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第1頁(共1頁)2024-2025學(xué)年人教版(2019)高一(上)物理寒假作業(yè)(十二)一.選擇題(共8小題)1.(2024秋?西山區(qū)校級月考)高鐵已成為重要的“中國名片”。一輛由8節(jié)車廂編組的列車,從車頭開始的第2、3、6和7共四節(jié)為動力車廂,其余為非動力車廂。列車在平直軌道上勻加速啟動時,若每節(jié)動力車廂牽引力大小均為F,每節(jié)車廂質(zhì)量均為m,所受阻力均為f,則()A.列車的加速度為F-B.列車的加速度為F-C.第2節(jié)車廂對第3節(jié)車廂的作用力為0 D.第2節(jié)車廂對第3節(jié)車廂的作用力為F﹣2f2.(2024秋?未央?yún)^(qū)校級月考)如圖甲所示,一小物塊從水平轉(zhuǎn)動的傳送帶的右側(cè)滑上傳送帶,固定在傳送帶右端的位移傳感器記錄了小物塊的位移x隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示。已知圖線在前3.0s內(nèi)為二次函數(shù),在3.0~4.5s內(nèi)為一次函數(shù),取向左運(yùn)動的方向?yàn)檎较颍瑐魉蛶У乃俣缺3植蛔?,g取10m/s2,下列說法不正確的是()A.物塊在前3s向左做勻減速運(yùn)動 B.傳送帶沿順時針方向轉(zhuǎn)動 C.傳送帶的速度大小為2m/s D.小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.23.(2024秋?天心區(qū)校級月考)如圖所示,互不黏合的A、B兩物體緊貼放在水平地面上,水平地面與物體間的摩擦可忽略,已知A、B兩物體質(zhì)量分別為4kg、6kg。t=0時水平作用力F1、F2分別作用于A、B上,其中F1=(24﹣12t)N,F(xiàn)2=(16+12t)N。則下列說法正確的是()A.A物體先向右運(yùn)動,再反向向左運(yùn)動 B.當(dāng)t=2s時,A、B將分離 C.t=0.5s時,A物體的加速度大小為4.5m/s2 D.t=2s時,A物體的加速度大小為2m/s24.(2024秋?太原月考)如圖所示,a、b、c、d為光滑斜面上的四個點(diǎn)。一小滑塊自a點(diǎn)由靜止開始下滑,通過ab、bc、cd各段所用時間均為T?,F(xiàn)讓該滑塊自b點(diǎn)由靜止開始下滑,則該滑塊()A.通過bc、cd段的時間均等于T B.通過c、d點(diǎn)的速度之比為3:C.通過bc、cd段的時間之比為1:D.通過c點(diǎn)的速度大于通過bd段的平均速度5.(2023秋?衡陽縣期末)光滑水平面上靜止疊放著物塊A和木板B,質(zhì)量分別為1kg和3kg。t=0時刻給木板B施加一個隨時間變化的水平拉力F,拉力F與時間t的關(guān)系為F=2+3t(N)。已知A和B之間的動摩擦因數(shù)為0.2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,木板足夠長,g取10m/s2。下列說法正確的是()A.t=0時刻時B的加速度為零 B.2s末A、B即將相對滑動 C.3s末A、B加速度相同 D.4s末B的加速度為2m/s26.(2023秋?衡陽縣期末)一木塊沿一與水平面夾角為α的表面粗糙的傳送帶運(yùn)動,其v﹣t圖像如圖所示,已知傳送帶以速率v0逆時針轉(zhuǎn)動,傳送帶足夠長,木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ。則下列說法正確的是()A.v﹣t圖像描述的是木塊以一定的初速度從傳送帶的底端開始向上的運(yùn)動 B.從v﹣t圖像可知木塊的初速度大于v0 C.從v﹣t圖像可知木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ<tanα D.從v﹣t圖像可以得出木塊運(yùn)動過程中的速度一定沒有等于v0的時刻7.(2024秋?南開區(qū)校級月考)如圖所示,水平傳送帶A、B兩端相距x=4m,以v0=5m/s的速度(始終保持不變)順時針運(yùn)轉(zhuǎn)。今將一小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))無初速度地輕放在A端。已知小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,重力加速度大小g取10m/s2。則小物塊從A運(yùn)動到B的過程中,下列說法正確的是()A.小物塊在傳送帶上一直加速運(yùn)動 B.小物塊從A運(yùn)動到B的時間是1.5s C.小物塊與傳送帶間的相對位移是2.5m D.小物塊達(dá)到的最大速度是42m/s8.(2024秋?青秀區(qū)校級月考)質(zhì)量分別為M和m的物塊由相同的材料制成,且M>m,將它們用通過光滑的輕質(zhì)定滑輪的輕細(xì)線連接。若按圖甲放置,則質(zhì)量為m的物塊恰好勻速下降。若將兩物塊互換位置,如圖乙所示,它們的共同加速度大小為()A.(M-m)gM B.(M-二.多選題(共4小題)(多選)9.(2024秋?河南月考)如圖所示,均可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A、B通過跨過車廂頂部的光滑輕質(zhì)定滑輪的輕繩連接,小球A用輕繩AC系于車廂側(cè)壁,當(dāng)小車在水平面上向左做勻加速直線運(yùn)動時,定滑輪兩側(cè)的輕繩恰好垂直,輕繩AC恰好水平。已知A、B兩小球的質(zhì)量分別為0.4kg、0.3kg,取重力加速度大小g=10m/s2,下列說法正確的是()A.輕繩AB中的張力大小為5N B.小車的加速度大小為403C.輕繩CA中的張力大小為3N D.輕繩對定滑輪的作用力小于7N(多選)10.(2024秋?紅橋區(qū)校級月考)如圖所示,A、B、C三個物體質(zhì)量相等,它們與傳送帶間的動摩擦因數(shù)也相同。三個物體隨傳送帶一起勻速運(yùn)動,運(yùn)動方向如圖中箭頭所示。則下列說法正確的是()A.A物體受到的摩擦力方向向右 B.三個物體中只有A物體受到的摩擦力是零 C.B受到的摩擦力沿斜面向下 D.B、C受到的摩擦力方向相同(多選)11.(2024秋?五華區(qū)校級月考)物塊P、Q中間用一根輕質(zhì)彈簧相連,放在光滑水平面上,物塊P的質(zhì)量為2kg,如圖甲所示。開始時兩物塊均靜止,彈簧處于原長,t=0時對物塊P施加水平向右的恒力F,t=1s時撤去,在0~1s兩物體的加速度隨時間變化的情況如圖乙所示。整個運(yùn)動過程中分析正確的是()A.t=1s時Q的速度大小等于0.4m/s B.恒力大小為2N C.t=1s時P、Q相距最近 D.Q的質(zhì)量為0.5kg(多選)12.(2024秋?市中區(qū)校級月考)如圖所示,傾角θ=30°的光滑斜面固定在水平地面上,與斜面垂直的擋板P固定在斜面底端,輕彈簧一端固定在擋板上,另一端與物塊A連接,質(zhì)量為m的物塊A和質(zhì)量為2m的物塊B并排放在斜面上,物塊A、B不粘連,處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)用一沿斜面向上的外力F拉物塊B,使B沿斜面向上做加速度大小為a=12g的勻加速直線運(yùn)動。已知重力加速度大小為A.未施加外力F時,彈簧的壓縮量為3mgB.物塊A、B分離前,外力F的大小與位移成正比 C.物塊A、B分離時,彈簧的壓縮量為mgD.物塊A、B分離時,物塊B的速度大小為g三.填空題(共4小題)13.(2023秋?普陀區(qū)校級期末)如圖所示,質(zhì)量為m的光滑小球,用輕繩連接后掛在三角劈的頂端斜面平行,劈置于光滑水平面上,當(dāng)劈水平向右勻加速加速度a1=時,球與斜面相對靜止且細(xì)繩的拉力恰好為零;當(dāng)劈以加速度a=2g向左勻加速運(yùn)動時,繩的拉力T2=。14.(2023秋?浦東新區(qū)校級期末)如圖所示,在固定的光滑水平地面上有質(zhì)量分別為2m和m的木塊A、B。A、B之間用輕質(zhì)彈簧相連接,用水平向右的恒力F推A,彈簧穩(wěn)定后,A、B一起向右作勻加速直線運(yùn)動,此時AB間彈簧彈力的大小為。在彈簧穩(wěn)定后的某時刻,突然將外力F撤去,撤去外力的瞬間,木塊A的加速度大小為。15.(2024秋?鼓樓區(qū)校級期中)如圖所示,一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上,上端疊放兩個質(zhì)量均為M=2kg的物體A,B(B物體與彈簧栓接),彈簧的勁度系數(shù)為k=100N/m,初始時物體處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體A上,使物體A開始向上做加速度a=1m/s2的勻加速直線運(yùn)動(重力加速度g取10m/s2)。外力F作用時間s后,A,B分離。16.(2024秋?泉州期中)一質(zhì)量為m的雨滴在空中從靜止開始下落,已知下降過程中受到的空氣阻力f與雨滴的速率v的平方成正比,即f=kv2,其中k為已知的常量。則達(dá)到穩(wěn)定前,雨滴的加速度大?。ㄟx填“一直增加”或者“一直減小”);雨滴的最大速率為;比例系數(shù)k的單位為(用國際單位制的基本單位表示)。四.解答題(共4小題)17.(2024秋?天心區(qū)校級月考)如圖所示,小物塊A、B用輕繩相連,并通過輕質(zhì)滑輪將B懸掛于C的右端,初始時A、B、C均靜止且將A鎖定,C放在光滑水平地面上,已知:A、B、C質(zhì)量分別為mA=mB=1kg、mC=4kg,AC、BC之間的動摩擦因數(shù)分別為μ1=0.5、μ2=0.2,重力加速度g=10m/s2,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。