高中物理歐姆定律教案

20xx高考物理《牛頓運動定律的綜合應(yīng)用》材料分析。

20xx高考物理《牛頓運動定律的綜合應(yīng)用》材料分析

考點一|動力學(xué)兩類基本問題

1．已知物體的受力情況，求解物體的運動情況
解這類題目，一般是應(yīng)用牛頓第二定律求出物體的加速度，再根據(jù)物體的初始條件，應(yīng)用運動學(xué)公式，求出物體的運動情況．2．已知物體的運動情況，求解物體的受力情況
解這類題目，一般是應(yīng)用運動學(xué)公式求出物體的加速度，再應(yīng)用牛頓第二定律求出物體所受的合外力，進(jìn)而求出物體所受的某個力．
3．解決兩類基本問題的方法
以加速度為“橋梁”，由運動學(xué)公式和牛頓第二定律列方程求解，具體邏輯關(guān)系如圖：

(20xx·浙江10月學(xué)考)在某段平直的鐵路上，一列以324km/h高速行駛的列車某時刻開始勻減速行駛，5min后恰好停在某車站，并在該站停留4min，隨后勻加速駛離車站，經(jīng)8.1km后恢復(fù)到原速324km/h.

圖331
(1)求列車減速時的加速度大小；
(2)若該列車總質(zhì)量為8.0×105kg，所受阻力恒為車重的0.1倍，求列車駛離車站加速過程中牽引力的大??；
(3)求列車從開始減速到恢復(fù)原速這段時間內(nèi)的平均速度的大?。?br> 【解析】由題意作vt圖，如圖(1)324km/h＝90m/s，可得a1＝＝m/s2＝－0.3m/s2所以減速時加速度的大小為0.3m/s2.
(2)根據(jù)牛頓第二定律，得F－Ff＝ma2①Ff＝kmg＝0.1mg②加速階段加速度a2＝＝m/s2＝0.5m/s2③將②③代入①，得F＝Ff＋ma2＝m(kg＋a2)＝8.0×105×(0.1×10＋0.5)N＝1.2×106N所以列車駛離車站加速過程中牽引力大小為1.2×106N.(3)減速階段位移x1＝v0t＋a1t2＝90×300m＋×(－0.3)×3002m＝13500m總位移x＝x1＋x2＝(13500＋8100)m＝21600m加速階段時間t3＝＝s＝180s所以平均速度v＝＝m/s＝30m/s.【答案】(1)0.3m/s2(2)1.2×106N(3)30m/s

1．解決兩類動力學(xué)基本問題應(yīng)把握的關(guān)鍵
(1)兩類分析——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．
2．兩類動力學(xué)問題的解題步驟

3．解決動力學(xué)基本問題時對力的處理方法
(1)合成法——在物體受力個數(shù)較少(2個或3個)時一般采用“合成法”；
(2)正交分解法——若物體的受力個數(shù)較多(3個或3個以上)，則采用“正交分解法”．

1．靜止在光滑水平地面上的物體的質(zhì)量為2kg，在水平恒力F推動下開始運動，4s末它的速度達(dá)到4m/s，則F的大小為()
A．2NB．1NC．4ND．8N
A[在水平恒力F推動下物體做勻加速直線運動的加速度為a＝＝m/s2＝1m/s2.由牛頓第二定律得F＝ma＝2×1N＝2N．]
2．(20xx·海寧模擬)在交通事故的分析中，剎車線的長度是很重要的依據(jù)．剎車線是指汽車剎車后，停止轉(zhuǎn)動的輪胎在地面上發(fā)生滑動時留下的滑動痕跡．在某次交通事故中，汽車的剎車線長度是14m，假設(shè)汽車輪胎與地面間的動摩擦因數(shù)恒為0.7，g取10m/s2，則汽車剎車前的速度為()
A．7m/sB．10m/s
C．14m/sD．20m/s
C[設(shè)汽車剎車后滑動的加速度大小為a，由牛頓第二定律可得μmg＝ma，所以a＝μg，由勻變速直線運動的規(guī)律得v＝2ax，故汽車剎車前的速度為v0＝＝＝14m/s，選項C正確．]
3．圖332甲是1996年在地球上空測定火箭組質(zhì)量的實驗情景，其實驗原理如圖乙所示．實驗時，用質(zhì)量m＝3400kg的雙子星號宇宙飛船去接觸正在軌道上運行的火箭組M(發(fā)動機(jī)已熄火)．接觸后，開動飛船的推進(jìn)器，使飛船和火箭組共同加速．推進(jìn)器的平均推力F＝895N，推進(jìn)器開動時間為7s，測出飛船和火箭組的速度變化是0.91m/s，用這種方法測出火箭組的質(zhì)量計為M1，而發(fā)射前科學(xué)家在地面上已測出該火箭組的質(zhì)量M2＝3660kg，則最接近()

