北京市高考物理二轮复习专题3牛顿运动定律与曲线运动(含天体运动)学案(含解析)

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2019-2020年高考物理二轮复习专题02牛顿运动定律与直线运动教学案(含解析)

2019-2020年高考物理二轮复习专题02牛顿运动定律与直线运动教学案（含解析）牛顿第二定律是高考中每年必考的热点内容，既会单独考查，又会与电磁学内容结合考查学生的综合处理问题的能力.近几年高考主要考查匀变速直线运动的公式、规律及运动图象的应用，题型多以选择题和计算题为主，题目新颖，与生活实际XXX密切.考查直线运动和力的关系时大多综合牛顿运动定律、受力分析、运动过程分析等内容. 牛顿定律是历年高考重点考查的内容之一。

对这部分内容的考查非常灵活，选择、实验、计算等题型均可以考查。

其中用整体法和隔离法处理问题，牛顿第二定律与静力学、运动学的综合问题，物体的平衡条件等都是高考热点；对牛顿第一、第三定律的考查经常以选择题或融合到计算题中的形式呈现。

另外，牛顿运动定律在实际中的应用很多，如弹簧问题、传送带问题、传感器问题、超重失重问题、同步卫星问题等等，应用非常广泛，尤其要注意以天体问题为背景的信息给予题，这类试题不仅能考查考生对知识的掌握程度，而且还能考查考生从材料、信息中获取要用信息的能力，因此备受命题专家的青睐。

一、匀变速直线运动的规律1．匀变速直线运动的公式2．匀变速直线运动的规律的应用技巧(1)任意相邻相等时间内的位移之差相等，即Δx＝x2－x1＝x3－x2＝…＝aT2，x m－x n＝(m－n)aT2.(2)某段时间的中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，即v t/2＝(3)对于初速度为零的匀变速直线运动，可尽量利用初速度为零的运动特点解题．如第n秒的位移等于前n秒的位移与前n－1秒的位移之差，即x′n＝x n－x n－1＝an2－a(n－1)2＝a(2n－1)．(4)逆向思维法：将末速度为零的匀减速直线运动转换成初速度为零的匀加速直线运动处理．末速度为零的匀减速直线运动，其逆运动为初速度为零的匀加速直线运动，两者加速度相同．如竖直上抛运动上升阶段的逆运动为自由落体运动，竖直上抛运动上升阶段的最后1 s内的位移与自由落体运动第1 s的位移大小相等．(5)加速度不变的匀减速直线运动涉及反向运动时(先减速后反向加速)，可对全过程直接应用匀变速运动的规律解题．如求解初速度为19.6 m/s的竖直上抛运动中3 s末的速度，可由v t＝v0－gt直接解得v t＝－9.8 m/s，负号说明速度方向与初速度相反．3．图象问题(1)两种图象(2)v－t图象的特点①v－t图象上只能表示物体运动的两个方向，t轴上方代表的是“正方向”，t轴下方代表的是“负方向”，所以v－t图象只能描述物体做“直线运动”的情况，不能描述物体做“曲线运动” 的情况．②v－t图象的交点表示同一时刻物体的速度相等．③v－t图象不能确定物体的初始位置．(3)利用运动图象分析运动问题要注意以下几点①确定图象是v－t图象还是x－t图象．②明确图象与坐标轴交点的意义．③明确图象斜率的意义：v－t图象中图线的斜率或各点切线的斜率表示物体的加速度，斜率的大小表示加速度的大小，斜率的正负反映了加速度的方向；x－t图象中图线的斜率或各点切线的斜率表示物体的速度，斜率的大小表示速度的大小，斜率的正负反映了速度的方向．④明确图象与坐标轴所围的面积的意义．⑤明确两条图线交点的意义．二、牛顿第二定律的四性性质内容瞬时性力与加速度同时产生、同时消失、同时变化同体性在公式F＝ma中，m、F、a都是同一研究对象在同一时刻对应的物理量矢量性加速度与合力方向相同当物体受几个力的作用时，每一个力分别产生的加速度只与此力有关，独立性与其他力无关；物体的加速度等于所有分力产生的加速度分量的矢量和三、超重与失重1．物体具有向上的加速度(或具有向上的加速度分量)时处于超重状态，此时物体重力的效果变大．2．物体具有向下的加速度(或具有向下的加速度分量)时处于失重状态，此时物体重力的效果变小；物体具有向下的加速度等于重力加速度时处于完全失重状态，此时物体重力的效果消失．注意：①重力的效果指物体对水平面的压力、对竖直悬绳的拉力以及浮力等；②物体处于超重或失重(含完全失重)状态时，物体的重力并不因此而变化．四、力F与直线运动的关系五、匀变速直线运动规律的应用匀变速直线运动问题，涉及的公式较多，求解方法较多，要注意分清物体的运动过程，选取简洁的公式和合理的方法分析求解，切忌乱套公式，一般情况是对任一运动过程寻找三个运动学的已知量，即知三求二，若已知量超过三个，要注意判断，如刹车类问题，若已知量不足三个，可进一步寻找该过程与另一过程有关系的量，或该物体与另一物体有关系的量，一般是在时间、位移、速度上有关系，然后联立关系式和运动学公式求解，且解题时一定要注意各物理量的正负．六、追及、相遇问题1．基本思路2．追及问题中的临界条件(1)速度大者减速(如匀减速直线运动)追速度小者(如匀速运动)：①当两者速度相等时，若追者位移仍小于被追者位移，则永远追不上，此时两者间有最小距离．②若两者速度相等时，两者的位移也相等，则恰能追上，也是两者避免碰撞的临界条件．③若两者位移相等时，追者速度仍大于被追者的速度，则被追者还有一次追上追者的机会，其间速度相等时两者间距离有一个较大值．(2)速度小者加速(如初速度为零的匀加速直线运动)追速度大者(如匀速运动)：①当两者速度相等时有最大距离．②当两者位移相等时，即后者追上前者．3．注意事项(1)追者和被追者速度相等是能追上、追不上或两者间距最大、最小的临界条件．(2)被追的物体做匀减速直线运动时，要判断追上时被追的物体是否已停止．七、动力学的两类基本问题1．已知物体的受力情况，确定物体的运动情况处理方法：已知物体的受力情况，可以求出物体的合外力，根据牛顿第二定律可以求出物体的加速度，再利用物体的初始条件(初位置和初速度)，根据运动学公式就可以求出物体的位移和速度，也就是确定了物体的运动情况．2．已知物体的运动情况，确定物体的受力情况处理方法：已知物体的运动情况，由运动学公式求出加速度，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的合外力，由此推断物体受力情况．八、动力学中的临界问题解答物理临界问题的关键是从题述信息中寻找出临界条件．许多临界问题题述中常用“恰好”、“最大”、“至少”、“恰好不相撞”、“恰好不脱离”……词语对临界状态给出暗示．也有些临界问题中不显含上述常见的“临界术语”，但审题时会发现某个物理量在变化过程中会发生突变，则该物理量突变时物体所处的状态即为临界状态．审题时，一定要抓住这些特定的词语，明确含义，挖掘内涵，找出临界条件．高频考点一运动图象问题例1． (多选)甲、乙两辆汽车在平直公路上做直线运动，t＝0时刻两汽车同时经过公路旁的同一个路标．此后两车运动的速度－时间图象 (v－t图象)如图所示，则关于两车运动的说法中正确的是( )A．0～10 s时间内，甲、乙两车在逐渐靠近B．5～15 s时间内，甲、乙两车的位移大小相等C．t＝10 s时两车的速度大小相等、方向相反D．t＝20 s时两车在公路上相遇【变式探究】若货物随升降机运动的v－t图象如图所示(竖直向上为正)，则货物受到升降机的支持力F与时间t关系的图象可能是( )解析：选B.根据v－t图象可知电梯的运动情况：加速下降→匀速下降→减速下降→加速上升→匀速上升→减速上升，根据牛顿第二定律F－mg＝ma可判断支持力F的变化情况：失重→等于重力→超重→超重→等于重力→失重，故选项B正确．高频考点二动力学规律的应用例2、xx年1月9日，合肥新年车展在明珠广场举行，除了馆内的展示，本届展会还在外场举办了汽车特技表演，某展车表演时做匀变速直线运动的位移x与时间t的关系式为x＝8t＋3t2，x 与t的单位分别是m和s，则该汽车( )A．第1 s内的位移大小是8 mB．前2 s内的平均速度大小是28 m/sC．任意相邻1 s内的位移大小之差都是6 mD．任意1 s内的速度增量都是3 m/s答案 C【变式探究】为研究运动物体所受的空气阻力，某研究小组的同学找来一个倾角可调、斜面比较长且表面平整的斜面体和一个滑块，并在滑块上固定一个高度可升降的风帆，如图甲所示．他们让带有风帆的滑块从静止开始沿斜面下滑，下滑过程中帆面与滑块运动方向垂直．假设滑块和风帆总质量为m.滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，风帆受到的空气阻力与风帆的运动速率成正比，即F f＝kv.(1)写出滑块下滑过程中加速度的表达式；(2)求出滑块下滑的最大速度，并指出有哪些措施可以减小最大速度；(3)若m＝2 kg，斜面倾角θ＝30°，g取10 m/s2，滑块从静止下滑的速度图象如图乙所示，图中的斜线为t＝0时v－t图线的切线，由此求出μ、k的值．(计算结果保留两位有效数字) 解析(1)由牛顿第二定律有：mg sin θ－μmg cos θ－kv＝ma解得：a ＝g sin θ－μg cos θ－kv m(2)当a ＝0时速度最大，v m ＝mg sin θ－μcos θk减小最大速度的方法有：适当减小斜面倾角θ；风帆升起一些． (3)当v ＝0时，a ＝g sin θ－μg cos θ＝3 m/s 2解得：μ＝2315≈0.23，最大速度v m ＝2 m/s ，v m ＝mg sin θ－μcos θk＝2 m/s解得：k ＝3.0 kg/s答案 (1)a ＝g sin θ－μg cos θ－kv m(2)mg sin θ－μcos θk适当减小斜面倾角θ(保证滑块能静止下滑)；风帆升起一些(3)0.23 3.0 kg/s 高频考点三连接体问题例3．(多选)如图所示，质量为m A 的滑块A 和质量为m B 的三角形滑块B 叠放在倾角为θ的斜面体上，B 的上表面水平．用水平向左的力F 推斜面体，使它们从静止开始以相同的加速度a 一起向左加速运动，由此可知( )A ．B 对A 的摩擦力大小等于m A a B ．斜面体与B 之间一定有摩擦力C ．地面与斜面体之间一定有摩擦力D ．B 对斜面体的压力可能等于(m A ＋m B )a 2＋g 2【变式探究】(多选)如图所示的装置为在摩擦力不计的水平桌面上放一质量为m 乙＝5 kg 的盒子乙，乙内放置一质量为m 丙＝1 kg 的滑块丙，用一质量不计的细绳跨过光滑的定滑轮将一质量为m 甲＝2 kg 的物块甲与乙相连接，其中连接乙的细绳与水平桌面平行．现由静止释放物块甲，在以后的运动过程中，盒子乙与滑块丙之间没有相对运动，假设整个运动过程中盒子始终没有离开水平桌面，重力加速度g ＝10 m/s 2.则( )A ．细绳对盒子的拉力大小为20 NB ．盒子的加速度大小为2.5 m/s 2C ．盒子对滑块丙的摩擦力大小为2.5 ND ．定滑轮受到细绳的作用力为30 N解析：选BC.假设绳子拉力为F T ，根据牛顿第二定律，对甲，有m 甲g －F T ＝m 甲a ；对乙和丙组成的整体，有F T ＝(m 乙＋m 丙)a ，联立解得F T ＝15 N ，a ＝2.5 m/s 2，A 错误，B 正确；对滑块丙受力分析，受重力、支持力和静摩擦力作用，根据牛顿第二定律，有F f ＝m 丙a ＝1×2.5 N＝2.5 N ，C 正确；绳子的张力为15 N ，由于滑轮两侧绳子垂直，根据平行四边形定则，其对滑轮的作用力为15 2 N ，所以D 错误．1．xx·浙江卷] 如图13所示为一种常见的身高体重测量仪．测量仪顶部向下发射波速为v 的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔．质量为M 0的测重台置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比．当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为t 0，输出电压为U 0，某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为t ，输出电压为U ，则该同学的身高和质量分别为( )图13A ．v (t 0－t )，M 0U 0U B.12v (t 0－t )，M 0U 0U C ．v (t 0－t )，M 0U 0(U －U 0)D.12v (t 0－t )，M 0U 0(U －U 0)2．xx·全国卷Ⅱ] 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 【解析】设f ＝kR ，则由牛顿第二定律得F 合＝mg －f ＝ma ，而m ＝43πR 3·ρ，故a ＝g －k43πR 2·ρ，由m 甲>m 乙、ρ甲＝ρ乙可知a 甲>a 乙，故C 错误；因甲、乙位移相同，由v 2＝2ax可知，v 甲>v 乙，B 正确；由x ＝12at 2可知，t 甲<t 乙，A 错误；由功的定义可知，W 克服＝f ·x ，又f 甲>f乙，则W 甲克服>W 乙克服，D 正确．3． xx·全国卷Ⅲ] 一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t 内位移为s ，动能变为原来的9倍．该质点的加速度为( )A.s t 2B.3s 2t2 C.4s t 2 D.8s t24．xx·四川卷] 避险车道是避免恶性交通事故的重要设施，由制动坡床和防撞设施等组成，如图竖直平面内，制动坡床视为与水平面夹角为θ的斜面．一辆长12 m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床，当车速为23 m/s时，车尾位于制动坡床的底端，货物开始在车厢内向车头滑动，当货物在车厢内滑动了4 m时，车头距制动坡床顶端38 m，再过一段时间，货车停止．已知货车质量是货物质量的4倍，货物与车厢间的动摩擦因数为0.4；货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0.44倍．货物与货车分别视为小滑块和平板，取cos θ＝1，sin θ＝0.1，g＝10 m/s2.求：(1)货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向；(2)制动坡床的长度．图1【答案】(1)5 m/s2，方向沿制动坡床向下(2)98 m【解析】 (1)设货物的质量为m，货物在车厢内滑动过程中，货物与车厢间的动摩擦因数μ＝0.4，受摩擦力大小为f，加速度大小为a1，则f＋mg sin θ＝ma1f＝μmg cos θ联立以上二式并代入数据得a1＝5 m/s2a1的方向沿制动坡床向下．5．xx·全国卷Ⅰ] 甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v t 图像如图1所示．已知两车在t ＝3 s 时并排行驶，则( )图1A ．在t ＝1 s 时，甲车在乙车后B ．在t ＝0时，甲车在乙车前7.5 mC ．两车另一次并排行驶的时刻是t ＝2 sD ．甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m【答案】 BD 【解析】在t ＝3 s 时，两车并排，由图可得在1～3 s 两车发生的位移大小相等，说明在t ＝1 s 时，两车并排，由图像可得前1 s 乙车位移大于甲车位移，且位移差Δx ＝x 2－x 1＝5＋102×1 m＝7.5 m ，在t ＝0时，甲车在乙车前7.5 m ，选项A 、C 错误，选项B 正确；在1～3 s 两车的平均速度v ＝v 1＋v 22＝20 m/s ，各自的位移x ＝v 1＋v 22t ＝40 m ，选项D 正确． 6．xx·天津卷](2)某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动．①实验中，必要的措施是________．图1A ．细线必须与长木板平行B ．先接通电源再释放小车C ．小车的质量远大于钩码的质量D ．平衡小车与长木板间的摩擦力②他实验时将打点计时器接到频率为50 Hz 的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图1所示(每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出)．s 1＝3.59 cm ，s 2＝4.41 cm ，s 3＝5.19 cm ，s 4＝5.97 cm ，s 5＝6.78 cm ，s 6＝7.64 cm ，则小车的加速度a ＝________m/s 2(要求充分利用测量的数据)，打点计时器在打B 点时小车的速度v B ＝________m/s.(结果均保留两位有效数字) 图1【答案】 ①AB ②0.80 0.40②两点的时间间隔为0.1 s ，由逐差法可以得出a ＝s 6＋s 5＋s 4－s 3－s 2－s 19T 2＝0.80 m/s 2，打点计时器在打B 点时小车的速度v B ＝s 1＋s 22T＝0.40 m/s. 7．xx·江苏卷] 小球从一定高度处由静止下落，与地面碰撞后回到原高度再次下落，重复上述运动，取小球的落地点为原点建立坐标系，竖直向上为正方向，下列速度v 和位置x 的关系图像中，能描述该过程的是( )图1【答案】A 【解析】由于取小球的落地点为原点建立坐标系，竖直向上为正方向，位置总是大于零且最远只能到刚下落处，不会无限增加，选项C 、D 错误；小球与地面碰撞后做竖直上抛运动，此时位移的数值就代表小球的位置x ，加速度a ＝－g ，根据运动学公式v 2－v 20＝2ax 得v 2＝v 20－2gx ，这里v 0为做竖直上抛运动的初速度，是定值，故v x 图像是抛物线，故选项B 错误，选项A 正确．8．xx·全国卷Ⅰ] 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9． xx·全国卷Ⅱ] 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 【解析】设f ＝kR ，则由牛顿第二定律得F 合＝mg －f ＝ma ，而m ＝43πR 3·ρ，故a ＝g －k43πR 2·ρ，由m 甲>m 乙、ρ甲＝ρ乙可知a 甲>a 乙，故C 错误；因甲、乙位移相同，由v 2＝2ax 可知，v 甲>v 乙，B 正确；由x ＝12at 2可知，t 甲<t 乙，A 错误；由功的定义可知，W 克服＝f ·x ，又f 甲>f 乙，则W 甲克服>W 乙克服，D 正确．10．xx·全国卷Ⅱ] 如图1，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O 点，另一端与小球相连．现将小球从M 点由静止释放，它在下降的过程中经过了N 点．已知在M 、N 两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且∠ONM <∠OMN <π2.在小球从M 点运动到N 点的过程中( )图1A ．弹力对小球先做正功后做负功B ．有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C ．弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零D ．小球到达N 点时的动能等于其在M 、N 两点的重力势能差11． xx·全国卷Ⅲ] 如图1所示，在竖直平面内有由14圆弧AB 和12圆弧BC 组成的光滑固定轨道，两者在最低点B 平滑连接．AB 弧的半径为R ，BC 弧的半径为R 2.一小球在A 点正上方与A 相距R4处由静止开始自由下落，经A 点沿圆弧轨道运动．(1)求小球在B 、A 两点的动能之比；(2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到C 点．图1【答案】(1)5 (2)能。

