1、专题三牛顿运动定律考点6考点7考点8考点9试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6牛顿运动定律的理解1.(多选)(2016课标全国,18,6分)一质点做匀速直线运动。现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则()A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D.质点单位时间内速率的变化量总是不变考点6考点7考点8考点9试做真题高手必备萃取高招对点精练【答案】BC匀速直线运动的质点加一恒力后,合力即该恒力,质点做匀变速运动,根据牛顿第二定律F=ma,可知选项C正确;由加速度定义式 可知单位时间内速度的变化
2、量总是不变,速率的变化量不一定相等,选项D错误;质点的速度方向不一定与该恒力的方向相同,选项A错误;某一时刻恒力方向与速度方向垂直时,速度方向立即改变,而恒力方向不会改变,所以速度方向不可能总是与该恒力的方向垂直,选项B正确。考点6考点7考点8考点9试做真题高手必备萃取高招对点精练2.(多选)(2015海南单科,8,5分)如图,物块a、b和c的质量相同,a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连,通过系在a上的细线悬挂于固定点O。整个系统处于静止状态。现将细线剪断。将物块a的加速度的大小记为a1,S1和S2相对于原长的伸长分别记为l1和l2,重力加速度大小为g。在剪断的瞬间()A.a1
3、=3gB.a1=0C.l1=2l2D.l1=l2考点6考点7考点8考点9试做真题高手必备萃取高招对点精练【答案】AC细线剪断前,a受细线向上的拉力F1=3mg,还受重力mg以及弹簧S1向下的拉力F2=2mg。细线剪断瞬间,线的拉力F1突然消失,但弹簧S1对其拉力不能突变。此时,a受的合力F=3mg,方向向下,由F=ma知,其加速度大小a1=3g,故A正确,B错误;此瞬间因弹簧形变未来得及发生改变,此时仍有 ,所以,l1=2l2,故选项C正确,D错误。考点6考点7考点8考点9试做真题高手必备萃取高招对点精练3.(2015海南单科,5,3分)如图,一充电后的平行板电容器的两极板相距l。在正极板附近
4、有一质量为M、电荷量为q(q0)的粒子;在负极板附近有另一质量为m、电荷量为-q的粒子。在电场力的作用下,两粒子同时从静止开始运动。已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距 l的平面。若两粒子间相互作用力可忽略,不计重力,则Mm为()A.32B.21C.52D.31考点6考点7考点8考点9试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9试做真题高手必备萃取高招对点精练4.(2014课标全国,17,6分)如图,用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上,系统处于平衡状态。现使小车从静止开始向左加速,加速度从零开始逐渐增大到某一值,然后保持此值,小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内
5、)。与稳定在竖直位置时相比,小球的高度()A.一定升高B.一定降低C.保持不变D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定考点6考点7考点8考点9试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9试做真题高手必备萃取高招对点精练5.(2013课标全国,14,6分)一物块静止在粗糙的水平桌面上。从某时刻开始,物块受到一方向不变的水平拉力作用。假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。以a表示物块的加速度大小,F表示水平拉力的大小。能正确描述F与a之间关系的图象是()【答案】C设物块受的滑动摩擦力为Ff,当拉力F增大至等于滑动摩擦力时,物块才开始滑动。根据牛顿第二定律得F-Ff=ma,则F=Ff
6、+ma,C项正确。考点6考点7考点8考点9试做真题高手必备萃取高招对点精练6.(2013海南单科,2,3分)一质点受多个力的作用,处于静止状态。现使其中一个力的大小逐渐减小到零,再沿原方向逐渐恢复到原来的大小。在此过程中,其他力保持不变,则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是()A.a和v都始终增大B.a和v都先增大后减小C.a先增大后减小,v始终增大D.a和v都先减小后增大【答案】C设变化的这个力为F1,其他力的合力为F2,根据牛顿第二定律可得,加速度a先增大后减小,此过程中速度v的方向与加速度a的方向始终相同,所以速度v始终增大,C项正确。考点6考点7考点8考点9试做真题高手必备萃取
