高考物理二轮复习 专题03 牛顿运动定律(讲)-人教版高三全册物理试题.doc
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1、专题03 牛顿运动定律考点考纲要求专家解读牛顿运动定律及其应用1.从近几年的高考考点分布知道,本章主要考查考生能否准确理解牛顿运动定律的意义,能否熟练应用牛顿第二定律、牛顿第三定律和受力分析解决运动和力的问题;理解超重和失重现象,掌握牛顿第二定律的验证方法和原理。2高考命题中有关本章内容的题型有选择题、计算题。高考试题往往综合牛顿运动定律和运动学规律进行考查,考题中注重与电场、磁场的渗透,并常常与生活、科技、工农业生产等实际问题相联系。3本章是中学物理的基本规律和核心知识,在整个物理学中占有非常重要的地位,仍将为高考命题的重点和热点,考查和要求的程度往往层次较高。超重与失重单位制纵观近几年高考
2、试题,预测2018年物理高考试题还会考:1、牛顿运动定律是中学物理的基本规律和核心知识,在整个物理学中占有非常重要的地位,题型主要有选择题,高考试题往往综合牛顿运动定律和运动学规律进行考查,考题中注重与动量、能量、电场、磁场的渗透,并常常与生活、科技、工农业生产等实际问题相联系2、本专题是高考命题的重点和热点,考查和要求的程度往往层次较高,单独考查的题目多为选择题,与直线运动、曲线运动、电磁学等知识结合的题目多为计算题。考向01 牛顿运动定律1.讲高考(1)考纲要求主要考查考生能否准确理解牛顿运动定律的意义,能否熟练应用牛顿第一定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律和受力分析解决运动和力的问题(2)
3、命题规律牛顿运动定律是中学物理的基本规律和核心知识,在整个物理学中占有非常重要的地位,题型主要有选择题,高考试题往往综合牛顿运动定律和运动学规律进行考查,考题中注重与电场、磁场的渗透,并常常与生活、科技、工农业生产等实际问题相联系案例1【2017新课标卷】(12分)为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线距离s0和s1(s1s0)处分别设置一个挡板和一面小旗,如图所示。训练时,让运动员和冰球都位于起跑线上,教练员将冰球以初速度v0击出,使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板;冰球被击出的同时,运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗。训练要求当冰球到达挡板时,运动员至少到达小旗处。假
4、定运动员在滑行过程中做匀加速运动,冰球到达挡板时的速度为v1。重力加速度大小为g。求(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数;(2)满足训练要求的运动员的最小加速度。【答案】(1) (2)【考点定位】牛顿第二定律;匀变速直线运动的规律【名师点睛】此题主要考查匀变速直线运动的基本规律的应用;分析物理过程,找到运动员和冰球之间的关联,并能灵活选取运动公式;难度中等。案例2 【2017新课标卷】(20分)如图,两个滑块A和B的质量分别为mA=1 kg和mB=5 kg,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为1=0.5;木板的质量为m=4 kg,与地面间的动摩擦因数为2=0.1。某时刻A
5、、B两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v0=3 m/s。A、B相遇时,A与木板恰好相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g=10 m/s2。求(1)B与木板相对静止时,木板的速度;(2)A、B开始运动时,两者之间的距离。【答案】(1)1 m/s (2)1.9 m在t2时间间隔内,B(以及木板)相对地面移动的距离为在(t1+t2)时间间隔内,A相对地面移动的距离为A和B相遇时,A与木板的速度也恰好相同。因此A和B开始运动时,两者之间的距离为联立以上各式,并代入数据得(也可用如图的速度时间图线求解)【考点定位】牛顿运动定律、匀变速直线运动规律【名师点睛】本题主要考查多过程问题,要
6、特别注意运动过程中摩擦力的变化情况,A、B相对木板静止的运动时间不相等,应分阶段分析,前一阶段的末状态即后一阶段的初状态。案例3 【2016江苏卷】(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【考点定位】力与运动【方法技巧】本题重在分析清楚鱼缸的受力情况、运动情况。先在桌布上加速,后在桌面上减速。鱼缸受桌布的滑动摩擦力与猫拉力的大小无关。2讲基础
7、(1)牛顿第一定律内容:意义:指出力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,即力是产生加速度的原因;指出了一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又称为惯性定律。惯性:量度:质量是物体惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小;普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性,与物体的运动情况和受力情况无关。(2)牛顿第二定律内容:表达式:Fma,F与a具有瞬时对应关系。力学单位制:单位制由基本单位和导出单位共同组成。(3)牛顿第三定律内容:作用力和反作用力:作用力和反作用力与平衡力的比较3讲典例案例1(多选)将质量均为M=1kg的编号依次为1, 2, .6的梯形劈块靠在一
