2019物理優(yōu)級(jí)（備、講、練）全國(guó)經(jīng)典版講義第3章 第2講牛頓第二定律兩類動(dòng)力學(xué)問題 含答案

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第2講牛頓第二定律兩類動(dòng)力學(xué)問題板塊一主干梳理·夯實(shí)基礎(chǔ)【知識(shí)點(diǎn)1】牛頓第二定律Ⅱ單位制Ⅰ1．牛頓第二定律(1）內(nèi)容：物體的加速度的大小跟作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向與作用力的方向相同。（2）表達(dá)式:F＝Kma，當(dāng)單位采用國(guó)際單位制時(shí)K＝1，F(xiàn)＝ma。（3)適用范圍①牛頓第二定律只適用于慣性參考系（相對(duì)地面靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系)。②牛頓第二定律只適用于宏觀物體(相對(duì)于分子、原子)、低速運(yùn)動(dòng)(遠(yuǎn)小于光速）的情況。2．單位制、基本單位、導(dǎo)出單位(1)單位制：基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制。①基本物理量：只要選定幾個(gè)物理量的單位，就能夠利用物理公式推導(dǎo)出其他物理量的單位，這些被選定的物理量叫做基本物理量.②基本單位：eq\o（□，\s\up4(10））基本物理量的單位.力學(xué)中的基本物理量有三個(gè)，它們是eq\o(□，\s\up4(11））質(zhì)量、eq\o（□，\s\up4（12))時(shí)間、eq\o(□，\s\up4(13））長(zhǎng)度，它們的單位是基本單位.③導(dǎo)出單位:由eq\o(□,\s\up4(14))基本單位根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來(lái)的其他物理量的單位。（2）國(guó)際單位制中的基本單位基本物理量符號(hào)單位名稱單位符號(hào)質(zhì)量m千克kg時(shí)間t秒s長(zhǎng)度l米m電流I安[培］A熱力學(xué)溫度T開[爾文]K物質(zhì)的量n摩[爾］mol發(fā)光強(qiáng)度IV坎［德拉］cd【知識(shí)點(diǎn)2】牛頓定律的應(yīng)用Ⅱ1．動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題（1)已知受力情況求物體的運(yùn)動(dòng)情況;（2)已知運(yùn)動(dòng)情況求物體的受力情況。2．解決兩類基本問題的方法以加速度為“橋梁",由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和牛頓運(yùn)動(dòng)定律列方程求解，具體邏輯關(guān)系如圖:板塊二考點(diǎn)細(xì)研·悟法培優(yōu)考點(diǎn)1牛頓第二定律的瞬時(shí)性[拓展延伸］1．牛頓第二定律（1）表達(dá)式為F＝ma。(2）理解：其核心是加速度與合外力的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系,二者總是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失、同時(shí)變化。2．兩類模型(1)剛性繩（或接觸面）——不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力的物體，剪斷(或脫離）后，其彈力立即消失，不需要形變恢復(fù)時(shí)間.（2）彈簧(或橡皮繩)——兩端同時(shí)連接（或附著）有物體的彈簧(或橡皮繩），特點(diǎn)是形變量大，其形變恢復(fù)需要較長(zhǎng)時(shí)間，在瞬時(shí)性問題中，其彈力的大小往往可以看成保持不變。3．解題思路eq\x（\a\al（分析瞬時(shí)變化前后,物體的受力情況））→eq\x(\a\al(列牛頓第二，定律方程））→eq\x(\a\al（求瞬時(shí),加速度））例1如圖所示，三個(gè)物塊A、B、C的質(zhì)量滿足mA＝2mB＝3mC，A與天花板之間、B與C之間均用輕彈簧相連，A與B之間用細(xì)繩相連，當(dāng)系統(tǒng)靜止后，突然剪斷A、B間的細(xì)繩，則此瞬間A、B、C的加速度分別為（取向下為正）（）A．