高考物理一轮复习 专题3 牛顿运动定律课件.ppt

专题三牛顿运动定律 考点6 考点7 考点8 考点9 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6牛顿运动定律的理解1 多选 2016 课标全国 18 6分 一质点做匀速直线运动 现对其施加一恒力 且原来作用在质点上的力不发生改变 则 a 质点速度的方向总是与该恒力的方向相同b 质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直c 质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同d 质点单位时间内速率的变化量总是不变 考点6 考点7 考点8 考点9 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 答案 bc匀速直线运动的质点加一恒力后 合力即该恒力 质点做匀变速运动 根据牛顿第二定律f ma 可知选项c正确 由加速度定义式可知单位时间内速度的变化量总是不变 速率的变化量不一定相等 选项d错误 质点的速度方向不一定与该恒力的方向相同 选项a错误 某一时刻恒力方向与速度方向垂直时 速度方向立即改变 而恒力方向不会改变 所以速度方向不可能总是与该恒力的方向垂直 选项b正确 考点6 考点7 考点8 考点9 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 2 多选 2015 海南单科 8 5分 如图 物块a b和c的质量相同 a和b b和c之间用完全相同的轻弹簧s1和s2相连 通过系在a上的细线悬挂于固定点o 整个系统处于静止状态 现将细线剪断 将物块a的加速度的大小记为a1 s1和s2相对于原长的伸长分别记为 l1和 l2 重力加速度大小为g 在剪断的瞬间 a a1 3gb a1 0c l1 2 l2d l1 l2 考点6 考点7 考点8 考点9 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 答案 ac细线剪断前 a受细线向上的拉力f1 3mg 还受重力mg以及弹簧s1向下的拉力f2 2mg 细线剪断瞬间 线的拉力f1突然消失 但弹簧s1对其拉力不能突变 此时 a受的合力f 3mg 方向向下 由f ma知 其加速度大小a1 3g 故a正确 b错误 此瞬间因弹簧形变未来得及发生改变 此时仍有 所以 l1 2 l2 故选项c正确 d错误 考点6 考点7 考点8 考点9 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 3 2015 海南单科 5 3分 如图 一充电后的平行板电容器的两极板相距l 在正极板附近有一质量为m 电荷量为q q 0 的粒子 在负极板附近有另一质量为m 电荷量为 q的粒子 在电场力的作用下 两粒子同时从静止开始运动 已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距l的平面 若两粒子间相互作用力可忽略 不计重力 则m m为 a 3 2b 2 1c 5 2d 3 1 考点6 考点7 考点8 考点9 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 4 2014 课标全国 17 6分 如图 用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上 系统处于平衡状态 现使小车从静止开始向左加速 加速度从零开始逐渐增大到某一值 然后保持此值 小球稳定地偏离竖直方向某一角度 橡皮筋在弹性限度内 与稳定在竖直位置时相比 小球的高度 a 一定升高b 一定降低c 保持不变d 升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定 考点6 考点7 考点8 考点9 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 5 2013 课标全国 14 6分 一物块静止在粗糙的水平桌面上 从某时刻开始 物块受到一方向不变的水平拉力作用 假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力 以a表示物块的加速度大小 f表示水平拉力的大小 能正确描述f与a之间关系的图象是 答案 c设物块受的滑动摩擦力为ff 当拉力f增大至等于滑动摩擦力时 物块才开始滑动 根据牛顿第二定律得f ff ma 则f ff ma c项正确 考点6 考点7 考点8 考点9 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 6 2013 海南单科 2 3分 一质点受多个力的作用 处于静止状态 现使其中一个力的大小逐渐减小到零 再沿原方向逐渐恢复到原来的大小 在此过程中 其他力保持不变 则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是 a a和v都始终增大b a和v都先增大后减小c a先增大后减小 v始终增大d a和v都先减小后增大 答案 c设变化的这个力为f1 其他力的合力为f2 根据牛顿第二定律可得 加速度a先增大后减小 此过程中速度v的方向与加速度a的方向始终相同 所以速度v始终增大 c项正确 考点6 考点7 考点8 考点9 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 7 多选 2012 课标全国 14 6分 伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验 提出了惯性的概念 从而奠定了牛顿力学的基础 早期物理学家关于惯性有下列说法 其中正确的是 a 物体抵抗运动状态变化的性质是惯性b 没有力的作用 物体只能处于静止状态c 行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性d 运动物体如果没有受到力的作用 将继续以同一速度沿同一直线运动 答案 ad惯性是指物体保持原来的运动状态 或抵抗运动状态变化 的性质 当物体不受力的作用时 将保持匀速直线运动或静止状态 选项a d正确 选项b错误 行星在圆周轨道上保持匀速率运动是由于受到始终指向圆心 大小不变的力的作用 不是由于惯性 选项c错误 考点6 考点7 考点8 考点9 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 8 2012 海南单科 1 3分 根据牛顿第二定律 下列叙述正确的是 a 物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比b 物体所受合外力必须达到一定值时 才能使物体产生加速度c 物体加速度的大小跟它的所受作用力中的任一个的大小成正比d 当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时 物体水平加速度大小与其质量成反比 答案 d物体加速度的大小与物体受到的合力成正比 与物体的质量成反比 选项a错误 力是产生加速度的原因 只要有合力 物体就有加速度 它们之间有瞬时对应关系 不存在累积效应 选项b错误 物体加速度的大小与它受到的合力成正比 选项c错误 根据矢量的合成和分解 即fx max 选项d正确 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 1 作用力与反作用力的 三同 四异 三无关 1 三同 大小相同 性质相同 变化情况相同 2 四异 方向不同 受力物体不同 产生效果不同 施力物体不同 3 三无关 与物体的种类无关 与物体的运动状态无关 与是否和另外物体相互作用无关 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 2 相互作用力与平衡力的比较 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 3 牛顿第二定律的 五个 性质 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 典例导引1 2017 黑龙江七台河二模 物体静止于一斜面上 如图所示 则下述说法正确的是 a 物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力b 物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力c 物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力d 物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 解析 物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对作用力和反作用力 故a错误 物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力 b正确 斜面对物体的作用力是支持力和摩擦力的合力 与重力平衡 所以物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力 故c错误 物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的分力和垂直于斜面向下的分力 垂直于斜面向下的分力与对斜面的压力大小相等 但不是对斜面的压力 答案 b 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 高招1一对作用力与反作用力的判定方法判断一对力是否为作用力和反作用力 主要从两方面入手 1 看作用点 作用力和反作用力应作用在两个物体上 两者具有异体性 2 看产生原因 作用力和反作用力是由于相互作用而产生的 两者具有相互性 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 典例导引2动摩擦因数 0 2的水平面上有一个质量m 2kg的小球 小球与水平轻弹簧及与竖直方向夹角 45 的不可伸长的轻绳一端相连 此时小球处于静止平衡状态 且水平面对小球的弹力恰好为零 g取10m s2 且小球与地面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力 则在剪断轻绳的瞬间 以下说法不正确的是 a 此时轻弹簧的弹力大小为20nb 地面对小球的作用力大于20nc 小球的加速度大小为8m s2 方向向左d 若剪断弹簧与墙连接 则剪断的瞬间小球的加速度大小为10m s2 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 解析 未剪断轻绳时 小球受力如图所示 由于小球处于静止状态 根据共点力平衡条件可得f ftcos45 20n 在剪断轻绳的瞬间 弹簧还来不及发生变化 所以弹簧的弹力不变仍为20n a不符合题意 在剪断轻绳的瞬间 地面对小球的支持力为20n 