版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、考点内容要求考纲解读牛顿运动定律及其应用1从近几年的高考考点分布知道,本章主要考查考生能否准确理解牛顿运动定律的意义,能否熟练应用牛顿第二定律、牛顿第三定律和受力分析解决运动和力的问题;理解超重和失重现象,掌握牛顿第二定律的验证方法和原理2高考命题中有关本章内容的题型有选择题、计算题高考试题往往综合牛顿运动定律和运动学规律进行考查,考题中注重与电场、磁场的渗透,并常常与生活、科技、工农业生产等实际问题相联系3本章是中学物理的基本规律和核心知识,在整个物理学中占有非常重要的地位,仍将为高考命题的重点和热点,考查和要求的程度往往层次较高.超重与失重实验:验证牛顿运动定律第1课时牛顿第一定律牛顿第三
2、定律考纲解读 1.理解牛顿第一定律的内容和惯性,会分析实际问题.2.理解牛顿第三定律的内容,会区分相互作用力和平衡力1对运动和力的关系的理解下面是摘自上个世纪美国报纸上的一篇小文章:“阿波罗”登月火箭在脱离地球飞向月球的过程中,飞船内的宇航员通过无线电与在家中上小学的儿子汤姆通话宇航员:“汤姆,我们现在已关闭了所有发动机,正向月球飞去”汤姆:“你们关闭了所有发动机,那靠什么力量推动火箭向前运动呢?”宇航员思考了一会儿,说:“我想大概是伽利略在推动火箭向前运动吧”若不计星球对火箭的作用力,由上述材料可知下列说法中正确的是()A汤姆的问话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”B宇航员的答话所
3、体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”C宇航员的答话所体现的物理思想是“物体的运动不需要力来维持”D宇航员的答话的真实意思是火箭正在依靠惯性飞行答案ACD解析上小学的汤姆,对于力和运动的认识,只能凭经验感觉,不会认识到力是改变物体运动状态的原因,故A正确;宇航员的答话所体现的物理思想是“物体的运动不需要力来维持”,即火箭依靠惯性飞行,故B错误,C、D正确2对牛顿第一定律和惯性的理解一列以速度v匀速行驶的列车内有一水平桌面,桌面上A处有一相对桌面静止的小球由于列车运动状态的改变,车厢中的旅客发现小球沿如图(俯视图)中的虚线从A点运动到B点,则说明列车是减速且在向南拐弯的图是()答案A解析由于
4、列车原来做匀速运动,小球和列车保持相对静止,现在列车要减速,由于惯性小球必向前运动,C、D错;又因列车要向南拐弯,由做曲线运动的条件知列车要受到向南的力的作用,即桌子受到向南的力的作用,所以小球相对桌面向北运动,A对,B错3对牛顿第三定律的理解关于两个物体间的作用力和反作用力,下列说法正确的是()A作用力和反作用力一定同时产生、同时消失B作用力和反作用力可以不同时产生C作用力和反作用力一定是相同性质的力D作用力和反作用力的效果会相互抵消答案AC解析作用力和反作用力一定是同时产生、同时变化、同时消失,力的性质一定相同,由于二者分别作用在两个物体上,力的作用效果不能相互抵消,故A、C对,B、D错4
5、相互作用力与平衡力的区别某学校教室里的磁性黑板上通常粘挂一些小磁铁,小磁铁被吸在黑板上可以用于“贴”挂图或试题答案,如图1所示关于小磁铁,下列说法中正确的是()图1A磁铁受到的磁吸引力大于受到的弹力才能被吸在黑板上B磁铁与黑板间在水平方向上存在两对作用力与反作用力C磁铁受到五个力的作用D磁铁受到的支持力与黑板受到的压力是一对平衡力答案B解析磁铁受到重力、磁吸引力、黑板的弹力和静摩擦力共四个力的作用,其中重力与静摩擦力、磁吸引力与弹力分别是一对平衡力,它们大小相等、方向相反,故A、C错;磁铁与黑板间在水平方向上存在着相互的磁吸引力和弹力这样两对作用力与反作用力,故B正确;磁铁受到的支持力与黑板受
6、到的压力都是弹力,施力物体与受力物体互换,是一对作用力与反作用力,而不是一对平衡力,一对平衡力必须是同一个物体受到的两个力,故D错一、牛顿第一定律1内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态2意义(1)指出力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,即力是产生加速度的原因(2)指出了一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又称为惯性定律3惯性(1)定义:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质(2)量度:质量是物体惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小(3)普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性,与物体的运动情
