【物理】2019届一轮复习人教版 牛顿运动定律 学案

【物理】2019届一轮复习人教版 牛顿运动定律 学案

母题03 牛顿运动定律 ‎【母题 一】2018年全国普通高等 校招生统一考试物理（江苏卷）‎ ‎【母题原题】（多选）如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置．物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点．在从A到B的过程中，物块（ ）‎ A. 加速度先减小后增大 B. 经过O点时的速度最大 C. 所受弹簧弹力始终做正功 D. 所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功 ‎【答案】 AD A点到O点过程，弹簧由压缩恢复原长弹力做正功，从O点到B点的过程，弹簧伸长，弹力做负功，故选项C错误；从A到B的过程中根据动能定理弹簧弹力做的功等于物体克服摩擦力做的功，故选项D正确。‎ 点睛：本题以弹簧弹开物体的运动为背景考查力与运动的关系和功能关系，解题的关键是要分阶段将物体的受力情况和运动情况综合分析，另外还要弄清整个运动过程中的功能关系。‎ ‎【母题 二】2018年全国普通高等 校招生统一考试物理（新课标I卷）‎ ‎【母题原题】如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态，现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动，以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】 A ‎【点睛】牛顿运动定律是高中物理主干知识，匀变速直线运动规律贯穿高中物理。‎ ‎【命题意图】 本题属于连接体模型，涉及的知识点有相对运动和牛顿运动定律的应用，需要考生运用整体法和隔离法解决这类问题，意在考查考生的综合分析能力。‎ ‎【考试方向】 对于连接体模型，命题多集中在两个或两个以上相关联的物体之间的相互作用和系统所受的外力情况，一般根据连接类型（直接连接型、绳子连接型、弹簧连接型），且考查时多涉及物体运动的临界和极值问题。‎ ‎【得分要点】 处理连接体问题的基本方法是隔离法和整体法：分析整体受力，不需要求物体间相互作用力时，多采用整体法；要求求出系统内部物体之间的作用力时，需采用隔离法。涉及临界或极值问题时，要分析此状态下的受力特点和运动特点，找到临界或极值产生的条件。 - ‎ 抓住“两个分析”和“一个桥梁”.“两个分析”是指“受力分析”和“运动情景或运动过程分析”.“一个桥梁”是指“加速度是联系运动和受力的桥梁”.综合应用牛顿运动定律和运动 公式解决问题。‎ ‎1．高考考查特点 ‎(1)高考题注重基本概念的理解及基本公式及推论的灵活应用，计算题要注意追及相遇类为背景的实际问题．‎ ‎(2)熟练掌握运动 的基本规律及推论，实际问题中做好过程分析及运动中的规律选取是解题的关键．‎ ‎2．解题常见误区及提醒 ‎(1)基本概念公式及基本推论记忆不准确，应用不灵活．‎ ‎(2)实际问题中过程不清晰、时间关系、速度关系、位移关系把握不准．‎ ‎(3)解决追及相遇问题时，要抓住题目中的关键词语(如“刚好”、“最多”、“至少”等)‎ ‎【母题1】如图所示是采用动力 方法测量空间站质量的原理图，若已知飞船质量为，其推进器的平均推力为F。在飞船与空间站对接后，在推进器工作时测出飞船和空间站一起运动的加速度为a，则空间站的质量为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】 B ‎【点睛】通过牛顿第二定律，根据整体法求出整体的质量，从而求出空间站的质量。