1、 【2018 年高考考点定位】1、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。2、本专题解决的是物体(或带电体)在力的作用下的匀变速直线运动问题.高考对本专题考查的内容主要有:匀变速直线运动的规律及运动图象问题;行车安全问题;物体在传送带(或平板车)上的运动问题;带电粒子(或带电体)在电场、磁场中的匀变速直线运动问题;电磁感应中的动力学分析.考查的主要方法和规律有:动力学方法、图象法、临界问题的处理方法、运动学的基本规律等.3、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
2、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。【考点 pk】名师考点透析考点一、牛顿运动定律1.牛顿第一定律:一切物体总保持静止状态或者匀速直线运动状态,直到有外力改变这种状态为止。明确了力和运动的关系即力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动状态的原因。 保持原来 1 2运动状态不变时物质的一种属性,即惯性,大小与质量有关。 牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础, 3不能说牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例。牛顿第一定律定性的给出了力和运动的关系,牛顿第二定律定量的力和运动的关系。2.牛顿第二定律:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比
3、,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同,表达式 Fma合 。 力和加速度是瞬时对应关系,力发生变化加速度就发生变化,力 1撤处加速度就为 0,力的瞬时效果是加速度,并不是速度,力的变化和加速度的变化瞬时对应,但是力撤去,速度并不会马上等于 0. 力和加速度都是矢量,即可以根据合力求加速度也可以根据某个方向的 2加速度求该方向的合力,力和加速度都可以分解。 既可以把相对静止的几个物体看做一个整体,根据 3整体受到的合力等于整体加速度,也可以根据其中一个物体用隔离法求合力得到一个物体加速度,整体法和隔离法的关联点在于整体的加速度和隔离的加速度相同。3.牛顿第三定律:两个物体之间的相互
4、作用力总是大小相等方向相反,作用在一条直线上。 相互作用 1力总是成对出现,同时产生同时消失,是同种性质的力。 相互作用力作用在两个物体上,作用效果不 2能叠加或者抵消。考点二、超重和失重概念:物体对水平支持物的压力或者竖直悬挂物的拉力超过自身重力即为超重,反之对水平支持物的压力或者竖直悬挂物的拉力小于自身重力即为失重,若对水平支持物没有压力或对竖直悬挂物没有拉力则为完全失重。不论是超重还是失重,物体重力都没有发生变化。 1超重时加速度向上,但对速度方向没有要求,所以存在加速上升和减速下降两种情况。失重时加速度 2向下,同理存在加速下降和减速上升两种运动情况。完全失重时不是物体不受重力,物体重
5、力不变,只是物体由于重力而产生的现象都将消失,比如单摆 3停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生压强等。【试题演练】1如图所示,物体 A 被平行于斜面的细线拴在斜面的上端,整个装置保持静止状态,斜面被固定在台秤上,物体与斜面间无摩擦,装置稳定后,当细线被烧断物体下滑时与静止时比较,台秤的示数: ( )A增加 B减小 C不变 D无法确定【答案】Bsin30MmgNa,水平方向: cos30fma,对物块受力分析,受重力和支持力,根据牛顿第二定律,有 img有由得到: 2ssing,故变小,B 正确【名师点睛】本题关键是对物块、物块和斜面体整体多次受力分析,然后根据牛顿第二定律、
6、共点力平衡条件列式求解;要注意整体法对于有相对运动的物体系统同样适用2足够长的水平传送带以 v02 m/s 的速度匀速运行 t0 时,在最左端轻放一个小滑块, t2 s 时,传送带突然制动停下,已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为 0.2, g10 m/s 2.关于滑块相对地面运动的 v t 图象正确的是: ( )【答案】D【名师点睛】物体在传送带运动问题,关键是分析物体的受力情况,来确定物体的运动情况,有利于培养学生分析问题和解决问题的能力。3(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
