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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)講義 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用 一、瞬時(shí)性問題 力和加速度有瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，和速度沒有瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，有力必定同時(shí)產(chǎn)生加速度，但不能同時(shí)產(chǎn)生速度，力的方向與其產(chǎn)生的加速度方向一定相同，但力的方向和速度的方向沒有確定關(guān)系.對(duì)一定質(zhì)量的物體，力的大小決定加速度的大小，但力的大小和速度的大小沒有確定關(guān)系. 關(guān)于瞬時(shí)加速度的兩類模型 分析物體在某一時(shí)刻的瞬時(shí)加速度，關(guān)鍵是分析該時(shí)刻物體的受力情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，再由牛頓第二定律求出瞬時(shí)加速度．此類問題應(yīng)注意兩種基本模型的建立． (1)剛性繩(或接觸面)：一種不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力的物體，剪斷(或脫離)后，彈力立即改變或消失，不需要形變恢復(fù)時(shí)間，一般題目中所給的細(xì)線、輕桿和接觸面在不加特殊說明時(shí)，均可按此模型處理． (2)彈簧(或橡皮繩)：此種物體的特點(diǎn)是形變量大，形變恢復(fù)需要較長時(shí)間，在瞬時(shí)問題中，其彈力的大小往往可以看成是不變的 【例】如圖甲所示，一質(zhì)量為m的物體系于長度分別為L1、L2的兩根細(xì)線上，L1的一端懸掛在天花板上，與豎直方向夾角為θ，L2水平拉直，物體處于平衡狀態(tài). (1)現(xiàn)將L2線剪斷，求剪斷瞬間物體的加速度； (2)若將圖甲中的細(xì)線L1改為質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧而其余情況不變，如圖乙所示，求剪斷L2線瞬間物體的加速度. 【解析】(1)對(duì)圖甲的情況，L2剪斷的瞬間，繩L1不可伸縮，物體的加速度只能沿切線方向，則mgsin θ＝ma1 所以a1＝gsin θ，方向?yàn)榇怪盠1斜向下. (2)對(duì)圖乙的情況，設(shè)彈簧上拉力為FT1，L2線上拉力為FT2.重力為mg，物體在三力作用下保持平衡，有 FT1cos θ＝mg，F(xiàn)T1sin θ＝FT2，F(xiàn)T2＝mgtan θ 剪斷線的瞬間，F(xiàn)T2突然消失，物體即在FT2反方向獲得加速度.因?yàn)閙gtan θ＝ma2，所以加速度a2＝gtan θ，方向與FT2反向，即水平向右. 【思維提升】(1)力和加速度的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)性是高考的重點(diǎn).物體的受力情況應(yīng)符合物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)外界因素發(fā)生變化(如撤力、變力、斷繩等)時(shí)，需重新進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和受力分析，切忌想當(dāng)然； (2)求解此類瞬時(shí)性問題，要注意以下四種理想模型的區(qū)別： 　特性 模型　　 質(zhì)量 內(nèi)部彈力 受外力時(shí) 的形變量 力能否突變 產(chǎn)生拉力或壓力 輕繩 不計(jì) 處處相等 微小不計(jì) 可以突變 只有拉力沒有壓力 橡皮繩 較大 一般不能突變 只有拉力沒有壓力 輕彈簧 較大 一般不能突變 既可有拉力 也可有壓力 輕桿 微小不計(jì) 可以突變 既有拉力也 可有支持力 【復(fù)習(xí)鞏固題】 1、1、（全國高考題）如圖所示，一根輕質(zhì)彈簧上端固定，下掛一質(zhì)量為m0的平盤，盤中有物體質(zhì)量為m，當(dāng)盤靜止時(shí)，彈簧伸長了l，現(xiàn)向下拉盤使彈簧再伸長△l后停止，然后松手放開，設(shè)彈簧總處在彈性限度內(nèi)，則剛松開手時(shí)盤對(duì)物體的支持力等于:（ ） A. B. C. D. 2、（xx年全國卷1）如右圖，輕彈簧上端與一質(zhì)量為m的木塊1相連，下端與另一質(zhì)量為M的木塊2相連，整個(gè)系統(tǒng)置于水平放置的光滑木板上，并處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將木板沿水平方向突然抽出，設(shè)抽出后的瞬間，木塊1、2的加速度大小分別為、。重力加速度大小為g。則有（ ） A．， B．， C．， D．， 3、如圖所示，吊籃A、物體B、物體C的質(zhì)量相等，彈簧質(zhì)量不計(jì)，B和C分別固定在彈簧兩端，放在吊籃的水平底板上靜止不動(dòng)。將懸掛吊籃的輕繩剪斷的瞬間（ ） A．吊籃A的加速度大小為g B．物體B的加速度大小為零 C．物體C的加速度大小為3g/2 M N D．A、B、C的加速度大小都等于g 4、如圖所示，豎直光滑桿上套有一個(gè)小球和兩根彈簧，兩彈簧的一端各與小球相連，另一端分別用銷釘M、N固定于桿上，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)拔去銷釘M瞬間，小球加速度的大小為12m/s2。