北京曲一線圖書(shū)策劃有限公司5年高考3年模擬B版高考物理專(zhuān)題三牛頓運(yùn)動(dòng)定律考點(diǎn)1牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解及基本應(yīng)用考向1牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解1.☆☆☆（網(wǎng)絡(luò)版）（2024安徽）如圖所示，豎直平面內(nèi)有兩完全相同的輕質(zhì)彈簧，它們的一端分別固定于水平線上的M、N兩點(diǎn)，另一端均連接在質(zhì)量為m的小球上。開(kāi)始時(shí)，在豎直向上的拉力作用下，小球靜止于MN連線的中點(diǎn)O，彈簧處于原長(zhǎng)。后將小球豎直向上。緩慢拉至P點(diǎn)，并保持靜止，此時(shí)拉力F大小為。已知重力加速度大小為g，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，不計(jì)空氣阻力。若撤去拉力，則小球從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過(guò)程中（）A.速度一直增大B.速度先增大后減小C.加速度的最大值為D.加速度先增大后減小【答案】A【解析】緩慢拉至P點(diǎn)，保持靜止，由平衡條件可知此時(shí)拉力F與重力和兩彈簧的拉力合力為零。此時(shí)兩彈簧的合力為大小為。當(dāng)撤去拉力，則小球從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過(guò)程中兩彈簧的拉力與重力的合力始終向下，小球一直做加速運(yùn)動(dòng)，故A正確，B錯(cuò)誤；小球從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過(guò)程中，形變量變小彈簧在豎直方向的合力不斷變小，故小球受的合外力一直變小，加速度的最大值為撤去拉力時(shí)的加速度，由牛頓第二定律可知，加速度的最大值為，C、D錯(cuò)誤?？枷?瞬時(shí)性問(wèn)題動(dòng)力學(xué)的兩類(lèi)基本問(wèn)題1.(2024北京,4,3分)如圖所示,飛船與空間站對(duì)接后,在推力F作用下一起向前運(yùn)動(dòng)。飛船和空間站的質(zhì)量分別為m和M,則飛船和空間站之間的作用力大小為()A.MM+mF B.mM+mF C.答案A以飛船與空間站整體為研究對(duì)象,滿(mǎn)足F=(M+m)a,則加速度a=FM+m;以空間站為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律得飛船對(duì)空間站的作用力大小FN=Ma=MFM2.(2024湖南,3,4分)如圖,質(zhì)量分別為4m、3m、2m、m的四個(gè)小球A、B、C、D,通過(guò)細(xì)線或輕彈簧互相連接,懸掛于O點(diǎn),處于靜止?fàn)顟B(tài),重力加速度為g。若將B、C間的細(xì)線剪斷,則剪斷瞬間B和C的加速度大小分別為()A.g,1.5g B.2g,1.5gC.2g,0.5g D.g,0.5g答案A剪斷B、C間細(xì)線前,將B、C、D看作一個(gè)整體,有FAB=6mg,將C、D看作一個(gè)整體,有FBC=3mg,單獨(dú)對(duì)D受力分析,有FCD=mg,剪斷細(xì)線瞬間,彈簧彈力不能發(fā)生突變,所以aB=FAB-GB3m=6mg-3mg易錯(cuò)提醒應(yīng)用牛頓第二定律解決瞬時(shí)加速度問(wèn)題時(shí),對(duì)于繩子、輕桿等,其彈力通常會(huì)瞬時(shí)突變,但對(duì)于輕彈簧等,由于其恢復(fù)形變需要時(shí)間,所以在這一瞬間彈力不變。另外對(duì)于本題還要注意四個(gè)小球的質(zhì)量不相同?？枷?超重與失重問(wèn)題1.（2024全國(guó)甲，22，5分）學(xué)生小組為了探究超重和失重現(xiàn)象，將彈簧測(cè)力計(jì)掛在電梯內(nèi)，測(cè)力計(jì)下端掛一物體。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?.8m/s2。（1）電梯靜止時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為N（結(jié)果保留1位小數(shù)）；

