《2020高考物理二轮复习精品资料专题02 牛顿运动定律与直线运动教学案（教师版）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020高考物理二轮复习精品资料专题02 牛顿运动定律与直线运动教学案（教师版）（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2020高考物理二轮复习精品资料专题02 牛顿运动定律与直线运动教学案（教师版） 【2020考纲解读】牛顿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、同步卫星问题等等，应用非常广泛，尤其要注意以天体问题为背景的信息给予题，这类试题不仅能考查考生对知识的掌握程度，而且还能考查考生从材料、信息中获
2、取要用信息的能力，因此备受命题专家的青睐。【知识网络构建】【重点知识整合】一、匀变速直线运动的规律1匀变速直线运动的公式2匀变速直线运动的规律的应用技巧(1)任意相邻相等时间内的位移之差相等，即xx2x1x3x2aT2，xmxn(mn)aT2.(2)某段时间的中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，即vt/2(3)对于初速度为零的匀变速直线运动，可尽量利用初速度为零的运动特点解题如第n秒的位移等于前n秒的位移与前n1秒的位移之差，即xnxnxn1an2a(n1)2 a(2n1)(4)逆向思维法：将末速度为零的匀减速直线运动转换成初速度为零的匀加速直线运动处理末速度为零的匀减速直线运动，其逆
3、运动为初速度为零的匀加速直线运动，两者加速度相同如竖直上抛运动上升阶段的逆运动为自由落体运动，竖直上抛运动上升阶段的最后1 s内的位移与自由落体运动第1 s的位移大小相等(5)加速度不变的匀减速直线运动涉及反向运动时(先减速后反向加速)，可对全过程直接应用匀变速运动的规律解题如求解初速度为19.6 m/s的竖直上抛运动中3 s末的速度，可由vtv0gt直接解得vt9.8 m/s，负号说明速度方向与初速度相反3图象问题(1)两种图象分类 斜率的意义 纵轴截距的意义 图象与t轴所围面积特例 匀速直线运动 匀变速直线运动 xt图象 速度 初位置x0 过原点的直线 抛物线 vt图象 加速度 初速度v0
4、 位移 与时间轴平行的直线 过原点的直线 (2)vt图象的特点vt图象上只能表示物体运动的两个方向，t轴上方代表的是“正方向”，t轴下方代表的是“负方向”，所以vt图象只能描述物体做“直线运动”的情况，不能描述物体做“曲线运动” 的情况vt图象的交点表示同一时刻物体的速度相等vt图象不能确定物体的初始位置(3)利用运动图象分析运动问题要注意以下几点确定图象是vt图象还是xt图象明确图象与坐标轴交点的意义明确图象斜率的意义：vt图象中图线的斜率或各点切线的斜率表示物体的加速度，斜率的大小表示加速度的大小，斜率的正负反映了加速度的方向；xt图象中图线的斜率或各点切线的斜率表示物体的速度，斜率的大小
5、表示速度的大小，斜率的正负反映了速度的方向明确图象与坐标轴所围的面积的意义明确两条图线交点的意义二、牛顿第二定律的四性性质 内容 瞬时性 力与加速度同时产生、同时消失、同时变化 同体性 在公式Fma中，m、F、a都是同一研究对象在同一时刻对应的物理量 矢量性 加速度与合力方向相同 独立性 当物体受几个力的作用时，每一个力分别产生的加速度只与此力有关，与其他力无关；物体的加速度等于所有分力产生的加速度分量的矢量和 三、超重与失重1物体具有向上的加速度(或具有向上的加速度分量)时处于超重状态，此时物体重力的效果变大2物体具有向下的加速度(或具有向下的加速度分量)时处于失重状态，此时物体重力的效果变
6、小；物体具有向下的加速度等于重力加速度时处于完全失重状态，此时物体重力的效果消失注意：重力的效果指物体对水平面的压力、对竖直悬绳的拉力以及浮力等；物体处于超重或失重(含完全失重)状态时，物体的重力并不因此而变化四、力F与直线运动的关系【高频考点突破】考点一 匀变速直线运动规律的应用匀变速直线运动问题，涉及的公式较多，求解方法较多，要注意分清物体的运动过程，选取简洁的公式和合理的方法分析求解，切忌乱套公式，一般情况是对任一运动过程寻找三个运动学的已知量，即知三求二，若已知量超过三个，要注意判断，如刹车类问题，若已知量不足三个，可进一步寻找该过程与另一过程有关系的量，或该物体与另一物体有关系的量，
7、一般是在时间、位移、速度上有关系，然后联立关系式和运动学公式求解，且解题时一定要注意各物理量的正负例1、质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的vt图象如图21所示g取10 m/s2，求：(1)物体与水平面间的动摩擦因数；(2)水平推力F的大小；(3)010 s内物体运动位移的大小图2-1热点二 追及、相遇问题1基本思路2追及问题中的临界条件(1)速度大者减速(如匀减速直线运动)追速度小者(如匀速运动)：当两者速度相等时，若追者位移仍小于被追者位移，则永远追不上，此时两者间有最小距离若两者速度相等时，两者的位移也相等，则恰能追上，也是两者避免碰撞的
8、临界条件若两者位移相等时，追者速度仍大于被追者的速度，则被追者还有一次追上追者的机会，其间速度相等时两者间距离有一个较大值(2)速度小者加速(如初速度为零的匀加速直线运动)追速度大者(如匀速运动)：当两者速度相等时有最大距离当两者位移相等时，即后者追上前者3注意事项(1)追者和被追者速度相等是能追上、追不上或两者间距最大、最小的临界条件(2)被追的物体做匀减速直线运动时，要判断追上时被追的物体是否已停止例2、为了体现人文关怀，保障市民出行安全和严格执法，各大都市交管部门强行推出了“电子眼”，据了解，在城区内全方位装上“电子眼”后，机动车擅自闯红灯的记录大幅度减少，因闯红灯引发的交通事故也从过去
