2015年高考物理 易錯點點睛與高考突破 專題03 牛頓運動定律（含解析）

2015年高考物理 易錯點點睛與高考突破 專題03 牛頓運動定律（含解析）【2015高考考綱解讀】牛頓運動定律是物理學中最基本、最重要的規(guī)律，也是高考命題的重點和熱點縱觀近年來高考試題，可以看到高考對本單元的命題特點如下：1主要考查慣性的概念、運動和力的關系、超重和失重、牛頓運動定律的應用等內(nèi)容考題覆蓋面大、綜合性強，且經(jīng)常結合運動學、電場、圖象等知識綜合命題2以生產(chǎn)、生活實際為背景，聯(lián)系交通、體育、科技信息等材料進行命題是高考對本單元命題的一個顯著特點，考查考生運用動力學知識解決實際問題的能力建議對本單元的復習要重點突破以下兩點：1理解概念規(guī)律：特別是注意理解慣性、超重和失重、牛頓運動定律等重要的概念和規(guī)律2掌握解題方法：能全面準確地對研究對象進行受力分析和運動分析，能根據(jù)其受力特征確定相應的物理模型，如瞬時問題、臨界問題等，并合理選用研究方法(整體法和隔離法)進行解題【難點探究】難點一追及與相遇問題初速度小(或初速度為零)的甲物體勻加速追做勻速運動的速度大的乙物體：(1)當兩者速度相等時，甲、乙兩物體的間距為甲追上乙前的最大距離；(2)若甲從兩物體第一次相遇的位置開始追乙，當兩者位移相等時，甲、乙兩物體再次相遇；若甲、乙剛開始相距s0，則當兩物體的位移之差為s0時，甲、乙兩物體相遇例1.一輛值勤的警車停在一條公路的直道邊，當警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以v8 m/s的速度勻速行駛的貨車有違章行為時，決定前去追趕，經(jīng)t2.5 s警車發(fā)動起來，以加速度a2 m/s2做勻加速運動試問：(1)警車發(fā)動起來后要多長的時間才能追上違章的貨車？(2)若警車能達到的最大速度是vm12 m/s，達到最大速度后以該速度勻速運動，則警車發(fā)動起來后要多長的時間才能追上違章的貨車？難點二涉及傳送帶的動力學問題物體在傳送帶上運動的問題，應以地面為參考系，首先根據(jù)牛頓第二定律確定其加速度的大小和方向，然后根據(jù)直線運動規(guī)律分析其運動情況特別應關注物體的速度與傳送帶速度相等后的受力情況是否發(fā)生變化例2.如圖122所示，水平傳送帶AB長l8.3 m，質(zhì)量為M1 kg的木塊隨傳送帶一起以v12 m/s的速度向左勻速運動(傳送帶的傳送速度恒定)，木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0.5.當木塊運動至最左端A點時，一顆質(zhì)量為m20 g的子彈以v0300 m/s水平向右的速度正對射入木塊并穿出，穿出速度v50 m/s，以后每隔1 s就有一顆子彈射中木塊，設子彈射穿木塊的時間極短，且每次射入點各不相同，g取10 m/s2.求：(1)第一顆子彈射入木塊并穿出時木塊的速度；(2)在被第二顆子彈擊中前，木塊向右運動離A點的最大距離難點三直線運動中的動態(tài)分析例.(雙選)如圖124所示，運動員“10 m跳板跳水”運動的過程可簡化為：運動員走上跳板，將跳板從水平位置B壓到最低點C，跳板又將運動員豎直向上彈到最高點A，然后運動員做自由落體運動，豎直落入水中跳板自身重力忽略不計，則下列說法正確的是()A運動員向下運動(BC)的過程中，先失重后超重，對板的壓力先減小后增大B運動員向下運動(BC)的過程中，先失重后超重，對板的壓力一直增大C運動員向上運動(CB)的過程中，先超重后失重，對板的壓力先增大后減小D運動員向上運動(CB)的過程中，先超重后失重，對板的壓力一直減小【易錯點點睛】易錯點1 力與加速度的關系 1如圖31所示，位于光滑固定斜面上的小物塊戶受到一水平向右的推力F的作用已知物塊戶沿斜面加速下滑現(xiàn)保持P的方向不變，使其減小，則加速度 ( ) A.一定變小 D一定變大 C一定不變 D.可能變小，可能變大，也可能不變易錯點2 已知運動求受力 1一物體放置在傾角為的斜面上，斜面固定于加速上升的電梯中，加速度為a，如圖32所示，在物體始終相對于斜面靜止的條件下，下列說法中正確的是 ( ) A當一定時，a起大，斜面對物體的正壓力越小 B當一定時，a越大，斜面對物體的摩擦力越大 C當一定時，越大，斜面對物體的正壓力越小 D當定時，越大，斜面對物體的摩擦力越小所以B C正確易錯點3 已知受力求運動 1.