高中物理(學(xué)考)-第5講-牛頓運(yùn)動定律應(yīng)用

1、考點(diǎn)六兩類動力學(xué)問題d基礎(chǔ)知識梳理1. 兩類動力學(xué)問題（1）從受力確定運(yùn)動情況如果已知物體的受力情況，可以由牛頓第二定律求出物體的加速度，再通過運(yùn)動學(xué)的規(guī)律就可以確定物體 的運(yùn)動情況.（2）從運(yùn)動情況確定受力如果已知物體的運(yùn)動情況，可根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求出物體的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律確泄物體所受的力.2. 般方法和步驟明確研究對象受力分析 和運(yùn)動狀 態(tài)分析選取正方 向或建立 坐標(biāo)系確定合外力|列方程'|求解基礎(chǔ)題組自測1. 如圖18所示，質(zhì)量為2 kg的冰壺在運(yùn)動員的水平恒力f作用下在光滑的冰面 上開始運(yùn)動，4 s末它的速度達(dá)到4 m/s,則f的大小為（）a. 2nb. 1 nc. 4

2、nd 8n2. 2013年6月20日，我國宇航員王亞平在太空授課時，利用質(zhì)量測量儀 粗略測出了聶海勝的質(zhì)量.如圖19所示，若聶海勝受到恒力f從靜止開始運(yùn)動,a莊x經(jīng)吋間移動的位移為"則聶海勝的質(zhì)量為（ c ftd.航天員固定在3. 在交通事故的分析中，剎車線的長度是很重要的依據(jù)，剎午線是汽車剎車后，停止轉(zhuǎn)動的輪胎在地面 上發(fā)生滑動吋留下的滑動痕跡.在某次交通事故中，汽車的剎車線長度是14m,假設(shè)汽車輪胎與地面間的 動摩擦因數(shù)恒為0.7, g取10m/s2,則汽車剎車前的速度為（）a. 7 m/s b. 14 m/s c. 10 m/s d 20 m/s4. 一個木塊以某一水平初速度自

3、由滑上粗糙的水平面，在水平面上運(yùn)動的e/圖象如圖20所示.己知重力加速度為g，則根據(jù)圖象不能求出的物理量是（）a. 木塊的位移 b.木塊的加速度c.木塊所受摩擦力d.木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)5. 如圖21所示，一個質(zhì)量為777=2 kg的均勻小球，放在傾角=37。的光滑斜面上.若球被與斜面垂直的 光滑擋板擋住，處于平衡狀態(tài).求小球?qū)醢搴托泵娴膲毫?te=10m/s2, sin 37°=0.6, cos 37° = 0.8）考點(diǎn)七共點(diǎn)力平衡條件及應(yīng)用d基礎(chǔ)知識梳理1. 共點(diǎn)力作用下的平衡(1) 平衡狀態(tài)：物體處于靜上或勻速直線運(yùn)動的狀態(tài).f合兀=0,(2) 共點(diǎn)力的平衡條件

4、：f合=0或者丿 門fy=0.2. 平衡條件的推論(1) 物體在兩個力作用下處于平衡狀態(tài)，則這兩個力必定,是一對平衡力.(2) 物體在三個共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)時，任意兩個力的與第三個力(3) 物體受n個共點(diǎn)力作用處于平衡狀態(tài)時，其屮任意一個力與剩余(n1)個力的合力一定等大反向. 【發(fā)展提升】處理平衡問題的一般方法合成法物體受三個共點(diǎn)力的作用而平衡，則任意兩個力的合力一定與第三個力大小相等、 方向相反分解法物體受三個共點(diǎn)力的作用而平衡，將某一個力按力的效果分解，則其分力和其他 兩個力滿足平衡條件止交分解法物體受到三個或三個以上力的作用吋，將物體所受的力分解為相互垂直的兩組， 每組力都滿足平

