《（江苏专用）2020版高考物理新增分大一轮复习 第三章 牛顿运动定律 专题突破三 应用牛顿运动定律解决“四类”问题课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（江苏专用）2020版高考物理新增分大一轮复习 第三章 牛顿运动定律 专题突破三 应用牛顿运动定律解决“四类”问题课件.ppt（70页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三章牛顿运动定律专题突破三应用牛顿运动定律解决“四类”问题大一轮复习讲义NEIRONGSUOYIN内容索引过好双基关研透命题点回扣基础知识训练基础题目细研考纲和真题分析突破命题点随堂检测检测课堂学习效果课时作业限时训练练规范练速度随堂测试过好双基关1.超重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)物体所受重力的现象.(2)产生条件：物体具有的加速度(或的加速度分量).2.失重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)物体所受重力的现象.(2)产生条件：物体具有的加速度(或的加速度分量).一、超重和失重一、超重和失重小于向上向下大于向上向下3.完全失重(1)定义：物体对支持物的
2、压力(或对竖直悬挂物的拉力)的现象称为完全失重现象.(2)产生条件：物体的加速度a ，方向竖直向下.等于0g自测1关于超重和失重的下列说法中，正确的是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于完全失重状态，所以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于超重状态，物体具有向下的速度时处于失重状态D.物体处于超重或失重状态时，物体的重力始终存在且不发生变化1.动力学中常见的图象vt图象、 图象、Ft图象、Fa图象等.2.解决图象问题的关键(1)看清图象的、坐标所表示的物理量及并注意坐标原来是否从开始.(2)理解图象的物理意义，能够抓
3、住图象的一些关键点，如、交点、拐点等，判断物体的运动情况或受力情况，再结合牛顿运动定律求解.二、二、动力学中的力学中的图象象问题横xt纵单位0斜率截距面积自测2静止物体受到的合外力随时间变化的图象如图1所示，它的速度随时间变化的图象是下图中的图11.两个(或两个以上)物体组成的系统，我们称之为连接体.连接体的加速度通常是相同的，但也有不同的情况，如一个静止、一个运动.连接体问题的类型有：物物连接体、轻杆连接体、弹簧连接体、轻绳连接体.2.处理连接体问题的方法：整体法与隔离法.要么先整体后隔离，要么先隔离后整体.不管用什么方法解题，所使用的规律都是牛顿运动定律.三、三、连接体接体问题自测3光滑水
4、平面上两物体质量分别为M、m，由轻绳相连，水平恒力F作用在M上，如图2所示.求轻绳上的拉力大小.答案见解析图2解析对M、m组成的整体由牛顿第二定律得：F(Mm)a对m由牛顿第二定律得绳子拉力FTma四、四、动力学中的力学中的临界与极界与极值问题1.临界或极值条件的标志(1)题目中“刚好”“恰好”“正好”等关键词句，明显表明题述的过程存在点.(2)题目中“取值范围”“多长时间”“多大距离”等词句，表明题述过程存在着“起止点”，而这些“起止点”一般对应状态.(3)题目中“最大”“最小”“至多”“至少”等词句，表明题述的过程存在极值，这个极值点往往是临界点.临界临界2.常见临界问题的条件(1)接触与
5、脱离的临界条件：两物体相接触或脱离，临界条件是：弹力FN.(2)相对滑动的临界条件：静摩擦力达到.(3)绳子断裂与松弛的临界条件：绳子所能承受的张力是有限的，绳子断与不断的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力，绳子松弛的临界条件是FT0.(4)最终速度(收尾速度)的临界条件：物体所受合外力为.最大值0零研透命题点命命题点一超重、失重点一超重、失重问题状态比较超重失重本质特征物体具有竖直向上的加速度a物体加速度有竖直向上的分量物体具有竖直向下的加速度a物体加速度有竖直向下的分量现象对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)大于重力，即Fmgmamg对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)小于重力，即Fm
