2023年高考物理二輪復(fù)習(xí)核心考點(diǎn)總動(dòng)員專題02牛頓運(yùn)動(dòng)定律學(xué)案

2023年高考物理二輪復(fù)習(xí)核心考點(diǎn)總動(dòng)員專題02牛頓運(yùn)動(dòng)定律學(xué)案PAGE1考點(diǎn)02牛頓運(yùn)動(dòng)定律【命題意圖】此題屬于連接體模型，涉及的知識(shí)點(diǎn)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)和牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用，需要考生運(yùn)用整體法和隔離法解決這類問題，意在考查考生的綜合分析能力?！緦ｎ}定位】本專題解決的是物體(或帶電體)在力的作用下的勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題.高考對(duì)本專題考查的內(nèi)容主要有：①勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及運(yùn)動(dòng)圖象問題；②行車平安問題；③物體在傳送帶(或平板車)上的運(yùn)動(dòng)問題；④帶電粒子(或帶電體)在電場、磁場中的勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題；⑤電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)分析.考查的主要方法和規(guī)律有：動(dòng)力學(xué)方法、圖象法、臨界問題的處理方法、運(yùn)動(dòng)學(xué)的根本規(guī)律等.【考試方向】對(duì)于連接體模型，命題多集中在兩個(gè)或兩個(gè)以上相關(guān)聯(lián)的物體之間的相互作用和系統(tǒng)所受的外力情況，一般根據(jù)連接類型〔直接連接型、繩子連接型、彈簧連接型〕，且考查時(shí)多涉及物體運(yùn)動(dòng)的臨界和極值問題?！緫?yīng)考策略】抓住“兩個(gè)分析〞和“一個(gè)橋梁〞.“兩個(gè)分析〞是指“受力分析〞和“運(yùn)動(dòng)情景或運(yùn)動(dòng)過程分析〞.“一個(gè)橋梁〞是指“加速度是聯(lián)系運(yùn)動(dòng)和受力的橋梁〞.綜合應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解決問題。1．高考考查特點(diǎn)(1)高考題注重根本概念的理解及根本公式及推論的靈活應(yīng)用，計(jì)算題要注意追及相遇類為背景的實(shí)際問題．(2)熟練掌握運(yùn)動(dòng)學(xué)的根本規(guī)律及推論，實(shí)際問題中做好過程分析及運(yùn)動(dòng)中的規(guī)律選取是解題的關(guān)鍵．2．解題常見誤區(qū)及提醒(1)根本概念公式及根本推論記憶不準(zhǔn)確，應(yīng)用不靈活．(2)實(shí)際問題中過程不清晰、時(shí)間關(guān)系、速度關(guān)系、位移關(guān)系把握不準(zhǔn)．(3)解決追及相遇問題時(shí)，要抓住題目中的關(guān)鍵詞語(如“剛好〞、“最多〞、“至少〞等)【得分要點(diǎn)】處理連接體問題的根本方法是隔離法和整體法：分析整體受力，不需要求物體間相互作用力時(shí)，多采用整體法；要求求出系統(tǒng)內(nèi)部物體之間的作用力時(shí)，需采用隔離法。涉及臨界或極值問題時(shí)，要分析此狀態(tài)下的受力特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，找到臨界或極值產(chǎn)生的條件。【2022年高考選題】【2022·新課標(biāo)Ⅱ卷】〔12分〕為提高冰球運(yùn)發(fā)動(dòng)的加速能力，教練員在冰面上與起跑線距離s0和s1〔s1<s0〕處分別設(shè)置一個(gè)擋板和一面小旗，如下圖。訓(xùn)練時(shí)，讓運(yùn)發(fā)動(dòng)和冰球都位于起跑線上，教練員將冰球以初速度v0擊出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑線的方向滑向擋板；冰球被擊出的同時(shí)，運(yùn)發(fā)動(dòng)垂直于起跑線從靜止出發(fā)滑向小旗。訓(xùn)練要求當(dāng)冰球到達(dá)擋板時(shí)，運(yùn)發(fā)動(dòng)至少到達(dá)小旗處。假定運(yùn)發(fā)動(dòng)在滑行過程中做勻加速運(yùn)動(dòng)，冰球到達(dá)擋板時(shí)的速度為v1。重力加速度大小為g。求〔1〕冰球與冰面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；〔2〕滿足訓(xùn)練要求的運(yùn)發(fā)動(dòng)的最小加速度?！