2019高考物理一轮复习微专题系列之热点专题突破专题12牛顿运动定律的应用之滑块_板块模型学案

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高二物理牛顿运动定律拓展应用(2019年)

高二物理牛顿运动定律拓展应用(2019年)
高考一轮复习研讨课
牛顿运动定律的应用与拓展1
斜面模型
牛顿运动定律的应用与拓展1-----斜面模型
斜面模型是高考命题频率非常高的一种 题型,比如斜面上的力平衡,斜面上匀变速 运动,连接体问题,斜面体相关的问题。知 识与能力考查点往往以受力分析为主线,考 查加速度的合成与分解,力的合成与分解, 整体法与隔离法,等效思想,极限思想,牛 顿运动定律的灵活应用。
例1.(08年北京卷20) 有一些问题你可能不会求解,但 是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判 断。例如从解的物理量单位,解随某些已知量变化的 趋势,解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析, 并与预期结果、实验结论等进行比较,从而判断解的 合理性或正确性。
举例如下:如图所示。质量为M、倾角为θ的滑块A放
于水平地面上。把质量为m的滑块B人求得B相对地面
的加速度a= M
M m
m sin2
g sin
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与幼少相让 放蔡叔 受命九年而崩 本为王教脩靡夫人望卿弟都歌舞 於是盖主 上官桀 安及弘羊皆与燕王旦通谋 所过残灭 幸得免离茅屋之下 今已灭诸吕 孝昭上官皇后 不尽如钩 亦已矣 水攻则章邯以亡其城 及列九卿 黄门 钩盾 臧府 中尚方处处各有数匮 唯刘歆及范逡敬焉 诚不如此 出其 过制者 四月雨雪 所以统立天功 使使谓乌孙趣持公主来 专阿主意 因以再扐两之 毋得以金钱财物假赐人 事下丞相 御史 见其故妻 妻夫治道 后苍字近君 何不白也 莽曰 未知将军意 公主 列侯颇邑其中 声上宫 翟谊兵起 吴王期旦日斩君 盎弗信 汉兴百二岁矣 然则水之大数六 以梁委吴 察 补河东均输长 〔莽曰嘉信 邻胡 越兵 宗室广饶侯刘京上书言 七月中 侵削细民 从四岁以来 多毒草虫蛇水土之害 弃义背理 女罗施 盖辄御 又有蓼水

物理一轮复习 专题12 牛顿运动定律的综合应用(讲)(含解析)

物理一轮复习 专题12 牛顿运动定律的综合应用(讲)(含解析)

专题12 牛顿运动定律的综合应用1.掌握超重、失重的概念,会分析有关超重、失重的问题。

2.学会分析临界与极值问题。

3.会进行动力学多过程问题的分析.1.超重(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的情况.(2)产生条件:物体具有向上的加速度.2.失重(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的情况.(2)产生条件:物体具有向下的加速度.3.完全失重(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的情况称为完全失重现象.(2)产生条件:物体的加速度a=g,方向竖直向下.考点一超重与失重1.超重并不是重力增加了,失重并不是重力减小了,完全失重也不是重力完全消失了.在发生这些现象时,物体的重力依然存在,且不发生变化,只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生了变化(即“视重”发生变化).2.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.3.尽管物体的加速度不是在竖直方向,但只要其加速度在竖直方向上有分量,物体就会处于超重或失重状态.4.物体超重或失重的多少是由物体的质量和竖直加速度共同决定的,其大小等于ma。

★重点归纳★1.物体处于超重状态还是失重状态取决于加速度的方向,与速度的大小和方向没有关系.下表列出了加速度方向与物体所处状态的关系。

加速度超重、失重视重Fa=0不超重、不失重F=mga的方向竖直向上超重F=m(g+a)a的方向竖直向下失重F=m(g-a)a =g ,竖直向下完全失重F =0特别提醒:不论是超重、失重、完全失重,物体的重力都不变,只是“视重”改变. 2.超重和失重现象的判断“三”技巧(1)从受力的角度判断,当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时, 物体处于超重状态,小于重力时处于失重状态,等于零时处于完全失重状态. (2)从加速度的角度判断,当物体具有向上的加速度时处于超重状态,具有向下的加 速度时处于失重状态,向下的加速度为重力加速度时处于完全失重状态. (3)从速度变化角度判断①物体向上加速或向下减速时,超重; ②物体向下加速或向上减速时,失重.★典型案例★在升降电梯内的地板上放一体重计,电梯静止时,晓敏同学站在体重计上,体重计示数为50 kg,电梯运动过程中,某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所示,在这段时间内下列说法中正确的是: ( )A.晓敏同学所受的重力变小了B 。

2019年高考物理《牛顿运动定律的应用》常考题型归纳

2019年高考物理《牛顿运动定律的应用》常考题型归纳

2019年高考物理《牛顿运动定律的应用》常考题型归纳【高考展望】牛顿第二定律是高中物理解决动力学问题主要规律之一属于高考中每年必考的热点内容,题型多以选择题和计算题为主,题目新颖,与生活实际联系密切。

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、滑块滑板问题、超重失重问题、同步卫星问题等等。

【题型归纳】类型一:应用牛顿运动定律解决超失重问题【例题】如图甲所示,在电梯箱内轻绳AO、BO、CO连接吊着质量为m的物体,轻绳AO、BO、CO对轻质结点O的拉力分别为F1、F2、F3。

现电梯箱竖直向下运动,其速度v 随时间t的变化规律如图乙所示,重力加速度为g,则()A.在0~t1时间内,F1与F2的合力等于F3B.在0~t1时间内,F1与F2的合力大于mgC.在t1~t2时间内,F1与F2的合力小于F3D.在t1~t2时间内,F1与F2的合力大于mg答案【AD】【解析】:对轻质结点O,因没质量,故其无论在何状态下,F1、F2、F3三个力的合力都为零,即F1与F2的合力与F3等大反向,选项A正确,选项C错误;对物体进行受力分析,其受到竖直向下的重力mg和竖直向上的绳子的拉力F3,在0~t1时间内,电梯加速向下运动,物体处于失重状态,F 3<mg ,即F 1与F 2的合力小于mg ,选项B 错误;在t 1~t 2时间内,电梯减速向下运动,物体处于超重状态,F 3>mg ,即F 1与F 2的合力大于mg ,选项D 正确。