6、gmamg(完全失重时F0)运动可能性竖直向上加速或向下减速有竖直向上加速或向下减速的分运动竖直向下加速或向上减速有竖直向下加速或向上减速的分运动说明失重情况下，物体具有竖直向下的加速度，ag时为“完全失重”在超重和失重状态下，物体的重力依然存在，而且不变在完全失重状态下，由重力产生的一切物理现象都会消失.比如物体对桌面无压力、单摆停止摆动、浸在水里的物体不受浮力等完全失重的三个典型例子：自由落体运动、抛体运动(含竖直上抛、竖直下抛、平抛和斜抛)和天体公转例1(2018常州市一模)如图3所示，小明将叠放在一起的A、B两本书抛给小强，已知A的质量为m，重力加速度为g，两本书在空中不翻转，不计空气
7、阻力，则A、B在空中运动时A.A的加速度等于gB.B的加速度大于gC.A对B的压力等于mgD.A对B的压力大于mg图3解析A、B两本书叠在一起水平抛出，均做加速度为g的抛体运动，处于完全失重状态，则A、B两本书间的作用力为零，故A正确，B、C、D错误.变式1(多选)(2019清江中学期初)在升降机内，一个人站在磅秤上，发现自己的体重减轻了20%.他做出的下列判断中正确的是A.升降机可能正以0.8g的加速度加速上升B.升降机可能正以0.2g的加速度加速下降C.升降机可能正以0.2g的加速度减速上升D.升降机可能正以0.8g的加速度减速下降1.动力学图象问题的类型命命题点二点二动力学力学图象象问题
8、2.解题策略(1)问题实质是力与运动的关系，解题的关键在于弄清图象斜率、截距、交点、拐点、面积的物理意义.(2)应用物理规律列出与图象对应的函数方程式，进而明确“图象与公式”“图象与物体”间的关系，以便对有关物理问题作出准确判断.例4(2018常州市一模)如图4所示，物块以速度v0从粗糙固定斜面底端沿斜面上滑，达到最高点后沿斜面返回.下列vt图象能正确反映物块运动规律的是图4变式2(多选)(2018高邮市期初)如图5甲所示，一轻弹簧下端固定在水平面上，上端放置一小物体，小物体处于静止状态.现对小物体施一竖直向上的拉力F，使小物体向上做匀加速直线运动，拉力F与物体位移x的关系如图乙所示，a、b、
9、c均为已知量，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内.则下列结论正确的是A.开始时弹簧的压缩量为cB.物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态C.物体的加速度大小为gD.物体从开始运动到离开弹簧的过程经过的时间为 图5变式3(多选)(2018淮安中学期中)图6甲是2012年我国运动员在伦敦奥运会上蹦床比赛的一个情景.设这位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，运动员的脚在接触蹦床过程中，蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律，如图乙所示.取g10m/s2，不计空气阻力，根据Ft图象可以知道A.运动员的质量为50kgB.运动员在运动过程中的最大加速度为40m/s2C.运动员重心离开蹦床上升的最大高度是3.2mD
10、.跳跃节奏稳定后，运动员与蹦床接触时间是1.6s图61.方法命命题点三点三连接体接体问题整体法的选取原则若连接体内各物体具有相同的加速度，且不需要求物体之间的作用力，可以把它们看成一个整体，分析整体受到的外力，应用牛顿第二定律求出加速度或其他未知量隔离法的选取原则若连接体内各物体的加速度不相同，或者需要求出系统内两物体之间的作用力时，就需要把物体从系统中隔离出来，应用牛顿第二定律列方程求解整体法、隔离法的交替运用若连接体内各物体具有相同的加速度，且需要求物体之间的作用力时，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力.即“先整体求加速度，后隔离求内力”2
