人教版2020年高考物理考點(diǎn)--點(diǎn)對點(diǎn)專題強(qiáng)化--牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決兩類動(dòng)力學(xué)基本問題

1、人教版2020年高考物理考點(diǎn)-點(diǎn)對點(diǎn)專題強(qiáng)化-牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決兩類動(dòng)力學(xué)基本問題人教版2020年高考物理考點(diǎn)-點(diǎn)對點(diǎn)專題強(qiáng)化-牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決兩類動(dòng)力學(xué)基本問題知識(shí)點(diǎn):H受力情根分析U運(yùn)分析1 .解決動(dòng)力學(xué)兩類問題的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)x加謔度足聯(lián)系運(yùn)油和力的是第 兩個(gè)橋聚);速w咎物現(xiàn)速度制和反理系的推架I2 .解決動(dòng)力學(xué)基本問題的處理方法 合成法：在物體受力個(gè)數(shù)較少 (2個(gè)或3個(gè))時(shí)一般采用 答成法”.(2)正交分解法：若物體的受力個(gè)數(shù)較多(3個(gè)或3個(gè)以上)，則采用 芷交分解法3.兩類動(dòng)力學(xué)問題的解題步驟:4.等時(shí)圓模型:6 / 6(1)質(zhì)點(diǎn)從豎直圓環(huán)上沿不同的光滑弦上端由靜止開始滑到環(huán)的最低點(diǎn)所用

2、時(shí)間相等，如圖 甲所示.甲乙雨(2)質(zhì)點(diǎn)從豎直圓環(huán)上最高點(diǎn)沿不同的光滑弦由靜止開始滑到下端所用時(shí)間相等，如圖乙所 示.(3)兩個(gè)豎直圓環(huán)相切且兩環(huán)的豎直直徑均過切點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)沿不同的光滑弦上端由靜止開始滑 到下端所用時(shí)間相等，如圖丙所示.對點(diǎn)訓(xùn)練：典例1:（已知受力求運(yùn)動(dòng)） 建設(shè)房屋時(shí)，保持底邊 L不變，要設(shè)計(jì)好屋頂?shù)膬A角為以便卜雨時(shí)落在房頂?shù)挠甑文鼙M快地滑離屋頂,雨滴下滑時(shí)可視為小球做無初速度、無摩擦的運(yùn)動(dòng).下列說法正確的是 （）A.傾角。越大，雨滴下滑時(shí)的加速度越大B.傾角。越大，雨滴對屋頂壓力越大C.傾角。越大，雨滴從頂端 。下滑至屋檐M時(shí)的速度越大D.傾角。越大，雨滴從頂端 。下滑至屋檐M

3、時(shí)的時(shí)間越短AC典例1解碼:設(shè)屋檐的底角為9,底邊長度為L,注意底邊長度是不變的，屋頂?shù)钠旅骈L度為x,雨滴下滑時(shí)加速度為a,對雨滴受力分析，只受重力 mg和屋頂對雨滴的支持力 Fn,垂直于屋頂方向：mgcos 0= Fn ,平行于屋頂方向：ma= mgsin 0.雨滴的加速度為：a=gsin也則傾角。越大，雨滴下滑時(shí)的加速度越大，故 A正確；雨滴對屋頂?shù)膲毫Υ笮。篎'n=Fn= mgcos Q則傾角。越大，雨滴對屋頂壓力越小，故B錯(cuò)誤；根據(jù)三角關(guān)系判斷，屋頂坡面的長度x = Ws由x=1gsin 012,可得：t= 7品，可見當(dāng)仁45。時(shí),用時(shí)最短,D錯(cuò)誤；由丫= gsin。越大，雨滴

4、從頂端 O下滑至M時(shí)的速度越大，C正確.典例2：（已知運(yùn)動(dòng)求受力）有一種大型游戲機(jī)叫 跳樓機(jī)”，參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上，由電動(dòng)機(jī)將座椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面40 m高處，然后由靜止釋放.以認(rèn)為座椅沿軌道做自由落體運(yùn)動(dòng)2 s后，開始受到恒定阻力而立即做勻減速運(yùn)動(dòng)，且下落到離地面4m高處時(shí)速度剛好減小到零. 然后再讓座椅以相當(dāng)緩慢的速度穩(wěn)穩(wěn)下落，將游客送回地面.（g取10 m/s2）求:（1）座椅在勻減速階段的時(shí)間是多少?（2）在勻減速階段，座椅對游客的作用力大小是游客體重的多少倍?【答案】(1)1.6 s (2)2.25倍典例2解碼：(1)自由下落的位移 h '= 2g

5、t2 = 20 m座椅自由下落結(jié)束時(shí)刻的速度v= gti = 20 m/s設(shè)座椅勻減速運(yùn)動(dòng)的總高度為h,則h=(40-4-20)m = 16 m由 h=2t 得 t= 1.6 s.(2)設(shè)座椅勻減速階段的加速度大小為a,座椅對游客的作用力大小為F,由v= at得a=12.5m/s2由牛頓第二定律得 F mg= ma解得=2.25. mg典例3:(等時(shí)圓模型) 如圖所示，AB和CD為兩條光滑斜槽，它們各自的兩個(gè)端點(diǎn)均分別位于半徑為 R和r的兩個(gè)相切的圓上，且斜槽都通過切點(diǎn)P.設(shè)有一重物先后沿兩個(gè)斜槽，從靜止出發(fā)，由A滑到B和由C滑到D,所用的時(shí)間分別為t1和t2,則t1與t2之比為()A.2：1