敬鸢浮俊?〕〔2〕【考點(diǎn)定位】牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律【名師點(diǎn)睛】此題主要考查勻變速直線運(yùn)動(dòng)的根本規(guī)律的應(yīng)用；分析物理過程，找到運(yùn)發(fā)動(dòng)和冰球之間的關(guān)聯(lián)，并能靈活選取運(yùn)動(dòng)公式；難度中等?！局R(shí)精講】1.物體或帶電體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的條件是：物體或帶電體所受合力為恒力，且與速度方向共線.2.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的根本規(guī)律為速度公式：v＝v0＋at.位移公式：x＝v0t＋eq\f(1,2)at2.速度和位移公式的推論：v2－veq\o\al(2,0)＝2ax.中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度：＝eq\f(x,t)＝eq\f(v0＋v,2).任意相鄰兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)的位移之差是一個(gè)恒量，即Δx＝xn＋1－xn＝a·(Δt)2.3.速度—時(shí)間關(guān)系圖線的斜率表示物體運(yùn)動(dòng)的加速度，圖線與時(shí)間軸所包圍的面積表示物體運(yùn)動(dòng)的位移.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖象是一條傾斜直線.4.位移—時(shí)間關(guān)系圖線的斜率表示物體的速度，勻變速直線運(yùn)動(dòng)的x－t圖象是一條拋物線.5.超重或失重時(shí)，物體的重力并未發(fā)生變化，只是物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?發(fā)生了變化.物體發(fā)生超重或失重現(xiàn)象與物體的運(yùn)動(dòng)方向無關(guān)，只決定于物體的加速度方向.當(dāng)a有豎直向上的分量時(shí)，超重；當(dāng)a有豎直向下的分量時(shí)，失重；當(dāng)a＝g且豎直向下時(shí)，完全失重.6.動(dòng)力學(xué)的兩類根本問題的處理思路7.解決動(dòng)力學(xué)問題的常用方法(1)整體法與隔離法.(2)正交分解法：一般沿加速度方向和垂直于加速度方向進(jìn)行分解，有時(shí)根據(jù)情況也可以把加速度進(jìn)行正交分解.(3)逆向思維法：把運(yùn)動(dòng)過程的末狀態(tài)作為初狀態(tài)的反向研究問題的方法，一般用于勻減速直線運(yùn)動(dòng)問題，比方剎車問題、豎直上拋運(yùn)動(dòng)的問題.【高頻考點(diǎn)】高頻考點(diǎn)一：應(yīng)用動(dòng)力學(xué)方法分析傳送帶問題【解題方略】1.傳送帶問題的實(shí)質(zhì)是相對(duì)運(yùn)動(dòng)問題，這樣的相對(duì)運(yùn)動(dòng)將直接影響摩擦力的方向.因此，搞清楚物體與傳送帶間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向是解決該問題的關(guān)鍵.2.傳送帶問題還常常涉及到臨界問題，即物體與傳送帶速度相同，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)摩擦力改變的臨界狀態(tài)，具體如何改變要根據(jù)具體情況判斷.傳送帶問題，是考生最熟悉的陌生人，說其“熟悉〞，是因其年年遇到；說其“陌生〞，是因其每每考出新意。針對(duì)此考點(diǎn)，大量做題不是上策，抓住破題關(guān)鍵，內(nèi)化思維流程，可“以不變應(yīng)萬變〞對(duì)于傳送帶問題，分析有無摩擦，是滑動(dòng)摩擦還是靜摩擦，以及摩擦力的方向，是問題的要害。分析摩擦力時(shí)，前提是先要明確“相對(duì)運(yùn)動(dòng)〞，而不是“絕對(duì)運(yùn)動(dòng)〞。二者到達(dá)“共速〞的瞬間，是摩擦力發(fā)生“突變〞的“臨界狀態(tài)〞；如果遇到水平勻變速的傳送帶，或者傾斜傳送帶，還要根據(jù)牛頓第二定律判斷“共速〞后的下一時(shí)刻是滑動(dòng)摩擦力還是靜摩擦力?！纠}1】如下圖，傾角為37°、長為l＝16m的傳送帶，轉(zhuǎn)動(dòng)速度為v＝10m/s，在傳送帶頂端A處無初速度地釋放一個(gè)質(zhì)量為m＝0.5kg的物體，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，取g＝10m/s2.