同时地面对小球还存在一个摩擦力 故地面对小球的作用力大于20n b不符合题意 在剪断轻绳的瞬间 平面对小球的支持力fn mg 20n 摩擦力为ff mg 4n 根据牛顿第二定律得加速度 方向水平向左 c不符合题意 在剪断弹簧与墙连接的瞬间 轻绳对小球的拉力瞬间为零 此时小球所受的合力为零 则小球的加速度为零 故d符合题意 答案 d 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 高招2应用牛顿第二定律求瞬时加速度的技巧在分析瞬时加速度时应注意两个基本模型和特点 1 轻绳 轻杆或接触面模型 不发生明显形变就能产生弹力的物体 剪断 或脱离 后 其弹力立即消失 不需要形变恢复时间 2 轻弹簧 轻橡皮绳模型 两端同时连接有物体的弹簧或橡皮绳 特点是形变量大 其形变恢复需要较长时间 在瞬时性问题中 其弹力的大小往往可以看成保持不变 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 1 2017 广东广州模拟 根据伽利略理想斜面实验 利用如图所示的轨道装置做实验 在斜轨上先后铺垫三种粗糙程度不同的材料 小球从左侧斜轨上的o点由静止释放后沿斜轨向下运动 并沿右侧斜轨上升到的最高位置依次为1 2 3 对比这三次实验可知 a 第一次实验中小球接触的材料是最光滑的b 第二次实验中小球的机械能守恒c 第三次实验中小球的惯性最大d 第三次实验中小球对轨道最低点的压力最大 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 答案 d如果斜面光滑 则小球应到达与左侧o点等高的位置 所以三次实验小球均受到阻力作用 第一次实验小球上升的高度最低 接触的材料是最不光滑的 a错误 第二次实验小球上升的高度低于原来的高度 说明有阻力做负功 故机械能不守恒 b错误 惯性只与质量有关 由于不知道三次实验所用小球的质量的大小关系 故不能明确小球的惯性大小 c错误 第三次实验中小球到达最低点的速度最大 则根据向心力公式可知 小球对轨道最低点的压力最大 故d正确 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 2 多选 2017 宁夏银川一模 如图所示 a b两物块质量分别为2m m 用一轻弹簧相连 将a用长度适当的轻绳悬挂于天花板上 系统处于静止状态 b物块恰好与水平桌面接触而没有挤压 此时轻弹簧的伸长量为x 现将悬绳剪断 则下列说法正确的是 a 悬绳剪断后 a物块向下运动2x时速度最大b 悬绳剪断后 a物块向下运动3x时速度最大c 悬绳剪断瞬间 a物块的加速度大小为2g 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 答案 bd剪断悬绳前 对物块b受力分析 物块b受到重力和弹簧的弹力 可知弹力f mg 悬绳剪断瞬间 对物块a分析 物块a的合力为f合 2mg f 3mg 根据牛顿第二定律 得a g 故c错误 d正确 弹簧开始处于伸长状态 弹力f mg kx 物块a向下压缩 当2mg f kx 时 速度最大 即x 2x 所以a下降的距离为3x 故b正确 a错误 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 3 2017 吉林调研 如图所示 质量为4kg的物体a静止在竖直的轻弹簧上面 质量为1kg的物体b用细线悬挂起来 a b紧挨在一起但a b之间无压力 某时刻将细线剪断 则细线剪断瞬间 b对a的压力大小为 g取10m s2 a 0b 8nc 10nd 50n 答案 b剪断细线前 物体a b间无压力 则弹簧的弹力f mag 40n 剪断细线的瞬间 对物体a b整体分析 整体加速度 2m s2 对物体b隔离分析 有mbg fn mba 解得fn mbg mba 8n 故选b 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 4 多选 2017 内蒙古包头一模 如图所示 一个质量为m的刚性圆环套在粗糙的竖直固定细杆上 圆环的直径略大于细杆的直径 圆环的两边与两个完全相同的轻质弹簧相连 轻质弹簧的另一端分别相连在和圆环同一高度的墙壁上的p q两点处 弹簧的劲度系数为k 起初圆环处于o点 弹簧处于原长状态且原长为l 细杆上面的a b两点到o点的距离都为l 将圆环拉至a点由静止释放 对于圆环从a点运动到b点的过程中 下列说法正确的是 a 圆环通过o点的加速度小于gb 圆环在o点的速度最大 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 5 2017 山东枣庄质检 有一轻质橡皮筋下端挂一个铁球 手持橡皮筋的上端使铁球竖直向上做匀加速运动 若某时刻手突然停止运动 则下列判断正确的是 a 铁球立即停止上升 随后开始向下运动b 铁球立即开始向上做减速运动 当速度减到零后开始下落c 铁球立即开始向上做减速运动 当速度达到最大值后开始下落d 铁球继续向上做加速运动 当速度达到最大值后才开始做减速运动 答案 d铁球匀加速上升 受到拉力和重力的作用 且拉力的大小大于重力 手突然停止运动瞬间 铁球由于惯性继续向上运动 开始阶段橡皮条的拉力还大于重力 合力竖直向上 铁球继续向上加速运动 当拉力等于重力后 速度达到最大值 之后拉力小于重力 铁球开始做减速运动 故a b c错误 d正确 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 考点7牛顿运动定律的应用一 两类基本问题 超重失重问题1 多选 2016 课标全国 19 6分 