－eq\f（5,6)g、2g、0 B．－2g、2g、0C．－eq\f（5，6)g、eq\f(5，3）g、0 D．－2g、eq\f（5,3）g、g（1)剪斷細(xì)繩前懸掛A物塊的彈簧的彈力以哪個(gè)物體為研究對(duì)象求解？提示：A、B、C整體。（2)剪斷A、B間細(xì)繩的瞬間，彈簧上的力突變嗎？提示：不突變。嘗試解答選C。系統(tǒng)靜止時(shí)，A物塊受重力GA＝mAg,彈簧向上的拉力F＝(mA＋mB＋mC）g，A、B間細(xì)繩的拉力FAB＝（mB＋mC）g作用，B、C間彈簧的彈力FBC＝mCg。剪斷細(xì)繩瞬間，彈簧形變來(lái)不及恢復(fù)，即彈力不變，由牛頓第二定律，對(duì)物塊A有：F－GA＝mAaA，解得：aA＝eq\f（5,6）g，方向豎直向上;對(duì)B:FBC＋GB＝mBaB，解得:aB＝eq\f(5,3）g，方向豎直向下；剪斷細(xì)繩的瞬間，C的受力不變，其加速度仍為零，C正確.總結(jié)升華求解瞬時(shí)加速度問題時(shí)應(yīng)抓住“兩點(diǎn)"（1）物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況是相對(duì)應(yīng)的，當(dāng)外界因素發(fā)生變化時(shí)，需要重新進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)分析。如例題中突然剪斷細(xì)繩，就要重新受力分析和運(yùn)動(dòng)分析，同時(shí)注意哪些力發(fā)生突變。（2）加速度可以隨著力的突變而突變，而速度的變化需要一個(gè)過(guò)程的積累，不會(huì)發(fā)生突變.eq\a\vs4\al（［跟蹤訓(xùn)練］）［2017·寧夏銀川一模］(多選)如圖所示，A、B兩物塊質(zhì)量分別為2m、m，用一輕彈簧相連，將A用長(zhǎng)度適當(dāng)?shù)妮p繩懸掛于天花板上，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，B物塊恰好與水平桌面接觸而沒有擠壓，此時(shí)輕彈簧的伸長(zhǎng)量為x.現(xiàn)將懸繩剪斷，則下列說(shuō)法正確的是(）A．懸繩剪斷后,A物塊向下運(yùn)動(dòng)2x時(shí)速度最大B．懸繩剪斷后，A物塊向下運(yùn)動(dòng)3x時(shí)速度最大C．懸繩剪斷瞬間,A物塊的加速度大小為2gD．懸繩剪斷瞬間,A物塊的加速度大小為eq\f(3,2)g答案BD解析剪斷懸繩前,對(duì)物塊B受力分析，物塊B受到重力和彈簧的彈力，可知彈力F＝mg。懸繩剪斷瞬間，對(duì)物塊A分析，物塊A的合力為F合＝2mg＋F＝3mg，根據(jù)牛頓第二定律，得a＝eq\f（3，2）g，故C錯(cuò)誤，D正確；彈簧開始處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，彈力F＝mg＝kx;物塊A向下壓縮，當(dāng)2mg＝F′＝kx′時(shí)，速度最大，即x′＝2x，所以A下降的距離為3x時(shí)速度最大，故B正確,A錯(cuò)誤?？键c(diǎn)2力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系［深化理解]1．力是產(chǎn)生加速度的原因.2．作用于物體上的每一個(gè)力各自產(chǎn)生的加速度都遵從牛頓第二定律。3．速度增大或減小是由速度與加速度的方向關(guān)系決定的，二者同向則速度增大，反向則速度減小。例2(多選)如圖所示，一輕質(zhì)彈簧一端固定在墻上的O點(diǎn)，自由伸長(zhǎng)到B點(diǎn)。今用一小物體m把彈簧壓縮到A點(diǎn)(m與彈簧不連接），然后釋放,小物體能經(jīng)B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)而靜止。小物體m與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ恒定，則下列說(shuō)法中正確的是(）A．物體從A到B速度越來(lái)越大B．物體從A到B速度先增加后減小C．物體從A到B加速度越來(lái)越小D．物體從A到B加速度先減小后增加（1）由A到C的過(guò)程中,物體受地面的摩擦力和彈簧彈力大小相等的位置出現(xiàn)在B點(diǎn)哪側(cè)?