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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。不能作为科学依据。,高三物理复习,专题 二牛顿定律与直线运动,1/52,物 理,温故而知新,1、如图113所表示，,A,、,B,为竖直墙壁上等高两点，,AO,、,BO,为长度相等两根轻绳，,CO,为一根轻杆，转轴,C,在,AB,中点,D,正下方，,AOB,在同一水平面上，,AOB,90，,COD,60。若在,O,点处用轻绳悬挂一个质量为,m,物体，则平衡后绳,AO,所受拉力大小为多少？,图1-1-3,2/52,物 理,温故而知新,3/52,温故而知新,4/52,4、如图所表示，保持角,a,不变，将B点向上移，则BO绳拉力将：A.逐步减小 B.逐步增大 C.先减小后增大D.先增大后减小,。,A,B,O,C,G,a,温故而知新,5/52,图6,温故而知新,6/52,探究一匀变速直线运动问题,例1 全国卷汽车由静止开始在平直公路上行驶，060 s内汽车加速度随时间改变图线如图121所表示。,(1)画出汽车在060 s内,v,t,图线；,(2)求在这60 s内汽车行驶旅程。,7/52,【解析】(1)由加速度图象可知前10 s汽车做匀加速运动，后20 s汽车做匀减速运动后恰好停顿，最大速度为20 m/s。所以,v,t,图线为下列图。,【答案】(1)如图所表示(2)900 m,(2),汽车运动旅程为匀加速、匀速、匀减速三段位移之,和。,s,s,1,s,2,s,3,900 m,。,8/52,练习,1,：,质量为,m,飞机静止在水平直跑道上。飞机,起飞过程可分为两个匀加速运动阶段，其中第一阶,段飞机加速度为,a,1,，运动时间为,t,1,。当第二阶段,结束时，飞机刚好到达要求起飞速度,v,0,。飞机起,飞过程中，在水平直跑道上经过旅程为,x,，受到,阻力恒为,f,。求第二阶段飞机运动加速度,a,2,和运,动时间,t,2,。,9/52,【,答案,】,a,2,v,2,0,a,2,1,t,2,1,2,x,a,1,t,2,1,，,t,2,2,x,a,1,t,2,1,v,0,a,1,t,1,【解析】,第一,、,二阶段结束时飞机运动速度分别为,v,1,a,1,t,1,v,0,v,1,a,2,t,2,运动位移分别为,x,1,1,2,a,1,t,2,1,x,2,v,1,t,2,1,2,a,2,t,2,2,总位移,x,x,1,x,2,解,式,，,可得,a,2,v,2,0,a,2,1,t,2,1,2,x,a,1,t,2,1,，,t,2,2,x,a,1,t,2,1,v,0,a,1,t,1,10/52,练2(邯郸市5月二模)跳水是一项优美水上运动,图甲是北京奥运会跳水比赛中小将陈若琳和王鑫在跳台上腾空而起英姿.假如陈若琳质量为m,身高为L,她站在离水面H高跳台上,重心离跳台面高度为h1,竖直向上跃起后重心又升高了h2到达最高点,入水时身体竖直,当手触及水面时伸直双臂做一个翻掌压水花动作,如图乙所表示,这时陈若琳重心离水面约为h3.整个过程中空气阻力可忽略不计,重力加速度为g,求陈若琳从离开跳台到手触及水面过程中可用于完成一系列动作时间.,问：(1)运动员在从起跳到手入水过程中做什么运动?,(2)上跃过程位移为多少?下落过程中位移又为多少?