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1、2021年高考物理二轮复习高考13题命题探究第一部分选择题命题探究第 2 道选择题一牛顿运动定律的应用目录一、命题点探究.1命题 点 一 牛顿运动定律与直线运动知识相结合.1考查方式一动力学基本问题.1考查方式二动力学的运动图象问题.5命题点二动力学中的连接体问题.10考查方式一“板一块”模型.1 1考 查 方 式 二 绳、弹簧、滑轮接触类连接体问题.13二、第二道选择题限时强化训练.17一、命题点探究命题点一牛顿运动定律与直线运动知识相结合【命 题 规 律】牛顿运动定律与直线运动知识相结合是高考重点考查的内容，考查形式灵活，情景多样，贴近生活，难度中等.考查方式一动力学基本问题【核 心 考
2、点 梳 理】1.分析动力学问题的流程I合外力人卜包 数 我D ii诿 耐受力情况动力学第一类问题-动力学第二类问题山外力闻 牟顿第二定律 加速度。1运动学公式I二运动情况n运动学公式注意：（1）抓好两个分析：受力分析与运动过程分析，特别是多过程问题，一定要明确各过程受力的变化、运动性质的变化、速度方向的变化等.（2）求解加速度是解决问题的关键.2 .解决动力学问题的常用方法（1）整体法与隔离法.（2）正交分解法：一般沿加速度方向和垂直于加速度方向进行分解，有时根据情况也可以把加速度进行正交分解.（3）逆向思维法：把运动过程的末状态作为初状态的反向研究问题的方法，一般用于匀减速直线运动问题，比如
3、刹车问题、竖直上抛运动的问题.3 .瞬时加速度的求解（1）两类模型刚性绳（或接触面）不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断（或脱离）后，其弹力立即突变，不需要形变发生变化的时间.弹簧（或橡皮绳）两端同时连接（或附着）有物体的弹簧（或橡皮绳），特点是形变量大，其形变恢复需要一段时间，在瞬时性问题中，其弹力的大小往往可以看成保持不变.（2）求解瞬时加速度的一般思路【典 例1】（2021湖南省永州市高三上学期1月一模）现在大型室外活动通常用无人飞机进行航拍。如图所示，一质量?=2.0 kg 的无人飞机在操作员的操控下由静止开始竖直向上匀加速运动2 s,然后无人飞机又匀速向上运动3 s,接着匀减速向上
4、运动4 s 速度恰好为零，之后悬停进行航拍。已知无人飞机上升过程中的最大速度为v m=4 m/s,受到的空气阻力恒为=1 N,重力加速度大小g=1 0 m/s 2,则（）A.无人飞机上升的第一个阶段，受到向上的作用力大小是25NB.无人飞机上升的第二个阶段，受到向上的作用力大小是20NC.无人飞机上升的第三个阶段，受到向上的作用力大小是18ND,无人飞机上升的总高度为24m【答案】AD【解析】A.第一阶段无人机在竖直方向上做匀加速直线运动，加速度为q=5m/s2=2m/s2由牛顿第二定律得Fx-m g-f =m ax得 =m g +m ax+/=(2.0 x 10+2.0 x 2+1)N=25
5、N 故 A 正确；B.由平衡条件可知工二根g+/=21N故B错误；0-4 o,C.第三阶段加速度为4 =y-m/s2 =-lm/s2由牛顿第二定律得用一机g-/=加生得 与=mg+ina2+/=(2.0 xl0-2.0 xl+l)N=19N 故 C 错误；D.无人飞机上升的总高度为/z=(ax2+4x3+&x4)m=24m故D正确。故选AD。2 2【典 例2】(2021福建晋江市四校联考)细绳拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平弹簧支撑，小球与弹簧不粘连，平衡时细绳与竖直方向的夹角为53。，如图所示.已知cos 53。=0.6,sin 53。=0.8,重力加速度为g.以下说法正确的是(
