3、
5、牛頓第一定律、慣性、牛頓第二定律、牛頓第三定律、牛頓運動定律的適用范圍
【例6】如圖2-5所示，一輛汽車A拉著裝有集裝箱的拖車B，以速度進入向下傾斜的直車道。車道每100m下降2m。為使汽車速度在s=200m的距離內(nèi)減到v2＝10m/s，駕駛員必須剎車。假定剎車時地面的摩擦阻力是恒力，且該力的70％作用于拖車B，30％作用于汽車A。已知A的質(zhì)量m1＝2000kg，Ｂ的質(zhì)量m2＝6000kg。求汽車與拖車的連接處沿運動方向的相互作用力。取重力加速度g=10m/s2。
點撥：本題是的牛頓第二定律的應(yīng)用題，屬于已知運動情況確定受力情況的類型，需要聯(lián)系運動學(xué)公式求出加速度，再求出相應(yīng)的力。本
4、題在解決過程中也采用了整體法、隔離法的交替運用，考查靈活運用的能力。
四、熱點分析：
黑色痕跡后，煤塊相對于傳送帶不再滑動。求此黑色痕跡的長度。
傳送帶上留下的黑色痕跡的長度
⑦
由以上各式得
例2、在光滑的水平軌道上有兩個半徑都是r的小球A和B，質(zhì)量分別為m和2m，如圖2-6所示，當(dāng)兩球心間的距離大于L（L比2r大的多）時，兩球間不存在相互作用力；當(dāng)兩球心間的距離等于或小于L時,兩球間存在相互作用的恒定斥力F,現(xiàn)A球從遠離B球處以速度V0沿兩球心連接向原來靜止的B球運動，欲時兩球不發(fā)生接觸，V0必須滿足的條件？
本題簡介：本題考
5、查的是如何靈活運用牛頓第二定律和運動學(xué)公式分析解決問題，同時也考查了能否從圖象角度來思考和解決問題。
反思：許多臨界問題，題干中常用“恰好”、“最大”、“至少”、“不相撞”、“不脫離”……等詞語對臨界狀態(tài)給出了明確的暗示，審題時，一定要抓住這些特定的詞語發(fā)掘其內(nèi)含規(guī)律，找出臨界條件。
有時，有些臨界問題中并不顯含上述常見的“臨界術(shù)語”，但審題時發(fā)現(xiàn)某個物理量在變化過程中會發(fā)生突變，則該物理量突變時物體所處的狀態(tài)即為臨界狀態(tài)。
臨界問題通常具有一定的隱蔽性，解題靈活性較大，審題時應(yīng)力圖還原習(xí)題的物理情景，抓住臨界狀態(tài)的特征，找到正確的解題方向。
本題的關(guān)鍵是正確找出兩球
6、“不接觸”的臨界狀態(tài)，為且此時。
反思：隔離法和整體法是解動力學(xué)習(xí)題的基本方法，用這一基本技巧解題時，應(yīng)注意：當(dāng)用隔離法時，必須按題目的需要進行恰當(dāng)?shù)倪x擇隔離體，否則將增加運算過程的繁瑣程度，然后進行分解，根據(jù)牛頓第二定律列方程即可；用整體法解題時，必須滿足一個條件，即連結(jié)體各部分加速度的值是相同的。如果不是這樣，便只能用隔離法求解。
⑴球B剛進入電場時，帶電系統(tǒng)的速度大?。?
⑵帶電系統(tǒng)從開始運動到速度第一次為零所需的時間及球A相對右板的位置。
解析：解：對帶電系統(tǒng)進行分析，假設(shè)球A能達到右極板，電場力對系統(tǒng)做功為W1，有：
①
而且還能穿過小孔，離開右極板。
假設(shè)球B
7、能達到右極板，電場力對系統(tǒng)做功為W2，有：
綜上所述，帶電系統(tǒng)速度第一次為零時，球A、B應(yīng)分別在右極板兩側(cè)。 ②
將③⑤代入⑥得： ⑦
反思：本題考查對牛頓第二定律和運動學(xué)基本規(guī)律的理解，考查運用分析、假設(shè)、探究、推理等方法處理多過程物理問題的能力，分析多過程問題一定要把物體在不同過程的銜接點即中間轉(zhuǎn)折狀態(tài)搞清楚。
五、能力突破：
例1??、直升機懸停在空中向地面投放裝有救災(zāi)物資的箱子，如圖所示。設(shè)投放初速度為零，箱子所受的空氣阻力與箱子下落速度的平方成正比，且運動過程中箱子始終保持圖示姿態(tài)。在箱子下落過程中，下列說法正確的是（ ）
A.箱內(nèi)物體對箱子底部
8、始終沒有壓力
B.箱子剛從飛機上投下時，箱內(nèi)物體受到的支持力最大
C.箱子接近地面時，箱內(nèi)物體受到的支持力比剛投下時大
D.若下落距離足夠長，箱內(nèi)物體有可能不受底部支持力而“飄起來”
例2、如圖2-14所示，在光滑水平地面上有一小車，車底板光滑且絕緣，車上左右兩邊分別豎直固定有金屬板M、N，兩板間的距離為L。M板接電源的正極，N板接電源的負(fù)極，兩極板間的電場可視為勻強電場。一可視為質(zhì)點的帶正電小球，處在小車底板上靠近M板的位置并被鎖定（球與M板不接觸），小球與小車以速度v0共同向右運動。已知小球帶電量為q，質(zhì)量為m，車、金屬板和電源的總質(zhì)量為3m。某時刻突然解除對小球的鎖定，小球在電場
