1、1牛顿运动定律1如图所示，钉子 A、 B 相距 5l，处于同一高度细线的一端系有质量为 M 的小物块，另一端绕过 A 固定于 B质量为 m 的小球固定在细线上 C 点， B、 C 间的线长为 3l用手竖直向下拉住小球，使小球和物块都静止，此时 BC 与水平方向的夹角为 53松手后，小球运动到与 A、 B 相同高度时的速度恰好为零，然后向下运动忽略一切摩擦，重力加速度为 g，取 sin53=0.8，cos53=0.6求：（1）小球受到手的拉力大小 F；（2）物块和小球的质量之比 M:m；（3）小球向下运动到最低点时，物块 M 所受的拉力大小 T【来源】2018 年全国普通高等学校招生统一考试物理
2、（江苏卷）【答案】 （1） （2） （3） （ ）65m（3）根据机械能守恒定律 ，小球回到起始点设此时 AC 方向的加速度大小为 a，重物受到的拉力为 T牛顿运动定律 MgT=Ma 小球受 AC 的拉力 T= T牛顿运动定律 T mgcos53=ma解得 （ ）点睛：本题考查力的平衡、机械能守恒定律和牛顿第二定律。解答第（1）时，要先受力分析， 建立竖直2方向和水平方向的直角坐标系，再根据力的平衡条件列式求解；解答第（2）时，根据初、末状态的特点和运动过程，应用机械能守恒定律求解，要注意利用几何关系求出小球上升的高度与物块下降的高度；解答第（3）时，要注意运动过程分析，弄清小球加速度和物块加
3、速度之间的关系，因小球下落过程做的是圆周运动，当小球运动到最低点时速度刚好为零，所以小球沿 AC 方向的加速度（切向加速度）与物块竖直向下加速度大小相等。2【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【考点定位】牛顿第二定律
4、的瞬时性【名师点睛】做本类型题目时，需要知道剪断细线的瞬间，弹簧来不及发生变化，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。3【2015海南9】（多选）如图所示，升降机内有一固定斜面，斜面上放一物体，开始时升降机做匀速运动，物块相对斜面匀速下滑，当升降机加速上升时： （ ）3A物块与斜面间的摩擦力减小B物块与斜面间的正压力增大C物块相对于斜面减速下滑D物块相对于斜面匀速下滑【答案】BD【考点定位】牛顿第二定律【名师点睛】做本题的关键是受力分析，知道变化前后，力的变化，然后根据力的分解和牛顿第二定律进行解题。4【2015上海3】如图，鸟沿虚线斜向上加速飞行，空气对其作用力可能
5、是： （ ）A B C D1F2F3F4F【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：【考点定位】 牛顿第二定律【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。45【2015全国新课标25】一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块，在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为 4.5m，如图（a）所示。 时刻开始，小物块与木板一
6、起以共同速度0t向右运动，直至 时木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短）。碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运1ts动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后 1s 时间内小物块的 图线如图（b）所示。木板的质量是vt小物块质量的 15 倍，重力加速度大小 g 取 10m/s2。求（1）木板与地面间的动摩擦因数 及小物块与木板间的动摩擦因数 ；12（2）木板的最小长度；（3）木板右端离墙壁的最终距离。【答案】（1） （2） （3）10.46m.55木块继续减速，加速度仍为 假设又经历 二者速度相等，则有2t解得 0.5s此过程，木板位移 末速度滑块位移此后木块和木板一起匀减速。二者的相对位移最大为滑块
