2016届高三物理二轮复习：专题2 物体的运动 第3讲
高考物理二轮总复习精品课件 第2部分 专题整合高频突破 第3讲 力与物体的曲线运动
小球弹力方向向下,故小球对杆的弹力方向向上,C正确。若v2=2b,
2
则F+mg=m ,解得F=a=mg,故D正确。
-23-
新题演练
1 2 3 4 5
怎样得高分
1.一只小船渡河,运动轨迹如图所示。水流速度各处相同且恒定不
变,方向平行于岸边;小船相对于静水分别做匀加速、匀减速、匀
x=v0t①
1
h=2gt2②
设圆弧轨道半径为 R,由机械能守恒定律得
1
mgR= 0 2 ③
2
联立①②③式,并代入题给条件得
R=0.25 m。④
-29-
新题演练
1 2 3 4 5
-30-
怎样得高分
(2)环由b处静止下滑过程中机械能守恒,设环下滑至c点的速度大小
为v,有
1
mgh=2mv2⑤
环在c点速度的水平分量为
解得 v2=
小滑块在 O 点做平抛运动,则
1 2
R=2gt ,x=v0t
解得 2R≤x≤2R。
-18-
命题热点一
命题热点二
命题热点三
(3)如图所示,设小滑块出发点为P1,离开点为P2,由题意要求O1P1、
O2P2与竖直方向的夹角相等,设为θ,若离开滑道时的速度为v,
2
则小滑块在 P2 处脱离滑道的条件是 mgcos θ=m
命题热点三
解析:在南北方向上,帆板静止,所以在此方向上帆船相对于帆板
向北以速度v运动;在东西方向上,帆船静止,帆板向西以速度v运动,
所以在此方向上帆船相对于帆板向东以速度v运动;以帆板为参考
高三物理第二轮复习专题二(第3讲)抛体运动与圆周运动 课件
(视为质点)通过OB段时，得知战机在水平方向做匀速直
线运动，所用时间为t，则战机离开B点的速率为( )
A. x
B. y
t
t
x2 y2 C.
t
x2 4y2 D.
t
【解析】选D。战机的运动轨迹是抛物线，当水平方向
做匀速直线运动时，竖直方向做初速度为零的匀加速
直线运动，则战机到达B点时的水平分速度大小vx=
2.如图所示，船从A点开出后Байду номын сангаас直线AB到达对岸，若AB 与河岸成37°角，水流速度为4 m/s，则船从A点开出 的最小速度为 ( ) A.2 m/s B.2.4 m/s C.3 m/s D.3.5 m/s
【解析】选B。设水流速度为v1，船在静水中的速度为 v2，船沿AB方向航行时，运动的分解如图所示，当v2 与AB垂直时，v2最小，v2 min=v1sin 37°=2.4 m/s，选 项B正确。
(1)认清合速度和分速度。明确与杆或绳相连的物体相 对地面实际发生的运动是合运动。 (2)速度分解方法：绳(杆)端速度一般分解为沿绳(杆) 方向的速度和垂直于绳(杆)方向的速度。绳(杆)两端 沿绳(杆)的方向上的速度大小相等。
【新题速训】 1.“蛟龙号”在下潜过程中遇到水平方向海流的作用， 若水平方向的海流速度越大，则“蛟龙号”( )
【新题速训】1.据悉，我国已在陕西省西安市的阎良机
场建立了一座航空母舰所使用的滑跳式甲板跑道，用来
让飞行员练习在航空母舰上的滑跳式甲板起飞。如图所
示的AOB为此跑道纵截面示意图，其中AO段水平，OB为
抛物线,O点为抛物线的顶点,抛物线过O点的切线水,OB
的水平距离为x，竖直高度为y。某次训练中，观察战机
高考物理二轮专题复习课件专题二 物体的运动2-3
A．此时绳子张力为 T＝3μmg B．此时圆盘的角速度为 ω＝ 2μg r
C．此时 A 所受摩擦力方向沿半径指向圆外 D．此时烧断绳子，A 仍相对盘静止，B 将做离心运动
[答案] ABC
[解析]
A、B 两物体相比，B 物体所需要的向心力较大，
当转速增大时，B 先有滑动的趋势，此时 B 所受的静摩擦力 沿半径指向圆心， A 所受的静摩擦力沿半径背离圆心， C 正确； 当刚要发生相对滑动时，以 B 为研究对象，有 T ＋ μmg＝ 2mω2r，以 A 为研究，有 T－μmg＝ mω2r，由以上两式得 T ＝3μmg，ω＝ 2μg ，A、B 正确；若烧断绳子，则 A、B 的 r
v 点受力 等于零 mg＋F 弹＝m R
v2 F 弹＝0，mg＝m ，v R 恰好过 v＝0，mg＝F 弹在最 即在最高点速 最高点 ＝ Rg， 度不能为零 高点速度可为零
三、易错易混要明了 1．做圆周运动的物体，其向心力一定由沿半径指向圆心 的合外力提供，与切向合力无关。 2．对于竖直平面内的圆周运动，要注意区别“绳模型” 和“杆模型”，两种模型在最高点的临界条件不同。
二、方法技巧要用好 1． 利用天体表面的重力加速度 g 和天体的半径 R 计算天 体质量和密度。 Mm gR2 M 3g 由 G 2 ＝mg，得 M＝ ，ρ ＝ ＝ 。 R G V 4πRG
2．利用天体的卫星：已知卫星的周期 T(或线速度 v)和卫 星的轨道半径 r 计算天体质量和密度。
2 3 4π r GT2 Mm v2 4π2 由 G 2 ＝m ＝mr 2 ，得 M＝ 2 r r T v r G
二、方法技巧要用好 1．解决圆周运动动力学问题的一般步骤 (1)首先要明确研究对象； (2)对其受力分析明确向心力的来源； (3)确定其运动轨道所在的平面、圆心的位置以及半径； (4)将牛顿第二定律应用于圆周运动，得到圆周运动中的
高考物理二轮复习专题一力与运动第3讲抛体运动圆周运动课件
[解析] 小环释放后，v环增加，而v物＝vcosθ(θ为绳与杆间夹角)，v物增大， 由此可知小环刚释放时重物具有向上的加速度，故绳中张力一定大于2mg，A项
正确；小环到达B处时，绳与直杆间的夹角为45°，重物上升的高度h＝( 2 －
1)d，B项正确；将小环速度v环进行正交分解，其分速度与重物上升的速度大小
• (1)合力方向与轨热迹点的一关系运：动物的体合做成曲与线分运解动的轨迹一定夹在合 力方向与速度方向之间，速度方向与轨迹相切，合力方向指向曲线 的“凹”侧。
• (2)速率变化情况判断：合力方向与速度方向的夹角为锐角时， 物体的速率将增大；合力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体的 速率将减小；合力方向与速度方向始终垂直时，物体的速率保持不 变。
• 方法总结
• 平抛(类平抛)运动的求解方法
• (1)基本求法：把平抛(类平抛)运动分解为沿初速度方向的匀速直 线运动和垂直于初速度方向的初速度为零的匀加速直线运动，通过 研究分运动达到研究合运动的目的。
• (2)特殊求法
• ①对于有些问题过抛出点建立适当的直角坐标系，将加速度、初
速度沿坐标轴分解，分别在x、y轴方向上列方程求解。
地面竖直上抛，考虑对称性，上升过程该“力”水平向西，则小球
()
• A．到最高点时，水平方向的加速度和速度均为零
D
• B．到最高点时，水平方向的加速度和速度均不为零
• C．落地点在抛出点东侧
• D．落地点在抛出点西侧
• [解析] A错：将小球竖直上抛的运动分解为水平和竖直两个分 运动。上升阶段，随着小球竖直分速度的减小，其水平向西的力逐 渐变小，因此水平向西的分加速度逐渐变小，小球的水平分运动是 向西的变加速运动，故小球到最高点时水平向西的速度达到最大值， 在最高点速度不为零。B错：小球到最高点时竖直方向的分速度为零， 由题意知小球这时不受水平方向的力，故小球到最高点时水平分加 速度为零。
高三物理二轮专题复习第3讲力与物体的曲线运动(一)——平抛圆周和天体运动PPT课件
点．一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能与重
力势能恰好相等．不计空气阻力．该物块落地时的速度
方向与水平方向的夹角为
()
π
π
π
5π
A. 6
B. 4
C. 3
D. 12
解析 设物体水平抛出的初速度为 v0，抛出时的高度为
h，由题意知12mv20＝mgh，则 v0＝ 2gh，物体落地的竖
直速度 vy＝ 2gh，则落地时速度方向与水平方向的夹角
高考导航
热点突破
满分指导
专题提升训练
1．(2014·高考押题卷六)2013年7月7日
第3讲 力与物体的曲线运动（一） ——平抛、圆周和天体运动
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热点突破
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专题提升训练
1．(2012·福建卷，16)一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆
周运动，其线速度大小为v.假设宇航员在该行星表面上
用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力，物体静止
时，弹簧测力计的示数为N.已知引力常量为G，则这颗
D．GM＝4πT2r3
解析 太阳对行星的万有引力提供向心力，即GMr2m＝
m4Tπ2 2r，整理可得 GM＝4Tπ2 2r3，故 A 正确．
答案 A
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热点突破
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专题提升训练
3．(2014·福建卷，14)若有一颗“宜居”行星，其质量为地球
的p倍，半径为地球的q倍，则该行星卫星的环绕速度是
tan
θ＝vv0y＝
22gghh＝1，则
π θ＝ 4 ，选项
B
正确．破
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专题提升训练
