考点三牛顿运动定律及其应用考点三牛顿运动定律及其应用高考定位高考定位1考查内容考查内容(1)恒恒力力作作用用下下的的匀匀变变速速直直线线运运动动问问题题和和动动力力学学图图象象问题。问题。(2)物体在平板车、传送带上的运动问题。物体在平板车、传送带上的运动问题。(3)超重和失重问题。超重和失重问题。(4)电场和磁场中的动力学问题。电场和磁场中的动力学问题。2题型、难度题型、难度以选择题、计算题为主，难度中等。以选择题、计算题为主，难度中等。 锁定命题方向锁定命题方向体验高考体验高考1(多选多选)(2015全国卷全国卷)如图如图131甲所示，一物块甲所示，一物块在在t0时刻滑上一固定斜面，其运动的时刻滑上一固定斜面，其运动的vt图象如图乙所图象如图乙所示。若重力加速度及图中的示。若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量，则可均为已知量，则可求出求出图图131A斜面的倾角斜面的倾角B物块的质量物块的质量C物块与斜面间的动摩擦因数物块与斜面间的动摩擦因数D物块沿斜面向上滑行的最大高度物块沿斜面向上滑行的最大高度答案答案ACD答案答案BC3(多多选选)(2016全全国国卷卷)两两实实心心小小球球甲甲和和乙乙由由同同一一种种材材料料制制成成，甲甲球球质质量量大大于于乙乙球球质质量量。两两球球在在空空气气中中由由静静止止下下落落，假假设设它它们们运运动动时时受受到到的的阻阻力力与与球球的的半半径径成成正正比比，与球的速率无关。若它们下落相同的距离，则与球的速率无关。若它们下落相同的距离，则A甲球用的时间比乙球长甲球用的时间比乙球长B甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功答案答案BD4(2017上上海海单单科科)一一碗碗水水置置于于火火车车车车厢厢内内的的水水平平桌桌面面上上。当当火火车车向向右右做做匀匀减减速速运运动动时时，水水面面形形状状接接近近于于图图132中中 图图132解解析析当当火火车车向向右右做做匀匀减减速速运运动动时时，碗碗内内的的水水由由于于惯惯性性，保保持持原原来来较较大大的的速速度度向向右右运运动动，则则只只有有图图A所所示示的的情形符合要求，故情形符合要求，故A正确。正确。答案答案A【必记要点必记要点】1牛顿第一定律牛顿第一定律(1)提提出出了了惯惯性性的的概概念念：惯惯性性是是物物体体的的固固有有属属性性，质质量量是惯性大小的唯一量度。是惯性大小的唯一量度。(2)揭揭示示了了力力和和运运动动的的关关系系：力力是是改改变变物物体体运运动动状状态态的的原因，而不是维持物体运动的原因。原因，而不是维持物体运动的原因。考点一牛顿运动定律的简单应用考点一牛顿运动定律的简单应用突破高频考点突破高频考点2牛顿第三定律牛顿第三定律牛牛顿顿第第三三定定律律说说明明作作用用力力与与反反作作用用力力大大小小相相同同、性性质质相相同同。变变化化情情况况相相同同，但但作作用用力力与与反反作作用用力力方方向向相相反反，作作用用在在不不同同的的两两个个物物体体上上，分分别别对对两两个个物物体体产产生生不不同同的的效果。效果。3牛顿第二定律牛顿第二定律(1)表达式表达式F合合ma或或Fxmax，Fymay。(2)F合合ma是矢量式，是矢量式，a与与F合合的方向相同。的方向相同。 4超重和失重超重和失重(1)超超重重：物物体体对对支支持持物物的的压压力力大大于于重重力力，物物体体具具有有向向上的加速度，物体向上加速运动或向下减速运动。上的加速度，物体向上加速运动或向下减速运动。(2)失失重重：物物体体对对支支持持物物的的压压力力小小于于重重力力，物物体体具具有有向向下的加速度，物体向上减速运动或向下加速运动。下的加速度，物体向上减速运动或向下加速运动。完全失重：物体具有向下的加速度，大小等于完全失重：物体具有向下的加速度，大小等于g。