《2020版高考物理人教版（山东专用）一轮复习课件：第三章 第2节 牛顿第二定律 两类动力学问题 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020版高考物理人教版（山东专用）一轮复习课件：第三章 第2节 牛顿第二定律 两类动力学问题 .pdf（47页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第第2 2节 牛顿第二定律 两类动力学问题节 牛顿第二定律 两类动力学问题 基础过关基础过关 考点研析考点研析 素养提升素养提升 基础知识基础知识 一、牛顿第二定律一、牛顿第二定律 1.1.内容内容: :物体加速度的大小跟它受到的作用力成物体加速度的大小跟它受到的作用力成 , ,跟它的质量成跟它的质量成 . . 加速度的方向跟加速度的方向跟 的方向相同的方向相同. . 2.2.表达式表达式:F=:F= . . 3.3.适用范围适用范围: :适用于适用于 参考系中参考系中 物体的低速运动物体的低速运动. . 基础过关基础过关 紧扣教材紧扣教材自主落实自主落实 正比正比反比反比 作用力作用力 ma
2、 ma 惯性惯性宏观宏观 自自 主主 探探 究究 如图所示如图所示, ,超市中顾客随自动扶梯一起向上匀加速运动超市中顾客随自动扶梯一起向上匀加速运动. .已知扶梯已知扶梯 倾角为倾角为,顾客质量为顾客质量为m,m,加速度为加速度为a.a.若求扶梯对顾客的支持力或若求扶梯对顾客的支持力或 摩擦力摩擦力, ,你有何思路你有何思路? ? 答案答案: :分析物体的受力分析物体的受力, ,将加速度沿水平、竖直方向分解将加速度沿水平、竖直方向分解, ,然后根然后根 据牛顿第二定律分别列方程求解据牛顿第二定律分别列方程求解. . 二、力学单位制二、力学单位制 1.1.单位制单位制: :由由 和和 一起组成了
3、单位制一起组成了单位制. . 2.2.基本单位基本单位: :基本物理量的基本物理量的 . .力学中的基本量有力学中的基本量有 、长度和、长度和 , , 它们的国际单位分别是它们的国际单位分别是kg,mkg,m和和 . . 3.3.导出单位导出单位: :由基本单位根据由基本单位根据 推导出来的其他物理量的单位推导出来的其他物理量的单位. . 三、牛顿第二定律的应用三、牛顿第二定律的应用 1.1.两类动力学问题两类动力学问题 (1)(1)已知受力情况已知受力情况, ,求物体的求物体的 情况情况. . (2)(2)已知运动情况已知运动情况, ,求物体的求物体的 情况情况. . 2.2.解决两类问题的
4、方法解决两类问题的方法 以以 为为“桥梁桥梁”, ,由运动学公式和牛顿运动定律列方程求解由运动学公式和牛顿运动定律列方程求解. . 基本单位基本单位导出单位导出单位 单位单位 质量质量 时间时间 s s 物理关系物理关系 运动运动 受力受力 加速度加速度 (1)(1)对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力, ,当力刚作用瞬间当力刚作用瞬间, ,物体立即物体立即 获得加速度获得加速度.(.( ) ) (2)F=ma(2)F=ma是矢量式是矢量式,a,a的方向与的方向与F F的方向相同的方向相同, ,与速度方向无关与速度方向无关.(.( ) ) (3)(3
5、)物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系, ,同时也确定了物理量间的单同时也确定了物理量间的单 位关系位关系.(.( ) ) (4)(4)物体所受合外力减小物体所受合外力减小, ,加速度一定减小加速度一定减小, ,速度也一定减小速度也一定减小.(.( ) ) 过关巧练过关巧练 1.1.思考判断思考判断 2 2.(.(多选多选) )下列哪些物理量的单位是导出单位下列哪些物理量的单位是导出单位( ( ) ) A.A.力的单位力的单位N N B.B.压强的单位压强的单位PaPa C.C.长度的单位长度的单位m m D.D.加速度的单位加速度的单位m/sm/s2
