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1、專題整合突破專題一力與運動專題一力與運動第第2 2講直線運動和牛頓運動定律講直線運動和牛頓運動定律1 1微網(wǎng)構(gòu)建微網(wǎng)構(gòu)建2 2高考真題高考真題3 3熱點聚焦熱點聚焦4 4復(fù)習練案復(fù)習練案微網(wǎng)構(gòu)建微網(wǎng)構(gòu)建高考真題高考真題(1)冰球與冰面之間的動摩擦因數(shù);(2)滿足訓(xùn)練要求的運動員的最小加速度。(1)B與木板相對靜止時,木板的速度;(2)A、B開始運動時,兩者之間的距離。解析本題通過滑塊木板模型考查牛頓運動定律、勻變速直線運動規(guī)律等相關(guān)知識點。解:(1)滑塊A和B在木板上滑動時,木板也在地面上滑動。設(shè)A、B和木板所受的摩擦力大小分別為f1、f2和f3,A和B相對于地面的加速度大小分別為aA和aB,
2、木板相對于地面的加速度大小為a1。在物塊B與木板達到共同速度前有f11mAg f21mBg f32(mmAmB)g 由牛頓第二定律得 f1mAaA f2mBaB f2f1f3ma1 設(shè)在t1時刻,B與木板達到共同速度,其大小為v1。由運動學公式有 v1v0aBt1 v1a1t1 聯(lián)立式,代入已知數(shù)據(jù)得v11 m/s熱點聚焦熱點聚焦熱點一勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用 2一個勻變速直線運動的過程,一般用五個物理量來描述,即v0、v、a、x、t。在這五個量中,只要知道其中三個量。就可以求解其他兩個未知量,常叫“知三求二”。典例典例1 1 方法總結(jié) A由“觀察法”可以看出飛機做勻加速直線運動 B測出相鄰兩
3、段相等時間內(nèi)的位移,可以求出這兩段總時間的中間時刻的速度 C測出各段相等時間的位移,如果相鄰兩段位移之差都相等,則飛機做勻變速直線運動 D判斷出飛機是做勻變速直線運動后,可以用逐差法計算出飛機的加速度CD CD 解析由圖能觀察出飛機的位移在增加,做加速運動,但不能得到飛機做勻加速直線運動,A錯誤;只有是勻變速直線運動才能通過測出相鄰兩段相等時間內(nèi)的位移,求這兩段總時間的中間時刻的速度,B錯誤;如果相鄰兩段位移之差相等,則說明飛機做勻變速直線運動,C正確;勻變速直線運動的加速度可以用逐差法求加速度,測量出相等時間的位移就可以計算加速度,D正確。綜上本題選CD。三種圖象的對比分析熱點二運動圖象及應(yīng)
4、用斜率縱截距圖象與t軸所圍的面積特例勻速直線運動勻變速直線運動xt圖象速度初位置傾斜的直線拋物線vt圖象加速度初速度位移與時間軸平行的直線傾斜的直線典例典例2 2 A A 圖象問題要四看一注意(1)看坐標軸:看清坐標軸所表示的物理量,明確因變量(縱軸表示的量)與自變量(橫軸表示的量)之間的制約關(guān)系。(2)看圖象:識別兩個相關(guān)量的變化趨勢。從而分析具體的物理過程。(3)看縱坐標、“斜率”和”面積”;vt圖象中根據(jù)坐標值、“斜率”和“面積”可分析速度、加速度和位移的大小、方向特點:xt圖象中根據(jù)坐標值、“斜率”可分析位移、速度的大小、方向特點。方法總結(jié)(4)看交點:明確圖線與圖線的交點、圖線與坐標
