内容正文:
专题3
牛顿运动定律
什么
高数复习必备
核心知识点
重要思想
方法技巧
易错知识点警示
对牛顿运动定
受力分析与运动
(1)做好受力分析和运动过程的分析;
(1)超重、失重现象;
律的理解及基
学公式相结合
(2)加速度是联系运动和力的桥梁
(2)瞬时性问题
本应用
理想化模型,受
(1)找准系统稳定时各物体之间的共同量;
(1)等时圆模型;
力分析、0-t图
(2)合理使用极限法、假设法、数学法等方
(2)连接体问题;
牛顿运动定律
像、运动学公式
法分析问题;
(3)临界、极值问题;
的综合应用
结合应用,数形
(3)掌握模型特点,结合v-t图像,会对物
(4)传送带模型;
结合
体进行对应的受力分析和运动分析
(5)滑块一木板模型
注意1,本专题主要考查理解牛顿运动定律的意义,能熟练应用牛顿第二定律、牛顿第三定律和
受力分析解决运动和力的问题,理解超重和失重现象,掌握牛顿第二定律的验证方法和原理。
2.高考命题中有关本专题内容往往综合牛顿运动定律和运动学规律进行考查,考题中注重与电
场、磁场的渗透,并与生活、科技、工农业生产等实际问题相联系。
考点内容梳理
考点1
对牛顿运动定律的理解及基本应用(山东高考6年8考)】
一、超重和失重
1.对超重和失重的理解
(1)不论超重、失重或完全失重,物体的实重都不变,只是“视重”改变。
(2)物体超重或失重多少由物体的质量m和竖直加速度a共同决定,其大小等于ma。
(3)在完全失重的状态下,一切由重力产生的物理现象都会完全消失。
(4)当物体的加速度不是竖直方向时,只要其在竖直方向上有分量,物体就会处于超重或失重
状态。
2.判断超重和失重的方法
当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时,物体处于超重状态;小于重力
从受力的角度判断
时,物体处于失重状态;等于零时,物体处于完全失重状态
当物体具有向上的加速度时,物体处于超重状态;具有向下的加速度时,物体处
从加速度的角度判断
于失重状态;向下的加速度为重力加速度时,物体处于完全失重状态
从运动状态的角度判断
物体向上加速或向下减速时,超重;物体向下加速或向上减速时,失重
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讲解册
实战高考·物理
二、牛顿第二定律的瞬时性问题
1.两种模型
轻绳、轻杆
不发生明显形变就能产生弹力,剪断或脱离后,不需要时间恢复形变,弹力立即消失或
和接触面
改变。一般题目中所给的轻绳、轻杆和接触面在不加特殊说明时,均可按此模型处理
两种模型
弹簧、蹦床
当弹簧的两端与物体相连(即两端为固定端)或相挤压时,由于物体具有惯性,弹簧的长度
和橡皮筋
不会发生突变,所以在瞬时性问题中,其弹力认为是不变的,即此时弹簧的弹力不突变
2.求解瞬时性问题的一般思路
分析瞬时变化前
分析瞬时变化后哪
求出变化后物体所受合力,
求瞬时
物体的受力情况
些力变化或消失
根据牛顿第二定律列方程
加速度
三、动力学中的图像问题
1.常见的动力学图像
yt图像、a-t图像、F-t图像、F-a图像等。
2.图像问题的类型
(1)已知物体受到的力随时间变化的图像,分析物体的运动情况。
(2)已知物体的速度、加速度随时间变化的图像,分析物体的受力情况。
(3)由已知条件确定某物理量的变化图像。
3.解题策略
(1)分清图像的类别:即分清横、纵坐标所代表的物理量,明确图像的物理意义。
(2)注意图像中的特殊点、斜率、面积所表示的物理意义。
(3)明确能从图像中获得的信息:把图像与具体的题意、情景结合起来,应用物理规律列出与图
像对应的函数表达式,明确“图像与公式”“图像与物体”间的关系,从而作出准确判断。
四、动力学两类基本问题
1.求解两类问题的思路
第一类
物体的
牛顿第
物体的加
运动学
物体的运
受力情况
二定律
速度a
公式
动情况
第二类
2.分析、解决这两类问题的关键:抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁一加速度。
考点2牛顿运动定律的综合应用(山东高考6年11考)
一、连接体问题
1.连接体
(1)由两个或两个以上物体所构成的系统,系统内物体之间存在相互作用。
(2)连接体的运动特点
①轻绳——轻绳在伸直状态下,两端的连接体沿绳方向的速度总是相等的。
②轻杆一轻杆平动时,连接体具有相同的平动速度;轻杆转动时,连接体具有相同的角速度,
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O专题3牛顿运动定律
而线速度与转动半径成正比。一般情况下,连接体沿杆方向的分速度相等。
③轻弹簧一在弹簧发生形变的过程中,两端连接体的速率不一定相等;在弹簧形变最大时,
两端连接体的速率相等。