两实心小球甲和乙由同一种材料制成 甲球质量大于乙球质量 两球在空气中由静止下落 假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比 与球的速率无关 若它们下落相同的距离 则 a 甲球用的时间比乙球长b 甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小c 甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小d 甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 2 2016 海南单科 5 3分 沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力f的作用 其下滑的速度 时间 v t 图线如图所示 已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数 在0 5s 5 10s 10 15s内f的大小分别为f1 f2和f3 则 a f1f3c f1 f3d f1 f3 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 答案 a对物体的受力分析如图所示 根据v t图象可知 物体在0 5s内和10 15s内的加速度大小均为a 方向相反 则在0 5s内 根据牛顿第二定律有mgsin ff f1 ma 得f1 mgsin ff ma 在5 10s内 加速度为0 根据牛顿第二定律有mgsin ff f2 0 得f2 mgsin ff 在10 15s内 根据牛顿第二定律有ff f3 mgsin ma 则f3 mgsin ff ma 故有f3 f2 f1 选项a正确 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 3 多选 2015 课标全国 20 6分 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 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 4 多选 2015 海南单科 9 5分 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 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 答案 bd升降机加速上升时 物体将出现超重现象 故物体对斜面的压力增大 b正确 由ff fn知 物体与斜面间的摩擦力也增大 故a错误 开始 升降机匀速运动 物体相对斜面匀速下滑 由力的平衡知 gsin gcos 其中g为重力 为斜面与水平面的夹角 可见最初匀速下滑是因为满足sin cos 或 tan 这一条件 而与物体重力无关 升降机加速上升时 以升降机为参考系 电梯内物体超重 这仅仅是相当于重力增大了 但因满足了 tan 这一条件 故物体相对斜面仍匀速下滑 因此c错误 d正确 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 5 2017 课标全国 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 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 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 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 超重 失重和完全失重的比较 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 典例导引3 2017 湖南株洲诊断 滑雪运动是运动员把滑雪板装在靴底在雪地上进行的滑行 跳跃的竞赛运动 当滑雪板相对雪地速度较大时 会把雪内的空气逼出来 在滑雪板与雪地间形成一个暂时的 气垫 从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦 然而当滑雪板相对雪地速度较小时 与雪地接触的时间超过某一值 滑雪板就会下陷 使得与雪地间的摩擦力增大 假设速度超过8m s时 滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由 1 0 25变为 2 0 125 一运动员从倾角 37 的坡顶a处由静止开始自由下滑 滑至坡底b b处为一光滑小圆弧 后又滑上一段水平地面 最后停在c处 如图所示 不计空气阻力 已知坡长l 24 1m g取10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 1 求运动员从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间 2 求运动员到达b处时的速度大小 3 若滑雪板与水平地面间的动摩擦因数 3 0 5 求运动员在水平地面上运动的最大距离 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 解析 1 由牛顿第二定律得 mgsin 1mgcos ma1 有a1 gsin gcos 4m s2运动员从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间 2 由牛顿第二定律得 mgsin 