2013年高考总复习物理高考热点集训(三) 51页

高考热点集训（三）\n对牛顿第二定律瞬时性的考查理论指导1.物体运动的加速度a与其所受的合外力F有瞬时对应关系,每一瞬时的加速度只取决于这一瞬时的合外力,而与这一瞬时之前或之后的受力无关,不等于零的合外力作用在物体上,\n物体立即产生加速度;若合外力的大小或方向改变,加速度的大小或方向也立即(同时)改变;若合外力变为零,加速度也立即变为零(物体运动的加速度可以突变).2.此类问题注意两种基本模型的建立\n(1)刚性绳(或接触面):认为是一种不发生明显形变就能产生弹力的物体,剪断(或脱离)后,其中弹力立即消失,不需要形变恢复时间.一般题目所给细线、轻杆和接触面在不加特殊说明时,均可按此模型处理.\n(2)弹性(或橡皮绳):此种物体的特点是形变量大,形变恢复需要较长时间,在瞬时问题中,其弹力的大小往往可以看成是不变的.\n实战演练1.如图3－1所示弹簧吊着箱子A,箱子内放有物体B,它们的质量均为m,现对箱子施加竖直向上的力F＝4mg使系统静止.撤去F的瞬间,A、B的加速度分别为()\naA＝aB＝gB.aA＝g,aB＝0C.aA＝2g,aB＝gD.aA＝3g,aB＝g图3－1\n解析:选D.由题意,撤去F前,由受力平衡知,F弹＝F－2mg＝2mg,撤去F后,A、B均由静止开始运动,且A向下的加速度比B的大,因此二者间不存在弹力,此时B做自由落体运动,aB＝g;对A分析:F弹＋mg＝maA,解得aA＝3mg,故本题选D.\n2.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3－2所示.以下说法正确的是(已知cos53°＝0.6,sin53°＝0.8)()\n图3－2\n\n解析:选D.细绳烧断前对小球进行受力分析如图所示,其中F为弹簧的弹力,T为细绳拉力.\n\n3.如图3－3所示,轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连,下端与另一质量为M的木块2相连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态.现将木板沿水平方向突然抽出,\n设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为a1、a2,重力加速度大小为g.则有()图3－3\n\n\n动力学中的图像问题理论指导1.动力学中常见的图像有F－t图像、F－a图像等.对于F－a图像,首先要根据具体的物理情境,对物体进行受力分析,然后根据牛顿第二定律推导出两个量间的函数关系式,\n从函数关系式结合图像明确图像的斜率、截距或面积的意义,从而由图像给出的信息求出未知量.对a－t图像,要注意加速度的正负,分析每一段的运动情况,然后结合物体受力情况根据牛顿第二定律列方程.对F－t图像要结合物体受到的力,\n根据牛顿第二定律,求出加速度,分析每一时间段的运动性质.2.解图像问题不要被图像的表面现象所迷惑,要将基本的受力分析、运动状态分析、牛顿第二定律与图像反映的物理过程和状态相结合.\n实战演练4.一物体原来静止在水平面上,用水平力F拉物体,在F从0开始逐渐增大的过程中,物体先静止然后又做变加速运动,其加速度a随着外力F变化的图像如图3－4所示,根据图中所标出的数据可计算出(g＝10m/s2)()\nA.物体的质量为1kgB.物体的质量为2kgC.物体与水平面间的动摩擦因数为0.5D.物体与水平面间的动摩擦因数为0.3图3－4\n解析:选BD.本题考查牛顿第二定律的应用.设物体与水平面间的动摩擦因数为μ,对物体进行受力分析有F－μmg＝ma,从a－F图中取(7,0.5)和(14,4)两点并代入此式,解得μ＝0.3,m＝2kg,故本题选B、D.\n5.质量为2kg的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等.从t＝0时刻开始,物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力T的作用,T随时间t的变化规律如图3－5所示.\n重力加速度g取10m/s2,则物体在t＝0至t＝12s这段时间内的位移大小为()图3－5\nA.18mB.54mC.72mD.198m解析:选B.物体与地面间最大静摩擦力f＝μmg＝0.2×2×10N＝4N.由题给T－t图象知0～3s内,T＝4N,说明物体在这段时间内保持静止不动.\n\n\n6.质量为60kg的消防员,从一根竖直的长直轻绳上由静止滑下,经2.5s落地.轻绳上端有一拉力传感器,它记录的轻绳受到的拉力变化情况如图3－6甲所示,取g＝10m/s2.求消防员下滑过程中\n(1)最大速度和落地速度各是多少;(2)在图乙中画出v－t图像.图3－6\n解析:(1)设该消防员先在t1＝1s时间内以加速度a1匀加速下滑,然后在、t2＝1.5s时间内以加速度a2匀减速下滑.在t1＝1s内,由牛顿第二定律得:mg－F1＝ma1,最大速度vm＝a1t1代入数据得vm＝4m/s\n在t2＝1.5s内,由牛顿第二定律得:F2－mg＝ma2消防员落地时速度v＝vm－a2t2代入数据得:v＝1m/s.\n(2)图像如图所示.答案:(1)4m/s1m/s(2)见解析\n牛顿运动定律解决滑块—滑板问题理论指导1.滑块和滑板类问题的特点涉及两个物体,并且物体间存在相对滑动.\n2.滑块和滑板类问题常见的两种位移关系滑块由滑板的一端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,位移之和等于板长.\n3.解此类题的基本思路(1)分析滑块和滑板的受力情况,根据牛顿第二定律分别求出滑块和滑板的加速度;(2)对滑块和滑板进行运动情况分析,找出滑块和滑板之间的位移关系或速度关系,建立方程.特别注意滑块和滑板的位移都是相对地的位移.\n实战演练7.如下图所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静止在木板上,木板和物块间有摩擦.现用水平力向右拉木板,当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力,此后木板和物块相对于水平面的运动情况为()\nA.物块先向左运动,再向右运动B.物块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动图3－7\nC.木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动D.木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零\n解析:选BC.对于物块,由于运动过程中与木板存在相对滑动,且始终相对木板向左运动,因此木板对物块的摩擦力向右,所以物块相对地面向右运动,且速度不断增大,直至与木板相对静止而做匀速直线运动,B正确;\n对于木板,由作用力与反作用力可知受到物块给它的向左的摩擦力作用,则木板的速度不断减小,直到二者相对静止,一起做匀速运动,C正确;由于水平面光滑,所以不会停止,D错误.\n8.质量为m0＝20kg、长为L＝5m的木板放在水平面上,木板与水平面间的动摩擦因数μ1＝0.15.将质量m＝10kg的小木块(可视为质点),以v0＝4m/s的速度从木板间的左端被水平抛射到木板上(如图3－8所示),\n小木块与木板间的动摩擦因数为μ2＝0.4(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g＝10m/s2).则以下判断中正确的是()图3－8\nA.木板一定静止不动,小木块不能滑出木板B.木板一定静止不动,小木块能滑出木板C.木板一定向右滑动,小木块不能滑出木板D.木板一定向右滑动,小木块能滑出木板\n\n9.如图3－9所示,长L＝1.6m,质量M＝3kg的木板静放在光滑水平面上,质量m＝1kg的小物块放在木板的右端,木板和物块间的动摩擦因数μ＝0.1.现对木板施加一水平向右的拉力T,取g＝10m/s2,\n求:(1)使物块不掉下去的最大拉力T;(2)如果拉力T＝10N恒定不变,小物块所能获得的最大速度.图3－9\n\n\n答案:(1)4N(2)1.26m/s\n本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放