7、动摩擦因数为 ,则以下判断正确的是:( )A当 v2、 、 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、 、 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 v1C当 v2、 、 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 v1D当 v2、 、 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【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
8、确定运动的时间以及离开传送带的速度【三年高考】 15、16、17 年高考真题及其解析1【2017新课标卷】(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距离 s0和s1( s1F3 C F1F3 D F1=F3【答案】A【名师点睛】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,基础题。2 【2016上海卷】如图,顶端固定着小球的直杆固定在小车上,当小车向右做匀加速运动时,球所受合外力的方向沿图中的: ( )A OA 方向 B OB 方向 C OC 方向 D OD 方向【答案】D【解析】据题意可知,小车向右做匀加速直线运动,由于球固定在杆上,而
9、杆固定在小车上,则三者属于同一整体,根据整体法和隔离法的关系分析可知,球和小车的加速度相同,所以球的加速度也应该向右,故选项 D 正确。【方法技巧】本题通过整体法和隔离法可以判断出做匀变速直线运动的物体局部加速度和整体加速度相同。3 【2016江苏卷】(多选)如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中: ( )A桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大D若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面【答案】BD【解析】由题图知在拉动桌布的过程中鱼缸相对桌布向左运
10、动,故鱼缸受到桌布对其向右的摩擦力作用,所以 A 错误;因鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,鱼缸在桌布上与在桌面上运动时所受摩擦力大小相等,加速度大小相等,鱼缸先在桌布上加速,然后在桌面上减速到停止,所以根据 v=at知鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等,所以 B 正确;若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将不变,所以 C 错误;若猫减小拉力,桌布的加速度减小,鱼缸与桌布可能相对滑动也可能相对静止,鱼缸在桌面运动的时间都会变长,所以鱼缸可能滑出桌面,所以 D 正确【方法技巧】本题重在分析清楚鱼缸的受力情况、运动情况。先在桌布上加速,后在桌面上减速。鱼缸受桌布的滑动摩擦力与猫拉力的大小无
11、关。4 【2016全国新课标卷】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【答案】BC【名师点睛】本题主要考查牛顿运动定律。特别注意以前我们碰到的问题经常是去掉一个恒力,本题增加了一个恒力,从牛顿运动定律角度来看没有什么区别。根据牛顿第二定律计算加速度的可能大小,根据合力与速度方向间的关系判断物体的运动情况。要特别注意的是,质点有可能做匀变速曲线运动。1【2015上海3】如图,鸟沿虚线斜向上加速
