2018届二轮复习牛顿运动定律与直线运动课件（55张）（全国通用）
第
2
讲 牛顿运动定律与直线运动
-
2
-
网络构建
要点必备
-
3
-
网络构建
要点必备
1
.
匀变速直线运动的三个基本公式
(1)
速度公式
:
v=
。
(2)
位移公式
:
(3)
位移速度关系式
:
=
2
ax
。
2
.
匀变速直线运动的两个重要推论
(1)
某段时间内的平均速度等于中间时刻的
,
(2)
任意两个连续相等时间
(
T
)
内的位移之差是一个恒量
,
即
Δ
x=x
n+
1
-x
n
=
。
3
.
匀变速直线运动的图象
(1)
x
-
t
图象是一条
,
斜率表示物体的
。
(2)
v
-
t
图象是一条
,
斜率表示物体运动的
,
图线与时间轴所包围的面积表示物体运动的
。
v
0
+at
瞬时速度
aT
2
抛物线
速度
倾斜
直线
加速度
位移
-
4
-
1
2
3
4
1
.
(
多选
)(2016
全国
Ⅰ
卷
)
一质点做匀速直线运动。现对其施加一恒力
,
且原来作用在质点上的力不发生改变
,
则
(
)
A.
质点速度的方向总是与该恒力的方向相同
B.
质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直
C.
质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同
D.
质点单位时间内速率的变化量总是不变
BC
解析
匀速直线运动的质点加一恒力后
,
合力即该恒力
,
质点做匀变速运动
,
根据牛顿第二定律
F=ma
,
可知选项
C
正确
;
由加速度定义式
a=
可知单位时间内速度的变化量总是不变
,
速率的变化量不一定相等
,
选项
D
错误
;
质点的速度方向不一定与该恒力的方向相同
,
选项
A
错误
;
某一时刻恒力方向与速度方向垂直时
,
速度方向立即改变
,
而恒力方向不会改变
,
所以速度方向不可能总是与该恒力的方向垂直
,
选项
B
正确。
-
5
-
1
2
3
4
考点定位
:
牛顿运动定律
命题能力点
:
侧重考查理解能力
解题思路与方法
:
以前我们碰到的问题经常是去掉一个恒力
,
本题增加了一个恒力
,
从牛顿运动定律角度来看没有什么区别。根据牛顿第二定律计算加速度的可能大小
,
根据合力与速度方向间的关系判断物体的运动情况。要特别注意的是质点有可能做匀变速曲线运动。
-
6
-
1
2
3
4
2
.
(2016
全国
Ⅲ
卷
)
一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动
,
在时间间隔
t
内位移为
x
,
动能变为原来的
9
倍。该质点的加速度为
(
)
A
考点定位
:
匀变速直线运动规律的应用
命题能力点
:
侧重考查理解能力
解题思路与方法
:
弄清所研究的过程的运动性质
,
明确给出的物理量所表示的含义
,
选择正确的公式分析是解决本题的关键。
-
7
-
1
2
3
4
3
.
(
多选
)(2015
全国
Ⅰ
卷
)
如图
(a),
一物块在
t=
0
时刻滑上一固定斜面
,
其运动的
v
-
t
图线如图
(b)
所示。若重力加速度及图中的
v
0
、
v
1
、
t
1
均为已知量
,
则可求出
(
)
A.
斜面的倾角
B
.
物块的质量
C.
物块与斜面间的动摩擦因数
D.
物块沿斜面向上滑行的最大高度
ACD
-
8
-
1
2
3
4
考点定位
:
牛顿运动定律
命题能力点
:
侧重考查理解能力
+
分析综合能力
解题思路与方法
:
根据速度
—
时间图象的斜率找到不同阶段的加速度
,
结合受力分析和运动学规律是解答此类题目基本方法。
-
9
-
1
2
3
4
4
.
