《江蘇省2022年高中物理學業(yè)水平測試復習 第四章 牛頓運動定律 第9講 牛頓第二定律及應用學案 必修1》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《江蘇省2022年高中物理學業(yè)水平測試復習 第四章 牛頓運動定律 第9講 牛頓第二定律及應用學案 必修1(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、江蘇省2022年高中物理學業(yè)水平測試復習 第四章 牛頓運動定律 第9講 牛頓第二定律及應用學案 必修1
緊扣考綱 考情再現(xiàn)
測試內容
測試要求
2018年
2017年
2016年
2015年
2014年
牛頓第二定律及其應用
C
28
14
28
22
4
考點一 牛頓第二定律
(1)內容:物體加速度的大小跟____________成正比,跟物體的________成反比,加速度的方向跟作用力的方向________.
(2)表達式:________________,其中力F的單位為牛頓(N),1 N=1________________.
特別提醒
2、牛頓第二定律的解題步驟:
(1)確定研究對象;
(2)進行受力分析和運動情況分析,作出受力和運動示意圖;
(3)由F=ma列方程求解.
例1 (2018·如皋學測模擬)質量為1 kg的物體受到大小分別為6 N和8 N兩個共點力的作用,則該物體的加速度不可能是( )
A.0.5 m/s2 B.2 m/s2 C.6 m/s2 D.10 m/s2
例2 (2017·蘇州學測模擬)如圖1所示,質量m=10 kg的物體在水平面上向右運動,物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2,與此同時物體受到一個水平向左的推力F=20 N的作用,取g=10 m/s2,則物體產生的加速度是( )
3、圖1
A.0 B.4 m/s2,水平向右
C.4 m/s2,水平向左 D.2 m/s2,水平向右
歸納總結 牛頓第二定律的理解:
(1)矢量性:a與F的方向始終相同;
(2)瞬時性:a與F存在瞬時對應關系.
考點二 超重與失重
狀態(tài)
定義
兩種情況
關系
特點
超重
彈力大于物體重力的現(xiàn)象
加速度向____
加速向
上運動
F彈=______
重力mg
不變
減速向
下運動
失重
彈力小于物體重力的現(xiàn)象
加速度向____
加速向
下運動
F彈=____,當a=g時,完全失重
F彈=____
減速向
上運動
例3 (201
4、8·淮安學測模擬)小明乘電梯上高層樓房,從啟動到停下來,先后所處的狀態(tài)是( )
A.失重,平衡,超重 B.超重,平衡,失重
C.超重,失重,平衡 D.平衡,超重,失重
易錯辨析 (1)判斷超重、失重從加速度方向上判斷,加速度方向向上超重,加速度方向向下失重.
(2)發(fā)生超重、失重時,重力并沒有變化.
考點三 動力學的兩類基本問題
1.從受力確定運動情況
如果已知物體的受力情況,可以由牛頓第二定律求出物體的加速度,再通過運動學的規(guī)律就可以確定物體的運動情況.
2.從運動情況確定受力
如果已知物體的運動情況,可根據(jù)運動學公式求出物體的加速度,再根據(jù)牛頓第二定律確定物體所
5、受的力.
例4 (2013·江蘇學測)如圖2所示,2012年11月,我國殲-15艦載戰(zhàn)斗機首次在“遼寧艦”上成功降落,有關資料表明,該戰(zhàn)斗機的質量m=2.0×104 kg,降落時在水平甲板上受阻攔索的攔阻,速度從v0=80 m/s減小到零所用時間t=2.5 s.若將上述運動視為勻減速直線運動,求:該戰(zhàn)斗機在此過程中
圖2
(1)加速度的大小a;(2)滑行的距離x;
(3)所受合力的大小F.
例5 (2018·揚州學測模擬)在交通事故的分析中,剎車線的長度是很重要的依據(jù).剎車線是汽車剎車后停止轉動的輪胎在地面上滑動時留下的痕跡.在某次交通事故中,汽車的剎車線長度是14 m
6、.已知汽車輪胎與地面間的動摩擦因數(shù)為0.7,g=10 m/s2.求:
(1)汽車剎車時的加速度大小a;
(2)汽車開始剎車時的速度大小v0;
(3)從剎車開始計時,1 s內汽車前進的距離x.
考點四 圖象問題
(1)動力學中常見的圖象:v-t圖象、x-t圖象、F-t圖象、F-a圖象等.
(2)解決圖象問題的關鍵
①看清圖象的橫、縱坐標所表示的物理量及單位并注意坐標原點是否從0開始.
②理解圖象的物理意義,能夠抓住圖象的一些關鍵點,如斜率、截距、面積、交點、拐點等,判斷物體的運動情況或受力情況,再結合牛頓運動定律求解.
