1、1热点二 力与物体的运动高中常见的性质力有重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力等，一定要明确各种力产生的原因、条件，要熟悉每种力的大小和方向的特征，按照“一重、二弹、三摩擦、四其他”的顺序对物体进行受力分析。动力学规律是历年高考必考的热点之一，在近几年高考中，也常在计算题的第一题中考查；牛顿运动定律是高中物理的核心内容，是解决力学问题的重要途径之一，每年高考试题中均有体现，而运动学与动力学的结合考查更是新课标高考命题的热点和重点，题型有选择题、计算题、实验题，命题形式倾向于应用型、综合型和能力型。考向一 物体的动态平衡(多选) 固定斜面的倾角为 37，顶端安装有定滑轮，一遵循胡克定律的弹性轻绳的
2、两端连接着质量相等的物块 A、 B，让弹性绳跨过定滑轮且与斜面平行，使弹性绳的原长恰好等于物块 A 到滑轮之间的距离。如图 1 所示，当连接物块 B 的弹性绳与水平面间的夹角为 37时，物块 A 恰好能静止在斜面上不沿斜面下滑，物块 B 恰好能静止在水平面上不动。 A 与斜面之间以及物块 B 与水平面之间的动摩擦因数均为 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度 g10 m/s2，sin 370.6， cos 370.8。现用水平拉力 F拉 匀速向右拉物块 B，则在物块 A 运动之前图 1A物块 A 受到的摩擦力一直减小B动摩擦因数 13C物块 B 受到的摩擦力一直不变D F 拉 一直保持不变
3、解析 本题考查力的合成与分解、摩擦力、胡克定律等，意在考查考生的理解能力和分析能力。因为初始时物块 A 恰好能静止在斜面上不下滑，所以物块 A 受到的静摩擦力沿斜面向上，随着物块 B 向右运动，弹性绳的弹力逐渐增大，物块 A 受到的摩擦力先减小后增大，A 错误；设弹性绳的弹力大小为 F，在题图图示情况下，对物块 A 由平衡条件有mgsin 37 mg cos 37 F，对物块 B 受力分析，水平方向有 Fcos 37 F N，竖直方向有 Fsin 37 FN mg，其中 FN FN，由以上三式可得 ，B 正确；由于弹性13绳的原长恰好等于 A 到滑轮之间的距离，设弹性绳在 B 上的作用点到滑轮
4、顶部的竖直高度2为 h，弹性绳与水平方向的夹角为 ，在水平拉力向右拉 B 的过程中，弹性绳上的弹力为F k (k 为弹性绳的劲度系数)，在物块 A 运动之前，物块 B 受地面的摩擦力为hsin f (mg Fsin ) (mg kh)，恒定不变，C 正确；在物块 A 运动之前，水平拉力 F 拉 f Fcos ，随着物块 B 向右运动，水平拉力 F 拉 逐渐增大，D 错误。答案 BC考向二 连接体问题(多选) 如图 2 所示，有两个由相同材料制成的物体 A、 B 以轻绳连接，组成的连接体在倾角为 的斜面上运动，已知 A、 B 的质量分别为 m1、 m2，当作用力 F 一定时，B 所受绳的拉力 F
5、T图 2A与 无关B与物体和斜面间的动摩擦因数无关C与系统运动状态有关D等于 ，仅与两物体质量有关m2Fm1 m2解析 对 A、 B 组成的整体分析，根据牛顿第二定律得aF (m1 m2)gsin (m1 m2)gcos m1 m2对 B 分析，有 FT m2gsin m 2gcos m2a，解得 FT ，由此式可知轻绳的拉力与 无关，与物体和斜面间的动摩擦因数m2Fm1 m2无关，与运动状态无关，仅与两物体的质量有关，A、B、D 正确。答案 ABD考向三 用动力学观点解决滑块滑板模型问题(2018 南京、盐城二模)如图 3 所示，质量为 m1 kg 的物块(可视为质点)，放置在质量 M2 k
6、g 足够长木板的中间，物块与木板间的动摩擦因数为 0.1，木板放置在光滑的水平地面上。在地面上方存在两个作用区，两作用区的宽度均为 1 m，相距为 d，作用区只对物块有力的作用，作用区对物块作用力方向水平向右，作用区对物块作用力方向水平向左，作用力大小均为 3 N。将物块与木板从图示位置(物块在作用区内的最左边)由静止释放，已知在整个过程中物块不会滑离木板。取 g10 m/s 2。3图 3(1)在物块刚离开区域时，物块的速度多大？(2)若物块刚进入区域时，物块与木板的速度刚好相同，求两作用区的边界距离 d。解析 (1)由题图可知，在区域时对物块受力分析，根据牛顿第二定律得F mg mam1am
7、1 2 m/s 2F mgm对木板受力分析，有mg MaM1aM10.5 m/s 2L am1t12 21t1 1 s2Lam1vm1 am1t12 m/svM1 aM1t10.5 m/s。(2)物块离开左侧区域后 mg mam2am21 m/s 2aM2 aM10.5 m/s 2当物块与木板达共同速度时： vm1 am2t2 vM1 aM2t2解得 t21 sd vm1t2 am2t 1.5 m。12 2答案 (1)2 m/s (2)1.5 m考向四 弹簧与瞬时问题(多选) 如图 4 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水平轻弹簧，则当木块接触弹簧后，下列判断正确