圖332
A．0.5%B．5%C．10%D．20%
B[飛船與火箭組一起加速，a＝＝＝，可得M1＝3485kg，則＝0.048，故選B.]
4．(20xx·金華十校調(diào)研)行車過程中，如果車距不夠，剎車不及時，汽車將發(fā)生碰撞，車?yán)锏娜丝赡苁艿絺Γ瑸榱吮M可能地減輕碰撞引起的傷害，人們設(shè)計了安全帶．假定乘客質(zhì)量為70kg，汽車車速為90km/h，從踩下剎車到車完全停止需要的時間為5s，安全帶對乘客的作用力大小約為(不計人與座椅間的摩擦)()
A．450NB．400N
C．350ND．300N
C[汽車的速度v0＝90km/h＝25m/s設(shè)汽車勻減速的加速度大小為a，則a＝＝5m/s2對乘客應(yīng)用牛頓第二定律可得：F＝ma＝70×5N＝350N，所以C正確．]
5．(加試要求)如圖333所示，質(zhì)量為M的拖拉機(jī)拉著耙來耙地，由靜止開始做勻加速直線運動，在時間t內(nèi)前進(jìn)的距離為x.耙地時，拖拉機(jī)受到的牽引力恒為F，受到地面的阻力為自重的k倍，耙所受阻力恒定，連接桿質(zhì)量不計且與水平面的夾角θ保持不變．求：

圖333
(1)拖拉機(jī)的加速度大??；
(2)拖拉機(jī)對連接桿的拉力大小.
【解析】(1)拖拉機(jī)在時間t內(nèi)勻加速前進(jìn)x，根據(jù)位移公式x＝at2①變形得a＝.②(2)拖拉機(jī)受到牽引力、地面支持力、重力、地面阻力和連接桿的拉力FT，根據(jù)牛頓第二定律Ma＝F－kMg－FTcosθ③②③聯(lián)立變形得FT＝[F－M(kg＋)]④根據(jù)牛頓第三定律，拖拉機(jī)對連接桿的作用力為FT′＝FT＝[F－M(kg＋)]．【答案】(1)(2)[F－M(kg＋)]考點二|超重與失重現(xiàn)象

1．超重：
(1)定義：物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?大于物體所受重力的現(xiàn)象．
(2)產(chǎn)生條件：物體具有向上的加速度．
2．失重：
(1)定義：物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?小于物體所受重力的現(xiàn)象．
(2)產(chǎn)生條件：物體具有向下的加速度．
3．盡管物體的加速度不在豎直方向，但只要其加速度在豎直方向上有分量，物體就會處于超重或失重狀態(tài)．
4．物體超重或失重的多少是由物體的質(zhì)量和豎直加速度共同決定的，其大小等于ma.

1．下列情景中屬于超重現(xiàn)象的是()

D[汽車過拱橋最高點時，加速度豎直向下，汽車處于失重狀態(tài)，選項A錯誤；載人航天器在太空中的運動，重力完全提供向心力，載人航天器處于完全失重狀態(tài)，選項B錯誤；人站在體重計上突然下蹲的瞬間，加速度向下，人處于失重狀態(tài)，選項C錯誤；電梯中的人隨電梯向上加速運動，加速度向上，人處于超重狀態(tài)，選項D正確．]
2．(20xx·建德調(diào)研)關(guān)于超重和失重的下列說法中，正確的是()
A．超重就是物體所受的重力增大了，失重就是物體所受的重力減小了
B．物體做自由落體運動時處于完全失重狀態(tài)，所以做自由落體運動的物體不受重力作用
C．物體具有向上的速度時處于超重狀態(tài)，物體具有向下的速度時處于失重狀態(tài)
D．物體處于超重或失重狀態(tài)時，物體的重力始終存在且不發(fā)生變化
D[物體具有向上的加速度時處于超重狀態(tài)，具有向下的加速度時處于失重狀態(tài)，超重和失重并非物體的重力發(fā)生變化，而是物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Πl(fā)生了變化，綜上所述，A、B、C均錯誤，D正確．]
3．小明站在電梯里，當(dāng)電梯以加速度5m/s2加速下降時，小明受到的支持力()
A．小于重力，但不為零
B．大于重力
C．等于重力
D．等于零
A[由牛頓第二定律結(jié)合受力分析可知支持力小于重力，但不為零；或者由超重、失重的知識可知，當(dāng)物體有向下的加速度時處于失重狀態(tài)，壓力(或支持力)小于重力．選項A正確．]
4．(20xx·蘭溪模擬)某同學(xué)背著書包坐豎直升降的電梯，當(dāng)感覺到背的書包變“輕”時，電梯可能在()
A．勻速下降B．勻速上升
C．加速下降D．加速上升
C[感覺到背的書包變“輕”說明此時書包處于失重狀態(tài)，有向下的加速度，物體可能減速上升或加速下降．選C.]
5.如圖334是我國長征火箭把載人神舟飛船送上太空的情景．宇航員在火箭發(fā)射與飛船回收的過程中均要經(jīng)受超重或失重的考驗，下列說法正確的是()

圖334
A．火箭加速上升時，宇航員處于失重狀態(tài)
B．火箭加速上升時，宇航員處于超重狀態(tài)
C．飛船加速下落時，宇航員處于超重狀態(tài)
D．飛船落地前減速時，宇航員對座椅的壓力小于其重力
B[火箭加速上升過程中加速度方向向上，宇航員處于超重狀態(tài)，A錯誤，B正確；飛船加速下落時加速度方向向下，宇航員處于失重狀態(tài)，C錯誤；飛船減速下落，加速度方向向上，宇航員處于超重狀態(tài)，宇航員對座椅的壓力大于其重力，D錯誤．]
考點三|動力學(xué)中的連接體問題