例6 (2017·南通中學模擬二)
7、在研究摩擦力特點的實驗中,將木塊放在水平長木板上,如圖3甲所示,用力沿水平方向拉木塊,拉力從0開始逐漸增大.分別用力傳感器采集拉力和木塊受到的摩擦力,并用計算機繪制出摩擦力Ff隨拉力F的變化圖象,如圖乙所示.已知木塊質量為0.78 kg,取g=10 m/s2.
圖3
(1)求木塊與長木板間最大靜摩擦力的大?。?
(2)求木塊與長木板間的動摩擦因數(shù);
(3)若在平行于木板的恒定拉力F作用下,木塊以a=2.0 m/s2的加速度從靜止開始做勻變速直線運動,求拉力F應為多大?
考點五 多過程問題
解決多過程問題方法:
(1)分段研究各段過程、列方程.
(2)尋找多過程運動問題中各過程
8、間的相互聯(lián)系.如第一個過程的末速度就是下一個過程的初速度,畫圖找出各過程的位移之間的聯(lián)系.
例7 質量為m的物體放在水平地面上,受水平恒力F作用,由靜止開始做勻加速直線運動,經(jīng)過時間t后,撤去水平拉力F,物體又經(jīng)過時間t停下,求物體受到的滑動摩擦力Ff.
1.(2015·江蘇學測)飛機從南京祿口機場起飛后,飛機攀升過程中,假設豎直方向向上先做加速運動后做減速運動,該過程飛行員( )
A.一直處于失重狀態(tài)
B.一直處于超重狀態(tài)
C.先處于失重狀態(tài),后處于超重狀態(tài)
D.先處于超重狀態(tài),后處于失重狀態(tài)
2.(2017·江蘇學測)如圖4所示,A、B兩個物塊疊放在
9、光滑水平面上,質量分別為6 kg和2 kg,它們之間的動摩擦因數(shù)為0.2.設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取g=10 m/s2.現(xiàn)對A施加水平拉力F,要保持A、B相對靜止,F(xiàn)不能超過( )
圖4
A.4 N B.8 N C.12 N D.16 N
3.(2018·無錫學測模擬)某靜止在海平面的潛艇接受任務后迅速下潛,如果只研究潛艇在豎直方向的運動,且假定這一運動是勻變速直線運動.已知潛艇開始運動10 s末時刻深度計上顯示深度為10 m,取g=10 m/s2.求:
(1)潛艇豎直方向勻加速運動的加速度a的大?。?
(2)潛艇在10 s末時豎直方向的速度v的大?。?
(3)若潛艇
10、上某士兵質量為60 kg,則潛艇下潛時水平艙底對他的支持力FN多大?
答案精析
考點突破
考點一
(1)作用力 質量 相同 (2)F=ma kg·m/s2
例1 A [物體受到的合力2 N≤F≤14 N,F(xiàn)=ma,
2 m/s2≤a≤14 m/s2.]
例2 C [物體的受力情況如圖所示,
由牛頓第二定律:μmg+F=ma
得a=4 m/s2,方向水平向左.]
考點二
上 mg+ma 下 mg-ma 0
例3 B [電梯向上運動的過程中,先加速再勻速,后減速.先超重,再平衡后失重.]
考點三
例4 (1)32 m/s2 (2)100 m (3)6.4×
11、105 N
解析 (1)加速度的大小
a=||=|| m/s2=32 m/s2
(2)滑行的距離x=·t=·t=×2.5 m=100 m;
(3)所受合力F=ma=2.0×104×32 N=6.4×105 N.
例5 見解析
解析 (1)由牛頓第二定律μmg=ma,得a=μg=7 m/s2.
(2)由v2-v02=2(-a)x,得v0==14 m/s.
(3)剎車后汽車減速運動的時間t== s=2 s.
由于t′
12、知Ffm=4 N
(2)由圖象知Ff動=3.12 N
又Ff動=μFN=μmg得μ=0.4
(3)由牛頓第二定律F-Ff動=ma得
F=Ff動+ma=3.12 N+0.78×2 N=4.68 N.
考點五
例7 F
解析 分析物體在有水平力F作用和撤去力F以后的受力情況,根據(jù)牛頓第二定律F合=ma
則加速階段的加速度a1=
經(jīng)過時間t后,物體的速度為v=a1t
撤去力F后,物體受摩擦力做減速運動,其加速度a2=
因為經(jīng)時間t后,物體速度由v減為零,
即0=v-a2t可得a1=a2,=
可求得滑動摩擦力Ff=F.
真題演練
1.D 2.D
3.(1)0.2 m/s2 (2)2 m/s (3)588 N
解析 (1)由x=at2可得a==0.2 m/s2.
(2)v=at=2 m/s.
(3)由牛頓第二定律,mg-FN=ma可得FN=588 N.