《2023年高考物理一轮复习核心知识点提升--牛顿运动定律的综合应用.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023年高考物理一轮复习核心知识点提升--牛顿运动定律的综合应用.pdf（19页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、3.3牛顿运动定律的综合应用-、动力学中的连接体问题1.连接体多个相互关联的物体连接(叠放、并排或由绳子、细杆、弹簧等联系)在一起构成的物体系统称为连接体.连接体一般(含弹簧的系统，系统稳定时)具有相同的运动情况(速度、加速度).2.常见的连接体(1)物物叠放连接体：两物体通过弹力、摩擦力作用，具有相同的速度和加速度，白国_贵上.二，“B/、束 卢 加,束 声 和 后 ZZ/ZZZZZ/Z/ZZ/Z/777777777777777777/工 用 .、用 /受|口(2)轻绳连接体：轻绳在伸直状态下，两端的连接体沿绳方向的速度总是相等.方向不同(3)轻杆连接体：轻杆平动时，连接体具有相同的平动速度
2、.速度、加速度相同(4)弹簧连接体：在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的速度、加速度不一定相等；在弹簧形变最大时，两端连接体的速度、加速度相等.:/，)7 )二、动力学中的临界和极值问题1.常见的临界条件(1)两物体脱离的临界条件：入=0.(2)相对滑动的临界条件：静摩擦力达到最大值.(3)绳子断裂或松弛的临界条件：绳子断裂的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力；绳子松弛的临界条件是Fr=O.2.解题基本思路(1)认真审题，详细分析问题中变化的过程(包括分析整个过程中有几个阶段)；(2)寻找过程中变化的物理量；(3)探索物理量的变化规律：(4)确定临界状态，分析临界条件，找出临界关系.整
3、体法与隔离法在连接体中的应用(1)整体法当连接体内(即系统内)各物体的加速度相同时，可以把系统内的所有物体看成一个整体，分析其受力和运动情况，运用牛顿第二定律对整体列方程求解的方法.(2)隔离法当求系统内物体间相互作用的内力时，常把某个物体从系统中隔离出来，分析其受力和运动情况，再用牛顿第二定律对隔离出来的物体列方程求解的方法.(3)处理连接体方法共速连接体，一般采用先整体后隔离的方法.如图所示，先用整体法得出合力尸与。的关系，F=(mA+mB)a,再隔离单个物体(部分物体)研究F 内 力 与。的关系，例如隔离8,F M=mna=-FmAvtnB地面光滑关联速度连接体分别对两物体受力分析，分别
4、应用牛顿第二定律列出方程，联立方程求解.例 题1.一固定在水平面上倾角为a的粗糙斜面上有一个电动平板小车，小车的支 架O A B上 在。点用轻绳悬挂一个小球，杆A B垂直于小车板面(小车板面与斜面平行)。当小车运动状态不同时，悬挂小球的轻绳会呈现不同的状态，下列关于小车在不同运动形式下轻绳呈现状态的说法中正确的是()%A.若小车沿斜面匀速向上运动，轻绳一定与Z 8杆平行B.若小车沿斜面匀加速向上运动，轻绳可能沿竖直方向C.若小车沿斜面匀减速向下运动，轻 绳 可 能 与 杆 平 行D.若小车沿斜面匀加速向下运动时，轻 绳 可 能 与 杆 平 行【答 案】D【解 析】若 小 车 沿 斜 面 匀 速
5、 向 上 运 动，则 小 球 也 跟 着 车 匀 速 向 上 运 动，其合力必为零，故 小 球 所 受 的 重 力 和 绳 的 拉 力 平 衡，则 绳 的 拉 力 竖 直 向 上，大小为m g,其 方 向 不 可 能 与 杆 平 行，故 A 错 误；若 小 车 沿 斜 面 匀 加 速 向 上 运 动，则 小 球 向 上 匀 加 速，其 加 速 度 沿 斜 面 向 上；而轻绳的拉力沿竖直方向就不可能和 重 力 产 生 斜 向 上 的 加 速 度，故 B 错 误；若 轻 绳 与 杆 平 行，对球受力分析，如图所示:由牛 顿 第 二 定 律 可 知，拉 力 和 重 力 的 合 力 在 斜 面 方 向
