全国版2019版高考物理一轮复习第3章牛顿运动定律第11课时牛顿运动定律的综合应用1学案.doc

1、【 精品教育资源文库 】 第 11 课时 牛顿运动定律的综合应用 (1) 考点 1 对牛顿第二定律的理解 1内容：物体加速度的大小跟它受到的 作用力 成正比，跟物体的 质量 成反比，加速度的方向跟 作用力 的方向相同。 2表达式： F ma。 3适用范围 (1)只适用于惯性参考系，即相对于地面 静止或匀速直线 运动的参考系。 (2)只适用于解决 宏观 物体的 低速 运动问题，不能用来处理微观粒子高速运动问题。 4牛顿第二定律的六个特性 因果性 只要物体所受合力不为 0(无论合力多么小 )，物体就获得加速度，即力是产生加速度的原因 矢量性 F ma 是一矢量式，任一瞬时，物体加速度的方向与物体

2、所受合力的方向总是相同 瞬时性 物体所受外力的瞬时变化会导致加速度的瞬时变化，加速度的变化不需要时间的积累，加速度和力同时存在，同时变化，同时消失 同体性 F、 m、 a 三者必须对应同一个物体或系统 独立性 当物体同时受到几个力的作用时，各力将独立地产生各自的加速度，物体表现出来的实际加速度是各力产生的加速度的矢量和 相对性 物体的加速度必须是对静止的或匀速直线运动的参考系而言的。对加速运动的参考系不适用 5区分加速度的定义式与决定式 a v t是加速度的定义式，它给出了测量物体的加速度的方法，这是物理上用比值定义物理量的方法； a Fm是加速度的决定式，它揭示了物体产生加速度的原因及影响物

3、体加速度的因素。 1 (多选 )下列对牛顿第二定律的表达式 F ma 及其变形公式的理解正确的是 ( ) A由 F ma 可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比 B由 m Fa可知，物体的质量与其所受合力成正比，与其运动的加速度成反比 C由 a Fm可知，物体的加速 度与其所受合力成正比，与其质量成反比 D由 m Fa可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力求出 【 精品教育资源文库 】 答案 CD 解析 牛顿第二定律的表达式 F ma 表明了各物理量之间的数量关系，即已知两个量，可求第三个量。但物体的质量是由物体本身决定的，与受力无关；作用在物体上的合力，

4、是由与它相互作用的其他物体作用产生的，与物体的质量和加速度无关。故排除 A、 B，选 C、D。 2 (2017 莆田模拟 )一质点受多个力的作用，处于静止状态。现使其中一个力的大小逐渐减小到零，再沿原方向逐渐恢复到原来的大 小。在此过程中，其他力保持不变，则质点的加速度大小 a 和速度大小 v 的变化情况是 ( ) A a 和 v 都始终增大 B a 和 v 都先增大后减小 C a 先增大后减小， v 始终增大 D a 和 v 都先减小后增大 答案 C 解析 质点受多个力的作用，处于静止状态，则多个力的合力为零，其中任意一个力与剩余所有力的合力大小相等、方向相反，使其中一个力的大小逐渐减小到零

5、再恢复到原来大小的过程中，则所有力的合力先变大后变小，但合力的方向不变，根据牛顿第二定律知， a先增大后减小， v 始终增大， C 正确。 3五个质量相等的物体置于光滑水平面上 ，如图所示，现向右施加大小为 F、方向水平向右的恒力，则第 2 个物体对第 3 个物体的作用力等于 ( ) A.15F B.25F C.35F D.45F 答案 C 解析 设每个物体的质量为 m，对五个物体整体由牛顿第二定律得 F 5ma，对 3、 4、 5三个物体由牛顿第二定律得 F23 3ma，解以上两式得 F23 35F， C 正确。 考点 2 牛顿第二定律的瞬时性问题 1牛顿第二定律 F ma，其核心是物体的加

6、速 度和合外力的瞬时对应关系，两者总是同时产生、同时消失。 2两种基本模型 (1)刚性绳 (或接触面 ) 不发生明显形变就能产生弹力，剪断 (或脱离 )后，其弹力立即消失，不需要形变恢复时间。 (2)弹簧 (或橡皮绳 ) 两端同时连接 (或附着 )有物体的弹簧 (或橡皮绳 )，特点是形变【 精品教育资源文库 】 量大，其形变恢复需要较长时间，在瞬时性问题中，其弹力的大小往往可以看成保持不变。 例 1 如图所示，物块 1、 2 间用刚性轻质杆连接，物块 3、 4 间用轻质弹簧相连，物块 1、 3 质量为 m,2、 4 质量为 M，两个系统均置于水平放置的光滑木板上，并 处于静止状态。现将两木板

7、沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，物块 1、 2、 3、 4 的加速度大小分别为a1、 a2、 a3、 a4，重力加速度大小为 g，则有 ( ) A a1 a2 a3 a4 0 B a1 a2 a3 a4 g C a1 a2 g， a3 0， a4 m MM g D a1 g， a2 m MM g， a3 0， a4 m MM g 解析 在抽出木板的瞬间，物块 1、 2 与刚性轻杆接触处的形变立即消失，受到的合力均等于各自重力，所以由牛顿第二定律知 a1 a2 g；而物块 3、 4 间的轻弹簧的形变还来不及改变，此时弹簧对 3 向上的弹力大小和对物块 4 向下的弹力大小仍为 mg，因此物块

