专题三牛顿运动定律及其应用.doc

高考导航 　　本部分内容是整个高中物理学的基础，是历年高考的热点，命题形式倾向于应用型、综合型和能力型，既有难度以中等为主从方法上看，重点考查运用整体法、隔离法解决加速度相等的连接体问题、正交分解法处理受力较复杂的动力学问题及运用图象法处理力和运动的问题． 体系构建 1．牛顿第二定律的四性瞬时性 加速度与力同时产生同时变化矢量性 公式F＝ma是矢量式，任一时刻，F与a同向力与加速度同生、同灭、同变化同体性 在公式F＝ma中，F、m、a对应同一物体或同一系统独立性 当物体受几个力的作用时，每一个力各自产生的加速度只与此力有关，与其他力无关2.动力学的两类基本问题(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(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F＝ma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、劲度系数、力的方向等．物体的运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．超重和失重(1)超重受力特点：合力的方向竖直向上．运动特点：向上加速运动或向下减速运动．(2)失重受力特点：运动特点：向下加速运动或向上减速运动．完全失重：只受重力作用． 动力学中的图象问【例1】如图甲所示，粗糙斜面与水平面的夹角为30，质量为0.3 的小物块静止在A点．现有一沿斜面向上的恒定推力F作用在小物块上，作用一段时间后撤去推力F，小物块能达到的最高位置为C点，小物块从A到C的v－t图象如图乙所示．g取10 ，则下列说法正确的是(　　)A．小物块到C点后将沿斜面下滑小物块加速时的加速度是减速时加速度的小物块与斜面间的动摩擦因数为推力F的大小为6 【审题突破】　第一步：审题干→提取信息(1)物块静止在A点物块受力平衡―→物块受的最大静摩擦力不小于重力下滑分力．(2)由图象乙物块先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动．第二步：审问题→明确解题思路(1)比较物块加、减速时的加速度―→研究图象乙求得运动的加速度．(2)求斜面的动摩擦因数μ―→选0.9～1.2 时间段为研究过程由牛顿第二定律列方程―→μ.(3)求推力F―→选0～0.9 时间段为研究过程由牛顿第二定律列方程―→F.答案　解析　撤去推力F后，物块在滑动摩擦力作用下做匀减速直线运动，由v－t图象求得小物块在加速和减速两个过程中的加速度大小分别为a＝，a＝10 ，在匀减速直线运动过程中，由牛顿第二定律可知mg＋μmg＝ma，μ＝，选项正确，错误；由此判断mg＝F＝μmg30°，因此小物块到达C点后将静止在斜面上，选项错误；在匀加速阶段F－mg－μmg＝ma，F＝4 ，选项错误． 处理动力学图象问题的一般思路(1)依据题意，合理选取研究对象；(2)对物体先受力分析，再分析其运动过程；(3)将物体的运动过程与图象对应起来；(4)对于相对复杂的图象，可通过列解析式的方法进行判断． 【变式训练】一质点在外力作用下做直线运动，其速度v随时间t变化的图象如图．在图中标出的时刻中，质点所受合外力的方向与速度方向相同的有(　　)　　　　　　　　　．答案　解析　v－t图象中，纵轴表示各时t1、t时刻速度为正，t、t时刻速度为负，图线上各点切线的斜率表示该时刻的加速度，t、t时刻加速度为正，t、t时刻加速度为负，根据牛顿第二定律，加速度与合外力方向相同，故t时刻合外力与速度均为正，t时刻合外力与速度均为负，、正确，、错误． 1．连接体是指运动中几个物体叠放在一起，或并排挤放在一起，或由绳子、细杆连接在一起的物体组．高中阶段主要处理加速度大小相同(或为零)的连接体问题．连接体问题的处理方法(1)整体法：把整个系统作为一个研究对象来分析的方法．不必考虑系统内力的影响，只考虑系统受到的外力，依据牛顿第二定律列方程求解．(2)隔离法：把系统中的各个部分(或某一部分)隔离，作为一个单独的研究对象来分析的方法．此时系统的内力就有可能成为该研究对象的外力，在分析时应加以注意．然后依据牛顿第二定(3)整体法与隔离法的选用求各部分加速度相同的连接体的加速度或合力时，优先考虑“整体法”，如果还要求物体之间的作用力，再用“隔离法”．在实际应用中，应根据具体情况，灵活交替使用这两种方法，不应拘泥于固定的模式．【例2】　(多选)如图甲所示，A、B两物体叠放在光滑水平面上，对物体B施加一水平变力F，F－t关系如图乙所示，两物体在变力F作用下由静止开始运动且始终保持相对静止，则(　　)A．t0时刻，两物体之间的摩擦力最大时刻，两物体的速度方向开始改变～2t时