(江蘇專用)2019版高考物理大一輪復習全冊學案(打包15套).zip,江蘇,專用,2019,高考,物理,一輪,復習,全冊學案,打包,15
第三單元 牛頓運動定律
高考熱點統(tǒng)計
要求
2014年
2015年
2016年
2017年
高考基礎要求及冷點統(tǒng)計
Ⅰ
Ⅱ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
牛頓運動定律及其應用
Ⅱ
17、24
17、24
20、25
20、25
18
16
20、24
25
24
25
超重和失重(Ⅰ)
高考對于牛頓第一、第三定律的考查屬于基本要求,一般不單獨出題.超重與失重屬于高考冷點,通常結(jié)合圖像、圓周運動等知識綜合考查.
實驗:驗證牛頓運動定律
22
22
考情分析
1.牛頓運動定律是經(jīng)典物理學最基本、最重要的規(guī)律,高考著重考查的知識點有:牛頓運動定律的理解,用牛頓運動定律分析物理過程,結(jié)合牛頓運動定律與運動規(guī)律綜合考查運動問題(含圖像問題),尤其是單體多過程問題在近幾年高考中出現(xiàn)頻率很高.
2.高考對本單元基礎知識的考查(選擇題)一般涉及物理思想方法、受力分析、牛頓運動定律等,如理想斜面實驗、牛頓第一定律、運動和力的關(guān)系、超重與失重問題;綜合考查(計算題)則涉及牛頓運動定律與運動規(guī)律結(jié)合問題,如運用整體法和隔離法處理連接體問題、多物體運動和多過程運動問題、將實際問題理想化和模型化等.“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗的考查是近幾年高考命題的重點和熱點.
第6講 牛頓運動定律的理解
一、牛頓第一定律
1.內(nèi)容:一切物體總保持 運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài).?
2.慣性
(1)定義:一切物體都有保持原來 運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì).?
(2)量度: 是物體慣性大小的唯一量度, 大的物體慣性大, 小的物體慣性小.?
二、牛頓第二定律
1.內(nèi)容:物體的加速度的大小跟它受到的 成正比、跟它的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟作用力的方向 .?
2.公式: .?
3.適用范圍
(1)只適用于 參考系(相對地面靜止或勻速直線運動的參考系).?
(2)只適用于 物體(相對于分子、原子)、低速運動(遠小于光速)的情況.?
三、牛頓第三定律
1.內(nèi)容:兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小 ,方向 ,作用在同一條直線上.?
2.表達式:F甲對乙=-F乙對甲,負號表示 .?
四、國際單位制
力學中的基本量是質(zhì)量、 、長度,對應的基本單位分別是 、 、 .?
【思維辨析】
(1)牛頓第一定律是實驗定律. ( )
(2)牛頓第一定律指出,當物體受到的合外力為零時,物體將處于靜止狀態(tài). ( )
(3)物體運動必須有力的作用,沒有力的作用,物體將靜止. ( )
(4)力的單位是牛頓,1 N=1 kg· m/s2.( )
(5)外力(不為零)作用于靜止物體的瞬間,物體立刻獲得加速度. ( )
(6)慣性是物體抵抗運動狀態(tài)變化的性質(zhì). ( )
(7)作用力與反作用力的效果相互抵消. ( )
(8)作用力與反作用力的關(guān)系不隨運動狀態(tài)的變化而變化. ( )
考點一 牛頓第一定律
(1)牛頓第一定律是在可靠的實驗事實(如伽利略斜面實驗)基礎上采用科學的邏輯推理得出的結(jié)論,物體不受外力是牛頓第一定律的理想條件,所以,牛頓第一定律不是實驗定律.
(2)慣性是物體保持原來運動狀態(tài)的性質(zhì),與物體是否受力、是否運動及所處的位置無關(guān),物體的慣性只與其質(zhì)量有關(guān),物體的質(zhì)量越大其慣性越大;牛頓第一定律揭示了力是改變物體運動狀態(tài)的原因,而不是維持物體運動狀態(tài)的原因.