2mgcos ma2 有a2 gsin 2gcos 5m s2代入数据解得vb 15m s 3 根据牛顿第二定律得a3 3g 5m s2在水平面滑行的距离 答案 1 2s 2 15m s 3 22 5m 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 高招3两类基本问题的分析方法 1 解决两类基本问题的思路 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 2 应用牛顿第二定律的解题步骤 分析题意 明确已知条件和所求量 选取研究对象 所选取的研究对象可以是一个物体 也可以是几个物体组成的系统 同一个题目 根据题意和解题需要也可以先后选取不同的研究对象 对研究对象进行受力情况和运动情况分析 受力分析时切莫多力和缺力 运动情况分析时 若过程较复杂 应分段研究 特别关注相邻过程的联系点 根据牛顿第二定律和运动学公式列方程求解 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 典例导引4 2017 湖南株洲模拟 一质量为m的铝球用细线悬挂静止在足够深的油槽中 如图甲 某时刻剪断细线 铝球开始在油槽中下沉 通过传感器得到铝球的加速度随下沉速度变化的图象如图乙所示 下列说法正确的是 a 铝球刚开始运动的加速度a0 gb 铝球下沉的速度将会一直增大d 铝球下沉过程机械能的减少等于克服油阻力所做功 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 答案 c 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 高招4图象问题的分析技巧与思路1 分析图象问题的总体思路分析与牛顿第二定律有关的图象问题 总的思路便是一看轴 二看面 三看斜率 四看特别点 然后采用排除法 凡有一条不符合要求的即可排除 看曲直 就是看图线应该是直线还是曲线 看走势 就是看随着横坐标的增大 纵坐标应该如何变化 特殊点 指的是图象与坐标轴的交点 图象间的交点或图象的拐点等 必要时 要看曲线斜率 并结合特殊点验证 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 2 几种常见图象的分析技巧 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 典例导引5 多选 下列关于超重 失重现象的描述 正确的是 a 列车在水平轨道上加速行驶 列车上的人处于超重状态b 电梯正在减速下降 人在电梯中处于超重状态c 蹦床运动员在空中上升阶段处于失重状态 下落阶段处于超重状态d 神舟十一号飞船在竖直向上加速升空的过程中 飞船里的宇航员处于超重状态 解析 列车在水平轨道上加速行驶时 列车上的人在竖直方向上平衡 既不失重也不超重 a错误 电梯正在减速下降 加速度方向竖直向上 电梯里的人为超重状态 b正确 运动员在空中上升和下落阶段加速度都竖直向下 为失重状态 c错误 飞船加速升空的过程中 加速度向上 飞船中的宇航员处于超重状态 d正确 答案 bd 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 高招5超重 失重状态的判断方法 1 从受力的角度判断当物体受向上的拉力 或支持力 大于重力时 物体处于超重状态 小于重力时处于失重状态 等于零时处于完全失重状态 2 从速度变化角度判断物体向上加速或向下减速时 超重 物体向下加速或向上减速时 失重 3 从加速度方向角度判断物体有向上的加速度时 超重 物体有向下的加速度时 失重 当向下的加速度a g时 完全失重 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 1 多选 2017 广东肇庆二模 欧洲太空总署火星登陆器 斯基亚帕雷利 于2016年10月19日坠毁在火星表面 最新分析认为是错误的数据导致登陆器计算机提早释放了降落伞 而减速用的推进器只点火几秒钟就终止 当时登陆器位于火星表面上方3 7km处 错误虽只持续了1s 但足以破坏登陆器的导航系统 以下是火星登陆器离火星表面的高度随时间变化的图象 下列说法正确的是 a 0 t1阶段的速度先增大后减小b 在t2 t3阶段处于超重状态c 在t1 t2阶段一定是静止的d 在t3 t4阶段做加速运动 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 答案 abd通过题图可知 图象上各点的切线的斜率的绝对值代表速度的大小 故在0 t1阶段 曲线上点的切线的斜率先增大后减小 故它的速度先增大后减小 选项a正确 在t2 t3阶段 曲线上各点的切线的斜率的绝对值由大到小 故其速度由大到小 物体向下做减速运动 加速度方向向上 故物体处于超重状态 选项b正确 在t1 t2阶段 h的高度不变 但物体也可能在同一高度平动 所以这一阶段不一定是静止的 选项c错误 在t3 t4阶段 切线的斜率的绝对值逐渐增大 即物体的速度变大 所以物体做加速运动 选项d正确 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 2 多选 2017 广东深圳一模 如图甲所示 质量m 1kg 初速度v0 6m s的物块受水平向左的恒力f作用 在粗糙的水平地面上从o点开始向右运动 o点为坐标原点 整个运动过程中物块速率的二次方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示 g取10m s2 下列说法中正确的是 