1、專題二 牛頓運動定律在直線運動中的應用第4課時二輪專題復習教案【考綱要求】內 容要求說 明1質點 參考系和坐標系非慣性參考系不作要求2路程和位移 時間和時刻3勻速直線運動 速度和速率4變速直線運動 平均速度和瞬時速度5速度隨時間的變化規律（實驗、探究）6勻變速直線運動 自由落體運動 加速度11牛頓運動定律及其應用加速度不同的連接體問題不作要求；在非慣性系內運動的問題不作要求12加速度與物體質量、物體受力的關系（實驗、探究）【重點知識梳理】一.物體運動的描述1幾個易混淆概念的區別（1）路程與位移：路程是指物體運動_，位移是表示物體位置變化的物理量，是從_到_的一條_線段。（2）時間與時刻：時刻是

2、時間軸上的一個_，與_（填“狀態量”或“過程量”）相對應；時間是時間軸上的一條_，與_（填“狀態量”或“過程量”）相對應。（3）平均速度與平均速率：平均速度是_與所用時間的比值，是矢量；平均速率是_與所用時間的比值，是矢量。（4）速度變化、速度變化率、速度快慢：2加速度（a）（1）物理意義：_（2）定義式：_（3）決定加速度的因素：_；_。3勻變速直線運動的規律：（1）速度時間公式：_（2）位移時間公式：_（3）位移速度公式：_（4）中點時刻的瞬時速度：_4運動圖象讀懂物理圖象的“三步曲”：（1）看明白坐標軸的所表示的物理量；（2）弄清楚縱截距與橫截距的物理意義。（3）研究圖線的形狀（斜率、面

3、積）； 二牛頓運動定律1牛頓第一定律：定性的描述了力與運動的關系，力不是_的原因，是_的原因。2牛頓第二定律：定量的描述了力與運動的關系：_（公式）3牛頓第三定律：為我們轉換研究對象提供了理論依據。三牛頓運動定律與直線運動1物體做直線運動的條件：_。2探究加速度與力、質量的關系：實驗中應思考解決好以下三個問題：（1）怎樣測量（或比較）物體的加速度（2）怎樣提供和測量物體所受的恒力（3）怎樣由實驗數據得出結論。【分類典型例題】題型一：運動基本概念的辨析與勻變速直線運動基本規律的應用解決這類問題需要注意：這類習題最大的特點就是解法較多，選擇一個較好的方法可以又快又準確地得到回答，關鍵是對基本概念、

4、基本規律深入的理解與掌握。 雖然這類習題在高考試題中單獨出現的可能性較小，但是在綜合題中卻是非常重要的環節，是完整給出正確答案的基礎。 例1做勻加速直線運動的物體，依次通過A、B、C三點，位移sAB=sBC，已知物體在AB段的平均速度大小為3m/s，在BC段的平均速度大小為6m/s，那么物體在B點的瞬時速度大小為A4m/sB4.5m/sC5m/sD5.5m/s 變式訓練1物體以速度v勻速通過直線上的A、B兩點間，需時為t。現在物體由A點靜止出發，勻加速（加速度為a1）運動到某一最大速度vm后立即作勻減速運動（加速度為a2）至B點停下，歷時仍為t，則物體的Avm只能為2v，無論a1、a2為何值B

5、vm可為許多值，與a1、a2的大小有關Ca1、a2值必須是一定的Da1、a2必須滿足題型二：追及與相遇的問題解決這類問題需要注意：畫出示意圖來表明兩個物體追及過程中的空間關系，特別注意的是兩個物體相遇時的臨界條件。 例2在一條平直的公路上，乙車以10m/s的速度勻速行駛，甲車在乙車的后面做初速度為15m/s，加速度大小為0.5m/s2的勻減速運動，則兩車初始距離L滿足什么條件可以使（1）兩車不相遇；（2）兩車只相遇一次；（3）兩車能相遇兩次（設兩車相遇時互不影響各自的運動）。 變式訓練2一木箱可視為質點，放在汽車水平車廂的前部，如圖所示，已知木箱與汽車車廂底板之間的動摩擦因數為m。初始時，汽車

