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第三章 牛顿运动定律
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01
核心考点 突破
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第三章 牛顿运动定律
第1轮 物理
素养提升(二) 动力学中三类常考问题
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第三章 牛顿运动定律
第1轮 物理
01
核心考点 突破
考点一 动力学中的图象问题
1.常见的动力学图象
vt图象、Fa图象、Fx图象、at图象、Ft图象等.
2.数形结合解决动力学图象问题
(1)在图象问题中,无论是读图还是作图,都应尽量先建立函数关系,进而明确“图象与公式”“图象与物体”间的关系;然后根据函数关系读取图象信息或者描点作图.
(2)读图时,要注意图线的起点、斜率、截距、折点以及图线与横坐标包围的“面积”等所对应的物理意义,尽可能多地提取解题信息.
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第三章 牛顿运动定律
第1轮 物理
(一)根据图象分析物体的运动情况
(2021·浙江湖州质检)如图甲所示,质量m=1 kg的物块在平行斜面向上的拉力F作用下从静止开始沿斜面向上运动,t=0.5 s时撤去拉力,利用速度传感器得到其速度随时间的变化关系图象(vt图象)如图乙所示,g取10 m/s2,求:
(1)2 s内物块的位移大小x和通过的路程L;
(2)沿斜面向上运动两个阶段加速度大小a1、a2和拉力大小F.
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第三章 牛顿运动定律
第1轮 物理
解析 (1)物块上升的位移x1=×2×1 m=1 m
物块下滑的距离x2=×1×1 m=0.5 m
位移x=x1-x2=1 m-0.5 m=0.5 m
路程L=x1+x2=1 m+0.5 m=1.5 m.
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第三章 牛顿运动定律
第1轮 物理
(2)由题图乙知,各阶段加速度的大小
a1= m/s2=4 m/s2
a2= m/s2=|-4| m/s2=4 m/s2
设斜面倾角为θ,斜面对物块的摩擦力为Ff,根据牛顿第二定律
0~0.5 s内F-Ff-mg sin θ=ma1
0.5~1 s内-Ff-mg sin θ=ma2
联立解得:F=8 N.
答案 (1)0.5 m 1.5 m (2)4 m/s2 4 m/s2 8 N
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第三章 牛顿运动定律
第1轮 物理
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第三章 牛顿运动定律
第1轮 物理
AD
(二)根据图象分析物体的受力情况
(多选)物体最初静止在倾角θ=30°的足够长斜面上,如图甲所示受到平行斜面向下的力F的作用,力F随时间t变化的图象如图乙所示,开始运动2 s后物体以2 m/s的速度匀速运动,下列说法正确的是(g取10 m/s2)( )
A.物体的质量m=1 kg
B.物体的质量m=2 kg
C.物体与斜面间的动摩擦因数μ=
D.物体与斜面间的动摩擦因数μ=
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第三章 牛顿运动定律
第1轮 物理
解析 由开始运动2 s后物体以2 m/s的速度匀速运动,可知0~2 s内物体的加速度大小为a=1 m/s2;在0~2 s内对物体应用牛顿第二定律得F1+mg sin 30°-μmg cos 30°=ma,2 s后由平衡条件可得F2+mg sin 30°-μmg cos 30°=0,联立解得m=1 kg,μ=,选项A、D正确.
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第三章 牛顿运动定律
第1轮 物理
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第三章 牛顿运动定律
第1轮 物理
AC
(三)通过aF图象分析力与运动的关系
(多选)如图甲所示,一质量为M的长木板静置于光滑水平面上,其上放置一质量为m的小滑块.木板受到随时间t变化的水平拉力F作用时,用传感器测出其加速度a,得到如图乙所示的aF图象.g取10 m/s2.则下列说法正确的是( )
A.滑块的质量m=4 kg
B.木板的质量M=4 kg
C.滑块与木板间动摩擦因数为0.1
D.当F=8 N时滑块加速度为2 m/s2
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第三章 牛顿运动定律
第1轮 物理
解析 由题图乙,当F等于6 N时,加速度a=1 m/s2,对整体:F=(M+m)a,解得:M+m=6 kg,当F大于6 N时,根据牛顿第二定律得a=,知图线的斜率k==,解得M=2 kg,故滑块的质量m=4 kg,故A正确,B错误;根据F大于6 N的图线延长线知,F=4 N时,a=0,又a=,解得μ=0.1,故C正确;根据μmg=ma′,得F=8 N时滑块的加速度为a′=1 m/s2,故D错误.
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第三章 牛顿运动定律
第1轮 物理
AB
[训练] (多选)(2019·全国卷Ⅲ)如图(a),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平.t=0时,木板开始受到水平外力F的作用,在t=4 s时撤去外力.细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图(b)所示,木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示.木板与实验台之间的摩擦可以忽略.重力加速度取10 m/s2.由题给数据可以得出(