高考物理一轮复习 专题三 牛顿运动定律课件.ppt

专题三牛顿运动定律 高考物理 北京市专用 a组自主命题 北京卷题组1 2014北京理综 19 6分 0 73 伽利略创造的把实验 假设和逻辑推理相结合的科学方法 有力地促进了人类科学认识的发展 利用如图所示的装置做如下实验 小球从左侧斜面上的o点由静止释放后沿斜面向下运动 并沿右侧斜面上升 斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时 小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1 2 3 根据三次实验结果的对比 可以得到的最直接的结论是 a 如果斜面光滑 小球将上升到与o点等高的位置b 如果小球不受力 它将一直保持匀速运动或静止状态c 如果小球受到力的作用 它的运动状态将发生改变d 小球受到的力一定时 质量越大 它的加速度越小 五年高考 答案a根据实验结果 得到的最直接的结论是如果斜面光滑 小球将上升到与o点等高的位置 a项正确 而小球不受力时状态不变 小球受力时状态发生变化 是在假设和逻辑推理下得出的结论 不是实验直接得出的结论 所以b和c选项错误 而d项不是本实验所说明的问题 故错误 考查点牛顿运动定律 思路点拨本题也可从能量守恒的角度分析 若斜面光滑 则没有机械能的损失 小球必上升到与o点等高处 2 2014北京理综 18 6分 0 19 应用物理知识分析生活中的常见现象 可以使物理学习更加有趣和深入 例如平伸手掌托起物体 由静止开始竖直向上运动 直至将物体抛出 对此现象分析正确的是 a 手托物体向上运动的过程中 物体始终处于超重状态b 手托物体向上运动的过程中 物体始终处于失重状态c 在物体离开手的瞬间 物体的加速度大于重力加速度d 在物体离开手的瞬间 手的加速度大于重力加速度答案d物体由静止开始向上运动时 物体和手掌先一起加速向上 物体处于超重状态 之后物体和手掌分离前 应减速向上 物体处于失重状态 故a b均错误 当物体和手分离时 二者速度相同 又因均做减速运动 故分离条件为a手 a物 分离瞬间物体的加速度等于重力加速度 则手的加速度大于重力加速度 选项d正确 c错误 考点一牛顿运动定律1 2017上海单科 6 3分 一碗水置于火车车厢内的水平桌面上 当火车向右做匀减速运动时 水面形状接近于图 b组统一命题 省 区 市 卷题组 答案a当火车向右做匀减速运动时 碗内的水由于惯性 保持原来较大的速度向右运动 则只有图a所示的情形符合要求 故a正确 一题多解 微元体 的选取由于液体内任一部分所受合力水平向左 故可在液体内部任意位置取一个立方体 则右侧面处的压强必大于左侧面处的压强 由液体的压强公式p gh可知 液体内同一水平线上各点从左到右距液面高度依次增大 故a正确 2 2017上海单科 5 3分 如图 在匀强电场中 悬线一端固定于地面 另一端拉住一个带电小球 使之处于静止状态 忽略空气阻力 当悬线断裂后 小球将做 a 曲线运动b 匀速直线运动c 匀加速直线运动d 变加速直线运动 答案c本题考查力与运动的关系 在悬线断裂前 小球受重力 电场力和悬线拉力作用而处于平衡状态 故重力与电场力的合力与拉力等值反向 悬线断裂后 小球所受重力与电场力的合力大小 方向均不变 故小球将沿原来悬线拉力的反方向做匀加速直线运动 c项正确 解题关键解答本题 关键是分析清楚悬线断裂后 重力和电场力合力的大小 方向均不发生变化 3 2015课标 20 6分 0 677 多选 如图 a 一物块在t 0时刻滑上一固定斜面 其运动的v t图线如图 b 所示 若重力加速度及图中的v0 v1 t1均为已知量 则可求出 a 斜面的倾角b 物块的质量c 物块与斜面间的动摩擦因数d 物块沿斜面向上滑行的最大高度 答案acd设物块的质量为m 斜面的倾角为 物块与斜面间的动摩擦因数为 物块沿斜面上滑和下滑时的加速度大小分别为a1和a2 根据牛顿第二定律有 mgsin mgcos ma1 mgsin mgcos ma2 再结合v t图线斜率的物理意义有 a1 a2 由上述四式可见 无法求出m 可以求出 