金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 热点专题系列热点专题系列(五五) 第三章 牛顿运动定律 第第1页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 巧解动力学问题的方法巧解动力学问题的方法 第三章 牛顿运动定律 第第2页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 热点概述热点概述 动力学问题是指涉及力和运动关系的问题，动力学问题是指涉及力和运动关系的问题，在整个物理学中占有非常重要的地位，是历年高考的热点内在整个物理学中占有非常重要的地位，是历年高考的热点内容牛顿运动定律是解决动力学问题的关键，常用整体法与隔容牛顿运动定律是解决动力学问题的关键，常用整体法与隔离法、图象法、假设法、分解加速度法等等离法、图象法、假设法、分解加速度法等等 第三章 牛顿运动定律 第第3页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 第三章 牛顿运动定律 第第4页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 一、整体法与隔离法一、整体法与隔离法 在物理问题中，当所研究的问题涉及由两个或两个以上相在物理问题中，当所研究的问题涉及由两个或两个以上相互作用的物体构成的物体组或连接体互作用的物体构成的物体组或连接体(系统内的物体的加速度不系统内的物体的加速度不一定相同一定相同)时：时： (1)若系统内各物体具有相同的加速度，且要求物体间的相若系统内各物体具有相同的加速度，且要求物体间的相互作用力时，一般先用整体法由牛顿第二定律求出系统的加速互作用力时，一般先用整体法由牛顿第二定律求出系统的加速度度(注意注意Fma中质量中质量m与研究对象对应与研究对象对应 )，再根据题目要求，再根据题目要求，将其中的某个物体将其中的某个物体 (受力数少的物体受力数少的物体 )进行隔离分析并求解它们进行隔离分析并求解它们之间的相互作用力，即之间的相互作用力，即“先整体求加速度，后隔离求内力先整体求加速度，后隔离求内力” 第三章 牛顿运动定律 第第5页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 (2)若系统内各个物体的加速度不相同，又不需要求系统内若系统内各个物体的加速度不相同，又不需要求系统内物体间的相互作用力时，可利用牛顿第二定律对系统整体列式物体间的相互作用力时，可利用牛顿第二定律对系统整体列式(F合合m1a1m2a2)，减少未知的内力，简化数学运算，减少未知的内力，简化数学运算 (3)若系统内各个物体的加速度不相同，又需要知道物体间若系统内各个物体的加速度不相同，又需要知道物体间的相互作用力时，往往把物体从系统中隔离出来，分析物体的的相互作用力时，往往把物体从系统中隔离出来，分析物体的受力情况和运动情况，并分别应用牛顿第二定律列出方程受力情况和运动情况，并分别应用牛顿第二定律列出方程 隔离法和整体法是互相依存、互相补充的，两种方法配合隔离法和整体法是互相依存、互相补充的，两种方法配合交替使用，常能更有效地解决问题交替使用，常能更有效地解决问题 第三章 牛顿运动定律 第第6页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 【例证【例证1】 (多选多选)如图所示，在光滑的水平地面上，有两如图所示，在光滑的水平地面上，有两个质量均为个质量均为m的物体，中间用劲度系数为的物体，中间用劲度系数为k的轻质弹簧相连，在的轻质弹簧相连，在外力外力F1、F2作用下运动作用下运动(F1F2)，则下列说法中正确的是，则下列说法中正确的是( ) 第三章 牛顿运动定律 第第7页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 F1F2A当运动达到稳定时，弹簧的伸长量为当运动达到稳定时，弹簧的伸长量为 2kF1F2B当运动达到稳定时，弹簧的伸长量为当运动达到稳定时，弹簧的伸长量为k F1F2C撤去撤去 F2的瞬间，的瞬间，A、B 的加速度之比为的加速度之比为 F1F2F1F2D撤去撤去 F2的瞬间，的瞬间，A、B 的加速度之比为的加速度之比为 F2第三章 牛顿运动定律 第第8页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 【解析】【解析】 把两个物体看做一个整体，对该整体进行受力把两个物体看做一个整体，对该整体进行受力分析，水平方向的分析，水平方向的F1和和F2的合力即是整体受到的合外力的合力即是整体受到的合外力FF1F1F2F2，根据牛顿第二定律得整体的加速度，根据牛顿第二定律得整体的加速度a，方向向，方向向2m右；再隔离物体右；再隔离物体A进行受力分析，水平方向受到向右的拉力进行受力分析，水平方向受到向右的拉力F1和水平向左的弹簧弹力和水平向左的弹簧弹力kx的共同作用，由牛顿第二定律得的共同作用，由牛顿第二定律得F1F1F2kxma，联立可得弹簧的伸长量为，联立可得弹簧的伸长量为，A正确，正确，B错误错误 