高考物理复习第三章牛顿运动定律第三课时牛顿运动定律的应用创新市赛课公开课一等奖省名师获奖

第3课时牛顿运动定律应用1/631.单位制(1)基本量、基本单位和导出单位①物理学_________在确定了物理量之间数量关系同时，也确定了物理量_________间关系。②基本量概念：被选定利用物理量之间关系推导出其它物理量__________________。基本单位：_____________单位。③导出单位由基本量依据_________推导出来其它物理量单位。

关系式单位单位物理量基本物理量关系式2/63(2)单位制和国际单位制①单位制_________单位和_________单位一起组成单位制。②国际单位制国际通用，包含一切_________领域单位制。③国际单位制中基本单位以下是国际单位制中七个基本物理量和对应国际单位制中基本单位。

基本导出计量3/63物理量名称物理量符号单位名称单位符号长度l________m质量m________________时间t________s电流I________A热力学温度T开(尔文)K发光强度I，(IV)坎(德拉)cd物质量n，(v)摩(尔)mol④在力学范围内，国际单位制中基本量为：_______、_____、_____。对应基本单位为：_____、_____、_____。

米千克kg秒安培长度质量时间米千克秒4/632.超重和失重(1)超重①定义：物体对支持物压力(或对悬挂物拉力)_______物体所受重力现象。②产生条件：物体含有_______加速度。(2)失重①定义：物体对支持物压力(或对悬挂物拉力)_______物体所受重力现象。②产生条件：物体含有_______加速度。(3)完全失重①定义：物体对支持物压力(或对竖直悬挂物拉力)________现象称为完全失重现象。②产生条件：物体加速度a＝____，方向竖直向下。

大于向上小于向下等于零g5/63【思索判断】1.牛顿是基本单位(

)2.在国际单位制中，力单位是依据牛顿第二定律定义(

)3.超重就是物体所受重力增大了(

)4.物体做自由落体运动时处于完全失重状态，所以做自由落体运动物体不受重力作用(

)5.物体向上运动时处于超重状态(

)6.加速度大小等于g物体处于完全失重状态(

)×√××××6/63考点一单位制超重和失重(b/－)[关键点突破]1.实重与视重比较

现象视重(F)F与实重mg比较平衡状态匀速或静止F＝mgF＝mga向上超重F＝m(g＋a)F>mga向下失重F＝m(g－a)F<mga＝g竖直向下完全失重F＝0F<mg7/632.易错提醒 (1)物体处于超重或失重状态时，物体重力一直存在，大小也没有改变。 (2)发生超重或失重现象与物体速度无关，只决定于加速度方向。3.尽管物体加速度不在竖直方向，但只要其加速度在竖直方向上有分量，物体就会处于超重或失重状态。4.物体超重或失重多少是由物体质量和竖直加速度共同决定，其大小等于ma。

8/63[典例剖析]【例1】

(·浙江新高考研究联盟联考)在天宫二号中工作景海鹏和陈冬能够自由漂浮在空中，宇航员处于失重状态。以下分析正确是(

)A.失重就是航天员不受力作用B.失重原因是航天器离地球太远，从而摆脱了地球引力C.失重是航天器独有现象，在地球上不可能有失重现象存在D.正是因为引力存在，才使航天器和航天员有可能做围绕地球圆周运动

9/63解析失重时航天员仍受地球引力作用，只是弹力为零而已，A、B错误；失重在地球上也很普遍，它只是视重(即弹力)小于重力现象，C错误；正是因为地球引力存在，才使航天器和航天员有可能做围绕地球圆周运动，D正确。答案D10/63【例2】

某试验小组利用DIS系统观察超重和失重现象。他们在学校电梯房内做试验，在电梯天花板上固定一个力传感器，测量挂钩向下，并在钩上悬挂一个重为10N钩码，在电梯运动过程中，计算机显示器上显示出如图所表示图线，依据图线分析可得出说法错误是(

)11/63A.图线显示力传感器对钩码拉力大小随时间改变情况B.从时刻t1到t2，钩码处于失重状态；从时刻t3到t4，钩码处于超重状态C.电梯可能开始在15楼，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最终停在1楼D.电梯可能开始在1楼，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最终停在5楼

12/63解析力传感器显示钩码对传感器拉力大小，钩码对传感器拉力与传感器对钩码拉力是一对相互作用力，大小相等，故A正确；失重状态下重物对悬挂物拉力小于物体重力，超重状态下则相反，故B正确；从时刻t1到t2这段时间内传感器对钩码拉力小于钩码重力，系统应含有向下加速度，同理，t3到t4这段时间内系统应含有向上加速度，C正确，D错误。答案D13/63【方法总结】超重和失重现象判断技巧(1)从受力角度判断，当物体所受向上拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态，小于重力时处于失重状态，等于0时处于完全失重状态。(2)从加速度角度判断，当物体含有向上加速度时处于超重状态，含有向下加速度时处于失重状态，向下加速度为重力加速度时处于完全失重状态。