故b错 a c均正确 0 t1时间内的v t图线与横轴包围的面积大小等于物块沿斜面上滑的最大距离 已求出 故可以求出物块上滑的最大高度 故d正确 4 2016上海单科 4 3分 如图 顶端固定着小球的直杆固定在小车上 当小车向右做匀加速运动时 球所受合外力的方向沿图中的 a oa方向b ob方向c oc方向d od方向答案d当小车向右做匀加速运动时 其加速度的方向水平向右 由牛顿第二定律可知 小球所受合外力的方向水平向右 即沿图中od方向 选项d正确 选项a b c错误 5 2014课标 24 12分 0 550 公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离 当前车突然停止时 后车司机可以采取刹车措施 使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰 通常情况下 人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s 当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km h的速度匀速行驶时 安全距离为120m 设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2 5 若要求安全距离仍为120m 求汽车在雨天安全行驶的最大速度 答案20m s 或72km h 解析设路面干燥时 汽车与路面间的动摩擦因数为 0 刹车时汽车的加速度大小为a0 安全距离为s 反应时间为t0 由牛顿第二定律和运动学公式得 0mg ma0 s v0t0 式中 m和v0分别为汽车的质量和刹车前的速度 设在雨天行驶时 汽车与路面间的动摩擦因数为 依题意有 0 设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a 安全行驶的最大速度为v 由牛顿第二定律和运动学公式得 mg ma s vt0 联立 式并代入题给数据得v 20m s 72km h 考点二牛顿运动定律的应用6 2015海南单科 9 5分 多选 如图 升降机内有一固定斜面 斜面上放一物块 开始时 升降机做匀速运动 物块相对于斜面匀速下滑 当升降机加速上升时 a 物块与斜面间的摩擦力减小b 物块与斜面间的正压力增大c 物块相对于斜面减速下滑d 物块相对于斜面匀速下滑 答案bd当升降机匀速运动 物块相对于斜面匀速下滑时有 mgsin mgcos 则 tan 为斜面倾角 当升降机加速上升时 设加速度为a 物块处于超重状态 超重ma 物块 重力 变为g mg ma 支持力变为n mg ma cos mgcos b对 重力 沿斜面向下的分力g下 mg ma sin 沿斜面摩擦力变为f n mg ma cos mgcos a错误 f mg ma cos tan mg ma cos mg ma sin g下 所以物块仍沿斜面匀速运动 d对 c错误 7 2015江苏单科 6 4分 多选 一人乘电梯上楼 在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示 以竖直向上为a的正方向 则人对地板的压力 a t 2s时最大b t 2s时最小c t 8 5s时最大d t 8 5s时最小 答案ad地板对人的支持力fn mg ma t 2s时 a有正的最大值 此时fn最大 由牛顿第三定律知a正确 b错误 t 8 5s时 a有负的最大值 此时fn最小 由牛顿第三定律知c错误 d正确 8 2017课标 24 12分 为提高冰球运动员的加速能力 教练员在冰面上与起跑线相距s0和s1 s1 s0 处分别放置一个挡板和一面小旗 如图所示 训练时 让运动员和冰球都位于起跑线上 教练员将冰球以初速度v0击出 使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板 冰球被击出的同时 运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗 训练要求当冰球到达挡板时 运动员至少到达小旗处 假定运动员在滑行过程中做匀加速运动 冰球到达挡板时的速度为v1 重力加速度大小为g 求 1 冰球与冰面之间的动摩擦因数 2 满足训练要求的运动员的最小加速度 答案 1 2 解析本题考查动能定理 匀变速直线运动规律 1 设冰球的质量为m 冰球与冰面之间的动摩擦因数为 由动能定理得 mgs0 m m 解得 2 冰球到达挡板时 满足训练要求的运动员中 刚好到达小旗处的运动员的加速度最小 设这种情况下 冰球和运动员的加速度大小分别为a1和a2 所用的时间为t 由运动学公式得 2a1s0 v0 v1 a1t s1 a2t2 联立 式得a2 9 2016四川理综 10 17分 避险车道是避免恶性交通事故的重要设施 由制动坡床和防撞设施等组成 如图竖直平面内 制动坡床视为与水平面夹角为 的斜面 一辆长12m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床 当车速为23m s时 车尾位于制动坡床的底端 货物开始在车厢内向车头滑动 当货物在车厢内滑动了4m时 车头距制动坡床顶端38m 再过一段时间 货车停止 已知货车质量是货物质量的4倍 货物与车厢间的动摩擦因数为0 4 货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0 44倍 货物与货车分别视为小滑块和平板 取cos 1 sin 0 1 g 10m s2 求 1 货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向 2 制动坡床的长度 答案 1 5m s2方向沿制动坡床向下 2 98m 解析 1 设货物的质量为m 货物在车厢内滑动过程中 货物与车厢间的动摩擦因数 0 4 受摩擦力大小为f 加速度大小为a1 则f mgsin ma1 f mgcos 联立 式并代入数据得a1 5m s2 a1的方向沿制动坡床向下 2 设货车的质量为m 车尾位于制动坡床底端时的车速为v 23m s 货物在车厢内开始滑动到车头距制动坡床顶端s0 38m的过程中 用时为t 货物相对制动坡床的运动距离为s1 在车厢内滑动的距离s 4m 货车的加速度大小为a2 货车相对制动坡床的运动距离为s2 货车受到制动坡床的阻力大小为f f是货车和货物总重的k倍 k 0 44 货车长度l0 12m 制动坡床的长度为l 则mgsin f f ma2 f k m m g s1 vt a1t2 s2 vt a2t2 s s1 s2 l l0 s0 s2 联立 并代入数据得l 98m 10 2015天津理综 10 16分 某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意如图 皮带在电动机的带动下保持v 1m s的恒定速度向右运动 现将一质量为m 2kg的邮件轻放在皮带上 邮件和皮带间的动摩擦因数 0 5 设皮带足够长 取g 10m s2 在邮件与皮带发生相对滑动的过程中 求 1 邮件滑动的时间t 2 邮件对地的位移大小x 3 邮件与皮带间的摩擦力对皮带做的功w 答案 1 0 2s 2 0 1m 3 2j 解析 1 设邮件放到皮带上与皮带发生相对滑动过程中受到的滑动摩擦力为f 则f mg 取向右为正方向 对邮件应用动量定理 有ft mv 0 由 式并代入数据得t 0 2s 2 邮件与皮带发生相对滑动的过程中 对邮件应用动能定理 有fx mv2 0 由 式并代入数据得x 0 1m 3 邮件与皮带发生相对滑动的过程中 设皮带相对地面的位移为s 则s vt 摩擦力对皮带做的功w fs 由 式并代入数据得w 2j 答案bd启动时 乘客与车一起做加速运动 由牛顿第二定律可知 乘客受到车厢作用力的方向与车运动方向相同 选项a错误 对6 7 8节车厢水平方向受力分析 如图甲所示甲由牛顿第二定律可得 f1 3kmg 3ma 对7 8节车厢水平方向受力分析 如图乙所示乙由牛顿第二定律可得f2 2kmg 2ma 两方程联立可得 选项b正确 动车组进站时 做匀减速直线运动 由速度位移公式可得x 即x与v2成正比 