6、2 ABDABD 3.3.如图所示如图所示, ,截面为直角三角形的木块置于粗糙的水平地面上截面为直角三角形的木块置于粗糙的水平地面上, ,其倾角其倾角=30=30, ,斜面长斜面长 为为7 m.7 m.现木块上有一质量为现木块上有一质量为m=1.0 kgm=1.0 kg的滑块从斜面顶端下滑的滑块从斜面顶端下滑, ,测得滑块在测得滑块在0.40 s0.40 s内速内速 度增加了度增加了1.4 m/s,1.4 m/s,且知滑块滑行过程中木块处于静止状态且知滑块滑行过程中木块处于静止状态, ,重力加速度重力加速度g g取取10 m/s10 m/s2 2, ,求求: : (1)(1)滑块滑行过程中受到
7、的摩擦力大小滑块滑行过程中受到的摩擦力大小; ; (2)(2)滑块滑到木块底部时的速度大小滑块滑到木块底部时的速度大小. . 答案答案: :(1)1.5 N(1)1.5 N (2)7 m/s(2)7 m/s 考点一 牛顿第二定律的理解考点一 牛顿第二定律的理解 1.1.牛顿第二定律的牛顿第二定律的“五五”性性 考点研析考点研析 核心探究核心探究重难突破重难突破 2.2.合力、加速度、速度间的决定关系合力、加速度、速度间的决定关系 (1)(1)物体所受合力的方向决定了其加速度的方向物体所受合力的方向决定了其加速度的方向, ,只要合力不为零只要合力不为零, ,不管速度不管速度 是多少是多少, ,物
8、体都有加速度且与合力的方向一定相同物体都有加速度且与合力的方向一定相同, ,合力合力( (或加速度或加速度) )与速度无与速度无 必然的联系必然的联系. . (2)(2)合力合力( (或加速度或加速度) )与速度同向时与速度同向时, ,物体做加速运动物体做加速运动; ;合力合力( (或加速度或加速度) )与速度与速度 反向时反向时, ,物体做减速运动物体做减速运动. . (4)(4)速度的改变需经历一定的时间而不能突变速度的改变需经历一定的时间而不能突变; ;有力就一定有加速度有力就一定有加速度, ,但有力但有力 速度可能为速度可能为0.0. 【典例典例1 1】 ( (多选多选) )如图所示如
9、图所示, ,一轻质弹簧一端固定在墙上的一轻质弹簧一端固定在墙上的O O点点, ,自由伸长到自由伸长到B B 点点. .今用一小物体今用一小物体m m把弹簧压缩到把弹簧压缩到A A点点(m(m与弹簧不连接与弹簧不连接),),然后释放然后释放, ,小物体能经小物体能经 B B点运动到点运动到C C点而静止点而静止. .小物体小物体m m与水平面间的动摩擦因数与水平面间的动摩擦因数恒定恒定, ,则下列说法则下列说法 中正确的是中正确的是( ( ) ) A.A.物体从物体从A A到到B B速度越来越大速度越来越大 B.B.物体从物体从A A到到B B速度先增大后减小速度先增大后减小 C.C.物体从物体
10、从A A到到B B加速度越来越小加速度越来越小 D.D.物体从物体从A A到到B B加速度先减小后增大加速度先减小后增大 BDBD 解析解析: :物体从物体从A A到到B B的过程中的过程中, ,水平方向一直受到向左的滑动摩擦力作用水平方向一直受到向左的滑动摩擦力作用, ,大小不大小不 变变; ;还一直受到向右的弹簧的弹力作用还一直受到向右的弹簧的弹力作用, ,弹力从某个值逐渐减小到弹力从某个值逐渐减小到0.0.开始时开始时, ,弹弹 力大于摩擦力力大于摩擦力, ,合力向右合力向右, ,物体向右加速物体向右加速, ,随着弹力的减小随着弹力的减小, ,合力越来越小合力越来越小; ;到到 A,BA
11、,B间的某一位置时间的某一位置时, ,弹力和摩擦力的合力为弹力和摩擦力的合力为0,0,速度达到最大速度达到最大; ;随后随后, ,摩擦力大摩擦力大 于弹力于弹力, ,合力增大但方向向左合力增大但方向向左, ,合力方向与速度方向相反合力方向与速度方向相反, ,物体开始做减速运动物体开始做减速运动. . 所以所以, ,小物体由小物体由A A到到B B的过程中的过程中, ,先做加速度减小的加速运动先做加速度减小的加速运动, ,后做加速度增大的后做加速度增大的 减速运动减速运动, ,故选项故选项B,DB,D正确正确. . 【针对训练针对训练1 1】 ( (多选多选) )下列关于速度、加速度、合外力之间