7、况和受力情况无关二、牛顿第三定律1内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上2相互作用力与平衡力的区别:判断平衡力和相互作用力时,若为的关系,则为相互作用力;若为的关系则为平衡力考点一牛顿第一定律的理解与应用1明确了惯性的概念2揭示了力的本质3揭示了不受力作用时物体的运动状态例1就一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以解释,其中正确的是()A采用了大功率的发动机后,某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度这表明,可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性B射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透,这表明它的惯性变小了C货
8、运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这会改变它的惯性D摩托车转弯时,车手一方面要控制适当的速度,另一方面要将身体稍微向里倾斜,通过调控人和车的惯性达到转弯的目的解析采用了大功率的发动机后,某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度,原因是功率变大了,但惯性不变,选项A错误;射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透,原因是子弹具有的动能过小,但惯性不变,选项B错误;货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,列车的质量改变了,当然它的惯性也就改变了,选项C正确;摩托车转弯时,车手一方面要控制适当的速度,另一方面要将身体稍微向里倾斜,调控人和
9、车的重心位置,但整体的惯性不变,选项D错误答案C突破训练1如图2所示,在一个向右匀速行驶的车厢内有一高h的货架,货架边缘有一小球,当车突然加速行驶时,小球从货架边缘脱落,若小球下落过程中未与车厢的后壁相碰,则以地面为参考系,则小球将做()图2A自由落体运动B水平向右的平抛运动C水平向左的平抛运动D向左下方的直线运动答案B考点二牛顿第三定律的理解与应用1作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”(1)“三同”:大小相同;性质相同;变化情况相同(2)“三异”:方向不同;受力物体不同;产生的效果不同(3)“三无关”:与物体的种类无关;与物体的运动状态无关;与物体是否和其他物体存在相互作用无关2相互作用
10、力与平衡力的比较 对应名称比较内容作用力和反作用力一对平衡力不同点作用在两个相互作用的物体上作用在同一物体上同时产生、同时消失不一定同时产生、同时消失两力作用效果不可抵消,不可叠加,不可求合力两力作用效果可相互抵消,可叠加,可求合力,合力为零一定是同性质的力性质不一定相同相同点大小相等、方向相反、作用在同一条直线上例2我们都难以忘记刘翔那优美的跨栏姿势在他跨越栏架的过程中()A支撑脚蹬地的瞬间,地面对脚的支持力大于脚对地面的压力B支撑脚蹬地的瞬间,地面受到向后的摩擦力C支撑脚离地后,他还受到向前冲的力,以至于能很快地通过栏架D运动到最高处时,速度达到最大值,方向沿水平方向向前解析刘翔在跨越栏架
11、的过程中,支撑脚蹬地的瞬间,地面对脚的支持力等于脚对地面的压力,脚受到向前的摩擦力,地面受到向后的摩擦力,脚离地后,他只受到重力作用,做减速运动,故B正确答案B突破训练2用手托着一块砖,开始静止不动,当手突然向上加速运动时,砖对手的压力()A一定小于手对砖的支持力B一定等于手对砖的支持力C一定大于手对砖的支持力D一定大于砖的重力答案BD解析由牛顿第三定律知砖对手的压力与手对砖的支持力是作用力和反作用力,二者等大反向,B项对对砖受力分析,则FNmgma,FN>mg,D项对10.牛顿第三定律的应用用“转移对象法”进行受力分析作用力与反作用力,二者一定等大反向,分别作用在两个物体上当待求的某个
12、力不容易求时,可先求它的反作用力,再反过来求待求力如求压力时,可先求支持力在许多问题中,摩擦力的求解亦是如此例3一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环,箱与杆的总质量为M,环的质量为m,如图3所示,已知环沿杆匀加速下滑时,环与杆间的摩擦力大小为Ff,则此时箱对地面的压力大小为多少?图3审题与关联解析环在竖直方向上受力情况如图甲所示,其受重力mg和杆对它竖直向上的摩擦力Ff,根据牛顿第三定律,环应对杆一个竖直向下的摩擦力Ff.故箱子在竖直方向上受力情况如图乙所示,其受重力Mg、地面对它的支持力FN及环对它的摩擦力Ff.由于箱子处于平衡状态,可得:FNFfMgFfMg.根据
