《（新课标ⅰ）2019版高考物理 专题三 牛顿运动定律课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（新课标ⅰ）2019版高考物理 专题三 牛顿运动定律课件（75页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题三 牛顿运动定律,高考物理 (新课标专用),A组 统一命题课标卷题组 考点一 对牛顿运动定律的理解,五年高考,1.(2016课标,18,6分)(多选)一质点做匀速直线运动。现对其施加一恒力,且原来作用在质点 上的力不发生改变,则 ( ) A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同 B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直 C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同 D.质点单位时间内速率的变化量总是不变,答案 BC 由题意知此恒力即为质点所受合外力,若原速度与该恒力在一条直线上,则质点 做匀变速直线运动,质点单位时间内速率的变化量总是不变的;原速度与该恒力不在一条直线 上,则质点做匀变
2、速曲线运动,速度与恒力间夹角逐渐减小,质点单位时间内速度的变化量是不 变的,但速率的变化量是变化的,A、D项错误,B项正确;由牛顿第二定律知,质点加速度的方向 总与该恒力方向相同,C项正确。,易错点拨 理解速度变化量与速率变化量的区别。,解题思路 正确解题应明确以下几点:恒力即为质点所受合外力。v0与F恒的方向关系,二 者夹角不确定。质点所受合外力恒定,则做匀变速运动。,解题关键 明确力与运动的关系。质点由匀速直线运动变为匀变速运动。匀变速运 动可以是直线运动也可以是曲线运动。匀变速运动有三个一定,即合外力一定、加速度一 定、相同时间内速度变化量一定。,2.(2015课标,20,6分,0.45
3、0)(多选)在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩连接好 的车厢。当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时,连接某两相邻车厢的挂 钩P和Q间的拉力大小为F;当机车在西边拉着车厢以大小为 a的加速度向西行驶时,P和Q间 的拉力大小仍为F。不计车厢与铁轨间的摩擦,每节车厢质量相同,则这列车厢的节数可能为 ( ) A.8 B.10 C.15 D.18,答案 BC 如图所示,假设挂钩P、Q东边有x节车厢,西边有y节车厢,每节车厢质量为m。当 向东行驶时,以y节车厢为研究对象,则有F=mya;当向西行驶时,以x节车厢为研究对象,则有F= mxa,联立两式有y= x。可见,列车总节数N=
4、x+y= x,设x=3n(n=1,2,3),则N=5n,故可知选项 B、C正确。,温馨提示 画好情景草图。明确研究对象,向东行驶时,研究对象为Q西边车厢,向西行驶 时,研究对象为P东边车厢。根据牛顿第二定律列式。车厢的节数只能为整数。,考查内容 本题考查了牛顿第二定律的应用。恰当地选取研究对象,充分利用数学知识分析 推理,是解题的关键。题目难度适中,区分度很好。情景来源于生活且不偏不怪,较好地考查了 考生应用知识解决实际问题的能力,是道好题。,考点二 牛顿运动定律的综合应用,3.(2018课标,15,6分)如图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状 态。现用一竖直向上的
5、力F作用在P上,使其向上做匀加速直线运动。以x表示P离开静止位置 的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是 ( ),答案 A 本题考查胡克定律、共点力的平衡及牛顿第二定律。设系统静止时弹簧压缩量为 x0,由胡克定律和平衡条件得mg=kx0。力F作用在P上后,物块受重力、弹力和F,向上做匀加速 直线运动,由牛顿第二定律得,F+k(x0-x)-mg=ma。联立以上两式得F=kx+ma,所以F-x图像中图 线是一条不过原点的倾斜直线,故A正确。,易错点拨 注意胡克定律中形变量的含义 胡克定律中的形变量指的是压缩量或伸长量。本题中x表示P离开静止位置的位移,此时的形 变量为x
