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1、新疆兵团农二师华山中学高中物理 第四章 牛顿运动定律专项突破（无答案） 突破一：力与运动的关系例1.（多选）如图，自由下落的小球下落一段时间后，与弹簧接触，从它接触弹簧开始，到最短的过程中，小球的速度和所受合外力的变化情况为( )A速度一直变小直到零B速度先变大，然后变小直到为零C合外力一直变小，方向向上D合外力先变小后变大，方向先向下后向上变式训练1如图，小车上固定一根弯成角的曲杆，杆的另一端固定一个质量为m的小球，试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向。（1）小车静止；（2）小车以加速度a水平向右运动。突破二：牛顿第二定律的瞬时性应用例2.如图所示，一轻弹簧和一细线共同拉住一个质量为m的
2、小球，平衡时细线是水平的，弹簧与竖直方向的夹角是，若突然剪断细线，则在刚剪断的瞬间，弹簧拉力的大小是 ，小球加速度的方向与竖直方向的夹角等于 ；变式训练2（多选）放在光滑水平面上的物体，在水平方向的两个平衡力作用下处于静止状态，若其中一个力逐渐减小到零后，又逐渐恢复到原值，则该物体的运动（ ）A速度先增大，后减小B速度一直增大，直到某个定值C加速度先增大，后减小到零D加速度一直增大到某个定值突破三：正交分解与牛顿第二定律例3.如图所示，一个重力G=4N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静止时比较，台秤示数（ ）A减小2N B减小1NC.增大2
3、N D保持不变变式训练3自动扶梯与水平面的夹角为30，扶梯上站着一个质量为50kg的人，随扶梯以加速度a2m/s2一起向上加速运动，如图所示则此时人受到的扶梯的支持力以及摩擦力的大小和方向是怎样的？(g取10m/s2)突破四：连接体问题例4.如图，质量为m的物块放在倾角为的斜面上，斜面体的质量为M，斜面与物块间无摩擦，地面光滑。现对斜面施一个水平推力F，要使物体相对斜面静止，力F应为多大?变式训练4如图，质量为M的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为斜面上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦用恒力F沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止地面对楔
4、形物块的支持力为（ ）A.(M+m)gB.(M+m)gFC.(M+m)g+FsinD.(M+m)gFsin突破五：与牛顿第二定律结合的“临界”问题例5.如图所示的光滑斜面，一个质量是0.2kg的小球用细线吊在倾角为53的斜面顶端，斜面静止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行，不计摩擦.（sin53=0.8,cos53=0.6）（1）当斜面以a1=5m/s2的加速度向左做加速运动时，求绳的拉力及斜面对小球支持力的大小，当斜面以a2=8m/s2的加速度向左运动时呢？（2）若斜面向右做加速运动，小球相对于斜面静止，细绳的拉力恰好为零时，斜面对小球的支持力是多少？加速度是多少（g取10m/s2）变式训练5
5、 F如图所示，光滑水平地面上叠放着两块木块A和B，它们的质量分别为m和M，木块A和B间动摩擦因数为，并且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，若水平力F作用在B上，保持A、B相对静止，求水平力F的最大值为多大？若水平力F作用在A上，保持A、B相对静止，求水平力F的最大值为多大？突破六：“传送带模型”问题BA例6：如图甲所示，倾角为37的传送带以恒定速度逆时针运行，现将一质量m=2kg的小物块轻轻放上传送带的A端，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙，2s末物体到达B端，取沿传送带向下为正方向，g=10m/s2，sin37=0.6，求：（1）小物体在传送带A、B间的平均速度v；（2）物体与传送带间的
6、动摩擦因数。变式训练6（多选）如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上滑上传送带，以地面为参考系，v2v1从小物块滑上传送带开始计时，其v-t图象可能的是（）突破七：“板块模型”问题例7：如下图甲所示，质量为M的长木板，静止放置在粗糙水平地面上，有一个质量为m、可视为质点的物块，以某一水平地面v0从左端冲上木板。从物块冲上木板到物块和木板达到共同速度的过程中，物块和木板的v-t图像分别如图乙中的折线acd和bcd所示，abcd点的坐标为a（0,10）b（0,0）c（4,4）d（12,0），根据v-t图像求：（1）物块相对长木板滑行的
