《精选浙江鸭高三物理一轮复习牛顿运动定律第3节牛顿运动定律的综合应用教师用书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《精选浙江鸭高三物理一轮复习牛顿运动定律第3节牛顿运动定律的综合应用教师用书（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3节 牛顿运动定律的综合应用考点一 动力学两类基本问题1.已知物体的受力状况，求解物体的运动状况解此类题目,一般是应用牛顿第二定律求出物体的加速度，再根据物体的初始条件，应用运动学公式，求出物体的运动状况2已知物体的运动状况，求解物体的受力状况解此类题目,一般是应用运动学公式求出物体的加速度,再应用牛顿第二定律求出物体所受的合外力，进而求出物体所受的某个力解决两类基本问题的措施以加速度为“桥梁”，由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解,具体逻辑关系如图: （浙江10月学考）在某段平直的铁路上,一列以24kh高速行驶的列车某时刻开始匀减速行驶,5 min后正好停在某车站,并在该站停留4 m，随后
2、匀加速驶离车站，经.km后恢复到原速24 k/h.图331 (1)求列车减速时的加速度大小；(2)若该列车总质量为8.015 kg，所受阻力恒为车重的0.1倍，求列车驶离车站加速过程中牵引力的大小；（)求列车从开始减速到恢复原速这段时间内的平均速度的大小【解析】由题意作vt图,如图(1)2 km/h m/，可得a1= m/s2=-0.3 m/s2因此减速时加速度的大小为03 m/s.(2)根据牛顿第二定律，得F-Fma F=km=0.1 mg 加速阶段加速度a2= m/s20.5 m/s将代入，得ma=m（kg+a)8005（0.110.5） N1.2 N因此列车驶离车站加速过程中牵引力大小为
3、1210N.(3)减速阶段位移x1v+a1t=030 m+(-0.3)002 m13 500 m总位移x=x1+x(13 0+ 10)m21 00 m加速阶段时间t180 s因此平均速度= m/0 m/s【答案】 (1）03 /s2(2)206(3）3m/s1解决两类动力学基本问题应把握的核心(1)两类分析物体的受力分析和物体的运动过程分析；（2)一种“桥梁”物体运动的加速度是联系运动和力的桥梁.两类动力学问题的解题环节.解决动力学基本问题时对力的解决措施（1）合成法在物体受力个数较少(个或个)时一般采用“合成法”;(）正交分解法若物体的受力个数较多(个或3个以上)，则采用“正交分解法”.静止
4、在光滑水平地面上的物体的质量为2kg,在水平恒力F推动下开始运动，4 s末它的速度达到4 m/s,则F的大小为（ ) 【导学号：8701】. .1N C.4 .8NA在水平恒力F推动下物体做匀加速直线运动的加速度为 m/2 m/s.由牛顿第二定律得=21 N=22(海宁模拟)在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的根据.刹车线是指汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹.在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是1 m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7，g取10 m/s,则汽车刹车前的速度为( )A7m/sB.10msC.14m/sD0 m设汽车刹车后滑动的加速度大小为
5、，由牛顿第二定律可得mg,因此ag,由匀变速直线运动的规律得v=2ax，故汽车刹车前的速度为v0= /s，选项C对的.3.图32甲是1996年在地球上空测定火箭组质量的实验情景,其实验原理如图乙所示实验时，用质量m= 0k的双子星号宇宙飞船去接触正在轨道上运营的火箭组(发动机已熄火)接触后,开动飞船的推动器,使飞船和火箭组共同加速推动器的平均推力F895 ,推动器开动时间为 ,测出飞船和火箭组的速度变化是0.91 m/s,用这种措施测出火箭组的质量计为M1，而发射前科学家在地面上已测出该火箭组的质量M360 k，则最接近( ） 【导学号：813701】图3320.B5% C10%D%B飞船与火
6、箭组一起加速,a=，可得=385g,则=.04，故选B.4.(金华十校调研)行车过程中，如果车距不够，刹车不及时,汽车将发生碰撞,车里的人也许受到伤害，为了尽量地减轻碰撞引起的伤害,人们设计了安全带假定乘客质量为 k,汽车车速为90km/h,从踩下刹车到车完全停止需要的时间为5 s,安全带对乘客的作用力大小约为（不计人与座椅间的摩擦)( )A.4 0 NC.5 ND300C汽车的速度v090 km/h25 m/s设汽车匀减速的加速度大小为a,则=5 ms2对乘客应用牛顿第二定律可得:=ma=705 N=30N，因此对的.5（加试规定)如图33所示，质量为M的拖拉机拉着耙来耙地,由静止开始做匀加
7、速直线运动,在时间t内迈进的距离为x耙地时,拖拉机受到的牵引力恒为,受到地面的阻力为自重的k倍，耙所受阻力恒定，连接杆质量不计且与水平面的夹角保持不变求：图333(1）拖拉机的加速度大小；（2)拖拉机对连接杆的拉力大小.【导学号：8131】【解析】 （1）拖拉机在时间t内匀加速迈进x，根据位移公式x=t2变形得a.(2)拖拉机受到牵引力、地面支持力、重力、地面阻力和连接杆的拉力F,根据牛顿第二定律MaF-kMg-Fcos 联立变形得FT=F-M(kg)根据牛顿第三定律，拖拉机对连接杆的作用力为FTF-M（kg)【答案】（1)(2)F-M(）考点二 超重与失重现象1超重：（1)定义：物体对支持物