a t 2s时物块速度为零b t 3s时物块回到o点c 恒力f大小为2nd 物块与水平面间的动摩擦因数为0 1 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 3 2017 山东济南模拟 在建筑装修中 工人用质量为4 0kg的磨石对水平地面和斜壁进行打磨 已知磨石与水平地面 斜壁之间的动摩擦因数 相同 g取10m s2 1 当磨石受到水平方向f1 20n的推力打磨水平地面时 恰好做匀速直线运动 求动摩擦因数 2 若用磨石对 37 的斜壁进行打磨 如图所示 当对磨石施加竖直向上的推力f2 60n时 求磨石从静止开始沿斜壁向上运动0 8m所需时间 斜壁足够长 sin37 0 6 cos37 0 8 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 答案 1 0 5 2 0 8s 解析 1 磨石在水平地面上恰好做匀速直线运动 由f1 ff mg 得 0 5 2 磨石与斜壁间的正压力fn f2 mg sin 根据牛顿第二定律有 f2 mg cos fn ma 解得a 2 5m s2 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 4 2017 湖南株洲诊断 如图甲所示 光滑平台右侧与一长为l 2 5m的水平木板相接 木板固定在地面上 现有一小滑块以v0 5m s初速度滑上木板 恰好滑到木板右端停止 现将木板右端抬高 使木板与水平地面的夹角 37 如图乙所示 让滑块以相同的初速度滑上木板 不计滑块滑上木板时的能量损失 g取10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 求 1 滑块与木板之间的动摩擦因数 2 滑块从滑上倾斜木板到滑回木板底端所用的时间t 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 考点8牛顿运动定律的应用二 连接体问题1 多选 2015 课标全国 20 6分 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 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 2 2017 课标全国 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 重力加速度大小g取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 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 解析 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ff1 ff2和ff3 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ff1 1mag ff2 1mbg ff3 2 m ma mb g 由牛顿第二定律得ff1 maaa ff2 mbab ff2 ff1 ff3 ma1 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 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 12abt12 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ff1 ff3 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 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 3 2016 海南单科 13 9分 水平地面上有质量分别为m和4m的物块a和b 两者与地面的动摩擦因数均为 细绳的一端固定 另一端跨过轻质动滑轮与a相连 动滑轮与b相连 如图所示 初始时 绳处于水平拉直状态 若物块a在水平向右的恒力f作用下向右移动了距离s 重力加速度大小为g 求 1 物块b克服摩擦力所做的功 2 物块a b的加速度大小 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 解析 1 物块a移动了距离s 则物块b移动的距离为物块b受到的摩擦力大小为ff 4 mg 物块b克服摩擦力所做的功为w ffs1 2 mgs 2 设物块a b的加速度大小分别为aa ab 绳中的张力为ft 由牛顿第二定律得f mg ft maa 2ft 4 mg 4mab 由a和b的位移关系得aa 2ab 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 4 2015 课标全国 25 20分 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 重力加速度g取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 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 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ff1 fn1是a与b之间的摩擦力和正压力的大小 ff2 fn2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ff1 