1、第三章 牛顿牛顿运动定律运动定律 第2讲 牛顿第二定律的基本应用 1 知识梳理双基自测 2 核心考点重点突破 3 名师讲坛素养提升 4 2年高考1年模拟 1 知识梳理双基自测 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 1动力学的两类基本问题：动力学的两类基本问题： 第一类：已知受力情况求物体的第一类：已知受力情况求物体的_； 第二类：已知运动情况求物体的第二类：已知运动情况求物体的_。 知识点知识点1 两类动力学问题两类动力学问题 运动情况运动情况 受力情况受力情况 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 2解决两类基本问题的方法：以解决两类基本问题的方法：以_为为“
2、桥梁桥梁”，由运动学由运动学 公式和公式和_列方程求解列方程求解，具体逻辑关系如图：具体逻辑关系如图： 加速度加速度 牛顿运动定律牛顿运动定律 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 思考：思考：如图所示如图所示，质量为质量为m的物体在粗糙程度相同的水平面上从速的物体在粗糙程度相同的水平面上从速 度度vA均匀减为均匀减为vB的过程中前进的距离为的过程中前进的距离为x。 (1)物体做什么运动物体做什么运动？能求出它的加速度吗能求出它的加速度吗？ (2)物体受几个力作用物体受几个力作用？求出它受到的摩擦力求出它受到的摩擦力。 答案答案 (1)匀减速直线运动，能，加速度大小为匀减速直线
3、运动，能，加速度大小为v 2 A v2 B 2x ，方向与运，方向与运 动方向相反。动方向相反。 (2)三个力作用，摩擦力大小为三个力作用，摩擦力大小为m v 2 A v2 B 2x ，方向与运动方向相反。，方向与运动方向相反。 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 1实重和视重实重和视重 (1)实重：物体实际所受的重力实重：物体实际所受的重力，与物体的运动状态与物体的运动状态_。 (2)视重：视重： 当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台弹簧测力计或台 秤的秤的_称为视重称为视重。 视重大小等于弹簧测力计所受物体的视重
4、大小等于弹簧测力计所受物体的_或台秤所受物体的或台秤所受物体的 _。 知识点知识点2 超重与失重超重与失重 无关无关 示数示数 拉力拉力 压力压力 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 2超重超重、失重和完全失重的比较失重和完全失重的比较 超重现象超重现象 失重现象失重现象 完全失重现象完全失重现象 概念概念 物体对支持物的压物体对支持物的压 力力(或对悬挂物的拉或对悬挂物的拉 力力)_物体所物体所 受重力的现象受重力的现象 物体对支持物的压力物体对支持物的压力 (或对悬挂物的拉力或对悬挂物的拉力) _物体所受重物体所受重 力的现象力的现象 物体对支持物的压物体对支持物的压 力
5、力(或对于悬挂物或对于悬挂物 的拉力的拉力)_ 的现象的现象 产生产生 条件条件 物体的加速度方向物体的加速度方向 _ 物体的加速度方向物体的加速度方向 _ 物体的加速度方向物体的加速度方向 _，大，大 小小_ 大于大于 小于小于 等于零等于零 竖直向上竖直向上 竖直向下竖直向下 竖直向下竖直向下 ag 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 超重现象超重现象 失重现象失重现象 完全失重现象完全失重现象 原理原理 方程方程 Fmgma F_ mgFma F_ mgFmamg F_ 运动运动 状态状态 _上升或上升或 _下降下降 _下降或下降或 _上升上升 以以ag_下下 降或降或
6、_上升上升 m(ga) m(ga) 0 加速加速 减速减速 加速加速 减速减速 加速加速 减速减速 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 一一、堵点疏通堵点疏通 1已知物体受力情况已知物体受力情况，求解运动量时求解运动量时，应先根据牛顿第二定律求应先根据牛顿第二定律求 解加速度解加速度。 ( ) 2加速度大小等于加速度大小等于g的物体处于完全失重状态的物体处于完全失重状态。 ( ) 3减速上升的升降机内的物体减速上升的升降机内的物体，物体对地板的压力大于物体的重物体对地板的压力大于物体的重 力力。 ( ) 4加速上升的物体处于超重状态加速上升的物体处于超重状态。 ( ) 5物体