6、0-x而不是x。,4.(2015课标,20,6分,0.677)(多选)如图(a),一物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其运动的v-t图线 如图(b)所示。若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量,则可求出 ( ) A.斜面的倾角 B.物块的质量 C.物块与斜面间的动摩擦因数 D.物块沿斜面向上滑行的最大高度,答案 ACD 设物块的质量为m、斜面的倾角为,物块与斜面间的动摩擦因数为,物块沿斜 面上滑和下滑时的加速度大小分别为a1和a2,根据牛顿第二定律有:mg sin +mg cos =ma1,mg sin -mg cos =ma2。再结合v-t图线斜率的物理意义有:a1= ,a2= 。由上
7、述四式可见,无法求 出m,可以求出、,故B错,A、C均正确。0t1时间内的v-t图线与横轴包围的面积大小等于物 块沿斜面上滑的最大距离,已求出,故可以求出物块上滑的最大高度,故D正确。,解题关键 v-t图线斜率的绝对值等于加速度大小,v-t图线与横轴所围的面积大小等于位 移的大小。,温馨提示 0t1时间内加速度a1大于t12t1时间内的加速度a2,0t1为上滑阶段,t12t1为下滑阶 段。没有明确斜面是否光滑,则不能主观忽略摩擦力。在正确受力分析的前提下,列出上 滑和下滑两个阶段的动力学方程。,5.(2014课标,24,12分,0.550)公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离。当前车突然
8、 停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰。通常情况 下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1 s,当汽车在晴天干燥沥青路面上以108 km/h 的速度匀速行驶时,安全距离为120 m。设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天 时的2/5,若要求安全距离仍为120 m,求汽车在雨天安全行驶的最大速度。,答案 20 m/s(或72 km/h),解析 设路面干燥时,汽车与路面间的动摩擦因数为0,刹车时汽车的加速度大小为a0,安全距 离为s,反应时间为t0,由牛顿第二定律和运动学公式得 0mg=ma0 s=v0t0+ 式中,m和v0分别为汽车的质量和刹车前的
9、速度。 设在雨天行驶时,汽车与路面间的动摩擦因数为,依题意有= 0 设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a,安全行驶的最大速度为v,由牛顿第二定律和运动 学公式得 mg=ma s=vt0+ 联立式并代入题给数据得 v=20 m/s(72 km/h) ,温馨提示 108 km/h=30 m/s;安全行驶意味着在120 m 的距离内速度降为0;运用牛顿 第二定律和运动学公式求解。,评析 考查了情景想象与推理能力,应用数学工具解题的能力。,B组 自主命题省(区、市)卷题组,考点一 对牛顿运动定律的理解,1.(2017上海单科,5,3分)如图,在匀强电场中,悬线一端固定于地面,另一端拉住一个带电小球,
10、 使之处于静止状态。忽略空气阻力,当悬线断裂后,小球将做 ( ) A.曲线运动 B.匀速直线运动 C.匀加速直线运动 D.变加速直线运动,答案 C 本题考查力与运动的关系。在悬线断裂前,小球受重力、电场力和悬线拉力作用 而处于平衡状态,故重力与电场力的合力与拉力等值反向。悬线断裂后,小球所受重力与电场 力的合力大小、方向均不变,故小球将沿原来悬线拉力的反方向做匀加速直线运动,C项正确。,解题关键 解答本题,关键是分析清楚悬线断裂后,重力和电场力合力的大小、方向均不发生 变化。,2.(2017上海单科,6,3分)一碗水置于火车车厢内的水平桌面上。当火车向右做匀减速运动时, 水面形状接近于图 (
11、),答案 A 当火车向右做匀减速运动时,碗内的水由于惯性,保持原来较大的速度向右运动,则 只有图A所示的情形符合要求,故A正确。,一题多解 “微元体”的选取 由于液体内任一部分所受合力水平向左,故可在液体内部任意位置取一个立方体,则右侧面处 的压强必大于左侧面处的压强,由液体的压强公式p=gh可知,液体内同一水平线上各点从左 到右距液面高度依次增大,故A正确。,3.(2016上海单科,4,3分)如图,顶端固定着小球的直杆固定在小车上,当小车向右做匀加速运动 时,球所受合外力的方向沿图中的 ( ) A.OA方向 B.OB方向 C.OC方向 D.OD方向,答案 D 当小车向右做匀加速运动时,其加速