1fn1 fn1 mgcos ff2 2fn2 fn2 fn1 mgcos 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 规定沿斜面向下为正 设a和b的加速度分别为a1和a2 由牛顿第二定律得mgsin ff1 ma1 mgsin ff2 ff1 ma2 联立 式 并代入题给条件得a1 3m s2 a2 1m s2 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 5 2013 课标全国 25 18分 一长木板在水平地面上运动 在t 0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上 以后木板运动的速度 时间图象如图所示 已知物块与木板的质量相等 物块与木板间及木板与地面间均有摩擦 物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力 且物块始终在木板上 重力加速度g取10m s2 求 1 物块与木板间 木板与地面间的动摩擦因数 2 从t 0时刻到物块与木板均停止运动时 物块相对于木板的位移的大小 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 答案 1 0 200 30 2 1 125m 解析 1 从t 0时开始 木板与物块之间的摩擦力使物块加速 使木板减速 此过程一直持续到物块和木板具有共同速度为止 由题图可知 在t1 0 5s时 物块和木板的速度相同 设t 0到t t1时间间隔内 物块和木板的加速度大小分别为a1和a2 则式中v0 5m s v1 1m s分别为木板在t 0 t t1时速度的大小 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 设物块和木板的质量为m 物块和木板间 木板与地面间的动摩擦因数分别为 1 2 由牛顿第二定律得 1mg ma1 1 2 2 mg ma2 联立 式得 1 0 20 2 0 30 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 2 在t1时刻后 地面对木板的摩擦力阻碍木板运动 物块与木板之间的摩擦力改变方向 设物块与木板之间的摩擦力大小为ff 物块和木板的加速度大小分别为a1 和a2 则由牛顿第二定律得ff ma1 2 2mg ff ma2 假设ff 1mg 与假设矛盾 故ff 1mg 由 式知 物块加速度的大小a1 等于a1 物块的v t图象如图中点划线所示 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 1 连接体 两个或两个以上相互作用的物体组成的系统叫连接体 比较常见的连接体有如下三种 1 用细绳连接的物体系 如图甲 乙所示 2 相互挤压在一起的物体系 如图丙所示 3 相互摩擦的物体系 如图丁所示 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 2 外力 内力 以物体组成的系统为研究对象 系统之外的物体对该系统的作用力称为外力 而系统内各物体间的相互作用力称为内力 3 整体法 在连接体问题中 如果不要求知道各个物体之间的相互作用力 可将几个物体作为一个整体分析受力或运动 这种方法称为整体法 4 隔离法 将物体从系统中隔离出来作为研究对象 分析其受力或运动 这种方法称为隔离法 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 典例导引6如图所示 一夹子夹住木块 在力f作用下向上提升 夹子和木块的质量分别为m1 m2 夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为ff 若木块不滑动 力f的最大值是 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 答案 a 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 高招6整体法 隔离法求解动力学问题的应用技巧 1 整体法 隔离法的选取原则若连接体内各物体具有相同的加速度 且不需要求物体之间的作用力 可以把它们看成一个整体 分析整体受到的合外力 应用牛顿第二定律求出加速度 或其他未知量 若连接体内各物体的加速度不相同 或者要求出系统内各物体之间的作用力时 就需要把物体从系统中隔离出来 应用牛顿第二定律列方程求解 2 整体法 隔离法的交替运用连接体内各物体具有相同的加速度 若要求物体之间的作用力时 可以先用整体法求出加速度 然后再用隔离法选取合适的研究对象 应用牛顿第二定律求作用力 即先整体求加速度 后隔离求内力 若要求连接体整体所受的外力时 可先用隔离法求出加速度 然后再用整体法求外力 即先隔离求加速度 后整体求外力 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 典例导引7 2017 河南洛阳模拟 如图所示的装置中 重为4n的物块用一平行于斜面的细线拴在斜面上端的小柱上 整个装置被固定在测力计上并保持静止 斜面的倾角为30 如果物块与斜面间无摩擦 装置稳定以后 在烧断细线物块下滑时测力计时读数与稳定时比较 a 增大4nb 增大3nc 减小1nd 不变 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 答案 c 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 