1、第三章牛顿运动定律考纲展示热点视角1.牛顿运动定律、牛顿运动定律的应用2超重和失重 3单位制：要知道中学物理中涉及的国际单位制的基本单位和其他物理量的单位，包括小时、分、升、电子伏特(eV) 实验四：验证牛顿运动定律说明：知道国际单位制中规定的单位符号.1.高考对本章知识的考查仍然是重点，特别是牛顿运动定律与曲线运动、万有引力及电磁学等相结合的题目出现的可能性较大2对牛顿第二定律的考查仍然会放在瞬时关系、两类基本问题及连接体问题等内容上3对基本概念的考查主要涉及力和运动、超重、失重等方面应当注意牛顿第三定律的知识可能会在高考中出现.第一节牛顿第一、第三定律一、牛顿第一定律1内容：一切物体总保持
2、匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态2意义(1)揭示了物体的固有属性：一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律(2)揭示了力与运动的关系：力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因，即产生加速度的原因二、惯性1定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质2表现：物体不受外力作用时，其惯性表现在保持静止或匀速直线运动状态；物体受外力作用时其惯性表现在反抗运动状态的改变3量度：质量是惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小三、牛顿第三定律1内容：两物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，而且在一条直线上2表达式
3、：FF.特别提示：(1)作用力和反作用力同时产生，同时消失，同种性质，作用在不同的物体上，各自产生的效果，不会相互抵消(2)作用力和反作用力的关系与物体的运动状态无关1.关于牛顿第一定律的说法错误的是()A牛顿第一定律不能在实验室中用实验验证B牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因C物体不受外力作用时，一定处于静止状态D物体的运动不需要力来维持2(2012高考新课标全国卷改编)伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是()A速度大的物体惯性大，静止的物体没有惯性B不受力的物体有惯性，受力的物体没有惯性C
4、行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动3在日常生活中，小巧美观的冰箱贴使用广泛一磁性冰箱贴贴在冰箱的竖直表面上静止不动时，它受到的磁力()A小于受到的弹力B大于受到的弹力C和受到的弹力是一对作用力与反作用力D和受到的弹力是一对平衡力牛顿第一定律的理解1明确了惯性的概念牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个重要属性惯性，即物体总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质2揭示了力的本质牛顿第一定律对力的本质进行了定义：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例如，运动的物体逐渐减速直至停止，不是因为不受力，而是因为受到了阻力3
5、揭示了不受力时物体的运动规律牛顿第一定律描述的是物体不受外力时的状态，而物体不受外力的情形是不存在的在实际情况中，如果物体所受的合外力等于零，与物体不受外力时的表现是相同的下列关于牛顿第一定律以及惯性概念的说法中，正确的是()A牛顿第一定律说明，只有不受外力的物体才保持匀速直线运动状态或静止状态B物体运动状态发生变化则物体一定受到力的作用C惯性定律与惯性的实质是相同的D物体的运动不需要力来维持，但物体的运动速度越大时其惯性也越大解析当物体所受的合力为零时，物体也可以处于匀速直线运动状态或静止状态，故A项错误由牛顿第一定律可知，力是改变物体运动状态的原因，故B项正确惯性是物体保持原有运动状态不变
6、的一种性质，惯性定律(即牛顿第一定律)则反映物体在一定条件下的运动规律，C项错误虽然物体的运动不需要力来维持，但物体的惯性与运动速度大小无关，D项错误答案B总结提升(1)牛顿第一定律并非实验定律它是以伽利略的“理想实验”为基础，经过科学抽象，归纳推理而总结出来的(2)惯性是物体保持原有运动状态不变的一种固有属性，与物体是否受力、受力的大小无关，与物体是否运动、运动速度的大小也无关1关于物体的惯性，下列说法正确的是()A质量相同的两个物体，在阻力相同的情况下，速度大的不易停下来，所以速度大的物体惯性大B质量相同的物体，惯性相同C推动地面上静止的物体比保持这个物体匀速运动时所需的力大，所以静止的物
7、体惯性大D在月球上举重比在地球上容易，所以同一物体在月球上比在地球上惯性小解析：选B.物体的惯性只与质量有关，与速度大小无关，故A错B对；物体的惯性与受力情况无关，故C错；同一物体在地球上和在月球上质量相同，惯性相同，故D错牛顿第三定律的理解与应用1作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”(1)“三同”：大小相同；性质相同；变化情况相同(2)“三异”：方向不同；受力物体不同；产生效果不同(3)“三无关”：与物体的种类无关；与物体的运动状态无关；与物体是否和其他物体存在相互作用无关2相互作用力与平衡力的比较作用力和反作用力一对平衡力不同点受力物体作用在两个相互作用的物体上作用在同一物体上依赖关系
8、同时产生、同时消失不一定同时产生、同时消失叠加性两力作用效果不可抵消，不可叠加，不可求合力两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力，合力为零力的性质一定是同性质的力性质不一定相同相同点大小、方向大小相等、方向相反、作用在同一条直线上(2014海口模拟)建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料质量为70.0 kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以0.500 m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)()A510 NB490 NC890 N D910 N审题突破工人对地面的压力与哪个力是一对相互作用力？绳子对物
9、体的拉力与对人拉力有什么关系？解析绳子对物体的拉力F1mgmaF1m(ga)210 N绳子对人的拉力F2F1210 N人处于静止，则地面对人的支持力NMgF2490 N，由牛顿第三定律知：人对地面的压力NN490 N故B项正确答案B2.(2014泉州模拟)如图所示，用细绳把小球悬挂起来，当小球静止时，下列说法中正确的是()A小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对作用力和反作用力B小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对作用力和反作用力C小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对平衡力D小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对平衡力解析：选C.小球受到的重力与细绳对小球的拉力均作用在小球上，且等大反向，
