易错点03 牛顿运动定律（3大陷阱）-备战2024年高考物理考试易错题（学生版）

易错点03牛顿运动定律目录01易错陷阱（3大陷阱）02举一反三【易错点提醒一】对牛顿第二定律瞬时性的理解【易错点提醒二】对牛顿第二定律矢量性的理解【易错点提醒三】不会用整体法隔离法求解连接体问题【易错点提醒四】不会运动程序法分析的多过程【易错点提醒五】不会分析传送带模型【易错点提醒六】不会分析板块模型03易错题通关易错点一：对牛顿运动第二定律性质认识不足1.对牛顿第二定律的理解2.求解瞬时加速度的步骤易错点二：不会分析的多体、多过程问题1.求解各部分加速度都相同的连接体问题时，要优先考虑整体法；如果还需要求物体之间的作用力，再用隔离法.求解连接体问题时，随着研究对象的转移，往往两种方法交叉运用.一般的思路是先用其中一种方法求加速度，再用另一种方法求物体间的作用力或系统所受合力.无论运用整体法还是隔离法，解题的关键还是在于对研究对象进行正确的受力分析.2.当物体各部分加速度相同且不涉及求内力的情况，用整体法比较简单；若涉及物体间相互作用力时必须用隔离法.整体法与隔离法在较为复杂的问题中常常需要有机地结合起来运用，这将会更快捷有效.3.常见连接体的类型(1)同速连接体(如图)特点：两物体通过弹力、摩擦力作用，具有相同速度和相同加速度.处理方法：用整体法求出a与F合的关系，用隔离法求出F内力与a的关系.(2)关联速度连接体(如图)特点：两连接物体的速度、加速度大小相等，方向不同，但有所关联.处理方法：分别对两物体隔离分析，应用牛顿第二定律进行求解.4.用程序法解多过程问题程序法就是按时间的先后顺序对题目给出的物体运动过程（或不同的状态）进行分析（包括列式计算）的解题方法，运用程序法解题的基本思路是：（1）分析题意划分出题目中有多少个不同的过程或多少个不同状态；（2）对各个过程或各个状态进行具体分析（包括受力分析和运动分析），（3）分别由牛顿第二定律和运动学公式分过程列方程；（4）抓住不同过程的联系，前一个过程的结束是后一个过程的开始，两个过程的交接点是问题的关易错点三：不会分析的传送带和板块模型模型2．传送带问题的解题思路2.分析“板块”模型时要抓住一个转折和两个关联3.处理“滑块—木板”问题思维模板【易错点提醒一】对牛顿第二定律的瞬时性理解不透彻【例1】（2023·湖北卷·第9题）如图所示，原长为l的轻质弹簧，一端固定在O点，另一端与一质量为m的小球相连。小球套在竖直固定的粗糙杆上，与杆之间的动摩擦因数为0.5。杆上M、N两点与O点的距离均为l，P点到O点的距离为，OP与杆垂直。当小球置于杆上P点时恰好能保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。小球以某一初速度从M点向下运动到N点，在此过程中，弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是（）A.弹簧的劲度系数为B.小球在P点下方处的加速度大小为C.从M点到N点的运动过程中，小球受到的摩擦力先变小再变大D.从M点到P点和从P点到N点的运动过程中，小球受到的摩擦力做功相同。【变式1-1】（2024江苏省连云港市高三上学期10月联考）如图所示，轻弹簧的一端固定，另一端连着小球A，小球A的下面用另一根相同的轻弹簧连着小球B，一根轻质细绳一端连接小球A，另一端固定在墙上，平衡时细绳水平，弹簧与竖直方向的夹角为，弹簧的形变量为弹簧形变量的3倍，重力加速度大小为g。将细绳剪断的瞬间，下列说法正确的是（）A.小球A的加速度大小为 B.小球A的加速度大小为C.小球B的加速度大小为 D.小球B的加速度大小为g。【变式1-2】（2023江苏高考仿真模拟）如图所示，倾角为α=370且表面光滑的斜面体固定在匀速下降的升降机上，质量相等的A、B两小球用一轻质细绳连接着，A的上端用一轻质弹簧拴接在斜面上端的固定装置上。当升降机运动到某一位置突然处于完全失重状态时，则此刻AB两物体的瞬时加速度为别为（