提示:B點(diǎn)左側(cè)。(2)a＝0時(shí)速度最大嗎？提示：a＝0時(shí)出現(xiàn)在A、B之間,那時(shí)速度達(dá)最大值。嘗試解答選BD.物體從A到B的過(guò)程中，水平方向一直受到向左的滑動(dòng)摩擦力作用,大小不變；還一直受到向右的彈簧的彈力，從某個(gè)值逐漸減小為0。開始時(shí),彈力大于摩擦力，合力向右，物體向右加速，隨著彈力的減小,合力越來(lái)越??；到A、B間的某一位置時(shí)，彈力和摩擦力大小相等、方向相反，合力為0，速度達(dá)到最大；隨后，摩擦力大于彈力，合力增大但方向向左，合力方向與速度方向相反，物體開始做減速運(yùn)動(dòng)。所以,小物體由A到B的過(guò)程中，先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，后做加速度增加的減速運(yùn)動(dòng)，正確選項(xiàng)為B、D。總結(jié)升華彈簧彈力作用下的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)問題的基本處理方法宜采用“逐段分析法”與“臨界分析法”相結(jié)合，將運(yùn)動(dòng)過(guò)程劃分為幾個(gè)不同的子過(guò)程，而找中間的轉(zhuǎn)折點(diǎn)是劃分子過(guò)程的關(guān)鍵.(1）合外力為零的點(diǎn)即加速度為零的點(diǎn),是加速度方向發(fā)生改變的點(diǎn)，在該點(diǎn)物體的速度具有極值。（2）速度為零的點(diǎn)，是物體運(yùn)動(dòng)方向（速度方向)發(fā)生改變的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。eq\a\vs4\al（［跟蹤訓(xùn)練])［2017·內(nèi)蒙古包頭模擬]（多選）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的剛性圓環(huán)套在粗糙的豎直固定細(xì)桿上，圓環(huán)的直徑略大于細(xì)桿的直徑,圓環(huán)的兩邊與兩個(gè)完全相同的輕質(zhì)彈簧相連,輕質(zhì)彈簧的另一端分別相連在和圓環(huán)同一高度的墻壁上的P、Q兩點(diǎn)處，彈簧的勁度系數(shù)為k,起初圓環(huán)處于O點(diǎn),彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)且原長(zhǎng)為l，細(xì)桿上面的A、B兩點(diǎn)到O點(diǎn)的距離都為l.將圓環(huán)拉至A點(diǎn)由靜止釋放，對(duì)于圓環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．圓環(huán)通過(guò)O點(diǎn)的加速度小于gB．圓環(huán)在O點(diǎn)的速度最大C．圓環(huán)在A點(diǎn)的加速度大小為g＋eq\f(2－\r(2)kl，m）D．圓環(huán)在B點(diǎn)的速度為2eq\r（gl）答案CD解析圓環(huán)在O點(diǎn)的合力大小等于重力,則此時(shí)加速度a＝g,A錯(cuò)誤；圓環(huán)在O點(diǎn)時(shí)加速度向下，速度向下，有向下的加速度，速度不是最大，B錯(cuò)誤；圓環(huán)在A點(diǎn)的加速度大小為aA＝eq\f(mg＋2×k\r（l2＋l2)－l×cos45°，m)＝g＋eq\f(2－\r（2）kl,m),C正確;A、B兩點(diǎn)到O點(diǎn)的距離都為l,彈力在此過(guò)程中做功為0，根據(jù)動(dòng)能定理得mg·2l＝eq\f（1,2）mv2，即v＝2eq\r（gl），D正確.考點(diǎn)3動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題[解題技巧］動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題的解題步驟例3[2018·洛陽(yáng)模擬]某電視臺(tái)在娛樂節(jié)目中曾推出一個(gè)游戲節(jié)目——推礦泉水瓶。