7、始终没有离开木板，所以木板最小的长度为 6m（3）最后阶段滑块和木板一起匀减速直到停止，整体加速度位移所以木板右端离墙壁最远的距离为【考点定位】 牛顿运动定律【名师点睛】分阶段分析，环环相扣，前一阶段的末状态即后一阶段的初始状态，认真沉着，不急不躁6【2016江苏卷】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6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【考点定位】力与运动【方法技巧】本题重在分析清楚鱼缸
8、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关。1如图所示，相同质量的两物块从底边长相同、倾角不同的固定斜面最高处同时由静止释放且下滑到底端，下面说法正确的是 ( )A若斜面光滑，两物块一定同时运动到斜面底端B若斜面光滑，倾角小的斜面上的物块一定先运动到斜面底端7C若两物块与斜面之间的动摩擦因数相同，倾角大的斜面上的物块损失的机械能大D若两物块到达底面时的动能相同，倾角大的斜面与物块间的动摩擦因数大【答案】 D【解析】【详解】【点睛】本题考查学生对动能定理及功能关系的理解与应用； 对于两种情况进行比较的问题，一定要注意要找出相同条件后，再进行分析
9、.2足球比赛防守球员在本方禁区内犯规，被裁判吹罚点球。假设运动员在距球门正前方 s 处的罚球点，准确地从球门正中央横梁下边缘踢进点球横梁下边缘离地面的高度为 h，足球质量为 m， 空气阻力忽略不计运动员至少要对足球做的功为 W下面给出功 W 的四个表达式中只有一个是合理的，你可能不会求解 W，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断根据你的判断，W 的表达式最合理应为（ ）Amgh BC D【答案】 B【解析】【分析】结合单位制以及能量守恒定律进行判断，即表达式的单位是 J，等于势能与动能的增加量之和【详解】足球重力势能增加量为 mgh，动能增加量大于零，故功大于 mgh，故
10、 A 错误；当 S0 时，一定有 Wmgh，故 B 正确；功等于机械能增量，故功 Wmgh，但 S 取一定的值时，此式可能小于 mgh，矛盾，故 C 错误；8等号右边单位为： ，不是焦耳，故 D 错误；故选 B。【点睛】本题关键抓住功等于机械能增加量，一定大于 mgh，同时结合单位为 J 进 行判断。3如图 a 所示，在光滑水平面上，O 为水平直线 MN 上的一点，质量为 m 的质点在 O 点的左方时受到水平向右的恒力 作用，运动到 O 点的右方时，同时还受到水平恒力 的作用，设质点从图示位置由静止开始运动，其 v-t 图象如图 b 所示，在 0- 时间内，下列说法错误的是( )A质点在 O
11、点右方运动的时间为B质点在 O 点的左方加速度大小为C 的大小为D质点在 0- 这段时间内的最大位移为【答案】 C【解析】【详解】4质量是 m 的物体在粗糙的水平面上受水平恒定拉力 F 的作用，从静止出发，经过时间 t 速度达到 v，要使物体从静 止出发速度达到 2v，下列方法可行的是？ ( )9A力 F 增加为原来的二倍 B力 F 和动摩擦因数都增加为原来的二倍C质量增加为原来的二倍 D质量、力、时间都增加为原来的二倍【答案】 D【解析】【分析】物体在拉力作用下做匀加速直线运动，根据加速度的变化，通过牛顿第二定律来判断可行的方法【详解】【点睛】解决本题的关键通过速度公式和牛顿第二定律找到速度
12、与力、质量、动摩擦因数以及时间的关系式，然后进行讨论. 5（多选）如图甲所示，水平地面上固定一带挡板的长木板，一轻弹簧左端固定在挡板上，右端接触滑块，弹簧被压缩 0.4 m 后锁定， t0 时解除锁定，释放滑块计算机通过滑块上的速度传感器描绘出滑块的 v t 图象如图乙所示，其中 Oab 段为曲线， bc 段为直线，倾斜直线 Od 是 t0 时的速度图线的切线，已知滑块质量 m2.0 kg，取 g10 m/s 2，则下列说法正确的是( )A滑块被释放后，先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动B弹簧恢复原长时，滑块速度最大C弹簧的劲度系数 k175 N/mD该过程中滑块的最大加速度为 30 m/
