高三物理專題復(fù)習(xí)

專題二力與直線運(yùn)動(dòng)第2講牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其應(yīng)用【考綱解讀】牛頓運(yùn)動(dòng)定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用Ⅱ【考情分析】本知識(shí)點(diǎn)考查角度及方式：①牛頓運(yùn)動(dòng)定律在簡(jiǎn)單動(dòng)力學(xué)中的應(yīng)用；（選擇）②應(yīng)用圖像分析物體受力、運(yùn)動(dòng)情況；（選擇）③連接體問題及應(yīng)用；（選擇）④牛頓運(yùn)動(dòng)定律在系統(tǒng)問題、多階段問題綜合應(yīng)用。（計(jì)算）【近三年考題】課標(biāo)Ⅰ課標(biāo)Ⅱ13年14（選擇）：伽利略手稿19（選擇）：x-t圖像21（選擇）：v-t圖像14（選擇）：F-a圖像25（計(jì)算）：物塊、木板多物體、多過程及v-t圖像14年17（選擇）：橡皮筋下球加速24（計(jì)算）：牛頓定律-追擊相遇14（選擇）：

v-t圖像24（計(jì)算）：牛頓定律應(yīng)用-跳傘15年20（選擇）：斜面上v-t圖25（計(jì)算）：物塊、木板結(jié)合v-t圖多過程20（選擇）：連接體-火車節(jié)數(shù)25（計(jì)算）：石塊、石板-山體滑坡多過程【復(fù)習(xí)目標(biāo)】1.理解牛頓第二定律，會(huì)分析瞬時(shí)加速度、連接體、超失重問題。2.學(xué)會(huì)審圖，挖掘圖像信息，明確受力、運(yùn)動(dòng)情景，會(huì)解決牛頓定律兩類問題。3.會(huì)分析多物體，多過程的情景，解決如傳送帶、物塊木板運(yùn)動(dòng)模型，掌握牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用。4.掌握整體法、隔離法在牛頓運(yùn)動(dòng)定律中應(yīng)用。考點(diǎn)1：牛頓定律的理解題組1：瞬時(shí)性問題例1：(多選)(2015·延邊)如圖所示，在動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2的水平面上，質(zhì)量m＝2kg的物塊與水平輕彈簧相連，物塊在與水平方向成θ＝45°角的拉力F作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)水平面對(duì)物塊的彈力恰好為零．g取10m/s2，以下說法正確的是(

)A．此時(shí)輕彈簧的彈力大小為20NB．當(dāng)撤去拉力F的瞬間，物塊的加速度大小為8m/s2，方向向左C．若剪斷彈簧，剪斷的瞬間物塊的加速度大小為8m/s2，方向向右D．若剪斷彈簧，則剪斷的瞬間物塊的加速度為0ABB:C.練1：(多選)(2015·海南單科，8)如圖，物塊a、b和c的質(zhì)量相同，a和b，b和c之間用完全相同的輕彈簧S1和S2相連，通過系在a上的細(xì)線懸掛于固定點(diǎn)O，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將細(xì)線剪斷，將物塊a的加速度的大小記為a1，S1和S2相對(duì)于原長(zhǎng)的伸長(zhǎng)分別記為Δl和Δl2，重力加速度大小為g。在剪斷的瞬間(

)A.a1＝3gB.a1＝0C.Δl1＝2Δl2D.Δl1＝Δl2

AC方法總結(jié)：1.牛頓第二定律F、a有瞬時(shí)性，F(xiàn)變，a變。2.繩、桿、板彈力可突變，突變后的力由新的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析，如ABO3.未剪斷的彈簧、橡皮條彈力保持不變。題組2：連接體問題例2：(多選)(2014·江蘇高考)如圖2-3所示，A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m，靜止疊放在水平地面上．A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g.現(xiàn)對(duì)A施加一水平拉力F，則(