《牛顿运动定律》高三二轮复习导学案

《牛顿运动定律》二轮复习导学案学科：物理姓名___________ 使用时间：20XX年3月15日编号：课题牛顿运动定律专题复习编制审核学习目标动力学两类问题、连接体问题、临界问题和极值问题学习方法自主学习合作探究考情分析从近年来的高考题可看出，这部分知识多与匀变速直线运动的规律、图像问题结合考查，单物体的多过程分析问题，和连接体类问题也经常考查，总体难度中上，对能力的要求较高。

教师点拨（学生笔记）学案内容【知识准备】匀变速直线运动公式：课前预习案预习要求：10分钟的时间独立完成近几年高考题，并尝试着找出牛顿运动定律问题高考命题特点【山东19题】直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示。

设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态。

在箱子下落过程中，下列说法正确的是A.箱内物体对箱子底部始终没有压力B.箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大C.箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大D.若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”【山东17题】某物体做直线运动的v-t图象如图甲所示，据此判断图乙（F表示物体所受合力，x表示物体的位移）四个选项中正确的是（）【20XX年全国17题】如右图，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木坂上，并处于静止状态。

现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为1a、2a︒重力加速度大小为g。

则有A.1a=，2a g= B.1a g=，2a g=C.120,m Ma a gM+== D.1a g=，2m Ma gM+=vt/s图甲图乙学案内容教师点拨（学生笔记）【20XX 年山东16题】将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v t 图像如图所示。

以下判断正确的是（） A ．前3s 内货物处于超重状态 B ．最后2s 内货物只受重力作用C ．前3s 内与最后2s 内货物的平均速度相同D ．第3s 末至第5s 末的过程中，货物的机械能守恒课内探究案题型一：动力学两类问题【例1】如图所示，一质量为1 kg 的小球套在一根固定的光滑直杆上，直杆与水平面夹角θ为30°。

高三第二轮复习专题设置建议

高三第二轮复习专题设置建议一、专题划分与课时分配：专题一力物体的平衡（2课时）1．力力的合成与分解2、平衡条件及应用（受力分析、计算未知力、动态分析）专题二直线运动（2课时）1、匀变速直线运动的常用公式及重要推论2、两物体运动的相关性问题专题三牛顿运动定律（3课时）1、对牛顿运动定律的理解2、动力学的两类基本问题3、牛顿运动定律的拓展应用（超重失重、连接体、传送带问题）专题四物理图像（2课时）1、运动图像2、电流图像（伏安特性曲线、电磁感应图像、交流电图像）专题五曲线运动与万有引力定律（2课时）1、曲线运动（平抛运动、圆周运动—水平平面内的匀速圆周运动、竖直平面内的变速圆周运动）2、万有引力定律与天体运动（同一天体不同轨道、不同天体不同轨道、特殊卫星）专题六机械能（2课时）1、功和功率动能定理2、功能关系的综合应用专题七电场（3课时）1、描述电场性质的物理量（力的性质、能的性质）2、带电粒子在电场中的运动（非匀强电场中的一般曲线运动、匀强电场中的直线运动、类平抛运动）专题八磁场（2课时）1、安培力与磁场中的通电导体2、洛仑兹力与带电粒子在匀强磁场中的运动专题九电磁感应与电路（3课时）1、直流电路（电阻的串并联、非纯电阻电路、电路动态分析、含容电路）2、电磁感应规律的综合应用（法拉第电磁感应定律与楞次定律、电磁感应与电路综合问题、电磁感应与力学综合问题）3、交流电路（交流电的产生、交流电的描述、变压器与交流电路或远距离输电）专题十物理实验（3课时）1、力学实验2、电学实验3、探究设计类实验专题十一力学综合计算题（3课时）1、单物体多过程问题（直线加速减速、直线变速与平抛、直线变速与圆周）2、多物体多过程问题（板块模型、传送带问题、追及相遇问题）专题十二电学综合计算题（3课时）1、恒定组合场2、周期性变化的交替场3、复合场专题十三选考专题（2课时）选修3—3：1、分子动理论与热力学定律2、气体状态变化与气体实验定律选修3—4：1、机械振动与机械波2、光的折射与全反射选修3—5：1、原子物理、核物理2、碰撞中的动量守恒合计：29个小专题，33课时（约七周）二、各专题版块设置【知识体系】重要的概念、规律、方法【考点精要】命题特点、考查方式及答题策略【典例解析】按高考特点进行分类（典型例题）、组合或拓展（变式训练）、提炼（方法点拨）【考题聚焦】精选近几年具有代表性的、符合我省命题特点的高考试题【专题演练】针对典型例题进行巩固练习（5—10题）详见样张。

高考物理二轮复习专题精讲第3讲牛顿运动定律与曲线运动课件课件

(1)物块做平抛运动的初速度大小v0； (2)物块与转台间的动摩擦因数μ.
图1－3－10
• 教你审题 • 第1步：细读题―→抓好两分析
• 第2 步：
→挖掘隐含条件→找出突破口
―隐―含→物块受到的静摩擦力达到最大值突―破―→口μmg＝mRv20
• 应考策略
• 圆周运动的综合题往往涉及圆周运动、平抛运动(或类平抛运动)、匀变速直线运动等多个运动过程，常结合功能关系进行求解，解答时可从以下两点进行突破：
• 第3讲牛顿运动定律与曲线运动
• 思考研讨
• 思考1 合运动与分运动的关系如何？
• 研讨：等时性、独立性、等效性、矢量性．
• 思考2 物体做曲线运动的条件是什么？合力与轨迹有怎样的关系？
• 研讨：条件：物体所受合外力(或加速度) 与初速度不共线，运动轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间，速度方向与轨迹相切，合外力方向指向曲线的“凹侧”．
恰好被拉断，小球平抛后落在水平地面上的 C点．地面上的D点与OB在同一竖直线上，已知绳长L＝1.0 m，B点离地高度H＝1.0 m， A、B两点的高度差h＝0.5 m，重力加速度g 取10 m/s2，不计空气影响，求：
图1－3－6
• (1)地面上DC两点间的距离s； • (2)轻绳所受的最大拉力大小．
• 思考3 如图1－3－1所示，质量为m的小球从离地面h处以v0水平抛出．
• 图1－3－1 • ①小球的轨迹为什么向下弯曲？为什么受
竖直向下的重力却有水平方向的位移？ • ②小球经多长时间落地？落地的时间由什
么因素决定？ • ③小球落地的速度是多少？方向如何？
• 思考4 物体做匀速圆周运动的条件是什么？其线速度和向心加速度的大小和方向有何特点？

高考物理二轮复习教案第三章牛顿运动定律

第三章牛顿运动定律知识网络一. 方法和技巧：1.主要方法：（1）力的处理方法:○1正交分解法：若研究对象在不共线的三个以上的力作用下做加速运动，一般用正交分解法解题F x=ma x,F=ma y○2合成法：若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动，一般用合成法。

（2）如何建立直角坐标系若研究对象在不共线的三个以上的力作用下做加速运动，一般用正交分解法解题（注意灵活选取坐标轴的方向，既可以分解力，也可以分解加速度）。

○1一般选加速度方向为一个坐标轴的正方向○2尽量少的分解矢量○3要有利于简化方程组例6.在图示的几种情况下，要用正交分解法解题，如何建立直角坐标系？（1）求小车的加速度（2）求人受到的摩擦力和支持力（3）求平抛运动的小球距斜面的最大距离2、牛顿运动定律在系统中的应用：若研究对象是质点组，牛顿第二定律的形式可以表述为：系统所受到的合外力F等于系统各部分的质量m i乘各部分的加速度a i的和F=m1a1+m2a2+m3a3+……+m n a nF x=m1a1x+m2a2x+…Fy=m1a1y+m2a2y+….例1.如图，倾角为θ质量为M的斜面与水平面间、斜面与质量为m的木块间的动摩擦因数均为μ，木块由静止开始沿斜面加速下滑时斜面始终保持静止。

