2019年高考物理 专题03 牛顿运动定律学案

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1、专题03牛顿运动定律超重点1：两类动力学问题1．解决两类动力学基本问题应把握的关键(1)两类分析——物体的受力分析和物体的运动过程分析；(2)一个“桥梁”——物体运动的加速度是联系运动和力的桥梁．2．解决动力学基本问题时对力的处理方法(1)合成法在物体受力个数较少(2个或3个)时一般采用“合成法”．(2)正交分解法若物体的受力个数较多(3个或3个以上)，则采用“正交分解法”．【典例1】随着科技的发展，未来的航空母舰上将安装电磁弹射器以缩短飞机的起飞距离．如图所示，航空母舰的水平跑道总长l＝180m，其中电磁弹射区的长度为l1＝120m，在该区域安装有直流电机，该电机可从

2、头至尾提供一个恒定的牵引力F牵．一架质量为m＝2.0×104kg的飞机，其喷气式发动机可以提供恒定的推力F推＝1.2×105N．假设在电磁弹射阶段的平均阻力为飞机重力的0.05倍，在后一阶段的平均阻力为飞机重力的0.2倍．已知飞机可看作质量恒定的质点，离舰起飞速度v＝120m/s，航空母舰处于静止状态，求：(结果保留两位有效数字，g取10m/s2)(1)飞机在后一阶段的加速度大小；(2)飞机在电磁弹射区的加速度大小和电磁弹射器的牵引力F牵的大小．【答案】(1)4.0m/s2　(2)58m/s2　1.05×106N【解析】　思路点拨：解此题可按以下思路：⇒⇒(1)飞机在后

3、一阶段受到阻力和发动机提供的推力作用，做匀加速直线运动，设加速度为a2，此过程中的平均阻力Ff2＝0.2mg根据牛顿第二定律有F推－Ff2＝ma2代入数据解得a2＝4.0m/s2【方法技巧】　两类动力学问题的解题步骤【训练1】为了减少汽车刹车失灵造成的危害，如图所示为高速路上在下坡路段设置的可视为斜面的紧急避险车道．一辆货车在倾角θ＝30°的连续长直下坡高速路上，以v0＝7m/s的速度在刹车状态下匀速行驶(在此过程及后面过程中，可认为发动机不提供牵引力)，突然汽车刹车失灵，开始加速运动，此时汽车所受到的摩擦力和空气阻力共为车重的0.2.在加速前进了x0＝96m后，货车冲

4、上了平滑连接的倾角α＝37°的避险车道，已知货车在该避险车道上所受到的摩擦力和空气阻力共为车重的0.65.货车的各个运动过程均可视为直线运动，取sin37°＝0.6，g＝10m/s2.求：(1)货车刚冲上避险车道时的速度大小v；(2)货车在避险车道上行驶的最大距离x.【答案】(1)25m/s　(2)25m【训练2】.一质量为m＝2kg的滑块能在倾角为θ＝30°的足够长的斜面上以a＝2.5m/s2的加速度匀加速下滑．如图所示，若用一水平向右的恒力F作用于滑块，使之由静止开始在t＝2s内沿斜面做匀加速运动，其位移x＝4m．g取10m/s2.求：(1)滑块和斜面之间的动摩擦因

5、数μ；(2)恒力F的大小．【答案】(1)　(2)N或N【解析】(1)根据牛顿第二定律，有mgsin30°－μmgcos30°＝ma解得μ＝(2)滑块沿斜面做匀加速直线运动时，加速度有向上和向下两种可能．根据题意，由运动学公式，有x＝a1t2，可得a1＝2m/s2当加速度沿斜面向上时，有Fcos30°－mgsin30°－Ff＝ma1Ff＝μ(Fsin30°＋mgcos30°)联立解得F＝N当加速度沿斜面向下时，有mgsin30°－Fcos30°－Ff＝ma1Ff＝μ(Fsin30°＋mgcos30°)联立解得F＝N.超重点2：超重和失重问题一、超重、失重现象超重现象失重现

6、象完全失重现象概念物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的现象产生条件物体的加速度方向竖直向上物体的加速度方向竖直向下物体的加速度方向竖直向下，大小a＝g原理方程F－mg＝mamg－F＝mamg－F＝ma＝mgF＝0运动状态加速上升或减速下降加速下降或减速上升以a＝g加速下降或减速上升二、说明：1．不论超重、失重或完全失重，物体的重力都不变，只是“视重”改变．2．物体是否处于超重或失重状态，不在于物体向上运动还是向下运动，而在于物体的加速度方向，

7、只要其加速度在竖直方向上有分量，物体就会处于超重或失重状态．3．当物体处于完全失重状态时，重力只有使物体产生a＝g的加速度效果，不再有其他效果．【例题1】．(多选)2016年10月17日我国的“神舟十一号”载人飞船载着我国两名宇航员顺利发射升空．两名宇航员在随飞船升空时要经受严峻的超重考验，而在完成太空任务后返回地球的过程中，既要承受超重的考验．又要承受失重的考验．下列说法中正确的是(　　)A．当“神舟十一号”加速上升时，宇航员处于超重状态B．“神舟十一号”在返回地球的减速过程中，宇航员处于失重状态C．“神舟十一号”加速上升的加速度逐渐减