1、專題三牛頓運(yùn)動定律,高考物理(江蘇專用),考點(diǎn)一牛頓運(yùn)動定律的理解1.(2012江蘇單科,4,3分)將一只皮球豎直向上拋出,皮球運(yùn)動時受到空氣阻力的大小與速度的大小成正比。下列描繪皮球在上升過程中加速度大小a與時間t關(guān)系的圖像,可能正確的是(),五年高考,A組自主命題江蘇卷題組,答案C對皮球應(yīng)用牛頓第二定律有:mg+kv=ma,a=g+v。上升過程中v減小,故a隨時間減小且減小的快慢與v的變化快慢規(guī)律相同,即=,而就是加速度,故a-t圖線各點(diǎn)的切線的斜率絕對值是逐漸減小的;又由于上升過程中a不可能為零,所以只有C項正確。,2.(2015江蘇單科,6,4分)(多選)一人乘電梯上樓,在豎直上升過程

2、中加速度a隨時間t變化的圖線如圖所示,以豎直向上為a的正方向,則人對地板的壓力()A.t=2s時最大B.t=2s時最小C.t=8.5s時最大D.t=8.5s時最小,考查點(diǎn)本題考查了加速度、牛頓運(yùn)動定律、超重與失重等內(nèi)容,屬于中等難度題。,答案AD地板對人的支持力FN=mg+ma,t=2s時,a有正的最大值,此時FN最大,由牛頓第三定律知,A正確,B錯誤;t=8.5s時,a有負(fù)的最大值,此時FN最小,由牛頓第三定律可知,C錯誤,D正確。,知識鏈接“上超下失均為ma”,即加速度方向豎直向上超重、豎直向下失重,對應(yīng)人對電梯的壓力分別增加ma、減小ma,由此可見,2s時壓力最大,8.5s時壓力最小。,

3、3.(2016江蘇單科,9,4分)(多選)如圖所示,一只貓在桌邊猛地將桌布從魚缸下拉出,魚缸最終沒有滑出桌面。若魚缸、桌布、桌面兩兩之間的動摩擦因數(shù)均相等,則在上述過程中()A.桌布對魚缸摩擦力的方向向左B.魚缸在桌布上的滑動時間和在桌面上的相等C.若貓增大拉力,魚缸受到的摩擦力將增大D.若貓減小拉力,魚缸有可能滑出桌面,答案BD由題圖可見,魚缸相對桌布向左滑動,故桌布對魚缸的滑動摩擦力方向向右,A錯。因為魚缸與桌布、魚缸與桌面間的動摩擦因數(shù)相等,所以魚缸加速過程與減速過程的加速度大小相等,均為g;由v=at可知,魚缸在桌布上加速運(yùn)動的時間與在桌面上減速運(yùn)動的時間相等,故B正確。若貓增大拉力,

4、魚缸受到的摩擦力仍為滑動摩擦力,由Ff=mg可知,Ff不變,故C錯。若貓的拉力減小到使魚缸不會相對桌布滑動,則魚缸就會滑出桌面,故D正確。,疑難突破摩擦力的方向與物體的相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢方向相反,而與物體的運(yùn)動方向無直接關(guān)系。,審題技巧審題時抓住下列關(guān)鍵詞:“猛地拉出”、“沒有滑出桌面”、“動摩擦因數(shù)均相等”。,1.(2016課標(biāo),18,6分)(多選)一質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動?，F(xiàn)對其施加一恒力,且原來作用在質(zhì)點(diǎn)上的力不發(fā)生改變,則()A.質(zhì)點(diǎn)速度的方向總是與該恒力的方向相同B.質(zhì)點(diǎn)速度的方向不可能總是與該恒力的方向垂直C.質(zhì)點(diǎn)加速度的方向總是與該恒力的方向相同D.質(zhì)點(diǎn)單位時間內(nèi)速率的變化量總是

5、不變,B組統(tǒng)一命題、省(區(qū)、市)卷題組,答案BC由題意知此恒力即質(zhì)點(diǎn)所受合外力,若原速度與該恒力在一條直線上,則質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動,質(zhì)點(diǎn)單位時間內(nèi)速率的變化量總是不變的;原速度與該恒力不在一條直線上,則質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動,速度與恒力間夾角逐漸減小,質(zhì)點(diǎn)單位時間內(nèi)速度的變化量是不變的,但速率的變化量是變化的,A、D項錯誤,B項正確;由牛頓第二定律知,質(zhì)點(diǎn)加速度的方向總與該恒力方向相同,C項正確。,2.(2016課標(biāo),19,6分)(多選)兩實(shí)心小球甲和乙由同一種材料制成,甲球質(zhì)量大于乙球質(zhì)量。兩球在空氣中由靜止下落,假設(shè)它們運(yùn)動時受到的阻力與球的半徑成正比,與球的速率無關(guān)。若它們下落相同的距離

6、,則()A.甲球用的時間比乙球長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,答案BD甲、乙下落的時間與加速度有關(guān),應(yīng)先求加速度,由m甲=V甲=()得R甲=,阻力f甲=kR甲=k,由牛頓第二定律知a甲=g-k,同理a乙=g-k,因m甲m乙,所以a甲a乙,故C項錯誤;再由位移公式h=at2可知t甲v乙,B項正確;甲球受到的阻力大,甲、乙下落距離相等,故甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功,D項正確。,1.(2016上海單科,4,3分)如圖,頂端固定著小球的直桿固定在小車上,當(dāng)小車向右做勻加速運(yùn)動時,球所受合外力的