若不拔去銷釘M而拔去銷釘N的瞬間，小球加速度的大小為可能為（ ） A．22m/s2，豎直向上 B．22m/s2，豎直向下 C．2m/s2，豎直向上 D．2m/s2，豎直向上 5、（xx濮陽一模）如圖所示，質(zhì)量分別為m、2m的球A、B由輕質(zhì)彈簧相連后再用細(xì)線懸掛在正在豎直向上做勻加速運(yùn)動(dòng)的電梯內(nèi)，細(xì)線中的拉力為F，此時(shí)突然剪斷細(xì)線，在線斷的瞬間，彈簧的彈力的大小和小球A的加速度大小分別為(　　) A.，＋g B.，＋g C.，＋g D.，＋g 2、 超重和失重問題 (1)實(shí)重和視重 ①實(shí)重：物體實(shí)際所受的重力，它與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)　. ②視重：當(dāng)物體在豎直方向上有加速度時(shí)，物體對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力或?qū)ε_(tái)秤的壓力將不等于物體的重力　此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)或臺(tái)秤的示數(shù)即為視重. (2)超重、失重和完全失重的比較 現(xiàn)象 實(shí)質(zhì) 超重 物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Α〈笥凇∽陨碇亓Φ默F(xiàn)象 系統(tǒng)具有豎直向上的加速度或加速度有豎直向上的分量 失重 物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Α⌒∮凇∽陨碇亓Φ默F(xiàn)象 系統(tǒng)具有豎直向下的加速度或加速度有豎直向下的分量 完全失重 物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Α〉扔诹恪〉默F(xiàn)象 系統(tǒng)具有豎直向下的加速度，且a＝g （3）對(duì)超重和失重的理解應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn)： （1）物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)，物體的重力始終存在，大小也沒有變化. （2）發(fā)生超重或失重現(xiàn)象與物體的速度無關(guān)，只決定于加速度的方向. （3）在完全失重的狀態(tài)下，平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會(huì)完全消失，如單擺停擺、天平失效、浸在水中的物體不再受浮力、液體柱不再產(chǎn)生向下的壓強(qiáng)等.當(dāng)物體處于完全失重狀態(tài)時(shí)，重力只產(chǎn)生使物體具有a＝g的加速度效果，不再產(chǎn)生其他效果. 【復(fù)習(xí)鞏固題】 1、(04全國卷Ⅰ)下列哪個(gè)說法是正確的 ( ) A.體操運(yùn)動(dòng)員雙手握住單杠吊在空中不動(dòng)時(shí)處于失重狀態(tài) B.蹦床運(yùn)動(dòng)員在空中上升和下落過程中都處于失重狀態(tài) C.舉重運(yùn)動(dòng)員在舉起杠鈴后不動(dòng)的那段時(shí)間內(nèi)處于超重狀態(tài) D.游泳運(yùn)動(dòng)員仰臥在水面靜止不動(dòng)時(shí)處于失重狀態(tài) 2、(xx遼寧錦州期末)某中學(xué)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在電梯的天花板上固定一根彈簧秤，使其測(cè)量掛鉤(跟彈簧相連的掛鉤)向下，并在鉤上懸掛一個(gè)重為10 N的鉤碼．彈簧秤彈力隨時(shí)間變化的規(guī)律(如圖所示的F－t圖象)可通過一傳感器直接得出．根據(jù)F－t圖象，下列分析正確的是 A．從時(shí)刻t1到t2，鉤碼處于超重狀態(tài) B．從時(shí)刻t3到t4，鉤碼處于失重狀態(tài) C．電梯可能開始停在15樓，先加速向下，接著勻速向下，再減速向下，最后停在1樓 D．電梯可能開始停在1樓，先加速向上，接著勻速向上，再減速向上，最后停在15樓 3、（xx北京海淀期中）如圖所示，將物體A放在容器B中，以某一速度把容器B豎直上拋，不計(jì)空氣阻力，運(yùn)動(dòng)過程中容器B的底面始終保持水平，下列說法正確的 B A 是（ ） A．在上升和下降過程中A對(duì)B的壓力都一定為零 B．上升過程中A對(duì)B的壓力大于物體A受到的重力 C．下降過程中A對(duì)B的壓力大于物體A受到的重力 D．在上升和下降過程中A對(duì)B的壓力都等于物體A受到的重力 4、（xx河南三市聯(lián)考）如圖所示，在一升降機(jī)內(nèi)，一物塊被一輕質(zhì)彈簧緊壓在天花板上，彈簧的下端固定在升降機(jī)的地板上，彈簧保持豎直。在升降機(jī)運(yùn)行過程中，物塊未曾離開升降機(jī)的天花板。當(dāng)升降機(jī)向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，其v- t圖像如圖所示，下面給出的地板所受壓力F1和升降機(jī)天花板所受壓力F2隨時(shí)間變化的定性圖象，可能正確的的是 5、如圖所示，A、B兩個(gè)帶異種電荷的小球，分別被兩根絕緣細(xì)線系在木盒內(nèi)的一豎直線上，靜止時(shí)，木盒對(duì)地的壓力為FN，細(xì)線對(duì)B的拉力為F，若將系B的細(xì)繩斷開，下列說法中正確的是（ ） A.剛斷開時(shí)，木盒對(duì)地壓力仍為FN B.剛斷開時(shí)，木盒對(duì)地壓力為（FN+F） C.