（2）電梯上行時(shí)，一段時(shí)間內(nèi)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4.5N，則此段時(shí)間內(nèi)物體處于（填“超重”或“失重”）狀態(tài)，電梯加速度大小為m/s2（結(jié)果保留1位小數(shù)）?！敬鸢浮浚?）5.0（2）失重1.0【解析】（1）題圖中的彈簧測(cè)力計(jì)的指針恰好在“5”上，因此讀數(shù)為5.0N；（2）電梯上行時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)小于5.0N，說(shuō)明物體處于失重狀態(tài)，根據(jù)牛頓第二定律有mg-Fm=a，代入數(shù)據(jù)得a=5.0-4.55.09.8m/s2考點(diǎn)2牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用考向1連接體問(wèn)題1.（2024全國(guó)甲，15，6分）如圖，一輕繩跨過(guò)光滑定滑輪，繩的一端系物塊P，P置于水平桌面上，與桌面間存在摩擦；繩的另一端懸掛一輕盤(pán)（質(zhì)量可忽略），盤(pán)中放置砝碼。改變盤(pán)中砝碼總質(zhì)量m，并測(cè)量P的加速度大小a，得到a-m圖像。重力加速度大小為g。在下列a-m圖像中，可能正確的是（）【答案】D【解析】設(shè)P質(zhì)量為mP，當(dāng)mg≤μmPg時(shí)，P靜止不動(dòng)，a=0；當(dāng)mg>μmPg時(shí)，砝碼和P加速度大小相等，以砝碼和P整體為研究對(duì)象，由牛頓第二定律可得mg-μmPg=（m+mP）a，解得a=g-（1+μ）mPgm+mP考向2動(dòng)力學(xué)中的圖像問(wèn)題和臨界極值問(wèn)題1.(2024廣東,7,4分)如圖所示,輕質(zhì)彈簧豎直放置,下端固定。木塊從彈簧正上方H高度處由靜止釋放。以木塊釋放點(diǎn)為原點(diǎn),取豎直向下為正方向,木塊的位移為y,所受合外力為F,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,忽略空氣阻力,彈簧在彈性限度內(nèi)。關(guān)于木塊從釋放到第一次回到原點(diǎn)的過(guò)程中,其F-y圖像或y-t圖像可能正確的是()答案C木塊接觸彈簧前先做自由落體運(yùn)動(dòng),有y=12gt2,即y<H時(shí)y-t圖線為拋物線的一部分,D錯(cuò)誤。木塊在y=H處接觸彈簧,此后還要繼續(xù)加速一段時(shí)間,故y>H時(shí),剛開(kāi)始一段的y-t圖線斜率還要繼續(xù)增大;當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)到其重力和彈簧彈力相等位置時(shí)速度最大,此后開(kāi)始減速,y-t圖線斜率逐漸減小到零,運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)后開(kāi)始反彈,上升過(guò)程中由運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性可知y-t圖線對(duì)稱(chēng),C正確。木塊下降過(guò)程,木塊所受合外力先為豎直向下的定值,位移為H時(shí)接觸彈簧,此后合外力沿豎直向下方向減小到0再反向增大,上升過(guò)程,合外力先沿豎直向上方向減小到0后反向增大,離開(kāi)彈簧后木塊受到豎直向下的恒定合外力,上升過(guò)程的運(yùn)動(dòng)為下降過(guò)程運(yùn)動(dòng)的逆運(yùn)動(dòng),A、B錯(cuò)誤易錯(cuò)警示本題B項(xiàng)中,橫軸為木塊的位移y,所以上升過(guò)程應(yīng)沿圖線從右往左看?？枷?傳送帶模型1.(2024北京,10,3分)水平傳送帶勻速運(yùn)動(dòng),將一物體無(wú)初速度地放置在傳送帶上,最終物體隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是()A.剛開(kāi)始物體相對(duì)傳送帶向前運(yùn)動(dòng)B.物體勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,受到靜摩擦力C.物體加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,摩擦力對(duì)物體做負(fù)功D.傳送帶運(yùn)動(dòng)速度越大,物體加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng)答案D剛開(kāi)始物體相對(duì)傳送帶向后運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤。物體勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與傳送帶無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),物體不受靜摩擦力,B錯(cuò)誤。