【三维设计】高考物理一轮复习 第三章 第2单元 牛顿第二定律 两类动力学问题课件 新人教（安徽 北京专）

理知识第三章提能力第2单元明考向课堂考题领悟课下综合提升[思维启动]飞船返回舱返回时，打开降落伞后进行竖直减速下降，这一过程若返回舱所受空气阻力与速度的平方成正比，比例系数为k。从某时刻起开始计时，返回舱的v－t图像如图3－2－1所示，图中AE是曲图3－2－1线在A点的切线，切线交横轴于一点E，其坐标为(8,0)，CD是AB的渐近线，返回舱质量M＝400kg，g取10m/s2。试问：(1)返回舱在这一阶段做________运动；(2)设在初始时刻vA＝120m/s，此时它的加速度大小是________；(3)空气阻力系数k的表达式为________。提示：(1)由题中图像可以看出曲线切线的斜率逐渐减小，说明这一阶段返回舱做加速度逐渐减小的减速运动，最终做匀速运动。3．“五个”性质[应用用升升级级]1.如图图3－2－2所示示，，一一辆辆有有动动力力驱驱动的的小小车车上上有有一一水水平平放放置置的的弹弹簧簧，，其左左端端固固定定在在小小车车上上，，右右端端与与一一小小图图3－2－2球相相连连，，设设在在某某一一段段时时间间内内小小球球与与小小车车相相对对静静止止且且弹弹簧处处于于压压缩缩状状态态，，若若忽忽略略小小球球与与小小车车间间的的摩摩擦擦力力，，则则在这这段段时时间间内内小小车车可可能能是是()A．向向右右做做匀匀速速运运动动B．向向右右做做减减速速运运动动C．向向左左做做匀匀速速运运动动D．向向左左做做减减速速运运动动解析析：：小球球水水平平方方向向受受到到向向右右的的弹弹簧簧弹弹力力F，由由牛牛顿顿第第二二定定律律可可知知，，小小球球必必定定具具有有向向右右的的加加速速度度，，小小球球与与小小车车相相对对静静止止，，故故小小车车可可能能向向右右做做加加速速运运动动或或向向左左做做减减速速运运动动。。答案案：：D解析析：：在力力学学中中选选定定m(长度度单单位位)、kg(质量量单单位位)、s(时间间单单位位)作为为基基本本单单位位，，可可以以导导出出其其他他物物理理量量的的单单位位，，力力的的单单位位(N)是根根据据牛牛顿顿第第二二定定律律F＝ma导出的。。答案：B[思维启动动]如图3－2－3所示，在在光滑的的水平面面上，质质量均为为m的物体，，在力F的作用下下处于静静止状态态，此时时弹簧处处于压缩缩状态，，现突然然撤去F，这一瞬瞬间A球的加速速度为________，B球的加速速度为________。图3－2－3(2)弹簧(或橡皮绳绳)：此种物物体的特特点是形形变量大大，形变变恢复需要要较长时时间，在在瞬时问问题中，，其弹力力的大小小往往可以看看成是不不变的。。[应用升级级]3.如图3－2－4所示，物物体A、B质量均为为m，中间有有一轻质质弹簧相相连，A用绳悬于O点，当突突然剪断断OA绳时，关关于A物体的加速速度，下下列说法法正确的的是()A．0B．g图3－2－4C．2gD．无法确确定解析：剪断绳前前，绳中中拉力为为2mg，弹簧中中的弹力力为mg向下，剪剪断绳后后，绳中中拉力突突然消失失，而其其他力不不变，故故物体A所受合力力的大小小为向下下的2mg，加速度度为向下下的2g，故C正确。答案：C[知识检索索](1)加速度与与力有瞬瞬时对应应关系，，加速度度随力的的变化而而变化。。(2)加速度描描述物体体速度变变化的快快慢，加加速度变变大，速速度变化化快。