10、是一对平衡力，A、D错误，C正确；小球对细绳的拉力与细绳对小球的拉力才是一对作用力和反作用力，故B错误对作用力与反作用力关系的认识范例(2014大连模拟)用手托着一块砖，开始静止不动，当手突然向上加速运动时，砖对手的压力()A一定小于手对砖的支持力B一定等于手对砖的支持力C一定大于手对砖的支持力D一定等于砖的重力误区警示砖向上加速，误认为手对砖的支持力大于砖对手的压力而错选A.解析砖对手的压力与手对砖的支持力是作用力与反作用力的关系，大小一定相等，故AC错B对，砖向上加速，由牛顿第二定律知，手对砖的支持力大于重力，因而砖对手的压力大于重力，故D错答案B真知灼见相互作用的两物体，不论运动状态如何
11、，产生的效果如何，相互作用力总是等大反向、性质相同、作用时间相同3一个榔头敲在一块玻璃上把玻璃打碎了对于这一现象，下列说法正确的是()A榔头敲玻璃的力大于玻璃对榔头的作用力，所以玻璃才碎裂B榔头受到的力大于玻璃受到的力，只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂C榔头和玻璃之间的作用力应该是等大的，只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂D因为不清楚榔头和玻璃的其他受力情况，所以无法判断它们之间的相互作用力的大小解析：选C.榔头对玻璃的作用力和玻璃对榔头的作用力为作用力与反作用力关系，大小一定相等，但相同大小的力作用在不同物体上的效果往往是不同的，所以不能从效果上去比较作用力与反作用力的
12、大小关系，故选项C正确一 高考题组1(2013高考山东卷改编) 伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法，利用这种方法伽利略发现的规律有()A力是维持物体运动的原因B物体之间普遍存在相互吸引力C忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快D物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反解析：选C.伽利略的斜面实验表明物体的运动不需要外力来维持，A错误；伽利略假想将轻重不同的物体绑在一起时，重的物体会因轻的物体阻碍而下落变慢，轻的物体会因重的物体拖动而下落变快，即二者一起下落快慢应介于单独下落时之间而从绑在一起后更重的角度考虑二者一起下落时应该更快，从而由逻辑上否定了重物比轻的物体下落快的结
13、论，并用实验证明了轻重物体下落快慢相同的规律，C正确；物体间普遍存在相互吸引力，物体间相互作用力的规律是牛顿总结的，对应于万有引力定律与牛顿第三定律，故BD皆错误2(2011高考浙江卷)如图所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是()A甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利解析：选C.根据牛顿第三定律，甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对作用力与反作用力，A错误
14、；因为甲对绳的拉力和乙对绳的拉力都作用在绳上，故B错误；根据动量守恒定律可推得m1s1m2s2，若甲的质量比较大，则甲的位移较小，乙先过界，C正确；“拔河”比赛的输赢只与甲、乙的质量有关，与收绳速度无关，D错误二 模拟题组3(2014洛阳统考)关于物体的运动状态和其所受外力的关系，下列说法正确的是 ()A力是维持物体运动的原因B物体受到的合力为零时，它一定处于静止状态C物体的运动方向一定与它所受的合力的方向相同D物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态一定发生变化解析：选D.力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因，选项A错误；物体受到的合力为零时，它一定处于平衡状态，静止或做匀速直
15、线运动，选项B错误；物体的运动方向与它所受的合力的方向不一定相同，选项C错误；物体受到不为零的合力作用时，它的加速度一定不为零，运动状态一定发生变化，选项D正确4(2014三明模拟)汽车拉着拖车在水平道路上沿着直线加速行驶，根据牛顿运动定律，以下说法正确的是 ()A汽车能拉着拖车加速前进，是因为汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力B加速前进时，汽车对拖车的拉力大小与拖车对汽车的拉力大小相等C汽车先对拖车施加拉力，然后才产生拖车对汽车的拉力D汽车对拖车的拉力大小与拖车所受地面对它的摩擦力大小相等解析：选B.汽车拉着拖车加速前进，汽车对拖车的拉力大于拖车所受地面对它的摩擦力，根据牛顿第三定律，汽车拉拖
16、车的力等于拖车拉汽车的力，且同时产生，故只有选项B正确5下列说法正确的是()A运动得越快的汽车越不容易停下来，因为汽车运动得越快，惯性越大B小球在做自由落体运动时，惯性不存在C把一个物体竖直向上抛出后，能继续上升，是因为物体仍受到一个向上的推力D物体的惯性仅与质量有关，质量大的惯性大，质量小的惯性小解析：选D.惯性是物体保持原来运动状态的性质，仅由质量决定，与物体的受力状况及运动状况均无关，一切物体都具有惯性三 选做题62013年4月20日8时02分雅安市芦山县发生7.0级地震，如图所示，解放军某部出动直升机救助被困受伤灾民，若不考虑悬索质量，下列说法正确的是()A只有在匀速吊起时悬索对人的拉
17、力才等于人对悬索的拉力B当加速吊起时悬索对人的拉力大于人对悬索的拉力C当加速吊起时悬索对人的拉力大于悬索对飞机的拉力D无论如何吊起悬索对人的拉力都等于人对悬索的拉力解析：选D.悬索对人的拉力和人对悬索的拉力是一对作用力与反作用力，在任何情况下大小都相等，故A、B选项错误，D选项正确；悬索对飞机的拉力和飞机对悬索的拉力是一对作用力和反作用力，且悬索中张力处处相等，故C选项错误一、单项选择题1(2014龙岩模拟)下列关于惯性的各种说法中，你认为正确的是()A抛出去的标枪、手榴弹等是靠惯性向远处运动的B在完全失重的情况下，物体的惯性将消失C把手中的球由静止释放后，球能竖直加速下落，说明力是改变物体惯
18、性的原因D材料不同的两个物体放在地面上，用一个相同的水平力分别推它们，则难以推动的物体惯性大答案：A2关于作用力与反作用力的说法正确的是()A只有相互作用的两个物体都处于平衡状态时，作用力与反作用力大小才相等B由于作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，所以两者产生的效果相互抵消C放在斜面上的物体受到的支持力的反作用力是物体重力在垂直斜面方向的分力D作用力与反作用力的性质一定相同答案：D3下列关于惯性的说法中正确的是()A一切物体在任何情况下都有惯性B汽车速度越大刹车后越难停下来，表明速度越大惯性越大C宇宙飞船中的物体处于完全失重状态，所以没有惯性D乒乓球可以被快速抽杀，是因为乒乓球的惯性大解
19、析：选A.物体在任何状态下都有惯性，惯性大小只与质量有关，故B、C、D错4下列说法中正确的是()A物体在不受外力作用时，保持原有运动状态不变的性质叫惯性，故牛顿运动定律又叫惯性定律B牛顿第一定律仅适用于宏观物体，不可用于解决物体的低速运动问题C牛顿第一定律是牛顿第二定律在物体的加速度a0条件下的特例D伽利略根据理想实验推出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去解析：选D.牛顿第一定律表明，物体在不受外力作用时，保持原来运动状态不变的性质叫惯性，故牛顿第一定律又叫惯性定律，A错误牛顿运动定律都是在宏观、低速的情况下得出的结论，在微观、高速的情况下不成立，
20、B错误牛顿第一定律说明了两点含义，一是所有物体都有惯性，二是物体不受力时的运动状态是静止或匀速直线运动，牛顿第二定律并不能完全包含这两点意义，C错误伽利略的理想实验是牛顿第一定律的基础，D正确5如图为伽利略的“理想实验”示意图，两个斜面对接，让小球从其中一个固定的斜面滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面，斜面的倾角逐渐减小直至为零这个实验的目的是为了说明()A如果没有摩擦，小球将运动到与释放时相同的高度B如果没有摩擦，小球运动时机械能守恒C维持物体做匀速直线运动并不需要力D如果物体不受到力，就不会运动解析：选C.为反驳亚里士多德关于物体运动和力关系的错误观点，伽利略依据可靠的事实为基础，以抽象