選手們從起點(diǎn)開始用力推瓶子一段時(shí)間后，放手讓它向前滑動(dòng)，若瓶子最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi)（不能壓線)視為成功；若瓶子最后沒有停在桌上有效區(qū)域內(nèi)或在滑行過(guò)程中倒下均視為失敗。其簡(jiǎn)化模型如圖所示，AC是長(zhǎng)度L1＝5.5m的水平桌面，選手們將瓶子放在A點(diǎn)，從A點(diǎn)開始用一恒定不變的水平推力推它，BC為有效區(qū)域。已知BC長(zhǎng)度L2＝1。1m，瓶子質(zhì)量m＝0。5kg,與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2,g取10m/s2。某選手作用在瓶子上的水平推力F＝11N,瓶子沿AC做直線運(yùn)動(dòng)，假設(shè)瓶子可視為質(zhì)點(diǎn)，該選手要想游戲獲得成功，試求：在手推瓶子過(guò)程中瓶子的位移取值范圍。(令eq\r(5）＝2.2）(1)瓶子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程分幾段?各是什么運(yùn)動(dòng)？提示：兩段.先勻加速直線后勻減速直線。（2)選手若要成功，瓶子的位移在什么范圍內(nèi)？提示：L1－L2〈x〈L1.嘗試解答0。4～0.5_m。要想獲得成功，瓶子滑到B點(diǎn)時(shí)速度恰好為0，力作用時(shí)間最短，滑到C點(diǎn)時(shí)速度恰好為0，力作用時(shí)間最長(zhǎng)。設(shè)力作用時(shí)的加速度為a1、位移為x1,撤力時(shí)瓶子的速度為v1，撤力后瓶子的加速度為a2、位移為x2,則F－μmg＝ma1,－μmg＝ma2，2a1x1＝veq\o\al（2，1),2a2x2＝－veq\o\al(2,1），L1－L2〈x1＋x2〈L1，由以上各式聯(lián)立可解得：0。4m〈x1〈0。5m?？偨Y(jié)升華解決兩類動(dòng)力學(xué)問題的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)(1）把握“兩個(gè)分析”“一個(gè)橋梁"兩個(gè)分析：物體的受力情況分析和運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析.一個(gè)橋梁：加速度是聯(lián)系物體運(yùn)動(dòng)和受力的橋梁。（2）畫草圖尋找多過(guò)程運(yùn)動(dòng)問題中各過(guò)程間的相互聯(lián)系。如例題中第一個(gè)過(guò)程的末速度就是下一個(gè)過(guò)程的初速度。eq\a\vs4\al([跟蹤訓(xùn)練]）[2018·湖南株洲診斷］如圖甲所示，光滑平臺(tái)右側(cè)與一長(zhǎng)為l＝2。5m的水平木板相接，木板固定在地面上，現(xiàn)有一小滑塊以v0＝5m/s初速度滑上木板,恰好滑到木板右端停止?，F(xiàn)將木板右端抬高，使木板與水平地面的夾角θ＝37°，如圖乙所示,讓滑塊以相同的初速度滑上木板，不計(jì)滑塊滑上木板時(shí)的能量損失，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0。8。求：(1)滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（2）滑塊從滑上傾斜木板到滑回木板底端所用的時(shí)間t。答案(1)0.5（2)eq\f(1＋\r(5),2)s解析(1)設(shè)滑塊質(zhì)量為m，木板水平時(shí)滑塊加速度為a，則對(duì)滑塊有μmg＝ma①滑塊恰好到木板右端停止0－veq\o\al(2,0）＝－2al②解得μ＝eq\f(v\o\al(2,0),2gl）＝0。5③(2)當(dāng)木板傾斜時(shí)，設(shè)滑塊上滑時(shí)的加速度為a1，最大距離為s,上滑的時(shí)間為t1,有μmgcosθ＋mgsinθ＝ma1④0－veq\o\al(2，0)＝－2a1s⑤0＝v0－a1t1⑥由④⑤⑥式,解得t1＝0。5s⑦設(shè)滑塊下滑時(shí)的加速度為a2，下滑的時(shí)間為t2，有mgsinθ－μmgcosθ＝ma2⑧s＝eq\f（1，2)a2teq\o\al(2,2)⑨由⑧⑨式解得t2＝eq\f(\r(5），2)s，所以滑塊從滑上傾斜木板到滑回木板底端所用的時(shí)間t＝t1＋t2＝eq\f(1＋\r（5），2)s。