1．整體法當(dāng)連接體內(nèi)(即系統(tǒng)內(nèi))各物體的加速度相同時，可以把系統(tǒng)內(nèi)的所有物體看成一個整體，分析其受力和運動情況，運用牛頓第二定律對整體列方程求解的方法．
2．隔離法當(dāng)求系統(tǒng)內(nèi)物體間相互作用的內(nèi)力時，常把某個物體從系統(tǒng)中隔離出來，分析其受力和運動情況，再用牛頓第二定律對隔離出來的物體列方程求解的方法．
3．外力和內(nèi)力(加試要求)如果以物體系統(tǒng)為研究對象，受到系統(tǒng)之外的物體的作用力，這些力是該系統(tǒng)受到的外力，而系統(tǒng)內(nèi)各物體間的相互作用力為內(nèi)力．應(yīng)用牛頓第二定律列方程時不考慮內(nèi)力．如果把某物體隔離出來作為研究對象，則內(nèi)力將轉(zhuǎn)換為隔離體的外力．

選擇研究對象是解決物理問題的首要環(huán)節(jié)．在很多物理問題中，研究對象的選擇方案是多樣的，研究對象的選取方法不同會影響求解的繁簡程度．合理選擇研究對象會使問題簡化，反之，會使問題復(fù)雜化，甚至使問題無法解決．隔離法與整體法都是物理解題的基本方法．
1．隔離法就是將研究對象從其周圍的環(huán)境中隔離出來單獨進(jìn)行研究，這個研究對象可以是一個物體，也可以是物體的一個部分，整體法是將幾個物體看作一個整體，隔離法和整體法看上去相互對立．但兩者在本質(zhì)上是統(tǒng)一的，因為將幾個物體看作一個整體之后，還是要將它們與周圍的環(huán)境隔離開來的．
2．對于連結(jié)體問題，需要我們靈活選用隔離法和整體法．如果能夠運用整體法，我們應(yīng)該優(yōu)先采用整體法，這樣涉及的研究對象少，未知量少，方程少，求解簡便；不計物體間相互作用的內(nèi)力，或物體系內(nèi)的物體的運動狀態(tài)相同，一般首先考慮整體法．對于大多數(shù)動力學(xué)問題，單純采用整體法并不一定能解決，通常采用整體法與隔離法相結(jié)合的方法．
3．當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)各物體具有相同的加速度時，應(yīng)先把這個系統(tǒng)當(dāng)作一個整體(即看成一個質(zhì)點)，分析受到的外力及運動情況，利用牛頓第二定律求出加速度．如若要求系統(tǒng)內(nèi)各物體相互作用的內(nèi)力，則把物體隔離，對某個物體單獨進(jìn)行受力分析，再利用牛頓第二定律對該物體列式求解．隔離物體時應(yīng)對受力少的物體進(jìn)行隔離比較方便．
隔離法和整體法是互相依存、互相補充的，兩種方法配合交替使用，常能更有效地解決問題．

1.兩個物體A和B，質(zhì)量分別為m1和m2，互相接觸放在光滑水平面上，如圖335所示，對物體A施以水平的推力F，則物體A對物體B的作用力等于()

圖335
A.FB.F
C．FD.F
B[以A、B兩物體為一整體，應(yīng)用牛頓第二定律可得：F＝(m1＋m2)a，設(shè)A對B的作用力為N，對B應(yīng)用牛頓第二定律可得：N＝m2a，以上兩式聯(lián)立可得：N＝F，B正確．]
2．(20xx·江山模擬)如圖336所示，在光滑水平面上有甲、乙兩木塊，質(zhì)量分別為m1和m2，中間用一原長為L、勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接起來，現(xiàn)用一水平力F向左推木塊乙，當(dāng)兩木塊一起勻加速運動時，兩木塊之間的距離是()

圖336
A．L＋B．L－
C．L－D．L＋
B[對兩木塊整體進(jìn)行分析，應(yīng)用牛頓第二定律，可得F＝(m1＋m2)a，然后再隔離甲，同理可得F′＝m1a，其中F′＝k(L－L′)，解得兩木塊之間距離L′＝L－，故選B.]
3.如圖337所示，兩物體A、B質(zhì)量相等，相互接觸放在光滑水平面上，對物體A施以水平向右推力F1，同時對B施加水平向左推力F2，且F1F2，則物體B對物體A的作用力大小是()

圖337
A.B.
C.D.
B[A在水平方向受到B對它的作用力和推力F1，由牛頓第二定律，對A、B系統(tǒng)有a＝，對A有F1－FB＝ma，解得FB＝，B正確．]
4.質(zhì)量均為5kg的物塊1、2放在光滑水平面上并用輕質(zhì)彈簧秤相連，如圖338所示，今對物塊1、2分別施以方向相反的水平力F1、F2，且F1＝20N、F2＝10N，則彈簧秤的示數(shù)為()