21、为主导，经过科学推理，做了这个想象中的实验，实验的真正目的是找出运动和力的关系，并非选项A和B叙述的情况，故A、B均错，C正确；在不受外力作用时，一切物体都有保持匀速直线运动或静止状态的性质，故D错误6.做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子将()A向前运动B向后运动C无相对运动 D无法判断解析：选B.小车突然停止，由于惯性，水相对瓶向前运动，气泡向后运动，故B正确7对一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是 ()A采用了大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度
22、这表明，可以通过科学手段使小质量的物体获得大惯性B射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，这表明它的惯性小了C货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性D摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，通过调控人和车的惯性达到安全行驶的目的解析：选C.采用了大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度，原因是功率变大了，但惯性不变，选项A错误；射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，原因是子弹具有的动能过小，但惯性不变，选项B错误；货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些
23、车厢，列车的质量改变了，当然它的惯性也就改变了，选项C正确；摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，调控人和车的重心位置，但整体的惯性不变，选项D错误8(2014福建六校联考)2013年11月20日11时31分，我国在太原卫星发射中心用“长征四号丙”运载火箭，成功将“遥感十九号”卫星发射升空并送入预定轨道关于这次卫星与火箭上天的情形叙述正确的是()A火箭尾部向外喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向前的推力B火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行的动力C火箭飞出大气层后，由于没有了空气，火箭虽然向后喷气，但
24、也无法获得前进的动力D卫星进入预定轨道之后，与地球之间不存在相互作用解析：选A.火箭升空时，其尾部向下喷气，火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体，火箭向下喷气时，喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力，即为火箭上升的推动力，此动力并不是由周围的空气提供的，因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关，因而选项B、C错误，选项A正确；火箭运载卫星进入轨道之后，卫星与地球之间依然存在相互吸引力，即卫星吸引地球，地球吸引卫星，这是一对作用力与反作用力，故选项D错误9一根轻质弹簧竖直悬挂一小球，弹簧和小球的受力如图所示，下列说法正确的是()AF1的施力者是弹簧BF2的反作用力是F3CF3与F2是一对平
25、衡力DF4的反作用力是F3解析：选B.F1指小球的重力，其施力者是地球，选项A错误；F2是弹簧对小球的作用力，其反作用力是小球对弹簧的作用力F3，选项B正确、C错误；F4是天花板对弹簧的作用力，其反作用力是弹簧对天花板的作用力，选项D错误10如图所示，水平力F把一个物体紧压在竖直的墙壁上静止不动，下列说法中正确的是()A水平力F跟墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力B物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力C水平力F与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力D物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力是一对平衡力解析：选B.水平力F跟墙壁对物体的支持力作用在同一物体上，大小相等，方向相反，在一
26、条直线上，是一对平衡力，选项A错误；水平力F作用在物体上，而物体对墙壁的压力作用在墙壁上，这两个力不能成为平衡力，也不是相互作用力，选项C错误；物体在竖直方向上受竖直向下的重力以及墙壁对物体竖直向上的静摩擦力，因物体处于静止状态，故这两个力是一对平衡力，选项B正确；物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力是两个物体间的相互作用力，是一对作用力与反作用力，D错误二、非选择题11为了落实“节能减排”目标，国家投资对旧楼添加保温层，图中是工人利用定滑轮沿墙壁上升下降的装置为了探求上升过程中工人与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的工人拉住
27、，如图所示设工人质量为65 kg，吊椅的质量为15 kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦，重力加速度取g10 m/s2，当工人与吊椅一起以a1 m/s2的加速度上升时，试求：(1)工人竖直向下拉绳的力；(2)工人对吊椅的压力解析：(1)设工人和吊椅的质量分别为M和m，绳拉工人的力为F.以工人和吊椅整体为研究对象，受到重力的大小为(Mm)g，向上的拉力为2F，根据牛顿第二定律2F(Mm)g(Mm)a解得F440 N根据牛顿第三定律，工人拉绳的力的大小为440 N，方向竖直向下(2)以工人为研究对象，工人受到三个力的作用，重力大小Mg，绳的拉力F，吊椅对工人的支持力N.根据牛顿第二定律FNMgMa解得N
28、275 N根据牛顿第三定律，工人对吊椅的压力大小为275 N，方向竖直向下答案：(1)440 N(2)275 N，方向竖直向下12.如图所示，两块小磁铁质量均为0.5 kg，A磁铁用轻质弹簧吊在天花板上，B磁铁在A正下方的地板上，弹簧的原长L010 cm，劲度系数k100 N/m.当A、B均处于静止状态时，弹簧的长度为L11 cm.不计地磁场对磁铁的作用和磁铁与弹簧间相互作用的磁力，求B对地面的压力大小(g取10 N/kg)解析：A受力如图所示，由平衡条件得：k(LL0)mgF0解得：F4 N故B对A的作用力大小为4 N，方向竖直向上由牛顿第三定律得A对B的作用力FF4 N方向竖直向下B受力如
29、图所示，由平衡条件得：NmgF0解得：N9 N由牛顿第三定律得B对地面的压力大小为9 N.答案：9 N第二节牛顿第二定律两类动力学问题一、牛顿第二定律1内容：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同2表达式：Fma3适用范围(1)牛顿第二定律只适用于惯性参考系，即相对于地面静止或匀速直线运动的参考系(2)牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子等)、低速运动(远小于光速)的情况二、两类动力学问题1已知物体的受力情况，求物体的运动情况2已知物体的运动情况，求物体的受力情况特别提示：利用牛顿第二定律解决动力学问题的关键是利用加速度的“桥梁”作用，将运
