• <label id="61166"></label>

    1. <acronym id="61166"></acronym>
        1. <var id="61166"><rt id="61166"><small id="61166"></small></rt></var>

              專題03 牛頓運動定律(講義)-2015年高中物理培優輔導講義  共用

              • 文件大小:1.25 MB
              • 資料類型:試題 資料編號:1022460
              • 感謝網友:shuxuea上傳  審核人:shulihua
              • 上傳時間:2014年10月13日 23時59分00秒
              • 更新時間:2014年10月13日 23時59分00秒
              • 下載點數:1 點   金幣:0
              • 下載等級:管理員,VIP用戶,收費用戶,普通用戶  
              • 下載次數:
              • 溫馨提示:如何快速獲取點數?-收藏本站!

              1、本網站完全免費,免費注冊后即可以下載。每天登陸還送下載點數哦^_^ 點擊瀏覽會員權限說明

              2、資料一般為壓縮文件,請下載后解壓使用。建議使用IE瀏覽器或者搜狗瀏覽器瀏覽本站,不建議使用傲游瀏覽器。

              3、有任何下載問題,請【發短信】。部分資料需要金幣下載的目的主要是為維持網站正常運作,網站大概需要6萬/年維護費。

              文件簡介::

              【知識精講】
              牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態為止。牛頓第一定律是在伽利略理想實驗的基礎上建立起來的,但它不是實驗規律。牛頓第一定律給出了慣性的概念,慣性是物體保持原有運動狀態的性質,慣性是物體的固有屬性,質量是物體慣性大小的量度;牛頓第一定律揭示了力的本質,即力是產生加速度的原因。
              2.牛頓第二定律物體的加速度跟所受的合外力成正比,跟物體的質量成反比。加速度的方向跟合外力方向相同,這就是牛頓第二定律。它的數學表達式為