‎ ‎【母题2】如图所示，一细线的一端固定于倾角为的光滑楔形滑块A上的顶端O处，细线另一端拴一质量为m=0.2 g的小球静止在A上。若滑块从静止向左匀加速运动时加速度为a。(取.）‎ A. 当a=5m/s2时，线中拉力为 B. 当a=10m/s2时, 小球受的支持力为 C. 当a=12m/s2时, 经过1秒钟小球运动的水平位移是6m D. 在稳定后，地面对A的支持力一定小于两个物体的重力之和 ‎【答案】 A ‎【解析】当小球对滑块的压力恰好等于零时，小球所受重力mg和拉力T使小球随滑块一起沿水平方向向左加速运动，由牛顿运动定律得小球和滑块共同的加速度为：。当 时，斜面对小球有支持力，将小球所受的力沿加速度方向和垂直于加速度方向分解，有：，，联立解得：，故A正确；当时，斜面对小球恰好没有支持力，故N=0，故B错误；当时，滑块的位移为，而小球要先脱离斜面，然后保持与滑块相同的运动状态，故在这1s内小球运动的水平位移小于6m，故C错误；在稳定后，对小球和滑块A整体受力分析可知，在竖直方向没有加速度，故地面对A的支持力等于两个物体重力之和，故D错误；故选A。‎ ‎【点睛】对小球受力分析，根据牛顿第二定律求出支持力为零时的加速度，从而判断小球是否离开斜面，再结合牛顿第二定律和平行四边形定则求出绳子的拉力。‎ ‎【母题3】某人身系弹性轻绳自高空P点自由下落，a点是弹性绳的原长位置，c是人所能到达的最低点，b是人静止悬挂时的平衡位置，把由P点到a点的过程称为过程Ⅰ，由a点到c点的过程称为过程Ⅱ，不计空气阻力，下列说法正确的是 A. 过程Ⅰ中人的动量的改变量小于重力的冲量 B. 过程Ⅱ中人的动量的减少量的大小等于过程Ⅰ中重力的冲量的大小 C. 过程Ⅱ中人的动能逐渐减小到零 D. 过程Ⅱ中人的机械能的减少量等于过程Ⅰ中重力做功的大小 ‎【答案】 B 点睛：该题关键在于对人进行受力分析，根据合力方向与速度方向的关系，判断人的运动情况．分析时要抓住弹力的可变性，知道人的合力为零时速度最大，动能最大． ‎ ‎【母题4】如图所示，斜面AD和BD与水平方向的夹角分别为60°和30°，两斜面的A端和B端在同一竖直面上，现让两个可视为质点的物块分别从 两斜面的顶端同时由静止下滑，结果两物块同时滑到斜面底端D，设两物块与AD、BD面间的动摩擦因数分别为μ1和μ2，则μ1：μ2为 A. 1:3 B. 3:1 C. :1 D. 1: ‎ ‎【答案】 B 物体在BD面上运动的时间：‎ 由题意可知：‎ 联立以上各式解得：，故B正确。‎ ‎【母题5】如图所示，用轻质弹簧将篮球拴在升降机底板上，此时弹簧竖直，篮球恰好与光滑的侧壁和光滑的倾斜天花板接触，在篮球与侧壁之间装有压力传感器，当升降机沿竖直方向运动时，压力传感器的示数逐渐增 大，某同 对此现象给出了下列分析与判断，其中可能正确的是 A. 升降机正在匀加速上升 B. 升降机正在匀减速上升 C. 升降机正在加速下降，且加速度越来越大 D. 升降机正在减速下降，且加速度越来越大 ‎【答案】 C ‎【解析】AB：对篮球受力分析如图，‎ ‎【母题6】如图所示，M、N两物体叠放在一起，在恒力F作用下，一起向上做匀加速直线运动，则关于两物体受力情况的说法正确的是( )‎ A. 物体M可能受到6个力 / -- ‎ B. 物体N可能受到4个力 ‎ C. 物体M与墙之间一定有摩擦力 D. 物体M与N之间一定有摩擦力 ‎【答案】 D ‎【解析】M、N两物体一起向上做匀加速直线运动，合力向上，对MN整体进行受力分析，受到重力和F，墙对M没有弹力，否则合力不能向上，也就不可能有摩擦力；对N进行受力分析，得：N受到重力，M对N的支持力，这两个力的合力不能向上，所以还受到M对N向上的静摩擦力，共3个力；再对M进行受力分析，得：M受到重力、推力F、N对M的压力以及N给M沿斜面向下的静动摩擦力，一共4个力，故D正确，ABC错误；故选D。