30、动学规律和牛顿第二定律相结合，寻找加速度和未知量的关系，是解决这类问题的思考方向三、力学单位制1单位制：由基本单位和导出单位一起组成了单位制2基本单位：基本物理量的单位，基本物理量共七个，其中力学有三个，它们是长度、质量、时间，它们的单位分别是米、千克、秒3导出单位：由基本物理量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位,1.(2012高考海南卷)根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是()A物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比B物体所受合力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度C物体加速度的大小跟它所受作用力中的任一个的大小成正比D当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时，物体水平加速度
31、大小与其质量成反比2(2013高考浙江卷改编)如图所示，总质量为460 kg的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5 m/s2，当热气球上升到180 m时，以5 m/s的速度向上匀速运动若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，重力加速度g10 m/s2.关于热气球，下列说法正确的是() A所受浮力大小为4 830 NB加速上升过程中所受空气阻力保持不变C从地面开始上升10 s后的速度大小为5 m/sD以5 m/s匀速上升时所受空气阻力大小为260 N3(2013高考福建卷)在国际单位制(简称SI)中，力学和电学的基本单位有：m(米)、kg(千克)、s(秒)、A(
32、安培)导出单位V(伏特)用上述基本单位可表示为()Am2kgs4A1Bm2kgs3A1Cm2kgs2A1Dm2kgs1A1用牛顿第二定律求解瞬时加速度1一般思路2两种模型(1)刚性绳(或接触面)：一种不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)后，弹力立即改变或消失，不需要形变恢复时间，一般题目中所给的细线、轻杆和接触面在不加特殊说明时，均可按此模型处理(2)弹簧(或橡皮绳)：当弹簧的两端与物体相连(即两端为固定端)时，由于物体有惯性，弹簧的长度不会发生突变，所以在瞬时问题中，其弹力的大小认为是不变的，即此时弹簧的弹力不突变(2014福州模拟)如图所示，物块1、2间用刚性轻质杆连接，物块3
33、、4间用轻质弹簧相连，物块1、3质量为m,2、4质量为M，两个系统均置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，物块1、2、3、4的加速度大小分别为a1、a2、a3、a4.重力加速度大小为g，则有()Aa1a2a3a40Ba1a2a3a4gCa1a2g，a30，a4gDa1g，a2g，a30，a4g思路点拨抽出木板的瞬间，轻质杆上的弹力会突变吗？弹簧上的弹力会突变吗？解析在抽出木板的瞬间，物块1、2与刚性轻杆接触处的形变立即消失，受到的合力均等于各自的重力，由牛顿第二定律知a1a2g；而物块3、4间轻弹簧的形变还来不及改变，此时弹簧对物块3向上的弹力大小
34、和对物块4向下的弹力大小仍为Fmg，因此对于物块3有a30；由牛顿第二定律得物块4满足a4g，所以C正确答案C规律总结加速度瞬时性涉及的实体模型(1)分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是明确该时刻物体的受力情况及运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度，此类问题应注意以下几种模型：特性模型受外力时的形变量力能否突变产生拉力或支持力质量内部弹力轻绳微小不计能只有拉力没有支持力不计处处相等橡皮绳较大不能只有拉力没有支持力轻弹簧较大不能既可有拉力也可有支持力轻杆微小不计能既可有拉力也可有支持力(2)解理想化模型问题时应注意的问题分析问题属于哪类理想化模型抓住模型的受力方向和大小变化的特点1“儿童蹦
35、极”中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳质量为m的小明如图静止悬挂时两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小明右侧橡皮绳在腰间断裂，则小明此时()A加速度为零B加速度ag，沿原断裂绳的方向斜向下C加速度ag，沿未断裂绳的方向斜向上D加速度ag，方向竖直向下解析：选B.因右侧橡皮绳在小明腰间断裂瞬间，左侧橡皮绳的拉力还未来得及改变，故小明所受合力与断裂的橡皮绳断前的拉力等大反向，由牛顿第二定律可得ag，方向沿原断裂绳的方向斜向下，B正确动力学两类基本问题求解两类问题的思路，可用下面的框图来表示：分析解决这两类问题的关键：应抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁加速度(2014厦门模拟)如图所示，
36、木块的质量m2 kg，与地面间的动摩擦因数0.2，木块在拉力F10 N作用下，在水平地面上从静止开始向右运动，运动5.2 m后撤去外力F.已知力F与水平方向的夹角37(sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2)求：(1)撤去外力前，木块受到的摩擦力大小；(2)刚撤去外力时，木块运动的速度；(3)撤去外力后，木块还能滑行的距离为多少？解题探究(1)木块在撤去外力前后分别做何种运动？(2)撤去F前后，木块所受摩擦力是否变化？解析(1)木块受力如图所示：由牛顿第二定律得：竖直方向：NFsin 37mg0fN解得：f2.8 N.(2)由牛顿第二定律得：水平方向：Fcos 37fma1
37、解得：a12.6 m/s2由运动学公式得：v22a1s1解得：v5.2 m/s.(3)撤去外力后，木块受力如图所示：由牛顿第二定律得：mgma2解得：a22 m/s2由运动学公式得：v22a2s2解得：s26.76 m.答案(1)2.8 N(2)5.2 m/s(3)6.76 m方法总结(1)解决两类动力学基本问题应把握的关键两类分析物体的受力分析和物体的运动过程分析；一个桥梁物体运动的加速度是联系运动和力的桥梁(2)解决动力学基本问题时对力的处理方法合成法：在物体受力个数较少(2个或3个)时一般采用“合成法”正交分解法：若物体的受力个数较多(3个或3个以上)，则采用“正交分解法”a分解力而不分
38、解加速度，此法应规定加速度的方向为x轴正方向b分解加速度而不分解力此法一般是以某个力的方向为x轴正方向，其他力都落在两个坐标轴上而不需要分解2(2012高考上海卷)如图，将质量m0.1 kg的圆环套在固定的水平直杆上环的直径略大于杆的截面直径环与杆间的动摩擦因数0.8.对环施加一位于竖直平面内斜向上、与杆的夹角53的拉力F，使圆环以a4.4 m/s2的加速度沿杆运动，求F的大小(取sin 530.8，cos 530.6，g10 m/s2)解析：对环受力分析，建立如图所示坐标系，由于力F未知，故不能确定Fsin 53与mg的大小关系，可假设杆对环的弹力竖直向上，则由正交分解法和牛顿第二定律可得：