              牛頓第二定律反映了加速度跟合外力、質量的定量關系,從這個意義上來說,牛頓第二定律的表達式寫成更為準確。不能將公式理解為:物體所受合外力跟加速度成正比,與物體質量成正比,而公式的物理意義是:對于同一物體,加速度與合外力成正比,其比值保持為某一特定值,這比值反映了該物體保持原有運動狀態的能力。
              力與加速度相連系而不是同速度相連系。從公式可以看出,物體在某一時刻的即時速度,同初速度、外力和外力的作用時間都有關。物體的速度方向不一定同所受合外力方向一致,只有速度的變化量(矢量差)的方向才同合外力方向一致。
              牛頓第二定律反映了外力的瞬時作用效果。物體所受合外力一旦發生變化,加速度立即發生相應的變化。例如,物體因受摩擦力而做勻變速運動時,摩擦力一旦消失,加速度立即消失。剎車過程中的汽車當速度減小到零以后,不再具有加速度,它絕不會從速度為零的位置自行后退。
              3.牛頓第三定律:兩個物體之間的作用力與反作用力總是大小相等,方向相反,作用在一條直線上。牛頓第三定律揭示了物體與物體間相互作用規律。兩個物體之間的作用力反作用力總是等值(大小相等)、反向(方向相反)、共線(作用在一條直線上)、異體(作用力與反作用力分別作用在相互作用的兩個不同物體上)、同時(作用力與反作用力一定是同時產生、同時變化、同時消失,它們的存在不分先后)、同性(作用力與反作用力一定是同種性質的力),作用在兩個物體上各自產生效果,一定不會相互抵消。
              4.兩類動力學問題
              一是已知物體的受力情況確定物體的運動情況,二是已知物體的運動情況確定物體的受力情況。
              對于第一類問題,思維的起點是:首先選擇研究對象,分析受力,求出合外力。然后運用牛頓第二定律求出加速度。根據物體的初始運動狀態,運用運動學知識確定物體的運動情況。
              對于第二類問題,思維的起點是;首先根據物體的運動情況,運用運動學知識求出加速度。然后運用牛頓第二定律求出合外力。分析物體受力情況,運用力的合成與分解及其相關知識求出待求力。
              5.超重和失重
              1.超重——物體對支持物的壓力大于重力。原因:物體有向上的加速度。
              2.失重——物體對支持物的壓力小于重力。原因:物體有向下的加速度。
              3.完全失重——物體對支持物的壓力為零。原因:物體有向下的加速度且大小為g。
              6.由牛頓第二定律可知,F=ma。當物體做勻速直線運動時,其加速度a=0,物體所受合外力一定等于零,物體處于運動平衡狀態。對于先加速后勻速運動問題,可以避開變速運動過程,直接分析末態的勻速運動狀態。
              【深化與拓展】
              1.非慣性參照系
              凡牛頓第一定律成立的參照系叫慣性參照系,簡稱慣性系。凡相對于慣性系靜止或做勻速直線運動的參照系,都是慣性系。在不考慮地球自轉,且在研究較短時間內物體運動的情況下,地球可看成是近似程度相當好的慣性系。凡牛頓第一定律不成立的參照系統稱為非慣性系,一切相對于慣性參照系做加速運動的參照系都是非慣性參照系。在考慮地球自轉時,地球就是非慣性系。在非慣性系中,物體的運動也不遵從牛頓第二定律,需要加入慣性力。
              2.牛頓第二運動定律的動量表達式:F=ma=m==。
              即:物體所受的合外力等于物體動量變化率。
              當質點的質量隨時間變化時,F=ma已經不適用,而F=仍然成立。用動量形式表示的牛頓第二定律具有更大的普遍性。
              3.牛頓運動定律只適用于慣性參考系(相對于地面靜止或勻速直線運動的參考系)。牛頓運動定律只適用于宏觀(相對于分子、原子)、低速(相對于光速)運動的物體。
              4.由牛頓第二定律求解瞬時加速度
              分析求解某一時刻的瞬時加速度,關鍵是分析該時刻前后的受力情況和運動狀態,再由牛頓第二定律求出瞬時加速度。求解瞬時加速度要注意應用兩種基本模型:
              (1)輕繩(或剛性物體接觸),可認為是不發生明顯形變就能產生彈力的物體。若剪斷輕繩(或剛性物體脫離)后,其彈力立即消失,不需要形變恢復時間。
              (2)輕彈簧(或橡皮筋),由于形變量較大,形變恢復需要較長時間。在瞬時性問題中,可認為彈力不變。
              做變加速度運動的物體,加速度時刻在變化(大小變化或方向變化或大小、方向都變化度叫瞬時加速度,由牛頓第二定律知,加速度是由合外力決定的,即有什么樣的合外力就有什么樣的加速度相對應,當合外力恒定時,加速度也恒定,合外力隨時間變化時,加速度也隨時間改變,且瞬時力決定瞬時加速度,可見,確定瞬時加速度的關鍵是正確確定瞬時作用力。
              5、力和運動的關系
              物體所受合外力為零時,物體處于靜止或勻速直線運動狀態。物體所受合外力不為零時,產生加速度,物體做變速運動。若合外力恒定,則加速度大小、方向都保持不變,物體做勻變速運動。
              勻變速運動的軌跡可以是直線,也可以是曲線。物體所受恒力與速度方向處于同一直線時,物體做勻變速直線運動。根據力與速度同向或反向又可進一步分為勻加速運動和勻減速運動,自由落體運動和豎直上拋運動就是例子。若物體所受恒力與速度方向成角度,物體做勻變速曲線運動。例如,平拋運動和斜拋運動。
              物體受到一個大小不變,方向始終與速度方向垂直的外力作用時,物體做勻速圓周運動。此時,外力僅改變速度的方向,不改變速度的大小。
              物體受到一個與位移方向相反的周期性外力作用時,做機械振動。
              綜上所述:判斷一個物體做什么運動,一看受什么樣的力,二看初速度與合外力方向的關系。
              6、力的獨立作用原理
              物體同時受到幾個外力時,每個力各自獨立地產生一個加速度,就像別的力不存在一樣,這個性質叫做力的獨立作用原理。物體的實際加速度就是這幾個分加速度的矢量和。
              根據力的獨立作用原理解題時,有時采用牛頓第二定律的分量形式[來源:www.nc535.com]