12、的关系下列关于速度、加速度、合外力之间的关系, ,正确的正确的 是是( ( ) ) A.A.物体的速度越大物体的速度越大, ,则加速度越大则加速度越大, ,所受的合外力也越大所受的合外力也越大 B.B.物体的速度为物体的速度为0,0,则加速度为则加速度为0,0,所受的合外力也为所受的合外力也为0 0 C.C.物体的速度为物体的速度为0,0,但加速度可能很大但加速度可能很大, ,所受的合外力也可能很大所受的合外力也可能很大 D.D.物体的速度很大物体的速度很大, ,但加速度可能为但加速度可能为0,0,所受的合外力也可能为所受的合外力也可能为0 0 CDCD 解析解析: :物体的速度大小和加速度大
13、小没有必然联系物体的速度大小和加速度大小没有必然联系, ,一个很大一个很大, ,另一个可以很另一个可以很 小小, ,甚至为甚至为0,0,物体所受合外力的大小决定加速度的大小物体所受合外力的大小决定加速度的大小, ,同一物体所受合外同一物体所受合外 力越大力越大, ,加速度一定也越大加速度一定也越大, ,故选项故选项C,DC,D正确正确. . 【针对训练针对训练2 2】 如图所示如图所示, ,一木块在光滑水平面上受一个恒力一木块在光滑水平面上受一个恒力F F作用而运动作用而运动, , 前方固定一个轻质弹簧前方固定一个轻质弹簧, ,当木块接触弹簧后当木块接触弹簧后, ,下列判断正确的是下列判断正确
14、的是( ( ) ) A.A.木块将立即做匀减速直线运动木块将立即做匀减速直线运动 B.B.木块将立即做变减速直线运动木块将立即做变减速直线运动 C.C.在弹簧弹力大小等于恒力在弹簧弹力大小等于恒力F F时时, ,木块的速度最大木块的速度最大 D.D.在弹簧压缩量最大时在弹簧压缩量最大时, ,木块的加速度为零木块的加速度为零 C C 考点二 用牛顿第二定律分析瞬时加速度问题考点二 用牛顿第二定律分析瞬时加速度问题 1.1.两种模型两种模型 2.2.求解瞬时加速度的一般思路求解瞬时加速度的一般思路 分析瞬时变化前后物体的受力情况分析瞬时变化前后物体的受力情况 由牛顿第二定律列方程由牛顿第二定律列方
15、程 求瞬时求瞬时 加速度加速度 【典例典例2 2】 ( (多选多选) )如图如图( (甲甲) )、( (乙乙) )所示所示, ,图中细线均不可伸长图中细线均不可伸长, ,两小球质量相两小球质量相 同且均处于平衡状态同且均处于平衡状态, ,细线和弹簧与竖直方向的夹角均为细线和弹簧与竖直方向的夹角均为.如果突然把两水如果突然把两水 平细线剪断平细线剪断, ,则剪断瞬间则剪断瞬间( ( ) ) A.A.图图( (甲甲) )中小球的加速度大小为中小球的加速度大小为gsin ,gsin ,方向水平向右方向水平向右 B.B.图图( (乙乙) )中小球的加速度大小为中小球的加速度大小为gtan ,gtan
16、,方向水平向右方向水平向右 C.C.图图( (甲甲) )中倾斜细线与图中倾斜细线与图( (乙乙) )中弹簧的拉力之比为中弹簧的拉力之比为 1cos1cos2 2 D.D.图图( (甲甲) )中倾斜细线与图中倾斜细线与图( (乙乙) )中弹簧的拉力之比为中弹簧的拉力之比为 coscos2 211 BDBD 核心点拨核心点拨 (1)(1)水平细线剪断瞬间水平细线剪断瞬间, ,小球小球A A将沿圆弧摆下将沿圆弧摆下, ,小球小球A A的合力与细线垂直的合力与细线垂直 且向下且向下, ,倾斜细线的拉力发生突变倾斜细线的拉力发生突变. . (2)(2)水平细线剪断瞬间水平细线剪断瞬间, ,弹簧的拉力不变