39、Fcos 53Nma，Fsin 53mgN.联立可得：F1 N.若杆对环的弹力竖直向下，则由正交分解法和牛顿第二定律可得：Fcos 53Nma，Fsin 53mgN.联立可得：F9 N.答案：1 N或9 N动力学图象问题1图象的类型(1)已知物体在一过程中所受的某个力随时间变化的图线，要求分析物体的运动情况(2)已知物体在一运动过程中速度、加速度随时间变化的图线，要求分析物体的受力情况2问题的实质是力与运动的关系问题，求解这类问题的关键是理解图象的物理意义，理解图象的轴、点、线、截距、斜率、面积六大功能(2014河南中原名校二联改编)如图甲所示，光滑水平面上的O处有一质量为m2 kg的物体物体
40、同时受到两个水平力的作用，F14 N，方向向右，F2的方向向左，大小如图乙所示物体从静止开始运动，此时开始计时问：(1)当t0.5 s时物体的加速度多大？(2)物体在t0至t2 s内何时物体的加速度最大？最大值为多少？(3)物体在t0至t2 s内何时物体的速度最大？最大值为多少？审题突破物体加速度最大时，合力是不是最大？速度最大时，合力(或加速度)是不是等于零？解析(1)当t0.5 s时，F2(220.5) N3 NF1F2maa m/s20.5 m/s2.(2)物体所受的合外力为F合F1F24(22t)22t(N)作出F合t图如图所示：从图中可以看出，在0到2 s范围内当t0时，物体有最大加
41、速度a0.F0ma0a0 m/s21 m/s2当t2 s时，物体也有最大加速度a2.F2ma2a2 m/s21 m/s2负号表示加速度方向向左(3)由牛顿第二定律得：a1t(m/s2)画出at图象如图由图可知t1 s时速度最大，最大值等于上方三角形的面积v11 m/s0.5 m/s.答案(1)0.5 m/s2(2)t0或t2 s时加速度最大，为1 m/s2(3)t1 s时速度最大，为0.5 m/s总结提升求解图象问题的思路3(原创题)用与斜面平行的力F拉着物体在倾角为的光滑斜面上运动，如改变拉力F的大小，物体的加速度随外力F变化的图象如图所示，已知外力F沿斜面向上，重力加速度g取10 m/s2
42、.请根据图象中所提供的信息计算出斜面的倾角和物体的质量分别是( )A30和2 kgB60和3 kgC30和3 kg D60和2 kg解析：选C.根据图象可知gsin 5，所以sin ，所以斜面的倾角等于30，又因为当F33 N时，Fmgsin 6m，所以物体的质量为3 kg，C选项正确传送带模型中的动力学问题该得的分一分不丢！(1)行李刚开始运动时，受力如图所示，滑动摩擦力：fmg4 N(2分)由牛顿第二定律得：fma(2分)解得：a1 m/s2.(1分)(2)行李达到与传送带相同速率后不再加速，则：vat(2分)解得t1 s(1分)(3)行李始终匀加速运行时间最短，且加速度仍为a1 m/s2
43、，当行李到达右端时，有：v2aL(2分)解得：vmin2 m/s故传送带的最小运行速率为2 m/s(1分)行李运行的最短时间：tmin2 s(2分)答案(1)4 N1 m/s2(2)1 s(3)2 s2 m/s建模感悟(1)模型特征一个物体以速度v0(v00)在另一个匀速运动的物体上开始运动的力学系统可看做“传送带”模型(2)处理方法传送带模型问题包括水平传送带问题和倾斜传送带问题不论是哪一种情况，分析处理传送带问题时需要特别注意两点：一是对物体在初态时所受滑动摩擦力的方向的分析；二是对物体在达到传送带的速度时摩擦力的有无及方向的分析4传送带与水平面夹角为37，皮带以12 m/s的速率沿顺时针
44、方向转动，如图所示今在传送带上端A处无初速度地放上一个质量为m的小物块，它与传送带间的动摩擦因数为0.75，若传送带A到B的长度为24 m，g取10 m/s2，则小物块从A运动到B的时间为多少？解析：小物块无初速度放在传送带上时，所受摩擦力为滑动摩擦力，方向沿斜面向下，对小物块用牛顿第二定律得mgsin mgcos ma解得a12 m/s2设小物块加速到12 m/s运动的距离为x1，所用时间为t1，由v202ax1得，x16 m由vat1得t11 s当小物块的速度加速到12 m/s时，因mgsin mgcos ，小物块受到的摩擦力由原来的滑动摩擦力突变为静摩擦力，而且此时刚好为最大静摩擦力，小
45、物块此后随皮带一起做匀速运动设AB间的距离为L，则Lx1vt2解得t21.5 s从A到B的时间tt1t2解得t2.5 s.答案：2.5 s一 高考题组1(2013高考新课标全国卷)一物块静止在粗糙的水平桌面上从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小能正确描述F与a之间的关系的图象是()解析：选C.物块的受力如图所示，当F不大于最大静摩擦力时，物块仍处于静止状态，故其加速度为0；当F大于最大静摩擦力后，由牛顿第二定律得FNma，即FNma，F与a成线性关系选项C正确2(2012高考安徽卷)如图所示，放
46、在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F，则()A物块可能匀速下滑B物块仍以加速度a匀加速下滑C物块将以大于a的加速度匀加速下滑D物块将以小于a的加速度匀加速下滑解析：选C.设斜面的倾角为，根据牛顿第二定律，知物块的加速度a0，即tan .对物块施加竖直向下的压力F后，物块的加速度aa，且Fsin Fcos 0，故aa，物块将以大于a的加速度匀加速下滑故选项C正确，选项A、B、D错误3(2010高考福建卷)质量为2 kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等从t0时刻开始，物体受到方向不变
47、、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的变化规律如图所示重力加速度g取10 m/s2，则物体在t0至t12 s这段时间的位移大小为()A18 mB54 mC72 m D198 m解析：选B.物体与地面间最大静摩擦力fmg0.2210 N4 N由题给Ft图象知03 s内，F4 N，说明物体在这段时间内保持静止不动.36 s内，F8 N，说明物体做匀加速运动，加速度a2 m/s2.6 s末物体的速度vat23 m/s6 m/s，在69 s内物体以6 m/s的速度做匀速运动.912 s内又以2 m/s2的加速度做匀加速运动，作vt图象如图所示故012 s内的位移x2 m66 m54 m故B
48、项正确二 模拟题组4(2014宁夏银川一中模拟)如图所示，A、B两小球分别连在轻线两端，B球另一端与弹簧相连，弹簧固定在倾角为30的光滑斜面顶端A、B两小球的质量分别为mA、mB，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B两球的加速度大小分别为()A都等于 B.和0C.和 D.和解析：选C.由整体法知，F弹(mAmB)gsin 30剪断线瞬间，由牛顿第二定律：对B：F弹mBgsin 30mBaB，得aB对A：mAgsin 30mAaA，得aAg所以C项正确5(2014甘肃诊断)一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行现将一个木炭包无初速地放在传送带的最左端，木炭包将会在传送带上留
49、下一段黑色的径迹下列说法中正确的是()A黑色的径迹将出现在木炭包的左侧B木炭包的质量越大，径迹的长度越短C传送带运动的速度越大，径迹的长度越短D木炭包与传送带间动摩擦因数越大，径迹的长度越短解析：选D.放上木炭包后木炭包在摩擦力的作用下向右加速，而传送带仍匀速，虽然两者都向右运动，但在木炭包的速度达到与传送带速度相等之前木炭包相对于传送带向左运动，故黑色径迹出现在木炭包的右侧，A错误由于木炭包在摩擦力作用下加速运动时加速度ag与其质量无关，故径迹长度与其质量也无关，B错误径迹长度等于木炭包相对传送带通过的位移大小，即二者对地的位移差：svttvt，可见传送带速度越小、动摩擦因数越大，相对位移越
