南方新高考2019物理（广东）一轮课件：专题03牛顿运动定律专题热点考向

专题热点考向 运动状态 质量 矢量 瞬时 方向向下 方向向上 热点1牛顿第一定律 牛顿第三定律 考题再现例1 双选 2012年全国卷 伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验 提出了惯性的概念 从而奠定了牛顿力学的基础 早期物理学家关于惯性有下列说法 其中正确的是 A 物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B 没有力的作用 物体只能处于静止状态C 行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D 运动物体如果没有受到力的作用 将继续以同一速度沿同一直线运动 试题点评 本题以物理学史的方式考查考生对惯性的理解 属于简单题 解析 惯性是物体抵抗运动状态变化而保持静止或匀速直线运动状态的性质 A正确 没有力的作用 物体将处于静止或匀速直线运动状态 B错误 行星在圆形轨道上保持匀速率运动的原因是行星受到恒星的万有引力作用 不是由于惯性 C错误 运动物体如果没有受到力的作用 将一直做匀速直线运动 D正确 答案 AD 考向分析 对于牛顿第一定律 牛顿第三定律 既可以考查独立的知识点 侧重于基本概念 规律的记忆与理解 同时也可以和具体的运动形式进行综合 主要以选择题的形式出现 2010年广东高考考查了牛顿第三定律和牛顿第一定律中的理想实验 2011年 2012年 2013年没有出现该知识点的题目 2015年考查的几率非常大 考查方式还是以选择题为主 热点2 牛顿第二定律 考题再现例2 2012年安徽卷 如图3 1所示 放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑 若在物块上再施加一个竖 直向下的恒力F 则 图3 1 A 物块可能匀速下滑B 物块仍以加速度a匀加速下滑C 物块将以大于a的加速度匀加速下滑D 物块将以小于a的加速度匀加速下滑 试题点评 本题以选择题的形式考查牛顿第二定律 利用常见的斜面模型 把受力分析以及两个过程中相同物理量和不同物理量间的比较融合在一个题目中 能很好地考查分析和比较的能力 答案 C 考向分析 牛顿第二定律是高考命题的热点 主要题型为选择题与计算题 试题注重知识的应用性 对运用牛顿第二定律分析解答物理过程的要求较高 纵观近几年广东高考 年年均有牛顿第二定律的知识点出现 如2012年的17题和21题 是圆周运动和牛顿第二定律的综合考查 36题的第二问 是直线运动和牛顿运动定律的综合考查 2013年广东未考查牛顿第二定律的内容 但全国各地的高考卷几乎均有考查 预计2015仍会考查牛顿第二定律 考查方式仍是和其他知识点的综合运用 热点3实验 验证牛顿运动定律 考题再现 例3 2012年全国卷 图3 2为验证牛顿第二定律的实验装置示意图 图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源 打点的时间间隔用 t表示 在小车质量未知的情况下 某同学设计了一种方法用来探究 在外力一定的条件下 物体的加速度与其质量间的关系 图3 2 1 完成下列实验步骤中的填空 平衡小车所受的阻力 小吊盘中不放物块 调整木板右端的高度 用手轻拨小车 直到打点计时器打出一系列 的点 按住小车 在小盘中放入适当质量的物块 在小车中放 入砝码 打开打点计时器电源 释放小车 获得带有点列的纸带 在纸带上标出小车中砝码的质量m 按住小车 改变小车中砝码的质量 重复步骤 2 完成下列填空 本实验中 为了保证在改变小车中砝码的质量时 小车所受的拉力近似不变 小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是 设纸带上三个相邻计数点的间距为s1 s2和s3 a可用s1 s3和 t表示为a 图3 3为用米尺测量某一纸带上的s1 s3的情况 由图可读出s1 mm s3 mm 由此求得加速度的大小a m s2 图3 3 图3 4为所得实验图线的示意图 设图中直线的斜率为k 在纵轴上的截距为b 若牛顿定律成立 则小车受到的拉力为 小车的质量为 图3 4 试题点评 本题全面考查了验证牛顿第二定律的实验 包括实验步骤 逐差法和图象法处理实验数据 以及实验误差分析等 要求考生对实验的各个过程都很清楚 考向分析 高考对验证牛顿第二定律实验有较高的要求 为必考实验 这几年高考已经较多涉及 如2012年的全国卷 2011年的浙江卷 上海卷 重庆卷均有考查 广东以后必将会加大对该实验的考查 不排除会在2015年出现 1 2013年上海卷 秋千的吊绳有些磨损 在摆动过程中 吊绳最容易断裂的时候是秋千 A 在下摆过程中C 摆到最高点时 B 在上摆过程中D 摆到最低点时 解析 当秋千摆到最低点时吊绳中拉力最大 吊绳最容易断裂 选项D正确 答案 D 2 2013年全国新课标 一物块静止在粗糙的水平桌面上 从某时刻开始 物块受到一方向不变的水平拉力作用 假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力 以a表示物块的加速度大小 F表示水平拉力的大小 能正确描述F与a 之间关系的图象是 A B C D 解析 设物体所受滑动摩擦力为f 在水平拉力F作用下 物体做匀加速直线运动 由牛顿第二定律 F f ma F ma f 所以能正确描述F与a之间关系的图象是C 答案 C 3 双选 2013年浙江卷 如图3 5所示 总质量为460kg的热气球 