选项c错误 由功率定义和牛顿第二定律可得 第一种情况动车组的最大速度为v1 8kmg 0 第二种情况动车组的最大速度为v2 8kmg 0 两方程联立可得 选项d正确 12 2017课标 25 20分 如图 两个滑块a和b的质量分别为ma 1kg和mb 5kg 放在静止于水平地面上的木板的两端 两者与木板间的动摩擦因数均为 1 0 5 木板的质量为m 4kg 与地面间的动摩擦因数为 2 0 1 某时刻a b两滑块开始相向滑动 初速度大小均为v0 3m s a b相遇时 a与木板恰好相对静止 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力 取重力加速度大小g 10m s2 求 1 b与木板相对静止时 木板的速度 2 a b开始运动时 两者之间的距离 答案 1 1m s 2 1 9m 解析本题考查直线运动和牛顿定律 1 滑块a和b在木板上滑动时 木板也在地面上滑动 设a b和木板所受的摩擦力大小分别为f1 f2和f3 a和b相对于地面的加速度大小分别为aa和ab 木板相对于地面的加速度大小为a1 在物块b与木板达到共同速度前有f1 1mag f2 1mbg f3 2 m ma mb g 由牛顿第二定律得f1 maaa f2 mbab f2 f1 f3 ma1 设在t1时刻 b与木板达到共同速度 其大小为v1 由运动学公式有v1 v0 abt1 v1 a1t1 联立 式 代入已知数据得 v1 1m s 2 在t1时间间隔内 b相对于地面移动的距离为sb v0t1 ab 设在b与木板达到共同速度v1后 木板的加速度大小为a2 对于b与木板组成的体系 由牛顿第二定律有f1 f3 mb m a2由 式知 aa ab 再由 式知 b与木板达到共同速度时 a的速度大小也为v1 但运动方向与木板相反 由题意知 a和b相遇时 a与木板的速度相同 设其大小为v2 设a的速度大小从v1变到v2所用的时间为t2 则由运动学公式 对木板有v2 v1 a2t2对a有v2 v1 aat2在t2时间间隔内 b 以及木板 相对地面移动的距离为s1 v1t2 a2 在 t1 t2 时间间隔内 a相对地面移动的距离为sa v0 t1 t2 aa t1 t2 2a和b相遇时 a与木板的速度也恰好相同 因此a和b开始运动时 两者之间的距离为s0 sa s1 sb联立以上各式 并代入数据得s0 1 9m 也可用如图的速度 时间图线求解 审题指导如何建立物理情景 构建解题路径 首先分别计算出b与板 a与板 板与地面间的滑动摩擦力大小 判断出a b及木板的运动情况 把握好几个运动节点 由各自加速度大小可以判断出b与木板首先达到共速 此后b与木板共同运动 a与木板存在相对运动 且a运动过程中加速度始终不变 木板先加速后减速 存在两个过程 c组教师专用题组1 2015课标 20 6分 0 45 多选 在一东西向的水平直铁轨上 停放着一列已用挂钩连接好的车厢 当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时 连接某两相邻车厢的挂钩p和q间的拉力大小为f 当机车在西边拉着车厢以大小为a的加速度向西行驶时 p和q间的拉力大小仍为f 不计车厢与铁轨间的摩擦 每节车厢质量相同 则这列车厢的节数可能为 a 8b 10c 15d 18 答案bc如图所示 假设挂钩p q东边有x节车厢 西边有y节车厢 每节车厢质量为m 当向东行驶时 以y节车厢为研究对象 则有f mya 当向西行驶时 以x节车厢为研究对象 则有f mx a 联立两式有y x 可见 列车车厢总节数n x y x 设x 3n n 1 2 3 则n 5n 故可知选项b c正确 2 2013浙江理综 19 6分 多选 如图所示 总质量为460kg的热气球 从地面刚开始竖直上升时的加速度为0 5m s2 当热气球上升到180m时 以5m s的速度向上匀速运动 若离开地面后热气球所受浮力保持不变 上升过程中热气球总质量不变 重力加速度g 10m s2 关于热气球 下列说法正确的是 a 所受浮力大小为4830nb 加速上升过程中所受空气阻力保持不变c 