2019年高考物理二轮复习专题03牛顿运动定律讲含解析2.pdf
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1、牛顿运动定律牛顿运动定律 考点 考纲要求专家解读 牛顿运动定律 及其应用 超重与失重 单位制 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
2、求的程度往往层次较高。 纵观近几年高考试题,预测 2019 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 考向 01 牛顿运动定律 牛顿运动定律 1.讲高考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
3、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)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案例 1如图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态,现用一竖直向上的 力F作用在P上,使其向上做匀加速直线运动,以x表示P离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下 列表示F和x之间关系的图像可能正确的是( ) A.B. C.D
4、. 【来源】2018 年全国普通高等学校招生统一考试物理(新课标 I 卷) 【答案】 A 【点睛】牛顿运动定律是高中物理主干知识,匀变速直线运动规律贯穿高中物理。 案例 2案例 2【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(s1 t2 D无法定 t1, t2哪个较大 【答案】 B 【正解】 【错因】 本题容易出错的地方在于阻力的方向容易弄错,注意阻力方向与相对运动方向相反,上升和下降过程阻力 方向不同 考向 02 动力学的两类基本问题考向 02 动力学的两类基本问题 1.讲高考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
5、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案例 1(多选)地下矿井中的矿石装在矿车中,用电机通过竖井运送至地面。某竖井中矿车提升的速度大 小v随时间t的变化关系如图所示,其中图线分别描述两次不同的提升过程,它们变速阶段加速度的 大小都相同;两次提升的高度相同,提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第次和第次 提升过程, A. 矿车上升所用的时间之比为 4:5 B. 电机的最大牵引力之比为 2:1 C. 电机输出的最大功率之比为 2:1 D. 电机所
6、做的功之比为 4:5 【来源】2018 年全国普通高等学校招生统一考试物理(全国 III 卷) 【答案】 AC 【解析】试题分析 本题考查速度图像,牛顿运动定律、功和功率及其相关的知识点。 为 21,选项 C 正确;加速上升过程的加速度a1=,加速上升过程的牵引力F1=ma1+mg=m(+g),减速上 升过程的加速度a2=-,减速上升过程的牵引力F2=ma2+mg=m(g -),匀速运动过程的牵引力F3=mg。第 次提升过程做功W1=F1 t0v0+ F2 t0v0=mg v0t0;第 次提升过程做功W2=F1 t0v0+ F3 v03t0/2+ F2 t0v0 =mg v0t0;两次做功相同
7、,选项 D 错误。 点睛 此题以速度图像给出解题信息。解答此题常见错误主要有四方面:一是对速度图像面积表示位移掌 握不到位;二是运用牛顿运动定律求解牵引力错误;三是不能找出最大功率;四是不能得出两次提升电机 做功。实际上,可以根据两次提升的高度相同,提升的质量相同,利用功能关系得出两次做功相同。 案例 2案例 2(多选)如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端连接一小物块,O点为弹簧在原长时物块的位 置物块由A点静止释放,沿粗糙程度相同的水平面向右运动,最远到达B点在从A到B的过程中,物 块( ) A. 加速度先减小后增大 B. 经过O点时的速度最大 C. 所受弹簧弹力始终做正功 D. 所受弹簧弹力
