【物理】2018届二轮复习牛顿运动定律学案(全国通用)

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文档介绍

【物理】2018届二轮复习牛顿运动定律学案(全国通用)

第一部分 牛顿运动规律特点描述 综合分析近几年的高考物理试题发现,试题在考查主干知识的同时,注重考查必修中的基本概念和基本规律,且更加突出考查学生运用"力和运动的观点"分析解决问题的能力。牛顿运动定律及其应用是每年高考考查的重点和热点,应用牛顿运动定律解题的关键是对研究对象进行受力分析和运动分析,特别是牛顿运动定律与曲线运动,万有引力定律以及电磁学等相结合的题目,牛顿定律中一般考查牛顿第二定律较多,一般涉及一下几个方面:一是牛顿第二定律的瞬时性,根据力求加速度或者根据加速度求力,二是动力学的两类问题,三是连接体问题,四是牛顿第二定律在生活生产和科技中的应用。‎ 牛顿运动定律 第一部分 知识背一背 ‎1.牛顿第一定律 ‎(1)牛顿第一定律的意义 ‎①指出了一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又称惯性定律.‎ ‎②指出力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,即力是产生加速度的原因.‎ ‎(3)惯性 ‎①量度:质量是物体惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小.‎ ‎②普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性.‎ ‎2.牛顿第二定律 ‎(1)物理意义:反映物体运动的加速度大小、方向与所受合外力的关系,且这种关系是瞬时的.‎ ‎(2)适用范围:‎ ‎①牛顿第二定律只适用于惯性参考系(相对地面静止或匀速直线运动的参考系).‎ ‎②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况.‎ ‎4.牛顿第三定律 四同: (1)大小相同(2)方向在同一直线上(3)性质相同(4)出现、存在、消失的时间相同 三不同:(1)方向不同(2)作用对象不同(3)作用效果不同 ‎5.超重与失重和完全失重 超重、失重和完全失重的比较 现象 实质 超重 物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于自身重力的现象 系统具有竖直向上的加速度或加速度有竖直向上的分量 失重 物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于自身重力的现象 系统具有竖直向下的加速度或加速度有竖直向下的分量 完全失重 物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力等于零的现象 系统具有竖直向下的加速度,且a=g 第二部分 技能+方法 一、如何理解牛顿第一定律 牛顿第一定律不是实验定律,即不能由实验直接加以验证,它是在可靠的实验事实基础上采用科学的抽象思维而推理和总结出来的.‎ 二、牛顿第一定律、惯性、牛顿第二定律的比较 ‎1.力不是维持物体运动的原因,力是改变运动状态的原因,也就是力是产生加速度的原因.‎ ‎2.牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例,而是牛顿第二定律的基础,牛顿第一定律不是由实验直接总结出来的,是以伽利略的理想实验为基础,通过对大量实验现象的思维抽象、推理而总结出来的.牛顿第一定律定性地给出了物体在不受力的理想情况下的运动规律,在此基础上牛顿第二定律定量地指出了力和运动的关系:F=ma.‎ ‎【例1】关于惯性,下列说法不正确的是: ( )‎ A.惯性是物体固有的属性,惯性越大的物体,它的运动状态越难改变 B.