5、衡條件a基礎(chǔ)題組自測1. 下列事例中處于平衡狀態(tài)的是()a. “神舟”號飛船勻速落到地面的過程b.汽車在水平路面上啟動或剎車的過程物體在光滑斜面上下滑d.豎直上拋的物體在到達(dá)最高點(diǎn)的那一瞬間如圖22所示，一個重為80 n的物體置于光滑的水平面上，當(dāng)用一個f=20 n的)b. 100 n,方向豎直向上d. 80 n,方向豎直向下c.2.力豎直向上拉物體時，物體所受到的合力為( 60 n,方向豎直向卞0na.c.如圖23所示，某人靜躺在椅子上，椅子的靠背與水平面之間有固定傾角0.若 此人所受重力為g,則椅子各部分對他的作用力的合力大小為()a. g b gsin 3 c geos 3 d gtan

6、 33.94. 如圖所示，手沿水平方向?qū)鴫涸谪Q直墻壁上，使其保持靜止.現(xiàn)增大手對書的壓力，則書()a.將沿墻壁滑動b.受到的合外力增大 c.對墻壁的壓力不變 d.受到的靜摩擦力不變5. 如圖25所示，某工人正在修理草坪，推力f與水平方向成a角，割草機(jī)沿水平方向做勻速直線運(yùn)動,則割草機(jī)所受阻力的大小為(a. fsin ab feos ac航d亦6. 如圖所示，建筑工人用恒力f推運(yùn)料車在水平地面上勻速前進(jìn)，f與水平方向成30。角，運(yùn)料車（含材 料）的總重量為g,下列說法正確的是（）a. 建筑工人受摩擦力方向水平向左b. 建筑工人受摩擦力大小為爭gc. 運(yùn)料車（含材料）受到地面的摩擦力水平向右d.

7、運(yùn)料車（含材料）對地面壓力為號+g考點(diǎn)八超重與失重e）基礎(chǔ)知識梳理1.超重與失重特征狀態(tài)加速度視重（f）與重力的關(guān)系運(yùn)動情況受力圖超重f=m(g+a)>mg向上加速運(yùn)動，向下減速運(yùn)動mga1失重f=m(ga)sg向下加速運(yùn)動，向上減速運(yùn)動mga完全失重f=0自由落體運(yùn)動、拋體運(yùn)動、正常運(yùn)行的衛(wèi)星mgg【發(fā)展提升】超重與失重的理解（1）當(dāng)出現(xiàn)超重、失重時，物體的重力并沒變化；（2）物體處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài)，只取決于加速度方向是向上還是向下，而與速度方向無關(guān)；（3）當(dāng)物體處于完全失重狀態(tài)吋，平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會完全消失，如天平失效、浸在水中的 物體不再受浮力，液柱不再產(chǎn)生向下

8、的壓強(qiáng)等.基礎(chǔ)題組自測1. （2015-浙江9月學(xué)考樣題）2013年6月20日，我國第一次開展了太空授課，宇航員王亞平講授了 “失重 壞境下水的表面張力”和“失重壞境下測量宇航員的質(zhì)量”等知識.她講授的是（）a.語文 b.數(shù)學(xué) c.英語 d.物理2. 兩磚塊疊在一起放在豎直升降電梯的水平地板上，當(dāng)兩磚塊間的壓力小于上面磚塊的重力吋，電梯可 能的運(yùn)動是（）a. 向上加速運(yùn)動b.向上減速運(yùn)動 c.向下勻速運(yùn)動 d.向下減速運(yùn)動3. 如圖27所示，質(zhì)量為50 kg的小紅同學(xué)站在升降機(jī)屮的磅秤上，某一時刻她發(fā)現(xiàn)磅秤的示數(shù)為40 kg,則在該時刻升降機(jī)可能是以下列哪種方式運(yùn)動（）a. 勻速上升b.加速上

