(江苏专用)2015届高考物理 考前三个月 专题二 牛顿运动定律与直线运动精讲课件 新人教版

1、第一部分 专题复习篇牛顿运动定律是历年高考重点考查的内容之一对这部牛顿运动定律是历年高考重点考查的内容之一对这部分内容的考查非常灵活，选择、实验、计算等题型均可分内容的考查非常灵活，选择、实验、计算等题型均可以考查其中用整体法和隔离法处理问题，牛顿第二定以考查其中用整体法和隔离法处理问题，牛顿第二定律与静力学、运动学的综合问题，物体的平衡条件等都律与静力学、运动学的综合问题，物体的平衡条件等都是高考热点；对牛顿第一、第三定律的考查经常以选择是高考热点；对牛顿第一、第三定律的考查经常以选择题或融合到计算题中的形式呈现另外，牛顿运动定律题或融合到计算题中的形式呈现另外，牛顿运动定律在实际中的应用很

2、多，如弹簧问题、传送带问题、传感在实际中的应用很多，如弹簧问题、传送带问题、传感器问题、超重失重问题等等，应用非常广泛器问题、超重失重问题等等，应用非常广泛高考定位目录索引考题1对匀变速直线运动规律的考查考题2对牛顿第二定律应用的考查考题3应用动力学方法分析传送带问题考题4应用动力学方法分析“滑块木板模型”问题考题1对匀变速直线运动规律的考查 为了迎接外宾，对国宾车队要求非常严格设从同一为了迎接外宾，对国宾车队要求非常严格设从同一地点先后开出甲、乙两辆不同型号的国宾汽车在平直的公路上地点先后开出甲、乙两辆不同型号的国宾汽车在平直的公路上排成直线行驶汽车甲先开出，汽车乙后开出汽车甲从静止排成直线

3、行驶汽车甲先开出，汽车乙后开出汽车甲从静止出发先做加速度为出发先做加速度为a1的匀加速直线运动，达到速度的匀加速直线运动，达到速度v后改为匀速后改为匀速直线运动汽车乙从静止出发先做加速度为直线运动汽车乙从静止出发先做加速度为a2的匀加速直线运的匀加速直线运动，达到同一速度动，达到同一速度v后也改为匀速直线运动要使甲、乙两辆汽后也改为匀速直线运动要使甲、乙两辆汽车都匀速行驶时彼此间隔的间距为车都匀速行驶时彼此间隔的间距为x.则甲、乙两辆汽车依次启则甲、乙两辆汽车依次启动的时间间隔为多少？动的时间间隔为多少？(不计汽车的大小不计汽车的大小)审题突破审题突破设当甲经过一段时间设当甲经过一段时间t1匀

4、加速运动达到速度匀加速运动达到速度v，位移为，位移为x1，根据匀加速直线运动基本公式求出位移，根据匀加速直线运动基本公式求出位移和速度，设乙出发后，经过一段时间和速度，设乙出发后，经过一段时间t2匀加速运动达到匀加速运动达到速度速度v，位移为，位移为x2，根据匀加速直线运动基本公式求出，根据匀加速直线运动基本公式求出位移和速度，设甲匀速运动时间为位移和速度，设甲匀速运动时间为t，甲、乙依次启动，甲、乙依次启动的时间间隔为的时间间隔为t，根据位移关系列式即可求解，根据位移关系列式即可求解解析解析设当甲经过一段时间设当甲经过一段时间t1匀加速运动达到速度匀加速运动达到速度v，位移为位移为x1，对甲

5、，有：对甲，有：va1t1v22a1x1设乙出发后，经过一段时间设乙出发后，经过一段时间t2匀加速运动达到速度匀加速运动达到速度v，位移为位移为x2，对乙，有：对乙，有：va2t2v22a2x2设甲匀速运动时间设甲匀速运动时间t后，乙也开始匀速运动，甲、乙后，乙也开始匀速运动，甲、乙依次启动的时间间隔为依次启动的时间间隔为t，由题意知：由题意知：tt1tt2xx1vtx21. (多多选选)如图如图1甲所示，一个甲所示，一个m3 kg的物体放在粗糙水平地面的物体放在粗糙水平地面上，从上，从t0时刻起，物体在水平力时刻起，物体在水平力F作用下由静止开始做直线运作用下由静止开始做直线运动动.在在03