5．(2014·新课标全国卷Ⅱ，18)假设地球可视为质量均匀分
高考物理二轮复习 专题一 力与运动 第3讲 力与物体的
定律，而牛顿发现了万有引力定律。 答案 B
2.(多选)(2016·全国卷Ⅰ，18)一质点做匀速直线运动，现对其施 加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则( ) A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同 B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直 C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同 D.质点单位时间内速率的变化量总是不变
B.a＝2mgmRR－W
C.N＝3mgRR－2W
D.N＝2（mgRR－W）
解析 质点 P 下滑过程中，重力和摩擦力做功，根据动能定理可 得 mgR－W＝12mv2，根据公式 a＝vR2，联立可得 a＝2（mgmRR－W）， A 正确，B 错误；在最低点，重力和支持力的合力充当向心力，根 据牛顿第二定律可得，N－mg＝ma，代入可得，N＝3mgRR－2W， C 正确，D 错误。 答案 AC
5.(2016·全国卷Ⅰ，17)利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使
地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，目前地球同步卫星
的轨道半径约为地球半径的6.6倍，假设地球的自转周期变小，
若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最
小值约为( )
A.1 h
B.4 h
C.8 h
D.16 h
解析 地球自转周期变小，卫星要与地球保持同步，则卫星的公 转周期也应随之变小，由开普勒第三定律Tr32＝k 可知卫星离地球的 高度应变小，要实现三颗卫星覆盖全球的目的，则卫星周期最小 时，由数学几何关系可作出他们间的位置关系如图所示。
4.(多选)(2016·全国卷Ⅲ，20)如图2，一固定容 器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平
高三物理二轮复习 专题一 力和运动 第3讲 抛体运动和圆周运动
3．平抛(类平抛)运动的两个推论 (1)如图甲所示，物体任意时刻速度方向的反向延长线一 定通过此时水平位移的中点。
(2)如图乙所示，在任意时刻任意位置处，速度方向与水 平方向的夹角为θ，位移方向与水平方向的夹角为α，则有tan θ＝2tan α。
1.[多选](2015·吉林模拟)如图所示，A、D 分别是斜面 的顶端、底端，B、C 是斜面上的两个点，AB＝BC＝CD， E 点在 D 点的正上方，与 A 等高。从 E 点以一定的水平速 度抛出质量相等的两个小球，球 1 落在 B 点，球 2 落在 C 点，关于球 1 和球 2 从抛出到落在斜面上的运动过程( )
[答案] B
2.[多选](2015·连云港模拟)如图所示，一块橡皮用细线 悬挂于O点，用钉子靠着线的左侧沿与水平方向成30°角的 斜面向右上以速度v匀速运动，运动中始终保持悬线竖直， 下列说法正确的是( )
A．橡皮的速度大小为 2v B．橡皮的速度大小为 3v C．橡皮的速度与水平方向成60°角 D．橡皮的速度与水平方向成45°角
考点2 平抛(类平抛)运动的规律:本考点是高考的重点， 考向涉及牛顿运动定律及带电粒子在电场中的运动。
1．平抛运动的规律 (1)沿水平方向做匀速直线运动：vx＝v0，x＝v0t。 (2)沿竖直方向做自由落体运动：vy＝gt，y＝12gt2。
2．类平抛运动与平抛运动处理方法相似 分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直初速度方向 的初速度为零的匀加速直线运动。
1．如图所示，物体A、B经无摩擦的定滑轮用细线连在 一起，A物体受水平向右的力F的作用，此时B匀速下降，A 水平向左运动，可知( )
A．物体A做匀速运动 B．物体A做加速运动 C．物体A所受摩擦力逐渐增大 D．物体A所受摩擦力不变
高三物理二轮复习 第三部分力和物体的运动精品课件 大纲人教
第10天 力和物体的运动 知识规律导图
力 和 运 动
力 和 运 动
12．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的条件是什么？ 带电粒子在电场、磁场和重力场中做匀速圆周运动 的条件是什么？ 答案 (1)带电粒子垂直进入匀强磁场，粒子才能做 匀速圆周运动． (2)带电粒子垂直进入匀强磁场，且带电粒子的重力 和电场力的合力为零．
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•1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 •2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 •3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 •4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 •5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 •6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2022年1月2022/1/292022/1/292022/1/291/29/2022 •7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2022/1/292022/1/29January 29, 2022 •8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2022/1/292022/1/292022
高三物理二轮复习 专题二 直线运动和牛顿运动定律课件
v0 t1
，下降
过程中的加速度大小为a2＝
v1 t1
.物块在上升和下降过程中，由牛顿第二定
律得mgsin θ＋f＝ma1，mgsin θ－f＝ma2，由以上各式可求得sin θ＝
v02＋t1gv1，滑动摩擦力f＝mv20－t1 v1，而f＝μFN＝μmgcos θ，由以上分析可
知，选项A、C正确．由v－t图象中横轴上方的面积可求出物块沿斜面
上滑的最大距离，可以求出物块沿斜面向上滑行的最大高度，选项D正
确． 答案 ACD
高题频组考冲点关高频考点一 图象问题
命题视角
题组冲关
1 ． 一 物 体 从 静 止 开 始 做 直 线由 运运动 a－动，t图，然象后可做知匀：加该速物运体动先，做最加后速做度加增速大度的减加小速的 其加速度随时间变化的a－t图加象速如运图动．A选项中的v－t图象说明：该物体先 所示．在下列v－t图象中，可做能匀正加确速直线运动，然后做匀速直线运动，最后
高三物理二轮复习
直线运动和牛顿运动定律
考
高频考点一 图象问题
点 高频考点二 匀变速直线运动规律的应用
高频考点三 用牛顿第二定律解决连接体问题
微网构建
核心再现
知识 规律
(1)匀变速直线运动规律公式的两性． ①条件性：物体必须做匀变速直线运动．
②矢量性：公式都是矢量式．
(2)牛顿第二定律的“四性”． ①矢量性：F＝ma是矢量式，a与F同向． ②瞬时性：力与加速度同时产生，同时变化．
高题频组考冲点关高频考点一 图象问题
视角二 图象的应用 命题视角
题组冲关
[例2] (2015·高考新课标全国卷Ⅰ)(多选)如图(a)，一物块在t＝0时刻滑 上一固定斜面，其运动的v－t图线如图(b)所示．若重力加速度及图中的 v0、v1、t1均为已知量，则可求出( )
高三物理二轮复习课力与物体的曲线运动.ppt
视。
核心知识
考点精题
命题热点
考题统计
命题规律
2011 卷,19;2014 近几年高考命题点主要有:①
Байду номын сангаас第4
热点一 天体运动 问题
Ⅰ卷,19;2015Ⅰ
卷,21;
2016Ⅰ 卷,17;2017Ⅱ
匀变速直线运动规律及其公
式、图象。②力的合成与分解、 共点力的平衡。③牛顿运动定
律与匀变速直线运动规律及其
讲
衡。③牛顿运动定律与匀变速直线
运动规律及其公式、图象的综合。
④牛顿运动定律、力的合成与分
解、抛体运动和圆周运动的综合。
的曲
⑤万有引力定律及其应用。主要以
线运 动 热点三
圆周运动 问题
2014Ⅰ 卷,20;2017Ⅱ
卷,14
选择题的形式出现。 近几年对万有引力、宇宙速度的直 接考查不是很多,但作为高中物理 的基础性内容,备考时应予以重
核心知识
考点精题
命题热点
考题统计 命题规律
热点一 运动的合 成与分解
2011 卷,20;
2015Ⅱ卷,24
近几年高考命题点主要有:①匀变
速直线运动规律及其公式、图象。
②力的合成与分解、共点力的平
第3 讲 力与 物体
热点二 平抛(类平 抛)运动的 规律
2012 卷,15;
2015Ⅰ卷,18; 2017Ⅰ卷,15
卷,19
公式、图象的综合。④牛顿运
万有 热点二
动定律、力的合成与分解、抛
引力 中心天体 与航 质量和密
2014Ⅱ卷,18
体运动和圆周运动的综合。⑤
万有引力定律及其应用。主要
天 度的估算
