2020版高考物理復(fù)習(xí)第三章第2講應(yīng)用牛頓第二定律處理“四類”問題講義(含解析)教科版

第2講應(yīng)用牛頓第二定律辦理“四類”問題一、剎時(shí)問題1．牛頓第二定律的表達(dá)式為：F合＝ma，加快度由物體所受合外力決定，加快度的方向與物體所受合外力的方向一致．當(dāng)物體所受合外力發(fā)生突變時(shí)，加快度也跟著發(fā)生突變，而物體運(yùn)動(dòng)的速度不可以發(fā)生突變．2．輕繩、輕桿和輕彈簧(橡皮條)的差別：(1)輕繩和輕桿：剪斷輕繩或輕桿斷開后，原有的彈力將突變成0.輕彈簧和橡皮條：當(dāng)輕彈簧和橡皮條兩頭與其余物體連結(jié)時(shí)，輕彈簧或橡皮條的彈力不可以發(fā)生突變．自測(cè)1如圖1，A、B、C三個(gè)小球質(zhì)量均為m，A、B之間用一根沒有彈性的輕質(zhì)細(xì)繩連在一同，B、C之間用輕彈簧拴接，整個(gè)系統(tǒng)用細(xì)線懸掛在天花板上而且處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將上邊的細(xì)線剪斷，使A的上端失掉拉力，則在剪斷細(xì)線的瞬時(shí)，A、B、C三個(gè)小球的加快度分別是( )

A圖1A．1.5g，1.5g，0B．g，2g，0C．g，g，gD．g，g,0答案A分析剪斷細(xì)線前，由均衡條件可知，A上端的細(xì)線的拉力為3mg，A、B之間細(xì)繩的拉力為2mg，輕彈簧的拉力為mg.在剪斷細(xì)線的瞬時(shí)，輕彈簧中拉力不變，小球C所受合外力為零，所以C的加快度為零；A、B小球被細(xì)繩拴在一同，整體遇到兩者重力和輕彈簧向下的拉力，由牛頓第二定律得3mg＝2ma，解得a＝1.5g，選項(xiàng)A正確．二、超重和失重1．超重(1)定義：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?大于物體所受重力的現(xiàn)象．產(chǎn)生條件：物體擁有向上的加快度．2．失重定義：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?小于物體所受重力的現(xiàn)象．產(chǎn)生條件：物體擁有向下的加快度．3．完整失重定義：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)ωQ直懸掛物的拉力)等于0的現(xiàn)象稱為完整失重現(xiàn)象．產(chǎn)生條件：物體的加快度a＝g，方向豎直向下．4．實(shí)重和視重實(shí)重：物體實(shí)質(zhì)所受的重力，它與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒關(guān)．視重：當(dāng)物體在豎直方向上有加快度時(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．自測(cè)2對(duì)于超重和失重的以下說法中，正確的選項(xiàng)是( )A．超重就是物體所受的重力增大了，失重就是物體所受的重力減小了B．物體做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)處于完整失重狀態(tài)，所以做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體不受重力作用C．物體擁有向上的速度時(shí)處于超重狀態(tài)，物體擁有向下的速度時(shí)處于失重狀態(tài)D．物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)，物體的重力一直存在且不發(fā)生變化答案D三、動(dòng)力學(xué)圖像1．種類已知圖像剖析運(yùn)動(dòng)和受力狀況；已知運(yùn)動(dòng)和受力狀況剖析圖像的形狀．2．用到的有關(guān)知識(shí)往常要先對(duì)物體受力剖析求協(xié)力，再依據(jù)牛頓第二定律求加快度，而后聯(lián)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式剖析．自測(cè)

3

(2016·海南單科·

5)沿固定斜面下滑的物體遇到與斜面平行向上的拉力

F的作用，其下滑的速度—時(shí)間圖線如圖

2所示．已知物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為常數(shù)，在

0～5s,5

～10s,10

～15s

內(nèi)

F的大小分別為

F1、F2和F3，則(

)圖2A．F<FB．F>F1223C．F>FD．F＝F1313答案A趕快度變化的角度判斷從加快度的角度判斷從受力的角度判斷命題點(diǎn)一超重與失重現(xiàn)象1．對(duì)超重和失重的理解無論超重、失重或完整失重，物體的重力都不變，不過“視重”改變．在完整失重的狀態(tài)下，全部由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會(huì)完整消逝．只管物體的加快度不是豎直方向，但只需其加快度在豎直方向上有重量，物體就會(huì)處于超重或失重狀態(tài)．只管整體沒有豎直方向的加快度，但只需物體的一部分擁有豎直方向的分加快度，整體也會(huì)出現(xiàn)超重或失重現(xiàn)象．2．判斷超重和失重的方法當(dāng)物體所受向上的拉力(或支持力)大于重力時(shí)，物體處于超重狀態(tài)；小于重力時(shí)，物體處于失重狀態(tài)；等于零時(shí)，物體處于完整失重狀態(tài)當(dāng)物體擁有向上的加快度時(shí)，物體處于超重狀態(tài)；擁有向下的加快度時(shí)，物體處于失重狀態(tài)；向下的加快度等于重力加快度時(shí)，物體處于完整失重狀態(tài)①物體向上加快或向下減速時(shí)，超重②物體向下加快或向上減速時(shí)，失重例1(2018·四川省樂山市第二次調(diào)研)圖3甲是某人站在力傳感器上做下蹲、表示圖，中間的O表示人的重心．圖乙是依據(jù)傳感器收集到的數(shù)據(jù)畫出的F－t