13、牛顿第三定律,箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的弹力大小,则FNFNFfMg 答案FfMg高考题组1(2013·新课标·14)如图4是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片,照片左上角的三列数据如下表表中第二列是时间,第三列是物体沿斜面运动的距离,第一列是伽利略在分析实验数据时添加的根据表中的数据伽利略可以得出的结论是 ()图4113242130932981645262558243661 1924971 6006482 104A物体具有惯性B斜面倾角一定时,加速度与质量无关C物体运动的距离与时间的平方成正比D物体运动的加速度与重力加速度成正比答案C解析由题表可知,伽利
14、略研究的是物体沿斜面运动的距离与时间的关系由计算可得每一组数据中第三列数据大约总是第一列数据的33倍左右,故可以得出物体运动的距离与时间的平方成正比,所以C选项正确2(2013·山东·14)伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法,利用这种方法伽利略发现的规律有()A力不是维持物体运动的原因B物体之间普遍存在相互吸引力C忽略空气阻力,重物与轻物下落得同样快D物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反答案AC解析伽利略利用理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因伽利略利用实验和归谬法得到在忽略空气阻力的情况下,轻的物体和重的物体下落
15、的同样快故选项A、C正确3(2011·浙江·14)如图5所示,甲、乙两人在冰面上“拔河”两人中间位置处有一分界线,约定先使对方过分界线者为赢若绳子质量不计,冰面可看成光滑,则下列说法正确的是()图5A甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C若甲的质量比乙大,则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D若乙收绳的速度比甲快,则乙能赢得“拔河”比赛的胜利答案C解析甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对作用力与反作用力,故选项A错误甲对绳的拉力与乙对绳的拉力作用在同一物体上,不是作用力与反作用力,故选项B错误设绳子的张力为F,则甲、乙两人受到绳子的拉力大
16、小相等,均为F,若m甲>m乙,则由a得,a甲<a乙,由xat2得在相等时间内甲的位移小,因开始时甲、乙距分界线的距离相等,则乙会过分界线,所以甲能赢得“拔河”比赛的胜利,故选项C正确收绳速度与“拔河”比赛胜负无关,故选项D错误模拟题组4关于惯性的认识,以下说法正确的是()A物体受到力的作用后,运动状态发生改变,惯性也随之改变B置于光滑水平面上的物体即使质量很大也能被拉动,说明惯性与物体的质量无关C用力让物体的速度发生改变,无论力多大,都需要一定时间,这是因为物体具有惯性D同一物体沿同一水平面滑动,速度较大时停下来的时间较长,说明惯性与速度有关答案C5放在水平面上的物体受到一个水平向
17、右的拉力F作用处于静止状态,下列说法中正确的是()A物体对水平面的压力就是物体的重力B拉力F和水平面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力C物体受到的合外力为零D物体受到四对平衡力的作用答案C6如图6所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竹竿,当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时,竿对“底人”的压力大小为()图6A(Mm)gB(Mm)gmaC(Mm)gmaD(Mm)g答案B解析对竿上的人受力分析:其受重力mg、摩擦力Ff,且有mgFfma竿对人有摩擦力,人对竿也有反作用力摩擦力,且大小相等,方向相反,对竿受力分析:其受重力Mg、摩擦力Ff,方向向下、支持力FN,且有Mg
18、FfFN,又因为竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力是一对作用力与反作用力,由牛顿第三定律得FNFN(Mm)gma,B项正确(限时:30分钟)题组1对力和运动关系的理解1在物理学发展史上,伽利略、牛顿等许许多多科学家为物理学的发展做出了巨大贡献以下选项中符合伽利略和牛顿的观点的是()A人在沿直线加速前进的车厢内,竖直向上跳起后,将落在起跳点的后方B两匹马拉车比一匹马拉车跑得快,这说明:物体受的力越大则速度就越大C两物体从同一高度自由下落,轻的物体下落慢D一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来,这说明:静止状态才是物体不受力时的“自然状态”答案A解析人在沿直线加速前进的车厢内,竖直