6、 s时间内物体的加速度时间内物体的加速度a随时间随时间t的变化规律如图乙所的变化规律如图乙所示，已知物体与地面间的动摩擦因数处处相等示，已知物体与地面间的动摩擦因数处处相等.则则()甲甲 乙乙图图1A.在在03 s时间内，物体的速度先增大后减小时间内，物体的速度先增大后减小B.3 s末物体的速度最大，最大速度为末物体的速度最大，最大速度为10 m/sC.2 s末末F最大，最大，F的最大值为的最大值为12 ND.前前2 s内物体做匀变速直线运动，力内物体做匀变速直线运动，力F大小保持不变大小保持不变解析解析物体在前物体在前3 s内始终做加速运动，第内始终做加速运动，第3 s内加速度减小说明内加速

7、度减小说明物体速度增加得慢了，但仍是加速运动，故物体速度增加得慢了，但仍是加速运动，故A错误；错误；因为物体速度始终增加，故因为物体速度始终增加，故3 s末物体的速度最大，在末物体的速度最大，在at图象上图象上图象与时间轴所围图形的面积表示速度变化，图象与时间轴所围图形的面积表示速度变化，v10 m/s，物，物体由静止开始加速运动，故最大速度为体由静止开始加速运动，故最大速度为10 m/s，所以，所以B正确；正确；由由F合合ma知前知前2 s内的合外力为内的合外力为12 N，由于受摩擦力作，由于受摩擦力作用，故作用力大于用，故作用力大于12 N，故，故C错误错误.答案答案BD2.(2014山东

8、山东23)研究表明，一般人的刹车反应时间研究表明，一般人的刹车反应时间(即图即图2甲中甲中“反应过程反应过程”所用时间所用时间)t00.4 s，但饮酒会导致反应时间延长，但饮酒会导致反应时间延长.在在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v072 km/h的速度在试的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L39 m.减速过程中汽车位移减速过程中汽车位移s与速度与速度v的关系曲线如图乙所示，的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动此过程可视为匀变速直线运动.取重力加速度的大小取

9、重力加速度的大小g10 m/s2.求：求：图图2(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间；减速过程汽车加速度的大小及所用时间；(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少；饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少；(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值值.解析解析(1)设减速过程中汽车加速度的大小为设减速过程中汽车加速度的大小为a，所用时间为，所用时间为t，由题可得初速度由题可得初速度v020 m/s，末速度，末速度vt0，位移，位移s25 m，由，由运动学公式得运动学公式得v 2ast联立联立式，代入数据得式，代入数

10、据得a8 m/s2t2.5 s.(2)设志愿者反应时间为设志愿者反应时间为t，反应时间的增加量为，反应时间的增加量为t，由，由运动学公式得运动学公式得Lv0tsttt0联立联立式，代入数据得式，代入数据得t0.3 s.(3)设志愿者所受合外力的大小为设志愿者所受合外力的大小为F，汽车对志愿者作用力的大，汽车对志愿者作用力的大小为小为F0，志愿者质量为，志愿者质量为m，由牛顿第二定律得，由牛顿第二定律得Fma由平行四边形定则得由平行四边形定则得F F2(mg)2联立联立式，代入数据得式，代入数据得 1.如果一个物体的运动包含几个阶段，就要分段分析，各段交如果一个物体的运动包含几个阶段，就要分段分

11、析，各段交接处的速度往往是联系各段的纽带接处的速度往往是联系各段的纽带.2.描述匀变速直线运动的基本物理量有描述匀变速直线运动的基本物理量有v0、v、a、x、t五个量，五个量，每一个基本公式中都涉及四个量，选择公式时一定要注意分析每一个基本公式中都涉及四个量，选择公式时一定要注意分析已知量和待求量，根据所涉及的物理量选择合适的公式求解，已知量和待求量，根据所涉及的物理量选择合适的公式求解，会使问题简化会使问题简化.3.对于刹车类问题，当车速度为零时，停止运动，其加速度也对于刹车类问题，当车速度为零时，停止运动，其加速度也突变为零突变为零.求解此类问题应先判断车停下所用的时间，再选择求解此类问题