物體加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,物體受到的滑動(dòng)摩擦力與位移方向相同,摩擦力對(duì)物體做正功,C錯(cuò)誤。物體的加速度a=μg(μ為物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)),由v=at可得傳送帶的速度v越大,物體加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t越長(zhǎng),D正確。2.☆☆☆（網(wǎng)絡(luò)版）（2024安徽）傾角為的傳送帶以恒定速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。時(shí)在傳送帶底端無(wú)初速輕放一小物塊，如圖所示。時(shí)刻物塊運(yùn)動(dòng)到傳送帶中間某位置，速度達(dá)到。不計(jì)空氣阻力，則物塊從傳送帶底端運(yùn)動(dòng)到頂端的過(guò)程中，加速度a、速度v隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線可能正確的是（）ABCD【答案】C【解析】時(shí)間內(nèi)：物體輕放在傳送帶上，做加速運(yùn)動(dòng)。受力分析可知，物體受重力、支持力、滑動(dòng)摩擦力，滑動(dòng)摩擦力大于重力的下滑分力，合力不變，故做勻加速運(yùn)動(dòng)。之后：當(dāng)物塊速度與傳送帶相同時(shí)，靜摩擦力與重力的下滑分力相等，加速度突變?yōu)榱?，物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)。C正確，A、B、D錯(cuò)誤?？枷?滑塊—木板模型1.(2024黑吉遼,10,6分)(多選)一足夠長(zhǎng)木板置于水平地面上,二者間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,t=0時(shí),木板在水平恒力作用下,由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)。某時(shí)刻,一小物塊以與木板等大、反向的速度從右端滑上木板。已知t=0到t=4t0的時(shí)間內(nèi),木板速度v隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示,其中g(shù)為重力加速度大小。T=4t0時(shí)刻,小物塊和木板的速度相同。下列說(shuō)法正確的是()A.小物塊在t=3t0時(shí)刻滑上木板B.小物塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2μC.小物塊與木板的質(zhì)量比為3∶4D.t=4t0之后小物塊和木板一起做勻速運(yùn)動(dòng)答案ABD設(shè)木板質(zhì)量為M、受到的水平恒力為F,小物塊質(zhì)量為m,小物塊剛滑上木板到與木板共速前,對(duì)木板的摩擦力水平向左,木板受力情況發(fā)生變化,即加速度發(fā)生變化,結(jié)合題圖可知,小物塊在t=3t0時(shí)刻滑上木板,A正確。結(jié)合題意可知,小物塊滑上木板時(shí)的速度v1=-32μgt0,t=4t0時(shí)刻的速度v2=12μgt0,則物塊的加速度a2=12μgt0—32μgt0t0=2μg,對(duì)小物塊由牛頓第二定律有μ’mg=ma2,聯(lián)立解得μ’=2μ,B正確。由題圖可知,0~3t0時(shí)間內(nèi)木板的加速度a1=32μgt0-03t0=12μg,3t0~4t0時(shí)間內(nèi)木板的加速度a’1=12μgt0-32μgt0t0=-μg,0~3t0時(shí)間內(nèi),對(duì)木板由牛頓第二定律有F-μMg=Ma1,解得F=32μMg,3t0~4t0內(nèi)2.（2024新課標(biāo)，25，14分）如圖，一長(zhǎng)度l=1.0m的均勻薄板初始時(shí)靜止在一光滑平臺(tái)上，薄板的右端與平臺(tái)的邊緣O對(duì)齊。薄板上的一小物塊從薄板的左端以某一初速度向右滑動(dòng)，當(dāng)薄板運(yùn)動(dòng)的距離Δl=l6時(shí)，物塊從薄板右端水平飛出；當(dāng)物塊落到地面時(shí)，薄板中心恰好運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)，已知物塊與薄板的質(zhì)量相等，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3，重力加速度大小g=10m/s2。