高考物理 考前必看知识点六.doc

2013高考物理考前必看知识点六牛顿运动定律的综合应用问题1：瞬时性问题。l1l2图2(a) 例1、如图2（a）所示，一质量为m的物体系于长度分别为l1、l2的两根细线上，l1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为，l2水平拉直，物体处于平衡状态。现将l2线剪断，求剪断瞬时物体的加速度。（l）下面是某同学对该题的一种解法： 分析与解：设l1线上拉力为t1，l2线上拉力为t2，重力为mg，物体在三力作用下保持平衡，有t1cosmg，t1sint2，t2mgtanl1l2图2(b)剪断线的瞬间，t2突然消失，物体即在t2反方向获得加速度。因为mg tanma，所以加速度ag tan，方向在t2反方向。 你认为这个结果正确吗？请对该解法作出评价并说明理由。（2）若将图2(a)中的细线l1改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图2(b)所示，其他条件不变，求解的步骤和结果与（l）完全相同，即 ag tan，你认为这个结果正确吗？请说明理由。问题2：独立性问题。mm图3 当物体受到几个力的作用时，各力将独立地产生与其对应的加速度（力的独立作用原理），而物体表现出来的实际加速度是物体所受各力产生加速度叠加的结果。那个方向的力就产生那个方向的加速度。 例2、如图3所示，一个劈形物体m放在固定的斜面上，上表面水平，其上表面上放有光滑小球m，劈形物体从静止开始释放，沿斜面下滑，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是：a沿斜面向下的直线 b抛物线c竖直向下的直线 d无规则的曲线图7 问题3：临界问题。相互接触的物体间可能存在弹力相互作用。对于面接触的物体，在接触面间弹力变为零时，它们将要分离。抓住相互接触物体分离的这一条件，就可顺利解答相关问题。下面举例说明。例3、一根劲度系数为k，质量不计的轻弹簧，上端固定,下端系一质量为m的物体，用一水平木板将物体托住，并使弹簧处于自然长度。如图7所示。现让木板由静止开始以加速度a（ag）匀加速向下移动。求经过多长时间木板开始与物体分离。fp图8例4、如图8所示，一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都不计，盘内放一个物体p处于静止，p的质量m=12kg，弹簧的劲度系数k=300n/m。现在给p施加一个竖直向上的力f，使p从静止开始向上做匀加速直线运动，已知在t=0.2s内f是变力，在0.2s以后f是恒力，g=10m/s2，则f的最小值是 ，f的最大值是 。fp图9例5、一弹簧秤的秤盘质量m1=15kg，盘内放一质量为m2=105kg的物体p，弹簧质量不计，其劲度系数为k=800n/m，系统处于静止状态，如图9所示。现给p施加一个竖直向上的力f，使p从静止开始向上做匀加速直线运动，已知在最初02s内f是变化的，在02s后是恒定的，求f的最大值和最小值各是多少？（g=10m/s2）例6、如图10，在光滑水平面上放着紧靠在一起的ab两物体，b的质量是a的2倍，b受到向右的恒力fb=2n，a受到的水平力fa=(92t)n，(t的单位是s)。从t0开始计时，则：fa图10fbabaa物体在3s末时刻的加速度是初始时刻的511倍； bt4s后，b物体做匀加速直线运动； ct4.5s时，a物体的速度为零；dt4.5s后，ab的加速度方向相反。aap45图11例7、如图11所示，细线的一端固定于倾角为45的光滑楔形滑块a的顶端p处，细线的另一端拴一质量为m的小球。当滑块至少以加速度a= 向左加速运动时，小球对滑块的压力等于零；当滑块以a=2g的加速度向左加速运动时，线中拉力t= 。问题4：综合运用整体法和隔离法解题。图14fmm两个或两个以上物体相互连接参与运动的系统称为连接体。以平衡态或非平衡态下连接体问题拟题屡次呈现于高考卷面中，是考生备考临考的难点之一。例8、用质量为m、长度为l的绳沿着光滑水平面拉动质量为m的物体，在绳的一端所施加的水平拉力为f， 如图14所示，求：（1）物体与绳的加速度；（2）绳中各处张力的大小(假定绳的质量分布均匀，下垂度可忽略不计。)