同一物体运动时的惯性大于静止时的惯性 C.“嫦娥一号”卫星在地球上的惯性与它绕月球飞行时的惯性相同(燃料消耗忽略不计)‎ D.各种机床和发电机的底座做得很笨重,并用螺丝固定在地面上,目的是增大惯性.‎ ‎【答案】B ‎【名师点睛】惯性是物理学中的一个性质,它描述的是物体能够保持原来的运动状态的性质,不能和生活中的习惯等混在一起.解答此题要注意:一切物体任何情况下都具有惯性.惯性只有在受力将要改变运动状态时才体现出来。‎ ‎【例2】关于牛顿第一定律的说法正确的是: ( )‎ A.由理想斜面实验探究直接得出 B.通过日常生活经验总结出来,可以用实验得到验证 C.牛顿第一定律即惯性定律,其成立不需要条件 D.在实验基础上,经分析、推理得出的规律 ‎【答案】D ‎【名师点睛】此题是对牛顿第一定律的理解的考查;要知道牛顿第一定律是建立在理想斜面实验基础上,经抽象分析推理得出的结论,它不是实验定律,不能通过实验来验证,适应于惯性系中的宏观低速物体;此题是基础题.‎ 三、牛顿第二定律的理解 ‎1.物体所受合力的方向决定了其加速度的方向,合力与加速度的大小关系是F合=ma,只要有合力,不管速度是大还是小,或是零,都有加速度,只有合力为零时,加速度才能为零,一般情况下,合力与速度无必然的联系,只有速度变化才与合力有必然的联系.‎ ‎2.合力与速度同向时,物体加速,反之则减速.‎ ‎3.物体的运动情况取决于物体受的力和物体的初始条件(即初速度),尤其是初始条件是很多同学最容易忽视的,从而导致不能正确地分析物体的运动过程 ‎【例3】(多选)如图所示,轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落,接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。在小球下落的这一全过程中,下列说法中正确的是: ( )‎ A、小球刚接触弹簧瞬间速度最大 B、小球接触弹簧时加速度立即变为竖直向上 C、从小球接触弹簧到到达最低点,小球的速度先增大后减小 D、从小球接触弹簧到到达最低点,小球的加速度先减小后增大 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ 小球刚接触弹簧瞬间具有向下的速度,开始压缩弹簧时,重力大于弹力,合力竖直向下,加速度方向竖直向下,与速度方向相同,小球做加速度运动,当小球所受的弹力大于重力时,合力竖直向上,加速度竖直向上,与速度方向相反,小球开始做减速运动,则当弹力与重力大小相等、方向相反时,小球的速度最大,故AB错误;由上分析可知,从小球接触弹簧到到达最低点,小球的速度先增大后减小,故C正确;由以上分析可知,小球加速度先减小后增大,故D错误。‎ ‎【名师点睛】本题是含有弹簧的问题,关键要抓住弹簧弹力的可变性,根据小球的受力情况,分析小球的运动情况,判断什么时刻小球的速度最大,根据牛顿第二定律分析小球的加速度的方向。‎ 四、作用力和反作用力与平衡力 作用力和反作用力与平衡力的比较 内容 作用力和反作用力 平衡力 受力物体 作用在两个相互作用的物体上 作用在同一物体上 依赖关系 相互依存,不可单独存在,同时产生,同时变化,同时消失 无依赖关系,撤除一个,另一个可依然存在,只是不再平衡 叠加性 两力作用效果不可叠加,不可求合力 两力作用效果可相互抵消,可叠加,可求合力,且合力为零 力的性质 一定是同性质的力 可以是同性质的力,也可以是不同性质的力 大小方向 大小相等、方向相反、作用在一条直线上 大小相等、方向相反、作用在一条直线上 ‎【例4】(多选)如图所示,甲、乙两人在冰面上“拔河”.两人中间位置处有一分界线,约定先使对方过分界线者为赢.若绳子质量不计,冰面可看成光滑,则下列说法正确的是: ( )‎ A.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是一对平衡力 B.