高考新课标三维物理 通用版 二轮专题复习 牛顿运动定律与直线运动

高考新课标三维物理 通用版 二轮专题复习 牛顿运动定律与直线运动内容摘要：

1、第 2 讲 牛顿运动定律与直线运动匀变速直线运动规律的应用(解读命题角度)【典 题 感 知 】例 1(2012江西六校联考)动车从 A 站以 .5 m/加速度匀加速度启动，当速度达到 180 km/h 时开始做匀速行驶，接近 B 站以大小为 .5 m/s 2 的加速度匀减速刹车，静止时恰好正点到达 B 站。 某次，动车在 A 站因故晚出发了 3 .5 m/加速启动后，当速度达到 216 km/h 开始匀速运动，接近 B 站以大小为 .5 m/加速度匀减速刹车，静止时也恰好正点到达 B 站。 求 A、B 两站间的距离。 思路点拨解答本题时应注意以下三点：(1)两次动车运动的总位移的关系；(2)两次动车 2、运动的总时间的关系；(3)将速度的单位转化为国际单位制单位。 解析 设动车匀速行驶时间为 加速行驶时间为 ，由于加速时的加速度与减速时的加速度大小相等，故加速时间与减速时间相等，加速位移与减速位移也相等。 故有 v1 2v 116 h60 m/s，设匀速行驶时间为 速时间为 则 v2， 2v 22因两次均正点到达，则有：2t 12t 2t 2180以上各式联立解得：0 答案 60 (掌握类题通法)【理 论 升 华 】一、基础知识要记牢1匀变速直线运动的公式速度公式 vv 0xv 0t v2v 022 或 v 式 适用于一切运动；其他公式只适用于匀变速直线运动。 变速直线运动的两个重要结论(1)任意相 3、邻相等时间内的位移之差相等，即 xx 2x 1x 3x 2，可以推导出 xmx n(mn)。 (2)某段时间中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，即。 法技巧要用好1符号确定在匀变速直线运动中，一般规定初速度 方向为正方向(但不绝对，也可规定为负方向) ，凡与正方向相同的矢量为正值，相反的矢量为负值，这样就把公式中的矢量运算转换成了代数运算。 2应用技巧物体做匀减速直线运动，减速为零后再反向运动，如果整个过程加速度恒定，则可对整个过程直接应用矢量式。 三、易错易混要明了物体做加速运动还是减速运动只取决于速度与加速度方向间的关系，与加速度的增大或减小无关。 用牛顿第二定律解决连接体问题(解读命题角 4、度)【典 题 感 知 】例 2(2012江苏高考 )如图 121 所示，一夹子夹住木块，在力 子和木块的质量分别为 m、M ，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为 f。 若木块不滑动，力 F 的最大值是( )A2f(mM )/f(mM)/ m 图 121C2f(mM)/ M(mM)f(mM )/m(mM)g思路点拨当夹子与木块两侧间的摩擦力达到最大值时，木块向上运动的加速度达到最大值，若木块不相对夹子滑动，则力 F 达到最大值。 解析 当夹子与木块两侧间的摩擦力达到最大摩擦力 f 时，拉力 F 最大，系统向上的加速度为 a。 先以 m 为研究对象，进行受力分析，根据牛顿第二定律可知：F2fmg以 M 5、为研究对象，进行受力分析，根据牛顿第二定律可知：2fa ，两式联立可解得 F ，A 正确。 2fm MM答案 A(掌握类题通法)【理 论 升 华 】一、基础知识要记牢1整体法在连接体问题中，如果不要求知道各个运动物体之间的相互作用力，就可以把它们看成一个整体(当成一个质点)，只分析整体所受的外力，应用牛顿第二定律列方程即可。 2隔离法如果需要知道物体之间的相互作用力，就需要把某一个物体从系统中隔离出来，分析这个物体受到的所有力，应用牛顿第二定律列出方程。 二、方法技巧要用好(1)整体法适用于解决连接体的各部分具有相同的加速度的情况，对于加速度不同的连接体一般采用隔离法分析。 (2)在处理连接体问题时， 6、往往要用到牛顿第三定律。 三、易错易混要明了用滑轮连接的两个物体，其加速度大小相同，方向不同，一般采用隔离法分析。 动力学的两类基本问题(解读命题角度)【典 题 感 知 】例 3(2012浙江高考 )为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系，小明同学用石蜡做成两条质量均为 m、形状不同的“A 鱼 ”和“B 鱼” ，如图 122 所示。 在高出水面 H 处分别静止释放“A 鱼 ”和“B 鱼” ，“A 鱼” 竖直下潜 速度减小为零， “B 鱼”竖直下潜 速度减小为零。 “鱼”在水中运动时，除受重力外，还受到浮力和水的阻力。 已知“鱼”在水中所受浮力是其重力的 倍，重力加速度为 g， “鱼”109运动的位移值远 7、大于“鱼”的长度。 