轮复习(新人教版) 第1部分 第2章 第3讲 课时10 昼夜交替 沿地表水平运动物体的运动方向的偏转
第3讲 地球运动的地理意义[课程标准] 结合实例，说明地球运动的地理意义。
[体系架构][素养考查] 1.综合思维：结合地球自转的特点，解释昼夜交替、产生时差的原因；结合地球公转示意图，说明昼夜长短、正午太阳高度的变化规律。
2.地理实践力：联系实际进行相关的时间计算和日期判断；运用地表水平运动物体方向发生偏转的规律，解释相关自然现象；解释四季和五带的成因及意义。
3.区域认知：结合区域位置，进行区域间的时差计算；结合图文材料，认识不同地区昼夜长短、正午太阳高度的特征。
课时10 昼夜交替 沿地表水平运动物体的运动方向的偏转一、昼夜交替1．概念(1)昼半球：向着太阳的半球是白昼，称为昼半球。
(2)夜半球：背着太阳的半球是黑夜，称为夜半球。
(3)晨昏线(圈)：昼半球和夜半球的分界线(圈)。
晨昏线晨线 自西向东，由夜半球到昼半球的分界线，晨线上正值日出 昏线自西向东，由昼半球到夜半球的分界线，昏线上正值日落2．昼夜交替的原因：地球不停地自转。
3．昼夜交替的周期：1个太阳日，即24小时。
这样的周期长短适宜，有利于生命有机体的生存和发展。
昼夜现象和昼夜交替(1)昼夜现象是一个静止的概念，主要是由于地球的不透光性决定的。
昼夜交替是一个动态概念，它主要是由地球自转这一运动而产生的。
(2)昼夜的形成与地球运动无关。
如果地球不自转只公转，也有昼夜交替现象，只不过周期为一年。
二、沿地表水平运动物体的运动方向的偏转 1．偏转规律⎩⎪⎨⎪⎧北半球向右偏转南半球向左偏转赤道上没有偏转2．地转偏向力：促使物体水平运动方向产生偏转的力。
地转偏向力只改变水平运动物体的运动方向，不影响其速度。
3．地转偏向力的应用：河流沿岸人类活动的选址受地转偏向力的影响，北半球河流冲蚀右岸，在左岸淤积，故港口、防洪堤坝一般建于右岸，聚落、挖沙场宜选在左岸。
河流侵蚀岸的判断(1)平直河道：受地转偏向力影响，北半球河流右岸侵蚀、左岸堆积，南半球河流左岸侵蚀、右岸堆积。
高中物理大二轮物理复习专题目录
二轮物理
选择题48分专练(一) 选择题48分专练(二) 实验题15分专练(一) 实验题15分专练(二) 计算题32分专练(一) 计算题32分专练(二) 选考题15分专练(一) 选考题15分专练(二)
第二部分 考前冲刺增分练
二轮物理
小卷冲刺抢分练(一)——(8＋2实验) 小卷冲刺抢分练(二)——(8＋2实验) 小卷冲刺抢分练(三)——(8＋2计算) 小卷冲刺抢分练(四)——(8＋2计算) 高考模拟标准练
大二轮专题复习与测试
物理
二轮物理
第一部分 专题一 力与运动 第1讲 物体的平衡 考向一 力学中的平衡问题 考向二 电学中的平衡问题 考向三 平衡中的临界极值问题 第2讲 牛顿运动定律和直线运动 考向一 运动图象的理解及应用 考向二 匀变速直线运动应用规律 考向三 牛顿运动定律的综合应用
专题整合突破
二轮物理
第2讲 电学实验与创新 考向一 电表改装与读数、多用电表原理与使用 考向二 以伏安法测电阻为核心的实验 考向三 以测电源电动势和内阻为核心的实验 考向四 电学创新设计实验
二轮物理
专题七 选考部分 第1讲 (选修3－3) 分子动理论、气体及热力学定律 考向一 热学基础知识与气体实验定律的组合 考向二 热学基础知识、热力学定律与气体定律的组合 第2讲 (选修3－4) 机械振动和机械波 光 电磁波 考向一 振动(或波动)与光的折射、全反射的组合 考向二 光学基础知识与波动(或振动)的组合 考向三 电磁波、光学、波动(或振动)的组合
二轮物理
第三部分 一、物理学史和物理思想方法 (一)高中物理的重要物理学史 (二)高中物理的重要思想方法 二、高考必知的五大解题思想 (一)守恒的思想 (二)等效的思想 (三)分解的思想 (四)对称的思想 (五)数形结合的思想
高考物理二轮复习第3讲 力与曲线运动-教学文档
高考物理二轮复习第3讲力与曲线运动
高三二轮复习正当时，根据自我总结和学生反馈，将二轮复习主讲内容（方法和易错或常考知识）共11讲进行罗列优化，以备后用。
一、曲线运动
关注F、v、轨迹：
1、F指向轨迹弯曲内侧；
2、v在轨迹的切线上
3、F、v夹角大于90o时减速，小于90o时加速度。
二、平抛运动
1、条件：v0⊥mg；
2、处理方法
（1）分运动规律：
沿v0方向：匀速直x=v0t线；
沿mg方向：
（2）分合运动规律：
构建速度矢量△、位移矢量△，应用勾股定理、三角函数，tanθ（速度方向角）=2tanα（位移方向角）（即速度方向反射延长线过水平位移的中点）。
三、圆周运动
1、物理量间关系：
（1）
（2）T=2π/ω=1/f=1/n；
2、匀速圆周：
（1）合力提供向心力（列举生活中匀速圆周、天体圆周、带电粒子在磁场中圆周）；
（2）需（通常通过调节v，打破供需平衡，出现离心或向心运动（趋势），常求极值状态）。
3、变速圆周：
（1）某一位置：向心力方程（严格写成形式）
（2）两位置间：动能定理；
（3）临界状态：重力方向所在的直径两端，最低点存在vmax，最高点存在vmin（绳杆模型有不同）。
高考物理二轮复习 专题一 力与运动 第3讲 牛顿运动定律的理解和应用名师讲练
第3讲牛顿运动定律的理解和应用[选考考点分布]章知识内容考试要求历次选考统计必考加试2015/102016/042016/102017/042017/11牛顿运动定律牛顿第一定律c牛顿第二定律d d 19 19 19力学单位制b 1 2 1 2 牛顿第三定律c c 19牛顿运动定律应用d d 19 19 19 19超重与失重b12考点一牛顿运动定律的有关辨析1．(2017·浙江11月选考·2)在国际单位制中，属于基本量及基本单位的是( )A．质量，千克B．能量，焦耳C．电阻，欧姆D．电量，库仑答案 A解析国际基本物理量有：质量，长度，时间，电流，发光强度，热力学温度，物质的量，故选A.2．(2017·浙江4月选考·1)下列物理量及对应的国际单位制单位符号，正确的是( ) A．力，kg B．功率，JC．电场强度，C/N D．电压，V答案 D解析力的国际单位是N，功率的国际单位是W，电场强度的国际单位是N/C，电压的国际单位是V，所以正确答案为D.3．(2016·浙江10月学考·2)下列均属于国际制基本单位的是( )A．m、N、J B．m、kg、JC．m、kg、s D．kg、m/s、N答案 C4．(人教版必修1P70第1至3题改编)下面对牛顿第一定律和惯性的分析正确的是( ) A．飞机投弹时，如果当目标在飞机的正下方时投下炸弹，能击中目标B．地球自西向东转，你向上跳起来后，不会落到原地C．安全带的作用是防止汽车刹车时由于惯性作用发生危险D．有的同学说，向上抛出的物体，在空中向上运动时，肯定受到了向上的作用力答案 C5．(人教版必修1P81“实验”改编) 把A、B两个弹簧测力计连接在一起，B的一端固定，用手拉测力计A，如图1，则( )图1A．A拉B的力小于B拉A的力B．A拉B的力大于B拉A的力C．A拉B的力与B拉A的力是一对平衡力D．A拉B的力与B拉A的力是一对相互作用力答案 D解析根据牛顿第三定律，相互作用的两个物体间的作用力大小相等、方向相反．A、B间的力为相互作用力，故D项正确．6．伽利略和牛顿都是物理学发展史上最伟大的科学家，巧合的是，牛顿就出生在伽利略去世后第二年．下列关于力和运动关系的说法中，不属于他们观点的是( )A．自由落体运动是一种匀变速直线运动B．力是使物体产生加速度的原因C．物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性D．力是维持物体运动的原因答案 D7. 课间休息时，一位男生跟一位女生在课桌面上扳手腕比力气，结果男生把女生的手腕压倒到桌面上，如图2所示，对这个过程中作用于双方的力，描述正确的是( )图2A．男生扳女生手腕的力一定比女生扳男生手腕的力大B．男生扳女生手腕的力与女生扳男生手腕的力一样大C．男生扳女生手腕的力小于女生臂膀提供给自己手腕的力D．男生扳女生手腕的力与女生臂膀提供给自己手腕的力一样大答案 B解析根据牛顿第三定律，男生扳女生手腕的力与女生扳男生手腕的力大小相等．8．如图3所示，有人用一簇气球使一座小屋成功升空．当小屋加速上升时，它受到的拉力与重力的关系是( )图3A．一对平衡力B．作用力和反作用力C．拉力小于重力D．拉力大于重力答案 D解析因加速上升，所以拉力大于重力．1.力的作用效果是改变物体的运动状态，而不是维持物体的运动状态．2．惯性是物体的固有属性，质量是惯性大小的唯一量度．惯性的两种表现形式：(1)物体在不受外力或所受的合外力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变(静止或匀速直线运动)．(2)物体受到外力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度，惯性大，物体的运动状态较难改变；惯性小，物体的运动状态易改变．3．国际单位制规定了七个基本物理量，分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、发光强度、物质的量．它们在国际单位制中的单位称为基本单位，而通过物理量之间的关系式推导出来的物理量单位叫做导出单位． 4．牛顿第二定律的五性五性⎩⎪⎨⎪⎧矢量性→F ＝ma 是矢量式，a 与F 同向瞬时性→a 与F 对应同一时刻因果性→F 是产生a 的原因同一性⎩⎪⎨⎪⎧ a 、F 、m 对应同一个物体a 、F 、m 统一使用SI 制单位独立性→每一个力都可以产生各自的加速度考点二 牛顿运动定律的应用1. 