【题组训练题组训练】1(牛牛顿顿第第二二定定律律的的应应用用)如如图图133所所示示，放放在在固固定定斜斜面面上上的的物物块块以以加加速速度度a沿沿斜斜面面匀匀加加速速下下滑滑，若若在在物物块块上再施加一个竖直向下的恒力上再施加一个竖直向下的恒力F，则，则图图133A物块可能匀速下滑物块可能匀速下滑B物块仍以加速度物块仍以加速度a匀加速下滑匀加速下滑C物块将以大于物块将以大于a的加速度匀加速下滑的加速度匀加速下滑D物块将以小于物块将以小于a的加速度匀加速下滑的加速度匀加速下滑答案答案C2(牛顿第二定律的应用牛顿第二定律的应用)(2018佛山二模佛山二模)如图如图134所示，龙门吊是货运码头装载货物的大型机械，我国在所示，龙门吊是货运码头装载货物的大型机械，我国在建的建的“宏海号宏海号”是目前世界上最大的龙门吊，其起吊能是目前世界上最大的龙门吊，其起吊能力力2.2万吨，有万吨，有50层楼高。右图为货运码头起吊集装箱层楼高。右图为货运码头起吊集装箱的某型号龙门吊的示意图，两根长度相等的钢缆绳水平的某型号龙门吊的示意图，两根长度相等的钢缆绳水平吊起总质量为吊起总质量为M的集装箱，缆绳间的夹角为的集装箱，缆绳间的夹角为(侧视图侧视图)，在电机带动下，先以恒定加速度在电机带动下，先以恒定加速度a向右水平运动向右水平运动(正视图正视图)，后以速度，后以速度v水平匀速运动，以下正确的是水平匀速运动，以下正确的是答案答案D3(瞬时加速度的计算瞬时加速度的计算)(2018泰安二模泰安二模)如图如图135所所示，小球示，小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球球B用水平轻弹簧拉着，弹簧固定在竖直板上。两小球用水平轻弹簧拉着，弹簧固定在竖直板上。两小球A、B通过光滑滑轮通过光滑滑轮O用轻质细线相连，两球均处于静止用轻质细线相连，两球均处于静止状态。已知球状态。已知球B质量为质量为m，O点在半圆柱体圆心点在半圆柱体圆心O1的正的正上方，上方，OA与竖直方向成与竖直方向成30角。角。OA长度与半圆柱体半径长度与半圆柱体半径相等，相等，OB与竖直方向成与竖直方向成45角，现将轻质细线剪断的瞬角，现将轻质细线剪断的瞬间间(重力加速度为重力加速度为g)图图135答案答案D【必记要点必记要点】1动动力力学学图图象象的的实实质质是是力力与与运运动动的的关关系系，解解题题的的关关键键在在于于弄弄清清图图象象斜斜率率、截截距距、交交点点、拐拐点点、面面积积的的物物理理意意义。义。 2对对于于复复杂杂的的图图象象或或运运动动过过程程，要要应应用用物物理理规规律律列列出出与与图图象象对对应应的的函函数数解解析析式式，以以便便对对有有关关物物理理问问题题作作出出准准确判断。确判断。3看清纵、横坐标所表示的物理量及单位。看清纵、横坐标所表示的物理量及单位。考点二动力学的图象问题考点二动力学的图象问题【题组训练题组训练】1(多多选选)(2018洛洛阳阳模模拟拟)将将一一质质量量不不计计的的光光滑滑杆杆倾倾斜斜地地固固定定在在水水平平面面上上，如如图图136甲甲所所示示，现现在在杆杆上上套套一一光光滑滑的的小小球球，小小球球在在一一沿沿杆杆向向上上的的拉拉力力F的的作作用用下下沿沿杆杆向向上上运运动动。该该过过程程中中小小球球所所受受的的拉拉力力以以及及小小球球的的速速度度随随时时间间变变化化的的规规律律如如图图乙乙、丙丙所所示示。g10 m/s2。则则下下列说法正确的是列说法正确的是图图136A在在24 s内小球的加速度大小为内小球的加速度大小为0.5 m/s2B小球质量为小球质量为2 kgC杆的倾角为杆的倾角为30D小球在小球在04 s内的位移为内的位移为8 m答案答案AC2. (多选多选)(2018绵阳模拟绵阳模拟)斜面放置在水平地面上，一物斜面放置在水平地面上，一物块以一定的初速度沿斜面向上运动，块以一定的初速度沿斜面向上运动，A是斜面上一点，是斜面上一点，物块过物块过A点后通过的路程为点后通过的路程为x时速度为时速度为v，v2与与x的关系图的关系图线如图线如图137所示，图中所示，图中b1、b2、x0和重力加速度和重力加速度g已已知。根据图线可以求得知。根据图线可以求得图图137A物块质量和物块从物块质量和物块从A点至回到点至回到A点的时间点的时间B斜面倾角和物块从斜面倾角和物块从A点至回到点至回到A点的时间点的时间C斜面倾角和物块与斜面的动摩擦因数斜面倾角和物块与斜面的动摩擦因数D物块质量和物块与斜面的动摩擦因数物块质量和物块与斜面的动摩擦因数答案答案BC规律方法规律方法动力学图象问题求解方法动力学图象问题求解方法第第1步：识别图象。