高考物理 牛顿定律在直线运动中的应用

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1、牛顿定律在直线运动中的应用1、质点、参考系、位移和路程【例题1】关于质点及其位移和路程的说法中正确的是（）A.位移是矢量，位移的方向即质点运动的方向B.不论物体的质量多大，只要物体的尺寸跟物体间距相比甚小时，就可以看成质点C.只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看作质点D.物体通过的路程不等，位移可能相同解析：一个实际物体能否看成质点，跟它体积的绝对大小、质量的多少以及运动速度的高低无关，决定于物体的尺寸与物体间距相比的相对大小.例如，地球可称得上是个庞然大物，其直径约为1.28×107m，质量达到6

2、×1024kg，在太空中绕太阳运动的速度每秒几百米.由于其直径与地球离太阳的距离（约1.5×1011m）相比甚小，因此在研究地球的公转运动时，完全可以忽略地球的形状、大小及地球自身的运动，把它看成一个质点.位移是表示物体位置变化的物理量，它是矢量，其方向由质点初位置指向末位置，其大小是连接质点始、末位置线段的长度。路程是指质点所通过的实际轨迹的长度，它只有大小，没有方向，是标量。答案：BD2、加速度、速度、平均速度【例题2】加速度是联系力和运动的桥梁,以下关于加速度的说法中正确的是（）A.由a=△v/△t可知,加速

3、度应该是由速度的变化来决定的B.由a=△v/△t可知,速度的变化快慢应该是由加速度来决定的C.由F=ma可知,力是由加速度来决定的D.由a=F/m可知，加速度是由力来决定的解析：A、B两个选项涉及到加速度的定义式，表达了加速度是描述速度变化快慢的物理量，故加速度的大小决定了速度变化的快慢，A错B对，对C选项，力是产生加速度的原因，有什么样的力就有什么样的加速度，C错，对D选项，对于同一物体，受到不同的力可以产生不同的加速度，表明加速度是由力来决定的，D对。答案：BD3、s-t、v-t图象【例题3】甲、乙两人在长为L

4、=84m的水池里沿直线来回游泳，甲的速率为V1=1.4m/s，乙的速率为V2=0.6m/s，他们同时分别从水池的两端出发，来回共游了t=25min时间，如果不计转向的时间，那么在这段时间内他们共相遇了几次？若他们同时从同一端出发，那么在上述时间内，他们共相遇了几次？解：设甲、乙二人从游泳池的一端游到另一端所用时间分别为T1、T2，则T1=，T2=比较T1、T2可得7T1=3T2，所以经14T1（或6T2）即14min时间甲、乙第一次同时回到各自的出发点。以甲的出发点为位移参考点（1）甲、乙二人同时分别从游泳池的两端

5、出发，则甲、乙二人的位移－时间图线分别如图2-2中实线和虚线所示。在0～25min时间内两图象的交点的个数即为甲、乙二人的相遇次数。由图象可得，在0～14min时间内二人相遇14次，由于14min时两人同时回到各自的出发点，故14min～25min时间内二人重复0～11min时间内的运动，相遇11次，所以25min时间内二人共相遇25次。（2）若甲、乙二人同时从同一端出发，用图象法亦可求得二人在25min时间内共相遇21次。甲、乙二人的位移－时间图线分别如图2-3中实线和虚线所示（解答过程不再累述）。点拨：本题中由

6、于甲、乙二人都在往复运动，用解析的方法求解相遇次数，解答过程相当繁琐，且易出错。若作出二人运动的位移－时间图象，用图象法求解，则简洁明了。【例题4】一物体做加速直线运动，依次通过A、B、C三点，AB=BC。物体在AB段加速度为a1，在BC段加速度为a2，且物体在B点的速度为，则（）A．a1>a2B．a1=a2C．a1

7、答案C反思：有些问题直接求解比较麻烦，用运动图像求解却比较方便快捷。4、匀变速直线运动规律【例题5】(08年全国卷I)已知O、A、B、C为同一直线上的四点、AB间的距离为l1,BC间的距离为l2,一物体自O点由静止出发，沿此直线做匀加速运动，依次经过A、B、C三点，已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等。求O与A的距离.解析：设物体的加速度为a，到达A点的速度为v0，通过AB段和BC段所用时间为t，则有：①②由①②可得：③④设O到A的距离为l，则有：⑤由③④⑤联立解得：反思：匀变速直线运动具有规律多，易于与实际运

8、动相结合的特点，突破这类问题的关键是认真意义，根据物理情景画出示意图，提取物理模型，找到已知量，和待求量之间的关系，应用相应的规律就能解答。5、牛顿第一定律、惯性、牛顿第二定律、牛顿第三定律、牛顿运动定律的适用范围【例题5】（07海南）如图2-5所示，一辆汽车A拉着装有集装箱的拖车B，以速度进入向下倾斜的直车道。车道每100m下降2m。为使汽车速度在s=20