剛斷開時(shí)，木盒對(duì)地壓力為（FN－F） 三、臨界與極值問題 在物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化的過程中,往往達(dá)到某個(gè)特定狀態(tài)時(shí),相關(guān)的一些物理量將發(fā)生突變,此狀態(tài)叫臨界狀態(tài),相應(yīng)的待求物理量的值叫臨界值.若把這種變化的臨界條件找到,就可以利用極限法把這個(gè)條件外推至極限，從而發(fā)現(xiàn)物理問題的本質(zhì)規(guī)律，由臨界條件來討論物理量的取值范圍。常見的極限法往往用零值，無窮大，某一邊界值等來進(jìn)行嘗試. 臨界條件分析法利用臨界值作為解題思路的起點(diǎn)是一種很有用的思考途徑. 1.臨界問題的分析思路 解決臨界問題的關(guān)鍵是：認(rèn)真分析題中的物理情景，將各個(gè)過程劃分階段，找出各階段中物理量發(fā)生突變或轉(zhuǎn)折的“臨界點(diǎn)”，然后分析出這些“臨界點(diǎn)”應(yīng)符合的臨界條件，并將其轉(zhuǎn)化為物理?xiàng)l件. 2.臨界、極值問題的求解方法 (1)極限法：在題目中如出現(xiàn)“最大”、“最小”、“剛好”等詞語時(shí)，一般隱含著臨界問題，處理此類問題時(shí)，應(yīng)把物理問題(或過程)推向極端，從而使臨界現(xiàn)象(或狀態(tài))暴露出來，達(dá)到盡快求解的目的. (2)假設(shè)法：有些物理過程中沒有明顯出現(xiàn)臨界問題的線索，但在變化過程中可能出現(xiàn)臨界問題，也可能不出現(xiàn)臨界問題，解答此類題目，一般采用假設(shè)法. 此外，我們還可以應(yīng)用圖象法等進(jìn)行求解. 【典型例題講解】 【例1】如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m＝0.2 kg的小球用細(xì)繩吊在傾角為θ＝53的光滑斜面上，當(dāng)斜面靜止時(shí)，繩與斜面平行.當(dāng)斜面以10 m/s2的加速度向右做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，求繩子的拉力及斜面對(duì)小球的彈力. 【解析】先分析物理現(xiàn)象.用極限法把加速度a推到兩個(gè)極端：當(dāng)a較小(a→0)時(shí)，小球受到三個(gè)力(重力、拉力、支持力)的作用，此時(shí)繩平行于斜面；當(dāng)a增大(足夠大)時(shí)，小球?qū)ⅰ帮w離”斜面，不再受支持力，此時(shí)繩與水平方向的夾角未知.那么，當(dāng)斜面以加速度a＝ 10 m/s2向右加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，必須先求出小球離開斜面的臨界值a0才能確定小球受力情況. 小球剛要離開斜面時(shí)，只受重力和拉力，根據(jù)平行四邊形定則作出其合力如圖所示，由牛頓第二定律得 mgcot θ＝ma0 代入數(shù)據(jù)解得a0＝gcot θ＝7.5 m/s2 因?yàn)閍＝10 m/s2>7.5 m/s2，所以在題給條件下小球離開斜面向右做加速運(yùn)動(dòng)，T＝＝2.83 N，F(xiàn)N＝0 【思維提升】物理問題要分析透徹物體運(yùn)動(dòng)的情景.而具體情景中存在的各種臨界條件往往會(huì)掩蓋問題的實(shí)質(zhì)，所以有些問題挖掘隱含條件就成為解題的關(guān)鍵. 【例2】如圖所示，長L＝1.6 m，質(zhì)量M＝3 kg的木板靜放在光滑水平面上，質(zhì)量m＝1 kg的小物塊放在木板的右端，木板和物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1.現(xiàn)對(duì)木板施加一水平向右的拉力F，取g＝10 m/s2，求： (1)使物塊不掉下去的最大拉力F； (2)如果拉力F＝10 N恒定不變，小物塊的所能獲得的最大速度. 【解析】(1)求物塊不掉下時(shí)的最大拉力，其存在的臨界條件必是物塊與木板具有共同的最大加速度a1 對(duì)物塊，最大加速度a1＝＝μg＝1 m/s2 對(duì)整體，F(xiàn)＝(M＋m)a1＝(3＋1)1 N＝4 N (2)當(dāng)F＝10 N時(shí)，木板的加速度a2＝m/s2＝3 m/s2 由a2t2-a1t2=L得物塊滑過木板所用時(shí)間t＝s 物塊離開木板時(shí)的速度v1＝a1t＝ m/s＝1.26 m/s 【復(fù)習(xí)鞏固題】 1、A F B 1、如圖，物體A疊放在物體B上，B置于光滑水平面上，A，B質(zhì)量分別為mA=6kg，mB=2kg，A，B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，開始時(shí)F=10N，此后逐漸增加，在增大到45N的過程中，則( ) A．當(dāng)拉力F＜12N時(shí)，兩物體均保持靜止?fàn)顟B(tài) B．兩物體開始沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)拉力超過12N時(shí)，開始相對(duì)滑動(dòng) C．兩物體間從受力開始就有相對(duì)運(yùn)動(dòng) D．兩物體間始終沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng) A 2、如圖所示，在靜止的平板車上放置一個(gè)質(zhì)量為10kg的物體A，它被拴在一個(gè)水平拉伸的彈簧一端（彈簧另一端固定），且處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)彈簧的拉力為5N。