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力 C.若甲的质量比乙大,则甲能赢得“拔河”比赛的胜利 D.若乙收绳的速度比甲快,则乙能赢得“拔河”比赛的胜利 ‎【答案】AC ‎【名师点晴】拔河比赛时,甲对乙的力和乙对甲的力是相互的,它们大小相等,而对于绳子而言,在绳子的质量不计的情况下,二者对绳子的力也是大小相等的;取胜的关键在于二者的体重,质量大的容易取胜;在考虑摩擦力的情况下,取胜有关键在于摩擦力的大小,地面给的摩擦力越大,则越容易取胜。‎ 五、整体法和隔离法的应用 ‎1.解答问题时,不能把整体法和隔离法对立起来,而应该把这两种方法结合起来,从具体问题的实际情况出发,灵活选取对象,恰当地选择使用隔离法和整体法.‎ ‎2.在使用隔离法解题时,所选取的隔离对象可以是连接体中的某一个物体,也可以是连接体中的某部分物体(包含两个或两个以上的单个物体),而这“某一部分”的选取,也应根据问题的实际情况,灵活处理.‎ ‎3.在选用整体法和隔离法时,可依据所求的力进行选择,若为外力则应用整体法;若所求力为内力则用隔离法.但在具体应用时,绝大多数的题目要求两种方法结合应用,且应用顺序也较为固定,即求外力时,先隔离后整体;求内力时,先整体后隔离.先整体或先隔离的目的都是为了求解共同的加速度.‎ 应用牛顿第二定律时,若研究对象为一物体系统,可将系统的所有外力及系统内每一物体的加速度均沿互相垂直的两个方向分解,则牛顿第二定律的系统表达式为:‎ ΣFx=m1a1x+m2a2x+…+mnanx ΣFy=m1a1y+m2a2y+…+mnany 应用牛顿第二定律的系统表达式解题时,可不考虑系统内物体间的相互作用力(即内力),这样能达到简化求解的目的,但需把握三个关键点:‎ ‎(1)正确分析系统受到的外力;‎ ‎(2)正确分析系统内各物体加速度的大小和方向;‎ ‎(3)确定正方向,建立直角坐标系,并列方程进行求解.‎ ‎【例5】如图,竖直放置在水平面上的轻质弹簧上放置一质量1kg的物体A,处于静止状态,若将一质量为3kg的物体B竖直向下轻放在A上的一瞬间,则B对A的压[]力大小为(g=10m/s2): ( )‎ A.30N B.0 C. D.‎ ‎【答案】C ‎【名师点睛】此题考查了牛顿第二定律的应用以及整体及隔离法的应用问题;解决本题的关键能够正确地选择研究对象,并且受力分析,运用牛顿第二定律进行求解,掌握整体法和隔离法的运用;此题是中等题,考查基本方法.‎ 六、牛顿运动定律应用规律 ‎(一)、动力学两类基本问题的求解思路 两类基本问题中,受力分析是关键,求解加速度是桥梁和枢纽,思维过程如下:‎ ‎(二)、用牛顿定律处理临界问题的方法 ‎1.临界问题的分析思路 解决临界问题的关键是:认真分析题中的物理情景,将各个过程划分阶段,找出各阶段中物理量发生突变或转折的“临界点”,然后分析出这些“临界点”应符合的临界条件,并将其转化为物理条件.‎ ‎2.临界、极值问题的求解方法 ‎(1)极限法:在题目中如出现“最大”、“最小”、“刚好”等词语时,一般隐含着临界问题,处理此类问题时,应把物理问题(或过程)推向极端,从而使临界现象(或状态)暴露出来,达到尽快求解的目的.‎ ‎(2)假设法:有些物理过程中没有明显出现临界问题的线索,但在变化过程中可能出现临界问题,也可能不出现临界问题,解答此类题目,一般采用假设法.[ ]‎ 此外,我们还可以应用图象法等进行求解.‎ ‎(三)、复杂过程的处理方法——程序法 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)的解题方法可称为程序法.用程序法解题的基本思路是:‎ ‎1.划分出题目中有多少个不同的过程或多少个不同的状态.‎ ‎2.对各个过程或各个状态进行具体分析,得出正确的结果.‎ ‎3.前一个过程的结束就是后一个过程的开始,两个过程的分界点是关键 ‎【例6】(多选)小芳站在电梯中的体重计上,电梯静止时体重计示数如图(甲)所示,电梯运行经过5楼时体重计示数如图(乙)所示,则此时: ( )‎ A.