現(xiàn)解除A的鎖定狀態(tài),同時對C施加一個水平外力F,則:(1)若水平外力為F0時C保持靜止,A、B勻加速運(yùn)動,且A未撞滑輪、B未落地,求A的加速度aA、繩子上的拉力TB和F0的大小;(2)若對C施加水平向右的外力為F1,為了保證A、B、C相對靜止,求F1的大小范圍。18.(2024秋?通州區(qū)校級月考)如圖所示,碎石場有一長L=7.25m的傳送帶與水平面夾角θ=37°,傳送帶以恒定速率v=5m/s沿逆時針方向轉(zhuǎn)動,在傳送帶上端有一質(zhì)量m=1kg石塊被水平輕繩系住保持靜止不動。t=0時刻剪斷輕繩,石塊由靜止開始滑下,已知石塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5。取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:(1)t=0時刻前繩子的拉力大??;(2)剪斷輕繩時石塊的加速度;(3)石塊到達(dá)傳送帶底端所需的時間。19.(2024秋?西山區(qū)校級月考)如圖所示,有一足夠長的斜面固定在水平地面上,它與水平方向的夾角θ=30°,斜面上每隔d=0.4m固定一個擋板,從上往下依次標(biāo)記為1、2、3…n(n→∞)。擋板1的上方某處有一厚度均勻、質(zhì)量為m的長木板A,A的上表面放有一質(zhì)量為m的小物塊B,B與A之間動摩擦因數(shù)μ1=32,A與斜面之間動摩擦因數(shù)μ2=33,最初A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)給物塊B一個平行于木板斜向下、大小F=mg的作用力,經(jīng)0.9s后撤去。再經(jīng)1s后,木板A與擋板1發(fā)生碰撞。若木板A每次與擋板碰撞都以碰前的速度反彈,且每次與擋板碰后立即撤離被碰擋板,物塊B始終沒有與擋板相碰,B也始終沒有滑離木板A,重力加速度g(1)F作用的0.9s內(nèi)A、B的加速度大?。唬?)A與擋板1碰撞時的速度大??;(3)B在A上面滑行時,B相對于A滑行的總路程(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。20.(2024秋?阿城區(qū)校級月考)如圖所示,一水平傳送帶以v0=6m/s的速度順時針方向勻速轉(zhuǎn)動,傳送帶AB長度L=4m,其右端連著一段光滑水平平臺BC,緊挨著BC的光滑水平地面上放置一輛質(zhì)量M=1.5kg的平板小車,小車上表面剛好與BC面等高?,F(xiàn)將質(zhì)量m=0.5kg的煤塊(可視為質(zhì)點(diǎn))輕輕放到傳送帶的左端A處,經(jīng)過傳送帶傳送至右端B后通過BC滑上小車,最后剛好能滑到小車的右端。已知煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ1=0.2,煤塊與小車上表面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.3,重力加速度g取10m/s2。求:(1)煤塊剛放上傳送帶時的加速度大?。唬?)煤塊在傳送帶上留下的劃痕長度;(3)小車的長度。
2024-2025學(xué)年人教版(2019)高一(上)物理寒假作業(yè)(十二)參考答案與試題解析題號12345678答案CAADBCCA一.選擇題(共8小題)1.(2024秋?西山區(qū)校級月考)高鐵已成為重要的“中國名片”。一輛由8節(jié)車廂編組的列車,從車頭開始的第2、3、6和7共四節(jié)為動力車廂,其余為非動力車廂。列車在平直軌道上勻加速啟動時,若每節(jié)動力車廂牽引力大小均為F,每節(jié)車廂質(zhì)量均為m,所受阻力均為f,則()A.列車的加速度為F-B.列車的加速度為F-C.第2節(jié)車廂對第3節(jié)車廂的作用力為0 D.第2節(jié)車廂對第3節(jié)車廂的作用力為F﹣2f【考點(diǎn)】連接體模型;牛頓第二定律的簡單應(yīng)用;牛頓第三定律的理解與應(yīng)用.【專題】定量思想;整體法和隔離法;牛頓運(yùn)動定律綜合專題;分析綜合能力.【答案】C【分析】以8節(jié)車廂組成的整體為研究對象,利用牛頓第二定律可以求出列車的加速度;對前兩節(jié)車廂,根據(jù)牛頓第二定律求解第3節(jié)車廂對第2節(jié)車廂的作用力大小,從而得到第2節(jié)車廂對第3節(jié)車廂的作用力大小?!窘獯稹拷猓篈B、以8節(jié)車廂組成的整體為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律得4F﹣8f=8ma解得a=F-CD、對前兩節(jié)車廂,根據(jù)牛頓第二定律得F+F32﹣2f=2ma解得第3節(jié)車廂對第2節(jié)車廂的作用力大小為F23=0根據(jù)牛頓第三定律知,第2節(jié)車廂對第3節(jié)車廂的作用力為0,故C正確,D錯誤。故選:C?!军c(diǎn)評】本題考查牛頓第二定律的基本應(yīng)用,要靈活選擇研究對象,注意整體法和隔離法的靈活運(yùn)用。2.(2024秋?未央?yún)^(qū)校級月考)如圖甲所示,一小物塊從水平轉(zhuǎn)動的傳送帶的右側(cè)滑上傳送帶,固定在傳送帶右端的位移傳感器記錄了小物塊的位移x隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示。已知圖線在前3.0s內(nèi)為二次函數(shù),在3.0~4.5s內(nèi)為一次函數(shù),取向左運(yùn)動的方向?yàn)檎较?,傳送帶的速度保持不變,g取10m/s2,下列說法不正確的是()A.物塊在前3s向左做勻減速運(yùn)動 B.傳送帶沿順時針方向轉(zhuǎn)動 C.傳送帶的速度大小為2m/s D.小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.2【考點(diǎn)】水平傳送帶模型;牛頓第二定律的簡單應(yīng)用.【專題】比較思想;圖析法;傳送帶專題;分析綜合能力.【答案】A【分析】根據(jù)x﹣t圖像的斜率表示速度,來分析物塊的運(yùn)動情況;分析3~4.5s內(nèi)物塊的運(yùn)動情況,即可確定傳送帶的轉(zhuǎn)動方向,并根據(jù)圖像的斜率求出傳送帶的速度大??;圖乙可知第3s內(nèi)物塊位移為x=1m,根據(jù)牛頓第二定律和位移—時間公式相結(jié)合求小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)?!窘獯稹拷猓篈、根據(jù)x﹣t圖像的斜率表示速度可知,前3s內(nèi)圖線的切線斜率先變小后反向變大,則物塊先向左做勻減速直線運(yùn)動,后向右做勻加速直線運(yùn)動,故A錯誤;B、3~4.5s內(nèi),圖像的斜率為負(fù)值且恒定,說明物塊與傳送帶一起向右勻速,則知傳送帶沿順時針方向轉(zhuǎn)動,故B正確;C、由3~4.5s內(nèi)圖像的斜率可知,傳送帶速度為v=ΔxΔtD、由題圖可知,第3s內(nèi)物塊向右做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,第3s內(nèi)物塊的位移為x=1m,由牛頓第二定律可知,其加速度為a=由勻變速直線運(yùn)動的位移—時間公式可知x=聯(lián)立解得:μ=0.2,故D正確。本題選不正確的,故選:A?!军c(diǎn)評】本題借助傳送帶模型考查了勻變速直線運(yùn)動規(guī)律、牛頓第二定律等知識點(diǎn),解題的關(guān)鍵是要明確x﹣t圖像的斜率表示速度,能正確分析物塊的運(yùn)動情況,應(yīng)用運(yùn)動學(xué)公式與牛頓第二定律即可解題。3.(2024秋?天心區(qū)校級月考)如圖所示,互不黏合的A、B兩物體緊貼放在水平地面上,水平地面與物體間的摩擦可忽略,已知A、B兩物體質(zhì)量分別為4kg、6kg。t=0時水平作用力F1、F2分別作用于A、B上,其中F1=(24﹣12t)N,F(xiàn)2=(16+12t)N。則下列說法正確的是()A.A物體先向右運(yùn)動,再反向向左運(yùn)動 B.當(dāng)t=2s時,A、B將分離 C.t=0.5s時,A物體的加速度大小為4.5m/s2 D.t=2s時,A物體的加速度大小為2m/s2【考點(diǎn)】連接體模型;牛頓第二定律的簡單應(yīng)用.【專題】定量思想;推理法;牛頓運(yùn)動定律綜合專題;推理論證能力.【答案】A【分析】先根據(jù)整體法計算兩物體沒有分離時的加速度,然后單獨(dú)對A分析兩物體間彈力為零時的時間,即為兩物體分離的時間;A先在向右的推力作用下向右運(yùn)動,當(dāng)推力變?yōu)榱愫?,對A的作用力方向變?yōu)橄蜃?,?jù)此分析A的運(yùn)動;當(dāng)物體分離后單獨(dú)對A根據(jù)牛頓第二定律計算,當(dāng)物體沒有分離時,對整體分析即可?!窘獯稹拷猓築、把AB看成一個整體,根據(jù)牛頓第二定律有F1+F2=(mA+mB)a,解得a=4m/s2,設(shè)時間為t時A、B兩物體分離,對A根據(jù)牛頓第二定律有F1=mAa,代入數(shù)據(jù)解得t=23s,故C、t=0.5s時,兩物體還沒有分離,對A、B整體根據(jù)牛頓第二定律有F1+F2=(mA+mB)a,解得a=4m/s2,故C錯誤;D、t=2s時,兩物體已經(jīng)分離了,對A根據(jù)牛頓第二定律有F1=mAa,代入數(shù)據(jù)解得a=0,故D錯誤;A、根據(jù)F1=(24﹣12t)N可知,一開始A、B兩物體一起向右做勻加速運(yùn)動,當(dāng)t=23s時,A、B兩物體分離,在t=2s時,F(xiàn)1為零,以后F1就改變方向,A開始做減速運(yùn)動,速度減為零后開始向左加速運(yùn)動,所以開始時A先向右運(yùn)動,再反向向左運(yùn)動,故故選:A?!军c(diǎn)評】能夠計算出兩物體分離的時間是解題的關(guān)鍵,注意兩物體分離的條件是加速度相同,兩物體間沒有彈力。4.(2024秋?