7、距离s；（2）物块质量m与长木板质量M之比。变式训练7如右图所示，长为L=2m、质量为M=8kg的木板，放在水平地面上，木板向右运动的速度v0=6m/s时，在木板前端轻放一个大小不计，质量为m=2kg的小物块，木板与地面、物块与木板间的动摩擦因数均为=0.2，g=10m/s2求：（1）物块及木板的加速度的大小；（2）物块滑离木板时的速度的大小。知识体系构建 第 内容：一切物体总保持(1) 或(2) ，除非作用一 在它上面的力迫使改变这种状态定 意义：力是改变(3) 的原因律 惯性：(4) 是物体惯性大小的量度第 内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成(5) ，跟它的质量成二 (6) 加速度的
8、方向跟(7) 的方向相同定 公式：(8)律第 内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是(9)三 (10) (11)定 表达式：(12)律 根据受力情况确定运动情况牛 两种基本类问题顿 根据运动情况确定受力情况定律 基本单位应 力学单位制 导出单位用 平衡状态共点力作用下物体的平衡平衡条件：(13) 超重：a的方向(14)超重和失重失重：a的方向(15)一、 牛顿运动定律的综合运用1.牛顿运动定律是力学乃至整个物理学的基本规律，应重点理解及掌握以下几个问题：(1)灵活运用隔离法和整体法求解加速度相等的连接体问题；(2)用正交分解法解决受力复杂的问题；(3)综合运用牛顿运动定律和运动学规律分析、解
9、决多阶段（过程）的运动问题；(4)运用超重和失重的知识定性分析一些力学现象。另外还应具有将实际问题抽象成物理模型的能力。2.牛顿运动定律应用中的整体法和隔离法(1)整体法当连接体内(即系统内)各物体具有相同的加速度时，可以把连接体内所有物体组成的系统作为整体考虑，分析其受力和运动情况，运用牛顿第二定律对整体列方程求解的方法。(2)隔离法当研究对象涉及由多个物体组成的系统时，若要求出连接体内物体间的相互作用力，则应把某个物体或某几个物体从系统中隔离出来，分析其受力情况及运动情况，再利用牛顿第二定律对隔离出来的物体列方程求解的方法。V 【典例1】如图所示，车厢在运动的过程中所受阻力恒为Ff,当车厢
10、以某一加速度a向右加速时，在车厢内的左壁上相对车厢静止着一物块m，物块与车厢壁之间的动摩擦因数为，设车厢的质量为M，则车厢内发动机的牵引力至少是多少时，物块在车厢壁上才不会滑下来？变式训练1-1如图所示，两个质量分别为m1=1Kg,m2=4Kg的物体置于光滑水平面上，中间用轻质弹簧测力计连接，两个大小分别为F1=30N，F2=20N的水平拉力分别作用在m1 、m2上，则达到稳定状态后，下列说法正确的是( )A.弹簧测力计的示数是25NB.弹簧测力计的示数是50NC.在突然撤去F2的瞬间，m2的加速度大小为7m/s2D.在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为13m/s2二传送带问题 物体在传送
11、带上运动时，往往会涉及摩擦力的突变和相对运动问题。1. 当物体与传送带相对静止时，物体与传送带间可能存在静摩擦力也可能不存在摩擦力。2. 当物体与传送带相对滑动时，物体与传送带间有滑动摩擦力，这时物体和传送带间会有相对滑动的位移。3. 若物体以大于传送带的速度沿传送带运动方向滑上传送带，则物体将受到传送带提供的使它减速的摩擦力作用，直到减速到和传送带有相同的速度，相对传送带静止为止，因此该摩擦力方向一定与物体运动方向相反。【典例2】水平传送带AB以v=200cm/s的速度匀速运动，将物体轻放在传送带的A端，它运动到传送带另一端B所需时间为11s，物体和传送带间的动摩擦因数=0.1，求：（1）传
12、送带AB两端间的距离？（2）若想使物体以最短时间到达B端，则传送带的速度大小至少调为多少？（g=10m/s2）变式训练2-1某企业的生产车间处在楼上，为了将工件方便快捷的运送到地面，专门安装了传送带设备，如图所示，已知传送带与水平面的夹角为=37，正常的运行速度是v=10m/s，现在在传送带的A端轻轻放上一个小物体（可视为质点），已知小物体与传送带之间的动摩擦因数为，A、B间距离s=16m。试分析计算：（已知sin37=0.6,cos37=0.8，取g=10m/s2）（1）如果传送带停止运行，小物体从A端运动到B端的时间；（2）如果传送带沿顺时针方向正常运转，小物体从A端运动到B端的时间；（3
13、）如果传送带沿逆时针方向正常转动，小物体从A端运动到B端的时间。AB三牛顿运动定律与图像结合的问题1.速度图像的斜率表示加速度，由速度图像可得出加速度，根据牛顿第二定律可求出合外力。2.F-t图像与牛顿运动定律密切相关，图像问题要善于从图像中找出解题信息，把图像与物理情景相联系，应用牛顿运动定律及其相关知识解答。3.a-t图像是加速度随时间变化的图像，加速度与牛顿运动定律密切相关。根据牛顿第二定律，由力随时间变化关系可得出物体加速度随时间变化的图像。【典例3】如图所示的水平传送带以速度v=2m/s匀速运动，传送带把一煤块从A运送到B，A、B相距L=10m，若煤块在A处是由静止放在皮带上，经过6s可以到达B处，求：（1）煤块在A、B间运动的加速度（2）煤块在皮带上留下的痕迹的长度（3）若改变传送带的速度为另一数值，则到达B的时间亦改变，求煤块以最短时间到达B时传送带的最小速度变式训练3-1如图所示，传送带与地面成夹角=37，以10m/s的速度顺时针转动，在传送带下端轻轻地放一个质量m=0.5的物体，它与传送带间的动摩擦因数=0.9，已知传送带从AB的长度L=50m，则物体从A到B需要的时