起跳動(dòng)作的圖線，兩圖中a～g

各點(diǎn)均對(duì)應(yīng)，此中有幾個(gè)點(diǎn)在圖甲中沒有畫出．取重力加快度

g＝10m/s2，依據(jù)圖像分析可知(

)圖3A．人的重力為1500NB．c點(diǎn)地點(diǎn)人處于失重狀態(tài)C．e點(diǎn)地點(diǎn)人處于超重狀態(tài)D．d點(diǎn)的加快度小于f點(diǎn)的加快度答案C分析開始時(shí)人處于均衡狀態(tài)，人對(duì)傳感器的壓力是500N，依據(jù)均衡條件與牛頓第三定律可知，人的重力也是500N，故A錯(cuò)誤；c點(diǎn)時(shí)人對(duì)傳感器的壓力大于其重力，處于超重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；e點(diǎn)時(shí)人對(duì)傳感器的壓力大于其重力，處于超重狀態(tài)，故C正確；人在d點(diǎn)時(shí)：d－G1500－50022－0500221F5002Ga＝m＝m/s＝20m/s，人在f點(diǎn)時(shí)：a＝m＝500m/s＝10m/s，可知d點(diǎn)1010的加快度大于f點(diǎn)的加快度，故D錯(cuò)誤．變式1廣州塔，昵稱小蠻腰，總高度達(dá)600米，旅客乘坐參觀電梯大概一分鐘就能夠抵達(dá)參觀平臺(tái)．若電梯簡(jiǎn)化成只受重力與繩索拉力，已知電梯在t＝0時(shí)由靜止開始上漲，－at圖像如圖4所示．則以下有關(guān)說法正確的選項(xiàng)是( )圖4A．t＝4.5s時(shí)，電梯處于失重狀態(tài)B．5～55s時(shí)間內(nèi)，繩索拉力最小C．t＝59.5s時(shí)，電梯處于超重狀態(tài)D．t＝60s時(shí)，電梯速度恰巧為零答案D分析利用a－t圖像可判斷：t＝4.5s時(shí)，電梯有向上的加快度，電梯處于超重狀態(tài)，A錯(cuò)誤；0～5s時(shí)間內(nèi)，電梯處于超重狀態(tài)，拉力大于重力，5～55s時(shí)間內(nèi)，電梯處于勻速上漲過程，拉力等于重力，55～60s時(shí)間內(nèi)，電梯處于失重狀態(tài)，拉力小于重力，綜上所述，B、C錯(cuò)誤；因a－t圖線與t軸所圍的“面積”代表速度改變量，而圖中橫軸上方的“面積”與橫軸下方的“面積”相等，則電梯的速度在t＝60s時(shí)為零，D正確．變式2(2018·廣東省深圳市三校模擬)如圖5，將金屬塊用壓縮的輕彈簧卡在一個(gè)箱子中，上頂板和下底板裝有壓力傳感器．當(dāng)箱子隨電梯以a＝4.0m/s2的加快度豎直向上做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，上頂板的傳感器顯示的壓力為4.0N，下底板的傳感器顯示的壓力為10.0N．取g＝10m/s2，若下底板示數(shù)不變，上頂板示數(shù)是下底板示數(shù)的一半，則電梯的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能是( )圖5A．勻加快上漲，a＝5m/s2B．勻加快下降，a＝5m/s2C．勻速上漲D．靜止?fàn)顟B(tài)答案B分析當(dāng)箱子隨電梯以a＝4.0m/s2的加快度豎直向上做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)金屬塊受力剖析，由牛頓第二定律知：下－上10－4N＋mg－Ng－a10－4上下若上頂板傳感器的示數(shù)是下底板傳感器的示數(shù)的一半，因?yàn)閺椈蓧嚎s量不變，下底板傳感器示數(shù)不變，仍為10N，則上頂板傳感器的示數(shù)是5N.對(duì)金屬塊，由牛頓第二定律知N上′＋mg－N下′＝ma′解得a′＝5m/s2，方向向下，故電梯以a＝5m/s2的加快度勻加快下降，或以a＝5m/s2的加速度勻減速上漲．故A、C、D錯(cuò)誤，B正確．命題點(diǎn)二剎時(shí)問題的兩類模型1．兩種模型加快度與合外力擁有剎時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，兩者老是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消逝，詳細(xì)可簡(jiǎn)化為以下兩種模型：2．解題思路剖析剎時(shí)變化前后列牛頓第二求剎時(shí)物體的受力狀況?定律方程?加快度3．兩個(gè)易混問題(1)如圖6甲、乙中小球1、2本來均靜止，現(xiàn)假如均從圖中A處剪斷，則圖甲中的輕質(zhì)彈簧mm和圖乙中的下段繩索的拉力將怎樣變化呢？圖6由(1)的剖析能夠得出什么結(jié)論？答案(1)彈簧的彈力來不及變化，下段繩的拉力變成0.繩的彈力能夠突變而彈簧的彈力不可以突變．例2(2019·河北省衡水中學(xué)第一次調(diào)研)如圖7所示，一根彈簧一端固定在左邊豎直墻上，另一端連著A小球，同時(shí)水平細(xì)線一端連著A球，另一端固定在右邊豎直墻上，彈簧與豎直方向的夾角是60°，A、B兩小球分別連在另一根豎直彈簧兩頭．開始時(shí)A、B兩球都靜止不動(dòng)，A、B兩小球的質(zhì)量相等，重力加快度為g，若不計(jì)彈簧質(zhì)量，在水平細(xì)線被剪斷瞬時(shí)，A、B兩球的加快度分別為( )圖7A．a(chǎn)A＝aB＝gB．a(chǎn)A＝2g，aB＝0C．a(chǎn)＝3g，a＝0D．a(chǎn)＝23g，a＝0ABAB答案D分析水平細(xì)線被剪斷前對(duì)、B進(jìn)行受力剖析如下圖，A靜止時(shí)，T＝Fsin60°，F(xiàn)cos60°＝mAg＋F1，F(xiàn)1＝mBg，又mA＝mB解得T＝23mgA水平細(xì)線被剪斷瞬時(shí)，T消逝，其余各力不變，A所受協(xié)力與T等大反向，所以A＝T＝23Ag，B＝0.a例3(多項(xiàng)選擇)如圖8所示，傾角為θ的斜面靜置于地面上，斜面上表面圓滑，A、B、C三球的質(zhì)量分別為m、2m、3m，輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端、另一端與A球相連，A、B間固定一個(gè)輕桿，B、C間由一輕質(zhì)細(xì)線連結(jié)．彈簧、輕桿與細(xì)線均平行于斜面，初始系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)忽然剪斷細(xì)線．以下判斷正確的選項(xiàng)是( )圖8A．細(xì)線被剪斷的瞬時(shí)，A、B、C三個(gè)小球的加快度均為零B．細(xì)線被剪斷的瞬時(shí)，A、B之間桿的彈力大小為零C．細(xì)線被剪斷的瞬時(shí)，A、B球的加快度沿斜面向上，大小為gsinθD．細(xì)線被剪斷的瞬時(shí)，A、B之間桿的彈力大小為4mgsinθ答案CD分析剪斷細(xì)線前，以A、B、C構(gòu)成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，系統(tǒng)靜止，處于均衡狀態(tài)，所受合力為零，則彈簧的彈力為