若平板車從靜止開始向右做加速運(yùn)動(dòng)，且加速度逐漸增大，但a≤1m/s2。則 （ ） A．物體A相對(duì)于車仍然靜止 B．物體A受到的彈簧的拉力逐漸增大 C．物體A受到的摩擦力逐漸減小 D．物體A受到的摩擦力先減小后增大 3、質(zhì)量分別為m、2m、3m的物塊A、B、C疊放在光滑的水平地面上,現(xiàn)對(duì)B施加一水平力F,已知AB間、BC間最大靜摩擦力均為f0,為保證它們能夠一起運(yùn)動(dòng),F最大值為 ( ) A.6f0 B.4f0 C.3f0 D.2f0 4、（xx年江蘇省泰州市期末）如圖所示，在光滑平面上有一靜止小車，小車質(zhì)量為M=5kg，小車上靜止地放置著質(zhì)量為m=1kg的木塊，和小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2，用水平恒力F拉動(dòng)小車，下列關(guān)于木塊的加速度am和小車的加速度aM，可能正確的有： A．a(chǎn)m＝1m/s2， aM＝1 m/s2　　　　 B．a(chǎn)m＝1m/s2， aM＝2 m/s2　 C．a(chǎn)m＝2m/s2， aM＝4 m/s2　　　　 D．a(chǎn)m＝3m/s2， aM＝5 m/s2　 F A B 圖（1） F′ A B 圖（2） 5、如圖所示，在光滑水平面上有一小車A，其質(zhì)量為kg，小車上放一個(gè)物體B，其質(zhì)量為kg，如圖（1）所示。給B一個(gè)水平推力F，當(dāng)F增大到稍大于3.0N時(shí)，A、B開始相對(duì)滑動(dòng)。如果撤去F，對(duì)A施加一水平推力F′，如圖（2）所示，要使A、B不相對(duì)滑動(dòng)，求F′的最大值 四、整體法與隔離法的應(yīng)用 整體法和隔離法一般用來解決連接體問題 (1)連接體 兩個(gè)或兩個(gè)以上存在相互作用或有一定關(guān)聯(lián)的物體系統(tǒng)稱為連接體，在我們運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解答力學(xué)問題中常會(huì)遇到. (2) 解連接體問題的基本方法 連結(jié)體內(nèi)（即系統(tǒng)內(nèi)）各物體具有相同的加速度時(shí)，應(yīng)先把這連結(jié)體當(dāng)成一個(gè)整體（看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)），分析受到的外力及運(yùn)動(dòng)情況。利用牛頓第二定律求出加速度，若要求連結(jié)體內(nèi)各物體相互作用的內(nèi)力，則把物體隔離對(duì)某個(gè)物體單獨(dú)進(jìn)行受力分析，再利用牛頓第二定律對(duì)該物體列式求解。 （3）整體法：把兩個(gè)或兩個(gè)以上相互連接的物體看成一個(gè)整體，此時(shí)不必考慮物體之間的內(nèi)力. 隔離法：當(dāng)求物體之間的作用力時(shí)，就需要將各個(gè)物體隔離出來單獨(dú)分析. 解決實(shí)際問題時(shí)，將隔離法和整體法交叉使用，有分有合，靈活處理. ●整體法和隔離法的應(yīng)用 1.解答問題時(shí)，不能把整體法和隔離法對(duì)立起來，而應(yīng)該把這兩種方法結(jié)合起來，從具體問題的實(shí)際情況出發(fā)，靈活選取對(duì)象，恰當(dāng)?shù)剡x擇使用隔離法和整體法. 2.在使用隔離法解題時(shí)，所選取的隔離對(duì)象可以是連接體中的某一個(gè)物體，也可以是連接體中的某部分物體(包含兩個(gè)或兩個(gè)以上的單個(gè)物體)，而這“某一部分”的選取，也應(yīng)根據(jù)問題的實(shí)際情況，靈活處理. 3.在選用整體法和隔離法時(shí)，可依據(jù)所求的力進(jìn)行選擇，若為外力則應(yīng)用整體法；若所求力為內(nèi)力則用隔離法.但在具體應(yīng)用時(shí)，絕大多數(shù)的題目要求兩種方法結(jié)合應(yīng)用，且應(yīng)用順序也較為固定，即求外力時(shí)，先隔離后整體；求內(nèi)力時(shí)，先整體后隔離.先整體或先隔離的目的都是為了求解共同的加速度. 【復(fù)習(xí)鞏固題】 1、如圖所示，水平地面上有兩塊完全相同的木塊AB，水平推力F作用在A上，用FAB代表A、B間的相互作用力，下列說法可能正確的是（ ） A．若地面是完全光滑的，則FAB=F B．若地面是完全光滑的，則FAB=F /2 C．若地面是有摩擦的，且AB未被推動(dòng)，可能FAB=F/3 D．若地面是有摩擦的，且AB被推動(dòng)，則FAB=F/2 2、(xx江蘇高考)如圖所示，一夾子夾住木塊，在力F作用下向上提升。夾子和木塊的質(zhì)量分別為m、M，夾子與木塊兩側(cè)間的最大靜摩擦力均為f。若木塊不滑動(dòng)，力F的最大值是(　　) A．2f(m＋M)/M B．2f(m＋M)/m C．2f(m＋M)/M－(m＋M)g D．2f(m＋M)/m＋(m＋M)g 3、(xx濟(jì)南模擬)如圖所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m、2m和3m的三個(gè)木塊，其中質(zhì)量為2m和3m的木塊之間用一輕彈簧相連，輕彈簧能承受的最大拉力為T?，F(xiàn)用水平拉力F拉質(zhì)量為3m的木塊，使三個(gè)木塊一起加速運(yùn)動(dòng)，則以下說法正確的是(　　) A．質(zhì)量為2m的木塊受到四個(gè)力的作用 B．當(dāng)F逐漸增大到T時(shí)，輕彈簧剛好被拉斷 C．當(dāng)F逐漸增大到1.5T時(shí)，輕彈簧還不會(huì)被拉斷 D．