19、向上跳起后,由于惯性,人在水平方向具有起跳时车的速度,但由于车是加速的,故人将落在起跳点的后方,这正是伽利略、牛顿的观点,亚里士多德却认为力是维持物体运动的原因,物体受力大运动就快,所以才有轻的物体下落慢及静止状态才是物体不受力时的“自然状态”等错误观点只有A选项是伽利略、牛顿的观点,故选A.2伽利略用两个对接的斜面,一个斜面固定,让小球从固定斜面上滚下,又滚上另一个倾角可以改变的斜面,斜面倾角逐渐改变至零,如图1所示伽利略设计这个实验的目的是为了说明()图1A如果没有摩擦,小球将运动到与释放时相同的高度B如果没有摩擦,物体运动时机械能守恒C维持物体做匀速直线运动并不需要力D如果物体不受到力,
20、就不会运动答案C解析在伽利略理想斜面实验中,“小球从两个对接的斜面中的固定斜面滚下后将滚上另一个斜面”是经验事实;“如果没有摩擦小球将运动到与释放时相同的高度”是推论;“减小第二个斜面的倾角,小球在斜面上滑行的距离更长”也是推论;“当第二个斜面的倾角为零时,小球将沿水平面做匀速直线运动而不需要力来维持”是外推的结果本实验是为了否定亚里士多德的观点,揭示物体的运动不需要力来维持,所以C正确,A、B、D均错误3下列对运动的认识错误的是()A亚里士多德认为必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就静止B伽利略认为如果完全排除空气的阻力,所有的物体将下落得同样快C牛顿认为力不是维持物体速
21、度的原因,而是改变物体速度的原因D伽利略根据理想实验推出,若没有摩擦,在水平面上运动的物体将保持其速度继续运动下去答案A解析对于力和运动的关系,亚里士多德认为必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就静止,即力是产生和维持物体运动的原因,这种观点是不正确的,A符合题意;伽利略通过斜面实验分析并推理,如果完全排除空气的阻力,所有的物体将下落得同样快,B不符合题意;牛顿第一定律指出力不是维持物体速度的原因,而是改变物体速度的原因,C不符合题意;伽利略根据理想实验并通过科学推理得到,若没有摩擦,在水平面上运动的物体将保持其速度继续运动下去,D不符合题意4关于运动状态与所受外力的关系,下
22、面说法中正确的是()A物体受到恒定的力作用时,它的运动状态不发生改变B物体受到不为零的合力作用时,它的运动状态要发生改变C物体受到的合力为零时,它一定处于静止状态D物体的运动方向与它所受的合力的方向可能相同答案BD解析力是改变物体运动状态的原因,只要物体受力(合力不为零),它的运动状态就一定会改变,A错误,B正确;物体不受力或所受合力为零,其运动状态一定不变,处于静止状态或匀速直线运动状态,C错误;物体的运动方向与它所受合力的方向可能相同,也可能相反,还可能不在一条直线上,D正确题组2对惯性的理解和应用5下列关于惯性的各种说法中,你认为正确的是()A抛出去的标枪、手榴弹等是靠惯性向远处运动的B
23、在完全失重的情况下,物体的惯性将消失C把手中的球由静止释放后,球能竖直加速下落,说明力是改变物体惯性的原因D材料不同的两个物体放在地面上,用一个相同的水平力分别推它们,则难以推动的物体惯性大答案A6月球表面上的重力加速度为地球表面的重力加速度的.对于同一个飞行器,在月球表面上时与在地球表面上时相比较()A惯性减小为在地球表面时的,重力不变B惯性和重力都减小为在地球表面时的C惯性不变,重力减小为在地球表面时的D惯性和重力都不变解析因同一物体的质量与它所在位置及运动状态无关所以这个飞行器从地球到月球,其惯性大小不变物体的重力发生变化,这个飞行器在月球表面上的重力为G月mg月m·g地G地选
24、C.7抖空竹是人们喜爱的一项体育活动最早的空竹是两个如同车轮的竹筒,中间加一个转轴,由于外形对称,其重心在中间位置,初玩者能很好地找到支撑点而使之平衡随着制作技术的发展,如图2所示的不对称的空竹也受到人们的欢迎,现在的空竹大多是塑料制成的,也有天然竹木制成的关于抖空竹,在空气阻力不可忽略的情况下,下列说法中正确的是()图2A空竹启动前用绳子拉住提起,要保证支持力和重力在同一条直线上B空竹的转动是依靠绳子的拉动,绳子与转轴之间的摩擦力越小越好C空竹抛起后由于惯性而继续向上运动,在空中受重力和惯性作用D空竹从抛起到接住,转速会减小,表演时还要继续牵拉绳子使其加速转动答案AD解析本题考查牛顿第一定律
25、空竹启动前用绳子拉住提起,此时要选择恰当的位置,保证支持力和重力在同一条直线上,满足二力平衡的条件,否则空竹就要翻倒从绳子上落下,选项A正确;空竹是利用绳子与转轴之间的摩擦力使其转动的,因此绳子选用比较粗糙、摩擦力比较大的比较好,选项B错误;空竹抛起后由于惯性而继续向上运动,在空中受重力和空气阻力的作用,空竹的运动状态发生改变,速度越来越小,然后下落,选项C错误;空竹从抛起到接住,由于空气阻力的作用,转速比抛出前减小,因此表演时还要继续牵拉绳子使其加速转动,选项D正确题组3对牛顿第三定律及平衡力的考查8消防员用绳子将一不慎落入井中的儿童从井内加速向上提的过程中,不计绳子的重力,以下说法正确的是