F＝(3m＋2m＋m)gsin

θ＝

6mgsin

θ.以

C為研究對(duì)象知，細(xì)線的拉力為

3mgsin

θ.剪斷細(xì)線的瞬時(shí)，因?yàn)閺椈蓮椓Σ豢梢酝蛔?，彈簧彈力不變，?/p>

A、B構(gòu)成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得

F－(m＋2m)gsin

θ＝(m＋2m)aAB，解得A、B兩個(gè)小球的加速度為

aAB＝gsin

θ，方向沿斜面向上，以

B為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得：

FAB－2mgsin

θ＝2maAB，解得桿的拉力為

FAB＝4mgsin

θ，以

C為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得

aC＝gsin

θ，方向沿斜面向下，故C、D正確，A、B錯(cuò)誤．變式3(2018·山西省呂梁市第一次模擬)如圖9所示，A球質(zhì)量為B球質(zhì)量的3倍，圓滑固定斜面的傾角為θ，圖甲中，、B兩球用輕彈簧相連，圖乙中、B兩球用輕質(zhì)桿相連，AA系統(tǒng)靜止時(shí)，擋板C與斜面垂直，彈簧、輕桿均與斜面平行，則在忽然撤去擋板的瞬時(shí)有( )圖9A．圖甲中A球的加快度為gsinθB．圖甲中B球的加快度為2gsinθC．圖乙中A、B兩球的加快度均為gsinθD．圖乙中輕桿的作使勁必定不為零答案C分析設(shè)B球質(zhì)量為m，A球的質(zhì)量為3m.撤去擋板前，擋板對(duì)B球的彈力大小為4mgsinθ，因彈簧彈力不可以突變，而桿的彈力會(huì)突變，所以撤去擋板瞬時(shí)，題圖甲中A球所受的協(xié)力為零，加快度為零，B球所受協(xié)力為4mgsinθ，加快度為4gsinθ；題圖乙中，撤去擋板的瞬時(shí)，A、B兩球整體的協(xié)力為4mgsinθ，A、B兩球的加快度均為gsinθ，則每個(gè)球的協(xié)力等于重力沿斜面向下的分力，輕桿的作使勁為零，C正確．命題點(diǎn)三動(dòng)力學(xué)圖像問題1．常有的動(dòng)力學(xué)圖像v－t圖像、a－t圖像、F－t圖像、F－a圖像等．2．圖像問題的種類已知物體受的力隨時(shí)間變化的圖線，要求剖析物體的運(yùn)動(dòng)狀況．已知物體的速度、加快度隨時(shí)間變化的圖線，要求剖析物體的受力狀況．由已知條件確立某物理量的變化圖像．3．解題策略分清圖像的類型：即分清橫、縱坐標(biāo)所代表的物理量，明確其物理意義，掌握物理圖像所反應(yīng)的物理過程，會(huì)剖析臨界點(diǎn)．注企圖線中的一些特別點(diǎn)所表示的物理意義：圖線與橫、縱坐標(biāo)的交點(diǎn)，圖線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，兩圖線的交點(diǎn)等．明確能從圖像中獲取哪些信息：把圖像與詳細(xì)的題意、情形聯(lián)合起來，應(yīng)用物理規(guī)律列出與圖像對(duì)應(yīng)的函數(shù)方程式，從而明確“圖像與公式”“圖像與物體”間的關(guān)系，以便對(duì)有關(guān)物理問題作出正確判斷．例4(2018·廣東省湛江市第二次模擬)如圖10甲所示，在圓滑水平面上，靜止擱置一質(zhì)量為M的足夠長(zhǎng)木板，質(zhì)量為m的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在長(zhǎng)木板上．長(zhǎng)木板遇到水平拉力F與加快度的關(guān)系如圖乙所示，重力加快度大小g取10m/s2，以下說法正確的選項(xiàng)是( )圖10A．長(zhǎng)木板的質(zhì)量M＝2kgB．小滑塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4C．當(dāng)F＝14N時(shí)，長(zhǎng)木板的加快度大小為3m/s2D．當(dāng)F增大時(shí)，小滑塊的加快度必定增大答案

B分析

當(dāng)F等于

12N時(shí)，加快度為：

a0＝4m/s2，對(duì)整體剖析，由牛頓第二定律有

F＝(M＋m)a0，代入數(shù)據(jù)解得：M＋m＝3kg；當(dāng)F大于12N時(shí)，m和M發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，依據(jù)牛頓第二定律得：F－μmg＝Ma，則F＝Ma＋μmg，則知F－a圖線的斜率k＝M＝12－8＝1，則M＝1kg，故m＝42kg，故A錯(cuò)誤；由A項(xiàng)剖析可知：F大于12N時(shí)，F(xiàn)＝a＋20μ，若F＝8N，a＝0，即得μ＝0.4，故B正確；由A項(xiàng)剖析可知：F大于12N時(shí)F＝a＋8，當(dāng)F＝14N時(shí)，長(zhǎng)木板的加快度為：a＝6m/s2，故

C錯(cuò)誤；當(dāng)

