2020浙江高考物理二輪講義：專題一第三講　牛頓運(yùn)動定律 Word版含解析

1、第三講牛頓運(yùn)動定律知識內(nèi)容考試要求備考指津1.牛頓第一定律c本講是考查的重點，對基本概念的考查主要涉及力和運(yùn)動、超重、失重等由真題統(tǒng)計可明顯看出牛頓第二定律、第三定律及牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用在大題中出現(xiàn)的可能性非常大，需重點掌握.說明：知道國際單位制中規(guī)定的單位符號.2.牛頓第二定律c3.力學(xué)單位制b4.牛頓第三定律c5.牛頓運(yùn)動定律應(yīng)用d6.共點力平衡條件及應(yīng)用c7.超重與失重b牛頓運(yùn)動定律基本概念的理解 【題組過關(guān)】1伽利略和牛頓都是物理學(xué)發(fā)展史上最偉大的科學(xué)家，巧合的是，牛頓就出生在伽利略去世后第二年下列關(guān)于力和運(yùn)動關(guān)系的說法中，不屬于他們觀點的是()a自由落體運(yùn)動是一種勻變速直線運(yùn)動b力是

2、使物體產(chǎn)生加速度的原因c物體都具有保持原來運(yùn)動狀態(tài)的屬性，即慣性d力是維持物體運(yùn)動的原因解析：選d.伽利略通過斜面實驗以及邏輯推理證明自由落體運(yùn)動是一種勻變速直線運(yùn)動，a項不符合題意；牛頓第一定律表明力是產(chǎn)生加速度的原因、慣性是物體的固有屬性，b、c項不符合題意；亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動的原因，d項符合題意2在國際單位制(簡稱si)中，力學(xué)和電學(xué)的基本單位有：m(米)、kg(千克)、s(秒)、a(安培)導(dǎo)出單位v(伏特)用上述基本單位可表示為()am2·kg·s4·a1bm2·kg·s3·a1cm2·kg·s

3、2·a1dm2·kg·s1·a1答案：b3(多選)跳高運(yùn)動員從地面起跳的瞬間，下列說法中正確的是()a運(yùn)動員對地面的壓力大于運(yùn)動員受到的重力b地面對運(yùn)動員的支持力大于運(yùn)動員受到的重力c地面對運(yùn)動員的支持力大于運(yùn)動員對地面的壓力d運(yùn)動員對地面的壓力大小等于運(yùn)動員受到的重力解析：選ab.運(yùn)動員起跳的瞬間向上做加速運(yùn)動，由牛頓第二定律得fnmgma，故地面對運(yùn)動員的支持力大于運(yùn)動員的重力，由牛頓第三定律得運(yùn)動員對地面的壓力等于地面對運(yùn)動員的支持力，選項a、b正確，c、d錯誤1力的作用效果是改變物體的運(yùn)動狀態(tài)，而不是維持物體的運(yùn)動2(1)慣性不是一種力，對物體受

4、力分析時，不能把“慣性力”作為物體實際受到的力(2)慣性與慣性定律不同慣性是物體保持原有運(yùn)動狀態(tài)不變的一種性質(zhì)，與物體的受力情況、運(yùn)動狀態(tài)及所處的位置無關(guān)，其大小只取決于物體的質(zhì)量，質(zhì)量越大，慣性越大；慣性定律(牛頓第一定律)則反映物體在一定條件下的運(yùn)動規(guī)律3應(yīng)用牛頓第三定律需注意的三個問題(1)定律中的“總是”說明對于任何物體，在任何情況下牛頓第三定律都是成立的(2)作用力與反作用力雖然等大反向，但因所作用的物體不同，所產(chǎn)生的效果(運(yùn)動效果或形變效果)往往不同(3)作用力與反作用力只能是一對物體間的相互作用力，不能涉及第三個物體 牛頓運(yùn)動定律的兩類動力學(xué)問題 【重難提煉】1解決動力學(xué)的兩類基

5、本問題應(yīng)把握的關(guān)鍵(1)兩個分析物體的受力分析和物體的運(yùn)動過程分析. (2)一個“橋梁”物體運(yùn)動的加速度是聯(lián)系運(yùn)動和力的橋梁2解決動力學(xué)基本問題時對力的處理方法 (1)合成法：在物體受力個數(shù)較少(2個或3個)時一般采用“合成法” .(2)正交分解法：若物體的受力個數(shù)較多(3個或3個以上)，則采用“正交分解法”. 如圖所示，水平平臺ab長為20 m，平臺b端與長度未知的特殊材料制成的斜面bc連接，斜面傾角為30°.在平臺a端放上質(zhì)量為5 kg的物塊，并給物塊施加與水平方向成37°角的50 n推力后，物塊由靜止開始運(yùn)動已知物塊與平臺間的動摩擦因數(shù)為0.4，重力加速度g10 m/

6、s2，sin 37°0.6，求：第(2)、(3)兩問結(jié)果保留三位有效數(shù)字(1)物塊由a運(yùn)動到b所用的時間；(2)若物塊從a端運(yùn)動到p點時撤掉推力，則物塊剛好能從斜面b端開始下滑，則ap的距離為多少？(物塊在b端無能量損失)(3)若物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)bc0.2770.03lb，式中l(wèi)b為物塊在斜面上所處的位置離b端的距離，在(2)中的情況下，物塊沿斜面滑到什么位置時速度最大？審題突破(1)對a到b過程受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求加速度，再根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求時間t.(2)vp是物塊從a到p過程中的末速度，也是物塊從p到b過程中的初速度. (3)物塊沿斜面下滑過程中，當(dāng)a0時，速度最大