11、.连接体中力的“分配协议”如图7所示，一起做匀加速运动的物体系统，若外力F作用于m1上，则m1和m2的相互作用力F12，若作用于m2上，则F12.此“协议”与有无摩擦无关(若有摩擦，两物体与接触面间的动摩擦因数必须相同)，与两物体间有无连接物、何种连接物(轻绳、轻杆、轻弹簧)无关，而且物体系统处于平面、斜面、竖直方向此“协议”都成立.图7例3(2018南京市期中)为了测量小木板和斜面间的动摩擦因数，某同学设计如图8所示实验，在小木板上固定一个轻质弹簧测力计(以下简称弹簧)，弹簧下端吊一个光滑小球，弹簧长度方向与斜面平行，现将木板连同弹簧、小球放在斜面上，用手固定木板时，弹簧示数为F1，放手后，
12、木板沿斜面下滑，稳定后弹簧示数为F2，测得斜面倾角为，则木板与斜面间动摩擦因数为多少？(斜面固定在地面上)图8变式4(2018如皋市模拟)如图9所示，质量为m2的物块B放置在光滑水平桌面上，其上放置质量为m1的物块A，A通过跨过光滑定滑轮的细线与质量为M的物块C连接.释放C，A和B一起以加速度a从静止开始运动，已知A、B间动摩擦因数为1，则细线中的拉力大小为A.MgB.MgMaC.(m1m2)aD.m1a1m1g图9解析以C为研究对象，则MgFTMa，解得FTMgMa，故A、B错误；以A、B为整体，根据牛顿第二定律可知FT(m1m2)a，故C正确；A、B间为静摩擦力，故D错误.变式5如图10，
13、A、B两物体由静止释放，一起沿固定斜面匀加速下滑，已知A物体质量为m1，B物体质量为m2，斜面倾角为，A、B两物体接触面间的动摩擦因数为1，B与斜面间的动摩擦因数为2，则物体A所受摩擦力大小与方向为A.1m1gcos，方向沿斜面向上B.1m1gcos，方向沿斜面向下C.2m1gcos，方向沿斜面向上D.2m1gcos，方向沿斜面向下图10命命题点四点四动力学中的力学中的临界与极界与极值问题1.几种常见临界状态3.思维方法极限法把物理问题(或过程)推向极端，从而使临界现象(或状态)暴露出来，以达到正确解决问题的目的假设法临界问题存在多种可能，特别是非此即彼两种可能时，或变化过程中可能出现临界条件
14、，也可能不出现临界条件时，往往用假设法解决问题数学法将物理过程转化为数学表达式，根据数学表达式解出临界条件例4如图11所示，物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平面上，A、B质量分别为mA6kg、mB2kg，A、B之间的动摩擦因数0.2，开始时F10N，此后逐渐增大，在增大到45N的过程中，则(g取10m/s2，A、B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)A.当拉力F12N时，A、B均保持静止状态B.A、B开始没有相对运动，当拉力超过12N时，开始相对运动C.A、B从受力开始就有相对运动D.A、B始终没有相对运动图9变式6(多选)(2018盐城市期中)如图12所示，甲、乙两个物块叠放在光滑水平面上，
15、甲的质量为m，乙的质量为2m，它们之间的动摩擦因数为.设甲、乙两物块间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.当水平力F作用在物块乙上，使两个物块以相同的加速度运动.则A.甲对乙的摩擦力小于乙对甲的摩擦力B.两个物块以相同的加速度运动时，甲所受的最大合力为mgC.两个物块以相同的加速度运动时，乙的最大加速度为gD.只要水平力F大于2mg，两个物块之间就会发生相对滑动图12变式7(多选)(2018盐城中学段考)如图13所示，在倾角30的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板.系统处于静止状态，现开始用一沿斜面方向的力F拉物块A使之以加速度a向上做
16、匀加速运动，物块B刚要离开C时力F的大小恰为2mg.则A.物块B刚要离开C时受到的弹簧弹力大小为B.加速度agC.这个过程持续的时间为 D.这个过程A的位移为图13随堂测试1.(多选)(2018南京市、盐城市一模)建筑工地通过吊车将物体运送到高处.简化后模型如图14所示，直导轨ABC与圆弧形导轨CDE相连接，D为圆弧最高点，整个装置在竖直平面内，吊车先加速从A点运动到C点，再匀速率通过CDE.吊车经过B、D处时，关于物体M受力情况的描述正确的是A.过B点时，处于超重状态，摩擦力水平向左B.过B点时，处于超重状态，摩擦力水平向右C.过D点时，处于失重状态，一定不受摩擦力作用D.过D点时，处于失重