9、升c.減速下降d.加速下降4. （2015-浙江1月學(xué)考）如圖所示，小文同學(xué)在電梯屮體驗(yàn)加速上升和加速下降的過程，這兩個過稈（）,a. 都是超重過程b.都是失重過程c.加速上升是失重過程，加速下降是超重過程d.加速上升是超重過程，加速下降是失重過程5. 小明站在電梯中的體重計(jì)上，電梯靜止時體重計(jì)示數(shù)如圖甲所示.電梯運(yùn)行經(jīng)過5樓時體重計(jì)示數(shù)如 圖乙所示，則此時（）甲乙a.電梯一定在向上運(yùn)動b.電梯一定在向下運(yùn)動c.電梯的加速度方向可能向上d.電梯的加速度方向一定向下6. 如圖所示是運(yùn)動員以背越式成功地跳過1.90m高度的情景.下列有關(guān)運(yùn)動員跳高的說法正確的是（）a. 跨越橫桿時人可視為質(zhì)點(diǎn)b.

10、上升過程人受到的重力大于下降過程人受到的重力c. 起跳瞬間地面對人的支持力大于人受到的重力d. 掉在海綿墊子上時，墊子對人的支持力大于人對墊子的壓力考點(diǎn)九 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系e）基礎(chǔ)知識梳理1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）通過實(shí)驗(yàn)探究物體的加速度與它所受的合力、質(zhì)量的定量關(guān)系.（2）學(xué)會用控制變量法研究物理規(guī)律.（3）學(xué)會靈活運(yùn)用圖象法處理物理問題的方法（化曲為直）.2. 實(shí)驗(yàn)原理在探究加速度g與合力f及質(zhì)量加的定量關(guān)系時，用到的基本方法是控制變量法，w：（1）保持加一定時，改變物體受力f測出加速度/用圖象法研究a與f的關(guān)系；（2）保持f 定時，改變物體質(zhì)量加測岀加速度°,用圖象法

11、研究a與加的關(guān)系.3. 實(shí)驗(yàn)器材小車、祛碼、小盤、細(xì)繩、夾子、一端附有定滑輪的長木板、墊木、打點(diǎn)計(jì)時器、低壓交流電源、復(fù)寫紙、 導(dǎo)線兩根、紙帶、天平、刻度尺等.4. 實(shí)驗(yàn)步驟（1）用天平測出小車和盛有舷碼的小盤的質(zhì)量2和加，把數(shù)據(jù)記錄在表格中.（2）按實(shí)驗(yàn)裝置圖把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，使長木板有滑輪的一端伸出桌血.如圖31.舷碼- 端有 定滑輪 的長木板小車打點(diǎn)計(jì)時器 、實(shí)驗(yàn)臺圖31(3) 在長木板不帶定滑輪的一端下面墊上墊木，通過前后移動，來平衡小車的摩擦力.(4) 把細(xì)線系在小車上并跨過定滑輪，此時要調(diào)節(jié)定滑輪的高度使細(xì)線與木板平行.(5) 將小車放于靠近打點(diǎn)計(jì)時器處，在小盤里放入適量的舷碼，接

12、通電源，放開小車得到一打好點(diǎn)的紙帶(注 意不要讓小車撞到定滑輪，打好的紙帶要標(biāo)明條件加=?=?).(6) 保持小車的質(zhì)量不變，改變磁碼的質(zhì)量，按上面步驟再做5次實(shí)驗(yàn).(7) 在每條紙帶上都要選取一段比較理想的部分，算出每條紙帶加速度的值并記錄在表格中.(8) 保持小盤內(nèi)祛碼質(zhì)量不變，在小車上放鉤碼改變小車的質(zhì)量，重復(fù)上而的實(shí)驗(yàn).把各次實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)填 入表內(nèi).5. 用圖象處理數(shù)據(jù)的方法(1)加速度通過分析紙帶得出如可以用刻度尺在紙帶上測出位移，通過打點(diǎn)計(jì)時器打的點(diǎn)得到時間，然后 用0=扌求得加速度；也可以通過0 f圖象得出.(2) 研究加速度a和力f的關(guān)系.以加速度。為縱坐標(biāo)，以力f為橫坐標(biāo)，根