(3)速度增大大或减小小是由速速度与加加速度的的方向关关系决定定的，二二者同向速速度增加加，反向向则速度度减小。。[典题例析析][例1]如图3－2－5所示，物物体沿斜斜面由静止滑下下，在水水平面上上滑行一一段距离离后停止，物体体与斜面面和水平平面间的的动摩擦擦因数图图3－2－5相同，斜斜面与水水平面平平滑连接接。图3－2－6中v、a、f和s分别表示示物体速速度大小小、加速速度大小小、摩擦擦力大小小和路程程。图中中正确的的是()图3－2－6[思路点点拔]解答本本题可可按以以下思思路进进行[解析]物体在在斜面面上下下滑，，受到到重力力、支支持力力和摩摩擦力力的作作用，，其合合外力力为恒恒力，，加速速度为为恒量量，物物体做做匀加加速直直线运运动，，其加加速度度图像像应为为一平平行时时间横横轴的的直线线段，，速度度v＝at，其速速度图图像应应为一一向上上倾斜斜的直直线段段，路路程s＝at2/2，路程程随时时间变变化的的图像像应为为一开开口向向上的的抛物物线，，选项项A、B、D错误；；物体体滑到到水平平面上上后，，在摩摩擦力力作用用下做做匀减减速直直线运运动，，其摩摩擦力力大于于在斜斜面上上运动动时的的摩擦擦力，，所以以选项项C正确。。[答案]C[拓展训训练]1.如图3－2－7所示，，放在在光滑滑面上的木木块受受到两两个水水平力力F1与F2的作用用而静静止不不动，，现保保持图图3－2－7F1大小和和方向向不变变，F2方向不不变，，使F2随时间间均匀匀减小小到零，，再均均匀增增加到到原来来的大大小，，在这这个过过程中中，能能正确描述述木块块运动动情况况的图图像是是图3－2－8中的()图3－2－8解析：：取水平平向右右为正正方向向，由由牛顿顿第二二定律律得：：F1－F2＝ma，木块块的加加速度度随F2的均匀匀减小小而均均匀增增大，，后又又随F2的均匀匀增大大而同同方向向均匀匀减小小，故故A正确，，B错误；；因木木块的的加速速度方方向不不变，，故木木块的的速度度一直直增大大，但但不是是均匀匀增大大，所所以C、D均错误误。答案：：A[知识检检索]在解决决两类类动力力学的的基本本问题题时，，不论论哪一一类问问题，，都要要进行行受力力分析析和运运动情情况分分析，，如果果物体体的运运动加加速度度或受受力情情况发发生变变化，，则要要分段段处理理，此此时加加速度度或受受力改改变时时的瞬瞬时速速度即即是前前后过过程的的联系系量。。[典题例例析][例2]如图3－2－9所示，，抗震震救灾灾运输输机在在某场场地卸卸放物物资时时，通通过倾倾角为为30°°的固定定光滑滑斜轨轨道面面进行行。有有一件件质量量为m＝2.0kg的小包装盒盒，由静止止开始从斜斜轨道的顶顶端A滑至底端B，然后又在在水平面上上滑行一段段距离后停停下。若A点距离水平平面的高度度h＝5.0m，重力加速速度g取10m/s2，求：(1)包装盒由A滑到B所经历的时时间；(2)若地面的动动摩擦因数数为0.5，包装盒在在水平地面面上还能滑滑行多远？？(不计斜面和和地面接触触处的能量量损耗)图3－2－9[审题指导]解答本题应应注意以下下两点：(1)根据受力情情况确定包包装盒的运运动规律。。(2)包装盒在AB段的末速度度即为BC段的初速度度。[答案](1)2s(2)10m[拓展训练]2.在水平地面面上运动的的小车车厢厢底部有一质量为m1的木块，木木块和车厢厢通过一根轻质质弹簧相连连接，弹簧簧的劲度系数为k。在车厢的的顶部用一一根细图图3－2－10线悬挂一质质量为m2的小球。