7、高招对点精练7.(多选)(2012课标全国,14,6分)伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础。早期物理学家关于惯性有下列说法,其中正确的是()A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B.没有力的作用,物体只能处于静止状态C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D.运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动【答案】AD惯性是指物体保持原来的运动状态(或抵抗运动状态变化)的性质,当物体不受力的作用时,将保持匀速直线运动或静止状态,选项A、D正确,选项B错误;行星在圆周轨道上保持匀速率运动是由于受到始终指向圆心、大小不变的力的作用
8、,不是由于惯性,选项C错误。考点6考点7考点8考点9试做真题高手必备萃取高招对点精练8.(2012海南单科,1,3分)根据牛顿第二定律,下列叙述正确的是()A.物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比B.物体所受合外力必须达到一定值时,才能使物体产生加速度C.物体加速度的大小跟它的所受作用力中的任一个的大小成正比D.当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时,物体水平加速度大小与其质量成反比【答案】D物体加速度的大小与物体受到的合力成正比,与物体的质量成反比,选项A错误;力是产生加速度的原因,只要有合力,物体就有加速度,它们之间有瞬时对应关系,不存在累积效应,选项B错误;物体加速度的大
9、小与它受到的合力成正比,选项C错误;根据矢量的合成和分解,即Fx=max,选项D正确。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点91.作用力与反作用力的“三同、四异、三无关”(1)“三同”:大小相同;性质相同;变化情况相同。(2)“四异”:方向不同;受力物体不同;产生效果不同;施力物体不同。(3)“三无关”:与物体的种类无关;与物体的运动状态无关;与是否和另外物体相互作用无关。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点92.相互作用力与平衡力的比较 试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点93.牛顿第
10、二定律的“五个”性质 试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9典例导引典例导引1(2017黑龙江七台河二模)物体静止于一斜面上,如图所示,则下述说法正确的是()A.物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力B.物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力C.物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力D.物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9【解析】物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对作用力和反作用力,故A错误;物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力
11、,B正确;斜面对物体的作用力是支持力和摩擦力的合力,与重力平衡,所以物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力,故C错误;物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的分力和垂直于斜面向下的分力,垂直于斜面向下的分力与对斜面的压力大小相等,但不是对斜面的压力。【答案】B试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9高招高招1一对作用力与反作用力的判定方法一对作用力与反作用力的判定方法判断一对力是否为作用力和反作用力,主要从两方面入手:(1)看作用点,作用力和反作用力应作用在两个物体上,两者具有异体性;(2)看产生原因,作用力和反作用力是由于相互作用而产生的,两者具有相互性。试做真题高手必备
12、萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9典例导引典例导引2动摩擦因数=0.2的水平面上有一个质量m=2 kg的小球,小球与水平轻弹簧及与竖直方向夹角=45的不可伸长的轻绳一端相连,此时小球处于静止平衡状态,且水平面对小球的弹力恰好为零。g取10 m/s2,且小球与地面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则在剪断轻绳的瞬间,以下说法不正确的是()A.此时轻弹簧的弹力大小为20 NB.地面对小球的作用力大于20 NC.小球的加速度大小为8 m/s2,方向向左D.若剪断弹簧与墙连接,则剪断的瞬间小球的加速度大小为10 m/s2试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9【解析】未剪断轻绳时