如图4所示，小车向右做匀加速直线运动的加速度大小为a ，bc 是固定在小车上的水平横杆，物块M 穿在杆上，M 通过细线悬吊着小铁球m ，M 、m 均相对小车静止，细线与竖直方向的夹角为θ.若小车的加速度逐渐增大到3a 时，M 、m 仍与小车保持相对静止，则()图4A ．细线与竖直方向的夹角增加到原来的3倍B ．细线与竖直方向夹角的正弦值增加到原来的3倍C ．细线的拉力增加到原来的3倍D ．M 受到的摩擦力增加到原来的3倍 答案 D解析 小球受重力和细线的拉力，沿水平和竖直方向正交分解，得F T sin θ＝ma ，F T cos θ＝mg ，则a ＝g tan θ，所以加速度增大到3a 时，细线与竖直方向夹角的正切值增加到原来的3倍，选项A 、B 错误；由以上分析知，细线水平分力增到原来的3倍，但竖直分力等于小球重力不变，所以实际细线的拉力不会增大到原来的3倍，选项C 错误；对M 和m 整体受力分析F f ＝(M ＋m )a ，故M 受到的摩擦力增加到原来的3倍，选项D 正确．2．(2017·稽阳联谊学校8月联考)下列情景中哪个不是失重造成的结果( )A ．天宫二号内部的物品可以飘在空中B ．汽车快速过拱形桥时，司机感觉到自己对座位的压力小了C ．电梯从十楼向下启动时，人感觉轻飘飘的D ．小朋友放飞气球，气球飘飘荡荡飞上了天空 答案 D解析 A 、B 、C 都是失重或完全失重造成的，只有D 是因为浮力大于重力造成的，因此D 正确．3. (2016·温州市联考)如图5所示，a 、b 两小球用细线连接，通过一轻质弹簧悬挂在天花板上，a 、b 两球的质量分别为m 和2m ，在细线烧断瞬间，a 、b 两球的加速度分别为(取向下为正方向)( )图5A ．0，gB ．－g ，gC ．－2g ，gD ．2g,0答案 C解析 在细线烧断之前，a 、b 可看成一个整体，由二力平衡知，弹簧弹力等于整体重力，故弹簧弹力方向向上，大小为3mg .当细线烧断瞬间，弹簧的形变量不变，故弹力不变，故a 受向上3mg 的弹力和向下mg 的重力，故加速度a a ＝3mg －mgm＝2g ，方向向上．对b 而言，细线烧断后只受重力作用，故加速度a b ＝2mg2m ＝g ，方向向下．取向下为正方向，有a a ＝－2g ，a b＝g .故选项C 正确．4. (2016·浙江北仑中学期中)如图6所示，光滑水平面上，水平恒力F 拉小车和木块一起做匀加速直线运动，小车质量为M ，木块质量为m ，它们的共同加速度为a ，木块与小车间的动摩擦因数为μ.则在运动过程中( )图6A ．木块受到的摩擦力大小一定为μmgB ．木块受到的合力大小为(M ＋m )aC．小车受到的摩擦力大小为mF m＋MD．小车受到的合力大小为(m＋M)a答案 C解析木块与小车共同加速，木块受到静摩擦力，由牛顿第二定律F f＝ma，A、B错误；小车受到的合外力为Ma，D错误；对小车和木块整体：F＝(M＋m)a，对木块：F f＝ma＝m FM＋m，由牛顿第三定律得小车受到的摩擦力也为mFM＋m.5．(2017·嵊州市高级中学期末)已知雨滴在空中运动时所受空气阻力F阻＝kr2v2，其中k为比例系数，r为雨滴半径，v为其运动速率．t＝0时，雨滴由静止开始下落，加速度用a表示．落地前雨滴已做匀速运动，速率为v0.下列图象中不正确的是( )答案 D解析由mg－F阻＝ma得，雨滴先加速下落，随着v增大，阻力F阻增大，a减小，a＝0时，v＝v0不再变化，故A、B正确；又mg＝kr2v0 2，v0 2＝mgkr2，又m＝43πρr3得v0 2＝4πρg3kr，即v0 2与r成正比关系，即C正确，D错误．6．(2017·温州市十校高三期末)如图7甲所示，是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，中间的“·”表示人的重心．图乙是根据传感器画出的F－t图线．两图中a～g各点均相对应，其中有几个点在甲图中没有画出，图乙中a、c、e点对应的纵坐标均为700 N．取重力加速度g＝10 m/s2.请根据这两个图所给出的信息，判断下面说法中正确的是( )甲乙图7A．此人重心在b点时处于超重状态B．此人重心在c点时的加速度大小大于在b点时的加速度大小C．此人重心在e点时的加速度大小大于在a点时的加速度大小D．此人重心在f点时的脚刚好离开传感器答案 D解析由题图知a、c、e点处对应的F＝G，故加速度等于0，b点处F＜G，处于失重状态．1.只要物体有向上或向下的加速度，物体就处于超重或失重状态，与物体向上运动还是向下运动无关．2．加速度与合外力具有瞬时对应关系，二者总是同时产生、同时变化、同时消失．3．受力分析中的突变问题(1)轻绳、轻杆和接触面的弹力可以突变．(2)弹簧、橡皮筋的弹力不可以突变．4．连接体问题的分析思路(1)若系统内各物体具有相同的加速度，且要求物体间的相互作用力时，一般“先整体求加速度，后隔离求内力”．(2)若系统内各个物体的加速度不相同，又需要知道物体间的相互作用力，往往把各个物体从系统中隔离出来，分析各个物体的受力情况和运动情况，并分别应用牛顿第二定律列出方程求解．考点三动力学的两类基本问题1．(2017·浙江4月选考·19)如图8所示，游船从某码头沿直线行驶到湖对岸，小明对过程进行观测并记录数据如下表：图8运动过程运动时间运动状态匀加速运动0～40 s初速度v0＝0；末速度v＝4.2 m/s匀速运动40～640 s v＝4.2 m/s匀减速运动640～720 s 靠岸时v 1＝0.2 m/s(1)求游船匀加速运动过程中加速度大小a 1及位移大小x 1；(2)若游船和游客的总质量M ＝8 000 kg ，求游船匀减速运动过程中所受的合力大小F ； (3)求游船在整个行驶过程中的平均速度大小． 答案 (1)0.105 m/s 284 m (2)400 N (3)3.86 m/s 解析 (1)由运动学公式a 1＝Δv Δt＝0.105 m/s 2位移x 1＝12a 1t 2＝84 m(2)减速运动过程中加速度大小a 2＝|v 1－v |t 3＝0.05 m/s 2由牛顿第二定律得F ＝Ma 2＝400 N(3)位移x ＝0＋v 2t 1＋vt 2＋v ＋v 12t 3＝2 780 m平均速度v ＝x t≈3.86 m/s.2. (2016·浙江10月学考·19)如图9所示在某段平直的铁路上，一列以324 km/h 高速行驶的列车在某时刻开始匀减速行驶，5 min 后恰好停在某车站，并在该站停留4 min ，随后匀加速驶离车站，经8.1 km 后恢复到原速324 km/h.(g 取10 m/s 2)图9(1)求列车减速时的加速度大小；(2)若该列车总质量为8.0×105kg ，所受阻力恒为车重的0.1倍，求列车驶离车站加速过程中牵引力的大小；(3)求列车从开始减速到恢复原速这段时间内的平均速度大小． 答案 见解析解析 (1)列车的速度为324 km/h ＝90 m/s ，经过5 min ＝300 s 停下，所以加速度大小为a ＝Δv t ＝90－0300m/s 2＝0.3 m/s 2(2)F f ＝0.1mg ，根据牛顿第二定律，F －0.1mg ＝ma ′v 2＝2a ′x ′解得a ′＝0.5 m/s 2 ，则F ＝1.2×106N (3)根据(2)可知，重新加速时间为t ′＝v a ′＝900.5s ＝180 s 减速过程中通过的位移x ＝v2t ＝45×300 m＝13 500 m所以整个过程的平均速度v ＝x ＋x ′t 总＝13 500＋8 100300＋240＋180m/s ＝30 m/s. 3. (2016·浙江4月学考·19)如图10是上海中心大厦，小明乘坐大厦快速电梯，从底层到达第119层观光平台仅用时55 s ．若电梯先以加速度a 1做匀加速运动，达到最大速度18 m/s.然后以最大速度匀速运动，最后以加速度a 2做匀减速运动恰好到达观光平台．假定观光平台高度为549 m ，取g ＝10 m/s 2.图10(1)若电梯经过20 s 匀加速达到最大速度，求加速度a 1及上升高度h ；(2)在(1)问中的匀加速上升过程中，若小明的质量为60 kg ，求小明对电梯地板的压力； (3)求电梯匀速运动的时间．答案 (1)0.9 m/s 2180 m (2)654 N ，方向竖直向下 (3)6 s解析 (1)由运动学公式可得a 1＝v m t 1＝1820m/s 2＝0.9 m/s 2h ＝12a 1t 1 2＝12×0.9×202m ＝180 m(2)根据牛顿第二定律可得F N －mg ＝ma 1则F N ＝mg ＋ma 1＝654 N 根据牛顿第三定律得小明对地板的压力F N ′＝F N ＝654 N ，方向竖直向下(3)设匀速运动时间为t 0，运动的总时间为t ，由v －t 图象可得H ＝12(t ＋t 0)v m解得t 0＝6 s.4. (人教版必修1P86例2)如图11所示，一个滑雪的人，质量m ＝75 kg ，以v 0＝2 m/s 的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ＝30°，t ＝5 s 的时间内滑下的路程x ＝60 m ，g ＝9.8 m/s 2，求滑雪人受到的阻力(包括摩擦力和空气阻力)大小．图11答案 67.5 N解析 由x ＝v 0t ＋12at 2得a ＝4 m/s 2，又由牛顿第二定律mg sin θ－F 阻＝ma 得F 阻＝mg sin θ－ma ＝67.5 N.5．(2017·浙江“七彩阳光”联考)2017年1月25日，在中央电视台播出的“2016年度科技盛典”节目中，海军电力工程专家马伟明院士表示正在研制“国产003型航母电磁弹射器”(如图12所示)．