12、飞行,空气对其作用力可能是: ( )A 1F B 2F C 3F D 4F【答案】B【解析】 小鸟沿虚线斜向上加速飞行,说明合外力方向沿虚线斜向上,小鸟受两个力的作用,空气的作用力和重力,如下图所示:【名师点睛】 本题以实际情境为命题背景,考查力与运动的关系、合力与分力的关系等知识点,意在考查考生对物理基本规律的理解能力和灵活运用物理规律解决实际问题的能力。本题的要点是理解合力和分力的关系,对小鸟进行受力分析可以较快解决问题。2 【2015江苏6】一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度 a 随时间 t 变化的图线如图所示,以竖直向上为 a 的正方向,则人对地板的压力: ( )A t=2s 时最
13、大 B t=2s 时最小 C t=8.5s 时最大 D t=8.5s 时最小【答案】AD【名师点睛】 本题主要是识图能力,利用加速度与时间的关系,结合牛顿第二定律 F=ma,由运动分析物体的受力情况。3 【2015全国新课标20】(多选)如图(a),一物块在 t=0 时刻滑上一固定斜面,其运动的vt 图线如图(b)所示。若重力加速度及图中的 0v、 1、 t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【答案】ACD【解析】小球滑上斜面的初速度 0v已知,向上滑行过程为匀变速直线运动,末速度 0,那么平均速度即02v,所以沿斜面向
14、上滑行的最远距离 012st,根据牛顿第二定律,向上滑行过程1sincosgt,向下滑行 1incosgt,整理可得 01sin2vgt,从而可计算出斜面的倾斜角度以及动摩擦因数,选项 AC 对。根据斜面的倾斜角度可计算出向上滑行的最大高度01011si24vvt,选项 D 对。仅根据速度时间图像,无法找到物块质量,选项 B 错。【名师点睛】速度时间图像的斜率找到不同阶段的加速度,结合受力分析和运动学规律是解答此类题目的不二法门。4 【2015重庆5】若货物随升降机运动的 vt图像如题 5 图所示(竖直向上为正),则货物受到升降机的支持力 F与时间关系的图像可能是: ( )【答案】B【名师点睛
15、】图象从六个方面认识:一看轴,二看线,三看斜率,四看面,五看截距,六看点。超重和失重、平衡状态是由竖直方向的加速度决定。5 【2015海南8】(多选)如图所示,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;现将细绳剪断,将物块 a 的加速度记为 a1, S1和 S2相对原长的伸长分别为 l1和 l2,重力加速度大小为 g,在剪断瞬间: ( )A a1=3g B a1=0 C l1=2 l2 D l1= l2【答案】AC【名师点睛】做本类型题目时,需要知道剪断细线的瞬间,弹簧
16、来不及发生变化,即细线的拉力变为零,弹簧的弹力吧不变,然后根据整体和隔离法分析。【两年模拟】16、17 年名师模拟题及其解析1【2017天津市和平区高三上学期期末质量调查】如图所示,蹦床运动员从空中落到床面上,运动员从接触床面到下降至最低点为第一过程,从最低点上升到离开床面为第二过程,下列判断正确的是: ( )A在第一过程中,运动员始终处于失重状态B在第二过程中,运动员始终处于超重状态C在第二过程中运动员的机械能始终在增大D在第一过程中运动员的动能始终在减小【答案】C【解析】在第一过程中,运动员刚接触床面时重力大于弹力,运动员向下做加速运动,动能变大,运动员处于失重状态;随床面的形变的增大,弹
17、力逐渐增大,弹力大于重力时,运动员做减速运动,动能减小,运动员处于超重状态在第二过程中,开始时运动员重力小于弹力,运动员向上做加速运动,运动员处于超重状态;随床面的形变的减小,弹力逐渐减小,弹力小于重力时,运动员向上做减速运动,运动员处于失重状态,故 ABD 错误;在第二过程中弹力一直对运动员做正功,运动员的机械能始终在增大,选项 C 正确;故选 C.【名师点睛】本题主要考查了对超重失重现象的理解,加速度向下时为失重,加速度向上为超重;人处于超重或失重状态时,人的重力并没变,只是对支持物的压力变了。2 【2017广东省佛山市第一中学高三上学期第二次段考】2015 年 11 月 30 日,蹦床世
18、锦赛在丹麦落下帷幕,中国代表团获得 8 金 3 银 2 铜,领跑世锦赛的奖牌榜一位运动员从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度,利用仪器测得该运动员从高处开始下落到弹回的整个过程中,运动速度随时间变化的图象如图所示,图中 Oa 段和 cd 段为直线由图可知,运动员发生超重的时间段为: ( ) v t O O a c d t1 t2 t3 t4 t5 A0 t1 B t1 t2 C t2 t4 D t4 t5【答案】C【解析】由题意知速度方向向下时为正方向,运动员发生超重时具有向上的加速度,反映在 v-t 图象中时是斜率为负的时间段,所以只有在 t2 t4 阶段运动员处于超重状态故 C 正确故选 C
