《福建省2012年高考物理二轮专题总复习课件专题2 第2课时 牛顿定律的综合应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《福建省2012年高考物理二轮专题总复习课件专题2 第2课时 牛顿定律的综合应用（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题二 牛顿定律在直线运动中的应用 第 2课时 牛顿定律的综合应用 一、动力学解题的两种基本类型 此类题目一般为中等难度题 ， 题目都是选取一个具体的物理过程 ， 创设一定的物理情景 ， 按照一定的程序进行解题 ， 考查对运动学和动力学基本原理的掌握情况 动力学解题的两种基本类型： (1)已知物体运动情况求受力情况； (2)已知物体受力情况求运动情况；而解答这两类问题的关键是分析清楚物体的受力情况和运动情况 ， 弄清所给的物理情景 ，加速度是动力学和运动学公式之间联系的桥梁 例 1： 小明家刚买车的第一天 ， 小明的爸爸驾车行驶时经过一个上坡道 一个小孩追逐一个皮球突然跑到车前 小明的爸爸急刹
2、车 ， 车轮在马路上划出一道长 12 幸好没有撞着小孩 ！ 小孩若无其事地跑开了 路边一个交通警察目睹了全过程 ， 递过来一张超速罚款单 ， 并指出最高限速是 60km/计路面与水平面的夹角为 15 ；查课本可知轮胎与路面的动摩擦因数 =汽车说明书上查出该汽车的质量是1570小明的爸爸体重是 60 又知 = 你能否用学过的知识到法庭为小明的爸爸做无过失辩护 ？ (取 g=解：能进行无过失辩护 对汽车整体分析由牛顿第二定律得， +f= =0 又 f=N，所以 a= +入数据得 a=车可以认为是匀减速过程，末速度为零 根据 2得： 4m/s50km/h60km/h，故不超速 【 解析 】 本题以日
3、常生活问题为背景要求学生能正确获取并处理有用的信息 、 把实际问题转化成物理问题 ，找出解题的一个突破点 ， 进行受力分析 ， 弄清楚动力学问题的关键是牛顿第二定律 ， 联系运动学和动力学的焦点是加速度 【 方法技巧小结 】 获取有用信息 ， 不能误用小孩跑过马路的时间 要抓住加速度 ， 就要先通过牛顿定律求得加速度 ， 再用相应的运动学公式求解 此题也可用动能定理求解 如图 221所示 ， 长 L=75 筒与球的总质量为 4现对筒施加一竖直向下 、 大小为 21 使筒竖直向下运动 ， 经 t= 小球恰好跃出筒口 ， 求小球的质量 (不计阻力 ， 取 g=10m/图 221 由运动学公式得 h
4、1= 有 L=入数据解得： a=16m/因为筒受到重力 (， 【 解析 】 设筒与小球的总质量为 M， 小球的质量为 m，筒在重力及恒力的共同作用下竖直向下做初速度为零的匀加速运动 ， 设加速度为 a；小球做自由落体运动 ， 设在时间 筒与小球的位移分别为 可视为质点 ) 12据牛顿第二定律有 F+(g=(a 代入数据得 m=、弹簧模型 弹簧模型的特征是以弹力的变化为依托 ， 关联两个或两个以上物体设置复杂的物理情景 ， 考查力的概念 、 平衡条件 、 牛顿定律的应用及能的转化与守恒 ， 呈现出多物理量的对称性 找出平衡位置是解题的关键 例 2： 如图 222所示，在倾角为 的光滑斜面上有两个
5、用轻质弹簧相连接的物块 A、 B，它们的质量分别为簧的劲度系数为 k， 统处于静止状态，现开始用一恒力 使之向上运动，求物块 时： (1)物块 a； (2)从开始到此时物块 d. (重力加 速度为 g) 图 222 【 解析 】 本例是弹簧模型在运动和力上的应用 ，求解时要抓住两个关键：一个是物块 的条件 ， 另一个是弹簧由压缩状态变为伸长状态 ，其形变量与物块 解： 令 时弹簧的压缩量 对 A： 令 刚要离开 对 B： 对 A： 由式得 由题意得 d=x1+ 由式可得 ( ) si m m ( ) si m 从本例看出弹簧试题的确是训练考生思维和开发考生潜能的优秀试题 弹簧试题是区分学生能力