圖338
A．30NB．15N
C．20ND．10N
B[設(shè)兩物塊的質(zhì)量為m，以兩物塊為一整體，應(yīng)用牛頓第二定律可得：F1－F2＝2ma，再以物塊2為研究對象，應(yīng)用牛頓第二定律得：FT－F2＝ma，由以上兩式可解得FT＝15N，B正確．]
5．(加試要求)如圖339所示，一夾子夾住木塊，在力F作用下向上提升．夾子和木塊的質(zhì)量分別為m、M，夾子與木塊兩側(cè)間的最大靜摩擦力均為Ff.若木塊不滑動，力F的最大值是()

圖339
A.
B.
C.－(m＋M)g
D.＋(m＋M)g
A[對整個系統(tǒng)應(yīng)用牛頓第二定律：F－(M＋m)g＝(M＋m)a①對木塊應(yīng)用牛頓第二定律：2Ff－Mg＝Ma②由①②聯(lián)立可得：F＝，故A正確．]

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20xx高考物理《牛頓運動定律力學(xué)單位制》材料分析

20xx高考物理《牛頓運動定律力學(xué)單位制》材料分析

考點一|牛頓第二定律

1．內(nèi)容及表達(dá)式
物體加速度的大小跟所受外力的合力成正比，跟它的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力方向相同．表達(dá)式：F＝ma.
2．適用范圍(加試要求)
(1)只適用于慣性參考系(相對地面靜止或做勻速直線運動的參考系)．
(2)只適用于宏觀物體(相對于分子、原子)、低速運動(遠(yuǎn)小于光速)的情況．

1．牛頓第二定律的“五性”
矢量性F＝ma是矢量式，a與F同向瞬時性a與F對應(yīng)同一時刻因果性F是產(chǎn)生a的原因同一性a、F、m對應(yīng)同一個物體，應(yīng)用時統(tǒng)一使用SI制獨立性每一個力都產(chǎn)生各自的加速度2.合力、加速度、速度間的決定關(guān)系
(1)物體所受合力的方向決定了其加速度的方向，只要合力不為零，不管速度是大是小，或是零，物體都有加速度，只有合力為零時，加速度才為零．一般情況下，合力與速度無必然的聯(lián)系．
(2)合力與速度同向時，物體加速運動；合力與速度反向時，物體減速運動．
(3)a＝是加速度的定義式，a與Δv、Δt無直接關(guān)系；a＝是加速度的決定式，a∝F，a∝.

1．(20xx·臨海市調(diào)研)下列對牛頓第二定律的表達(dá)式F＝ma及其變形公式的理解正確的是()
A．由F＝ma可知，物體所受的合力與物體的質(zhì)量成正比，與物體的加速度成反比
B．由m＝可知，物體的質(zhì)量與其所受合力成正比，與其運動的加速度成反比
C．由a＝可知，物體的加速度與其所受合力成正比，與其質(zhì)量無關(guān)
D．由m＝可知，物體的質(zhì)量可以通過測量它的加速度和它所受的合力求出
D[牛頓第二定律的表達(dá)式F＝ma表明了各物理量之間的數(shù)量關(guān)系，即已知兩個量，可求第三個量．但物體的質(zhì)量是由物體本身決定的，與受力無關(guān)，作用在物體上的合力，是由和它相互作用的物體作用產(chǎn)生的，與物體的質(zhì)量和加速度無關(guān)；但物體的加速度與質(zhì)量有關(guān)，故排除A、B、C，選D.]
2．關(guān)于牛頓第二定律的下列說法中，不正確的是()
A．物體加速度的大小由物體的質(zhì)量和物體所受合外力的大小決定，與物體的速度無關(guān)
B．物體加速度的方向只由它所受合外力的方向決定，與速度方向無關(guān)
C．物體所受合外力的方向和加速度的方向及速度方向總是相同的
D．一旦物體所受合外力為零，則物體的加速度立即為零，其運動速度將不再變化
【解析】對于某個物體，合外力的大小決定了加速度的大小，合外力的方向決定了加速度的方向，而速度的方向與加速度方向無關(guān)．根據(jù)牛頓第二定律的瞬時性特征，合外力一旦為零，加速度立即為零，則速度不再發(fā)生變化，以后以此時的速度做勻速直線運動，綜上所述，A、B、D正確，C錯誤．
【答案】C
3．如圖321所示，質(zhì)量為1kg的物體與桌面的動摩擦因數(shù)為0.2，物體在7N的水平拉力作用下獲得的加速度大小為(g取10m/s2)()

圖321
A．0B．5m/s2
C．8m/s2D．12m/s2
B[物體所受合外力F合＝F－μmg＝5N，加速度a＝＝5m/s2，選項B正確．]
4．(加試要求)如圖322所示，一木塊在光滑水平面上受一恒力F作用，前方固定一足夠長的彈簧，則當(dāng)木塊接觸彈簧后()

圖322
A．木塊立即做減速運動
B．木塊在一段時間內(nèi)速度仍可增大
C．當(dāng)F等于彈簧彈力時，木塊速度最大
D．彈簧壓縮量最大時，木塊加速度為0
BC[當(dāng)木塊接觸彈簧后，水平方向受到向右的恒力F和彈簧水平向左的彈力．彈簧的彈力先小于恒力F，后大于恒力F，木塊所受的合力方向先向右后向左，則木塊先做加速運動，后做減速運動，當(dāng)彈力大小等于恒力F時，木塊的速度最大，加速度為0.當(dāng)彈簧壓縮量最大時，彈力大于恒力F，合力向左，加速度大于0，故B、C正確，A、D錯誤．]考點二|力學(xué)單位制

