《新人教版高考物理大一轮复习第8讲牛顿第二定律的应用2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新人教版高考物理大一轮复习第8讲牛顿第二定律的应用2（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、考点互动探究 教师备用习题 考点一连接体问题 应用牛顿第二定律求解连接体问题时 正确选取研究对象是解题的关键 1 若连接体内各物体具有相同的加速度 且不需要求系统内各物体之间的作用力 则可以把它们看作一个整体 根据牛顿第二定律 已知合外力则可求出加速度 已知加速度则可求出合外力 2 若连接体内各物体的加速度不相同 则需要把物体从系统中隔离出来 应用牛顿第二定律列方程求解 3 若连接体内各物体具有相同的加速度 且需要求物体之间的作用力 则可以先用整体法求出加速度 然后再用隔离法选取合适的研究对象 应用牛顿第二定律求作用力 即 先整体求加速度 后隔离求内力 例1a b两物体的质量分别为m1 m2
2、由轻质弹簧相连 如图8 1所示 当用大小为F的恒力竖直向上拉着a 使a b一起向上做匀加速直线运动时 弹簧伸长量为x1 当用大小仍为F的恒力沿水平方向拉着a 使a b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时 弹簧伸长量为x2 下列说法正确的是 A x1一定等于x2B x1一定大于x2C 若m1 m2 则x1 x2D 若m1 m2 则x1 x2 图8 1 答案 A 变式题 多选 如图8 2所示 水平地面上两个完全相同的物体A和B紧靠在一起 在水平推力F的作用下 A和B一起运动 用FAB表示A B间的作用力 下列说法正确的是 A 若地面光滑 则FAB FB 若地面光滑 则FAB 0 5FC 若地面与物
3、体间的动摩擦因数为 则FAB FD 若地面与物体间的动摩擦因数为 则FAB 0 5F 图8 2 答案 BD 例2 多选 2018 湛江二模 如图8 3所示 a b c为三个质量均为m的物块 物块a b通过水平轻绳相连后放在水平面上 物块c放在b上 现用水平拉力F作用于物块a 使三个物块一起水平向右匀速运动 各接触面间的动摩擦因数均为 重力加速度大小为g 下列说法正确的是 A 该水平拉力大于轻绳的弹力B 物块c受到的摩擦力大小为 mgC 当该水平拉力F增大为原来的1 5倍时 物块c受到的摩擦力大小为0 5 mgD 剪断轻绳后 在物块b向右运动的过程中 物块c受到的摩擦力大小为 mg 图8 3 变
4、式题 多选 2018 武汉模拟 如图8 4所示 质量均为M的物块A B叠放在光滑水平桌面上 质量为m的物块C用跨过轻质光滑定滑轮的轻绳与B连接 且轻绳从滑轮到B的部分与桌面平行 A B之间的动摩擦因数为 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力 重力加速度大小为g 下列说法正确的是 图8 4 答案 AC 要点总结 求解连接体内部物体之间的作用力时 一般选受力较少的隔离体为研究对象 求解具有相同的加速度的连接体所受的外部作用力或加速度时 一般选取系统整体为研究对象 大多数连接体问题中需要整体法和隔离法交替使用 考点二瞬时类问题 1 两种基本模型的特点 1 轻绳不需要形变恢复时间 在瞬时问题中 其弹力可以突变
5、 成为零或者别的值 2 轻弹簧 或者橡皮绳 需要较长的形变恢复时间 在瞬时问题中 当它两端始终有连接物时其弹力不能突变 大小和方向均不变 2 基本方法 1 选取研究对象 一个物体或几个物体组成的系统 2 先分析剪断绳 或弹簧 或撤去支撑面之前物体的受力情况 由平衡条件求相关力 3 再分析剪断绳 或弹簧 或撤去支撑面瞬间物体的受力情况 由牛顿第二定律列方程求瞬时加速度 例3在如图8 5所示的装置中 小球在水平细绳OA和与竖直方向成 角的弹簧OB作用下处于静止状态 若将绳子OA剪断 求剪断瞬间小球的加速度大小和方向 重力加速度为g 图8 5 答案 gtan 方向水平向右 图8 6 答案 BC 例4
6、 多选 如图8 7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 将细线剪断瞬间 物块a的加速度的大小为a1 S1和S2相对于原长的伸长量分别为 l1和 l2 重力加速度大小为g 则 A a1 3gB a1 0C l1 2 l2D l1 l2 图8 7 答案 AC 变式题 多选 如图8 8所示 倾角为 的光滑斜面固定在地面上 A B C三球的质量均为m 轻质弹簧一端固定在斜面顶端 另一端与A球相连 A B间固定一个轻杆 B C间由一轻质细线连接 弹簧 轻杆与细线均平行于斜面 初始时系统处于静止状态 在细
7、线被烧断的瞬间 下列说法正确的是 重力加速度为g A B球的受力情况未变 加速度为零B A B两个小球的加速度均沿斜面向上 大小均为gsin C A B之间杆的拉力大小为3 2mgsin D C球的加速度沿斜面向下 大小为gsin 图8 8 答案 CD 考点三临界 极值类问题 1 临界 极值条件的标志 1 有些题目中有 刚好 恰好 正好 等字眼 明显表明题述的过程存在着临界点 2 若题目中有 最大 最小 至多 至少 等字眼 表明题述的过程存在着极值 这个极值点往往是临界点 2 四种 典型临界条件 1 接触与脱离的临界条件 两物体相接触或脱离 临界条件是弹力FN 0 2 相对滑动的临界条件 两物
