2023高考物理二轮总复习 专题微课1-2 牛顿运动定律的理解及应用

专题微课1.2牛顿运动定律的理解及应用因“命题情境分析不透彻”而漏选或多选1．(2022·湖南高考)(多选)球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机，总质量为M。飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率平方成正比(即F阻＝kv2，k为常量)。当发动机关闭时，飞行器竖直下落，经过一段时间后，其匀速下落的速率为10m/s；当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动，经过一段时间后，飞行器匀速向上的速率为5m/s。重力加速度大小为g，不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化，下列说法正确的是

(

)防误点：本题不仅题干描述的情境较为复杂，而且每个选项中也涉及了不同的情境，很容易造成漏选或错选。答案：BC

因“没有看清题设条件”而导致解题失误2．(2021·全国甲卷)如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座

上的挡板P处，上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节，

使得平板与底座之间的夹角θ可变。将小物块由平板与竖直杆交

点Q处静止释放，物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关。若由30°逐渐增大至60°，物块的下滑时间t将

(

)A．逐渐增大

B．逐渐减小C．先增大后减小

D．先减小后增大防误点：小物块由平板与竖直杆交点Q处由静止释放，夹角θ改变时，Q与P点间距是改变的，但Q与P间的水平距离不变，不注意该条件易错选B选项。答案：D因“不能由图像判断超重、失重”导致解题失误3．(2020·山东等级考)一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示，速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是

(

)A．0～t1时间内，v增大，FN＞mgB．t1～t2时间内，v减小，FN＜mgC．t2～t3时间内，v增大，FN＜mgD．t2～t3时间内，v减小，FN＞mg防误点：s-t图线的斜率表示电梯的速度，斜率增加时，速度增大，电梯向下加速，处于失重状态，而不是向上加速，处于超重状态。解析：根据位移—时间图像的斜率表示速度可知，0～t1时间内，图像斜率增大，速度v增大，加速度方向向下，由牛顿运动定律可知乘客处于失重状态，所受的支持力FN＜mg，选项A错误；t1～t2时间内，图像斜率不变，速度v不变，加速度为零，乘客所受的支持力FN＝mg，选项B错误；t2～t3时间内，图像斜率减小，速度v减小，加速度方向向上，由牛顿运动定律可知乘客处于超重状态，所受的支持力FN＞mg，选项C错误，D正确。答案：D

答案：A

加强点(一)动力学的两类基本问题

[科学思维]1．贯彻一个解题思路2．理顺两类基本问题3．把握三个关键点(1)加速度是连接运动情况和受力情况的桥梁。(2)速度是不同运动过程联系的纽带。(3)不同运动过程物体受力情况不同，加速度往往也不同。由因推果——已知物体的受力情况，确定物体的运动情况首先根据物体的受力确定物体的加速度，再根据加速度特点及加速度与速度的方向关系确定速度变化的规律由果溯因——已知物体的运动情况，确定物体的受力情况由物体的运动情况，确定物体的加速度及其变化规律，再结合牛顿第二定律确定受力情况

[素养训练]1．(2022·广东河源模拟)无动力翼装飞行是极限运动之一，也称飞鼠装滑翔运动。图示为无动力翼装飞行员穿越天门洞的情境。若质量为80kg的飞行员在某次无动力翼装飞行中做初速度为零的匀加速直线运动，最大速度达194.4km/h，翼装飞行方向与水平方向的夹角的正切值为0.75，飞行员受到空气的作用力F的方向与飞行方向垂直，取g＝10m/s2，则此过程中

(

)A．F＝480N

B．加速度大小为8m/s2C．用时9s D．下降高度为243m答案：C

答案：C解析：(1)根据牛顿第二定律可得mgsin24°－μmgcos24°＝ma1代入数据解得a1＝2m/s2。(2)根据运动学公式2a1l1＝v2解得v＝4m/s。(3)根据牛顿第二定律μmg＝ma2根据运动学公式－2a2l2＝v末max2－v2代入数据联立解得l2＝2.7m。答案：(1)2m/s2