              分力、合力及加速度的關系是

              在實際應用中,適用選擇坐標系,讓加速度的某一個分量為零,可以使計算較為簡捷。通常沿實際加速度方向來選取坐標,這種解題方法稱為正交分解法。[來源:www.nc535.com]
              如圖所示,質量為的物體,置于傾角為的固定斜面上,在水平推力的作用下,沿斜面向上運動。物體與斜面間的滑動摩擦為,若要求物體的加速度,可先做出物體的受力圖(如圖所示)。沿加速度方向建立坐標并寫出牛頓第二定律的分量形式



              物體的加速度
              對于物體受三個力或三個以上力的問題,采用正交分解法可以減少錯誤。做受力分析時要避免“丟三拉四”。
              7、質點組的牛頓第二定律
              若研究對象是質點組,牛頓第二定律的形式可以表述為:在任意的方向上,設質點組受的合外力為,質點組中的個物體的質量分別為,方向上的加速度分別為,則有
              上式為在任意方向上的質點組的牛頓第二定律公式。如圖所示,質量為,長為的木板放在光滑的斜面上。為使木板能靜止在斜面上,質量為的人應在木板上以多大的加速度跑動?(設人的腳底與木板間不打滑)
              運用質點組的牛頓第二定律可以這樣求解:選取人和木板組成的系統為研究對象,取沿斜面向下的方向為正,則該方向上的合外力為,故
              因為,所以。的方向與合外力方向相同,故人跑的加速度方向應沿斜面向下。
              [來源:www.nc535.com]
              【解題方法】
              牛頓運動定律是高中物理的核心內容,解答牛頓運動定律問題的方法是,首先要理解掌握牛頓運動三定律及其相關知識,對一般知識性、概念性問題要根據牛頓運動定律的內涵和正確分析后解答。對于瞬時性問題,要根據彈簧彈力不能突變,而細線中拉力、剛性桿中彈力、接觸面支持力等可以突變。對于連接體、疊加體要能夠應用整體法和隔離法分析受力,由于牛頓第二定律和相關知識列方程聯立解答。

              【典例精解】
              典例1.(2014重慶理綜)以不同初速度將兩個物體同時豎直向上拋出并開始計時,一個物體所受空氣阻力可忽略,另一個物體所受空氣阻力大小與物體速率成正比。下列用虛線和實線描述兩物體運動的υ-t圖象可能正確的是

              【答案】D

              典例2.(2014高考全國新課標理綜I第17題)如圖,用橡皮筋將一小球懸掛在小車的架子上,系統處于平衡狀態。現使小車從靜止開始向左加速,加速度從零開始逐漸增大到某一值,然后保持此值,小球穩定地偏離豎直方向某一角度(橡皮筋在彈性限度內)。與穩定在豎直位置時相比,小球的高度
              A.一定升高
              B.一定降低
              C.保持不變
              D.升高或降低由橡皮筋的勁度系數決定
              【名師解析】:以懸點為參考位置。設橡皮筋原長為L0,小車加速度為零時,小球穩定在豎直位置,設橡皮

              答案:A
              典例3.(2014江蘇物理第8題)如圖所示,A、B兩物塊的質量分別為2m和m,靜止疊放在水平地面上。A、B間的動摩擦因數為μ,B與地面間的動摩擦因數為μ.最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g.現對A施加一水平拉力F,,則
              (A)當F3μmg時,A相對B滑動
              (D)無論F為何值,B的加速度不會超過μg
              答案:BCD
              典例4.(2014四川理綜)如右圖所示,水平傳送帶以速度v1勻速運動。小物體P,Q由通過定滑輪且不可伸長的輕繩相連。t=0時刻P在傳送帶左端具有速度v2,P與定滑輪間的繩水平。t=t0時刻P離開傳送帶。不計定滑輪質量和摩擦。繩足夠長。正確描述小物體P速度隨時間變化的圖像可能是