假设“鱼”运动时所受水的阻力恒 图 122定，空气阻力不计。 求：(1)“A 鱼 ”入水瞬间的速度 2)“A 鱼 ”在水中运动时所受阻力 3)“A 鱼 ”和“B 鱼”在水中运动时所受阻力之比 fAf B。 破题关键点(1)两“鱼”入水前做什么规律的运动。 (2)两“鱼”入水后竖直下潜过程中，受哪些力作用。 做什么规律的直线运动。 解析 (1)“A 鱼”在入水前做自由落体运动，有2得：v 2)“A 鱼 ”在水中运动时受重力、浮力和阻力的作用，做匀减速运动，设加速度为F 合 F 浮 f A F 合 0v 2a 由题意：F 浮 fA ) 9(3)考虑到“B 鱼”的受力、运动情况与“A 鱼”相 8、似，有fB ) 9综合、两式，得H hAH 答案 (1) (2) )29(3)H hAH 掌握类题通法)【理 论 升 华 】一、基础知识要记牢1已知物体的受力情况求物体的运动情况已知物体的受力情况，可以求出物体所受的合外力，根据牛顿第二定律可求出物体的加速度，再知道物体的初始条件(初位置和初速度) ，根据运动学公式，就可以求出物体在任一时刻的速度和位移，也就可以求解物体的运动情况。 2已知物体的运动情况求物体的受力情况根据物体的运动情况，由运动学公式可以求出加速度，再根据牛顿第二定律可确定物体的受力情况，从而求出未知的力，或与力相关的某些物理量，如动摩擦因数、弹簧的劲度系数、力的方向等。 物体的运 9、动情况由所受的力及物体运动的初始状态共同决定，无论哪种情况，联系力和运动的“桥梁”都是加速度。 二、方法技巧要用好1动力学两类问题的分析思路2常用方法(1)整体法、隔离法。 (2)正交分解法，一般取加速度方向和垂直于加速度方向进行分解，为减少分解的矢量的个数，有时也根据情况分解加速度。 三、易错易混要明了应用牛顿第二定律列式时，一般以加速度方向为正方向列式，而应用运动学公式列式时，一般以初速度方向为正方向列式，在处理具体问题时加速度与初速度的方向不一定一致，因此要注意 a 的符号。 牛顿运动定律与图象的综合应用(解读命题角度)【典 题 感 知 】例 4如图 123 甲所示，质量为 M 的长木板，静止放 10、置在粗糙水平地面上，有一个质量为 m、可视为质点的物块，以某一水平初速度从左端冲上木板。 从物块冲上木板到物块和木板达到共同速度的过程中，物块和木板的 vt 图象分别如图乙中的折线 示，a、 b、c 、d 点的坐标分别为 a(0,10)、b(0,0)、c(4,4)、d(12,0)。 根据 vt 图象，求：图 123(1)物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小 板开始做匀加速直线运动的加速度大小 到共同速度后一起做匀减速直线运动的加速度大小 2)物块质量 m 与长木板质量 M 之比；(3)物块相对长木板滑行的距离 x。 思路点拨(1)vt 图象斜率大小表示物体运动的加速度大小；(2)不同物体或不同 11、时间阶段受力情况分析；(3)物块与木板同速后不再发生相对滑动。 解析 (1)由 vt 图象可求出物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小 a1m/m/板开始做匀加速直线运动的加速度大小 m/ m/10 44 4 04到共同速度后一起做匀减速直线运动的加速度大小 m/.5 m/s 2。 4 08(2)对物块冲上木板匀减速阶段： 1mg对木板向前匀加速阶段： 1 2(mM) g物块和木板达到共同速度后向前匀减速阶段： 2(mM )g(M m)a 3以上三式联立可得。 2(3)由 vt 图象可以看出，物块相对于长木板滑行的距离 x 对应图中面积，故 x 104 m20 m。 12答案 (1)1.5 m/ 12、m/.5 m/s 2(2) (3)20 (掌握类题通法)【理 论 升 华 】一、基础知识要记牢(1)高考中关于动力学问题的图象主要有 xt 图象、vt 图象、Ft 图象等。 (2)在 vt 图象中：“点”的意义：图象上的任一点表示对应时刻物体的速度。 “线”的意义：任一段线段在 v 轴上投影，则影长表示在对应时间段内物体速度的变化量。 “斜率”的意义：“斜率”表示物体的加速度。 “面积”的意义：图象与坐标轴围成的“面积”表示物体在对应的时间段内发生的位移。 “截距”的意义：纵轴截距表示物体出发时的速度，横轴截距表示物体出发时距计时起点的时间间隔或速度为零的时刻。 二、方法技巧要用好(1)首先弄清图象纵、横坐标的含义( 位移、速度、加速度等)。 (2)利用图象分析动力学问题时，关键要将题目中的物理情境与图象结合起来分析，利用物理规律或公式求解或作出判断。 (3)弄清图象中斜率、截距、交点、转折点、面积等的物理意义，从而充分利用图象提供的信息来解决问题。