从地面开始上升10s后的速度大小为5m sd 以5m s匀速上升时所受空气阻力大小为230n答案ad刚开始上升时 空气阻力为零 f浮 mg ma 解得f浮 m g a 460 10 0 5 n 4830n a项正确 加速上升过程 随着速度增大 空气阻力增大 b项错误 浮力和重力不变 而随着空气阻力的增大 加速度会逐渐减小 直至为零 故上升10s后的速度v at 5m s c项错误 匀速上升时 f浮 ff mg 所以ff f浮 mg 4830n 4600n 230n d项正确 3 2011北京理综 18 6分 0 60 蹦极 就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处 从几十米高处跳下的一种极限运动 某人做蹦极运动 所受绳子拉力f的大小随时间t变化的情况如图所示 将蹦极过程近似为在竖直方向的运动 重力加速度为g 据图可知 此人在蹦极过程中最大加速度约为 a gb 2gc 3gd 4g答案b 蹦极 运动的最终结果是人悬在空中处于静止状态 此时绳的拉力等于人的重力 由图可知 绳子拉力最终趋于恒定时等于重力 即f0 mg 则f0 mg 当绳子拉力最大时 人 处于最低点且合力最大 故加速度也最大 此时f最大 f0 3mg 方向竖直向上 由ma f最大 mg 3mg mg 2mg得最大加速度为2g 故b正确 4 2015课标 25 20分 0 204 下暴雨时 有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害 某地有一倾角为 37 sin37 的山坡c 上面有一质量为m的石板b 其上下表面与斜坡平行 b上有一碎石堆a 含有大量泥土 a和b均处于静止状态 如图所示 假设某次暴雨中 a浸透雨水后总质量也为m 可视为质量不变的滑块 在极短时间内 a b间的动摩擦因数 1减小为 b c间的动摩擦因数 2减小为0 5 a b开始运动 此时刻为计时起点 在第2s末 b的上表面突然变为光滑 2保持不变 已知a开始运动时 a离b下边缘的距离l 27m c足够长 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力 取重力加速度大小g 10m s2 求 1 在0 2s时间内a和b加速度的大小 2 a在b上总的运动时间 答案 1 3m s21m s2 2 4s 解析 1 在0 2s时间内 a和b的受力如图所示 其中f1 n1是a与b之间的摩擦力和正压力的大小 f2 n2是b与c之间的摩擦力和正压力的大小 方向如图所示 由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得f1 1n1 n1 mgcos f2 2n2 n2 n1 mgcos 规定沿斜面向下为正方向 设a和b的加速度分别为a1和a2 由牛顿第二定律得 mgsin f1 ma1 mgsin f2 f1 ma2 联立 式 并代入题给条件得a1 3m s2 a2 1m s2 2 在t1 2s时 设a和b的速度分别为v1和v2 则v1 a1t1 6m s v2 a2t1 2m s t t1时 设a和b的加速度分别为a1 和a2 此时a与b之间的摩擦力为零 同理可得a1 6m s2a2 2m s2即b做减速运动 设经过时间t2 b的速度减为零 则有v2 a2 t2 0联立式得t2 1s 在t1 t2时间内 a相对于b运动的距离为s 12m 27m此后b静止不动 a继续在b上滑动 设再经过时间t3后a离开b 则有l s v1 a1 t2 t3 a1 可得t3 1s 另一解不合题意 舍去 设a在b上总的运动时间为t总 有t总 t1 t2 t3 4s 利用下面的速度图线求解 正确的参照上述答案及评分参考给分 a组2015 2017年高考模拟 基础题组 时间 20分钟分值 40分 一 选择题 每题5分 共10分 1 2016北京丰台一模 18 在商场中 为了节约能源 无人时 自动扶梯以较小的速度运行 当有顾客站到扶梯上时 扶梯先加速 后匀速将顾客从一楼运送到二楼 速度方向如图所示 