6、和木箱都是靜止的。現在使汽車以恒定的加速度a0開始啟動沿直線運動。當其速度達到v0后做勻速直線運動。要使木箱不脫離車廂，距汽車車廂尾部的距離應滿足什么條件？L木箱第5課時題型三：牛頓定律與圖象的綜合應用。解決這類問題需要注意： 利用圖象分析研究對象的受力特點是及運動性質，然后結合題意運用牛頓第二定律。 例3固定光滑細桿與地面成一定傾角，在桿上套有一個光滑小環，小環在沿桿方向的推力F作用下向上運動，推力F與小環速度v隨時間變化規律如圖所示，取重力加速度g10m/s2。求：0246t/sFN5.55（1）小環的質量m；（2）細桿與地面間的傾角a。 aF 0246v/m·s1t/s1變式訓

7、練3放在水平面上的物塊，受到方向不變水平推力F的作用，F與時間t的關系和物塊速度v與時間t的關系如圖所示，取重力加速度g=10 m/s2。由此兩圖線可以求得物塊的質量m和物塊與地面之間的動摩擦因數m分別為O246t/sF/N123O246t/sv/（m·s1）24Am=0.5kg，m=0.4Bm=1.5kg，m=Cm=0.5kg，m=0.2Dm=1kg，m=0.2題型四：連接體問題解決這類問題需要注意：若連接體內（即系統內）各物體具有相同的加速度時，應先把連接體當成一個整體（即看成一個質點），分析其受到的外力及運動情況，利用牛頓第二定律求出加速度若連接體內各物體間有相互作用的內力，則

8、把物體隔離，對某個物體單獨進行受力分析（注意標明加速度的方向），再利用牛頓第二定律對該物體列式求解。 例4如圖所示，一輛汽車A拉著裝有集裝箱的拖車B，以速度v130 m/s進入向下傾斜的直車道。車道每100 m下降2 m。為了使汽車速度在s200 m的距離內減到v210 m/s，駕駛員必須剎車。假定剎車時地面的摩擦阻力是恒力，且該力的70作用于拖車B，30%作用于汽車A。已知A的質量m12000 kg，B的質量m26000 kg。求汽車與拖車的連接處沿運動方向的相互作用力。取重力加速度g10 m/s2。 變式訓練4如圖所示，在粗糙水平桌面上放有A、B兩個物體，A、B間用一根輕質硬桿C 相連，已

9、知物體A的質量是m15kg，B的質量是m23kg。A與桌面的動摩擦因數是1=0.2，B與桌面間的動摩擦因數是2=0.5。現在A上施加水平向右的拉力F，使它們以v=10m/s的速度沿水平面向右勻速運動。已知g取10m/s2，求：（1）水平向右的拉力F的大小及輕桿C上的彈力大小；（2）若在某時刻突然撤去拉力F，則A、B在水平面上滑動的距離是多大？BACv題型五：彈簧變化過程中運動分析解決這類問題需要注意： 彈簧的彈力是一種由形變決定大小和方向的力，注意彈力的大小與方向時刻要與當時的形變相對應。一般應從彈簧的形變分析入手，先確定彈簧原長位置、現長位置及臨界位置，找出形變量x與物體空間位置變的幾何關系

10、，分析形變所對應的彈力大小、方向，彈性勢能也是與原長位置對應的形變量相關。從此來分析計算物體運動狀態的可能變化。通過彈簧相聯系的物體，有運動過程中經常涉及臨界極值問題：如物體的速度達到最大；彈簧形變量達到最大；使物體恰好離開地面；相互接觸的物體恰好脫離等。此類問題的解題關鍵是利用好臨界條件，得到解題有用的物理量和結論。AB 例5如圖所示，A、B兩木塊疊放在豎直輕彈簧上，已知木塊A、B質量分別為0.42kg和0.40kg，彈簧的勁度系數k=100N/m，若在木塊A上作用一個豎直向上的力F，使A由靜止開始以0.5m/s2的加速度豎直向上做勻加速運動（g=10m/s2）。求：（1）使木塊A豎直做勻加

