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1、2021年高考物理一轮复习必热考点整合回扣练专题（11）牛顿第二定律及应用（原卷版）考点一 牛顿第二定律的“六”个性质题型1牛顿第二定律的矢量性【典例1】(多选)如图所示，带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动，小球A用细线悬挂于支架前端，质量为m的物块B始终相对小车静止地摆放在右端B与小车平板间的动摩擦因数为.若某时刻观察到细线偏离竖直方向角，则此刻()A小车对物块B的摩擦力大小为mgB小车对物块B的摩擦力水平向右C小车对物块B的摩擦力大小为mgtan D小车对物块B的合力大小为mg【变式1】如图所示，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，小车向右做匀加速运动，小球所受直杆的作用力的方向沿图中的
2、OO方向，若增大小车的加速度，小球所受直杆的作用力的方向可能沿()AOA方向 BOB方向COC方向DOD方向【提 分 笔 记】由于加速度的方向与合力的方向总相同，若已知合力方向，即可确定加速度方向；反之，若已知加速度方向，即可确定合力的方向题型2牛顿第二定律的瞬时性【典例2】如图所示，A、B两球质量相等，光滑斜面的倾角为，图甲中A、B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，轻弹簧、轻杆均与斜面平行，则在突然撤去挡板的瞬间有()A两图中两球加速度均为gsin B两图中A球的加速度均为零C图乙中轻杆的作用力一定不为零D图甲中B球的加速度是图乙中B球加速度的2倍
3、【变式2】(多选)水平面上有一个质量为m2 kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成45°角的不可伸长的轻绳一端相连，如图所示，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零已知小球与水平面间的动摩擦因数0.2，当剪断轻绳的瞬间，取g10 m/s2，以下说法正确的是()A此时轻弹簧的弹力大小为20 NB小球的加速度大小为8 m/s2，方向向左C若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度大小为10 m/s2，方向向右D若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度为0【提 分 笔 记】加速度与合外力具有瞬时对应关系，二者总是同时产生、同时变化、同时消失，具体可简化为以下两种模型：题型3牛顿第二定
4、律的独立性【典例3】如图所示，当小车向右加速运动时，物块M相对车厢静止于竖直车厢壁上，当车的加速度增大时()AM受静摩擦力增大BM对车厢壁的压力减小CM仍相对于车厢静止DM受静摩擦力减小【提 分 笔 记】 (1)作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵循牛顿第二定律(2)物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和(3)力和加速度在各个方向上的分量也遵守牛顿第二定律，即ax，ay.题型4力和运动的定性关系【典例4】如图所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动观察小球从开始下落到小球第一次运动到最低点的过程，
5、下列关于小球的速度v或加速度a随时间t变化的图象中符合实际情况的是()【提 分 笔 记】 (1)不管速度是大是小，或是零，只要合力不为零，物体都有加速度(2)a是加速度的定义式，a与v、t无必然联系；a是加速度的决定式，aF，a.(3)合力与速度同向时，物体加速运动；合力与速度反向时，物体减速运动考点二 1对超重和失重的理解(1)不论超重、失重或完全失重，物体的重力都不变，只是“视重”改变(2)在完全失重的状态下，一切由重力产生的物理现象都会完全消失(3)尽管物体的加速度不是竖直方向，但只要其加速度在竖直方向上有分量，物体就会处于超重或失重状态(4)尽管整体没有竖直方向的加速度，但只要物体的一
6、部分具有竖直方向的分加速度，整体也会出现超重或失重现象2判断超重和失重的方法从受力的角度判断当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态；小于重力时，物体处于失重状态；等于零时，物体处于完全失重状态从加速度的角度判断当物体具有向上的加速度时，物体处于超重状态；具有向下的加速度时，物体处于失重状态；向下的加速度等于重力加速度时，物体处于完全失重状态从速度变化的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【典例5】(多选)一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则人对地板的压力()At2 s时最大Bt2 s