F大于

12N后，兩者發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，小滑塊的加快度為

a＝μg，與F沒關(guān)，F(xiàn)增大時(shí)小滑塊的加快度不變，故

D錯(cuò)誤．變式

4

(多項(xiàng)選擇)(2019·福建省三明市質(zhì)檢

)水平川面上質(zhì)量為

1kg的物塊遇到水平拉力

F1、F2的作用，

F1、F2隨時(shí)間的變化如圖

11所示，已知物塊在前

2s

內(nèi)以

4m/s

的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，取

g＝10m/s

2，則(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力

)(

)圖11A．物塊與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2B．3s末物塊遇到的摩擦力大小為3NC．4s末物塊遇到的摩擦力大小為1ND．5s末物塊的加快度大小為3m/s2答案BC分析在0～2s內(nèi)物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則摩擦力f＝3N，則μ＝f＝3＝0.3，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；mg10F合6－5－3220－v2s后物塊做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加快度a＝m＝1m/s＝－2m/s，則經(jīng)過t＝a＝2s，即4s末速度減為零，則3s末物塊遇到的摩擦力大小為3N,4s末物塊遇到的摩擦力為靜摩擦力，大小為6N－5N＝1N，選項(xiàng)B、C正確；物塊停止后，因兩個(gè)力的差值小于最大靜摩擦力，則物塊不再運(yùn)動(dòng)，則5s末物塊的加快度為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．變式5(2018·安徽省池州市上學(xué)期期末)如圖12所示為質(zhì)量＝75kg的滑雪運(yùn)動(dòng)員在傾m角θ＝37°的直滑道上由靜止開始向下滑行的v－t圖像，圖中的OA直線是t＝0時(shí)刻速度圖線的切線，速度圖線末段BC平行于時(shí)間軸，運(yùn)動(dòng)員與滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，所受空氣阻力與速度成正比，比率系數(shù)為k.設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加快度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，則( )圖12A．滑雪運(yùn)動(dòng)員開始時(shí)做加快度增大的加快直線運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)B．t＝0時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員的加快度大小為2m/s2C．動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.25D．比率系數(shù)k為15kg/s答案C分析由v－t圖像可知，滑雪運(yùn)動(dòng)員開始時(shí)做加快度減小的加快直線運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；在t＝0時(shí)刻，圖線切線的斜率即為該時(shí)刻的加快度，故有a0＝12－0223－0m/s＝4m/s，故B錯(cuò)誤；在t＝0時(shí)刻開始加快時(shí)，v0＝0，由牛頓第二定律可得mgsinθ－kv0－μmgcosθ＝ma，最后勻速時(shí)有：v＝10m/s，a＝0，由均衡條件可得mgsinθ－kv－μmgcosθ＝0，0mm聯(lián)立解得：μ＝0.25，＝30kg/s，故C正確，D錯(cuò)誤．k命題點(diǎn)四動(dòng)力學(xué)中的連結(jié)體問題1．連結(jié)體的種類彈簧連結(jié)體物物疊放連結(jié)體輕繩連結(jié)體輕桿連結(jié)體2．連結(jié)體的運(yùn)動(dòng)特色輕繩——輕繩在挺直狀態(tài)下，兩頭的連結(jié)體沿繩方向的速度老是相等．輕桿——輕桿平動(dòng)時(shí)，連結(jié)體擁有相同的平動(dòng)速度；輕桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，連結(jié)體擁有相同的角速度，而線速度與轉(zhuǎn)動(dòng)半徑成正比．輕彈簧——在彈簧發(fā)生形變的過程中，兩頭連結(jié)體的速度不必定相等；在彈簧形變最大時(shí)，兩頭連結(jié)體的速率相等．3．辦理連結(jié)體問題的方法若連結(jié)體內(nèi)各物體擁有相同的加快度，且不需要求物體之間的作用整體法的選用原則力，能夠把它們當(dāng)作一個(gè)整體，剖析整體遇到的外力，應(yīng)用牛頓第二定律求出加快度或其余未知量若連結(jié)體內(nèi)各物體的加快度不相同，或許要求出系統(tǒng)內(nèi)兩物體之間隔絕法的選用原則的作使勁時(shí)，就需要把物體從系統(tǒng)中隔絕出來，應(yīng)用牛頓第二定律列方程求解整體法、隔絕法的交替若連結(jié)體內(nèi)各物體擁有相同的加快度，且要求物體之間的作使勁時(shí)，能夠先用整體法求出加快度，而后再用隔絕法選用適合的研究對(duì)象，運(yùn)用應(yīng)用牛頓第二定律求作使勁．即“先整體求加快度，后隔絕求內(nèi)力”例5(多項(xiàng)選擇)(2018·廣東省湛江市第二次模擬)如圖的物塊，物塊a、b經(jīng)過水平輕繩相連后放在水平面上，