它是由电磁弹射车给飞机一个辅助作用力，使飞机在较短的直跑道上获得较大的速度．假定航母处于静止状态，质量为M 的飞机利用电磁弹射器起飞，飞机在t 0时刻从静止开始在跑道上做匀加速运动，在t 1时刻获得发射速度v .此过程中飞机发动机的推力恒为F ，阻力恒为f .问：图12(1)电磁弹射车对飞机的辅助推力多大？(2)若在t 1时刻突然接到飞机停止起飞的命令，立刻将该飞机的推力和电磁弹射车的辅助推力同时反向但大小不变．要使飞机能安全停止，则飞行甲板L 至少多长？ 答案 (1)Mvt 1－t 0－F ＋f (2)v (t 1－t 0)2＋Mv 2(t 1－t 0)4f (t 1－t 0)＋2Mv解析 (1)设飞机在加速过程中加速度为a 1，由运动学公式得a 1＝v －v 0Δt ，即a 1＝v t 1－t 0① 由牛顿第二定律可得F －f ＋F 辅＝Ma 1② 由①②可得F 辅＝Mvt 1－t 0－F ＋f .(2)飞机在加速过程中滑行的距离s 1为s 1＝v Δt ＝v (t 1－t 0)2 ③设飞机在减速过程中加速度为a 2，由牛顿第二定律得－F －f －F 辅＝Ma 2 ④飞机在减速过程中滑行的距离为s 2，由运动学公式v t 2－v 0 2＝2ax 可得s 2＝－v 22a 2 ⑤由①②④⑤可得s 2＝Mv 2(t 1－t 0)4f (t 1－t 0)＋2Mv要使飞机能安全停止，则飞行甲板长L 至少为L ≥s 1＋s 2＝v (t 1－t 0)2＋Mv 2(t 1－t 0)4f (t 1－t 0)＋2Mv.1.以加速度为“桥梁”，由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解，具体逻辑关系如下：2．解答动力学两类问题的基本程序(1)明确题目中给出的物理现象和物理过程的特点．(2)对研究对象进行受力分析和运动过程分析，并画出示意图．(3)应用牛顿运动定律和运动学公式求解，通常先用表示相应物理量的符号进行运算，解出所求物理量的表达式，然后将已知物理量的数值及单位代入，通过运算求结果．考点四 用动力学方法解决传送带问题1. 如图13所示，电动传送带以恒定速度v 0＝1.2 m/s 运行，传送带与水平面的夹角α＝37°，现将质量m ＝20 kg 的物品箱轻放到传送带底端，经过一段时间后，物品箱被送到高h ＝1.8 m 的平台上，已知物品箱与传送带间的动摩擦因数μ＝0.85，不计其他损耗，则每件物品箱从传送带底端送到平台上，需要多长时间？(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2)图13答案 3.25 s解析 物品箱刚放到传送带上时做匀加速运动，当速度达到v 0时，与传送带一起做匀速运动到平台．物品箱刚放上去时，根据牛顿第二定律有μmg cos α－mg sin α＝ma ，解得a ＝0.8 m/s 2. 从静止到与传送带共速所用时间t 1＝v 0a ＝1.20.8s ＝1.5 s ， 沿斜面向上的位移x ＝v 02t 1＝0.9 m. 物品箱随传送带匀速运动到达平台的时间为t 2＝l －x v 0＝ 1.8sin 37°－0.91.2s ＝1.75 s ， 总时间为t ＝t 1＋t 2＝3.25 s.2．如图14甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v 1运行，初速度大小为v 2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A 处滑上传送带．若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v －t 图象(以地面为参考系)如图乙所示．已知v 2>v 1，则( )图14A ．t 2时刻，小物块离A 处的距离达到最大B ．t 2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C ．0～t 2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D ．0～t 3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用答案 B解析 t 1时刻小物块向左运动到速度为零，离A 处的距离达到最大，故A 错误；t 2时刻前小物块相对传送带向左运动，之后相对静止，故B 正确；0～t 2时间内，小物块受到的摩擦力方向始终向右，故C错误；t2～t3时间内小物块不受摩擦力作用，故D错误．3. (2017·浙江余姚中学高三上期中)如图15所示，传送带的水平部分AB是绷紧的，当传送带不运转时，滑块从斜面顶端由静止下滑，通过AB所用时间为t1，从B端飞出时速度大小为v1.若传送带沿逆时针方向运转，滑块同样从斜面顶端由静止下滑，通过AB所用时间为t2，从B端飞出时速度大小为v2，则( )图15A．t1＝t2，v1＝v2B．t1＜t2，v1＞v2C．t1＞t2，v1＞v2D．t1＝t2，v1＞v2答案 A解析在两种情况下，滑块到达A点的初速度相等，在传送带上都做匀减速直线运动，加速度大小相等，根据速度位移公式知，到达B端的速度相等，即v1＝v2，结合速度时间公式知，t1＝t2，故A正确，B、C、D错误．1.在确定研究对象并进行受力分析之后，首先判定摩擦力突变(含大小和方向)点，给运动分段．(1)传送带传送的物体所受摩擦力，不论是其大小的突变，还是其方向的突变，都发生在物体的速度与传送带速度相等的时刻．(2)物体在传送带上运动时的极值问题，不论是极大值，还是极小值，也都发生在物体速度与传送带速度相等的时刻．(3)v物与v传相同的时刻是运动分段的关键点．2．判定运动中的速度变化(相对运动方向和对地速度变化)的关键是v物与v传的大小与方向，二者的大小和方向决定了此后的运动过程和状态．3．考虑传送带长度——判定到达临界状态之前是否滑出以及物体与传送带共速以后物体是否一定与传送带保持相对静止一起做匀速运动．专题强化练(限时：35分钟)1．(2017·杭州市四校联考)同学们知道物理学中力的单位是“N”，但“N”是一个导出单位，如果用国际制基本单位表示，下列正确的是( )A．kg·m/s2B．kg·m/sC．kg2·m/s D．kg·m2/s答案 A2．(2017·温州市九校高三上学期期末)根据图1，下列关于运动和力的叙述正确的是( )图1A．图甲中，运动员在弯道处，若地面摩擦力突然消失，他将沿着半径方向“离心”而去B．图乙中，在碗里做匀速圆周运动的小球受到的合外力是恒力C．图丙中，在水平直跑道上减速运动的航天飞机，伞对飞机的拉力大于飞机对伞的拉力D．图丁中，人在体重计上站起的瞬间指针示数会变大答案 D解析A中摩擦力消失，由于惯性，他将沿切线方向飞出；B中小球受到的合外力大小不变，但方向变化，故是变力；C中由相互作用力的关系，伞对飞机的拉力等于飞机对伞的拉力；D 中站起瞬间有向上的加速度，人对体重计的压力大于重力，故示数会变大．3. (2017·浙江名校协作体模拟)如图2所示是我国一种传统的民族体育项目“押加”，实际上相当于两个人拔河，如果绳的质量不计，且保持水平，甲、乙两人在“押加”比赛中甲获胜，则下列说法中正确的是( )图2A．甲对乙的拉力始终大于乙对甲的拉力B．甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力C．只有当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小才等于乙对甲的拉力大小D．甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力答案 D解析由作用力与反作用力的关系知，D正确．4．(2016·宁波市效实中学期中)如图3所示，物体P置于光滑的水平面上，用轻细线跨过质量不计的光滑定滑轮连接一个重力G＝10 N的重物Q，物体P向右运动的加速度为a1；若细线下端不挂重物，而用F＝10 N的力竖直向下拉细线下端，这时物体P的加速度为a2，则( )图3A．a1＜a2B．a1＝a2C．a1＞a2D．条件不足，无法判断答案 A解析左图：对PQ整体G＝(m P＋m Q)a1，右图：对P物体F＝m P·a2，由F＝G＝10 N知a1＜a2.5．(2017·浙江“七彩阳光”联考)某日，小华在乘坐电梯的时候，由于电梯出现故障，小华和电梯一起自由下落，关于此下落过程，下列说法正确的是( )A．小华会撞到电梯的天花板B．小华只受两个力的作用C．小华对电梯地板的压力为零D．小华处于超重状态答案 C解析自由下落属于完全失重状态，故小华对电梯地板的压力为零．6．(2017·温州市9月选考)2017年6月5日，温州司乘人员(包括后排)不系安全带都将被罚款，假定某次紧急刹车时，由于安全带的作用，质量为70 kg的乘员获得约6 m/s2的加速度，则安全带对乘员的作用力约为( )A．200 N B．400 NC．600 N D．800 N答案 B7．如图4所示，物块1、2间用刚性轻质杆连接，物块3、4间用轻质弹簧相连，物块1、3质量均为m，物块2、4质量均为M，两个系统均置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．现将两木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，物块1、2、3、4的加速度大小分别为a1、a2、a3、a4.重力加速度大小为g，则有( )图4A ．a 1＝a 2＝a 3＝a 4＝0B ．a 1＝a 2＝a 3＝a 4＝gC ．