7、方向沿圖中的()A.OA方向B.OB方向C.OC方向D.OD方向,答案D當(dāng)小車向右做勻加速運(yùn)動時,其加速度的方向水平向右,由牛頓第二定律可知,小球所受合外力的方向水平向右,即沿圖中OD方向,選項D正確,選項A、B、C錯誤。,C組教師專用題組,2.(2017上海單科,5,3分)如圖,在勻強(qiáng)電場中,懸線一端固定于地面,另一端拉住一個帶電小球,使之處于靜止?fàn)顟B(tài)。忽略空氣阻力,當(dāng)懸線斷裂后,小球?qū)⒆?)A.曲線運(yùn)動B.勻速直線運(yùn)動C.勻加速直線運(yùn)動D.變加速直線運(yùn)動,答案C本題考查力與運(yùn)動的關(guān)系。在懸線斷裂前,小球受重力、電場力和懸線拉力作用而處于平衡狀態(tài),故重力與電場力的合力與拉力等值反向。懸線斷裂

8、后,小球所受重力與電場力的合力大小、方向均不變,故小球?qū)⒀卦瓉響揖€拉力的反方向做勻加速直線運(yùn)動,C項正確。,解題關(guān)鍵解答本題,關(guān)鍵是分析清楚懸線斷裂后,重力和電場力合力的大小、方向均不發(fā)生變化。,3.(2015重慶理綜,3,6分)高空作業(yè)須系安全帶,如果質(zhì)量為m的高空作業(yè)人員不慎跌落,從開始跌落到安全帶對人剛產(chǎn)生作用力前人下落的距離為h(可視為自由落體運(yùn)動)。此后經(jīng)歷時間t安全帶達(dá)到最大伸長,若在此過程中該作用力始終豎直向上,則該段時間安全帶對人的平均作用力大小為()A.+mgB.-mgC.+mgD.-mg,答案A對人與安全帶作用的過程應(yīng)用牛頓第二定律,則有F-mg=ma,而a=,解得F=+m

9、g,故A正確。,4.(2013重慶理綜,4,6分)圖1為伽利略研究自由落體運(yùn)動實(shí)驗的示意圖,讓小球由傾角為的光滑斜面滑下,然后在不同的角條件下進(jìn)行多次實(shí)驗,最后推理出自由落體運(yùn)動是一種勻加速直線運(yùn)動。分析該實(shí)驗可知,小球?qū)π泵娴膲毫?、小球運(yùn)動的加速度和重力加速度與各自最大值的比值y隨變化的圖像分別對應(yīng)圖2中的()圖1圖2A.、和B.、和C.、和D.、和,答案B重力加速度g與無關(guān),其值在值增大時保持不變,故其圖像應(yīng)為,則A、D兩項均錯。當(dāng)=0時小球的加速度a=0,故其圖像必定為,所以B項正確,C項錯誤。,5.(2013山東理綜,14,5分)(多選)伽利略開創(chuàng)了實(shí)驗研究和邏輯推理相結(jié)合探索自然規(guī)律

10、的科學(xué)方法,利用這種方法伽利略發(fā)現(xiàn)的規(guī)律有()A.力不是維持物體運(yùn)動的原因B.物體之間普遍存在相互吸引力C.忽略空氣阻力,重物與輕物下落得同樣快D.物體間的相互作用力總是大小相等、方向相反,答案AC伽利略的斜面實(shí)驗表明物體的運(yùn)動不需要外力來維持,A正確;伽利略假想將輕重不同的物體綁在一起時,重的物體會因輕的物體阻礙而下落變慢,輕的物體會因重的物體拖動而下落變快,即二者一起下落快慢應(yīng)介于單獨(dú)下落時之間,而從綁在一起后更重的角度考慮二者一起下落時應(yīng)該更快,從而由邏輯上否定了重物比輕物下落快的結(jié)論,并用實(shí)驗證明了輕重物體下落快慢相同的規(guī)律,C正確;物體間普遍存在相互吸引力與物體間相互作用力的規(guī)律是牛

11、頓總結(jié)的,對應(yīng)萬有引力定律與牛頓第三定律,故B、D皆錯誤。,6.(2013浙江理綜,19,6分)(多選)如圖所示,總質(zhì)量為460kg的熱氣球,從地面剛開始豎直上升時的加速度為0.5m/s2,當(dāng)熱氣球上升到180m時,以5m/s的速度向上勻速運(yùn)動。若離開地面后熱氣球所受浮力保持不變,上升過程中熱氣球總質(zhì)量不變,重力加速度g=10m/s2。關(guān)于熱氣球,下列說法正確的是()A.所受浮力大小為4830NB.加速上升過程中所受空氣阻力保持不變C.從地面開始上升10s后的速度大小為5m/sD.以5m/s勻速上升時所受空氣阻力大小為230N,答案AD剛開始上升時,空氣阻力為零,F浮-mg=ma,解得F浮=m

12、(g+a)=460(10+0.5)N=4830N,A項正確。加速上升過程,隨著速度增大,空氣阻力增大,B項錯誤。浮力和重力不變,而隨著空氣阻力的增大,加速度會逐漸減小,直至為零,故上升10s后的速度vm)的小物塊同時輕放在斜面兩側(cè)的綢帶上。兩物塊與綢帶間的動摩擦因數(shù)相等,且最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等。在角取不同值的情況下,下列說法正確的有()A.兩物塊所受摩擦力的大小總是相等B.兩物塊不可能同時相對綢帶靜止C.M不可能相對綢帶發(fā)生滑動D.m不可能相對斜面向上滑動,答案AC綢帶與斜面間無摩擦,且為輕質(zhì)綢帶,因此綢帶無論運(yùn)動與否,ma=0,故綢帶所受合力為零,故M、m與綢帶間的摩擦力一定大小

