2020年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名师讲：练课件.ppt

第3讲牛顿运动定律的理解和应用,专题一力与运动,考点一牛顿运动定律的有关辨析,考点三动力学的两类基本问题,考点四用动力学方法解决传送带问题,考点二牛顿运动定律的应用,真题研究,1.(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,解析国际基本物理量有：质量，长度，时间，电流，发光强度，热力学温度，物质的量，故选A.,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3,4,5,6,7,8,2.(2017浙江4月选考1)下列物理量及对应的国际单位制单位符号，正确的是A.力，kgB.功率，JC.电场强度，C/ND.电压，V,解析力的国际单位是N，功率的国际单位是W，电场强度的国际单位是N/C，电压的国际单位是V，所以正确答案为D.,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,3.(2016浙江10月学考2)下列均属于国际制基本单位的是A.m、N、JB.m、kg、JC.m、kg、sD.kg、m/s、N,答案,4.(人教版必修1P70第1至3题改编)下面对牛顿第一定律和惯性的分析正确的是A.飞机投弹时，如果当目标在飞机的正下方时投下炸弹，能击中目标B.地球自西向东转，你向上跳起来后，不会落到原地C.安全带的作用是防止汽车刹车时由于惯性作用发生危险D.有的同学说，向上抛出的物体，在空中向上运动时，肯定受到了向上的作用力,答案,模拟训练,1,2,3,4,5,6,7,8,5.(人教版必修1P81“实验”改编)把A、B两个弹簧测力计连接在一起，B的一端固定，用手拉测力计A，如图1，则A.A拉B的力小于B拉A的力B.A拉B的力大于B拉A的力C.A拉B的力与B拉A的力是一对平衡力D.A拉B的力与B拉A的力是一对相互作用力,解析根据牛顿第三定律，相互作用的两个物体间的作用力大小相等、方向相反.A、B间的力为相互作用力，故D项正确.,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,图1,6.伽利略和牛顿都是物理学发展史上最伟大的科学家，巧合的是，牛顿就出生在伽利略去世后第二年.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,1,2,3,4,5,6,7,8,7.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2所示，对这个过程中作用于双方的力，描述正确的是,1,2,3,4,5,6,7,8,A.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,图2,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.,答案,解析,8.如图3所示，有人用一簇气球使一座小屋成功升空.当小屋加速上升时，它受到的拉力与重力的关系是A.一对平衡力B.作用力和反作用力C.拉力小于重力D.拉力大于重力,解析因加速上升，所以拉力大于重力.,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,图3,规律总结,1.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.惯性是物体的固有属性，质量是惯性大小的唯一量度.惯性的两种表现形式：(1)物体在不受外力或所受的合外力为零时，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，物体的运动状态易改变.,3.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单位叫做导出单位.4.牛顿第二定律的五性,命题预测,1.如图4所示，小车向右做匀加速直线运动的加速度大小为a，bc是固定在小车上的水平横杆，物块M穿在杆上，M通过细线悬吊着小铁球m，M、m均相对小车静止，细线与竖直方向的夹角为.若小车的加速度逐渐增大到3a时，M、m仍与小车保持相对静止，则A.细线与竖直方向的夹角增加到原来的3倍B.细线与竖直方向夹角的正弦值增加到原来的3倍C.细线的拉力增加到原来的3倍D.M受到的摩擦力增加到原来的3倍,答案,解析,图4,1,2,3,4,5,6,解析小球受重力和细线的拉力，沿水平和竖直方向正交分解，得FTsinma，FTcosmg，则agtan，所以加速度增大到3a时，细线与竖直方向夹角的正切值增加到原来的3倍，选项A、B错误；由以上分析知，细线水平分力增到原来的3倍，但竖直分力等于小球重力不变，所以实际细线的拉力不会增大到原来的3倍，选项C错误；对M和m整体受力分析Ff(Mm)a，故M受到的摩擦力增加到原来的3倍，选项D正确.,1,2,3,4,5,6,2.(2017稽阳联谊学校8月联考)下列情景中哪个不是失重造成的结果A.