求水平面给斜面体的支持力、摩擦力的大小和方向3.研究对象的选取方法:--- 整体法与隔离法○1隔离法：若研究物体间作用时，应将研究对象隔离出来分析研究。

○2整体法：a. 两物体相对静止情况：F x=（m1+m2）a xF=（m1+m2）a y例2. 如图所示，悬挂于向右运动小车里的小球偏离竖直方向θ角，则小车对底板上的物块摩擦力多大？物块质量为m。

mg tgθ.水平向右.例3如图所示，质量为M的小车放在光滑的水平面上．小车上用细线悬吊一质量为m 的小球，M＞m．现用一力F水平向右拉小球，使小球和车一起以加速度a向右运动时，细线与竖直方向成α角，细线的拉力为T；若用一力F’水平向左拉小车，使小球和车一起以加速度a’向左运动时，细线与竖直方向也成α角，细线的拉力为T’．则A．a'=a,T '=TB．a'<a,T '=TC．a'>a,T '=TD．a'>a,T '>TCb.两物体间有相对运动情况：F x=m1a1x+m2a2xF y=m1a1y+m2a2y例4.如图所示，质量为M，长为l的木板放在光滑的斜面上。

2023新教材高考物理二轮专题复习专题：牛顿运动定律与直线运动教师用书

专题二牛顿运动定律与直线运动高频考点·能力突破考点一匀变速直线运动规律的应用1．基本公式v＝v0＋at，x＝v0t+12at2，v2−v02＝2ax.2．重要推论v t2＝v0+v2＝v̅(利用平均速度求瞬时速度)；初、末速度平均值vt2＝√t02+t22；Δx＝aT2(用逐差法测加速度)．3．符号法则选定正方向，将矢量运算转化为代数运算．4．解决运动学问题的基本思路例 1 [2022·湖北卷]我国高铁技术全球领先，乘高铁极大节省了出行时间．假设两火车站W和G间的铁路里程为1 080 km，W和G之间还均匀分布了4个车站．列车从W站始发，经停4站后到达终点站G .设普通列车的最高速度为108 km /h ，高铁列车的最高速度为324 km /h .若普通列车和高铁列车在进站和出站过程中，加速度大小均为0.5 m /s 2，其余行驶时间内保持各自的最高速度匀速运动，两种列车在每个车站停车时间相同，则从W 到G 乘高铁列车出行比乘普通列车节省的时间为( )A ．6小时25分钟B ．6小时30分钟C ．6小时35分钟D ．6小时40分钟[解题心得]预测1 钢架雪车也被称为俯式冰橇，是2022年北京冬奥会的比赛项目之一．运动员需要俯身平贴在雪橇上，以俯卧姿态滑行．比赛线路由起跑区、出发区、滑行区及减速区组成．若某次运动员练习时，恰好在终点停下来，且在减速区AB 间的运动视为匀减速直线运动．运动员通过减速区时间为t ，其中第一个t 4时间内的位移为x 1，第四个t 4时间内的位移为x 2，则x 2:x 1等于( )A ．1∶16B ．1∶7C ．1∶5D ．1∶3预测2 [2022·福建泉州高三联考]如图为某轿车在行驶过程中，试图借用逆向车道超越客车的示意图，图中当两车相距L ＝4 m 时，客车正以v 1＝6 m /s 速度匀速行驶，轿车正以v 2＝10 m /s 的速度借道超车．客车长L 1＝10 m ，轿车长L 2＝4 m ，不考虑变道过程中车速的变化和位移的侧向变化．(1)若轿车开始加速并在3 s内成功超越客车L3＝12 m后，才能驶回正常行驶车道，其加速度多大？(2)若轿车放弃超车并立即驶回正常行驶车道，则至少要以多大的加速度做匀减速运动，才能避免与客车追尾？[试解]考点二动力学基本规律的应用动力学两类基本问题的解题思路温馨提示动力学中的所有问题都离不开受力分析和运动分析，都属于这两类基本问题的拓展和延伸．例2 [2022·浙江卷1月]第24届冬奥会在我国举办．钢架雪车比赛的一段赛道如图1所示，长12 m水平直道AB与长20 m的倾斜直道BC在B点平滑连接，斜道与水平面的夹角为15°.运动员从A点由静止出发，推着雪车匀加速到B点时速度大小为8 m/s，紧接着快速俯卧到车上沿BC匀加速下滑(图2所示)，到C点共用时5.0 s．若雪车(包括运动员)可视为质点，始终在冰面上运动，其总质量为110 kg，sin 15°＝0.26(取g＝10 m/s2)，求雪车(包括运动员)(1)在直道AB上的加速度大小；(2)过C点的速度大小；(3)在斜道BC上运动时受到的阻力大小．[试解]预测3 (多选)14岁的奥运冠军全红婵，在第14届全运会上再次上演“水花消失术”夺冠．在女子10 m 跳台的决赛中(下面研究过程将全红婵视为质点)，全红婵竖直向上跳离跳台的速度为5 m/s，竖直入水后到速度减为零的运动时间与空中运动时间相等，假设所受水的阻力恒定，不计空气阻力，全红婵的体重为35 kg，重力加速度大小为g＝10 m/s2，则( )A．跳离跳台后上升阶段全红婵处于失重状态B．入水后全红婵处于失重状态C．全红婵在空中运动的时间为1.5 sD．入水后全红婵受到水的阻力为612.5 N预测4 衢州市2022年5月1日起部分县、区超标电动车不得上道路行驶，新的电动自行车必须符合国标GB17761－2018的标准，新标准规定最高车速不能高于25 km/h，整车质量应当小于或等于55 kg，制动性能要符合如下规定：某人体重m＝50 kg，骑着符合新标准、质量M＝50 kg的电动自行车在水平路面行驶．电动自行车的刹车过程可简化为匀变速直线运动．(1)当遇到紧急情况时，若他同时使用前后车闸刹车，在干燥路面上该车的最小加速度是多少？此时受到的制动力是多大？(保留两位有效数字)(2)若此人私自改装电瓶输出功率，致使车速超标(其他条件不变)，当他以32 km/h速度在雨后的路面上行驶，遇见紧急情况，采取同时使用前后车闸方式刹车，则该车刹车后行驶的最大距离是多少？(3)根据你所学物理知识，分析电动自行车超速超载有什么危害？[试解]考点三连接体问题1．处理连接体问题的常用方法2.连接体问题中常见的临界条件例3 [2022·全国甲卷]如图，质量相等的两滑块P、Q置于水平桌面上，二者用一轻弹簧水平连接，两滑块与桌面间的动摩擦因数均为μ.重力加速度大小为g.用水平向右的拉力F拉动P，使两滑块均做匀速运动；某时刻突然撤去该拉力，则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前( )A．P的加速度大小的最大值为2μgB．Q的加速度大小的最大值为2μgC．P的位移大小一定大于Q的位移大小D．P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小[解题心得]预测5 如图所示，将一盒未开封的香皂置于桌面上的一张纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，香皂盒的移动距离很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验(示意图如图所示)，若香皂盒和纸板的质量分别为m1和m2，各接触面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g.若本实验中，m1＝100 g，m2＝5 g，μ＝0.2，香皂盒与纸板左端的距离d＝0.1 m，若香皂盒移动的距离超过l＝0.002 m，人眼就能感知，忽略香皂盒的体积因素影响，g取10 m/s2，为确保香皂盒移动不被人感知，纸板所需的拉力至少是( )A．1.41 N B．1.42 NC．1 410 N D．1 420 N预测6 [2022·全国乙卷]如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L.一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直．当两球运动至二者相距35L时，它们加速度的大小均为( )A．5F8m B．2F5mC．3F8m D．3F10m预测7 如图所示，在倾角为θ＝30°的光滑固定斜面上端系有一劲度系数为k＝100 N/m的轻质弹簧，弹簧下端连一个质量为m＝8 kg的小球，球被一垂直于斜面的挡板A挡住，此时弹簧没有形变．从t＝0时刻开始挡板A以加速度a＝1 m/s2沿斜面向下匀加速运动，则：(g＝10 m/s2)(1)t＝0时刻，挡板对小球的弹力多大？(2)从开始运动到小球与挡板分离所经历的时间为多少？(3)小球向下运动多少距离时速度最大？[试解]素养培优·情境命题实际情境中的直线运动情境1 [2022·山东押题卷]高速公路的ETC电子收费系统如图所示，ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离，总长为19.6 m．某汽车以5 m/s的速度匀速进入识别区，ETC用0.3 s的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，汽车又向前行驶了2 s司机发现自动栏杆没有抬起，于是紧急刹车，汽车恰好没有撞杆．已知司机的反应时间和汽车系统的反应时间之和为0.8 s．则刹车的加速度大小约为( )A．2.52 m/s2B．3.55 m/s2C．3.75 m/s2D．3.05 m/s2[解题心得]情境2 驾驶员看见过马路的人，从决定停车，直至右脚刚刚踩在制动器踏板上经过的时间，叫反应时间，在反应时间内，汽车按一定速度匀速行驶的距离称为反应距离；从踩紧踏板(抱死车轮)到车停下的这段距离称为刹车距离；司机从发现情况到汽车完全停下来，汽车所通过的距离叫做停车距离．如图所示，根据图中内容，下列说法中正确的是( )A．根据图中信息可以求出反应时间B．根据图中信息可以求出汽车的制动力C．匀速行驶的速度加倍，停车距离也加倍D．酒后驾车反应时间明显增加，停车距离不变[解题心得]情境3 [2022·浙江6月]物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中，如图所示，倾斜滑轨与水平面成24°角，长度l1＝4 m，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接．若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为μ＝2，货物可视为质点(取9cos 24°＝0.9，sin 24°＝0.4)．(1)求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度a1的大小；(2)求货物在倾斜滑轨末端时速度v的大小；(3)若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2 m/s，求水平滑轨的最短长度l2.[试解]情境4 疫情期间，为了减少人与人之间的接触，一餐厅推出了一款智能送餐机器人进行送餐(如图甲)．该款机器人的最大运行速度为4 m/s，加速度大小可调节在1 m/s2≤a≤3 m/s2范围内，要求：送餐过程托盘保持水平，菜碟与托盘不发生相对滑动，机器人到达餐桌时速度刚好为0.现把送餐过程简化为如图乙的直线情境图，已知机器人恰好以最大运行速度v＝4 m/s通过O处，O与餐桌A相距x0＝6 m，餐桌A和餐桌F相距L＝16 m，机器人、餐桌都能看成质点，送餐使用的菜碟与托盘之间的动摩擦因数为μ＝0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g＝10 m/s2.(1)在某次从O到餐桌A的过程中，机器人从O开始匀减速恰好到A停下，求机器人在此过程加速度a的大小．(2)完成(1)问中的送餐任务后，机器人马上从A继续送餐到F，若要求以最短时间从A 送餐到F，求机器人运行的最大加速度a m和加速过程通过的位移x加．[试解]专题二牛顿运动定律与直线运动高频考点·能力突破考点一例1 解析：108 km/h ＝30 m/s ，324 km/h ＝90 m/s由于中间4个站均匀分布，因此节省的时间相当于在任意相邻两站间节省的时间的5倍，为总的节省时间，相邻两站间的距离x ＝1 080×1035m ＝2.16×105m普通列车加速时间t 1＝v1a＝300.5 s ＝60 s加速过程的位移x 1＝12at 12＝12×0.5×602m ＝900 m根据对称性可知加速与减速位移相等，可得匀速运动的时间t 2＝x −2x 1v＝2.16×105−2×90030s ＝7 140 s同理高铁列车加速时间t ′1＝v 1′a＝900.5s ＝180 s加速过程的位移x ′1＝12at1′2＝12×0.5×1802m ＝8 100 m根据对称性可知加速与减速位移相等，可得匀速运动的时间t ′2＝x −2x 1′v 1′＝2.16×105−2×8 10090s ＝2 220 s相邻两站间节省的时间Δt ＝(t 2＋2t 1)－(t ′2＋2t ′1)＝4 680 s ，因此总的节省时间Δt 总＝5Δt ＝4 680×5 s＝23 400 s ＝6小时30分，B 正确．答案：B预测1 解析：由题意知，在减速区AB 间的运动视为匀减速直线运动，且最终减为零，将此减速过程由逆向思维，可看作初速度为零的匀加速直线运动，则根据初速度为零的匀加速直线运动，连续相等时间内位移之比为1∶3∶5…可知，x 2∶x 1之比即为初速度为零的匀加速直线中第一个t4时间内的位移与第四个t4时间内的位移之比，即x 2∶x 1＝1∶7，故选B.答案：B预测2 解析：(1)设轿车的加速度大小为a ，经过t 1＝3 s ，客车和轿车位移分别为s 1、s 2，由运动学公式得s 1＝v 1t 1，s 2＝v 2t 1+12at 12，s 2＝s 1＋L 1＋L 2＋L ＋L 3，解得a ＝4 m/s 2.(2)设轿车减速的加速度大小为a ′，经过时间t 2，轿车、客车达到共同速度，则v 2－a ′t 2＝v 1，客车和轿车位移分别为s ′1、s ′2，满足s ′2＝v 2t 2−12a ′t 22， s ′1＝v 1t 2， s ′2＝s ′1＋L ，解得a ′＝2 m/s 2，即轿车至少以2 m/s 2的加速度做匀减速运动，才能避免与客车追尾．答案：(1)4 m/s 2(2)2 m/s 2考点二例2 解析：(1)设雪车从A →B 的加速度大小为a 、运动时间为t ，根据匀变速直线运动的规律有2al AB ＝v B 2、v B ＝at解得t ＝3 s 、a ＝83 m/s 2.(2)方法一由题知雪车从A →C 全程的运动时间t 0＝5 s ，设雪车从B →C 的加速度大小为a 1、运动时间为t 1，故t 1＝t 0－t ，根据匀变速直线运动的规律有l BC ＝v B t 1+12a 1t 12v C ＝v B ＋a 1t 1代入数据解得a 1＝2 m/s 2、v C ＝12 m/s.方法二由于雪车在BC 上做匀变速运动，故l BC ＝v BC ̅̅̅̅·t 1＝v B +v C 2(t 0－t )解得v C ＝12 m/s.(3)方法一设雪车在BC 上运动时受到的阻力大小为f ，根据牛顿第二定律有mg sin 15°－f ＝ma 1代入数据解得f ＝66 N方法二对雪车在BC 上的运动过程由动量定理有 (mg sin 15°－f )(t 0－t )＝mv C －mv B 代入数据解得f ＝66 N.方法三对雪车从B →C 由动能定理有(mg sin 15°−f )l BC ＝12tt t 2−12tt t 2解得f＝66 N.答案：(1)83m/s2(2)12 m/s (3)66 N预测3 解析：跳离跳台后上升阶段，加速度向下，则全红婵处于失重状态，A正确；入水后全红婵的加速度向上，处于超重状态，B错误；以向上为正方向，则根据－h＝v0t－12gt2，可得t＝2 s，即全红婵在空中运动的时间为2 s，C错误；入水时的速度v1＝v0－gt＝5 m/s－10×2 m/s＝－15 m/s，在水中的加速度大小a＝0−v1t＝7.5 m/s2，方向竖直向上，根据牛顿第二定律可得f＝ma＋mg＝35×10 N＋35×7.5 N＝612.5 N，D正确．答案：AD预测4 解析：(1)根据匀变速运动公式2ax＝t2−t02解得t＝t2−t022t＝－3.4 m/s2根据牛顿第二定律得：制动力F＝(M＋m)a＝340 N.(2)根据匀变速运动公式2a1x1＝v12，2a1x2＝v22，x1x2＝t12t22联立解得x2＝36 m.(3)超速时，加速度不变但刹车距离变大，超载时，质量变大，减速的加速度变小，刹车距离变大．答案：(1)－3.4 m/s2340 N (2)36 m (3)见解析考点三例3 解析：撤去力F后到弹簧第一次恢复原长之前，弹簧弹力kx减小，对P有μmg＋kx＝ma P，对Q有μmg－kx＝ma Q，且撤去外力瞬间μmg＝kx，故P做加速度从2μg减小到μg的减速运动，Q做加速度从0逐渐增大到μg的减速运动，即P的加速度始终大于Q的加速度，故除开始时刻外，任意时刻P的速度大小小于Q的速度大小，故P的平均速度大小必小于Q的平均速度大小，由x＝v̅t可知Q的位移大小大于P的位移大小，可知B、C错误，A、D正确．答案：AD预测5 解析：香皂盒与纸板发生相对滑动时，根据牛顿第二定律可得μm1g＝m1a1解得a1＝2 m/s2对纸板，根据牛顿第二定律可得F－μm1g－μ(m1＋m2)g＝m2a2为确保实验成功，即香皂盒移动的距离不超过l＝0.002 m，纸板抽出时香皂盒运动的最大距离为x1＝12a1t12纸板运动距离为d＋x1＝12a2t12纸板抽出后香皂盒运动的距离为x2＝12a3t22则l＝x1＋x2由题意知a1＝a3，a1t1＝a3t2代入数据联立得F＝1.42 N，故B正确，A、C、D错误．答案：B预测6解析：如图可知sin θ＝12×3L5L2＝35，则cos θ＝45，对轻绳中点受力分析可知F＝2T cos θ，对小球由牛顿第二定律得T＝ma，联立解得a＝5F8m，故选项A正确．答案：A预测7 解析：解答本题的关键是要能分析得出板和小球分离时，板对小球的作用力为零；当球的速度最大时，球的加速度为零．(1)因开始时弹簧无形变，故对小球，根据牛顿第二定律得mg sin 30°－F1＝ma解得F1＝32 N.(2)当挡板和小球分离时，根据牛顿第二定律得mg sin 30°－kx＝ma，其中x＝12at2解得t＝0.8 s，x＝0.32 m.(3)当小球的速度最大时，加速度为零，此时mg sin 30°＝kx1解得x1＝0.4 m.答案：(1)32 N (2)0.8 s (3)0.4 m素养培优·情境命题情境1 解析：设刹车的加速度大小为a，则有x＝t0(t1+t2+tt)+t022t代入数据有19.6＝5×(0.3＋2＋0.8)＋522a解得a＝3.05 m/s2，所以D正确；A、B、C错误．答案：D情境2 解析：图中知道汽车速度，反应距离，根据x＝v0t可以求出反应时间，故A 正确；由于不知汽车质量，则无法求出汽车的制动力，故B错误；设停车距离为x，反应时间为t0.则x＝t0t0+t022t，可知匀速行驶的速度加倍，停车距离不是简单的加倍，故C错误；除了反应时间，其他条件不变的情况下，根据公式x＝t0t0+t022t，酒后驾车反应时间明显增加，停车距离增加，故D错误．答案：A情境3 解析：(1)根据牛顿第二定律mg sin 24°－μmg cos 24°＝ma1a1＝2 m/s2(2)在倾斜滑轨上运动过程为匀加速直线运动v2＝2a1l1v＝4 m/s(3)在水平滑轨上的运动过程为匀减速直线运动v12－v2＝2a2l2a2＝－μgl2＝2.7 m答案：(1)2 m/s2(2)4 m/s (3)2.7 m情境4 解析：(1)从O点到A点，由运动公式0－v2＝2ax0，解得a＝0−v22x0＝－422×6m/s2＝－43m/s2，机器人在此过程加速度a的大小为43m/s2.(2)要想用时最短，则机器人先以最大加速度加速，然后匀速一段时间，再以最大加速度做减速到零．最大加速度为a m＝μg＝2 m/s2，加速的位移为x加＝v22a m＝4 m.答案：(1)43m/s2(2)2 m/s2 4 m。

