屆高考物理一輪復(fù)習(xí)第三章牛頓運動定律33牛頓運動定律的綜合應(yīng)用教學(xué)案-文庫吧在線文庫

　　

【正文】 mvLmg ????? ? 解得：rgL?? 42 ? ? 的取值范圍是： r gLr gL ??? 42 ?? 從 AB 滑上 PQ到彈簧具有最大彈性勢能的過程中，由能量守恒定律得： m gLmvEP 2221 2 ???? 解得： m gLrmEP ?? 241 22 ?? 【考點定位】牛頓定律、功和能 【 2022 高考】 1.（天津）如圖所示， A、 B 兩物塊疊放在一起，在粗糙的水平面上保持相對靜止地向右做勻減速直線運動，運動過程中 B受到的摩擦力 A．方向向左，大小不變 B．方向向左，逐漸減小 C．方向向右，大小不變 D．方向向右，逐漸減小 【答案】 A 2．（北京） “ 蹦極 ” 就是跳躍者把 一 端固定的長彈性繩綁在 踝關(guān)節(jié) 等處，從 幾 十米高處跳 下 的一種極限運動。假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等。設(shè)質(zhì)量為 m 的魚餌到達(dá)管口 C 時，對管壁的作用力恰好為零。 如圖所示的矩 形 區(qū)域 ACDG(AC 邊足夠長 )中存 在 垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場， A 處 有一 狹縫。 設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào)， GA 邊長為定值 L，狹縫寬度為 d， 狹縫右邊緣 在 A 處。 （ 2）若僅 撤去磁場，帶電粒子仍從 O 點以相同的速度射入，經(jīng) 02t時間恰從半圓形區(qū)域的邊界射出。 程中，因系統(tǒng)在水平方向上不受外力作用，水平方向的動量守恒。 (已知 cos37 ?? ，sin37 ?? 。at at? ∴ 1 1 .539。求： （ 1） B 點到虛線 MN 的距離 2d ； （ 2） 帶電微粒從 A 點運動到 B 點所經(jīng)歷的時間 t 。上海物理 )將一個物體以某一速度從地面豎直向上拋出，設(shè)物體在運動過程中所受空氣阻力大小不變，則物體 （ A）剛拋出時的速度最大 （ B）在最高點的加速度為零 （ C）上升時間大 于下落時間 （ D）上升時的加速度等于下落時的加速度 【答案】 A 【解析】 mf??ga上， mf??ga下，所以上升時的加速度大于下落時的加速度， D 錯誤；根據(jù) 221h gt? ，上升時間小于下落時間， C 錯誤， B 也錯誤，本題選 A。 6． (2022若僅在兩物體 之間存在相互作用，則物體甲與乙的質(zhì)量之比和圖中時間 t1 分別為 （ ） A． 13 和 B． 3 和 C． 13 和 D． 3 和 答案： B 解析：本題考查圖象問題 .根據(jù)速度圖象的特點可知甲做勻加速 ,乙做勻減 9.（ 09在物塊 A 上施加一個水平恒力， A、 B 從靜止開始運動到第一次速度相等的過程中，下列說法中正確的有 （ ） A．當(dāng) A、 B 加速度相等時，系統(tǒng)的機(jī)械能最大 B．當(dāng) A、 B 加速度相等時， A、 B 的速度差最大 C．當(dāng) A、 B 的速度相等時， A 的速度達(dá)到最大 D．當(dāng) A、 B 的速度相等時，彈簧的彈性勢能最大 答案： BCD 解析：處理本題的關(guān)鍵是對物體進(jìn)行受力分析和運動過程分析，使用圖象處理則可以使問題大大簡化。 12.（ 0918） 2022 年 9 月 25 日至 28 日我國成功實施了 “神舟 ”七號載入航天飛行并實現(xiàn)了航天員首次出艙。22）圖示為某探究活動小組設(shè)計的節(jié)能運動系統(tǒng)。 16.（ 0918） 在光滑的絕緣水平面上，有一個正方形的 abcd，頂點 a、 c 處分別固 定一個正點電荷，電荷量相等，如圖所示。貨物與木板間的動摩擦因數(shù)為 ? 1，木板與地面間的動摩擦因數(shù) ? =。22）（ 14 分）在 2022 年北京殘奧會開幕式上，運動員手拉繩索向上攀登，最終點燃 了主火炬，體現(xiàn)了殘疾運動員堅忍不拔的意志和自強(qiáng)不息的精神。 