13、相等,A正確;當(dāng)較小時,mgsin小于其最大靜摩擦力,二者可以同時相對綢帶靜止,B錯誤;最大靜摩擦力fm=mgcos,因Mm,故M的fm大于m的fm,當(dāng)增大時,mgsin增大到m的fm時,m相對綢帶滑動,此時綢帶兩端的摩擦力仍大小相等,沒有達(dá)到M的fm,故M與綢帶仍相對靜止,C正確,D錯誤。,評析此題以實(shí)際運(yùn)動特點(diǎn)為背景,考查學(xué)生的建模能力,關(guān)鍵是輕質(zhì)綢帶不計質(zhì)量,確定兩側(cè)摩擦力必大小相等。,4.(2013江蘇單科,14,16分)如圖所示,將小砝碼置于桌面上的薄紙板上,用水平向右的拉力將紙板迅速抽出,砝碼的移動很小,幾乎觀察不到,這就是大家熟悉的慣性演示實(shí)驗。若砝碼和紙板的質(zhì)量分別為m1和m2

14、,各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為。重力加速度為g。(1)當(dāng)紙板相對砝碼運(yùn)動時,求紙板所受摩擦力的大小;(2)要使紙板相對砝碼運(yùn)動,求所需拉力的大小;(3)本實(shí)驗中,m1=0.5kg,m2=0.1kg,=0.2,砝碼與紙板左端的距離d=0.1m,取g=10m/s2。若砝碼移動的距離超過l=0.002m,人眼就能感知。為確保實(shí)驗成功,紙板所需的拉力至少多大?,答案(1)(2m1+m2)g(2)大于2(m1+m2)g(3)22.4N,解析(1)砝碼對紙板的摩擦力f1=m1g桌面對紙板的摩擦力f2=(m1+m2)gf=f1+f2解得f=(2m1+m2)g(2)設(shè)砝碼的加速度為a1,紙板的加速度為a2,則f

15、1=m1a1F-f1-f2=m2a2發(fā)生相對運(yùn)動a2a1解得F2(m1+m2)g(3)紙板抽出前,砝碼運(yùn)動的距離為x1=a1紙板運(yùn)動的距離為d+x1=a2紙板抽出后,砝碼在桌面上運(yùn)動的距離x2=a3l=x1+x2,由題意知a1=a3,a1t1=a3t2解得F=2m1+(1+)m2g代入數(shù)據(jù)得F=22.4N,考查點(diǎn)本題為動力學(xué)題,重點(diǎn)考查了學(xué)生的受力分析、過程分析、臨界點(diǎn)分析的能力,其中的過程分析是難點(diǎn)。,錯誤剖析錯誤一:將紙板受到桌面的摩擦力錯誤地認(rèn)為是m2g,漏掉了砝碼產(chǎn)生的壓力。錯誤二:摩擦力的方向判斷有誤,沒有正確理解“相對運(yùn)動”的含義。錯誤三:錯誤地認(rèn)為紙板抽出后砝碼就立即停在桌面上不

16、動。,1.(2018課標(biāo),15,6分)如圖,輕彈簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物塊P,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用一豎直向上的力F作用在P上,使其向上做勻加速直線運(yùn)動。以x表示P離開靜止位置的位移,在彈簧恢復(fù)原長前,下列表示F和x之間關(guān)系的圖像可能正確的是(),B組統(tǒng)一命題、省(區(qū)、市)卷題組,答案A本題考查胡克定律、共點(diǎn)力的平衡及牛頓第二定律。設(shè)系統(tǒng)靜止時彈簧壓縮量為x0,由胡克定律和平衡條件得mg=kx0。力F作用在P上后,物塊受重力、彈力和F,向上做勻加速直線運(yùn)動,由牛頓第二定律得,F+k(x0-x)-mg=ma。聯(lián)立以上兩式得F=kx+ma,所以F-x圖像中圖線是一條不過原點(diǎn)的傾斜直線,

17、故A正確。,易錯點(diǎn)撥注意胡克定律中形變量的含義胡克定律中的形變量指的是壓縮量或伸長量。本題中x表示P離開靜止位置的位移,此時的形變量為x0-x而不是x。,2.(2015課標(biāo),20,6分)(多選)在一東西向的水平直鐵軌上,停放著一列已用掛鉤連接好的車廂。當(dāng)機(jī)車在東邊拉著這列車廂以大小為a的加速度向東行駛時,連接某兩相鄰車廂的掛鉤P和Q間的拉力大小為F;當(dāng)機(jī)車在西邊拉著車廂以大小為a的加速度向西行駛時,P和Q間的拉力大小仍為F。不計車廂與鐵軌間的摩擦,每節(jié)車廂質(zhì)量相同,則這列車廂的節(jié)數(shù)可能為()A.8B.10C.15D.18,答案BC如圖所示,假設(shè)掛鉤P、Q東邊有x節(jié)車廂,西邊有y節(jié)車廂,每節(jié)車廂

