高考物理三轮冲刺突破训练专题03 牛顿运动定律与直线运动的结合（原卷版）.doc

专题03牛顿运动定律与直线运动的结合

TOC\o1-3\h\u考查方式一动力学基本问题 1

考查方式二动力学的运动图象问题 4

【题型演练】 9

考查方式一动力学基本问题

1．分析动力学问题的流程

注意：(1)抓好两个分析：受力分析与运动过程分析，特别是多过程问题，一定要明确各过程受力的变化、运动性质的变化、速度方向的变化等．

(2)求解加速度是解决问题的关键．

2．解决动力学问题的常用方法

(1)整体法与隔离法．

(2)正交分解法：一般沿加速度方向和垂直于加速度方向进行分解，有时根据情况也可以把加速度进行正交分解．

(3)逆向思维法：把运动过程的末状态作为初状态的反向研究问题的方法，一般用于匀减速直线运动问题，比如刹车问题、竖直上抛运动的问题．

3．瞬时加速度的求解

(1)两类模型

①刚性绳(或接触面)——不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)后，其弹力立即突变，不需要形变发生变化的时间．

②弹簧(或橡皮绳)——两端同时连接(或附着)有物体的弹簧(或橡皮绳)，特点是形变量大，其形变恢复需要一段时间，在瞬时性问题中，其弹力的大小往往可以看成保持不变．

(2)求解瞬时加速度的一般思路

eq\x(\a\al(分析瞬时变化前后,物体的受力情况))→eq\x(\a\al(列牛顿第二,定律方程))→eq\x(\a\al(求瞬时,加速度))

【典例1】现在大型室外活动通常用无人飞机进行航拍。如图所示，一质量m=2.0kg的无人飞机在操作员的操控下由静止开始竖直向上匀加速运动2s，然后无人飞机又匀速向上运动3s，接着匀减速向上运动4s速度恰好为零，之后悬停进行航拍。已知无人飞机上升过程中的最大速度为vm=4m/s，受到的空气阻力恒为f=1N，重力加速度大小g=10m/s2，则（）

A.无人飞机上升的第一个阶段，受到向上的作用力大小是25N

B.无人飞机上升的第二个阶段，受到向上的作用力大小是20N

C.无人飞机上升的第三个阶段，受到向上的作用力大小是18N

D.无人飞机上升的总高度为24m

【典例2】细绳拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平弹簧支撑，小球与弹簧不粘连，平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°，如图所示．已知cos53°＝0.6，sin53°＝0.8，重力加速度为g.以下说法正确的是()

A．小球静止时弹簧的弹力大小为eq\f(3,4)mgB．小球静止时细绳的拉力大小为eq\f(5,3)mg

C．细绳烧断瞬间小球的加速度立即为gD．细绳烧断瞬间小球的加速度立即为eq\f(4,3)g

【典例3】如图所示，一轻质弹簧竖直固定在水平面上，一物块自弹簧正上方自由下落，当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短(在弹性限度内)的过程中，下列说法正确的是()

A．物块接触弹簧后立即做减速运动

B．物块接触弹簧后先加速后减速

C．当物块的速度最大时，它所受的合力不为零

D．当弹簧被压缩至最短时，物块的加速度等于零

【典例4】在一块固定的倾角为θ的木板上叠放质量均为m的一本英语词典和一本汉语词典，图甲中英语词典在上，图乙中汉语词典在上，已知图甲中两本书一起匀速下滑，图乙中两本书一起加速下滑．已知两本书的封面材料不同，但每本书的上下两面材料都相同，近似认为滑动摩擦力与最大静摩擦力相等，设英语词典和木板之间的动摩擦因数为μ1，汉语词典和木板之间的动摩擦因数为μ2，英语词典和汉语词典之间的动摩擦因数为μ3，则下列说法正确的是()

A．μ1μ2

B．μ3μ2

C．图乙中汉语词典受到的摩擦力大小是μ3mgcosθ

D．图甲中英语词典受到的摩擦力大小是μ2mgcosθ

考查方式二动力学的运动图象问题

1．x-t图象：描述位移随时间变化的规律，图象斜率的大小表示物体运动速度的大小，斜率的正负表示速度的方向．

2．v-t图象：描述速度随时间变化的规律．

(1)某一点代表此时刻的瞬时速度，时间轴上方速度方向为正，时间轴下方速度方向为负．

(2)图象斜率的大小表示物体运动的加速度的大小，斜率的正负表示加速度的方向．

(3)图象与时间轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负．

3．a-t图象：描述加速度随时间变化的规律，图象与时间轴围成的面积表示物体速度的变化量；加速度恒定表示物体做匀变速运动，否则物体做非匀变速运动．

4．三者关系：x-t图象和v-t图象描述的都是直线运动，而a-t图象描述的不一定是直线运动；在图象转换时，必须明确不同图象间相互联系的物理量，必要时还应根据运动规律写出两个图象所描述的物理量间的函数关系式进行分析和判断．

【典例5】新冠肺炎疫情期间，无人机发挥着非常重要的作用，可利用无人机空投药品，将药品