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(yè)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(guò)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(guò)程都處于失重狀態(tài) B．運(yùn)動(dòng)員在空中上升過(guò)程處于超重狀態(tài)，下落過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(lái)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(guò)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(jué)．關(guān)于飛機(jī)上“零重力”的產(chǎn)生，下列說(shuō)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(guò)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(guò)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(pán)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(guò)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(guò)程中，由于電磁鐵 A對(duì) B的吸引力越來(lái)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(lái)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(guò)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(guò)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(lái)． (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(wèn)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(lái)的其
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