13、,小球受力如图所示。由于小球处于静止状态,根据共点力平衡条件可得F=FTcos 45=20 N,在剪断轻绳的瞬间,弹簧还来不及发生变化,所以弹簧的弹力不变仍为20 N,A不符合题意;在剪断轻绳的瞬间,地面对小球的支持力为20 N,同时地面对小球还存在一个摩擦力,故地面对小球的作用力大于20 N,B不符合题意;在剪断轻绳的瞬间,平面对小球的支持力FN=mg=20 N,摩擦力为Ff=mg=4 N,根据牛顿第二定律得加速度 ,方向水平向左,C不符合题意;在剪断弹簧与墙连接的瞬间,轻绳对小球的拉力瞬间为零,此时小球所受的合力为零,则小球的加速度为零,故D符合题意。【答案】D试做真题高手必备萃取高招对点
14、精练考点6考点7考点8考点9高招高招2应用牛顿第二定律求瞬时加速度的技巧应用牛顿第二定律求瞬时加速度的技巧在分析瞬时加速度时应注意两个基本模型和特点:(1)轻绳、轻杆或接触面模型不发生明显形变就能产生弹力的物体,剪断(或脱离)后,其弹力立即消失,不需要形变恢复时间;(2)轻弹簧、轻橡皮绳模型两端同时连接有物体的弹簧或橡皮绳,特点是形变量大,其形变恢复需要较长时间,在瞬时性问题中,其弹力的大小往往可以看成保持不变。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点91.(2017广东广州模拟)根据伽利略理想斜面实验,利用如图所示的轨道装置做实验:在斜轨上先后铺垫三种粗糙程度不同的材料,小球从
15、左侧斜轨上的O点由静止释放后沿斜轨向下运动,并沿右侧斜轨上升到的最高位置依次为1、2、3。对比这三次实验可知()A.第一次实验中小球接触的材料是最光滑的B.第二次实验中小球的机械能守恒C.第三次实验中小球的惯性最大D.第三次实验中小球对轨道最低点的压力最大试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9【答案】D如果斜面光滑,则小球应到达与左侧O点等高的位置,所以三次实验小球均受到阻力作用,第一次实验小球上升的高度最低,接触的材料是最不光滑的,A错误;第二次实验小球上升的高度低于原来的高度,说明有阻力做负功,故机械能不守恒,B错误;惯性只与质量有关,由于不知道三次实验所用小球的质量的大
16、小关系,故不能明确小球的惯性大小,C错误;第三次实验中小球到达最低点的速度最大,则根据向心力公式可知,小球对轨道最低点的压力最大,故D正确。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点92.(多选)(2017宁夏银川一模)如图所示,A、B两物块质量分别为2m、m,用一轻弹簧相连,将A用长度适当的轻绳悬挂于天花板上,系统处于静止状态,B物块恰好与水平桌面接触而没有挤压,此时轻弹簧的伸长量为x。现将悬绳剪断,则下列说法正确的是()A.悬绳剪断后,A物块向下运动2x时速度最大B.悬绳剪断后,A物块向下运动3x时速度最大C.悬绳剪断瞬间,A物块的加速度大小为2g试做真题高手必备萃取高招对点精
17、练考点6考点7考点8考点9【答案】BD剪断悬绳前,对物块B受力分析,物块B受到重力和弹簧的弹力,可知弹力F=mg。悬绳剪断瞬间,对物块A分析,物块A的合力为F合=2mg+F=3mg,根据牛顿第二定律,得a=g,故C错误,D正确;弹簧开始处于伸长状态,弹力F=mg=kx;物块A向下压缩,当2mg=F=kx时,速度最大,即x=2x,所以A下降的距离为3x,故B正确,A错误。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点93.(2017吉林调研)如图所示,质量为4 kg 的物体A静止在竖直的轻弹簧上面。质量为1 kg的物体B用细线悬挂起来,A、B紧挨在一起但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断
18、,则细线剪断瞬间,B对A的压力大小为(g取10 m/s2)()A.0B.8 NC.10 ND.50 N【答案】B剪断细线前,物体A、B间无压力,则弹簧的弹力F=mAg=40 N,剪断细线的瞬间,对物体A、B整体分析,整体加速度 =2 m/s2,对物体B隔离分析,有mBg-FN=mBa,解得FN=mBg-mBa=8 N,故选B。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点94.(多选)(2017内蒙古包头一模)如图所示,一个质量为m的刚性圆环套在粗糙的竖直固定细杆上,圆环的直径略大于细杆的直径,圆环的两边与两个完全相同的轻质弹簧相连,轻质弹簧的另一端分别相连在和圆环同一高度的墙壁上的P
19、、Q两点处,弹簧的劲度系数为k,起初圆环处于O点,弹簧处于原长状态且原长为l,细杆上面的A、B两点到O点的距离都为l。将圆环拉至A点由静止释放,对于圆环从A点运动到B点的过程中,下列说法正确的是()A.圆环通过O点的加速度小于gB.圆环在O点的速度最大试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点95.(2017山东枣庄质检)有一轻质橡皮筋下端挂一个铁球,手持橡皮筋的上端使铁球竖直向上做匀加速运动,若某时刻手突然停止运动,则下列判断正确的是()A.铁球立即停止上升,随后开始向下运动B.铁球立即开始向上做减速运动,当速度减到零后开始