8、的是图 4A木块立即做减速运动B木块在一段时间内速度仍增大C当 F 等于弹簧弹力时，木块速度最大4D弹簧压缩量最大时，木块速度为零，但加速度不为零解析 刚开始时，弹簧对木块的作用力小于外力 F，木块继续向右做加速度逐渐减小的加速运动，直到二力相等，此时木块速度最大，而后，弹簧对木块的作用力大于外力F，木块继续向右做加速度逐渐增大的减速运动，直到速度为零，但此时木块的加速度不为零，故选项 A 错误，B、C、D 正确。答案 BCD1.如图 5 所示，光滑的水平面上有一小车，以向右的加速度 a 做匀加速运动，车内两物体 A、 B 质量之比为 21， A、 B 间用弹簧相连并放在光滑桌面上， B 通过
9、质量不计的轻绳与车相连，剪断轻绳的瞬间， A、 B 的加速度大小分别为图 5A a,0 B a， a C a,2a D0,2 a解析 令物体 B 的质量为 m，剪断轻绳前，弹簧弹力大小为 F，绳子拉力大小为 FT，将 A、 B 及弹簧看作整体，则有 FT3 ma；隔离物体 A 为研究对象，则有 F2 ma，剪断轻绳后，绳中拉力立即消失，弹簧弹力不变，所以物体 A 受力不变，加速度大小仍为 a，而物体 B 所受合力为 F maB，即 aB2 a。答案 C2如图 6 所示，斜面固定，倾角为 30，物块 m 和 M 用轻质绳通过斜面上的定滑轮相连接(滑轮光滑)，一力 F 施加在绳上一点 O 使 O
10、点所受三力相互成 120角且静止，已知 M 质量为 10 kg， m 与斜面间恰无摩擦力，则 m 的质量和 F 的值各为( g 取 10 m/s2)图 6A10 kg 100 N B20 kg 100 NC5 kg 50 N D20 kg 50 N3解析 “ O”点所受三力互成 120角且静止，则 F Mg mgsin ，即 F Mg100 N， m 2 M20 kg。Msin 答案 B3.已知 AB BC，且已知质点在 AB 段的平均速度为 3 m/s，在 BC 段的平均速度为 6 5m/s，设物体沿 ABC 直线做匀变速直线运动，如图 7 所示，则质点在 B 点时速度为图 7A4 m/s
11、B4.5 m/sC5 m/s D5.5 m/s解析 由 可知，3 ，6 ，故 t12 t2，vxt ABt1 BCt2t1、 t2分别为通过 AB、 BC 的时间，又 AB 中间时刻速度 v1 AB3 m/s，vBC 中间时刻速度 v2 BC6 m/s，v设加速度为 a，则 vB v1 a ，t12v2 v1 a 。(t12 t22)由以上可得 vB5 m/s。答案 C4.(多选)如图 8 所示，水平地面上倾角为 的斜面上，有一斜劈 A， A 的水平上表面有一斜劈 B， B 的倾角也为 ， B 的斜面上有一物块 C， A、 B、 C 一起沿斜面匀速下滑，已知 A、 B、 C 的质量均为 m，重
12、力加速度为 g，下列说法正确的是图 8A A、 B 间摩擦力为零B C 对 B 压力大小为 mgC A 受斜面摩擦力大小为 mgsin D斜面受到 A 的摩擦力和地面的摩擦力的合力大小为 3mgsin 解析 对 B、 C 整体受力分析，受重力、支持力，根据平衡知， A、 B 间摩擦力为零，故 A 正确；对 C 分析，在垂直斜面方向上平衡，有 FN mgcos ，可知 C 对 B 的压力大小为 mgcos ，故 B 错误；对 A、 B、 C 整体分析，整体受重力、支持力和摩擦力，根据平衡得，斜面对 A 的摩擦力 F13 mgsin ，故 C 错误；斜面不受地面的摩擦力，所以斜面受的摩擦力和地面的
13、摩擦力合力大小为 3mgsin ，故 D 正确。答案 AD5(多选)如图 9 甲所示，质量为 M2 kg 的木板静止在光滑水平面上，可视为质点的6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， g 取 10 m/s2，结合图像，下列说法正确的是图 9A可求得物块在前 2 s 内的位移 5 mB可求得物块与木板间的动摩擦因数 0.2C可求得物块的质量 m2 kgD可求得木板的长度 L2 m解析 物块在前 2 s 内的位移 x 1 m21 m5 m，A 正确；由运动学图像知，4 22两物体加速度大小相同，设物块加速度大小为 a1，木板加速度大小为 a2，则有mg ma1 Ma2，则 m M2 kg，C 正确；由 mg ma1可得 0.2，B 正确；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 错误。答案 ABC