13、據(jù)測量數(shù)據(jù)描點(diǎn)，然后作出圖象，若圖象是一條通過原點(diǎn)的直 線，就能說明d與f成正比.(3) 研究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系.如圖32甲所示，因?yàn)閍m圖象是曲線，檢查am圖彖是不是雙曲線, 就能判斷它們之問是不是反比例關(guān)系，但檢查這條曲線是不是雙曲線，相當(dāng)困難.若a和也成反比，則a 與+必成正比.我們采取''化曲為直”的方法，以。為縱坐標(biāo)，以+為橫坐標(biāo)，作hid-寺圖象，如圖乙所示，若a十圖彖是一條能夠過原點(diǎn)的直線，說明。與呂成正比，即a與加成反比.1 m圖326. 注意事項(xiàng)(1) 平衡摩擦力適當(dāng)墊高木板不帶定滑輪的一端，讓小車?yán)┻^打點(diǎn)計(jì)吋器的紙帶勻速運(yùn)動(即使小車的重力沿斜血方向

14、 的分力正好平衡小車和紙帶受到的阻力).(2) 為使拉小車的力近似等于小盤及盤中祛碼的重力，要求小盤及盤中祛碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量.基礎(chǔ)題組自測1. “探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖33所示，用該裝置研究小車加速度a與質(zhì)量m的關(guān) 系時，下列說法正確的是()a. 先釋放小車，再接通電源b. 打點(diǎn)計(jì)時器接電源直流輸出端c. 牽引小車的細(xì)繩應(yīng)與長木板保持平行d在增加小車質(zhì)暈的同時，應(yīng)增大木板的傾角2“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖34所示.實(shí)驗(yàn)中，為使小車運(yùn)動吋所受的拉力近似等于盤和重物的總重力,則盤和重物的總質(zhì)量7與小車的質(zhì)量m應(yīng)滿足的關(guān)系是(小車打點(diǎn)計(jì)時器a圖34a.加

15、遠(yuǎn)大于mb.加遠(yuǎn)小于mc.加略大于md. m略小于m3. 如圖35所示是“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.同一實(shí)驗(yàn)小組中的四位同學(xué)利用同 一條紙帶求小車運(yùn)動的加速度，分別作出了如下所示的四幅圖象，其中最規(guī)范的是()0.0.300.25: : txkimraitnxmr【:«i :i 上 istthmiiunni: i "i” "ir « . t i0.20.4ams")2()70og卄ffiffiffivoftosobbbbiaasl)4小何用如圖36所示裝置探究加速度。與質(zhì)量加的關(guān)系，在保持受力f相同的情況下體對應(yīng)的加速度.小何想

16、運(yùn)用這些數(shù)據(jù)得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論，作出的圖象是以下四幅圖屮的(拙* 也:;世，測得不同質(zhì)量物/-*/5為了 “探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，請思考探究思路并冋答下列問題:(1)為了消除小車與水平木板之間的摩擦力的影響應(yīng)采取的做法是a. 將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高,b. 將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高,使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運(yùn)動 使小車在鉤碼拉動下恰好做勻加速運(yùn)動c. 將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高,d. 將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)塑高,在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動 在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻加速運(yùn)動(2)實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組得到如圖37所示實(shí)驗(yàn)圖線甲、乙，其屮描述加速度與質(zhì)量的關(guān)系圖線

17、是加速度與力的關(guān)系圖線是考點(diǎn)十 實(shí)驗(yàn)：探究作用力與反作用力的關(guān)系n基礎(chǔ)知識梳理1. 實(shí)驗(yàn)器材彈簧測力計(jì)3個、包裝用泡沫塑料若干、小刀1把、木塊1塊、力傳感器2只、數(shù)據(jù)采集器1臺及計(jì)算機(jī) 1臺等.2. 實(shí)驗(yàn)原理(1) 彈簧測力計(jì)的使用方法 先調(diào)零； 測力計(jì)力的作用線與彈簧伸縮方向在同一直線上(如圖38所示)；另“ f圖38 待指針穩(wěn)定后讀數(shù).(2) 研究靜止?fàn)顟B(tài)、勻速直線運(yùn)動狀態(tài)和加速運(yùn)動狀態(tài)下作用力與反作用力z間的關(guān)系，并得出結(jié)論.(3) 用力傳感器研究作用力與反作用力之間的關(guān)系(如圖39所示).3. 注意事項(xiàng)(1) 使用彈簧測力計(jì)前，應(yīng)先調(diào)節(jié)零刻度.(2) 彈簧測力計(jì)對拉時作用力要在同一直線

