【全程复习】2014届高考物理第一轮复习方略 3.3牛顿运动定律的综合应用课时提能演练(含解析) 新人教版
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【知识点详解】 1. 牛顿第二定律:牛顿第二定律是物理学中的基本定律,它描述了力和加速度之间的关系。在这个问题中,通过分析电梯内弹簧测力计的读数变化,我们可以理解物体在不同加速度情况下的重量变化。例如,在失重状态下(t0至t1时间段),人的重力看似减小,实际上是因为电梯正以与重力加速度相反的方向加速,导致人对弹簧测力计的压力减少。 2. 摩擦力与平衡条件:题目中的物体在光滑斜面上下滑,斜面对物体的支持力与重力分量相互作用。当细线烧断后,物体的下滑将改变斜面对台秤的压力,由于斜面光滑,没有摩擦力,因此台秤示数的变化仅与支持力有关。根据平衡条件,台秤示数会因为物体位置的改变而发生变化。 3. 超重与失重:在撑杆跳高中,运动员在起跳时受到杆的弹力,这个弹力大于她的重力,使得她能够离开地面,这属于超重状态。而在下落过程中,运动员处于完全失重状态,因为她的加速度等于重力加速度,此时对杆的压力为零。 4. 动摩擦因数与能量守恒:通过小物块在不同初速度下滑的时间和速度的关系,我们可以推算出物体与斜面之间的动摩擦因数。根据动能定理和能量守恒,小物块的动能在下滑过程中逐渐转化为热能,从而减慢速度直至停止。通过对t-v0图像的分析,可以计算出摩擦力与物体质量的乘积,进一步得到动摩擦因数。 5. 牛顿第三定律与力的传递:五个质量相等的物体在光滑水平面上,当向右施加恒力F时,根据牛顿第三定律,每个物体都会对其相邻的物体施加相同大小、方向相反的力。因此,第二个物体对第三个物体的作用力等于F。 6. 非惯性系中的牛顿第二定律:在下落过程中,箱子内部物体受到的支持力取决于箱子的加速度和空气阻力。空气阻力与速度平方成正比,因此在下落初期,箱子加速度较大,支持力也较大。接近地面时,加速度减小,支持力相应减小。如果下落足够长,箱子速度趋于稳定,空气阻力与重力平衡,箱内物体可能不再受到支持力。 7. 动力学平衡与角度关系:小环和小球的系统在下滑过程中保持相对静止,说明它们共同受到的合力为零。绳子的拉力、杆对小环的作用力以及重力构成力的平衡。根据角度关系,可以推导出绳子的倾斜角β与杆的角度θ、两物体的质量关系。 8. 力随时间变化的影响:力F随时间变化的图线对应物体速度随时间变化的曲线。力的突然增加或减少会导致物体加速度的相应变化,从而影响速度的变化。 【计算题解析】 9. 刹车问题可以通过牛顿第二定律和匀变速直线运动的公式解决。车在刹车过程中做匀减速运动,利用牛顿第二定律和运动学公式可以找出车停下时与标志杆的距离Δx的关系,涉及到μ、g、x和v0。 10. (1) 飞行器受重力、升力和阻力作用,根据运动学公式和牛顿第二定律可求出阻力Ff。 (2) 飞行器失去升力后,仅受重力和阻力作用,利用匀变速直线运动公式求解最大高度h。 (3) 为避免飞行器坠落,需要找到飞行器从开始下落到恢复升力时,速度刚好下降到0时所需的时间t3,考虑重力和阻力的影响,结合运动学公式求解。 这些知识点涵盖了牛顿三大定律、摩擦力、超重与失重、能量守恒、非惯性系中的动力学问题、动态平衡、力随时间变化对运动的影响以及实际问题中的物理模型建立和求解。
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