运动,则()A. 此过程中物体C 受重力等五个力作用B. 当F 逐渐增大到F T 时,轻绳刚好被拉断C. 当F 逐渐增大到1.5 F T 时,轻绳刚好被拉断D.若水平面光滑,则绳刚断时,A 、C 间的摩擦力为F60北朋 ①三个物体以同一加速度向右运动;②轻绳刚好被拉断. 答案 C解析 A 受重力、支持力和向右的静摩擦力作用,可知 C 受重力、A 对C 的压力、地面的支 持力、绳子的拉力、 A 对C 的摩擦力以及地面的摩擦力六个力的作用,故 A 错误.对整体分厢的作用力方向与车运动方向相同,选项A 错误;动车组运动的加速度 2F — 8kmg 8m = F4m图2F— u ・6 mg F析,整体的加速度a=一u——=—u g,对A C整体分析,根据牛顿第二定律得,F T —u・4mg= 4ma解得F T=|F,当F= 1.5 F T时,轻绳刚好被拉断,故B错误,C正确•水平面光滑,绳刚断时,对 A C 整体分析,加速度 a = 4m 隔离A 单独分析,A 受到的摩擦力F f = ma=—,故 D 错误.连接体问题的情景拓展1.。
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√
5.如图甲所示, 有一倾角为30° 的光滑固定斜面, 斜面底端的水平面上放一质 量为M的木板.开始时质量为m=1 kg的滑块在水平向左的力F作用下静止在斜 面上, 今将水平力F变为水平向右大小不变, 当滑块滑到木板上时撤去力F(假设 斜面与木板连接处用小圆弧平滑连接). 此后滑块和木板在水平面上运动的v-t 图像如图乙所示, g=10 m/s2, 求: (1)水平作用力F的大小;
时的速度成正比
D.与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1∶2 √
【例2】 如图所示,粗糙水平面上放置B、C两物体,A叠放在C上,A、B、
C的质量分别为m、2m、3m,物体B、C与水平面间的动摩擦因数相同, 其间用一不可伸长的轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为T ,现用水平拉 力F拉物体B,使三个物体以同一加速度向右运动,则 A.此过程中物体C受重力等五个力作用 B.当F逐渐增大到T时,轻绳刚好被拉断 C.当F逐渐增大到1.5T时,轻绳刚好被拉断 √
f (1)小滑块回到出发点时的速度大小 . 答案 答案
题眼②
4.8 m/s
(2)定量画出斜面体与水平地面之间 的摩擦力大小f 随时间t变化的图像.
分析 解析
如图所示
题组阶梯突破
4.在图甲所示的水平面上,用水平力F拉物块,若F
按图乙所示的规律变化.设F的方向为正方向,则物
块的速度-时间图像可能正确的是
学公式、临界条件和相关的数学知识.
内容索引动力学中的Fra bibliotek接体问题命题点一
动力学中的图像问题
命题点二
动力学中的临界极值问题
命题点三
盘查拓展点
课时作业
1
动力学中的连接体问题
命题点一
1.连接体问题的类型 物物连接体、轻杆连接体、弹簧连接体、轻绳连接体. 2.整体法的选取原则 若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之间的作用力, 可以把它们看成一个整体,分析整体受到的合外力,应用牛顿第二定律 求出加速度(或其他未知量).
的是
答案
解析
A.小车静止时,F=mgsin θ,方向沿杆向上
B.小车静止时,F=mgcos θ,方向垂直于杆向上
ma C.小车向右以加速度 a 运动时,一定有 F=sin θ
√
D.小车向左以加速度 a 运动时,F= ma2+mg2,方向斜向左上方, a 与竖直方向的夹角满足 tan α=g
2
题眼② 题眼①
分析
答案
解析
D.若水平面光滑,则绳刚断时,A、C间的摩擦力为 T 6
方法感悟
连接体问题的情景拓展
1.
2.
3.
