高中物理-高三专题复习 专题二 第二讲 牛顿运动定律及其应用教学课件设计

高三物理专题复习

专题二力与直线运动第2讲牛顿运动定律及其应用【考纲解读】牛顿运动定律、牛顿运动定律的应用Ⅱ【考情分析】本知识点考查角度及方式：①牛顿运动定律在简单动力学中的应用；（选择）②应用图像分析物体受力、运动情况；（选择）③连接体问题及应用；（选择）④牛顿运动定律在系统问题、多阶段问题综合应用。（计算）【近三年考题】课标Ⅰ课标Ⅱ13年14（选择）：伽利略手稿19（选择）：x-t图像21（选择）：v-t图像14（选择）：F-a图像25（计算）：物块、木板多物体、多过程及v-t图像14年17（选择）：橡皮筋下球加速24（计算）：牛顿定律-追击相遇14（选择）：

v-t图像24（计算）：牛顿定律应用-跳伞15年20（选择）：斜面上v-t图25（计算）：物块、木板结合v-t图多过程20（选择）：连接体-火车节数25（计算）：石块、石板-山体滑坡多过程【复习目标】1.理解牛顿第二定律，会分析瞬时加速度、连接体、超失重问题。2.学会审图，挖掘图像信息，明确受力、运动情景，会解决牛顿定律两类问题。3.会分析多物体，多过程的情景，解决如传送带、物块木板运动模型，掌握牛顿运动定律的综合应用。4.掌握整体法、隔离法在牛顿运动定律中应用。考点1：牛顿定律的理解题组1：瞬时性问题例1：(多选)(2015·延边)如图所示，在动摩擦因数μ＝0.2的水平面上，质量m＝2kg的物块与水平轻弹簧相连，物块在与水平方向成θ＝45°角的拉力F作用下处于静止状态，此时水平面对物块的弹力恰好为零．g取10m/s2，以下说法正确的是(

)A．此时轻弹簧的弹力大小为20NB．当撤去拉力F的瞬间，物块的加速度大小为8m/s2，方向向左C．若剪断弹簧，剪断的瞬间物块的加速度大小为8m/s2，方向向右D．若剪断弹簧，则剪断的瞬间物块的加速度为0ABB:C.练1：(多选)(2015·海南单科，8)如图，物块a、b和c的质量相同，a和b，b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O，整个系统处于静止状态。现将细线剪断，将物块a的加速度的大小记为a1，S1和S2相对于原长的伸长分别记为Δl和Δl2，重力加速度大小为g。在剪断的瞬间(

)A.a1＝3gB.a1＝0C.Δl1＝2Δl2D.Δl1＝Δl2

AC方法总结：1.牛顿第二定律F、a有瞬时性，F变，a变。2.绳、杆、板弹力可突变，突变后的力由新的运动状态分析，如ABO3.未剪断的弹簧、橡皮条弹力保持不变。题组2：连接体问题例2：(多选)(2014·江苏高考)如图2­3所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上．A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F，则(

)A．当F<2μmg时，A、B都相对地面静止B．当F＝μmg时，A的加速度为μgC．当F>3μmg时，A相对B滑动D．无论F为何值，B的加速度不会超过μgBCDfmA=2μmg，fmB=3μmg/2,F＜3μmg/2，都静止不动；F＞3μmg/2，开始一起加速；AB间静摩擦力随F逐渐增大，当达到fmA后，开始分离，发生相对滑动，对B：2μmg-3μmg/2=ma，对AB：F-3μmg/2=3ma，得：F=3mg练2：(多选)如图11所示，物块A、B质量相等，在恒力F作用下，在水平面上做匀加速直线运动。若物块与水平面间接触面光滑，物块A的加速度大小为a1，物块A、B间的相互作用力大小为FN1；若物块与水平面间接触面粗糙，且物块A、B与水平面间的动摩擦因数相同，物块B的加速度大小为a2，物块A、B间的相互作用力大小为FN2，则以下判断正确的是(

)A.a1＝a2

B.a1＞a2

C.FN1＝FN2

D.FN1＜FBCD整体求共同加速度a→隔离B求AB间弹力FN,弹力FN大小与地面是否光滑无关，方法总结：1.连接体问题，a相同时，一般采用隔离法、整体法结合，交替运用。A不相同时，一般采用分别隔离法。如：2.物块、木板问题，注意F＞fm时，从静止开始运动；物块与木板一起运动时，物体间f静＜fm，物块在木板上发生相对滑动时，f静=fm。AB题组3：超失重问题例3：【2015海南-9】如图，升降机内有一固定斜面，斜面上放一物体，开始时升降机做匀速运动，物块相对斜面匀速下滑，当升降机加速上升时（）A.物块与斜面间的摩擦力减小B.物块与斜面间的正压力增大C.物块相对于斜面减速下滑D.物块相对于斜面匀速下滑BD练3：【2015重庆-5】.若货物随升降机运动的图像如题5图所示（竖直向上为正），则货物受到升降机的支持力与时间关系的图像可能是（）B方法总结：

