高考物理复习专题知识点36-牛顿运动定律的综合应用.pdf

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1、牛顿运动定律的综合应用一.考点整理基本概念1.动力学中的临界极值问题:在应用牛顿运动定律解决动力学问题中,当物体运动的加速度不同时,物体有可能处于不同的状态,特别是题目中出现“最大”、“最小”、“刚好”等词语时,往往会有临界【变式跟踪1】一个物块置于粗糙的水平地面上,受到的水平拉力F随时间t变化的关系如图(a)所示,值出现.速度v随时间t变化的关系如图(b)所示.取g=10m/s2,求:2.发生临界问题的条件:①接触与脱离的临界条件:两物体相接触或脱离临界条件是弹力FN=;②⑴1s末物块所受摩擦力的大

2、小Ff1;相对滑动的临界条件:两物体相接触且处于相对静止时,常存在着静摩擦力,则相对滑动的临界条件⑵物块在前6s内的位移大小x;是静摩擦力达到;③绳子断裂与松弛的临界条件:绳子所能承受的张力是有限的,绳子断⑶物块与水平地面间的动摩擦因数μ.与不断的临界条件是绳中张力等于它所能承受的张力,绳子松弛的临界条件是FT=;④加速度最大与速度最大的临界条件:当物体在受到变化的外力作用下运动时,其加速度和速度都会不断变化,当所受合外力时,具有最大加速度;合外力时,具有最小加速度.当出现速度有最大值或最小值的临界条

3、件时,物体处于临界状态,所对应的速度便会出现最大值或最小值.3.动力学中的图象问题:在牛顿运动定律中有这样一类问题:题目告诉的已知条件是物体在一过程中所受的某个力随时间的变化图线,要求分析物体的运动情况;或者已知物体在一过程中速度、加速度随时间的变化图线,要求分析物体的受力情况,我们把这两种问题称为牛顿运动定律中的图象问题.这类问题的实质仍然是力与运动的关系问题,求解这类问题的关键是理解图象的物理意义,理解图象的轴、点、线、截、斜、面六大功能.〖考点2〗动力学中的临界问题二.思考与练习思维启动【例2】

4、某校举行托乒乓球跑步比赛,赛道为水平直道,比赛距离为s.比赛时,某同学将球置于球拍1.如图所示,在倾角为θ=30°的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B,它们的质量均为m,中心,以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动,当速度达到v0时,再以v0做匀速直线弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态.现开始用一沿斜面方向的力F拉物块A运动跑至终点.整个过程中球一直保持在球拍中心不动.比赛中,该同学在匀速直线运动阶段保持使之向上做匀加速运动,当物块B刚要离开C时F的大小恰为2mg.求

5、从F开始作用到物块B刚要离球拍的倾角为θ0,如图所示.设球在运动中受到的空气阻力大小与其速度大小成正比,方向与运动开C的时间.方向相反,不计球与球拍之间的摩擦,球的质量为m,重力加速度为g.⑴求空气阻力大小与球速大小的比例系数k;⑵求在加速跑阶段球拍倾角θ随速度v变化的关系式;⑶整个匀速跑阶段,若该同学速度仍为v0,而球拍的倾角比θ0大了β并保持不变,不计球在球拍上的移动引起的空气阻力变化,为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r的下边沿掉落,求β应满足的条件.2.如图所示,是空中轨道列车(简称空轨)

6、悬挂式单轨交通系统,无人驾驶空轨行程由计算机自动控制.在某次研究制动效果的试验中,计算机观测到制动力逐渐增大,下列各图中能反映其速度v随时间t变化关系的是()三.考点分类探讨典型问题【变式跟踪2】如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m的A、B两个物体,〖考点1〗动力学中的图象问题A、B间的最大静摩擦力为μmg,现用水平拉力F拉B,使A、B以同一加速度【例1】将一只皮球竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比.下列描绘皮球运动,则拉力F的最大值为()在上升过程中加速度大小a与时

7、间t关系的图象,可能正确的是()A.μmgB.2μmgC.3μmgD.4μmg四.考题再练高考试题五.课堂演练自我提升1.【2013安徽高考】如图所示,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1.如图甲所示,质量为m的木块放在动摩擦因数为μ的水平面顶端,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上静止不动.现对木块施加水平推力F的作用,F随时间t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和斜的变化规律如图乙所示,则图丙反映的可能是木块的哪两面的支持力FN

8、分别为(重力加速度为g)()ma组物理量之间的关系()A.T=m(gsinθ+acosθ)FN=m(gcosθ–asinθ)A.x轴表示力F,y轴表示加速度aB.x轴表示时间t,y轴表示加速度aB.T=m(gcosθ+asinθ)FN=m(gsinθ–acosθ)θC.x轴表示时间t,y轴表示速度vD.x轴表示时间t,y轴表示位移xC.T=m(acosθ–gsinθ)FN=m(gcosθ+asinθ)2.如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放

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