當(dāng)F撤去瞬間，m所受摩擦力的大小和方向不變 4、（xx年3月河南省鄭州市二模）如圖所示，光滑的水平地面上有三塊木塊a,b,c,質(zhì)量均為m，a、c之間用輕質(zhì)細(xì)繩 連接。現(xiàn)用一水平恒力F作用在b上,三者開始一起做勻加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中把一塊橡皮泥粘在某一木塊上 面，系統(tǒng)仍加速運(yùn)動(dòng)，且始終沒有相對(duì)滑動(dòng)。則在粘上 橡皮泥并達(dá)到穩(wěn)定后，下列說法正確的是 A.無論粘在哪塊木塊上面，系統(tǒng)的加速度一定減小 B 若粘在a木塊上面，繩的張力減小，a、b間摩擦力不變 C.若粘在b木塊上面,繩的張力和a、b間摩擦力一定都減小 D.若粘在c木塊上面，繩的張力和a、b間摩擦力一定都增大 5、（xx河南名校質(zhì)檢）如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量分別為m1＝2 kg、m2＝3 kg 的物體置于光滑的水平面上，中間用輕質(zhì)彈簧秤連接．兩個(gè)大小分別為F1＝30N、F2＝20N的水平拉力分別作用在m1、m2上，則(　　) A．彈簧秤的示數(shù)是26 N B．彈簧秤的示數(shù)是50 N C．在突然撤去F2的瞬間，m1的加速度大小為5 m/s2 D．在突然撤去F1的瞬間，m1的加速度大小為13 m/s2 五、牛頓運(yùn)動(dòng)定律和圖像問題 圖像是形象、直觀的反映物體規(guī)律的數(shù)學(xué)手段。對(duì)于物理圖像一般要注意三看：看截距、看斜率、看線下面積。同時(shí)結(jié)合物理規(guī)律求解相應(yīng)的未知量。 利用圖象作為解決物理問題的工具，是提高靈活數(shù)學(xué)工具的能力的一個(gè)方面。 把牛頓運(yùn)動(dòng)定律和圖像結(jié)合起來是牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決動(dòng)力學(xué)的常見題型 【復(fù)習(xí)鞏固題】 1、（09山東）某物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖甲所示，據(jù)此判斷圖乙（F表示物體所受合力，x表示物體的位移）四個(gè)選項(xiàng)中正確的是 （ ） m1 m2 a o m2 m1 g a o m2 m1 g a o m2 m1 g a o m2 m1 g 2、如下右圖所示一根輕繩跨過光滑定滑輪，兩端分別系一個(gè)質(zhì)量為m1、m2的物塊。m1放在地面上，m2離地面有一定高度。當(dāng)m2的質(zhì)量發(fā)生改變時(shí)，m1的加速度a的大小也將隨之改變。以下左面的四個(gè)圖象，哪個(gè)最能正確反映a與m2間的關(guān)系 （ ） A B. C. D 3、（2004全國2）放在水平地面上的一物塊，受到方向不變的水平推力F的作用，F(xiàn)的大小與時(shí)間t的關(guān)系和物塊速度v與時(shí)間t 的關(guān)系如圖所示。取重力加速度g＝10m/s2。由此兩圖線可以求得物塊的質(zhì)量m和物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ分別為（ ） 2 1 3 0 2 4 6 8 10 F／N t／s 2 0 2 4 6 8 10 4 t／s v／m/s A．m＝0.5kg，μ＝0.4 B．m＝1.5kg，μ＝ C．m＝0.5kg，μ＝0.2 D．m＝1kg，μ＝0.2 4、如圖甲所示，物體原來靜止在水平面上，用一水平力F拉物體，在F從0開始逐漸增大的過程中，物體先靜止后又做變加速運(yùn)動(dòng)，其加速度a隨外力F變化的圖象如圖乙所示.根據(jù)圖乙中所標(biāo)出的數(shù)據(jù)可計(jì)算出（ ） A．物體的質(zhì)量 B．物體與水平面間的滑動(dòng)摩擦力 C．物體與水平面間的最大靜摩擦力 D．在F為14N時(shí)，物體的速度最小 5、（xx福建卷）如圖甲所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率v1運(yùn)行．初速度大小為v2的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶．若從小物塊滑上傳送帶開始計(jì)時(shí)，小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的v－t圖象(以地面為參考系)如圖1－3乙所示．已知v2＞v1，則(　　) A. t2時(shí)刻，小物塊離A處的距離達(dá)到最大 B. t2時(shí)刻，小物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離達(dá)到最大 C. 0～t2時(shí)間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左 D. 0～t3時(shí)間內(nèi)，小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用 6、（湖北省部分重點(diǎn)中學(xué)xx屆高三上學(xué)期起點(diǎn)考試?yán)砜凭C合試題）如圖1所示，一個(gè)物體放在粗糙的水平地面上。從t=0時(shí)刻起，物體在水平力F作用下由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)。在0到t0時(shí)間內(nèi)物體的加速度a隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖2所示。已知物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相等。