位移大小依据什么来确立?,11/52,答案1,匀减速运动或竖直上抛运动.,答案2,上跃过程位移为重心位置改变量,h,2,下落过程位移也是位移改变量(,H,+,h,1,+,h,2,-,h,3,),应依据重心位置改变找位移.,解析,陈若琳跃起后可看作竖直向上匀减速运动,重心上升高度,h,2,设起跳速度为,v,0,则,v,0,2,=2,gh,2,上升过程时间,t,1,=,解得,t,1,=,12/52,陈若琳从最高处自由下落到手触及水面过程中重心下落高度,x,=,H,+,h,1,+,h,2,-,h,3,设下落过程时间为,t,2,则,x,=,gt,2,2,解得,t,2,=,陈若琳要完成一系列动作可利用时间,t,=,t,1,+,t,2,=+,答案 +,13/52,探究点二vt图象应用问题,A,若,s,0,S,1,S,2,，两车不会相遇,B,若,s,0,S,1,，两车相遇,2,次,C,若,s,0,S,1,，两车相遇,1,次,D,若,s,0,S,2,，两车相遇,1,次,例,2,海南卷,甲、乙两车在一平直道路上同向运动，,其,v,t,图象如图,1,2,2,所表示，图中,OPQ,和,OQT,面积分别,为,S,1,和,S,2,(,S,2,S,1,),。初始时，甲车在乙车前方,s,0,处，,(,),14/52,【答案】ABC,【点拨】这类问题是开始相隔一定距离两物体，加速度小(乙)匀加速追做匀加速运动加速度大(甲)问题。,15/52,练1 如图甲所表示,质量,m,=2.0 kg物体静止在水平面上,物体跟水平面间动摩擦因数,=0.20.从,t,=0时刻起,物体受到一个水平力F作用而开始运动,前8 s内,F,随时间,t,改变规律如图乙所表示.,g,取10 m/s,2,.求:,(1)在图丙坐标系中画出物体在前8 s内vt图象.,(2)前8 s内水平力F所做功.,16/52,1.,v,t,图象反应依然是数学关系,只不过它有了详细物理意义.所以要画,v,t图象,必须采取动力,学方法得到,v,与,t,数学关系.,2.对于多过程问题要划分不一样运动阶段,逐过程分析.,3.,v,t,图象斜率表示加速度,面积表示位移,所以第(2)问求位移时可借用图象来求,请同学们自己完成.,17/52,解析,(1)0,4 s内,由牛顿第二定律得,F,-,mg,=,ma,1,(1分),a,1,=3 m/s,2,(1分),4 s末物体速度为,v,4,=,a,1,t,4,=12 m/s (1分),4,5 s,由牛顿第二定律得,-,F,-,mg,=,ma,2,(1分),a,2,=-7 m/s,2,(1分),5 s末物体速度为,v,5,=5 m/s (1分),18/52,再经时间t停顿,则,t,=2.5 s (1分),8 s内,v,t,图象以下列图所表示 (4分),(2)0,4 s内位移为,x,1,=,a,1,t,4,2,=24 m (1分),4,5 s内位移为,x,2,=8.5 m (1分),5 s后水平力消失,所以前8 s内力F做功为,19/52,W,=,F,1,x,1,-,F,2,x,2,=155 J (2分),(或由动能定了解),W,-,mg,(,x,1,+,x,2,)=,m,v,5,2,解得,W,=155 J (2分),答案,(1)看法析图 (2)155 J,20/52,练2,如图所表示,质量为2 kg物体,放在动摩擦因数,=0.1水平面上,在水平拉力作用下,由静止开始运动,水平拉力做功,W,和物体发生位移,x,之间关系如图所表示,g,取,10 m/s,2,则 （）,A.此物体在,AB,段做匀加速直线运动,B.此物体在,AB,段做匀速直线运动,C.此物体在,OA,段做匀加速直线运动,D.此物体在,OA,段做匀速直线运动,21/52,解析,W,F,=,F,x,AB,段直线斜率表示力,F,F,=N,=2 N,F,f,=,mg,=0.1210 N=2 N,F,=,F,f,B正确,F,OA,=N=5 N,F,f,C正确.,答案,BC,22/52,题型三 追及和相遇问题,例3 车以25 m/s速度匀速直线行驶,在它后面有一辆摩托车,当两车相距1000 m时,摩托车从静止起动做匀加,速运动追赶汽车,摩托车最大速度可达30 m/s,若使摩托车在4 min时刚好追上汽车,摩托车追上汽车后,关闭油门,速度到达12 m/s时,冲上光滑斜面,上滑最大高度为H,求:(1)摩托车做匀加速运动加速度a?