6、 只 能 是 向 下，即 加 速 度 向 下，对 应 的 小 车 的 加 速 度 斜 向 下，小车的运动可能斜向下加速或斜向上 减 速，故 C 错 误，D 正 确。如图所示，水平面上有两个质量分别为如 和m2的木块1和 2,中间用一条轻绳连接，两木块的材料相同，现用力F 向右拉木块2,当两木块一起向右做匀加速直线运动时，已知重力加速度为g,下列说法正确的是（）A.若水平面是光滑的，则加2越大绳的拉力越大B.若木块和地面间的动摩擦因数为，则绳的拉力为优C.绳的拉力大小与水平面是否粗糙无关D.绳的拉力大小与水平面是否粗糙有关【答 案】C【解 析】设木块和地面间的动摩擦因数为，以两木块整体为研究对象
7、，根据牛顿第二定律F 一世m+，2）g=（/ni+?2）a,得 a=上以木块1为研究对象，根据牛顿第二定律/丁一!，img=ma,得a=f S系统加速度与木块|加速度相同，解得尸r=一空一E,可见 tn m+m2绳子拉力大小与动摩擦因数无关，与两木块质量大小有关，即与水平面是否粗糙无关，无论水平面是光滑的还是粗糙的，绳的拉力大小均为产r=凡且手越大绳的拉力越小,加1十加2故选C.（多选）如图所示，质量分别为机八，利的工、8 两物块紧靠在一起放在倾角为6 的固定斜面上，两物块与斜面间的动摩擦因数相同,用始终平行于斜面向上的恒力厂推/,使它们沿斜面向上匀加速运动，为 了 增 大 小 8 间的压力，
8、可行的办法是（）力，力 力 力 A t曾 大 力FB.减小倾角eC.减小8 的质量D.减小力的质量【答案】AD【解析】设物块与斜面间的动摩擦因数为，对4、8整体受力分析，有/?一（?/+?8）g s i n。一（如+殆）g e o s夕=（加力+优4），对8受力分析，有产 一?8g s i n。一s g c o s 0=m n a,由以上两式可得F=一，为了增大/、8间的压力，即 EI B增大，应增大推niA+fnB 也+ms力/或 减 小4的质量，增 大8的 质 量.故A、D正确，B、C错误.动力学中的临界和极值问题解题方法极限法把物理问题（或过程）推向极端，从而使临界现象（或状态）暴露出来
9、，以达到正确解决问题的目的假设法临界问题存在多种可能，特别是非此即彼两种可能时，或变化过程中可能出现临界条件，也可能不出现临界条件时，往往用假设法解决问题数学法将物理过程转化为数学表达式，根据数学表达式解出临界条件例 题 2.（多选）如图所示，A,B 两物块叠在一起静止在水平地面上，/物块的质量如=2kg,8 物块的质量Z M B=3 kg,N与 8 接触面间的动摩擦因数|=0.4,8 与地面间的动摩擦因数2=0，现对力或对8 施加一水平外力尸，使 力、8 相对静止一起沿水平地面运动，重力加速度g=10m/s2,物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.下列说法正确的是A.若外力/作用到物块/上,
10、B.若外力/作用到物块/上,C.若外力尸作用到物块8 上,D.若外力尸作用到物块8 上,则其最小值为8 N则其最大值为10N则其最小值为13N则其最大值为25 N【答案】BD【解析】当外力厂作用到/上时，力对8的摩擦力达到最大静摩擦力时，两者相对捋止，尸达到最大 值,对8根据牛顿第二定律,有：一 2（%i+?B）g=，3 I,代入数据解得m =I m/s2,对整体：Fi+nis）g=（mA+mg）a,代入数据，解得：Fi=I O N,故B正确；当外力尸作 用 到8上时，/对8的摩擦力达到最大静摩擦力时，两者相对静止，尸达到最大值，对A,根据牛顿第二定律，有1 7咫=以。2,得4 2=lg=4
11、m/s2,对 力、8整体：尸2 2（，+mB）g=（in A+W B）0 2 ,代入数据解得：尸2=2 5 N,故D正确；无论尸作用于“还 是8上，4、B刚开始相对地面滑动时,E n in =2（旭4 +/M B）g=5 N,A C错误.如图所示，一块质量加=2 1 的木块放置在质量=6 1 t a n，故当斤=0时，木块静止在斜面上，即尸的最小值为0；根据题意可知，当木块相对斜面体恰不向上滑动时，尸有最大值A”设此时两物体运动的加速度为a,两物体之间的摩擦力大小为Ff,斜面体对木块的支持力为尸N.对整体和木块分别进行受力分析,如图甲、乙甲 乙 对整体受力分析/=（m+A/）。，对木块受力分析