天宫二号内部的物品可以飘在空中B.汽车快速过拱形桥时，司机感觉到自己对座位的压力小了C.电梯从十楼向下启动时，人感觉轻飘飘的D.小朋友放飞气球，气球飘飘荡荡飞上了天空,模拟训练,解析A、B、C都是失重或完全失重造成的，只有D是因为浮力大于重力造成的，因此D正确.,答案,解析,1,2,3,4,5,6,3.(2016温州市联考)如图5所示，a、b两小球用细线连接，通过一轻质弹簧悬挂在天花板上，a、b两球的质量分别为m和2m，在细线烧断瞬间，a、b两球的加速度分别为(取向下为正方向)A.0，gB.g，gC.2g，gD.2g，0,答案,解析,图5,1,2,3,4,5,6,解析在细线烧断之前，a、b可看成一个整体，由二力平衡知，弹簧弹力等于整体重力，故弹簧弹力方向向上，大小为3mg.当细线烧断瞬间，弹簧的形变量不变，故弹力不变，故a受向上3mg的弹力和向下mg的重力，故加速度aa2g，方向向上.对b而言，细线烧断后只受重力作用，故加速度abg，方向向下.取向下为正方向，有aa2g，abg.故选项C正确.,1,2,3,4,5,6,4.(2016浙江北仑中学期中)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.则在运动过程中A.木块受到的摩擦力大小一定为mgB.木块受到的合力大小为(Mm)aC.小车受到的摩擦力大小为D.小车受到的合力大小为(mM)a,答案,解析,图6,1,2,3,4,5,6,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Ffma，A、B错误；小车受到的合外力为Ma，D错误；,1,2,3,4,5,6,5.(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kr2v2，其中k为比例系数，r为雨滴半径，v为其运动速率.t0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v0.下列图象中不正确的是,答案,解析,1,2,3,4,5,6,解析由mgF阻ma得，雨滴先加速下落，随着v增大，阻力F阻增大，a减小，a0时，vv0不再变化，故A、B正确；,1,2,3,4,5,6,6.(2017温州市十校高三期末)如图7甲所示，是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，中间的“”表示人的重心.图乙是根据传感器画出的Ft图线.两图中ag各点均相对应，其中有几个点在甲图中没有画出，图乙中a、c、e点对应的纵坐标均为700N.取重力加速度g10m/s2.请根据这两个图所给出的信息，判断下面说法中正确的是A.此人重心在b点时处于超重状态B.此人重心在c点时的加速度大小大于在b点时的加速度大小C.此人重心在e点时的加速度大小大于在a点时的加速度大小D.此人重心在f点时的脚刚好离开传感器,答案,解析,甲乙图7,1,2,3,4,5,6,解析由题图知a、c、e点处对应的FG，故加速度等于0，b点处FG，处于失重状态.,1,2,3,4,5,6,规律总结,1.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.加速度与合外力具有瞬时对应关系，二者总是同时产生、同时变化、同时消失.3.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.,4.连接体问题的分析思路(1)若系统内各物体具有相同的加速度，且要求物体间的相互作用力时，一般“先整体求加速度，后隔离求内力”.(2)若系统内各个物体的加速度不相同，又需要知道物体间的相互作用力，往往把各个物体从系统中隔离出来，分析各个物体的受力情况和运动情况，并分别应用牛顿第二定律列出方程求解.,真题研究,1.(2017浙江4月选考19)如图8所示，游船从某码头沿直线行驶到湖对岸，小明对过程进行观测并记录数据如下表：,1,2,3,4,5,图8,(1)求游船匀加速运动过程中加速度大小a1及位移大小x1；,答案0.105m/s284m,答案,解析,解析由运动学公式a10.105m/s2位移x1a1t284m,1,2,3,4,5,(2)若游船和游客的总质量M8000kg，求游船匀减速运动过程中所受的合力大小F；,答案400N,由牛顿第二定律得FMa2400N,(3)求游船在整个行驶过程中的平均速度大小.,答案3.86m/s,答案,解析,1,2,3,4,5,2.(2016浙江10月学考19)如图9所示在某段平直的铁路上，一列以324km/h高速行驶的列车在某时刻开始匀减速行驶，5min后恰好停在某车站，并在该站停留4min，随后匀加速驶离车站，经8.1km后恢复到原速324km/h.(g取10m/s2)(1)求列车减速时的加速度大小；,1,2,3,4,5,图9,答案见解析,解析列车的速度为324km/h90m/s，经过5min300s停下，,答案,解析,(2)若该列车总质量为8.0105kg，所受阻力恒为车重的0.1倍，求列车驶离车站加速过程中牵引力的大小；,1,2,3,4,5,答案见解析,解析Ff0.1mg，根据牛顿第二定律，F0.1mgmav22ax解得a0.5m/s2，则F1.2106N,答案,解析,(3)求列车从开始减速到恢复原速这段时间内的平均速度大小.,1,2,3,4,5,答案见解析,答案,解析,3.