則 A．在0到t0時(shí)間內(nèi)，物體的速度逐漸變小 B．t0時(shí)刻，物體速度增加到最大值 C．在0到t0時(shí)間內(nèi)，物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng) D．在0到t0時(shí)間內(nèi)，力F大小保持不變 7、（2013年2月28日湖北武漢調(diào)研）如圖所示，在光滑水平面上疊放著甲、乙兩物體。現(xiàn)對(duì)甲施加水平向右的拉力F，通過傳感器可測(cè)得甲的加速度a隨拉力F變化的關(guān)系如圖2所示。已知重力加速度g=10 m/s2，由圖線可知（ ） A．甲的質(zhì)量mA=2kg B．甲的質(zhì)量mA=6kg C．甲、乙間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2 D．甲、乙間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.6 8、（xx山東省煙臺(tái)市期末）某馬戲團(tuán)演員做滑桿表演．已知豎直滑桿上端固定，下端懸空，滑桿的重力為200N．在桿的頂部裝有一拉力傳感器，可以顯示桿頂端所受拉力的大?。阎輪T在滑桿上做完動(dòng)作之后，先在桿上靜止了0.5s，然后沿桿下滑，3.5s末剛好滑到桿底端，并且速度恰好為零．整個(gè)過程中演員的v—t圖象和傳感器顯示的拉力隨時(shí)間的變化情況如圖所示，g取10m／s2．則下述說法正確的是 A．演員的體重為600N B．演員在第1s內(nèi)一直處于超重狀態(tài) C．滑桿所受的最小拉力為620N D．滑桿所受的最大拉力為900N 六、傳送帶問題 傳送帶問題是力學(xué)中一個(gè)典型問題，需要綜合利用運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和能量方面的知識(shí)。 問題：如下圖所示，小物體輕放在足夠長的傳送帶的左端，試計(jì)算分析物體的運(yùn)動(dòng)情況和傳送帶在傳送物體過程中的能量轉(zhuǎn)化問題。 （1） 從動(dòng)力學(xué)角度分析： （2） 從能量角度分析： 1、 傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)的情況： 【復(fù)習(xí)鞏固題】 1、如圖所示,足夠長的傳送帶與水平面夾角為θ,以速度v0逆時(shí)針勻速 轉(zhuǎn)動(dòng).在傳送帶的上端輕輕放置一個(gè)質(zhì)量為m的小木塊,小木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ< tanθ,則圖中能客觀地反映小木塊的速度隨時(shí)間變化關(guān)系的是 ( ) 2、如圖所示,表面粗糙的傳送帶靜止時(shí),物塊由皮帶頂端A從靜止開始滑到皮帶底端B用的時(shí)間是t,則 ( ) A.當(dāng)皮帶向上運(yùn)動(dòng)時(shí),物塊由A滑到B的時(shí)間一定大于t B.當(dāng)皮帶向上運(yùn)動(dòng)時(shí),物塊由A滑到B的時(shí)間一定等于t C.當(dāng)皮帶向下運(yùn)動(dòng)時(shí),物塊由A滑到B的時(shí)間一定等于t D.當(dāng)皮帶向下運(yùn)動(dòng)時(shí),物塊由A滑到B的時(shí)間一定小于t 3、（xx山東師大附中質(zhì)檢）如圖，水平傳送帶A、B兩端相距S=3.5m，工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1。工件滑上A端瞬時(shí)速度VA=4m／s，達(dá)到B端的瞬時(shí)速度設(shè)為VB，則 A．若傳送帶不動(dòng)，則VB=3m／s B．若傳送帶以速度V=4m／s逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，VB=3m／s C．若傳送帶以速度V=2m／s順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，VB=3m／s D．若傳送帶以速度V=2m／s順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，VB=2m／s 4、（四川省樂山市第一中學(xué)xx屆高三9月份月考物理試題）如圖所示，一粗糙的水平傳送帶以恒定的速度v1沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，傳送帶的左、右兩端皆有一與傳送帶等高的光滑水平面，一物體以恒定的速率v2沿水平面分別從左、右兩端滑上傳送帶，下列說法正確的是 A. 物體從右端滑到左端所需的時(shí)間一定大于物體從左端滑到右端的時(shí)間 B. 若v2＜v1，物體從左端滑上傳送帶必然先做加速運(yùn)動(dòng)，再做勻速運(yùn)動(dòng) C. 若v2＜v1，物體從右端滑上傳送帶，則物體可能到達(dá)左端 D. 若v2＜v1，物體可能從右端滑上傳送帶又回到右端，在此過程中物體先做減速運(yùn)動(dòng)再做加速運(yùn)動(dòng) 5、（湖南師大附中xx屆高三月考試題）如圖所示，傳送帶的水平部分長為L，運(yùn)動(dòng)速率恒為v，在其左端放上一無初速的小木塊，若木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則木塊從左到右的運(yùn)動(dòng)時(shí)間不可能為（ ） A． B． C． D． 6、（xx河南鄭州市一模）如圖所示，有一水平放置的足夠長的皮帶輸送機(jī)以v=4m/s的速度沿順時(shí)針方向運(yùn)行。