太原月考)如圖所示,a、b、c、d為光滑斜面上的四個點(diǎn)。一小滑塊自a點(diǎn)由靜止開始下滑,通過ab、bc、cd各段所用時間均為T?,F(xiàn)讓該滑塊自b點(diǎn)由靜止開始下滑,則該滑塊()A.通過bc、cd段的時間均等于T B.通過c、d點(diǎn)的速度之比為3:C.通過bc、cd段的時間之比為1:D.通過c點(diǎn)的速度大于通過bd段的平均速度【考點(diǎn)】物體在光滑斜面上的運(yùn)動;連續(xù)相等時間內(nèi)的運(yùn)動比例規(guī)律.【專題】定量思想;方程法;直線運(yùn)動規(guī)律專題;推理論證能力.【答案】D【分析】根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的比例關(guān)系,得出通過bc、cd段的位移之比,由此分析自b點(diǎn)由靜止開始下滑經(jīng)過的時間;根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的比例關(guān)系,結(jié)合速度—位移公式得出經(jīng)過c、d點(diǎn)的速度,進(jìn)而得出速度之比;根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式得出通過bc、cd段的時間之比;根據(jù)平均速度公式求出平均速度,再與通過c點(diǎn)的速度比較即可?!窘獯稹拷猓篈.由題意知,滑塊從a點(diǎn)靜止下滑,經(jīng)過各段的時間都是T,所以ab、bc、cd各段的長度之比為1:3:5,則bc、cd段的位移之比為3:5,如果從b點(diǎn)開始靜止下滑,則bc間距離大于ab間距離,所以通過bc、cd段的時間均大于T,故A錯誤;B.設(shè)ab間距離為x,則bc間距離為3x,則cd間的距離為5x,所以bd間的距離為8x,滑塊下滑的加速度為a,滑塊從b點(diǎn)開始靜止下滑,所以通過c點(diǎn)的速度為:vc=2a×3x,通過d點(diǎn)的速度為:vd=2a×8x,通過c、d點(diǎn)的速度之比為vc:C.滑塊從b點(diǎn)開始靜止下滑,根據(jù)位移—時間關(guān)系可得通過bc的時間:t1=2×3xa,通過bd段的時間:t=2×8xa,則通過cd段的時間:t2=t﹣t1=2×8xa-2×3D.對勻變速直線運(yùn)動來說,平均速度等于中間時刻的瞬時速度,對初速度為零的勻加速直線運(yùn)動來說,連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之比為1:3,所以滑塊經(jīng)過bc的時間大于從b到d時間的二分之一,故通過c點(diǎn)的速度大于bd段的平均速度,故D正確。故選:D?!军c(diǎn)評】在解答勻變速直線運(yùn)動一類題目時,注意公式的合理選取,如果涉及時間一般采用速度—時間關(guān)系和位移—時間關(guān)系公式解答,如果不涉及時間,一般采用速度—位移關(guān)系公式解答。5.(2023秋?衡陽縣期末)光滑水平面上靜止疊放著物塊A和木板B,質(zhì)量分別為1kg和3kg。t=0時刻給木板B施加一個隨時間變化的水平拉力F,拉力F與時間t的關(guān)系為F=2+3t(N)。已知A和B之間的動摩擦因數(shù)為0.2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,木板足夠長,g取10m/s2。下列說法正確的是()A.t=0時刻時B的加速度為零 B.2s末A、B即將相對滑動 C.3s末A、B加速度相同 D.4s末B的加速度為2m/s2【考點(diǎn)】有外力的水平板塊模型;牛頓第二定律的簡單應(yīng)用.【專題】定量思想;推理法;牛頓運(yùn)動定律綜合專題;推理論證能力.【答案】B【分析】A、B恰好發(fā)生相對滑動的條件為兩者之間靜摩擦力恰好達(dá)到最大值,根據(jù)牛頓第二定律,應(yīng)用整體法與隔離法求解即將相對滑動的時刻,對應(yīng)不同時刻的A、B運(yùn)動關(guān)系,選取合適的研究對象,根據(jù)牛頓第二定律求解?!窘獯稹拷猓篈B.設(shè)物塊A與木板B恰好發(fā)生相對滑動時的加速度為a0,根據(jù)牛頓第二定律可得:μmg=ma0F=(m+M)a0F=2+3t解得:t=2s,可知2s末A、B即將開始相對滑動,故B錯誤;2s時開始滑動,t=0時刻的B加速度為:F=(m+M)a′解得:a′=0.5m/s2,故A錯誤;C.3s末A、B已經(jīng)發(fā)生滑動,加速度不相同,C錯誤;D.4s末B的加速度為:F﹣μmg=Ma4F=2+3tt=4s解得:a4=4m故選:B?!军c(diǎn)評】本題考查的是牛頓第二定律的重要應(yīng)用即板塊模型,掌握恰好發(fā)生相對滑動的臨界條件是解題的關(guān)鍵。6.(2023秋?衡陽縣期末)一木塊沿一與水平面夾角為α的表面粗糙的傳送帶運(yùn)動,其v﹣t圖像如圖所示,已知傳送帶以速率v0逆時針轉(zhuǎn)動,傳送帶足夠長,木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ。則下列說法正確的是()A.v﹣t圖像描述的是木塊以一定的初速度從傳送帶的底端開始向上的運(yùn)動 B.從v﹣t圖像可知木塊的初速度大于v0 C.從v﹣t圖像可知木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ<tanα D.從v﹣t圖像可以得出木塊運(yùn)動過程中的速度一定沒有等于v0的時刻【考點(diǎn)】傾斜傳送帶模型;根據(jù)v﹣t圖像的物理意義分析單個物體的運(yùn)動情況;牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用—從運(yùn)動情況確定受力.【專題】定性思想;推理法;傳送帶專題;推理論證能力.【答案】C【分析】根據(jù)木塊的初速度與傳送帶的速度的關(guān)系,判斷滑動摩擦力的方向,由力與運(yùn)動的關(guān)系判斷木塊的運(yùn)動過程??紤]到木塊與傳送帶是否存在共速的情況,以及共速后木塊的運(yùn)動形式,結(jié)合v﹣t圖像的物理意義分析判斷?!窘獯稹拷猓篈.已知傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動且足夠長,若木塊以一定的初速度從傳送帶的底端開始向上的運(yùn)動,則木塊一定先沿傳送帶勻減速向上運(yùn)動到速度為零后,再反向沿傳送帶向下運(yùn)動,而v﹣t圖像表示的是運(yùn)動方向不變,且一直做加速運(yùn)動,所以木塊的初速度方向一定沿傳送帶向下,故A錯誤;B.木塊的初速度方向一定沿傳送帶向下,因?yàn)関﹣t圖像的斜率先大后小,所以木塊的加速度是先大后小,木塊受到的合力是先大后小,可知木塊的所受的滑動摩擦力方向沿傳送帶先向下后向上,只有木塊的初速度小于v0時滑動摩擦力的方向才能先沿傳送帶向下,故B錯誤;CD.木塊的初速度小于v0,滑動摩擦力的方向先沿傳送帶向下,木塊向下做勻加速直線運(yùn)動,設(shè)其加速度大小為a1,根據(jù)牛頓第二定律得:mgsinα+f=ma1當(dāng)木塊的速度等于v0時,若木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)滿足:μ≥tanα,則有:μmgcosα≥mgsinα。可得木塊將隨著傳送帶一起以v0的速度勻速運(yùn)動,不能繼續(xù)加速運(yùn)動。若木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)滿足:μ<tanα,則有:μmgcosα<mgsinα??傻媚緣K向下做勻加速直線運(yùn)動,設(shè)其加速度大小為a2,根據(jù)牛頓第二定律得:mgsinα﹣f=ma2可得:a1>a2,故當(dāng)μ<tanα?xí)r,木塊的運(yùn)動過程與v﹣t圖像相符,且過程中的速度一定有等于v0的時刻,故C正確,D錯誤。故選:C。【點(diǎn)評】本題考查了牛頓第二定律應(yīng)用的傳送帶模型,考查了力與運(yùn)動的關(guān)系,處理此類問題時要考慮物體與傳送帶是否有共速的現(xiàn)象。7.(2024秋?南開區(qū)校級月考)如圖所示,水平傳送帶A、B兩端相距x=4m,以v0=5m/s的速度(始終保持不變)順時針運(yùn)轉(zhuǎn)。今將一小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))無初速度地輕放在A端。已知小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,重力加速度大小g取10m/s2。則小物塊從A運(yùn)動到B的過程中,下列說法正確的是()A.小物塊在傳送帶上一直加速運(yùn)動 B.小物塊從A運(yùn)動到B的時間是1.5s C.小物塊與傳送帶間的相對位移是2.5m D.小物塊達(dá)到的最大速度是42m/s【考點(diǎn)】水平傳送帶模型.【專題】定量思想;方程法;牛頓運(yùn)動定律綜合專題;推理論證能力.【答案】C【分析】利用牛頓第二定律可得小物塊加速度大小,利用運(yùn)動學(xué)公式可得小物塊與傳送帶共速所用時間和運(yùn)動的位移,共速后小物塊隨傳送帶做勻速直線運(yùn)動,由運(yùn)動學(xué)公式可得時間;由運(yùn)動學(xué)公式求解相對位移;小物塊的最大速度等于傳送帶的速度?!窘獯稹拷猓篈B、小物塊剛放到A端,由牛頓第二定律可得小物塊的加速度為:a=μmgm=μg=0.5×10m/s2小物塊從開始到與傳送帶共速所用時間:t1=v0a此過程小物塊的位移為:x1=12a可知x1<x,所以此后小物塊與傳送帶以相同的速度勻速運(yùn)動直至B端,設(shè)此過程所用時間為t2,則:t2=x-x所以小物塊從A運(yùn)動到B的時間t=t1+t2=1s+0.3s=1.3s,故AB錯誤;C、物塊相對于傳送帶的位移大小為:Δx=v0t1﹣x1=5×1m﹣2.5m=2.5m,故C正確;D、小物塊達(dá)到的最大速度等于傳送帶速度,即為5m/s,故D錯誤。