1、专题:牛顿运动定律应用-瞬时问题及传送带问题例1、如图137所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上叠放着两物块A、B，A、B的质量均为2 kg，它们处于静止状态若突然将一个大小为10 N、方向竖直向下的力施加在物块A上，则此瞬间A对B的压力大小为(g10 m/s2)()A10 N B20 N C25 N D30 N例2如图所示，竖直平面内两根光滑细杆所构成的角AOB被铅垂线OO平分，AOB120.两个质量均为m的小环通过水平轻弹簧的作用静止在A、B两处，A、B连线与OO垂直，连线与O点距离为h，已知弹簧原长为h，劲度系数为k.现在将两个小环在竖直方向上均向下平移距离h，释放瞬间A环加速度为a，则
2、下列表达式正确的是()AkBkCag Dag例3、如图146甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的vt图象(以地面为参考系)如图145乙所示已知v2v1，则()A. t2时刻，小物块离A处的距离达到最大B. t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C0t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D0t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用例4、某飞机场利用如图所示的传送带将地面上的货物运送到飞机上，传送带与地面的夹角30，传送带两端A、B的长度L10 m
3、，传送带以v5 m/s的恒定速度匀速向上运动在传送带底端A轻轻放一质量m5 kg的货物，货物与传送带间的动摩擦因数，求货物从A端运送到B端所需的时间(g取10 m/s2) 当堂练习：1如图所示，静止在光滑水平面上的物体A，一端靠着处于自然状态的弹簧现对物体作用一水平恒力，在弹簧被压缩到最短的过程中，物体的速度和加速度变化的情况是（ ）A速度增大，加速度增大B速度增大，加速度减小C速度先增大后减小，加速度先增大后减小D速度先增大后减小，加速度先减小后增大2.受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上作直线运动，其 图线如图所示，则（ ）A.在秒内，外力大小不断增大B.在时刻，外力为零C.在秒内，外力
4、大小可能不断减小D.在秒内，外力大小可能先减小后增大3.“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节处，从几十米高处跳下的一种极限运动某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g.据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为()AgB2gC3gD4g4、如图所示，质量为m的小球用水平轻弹簧系住，并用倾角为30的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为()A0B. gC.gD.g5、把一钢球系在一根弹性绳的一端，绳的另一端固定在天花板上，先把钢球托起(如图132所示)，然后放手若弹性绳
5、的伸长始终在弹性限度内，关于钢球的加速度a、速度v随时间t变化的图象(如图133所示)，下列说法正确的是() A甲为at图象B乙为at图象C丙为vt图象 D丁为vt图象6.如图所示，用皮带输送机将质量为M的物块向上传送，两者间保持相对静止，则下列关于物块所受摩擦力f的说法正确的是()A皮带传送的速度越大，f越大B皮带加速运动的加速度越大，f越大C若皮带速度恒定，则物块质量越大，f越大Df的方向一定与皮带速度方向相同7.如图所示，倾角为的传送带沿逆时针方向以加速度a加速转动时，小物体A与传送带相对静止，重力加速度为g.下列说法正确的是()A只有agsin，A才受沿传送带向上的静摩擦力作用B只有a
6、gsin，A才受沿传送带向上的静摩擦力作用C只有agsin，A才受沿传送带向上的静摩擦力作用D无论a为多大，A都受沿传送带向上的静摩擦力作用专题:牛顿运动定律应用-瞬时问题及传送带问题参考答案例1、答案C 解析 当AB整体处于静止状态时，弹簧的弹力等于AB整体的重力，当施加力F的瞬间，弹力在瞬间不变，故AB整体所受合力为10 N，则加速度为a2.5 m/s2，然后隔离A物块受力分析，由牛顿第二定律得FmgFNma，解得FN25 N，所以A对B的压力大小也等于25 N.例2、答案 AC解析 小环静止时，受力如图所示，弹簧的长度L2htan602 h，即弹簧的伸长量为h，则有mgsin30khco