(3)连接体的受力特点:轻绳、轻弹簧的作用力沿绳或弹簧方向,轻杆的作用力不一定沿杆。
2.处理连接体问题的方法
(1)整体法:若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之间的作用力,则可以把它
们看成一个整体,分析整体受到的合力,再应用牛顿第二定律求加速度(或其他未知量)。
(2)隔离法:若连接体内各物体的加速度不相同,或者要求出系统内各物体之间的作用力时,就
需要把物体从系统中隔离出来,应用牛顿第二定律列方程求解。
(3)整体法、隔离法交替运用:若连接体内各物体具有相同的加速度,且要求物体之间的作用力
时,可以先用整体法求出加速度,再用隔离法选取合适的研究对象,应用牛顿第二定律求作用
力。即“先整体求加速度,后隔离求内力”。若已知物体之间的作用力,要求连接体所受外力,
则“先隔离求加速度,后整体求外力”。
二临界极值问题
1.四种典型的临界条件
(1)接触与脱离的临界条件:两物体相接触或脱离,临界条件是弹力F、=0。
(2)相对滑动的临界条件:两物体相接触且相对静止时,常存在着静摩擦力,则发生相对滑动的
临界条件是静摩擦力达到最大值。
(3)绳子断裂与松弛的临界条件:绳子所能承受的张力是有限度的,绳子断与不断的临界条件
是绳中张力等于它所能承受的最大张力,绳子松弛的临界条件是FT=0。
(4)加速度变化时,速度达到最值的临界条件:加速度α=0。
2.思维方法
把物理问题(或过程)推向极端,从而使临界现象(或状态)暴露出来,以达到正确解决问题的
极限法
目的
临界问题存在多种可能,特别是非此即彼两种可能时,或变化过程中可能出现临界条件,也可
假设法
能不出现临界条件时,往往用假设法解决问题
数学法
将物理过程转化为数学表达式,根据数学表达式解出临界条件
三、多过程问题
1.类型:多过程问题可根据涉及物体的多少分为单体多过程问题和多体多过程问题。
2.综合运用牛顿第二定律和运动学知识解决多过程问题的关键
首先明确每个“子过程”所遵守的规律,其次找出它们之间的关联点,然后列出“过程性方程”与
“状态性方程”。
3.解决多过程问题的策略
(1)任何多过程的复杂物理问题都是由很多简单的小过程构成的。有些是“承上启下”型,上一
过程的结果是下一过程的已知,这种情况,一步一步完成即可;有些是“树枝”型,告诉的是旁
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讲解
实战高考·物理
支,要求的是主干(或另一旁支),这就要求找出各过程的关联,按顺序逐个分析。
(2)注意两个过程的连接处,加速度可能突变,但速度一般不会突变,速度是联系前后两个过程
的桥梁。
⊙
题型各个击破
........
怎么考
题型一等时圆模型」
注意其中模型3可以看成两个等时圆,分
题型解读
段按上述模板进行时间比较。
1.模型分析
典例如图所示,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,与竖直墙相
切于A点。竖直墙上另一点B与M的连线
和水平面的夹角为60°,C是圆环轨道的圆心。
B
已知在同一时刻a、b两球分别由A、B两点从
甲
丙
静止开始沿光滑倾斜直轨道AM、BM运动到
(1)模型1:质点从竖直面内的圆环上沿不
同的光滑弦从上端由静止开始滑到环的最
M点;c球由C点自由下落到M点。则()
低点所用时间相等,如图甲所示。
(2)模型2:质点从竖直面内的圆环上最高
点沿不同的光滑弦由静止开始滑到下端所
用时间相等,如图乙所示。
(3)模型3:竖直面内的两个圆环相切且两
环的竖直直径均过切点,质点沿不同的光滑
Aa球最先到达M点
弦从上端由静止开始经切点滑到下端所用
B.b球最先到达M点
时间相等,如图丙所示。
C.c球最先到达M点
2.思维模板
D.b球和c球都可能最先到达M点
①多条相交的倾斜光滑轨道。
模型
解析:由等时圆模型知,a球运动时间小于b
条件
②质点由静止开始从轨道的
端滑到另一端
球运动时间,a球运动时间和沿过CM的直径
设置
①下端相交:交点为圆的最低点(如图甲所示)。
顶点
②上端相交:交点为圆的最高点(如图乙所示)
的自由下落时间相等,所以从C点自由下落到
作等
①过顶点作竖直线。
M点的c球的运动时间最短,故C正确。
时圆
②以某轨道为弦作圆心在竖直线上的圆
)答案C
①轨道端点都在圆周上,质点运动时间相等。
时间
②端点在圆内的轨道,质点运动时间短些:
、比较
解题技巧等时圆模型设置顶,点是关键,物体
端点在圆外的轨道,质点运动时间长些
mgsin 0=ma
找出圆直径下滑
从圆的最高点开始沿某光滑弦下滑到圆周,或
C-
与x的关系
时间
从圆周上沿光滑弦下滑到最低,点。
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