20、下落C.铁球立即开始向上做减速运动,当速度达到最大值后开始下落D.铁球继续向上做加速运动,当速度达到最大值后才开始做减速运动【答案】D铁球匀加速上升,受到拉力和重力的作用,且拉力的大小大于重力,手突然停止运动瞬间,铁球由于惯性继续向上运动,开始阶段橡皮条的拉力还大于重力,合力竖直向上,铁球继续向上加速运动,当拉力等于重力后,速度达到最大值,之后拉力小于重力,铁球开始做减速运动,故A、B、C错误,D正确。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9考点7牛顿运动定律的应用一两类基本问题、超重失重问题1.(多选)(2016课标全国,19,6分)两实心小球甲和乙由同一种材料制成,甲球质量
21、大于乙球质量。两球在空气中由静止下落,假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比,与球的速率无关。若它们下落相同的距离,则()A.甲球用的时间比乙球长B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点92.(2016海南单科,5,3分)沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用,其下滑的速度时间(v-t)图线如图所示。已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数,在05 s、510 s、1015 s内F的大小分别
22、为F1、F2和F3,则()A.F1F3C.F1F3D.F1=F3试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9【答案】A对物体的受力分析如图所示,根据v-t图象可知,物体在05 s内和1015 s内的加速度大小均为a,方向相反,则在05 s内,根据牛顿第二定律有mgsin-Ff-F1=ma,得F1=mgsin-Ff-ma;在510 s内,加速度为0,根据牛顿第二定律有mgsin-Ff-F2=0,得F2=mgsin-Ff;在1015 s内,根据牛顿第二定律有Ff+F3-mgsin=ma,则F3=mgsin-Ff+ma。故有F3F2F1,选项A正确。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6
23、考点7考点8考点93.(多选)(2015课标全国,20,6分)如图(a),一物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其运动的v-t图线如图(b)所示。若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量,则可求出()A.斜面的倾角B.物块的质量C.物块与斜面间的动摩擦因数D.物块沿斜面向上滑行的最大高度试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点94.(多选)(2015海南单科,9,5分)如图,升降机内有一固定斜面,斜面上放一物块。开始时,升降机做匀速运动,物块相对于斜面匀速下滑。当升降机加速上升时()A.物块与斜面间的摩擦力减小B.物块与斜
24、面间的正压力增大C.物块相对于斜面减速下滑D.物块相对于斜面匀速下滑试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9【答案】BD升降机加速上升时,物体将出现超重现象,故物体对斜面的压力增大,B正确;由Ff=FN知,物体与斜面间的摩擦力也增大,故A错误;开始,升降机匀速运动,物体相对斜面匀速下滑,由力的平衡知,Gsin=Gcos,其中G为重力,为斜面与水平面的夹角,可见最初匀速下滑是因为满足sin=cos 或=tan 这一条件,而与物体重力无关。升降机加速上升时,以升降机为参考系,电梯内物体超重,这仅仅是相当于重力增大了,但因满足了=tan 这一条件,故物体相对斜面仍匀速下滑,因此C错误
25、,D正确。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点95.(2017课标全国,24,12分)为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线相距s0和s1(s1s0)处分别放置一个挡板和一面小旗,如图所示。训练时,让运动员和冰球都位于起跑线上,教练员将冰球以初速度v0击出,使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板;冰球被击出的同时,运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗。训练要求当冰球到达挡板时,运动员至少到达小旗处。假定运动员在滑行过程中做匀加速运动,冰球到达挡板时的速度为v1。重力加速度大小为g。求:(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数;(2)满足训练要求的运动员的最小加速度。试