7、s30，解得k，选项A正确；在向下平移h后，弹簧的形变量为3h，由牛顿第二定律可知：k3hcos30mgsin30ma，解得：ag，选项C正确例3、答案 B 解析 结合图乙，在0t1时间内，物体向左做匀减速直线运动，t1时刻运动到最左边，A错；在t1t2时间内，物体向右做匀加速直线运动，但由于速度小于传送带的速度，物体与传播送带的相对位移仍在增大，t2时刻相对位移最大，B对；0t2时间内，物体相对传送带向左运动，一直受到向右的滑动摩擦力，fmg不变，但t2时刻以后物体相对传送带静止，摩擦力为0，CD错例4、答案 3 s解析 由牛顿第二定律mgcos30mgsin30ma 解得a2.5 m/s2
8、 货物匀加速运动的时间 t12 s货物匀加速运动的位移x1a t2.522 m5 m 随后货物做匀速运动，运动位移x2Lx15 m匀速运动时间t21 s 运动的总时间tt1t23 s1、答案D解析物体开始挤压弹簧后，由Fkxma知，随x的增大，物体A的加速度逐渐变小，但a、v同向，物体A速度仍增加；当kxF后，加速度反向，物体A开始减速，此过程中物体的加速度反向增大，故A、B、C均错误，D正确2、答案：CD【解析】本题考查牛顿运动学和图像，考查学生对图像与模型的结合能力。因图像的斜率表示加速度，物体做加速度减小的加速运动，阻力恒定，由可知：不断减小；物体做加速度增大的减速运动，由知F不断减小，
9、还可能F先沿运动方向，后与运动方向相反，则知:F先减小后增大。3、答案B 解析 从图中可以看出，当人静止时，所受到的拉力为0.6F0，即0.6F0mg.当合力最大时，加速度最大最大的拉力从图中可知为1.8F03mg，由牛顿第二定律可得Fmgma，代入数据可知，a2g，B项正确4、答案 C 解析根据题意，当撤离木板时，小球所受重力和弹簧弹力没变，二者合力的大小等于撤离木板前木板对小球的支持力FN，由于FNmg，所以撤离木板的瞬间，小球加速度大小为：ag.选项C正确5、答案B 解析 由题图可知，弹性绳处于松弛状态下降时钢球做自由落体运动，绷紧后小球做简谐运动；当小球上升至绳再次松弛时做竖直上抛运动
10、，故vt图象为图甲，at图象为图乙6、答案BC解析 若皮带匀速运动，则由物块的受力情况可知，摩擦力fMgsin，与皮带的速度无关，选项A错误；物块质量M越大，摩擦力f越大，选项C正确；皮带加速运动时，由牛顿第二定律可知，fMgsinMa，加速度a越大，摩擦力f越大，选项B正确；若皮带减速运动，则物块所受摩擦力有可能沿皮带向下，选项D错误7、答案 B 解析物体A与传送带相对静止，倾角为的传送带沿逆时针方向以加速度a加速转动时，A有沿斜面向下的加速度a，对A受力分析可知，只有agsin，A才受沿传送带向上的静摩擦力作用，B正确专题：牛顿运动定律应用连接体及综合应用问题例1. 2011海淀模拟如图所
11、示，物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平面上A、B质量分别为6.0 kg和2.0 kg，A、B之间的动摩擦因数为0.2.在物体A上施加水平方向的拉力F，开始时F10 N，此后逐渐增大，在增大到45 N的过程中，以下判断正确的是()A两物体间始终没有相对运动B两物体间从受力开始就有相对运动C当拉力F12 N时，两物体均保持静止状态D两物体开始没有相对运动，当F18 N时，开始相对滑动例2 2011课标全国卷如图142所示，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等现给木块施加一随时间t增大的水平力Fkt(k是常数)，木板
12、和木块加速度的大小分别为a1和a2，如图143所示反映a1和a2变化的图线中正确的是()例3(2010江苏苏、锡、常、镇四市一模)如图所示，长方体物块C置于水平地面上，物块A、B用不可伸长的轻质细绳通过滑轮连接(不计滑轮与绳之间的摩擦)，A物块与C物块光滑接触，整个系统中的A、B、C三物块在水平恒定推力F作用下以相同的加速度一起向左运动下列说法正确的是AB与C之间的接触面可能是光滑的B若推力F增大，则绳子对B的拉力必定增大C若推力F增大，则定滑轮所受压力必定增大D若推力F增大，则C物块对A物块的弹力必定增大例4(18分)一个装有固定斜面的小车静止在动摩擦因数0.5的水平地面上，小球通过轻质细绳
13、与车顶相连，细绳与竖直方向的夹角为37，斜面光滑，倾角也为37，如图3118所示已知小球的质量为m1 kg，小车和斜面的总质量为M4 kg，已知g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求： (1)小车静止时小球受到的斜面对它的支持力的大小；(2)现对小车施加一个水平向右的恒力F，当F多大时，小球恰好离开斜面？当堂练习：1、2010浙江卷如图所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛(不计空气阻力)下列说法正确的是()A在上升和下降过程中A对B的压力一定为零B上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力C下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力D在上升和下降过程中A对B的