所示，a、b、c為三個(gè)質(zhì)量均為m物塊c放在b上．現(xiàn)用水平拉力作用于a，使三個(gè)物塊一同水平向右勻速運(yùn)動(dòng)．各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，重力加快度大小為g.以下說法正確的選項(xiàng)是( )圖13A．該水平拉力大于輕繩的彈力B．物塊c遇到的摩擦力大小為μmgC．當(dāng)該水平拉力增大為本來的1.5倍時(shí)，物塊c遇到的摩擦力大小為0.5μmgD．剪斷輕繩后，在物塊b向右運(yùn)動(dòng)的過程中，物塊c遇到的摩擦力大小為μmg答案ACD分析三物塊一同做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由均衡條件得，對(duì)a、b、c系統(tǒng)：F＝3μmg，對(duì)b、c系統(tǒng)：T＝2μmg，則F>T，即水平拉力大于輕繩的彈力，故A正確；c做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于均衡狀態(tài)，則c不受摩擦力，故B錯(cuò)誤；當(dāng)水平拉力增大為本來的1.5倍時(shí)，F(xiàn)′＝1.5F＝4.5μmg，由牛頓第二定律得：對(duì)a、b、c系統(tǒng)：F′－3μmg＝3ma，對(duì)c：f＝ma，解得f＝0.5μmg，故C正確；剪斷輕繩后，b、c一同做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)b、c系統(tǒng)，由牛頓第二定律得：2μmg＝2ma′，對(duì)c：f′＝ma′，解得f′＝μmg，故D正確．變式6(多項(xiàng)選擇)(2019·河南省鄭州市質(zhì)檢)如圖14所示，在粗拙的水平面上，質(zhì)量分別為m和M的物塊A、B用輕彈簧相連，兩物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，當(dāng)用水平力F作用于B上且兩物塊共同向右以加快度1勻加快運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為x1；當(dāng)用相同大小的a恒力F沿著傾角為θ的圓滑斜面方向作用于B上且兩物塊共同以加快度a2勻加快沿斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為x，則以下說法中正確的選項(xiàng)是()2圖14A．若m>M，有x＝x2B．若m<M，有x＝x211C．若μ>sinθ，有x>x2D．若μ<sinθ，有x<x211答案AB分析在水平面上滑動(dòng)時(shí)，對(duì)整體，依據(jù)牛頓第二定律，有F－μ(m＋M)g＝(m＋M)a1①隔絕物塊A，依據(jù)牛頓第二定律，有T－μmg＝ma1②Fm聯(lián)立①②解得FT＝③m＋M在斜面上滑動(dòng)時(shí)，對(duì)整體，依據(jù)牛頓第二定律，有F－(m＋M)gsinθ＝(m＋M)a2④隔絕物塊A，依據(jù)牛頓第二定律，有T′－mgsinθ＝ma2⑤Fm聯(lián)立④⑤解得T′＝⑥M＋m比較③⑥可知，彈簧彈力相等，與動(dòng)摩擦因數(shù)和斜面的傾角沒關(guān)，故

A、B正確，

C、D錯(cuò)誤．變式

7

(多項(xiàng)選擇)如圖

15所示，傾角為θ的斜面放在粗拙的水平川面上，現(xiàn)有一帶固定支架的滑塊

m正沿斜面加快下滑．支架上用細(xì)線懸掛的小球達(dá)到穩(wěn)固

(與滑塊相對(duì)靜止

)后，懸線的方向與豎直方向的夾角也為

θ，斜面體一直保持靜止，則以下說法正確的選項(xiàng)是

(

)圖15A．斜面圓滑B．斜面粗拙C．達(dá)到穩(wěn)固狀態(tài)后，地面對(duì)斜面體的摩擦力水平向左D．達(dá)到穩(wěn)固狀態(tài)后，地面對(duì)斜面體的摩擦力水平向右答案

AC分析

隔絕小球，可知小球的加快度方向?yàn)檠匦泵嫦蛳?，大小?/p>

gsin

θ，對(duì)支架系統(tǒng)進(jìn)行分析，只有斜面圓滑，支架系統(tǒng)的加快度才是

gsin

θ，所以

A正確，

B錯(cuò)誤．將支架系統(tǒng)和斜面當(dāng)作一個(gè)整體，因?yàn)橹Ъ芟到y(tǒng)擁有沿斜面向下的加快度，故地面對(duì)斜面體的摩擦力水平向左，C正確，D錯(cuò)誤．1．(多項(xiàng)選擇)一人乘電梯上樓，在豎直上漲過程中加快度豎直向上為a的正方向，則人對(duì)地板的壓力( )

a隨時(shí)間

t

變化的圖線如圖

1所示，以圖

1A．t＝2s

時(shí)最大

B．t＝2s時(shí)最小C．t＝8.5s

時(shí)最大

D．t＝8.5s

時(shí)最小答案

AD分析人乘電梯向上運(yùn)動(dòng)，規(guī)定向上為正方向，人遇到重力和支持力兩個(gè)力的作用，則有Fmg＝ma，即F＝mg＋ma，依據(jù)牛頓第三定律知，人對(duì)地板的壓力大小等于地板對(duì)人的支持力大小，將對(duì)應(yīng)時(shí)刻的加快度(包括正負(fù)號(hào))代入上式，可得選項(xiàng)A、D正確，B、C錯(cuò)誤．2．(2018·湖北省黃岡市質(zhì)檢)如圖2所示，電視劇拍攝時(shí)，要制造雨中場(chǎng)景，劇組工作人員用消防水槍向天空噴出水龍，下降時(shí)就成了一場(chǎng)“雨”．若忽視空氣阻力，以下剖析正確的是( )圖2A．水槍噴出的水在上漲時(shí)超重B．水槍噴出的水在下降時(shí)超重C．水槍噴出的水在最高點(diǎn)時(shí)，速度方向斜向下D．水滴在著落時(shí)，越靠近地面，速度方向越靠近豎直方向答案