某某段时间内内发现细线线与竖直方方向的夹角为为θ，在这段时时间内木块块与车厢保保持相对静静止，如图3－2－10所示。不计计木块与车车厢底部的的摩擦力，，则在这段时间内内弹簧的形形变为()答案：A[知识检索]利用牛顿第第二定律求求瞬时加速速度时，关关键是分析析此时物体体的受力情情况，同时时注意绳的的弹力在瞬瞬间会发生生突变，而而弹簧的弹弹力在瞬间间不会突变变。[典题例析][例3]在动摩擦因因数μ＝0.2的水平面上上有一个质量量为m＝1kg的小球，小小球与水平轻弹簧簧及与竖直直方向成θ＝45°角图图3－2－11的不可伸长长的轻绳一一端相连，，如图3－2－11所示。此时时小球处于于静止平衡衡状态，且且水平面对对小球的弹弹力恰好为为零，当剪剪断轻绳的的瞬间，取取g＝10m/s2。求：(1)此时轻弹簧簧的弹力大大小；(2)小球的加速速度大小和和方向。[审题指导]解答本题时时应注意以以下两点：：(1)当其他力变变化时，弹弹簧的弹力力不能在瞬瞬间发生变变化；(2)当其他力变变化时，细细绳上的拉拉力可以在在瞬间发生生变化。[解析](1)水平面对小小球的弹力力为零，小小球在绳没没有断时受受到绳的拉拉力FT、重力mg和弹簧的弹弹力FN作用而处于于平衡状态态，依据平平衡条件得得竖直方向向有：FTcosθ＝mg，水平方向有有：FTsinθ＝FN，解得弹簧的的弹力为：：FN＝mgtanθ＝10N[答案](1)10N(2)8m/s2方向向左若在上例中中剪断弹簧簧，则剪断断瞬间小球球的加速度度为多大？？解析：在剪断弹簧簧的瞬间，，小球立即即只受地面面支持力和和重力，且且二力平衡衡，加速度度为0。答案：0图3－2－12A．gB．2gC．3gD．4g答案：B答案：C3．(2012·扬州模拟)从地面以一一定的速度度竖直向上上抛出一小球，小球球从抛出点点上升到最最高点的时时刻为t1，下落到抛抛出点的时时刻为t2。若空气阻阻力的大小小恒定，则则在图3－2－14中能正确表表示被抛出出物体的速速率v随时间t的变变化化关关系系的的图图线线是是()图3－2－14答案案：：C4．(2012··天津津模模拟拟)如图图3－2－15甲所所示示为为学学校校操操场场上上一一质量量不不计计的的竖竖直直滑滑杆杆，，滑滑杆杆上上端端固固定定，，下下端端悬悬空空。。为为了了研研究究学学生生沿沿杆杆的的下下滑滑情情况况，，在在杆杆顶顶部部装装有有一一拉拉力力传传感感器器，，可可显显示示杆杆顶顶端端所所受受拉拉力力的的大大小小。。现现有有一一学学生生(可视视为为质质点点)从上上端端由由静静止止开开始始滑滑下下，，5s末滑滑到到杆杆底底时时速速度度恰恰好好为为零零。。以以学学生生开开始始下下滑滑时时刻刻为为计计时时起起点点，，传传感感器器显显示示的的拉拉力力随随时时间间变变化化情情况况如如图图乙乙所所示示，，取取10m/s2。求求：：图3－2－15(1)该学学生生下下滑滑过过程程中中的的最最大大速速率率？？(2)滑杆杆的的长长度度为为多多少少？？(3)1s末到到5s末传传感感器器显显示示的的拉拉力力为为多多少少？？解析析：：(1)根据据图图像像可可知知0～1s内，，人人向向下下做做匀匀加加速速运运动动，，人人对对滑滑杆杆的的作作用用力力为为350N，方方向向竖竖直直向向下下，，所所以以滑滑杆杆对对人人的的作作用用力力F1的大大小小为为350N，方方向向竖竖直直向向上上。。以人人为为研研究究对对象象，，根根据据牛牛顿顿第第二二定定律律：：mg