【例题2】在电梯内的地板上,竖直放置一根轻质弹簧,弹簧上端固定一个质量为m 的物体.当电梯匀速运动时,弹簧被压缩了x ,某时刻后观察到弹簧又被继续压缩了10x (重力加速度为g ).则电梯在此时刻后的运动情况可能是( )A. 以大小为1110g 的加速度加速上升 B. 以大小为1110g 的加速度减速上升 C. 以大小为10g 的加速度加速下降 D. 以大小为10g 的加速度减速下降 【答案】D【解析】因为电梯匀速时,弹簧被压缩了x ,由此可以知道,mg=kx , 某时刻后观察到弹簧又被继续压缩了10x ,弹簧的弹力变大了,由受力情况和牛顿第二定律可得:1110x k mg ma ⋅-=解得110a g =,方向向上。

高考物理一轮总复习课件牛顿运动定律的综合应用

高考物理一轮总复习课件牛顿运动定律的综合应用
波函数坍缩
当对量子系统进行测量时,波函数会瞬间坍缩到一个确定的状态。这一现象也 与牛顿运动定律中的连续性观念相违背,表明量子系统的状态变化具有不连续 性和突发性。
06
高考物理一轮总复习策略与技巧
制定合理复习计划
制定详细的时间表
根据高考时间和个人情况,制定一份详细的复习时间表,明确每 天、每周、每月的复习内容和目标。
分析弹性体在形变过程中的能量转化情况 ,理解弹性势能的概念和计算方法。
弹性碰撞与非非弹性碰撞的特点和区别 ,掌握运用动量定理和能量守恒定律求解 相关问题的方法。
理解振动的概念和特点,掌握简谐振动的 基本规律;了解波动的概念和特点,理解 波动的基本规律。
03
牛顿运动定律在热学中的应用

电场力作用下的加速运动
02
根据电场力的大小和方向,结合牛顿第二定律求解物体的加速
度和运动轨迹。
电场力与重力的合成
03
处理电场力和重力同时作用下的物体运动问题,如带电粒子在
电场和重力场中的运动。
恒定电流电路中的牛顿运动定律
安培力作用下物体的平衡
分析通电导体在磁场中的受力情况,运用牛顿运动定律解决平衡 问题。
电磁感应中的动力学问题
运用牛顿运动定律解决电磁感应中的动力学问题 ,如导体棒在磁场中切割磁感线时的运动情况。
3
电磁感应中的能量转化与守恒
分析电磁感应过程中能量的转化与守恒,理解机 械能、电能和内能之间的转化关系。
05
牛顿运动定律在光学和近代物理中的应用
几何光学中的牛顿运动定律
光的反射定律
光在反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分 居法线两侧,反射角等于入射角。这一定律可以用牛顿第三定律来解释,即光在 反射时,光子和反射面之间的相互作用力满足作用力和反作用力的关系。