17、弹簧的拉力不变, ,小球小球B B的合力水平向右的合力水平向右. . 解析解析: :设两球质量均为设两球质量均为m,m,剪断水平细线后剪断水平细线后, ,对小球对小球A A进行受力分析进行受力分析, ,如图如图(a)(a)所示所示, ,小球小球A A 将沿圆弧摆下将沿圆弧摆下, ,小球小球A A的加速度的加速度a a1 1的方向沿圆弧的切线方向向下的方向沿圆弧的切线方向向下, ,则则F FT1 T1=mgcos ,F =mgcos ,F1 1= = mgsin =mamgsin =ma1 1, ,所以所以a a1 1=gsin ,=gsin ,方向垂直倾斜细线向下方向垂直倾斜细线向下, ,故选
18、项故选项A A错误错误. . 对小球对小球B B进行受力分析进行受力分析, ,水平细线剪断瞬间水平细线剪断瞬间, ,小球小球B B所受重力所受重力mgmg 和弹簧弹力和弹簧弹力F FT2 T2都不变 都不变, ,小球小球B B的加速度的加速度a a2 2的方向水平向右的方向水平向右, ,如图如图 (b)(b)所示所示, ,则则F FT2 T2= ,F = ,F2 2=mgtan =ma=mgtan =ma2 2, ,所以所以a a2 2=gtan ,=gtan ,方向方向 水平向右水平向右, ,故选项故选项B B正确正确. .图图( (甲甲) )中倾斜细线与图中倾斜细线与图( (乙乙) )中弹
19、簧的中弹簧的 拉力之比为拉力之比为F FT1 T1F FT2 T2=cos =cos2 21,1,故选项故选项C C错误错误,D,D正确正确. . cos mg 抓住抓住“两关键两关键”, ,遵循遵循“四步骤四步骤” 方法技巧方法技巧 (1)(1)分析瞬时加速度的分析瞬时加速度的“两个关键两个关键” 明确绳或线类、弹簧或橡皮筋类模型的特点明确绳或线类、弹簧或橡皮筋类模型的特点. . 分析瞬时前、后的受力情况和运动状态分析瞬时前、后的受力情况和运动状态. . (2)(2)“四个步骤四个步骤” 第一步第一步: :分析原来物体的受力情况分析原来物体的受力情况. . 第二步第二步: :分析物体在突变时
20、的受力情况分析物体在突变时的受力情况. . 第三步第三步: :由牛顿第二定律列方程由牛顿第二定律列方程. . 第四步第四步: :求出瞬时加速度求出瞬时加速度, ,并讨论其合理性并讨论其合理性. . 1 1.轻弹簧模型轻弹簧模型 如图所示如图所示, ,质量为质量为1.5 kg1.5 kg的物体的物体A A静止在竖直的轻弹簧上静止在竖直的轻弹簧上, ,质量质量 为为0.5 kg0.5 kg的物体的物体B B由细线悬挂在天花板上由细线悬挂在天花板上,B,B与与A A刚好接触但不挤压刚好接触但不挤压. .现突然将细现突然将细 线剪断线剪断, ,则剪断后瞬间则剪断后瞬间A,BA,B间的作用力大小为间的作
21、用力大小为(g(g取取10 m/s10 m/s2 2)()( ) ) A.0 B.2.5 NA.0 B.2.5 N C.5 N C.5 N D.3.75 N D.3.75 N 题组训练题组训练 解析解析: :当细线剪断瞬间当细线剪断瞬间, ,细线的弹力突然变为零细线的弹力突然变为零, ,则则B B物体与物体与A A物体突然有了相物体突然有了相 互作用的弹力互作用的弹力, ,此时弹簧形变仍不变此时弹簧形变仍不变, ,对对A,BA,B整体受力分析可知整体受力分析可知, ,整体受重力整体受重力 G=(mG=(mA A+m+mB B)g=20 N,)g=20 N,弹力为弹力为F=mF=mA Ag=15
22、 N,g=15 N,由牛顿第二定律由牛顿第二定律G-F=(mG-F=(mA A+m+mB B)a,)a,解得解得 a=2.5 m/sa=2.5 m/s2 2, ,对对B B受力分析受力分析,B,B受重力和受重力和A A对对B B的弹力的弹力F F1 1, ,对对B B有有m mB Bg-Fg-F1 1=m=mB Ba,a,可得可得 F F1 1=3.75 N,=3.75 N,选项选项D D正确正确. . D D 2 2.轻杆模型轻杆模型 ( (多选多选) )如图所示如图所示,A,B,C,A,B,C三球的质量均为三球的质量均为m,m,轻质弹簧一端固定在轻质弹簧一端固定在 斜面顶端、另一端与斜面顶