12、R=N,水平方向Fic o s 9+FN sin 6=m a,竖直方向FNCOS 0=nig+F（sn f）t联立以上各式，代人数据解得尸m=3 10N,故厂的大小范围为0W尸近3 1 0 N.如图甲所示，木板与水平地面间的夹角6可以随意改变，当6=3 0。时，可视为质点的一小物块恰好能沿着木板匀速下滑.如图乙，若让该小物块从木板的底端每次均以大小相同的初速度。o=lO m/s沿木板向上运动，随着。的改变，小物块沿木板向上滑行的距离x将发生变化，重力加速度g取1 0 m/s2.甲 乙（1）求小物块与木板间的动摩擦因数；（2）当。角满足什么条件时，小物块沿木板向上滑行的距离最小，并求出此最小值.
13、【答 案】（1）半（2）6=6 0。m【解 析】当（9=3 0 时，小物块恰好能沿着木板匀速下滑，则?gsin 6 =R,F（=fimgcos 6联立解得：=坐(2)当。变化时，设沿斜面向上为正方向，物块的加速度为则一阳gsin。一wwgcosf，=?。,由 0如2=2工得、=v(r2g(sin 9+cos令侬=信sm 儡，即 tan。=为,故 a=30,r C _又因X=/、2gJ 1 +/z2sin(f)+a)当1+。=90。时x 最小，即 6=60。,所以 X 最小值为 Xmin=2双sin 6 0 0+COS 60)小。/5小a Q01.常见图像。一f 图像、。一:图像、尸一f 图像、
14、尸 一a 图像等.2.题型分类(1)已知物体受到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像.3.解题策略(1)分清图像的类别：即分清横、纵坐标所代表的物理量，明确其物理意义，掌握物理图像所反映的物理过程，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)明确能从图像中获得哪些信息：把图像与具体的题意、情景结合起来，应用物理规律列出与图像对应的函数方程式，进而明确“图像与公式”“图像与物体”间的关系，以便对有关物理问
15、题作出准确判断.例 题 3.(多选)0y 4 如图所示,某人从距水面一定高度的平台上做蹦极运动。劲度系数为左的弹性绳一端固定在人身上，另一端固定在平台上。人从静止开始竖直跳下，在其到达水面前速度减为零。运动过程中，弹性绳始终处于弹性限度内。取与平台同高度的。点为坐标原点，以竖直向下为y轴正方向，忽略空气阻力，人可视为质点。从跳下至第一次到达最低点的运动过程中，用。、/分别表示人的速度、加速度和下落时间。下列描述。与 八。与y的关系图像可能正确的是（）【解析】从跳下至第一次到达最低点的运动过程中，绳子拉直前，人先做自由落体运动，o。图线斜率恒定；绳子拉直后在弹力等于重力之前，人做加速度逐渐减小的
16、加速运动，。一/图线斜率减小；弹力等于重力之后，人开始做减速运动，随着弹力增大加速度逐渐增大，。一/图线斜率逐渐增大，直到速度减到零，所以A正确，B错误；从跳下至第一次到达最低点的运动过程中，绳子拉直前，人先做自由落体运动，加速度恒定。绳子拉直后在弹力等于重力之前，随着弹力增大,人做加速度逐渐减小的加速运动，加速度减小，设向下运动的位置为j，绳子刚产生弹力时位置为，则 i g一如一州）=加a,则加速度为a=g，k(y-y o)，弹m力等于重力之后，人开始做减速运动，k（y yo）mg=m a,则 加 速 度 为ag，所以，。与y的关系图线斜率是恒定的，故D正确，C错误。G国定从地面上以初速度创
