2014届高考物理二轮复习课件第2讲牛顿运动定律与直线运动.ppt

第2讲 牛顿运动定律与直线运动,思考3 在x－t图象中图1－2－1(1)图象的斜率表示什么？(2)纵轴截距表示什么？(3)两图线交点A的物理意义是什么？研讨：斜率表示速度v，纵轴截距表示初位置，两图线交点A表示甲、乙在此时刻位置相同，即相遇．,思考4 在v－t图象中图1－2－2(1)图象的斜率表示什么？(2)纵轴截距表示什么？(3)图象与t轴所围“面积”表示什么？(4)两图线交点A的物理意义是什么？研讨：斜率表示加速度a.纵轴截距表示初速度v0.图象与t轴所围“面积”表示位移，两图线交点A表示此时刻两物体加速度相等．,思考5 惯性大小的量度及惯性的表现形式是什么？研讨：惯性大小的量度是质量，其表现形式为物体不受外力作用或所受合外力为零时，有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质；物体受到外力作用时，表现为运动状态改变的难易程度． 思考6 牛顿第二定律的物理意义及特点是什么？研讨：物理意义：力是产生加速度的原因．加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同．特点是矢量性、瞬时性、因果性、同一性、独立性、局限性．,真题体验 1．(2013·新课标全国Ⅰ，19)(多选)如图1－2－3，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移－时间(x－t)图线，由图可知 ( )．,图1－2－3,A．在时刻t1，a车追上b车 B．在时刻t2，a、b两车运动方向相反 C．在t1到t2这段时间内，b车的速率先减少后增加 D．在t1到t2这段时间内，b车的速率一直比a车的大,解析 由题图可知，t1时刻，b车追上a车，故A错误．x－t图象的斜率表示速度，由于t2时刻a、b两图象的斜率一正、一负，故两车运动方向相反，B正确；由b图线的斜率的变化可以看出t1到t2这段时间b车的速率先减少后反向增加，C正确．如图所示，在t3时刻b图线的斜率与a图线的相等，此时两车的速率相等，故D错误．答案 BC,2．(2013·广东卷，13)(单选)某航母跑道长200 m，飞机在航母上滑行的最大加速度为6 m/s2，起飞需要的最低速度为50 m/s.那么，飞机在滑行前，需要借助弹射系统获得的最小初速度为 ( )．A．5 m/s B．10 m/s C．15 m/s D．20 m/s,3．(2013·新课标全国Ⅰ，14)(单选)如图1－2－4是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片，照片左上角的三列数据如右表．表中第二列是时间，第三列是物体沿斜面运动的距离，第一列是伽利略在分析实验数据时添加的．根据表中的数据．伽利略可以得出的结论是 ( )．,图1－2－4,A．物体具有惯性 B．斜面倾角一定时，加速度与质量无关 C．物体运动的距离与时间的平方成正比 D．物体运动的加速度与重力加速度成正比 解析 由表可知，伽利略研究的是物体沿斜面运动的距离与时间的关系．由计算可得每一组数据中第三列数据大约总是第一列数据的33倍左右，故可以得出物体运动的距离与时间的平方成正比，所以C选项正确． 答案 C,4．(2013·新课标全国Ⅱ，14)(单选)一物块静止在粗糙的水平桌面上．从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用．假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小．能正确描述F与a之间的关系的图象是 ( )．,解析 当拉力F小于最大静摩擦力时，物块静止不动，加速度为零，当F大于最大静摩擦力时，根据F－f＝ma知：随F的增大，加速度a增大，故选C. 答案 C,5．(2013·新课标全国Ⅰ，21)(多选)2012年11月，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功．图1－2－5(a)为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图．飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止，某次降落，以飞机着舰为计时零点，飞机在t＝0.4 s时恰好钩住阻拦索中间位置，其着舰到停止的速度—时间图线如图(b)所示．假如无阻拦索，飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1 000 m．已知航母始终静止，重力加速度的大小为g.则 ( )．,图1－2－5,视角一 匀变速直线运动规律及运动图象的应用 命题角度,【典例1】 (2013·新课标全国Ⅰ，24)水平桌面上有两个玩具车A和B，两者用一轻质细橡皮筋相连，在橡皮筋上有一红色标记R.在初始时橡皮筋处于拉直状态，A、B和R分别位于直角坐标系中的(0,2l)、(0，－l)和(0,0)点．已知A从静止开始沿y轴正向做加速度大小为a的匀加速运动，B平行于x轴朝x轴正向匀速运动．在两车此后运动的过程中，标记R在某时刻通过点(l, l)．假定橡皮筋的伸长是均匀的，求B运动速度的大小．,应考策略 1．解题的基本思路,2．运用图象解题的基本方法及步骤(1)审题看图,,,,,(2)分析推理 由所给图象结合题意，运用函数图象进行表达、分析和推理，从而找出相应的变化规律，再结合相应的数学工具(即方程)求出相应的物理量．,,,,,,应考组训 1．(单选)如图1－2－6所示是甲、乙两物体从同一点出发的运动图象，由图象可以看出在0到4 s内 ( )．A．甲、乙始终同向运动B．甲的平均速度大于乙的平均速度C．两个物体相距最远时刻是2 s末D．乙做直线运动，甲做曲线运动,图1－2－6,2．(2013·四川卷，6)(多选)甲、乙两物体在t＝0时刻经过同一位置沿x轴运动，其v－t图象如图1－2－7所示，则 ( )．,图1－2－7,A．甲、乙在t＝0到t＝1 s之间沿同一方向运动 B．乙在t＝0到t＝7 s之间的位移为零 C．甲在t＝0到t＝4 s之间做往复运动 D．甲、乙在t＝6 s时的加速度方向相同,解析 在t＝0到t＝1 s之间，甲、乙两物体的运动方向先相反，后相同，选项A错误．在t＝0到t＝7 s之间由乙物体的v－t图象的“线下面积”可知x＝0，选项B正确．在t＝0到t＝4 s之间甲物体沿x轴向同一个方向运动，选项C错误．由甲、乙两物体的v－t图象可知t＝6 s时图线的斜率均为负值，即它们的加速度方向相同，选项D正确． 答案 BD,3．