18、質(zhì)量為m。當(dāng)向東行駛時,以y節(jié)車廂為研究對象,則有F=mya;當(dāng)向西行駛時,以x節(jié)車廂為研究對象,則有F=mxa,聯(lián)立兩式有y=x。可見,列車車廂總節(jié)數(shù)N=x+y=x,設(shè)x=3n(n=1,2,3,),則N=5n,故可知選項B、C正確。,評析本題考查了牛頓第二定律的應(yīng)用。恰當(dāng)?shù)剡x取研究對象,充分利用數(shù)學(xué)知識分析推理,是解題的關(guān)鍵。題目難度適中,區(qū)分度很好。情景來源于生活且不偏不怪,較好地考查了考生應(yīng)用知識解決實(shí)際問題的能力,是道好題。,3.(2017課標(biāo),25,20分)如圖,兩個滑塊A和B的質(zhì)量分別為mA=1kg和mB=5kg,放在靜止于水平地面上的木板的兩端,兩者與木板間的動摩擦因數(shù)均為1=0

19、.5;木板的質(zhì)量為m=4kg,與地面間的動摩擦因數(shù)為2=0.1。某時刻A、B兩滑塊開始相向滑動,初速度大小均為v0=3m/s。A、B相遇時,A與木板恰好相對靜止。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取重力加速度大小g=10m/s2。求(1)B與木板相對靜止時,木板的速度;(2)A、B開始運(yùn)動時,兩者之間的距離。,答案(1)1m/s(2)1.9m,解析本題考查直線運(yùn)動和牛頓運(yùn)動定律。(1)滑塊A和B在木板上滑動時,木板也在地面上滑動。設(shè)A、B和木板所受的摩擦力大小分別為f1、f2和f3,A和B相對于地面的加速度大小分別為aA和aB,木板相對于地面的加速度大小為a1。在滑塊B與木板達(dá)到共同速度前有f1=

20、1mAgf2=1mBgf3=2(m+mA+mB)g由牛頓第二定律得f1=mAaAf2=mBaBf2-f1-f3=ma1設(shè)在t1時刻,B與木板達(dá)到共同速度,其大小為v1。由運(yùn)動學(xué)公式有v1=v0-aBt1v1=a1t1,聯(lián)立式,代入已知數(shù)據(jù)得v1=1m/s(2)在t1時間間隔內(nèi),B相對于地面移動的距離為sB=v0t1-aB設(shè)在B與木板達(dá)到共同速度v1后,木板的加速度大小為a2。對于B與木板組成的體系,由牛頓第二定律有f1+f3=(mB+m)a2由式知,aA=aB;再由式知,B與木板達(dá)到共同速度時,A的速度大小也為v1,但運(yùn)動方向與木板相反。由題意知,A和B相遇時,A與木板的速度相同,設(shè)其大小為v

21、2。設(shè)A的速度大小從v1變到v2所用的時間為t2,則由運(yùn)動學(xué)公式,對木板有v2=v1-a2t2對A有v2=-v1+aAt2在t2時間間隔內(nèi),B(以及木板)相對地面移動的距離為,s1=v1t2-a2在(t1+t2)時間間隔內(nèi),A相對地面移動的距離為sA=v0(t1+t2)-aA(t1+t2)2A和B相遇時,A與木板的速度也恰好相同。因此A和B開始運(yùn)動時,兩者之間的距離為s0=sA+s1+sB聯(lián)立以上各式,并代入數(shù)據(jù)得s0=1.9m(也可用如圖的速度-時間圖線求解),審題指導(dǎo)如何建立物理情景,構(gòu)建解題路徑首先分別計算出B與板、A與板、板與地面間的滑動摩擦力大小,判斷出A、B及木板的運(yùn)動情況。把握好

22、幾個運(yùn)動節(jié)點(diǎn)。由各自加速度大小可以判斷出B與木板首先達(dá)到共速,此后B與木板共同運(yùn)動。A與木板存在相對運(yùn)動,且A運(yùn)動過程中加速度始終不變。木板先加速后減速,存在兩個過程。,1.(2016天津理綜,8,6分)(多選)我國高鐵技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平。和諧號動車組是由動車和拖車編組而成,提供動力的車廂叫動車,不提供動力的車廂叫拖車。假設(shè)動車組各車廂質(zhì)量均相等,動車的額定功率都相同,動車組在水平直軌道上運(yùn)行過程中阻力與車重成正比。某列動車組由8節(jié)車廂組成,其中第1、5節(jié)車廂為動車,其余為拖車,則該動車組()A.啟動時乘客受到車廂作用力的方向與車運(yùn)動的方向相反B.做勻加速運(yùn)動時,第5、6節(jié)與第6、7節(jié)車廂間

23、的作用力之比為32,C組教師專用題組,C.進(jìn)站時從關(guān)閉發(fā)動機(jī)到停下來滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動機(jī)時的速度成正比D.與改為4節(jié)動車帶4節(jié)拖車的動車組最大速度之比為12,答案BD啟動時,乘客與車一起做加速運(yùn)動,由牛頓第二定律可知,乘客受到車廂作用力的方向與車運(yùn)動方向相同,選項A錯誤;對6、7、8節(jié)車廂水平方向受力分析,如圖甲所示甲由牛頓第二定律可得:F1-3kmg=3ma;對7、8節(jié)車廂水平方向受力分析,如圖乙所示乙由牛頓第二定律可得F2-2kmg=2ma,兩方程聯(lián)立可得=,選項B正確;動車組進(jìn)站時,做勻減速直線運(yùn)動,由速度位移公式可得x=,即x與v2成正比,選項C錯誤;由功率定義和牛頓第二定律可得:,