7、处于超重或失重状态时其重力并没有发生变化物体处于超重或失重状态时其重力并没有发生变化。 ( ) 6根据物体处于超重或失重状态根据物体处于超重或失重状态，可以判断物体运动的速度方可以判断物体运动的速度方 向向。 ( ) 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 二二、对点激活对点激活 1(2021 福建长乐高级中学月考福建长乐高级中学月考)如图所示如图所示，蹦床运动员从空中落蹦床运动员从空中落 到床面上到床面上，运动员从接触床面到下降至最低点为第一过程运动员从接触床面到下降至最低点为第一过程，从最低点上从最低点上 升到离开床面为第二过程升到离开床面为第二过程，下列判断正确的是下列判断
8、正确的是 ( ) A在第一过程中在第一过程中，运动员始终处于失重状态运动员始终处于失重状态 B运动员接触床面时的速度最大运动员接触床面时的速度最大 C在第二过程中在第二过程中，运动员的速度先增大后再减小运动员的速度先增大后再减小 D运动员离开床面后处于超重状态运动员离开床面后处于超重状态 C 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 解析解析 本题考查蹦床运动中的超重和失重问题本题考查蹦床运动中的超重和失重问题。区分超重和失重区分超重和失重 看加速度的方向看加速度的方向，加速度方向向下加速度方向向下，物体处于失重状态物体处于失重状态，此时有两种运此时有两种运 动状态动状态，加速下降
9、或减速上升；加速度方向向上加速下降或减速上升；加速度方向向上，物体处于超重状态物体处于超重状态， 此时有两种运动状态此时有两种运动状态，加速上升或减速下降加速上升或减速下降。运动员从接触床面到下降运动员从接触床面到下降 至最低点的第一过程中至最低点的第一过程中，加速度方向先向下后向上加速度方向先向下后向上，所以运动员先处于所以运动员先处于 失重状态后处于超重状态失重状态后处于超重状态，当弹力等于运动员的重力时运动员的速度最当弹力等于运动员的重力时运动员的速度最 大大，A、B错误错误。从最低点上升到离开床面的第二过程中从最低点上升到离开床面的第二过程中，运动员的加运动员的加 速度方向先向上后向下
10、速度方向先向上后向下，运动员先处于超重状态后处于失重状态运动员先处于超重状态后处于失重状态，先做先做 加速运动后做减速运动加速运动后做减速运动，C正确正确。运动员离开床面后运动员离开床面后，加速度方向向加速度方向向 下下，处于失重状态处于失重状态，D错误错误。 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 2(多选多选)如图所示如图所示，质量为质量为m1 kg的物体与水平地面之间的动摩的物体与水平地面之间的动摩 擦因数为擦因数为0.3，当物体运动的速度为当物体运动的速度为10 m/s时时，给物体施加一个与速度方给物体施加一个与速度方 向相反的大小为向相反的大小为F2 N的恒力的恒力，在
11、此恒力作用下在此恒力作用下(g取取10 m/s2) ( ) A物体经物体经10 s速度减为零速度减为零 B物体经物体经2 s速度减为零速度减为零 C物体速度减为零后将保持静止物体速度减为零后将保持静止 D物体速度减为零后将向右运动物体速度减为零后将向右运动 BC 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 解析解析 物体受到向右的滑动摩擦力物体受到向右的滑动摩擦力 FfFNmg3 N，根据牛，根据牛 顿第二定律得顿第二定律得 aF Ff m 2 3 1 m/s25 m/s2， 方向， 方向向右， 物体减速到零所向右， 物体减速到零所 需的时间需的时间 tv 0 a 10 5 s2 s
12、，B 正确，正确，A 错误；减速到零后，物体将保持错误；减速到零后，物体将保持 静止，不再运动，静止，不再运动，C 正确，正确，D 错误。错误。 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 3行车过程中行车过程中，如果车距不够如果车距不够，刹车不及时刹车不及时，汽车将发生碰撞汽车将发生碰撞， 车里的人可能受到伤害车里的人可能受到伤害，为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害，人们设计人们设计 了安全带了安全带。若乘客质量为若乘客质量为70 kg，汽车车速为汽车车速为90 km/h，从踩下刹车到完从踩下刹车到完 全停止需要的时间为全停止需要的时间为5 s，在刹车过程
13、中安全带对乘客的作用力大小约为在刹车过程中安全带对乘客的作用力大小约为 (不计乘客与座椅间的摩擦不计乘客与座椅间的摩擦) ( ) A450 N B400 N C350 N D300 N C 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 解析解析 汽车的速度汽车的速度 v0 90 km/h25 m/s， 设汽车匀减速的加速度， 设汽车匀减速的加速度 大小为大小为 a， 则， 则 av 0 0 t 5 m/s2， 对乘客由牛顿第二定律得， 对乘客由牛顿第二定律得 Fma705 N350 N，所以，所以 C 正确。正确。 2 核心考点重点突破 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回
