江苏省徐州市王杰中学高考物理 《牛顿运动定律及其应用研究》导学案 新人教版选修32.doc

江苏省徐州市王杰中学2013届高考物理 牛顿运动定律及其应用研究导学案 新人教版选修3-2一、考试说明的变化1. 2013年考试内容范围及要求：考点10牛顿运动定律及其应用 加速度大小不同的连接体问题的计算仅限于两个物体的情况2. 2012年、2011年考试内容范围及要求：考点11牛顿运动定律及其应用 不要求定量加速度大小不同的连接体问题；在非惯性系内处理问题不作要求。三、题型预测1. 对fma的考查f 较独立的考查受力与加速度、速度的关系。已出现过空气阻力、弹簧弹力、电场力、磁场中安培力作用下、改变动摩擦因数对合力的影响。如图所示，一质量为m的物体置于足够长的竖直挡板上端，水平力f作用在物体上。水平力f随时间t的变化满足f=kt。最初物体处于静止状态，释放时计t=0，则下列描绘物体的加速度、速度的变化的图像正确的是（ ）ta0tv0tf0ts0 a b c d如图所示，一物体放在粗糙的水平面上，物体运动的vt如图所示，在物体运动中可能有一水平外力f作用在物体，则下列关于水平外力的说法中正确的是（ ）tv0v0t0t1a 0-t1时间内水平外力的大小不变b 0-t1时间内水平外力的大小不断减小c 0-t0时间内可能没有水平外力d t1前后的瞬间水平外力不变2. 加速度大小相同的连接体问题和多阶段分析（1）无外加拉力的情景如图所示，物体a放在车长较大的小车b左端，b放在光滑的水平地面上，a的质量m11kg，b的质量为m20.5kg，a与b间的动摩擦因数为0.4。a、b一起以v04m/s的速度向右运动，b与墙壁相碰后立即原速率返回，不计碰撞时间和动能的损失。（1） b与墙壁碰后，a、b的加速度；（2） b与墙壁第一次碰后，到再次达到速度相同时，b到墙壁的距离和a在b上滑过的距离；（3） 若a不从b上滑下，b的长度要满足怎样的条件。v0baa（2）有外加拉力的情景fa如图所示，质量m4kg的小车长l1.4m，静止在光滑水平面上，其上面右端静止一质量m=1kg的小滑块（可看作质点），小车与木板间的动摩擦因数0.4，先用一水平恒力f向右拉小车。（g=10m/s2）？（1） 若用一水平恒力f10n，小滑块与小车间的摩擦力为多大？（2） 小滑块与小车间不发生相对滑动的水平恒力f大小要满足的条件？（3） 若用一水平恒力f28n向右拉小车，使滑块从小车上滑下来需经历多少时间？分别获得多大速度？通过多少位移？（4） 若用一水平恒力f28n向右拉小车，要使滑块从小车上恰好滑下来，力f至少应作用多长时间四、近0712年江苏物理高考中对牛顿运动定律的考查20124、（表达式fma，由力向运动分析图像问题）将一只皮球竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比. 下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a 与时间t 关系的图象,可能正确的是（ ）20125、（加速度相同的连接体、临界问题） 如图所示,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） （b）（c） （d）201211、（加速度大小相同的连接体、多阶段力与运动分析。）为测定木块与桌面之间的动摩擦因数,小亮设计了如图所示的装置进行实验. 实验中,当木块a 位于水平桌面上的o 点时,重物b 刚好接触地面. 将a 拉到p 点,待b 稳定后静止释放,a 最终滑到q 点. 分别测量op、oq 的长度h 和s. 改变h,重复上述实验,分别记录几组实验数据.(1)实验开始时,发现a 释放后会撞到滑轮. 请提出两个解决方法.(2)请根据下表的实验数据作出s-h 关系的图象.(3)实验测得a、b 的质量分别为m = 0. 40 kg、m =0. 50 kg. 根据s -h 图象可计算出a 块与桌面间的动摩擦因数= _. (结果保留一位有效数字)(4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致的测量结果 _(选填偏大或偏小).2011-5、（表达式fma、由力向运动分析图像问题）如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计。匀强磁场与导轨平面垂直。阻值为r的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触。t=0时，将形状s由1掷到2。q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度。下列图象正确的是2011-8、（表达式fma）一粒子从a点射入电场，从b点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面彼此平行，不计粒子的重力。下列说法正确的有a粒子带负电荷b粒子的加速度先不变，后变小c粒子的速度不断增大d粒子的电势能先减小，后增大2011-9、（加速度大小相同的连接体，轻质模型）如图所示，倾角为的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦。现将质量分别为m、m(mm)的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上。两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。在角取不同值的情况下，下列说法正确的有a两物块所受摩擦力的大小总是相等b两物块不可能同时相对绸带静止cm不可能相对绸带发生滑动dm不可能相对斜面向上滑动201114(加速度大小相同的连接体，多阶段过程力和运动分析)如图所示，长为l、内壁光滑的直管与水平地面成30角固定放置。将一质量为m的小球固定在管底，用一轻质光滑细线将小球与质量为m=km的小物块相连，小物块悬挂于管口。现将小球释放，一段时间后，小物块落地静止不动，小球继续向上运动，通过管口的转向装置后做平抛运动，小球在转向过程中速率不变。(重力加速度为g)(1)求小物块下落过程中的加速度大小；(2)求小球从管口抛出时的速度大小；(3)试证明小球平抛运动的水平位移总小于2010-8（力和运动分析，变力作用）如图所示，平直木板ab倾斜放置，板上的p点距a端较近，小物块与木板间的动摩擦因数由a到b逐渐减小先让物块从a由静止开始滑到b然后，将a着地，抬高b，使木板的倾角与前一过程相同，再让物块从b由静止开始滑到a上述两过程相比较，下列说法中一定正确的有（a）物块经过p点的动能，前一过程较小（b）物块从顶端滑到p点的过程中因摩擦产生的热量，前一过程较少（c）物块滑到底端的速度，前一过程较大（d）物块从顶端滑到底端的时间，前一过程较长201011（实验，由速度时间图像分析受力。）