24、第一種情況動車組的最大速度為v1,-8kmg=0,第二種情況動車組的最大速度為v2,-8kmg=0,兩方程聯(lián)立可得=,選項D正確。,審題指導(dǎo)在解答選項D時,理解“最大速度”的含義是解答關(guān)鍵,速度最大時,動車組受到的合外力為零。動車組為連接體問題,合理選取研究對象,可以有效減少計算量。,2.(2014課標(biāo),24,13分)2012年10月,奧地利極限運(yùn)動員菲利克斯鮑姆加特納乘氣球升至約39km的高空后跳下,經(jīng)過4分20秒到達(dá)距地面約1.5km高度處,打開降落傘并成功落地,打破了跳傘運(yùn)動的多項世界紀(jì)錄。取重力加速度的大小g=10m/s2。(1)若忽略空氣阻力,求該運(yùn)動員從靜止開始下落至1.5km高度

25、處所需的時間及其在此處速度的大小;(2)實(shí)際上,物體在空氣中運(yùn)動時會受到空氣的阻力,高速運(yùn)動時所受阻力的大小可近似表示為f=kv2,其中v為速率,k為阻力系數(shù),其數(shù)值與物體的形狀、橫截面積及空氣密度有關(guān)。已知該運(yùn)動員在某段時間內(nèi)高速下落的v-t圖像如圖所示。若該運(yùn)動員和所帶裝備的總質(zhì)量m=100kg,試估算該運(yùn)動員在達(dá)到最大速度時所受阻力的阻力系數(shù)。(結(jié)果保留1位有效數(shù)字),答案(1)87s8.7102m/s(2)0.008kg/m,解析(1)設(shè)該運(yùn)動員從開始自由下落至1.5km高度處的時間為t,下落距離為s,在1.5km高度處的速度大小為v。根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式有v=gts=gt2根據(jù)題意有s=3

26、.9104m-1.5103m=3.75104m聯(lián)立式得t=87sv=8.7102m/s(2)該運(yùn)動員達(dá)到最大速度vmax時,加速度為零,根據(jù)牛頓第二定律有mg=k由所給的v-t圖像可讀出vmax360m/s由式得k=0.008kg/m,考點(diǎn)一牛頓運(yùn)動定律的理解1.(2017江蘇南通模擬)如圖所示,小鋼球A、B從同一高度同時由靜止釋放,A球做自由落體運(yùn)動,B球沿光滑斜面下滑,則兩球落地前運(yùn)動的全過程中,兩球速度大小隨時間變化的圖像可能正確的是(),三年模擬,A組20162018年高考模擬基礎(chǔ)題組,答案CA球下落的加速度aA=g;對B球應(yīng)用牛頓第二定律,mgsin=maB,aB=gsinm,不計滑

27、輪及繩子的質(zhì)量,物體A和B恰好做勻速運(yùn)動,若將A與B互換,A、B與桌面的動摩擦因數(shù)相同,則()A.物體A與B仍做勻速運(yùn)動B.物體A與B做加速運(yùn)動,加速度a=(M+m)g/MC.物體A與B做加速運(yùn)動,加速度a=(M-m)g/MD.繩子中張力不變,溫馨提示只有在平衡狀態(tài)下,繩子的拉力才等于懸掛物體的重力;懸掛物體向下加速運(yùn)動時,處于失重狀態(tài),繩子的拉力小于懸掛物體的重力。,答案CD勻速運(yùn)動時,繩中張力為mg,且mg=Mg,=。A與B互換后,對A有Mg-FT=Ma,對B有FT-mg=ma,兩式聯(lián)立解得FT=mg,a=g,故A、B均錯,C、D正確。,5.(2017江蘇金陵中學(xué)期中,9)(多選)在豎直升

28、降電梯內(nèi)的底面上放一體重計,電梯靜止時,曉敏同學(xué)站在體重計上,體重計示數(shù)為50kg。電梯運(yùn)動過程中,某一段時間內(nèi)曉敏同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計示數(shù)如圖所示,在這段時間內(nèi),下列說法中正確的是()A.曉敏同學(xué)所受的重力變小了B.曉敏對體重計的壓力小于體重計對曉敏的支持力C.電梯可能在豎直向下運(yùn)動D.電梯的加速度大小為g/5,方向一定豎直向下,答案CD由體重計的示數(shù)可知,曉敏處于失重狀態(tài),其加速度的方向豎直向下,但運(yùn)動方向可能向下,也可能向上,其所受重力不會變小,故A錯,C正確。壓力和支持力是一對作用力與反作用力,總是大小相等,故B錯。以曉敏為研究對象,由mg-FN=ma,得a=g,故D正確。,6.(2016蘇

29、北四市聯(lián)考,10,)(多選)如圖是一輛靜止在水平地面上的自卸車,當(dāng)車廂緩慢傾斜到一定程度時,貨物會自動沿車廂底部向車尾滑動。上述過程,關(guān)于地面對車的摩擦力,下列說法正確的是()A.貨物勻速滑動時,無摩擦力B.貨物勻速滑動時,摩擦力方向向后C.貨物加速滑動時,摩擦力方向向前D.貨物加速滑動時,摩擦力方向向后,答案AD貨物勻速滑動時,車與貨物的加速度均為零,可以對整體受力分析,只受重力和地面的支持力,水平方向不受摩擦力,故A對B錯。貨物加速下滑時,貨物的重力G與車對貨物的作用力F的合力方向應(yīng)該與加速度方向相同,所以F的方向應(yīng)該如圖所示,則貨物對車的作用力為F,F與F大小相等、方向相反,其水平分力方

