高考物理牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用復(fù)習(xí)資料(編輯修改稿)
2024-10-04 08:59 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 性較大的水平鋼絲網(wǎng)，上 下彈跳．關(guān)于運(yùn)動(dòng)員上下運(yùn)動(dòng)過程中 的下列分析正確的是 ( ) 圖 3－ 3－ 6 A．運(yùn)動(dòng)員在空中上升和下落過程都處于失重狀態(tài) B．運(yùn)動(dòng)員在空中上升過程處于超重狀態(tài)，下落過程處于失 重狀態(tài) C．運(yùn)動(dòng)員與蹦床剛接觸的瞬間，是其下落過程中速度最大 的時(shí)刻 D．從與蹦床接觸到向下運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過程中，運(yùn)動(dòng)員做 先加速后減速的變速運(yùn)動(dòng) 解析： 運(yùn)動(dòng)員在空中上升和下落過程，加速度均豎直向下，為失重狀態(tài)， A正確， B錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員與蹦床接觸的瞬間，加速度向下，正在向下加速，隨運(yùn)動(dòng)員向下運(yùn)動(dòng)蹦床的形變?cè)龃?，彈力增大，加速度變小到零后又向上增大，?C錯(cuò)誤， D正確． 答案： AD 2．美國(guó)“零重力公司”曾經(jīng)資助來自全美各地的大約 250 名物理教師體驗(yàn)了一把“零重力”旅游．在失重的那些 時(shí)間里，老師們將身體撞向墻壁、天花板和地板，或是 相互撞成一團(tuán)，還有人試圖吃點(diǎn)糖果，或是抓住三維的 水滴．有的老師甚至進(jìn)行了快速地稱物體質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)． 幾乎所有人還試圖扮成“超人”飛行的樣子，兩手往前 平伸，有 3名教師甚至穿上了“超人”服．“零重力” 旅游是一種新興的旅游項(xiàng)目，一架經(jīng)過特殊改裝的波音 727 飛機(jī)載著乘客在高空反復(fù)交替做爬升和俯沖的動(dòng)作，以制造 瞬間的“零重力”狀態(tài)，乘客可以在地球上體驗(yàn)身處太空的 美妙感覺．關(guān)于飛機(jī)上“零重力”的產(chǎn)生，下列說法正確或 設(shè)想原理上可行的是 ( ) A．飛機(jī)在勻速爬升時(shí)處于完全失重狀態(tài)產(chǎn)生“零重力” B．飛機(jī)在經(jīng)過爬升到達(dá)弧形軌道最高點(diǎn)前后的一段時(shí)間內(nèi) 的運(yùn)動(dòng)，可視為是在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，所以這 段時(shí)間是“零重力”的產(chǎn)生階段 C．設(shè)想飛機(jī)通過最高點(diǎn)瞬間關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)、收起機(jī)翼，忽略 空氣阻力，讓飛機(jī)做平拋運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生“零重力” D．設(shè)想飛機(jī)豎直爬升時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)、收起機(jī)翼，忽略空氣 阻力，讓飛機(jī)做豎直上拋運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生“零重力” 解析： “零重力”狀態(tài)指的就是完全失重狀態(tài)，在此狀 態(tài)下，物體的加速度為 g，方向豎直向下， A選項(xiàng)飛機(jī)勻 速飛行，處于平衡狀態(tài)， A選項(xiàng)錯(cuò)誤， B、 C、 D選項(xiàng)中飛 機(jī)的加速度都可以為 g. 答案： BCD 3．如圖 3－ 3－ 7所示， A為電磁鐵，掛在支架 C上，放到臺(tái)秤 的托盤中，在它的正下方有一鐵塊 B，鐵塊 B靜止時(shí)，臺(tái)秤 示數(shù)為 G，當(dāng)電磁鐵通電后，在鐵塊被吸引上升的過程中， 臺(tái)秤的示數(shù)將 ( ) A．變大 B．變小 C．大于 G，但呈恒量 D．先變大，后變小 解析： 鐵塊被吸起上升的過程中，由于電磁鐵 A對(duì) B的吸引力越來越大， B做加速度變大的加速上升運(yùn)動(dòng)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)而言，處于超重現(xiàn)象越來越明顯的狀態(tài) (可以認(rèn)為系統(tǒng)重心也在做加速度變大的加速上升運(yùn)動(dòng) )，所以臺(tái)秤的示數(shù)應(yīng)大于 G，且不斷變大． A選項(xiàng)正確． 