50、小，黑色径迹越短，C错误D正确三 选做题6(2014双十中学模拟)利用如图甲所示的装置测量滑块和滑板间的动摩擦因数，将质量为M的滑块A放在倾斜滑板B上，C为位移传感器，它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示出滑块A的速度时间(vt)图象先给滑块A一个沿滑板B向上的初速度，得到的vt图象如图乙所示，则()A滑块A上滑时加速度的大小为6 m/s2B滑块A下滑时加速度的大小为6 m/s2C滑块与滑板之间的动摩擦因数0.25D滑块A上滑时运动的位移为2 m解析：选C.滑块A上滑时加速度的大小a1 m/s28.0 m/s2，A项错误；A下滑时的加速度a2 m/s2
51、4.0 m/s2，B项错误；由牛顿第二定律知A上滑时mgsin mgcos ma1，A下滑时mgsin mgcos ma2，解得0.25，C项正确；在速度时间图象中面积表示位移，滑块A上滑时运动的位移为1 m，D项错误一、单项选择题1(2014汕头模拟)雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气对其阻力随雨滴下落速度的增大而增大，如图所示的图象能正确反映雨滴下落运动情况的是()答案：C2(2014莆田模拟)如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为20 N、完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1 kg的物块，在水平地面上，当小车做匀速直线运动时，两弹簧测力计的示数均为10 N，当小车做匀加速直线运
52、动时，弹簧测力计甲的示数为8 N，这时小车运动的加速度大小是()A2 m/s2B4 m/s2C6 m/s2 D8 m/s2答案：B3(2014仙游中学模拟)如图所示，车内绳AB与绳BC拴住一球，BC水平，车由原来的静止状态变为向右加速直线运动，小球仍处于图中所示的位置，则()AAB绳、BC绳拉力都变大BAB绳拉力变大，BC绳拉力变小CAB绳拉力变大，BC绳拉力不变DAB绳拉力不变，BC绳拉力变大答案：D4(2014芜湖模拟)如图所示，光滑水平面上，A、B两物体用轻弹簧连接在一起，A、B的质量分别为m1、m2，在拉力F作用下，A、B共同做匀加速直线运动，加速度大小为a，某时刻突然撤去拉力F，此瞬
53、时A和B的加速度大小为a1和a2，则()Aa10，a20Ba1a，a2aCa1a，a2aDa1a，a2a解析：选D.撤去F的瞬间，A受力未变，故a1a；对B，弹簧弹力未变，仍为：Fm1a，a2a，故D正确5. (原创题) 2013年11月17日，德国乒乓球公开赛在柏林落幕中国夺得男、女单打和女子双打3项冠军假设运动员在训练中手持乒乓球拍托球沿水平面做匀加速跑动，球拍与球保持相对静止且球拍平面和水平面之间夹角为.设球拍和球质量分别为M、m，不计球拍和球之间摩擦，不计空气阻力，则()A运动员的加速度大小为gsin B球拍对球的作用力大小为mgcos C运动员对球拍的作用力大小为(Mm)g/cos
54、D运动员对地面的作用力方向竖直向下解析：选C.以乒乓球为研究对象，球受重力和球拍的支持力，不难求出球受到的合力为mgtan ，其加速度为gtan ，受到球拍的支持力为mg/cos ，由于运动员、球拍和球的加速度相等，选项A、B错误；同理运动员对球拍的作用力大小为(Mm)g/cos ，选项C正确；将运动员看做质点，由上述分析知道运动员在重力和地面的作用力的合力作用下产生水平方向的加速度，地面对运动员的作用力应该斜向上，由牛顿第三定律知，运动员对地面的作用力方向斜向下，选项D错误6(2014南京外国语学校高三月考)在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m1的木块，木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接
55、，弹簧的劲度系数为k.在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m2的小球某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为，在这段时间内木块与车厢保持相对静止，如图所示不计木块与车厢底部的摩擦力，则在这段时间内弹簧的()A伸长量为tan B压缩量为tan C伸长量为 D压缩量为解析：选A.对小球：F合m2gtan m2a，agtan ，对木块：F弹kxm1a，xtan ，故A正确7如图所示，一木块在光滑水平面上受一恒力F作用，前方固定一足够长的弹簧，则当木块接触弹簧后，()A木块立即做减速运动B木块在一段时间内速度仍可增大C当弹簧压缩量最大时，木块速度最大D弹簧压缩量最大时，木块加速度为零解析：选B.木块在光滑水
56、平面上做匀加速运动，与弹簧接触后，FF弹，随弹簧形变量的增大，向左的弹力F弹逐渐增大，木块做加速度减小的加速运动；当弹力和F相等时，木块速度最大，之后木块做减速运动，弹簧压缩量最大时，木块加速度向左不为零，故选项B正确8.(2014泉州高三质检)静止于粗糙水平面上的物块，受到水平拉力F的作用，其加速度a与拉力F的关系如图所示，设物块与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则物块与水平面间的动摩擦因数为()A. B.C. D.解析：选B.由牛顿第二定律可知Ffma，最大静摩擦力为F0，代入得4F0fma0，又fmgF0，则，选项B正确二、非选择题9(2014梅州模拟)质量为2 k
57、g的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的vt图象如图所示g取10 m/s2，求：(1)物体与水平面间的动摩擦因数；(2)水平推力F的大小；(3)010 s内物体运动位移的大小解析：(1)设物体做匀减速直线运动的时间为t2，初速度为v20，末速度为v2t，加速度为a2，则a22 m/s2设物体所受的摩擦力为f，由牛顿第二定律得：fma2fmg联立式，代入数据得0.2.(2)设物体做匀加速直线运动的时间为t1，初速度为v10，末速度为v1t，加速度为a1，则a11 m/s2根据牛顿第二定律，有Ffma1联立各式，代入数据得F6 N.(3)vt图象与时间轴围成的面积
58、等于位移的大小，则：s(28)6 m84 m46 m.答案：(1)0.2(2)6 N(3)46 m10(原创题)2013年10月23日“辽宁舰”解缆起航，继续进行“歼15”舰载机起降训练，如图所示，航空母舰上的起飞跑道由长度为l11.6102 m的水平跑道和长度为l220 m的倾斜跑道两部分组成，水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h4.0 m一架质量为m2.0104 kg的飞机，其喷气发动机的推力大小恒为F1.2105 N，方向与速度方向相同，在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为飞机重力的.假设航母处于静止状态，飞机质量视为不变并可看成质点，取g10 m/s2.(1)求飞机在水平跑道运动的时间及到
59、达倾斜跑道末端时的速度大小；(2)为了使飞机在倾斜跑道的末端达到起飞速度100 m/s，外界还需要在整个水平跑道阶段对飞机施加助推力，求助推力F推的大小解析：(1)飞机在水平跑道上运动时，水平方向受到推力与阻力的作用，设加速度大小为a1，末速度大小为v1，运动时间为t1，有F合Ffma1vv2a1l1v1a1t1其中v00，f0.1mg，代入已知数据可得a15.0 m/s2，v140 m/s，t18.0 s飞机在倾斜跑道上运动时，沿倾斜跑道受到推力、阻力与重力沿斜面方向的分力作用，设沿斜面方向的加速度大小为a2、末速度大小为v2，沿斜面方向有F合FfFGxma2FGxmg4.0104 Nvv2