电梯可能在向上运动 B.电梯一定在向下运动 C.电梯的加速度方向一定向下 D.电梯的加速度方向可能向上 ‎【答案】AC ‎【名师点晴】超重时,物体的加速度方向是向上的,合外力的方向向上;失重时,物体的加速度方向是向下的,合外力的方向向下;所谓的超重是指体重计显示的休重较大,即人对秤的压力变大,也可以说是秤对人的支持力大于的重力,所以示重变大,反之失重就是示重较小。‎ ‎【例7】消防队员为了缩短下楼的时间,往往抱着竖直的杆直接滑下。在一次训练中,一名质量为50kg、训练有素的消防队员从离地面44m的高度抱着两端均固定的竖直杆从静止开始滑下以最短的时间落地,要求消防队员落地的速度不能大于4m/s。已知该消防队员对杆作用的最大压力为1500N,他与杆之间的动摩擦因数为0.6,当地的重力加速度为g=10m/s2 ,求:(1)消防队员下滑过程中的最大速度(2)消防队员下滑的最短时间.‎ ‎【答案】(1)20m/s (2)4s;‎ ‎【名师点睛】此题是关于牛顿第二定律的综合应用问题;首先要知道人下滑的运动过程,要想时间最短,则开始做自由落体运动,然后再最匀减速运动落到地面,从位移和速度的关联角度列出方程即可联立解答;此题是中等题.‎ ‎【例8】如图所示, A、B为水平传送带为两端,质量为m=4kg的物体,静止放上传送带的A端,并在与水平方向成37°角的力F=20N的力作用下,沿传送带向B端运动,物体与传送带间的摩擦力=0.5,求。‎ ‎(1)当传送带静止时,物体从A到B的运动时间8秒,求A、B两端间的距离。‎ ‎(2)当传送带以的速度顺时针转动时,求物体从A到B运动的时间。‎ ‎【答案】(1)16m(2)1s ‎【解析】‎ ‎(1)对物体受力分析,如图:‎ 根据牛顿定律可知:‎ ‎;‎ ‎;‎ 又 解得:‎ 从A到B的位移:‎ ‎【名师点睛】此题是牛顿第二定律的应用问题;解题的关键是正确对物体受力分析,画出受力图,根据牛顿第二定律列出方程求解加速度,然后求解时间及位移;注意摩擦力的方向问题;此题是中等题,考查学生灵活运用规律的能力.‎ 第三部分 基础练+测 ‎1. 【2017·开封市高三第一次模拟】如图(甲)所示,足够长的木板B静置于光滑水平面上,其上放置小滑块A。木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时,木板B的加速度a与拉力F关系图象如图(乙)所示,则小滑块A的质量为: ( )‎ A.4kg B.3kg C.2kg D.1kg ‎【答案】B ‎【名师点睛】知道滑块和木板在不同拉力作用下的运动规律是解决本题的关键,掌握处理图象问题的一般方法,通常通过图线的斜率和截距入手分析.‎ ‎2. 【2017·天津市五区县高三上学期期末考试】(多选)如图所示,在水平光滑桌面上放有m1 和m2两个小物块,它们中间有细线连接。已知m1=3kg,m2=2kg,连接它们的细线最大能承受6N的拉力。现用水平外力F1向左拉m1或用水平外力F2向右拉m2,为保持细线不断,则: ( )‎ m1‎ m2‎ A.F1的最大值为10N B. F1的最大值为15N C.F2的最大值为10N D.F2的最大值为15N ‎【答案】BC ‎【解析】若向左拉m1,则隔离对m2分析,Tm=m2a, 则最大加速度a=3m/s2,对m1、m2系统:F1=(m1+m2)a=(2+3)×3N=15N.故B正确,A错误;若向右拉m2,则隔离对m1分析,Tm=m1a, 则最大加速度a=2m/s2‎ 对m1、m2系统: F2=(m1+m2)a=(2+3)×2N=10N,故D错误,C正确。‎ ‎【名师点睛】此题是牛顿第二定律的应用问题;解决本题的关键能够正确地受力分析,结合整体、隔离法,运用牛顿第二定律进行求解。‎ ‎3. 