26、做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9(2)冰球到达挡板时,满足训练要求的运动员中,刚好到达小旗处的运动员的加速度最小。设这种情况下,冰球和运动员的加速度大小分别为a1和a2,所用的时间为t,由运动学公式得试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9超重、失重和完全失重的比较 试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9典例导引典例导引3(2017湖南株洲诊断)滑雪运动是运动员把滑雪板装在靴底在雪地上进行的滑行、跳跃的竞赛运动。当滑雪板相对雪地速度较大时,会把雪内的空气逼出来,在滑雪板与雪地间形成一
27、个暂时的“气垫”,从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦。然而当滑雪板相对雪地速度较小时,与雪地接触的时间超过某一值,滑雪板就会下陷,使得与雪地间的摩擦力增大。假设速度超过8 m/s时,滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由1=0.25变为2=0.125。一运动员从倾角=37的坡顶A处由静止开始自由下滑,滑至坡底B(B处为一光滑小圆弧)后又滑上一段水平地面,最后停在C处,如图所示。不计空气阻力,已知坡长l=24.1 m,g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9(1)求运动员从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间;(2)求运动
28、员到达B处时的速度大小;(3)若滑雪板与水平地面间的动摩擦因数3=0.5,求运动员在水平地面上运动的最大距离。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9【解析】(1)由牛顿第二定律得,mgsin-1mgcos=ma1,有a1=gsin-gcos=4 m/s2运动员从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间(2)由牛顿第二定律得,mgsin-2mgcos=ma2,有a2=gsin-2gcos=5 m/s2代入数据解得vB=15 m/s。(3)根据牛顿第二定律得a3=3g=5 m/s2在水平面滑行的距离【答案】(1)2 s(2)15 m/s(3)22.5 m试做真题高手必备萃取高招对
29、点精练考点6考点7考点8考点9高招高招3两类基本问题的分析方法两类基本问题的分析方法(1)解决两类基本问题的思路试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9(2)应用牛顿第二定律的解题步骤分析题意,明确已知条件和所求量。选取研究对象:所选取的研究对象可以是一个物体,也可以是几个物体组成的系统;同一个题目,根据题意和解题需要也可以先后选取不同的研究对象。对研究对象进行受力情况和运动情况分析:受力分析时切莫多力和缺力;运动情况分析时,若过程较复杂,应分段研究,特别关注相邻过程的联系点。根据牛顿第二定律和运动学公式列方程求解。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9典例导
30、引典例导引4(2017湖南株洲模拟)一质量为m的铝球用细线悬挂静止在足够深的油槽中(如图甲),某时刻剪断细线,铝球开始在油槽中下沉,通过传感器得到铝球的加速度随下沉速度变化的图象如图乙所示。下列说法正确的是()A.铝球刚开始运动的加速度a0=gB.铝球下沉的速度将会一直增大D.铝球下沉过程机械能的减少等于克服油阻力所做功试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9【答案】C 试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9高招高招4图象问题的分析技巧与思路图象问题的分析技巧与思路1.分析图象问题的总体思路分析与牛顿第二定律有关的图象问题,总的思路便是一看轴、二看面、三看斜率
31、、四看特别点,然后采用排除法,凡有一条不符合要求的即可排除。看曲直,就是看图线应该是直线还是曲线;看走势,就是看随着横坐标的增大,纵坐标应该如何变化;特殊点,指的是图象与坐标轴的交点、图象间的交点或图象的拐点等,必要时,要看曲线斜率,并结合特殊点验证。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点92.几种常见图象的分析技巧 试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9典例导引典例导引5(多选)下列关于超重、失重现象的描述,正确的是()A.列车在水平轨道上加速行驶,列车上的人处于超重状态B.电梯正在减速下降,人在电梯中处于超重状态C.蹦床运动员在空中上升阶段处于失重状态,下
32、落阶段处于超重状态D.神舟十一号飞船在竖直向上加速升空的过程中,飞船里的宇航员处于超重状态【解析】列车在水平轨道上加速行驶时,列车上的人在竖直方向上平衡,既不失重也不超重,A错误;电梯正在减速下降,加速度方向竖直向上,电梯里的人为超重状态,B正确;运动员在空中上升和下落阶段加速度都竖直向下,为失重状态,C错误;飞船加速升空的过程中,加速度向上,飞船中的宇航员处于超重状态,D正确。【答案】BD试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9高招高招5超重、失重状态的判断方法超重、失重状态的判断方法(1)从受力的角度判断当物体受向上的拉力(或支持力)大于重力时,物体处于超重状态;小于重力时