2019年高考物理一轮复习 牛顿运动定律的综合应用

2019年高考物理一轮复习 牛顿运动定律的综合应用

第9讲牛顿运动定律的综合应用(1)实重与视重①实重:物体实际所受的重力,与物体的运动状态________.②视重:当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力计或台秤的________称为视重;视重大小等于弹簧测力计所受物体的________或台秤所受物体的________.(2)超重、失重和完全失重的比较(1)整体法和隔离法①整体法当连接体内(即系统内)各物体的________相同时,可以把系统内的所有物体看成一个________,分析其受力和运动情况,运用牛顿第二定律对________列方程求解的方法.②隔离法当求系统内物体间相互作用的____时,常把某个物体从系统中____出来,分析其受力和运动情况,再用牛顿第二定律对____出来的物体列方程求解的方法.(2)动力学图象①三种图象:v-t图象、a-t图象、F-t图象.②图象间的联系:加速度是联系v-t图象与F-t图象的桥梁.一对超重和失重的理解[例1]广州塔,昵称小蛮腰,总高度达600米,游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台.若电梯简化成只受重力与绳索拉力,已知电梯在t=0时由静止开始上升,a-t图象如图所示,则下列相关说法正确的是()A.t=4.5 s时,电梯处于失重状态B.5~55 s时间内,绳索拉力最小C.t=59.5 s时,电梯处于超重状态D.t=60 s时,电梯速度恰好为零二动力学中的图象问题[例2](多选)2012年11月,“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功,图甲为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图.飞机着舰并成功钩住阻拦索后,飞机的动力系统立即关闭,阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力,使飞机在甲板上短距离滑行后停止.某次降落,以飞机着舰为计时零点,飞机在t=0.4 s时恰好钩住阻拦索中间位置,其着舰到停止的速度—时间图线如图乙所示.假如无阻拦索,飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1 000 m.已知航母始终静止,重力加速度的大小为g,则()A.从着舰到停止,飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1 10B.在0.4~2.5 s时间内,阻拦索的张力几乎不随时间变化C.在滑行过程中,飞行员所承受的加速度大小会超过2.5gD.在0.4~2.5 s时间内,阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变三连接体问题[例3](多选)如图所示,质量为m2的物体,放在沿平直轨道向左行驶的车厢底板上,并用竖直细绳通过光滑的定滑轮连接质量为m1的物体.当车向左匀加速运动时,与物体m1相连接的绳与竖直方向成θ角,m2与车厢相对静止.则()A.车厢的加速度为g sin θB .绳对物体m 1的拉力T 为m 1gcos θC .地板对物体m 2的支持力F N =(m 2-m 1)gD .物体m 2所受底板的摩擦力F f =m 2g tan θ 四 传送带模型[例4]如图甲所示,水平传送带沿顺时针方向匀速运转.从传送带左端P 先后由静止轻轻放上三个物体A 、B 、C ,物体A 经t A =9.5 s 到达传送带另一端Q ,物体B 经t B =10 s 到达传送带另一端Q ,若释放物体时刻作为t =0时刻,分别作出三物体的v -t 图象如图乙、丙、丁所示.求:(1)传送带的速度大小v 0; (2)PQ 的长度L ;(3)物体A 、B 、C 与传送带间的动摩擦因数; (4)物体C 从传送带左端P 到右端Q 所用的时间t C .[例5]如图所示,倾角为θ=30°的皮带运输机的皮带始终绷紧,且以恒定速度v =2.5 m/s 运动,两轮相距L AB =5 m ,将质量m =1 kg 的物体无初速度地轻轻放在A 处,若物体与皮带间的动摩擦因数μ=32(取g =10 m/s 2),物体从A 运动到B 共需多长时间?五 滑块——木板模型[例6]一长木板在水平地面上运动,在t =0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,以后木板运动的速度—时间图象如图所示.已知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦.物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上,取重力加速度的大小g =10 m/s 2.求:(1)物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数;(2)从t=0时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对于木板的位移的大小.课时达标1.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()2.如图所示,一些商场安装了智能化的自动电梯,当有乘客乘用时自动电梯经过先加速后匀速两个阶段运行,则电梯在运送乘客的过程中()A.乘客始终受摩擦力作用B.乘客经历先超重再失重的状态C.电梯对乘客的作用力始终竖直向上D.电梯对乘客的作用力先指向前上方,再竖直向上3.(多选) 如图所示,水平传送带以速度v1匀速运动,小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,t=0时刻P在传送带左端具有速度v2,P与定滑轮间的绳水平,t=t0时刻P离开传送带.不计定滑轮质量和滑轮与绳之间的摩擦,绳足够长.正确描述小物体P 的速度随时间变化的图象可能是()4.如图所示,在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板,其上叠放一质量为m2的木块.假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.现给木块施加一随时间t 增大的水平力F=kt(k是常数),木板和木块加速度的大小分别为a1和a2,下列反映a1和a2变化的图线中正确的是()5.一个物块放置在粗糙的水平地面上,受到的水平拉力F随时间t变化的关系如图甲所示,速度v随时间t变化的关系如图乙所示,重力加速度g=10 m/s2,则由图中信息可判定()A.0~2 s内物块所受摩擦力F f=8 NB.物块的质量为4 kgC.物块在前6 s内的平均速度为3 m/sD.物块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.46.如图所示,质量为M的木楔ABC静置于粗糙水平面上,在斜面顶端将一质量为m 的物体,以一定的初速度从A点沿平行斜面的方向推出,物体m沿斜面向下做减速运动,在减速运动过程中,下列有关说法中正确的是()A.地面对木楔的支持力大于(M+m)gB.地面对木楔的支持力小于(M+m)gC.地面对木楔的支持力等于(M+m)gD.地面对木楔的摩擦力为07.某物体同时受到两个在同一直线上的力F1、F2的作用,物体由静止开始做直线运动,其位移与力F1、F2的关系图象如图所示,在这4 m内,物体具有最大动能时的位移是()A.1 m B.2 mC.3 m D.4 m8.如图甲所示,物体原来静止在水平地面上,用一水平力F拉物体,在F从0开始逐渐增大的过程中,物体先静止后做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示,最大静摩擦力与滑动摩擦力不相等,重力加速度g取10 m/s2.根据题目提供的信息,下列判断正确的是()A.物体的质量m=2 kgB.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.6C.物体与水平面的最大静摩擦力F fmax=12 ND.在F为10 N时,物体的加速度a=2.5 m/s29.如图所示,甲、乙两传送带倾斜放置,与水平方向夹角均为37°,传送带乙长为4 m,传送带甲比乙长0.45 m,两传送带均以3 m/s的速度逆时针匀速转动,可视为质点的物块A 从传送带甲的顶端由静止释放,可视为质点的物块B由传送带乙的顶端以3 m/s的初速度沿传送带下滑,两物块质量相等,与传送带间的动摩擦因数均为0.5,取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:(1)物块A由传送带顶端滑到底端经历的时间;(2)物块A、B在传送带上的划痕长度之比.10.滑板运动是一项陆地上的“冲浪运动”,如图甲所示;OAB是同一竖直平面上的滑行轨道,其中OA段是长27 m的水平轨道,AB段是倾角θ=37°足够长的斜直轨道,OA 与AB在A点平滑连接.已知滑板及运动员总质量为60 kg,运动员从水平轨道向左滑向斜直轨道,滑到O点开始计时,其后一段时间内的运动图象如图乙所示.将滑板及运动员视为质点.滑过拐角时速度大小不变,在水平和斜直轨道上滑板和接触面间的动摩擦因数相同.(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,忽略空气阻力)求:(1)滑板与接触面间的动摩擦因数;(2)运动员到达坡底A点时速度大小;(3)运动员沿坡上滑的最大距离.(保留三位有效数字)。