19、.【名师点睛】本题考查了超重和失重的条件,记住:加速度向上超重,加速度向下失重。3 【2017西藏自治区拉萨中学高三上学期期末】如图所示,物体沿斜面由静止滑下,在水平面上滑行一段距离后停止,物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同,斜面与水平面平滑连接下图中v、 a、 f 和 s 分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程下图中正确的是: ( )【答案】C【名师点睛】本题是为速度-时间图象的应用,要明确斜率的含义,知道在速度-时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义,能根据图象读取有用信息,属于基础题。4 【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,
20、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: ( )A4kg B3kg C2kg D1kg【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5 【2017西藏自治区拉萨中学高三上学期期末】细绳拴一个质量为 m 的小球,小球用固定在墙上的水平弹簧支撑,小球与弹簧不粘连,平衡时细绳与竖直方向的夹角为 53,如图所示,以下说法正确的是(已知 cos 530.6,sin 530.8) : ( )A细绳
21、烧断瞬间小球的加速度立即变为 53gB. 细绳烧断瞬间小球的加速度立即变为 g53C小球静止时弹簧的弹力大小为 mgD小球静止时细绳的拉力大小为 5mg【答案】B【解析】小球静止时,分析受力情况,如图,由平衡条件得:弹簧的弹力大小为:F=mgtan53= 43mg;细绳的拉力大小为: 53mgTcos故 CD 均错误细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变,则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反,则此瞬间小球的加速度大小为: 5Tamg故 A 错误,B 正确故选 B.【名师点睛】本题中小球先处于平衡状态,由平衡条件求解各力的大小,后烧断细绳,小球处于非平衡条件,抓住细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变是
22、关键。6(多选) 【2017天津市五区县高三上学期期末考试】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 m2A F1的最大值为 10N B F1的最大值为 15NC F2的最大值为 10N D F2的最大值为 15N【答案】BC【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。7(多选) 【2017广东省佛山市第一中学高三
23、上学期第二次段考】如图 8 所示,斜劈 B 固定在弹簧上,斜劈 A 扣放在 B 上,A、B 相对静止,待系统平衡后用竖直向下的变力 F 作用于 A,使 A、B 缓慢压缩弹簧,弹簧一直在弹性限度内,则下面说法正确的是: ( )A压缩弹簧的过程中,B 对 A 的摩擦力逐渐增大B压缩弹簧的过程中,A 可能相对 B 滑动C当弹簧压缩量为某值时,撤去力 F,在 A、B 上升的过程中,B 对 A 的作用力先增大后减小D当弹簧压缩量为某值时,撤去力 F,在 A、B 上升的过程中,A、B 分离时,弹簧恢复原长【答案】AD【名师点睛】解决本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡和牛顿第二定律进行求解,知道撤