(2)摩托车追上汽车前两车相距最大距离x?(3)摩托车上滑最大高度H?(g取10 m/s,2,),23/52,x,2,=+30(240-),追上条件为,x,2,=,x,1,+1 000,a,=2.25 m/s,2,(2)摩托车与汽车速度相等时相距最远,设此时刻为,T,最大距离为,x,m,即25=,aT,T,=s,x,m,=1 000+25,T,-,=m=1 138 m,(3)=,MgH,H,=7.2 m,答案,(1)2.25 m/s,2,(2)1 138 m (3)7.2 m,解析,(1)设汽车位移为,x,1,摩托车位移为,x,2,摩托车加速度为,a,摩托车到达最大速度所用时间为,t,则,30=,at,x,1,=25240,24/52,分析追及问题方法技巧,1.要抓住一个条件,两个关系,一个条件:即二者速度相等,它往往是物体间能否追上或二者距离最大，最小临界条件,也是分析判断切入点.,两个关系:即时间关系和位移关系.经过画草图找出两物体位移关系是解题突破口.,2.若被追赶物体做匀减速直线运动,一定要注意追上前该物体是否已经停顿运动.,3.仔细审题,充分挖掘题目中隐含条件,同时注意,v,t,图象应用.,25/52,练1,:一些城市交通部门要求汽车在市区一些街道行驶速度不得超出,v,m,=30 km/h.一辆汽车在该水平路段紧急刹车时车轮抱死,沿直线滑行一段距离后停顿,交警测得车轮在地面上滑行痕迹长,x,m,=10 m.从手册中查出该车轮与地面间动摩擦因数,=0.72,取,g,=10 m/s,2,.,(1)请你判断汽车是否违反要求超速行驶.,(2)当前,有一个先进汽车制动装置,可确保车轮在制动时不被抱死,使车轮仍有一定滚动,安装了这种防抱死装置汽车,在紧急刹车时不但能够使汽车便于操控,而且可取得比车轮抱死更大制动力,从而使刹车距离大大减小.假设汽车安装防抱死装置后刹车制动力恒为F,驾驶员反应时间为t,汽车质量为m,汽车正常行驶速度为v,试推出刹车距离x表示式.,26/52,解析,(1)因为汽车刹车且车轮抱死后,汽车受滑动摩擦力作用做匀减速运动,所以滑动摩擦力大小,F,f,=,mg,汽车加速度,a,=-,g,由,v,1,2,-,v,0,2,=2,ax,且,v,1,=0,得,v,0,=12 m/s=43.2 km/h30 km/h,即这辆车是超速.,(2)刹车距离由两部分组成,一是司机在反应时间内汽车行驶距离,x,1,二是刹车后匀减速行驶距离,x,2,.,x,=,x,1,+,x,2,=,v,t,+,加速度大小,a,=,则,x,=,v,t,+,答案,(1)这辆车是超速,(2),x,=,v,t,+,27/52,练2如图所表示,以8m/s匀速行驶汽车即将经过路口,绿灯还有2 s将熄灭,此时汽车距离停车线18m。该车加速时最大加速度大小为2m/s,2,，减速时最大加速度大小为5m/s,2,。此路段允许行驶最大速度为12.5m/s，以下说法中正确有（）,A.假如马上做匀加速运动,在绿,灯熄灭前汽车可能经过停车线,B.假如马上做匀加速运动,在绿灯,熄灭前经过停车线汽车一定超速,C.假如马上做匀减速运动,在绿灯,熄灭前汽车一定不能经过停车线,D.假如距停车线5m处减速，汽车能停在停车线处,AC,18m,停车线,28/52,熟练应用匀变速直线运动公式，是处理问题关键，对汽车运动问题一定要注意所求解问题是否与实际情况相符。