(2017
全国
Ⅱ
卷
)
为提高冰球运动员的加速能力
,
教练员在冰面上与起跑线相距
s
0
和
s
1
(
s
1
μ
mg
cos
30°,
可得
mgs
sin
30°
>
μ
mg
cos
30°,
因此撤去弹簧
,
小球不能在直杆上处于静止。故
C
错误。根据牛顿第二定律得
:
在
A
点有
F
cos
30°
+mg
sin
30°
-F
f
'=ma
A
;
在
C
点有
F
cos
30°
-F
f
-mg
sin
30°
=ma
C
;
两式相减得
a
A
-a
C
=g
。故
D
正确
,
故选
BD
。
-
37
-
考点一
考点二
考点三
考点四
“
滑块
-
滑板
”
模型
(
H
)
解题策略
策略
1:
分析
“
滑块
—
滑板
”
模型时要抓住一个转折
——
滑块与滑板达到相同速度或者滑块从滑板上滑下是受力和运动状态变化的转折点。
策略
2:
分析
“
滑块
—
滑板
”
模型时要抓住两个关联
——
转折前、后受力情况之间的关联和滑块、滑板位移和板长之间的关联。
策略
3:
分析
“
滑块
—
滑板
”
模型时要抓住两物体发生相对运动的临界条件
——
加速度相同且两物体间的摩擦力为最大静摩擦力
,
分析此临界条件前后物体的运动状态是解题的关键。
-
38
-
考点一
考点二
考点三
考点四
典题
9
(
多选
)(2017
河北石家庄模拟
)
如图甲所示
,
一质量为
m'
的长木板静置于光滑水平面上
,
其上放置一质量为
m
的小滑块。木板受到水平拉力
F
作用时
,
用传感器测出长木板的加速度
a
与水平拉力
F
的关系如图乙所示
,
重力加速度
g
取
10 m/s
2
,
下列说法正确的是
(
)
A.
小滑块的质量
m=
2 kg
B.
小滑块与长木板之间的动摩擦因数为
0
.
1
C.
当水平拉力
F=
7 N
时
,
长木板的加速度大小为
3 m/s
2
D.
当水平拉力
F
增大时
,
小滑块的加速度一定增大
AC
-
39
-
考点一
考点二
考点三
考点四
-
40
-
考点一
考点二
考点三
考点四
典题
10
(2017
东北三省四市联考
)
如图所示
,
水平地面上固定一个半径为
R=
0
.
8 m
的四分之一光滑圆轨道
,
圆轨道末端水平并与一个足够长的匀质木板的左端等高接触但不连接。木板的质量为
m'=
2 kg,
其左端有一个处于静止状态的小物块
a
,
质量为
m
a
=
1 kg
。现将一质量为
m
b
=
3 kg
的小物块
b
由圆轨道最高点无初速释放
,
并与物块
a
在圆轨道最低点发生碰撞
,
碰撞时间极短且碰撞过程中无机械能损失
(
物块
a
、
b
可视为质点
,
重力加速度
g
取
10 m/s
2
)
。
(1)
求碰后瞬间两物块的速度大小
;
(2)
若两个小物块
a
、
b
与木板间的动摩擦因数均为
μ
1
=
0
.
3,
木板与地面间的动摩擦因数为
μ
2
=
0
.
1,
求最终两个小物块
a
、
b
间的距离。
-
41
-
考点一
考点二
考点三
考点四
-
42
-
考点一
考点二
考点三
考点四
-
43
-
考点一
考点二
考点三
考点四
规律方法
“
滑块
—
滑板
”
模型问题中
,
滑动摩擦力的分析方法与传送带类似
,
但这类问题比传送带类问题更复杂
,
因为滑板受到摩擦力的影响也做匀变速直线运动。处理此类双体匀变速运动问题时
,
分析摩擦力的方向是关键
,
分析摩擦力的方法如下。
(1)
一
“
静
”
一
“
动
”
型
:
即木板和滑块一个静止
,
一个运动
,
此时
,
静止的一个受到的另一个对它的摩擦力为动力
,
运动的一个受到的另一个对它的摩擦力为阻力。
(2)
一
“
快
”
一
“
慢
”
型
:
即木板和滑块同向运动一个速度大
,
一个速度小
,
此时
,
速度大的一个受到的另一个对它的摩擦力为阻力
,
速度小的一个受到的另一个对它的摩擦力为动力。
(3)
一
“
左
”
一
“
右
”
型
:
即木板和滑块反向运动
,
此时
,
两个物体受到的另一个对它的摩擦力都是阻力。
-
44
-
考点一
考点二
考点三
考点四
动力学图象的理解及应用
1
.
(2017
山东泰安模拟
)
a
、
b
两物体在同一直线上运动
,
二者运动的
v
-
t
图象均为直线。如图所示
,
已知两物体在
4 s
末相遇。则关于它们在
0
~
4 s
内的运动
,
下列说法正确的是
(
)
A.
a
、
b
两物体运动的方向相反
B.
a
物体的加速度小于
b
物体的加速度
C.
t=
2 s
时两物体相距最远
D.
t=
0
时刻
,
a
在
b
前方
3 m
远处
C
-
45
-
考点一
考点二
考点三
考点四
动力学图象的理解及应用
1
.