30、向向左,故地面對車的摩擦力方向向后,即C錯D對。,7.(2018江蘇蘇州調(diào)研,15)如圖,傾角=37、斜面長為1m的斜面體放在水平面上。將一質(zhì)量為2kg的小物塊從斜面頂部由靜止釋放,1s后到達(dá)底端,斜面體始終保持靜止。重力加速度g取10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8。求:(1)小物塊沿斜面下滑的加速度和到達(dá)底端時速度的大小;(2)小物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù);(3)小物塊運(yùn)動過程中,水平面對斜面體的摩擦力大小和方向。,解析(1)由運(yùn)動學(xué)公式s=at2,得a=2m/s2,由v=at,得v=2m/s;(2)由牛頓第二定律mgsin-mgcos=ma,得=0.5;(3)因mgcos

31、sinmgcos2,故水平面對斜面體的摩擦力水平向左,大小f=mgcossin-mgcos2=3.2N。,答案(1)2m/s22m/s(2)0.5(3)3.2N方向水平向左,考點(diǎn)二牛頓運(yùn)動定律的綜合應(yīng)用1.(2018江蘇南通一模,5)一粒石子和一泡沫塑料球以相同初速度同時豎直向上拋出,泡沫塑料球受到的空氣阻力大小與其速度大小成正比,忽略石子受到的空氣阻力,石子和塑料球運(yùn)動的速度v隨時間t變化的圖像如圖所示,其中可能正確的是(),答案D忽略石子受到的空氣阻力,石子只受重力,加速度恒為g,v-t圖像是向下傾斜的直線。對于泡沫塑料球,根據(jù)牛頓第二定律得,上升過程有mg+f=ma上,下降過程有mg-f

32、=ma下,又因f=kv,得a上=g+,a下=g-,則上升過程中,隨著v的減小,a減小,而下降過程中,隨著v的增大,a減小,且當(dāng)v=0時,a=g,此時刻兩個圖線的斜率相同。綜上分析,只有D選項的v-t圖像符合,故選D。,2.(2018江蘇蘇州調(diào)研,6)如圖所示,足夠長的木板B靜置于光滑水平面上,其上表面放置小滑塊A。木板B在水平拉力F作用下,其加速度a與拉力F的關(guān)系圖像如圖乙所示,則小滑塊A的質(zhì)量為()A.4kgB.3kgC.2kgD.1kg,答案C由乙圖分析可知,F3N時,A相對B滑動,對B應(yīng)用牛頓第二定律有F-mAg=mBa,由圖中斜率得mB=1kg,綜上可得mA=2kg,故應(yīng)選C項。,解題

33、方法“數(shù)形結(jié)合”分析與圖像相關(guān)的題目,是解決圖像類問題最常用、最有效的方法。,3.(2016江蘇南通二模,5,)如圖所示,鋼鐵構(gòu)件A、B疊放在卡車的水平底板上,卡車底板和B間的動摩擦因數(shù)為1,A、B間的動摩擦因數(shù)為2,12,卡車剎車的最大加速度為a,a1g,可以認(rèn)為最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等,卡車沿平直公路行駛途中遇到緊急情況時,要求其剎車后在s0距離內(nèi)能安全停下,則卡車行駛的速度不能超過()A.B.C.D.,考查點(diǎn)本題考查了運(yùn)動學(xué)公式、牛頓第二定律等相關(guān)知識,意在考查考生的理解能力、推理能力,屬于中等難度題。,答案CA相對B滑動的臨界加速度a=2g,欲確保安全,卡車運(yùn)動的加速度不應(yīng)超過

34、2g,故有:0-v2=-22gs0,v=,即C正確。,解題思路剎車過程中,車上任何一個物體都不能對車發(fā)生相對滑動,所以需要判斷卡車最大以多大加速度剎車時,才能保證車上物體均不發(fā)生相對滑動。,4.(2018江蘇連云港月考,7)(多選)如圖甲所示,粗糙斜面與水平面的夾角為30,質(zhì)量為0.3kg的小物塊靜止在A點(diǎn),現(xiàn)有一沿斜面向上的恒定拉力F作用在小物塊上,作用一段時間后撤去拉力F,小物塊能達(dá)到的最高位置為C點(diǎn),小物塊從A到C的v-t圖像如圖乙所示,g取10m/s2,則下列說法正確的是(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)()A.小物塊到C點(diǎn)后將沿斜面下滑B.小物塊從A點(diǎn)沿斜面向上滑行的最大高度為1.8m

35、C.小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為D.拉力F的大小為4N,答案CD由乙圖可知,在0.91.2s過程中有-mgsin30-mgcos30=ma2,a2=m/s2=-10m/s2,代入上式解得=,C正確。因為=tan30,所以小物塊到C點(diǎn)后恰好靜止不動,故A錯?；械淖畲笪灰频扔趘-t圖線與橫軸包圍的面積大小,其值為1.23m=1.8m,故最大高度為0.9m,B錯。由F-mgsin30-mgcos30=ma1和a1=m/s2,解得F=4N,D正確。,解題思路物體在斜面上時,若mgsin=mgcos,即=tan時,物體恰好不會下滑。,5.(2017江蘇南通調(diào)研,9)(多選)如圖所示,質(zhì)量分別為mA、m

36、B的A、B兩物塊用輕線連接放在傾角為的斜面上,用始終平行于斜面向上的拉力F拉A,使它們沿斜面勻加速上升,A、B與斜面的動摩擦因數(shù)均為,為了增加輕線上的張力,可行的辦法是()A.減小A物塊的質(zhì)量B.增大B物塊的質(zhì)量C.增大傾角D.增大動摩擦因數(shù),答案AB根據(jù)牛頓第二定律得對整體:F-(mA+mB)gsin-(mA+mB)gcos=(mA+mB)a得a=-gsin-gcos對B:T-mBgsin-mBgcos=mBa輕線上的張力T=mBgsin+mBgcos+mBa=故要增加T,可減小A物塊的質(zhì)量,或增大B物塊的質(zhì)量。,考查點(diǎn)本題為連接體問題,考查研究對象的選取、牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用、對整體法與隔離