14、导航 两种模型两种模型 加速度与合外力具有瞬时加速度与合外力具有瞬时 对应关系对应关系，二者总是同时产二者总是同时产 生生、同时变化同时变化、同时消失同时消失，具具 体可简化为以下两种模型体可简化为以下两种模型： 考点一考点一 应用牛顿第二定律分析瞬时问题应用牛顿第二定律分析瞬时问题 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 (多选多选)如图如图，质量相等的质量相等的A、B两球分别用轻质弹簧和轻两球分别用轻质弹簧和轻 杆连接置于固定的光滑斜面上杆连接置于固定的光滑斜面上，当系统静止时当系统静止时，挡板挡板C与斜面垂直与斜面垂直，弹弹 簧簧、轻杆均与斜面平行轻杆均与斜面平行。在突然撤
15、去挡板的瞬间在突然撤去挡板的瞬间 ( ) A两图中每个小球加速度均为两图中每个小球加速度均为gsin B两图中两图中A球的加速度均为零球的加速度均为零 C图甲中图甲中B球的加速度为球的加速度为2gsin D图乙中图乙中B球的加速度为球的加速度为gsin 例例1 CD 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 解析解析 本题考查瞬时性问题本题考查瞬时性问题。撤去挡板前撤去挡板前，挡板对挡板对B球的弹力大小球的弹力大小 为为2mgsin ，因弹簧弹力不能突变因弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变而杆的弹力会突变，所以撤去挡板所以撤去挡板 瞬间瞬间，图甲中图甲中A球所受合力为零球所受合力为
16、零，加速度为零加速度为零，B球所受合力为球所受合力为2mgsin ，加速度为加速度为2gsin ；图乙中杆的弹力突变为零；图乙中杆的弹力突变为零，A、B球所受合力均为球所受合力均为 mgsin ，加速度均为加速度均为gsin 。故故A、B错误错误，C、D正确正确。 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 第一步：分析原来物体的受力情况第一步：分析原来物体的受力情况。 第二步：分析物体在突变时的受力情况第二步：分析物体在突变时的受力情况。 第三步：由牛顿第二定律列方程第三步：由牛顿第二定律列方程。 第四步：求出瞬时加速度第四步：求出瞬时加速度，并讨论其合理性并讨论其合理性。 “四步
17、骤四步骤”巧解瞬时性问题巧解瞬时性问题 名师点拨名师点拨 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 变式训练变式训练1如图所示如图所示，A，B两小球分别用轻质细绳两小球分别用轻质细绳L1和轻弹簧和轻弹簧 系在天花板上系在天花板上，A，B两小球之间用一轻质细绳两小球之间用一轻质细绳L2连接连接，细绳细绳L1、弹簧与弹簧与 竖直方向的夹角均为竖直方向的夹角均为，细绳细绳L2恰能水平拉直恰能水平拉直，现将细绳现将细绳L2剪断剪断，则细则细 绳绳L2剪断瞬间剪断瞬间，下列说法正确的是下列说法正确的是 ( ) A细绳细绳L1上的拉力与弹簧弹力之比为上的拉力与弹簧弹力之比为11 B细绳细绳L1
18、上的拉力与弹簧弹力之比为上的拉力与弹簧弹力之比为1cos2 CA与与B的加速度之比为的加速度之比为11 DA与与B的加速度之比为的加速度之比为cos 1 D 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 解析解析 根据题述可知根据题述可知，L2剪断之前剪断之前，A，B两球的受力情况完全一两球的受力情况完全一 样样，A，B两球的质量相等两球的质量相等，均设为均设为m。剪断细绳剪断细绳L2瞬间瞬间，对对A球受力分球受力分 析析，如图如图(甲甲)所示所示，由于细绳由于细绳L1的拉力突变的拉力突变，将重力将重力mg沿细绳沿细绳L1方向和方向和 垂直于细绳垂直于细绳L1方向进行力的分解方向进行力
19、的分解，得得FTmgcos ，ma1mgsin ；剪断；剪断 细绳细绳L2瞬间瞬间，对对B球进行受力分析球进行受力分析，如图如图(乙乙)所所示示， 由于由于弹簧的弹力不发生突变弹簧的弹力不发生突变，则弹簧的弹力则弹簧的弹力还保还保 持持不变不变，有有Fcos mg，ma2mgtan ，所以所以 FTFcos2 1，a1a2cos 1，则则D正确正确。 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 1判断方法判断方法 (1)不管物体的加速度是不是竖直方向不管物体的加速度是不是竖直方向，只要其加速度在竖直方向上只要其加速度在竖直方向上 有分量有分量，物体就会处于超重或失重状态物体就会处于超