那么說法正確的選項(xiàng)是()A.傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體從頂端A無法滑到底端BB.傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體從頂端A滑到底端B先做勻加速后勻速運(yùn)動(dòng)C.傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體從頂端A滑到底端B的一直做勻加速運(yùn)動(dòng)D.傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體從頂端A滑到底端B的時(shí)間為2s【答案】D物體相對(duì)傳送帶向下運(yùn)動(dòng)，受到傳送帶向上的滑動(dòng)摩擦力．設(shè)當(dāng)物體下滑速度大于傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)速度時(shí)物體的加速度為a2，由牛頓第二定律得：，代入數(shù)據(jù)得：a2=2

m/s2，位移：x2=l-x1=16-5=11m，又因?yàn)閤2=vt2+a2t2，那么有：10t2+t2=11，解得：t2=1

s〔t2=-11

s舍去〕，所以有：t總=t1+t2=1+1=2

s．選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確；應(yīng)選D.點(diǎn)睛：解決此題的關(guān)鍵理清物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，知道物體運(yùn)動(dòng)，明確速度和加速度的變化，結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行求解．從此題看出出，皮帶傳送物體所受摩擦力可能發(fā)生突變，不管是其大小的突變，還是其方向的突變，都發(fā)生在物體的速度與傳送帶速度相等的時(shí)刻．高頻考點(diǎn)二：應(yīng)用動(dòng)力學(xué)方法分析“滑塊-木塊模型〞問題【解題方略】1.“滑塊—木板模型〞類問題中，滑動(dòng)摩擦力的分析方法與傳送帶類似，但這類問題比傳送帶類問題更復(fù)雜，因?yàn)槟景逋艿侥Σ亮Φ挠绊懸沧鰟蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)，處理此類物體勻變速運(yùn)動(dòng)問題要注意從速度、位移、時(shí)間等角度，尋找它們之間的聯(lián)系.2.要使滑塊不從木板的末端掉下來的臨界條件是滑塊到達(dá)木板末端時(shí)的速度與木板的速度恰好相等.【例題2】如圖甲所示，足夠長的木板B靜置于光滑水平面上，其上放置小滑塊A。滑塊A受到隨時(shí)間t變化的水平拉力F作用時(shí)，滑塊A的加速度a與拉力F的關(guān)系圖象如圖乙所示。滑塊A的質(zhì)量記作，長木板B的質(zhì)量記作，那么〔〕A.B.C.D.【答案】AC高頻考點(diǎn)三：電磁場內(nèi)動(dòng)力學(xué)分析【解題方略】1.電場內(nèi)動(dòng)力學(xué)分析〔1〕在電場中處理力學(xué)問題時(shí)，其分析方法與力學(xué)相同.首先進(jìn)行受力分析，然后看粒子所受的合力與速度方向是否一致，其運(yùn)動(dòng)類型有電場內(nèi)的加速運(yùn)動(dòng)和在交變電場內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng).〔2〕動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)分析方法a＝eq\f(F合,m)，E＝eq\f(U,d)，v2－veq\o\al(2,0)＝2ad.2.磁場內(nèi)動(dòng)力學(xué)分析〔1〕對(duì)于磁場內(nèi)的動(dòng)力學(xué)問題，要特別注意洛倫茲力的特性，因F洛＝qvB，那么速度v的變化影響受力，受力的變化又反過來影響運(yùn)動(dòng).〔2〕帶電粒子在電場力、重力和洛倫茲力共同作用下的直線運(yùn)動(dòng)只能是勻速直線運(yùn)動(dòng).〔3〕此類問題也常出現(xiàn)臨界問題，如滑塊脫離木板的臨界條件是支持力為零.3.電磁感應(yīng)中動(dòng)力學(xué)分析〔1〕對(duì)于導(dǎo)體棒在磁場中動(dòng)力學(xué)問題的分析要特別注意棒中的感應(yīng)電流受到的安培力一般是阻力.〔2〕電磁感應(yīng)中導(dǎo)體棒在安培力和其他恒力作用下的三種運(yùn)動(dòng)類型：勻速直線運(yùn)動(dòng)、加速度逐漸減小的減速直線運(yùn)動(dòng)、加速度逐漸減小的加速直線運(yùn)動(dòng).