7、解析(1)受力分析知物塊的加速度為a11.6 m/s2xa1t2解得a到b的時間為t s5 s.(2)物塊從a到p：v2a1x1物塊由p到b：v2a2x2a2gxx1x2解得ap距離為x114.3 m.(3)物塊沿斜面下滑的速度最大時，須加速度為0即a0bc0.2770.03lb聯(lián)立解得lb10.0 m因此如斜面長度l10.0 m，則lb10.0 m時速度最大；若斜面長度l10.0 m，則在斜面最低點時速度最大答案(1)5 s(2)14.3 m(3)若斜面長度l10.0 m，則lb10.0 m時速度最大；若斜面長度l10.0 m，則在斜面最低點時速度最大【題組過關(guān)】考向一已知受力情況確定運(yùn)動情

8、況1北京獲得2022年冬奧會舉辦權(quán)，冰壺是冬奧會的比賽項目之一將一個冰壺以一定初速度推出后將運(yùn)動一段距離停下來換一個材料相同，質(zhì)量更大的冰壺，以相同的初速度推出后，冰壺運(yùn)動的距離將()a不變b變小c. 變大 d無法判斷解析：選a.冰壺在冰面上由于滑動摩擦力的作用做勻減速運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律有：fma，加速度ag，即相同材料、質(zhì)量不同的冰壺在冰面上勻減速運(yùn)動的加速度大小相等據(jù)位移速度關(guān)系：0v2ax可知，兩種冰壺的初速度相同，加速度相同，故勻減速運(yùn)動的位移大小相等考向二已知運(yùn)動情況確定受力情況2.趣味運(yùn)動會上運(yùn)動員手持網(wǎng)球拍托球沿水平面勻加速跑，設(shè)球拍和球質(zhì)量分別為m、m，球拍平面和水平面之間

9、夾角為，球拍與球保持相對靜止，它們間摩擦力及空氣阻力不計，則()a運(yùn)動員的加速度為gtan b球拍對球的作用力為mgc運(yùn)動員對球拍的作用力為(mm)gcos d若加速度大于gsin ，球一定沿球拍向上運(yùn)動解析：選a.網(wǎng)球受力如圖甲所示，根據(jù)牛頓第二定律得fnsin ma，又fncos mg，解得agtan ，fn，故a正確、b錯誤；以球拍和球整體為研究對象，受力如圖乙所示，根據(jù)平衡，運(yùn)動員對球拍的作用力為f，故c錯誤；當(dāng)a>gtan 時，網(wǎng)球才向上運(yùn)動，由于gsin <gtan ，故球不一定沿球拍向上運(yùn)動，故d錯誤3某種型號焰火禮花彈從專用炮筒中射出后，在4 s末到達(dá)離地面100

10、m的最高點時炸開，構(gòu)成各種美麗的圖案假設(shè)禮花彈從炮筒中豎直向上射出時的初速度是v0，上升過程中所受的阻力大小始終是自身重力的k倍，g10 m/s2，那么v0和k分別等于()a40 m/s，1.25 b40 m/s，0.25c50 m/s，1.25 d50 m/s，0.25解析：選d.上升過程中所受的阻力fkmg，根據(jù)牛頓第二定律得：a(k1)g，根據(jù)hat2，得：a12.5 m/s2，所以v0at50 m/s，而(k1)g12.5 m/s2，所以k0.25.故選d.兩類動力學(xué)問題的解題步驟 牛頓第二定律的瞬時性 【重難提煉】1兩種模型加速度與合外力具有瞬時對應(yīng)關(guān)系，二者總是同時產(chǎn)生、同時變化、

11、同時消失，具體可簡化為以下兩種模型：2求解瞬時加速度的一般思路兩個質(zhì)量均為m的小球，用兩條輕繩連接，處于平衡狀態(tài)，如圖所示現(xiàn)突然迅速剪斷輕繩oa，讓小球下落，在剪斷輕繩的瞬間，設(shè)小球a、b的加速度分別用a1和a2表示，則()aa1g，a2gba10，a22g ca1g，a20da12g，a20 解析由于繩子張力可以突變，故剪斷oa后小球a、b只受重力，其加速度a1a2g.故選項a正確. 答案a【題組過關(guān)】考向一輕繩、輕桿類模型1如圖所示，a、b兩球質(zhì)量相等，光滑斜面的傾角為，圖甲中，a、b兩球用輕彈簧相連，圖乙中a、b兩球用輕質(zhì)桿相連，系統(tǒng)靜止時，擋板c與斜面垂直，輕彈簧、輕桿均與斜面平行，則

12、在突然撤去擋板的瞬間有()a兩圖中兩球加速度均為gsin b兩圖中a球的加速度均為零c圖乙中輕桿的作用力一定不為零d圖甲中b球的加速度是圖乙中b球加速度的2倍解析：選d.撤去擋板前，擋板對b球的彈力大小為2mgsin ，因彈簧彈力不能突變，而桿的彈力會突變，所以撤去擋板瞬間，圖甲中a球所受合力為零，加速度為零，b球所受合力為2mgsin ，加速度為2gsin ；圖乙中桿的彈力突變?yōu)榱悖琣、b球所受合力均為mgsin ，加速度均為gsin ，可知只有d對考向二輕彈簧模型2.(2019·金華模擬)如圖所示，a、b、c三球的質(zhì)量均為m，輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端，另一端與a球相連，a、b間