故選:C?!军c(diǎn)評】本題考查了傳送帶問題,分析清楚物體的運(yùn)動過程是解題的前提與關(guān)鍵,傳送帶模型是重要的模型,一定要掌握傳送帶問題的處理方法;物體在傳送帶上既可以一直做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,也可能先做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,后做勻速直線運(yùn)動,這關(guān)鍵是取決于傳送帶的速度大小和傳送帶的長度。8.(2024秋?青秀區(qū)校級月考)質(zhì)量分別為M和m的物塊由相同的材料制成,且M>m,將它們用通過光滑的輕質(zhì)定滑輪的輕細(xì)線連接。若按圖甲放置,則質(zhì)量為m的物塊恰好勻速下降。若將兩物塊互換位置,如圖乙所示,它們的共同加速度大小為()A.(M-m)gM B.(M-【考點(diǎn)】連接體模型;牛頓第二定律的簡單應(yīng)用.【專題】應(yīng)用題;學(xué)科綜合題;定量思想;整體法和隔離法;方程法;牛頓運(yùn)動定律綜合專題;推理論證能力.【答案】A【分析】先對甲圖中M和m受力分析,根據(jù)平衡條件求解出動摩擦因數(shù);再對乙圖中的M和m受力分析,根據(jù)牛頓第二定律列式求解加速度?!窘獯稹拷猓河杉讏D可知,物體m勻速運(yùn)動,由平衡條件可得:T=mg物體M也做勻速運(yùn)動,則有:T=μMg聯(lián)立解得:;μ乙圖中,對M,由牛頓第二定律可得:Mg﹣T′=Ma對m有:T′﹣μmg=ma聯(lián)立解得:a=(M-m故選:A?!军c(diǎn)評】本題關(guān)鍵是靈活地選擇研究對象,然后受力分析,根據(jù)平衡條件和牛頓第二定律列式求解。二.多選題(共4小題)(多選)9.(2024秋?河南月考)如圖所示,均可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A、B通過跨過車廂頂部的光滑輕質(zhì)定滑輪的輕繩連接,小球A用輕繩AC系于車廂側(cè)壁,當(dāng)小車在水平面上向左做勻加速直線運(yùn)動時,定滑輪兩側(cè)的輕繩恰好垂直,輕繩AC恰好水平。已知A、B兩小球的質(zhì)量分別為0.4kg、0.3kg,取重力加速度大小g=10m/s2,下列說法正確的是()A.輕繩AB中的張力大小為5N B.小車的加速度大小為403C.輕繩CA中的張力大小為3N D.輕繩對定滑輪的作用力小于7N【考點(diǎn)】連接體模型.【專題】應(yīng)用題;學(xué)科綜合題;定量思想;合成分解法;方程法;牛頓運(yùn)動定律綜合專題;推理論證能力.【答案】AB【分析】小車和小球具有相同的加速度,對小球A、B分別受力分析,根據(jù)牛頓第二定律求得加速度和繩子的拉力。【解答】解:A、設(shè)輕繩AB中的張力大小為T,OA與豎直方向的夾角為θ,則由平衡條件可得:Tsinθ=mBgTcosθ=mAg解得:T=5N,θ=37°,故A正確;B、小球B受到的合力為F=Tcosθ=5×4C、設(shè)輕繩CA中的張力大小為T′,則有:T′﹣Tsinθ=mAa解得:T'=mD、輕繩對定滑輪的作用力大小為:F'=T故選:AB?!军c(diǎn)評】本題為牛頓第二定律中的連接體問題;解決本題的關(guān)鍵知道小球和小車具有相同的加速度,隔離對小球分析,運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解。(多選)10.(2024秋?紅橋區(qū)校級月考)如圖所示,A、B、C三個物體質(zhì)量相等,它們與傳送帶間的動摩擦因數(shù)也相同。三個物體隨傳送帶一起勻速運(yùn)動,運(yùn)動方向如圖中箭頭所示。則下列說法正確的是()A.A物體受到的摩擦力方向向右 B.三個物體中只有A物體受到的摩擦力是零 C.B受到的摩擦力沿斜面向下 D.B、C受到的摩擦力方向相同【考點(diǎn)】傾斜傳送帶模型;滑動摩擦力的方向;靜摩擦力的方向.【專題】定性思想;推理法;摩擦力專題;傳送帶專題;理解能力.【答案】BD【分析】根據(jù)A、B、C三個物體的運(yùn)動形式,根據(jù)平衡條件對它們受力分析,確定所受摩擦力的情況?!窘獯稹拷猓何矬wA隨水平的傳送帶一起沿水平方向勻速運(yùn)動,由受力平衡條件可知A物體不受摩擦力作用;物體B、C均沿著傾斜的初速度一起勻速運(yùn)動,無論向上還是向下運(yùn)動,所受靜摩擦力均與重力沿傳送帶向下的分力平衡,兩者等大反向,故B、C受到的摩擦力方向均沿傳送帶向上,故BD正確,AC錯誤。故選:BD?!军c(diǎn)評】本題考查了在傳送帶上的物體受力與運(yùn)動問題,基礎(chǔ)題目,根據(jù)受力平衡條件解答即可。(多選)11.(2024秋?五華區(qū)校級月考)物塊P、Q中間用一根輕質(zhì)彈簧相連,放在光滑水平面上,物塊P的質(zhì)量為2kg,如圖甲所示。開始時兩物塊均靜止,彈簧處于原長,t=0時對物塊P施加水平向右的恒力F,t=1s時撤去,在0~1s兩物體的加速度隨時間變化的情況如圖乙所示。整個運(yùn)動過程中分析正確的是()A.t=1s時Q的速度大小等于0.4m/s B.恒力大小為2N C.t=1s時P、Q相距最近 D.Q的質(zhì)量為0.5kg【考點(diǎn)】連接體模型.【專題】定量思想;圖析法;方程法;運(yùn)動學(xué)中的圖象專題;分析綜合能力;模型建構(gòu)能力.【答案】BD【分析】a﹣t圖像中圖線與時間軸所圍的面積表示速度的變化量,分析加速度的變化,結(jié)合牛頓第二定律解答?!窘獯稹拷猓篈、若0﹣1s內(nèi)Q的加速度均勻增大,則t=1s時Q的速度大小等于vQ=12×0.8×1m/s=0.4m/B、t=0s時P的加速度為1.0m/s2,Q的加速度為0,根據(jù)牛頓第二定律可得F=mPa0=2×1N=2N,故B正確;C、由圖乙可知0﹣1s內(nèi)P的加速度大于Q的加速度,t=1s時兩者的加速度相等,此時P的速度大于Q的速度,兩者仍在接近,故C錯誤;D、以P、Q為整體,根據(jù)牛頓第二定律得F=(mP+mQ)a,解得mQ=F故選:BD?!军c(diǎn)評】考查對a﹣t圖像的理解和牛頓第二定律的應(yīng)用,要清楚a﹣t圖像中圖線的物理意義。(多選)12.(2024秋?市中區(qū)校級月考)如圖所示,傾角θ=30°的光滑斜面固定在水平地面上,與斜面垂直的擋板P固定在斜面底端,輕彈簧一端固定在擋板上,另一端與物塊A連接,質(zhì)量為m的物塊A和質(zhì)量為2m的物塊B并排放在斜面上,物塊A、B不粘連,處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用一沿斜面向上的外力F拉物塊B,使B沿斜面向上做加速度大小為a=12g的勻加速直線運(yùn)動。已知重力加速度大小為A.未施加外力F時,彈簧的壓縮量為3mgB.物塊A、B分離前,外力F的大小與位移成正比 C.物塊A、B分離時,彈簧的壓縮量為mgkD.物塊A、B分離時,物塊B的速度大小為g【考點(diǎn)】牛頓第二定律的臨界問題;胡克定律及其應(yīng)用.【專題】定量思想;推理法;牛頓運(yùn)動定律綜合專題;推理論證能力.【答案】ACD【分析】A、未施加外力F時,彈簧所受壓力等于物塊A、B重力沿斜面方向分力的合力,運(yùn)用胡克定律解答;B、以物塊A、B為整體分析,分離前,受到拉力、彈簧的彈力、重力沿斜面方向的分力,三者之和提供加速度;C、物塊A、B分離時,兩物體接觸面間彈力為0,對A進(jìn)行受力分析,運(yùn)用牛頓第二定律解答;D、根據(jù)速度與位移公式解答。【解答】解:A.無外力F作用,A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)時,對A、B整體,根據(jù)平衡條件可知(2m+m)gsinθ=kx0,解得x0=3B.物塊A、B分離前,設(shè)物塊A的位移為x,根據(jù)牛頓第二定律得F+k(x0﹣x)﹣(2m+m)gsinθ=(2m+m)a,解得F=kx+32C.物塊A、B分離時,兩物體接觸面間彈力為0,兩物塊加速度均為a,對A,根據(jù)牛頓第二定律kx1﹣mgsinθ=ma,解得彈簧壓縮量為x1=mgD.物塊A、B分離時,根據(jù)動力學(xué)公式v2=2a(x0﹣x1),解得物塊B的速度大小為v=gm故選:ACD?!军c(diǎn)評】考查對牛頓第二定律及胡克定律的運(yùn)用,根據(jù)物體的受力分析。三.填空題(共4小題)13.(2023秋?普陀區(qū)校級期末)如圖所示,質(zhì)量為m的光滑小球,用輕繩連接后掛在三角劈的頂端斜面平行,劈置于光滑水平面上,當(dāng)劈水平向右勻加速加速度a1=33g時,球與斜面相對靜止且細(xì)繩的拉力恰好為零;當(dāng)劈以加速度a=2g向左勻加速運(yùn)動時,繩的拉力T2=5mg【考點(diǎn)】物體在光滑斜面上的運(yùn)動;力的合成與分解的應(yīng)用.【專題】應(yīng)用題;定性思想;推理法;牛頓運(yùn)動定律綜合專題.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】根據(jù)題意確定小球的受力情況,然后應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度;應(yīng)用牛頓第二定律的求出小球與斜面間作用力為零時的臨界加速度,然后根據(jù)劈的加速度與臨界加速度的關(guān)系確定小球的位置狀態(tài),然后求出繩子的拉力。【解答】解:球與斜面相對靜止且細(xì)繩的拉力恰好為零時,小球受力如圖所示:由牛頓第二定律得:a1=mgtan30°當(dāng)劈加速度向左,球恰好剛要離開斜面;即斜面對球的作用力恰好為零時,球受力如圖所示:由牛頓第二定律得:a臨界=mgtan30°m=3當(dāng)加速度:a=2g,方向:水平向左時,小球離開斜面,受力如圖所示:繩子的拉力:T2=(mg故答案為:33g;5mg【點(diǎn)評】本題考查了牛頓第二定律的應(yīng)用,解決本題的關(guān)鍵知道小球和三角劈具有相同的加速度,通過隔離法分析,運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解。