33、处于失重状态,等于零时处于完全失重状态。(2)从速度变化角度判断物体向上加速或向下减速时,超重;物体向下加速或向上减速时,失重。(3)从加速度方向角度判断物体有向上的加速度时,超重;物体有向下的加速度时,失重;当向下的加速度a=g时,完全失重。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点91.(多选)(2017广东肇庆二模)欧洲太空总署火星登陆器“斯基亚帕雷利”于2016年10月19日坠毁在火星表面,最新分析认为是错误的数据导致登陆器计算机提早释放了降落伞,而减速用的推进器只点火几秒钟就终止,当时登陆器位于火星表面上方3.7 km处。错误虽只持续了1 s,但足以破坏登陆器的导航系统。
34、以下是火星登陆器离火星表面的高度随时间变化的图象,下列说法正确的是()A.0t1阶段的速度先增大后减小B.在t2t3阶段处于超重状态C.在t1t2阶段一定是静止的D.在t3t4阶段做加速运动试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9【答案】ABD通过题图可知,图象上各点的切线的斜率的绝对值代表速度的大小,故在0t1阶段,曲线上点的切线的斜率先增大后减小,故它的速度先增大后减小,选项A正确;在t2t3阶段,曲线上各点的切线的斜率的绝对值由大到小,故其速度由大到小,物体向下做减速运动,加速度方向向上,故物体处于超重状态,选项B正确;在t1t2阶段,H的高度不变,但物体也可能在同一高度
35、平动,所以这一阶段不一定是静止的,选项C错误;在t3t4阶段,切线的斜率的绝对值逐渐增大,即物体的速度变大,所以物体做加速运动,选项D正确。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点92.(多选)(2017广东深圳一模)如图甲所示,质量m=1 kg、初速度v0=6 m/s的物块受水平向左的恒力F作用,在粗糙的水平地面上从O点开始向右运动,O点为坐标原点,整个运动过程中物块速率的二次方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示,g取10 m/s2,下列说法中正确的是()A.t=2 s时物块速度为零B.t=3 s时物块回到O点C.恒力F大小为2 ND.物块与水平面间的动摩擦因数为0.1试做真题
36、高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点93.(2017山东济南模拟)在建筑装修中,工人用质量为4.0 kg的磨石对水平地面和斜壁进行打磨,已知磨石与水平地面、斜壁之间的动摩擦因数相同,g取10 m/s2。(1)当磨石受到水平方向F1=20 N的推力打磨水平地面时,恰好做匀速直线运动,求动摩擦因数;(2)若用磨石对=37的斜壁进行打磨(如图所示),当对磨石施加竖直向上的推力F2=60 N时,求磨石从静止开始沿斜壁向上运动0.8 m所需时间(斜壁足够长)。(sin 37=0.6,cos 37=0.8)试做真题高手必备萃取高招对点精练考
37、点6考点7考点8考点9【答案】(1)=0.5(2)0.8 s【解析】(1)磨石在水平地面上恰好做匀速直线运动,由F1=Ff=mg,得=0.5。(2)磨石与斜壁间的正压力FN=(F2-mg)sin 根据牛顿第二定律有(F2-mg)cos-FN=ma,解得a=2.5 m/s2。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点94.(2017湖南株洲诊断)如图甲所示,光滑平台右侧与一长为l=2.5 m的水平木板相接,木板固定在地面上,现有一小滑块以v0=5 m/s初速度滑上木板,恰好滑到木板右端停止。现将木板右端抬高,使木板与水平地面的夹角=37,如图乙所示,让滑块以相同的初速度滑上木板,不计
38、滑块滑上木板时的能量损失,g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8。求:(1)滑块与木板之间的动摩擦因数;(2)滑块从滑上倾斜木板到滑回木板底端所用的时间t。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9考点8牛顿运动定律的应用二连接体问题1.(多选)(2015课标全国,20,6分)在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩连接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时,连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F;当机车在西边拉