6、强弱 、 拉大差距 、 选拔人才的一种常规题型 因此 ，弹簧试题也就成为高考物理的一种重要题型 以跟踪分析为解题的灵魂 ， 抓住临界 、 隐含 、 瞬间等特征 ， 此题弹力是变力故要抓住运动中的临界状态才能求解 ， 不能运用牛顿定律或运动学公式进行过程列式 如图 223， 质量为 用水平轻质弹簧系住 ，并用倾角为 30 的光滑木板 小球恰好处于静止状态 当木板 小球的加速度为 （ ） 图 223 A 0 B大小为 g，方向竖直向下 C大小为 g，方向垂直于木板向下 D大小为 g，方向水平向右 C 23323333【 解析 】 本题利用弹簧不可突变的 “ 迟钝性 ” ， 考查牛顿第二定律的瞬时性
7、 解决此类问题时 ， 注意 “ 弹簧 ” 和 “ 木板 ” (或细线 )的区别 ， 还要正确理解 “ 瞬时 ” 的含义 ， 即那一时刻木板支持力 (或细线拉力 )立即消失 ， 而弹簧还不能马上收缩恢复 ， 即 所以应先对木板未撤 (或细线 未剪断 )时的物体做受力分 析 ， 再求出此时物体受到 的合力 ， 进而求出物体的 加速度 未撤离木板前 ， 小球受到重力 弹簧拉力 木板支持力 F， 如图所示 ， 由平衡条件得：即 由于弹簧的弹力不能突变 (迟钝性 )， 但木板的支持力 小球受 G和 ， 方向与 故加速度方向为垂直木板向下 ， 大小为： 所以，本题正确答案为 C. c o 23c 三、图象
8、的理解和应用 此类题目一般为中等难度题 ， 题目都是要从图象中去获取一定信息用于解题 ， 这类图象一般有两种 ， 一是运动图 (如速度图象 )， 二是力随时间变化的图象 考查对运动和力的关系的同时还考查学生的综合运用知识的能力 例 3： 如图 224(甲 )， 质量为 木板放在光滑的水平地面上 ， 物块与木板之间的动摩擦因数为 =， 在 0 3的变化如图 224(乙 )所示 ， 图中 F以 重力加速度 g=10m/ (1)求 1s、 s、 3s、 3(2)在同一坐标系中画出 0 3据此求 0 3 图 224 【 解析 】 本题为连接体问题，应先判断两者有无相对运动问题 解： (1)设木板和物块
9、的加速度分别为 a和 a， 在 木板和物块之间摩擦力的大小为 f， 依牛顿第二定律 、 运动学公式得 f= f= a=2m/2m)a 0 1s， m/ m/2s， 秒末之前 因此两者相对滑动 a( a( 由 式与题给条件得 m/s,s,m/s,m/s 4m/s， 4m/s (2)由 式得到物块与木块运动的 如下图所示 ， 在 0 3 即图中带阴影的四边形面积 ， 该四边形由两个三角形组成 ， 上面的三角形面积为 下面的三角形面积为 2m， 因此 s= 这类题目解题时要充分读懂图象中的信息 ，然后与受力分析相结合 ， 把相关的信息带到动力学问题中进行解题 某探究性学习小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究 他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动 ， 并将小车运动的全过程记录下来 ， 通过数据处理得到如图 225所示的 已知小车 0 10 且 7s 10 10 小车质量m=1整个过程中小车受到的阻力 求： (1)小车所受阻力 (2)在 10的功率 P； (3)小车在加速运动过程中 的总位移 s. 图 225 【 解析 】 (1)在 10车只在阻力 由图象可得减速时 a= f=N (2)小车的匀速运动阶段即 7s 10 设牵引力为 F， 则 F=f 由图象可知 m/s 所以 P=2W 所以 0 的 加 速 度 大 小为 ，