步：识别图象。(1)横、纵坐标轴表示的物理量；横、纵坐标轴表示的物理量；(2)是是定定性性描描述述(坐坐标标轴轴无无标标度度和和单单位位)还还是是定定量量描描述述(坐坐标轴有标度和单位标轴有标度和单位)；(3)图象形状所描述的状态及变化规律；图象形状所描述的状态及变化规律；(4)图图线线与与横横坐坐标标轴轴包包围围的的“面面积积”有有、无无意意义义及及对对应应的物理量；的物理量；(5)图图线线的的折折点点表表示示斜斜率率发发生生变变化化，明明确确图图线线斜斜率率对对应应的物理量；的物理量；第第2步：判别物理过程。步：判别物理过程。(1)由由图图象象形形状状所所描描述述的的状状态态及及变变化化规规律律确确定定质质点点的的运运动性质；动性质；(2)由由图图象象构构建建数数学学函函数数关关系系式式，根根据据所所构构建建的的关关系系式式与掌握的物理规律对比，确定式中各项的物理意义。与掌握的物理规律对比，确定式中各项的物理意义。第第3步步：选选择择解解答答方方法法。根根据据质质点点的的运运动动性性质质，选选择择公公式式法法、图图象象法法解解答答试试题题，必必要要时时建建立立函函数数关关系系并并进进行行图图象转换，或者与常见形式比较进行解答和判断。象转换，或者与常见形式比较进行解答和判断。【必记要点必记要点】1当当连连接接体体中中各各物物体体具具有有共共同同的的加加速速度度时时，一一般般采采用用整整体体法法；当当系系统统内内各各物物体体的的加加速速度度不不同同时时，一一般般采采用用隔隔离法。离法。2求求连连接接体体内内各各物物体体间间的的相相互互作作用用力力时时必必须须用用隔隔离离法法。隔隔离离法法和和整整体体法法是是互互相相依依存存、互互相相补补充充的的，两两种种方方法法配配合交替使用，常能更有效地解决问题。合交替使用，常能更有效地解决问题。考点三力学的连接体问题考点三力学的连接体问题例例1(2018成都检测成都检测)如图如图138甲所示，倾角甲所示，倾角37的足够长粗糙斜面固定在水平面上，滑块的足够长粗糙斜面固定在水平面上，滑块A、B用细用细线跨过光滑定滑轮相连，线跨过光滑定滑轮相连，A与滑轮间的细线与斜面平行，与滑轮间的细线与斜面平行，B距地面一定高度，距地面一定高度，A可在细线牵引下沿斜面向上滑动。可在细线牵引下沿斜面向上滑动。某时刻由静止释放某时刻由静止释放A，测得，测得A沿斜面向上运动的沿斜面向上运动的vt图象图象如图乙所示如图乙所示(B落地后不反弹落地后不反弹)。图图138已已知知mA2 kg，mB4 kg，重重力力加加速速度度g10 m/s2，sin 370.6、cos 370.8；求：；求：(1)A与斜面间的动摩擦因数；与斜面间的动摩擦因数；(2)A沿斜面向上滑动的最大位移。沿斜面向上滑动的最大位移。审题探究审题探究(1)00.5 s时时间间A的的加加速速度度是是多多少少？细细线线对对A的的拉拉力力是是否等于否等于B的重力？的重力？(2)0.5 s后后，A做做什什么么运运动动？如如何何计计算算第第二二段段时时间间内内A的的位移？位移？答案答案(1)0.25(2)0.75 m 【题组训练题组训练】1(多多选选)(2018宣宣城城二二模模)一一物物块块置置于于水水平平桌桌面面上上，一一端端系系于于物物块块的的轻轻绳绳平平行行于于桌桌面面绕绕过过光光滑滑的的轻轻质质定定滑滑轮轮，轻轻绳绳的的另另一一端端系系一一质质量量为为M的的杆杆，杆杆自自然然下下垂垂，杆杆上上穿穿有有质质量量为为m(mM)的的小小环环，如如图图139所所示示，重重力力加加速速度度大大小小为为g、当当小小环环以以加加速速度度a沿沿杆杆加加速速下下滑滑时时，物物块块仍保持静止。则物块受到桌面的摩擦力可能为仍保持静止。则物块受到桌面的摩擦力可能为图图139AMgB(Mm)gC(Mm)gMa D(Mm)gma解析解析设小环与杆之间的摩擦力为设小环与杆之间的摩擦力为f1。对小环：对小环：mgf1ma对物块和杆：对物块和杆：f2mgf1联立解得：联立解得：f2(Mm)gma若小环的加速度若小环的加速度ag，则有，则有f2Mg故选项故选项A、D正确。