14.(2023秋?浦東新區(qū)校級期末)如圖所示,在固定的光滑水平地面上有質(zhì)量分別為2m和m的木塊A、B。A、B之間用輕質(zhì)彈簧相連接,用水平向右的恒力F推A,彈簧穩(wěn)定后,A、B一起向右作勻加速直線運(yùn)動,此時AB間彈簧彈力的大小為13F。在彈簧穩(wěn)定后的某時刻,突然將外力F撤去,撤去外力的瞬間,木塊A的加速度大小為F6【考點(diǎn)】連接體模型;牛頓第二定律的簡單應(yīng)用.【專題】定量思想;整體法和隔離法;牛頓運(yùn)動定律綜合專題;分析綜合能力;模型建構(gòu)能力.【答案】13F,F(xiàn)【分析】彈簧穩(wěn)定后,A、B一起向右作勻加速直線運(yùn)動,加速度相同,先對整體,由牛頓第二定律求出加速度,再隔離B,由牛頓第二定律求彈簧彈力的大小。突然將外力F撤去,撤去外力的瞬間,彈簧的彈力不變,對A由牛頓第二定律求解A的加速度大小。【解答】解:A、B一起向右作勻加速直線運(yùn)動,加速度相同,設(shè)為a。對A、B整體,由牛頓第二定律得F=(2m+m)a對B,由牛頓第二定律得F彈=ma解得F彈=1突然將外力F撤去,撤去外力的瞬間,彈簧的彈力不變,對A,由牛頓第二定律得F彈=2maA,解得木塊A的加速度大小為aA=故答案為:13F,F(xiàn)【點(diǎn)評】本題是瞬時加速度問題,先根據(jù)牛頓第二定律求出狀態(tài)變化前彈簧的彈力大小,抓住狀態(tài)變化的瞬間,彈簧的彈力沒有變化,來求解瞬間兩個物體的加速度。15.(2024秋?鼓樓區(qū)校級期中)如圖所示,一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上,上端疊放兩個質(zhì)量均為M=2kg的物體A,B(B物體與彈簧栓接),彈簧的勁度系數(shù)為k=100N/m,初始時物體處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體A上,使物體A開始向上做加速度a=1m/s2的勻加速直線運(yùn)動(重力加速度g取10m/s2)。外力F作用時間0.6s后,A,B分離?!究键c(diǎn)】牛頓第二定律的臨界問題.【專題】定量思想;推理法;牛頓運(yùn)動定律綜合專題;推理論證能力.【答案】0.6【分析】施加F前,物體AB整體平衡,根據(jù)胡克定律列式求解形變量,對B受力分析結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式解答?!窘獯稹拷猓菏┘覨前,物體AB整體平衡,根據(jù)平衡條件,有:2Mg=kx當(dāng)A、B間彈力為0時,對B:kx'﹣Mg=MaB上升x''=x﹣x'根據(jù)x''=解得:t=0.6s故答案為:0.6【點(diǎn)評】本題考查了牛頓第二定律的應(yīng)用,明確A與B分離的時刻,它們間的彈力為零這一臨界條件;然后分別對AB整體和B物體受力分析,根據(jù)牛頓第二定律列方程。16.(2024秋?泉州期中)一質(zhì)量為m的雨滴在空中從靜止開始下落,已知下降過程中受到的空氣阻力f與雨滴的速率v的平方成正比,即f=kv2,其中k為已知的常量。則達(dá)到穩(wěn)定前,雨滴的加速度大小一直減?。ㄟx填“一直增加”或者“一直減小”);雨滴的最大速率為mgk;比例系數(shù)k的單位為kg/m【考點(diǎn)】牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用—從運(yùn)動情況確定受力;牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用—從受力確定運(yùn)動情況.【專題】比較思想;推理法;牛頓運(yùn)動定律綜合專題;推理論證能力.【答案】一直減小,mgk,kg/m【分析】對雨滴由牛頓第二定律判斷加速度的變化;由平衡條件求解雨滴的最大速率;根據(jù)物理公式求解比例系數(shù)的單位?!窘獯稹拷猓河甑卧诳罩袕撵o止開始下落做加速直線運(yùn)動,雨滴速度達(dá)到穩(wěn)定前,對雨滴由牛頓第二定律得:mg﹣kv2=ma,速度變大,空氣阻力變大,合外力變小,則雨滴的加速度一直減??;當(dāng)加速度減小到零時,雨滴的速度達(dá)到最大,由平衡條件得:mg=kvm2根據(jù)公式mg=kvm2,可得比例系數(shù)為:k=mg故答案為:一直減小,mgk,kg/m【點(diǎn)評】本題以雨滴下落考查牛頓第二定律在實(shí)際問題中的應(yīng)用,要明確加速度減小到零時,雨滴的速度達(dá)到最大。四.解答題(共4小題)17.(2024秋?天心區(qū)校級月考)如圖所示,小物塊A、B用輕繩相連,并通過輕質(zhì)滑輪將B懸掛于C的右端,初始時A、B、C均靜止且將A鎖定,C放在光滑水平地面上,已知:A、B、C質(zhì)量分別為mA=mB=1kg、mC=4kg,AC、BC之間的動摩擦因數(shù)分別為μ1=0.5、μ2=0.2,重力加速度g=10m/s2,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力?,F(xiàn)解除A的鎖定狀態(tài),同時對C施加一個水平外力F,則:(1)若水平外力為F0時C保持靜止,A、B勻加速運(yùn)動,且A未撞滑輪、B未落地,求A的加速度aA、繩子上的拉力TB和F0的大小;(2)若對C施加水平向右的外力為F1,為了保證A、B、C相對靜止,求F1的大小范圍。【考點(diǎn)】連接體模型;牛頓第二定律的簡單應(yīng)用.【專題】定量思想;整體法和隔離法;牛頓運(yùn)動定律綜合專題;推理論證能力.【答案】(1)A的加速度aA為2.5m/s2,繩子上的拉力TB為7.5N,F(xiàn)0的大小為2.5N;(2)F1的大小范圍為25N≤F1≤150N?!痉治觥浚?)對AB整體受力分析,然后對B受力分析,根據(jù)牛頓第二定律列方程計算A的加速度和繩子上的拉力,對C受力分析,根據(jù)平衡條件計算水平外力大??;(2)當(dāng)A相對于C即將向右滑動時,為最小的力,A相對于C即將向左滑動時,為最大推力,分別對整體,對A、對B受力分析,根據(jù)牛頓第二定律列方程計算即可?!窘獯稹拷猓海?)對A、B整體,根據(jù)牛頓第二定律有mBg﹣μ1mAg=(mA+mB)aA對B根據(jù)牛頓第二定律有mBg﹣TB=mBaA代入數(shù)據(jù)解得aA=2.5m/s2,TB=7.5N繩子對A和對B的拉力大小相等TA=TB=7.5N以C為研究對象,在水平方向受力平衡,則F0+μ1mAg=TA解得F0=2.5N(2)保證A、B、C相對靜止,當(dāng)A相對于C即將向右滑動時,為最小的力,對A受力分析T1﹣μ1mg=mAa以ABC整體為研究對象Fmin=(mA+mB+mC)a以B為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律,此時BC間的壓力為N=mBa則B受到的摩擦力為fB=μ2N設(shè)此時繩子的拉力為石,則對B受力分析T1+fB=mBg以上各式聯(lián)立,解得Fmin=25N若A相對于C即將向左滑動,則以A為研究對象T2A+fA=mAa'此時B向上運(yùn)動,則T2B=mBg+fB以ABC整體為研究對象Fmax=(mA+mB+mC)a'以上各式聯(lián)立解得Fmax=150N即A相對于C向左滑動的情況不可能出現(xiàn),所以F的大小范圍為25N≤F1≤150N答:(1)A的加速度aA為2.5m/s2,繩子上的拉力TB為7.5N,F(xiàn)0的大小為2.5N;(2)F1的大小范圍為25N≤F1≤150N?!军c(diǎn)評】能夠合理選擇研究對象,正確受力分析,根據(jù)牛頓第二定律列方程計算,注意整體法和隔離法的應(yīng)用。18.(2024秋?通州區(qū)校級月考)如圖所示,碎石場有一長L=7.25m的傳送帶與水平面夾角θ=37°,傳送帶以恒定速率v=5m/s沿逆時針方向轉(zhuǎn)動,在傳送帶上端有一質(zhì)量m=1kg石塊被水平輕繩系住保持靜止不動。t=0時刻剪斷輕繩,石塊由靜止開始滑下,已知石塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5。取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:(1)t=0時刻前繩子的拉力大小;(2)剪斷輕繩時石塊的加速度;(3)石塊到達(dá)傳送帶底端所需的時間?!究键c(diǎn)】傾斜傳送帶模型;牛頓第二定律的簡單應(yīng)用.【專題】定量思想;方程法;牛頓運(yùn)動定律綜合專題;推理論證能力.【答案】(1)t=0時刻前繩子的拉力大小20N;(2)剪斷輕繩時石塊的加速度為10m/s2,方向沿傳送帶向下;(3)石塊到達(dá)傳送帶底端所需的時間為1.5s?!痉治觥浚?)根據(jù)平衡條件、摩擦力的計算公式進(jìn)行解答;(2)剪斷輕繩時,對石塊根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行解答;(3)求出石塊加速到與傳送帶等速所用的時間和位移;共速以后,根據(jù)牛頓第二定律求解石塊的加速度,根據(jù)位移—時間關(guān)系求解此后到達(dá)底端所用時間,由此得到石塊到達(dá)傳送帶底端所需的時間。