江苏省徐州市王杰中学2022届高考物理 《牛顿运动定律及其应用研究》导学案 新人教版选修3-2

江苏省徐州市王杰中学2022届高考物理《牛顿运动定律及其应用研究》导学案新人教版选修3-2一、考试说明的变化1.2022年考试内容范围及要求：考点10．牛顿运动定律及其应用Ⅱ加速度大小不同的连接体问题的计算仅限于两个物体的情况2.2022年、2022年考试内容范围及要求：考点11．牛顿运动定律及其应用Ⅱ不要求定量加速度大小不同的连接体问题；在非惯性系内处理问题不作要求。三、题型预测1.对F＝ma的考查F较独立的考查受力与加速度、速度的关系。已出现过空气阻力、弹簧弹力、电场力、磁场中安培力作用下、改变动摩擦因数对合力的影响。如图所示，一质量为m的物体置于足够长的竖直挡板上端，水平力F作用在物体上。水平力F随时间t的变化满足F=kt。最初物体处于静止状态，释放时计t=0，则下列描绘物体的加速度、速度的变化的图像正确的是（）ta0tV0tf0ts0ABCD如图所示，一物体放在粗糙的水平面上，物体运动的V－t如图所示，在物体运动中可能有一水平外力F作用在物体，则下列关于水平外力的说法中正确的是（）tv0V0t0t1A．0-t1时间内水平外力的大小不变B．0-t1时间内水平外力的大小不断减小C．0-t0时间内可能没有水平外力D．t1前后的瞬间水平外力不变2.加速度大小相同的连接体问题和多阶段分析（1）无外加拉力的情景如图所示，物体A放在车长较大的小车B左端，B放在光滑的水平地面上，A的质量m1＝1Kg，B的质量为m2＝0.5Kg，A与B间的动摩擦因数为μ＝0.4 。A、B一起以V0＝4m/s的速度向右运动，B与墙壁相碰后立即原速率返回，不计碰撞时间和动能的损失。（1）B与墙壁碰后，A、B的加速度；（2）B与墙壁第一次碰后，到再次达到速度相同时，B到墙壁的距离和A在B上滑过的距离；（3）若A不从B上滑下，B的长度要满足怎样的条件。V0BAA第8页共8页\n（2）有外加拉力的情景FA如图所示，质量M＝4kg的小车长L＝1.4m，静止在光滑水平面上，其上面右端静止一质量m=1kg的小滑块（可看作质点），小车与木板间的动摩擦因数μ＝0.4，先用一水平恒力F向右拉小车。（g=10m/s2）？（1）若用一水平恒力F＝10N，小滑块与小车间的摩擦力为多大？（2）小滑块与小车间不发生相对滑动的水平恒力F大小要满足的条件？（3）若用一水平恒力F＝28N向右拉小车，使滑块从小车上滑下来需经历多少时间？分别获得多大速度？通过多少位移？（4）若用一水平恒力F＝28N向右拉小车，要使滑块从小车上恰好滑下来，力F至少应作用多长时间四、近07－12年江苏物理高考中对牛顿运动定律的考查2022－4、（表达式F＝ma，由力向运动分析图像问题）将一只皮球竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比.下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象,可能正确的是（）2022－5、（加速度相同的连接体、临界问题）如图所示,一夹子夹住木块,在力F作用下向上提升.夹子和木块的质量分别为m、M,夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f.若木块不滑动,力F的最大值是（）（A）（B）（C）（D）2022－11、（加速度大小相同的连接体、多阶段力与运动分析。）为测定木块与桌面之间的动摩擦因数,小亮设计了如图所示的装置进行实验.实验中,当木块A位于水平桌面上的O点时,重物B刚好接触地面.将A拉到P点,待B稳定后静止释放,A最终滑到Q点.分别测量OP、OQ的长度h和s.改变h,重复上述实验,分别记录几组实验数据.(1)实验开始时,发现A释放后会撞到滑轮.第8页共8页\n请提出两个解决方法.(2)请根据下表的实验数据作出s-h关系的图象.(3)实验测得A、B的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg.根据s-h图象可计算出A块与桌面间的动摩擦因数=_________.(结果保留一位有效数字)(4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致的测量结果_________(选填偏大或偏小).2022-5、（表达式F＝ma、由力向运动分析图像问题）如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计。匀强磁场与导轨平面垂直。阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触。t=0时，将形状S由1掷到2。q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度。下列图象正确的是2022-8、（表达式F＝ma）一粒子从A点射入电场，从B点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面彼此平行，不计粒子的重力。下列说法正确的有A．粒子带负电荷B．粒子的加速度先不变，后变小C．粒子的速度不断增大D．粒子的电势能先减小，后增大2022-9、（加速度大小相同的连接体，轻质模型）如图所示，倾角为α的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦。现将质量分别为M、m(M>m)的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上。两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。在α角取不同值的情况下，下列说法正确的有A．两物块所受摩擦力的大小总是相等B．两物块不可能同时相对绸带静止C．M不可能相对绸带发生滑动D．m不可能相对斜面向上滑动2022－14．(加速度大小相同的连接体，多阶段过程力和运动分析)如图所示，长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定放置。将一质量为m的小球固定在管底，用一轻质光滑细线将小球与质量为M=km的小物块相连，小物块悬挂于管口。现将小球释放，一段时间后，小物块落地静止不动，小球继续向上运动，通过管口的转向装置后做平抛运动，小球在转向过程中速率不变。(重力加速度为g)(1)求小物块下落过程中的加速度大小；(2)求小球从管口抛出时的速度大小；第8页共8页\n(3)试证明小球平抛运动的水平位移总小于2022-8．（力和运动分析，变力作用）如图所示，平直木板AB倾斜放置，板上的P点距A端较近，小物块与木板间的动摩擦因数由A到B逐渐减小．先让物块从A由静止开始滑到B．然后，将A着地，抬高B，使木板的倾角与前一过程相同，再让物块从B由静止开始滑到A．上述两过程相比较，下列说法中一定正确的有（A）物块经过P点的动能，前一过程较小（B）物块从顶端滑到P点的过程中因摩擦产生的热量，前一过程较少（C）物块滑到底端的速度，前一过程较大（D）物块从顶端滑到底端的时间，前一过程较长2022－11．（实验，由速度－时间图像分析受力。）为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置（如图所示）．实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力．（1）往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车▲（选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点．