13、用一個輕桿連接，b、c間由一輕質(zhì)細(xì)線連接傾角為的光滑斜面固定在地面上，彈簧、輕桿與細(xì)線均平行于斜面，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，在細(xì)線被燒斷的瞬間，下列說法正確的是()ab球的受力情況未變，加速度為零ba、b兩個小球的加速度均沿斜面向上，大小均為gsin ca、b之間桿的拉力大小為2mgsin dc球的加速度沿斜面向下，大小為2gsin 解析：選b.細(xì)線燒斷前，a、b、c作為一個整體，沿斜面方向受力分析得彈簧彈力f3mgsin ，對c受力分析，沿斜面方向細(xì)線拉力ftmgsin ，細(xì)線燒斷瞬間，彈簧形變量不會變化，彈力不變，對c受力分析，沒有細(xì)線拉力，mgsin ma1，加速度a1gsin ，d錯誤；a、

14、b之間由輕桿連接，相對靜止，對a、b整體受力分析可得f2mgsin 2ma2，合力沿斜面向上，得a2gsin ，a錯誤，b正確；對b受力分析，沿斜面方向受輕桿的彈力和重力沿斜面向下的分力，輕桿彈力ftmgsin ma2mgsin ，得輕桿彈力ftmgsin ，c錯誤3.如圖所示，物塊1、2 間用剛性輕質(zhì)桿連接，物塊3、4間用輕質(zhì)彈簧相連，物塊1、3質(zhì)量為m，2、4質(zhì)量為m，兩個系統(tǒng)均置于水平放置的光滑木板上，并處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)將兩木板沿水平方向突然抽出，設(shè)抽出后的瞬間，物塊1、2、3、4的加速度大小分別為a1、a2、a3、a4.重力加速度大小為g，則有()aa1a2a3a40ba1a2a3a4g

15、ca1a2g，a30，a4gda1g，a2g，a30，a4g解析：選c.在抽出木板的瞬間，物塊1、2與剛性輕桿接觸處的形變立即消失，受到的合力均等于各自重力，所以由牛頓第二定律知a1a2g；而物塊3、4間的輕彈簧的形變還來不及改變，此時彈簧對物塊3向上的彈力大小和對物塊4向下的彈力大小仍為mg，因此物塊3滿足mgf，a30；由牛頓第二定律得物塊4滿足a4g，所以c對解決牛頓第二定律瞬時性的“兩關(guān)鍵”“四步驟” (1)分析瞬時加速度的“兩關(guān)鍵”分析瞬時前、后的受力情況和運(yùn)動狀態(tài). 明確繩或桿類、彈簧或橡皮筋類模型的特點. (2)“四步驟”第一步：分析原來物體的受力情況. 第二步：分析物體在突變時

16、的受力情況. 第三步：由牛頓第二定律列方程. 第四步：求出瞬時加速度，并討論其合理性. 超重與失重現(xiàn)象 【題組過關(guān)】1如圖所示，是某同學(xué)站在壓力傳感器上，做下蹲起立的動作時記錄的力隨時間變化的圖線，縱坐標(biāo)為力(單位為牛頓)，橫坐標(biāo)為時間由圖線可知()a該同學(xué)做了兩次下蹲起立的動作b該同學(xué)做了一次下蹲起立的動作c下蹲過程中人處于失重狀態(tài)d下蹲過程中先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)解析：選b.在一次下蹲過程中，該同學(xué)要先后經(jīng)歷失重狀態(tài)和超重狀態(tài)，所以對壓力傳感器的壓力先小于自身重力后大于自身重力，而在一次起立過程中，該同學(xué)又要先后經(jīng)歷超重狀態(tài)和失重狀態(tài)，所以對壓力傳感器的壓力先大于自身重力后小于自身重

17、力，所以題圖記錄的應(yīng)該是一次下蹲起立的動作2(2018·浙江選考4月)如圖所示，小芳在體重計上完成下蹲動作下列ft圖象能反映體重計示數(shù)隨時間變化的是()解析：選c.下蹲時先加速下降，后減速下降，故先失重，后超重，f先小于重力，后大于重力，c正確3(2019·浙江選考模擬)撐竿跳是田徑運(yùn)動項目一種在這項比賽中，運(yùn)動員雙手握住一根特制的竿子，經(jīng)過快速助跑后，借助竿子撐地的反彈力量，使身體騰起，躍過橫桿關(guān)于撐竿跳，下列說法正確的是()a運(yùn)動員起跳時，撐竿提供給運(yùn)動員的彈力等于運(yùn)動員所受重力b運(yùn)動員起跳時，撐竿提供給運(yùn)動員的彈力小于運(yùn)動員所受重力c在運(yùn)動員起跳上升階段，運(yùn)動員始終處

18、于超重狀態(tài)d在運(yùn)動員越過橫桿下落階段，運(yùn)動員始終處于失重狀態(tài)解析：選d.起跳時，彈力大于運(yùn)動員重力，上升階段有向上加速和向上減速兩個階段，所以先超重后失重；越過橫桿后只受重力，失重，所以d正確1對超重、失重的理解：超重并不是重力增加了，失重并不是重力減小了，完全失重也不是重力完全消失了在發(fā)生這些現(xiàn)象時，物體的重力依然存在，且不發(fā)生變化，只是物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?發(fā)生了變化(即“視重”發(fā)生變化)2判斷方法(1)不管物體的加速度是不是豎直方向，只要其加速度在豎直方向上有分量，物體就會處于超重或失重狀態(tài)(2)盡管不是整體有豎直方向的加速度，但只要物體的一部分具有豎直方向的分加速度，整