17、状态，底板支持力一定为零1234图142.(2018南通市、泰州市一模)一粒石子和一泡沫塑料球以相同初速度同时竖直向上抛出，泡沫塑料球受到的空气阻力大小与其速度大小成正比.忽略石子受到的空气阻力，石子和塑料球运动的速度v随时间t变化的图象如图所示，其中可能正确的是12343.(2018高邮中学月考)如图15所示，一截面为椭圆形的容器内壁光滑，其质量为M，置于光滑水平面上，内有一质量为m的小球，当容器受到一个水平向右的力F作用向右匀加速运动时，小球处于图示位置，重力加速度为g，此时小球对椭圆面的压力大小为图1512344.(2018苏州市模拟)如图16甲所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其
18、上表面放置小滑块A.木板B在水平拉力F作用下，其加速度a与拉力F的关系图象如图乙所示，则小滑块A的质量为A.4kgB.3kgC.2kgD.1kg1234图16课时作业1.(多选)(2018锡山中学月考)2015年7月的喀山游泳世锦赛中，我省名将陈若琳勇夺女子十米跳台桂冠.如图1，她从跳台斜向上跳起，一段时间后完全进入水中，不计空气阻力.下列说法正确的是A.她在空中上升过程中处于失重状态B.她在空中下落过程中做自由落体运动C.她即将入水时的速度为整个跳水过程中的最大速度D.入水过程中，水对她的作用力大小等于她对水的作用力大小双基巩固练123456789101112图1132.(2018高邮市期初
19、)高跷运动是一项新型运动，图2甲为弹簧高跷.当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后.人就向上弹起，进而带动高跷跳跃，如图乙.不计空气阻力，则下列说法正确的是A.人向上弹起过程中，一直处于超重状态B.人向上弹起过程中，踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力C.弹簧压缩到最低点时，高跷对人的作用力大于人的重力D.从最高点下落至最低点的过程，人先做匀加速运动后做匀减速运动123456789101112图2133.(多选)(2018泰州中学月考)如图3所示，足够长的粗糙斜面固定在地面上，某物块以初速度v0从底端沿斜面上滑至最高点后又回到底端.上述过程中，若用h、x、v和a分别表示物块距水平地面的高度、位移、速
20、度和加速度的大小，t表示运动时间.下列图象中可能正确的是123456789101112图3134.(多选)(2018高邮市期初)质量m1kg的物体在合外力F的作用下由静止开始做直线运动，合外力F随时间t的变化图象如图4所示，下列关于该物体运动情况的说法正确的是A.01s内物体沿正方向做匀加速直线运动B.第2s末物体达到最大速度2m/sC.第4s末物体速度为0D.第4s末物体回到出发位置123456789101112图4135.如图5所示，两个质量分别为m13kg、m22kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧测力计连接.两个大小分别为F130N、F220N的水平拉力分别作用在m1、m2上，
21、则A.弹簧测力计的示数是50NB.弹簧测力计的示数是24NC.在突然撤去F2的瞬间，m2的加速度大小为4m/s2D.在突然撤去F2的瞬间，m1的加速度大小为10m/s2123456789101112图5136.(多选)(2019小海中学月考)如图6所示，在光滑水平地面上，水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动.小车质量为M，木块质量为m，加速度大小为a，木块和小车之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则在这个过程中，木块受到的摩擦力大小是A.mgB.C.(Mm)gD.ma图6123456789101112137.如图7所示，质量为1kg的木块A与质量为2kg的木块B叠放在水平地面上，