20、重或失重状态。 (2)尽管不是整体有竖直方向的加速度尽管不是整体有竖直方向的加速度，但只要物体的一部分具有竖但只要物体的一部分具有竖 直方向的分加速度直方向的分加速度，整体也会出现超重或失重状态整体也会出现超重或失重状态。 考点二考点二 超重与失重现象超重与失重现象 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 2易错易错、易混点拨易混点拨 (1)超重并不是重力增加了超重并不是重力增加了，失重并不是重力减小了失重并不是重力减小了，完全失重也不完全失重也不 是重力完全消失了是重力完全消失了。在发生这些现象时在发生这些现象时，物体的重力依然存在物体的重力依然存在，且不发且不发 生变化生变化
21、，只是物体对支持物的压力只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力或对悬挂物的拉力)发生变化发生变化。 (2)在完全失重的状态下在完全失重的状态下，平常一切由重力产生的物理现象都会完全平常一切由重力产生的物理现象都会完全 消失消失，如天平失效如天平失效、浸在水中的物体不再受浮力浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生压强液体柱不再产生压强 等等。 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 在教室里某同学站在体重计上研究超重与失重在教室里某同学站在体重计上研究超重与失重。她由稳定她由稳定 的站姿变化到稳定的蹲姿称为的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲下蹲”过程；由稳定的蹲姿变化到稳定过程；
22、由稳定的蹲姿变化到稳定 的站姿称为的站姿称为“起立起立”过程过程。关于她的实验现象关于她的实验现象，下列说法中正确的下列说法中正确的是是 ( ) A只有只有“起立起立”过程过程，才能出现失重现象才能出现失重现象 B只有只有“下蹲下蹲”过程过程，才能出现超重现象才能出现超重现象 C“下蹲下蹲”的过程的过程，先出现超重现象后出现失重现象先出现超重现象后出现失重现象 D“起立起立”“”“下蹲下蹲”的过程的过程，都能出现超重和失重现象都能出现超重和失重现象 例例2 D 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 解析解析 下蹲过程中下蹲过程中，人先向下做加速运动人先向下做加速运动，后向下做减
23、速运动后向下做减速运动， 所以先处于失重状态后处于超重状态；人从下蹲状态站起来的过程中所以先处于失重状态后处于超重状态；人从下蹲状态站起来的过程中， 先向上做加速运动先向上做加速运动，后向上做减速运动后向上做减速运动，最后回到静止状态最后回到静止状态，人先处于人先处于 超重状态后处于失重状态超重状态后处于失重状态，故故A，B，C错误错误，D正确正确。 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 (1)从受力的角度判断从受力的角度判断，当物体所受向上的拉力当物体所受向上的拉力(或支持力或支持力)大于重力大于重力 时时，物体处于超重状态物体处于超重状态，小于重力时处于失重状态小于重力时处
24、于失重状态，等于零时处于完全等于零时处于完全 失重状态失重状态。 (2)从加速度的角度判断从加速度的角度判断，当物体具有向上的加速度时处于超重状当物体具有向上的加速度时处于超重状 态态，具有向下的加速度时处于失重状态具有向下的加速度时处于失重状态，向下的加速度为重力加速度时向下的加速度为重力加速度时 处于完全失重状态处于完全失重状态。 (3)从速度变化的角度判断从速度变化的角度判断 物体向上加速或向下减速时物体向上加速或向下减速时，超重；超重； 物体向下加速或向上减速时物体向下加速或向上减速时，失重失重。 超重和失重现象判断的超重和失重现象判断的“三三”技巧技巧 名师点拨名师点拨 高考一轮总复
25、习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 变式训练变式训练 2某人在地面上最多可举起某人在地面上最多可举起 50 kg 的物体，当他在竖直的物体，当他在竖直 向上运动的电梯中最多举起了向上运动的电梯中最多举起了 60 kg 的物体时，电梯加速度的大小和方的物体时，电梯加速度的大小和方 向为向为(g10 m/s2) ( ) A2 m/s2 竖直向上竖直向上 B5 3 m/s 2 竖直向上 竖直向上 C2 m/s2 竖直向下竖直向下 D5 3 m/s 2 竖直向下 竖直向下 D 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 解析解析 由题意可知， 在地面上， 人的最大举力为由题意可知， 在