12、度的方向水平向右,由牛顿第二定律可知,小球 所受合外力的方向水平向右,即沿图中OD方向,选项D正确,选项A、B、C错误。,考点二 牛顿运动定律的综合应用,4.(2014山东理综,15,6分)(多选)一质点在外力作用下做直线运动,其速度v随时间t变化的图象 如图。在图中标出的时刻中,质点所受合外力的方向与速度方向相同的有 ( ) A.t1 B.t2 C.t3 D.t4,答案 AC v-t图象中,纵轴表示各时刻的速度,t1、t2时刻速度为正,t3、t4时刻速度为负,图线上 各点切线的斜率表示该时刻的加速度,t1、t4时刻加速度为正,t2、t3时刻加速度为负,根据牛顿 第二定律,加速度与合外力方向相
13、同,故t1时刻合外力与速度均为正,t3时刻合外力与速度均为 负,A、C正确,B、D错误。,5.(2015江苏单科,6,4分)(多选)一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线 如图所示,以竖直向上为a的正方向,则人对地板的压力 ( ) A.t=2 s时最大 B.t=2 s时最小 C.t=8.5 s时最大 D.t=8.5 s时最小,答案 AD 地板对人的支持力FN=mg+ma,t=2 s时,a有正的最大值,此时FN最大,由牛顿第三定 律可知,A正确,B错误;t=8.5 s时,a有负的最大值,此时FN最小,由牛顿第三定律可知,C错误,D正确。,C组 教师专用题组 考点一 对牛顿运动
14、定律的理解,1.(2016江苏单科,9,4分)(多选)如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没 有滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中 ( ) A.桌布对鱼缸摩擦力的方向向左 B.鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等 C.若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大 D.若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面,答案 BD 由题图可见,鱼缸相对桌布向左滑动,故桌布对鱼缸的滑动摩擦力方向向右,A 错。因为鱼缸与桌布、鱼缸与桌面间的动摩擦因数相等,所以鱼缸加速过程与减速过程的加 速度大小相等,均为g;由v=at可知,鱼缸在桌布上加速运动的时间与在桌面上减速运动的
15、时间 相等,故B正确。若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力仍为滑动摩擦力,由Ff=mg可知,Ff不变,故C 错。若猫的拉力减小到使鱼缸不会相对桌布滑动,则鱼缸就会滑出桌面,故D正确。,评析 本题情景来源于生活中常见的现象,可以引导考生把学到的物理知识应用到对身边常 见现象的解释上,以激发考生学习物理的兴趣。题目考查了对摩擦力大小、方向的分析及力 与运动的关系,看似简单,实为多数考生知识相对模糊的考点,同时对考生的分析推理能力要求 较高,故本题为较难题。,答案 BD 当升降机匀速运动,物块相对于斜面匀速下滑时有:mg sin =mg cos ,则=tan (为斜面倾角),当升降机加速上升时,设加速度为
16、a;物块处于超重状态,超重ma。物块“重 力”变为G=mg+ma,支持力变为N=(mg+ma)cos mg cos ,B对。“重力”沿斜面向下的分力 G下=(mg+ma)sin ,沿斜面的摩擦力变为f=N=(mg+ma)cos mg cos ,A错误。f=(mg+ma) cos =tan (mg+ma)cos =(mg+ma)sin =G下,所以物块仍沿斜面匀速运动,D对,C错误。,3.(2015海南单科,8,5分)(多选)如图,物块a、b和c的质量相同,a和b、b和c之间用完全相同的轻 弹簧S1和S2相连,通过系在a上的细线悬挂于固定点O。整个系统处于静止状态。现将细线剪 断。将物块a的加速度的大小记为a1,S1和S2相对于原长的伸长分别记为l1和l2,重力加速度大 小为g。在剪断的瞬间, ( ) A.a1=3g