2k第三章 牛顿运动定律 第第9页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 撤去撤去F2的瞬间，弹簧弹力不变，此时的瞬间，弹簧弹力不变，此时A的加速度不变，的加速度不变，BF1F2kx的加速度为的加速度为aBm，所以，所以A、B的加速度之比为的加速度之比为2mF1F2，C正确，正确，D错误错误 F1F2【答案】【答案】 AC 第三章 牛顿运动定律 第第10页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 二、图象法二、图象法 分析动力学问题时，利用图象，尤其是分析动力学问题时，利用图象，尤其是 vt图象，把物理图象，把物理过程的动态特征展现得更清楚，使解题简单明了过程的动态特征展现得更清楚，使解题简单明了 第三章 牛顿运动定律 第第11页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 【例证【例证2】 2013 课标全国卷课标全国卷一长木板在水平地面上一长木板在水平地面上运动，在运动，在t0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度时间图象如图所示已知物块与木板的以后木板运动的速度时间图象如图所示已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上取重力加速度的大小上取重力加速度的大小g10 m/s2，求：，求： 第三章 牛顿运动定律 第第12页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 (1)物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数；物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数； (2)从从t0时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小板的位移的大小 【解析】【解析】 (1)从从t0时时开始，木板与物开始，木板与物块块之之间间的摩擦力使的摩擦力使物物块块加速，使木板减速，此加速，使木板减速，此过过程一直持程一直持续续到物到物块块和木板具有共和木板具有共同速度同速度为为止止 第三章 牛顿运动定律 第第13页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 由题图可知，在由题图可知，在t10.5 s时，物块和木板的速度相同设时，物块和木板的速度相同设t0到到tt1时间间隔内，物块和木板的加速度大小分别为时间间隔内，物块和木板的加速度大小分别为a1和和v1a2，则，则a1 t1v0v1a2 t1式中式中v05 m/s 、v11 m/s 分别为木板在分别为木板在t0、tt1时速度时速度的大小的大小 第三章 牛顿运动定律 第第14页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 设设物物块块和木板的和木板的质质量量为为 m，物，物块块和木板和木板间间、木板与地面、木板与地面间间的的动动摩擦因数分摩擦因数分别为别为1、2，由牛，由牛顿顿第二定律得第二定律得 1mg ma1 (122)mg ma2 联联立立式得式得 10.20 20.30 第三章 牛顿运动定律 第第15页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 (2)在在t1时时刻后，地面刻后，地面对对木板的摩擦力阻碍木板运木板的摩擦力阻碍木板运动动，物，物块块与木板之与木板之间间的摩擦力改的摩擦力改变变方向方向设设物物块块与木板之与木板之间间的摩擦力大的摩擦力大小小为为f，物，物块块和木板的加速度大小分和木板的加速度大小分别为别为 a1和和a2，则则由牛由牛顿顿第第二定律得二定律得 fma1 22mg fma2 假假设设f1mg，与假与假设设矛盾矛盾 故故f1mg 第三章 牛顿运动定律 第第16页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 由由式知，物块加速度的大小式知，物块加速度的大小 a1等于等于 a1；物块的；物块的vt图象如图中点划线所示图象如图中点划线所示 由运动学公式可推知，物块和木板相对于地面的运动距离由运动学公式可推知，物块和木板相对于地面的运动距离分别为分别为 s12 2a1v0v1s2t1? ? 22a22v12v1第三章 牛顿运动定律 第第17页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 物物块块相相对对于木板的位移的大小于木板的位移的大小为为 ss2s1 ? ? 