6、B.1：1C. V3：1D.1：V3【答案】B典例3解碼：設(shè)光滑斜槽軌道與水平面的夾角為a則物體下滑時(shí)的加速度為a = gsin 為由幾何關(guān)系，斜槽軌道的長度s=2(R+ r)sin 0,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式s=2at2,得t八隹八六2 (R+ r)sin"也2再五 即所用時(shí)間t與傾角0無關(guān)，所以tt2, BV agsin 0v g項(xiàng)正確.針對訓(xùn)練:1 .如圖所示，直桿水平固定，質(zhì)量為m= 0.1 kg的小圓環(huán)(未畫出)套在桿上A點(diǎn)，在豎直平面內(nèi)對環(huán)施加一個(gè)與桿夾角為0= 53。的斜向上的拉力F ,使小圓環(huán)由靜止開始沿桿向右運(yùn)動(dòng), 并在經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)撤掉此拉力F,小圓環(huán)最終停在 C點(diǎn).已知小圓環(huán)

7、與直桿間的動(dòng)摩擦因數(shù) = 0.8, AB 與 BC 的距離之比 si ：s2=8： 5.(g 取 10 m/s2, sin 53 =0.8, cos 53 =0.6)求:(1)小圓環(huán)在BC段的加速度a2的大??；(2)小圓環(huán)在AB段的加速度a1的大?。?3)拉力F的大小.【答案】(1)8 m/s2 (2)5 m/s2 (3)1.05 N 或 7.5 N【解析】(1)在BC段，小圓環(huán)受重力、彈力、摩擦力.對小圓環(huán)進(jìn)行受力分析如圖甲所示,有 f=N=mg則 a2 = =g= 0.8 x 10 m/s5= 8 m/s2. m(2)小圓環(huán)在AB段做勻加速運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知vB= 2a1s1小圓環(huán)在B

8、C段做勻減速運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知vB= 2a2s2則 a1 = J> = 8x 8 m/s= 5 m/s2.(3)當(dāng)Fsin Xmg時(shí)，小圓環(huán)在 AB段運(yùn)動(dòng)的受力分析如圖乙所示由牛頓第二定律得Fcos 0 f1= ma1 又 N1+ Fsin 0= mg聯(lián)立以上各式，代入數(shù)據(jù)解得F= 1.05 N當(dāng)Fsin 0>mg時(shí)，小圓環(huán)在 AB段運(yùn)動(dòng)的受力分析如圖丙所示由牛頓第二定律可知Fcos 0 f2= mai又 Fsin 0= mg+ N2f2= |1 P2代入數(shù)據(jù)解得F = 7.5 N.2 .一質(zhì)量為m=2 kg的滑塊能在傾角為0= 30°的足夠長的固定斜面上以a = 2

9、.5 m/s2的加速度勻加速下滑.如圖所示，若用一水平向右的恒力 F作用于滑塊，使之由靜止開始在t=2 s, 內(nèi)能沿斜面運(yùn)動(dòng)位移 x= 4 m.求：(g取10 m/s2) (1)滑塊和斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)工(2)恒力F的大小.【答案】卷(2)76 N或第N657【解析】(1)根據(jù)牛頓第二定律可得 mgsin 30 ji mgos 30 = ma解得卷6Fcos 30 - mgsin 30 - /Fsin 30 孑1(2)由x= 2a1t2,得a1 = 2 m/s2,當(dāng)加速度沿斜面向上時(shí),mgcos 30 ')ma1,代入數(shù)據(jù)得F="5當(dāng)加速度沿斜面向下時(shí) mgsin 30 F

10、cos 30 p(Fsin 30 午 mgcos 30 °= )ma1 代入數(shù)據(jù)得F = 473 N.3.某同學(xué)探究小球沿光滑斜面頂端下滑至底端的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，現(xiàn)將兩質(zhì)量相同的小球同時(shí)從斜面的頂端釋放，在甲、乙圖的兩種斜面中，通過一定的判斷分析，你可以得到的正確結(jié)論是()甲乙A .甲圖中小球在兩個(gè)斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同B.甲圖中小球下滑至底端的速度大小與方向均相同C.乙圖中小球在兩個(gè)斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同D.乙圖中小球下滑至底端的速度大小相同【解析】小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的過程中只受重力mg和斜面的支持力 Fn作用，做勻加速直線 運(yùn)動(dòng)，設(shè)斜面傾角為 依斜面高為h,底邊長為x,根據(jù)牛頓第二定律可知，小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度為a=gsin 9,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律和圖中幾何關(guān)系有s=at2, s= 2.=2 sin ux .cos 0解得小球在斜面上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為gsin 0cos O'2x根據(jù)機(jī)械能守恒定律有mgh=2mv2,解得小球下滑至底端的速度大小為v=、時(shí)，顯然，在甲圖中，兩斜面的高 度h相同，但傾角 。不同，因