创新设计浙江鸭2017版高考物理二轮复习高分突破专题一力与直线运动第5课时牛顿运动定律的综合应用课件.ppt

* 第5课时　牛顿运动定律的综合应用 易混点一　牛顿第二定律的瞬时性 加速度与合外力具有瞬时对应关系，二者总是同时产生、同时变化、同时消失，具体可简化为以下两种模型： 【练1】 两个质量均为m的小球，用两条轻绳连接，处于平衡状态，如图1所示。现突然迅速剪断轻绳OA，让小球下落，在剪断轻绳的瞬间，设小球A、B的加速度分别用a1和a2表示， 则(　　) 图1 A.a1＝g，a2＝g B.a1＝0，a2＝2g C.a1＝g，a2＝0 D.a1＝2g，a2＝0 解析　由于绳子张力可以突变，故剪断OA后小球A、B只受重力，其加速度a1＝a2＝g。故选项A正确。 答案　A 易错点二　不能正确理解图象所提供的信息 分析图象问题时常见的误区 (1)没有看清横、纵坐标所表示的物理量及单位。 (2)没有注意坐标原点是否从零开始。 (3)不清楚图线的点、斜率、面积等的物理意义。 (4)忽视对物体的受力情况和运动情况的分析。 【练2】 如图2甲所示，质量为m＝2 kg的物体在水平面上向右做直线运动。过A点时给物体一个水平向左的恒力F并开始计时，选水平向右为速度的正方向，通过速度传感器测出物体的瞬时速度，所得v－t图象如图乙所示。取重力加速度g＝10 m/s2。求： 　 图2 (1)力F的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ； (2)10 s末物体离A点的距离。 解析　(1)设物体向右做匀减速直线运动的加速度大小为a1，则由v－t图象得a1＝2 m/s2① 根据牛顿第二定律，有F＋μmg＝ma1② 设物体向左做匀加速直线运动的加速度大小为a2， 则由v－t图象得a2＝1 m/s2③ 根据牛顿第二定律，有F－μmg＝ma2④ 联立①②③④得F＝3 N，μ＝0.05 (2)设10 s末物体离A点的距离为d，由v－t图象与横轴所围的面积的物理意义得d＝－2 m 负号表示物体在A点左侧。 答案　(1)3 N　0.05　(2)2 m　A点左侧 疑难点三　连接体问题的分析方法 【练3】 如图3所示，有材料相同的P、Q两物块通过轻绳相连，并在拉力F作用下沿斜面向上运动，轻绳与拉力F的方向均平行于斜面。当拉力F一定时，Q受到绳的拉力(　　) 图3 A.与斜面倾角θ有关 B.与动摩擦因数有关 C.与系统运动状态有关 D.仅与两物块质量有关 答案　D 疑难点四　动力学中的临界问题 几种临界状态和其对应的临界条件如下表所示 临界状态 临界条件 速度达到最大 物体所受的合外力为零 两物体刚好分离 两物体间的弹力FN＝0 绳刚好被拉直 绳子张力为零 绳刚好被拉断 绳子张力等于绳能承受的最大拉力 (1)轻绳BC刚好被拉直时，车的加速度是多大？(要求画出受力图) (2)在不拉断轻绳的前提下，求车向左运动的最大加速度是多大。(要求画出受力图) 图4 答案　 (1)g　 图见解析 　(2)3g　 图见解析 [真题示例] 【例1】 (2016·4月浙江学考)如图5是上海中心大厦，小明乘坐大厦快速电梯，从底层到达第119层观光平台仅用时55 s。若电梯先以加速度a1做匀加速运动，达到最大速度18 m/s，然后以最大速度匀速运动，最后以加速度a2做匀减速运动恰好到达观光平台。假定观光平台高度为549 m。 图5 (1)若电梯经过20 s匀加速达到最大速度，求加速度a1及上升高度h； (2)在(1)问中的匀加速上升过程中，若小明的质量为60 kg，求小明对电梯地板的压力； (3)求电梯匀速运动的时间。 答案　(1)0.9 m/s2　180 m　(2)654 N　方向竖直向下　(3)6 s 【例2】 (2016·10月浙江选考)在某段平直的铁路上，一列以324 km/h高速行驶的列车某时刻开始匀减速行驶，5 min后恰好停在某车站，并在该站停留4 min，随后匀加速驶离车站，经8.1 km后恢复到原速324 km/h。 图6 (1)求列车减速时的加速度大小； (2)若该列车总质量为8.0×105 kg，所受阻力恒为车重的0.1倍，求列车驶离车站加速过程中牵引力的大小； (3)求列车从开始减速到恢复原速这段时间内的平均速度大小。 答案　(1)0.3 m/s2　(2)1.2×106 N　(3)30 m/s 图7 (1)A车的加速度aA和牵引力FA； (2)0～3 s内B车的位移xB和牵引力FB。 *