【解答】解:(1)t=0時刻前石塊受重力mg、繩的拉力T、摩擦力f、支持力FN,如圖所示:根據(jù)平衡條件可得:FN=mgcosθ+Tsinθ,f+mgsinθ=Tcosθ根據(jù)摩擦力的計算公式可得:f=μFN聯(lián)立解得:T=20N;(2)剪斷輕繩時,對石塊根據(jù)牛頓第二定律可得:μmgcosθ+mgsinθ=ma1解得:a1=10m/s2,方向沿傳送帶向下;(3)當(dāng)加速到與傳送帶等速,所用的時間:t1=va1此過程中石塊的位移:x1=v2t共速以后,石塊的加速度為a2,根據(jù)牛頓第二定律可得:mgsinθ﹣μmgcosθ=ma2解得:a2=2m/s2設(shè)此后到達(dá)底端所用時間為t2,有:L﹣x1=vt2+解得:t2=1s(或t2=﹣6s舍去)所以石塊到達(dá)傳送帶底端的總時間:t=t1+t2=0.5s+1s=1.5s。答:(1)t=0時刻前繩子的拉力大小20N;(2)剪斷輕繩時石塊的加速度為10m/s2,方向沿傳送帶向下;(3)石塊到達(dá)傳送帶底端所需的時間為1.5s。【點(diǎn)評】本題考查了傳送帶問題,分析清楚物體的運(yùn)動過程是解題的前提與關(guān)鍵,傳送帶模型是重要的模型,一定要掌握傳送帶問題的處理方法;物體在傳送帶上既可以一直做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,也可能先做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,后做勻速直線運(yùn)動,這關(guān)鍵是取決于傳送帶的速度大小和傳送帶的長度。19.(2024秋?西山區(qū)校級月考)如圖所示,有一足夠長的斜面固定在水平地面上,它與水平方向的夾角θ=30°,斜面上每隔d=0.4m固定一個擋板,從上往下依次標(biāo)記為1、2、3…n(n→∞)。擋板1的上方某處有一厚度均勻、質(zhì)量為m的長木板A,A的上表面放有一質(zhì)量為m的小物塊B,B與A之間動摩擦因數(shù)μ1=32,A與斜面之間動摩擦因數(shù)μ2=33,最初A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)給物塊B一個平行于木板斜向下、大小F=mg的作用力,經(jīng)0.9s后撤去。再經(jīng)1s后,木板A與擋板1發(fā)生碰撞。若木板A每次與擋板碰撞都以碰前的速度反彈,且每次與擋板碰后立即撤離被碰擋板,物塊B始終沒有與擋板相碰,B也始終沒有滑離木板A,重力加速度g(1)F作用的0.9s內(nèi)A、B的加速度大小;(2)A與擋板1碰撞時的速度大?。唬?)B在A上面滑行時,B相對于A滑行的總路程(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。【考點(diǎn)】物體在粗糙斜面上的運(yùn)動;勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的綜合應(yīng)用;牛頓第二定律求解多過程問題.【專題】定量思想;推理法;牛頓運(yùn)動定律綜合專題;分析綜合能力.【答案】(1)F作用的0.9s內(nèi)A、B的加速度大小分別為2.5m/s2、6.5m/s2;(2)A與擋板1碰撞時的速度大小為4.5m/s;(3)B在A上面滑行時,B相對于A滑行的總路程為7.2m?!痉治觥浚?)F作用時分析A、B是否會有共同加速度,結(jié)合牛頓第二定律解答;(2)根據(jù)運(yùn)動學(xué)規(guī)律結(jié)合牛頓第二定律解答;(3)分析A、B的運(yùn)動情況,根據(jù)運(yùn)動學(xué)規(guī)律結(jié)合數(shù)學(xué)方法解答?!窘獯稹拷猓海?)F作用時,假設(shè)A、B間有相對滑動,A的加速度為aA1,B的加速度為aB1,對A有mgsinθ+μ1mgcosθ﹣μ2×2mgcosθ=maA1解得aA1=2.5m/s2對B有F+mgsinθ﹣μ1mgcosθ=maB1解得aB1=6.5m/s2aB1>aA1,則假設(shè)成立。(2)t1=1.0s時,根據(jù)速度—時間關(guān)系有vB=aB1t1vA=aA1t1F撤去后,令B的加速度為aB2,有μ1mgcosθ﹣mgsinθ=maB2解得aB2=2.5m/s2,沿斜面向上1.0s后,設(shè)經(jīng)t2共速,有v=vA+aA1t2=vB﹣aB2t2解得t2=0.8s,v=4.5m/s運(yùn)動1.8s時,速度為4.5m/s因μ2=tanθ=33,所以即A與擋板1碰撞時的速度v=4.5m/s(3)A與擋板碰前,B在A上滑行的相對位移Δx0=vB2t1+vB+v2t2解得Δx0=3.6mA與擋板碰后,令A(yù)向上運(yùn)動時加速度大小為aA2,有mgsinθ+μ1mgcosθ+μ2×2mgcosθ=maA2解得aA2=22.5m/s2設(shè)每次A與擋板碰時A,B已共速。第i次碰撞擋板速度為vi,碰后A向上運(yùn)動位移為xi1,運(yùn)動時間為ti1,當(dāng)A速度減到0時,B的速度為vBi。A向上運(yùn)動時,有2aA2xi1=ti1=vBi=vi﹣aB2ti1解得vBi=89vi,xi1=145vi然后,A以aA1向下加速運(yùn)動。令運(yùn)動時間ti2,位移xi2共速。有vi+1=aA1ti2=vBi﹣aB2ti2vi+12=聯(lián)立解得vi+1=49vi,xi2=16405vi因v1最大為4.5m/s,所以xi1+d>v2,故每次A與擋板碰時A、B已共速。從第i次碰到i+1次碰的相對位移Δxi=xBi﹣xAi=vi+vi+12(ti1+ti2解得Δxi=由此可知,第一次到第二次碰撞相對位移Ax=2.9m又因Δxi∝vvi故Δ即Δxi是公比為1681<由Sn=解得Δx'=3.6m故B在A上面滑行時,B相對于A滑行的總路程s=Δx0+Δx'解得s=7.2m答:(1)F作用的0.9s內(nèi)A、B的加速度大小分別為2.5m/s2、6.5m/s2;(2)A與擋板1碰撞時的速度大小為4.5m/s;(3)B在A上面滑行時,B相對于A滑行的總路程為7.2m?!军c(diǎn)評】該題涉及多個不同的過程,對應(yīng)多個不同的狀態(tài),使用的物理規(guī)律較多,在解答的過程中要注意對每一個過程的把握,正確對每一個過程進(jìn)行合理的分析,選擇合理的解答方法。20.(2024秋?阿城區(qū)校級月考)如圖所示,一水平傳送帶以v0=6m/s的速度順時針方向勻速轉(zhuǎn)動,傳送帶AB長度L=4m,其右端連著一段光滑水平平臺BC,緊挨著BC的光滑水平地面上放置一輛質(zhì)量M=1.5kg的平板小車,小車上表面剛好與BC面等高。現(xiàn)將質(zhì)量m=0.5kg的煤塊(可視為質(zhì)點(diǎn))輕輕放到傳送帶的左端A處,經(jīng)過傳送帶傳送至右端B后通過BC滑上小車,最后剛好能滑到小車的右端。已知煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ1=0.2,煤塊與小車上表面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.3,重力加速度g取10m/s2。求:(1)煤塊剛放上傳送帶時的加速度大小;(2)煤塊在傳送帶上留下的劃痕長度;(3)小車的長度?!究键c(diǎn)】水平傳送帶模型;牛頓第二定律的簡單應(yīng)用.【專題】計算題;定量思想;模型法;傳送帶專題;分析綜合能力.【答案】(1)煤塊剛放上傳送帶時的加速度大小為2m/s2;(2)煤塊在傳送帶上留下的劃痕長度為8m;(3)小車的長度為2m?!痉治觥浚?)對煤塊分析,根據(jù)牛頓第二定律求出煤塊剛放上傳送帶時的加速度大?。唬?)若煤塊與傳送帶能共速,根據(jù)速度—時間公式求出煤塊與傳送帶共速時所用的時間,并求出這段時間內(nèi)煤塊的位移,與傳送帶的長度比較,分析煤塊的運(yùn)動情況,進(jìn)而求出煤塊在傳送帶上留下的劃痕長度;(3)煤塊滑上小車后,根據(jù)牛頓第二定律求出煤塊和小車的加速度,再根據(jù)速度與時間的關(guān)系求出煤塊與小車共速所需要的時間,根據(jù)位移與時間的關(guān)系求出煤塊和小車的位移,進(jìn)而求出小車的長度?!窘獯稹拷猓海?)煤塊放上傳送帶時,由牛頓第二定律得μ1mg=ma解得a=2m/s2(2)若煤塊與傳送帶能共速,則煤塊與傳送帶速度相等的時間為t0=v0a此時煤塊的位移為x=v02t0=6說明煤塊未能與傳送帶共速,則煤塊到達(dá)B點(diǎn)時,有v1且v1=at解得v1=4m/s,t=2s則煤塊在傳送帶上留下的劃痕長度s=v0t﹣L解得s=8m(3)煤塊在滑上小車時,對于煤塊有μ2mg=ma1對于小車有μ2mg=Ma2當(dāng)煤塊和小車共速時,煤塊恰好到達(dá)小車右端,則有v1﹣a1t1=a2t1則小車的長度為l=聯(lián)立解得l=2m答:(1)煤塊剛放上傳送帶時的加速度大小為2m/s2;(2)煤塊在傳送帶上留下的劃痕長度為8m;(3)小車的長度為2m?!军c(diǎn)評】解答本題的關(guān)鍵要正確分析煤塊的受力情況,來確定其運(yùn)動情況,注意分析煤塊與傳送帶和小車共速的狀態(tài),根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式相結(jié)合解答。