【例題3】如下圖，AB為固定在豎直平面內(nèi)粗糙傾斜軌道，BC為光滑水平軌道，CD為固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道，且AB與BC通過一小段光滑弧形軌道相連，BC與弧CD相切。AB長為L=10m，傾角θ=37°，BC長s=4m，CD弧的半徑為R=2m，O為其圓心，∠COD=143°。整個(gè)裝置處在水平向左的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度大小為E=1×103N/C。一質(zhì)量為m=0.4kg、電荷量為q=+3×10-3C的物體從A點(diǎn)以初速度vA=15m/s沿AB軌道開始運(yùn)動(dòng)。假設(shè)物體與軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2〔1〕物體在AB軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力和電場力對(duì)物體所做的總功；〔2〕物體在C點(diǎn)對(duì)軌道的壓力為多少；〔3〕用物理知識(shí)判斷物體能否到達(dá)D點(diǎn)；【答案】〔1〕0〔2〕27N〔3〕恰能到達(dá)D點(diǎn)A→C過程，由動(dòng)能定理得：解得：在C點(diǎn)，由牛頓第二定律得：解得：根據(jù)牛頓第三定律得，物體對(duì)軌道的壓力：〔3〕重力和電場力的合力：，方向與豎直方向成斜向左下又，所以物體恰能到達(dá)D點(diǎn).【點(diǎn)睛】此題運(yùn)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合研究帶電體在電場力和重力場的復(fù)合場中運(yùn)動(dòng)問題，難點(diǎn)是確定物體離開軌道的位置，抓住此時(shí)軌道的彈力為零，由牛頓第二定律研究．高頻考點(diǎn)四：運(yùn)動(dòng)圖像與牛頓第二定律的綜合應(yīng)用【解題方略】本考點(diǎn)既是重點(diǎn)，又是難點(diǎn)，之所以是重點(diǎn)，因其與現(xiàn)實(shí)生活結(jié)合緊密，能很好地考查考生學(xué)以致用的能力；稱其難點(diǎn)，因?yàn)榻柚鷪D像來考查，信息抽象隱蔽，考生不能準(zhǔn)確獲取信息而導(dǎo)致思維受阻。解決此類問題關(guān)鍵是從圖像中得出有用信息，再結(jié)合牛頓第二定律求解結(jié)果。因此需要考生對(duì)這兩局部知識(shí)學(xué)會(huì)互聯(lián)互通1．分清圖像的橫、縱坐標(biāo)所代表的物理量及單位，注意坐標(biāo)原點(diǎn)是否從零開始，明確其物理意義。2．明確圖線斜率的物理意義，明確圖線與橫、縱坐標(biāo)的交點(diǎn)、圖線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)及兩圖線的交點(diǎn)的意義等。3．明確能從圖像中獲得哪些信息，把圖像與具體的題意、情境結(jié)合，并結(jié)合斜率、特殊點(diǎn)等的物理意義，確定能從圖像中反應(yīng)出來哪些有用信息并結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解?！纠}4】如圖甲所示,質(zhì)量為m=1kg的物體置于傾角為θ=37°的固定斜面上(斜面足夠長),對(duì)物體施加平行于斜面向上的恒力F,作用時(shí)間t1=1s時(shí)撤去拉力,物體運(yùn)動(dòng)的局部v-t圖像如圖乙所示,g取10m/s2。求：(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ和拉力F的大小;(2)t=6s時(shí)物體的速度大小,并在圖乙上將6s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖像補(bǔ)畫完整,要求標(biāo)明有關(guān)數(shù)據(jù)?！敬鸢浮?1)0.530N(2)6m/s；如圖；【解析】(1)設(shè)撤去拉力前物體的加速度大小為a1,撤去拉力后物體的加速度大小為a2由v-t圖像可知：a1=m/s2=20m/s2a2=m/s2=10m/s2點(diǎn)睛：此題關(guān)鍵受力分析后，根據(jù)牛頓第二定律，運(yùn)用正交分解法求解出各個(gè)運(yùn)動(dòng)過程的加速度，然后結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列式求解．【近三年高考題精選】1．【2022·江蘇卷】如下圖，一只貓?jiān)谧肋吤偷貙⒆啦紡聂~缸下拉出，魚缸最終沒有滑出桌面．