13、s2【答案】 CD【解析】【详解】106（多选）如图所示，质量均为 1kg 的两个物体 A、B 放在水平地面上相距 9m，它们与水平地面的动摩擦因数均为 =0.2.现使它们分别以大小 vA=6m/s 和 vB=2m/s 的初速度同时相向滑行，不计物体的大小，取g=10m/s2则（ ）A它们经过 2s 相遇B它们经过 4s 相遇C它们在距离物体 A 出发点 8m 处相遇D它们在距离物体 A 出发点 6m 处 相遇【答案】 AC【解析】【分析】先根据牛顿第二定律求出两个物体的加速度，然后计算出物体 B 停止运动的时间，得出 A、B 的位置，最后再求出接下来的运动时间【详解】对物体 A 受力分析，均
14、受到重力、支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，有：-mg=ma，故加速度为：a 1=-g=-2m/s 2；同理物体 B 的加速度为：a 2=-g=-2m/s 2；B 物体初速度较小，首先停止运动，故其停止运动的时间为：该段时间内物体 A 的位移为：x A1=vAt1+ a1t12=5m11物体 B 的位移为：x B=vBt1+ a2t12=1m【点睛】本题关键是边计算边分析确定两物体的运动情况，多次根据运动学公式列式求解；同时要注意字母较多，要注意字母的含义，最好能画出情境图，将已知量都标到图上7如图所示,一水平长 L=25m 的传送带与木板靠在一起,且上表面在同一水平面,皮带以吗 3m/s
15、 匀速顺时针转动,现在在传送带左端无初速度放上一质量 m=1kg 的小物块(可视为质点),小物块与传送带及小物块与木板上表面之间的动摩擦因数均为, =0.2 经过一段时间,小物块被传送到传送带的右端,随后小物块平稳滑上右端木板上的同时(小物块从传送带滑上木板时速度大小不变)在木板右侧施加一个水平向右的恒力F,F 作用了 =1s 后小物块与木板速度恰好相等,此时撒去 F,最终小物块没有从木板上滑下,已知木板质量M=4kg,木板与地面间动摩擦因数 =0.3,重力加速度 g 取 10m/s 。求:(1)小物块与传送带问的相对位移大小;(2)水平恒力 F 的大小;(3)木板上表面至少多长(计算结果保留
16、 2 位有效数字)。【答案】 （1） （2） （3）【解析】【详解】（1）对小物块由牛顿第二定律有 ，解得 若小物块一直加速到右端，设到右端速度为得 ，解得 因为 ，所以小物块先加速到与传送带共速，然后一起匀速运动至右端 12设需 时间加速到共速 时间内皮带位移 时间内小物块位移 （3）由于 ，共速后小物块将以 匀减速到停止，而木板以 匀减速运动对木板由牛顿第二定律有得全过程木板位移 ，解得全过程小物块位移所以板长8如图所 示，质量 ， 的木板 静止在光滑水平地面上。木板右端与竖直墙壁之间距离为 ，其上表面正中央放置一个质量 的小滑块 与 之间动摩擦因数为 ，现用大小为 的推力水平向右推 ，两
17、者发生相对滑动，作用 后撤去推力 。通过计算可知，在 与墙壁碰撞时。 没有滑离 。设 与墙壁碰撞时间极短，且无机械能损失，重力加速度 求：13(1) 相对 滑动的整个过程中。 相对 向左滑行的最大距离；(2) 相对 滑动的整个过程中， 、 系统产生的摩擦热。【答案】 (1) (2)，方向向右 ，方向向左设 A、B 速度相等经历的时间为 t2 得在此时间内 B 运动的位移为s 2+s310m/s，所以物体向右运动的过程中一直加速。且向左运动的加速度大小与向右运动时的加速度大小相等，由对称性可得回到 B 点的速度 ，恰能完成圆周运动到 D 点。如果能完成上述过程，传输带的长度至少为 L从 B 向 A 运动的过程中，物块的加速度大小 解得：点睛：物体恰好能到达 D 点，必须由重力提供向心力，可求得物体到达 D 点所需要的速度，由机械能守恒定律求出物体到达 B 必须具有的速度再研究物体 B 到 A、A 到 C、以及 C 到 B 的过程，运用牛顿第二定律和运动学公式得到 B 点的速度与初速度的关系，从而求得初速度的条件 22