若顾客与扶梯保持相对静止 下列说法正确的是 a 在加速阶段 顾客所受支持力大于顾客的重力b 在匀速阶段 顾客所受支持力大于顾客的重力c 在加速阶段 顾客所受摩擦力与速度方向相同d 在匀速阶段 顾客所受摩擦力与速度方向相同 三年模拟 答案a当扶梯匀速运动时 顾客所受支持力等于顾客的重力 顾客不受摩擦力 所以b d选项错误 当扶梯加速运动时 有斜向上的加速度 合力方向斜向上 顾客所受支持力大于顾客的重力 顾客受到水平向左的静摩擦力 所以a选项正确 c选项错误 2 2015北京石景山一模 18 如图所示 一轻质弹簧沿竖直方向放置在水平地面上 其下端固定 当弹簧的长度为原长时 其上端位于o点 现有一小球从o点由静止释放 将弹簧压缩至最低点 弹簧始终处于弹性限度内 在此过程中 关于小球的加速度a随下降位移x的变化关系 下图中正确的是 答案a小球自o点由静止下降的过程中 跟弹簧一起构成了做简谐运动的系统 小球做简谐运动的回复力由重力和弹力的合力提供 由牛顿第二定律有a 可见a跟x成线性变化关系 由简谐运动的对称性知小球初 末状态的加速度大小相等而方向相反 综合以上分析可知a选项正确 3 2017北京顺义二模 22 16分 如图所示 斜面ac长l 1m 倾角 37 cd段为与斜面平滑连接的水平地面 一个质量m 2kg的小物块从斜面顶端a由静止开始滑下 小物块与斜面 地面间的动摩擦因数均为 0 5 不计空气阻力 g 10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 求 1 小物块在斜面上运动时的加速度大小a 2 小物块滑到斜面底端c点时的速度大小v 3 小物块在水平地面上滑行的时间t 二 非选择题 共30分 答案 1 2m s2 2 2m s 3 0 4s 解析 1 根据牛顿第二定律有mgsin mgcos ma得 a 2m s2 2 根据匀变速直线运动规律有v2 2al得 v 2m s 3 根据动量定理有 mgt 0 mv得 t 0 4s 4 2015北京海淀零模 22 14分 如图所示 楔形物块固定在水平地面上 其斜面的倾角 37 一个质量m 0 50kg的小物块以v0 8 0m s的初速度 沿斜面向上滑行一段距离速度减为零 已知小物块与斜面间的动摩擦因数 0 25 sin37 0 60 cos37 0 80 g取10m s2 求 1 小物块向上滑行过程中的加速度大小 2 小物块向上滑行的时间 3 小物块向上滑行过程中克服摩擦力所做的功 答案 1 8 0m s2 2 1 0s 3 4 0j解析 1 小物块沿斜面向上滑行的过程中 受重力 支持力 摩擦力 根据牛顿第二定律有 mgsin37 mgcos37 ma解得 a 8 0m s2负号表示加速度方向与正方向相反 加速度大小为8 0m s2 2 设小物块向上滑行的时间为t 根据运动学公式t 解得 t 1 0s 3 小物块沿斜面向上滑行的位移x t此过程中 小物块克服摩擦力做的功wf mgcos37 x解得 wf 4 0j b组2015 2017年高考模拟 综合题组 时间 20分钟分值 30分 一 选择题 每题5分 共15分 1 2017北京海淀二模 19 应用物理知识分析生活中的常见现象 可以使物理学习更加深入有趣 有一块橡皮静止于平整的水平桌面上 现用手指沿水平方向推橡皮 橡皮将由静止开始运动 并且在离开手指后还会在桌面上滑行一段距离才停止运动 关于橡皮从静止到离开手指的运动过程 下列说法中正确的是 a 橡皮离开手指瞬间加速度为零b 橡皮离开手指前一直做加速运动c 水平推力越大 橡皮受到的摩擦力越大d 橡皮一定在与手指分离之前出现最大速度 答案d对橡皮受力分析 橡皮离开手指前水平方向受到向前的推力和向后的摩擦力 橡皮离开手指的过程中 与手指间弹力不断减小 当减小到零时 两者没有相互作用力 开始脱离 离开手指瞬间 还有摩擦力产生的加速度 不为零 a错 离开手指前 橡皮先加速 后减速 当推力等于摩擦力时速度达最大值 b错 d对 滑动摩擦力f mg与外力无关 c错 2 2016北京东城一模 18 实验小组为了探究物体在倾角不同的斜面上的运动情况 