12、应先判断车停下所用的时间，再选择合适的公式求解合适的公式求解. 如图如图3所示，所示，A、B两滑环分别套在间距两滑环分别套在间距为为1 m的光滑细杆上，的光滑细杆上，A和和B的质量之比为的质量之比为13，用一自然长度为用一自然长度为1 m的轻弹簧将两环相连，在的轻弹簧将两环相连，在A环上作用一沿杆方向、大小为环上作用一沿杆方向、大小为20 N的拉力的拉力F，当，当两环都沿杆以相同的加速度两环都沿杆以相同的加速度a运动时，弹簧与杆夹运动时，弹簧与杆夹角为角为53.(cos 530.6)(1)求弹簧的劲度系数；求弹簧的劲度系数；(2)若突然撤去拉力若突然撤去拉力F，在撤去拉力，在撤去拉力F的瞬间，

13、的瞬间，A的加速度大小为的加速度大小为a，a与与a之比为多少？之比为多少？考题2对牛顿第二定律应用的考查 图图3审题突破审题突破(1)以两球和弹簧组成的整体为研究对象，根据牛顿以两球和弹簧组成的整体为研究对象，根据牛顿第二定律求出加速度，再以第二定律求出加速度，再以B为研究对象求出弹簧的弹力，由为研究对象求出弹簧的弹力，由胡克定律求出弹簧的劲度系数胡克定律求出弹簧的劲度系数.(2)若突然撤去拉力若突然撤去拉力F，在撤去拉，在撤去拉力力F的瞬间，弹簧的弹力没有来得及变化，再分析受力，由牛的瞬间，弹簧的弹力没有来得及变化，再分析受力，由牛顿第二定律求解顿第二定律求解a与与a之比之比.解析解析(1)

14、先取先取A、B和弹簧组成的整体为研究对象，弹簧弹力和弹簧组成的整体为研究对象，弹簧弹力为内力，杆对为内力，杆对A、B的支持力与加速度方向垂直，在沿的支持力与加速度方向垂直，在沿F方向应方向应用牛顿第二定律用牛顿第二定律F(mAmB)a再取再取B为研究对象，为研究对象，F弹弹cos 53mBa联立解得，联立解得，F弹弹25 N由几何关系得，弹簧的伸长量由几何关系得，弹簧的伸长量x m0.25 m由由F弹弹kx解得弹簧的劲度系数解得弹簧的劲度系数k 100 N/m(2)撤去力撤去力F瞬间，弹簧弹力不变，瞬间，弹簧弹力不变，A的加速度大小的加速度大小a ，方向沿杆方向向左方向沿杆方向向左由由式得式得

15、a ，方向沿杆水平向右，方向沿杆水平向右所以所以aamBmA31答案答案(1)100 N/m(2)313. (单选单选) (2014新课标新课标17)如图如图4所示，用橡皮筋所示，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态态.现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内橡皮筋在弹性限度内)，与稳定在竖直，与稳定在竖直位置时相比，小球的高度位置时相比，小球的高度(

16、)A.一定升高一定升高B.一定降低一定降低C.保持不变保持不变D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定图图4解析解析设橡皮筋原长为设橡皮筋原长为l0、劲度系数为、劲度系数为k，小球在竖直位，小球在竖直位置静止时，橡皮筋长度为置静止时，橡皮筋长度为l，加速时长度为，加速时长度为l且与竖直且与竖直方向夹角为方向夹角为.由胡克定律可知，静止时由胡克定律可知，静止时k(ll0)mg，加速时小球受力分析如图所示，由牛顿第二定律可知加速时小球受力分析如图所示，由牛顿第二定律可知k(ll0)cos mg则则k(ll0)k(ll0)cos lcos ll0(1cos )即即lcos

17、 l2，煤块在传送带上留下的划线长度为，煤块在传送带上留下的划线长度为l12.0 m煤块相对于传送带的位移为煤块相对于传送带的位移为xl1l22.0 m0.33 m1.7 m答案答案2.0 m1.7 m4. (多多选选) (2014四川四川7)如图如图5所示，水平传送带所示，水平传送带以速度以速度v1匀速运动，小物体匀速运动，小物体P、Q由通过定滑轮由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，且不可伸长的轻绳相连，t0时刻时刻P在传送带左在传送带左端具有速度端具有速度v2，P与定滑轮间的绳水平，与定滑轮间的绳水平，tt0时时刻刻P离开传送带离开传送带.不计定滑轮质量和摩擦，绳足够不计定滑轮质量和摩擦，绳