(2017
山东泰安模拟
)
a
、
b
两物体在同一直线上运动
,
二者运动的
v
-
t
图象均为直线。如图所示
,
已知两物体在
4 s
末相遇。则关于它们在
0
~
4 s
内的运动
,
下列说法正确的是
(
)
A.
a
、
b
两物体运动的方向相反
B.
a
物体的加速度小于
b
物体的加速度
C.
t=
2 s
时两物体相距最远
D.
t=
0
时刻
,
a
在
b
前方
3 m
远处
C
-
46
-
考点一
考点二
考点三
考点四
-
47
-
考点一
考点二
考点三
考点四
匀变速直线运动规律的理解及应用
2
.
(2017
江西上高模拟
)ETC
是电子不停车收费系统的简称
,
这种收费系统每车收费耗时不到两秒
,
相较人工收费
,
通道通行能力大大提升。汽车分别通过
ETC
通道和人工收费通道的流程如图所示。假设道路上有并行的甲、乙两辆汽车
,
都以
v
1
=
15 m/s
的速度朝收费站沿直线匀速行驶
,
现甲车过
ETC
通道
,
需要在某位置开始做匀减速直线运动
,
到达虚线
EF
处速度正好减为
v
2
=
5 m/s,
在虚线
EF
与收费站中心线之间以
5 m/s
的速度匀速行驶
,
通过收费站中心线后才加速行驶恢复原来速度
,
虚线
EF
处与收费站中心线的距离
d=
10 m
。乙车过人工收费通道
,
需要在中心线前某位置开始做匀减速运动
,
至中心线处恰好速度为零
,
经过
20 s,
缴费成功后再启动汽车匀加速行驶恢复原来速度。已知甲、乙两车匀加速过程的加速度大小均为
a
1
=
1 m/s
2
,
匀减速过程的加速度大小均为
a
2
=
2 m/s
2
。
-
48
-
考点一
考点二
考点三
考点四
(1)
甲车过
ETC
通道时
,
从开始减速到恢复原来速度过程中的位移大小是多少
?
(2)
假设人工收费通道前有一列车队在匀速行驶
,
车距都为
Δ
x
2
,
当前一辆车从中心线启动行驶
78
.
125 m
时
,
后一辆车刚好停在中心线上
,
则
Δ
x
2
为多大
?
-
49
-
考点一
考点二
考点三
考点四
答案
(1)160 m
(2)487
.
5 m
解析
(1)
甲车过
ETC
通道时
,
减速过程的位移为
-
50
-
考点一
考点二
考点三
考点四
由于没有等待时间
,
即后一辆车和前一辆车做减速运动的时间是相同的
,
因此后一辆车比前一辆车到达中心线处的时间晚
(
t
1
+t
2
),
故两车正常行驶时的车距等于在前一辆车停车时间和加速时间内以速度
v
1
匀速行驶的距离
,
即
Δ
x
2
=v
1
(
t
1
+t
2
)
=
487
.
5
m
。
-
51
-
考点一
考点二
考点三
考点四
牛顿运动定律的综合应用
3
.
高铁的开通给出行的人们带来了全新的旅行感受
,
大大方便了人们的工作与生活。高铁每列车组由七节车厢组成
,
除第四节车厢为无动力车厢外
,
其余六节车厢均具有动力系统
,
设每节车厢的质量均为
m
,
各动力车厢产生的动力相同
,
经测试
,
该列车启动时能在时间
t
内将速度提高到
v
,
已知运动阻力是车重的
k
倍。求
:
(1)
列车在启动过程中
,
第五节车厢对第六节车厢的作用力
;
(2)
列车在匀速行驶时
,
第六节车厢失去了动力
,
若仍要保持列车的匀速运动状态
,
则第五节车厢对第六节车厢的作用力变化多大
?
-
52
-
考点一
考点二
考点三
考点四
-
53
-
考点一
考点二
考点三
考点四
-
54
-
考点一
考点二
考点三
考点四
“
滑块
—
滑板
”
模型
4
.
(
多选
)(2017
四川宜宾模拟
)
如图所示
,
表面粗糙质量
m'=
2 kg
的木板
,
t=
0
时在水平恒力
F
的作用下从静止开始沿水平面向右做匀加速直线运动
,
加速度
a=
2
.
5 m/s
2
。
t=
0
.
5 s
时
,
将一个质量
m=
1 kg
的小铁块
(
可视为质点
)
无初速地放在木板最右端
,
铁块从木板上掉下时速度是木板速度的一半。已知铁块和木板之间的动摩擦因数
μ
1
=
0
.
1,
木板和地面之间的动摩擦因数
μ
2
=
0
.
25,
g
取
10 m/s
2
。则
(
)
A.
水平恒力
F
的大小为
10 N
B.
铁块放上木板后
,
木板的加速度为
2 m/s
2
C.
铁块在木板上运动的时间为
1 s
D.
木板的长度为
1
.
625
m
AC
-
55
-
考点一
考点二
考点三
考点四
