2016高考物理二轮复习 专题1 第2课 牛顿运动定律及其应用课件

第2课

牛顿运动定律及其应用

题型一、 图象问题例1 (2015· 广东高考)甲乙两人同时同地出发骑自行车做直 线运动，前1小时内的位移-时间图象如图所示.下列表述 正确的是( ) A.0.2~0.5小时内，甲的加速度比乙的大B.0.2~0.5小时内，甲的速度比乙的大

C.0.6~0.8小时内，甲的位移比乙的小D.0.8小时内，甲、乙骑行的路程相等

解析：该题图象为位移-时间图象，图象斜率大小代表速 度大小，分析各段甲乙运动情况：0~0.2 h内均做匀速直 线运动，速度相等，加速度均为0,选项A错误；在0.2~ 0.5 h内做匀速直线运动，甲的速度大于乙的速度，加速度 均为0,选项B正确；在0.5~0.6 h内均静止，在0.6~0.8 h 内均做匀速直线运动，但甲的速度大于乙的速度，加速度 均为0,甲的位移是-5 km,大小是5 km,乙的位移是-3 km,大小为3 km,选项C错误；整个0.8 h内，甲的路程 是15 km,乙的路程是11 km,选项D错误.

答案：B

方法点拨：1.图象问题要三看.

(1)看清坐标轴所表示的物理量→明确因变量(纵轴表示的量)与自变量(横轴表示的量)的制约关系.

(2)看图线本身→识别两个相关量的变化趋势，从而分析具体的物理过程. (3)看交点、斜率、面积→图线与图线的交点，明确图线与 坐标轴的交点、图线斜率、图线与坐标轴围成的面积的物 理意义.

2.从vt图象中可读取的四个运动量. (1)运动速度：从速度轴上直接读出，正负表示运动方向. (2)运动时间：从时间轴上直接读出时刻，取差得到运动时间. (3)运动加速度：由图线的斜率得到加速度，斜率的大小表示加 速度的大小，斜率的正负反映了加速度的方向. (4)运动的位移：由图线与时间轴围成的面积得到位移，图线与 时间轴围成的“面积”表示位移的大小，时间轴以上的面积表 示与规定的正方向相同，时间轴以下的面积表示与规定的正方 向相反.

变式训练 1.(2015· 福建高考)一摩托车由静止开始在平直的公路 上行驶，其运动过程的vt图象如图所示，求： (1)摩托车在0~20 s这段时间的加速度大小a; (2)摩托车在0~75 s这段时间的平均速度大小.

Δv 解析：(1)由图知，在 0~20 s 内做匀加速运动，根据 a= , Δt 可求加速度 a=1.5 m/s2; (2)根据 vt 图象与坐标轴围成的面积表示位移，可求在 0~75 s x 时间内位移为 x=1 500 m,所以平均速度为 v= =20 m/s. t 答案：(1)1.5 m/s2 (2)20 m/s

题型二、 力与直线运动例2 (2015· 江苏高考)如图所示，某“闯关游戏”的笔直通道 上每隔8 m设有一个关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关 闭的时间分别为5 s和2 s.关卡刚放行时，一同学立即在关卡 1处以加速度2 m/s

2由静止加速到2 m/s,然后匀速向前，则最 先挡住他前进的关卡是( )

A.关卡2 C.关卡4

B.关卡3 D.关卡5

解析：由题意知，该同学先加速后匀速，速度增大到 2 m/s 用时 1 2 t1=1 s,在加速时间内通过的位移 x= at1=1 m,t2=4 s,x2=vt2=8 2 m,已过关卡 2,t3=2 s 时间内 x3=4 m,关卡打开，t4=5 s,x4=vt4 =10 m,此时关卡关闭，距离关卡 4 还有 1 m,到达关卡 4 还需 t5 1 = s,小于 2 s,所以最先挡在面前的是关卡 4,故 C 正确. 2 答案：C

方法点拨：求解匀变速直线运动问题的一般思路 审题 → 画出示意图 → 判断运动性质 → 选取正方向 → 选用公式列方程 → 求解方程

变式训练 2.如图，在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，有一个倾角为 θ且足够长的光滑绝缘斜面.磁感应强度为B,方向水平向外， 电场强度的方向竖直向上.有一质量为m,带电量为+q的小球

静止在斜面顶端，这时小球对斜面的压力恰好为0.若突然把电场方向改为竖直向下，电场强度保持不变，小球能沿斜面滑行多 远？滑行的时间为多少？

解析：开始电场方向向上时小球受重力和电场力两个力作用， mg=qE mg 得电场强度 E= . q 当电场方向向下， 小球在斜面上运动时小球受力如下图， 在离开 斜面之前小球垂直于斜面方向的加速度一直为 0.

N+qvB=mgcos θ+qEcos θ即 N=2mgcos θ-qvB 随 v 的变大，小球对斜面的压力 N 在变小，当压力为 0,小球将 离开斜面.此时小球的速度为：v= 2mg·cos θ qB

沿斜面方向小球受到的合力 F=mgsin θ+qEsin θ= 2mgsin θ为恒力. 所以小球在离开斜面前，沿斜面向下做匀加速直线运动的加速度为： F a= =2g· sin θ由运动学公式 v2=2as, m m2g·cos2θ 得到在斜面上滑行的距离为：s= 2 2 q B ·sin θ 再根据 v=at 得运动时间：t= m2g·cos2θ 答案：s= 2 2 q B ·sin θ t= m·cos θ . qB·sin θ

m·cos θ qB·sin θ

题型三、连接体问题例3(2015· 海南高考)如图，物块a、b和c的质量相同，a和b、 b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a上的细 线悬挂于固定点O;整个系统处于静止状态；现将细绳剪断， 将物块a的加速度记为a1,S1和S2相对原长的伸长分别为Δl1和 Δl2,重力加速度大小为g,在剪断瞬间( )A.a1=3g C.Δl1=2Δl2 B.a1=0 D.Δl1=Δl2

解析：设物体的质量为 m,剪断细绳的瞬间，绳子的拉力消失， 弹簧还没有来得及改变，所以剪断细绳的瞬间 a 受到重力和弹簧 S1 的拉力 T1,剪断前对 bc 和弹簧组成的整体分析可知 T1=2mg,故 a F 受到的合力 F=mg+T1=mg+2mg=3mg,故加速度 a1= =3g,A m 正确，B 错误；设弹簧 S2 的拉力为 T2,则 T2=mg,根据胡

克定律 F =kΔx 可得Δl1=2Δl2,C 正确，D 错误. 答案：AC

变式训练 3. 物块 A、 B 叠放在水平面上， 装砂的铁桶 C 通过细线牵引 A、 B 在水平面上向右匀加速运动，设 A、B 间的摩擦力为 f1,B 与桌面 间的摩擦力为 f2, 若增大 C 桶内砂的质量， 而 A、 B 仍一起向右运动， 则摩擦力 f1 和 f2 的变化情况是(B)

A.f1 不变，f2 变大 C.f1 和 f2 都变大

B.f1 变大，f2 不变 D.f1 和 f2 都不变