第四章 牛顿运动定律 章末总结-【高考领航】2023-2024学年高中物理必修第一册同步核心辅导与测评（教科版）

章末总结 [备选答案] 提示：将以下备选答案前的字母填入正确的位置。 A．反比 B．相同 C．匀速直线运动 D．相反 E．静止 F．同一条直线上 G．正比 H．相等 I．F＝ma [答案校对] C　E　G　A　B I　H　D　F [专题一　动力学中的多过程问题] 1．当题目给出的物理过程较复杂，由多个过程组成时，要明确整个过程由几个子过程组成，将过程合理分段，找到相邻过程的联系点并逐一分析每个过程。联系点：前一过程的末速度是后一过程的初速度，另外还有位移关系等。 2．由于不同过程中力发生了变化，所以加速度也会发生变化，所以对每一过程都要分别进行受力分析，分别求加速度。 　如图所示，水平地面上紧靠粗糙水平台依次排放着A、B两木板，A、B的长度均为L＝5 m、质量均为M＝1.5 kg，其上表面与平台相平，A与平台和B均接触但不粘连。现有一质量为m＝3 kg、可视为质点的滑块C，从平台上距平台右侧的距离d＝2.5 m处，以大小v0＝8 m/s、方向水平向右的初速度向右滑动。已知C与平台间、C与木板A、B间的动摩擦因数均为μ1＝0.3，A、B与地面间的动摩擦因数均为μ2＝0.1，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，g取10 m/s2。求： (1)滑块C刚滑上A板时的速度大小； (2)滑块C刚滑离A板时，B板的速度大小； (3)从滑块C滑上A板到C与B板相对静止的过程，B板发生的位移大小。 解析：(1)C在水平台上做匀减速直线运动，由运动学规律有v－v＝－2a1d， 由牛顿第二定律有μ1mg＝ma1， 代入数据解得a1＝3 m/s2，v1＝7 m/s。 (2)滑块C在木板A上滑动时的加速度仍为a1，设木板A、B的加速度为a2 对A、B整体有μ1mg－μ2(m＋2M)g＝2Ma2 代入数据得a2＝1 m/s2 设C在A上运动的时间为t1，则 L＝(v1t1－a1t)－a2t， 代入数据解得t1＝1 s或t1＝2.5 s(舍去) C滑上B时，A、B分离。设C离开A时的速度为vC，木板A、B的速度分别为vA和vB，则vC＝v1－a1t1＝4 m/s，vA＝vB＝a2t1＝1 m/s。 (3)C在B上滑动时，C的加速度仍为a1，设B的加速度为a3，对B有 μ1mg－μ2(m＋M)g＝Ma3， 代入数据得a3＝3 m/s2 设经过时间t2，B、C达到共同速度v 则有v＝vC－a1t2＝vB＋a3t2 代入数据得t2＝0.5 s，v＝2.5 m/s B发生的总位移为xB＝t1＋t2 代入数据解得xB＝1.375 m。 答案：(1)7 m/s　(2)1 m/s　(3)1.375 m [专题二　“等时圆”模型] 1．物体沿着位于同一竖直圆上的所有过圆周最低点的光滑弦从顶端由静止下滑，到达圆周最低点的时间均相等，且t＝2(如图甲所示)。 2．物体沿着位于同一竖直圆上的所有过最高点的光滑弦从最高点由静止下滑，到达弦底端的时间均相等，且t＝2(如图乙所示)。 3．如图丙所示，两竖直圆周的圆心在同一竖直线上，物体沿着过两圆公切点的任意一条光滑弦由静止从上端点下滑至下端点的时间都相等且为t＝2。 甲　　　　　　乙　　　　　　丙 　如图所示，位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M点，与竖直墙壁相切于A点。竖直墙壁上另一点B与M的连线和水平面的夹角为60°，C是圆环轨道的圆心。已知在同一时刻a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道AM、BM运动到M点，c球由C点自由下落到M点。则(　　) A．a球最先到达M点 B．b球最先到达M点 C．c球最先到达M点 D．b球和c球都可能最先到达M点 解析：C　如图所示，令圆环半径为R，则c球由C点自由下落到M点用时满足R＝gt，所以tc＝；对于a球，令AM与水平面成θ角，则a球下滑到M点用时满足AM＝2Rsin θ＝gsin θ·t，即ta＝2；同理b球从B点下滑到M点用时也满足tb＝2(r为过B、M且与水平面相切于M点的竖直圆的半径，r＞R)。综上所述可得tb＞ta＞tc，故选项C正确。 [专题三　变力问题] 　“神舟十四号”载人飞船的返回舱在距地面某一高度时，启动减速降落伞装置开始做减速运动。当返回舱的速度大约减小至v＝10 m/s时，继续匀速(近似)地下降。当以这个速度一直降落到距离地面h＝1.1 m时，立刻启动返回舱的缓冲发动机并向下喷气，舱体再次做减速运动，经历时间t＝0.20 s后，以某一安全的速度落至地面。 (1)若最后的减速过程可视为竖直方向的匀减速直线运动，取重力加速度g＝10 m/s2。求： a．这一过程中返回舱加速度的方向和加速度的大小a； b．这一过程中返回舱对质量m＝60 kg的航天员的作用力的大小F。 (2)事实上，空气阻力不仅跟物体相对于空气的速度有关，还跟物体的横截面积有