假設(shè)魚缸、桌布、桌面兩兩之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相等，那么在上述過程中A．桌布對(duì)魚缸摩擦力的方向向左B．魚缸在桌布上的滑動(dòng)時(shí)間和在桌面上的相等C．假設(shè)貓?jiān)龃罄?，魚缸受到的摩擦力將增大D．假設(shè)貓減小拉力，魚缸有可能滑出桌面【答案】BD【解析】由題圖知在拉動(dòng)桌布的過程中魚缸相對(duì)桌布向左運(yùn)動(dòng)，故魚缸受到桌布對(duì)其向右的摩擦力作用，所以A錯(cuò)誤；因魚缸、桌布、桌面兩兩之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相等，魚缸在桌布上與在桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受摩擦力大小相等，加速度大小相等，魚缸先在桌布上加速，然后在桌面上減速到停止，所以根據(jù)v=at知魚缸在桌布上的滑動(dòng)時(shí)間和在桌面上的相等，所以B正確；假設(shè)貓?jiān)龃罄?，魚缸受到的摩擦力將不變，所以C錯(cuò)誤；假設(shè)貓減小拉力，桌布的加速度減小，魚缸與桌布可能相對(duì)滑動(dòng)也可能相對(duì)靜止，魚缸在桌面運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都會(huì)變長，所以魚缸可能滑出桌面，所以D正確．【考點(diǎn)定位】力與運(yùn)動(dòng)【方法技巧】此題重在分析清楚魚缸的受力情況、運(yùn)動(dòng)情況。先在桌布上加速，后在桌面上減速。魚缸受桌布的滑動(dòng)摩擦力與貓拉力的大小無關(guān)。2．【2022·全國新課標(biāo)Ⅰ卷】一質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)對(duì)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，那么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(shí)間內(nèi)速率的變化量總是不變【答案】BC【考點(diǎn)定位】牛頓運(yùn)動(dòng)定律【名師點(diǎn)睛】此題主要考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律。特別注意以前我們碰到的問題經(jīng)常是去掉一個(gè)恒力，此題增加了一個(gè)恒力，從牛頓運(yùn)動(dòng)定律角度來看沒有什么區(qū)別。根據(jù)牛頓第二定律計(jì)算加速度的可能大小，根據(jù)合力與速度方向間的關(guān)系判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況。要特別注意的是，質(zhì)點(diǎn)有可能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。3．【2022·海南·8】如下圖，物塊a、b和c的質(zhì)量相同，a和b、b和c之間用完全相同的輕彈簧S1和S2相連，通過系在a上的細(xì)線懸掛于固定點(diǎn)O；整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)；現(xiàn)將細(xì)繩剪斷，將物塊a的加速度記為a1，S1和S2相對(duì)原長的伸長分別為△l1和△l2，重力加速度大小為g，在剪斷瞬間A．a(chǎn)1=3gB．a(chǎn)1=0C．△l1=2△l2D．△l1=△l【答案】AC【考點(diǎn)定位】牛頓第二定律的瞬時(shí)性【名師點(diǎn)睛】做本類型題目時(shí)，需要知道剪斷細(xì)線的瞬間，彈簧來不及發(fā)生變化，即細(xì)線的拉力變?yōu)榱?，彈簧的彈力吧不變，然后根?jù)整體和隔離法分析。4．【2022·海南·9】如下圖，升降機(jī)內(nèi)有一固定斜面，斜面上放一物體，開始時(shí)升降機(jī)做勻速運(yùn)動(dòng)，物塊相對(duì)斜面勻速下滑，當(dāng)升降機(jī)加速上升時(shí)A．物塊與斜面間的摩擦力減小 B．物塊與斜面間的正壓力增大C．物塊相對(duì)于斜面減速下滑 D．物塊相對(duì)于斜面勻速下滑【答案】BD【解析】當(dāng)升降機(jī)加速上升時(shí)，物體有豎直向上的加速度，那么物塊與斜面間的正壓力增大，根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式可知接觸面間的正壓力增大，物體與斜面間的摩擦力增大，故A錯(cuò)誤，B正確；設(shè)斜面的傾角為，物體的質(zhì)量為m，當(dāng)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有，即，假設(shè)物體以加速度a向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，有，，因?yàn)?