D分析

因?yàn)樗诳罩袩o論上漲仍是下降均只受重力，

加快度向下，故水均處于完整失重狀態(tài)，故A、B錯(cuò)誤；在最高點(diǎn)時(shí)，水的豎直速度變成零，此時(shí)只有水平方向的速度，故

C錯(cuò)誤；水落下時(shí)的速度為水平速度和豎直速度的合速度，越向下來，豎直速度越大，則速度的方向越靠近豎直方向，故D正確．3．(2019·廣東省東莞市調(diào)研)為了讓乘客搭車更加舒坦，某研究小組設(shè)計(jì)了一種新的交通工具，乘客的座椅能跟著坡度的變化而自動(dòng)調(diào)整，使座椅一直保持水平，如圖

3所示．當(dāng)此車勻減速上坡時(shí)，乘客

(僅考慮乘客與水平面之間的作用

)(

)圖3A．處于超重狀態(tài)B．不受摩擦力的作用C．遇到向后(水平向左)的摩擦力作用D．所受協(xié)力豎直向上答案C分析當(dāng)車勻減速上坡時(shí)，加快度方向沿斜坡向下，人的加快度與車的加快度相同，依據(jù)牛頓第二定律知人的協(xié)力方向沿斜面向下，協(xié)力的大小不變，則人受重力、支持力和水平向左的靜摩擦力，如下圖．將加快度沿豎直方向和水平方向分解，則有豎直向下的加快度，所以乘客處于失重狀態(tài)，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確．4．(2019·安徽省淮北市質(zhì)檢)如圖4甲所示，在圓滑的水平面上，物體A在水平方向的外力F作用下做直線運(yùn)動(dòng)，其v－t圖像如圖乙所示，規(guī)定向右為正方向．以下判斷正確的選項(xiàng)是( )圖4A．在3s末，物體處于出發(fā)點(diǎn)右方B．在1～2s內(nèi)，物體正向左運(yùn)動(dòng)，且速度大小在減小C．在1～3s內(nèi)，物體的加快度方向先向右后向左D．在