17、 竖直上抛一个小球，已知小球在运动过程中所受空气阻力与速度大小成正比，则小球从抛出到落回地面的过程中，以下其速度与时间关系的图像正确的是（）【解析】小球上升过程中m g+k v=m a 则随速度的减小，加速度减小，最高点时加速度大小为g,小球下降过程中加g 一七=加下，则随速度的增加，加速度减小；因。一/图像的斜率等于加速度，可知图像D符合题意。G您 （多选）如图（a）,质量m=k g 的物体沿倾角4 3 7 的固定粗糙斜面由静止开始向下运动，风对物体的作用力沿水平方向向右，其大小与风速。成正比，比例系数用表示，物体加速度。与风速。的关系如图（b）所示，g取 1 0m/s2,si n 3 7
18、=0.6,c o s 3 7 =0.8,下列说法正确的是（）B.物体沿斜面做匀变速运动当风速o=5 m/s 时，物体沿斜面下滑的速度最大C.物体与斜面间的动摩擦因数为0.2 5D.比例系数左为H k g/s【答案】B C D【解析】由题图可知，物体的加速度逐渐减小，所以物体沿斜面不是做匀变速运动，故 A错误；由图可知，速度为5 m/s时加速度为零，速度最大，故 B正确；对初始时刻，没有风的作用，物体的加速度大小为。0=4 m/s2,对物体受力分析，根6 _据牛顿第二定律，沿斜面方向：mgsin 0 z g c o s 9=,解得=S0.C O S Q=0.2 5,故 C正 确；末 时 刻 物
19、体 加 速 度 为 零，受 力 分 析 可 得,?g si n 9 N 一切c o s0=0,又 N=m g c o s 0+kvsin 8,由题图(b)可 以 读 出，此 时。=5 m/s,代入上V 初 2.m g(si n d-c o s 6)1 6式 解 何 2 (si n 8+c o s 6)=1 9 k g/s,故 D正 确。动力学方法求解多运动过程问题1.基本思路 将“多过程”分解为许多“子过程”，各“子过程”间 由“衔接点”连接.(2)对 各“衔接点”进行受力分析和运动分析，必要时画出受力图和过程示意图.(3)根 据“子过程”“衔接点”的模型特点选择合适的物理规律列方程.(4)分
20、 析“衔接点”速度、加速度等的关联，确定各段间的时间关联，并列出相关的辅助方程.(5)联立方程组，分析求解，对结果进行必要的验证或讨论.2.解题关键(1)注意应用。一/图象和情景示意图帮助分析运动过程.(2)抓住两个分析：受力分析和运动过程分析.例 题 4.(多选)如图甲所示，用一水平力?拉 着一个静止在倾角为6的光滑固定斜面上的物体，逐渐增大尸，物体做变加速运动，其加速度。随外力尸变化的图像如图乙所示，重力加速度为g=1 0 m/s 2,根据图乙中所提供的信息可以计算出()乙 A.物体的质量B.斜面的倾角正弦值C.加速度为6 m/s 2 时物体的速度D.物体能静止在斜面上所施加的最小外力【答
21、 案】A B D【解 析】C O K 0对物体，由牛顿第二定律可得F e o s。一i gsi n上式可改写为=一:一/一g s in 故c o s，aF图像的斜率为k =0.4 k g-1,截距为b=g s in 夕=-6 m/s2,解得物体质量为m=2 k g,s in 0=0.6,故 A、B正确：由于外力厂为变力，物体做非匀变速运动，故利用高中物理知识无法求出加速度为6 m/s 2 时物体的速度，C错误；物体能静止在斜面上所施加的最小外力为尸min=?g s in 9=1 2 N,故 D正确.如图所示，一弹簧一端固定在倾角为。=37。的足够长的光滑固定斜面的底端，另一端拴住质量为加=6
22、k g 的物体P,0为一质量为?2=1 0 k g 的物体，弹簧的质量不计，劲度系数=6 0 0 N/m,系统处于静止状态.现给物体。施加一个方向沿斜面向上的力F,使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动，已知在前0.2 s 时间内，尸为变力，0.2 s 以后尸为恒力，s in 37 0=0.6,c o s 37 =0.8,g取 l O m/s?.求:也也-(1)系统处于静止状态时，弹簧的压缩量X。；(2)物 体。从静止开始沿斜面向上做匀加速运动的加速度大小a；(3)力尸的最大值与最小值.【答案】0/6 m (2)y m/s2(3)孥N 写N【解析】(1)设开始时弹簧的压缩量为Xo,对尸、0整体受
