专题03 牛顿运动定律-2019年高考物理经典问题的妙解策略

专题03 牛顿运动定律-2019年高考物理经典问题的妙解策略

考点分类：考点分类见下表 考点内容 考点分析与常见题型 惯性的“相对性”‎ 选择题 等时圆模型及其应用 选择题 连接体中的动力分配原理 选择题、计算题 ‎ ‎“滑块——木板模型”问题 选择题、计算题 考点一　惯性的“相对性”‎ ‎(1)质量是物体惯性大小的唯一量度,物体的质量越大,惯性越大,状态越难改变.‎ ‎(2)悬挂在空气中的实心铁球和木球的惯性都比对应的“空气球”的惯性大,但悬挂在水中的实心木球的惯性不如对应的“水球”的惯性大. ‎ ‎★考点二：等时圆模型及其应用 ‎◆典例一：(2018·东北三省三校一模)如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系xOy，该平面内有AM、BM、CM三条光滑固定轨道，其中A、C两点处于同一个圆上，C是圆上任意一点，A、M分别为此圆与y轴、x轴的切点．B点在y轴上且∠BMO＝60°，O′为圆心．现将a、b、c三个小球分别从A、B、C点同时由静止释放，它们将沿轨道运动到M点，如所用时间分别为tA、tB、tC，则tA、tB、tC大小关系是(　　)‎ A．tAβ>θ，现让一小物块先后从三条轨道顶端由静止下滑至底端，则小物块在每一条倾斜轨道上滑动时所经历的时间关系为(　　)‎ A．tAB＝tCD＝tEF B．tAB>tCD>tEF C．tABtCD>tEF，B项正确． ‎ ‎★考点三：连接体中的动力分配原理 ‎◆典例一： 同种材料的a,b两物体的质量分别为m1,m2,由轻质弹簧相连.当用大小为F的恒力竖直向上拉着a,使a,b一起向上做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x1,如图(甲)所示;当用大小仍为F的恒力沿水平方向拉着a,使a,b一起沿水平桌面做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x2,如图(乙)所示,则(　 　)‎ A.x1一定等于x2 B.x1一定大于x2‎ C.若m1>m2,则x1>x2 D.若m1m2，则v1>v2、s1＝s2‎ B．若F1＝F2、m1v2、s1＝s2‎ C．若F1v2、s1>s2‎ D．若F1>F2、m1＝m2，则v1s2‎ ‎【答案】C ‎1.(多选)如图所示,Oa,Ob和ad是竖直平面内三根固定的光滑细杆,O,a,b,c,d位于同一圆周上,c为圆周的最高点,a为最低点,O′为圆心.每根杆上都套着一个小滑环(未画出),两个滑环从O点无初速度释放,一个滑环从d点无初速度释放,用t1,t2,t3分别表示滑环沿Oa,Ob,da到达a,b所用的时间,则下列关系正确的是(　 　)‎ A.t1=t2 B.t2>t3 C.t1aOb,由x=at2可知,t2>tca,故选项A错误,B,C,D均正确.‎ ‎2.（福建省厦门市2016届高三第二次质量检查理科综合试题）放在足够长的木板上的物体A和B由同种材料制成，且表面粗糙程度一样，现随长木板以速度v向右做匀速直线运动，如图所示。某时刻木板突然停止运动，已知mA>mB，下列说法正确的是 A．若木板光滑，由于A的惯性较大，所以A、B一定会相撞 B．若木板粗糙，由于A的动能较大，所以A、B一定会相撞 C．若木板粗糙，由于A的所受的摩擦力较大，所以A比B先停下来。‎ D．不论木板是否光滑，A、B间的相对距离保持不变 ‎【参考答案】D 考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系 ‎【名师点睛】分木板光滑和粗糙两种情况进行讨论，若光滑，则AB两个木块将以原来的速度做匀速运动；若粗糙，根据牛顿第二定律求出加速度，比较两物块速度之间的关系即可求解。 ‎ ‎5．　如图所示，木板静止于水平地面上，在其最右端放一可视为质点的木块。已知木块的质量m＝1 kg，木板的质量M＝4 kg，长L＝2.5 m，上表面光滑，下表面与地面之间的动摩擦因数μ＝0.2。现用水平恒力F＝20 N拉木板，g取10 m/s2。‎ ‎ (1)求木板加速度的大小；‎ ‎(2)要使木块能滑离木板，求水平恒力F作用的最短时间；‎ ‎(3)如果其他条件不变，假设木板的上表面也粗糙，其上表面与木块之间的动摩擦因数为μ1＝0.3，欲使木板能从木块的下方抽出，对木板施加的拉力应满足什么条件？‎ ‎(4)若木板的长度、木块质量、木板的上表面与木块之间的动摩擦因数、木板与地面间的动摩擦因数都不变，只将水平恒力增加为30 N，则木块滑离木板需要多长时间？‎ ‎【参考答案】(1)2.5 m/s2　(2)1 s　(3)F＞25 N　(4)2 s ‎(3)设木块的最大加速度为a木块，木板的最大加速度为a木板，则 μ1mg＝ma木块 解得：a木块＝μ1g＝3 m/s2‎ 对木板：F1－μ1mg－μ(M＋m)g＝Ma木板 木板能从木块的下方抽出的条件：a木板＞a木块 解得：F1＞25 N。‎ ‎(4)木块的加速度a′木块＝μ1g＝3 m/s2‎ 木板的加速度a′木板＝＝4.25 m/s2‎ 木块滑离木板时，两者的位移关系为x木板－x木块＝L，‎ 即a′木板t2－a′木块t2＝L 代入数据解得：t＝2 s。‎ ‎6.（2018云南省玉溪联考）如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为T。现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是 A．质量为2m的木块受到四个力的作用 B．当F逐渐增大到T时，轻绳刚好被拉断 C．当F逐渐增大到1.5T时，轻绳还不会被拉断 D．轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为 ‎【参考答案】C ‎7.如图所示，一容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂一只铁球和一只乒乓球，容器中铁球和乒乓球都处于静止状态，当容器随小车突然向右运动时，两球的运动情况是(以小车为参考系)(　　)‎ A．铁球向左，乒乓球向右 B．铁球向右，乒乓球向左 C．铁球和乒乓球都向左 D．铁球和乒乓球都向右 ‎【答案】C ‎【解析】由于惯性，当容器随小车突然向右运动时，铁球和乒乓球都相对容器向左运动，C正确． ‎