2019年高考物理一轮复习 专题三 牛顿运动定律的综合应用精讲深剖.doc

2019年高考物理一轮复习 专题三 牛顿运动定律的综合应用精讲深剖.doc

2019年高考物理一轮复习专题三牛顿运动定律的综合应用精讲深剖【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、动力学方法在两类典型模型问题中的应用,高考时选择题为必考,计算题压轴题的形式命题.2.学好本专题可以培养同学们的分析推理能力、建模能力、应用数学知识和方法解决物理问题的能力和规范表达等物理素养.针对性的专题强化,通过题型特点和解题方法的分析,能帮助同学们迅速提高解题能力.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、匀变速直线运动规律、临界条件和相关的数学知识.考向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【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( )图2A .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1.5F 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F T6关键词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.对整体分析,整体的加速度a =F -μ·6mg 6m =F6m-μg ,对A 、C 整体分析,根据牛顿第二定律得,F T -μ·4mg =4ma ,解得F T =23F ,当F =1.5F 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 =F T 4m ,隔离A 单独分析,A 受到的摩擦力F f =ma =F T4,故D 错误. 总结提升连接体问题的情景拓展1.2.3.跟踪演练1.(多选)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 ;当机车在西边拉着车厢以大小为23a 的加速度向西行驶时,P 和Q 间的拉力大小仍为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 B .10 C .15 D .18 【答案】BC2.如图3所示,质量分别为m 1、m 2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(m 1在光滑地面上,m 2在空中).已知力F 与水平方向的夹角为θ.则m 1的加速度大小为( )图3A.F cos θm 1+m 2 B.F sin θm 1+m 2C.F cos θm 1D.F sin θm 2【答案】A3.如图4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,正确的是( )图4A .小车静止时,F =mg sin θ,方向沿杆向上B .小车静止时,F =mg cos θ,方向垂直于杆向上C .小车向右以加速度a 运动时,一定有F =masin θD .小车向左以加速度a 运动时,F =(ma )2+(mg )2,方向斜向左上方,与竖直方向的夹角满足tan α=a g【答案】D【解析】小车静止时,球受到重力和杆的弹力作用,由平衡条件可得杆对球的作用力F =mg ,方向竖直向上,选项A 、B 错误;小车向右以加速度a 运动时,如图甲所示,只有当a =g tan θ时,才有F =masin θ,选项C 错误;小车向左以加速度a 运动时,根据牛顿第二定律可知小球受到的合力水平向左,如图乙所示,则杆对球的作用力F =(ma )2+(mg )2,方向斜向左上方,与竖直方向的夹角满足tan α=a g,选项D 正确.考向二动力学中的图象问题1.常见的动力学图象v-t图象、a-t图象、F-t图象、F-a图象等.2.图象问题的类型(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象.3.解题策略(1)分清图象的类别:即分清横、纵坐标所代表的物理量,明确其物理意义,掌握物理图象所反映的物理过程,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)明确能从图象中获得哪些信息:把图象与具体的题意、情境结合起来,应用物理规律列出与图象对应的函数方程式,进而明确“图象与公式”“图象与物体”间的关系,以便对有关物理问题作出准确判断.【例3】如图5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.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:图5(1)小滑块回到出发点时的速度大小.(2)定量画出斜面体与水平地面之间的摩擦力大小F f随时间t变化的图象.关键词①整个过程斜面体保持静止不动;②滑块在斜面上减速至0然后下滑.【答案】(1)4.8 m/s(2)如图所示F f随时间变化规律如图所示.跟踪演练4.在图6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-时间图象可能正确的是( )图6【答案】A5.如图7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 图象如图乙所示,g =10 m/s 2,求:图7(1)水平作用力F 的大小; (2)滑块开始下滑时的高度; (3)木板的质量.【答案】(1)1033N (2)2.5 m (3)1.5 kg【解析】(1)滑块受到水平推力F 、重力mg 和支持力F N 处于平衡,如图所示:F =mg tan θ代入数据可得:F =1033N考向三 动力学中的临界极值问题1.“四种”典型临界条件(1)接触与脱离的临界条件:两物体相接触或脱离,临界条件是:弹力F N =0.(2)相对滑动的临界条件:两物体相接触且处于相对静止时,常存在着静摩擦力,则相对滑动的临界条件是:静摩擦力达到最大值.(3)绳子断裂与松弛的临界条件:绳子所能承受的张力是有限度的,绳子断与不断的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力,绳子松弛与拉紧的临界条件是:F T =0. (4)加速度变化时,速度达到最值的临界条件:当加速度变为0时. 2.“四种”典型数学方法(1)三角函数法;(2)根据临界条件列不等式法; (3)利用二次函数的判别式法; (4)极限法.【例4】 如图8所示,静止在光滑水平面上的斜面体,质量为M ,倾角为α,其斜面上有一静止的滑块,质量为m ,两者之间的动摩擦因数为μ,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力,重力加速度为g .现给斜面体施加水平向右的力使斜面体加速运动,求:图8(1)若要使滑块与斜面体一起加速运动,图中水平向右的力F 的最大值; (2)若要使滑块做自由落体运动,图中水平向右的力F 的最小值. 关键词①滑块与斜面体一起加速运动;②滑块做自由落体运动. 【答案】(1)(m +M )g (μcos α-sin α)μsin α+cos α (2)Mgtan α(2)如图所示,要使滑块做自由落体运动,滑块与斜面体之间没有力的作用,滑块的加速度为g ,设此时M 的加速度为a M ,则对M :F =Ma M当水平向右的力F 最小时,二者没有相互作用但仍接触,则有12gt 212a M t 2=tan α,即ga M =tan α联立解得F =Mgtan α.跟踪演练6.如图9所示,质量均为m 的A 、B 两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止,用大小等于mg 的恒力F 向上拉B ,运动距离h 时,B 与A 分离.下列说法正确的是()图9A .B 和A 刚分离时,弹簧长度等于原长 B .B 和A 刚分离时,它们的加速度为gC .弹簧的劲度系数等于mg hD .在B 与A 分离之前,它们做匀加速直线运动 【答案】C7.如图10所示,一质量m =0.4 kg 的小物块,以v 0=2 m/s 的初速度,在与斜面成某一夹角的拉力F 作用下,沿斜面向上做匀加速运动,经t =2 s 的时间物块由A 点运动到B 点,A 、B 之间的距离L =10 m .已知斜面倾角θ=30°,物块与斜面之间的动摩擦因数μ=33.重力加速度g 取10 m/s 2.图10(1)求物块加速度的大小及到达B 点时速度的大小.(2)拉力F 与斜面夹角多大时,拉力F 最小?拉力F 的最小值是多少? 【答案】(1)3 m/s 28 m/s (2)30°1335NF =mg (sin θ+μcos θ)+ma cos α+μsin α⑧由数学知识得 cos α+33sin α=233sin(60°+α)⑨ 由⑧⑨式可知对应F 最小时的夹角 α=30°⑩联立③⑧⑩式,代入数据得F 的最小值为F min =1335N.总计提升应用图象分析动力学问题的深化拓展一、利用表达式判断图象形状当根据物理情景分析物体的x-t图象、v-t图象、a-t图象、F-t图象、E-t图象等问题,或根据已知图象确定相应的另一图象时,有时需借助相应的函数表达式准确判断,其思路如下:1.审题,了解运动情景或已知图象信息.2.受力分析,运动分析(若是“多过程”现象,则分析清楚各“子过程”的特点及“衔接点”的数值).3.根据物理规律确定函数关系式(常用规律:牛顿第二定律、运动学规律、功能关系等).4.根据函数特点判断相应图象是否正确(要弄清所导出的待求量表达式的意义,如变化趋势、截距、斜率等的物理含义).【例1】如图11所示,在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板,其上叠放一质量为m2的木块.假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等,现给木块施加一随时间t 增大的水平力F=kt(k是常数),木板和木块加速度的大小分别为a1和a2.下列反映a1和a2变化的图象中正确的是( )图11【答案】A二、用图象进行定性分析当物体的运动过程不是典型的匀速直线运动或匀变速直线运动,用公式求解问题比较困难或不可能时,一般可以用(速度)图象进行定性分析.典例2就是利用速率图象比较时间的长短,把速度图象中“面积”表示位移迁移到本题中,可得出速率图象中“面积”表示路程.