高考物理总复习第三单元牛顿运动定律课时3牛顿运动定律的综合应用教师用书(含解析)新人教版

1. 超重(1)定义 : 物体对水平支持物的压力 ( 或对竖直悬挂物的拉力 ) 大于物体所受重力的现象。

(2)超重的特色 : 物体拥有竖直向上的加快度。

2.失重(1)定义 : 物体对水平支持物的压力 ( 或对竖直悬挂物的拉力 ) 小于物体所受重力的现象。

(2)失重的特色 : 物体拥有竖直向下的加快度。

3.完整失重(1)定义 : 物体对支持物的压力 ( 或对悬挂物的拉力 ) 为零的状态。

(2)完整失重的特色 : 加快度a=g, 方向竖直向下。

1. (2018 宁夏银川开学检测) 关于失重与超重, 以下实例中的说法正确的选项是() 。

A.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态B.蹦床运动员在空中上涨和着落过程中都处于失重状态C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态答案 B2. (2018 安徽合肥一模 ) 合肥市滨湖游玩场里有一种大型娱乐器材, 可以让人体验超重和失重。

其环形座舱套在竖直柱子上, 先由起落机奉上 70 多米的高处 , 而后让座舱由静止无动力落下 , 落到离地 30 米高的地点时 , 制动系统启动 , 座舱做减速运动 , 到地面时恰巧停下。

若舱中某乘客重力为 500 N。

不计空气阻力 , 则以下说法正确的选项是( ) 。

A. 当座舱落到离地面45 米高的地点时 , 该乘客对座位的压力为0B. 当座舱落到离地面45 米高的地点时 , 座位对该乘客有支持力C.当座舱落到离地面20 米高的地点时 , 该乘客对座位的压力为0D.当座舱落到离地面20 米高的地点时 , 座位对该乘客的支持力小于500 N答案 A1 (2018 浙江 4 月选考 ,8) 以以下图 , 小芳在体重计上完成下蹲动作, 以下F-t 图象能反响体.重计示数随时间变化的是() 。

分析对人的运动过程分析可知, 人下蹲的过程可以分红两段: 人在加快下蹲的过程中, 有向下的加快度, 处于失重状态, 此时人对传感器的压力小于人的重力; 在减速下蹲的过程中,加快度方向向上, 处于超重状态 , 此时人对传感器的压力大于人的重力, 故 C 项正确 ,A 、B、 D三项错误。

北京市高考物理二轮复习专题3牛顿运动定律与曲线运动(含天体运动)学案(含解析)

专题3 牛顿运动定律与曲线运动从考查方式上来说,在高考的考查中，本专题内容可能单独考查，特别是万有引力与航天部分，常以选择题形式出现；也可能与其他专题相结合，与能量知识综合考查，以计算题形式出现。

从近几年考试命题趋势看,本章内容与实际应用和生产、生活、科技相联系命题，或与其他专题综合考查，曲线运动问题由原来的选择题转变为在计算题中考查，万有引力与航天仍然以选择题出现，单独考查的可能性更大。

高频考点：运动的合成与分解；平抛运动规律的应用；圆周运动问题；天体质量和密度的估算；卫星运行参数的分析；卫星变轨问题。

考点一、运动的合成与分解例 (2018届高三·苏州五校联考)如图所示，长为L 的轻直棒一端可绕固定轴O 转动，另一端固定一质量为m 的小球，小球搁在水平升降台上，升降台以速度v 匀速上升，下列说法正确的是( )A ．小球做匀速圆周运动B ．当棒与竖直方向的夹角为α时，小球的速度为vLcos αC ．棒的角速度逐渐增大D ．当棒与竖直方向的夹角为α时，棒的角速度为vLsin α【审题立意】找合运动是解答本题的关键，应清楚棒与平台接触点的实际运动即合运动，方向垂直于棒指向左上，竖直方向的速度是它的一个分速度。

把速度分解，根据三角形知识求解。

【解题思路】棒与升降台接触点(即小球)的运动可视为竖直向上的匀速运动和沿平台向左的运动的合成。

小球的实际运动即合运动方向是垂直于棒指向左上方，如图所示。

设棒的角速度为ω，则合速度v 实＝ωL ，沿竖直方向向上的速度分量等于v ，即ωL sinα＝v ，所以ω＝v Lsin α，小球速度v 实＝ωL ＝vsin α，由此可知棒(小球)的角速度随棒与竖直方向的夹角α的增大而减小，小球做角速度越来越小的变速圆周运动，故D 正确，A 、B 、C 错误。

考向预测知识与技巧的梳理【参考答案】 D【知识建构】 1．解决运动合成与分解的一般思路 (1)明确合运动或分运动的运动性质。

北京市高三物理二轮复习力与曲线运动教学案

知识点能力点回顾复习策略：曲线运动、曲线运动的条件及其应用历来是高考的重点、难点和热点，它不仅涉及力学中的一般的曲线运动、平抛运动、圆周运动，还常常涉及天体运动问题，带电粒子在电场、磁场或复合场中的运动问题，动力学问题，功能问题，动量和冲量问题。

本章知识多以现实生活中的问题（如体育竞技，军事上的射击，交通运输等）和空间技术（如航空航天）等立意命题，体现了应用所学知识对自然现象进行系统的分析和多角度、多层次的描述，突出综合应用知识的能力。

本章高考几乎年年有题年年新，那么“新”在什么地方呢？“新”主要表现在：情景新、立意新、知识新、学科渗透新，新题虽然难度往往不大，但面孔生疏。

难题和新题都要有丰厚的基础知识、丰富的解题经验和灵活的解题能力。

不过万变不离其宗，在每一章节都有典型的习题，在题型的解题方法和规律上下功夫，在复习的过程中有意识注意各题型之间的区别、联系和渗透，就能够做到“任凭风浪起，稳坐钓鱼台”。