9、力的作用下相對小車向右運動，當(dāng)小球剛要與小車的N板接觸時，小車的速度恰好為零。求：
（1）兩極板間勻強電場的場強E的大小。
（2）從解除鎖定到小球運動到車底板的中央位置時，小球和小車的對地速度各是多少？（結(jié)果可帶根號）
反思：當(dāng)涉及兩個物體時，最好能畫出它們運動過程的草圖，從圖中可以方便地看出兩物體運動的幾何關(guān)系。而在運用運動學(xué)公式時，要注意公式中各物理量都應(yīng)以同一慣性參考系，一般都選地面作為參照系。
例3、有一些問題你可能不會求解，但是你仍有可能對這些問題的解是否合理進行分析和判斷。例如從解的物理量單位，解隨某些已知量變化的趨勢，解在一定特殊條件下的結(jié)果等方面進行分析
10、，并與預(yù)期結(jié)果、實驗結(jié)論等進行比較，從而判斷解的合理性或正確性。舉例如下：如圖所示。質(zhì)量為M、傾角為的滑塊A放于水平地面上。把質(zhì)量為m的滑塊B放在A的斜面上。忽略一切摩擦，有人求得B相對地面的加速度a=,式中g(shù)為重力加速度。對于上述解，某同學(xué)首先分析了等號右側(cè)量的單位，沒發(fā)現(xiàn)問題。他進一步利用特殊條件對該解做了如下四項分析和判斷，所得結(jié)論都是“解可能是對的”。但是，其中有一項是錯誤的。請你指出該項( )
A.當(dāng)時，該解給出a=0，這符合常識，說明該解可能是對的
B.當(dāng)＝90時，該解給出a=g,這符合實驗結(jié)論，說明該解可能是對的
C.當(dāng)M>>m時，該解給出a=
11、gsin,這符合預(yù)期的結(jié)果，說明該解可能是對的
D.當(dāng)m>>M時，該解給出,這符合預(yù)期的結(jié)果，說明該解可能是對的
反思：有關(guān)牛頓運動定律應(yīng)用的問題，解題的一般步驟是：（1）理解題意，弄清物理圖景和物理過程；（2）恰當(dāng)選取研究對象；（3）分析它的受力情況，畫出被研究對象的受力圖。對于各階段運動中受力不同的物體，必須分段分析計算；（4）按國際單位制統(tǒng)一各個物理量的單位；（5）根據(jù)牛頓運動定律和運動學(xué)規(guī)律建立方程求解。
六、規(guī)律整合：
【2020高考預(yù)測】
1. “扳手腕”是中學(xué)生課余非常喜愛的一項游戲。如右圖，甲、乙兩同學(xué)正在進行“扳手腕”游戲，下列關(guān)于他們的手之間的力，說法正確的是
12、 （ ）
A．甲扳贏了乙，是因為甲手對乙手的作用力大于乙手對甲手的作用力
B．只有當(dāng)甲乙僵持不分勝負(fù)時，甲手對乙手的作用力才等于乙手對甲手的作用力
C．甲、乙比賽對抗時，無法比較甲手對乙手的作用力和乙手對甲手的作用力的大小關(guān)系
D．無論誰勝誰負(fù)，甲手對乙手的作用力大小等于乙手對甲手的作用力大小
2．在一次學(xué)校田徑運動會上，小明同學(xué)以背越式成功地跳過了1.90米的高度，打破校運會記錄，如
右圖。若忽略空氣阻力，g取10m/s2。則下列說法正確的是（ ）
A．小明下降過程中處于失重狀態(tài)
B．小明起跳以后在上升過程中處于超重狀態(tài)
C．小明起跳時地面對他的支持力
13、大于他的重力
D．小明起跳以后在下降過程中重力消失了
4．如右圖所示，物塊A放在傾斜的木板上，木板的傾角α為30°和45°時物塊所受摩擦力的大小恰好相同，則（ ）
A．物塊和木板間的動摩擦因數(shù)為0.5
B．物塊和木板間的動摩擦因數(shù)為
C．木板的傾角α為45°時物塊可能在斜面上做勻速運動
D．木板的傾角α為45°時物塊的加速等于
7．在探究超重和失重規(guī)律時，某體重為G的同學(xué)站在一壓力傳感器上完成一次下蹲動作。傳感器和計算機相連，經(jīng)計算機處理后得到壓力F隨時間t變化的圖象，則下列圖象中可能正確的是 （ ）
A
14、B C D
8．如右圖所示，兩塊水平放在一起的物塊a和b，質(zhì)量分別為ma和mb，放在水平的光滑桌面上，現(xiàn)同時施給它們方向如圖所示的推力Fa和拉力Fb，已知Fa＞Fb，則a對b的作用力 （ ）
A．必為推力
B．必為拉力
C．大小為
D．大小可能為零
二、實驗題（本題共2小題，共20分。）