考點(diǎn)卡片1.連續(xù)相等時間內(nèi)的運(yùn)動比例規(guī)律【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.連續(xù)相等時間末的速度之比ts末、2ts末、3ts末…nts末的瞬時速度之比為:v1:v2:v3:…:vn=1:2:3:…:n;推導(dǎo):由vt=at知v1=at,v2=2at,v3=3at,…,vn=nat,則可得:v1:v2:v3:…:vn=1:2:3:…:n;2.連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之比:ts內(nèi)、2ts內(nèi)、3ts內(nèi)…nts內(nèi)的位移之比為:x1:x2:x3:…:xn=12:22:32:…:n2;推導(dǎo):由x=12at2知x1=12at2,x2=12a(2t)2,x3=12a(3t)2,…,x則可得:x1:x2:x3:…:xn=12:22:32:…:n2;3.連續(xù)相等時間差內(nèi)的位移之比為:第ts內(nèi),第2ts內(nèi),第3ts內(nèi)...第nts內(nèi)的位移之比:xⅠ:xⅡ:xⅢ:…:xN=1:3:5:…:(2n﹣1)推導(dǎo):由x=12at2知xⅠ=12at2,xⅡ=12a(22﹣12)t2,xⅢ=12a(32﹣22)t2,…,xN=12a[n2則可得:xⅠ:xⅡ:xⅢ:…:xN=1:3:5:…:(2n﹣1)【命題方向】物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,第5s內(nèi)的位移是18m,則以下結(jié)論正確的是()A、物體的加速度是3.6m/s2B、物體的加速度是4m/s2C、物體在第4s內(nèi)的位移是16mD、物體在第4s內(nèi)的位移是12m分析:根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的推論得到物體在第1s內(nèi)的位移,由位移公式求出物體的加速度和物體在第4s內(nèi)的位移.解答:根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的推論得知:物體在第1s內(nèi)的位移、第2s內(nèi)的位移…第5s內(nèi)的位移之比為:x1:x2:x3:x4:x5=1:3:5:7:9由題,第5s內(nèi)的位移x5=18m,得到物體在第1s內(nèi)的位移x1=2m,物體在第4s內(nèi)的位移x4=14m。由x1=12at12得,a故選:B。點(diǎn)評:本題運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動的推論進(jìn)行求解,比較簡捷,也可以根據(jù)運(yùn)動學(xué)基本公式或速度圖象計算分析.【解題思路點(diǎn)撥】1.牢記初速度為零的勻變速直線運(yùn)動的比例規(guī)律,在解選擇題時可以大大加快解題速度。要理解各比例的推導(dǎo)過程。2.該比例只適用于初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,但對于末速度為零的勻減速直線運(yùn)動可以采用逆向思維的方法將其看作勻加速直線運(yùn)動處理。2.勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的綜合應(yīng)用【知識點(diǎn)的認(rèn)識】本考點(diǎn)下的題目,代表的是一類復(fù)雜的運(yùn)動學(xué)題目,往往需要用到多個公式,需要細(xì)致的思考才能解答?!久}方向】如圖,甲、乙兩運(yùn)動員正在訓(xùn)練接力賽的交接棒.已知甲、乙兩運(yùn)動員經(jīng)短距離加速后都能達(dá)到并保持8m/s的速度跑完全程.設(shè)乙從起跑后到接棒前的運(yùn)動是勻加速的,加速度大小為2.5m/s2.乙在接力區(qū)前端聽到口令時起跑,在甲、乙相遇時完成交接棒.在某次練習(xí)中,甲以v=8m/s的速度跑到接力區(qū)前端s0=11.0m處向乙發(fā)出起跑口令.已知接力區(qū)的長度為L=20m.求:(1)此次練習(xí)中交接棒處離接力區(qū)前端(即乙出發(fā)的位置)的距離.(2)為了達(dá)到理想成績,需要乙恰好在速度達(dá)到與甲相同時被甲追上,則甲應(yīng)在接力區(qū)前端多遠(yuǎn)時對乙發(fā)出起跑口令?(3)在(2)中,棒經(jīng)過接力區(qū)的時間是多少?分析:(1)甲乙兩人不是從同一地點(diǎn)出發(fā)的,當(dāng)已追上甲時,它們的位移關(guān)系是s0+12at2=vt(2)當(dāng)兩人的速度相等時,兩車的距離為零,即處于同一位置.(3)由t=x解答:(1)設(shè)乙加速到交接棒時運(yùn)動時間為t,則在甲追擊乙過程中有s0+12at2代入數(shù)據(jù)得t1=2st2=4.4s(不符合乙加速最長時間3.2s實(shí)際舍去)此次練習(xí)中交接棒處離接力區(qū)前端的距離x(2)乙加速時間t設(shè)甲在距離接力區(qū)前端為s時對乙發(fā)出起跑口令,則在甲追擊乙過程中有s代入數(shù)據(jù)得s=12.8m(3)棒在(2)過程以v=8m/s速度的運(yùn)動,所以棒經(jīng)過接力區(qū)的時間是t點(diǎn)評:此題考查追及相遇問題,一定要掌握住兩者何時相遇、何時速度相等這兩個問題,這道題是典型的追及問題,同學(xué)們一定要掌握?。窘忸}思路點(diǎn)撥】熟練掌握并深刻理解運(yùn)動學(xué)的基礎(chǔ)公式及導(dǎo)出公式,結(jié)合公式法、圖像法、整體與分段法等解題技巧,才能在解答此類題目時游刃有余。3.根據(jù)v-t圖像的物理意義分析單個物體的運(yùn)動情況【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.定義:v﹣t圖像表示的是物體速度隨時間變化的關(guān)系。2.圖像實(shí)例:3.各參數(shù)的意義:(1)斜率:表示加速度;(2)縱截距:表示初速度;(3)交點(diǎn):表示速度相等。4.v﹣t曲線分析:①表示物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動;②表示物體沿正方向做勻速直線運(yùn)動;③表示物體沿正方向做勻減速直線運(yùn)動;④交點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示三個物體此時的速度相同;⑤t1時刻物體的速度為v1,陰影部分的面積表示物體0~t1時間內(nèi)的位移。5.本考點(diǎn)是v﹣t圖像考法的一種,即根據(jù)v﹣t圖像的物理意義分析單個物體的運(yùn)動的情況?!久}方向】一枚火箭由地面豎直向上發(fā)射,其速度圖象如圖所示,由圖象可知()A、火箭在0~ta段的加速度小于ta~tb段的加速度B、0~ta段火箭是上升過程,ta~tb段火箭是下落過程C、tc時刻火箭回到地面D、tc時刻火箭離地最遠(yuǎn)分析:解決本題的關(guān)鍵是理解速度圖象的斜率的含義:速度圖象的斜率代表物體的加速度.速度的正負(fù)代表物體運(yùn)動的方向.解答:速度圖象的斜率代表物體的加速度,由圖可知:ab段的斜率大于oa段斜率,故火箭在0~ta段的加速度小于ta~tb段的加速度,故A正確。由于ab段的速度和oa段速度都是正的,故物體的運(yùn)動方向未變,即始終向上運(yùn)動。故B錯誤。0~tc時間內(nèi)火箭的速度方向始終豎直向上,故tc時刻火箭到達(dá)最高點(diǎn)。故C錯誤而D正確。故選:AD。點(diǎn)評:對于速度圖象類的題目,主要是要理解斜率的含義:斜率代表物體的加速度;速度正負(fù)的含義:速度的正負(fù)代表物體運(yùn)動的方向;速度圖象與時間軸圍成的面積的含義:面積代表物體的位移.【解題思路點(diǎn)撥】圖像類問題是從數(shù)學(xué)的角度描述了物體的運(yùn)動規(guī)律,能夠比較直觀地反映位移、速度的大小和方向隨時間的變化情況。針對此類問題,可以首先根據(jù)圖像還原物體的運(yùn)動情景,再結(jié)合斜率、截距、面積等數(shù)學(xué)概念進(jìn)行分析。4.胡克定律及其應(yīng)用【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.彈力(1)定義:發(fā)生彈性形變的物體,由于要恢復(fù)原狀,對跟它接觸的物體產(chǎn)生的力叫彈力.(2)彈力的產(chǎn)生條件:①彈力的產(chǎn)生條件是兩個物體直接接觸,②并發(fā)生彈性形變.(3)彈力的方向:力垂直于兩物體的接觸面.①支撐面的彈力:支持力的方向總是垂直于支撐面,指向被支持的物體;壓力總是垂直于支撐面指向被壓的物體.點(diǎn)與面接觸時彈力的方向:過接觸點(diǎn)垂直于接觸面.球與面接觸時彈力的方向:在接觸點(diǎn)與球心的連線上.球與球相接觸的彈力方向:垂直于過接觸點(diǎn)的公切面.②彈簧兩端的彈力方向:與彈簧中心軸線重合,指向彈簧恢復(fù)原狀的方向.其彈力可為拉力,可為壓力.③輕繩對物體的彈力方向:沿繩指向繩收縮的方向,即只為拉力.2.胡克定律彈簧受到外力作用發(fā)生彈性形變,從而產(chǎn)生彈力.在彈性限度內(nèi),彈簧彈力F的大小與彈簧伸長(或縮短)的長度x成正比.即F=kx,其中,勁度系數(shù)k的意義是彈簧每伸長(或縮短)單位長度產(chǎn)生的彈力,其單位為N/m.它的大小由制作彈簧的材料、彈簧的長短和彈簧絲的粗細(xì)決定.x則是指形變量,應(yīng)為形變(包括拉伸形變和壓縮形變)后彈簧的長度與彈簧原長的差值.注意:胡克定律在彈簧的彈性限度內(nèi)適用.3.胡克定律的應(yīng)用(1)胡克定律推論在彈性限度內(nèi),由F=kx,得F1=kx1,F(xiàn)2=kx2,即F2﹣F1=k(x2﹣x1),即:△F=k△x即:彈簧彈力的變化量與彈簧形變量的變化量(即長度的變化量)成正比.(2)確定彈簧狀態(tài)對于彈簧問題首先應(yīng)明確彈簧處于“拉伸”、“壓縮”還是“原長”狀態(tài),并且確定形變量的大小,從而確定彈簧彈力的方向和大?。绻桓嬖V彈簧彈力的大小,必須全面分析問題,可能是拉伸產(chǎn)生的,也可能是壓縮產(chǎn)生的,通常有兩個解.(3)利用胡克定律的推論確定彈簧的長度變化和物體位移的關(guān)系如果涉及彈簧由拉伸(壓縮)形變到壓縮(拉伸)形變的轉(zhuǎn)化,運(yùn)用胡克定律的推論△F=k△x可直接求出彈簧長度的改變量△x的大小,從而確定物體的位移,再由運(yùn)動學(xué)公式和動力學(xué)公式求相關(guān)量.【命題方向】(1)第一類??碱}型是考查胡克定律:一個彈簧掛30N的重物時,彈簧伸長1.2cm,若改掛100N的重物時,彈簧總長為20cm,則彈簧的原長為()A.12cmB.14cmC.15cmD.16cm分析:根據(jù)胡克定律兩次列式后聯(lián)立求解即可.