2022高中物理 期末復習專題——牛頓運動定律及其綜合應用學案 新人教版必修1

2022高中物理 期末復習專題——牛頓運動定律及其綜合應用學案 新人教版必修1 一、考點突破 知識點 考綱要求 題型 分值 牛頓運動定律 牛頓運動定律 牛頓運動定律的應用 超重和失重 選擇題 實驗題 解答題 6~18分 二、重難點提示 重難點：力與運動的關系、應用牛頓運動定律解決問題。 【要點詮釋】 一、牛頓第二定律的四性 性質 內(nèi)容 瞬時性 力與加速度同時產(chǎn)生、同時消失、同時變化 同體性 在公式F＝ma中，m、F、a都是同一研究對象在同一時刻對應的物理量 矢量性 加速度與合力方向相同 獨立性 當物體受幾個力的作用時，每一個力分別產(chǎn)生的加速度只與此力有關，與其他力無關；物體的加速度等于所有分力產(chǎn)生的加速度的矢量和 二、超重與失重 1. 物體具有向上的加速度（或具有向上的加速度分量）時處于超重狀態(tài)，此時物體重力的效果變大。 2. 物體具有向下的加速度（或具有向下的加速度分量）時處于失重狀態(tài)，此時物體重力的效果變?。晃矬w具有向下的加速度等于重力加速度時處于完全失重狀態(tài)，此時物體重力的效果消失。 注意：①重力的效果指物體對水平面的壓力、對豎直懸繩的拉力等；②物體處于超重或失重（含完全失重）狀態(tài)時，物體的重力并不因此而變化。 三、力F與直線運動的關系 例題1 如圖所示，兩個質量分別為m1＝2 kg、m2＝3 kg的物體置于光滑的水平面上，中間用輕質彈簧測力計連接，兩個大小分別為F1＝30 N、F2＝20 N的水平拉力分別作用在m1、m2上，則（　　） A. 彈簧測力計的示數(shù)是25 N B. 彈簧測力計的示數(shù)是50 N C. 在突然撤去F2的瞬間，m1的加速度大小為5 m/s2 D. 在突然撤去F1的瞬間，m1的加速度大小為13 m/s2 思路分析：先整體分析，在兩端水平拉力作用下，加速度方向向右，對整體由牛頓第二定律，F(xiàn)1－F2＝（m1＋m2）a，解得a＝2 m/s2；隔離m1，設彈簧測力計的示數(shù)是F，由牛頓第二定律F1－F＝m1a，解得F＝26 N，選項AB錯誤；在突然撤去F2的瞬間，彈簧測力計中拉力不變，m1的加速度不變，選項C錯誤；在突然撤去F1的瞬間，彈簧測力計中拉力不變，由牛頓第二定律－F＝m1a，m1的加速度a＝－13 m/s2，方向反向，選項D正確。 答案：D 技巧點撥：分析運動問題的動態(tài)變化，應首先根據(jù)物體的受力分析和初始條件（初速度），對物體進行運動分析，關注物體的受力變化對運動的影響，明確運動中哪些物理量是變化的以及如何變化，然后應用物理概念和規(guī)律求解。 例題2 如圖甲所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率運行。初速度大小為的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶。若從小物塊滑上傳送帶開始計時，小物塊在傳送帶上運動的v－t圖象（以地面為參考系）如圖乙所示。已知，則（　?。? A. 時刻，小物塊離A處的距離達到最大值 B. 時刻，小物塊相對傳送帶滑動的距離達到最大值 C. 0～時間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左 D. 0～時間內(nèi)，小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用 思路分析：結合圖乙，在0～t1時間內(nèi)，物體往左做勻減速直線運動，t1時刻運動到最左邊（相對地面），A錯；在t1～t2時間內(nèi)，物體往右做勻加速直線運動，但由于速度小于傳送帶的速度，物體與傳送帶的相對位移仍在增大，t2時刻相對傳送帶位移最大，B對；0～t2時間內(nèi)，物體相對傳送帶向左運動，一直受到向右的滑動摩擦力，F(xiàn)f＝μmg不變，但t2時刻以后物體相對傳送帶靜止，摩擦力為0，CD錯。 答案：B 例題3 用水平力F拉著一物體在水平地面上做勻速運動，從某時刻起力F隨時間均勻減小，物體所受的摩擦力f隨時間t的變化如圖中實線所示，下列說法正確的是（　　） A. F從時刻開始減小，時刻物體的速度剛變?yōu)榱? B. F從時刻開始減小，時刻物體的速度剛變?yōu)榱? C. F從時刻開始減小，時刻物體的速度剛變?yōu)榱? D. F從時刻開始減小，時刻物體的速度剛變?yōu)榱? 思路分析：當物體在水平地面上滑動時，所受的摩擦力是滑動摩擦力，大小不變；當物體速度減為零后，其所受的靜摩擦力隨F均勻減小，結合圖象可知，在時刻物體的速度剛變?yōu)榱?，因此F從時刻開始減小，選項A正確。 答案：A 【必考點】動力學觀點分析動態(tài)運動問題 例題 如圖所示，電動機帶著繃緊的傳送皮帶始終以v0＝2 m/s的速度運動，傳送帶與水平面的夾角為30°?，F(xiàn)把某一工件輕輕地放在皮帶的底端，經(jīng)過一段時間后，工件被送到高h＝2 m的平臺上，已知工件與皮帶間的動摩擦因數(shù)μ＝，g＝10 m/s2。求： （1）工件從傳送皮帶底端運動到頂端所用的時間為多長？ （2）工件在傳送帶上形成的劃痕有多長？ 思路分析：（1）斜面長度＝4 m 工件輕放在傳送帶上時，根據(jù)牛頓第二定律 μmgcos30°－mgsin30°＝ma 解得工件的加速度a＝μgcos30°－gsin30°＝2.5 m/s2 故工件沿傳送皮帶向上做勻加速運動 工件達到速度v0＝2 m/s所需的時間t1＝＝0.8 s 此過程工件的位移＝0.8 m<L 此后工件與傳送皮帶相對靜止，工件以v0＝2 m/s的速度做勻速直線運動 勻速運動到達頂端所用的時間＝1.6 s 所以工作從底端到頂端所用的時間t＝t1＋t2＝2.4 s （2）在工件勻加速過程中，傳送帶的位移x2＝v0t1＝1.6 m 工作相對傳送帶的位移為Δx＝x2－x1＝0.8 m 即劃痕長度為0.8 m 答案：（1）2.4s （2）0.8m