11．（8分）某實驗小組利用如下圖所示的實驗裝置來探究當(dāng)合外力一定時，物體運動的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系。
（1）實驗前用刻度尺測出兩個光電門中心之間的距離s，并測得遮光條的寬度d。該實驗小組在做實驗時，將滑塊從
15、圖所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器可以讀出遮光條通過光電門1的時間Δt1，遮光條通過光電門2的時間Δt2，則滑塊經(jīng)過光電門1時的瞬時速度的表達式v1= ，滑塊經(jīng)過光電門2時的瞬時速度的表達式v2= ，則滑塊的加速度的表達式a= 。（以上表達式均用直接測量的物理量的字母表示）。
（2）在本次實驗中，實驗小組通過改變滑塊質(zhì)量做了6組實驗，得到如下表所示的實驗
（1）下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點（圖中未標(biāo)出），計數(shù)點間的距離如下圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的
16、加速度a＝ （保留三位有效數(shù)字）。
（2）為測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測量的有 。（填入所選物理量前的字母）
A．木板的長度l B．木板的質(zhì)量m1 C．滑塊的質(zhì)量m2
D．托盤和砝碼的總質(zhì)量m3 E．滑塊運動的時間t
（3）滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ＝ （用被測物理量的字母表示，重力加速度為g）。與真實值相比，測量的動摩擦因數(shù) （填“偏大”或“偏小”）。寫出支持你的看法的一個論據(jù)： 。
三、計算題（本題共4小題，共40分
17、。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫最后答案的不給分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值的單位。）
15．（10分）如下圖所示，水平地面上放有質(zhì)量均為m=1kg的物塊A和B，兩者之間的距離為l=0.75m。A、B與地面間的動摩擦因數(shù)分別為μ1=0.4、μ2=0.1?，F(xiàn)使A獲得初速度v0向B運動，同時對B施加一個方向水平向右的力F=3N，使B由靜止開始運動。經(jīng)過一段時間，A恰好追上B。g取10m/s2。求：
（1）B運動的加速度大小aB；
1． A的初速度的大小v0。
答案與解析：
5
18、．【答案】D
【解析】滑塊在水平方向受向左的滑動摩擦力Ff和彈簧向右的拉力kx，合力F合=Ff-kx=ma，而x逐漸增大，所以加速度a先減小后反向增大，速度先增大后減小。
6．【答案】AD
【解析】降落傘未打開時，整體做自由落體運動，處于完全失重狀態(tài)，安全帶的作用力為0，則A正確、B錯誤；降落傘打開后，整體減速下降，加速度方向向上，對跳傘員B，由牛頓第二定律，安全帶的作用力大于B的重力，則C錯誤、D正確。
9．
12． 【答案】（1）0.495~0.497m/s2 之間均可 （3分）
（2）CD（4分）
（3）（3分）偏大（1分） 存在紙帶與限位孔之間的阻力等（1分）
13．【
19、答案】（1）7.5m/s2 水平向右做勻加速直線運動或水平向左做勻減速直線運動 （2）12.5N
【解析】（1）球和車廂相對靜止，它們的運動情況相同，由于對球的受力情況知道的較多，故應(yīng)以球為研究對象。球受兩個力作用：重力mg和線的拉力FT，由球隨車一起沿水平方向做勻變速直線運動，故其加速度沿水平方向，合外力沿水平方向。（1分）
做出平行四邊形如下圖所示，由牛頓第二定律F合＝ma（2分）
可求得球的加速度為7.5m/s2（1分）
加速度方向水平向右。（1分）
車廂可能水平向右做勻加速直線運動，也可能水平向左做勻減速直線運動。（1分）
（2）由圖可得，線對球的拉力大小為N=12.5N。（2分）
15．【答案】（1）2m/s2（2）3m/s
【解析】（1）對B，由牛頓第二定律得：（2分）求得：（1分）
（2）設(shè)A經(jīng)過t時間追上B，對A，由牛頓第二定律得：（1分） （1分）
（1分） 恰好追上的條件為：（1分）
（1分） 代入數(shù)據(jù)解得：，（1分）
2020高考物理 考前30天之備戰(zhàn)沖刺押題系列Ⅰ 專題2 牛頓定律及其應(yīng)用