14/63[针对训练]1.(·稽阳3月联考)以下单位中属于国际单位制中力学基本单位是(

)A.kg、A、s B.N、m、sC.cm、g、s D.kg、m、s解析在国际单位制中，基本单位为kg、m、s、A、mol、K、cd，力学基本单位是kg、m、s，故D正确。答案D15/632.有一个大型游戏器械，它是一个圆筒形大型容器，筒壁竖直，游客进入容器后靠筒壁站立，当圆筒开始转动后，转速加紧到一定程度时，突然地板塌落，游客发觉自己没有落下去，这是因为(

)A.游客处于超重状态B.游客处于失重状态C.游客受到摩擦力等于重力D.筒壁对游客支持力等于重力

解析人在竖直方向上处于平衡状态，重力和摩擦力是一对平衡力，

并不是处于失重或超重状态。

答案C16/63考点二动力学中图象问题(d/d)[关键点突破]1.常见图象有 v－t图象，a－t图象，F

－t图象，F－x图象，F

－a图象等。2.图象间联络

加速度是联络v

－t图象与F－t图象桥梁。3.分析图象问题时关键 (1)看清纵、横坐标所表示物理量及单位。 (2)注意坐标原点是否从零开始。 (3)清楚图线交点、斜率、面积等物理意义。 (4)对物体受力情况和运动情况分析。

17/63[典例剖析]【例1】

(·嘉兴期中)“蹦极”是跳跃者把一端固定长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下一个极限运动。某人做蹦极运动，所受绳子拉力F大小随时间t改变情况如图所表示。将蹦极过程近似为在竖直方向运动，重力加速度为g。据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为(

)A.0.8g B.g C.2g D.3g18/63解析由拉力与时间关系图象能够知道，人重力等于0.6F0，而最大拉力为1.8F0结合牛顿第二定律有1.8F0－mg＝mam，解得am＝2g，故C正确，A、B、D错误。答案C19/63【例2】

静止在光滑水平面上物体受到一个水平拉力作用，该力随时间改变关系如图所表示，则(

)A.物体在2s内位移为零 B.4s末物体将回到出发点C.2s末物体速度为2m/s D.物体一直在朝同一方向运动解析0～1s内物体匀加速运动，1～2s内沿原方向匀减速直线运动，2s末速度为零，然后重复上述过程，D正确。答案D20/63【例3】

质量为3kg物体放在水平地面上，在水平恒力F作用下做匀加速直线运动，4s末撤去此水平恒力F。物体运动v－t图象如图所表示。求：(1)物体在0～4s加速度大小；(2)物体在4～10s位移大小；(3)物体所受摩擦力大小。

21/63答案(1)3m/s2

(2)36m

(3)6N22/63【方法总结】动力学图象问题处理方法看清坐标轴所表示物理量及单位并注意坐标原点是否从0开始，明确因变量与自变量间制约关系，明确物理量改变趋势，分析图线进而弄懂物理过程，写出对应函数关系式，进而明确“图象与公式”“图象与物体”间关系，方便对相关物理问题作出准确判断。23/63[针对训练]1.(·绍兴期中)一物体放在水平地面上，如图甲所表示，已知物体所受水平拉力F随时间t改变情况如图乙所表示，物体对应速度v随时间t改变关系如图丙所表示，则(

)24/63A.滑动摩擦力为3NB.全过程克服摩擦力做功30JC.动摩擦因数为0.2D.物体质量为1.5kg答案B25/632.如图(a)，质量m＝1kg物体沿倾角θ＝37°固定粗糙斜面由静止开始向下运动，风对物体作用力沿水平方向向右，其大小与风速v成正比，百分比系数用k表示，物体加速度a与风速v关系如图(b)所表示，(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)求：

(1)物体与斜面间动摩擦因数μ；

(2)百分比系数k。

26/63答案

(1)0.25

(2)0.84kg/s27/63考点三动力学中连接体问题及传送带模型(d/d)[关键点突破]

一、连接体问题分析1.连接体分类

依据两物体之间相互连接媒介不一样，常见连接体能够分为三大类。(1)绳(杆)连接：两个物体经过轻绳或轻杆作用连接在一起；(2)弹簧连接：两个物体经过弹簧作用连接在一起；(3)接触连接：两个物体经过接触面弹力或摩擦力作用连接在一起。

28/632.连接体运动特点轻绳——轻绳在伸直状态下，两端连接体沿绳方向速度总是相等。轻杆——轻杆平动时，连接体含有相同平均速度；轻杆转动时，连接体含有相同角速度，而线速度与转动半径成正比。轻弹簧——在弹簧发生形变过程中，两端连接体速率不一定相等；在弹簧形变最大时，两端连接体速率相等。

29/63二、传送带问题分析1.水平传送带问题求解关键在于对物体所受摩擦力进行正确分析判断。判断摩擦力时要注意比较物体运动速度与传送带速度，也就是分析物体在运动位移x(对地)过程中速度是否和传送带速度相同。物体速度与传送带速度相同时刻就是物体所受摩擦力发生突变时刻。

30/632.倾斜传送带问题求解关键在于认真分析物体与传送带相对运动情况，从而确定其是否受到滑动摩擦力作用。假如受到滑动摩擦力作用应深入确定滑动摩擦力大小和方向，然后依据物体受力情况确定物体运动情况。当物体速度与传送带速度相同时，物体所受摩擦力方向有可能发生突变。