24、去 F 后,AB 开始具有相同的加速度,当弹簧恢复原长时,两者发生脱离。8(多选) 【2017广东省揭阳市高三上学期期末调研考试】如图 A、 B 两物体叠放在光滑水平桌面上,轻质细绳一端连接 B,另一端绕过定滑轮连接 C 物体,已知 A 和 C 的质量都是 1 kg, B 的质量是 2 kg, A、 B 间的动摩擦因数是 0.3,其它摩擦不计。由静止释放 C, C 下落一定高度的过程中( C 未落地,B 未撞到滑轮, g=10m/s2)。下列说法正确的是: ( )A A、 B 两物体发生相对滑动B A 物体受到的摩擦力大小为 2.5 NC B 物体的加速度大小是 2.5 m/s2D细绳的拉力大
25、小等于 10 N【答案】BC【解析】假设 A、 B 不发生相对滑动,整体的加速度 2210/.5/CABmgamss,隔离对 A 分析, 12.5.3AfmagN,可知假设成立,即 A、 B 两物体不发生相对滑动, A 所受的摩擦力为 2.5N,加速度为 2/s,故 A 错误 BC 正确;隔离对 C 分析,根据牛顿第二定律得 CCgT,解得 10.57.CTa,故 D 错误【名师点睛】1、当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时,宜用整体法;而在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时常用隔离法2、整体法和隔离法不是独立的,对一些较复杂问题,通常需要多
26、次选取研究对象,交替使用整体法和隔离法9 【2017天津市五区县高三上学期期末考试】(12 分)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,现有一小滑块以初速度 v0=5m/s 滑上木板,恰好滑到木板右端停止。现让木板右端抬高,如图乙所示,使木板与水平地面的夹角 =37,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=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8。求:v0乙v0甲(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。【答案】由式,解得 1s2t 设滑块下滑时的加速度为 a2,下滑的
27、时间为 t2,有sincosmgm21at由式解得 25st10滑块从滑上倾斜木板到滑回木板底端所用的时间 12+=st11【名师点睛】此题是牛顿第二定律的应用问题;解题时先求解加速度是联系力和运动的桥梁,结合运动公式求解;此题还可以用动量定理求解时间.10 【2017山东省枣庄市高三上学期期末质量检测】如图所示,可看做质点的小物块放在长木板的正中央,长木板置于光滑水平面上,两物体皆静止;已知长木板质量为 M=4.0kg,长度为 L=3.0m,小物块质量为 m=1.0kg,小物块与长木板之间的动摩擦因数 =0.2;两物体间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小,重力加速度 g=10m/s2,试求
28、:(1)用水平向右的恒力 F 作用于小物块,当 F 满足什么条件,两物块才能发生相对滑动?(2)若一开始就用水平向右 5.5N 的恒力作用与小物块,则小物块经过多长时间从长木板上掉下?【答案】(1)F2.5N(2)1s【名师点睛】题涉及到相对运动的过程,列牛顿第二定律方程时一定要先确定研究对象,要认真分析物体的受力情况和运动情况,并能熟练地运用匀变速直线运动的公式。1【湖南省张家界市第一中学 2016 届高三 3 月月考】如图所示,质量为 M 的三角形木块 a 放在水平面上,把另一质量为 m 的木块 b 放在 a 的斜面上,斜面倾角为 ,对 a 施一水平力 F,使 b 不沿斜面滑动,不计一切摩
29、擦,则 b 对 a 的压力大小为 : ( )A.mgcos B. /MgcosC. D.【答案】D【名师点睛】整体法隔离法是本题的关键。首先由整体受力得到加速度的大小和方向。进而分析滑 b,不计一切摩擦,则得到 b 的受力和合力方向大小。根据几何关系即可得到支持力的大小,压力大小等于支持力。选项中的 M 和 m 要区分清楚,不然容易错选 B 项。2 【贵州省贵阳市第一中学 2016 届高三第七次月考理科综合】如图 5 所示,质量均为 m的 A、 B 两小球用两轻弹簧连接悬挂于天花板上并处于静止状态,已知重力加速度为。现在 B 上再施加一竖直向下的大小为 g的力,在力刚作用于 B 球的瞬间: (