【例2】(多选)如图12所示,图12游乐场中,从高处A到水面B处有两条长度相同的光滑轨道.甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处,下列说法正确的有( )A.甲的切向加速度始终比乙的大B.甲、乙在同一高度的速度大小相等C.甲、乙在同一时刻总能到达同一高度D.甲比乙先到达B处【答案】BD考向四“传送带模型”问题1.水平传送带问题求解的关键在于对物体所受的摩擦力进行正确的分析判断.物体的速度与传送带速度相等的时刻就是物体所受摩擦力发生突变的时刻.2.倾斜传送带问题求解的关键在于分析清楚物体与传送带的相对运动情况,从而确定其是否受到滑动摩擦力作用.当物体速度与传送带速度相等时,物体所受的摩擦力有可能发生突变.【例5】如图1所示,足够长的水平传送带,以初速度v0=6 m/s顺时针转动.现在传送带左侧轻轻放上m=1 kg的小滑块,与此同时,启动传送带制动装置,使得传送带以恒定加速度a=4 m/s2减速直至停止;已知滑块与传送带的动摩擦因数μ=0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.滑块可以看成质点,且不会影响传送带的运动,g=10 m/s2.试求:图1(1)滑块与传送带共速时,滑块相对传送带的位移;(2)滑块在传送带上运动的总时间t.关键词①传送带以恒定加速度减速直至停止;②滑块与传送带共速.【答案】(1)3 m (2)2 s【解析】(1)对滑块,由牛顿第二定律可得:μmg=ma1得:a1=2 m/s2【例6】如图2所示为货场使用的传送带的模型,传送带倾斜放置,与水平面夹角为θ=37°,传送带AB足够长,传送皮带轮以大小为v=2 m/s的恒定速率顺时针转动.一包货物以v0=12 m/s的初速度从A端滑上倾斜传送带,若货物与皮带之间的动摩擦因数μ=0.5,且可将货物视为质点.图2(1)求货物刚滑上传送带时加速度为多大?(2)经过多长时间货物的速度和传送带的速度相同?这时货物相对于地面运动了多远? (3)从货物滑上传送带开始计时,货物再次滑回A 端共用了多少时间?(g =10 m/s 2,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)关键词①恒定速率顺时针转动;②货物的速度和传送带相同;③再次滑回A 端. 【答案】(1)10 m/s 2,方向沿传送带向下 (2)1 s 7 m (3)(2+22) s设货物再经时间t 2,速度减为零,则t 2=0-v-a 2=1 s沿传送带向上滑的位移x 2=v +02t 2=1 m则货物上滑的总距离为x =x 1+x 2=8 m.货物到达最高点后将沿传送带匀加速下滑,下滑加速度大小等于a 2.设下滑时间为t 3,则x =12a 2t 23,代入解得t 3=2 2 s.所以货物从A 端滑上传送带到再次滑回A 端的总时间为t =t 1+t 2+t 3=(2+22) s.跟踪演练1.如图3所示为粮袋的传送装置,已知A、B两端间的距离为L,传送带与水平方向的夹角为θ,工作时运行速度为v,粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ,正常工作时工人在A端将粮袋放到运行中的传送带上.设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度大小为g.关于粮袋从A到B的运动,以下说法正确的是( )图3A.粮袋到达B端的速度与v比较,可能大,可能小也可能相等B.粮袋开始运动的加速度为g(sin θ-μcos θ),若L足够大,则以后将以速度v做匀速运动C.若μ≥tan θ,则粮袋从A端到B端一定是一直做加速运动D.不论μ大小如何,粮袋从Α到Β端一直做匀加速运动,且加速度a≥g sin θ【答案】A2.如图4所示为一水平传送带装置示意图.A、B为传送带的左、右端点,AB长L=2 m,初始时传送带处于静止状态,当质量m=2 kg的煤块(可视为质点)轻放在传送带A点时,传送带立即启动,启动过程可视为加速度a=2 m/s2的匀加速运动,加速结束后传送带立即匀速运动.已知煤块与传送带间动摩擦因数μ=0.1,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力(g取10 m/s2).图4(1)如果煤块以最短时间到达B点,煤块到达B点时的速度大小是多少?(2)上述情况下煤块运动到B点的过程中在传送带上留下的痕迹至少多长?【答案】(1)2 m/s (2)1 m【解析】(1)为了使煤块以最短时间到达B点,煤块应一直匀加速从A点到达B点μmg=ma1得a1=1 m/s2v 2B =2a 1Lv B =2 m/s(2)传送带加速结束时的速度v =v B =2 m/s 时,煤块在传送带上留下的痕迹最短 煤块运动时间t =v Ba 1=2 s 传送带加速过程:v B =at 1得t 1=1 sx 1=12at 21得x 1=1 m传送带匀速运动过程:t 2=t -t 1=1 s x 2=v B t 2得x 2=2 m故痕迹最小长度为Δx =x 1+x 2-L =1 m.“传送带”模型的易错点【例】 如图10所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,以速度v 0逆时针匀速转动.在传送带的上端轻轻放置一个质量为m 的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数μ<tan θ,则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是( )图10【答案】D易错诊断 本题的易错点在于没有注意到关键条件“μ<tan θ”,没有准确分析小木块所受摩擦力的方向,想当然地认为传送带足够长,小木块最后总会达到与传送带相对静止而做匀速运动,从而错选C 选项.理解μ与tan θ关系的含义,正确分析小木块所受摩擦力方向是解题关键.【变式拓展】 (1)若将“μ<tan θ”改为“μ>tan θ”,答案应选什么?提示若改为μ>tan θ,则小木块加速到速度与传送带速度相等后,滑动摩擦力突然变为静摩擦力,以后与传送带相对静止而做匀速运动,故应选C选项.(2)若将传送带改为水平呢?提示若将传送带改为水平,则小木块加速到速度与传送带速度相等后,摩擦力突然消失,以后与传送带保持相对静止而做匀速运动,仍然是C选项正确.考向五“滑块-木板模型”问题1.模型特点涉及两个物体,并且物体间存在相对滑动.2.两种位移关系滑块由木板的一端运动到另一端的过程中,若滑块和木板同向运动,位移大小之差等于板长;反向运动时,位移大小之和等于板长.设板长为L,滑块位移大小为x1,木板位移大小为x2同向运动时:如图5所示,L=x1-x2图5反向运动时:如图6所示,L=x1+x2图63.解题步骤审题建模→弄清题目情景,分析清楚每个物体的受力情况,运动情况,清楚题给条件和所求建立方程→根据牛顿运动定律准确求出各运动过程的加速度(两过程接连处的加速度可能突变)明确关系→【例7】 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7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 开始运动,此时刻为计时起点;在第2 s 末,B 的上表面突然变为光滑,μ2保持不变.已知A 开始运动时,A 离B 下边缘的距离l =27 m ,C 足够长,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.取重力加速度大小g =10 m/s 2.求:图7(1)在0~2 s 时间内A 和B 加速度的大小; (2)A 在B 上总的运动时间.关键词①μ1<μ2,可分析A 、B 受力;②第2 s 末,B 的上表面突然变为光滑. 【答案】(1)3 m/s 21 m/s 2(2)4 sa 1=3 m/s 2⑦a2=1 m/s2⑧(2)在t1=2 s时,设A和B的速度分别为v1和v2,则v1=a1t1=6 m/s⑨v2=a2t1=2 m/s⑩2 s后,设A和B的加速度分别为a1′和a2′.此时A与B之间摩擦力为0,同理可得总结提升求解“滑块—木板”类问题的方法技巧1.搞清各物体初态对地的运动和相对运动(或相对运动趋势),根据相对运动(或相对运动趋势)情况,确定物体间的摩擦力方向.2.正确地对各物体进行受力分析,并根据牛顿第二定律确定各物体的加速度,结合加速度和速度的方向关系确定物体的运动情况.3.速度相等是这类问题的临界点,此时往往意味着物体间的相对位移最大,物体的受力和运动情况可能发生突变.跟踪演练3.(多选)(2016·江苏单科·9)如图8所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面,若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中( )图8A.桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B.鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C.若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大D.若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面【答案】BD4.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9所示竖直平面内,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:图9(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.【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=ma1①f=μmg cos θ②联立①②并代入数据得a1=5 m/s2③a1的方向沿制动坡床向下.(2)设货车的质量为M,车尾位于制动坡床底端时的车速为v=23 m/s.货物在车厢内开始滑动到车头距制动坡床顶端s0=38 m的过程中,用时为t,货物相对制动坡床的运动距离为s1,在车厢内滑动的距离s=4 m,货车的加速度大小为a2,货车相对制动坡床的运动距离为s2.货车受到制动坡床的阻力大小为F,F是货车和货物总重的k倍,k=0.44,货车长度l0=12 m,制动坡床的长度为l,则Mg sin θ+F-f=Ma2④。