23、端、另一端与A A球相连球相连,A,B,A,B间由一轻质细线连接间由一轻质细线连接,B,C,B,C间由一轻杆相连间由一轻杆相连. . 倾角为倾角为的光滑斜面固定在地面上的光滑斜面固定在地面上, ,弹簧、细线与轻杆均平行于斜面弹簧、细线与轻杆均平行于斜面, ,初始系初始系 统处于静止状态统处于静止状态, ,细线被烧断的瞬间细线被烧断的瞬间, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( ( ) ) A.AA.A球的加速度沿斜面向上球的加速度沿斜面向上, ,大小为大小为gsin gsin B.CB.C球的受力情况未变球的受力情况未变, ,加速度为加速度为0 0 C.B,CC.B,C两球的加速度均沿斜面向下
24、两球的加速度均沿斜面向下, ,大小均为大小均为gsin gsin D.B,CD.B,C之间杆的弹力大小为之间杆的弹力大小为0 0 CDCD 解析解析: :初始系统处于静止状态初始系统处于静止状态, ,把把B,CB,C看成整体看成整体,B,C,B,C受重力受重力2mg2mg、斜面的支持力、斜面的支持力 F FN N、细线的拉力、细线的拉力F FT T, ,由平衡条件可得由平衡条件可得F FT T=2mgsin ,=2mgsin ,对对A A进行受力分析进行受力分析,A,A受重力受重力 mgmg、斜面的支持力、弹簧的拉力、斜面的支持力、弹簧的拉力F F弹 弹和细线的拉力 和细线的拉力F FT T,
25、 ,由平衡条件可得由平衡条件可得F F弹 弹=F =FT T+ + mgsin =3mgsin ,mgsin =3mgsin ,细线被烧断的瞬间细线被烧断的瞬间, ,拉力会突变为零拉力会突变为零, ,弹簧的弹力不变弹簧的弹力不变, , 根据牛顿第二定律得根据牛顿第二定律得A A球的加速度沿斜面向上球的加速度沿斜面向上, ,大小大小a=2gsin ,a=2gsin ,选项选项A A错误错误; ; 细线被烧断的瞬间细线被烧断的瞬间, ,把把B,CB,C看成整体看成整体, ,根据牛顿第二定律得根据牛顿第二定律得B,CB,C球的加速度球的加速度 a=gsin ,a=gsin ,均沿斜面向下均沿斜面向下
26、, ,选项选项B B错误错误,C,C正确正确; ;对对C C进行受力分析进行受力分析,C,C受重力受重力mgmg、 杆的弹力杆的弹力F F和斜面的支持力和斜面的支持力, ,根据牛顿第二定律得根据牛顿第二定律得mgsin +F=ma,mgsin +F=ma,解得解得F=0,F=0, 所以所以B,CB,C之间杆的弹力大小为之间杆的弹力大小为0,0,选项选项D D正确正确. . 考点三 两类动力学问题考点三 两类动力学问题 1.1.两类动力学问题之间的逻辑关系两类动力学问题之间的逻辑关系 2.2.解决动力学基本问题时对力的处理方法解决动力学基本问题时对力的处理方法 (1)(1)合成法合成法 在物体受
27、力个数较少在物体受力个数较少(2(2个或个或3 3个个) )时一般采用时一般采用“合成法合成法”. . (2)(2)正交分解法正交分解法 若物体的受力个数较多若物体的受力个数较多(3(3个或个或3 3个以上个以上),),则采用则采用“正交分解法正交分解法”. . 3.3.两类动力学问题的解题步骤两类动力学问题的解题步骤 【典例典例3 3】 (2019(2019山东济南调研山东济南调研) )滑雪运动中当滑雪板压在雪地上时会把雪内滑雪运动中当滑雪板压在雪地上时会把雪内 的空气逼出来的空气逼出来, ,在滑雪板与雪地间形成一个暂时的在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫气垫”, ,从而大大减小雪地从而大