8、做的功等于克服摩擦力做的功 【来源】2018 年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷) 【答案】 AD 点睛:本题以弹簧弹开物体的运动为背景考查力与运动的关系和功能关系,解题的关键是要分阶段将物体 的受力情况和运动情况综合分析,另外还要弄清整个运动过程中的功能关系。 案例 3案例 3【2015全国新课标20】(多选)在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩链接好的 车厢。当机车在东边拉着这列车厢一大小为a的加速度向东行驶时,链接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的 拉力大小为F;当机车在西边拉着这列车厢一大小为a的加速度向东行驶时,链接某两相邻车厢的挂钩P 和Q间的拉力大小仍为F。不计车厢与铁
9、轨间的摩擦,每节车厢质量相同,则这列车厢的节数可能为: ( ) A8 B10 C15 D18 【答案】BC 【考点定位】牛顿第二定律 【名师点睛】本题主要是整体法和隔离法,以及牛顿第二定律的应用。 2讲基础2讲基础 (1)解两类问题的思路 可用下面的框图来表示: 分析解决这两类问题的关键:应抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁加速度。 (2)解答动力学两类问题的基本程序 利用牛顿第二定律解决动力学问题的关键是利用加速度的“桥梁”作用,将运动学规律和牛顿第二定律相 结合,寻找加速度和未知量的关键,是解决这类问题的思考方向 (3)动力学图象问题 (4)连接体问题 (5)多过程问题 3讲典例3讲典例
10、 案例 1案例 1如图所示,一个竖直固定在地面上的透气圆筒,筒中有一劲度系数为k的轻弹簧,其下端固定,上 端连接一质量为m的薄滑块,圆筒内壁涂有一层新型智能材料ER 流体,它对滑块的阻力可调滑块静 止时,ER 流体对其阻力为零,此时弹簧的长度为L.现有一质量也为m(可视为质点)的物体在圆筒正上方距 地面 2L处自由下落,与滑块碰撞(碰撞时间极短)后黏在一起,并以物体碰前瞬间速度的一半向下运动ER 流体对滑块的阻力随滑块下移而变化,使滑块做匀减速运动,当下移距离为d时,速度减小为物体与滑块 碰撞前瞬间速度的四分之一取重力加速度为g,忽略空气阻力,试求: (1)物体与滑块碰撞前瞬间的速度大小; (
11、2)滑块向下运动过程中的加速度大小; (3)当下移距离为d时,ER 流体对滑块的阻力大小. 【答案】 (1) (2) (3) 【解析】 【分析】 (1)由速度位移公式求的速度(2)由物体的运动过程可以求得物体的加速度的大小;(3)对物体受力分 析,由牛顿第二定律可以求得滑块受到的阻力的大小。 【详解】 (3)设下移距离d时弹簧弹力为F,ER 流体对滑块的阻力为,对物体与滑块组成的整体,受力分析如图 所示 由牛顿第二定律得: 又, 联立解得: 【点睛】 本题考查了求速度、加速度、阻力大小,分析清楚物体运动过程,应用自由落体运动规律、运动学公式、 牛顿第二定律即可正确解题,题目的综合性较强,能够很
12、好考查学生的分析问题的能力 【趁热打铁】【趁热打铁】如图为某一个质点所受的合力 F 与时间 t 的关系,各段的合力大小相同,作用时间相同,设 质点从静止开始运动,由此可判断( ) A质点始终向前运动 B质点向前运动一段时间后停止 C质点向前运动,再返回不会停止 D质点向前运动,再返回停止 【答案】 A 【解析】 【详解】 【点睛】 本题物体在周期性外力作用运动,往往分析一个周期内物体的运动情况,再周期性重复。 案例 2案例 2如图所示,有一水平传送带以 6 m/s 的速度按顺时针方向匀速转动,传送带右端连着一段光滑水平 面 BC, 紧挨着 BC 的水平地面 DE 上放置一个质量 M= 1kg
13、的木板, 木板上表面刚好与 BC 面等高.现将质量 m=1 kg 的滑块轻轻放到传送带的左端 A 处,当滑块滑到传送带右端 B 时刚好与传送带的速度相同,之后滑 块又通过光滑水平面 BC 滑上木板。滑块与传送带间的动摩擦因数,滑块与木板间的动摩擦因数 ,木板与地面间的动摩擦因数,取 g= 10m/s2。求: (1)滑块从传送带 A 端滑到 B 端,相对传送带滑动的路程; (2)滑块从传送带 A 端滑到 B 端,传送带因传送该滑块多消耗的电能; (3)设木板受到的最大静摩擦力跟滑动摩擦力相等,则木板至少多长 才倉旨使滑块不从木板上掉下来。 【答案】 (1)4m (2)36J (3)L=6m 【解
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