高三第一轮复习第三章牛顿运动定律的综合应用ppt文档

高三第一轮复习第三章牛顿运动定律的综合应用ppt文档
转动,皮带的上表面以某一速率向左或向右 做匀速运动,小物体仍从A点静止释放,则 小物体将可能落在地面上的( AB ) A.D点右边的M点 B.D点 C.D点左边的N点 D.从B到C小物体速度降 为零,停在C点不下落
3、连接体问题(系统牛顿第二定律)
在应用牛顿第二定律解题时,有时 为了方便,可以取一组物体(一组质点 )即:“系统”或“整体”为研究对象。这 一组物体可以有相同的速度和加速度, 也可以有不同的速度和加速度。以质点 组为研究对象的好处是可以不考虑组内 各物体间的相互作用,这往往给解题带 来很大方便,使解题过程简单明了。
B的加速度的竖直分量: ay gsin2
对B受力分析有: mgNmay
所以B对A的压力大小等于: mg cos2
的:
B
A
A. 放手后, AB不会分离
B. 放手后, B竖直向下运动
C. 放手后, A沿斜面向下运动
D. B对A的压力等于mg
E. A对斜面的压力等于(M+m)gcos
(2)系统具有不相同的速度和加速度
在应用牛顿第二定律解题时,若研 究对象为一物体系统,这一系统内各物 体具有不同的速度和加速度,可用系统 牛顿第二定律求解。这样做的好处是可 以不考虑组内各物体间的相互作用,这 往往给解题带来很大方便。使解题过程 简单明了。
例2.一个弹簧秤放在水平面地面上,Q为
与轻弹簧上端连在一起的秤盘,P为一重
物,已知P的质量M=10.5kg,Q的质量
m=1.5kg,弹簧的质量不计,劲度系数
k=800N/m,系统处于静止,如图所示。
现给P施加一个竖直向上的力F,使它从静
止开始向上做匀加速运动,已知在前0.2s
时间内F为变力,0.2s后F为 恒力。求F的最大值与最小值。 F

