1、课前诊断牛顿运动定律考点一动力学的两类基本问题1.考查已知受力求运动问题(多选)(2016全国乙卷)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解析：选BC质点原来做匀速直线运动，说明所受合外力为0，当对其施加一恒力后，恒力的方向与原来运动的速度方向关系不确定，则质点可能做直线运动，也可能做曲线运动，但加速度的方向一定与该恒力的方向相同，选项B、C正确。 2考查牛顿第二定律在瞬时问题中的应用(多选)(
2、2015海南高考)如图，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。现将细线剪断。将物块a的加速度的大小记为a1，S1和S2相对于原长的伸长分别记为l1和l2，重力加速度大小为g。在剪断的瞬间()Aa13gBa10Cl12l2 Dl1l2解析：选AC设物体的质量为m，剪断细线的瞬间，细线的拉力消失，弹簧还没有来得及改变，所以剪断细线的瞬间a受到重力和弹簧S1的拉力FT1，剪断前对b、c和弹簧组成的整体分析可知FT12mg，故a受到的合力FmgFT1mg2mg3mg，故加速度a13g，A正确，B错误；设弹簧
3、S2的拉力为FT2，则FT2mg，根据胡克定律Fkx可得l12l2，C正确，D错误。3考查已知运动求受力问题粗糙的地面上放着一个质量M1.5 kg的斜面体，斜面部分光滑，底面与地面间的动摩擦因数0.2，倾角37，在固定在斜面的挡板上用轻质弹簧连接一质量m0.5 kg的小球，弹簧劲度系数k200 N/m，现给斜面体施加一水平向右为F的恒力作用，使整体向右以a1 m/s2匀加速运动。已知sin 370.6、cos 370.8，g10 m/s2。(1)求F的大小；(2)求出弹簧的形变量及斜面对小球的支持力大小。解析：(1)整体以a匀加速向右运动，对整体应用牛顿第二定律：F(Mm)g(Mm)a，得F6
4、 N。(2)设弹簧的形变量为x，斜面对小球的支持力为FN对小球受力分析：在水平方向：kxcos FNsin ma在竖直方向：kxsin FNcos mg解得：x0.017 mFN3.7 N。答案：(1)6 N(2)0.017 m3.7 N考点二运动图像与牛顿第二定律的综合应用4.考查牛顿第二定律与a t图像的综合应用(多选)(2015江苏高考)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()At2 s时最大 Bt2 s时最小Ct8.5 s时最大 Dt8.5 s时最小解析：选AD人受重力mg和支持力FN的作用，由牛顿第二定律得FNm
5、gma。由牛顿第三定律得人对地板的压力FNFNmgma。当t2 s时a有最大值，FN最大；当t8.5 s时，a有最小值，FN最小，选项A、D正确。5考查牛顿第二定律与v t图像的综合应用(多选)(2016青岛联考)如图甲所示，质量为M2 kg的木板静止在水平面上，可视为质点的物块(质量设为m)从木板的左侧沿木板表面水平冲上木板。物块和木板的速度时间图像如图乙所示，g10 m/s2，结合图像，下列说法正确的是()A可求得物块在前2 s内的位移x5 mB可求得物块与木板间的动摩擦因数0.1C可求得物块的质量m2 kgD可求得木板的长度L2 m解析：选AC物块在前2 s内的位移x(121)m5 m，
6、A正确；由运动学图像知，两物体加速度大小相同，设为a，则有mgmaMa，则mM2 kg，C正确；由图像求得a2 m/s2，则g2，0.2，B错；由于物块与木板达到共同速度时不清楚二者的相对位置关系，故无法求出木板的长度，D错。6考查牛顿第二定律与其他图像的综合应用(多选)(2016江西省红色七校二模)如图甲所示，物块的质量m1 kg，初速度v010 m/s，在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻后恒力F突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图像如图乙所示，g10 m/s2。下列选项中正确的是()A05 s内物块做匀减速运动B在t1 s时刻，恒力F反向C恒
7、力F大小为10 ND物块与水平面间的动摩擦因数为0.3解析：选BD物体匀减速直线运动的加速度大小为：a1 m/s210 m/s2匀加速直线运动的加速度大小为：a2 m/s24 m/s2根据牛顿第二定律得：Ffma1，Ffma2联立两式解得：F7 N，f3 N则动摩擦因数为：0.3物体匀减速直线运动的时间为：t1 s1 s。即在01 s内做匀减速直线运动，1 s后恒力F反向，做匀加速直线运动。故B、D正确，A、C错误。考点三动力学的连接体问题7.考查牛顿第二定律解决连接体问题(多选)质量为2m的物块A和质量为m的物块B相互接触放在水平面上，如图所示。若对A施加水平推力F，则两物块沿水平方向做加速
8、运动。关于A对B的作用力，下列说法中正确的是()A若水平地面光滑，物块A对B的作用力大小为FB若水平地面光滑，物块A对B的作用力大小为C若物块A与地面间无摩擦，B与地面的动摩擦因数为，则物体A对B的作用力大小为mgD若物块A与地面间无摩擦，B与地面的动摩擦因数为，则物体A对B的作用力大小为解析：选BD若水平面光滑，则对整体受力分析可知F(m2m)a，再对B分析，B水平方向只受A的作用力，由牛顿第二定律可得FNma，故A错误，B正确。若B和地面有摩擦，对整体分析有Fmg3ma；对B受力分析可得FNmgma，解得FNmg，故C错误，D正确。8考查整体法、隔离法与图像的综合应用(多选)如图甲所示，在