考點(diǎn)4等時(shí)圓模型［解題技巧]等時(shí)圓模型的分析步驟如下例4如圖所示，AB和CD為兩條光滑斜槽,它們各自的兩個(gè)端點(diǎn)均分別位于半徑為R和r的兩個(gè)相切的圓上，且斜槽都通過(guò)切點(diǎn)P。設(shè)有一重物先后沿兩個(gè)斜槽，從靜止出發(fā)，由A滑到B和由C滑到D，所用的時(shí)間分別為t1和t2,則t1與t2之比為(）A．2∶1 B．1∶1C.eq\r(3)∶1 D．1∶eq\r(3）（1)重物從A到B做的什么運(yùn)動(dòng)？提示：勻加速直線運(yùn)動(dòng)。（2）如何表示斜槽的長(zhǎng)度？提示：sAB＝2R·sin60°＋2r·sin60°sCD＝2R·sin30°＋2r·sin30°。嘗試解答選B。設(shè)光滑斜槽軌道與水平面的夾角為θ，則物體下滑時(shí)的加速度為a＝gsinθ，由幾何關(guān)系，斜槽軌道的長(zhǎng)度s＝2（R＋r)sinθ，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式s＝eq\f（1,2)at2，得t＝eq\r（\f（2s，a)）＝eq\r（\f（2×2R＋rsinθ，gsinθ))＝2eq\r（\f(R＋r,g)），即所用的時(shí)間t與傾角θ無(wú)關(guān)，所以t1＝t2，B項(xiàng)正確。總結(jié)升華等時(shí)圓模型的兩種情況（1）物體沿著位于同一豎直圓上的所有過(guò)圓周最低點(diǎn)的光滑弦由靜止下滑,到達(dá)圓周最低點(diǎn)的時(shí)間均相等,且為t＝2eq\r（\f(R，g）)（如圖甲所示)。(2)物體沿著位于同一豎直圓上的所有過(guò)頂點(diǎn)的光滑弦由靜止下滑,到達(dá)圓周低端時(shí)間相等為t＝2eq\r(\f(R，g))(如圖乙所示)。eq\a\vs4\al([跟蹤訓(xùn)練］)[2018·崇明模擬]如圖所示,位于豎直平面內(nèi)的固定光滑圓環(huán)軌道與水平面相切于M點(diǎn)，與豎直墻相切于A點(diǎn)。豎直墻上另一點(diǎn)B與M的連線和水平面的夾角為60°，C是圓環(huán)軌道的圓心。已知在同一時(shí)刻a、b兩球分別由A、B兩點(diǎn)從靜止開始沿光滑傾斜直軌道AM、BM運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)；c球由C點(diǎn)自由下落到M點(diǎn)。則(）A．a(chǎn)球最先到達(dá)M點(diǎn) B．b球最先到達(dá)M點(diǎn)C．c球最先到達(dá)M點(diǎn) D．b球和c球同時(shí)到達(dá)M點(diǎn)答案C解析如圖所示,令圓環(huán)半徑為R，則c球由C點(diǎn)自由下落到M點(diǎn)用時(shí)滿足R＝eq\f(1，2)gteq\o\al（2，c),所以tc＝eq\r(\f(2R,g)）；對(duì)于a球,令A(yù)M與水平面成θ角，則a下滑時(shí)的加速度為a＝gsinθ，球下滑到M用時(shí)滿足AM＝2Rsinθ＝eq\f(1,2)gsinθteq\o\al（2,a）,即ta＝2eq\r（\f(R,g））；同理b球從B點(diǎn)下滑到M點(diǎn)用時(shí)也滿足tb＝2eq\r(\f(r，g)）(r為過(guò)B、M且與水平面相切于M點(diǎn)的豎直圓的半徑,所以r〉R).綜上所述可得tb>ta〉tc,C正確。［2015·山東模擬]（14分）如圖甲所示,為測(cè)定物體沖上粗糙斜面能達(dá)到的最大位移x與斜面傾角θ的關(guān)系,將某一物體每次以不變的初速率v0沿足夠長(zhǎng)的斜面向上推出，調(diào)節(jié)斜面與水平方向的夾角θ，實(shí)驗(yàn)測(cè)得x與斜面傾角θ的關(guān)系如圖乙所示,g取10m/s2，根據(jù)圖象求:（1)物體的初速度v0；（2）物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（3）取不同的傾角θ，物體在斜面上能達(dá)到的位移x的最小值xmin。［審題抓住信息，準(zhǔn)確推斷］[破題形成思路，快速突破](1）物體初速度v0的求解.①請(qǐng)分析斜面傾角θ＝90°時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)。提示：豎直上拋。②運(yùn)用哪一規(guī)律？