2023年新高考物理大一轮单元复习检测02 牛顿运动定律的应用【亮点讲】(解析版).pdf
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1、单元0 2牛顿运动定律的应用C _ 知 识 梳 理.构建体系_ C-,近几年高考对牛顿运动定律考查的频率极高。牛顿运动定律是高中物理的核心内容,是力学、电磁学的基础。灵活选取研究对象,正确受力分析,画出运动情境图,利用牛顿定律列出动力学方程是解决问题的关键。本部分试题多以常见的物理模型(如弹簧、板块问题、传送带问题)及生产、生活中的情境为背景,多以图像的形式告知物理过程或相关物理量。1.牛顿运动定律解决匀变速直线运动常见模型斜面 超重失重 板块 等时圆 传送带2.用牛顿运动定律分析匀变速直线运动的关键点3.解决图像问题的思路分清横、纵坐标所代表的物理量,明确其物理意义,掌握物理图像所反映的物理
2、过程.会分析临界点根据物理规律,分析纵坐标与横坐标所表示的物理量之间的函数关系式份析图乎的类别卜(明确函女关系式)-把图像与函数关系式结合起来,确定图 画像中荻L像的斜率,特殊点、面积等的物理意义,取&息从图像中提取这些信息,这些信息往往|是解题的突破LI或关键点_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _丫确定图像叶 根据函数关系式.结合数学知识.确定图像4.掌握多过程或多对象问题的“两个方法、一种能力、两个依据”两个方法整体法:连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要物体之间的作用力,可以把它们看成一个整体.分析整体受到的合外力,应用牛顿第二定律求出速度(或其他未知量)隔离法:若连接
3、体内各物体的加速度不相同,或者要求出系统内各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两个牛顿运动定律)依据X运动学公式)一种分析能力:将一个整体或一个复杂的运动过程分1能力,解为若干部分进行分析的能力誓亮点讲【典 例1】(超重和失重)如图所示,轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上,弹簧下端悬挂一个小球,电梯中有质量为50kg的乘客,在电梯运行时乘客发现轻质弹簧的伸长量始终是电梯静止时的四分之三,已知重力加速度g=lO rn/s2,由此可判断A.电梯可能加速下降,加速度大小为5小/$2B.电梯可能减速上升,加速度大小为2.5 m/s2C.乘客处于超重状态D.乘客
4、对电梯地板的压力为625 N【答案】B【解析】4BC.电梯静止不动时,小球受力平衡,有mg=电梯运行时弹簧的伸长量比电梯静止时小,说明弹力变小了,根据牛顿第二定律,有=即 加g=ma解得:a=2.5 m/s2,加速度向下,电梯可能加速下降或减速上升,乘客处于失重状态,故AC错误,8正确;D以乘客为研究对象,根据牛顿第二定律可得:m/g-FN=m a,得产可=m,9 ma根据牛顿第三定律知乘客对地板的压力大小为FN=m g-m a=500N-125N=375N,故。错误。故选8。【典例2(从受力确定运动)如图所示,在与坡底B点的距离为L的山坡上,竖直固定一长度为L的直杆4。,A端与坡底B之间连接
5、一根光滑的细钢绳。现让一穿在钢绳上的小环从4点由静止开始沿钢绳无摩擦地滑下,则小环在钢绳上滑行的时间为A【答案】D【解析】设角。48为。,根据几何关系知4B长度x=2hos。,小球受重力和支持力,加速度a=叱 伊。-)=mgeos。根据x=(at?得,t=J;:;=2 J,故。正确,A8c错误。故选。【典 例3(从运动确定受力)如图所示,弯折杆4BCD的D端接一个小球,杆和球的总质量为m,一小环套在杆48段上用绳吊着,恰好能一起以加速度a竖直向上做匀加速运动,杆4B段与水平方向的夹角为。,则kABZ?_C DA.杆对环的压力为mgsin。+masindB.环与杆的摩擦力为7ngeos 9+ma
6、cos QC.环对杆的作用力为mg+maD.杆和球处于失重状态【答案】C【解析】48、弯折杆处于匀加速状态,受到重力、圆环的支持力以及摩擦力的作用,如图所示:;彳(L(、/)沿BA方向:f mgsind=masind,则/=mgsin。+masin。,垂直BZ方向:N mgeosd=macosd,则可=mgeos。+znacos。,根据牛顿第三定律可知杆对环的压力为mgcos。+macos。,故A8错误;C、环对杆和球的作用力为支持力和摩擦力的合力,由牛顿第二定律得:FN f-m g =m a,则 尸q=m g +ma,故C正确;。、杆和球的加速度竖直向上,则处于超重状态,故。错误。【典 例4
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