联联立立?式得式得 s1.125 m ? 【答案】【答案】 (1)0.20 0.30 (2)1.125 m 第三章 牛顿运动定律 第第18页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 三、假设法三、假设法 假设法，就是以已有的经验和已知的事实为基础，对所求假设法，就是以已有的经验和已知的事实为基础，对所求知的结果、结论或现象的原因作推测性或假定性的说明，然后知的结果、结论或现象的原因作推测性或假定性的说明，然后根据物理规律进行分析、推理和验证根据物理规律进行分析、推理和验证 假设法主要有两种情况：假设法主要有两种情况： 1.假设某条件存在或不存在，进假设某条件存在或不存在，进而判断由此带来的现象是否与题设条件相符而判断由此带来的现象是否与题设条件相符 .2.假设处于题设中假设处于题设中的临界状态，以题为依据，寻求问题的切入点，进而解决该问的临界状态，以题为依据，寻求问题的切入点，进而解决该问题题 第三章 牛顿运动定律 第第19页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 【例证【例证3】 如图，一不可伸长的轻质细绳跨过滑轮后，如图，一不可伸长的轻质细绳跨过滑轮后，两端分别悬挂质量为两端分别悬挂质量为 m1和和m2的物体的物体A和和B.若滑轮有一定大小，若滑轮有一定大小，质量为质量为m且分布均匀，滑轮转动时与绳之间无相对滑动，不计且分布均匀，滑轮转动时与绳之间无相对滑动，不计滑轮与轴之间的摩擦设细绳对滑轮与轴之间的摩擦设细绳对A和和B的拉力大小分别为的拉力大小分别为T1和和T2，已知下列四个关于已知下列四个关于T1的表达式中有一个是正确的，请你根据所的表达式中有一个是正确的，请你根据所学的物理知识，通过一定的分析判断正确的表达式是学的物理知识，通过一定的分析判断正确的表达式是( ) 第三章 牛顿运动定律 第第20页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 ? ?m2m2? ?m1g? ?m2m1? ?m2gAT1 BT1 m2? ?m1m2? ?m4? ?m1m2? ? ?m4m2? ?m1g? ?m4m1? ?m2gCT1 DT1 m2? ?m1m2? ?m4? ?m1m2? ?第三章 牛顿运动定律 第第21页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 【解析】【解析】 若滑轮的质量若滑轮的质量 m0，则细绳对，则细绳对 A 和和 B 的拉力的拉力大小大小 T1和和 T2相等，设为相等，设为 T.假设假设 m1m2，A 和和 B 一起加速运动一起加速运动的加速度为的加速度为 a，根据牛顿第二定律分别对，根据牛顿第二定律分别对 A、B 有：有：m1gT2m1m2gm1a、Tm2gm2a，联立解得：，联立解得：T，分析判断可知，分析判断可知 Cm1m2正确正确 【答案】【答案】 C 第三章 牛顿运动定律 第第22页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 四、分解加速法四、分解加速法 通常我们建立坐标系是以加速度的方向作为坐标轴的正方通常我们建立坐标系是以加速度的方向作为坐标轴的正方向，有时为减少力的分解，也可巧妙地建立坐标系，而将加速向，有时为减少力的分解，也可巧妙地建立坐标系，而将加速度进行分解，应用牛顿第二定律的分量式求解度进行分解，应用牛顿第二定律的分量式求解 第三章 牛顿运动定律 第第23页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 【例证【例证4】 (多选多选)一物体放置在倾角为一物体放置在倾角为 的斜面上，斜面的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为固定于加速上升的电梯中，加速度为 a，如图所示，在物体始，如图所示，在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法正确的是终相对于斜面静止的条件下，下列说法正确的是( ) A当当一定时，一定时，a越大，斜面对物体的正压力越小越大，斜面对物体的正压力越小 B当当一定时，一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越大越大，斜面对物体的摩擦力越大 C当当a一定时，一定时，越大，斜面对物体的正压力越小越大，斜面对物体的正压力越小 D当当a一定时，一定时，越大，斜面对物体的摩擦力越小越大，斜面对物体的摩擦力越小 第三章 牛顿运动定律 第第24页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 【解析】【解析】 物体受重力、支持力、摩擦力的作用由于支物体受重力、支持力、摩擦力的作用由于支持力、摩擦力相互垂直，因此沿斜面和垂直于斜面方向建立直持力、摩擦力相互垂直，因此沿斜面和垂直于斜面方向建立直角坐角坐标标系，把加速度系，把加速度 