1 (多選)如圖6-1所示,高為h的車廂在平直軌道上勻減速向右行駛,加速度大小為a,車廂頂部A點有油滴滴落在車廂地板上,車廂地板O點位于A點的正下方,重力加速度為g,則油滴 ( )
圖6-1
A.落在O點的左側(cè)
B.落在O點的右側(cè)
C.落點與O點距離為a
D.落點與O點距離為
式題 [2017·浙江臺州模擬] 伽利略創(chuàng)造的把實驗、假設和邏輯推理相結(jié)合的科學方法,有力地促進了人類科學認識的發(fā)展.利用如圖6-2所示的裝置做如下實驗:小球從左側(cè)斜面上的O點由靜止釋放后沿斜面向下運動,并沿右側(cè)斜面上升.斜面上先后鋪墊三種粗糙程度逐漸降低的材料時,小球沿右側(cè)斜面上升到的最高位置依次為1、2、3.根據(jù)三次實驗結(jié)果的對比,可以得到的最直接的結(jié)論是 ( )
圖6-2
A.如果斜面光滑,小球?qū)⑸仙脚cO點等高的位置
B.如果小球不受力,它將一直保持勻速運動或靜止狀態(tài)
C.如果小球受到力的作用,它的運動狀態(tài)將發(fā)生改變
D.小球受到的力一定時,質(zhì)量越大,它的加速度越小
■ 要點總結(jié)
(1)對牛頓第一定律的理解包含兩方面:其一,定義了“慣性”和“力”;其二,指出了“慣性”和“力”對運動的影響.
(2)慣性不是力,慣性和力是兩個截然不同的概念.物體受到外力時,慣性表現(xiàn)為運動狀態(tài)改變的難易程度,慣性越大,物體運動狀態(tài)越難以改變.但要判斷物體下一時刻的運動狀態(tài),必須掌握物體的受力情況和初始狀態(tài).
考點二 牛頓第二定律
對牛頓第二定律的理解
矢量性
公式F=ma是矢量式,任一時刻,F與a總同向
瞬時性
a與F對應同一時刻,即a為某時刻的加速度時,F為該時刻物體所受的合外力
因果性
F是產(chǎn)生加速度a的原因,加速度a是F作用的結(jié)果
同一性
(1)加速度a是相對同一個慣性參考系的(一般指地面);(2)F=ma中,F、m、a對應同一個物體或同一個系統(tǒng);(3)F=ma中,各量統(tǒng)一使用國際單位
獨立性
(1)作用于物體上的每一個力各自產(chǎn)生的加速度都滿足F=ma;(2)物體的實際加速度等于每個力產(chǎn)生的加速度的矢量和;(3)力和加速度在各個方向上的分量也滿足F=ma,即Fx=max,Fy=may
2 [2017·浙江海鹽高級中學模擬] 用一水平力F拉靜止在水平面上的物體,在F從零開始逐漸增大的過程中,加速度a隨外力F變化的圖像如圖6-3所示,g取10 m/s2,水平面各處粗糙程度相同,則由此不能計算出 ( )
圖6-3
A.物體與水平面間的滑動摩擦力
B.物體與水平面間的動摩擦因數(shù)
C.外力F為12 N時物體的速度
D.物體的質(zhì)量
式題1 如圖6-4所示,在質(zhì)量為m的物體上加一個豎直向上的拉力F,使物體以加速度a豎直向上做勻加速運動,若不計阻力,下面說法正確的是 ( )
圖6-4
A.若拉力改為2F,物體加速度為2a
B.若質(zhì)量改為,物體加速度為2a
C.若質(zhì)量改為2m,物體加速度為
D.若質(zhì)量改為,拉力改為,物體加速度不變
式題2 如圖6-5所示,物體P以一定的初速度v沿光滑水平面向右運動,與一個右端固定的輕質(zhì)彈簧相撞,并被彈簧反向彈回,若彈簧在被壓縮過程中始終遵循胡克定律,那么在P與彈簧發(fā)生相互作用的整個過程中 ( )
圖6-5
A.P的加速度大小不斷變化,方向也不斷變化
B.P的加速度大小不斷變化,但方向只改變一次
C.P的加速度大小不斷改變,當加速度最大時,速度最小
D.有一段過程,P的加速度逐漸增大,速度也逐漸增大
式題3 [2017·山東大學附中檢測] 如圖6-6所示,A、B兩小球分別連在輕線兩端,B球另一端與彈簧相連,彈簧固定在傾角為30°的光滑斜面頂端.A、B兩小球的質(zhì)量分別為mA、mB,重力加速度為g,若不計彈簧質(zhì)量,在線被剪斷瞬間,A、B兩球的加速度大小分別為 ( )
圖6-6
A.都等于
B.和0
C.