)A．當(dāng)F<2μmg時(shí)，A、B都相對(duì)地面靜止B．當(dāng)F＝μmg時(shí)，A的加速度為μgC．當(dāng)F>3μmg時(shí)，A相對(duì)B滑動(dòng)D．無論F為何值，B的加速度不會(huì)超過μgBCDfmA=2μmg，fmB=3μmg/2,F＜3μmg/2，都靜止不動(dòng)；F＞3μmg/2，開始一起加速；AB間靜摩擦力隨F逐漸增大，當(dāng)達(dá)到fmA后，開始分離，發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，對(duì)B：2μmg-3μmg/2=ma，對(duì)AB：F-3μmg/2=3ma，得：F=3mg練2：(多選)如圖11所示，物塊A、B質(zhì)量相等，在恒力F作用下，在水平面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。若物塊與水平面間接觸面光滑，物塊A的加速度大小為a1，物塊A、B間的相互作用力大小為FN1；若物塊與水平面間接觸面粗糙，且物塊A、B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，物塊B的加速度大小為a2，物塊A、B間的相互作用力大小為FN2，則以下判斷正確的是(

)A.a1＝a2

B.a1＞a2

C.FN1＝FN2

D.FN1＜FBCD整體求共同加速度a→隔離B求AB間彈力FN,彈力FN大小與地面是否光滑無關(guān)，方法總結(jié)：1.連接體問題，a相同時(shí)，一般采用隔離法、整體法結(jié)合，交替運(yùn)用。A不相同時(shí)，一般采用分別隔離法。如：2.物塊、木板問題，注意F＞fm時(shí)，從靜止開始運(yùn)動(dòng)；物塊與木板一起運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體間f靜＜fm，物塊在木板上發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，f靜=fm。AB題組3：超失重問題例3：【2015海南-9】如圖，升降機(jī)內(nèi)有一固定斜面，斜面上放一物體，開始時(shí)升降機(jī)做勻速運(yùn)動(dòng)，物塊相對(duì)斜面勻速下滑，當(dāng)升降機(jī)加速上升時(shí)（）A.物塊與斜面間的摩擦力減小B.物塊與斜面間的正壓力增大C.物塊相對(duì)于斜面減速下滑D.物塊相對(duì)于斜面勻速下滑BD練3：【2015重慶-5】.若貨物隨升降機(jī)運(yùn)動(dòng)的圖像如題5圖所示（豎直向上為正），則貨物受到升降機(jī)的支持力與時(shí)間關(guān)系的圖像可能是（）B方法總結(jié)：

a方向向上，超重，示重＞重力；

a方向向下，超重，示重＜重力；考點(diǎn)2：牛頓定律與圖像結(jié)合的問題例4：(2015新課標(biāo)I-20).如圖（a），一物塊在t=0時(shí)刻滑上一固定斜面，其運(yùn)動(dòng)的v-t圖線如圖（b）所示，若重力加速度及圖中的v0、v1、t1均為已知量，則可求出（）A.斜面的傾角B.物塊的質(zhì)量C.物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)D.物塊沿斜面向上滑行的最大高度ACD向上：mgsinα+μmgcosα=ma1向上：mgsinα-μmgcosα=ma2練4：如圖1甲所示，在傾角為37°的粗糙且足夠長(zhǎng)的斜面底端，一質(zhì)量m＝2kg可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊壓縮一輕彈簧并鎖定，滑塊與彈簧不相連．t＝0s時(shí)解除鎖定，計(jì)算機(jī)通過傳感器描繪出滑塊的速度時(shí)間圖象如圖乙所示，其中Ob段為曲線，bc段為直線，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.則下列說法正確的是(

)A．在0.15s末滑塊的加速度為－8m/s2B．滑塊在0.1～0.2s時(shí)間間隔內(nèi)沿斜面向下運(yùn)動(dòng)C．滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.25D．在滑塊與彈簧脫離之前，滑塊一直在做加速運(yùn)動(dòng)AC練5：如圖甲所示，為一傾角θ＝37°的足夠長(zhǎng)斜面，將一質(zhì)量為m＝1kg的物體無初速度在斜面上釋放，同時(shí)施加一沿斜面向上的拉力，拉力隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象如圖乙所示，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.25，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：5m，向下30m，方向向下方法總結(jié)：