11、速度運動的過程中，力F的最大值；（2）若木塊由靜止開始做勻加速運動，直到A、B分離的過程中，彈簧的彈性勢能減少了0.248J，求這一過程中F對木塊做的功。 AB變式訓練5豎直放置的輕彈簧，上端與質量為3kg的物塊B相連接。另一個質量為1kg的物塊A放在B上。先向下壓A，然后釋放，A、B共同向上運動一段路程后將分離。分離后A又上升了0.2m到達最高點，此時B的速度方向向下，且彈簧恰好為原長。則從A、B分離到A上升到最高點過程中，彈簧彈力對B做功的大小及彈簧回到原長時B的速度大小。（取g=10m/s2）A12J，2m/sB0，2m/sC0，0 D4J，2m/s【能力訓練】O UIR1R21321.

12、 如圖甲所示，某一同學沿一直線行走，現用頻閃照相機記錄了他行走過程中連續9個位置的圖片，請你仔細觀察該圖片，則在圖乙中最能接近真實反映該同學運動的vt圖象的是（ ）甲BvAvCvDv乙v壓敏電阻REA（a）It2O（b）t1t32. 壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，右位同學利用壓敏電阻設計了判斷小車運動狀態的裝置，其工作原理如圖（a）所示，將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上，中間放置一個絕緣重球。小車向右做直線運動過程中，電流表示數如圖（b）所示，下列判斷正確的是（ ）A從t1到t2時間內，小車做勻速直線運動B從t1到t2時間內，小車做勻加速直線運動C從t2到t3時間內，小車做勻加速直

13、線運動D從t2到t3時間內，小車做勻速直線運動3.在秋收的打谷場上，脫粒后的谷粒用傳送帶送到平地上堆積起來形成圓錐體，隨著堆積谷粒越來越多，圓錐體體積越來越大，簡化如圖所示。用力學知識分析得出圓錐體底角的變化情況應該是（ ）A不斷增大B保持不變C不斷減小D先增大后減小ab）L4. 如圖所示實線表示處在豎直平面內的勻強電場的電場線，與水平 方向成a角，水平方向的勻強磁場與電場正交，有一帶電液滴沿斜向上的虛線L做直線運動，L與水平方向成b角，且ab，則下列說法中不正確的是（ ）A液滴一定做勻速直線運動B液滴一定帶正電C電場線方向一定斜向上 D液滴有可能做勻變速直線運動5. 如圖所示，光滑水平面上放

14、置質量分別為m和2m的四個木塊，其中兩個質量為m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連，木塊間的最大靜摩擦力是mg。現用水平拉力F拉其中一個質量為2m的木塊，使四個木塊以同一加速度運動，則輕繩對m的最大拉力為（ ）A B CDm2mm2mF6.球從空中自由下落，與水平地面相碰后彈到空中某一高度，其速53O0.40.8v/m·s1t/s 度一時間圖象如圖所示，則由圖可知（ ）A小球下落的最大速度為5m/s B小球第一次反彈初速度的大小為5m/sC小球能彈起的最大高度為0.45m D小球能彈起的最大高度為1.25m7.兩輛游戲賽車a、b在兩條平行的直車道上行駛。t0時兩車都在同一計時處，此時比賽

15、開始。它們在四次比賽中的vt圖如圖所示。哪些圖對應的比賽中，有一輛賽車追上了另一輛（ ）0510152025510t/sv/m·s1Aba0510152025510t/sv/m·s1Bab0510152025510t/sv/m·s1Cab0510152025510t/sv/m·s1Dab8.如圖所示，水平地面上有兩塊完全相同的木塊AB，水平推力F作用在A上，用FAB代表A、B間的相互作用力，下列說法可能正確的是（ ）ABFA若地面是完全光滑的，則FAB=FB若地面是完全光滑的，則FAB=F/2C若地面是有摩擦的，且AB未被推動，可能FAB=F/3D若地面

