广东省惠州市惠阳一中实验学校高考物理一轮专题复习专题二牛顿运动定律的综合应用导学案

广东省惠州市惠阳一中实验学校高考物理一轮专题复习专题二牛

顿运动定律的综合应用导学案

【学习目标】

1、《大纲》对“牛顿运动定律、牛顿运动定律的应用、匀变速直线运动及其公式、图象”等考点均为Ⅱ类要求；对“超重和失重”为Ⅰ类要求；

2、能熟练应用牛顿运动定律解决简单连接体问题；

3、能识别v—t图象并能应用v—t图象解决问题；

4、掌握运动和力的关系，并能熟练解决动力学的两类基本问题；

【重点难点】重点：应用牛顿第二定律解决瞬时问题和两类动力学问题．难点：动力学多过程问题的分析．

预习案

【方法与技巧】

1．回顾匀变速直线运动的基本规律及符号法则：

2．选择“整体法”与“隔离法”来解决简单连接体问题的基本思路：

3、判断“超重”与“失重”的基本标志是什么？

【自主复习检测】（如有错题，请再次复习、巩固相关知识点，也可在本组内发起相关讨论）1. 关于速度、加速度、合外力之间的关系，正确的是(CD)

A．物体的速度越大，则加速度越大，所受的合外力也越大

B．物体的速度为零，则加速度为零，所受的合外力也为零

C．物体的速度为零，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大

D．物体的速度很大，但加速度可能为零，所受的合外力也可能为零

2. 建筑工人用如图1所示的定滑轮装置运送建筑( B)

材料．质量为70.0 kg的建筑工人站在地面上，通过定滑轮将20.0 kg

的建筑材料以0.5 m/s2的加速度提升，忽略绳子和定滑轮的质量及定

滑轮的摩擦，则建筑工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)( B)

A．510 N B．490 N C．890 N D．910 N

图1

3.质量m＝1 kg的物体在光滑平面上运动，初速度大小为2 m/s.在物体运动的直线上施以

一个水平恒力，经过t＝1 s，速度大小变为4 m/s，则这个力的大小可能是( AC ) A．2 N B．4 N C．6 N D．8 N

探究案

一、合作探究（在自主学习时如有困难，可参阅《南方凤凰台》相关例题，并在组内合作

学习时发起讨论）

探究一用牛顿第二定律分析瞬时加速度

【例1】如图2所示，质量为m的小球用水平轻弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB

托住，小球恰好处于静止状态．当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为( B )

A．0 g C．g g

【归纳总结】加速度瞬时性涉及的实体模型

1.分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是明确该时刻物体的受力情况及

运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度，此类问题应注意以下几种模型：

特性

模型

受外力时的形

变量

力能否

突变

产生拉力或支持力

质

量

内部

弹力

轻绳微小不计

不

计

处处

相等橡皮绳较大

轻弹簧较大

轻杆微小不计

2.在求解瞬时加速度问题时应注意：

(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)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．

探究二动力学两类基本问题

➢求解两类问题的思路，可用下面的框图来表示：

分析解决这两类问题的关键：应抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁——．

【例2】质量为10 kg的物体在F＝200 N的水平推力作用下，从粗糙斜面的底端由静止开

始沿斜面运动，斜面固定不动，与水平地面的夹角θ＝37°，如图3所示．力F作用2 s

后撤去，物体在斜面上继续上滑了 s后，速度减为零．求：物体与斜面间的动摩擦因数μ

和物体的总位移s.(已知sin 37°＝，cos 37°＝，g＝10 m/s2)

图2

【归纳总结】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，如果是比较复杂的问题，应该明确

整个物理现象是由哪几个物理过程组成的，找出相邻过程的联系点，再分别研究每一个物

理过程．

2．根据问题的要求和计算方法，确定研究对象，进行分析，并画出示意图，图中应注

明力、速度、加速度的符号和方向，对每一个力都明确其施力物体和受力物体，以免分析

受力时有所遗漏或无中生有．

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．

探究三利用整体法与隔离法求解动力学中的连接体问题

【例3】如图4所示，一夹子夹住木块，在力F作用下向上提升．夹子和木块的质量分别

为m、M，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f，若木块不滑动，力F的最大值是（

A )

－(m＋M)g ＋(m＋M)g

【归纳总结】

图4 1．整体法的选取原则：

若连接体内各物体具有相同的，且不需要求物体之间的作用力，可以把它们看

成一个整体，分析整体受到的力，应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量)．

2．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．

3．整体法、隔离法的交替运用：

若连接体内各物体具有相同的，且要求物体之间的时，可以先用整体法求

出，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求．即“先

整体求加速度，后隔离求内力”．

探究四应用动力学方法分析传送带问题

【例4】如图5所示，倾角为37°，长为l＝16 m的传送带，转动速度为v＝10 m/s，动摩

擦因数μ＝，在传送带顶端A处无初速度地释放一个质量为m＝0.5 kg的物体．已知sin 37°

＝，cos 37°＝，g＝10 m/s2.求：(1)传送带顺时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时

间；