高招7巧用失重思想分析系统对支持面的压力 或悬挂物的拉力 系统内有两个物体 m0处于静止状态 m处于失重状态时 系统对水平地面的压力fn m0g mg ma 其中a为处于失重状态的物体竖直向下的加速度 若处于失重状态的物体加速度不在竖直方向 需要将加速度分解 如在倾角为 的固定斜面上加速下滑的物体 加速度为a 则fn m0g mg masin 其中 a 0时 物体静止或匀速下滑 支持力大小为二者重力之和 当斜面体上表面光滑时 物体的加速度a gsin 系统对水平地面的压力fn m0 m g masin m0g mg mgsin2 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 1 2017 福建宁德一模 如图所示 质量为0 2kg的物体a静止在竖直的轻弹簧上 质量为0 6kg的物体b由细线悬挂在天花板上 b与a刚好接触但不挤压 现将细线突然剪断 则在剪断细线的瞬间a b间的作用力大小为 g取10m s2 a 0 5nb 2 5nc 0d 1 5n 答案 d剪断细线前 a b间无压力 则弹簧的弹力f mag 2n 在剪断细线的瞬间 对整体受力分析 得整体加速度 7 5m s2 对b隔离分析有mbg fn mba 解得fn mbg mba 1 5n 故选d 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 2 2017 黑龙江牡丹江期末 如图所示 有两个相同材料的物体组成的连接体在斜面上向上运动 当作用力f一定时 m2所受绳的拉力 a 与 有关b 与斜面动摩擦因数有关c 与系统运动状态有关d 仅与两物体质量有关 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 3 2017 江西南昌期中 如图所示 一质量为m0的楔形木块放在水平桌面上 它的顶角为90 两底角分别为 和 a b为两个位于斜面上质量均为m的小木块 已知所有接触面都是光滑的 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 a m0g mgb m0g 2mgc m0g mg sin sin d m0g mg cos cos 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 答案 a取a b m0整体为研究对象 其竖直方向受力情况及系统内各物体运动状态如图所示 以竖直向上为正方向 在竖直方向上由牛顿第二定律得fn m0 2m g m0 0 m a1y m a2y 其中 a1y g sin2 a2y g sin2 又 90 sin2 sin2 1故水平桌面对楔形木块的支持力fn m0g mg 由牛顿第三定律得答案a正确 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 考点9牛顿运动定律的应用三 临界极值问题 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 透析真题 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 2 2017 天津 10 16分 如图所示 物块a和b通过一根轻质不可伸长的细绳相连 跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧 质量分别为ma 2kg mb 1kg 初始时a静止于水平地面上 b悬于空中 现将b竖直向上再举高h 1 8m 未触及滑轮 然后由静止释放 一段时间后细绳绷直 a b以大小相等的速度一起运动 之后b恰好可以和地面接触 g取10m s2 空气阻力不计 求 1 b从释放到细绳刚绷直时的运动时间t 2 a的最大速度v的大小 3 初始时b离地面的高度h 答案 1 0 6s 2 2m s 3 0 6m 透析真题 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 解析 1 b从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动 有h 12gt2 代入数据解得t 0 6s 2 设细绳绷直前瞬间b速度大小为vb 有vb gt 细绳绷直瞬间 细绳张力远大于a b的重力 a b相互作用 由动量守恒得mbvb ma mb v 之后a做匀减速运动 所以细绳绷直后瞬间的速度v即为最大速度 联立 式 代入数据解得v 2m s 3 细绳绷直后 a b一起运动 b恰好可以和地面接触 说明此时a b的速度为零 这一过程中a b组成的系统机械能守恒 有12 ma mb v2 mbgh magh 代入数据解得h 0 6m 透析真题 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点6 考点7 考点8 考点9 透析真题 试做真题 2015 课标全国 25 20分 一长木板置于粗糙水平地面上 木板左端放置一小物块 在木板右方有一墙壁 木板右端与墙壁的距离为4 5m 如图 a 所示 t 0时刻开始 小物块与木板一起以共同速度向右运动 直至t 1s时木板与墙壁碰撞 碰撞时间极短 碰撞前后木板速度大小不变 方向相反 运动过程中小物块始终未离开木板 已知碰撞后1s时间内小物块的v t图线如图 b 所示 木板的质量是小物块质量的15倍 重力加速度大小g取10m s2 求 1 木板与地面间的动摩擦因数 1及小物块与木板间的动摩擦因数 2 2 木板的最小长度 3 木板右端离墙壁的