1．力學(xué)中的基本物理量及單位
(1)力學(xué)中的基本物理量是長度、質(zhì)量、時間．
(2)力學(xué)中的基本單位：基本物理量的所有單位都是基本單位．如：毫米(mm)、克(g)、毫秒(ms)等等．三個基本物理量的單位在國際單位制中分別為米(m)、千克(kg)、秒(s)．
2．單位制
(1)由基本單位和導(dǎo)出單位組成的單位系統(tǒng)叫做單位制．
(2)國際單位制(SI)：國際計量大會制定的國際通用的、包括一切計量領(lǐng)域的單位制，叫做國際單位制．
3．單位制的應(yīng)用
問題中的已知量的單位都用國際單位制表示時，計算的結(jié)果也是用國際單位制表示的．因此，用國際單位制進(jìn)行計算時，可以不必一一寫出各個已知量的單位，只在數(shù)字后面寫出正確的單位就可以了．高中階段進(jìn)行物理量的計算時，一律采用國際單位制．
在進(jìn)行計算或檢查的過程中，如果發(fā)現(xiàn)所求結(jié)果的單位與采用的單位制中該量的單位不一致，那么該公式或計算結(jié)果肯定是錯誤的．

(20xx·浙江10月學(xué)考)kg和s是國際單位制兩個基本單位的符號，這兩個基本單位對應(yīng)的物理量是()
A．質(zhì)量和時間B．質(zhì)量和位移
C．重力和時間D．重力和位移
A[kg是質(zhì)量對應(yīng)的單位，s是時間對應(yīng)的單位，位移的單位是m，重力的單位是N且不是國際單位制基本單位，故A正確．]
(20xx·浙江10月學(xué)考)下列均屬于國際制基本單位的是()
A．m、N、JB．m、kg、J
C．m、kg、sD．kg、m/s、N
C[7個國際單位：米、千克、秒、安培、開爾文、摩爾和坎德拉．故選C.]

1．下列敘述中正確的是()
A．在力學(xué)的國際單位制中，力的單位、質(zhì)量的單位、位移的單位選定為基本單位
B．牛頓、千克、米/秒2、焦、米都屬于力的單位
C．在厘米、克、秒單位制中，重力加速度g的值等于9.8厘米/秒2
D．在力學(xué)的計算中，若涉及的物理量都采用國際單位制中的單位，則所計算的物理量的單位也是國際單位制中的單位
D[力的單位不是基本單位，焦、米不是力的單位，厘米、克、秒單位制中，重力加速度的值不是9.8厘米/秒2而是980厘米/秒2，A、B、C錯誤；D正確．]
2．在國際單位制中規(guī)定“質(zhì)量”為力學(xué)基本物理量，它對應(yīng)的單位名稱是()
A．米B．千克
C．秒D．牛頓
【答案】B
3．(20xx·東陽模擬)關(guān)于物理量和物理量的單位，下列說法中正確的是()
A．在力學(xué)范圍內(nèi)，國際單位制規(guī)定長度、質(zhì)量、力為三個基本物理量
B．后人為了紀(jì)念牛頓，把“牛頓”作為力學(xué)中的基本單位
C．1N＝1kg·m·s－2
D．“秒”“克”“攝氏度”都屬于國際單位制中的單位
C[力學(xué)中的三個基本物理量為長度、質(zhì)量、時間，選項A錯誤；“牛頓”是為了紀(jì)念牛頓而作為力的單位，但不是基本單位，選項B錯誤；根據(jù)“牛頓”的定義，1N＝1kg·m·s－2，選項C正確；“克”“攝氏度”不是國際單位制中的單位，選項D錯誤．]
4．在國際單位制中，與質(zhì)量、長度和時間對應(yīng)的基本單位是()
A．克、米、秒B．千克、米、小時
C．克、厘米、分鐘D．千克、米、秒
D[在國際單位制中選定七個基本單位，其中力學(xué)有三個基本單位，即質(zhì)量、長度和時間對應(yīng)的單位，它們的單位分別是千克(kg)、米(m)、秒(s)．D選項正確．]
5．國際單位制由基本單位和導(dǎo)出單位組成．下列物理單位屬于基本單位的是()
A．m/sB．N
C．mD．J
C[在國際單位制中，長度的基本單位為米，符號為m，故C項正確．]考點三|瞬時加速度問題

兩類模型(加試要求)
(1)剛性繩(或接觸面)——不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力的物體，剪斷(或脫離)后，其彈力立即消失，不需要形變恢復(fù)時間．
(2)彈簧(或橡皮繩)——兩端同時連接(或附著)有物體的彈簧(或橡皮繩)，特點是形變量大，其形變恢復(fù)需要較長時間，在瞬時性問題中，其彈力的大小往往可以看成保持不變．
1．求解瞬時加速度問題的一般步驟
第一步：分析原來物體的受力情況．
第二步：分析物體在突變時的受力情況．
第三步：由牛頓第二定律列方程．
第四步：求出瞬時加速度，并討論其合理性．
2．求解瞬時加速度問題時應(yīng)抓住“兩點”
(1)物體的受力情況和運動情況是時刻對應(yīng)的，當(dāng)外界因素發(fā)生變化時，需要重新進(jìn)行受力分析和運動分析．
(2)加速度可以隨著力的突變而突變，而速度的變化需要一個過程的積累，不會發(fā)生突變．