,假如马上做匀加速直线运动，,t,1,=2s内位移,此时汽车速度为,汽车没有超速，A项正确,假如马上做匀减速运动，速度减为零需要时间,此过程经过位移为,C项正确、D项错误。,解：,29/52,例4如图所表示，倾角为,传送带沿逆时针方向以加速度,a,加速转动时，小物体,A,与传送带相对静止。重力加速度为,g,。则 （）,A只有,a,g,sin,A,才受沿传送带向上静摩擦力作用,B只有,a,g,sin,，,A,才受沿传送带,向上静摩擦力作用,C只有,a,=,g,sin,，,A,才受沿,传送带向上静摩擦力作用,D不论,a,为多大，,A,都受沿,传送带向上静摩擦力作用,v,A,a,B,30/52,练1如图所表示，足够长传送带与水平面夹角为,，以速度,v,0,逆时针匀速转动，在传送带上端轻轻放置一个质量为,m,小木块，小木块与传送带间动摩擦因数,tan,，则下列图中能客观地反应小木块速度随时间改变关系是:（）,0,t,v,A,0,t,v,B,0,t,v,C,0,t,v,D,v,0,m,D,解见下页,31/52,当木块加速到跟传送带速度相同时，木块受到沿斜面向下摩擦力沿斜面向上，,可见选项D正确。,a,2,=gsin-gcos,，,解：,开始时小木块受到沿斜面向下摩擦力，,a,1,=gsin+gcos,，,0,t,v,A,0,t,v,B,0,t,v,C,0,t,v,D,v,0,m,32/52,题型五:牛顿第二定律应用,例5如右图，木箱内有一竖直放置弹簧，弹簧上方有一物块：木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱运动状态可能为（）,A加速下降 B加速上升,C减速上升 D减速下降,答：BD,木箱静止时物块对箱顶有压力，则物块受到顶向下压力。当物块对箱顶刚好无压力时，表明系统有向上加速度，是超重，BD正确。,BD,解析：,33/52,练1.如图所表示，,A、B,两物体叠放在一,起，以相同初速度上抛（不计空气,阻力）。以下说法正确是（）,A.在上升和下降过程中,A,对,B,压力一定为零,B.上升过程中,A,对,B,压力大于,A,物体受到重力,C.下降过程中,A,对,B,压力大于,A,物体受到重力,D.在上升和下降过程中,A,对,B,压力等于,A,物体受到重力,A,以,A、B,整体为研究对象：仅受重力，由牛顿第二定律知加速度为,g,，方向竖直向下。,解析：,以,A,为研究对象：因加速度为,g,，方向竖直向下，故由牛顿第二定律知,A,所受协力为,A,重力,所以,A,仅受重力作用。,A,B,v,34/52,练2某人在地面上用弹簧秤称得其体重为490N,他将弹簧秤移至电梯内称其体重，,t,0,至,t,1,时间段内，弹簧秤示数如图5所表示，电梯运行,v-t,图可能是（取电,梯向上运动方向为正）（）,A,G/,N,t/,s,t,0,t,1,t,2,t,3,540,490,440,图5,t,2,v,t,t,0,t,1,t,3,A,t,2,v,t,t,0,t,1,t,3,B,t,2,t,v,t,0,t,1,t,3,C,t,2,v,t,t,0,t,1,t,3,D,35/52,若电梯向下运动，则,t,0,-,t,1,时间内向下加速，,t,1,-,t,2,阶段匀速运动，,t,2,-,t,3,阶段减速下降,A正确；,选项B、D不能实现人进入电梯由静止开始运动，选项C在,t,0,-,t,1,内超重，不符合题意。,解：,由图5可知，在,t,0,-,t,1,时间内，弹簧秤示数小于实际重量，则处于失重状态，此时含有向下加速度，,在,t,1,-,t,2,阶段弹簧秤示数等于实际,重量，则既不超重也不失重，,在,t,2,-,t,3,阶段，弹簧秤示数大于实际,重量,则处于超重状态,含有向上加速度，,G/,N,t/,s,t,0,t,1,t,2,t,3,540,490,440,图5,36/52,题型六 动力学两类基本问题,例6,一根质量分布均匀长直绳,AB,在水平恒定外力,F,作用下,沿光滑水平面以,v,0,=2 m/s初速度做匀加速直线运动(忽略绳子形变),在头2 s内所经过位移等于绳长6倍.