求（1）物塊初速度大小及其在薄板上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（2）平臺(tái)距地面的高度。【答案】（1）4m/s13s（2）5【解析】（1）設(shè)小物塊初速度為v0，在薄板上運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，對(duì)小物塊，由牛頓第二定律可得μmg=ma1，解得a1=μg=3m/s2，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得v0t1-12a1t12=l+Δl，對(duì)薄板，由牛頓第二定律可得μmg=ma2，a2=μg=3m/s2，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得12a2t12=Δl，聯(lián)立解得v0=4m/s，（2）小物塊離開(kāi)薄板做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，薄板做勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2=l2-Δla2t1=13s實(shí)驗(yàn)微專(zhuān)題4探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系1.[2024廣東,11(1),3分]圖甲是“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。圖中木板右端墊高的目的是。圖乙是實(shí)驗(yàn)得到紙帶的一部分,每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出。相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距已在圖中給出,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz,則小車(chē)的加速度大小為m/s2(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。

答案平衡摩擦力2.86解析在探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,為了探究加速度與物體受力的關(guān)系,需要平衡摩擦力,題圖甲中將木板右端墊高可以達(dá)到這個(gè)目的。設(shè)題圖乙中從右到左的6段位移大小分別為x1、x2、x3、x4、x5和x6,由題意可知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T=5f=0.1s,小車(chē)的加速度大小a=x4+x5+2.（2024江西，11，8分）某小組探究物體加速度與其所受合外力的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)裝置如圖（a）所示，水平軌道上安裝兩個(gè)光電門(mén)，小車(chē)上固定一遮光片，細(xì)線一端與小車(chē)連接，另一端跨過(guò)定滑輪掛上鉤碼。（1）實(shí)驗(yàn)前調(diào)節(jié)軌道右端滑輪高度，使細(xì)線與軌道平行，再適當(dāng)墊高軌道左端以平衡小車(chē)所受摩擦力。（2）小車(chē)的質(zhì)量為M1=320g。利用光電門(mén)系統(tǒng)測(cè)出不同鉤碼質(zhì)量m時(shí)小車(chē)加速度a。鉤碼所受重力記為F，作出a-F圖像，如圖（b）中圖線甲所示。（3）由圖線甲可知，F(xiàn)較小時(shí)，a與F成正比；F較大時(shí)，a與F不成正比。為了進(jìn)一步探究，將小車(chē)的質(zhì)量增加至M2=470g，重復(fù)步驟（2）的測(cè)量過(guò)程，作出a-F圖像，如圖（b）中圖線乙所示。（4）與圖線甲相比，圖線乙的線性區(qū)間，非線性區(qū)間。再將小車(chē)的質(zhì)量增加至M3=720g，重復(fù)步驟（2）的測(cè)量過(guò)程，記錄鉤碼所受重力F與小車(chē)加速度a，如表所示（表中第9~14組數(shù)據(jù)未列出）。

序號(hào)12345鉤碼所受重力F/（9.8N）0.0200.0400.0600.0800.100小車(chē)加速度a/（m·s-2）0.260.550.821.081.36序號(hào)6789~1415鉤碼所受重力F/（9.8N）0.1200.1400.160……0.300小車(chē)加速度a/（m·s-2）1.671.952.20……3.92（5）請(qǐng)?jiān)趫D（b）中補(bǔ)充描出第6至8三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，并