8、体相接触且相对静止时 常存在着静摩擦力 则相对滑动的临界条件是静摩擦力达到最大值 3 绳子断裂与松弛的临界条件 绳子所能承受的张力是有限度的 绳子断与不断的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力 绳子松弛的临界条件是张力T 0 4 加速度变化时 速度达到最值的临界条件 加速度变为0 例5如图8 9所示 质量m 2kg的小球用细绳拴在倾角 37 的光滑斜面体的斜面上 此时细绳平行于斜面 g取10m s2 下列说法正确的是 A 当斜面体以5m s2的加速度向右加速运动时 绳子拉力为20NB 当斜面体以5m s2的加速度向右加速运动时 绳子拉力为30NC 当斜面体以20m s2的加速度向右加速运
9、动时 绳子拉力为40ND 当斜面体以20m s2的加速度向右加速运动时 绳子拉力为60N 图8 9 答案 A 变式题1如图8 10所示 质量为m 1kg的物块放在倾角为 37 的斜面体上 斜面体质量为M 2kg 斜面与物块间的动摩擦因数为 0 2 地面光滑 现对斜面体施加一水平推力F 要使物块相对斜面静止 试确定推力F的取值范围 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力 g取10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 图8 10 变式题2如图8 11所示 光滑水平面上放置质量分别为m 2m和3m的三个木块 其中质量为2m和3m的两木块间用一不可伸长的轻绳相连 轻绳能承受的最大拉力为T 现用水平拉
10、力F拉质量为3m的木块 使三个木块以同一加速度运动 则以下说法正确的是 A 质量为2m的木块受到四个力的作用B 当F逐渐增大到T时 轻绳刚好被拉断C 当F逐渐增大到1 5T时 轻绳还不会被拉断D 轻绳刚要被拉断时 质量为m和2m的两木块间的摩擦力为2 3T 图8 11 1 如图所示 质量分别为m和M的两长方体物块P和Q叠放在倾角为 的固定斜面上 P Q间的动摩擦因数为 1 Q与斜面间的动摩擦因数为 2 重力加速度为g 当两物块由静止释放沿斜面滑下时 它们始终保持相对静止 则物块P对Q的摩擦力为 A 1mgcos 方向平行于斜面向上B 2mgcos 方向平行于斜面向下C 2mgcos 方向平行于
11、斜面向上D 1mgcos 方向平行于斜面向下 答案 B 答案 C 3 多选 如图所示 一物块置于水平桌面上 一端系于物块的轻绳平行于桌面绕过光滑的轻质定滑轮 另一端系一质量为M的杆 杆自然下垂 杆上套有质量为m m M 的小环 重力加速度大小为g 当小环以加速度a沿杆加速下滑时 物块仍保持静止 则物块受到桌面的摩擦力可能为 A MgB M m gC M m g MaD M m g ma 答案 AD 5 如图所示 固定在水平面上的斜面倾角 37 长方体木块A的MN面上钉着一颗小钉子 质量m 1 5kg的小球B通过一细线与小钉子相连接 细线与斜面垂直 木块与斜面间的动摩擦因数 0 50 现将木块由
12、静止释放 木块将沿斜面下滑 g取10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 求 1 木块下滑的加速度大小 2 在木块下滑的过程中小球对木块MN面的压力大小 答案 1 2m s2 2 6 0N 2 以小球为研究对象 设MN面对小球的支持力为FN 根据牛顿第二定律有mgsin FN ma解得FN 6 0N根据牛顿第三定律 小球对MN面的压力大小为6 0N 6 有一个推矿泉水瓶的游戏节目 规则是 选手们从起点开始用力推瓶一段时间后 放手让瓶向前滑动 若瓶最后停在桌上有效区域内 视为成功 若瓶最后未停在桌上有效区域内或在滑行过程中倒下 均视为失败 其简化模型如图所示 AC是长度为L1 5m的
13、水平桌面 选手们可将瓶子放在A点 从A点开始用一恒定的水平推力推瓶 BC为有效区域 已知BC长度L2 1m 瓶子质量m 0 5kg 瓶子与桌面间的动摩擦因数 0 4 某选手作用在瓶子上的水平推力F 20N 瓶子沿AC做直线运动 假设瓶子可视为质点 g取10m s2 该选手要想游戏获得成功 则 1 推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少 2 推力作用在瓶子上的距离最小为多少 7 如图所示 物体A B用细线连接绕过定滑轮 从滑轮到A的细线与平台平行 物体C中央有开口 C放在B上 固定挡板D中央有孔 物体B可以穿过它而物体C会被挡住 物体A B C的质量分别为mA 0 80kg mB mC 0 10kg 物体B C一起从静止开始下降H1 0 50m后 C被固定挡板D截住 B继续下降H2 0 30m后停止 求物体A与平台间的动摩擦因数 g取10m s2 8 如图甲所示 光滑水平面上的O处有一质量为m 2kg的物体 物体同时受到两个水平力的作用 F1 4N 方向向右 F2的方向向左 物体从静止开始运动 从此时开始计时 F2的大小随时间变化的关系图像如图乙所示 1 当t 0 5s时 求物体的加速度大小 2 在t 0至t 2s内 何时物体的加速度最大 最大值为多少 3 在t 0至t 2s内 何时物体的速度最大 最大值为多少