26、地面上， 人的最大举力为 Fmaxmg500 N， 在电梯中人能举起在电梯中人能举起 60 kg 物体， 物体一定处于失重状态， 对物体， 物体一定处于失重状态， 对 60 kg 的物体：的物体： mgFmaxma，即，即 a600 500 60 m/s25 3m/s 2，所以选项 ，所以选项 D 正确。正确。 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 动力学两类基本问题的解动力学两类基本问题的解 题思路题思路 考点三考点三 动力学两类基本问题动力学两类基本问题 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 例例3 类型类型 1 已知物体受力情况，分析运动已知物体受力情况，
27、分析运动情况情况 飞机在水平跑道上加速滑行时受到机身重力、竖直向上的飞机在水平跑道上加速滑行时受到机身重力、竖直向上的 机翼升力、发动机推力、空气阻力、地面支持力和轮胎与地面之间的摩机翼升力、发动机推力、空气阻力、地面支持力和轮胎与地面之间的摩 擦力作用。其中机翼升力与阻力均与飞机运动的速度的二次方成正比，擦力作用。其中机翼升力与阻力均与飞机运动的速度的二次方成正比， 且比例系数分别为且比例系数分别为 k1和和 k2，地面的摩擦力与地面支持力成正比。已知飞，地面的摩擦力与地面支持力成正比。已知飞 机质量为机质量为 m，飞机在跑道上加速滑行时发动机推力为，飞机在跑道上加速滑行时发动机推力为 Fm
28、g 4 。 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 (1)飞机刚要起飞时的速度飞机刚要起飞时的速度v多大多大？ (2)若飞机在水平跑道上匀加速滑行若飞机在水平跑道上匀加速滑行，则地面的摩擦力与地面支持力则地面的摩擦力与地面支持力 成正比的比例系数成正比的比例系数应满足什么条件应满足什么条件？ (3)若飞机在水平跑道上从静止开始匀加速滑行后起飞若飞机在水平跑道上从静止开始匀加速滑行后起飞，跑道的长度跑道的长度 至少多大至少多大？ 解析解析 (1)根据题意有飞机离开跑道时，飞机的升力与重力平衡，根据题意有飞机离开跑道时，飞机的升力与重力平衡， 故有故有 mgF 升升k1v2 解得飞机
29、起飞时的速度为解得飞机起飞时的速度为 v mg k1 。 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 (2)设轮胎和地面之间的等效动摩擦因数为设轮胎和地面之间的等效动摩擦因数为 ，得飞机水平方向受推，得飞机水平方向受推 力力 F、地面摩擦力、地面摩擦力 F 地阻地阻和空气阻力和空气阻力 F空阻空阻作用，根据牛顿运动定律，合力作用，根据牛顿运动定律，合力 使飞机产生加速度有使飞机产生加速度有 Fk2v2(mgk1v2)ma 要使飞机做匀加速运动，故可知要使飞机做匀加速运动，故可知 k1v2k2v20 即满足即满足 k2 k1。 。 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航
30、(3)匀加速运动的加速度为匀加速运动的加速度为 aF mg m 1 4 g 起飞的条件为起飞的条件为 F 支支0，即，即 k1v2mg 由匀加速运动关系式为由匀加速运动关系式为 v2v2 0 2ax 得得 xv 2 02 2a 2m k14k2。 。 答案答案 (1) mg k1 (2)k2 k1 (3) 2m k14k2 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 (1)两类分析两类分析物体的受力分析和物体的运动过程分析；物体的受力分析和物体的运动过程分析； (2)两个桥梁两个桥梁加速度是联系运动和力的桥梁；速度是各物理过程加速度是联系运动和力的桥梁；速度是各物理过程 间相互联系的
31、桥梁间相互联系的桥梁。 解决动力学两类基本问题应把握的关键解决动力学两类基本问题应把握的关键 名师点拨名师点拨 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 类型类型2 已知物体运动情况已知物体运动情况，分析受力情况分析受力情况 如图所示如图所示，质量质量M10 kg的木楔的木楔ABC静置于粗糙水平地静置于粗糙水平地 面上面上，木楔与地面的动摩擦因数木楔与地面的动摩擦因数0.2。在木楔的倾角在木楔的倾角为为37的斜面的斜面 上上，有一质量有一质量m1.0 kg的物块由静止开始从的物块由静止开始从A点沿斜面下滑点沿斜面下滑，当它在斜当它在斜 面上滑行距离面上滑行距离x1 m时时，其速度其