18、上.(3) 實(shí)際的彈簧測力計(jì)往往存在一定的示值誤差.發(fā)現(xiàn)兩彈簧測力計(jì)示數(shù)不等既不能“視而不見”也不能 "武斷定論”(4) 將彈簧測力計(jì)a和b分別與彈簧測力計(jì)c互拉，通過與c的示數(shù)進(jìn)行比較確定兩彈簧測力計(jì)的拉力是 否相等，是-種“等效替代”的方法.(5) 用傳感器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，也需要調(diào)零.(6) 用傳感器對拉時要使作用力在同一直線上.4. 實(shí)驗(yàn)結(jié)論無論兩物體處于靜止、勻速運(yùn)動、加速運(yùn)動或減速運(yùn)動，作用力與反作用力總是大小相等、方向相反，作 用在同一直線上.基礎(chǔ)題組自測1. (2015-浙江1月學(xué)考)如圖40所示，小孫同學(xué)用力傳感器a和做“探究作用力與反作用力的關(guān)系”實(shí) 驗(yàn)，當(dāng)用4勻速拉動

19、固定在滑塊上的3時()圖40a. a對應(yīng)示數(shù)比b大b. b對應(yīng)示數(shù)比a大c. a和b對應(yīng)示數(shù)有時不相等d. a和b對應(yīng)示數(shù)任何時刻都相等2. 如圖41所示圖象，將甲、乙兩彈簧互相鉤住并拉伸，貝“)圖41a. 甲拉乙的力小于乙拉甲的力b. 甲拉乙的力大于乙拉甲的力c. 甲拉乙的力與乙拉甲的力是一對平衡力d. 甲拉乙的力與乙拉甲的力是一對相互作用力3. 下列判斷正確的是()a. 人行走時向后蹬地，給地面向后的摩擦力，地面給人的摩擦力是人向前的動力b. 人勻速游泳時，人對水向前用力，水給人的力是阻力，方向向后c. 放在桌面上的物體，因有重力，才有對桌面的壓力，才有桌面的支持力出現(xiàn)，即壓力先產(chǎn)生，支持

20、力 后產(chǎn)生d. 作用力與反作用力，應(yīng)是先有作用力，再有反作用力，作用力先變化，反作用力隨后跟著做相應(yīng)變化4. 如圖42所示，利用彈簧測力計(jì)“探究作用力與反作用力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)屮.圖42(1)關(guān)于實(shí)驗(yàn)以下說法正確的是.a. 若滑塊靜止不動，則彈簧測力計(jì)a對3的拉力與3對a的拉力大小相等b. 若滑塊做勻速直線運(yùn)動，則彈簧測力計(jì)4對b的拉力與b對4的拉力大小相等c. 若滑塊做勻加速直線運(yùn)動，則彈簧測力計(jì)a對b的拉力與3對a的拉力大小不相等d. 若滑塊做勻減速直線運(yùn)動，則彈簧測力計(jì)a對的拉力與b對4的拉力大小不相等在彈簧測力計(jì)的指針下面放上一點(diǎn)泡沫塑料的作用是.a. 為了增大指針受到的阻力b. 可以幫助