【2017·黑龙江省大庆中学高三上学期期末考试】(多选)如图甲所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为m的小球,从离弹簧上端高h处自由下落,接触弹簧后继续向下运动.若以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下建立一坐标轴Ox,小球的速度v随x变化的图象如图乙所示.其中OA段为直线,AB段是与OA相切于A点的曲线,BC是平滑的曲线,则关于A、B、C三点对应的x坐标及加速度大小,以下关系式正确的是: ( )‎ A.xA=h,aA=g  B.xB=h+,aB=0  C.xC=h+,aC=g  D.xC>h+,aC>g ‎【答案】ABD ‎【名师点睛】本题首先会分析小球的运动情况和受力情况,其次难点是抓住简谐运动的对称性分析C点对应的状态。‎ ‎4. 【内蒙古集宁一中2016届高三上学期第一次月考理科综合】(多选)传送带以v1的速度匀速运动,物体以v2的速度滑上传送带,物体速度方向与传送带运行方向相反,如图所示,已知传送带长度为L,物体与传送带之间的动摩擦因数为μ,则以下判断正确的是: ( )‎ A.当v2、μ、L满足一定条件时,物体可以从A端离开传送带,且物体在传送带上运动的时间与v1无关 B.当v2、μ、L满足一定条件时,物体可以从B端离开传送带,且物体离开传送带时的速度可能大于v1‎ C.当v2、μ、L满足一定条件时,物体可以从B端离开传送带,且物体离开传送带时的速度可能等于v1‎ D.当v2、μ、L满足一定条件时,物体可以从B端离开传送带,且物体离开传送带时的速度可能小于v1‎ ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ 当满足一定条件时,物体可以从A端离开传送带,物体一直做匀减速直线运动,位移为L,加速度为,知运动的时间与传送带的速度无关,故A正确;当 满足一定条件时,物体可以从B端离开传送带,若,物体滑上传送带先做匀减速直线运动,返回做匀加速直线运动;返回到B端的速度为,若,物体滑上传送带先做匀减速直线运动,返回做匀加速直线运动,当速度达到做匀速直线运动,滑动B端的速度为,都不可能大于,故B错误,CD正确。‎ ‎【名师点睛】小滑块滑上传送带,判断出摩擦力的方向,根据合力得出加速度的大小和方向,判断出物块在整个过程中的运动情况,从而确定运动的时间以及离开传送带的速度.‎ ‎5. 【河北省武邑中学2017届高三上学期周考】(多选)在粗糙程度相同的水平地面上,物块在水平向右的力F作用下由静止开始运动。运动的速度v与时间t的关系如图2所示,取g=10m/s2,由图象可知: ( )‎ A.在2s~4s内,力F=0 B.在0~2s内,力F逐渐变小 C.物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2 D.0—6s内物块运动的总位移为16m ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【名师点睛】解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义,知道图线的斜率表示加速度,图线与时间轴围成的面积表示位移,结合牛顿第二定律进行求解。‎ ‎6. 【河北省武邑中学2017届高三上学期周考】如图所示,底板光滑的小车上用两个量程为20N、完全相同的弹簧秤甲和 乙系住一个质量为1kg的物块。当小车在水平地面上做匀速直线运动时,两弹簧秤的示数均为10N,当小车做匀加速直线运动时,弹簧秤甲的示数变为8N.这时小车运动的加速度大小是: ( )‎ A.2 m/s2 B.8 m/s2 C.6 m/s2 D.4 m/s2 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 因弹簧的弹力与其形变量成正比,当弹簧秤甲的示数由10N变为8N时,其形变量减少,则弹簧秤乙的形变量必增大,且甲、乙两弹簧秤形变量变化的大小相等,所以,弹簧秤乙的示数应为12N.