16、是有摩擦的，且AB被推動，則FAB=F/2kvm9.如圖所示，質量為m的滑塊在水平面上撞向彈簧，當滑塊將彈簧壓縮了x0時速度減小到零，然后彈簧又將滑塊向右推開。已知彈簧的勁度系數為k，滑塊與水平面間的動摩擦因數為，整個過程彈簧未超過彈性限度，則（ ）A滑塊向左運動過程中，始終做減速運動B滑塊向右運動過程中，始終做加速運動C滑塊與彈簧接觸過程中最大加速度為D滑塊向右運動過程中，當彈簧形變量時，物體的加速度最大AECBll10.如圖所示，在離坡底距離為l的斜面上的C點豎直固定一直桿， 桿高也是l桿上A端到斜面底B之間有一絕緣光滑細繩，一個帶電量為q、質量為m的小球穿心于繩上，整個系統處在水平向右的

17、勻強電場中，已知qE/mg=3/4若小球從A點由靜止開始沿細繩無摩擦的滑下若細繩始終沒有發生形變，則小球帶_（選填“正”或“負”），小球滑到B點所用的時間_v011.如圖在平板小車上固定一個大的密繞的通電螺線管，車上有一框架，通過框架上的絕緣線將一金屬桿放入螺線管內（通過直徑），金屬桿長L=0.1m，質量m=0.2kg，電阻R=0.2現用電動勢E=1.5V，內阻r=0.1的電源為其供電若小車原初速度v0=4 m/s，因受水平恒力作用，經5 s小車向前移動10 m，在此過程中金屬棒的懸線恰豎直，桿始終與v0垂直，從上s/mt/sOABCDE往下看螺線管電流沿_方向，其內部磁感強度B為_T12.在

18、實驗中得到小車做直線運動的s-t關系如圖所示。（1）由圖可以確定，小車在AC段和DE段的運動分別為_AAC段是勻加速運動；DE段是勻速運動BAC段是加速運動；DE段是勻加速運動CAC段是加速運動；DE段是勻速運動DAC段是勻加速運動；DE段是勻加速運動（2）在與AB、AC、AD對應的平均速度中，最接近小車在A點瞬時速度的是_段中的平均速度。13.某同學設計了一個探究加速度a與物體所受合力紙帶小車電源插頭電火花計時器紙帶運動方向v6.196.707.217.72單位：cm圖（b）圖（a） F及質量m關系的實驗，圖（a）為實驗裝置簡圖。（交流電的頻率為50Hz）（1）圖（b）為某次實驗得到的紙帶，

19、根據紙帶可求出小車的加速度大小為_m/s2。（保留二位有效數字）（2）保持砂和砂桶質量不變，改變小車質量m，分別得到小車加速度a與質量m及對應的1/m，數據如下表：實驗次數12345678小車加速度a/m·s21.901.721.491.251.000.750.500.30小車質量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60OOa圖（c）請在方格坐標紙中畫出a1/m圖線，并從圖線求出小車加速度a與質量倒數1/m之間的關系式是 。（3）保持小車質量不變，改變砂和砂桶質量，該同學根據實驗數據作出了

20、加速度a隨合力F的變化圖線如圖（c）所示。該圖線不通過原點，其主要原因是 。14.如圖所示，在光滑水平面AB上，水平恒力F推動質量m=1kg的物體從A點由靜止開始作勻加速運動，物體到達B點時撤去F，物體經過B點后又沖上光滑斜面（設經過B點前后速度大小不變），最高能到達C點。用速度傳感器測量物體的瞬時速度，下表給出了部分測量數據。（重力加速度g10 m/s2）t（s）0.00.20.42.42.6v（m/s）0.00.40.82.01.0求：（1）恒力F的大小；（2）斜面的傾角a；（3）t2.1s時的瞬時速度v。CB A15.如圖甲所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導軌，間距為L，與水平面的夾角a=30°，上端接有電阻R；勻強磁場垂直于導軌平面，現將一金屬桿垂直于兩導軌放置，并對金屬桿施加平行于導軌向下的恒力F，桿最終勻速運動；改變恒力F的大小，桿勻速運動速度v與拉力F的關系圖線，如圖乙所示。不計金屬桿和導軌的電阻，取重力加速度g=1