a在沿斜面方向和垂直于斜面方向分解，在沿斜面方向和垂直于斜面方向分解，如如图图所示所示则则由牛由牛顿顿第二定律得第二定律得 沿斜面方向：沿斜面方向：Ffmg sin masin 垂直于斜面方向：垂直于斜面方向：FNmg cos macos 第三章 牛顿运动定律 第第25页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 当当一定一定时时，由，由知，知，a越大，越大，Ff越大，越大，B正确；由正确；由知，知，a越大，越大，FN越大，越大，A错误错误；当；当a一定一定时时，由，由知，知，越大，越大，Ff越大，越大，D错误错误；由；由知，知，越大，越大，FN越小，越小，C正确正确 【答案】【答案】 BC 第三章 牛顿运动定律 第第26页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 五、临界法五、临界法 若题目中出现若题目中出现“最大最大”、“最小最小”、“刚好刚好”等词语时，等词语时，一般都有临界状态出现分析时，可用极端问题分析法，即把一般都有临界状态出现分析时，可用极端问题分析法，即把问题问题(物理过程物理过程)推到极端，分析在极端情况下可能出现的状态推到极端，分析在极端情况下可能出现的状态和满足的条件和满足的条件 在某些物理情境中，由于条件的变化，会出现两种不同状在某些物理情境中，由于条件的变化，会出现两种不同状态的衔接，在这两种状态的分界处，某个态的衔接，在这两种状态的分界处，某个 (或某些或某些)物理量取特物理量取特定的值，例如具有最大值或最小值定的值，例如具有最大值或最小值 第三章 牛顿运动定律 第第27页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 【例证【例证5】 总质量为总质量为M的两物块的两物块A、B静止叠放在水平面静止叠放在水平面上，用轻绳通过滑轮将上，用轻绳通过滑轮将 A、B连接，连接，A与与B及水平面间的动摩擦及水平面间的动摩擦因数均为因数均为，对滑轮轴施加一个水平力，对滑轮轴施加一个水平力F，如图所示，如图所示 第三章 牛顿运动定律 第第28页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 (1)若若A、B能以相同的加速度向右运动，求能以相同的加速度向右运动，求 A、B两物块的两物块的质量之比最小为多少？质量之比最小为多少？ (2)若若mA4 kg、mB2 kg，0.4，要使，要使A能在水平面上能在水平面上运动，求水平力运动，求水平力F应满足什么条件？若应满足什么条件？若 F28 N，求，求A、B的加的加速度各为多大？取速度各为多大？取g10 m/s2. 第三章 牛顿运动定律 第第29页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 【解析】【解析】 (1)设物块设物块 B的质量为的质量为 m，A、B的加速度为的加速度为 a，对整体由牛顿第二定律得对整体由牛顿第二定律得 FMgMa F对物块对物块 B，有，有 mg ma 2m1联立解得联立解得M 2所以所以(Mm)m11. 第三章 牛顿运动定律 第第30页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 (2)依题意可知依题意可知 mAmB，A、B 有不同的加速度，设加速度有不同的加速度，设加速度分别为分别为 a1、a2，并假定此时，并假定此时 B 受到的滑动摩擦力向左，受到的滑动摩擦力向左， A、B受力如图，由牛顿第二定律可得受力如图，由牛顿第二定律可得 F(mAmB)gmBgmAa1 2解得解得 F2mA(ga1) 其中其中 a10，因此，因此 F32 N F/2mBg2F32 N时时 B的加速度的加速度 a24 m/sa1 mB第三章 牛顿运动定律 第第31页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 假定成立假定成立 即水平力即水平力 F 必须大于必须大于 32 N，物块，物块 A才能在水平面上运动才能在水平面上运动 若若 F28 N，则，则 A静止不动，加速度静止不动，加速度 a10 F对对 B 有有 mBgmBa2 2代入数据解得代入数据解得 a23 m/s. 