根據(jù)牛頓第三定律，繩對運動員的拉力大小為 F，吊椅對運動員的支持力為 FN。求飛行器能達(dá)到的最大高度 h；（ 3）為了使飛行器不致墜落到地面，求飛 行器從開始下落到恢復(fù)升力的最長時間 t3 。試飛時，飛行器從地面由靜止開始豎直上升。重力加速度取 210m/sg? 。 （ 3） 1 ?? ，由 ⑥ 式可知 ，貨物在木板 A 上滑動時，木板不動。 18.（ 09一顧客乘扶梯上樓，恰好經(jīng)歷了這 兩個過程，如圖所示。下列選項正確的是 （ ） A． m＝ M B． m＝ 2M C．木箱不與彈簧接觸時，上滑的加速度大于下滑的加速度 D．在木箱與貨物從頂端滑到最低點的過程中，減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能 答案： BC 解析：受力分析可知，下滑時加速度為 cosgg??? ，上滑時加 速度為 cosgg??? ，所以 C 正 確 。飛船在此圓軌道上運動的周期90 分鐘小于同步衛(wèi)星運動的周期 24 小時，根據(jù) 2T ??? 可知，飛船在此圓軌道上運動的角度速度大于同步衛(wèi)星運動的角速度， C 正確。山東 廣東理科基礎(chǔ) 10.（ 09 【答案】（ 1）（ 2） 【解析】 (1)設(shè)木板和物塊的加速度分別為 a 和 a? ，在 t 時刻木板和物塊的速度分別為 tv 和t?v ，木板和物塊之間摩擦力的大小為 f ，依牛頓第二定律、運動學(xué)公式和摩擦定律得 f ma?? ① f mg?? ，當(dāng) tt??vv ② 21 21()tt a t t? ? ?? ? ?vv ③ (2 )F f m a?? ④ 21 21()tt a t t? ? ?vv ⑤ 由 ①②③④⑤ 式與題給條件得 1 1. 5 2 34 m /s, 4 .5 m /s, 4 m /s, 4 m /s? ? ? ?v v v v ⑥ 234 m /s, 4 m /s????vv ⑦ (2)由 ⑥⑦ 式得到物塊與木板運動的 t?v 圖象，如右圖所示。海南物理 )在水平的足夠長的固定木板上，一小物塊以某一初速度開始滑動，經(jīng)一段時間 t 后停止．現(xiàn)將該木板改置成傾角為 45176?，F(xiàn)將木板沿水平方向突然抽出，設(shè)抽出后的瞬間 ，木塊 2 的加速度大小分別為 1a 、 2a 。22L at a t?? ∴222 2 2 0 1 . 0 3 ( )2 . 3 39。a ，的加速度勻減速 39。 畫出此時小球的受力圖，并求力 F 的大?。? （ 2）由圖示位置無初速釋放小球，求當(dāng)小球通過最低點時的速度大小及輕繩對小球的拉力?？膳袛喑隽Ｗ邮艿降穆鍌惔帕ρ?x 軸負(fù)方向，于是可知電場強(qiáng)度沿 x 軸正方向 且有 qE=qvB ① 又 R=vt0 ② 則 0BRE t? ③ （ 2）僅有電場時，帶電粒子在勻強(qiáng)電場中作類平拋運動 在 y 方向位移 22tyv? ④ x y O P B 由 ② ④ 式得 2Ry? ⑤ 設(shè)在水平方向位移為 x，因射出位置在半圓形區(qū)域邊界上，于是 32xR? 又有 201 ()22txa? ⑥ 得 2043Ra t? ⑦ （ 3）僅有磁場時，入射速度 4vv?? ，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中作勻速圓周運動，設(shè)軌道半徑為 r，由牛頓第二定律有 2vqv B m r?? ? ⑧ 又 qE=ma ⑨ 由 ⑦ ⑧ ⑨ 式得 33Rr? ⑩ 由幾何關(guān)系 sin 2Rr?? ○11 即 3sin 2?? 3??? ○12 帶電粒子在磁場中運動周期 2 mTqB?? 則帶電粒子在磁場中運動時間 22RtT??? 所以 0318Rtt?? ○13 9（安徽） （ 20 分） 如圖所示，質(zhì)量 M=2kg 的滑塊套在光滑的水平軌道上，質(zhì)量 m=1kg 的小球通過長 L= 的輕 質(zhì)細(xì)桿與滑塊上的光滑軸 O 連接，小球和輕桿可在豎直平面內(nèi)繞 O 軸自由轉(zhuǎn)動，M m v0 O P L 開始輕桿處于水平狀態(tài)，現(xiàn)給小球一個豎直向上的初速度 v0=4 m/s， g 取 10m/s2。同理，質(zhì)量為 m2的離子在 GA 邊上落點區(qū)域的寬度也是 d。 