微專題20牛頓運(yùn)動定律的綜合應(yīng)用

微專題20牛頓運(yùn)動定律的綜合應(yīng)用訓(xùn)練目標(biāo)1.會用整體法和隔離法分析連接體問題.2.掌握動力學(xué)兩類根本問題的分析方法．題組一用整體法和隔離法分析連接體問題1.如圖1所示，長方體木塊A、B質(zhì)量相同，疊放在光滑水平地面上，在恒力F1、F2共同作用下，木塊A、B相對靜止并一起向右加速運(yùn)動，F(xiàn)1>F2，關(guān)于B受到的摩擦力F，以下說法中正確的選項(xiàng)是()圖1A．F＝eq\f(F1－F2,2)，方向向右B．F＝eq\f(F1－F2,2)，方向向左C．F＝eq\f(F1＋F2,2)，方向向右D．F＝eq\f(F1＋F2,2)，方向向左2．(2023·江西省八校聯(lián)考)一長輕質(zhì)木板置于光滑水平地面上，木板上放質(zhì)量分別為mA＝1kg和mB＝2kg的A、B兩物塊，A、B與木板之間的動摩擦因數(shù)都為μ＝0.2，水平恒力F作用在A物塊上，如圖2所示．設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，那么()圖2A．假設(shè)F＝1N，那么物塊、木板都靜止不動B．假設(shè)F＝1.5N，那么A物塊所受摩擦力大小為1.5NC．假設(shè)F＝4N，那么B物塊所受摩擦力大小為4ND．假設(shè)F＝8N，那么B物塊的加速度為1m/s2題組二挖掘圖象信息，解決動力學(xué)問題3．(2023·陜西師大附中模擬)如圖3甲所示，物體原來靜止在水平地面上，用一水平力F拉物體，在F從0開始逐漸增大的過程中，物體先靜止后做變加速運(yùn)動，其加速度a隨外力F變化的圖象如圖乙所示，設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，重力加速度g取10m/s2.根據(jù)題目提供的信息，以下判斷正確的選項(xiàng)是()圖3A．物體的質(zhì)量m＝2kgB．物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.6C．物體與水平面的最大靜摩擦力Ffmax＝12ND．在F為10N時，物體的加速度a＝2.5m/s24．(2023·河南省適應(yīng)性測試)如圖4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推力F作用在小物塊上，作用一段時間后撤去推力F，小物塊恰能到達(dá)斜面的最高位置為C點(diǎn)，小物塊從A到C的v－t圖象如圖乙所示．g取10m/s2，那么以下說法正確的選項(xiàng)是()圖4A．小物塊到C點(diǎn)后將沿斜面下滑B．小物塊加速時的加速度大小是減速時加速度大小的eq\f(1,3)C．小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為eq\f(\r(3),2)D．推力F的大小為6N題組三抓住“兩個分析〞解決動力學(xué)問題5．(2023·山東·23)研究說明，一般人的剎車反響時間(即圖5甲中“反響過程〞所用時間)t0＝0.4s，但飲酒會導(dǎo)致反響時間延長．在某次試驗(yàn)中，志愿者少量飲酒后駕車以v0＝72km/h的速度在試驗(yàn)場的水平路面上勻速行駛，從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止，行駛距離L＝39m．減速過程中汽車位移s與速度v的關(guān)系曲線如圖乙所示，此過程可視為勻變速直線運(yùn)動．取重力加速度的大小g＝10m/s2.求：圖5(1)減速過程汽車加速度的大小及所用時間；(2)飲酒使志愿者的反響時間比一般人增加了多少；(3)減速過程汽車對志愿者作用力的大小與志愿者重力大小的比值．答案1．A[把A、B作為整體分析，由牛頓第二定律有F1＋F2＝2ma，隔離B分析，設(shè)摩擦力方向向右，由牛頓第二定律有F2＋F＝ma，聯(lián)立可解得F＝eq\f(F1－F2,2)，因?yàn)镕1>F2，故其方向向右，A正確．]2．D[假設(shè)F＝1N，那么物塊、木板一起做加速運(yùn)動，選項(xiàng)A錯誤．A與木板之間的滑動摩擦力Ff＝μmAg＝2N，假設(shè)F＝1.5N，那么物塊、木板一起做加速運(yùn)動的加速度a＝0.5m/s2.由F－Ff′＝mAa可得A物塊所受摩擦力大小為Ff′＝1N，選項(xiàng)B錯誤．假設(shè)F＝4N，那么B物塊、木板一起做加速運(yùn)動的加速度a′＝1m/s2.由Ff″＝mBa可得B物塊所受摩擦力大小為Ff″＝2N，選項(xiàng)C錯誤．假設(shè)F＝8N，A和木板之間發(fā)生相對滑動，木板與B整體所受向左A作用的摩擦力2N，那么B物塊的加速度為1m/s2，選項(xiàng)D正確．]3．A[F1－μmg＝ma1，F(xiàn)2－μmg＝ma2，聯(lián)立解得m＝2kg，μ＝0.3由題圖乙知物體與水平面的最大靜摩擦力Ffmax＝7N當(dāng)F3＝10N時，F(xiàn)3－μmg＝ma3解得：a3＝2m/s2，只有A正確．]4．B[撤去推力F后，滑塊在滑動摩擦力作用下做勻減速直線運(yùn)動，由v－t圖象求得小物塊在加速和減速兩個過程中的加速度大小分別為a1＝eq\f(10,3)m/s2，a2＝10m/s2，在勻減速直線運(yùn)動過程中，由牛頓第二定律可知mgsin30°＋μmgcos30°＝ma2，μ＝eq\f(\r(3),3)，選項(xiàng)B正確，C錯誤；由此判斷mgsin30°＝Ffm＝μmgcos30°，因此小物塊到達(dá)C點(diǎn)后將靜止在斜面上，選項(xiàng)A錯誤；在勻加速階段F－mgsin30°－μmgcos30°＝ma1，F(xiàn)＝4N，選項(xiàng)D錯誤．]5．(1)8m/s22.5s(2)0.3s(3)eq\f(\r(41),5)解析(1)設(shè)減速過程中汽車加速度的大小為a，所用時間為t，由題可得初速度v0＝20m/s，末速度vt＝0，位移s＝25m，由運(yùn)動學(xué)公式得veq\o\al(2,0)＝2as①t＝eq\f(v0,a)②聯(lián)立①②式，代入數(shù)據(jù)得a＝8m/s2③t＝2.5s(2)設(shè)志愿者反響時間為t′，反響時間的增加量為Δt，由運(yùn)動學(xué)公式得L＝v0t′＋s④Δt＝t′－t0⑤聯(lián)立④⑤式，代入數(shù)據(jù)得Δt＝0.3s(3)設(shè)志愿者所受合