v0mm图17 例10、如图17所示，水平粗糙的地面上放置一质量为m、倾角为的斜面体，斜面体表面也是粗糙的。有一质量为m的小滑块以初速度v0由斜面底端滑上斜面，经过时间t到达某处速度为零，在小滑块上滑过程中斜面体保持不动。求此过程中水平地面对斜面体的摩擦力与支持力各为多大？限时训练卷：1一个质量可忽略不计的降落伞，下面吊一个很轻的弹簧测力计，测力计下面挂一个质量为10kg的物体。降落伞在下降过程中受到的空气阻力为30n，则此过程中测力计的示数为（取g=10m/s2）图23m右左a130n b30n c70n d100n2在汽车中悬线上挂一小球，实验表明，当汽车做匀变速直线运动时，悬线将与竖直方向成某一固定角度。如图23所示，若在汽车底板上还有一个与其相对静止的物体m，则关于汽车的运动情况和物体m的受力情况正确的是：a汽车一定向右做加速运动； b汽车一定向左做加速运动；cm除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向右的摩擦力作用；dm除受到重力、底板的支持力作用外，还可能受到向左的摩擦力作用。mab图24 3如图24所示,一质量为m的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为90，两底角为和；a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块，已知两个斜面都是光滑的。现发现a、b沿斜面下滑，而楔形木块静止不动，这时楔形木块对水平桌面的压力等于 （ ）amg+mg bmg+2mg cmg+mg(sin+sin) dmg+mg(cos+cos)图254如图25所示，一个铁球从竖立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落，接触弹簧后将弹簧压缩。在压缩的全过程中，弹簧均为弹性形变，那么当弹簧的压缩量最大时：a球所受合力最大，但不一定大于重力值b球的加速度最大，且一定大于重力加速度值c球的加速度最大，有可能小于重力加速度值d球所受弹力最大，且一定大于重力值5、有一只箩筐盛有几个西瓜，放在粗糙水平地面上，箩筐与水平地面间的动摩擦因数为。若给箩筐一个水平初速度v0，让整筐西瓜在水平地面上滑行，则在滑行过程中，箩筐内某个质量为m的西瓜（未与箩筐接触）受到周围的西瓜对它的作用力的大小为：a图26gfffna0 b c d6、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26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a当一定时，越大，斜面对物体的支持力越小b当一定时，越大，斜面对物体的摩擦力越大c当一定时，越大，斜面对物体的支持力越小d当一定时，越大，斜面对物体的摩擦力越小7、放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力f的作用，f的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图27、28所示。取重力加速度g=10m/s2。由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数分别为：t/sf/n02468123图27t/sv/ms-10246824图28 am=0.5kg，=0.4; bm=1.5kg，=2/15; cm=0.5kg，=0.2; dm=1.0kg，=0.2.8、一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动探测器通过喷气而获得推动力以下关于喷气方向的描述中正确的是a探测器加速运动时，沿直线向后喷气 b探测器加速运动时，竖直向下喷气图29c探测器匀速运动时，竖直向下喷气 d探测器匀速运动时，不需要喷气9、物体b放在物体a上，a、b的上下表面均与斜面平行（如图29所示），当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面c向上做匀减速运动时，下列说法正确的是： aa受到b的摩擦力沿斜面方向向上 ba受到b的摩擦力沿斜面方向向下fm0m图30 ca、b之间的摩擦力为零 da、b之间是否存在摩擦力取决于a、b表面的性质10如图30所示，弹簧秤外壳质量为m0，弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩下吊着一重物，重物质量为m。