60、a2l2代入已知数据可得a23.0 m/s2，v2 m/s41.5 m/s.(2)飞机在水平跑道上运动时，水平方向受到推力、助推力与阻力作用，设加速度大小为a1、末速度大小为v1，有F合F推Ffma1vv2a1l1飞机在倾斜跑道上运动时，沿倾斜跑道受到推力、阻力与重力沿斜面方向的分力作用没有变化，加速度大小a2a23.0 m/s2vv2a2l2根据题意，v2100 m/s，代入已知数据解得F推5.2105 N.答案：(1)8.0 s41.5 m/s(2)5.2105 N11如图所示，水平传送带AB长L10 m，向右匀速运动的速度v04 m/s，一质量为1 kg的小物块(可视为质点)以v16 m
61、/s的初速度从传送带右端B点冲上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数0.4，g取10 m/s2.求：(1)物块相对地面向左运动的最大距离；(2)物块从B点冲上传送带到再次回到B点所用的时间解析：(1)物块的加速度大小ag4 m/s2物块向左匀减速运动，v0时向左运动的距离最大由v22as得sm4.5 m.(2)物块速度减为0的时间：t1s1.5 s由于v1v0，所以物块向右先加速到4 m/s，后匀速到达B点，加速时间为t2s1 s加速的距离s1t2t21 m2 m所以匀速时间为t3 s0.625 s总时间为：tt1t2t31.5 s1 s0.625 s3.125 s.答案：(1)4.5 m(2)
62、3.125 s12.如图所示，质量M8 kg的小车B放在光滑的水平面上，在小车右端加一个水平向右的恒力F8 N当小车向右运动的速度达到v01.5 m/s时，在小车右端轻轻地放上一个大小不计、质量m2 kg的小物块A，物块与小车间的动摩擦因数为0.2，小车足够长，g10 m/s2.求从A放上小车经过t1.5 s后A的位移大小解析：分别以A、B为研究对象，则aA2 m/s2，aB0.5 m/s2设A、B速度相同时所经过的时间为t1，则v0aBt1aAt1，t11 st，此时A的速度大小为v1aAt12 m/s位移为s1aAt1 m此后假设A、B以相同的加速度a一起运动，则a0.8 m/s2a木块解
63、得F125 N(2分)(4)木块的加速度a木块1g3 m/s2(1分)木板的加速度a木板4.25 m/s2(1分)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t2a木块t2L.(2分)代入数据解得t2 s(2分)答案(1)2.5 m/s2(2)1 s(3)大于25 N(4)2 s建模感悟(1)模型特点：上、下叠放两个物体，并且两物体在摩擦力的相互作用下发生相对滑动(2)解题思路分析滑块和木板的受力情况，根据牛顿第二定律分别求出滑块和木板的加速度；对滑块和木板进行运动情况分析，找出滑块和木板之间的位移关系或速度关系，建立方程特别注意滑块和木板的位移都是相对地面的位移4如图所示，倾角3
64、7的固定斜面上放一块质量M1 kg、长度L3 m的薄平板AB.平板的上表面光滑，其下端B与斜面底端C的距离为7 m在平板的上端A处放一质量m0.6 kg的滑块，开始时使平板和滑块都静止，之后将它们无初速度地释放假设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为0.5，求滑块、平板下端B到达斜面底端C的时间差是多少(sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2)解析：由于滑块与薄板之间光滑，故释放后滑块将沿斜面加速下滑，且加速度为a1gsin 376 m/s2.滑块在薄板上发生相对滑动时，对薄板受力分析有Mgsin 37F电，所以NNF，故D正确2(2011高考新课标全国卷)如图所示，在
65、光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等现给木块施加一随时间t增大的水平力Fkt(k是常量)，木板和木块加速度的大小分别为a1和a2.下列反映a1和a2变化的图线中正确的是()解析：选A.开始时木板和木块一起做加速运动，有F(m1m2)a，解得a，则木板和木块的加速度相同且与时间成正比当木板与木块间的摩擦力达到m2g后两者发生相对滑动，对木块有Ffm2a2，在相对滑动之前f逐渐增大，相对滑动后fm2g不再变化，a2，故其图象斜率增大；对木板，在发生相对滑动后，有m2gm1a1，故a1为定值所以A正确3(2011高考福建
66、卷)如图，一不可伸长的轻质细绳跨过定滑轮后，两端分别悬挂质量为m1和m2的物体A和B.若滑轮有一定大小，质量为m且分布均匀，滑轮转动时与绳之间无相对滑动，不计滑轮与轴之间的摩擦设细绳对A和B的拉力大小分别为T1和T2，已知下列四个关于T1的表达式中有一个是正确的请你根据所学的物理知识，通过一定的分析，判断正确的表达式是()AT1 BT1CT1 DT1解析：选C.若将滑轮视为轻质，即m0，而绳为轻质，故T1T2，由牛顿第二定律m2gT1m2a，T1m1gm1a，得T1；当m0时对各选项逐一进行验证，只有C正确；当m1m2时则T1T2m1g，同时对各选项逐一验证，只有C正确二 模拟题组4(2014
67、石家庄质检)如图所示，小车向右运动的过程中，某段时间内车中悬挂的小球A和车水平底板上的物块B都相对车厢静止，悬挂小球A的悬线与竖直线有一定夹角这段时间内关于物块B受到的摩擦力下述判断中正确的是()A物块B不受摩擦力作用 B物块B受摩擦力作用，大小恒定，方向向左C物块B受摩擦力作用，大小恒定，方向向右D因小车的运动性质不能确定，故B受到的摩擦力情况无法判断解析：选B.由图知A球的加速度大小为agtan ，方向向左，则小车向右减速行驶，物块B相对小车有向前运动的趋势，它所受的摩擦力方向向左，大小为fmBgtan ，只有B正确5(2014福州一中模拟)a、b两物体的质量分别为m1、m2，由轻质弹簧相
68、连当用恒力F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；当用大小仍为F的恒力沿水平方向拉着a，使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x2，如图所示，则()Ax1一定等于x2Bx1一定大于x2C若m1m2，则x1x2D若m1m2，则x1x2解析：选A.当用恒力F竖直向上拉着a时，先用整体法有：F(m1m2)g(m1m2)a，再隔离b有：kx1m2gm2a，联立得：x1.当沿水平方向拉着a时，先用整体法有：F(m1m2)a，再隔离b有：kx2m2a，联立得：x2，故x1x2，所以只有A项正确6(2014济南外国语学校高三月考)如图所示，质量为m的小球用
69、细线拴着静止于光滑斜面上，已知线与竖直方向的夹角为，斜面倾角为 ，求：当整个装置向右加速运动，小球对斜面的压力恰好为零时的加速度解析：小球对斜面压力恰好为0时的受力情况如图：由牛顿第二定律得：mgtan ma解得agtan .答案：gtan 一、单项选择题1第十二届全运会于北京时间2013年8月31日在沈阳开幕，关于各项体育运动的解释，下列说法正确的是()A蹦床运动员在空中上升到最高点时处于超重状态B跳高运动员在越杆时处于平衡状态C举重运动员在举铃过头停在最高点时，铃处于平衡状态D跳远运动员助跑是为了增加自己的惯性，以便跳得更远答案：C2.(2014陕西师大附中高三模拟)如图所示，一个重力G4
70、 N的物体放在倾角为30的光滑斜面上，斜面放在台秤上，当烧断细线后，物块正在下滑的过程中与稳定时比较，台秤示数(g10 m/s2)()A减小2 NB减小1 NC增大2 N D增大1 N解析：选B.物体的加速度agsin 305 m/s2，竖直向下的分加速度为ayasin 302.5 m/s2，台秤示数的减小量为Gmay0.42.5 N1 N，故B正确3用力传感器悬挂一钩码沿竖直方向由静止开始运动如图所示，图中实线是传感器记录的拉力大小的变化情况，则()A钩码的重力约为6 NB钩码的重力约为2 NCA、B、C、D四段图线中，钩码处于超重状态的是A、D，失重状态的是B、CDA、B、C、D四段图线中