28、大减小雪地 对滑雪板的摩擦力对滑雪板的摩擦力. .然而当滑雪板相对雪地速度较小时然而当滑雪板相对雪地速度较小时, ,与雪地接触时间超过某与雪地接触时间超过某 一值就会陷下去一值就会陷下去, ,使得它们间的摩擦力增大使得它们间的摩擦力增大. .假设滑雪者的速度超过假设滑雪者的速度超过 4 m/s 4 m/s 时时, , 滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由1 1=0.25 =0.25 变为变为2 2=0.125.=0.125.一滑雪者从倾角一滑雪者从倾角 =37=37的坡顶的坡顶A A处由静止开始自由下滑处由静止开始自由下滑, ,滑至坡底滑至坡底B B处后又滑上一段水
29、平雪地处后又滑上一段水平雪地(B(B 处斜坡与水平面平滑连接处斜坡与水平面平滑连接),),最后停在最后停在C C处处, ,如图所示如图所示, ,不计空气阻力不计空气阻力, ,坡长坡长L=26 m,L=26 m, g g取取10 m/s10 m/s2 2,sin 37,sin 37=0.6,cos 37=0.6,cos 37=0.8,=0.8,求求: : (1)(1)滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间; ; (2)(2)滑雪者到达滑雪者到达B B处的速度处的速度; ; (3)(3)滑雪者在水平雪地上运动的最大距离滑雪者在水平雪地上运动
30、的最大距离. . 运动过程图示运动过程图示 答案答案: :(1)1 s(1)1 s (2)16 m/s(2)16 m/s (3)99.2 m(3)99.2 m 解决动力学两类问题的两个关键点解决动力学两类问题的两个关键点 方法技巧方法技巧 1 1.已知受力求运动已知受力求运动 (2019(2019江苏徐州质检江苏徐州质检)()(多选多选) )如图所示如图所示, ,质量为质量为m=1kgm=1kg 的物体与水平地面之间的动摩擦因数为的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3,0.3,当物体运动的速度为当物体运动的速度为10 m/s10 m/s时时, , 给物体施加一个与速度方向相反的大小为给物体施
31、加一个与速度方向相反的大小为F=2 NF=2 N的恒力的恒力, ,在此恒力作用下在此恒力作用下( (取取 g=10 m/sg=10 m/s2 2)()( ) ) 题组训练题组训练 BCBC A.A.物体经物体经10 s10 s速度减为零速度减为零 B.B.物体经物体经2 s2 s速度减为零速度减为零 C.C.物体速度减为零后将保持静止物体速度减为零后将保持静止 D.D.物体速度减为零后将向右运动物体速度减为零后将向右运动 2 2.已知运动求受力已知运动求受力 如图所示如图所示, ,航空母舰上的起飞跑道由长度为航空母舰上的起飞跑道由长度为l l1 1=1.6=1.610102 2 m m 的水平
32、跑道和长度为的水平跑道和长度为l l2 2=20 m=20 m的倾斜跑道两部分组成的倾斜跑道两部分组成. .水平跑道与倾斜跑道末端水平跑道与倾斜跑道末端 的高度差的高度差h=4.0 m.h=4.0 m.一架质量为一架质量为m=2.0m=2.010104 4 kg kg的飞机的飞机, ,其喷气发动机的推力大小其喷气发动机的推力大小 恒为恒为F=1.2F=1.210105 5 N, N,方向与速度方向相同方向与速度方向相同, ,在运动过程中飞机受到的平均阻力大在运动过程中飞机受到的平均阻力大 小为飞机重力的小为飞机重力的0.10.1倍倍. .假设航母处于静止状态假设航母处于静止状态, ,飞机质量视
33、为不变并可看成质飞机质量视为不变并可看成质 点点, ,取取g=10 m/sg=10 m/s2 2. . (1)(1)求飞机在水平跑道运动的时间及到达倾斜跑道末端时的速度大小求飞机在水平跑道运动的时间及到达倾斜跑道末端时的速度大小; ; 答案答案: :(1)8.0 s(1)8.0 s 41.5 m/s41.5 m/s (2)(2)为了使飞机在倾斜跑道的末端达到起飞速度为了使飞机在倾斜跑道的末端达到起飞速度 100 m/s,100 m/s,外界还需要在整个水外界还需要在整个水 平跑道对飞机施加助推力平跑道对飞机施加助推力, ,求助推力求助推力F F推 推的大小 的大小. . 解析解析: :(2)(