6、)42 53g、出 现 侬 则A.小 球 静 止 时 弹 簧 的 弹 力 大 小 为 B.小球静止时细绳的拉力大小为/ngC.细绳烧断瞬间小球的加速度立即为g D.细绳烧断瞬间小球的加速度立即为全【答案】B【解析】小球静止时，受力分析如图所示，由平衡条件得，弹簧的弹力大小为：4F=mtan 53=?g细绳的拉力大小为：L-x J o J J J故 A 错误，B 正确.细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变，则小球所受的合力与烧断前细绳的拉力大小相等、方向相反，则此瞬间小球的加速度大小为：“=g=|g，故 C、D 错误.【典例3】（2021湖南长沙市模拟）如图所示，一轻质弹簧竖直固定在水平面上，一物块自弹簧
7、正上方自由下落，当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短（在弹性限度内）的过程中，下列说法正确的是（）A.物块接触弹簧后立即做减速运动B.物块接触弹簧后先加速后减速C.当物块的速度最大时，它所受的合力不为零D.当弹簧被压缩至最短时，物块的加速度等于零【答案】B【解析】物块刚接触弹簧后，弹簧形变较小，此时弹簧弹力小于重力，物块仍然做加速运动，故选项A 错误；物块接触弹簧后，弹簧形变到最大的这一过程中，弹簧弹力先小于重力，之后等于重力，再然后大于重力，故物块是先加速后减速，选 项 B正确；当物块速度最大时，加速度为零，此时必有合力为零，选项C错误；弹簧被压缩至最短时，弹力大于重力，此时有加速度且方向向上，
8、不等于零，选 项 D错误.【典例4（2020青岛检测）在一块固定的倾角为6的木板上叠放质量均为m的一本英语词典和一本汉语词典，图甲中英语词典在上，图乙中汉语词典在上，已知图甲中两本书一起匀速下滑，图乙中两本书一起加速下滑.已知两本书的封面材料不同，但每本书的上下两面材料都相同，近似认为滑动摩擦力与最大静摩擦力相等，设英语词典和木板之间的动摩擦因数为0，汉语词典和木板之间的动摩擦因数为 2,英语词典和汉语词典之间的动摩擦因数为3,则下列说法正确的是（）A.1 2B.3 2C.图乙中汉语词典受到的摩擦力大小是 3 /g C O S 9D.图甲中英语词典受到的摩擦力大小是2，/g co s 0【答案
9、】D【解析】：图甲中，对整体分析，根据共点力平衡有2,g s i n 6=2 2 mg co s 仇 对 图 乙，对整体分析，根据牛顿第二定律得2?g s i n。一”g e o s。=2 蔺，由两式可知，*“2，故 A错误；对图乙，解得7=g s i n （9一 i g co s0,隔离对汉语词典分析，根据牛顿第二定律得，g s i n。一,尸解得了=”g co s。，因为两词典保持相对静 止,则 M C O S 的侬W g C O S/知 1 F ,物体不动B.图中A点值即物体的重力值C.物体向上运动加速度和力尸成正比D.图线延长线和纵轴的交点B的数值的绝对值等于该地的重力加速度【答案】A
10、BD【解析】A.物体未离开地面时，受拉力、重力和支持力，根据平衡条件，有 N +F =M g故重力大于拉力，故 A 正确；B.物体的加速度向上，根据拉力大于重力时，物据牛顿第二定律，有 F-M g=M aF得。=g 当F=F。时，加速度为零，故F=M g故 B 正确；MC.由图象可知，加速度与力是线性关系，不是正比关系，故 C 错误；D.由a=-g可知，加速度为一g,故 D 正确。故选ABD。M【典例4】（2021江苏省无锡市高三上学期11月期中）一名乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移x 与时间f 的图像如图所示，其中九到会时间段图像为直线。则以下说法正确的是（）A.tlt2时间内，乘客的速度一直增
11、大B.t2t3时间内，乘客的速度一直增大C.flf2时间内，乘客对电梯压力大于乘客重力D 2/3时间内，乘客对电梯压力小于乘客重力【答案】D【解析】A C.在 fi 枝时间内，X-/图象的斜率保持不变，乘客的速度不变，乘客向上做匀速直线运动，处于平衡状态，乘客所受支持力等于重力，由牛顿第三定律可知乘客对电梯压力等于乘客重力，故 AC错误;B D.在 f2/3 时间内，x-r图象的斜率变小，乘客的速度丫减小，乘客向上做减速运动，乘客处于失重状态，乘客所受支持力小于重力，由牛顿第三定律可知乘客对电梯压力小于乘客重力，故 B 错误，D 正确。故选D。【典 例 5】（多选）水平力尸方向确定，大小随时间