a 1＝a 2＝g ，a 3＝0，a 4＝m ＋M M gD ．a 1＝g ，a 2＝m ＋M m g ，a 3＝0，a 4＝m ＋M M g 答案 C解析 在抽出木板的瞬间，物块1、2与刚性轻质杆连接处的形变立即消失，受到的合力均等于各自重力，所以由牛顿第二定律知a 1＝a 2＝g ；而物块3、4间的轻质弹簧的形变还来不及改变，此时弹簧对物块3向上的弹力大小和对物块4向下的弹力大小仍为mg ，因此物块3满足mg ＝F ，a 3＝0；由牛顿第二定律得物块4满足a 4＝F ＋Mg M ＝m ＋M Mg ，所以C 正确． 8．(2017·浙江“9＋1”高中联盟期中)水平力F 方向确定，用力F 拉静止在水平桌面上的小物块，F 的大小按图5甲所示规律变化，在F 从0开始逐渐增大的过程中，物块的加速度a 随时间变化的图象如图乙所示．重力加速度大小为10 m/s 2.根据图，下列物块与水平桌面间的最大静摩擦力F fm 、物块与水平桌面间的滑动摩擦力F f 、物块与水平桌面间的动摩擦因数μ、物块质量m 的值正确的是( )甲 乙图5A ．F fm ＝4 NB ．μ＝0.1C ．F f ＝6 ND ．m ＝2 kg答案 B解析 t ＝2 s 时，F fm ＝F ＝6 N ；F －μmg ＝ma 1，即6－μmg ＝m ×1.t ＝4 s 时，F －μmg ＝ma 2，即12－μmg ＝m ×3，解得m ＝3 kg ，μ＝0.1，则F f ＝μmg ＝3 N.9. 如图6所示，两个质量相同的物体1和2紧靠在一起，放在光滑的水平桌面上．若它们分别受到水平推力F 1和F 2作用，而且F 1＞F 2，则1施于2的作用力大小为( )图6A ．F 1B ．F 2 C.12(F 1＋F 2) D.12(F 1－F 2)答案 C解析 设物体1和2的质量都为m ，加速度为a ，以整体为研究对象，由牛顿第二定律得a ＝F 1－F 22m .以物体2为研究对象，有a ＝F 12－F 2m ，解得F 12＝F 1＋F 22.故C 选项正确． 10. 如图7所示，有材料相同的P 、Q 两物块通过轻绳相连，并在拉力F 作用下沿粗糙斜面向上运动，轻绳与拉力F 的方向均平行于斜面．当拉力F 一定时，Q 受到绳的拉力( )图7A ．与斜面倾角θ有关B ．与物块与斜面间的动摩擦因数有关C ．与系统运动状态有关D ．仅与两物块质量有关答案 D解析 设P 、Q 的质量分别为m 1、m 2，Q 受到绳的拉力大小为F T ，物块与斜面间的动摩擦因数为μ，根据牛顿第二定律，对整体受力分析，有F －(m 1＋m 2)g sin θ－μ(m 1＋m 2)g cos θ＝(m 1＋m 2)a ；对Q 受力分析，有F T －m 2g sin θ－μm 2g cos θ＝m 2a ，解得F T ＝m 2m 1＋m 2F ，可见Q 受到绳的拉力F T 与斜面倾角θ、物块与斜面间的动摩擦因数μ和系统运动状态均无关，仅与两物块质量和F 有关，选项D 正确．11. 如图8所示，质量为m 的球置于倾角为45°的斜面上，被一个垂直于斜面的挡板挡住．现用一个力F 拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a 的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是( )图8A ．若加速度足够小，挡板对球的弹力可能为零B ．若加速度的大小等于重力加速度的大小，斜面对球的弹力为零C ．斜面对球的弹力不仅有，而且是一个定值D ．斜面和挡板对球的弹力的合力等于ma答案 B解析 球受到重力mg 、斜面的支持力F N2、挡板的弹力F N1，则竖直方向有F N2cos 45°＋F N1sin 45°＝mg ，水平方向有F N1cos 45°－F N2sin 45°＝ma .若加速度足够小，据表达式可知，挡板对球的弹力不可能为零，选项A 错误；若加速度的大小等于重力加速度的大小，据表达式可知，斜面对球的弹力为零，选项B 正确，C 错误；由于重力方向竖直向下，斜面和挡板对球的弹力的合力沿水平方向的分力为ma ，所以其二者的合力大于ma ，选项D 错误．12. (2016·温州瑞安四校联考)如图9所示，在倾角为α的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫．已知木板的质量是猫质量的2倍．当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变．则此时木板沿斜面下滑的加速度为( )图9 A.g 2sin α B ．g sin α C.32g sin α D. 2g sin α答案 C解析 对猫F f ＝mg sin α，对木板F f ＋2mg sin α＝2ma ，则a ＝32g sin α. 13. 如图10所示，足够长的水平传送带以v 0＝2 m/s 的速度顺时针匀速运行．t ＝0时，在传送带的最左端轻放一个小滑块，t ＝2 s 时，传送带突然制动停下．已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.2，g ＝10 m/s 2.在下图中，关于滑块相对地面运动的v －t 图象正确的是( )图10答案 D解析 滑块刚放在传送带上时受到滑动摩擦力作用做匀加速运动，a ＝μmg m＝μg ＝2 m/s 2，滑块运动到与传送带速度相同时需要的时间t 1＝v 0a＝1 s ，然后随传送带一起匀速运动的时间t 2＝t －t 1＝1 s ，当传送带突然制动停下时，滑块在传送带的滑动摩擦力作用下做匀减速运。
高三物理二轮复习第二部分热点训练：二力与物体的运动Word版含解析
热点二力与物体的运动
高中常见的性质力有重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力等，一定要明
确各种力产生的原因、条件，要熟悉每种力的大小和方向的特征，按照“一重、二弹、三摩擦、四其他”的顺序对物体进行受力分析。
动力学规律是历年高考必考的热点之一，在近几年高考中，也常在计算题
的第一题中考查；牛顿运动定律是高中物理的核心内容，是解决力学问题的重
要途径之一，每年高考试题中均有体现，而运动学与动力学的结合考查更是新
课标高考命题的热点和重点，题型有选择题、计算题、实验题，命题形式倾向
于应用型、综合型和能力型。
考向一物体的动态平衡
(多选)固定斜面的倾角为37°，顶端安装有定滑轮，一遵循胡克定律的弹性轻绳的两端连接着质量相等的物块A、B，让弹性绳跨过定滑轮且与斜面平行，使弹性绳的原长恰好等于物块A到滑轮之间的距离。
如图1所示，当连接物块B的弹性绳与水平面间的夹角为37°时，物块A恰好能静止在斜面上不沿斜面下滑，物块B恰好能静止在水平面上不动。
A与斜面之间以及物块B与水平面之间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。
现用水平拉力F拉匀速向右拉物块B，则在物块A运动之前
图1
A．物块A受到的摩擦力一直减小
B．动摩擦因数μ＝1 3
C．物块B受到的摩擦力一直不变
D．F拉一直保持不变
[解析]本题考查力的合成与分解、摩擦力、胡克定律等，意在考查考生的理解能力和分析能力。
因为初始时物块A恰好能静止在斜面上不下滑，所以物
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最新高考物理二轮复习 专题一 力与运动 第3讲 牛顿运动定律的理解和应用学案(考试必备)
第3讲 牛顿运动定律的理解和应用[历次选考考情分析]考点一 牛顿运动定律的有关辨析1．力与物体的运动力的作用效果是改变物体的运动状态，而不是维持物体的运动状态． 2．惯性惯性是物体的固有属性，质量是惯性大小的唯一量度． 3．单位制国际单位制规定了七个基本物理量，分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、发光强度、物质的量．它们在国际单位制中的单位称为基本单位，而通过物理量之间的关系式推导出来的物理量的单位叫做导出单位． 4．牛顿第二定律的五性五性⎩⎪⎨⎪⎧矢量性→F ＝ma 是矢量式，a 与F 同向瞬时性→a 与F 对应同一时刻因果性→F 是产生a 的原因同一性⎩⎪⎨⎪⎧ a 、F 、m 对应同一个物体a 、F 、m 统一使用SI 制单位独立性→每一个力都可以产生各自的加速度5．作用力与反作用力和平衡力的区别(1)作用力和反作用力作用在相互作用的两个物体上，平衡力作用在同一个物体上． (2)作用力和反作用力是由于相互作用产生的，一定是同种性质的力．1．[力与运动的关系]伽利略和牛顿都是物理学发展史上最伟大的科学家．下列关于力和运动关系的说法中，不属于他们观点的是( ) A ．自由落体运动是一种匀变速直线运动 B ．力是使物体产生加速度的原因C ．物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性D ．力是维持物体运动的原因 答案 D2．[单位制](2017·浙江11月选考·2)在国际单位制中，属于基本量及基本单位的是( ) A ．质量，千克 B ．能量，焦耳 C ．电阻，欧姆 D ．电量，库仑答案 A解析 国际单位制中基本量有：质量、长度、时间、电流、发光强度、热力学温度、物质的量，故选A.3．[惯性](2018·嘉兴市期末)中华民族的优秀文化博大精深，其中古典诗词是优秀文化的代表．从物理角度看古诗词会发现别有一番韵味．下面四句诗词中涉及惯性知识的是( ) A ．毛泽东的《长征》中“红军不怕远征难，万水千山只等闲” B ．