提示：veq\o\al(2，0)＝2gx1。(2)物體與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ的解答.①若v0已求出，圖象中還有哪一信息可以利用來(lái)求μ?提示：θ＝0°時(shí)μmg＝ma，加速度涉及μ。②θ＝0°時(shí)物體做什么運(yùn)動(dòng)？提示：在水平面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng).(3)xmin的求解。①設(shè)斜面傾角為θ，沿斜面上升的最大位移可求嗎?提示：可求，x＝eq\f（v\o\al(2,0)，2gsinθ＋μgcosθ)。②數(shù)學(xué)方程gsinθ＋μgcosθ能求極值嗎？提示：能,有最大值.[解題規(guī)范步驟，水到渠成]當(dāng)θ＝90°時(shí)，a＝g（1分）據(jù)veq\o\al（2，0）＝2gx1（2分）得v0＝eq\r(2gx1）＝6m/s（1分)當(dāng)θ＝0°時(shí)，a′＝μg（2分）由veq\o\al(2，0）＝2a′x2（2分)得μ＝eq\f（v\o\al(2,0),2gx2）＝0。75(1分）設(shè)斜面傾角為θ時(shí),沿斜面上升的最大位移達(dá)最小a1＝gsinθ＋μgcosθ(2分）x＝eq\f(v\o\al(2,0），2a1）(1分)聯(lián)立得：x＝eq\f(v\o\al(2，0),2gsinθ＋μgcosθ）＝eq\f(v\o\al（2，0），2g\r（1＋μ2）sinθ＋α）所以xmin＝1。44m（2分）［點(diǎn)題突破瓶頸，穩(wěn)拿滿分]（1)常見的思維障礙：①不能根據(jù)圖象提煉有用信息。②θ＝0°時(shí)不知是豎直上拋。(2）因解答不規(guī)范導(dǎo)致的失分:①愛寫綜合式子，不分寫方程，牽一發(fā)而動(dòng)全身，可能一個(gè)小錯(cuò)就導(dǎo)致以下全過(guò)程出錯(cuò)。②不寫基本方程。板塊三限時(shí)規(guī)范特訓(xùn)時(shí)間：45分鐘滿分：100分一、選擇題（本題共10小題，每小題7分，共70分。其中1～7為單選，8～10為多選）1．［2018·山東棗莊質(zhì)檢］有一輕質(zhì)橡皮筋下端掛一個(gè)鐵球，手持橡皮筋的上端使鐵球豎直向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，若某時(shí)刻手突然停止運(yùn)動(dòng)，則下列判斷正確的是()A．鐵球立即停止上升，隨后開始向下運(yùn)動(dòng)B．鐵球立即開始向上做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度減到零后開始下落C．鐵球立即開始向上做減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度達(dá)到最大值后開始下落D．鐵球繼續(xù)向上做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到最大值后才開始做減速運(yùn)動(dòng)答案D解析鐵球勻加速上升，受到拉力和重力的作用，且拉力的大小大于重力，手突然停止運(yùn)動(dòng)瞬間，鐵球由于慣性繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，開始階段橡皮條的拉力還大于重力，合力豎直向上，鐵球繼續(xù)向上加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)拉力等于重力后，速度達(dá)到最大值，之后拉力小于重力，鐵球開始做減速運(yùn)動(dòng)，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確.2．［2018·萊州質(zhì)檢]如圖所示，小車沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)，小車內(nèi)光滑底面上有一物塊被壓縮的彈簧壓向左壁，小車向右加速運(yùn)動(dòng)。若小車向右加速度增大，則車左壁受物塊的壓力F1和車右壁受彈簧的壓力F2的大小變化是（）A．F1不變，F(xiàn)2變大 B．F1變大，F(xiàn)2不變C．F1、F2都變大 D．F1變大，F(xiàn)2減小答案B解析若小車向右加速度增大，彈簧長(zhǎng)度不變，則車左壁受物塊的壓力F1增大，車右壁受彈簧的壓力F2的大小不變，B正確.3．