32、速度v2 m/s，在这过程中木楔没有动在这过程中木楔没有动。 (sin 370.6，cos 370.8，重力加速度重力加速度g10 m/s2)求：求： (1)物块与木楔间的动摩擦因数物块与木楔间的动摩擦因数1； (2)地面对木楔的摩擦力大小与方向地面对木楔的摩擦力大小与方向。 例例4 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 解析解析 (1)由由v22ax，得得a2 m/s2 对物块由牛顿第二定律有对物块由牛顿第二定律有mgsin 1mgcos ma，得得10.5。 (2)以物块和木楔以物块和木楔ABC整体为研究对象整体为研究对象，作出受力图如图作出受力图如图。 (mM)gNmay
33、，fmax， axacos ， ayasin ， 解得解得N108.8 N，f1.6 N，方向水平向左方向水平向左。 答案答案 (1)0.5 (2)1.6 N，方向水平向左方向水平向左 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 变式训练变式训练3如图所示如图所示，足够长的斜面倾角足够长的斜面倾角37，一个物体以一个物体以 v012 m/s的初速度从斜面上的初速度从斜面上A点处沿斜面向上运动点处沿斜面向上运动，物体与斜面间的动物体与斜面间的动 摩擦因数为摩擦因数为0.25。已知重力加速度已知重力加速度g取取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8。求：求： (1)物体沿
34、斜面上滑时的加速度大小物体沿斜面上滑时的加速度大小a1； (2)物体沿斜面上滑的最大距离物体沿斜面上滑的最大距离x； (3)物体沿斜面到达最高点后返回时的加速度大小物体沿斜面到达最高点后返回时的加速度大小a2； (4)物体从物体从A点出发到再次回到点出发到再次回到A点运动的总时间点运动的总时间t。 答案答案 (1)8 m/s2 (2)9 m (3)4 m/s2 (4)3 2 1 2 s 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 解析解析 (1)物体沿斜面向上运动物体沿斜面向上运动，由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得： mgsin mgcos ma1 解得解得a18 m/s2 (2)物
35、体沿斜面上滑物体沿斜面上滑，有：有：v2a1x 解得解得x9 m (3)物体沿斜面返回时物体沿斜面返回时，有：有： mgsin mgcos ma2 解得解得a24 m/s2 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 (4)物体沿斜面向上运动时，有物体沿斜面向上运动时，有 v0a1t1 物体沿斜面向下运动时，有物体沿斜面向下运动时，有 x1 2a2t 2 2 则则 tt1t23 2 1 2 s。 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 (1)明确常见图像的应用方法明确常见图像的应用方法，如下表：如下表： 考点四考点四 牛顿运动定律与图像结合问题牛顿运动定律与图像结合问题
36、 vt图像图像 根据图像的斜率判断加速度的大小和方向，进而根据牛顿根据图像的斜率判断加速度的大小和方向，进而根据牛顿 第二定律求解合外力第二定律求解合外力 Fa图像图像 首先要根据具体的物理情景，对物体进行受力分析，然后首先要根据具体的物理情景，对物体进行受力分析，然后 根据牛顿第二定律推导出根据牛顿第二定律推导出F、a两个量间的函数关系式，根两个量间的函数关系式，根 据函数关系式结合图像，明确图像的斜率、截距或面积的据函数关系式结合图像，明确图像的斜率、截距或面积的 意义，从而由图像给出的信息求出未知量意义，从而由图像给出的信息求出未知量 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航
37、 (2)图像类问题的实质是力与运动的关系问题图像类问题的实质是力与运动的关系问题，以牛顿第二定律为纽以牛顿第二定律为纽 带带，理解图像的类型理解图像的类型，图像的轴图像的轴、点点、线线、截距截距、斜率斜率、面积所表示的面积所表示的 意义意义。运用图像解决问题一般包含两个角度：运用图像解决问题一般包含两个角度：用给定的图像解答问用给定的图像解答问 题；题；根据题意作图根据题意作图，用图像解答问题用图像解答问题。在实际的应用中要建立物理情在实际的应用中要建立物理情 景与函数景与函数、图像的相互转换关系图像的相互转换关系。 at图像图像 要注意加速度的正、负，正确分析每一段的运动情况，要注意加速度的