8、起构成倾角的三角形劈面,每个梯形劈块上斜面长度均为L=0.2m,如图所示,质量m=lkg的小物块A与斜面间的动摩擦因数为,斜面与地面的动摩擦因数均为,假定最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,现使A从斜面底端以平行于斜面的初速度v0=4.5m/s冲上斜面,下列说法正确的是: ()A. 若所有劈均固定在水平面上,物块最终从6号劈上冲出B. 若所有劈均固定在水平面上,物块最终能冲到6号劈上C. 若所有劈均不固定在水平面上,物块上滑到5号劈时,劈开始相对水平面滑动D. 若所有劈均不固定在水平面上.物块上滑到4号劈时,劈开始相对水平面滑动【答案】BC【解析】A、B项:若所有劈均固定在水平面上,根据牛顿第二定律
9、得,物块的加速度大小点晴:解决本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡、牛顿第二定律、运动学规律进行求解,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁。【趁热打铁】如图所示,将质量为m的滑块放在倾角为的固定斜面上,滑块与斜面之间的动摩擦因数为若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g则( )A. 将滑块由静止释放,如果,滑块将下滑B. 给滑块沿斜面向下的初速度,如果,滑块将减速下滑C. 用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动,如果,拉力大小应是D. 用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动,如果,拉力大小应是【答案】D【解析】物体由静止释放,对物体受力分析,受重力、支持力、摩擦
10、力如图物体下滑时,应满足条件: 解得故A错误;给滑块沿斜面向下的初速度如果,则有: ,物体将加速下滑故B错误;用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动,根据平衡条件,有,又解得故C错误;用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动,根据平衡条件,有由题故解得故D正确故选D案例2质量为 m020 kg、长为 L=5 m 的木板放在水平面上,木板与水平面的动摩擦因数为1=0.15。 将质量 m=10 kg 的小木块(可视为质点),以 v0=4 m/s 的速度从木板的左端被水平抛射到木板上 (如图所示),小木块与木板面的动摩擦因数为2=0.4(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10 m/s2)。 则下列判断正
11、确的是( )A. 木板一定静止不动,小木块不能滑出木板B. 木板一定静止不动,小木块能滑出木板C. 木板一定向右滑动,小木块不能滑出木板D. 木板一定向右滑动,小木块能滑出木板【答案】A【趁热打铁】为了缓解高三学生学习压力,学校往往会在高考前夕举行拔河比赛,帮助学生释放压力,激情迎考,如图所示。为了分析问题的方便,我们把拔河比赛简化为两个人拔河,如果绳质量不计,且保持水平,甲、乙两人在“拔河”比赛中甲获胜,则下列说法中正确的是( ) A. 甲对乙的拉力始终大于乙对甲的拉力B. 甲把乙加速拉过去时,甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力C. 只有当甲把乙匀速拉过去时,甲对乙的拉力大小才等于乙对甲的拉力大小
12、D. 甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小,只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力【答案】D4讲方法(1)正交分解法的应用对受多个力作用的物体应用牛顿第二定律时,常用的方法是正交分解,分解时,可以分解力,也可以分解加速度。(2)解答瞬时性题目时应注意以下两点:当其他力变化时,弹簧的弹力不能在瞬间发生变化;当其他力变化时,细绳上的拉力可以在瞬间发生变化。5讲易错【题目】如图所示,质量为m1和m2的两个材料相同的物体用细线相连,在大小恒定的拉力F作用下,先沿水平面,再沿斜面,最后竖直向上匀加速运动,不计空气阻力,在三个阶段的运动中,线上的拉力大小()A. 由大变小 B. 由小变大C. 由大变
13、小再变大 D. 始终不变且大小为F【答案】【正解】D【错因】先对整体进行受力分析求出整体加速度,再对m1进行受力分析,根据牛顿第二定律求出细线上的弹力,m1的加速度和整体加速度相同考向02 动力学的两类基本问题1.讲高考(1)考纲要求熟练应用牛顿运动定律和运动学公式解决两类动力学问题(2)命题规律是高考命题的重点和热点,考查和要求的程度往往层次较高,单独考查的题目多为选择题,与直线运动、曲线运动、电磁学等知识结合的题目多为计算题。案例1【2016上海卷】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: ( )AOA方向BOB方向COC方向 DOD方
14、向【答案】D【解析】据题意可知,小车向右做匀加速直线运动,由于球固定在杆上,而杆固定在小车上,则三者属于同一整体,根据整体法和隔离法的关系分析可知,球和小车的加速度相同,所以球的加速度也应该向右,故选项D正确。【考点定位】牛顿第二定律、整体法和隔离法【方法技巧】本题通过整体法和隔离法可以判断出做匀变速直线运动的物体局部加速度和整体加速度相同。案例2 【2016海南卷】沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用,其下滑的速度时间图线如图所示。已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数,在05 s、510 s、1015 s内F的大小分别为F1、F2和F3,则: ( )AF1F3CF1F3DF1
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