物体在水平方向所受到的合外力为:F=T乙-T甲=12N-8N=4N.根据牛顿第二定律,得物块的加速度大小为小车与物块相对静止,加速度相等,所以小车的加速度为4m/s2,故选D。‎ ‎【名师点睛】本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用,要知道弹簧秤甲的力减小量跟弹簧秤乙的弹力增加量相同.‎ ‎7. 【湖北省沙市中学2017届高三上学期第二次考试】带式传送机是在一定的线路上连续输送物料的搬运机械,又称连续输送机.如图所示,一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行.现将一个木炭包无初速度地 放在传送带上,木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹.下列说法正确的是: ( )‎ A.黑色的径迹将出现在木炭包的左侧 B.木炭包的质量越大,径迹的长度越短 C.木炭包与传送带间动摩擦因数越大,径迹的长度越短 D.传送带运动的速度越大,径迹的长度越短 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【名师点睛】求黑色的轨迹的长度,就是求木炭包和传送带的相对滑动的位移,由牛顿第二定律和匀变速直线运动的规律很容易求得它们相对滑动的位移,在看相对滑动的位移的大小与哪些因素有关即可。‎ ‎8. 【湖北省沙市中学2017届高三上学期第二次考试】(多选)如图所示,木板OA可绕轴O在竖直平面内转动,某研究小组利用此装置探索物块在方向始终平行于木板向上、大小为F=8 N的力作用下加速度与倾角的关系.已知物块的质量m=1 kg,通过DIS实验,描绘出了如图(b)所示的加速度大小a与倾角θ的关系图线(θ<90°).若物块与木板间的动摩擦因数为0.2,假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力,g取10 m/s2.则下列说法中正确的是: ( )‎ A.由图象可知木板与水平面的夹角处于θ1和θ2之间时,物块所受摩擦力一定为零 B.由图象可知木板与水平面的夹角大于θ2时,物块所受摩擦力一定沿木板向上 C.根据题意可以计算得出物块加速度a0的大小为6 m/s2‎ D.根据题意可以计算当θ=45°时,物块所受摩擦力为Ff=μmgcos 45°= N ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【名师点睛】本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用,要求同学们能根据图象得出有效信息,然后结合牛顿第二定律列方程求解;此题难度适中.‎ ‎9. 【湖北省沙市中学2017届高三上学期第二次考试】(多选)如图所示,质量相等的长方体物块A、B叠放在光滑水平面上,两水平轻质弹簧的一端固定在竖直墙壁上,另一端分别与A、B相连接,两弹簧的原长相同,与A相连的弹簧的劲度系数小于与B相连的弹簧的劲度系数。开始时A、B处于静止状态。现对物块B施加一水平向右的拉力,使A、B一起向右移动到某一位置(A、B始终无相对滑动,弹簧处于弹性限度内),撤去这个力后: ( )‎ A B A.物块A的加速度的大小与连接它的弹簧的形变量的大小成正比 B.物块A受到的合力总大于弹簧对B的弹力 C.物块A受到的摩擦力始终与弹簧对它的弹力方向相同 D.物块A受到的摩擦力与弹簧对它的弹力方向有时相同,有时相反 ‎【答案】AC ‎【解析】[ ]‎ BA受拉力及摩擦力的作用,一起移动到最右端时没有发生相对滑动,说明最大静摩擦力大于弹簧A的弹力,根据胡克定律得:FA=kAx,FB=kBx,根据题意可知,kA<kB,所以FA<FB;撤去拉力后整体保持相对静止,以加速度a向左运动,根据牛顿第二定律得:FA+FB=2ma;;故a与x成正比;故A正确;因:kA<kB,故FA<ma,所以撤去拉力后A的弹力不足以提供加速度,对A根据牛顿第二定律得:FA+f=ma,A所受静摩擦力方向水平向左,与拉力的方向相同;对B根据牛顿第二定律得:FB-f=ma,所以A受到的合力小于弹簧对B的弹力,故BD错误,C正确;故选AC。