）ααABA．g，

g

B．g，

g

C．g，

g

D．g，

g

【易错点提醒二】对牛顿第二定律的矢量性理解不透彻【例2】2..(牛顿第二定律的理解)（多选）（2023·云南·模拟预测）如图所示，餐厅服务员托举菜盘给顾客上菜。若服务员托举菜盘快到餐桌前，使菜盘水平向左减速运动，则（）A．手对菜盘的摩擦力方向向右B．手对菜盘的摩擦力方向向左C．菜盘对手的作用力方向斜向左下方D．菜盘对手的作用力方向斜向右下方【变式1-1】（2023河北石家庄二中模拟）趣味运动会上运动员手持网球拍托球沿水平面匀加速跑，设球拍和球的质量分别为、，球拍平面和水平面之间的夹角为，球拍与球保持相对静止，它们间的摩擦力及空气阻力不计，则（）A.运动员的加速度为 B.球拍对球的作用力为C.运动员对球拍的作用力为 D.若加速度大于，球一定沿球拍向上运动【变式1-2】．一物体放置在倾角为的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为，如图8所示，在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法中正确的是（）图8A．当一定时，越大，斜面对物体正压力越小图8B．当一定时，越大，斜面对物体摩擦力越小C．当一定时，越大，斜面对物体正压力越小D．当一定时，越大，斜面对物体摩擦力越小【易错点提醒三】不会用整体法与隔离法求解连接体问题【例3】（2021·海南高考真题）如图，两物块P、Q用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连，开始时P静止在水平桌面上。将一个水平向右的推力F作用在P上后，轻绳的张力变为原来的一半。已知P、Q两物块的质量分别为、，P与桌面间的动摩擦因数，重力加速度。则推力F的大小为（）A． B． C． D．【变式1-1】（多选）（2023·湖南卷·第10题）如图，光滑水平地面上有一质量为的小车在水平推力的作用下加速运动。车厢内有质量均为的A、B两小球，两球用轻杆相连，A球靠在光滑左壁上，B球处在车厢水平底面上，且与底面的动摩擦因数为，杆与竖直方向的夹角为，杆与车厢始终保持相对静止假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（