，所以，故物體仍做勻速下滑運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤，D正確?！究键c(diǎn)定位】牛頓第二定律【名師點(diǎn)睛】做此題的關(guān)鍵是受力分析，知道變化前后，力的變化，然后根據(jù)力的分解和牛頓第二定律進(jìn)行解題。5．【2022·全國新課標(biāo)Ⅰ·25】一長木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物塊，在木板右方有一墻壁，木板右端與墻壁的距離為4.5m，如圖〔a〕所示。時(shí)刻開始，小物塊與木板一起以共同速度向右運(yùn)動(dòng)，直至?xí)r木板與墻壁碰撞〔碰撞時(shí)間極短〕。碰撞前后木板速度大小不變，方向相反；運(yùn)動(dòng)過程中小物塊始終未離開木板。碰撞后1s時(shí)間內(nèi)小物塊的圖線如圖〔b〕所示。木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的15倍，重力加速度大小g取10m/s2。求〔1〕木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)及小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)；〔2〕木板的最小長度；〔3〕木板右端離墻壁的最終距離?！敬鸢浮俊?〕〔2〕〔3〕帶入可得木塊和木板整體受力分析，滑動(dòng)摩擦力提供合外力，即可得〔2〕碰撞后，木板向左勻減速，依據(jù)牛頓第二定律有可得對(duì)滑塊，那么有加速度滑塊速度先減小到0，此時(shí)碰后時(shí)間為此時(shí)，木板向左的位移為末速度滑塊向右位移此后木塊和木板一起勻減速。二者的相對(duì)位移最大為滑塊始終沒有離開木板，所以木板最小的長度為〔3〕最后階段滑塊和木板一起勻減速直到停止，整體加速度位移所以木板右端離墻壁最遠(yuǎn)的距離為【考點(diǎn)定位】牛頓運(yùn)動(dòng)定律【名師點(diǎn)睛】分階段分析，環(huán)環(huán)相扣，前一階段的末狀態(tài)即后一階段的初始狀態(tài)，認(rèn)真沉著，不急不躁.【模擬押題】1.將質(zhì)量均為M=1kg的編號(hào)依次為1,2,...6的梯形劈塊靠在一起構(gòu)成傾角的三角形劈面，每個(gè)梯形劈塊上斜面長度均為L=0.2m，如下圖，質(zhì)量m=lkg的小物塊A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，斜面與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，假定最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等，現(xiàn)使A從斜面底端以平行于斜面的初速度v0=4.5m/s沖上斜面，以下說法正確的選項(xiàng)是:()A.假設(shè)所有劈均固定在水平面上，物塊最終從6號(hào)劈上沖出B.假設(shè)所有劈均固定在水平面上，物塊最終能沖到6號(hào)劈上C.假設(shè)所有劈均不固定在水平面上，物塊上滑到5號(hào)劈時(shí)，劈開始相對(duì)水平面滑動(dòng)D.假設(shè)所有劈均不固定在水平面上.物塊上滑到4號(hào)劈時(shí)，劈開始相對(duì)水平面滑動(dòng)【答案】BC時(shí)剛好開始滑動(dòng)，代入數(shù)據(jù)可得n=2.3，即滑動(dòng)到4號(hào)時(shí)，劈相對(duì)水平面不動(dòng)，物塊上滑到5號(hào)劈時(shí)，劈開始相對(duì)水平面滑動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤。點(diǎn)晴：解決此題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析，運(yùn)用共點(diǎn)力平衡、牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律進(jìn)行求解，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁。2.如下圖，質(zhì)量分別為mA和mB的兩小球用輕繩連接在一起，并用細(xì)線懸掛在天花板上，兩小球恰處于同一水平位置，細(xì)線與豎直方向間夾角分別為θ1與θ2〔θ1>θ2〕?，F(xiàn)將A、B間輕繩剪斷，那么兩小球開始擺動(dòng)，最大速度分別為vA和vB，最大動(dòng)能分別為EkA和EkB，那么以下說法中正確的選項(xiàng)是A.mB>mAB.