(2013·大纲，24)一客运列车匀速行驶，其车轮在铁轨间的接缝处会产生周期性的撞击．坐在该客车中的某旅客测得从第1次到第16次撞击声之间的时间间隔为10.0 s．在相邻的平行车道上有一列货车，当该旅客经过货车车尾时，货车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动．该旅客在此后的20.0 s内，看到恰好有30节货车车厢被他连续超过．已知每根铁轨的长度为25.0 m，每节货车车厢的长度为16.0 m，货车车厢间距忽略不计．求：(1)客车运行速度的大小；(2)货车运行加速度的大小．,视角二 牛顿第二定律的应用 命题角度,【典例2】 (2013·安徽卷，14)如图1－2－8所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行．在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T和斜面的支持力FN分别为(重力加速度为g) ( )．,图1－2－8,A．T＝m(gsin θ＋acos θ) FN＝m(gcos θ－asinθ) B．T＝m(gcos θ＋asin θ) FN＝m(gsin θ－acos θ) C．T＝m(acos θ－gsin θ) FN＝m(gcos θ＋asin θ) D．T＝m(asin θ－gcos θ) FN＝m(gsin θ＋acos θ),解析 小球受力如图所示，由牛顿第二定律得 水平方向：Tcos θ－FNsin θ＝ma 竖直方向：Tsin θ＋FNcos θ＝mg 解以上两式得 T＝m(gsin θ＋acos θ) FN＝m(gcos θ－asin θ) 所以正确选项为A.答案 A,应考策略 1．正确理解牛顿运动定律的确切含义． 2．注意审题，提取有用信息． 3．弄清要判断的问题属于牛顿的哪个定律所解决的范畴． 4．应用牛顿第二定律解题的步骤(1)通过审题，灵活地选取研究对象→整体法、隔离法．(2)分析研究对象的受力情况→画出受力图．(3)分析物体的运动情况→判断加速度的方向．(4)根据牛顿第二定律列出方程．(5)统一单位后，将数值代入方程求解．,应考组训 4．(2013·重庆卷，4)(单选)图1－2－9甲为伽利略研究自由落体运动实验的示意图，让小球由倾角为θ的光滑斜面滑下，然后在不同的θ角条件下进行多次实验，最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动．分析该实验可知，小球对斜面的压力、小球运动的加速度和重力加速度与各自最大值的比值y随θ变化的图象分别对应图乙中的 ( )．,甲 乙 图1－2－9,A．①、②和③ B．③、②和① C．②、③和① D．③、①和②,5．(2013·浙江卷，19)(多选)如图1－2－10所示，总质量为460 kg的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5 m/s2，当热气球上升到180 m时，以5 m/s的速度向上匀速运动．若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，重力加速度g＝10 m/s2.关于热气球，下列说法正确的是 ( )．,图1－2－10,A．所受浮力大小为4 830 N B．加速上升过程中所受空气阻力保持不变 C．从地面开始上升10 s后的速度大小为5 m/s D．以5 m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230 N,解析 从地面刚开始竖直上升时v＝0，空气阻力Ff＝0.由F浮－mg＝ma，得F浮＝m(g＋a)＝4 830 N，故A正确；最终气球匀速上升，说明气球加速运动的过程中空气阻力逐渐增大，故B错误；气球做加速度减小的加速运动，故加速到5 m/s的时间大于10 s，C错误；匀速上升时F浮－mg－Ff＝0，计算得Ff＝230 N，D正确． 答案 AD,6．(多选)如图1－2－11所示，A、B球的质量相等，弹簧的质量不计，倾角为θ的斜面光滑，系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，在细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是 ( )．,图1－2－11,A．两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为gsinθ B．B球的受力情况未变，瞬时加速度为零 C．A球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2gsinθ D．弹簧有收缩的趋势，B球的瞬时加速度向上，A球的瞬时加速度向下，瞬时加速度都不为零,解析 细线烧断瞬间，弹簧弹力与原来相等，B球受力平衡，aB＝0，A球所受合力为mgsin θ＋kx＝2mgsin θ，解得aA＝2gsin θ，故A、D错误，B、C正确． 答案 BC,视角三 动力学的两类基本问题 命题角度,【典例3】 (2013·新课标全国Ⅱ，25)一长木板在水平地面上运动，在t＝0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度－时间图象如图1－2－12所示．已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦．物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上．取重力加速度的大小g＝10 m/s2，求：,图1－2－12,应考策略 1．解决两类动力学基本问题应把握的关键(1)两类分析——物体的受力分析和物体的运动过程分析；(2)一个桥梁——物体运动的加速度是联系运动和力的桥梁；(3)基本思路如图所示,注意事项： ①仔细审题，分析物体的受力及受力的变化情况，确定并划分出物体经历的每个不同的过程． ②逐一分析各个过程中的受力情况和运动情况，以及总结前一过程和后一过程的状态有何特点． ③前一个过程的结束就是后一个过程的开始，两个过程的交接点受力的变化，状态的特点，往往是解题的关键．,7．(2013·浙江卷，17)(单选)如图1－2－13所示，水平木板上有质量m＝1.0 kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F的作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小．取重力加速度g＝10 m/s2，下列判断正确的是 ( )．,。