2020年高考物理高三冲刺复习讲义及练习：3 牛顿运动定律

核心考点

考纲要求

牛顿运动定律及其应用超重和失重ⅡⅠ

网络知识

解密考点

考点1 动力学中的图象问题

必备知识

物理公式与物理图象的结合是一种重要题型，也是高考的重点及热点。 1．常见的图象有：v –t 图象，a –t 图象，F –t 图象，F –x 图象，F –a 图象等。 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。 3．图象的应用

（1）已知物体在一过程中所受的某个力随时间变化的图线，要求分析物体的运动情况。 （2）已知物体在一运动过程中速度、加速度随时间变化的图线，要求分析物体的受力情况。 （3）通过图象对物体的受力与运动情况进行分析。 4．解题策略

（1）弄清图象斜率、截距、交点、拐点的物理意义。

（2）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。

5．分析图象问题时常见的误区

（1）没有看清纵、横坐标所表示的物理量及单位。 （2）不注意坐标原点是否从零开始。

（3）不清楚图线的点、斜率、面积等的物理意义。 （4）忽视对物体的受力情况和运动情况的分析。 典例分析

（2019·四川绵阳中学）水平地面上质量为m =6 kg 的物体，在大小为12 N 的水平拉力F 的作用下做匀速直线运动，从x =2.5 m 位置处拉力逐渐减小，力F 随位移x 变化规律如图所示，当x =7 m 时拉力减为零，

物体也恰好停下，取，下列结论正确的是

2

10m/s g

A ．物体与水平面间的动摩擦因数为0.5

B ．合外力对物体所做的功为57 J

C

．物体在减速阶段所受合外力的冲量为12 N•S D ．物体匀速运动时的速度为3 m/s 【参考答案】D

【试题解析】匀速时应有：F=f=μmg ，解得动摩擦因数μ=0.2，故A 错误；根据W=Fs 可知，F –s 图象与s 轴所夹图形的面积即为F 做的功，可求出力F 对物体所做的功为

，摩擦

力做功为，所以合外力做的功为：，故B 错误；对全

过程由动能定理应有：

，解得：，故D 正确；根据动量定理可得物体在减速阶

段所受合外力的冲量为，故C 错误。

跟踪练习

1．如图1所示，一个静止在光滑水平面上的物块，在t =0时给它施加一个水平向右的作用力F ，F 随时间t 变化的关系如图2所示，则物块速度v 随时间t 变化的图象是

A ．

B ．

C ．

D ．

【答案】C

03m/s v

考点2 动力学中整体法与隔离法的应用必备知识

1．方法概述

（1）整体法是指对物理问题的整个系统或过程进行研究的方法。

（2）隔离法是指从整个系统中隔离出某一部分物体，进行单独研究的方法。

2．涉及隔离法与整体法的具体问题类型

（1）涉及滑轮的问题

若要求绳的拉力，一般都必须采用隔离法。例如，绳跨过定滑轮连接的两个物体虽然加速度大小相同，但方向不同，故采用隔离法。

（2）水平面上的连接体问题

①这类问题一般多是连接体（系统）中各物体保持相对静止，即具有相同的加速度。解题时，一般采用先整体、后隔离的方法。

②建立坐标系时也要考虑矢量正交分解越少越好的原则，或者正交分解力，或者正交分解加速度。

（3）斜面体与上面物体组成的连接体问题

当物体具有沿斜面方向的加速度，而斜面体相对于地面静止时，解题时一般采用隔离法分析。

3．解题思路

（1）分析所研究的问题适合应用整体法还是隔离法。

（2）对整体或隔离体进行受力分析，应用牛顿第二定律确定整体或隔离体的加速度。

（3）结合运动学方程解答所求解的未知物理量。

典例分析

（2019·湖南溆浦圣达学校）如图，小球A的质量为2m，小球B和C的质量均为m，B、C两球到结点P的轻绳长度相等，滑轮摩擦不计。开始系统处于静止状状，现让B、C两球以某角速度ω在水平面内做圆锥摆运动时，A球将

A．向上做加速运动

B．向下做加速运动

C．保持平衡状态

D．做匀速圆周运动

【参考答案】C

【试题解析】B球、C球和两根细线整体受重力和细线向上的拉力，设整体下降的加速度为a，根据牛顿第二定律，有：2mg–T=2m·a；对A球受力分析，受重力和拉力，根据牛顿第二定律，有：T–2mg=2ma；联立解得：a=0，即A球将保持静止，处于平衡状态；故选C。

跟踪练习

1．如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态。则

A．B受到C的摩擦力一定不为零

B．C受到水平面的摩擦力一定为零

C．不论B、C间摩擦力大小、方向如何，水平面对C的摩擦力方向一定向左

D．水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等

【答案】C

考点3 用牛顿第二定律解决瞬时加速度问题必备知识

1．在分析瞬时对应关系时应注意区分动力学中的几种模型。

受外力时的形变量力能否突变产生拉力或压力轻绳微小不计可以只有拉力没有压力

轻橡皮绳较大不能只有拉力没有压力

轻弹簧较大不能既可有拉力；也可有压力轻杆微小不计可以既可有拉力；也可有压力2．分析瞬时问题的注意要点:

（1）物体的受力情况和运动情况是时刻对应的，当外界因素发生变化时，需要重新进行受力分析和运动分析。

（2）分析物体的瞬时问题，关键是分析瞬时前后的受力情况和运动情况，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度。

（3）分析此类问题应特别注意绳或线类、弹簧或橡皮绳类模型的特点。

（4）加速度可以随着力的突变而突变，而速度的变化需要一个过程的积累，不会发生突变。

典例分析

m

如图所示，吊篮A、物体B、物体C的质量均为，B和C分别固定在竖直弹簧两端，弹簧的质量不计。整个系统在轻绳悬挂下处于静止状态。现将悬挂吊篮的轻绳剪断，在轻绳刚断的瞬间