19、體也會出現(xiàn)超重或失重現(xiàn)象在完全失重的狀態(tài)下，平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會完全消失，如天平失效、浸在水中的物體不再受浮力、液體柱不再產(chǎn)生壓強(qiáng)等 連接體問題 【重難提煉】1整體法與隔離法常涉及的三種問題類型(1)涉及滑輪的問題：若要求繩的拉力，一般都采用隔離法(2)水平面上的連接體問題：這類問題一般是連接體(系統(tǒng))中各物體保持相對靜止，即具有相同的加速度解題時，一般采用先整體后隔離的方法；建立直角坐標(biāo)系時要考慮矢量正交分解越少越好的原則，或者正交分解力，或者正交分解加速度(3)斜面體與物體組成的連接體問題：當(dāng)物體具有沿斜面方向的加速度，而斜面體相對于地面靜止時，一般采用隔離法分析2解決這類問題

20、的關(guān)鍵正確地選取研究對象是解題的首要環(huán)節(jié)，弄清各物體之間哪些屬于連接體，哪些物體應(yīng)該單獨(dú)分析，并分別確定它們的加速度，然后根據(jù)牛頓運(yùn)動定律列方程求解(2019·杭州模擬)如圖所示，質(zhì)量分別為m、m的兩物體p、q保持相對靜止，一起沿傾角為的固定光滑斜面下滑，q的上表面水平，p、q之間的動摩擦因數(shù)為，則下列說法正確的是()ap處于超重狀態(tài)bp受到的摩擦力大小為mg，方向水平向右cp受到的摩擦力大小為mgsin cos ，方向水平向左dp受到的支持力大小為mgsin 2解析由題意可知，p有向下的加速度，處于失重狀態(tài)，a錯誤；對p、q整體，根據(jù)牛頓第二定律有(mm)gsin (mm)a，得加

21、速度agsin ，將沿斜面向下的加速度agsin 沿水平方向和豎直方向分解，如圖所示，則a1acos gsin cos ，a2asin gsin2.對p分析，根據(jù)牛頓第二定律，水平方向上有ffma1，方向水平向左，豎直方向上有mgfnma2，得ffmgsin cos ，fnmgcos2，c正確，b、d錯誤答案c【題組過關(guān)】考向一整體法和隔離法的應(yīng)用1如圖所示，質(zhì)量為m的小車放在光滑的水平面上，小車上用細(xì)線懸吊一質(zhì)量為m的小球，mm，用一力f水平向右拉小球，使小球和車一起以加速度a向右運(yùn)動時，細(xì)線與豎直方向成角，細(xì)線的拉力為f1.若用一力f水平向左拉小車，使小球和其一起以加速度a向左運(yùn)動時，細(xì)線

22、與豎直方向也成角，細(xì)線的拉力為f1.則()aaa，f1f1baa，f1f1caa，f1f1 daa，f1f1解析：選b.當(dāng)用力f水平向右拉小球時，以小球為研究對象，豎直方向有f1cos mg水平方向有ff1sin ma，以整體為研究對象有f(mm)a，解得agtan 當(dāng)用力f水平向左拉小車時，以球為研究對象，豎直方向有f1cos mg水平方向有f1sin ma，解得agtan 結(jié)合兩種情況，由有f1f1；由并結(jié)合mm有aa.故正確選項為b.2如圖所示，在光滑水平面上有一輛小車a，其質(zhì)量為ma2.0 kg，小車上放一個物體b，其質(zhì)量為mb1.0 kg.如圖甲所示，給b一個水平推力f，當(dāng)f增大到稍

23、大于3.0 n時，a、b開始相對滑動如果撤去f，對a施加一水平推力f，如圖乙所示要使a、b不相對滑動，求f的最大值fm.解析：根據(jù)圖甲所示情況，設(shè)a、b間的靜摩擦力達(dá)到最大值fm時，系統(tǒng)的加速度為a.根據(jù)牛頓第二定律，對a、b整體有f(mamb)a，對a有fmmaa，代入數(shù)據(jù)解得fm2.0 n.根據(jù)圖乙所示情況，設(shè)a、b剛開始相對滑動時系統(tǒng)的加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律有：fmmba，fm(mamb)a，代入數(shù)據(jù)解得fm6.0 n.答案：6.0 n考向二傳送帶模型3.如圖所示，傳送帶與地面傾角37°，從ab長度為16 m，傳送帶以10 m/s的速率逆時針轉(zhuǎn)動在傳送帶上端a無初速度地放

24、一個質(zhì)量為0.5 kg的物體，它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.5.求物體從a運(yùn)動到b所需時間是多少？(sin 37°0.6，cos 37°0.8)解析：物體放在傳送帶上后，開始階段，由于傳送帶的速度大于物體的速度，傳送帶給物體一個沿傳送帶向下的滑動摩擦力ff，物體受力情況如圖甲所示物體由靜止加速，由牛頓第二定律有mgsin mgcos ma1，得a110 m/s2.物體加速至與傳送帶速度相等需要的時間t11 s，t1時間內(nèi)物體運(yùn)動的位移xa1t5 m.由于<tan ，物體在重力作用下將繼續(xù)加速運(yùn)動，當(dāng)物體速度大于傳送帶速度時，傳送帶給物體一沿傳送帶向上的滑動摩擦力ff