23、力分析，平行斜面方向有(w i+/W2)g s in 6=kxo解得 x o=O,1 6 m.(2)前 0.2 s 时间内b为变力，之后为恒力，则 0.2 s 时刻两物体分离，此时尸、。之间的弹力为零且加速度大小相等，设此时弹簧的压缩量为X1,对物体P,由牛顿第二定律得：A x i-w ig s in 0=ma前 0.2 s 时间内两物体的位移：1 7x(j-x=2at联立解得=了 m/s2.(3)对两物体受力分析知，开始运动时E最小，分离时尸最大，则尸min =(m+m2)4=亍 N对 0应用牛顿第二定律得/7 ma x-W2 g s in。=加2 a解得f皿=等 N.如图所示，在水平地面上
24、固定着一个倾角为3 0 的光滑斜面，斜面顶端有一不计质量和摩擦的定滑轮，一细绳跨过定滑轮，一端系在物体上，另一端与物体8连接，物体4 8均处于静止状态，细绳与斜面平行。若将/、8两物体对调，将/置于距地面人高处由静止释放，设/与地面碰撞后立即停止 运 动，8在 斜 面 运 动 过 程 中 不 与 滑 轮 发 生 碰 撞，重 力 加 速 度 为g。试求:5 7 5 5 (1 )/口 B 的 质 量 一 比；(2)物 体B沿 斜 面 上 滑 的 总 时 间。【答 案】(1)2：1 (2)4|【解 析】(1)对 物 体4、8受 力 分 析，有/?2/igsin 30=TT=mBg解 得 恕*;(2)
25、，、8对 调 后，/物 体 接 触 地 面 前，根据牛顿第二定律有对 A:m,4g Ti=mACi对 8:Timsgsm 30=Z M8在 斜 面 上 运 动：4落 地 后，8继 续 向 上 运 动，根据牛顿第二定律有w5gsin 30=加8。2Clt=2,2解得/1 =/2=2所 以3运 动 总 时 间t=t+t2=4-%Qe您值“滑块一木板”模型类问题i .模型特点“滑块一木板”模型类问题中，滑动摩擦力的分析方法与“传送带”模型类似，但这类问题比传送带类问题更复杂，因为木板受到摩擦力的影响，往往做匀变速直线运动，解决此类问题要注意从速度、位移、时间等角度，寻找各运动过程之间的联系.2.解题
26、关键(1)临界条件：使滑块不从木板的末端掉下来的临界条件是滑块到达木板末端时的速度与木板的速度恰好相同.(2)问题实质：“板一块”模型和“传送带”模型一样，本质上都是相对运动问题，要分别求出各物体相对地面的位移，再求相对位移.例题5._ _ 讼，如 图 所 示,一 足 够 长 的 木 板，上 表 面 与 木 块 之 间 的 动 摩 擦 因 数=0.7 5,重 力 加 速 度 为g,木板 与 水 平 面 成。角，让小木块从木板的底端以大小恒定 的 初 速 率。o沿 木 板 向 上 运 动。随 着。的 改 变，小 木 块 沿 木 板 向 上 滑 行 的 距 离x将 发 生 变 化，当。角 为 何
27、值 时，小木 块 沿 木 板 向 上 滑 行 的 距 离 最 小？求出此最小值。【答 案】5 3 署【解 析】当。变化时，取 沿 斜 面 向 上 为 正 方 向，设 木 块 的 加 速 度 为 4,木块沿木板斜面方向由牛顿第二定律有-n/g s i n 0/irngcos 0=m a解 得。=-g(s i n 9+/c o s 9)设 木 块 的 位 移 为x,有0 W=2 a x根据数学关系有s i n 9+/Z C O S 8=、1 +/?s i n(6+a)其中 t a n a=0.7 5,则 a=3 7 根 据 数 学 关 系 知 木 块 加 速 度 最 大 时 位 移 最 小，即 当
28、6 +a=9 0 时加速度有最 大 值，且 最 大 值a=gj 1 +2所 以 此 时。=9 0 -=5 3 力口速度的最大值a=g解得X m i n =2加5 gG国定一长木板置于粗糙水平地面上，木板右端放置一小物块，如图所示.木板与地面间的动摩擦因数川=0.1,物块与木板间的动摩擦因数 2=0 4 f=0 时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向墙壁运动，当 f=l s 时，木板以速度功=4 m/s与墙壁碰撞(碰撞时间极短).碰撞前后木板速度大小不变，方向相反.运动过程中小物块第一次减速为零时恰好从木板上掉下.已知木板的质量是小物块质量的1 5 倍，重力加速度大小g取 1 0 m/s2.求:
29、-r=0 时刻木板的速度大小;(2)木板的长度.【答案】(l)5 m/s(2)y m【解析】(1)对木板和物块：i(A/+M g=(/W+M s设初始时刻木板速度为如由运动学公式：。1=。()一 而代入数据解得：如=5 m/s(2)碰撞后,对物块：4 2?g=?2对物块，当速度为0时，经历时间九 发生位移xi,则有xi=yr对木板，由牛顿第二定律：2?g+川(A/+?)g=M a 3对木板，经历时间/,发生位移必1 .X 2=V t-a 3 r木板长度/=工+工2联立并代入数据解得/=竽m.如图所示，在倾角6=3 7。的固定斜面上放置一质量初=1 k g、长度=0.7 51Y1的薄平板,平板的
30、上表面光滑，其下端B与斜面底端C的距离为4 m.在平板的上端A处放一质量机=0.6 k g 的滑块，开始时使平板和滑块都静止，之后将它们无初速度释放.设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为=0.5,通过计算判断无初速度释放后薄平板是否立即开始运动,并求出滑块与薄平板下端B到达斜面底端C的时间差A r.(si n 3 7。=0.6,c o s 3 7 0=0.8,g=1 0 m/s2)X1-4 c【答案】见解析【解析】对薄平板，由 于 峥 i n 3 7 o (M+/n)g c o s 3 7。，故滑块在薄平板上滑动时，薄平板静止不动.滑块在薄平板上滑动时的加速度为a,则由牛顿第二定律/g
31、 si n 3 7=m q ,解得m=g si n 3 7=6 m/s2到达B点时的速度v=yj2 aiL=3 m/s滑块由8至。时的加速度为。2,则由牛顿第二定律，%g si n 3 7 w%g c o s3 7=?2,解得改=g si n 3 7。一g e o s 3 7 =2 m/s2设滑块由8至。所用时间为/,则有L 8 c =代入数据解得f=1 S 对薄平板，滑块滑离后才开始运动，加速度3=g si n 3 7-/g e o s 3 7 0=2 m/s2设 3端滑至。端所用时间为J ,则有於=的/2代入数据解得/=2 s则滑块与薄平板下端3到达斜面底端。的时间差/=-r=l s.蛛
32、嘴 境 线 合 提 开 练1.如图所示，足够长的倾角。=3 7。的光滑斜面体固定在水平地面上，一根轻绳跨过定滑轮，一端与质量为如=1 k g 的物块/连接，另一端与质量为小2=3 k g 的物块8连接，绳与斜面保持平行.开始时，用手按住4使 3悬于空中，释放后，在 8落地之前，下列说法正确的是（所有摩擦均忽略不计，不计空气阻力，s i n 3 7。=0.6,c o s 3 7 =0.8,g 取 1 0 m/s 2）（）A.绳的拉力大小为3 0 NB.绳的拉力大小为6 NC.物块8的加速度大小为6 m/s 2D.如果将B物块换成一个竖直向下大小为3 0 N 的力，对物块力的运动没有影响【答案】C
33、【解析】对 8隔离分析，由牛顿第二定律得5 2 g 一尸 =，2 ,对/、8整体分析，由牛顿第二定律得，2 g z n i g s i n。=（如+m 2）。，联立解得”=6 m/s 2,FT=1 2 N,故 A、B 错误，C正确：如果将8物块换成一个竖直向下大小为3 0 N 的力，对/由牛顿第二定律得了一/Ji g s i n 6=ma,解得a =2 4 m/s 2,前后加速度不一样，对物块/的运动有影响，故 D错伏.2.（多选）如图所示，水平地面上有三个靠在一起的物块/、8和 C,质量均为机，设它们与地面间的动摩擦因数均为，用水平向右的恒力厂推物块4 使三个物块一起向右做匀加速直线运动，用