14、压力等于A物体受到的重力2、2011天津卷如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力()A方向向左，大小不变B方向向左，逐渐减小C. 方向向右，大小不变D. 方向向右，逐渐减小3、 2012江西模拟如图所示，被水平拉伸的弹簧右端拴在小车壁上，左端拴一质量为10 kg的物块M.小车静止不动，弹簧对物块的弹力大小为5 N时，物块处于静止状态当小车以加速度a1 m/s2沿水平地面向右加速运动时()A物块M相对小车仍静止B物块M受到的摩擦力大小不变C物体M受到的摩擦力将减小D物体M受到的弹簧的拉力将增大4、 2012厦门模拟如图所示为
15、杂技“顶竿”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时，竿对“底人”的压力大小为()A(Mm)gB(Mm)gmaC(Mm)gmaD(Mm)g5. 2011内江三模一架质量为3103 kg的战斗机以60 m/s的速度着陆后，由于受到空气的阻力和地面的摩擦阻力的作用，以6 m/s2的加速度做匀减速直线运动为了使它能在滑行180 m后停下来，在战斗机着陆滑行一段时间后，便需要打开减速伞，已知减速度伞对战斗机的作用力恒为3104 N，减速伞的质量忽略不计，打开减速伞后战斗机所受的其他作用力均保持不变，则：(1)打开减速伞后，该战斗机的加速度为多大？(2)战
16、斗机着陆后，经过多长时间后才打开减速伞？专题：牛顿运动定律应用连接体及综合应用问题参考答案例1、答案 A解析 首先以A、B整体为研究对象，受力如图甲所示，在水平方向只受拉力F，根据牛顿第二定律列方程F(mAmB)a，再以B为研究对象，如图乙所示，B水平方向受摩擦力fmBa，当f为最大静摩擦力时，a6 m/s2，此时F(mAmB)a48 N由此可以看出，当F48 N时，A、B间的摩擦力尚未达到最大静摩擦力，也就是说，A、B间不会发生相对运动所以选项A正确例2、答案 解析 当拉力F很小时，木块和木板一起加速运动，由牛顿第二定律，对木块和木板：F(m1m2)a，故a1a2at；当拉力很大时，木块和木
17、板将发生相对运动，对木板：m2gm1a1，得a1，对木块：Fm2gm2a2，得a2tg，A正确例3、答案AD解析对整体，Fm总gma总；对物体A，FTmAg，FNmAa；对物体B，FTFfmBa，摩擦力可能为零，也可能向左或向右，主要取决于系统加速度的大小，选项A正确；若推力F增大，系统加速度增大，由式得，选项D正确；若推力F增大而物体B相对静止，则FTmAg不变，选项B、C均错例4、答案(1)6.25 N(2)62.5 N解析(1)小球受力如图甲所示，由平衡条件可得：FNsin 37FTsin 37FTcos 37FNcos 37mg代入数据解得：FN6.25 N. (2)此时小球受力如图乙
18、所示竖直方向由平衡条件有FTcos 37mg水平方向由牛顿第二定律有FTsin 37ma对整体，有F(Mm)g(Mm)a代入数据解得：F62.5 N.1、答案 A解析 根据题意， A、B组成的整体做竖直上抛运动，只受重力，处于完全失重状态，所以A、B之间没有作用力，选项A正确2、答案 解析 A、B一起向右做匀减速直线运动，说明两个问题：加速度a大小不变；加速度a方向向左对B物体受力分析，由牛顿第二定律Fma可知：B受到的摩擦力方向向左，大小不变，A正确3、答案AB 解析 由初始条件知最大静摩擦力fmax5 N当小车向右加速运动时，假设物块仍相对小车静止，由牛顿第二定律得Ffma，F5 N，因f
19、5 N，选项A、B正确4、答案B解析 对竿上的人分析：受重力mg和摩擦力f，有mgfma.竿对人有摩擦力，人对竿也有反作用力摩擦力，且大小相等，方向相反对竿分析：受重力Mg、向下的摩擦力f和支持力FN，则MgfFN，又因为竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力是一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律，得FNFN(Mm)gma.5、答案 (1)16 m/s2(2)2 s解析 (1)设飞机着陆后在打开减速伞前，所受的合外力为F1，加速的大小为a1，则由牛顿第二定律得：F1ma1设战斗机打开减速伞后的加速的大小为a2，由牛顿第二定律得：F1F2 ma2由以上二式解得：a216 m/s2(2)设战斗机着陆后经时间t打开减速伞，该时间内的位移为x1，则：x1v0ta1t2刚打开减速伞时的速度v1v0a1t设从打开减速伞到停止，战斗机所通过的位移为x2，则2a2x2v由题意可得：x1x2180 m由以上各式代入数据解得：t2 s或t18 s(不合题意，舍去)