为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置（如图所示）实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力（1）往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车 （选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点（2）从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：请根据实验数据作出小车的v-t图像（3）通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大你是否同意他的观点？请根据v-t图象简要阐述理由2009-4（表达式fma，力和运动分析的图像问题，变力）在无风的情况下，跳伞运动员从水平飞行的飞机上跳伞，下落过程中受到空气阻力，下列描绘下落速度的水平分量大小、竖直分量大小与时间的图像，可能正确的是（ ） 2009-9、（加速度不同的联接体，力和运动的定性分析，变力）如图所示，两质量相等的物块a、b通过一轻质弹簧连接，b足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内。在物块a上施加一个水平恒力，a、b从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，下列说法中正确的有（ ）a 当a、b加速度相等时，系统的机械能最大b当a、b加速度相等时，a、b的速度差最大c当a、b的速度相等时，a的速度达到最大d当a、b的速度相等时，弹簧的弹性势能最大200911.（实验）“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示.（1）在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸袋如图乙所示。计时器大点的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离。该小车的加速度a=_m/s2.（结果保留两位有效数字）（2）平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度。小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力f的实验数据如下表：砝码盘中砝码总重力f(n)0.1960.3920.5880.7840.980加速度a（ms-2）0.691.181.662.182.70请根据实验数据作出a-f的关系图像.（4） 根据提供的试验数据作出的-f图线不通过原点，请说明主要原因。（没有计入砝码盘的重力！）200913.（多阶段力和运动分析）航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m =2，动力系统提供的恒定升力f =28 n。试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s2。 （1）第一次试飞，飞行器飞行t1 = 8 s 时到达高度h = 64 m。求飞行器所阻力f的大小； （2）第二次试飞，飞行器飞行t2 = 6 s 时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大高度h； （3）为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3 。2008-7、（加速度大小相同的连接体问题，内力的求解）如图所示，两光滑斜面的倾角分别为30和45,质量分别为2 m和m的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦)，分别置于两个斜面上并由静止释放;若交换两滑块位置，再由静止释放，则在上述两种情形中正确的有(a)质量为2m的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用(b)质量为m的滑块均沿斜面向上运动(c)绳对质量为m滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力(d)系统在运动中机械能均守恒20076（连接体、临界）如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四相木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力mg.现用水平拉力f拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m的最大拉力为 (a) mg (b) mg (c) mg (d) 3mg200715（表达式fma）直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角1=45。直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a=1.5m/s2时，悬索与竖直方向的夹角2=14如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，试求水箱中水的质量m(取重力加速度g=10m/s2；sinl4=0.242；cos l4=0.970)200718(表达式fma)如图所示，空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场，竖直方向磁场区域足够长，磁感应强度b=it，每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为d=0.5m，现有一边长l=0.2m、质量为m=0.1kg、电阻r=0.1的正方形线框mnop以0=7m/s的初速从左侧磁场边缘水平进入磁场求： (1)线框mn边刚进入磁场时受到安培力的大小f (2)线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热q (3)线框能穿过的完整条形磁场区域的个数nfma2007-19(加速度不同的连接体、多阶段)如图所示，一轻绳吊着粗细均匀的棒，棒下端离地面高h，上端套着一个细环棒和环的质量均为m，相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmg(k1)断开轻绳，棒和环自由下落假设棒足够长，与地面发生碰撞时，触地时间极短，无动能损失棒在整个运动过程中始终保持竖直，空气阻力不计.求： (1)棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中，环的加速度 (2)从断开轻绳到棒与地面第二次碰撞的瞬间，棒运动的路程s (3)从断开轻绳到棒和环都静止，摩擦力对环及棒做的总功w后改编题 ：如图所示，一轻绳吊着粗细均匀的棒，棒下端离地面高h