D.
式題4 為了節(jié)省能量,某商場安裝了如圖6-7所示的智能化電動扶梯,扶梯與水平面的夾角為θ.無人乘行時,扶梯運行得很慢;當有人站上扶梯時,先以加速度a勻加速運轉(zhuǎn),再以速度v勻速運轉(zhuǎn).一質(zhì)量為m的顧客乘扶梯上樓,恰好經(jīng)歷了這兩個過程,那么下列說法中正確的是(重力加速度為g) ( )
圖6-7
A.顧客始終受到三個力的作用
B.扶梯對顧客的支持力始終等于mg
C.加速階段扶梯對顧客的摩擦力大小為macos θ,方向水平向右
D.顧客對扶梯作用力的方向先沿扶梯向上,再豎直向下
■ 要點總結(jié)
(1)作用在物體上的每一個力都將獨立地產(chǎn)生各自的加速度,合外力產(chǎn)生的加速度是這些加速度的矢量和;
(2)關(guān)于牛頓第二定律的瞬時性,主要考查輕繩和輕彈簧中力的突變對比;
(3)牛頓第一定律和牛頓第二定律是相互獨立的,牛頓第一定律是在物體不受外力的理想情況下經(jīng)過科學抽象、歸納推理而總結(jié)出來的,而牛頓第二定律是一條實驗定律,牛頓第二定律的意義在于力是如何改變物體運動狀態(tài)的.
考點三 牛頓第三定律
對相互作用力的理解(與平衡力對比)
比較
相互作用力
平衡力
方向
方向相反、作用在同一條直線上
方向相反、作用在同一條直線上
大小
大小相等
大小相等
受力物體
兩個相互作用的物體上
同一物體上
力的性質(zhì)
一定是同性質(zhì)的力
性質(zhì)不一定相同
同時性
一定同時產(chǎn)生、同時消失
不一定同時產(chǎn)生、同時消失
疊加性
兩力作用效果不可求合力
兩力作用效果可以求合力
3 沼澤地的下面蘊藏著豐富的泥炭,泥炭是沼澤地積累的植物殘體,它的纖維狀和海綿狀的物理結(jié)構(gòu)導致人在其上面行走時容易下陷(設在下陷過程中,泥炭對人的阻力不計).如果整個下陷的過程是先加速再減速最后勻速運動,那么,下列說法中正確的是 ( )
A.在加速向下運動時,人對沼澤地的壓力大于人的重力
B.在減速向下運動時,人對沼澤地的壓力小于人的重力
C.在整個運動過程中,人對沼澤地的壓力是先大于后等于沼澤地對人的支持力
D.在整個運動過程中,人對沼澤地的壓力大小總是等于沼澤地對人的支持力大小
式題 [2017·浙江新昌中學模擬] 如圖6-8所示,用水平外力F將木塊壓在豎直墻面上使其保持靜止狀態(tài),下列說法正確的是 ( )
圖6-8
A.木塊所受重力與墻對木塊的靜摩擦力是一對平衡力
B.木塊所受重力與墻對木塊的靜摩擦力是一對作用力與反作用力
C.木塊對墻的壓力與水平力F是平衡力
D.水平力F與墻對木塊的支持力是一對作用力和反作用力
■ 要點總結(jié)
區(qū)分一對相互作用力與一對平衡力是牛頓第三定律問題的重點,平衡力是同一物體受到的一對力,其作用效果可以抵消,相互作用力是兩個不同物體受到的一對力,二力分別作用在不同物體上,其作用效果不能抵消;牛頓第三定律的重要作用之一是轉(zhuǎn)換研究對象,當根據(jù)已知條件無法直接求得物體受到的某作用力時,可以根據(jù)牛頓第三定律,先求得該力的反作用力.