唐朝李白的《早发白帝城》中“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还”C ．宋代陈与义的《襄邑道中》中“卧看满天云不动，不知云与我俱东”D ．明代冯梦龙的《醒世恒言》中“临崖立马收缰晚，船到江心补漏迟” 答案 D4．[牛顿第二定律]电梯内有一个物体，质量为m ，用绳子挂在电梯的天花板上，当电梯以g3的加速度竖直加速下降时，绳子对物体的拉力大小为( ) A.2mg 3 B.mg 3 C.4mg3D ．mg 答案 A5.[牛顿第三定律]课间休息时，一位男生跟一位女生在课桌面上扳手腕比力气，结果男生把女生的手腕压倒到桌面上，如图1所示，对这个过程中作用于双方的力，描述正确的是( )图1A ．男生扳女生手腕的力一定比女生扳男生手腕的力大B ．男生扳女生手腕的力与女生扳男生手腕的力一样大C ．男生扳女生手腕的力小于女生臂膀提供给自己手腕的力D ．男生扳女生手腕的力与女生臂膀提供给自己手腕的力一样大 答案 B解析 根据牛顿第三定律，男生扳女生手腕的力与女生扳男生手腕的力大小相等．考点二 牛顿运动定律的应用1．超重与失重只要物体有向上(或向下)的加速度，物体就处于超重(或失重)状态，与物体向上运动还是向下运动无关．2．受力分析中的突变问题(1)轻绳、轻杆和接触面的弹力可以突变． (2)弹簧、橡皮筋的弹力不可以突变． 3．解决动力学图象问题的关键(1)看清图象的横、纵坐标所表示的物理量及单位并注意坐标原点是否从0开始．(2)理解图象的物理意义，能够抓住图象的一些关键点，如斜率、截距、面积、交点、拐点等，判断物体的运动情况或受力情况，再结合牛顿运动定律求解．例1 一物块沿倾角为θ的固定斜面上滑，到达最大高度处后又返回斜面底端．已知物块下滑的时间是上滑时间的2倍，则物块与斜面间的动摩擦因数为( ) A.13tan θ B.12tan θ C.35tan θ D ．tan θ 答案 C解析 物块上滑的加速度a 1＝g sin θ＋μg cos θ，则x ＝12a 1t 2；物块下滑的加速度a 2＝g sin θ－μg cos θ， 则x ＝12a 2(2t )2；联立解得μ＝35tan θ，故选C.6．(2018·宁波市期末)如图2所示，下列关于超重与失重的说法正确的是( )图2A ．图甲中，汽车过凹形桥最低点时，汽车处于超重状态B ．图乙中，躺在水面上看书的人处于失重状态C ．图丙中，电梯匀速下降过程中，电梯里的小朋友处于失重状态D ．图丁中，宇宙飞船在加速上升过程中，坐在飞船里的航天员处于失重状态 答案 A7.(2018·温州市六校期末)在排球比赛中，二传手将排球向上托起，主攻手腾空扣球，如图3所示．为了简化问题，现假设某次进攻过程中二传手是将排球竖直向上托起的，已知空气阻力大小与速率成正比，则在排球离开二传手到主攻手击球的这段时间内，排球的速度(v)—时间(t)图象可能正确的是( )图3答案 D解析排球先上升后下降，速度先正后负，故A、C错误．由于空气阻力大小与速率成正比，所以排球运动过程中，所受的合力是变化的，加速度也是变化的，v－t图象应是曲线，故B 错误．排球上升过程中，速度减小，空气阻力减小，合力减小，其加速度减小，则v－t图象切线的斜率不断减小．下降过程中，速度增大，空气阻力增大，合力减小，其加速度减小，则v－t图象切线的斜率不断减小，故D正确．8．(2018·宁波市期末)一物体放置在粗糙水平面上，处于静止状态，从t＝0时刻起，用一水平向右的拉力F作用在物块上，且F的大小随时间从零均匀增大，如图4所示，则下列关于物体的加速度a、摩擦力F f、速度v随F的变化图象正确的是( )图4答案 B解析 F 较小时，物体静止，F ＝F f ＝kt ，之后，物体开始滑动，加速度a ＝kt －μmgm，物体做a 增大的加速运动，故B 正确．考点三 动力学的两类基本问题1．解决多过程动力学问题的两个桥梁 (1)加速度是联系运动和力的桥梁． (2)速度是各物理过程间相互联系的桥梁． 2．解答动力学两类问题的基本程序(1)明确题目中给出的物理现象和物理过程的特点．(2)对研究对象进行受力分析和运动过程分析，并画出示意图．(3)应用牛顿运动定律和运动学公式求解，通常先用表示相应物理量的符号进行运算，解出所求物理量的表达式，然后将已知物理量的数值及单位代入，通过运算求结果． 模型1 已知运动情况求物体受力例2 (2017·七彩阳光联盟联考)2017年1月25日，在中央电视台播出的“2016年度科技盛典”节目中，海军电力工程专家马伟明院士表示正在研制“国产003型航母电磁弹射器”(如图5所示)．它是由电磁弹射车给飞机一个辅助作用力，使飞机在较短的直跑道上获得较大的速度．假定航母处于静止状态，质量为M 的飞机利用电磁弹射器起飞，飞机在t 0时刻从静止开始在跑道上做匀加速运动，在t 1时刻获得发射速度v .此过程中飞机发动机的推力恒为F ，阻力恒为F f .问：图5(1)电磁弹射车对飞机的辅助推力多大？(2)若在t 1时刻突然接到飞机停止起飞的命令，立刻将该飞机的推力和电磁弹射车的辅助推力同时反向但大小不变．要使飞机能安全停止，则飞行甲板L 至少多长？ 答案 (1)Mvt 1－t 0－F ＋F f (2)v (t 1－t 0)2＋Mv 2(t 1－t 0)4F f (t 1－t 0)＋2Mv解析 (1)设飞机在匀加速过程中加速度为a 1，由运动学公式得a 1＝v －v 0Δt ，即a 1＝vt 1－t 0① 由牛顿第二定律可得F －F f ＋F 辅＝Ma 1② 由①②可得F 辅＝Mvt 1－t 0－F ＋F f .(2)飞机在匀加速过程中滑行的距离s 1为s 1＝v Δt ＝v (t 1－t 0)2③设飞机在减速过程中加速度为a 2，由牛顿第二定律得 －F －F f －F 辅＝Ma 2④飞机在减速过程中滑行的距离为s 2，由运动学公式得0－v 2＝2a 2s 2，可得s 2＝－v 22a 2⑤由①②④⑤可得s 2＝Mv 2(t 1－t 0)4F f (t 1－t 0)＋2Mv要使飞机能安全停止，则飞行甲板长L 需满足L ≥s 1＋s 2＝v (t 1－t 0)2＋Mv 2(t 1－t 0)4F f (t 1－t 0)＋2Mv.9．爸爸和孩子们进行山坡滑草运动，该山坡可看成倾角θ＝37°的斜面，一名孩子连同滑草装置总质量m ＝80 kg ，他从静止开始匀加速下滑，在时间t ＝5 s 内沿斜面滑下的位移x ＝50 m ．(不计空气阻力，取g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)问： (1)该孩子连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F f 为多大？ (2)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大？(3)该孩子连同滑草装置滑到坡底后，爸爸需把他连同装置拉回到坡顶，试求爸爸至少用多大的力才能拉动？答案 (1)160 N (2)0.25 (3)640 N 解析 (1)由位移公式有：x ＝12at 2解得：a ＝2x t 2＝2×5052 m/s 2＝4 m/s 2沿斜面方向，由牛顿第二定律得：mg sin θ－F f ＝ma代入数值解得：F f ＝m (g sin θ－a )＝80×(10×0.6－4) N ＝160 N (2)在垂直斜面方向上，有：F N －mg cos θ＝0 又有：F f ＝μF N联立并代入数据解得： μ＝F fmg cos θ＝16080×10×0.8＝0.25(3)根据平衡条件，沿斜面方向，有：F ＝F f ＋mg sin 37°＝160 N ＋80×10×0.6 N＝640 N模型2 已知物体受力求运动情况例3 有一种公交电车站，车站站台的路轨建得高些，车辆进站时要上坡，出站时要下坡，如图6甲所示，这样既可以节能又可以节省停车所需的时间．为简化问题，现设两边倾斜部分AB 段和CD 段均为直轨道，长度均为L ＝200 m ，水平部分BC 段长度也为L ＝200 m ，站台的高度h 未知，如图乙所示，各段道路交接处均为圆滑连接．一长度可忽略的电车自站台左前方以v 0＝72 km/h 的速度驶向站台，为了节能，司机在未到站时即关闭电车电源，经过时间t 1＝100 s 后到达A 点，接着冲上了倾斜轨道，到达站台上的B 点时速度为v B ＝18 km/h ，此时司机还需启动刹车系统，使得电车最终正好停在了BC 段的中点．已知电车在各段轨道上所受摩擦力(不含刹车时所增加的阻力)可认为等于其自身总重力的0.01倍，刹车过程所增加的阻力可看做恒力，空气阻力忽略不计，忽略电车经过各道路交接处的能量损失及可能腾空对研究问题的影响，g 取10 m/s 2，求：图6(1)电车到达A 点时的速度大小v A ；(2)电车从站台B 点到最终停止所需的时间t ； (3)该电车站台的高度h .答案 (1)10 m/s (2)40 s (3)1.75 m解析 (1)电车从切断电源到A 点由牛顿第二定律得 0．01mg ＝ma 1，解得a 1＝0.1 m/s 2由运动学公式得v A ＝v 0－a 1t 1 解得v A ＝10 m/s(2)机车从B 点到停止，有12L ＝12v B t ，解得t ＝40 s(3)机车从A 点到B 点，由运动学公式得v 2B －v 2A ＝－2a 2L ，由牛顿第二定律得0.01mg ＋mg sin θ＝ma 2 其中sin θ＝hL联立解得h ＝1.75 m.10.(2018·9＋1高中联盟期中)皮划艇是一项激烈的水上比赛项目，如图7所示为静水中某运动员正在皮划艇上进行划水训练，船桨与水间断且周期性的发生作用．