0～1s

內(nèi)，外力

F不停增大答案

A分析依據(jù)為負(fù)，則前

v－t圖像與坐標(biāo)軸所圍的“面積”大小等于位移，3s內(nèi)物體的位移為正，說明物體處于出發(fā)點(diǎn)右方，故

t軸上方向移為正，下方向移A正確；在1～2s內(nèi)，速度為正當(dāng)，說明物體向右運(yùn)動(dòng)，速度不停減小，故

B錯(cuò)誤；在

1～3s

內(nèi)，圖像的斜率不變，則加快度不變，故

C錯(cuò)誤；在

0～1s內(nèi)，圖像切線的斜率不停減小，則加快度不停減小，由牛頓第二定律知外力

F不停減小，故

D錯(cuò)誤．5．如圖

5所示，物塊

1、2間用剛性輕質(zhì)桿連結(jié)，物塊

3、4間用輕質(zhì)彈簧相連，物塊

1、3質(zhì)量均為

m,2、4質(zhì)量均為

m0，兩個(gè)系統(tǒng)均置于水平擱置的圓滑木板上，

并處于靜止?fàn)顟B(tài)．

現(xiàn)將兩木板沿水平方向忽然抽出，設(shè)抽出后的瞬時(shí)，物塊

1、2、3、4的加快度大小分別為

a1、a2、a3、a4.重力加快度大小為

g，則有

(

)圖5A．a(chǎn)1＝a2＝a3＝a4＝0B．a(chǎn)1＝a2＝a3＝a4＝gm＋m0C．a(chǎn)1＝a2＝g，a3＝0，a4＝m0gm＋m0m＋m0D．a(chǎn)1＝g，a2＝m0g，a3＝0，a4＝m0g答案C分析在抽出木板的瞬時(shí)，物塊1、2與輕桿接觸處的形變立刻消逝，物塊1、2遇到的協(xié)力均等于各自重力，所以由牛頓第二定律知a＝a＝g；物塊3、4間的輕彈簧的形變還來不及12改變，此時(shí)彈簧對(duì)物塊3向上的彈力大小和對(duì)物塊4向下的彈力大小仍為，所以物塊3滿mg足－＝0，即3＝0；由牛頓第二定律得物塊4知足4＝F＋m0gm0＋m，故C正確，A、B、aa＝gFmgmm00錯(cuò)誤．6．(2018·福建省四地六校月考)如圖6所示，A、B兩物塊質(zhì)量均為m，用一輕彈簧相連，將A用長(zhǎng)度適合的輕繩懸掛于天花板上，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，B物塊恰巧與水平桌面接觸，此時(shí)輕彈簧的伸長(zhǎng)量為x，現(xiàn)將懸繩剪斷，則( )圖6A．懸繩剪斷瞬時(shí)A物塊的加快度大小為gB．懸繩剪斷瞬時(shí)B物塊的加快度大小為gC．懸繩剪斷后A物塊向下運(yùn)動(dòng)距離2x時(shí)速度最大D．懸繩剪斷后A物塊向下運(yùn)動(dòng)距離x時(shí)加快度最小答案C分析剪斷懸繩前，對(duì)B受力剖析，B遇到重力和彈簧的彈力，知彈力F＝mg，剪斷懸繩瞬時(shí)，對(duì)B受力剖析，B的受力狀況不變，則B的加快度為0，對(duì)A剖析，A受的協(xié)力為F合＝＋mgF＝2mg，依據(jù)牛頓第二定律，得A的加快度a＝2g，故A、B錯(cuò)誤；彈簧開始處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，彈力F＝mg＝kx，當(dāng)向下壓縮，mg＝F′＝kx′時(shí)，加快度為零，速度最大，x′＝x，所以A物塊向下運(yùn)動(dòng)的距離為2時(shí)速度最大，加快度最小，故C正確，D錯(cuò)誤．x7．(多項(xiàng)選擇)(2018·河北省張家口市上學(xué)期期末)質(zhì)量為2m的物塊A和質(zhì)量為m的物塊B互相接觸放在水平川面上，如圖7所示，若對(duì)A施加水平推力F，兩物塊沿水平方向做勻加快運(yùn)動(dòng)，對(duì)于A對(duì)B的作使勁，以下說法中正確的選項(xiàng)是()圖7A．若水平川面圓滑，物塊A對(duì)B的作使勁大小為FB．若水平川面圓滑，物塊A對(duì)B的作使勁大小為