8、的压力(或对悬挂物的拉力)不小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)不不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3.尽管物体的加速度不在竖直方向,但只要其加速度在竖直方向上有分量,物体就会处在超重或失重状态4物体超重或失重的多少是由物体的质量和竖直加速度共同决定的,其大小等于ma1.下列情景中属于超重现象的是( )D汽车过拱桥最高点时,加速度竖直向下,汽车处在失重状态，选项A错误;载人航天器在太空中的运动,重力完全提供向心力，载人航天器处在完全失重状态，选项B错误;人站在体重计上忽然下蹲的瞬间，加
9、速度向下，人处在失重状态,选项C错误；电梯中的人随电梯向上加速运动，加速度向上，人处在超重状态，选项D对的2.（建德调研)有关超重和失重的下列说法中,对的的是（ )A.超重就是物体所受的重力增大了，失重就是物体所受的重力减小了B.物体做自由落体运动时处在完全失重状态,因此做自由落体运动的物体不受重力作用C物体具有向上的速度时处在超重状态,物体具有向下的速度时处在失重状态D.物体处在超重或失重状态时，物体的重力始终存在且不发生变化物体具有向上的加速度时处在超重状态，具有向下的加速度时处在失重状态,超重和失重并非物体的重力发生变化,而是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力发生了变化,综上所述，A、B
10、、C均错误,对的.小明站在电梯里，当电梯以加速度5 /2加速下降时，小明受到的支持力( )A.不不小于重力，但不为零B.不小于重力C.等于重力D等于零A由牛顿第二定律结合受力分析可知支持力不不小于重力,但不为零；或者由超重、失重的知识可知，当物体有向下的加速度时处在失重状态,压力(或支持力)不不小于重力.选项A对的.(兰溪模拟)某同窗背着书包坐竖直升降的电梯，当感觉到背的书包变“轻”时,电梯也许在( ) 【导学号：813711】A.匀速下降B匀速上升.加速下降D加速上升C感觉到背的书包变“轻”阐明此时书包处在失重状态,有向下的加速度，物体也许减速上升或加速下降选C.5.如图是国内长征火箭把载人
11、神舟飞船送上太空的情景宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重或失重的考验,下列说法对的的是()图334A.火箭加速上升时,宇航员处在失重状态B火箭加速上升时,宇航员处在超重状态C.飞船加速下落时，宇航员处在超重状态.飞船落地前减速时,宇航员对座椅的压力不不小于其重力B火箭加速上升过程中加速度方向向上，宇航员处在超重状态,A错误，B对的;飞船加速下落时加速度方向向下,宇航员处在失重状态,C错误；飞船减速下落,加速度方向向上,宇航员处在超重状态,宇航员对座椅的压力不小于其重力,D错误.考点三 动力学中的连接体问题1整体法当连接体内(即系统内）各物体的加速度相似时,可以把系统内的所有物体当作
12、一种整体，分析其受力和运动状况,运用牛顿第二定律对整体列方程求解的措施2隔离法当求系统内物体间互相作用的内力时,常把某个物体从系统中隔离出来,分析其受力和运动状况,再用牛顿第二定律对隔离出来的物体列方程求解的措施.3.外力和内力(加试规定）如果以物体系统为研究对象,受到系统之外的物体的作用力,这些力是该系统受到的外力,而系统内各物体间的互相作用力为内力.应用牛顿第二定律列方程时不考虑内力如果把某物体隔离出来作为研究对象,则内力将转换为隔离体的外力选择研究对象是解决物理问题的首要环节.在诸多物理问题中，研究对象的选择方案是多样的,研究对象的选用措施不同会影响求解的繁简限度.合理选择研究对象会使问
13、题简化，反之，会使问题复杂化，甚至使问题无法解决.隔离法与整体法都是物理解题的基本措施.1.隔离法就是将研究对象从其周边的环境中隔离出来单独进行研究,这个研究对象可以是一种物体,也可以是物体的一种部分，整体法是将几种物体看作一种整体，隔离法和整体法看上去互相对立但两者在本质上是统一的，由于将几种物体看作一种整体之后，还是要将它们与周边的环境隔离开来的2.对于连结体问题，需要我们灵活选用隔离法和整体法.如果可以运用整体法，我们应当优先采用整体法,这样波及的研究对象少,未知量少,方程少，求解简便;不计物体间互相作用的内力,或物体系内的物体的运动状态相似，一般一方面考虑整体法.对于大多数动力学问题，
14、单纯采用整体法并不一定能解决，一般采用整体法与隔离法相结合的措施3当系统内各物体具有相似的加速度时,应先把这个系统当作一种整体(即当作一种质点),分析受到的外力及运动状况,运用牛顿第二定律求出加速度.如若规定系统内各物体互相作用的内力,则把物体隔离，对某个物体单独进行受力分析,再运用牛顿第二定律对该物体列式求解隔离物体时应对受力少的物体进行隔离比较以便隔离法和整体法是互相依存、互相补充的,两种措施配合交替使用，常能更有效地解决问题.两个物体A和,质量分别为1和m2，互相接触放在光滑水平面上,如图335所示，对物体A施以水平的推力F，则物体A对物体B的作用力等于( ） 图335【导学号：81316】A.FB.CFD.FB以A、两物体为一整体,应用牛顿第二定律可得：(1+m2)a，设A对B的作用力为N，对B应用牛顿第二定律可得:N=m2a,以上两式联立可得：=F,对的2(江山