［2017·廣西南寧模擬］如圖所示,車內(nèi)輕繩AB與BC拴住一小球，BC水平,開始車在水平面上向右勻速直線運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)突然剎車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，小球仍處于圖中所示的位置，則()A．AB繩、BC繩拉力都變小B．AB繩拉力變大，BC繩拉力不變C．AB繩拉力不變,BC繩拉力變小D．AB繩拉力不變，BC繩拉力變大答案C解析對(duì)球B受力分析，受重力、BC繩子的拉力FT2、AB繩子的拉力FT1,如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律,水平方向：FT2－FT1sinθ＝ma豎直方向：FT1cosθ－mg＝0解得FT1＝eq\f(mg,cosθ），AB繩子的拉力不變FT2＝mgtanθ＋ma勻速時(shí)加速度為零,剎車后，加速度向左，取負(fù)值，所以，BC繩子的拉力變小，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。4．［2018·吉林調(diào)研]如圖所示，質(zhì)量為4kg的物體A靜止在豎直的輕彈簧上面。質(zhì)量為1kg的物體B用細(xì)線懸掛起來(lái)，A、B緊挨在一起但A、B之間無(wú)壓力。某時(shí)刻將細(xì)線剪斷，則細(xì)線剪斷瞬間，B對(duì)A的壓力大小為（g取10m/s2)(）A．0 B．8NC．10N D．50N答案B解析剪斷細(xì)線前，物體A、B間無(wú)壓力，則彈簧的彈力F＝mAg＝40N，剪斷細(xì)線的瞬間,對(duì)物體A、B整體分析，整體加速度a＝eq\f(mA＋mBg－F,mA＋mB)＝2m/s2,對(duì)物體B隔離分析，有mBg－FN＝mBa，解得FN＝mBg－mBa＝8N，故B正確。5．如圖所示,兩根長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)1和L2的光滑桿AB和BC在B點(diǎn)垂直焊接,當(dāng)按圖示方式固定在豎直平面內(nèi)時(shí)，將一滑環(huán)從B點(diǎn)由靜止釋放，分別沿BA和BC滑到桿的底端經(jīng)歷的時(shí)間相同,則這段時(shí)間為（)A.eq\r（\f（2\r（L1L2)，g)) B.eq\r（\f（\r（2L1L2),g)）C.eq\r（\f(2\r（L\o\al(2,1）＋L\o\al(2,2））,g)) D.eq\r（\f（2L\o\al(2,1）＋L\o\al(2，2）,gL1＋L2)）答案C解析設(shè)BA和BC傾角分別為α和β，根據(jù)牛頓第二定律得：滑環(huán)沿BA下滑的加速度為a1＝eq\f(mgsinα,m）＝gsinα沿BC下滑的加速度為a2＝eq\f(mgsinβ,m）＝gsinβ設(shè)下滑時(shí)間為t，由題有：L1＝eq\f（1,2）a1t2L2＝eq\f（1，2)a2t2由幾何知識(shí)有:sinα＝cosβ聯(lián)立以上各式解得t＝eq\r(\f(2\r（L\o\al(2，1)＋L\o\al(2，2))，g）)，故C正確.6．如圖所示，光滑細(xì)桿BC、DC和AC構(gòu)成矩形ABCD的兩鄰邊和對(duì)角線，AC∶BC∶DC＝5∶4∶3，AC桿豎直，各桿上分別套有一質(zhì)點(diǎn)小球a、b、d，a、b、d三小球的質(zhì)量比為1∶2∶3，現(xiàn)讓三小球同時(shí)從各桿的頂點(diǎn)由靜止釋放，不計(jì)空氣阻力,則a、b、d三小球在各桿上滑行的時(shí)間之比為（)A．1∶1∶1 B．5∶4∶3C．5∶8∶9 D．1∶2∶3答案A解析利用等時(shí)圓模型，以AC為直徑畫圓，B、D剛好在圓上,所以時(shí)間相等,故A正確.7．［2017·河南開封模擬]如圖甲所示，足夠長(zhǎng)的木板B靜置于光滑水平面上，其上放置小滑塊A。木板B受到隨時(shí)間t變化的水平拉力F作用時(shí),木板B的加速度a與拉力F關(guān)系圖象如圖乙所示，則小滑塊A的質(zhì)量為（)A．4kg B．3kgC．2kg D．