26、()A绳子对儿童的拉力大于儿童对绳子的拉力B消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力是一对作用力与反作用力C绳子对儿童的拉力大于儿童的重力D消防员对绳子的拉力大于儿童对绳子的拉力答案C解析绳子对儿童的拉力和儿童对绳子的拉力是一对作用力与反作用力,大小相等,A项错误;消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力不是一对作用力与反作用力,B项错误;儿童加速上升,绳子对儿童的拉力大于儿童的重力,C项正确;因为不计绳子的重力,消防员对绳子的拉力等于儿童对绳子的拉力,D项错误9一物体静止于斜面上,如图3所示,则下列说法正确的是()图3A物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力B物体对斜面的摩擦力和斜面对物体
27、的摩擦力是一对作用力和反作用力C物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力D物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力答案B解析根据作用力和反作用力及平衡力的特点可知物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力及物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力,分别作用在斜面和物体上,因此它们是两对作用力和反作用力,故A错,B对物体所受的重力是地球施加的,它的反作用力应作用在地球上,由此可知C错对重力分解,其分力也是作用在物体上的,不可能分解为对斜面的压力,D错10一物体受绳子的拉力作用由静止开始前进,先做加速运动,然后改为匀速运动,再改做减速运动,则下列说法中正确的是()A加速前进时,
28、绳子拉物体的力大于物体拉绳子的力B减速前进时,绳子拉物体的力小于物体拉绳子的力C只有匀速前进时,绳子拉物体的力才与物体拉绳子的力大小相等D不管物体如何前进,绳子拉物体的力与物体拉绳子的力大小总相等解析绳拉物体的力与物体拉绳子的力是一对作用力和反作用力根据牛顿第三定律,作用力和反作用力大小相等,方向相反,分别作用在物体上和绳子上,作用力和反作用力的关系与物体的运动状态和作用效果无关加速前进、匀速前进或减速前进时,绳子拉物体的力都等于物体拉绳子的力,故A、B、C均错,D正确11如图4所示,质量为60 kg的人站在水平地面上,用定滑轮装置将质量为m40 kg的重物送入井中当重物以2 m/s2的加速度
29、加速下落时,忽略绳子和定滑轮的质量及绳子与定滑轮间的摩擦,则人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)()图4A200 N B280 NC320 N D920 N解析由牛顿第二定律得:mgFma,Fm(ga)40×(102) N320 N,绳子对人的拉力F320 N,由平衡条件得:FNMgF(60×10320) N280 N由牛顿第三定律知,人对地面的压力大小为280 N,故B正确第2课时牛顿第二定律两类动力学问题考纲解读 1.理解牛顿第二定律的内容、表达式及性质.2.应用牛顿第二定律解决瞬时问题和两类动力学问题1对力、加速度和速度关系的理解关于速度、加速度、合外力之间的关
30、系,正确的是()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答案CD解析物体的速度大小和加速度大小没有必然联系,一个很大,另一个可以很小,甚至为零物体所受合外力的大小决定加速度的大小,同一物体所受合外力越大,加速度一定也越大,故选项C、D对2对牛顿第二定律的理解对牛顿第二定律的理解,正确的是()A如果一个物体同时受到两个力的作用,则这两个力各自产生的加速度互不影响B如果一个物体同时受到几个力的作用,则这个物体的加速度等于所受
31、各力单独作用在物体上时产生加速度的矢量和C平抛运动中竖直方向的重力不影响水平方向的匀速运动D物体的质量与物体所受的合力成正比,与物体的加速度成反比答案ABC3力学单位制的应用在研究匀变速直线运动的实验中,取计数时间间隔为0.1 s,测得相邻相等时间间隔的位移差的平均值x1.2 cm,若还测出小车的质量为500 g,则关于加速度、合外力的大小及单位,既正确又符合一般运算要求的是()Aa m/s2120 m/s2Ba m/s21.2 m/s2CF500×1.2 N600 NDF0.5×1.2 N0.60 N答案BD解析在应用公式进行数量运算的同时,也要把单位带进运算带单位运算时
32、,单位换算要准确可以把题中已知量的单位都用国际单位制表示,计算结果的单位就是国际单位制单位,这样在统一已知量的单位后,就不必一一写出各个量的单位,只在数字后面写出正确单位即可选项A中x1.2 cm没用国际单位制表示,C项中的小车质量m500 g没用国际单位制表示,所以均错误;B、D正确4应用牛顿第二定律解决瞬时性问题质量均为m的A、B两个小球之间连接一个质量不计的弹簧,放在光滑的台面上A紧靠墙壁,如图1所示,今用恒力F将B球向左挤压弹簧,达到平衡时,突然将力撤去,此瞬间()图1AA球的加速度为BA球的加速度为零CB球的加速度为DB球的加速度为答案BD解析撤去恒力F前,A和B都平衡,它们的合力都