22、A、B间的最大静摩擦力为2N，B与地面间的动摩擦因数为0.2.用水平力F作用于B，则A、B保持相对静止的条件是(g取10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)A.F12NB.F10NC.F9ND.F6N图7123456789101112解析当A、B间有最大静摩擦力(2N)时，对A由牛顿第二定律知，加速度为2m/s2，对A、B整体应用牛顿第二定律有：F(mAmB)g(mAmB)a，解得F12N，故A、B保持相对静止的条件是F12N，A正确，B、C、D错误.138.(多选)如图8所示，倾角为的斜面体放在粗糙的水平地面上，现有一带固定支架的滑块m正沿斜面加速下滑.支架上用细线悬挂的小球达到稳定(与滑
23、块相对静止)后，悬线的方向与竖直方向的夹角也为，斜面始终保持静止，则下列说法正确的是A.斜面光滑B.斜面粗糙C.达到稳定状态后，地面对斜面体的摩擦力水平向左D.达到稳定状态后，地面对斜面体的摩擦力水平向右图8123456789101112139.(多选)(2018红桥中学一调)甲、乙两球从相同高度同时由静止开始落下，两球在到达地面前，除重力外，还受到空气阻力f的作用，此阻力与球的下落速率v成正比，即fkv(k0)，且两球的比例常数k完全相同.如图9所示为两球的vt图象.若甲球与乙球的质量分别为m1和m2，则下列说法正确的是A.m1m2B.m1m2C.乙球先到达地面D.甲球先到达地面123456
24、789101112图9综合提升练1310.(2018南京师大附中5月模拟)如图10所示，某发射系统内有一木箱，木箱内有一竖直放置的轻质弹簧，弹簧上方有一物块，木箱内上表面和下表面都装有压力传感器.木箱静止时，上表面压力传感器的读数为12.0N，下表面压力传感器的读数为20.0N.当系统竖直向上发射时，上表面压力传感器读数变为下表面压力传感器读数的一半，重力加速度g取10m/s2，此时木箱的加速度大小为A.10.0m/s2B.5.0m/s2C.2.5m/s2D.条件不足，无法确定图101234567891011121311.(多选)(2018南通市、泰州市一模)如图11所示，质量均为m的A、B两
25、物块与劲度系数为k的轻弹簧两端相连，置于足够长、倾角为30的固定斜面上，处于静止状态.物块A下表面光滑，物块B与斜面间的最大静摩擦力为Ff，重力加速度为g.现给物块A施加沿斜面向上的恒力F，使A、B两物块先后开始运动，弹簧始终在弹性限度内.则A.当物块B刚开始运动时，弹簧伸长量最大B.在物块B开始运动前，物块A可能一直做加速运动C.物块A沿斜面向上运动距离为 时，速度达到最大D.当物块A沿斜面向上运动距离为时，物块B开始运动图111234567891011121312.(2018南通等六市一调)如图12所示，倾角为30的光滑固定斜面上放置质量为M的木板A，跨过轻质光滑定滑轮的细线一端与木板相连
26、且细线与斜面平行，另一端连接质量为m的物块B，质量也为m的物块C位于木板顶端.静止释放后，C下滑，而A、B仍保持静止.已知M1.5m，重力加速度为g，求：物块C沿木板下滑的加速度的大小.123456789101112图121313.如图13，粗糙水平地面与两滑块间的动摩擦因数相同，均为0.4，两滑块的质量分别为M5kg、m1kg，开始时细线伸直但无拉力，现在用水平向右的恒力F作用在大滑块上，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.求：(取g10m/s2，sin370.6，cos370.8)(1)在保证细线中不产生拉力的情况下，F允许的最大值；123456789101112图13答案20N解析细线中不产生拉力的情况下，F允许的最大值FmaxMg20N.13(2)当拉力F30N时，两滑块贴着地面运动的加速度大小；答案1m/s2解析F30N时，M、m均未离开地面，把两滑块及细线看成一个整体F(Mm)g(Mm)a，解得a1m/s2.12345678910111213(3)要小滑块能离开地面，拉力F至少要多大？答案69N解析小滑块刚要离开地面时，竖直方向有mgFTcos37解得FT12.5N水平方向：FTsin37ma，解得a7.5m/s2把两滑块及细线看成一个整体，小滑块恰好离开地面时，有Fmin(Mm)g(Mm)a解得Fmin69N.12345678910111213