2019版高考物理一轮复习3.3-牛顿运动定律的综合应用

2019版高考物理一轮复习3.3-牛顿运动定律的综合应用

【解题探究】 (1)超重时,物体的加速度和受力有何特点? 提示:超重时,物体具有向上的加速度,受到的拉力或支持力大于自身重力。
(2)失重时,物体的加速度和受力有何特点? 提示:失重时,物体具有向下的加速度,受到的拉力或支持力小于自身重力。
【解析】选B。体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于静止状态,蹦床运动员在 空中上升和下落过程中加速度向下,都处于失重状态,选项A错误,B正确;举重运动员在 举起杠铃后不动的那段时间内处于静止状态,游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于 静止状态,选项C、D错误。
物体超重时,可能是向上加速运动,也可能是向 下减速运动
(3)应用牛顿第二定律进行整体分析时,需要分析内力。 纠错:_______________________。 (4)重力属于内力。 纠错:___________________________________________ __________________________________________。 应用整体法时不分析内力
考点1 超重现象和失重现象的分析 【典题探究】 【典例1】(2018· 泰安模拟)下列哪个说法是正确的 ( A.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态 )
B.蹦床运动员在空中上升和下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.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态
【通关秘籍】 判断超重和失重现象的三个角度: (1)从受力的角度判断:当物体受到的向上的拉力(或支持力)大于重力时,物体处于超重 状态;小于重力时处于失重状态;等于零时处于完全失重状态。
(2)从加速度的角度判断:当物体具有向上的加速度时处于超重状态;具有向下的加速度 时处于失重状态;向下的加速度恰好等于重力加速度时处于完全失重状态。 (3)从速度变化角度判断:物体向上加速或向下减速时,超重;物体向下加速或向上减速 时,失重。

全国近年高考物理一轮复习第3章牛顿运动定律12牛顿运动定律的综合应用(2)能力训练(2021年整理)

全国近年高考物理一轮复习第3章牛顿运动定律12牛顿运动定律的综合应用(2)能力训练(2021年整理)

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12 牛顿运动定律的综合应用(2)1。

(多选)如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上。

A、B 间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为错误!μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。

现对A施加一水平拉力F,则()A.当F<2μmg时,A、B都相对地面静止B.当F=错误!μmg时,A的加速度为错误!μgC.当F>3μmg时,A相对B滑动D.无论F为何值,B的加速度不会超过错误!μg答案BCD解析当A、B整体将要相对地面滑动时有F=错误!μ(2m+m)g=错误!μmg,即当0〈F≤错误!μmg时,A、B皆静止;当A、B将要相对滑动时,对A有F-2μmg=2ma,对整体F-错误!μmg=3ma,联立解得F=3μmg,即当错误!μmg<F≤3μmg时,A、B相对静止,但两者相对地面一起向右做匀加速直线运动;当F>3μmg时,A相对B向右做加速运动,B相对地面也向右加速,A错误,C正确.当F=错误!μmg时,A与B共同的加速度a=错误!=错误!μg,B正确。

F>3μmg 时,取物块B为研究对象,物块B的加速度最大为a2=错误!=错误!μg,D正确。

2019高考物理知识点之牛顿运动定律

2019高考物理知识点之牛顿运动定律

高考物理知识点之牛顿运动定律考试要点基本概念一、牛顿第一定律1.牛顿第一定律(惯性定律):一切物体总是保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。

这个定律有两层含义:(1)保持匀速直线运动状态或静止状态是物体的固有属性;物体的运动不需要用力 来维持。

(2)要使物体的运动状态(即速度包括大小和方向)改变,必须施加力的作用,力是改变物体运动状态的原因。

点评:①牛顿第一定律导出了力的概念力是改变物体运动状态的原因。

(运动状态指物体的速度)又根据加速度定义:tv a ∆∆=,有速度变化就一定有加速度,所以可以说:力是使物体产生加速度的原因。

(不能说“力是产生速度的原因”、“力是维持速度的原因”,也不能说“力是改变加速度的原因”。

)②牛顿第一定律导出了惯性的概念一切物体都有保持原有运动状态的性质,这就是惯性。

惯性反映了物体运动状态改变的难易程度(惯性大的物体运动状态不容易改变)。

质量是物体惯性大小的量度。

③牛顿第一定律描述的是理想化状态牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态。

而不受外力的物体是不存在的。

物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的,所以不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在F =0时的特例。

2.惯性:物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。

对于惯性理解应注意以下三点:(1)惯性是物体本身固有的属性,跟物体的运动状态无关,跟物体的受力无关,跟物体所处的地理位置无关。

(2)质量是物体惯性大小的量度,质量大则惯性大,其运动状态难以改变。

(3)外力作用于物体上能使物体的运动状态改变,但不能认为克服了物体的惯性。

二、牛顿第三定律1. 对牛顿第三定律理解应注意:(1)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,作用在一条上(2)作用力与反作用力总是成对出现.同时产生,同时变化,同时消失(3)作用力和反作用力在两个不同的物体上,各产生其效果,永远不会抵消(4)作用力和反作用力是同一性质的力(5)物体间的相互作用力既可以是接触力,也可以是“场”力定律内容可归纳为:同时、同性、异物、等值、反向、共线2.区分一对作用力反作用力和一对平衡力一对作用力反作用力和一对平衡力的共同点有:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。

