【三維設計】高考物理一輪復習 第三章 第2單元 牛頓第二定律 兩類動力學問題課件 新人教（安徽 北京專）

理知識第三章提能力第2單元明考向課堂考題領悟課下綜合提升[思維啟動]飛船返回艙返回時，打開降落傘后進行豎直減速下降，這一過程若返回艙所受空氣阻力與速度的平方成正比，比例系數(shù)為k。從某時刻起開始計時，返回艙的v－t圖像如圖3－2－1所示，圖中AE是曲圖3－2－1線在A點的切線，切線交橫軸于一點E，其坐標為(8,0)，CD是AB的漸近線，返回艙質量M＝400kg，g取10m/s2。試問：(1)返回艙在這一階段做________運動；(2)設在初始時刻vA＝120m/s，此時它的加速度大小是________；(3)空氣阻力系數(shù)k的表達式為________。提示：(1)由題中圖像可以看出曲線切線的斜率逐漸減小，說明這一階段返回艙做加速度逐漸減小的減速運動，最終做勻速運動。3．“五個”性質[應用用升升級級]1.如圖圖3－2－2所示示，，一一輛輛有有動動力力驅驅動的的小小車車上上有有一一水水平平放放置置的的彈彈簧簧，，其左左端端固固定定在在小小車車上上，，右右端端與與一一小小圖圖3－2－2球相相連連，，設設在在某某一一段段時時間間內內小小球球與與小小車車相相對對靜靜止止且且彈彈簧處處于于壓壓縮縮狀狀態(tài)態(tài)，，若若忽忽略略小小球球與與小小車車間間的的摩摩擦擦力力，，則則在這這段段時時間間內內小小車車可可能能是是()A．向向右右做做勻勻速速運運動動B．向向右右做做減減速速運運動動C．向向左左做做勻勻速速運運動動D．向向左左做做減減速速運運動動解析析：：小球球水水平平方方向向受受到到向向右右的的彈彈簧簧彈彈力力F，由由牛牛頓頓第第二二定定律律可可知知，，小小球球必必定定具具有有向向右右的的加加速速度度，，小小球球與與小小車車相相對對靜靜止止，，故故小小車車可可能能向向右右做做加加速速運運動動或或向向左左做做減減速速運運動動。。答案案：：D解析析：：在力力學學中中選選定定m(長度度單單位位)、kg(質量量單單位位)、s(時間間單單位位)作為為基基本本單單位位，，可可以以導導出出其其他他物物理理量量的的單單位位，，力力的的單單位位(N)是根根據(jù)據(jù)牛牛頓頓第第二二定定律律F＝ma導出的。。答案：B[思維啟動動]如圖3－2－3所示，在在光滑的的水平面面上，質質量均為為m的物體，，在力F的作用下下處于靜靜止狀態(tài)態(tài)，此時時彈簧處處于壓縮縮狀態(tài)，，現(xiàn)突然然撤去F，這一瞬瞬間A球的加速速度為________，B球的加速速度為________。圖3－2－3(2)彈簧(或橡皮繩繩)：此種物物體的特特點是形形變量大大，形變變恢復需要要較長時時間，在在瞬時問問題中，，其彈力力的大小小往往可以看看成是不不變的。。[應用升級級]3.如圖3－2－4所示，物物體A、B質量均為為m，中間有有一輕質質彈簧相相連，A用繩懸于O點，當突突然剪斷斷OA繩時，關關于A物體的加速速度，下下列說法法正確的的是()A．0B．g圖3－2－4C．2gD．無法確確定解析：剪斷繩前前，繩中中拉力為為2mg，彈簧中中的彈力力為mg向下，剪剪斷繩后后，繩中中拉力突突然消失失，而其其他力不不變，故故物體A所受合力力的大小小為向下下的2mg，加速度度為向下下的2g，故C正確。答案：C[知識檢索索](1)加速度與與力有瞬瞬時對應應關系，，加速度度隨力的的變化而而變化。。(2)加速度描描述物體體速度變變化的快快慢，加加速度變變大，速速度變化化快。