2019高考物理（江苏）考前冲刺3动力学板块

三、动力学板块
基础回扣
1.牛顿运动定律
牛顿三
定律
内容含义
说明
牛顿第
一定律
(惯性
定律)
①指明了惯性的概念
②指出了力是改变物体运动状态的原因
一切物体总保持原来的静止状态或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。
质量是物体惯性大小的唯一量度。惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性,与物体的受力情况及运动状态无关。
力是使物体产生加速度的原因
该定律为非实验定律
牛顿第
二定律
指出了力和加速度的定量关系,即F=ma
定量说明了加速度的决定因素是物体所受的合外力。具有矢量性、瞬时性(绳类对应突变;弹簧类对应渐变)、独立性等
牛顿第
三定律
指出了物体间的作用是相互的
作用力和反作用力总是等大反向,同生同灭,同直线,作用在不同物体上,注意与一对平衡力的比较
2.国际单位制中的基本单位:kg、m、s、A、mol、K、cd。
国际单位前缀:M、k、1、m、μ、n、p,相邻均为103倍。
3.超重与失重现象
状态
定义
两种情况
关系
特点
超重
物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体重力的现象
加速度向上
加速向上运动
F弹=mg+ma
重力mg
不变
减速向下运动
失重
物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体重力的现象
加速度向下
加速向下运动
F弹=mg-ma
当a=g 时
完全失重
F弹=0
减速向上运动
4.动力学的两类基本问题:由受力情况分析判断物体的运动情况;由运动情况分析判断物体的受力情况。解决两类基本问题的方法:以加速度为桥梁,由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解。
5.运动学中的典型问题
(1)“等时圆”模型:物体沿着位于同一竖直圆上的所有光滑细杆由静止下滑,到达圆周最低点的时间相等,如图甲所示;物体从最高点由静止开始沿不同的光滑细杆到圆周上各点所用的时间相等,如图乙所示。
/
(2)斜面问题(自由滑行,即不加其他外力)
①光滑斜面:物体无论上滑,还是下滑,均为mg sin θ=ma,a沿斜面向下。?
②沿粗糙斜面下滑
当g sin θ>μg cos θ时,加速下滑,mg sin θ-μmg cos θ=ma;?
当g sin θ=μg cos θ时,匀速下滑,a=0(μ=tan θ);?
当g sin θ<μg cos θ时,减速下滑,μmg cos θ-mg sin θ=ma,a沿斜面向上。
③沿粗糙斜面上滑:mg sin θ+μmg cos θ=ma,匀减速上滑,a沿斜面向下。
④自由释放的滑块在斜面上(如图所示):
静止或匀速下滑时,M对水平地面的静摩擦力为零;
加速下滑时,M对水平地面的静摩擦力水平向右;
减速下滑时,M对水平地面的静摩擦力水平向左。
/
(3)悬球问题
悬挂有小球的小车在斜面上滑行(如图所示):
/
①小车向下的加速度a=g sin θ时,悬绳稳定时将垂直于斜面;
②小车向下的加速度a>g sin θ时,悬绳稳定时将偏离垂直斜面方向向上;
③小车向下的加速度a(4)动力学中的弹簧问题
①如图所示,将A、B下压后撤去外力,弹簧在恢复原长时B与A开始分离。
/
②如图A、B两物体,质量分别为M和m,以甲、乙、丙三种形式做匀变速直线运动(甲、丙中不论接触面光滑还是粗糙,A、B与接触面间的动摩擦因数相同),弹簧弹力均为
??
??+??
F。
/
(5)图像问题
/
(6)整体法与隔离法:当连接体中各物体运动的加速度相同或要求合外力时,优先考虑整体法;当连接体中各物体运动的加速度不相同或要求物体间的作用力时,优先考虑隔离法。有时一个问题要两种方法结合起来使用才能解决。
回归小练
1.(源于人教版必修1第48页“STS”)(2018江苏苏州一模)物理学发展史上,首先把实验和逻辑推理和谐结合起来的科学家是(　　)　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　
A.亚里士多德 B.伽利略 C.牛顿 D.法拉第
2.(源于人教版必修1第79页“表格”)(2018江苏苏州调研)kg和s是国际单位制中两个基本单位的符号,这两个基本单位对应的物理量是(　　)
A.质量和时间 B.质量和位移
C.重力和时间 D.重力和位移
3.(源于人教版必修1第89页“插图”)如图所示,小芳在体重计上完成下蹲动作,下列F-t图像能反映体重计示数随时间变化的是(　　)
/
/
4.(源于人教版必修1第87页“问题与练习”)民航客机都有紧急出口,打开紧急出口,狭长的气囊会自动充气,生成一条连接出口与地面的斜面,人员可沿斜面滑行到地面上,并以不变速率进入水平面,在水平面上再滑行一段距离而停止,如图所示。若机舱口下沿距地面3.6 m,气囊构成的斜面长度为6.0 m,一个质量60 kg的人沿气囊滑下时所受到的摩擦阻力是240 N。若人与水平面间的动摩擦因数与斜面间的相同,g=10 m/s2。求:　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　
/
(1)人与斜面间的动摩擦因数;
(2)人在斜面上下滑的时间;
(3)人在水平面上滑行的距离。
答案精解精析
回归小练
1.B　伽利略首先采用了以实验检验猜想和假设的科学方法,把实验和逻辑推理结合起来,故B项正确。
2.A　质量的国际基本单位是千克,时间的国际基本单位是秒,故A项正确。
3.C　对人的运动过程分析可知,人下蹲的过程可以分成两段:人在加速下蹲的过程中,有向下的加速度,处于失重状态,此时人对体重计的压力小于人的重力的大小;在减速下蹲的过程中,加速度方向向上,处于超重状态,此时人对体重计的压力大于人的重力的大小,故C项正确,A、B、D项错误。
4. /答案　(1)0.5　(2)2.45 s　(3)2.4 m
/解析　(1)设斜面倾角为α,由几何关系知
sin α=
?
??
=
3.6m
6.0m
=0.6
得α=37°
f=μN=μmg cos α
得μ=
??
????cos??
=
240N
60×10×0.8N
=0.5
(2)人在斜面上下滑过程中
mg sin α-f=ma1
a1=
????sin??-??
??
=
60×10×0.6-240
60
m/s2=2.0 m/s2
下滑时间t1=
2??
??
1
=
2×6.0
2
s=
6
s≈2.45 s
(3)人到达水平面时的速度v1=a1t1=2.0×
6
m/s=2
6
m/s
人在水平面上运动的加速度a2=
??????
??
=μg=0.5×10 m/s2=5.0 m/s2
人在水平面上滑行的距离s2=
??
1
2
2
??
2
=
(2
6
)
2
2×5.0
m=2.4 m