30、 )A、 B 求加速度大小为 2g, A 球加速度大小为 2gB、 B 求加速度大小为 , A 球加速度大小为C、 B 求加速度大小为, A 球加速度大小为D、 B 求加速度大小为, A 球加速度大小为【答案】D【名师点睛】本题是瞬时问题,关键是先根据平衡条件求解剪短下方弹簧之前的弹力,然后根据牛顿第二定律求解下方弹簧后的瞬时加速度。3 【江西省赣中南五校 2016 届高三下学期第二次段考】质量为 m 的物体放置在升降机内的台秤上,升降机以加速度 a 在竖直方向做匀变速直线运动,若物体处于失重状态,则: ( )A、升降机的加速度方向竖直向上B、台秤示数减少 maC、升降机一定向上运动D、升降机
31、一定做加速运动【答案】B【解析】若物体处于失重状态,则加速度向下,故升降机可能是向上的减速、也可能是向下的加速,ACD 错。【名师点睛】判断物体超重与失重的方法:(1)从受力的角度判断:超重:物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力失重:物体所受向上的拉力(或支持力)小于重力(2)从加速度的角度判断:当物体的加速度方向向上(或加速度有竖直向上的分量)时,处于超重状态根据牛顿第二定律有:F Nmgma,此时 FNmg,即处于超重状态当物体的加速度方向向下(或加速度有竖直向下的分量)时,处于失重状态根据牛顿第二定律有:mgF Nma,此时 FNmg,即处于失重状态注意:(1)物体处于超重还是失重状态
32、,只取决于加速度的方向,与物体的运动方向无关(2)发生超重和失重时,物体所受的重力并没有变化4 【浙江省宁波市效实中学等十校 2016 届高三 3 月联考理科综合】一长轻质薄硬纸片置于光滑水平地面上,木板上放质量均为 1kg 的 A、 B 两物块, A、 B 与薄硬纸片之间的动摩擦因数分别为 1=0.3, 2=0.2,水平恒力 F 作用在 A 物块上,如图所示,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2。则: ( )A若 F=1N,则物块、薄硬纸片都静止不动B若 F=1.5N,则 A 物块所受摩擦力大小为 1.5NC若 F=8N,则 B 物块的加速度为 4.0m/s2D无论力 F 多大,
33、A 与薄硬纸片都不会发生相对滑动【答案】D【名师点睛】本题以常见的运动模型为核心,考查了摩擦力、牛顿第二定律、隔离法与整体法的应用等知识;解决的关键是正确对两物体进行受力分析。5 【四川省成都市第七中学、嘉祥外国语学校 2016 届高三第二次模拟考试理综】如图所示,一个质量为 M2 kg 的小木板放在光滑的水平地面上,在木板上放着一个质量为 m1 kg 的小物体,它被一根水平方向上压缩了的弹簧推着静止在木板上,这时弹簧的弹力为 2 N。现沿水平向左的方向对小木板施以作用力,使木板由静止开始运动起来,运动中力 F 由 0 逐渐增加到 9 N,以下说法正确的是: ( )A物体与小木板先保持相对静止
34、一会,后相对滑动 B物体受到的摩擦力一直减小C当力 F 增大到 6 N时,物体不受摩擦力作用 D小木板受到 9N 的拉力时,物体受到的摩擦力为 3N【答案】C【名师点睛】该题结合物体受到的摩擦力等于 0 的临界条件与物体恰好要相对于木板滑动的临界条件考查牛顿第二定律的应用,解题的关键就是能够正确分析物体的受力,找出对应的临界条件6(多选) 【天津市南开区 2016 届高三下学期第一次模拟考试理科综合】如图甲所示,一质量为 m的物体置于水平地面上,所受水平拉力 F 在 2 s 时间内的变化图象如图乙所示其运动的 v-t 图象如图丙所示, g=10 m/s2,则下列说法正确的是: ( )A2 s
35、末物体回到出发点 B2 s 内物体的加速度不变C物体与地面之间的动摩擦因数为 0.1 D水平拉力 F 的最大功率为 10 W【答案】CD【解析】物体先做匀加速直线运动,再做匀减速运动,速度不反向故 A 错误第 1s 内和第 2s 内的加速度大小相等,反向相反故 B 错误根据速度时间图线知,匀加速和匀减速直线运动的加速度大小都为1m/s2根据牛顿第二定律得:F-f=ma,f=ma,解得:f=5N,m=5kg则: 50.1fmg 故 C 正确1s 末速度最大,拉力的功率最大,P=Fv=101=10W故 D 正确故选 CD.【名师点睛】解决本题的关键能够从图象中获取信息,根据速度时间图线求出物体匀加