有一物體以v0=6m/s的初速度從皮帶輸送機(jī)的右端沿皮帶水平向左滑動(dòng)，若物體與皮帶的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，并取g=10m/s2，求物體從開始運(yùn)動(dòng)到回到出發(fā)點(diǎn)所用時(shí)間。 87（xx河南十校聯(lián)考）如圖所示，三角形傳送帶兩側(cè)的傳送帶長度均為2m，與水平方向的夾角均為37。若傳送帶以1m/s的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩小物塊A、B從傳送帶頂端都以1m/s的初速度沿初速度下滑。物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5，g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8.求物塊AB在傳送帶上的劃痕長度之比。 2、 傳送帶變速運(yùn)動(dòng)情況 【復(fù)習(xí)鞏固題】 1、(06全國卷Ⅰ)一水平的淺色長傳送帶上放置一煤塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),煤塊與傳送之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.初始時(shí),傳送帶與煤塊都是靜止的,現(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度a0開始運(yùn)動(dòng),當(dāng)其速度到達(dá)v0后,便以此速度做勻速運(yùn)動(dòng).經(jīng)過一段時(shí)間,煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后,相對(duì)于傳送帶不再滑動(dòng),求此黑色痕跡的長度. 2、某傳動(dòng)裝置的水平傳送帶以恒定速度v0=5 m/s運(yùn)行.將一塊底面水平的粉筆輕輕地放到傳送帶上，發(fā)現(xiàn)粉筆塊在傳送帶上留下一條長度l=5 m的白色劃線.稍后，因傳動(dòng)裝置受到阻礙，傳送帶做勻減速運(yùn)動(dòng)，其加速度a0=5 m/s2，問傳動(dòng)裝置受阻后： （1）粉筆塊是否能在傳送帶上繼續(xù)滑動(dòng)？若能，它沿皮帶繼續(xù)滑動(dòng)的距離l′為多少? （2）若要粉筆塊不能繼續(xù)在傳送帶上滑動(dòng)，則皮帶做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其加速度a0應(yīng)限制在什么范圍內(nèi)？ xx屆高三物理精細(xì)化復(fù)習(xí)測(cè)試題 一、選擇題（共12題） 1、(xx年靈璧一中檢測(cè))如圖所示，在光滑的水平面上，質(zhì)量分別為m1和m2的木塊A和B之間用輕彈簧相連，在拉力F作用下，以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻突然撤去拉力F，此瞬時(shí)A和B的加速度為a1和a2，則(　　) A．a(chǎn)1＝a2＝0 B．a(chǎn)1＝a，a2＝0 C．a(chǎn)1＝a，a2＝a D．a(chǎn)1＝a，a2＝－a 2、(xx年廣州模擬)如圖所示，質(zhì)量為m的小球用水平輕彈簧系住，并用傾角為30的光滑木板AB托住，小球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．當(dāng)木板AB突然向下撤離的瞬間，小球的加速度大小為(　　) A．0 B.g C．g D.g 3、 (xx年黑龍江適應(yīng)性測(cè)試)如圖所示，一個(gè)箱子中放有一物體，已知靜止時(shí)物體對(duì)下底面的壓力等于物體的重力，且物體與箱子上表面剛好接觸．現(xiàn)將箱子以初速度v0豎直向上拋出，已知箱子所受空氣阻力與箱子運(yùn)動(dòng)的速率成正比，且箱子運(yùn)動(dòng)過程中始終保持圖示姿態(tài)．則下列說法正確的是(　　) A．上升過程中，物體對(duì)箱子的下底面有壓力，且壓力越來越小 B．上升過程中，物體對(duì)箱子的上底面有壓力，且壓力越來越大 C．下降過程中，物體對(duì)箱子的下底面有壓力，且壓力可能越來越大 D．下降過程中，物體對(duì)箱子的上底面有壓力，且壓力可能越來越小 4、如圖所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m、2m的A、B兩個(gè)物體，A、B間的最大靜摩擦力為μmg，現(xiàn)用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度運(yùn)動(dòng)，則拉力F的最大值為(　　) A．μmg B．2μmg C．3μmg D．4μmg 5、一個(gè)放在水平桌面上質(zhì)量為2kg原來靜止的物體，受到如圖所示方向不變的合外力作用，則下列說法正確的是（ ） A．在t=2s時(shí)，物體的速率最大 B．在2s 內(nèi)物體的加速度為5m/s2 C．在2s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的位移為10m D．