34、*、B 分别表示N 与 6、8与 C之间相互作用力的大小，则下列判断正确的是（）-!A.若 W0,则 Fl:F2=2 ：1B.若“W0,贝 i j Q:尸 2=3 ：1C.若=0,则 B:F2=2：1D.若=0,则 B :尸 2=3：1【答 案】AC【解 析】三物块一起向右做匀加速直线运动，设加速度为a,若=0,分别对物块8、C 组成的系统和物块C 应用牛顿第二定律有B=2，a,F2=m a,易 得 凡：F2=2 ：1,C 项正确，D 项错误：若#0,分别对物块8、。组成的系统和物块C 应用牛顿第二定律有Q2 fimg=2 ma,F2/img=ma,易得 E :尸 2=2：1,A 项正确，B
35、项错误.3.(多选)如图(a),物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平.f=0 时，木板开始受到水平外力尸的作用，在 t=4 s 时撤去外力.细绳对物块的拉力/随时间，变化的关系如图(b)所示，木板的速度。与时间，的关系如图(c)所示.木板与实验台之间的摩擦可以忽略.重力加速度取10m/s2.由题给数据可以得出一力传感器(b)A.木板的质量为1 kgB.2 s 4 s 内，力厂的大小为0.4 NC.0 2 s 内，力下的大小保持不变D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.2【答 案】AB【解 析】由题图(c)可知木板在0 2 s 内处于静止状态，再
36、结合题图(b)中细绳对物块的拉力/在02 s 内逐渐增大，可知物块受到木板的摩擦力逐渐增大，故可以判断木板受到的水平外力厂也逐渐增大，选项C 错误；由题图(c)可知木板在2s 4 s 内做匀加速运动，其加速度大小为0.40 2 m/s2=0.2m/s2,对木板进行受力分析，由牛顿第二定律可得/一/犀=刈，在 40 40 25 s 内做匀减速运动，其加速度大小为a尸 千 丁 m/s 2=.2 m/s 2/=s,另外由于物块静止不动，同时结合题图(b)可知物块与木板之间的滑动摩擦力f*=0.2 N,解得?=1 kg、F=0.4 N,选项A、B 正确；由于不知道物块的质量，所以不能求出物块与木板之间
37、的动摩擦因数，选项D 错误.4.如图所示，质量为中空为半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑凹槽内有一质量为m的小铁球，现用一水平向右的推力尸推动凹槽，小铁球与光滑凹槽相对静止时，凹槽圆心和小铁球的连线与竖直方向成a 角.重力加速度为g,则下列说法正确的是()F._ 1A.小铁球受到的合外力方向水平向左B.凹槽对小铁球的支持力为C.系统的加速度为a=g ta n aD.推力 F=A/g ta n a【答案】C【解析】根据小铁球与光滑凹槽相对静止可知，系统有水平向右的加速度a=g ta n a,小铁球受到的合外力方向水平向右，凹槽对小铁球的支持力为羔，推力尸=（A/+M g ta n a,选
38、 项 A、B、D错误，C正确.5.（多选）如图所示，质量5=2 k g 的水平托盘8与一竖直放置的轻弹簧焊接，托盘上放一质量?”=1 k g 的小物块/,整个装置静止.现对小物块/施加一个竖直向上的变力片 使其从静止开始以加速度a=2 m/s2 做匀加速直线运动，已知弹簧的劲度系数A=6 00 N/m,g=1 0m/s2.以下结论正确的是（）FB.变力F的最小值为6 NC.小物块4与托盘8分离瞬间的速度为0.2 m/sD.小物块4与托盘8分离瞬间的速度为坐m/s【答案】B C【解析】/、8整体受力产生加速度，则有尸+外“8 一尸=（+用 8）a+（?”+mB）g-FzAB,当A w;最大时，F
39、最小，即刚开始施力时，FNAD最 大,等于重力，则E n in =（,x+”?B）a=6 N,B正确，A错误；刚开始，弹簧的压缩量为X I=（+M S=0.05 m;A 8分离时，其间恰好无作用力，对托盘8,由牛顿第二定律可知壮2 7 第=机M，得 处=0.04m.物块4在这一过程的位移为A r=xiX 2=0.01 m,由运动学公式可知2=2 a A x,代入数据得0=0.2 m/s,C正确，D错误.6.一辆卡车的平板车厢上放置一个木箱，木箱与接触面间的动摩擦因数为=0.5,卡车运行在一条平直的公路上，重力加速度g 取 10m/s2。（已知木箱所受的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）Tirnnn