（2）从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：请根据实验数据作出小车的v-t图像．（3）通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大．你是否同意他的观点？请根据v-t图象简要阐述理由．第8页共8页\n2022-4（表达式F＝ma，力和运动分析的图像问题，变力）．在无风的情况下，跳伞运动员从水平飞行的飞机上跳伞，下落过程中受到空气阻力，下列描绘下落速度的水平分量大小、竖直分量大小与时间的图像，可能正确的是（）2022-9、（加速度不同的联接体，力和运动的定性分析，变力）如图所示，两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接，B足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内。在物块A上施加一个水平恒力，A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，下列说法中正确的有（）A．当A、B加速度相等时，系统的机械能最大B．当A、B加速度相等时，A、B的速度差最大C．当A、B的速度相等时，A的速度达到最大D．当A、B的速度相等时，弹簧的弹性势能最大2022－11.（实验）“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示.（1）在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸袋如图乙所示。计时器大点的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离。该小车的加速度a=______m/s2.（结果保留两位有效数字）（2）平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度。小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：砝码盘中砝码总重力F(N)0.1960.3920.5880.7840.980加速度a（m·s-2）0.691.181.662.182.70请根据实验数据作出a-F的关系图像.（1）根据提供的试验数据作出的-F图线不通过原点，请说明主要原因。（没有计入砝码盘的重力！）2022－13.（多阶段力和运动分析）航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m=2㎏，动力系统提供的恒定升力F=28N。试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s2。第8页共8页\n（1）第一次试飞，飞行器飞行t1=8s时到达高度H=64m。求飞行器所阻力f的大小；（2）第二次试飞，飞行器飞行t2=6s时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大高度h；（3）为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3。2022-7、（加速度大小相同的连接体问题，内力的求解）如图所示，两光滑斜面的倾角分别为30和45,质量分别为2m和m的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦)，分别置于两个斜面上并由静止释放;若交换两滑块位置，再由静止释放，则在上述两种情形中正确的有(A)质量为2m的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用(B)质量为m的滑块均沿斜面向上运动(C)绳对质量为m滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力(D)系统在运动中机械能均守恒2022－6（连接体、临界）如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四相木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力μmg.现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m的最大拉力为(A)μmg(B)μmg(C)μmg(D)3μmg2022－15（表达式F＝ma）直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1=45º。直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a=1.5m/s2时，悬索与竖直方向的夹角θ2=14º．如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，试求水箱中水的质量M第8页共8页\n(取重力加速度g=10m/s2；sinl4º=0.242；cosl4º=0.970)2022－18(表达式F＝ma)如图所示，空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场，竖直方向磁场区域足够长，磁感应强度B=IT，每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为d=0.5m，现有一边长L=0.2m、质量为m=0.1kg、电阻R=0.1Ω的正方形线框MNOP以υ0=7m/s的初速从左侧磁场边缘水平进入磁场．求：(1)线框MN边刚进入磁场时受到安培力的大小F．(2)线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热Q．(3)线框能穿过的完整条形磁场区域的个数n．F＝ma2022-19(加速度不同的连接体、多阶段)如图所示，一轻绳吊着粗细均匀的棒，棒下端离地面高H，上端套着一个细环．棒和环的质量均为m，相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmg(k>1)．断开轻绳，棒和环自由下落．假设棒足够长，与地面发生碰撞时，触地时间极短，无动能损失．棒在整个运动过程中始终保持竖直，空气阻力不计.求：(1)棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中，环的加速度．(2)从断开轻绳到棒与地面第二次碰撞的瞬间，棒运动的路程S．(3)从断开轻绳到棒和环都静止，摩擦力对环及棒做的总功W第8页共8页\n后改编题：如图所示，一轻绳吊着粗细均匀的棒，棒下端离地面高H，上端套着一个细环。棒和环的质量均为m，相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，大小为kmg（k>1）。断开轻绳，棒和环自由下落。假设棒足够长，与地面发生碰撞时，触地时间极短，无动能损失。棒在整个运动过程中始终保持竖直，空气阻力不计。则（）A．棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中，棒和环都做匀减速运动B．从断开轻绳到棒和环都静止的过程中，环相对于地面始终向下运动C．从断开轻绳到棒和环都静止的过程中，环相对于棒有往复运动，但总位移向下D．从断开轻绳到棒和环都静止，摩擦力做的总功为-2kmgH/（k-1）第8页共8页