25、.此時物體受力情況如圖乙所示，由牛頓第二定律有mgsin mgcos ma2，得a22 m/s2.設(shè)后一階段物體滑至底端所用的時間為t2，由lxvt2a2t解得t21 s或t211 s(舍去)所以物體由ab的時間tt1t22 s.答案：2 s考向三滑板滑塊模型4如圖所示為一個實驗室模擬貨物傳送的裝置，a是一個表面絕緣、質(zhì)量為ma2 kg的長板車，車置于光滑的水平面上，在車左端放置一質(zhì)量為mb1 kg、帶電荷量為q1×102 c的絕緣小貨物b，在裝置所在空間內(nèi)有一水平勻強(qiáng)電場，可以通過開關(guān)控制其大小及方向先產(chǎn)生一個方向水平向右、大小e13×102 n/c的電場，車和貨物開始運(yùn)

26、動，2 s后，改變電場，電場大小變?yōu)閑21×102 n/c，方向向左，一段時間后，關(guān)閉電場，關(guān)閉電場時車右端正好到達(dá)目的地，貨物到達(dá)車的最右端，且車和貨物的速度恰好為零已知貨物與車間的動摩擦因數(shù)0.1，車不帶電，貨物體積大小不計，g取10 m/s2，求第二次電場作用的時間解析：由題意可知，貨物和車起初不可能以相同加速度一起運(yùn)動，設(shè)車運(yùn)動的加速度大小為aa，貨物運(yùn)動的加速度大小為abab2 m/s2，aa0.5 m/s2車和貨物運(yùn)動2 s時貨物和車的速度大小分別為vbabt4 m/s，vaaat1 m/s2 s后貨物和車的加速度大小分別為ab2 m/s2aa0.5 m/s2設(shè)又經(jīng)t1時

27、間貨物和車共速，vbabt1vaaat1代入數(shù)據(jù)解得t11.2 s，此時貨物和車的共同速度v1.6 m/s共速后二者一起做勻減速運(yùn)動，加速度大小a m/s2減速到0所經(jīng)歷的時間為t24.8 s所以第二次電場的作用時間為t1t26 s.答案：6 s5有一項“快樂向前沖”的游戲可簡化如下：如圖所示，滑板長l1 m，起點a到終點線b的距離s5 m開始滑板靜止，右端與a平齊，滑板左端放一可視為質(zhì)點的滑塊，對滑塊施一水平恒力f使滑板前進(jìn)板右端到達(dá)b處沖線，游戲結(jié)束已知滑塊與滑板間動摩擦因數(shù)0.5，地面視為光滑，滑塊質(zhì)量m12 kg，滑板質(zhì)量m21 kg，重力加速度g10 m/s2，求：(1)滑板由a滑到

28、b的最短時間可達(dá)多少？(2)為使滑板能以最短時間到達(dá)，水平恒力f的取值范圍如何？解析：(1)滑板一直加速，所用時間最短設(shè)滑板加速度為a2，ffm1gm2a2a210 m/s2，st1 s.(2)剛好相對滑動時，f最小，此時可認(rèn)為二者加速度相等，f1m1gm1a2f130 n當(dāng)滑板運(yùn)動到b點，滑塊剛好脫離時，f最大，設(shè)滑塊加速度為a1，f2m1gm1a1l，f234 n則水平恒力大小范圍是30 nf34 n.答案：(1)1 s(2)30 nf34 n1解答傳送帶問題應(yīng)注意的事項(1)比較物塊和傳送帶的初速度情況，分析物塊所受摩擦力的大小和方向，其主要目的是得到物塊的加速度(2)關(guān)注速度相等這個特

29、殊時刻，水平傳送帶中兩者一塊勻速運(yùn)動，而傾斜傳送帶需判斷與tan 的關(guān)系才能決定物塊以后的運(yùn)動(3)得出運(yùn)動過程中兩者相對位移情況，以后在求解摩擦力做功時有很大作用2滑板滑塊模型的分析思路 課后作業(yè)(四) (建議用時：40分鐘)一、選擇題1下列說法正確的是()a靜止的物體一定不受力，受力的物體一定運(yùn)動b物體運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化則物體一定受力的作用c物體的運(yùn)動不需要力來維持，但物體的運(yùn)動速度越大時其慣性也越大d物體運(yùn)動狀態(tài)不變時有慣性，運(yùn)動狀態(tài)改變時沒有慣性答案：b22019年1月3日，嫦娥四號探測器成功到達(dá)月球背面，第一次在月球背面留下了人類航天器的足跡嫦娥四號攜帶的玉兔二號月球車在月球背面行駛時

30、()a處于完全失重狀態(tài)b不再滿足牛頓運(yùn)動定律c受到的重力小于在地球上的重力d具有的慣性小于在地球上的慣性答案：c3(2019·嘉興一中模擬)對于一些實際生活中的現(xiàn)象，某同學(xué)試圖從慣性角度加以解釋，其中正確的是()a采用了大功率的發(fā)動機(jī)后，某些一級方程式賽車的速度甚至能超過某些老式螺旋槳飛機(jī)的速度，這表明：可以通過科學(xué)進(jìn)步使小質(zhì)量的物體獲得大慣性b“強(qiáng)弩之末勢不能穿魯縞”，這表明強(qiáng)弩的慣性減小了c貨運(yùn)列車運(yùn)行到不同的車站時，經(jīng)常要摘下或加掛一些車廂，這會改變它的慣性d自行車轉(zhuǎn)彎時，車手一方面要適當(dāng)控制速度，另一方面要將身體稍微向里傾斜，這是為了通過調(diào)控人和車的慣性達(dá)到安全行駛的目的答案