40、F%)当卡车以a=2m/s2的加速度启动时，请分析说明木箱是否会发生滑动；(2)当卡车遇到紧急情况刹车停止后，司机下车发现木箱已经撞在驾驶室后边缘，已知木箱在车上滑行的距离d=4 m,刹车前卡车的车速为。=72 km/h,求卡车刹车时的加速度ai至少为多大。【答案】(1)没 有 发 生 滑 动(2)5.6 m/s2【解析】(1)当卡车的加速度为a=2 m/s2时，假设木箱与卡车一起运动。则对于木箱由牛顿第二定律得/三ma木箱所受的最大静摩擦力为fmfimg代入数据可知产外,假设成立，木箱没有发生滑动。(2)刹车过程中，卡车向前运动的距离为51=赤P2如不撞击，木箱向前运动的距离为S2=丁L a
41、z根据题意S2 S会 d代入数据解得m 25.6 m*。如图所示，滑块以初速度优沿表面粗糙且足够长的固定斜面,从顶端下滑，直至速度为零。若用x、6。分别表示滑块下滑的位移、速度和加速度的大小，/表示时间，则 下 列 图 像 中 能 正 确 描 述 该 过 程 的 是()【答案】D【解析】滑块下滑过程中做匀减速直线运动，下滑过程中，其速度一时间图线是一条斜向下的直线；下滑过程中，其加速度一时间图线与时间轴平行，故A、B错误：用X、八a分别表示滑块下滑的位移、速度和加速度的大小，据速度一位移关系可 得 加 一 =2 G，解得产2 o x,所以下滑过程中，其速度一位移图线是一条开口向下的曲线，故C错
42、误，D正确。8 .如图（a）,一物块在f=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。0、5、八均为已知量，则不可求出（）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【答 案】B【解 析】由题图可知，物 块 上 滑 的 加 速 度 大 小 下 滑 的 加 速 度 大 小 2 =F，根据牛顿第二定t t 律，物块上滑时有mgsin夕+z g c o s 6=ma,下滑时有mgsin f f fimgcos 0=ma2f则可求得斜面倾角及动摩擦因数，故 A、C不符合题意；由于根均消去，无法求得物块的质量，故 B符合题意
43、；物块上滑的最大距离x=F，则最大高度/=x，s i n。，故 D不符合题意.9 .（多选）如图所示，A.8两物块的质量分别为2?和加，静止叠放在水平地面上.A,8间的动摩擦因数为，8与地面间的动摩擦因数为5.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.现对Z施加一水平拉力F,则（）A FA.当F2 tng时，B都相对地面静止B.当尸=1/%g时，Z的加速度为%gC.当时，Z相对8滑动D.无论尸为何值，8的加速度不会超过5g【答 案】B C D【解 析】3 3当0 3 m g 时，4相对8向右做加速运动，5相对地面也向右加速，选项A错误，选项C正 确.当 尸 时，/、8相对静止，/与 8共同的
44、加速度aF-img=茄一=铲名，选项B正确.4对8的最大摩擦力为2 fimg,无论F为何值，物块B的_ 3加速度最大为c i2=flS 选项 D 正确.10.如图所示，有Z、8两物体，mA=2 mB,用细绳连接后放在光滑的固定斜面上，在它们下滑的过程中（）7=gsin 0B.它们的加速度agsin 02C.细绳的张力尸r=1/Bgsin 0D.细绳的张力FT=1wgsin 0【答案】A【解析】选4、8整体为研究对象进行受力分析，合外力为重力沿斜面向下的分力，由尸=?总。可得。=2弩型L l=gsin 0;再 隔 离/或8进行受力分析，设3ms绳上拉力为尸r,则对于8有 冽 缗 臀 一 =”，可得尸r=o。综上，A正确。