将足够长的粗糙木板的一端固定在水平地面上 使物体以大小相同的初速度v0由底端冲上斜面 每次物体在斜面上运动过程中斜面倾角保持不变 在倾角 从0 逐渐增大到90 的过程中 a 物体的加速度增大b 物体的加速度减小c 物体在斜面上能达到的最大位移先增大后减小d 物体在斜面上能达到的最大位移先减小后增大 答案d设物体质量为m 物体与斜面间的动摩擦因数为 当物体沿倾角为 的斜面上滑时 受到重力mg 斜面的支持力n 滑动摩擦力f 如图所示 对物体由牛顿第二定律得 mgsin f man mgcos 0f n联立解得 a gsin gcos gsin 其中 为锐角 且tan 在 从0 逐渐增大到90 的过程中 加速度a先增大后减小 因此 a b错误 物体沿斜面上升的最大位移x 在 从0 逐渐增大到90 的过程中 x先减小后增大 因此 c错误 d正确 考查点 受力分析 牛顿第二定律 匀变速直线运动方程 数学应用能力 思路分析根据牛顿第二定律和运动学规律 整理出加速度和位移的表达式 讨论加速度和位移与倾角的关系 得出答案 3 2016北京海淀期中 6 多选 如图所示 某同学在教室中站在体重计上研究超重与失重 她由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为 下蹲 过程 由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为 起立 过程 关于她的实验现象 下列说法中正确的是 a 只有 起立 过程 才能出现失重的现象b 只有 下蹲 过程 才能出现超重的现象c 起立 下蹲 的过程 都能出现超重和失重的现象d 起立 的过程 先出现超重现象后出现失重现象 答案cd该同学在体重计上 起立 时 先有向上的加速度 后有向下的加速度 故先超重后失重 下蹲 时先有向下的加速度 后有向上的加速度 故先失重后超重 a b错误 c d正确 考查点超重 失重 解题关键 起立 先有向上的加速度后有向下的加速度 下蹲 反之 加速度a向上时超重 加速度a向下时失重 4 2015北京石景山一模 24 15分 如图所示 生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙 甲的速度为v0 质量均为m的工件离开甲前与甲的速度相同 并平稳地传到乙上 工件与乙之间的动摩擦因数为 乙的宽度足够大 重力加速度为g 1 若乙保持静止 求某工件在乙上滑行的距离 2 若乙的速度也为v0 求 刚滑上乙时 某工件受到摩擦力的大小和方向 某工件在乙上垂直于传送带乙的运动方向滑行的距离 某工件在乙上滑行的过程中产生的热量 3 若乙的速度为v 试判断某工件在乙上滑行的过程中所受摩擦力是否发生变化 并通过分析和计算说明理由 二 非选择题 共15分 答案 1 2 见解析 m 3 见解析解析 1 若乙保持静止 根据牛顿第二定律和运动学公式可得 mg ma0 2ax0解得工件在乙上滑行的距离x0 2 沿甲与乙的运动方向建立坐标系如图1所示 刚滑上乙时 工件相对乙运动的速度为v0 方向如图1所示 45 工件受到摩擦力的大小为f mg方向如图1所示 45 图1 沿x轴方向 根据牛顿运动定律和运动学公式可得 mgsin max0 2axx1解得工件在乙上垂直于乙的运动方向滑行的距离x1 解法一 工件在乙上沿x轴方向的位移为x1 沿y轴方向的位移为y根据牛顿运动定律和运动学公式ax gsin ay gcos 在x轴方向0 2axx1在y轴方向 0 2ayy工件滑动的时间t 乙前进的距离y1 v0t工件相对乙的位移l 解得l 摩擦产生的热量q mgl解得q m解法二 以传送带乙为参考系 工件以初速度v0做匀减速运动 直到相对静止 工件相对传送带乙的位移l 摩擦产生的热量q mgl解得q m 3 当乙的速度为v时 工件相对乙的速度与y轴方向的夹角为 tan 工件受到的摩擦力与工件相对乙运动速度的方向相反 如图2所示 图2 工件在x轴 y轴方向的加速度的大小分别为ax ay 根据牛顿运动定律有ax gsin ay gcos 经过极短的时间 t 工件在x轴 y轴方向上的相对速度大小分别为v