34、2)飞机在水平跑道上运动时飞机在水平跑道上运动时, ,水平方向受到推力、助推力与阻力作水平方向受到推力、助推力与阻力作 用用, ,设加速度大小为设加速度大小为a a1 1、末速度大小为、末速度大小为v v1 1,有有 F F合 合=F =F推 推+F-F +F-Ff f=ma=ma1 1 v v1 12 2=2a=2a1 1ll1 1 飞机在倾斜跑道上运动时飞机在倾斜跑道上运动时, ,沿倾斜跑道受到推力、阻力与重力沿斜面分力沿倾斜跑道受到推力、阻力与重力沿斜面分力 作用没有变化作用没有变化, ,加速度大小仍为加速度大小仍为 a a2 2=3.0 m/s=3.0 m/s2 2 v v2 22 2
35、-v-v1 12 2=2a=2a2 2l l2 2 根据题意根据题意,v,v2 2=100 m/s,=100 m/s,代入数据解得代入数据解得F F推 推=5.175 =5.17510105 5 N. N. 答案答案: :(2)5.175(2)5.17510105 5 N N 核心素养核心素养 素养提升素养提升 学科素养学科素养演练提升演练提升 【物理模型物理模型】 光滑斜面模型光滑斜面模型 如图所示如图所示, ,质量为质量为m m的物体从倾角为的物体从倾角为、高度为、高度为h h的光滑斜面顶端由静止下滑的光滑斜面顶端由静止下滑, ,则则 有如下规律有如下规律: : 【示例示例】 如图所示如图
36、所示, ,一物体分别从高度相同、倾角不同的三个光滑斜面顶端由一物体分别从高度相同、倾角不同的三个光滑斜面顶端由 静止开始下滑静止开始下滑. .下列说法正确的是下列说法正确的是( ( ) ) A.A.滑到底端时的速度相同滑到底端时的速度相同 B.B.滑到底端所用的时间相同滑到底端所用的时间相同 C.C.在倾角为在倾角为3030的斜面上滑行的时间最短的斜面上滑行的时间最短 D.D.在倾角为在倾角为6060的斜面上滑行的时间最短的斜面上滑行的时间最短 D D 解析解析: :由规律由规律(2)(2)可知物体从高度相同的斜面滑到底端时的速度大小相同可知物体从高度相同的斜面滑到底端时的速度大小相同, ,但
37、但 方向不同方向不同, ,选项选项A A错误错误; ;由规律由规律(1)(1)可知物体在倾角可知物体在倾角=60=60的斜面上滑行时间的斜面上滑行时间 最短最短, ,选项选项D D正确正确. . 【即学即练即学即练】 一间新房即将建成一间新房即将建成, ,现要封顶现要封顶, ,若要求下雨时落至房顶的雨滴能若要求下雨时落至房顶的雨滴能 最快地淌离房顶最快地淌离房顶( (假设雨滴沿房顶下淌时做无初速度、无摩擦的运动假设雨滴沿房顶下淌时做无初速度、无摩擦的运动),),则必须则必须 要设计好房顶的高度要设计好房顶的高度, ,下列四种情况中最符合要求的是下列四种情况中最符合要求的是( ( ) )C C
38、高考模拟高考模拟 1 1.(2018.(2018全国全国卷卷,15),15)如图如图, ,轻弹簧的下端固定在水平桌面上轻弹簧的下端固定在水平桌面上, ,上端放有物上端放有物 块块P,P,系统处于静止状态系统处于静止状态. .现用一竖直向上的力现用一竖直向上的力F F作用在作用在P P上上, ,使其向上做匀加速使其向上做匀加速 直线运动直线运动. .以以x x表示表示P P离开静止位置的位移离开静止位置的位移, ,在弹簧恢复原长前在弹簧恢复原长前, ,下列表示下列表示F F和和x x 之间关系的图像可能正确的是之间关系的图像可能正确的是( ( ) )A A 解析解析: :设弹簧的原长为设弹簧的原
