高考总复习 专题 牛顿第二定律.ppt

热点2加速度的动态分析——弹簧类问题 轻弹簧是一种理想化的物理模型，以轻质弹簧为载体，设置复杂的物理情景，考查力的概念，物体的平衡，牛顿运动定律的应用及能的转化与守恒，是高考命题的重点，此类命题几乎每年高考卷面均有所见，应引起足够重视． 【例2】(2010年福建卷)如图3－2－7甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则()图3－2－7A.t1时刻小球动能最大B.t2时刻小球动能最大C.t2～t3这段时间内，小球的动能先增加后减少D.t2～t3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能答案：C 备考策略：弹簧的弹力是一种由形变而决定大小和方向的力．当题目中出现弹簧时，要注意弹力的大小与方向时刻要与当时的形变相对应．一般应从弹簧的形变分析入手，先确定弹簧原长位置、现长位置，找出形变量x与物体空间位置变化的几何关系，分析形变所对应的弹力大小、方向，以此来分析物体运动状态的可能变化．【触类旁通】 2．图3－2－8为蹦极运动的示意图．弹性绳的一端固定在O点，另一端和运动员相连．运动员从O点自由下落，至B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然后弹起．整个过程中忽略空气阻力．分析这一过程，下列表述正确的是()①经过B点时，运动员的速率最大②经过C点时，运动员的速率最大③从C点到D点，运动员的加速度增大④从C点到D点，运动员的加速度不变A．①③B．②③C．①④D．②④图3－2－8 解析：运动员的下落过程：O→B，自由落体运动；B→C，重力大于弹性绳的弹力，做加速度越来越小的加速运动，C点加速度为零，速度最大；C→D，弹力大于重力，加速度向上，运动员做加速度增大的减速运动，D点速度为零．可见B正确．答案：B 热点3牛顿第二定律与图象相结合的问题 【例3】(2010年福建卷)质量为2kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等．从t＝0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的变化规律如图3－2－9所示．取重力加速度g＝10m/s2，则)物体在t＝0至t＝12s这段时间的位移大小为( 图3－2－9A．18mB．54mC．72mD．198mF－f8－4 思路点拨：要善于从F－t图象中提取有效信息来判断每个时间段内物体的受力情况和运动情况,注意地面粗糙存在摩擦力.a＝＝m2m/s2＝2m/s2v＝at＝6m/s 解析：拉力F只有大于最大静摩擦力fmax＝μmg＝0.2×2×10N＝4N时，物体才会由静止开始运动． 0～3s时：F＝fmax，物体保持静止，s1＝0； 3～6s时：Ffmax，物体由静止开始做匀加速直线运动 6～9s时：F＝f，物体做匀速直线运动 s3＝vt＝6×3m＝18m； 9～12s时：Ff，物体以6m/s为初速度，以2m/s2为加速度做匀加速直线运动 所以0～12s内物体的位移为s＝s1＋s2＋s3＋s4＝54m，选项B正确． 答案：B 同类延伸：正确解读图象，善于从图象中提取有效信息是解决此类问题的关键，需要提取的信息主要有物体的受力F、加速度a、速度v、位移s等，注意横、纵坐标所表示的物理意义． 【例4】(2010年山东卷)如图3－2－10所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接．选项图中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程．选项图中正确的是()图3－2－10 思路点拨：正确建立纵轴、横轴所表示的物理量的函数关系式，是选择或判断图象是否正确的依据．对物体进行受力分析和过程分析判断物体的运动性质是解题的关键点．图3－2－11 解析：物体在斜面、水平面的受力情况如图3－2－11所示．对物体在斜面上的运动，在斜