37、法的理解和應(yīng)用,為中等難度題。,解題思路對整體運(yùn)用牛頓第二定律求出加速度,再對B研究,根據(jù)牛頓第二定律求出輕線上的張力,分析增加輕線上的張力的辦法。,6.(2018江蘇無錫期末,12)如圖,一個質(zhì)量為m=2kg的小物塊靜置于足夠長的斜面底端?，F(xiàn)對其施加一個沿斜面向上、大小為F=25N的恒力,3s后將F撤去,此時物塊速度達(dá)到15m/s。設(shè)物塊運(yùn)動過程中所受摩擦力的大小不變,取g=10m/s2。求:(1)物塊所受摩擦力的大小;(2)物塊在斜面上運(yùn)動離斜面底端的最遠(yuǎn)距離;(3)物塊在斜面上運(yùn)動的總時間。,答案(1)5N(2)37.5m(3)(5+)s,解析(1)由運(yùn)動學(xué)規(guī)律:v1=a1t1a1=5m

38、/s2由牛頓第二定律:F-f-mgsin=ma1解得f=5N(2)撤去拉力后物塊繼續(xù)上滑由f+mgsin=ma2,得a2=7.5m/s2撤力前上滑距離x1=22.5m撤力后上滑距離x2=15m物塊在斜面上運(yùn)動離斜面底端的最遠(yuǎn)距離x=x1+x2=37.5m(3)撤力后物塊上滑過程:t2=2s下滑過程:mgsin-f=ma3解得a3=2.5m/s2由x=a3,可得t3=s在斜面上運(yùn)動的總時間t=t1+t2+t3=(5+)s,7.(2017江蘇南通通州二模,14)如圖甲所示,A是一個質(zhì)量m=0.1kg的無線力傳感器,它上端所受拉力隨時間的變化可在計算機(jī)上直接呈現(xiàn)。一根細(xì)繩一端連在A上,另一端繞過兩個

39、定滑輪與重物B相連。開始時,B被一托盤托住,A懸掛在空中,細(xì)繩的左、右兩段均豎直。突然撤去托盤,A、B分別在豎直方向由靜止開始運(yùn)動,B落地后不再彈起。某次操作得到A受拉力F隨時間t變化的圖像如圖乙所示,已知t1=0.1s時撤去托盤,t3=1.2s時刻F突然開始急劇增大。A、B均可視為質(zhì)點(diǎn),不計空氣阻力,不計滑輪的摩擦與滑輪的大小,天花板足夠高。重力加速度g=10m/s2。求:,(1)0t1時間段內(nèi)繩中張力大小F1;(2)t2=0.6s時力傳感器A的速度大小v;(3)重物B的質(zhì)量M。,解析(1)0t1時間內(nèi),B被托盤托住,A懸空靜止:F1=mg=1N。(2)0.10.6s時間內(nèi),B向下運(yùn)動,通過

40、繩牽拉A向上運(yùn)動,A、B整體做勻加速運(yùn)動。t2=0.6s時B落地,0.61.2s時間內(nèi),A做豎直上拋運(yùn)動,加速度向下,大小為g,可看做反向勻加速運(yùn)動,所以t2=0.6s時A的速度v=g=3m/s。(3)0.10.6s內(nèi)A、B整體加速度a=m/s2=6m/s2。由牛頓第二定律:Mg-mg=(M+m)a得M=0.4kg。,答案(1)1N(2)3m/s(3)0.4kg,拓展此題還可以求:圖乙中F2的大小;t=0.1s時重物B離地面的高度。解析:由F2-mg=ma得F2=1.6N;H=0.75m。,友情提醒0.6s時傳感器A開始做豎直上拋運(yùn)動,1.2s時回到出發(fā)點(diǎn),因為上升過程與下落過程具有對稱性,所

41、以A上拋的初速度v=g。,1.(2018江蘇鹽城調(diào)研,6)如圖所示,一車內(nèi)用輕繩懸掛著A、B兩球,車向右做勻加速直線運(yùn)動時,兩段輕繩與豎直方向的夾角分別為、,且=,則()A.A球的質(zhì)量一定等于B球的質(zhì)量B.A球的質(zhì)量一定大于B球的質(zhì)量C.A球的質(zhì)量一定小于B球的質(zhì)量D.A球的質(zhì)量可能大于,可能小于,也可能等于B球的質(zhì)量,B組20162018年高考模擬綜合題組(時間：40分鐘分值：50分),一、選擇題（每題3分，共9分）,答案D對B球,受力如圖所示,由牛頓第二定律有mgtan=mBa,a=gtan;把A、B作為整體分析,同理可得,a=gtan,可見=與球的質(zhì)量無關(guān),故應(yīng)選D。,解題思想一個規(guī)律或

42、結(jié)論與某個量無關(guān)時,就意味著這個量可以為任意值。,2.(2017江蘇徐州考前信息卷)如圖所示,傾角為的光滑斜面C固定在水平地面上,兩個光滑的物塊A、B疊放在C上。將A、B同時由靜止釋放,下列說法正確的是()A.A沿斜面向下的加速度為gsinB.B沿斜面向下的加速度為gsinC.A在運(yùn)動過程中處于失重狀態(tài)D.A對B的壓力大于B對A的支持力,答案C當(dāng)A、B由靜止釋放后,由于一切接觸面光滑,則摩擦力為零,A物塊受重力和B對A的支持力,兩個力的合力豎直向下,選項A錯誤;由牛頓第三定律可知A對B的壓力等于B對A的支持力,選項D錯誤;對物塊B由牛頓第二定律有(mBg+F)sin=mBaB,則B的加速度大于