F3C．若物塊A與地面間無摩擦，B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則物塊A對(duì)B的作使勁大小為mgD．若物塊A與地面間無摩擦，B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則物塊A對(duì)B的作使勁大小為F＋2μmg3答案BD分析若水平川面圓滑，將A、B看做一個(gè)整體有：a＝FF＝，因?yàn)閮晌飰K一同運(yùn)動(dòng)，所2m＋m3m以加快度相同，故將隔絕有：＝A＝1，A錯(cuò)誤，B正確；若物塊與地面BF，所以A＝AamFma3F間無摩擦，B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，將A、B看做一個(gè)整體有：a′＝F－μmg3m，將BFA′－μmgAF＋2μmgm38．(2018·河南省鶴壁市第二次段考)如圖8所示，表面圓滑的斜面體固定在勻速上漲的起落機(jī)上，質(zhì)量相等的A、B兩物體用一輕質(zhì)彈簧連結(jié)著，B的上端用一平行斜面的細(xì)線拴接在斜面上的固定裝置上，斜面的傾角為30°，當(dāng)起落機(jī)忽然處于完整失重狀態(tài)時(shí)，則此瞬時(shí)A、B兩物體的剎時(shí)加快度大小分別為(重力加快度為g)( )圖81133A.2g、gB．g、2gC.2g、0D.2g、g答案D分析由均衡狀態(tài)時(shí)的受力特色可知，A遇到彈簧的作使勁大小為mgsin30°，因?yàn)槭е貢r(shí)A物體自己重力不變，故在此瞬時(shí)，A同時(shí)遇到彈簧的彈力sin30°和重力作用，依據(jù)力的合mg成特色可知此二力的協(xié)力為mgcos30°，故其剎時(shí)加快度為23g；而對(duì)B受力剖析能夠知道，完整失重瞬時(shí)，B遇到彈簧的作使勁和細(xì)線上的彈力相等(此二力的協(xié)力為0)，則此時(shí)B的合力就是其重力，所以B的剎時(shí)加快度為g，所以D正確．9．(2018·江西省臨川二中第五次訓(xùn)練)如圖9甲所示，用一水平外力F推物體，使其靜止在傾角為θ的圓滑斜面上．漸漸增大，物體開始做變加快運(yùn)動(dòng)，其加快度a隨F變化的圖像F2如圖乙所示．取g＝10m/s.依據(jù)圖中所供給的信息不可以計(jì)算出的是( )圖9A．物體的質(zhì)量B．斜面的傾角C．使物體靜止在斜面上時(shí)水平外力F的大小D．加快度為6m/s2時(shí)物體的速度答案D分析對(duì)物體受力剖析，受推力、重力、支持力，如下圖x方向：cosθ－sinθ＝①Fmgmay方向：N－Fsinθ－mgcosθ＝0②從a－F圖像中取兩個(gè)點(diǎn)(20N，2m/s2)，(30N,6m/s2)代入①式解得：m＝2kg，θ＝37°因此A、B能夠算出；當(dāng)a＝0時(shí)，可解得F＝15N，因此C能夠算出；題中并未說明力F隨時(shí)間變化的狀況，故沒法求出加快度為6m/s2時(shí)物體的速度大小，因此D不可以夠算出．10．(多項(xiàng)選擇)(2018·內(nèi)