18、足够长长.正确描述小物体正确描述小物体P速度随时间变化的图像可能速度随时间变化的图像可能是是()图图5解析解析若若v1v2，且，且P受到的滑动摩擦力大于受到的滑动摩擦力大于Q的重力，则可能的重力，则可能先向右匀加速，加速至先向右匀加速，加速至v1后随传送带一起向右匀速，此过程如后随传送带一起向右匀速，此过程如图图B所示，故所示，故B正确正确.若若v1v2，且，且P受到的滑动摩擦力小于受到的滑动摩擦力小于Q的重力，此时的重力，此时P一直向一直向右减速，减速到零后反向加速右减速，减速到零后反向加速.若若v2v1，P受到的滑动摩擦力受到的滑动摩擦力向左，开始时加速度向左，开始时加速度a1 ，当减速至

19、速度为，当减速至速度为v1时，摩时，摩擦力反向，若有擦力反向，若有FTmg，此后加速度，此后加速度a2 ，故，故C正确，正确，A、D错误错误.答案答案BC分析处理传送带问题时需要特别注意两点：一是对物体分析处理传送带问题时需要特别注意两点：一是对物体在初态时在初态时(静止释放或有初速度的释放静止释放或有初速度的释放)所受滑动摩擦力所受滑动摩擦力的方向的分析；二是对物体与传送带共速时摩擦力的有的方向的分析；二是对物体与传送带共速时摩擦力的有无及方向的分析无及方向的分析. (14分分)如图如图6所示，水平地面上有一质所示，水平地面上有一质量为量为M的长木板，一个质量为的长木板，一个质量为m的物块的

20、物块(可视为可视为质点质点)放在长木板的最右端放在长木板的最右端.已知已知m与与M之间的动摩擦因数为之间的动摩擦因数为1，木，木板与地面间的动摩擦因数为板与地面间的动摩擦因数为2.从某时刻起物块从某时刻起物块m以以v1的水平初速的水平初速度向左运动，同时木板度向左运动，同时木板M在水平外力在水平外力F作用下始终向右以速度作用下始终向右以速度v2(v2v1)匀速运动，求：匀速运动，求：(1)在物块在物块m向左运动过程中外力向左运动过程中外力F的大小；的大小；(2)木板至少多长物块不会从木板上滑下来？木板至少多长物块不会从木板上滑下来？考题4应用动力学方法分析“滑块木板模型”问题审题破题真题演练图

21、图6解析解析(1)在物块在物块m向左运动过程中，木板受向左运动过程中，木板受力如图所示，其中力如图所示，其中Ff1、Ff2分别为物块和地分别为物块和地面给木板的摩擦力，由题意可知面给木板的摩擦力，由题意可知Ff11mg(1分分)Ff22(mM)g(2分分)由平衡条件得：由平衡条件得：FFf1Ff21mg2(mM)g(2分分)(2)设物块向左匀减速至速度为零的时间为设物块向左匀减速至速度为零的时间为t1，则，则(1分分)设物块向左匀减速运动的位移为设物块向左匀减速运动的位移为x1，则，则(1分分)设物块由速度为零向右匀加速至与木板同速设物块由速度为零向右匀加速至与木板同速(即停止相对滑动即停止相

22、对滑动)的时间为的时间为t2，则，则(1分分)设物块向右匀加速运动的位移为设物块向右匀加速运动的位移为x2，则，则(1分分)此过程中木板向右匀速运动的总位移为此过程中木板向右匀速运动的总位移为x，则，则xv2(t1t2)(1分分)则物块不从木板上滑下来的最小长度：则物块不从木板上滑下来的最小长度：Lxx1x2(2分分)代入数据解得：代入数据解得： (2分分) (2013新课标新课标25)(16分分)一长木板在一长木板在水平地面上运动，在水平地面上运动，在t0时刻将一相对于地面静止时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度时间的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度时间图象如图图

23、象如图7所示所示.已知物块与木板的质量相等，物块已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦与木板间及木板与地面间均有摩擦.物块与木板间物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上板上.取重力加速度的大小取重力加速度的大小g10 m/s2，求：，求：(1)物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数(结果保留两位有效结果保留两位有效数字数字)；(2)从从t0时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小移的大小.图图7解析解析(1)从从t0时开始，木板与物块之间的摩擦力使物块加速，时开始，木板与物块之间的摩擦