如圖33所示，在傾角為的光滑斜面上有兩個用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A、g它們的質(zhì)量分別為mA、mB，彈簧的勁度系數(shù)為K，C為一固定擋板系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)現(xiàn)開始用一恒力F沿斜面方向拉物塊A使之向上運動，求物塊B剛要離開C時物塊A的加速度。和從開始到此時物塊A的位移d重力加速度為g2如圖3-4所示，在傾角為。的固定光滑斜面上，有一用繩子拴著的長木板，木板上站著只貓已知木板的質(zhì)量是貓的質(zhì)量的2倍當繩子突然斷開時，貓立即沿著板向上跑，以保持其相對斜面的位置不變則此時木板沿斜面下滑的加速度為 ( )A . sina Bgsina C . sina D2gsina易錯點4 牛頓定律在圓周運動中的應用 1如圖3-6所示，輕桿的一端有一個小球，另一端有光滑的固定軸O現(xiàn)給球一初速度，使球和桿一起繞O軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動，不計空氣阻力，用F表示球到達最高點時桿對小球的作用力，則F ( ) A.一定是拉力 B一定是推力 C一定等于0 D可能是拉力，可能是推力，也可能等于易錯點5 牛頓運動定律的綜合應用1.一小圓盤靜止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央桌布的一邊與桌的AB邊重合，如圖3-7所示已知盤與桌布間的動摩擦因數(shù)為1，盤與桌面間的動摩擦因數(shù)為2現(xiàn)突然以恒定加速度將桌布抽離桌面，加速度的方向是水平的且垂直于AB邊若圓盤最后未從桌面掉下，則加速度滿足的條件是什么?(以g表示重力加速度) 【2015高考突破】 1如圖所示，一小球分別以不同的初速度，從光滑斜面的底端A點向上做直線運動，所能到達的最高點位置分別為a、b、c，它們距斜面底端A點的距離分別為s1、s2、s3，對應到達最高點的時間分別為t1、t2、t3，則下列關系正確的是()A.B.>>C. D.>>2利用傳感器與計算機結合，可以自動作出物體運動的圖像。某同學在一次實驗中得到運動小車的速度時間圖像如圖所示，由此圖像可知()A18 s時的加速度大于13 s時的加速度B小車做曲線運動C13 s末小車距離出發(fā)點最遠D小車前10 s內(nèi)的平均速度比后10 s內(nèi)的大3.如圖3所示，光滑斜面固定于水平面上，滑塊A、B疊放后一起沖上斜面，且始終保持相對靜止，A上表面水平。則A、B整體在斜面上運動時，B受力的示意圖為() 圖3圖44.如圖所示，小車向右做加速直線運動，物塊貼在小車左壁相對靜止。當小車的加速度增大時，下列說法正確的是()A物塊受到的彈力不變B物塊受到的摩擦力不變C物塊受到四個力的作用D物塊受到的合外力為零5一個質(zhì)量為m1 kg的物塊放在水平光滑地面上，在一水平外力F12 N的作用下從靜止開始做直線運動，物體運動5 s后外力撤去，在此時刻再加上一個與F1反向的力F26 N，物體又運動5 s。規(guī)定外力F1的方向為正方向，則在物體運動的這個10 s的時間內(nèi)，下列關于物體的速度圖像，正確的是()6如圖所示，直線a和曲線b分別是在平直公路上行駛的汽車a和b的位置時間(x ­t)圖線。由圖可知()A在時刻t1，a車追上b車B在時刻t2，a、b兩車運動方向相反C在t1到t2這段時間內(nèi)，b車的速率先減少后增加D在t1到t2這段時間內(nèi)，b車的速率一直比a車的大7.如圖所示，一小滑塊沿足夠長的斜面以初速度v向上做勻變速運動，依次經(jīng)A、B、C、D到達最高點E，已知ABBD6 m，BC1 m，滑塊從A到C和從C到D所用的時間都是2 s。設滑塊經(jīng)B、C時的速度分別為vB、vC，則()AvC3 m/sBvB m/sCDE3 mD從D到E所用時間為4 s8. 