39、长为l,l,物块物块P P静止时静止时, ,弹簧的长度为弹簧的长度为l l0 0, ,对其受力分析如图对其受力分析如图 所示所示. . 根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律, , 得得F+k(l-lF+k(l-l0 0-x)-mg=ma,-x)-mg=ma, 又又k(l-lk(l-l0 0)=mg,)=mg,故故F=kx+ma,AF=kx+ma,A正确正确. . 2 2.(2018.(2018浙江浙江4 4月选考月选考) )如图所示如图所示, ,小芳在体重计上完成下蹲动作小芳在体重计上完成下蹲动作. .下列下列F-tF-t 图像能反映体重计示数随时间变化的是图像能反映体重计示数随时间变化的是( (
40、 ) )C C 解析解析: :小芳下蹲时先加速下降小芳下蹲时先加速下降, ,后减速下降后减速下降, ,故其先处于失重状态故其先处于失重状态, ,后处于超后处于超 重状态重状态, ,体重计的示数体重计的示数F F先小于重力先小于重力, ,后大于重力后大于重力,C,C正确正确. . 3 3.瞬时加速度问题瞬时加速度问题 (2019(2019辽宁六校联考辽宁六校联考) )如图所示如图所示,A,B,A,B两球质量相等两球质量相等, ,光光 滑斜面的倾角为滑斜面的倾角为,图图( (甲甲) )中中,A,B,A,B两球用轻弹簧相连两球用轻弹簧相连, ,图图( (乙乙) )中中A,BA,B两球用轻两球用轻 质
41、杆相连质杆相连, ,系统静止时系统静止时, ,挡板挡板C C与斜面垂直与斜面垂直, ,弹簧、轻杆均与斜面平行弹簧、轻杆均与斜面平行, ,则在突则在突 然撤去挡板的瞬间有然撤去挡板的瞬间有( ( ) ) A.A.两图中两球加速度均为两图中两球加速度均为gsin gsin B.B.两图中两图中A A球的加速度均为零球的加速度均为零 C.C.图图( (乙乙) )中轻杆的作用力一定不为零中轻杆的作用力一定不为零 D.D.图图( (甲甲) )中中B B球的加速度是图球的加速度是图( (乙乙) )中中B B球的球的2 2倍倍 D D 解析解析: :撤去挡板前撤去挡板前, ,挡板对挡板对B B球的弹力大小为
42、球的弹力大小为2mgsin ,2mgsin ,因弹簧弹力不能突因弹簧弹力不能突 变变, ,而杆的弹力会突变而杆的弹力会突变, ,所以撤去挡板瞬间所以撤去挡板瞬间, ,图图( (甲甲) )中中A A球所受合力为零球所受合力为零, ,加加 速度为零速度为零,B,B球所受合力为球所受合力为2mgsin ,2mgsin ,加速度为加速度为2gsin ;2gsin ;图图( (乙乙) )中杆的弹中杆的弹 力突变为零力突变为零,A,B,A,B球所受合力均为球所受合力均为mgsin ,mgsin ,加速度均为加速度均为gsin ,gsin ,故图故图( (甲甲) ) 中中B B球的加速度是图球的加速度是图(
43、 (乙乙) )中中B B球加速度的球加速度的2 2倍倍, ,故故D D正确正确. . 4 4.(2017.(2017海南卷海南卷,14),14)一轻弹簧的一端固定在倾角为一轻弹簧的一端固定在倾角为的固定光滑斜面的底的固定光滑斜面的底 部部, ,另一端和质量为另一端和质量为m m的小物块的小物块a a相连相连, ,如图所示如图所示. .质量为质量为 m m的小物块的小物块b b紧靠紧靠a a静静 止在斜面上止在斜面上, ,此时弹簧的压缩量为此时弹簧的压缩量为x x0 0, ,从从t=0t=0时开始时开始, ,对对b b施加沿斜面向上的外施加沿斜面向上的外 力力, ,使使b b始终做匀加速直线运动始终做匀加速直线运动. .经过一段时间后经过一段时间后, ,物块物块a,ba,b分离分离; ;再经过同样长再经过同样长 的时间的时间,b,b距其出发点的距离恰好也为距其出发点的距离恰好也为x x0 0. .弹簧的形变始终在弹性限度内弹簧的形变始终在弹性限度内, ,重力重力 加速度大小为加速度大小为g.g.求求: : 3 5 (1)(1)弹簧的劲度系数弹簧的劲度系数; ; (2)(2)物块物块b b加速度的大小加速度的大小; ; (3)(3)在物块在物块a,ba,b分离前分离前, ,外力大小外力大小F F随时间随时间t t变化的关系式变化的关系式. . 点击进入点击进入 课时训练课时训练