33、为零,且弹簧弹力为F.突然将力F撤去,对A来说水平方向依然受弹簧弹力和墙壁的弹力,二力平衡,所以A球的合力为零,加速度为零,A项错,B项对而B球在水平方向只受水平向右的弹簧的弹力作用,加速度a,故C项错,D项对牛顿第二定律1内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比加速度的方向与作用力的方向相同2表达式:Fma,F与a具有瞬时对应关系3力学单位制(1)单位制由基本单位和导出单位共同组成(2)力学单位制中的基本单位有kg、m和s.(3)导出单位有N、m/s、m/s2等考点一对牛顿第二定律的理解例1(2013·海南单科·2)一质点受多个力的作用,处于静止状态
34、现使其中一个力的大小逐渐减小到零,再沿原方向逐渐恢复到原来的大小在此过程中,其他力保持不变,则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是()Aa和v都始终增大Ba和v都先增大后减小Ca先增大后减小,v始终增大Da和v都先减小后增大解析质点在多个力作用下处于静止状态时,其中一个力必与其余各力的合力等值反向当该力大小逐渐减小到零的过程中,质点所受合力从零开始逐渐增大,做加速度逐渐增大的加速运动;当该力再沿原方向逐渐恢复到原来大小的过程中,质点所受合力方向仍不变,大小逐渐减小到零,质点沿原方向做加速度逐渐减小的加速运动,故C正确答案C力与运动的关系(1)力是产生加速度的原因(2)作用于物体上的每一个
35、力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律(3)速度的改变需经历一定的时间,不能突变;有力就一定有加速度,但有力不一定有速度突破训练1某人在静止的湖面上竖直上抛一小铁球(可看成质点),小铁球上升到最高点后自由下落,穿过湖水并陷入湖底的淤泥中一定的深度不计空气阻力,取向上为正方向,在下列vt图象中,最能反映小铁球运动过程的速度时间图线的是()答案C考点二牛顿第二定律的瞬时性分析牛顿第二定律瞬时性的“两种”模型(1)刚性绳(或接触面)不发生明显形变就能产生弹力的物体,剪断(或脱离)后,其弹力立即消失,不需要形变恢复时间(2)弹簧(或橡皮绳)两端同时连接(或附着)有物体的弹簧(或橡皮绳),特点是形变量大,
36、其形变恢复需要较长时间,在瞬时性问题中,其弹力的大小往往可以看成保持不变例2如图2所示,A、B两小球分别连在轻绳两端,B球另一端用弹簧固定在倾角为30°的光滑斜面上A、B两小球的质量分别为mA、mB,重力加速度为g,若不计弹簧质量,在绳被剪断瞬间,A、B两球的加速度大小分别为()图2A都等于 B.和0C.和· D.·和解析当A、B球静止时,弹簧弹力F(mAmB)gsin ,当绳被剪断的瞬间,弹簧弹力F不变,对B分析,则FmBgsin mBaB,可解得aB·,当绳被剪断后,球A受的合力为重力沿斜面向下的分力,F合mAgsin mAaA,所以aA,综上所述选
37、项C正确答案C突破训练2如图3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()图3A0 B.g Cg D.g答案B解析平衡时,小球受到三个力:重力mg、木板AB的支持力FN和弹簧拉力FT,受力情况如图所示突然撤离木板时,FN突然消失而其他力不变,因此FT与重力mg的合力Fmg,产生的加速度ag,B正确考点三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加速度例3如图4所示,在倾角30°的固定斜面的底端
38、有一静止的滑块,滑块可视为质点,滑块的质量m1 kg,滑块与斜面间的动摩擦因数,斜面足够长某时刻起,在滑块上作用一平行于斜面向上的恒力F10 N,恒力作用时间t13 s后撤去求:从力F开始作用时起至滑块返回斜面底端所经历的总时间t及滑块返回底端时速度v的大小(g10 m/s2)图4解析设力F作用的时间内滑块加速运动的加速度大小为a1,则Fmgsin mgcos ma1力F撤去时,滑块的速度大小为v1,则v1a1t1t1内滑块向上运动的位移大小设为x1,则x1a1t设力F撤去后,滑块向上减速运动的加速度大小为a2,则mgsin mgcos ma2减速运动的时间设为t2,位移大小设为x2,则v1a
39、2t2v2a2x2设滑块向下加速运动的加速度大小为a3,则mgsin mgcos ma3设滑块向下加速运动的位移为x,时间为t3,则xx1x2v22a3xva3t3tt1t2t3解得:t(42) s7.46 sv5 m/s8.66 m/s答案7.46 s8.66 m/s1解决两类动力学基本问题应把握的关键(1)两类分析物体的受力分析和物体的运动过程分析;(2)一个桥梁物体运动的加速度是联系运动和力的桥梁2解决动力学基本问题时对力的处理方法(1)合成法:在物体受力个数较少(2个或3个)时一般采用“合成法”(2)正交分解法:若物体的受力个数较多(3个或3个以上),则采用“正交分解法”3解答动力学两