‎ ‎【名师点睛】本题主要考查了牛顿第二定律及胡克定律的直接应用,关键是正确对AB进行受力分析,注意整体法和隔离法的应用;并注意分析判断静摩擦力的方向。‎ ‎10. 【云南省临沧市第一中学2016届高三二调物理试题】(多选)如图所示,M为固定在水平桌面上的有缺口的正方形木块,abcd为半径是R的光滑圆弧形轨道,a为轨道的最高点,de面水平且有一定长度。今将质量为m的小球在d点的正上方高为h处由静止释放,让其自由下落到d处切入轨道内运动,不计空气阻力,则 : ( )‎ A.只要h大于R,释放后小球就能通过a点 B.只要改变h的大小,就能使小球通过a点后,既可能落回轨道内,又可能落到de面上 C.无论怎样改变h的大小,都不可能使小球通过a点后落回轨道内 D.调节h的大小,可以使小球飞出de面之外(即e的右侧)‎ ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【名师点睛】本题实质是临界问题,要充分挖掘临界条件,要理解平抛运动的规律:水平方向的匀速直线运动,竖直方向的自由落体运动。‎ ‎11. 【河南省洛阳市第一高级中学2017届高三上学期第一次月考】(多选)如图所示,弹簧下端悬一滑轮,跨过滑轮的细线两端系有A、B两重物, mB=2kg,不计线、滑轮质量及摩擦,则A、B两重物在运动过程中,弹簧的示数可能为:(g=10m/s2): ( )‎ A.40N B.60N C.80N D.100N ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【名师点睛】由于A的质量不确定,分析两个物体的质量相等和不等两种情况研究弹簧的示数.两个物体的质量相等时,根据平衡条件求解弹簧的示数.当两个物体的质量不等时,根据牛顿第二定律分析细线拉力的范围,得到弹簧示数的范围,再进行选择.‎ ‎12. 【湖南省长沙市长郡中学2017届高三上学期第二次周测】)如图所示,光滑水平面上,质量分别为m、M的木块A、B在水平恒力F作用下一起以加速度a向右做匀加速运动,木块间的轻质弹簧劲度系数为k,原长为,则此时木块A、B间的距离为: ( )‎ A、 B、 C、 D、‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 对木块A受力分析,根据牛顿第二定律,有:,解得,弹簧长度为,A错误B正确;对AB整体有,得,代入,有,故C错误;对整体,得,代入,有,故D错误;‎ ‎【名师点睛】要注意明确整体法与隔离法的正确应用.‎ ‎①整体法:以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解.在许多问题中用整体法比较方便,但整体法不能求解系统的内力.‎ ‎②隔离法:从系统中选取一部分(其中的一个物体或两个物体组成的整体,少于系统内物体的总个数)进行分析.隔离法的原则是选取受力个数最少部分的来分析.‎ ‎③通常在分析外力对系统作用时,用整体法;在分析系统内各物体之间的相互作用时,用隔离法.有时在解答一个问题时要多次选取研究对象,需要整体法与隔离法交叉使用 ‎13. 【2017·天津市和平区高三上学期期末质量调查】如图所示,倾角α=370、长度为x=9m的固定斜面,其底端与长木板B上表面等高,原来B静止在粗糙水平地面上,左端与斜面接触但不粘连,斜面底端与木板B的上表面接触处圆滑.一可视为质点的小滑块A从斜面顶端处由静止开始下滑,最终A刚好未从木板B上滑下.已知A、B的质量相等,A与斜面、B上表面间的动摩擦因数均为μ1=0.5,B与地面的动摩擦因数为μ2=0.1,重力加速度g取10m/s2.