高考物理二轮复习方案 专题2 牛顿运动定律与直线运动课件 新课标.ppt

专题二牛顿运动定律与直线运动 专题二牛顿运动定律与直线运动 专题二 主干知识整合 一 匀变速直线运动的规律1 匀变速直线运动的公式 专题二 主干知识整合 2 匀变速直线运动的规律的应用技巧 1 任意相邻相等时间内的位移之差相等 即 x x2 x1 x3 x2 at2 xm xn m n at2 2 某段时间的中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度 即vt 2 3 对于初速度为零的匀变速直线运动 可尽量利用初速度为零的运动特点解题 如第n秒的位移等于前n秒的位移与前n 1秒的位移之差 即x n xn xn 1 an2 a n 1 2 a 2n 1 专题二 主干知识整合 4 逆向思维法 将末速度为零的匀减速直线运动转换成初速度为零的匀加速直线运动处理 末速度为零的匀减速直线运动 其逆运动为初速度为零的匀加速直线运动 两者加速度相同 如竖直上抛运动上升阶段的逆运动为自由落体运动 竖直上抛运动上升阶段的最后1s内的位移与自由落体运动第1s的位移大小相等 5 加速度不变的匀减速直线运动涉及反向运动时 先减速后反向加速 可对全过程直接应用匀变速运动的规律解题 如求解初速度为19 6m s的竖直上抛运动中3s末的速度 可由vt v0 gt直接解得vt 9 8m s 负号说明速度方向与初速度相反 专题二 主干知识整合 3 图象问题 1 两种图象 专题二 主干知识整合 2 v t图象的特点 v t图象上只能表示物体运动的两个方向 t轴上方代表的是 正方向 t轴下方代表的是 负方向 所以v t图象只能描述物体做 直线运动 的情况 不能描述物体做 曲线运动 的情况 v t图象的交点表示同一时刻物体的速度相等 v t图象不能确定物体的初始位置 3 利用运动图象分析运动问题要注意以下几点 确定图象是v t图象还是x t图象 明确图象与坐标轴交点的意义 专题二 主干知识整合 明确图象斜率的意义 v t图象中图线的斜率或各点切线的斜率表示物体的加速度 斜率的大小表示加速度的大小 斜率的正负反映了加速度的方向 x t图象中图线的斜率或各点切线的斜率表示物体的速度 斜率的大小表示速度的大小 斜率的正负反映了速度的方向 明确图象与坐标轴所围的面积的意义 明确两条图线交点的意义 专题二 主干知识整合 二 牛顿第二定律的四性 专题二 主干知识整合 三 超重与失重1 物体具有向上的加速度 或具有向上的加速度分量 时处于超重状态 此时物体重力的效果变大 2 物体具有向下的加速度 或具有向下的加速度分量 时处于失重状态 此时物体重力的效果变小 物体具有向下的加速度等于重力加速度时处于完全失重状态 此时物体重力的效果消失 注意 重力的效果指物体对水平面的压力 对竖直悬绳的拉力以及浮力等 物体处于超重或失重 含完全失重 状态时 物体的重力并不因此而变化 专题二 主干知识整合 四 力f与直线运动的关系 专题二 要点热点探究 探究点一追及与相遇问题 1 追及问题 两物体沿一直线同向运动的问题 1 开始相隔一定距离同向运动的问题如速度大的物体匀减速追匀速运动的速度小的物体 当两者速度相等时 两者距离有最小值 若此时还没有追上 则以后将永远追不上 若两者速度相等时 两者距离为零 则恰能追上 这也是两者避免碰撞的临界条件 若两者距离为零时 追者速度仍大于被追者的速度 则被追者有一次反超的机会 在其间速度相等时两者间距为初次相遇后 再次相遇前的最大间距 专题二 要点热点探究 2 从同一点出发同向运动的问题如初速度小 或初速为零 的物体匀加速追做匀速运动的速度大的物体 当两者速度相等时 两物体间距为再次相遇前的最大距离 当两者位移相等时 两物体再次相遇 2 相遇与相撞问题 1 追及问题中 两物体相遇的条件是 同一时刻两物体在同一位置 两物体相遇时 后面物体的速度大于前面物体的速度即相撞 2 两物体相向运动时 当两物体发生的位移大小之和等于开始时两物体的距离时即相遇 此时只要有一个物体的速度不为零则为相撞 专题二 要点热点探究 例1一辆值勤的警车停在一条公路的直道边 当警员发现从他旁边以v 8m s的速度匀速行驶的货车有违章行为时 决定前去追赶 经 t 2 5s警车发动起来 以加速度a 2m s2做匀加速运动 试问 1 警车发动起来后要多长的时间才能追上违章的货车 2 若警车能达到的最大速度是vm 12m s 达到最大速度后以该速度匀速运动 则警车发动起来后要多长的时间才能追上违章的货车 专题二 要点热点探究 专题二 要点热点探究 点评 警车追上货车的条件是 从警车开始运动开始计时 相同时间内警车的位移减去货车的位移等于开始计时时刻二者之间的距离 下面的变式是利用图象考查追及问题 专题二 要点热点探究 专题二 要点热点探究 例1变式题d 解析 在乙车加速到与甲车速度相同之前 两车间距一直在减小 速度相同之后 两车间距就会变大 故选项a b均不正确 以乙车为参考系 甲车对乙车的加速度为 a1 