从地面刚开始竖直上升时的加速度为0 5m s2 当热气球上升到180m时 以5m s的速度向上匀速运动 若离开地面后热气球所受浮力保持不变 上升过程中热气球总质量不变 重力加速度g 10m s2 关于热气球 下列说法正确的是 图3 5 A 所受浮力大小为4830NB 加速上升过程中所受空气阻力保持不变C 从地面开始上升10s后的速度大小为5m sD 以5m s匀速上升时所受空气阻力大小为230N 解析 热气球离开地面后后做加速度逐渐减小的加速运动 对热气球从地面刚开始竖直上升时 由牛顿第二定律 F mg ma 解得所受浮力大小为4830N 选项A正确 加速上升过程中所受空气阻力逐渐增大 选项B错误 由于做加速度逐渐减小的加速运动 热气球从地面开始上升10s后的速度小于5m s 选项C错误 由平衡条件可得 F mg f 0 以5m s匀速上升时所受空气阻力大小为f F mg 4830N 4600N 230N 选项D正确 答案 AD 4 2013年安徽卷 如图3 6所示 细线的一端系一质量为m的小球 另一端固定在倾角为 的光滑斜面体顶端 细线与斜面平行 在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中 小球始终静止在斜面上 小球受到细线的拉力T和斜面 的支持力为FN分别为 重力加速度为g 图3 6 A T m gsin acos FN m gcos asin B T m gsin acos FN m gsin acos C T m acos gsin FN m gcos asin D T m asin gcos FN m gsin acos 解析 将绳子的拉力T和斜面弹力FN分解为水平方向和竖 直方向 Tcos FNsin ma Tsin FNcos mg 联立两式解方程组 得T m gsin acos FN m gcos asin 选项A正确 答案 A 5 2012年江苏卷 将一个皮球竖直向上抛出 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的关系图象 可能正确的是 答案 C 6 2012年江苏卷 如图3 7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 图3 7 2f M m 解析 当木块所受的摩擦力最大时加速度最大 力F最大 对木块分析可得2f Mg Ma 对夹子和木块两个物体的整体进行分析可得F M m g M m a 联立两式可求得F M A正确 答案 A 7 2013年四川卷 如图3 8甲所示 某组同学借用 探究a与F m之间的定量关系 的相关实验思想 原理及操作 进行 探究合外力做功和动能变化的关系 的实验 1 为达到平衡阻力的目的 取下细绳和托盘 通过调节垫片的位置 改变长木板倾斜程度 根据打出的纸带判断小车是否做 运动 2 连接细绳及托盘 放入砝码 通过实验得到图乙所示的纸带 纸带上O为小车运动起始时刻所打的点 选取时间间隔为0 1s的相邻计数点A B C D E F G 实验时小车所受拉力为0 2N 小车的质量为0 2kg 请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化 Ek 补填表中空格 结果保留至少小数点后第四位 分析上述数据可知 在实验误差允许的范围内W Ek 与理论推导结果一致 3 实验前已测得托盘的质量7 7 10 3 kg 实验时该组同 学放入托盘中的砝码质量应为 kg g取9 8m s2 结果保留至小数点后第三位 甲 乙 图3 8 8 2013年全国新课标 图3 9甲为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图 实验步骤如下 用天平测量物块和遮光片的总质量M 重物的质量m 用游标卡尺测量遮光片的宽度d 用米尺测最两光电门之间的距离s 甲 乙 图3 9 调整轻滑轮 使细线水平 让物块从光电门A的左侧由静止释放 用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间 tA和 tB 求出加速度a 多次重复步骤 求a的平均值a 根据上述实验数据求出动擦因数 回答下列为题 1 测量d时 某次游标卡尺 主尺的最小分度为1mm 的示 如图乙所示 其读数为 cm 2 物块的加速度a可用d s tA 和 tB 表示为a 3 动摩擦因数 可用M m a和重力加速度g表示为 4 如果细线没有调整到水平 由此引起的误差属于 填 偶然误差 或 系统误差 9 2013年天津卷 质量为m 4kg的小物块静止于水平地面上的A点 现用F 10N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去 物块继续滑动一段位移停在B点 A B两点相距x 20m 物块与地面间的动摩擦因数 0 2 g取10m s2 求 1 物块在力F作用过程发生位移x1的大小 2 撤去力F后物块继续滑动的时间t 解 1 设物块受到的滑动摩擦力为F1 则F1 mg根据动能定理 对物块由A到B的整个过程 有Fx1 F1x 0 代入数据解得x1 16m 2 设刚撤去力F时物块的速度为v 此后物块的加速度为 a 滑动的位移为x2 则 x2 x x1 由牛顿第二定律得F1 ma 由匀变速直线运动规律得v2 2ax2解得v 4m s 10 2013年江苏卷 如图3 10所示 将小砝码置于桌面上的薄纸板上 用水平向右的拉力将纸板迅速抽出 砝码的移动很小 几乎观察不到 这就是大家熟悉的惯性演示实验 若砝码和纸板的质量分别为m1和m2 各接