12、的变化如图（a）所示，用力尸拉静止在水平桌面上的物块,在 F 从0 开始逐渐增大的过程中，物块的加速度 随时间f变化的图象如图(b)所示.重力加速度大小为10 m/s2,最大静摩擦力大于滑动摩擦力.由图可知()F/NA.物块与水平桌面间的最大静摩擦力为3 NB.物块与水平桌面间的动摩擦因数为0.1C.物块的质量机=2 kgD.在。4 s 时间内，合外力的冲量为12 Ns【答案】BD【解析】由题图(b)可知，f=2 s 时物块刚开始运动，静摩擦力最大，最大静摩擦力等于此时的拉力，由题图(a)易知最大静摩擦力为6 N,故 A 错误；由题图(b)知：当 f=2 s 时，a=rn/s2,F=6 N,根
13、据牛顿第二定律得尸一代入得6?xl0=九当r=4 s 时，a3 m/s2,F2 N,根据牛顿第二定律得尸一.w g=?“，代入得12一?xl0=3,”，联立解得=0.1,?=3 k g,故 B 正确，C 错误；a-f图象与时间轴所围成1 +3的面积表示速度的变化量，则得0 4$内物块速度的增量为盘=一六(4一2)111/5=4111/$,/=0时刻速度为0,则物块在第4 s 末的速度为4 m/s；根据动量定理，得 04 s 内合外力的冲量为A/=Ap=,Av=3x4N,s=12 N-s,故 D 正确.【解题经验总结】分析图象问题时常见的误区(1)没有看清横、纵坐标轴所表示的物理量及单位.(2)
14、没有注意坐标原点是否从零开始.(3)不清楚图象中的点、斜率、面积等的物理意义.(4)忽视对物体受力情况和运动情况的分析.命题点二动力学中的连接体问题【命 题 规 律】直线运动知识相结合是高考重点考查的内容，考查形式灵活，情景多样，贴近生活，难度中等，而单纯直线运动的选择题常结合X 图象进行考查，难度中等偏下.考查方式一“板一块”模型【核心考点梳理】（1）两种位移关系滑块由滑板的一端相对运动到另一端的过程中:若滑块和滑板同向运动，位移之差等于板长:反向运动时，位移的绝对值之和等于板长.（2）解题思路I第三坎L像而奚莉-求解时应先仔细审题，清楚题口的含义、分析清楚每一个物体的受力情况、运动情况准确
15、求出各物体各运动过程的加速度（注意两过程的连接处加速度可能突变找出物体之间的位移（路程）关系或速度关系是解题的突破口.求解中更应注意联系两个过程的纽带,每一个过程的末速度是下一个过程的初速度【典 例1】（2021 重庆市南开中学高三上学期12月月考）（多选）如图甲所示，光滑水平面上静置一个薄长木板，长木板上表面粗糙，其质量为M,1=0时刻质量为根的物块以水平速度u滑上长木板，此后木板与物块运动的修图象如图乙所示，重力加速度g 取 10 m*,则下列说法正确的是（）vl（m，s-1）A.M=m B.M=2mC.木板的长度为8 m D.木板与物块间的动摩擦因数为0.1【答案】BC【解析】木块在木板
16、上运动过程中，在水平方向上只受到木板给的滑动摩擦力，故噌=3小 而 修 图 象的斜率表示加速度，故 0=J W m/s2=2 m/s2,解得=0.2,D 错误；对木板受力分析可知/g=Ma2，G2 0=m/s2=l m/s2,解得M=2?，A 错误，B 正确；从图中可知物块和木板最终分离，两者村图象与坐标轴围成的面积之差等于木板的长度，故 L=x（7+3）x2m-g x2x2m=8m,C 正确.【典例2】（2 0 2 1 云南师大附中高三上学期1 2 月月考）如图所示，质量为，的木板A静止在水平地面上,在木板A的左端放置一个质量为2m的铁块B,铁块与木板之间的动摩擦因数为 从，木板与地面之间的动摩擦因数为2,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现给铁块施加一水平作用力凡 尸由零开始逐渐变大至 A、B相对滑动，下列判断正确的是（）0=A.若木板A先相对地发生滑动，则当A、B刚要发生相对滑动时，A 的加速度大小为（24-3 2）gB.若铁块B 先相对A 发生滑动，则当A、B 刚要发生相对滑动时，尸的大小为2 4,咫C.若木板A 先相对地发生滑动，然 后 B 相对A 发生滑动，则一定是从 2%3