21、我們記錄下指針示數(shù)的最大值c. 防止指針與彈簧測力計(jì)外殼間的摩擦d. 防止測的力超過彈簧測力計(jì)的測量范圍5. 在“探究作用力與反作用力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，其中a、b是兩個力傳感器.(1)如圖43甲所示是對拉的兩個傳感器，傳感器顯示兩鉤子受力隨時間變化的圖彖如圖乙所示.圖43根據(jù)圖象得出的結(jié)論是:(2)如圖44所示，將b固定在木塊c上，放開木塊，用a拉b向右運(yùn)動，上述結(jié)論是否仍成立?圖44新高二物理（學(xué)考） 第五講 牛頓運(yùn)動定律應(yīng)用【答案精析】考點(diǎn)六基冠題組自測1. aif?2. d 設(shè)運(yùn)動的加速度為d,由牛頓第二定律得f=maf x=at2f即加=石，故選項(xiàng)d正確.3. b 設(shè)汽車剎車后滑動的加速

22、度大小為由牛頓第二定律得：f.ung=ma,解得：d=g.由勻變速直線 運(yùn)動的速度位移關(guān)系式詢=2處，可得汽車剎車前的速度為%=v=*/2“gx=p2x0.7x10x 14 m/s = 14 m/s,因此b正確.4. c 位移可由圖象與時間軸所b）的面積求出，由v-t圖線的斜率可求出木塊的加速度a,由牛頓第二 定律知，a=“g,故動摩擦因數(shù)“也可求出，由于不知木塊的質(zhì)量，故不能求出木塊所受摩擦力5. 12n,垂直于擋板向下16n,垂直于斜面向下解析 對小球進(jìn)行受力分析，設(shè)擋板和斜面對小球的支持力分別為fni、環(huán)2,則甩=gsin 0= 12 nfn2=zgcos 3= 16 n根據(jù)牛頓第三定律

23、可知擋板和斜面對小球的支持力與小球?qū)醢搴托泵娴膲毫Υ笮∠嗟取⒎较蛳喾矗瑒tfni' =fni = 12n,方向垂直于擋板向下，fg' =fn2=16n,方向垂直于斜面向下考點(diǎn)七基礎(chǔ)知識梳理2. （1）等大反向（2）合力 等大反向基礎(chǔ)題組自測1. a 神舟"號飛船勻速落到地面的過程中，飛船處于平衡狀態(tài)，a正確；汽車在水平路面上啟動（剎車） 過程中，汽車的速度在增大（減?。?，其加速度不為零，其合外力不為零，所以汽車不是處于平衡狀態(tài)；物 體在光滑斜面上下滑，速度和加速度均不為零，合外力不為零，物體不是處于平衡狀態(tài)；物體上升到最高 點(diǎn)時，只是速度為零而加速度為g,所以物體不是

24、處于平衡狀態(tài).2. c 重為80 n的物體，受到一個f=20n的力豎直向上拉時并沒有被拉動，仍處于平衡狀態(tài)，其所受 的合力為0,故c正確.3. a 靜躺在椅子上的人，受自身重力和椅子各部分對他的作用力的合力，由平衡條件可得，椅子各部 分對他的作用力的合力犬小等于g, a正確4. d5. b 將推力f沿水平方向和豎直方向分解，根據(jù)平衡條件得到阻力等于推力的水平分力fcoscgb正確.6. d 以人為研究對象，分析人的受力情況，如圖甲，由平衡條件知，人受到的摩擦力方向水平向右， 大小為ff人= fcos 30。=申尸，a、b錯誤；分析運(yùn)料車（含材料）的受力情況，作出受力圖，如圖乙，由平衡條件知，運(yùn)料車（含材料）受到地面的摩擦力水平向左，地面對運(yùn)料車（含材料）的支持力大小為fn* = g+fsin 30°=y+g,則運(yùn)料車（含材料）對地面的壓力為f+g,故c錯誤，d正確.乙考點(diǎn)八基礎(chǔ)知識梳理1. 向上向下a=g基礎(chǔ)題組自測1. d2. b 因磚塊間的壓力小于上面磚塊的重力，故系統(tǒng)處于失重狀態(tài)，加速度向下，電梯可能向下加速運(yùn) 動或向上減速運(yùn)動，b正確.3. d 小紅同學(xué)處于失重狀態(tài)，必有向下的加速度，即減速上升或加速下降，故選項(xiàng)d正確4. d 加速