知识要求：一、物体做曲线运动的条件和特点1. 当物体所受合外力（或加速度）的方向与物体的速度方向不在一条直线上时物体将做曲线运动。

2. 曲线运动的特点：①在曲线运动中，运动质点在某一点的瞬时速度方向，就是通过这一点的曲线的切线方向。

②曲线运动是变速运动，这是因为曲线运动的速度方向是不断变化的。

③做曲线运动的质点，其所受的合外力一定不为零，一定具有加速度。

3. 物体的实际运动往往是由几个独立的分运动合成的，由已知的分运动求跟它们等效的合运动叫做运动的合成；由已知的合运动求跟它等效的分运动叫做运动的分解。

运动的合成与分解基本关系：①分运动的独立性；②运动的等效性（合运动和分运动是等效替代关系，不能并存）；③运动的等时性；④运动的矢量性（加速度、速度、位移都是矢量，其合成和分解遵循平行四边形定则）。

二、恒力作用下的匀变速曲线运动1. 恒力作用下的曲线运动，物体的加速度大小和方向都恒定不变，是匀变速运动。

物体有初速度，而且初速度的方向与物体的加速度方向不在同一条直线上。

最新高考物理二轮复习专题一力与运动第3讲牛顿运动定律的理解和应用学案(考试必备)

