高考物理牛顿运动定律的综合应用复习资料(编辑修改稿)

高考物理牛顿运动定律的综合应用复习资料(编辑修改稿)内容摘要：

性较大的水平钢丝网，上 下弹跳．关于运动员上下运动过程中 的下列分析正确的是 ( ) 图 3－ 3－ 6 A．运动员在空中上升和下落过程都处于失重状态 B．运动员在空中上升过程处于超重状态，下落过程处于失 重状态 C．运动员与蹦床刚接触的瞬间，是其下落过程中速度最大 的时刻 D．从与蹦床接触到向下运动至最低点的过程中，运动员做 先加速后减速的变速运动 解析： 运动员在空中上升和下落过程，加速度均竖直向下，为失重状态， A正确， B错误；运动员与蹦床接触的瞬间，加速度向下，正在向下加速，随运动员向下运动蹦床的形变增大，弹力增大，加速度变小到零后又向上增大，故 C错误， D正确． 答案： AD 2．美国“零重力公司”曾经资助来自全美各地的大约 250 名物理教师体验了一把“零重力”旅游．在失重的那些 时间里，老师们将身体撞向墙壁、天花板和地板，或是 相互撞成一团，还有人试图吃点糖果，或是抓住三维的 水滴．有的老师甚至进行了快速地称物体质量的实验． 几乎所有人还试图扮成“超人”飞行的样子，两手往前 平伸，有 3名教师甚至穿上了“超人”服．“零重力” 旅游是一种新兴的旅游项目，一架经过特殊改装的波音 727 飞机载着乘客在高空反复交替做爬升和俯冲的动作，以制造 瞬间的“零重力”状态，乘客可以在地球上体验身处太空的 美妙感觉．关于飞机上“零重力”的产生，下列说法正确或 设想原理上可行的是 ( ) A．飞机在匀速爬升时处于完全失重状态产生“零重力” B．飞机在经过爬升到达弧形轨道最高点前后的一段时间内 的运动，可视为是在竖直平面内的圆周运动，所以这 段时间是“零重力”的产生阶段 C．设想飞机通过最高点瞬间关闭发动机、收起机翼，忽略 空气阻力，让飞机做平抛运动而产生“零重力” D．设想飞机竖直爬升时关闭发动机、收起机翼，忽略空气 阻力，让飞机做竖直上抛运动而产生“零重力” 解析： “零重力”状态指的就是完全失重状态，在此状 态下，物体的加速度为 g，方向竖直向下， A选项飞机匀 速飞行，处于平衡状态， A选项错误， B、 C、 D选项中飞 机的加速度都可以为 g. 答案： BCD 3．如图 3－ 3－ 7所示， A为电磁铁，挂在支架 C上，放到台秤 的托盘中，在它的正下方有一铁块 B，铁块 B静止时，台秤 示数为 G，当电磁铁通电后，在铁块被吸引上升的过程中， 台秤的示数将 ( ) A．变大 B．变小 C．大于 G，但呈恒量 D．先变大，后变小 解析： 铁块被吸起上升的过程中，由于电磁铁 A对 B的吸引力越来越大， B做加速度变大的加速上升运动，对整个系统而言，处于超重现象越来越明显的状态 (可以认为系统重心也在做加速度变大的加速上升运动 )，所以台秤的示数应大于 G，且不断变大． A选项正确． 答案： A 4． (2020临沂模拟 )如图 3－ 3－ 8所示， 弹簧测力计外壳质量为 m0，弹簧 及挂钩的质量忽略不计，挂钩吊 着一质 量为 m的重物，现用一方 向竖直向上的外力 F拉着弹簧测 力计，使其向上做匀加速直线运 动，则弹簧测力计的读数为 ( ) 解析： 弹簧测力计的读数等于挂钩对物体 m的拉力 F′， 对 m、 m0组成的整体： F－ (m＋ m0)g＝ (m＋ m0)a，对 m： F′－ mg＝ ma，可解得： F′= F，故 D正确． 答案： D 0mmm5．如图 3－ 3－ 9所示，在水平地面上有 A、 B两个物体，质 量分别为 mA＝ kg和 mB＝ kg，它们与地面间的动 摩擦因数均为 μ＝ A、 B之间有一原长 l＝ 15 cm、 劲度系数 k＝ 500 N/m的轻质弹簧将它们连接．现分别用 两个方向相反的水平恒力 F F2同时作用在 A、 B两物体 上，已知 F1＝ 20 N， F2＝ 10 N，取 g＝ 10 m/s2. 当物体运 动达到稳定时，求： (1)A和 B共同运动的加速度； (2)A、 B之间的距离 (A和 B均可视为质点 )． 解析： (1)A、 B组成的系统在运动过程中所受摩擦力为 Ff＝ μ(mA＋ mB)g＝ N 设运动达到稳定时系统的加速度为 a，根据牛顿第二定律有F1－ F2－ Ff＝ (mA＋ mB)a 解得 a＝ m/s2 (2)以 A为研究对象，运动过程中所受摩擦力 FfA＝ μmAg＝ N 设运动达到稳定时所受弹簧的弹力为 FT，根据牛顿第二定律有 F1－ FfA－ FT＝ mAa 解得 FT＝ 14 N 所以弹簧的伸长量 Δx＝ FT/k＝ cm 因此运动达到稳定时 A、 B之间的距离为 x＝ l＋ Δx＝ cm. 答案： (1) m/s2 (2) cm 一、牛顿第二定律 1．内容： 物体加速度的大小跟作用力成 ，跟物体的 质量成 ，加速度的方向跟 的方向相同． 2．表达式： F＝ ma. 3．物理意义： 反映物体运动的加速度大小、方向与所受 的关系． 正比 反比 作用力 合外力 4．适用范围 (1)牛顿第二定律仅适用于 参考系 (相对地面静止或做匀 速直线运动的参考系 )． (2)牛顿第二定律仅适用于宏观物体 运动的情况． 5．两类应用 牛顿第二定律将物体的 情况和受力情况联系起来． (1)已知物体的 情况，求物体的运动情况． (2)已知物体的 情况，求物体的受力情况． 惯性 运动 受力 运动 低速 应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系． 二、力学单位制 1．单位制：由 单位和 单位一起组成了单位制． 基本 导出 2．基本单位：基本物理量的单位．基本物理量共七个，其 中力学有三个，它们是 、 、 ，它们的单位 分别是 、 、 . 质量 时间 长度 s m 3．导出单位：由基本物理量根据 推导出来的其。