高考二轮复习专题讲义：第一部分专题二牛顿运动定律的应用预览.doc

2014届高考二轮复习专题讲义：第一部分 专题二 牛顿运动定律的应用 【考情分析】 【考点预测】 牛顿运动定律是中学物理的基础，更是力学的核心知识，在整个物理学中占有非常重要的地位，近几年对牛顿运动定律的考查频率非常高，预计在2014年高考中，牛顿运动定律仍是考查的知识点之一，将主要考查考生分析问题、应用知识的能力，考查牛顿运动定律在动力学综合问题、电场与磁场中电荷运动问题、电磁感应综合问题中的应用． 考题1　对瞬态变化问题的考查 例1　如图1所示，两个质量分别为m1＝2 kg、m2＝3 kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧测力计连接，两个大小分别为F1＝30 N、F2＝20 N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则(　　) 图1 A．弹簧测力计的示数是25 N B．弹簧测力计的示数是50 N C．在突然撤去力F2 的瞬间，m1的加速度大小为5 m/s2 D．在突然撤去力F1的瞬间，m1的加速度大小为13 m/s2 审题突破　①在连接体问题中，求加速度一般用整体法，求内力要用隔离法，实际问题中常常是整体法与隔离法相结合．②在瞬态变化问题中，要注意瞬态变化前物体的受力，并求出各力的大小，然后分析瞬态变化时各力的变化，进而确定物体的加速度． 解析　以m1、m2整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得a＝＝2 m/s2，以m1为研究对象，F1－F＝m1a，解得F＝26 N，故选项A、B错误．在突然撤去力F2的瞬间，弹簧的弹力不发生变化，故m1的加速度不发生变化，选项C错误．在突然撤去力F1的瞬间，m1的加速度大小为a1＝＝13 m/s2，选项D正确． 答案　D 规律方法 牛顿第二定律的表达式为F合＝ma，其核心是加速度与合外力的瞬时对应关系，即力的瞬时变化将导致加速度的瞬时变化，加速度的变化不需要时间的积累，加速度和力同时存在、同时变化、同时消失，题目中常伴随一些诸如“瞬时”、“突然”、“猛地”等标志性词语．在分析瞬时对应关系时应注意： (1)“轻绳”模型：轻绳的质量和重力均可视为零，只能受拉力作用，不能承受压力，各处受力相等且沿绳子背离受力物体，轻绳一般不可伸长，拉力可以发生突变． (2)“轻质弹簧”模型：轻质弹簧的质量和重力都不计，既能受拉力作用，也能受压力作用(橡皮筋除外)，其受力方向与弹簧形变方向相反，因其发生形变需要一定时间，故其所受弹力不能发生突变，但当弹簧或橡皮筋被剪断时，其所受的弹力立即消失. 突破练习 1． 如图2所示，A、B两小球分别连在轻绳两端，B球另一端用弹簧固定在倾角为30°的光滑斜面上．A、B两小球的质量分别为mA、mB，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在绳被剪断瞬间，A、B两球的加速度大小分别为(　　) 图2 A．都等于 B.和0 C.和· D.·和 答案　C 解析　在绳剪断之前，绳上的拉力F1＝mAgsin 30°，弹簧上的拉力F2＝(mA＋mB)gsin 30°，绳剪断瞬间，绳上的拉力变为零，所以mAgsin 30°＝mAaA.F2－mBgsin 30°＝mBaB，解得aA＝gsin 30°＝，aB＝＝.选项C正确． 2． 如图3所示，质量m＝1 kg的小球放在光滑水平面上，一水平放置的轻弹簧一端与墙相连，另一端与小球相连，一不可伸长的轻质细绳一端与小球相连，另一端固定在天花板上，细绳与竖直方向成45°角，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰为零．取g＝10 m/s2，则在烧断轻绳的瞬间，下列说法正确的是(　　) 图3 A．小球所受合外力为零 B．小球加速度大小为10 m/s2，方向向左 C．小球加速度大小为10 m/s2，方向向左 D．小球所受合外力的方向沿左下方与竖直方向成45°角 答案　B 解析　烧断轻绳前弹簧上的弹力F＝mgtan 45°，烧断轻绳瞬间，弹簧弹力未变，竖直方向小球的重力和水平面对小球的支持力平衡，小球的合力向左，a＝＝gtan 45°＝10 m/s2，选项B正确． 3． 如图4所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一轻弹簧相连，轻弹簧能承受的最大拉力为FT.现用水平拉力F拉质量为3m的木块，使三个木块一起加速运动，则以下说法正确的是(　　) 图4 A．质量为2m的木块受到四个力的作用 B．当F逐渐增大到FT时，轻弹簧刚好被拉断 C．当F逐渐增大到1.5FT时，轻弹簧还不会被拉断 D．当F撤去瞬间，m所受摩擦力的大小和方向不变 答案　CD 解析　隔离木块2m分析受力情况，质量为2m的木块受到重力、地面的支持力、m对它的压力、m对它的静摩擦力、弹簧的拉力五个力的作用，选项A错误；当F逐渐增大到FT时，轻弹簧中弹力小于FT，不会被拉断，选项B错误；当F逐渐增大到1.5FT时，由牛顿第二定律，1.5FT