答案： A 4． (2020臨沂模擬 )如圖 3－ 3－ 8所示， 彈簧測(cè)力計(jì)外殼質(zhì)量為 m0，彈簧 及掛鉤的質(zhì)量忽略不計(jì)，掛鉤吊 著一質(zhì) 量為 m的重物，現(xiàn)用一方 向豎直向上的外力 F拉著彈簧測(cè) 力計(jì)，使其向上做勻加速直線運(yùn) 動(dòng)，則彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為 ( ) 解析： 彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)等于掛鉤對(duì)物體 m的拉力 F′， 對(duì) m、 m0組成的整體： F－ (m＋ m0)g＝ (m＋ m0)a，對(duì) m： F′－ mg＝ ma，可解得： F′= F，故 D正確． 答案： D 0mmm?5．如圖 3－ 3－ 9所示，在水平地面上有 A、 B兩個(gè)物體，質(zhì) 量分別為 mA＝ kg和 mB＝ kg，它們與地面間的動(dòng) 摩擦因數(shù)均為 μ＝ A、 B之間有一原長(zhǎng) l＝ 15 cm、 勁度系數(shù) k＝ 500 N/m的輕質(zhì)彈簧將它們連接．現(xiàn)分別用 兩個(gè)方向相反的水平恒力 F F2同時(shí)作用在 A、 B兩物體 上，已知 F1＝ 20 N， F2＝ 10 N，取 g＝ 10 m/s2. 當(dāng)物體運(yùn) 動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，求： (1)A和 B共同運(yùn)動(dòng)的加速度； (2)A、 B之間的距離 (A和 B均可視為質(zhì)點(diǎn) )． 解析： (1)A、 B組成的系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中所受摩擦力為 Ff＝ μ(mA＋ mB)g＝ N 設(shè)運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)系統(tǒng)的加速度為 a，根據(jù)牛頓第二定律有F1－ F2－ Ff＝ (mA＋ mB)a 解得 a＝ m/s2 (2)以 A為研究對(duì)象，運(yùn)動(dòng)過程中所受摩擦力 FfA＝ μmAg＝ N 設(shè)運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)所受彈簧的彈力為 FT，根據(jù)牛頓第二定律有 F1－ FfA－ FT＝ mAa 解得 FT＝ 14 N 所以彈簧的伸長(zhǎng)量 Δx＝ FT/k＝ cm 因此運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí) A、 B之間的距離為 x＝ l＋ Δx＝ cm. 答案： (1) m/s2 (2) cm 一、牛頓第二定律 1．內(nèi)容： 物體加速度的大小跟作用力成 ，跟物體的 質(zhì)量成 ，加速度的方向跟 的方向相同． 2．表達(dá)式： F＝ ma. 3．物理意義： 反映物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小、方向與所受 的關(guān)系． 正比 反比 作用力 合外力 4．適用范圍 (1)牛頓第二定律僅適用于 參考系 (相對(duì)地面靜止或做勻 速直線運(yùn)動(dòng)的參考系 )． (2)牛頓第二定律僅適用于宏觀物體 運(yùn)動(dòng)的情況． 5．兩類應(yīng)用 牛頓第二定律將物體的 情況和受力情況聯(lián)系起來． (1)已知物體的 情況，求物體的運(yùn)動(dòng)情況． (2)已知物體的 情況，求物體的受力情況． 慣性 運(yùn)動(dòng) 受力 運(yùn)動(dòng) 低速 應(yīng)用牛頓第二定律解決動(dòng)力學(xué)問題的關(guān)鍵是利用加速 度的“橋梁” 作用，將運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律和牛頓第二定律相結(jié) 合，尋找加速度和未知量的關(guān)系． 二、力學(xué)單位制 1．單位制：由 單位和 單位一起組成了單位制． 基本 導(dǎo)出 2．基本單位：基本物理量的單位．基本物理量共七個(gè)，其 中力學(xué)有三個(gè)，它們是 、 、 ，它們的單位 分別是 、 、 . 質(zhì)量 時(shí)間 長(zhǎng)度 s m 3．導(dǎo)出單位：由基本物理量根據(jù) 推導(dǎo)出來的其
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