1kg答案B解析對(duì)整體分析,當(dāng)F＝8N時(shí)，加速度為a＝2m/s2,由牛頓第二定律有F＝(mA＋mB）a，代入數(shù)據(jù)解得mA＋mB＝4kg；當(dāng)F大于8N時(shí)，A、B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律,對(duì)B有aB＝eq\f(F－μmAg，mB)＝eq\f（1,mB）F－eq\f（μmAg,mB),則圖線的斜率k＝eq\f（1，mB）＝1，解得mB＝1kg，滑塊A的質(zhì)量為mA＝3kg,B正確。8．[2017·天水模擬］如圖所示,在動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0。2的水平面上有一個(gè)質(zhì)量m＝1kg的小球,小球與水平輕彈簧及與豎直方向成θ＝45°角的不可伸長(zhǎng)的輕繩一端相連，此時(shí)小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，且水平面對(duì)小球的彈力恰好為零。在剪斷輕繩的瞬間（g取10m/s2)，下列說(shuō)法中正確的是()A．小球受力個(gè)數(shù)不變B．小球立即向左運(yùn)動(dòng)，且a＝8m/s2C．小球立即向左運(yùn)動(dòng),且a＝10m/s2D．若剪斷的是彈簧，則剪斷瞬間小球加速度為零答案BD解析在剪斷輕繩前,小球受重力、繩子的拉力以及彈簧的彈力處于平衡，根據(jù)共點(diǎn)力平衡得，彈簧的彈力：F＝mgtan45°＝10×1N＝10N，剪斷輕繩的瞬間，彈簧的彈力仍然為10N,小球此時(shí)受重力、支持力、彈簧彈力和摩擦力四個(gè)力作用。小球的受力個(gè)數(shù)發(fā)生改變,故A錯(cuò)誤；小球所受的最大靜摩擦力為:Ff＝μmg＝0.2×10N＝2N，根據(jù)牛頓第二定律得小球的加速度為:a＝eq\f(F－Ff,m）＝eq\f(10－2，1)m/s2＝8m/s2,合力方向向左,所以向左運(yùn)動(dòng)，故B正確，C錯(cuò)誤;剪斷彈簧的瞬間,輕繩對(duì)小球的拉力瞬間為零，此時(shí)小球所受的合力為零，則小球的加速度為零,故D正確.9．如圖所示,質(zhì)量分別為m、2m的兩物塊A、B中間用輕彈簧相連,A、B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，在水平推力F作用下，A、B一起向右做加速度大小為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng).當(dāng)突然撤去推力F的瞬間,A、B兩物塊的加速度大小分別為(）A．a(chǎn)A＝2a＋3μg B．a(chǎn)A＝2（a＋μg)C．a(chǎn)B＝a D．a(chǎn)B＝a＋μg答案AC解析撤去F前,根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)A、B、彈簧整體有F－μ·3mg＝3ma,對(duì)B有F1－μ·2mg＝2ma，得F1＝2(a＋μg）m。撤去F的瞬間彈簧彈力不變，大小仍為F1，兩物塊受到的滑動(dòng)摩擦力不變,所以，物塊B受力不變,aB＝a，對(duì)物塊A，由牛頓第二定律得F1＋μmg＝maA,有aA＝2a＋3μg.綜上分析，A、C正確.10．[2017·鄭州模擬］乘坐“空中纜車"飽覽大自然的美景是旅游者絕妙的選擇.若某一纜車沿著坡度為30°的山坡以加速度a上行,如圖所示。在纜車中放一個(gè)與山坡表面平行的斜面，斜面上放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊，小物塊相對(duì)斜面靜止(設(shè)纜車保持豎直狀態(tài)運(yùn)行）。則(）A．小物塊受到的摩擦力方向平行斜面向上B．小物塊受到的摩擦力方向平行斜面向下C．小物塊受到的滑動(dòng)摩擦力為eq\f(1,2)mg＋maD．小物塊受到的靜摩擦力為eq\f（1,2)mg＋ma答案AD解析小物塊相對(duì)于斜面靜止，因此小物塊與斜面間的摩擦力是靜摩擦力。纜車以加速度a上行，小物塊的加速度也為a，以小物塊為研究對(duì)象，則有Ff－mgsin30°＝ma,Ff＝eq\f（1，2）mg＋ma，方向平行斜面向上。二、非選擇題(本題共2小題，共30分)11．［2017·吉林省實(shí)驗(yàn)中學(xué)二模］（14分)如圖所示,在光滑的桌面上疊放著一質(zhì)量為mA＝2kg的薄木板A和質(zhì)量為mB＝3kg的金屬塊B，A的