(3)速度增大大或減小小是由速速度與加加速度的的方向關關系決定定的，二二者同向速速度增加加，反向向則速度度減小。。[典題例析析][例1]如圖3－2－5所示，物物體沿斜斜面由靜止滑下下，在水水平面上上滑行一一段距離離后停止，物體體與斜面面和水平平面間的的動摩擦擦因數(shù)圖圖3－2－5相同，斜斜面與水水平面平平滑連接接。圖3－2－6中v、a、f和s分別表示示物體速速度大小小、加速速度大小小、摩擦擦力大小小和路程程。圖中中正確的的是()圖3－2－6[思路點點拔]解答本本題可可按以以下思思路進進行[解析]物體在在斜面面上下下滑，，受到到重力力、支支持力力和摩摩擦力力的作作用，，其合合外力力為恒恒力，，加速速度為為恒量量，物物體做做勻加加速直直線運運動，，其加加速度度圖像像應為為一平平行時時間橫橫軸的的直線線段，，速度度v＝at，其速速度圖圖像應應為一一向上上傾斜斜的直直線段段，路路程s＝at2/2，路程程隨時時間變變化的的圖像像應為為一開開口向向上的的拋物物線，，選項項A、B、D錯誤；；物體體滑到到水平平面上上后，，在摩摩擦力力作用用下做做勻減減速直直線運運動，，其摩摩擦力力大于于在斜斜面上上運動動時的的摩擦擦力，，所以以選項項C正確。。[答案]C[拓展訓訓練]1.如圖3－2－7所示，，放在在光滑滑面上的木木塊受受到兩兩個水水平力力F1與F2的作用用而靜靜止不不動，，現(xiàn)保保持圖圖3－2－7F1大小和和方向向不變變，F(xiàn)2方向不不變，，使F2隨時間間均勻勻減小小到零，，再均均勻增增加到到原來來的大大小，，在這這個過過程中中，能能正確描述述木塊塊運動動情況況的圖圖像是是圖3－2－8中的()圖3－2－8解析：：取水平平向右右為正正方向向，由由牛頓頓第二二定律律得：：F1－F2＝ma，木塊塊的加加速度度隨F2的均勻勻減小小而均均勻增增大，，后又又隨F2的均勻勻增大大而同同方向向均勻勻減小小，故故A正確，，B錯誤；；因木木塊的的加速速度方方向不不變，，故木木塊的的速度度一直直增大大，但但不是是均勻勻增大大，所所以C、D均錯誤誤。答案：：A[知識檢檢索]在解決決兩類類動力力學的的基本本問題題時，，不論論哪一一類問問題，，都要要進行行受力力分析析和運運動情情況分分析，，如果果物體體的運運動加加速度度或受受力情情況發(fā)發(fā)生變變化，，則要要分段段處理理，此此時加加速度度或受受力改改變時時的瞬瞬時速速度即即是前前后過過程的的聯(lián)系系量。。[典題例例析][例2]如圖3－2－9所示，，抗震震救災災運輸輸機在在某場場地卸卸放物物資時時，通通過傾傾角為為30°°的固定定光滑滑斜軌軌道面面進行行。有有一件件質量量為m＝2.0kg的小包裝盒盒，由靜止止開始從斜斜軌道的頂頂端A滑至底端B，然后又在在水平面上上滑行一段段距離后停停下。若A點距離水平平面的高度度h＝5.0m，重力加速速度g取10m/s2，求：(1)包裝盒由A滑到B所經歷的時時間；(2)若地面的動動摩擦因數(shù)數(shù)為0.5，包裝盒在在水平地面面上還能滑滑行多遠？？(不計斜面和和地面接觸觸處的能量量損耗)圖3－2－9[審題指導]解答本題應應注意以下下兩點：(1)根據(jù)受力情情況確定包包裝盒的運運動規(guī)律。。(2)包裝盒在AB段的末速度度即為BC段的初速度度。[答案](1)2s(2)10m[拓展訓練]2.在水平地面面上運動的的小車車廂廂底部有一質量為m1的木塊，木木塊和車廂廂通過一根輕質質彈簧相連連接，彈簧簧的勁度系數(shù)為k。在車廂的的頂部用一一根細圖圖3－2－10線懸掛一質質量為m2的小球。