解:一個彈簧掛30N的重物時,彈簧伸長1.2cm,根據(jù)胡克定律,有:F1=kx1;若改掛100N的重物時,根據(jù)胡克定律,有:F2=kx2;聯(lián)立解得:k=Fx2=100故彈簧的原長為:x0=x﹣x2=20cm﹣4cm=16cm;故選D.點(diǎn)評:本題關(guān)鍵是根據(jù)胡克定律列式后聯(lián)立求解,要記住胡克定律公式中F=k?△x的△x為行變量.(2)第二類常考題型是考查胡克定律與其他知識點(diǎn)的結(jié)合:如圖所示,一根輕質(zhì)彈簧上端固定,下端掛一個質(zhì)量為m0的平盤,盤中有一物體,質(zhì)量為m,當(dāng)盤靜止時,彈簧的長度比其自然長度伸長了l,今向下拉盤,使彈簧再伸長△l后停止,然后松手,設(shè)彈簧總處在彈性限度內(nèi),則剛松手時盤對物體的支持力等于()A.(1+△ll)mgB.分析:根據(jù)胡克定律求出剛松手時手的拉力,確定盤和物體所受的合力,根據(jù)牛頓第二定律求出剛松手時,整體的加速度.再隔離物體研究,用牛頓第二定律求解盤對物體的支持力.解:當(dāng)盤靜止時,由胡克定律得(m+m0)g=kl①設(shè)使彈簧再伸長△l時手的拉力大小為F再由胡克定律得F=k△l②由①②聯(lián)立得F=剛松手瞬時彈簧的彈力沒有變化,則以盤和物體整體為研究對象,所受合力大小等于F,方向豎直向上.設(shè)剛松手時,加速度大小為a,根據(jù)牛頓第二定律得a=對物體研究:FN﹣mg=ma解得FN=(1+△l故選A.點(diǎn)評:點(diǎn)評:本題考查應(yīng)用牛頓第二定律分析和解決瞬時問題的能力,這類問題往往先分析平衡狀態(tài)時物體的受力情況,再分析非平衡狀態(tài)時物體的受力情況,根據(jù)牛頓第二定律求解瞬時加速度.【解題方法點(diǎn)撥】這部分知識難度中等、也有難題,在平時的練習(xí)中、階段性考試中會單獨(dú)出現(xiàn),選擇、填空、計算等等出題形式多種多樣,在高考中不會以綜合題的形式考查的,但是會做為題目的一個隱含條件考查.彈力的有無及方向判斷比較復(fù)雜,因此在確定其大小和方向時,不能想當(dāng)然,應(yīng)根據(jù)具體的條件或計算來確定.5.滑動摩擦力的方向【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.滑動摩擦力的定義:兩個相互接觸的物體,當(dāng)它們發(fā)生相對滑動時,在接觸面上會產(chǎn)生有種阻礙相對運(yùn)動的力,叫作滑動摩擦力。2.滑動摩擦力的方向:總跟接觸面相切,并且跟物體的相對運(yùn)動方向相反。3.關(guān)鍵詞:①與接觸面相切(沿接觸面);②與相對運(yùn)動的方向相反。【命題方向】關(guān)于摩擦力,下列說法錯誤的是()A、滑動摩擦力可以與物體的運(yùn)動方向相同B、靜摩擦力也可以與物體的運(yùn)動方向相同C、靜摩擦力可以與物體運(yùn)動的方向成任意度角D、當(dāng)物體與接觸面的接觸面積減小而其他條件不變時,滑動摩擦力將減小分析:摩擦力一個物體在另一個物體表面滑動或有相對滑動的趨勢時,受到的阻礙相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢的力,與相對運(yùn)動或相對運(yùn)動的趨勢方向相反.解答:A、滑動摩擦力與物體的相對運(yùn)動方向相反,即與相對相接觸的那個物體的運(yùn)動方向相反,與物體的實(shí)際運(yùn)動方向可以成任意角度,故A正確;BC、靜摩擦力與物體的相對運(yùn)動趨勢方向相反,即與相對相接觸的那個物體的運(yùn)動趨勢方向相反,與物體的實(shí)際運(yùn)動方向可以成任意角度,故B正確,C正確;D、滑動摩擦力的大小與正壓力成正比,還與接觸面的材料有關(guān),與接觸面的面積無關(guān),故D錯誤;本題選錯誤的,故選D。點(diǎn)評:提到摩擦力不忘相對兩個字,摩擦力與相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢的方向相反,總是阻礙物體間的相對滑動或相對滑動趨勢.【解題思路點(diǎn)撥】1.滑動摩擦力的方向總是與物體相對運(yùn)動的方向相反。因此判斷滑動摩擦力的方向時,可以先判斷相對運(yùn)動的方向,從而得出滑動摩擦力的方向。2.滑動摩擦力是物體之間相對運(yùn)動產(chǎn)生的,與物體自身的運(yùn)動情況無關(guān),所以滑動摩擦力的方向與物體自身的運(yùn)動方向無關(guān)。例如:人剛站上電動扶梯的時候,因?yàn)槿说某跛俣葹榱?,所以受到扶梯水平向前的滑動摩擦力,而人?shí)際的運(yùn)動方向取決于電梯的方向。6.靜摩擦力的方向【知識點(diǎn)的認(rèn)識】靜摩擦力是阻礙物體的相對運(yùn)動趨勢的力,所以總是與物體的相對運(yùn)動趨勢方向相反,同時要與接觸面相切(沿接觸面)?!久}方向】下列有關(guān)靜摩擦力的說法中,正確的是()A、只有靜止的物體才受靜摩擦力B、靜摩擦力與壓力成正比C、靜摩擦力的方向一定與接觸面相切D、靜摩擦力的方向與物體運(yùn)動方向一定相反分析:靜摩擦力的方向可能與物體的運(yùn)動方向相反,也可能與物體的運(yùn)動方向相同,但一定與物體相對運(yùn)動趨勢方向相反.運(yùn)動的物體可能受到靜摩擦力作用,最后依據(jù)滑動摩擦力公式,即可求解.解答:A、運(yùn)動物體可能受靜摩擦力作用,當(dāng)靜止物體相對接觸物體有相對運(yùn)動趨勢時,會受到靜摩擦力,故A錯誤;B、滑動摩擦力與壓力成正比。故B錯誤;C、靜摩擦力的方向一定與接觸面相切,故C正確;D、靜摩擦力的方向可能與物體的運(yùn)動方向相反,也可能與物體的運(yùn)動方向相同。比如在平直公路上行駛的汽車,車廂地板隨汽車一起運(yùn)動的物體,在啟動過程中所受靜摩擦力與運(yùn)動方向相同,在減速過程中,靜摩擦力方向與運(yùn)動方向相反。故D錯誤。故選:C。點(diǎn)評:靜摩擦力的方向可以根據(jù)靜摩擦力總是阻礙物體的間相對運(yùn)動趨勢來理解其方向,注意靜摩擦力大小與方向判定,同時理解靜摩擦產(chǎn)生條件.【解題思路點(diǎn)撥】靜摩擦力的方向總是與相對運(yùn)動趨勢的方向相反,所以可以先判斷出物體的相對運(yùn)動趨勢,再分析靜摩擦力的方向情況。7.力的合成與分解的應(yīng)用【知識點(diǎn)的認(rèn)識】本考點(diǎn)針對比較復(fù)雜的題目,題目涉及到力的合成與分解的綜合應(yīng)用?!久}方向】假期里,一位同學(xué)在廚房里協(xié)助媽媽做菜,對菜刀發(fā)生了興趣.他發(fā)現(xiàn)菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一樣,刀刃前部的頂角小,后部的頂角大(如圖所示),下列有關(guān)刀刃的說法合理的是()A、刀刃前部和后部厚薄不勻,僅是為了打造方便,外形美觀,跟使用功能無關(guān)B、在刀背上加上同樣的壓力時,分開其他物體的力跟刀刃厚薄無關(guān)C、在刀背上加上同樣的壓力時,頂角越大,分開其他物體的力越大D、在刀背上加上同樣的壓力時,頂角越小,分開其他物體的力越大分析:根據(jù)力的平行四邊形定則可知,相同的壓力下,頂角越小,分力越大;相同的頂角下,壓力越大,分力越大.解答:把刀刃部分抽象后,可簡化成一個等腰三角劈,設(shè)頂角為2θ,背寬為d,側(cè)面長為l,如圖乙所示當(dāng)在劈背施加壓力F后,產(chǎn)生垂直側(cè)面的兩個分力F1、F2,使用中依靠著這兩個分力分開被加工的其他物體。由對稱性知,這兩個分力大小相等(F1=F2),因此畫出力分解的平行四邊形,實(shí)為菱形,如圖丙所示。在這個力的平行四邊形中,取其四分之一考慮(圖中陰影部分),根據(jù)它跟半個劈的直角三角形的相似關(guān)系,由關(guān)系式,得F1=F2由此可見,刀背上加上一定的壓力F時,側(cè)面分開其他物體的力跟頂角的大小有關(guān),頂角越小,sinθ的值越小,F(xiàn)1和F2越大。但是,刀刃的頂角越小時,刀刃的強(qiáng)度會減小,碰到較硬的物體刀刃會卷口甚至碎裂,實(shí)際制造過程中為了適應(yīng)加工不同物體的需要,所以做成前部較薄,后部較厚。使用時,用前部切一些軟的物品(如魚、肉、蔬菜、水果等),用后部斬劈堅硬的骨頭之類的物品,俗話說:“前切后劈”,指的就是這個意思。故D正確。故選:D。點(diǎn)評:考查力的平行四邊形定則,體現(xiàn)了控制變量法,同時學(xué)會用三角函數(shù)來表示力與力的關(guān)系.【解題思路點(diǎn)撥】對力的合成與力的分解的綜合應(yīng)用問題,要首先熟練掌握力的合成和力的分解的相關(guān)內(nèi)容,再選擇合適的合成和分解方法進(jìn)行解題。8.牛頓第二定律的簡單應(yīng)用【知識點(diǎn)的認(rèn)識】牛頓第二定律的表達(dá)式是F=ma,已知物體的受力和質(zhì)量,可以計算物體的加速度;已知物體的質(zhì)量和加速度,可以計算物體的合外力;已知物體的合外力和加速度,可以計算物體的質(zhì)量?!久}方向】一質(zhì)量為m的人站在電梯中,電梯加速上升,加速度大小為13g,gA、43mgB、2mgC、mgD分析:對人受力分析,受重力和電梯的支持力,加速度向上,根據(jù)牛頓第二定律列式求解即可。解答:對人受力分析,受重力和電梯的支持力,加速度向上,根據(jù)牛頓第二定律N﹣mg=ma故N=mg+ma=4根據(jù)牛頓第三定律,人對電梯的壓力等于電梯對人的支持力,故人對電梯的壓力等于43mg故選:A。點(diǎn)評:本題關(guān)鍵對人受力分析,然后根據(jù)牛頓第二定律列式求解?!窘忸}方法點(diǎn)撥】在應(yīng)用牛頓第二定律解決簡單問題時,要先明確物體的受力情況,然后列出牛頓第二定律的表達(dá)式,再根據(jù)需要求出相關(guān)物理量。9.牛頓第二定律求解
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