7、时最小Ct8.5 s时最大Dt8.5 s时最小【变式3】在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50 kg，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所示，在这段时间内，下列说法中正确的是()A晓敏同学所受的重力变小B晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力C电梯一定在竖直向下运动D电梯的加速度大小为，方向一定竖直向下【变式4】一质量为m的人站在电梯中，电梯匀加速上升，加速度大小为g(g为重力加速度)人对电梯底部的压力大小为()A.mg B2mgC.mgDmg考点三 1连接体问题的处理方法(1)整体法：把加速度相同的物体看作一个整体来研究的方
8、法，整体法不考虑系统内力的影响，只考虑系统所受的外力(2)隔离法：把系统中某一物体(或某几个物体)隔离出来单独研究的方法，隔离法可以求系统内物体间的相互作用(3)整体法和隔离法并不是对立的，而是相互结合，交叉运用的2加速度相同的连接体问题(1)求内力时，通常先利用整体法求加速度，再利用隔离法求物体间的作用力(2)求外力时，通常先利用隔离法求加速度，再利用整体法求整体受到的外加作用力3加速度不同的连接体问题若系统内各个物体的加速度不同，一般采用隔离法以各个物体分别作为研究对象，对它们分别进行受力分析和运动分析，并注意之间的相互作用力关系，分别列方程联立求解【典例6】(多选)在一东西向的水平直铁轨
9、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()A8 B10C15D18【变式5】(多选)如图所示，a、b、c为三个质量均为m的物块，物块a、b通过水平轻绳相连后放在水平面上，物块c放在b上现用水平拉力作用于a，使三个物块一起水平向右匀速运动各接触面间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g.下列说法正确的是()A该水平拉力大于轻绳的弹力B物块c受到的摩擦力大小为mgC当
10、该水平拉力增大为原来的1.5倍时，物块c受到的摩擦力大小为0.5mgD剪断轻绳后，在物块b向右运动的过程中，物块c受到的摩擦力大小为mg【变式6】(多选)如图所示，在粗糙的水平面上，质量分别为m和M的物块A、B用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数均为，当用水平力F作用于B上且两物块共同向右以加速度a1匀加速运动时，弹簧的伸长量为x1；当用同样大小的恒力F沿着倾角为的光滑斜面方向作用于B上且两物块共同以加速度a2匀加速沿斜面向上运动时，弹簧的伸长量为x2，则下列说法中正确的是()A若m>M，有x1x2 B若m<M，有x1x2C若>sin ，有x1>x2D若<s
11、in ，有x1<x2【变式7】(多选)如图所示，倾角为的斜面放在粗糙的水平地面上，现有一带固定支架的滑块m正沿斜面加速下滑支架上用细线悬挂的小球达到稳定(与滑块相对静止)后，悬线的方向与竖直方向的夹角也为，斜面体始终保持静止，则下列说法正确的是()A斜面光滑B斜面粗糙C达到稳定状态后，地面对斜面体的摩擦力水平向左D达到稳定状态后，地面对斜面体的摩擦力水平向右【提 分 笔 记】整体法与隔离法的选用当连接体中各部分的加速度大小和方向都相同时，优先选用“整体法”，如果还要求系统内物体相互作用的内力时，再利用“隔离法”；如果连接体中各部分的加速度不同，一般选用“隔离法”考点四 1常见的动力学图象
12、vt图象、at图象、Ft图象、Fa图象等2图象问题的类型(1)已知物体受的力随时间变化的图线，要求分析物体的运动情况(2)已知物体的速度、加速度随时间变化的图线，要求分析物体的受力情况(3)由已知条件确定某物理量的变化图象题型1根据图象分析物理过程【典例7】(多选)物体A、B原来静止于光滑水平面上从t0时刻开始，A沿水平面做直线运动，速度随时间变化如图甲所示B受到如图乙所示的水平拉力作用则在04 s的时间内()A物体A所受合力保持不变B物体A的速度不断减小C2 s末物体B改变运动方向D2 s末物体B速度达到最大【变式8】如图甲所示，在光滑水平面上
13、，静止放置一质量为M的足够长木板，质量为m的小滑块(可视为质点)放在长木板上长木板受到水平拉力F与加速度a的关系如图乙所示，重力加速度大小g取10 m/s2，下列说法正确的是()A长木板的质量M2 kgB小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.4C当F14 N时，长木板的加速度大小为3 m/s2D当F增大时，小滑块的加速度一定增大【提 分 笔 记】 (1)分清图象的类别：即分清横、纵坐标所代表的物理量，明确其物理意义，掌握物理图象所反映的物理过程，会分析临界点(2)注意图线中的一些特殊点所表示的物理意义：图线与横、纵坐标的交点，图线的转折点，两图线的交点等(3)明确能从图象中获得哪些信息：把图象与
14、具体的题意、情景结合起来，应用物理规律列出与图象对应的函数方程式，进而明确“图象与公式”“图象与物体”间的关系，以便对有关物理问题作出准确判断题型2根据物理过程选择图象【典例8】(2018年全国卷)如图所示，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图象可能正确的是()【变式9】(多选)如图所示，光滑的水平地面上，可视为质点的两滑块A、B在水平外力作用下紧靠在一起压紧弹簧，弹簧左端固定在墙壁上，此时弹簧的压缩量为x0，以两滑块此时的位置为坐标原点建立如图所示的一维坐标系现将外力突然反向并使B向右做匀加速运动，下列关于拉力F、两滑块间的弹力FN与滑块B的位移变化的关系图象，可能正确的是()【提 分 笔 记】利用数形结合法，先得到Fx的解析式，再选择图象本题易错点：x不是弹簧的形变量