）

A．若B球受到的摩擦力为零，则B．若推力向左，且，则的最大值为C．若推力向左，且，则的最大值为D．若推力向右，且，则的范围为【变式1-2】（2022·全国乙卷·T15）如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距时，它们加速度的大小均为（）A. B. C. D.【易错点提醒四】不会用程序法求多过程问题【例4】（2023湖南衡阳期中）抗击疫情期间，由于疫情严重，利用无人机运输物资，如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用，一架无人机连同所载货物质量的，其动力系统所能提供的最大升力，运动过程中所受空气阻力大小恒为。g取。（1）无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞求在时离地面的高度h；（2）当无人机悬停在距离地面高度处时，由手动力设备故障，无人机突然失去升力而坠落。求无人机坠落地面时的速度v；（3）在无人机坠落过程中，在遥控设备的干预下动力设备重新启动提供向上最大升力，为保证安全着地，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间。【变式1-1】（2022·湖南卷·T9）球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机，总质量为。飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率平方成正比（即，为常量）。当发动机关闭时，飞行器竖直下落，经过一段时间后，其匀速下落的速率为；当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动，经过一段时间后，飞行器匀速向上的速率为。重力加速度大小为，不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化，下列说法正确的是（）A.发动机的最大推力为B.当飞行器以匀速水平飞行时，发动机推力的大小为C.发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时，飞行器速率为D.当飞行器以的速率飞行时，其加速度大小可以达到【易错点提醒五】不会分析的传送带模型【例5】(2021·河南省顶尖名校4月联考)一传送带装置如图所示，其中AB段是水平的，长度LAB＝4m，BC段是倾斜的，长度LBC＝5m，倾角为θ＝37°，AB和BC由B点通过一段短的圆弧连接(图中未画出圆弧)，传送带以v＝4m/s的恒定速率顺时针运转，已知工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g取10m/s2。现将一个工件(可看作质点)无初速度地放在A点，求：(1)工件第一次到达B点所用的时间；(2)工件沿传送带上升的最大高度；(2)工件运动了23s后所在的位置。【变式1-1】（2023·安徽合肥·三模）如图所示，、两端距离为的水平传送带以速度逆时针运转，将小石墨块轻放在传送带右端，当石墨块从左端离开传送带时，传送带上留下了长度为的痕迹，不计绕过传动轮的传送带长度，下列说法正确的是（）A．增大传送带速度，划痕长度一定变长B．增加传送带的长度，划痕长度一定会变长C．减小石墨块与传送带间的动摩擦因数，划痕长度可能会减小D．一定条件下可使【变式1-2】（2023·上海市市西中学二模）如图所示，以恒定速率v1=0.5m/s运行的传送带与水平面间的夹角α=37°，转轴间距L=4m。工作人员沿传送方向以速度v2=1.5m/s从传送带顶端推下一件m=2kg的小包裹（可视为质点）。小包裹与传送带间的动摩擦因数μ=0.8。取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）小包裹相对传送带滑动时加速度a的大小；（2）小包裹在传送带上减速运动的时间t和位移s的大小。（3）小包裹与传送带之间的摩擦力对小包裹做的功。【变式1-3】（2023•福建省福州市八校模拟）如图所示，飞机场运输行李的倾斜传送带保持恒定的速率向上运行，将行李箱无初速度地放在传送带底端，当传送带将它送入飞机货舱前行李箱已做匀速运动。假设行李箱与传送带之间的动摩擦因数为μ，传送带与水平面的夹角θ，已知滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力，下列说法正确的是（）A.要实现这一目的前提是μ<tanθB.做匀速运动时，行李箱与传送带之间的摩擦力为零C.全过程传送带对行李箱的摩擦力方向沿传送带向上D.若增加传送带速度足够大，可以无限缩短传送的时间【易错点提醒六】不会分析的板块模型【例6】（2022·山西·怀仁市第一中学校模拟）如图所示，木块A置于木板B上，木板B置于水平面上。A的质量m＝1.5kg，B的质量M＝2.0kg，A、B间动摩擦因数μ1＝0.2，B与地面间动摩擦因数μ2＝0.4。某时刻（t＝0）水平力F作用于B上，其随时间变化的规律为F＝5t+4（N）（F、t均取国际单位）。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。求：（1）经过多长时间B开始滑动；（2）经过多长时间A开始相对B滑动；（3）t＝3s时AB间的摩擦力大小Ff（结果保留两位有效数字）。【变式1-1】(:2021·全国乙卷·T21）水平地面上有一质量为的长木板，木板的左明上有一质量为的物块，如图（a）所示。用水平向右的拉力F作用在物块上，F随时间t的变化关系如图（b）所示，其中、分别为、时刻F的大小。木板的加速度随时间t的变化关系如图（c）所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为，物块与木板间的动摩擦因数为，假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为g。则（）A.B.C.D.时间段物块与木板加速度相等【变式1-2】（2022湖北十堰四模）如图所示，倾角的光滑斜面上有一质量的足够长的木板A，在A的上端有一质量的物块B（可视作质点），物块B与木板A间的动摩擦因数，斜面底端有一挡板P，木板与挡板P碰撞后会等速率反弹。现将木板与物块同时由静止释放，释放时木板前端与挡板相距，取重力加速度大小，，。（1）木板A第1次碰挡板P时的速度多大；（2）求从木板A第1次碰到挡板到木板A第1次减速为零的时间；并求出在此过程中，物块B与木板A间因摩擦产生的热量。错1.（2022·全国甲卷·T19）如图，质量相等的两滑块P、Q置于水平桌面上，二者用一轻弹簧水平连接，两滑块与桌面间的动摩擦因数均为。重力加速度大小为g。用水平向右的拉力F拉动P，使两滑块均做匀速运动；某时刻突然撤去该拉力，则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前（）A.P的加速度大小的最大值为B.Q加速度大小的最大值为C.P的位移大小一定大于Q的位移大小D.P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小2.（2020·海南卷·T12，）如图，在倾角为光滑斜面上，有两个物块P和Q，质量分别为和，用与斜面平行的轻质弹簧相连接，在沿斜面向上的恒力F作用下，两物块一起向上做匀加速直线运动，则（）A.两物块一起运动的加速度大小为B.弹簧的弹力大小为C.若只增大，两物块一起向上匀加速运动时，它们的间距变大D.若只增大，两物块一起向上匀加速运动时，它们的间距变大3．（2023·湖南·衡阳市船山英文学校高三开学考试）如图所示，一足够长的平直木板静止在水平地面上，木板上有两个质量分别为m和M的物块A、B，且，它们与木板间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平力F向右拉动木板，下列说法可能正确的是（）A．A与木板间发生相对运动时，B与木板间不发生相对运动B．B与木板间发生相对运动时，A与木板间不发生相对运动C．A、B与木板间同时发生相对运动D．A与B的加速度相同4．（2023·江西九江·二模）如图所示，在光滑的水平面上放着两块长度相等、质量分别为M1和M2的木板，在两木板的左端分别放有完全相同的物块，开始都处于静止状态。现分别对两物块施加水平恒力F1、F2，经过时间物块与木板分离后，两木板的速度大小分别为，已知物块与木板之间的动摩擦因数相同，则（

