1、考点三 牛顿运动定律及其应用,高考定位 1考查内容 (1)恒力作用下的匀变速直线运动问题和动力学图象问题。 (2)物体在平板车、传送带上的运动问题。 (3)超重和失重问题。 (4)电场和磁场中的动力学问题。 2题型、难度 以选择题、计算题为主，难度中等。,体验高考 1(多选)(2015全国卷)如图131甲所示，一物块在t0时刻滑上一固定斜面，其运动的vt图象如图乙所示。若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量，则可求出,图131,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,答案 BC,3(多选)(2016全国卷)两实心小球甲和乙由
2、同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量。两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关。若它们下落相同的距离，则 A甲球用的时间比乙球长 B甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小 C甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小 D甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功,答案 BD,4(2017上海单科)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132中,图132,解析 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。 答案 A,【必记要点】 1牛顿第一定律 (1)提出了惯性
3、的概念：惯性是物体的固有属性，质量是惯性大小的唯一量度。 (2)揭示了力和运动的关系：力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因。,考点一 牛顿运动定律的简单应用,2牛顿第三定律 牛顿第三定律说明作用力与反作用力大小相同、性质相同。变化情况相同，但作用力与反作用力方向相反，作用在不同的两个物体上，分别对两个物体产生不同的效果。,3牛顿第二定律 (1)表达式F合ma或Fxmax，Fymay。 (2)F合ma是矢量式，a与F合的方向相同。,4超重和失重 (1)超重：物体对支持物的压力大于重力，物体具有向上的加速度，物体向上加速运动或向下减速运动。 (2)失重：物体对支持物的压力小于重力，
4、物体具有向下的加速度，物体向上减速运动或向下加速运动。 完全失重：物体具有向下的加速度，大小等于g。,【题组训练】 1(牛顿第二定律的应用)如图133所示，放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F，则,图133,A物块可能匀速下滑 B物块仍以加速度a匀加速下滑 C物块将以大于a的加速度匀加速下滑 D物块将以小于a的加速度匀加速下滑,答案 C,2(牛顿第二定律的应用)(2018佛山二模)如图134所示，龙门吊是货运码头装载货物的大型机械，我国在建的“宏海号”是目前世界上最大的龙门吊，其起吊能力2.2万吨，有50层楼高。右图为货运码头起吊集装箱的某型号龙
5、门吊的示意图，两根长度相等的钢缆绳水平吊起总质量为M的集装箱，缆绳间的夹角为(侧视图)，在电机带动下，先以恒定加速度a向右水平运动(正视图)，后以速度v水平匀速运动，以下正确的是,答案 D,3(瞬时加速度的计算)(2018泰安二模)如图135所示，小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球B用水平轻弹簧拉着，弹簧固定在竖直板上。两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连，两球均处于静止状态。已知球B质量为m，O点在半圆柱体圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30角。OA长度与半圆柱体半径相等，OB与竖直方向成45角，现将轻质细线剪断的瞬间(重力加速度为g),图135,答案 D,【必记要点】 1
6、动力学图象的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对于复杂的图象或运动过程，要应用物理规律列出与图象对应的函数解析式，以便对有关物理问题作出准确判断。 3看清纵、横坐标所表示的物理量及单位。,考点二 动力学的图象问题,【题组训练】 1(多选)(2018洛阳模拟)将一质量不计的光滑杆倾斜地固定在水平面上，如图136甲所示，现在杆上套一光滑的小球，小球在一沿杆向上的拉力F的作用下沿杆向上运动。该过程中小球所受的拉力以及小球的速度随时间变化的规律如图乙、丙所示。g10 m/s2。则下列说法正确的是,图136,A在24 s内小球的加速度大小为0.5 m