1.如圖323所示，兩小球懸掛在天花板上，a、b兩小球用細(xì)線連接，上面是一輕質(zhì)彈簧，a、b兩球的質(zhì)量分別為m和2m，在細(xì)線燒斷瞬間，a、b兩球的加速度為(取向下為正方向)()

圖323
A．0，gB．－g，g
C．－2g，gD．2g,0
C[在細(xì)線燒斷之前，a、b可看成一個整體，由二力平衡知，彈簧彈力等于整體重力，故大小為3mg，方向向上．當(dāng)細(xì)線燒斷瞬間，彈簧的形變量不變，故彈力不變，故a受向上3mg的彈力和向下mg的重力，故加速度aa＝＝2g，方向向上．對b而言，細(xì)線燒斷后只受重力作用，故加速度ab＝＝g，方向向下．如以向下方向為正，有aa＝－2g，ab＝g.故選項C正確．]
2．(20xx·東陽市聯(lián)考)如圖324所示，物塊1、2間用剛性輕質(zhì)桿連接，物塊3、4間用輕質(zhì)彈簧相連，物塊1、3質(zhì)量為m，物塊2、4質(zhì)量為M，兩個系統(tǒng)均置于水平放置的光滑木板上，并處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將兩木板沿水平方向突然抽出，設(shè)抽出后的瞬間，物塊1、2、3、4的加速度大小分別為a1、a2、a3、a4.重力加速度大小為g，則有()

圖324
A．a(chǎn)1＝a2＝a3＝a4＝0
B．a(chǎn)1＝a2＝a3＝a4＝g
C．a(chǎn)1＝a2＝g，a3＝0，a4＝g
D．a(chǎn)1＝g，a2＝g，a3＝0，a4＝g
C[在抽出木板的瞬間，物塊1、2與剛性輕桿接觸處的形變立即消失，受到的合力均等于各自重力，所以由牛頓第二定律知a1＝a2＝g；而物塊3、4間的輕彈簧的形變還來不及改變，此時彈簧對物塊3向上的彈力大小和對物塊4向下的彈力大小仍為mg，因此物塊3滿足mg＝F，a3＝0；由牛頓第二定律得物塊4滿足a4＝＝g，所以C正確．]
3．(多選)質(zhì)量均為m的A、B兩個小球之間連接一個質(zhì)量不計的彈簧，放在光滑的臺面上．A球緊靠墻壁，如圖325所示，今用恒力F將B球向左擠壓彈簧，達(dá)到平衡時，突然將力撤去，此瞬間()

圖325
A．A球的加速度為
B．A球的加速度為0
C．B球的加速度為
D．B球的加速度為
BD[撤去恒力F前，A和B都平衡，它們的合力都為0，且彈簧彈力為F.突然將力F撤去，對A來說水平方向依然受彈簧彈力和墻壁的彈力，二力平衡，所以A球的合力為0，加速度為0，A項錯，B項對．而B球在水平方向只受水平向右的彈簧的彈力作用，加速度a＝，故C項錯，D項對．]
4．(加試要求)(20xx·平湖選考模擬)(多選)如圖326所示，質(zhì)量為m的小球與彈簧Ⅰ和水平細(xì)繩Ⅱ相連，Ⅰ、Ⅱ的另一端分別固定于P、Q兩點．小球靜止時，Ⅰ中拉力的大小為F1，Ⅱ中拉力的大小為F2，當(dāng)僅剪斷Ⅰ、Ⅱ其中一根的瞬間，球的加速度a應(yīng)是()

圖326
A．若剪斷Ⅰ，則a＝g，方向豎直向下
B．若剪斷Ⅱ，則a＝，方向水平向左
C．若剪斷Ⅰ，則a＝，方向沿Ⅰ的延長線方向
D．若剪斷Ⅱ，則a＝g，方向豎直向上

AB[沒有剪斷Ⅰ、Ⅱ時，小球受力情況如圖所示．在剪斷Ⅰ的瞬時，由于小球的速度為0，繩Ⅱ上的力突變?yōu)?，則小球只受重力作用，加速度為g，選項A正確，選項C錯誤；若剪斷Ⅱ，由于彈簧的彈力不能突變，F(xiàn)1與重力的合力大小仍等于F2，所以此時加速度為a＝，方向水平向左，選項B正確，選項D錯誤．]