38、正、负，正确分析每一段的运动情况， 然后结合物体受力情况根据牛顿第二定律列方程然后结合物体受力情况根据牛顿第二定律列方程 Ft图像图像 要结合物体受到的力，根据牛顿第二定律求出加速度， 要结合物体受到的力，根据牛顿第二定律求出加速度， 分析每一时间段的运动性质分析每一时间段的运动性质 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 如图甲所示如图甲所示，质量质量m1 kg的物块在平行斜面向上的拉力的物块在平行斜面向上的拉力F 作用下从静止开始沿斜面向上运动作用下从静止开始沿斜面向上运动，t0.5 s时撤去拉力时撤去拉力，利用速度传感利用速度传感 器得到其速度随时间的变化关系图像器得到其速
39、度随时间的变化关系图像(vt图像图像)如图乙所示如图乙所示，g取取10 m/s2，求：求： (1)在在02 s内物块内物块的的 位移位移大小大小x和通过的路程和通过的路程L； (2)沿斜面向上运动沿斜面向上运动的的 两两个阶段加速度大小个阶段加速度大小a1、 a2和拉力大小和拉力大小F。 例例5 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 解析解析 (1)在在 02 s 内，由题图乙知：内，由题图乙知： 物块上升的最大距离：物块上升的最大距离：x11 2 21 m1 m 物块下滑的距离：物块下滑的距离：x21 2 11 m0.5 m 所以位移大小：所以位移大小：xx1x20.5 m
40、路程：路程：Lx1x21.5 m。 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 答案答案 (1)0.5 m 1.5 m (2)4 m/s2 4 m/s2 8 N (2)由题图乙知，沿斜面向上运动的两个阶段加速度的大小：由题图乙知，沿斜面向上运动的两个阶段加速度的大小： a1 2 0.5 m/s 2 4 m/s2 a2 02 10.5 m/s24 m/s2 设斜面倾角为设斜面倾角为 ，斜面对物块的摩擦力为，斜面对物块的摩擦力为 Ff， 根据牛顿第二定律有根据牛顿第二定律有 00.5 s 内：内：FFfmgsin ma1 051 s 内：内：Ffmgsin ma2 解得解得 F8 N。
41、3 名师讲坛素养提升 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 等时圆模型等时圆模型 1模型的两种情况模型的两种情况 (1)质点从竖直圆环上沿不同的光滑弦上端由静止开始滑到环的最低质点从竖直圆环上沿不同的光滑弦上端由静止开始滑到环的最低 点所用时间相等点所用时间相等，如图甲所示；如图甲所示； (2)质点从竖直圆环上最高点沿不同质点从竖直圆环上最高点沿不同的的 光滑光滑弦由静止开始滑到圆环上所用时间弦由静止开始滑到圆环上所用时间相相 等等，如图乙所示如图乙所示。 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 2模型的分析思路模型的分析思路 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运
42、动定律 返回导航 如图所示，如图所示， AB 和和 CD 为两条光滑斜槽， 它们各自的两个端点为两条光滑斜槽， 它们各自的两个端点 均分别位于半径为均分别位于半径为 R 和和 r 的两个相切的圆上，且斜槽都通过切点的两个相切的圆上，且斜槽都通过切点 P。设。设 有一重物先后沿两个斜槽，从静止出发，由有一重物先后沿两个斜槽，从静止出发，由 A 滑到滑到 B 和由和由 C 滑到滑到 D，所，所 用的时间分别为用的时间分别为 t1和和 t2，则，则 t1与与 t2之比为之比为 ( ) A21 B11 C 31 D1 3 例例6 B 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 反思总结：反思
43、总结：本题符合等时间圆模型本题符合等时间圆模型，可直接套结论解题可直接套结论解题。 解析解析 设光滑斜槽轨道与水平面的夹角为设光滑斜槽轨道与水平面的夹角为 ， 则物体下滑时的加速， 则物体下滑时的加速 度为度为 agsin ，由几何关系，斜槽轨道的长度，由几何关系，斜槽轨道的长度 x2(Rr)sin ，由运动，由运动 学公式学公式 x1 2at 2，得 ，得 t 2x a 22 Rr sin gsin 2 Rr g ，即所用的，即所用的 时间时间 t 与倾角与倾角 无关，所以无关，所以 t1t2，B 项正确。项正确。 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 变式训练变式训练4如图