如图2-1-4甲所表示,绳内距A端x处张力(即绳内部之间拉力)FT与x关系如图乙所表示,利用图象和题中已知数据,求:(1)距A端1.5 m处绳内张力多大?(2)绳子质量多大?,37/52,解析,解法一 (1)由图象可知函数,F,T,=(6-3,x,)N当,x,=1.5 m时绳间拉力,F,T,=1.5 N,(2)由图象可得:绳长l=2 m;水平恒力F=6 N,由匀加速运动位移公式x=v,0,t+at,2,得a=4 m/s,2,由牛顿第二定律得F=ma,得m=1.5 kg,38/52,解法二 由图象可得:绳长,l,=2 m;水平恒力,F,=6 N由匀加速运动位移公式,x,=,v,0,t,+,at,2,得,a,=4 m/s,2,由牛顿第二定律得,F,=,ma,由题意可知:从,x,=1.5 m处到,B,端这段绳质量为 ,以此段绳为研究对象,F,T,=,ma,由图象得,x,=1.5 m处,F,T,=1.5 N,m,=1.5 kg,答案,(1)1.5 N (2)1.5 kg,39/52,练1：如图（a），质量,m,1kg物体沿倾角,37,固定粗糙斜面由静止开始向下运动，风对物体作用力沿水平方向向右，其大小与风速,v,成正比，百分比系数用,k,表示，物体加速度,a,与风速,v,关系如图（b）所表示。求：,（1）物体与斜面间动摩擦因数,；,（2）百分比系数,k,。,（sin37,=0.6,cos37,=0.8,g,=10m/s,2,）,m,(a),(b),0,4,a,/ms,-2,5,v/,ms,-1,40/52,（,1,）对初始时刻：,mg,sin,mg,cos,ma,0,解：,由右图读出,a,0,=4m/s,2,代入,式，,解得：,（2）对末时刻，,v,=5m/s，,a,=0,mg,sin,N,kv,cos,0 ,代入式解得：,41/52,练2：,倾角,=,37,质量,M,=5kg,粗糙斜面位于水平地面上,质量,m,=2kg,木块置于斜面顶端,从静止开始匀加速下滑，经,t,=2s,抵达底端,运动旅程,L,=4m,在此过程中斜面保持静止（,sin,=,37=0.6,cos37=0.8,g,取,10m/s,2,）,求：,（,1,）地面对斜面摩擦力大小与方向；,（,2,）地面对斜面支持力大小,（,3,）经过计算证实木块在此过程中满足动能定理.,M,m,42/52,（1）隔离法：,【解析】,对木块：,因,得,a,=2m/s,2,所以，,f,1,=8N,N,1,=16N,对斜面：设地面对斜面摩擦力,f,2,向左，则,方向向左。,（假如设摩擦力,f,2,向右，则,一样方向向左。）,43/52,（2）地面对斜面支持力大小,（3）木块受两个力做功。,重力做功：,摩擦力做功：,协力做功或外力对木块做总功,动能改变,所以，协力做功或外力对木块做总功等于动能改变（增加），证毕。,44/52,1、在北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，表达了残疾运动员坚韧不拔意志和自强不息精神。为了探求上升过程中运动员与绳索和吊椅间作用，可将过程简化。一根不可伸缩轻绳跨过轻质定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上运动员拉住，如图所表示。设运动员质量为65kg，吊椅质量为15kg，不计定滑轮与绳子间摩擦。重力加速度取g=10m/s2。