第3讲牛顿运动定律的理解和应用[历次选考考情分析]考点一牛顿运动定律的有关辨析1．力与物体的运动力的作用效果是改变物体的运动状态，而不是维持物体的运动状态． 2．惯性惯性是物体的固有属性，质量是惯性大小的唯一量度． 3．单位制国际单位制规定了七个基本物理量，分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、发光强度、物质的量．它们在国际单位制中的单位称为基本单位，而通过物理量之间的关系式推导出来的物理量的单位叫做导出单位． 4．牛顿第二定律的五性五性⎩⎪⎨⎪⎧矢量性→F ＝ma 是矢量式，a 与F 同向瞬时性→a 与F 对应同一时刻因果性→F 是产生a 的原因同一性⎩⎪⎨⎪⎧ a 、F 、m 对应同一个物体a 、F 、m 统一使用SI 制单位独立性→每一个力都可以产生各自的加速度5．作用力与反作用力和平衡力的区别(1)作用力和反作用力作用在相互作用的两个物体上，平衡力作用在同一个物体上． (2)作用力和反作用力是由于相互作用产生的，一定是同种性质的力．1．[力与运动的关系]伽利略和牛顿都是物理学发展史上最伟大的科学家．下列关于力和运动关系的说法中，不属于他们观点的是( ) A ．自由落体运动是一种匀变速直线运动 B ．力是使物体产生加速度的原因C ．物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性D ．力是维持物体运动的原因答案 D2．[单位制](2017·浙江11月选考·2)在国际单位制中，属于基本量及基本单位的是( ) A ．质量，千克 B ．能量，焦耳 C ．电阻，欧姆 D ．电量，库仑答案 A解析国际单位制中基本量有：质量、长度、时间、电流、发光强度、热力学温度、物质的量，故选A.3．[惯性](2018·嘉兴市期末)中华民族的优秀文化博大精深，其中古典诗词是优秀文化的代表．从物理角度看古诗词会发现别有一番韵味．下面四句诗词中涉及惯性知识的是( ) A ．毛泽东的《长征》中“红军不怕远征难，万水千山只等闲” B ．唐朝李白的《早发白帝城》中“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还”C ．宋代陈与义的《襄邑道中》中“卧看满天云不动，不知云与我俱东”D ．明代冯梦龙的《醒世恒言》中“临崖立马收缰晚，船到江心补漏迟” 答案 D4．[牛顿第二定律]电梯内有一个物体，质量为m ，用绳子挂在电梯的天花板上，当电梯以g3的加速度竖直加速下降时，绳子对物体的拉力大小为( ) A.2mg 3 B.mg 3 C.4mg3D ．mg 答案 A5.[牛顿第三定律]课间休息时，一位男生跟一位女生在课桌面上扳手腕比力气，结果男生把女生的手腕压倒到桌面上，如图1所示，对这个过程中作用于双方的力，描述正确的是( )图1A ．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与女生扳男生手腕的力一样大C ．男生扳女生手腕的力小于女生臂膀提供给自己手腕的力D ．男生扳女生手腕的力与女生臂膀提供给自己手腕的力一样大答案 B解析根据牛顿第三定律，男生扳女生手腕的力与女生扳男生手腕的力大小相等．考点二牛顿运动定律的应用1．超重与失重只要物体有向上(或向下)的加速度，物体就处于超重(或失重)状态，与物体向上运动还是向下运动无关．2．受力分析中的突变问题(1)轻绳、轻杆和接触面的弹力可以突变． (2)弹簧、橡皮筋的弹力不可以突变． 3．解决动力学图象问题的关键(1)看清图象的横、纵坐标所表示的物理量及单位并注意坐标原点是否从0开始．(2)理解图象的物理意义，能够抓住图象的一些关键点，如斜率、截距、面积、交点、拐点等，判断物体的运动情况或受力情况，再结合牛顿运动定律求解．例1 一物块沿倾角为θ的固定斜面上滑，到达最大高度处后又返回斜面底端．已知物块下滑的时间是上滑时间的2倍，则物块与斜面间的动摩擦因数为( ) A.13tan θ B.12tan θ C.35tan θ D ．tan θ 答案 C解析物块上滑的加速度a 1＝g sin θ＋μg cos θ，则x ＝12a 1t 2；物块下滑的加速度a 2＝g sin θ－μg cos θ，则x ＝12a 2(2t )2；联立解得μ＝35tan θ，故选C.6．(2018·宁波市期末)如图2所示，下列关于超重与失重的说法正确的是( )图2A ．图甲中，汽车过凹形桥最低点时，汽车处于超重状态B ．图乙中，躺在水面上看书的人处于失重状态C ．图丙中，电梯匀速下降过程中，电梯里的小朋友处于失重状态D ．图丁中，宇宙飞船在加速上升过程中，坐在飞船里的航天员处于失重状态答案 A7.(2018·温州市六校期末)在排球比赛中，二传手将排球向上托起，主攻手腾空扣球，如图3所示．为了简化问题，现假设某次进攻过程中二传手是将排球竖直向上托起的，已知空气阻力大小与速率成正比，则在排球离开二传手到主攻手击球的这段时间内，排球的速度(v)—时间(t)图象可能正确的是( )图3答案 D解析排球先上升后下降，速度先正后负，故A、C错误．由于空气阻力大小与速率成正比，所以排球运动过程中，所受的合力是变化的，加速度也是变化的，v－t图象应是曲线，故B 错误．排球上升过程中，速度减小，空气阻力减小，合力减小，其加速度减小，则v－t图象切线的斜率不断减小．下降过程中，速度增大，空气阻力增大，合力减小，其加速度减小，则v－t图象切线的斜率不断减小，故D正确．8．(2018·宁波市期末)一物体放置在粗糙水平面上，处于静止状态，从t＝0时刻起，用一水平向右的拉力F作用在物块上，且F的大小随时间从零均匀增大，如图4所示，则下列关于物体的加速度a、摩擦力F f、速度v随F的变化图象正确的是( )图4答案 B解析 F 较小时，物体静止，F ＝F f ＝kt ，之后，物体开始滑动，加速度a ＝kt －μmgm，物体做a 增大的加速运动，故B 正确．考点三动力学的两类基本问题1．解决多过程动力学问题的两个桥梁 (1)加速度是联系运动和力的桥梁． (2)速度是各物理过程间相互联系的桥梁． 2．解答动力学两类问题的基本程序(1)明确题目中给出的物理现象和物理过程的特点．(2)对研究对象进行受力分析和运动过程分析，并画出示意图．(3)应用牛顿运动定律和运动学公式求解，通常先用表示相应物理量的符号进行运算，解出所求物理量的表达式，然后将已知物理量的数值及单位代入，通过运算求结果．模型1 已知运动情况求物体受力例2 (2017·七彩阳光联盟联考)2017年1月25日，在中央电视台播出的“2016年度科技盛典”节目中，海军电力工程专家马伟明院士表示正在研制“国产003型航母电磁弹射器”(如图5所示)．它是由电磁弹射车给飞机一个辅助作用力，使飞机在较短的直跑道上获得较大的速度．假定航母处于静止状态，质量为M 的飞机利用电磁弹射器起飞，飞机在t 0时刻从静止开始在跑道上做匀加速运动，在t 1时刻获得发射速度v .此过程中飞机发动机的推力恒为F ，阻力恒为F f .问：图5(1)电磁弹射车对飞机的辅助推力多大？(2)若在t 1时刻突然接到飞机停止起飞的命令，立刻将该飞机的推力和电磁弹射车的辅助推力同时反向但大小不变．要使飞机能安全停止，则飞行甲板L 至少多长？答案 (1)Mvt 1－t 0－F ＋F f (2)v (t 1－t 0)2＋Mv 2(t 1－t 0)4F f (t 1－t 0)＋2Mv解析 (1)设飞机在匀加速过程中加速度为a 1，由运动学公式得a 1＝v －v 0Δt ，即a 1＝vt 1－t 0① 由牛顿第二定律可得F －F f ＋F 辅＝Ma 1② 由①②可得F 辅＝Mvt 1－t 0－F ＋F f .(2)飞机在匀加速过程中滑行的距离s 1为s 1＝v Δt ＝v (t 1－t 0)2③设飞机在减速过程中加速度为a 2，由牛顿第二定律得－F －F f －F 辅＝Ma 2④飞机在减速过程中滑行的距离为s 2，由运动学公式得0－v 2＝2a 2s 2，可得s 2＝－v 22a 2⑤由①②④⑤可得s 2＝Mv 2(t 1－t 0)4F f (t 1－t 0)＋2Mv要使飞机能安全停止，则飞行甲板长L 需满足L ≥s 1＋s 2＝v (t 1－t 0)2＋Mv 2(t 1－t 0)4F f (t 1－t 0)＋2Mv.9．爸爸和孩子们进行山坡滑草运动，该山坡可看成倾角θ＝37°的斜面，一名孩子连同滑草装置总质量m ＝80 kg ，他从静止开始匀加速下滑，在时间t ＝5 s 内沿斜面滑下的位移x ＝50 m ．(不计空气阻力，取g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)问： (1)该孩子连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F f 为多大？ (2)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大？(3)该孩子连同滑草装置滑到坡底后，爸爸需把他连同装置拉回到坡顶，试求爸爸至少用多大的力才能拉动？答案 (1)160 N (2)0.25 (3)640 N 解析 (1)由位移公式有：x ＝12at 2解得：a ＝2x t 2＝2×5052 m/s 2＝4 m/s 2沿斜面方向，由牛顿第二定律得：mg sin θ－F f ＝ma代入数值解得：F f ＝m (g sin θ－a )＝80×(10×0.6－4) N ＝160 N (2)在垂直斜面方向上，有：F N －mg cos θ＝0 又有：F f ＝μF N联立并代入数据解得： μ＝F fmg cos θ＝16080×10×0.8＝0.25(3)根据平衡条件，沿斜面方向，有：F ＝F f ＋mg sin 37°＝160 N ＋80×10×0.6 N＝640 N模型2 已知物体受力求运动情况例3 有一种公交电车站，车站站台的路轨建得高些，车辆进站时要上坡，出站时要下坡，如图6甲所示，这样既可以节能又可以节省停车所需的时间．为简化问题，现设两边倾斜部分AB 段和CD 段均为直轨道，长度均为L ＝200 m ，水平部分BC 段长度也为L ＝200 m ，站台的高度h 未知，如图乙所示，各段道路交接处均为圆滑连接．一长度可忽略的电车自站台左前方以v 0＝72 km/h 的速度驶向站台，为了节能，司机在未到站时即关闭电车电源，经过时间t 1＝100 s 后到达A 点，接着冲上了倾斜轨道，到达站台上的B 点时速度为v B ＝18 km/h ，此时司机还需启动刹车系统，使得电车最终正好停在了BC 段的中点．已知电车在各段轨道上所受摩擦力(不含刹车时所增加的阻力)可认为等于其自身总重力的0.01倍，刹车过程所增加的阻力可看做恒力，空气阻力忽略不计，忽略电车经过各道路交接处的能量损失及可能腾空对研究问题的影响，g 取10 m/s 2，求：图6(1)电车到达A 点时的速度大小v A ；(2)电车从站台B 点到最终停止所需的时间t ； (3)该电车站台的高度h .答案 (1)10 m/s (2)40 s (3)1.75 m解析 (1)电车从切断电源到A 点由牛顿第二定律得 0．01mg ＝ma 1，解得a 1＝0.1 m/s 2由运动学公式得v A ＝v 0－a 1t 1 解得v A ＝10 m/s(2)机车从B 点到停止，有12L ＝12v B t ，解得t ＝40 s(3)机车从A 点到B 点，由运动学公式得v 2B －v 2A ＝－2a 2L ，由牛顿第二定律得0.01mg ＋mg sin θ＝ma 2 其中sin θ＝hL联立解得h ＝1.75 m.10.(2018·9＋1高中联盟期中)皮划艇是一项激烈的水上比赛项目，如图7所示为静水中某运动员正在皮划艇上进行划水训练，船桨与水间断且周期性的发生作用．假设初始阶段中，运动员每次用船桨向后划水的时间t 1＝1 s ，获得水平向前的持续动力恒为F ＝480 N ，而船桨离开水的时间t 2＝0.4 s ，他与皮划艇的总质量为120 kg ，他和皮划艇受到的阻力恒为150 N ，并从静止开始沿直线运动．在该阶段中：图7(1)他在用船桨划水时与船桨离开水时加速度大小分别为多少？(2)若他从静止开始后，第一次划水后就停止划水，总计皮划艇前行多长距离？ (3)若他从静止开始后，2.8 s 末速度为多大？答案 (1)2.75 m/s 21.25 m/s 2(2)4.4 m (3)4.5 m/s 解析 (1)划桨时，F －F f ＝ma 1 得：a 1＝2.75 m/s 2 未划桨时：F f ＝ma 2 得：a 2＝1.25 m/s 2(2)1 s 末速度：v 1＝a 1t 1＝2.75 m/s滑行总位移：x ＝v 122a 1＋v 122a 2＝4.4 m(3)1.4 s 末速度：v 2＝v 1－a 2t 2＝2.25 m/s 2．4 s 末速度：v 3＝v 2＋a 1t 1＝5 m/s 2．8 s 末速度：v 4＝v 3－a 2t 2＝4.5 m/s考点四用动力学方法解决传送带问题1．在确定研究对象并进行受力分析之后，首先判定摩擦力突变(含大小和方向)点，给运动分段．(1)传送带传送的物体所受摩擦力，不论是其大小的突变，还是其方向的突变，都发生在物体的速度与传送带速度相同的时刻．(2)物体在传送带上运动时的极值问题大都发生在物体速度与传送带速度相同的时刻． (3)v 物与v 传相同的时刻是运动分段的关键点．2．判定运动中的速度变化(相对运动方向和对地速度变化)的关键是v 物与v 传的大小与方向，二者的大小和方向决定了此后的运动过程和状态．3．考虑传送带长度——判定到达临界状态之前是否滑出以及物体与传送带共速以后物体是否一定与传送带保持相对静止一起做匀速运动．例4 某飞机场利用如图8所示的传送带将地面上的货物运送到飞机上，传送带与地面的夹角θ＝30°，传送带两端A 、B 的长度L ＝10 m ．传送带以v ＝5 m/s 的恒定速度匀速向上运动．在传送带底端A 轻轻放一质量m ＝5 kg 的货物(可视为质点)，货物与传送带间的动摩擦因数μ＝32.求货物从A 端运送到B 端所需的时间．(g 取10 m/s 2)图8答案 3 s解析由牛顿第二定律得： μmg cos 30°－mg sin 30°＝ma 解得a ＝2.5 m/s 2货物匀加速运动的时间t 1＝v a＝2 s货物匀加速运动的位移x 1＝12at 12＝12×2.5×22m ＝5 m随后货物做匀速运动．运动位移x 2＝L －x 1＝5 m 匀速运动时间t 2＝x 2v＝1 s总时间t ＝t 1＋t 2＝3 s.11.如图9所示，水平传送带AB 长L ＝10 m ，向右匀速运动的速度v 0＝4 m/s ，一质量为1 kg 的小物块(可视为质点)以v 1＝6 m/s 的初速度从传送带右端B 点冲上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.4，g 取10 m/s 2.求：图9(1)物块相对地面向左运动的最大距离；(2)物块从B 点冲上传送带再次回到B 点所用的时间．答案 (1)4.5 m (2)3.125 s 解析 (1)物块的加速度大小a ＝μmg m＝μg ＝4 m/s 2物块向左匀减速运动，v ＝0时向左运动的距离最大．由运动学公式得0－v 12＝－2ax ，解得x ＝v 122a ＝622×4m ＝4.5 m.(2)物块向左运动速度减为0的时间：t 1＝v 1a ＝64s ＝1.5 s由于v 1>v 0，所以物块向右先加速到4 m/s ，后匀速到达B 点，加速时间为t 2＝v 0a ＝44 s ＝1 s加速的距离x 1＝v ·t 2＝v 02t 2＝42×1 m＝2 m所以匀速时间为t 3＝x －x 1v 0＝4.5－24s ＝0.625 s 总时间为：t ＝t 1＋t 2＋t 3＝1.5 s ＋1 s ＋0.625 s ＝3.125 s.专题强化练1．(2018·宁波市重点中学联考)请你利用已经学过的物理知识进行判断，下列说法正确的是( )A ．伽利略通过逻辑推理，推翻了“重物比轻物落得快”的观点B ．牛顿通过“理想斜面实验”得出“力不是维持物体运动的原因”的观点C ．汽车上坡时，司机应该使用较高转速的挡位来行驶D ．超速行驶是安全行车的大敌，其原因是汽车的速度越大，其惯性也越大答案 A2．电导率σ是用来描述物质中电荷流动难易程度的参数，为电阻率ρ的倒数，即σ＝1ρ.用国际单位制中的基本单位表示电导率的单位应为( ) A.A 2·s 3kg·m 2 B.A 2·s 3kg·m 3 C.A 2·s 2kg·m 3 D.A·s 3kg·m 3 答案 B解析由单位制可知电导率的单位为1Ω·m ＝1A V·m ＝1A·C J·m ＝1A 2·s J·m ＝1A 2·s 3kg·m 3，选B.3．(2017·温州市九校高三上学期期末)根据图1，下列关于运动和力的叙述正确的是( )图1A ．图甲中，运动员在弯道处，若地面摩擦力突然消失，他将沿着半径方向“离心”而去B ．图乙中，在碗里做匀速圆周运动的小球受到的合外力是恒力C ．图丙中，在水平直跑道上减速运动的航天飞机，伞对飞机的拉力大于飞机对伞的拉力D ．图丁中，人在体重计上站起的瞬间指针示数会变大答案 D解析 A 中摩擦力消失，由于惯性，他将沿切线方向飞出；B 中小球受到的合外力大小不变，但方向变化，故是变力；C 中由相互作用力的关系，伞对飞机的拉力等于飞机对伞的拉力；D 中站起瞬间有向上的加速度，人对体重计的压力大于重力，故示数会变大．4．(2018·名校协作体联考)下列情景中属于超重现象的是( )答案 C5.(2018·金华市十校期末)一个质量为50 kg的人，站在竖直方向运动着的升降机地板上．他看到升降机上弹簧测力计挂着一个质量为5 kg重物，弹簧测力计的示数为40 N，重物相对升降机静止，如图2所示，则(g取10 m/s2)( )图2A．升降机一定向上加速运动B．升降机一定向上减速运动C．人对地板的压力一定为400 ND．人对地板的压力一定为500 N答案 C解析对重物，由mg－F＝ma得a＝2 m/s2，方向竖直向下，升降机可能减速上升或者加速下降；对人，由Mg－F N＝Ma得F N＝400 N，故C正确．6．(2018·金、丽、衢十二校联考)滑沙是国内新兴的旅游项目，如图3甲所示，即乘坐滑板从高高的沙山顶自然下滑，随着下滑速度的加快，在有惊无险的瞬间体味到了刺激和快感．其运动可以简化为如图乙所示，一位游客先后两次从静止下滑，下列v－t图象中实线代表第一次从较低位置滑下，虚线代表第二次从较高位置滑下，假设斜面和地面与滑板之间的动摩擦因数相同，忽略空气阻力，拐弯处速度大小不变，则v－t图象正确的是( )图3答案 D解析设滑板与沙之间的动摩擦因数为μ，斜面与水平面之间的夹角为θ，当游客与滑板沿斜面向下运动时，ma1＝mg sin θ－μmg cos θ，则：a1＝g sin θ－μg cos θ，可知，向下滑动的加速度与斜面的高度无关，则在v－t图中两次加速的过程图线是重合的；在水平面上减速的过程中：ma2＝μmg，所以：a2＝μg，可知减速过程中的加速度也是大小相等的，则两次减速过程中的v－t图线是平行线，故A、B、C错误，D正确．7．(2017·温州市9月选考)2017年6月5日起温州司乘人员(包括后排)不系安全带都将被罚款，假定某次紧急刹车时，由于安全带的作用，质量为70 kg的乘员获得约6 m/s2的加速度，则安全带对乘员的作用力约为( )A．200 N B．400 NC．600 N D．800 N答案 B8．(2018·嘉兴市第一中学期中)质量为m的物块在倾角为θ的固定粗糙斜面上匀加速下滑．现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图4所示，则物块的加速度大小将( )图4A．变大B．变小C．不变D．以上情况都有可能答案 A解析质量为m的物块在倾角为θ的固定粗糙斜面上匀加速下滑，加速度大小a ＝mg sin θ－μmg cos θm＝g (sin θ－μcos θ)对物块施加一个竖直向下的恒力F ，对物块受力分析如图，则物块的加速度大小a 1＝(mg ＋F )sin θ－μ(mg ＋F )cos θm＝(g ＋F m)(sin θ－μcos θ)>a故A 正确，B 、C 、D 错误．9．(2018·宁波市重点中学联考)1966年科学家曾在太空中完成了测定质量的实验．如图5所示，实验时，用双子星号宇宙飞船m 1，去接触正在轨道上运行的火箭组m 2(火箭组的发动机已经熄火)．接触以后，开动双子星号飞船的推进器，使飞船和火箭组共同加速，测得7 s 飞船和火箭组的速度变化量为0.91 m/s.若飞船与火箭组接触前开动双子星号飞船的推进器(推进器两次工作状态相同)，使飞船加速，测得5 s 内飞船的速度变化量为1.32 m/s.已知双子星号宇宙飞船的质量m 1＝3 400 kg ，则火箭组的质量m 2约为( )图5A ．1 500 kgB ．3 500 kgC ．5 000 kgD ．6 000 kg答案 B解析对飞船和火箭组整体，由牛顿第二定律，有：F ＝(m 1＋m 2)a 由运动学公式有a ＝Δv t ＝0.917 m/s 2＝0.13 m/s 2，对飞船，a ′＝Δv ′t ′＝1.325m/s 2＝0.264 m/s 2.且有F ＝m 1a ′，解得：m 2≈3 500 kg.10．(2017·嵊州市高级中学期末)已知雨滴在空中运动时所受空气阻力F阻＝kr 2v 2，其中k为比例系数，r 为雨滴半径，v 为其运动速率．t ＝0时，雨滴由静止开始下落，加速度用a 表示．落地前雨滴已做匀速运动，速率为v 0.下列图象中不正确的是( )答案 D解析由mg －F 阻＝ma 得，雨滴先加速下落，随着v 增大，阻力F 阻增大，a 减小，a ＝0时，v ＝v 0不再变化，故A 、B 正确；又mg ＝kr 2v 02，v 02＝mg kr 2，又m ＝43πρr 3，得v 02＝4πρg 3kr ，故v 02与r 成正比关系，故C 正确，D 错误．11.如图6所示，光滑水平面上，水平恒力F 拉小车和木块一起做匀加速直线运动，小车质量为M ，木块质量为m ，它们的共同加速度为a ，木块与小车间的动摩擦因数为μ.则在运动过程中( )图6A ．木块受到的摩擦力大小一定为μmgB ．木块受到的合力大小为(M ＋m )aC ．小车受到的摩擦力大小为mFm ＋MD ．小车受到的合力大小为(M ＋m )a 答案 C解析木块与小车共同加速，木块受到静摩擦力，由牛顿第二定律F f ＝ma ，A 、B 错误；小车受到的合外力为Ma ，D 错误；对小车和木块整体：F ＝(M ＋m )a ，对木块：F f ＝ma ＝mFM ＋m，由牛顿第三定律得小车受到的摩擦力大小也为mFM ＋m，C 正确． 12.如图7所示，足够长的水平传送带以v 0＝2 m/s 的速度顺时针匀速运行．t ＝0时，在传送带的最左端轻放一个小滑块，t ＝2 s 时，传送带突然制动停下．已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.2，g ＝10 m/s 2.在下图中，关于滑块相对地面运动的v －t 图象正确的是( )图7答案 D解析滑块刚放在传送带上时受到滑动摩擦力作用做匀加速运动，a ＝μmg m＝μg ＝2 m/s 2，滑块运动到与传送带速度相同时需要的时间t 1＝v 0a＝1 s ，然后随传送带一起匀速运动的时间t 2＝t －t 1＝1 s ，当传送带突然制动停下时，滑块在传送带的滑动摩擦力作用下做匀减速运动直到静止，a ′＝－a ＝－2 m/s 2，运动的时间t 3＝Δva ′＝1 s ，选项D 正确． 13.水平传送带被广泛应用于机场和火车站，用于对旅客的行李进行安全检查．如图8所示为一水平传送带装置示意图，绷紧的传送带AB 始终保持v ＝1 m/s 的恒定速率运行．旅客把行李无初速度地放在A 处，设行李与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1，A 、B 间的距离为2 m ，g 取10 m/s 2.若乘客把行李放在传送带上的同时也以v ＝1 m/s 的恒定速度平行于传送带运动到B 处取行李，则( )图8A ．乘客与行李同时到达B B ．乘客提前0.5 s 到达BC ．行李提前0.5 s 到达BD ．若传送带速度足够大，行李最快也要3 s 才能到达B 答案 B解析行李在传送带上先加速运动，然后再和传送带一起匀速运动，由牛顿第二定律，得μmg ＝ma ，解得a ＝1 m/s 2.设行李做匀加速运动的时间为t 1，行李加速运动的末速度为v ＝1 m/s ，由v ＝at 1，代入数值得t 1＝1 s ，匀加速运动的位移大小为x ＝12at 12＝0.5 m ，匀速运动的时间为t 2＝L －xv＝1.5 s ，行李从A 到B 的时间为t ＝t 1＋t 2＝2.5 s ，而乘客一直做匀速运动，从A 到B 的时间为t 人＝L v＝2 s ．故乘客提前0.5 s 到达B ，故A 、C 错误，B 正确；若行李一直做匀加速运动，运动时间最短，由L ＝12at min 2，得最短时间t min ＝2 s ，故D 错误．14．(2018·湖州、衢州、丽水高三期末)小明不小心将餐桌边沿处的玻璃杯碰落在地，玻璃杯没碎．他觉得与木质地板较软有关，并想估测杯子与地板接触过程中地板最大的微小形变量．他测出了玻璃杯与地板作用的时间为Δt ，杯子的质量为m ，桌面离地的高度为h (设杯离开桌面时初速度为零，杯的大小远小于h ，杯子与地板接触过程可视为匀减速直线运动，地板形变不恢复)，重力加速度为g ，不计空气阻力．试求杯子与地板接触过程中： (1)杯子加速度大小a ；(2)杯子受到地板的作用力大小F ； (3)地板最大的微小形变量Δx . 答案 (1)2gh Δt (2)mg ＋m 2gh Δt (3)Δt 22gh 解析 (1)杯子离开桌面到下落至地板，有v 2＝2gh 得v ＝2gh杯子与地板接触过程中，有v ＝a Δt 得a ＝2gh Δt(2)由F －mg ＝ma 得F ＝mg ＋m2gh Δt(3)由Δx ＝12a (Δt )2得Δx ＝Δt22gh15．在倾角θ＝37°的粗糙斜面上有一质量m ＝2 kg 的物块，物块受如图9甲所示的水平方向恒力F 的作用，t ＝0时刻物块以某一速度从斜面上A 点沿斜面下滑，在t ＝4 s 时滑到水平面上，此时撤去F ，在这以后的一段时间内物块运动的速度随时间变化的关系如图乙所示，已知A 点到斜面底端的距离x ＝18 m ，物块与各接触面之间的动摩擦因数相同，不考虑转角处机械能损失，g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：图9(1)物块在A 点的速度大小； (2)水平恒力F 的大小．答案 (1)5 m/s (2)10.1 N解析 (1)设物块在斜面上运动的加速度大小为a 1，方向沿斜面向上，物块在斜面上的运动逆向思维为匀加速运动，则x ＝vt ＋12a 1t 2解得a 1＝0.25 m/s 2物块在A 点的速度为v 0＝v ＋a 1t ＝5 m/s(2)设物块与各接触面间的动摩擦因数为μ，物块在水平面上运动时，有μmg ＝ma 2 由题图乙可知a 2＝2 m/s 2解得μ＝0.2物块在斜面上运动时，设所受的摩擦力为F f ，则F cos θ－mg sin θ＋F f ＝ma 1 F f ＝μF NF N ＝mg cos θ＋F sin θ解得F ＝mg sin θ－μmg cos θ＋ma 1cos θ＋μsin θ≈10.1 N.。