(2)4m/s

(3)2.7m加强点(二)动力学中的图像问题

[析题建模][典例]

(多选)如图甲所示，一足够长的粗糙斜面固定在水平地面上，斜面的倾角θ＝37°，现有质量m＝2.2kg的物体在水平向左的外力F作用下，由静止开始沿斜面向下运动，经过2s撤去外力F，物体在0～4s内运动的速度与时间的关系图线如图乙所示。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2，则

(

)A．物体与斜面间的动摩擦因数为0.5B．水平外力F＝5.5NC．水平外力F＝4ND．物体在0～4s内的位移为24m[关键点拨]切入点由v-t图像确定物体在前2s和后2s内的加速度，v-t图像与t轴所围面积表示物体的位移疑难点拉力F水平作用时，物体所受滑动摩擦力不等于μmgcosθ反思点(1)由v-t图像可确定各时间段内加速度的大小和方向(2)做好物体在各时间段内的受力分析[答案]

AC[思维建模]常见四类动力学图像及解题方法v-t图像根据图像的斜率判断加速度的大小和方向，进而根据牛顿第二定律求解合外力F-a图像首先要根据具体的物理情境，对物体进行受力分析，然后根据牛顿第二定律推导出两个量间的函数关系式，根据函数关系式结合图像，明确图像的斜率、截距或转折点的意义，从而由图像给出的信息求出未知量a-t图像要注意加速度的正负，正确分析每一段的运动情况，然后结合物体受力情况根据牛顿第二定律列方程F-t图像要结合物体受到的力，根据牛顿第二定律求出加速度，分析每一时间段内的运动性质[素养训练]题点1

动力学中的a-t图像问题1．(多选)小明用手机软件测量了电梯运行过程中的加速度，得到图甲所示图线(规定竖直向上为正方向)，为简化问题，将图线简化为图乙。已知t＝0时电梯处于静止状态，则以下判断正确的是

(

)A．t＝9s时电梯处于失重状态

B．8～9s内电梯在做加速运动C．10～15s内电梯在上行

D．16～17s内电梯在下行解析：当电梯具有向上的加速度时，处于超重状态，当电梯具有向下的加速度时，处于失重状态，题图乙为加速度随时间变化的图像，t＝9s时，加速度为零，电梯不处于失重状态，故A错误；由题图可知，电梯先做加速度增大的加速运动，再做加速度减小的加速运动，然后匀速，之后做加速度增大的减速运动，再做加速度减小的减速运动，8～9s电梯在做加速运动，由a-t图像与时间轴所围图形的面积表示速度变化量可知，电梯的末速度为零，整个过程电梯一直向上运动，故B、C正确，D错误。答案：BC

题点2

动力学中的F-t图像问题2．(2022·青岛名校联考)如图甲所示，一倾角θ＝37°的足够长斜面，将一质量为m＝1kg的物体在斜面上由静止释放，同时施加一沿斜面向上的拉力，拉力随时间变化的关系如图乙所示，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.25，(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，则下列说法正确的是

(

)A．2s末物体的速度是2.5m/s B．2s末物体的速度是10m/sC．前16s内物体发生的位移是15m D．前16s内物体发生的位移是30m解析：由牛顿第二定律可得mgsinθ－F1－μmgcosθ＝ma1，代入数据得：

a1＝2.5m/s2，又v1＝a1t1，代入数据可得v1＝5m/s，故A、B错误；物体在前2s内发生的位移为x1，则x1＝5m，当拉力为F2＝4.5N时，由牛顿第二定律可得F2＋μmgcosθ－mgsinθ＝ma2，代入数据可得a2＝0.5m/s2，物体经过t2时间速度减为0，则v1＝a2t2，解得t2＝10s，t2时间发生的位移为x2，则