《高考物理二轮复习专题02牛顿运动定律与直线运动学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理二轮复习专题02牛顿运动定律与直线运动学案（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题02 牛顿运动定律与直线运动构建知识网络：考情分析：牛顿运动定律是高中物理的基础，更是力学的核心知识，在整个物理学中占有非常重要的地位，近几年对牛顿运动定律的考查频率非常高，牛顿运动定律将主要考查牛顿运动定律在动力学中的综合问题、电场与磁场中电荷运动问题、电磁感应综合问题的应用。重点知识梳理：一、匀变速直线运动的“四类公式”（简称1、2、3、4运动学公式：一个定义式两个基本公式三个重要推论四个初速度为零的推论）1.2.3. （无论匀加速还是匀减速直线运动） 逐差法4.初速度为0的几个推论：（设时间间隔为t）第1t末、第2t末、第3t末速度之比：前1t内、前2t内、前3t内位移之比：第1t内
2、、第2t内、第3t内位移之比：若将整个过程分成若干个相等的位移等分，每一等分所用时间之比： 二、符号法则(1)匀变速直线运动的“四类公式”都是矢量式，应用时注意各量符号的确定。(2)一般情况下，取初速度的方向为正方向。三、解决匀变速直线运动的常用方法四、牛顿第一定律 1.内容 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态. 2.意义 (1)指出力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因. (2)指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又称为惯性定律.(3)牛顿第一定律描述的只是一种理想状态，而实际中不受力作用的物体是不存在的
3、，当物体受外力但所受合外力为零时，其运动效果跟不受外力作用时相同，物体将保持静止或匀速直线运动状态.3.惯性 (1)定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质. (2)量度：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小. (3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性，与物体的运动情况和受力情况 无关.五、牛顿第二定律 1.内容 物体加速度的大小跟所受外力的合力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟合外力方向相同. 2.表达式：Fma. 六、牛顿第三定律1.牛顿第三定律的内容 两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向 相反、作用在同一条直线上
4、.2.作用力与反作用力的“三同、三异、三无关” (1)“三同”：大小相同；性质相同；变化情况相同. (2)“三异”：方向不同；受力物体不同；产生的效果不同. (3)“三无关”：与物体的种类无关；与物体的运动状态无关； 与物体是否和其他物体存在相互作用无关. 七、力学单位制 1.力学中的基本物理量及单位 (1)力学中的基本物理量是长度、质量、时间. (2)力学中的基本单位：米(m)、千克（Kg）、 秒（S） . 2.单位制 (1)由基本单位和导出单位组成的单位系统叫做单位制. (2)国际单位制(SI)：国际计量大会制定的国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫做国际单位制.八、超重与失重1.超重
5、 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象. (2)产生条件：物体具有向 上 的加速度. 2.失重 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 小于 物体所受重力的现象. (2)产生条件：物体具有向 下 的加速度.【名师提醒】动力学综合题的解法：受力分析过程分析求解加速度是关键直线运动-受力分析后建立的表达式：（1）运动方向建立牛顿第二运动定律表达式；（2）垂直于运动方向建立平衡条件表达式；（3）两个方向的联系滑动摩擦力公式直线运动-过程分析后建立的表达式：选用合适的运动学公式，如果是多过程问题分段处理，两个过程的联系通常是前一过程的末速度是后一过程的初
6、速度典型例题剖析：考点一：匀变速直线运动规律的应用【典型例题1】如图所示，云南省彝良县发生特大泥石流，一汽车停在小山坡底，司机突然发现在距坡底240 m的山坡处泥石流以8 m/s的初速度、0.4 m/s2的加速度匀加速倾泻而下，假设泥石流到达坡底后速率不变，在水平地面上做匀速直线运动.已知司机的反应时间为1 s，汽车启动后以0.5 m/s2的加速度一直做匀加速直线运动.试分析司机能否安全脱离. 【答案】司机能安全脱离 【变式训练1】(2017江苏如皋一模)如图所示，水平地面O点的正上方的装置M每隔相等的时间由静止释放一小球，当某小球离开M的同时，O点右侧一长为L1.2 m的平板车开始以a6.0
7、 m/s2的恒定加速度从静止开始向左运动，该小球恰好落在平板车的左端，已知平板车上表面距离M的竖直高度为h0.45 m，忽略空气的阻力，重力加速度g取10 m/s2。(1)求小球左端离O点的水平距离；(2)若至少有2个小球落在平板车上，则释放小球的时间间隔t应满足什么条件？【答案】：(1)0.27 m(2)t0.4 s【名师提醒】1.匀变速直线运动问题规范解题“四个步骤”2.求解追及问题的技巧(俗称“一个条件速度相等、两个关系时间关系、位移关系”)考点二：动力学的两类基本问题【典型例题2】(2017南京模拟)如图所示，航空母舰上的起飞跑道由长度为l11.6102 m的水平跑道和长度为l220