a方向向上，超重，示重＞重力；

a方向向下，超重，示重＜重力；考点2：牛顿定律与图像结合的问题例4：(2015新课标I-20).如图（a），一物块在t=0时刻滑上一固定斜面，其运动的v-t图线如图（b）所示，若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量，则可求出（）A.斜面的倾角B.物块的质量C.物块与斜面间的动摩擦因数D.物块沿斜面向上滑行的最大高度ACD向上：mgsinα+μmgcosα=ma1向上：mgsinα-μmgcosα=ma2练4：如图1甲所示，在倾角为37°的粗糙且足够长的斜面底端，一质量m＝2kg可视为质点的滑块压缩一轻弹簧并锁定，滑块与弹簧不相连．t＝0s时解除锁定，计算机通过传感器描绘出滑块的速度时间图象如图乙所示，其中Ob段为曲线，bc段为直线，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.则下列说法正确的是(

)A．在0.15s末滑块的加速度为－8m/s2B．滑块在0.1～0.2s时间间隔内沿斜面向下运动C．滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.25D．在滑块与弹簧脱离之前，滑块一直在做加速运动AC练5：如图甲所示，为一倾角θ＝37°的足够长斜面，将一质量为m＝1kg的物体无初速度在斜面上释放，同时施加一沿斜面向上的拉力，拉力随时间变化的关系图象如图乙所示，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.25，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：5m，向下30m，方向向下方法总结：

巧解动力学中图象问题的步骤第1步：识别图象。①横、纵坐标轴表示的物理量（如v-t、a-t、F-t、a-1/v）；②是定性描述(坐标轴无标度和单位)还是定量描述(坐标轴有标度和单位)；③图象形状所描述的状态及变化规律；④图线与横坐标轴包围的“面积”有、无意义及对应的物理量；⑤图线的折点表示斜率发生变化，明确图线斜率对应的物理量；⑥由图象构建数学函数关系式，根据所构建的关系式与掌握的物理规律对比，确定式中各项的物理意义。第2步：判别物理过程。由图象形状所描述的状态及变化规律确定质点的运动性质。第3步：选择解答方法。根据质点的运动性质，选择公式法、图象法解答试题，必要时建立函数关系并进行图象转换，或者与常见形式比较进行解答和判断。考点3：牛顿运动定律的综合应用例5：(2015·江西七校联考)如图17甲所示，一长木板静止在水平地面上，在t＝0时刻，一小物块以一定速度从左端滑上长木板，以后长木板运动的v－t图象如图乙所示。已知小物块与长木板的质量均为m＝1kg，小物块与长木板间及长木板与地面间均有摩擦，经1s后小物块与长木板相对静止(g取10m/s2)，求：(1)小物块与长木板间动摩擦因数的值；(2)在整个运动过程中，系统所产生的热量。0.740.5J练6：2015·太原模拟)质量为3kg的长木板A置于光滑的水平地面上，质量为2kg的木块B(可视为质点)置于木板A的左端，在水平向右的力F作用下由静止开始运动，如图甲所示。A、B运动的加速度随时间变化的图象如图乙所示。(g取10m/s2)求：(1)木板与木块之间的动摩擦因数；(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(2)4s末A、B的速度；(3)若6s末木板和木块刚好分离，则木板的长度为多少？0.34m/s4m审图：①a-t图像②情景：0-4s，F增大，AB一起匀加速；4s时，AB发生相对滑动；4s后，AB各自匀加速，拉力F不变解析(1)由图知4s末A、B间达到最大静摩擦力，此时a＝2m/s2(1分)对应A板μmBg＝mAa(2分)

练7：(2014·河南豫东豫北名校五模)如图所示，与水平方向成37°角的传送带以恒定速度v＝2m/s顺时针方向转动，两传动轮间距L＝5m．现将质量为1kg且可视为质点的物块以v0＝4m/s的速度沿传送带向上的方向自底端滑上传送带．物块与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.5，取g＝10m/s2，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，计算时，可认为滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力，求物块在传送带上上升的最大高度．a1a2解析：物块刚滑上传送带时，将匀减速上滑，直至与传送带速度相同，由牛顿第二定律得mgsin

θ＋μmgcos

θ＝ma1则有：a1＝g(sin

θ＋μcos

θ)＝10×(0.6＋0.5×0.8)m/s2＝10m/s2物块沿传送带向上的位移为：x1＝＝m＝0.6m由于最大静摩擦力Ff＝μmgcos

θ＜mgsin

θ，物块与传送带速度相同后，故继续匀减速上升，直至速度为零．根据牛顿第二定律可得：mgsin

θ－μmgcos

θ＝ma2得：a2＝g(sin

θ－μcos

θ)＝10×(0.6－0.5×0.8)m/s2＝2m/s2物块沿传送带向上运动的位移为：x2＝＝1m则物块沿传送带上升的最大高度为：H＝(x1＋x2)sin37°＝(0.6