2012高考物理轮复习教学案：专题2 牛顿运动定律与直线运动.doc

2012高考物理二轮复习教学案 专题2 牛顿运动定律与直线运动 【命题规律】牛顿定律是历年高考重点考查的内容之一。对这部分内容的考查非常灵活，选择、实验、计算等题型均可以考查。其中用整体法和隔离法处理问题，牛顿第二定律与静力学、运动学的综合问题，物体的平衡条件等都是高考热点；对牛顿第一、第三定律的考查经常以选择题或融合到计算题中的形式呈现。另外，牛顿运动定律在实际中的应用很多，如弹簧问题、传送带问题、传感器问题、超重失重问题、同步卫星问题等等，应用非常广泛，尤其要注意以天体问题为背景的信息给予题，这类试题不仅能考查考生对知识的掌握程度，而且还能考查考生从材料、信息中获取要用信息的能力，因此备受命题专家的青睐。 【名师解读】 【例1】（江苏省盐城市2011届三星级高中三校联考物理）如图3－1所示，AB和CD为两条光滑斜槽，它们各自的两个端点均分别位于半径为R和r的两个相切的圆上，且斜槽都通过切点P。设有一重物先后沿两个斜槽，从静止出发，由A滑到B和由C滑到D，所用的时间分别为t1和t2，则t1与t2之比为（ ） A．2：1　　 B．1：1 C．：1 D．1： [分析] 设光滑斜槽轨道的倾角为(，则物体下滑时的加速度为，由几何关系，斜槽轨道的长度，由运动学公式，得，即所用的时间t与倾角(无关，所以t1＝t2，B项正确。 [答案] B [解读]　本题涉及到受力分析、牛顿第二定律、加速度、匀变速运动规律等知识点，考查推理能力、分析综合能力和应用数学处理物理问题的能力，体现了《考试大纲》中对“能够把一个复杂问题分解为若干较简单的问题，找出它们之间的联系”和“必要时能运用几何图形、函数图像进行表达、分析”的能力要求。本题是“等时圆”问题的拓展延伸，需要考生从光滑弦过渡到斜面，还需要处理好角度问题，联系上两个圆的直径，只要有一处想不到，便不能得出正确答案。 【例2】（山东省淄博市2011届高三摸底考试）为了研究超重与失重现象。某同学把一体重计放在电梯的地板上，他站在体重计上随电梯运动并观察体重计示数的变化情况。下表记录了几个特定时刻体重计的示数（表内各时刻不表示先后顺序），若已知t0时刻电梯静止，则 时间 t0 t1 t2 t3 体重计示数（kg） 45.0 50.0 40.0 45.0 A．t3时刻电梯可能向上运动 B．t1和t2时刻电梯运动的加速度方向相反，但运动方向不一定相反 C．t1和t2时刻该同学的质量相同，但所受重力不同 D．t1和t2时刻该同学的质量和重力均不相同 [分析] 已知t0时刻电梯静止，所以该同学的质量为45kg，t1 时刻电梯处于超重状态，加速度向上，t2时刻电梯处于失重状态，加速度向下，但运动方向不一定相反，B项正确；t3时刻电梯可能静止，也可能匀速向上运动，A项正确；t1和t2时刻该同学分别处于超重和失重状态，表示电梯对该同学的支持力大于和小于其重力，但该同学的质量和重力均不变，C项、D项都不正确。 [答案] AB [解读]　本题涉及到受力分析、牛顿第二定律、超重、失重等知识点，考查理解能力、推理能力和分析综合能力，体现了《考试大纲》中对“理解物理概念、物理规律的确切含义，理解相关知识的区别和联系”和“能够根据已知的知识和物理事实、条件，对物理问题进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或作出正确的判断”的能力要求。分析本题时要注意，超重和失重是指体重计的示数比重力大还是比重力小，本质是物体的加速度方向是向上还是向下（加速度向上为超重，加速度向下为失重），而与物体的运动方向（即速度方向）无关，并且物体的重力和质量是不变的，即只是视重变大或变小。 【例3】（山东省淄博市2011届高三摸底考试）用一根细线一端系一小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥顶上，如图3－2（a）所示，设小球在水平面内作匀速圆周运动的角速度为ω，线的张力为T，则T随ω2变化的图像是图3－2（b）中的 [分析] 设绳长为L，锥面与竖直方向夹角为(，当ω＝0时，小球静止，受重力mg、支持力N和绳的拉力T而平衡，T＝mgcos( ≠ 0，A项、B项都不正确；ω增大时，T增大，N减小，当N＝0时，角速度为ω0。当ω＜ω0时，由牛顿第二定律得，Tsin(－Ncos(＝mω2Lsin(，Tcos(＋Nsin(＝mg，解得T＝mω2Lsin2(＋mgcos(；当ω＞ω0时，绳与竖直方向夹角变大，设为(，由牛顿第二定律得Tsin(＝mω2Lsin(，T＝mω2L，可知T－ω2图线的斜率变大，C项正确。 [答案] C [解读]　本题涉及到圆周运动的受力分析、力的合成与分解、牛顿第二定律、向心力、临界问题等知识点，重点考查分析综合能力和应用数学处理物理问题的能力，体现了《考试大纲》中对