）A．若，且，则B．若，且，则C．若，且，则D．若，且，则5.（2023·海南·统考模拟预测）如图所示，在质量为的箱式电梯的地板上固定一轻质弹簧，弹簧的上端拴接一质量为的物体，质量为的物体B放置在物体上，整个装置随电梯一起匀速下降，弹簧保持竖直，重力加速度为。某时刻悬挂电梯的钢索突然断裂，在钢索断裂的瞬间，下列说法正确的是（）

A．物体的加速度大小为0 B．物体B的加速度大小为C．箱式电梯的加速度大小为 D．物体B对物体的压力为06．（2023·湖北·模拟预测）如图所示，木板B固定在弹簧上，木块A叠放在B上，A、B相对静止，待系统平衡后用竖直向上的变力F作用于A，使A、B一起缓慢上升，AB不分离，在A、B一起运动过程中，下面说法正确的是（）

A．一起缓慢上升过程中A对B的摩擦力不变B．在某时刻撤去F，此后运动中A可能相对B滑动C．在某时刻撤去F，此后运动中AB的加速度可能大于gD．在某时刻撤去F，在A、B下降的过程中，B对A的作用力一直增大7．（多选）（2023·湖南株洲·校联考模拟预测）如图所示，质量分别为和的小物块，通过轻绳相连，并接在装有光滑定滑轮的小车上。如果按图甲所示，装置在水平力作用下做匀加速运动时，两个小物块恰好相对静止；如果互换两个小物块，如图乙所示，装置在水平力作用下做匀加速运动时，两个小物块也恰好相对静止，一切摩擦不计，则（）A．B．C．两种情况下小车对质量为的小物块的作用力大小之比为D．两种情况下小车对质量为的小物块的作用力大小之比为8.（2024.江苏省南通市海安市高三上学期开学考试）质量分别为和的A、B两物块，在恒力作用下沿光滑的水平面一起向前匀加速。下列情形中对的作用力最大的是（）A. B.C. D.12．（2023·海南·模拟预测）国家粮食储备仓库工人利用传送带从车上卸粮食。如图1所示，以某一恒定速率运行的传送带与水平面的夹角，转轴间距。工人沿传送方向以速度从传送带顶端推下粮袋（视为质点），时粮袋运动到传送带底端，粮袋在传送带上运动的图像如图2所示。已知，，重力加速度g取，则（）A．在时刻，粮袋所受摩擦力方向改变B．粮袋与传送带间的动摩擦因数为0.8C．传送带运行的速度大小为D．在内粮袋处于失重状态9.（2022•福建省漳州市二模）.如图甲，质量0.5kg的小物块从右侧滑上匀速转动的水平传送带，其位移与时间的变化关系如图乙所示。图线的0~3s段为抛物线，3s~4.5s段为直线，下列说法正确的是（）A.传送带沿逆时针方向转动B.传送带速度大小为2m/sC.物块刚滑上传送带时的速度大小为4m/sD.0~4.5s内摩擦力对物块所做功为J10．（2020·江苏高考真题）中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为（）A．F B． C． D．11．（2017·海南高考真题）如图，水平地面上有三个靠在一起的物块P、Q和R，质量分别为m、2m和3m，物块与地面间的动摩擦因数都为μ。用大小为F的水平外力推动物块P，设R和Q之间相互作用力与Q与P之间相互作用力大小之比为k。下列判断正