31、：c4水平路面上質(zhì)量為30 kg的小車，在60 n水平推力作用下由靜止開始以1.5 m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動.2 s 后撤去該推力，則()a小車2 s末的速度是4 m/sb小車受到的阻力大小是15 nc撤去推力后小車的加速度大小是1 m/s2d小車運(yùn)動的總時間為6 s解析：選b.小車2 s末的速度是：vat1.5×2 m/s3 m/s，故a錯誤；根據(jù)牛頓第二定律得：ffma，解得：ffma(6030×1.5) n15 n，故b正確；撤去推力后，根據(jù)牛頓第二定律：fma1，解得：a10.5 m/s2，故c錯誤；撤去推力后運(yùn)動的時間為：t1 s6 s，所以小車運(yùn)動的總時

32、間為：t(26) s8 s，故d錯誤5.(2019·浙江選考4月)如圖所示，a、b、c為三個實心小球，a為鐵球，b、c為木球a、b兩球分別連接在兩根彈簧上，c球連接在細(xì)線一端，彈簧和細(xì)線的下端固定在裝水的杯子底部，該水杯置于用繩子懸掛的靜止吊籃內(nèi)若將掛吊籃的繩子剪斷，則剪斷的瞬間相對于杯底(不計空氣阻力，木<水<鐵)()aa球?qū)⑾蛏线\(yùn)動，b、c球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動ba、b球?qū)⑾蛏线\(yùn)動，c球不動ca球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動，b球?qū)⑾蛏线\(yùn)動，c球不動da球?qū)⑾蛏线\(yùn)動，b球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動，c球不動答案：d6.如圖所示，當(dāng)小車向右加速運(yùn)動時，物塊m相對車廂靜止于豎直車廂壁上，當(dāng)車的加速度增大時()am受

33、靜摩擦力增大bm對車廂壁的壓力減小cm仍相對于車廂靜止dm受靜摩擦力減小解析：選c.分析m受力情況如圖所示，因m相對車廂壁靜止，有ffmg，與水平方向的加速度大小無關(guān)，a、d錯誤水平方向，fnma，fn隨a的增大而增大，由牛頓第三定律知，b錯誤因fn增大，物體與車廂壁的最大靜摩擦力增大，故m相對于車廂仍靜止，c正確7如圖所示，彈簧左端固定，右端自由伸長到o點并系住物體m.現(xiàn)將彈簧壓縮到a點，然后釋放，物體一直可以運(yùn)動到b點如果物體受到的阻力恒定，則()a物體從a到o加速運(yùn)動，從o到b減速運(yùn)動b物體從a到o先加速后減速c物體運(yùn)動到o點時所受合力為零d物體從a到o的過程加速度逐漸減小答案：b8我國

34、高鐵技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平動車組由動車和拖車組合而成，提供動力的車廂叫動車，不提供動力的車廂叫拖車假設(shè)動車組各車廂質(zhì)量均相等，動車的額定功率都相同，動車組在水平直軌道上運(yùn)行過程中阻力與車重成正比某列動車組由8節(jié)車廂組成，其中第1、5節(jié)車廂為動車，其余為拖車，則該列車組()a啟動時乘客受到車廂作用力的方向與車運(yùn)動的方向相反b做勻加速運(yùn)動時，第5、6節(jié)與第6、7節(jié)車廂間的作用力之比為11c進(jìn)站時從關(guān)閉發(fā)動機(jī)到停下來滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動機(jī)時的速度成正比d與改為4節(jié)動車帶4節(jié)拖車的動車組最大速度之比為12解析：選d.設(shè)每節(jié)動車的功率為p，牽引力為f，每一節(jié)車廂的質(zhì)量為m，阻力為kmg.啟動時，加速度方向

35、向前，根據(jù)牛頓第二定律，乘客受到車廂的作用力方向向前，與運(yùn)動方向相同，故a錯誤做加速運(yùn)動時，有兩節(jié)動力車廂，對整個車進(jìn)行受力分析得：2f8kmg8ma，對6、7、8車廂進(jìn)行受力分析得：f13kmg3ma.對7、8車廂進(jìn)行受力分析得：f22kmg2ma，聯(lián)立可得：，故b錯誤設(shè)進(jìn)站時從關(guān)閉發(fā)動機(jī)到停下來滑行的距離為s，則：8kmgs0mv2，可知滑行的距離與速度不成正比，故c錯誤當(dāng)只有兩節(jié)動車時，最大速率為v，則：2p8kmg·v，改為4節(jié)動車帶4節(jié)拖車的動車組時：4p8kmg·v，所以：v2v，故d正確9如圖所示，一只盛水的容器固定在一個小車上，在容器中分別懸掛和拴住一只鐵球