40、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)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(3)应用牛顿运动定律和运动学公式求解突破训练3如图5所示,在倾角37°的足够长的固定的斜面上,有一质量为m1 kg的物体,物体与斜面间动摩擦因数0.2,物体受到沿平行于斜面向上的轻细绳的拉力F9.6 N的作用,从静止开始运动,经2 s绳子突然断了,求绳断后多长时间物体速度大小达到22 m/s?(sin 37°0.6,g取10 m/s2)图5答案5.53 s解析此题可以分为三个运动阶段:力F存在的阶段物体沿斜面向上加速,受力分析如图所示,由牛顿第
41、二定律和运动学公式得:FFfmgsin ma1FfFNmgcos v1a1t1解得:a12 m/s2v14 m/s第二阶段为从撤去力F到物体沿斜面向上的速度减为零,受力分析如图所示由牛顿第二定律和运动学公式mgsin mgcos ma20v1a2t2解得:a27.6 m/s2t20.53 s第三阶段物体反向匀加速运动(因为mgsin >mgcos )mgsin mgcos ma3v2a3t3解得:a34.4 m/s2t35 s tt2t35.53 s11.利用整体法与隔离法求解动力学中的连接体问题1整体法的选取原则若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之间的作用力,可以把它们看
42、成一个整体,分析整体受到的合外力,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作用力时,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加速度,且要求物体之间的作用力时,可以先用整体法求出加速度,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作用力即“先整体求加速度,后隔离求内力”例4如图6所示,在建筑工地,民工兄弟用两手对称水平使力将两长方体水泥制品夹紧并以加速度a竖直向上匀加速搬起,其中A的质量为m,B的质量为3m,水平作用力为F,A、B之间的动摩擦
43、因数为,在此过程中,A、B间的摩擦力为()图6AF B2FC.m(ga) Dm(ga)解析本题考查力和运动的关系,意在考查学生对牛顿第二定律、整体法和隔离法的应用由于A、B相对静止,故A、B之间的摩擦力为静摩擦力,A、B错误设民工兄弟一只手对A、B在竖直方向上的摩擦力为Ff,以A、B整体为研究对象可知在竖直方向上有2Ff(m3m)g(m3m)a,设B对A的摩擦力方向向下,大小为Ff,对A由牛顿第二定律有FfFfmgma,解得Ffm(ga),C错误,D正确答案D1整体法与隔离法常涉及的问题类型(1)涉及滑轮的问题:若要求绳的拉力,一般都采用隔离法(2)水平面上的连接体问题:这类问题一般是连接体(
44、系统)各物体保持相对静止,即具有相同的加速度解题时,一般采用先整体后隔离的方法建立直角坐标系时要考虑矢量正交分解越少越好的原则,或者正交分解力,或者正交分解加速度(3)斜面体与物体组成的连接体问题:当物体具有沿斜面方向的加速度,而斜面体相对于地面静止时,一般采用隔离法分析2解决这类问题的关键正确地选取研究对象是解题的首要环节,弄清各物体之间哪些属于连接体,哪些物体应该单独分析,并分别确定出它们的加速度,然后根据牛顿运动定律列方程求解高考题组1(2013·安徽·14)如图7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
45、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FN分别为(重力加速度为g)()图7ATm(gsin acos )FNm(gcos asin )BTm(gcos asin )FNm(gsin acos )CTm(acos gsin )FNm(gcos asin )DTm(asin gcos )FNm(gsin acos )答案A解析小球受力如图所示,由牛顿第二定律得水平方向:Tcos FNsin ma竖直方向:Tsin FNcos mg解以上两式得Tm(gsin acos )FNm(gcos asin )所以正确选项为A.2(2013·课标&
46、#183;14)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之间的关系的图象是()答案C解析当拉力F小于最大静摩擦力时,物块静止不动,加速度为零,当F大于最大静摩擦力时,根据Ffma知:随F的增大,加速度a增大,故选C.3(2013·福建理综·17)在国际单位制(简称SI)中,力学和电学的基本单位有:m(米)、kg(千克)、s(秒)、A(安培)导出单位V(伏特)用上述基本单位可表示为()Am2·kg·s4·A1