36、速直线运动和匀减速直线运动的加速度大小,根据牛顿第二定律求出摩擦力的大小,从而得出动摩擦力因素;从图可知,1s 末的拉力 F 的功率最大,根据 P=Fv 求出最大功率。7(多选) 【辽宁省沈阳市东北育才学校 2016 届高三上学期第二次模拟】如图所示为粮袋的传送带装置,已知 AB 间的长度为 L,传送带与水平方向的夹角为 ,工作时运行速度为 v,粮袋与传送带间的动摩擦因数为 ,正常工作时工人在 A 点将粮袋由静止放上,以下说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力) : ( )A粮袋到达 B 点的速度与 v 比较,可能大,也可能相等或小B若 L 足够大,粮袋最终将一定以速度 v 做匀速运动C若
37、 tan,则粮袋从 A 到 B 一定一直是做加速运动D粮袋刚放上传送带时的加速度 agsin【答案】AC【名师点睛】本题考查分析物体运动情况的能力,而要分析物体的运动情况,首先要具有物体受力情况的能力;传送带问题,物体的运动情况比较复杂,关键要考虑物体的速度能否与传送带相同。8(多选) 【四川省绵阳南山中学 2016 届高三下学期“绵阳三诊”热身考试理科综合】如图所示,劲度系数为 k 的轻弹簧,下端固定,上端与 B 连接,斜面光滑,质量均为 m 的 A、 B 两物体紧靠在一起,处于静止状态,现用一个平行于斜面向上的拉力 F 拉物体 A,使 A 物体做加速度为 a 的匀加速运动已知在 A、 B
38、分离前,拉力 F 随 A 物体发生的位移 x 变化的图像如图所示,重力加速度为 g,则下列表述中正确的是: ( )A 02(sin)Fmag B maF20C xk D xk【答案】BC【名师点睛】此题是物体的平衡及牛顿第二定律的应用问题;施加拉力前,物块 AB 处于静止状态,由平衡条件可知相互作用,从受力角度看,两物体分离的条件是两物体间的正压力为 0从运动学角度看,一起运动的两物体恰好分离时,两物体在沿斜面方向上的加速度和速度仍相等.9 【四川省成都市第七中学、嘉祥外国 语学校 2016 届高三第二次模 拟考试理综】(15 分)质量为 2kg 的木板 B 静止在水平面上,可视为质 点的物块
39、 A 从木板的左侧 沿木板上表面水平冲上木板,如 图 10 甲所示。 A和 B经过 1s 达到同一速度,之后共同减速直至静止, A 和 B 的 v t图像如图乙所示,重力加速度g10m/s 2,求:图 10(1)A 与 B 之间的动摩擦因数 1和 B 与水平面间的动摩擦因数 2;(2)A 的质量。【答案】(1) 1=0.2 , 2=0.1 ;(2) m=3kg【解析】(1)由图象可知,物块在 01s 内的加速度大小为 a1=2m/s2以物块为研究对象,由牛顿第二定律得: 1mg=ma1解得: 1=0.2木板在 01s 内的加速度大小为 a2=2m/s2,在 1s3s 内物块与木板相对静止,一起
40、做匀减速运动,加速度大小为 a3=1m/s2AB 同速后为研究对象,由牛顿第二定律得: 2(M+m)g=(M+m)a3解得: 2=0.1(2)再以 B 为研究对象,在 01s 内水平方向受到两个滑动摩擦力,由牛顿第二定律得: 1mg- 2(M+m)g=Ma1代入数据解得 A 的质量: m=3kg【名师点睛】本题的关键是从图象获取加速度的数值,再与情境图结合,利用牛顿第二定律求解;注意整体法和隔离法的灵活应用10 【福建省厦门第一中学 2016 届高三下学期周考】足够长光滑斜面 BC 的倾角 053,小物块与水平面间的动摩擦因数为 0.5,水平面与斜面之间 B 点有一小段弧形连接,一质量 2mk
41、g的小物块静止与A 点,现在 AB 段对小物块施加与水平方向成 053的恒力 F 作用,如图(a)所示,小物块在 AB 段运动的速度-时间图像如图(b)所示,到达 B 点迅速撤去恒力 F。(已知 0sin.853, 0cos.653)求:(1)小物块所受到的恒力 F;(2)小物块能否返回到 A 点?若能,计算小物块通过 A 点时的速度;若不能,计算小物块停止运动时离 B 点的距离。【答案】(1) 1N;(2)小物块不能返回到 A 点,停止运动时,离 B 点的距离为 0.4m【名师点睛】本题是已知运动情况确定受力情况和一直受力情况确定运动情况的问题,关键求解出加速度,然后根据运动学公式列式求解。