36、和一只乒乓球容器中的水和鐵球、乒乓球都處于靜止?fàn)顟B(tài)當(dāng)容器隨小車突然向右運(yùn)動時，兩球的運(yùn)動狀況是(以小車為參考系)()a鐵球向左，乒乓球向右b鐵球向右，乒乓球向左c鐵球和乒乓球都向左d鐵球和乒乓球都向右解析：選a.因為小車突然向右運(yùn)動，鐵球和乒乓球都有向右運(yùn)動的趨勢，但由于與同體積的“水球”相比，鐵球質(zhì)量大，慣性大，鐵球的運(yùn)動狀態(tài)難改變，即速度變化慢，而同體積的水球的運(yùn)動狀態(tài)容易改變，即速度變化快，而且水和車一起加速運(yùn)動，所以小車加速運(yùn)動時鐵球相對小車向左運(yùn)動同理，由于乒乓球與同體積的“水球”相比，質(zhì)量小，慣性小，乒乓球相對小車向右運(yùn)動10.一輕質(zhì)彈簧，一端固定在墻上，另一端連一小物塊，小物塊放

37、在動摩擦因數(shù)為的水平面上，彈簧處在自然狀態(tài)，小物塊位于o處現(xiàn)用手將小物塊向右移到a處，然后從靜止釋放小物塊，小物塊開始運(yùn)動，則()a小物塊一定停在o點b小物塊停止以后所受的摩擦力必不為0c小物塊無論停在o點的左邊還是右邊，停前所受的摩擦力方向和停后所受摩擦力的方向兩者可能相同，也可能相反d小物塊在由右邊最遠(yuǎn)處回到o點的過程中，速度的大小總是增大解析：選c.小球從a向o運(yùn)動過程中，由于不知道接觸面給物塊的摩擦力相對于物塊質(zhì)量的大小，因此小物塊停下來的位置有可能在o點左側(cè)、右側(cè)、甚至是o點都有可能，因此選項a、b均錯；從a到o過程中，先加速，當(dāng)彈力小于阻力則開始減速，選項d錯；無論是停在o點左邊或

38、右邊，停止前的摩擦力方向和停止后的摩擦力方向有可能相同、有可能相反，選項c對二、非選擇題11.傳送帶以恒定速度v4 m/s 順時針運(yùn)行，傳送帶與水平面的夾角37°.現(xiàn)將質(zhì)量m2 kg的小物品輕放在其底端(小物品可看成質(zhì)點)，平臺上的人通過一根輕繩用恒力f20 n拉小物品，經(jīng)過一段時間物品被拉到離地面高h(yuǎn)1.8 m的平臺上，如圖所示已知物品與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)0.5，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10 m/s2，已知sin 37°0.6，cos 37°0.8.則物品從傳送帶底端運(yùn)動到平臺上所用的時間是多少？解析：物品在達(dá)到與傳送帶速度v4 m/s相等前，有：

39、fmgcos 37°mgsin 37°ma1解得a18 m/s2，由va1t1，得t10.5 s，位移x1a1t1 m隨后有：fmgcos 37°mgsin 37°ma2，解得a20，即物品隨傳送帶勻速上升，位移x2x12 m，t20.5 s，總時間tt1t21 s.答案：見解析12如圖甲所示，光滑水平面上的o點處有一質(zhì)量為m2 kg 的物體物體同時受到兩個水平力的作用，f14 n，方向向右，f2的方向向左，大小如圖乙所示物體從靜止開始運(yùn)動，此時開始計時求：(1)當(dāng)t0.5 s時，物體的加速度大??；(2)物體在t0至t2 s內(nèi)，何時加速度最大？最大值為多

40、少？(3)物體在t0至t2 s內(nèi)，何時速度最大？最大值為多少？解析：(1)當(dāng)t0.5 s時，f2(22×0.5) n3 nf1f2maa m/s20.5 m/s2.(2)物體所受的合外力為f合f1f24(22t)22t(n)作出f合t圖如圖1所示從圖1中可以看出，在02 s范圍內(nèi)當(dāng)t0時，物體有最大加速度a0.f0ma0a0 m/s21 m/s2當(dāng)t2 s時，物體也有最大加速度a2.f2ma2a2 m/s21 m/s2負(fù)號表示加速度方向向左(3)由牛頓第二定律得：a1t(m/s2)畫出at圖象如圖2所示由圖2可知t1 s時速度最大，最大值等于上方三角形的面積v×1×

41、;1 m/s0.5 m/s.答案：(1)0.5 m/s2(2)t0或t2 s時加速度最大1 m/s2(3)t1 s時速度最大0.5 m/s 課后作業(yè)(五) (建議用時：40分鐘)一、選擇題1.如圖所示，兩個物體a、b疊放在一起，接觸面粗糙，現(xiàn)將它們同時以相同的速度水平拋出，不計空氣阻力，在空中運(yùn)動的過程中，物體b()a只受重力b受重力和a對它的壓力c受重力和a對它的摩擦力d受重力、a對它的壓力和摩擦力解析：選a.兩個物體a、b同時以相同的速度水平拋出，由于不計空氣阻力，兩個物體都處于完全失重狀態(tài)，故在空中運(yùn)動的過程中，物體a、b都只受到重力，b、c、d錯誤，a正確2在水平的足夠長的固定木板上，

42、一小物塊以某一初速度開始滑動，經(jīng)一段時間t后停止，現(xiàn)將該木板改置成傾角為45°的斜面，讓小物塊以相同的初速度沿木板上滑，若小物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為，則小物塊上滑到最高位置所需時間與t之比為()a.b.c. d.解析：選a.木板水平時，物塊的合力是滑動摩擦力，以初速度方向為正方向，根據(jù)牛頓第二定律得出：小物塊的加速度為a1g，設(shè)滑行初速度為v0，則滑行時間為t；木板改置成傾角為45°的斜面后，對物塊進(jìn)行受力分析如圖所示小滑塊的合力f合(mgsin 45°mgcos 45°)，小物塊上滑的加速度a2，滑行時間t，因此，故選項a正確，b、c、d錯誤3.如