【答案】【答案】 (1)11 (2)F32 N，a10，a23 m/s2 第三章 牛顿运动定律 2第第32页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 六、建模法六、建模法 应用牛顿第二定律解题时，往往要建立一些理想模型例应用牛顿第二定律解题时，往往要建立一些理想模型例如：将物体看成质点，光滑接触面摩擦力为如：将物体看成质点，光滑接触面摩擦力为 0，细线、细杆及，细线、细杆及一般的物体为刚性模型，轻弹簧、橡皮绳为弹性模型，等等一般的物体为刚性模型，轻弹簧、橡皮绳为弹性模型，等等 第三章 牛顿运动定律 第第33页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 【例证【例证6】 如图所示，斜面与水平面间的夹角如图所示，斜面与水平面间的夹角 30，物体物体A和和B的质量分别为的质量分别为mA10 kg、mB5 kg，两者之间用质，两者之间用质量不计的细绳相连量不计的细绳相连 第三章 牛顿运动定律 第第34页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 (1)如果如果A和和B与斜面之间的动摩擦因数分别为与斜面之间的动摩擦因数分别为 A0.6、B0.2，则两物体的加速度各为多大？绳的张力为多少？，则两物体的加速度各为多大？绳的张力为多少？ (2)如果把如果把A和和B的位置互换，的位置互换，A、B与斜面之间的动摩擦因与斜面之间的动摩擦因数仍为数仍为A0.6、B0.2，则两物体的加速度及绳的张力各是，则两物体的加速度及绳的张力各是多少？多少？ (3)如果斜面光滑，则两物体的加速度及绳的张力各是多少？如果斜面光滑，则两物体的加速度及绳的张力各是多少？ 第三章 牛顿运动定律 第第35页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 【解析】【解析】 (1)设绳设绳的的张张力力为为FT，物体，物体A和和B沿斜面下滑的沿斜面下滑的加速度分加速度分别为别为aA和和aB，根据牛，根据牛顿顿第二定律可知第二定律可知 对对A有有mAgsin FTAmAgcos mAaA 对对B有有mBgsin FTBmBgcos mBaB 设设FT0，即假，即假设绳设绳子没有子没有张张力，力，联联立求解得立求解得 gcos (AB)aBaA 因因AB，故，故aBaA，说说明物体明物体B比物体比物体A运运动动得快，得快，绳绳松弛，松弛，所以所以FT0的假的假设设成立成立 因因aAg(sin Acos )0.196 m/s2与与实际实际不符，故不符，故A静静止；止；aBg(sin Bcos )3.27 m/s2. 第三章 牛顿运动定律 第第36页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 (2)如果如果A与与B位置互位置互换换，则则在在(1)问问的假的假设设条件下，条件下，gcos (AB)aBaA0，即，即B物体物体应应运运动动得比得比A物体快，所以物体快，所以A、B之之间间有拉力且二者共速，有拉力且二者共速，设设加速度加速度为为a. 用整体法，用整体法，对对A、B组组成的整体有成的整体有 mAgsin mBgsin AmAgcos BmBgcos (mAmB)a 代入数据解得代入数据解得a0.96 m/s2 用隔离法，用隔离法，对对B有有mBg sin BmBgcos FTmBa 代入数据解得代入数据解得FT11.5 N 第三章 牛顿运动定律 第第37页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 (3)如果斜面光滑，摩擦不如果斜面光滑，摩擦不计计，则则 A和和B沿斜面的加速度均沿斜面的加速度均为为agsin 5 m/s2，绳绳的的张张力力为为0. 【答案】【答案】 (1)见解析见解析 (2)0.96 m/s2 11.5 N (3)5m/s2 0 第三章 牛顿运动定律 第第38页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 第三章 牛顿运动定律 第第39页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 12013 江苏省常州市高三上学期期末考试江苏省常州市高三上学期期末考试 某运动员做某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升机上由静止跳下，跳离飞机跳伞训练，他从悬停在空中的直升机上由静止跳下，跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落他打开降落伞后的速度图一段时间后打开降落伞做减速下落他打开降落伞后的速度图线如图线如图(甲甲)所示降落伞用所示降落伞用8根对称的绳悬挂运动员，每根绳与根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角均为中轴线的夹角均为37，如图，如图(乙乙)所示已知人的质量为所示已知人的质量为50 kg，降落伞质量也为降落伞质量也为50 kg，不计人所受的阻力，打开伞后伞所受阻，不计人所受的阻力，打开伞后伞所受阻力力F阻阻与速度与速度v成正比，即成正比，即F阻阻kv(g取取10 m/s2，sin 370.6，cos 37 0.8)求：求： 第三章 牛顿运动定律 第第40页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 (1)打开降落伞前人下落的距离为多大？