第7講 牛頓第二定律的應用(1)
一、動力學的兩類基本問題
1.由物體的受力情況求解運動情況的基本思路:先求出幾個力的合力,由牛頓第二定律(F合=ma)求出 ,再由運動學的有關(guān)公式求出速度或位移.?
2.由物體的運動情況求解受力情況的基本思路:已知加速度或根據(jù)運動規(guī)律求出 ,再由牛頓第二定律求出合力,從而確定未知力.?
說明:牛頓第二定律是聯(lián)系運動問題與受力問題的橋梁,加速度是解題的關(guān)鍵.
二、超重和失重
1.超重與失重
物體對水平支持物的壓力(或?qū)ωQ直懸掛物的拉力) 物體所受重力的情況稱為超重現(xiàn)象, 物體所受重力的情況稱為失重現(xiàn)象.?
2.完全失重
物體對水平支持物的壓力(或?qū)ωQ直懸掛物的拉力) 的情況稱為完全失重現(xiàn)象.?
【思維辨析】
(1)運動物體的加速度可根據(jù)運動速度、位移、時間等信息求解,所以加速度由運動情況決定. ( )
(2)質(zhì)量為m的物體處于超重狀態(tài)時,物體的重力大于mg(g為重力加速度). ( )
(3)物體處于完全失重狀態(tài)時其重力消失. ( )
(4)物體處于超重還是失重狀態(tài),由加速度的方向決定,與速度方向無關(guān). ( )
考點一 動力學的兩類基本問題
1.解決動力學兩類基本問題的思路
2.解決動力學兩類基本問題應把握的關(guān)鍵
(1)兩種分析——物體的受力分析和物體的運動過程分析;
(2)一個“橋梁”——物體運動的加速度是聯(lián)系運動和力的橋梁.
考向一 已知受力求運動問題
1 [2017·晉中質(zhì)檢] 一個質(zhì)量為4 kg的物體靜止在足夠大的水平地面上,物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2.從t=0開始,物體受到一個大小和方向呈周期性變化的水平力F作用,力F隨時間t變化的規(guī)律如圖7-1所示.g取10 m/s2.求:
(1)在2~4 s時間內(nèi),物體運動的時間;
(2)6 s內(nèi)物體的位移大小.
圖7-1
式題1 [2017·湖南株洲質(zhì)檢] 如圖7-2所示,某次滑雪訓練,運動員站在水平雪道上第一次利用滑雪杖對雪面的作用獲得水平推力F=84 N而從靜止向前滑行,其作用時間為t1=1.0 s,撤除水平推力F后經(jīng)過t2=2.0 s,他第二次利用滑雪杖對雪面的作用獲得同樣的水平推力,作用距離與第一次相同.已知該運動員連同裝備的總質(zhì)量為m=60 kg,在整個運動過程中受到的滑動摩擦力大小恒為f=12 N,求:
(1)第一次利用滑雪杖對雪面作用獲得的速度大小及這段時間內(nèi)的位移;
(2)第二次撤除水平推力后該運動員(可視為質(zhì)點)滑行的最大距離.
圖7-2
式題2 [2017·合肥質(zhì)檢] 如圖7-3所示,有一半圓,其直徑水平且與另一圓的底部相切于O點,O點恰好是下半圓的圓心,它們處在同一豎直平面內(nèi).現(xiàn)有三條光滑軌道AOB、COD、EOF,它們的兩端分別位于上、下兩圓的圓周上,軌道與豎直直徑的夾角關(guān)系為α>β>θ,現(xiàn)讓一小物塊先后從三條軌道頂端由靜止下滑至底端,則小物塊在每一條傾斜軌道上滑動所經(jīng)歷的時間關(guān)系為 ( )
圖7-3
A.tAB=tCD=tEF B.tAB>tCD>tEF
C.tAB
v時,可能一直減速,也可能先減速再勻速
(3)v0v時,返回時速度為v,當v0
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