7、/s2 B小球质量为2 kg C杆的倾角为30 D小球在04 s内的位移为8 m,答案 AC,2. (多选)(2018绵阳模拟)斜面放置在水平地面上，一物块以一定的初速度沿斜面向上运动，A是斜面上一点，物块过A点后通过的路程为x时速度为v，v2与x的关系图线如图137所示，图中b1、b2、x0和重力加速度g已知。根据图线可以求得,图137,A物块质量和物块从A点至回到A点的时间 B斜面倾角和物块从A点至回到A点的时间 C斜面倾角和物块与斜面的动摩擦因数 D物块质量和物块与斜面的动摩擦因数,答案 BC,规律方法 动力学图象问题求解方法 第1步：识别图象。 (1)横、纵坐标轴表示的物理量； (2)
8、是定性描述(坐标轴无标度和单位)还是定量描述(坐标轴有标度和单位)； (3)图象形状所描述的状态及变化规律； (4)图线与横坐标轴包围的“面积”有、无意义及对应的物理量； (5)图线的折点表示斜率发生变化，明确图线斜率对应的物理量；,第2步：判别物理过程。 (1)由图象形状所描述的状态及变化规律确定质点的运动性质； (2)由图象构建数学函数关系式，根据所构建的关系式与掌握的物理规律对比，确定式中各项的物理意义。 第3步：选择解答方法。根据质点的运动性质，选择公式法、图象法解答试题，必要时建立函数关系并进行图象转换，或者与常见形式比较进行解答和判断。,【必记要点】 1当连接体中各物体具有共同的加
9、速度时，一般采用整体法；当系统内各物体的加速度不同时，一般采用隔离法。 2求连接体内各物体间的相互作用力时必须用隔离法。隔离法和整体法是互相依存、互相补充的，两种方法配合交替使用，常能更有效地解决问题。,考点三 力学的连接体问题,例1 (2018成都检测)如图138甲所示，倾角37的足够长粗糙斜面固定在水平面上，滑块A、B用细线跨过光滑定滑轮相连，A与滑轮间的细线与斜面平行，B距地面一定高度，A可在细线牵引下沿斜面向上滑动。某时刻由静止释放A，测得A沿斜面向上运动的vt图象如图乙所示(B落地后不反弹)。,图138,已知mA2 kg，mB4 kg，重力加速度g10 m/s2，sin 370.6、
10、cos 370.8；求： (1)A与斜面间的动摩擦因数； (2)A沿斜面向上滑动的最大位移。 审题探究 (1)00.5 s时间A的加速度是多少？细线对A的拉力是否等于B的重力？ (2)0.5 s后，A做什么运动？如何计算第二段时间内A的位移？,答案 (1)0.25 (2)0.75 m,【题组训练】 1(多选)(2018宣城二模)一物块置于水平桌面上，一端系于物块的轻绳平行于桌面绕过光滑的轻质定滑轮，轻绳的另一端系一质量为M的杆，杆自然下垂，杆上穿有质量为m(mM)的小环，如图139所示，重力加速度大小为g、当小环以加速度a沿杆加速下滑时，物块仍保持静止。则物块受到桌面的摩擦力可能为,图139,
11、AMg B(Mm)g C(Mm)gMa D(Mm)gma,解析 设小环与杆之间的摩擦力为f1。 对小环：mgf1ma 对物块和杆：f2mgf1 联立解得：f2(Mm)gma 若小环的加速度ag，则有f2Mg 故选项A、D正确。 答案 AD,图1310,答案 BCD,【必记要点】 1传送带问题的实质是相对运动问题，这样的相对运动将直接影响摩擦力的方向。因此，搞清楚物体与传送带间的相对运动方向是解决该问题的关键。 2传送带问题还常常涉及到临界问题，即物体与传送带速度相同，这时会出现摩擦力改变的临界状态，具体如何改变要根据具体情况判断。,考点四 用动力学方法分析传送带问题,例2 如图1311所示，倾
12、斜传送带AB和水平传送带BC平滑连接，传送带AB的倾角为37，起点A距水平面的高度H7.0 m，BC长为d2.0 m，端点C距水平面的高度h1.0 m，水平传送带BC的长度d和高度h都可以调节，可以调至如图所示的BC位置，水平传送带和倾斜传送带都以v08 m/s的速度逆时针运动，一质量为m5 kg的物块从倾斜传送带的顶端A点由静止释放，已知物块与AB、BC间的动摩擦因数均为0.25，物块通过B点时无能量损失。(取重力加速度g10 m/s2，cos 370.8，sin 370.6，物块在运动过程中可视为质点)。,图1311,(1)求物块运动到C点时的速度大小； (2)当h调为h3.325 m时，
13、物块在传送带上运动的总时间是多少？,审题探究 (1)物块刚放到传送带上所受摩擦力的方向如何？物体的加速度多大？ (2)物块在倾斜传送带上运动，速度能否达到与传送带速度相同？若能达到速度相同，此后物块做匀速运动还是加速运动？ (3)物块滑上水平传送带时的速度多大？物块在水平传送带上做什么运动？,【题组训练】 1(水平传送带问题)如图1312所示，水平传送带A、B两端相距s3.5 m，工件与传送带间的动摩擦因数0.1。工件滑上A端的瞬时速度vA4 m/s，到达B端的瞬时速度设为vB，则下列说法错误的是,图1312,A若传送带不动，则vB3 m/s B若传送带以速度v4 m/s逆时针匀速转动，vB3 m/s C若传送带以速度v2 m/s顺时针匀速转动，vB3 m/s D若传送带以速度v4 m/s顺时针匀速转动，vB3 m/s,答案 D,2(倾斜传送带问题)如图1313所示，倾斜传送带与水平方向的夹角为37，将一小物块轻轻放在正在以速度v10 m/s匀速逆时针传动的传送带的上端，物块和传送带之间的动摩擦因数为0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力的大小)，传送带两皮带轮轴心间的距离为L29 m，求将物块从顶部运送到传送带底部所需的时间为多少？(g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8),图1313,答案 3 s,