              【答案】:BC
              典例5.(18分)(2014山東理綜第23題)研究表明,一般人的剎車反應時間(即圖甲中“反應過程”所用時間)t0=0.4s,但飲酒會導致反應時間延長。在某次試驗中,志愿者少量飲酒后駕車以v0=72km/h的速度在試驗場的水平路面上勻速行駛,從發現情況到汽車停止,行駛距離L=39m。減速過程中汽車位移s與速度v的關系曲線如圖乙所示,此過程可視為勻變速直線運動。取重力加速度的大小g=10m/s2。求:
              ⑴減速過程汽車加速度的大小及所用時間;
              ⑵飲酒使志愿者的反應時間比一般人增加了多少;
              ⑶減速過程汽車對志愿者作用力的大小與志愿者重力大小的比值。
              【名師解析】:(1)設減速過程中汽車加速度的大小為a,所用時間為t,由題意可得初速度v0=72km/h=20m/s。點評:開車不喝酒,已經成為大多數司機朋友的共識。此題的創新點有二:一是以汽車位移s與速度v的關系曲線給出相關解題信息;二是綜合考查平行四邊形定則、牛頓第二定律、勻變速直線運動規律。
              典例6.(12分)(2014全國新課標理綜I)公路上行駛的兩汽車之間應保持一定的安全距離。當前車突然停止時,后車司機可以采取剎車措施。使汽車在安全距離內停下而不會與前車相碰。通常情況下,人的反應時間和汽車系統的反應時間之和為1s。當汽車在晴天干燥瀝青路面上以108km/h的速度勻速行駛時,安全距離為120m。設雨天時汽車輪胎與瀝青路面間的動摩擦因數為晴天時的2/5。若安全距離仍為120m,求汽車在雨天安全行駛的最大速度。
              μmg=ma,
              s=vt0+。
              聯立解得:v=20m/s=72km/h。

              典例6(2014年高考上海物理第31題).(12分)如圖,水平地面上的矩形箱子內有一傾角為θ的固定斜面,斜面上放一質量為m的光滑球。靜止時,箱子頂部與球接觸但無壓力。箱子由靜止開始向右做勻加速運動,然后改做加速度大小為a的勻減速運動直至靜止,經過的總路程為s,運動過程中的最大速度為v。[來源:www.nc535.comwww.nc535.com]
              (1)求箱子加速階段的加速度大小a'。
              (2)若a>gtanθ,求減速階段球受到箱子左壁和頂部的作用力。


              典例7.(14分)(2014河南名校質檢)從地面發射質量為m的導彈,導彈上的噴氣發動機可產生恒定的推力,且可通過改變噴氣發動機尾噴管的噴氣質量和方向改變發動機推力的大小和方向,導彈起飛時發動機推力大小為F=mg,導彈沿和水平方向成θ=30°角的直線斜向右上方勻加速飛行.經過時間t后,遙控導彈上的發動機,使推力的方向逆時針旋轉60°,導彈依然可以沿原方向勻減速直線飛行.(不計空氣阻力和噴氣過程中導彈質量的變化).求:
              (1)t時刻導彈的速率及位移是多少;
              (2)旋轉方向后導彈還要經過多長時間到達最高點;
              (3)導彈上升的最大高度是多少?



              (2)推力方向逆時針旋轉60°,合力的方向與水平成30°斜向下,推力F′跟合力F′h垂直,如圖乙所示.[來源:www.nc535.com]





                  

              用戶登錄

              用戶中心

              網站動態

              關于本站 | 版權申明 | 聯系我們 | 網站地圖
              版權聲明:1、本站資料大部分為網絡收集整理、購買、會員上傳。如有侵權,請本著友好方式發郵件給我們,我們均無條件刪除。無共享精神者,也請勿使用本站資料!
              2、部分資料為收費會員下載,目的促進資源共享,您可以通過提供原創或自編資料獲取。如有任何因為資料搞事者或者勒索本站者,本站將堅決奉陪。

              CopyRight©書利華教育網 2005-2013---粵ICP備12001155號-1---E-mail:785521207#qq.com(#改為@即可) QQ:785521207 旺旺:lisi355
              六月丁香