加速 電 場的電勢 差 為 U，離子進(jìn)入電場時的初速度可以忽略。 時的彈性勢能 Ep。木塊和木板相對 運動時， 121 m gma ?? 恒定不變， gmkta ???22。 B正確， A、 C、 D錯誤。 A 在滑桿推動下運動，并在脫離滑桿后與靜止的 B發(fā)生完全非彈性碰撞。求： （ 1）小球在 AB段運動的加速度的大?。? （ 2）小球從 D點運動到 A點所用的時間。 （ 2022 （ 2022已知電梯在 t = 0 時由靜止開始上升， a t 圖像如圖 2 所示。圓心 O到直線的距離為 R53 。 撤去 F后，由牛頓第二定律得 a = = － μ g， B正確。當(dāng)物體質(zhì)量改變但其所受合力的水平分力不變時，物體水平加速度大小與其質(zhì)量成反比，選項 D正確。 （ⅲ）圖 3為所得實驗圖 線的示意圖。求出與不同 m相對應(yīng)的加速度 a。圖中打點計時器的電源為 50Hz的交流電源，打點的時間間 隔用Δ t表示。安徽） 22.（ 14分）質(zhì)量為 kg 的彈性球從空中某高度由靜止開始下落，該下落過程對應(yīng)的 tv? 圖象如圖所示。 C．如果所解答的問題中，涉及物體運動的位移或時間，通常把所研究的物理過程的起點作為坐標(biāo)原點。 ②建立坐標(biāo)系時應(yīng)注意： A．如果物體所受外力都在同一直線上，應(yīng)建立一維坐標(biāo)系，也就是選一個正方向就行了。如圖中物塊 m 沿斜面體 M 以加速度 a 下滑，斜面體不動．欲求地面對斜面體的靜摩擦力 f 時，就可把此系統(tǒng)（ m 和 M）作為整體處理，由牛頓第二定律 得 f＝ macosθ＋ M 0＝ macosθ．式中 acosθ為物塊加速度的水平分量． 三、應(yīng)用牛頓運動定律解題的特殊方法 1．用極端分析法分析臨界條件 若題目中出現(xiàn)“最大”、“最小”、“剛好”等詞語時，一般都有臨界現(xiàn)象出現(xiàn)，分析時，可用極端分析法，即把問題（物理過程）推到極端（界），分析在極端情況下可能出現(xiàn)的狀態(tài)和滿足的條件，應(yīng)用規(guī)律列出在極端情況下的方程，從而暴露出臨界條件． 2．用假設(shè)法分析物體受力 在分析某些物理過程時，常常出現(xiàn)似乎是這又似乎是那的多種可能性，難以直觀地判斷出來．此時可用假設(shè)法去分析． 方 法 I：假定此力不存在，根據(jù)物體的受力情況分析物體將發(fā)生怎樣的運動，然后再確定此力應(yīng)在什么方向，物體才會產(chǎn)生題目給定的運動狀態(tài)． 方法Ⅱ：假定此力存在，并假定沿某一方向，用運動規(guī)律進(jìn)行分析運算，若算得結(jié)果是正值，說明此力確實存在并與假定方向相同；若算得的結(jié)果是負(fù)值，說明此力也確實存在，但與假定的方向相反；若算得的結(jié)果是零，說明此力不存在． 說明 ：極端分析法、特值分析法、臨界分析法、假設(shè)法等都是解答物理題時常用到的思維方法．望同學(xué)們結(jié)合平時的解題訓(xùn)練，認(rèn)真地體會各種方法的實質(zhì)、特點，總結(jié)每種方法的適用情境． 【 高頻考點解讀】 考點一 牛頓第二定律 【例 1】 如圖所示， 小 車上固定 著 三角硬桿，桿的端 點 固定著一個質(zhì)量為 m 的小球．當(dāng) 小車 水平向右 的加速度逐漸增大時，桿對小球的作用力的 變化 （ 用 F1至 F4變化 表示 ）可能是下圖中的（ OO＇ 沿桿方向） 【解析】對小球進(jìn)行受力分析，小球受重力和桿對小球的彈力，彈力在豎直方向的分量和重力平衡，小球在水平方向的分力提供加速度，故 C正確 . 【答案】 C 【方法點評】本題考查牛頓第二定律，只要能明確研究對象，進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律列方程即可 . 考點二 力、加速度和速度的關(guān)系 例 如圖 3121所示，自由下落的小球下落一段時間后，與彈簧接觸，從它接觸彈簧開始，到彈簧壓縮到最短的過程中，小球的速度、加速度的變化情況如何？ 解析：小球接觸彈簧后受兩個力，向下的重力 mg 和向上的彈力 xk? .（如圖 3－ 12－ 2（ a）所示剛開始時，當(dāng) xk? mg時，小球合力向下