20xx高考物理復(fù)習(xí)知識點：牛頓運動定律綜合運用

20xx高考物理復(fù)習(xí)微專題03牛頓運動定律的應(yīng)用_分離條件分析學(xué)案新人教版

20xx高考物理《平拋運動》材料分析

20xx高考物理《平拋運動》材料分析

第2節(jié)平拋運動
考點一|平拋運動的基本規(guī)律

1．性質(zhì)
加速度為重力加速度g的勻變速曲線運動，運動軌跡是拋物線．
2．基本規(guī)律
以拋出點為原點，水平方向(初速度v0方向)為x軸，豎直向下方向為y軸，建立平面直角坐標(biāo)系，則：
(1)水平方向：做勻速直線運動，速度vx＝v0，位移x＝v0t.
(2)豎直方向：做自由落體運動，速度vy＝gt，位移y＝gt2.
(3)合速度：v＝，方向與水平方向的夾角為θ，則tanθ＝＝.
(4)合位移：x＝，方向與水平方向的夾角為α，tanα＝＝.
3．對規(guī)律的理解(加試要求)
(1)飛行時間：由t＝知，時間取決于下落高度h，與初速度v0無關(guān)．
(2)水平射程：x＝v0t＝v0，即水平射程由初速度v0和下落高度h共同決定，與其他因素?zé)o關(guān)．
(3)落地速度：vt＝＝，以θ表示落地速度與x軸正方向的夾角，有tanθ＝＝，所以落地速度也只與初速度v0和下落高度h有關(guān)．

(20xx·浙江4月學(xué)考)某卡車在公路上與路旁障礙物相撞．處理事故的警察在泥地中發(fā)現(xiàn)了一個小的金屬物體，經(jīng)判斷，它是相撞瞬間車頂上一個松脫的零件被拋出而陷在泥里的．為了判斷卡車是否超速．需要測量的量是()
A．車的長度，車的重量
B．車的高度，車的重量
C．車的長度，零件脫落點與陷落點的水平距離
D．車的高度，零件脫落點與陷落點的水平距離
D[根據(jù)題意和實際情景分析，零件在卡車撞停時，由于慣性向前飛出，不計空氣阻力，視為做平拋運動，測出水平位移和高度，由h＝gt2，x＝v0t，得v0＝x，故D正確．]
(20xx·浙江10月學(xué)考)如圖421甲所示，飼養(yǎng)員對著長l＝1.0m的水平細(xì)長管的一端吹氣，將位于吹氣端口的質(zhì)量m＝0.02kg的注射器射到動物身上．注射器飛離長管末端的速度大小v＝20m/s.可視為質(zhì)點的注射器在長管內(nèi)做勻變速直線運動，離開長管后做平拋運動，如圖乙所示．若動物與長管末端的水平距離x＝4.0m，求注射器下降的高度h.

圖421
【解析】由平拋運動規(guī)律有x＝vt得t＝＝0.2s由h＝gt2得h＝0.2m.【答案】0.2m

1．兩個重要推論
(1)做平拋(或類平拋)運動的物體任一時刻的瞬間速度的反向延長線一定通過此時水平位移的中點，如圖422中A點和B點所示．

圖422
(2)做平拋(或類平拋)運動的物體在任意時刻任一位置處，設(shè)其速度方向與水平方向的夾角為α，位移方向與水平方向的夾角為θ，則tanα＝2tanθ.
2．平拋運動的求解方略——運動分解
(1)→→→
(2)時間相等是聯(lián)系兩個分運動的橋梁．
(3)注意速度、位移的合成與分解．

1．關(guān)于做平拋運動的物體，說法正確的是()
A．速度始終不變
B．加速度始終不變
C．受力始終與運動方向垂直
D．受力始終與運動方向平行
B[物體做平拋運動的條件是物體只受重力作用，且初速度沿水平方向，故物體的加速度始終不變，大小為g，B正確；物體的平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動，其合運動是曲線運動，速度的大小和方向時刻變化，A錯誤；運動過程中，物體所受的力與運動方向既不垂直也不平行，C、D錯誤．]
2．(20xx·嘉興高三檢測)關(guān)于從同一高度以不同初速度水平拋出的物體，比較它們落到水平地面上的時間(不計空氣阻力)，以下說法正確的是()
A．速度大的時間長
B．速度小的時間長
C．一樣長
D．質(zhì)量大的時間長
C[水平拋出的物體做平拋運動，由y＝gt2得t＝，其下落的時間由下落的高度決定，從同一高度以不同初速度水平拋出的物體，落到水平地面上的時間相同，A、B、D錯誤，C正確．]
3．(20xx·浙江10月學(xué)考)一水平固定的水管，水從管口以不變的速度源源不斷地噴出，水管距地面高h(yuǎn)＝1.8m，水落地的位置到管口的水平距離x＝1.2m，不計空氣及摩擦阻力，水從管口噴出的初速度大小是()
A．1.2m/sB．2.0m/s
C．3.0m/sD．4.0m/s
B[水從管口噴出后做平拋運動，此時運動時間由豎直方向上的h決定，根據(jù)h＝gt2得t＝＝0.6s，水平方向做勻速直線運動，由x＝v0t得初速度v0＝2.0m/s，B選項正確．]
4．如圖423所示，滑板運動員以速度v0從離地高度為h的平臺末端水平飛出，落在水平地面上．忽略空氣阻力，運動員和滑板可視為質(zhì)點，下列表述正確的是()