‎ ‎【母题7】（多选）趣味运动会上运动员手持 球拍托球沿水平面匀加速跑，设球拍和球的质量分别为M、m，球拍平面和水平面之间的夹角为，球拍与球保持相对静止，球拍与球间摩擦及空气阻力不计，则（ ）‎ A. 运动员的加速度为 B. 球处于失重状态 C. 球对拍的作用力为 D. 球拍对人的作用力为 ‎【答案】 AC ‎【解析】对 球：受到重力mg和球拍的支持力N，作出力图如图，‎ 点睛：本题是两个作用下产生加速度的问题，分析受力情况是解答的关键，正确选择研究对象，运用正交分解，根据牛顿第二定律求解.‎ ‎【母题8】（多选）如图所示，质量分布为m和M的两长方体物块P和Q，叠放在倾角为θ的固定斜面上，P、Q间的动摩擦因数为，Q与斜面间的动摩擦因数为，当它们一起冲上斜面，沿斜面向上滑动时，两物块始终保持相对静止，则物块P对Q的摩擦力 A. 大小为 B. 大小为 C. 方向平行于斜面向上 D. 方向平行于斜面向下 ‎【答案】 BC ‎【解析】对PQ整体受力分析，受到重力、支持力和滑动摩擦力，如图；‎ ‎【点睛】本题关键要灵活选择研究对象，先整体后隔离解答比较简洁．求P、Q间的内力时必须采用隔离法．‎ ‎【母题9】如图所示，倾角为37°足够长的传送带以4m/s的速度顺时针转动，现将小物块以2m/s的初速度沿斜面向下冲上传送带，小物块的速度随时间变化的关系如图所示，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，试求：‎ ‎（1）小物块与传送带间的动摩擦因数为多大;‎ ‎（2）0 8s内小物块与传送带之间的划痕为多长.‎ ‎【答案】 （1） （2）18m ‎【解析】试题分析：根据v-t图象的斜率求出物体运动的加速度，由牛顿第二定律求解物体与传送带间的动摩擦因数；速度图象的“面积”大小等于位移，物体在0-2s内的位移为负值，在2-8s内的位移为正值；在前6s内物体与传送带发生相对滑动，求出相对位移△x。‎ ‎（1）根据v-t图象的斜率表示加速度，可得物体的加速度大小为： ‎ 由牛顿第二定律得： ‎ 带入数据解得： ‎ 点睛：本题主要考查了传送带问题，根据图象分析物体的运动情况，求出位移和加速度，从而求出相对位移。‎ ‎【母题10】如图所示，一质量m的长木板静止在水平地面上，某时刻一质量m的小铁块以水平向左速度v0从木板的右端滑上木板。已知木板与地面间的动摩擦因数μ，铁块与木板间的动摩擦因数4μ，求：‎ ‎(1)铁块相对木板滑动时，木板的加速度; ； ‎ ‎(2)为使木块不冲出木板，则木板的最短长度;‎ ‎(3)若木块不冲出木板，则木板在水平地面上滑行的总路程.‎ ‎【答案】 （1） （2） （3）‎ ‎【解析】试题分析：小铁块滑上木板后做匀减速直线运动，木板做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律分别求出它们的加速度；当二者速度相等时达到相对静止，根据位移公式可求得两物体的对地位移，则可求得木板的最短长度；二者速度相等后一起做匀减速直线运动，由位移公式求出位移，然后求和即可。‎ ‎（1）设铁块在木板上滑动时，铁块的加速度为，由牛顿第二定律得： ‎ 解得： ‎ 设铁块在木板上滑动时，木板的加速度为，由牛顿第二定律得： ‎ 解得： ‎ ‎（2）小滑块与长木板速度相等时： 解得： ‎ 小铁块运动的距离为： 带入可得： ‎ 木板在水平地面上滑行的总路程为： ‎ 点睛：本题主要考查了板块相对滑动问题，对两个物体的运动情况分析清楚，然后根据牛顿第二定律列式求解出各个运动过程的加速度，最后根据运动 公式列式求解。‎ 1、