0~2s這段時(shí)間內(nèi)作減速運(yùn)動(dòng) 6、某生做滑車實(shí)驗(yàn)如圖所示，每次實(shí)驗(yàn)在吊掛之處逐次增加一個(gè) 質(zhì)量為50g的砝碼，拉且記錄滑車的加速度，如果滑車質(zhì)量為 100g，細(xì)繩質(zhì)量可忽略，則下列曲線何者最適合描述滑車加速度隨著吊掛　砝碼個(gè)數(shù)的變化 ( ) 7、(xx年蕪湖模擬)如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一根固定的水平長直桿上，環(huán)與桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)給環(huán)一個(gè)向右的初速度v0，同時(shí)對(duì)環(huán)施加一個(gè)豎直向上的作用力F，并使F的大小隨v的大小變化，兩者的關(guān)系為F＝kv，其中k為常數(shù)，則環(huán)運(yùn)動(dòng)過程中的v－t圖象不可能是(　　) 8、(xx合肥模擬)如圖所示，在水平桌面上疊放著質(zhì)量相等的A、B兩塊木板，在木板A上放著質(zhì)量為m的物塊C，木板和物塊均處于靜止?fàn)顟B(tài)。A、B、C之間以及B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，重力加速度為g，現(xiàn)用水平恒力F向右拉木板A，則以下判斷正確的是(　　) A．不管F多大，木板B一定保持靜止 B．B受到地面的滑動(dòng)摩擦力大小一定小于F C．A、C之間的摩擦力大小一定等于μmg D．A、B之間的摩擦力大小不可能等于F 9、（xx甘肅省一診）如圖是一條足夠長的淺色水平傳送帶在自左向右勻速運(yùn)行。現(xiàn)將一個(gè)木炭包無初速地放 在傳送帶的最左端，木炭包在傳送帶上將會(huì)留下一段黑色的徑跡。下列說法中正確的是（ ） A．黑色的徑跡將出現(xiàn)在木炭包的左側(cè) B．木炭包的質(zhì)量越大，徑跡的長度越短 C. 傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度越大，徑跡的長度越短 D．木炭包與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)越大，徑跡的長度越短 10、（xx年浙江省寧波市期末）如圖所示，一小車上有一個(gè)固定的水平橫桿，左邊有一輕桿與豎直方向成θ角與橫桿固定，下端連接一小鐵球，橫桿右邊用一根細(xì)線吊一小鐵球，當(dāng)小車向右做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線保持與豎直方向成α角，若θ<α，則下列說法正確的是 A．輕桿對(duì)小球的彈力方向沿著輕桿方向向上 B．輕桿對(duì)小球的彈力方向與細(xì)線平行 C．輕桿對(duì)小球的彈力方向既不與細(xì)線平行，也不沿著輕桿方向 D．此時(shí)小車的加速度為gtanα, 11、（xx寶雞檢測(cè)）如圖所示，帶支架的平板小車沿水平面向左做直線運(yùn)動(dòng)，小球A用細(xì)線懸掛于支架前端，質(zhì)量為m的物塊B始終相對(duì)于小車靜止地?cái)[放在右端。B與小車平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。.若某時(shí)刻觀察到細(xì)線偏離豎直方向θ角，則此刻小車對(duì)物塊B產(chǎn)生的作用力的大小和方向?yàn)? （ ） A．mg，斜向右上方 B．mg，斜向左上方 C．mgtanθ，水平向右 D．mg，豎直向上 12、（xx上海市八校聯(lián)考）如圖甲所示，足夠長的水平傳送帶以v0=2m/s的速度勻速運(yùn)行。t=0時(shí)，在最左端輕放一個(gè)小滑塊，t=2s時(shí)，傳送帶突然制動(dòng)停下。已知滑塊與傳送帶之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，g=10m/s2。 在圖乙中，關(guān)于滑塊相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)的v-t圖像正確的是 （ ） 2、 計(jì)算題（共2題） 13、（xx廣西四市聯(lián)考模擬）某電視臺(tái)推出了一個(gè)游戲節(jié)目——推礦泉水瓶。選手們從起點(diǎn)開始用力推瓶一段時(shí)間后，放手讓瓶向前滑動(dòng)，若瓶最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi)，視為成功；若瓶最后不停在桌上有效區(qū)域內(nèi)或在滑行過程中倒下，均視為失敗，其簡化模型如圖所示，AC是長度為L1=5 m的水平桌面，選手們可將瓶子放在A點(diǎn)，從A點(diǎn)開始用一恒定不變的水平推力推瓶，BC為有效區(qū)域。已知BC長度為L2=1 m，瓶子質(zhì)量為m=0．5 kg，瓶子與桌面間的動(dòng)摩擦系數(shù)μ=0．4。某選手作用在瓶子上的水平推力F=20 N，瓶子沿AC做直線運(yùn)動(dòng)（g取10m／s2），假設(shè)瓶子可視為質(zhì)點(diǎn)，那么該選手要想游戲獲得成功，試問： （1）推力作用在瓶子上的時(shí)間最長不得超過多少？ （2）推力作用在瓶子上的距離最小為多少？ 14、（xx遼寧省五校協(xié)作體二模） (14分)如圖所示，質(zhì)量、上表面光滑的長度為的木板，在的水平拉力作用下，以初速度沿水平地面向右勻速運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)有足夠多的小鐵塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），它們的質(zhì)量均為，將一小鐵塊無初速地放在木板的最右端，當(dāng)木板運(yùn)動(dòng)了時(shí)，又無初速地在木板的最右端放上第2塊小鐵塊，只要木板運(yùn)動(dòng)了就在木板的最右端無初速放一小鐵塊。取。試問 (1)第1塊小鐵塊放上后，木板運(yùn)動(dòng)時(shí)，木板的速度多大？ (2)最后放在木板上的小鐵塊是第幾塊？