71、，钩码处于超重状态的是A、B，失重状态的是C、D解析：选C.由于初始状态物体静止，所以钩码的重力大小等于拉力，从题图中可读出拉力约为4 N，故A、B错误；由“超重时拉力大于重力、失重时拉力小于重力”可知，C正确、D错误4如图所示，物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平面上，A、B质量分别为mA6 kg，mB2 kg，A、B之间的动摩擦因数0.2，开始时F10 N，此后逐渐增加，在增大到45 N的过程中，则()A当拉力F12 N时，物体均保持静止状态B两物体开始没有相对运动，当拉力超过12 N时，开始相对运动C两物体从受力开始就有相对运动D两物体始终没有相对运动答案：D5(2014海南三亚模拟)放
72、在粗糙水平面上的物块A、B用轻质弹簧测力计相连，如图所示，物块与水平面间的动摩擦因数均为，今对物块A施加一水平向左的恒力F，使A、B一起向左匀加速运动，设A、B的质量分别为，则弹簧测力计的示数为()A. B.C.M D.M解析：选B.先以A、B整体为研究对象，它们受到竖直向下的重力(Mm)g，竖直向上的支持力N(Mm)g，水平方向向左的拉力F，水平方向向右的摩擦力fN(Mm)g.由牛顿第二定律得到：FfF(Mm)g(Mm)a，再以B为研究对象，其受力为竖直向下的重力Mg，竖直向上的支持力NMg，水平方向向左的弹簧拉力F，水平方向向右的摩擦力fN Mg.由牛顿第二定律得到：FfFMgMa，ag，
73、将代入整理得：F，所以选项B正确6如图所示，质量为M的框架放在水平地面上，一轻弹簧上端固定在框架顶端，下端固定一个质量为m的小球，小球上下振动时，框架始终没有弹起当框架对地面压力为零瞬间，小球的加速度大小和方向为()Ag，竖直向上 B.g，竖直向上C0 D.g，竖直向下解析：选D.法一：(整体法)框架对地面压力为零，对整体有Mgmgma，得ag，方向为竖直向下，选项D正确法二：(隔离法)选框架为研究对象，因框架始终没有弹起，即框架始终处于平衡状态当框架对地面压力为零的瞬间，框架只受本身的重力Mg和弹簧对它竖直向上的弹力F，由平衡条件可得FMg，选小球为研究对象，小球受到竖直向下的重力mg和弹簧
74、对它的弹力F，由牛顿运动定律得Fmgma，又FF，即ag.7如图所示，质量为m的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住现用一个力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是()A若加速度足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零B若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零C斜面和挡板对球的弹力的合力等于maD斜面对球不仅有弹力，而且该弹力是一个定值解析：选D.设球的质量为m，斜面倾角为，斜面给球的弹力为F1，竖直挡板给球的弹力为F2，对球受力分析，如图所示由牛顿第二定律得：F1cos mg0，F2F1sin ma解得F1是定值，F2mgtan ma，故A、B错，D正确
75、；球所受斜面、挡板的力以及重力的合力为ma，故C错8(2014福州模拟)如图所示，质量为m1和m2的两个物体用细线相连，在大小恒定的拉力F作用下，先沿光滑水平面运动，而后再沿粗糙的水平面运动，则在这两个阶段的运动中，细线上张力的大小情况是()A由大到小 B由小变大C始终不变 D由大变小再变大解析：选C.在光滑的水平面上运动时，设细线上的张力为F1，加速度为a1，由牛顿第二定律得F1m1a1F(m1m2)a1联立解得：F1在粗糙的水平面上运动时，设细线的张力为F1，加速度为a2，由牛顿第二定律得：F1m1gm1a2，F(m1m2)g(m1m2)a2联立解得：F1可得，无论在光滑的水平面上还是在粗
76、糙的水平面上运动时，细线上的张力都是，故C正确9.(2014福建师大附中模拟)一质量为m的铝球用细线悬挂静止在足够深的油槽中(如图甲)，某时刻剪断细线，铝球开始在油槽中下沉，通过传感器得到铝球的加速度随下沉速度变化的图象如图乙所示，已知重力加速度为g，根据上述信息，下列说法正确的是()A铝球下沉的速度越来越大B开始释放时，铝球加速度a0gC铝球下沉过程所受到油的阻力fD铝球下沉过程机械能的减少等于克服油阻力所做功解析：选C.铝球下沉的速度先增大后不变，选项A错误；开始释放时，铝球除受重力外，还受到竖直向上的浮力作用，其加速度a0小于g，选项B错误；根据通过传感器得到铝球的加速度随下沉速度变化的
77、图象可知，aa0.设液体浮力为F，刚剪断细线时，v0，油的阻力f0，由牛顿第二定律，mgFma0.铝球下沉过程中，由牛顿第二定律，mgFfma.联立解得铝球下沉过程所受到油的阻力f，选项C正确；铝球下沉过程机械能的减少等于克服油阻力和浮力所做的功，选项D错误二、非选择题10据新浪网消息，安徽凤阳县7岁“大力士”杨金龙声名鹊起后，南京、天津等地诸多体育专业学校纷纷向他抛出橄榄枝最终在安徽省举重队推荐下，小金龙选择了铜陵市业余体校举重队教练盛红星称在省队测试的时候，小金龙不仅举起45 kg杠铃，还背起体重高达120 kg的王军教练，简直能“秒杀同龄的施瓦辛格”，g10 m/s2，请计算： (1)在
78、以a2 m/s2匀加速下降的电梯中小金龙能举起杠铃的质量是多少？ (2)在以a2 m/s2匀加速上升的电梯中小金龙能背起的质量又是多少？解析：(1)小金龙的举力是一定的，则有F1mg450 N在以a2 m/s2匀加速下降的电梯中，设其能举起杠铃的质量为m1，则有m1gF1m1a解得m156.25 kg.(2)小金龙能背起的重量是一定的，则有F2Mg1 200 N在以a2 m/s2匀加速上升的电梯中，设其能背起的质量为m2，则有F2m2gm2a解得m2100 kg.答案：(1)56.25 kg(2)100 kg11如图所示，一足够长的木板B静止在水平地面上，有一小滑块A以v02 m/s的水平初速
79、度冲上该木板已知木板质量是小滑块质量的2倍，木板与小滑块间的动摩擦因数为10.5，木板与水平地面间的动摩擦因数为20.1，求小滑块相对木板滑行的位移是多少？(g取10 m/s2)解析：设小滑块的质量为m，木板的质量为2m，小滑块的加速度为a1，木板的加速度为a2，以小滑块为研究对象，由牛顿第二定律得：1mgma1解得：a11g5 m/s2经t秒，设木板与小滑块相对静止，共同速度为v，则：vv0a1t以木板为研究对象，由牛顿第二定律得：1mg32mg2ma2a21 m/s2则经t秒木板的速度为：va2t解得：t s则小滑块相对木板滑行的位移为：xa2t2 m.答案： m12.(2013高考江苏卷
80、)如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验若砝码和纸板的质量分别为m1和m2，各接触面间的动摩擦因数均为.重力加速度为g.(1)当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小；(2)要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小；(3)本实验中，m10.5 kg，m20.1 kg，0.2，砝码与纸板左端的距离d0.1 m，取g10 m/s2.若砝码移动的距离超过l0.002 m，人眼就能感知为确保实验成功，纸板所需的拉力至少多大？解析：(1)砝码对纸板的摩擦力f1m1g，桌面对纸板的摩擦力f2(m1m2)gff1f2，解得f(2m1m2)g.(2)设砝码的加速度为a1，纸板的加速度为a2，则f1m1a1，Ff1f2m2a2发生相对运动a2a1，解得F2(m1m2)g.(3)纸板抽出前，砝码运动的距离x1a1t纸板运动的距离dx1a2t纸板抽出后，砝码在桌面上运动的距离x2a3tlx1x2由题意知a1a3，a1t1a3t2解得F2g代入数据得F22.4 N.答案：(1)(2m1m2)g(2)F2(m1m2)g(3)22.4 N