2019届高考物理二轮复习专题3牛顿运动定律与曲线运动(含天体运动)学案

309教育网309教育资源库3 牛顿运动定律与曲线运动从考查方式上来说，在高考的考查中，本专题内容可能单独考查，特别是万有引力与航天部分，常以选择题形式出现；也可能与其他专题相结合，与能量知识综合考查，以计算题形式出现。

从近几年考试命题趋势看，本章内容与实际应用和生产、生活、科技相联系命题，或与其他专题综合考查，曲线运动问题由原来的选择题转变为在计算题中考查，万有引力与航天仍然以选择题出现，单独考查的可能性更大。

1．竖直面内的圆周运动竖直平面内圆周运动的最高点和最低点的速度关系通常利用动能定理来建立联系，然后结合牛顿第二定律进行动力学分析。

2．平抛运动对于平抛或类平抛运动与圆周运动组合的问题，应用“合成与分解的思想”，分析这两种运动转折点的速度是解题的关键。

3．天体运动(1)分析天体运动类问题的一条主线就是F万＝F向，抓住黄金代换公式GM＝gR2。

(2)确定天体表面重力加速度的方法有：测重力法、单摆法、平抛(或竖直上抛)物体法、近地卫星环绕法。

1．(多选)如图所示，小球用不可伸长的轻绳连接后绕固定点O在竖直面内做圆周运动，小球经过最高点时的速度大小为v，此时绳子的拉力大小为F T，拉力F T与速度的平方v2的关系如图乙所示，图象中的数据a 和b包括重力加速度g都为已知量，以下说法正确的是( )A．数据a与小球的质量有关B．数据b与小球的质量有关C．比值ba不但与小球的质量有关，还与圆周轨道半径有关D．利用数据a、b和g能够求出小球的质量和圆周轨道半径2．(多选)2018年4月2日早8时15分左右，在太空中飞行了六年半的天宫一号目标飞行器已再入大气层，绝大部分器件在再入大气层过程中烧蚀销毁，部分残骸坠落于南太平洋中部区域，结束它的历史使命。

在。

高考物理二轮复习专题03牛顿运动定律与曲线运动教学案(含解析)

专题03 牛顿运动定律与曲线运动本专题解决的是物体(或带电体)在力的作用下的曲线运动的问题．高考对本专题的考查以运动的组合为线索，进而从力和能的角度进行命题，题目情景新，过程复杂，具有一定的综合性．考查的主要内容有：①曲线运动的条件和运动的合成与分解；②平抛运动规律；③圆周运动规律；④平抛运动与圆周运动的多过程组合问题；⑤应用万有引力定律解决天体运动问题；⑥带电粒子在电场中的类平抛运动问题；⑦带电粒子在磁场内的匀速圆周运动问题；⑧带电粒子在简单组合场内的运动问题等．用到的主要物理思想和方法有：运动的合成与分解思想、应用临界条件处理临界问题的方法、建立类平抛运动模型方法、等效代替的思想方法等．本专题的高频考点主要集中在万有引力定律的应用、行星、卫星的运行规律、天体质量的估算等方面，难度适中。

本专题在高考中还常考查到变轨问题、双星问题等，复习时注意抓住两条主线：一是万有引力等于向心力，二是重力等于向心力。

曲线运动是历年高考的必考内容，一般以选择题的形式出现，重点考查加速度、线速度、角速度、向心加速度等概念及其应用。

本部分知识经常与其他知识点如牛顿定律、动量、能量、机械振动、电场、磁场、电磁感应等知识综合出现在计算题中，近几年的考查更趋向于对考生分析问题、应用知识能力的考查。

一、曲线运动1．物体做曲线运动的条件：运动物体所受合外力的方向跟其速度方向不在一条直线上时，物体做曲线运动．2．曲线运动的轨迹：当做曲线运动的物体所受合外力为恒力时，其运动为匀变速曲线运动，运动轨迹为抛物线，如平抛运动、斜抛运动、带电粒子在匀强电场中的曲线运动．曲线运动的轨迹位于速度(轨迹上各点的切线)和合力的夹角之间，且运动轨迹总向合力一侧弯曲．二、抛体运动1．平抛运动(1)平抛运动是匀变速曲线运动(其加速度为重力加速度)，可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，运动轨迹为抛物线．(2)物体做平抛运动时，运动时间由竖直高度决定，水平位移由初速度和竖直高度共同决定．(3)物体做平抛运动时，在任意相等时间间隔Δt内速度的改变量Δv大小相等、方向相同(Δv＝Δv y＝gΔt)．(4)平抛运动的两个重要推论①做平抛运动的物体任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点，如图1－3－1所示．由②做平抛运动的物体在任意时刻、任意位置处的瞬时速度与水平方向的夹角θ及位移与水平方向的夹角φ满足：tanθ＝2tanφ.2．类平抛运动以一定的初速度将物体抛出，如果物体受的合力恒定且与初速度方向垂直，则物体所做的运动为类平抛运动，如以初速度v0垂直电场方向射入匀强电场中的带电粒子的运动．类平抛运动的性质及解题方法与平抛运动类似，也是用运动的分解法．三、圆周运动1．描述圆周运动的物理量物理量大小方向物理意义线速度圆弧上各点的切线方向描述质点沿圆周运动的快慢角速度不研究其方向周期、频率无方向向心加速度时刻指向圆心描述线速度方向改变的快慢相互关系注意：同一转动体上各点的角速度相等，皮带传动轮子边缘各点的线速度大小相等．2．向心力做圆周运动物体的向心力可以由重力、弹力、摩擦力等各种性质的力提供，也可以由各力的合力或某力的分力提供．物体做匀速圆周运动时，物体受到的合力全部提供向心力；物体做变速圆周运动时，物体的合力的方向不一定沿半径指向圆心，合力沿半径方向的分力提供向心力，合力沿切线方向的分力改变物体速度的大小．3．处理圆周运动的动力学问题的步骤 (1)首先要明确研究对象；(2)对其受力分析，明确向心力的来源；(3)确定其运动轨道所在的平面、圆心的位置以及半径；(4)将牛顿第二定律应用于圆周运动，得到圆周运动中的动力学方程，有以下各种情况：解题时应根据已知条件合理选择方程形式．四、开普勒行星运动定律1. 开普勒第一定律（轨道定律）:所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。