8、m 的倾斜跑道两部分组成。水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h4.0 m。一架质量为m2.0104 kg的飞机，其喷气发动机的推力大小恒为F1.2105 N，方向与速度方向相同，在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为飞机重力的0.1倍。假设航母处于静止状态，飞机质量视为不变并可看成质点，取g10 m/s2。(1)求飞机在水平跑道运动的时间及到达倾斜跑道末端时的速度大小；(2)为了使飞机在倾斜跑道的末端达到起飞速度100 m/s，外界还需要在整个水平跑道对飞机施加助推力，求助推力F推的大小。【答案】 （1）8.0 s 41.5 m/s （2）5.2105 N(2)飞机在水平跑道上运动时，水平方向受到推
9、力、助推力与阻力作用，设加速度大小为a1、末速度大小为v1，有F合F推FFfma1 v12v022a1l1飞机在倾斜跑道上运动时，沿倾斜跑道受到推力、阻力与重力沿倾斜跑道分力作用没有变化，加速度大小仍有a23.0 m/s2 v22v122a2l2根据题意，v2100 m/s，代入数据解得F推5.2105 N故助推力F推的大小为5.2105 N。【变式训练2】(2017镇江模拟)质量为1 kg的物体放在水平地面上，在F8 N的水平恒力作用下从静止开始做匀加速直线运动，运动到8 m处时F方向保持不变，大小变为2 N，Fx图如图所示，已知物体与地面的动摩擦因数为0.4，取g10 m/s2。求：(1)
10、物体在F变化前做匀加速直线运动的加速度大小；(2)F大小改变瞬间，物体的速度大小；(3)从F大小变为2 N开始计时，经过5 s物体的位移大小。【答案】 （1）4 m/s2 （2）8 m/s （3）16 m【名师提醒】1.解决动力学两类基本问题的思路2.解决动力学两类问题的两个关键点考点三：运动图像及其应用【典型例题3】(2017合肥模拟)如图甲所示，质量为M4 kg 足够长的木板静止在光滑的水平面上，在木板的中点放一个质量m4 kg大小可以忽略的铁块，铁块与木板之间的动摩擦因数为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。两物块开始均静止，从t0时刻起铁块m受到水平向右、大小如图乙所示的拉力F的作用
11、，F共作用时间为6 s，(取g10 m/s2)则：(1)铁块和木板在前2 s的加速度大小分别为多少？(2)铁块和木板相对静止前，运动的位移大小各为多少？(3)力F作用的最后2 s内，铁块和木板的位移大小分别是多少？【答案】 （1）3 m/s2 2 m/s2 （2）20 m 16 m （3）19 m 19 m 【解析】：(1)前2 s，由牛顿第二定律得对铁块：Fmgma1 解得a13 m/s2对木板：mgMa2 解得a22 m/s2。(3)力F作用的最后2 s，铁块和木板相对静止，一起以初速度v8 m/s 做匀加速直线运动，对铁块和木板整体：F(Mm)a 解得a m/s21.5 m/s2所以铁块
12、和木板运动的位移均为x3vta(t)219 m。【变式训练3】(多选)如图甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角的关系，将某一物体每次以不变的初速率v0沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角，实验测得x与斜面倾角的关系如图乙所示，g取10 m/s2，根据图像可求出 ()A物体的初速率v03 m/sB物体与斜面间的动摩擦因数0.75C取不同的倾角，物体在斜面上能达到的位移x的最小值xmin1.44 mD当某次30时，物体达到最大位移后将沿斜面下滑【答案】：BC【名师提醒】图像问题的处理方法（1.什么图像、2.斜率、3.面积、4.特殊点、5.纵横截距、6.渐近线）1分
13、清图像的横、纵坐标所代表的物理量及单位，注意坐标原点是否从零开始，明确其物理意义。2明确图线斜率的物理意义，明确图线与横、纵坐标的交点、图线的转折点及两图线的交点的意义等。3明确能从图像中获得哪些信息，把图像与具体的题意、情境结合，并结合斜率、特殊点等的物理意义，确定能从图像中反馈出来哪些有用信息并结合牛顿运动定律求解。考点四：木板木块模型的突破【典型例题4】(多选)如图所示，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，B与地面间的动摩擦因数为.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F2mg时，A、B都相对地面静止B
14、当F时，A的加速度为C当F3mg时，A相对B滑动D无论F为何值，B的加速度不会超过【答案】 BCD.【变式训练4】 质量为2kg的木板B静止在水平面上，可视为质点的物块A从木板的左侧沿木板上表面水平冲上木板，如图甲所示。A和B经过1s达到同一速度，之后共同减速直至静止，A和B的vt图象如图乙所示，重力加速度g取10m/s2，求：(1)A与B上表面之间的动摩擦因数1；(2)B与水平面间的动摩擦因数2；(3)A的质量。【答案】 （1）0.2（2）0.1（3）6kg【解析】：(1)由图象知，A在01s内的加速度a12m/s2对A由牛顿第二定律得mg1ma1 解得：10.2。(2)由图象知，AB在13s内的加速度a31m/s2对AB由牛顿第二定律：(Mm)g2(Mm)a3解得：20.1。【名师提醒】木板木块题型类突破：速度相等以后能否一起运动的问题（若不能一起运动，则各自进行受力分析，求解加速度，找位移与木板长度之间的关系；若能一起运动，则优先选择整体法，进行受力分析，求解加速度，进行计算）第一组：（地面光滑、最大静摩擦力等于滑动摩擦力）若两者一起运动则两者之间是静摩擦力因为静摩擦力存在最大值对B进行受力分析得到求得B的最大加速度即为两者一起运动的最大加速度对整体进行受力分析得到两者一起运动的最大力(这也是两者出现相对滑动的最