44、所示如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系在竖直平面内建立直角坐标系xOy，该平该平 面内有面内有AM、BM、CM三条光滑固定轨道三条光滑固定轨道，其中其中A、C两点处于同一个圆两点处于同一个圆 上上，C是圆上任意一点是圆上任意一点，A、M分别为此圆与分别为此圆与y轴轴、x轴的切点轴的切点，B点在点在y轴轴 上且上且BMO60，O为圆心为圆心。现将现将a、b、c三个小球分别从三个小球分别从A、B、 C点同时由静止释放点同时由静止释放，它们将沿轨道运动到它们将沿轨道运动到M点点，若所用时间分别为若所用时间分别为tA、 tB、tC，则则tA、tB、tC大小关系是大小关系是 ( ) AtAtCtB B
45、tAtCtB CtAtCtB D由于由于C点的位置不确定点的位置不确定，无法比较时间大小无法比较时间大小关系关系 B 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 解析解析 对于对于 AM 段，位移段，位移 x1 2R，加速度，加速度 a1mgsin45 m 2 2 g， 根据根据 x11 2a1t 2 1得， 得，t1 2x1 a1 4R g ；对于；对于 BM 段，位移段，位移 x22R，加速，加速 度度 a2gsin60 3 2 g，由，由 x21 2a2t 2 2得 得 t2 2x2 a2 8R 3g。对 。对于于 CM 段，段， 设设 CM 与与 x 轴夹角为轴夹角为 ，则有
46、，则有 t3 2x3 a3 2 2Rsin gsin 4R g 。故。故 B 正正 确。确。 4 2年高考1年模拟 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 1(2019 全国卷全国卷，20)(多选多选)如图如图(a)，物块和木板叠放在实验台物块和木板叠放在实验台 上上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳细绳 水平水平。t0时时，木板开始受到水平外力木板开始受到水平外力F的作用的作用，在在t4 s时撤去外力时撤去外力。 细绳对物块的拉力细绳对物块的拉力f随时间随时间t变化的关系如图变化的关系如图(b)所示所
47、示，木板的速度木板的速度v与时间与时间 t的关系如图的关系如图(c)所示所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度重力加速度 取取10 m/s2。由题给数据可以得出由题给数据可以得出 ( ) 图图(a) 图图(b) 图图(c) 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 A木板的质量为木板的质量为1 kg B2 s4 s内内，力力F的大小为的大小为0.4 N C02 s内内，力力F的大小保持不变的大小保持不变 D物块与木板之间的动摩擦因数为物块与木板之间的动摩擦因数为0.2 答案答案 AB 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 解析
48、解析 木板和实验台间的摩擦忽略不计，由题图木板和实验台间的摩擦忽略不计，由题图(b)知，知，2 s 后物块后物块 和木板间的滑动摩擦力大小和木板间的滑动摩擦力大小 F 摩摩0.2 N。由题图。由题图(c)知，知，2 s4 s 内，木板内，木板 的加速度大小的加速度大小 a10.4 2 m/s20.2 m/s2，撤去外力，撤去外力 F 后的加速度大小后的加速度大小 a2 0.40.2 1 m/s20.2 m/s2 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 设木板质量为设木板质量为 m 据牛顿第二定律，对木板有：据牛顿第二定律，对木板有： 2 s4 s 内：内：FF 摩摩ma1 4 s
49、 以后：以后：F 摩摩ma2 且知且知 F 摩摩mg0.2 N 解得解得 m1 kg，F0.4 N，0.02，选项，选项 A、B 正确，正确，D 错误。错误。 02 s 内，由题图内，由题图(b)知，知，F 是均匀增加的，选项是均匀增加的，选项 C 错误。错误。 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 2(2019 海南单科海南单科)如图，两物块如图，两物块 P、Q 置于水平地面上，其质量分置于水平地面上，其质量分 别为别为 m、2m，两者之间用水平轻绳连接。两物块与地面之间的动摩擦因，两者之间用水平轻绳连接。两物块与地面之间的动摩擦因 数均为数均为 ，重力加速度大小为，重力加速度大小为 g，现对，现对 Q 施施加一水平向右的拉力加一水平向右的拉力 F，使，使 两物块做匀速直线运动，轻绳的张力大小为两物块做匀速直线运动，轻绳的张力大小为 ( ) AF2mg B1 3F mg C1 3F mg D1 3F D 高考一轮