31/63[典例剖析]【例1】

如图所表示，在光滑水平地面上质量分别为m1和m2木块A和B之间用轻弹簧相连，在拉力F作用下，以加速度a做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F，此瞬间A和B加速度大小分别为a1和a2，则(

)32/63答案D33/63【例2】

如图所表示，水平传送带A、B两端相距x＝4m，以v0＝

4m/s速度(一直保持不变)顺时针运转，今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至A端，因为煤块与传送带之间有相对滑动，会在传送带上留下划痕。已知煤块与传送带间动摩擦因数μ＝0.4，取重力加速度大小g＝10m/s2，则煤块从A运动到B过程中(

)A.煤块从A运动到B时间是2.25sB.煤块从A运动到B时间是1.5sC.划痕长度是0.5mD.划痕长度是1m34/63答案B35/63【例3】

如图所表示，为传送带传输装置示意图一部分，传送带与水平地面倾角θ＝37°，A、B两端相距L＝5.0m，质量为M＝10kg物体以v0＝6.0m/s速度沿AB方向从A端滑上传送带，物体与传送带间动摩擦因数处处相同，均为0.5。传送带顺时针运转速度v＝4.0m/s，(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：(1)物体从A点抵达B点所需时间；(2)若传送带顺时针运转速度能够调整，物体从A点抵达B点最短时间是多少？

36/6337/63答案(1)2.2s

(2)1s38/63【方法总结】分析传送带问题关键(1)初始时刻，依据v物、v带关系，确定物体受力情况，进而确定物体运动情况。(2)依据临界条件v物＝v带确定临界状态情况，判断之后运动形式。(3)利用对应规律，进行相关计算。39/63[针对训练]1.如图所表示，在光滑水平地面上，水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动加速运动。小车质量为M，木块质量为m，加速度大小为a，木块和小车之间动摩擦因数为μ，则在这个过程中，木块受到摩擦力大小是(

)40/63答案D41/632.如图所表示，水平传送带两端相距x＝8m，工件与传送带间动摩擦因数μ＝0.6，工件滑上A端时速度vA＝10m/s，设工件抵达B端时速度为vB。(取g＝10m/s2)(1)若传送带静止不动，求vB；(2)若传送带顺时针转动，工件还能抵达B端吗？若不能，说明理由；若能，求抵达B点速度vB；(3)若传送带以v＝13m/s逆时针匀速转动，求vB及工件由A到B所用时间。

42/63答案

(1)2m/s

(2)能，2m/s

(3)13m/s

0.67s43/63考点四动力学中临界极值问题(d/d)[关键点突破]1.临界或极值条件标志(1)有些题目中有“刚好”“恰好”“恰好”等字眼，显著表明题述过程存在着临界点；(2)若题目中有“最大”“最小”“至多”“最少”等字眼，表明题述过程存在着极值，这个极值点往往是临界点。

44/632.解答临界问题三种方法极限法把物理问题(或过程)推向极端，从而使临界现象(或状态)暴露出来，以抵达正确处理问题目标假设法临界问题存在各种可能，尤其是非此即彼两种可能时，或改变过程中可能出现临界条件，也可能不出现临界条件时，往往用假设法处理问题数学法将物理过程转化为数学表示式，依据数学表示式解出临界条件45/63[典例剖析]【例1】

一斜面放在水平地面上，倾角为θ＝53°，一个质量为0.2kg小球用细绳吊在斜面顶端，如图所表示。斜面静止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行，不计斜面与水平面摩擦，当斜面以10m/s2加速度向右运动时，求细绳拉力及斜面对小球弹力。(g取10m/s2)46/63解析设小球刚才脱离斜面时斜面向右加速度为a，此时斜面对小球支持力恰好为零，小球只受到重力和细绳拉力，且细绳依然与斜面平行。对小球受力分析如图所表示。47/6348/6349/63答案A50/63[针对训练]1.如图所表示，木块A质量为m，木块B质量为M，叠放在光滑水平面上，A、B之间动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现用水平力F作用于A，则保持A、B相对静止条件是F不超出(

)51/63答案

C52/632.一弹簧一端固定在倾角为37°光滑斜面底端，另一端拴住质量为m1＝4kg物块P，Q为一重物，已知Q质量为m2＝8kg，弹簧质量不计，劲度系数k＝600N/m，系统处于静止，如图所表示，现给Q施加一个方向沿斜面向上力F，使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动，已知在前0.2s时间内，F为变力，0.2s以后，F为恒力，求力F最大值与最小值。(sin37°＝0.6，g＝10m/s2)53/6354/63答案最大值为72N，最小值为36N55/631.以下相关力学单位制说法正确是(

)A.在力学分析计算中，只能采取国际制单位，不能采取其它单位B.力学单位制中，选为基本单位物理量有力、时间、质量C.力学单位制中，采取国际单位制基本单位有千克、厘米、秒D.单位制中导出单位能够用基本单位来表示

56/63解析用公式进行计算时，