巧解動(dòng)力學(xué)中圖象問題的步驟第1步：識(shí)別圖象。①橫、縱坐標(biāo)軸表示的物理量（如v-t、a-t、F-t、a-1/v）；②是定性描述(坐標(biāo)軸無標(biāo)度和單位)還是定量描述(坐標(biāo)軸有標(biāo)度和單位)；③圖象形狀所描述的狀態(tài)及變化規(guī)律；④圖線與橫坐標(biāo)軸包圍的“面積”有、無意義及對(duì)應(yīng)的物理量；⑤圖線的折點(diǎn)表示斜率發(fā)生變化，明確圖線斜率對(duì)應(yīng)的物理量；⑥由圖象構(gòu)建數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系式，根據(jù)所構(gòu)建的關(guān)系式與掌握的物理規(guī)律對(duì)比，確定式中各項(xiàng)的物理意義。第2步：判別物理過程。由圖象形狀所描述的狀態(tài)及變化規(guī)律確定質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。第3步：選擇解答方法。根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，選擇公式法、圖象法解答試題，必要時(shí)建立函數(shù)關(guān)系并進(jìn)行圖象轉(zhuǎn)換，或者與常見形式比較進(jìn)行解答和判斷。考點(diǎn)3：牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用例5：(2015·江西七校聯(lián)考)如圖17甲所示，一長(zhǎng)木板靜止在水平地面上，在t＝0時(shí)刻，一小物塊以一定速度從左端滑上長(zhǎng)木板，以后長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖乙所示。已知小物塊與長(zhǎng)木板的質(zhì)量均為m＝1kg，小物塊與長(zhǎng)木板間及長(zhǎng)木板與地面間均有摩擦，經(jīng)1s后小物塊與長(zhǎng)木板相對(duì)靜止(g取10m/s2)，求：(1)小物塊與長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的值；(2)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，系統(tǒng)所產(chǎn)生的熱量。0.740.5J練6：2015·太原模擬)質(zhì)量為3kg的長(zhǎng)木板A置于光滑的水平地面上，質(zhì)量為2kg的木塊B(可視為質(zhì)點(diǎn))置于木板A的左端，在水平向右的力F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，如圖甲所示。A、B運(yùn)動(dòng)的加速度隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示。(g取10m/s2)求：(1)木板與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)(2)4s末A、B的速度；(3)若6s末木板和木塊剛好分離，則木板的長(zhǎng)度為多少？0.34m/s4m審圖：①a-t圖像②情景：0-4s，F(xiàn)增大，AB一起勻加速；4s時(shí)，AB發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)；4s后，AB各自勻加速，拉力F不變解析(1)由圖知4s末A、B間達(dá)到最大靜摩擦力，此時(shí)a＝2m/s2(1分)對(duì)應(yīng)A板μmBg＝mAa(2分)

練7：(2014·河南豫東豫北名校五模)如圖所示，與水平方向成37°角的傳送帶以恒定速度v＝2m/s順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，兩傳動(dòng)輪間距L＝5m．現(xiàn)將質(zhì)量為1kg且可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊以v0＝4m/s的速度沿傳送帶向上的方向自底端滑上傳送帶．物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5，取g＝10m/s2，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，計(jì)算時(shí)，可認(rèn)為滑動(dòng)摩擦力近似等于最大靜摩擦力，求物塊在傳送帶上上升的最大高度．a(chǎn)1a2解析：物塊剛滑上傳送帶時(shí)，將勻減速上滑，直至與傳送帶速度相同，由牛頓第二定律得mgsin

θ＋μmgcos

θ＝ma1則有：a1＝g(sin

θ＋μcos

θ)＝10×(0.6＋0.5×0.8)m/s2＝10m/s2物塊沿傳送帶向上的位移為：x1＝＝m＝0.6m由于最大靜摩擦力Ff＝μmgcos

θ＜mgsin

θ，物塊與傳送帶速度相同后，故繼續(xù)勻減速上升，直至速度為零．根據(jù)牛頓第二定律可得：mgsin

θ－μmgcos

θ＝ma2得：a2＝g(sin

θ－μcos

θ)＝10×(0.6－0.5×0.8)m/s2＝2m/s2物塊沿傳送帶向上運(yùn)動(dòng)的位移為：x2＝＝1m則物塊沿傳送帶上升的最大高度為：H＝(x1＋x2)sin37°＝(0.6