正确。答案答案AD图图1310答案答案BCD【必记要点必记要点】1传传送送带带问问题题的的实实质质是是相相对对运运动动问问题题，这这样样的的相相对对运运动动将将直直接接影影响响摩摩擦擦力力的的方方向向。因因此此，搞搞清清楚楚物物体体与与传传送送带间的相对运动方向是解决该问题的关键。带间的相对运动方向是解决该问题的关键。2传传送送带带问问题题还还常常常常涉涉及及到到临临界界问问题题，即即物物体体与与传传送送带带速速度度相相同同，这这时时会会出出现现摩摩擦擦力力改改变变的的临临界界状状态态，具具体体如何改变要根据具体情况判断。如何改变要根据具体情况判断。考点四用动力学方法分析传送带问题考点四用动力学方法分析传送带问题例例2如如图图1311所所示示，倾倾斜斜传传送送带带AB和和水水平平传传送送带带BC平平滑滑连连接接，传传送送带带AB的的倾倾角角为为37，起起点点A距距水水平平面面的的高高度度H7.0 m，BC长长为为d2.0 m，端端点点C距距水水平平面面的的高高度度h1.0 m，水水平平传传送送带带BC的的长长度度d和和高高度度h都都可可以以调调节节，可可以以调调至至如如图图所所示示的的BC位位置置，水水平平传传送送带带和和倾倾斜斜传传送送带带都都以以v08 m/s的的速速度度逆逆时时针针运运动动，一一质质量量为为m5 kg的的物物块块从从倾倾斜斜传传送送带带的的顶顶端端A点点由由静静止止释释放放，已已知知物物块块与与AB、BC间间的的动动摩摩擦擦因因数数均均为为0.25，物物块块通通过过B点点时时无无能能量量损损失失。(取取重重力力加加速速度度g10 m/s2，cos 370.8，sin 370.6，物物块块在在运运动动过过程程中中可视为质点可视为质点)。图图1311(1)求物块运动到求物块运动到C点时的速度大小；点时的速度大小；(2)当当h调调为为h3.325 m时时，物物块块在在传传送送带带上上运运动动的的总总时间是多少？时间是多少？审题探究审题探究(1)物物块块刚刚放放到到传传送送带带上上所所受受摩摩擦擦力力的的方方向向如如何何？物物体体的加速度多大？的加速度多大？(2)物物块块在在倾倾斜斜传传送送带带上上运运动动，速速度度能能否否达达到到与与传传送送带带速速度度相相同同？若若能能达达到到速速度度相相同同，此此后后物物块块做做匀匀速速运运动动还还是加速运动？是加速运动？(3)物物块块滑滑上上水水平平传传送送带带时时的的速速度度多多大大？物物块块在在水水平平传传送带上做什么运动？送带上做什么运动？【题组训练题组训练】1(水水平平传传送送带带问问题题)如如图图1312所所示示，水水平平传传送送带带A、B两两端端相相距距s3.5 m，工工件件与与传传送送带带间间的的动动摩摩擦擦因因数数0.1。工工件件滑滑上上A端端的的瞬瞬时时速速度度vA4 m/s，到到达达B端端的瞬时速度设为的瞬时速度设为vB，则下列说法错误的是，则下列说法错误的是图图1312A若传送带不动，则若传送带不动，则vB3 m/sB若若传传送送带带以以速速度度v4 m/s逆逆时时针针匀匀速速转转动动，vB3 m/sC若若传传送送带带以以速速度度v2 m/s顺顺时时针针匀匀速速转转动动，vB3 m/sD若若传传送送带带以以速速度度v4 m/s顺顺时时针针匀匀速速转转动动，vB3 m/s答案答案D2(倾倾斜斜传传送送带带问问题题)如如图图1313所所示示，倾倾斜斜传传送送带带与与水水平平方方向向的的夹夹角角为为37，将将一一小小物物块块轻轻轻轻放放在在正正在在以以速速度度v10 m/s匀匀速速逆逆时时针针传传动动的的传传送送带带的的上上端端，物物块块和和传传送送带带之之间间的的动动摩摩擦擦因因数数为为0.5(设设最最大大静静摩摩擦擦力力等等于于滑滑动动摩摩擦擦力力的的大大小小)，传传送送带带两两皮皮带带轮轮轴轴心心间间的的距距离离为为L29 m，求求将将物物块块从从顶顶部部运运送送到到传传送送带带底底部部所所需需的的时时间间为为多多少少？(g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)图图1313答案答案3 s