9、的5%下降到1%.现有甲、乙两辆汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度均为10 m/s.当两车快要到一十字路口时，甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯，于是紧急刹车(反应时间忽略不计)，乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车，但乙车司机反应较慢(反应时间为0.5 s)已知甲车紧急刹车时制动力为车重的0.4倍，乙车紧急刹车时制动力为车重的0.5倍，g取10 m/s2.求：(1)若甲司机看到黄灯时车头距警戒线15 m，他采取上述措施能否避免闯红灯？(2)为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车行驶过程中应保持多大距离？考点三 动力学的两类基本问题1已知物体的受力情况，确定
10、物体的运动情况处理方法：已知物体的受力情况，可以求出物体的合外力，根据牛顿第二定律可以求出物体的加速度，再利用物体的初始条件(初位置和初速度)，根据运动学公式就可以求出物体的位移和速度，也就是确定了物体的运动情况2已知物体的运动情况，确定物体的受力情况处理方法：已知物体的运动情况，由运动学公式求出加速度，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的合外力，由此推断物体受力情况例3、航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m2 kg，动力系统提供的恒定升力F28 N试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10 m/s2.(1)第一次试飞，飞行器飞行t18 s时到达高
11、度H64 m求飞行器所受阻力Ff的大小；(2)第二次试飞，飞行器飞行t26 s时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力求飞行器能达到的最大高度h；(3)为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3.(3)为使飞行器不致坠落到地面，则落地前速度应减小到零飞行器先加速下落，恢复升力后减速下落加速下落时，a38 m/s2，h3，(10分)减速下落时，a46 m/s2，h4，(12分)因h3h4h，故得vm 12 m/s.(13分)故从开始下落到恢复升力的时间t s(15分)【答案】(1)4 N(2)42 m(3) s热点四 动力学中的临界问题解答物理临界问题的关键是从题述信息中
12、寻找出临界条件许多临界问题题述中常用“恰好”、“最大”、“至少”、“恰好不相撞”、“恰好不脱离”词语对临界状态给出暗示也有些临界问题中不显含上述常见的“临界术语”，但审题时会发现某个物理量在变化过程中会发生突变，则该物理量突变时物体所处的状态即为临界状态审题时，一定要抓住这些特定的词语，明确含义，挖掘内涵，找出临界条件例4、如图23所示，倾角为的光滑斜面体上有一个质量为m的小球被平行于斜面的细绳系于斜面上，斜面体放在水平面上图2-3(1)要使小球对斜面体无压力，求斜面体运动的加速度范围，并说明其方向；(2)要使小球对细绳无拉力，求斜面体运动的加速度范围，并说明其方向；(3)若已知60，m2 k
13、g，当斜面体以加速度a10 m/s2向右匀加速运动时，求细绳对小球的拉力取g10 m/s2. (2)当小球对细绳刚好无拉力时，小球只受重力G和斜面的支持力FN，如图24乙所示，斜面的支持力FN的水平分力使小球向左加速运动由FNcosmg0，FNsinma1，联立解得a1gtan所以在小球对细绳无拉力时，若要使小球与斜面体以相同的加速度运动，则斜面体必须以a1gtan向左加速运动如果斜面体的加速度大于a1，则小球会相对于斜面向上滑动；如果斜面体的加速度小于a1，则小球会相对于斜面向下滑动，此时细绳拉力不为0.所以当斜面体向左运动的加速度a1gtan时小球对细绳无拉力(3)由(1)可知，对斜面体刚
14、好无压力时，斜面体加速度a0gcot10 m/s2.而题设斜面体以加速度a10 m/s2向右匀加速运动，加速度大于a0，因此，这时小球对斜面无压力，且小球飞离斜面，如图24丙所示，设此时细绳与水平方向夹角为，则有FTsinmg0，FTcosma联立解得小球所受细绳拉力FTmg20 N，拉力方向与水平方向的夹角45.【难点探究】难点一两类动力学问题1已知物体的受力情况，确定物体的运动情况处理方法：已知物体的受力情况，可以求出物体的合外力，根据牛顿第二定律可以求出物体的加速度，再利用物体的初始条件(初位置和初速度)，根据运动学公式就可以求出物体的位移和速度，也就是确定了物体的运动情况2已知物体的运
15、动情况，确定物体的受力情况处理方法：已知物体的运动情况，由运动学公式求出加速度，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的合外力，由此推断物体受力情况3两类问题涉及知识较多(如物体受力分析、牛顿第二定律、运动学方程)，综合考查学生对力学知识的掌握及应用能力，有时会考查多阶段、多过程问题，求解时注意分析每一个阶段或过程所用到的动力学知识，分清已知量和待求量两类问题并没有绝对地独立，有时在题目中相互交叉研究运动的加速度是解题的桥梁和纽带，是顺利求解的关键例1、如图121所示，一重为10 N的小球，在F20 N的竖直向上的拉力作用下，从A点由静止出发沿AB向上运动，F作用1.2 s后撤去已知杆与球间的动摩擦因数为，