39、着车厢以大小为 a的加速度向西行驶时,P和Q间的拉力大小仍为F。不计车厢与铁轨间的摩擦,每节车厢质量相同,则这列车厢的节数可能为()A.8B.10C.15D.18试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点92.(2017课标全国,25,20分)如图,两个滑块A和B的质量分别为mA=1 kg和mB=5 kg,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为1=0.5;木板的质量为m=4 kg,与地面间的动摩擦因数为2=0.1。某时刻A、B两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v0=3 m/s。A、B相遇时,A与木板恰好
40、相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小g取10 m/s2。求:(1)B与木板相对静止时,木板的速度;(2)A、B开始运动时,两者之间的距离。【答案】(1)1 m/s(2)1.9 m试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9【解析】(1)滑块A和B在木板上滑动时,木板也在地面上滑动。设A、B和木板所受的摩擦力大小分别为Ff1、Ff2和Ff3,A和B相对于地面的加速度大小分别为aA和aB,木板相对于地面的加速度大小为a1。在物块B与木板达到共同速度前有Ff1=1mAgFf2=1mBgFf3=2(m+mA+mB)g由牛顿第二定律得Ff1=mAaAFf2=mBaBFf2-
41、Ff1-Ff3=ma1试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9设在t1时刻,B与木板达到共同速度,其大小为v1。由运动学公式有v1=v0-aBt1v1=a1t1联立式,代入已知数据得v1=1 m/s(2)在t1时间间隔内,B相对于地面移动的距离为sB=v0t1-12aBt12设在B与木板达到共同速度v1后,木板的加速度大小为a2。对于B与木板组成的体系,由牛顿第二定律有Ff1+Ff3=(mB+m)a2由式知,aA=aB;再由式知,B与木板达到共同速度时,A的速度大小也为v1,但运动方向与木板相反。由题意知,A和B相遇时,A与木板的速度相同,设其大小为v2。设A的速度大小从v1变
42、到v2所用的时间为t2,则由运动学公式,对木板有试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点93.(2016海南单科,13,9分)水平地面上有质量分别为m和4m的物块A和B,两者与地面的动摩擦因数均为。细绳的一端固定,另一端跨过轻质动滑轮与A相连,动滑轮与B相连,如图所示。初始时,绳处于水平拉直状态。若物块A在水平向右的恒力F作用下向右移动了距离s,重力加速度大小为g。求:(1)物块B克服摩擦力所做的功。(2)物块A、B的加速度大小。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9【解析】(1)物块A移动了距离s,则物块
43、B移动的距离为物块B受到的摩擦力大小为Ff=4mg物块B克服摩擦力所做的功为W=Ffs1=2mgs(2)设物块A、B的加速度大小分别为aA、aB,绳中的张力为FT。由牛顿第二定律得F-mg-FT=maA2FT-4mg=4maB由A和B的位移关系得aA=2aB试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点94.(2015课标全国,25,20分)下暴雨时,有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。某地有一倾角为=37(sin 37=)的山坡C,上面有一质量为m的石板B,其上、下表面与斜坡平行;B上有一碎石堆A(含有大量泥土),A和B均处于静止状态,如图所示。假设某次暴雨中,A浸透雨水后总质量也
44、为m(可视为质量不变的滑块),在极短时间内,A、B间的动摩擦因数1减小为 ,B、C间的动摩擦因数2减小为0.5,A、B开始运动,此时刻为计时起点;在第2 s末,B的上表面突然变为光滑,2保持不变,已知A开始运动时,A离B下边缘的距离l=27 m,C足够长。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度g取10 m/s2。求:(1)在02 s时间内A和B加速度的大小;(2)A在B上总的运动时间。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9【答案】(1)3 m/s21 m/s2(2)4 s【解析】(1)在02 s时间内,A和B的受力如图所示,其中Ff1、FN1是A与B之间的摩擦力和正压力的大
45、小,Ff2、FN2是B与C之间的摩擦力和正压力的大小,方向如图所示。由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得Ff1=1FN1FN1=mgcos Ff2=2FN2FN2=FN1+mgcos 试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9规定沿斜面向下为正。设A和B的加速度分别为a1和a2,由牛顿第二定律得mgsin-Ff1=ma1mgsin-Ff2+Ff1=ma2联立式,并代入题给条件得a1=3 m/s2a2=1 m/s2。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点95.
