高三物理质点的直线运动、相互作用与牛顿运动定律人教实验版.doc

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1、高三物理质点的直线运动、相互作用与牛顿运动定律人教实验版【本讲教育信息】一.教学内容：质点的直线运动、相互作用与牛顿运动定律二.知识点：主题知识点要求说明质点的直线运动参考系、质点位移、速度和加速度匀变速直线运动及其公式、图像IIIII相互作用与牛顿运动定律滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数形变、弹性、胡克定律矢量和标量力的合成和分解牛顿运动定律、牛顿定律的应用超重和失重IIIIIIII包括共点力的平衡［教学过程］（一）匀变速直线运动例1.如图所示，物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点。每

2、隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据。（取重力加速度）0.00.20.4…1.21.4…0.01.02.0…1.10.7…求：（1）斜面的倾角；（2）物体与水平面之间的动摩擦因数；（3）时的瞬时速度v。解析：（1）物体在光滑斜面上运动时，做匀加速直线运动，由前三列数据可求物体在斜面上运动时的加速度，则，在斜面上运动时重力的分力提供加速度，即：，解得：。（2）物体在水平面上做匀减速直线运动，由后两列数据可求得物体在水平面上运动时的加速度，负号表示水平面上的加速度与物体运动速度方向相反。由得：（3）设物体在斜面上运动时间

3、为t，则物体到达斜面末端的速度用心爱心专心，然后物体又做匀减速直线运动，又经过s速度变为，则，代入数据解得则时物体在水平面上，其速度答案：（1）30°（2）（3）2.3m/s点评：对于多过程的运动问题要在分析过程的基础上，准确把握物理状态。将物理规律应用到过程中，通过状态建立不同过程间的联系。（二）追及、相遇问题例2.甲乙两运动员在训练交接棒的过程中发现：甲经短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程；乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的。为了确定乙起跑的时间，需在接力区前适当的位置设置标记。在某次练习中，甲在接力区前处作了标记，并以的速度跑到此标记时

4、向乙发出起跑口令。乙在接力区的前端听到口令时起跑，并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，完成交接棒。已知接力区的长度为L＝20m。求：（1）此次练习中乙在接棒前的加速度a。（2）在完成交接棒时乙离接力区末端的距离。解析：（1）在甲发出口令后，甲、乙达到共同速度所用时间为①设在这段时间内，甲、乙的位移分别为和，则②③④联立以上各式得：（2）在这段时间内，乙在接力区的位移为完成交接棒时，乙离接力区末端的距离为答案：（1）（2）6.5m点评：边分析题意，边画草图，在图景中寻找出距离关系，在过程中应用运动规律。（三）图象的应用例3.一质量为的小孩站在电梯内的

5、体重计上。电梯从时刻由静止开始上升，在0到6s内体重计示数F的变化如图所示。试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？取重力加速度。用心爱心专心解析：由图可知，在到的时间内，体重计的示数大于mg，故电梯应做向上的加速运动。设在这段时间内体重计作用于小孩的力为，电梯及小孩的加速度为，由牛顿第二定律，得①在这段时间内电梯上升的高度②在到的时间内，体重计的示数等于mg，故电梯应做匀速上升运动，速度为时刻电梯的速度，即③在这段时间内电梯上升的高度④在到s的时间内，体重计的示数小于mg，故电梯应做向上的减速运动，设这段时间内体重计作用于小孩的力为，电梯及小孩的

6、加速度为，由牛顿第二定律，得⑤在这段时间内电梯上升的高度⑥电梯上升的总高度⑦由以上各式，和题文及题图中的数据，解得答案：9m点评：利用图象给出的信息，与物理过程对应起来，逐一分析物理过程，运用相应的物理规律。（四）牛顿定律的应用例4.质量为10kg的物体在F＝200N的水平推力作用下，从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动，斜面固定不动，与水平地面的夹角37°，如图所示，力F作用2秒钟后撤去，物体在斜面上继续上滑了1.25秒钟后，速度减为零。求：物体与斜面间的动摩擦因数和物体的总位移s。（已知）分析提示：（1）本题有哪些物理过程；用心爱心专心（2）在

7、各过程中物体的受力情况怎样。解析：设力F作用时物体沿斜面上升加速度为，撤去力F后其加速度变为，则①有力F作用时，物体受力为：重力mg、推力F、支持力、摩擦力在沿斜面方向上，由牛顿第二定律可得：②③撤去力F后，物体受重力mg、支持力、摩擦力在沿斜面方向上，由牛顿第二定律得：④⑤联立①②③④⑤式，代入数据得：物体运动的总位移答案：0.2516.25m点评：熟练、强化运用牛顿定律解决两类基本问题的思路。（五）弹簧类问题弹簧类问题历来是高考的热点，它可以在静力学、动力学、能量等问题中出现。题目难度一般属中等或偏上，涉及的物理过程可能较为复杂。分析这类问题时

8、，要特别注意一些特殊状态的分析，如临界状态，弹簧与物体分离的状态等。例5.如图所示，在倾角为的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相