8、3 满足 mg F， a3 0；由牛顿第二定律得物块 4 满足 a4 F MgM M mM g，所以 C 正确。 答案 C (1)刚性轻质杆形变微小，力能突变。 (2)轻弹簧受力后形变较大，弹簧不能突变。 (3)解题一般步骤 【 精品教育资源文库 】 1 (多选 )如图甲、乙所示，图中细线均不可伸长，两小球质量相同且均处于平衡状态，细线和弹簧与竖直方向的夹角均为 。如果突然把两水平细线剪断， 则剪断瞬间 ( ) A图甲中小球的加速度大小为 gsin ，方向水平向右 B图乙中小球的加速度大小为 gtan ，方向水平向右 C图甲中倾斜细线与图乙中弹簧的拉力之比为 1 cos2 D图甲中倾斜细线与

9、图乙中弹簧的拉力之比为 cos2 1 答案 BD 解析 设两球质量均为 m，对小球 A 进行受力分析，如图 a 所示，剪断水平细线后，小球 A 将沿圆弧摆下，故剪断水平细线瞬间，小球 A 的加速度 a1的方向沿圆周的切线方向向下，即垂直倾斜细线向下。则 FT1 mgcos ， F1 mgsin ma1，所以 a1 gsin ，方向垂直倾斜细线向下， A 错误；对小球 B 进行受力分析，水平细线剪断瞬间，小球 B 所受重力 mg和弹簧弹力 FT2不变，小球 B 的加速度 a2的方向水平向右，如图 b 所示，则 FT2 mgcos ， F2 mgtan ma2，所以 a2 gtan ，方向水平向右

10、， B 正确；图甲中倾斜细线与图乙中弹簧【 精品教育资源文库 】 的拉力之比为 FT1 FT2 cos2 1， C 错误， D 正确。 2. (2015 海南高考 )(多选 )如图所示，物块 a、 b 和 c 的质量相同， a 和 b、 b 和 c 之间用完全相同的轻弹簧 S1和 S2相连，通过系在 a 上的细线悬挂 于固定点 O，整个系统处于静止状态。现将细绳剪断，将物块 a 的加速度记为 a1， S1和 S2相对原长的伸长分别为 l1和 l2，重力加速度大小为 g，在剪断瞬间 ( ) A a1 3g B a1 0 C l1 2 l2 D l1 l2 答案 AC 解析 设物块的质量为 m，

11、剪断细绳的瞬间，绳子的拉力消失，弹簧还没有来得及改变，所以剪断细绳的瞬间 a 受到重力和弹簧 S1的拉力 T1；剪断前对 bc 和弹簧组成的整体分析可知 T1 2mg，故 a 受到的合力 F mg T1 mg 2mg 3mg，故加速度 a1 Fm 3g， A 正确， B错误；设弹簧 S2的拉力为 T2，则 T2 mg，根据胡克定律 F k x 可得 l1 2 l2， C 正确，D 错误。 【 精品教育资源文库 】 考点 3 力学单位制 1基本单位 选定的几个基本物理量 (力学中选长度、质量、时间 )的单位。 2导出单位 由基本量根据 物理关系 推导出来的其他物理量的单位。 3单位制 由 基本

12、单位 和 导出单位 一起组成单位制。 4国际单位制 1960 年第 11 届国际计量大会制定的一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫做国际单位制，简称 SI。 5国际单位制中七个基本物理量和基 本单位 物理量名称 物理量符号 单位名称 单位符号 长度 l 米 m 质量 m 千克 kg 时间 t 秒 s 电流 I 安 培 A 热力学温度 T 开 尔文 K 物质的量 n 摩 尔 mol 发光强度 IV 坎 德拉 cd 1 (多选 )下列有关单位制的说法中，正确的是 ( ) A在力学问题的分析计算中，只能采用国际单位制，不能采用其他单位 B力学单位制中，选为基本单位的物理量有长度、时间、质量

13、C力学单位制中，采用国际单位制的基本单位有千克、米、秒 D单位制中的导出单位 可以用基本单位表示 答案 BCD 解析 在国际单位制中共有七个物理量的单位被作为基本单位，其中力学部分有长度的单位 m、质量的单位 kg、时间的单位 s。而其余物理量的单位都是在这些基本物理量的基础上用公式推导得出的，即其他物理量的单位 (导出单位 )可由基本单位来表达。国际单位制只是诸多单位制中的一种，在实际生活中还存在其他的单位制。 2在解一道文字计算题时 (由字母表达结果的计算题 )，一个同学解得 x F2m(t1 t2)，用单位制的方法检查，这个结果 ( ) A可能是正确的 B一定是错误的 【 精品教育资源

14、文库 】 C如果用国际单位制，结果可能正确 D用国际单位制，结果错误，如果用其他单位制，结果可能正确 答案 B 解析 由 x F2m(t1 t2)可知， F2m(t1 t2)的单位为： Nkgs kgm/s2skg m/s， m/s 为速度的单位，而位移 x 的单位为 m，所以结果一定错误。故选 B。 3 (2015 安徽高考 )由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电荷量分别为 q1和 q2，其间距离为 r 时，它们之间相互作用力的大小为 F kq1q2r2 ，式中 k 为静电力常量。若用国际单位制的基本单位表示， k 的单位应为 ( ) A kgA 2m 3 B kgA 2m 3s 4 C kgm 2C 2 D Nm 2A 2 答案 B 解析 由公式 F kq1q2r2 得， k Fr2q1q2，故 k 的单位为Nm 2C2 ，又由公式 q It 得 1 C 1 As ，由 F ma 可知 1 N 1 kgms 2，故