47、 Bm2·kg·s3·A1Cm2·kg·s2·A1 Dm2·kg·s1·A1答案B解析由Fma,可知1 N1 kg·m·s2,由PFv可知1 W1 N·m·s11 kg·m2·s3,由U可知1 V1 W·A11 m2·kg·s3·A1,故单位V可表示为m2·kg·s3·A1,选项B正确模拟题组4一斜面固定在水平面上,在斜面顶端有一上表面光滑的长木板,木板与斜面之间的动摩擦因数为
48、,木板上固定一轻质弹簧测力计,弹簧测力计下面连接一个光滑的小球,如图8所示,当木板固定时,弹簧测力计示数为F1,现将长木板由静止释放后,木板沿斜面下滑,稳定时弹簧测力计的示数为F2,若斜面的高为h,底边长为d,则下列说法正确的是()图8A稳定后弹簧仍处于伸长状态B稳定后弹簧一定处于压缩状态CD答案AD解析对小球、木板及弹簧组成的整体受力分析,由牛顿第二定律知整体运动的加速度a<gsin (为斜面倾角),弹簧一定处于伸长状态,A对,B错;设小球质量为m,木板质量为M,由题意知:F1mgsin mg对整体应用牛顿第二定律:(Mm)gsin (Mm)gcos (Mm)a对小球:mgsin F2
49、ma由解得:.C错,D对5一物块以一定的初速度沿斜面向上滑,利用速度传感器可以在计算机屏幕上得到其速度大小随时间的变化关系如图9所示,g10 m/s2.求:图9(1)物块上滑和下滑的加速度大小a1、a2.(2)斜面的倾角及物块与斜面间的动摩擦因数.答案见解析解析(1)物块上滑时做匀减速直线运动,对应于速度图象中00.5 s时间段,该段图线的斜率的绝对值就是加速度的大小,即a18 m/s2,物块下滑时做匀加速直线运动,对应于速度图象中0.5 s1.5 s时间段,同理可得a22 m/s2(2)上滑时由牛顿第二定律得:mgsin mgcos ma1下滑时由牛顿第二定律得:mgsin mgcos ma
50、2联立以上两式并代入数据,解得:,30°.(限时:45分钟)题组1对牛顿第二定律的理解和简单应用1下列说法正确的是()A物体所受到的合外力越大,其速度改变量也越大B物体所受到的合外力不变(F合0),其运动状态就不改变C物体所受到的合外力变化,其速度的变化率一定变化D物体所受到的合外力减小时,物体的速度可能正在增大答案CD解析物体所受到的合外力越大,物体的加速度(速度变化率)也越大,即速度变化得越快,但速度改变量还与时间有关,故选项A错误,C正确;物体所受的合外力不为零,就会迫使其运动状态(运动的快慢或方向)发生变化,选项B错误;合外力的大小与速度的大小之间没有直接关系,选项D正确2一
51、实验兴趣小组做了一次实验,实验时让某同学从桌子上跳下,自由下落H后双脚触地,他顺势弯曲双腿,他的重心又下降了h后停住,利用传感器和计算机显示该同学受到地面的支持力F随时间变化的图象如图1所示根据图象提供的信息,以下判断正确的是()图1At2时刻该同学的脚刚接触地面Bt3时刻该同学的加速度为零C在t2至t3时间内该同学处于下落阶段D在t3至t4时间内该同学处于加速下落阶段答案C解析t1时刻,弹力从0开始增大,故该同学在t1时刻脚接触地面,A错误;t1t2时间内,该同学受到地面对其向上的弹力,且重力大于地面对其向上的弹力,该同学向下做加速度减小的加速运动,t2时刻弹力等于重力,该同学所受合力为零,
52、加速度为0,速度达到最大,t2到t4时间内,弹力大于重力,该同学继续向下做减速运动,t4时刻弹力等于重力,速度减为零,该同学处于静止状态,选项B、D错误,C正确3如图2所示,在水平向右做匀加速直线运动的平板车上有一圆柱体,其质量为m且与竖直挡板及斜面间均无摩擦当车的加速度a突然增大时,斜面对圆柱体的弹力F1和挡板对圆柱体的弹力F2的变化情况是(斜面倾角为)()图2AF1增大,F2不变 BF1增大,F2增大CF1不变,F2增大 DF1不变,F2减小答案C解析对圆柱体受力分析,沿水平方向和竖直方向建坐标系,分别根据平衡条件和牛顿第二定律得F1cos G,F2F1sin ma,故随着加速度的增大,F1不变,F2增大,C正确,A、B、D错误题组2应用牛
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2026年工程勘察设计行业知识管理现状
- 2026年增强现实(AR)广告互动体验设计
- 2026年PMO如何引入并推广项目管理工具
- 胸痹护理应急预案与演练
- 战略地图绘制与战略评估合同协议
- 2026届高考作文话题预测及主题素:诗意的生命
- 2026年平安建设工作基础知识手册
- 聚焦战略2026年数据共享协议
- 2026年民族服饰与特殊面料清洗技术培训
- 线上企业培训平台运营合同
- 【答案】《以案说法》(中南财经政法大学)章节作业慕课答案
- 云南省2025年普通高中学业水平合格性考试历史试题
- 小小科学家《物理》模拟试卷A(附答案)
- 如何加快发展新质生产力
- 四川省安全员《A证》考试题库及答案
- 雷达探测介绍课件
- 易普拉格科研管理系统
- 成品仓年终总结
- GB/T 39844-2021可靠性增长统计试验和评估方法
- GB/T 20641-2014低压成套开关设备和控制设备空壳体的一般要求
- GB/T 13454.2-2013塑料粉状三聚氰胺-甲醛模塑料(MF-PMCs)第2部分:试样制备和性能测定
评论
0/150
提交评论