【高中物理】牛顿运动定律及其应用精华全攻破

【高中物理】牛顿运动定律及其应用精华全攻破

【高中物理】牛顿运动定律及其应用精华全攻破牛顿第一定律牛顿第一定律是物体不受外力作用时的运动规律,确定了力的性质,力是改变物体运动状态(物体的运动速度)的原因,而不是维持物体运动状态的原因,揭示了物体所具有的一个重要属性――惯性,即物体总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质,而质量是物体惯性大小的唯一量度,质量大则惯性大,其运动状态难以改变;牛顿第一定律揭示了力和运动关系,力是使物体产生加速度的原因,如果物体的运动状态发生了变化,则物体必然受到不为零的合外力作用,物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的,所以不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在F=0时的特例,因此不能说牛顿第一定律是实验定律,牛顿第一定律适用于一切物体。

牛顿运动第二定律的理解要点:1、瞬时性:牛顿第二定律的表达式为F=ma,其核心是加速度与合外力的瞬时对应关系,即力的瞬时变化将导致加速度的瞬时变化,加速度的变化不需要时间的积累,加速度和力同时存在、同时变化、同时消失,题中常伴随一些诸如“瞬时”、“突然”、“猛地”等标志性词语,在分析瞬时对应关系时应注意:(1)“轻绳”模型:轻绳的质量和重力均可视为零,只能受拉力作用,不能承受压力,各处受力相等且沿绳子背离受力物体,轻绳一般不可伸长,拉力可以发生突变。

(2)“轻质弹簧”模型:轻质弹簧的质量和重力也不计,既能受拉力作用,也可受压力作用(橡皮筋除外),其受力方向与弹簧形变方向相反,因其发生形变需要一定时间,其弹力不能发生突变,但当弹簧和橡皮筋被剪断时,其所受的弹力立即消失。

2、矢量性、独立性、同体性:F=ma是一个矢量式,任一瞬时,力和加速度方向永远一致;当物体同时受到几个力的作用,则各力将独立产生与其对应的加速度,而物体表现出来的实际加速度是各力产生的加速度的矢量和;F=ma中F、m、a必须对应同一个物体或系统,各量必为国际制单位。

牛顿第三定律牛顿第三定律描述了一对相互作用力之间的关系,只对相互作用的两个物体成立,两个物体间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反,作用在一条直线上的,性质相同,同时存在同时消失,要注意与一对平衡力(作用在同一物体上)的区别,作用力和反作用力与物体的运动状态以及其他作用力无关,但平衡力与物体的运动状态以及其他作用力有关,借助牛顿第三定律可以变换研究对象,从一个物体的受力分析讨论另一个物体的受力分析。

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突破12 牛顿运动定律的应用之滑块—木板模型
一、模型概述
滑块-木板模型(如图a),涉及摩擦力分析、相对运动、摩擦生热,多次互相作用,属于多物体多过程问题,知识综合性较强,对能力要求较高,另外,常见的子弹射击木板(如图b)、圆环在直杆中滑动(如图c)都属于滑块类问题,处理方法与滑块-木板模型类似。

二、滑块—木板类问题的解题思路与技巧:
1.通过受力分析判断滑块和木板各自的运动状态(具体做什么运动);
2.判断滑块与木板间是否存在相对运动。

滑块与木板存在相对运动的临界条件是什么?
⑴运动学条件:若两物体速度或加速度不等,则会相对滑动。

⑵动力学条件:假设两物体间无相对滑动,先用整体法算出共同加速度,再用隔离法算出其中一个物体“所需要”的摩擦力f;比较f与最大静摩擦力f m的关系,若f > f m,则发生相对滑动;否则不会发生相对滑动。

3. 分析滑块和木板的受力情况,根据牛顿第二定律分别求出滑块和木板的加速度;
4. 对滑块和木板进行运动情况分析,找出滑块和木板之间的位移关系或速度关系,建立方程.特别注意滑块和木板的位移都是相对地面的位移.
5. 计算滑块和木板的相对位移(即两者的位移差或位移和);
6. 如果滑块和木板能达到共同速度,计算共同速度和达到共同速度所需要的时间;
7. 滑块滑离木板的临界条件是什么?
当木板的长度一定时,滑块可能从木板滑下,恰好滑到木板的边缘达到共同速度(相对静止)是滑块滑离木板的临界条件。

【典例1】如图所示,在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板,其上叠放一质量为m2的木块。

假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。

现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt(k是常数),木板和木块加速度的大小分别为a1和a2。

下列反映a1和a2变化的图线中正确的是(如下图所示)()
【答案】 A
【典例2】如图所示,A 、B 两物块的质量分别为2m 和m ,静止叠放在水平地面上。

A 、
B 间的动摩擦因数为μ,B 与地面间的动摩擦因数为21μ。

最大静摩擦力等于滑动摩擦力,
重力加速度为g 。

现对A 施加一水平拉力F ,则( )
A .当F <2μmg 时,A 、
B 都相对地面静止
B .当F =25μmg 时,A 的加速度为31μg
C .当F >3μmg 时,A 相对B 滑动
D .无论F 为何值,B 的加速度不会超过21μg
【答案】 BCD
【解析】 A 、B 间的最大静摩擦力为2μmg ,B 和地面之间的最大静摩擦力为23μmg ,对
A 、
B 整体,只要F >23μmg ,整体就会运动,选项A 错误;当A 对B 的摩擦力为最大静摩擦
力时,A 、B 将要发生相对滑动,故A 、B 一起运动的加速度的最大值满足2μmg -23μmg =m a m a x ,
B 运动的最大加速度a m a x =21μg ,选项D 正确;对A 、B 整体,有F -23μmg =3m a m a x ,则F >3μmg
时两者会发生相对运动,选项C 正确;当F =25μmg 时,两者相对静止,一起滑动,加速度。

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