‎ ‎(1)滑块刚到达木板B时的速度v0;‎ ‎(2)通过计算分析当A滑上B的上表面后,B是否仍保持静止;‎ ‎(3)从滑块到达木板到与木板相对静止所需的时间 ‎【答案】(1)6m/s(2)木板不会静止;(3)0.75s ‎【名师点睛】该题属于多物体多过程应用牛顿第二定律的情况,在解答的过程中要注意对研究对象和运动过程的把握。‎ ‎14. 【内蒙古集宁一中2016届高三上学期第一次月考理科综合】如图所示,质量M=4.0 kg的长木板B静止在光滑的水平地面上,在其右端放一质量m=1.0 kg的小滑块A(可视为质点).初始时刻,A、B分别以v0=2.0‎ ‎ m/s向左、向右运动,最后A恰好没有滑离B板.已知A、B之间的动摩擦因数μ=0.40,取g=10 m/s2.求:‎ ‎(1)A、B相对运动时的加速度aA和aB的大小与方向;‎ ‎(2)A相对地面速度为零时,B相对地面运动已发生的位移大小x;[ ]‎ ‎(3)木板B的长度L.‎ ‎【答案】(1),方向水平向右,,方向水平向左(2)0.875m;(3)1.6m.‎ ‎【解析】‎ ‎(1)A、B分别受到大小为μmg的滑动摩擦力作用,根据牛顿第二定律得 对A物体:‎ 则,方向水平向右 对B物体:,‎ 则,方向水平向左 ‎(3)A向左匀减速运动至速度为零后,相对地面向右做匀加速运动,最后A恰好没有滑离B板,两者速度相同,设共同速度为v.取向右方向为正,根据动量守恒定律得 由能量守恒定律得,代入数据解得 ‎【名师点睛】本题是木块在木板滑动的类型,运用牛顿第二定律、运动学、动量守恒和能量守恒结合求解比较简便,也可以采用图象法求解.‎ ‎15. 【广西桂林市第十八中学2017届高三上学期第一次月考】放在水平地面上一质量为m=2kg的质点,在水平恒定外力作用下由静止开始沿直线运动,4 s内通过8 m的距离,此后撤去外力,质点又运动了2 s停止,质点运动过程中所受阻力大小不变,求:‎ ‎(1)撤去水平恒定外力时质点的速度大小;‎ ‎(2)质点运动过程中所受到的阻力大小;‎ ‎(3)质点所受水平恒定外力的大小.‎ ‎【答案】(1)(2)(3)6N ‎【解析】‎ ‎【名师点睛】连接牛顿第二定律与运动学公式的纽带就是加速度,所以在做这一类问题时,特别又是多过程问题时,先弄清楚每个过程中的运动性质,根据牛顿第二定律求加速度然后根据加速度用运动学公式解题或者根据运动学公式求解加速度然后根据加速度利用牛顿第二定律求解力 ‎16. 【云南省临沧市第一中学2016届高三二调物理试题】(12分)如图所示,水平传送带以一定速度匀速运动,将质量m=1kg的小物块轻轻放在传送带上的P点,物块运动到A点后被水平抛出,小物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道下滑.B、C为圆弧上的两点,其连线水平,已知圆弧对应圆心角,A点距水平面的高度h=0.8m.小物块到达C点时的速度大小与B点相等,并沿固定斜面向上滑动,小物块从C点到第二次经过D点的时间间隔为0.8s,已知小物块与斜面间的动摩擦因数,重力加速度g取10 m/s2,取sin530=0.8,cos53°=0.6,求:‎ ‎(1)小物块从A到B的运动时间;‎ ‎(2)小物块离开A点时的水平速度大小;‎ ‎(3)斜面上C、D点间的距离 ‎【答案】(1)0.4s(2)3m/s(3)0.98m ‎【解析】‎ ‎(1)A到B做平抛运动 故 ‎(2)物块在B点的竖直分速度vy=gtAB=4m/s 故小物块离开A点时的水平速度大小vA=vycot530=3m/s ‎【名师点睛】此题是力学综合题,涉及到平抛运动及圆周运动,考查了牛顿第二定律及动能定理的应用;关键是分析物理过程及物体的受力情况,灵活运用物理规律列方程;此题意在考查学生综合分析问题的能力.‎
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