(2016浙江4月学考19)如图10是上海中心大厦，小明乘坐大厦快速电梯，从底层到达第119层观光平台仅用时55s.若电梯先以加速度a1做匀加速运动，达到最大速度18m/s.然后以最大速度匀速运动，最后以加速度a2做匀减速运动恰好到达观光平台.假定观光平台高度为549m，取g10m/s2.,1,2,3,4,5,图10,答案0.9m/s2180m,答案,解析,(1)若电梯经过20s匀加速达到最大速度，求加速度a1及上升高度h；,1,2,3,4,5,解析由运动学公式可得,1,2,3,4,5,(2)在(1)问中的匀加速上升过程中，若小明的质量为60kg，求小明对电梯地板的压力；,答案654N，方向竖直向下,解析根据牛顿第二定律可得FNmgma1则FNmgma1654N根据牛顿第三定律得小明对地板的压力FNFN654N，方向竖直向下,答案,解析,1,2,3,4,5,(3)求电梯匀速运动的时间.,答案6s,解析设匀速运动时间为t0，运动的总时间为t，由vt图象可得H(tt0)vm解得t06s.,答案,解析,模拟训练,4.(人教版必修1P86例2)如图11所示，一个滑雪的人，质量m75kg，以v02m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角30，t5s的时间内滑下的路程x60m，g9.8m/s2，求滑雪人受到的阻力(包括摩擦力和空气阻力)大小.,答案67.5N,图11,解析由xv0tat2得a4m/s2，又由牛顿第二定律mgsinF阻ma得F阻mgsinma67.5N.,1,2,3,4,5,答案,解析,5.(2017浙江“七彩阳光”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12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t0时刻从静止开始在跑道上做匀加速运动，在t1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.问：(1)电磁弹射车对飞机的辅助推力多大？,图12,1,2,3,4,5,答案,解析,1,2,3,4,5,解析设飞机在加速过程中加速度为a1，,由牛顿第二定律可得FfF辅Ma1,(2)若在t1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？,1,2,3,4,5,答案,解析,解析飞机在加速过程中滑行的距离s1为,设飞机在减速过程中加速度为a2，由牛顿第二定律得FfF辅Ma2飞机在减速过程中滑行的距离为s2，,要使飞机能安全停止，则飞行甲板长L至少为,1,2,3,4,5,规律总结,1.以加速度为“桥梁”，由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解，具体逻辑关系如下：,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.,命题预测,1.如图13所示，电动传送带以恒定速度v01.2m/s运行，传送带与水平面的夹角37，现将质量m20kg的物品箱轻放到传送带底端，经过一段时间后，物品箱被送到高h1.8m的平台上，已知物品箱与传送带间的动摩擦因数0.85，不计其他损耗，则每件物品箱从传送带底端送到平台上，需要多长时间？(sin370.6，cos370.8，g取10m/s2),1,2,3,图13,答案3.25s,答案,解析,解析物品箱刚放到传送带上时做匀加速运动，当速度达到v0时，与传送带一起做匀速运动到平台.物品箱刚放上去时，根据牛顿第二定律有mgcosmgsinma，解得a0.8m/s2.,1,2,3,总时间为tt1t23.25s.,2.如图14甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行，初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带.若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的vt图象(以地面为参考系)如图乙所示.已知v2v1，则A.t2时刻，小物块离A处的距离达到最大B.t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C.0t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D.0t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用,答案,解析,模拟训练,图14,1,2,3,解析t1时刻小物块向左运动到速度为零，离A处的距离达到最大，故A错误；t2时刻前小物块相对传送带向左