圖423
A．v0越大，運動員在空中運動時間越長
B．v0越大，運動員落地瞬間速度越大
C．運動員落地瞬間速度方向與高度h無關(guān)
D．運動員落地位置與v0大小無關(guān)
B[運動員在豎直方向上做自由落體運動，運動員做平拋運動的時間t＝，只與高度有關(guān)，與速度無關(guān)，A項錯誤；運動員的末速度是由初速度和豎直方向上的速度合成的，合速度v＝，初速度越大，合速度越大，B項正確；物體在豎直方向上的速度vy＝，高度越高，落地時豎直方向上的速度越大，故合速度方向與高度h有關(guān)，C項錯誤；運動員在水平方向上做勻速直線運動，落地的水平位移x＝v0t＝v0，故落地的位置與初速度有關(guān)，D項錯誤．]
5．(加試要求)(多選)如圖424所示，從某高度處水平拋出一小球，經(jīng)過時間t到達(dá)地面時，速度與水平方向的夾角為θ，不計空氣阻力，重力加速度為g.下列說法正確的是()

圖424
A．小球水平拋出時的初速度大小
B．小球在t時間內(nèi)的位移方向與水平方向的夾角為
C．若小球初速度增大，則平拋運動的時間變長
D．若小球初速度增大，則θ減小
AD[由tanθ＝可得小球平拋的初速度大小v0＝，A正確；由tanα＝＝＝＝tanθ可知，α≠，B錯誤；小球平拋運動的時間t＝，與小球初速度無關(guān)，C錯誤；由tanθ＝可知，v0越大，θ越小，D正確．]考點二|與斜面有關(guān)的平拋運動問題

1．從斜面上平拋(如圖425)

圖425
已知位移方向，方法：分解位移
x＝v0t
y＝gt2
tanθ＝
可求得t＝
2．對著斜面平拋(如圖426)

圖426
已知速度的大小或方向，方法：分解速度
vx＝v0
vy＝gt
tanθ＝＝
可求得t＝

物體從斜面平拋又落在斜面上問題的五條規(guī)律
1．物體的豎直位移與水平位移之比是同一個常數(shù)，這個常數(shù)等于斜面傾角的正切值；
2．物體的運動時間與初速度成正比；
3．物體落在斜面上，位移方向相同，都沿斜面方向；
4．物體落在斜面上時的速度方向平行；
5．當(dāng)物體的速度方向與斜面平行時，物體離斜面的距離最遠(yuǎn)．

1．如圖427所示，以10m/s的水平初速度拋出的物體，飛行一段時間后，垂直地撞在傾角為θ＝30°的斜面上，g取10m/s2，這段飛行所用的時間為()

圖427
A.sB.sC.sD．2s
C[
如圖所示，把末速度分解成水平方向的分速度v0和豎直方向的分速度vy，則有＝cot30°，又vy＝gt將數(shù)值代入以上兩式得t＝s．故選C.]
2.如圖428所示，在足夠長的斜面上的A點，以水平速度v0拋出一個小球，不計空氣阻力，它落到斜面上所用的時間為t1；若將此球改用2v0拋出，落到斜面上所用時間為t2，則t1與t2之比為()

圖428
A．1∶1B．1∶2
C．1∶3D．1∶4
B[因小球落在斜面上，所以兩次位移與水平方向的夾角相等，由平拋運動規(guī)律知tanθ＝＝，所以＝.故選B.]
3．(20xx·臺州模擬)如圖429所示，位于同一高度的小球A、B分別以v1和v2的速度水平拋出，都落在了傾角為30°的斜面上的C點，小球B恰好垂直打到斜面上，則v1、v2之比為()

圖429
A．1∶1B．2∶1
C．3∶2D．2∶3
C[小球A、B從同一高度平拋，到斜面上的C點經(jīng)歷的時間相等，設(shè)為t，由題意可得：tan30°＝，tan30°＝，解得：v1∶v2＝3∶2，C正確．]
4．(加試要求)如圖4210所示，兩個相對的斜面，傾角分別為α＝37°和β＝53°.在頂點把兩個小球以同樣大小的初速度分別向左、向右水平拋出，小球都落在斜面上．若不計空氣阻力，則a、b兩個小球的運動時間之比為()

圖4210
A．1∶1B．4∶3
C．16∶9D．9∶16
D[對a有＝tanα，得ta＝①
對b有＝tanβ，得tb＝②
將數(shù)值代入①②得ta∶tb＝9∶16.故選D.]
5．(加試要求)如圖4211所示，一名跳臺滑雪運動員經(jīng)過一段時間的加速滑行后從O點水平飛出，經(jīng)過3s落到斜坡上的A點．已知O點是斜坡的起點，斜坡與水平面的夾角θ＝37°，運動員的質(zhì)量m＝50kg.不計空氣阻力(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8；g取10m/s2)．求：

圖4211
(1)A點與O點的距離L；
(2)運動員離開O點時的速度大??；
(3)運動員從O點飛出開始到離斜坡距離最遠(yuǎn)所用的時間.
【解析】(1)運動員在豎直方向做自由落體運動，有Lsin37°＝gt2L＝＝75m.(2)設(shè)運動員離開O點時的速度為v0，運動員在水平方向的分運動為勻速直線運動，有Lcos37°＝v0t，即v0＝＝20m/s.(3)運動員的平拋運動可分解為沿斜面方向的勻加速運動(初速度為v0cos37°、加速度為gsin37°)和垂直斜面方向的類豎直上拋運動(初速度為v0sin37°、加速度為gcos37°)．當(dāng)垂直斜面方向的速度減為零時，運動員離斜坡最遠(yuǎn)，有v0sin37°＝gcos37°·t，解得t＝1.5s.
【答案】(1)75m(2)20m/s(3)1.5s