a2 初速度为v 位移为d 由得 若则两车就不会相撞 c错d对 专题二 要点热点探究 探究点二连接体问题 1 整体法与隔离法 在连接体问题中 如果不要求知道各个运动物体之间的相互作用力 并且各个物体具有大小和方向都相同的加速度 就可以把它们看成一个整体 当成一个质点 只分析整体所受的外力 应用牛顿第二定律列方程即可 如果需要知道物体之间的相互作用力 就需要把某一个物体从系统中隔离出来 分析这个物体受到的所有力 应用牛顿第二定律列出方程 在处理具体问题时 一般先整体再隔离 专题二 要点热点探究 2 合成法 物体在两个力作用下加速运动时 可利用平行四边形定则确定两个力与合力的关系 注意合力的方向与加速度的方向相同 3 正交分解法 物体在三个或三个以上的力作用下加速运动时 常用正交分解法处理 一般分解力 也可分解加速度 分解的正交方向应尽量减少要分解的力的个数 4 临界条件法 极限法 物理过程中某个物理量发生变化 当变化到一定程度时 物体的状态会发生突变 如果把变化条件找到 就可利用其讨论有关问题 专题二 要点热点探究 例2 2011 江苏卷 如图1 2 1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 m m 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 专题二 要点热点探究 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c m不可能相对绸带发生滑动d m不可能相对斜面向上滑动 专题二 要点热点探究 专题二 要点热点探究 点评 解答本题的关键是明确滑块与丝绸之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等 滑块不可能相对丝绸滑动 因丝绸与斜面之间无摩擦 轻质丝绸相当于跨过斜面顶端的光滑滑轮 丝绸上的张力与m m受到的静摩擦力相等 专题二 要点热点探究 专题二 要点热点探究 a 质量为m的滑块均沿斜面向上运动b 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c a1 a2d t1 t2 专题二 要点热点探究 专题二 要点热点探究 专题二 要点热点探究 探究点三涉及传送带的动力学问题 物体在传送带上运动的问题 应以地面为参考系 首先根据牛顿第二定律确定其加速度的大小和方向 然后根据直线运动规律分析其运动情况 特别应关注物体的速度与传送带速度相等后的受力情况是否发生变化 专题二 要点热点探究 专题二 要点热点探究 专题二 要点热点探究 专题二 要点热点探究 专题二 要点热点探究 专题二 要点热点探究 点评 有恒力f作用时 当物品速度与传送带速度相等时 沿传送带向上的滑动摩擦力消失 变为沿传送带向下的静摩擦力 随后物品做匀速运动 专题二 要点热点探究 专题二 要点热点探究 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 0 t2时间内 小物块受到的摩擦力方向先向右后向左d 0 t3时间内 小物块始终受到大小不变的摩擦力作用 例3变式题b 解析 结合图乙 在0 t1时间内 物体向左做匀减速直线运动 t1时刻运动到最左边 a错 在t1 t2时间内 物体向右做匀加速直线运动 但由于速度小于传送带的速度 物体与传送带的相对位移仍在增大 t2时刻相对位移最大 b对 0 t2时间内 物体相对传送带向左运动 一直受到向右的滑动摩擦力 f mg不变 但t2时刻以后物体相对传送带静止 摩擦力为0 c d错 专题二 要点热点探究 探究点四直线运动中的动态分析 例4如图1 2 5所示 运动员 10m跳板跳水 运动的过程可简化为 运动员走上跳板 将跳板从水平位置b压到最低点c 跳板又将运动员竖直向上弹到最高点a 然后运动员做自由落体运动 竖直落入水中 跳板自身重力忽略不计 则下列说法正确的是 专题二 要点热点探究 a 运动员向下运动 b c 的过程中 先失重后超重 对板的压力先减小后增大b 运动员向下运动 b c 的过程中 先失重后超重 对板的压力一直增大c 运动员向上运动 c b 的过程中 先超重后失重 对板的压力先增大后减小d 运动员向上运动 c b 的过程中 先超重后失重 对板的压力一直减小 专题二 要点热点探究 例4bd 解析 运动员由b c的过程中 先向下加速运动后向下减速运动 即先失重后超重 但跳板的形变量一直变大 所以跳板所受的压力一直变大 选项a错误 b正确 运动员由c b的过程中 先向上加速运动后向上减速运动 即先超重后失重 跳板所受的压力一直变小 选项c错误 d正确 点评 解答本题的关键是将b c的过程中分解为两个阶段 第一阶段的特点是向下加速运动 第二阶段的特点是向下减速运动 利用牛顿第二定律分别对加速运动和减速运动阶段的加速度大小及方向变化规律作出判断 然后根据超重和失重知识得出结果 专题二 要点热点探究 专题二 要点热点探究