43、gsin,選項B錯誤;由于物塊A的加速度豎直向下,因此在運(yùn)動過程中處于失重狀態(tài),選項C正確。,知識鏈接一個初速度為零的物體,一定沿合力方向運(yùn)動,當(dāng)合力為恒力時,做勻加速直線運(yùn)動。,3.(2018江蘇蘇錫常鎮(zhèn)四市聯(lián)考,5)一長輕質(zhì)薄硬紙片置于光滑水平地面上,其上放質(zhì)量均為1kg的A、B兩物塊,A、B與薄硬紙片之間的動摩擦因數(shù)分別為1=0.3,2=0.2,水平恒力F作用在A物塊上,如圖所示。已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g取10m/s2。下列說法正確的是()A.若F=1.5N,則A物塊所受摩擦力大小為1.5NB.若F=8N,則B物塊的加速度為4m/s2C.無論力F多大,A與薄硬紙片都不會發(fā)生相對

44、滑動D.無論力F多大,B與薄硬紙片都不會發(fā)生相對滑動,答案CA與紙片間的最大靜摩擦力為fA=1mAg=0.3110N=3N,B與紙片間的最大靜摩擦力為fB=2mBg=0.2110N=2N。若F=1.5N2m/s2,則此時B相對紙片發(fā)生滑動,B的加速度仍為2m/s2,選項B、D錯誤;由以上分析可知當(dāng)紙片的加速度為2m/s2時B相對紙片將要發(fā)生滑動,此時紙片受到的摩擦力為2N,即紙片對A的摩擦力也為2NfA,則無論力F多大,A與薄硬紙片都不會發(fā)生相對滑動,選項C正確。,解題關(guān)鍵兩個相互接觸的物體發(fā)生相對滑動的臨界條件是靜摩擦力達(dá)到最大。,4.(2017江蘇南京學(xué)情調(diào)研)如圖甲所示,圓桶沿固定的光滑

45、斜面勻加速下滑,現(xiàn)把一個直徑與桶內(nèi)徑相同的光滑球置于其中后,仍靜置于該斜面上,如圖乙所示,釋放后圓桶()A.仍沿斜面以原來的加速度下滑B.將沿斜面以更大的加速度下滑C.下滑過程中,圓桶內(nèi)壁與球間沒有相互作用D.下滑過程中,圓桶內(nèi)壁對球有沿斜面向下的作用力,二、多項選擇題(每小題4分,共8分),答案AC設(shè)斜面與水平面之間的夾角是,由于斜面是光滑的,開始時圓筒由重力沿斜面向下的分力提供加速度,即a=gsin。把一個直徑與桶內(nèi)徑相同的光滑球置于其中后,整體的重力沿斜面方向的分力仍然產(chǎn)生相同的加速度,即a=a=gsin,所以桶仍沿斜面以原來的加速度下滑,選項A正確,B錯誤;對球進(jìn)行受力分析,可知沿斜面

46、方向ma=ma=mgsin,小球沿斜面方向的合力恰好等于其重力沿斜面方向的分力,所以小球與桶的內(nèi)壁之間沒有相互作用力,選項C正確,D錯誤。,5.(2018江蘇蘇州期中,9)如圖甲所示,在粗糙水平面上靜置一個截面為等腰三角形的斜劈A,其質(zhì)量為M,兩個底角均為30。兩個完全相同的、質(zhì)量均為m的小物塊P和Q恰好能沿兩側(cè)面勻速下滑。若現(xiàn)在對兩物塊同時各施加一個平行于斜劈側(cè)面的恒力F1、F2,且F1F2,如圖乙所示,則在P和Q下滑的過程中,下列說法不正確的是()A.P的加速度小于Q的加速度B.斜劈A受到地面向左的摩擦力作用C.斜劈A對地面的壓力等于(M+2m)gD.斜劈A對地面的壓力等于(M+2m)g+

47、(F1+F2)/2,答案BD由P、Q恰好能勻速下滑可知,P、Q與斜面間的動摩擦因數(shù)相同。施加推力后有F+mgsin30-mgcos30=ma,因為F1F2,所以a1a2,即A項正確。對斜劈A和P、Q組成的系統(tǒng),P、Q勻速下滑時,由平衡條件可知,地面對A的支持力等于(M+2m)g,沒有摩擦力;當(dāng)施加推力F1、F2后,P、Q對斜劈A的作用力沒有改變,故地面對A的作用力也不會改變,所以C正確,B、D項均錯。故選B、D。,解題關(guān)鍵P、Q對斜劈A的作用力有滑動摩擦力和壓力,分別為mgcos30和mgcos30,施加平行于斜劈側(cè)面的恒力,對這兩個力沒有影響,故P、Q對斜劈A的作用力不會改變。,6.(2018江蘇泰州、宜興能力測試,14)(10分)如圖甲所示,滑塊與足夠長的木板疊放在光滑水平面上,開始時均處于靜止?fàn)顟B(tài)。作用于滑塊的水平力隨時間變化的圖像如圖乙所示,t=2.0s時撤去力,最終滑塊與木板間無相對運(yùn)動。已知滑塊質(zhì)量m=2kg,木板質(zhì)量M=1kg,滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)=0.2,取g=10m/s2。求:(1)t=0.5s時滑塊的速度大小;(2)0