,当运动员与吊椅一起正以加速度,a=1m/s2上升时，试求,（1）运动员竖直向下拉绳力；,（2）运动员对吊椅压力。,近年高考试题,45/52,(1)设运动员和吊椅质量分别为,M,和,m,;运动员受到绳向上拉力为,F,因为跨过定滑轮两段绳子拉力相等,吊椅受到绳拉力也是,F,。对运动员和吊椅整体进行受力,分析如答图1所表示，则有：,由牛顿第三定律，运动员对吊椅压力大小也为275N,方向竖直向下.,F,N,=275N,F+F,N,-,Mg,=,Ma,（2）设吊椅对运动员支持力为,F,N,，对运动员进行受力分析如答图2所表示，则有：,依据牛顿第三定律，运动员,竖直向下拉绳力,F,=440N,F,=440N,2,F,(,M+m)g,=(,M+m)a,解一:,F,F,a,Mg,答图2,F,F,(,M+m,),g,a,答图1,46/52,依据牛顿第三定律，绳对运动员拉力大小为,F,，吊椅对运动员支持力大小为,F,N,。分别以运动员和吊椅为研究对象，依据牛顿第二定律,解二:,设运动员和吊椅质量分别为,M,和,m,；运动员竖直向下拉力为,F,，对吊椅压力大小为,F,N,。,由,得,F,=440N,F,N,=275N,F-F,N,-,mg,=,ma,F+F,N,-,Mg,=,Ma,题目,47/52,2一质量为,m,物体放在水平桌面上，已知物体与桌面间动摩擦因数为,，最大静摩擦力等于滑动摩擦力,（1）若对物体施加一斜向右上方与水平面成,角拉力,F,（如图甲），求：当拉力,F,满足什么条件时，物体能在水平桌面内运动起来；,（2）若对物体施加一斜向右下方与水平面成,角推力,F,（如图乙），求：当,角满足什么条件时，会出现不论,F,多大，,物体都不能在水平面上,运动起来情形,甲,m,F,m,F,乙,48/52,(1)水平方向:,解：,竖直方向:,解得:,又考虑物体不能脱离桌面:,所以,(2)水平方向:,竖直方向:,解得:,令,得：,甲,m,F,m,F,乙,49/52,3.航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量,m,=2kg，动力系统提供恒定升力,F,=28 N。试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受阻力大小不变，,g,取10m/s,2,。,（1）第一次试飞，飞行器飞行,t,1,=8 s 时抵达高度,H,=64 m。求飞行器所受阻力,f,大小；,（2）第二次试飞，飞行器飞行,t,2,=6 s 时遥控器出现故障，飞行器马上失去升力。求飞行器能抵达最大高度,h,；,（3）为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力最长时间,t,3,。,50/52,（1）第一次飞行中，设加速度为,a,1,匀加速运动,由牛顿第二定律,F-mg=ma,1,解得,f,=4N,（2）第二次飞行中，设失去升力时速度为,v,1,，上升高度为,s,1,匀加速运动,设失去升力后加速度为,a,2,上升高度为,s,2,由牛顿第二定律,mg+f=ma,2,v,1,=,a,1,t,2,解得,h,=,s,1,+,s,2,=42m,v,1,a,1,a,3,a,4,v,3,t,3,t,2,a,2,解：,51/52,（3）设失去升力下降阶段加速度为,a,3,；恢复升力后加速度为,a,4,，恢复升力时速度为,v,3,由牛顿第二定律,mg-f=ma,3,F+f-mg=ma,4,且,v,3,=,a,3,t,3,解得,v,1,a,1,a,3,a,4,v,3,t,3,t,2,a,2,题目,52/52,
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