打开降落伞前人下落的距离为多大？ (2)求阻力系数求阻力系数k和打开伞瞬间的加速度和打开伞瞬间的加速度a的大小和方向？的大小和方向？ (3)悬绳能够承受的拉力至少为多少？悬绳能够承受的拉力至少为多少？ 第三章 牛顿运动定律 第第41页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 【解析】【解析】 (1)由题图由题图(甲甲)可知，打开降落伞时运动员的速可知，打开降落伞时运动员的速度度 v020 m/s ， 所下落距离为所下落距离为 h020 m. 2g2v0第三章 牛顿运动定律 第第42页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 (2)由题图由题图(甲甲)可知，跳伞运动员最后做匀速运动，其末速可知，跳伞运动员最后做匀速运动，其末速度为度为 v5 m/s ， 由平衡条件得：由平衡条件得： kv2mg ，k200 N s/m ， 打开降落伞瞬间对整体有：打开降落伞瞬间对整体有： kv02mg2kv02mg 2ma，a30 m/s， 2m方向竖直向上方向竖直向上 第三章 牛顿运动定律 第第43页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 (3)设每根绳的拉力为设每根绳的拉力为 F， 在打开降落伞瞬间绳的拉力最大在打开降落伞瞬间绳的拉力最大 以运动员为研究对象有：以运动员为研究对象有： m? ?ga? ?8Fcos 37 mg ma，F312.5 N. 8cos 37由牛顿第三定律得：悬绳能承受的拉力至少为由牛顿第三定律得：悬绳能承受的拉力至少为 312.5 N. 第三章 牛顿运动定律 第第44页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 【答案】【答案】 (1)20 m (2)200 N s/m 30 m/s2 竖直向上竖直向上 (3)312.5 N 第三章 牛顿运动定律 第第45页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 2图图1中，质量为中，质量为m的物块叠放在质量为的物块叠放在质量为2m的足够长的木的足够长的木板上方右侧，木板放在光滑的水平地面上，物块与木板之间的板上方右侧，木板放在光滑的水平地面上，物块与木板之间的动摩擦因数为动摩擦因数为0.2.在木板上施加一水平向右的拉力在木板上施加一水平向右的拉力F，在，在03 s内内F的变化如图的变化如图2所示，图中所示，图中F以以mg为单位，重力加速度为单位，重力加速度g10 m/s2.整个系统开始时静止整个系统开始时静止 第三章 牛顿运动定律 第第46页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 (1)求求1 s、1.5 s 、2 s、3 s末木板的速度以及末木板的速度以及2 s、3 s末物块末物块的速度；的速度； (2)在同一坐标系中画出在同一坐标系中画出03 s内木板和物块的内木板和物块的vt图象，图象，据此求据此求03 s 内物块相对于木板滑过的距离内物块相对于木板滑过的距离 【解析】【解析】 (1)设设木板和物木板和物块块的加速度分的加速度分别为别为 a和和a，在，在t时时刻木板和物刻木板和物块块的速度分的速度分别为别为 vt和和vt，木板和物，木板和物块块之之间间摩擦力的摩擦力的大小大小为为f，根据牛，根据牛顿顿第二定律、运第二定律、运动动学公式和摩擦力公式得学公式和摩擦力公式得 第三章 牛顿运动定律 第第47页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 对对物物块块：fma fmg ，当，当vtvt时时 vt2vt1a(t2t1) 对对木板：木板：Ff2ma vt2vt1a(t2t1)得得 v14 m/s ，v1.54.5 m/s ，v24 m/s ，v34 m/s v24 m/s ，v34 m/s 第三章 牛顿运动定律 第第48页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 (2)物物块块与木板运与木板运动动的的vt图图象，如象，如图图所示在所示在 03 s内物内物块块相相对对于木板的距离于木板的距离 s等于木板和物等于木板和物块块vt图线图线下的面下的面积积之差，之差，即即图图中中带带阴影的四阴影的四边边形面形面积积，该该四四边边形由两个三角形形由两个三角形组组成，上成，上面的三角形面面的三角形面积为积为 0.25 m，下面的三角形面，下面的三角形面积为积为 2 m，因此，因此s2.25 m. 第三章 牛顿运动定律 第第49页页 金版教程金版教程 高三一高三一轮总轮总复复习习 新新课标课标 物理物理 【答案】【答案】 (1)v14 m/s v1.54.5 m/s v24 m/s v34 m/s v24 m/s ，v34 m/s (2)2.25 m 第三章 牛顿运动定律 第第50页页 谢谢观看！