如圖所示，將一個質(zhì)量為1 kg的小物塊輕輕放在傾角為37°(sin 37°0.6)的斜面上，已知斜面質(zhì)量也為1 kg，重力加速度為10 m/s2。若斜面在足夠粗糙的水平地面上沒有滑動，那么地面的支持力FN和摩擦力Ff有可能為() AFN16.4 N，F(xiàn)f4.8 NBFN18.2 N，F(xiàn)f2.4 NCFN20 N，F(xiàn)f0DFN20 N，F(xiàn)f4.8 N9質(zhì)量M9 kg、長L1 m的木板在動摩擦因數(shù)10.1的水平地面上向右滑行，當速度v02 m/s時，在木板的右端輕放一質(zhì)量m1 kg的小物塊，如圖所示。當小物塊剛好滑到木板左端時，小物塊和木板達到共同速度。g取10 m/s2，求： (1)從小物塊放到木板上到它們達到相同速度所用的時間t；(2)小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)2。10一長木板在水平地面上運動，在t0時刻將一相對于地面靜止的物塊輕放到木板上，以后木板運動的速度時間圖像如圖所示。已知物塊與木板的質(zhì)量相等，物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦。物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且物塊始終在木板上。取重力加速度的大小g10 m/s2，求：(1)物塊與木板間、木板與地面間的動摩擦因數(shù)；(2)從t0時刻到物塊與木板均停止運動時，物塊相對于木板的位移的大小。10.有一個冰上木箱的游戲節(jié)目，規(guī)則是：選手們從起點開始用力推箱一段時間后，放手讓箱向前滑動，若箱最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi)，視為成功；若箱最后未停在桌上有效區(qū)域內(nèi)就視為失敗其簡化模型如圖所示，AC是長度為L17 m的水平冰面，選手們可將木箱放在A點，從A點開始用一恒定不變的水平推力推箱，BC為有效區(qū)域已知BC長度L21 m，木箱的質(zhì)量m50 kg，木箱與冰面間的動摩擦因數(shù)0.1.某選手作用在木箱上的水平推力F200 N，木箱沿AC做直線運動，若木箱可視為質(zhì)點，g取10 m/s2.那么該選手要想游戲獲得成功，試求：(1)推力作用在木箱上時的加速度大?。?(2)推力作用在木箱上的時間滿足什么條件？11.如圖所示，處于原長的輕質(zhì)彈簧放在固定的光滑水平導軌上，左端固定在豎直的墻上，右端與質(zhì)量為mB2 kg的滑塊B接觸但不連接，此時滑塊B剛好位于O點光滑的水平導軌右端與水平傳送帶平滑連接，傳送帶長度L2.5 m，皮帶輪沿順時針方向轉(zhuǎn)動，帶動皮帶以恒定速率v4.0 m/s勻速轉(zhuǎn)動現(xiàn)用水平向左的推力將滑塊B緩慢推到M點(彈簧仍在彈性限度內(nèi))，當撤去推力后，滑塊B沿軌道向右運動，滑塊B脫離彈簧后以速度vB2.0 m/s向右運動，滑上傳送帶后并從傳送帶右端Q點滑出落至地面上的P點已知滑塊B與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)0.10，水平導軌距地面的豎直高度h1.8 m，重力加速度g取10 m/s2.求： (1)水平向左的推力對滑塊B所做的功W；(2)滑塊B從傳送帶右端滑出時的速度大?。?3)滑塊B落至P點距傳送帶右端的水平距離12.如圖所示，將小砝碼置于桌面上的薄紙板上，用水平向右的拉力將紙板迅速抽出，砝碼的移動很小，幾乎觀察不到，這就是大家熟悉的慣性演示實驗若砝碼和紙板的質(zhì)量分別為m1和m2，各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為，重力加速度為g. (1)當紙板相對砝碼運動時，求紙板所受摩擦力的大??；(2)要使紙板相對砝碼運動，求所需拉力的大??；(3)本實驗中，m10.5 kg，m20. 1 kg，0. 2，砝碼與紙板左端的距離d0.1 m，取g10 m/s2.若砝碼移動的距離超過l0.002 m，人眼就能感知為確保實驗成功，紙板所需的拉力至少多大？