輕繩剪斷時(shí)加速度之比為tanθ1:tanθ2C.vA<vBD.EkA>EkB【答案】A【解析】未剪斷細(xì)繩時(shí)兩球都處于平衡狀態(tài)，設(shè)兩球間的水平細(xì)繩的拉力大小為T．對(duì)A球分析受力如圖【點(diǎn)睛】未剪斷細(xì)繩時(shí)兩球都處于平衡狀態(tài)，由平衡條件列式，得到水平繩的拉力與質(zhì)量的大小，從而得到兩球質(zhì)量關(guān)系．將A、B間輕繩剪斷瞬間，由牛頓第二定律求加速度之比，兩小球擺動(dòng)過程中，機(jī)械能守恒，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度，根據(jù)機(jī)械能守恒定律列式，分析最大速度的大?。?.如下圖，水平傳送帶在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下始終保持以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻質(zhì)量為m的物塊無初速地放在傳送帶的左端，經(jīng)過一段時(shí)間物塊能與傳送帶保持相對(duì)靜止。物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。假設(shè)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，對(duì)于物塊放上傳送帶到物塊與傳送帶相對(duì)靜止的過程，以下說法中正確的選項(xiàng)是〔〕A.物塊所受摩擦力的方向水平向左B.物塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為C.物塊相對(duì)地面的位移大小為D.物塊相對(duì)傳送帶的位移大小為【答案】D【解析】物塊相對(duì)傳送帶向左滑動(dòng)，摩擦力方向水平向右，即物塊所受合外力為，加速度，物塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，物塊相對(duì)地面的位移大小，物塊相對(duì)傳送帶的位移大小，故ABC錯(cuò)誤，D正確.應(yīng)選D.【點(diǎn)睛】根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向求得摩擦力方向；由受力分析求得合外力，即可由牛頓第二定律求得加速度，然后根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律求得運(yùn)動(dòng)時(shí)間、位移，然后由幾何關(guān)系求得相對(duì)位移．4.年月日，在國際泳聯(lián)跳水系列賽喀山站米臺(tái)決賽中，我國男女選手雙雙奪得冠軍．如圖是運(yùn)發(fā)動(dòng)某次跳臺(tái)比賽中的圖像〔取豎直向下為正方向〕，時(shí)運(yùn)發(fā)動(dòng)起跳離開跳臺(tái)．將運(yùn)發(fā)動(dòng)視為質(zhì)點(diǎn)，那么運(yùn)發(fā)動(dòng)A.時(shí)刻到達(dá)水面B.時(shí)刻到達(dá)水下最深處C.時(shí)刻處于超重狀態(tài)D.時(shí)刻浮出水面【答案】C5.放在水平地面上的一物塊，受到方向不變的水平推力F的作用，F(xiàn)的大小與時(shí)間t的關(guān)系和物塊速度v與時(shí)間t的關(guān)系如下圖。取重力加速度g=10m／s2。由此兩圖線可以求得物塊的質(zhì)量m和物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ分別為A.B.C.D.【答案】C6.如下圖，將質(zhì)量為m的滑塊放在傾角為的固定斜面上，滑塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為．假設(shè)滑塊與斜面之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力大小相等，重力加速度為g．那么〔〕A.將滑塊由靜止釋放，如果，滑塊將下滑B.給滑塊沿斜面向下的初速度，如果，滑塊將減速下滑C.用平行于斜面向下的力拉滑塊向下勻速滑動(dòng)，如果，拉力大小應(yīng)是D.用平行于斜面向上的力拉滑塊向上勻速滑動(dòng)，如果，拉力大小應(yīng)是【答案】D【解析】物體由靜止釋放，對(duì)物體受力分析，受重力、支持力、摩擦力如圖．7.如下圖，A、B球的質(zhì)量相等，彈簧的質(zhì)量不計(jì)，傾角為θ的斜面光滑，系統(tǒng)靜止時(shí)，彈簧與細(xì)線均平行于斜面，在細(xì)線被燒斷的瞬間，以下說法正確的選項(xiàng)是〔〕A.兩個(gè)小球的瞬時(shí)加速度均沿斜面向下，大小均為gsinθB.A球的瞬時(shí)加速度沿斜面向下，大小為2gsinθC.B球的受力情況未變，瞬時(shí)加速度大小為0.5gsinθD.