2019年

【2019最新】精选高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律专题三牛顿运动

定律综合应用一教案

突破 动力学图象问题1.图象的类型

(1)已知物体在一过程中所受的某个力随时间变化的图线，要求分析物体的运动情况.

(2)已知物体在一运动过程中速度、加速度随时间变化的图线，要求分析物体的受力情况.

2.解决图象问题的方法和关键

(1)分清图象的类别：分清横、纵坐标所代表的物理量，明确其物理意义，掌握物理图象所反映的物理过程，会分析临界点.

(2)注意图象中的一些特殊点所表示的物理意义：图线与横、纵坐标的交点，图线的转折点，两图线的交点等表示的物理意义.

(3)明确能从图象中获得哪些信息：把图象与物体的运动情况相结合，再结合斜率、特殊点、面积等的物理意义，确定从图象中得出的有用信息，这些信息往往是解题的突破口或关键点.

考向1 利用v-t图象求未知量

[典例1] (2015·新课标全国卷Ⅰ)(多选)如图(a)所示，一物块在t＝0 时刻滑上一固定斜面，其运动的v-t图线如图(b)所示.若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量，则可求出( )

(a) (b)

A.斜面的倾角 B.物块的质量

C.物块与斜面间的动摩擦因数

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D.物块沿斜面向上滑行的最大高度

[问题探究] (1)上升过程已知几个物理量？能求出几个未知量？

(2)下降过程已知几个物理量？能求出几个未知量？

[提示] (1)上升过程知道初速度、末速度和时间，能求出加速度和位移.

(2)下降过程知道初速度、末速度和时间，能求出加速度和位移.

[解析] 由运动的v-t图线可求出物块向上滑行的加速度和返回向下滑行的加速度，对上升时和返回时分析受力，运用牛顿第二定律可分别列出方程，联立两个方程可解得斜面倾角和物块与斜面之间的动摩擦因数，选项A、C正确；根据运动的v-t

图线与横轴所围面积表示位移可求出物块向上滑行的最大高度，选项D正确.

[答案] ACD

考向2 利用F-t图象求未知量

[典例2] 如图甲所示为一倾角θ＝37°的足够长斜面，将一质量为m＝1 kg的物体无初速度在斜面上释放，同时施加一沿斜面向上的拉力，拉力随时间变化的关系图象如图乙所示，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.25，取g＝10 m/s2，sin 37°

＝0.6，cos 37°＝0.8，求： (1)2 s末物体的速度；

(2)前16 s内物体发生的位移.

[解题指导] 先分析前2 s内物体的受力，确定物体的运动情况；再分析2 s后

物体的受力和运动情况，特别注意速度减为零后的运动情况.

[解析] (1)由分析可知物体在前2 s内沿斜面向下做初速度为零的匀加速直线

运动，由牛顿第二定律可得

mgsin θ－F1－μmgcos θ＝ma1 v1＝a1t1 代入数据可得

a1＝2.5 m/s2，方向沿斜面向下 v1＝5 m/s，方向沿斜面向下.

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(2)物体在前2 s内发生的位移为x1，则

x1＝a1t＝5 m，方向沿斜面向下 当拉力为F2＝4.5 N时，由牛顿第二定律可得

F2＋μmgcos θ－mgsin θ＝ma2 代入数据可得a2＝0.5 m/s2，方向沿斜面向上

物体经过t2时间速度减为0，则

v1＝a2t2 得t2＝10 s

t2时间内发生的位移为x2，则 x2＝a2t＝25 m，方向沿斜面向下由于mgsin θ－μmgcos θ

内处于静止状态.

故物体在前16 s内发生的位移x＝x1＋x2＝30 m，方向沿斜面向下.

[答案] 见解析

处理动力学图象问题的一般思路

(1)依据题意，合理选取研究对象.

(2)对物体先受力分析，再分析其运动过程.

(3)将物体的运动过程与图象对应起来.

(4)对于相对复杂的图象，可通过列解析式的方法进行判断.

突破 连接体问题的分析方法

1.整体法的选取原则：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，可以把它们看成一个整体，分析整体受到的合外力，应用牛顿第二定律

求出加速度(或其他未知量).

2.隔离法的选取原则：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.