42、【一年原创】 2017 年原创试题及其解析1不可伸长的轻绳跨过质量不计的滑轮,绳的一端系一质量 M=15kg 的重物,重物静止与地面上,有一质量 m=10kg 的猴子从绳的另一端沿绳上爬,如右图所示,不计滑轮摩擦,在重物不离开地面的条件下,猴子向上爬的最大加速度为 210/gms: ( )A 25/ms B 210/ms C 215/ms D 25/ms【答案】A2如图所示滑块以初速度 V0沿表面粗糙且足够长的固定斜面,从顶端下滑,直至速度为零,对于该运动过程,若用、分别表示滑块下滑的位移、速度和加速度的大小,表示时间,则下列图象能正确描述这一运动规律的是: ( )【答案】D【解析】在下滑过程
43、中,根据牛顿第二定律,物体的加速度为 mgsin-mgcos=ma a=gsin-gcos,加速度的大小保持不变,物体做匀减速运动,速度与时间之间是线性关系,所以速度图线是一条直线,故 A、B 错误;物体向下做匀减速运动,故下滑的位移与速度的大小关系 axv2-02,axv20,C 错误、D 正确;故选:D。3如图所示,P 是位于水平粗糙桌面上的物块,用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳将 P 与钩码 Q 相连,Q 的质量为 m,释放后两物体由静止开始运动的过程中,桌面以上的绳子始终是水平的,关于物体 P 受到的拉力和摩擦力的以下描述中正确的是: ( )AP 受到的拉力的施力物体是钩码 Q,大小等于 m
44、gBP 受到的拉力的施力物体是绳子,大小等于 mgCP 受到的摩擦力方向水平向左,大小一定小于 mgDP 受到的摩擦力方向水平向左,大小有可能等于 mg【答案】C4我国首台新型墙壁清洁机器人“蜘蛛侠”是由青岛大学学生自主研制开发的;,“蜘蛛侠”利用 8只“爪子”上的吸盘吸附在接触面上,通过“爪子”交替伸缩,就能在墙壁和玻璃上自由移动如图所示,假设“蜘蛛侠”在竖直玻璃墙面上由 A 点沿直线匀加速“爬行”到右上方 B 点,在这一过程中,关于“蜘蛛侠”在竖直面内的受力分析正确的是: ( )A B C D【答案】C【解析】根据牛顿第二定律可知,在竖直平面内蜘蛛侠所受合力方向应该是从 A 指向 B,故
45、C 正确,ABD错误;故选 C.5 如图所示, mA=4.0kg, mB=2.0kg,A 和 B 紧靠着放在光滑水平面上,从 t=0 时刻起,对 B 施加向右的水平恒力 F2=4.0N,同时对 A 施加向右的水平变力 F1, F1 变化规律如图所示。下列相关说法中正确的是 :( )A 当 t=0 时,A、B 物体加速度分别为 aA=5m/s , aB=2m/sBA 物体作加速度减小的加速运动,B 物体作匀加速运动C t=12s 时刻 A、B 将分离,分离时加速度均为 a=2m/s2D A、 B 分离前后,A 物体加速度变化规律相同【答案】C6(多选)欧洲太空总署火星登陆器“斯基亚帕雷利”于 2
46、016 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,当时它仍然位于火星表面上方 3.7 公里处。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像,下列说法正确的是: ( )0Htt1 t2 t3 t4A0 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【答案】ABD7(多选)如图所示,当小车水平向右加速运动时,物块 M 相对车厢静止与其后竖直壁上,当车的加速度 a 增大时: ( )
47、A车厢壁对物块的压力增大B物块所受静摩擦力增大C物块仍相对车厢静止D车厢对物块的作用力方向不变【答案】AC【解析】物块在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的静摩擦力,二力平衡,所以加速度变大,最大静摩擦力变大,物体受到的静摩擦力恒等于重力大小,不影响竖直方向上的运动,仍保持静止状态,在水平方向上受到车厢壁给的向右的弹力,根据牛顿第二定律 Fma,加速度变大,则弹力变大,AC正确 B 错误;由于静摩擦力大小和方向不变,而物体受到的压力变大,根据平行四边形定则可得两者的合力方向变化,D 错误;8(多选)如图所示,框架甲通过细绳固定于天花板上,小球乙、丙通过轻弹簧连接,小球乙通过另一细绳与甲连接,甲、乙、丙三者均处于静止状态,甲、乙、丙质量分别为 m、2 m、3 m,重力加速度为g.则将甲与天花板间细绳剪断瞬时,下列说法正确的是: ( )A.小球丙的加速度大小 =0a丙 B. 框架甲的加速度大小 =ag丙C. 框架甲的加速度大小