彈簧有收縮的趨勢(shì)，A、B兩球的瞬時(shí)加速度大小相等方向相反【答案】B【解析】系統(tǒng)靜止，根據(jù)平衡條件可知，對(duì)B球：F彈=mgsinθ；對(duì)A球：F繩=F彈+mgsinθ，細(xì)線被燒斷的瞬間，細(xì)線的拉力立即減為零，但彈簧的彈力不發(fā)生改變，那么：B球受力情況未變，瞬時(shí)加速度為零；對(duì)A球根據(jù)牛頓第二定律得：a=F合/m=〔F彈+mgsinθ〕/m=2gsinθ，方向沿斜面向下，故ACD錯(cuò)誤，B正確。應(yīng)選：B。點(diǎn)睛：根據(jù)平衡條件可知：對(duì)A、B球受力分析，求出彈簧彈力和繩子拉力。細(xì)線被燒斷的瞬間，細(xì)線的拉力立即減為零，但彈簧的彈力不會(huì)瞬間發(fā)生改變；對(duì)A、B球分別進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律即可求出各自加速度．8.〔多項(xiàng)選擇〕如下圖，傳送帶與水平面夾角為37°，白色皮帶以10m/s的恒定速率沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)．今在傳送帶上端A處無初速度地輕放上一個(gè)質(zhì)量為1kg的小煤塊〔可視為質(zhì)點(diǎn)〕，它與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.50，傳送帶A到B的長度為16m．取sin370=0.6，cos370=0.8，g=10m/s2．那么在小煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中〔〕A.小煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為2sB.煤塊對(duì)皮帶做的總功為0C.小煤塊在白色皮帶上留下黑色印記的長度為6mD.因煤塊和皮帶之間的摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能為24J【答案】ABD【解析】小煤塊放上傳送帶先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，然后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合牛頓第二定律求出小煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間；分別求出在煤塊勻加速直線運(yùn)動(dòng)階段傳送帶的位移和煤塊的位移，兩者位移之差即為劃痕的長度；因煤塊和皮帶之間的摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能等于滑動(dòng)摩擦力與相對(duì)位移大小的乘積．，解得，那么，故A正確；煤塊對(duì)皮帶做的總功即是滑動(dòng)摩擦力對(duì)傳送帶所做的功為，B正確；第一秒內(nèi)傳送帶的速度大于煤塊的速度，煤塊相對(duì)于傳送帶先后運(yùn)動(dòng)，相對(duì)位移：，第二秒內(nèi)煤塊的速度大于傳送帶的速度，煤塊相對(duì)于傳送帶向前運(yùn)動(dòng)，相對(duì)位移，物塊相對(duì)于傳送帶的位移．而小煤塊在白色皮帶上留下黑色印記的長度為5m，C錯(cuò)誤；產(chǎn)生的內(nèi)能，D正確；9.〔多項(xiàng)選擇〕如下圖，一根長度為2L、質(zhì)量為m的繩子掛在定滑輪的兩側(cè)，左右兩邊繩子的長度相等。繩子的質(zhì)量分布均勻，滑輪的質(zhì)量和大小均忽略不計(jì)，不計(jì)一切摩擦。由于輕微擾動(dòng)，右側(cè)繩從靜止開始豎直下降，當(dāng)它向下運(yùn)動(dòng)的位移為x時(shí)，加速度大小為a，滑輪對(duì)天花板的拉力為T。重力加速度大小為g，以下a-x、T-xA.B.C.D.【答案】AC應(yīng)選AC。10.〔多項(xiàng)選擇〕如下圖，水平地面上有一楔形物塊a，其斜面上有一小物塊b，b與平行于斜面的細(xì)繩的一端相連，細(xì)繩的另一端固定在斜面上．a(chǎn)與b之間光滑，a和b以共同速度在地面軌道的光滑段向左勻速運(yùn)動(dòng)．當(dāng)它們剛運(yùn)行至軌道的粗糙段時(shí)，以下說法中可能正確的選項(xiàng)是〔〕A.繩的張力減小，地面對(duì)a的支持力不變B.繩的張力減小，地面對(duì)a的支持力增加C.繩的張力增加，斜面對(duì)b的支持力不變D.繩的張力增加，斜面對(duì)b的支持力增加【答案】AB【解析】在光滑段運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊a及物塊b均處于平衡狀態(tài)，對(duì)