9、光滑水平面上叠放着A、B两物体，现对A施加水平向右的拉力F，通过传感器可测得物体A的加速度a随拉力F变化的关系如图乙所示。已知重力加速度为g10 m/s2，由图线可知()A物体A的质量mA2 kgB物体A的质量mA6 kgC物体A、B间的动摩擦因数0.2D物体A、B间的动摩擦因数0.6解析：选BCaF图线的斜率等于质量的倒数，由图可知，拉力F48 N后，图线斜率变大，表明研究对象质量减小，物体A、B间发生相对滑动，故mAmB8 kg，mA6 kg。由图像知：当F60 N时，a8 m/s2，又FmAgmAa，解得0.2。9考查连接体中的临界极值问题(2016晋城高三月考)如图所示，在倾角为30的
10、光滑斜面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是fm。现用平行于斜面的拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块沿斜面以同一加速度向下运动，则拉力F的最大值是()A.fm B.fmC.fm Dfm解析：选C当下面m与2m的木块摩擦力达到最大时，拉力F达到最大。将4个木块看成整体，由牛顿第二定律：F6mgsin 306ma将2个质量为m的木块及上面的质量为2m的木块看做整体：fm4mgsin 304ma故、解得：Ffm，故选C。考点四传送带模型10.考查应用牛顿第二定律分析倾斜传送带问题(多选)如图所示，三角形传送带以1 m/s
11、的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2 m，且与水平方向的夹角均为37。现有两个小物块A、B从传送带顶端都以1 m/s的初速度沿传送带下滑，两物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5，g取10 m/s2，sin 370.6, cos 370.8。下列判断正确的是()A物块A先到达传送带底端B物块A、B同时到达传送带底端C传送带对物块A、B的摩擦力都沿传送带向上D物块A下滑过程中相对传送带的路程小于物块B下滑过程中相对传送带的路程解析：选BCD物块A、B都以1 m/s的初速度沿传送带下滑，故传送带对两物块的滑动摩擦力均沿斜面向上，大小也相等，故两物块沿斜面向下的加速度大小相同，滑到底端时位移大小
12、相同，故时间相同，故A错误，B、C正确；划痕长度由相对位移决定，A物块与传送带运动方向相同，相对传送带的路程较小，故D正确。11考查应用牛顿第二定律分析水平传送带与斜面的综合问题(多选)(2016儋州二中月考)如图所示，传送皮带的水平部分AB是绷紧的。当皮带不动时，滑块从斜面顶端由静止开始下滑，通过AB所用的时间为t1，从B端飞出时速度为v1。若皮带顺时针方向转动时，滑块同样从斜面顶端由静止开始下滑，通过AB所用的时间为t2，从B端飞出时的速度为v2，则t1和t2、v1和v2相比较，可能的情况是()At1t2 Bt1t2Cv1v2 Dv1v2解析：选ABC当传送带不动时，滑块在传送带上做匀减速
13、运动，若皮带顺时针方向转运的速度为v，当v1v，滑块在传送带上一直做匀减速运动，所以t1t2，此时v1v2；若皮带顺时针方向转动的速度为v，滑块运动到A点的速度为v0，当v1vv0时，滑块在传送带上可能先做匀减速运动，然后匀速运动；当v1v0v时，一直匀速运动；当v1v0v时，一直加速运动，到达B点的时间t1t2，速度v1v2；所以A、B、C正确，D错误。12考查应用牛顿第二定律分析倾斜传送带问题(2016武汉六中高三月考)如图所示，AB、CD为两个光滑的平台，一倾角为37，长为5 m的传送带与两平台平滑连接。现有一小物体以10 m/s的速度沿AB平台向右运动，当传送带静止时，小物体恰好能滑到
14、CD平台上，问：(1)小物体跟传送带间的动摩擦因数多大？(2)当小物体在AB平台上的运动速度低于某一数值时，无论传送带顺时针运动的速度多大，小物体总不能到达平台CD，求这个临界速度。(3)若小物体以8 m/s的速度沿平台AB向右运动，欲使小物体到达平台CD，传送带至少以多大的速度顺时针运动？解析：(1)传送带静止时，小物体在传送带上受力如图甲所示，据牛顿第二定律得：mgcos mgsin ma1BC过程有：v022a1l解得：a110 m/s2，0.5。(2)显然，当小物体受到的摩擦力始终向上时，最容易到达传送带顶端，此时，小物体受力如图乙所示，据牛顿第二定律得：mgsin 37mgcos 37ma2若恰好能到达高台时，有：v222a2l解得：v2 m/s即当小物体在AB平台上向右滑动速度小于2 m/s时，无论传送带顺时针传动的速度多大，小物体总不能到达平台CD。(3)以v1表示小物体在平台AB上的滑动速度，以v2表示传送带顺时针传动的速度大小，对从小物体滑上传送带到小物体速度减小到传送带速度过程有：v12v222a1x1对从小物体速度减小到带速v2开始，到运动到恰滑上CD平台过程，有：v222a2x2x1x2L解得：v23 m/s即传送带至少以3 m/s的速度顺时针运动，小物体才能到达平台CD。答案：(1)0.5(2)2 m/s(3)3 m/s