43、圖所示，質(zhì)量為m1和m2的兩個物體用細(xì)線相連，在大小恒定的拉力f作用下，先沿光滑水平面，再沿粗糙的水平面運(yùn)動，則在這兩個階段的運(yùn)動中，細(xì)線上張力的大小情況是()a由大變小 b由小變大c始終不變 d由大變小再變大解析：選c.在光滑的水平面上運(yùn)動時，設(shè)細(xì)線上的張力為f1，加速度為a1，由牛頓第二定律得f1m1a1f(m1m2)a1聯(lián)立解得：f1在粗糙的水平面上運(yùn)動時，設(shè)細(xì)線的張力為f1，加速度為a2，由牛頓第二定律得：f1m1gm1a2，f(m1m2)g(m1m2)a2聯(lián)立解得：f1綜上可得，無論在光滑的水平面上還是在粗糙的水平面上運(yùn)動時，細(xì)線上的張力都是，故c正確4.質(zhì)量為2 kg的物體在粗糙的

44、水平地面上運(yùn)動，當(dāng)運(yùn)動的速度為10 m/s時，給物體施加一個水平恒力，在此恒力的作用下物體做直線運(yùn)動，其速度隨時間的變化如圖所示，則下列說法中錯誤的是(g取10 m/s2)()a恒力的大小為6 nb前4 s內(nèi)摩擦產(chǎn)生的熱量為48 jc恒力方向始終與摩擦力方向相同d物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2解析：選c.由圖可知，02 s物體做勻減速運(yùn)動，26 s 反向做勻加速運(yùn)動可知02 s時恒力方向與運(yùn)動方向相反，與摩擦力方向相同；26 s時恒力方向與運(yùn)動方向相同，與摩擦力方向相反，c錯誤；根據(jù)牛頓第二定律：減速時ffma1，加速時ffma2，而a15 m/s2，a21 m/s2，聯(lián)立解得f6 n，f4

45、 n，故a正確；02 s內(nèi)，物體的位移大小為x1×10×2 m10 m，24 s內(nèi)，物體的位移大小為x2×2×2 m2 m，摩擦產(chǎn)生的熱量qf(x2x1)4×(102) j48 j，故b正確；由fmg得，0.2，故d正確5(2019·寧波慈溪中學(xué)期中)電梯的頂部掛有一個彈簧秤，秤下端掛了一個重物，電梯做勻速直線運(yùn)動時，彈簧秤的示數(shù)為10 n電梯做勻變速運(yùn)動，在某時刻電梯中的人觀察到彈簧秤的示數(shù)變?yōu)? n，關(guān)于電梯的運(yùn)動，以下說法正確的是(g取10 m/s2)()a電梯可能向上加速運(yùn)動，加速度大小為4 m/s2b電梯可能向下加速運(yùn)動，加

46、速度大小為4 m/s2c電梯可能向上減速運(yùn)動，加速度大小為2 m/s2d電梯可能向下減速運(yùn)動，加速度大小為2 m/s2答案：c6.(2019·嘉興一中模擬)一條不可伸長的輕繩跨過質(zhì)量可忽略不計的定滑輪，繩的一端系一質(zhì)量m15 kg的重物，重物靜止于地面上，有一質(zhì)量m10 kg的猴從繩子另一端沿繩向上爬，如圖所示，不計滑輪摩擦，在重物不離開地面條件下，猴子向上爬的最大加速度為(g取10 m/s2)()a25 m/s2 b5 m/s2c10 m/s2 d15 m/s2答案：b7.(2019·溫州平陽二中期中)如圖所示，一個箱子放在水平地面上，箱內(nèi)有一固定的豎直桿，在桿上套著一個

47、環(huán)，箱和桿的質(zhì)量為m，環(huán)的質(zhì)量為m，已知環(huán)以某一初速度沿著桿勻減速下滑，設(shè)環(huán)的加速度大小為a，則在環(huán)下滑過程中箱對地面的壓力f為()af(mm)g bfmgm(ga)cmg<f<(mm)g dfmgm(ga)答案：b8(多選)如圖所示，光滑水平桌面上放置一長木板，長木板上表面粗糙，上面放置一小鐵塊，現(xiàn)有一水平向右的恒力f作用于鐵塊上，以下判斷正確的是()a鐵塊與長木板都向右運(yùn)動，且兩者一定保持相對靜止b若水平力足夠大，鐵塊與長木板間有可能發(fā)生相對滑動c若兩者保持相對靜止，運(yùn)動一段時間后，拉力突然反向，鐵塊與長木板有可能發(fā)生相對滑動d若兩者保持相對靜止，運(yùn)動一段時間后，拉力突然反向，鐵塊與長木板仍將保持相對靜止解析：選bd.設(shè)木板質(zhì)量為m，小鐵塊的質(zhì)量為m，它們之間的最大靜摩擦力為ff，當(dāng)鐵塊受到的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時，兩者之間相對滑動，根據(jù)牛頓第二定律知，此時加速度a，對木板和小鐵塊整體，有f(mm)a，則f>時，兩者發(fā)生相對滑動，選項a錯誤，b正確；若兩者保持相對靜止，則兩者之間的摩擦力小于最大靜摩擦力，當(dāng)拉力反向時，兩者摩擦力的大小不變，方向改變，仍然保持相對靜止