北京市高考物理二轮复习专题3 牛顿运动定律与曲线运动专题卷(含解析)-人教版高三全册物理试题

专题3 牛顿运动定律与曲线运动说明：1．本卷主要考查牛顿运动定律与曲线运动。

2．考试时间60分钟，总分为100分。

一、选择题：此题共8小题，每一小题6分。

在每一小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求。

全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1．(2017·湖北襄阳调研)如下列图，A 、B 是绕地球做圆周运动的两颗卫星，A 、B 两卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积之比为k ：1，如此A 、B 两卫星的周期的比值为( )A ．k 23B ．kC ．k 2D ．k 3【解析】由题意可知⎝ ⎛⎭⎪⎫θA 2π·πR 2A t ∶⎝ ⎛⎭⎪⎫θB 2π·πR 2B t ＝k ，即T B R 2A T A R 2B＝k ，根据开普勒第三定律，有R 3A R 3B ＝T 2AT 2B ，联立可得T A T B＝k 3，选项A 、B 、C 均错误，选项D 正确．【答案】 D2．(2017·内蒙古局部学校联考)一质量为m 的物体分别静置在北极与赤道时，物体对地面的压力差为ΔN ，假设地球是质量分布均匀的球体，半径为R .如此地球的自转周期为( )A ．2πmRΔN B ．2πΔNmRC ．2πm ΔNRD ．2πRm ΔN【解析】由于地球的自转，所以在两极有GMm R 2＝G 极，在赤道有GMm R 2＝G 赤＋m 4π2T2R ，又因为重力大小等于物体对地面的压力大小，所以ΔN ＝G 极－G 赤＝m 4π2T2R ，如此T ＝2πmRΔN，选项A 正确．【答案】 A3．(2017·山东潍坊统考)如下列图，在斜面顶端以速度v 1向右抛出小球时，小球落在斜面上的水平位移为x 1，在空中飞行时间为t 1；以速度v 2向右抛出小球时，小球落在斜面上的水平位移为x 2，在空中飞行时间为t 2.如下关系式正确的答案是( )A.x 1x 2＝v 1v 2 B ．x 1x 2＝v 21v 22 C.t 1t 2＝x 1x 2D ．t 1t 2＝v 21v 22【解析】设斜面的倾角为α，小球由抛出到落到斜面上时，水平位移与竖直位移分别为x 、y .如此tan α＝y x ，又竖直方向y ＝12gt 2，水平方向x ＝vt ，整理可得t ＝2v tan αg，t∝v ，x ＝2v 2tan αg ，x ∝v 2，选项A 、D 错误，选项B 正确；由以上分析可知t 2＝2x tan αg，即t 2∝x ，选项C 错误．【答案】 B4．(2017·内蒙古联考)如下列图，内部为竖直光滑圆轨道的铁块静置在粗糙的水平地面上，其质量为M .有一质量为m 的小球以水平速度v 0从圆轨道最低点A 开始向左运动，小球沿圆轨道运动且始终不脱离圆轨道，在此过程中，铁块始终保持静止，重力加速度大小为g ，如此如下说法正确的答案是( )A ．地面受到的压力一定大于MgB ．小球到达B 点时与铁块间可能无作用力C ．经过最低点A 时小球处于失重状态D ．小球在圆轨道左侧运动的过程中，地面受到的摩擦力方向可能向右【解析】假设小球恰好通过C 点，重力提供其做圆周运动的向心力，如此小球与铁块间无作用力，地面受到的压力为Mg ，选项A 错误；假设小球恰好到达B 点时速度为零，如此小球与铁块间无作用力，选项B 正确；小球经过最低点A 时具有竖直向上的加速度，如此此时小球处于超重状态，选项C 错误；小球在圆轨道左侧运动的过程中，地面可能不受摩擦力，也可能受到水平向左的摩擦力，应当选项D 错误．【答案】 B5．(2017·黑龙江五校联考)如下列图，A 为近地气象卫星，B 为远地通讯卫星，假设它们都绕地球做匀速圆周运动．地球半径为R ，卫星A 距地面高度可忽略不计，卫星B 距地面高度为h ，不计卫星间的相互作用力．如此如下说法正确的答案是( )A ．假设两卫星质量相等，发射卫星B 需要的能量少B ．卫星A 与卫星B 运行周期之比为R 3R ＋h3C ．卫星A 与卫星B 运行的加速度大小之比为R ＋hRD ．卫星A 与卫星B 运行速度大小之比为R ＋hR【解析】虽然卫星B 的速度小于卫星A 的速度，但卫星B 的轨道比卫星A 的高，所具有的引力势能大，所以发射卫星B 需要的能量大，选项A 错误；根据开普勒第三定律可知，所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，即卫星A 与卫星B 运行周期之比为R 3R ＋h3，如此选项B 错误；由GMm r 2＝ma ，如此a ＝GMr2，所以卫星A 与卫星B 运行的加速度大小之比为R ＋h2R 2，选项C 错误；由GMm r 2＝mv 2r，得v ＝GMr，卫星A 与卫星B 运行速度大小之比为R ＋hR，所以选项D 正确．【答案】 D6．(2017·陕西宝鸡质检)(多项选择)如下列图，一个内壁光滑的圆锥筒固定在地面上，圆锥筒的轴线竖直．一个小球贴着筒的内壁在水平面内做圆周运动，由于微弱的空气阻力作用，小球的运动轨迹由A 轨道缓慢下降到B 轨道，如此在此过程中( )A ．小球运动的线速度逐渐减小B ．小球运动的周期逐渐减小C ．小球的向心加速度逐渐减小D ．小球运动的角速度逐渐减小【解析】由于受到空气阻力，抑制阻力做功，小球运动的线速度逐渐减小，选项A 正确；小球的运动轨迹由A 轨道缓慢下降到B 轨道，受力情况不变，由mgtan θ＝mrω2，可知轨迹半径r 减小，小球运动的角速度ω增大，选项D 错误；由T ＝2πω，可知小球运动的周期T 减小，选项B 正确；由mgtan θ＝ma ，可知小球运动的向心加速度a 不变，选项C 错误．【答案】 AB7．(2017·云南七校联考)(多项选择)嫦娥五号探测器将由长征五号运载火箭在中国文昌卫星发射中心发射升空．如果嫦娥五号经过假设干次轨道调整后，先在距离月球外表h的高度处绕月球做匀速圆周运动，然后开启反冲发动机，嫦娥五号着陆器暂时处于悬停状态，最后实现软着陆，自动完成月面样品采集，并从月球起飞，返回地球．月球的半径为R 且小于地球的半径，月球外表的重力加速度为g 0且小于地球外表的重力加速度，引力常量为G .不考虑月球的自转，如此如下说法正确的答案是( )A ．嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度可能大于地球的第一宇宙速度B ．月球的平均密度ρ＝3g 04πGRC ．嫦娥五号探测器在绕月球做匀速圆周运动的t 时间内，绕月球运转圈数n ＝tR 2πR ＋h R ＋hg 0D ．根据题给数据可求出月球的第一宇宙速度【解析】设月球的质量为M ，对于在月球外表处质量为m 0的物体有m 0g 0＝GMm 0R 2，又因为ρ＝M43πR 3；所以ρ＝3g 04πGR ，选项B 正确；嫦娥五号探测器在圆轨道上运动时，有GMmR ＋h 2＝m ⎝⎛⎭⎪⎫2πT 2(R ＋h )，解得T ＝2πR ＋hR R ＋h g 0，故绕月球运转圈数n ＝t T ＝tR2πR ＋hg 0R ＋h ，选项C 错误；根据m ′g 0＝m ′v 2R，得月球的第一宇宙速度v ＝g 0R ，选项D 正确；因为月球的半径小于地球的半径，月球外表的重力加速度小于地球外表的重力加速度，所以月球的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度，故嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度小于地球的第一宇宙速度，选项A 错误．【答案】 BD8．(2017·四川重点中学模拟)(多项选择)如下列图为一半径为R 的水平转盘，两可视为质点、质量分别为m 和2m 的滑块P 、Q 用一质量不计的原长为1.5R 的橡皮筋相连，当滑块P 、Q 随水平转盘以恒定的角速度ω转动时，滑块P 、Q 到转盘圆心的距离分别为1.5R 和R .两滑块与转盘之间的动摩擦因数均为μ，且橡皮筋满足胡克定律，劲度系数为k ，重力加速度大小为g ，假设两滑块与转盘之间的最大静摩擦力均等于滑动摩擦力，kR ≤μmg .如此( )A．当ω＝k3m时，滑块P与水平转盘之间的摩擦力为零B．当ω＝k2m时，滑块Q与水平转盘之间的摩擦力为零C．当ω＝k2m＋μgR时，滑块Q将要发生滑动，而滑块P仍相对水平转盘静止D．当ω＝2k3m＋2μg3R时，滑块P将要发生滑动，而滑块Q仍相对水平转盘静止【解析】当两滑块随水平转盘以角速度ω匀速转动时，橡皮筋处于伸长状态，此时橡皮筋的拉力大小为F0＝kR，且μmg≥kR.当滑块Q与水平转盘之间的摩擦力刚好为零时，如此有kR＝2mω2Q R，解得ωQ＝k2m，此时，对于滑块P，mω2Q·1.5R＝0.75kR，滑块P未滑动，选项B正确；当滑块P与水平转盘之间的摩擦力刚好为零时，如此有kR＝mω2P·1.5R，解得ωP＝2k3m>ωQ，如此此时对于滑块Q,2mω2P R＝43kR<kR＋2μmg，说明滑块Q未滑动，但与转盘问有摩擦，选项A错误；当滑块Q将要发生滑动时，由kR＋2μmg＝2mω′2Q R，解得ω′Q＝k2m＋μgR；当滑块P将要发生滑动时，由kR＋μmg＝mω′2P·1.5R，解得ω′P＝2k3m＋2μg3R，ω′Q>ω′P，如此滑块P先发生滑动，选项C错误，D正确．【答案】BD二、非选择题：本大题共4小题，共52分。

北京市高考物理二轮复习专题2牛顿运动定律与直线运动学案(含解析)(new)

专题2 牛顿运动定律与直线运动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：从选择到实验、再到计算题；三是命题趋势大体呈现以下特点：从匀变速直线运动规律的应用为重点转向动力学方法的应用为重点，而从2016年高考开始又趋向动力学方法和功能关系的综合应用。

高频考点:匀变速直线运动规律的应用、运动学图象问题、牛顿运动定律的应用。

考点一、匀变速直线运动规律应用例 (郑州2018届高三阶段考试) 甲、乙两人在某一直道上完成200 m的赛跑,他们同时、同地由静止开始运动,都经过4 s的匀加速，甲的爆发力比乙强,加速过程甲跑了20 m、乙跑了18 m；然后都将做一段时间的匀速运动,乙的耐力比甲强，匀速持续时间甲为10 s、乙为13 s,因为体力、毅力的原因，他们都将做匀减速运动的调节，调节时间都为2 s，且速度都降为8 m/s，最后冲刺阶段以8 m/s的速度匀速达到终点.求：(1）甲做匀减速运动的加速度；（2）甲冲刺阶段完成的位移大小.【审题立意】本题为多过程直线运动问题,主要考查匀变速直线运动规律的应用。

在解题时要明确各个运动阶段,注意平均速度公式的应用、加速度的计算方法，同时在计算时要注意各物理量的矢量性。

【解题思路】 (1）在匀加速过程，设甲的位移为x1,所用的时间为t1，达到的末速度为v 1，由x1＝错误!，解得v1＝10 m/s甲做匀减速运动的末速度为v2，匀减速运动的加速度为a2，由a2＝错误!得a2＝－1 m/s2.(2)甲匀速运动的位移：x2＝v1t2＝10×10 m＝100 m甲匀减速的位移：x3＝错误!Δt解得x3＝18 m最后甲冲刺的位移为：x4＝200 m－(x1＋x2＋x3）＝200 m－（20＋100＋18）m＝62 m【参考答案】(1)－1 m/s2（2)62 m【知识建构】1．记牢匀变速直线运动的“四类公式”2．掌握处理匀变速直线运动的五种方法【变式训练】1．（2018届高三·第一次全国大联考Ⅲ卷) 如图所示，两光滑斜面在B 处连接,小球从A处由静止释放，经过B、C两点时速度大小分别为3 m/s和4 m/s，AB＝BC.设球经过B点前后速度大小不变，则小球在AB、BC段的加速度大小之比及小球由A运动到C过程中的平均速率分别为( )A．3∶4 2.1 m/s B．9∶16 2.5 m/sC．9∶7 2。

2019年高考物理二轮复习精品学案：专题03 牛顿运动定律与曲线运动(原卷版)

本专题解决的是物体(或带电体)在力的作用下的曲线运动的问题．高考对本专题的考查以运动的组合为线索，进而从力和能的角度进行命题，题目情景新，过程复杂，具有一定的综合性．考查的主要内容有：①曲线运动的条件和运动的合成与分解；②平抛运动规律；③圆周运动规律；④平抛运动与圆周运动的多过程组合问题；⑤应用万有引力定律解决天体运动问题；⑥带电粒子在电场中的类平抛运动问题；⑦带电粒子在磁场内的匀速圆周运动问题；⑧带电粒子在简单组合场内的运动问题等．用到的主要物理思想和方法有：运动的合成与分解思想、应用临界条件处理临界问题的方法、建立类平抛运动模型方法、等效代替的思想方法等．本专题的高频考点主要集中在万有引力定律的应用、行星、卫星的运行规律、天体质量的估算等方面，难度适中。

本专题在高考中还常考查到变轨问题、双星问题等，复习时注意抓住两条主线：一是万有引力等于向心力，二是重力等于向心力。

曲线运动是历年高考的必考内容，一般以选择题的形式出现，重点考查加速度、线速度、角速度、向心加速度等概念及其应用。

一、曲线运动1．物体做曲线运动的条件：运动物体所受合外力的方向跟其速度方向不在一条直线上时，物体做曲线运动．2．曲线运动的轨迹：当做曲线运动的物体所受合外力为恒力时，其运动为匀变速曲线运动，运动轨迹为抛物线，如平抛运动、斜抛运动、带电粒子在匀强电场中的曲线运动．曲线运动的轨迹位于速度(轨迹上各点的切线)和合力的夹角之间，且运动轨迹总向合力一侧弯曲．二、抛体运动1．平抛运动(1)平抛运动是匀变速曲线运动(其加速度为重力加速度)，可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，运动轨迹为抛物线．(2)物体做平抛运动时，运动时间由竖直高度决定，水平位移由初速度和竖直高度共同决定．(3)物体做平抛运动时，在任意相等时间间隔Δt内速度的改变量Δv大小相等、方向相同(Δv＝Δv y＝gΔt)．(4)平抛运动的两个重要推论①做平抛运动的物体任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点，如图1－3－1所示．由②做平抛运动的物体在任意时刻、任意位置处的瞬时速度与水平方向的夹角θ及位移与水平方向的夹角φ满足：tanθ＝2tanφ.2．类平抛运动以一定的初速度将物体抛出，如果物体受的合力恒定且与初速度方向垂直，则物体所做的运动为类平抛运动，如以初速度v0垂直电场方向射入匀强电场中的带电粒子的运动．类平抛运动的性质及解题方法与平抛运动类似，也是用运动的分解法．三、圆周运动1．描述圆周运动的物理量注意：同一转动体上各点的角速度相等，皮带传动轮子边缘各点的线速度大小相等． 2．向心力做圆周运动物体的向心力可以由重力、弹力、摩擦力等各种性质的力提供，也可以由各力的合力或某力的分力提供．物体做匀速圆周运动时，物体受到的合力全部提供向心力；物体做变速圆周运动时，物体的合力的方向不一定沿半径指向圆心，合力沿半径方向的分力提供向心力，合力沿切线方向的分力改变物体速度的大小．3．处理圆周运动的动力学问题的步骤 (1)首先要明确研究对象；(2)对其受力分析，明确向心力的来源；(3)确定其运动轨道所在的平面、圆心的位置以及半径；(4)将牛顿第二定律应用于圆周运动，得到圆周运动中的动力学方程，有以下各种情况：解题时应根据已知条件合理选择方程形式．四、开普勒行星运动定律1. 开普勒第一定律（轨道定律）：所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。

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