5、軸的交點的物理意義。(5)一注意:利用vt圖象分析兩個物體的運動時,要注意兩個物體的出發(fā)點:即注意它們是從同一位置出發(fā),還是從不同位置出發(fā)。若從不同位置出發(fā),要注意出發(fā)時兩者的距離。ABD ABD A0t1階段的豎直方向的速度先增大后減小 B在t2t3階段處于超重狀態(tài) C在t1t2階段一定是靜止的 D在t3t4階段豎直方向做加速運動 解析Ht圖象切線斜率的大小表示速度,0t1階段圖線的切線斜率絕對值先增大后減小,則速度先增大后減小,故A正確;在t2t3階段,速度減小,加速度向上,處于超重狀態(tài),故B正確;在t1t2階段不一定是靜止,也可能水平方向勻速運動,故C錯誤;在t3t4階段,圖線的斜率絕對
6、值增大,做加速運動,故D正確。1牛頓第二定律的表達式:F合ma。2運用牛頓運動定律解決連接體問題時,如果不需要求物體之間的相互作用力,且連接體的各部分具有相同的加速度,一般采用整體法列牛頓第二定律方程;如果需要求物體之間的相互作用力或?qū)τ诩铀俣炔煌倪B接體,一般采用隔離法列牛頓第二定律方程。熱點三牛頓運動定律的應(yīng)用 3運用牛頓運動定律處理瞬時性問題時會遇到的兩種模型(1)剛性繩(或接觸面)不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力的物體,剪斷(或脫離)后,其彈力立即消失,不需要形變恢復(fù)時間。(2)彈簧(或橡皮繩)兩端同時連接(或附著)有物體的彈簧(或橡皮繩),特點是形變量大,其形變恢復(fù)需要較長時間,在瞬時性問
7、題中,其彈力的大小往往可以看成保持不變。典例典例3 3 C C A兩彈簧都處于拉伸狀態(tài) B兩彈簧都處于壓縮狀態(tài) C彈簧L1處于壓縮狀態(tài),彈簧L2處于原長 D彈簧L1處于拉伸狀態(tài),彈簧L2處于壓縮狀態(tài) 解析A與B保持相對靜止,則二者向下的加速度是相等的,設(shè)它們的總質(zhì)量為M,則:MaMgsin 所以:agsin 同理,若以C、D為研究對象,則它們共同的加速度大小也是gsin。以A為研究對象,A受到重力、斜面體B豎直向上的支持力時,合力的方向在豎直方向上,水平方向的加速度:axacosgsincos 該加速度由水平方向彈簧的彈力提供,所以彈簧L1處于壓縮狀態(tài);以C為研究對象,則C受到重力、斜面的支持
8、力作用時,合力的大?。篎合mgsin 所以,C受到的重力、斜面的支持力作用提供的加速度為:agsin,即C不能受到彈簧的彈力,彈簧L2處于原長狀態(tài)。故選項C正確,ABD錯誤。A(Mm)g BMg C(Mm)gma D(Mm)gMaBC BC 解析隔離分析,對m根據(jù)牛頓第二定律列式求解拉力,再根據(jù)平衡條件對M和物塊列式求解即可。對m,根據(jù)牛頓第二定律有mgfma,則M:TMgf,ff,聯(lián)立解得TMgmgma,對物塊,受力平衡有fTMgmgma,當ag時,fMg,故BC正確。熱點四動力學中多過程問題典例典例4 4 (1)若在鐵塊上施加一隨時間增大的水平力Fkt(t是常數(shù)),通過摩擦力傳感器描繪出鐵
9、塊受到木板的摩擦力Ff隨時間t變化的圖象如圖乙所示。求木板與地面間的動摩擦因數(shù)1和木板與鐵塊間的動摩擦因數(shù)2;(2)若在鐵塊上施加恒力F,使鐵塊從木板上滑落,求F的大小范圍;(3)若在鐵塊上施加向右的恒力F8 N,求鐵塊運動到木板右端所用的時間。解析(1)由圖乙可知,01s內(nèi),M、m均沒有滑動,F(xiàn)1Fkt;1 s3 s,M、m相對靜止,但整體相對地面運動,故t1 s時,恰好有Ff11(mM)g3N 求得木板與地面間的動摩擦因數(shù)10.1;3 s后,MN相對滑動,m受到滑動摩擦力,有2mg5 N 求得木板與鐵塊間的動摩擦因數(shù)為20.5(1)球筒撞擊到桌面前瞬間的速度大?。?2)羽毛球相對球筒滑動時所受的總阻力大小與其重力大小的比值。