某某段時間內內發(fā)現(xiàn)細線線與豎直方方向的夾角為為θ，在這段時時間內木塊塊與車廂保保持相對靜靜止，如圖3－2－10所示。不計計木塊與車車廂底部的的摩擦力，，則在這段時間內內彈簧的形形變?yōu)?)答案：A[知識檢索]利用牛頓第第二定律求求瞬時加速速度時，關關鍵是分析析此時物體體的受力情情況，同時時注意繩的的彈力在瞬瞬間會發(fā)生生突變，而而彈簧的彈彈力在瞬間間不會突變變。[典題例析][例3]在動摩擦因因數(shù)μ＝0.2的水平面上上有一個質量量為m＝1kg的小球，小小球與水平輕彈簧簧及與豎直直方向成θ＝45°角圖圖3－2－11的不可伸長長的輕繩一一端相連，，如圖3－2－11所示。此時時小球處于于靜止平衡衡狀態(tài)，且且水平面對對小球的彈彈力恰好為為零，當剪剪斷輕繩的的瞬間，取取g＝10m/s2。求：(1)此時輕彈簧簧的彈力大大??；(2)小球的加速速度大小和和方向。[審題指導]解答本題時時應注意以以下兩點：：(1)當其他力變變化時，彈彈簧的彈力力不能在瞬瞬間發(fā)生變變化；(2)當其他力變變化時，細細繩上的拉拉力可以在在瞬間發(fā)生生變化。[解析](1)水平面對小小球的彈力力為零，小小球在繩沒沒有斷時受受到繩的拉拉力FT、重力mg和彈簧的彈彈力FN作用而處于于平衡狀態(tài)態(tài)，依據(jù)平平衡條件得得豎直方向向有：FTcosθ＝mg，水平方向有有：FTsinθ＝FN，解得彈簧的的彈力為：：FN＝mgtanθ＝10N[答案](1)10N(2)8m/s2方向向左若在上例中中剪斷彈簧簧，則剪斷斷瞬間小球球的加速度度為多大？？解析：在剪斷彈簧簧的瞬間，，小球立即即只受地面面支持力和和重力，且且二力平衡衡，加速度度為0。答案：0圖3－2－12A．gB．2gC．3gD．4g答案：B答案：C3．(2012·揚州模擬)從地面以一一定的速度度豎直向上上拋出一小球，小球球從拋出點點上升到最最高點的時時刻為t1，下落到拋拋出點的時時刻為t2。若空氣阻阻力的大小小恒定，則則在圖3－2－14中能正確表表示被拋出出物體的速速率v隨時間t的變變化化關關系系的的圖圖線線是是()圖3－2－14答案案：：C4．(2012··天津津模模擬擬)如圖圖3－2－15甲所所示示為為學學校校操操場場上上一一質量量不不計計的的豎豎直直滑滑桿桿，，滑滑桿桿上上端端固固定定，，下下端端懸懸空空。。為為了了研研究究學學生生沿沿桿桿的的下下滑滑情情況況，，在在桿桿頂頂部部裝裝有有一一拉拉力力傳傳感感器器，，可可顯顯示示桿桿頂頂端端所所受受拉拉力力的的大大小小。?，F(xiàn)現(xiàn)有有一一學學生生(可視視為為質質點點)從上上端端由由靜靜止止開開始始滑滑下下，，5s末滑滑到到桿桿底底時時速速度度恰恰好好為為零零。。以以學學生生開開始始下下滑滑時時刻刻為為計計時時起起點點，，傳傳感感器器顯顯示示的的拉拉力力隨隨時時間間變變化化情情況況如如圖圖乙乙所所示示，，取取10m/s2。求求：：圖3－2－15(1)該學學生生下下滑滑過過程程中中的的最最大大速速率率？？(2)滑桿桿的的長長度度為為多多少少？？(3)1s末到到5s末傳傳感感器器顯顯示示的的拉拉力力為為多多少少？？解析析：：(1)根據(jù)據(jù)圖圖像像可可知知0～1s內，，人人向向下下做做勻勻加加速速運運動動，，人人對對滑滑桿桿的的作作用用力力為為350N，方方向向豎豎直直向向下下，，所所以以滑滑桿桿對對人人的的作作用用力力F1的大大小小為為350N，方方向向豎豎直直向向上上。。以人人為為研研究究對對象象，，根根據(jù)據(jù)牛牛頓頓第第二二定定律律：：mg