题组阶梯突破
1.(多选)(2015· 新课标全国 Ⅱ· 20)在一东西向的水平直铁轨上,停放着一
列已用挂钩连接好的车厢.当机车在东边拉着这列车厢以大小为 a的加速
度向东行驶时, 连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F; 当机车 2 在西边拉着车厢以大小为 a 的加速度向西行驶时, P和Q间的拉力大小仍 3 为F.不计车厢与铁轨间的摩擦,每节车厢质量相同,则这列车厢的节数 可能为 A.8
第三章 牛顿运动定律
专题强化三 牛顿运动定律的综合应用(一)
专题解读
1.本专题是动力学方法处理连接体问题、图像问题和临界极值问题,高
考时选择题为必考,计算题也曾命题.
2.学好本专题可以培养同学们的分析推理能力,应用数学知识和方法解
决物理问题的能力.
3.本专题用到的规律和方法有:整体法和隔离法、牛顿运动定律和运动
3.解题策略
(1)分清图像的类别:即分清横、纵坐标所代表的物理量,明确其物理意
义,掌握物理图像所反映的物理过程,会分析临界点.
(2)注意图线中的一些特殊点所表示的物理意义:图线与横、纵坐标的交
点,图线的转折点,两图线的交点等.
(3)明确能从图像中获得哪些信息:把图像与具体的题意、情境结合起来,
应用物理规律列出与图像对应的函数方程式,进而明确“图像与公式”
“图像与物体”间的关系,以便对有关物理问题作出准确判断.
【例3】 如图所示,斜面体ABC放在粗糙的水平地面上.
小滑块在斜面底端以初速度v0=9.6 m/s沿斜面上滑.斜 面倾角θ=37°,滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.45.
题眼①
v f
整个过程斜面体保持静止不动,已知小滑块的质量m= 1 kg,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2.试求:
Fcos θ C. m 1
Fsin θ D. m 2
把m1、m2看成一个整体,在水平方向上加速度相同,由牛顿第二定律可
Fcos θ 得:Fcos θ=(m1+m2)a,所以a= ,选项A正确. m1+m2
3.如图所示,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为 θ,在斜杆下
端固定有质量为 m 的小球,下列关于杆对球的作用力 F 的判断中,正确
3.隔离法的选取原则 若连接体内各物体的加速度不相同,或者要求出系统内各物体之间的作用 力时,就需要把物体从系统中隔离出来,应用牛顿第二定律列方程求解. 4.整体法、隔离法的交替运用 若连接体内各物体具有相同的加速度,且要求出物体之间的作用力时, 一般采用“先整体求加速度,后隔离求内力”.
天津理综· 8)我国高铁技术处于世界领先水平.如图所示, 【例1】 (多选)(2016· 和谐号动车组是由动车和拖车编组而成,提供动力的车厢叫动车,不提供动 力的车厢叫拖车.假设动车组各车厢质量均相等,动车的额定功率都相同,动
答案 解析
B.10 √
C.15 √
D.18
2. 如图所示,质量分别为 m1 、 m2 的两个物体
通过轻弹簧连接,在力F的作用下一起沿水平
方向做匀加速直线运动(m1在光滑地面上,m2
在空中 ). 已知力 F 与水平方向的夹角为 θ. 则 m1
的加速度大小为
答案
解析
√
Fcos θ A. m1+m2
Fsin θ B. m1+m2
车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比.某列车组由8节车厢组成,
其中第1、5节车厢为动车,其余为拖车,则该动车组
题眼
答案
分析
解析
A.启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反 之比为3∶2
B.做匀加速运动时,第5、6节与第6、7节车厢间的作用力 √ C.进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机
动力学中的图像问题
命题点二
1.常见的动力学图像 v-t图像、a-t图像、F-t图像、F-a图像等. 2.图像问题的类型 (1)已知物体受的力随时间变化的图线,要求分析物体的运动情况. (2)已知物体的速度、 加速度随时间变化的图线, 要求分析物体的受力情况. (3)由已知条件确定某物理量的变化图像.