46、(2013课标全国,25,18分)一长木板在水平地面上运动,在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,以后木板运动的速度时间图象如图所示。已知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦。物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上。重力加速度g取10 m/s2,求:(1)物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数;(2)从t=0时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对于木板的位移的大小。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9【答案】(1)0.200.30(2)1.125 m【解析】(1)从t=0时开始,木板与物块之间的摩擦力使物块加速,使木板减
47、速,此过程一直持续到物块和木板具有共同速度为止。由题图可知,在t1=0.5 s时,物块和木板的速度相同。设t=0到t=t1时间间隔内,物块和木板的加速度大小分别为a1和a2,则式中v0=5 m/s、v1=1 m/s分别为木板在t=0、t=t1时速度的大小。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9设物块和木板的质量为m,物块和木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为1、2,由牛顿第二定律得1mg=ma1(1+22)mg=ma2联立式得1=0.202=0.30。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9(2)在t1时刻后,地面对木板的摩擦力阻碍木板运动,物块与木板之间的
48、摩擦力改变方向。设物块与木板之间的摩擦力大小为Ff,物块和木板的加速度大小分别为a1和a2,则由牛顿第二定律得Ff=ma122mg-Ff=ma2假设Ff1mg,与假设矛盾。故Ff=1mg由式知,物块加速度的大小a1等于a1;物块的v-t 图象如图中点划线所示。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点91.连接体:两个或两个以上相互作用的物体组成的系统叫连接体。比较常见的连接体有如下三种:(1)用细绳连接的物体系,如图甲、乙所示。(2)相互挤压在一起的物体系,如图丙所示。(3)相互摩擦的物体系,如图丁所示。试做真题高手必备萃取
49、高招对点精练考点6考点7考点8考点92.外力、内力:以物体组成的系统为研究对象,系统之外的物体对该系统的作用力称为外力,而系统内各物体间的相互作用力称为内力。3.整体法:在连接体问题中,如果不要求知道各个物体之间的相互作用力,可将几个物体作为一个整体分析受力或运动,这种方法称为整体法。4.隔离法:将物体从系统中隔离出来作为研究对象,分析其受力或运动,这种方法称为隔离法。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9典例导引典例导引6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m1、m2,夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为Ff。若木块不滑动,力F的最大值是()
50、试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9【答案】A 试做真题高手必备萃取高招对点精练考点6考点7考点8考点9高招高招6整体法、隔离法求解动力学问题的应用技巧整体法、隔离法求解动力学问题的应用技巧 (1)整体法、隔离法的选取原则若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之间的作用力,可以把它们看成一个整体,分析整体受到的合外力,应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量)。若连接体内各物体的加速度不相同,或者要求出系统内各物体之间的作用力时,就需要把物体从系统中隔离出来,应用牛顿第二定律列方程求解。(2)整体法、隔离法的交替运用连接体内各物体具有相同的加速度,若要求物体之间的