现用一方向竖直向上的外力f拉着弹簧秤，使其向上做匀加速运动，则弹簧秤的读数为：amg b c df 11如图，在竖直立在水平面的轻弹簧上面固定一块质量不计的薄板，在薄板上放一重物，并用手将重物往下压一些，然后突然将手撤去，重物即被弹射出去，则在弹射过程中，（即重物与弹簧脱离之前），重物的运动情况是（） a一直加速 b先减速，后加速 c先加速、后减速 d匀加速 12如图所示，一根轻弹簧上端固定，下端挂一质量为m0的平盘，盘中有一物体，质量为m，当盘静止时，弹簧的长度比自然长度伸长了l。今向下拉盘使弹簧再伸长l后停止，然后松手放开，设弹簧总处在弹性限度以内，刚刚松开手时盘对物体的支持力等于多少？答案：例1、分析与解：（1）错。因为l2被剪断的瞬间，l1上的张力大小发生了变化。剪断瞬时物体的加速度a=gsin.（2）对。因为l2被剪断的瞬间，弹簧l1的长度来不及发生变化，其大小和方向都不变。例2、分析与解：因小球在水平方向不受外力作用，水平方向的加速度为零，且初速度为零，故小球将沿竖直向下的直线运动，即c选项正确。例3、分析与解：设物体与平板一起向下运动的距离为x时，物体受重力mg，弹簧的弹力f=kx和平板的支持力n作用。据牛顿第二定律有：mg-kx-n=ma得n=mg-kx-ma当n=0时，物体与平板分离，所以此时因为，所以。例4、分析与解：因为在t=0.2s内f是变力，在t=0.2s以后f是恒力，所以在t=0.2s时，p离开秤盘。此时p受到盘的支持力为零，由于盘和弹簧的质量都不计，所以此时弹簧处于原长。在00.2s这段时间内p向上运动的距离：x=mg/k=0.4m因为，所以p在这段时间的加速度当p开始运动时拉力最小，此时对物体p有n-mg+fmin=ma,又因此时n=mg，所以有fmin=ma=240n.当p与盘分离时拉力f最大，fmax=m(a+g)=360n.例5、分析与解：因为在t=0.2s内f是变力，在t=0.2s以后f是恒力，所以在t=0.2s时，p离开秤盘。此时p受到盘的支持力为零，由于盘的质量m1=15kg，所以此时弹簧不能处于原长，这与例2轻盘不同。设在00.2s这段时间内p向上运动的距离为x,对物体p据牛顿第二定律可得： f+n-m2g=m2a对于盘和物体p整体应用牛顿第二定律可得：令n=0，并由述二式求得，而，所以求得a=6m/s2.当p开始运动时拉力最小，此时对盘和物体p整体有fmin=(m1+m2)a=72n.当p与盘分离时拉力f最大，fmax=m2(a+g)=168n.例6、分析与解：对于a、b整体据牛顿第二定律有：fa+fb=(ma+mb)a,设a、b间的作用为n，则对b据牛顿第二定律可得： n+fb=mba解得当t=4s时n=0，a、b两物体开始分离，此后b做匀加速直线运动，而a做加速度逐渐减小的加速运动，当t=4.5s时a物体的加速度为零而速度不为零。t4.5s后，a所受合外力反向，即a、b的加速度方向相反。当tg时，则小球将“飘”离斜面，只受两力作用，如图13所示，此时细线与水平方向间的夹角45。由牛顿第二定律得：tcos=ma,tsin=mg,解得。例8、分析与解：(1)以物体和绳整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得：图15fxmxmf=（m+m）a,解得a=f/(m+m).(2)以物体和靠近物体x长的绳为研究对象，如图15所示。根据牛顿第二定律可得：fx=(m+mx/l)a=(m+)。由此式可以看出：绳中各处张力的大小是不同的，当x=0时，绳施于物体m的力的大小为。例9、分析与解：取小滑块与斜面体组成的系统为研究对象，系统受到的外力有重力(m+m)g/地面对系统的支持力n、静摩擦力f(向下)。建立如图17所示的坐标系，对系统在水平方向与竖直方向分别应用牛顿第二定律得：f=0mv0cos/tn(m+m