假设初始阶段中，运动员每次用船桨向后划水的时间t 1＝1 s ，获得水平向前的持续动力恒为F ＝480 N ，而船桨离开水的时间t 2＝0.4 s ，他与皮划艇的总质量为120 kg ，他和皮划艇受到的阻力恒为150 N ，并从静止开始沿直线运动．在该阶段中：图7(1)他在用船桨划水时与船桨离开水时加速度大小分别为多少？(2)若他从静止开始后，第一次划水后就停止划水，总计皮划艇前行多长距离？ (3)若他从静止开始后，2.8 s 末速度为多大？答案 (1)2.75 m/s 21.25 m/s 2(2)4.4 m (3)4.5 m/s 解析 (1)划桨时，F －F f ＝ma 1 得：a 1＝2.75 m/s 2 未划桨时：F f ＝ma 2 得：a 2＝1.25 m/s 2(2)1 s 末速度：v 1＝a 1t 1＝2.75 m/s滑行总位移：x ＝v 122a 1＋v 122a 2＝4.4 m(3)1.4 s 末速度：v 2＝v 1－a 2t 2＝2.25 m/s 2．4 s 末速度：v 3＝v 2＋a 1t 1＝5 m/s 2．8 s 末速度：v 4＝v 3－a 2t 2＝4.5 m/s考点四 用动力学方法解决传送带问题1．在确定研究对象并进行受力分析之后，首先判定摩擦力突变(含大小和方向)点，给运动分段．(1)传送带传送的物体所受摩擦力，不论是其大小的突变，还是其方向的突变，都发生在物体的速度与传送带速度相同的时刻．(2)物体在传送带上运动时的极值问题大都发生在物体速度与传送带速度相同的时刻． (3)v 物与v 传相同的时刻是运动分段的关键点．2．判定运动中的速度变化(相对运动方向和对地速度变化)的关键是v 物与v 传的大小与方向，二者的大小和方向决定了此后的运动过程和状态．3．考虑传送带长度——判定到达临界状态之前是否滑出以及物体与传送带共速以后物体是否一定与传送带保持相对静止一起做匀速运动．例4 某飞机场利用如图8所示的传送带将地面上的货物运送到飞机上，传送带与地面的夹角θ＝30°，传送带两端A 、B 的长度L ＝10 m ．传送带以v ＝5 m/s 的恒定速度匀速向上运动．在传送带底端A 轻轻放一质量m ＝5 kg 的货物(可视为质点)，货物与传送带间的动摩擦因数μ＝32.求货物从A 端运送到B 端所需的时间．(g 取10 m/s 2)图8答案 3 s解析 由牛顿第二定律得： μmg cos 30°－mg sin 30°＝ma 解得a ＝2.5 m/s 2货物匀加速运动的时间t 1＝v a＝2 s货物匀加速运动的位移x 1＝12at 12＝12×2.5×22m ＝5 m随后货物做匀速运动． 运动位移x 2＝L －x 1＝5 m 匀速运动时间t 2＝x 2v＝1 s总时间t ＝t 1＋t 2＝3 s.11.如图9所示，水平传送带AB 长L ＝10 m ，向右匀速运动的速度v 0＝4 m/s ，一质量为1 kg 的小物块(可视为质点)以v 1＝6 m/s 的初速度从传送带右端B 点冲上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.4，g 取10 m/s 2.求：图9(1)物块相对地面向左运动的最大距离；(2)物块从B 点冲上传送带再次回到B 点所用的时间． 答案 (1)4.5 m (2)3.125 s 解析 (1)物块的加速度大小a ＝μmg m＝μg ＝4 m/s 2物块向左匀减速运动，v ＝0时向左运动的距离最大．由运动学公式得0－v 12＝－2ax ，解得x ＝v 122a ＝622×4m ＝4.5 m.(2)物块向左运动速度减为0的时间：t 1＝v 1a ＝64s ＝1.5 s由于v 1>v 0，所以物块向右先加速到4 m/s ，后匀速到达B 点，加速时间为t 2＝v 0a ＝44 s ＝1 s加速的距离x 1＝v ·t 2＝v 02t 2＝42×1 m＝2 m所以匀速时间为t 3＝x －x 1v 0＝4.5－24s ＝0.625 s 总时间为：t ＝t 1＋t 2＋t 3＝1.5 s ＋1 s ＋0.625 s ＝3.125 s.专题强化练1．(2018·宁波市重点中学联考)请你利用已经学过的物理知识进行判断，下列说法正确的是( )A ．伽利略通过逻辑推理，推翻了“重物比轻物落得快”的观点B ．牛顿通过“理想斜面实验”得出“力不是维持物体运动的原因”的观点C ．汽车上坡时，司机应该使用较高转速的挡位来行驶D ．超速行驶是安全行车的大敌，其原因是汽车的速度越大，其惯性也越大 答案 A2．电导率σ是用来描述物质中电荷流动难易程度的参数，为电阻率ρ的倒数，即σ＝1ρ.用国际单位制中的基本单位表示电导率的单位应为( ) A.A 2·s 3kg·m 2 B.A 2·s 3kg·m 3 C.A 2·s 2kg·m 3 D.A·s 3kg·m 3 答案 B解析 由单位制可知电导率的单位为1Ω·m ＝1A V·m ＝1A·C J·m ＝1A 2·s J·m ＝1A 2·s 3kg·m 3，选B.3．(2017·温州市九校高三上学期期末)根据图1，下列关于运动和力的叙述正确的是( )图1A ．图甲中，运动员在弯道处，若地面摩擦力突然消失，他将沿着半径方向“离心”而去B ．图乙中，在碗里做匀速圆周运动的小球受到的合外力是恒力C ．图丙中，在水平直跑道上减速运动的航天飞机，伞对飞机的拉力大于飞机对伞的拉力D ．图丁中，人在体重计上站起的瞬间指针示数会变大 答案 D解析 A 中摩擦力消失，由于惯性，他将沿切线方向飞出；B 中小球受到的合外力大小不变，但方向变化，故是变力；C 中由相互作用力的关系，伞对飞机的拉力等于飞机对伞的拉力；D 中站起瞬间有向上的加速度，人对体重计的压力大于重力，故示数会变大．4．(2018·名校协作体联考)下列情景中属于超重现象的是( )答案 C5.(2018·金华市十校期末)一个质量为50 kg的人，站在竖直方向运动着的升降机地板上．他看到升降机上弹簧测力计挂着一个质量为5 kg重物，弹簧测力计的示数为40 N，重物相对升降机静止，如图2所示，则(g取10 m/s2)( )图2A．升降机一定向上加速运动B．升降机一定向上减速运动C．人对地板的压力一定为400 ND．人对地板的压力一定为500 N答案 C解析对重物，由mg－F＝ma得a＝2 m/s2，方向竖直向下，升降机可能减速上升或者加速下降；对人，由Mg－F N＝Ma得F N＝400 N，故C正确．6．(2018·金、丽、衢十二校联考)滑沙是国内新兴的旅游项目，如图3甲所示，即乘坐滑板从高高的沙山顶自然下滑，随着下滑速度的加快，在有惊无险的瞬间体味到了刺激和快感．其运动可以简化为如图乙所示，一位游客先后两次从静止下滑，下列v－t图象中实线代表第一次从较低位置滑下，虚线代表第二次从较高位置滑下，假设斜面和地面与滑板之间的动摩擦因数相同，忽略空气阻力，拐弯处速度大小不变，则v－t图象正确的是( )图3答案 D解析设滑板与沙之间的动摩擦因数为μ，斜面与水平面之间的夹角为θ，当游客与滑板沿斜面向下运动时，ma1＝mg sin θ－μmg cos θ，则：a1＝g sin θ－μg cos θ，可知，向下滑动的加速度与斜面的高度无关，则在v－t图中两次加速的过程图线是重合的；在水平面上减速的过程中：ma2＝μmg，所以：a2＝μg，可知减速过程中的加速度也是大小相等的，则两次减速过程中的v－t图线是平行线，故A、B、C错误，D正确．7．(2017·温州市9月选考)2017年6月5日起温州司乘人员(包括后排)不系安全带都将被罚款，假定某次紧急刹车时，由于安全带的作用，质量为70 kg的乘员获得约6 m/s2的加速度，则安全带对乘员的作用力约为( )A．200 N B．400 NC．600 N D．800 N答案 B8．(2018·嘉兴市第一中学期中)质量为m的物块在倾角为θ的固定粗糙斜面上匀加速下滑．现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图4所示，则物块的加速度大小将( )图4A．变大B．变小C．不变D．以上情况都有可能答案 A解析质量为m的物块在倾角为θ的固定粗糙斜面上匀加速下滑，加速度大小a ＝mg sin θ－μmg cos θm＝g (sin θ－μcos θ)对物块施加一个竖直向下的恒力F ，对物块受力分析如图，则物块的加速度大小a 1＝(mg ＋F )sin θ－μ(mg ＋F )cos θm＝(g ＋F m)(sin θ－μcos θ)>a故A 正确，B 、C 、D 错误．9．(2018·宁波市重点中学联考)1966年科学家曾在太空中完成了测定质量的实验．如图5所示，实验时，用双子星号宇宙飞船m 1，去接触正在轨道上运行的火箭组m 2(火箭组的发动机已经熄火)．接触以后，开动双子星号飞船的推进器，使飞船和火箭组共同加速，测得7 s 飞船和火箭组的速度变化量为0.91 m/s.若飞船与火箭组接触前开动双子星号飞船的推进器(推进器两次工作状态相同)，使飞船加速，测得5 s 内飞船的速度变化量为1.32 m/s.已知双子星号宇宙飞船的质量m 1＝3 400 kg ，则火箭组的质量m 2约为( )图5A ．1 500 kgB ．3 500 kgC ．5 000 kgD ．6 000 kg答案 B解析 对飞船和火箭组整体，由牛顿第二定律，有：F ＝(m 1＋m 2)a 由运动学公式有a ＝Δv t ＝0.917 m/s 2＝0.13 m/s 2，对飞船，a ′＝Δv ′t ′＝1.325m/s 2＝0.264 m/s 2.且有F ＝m 1a ′，解得：m 2≈3 500 kg.10．(2017·嵊州市高级中学期末)已知雨滴在空中运动时所受空气阻力F阻＝kr 2v 2，其中k为比例系数，r 为雨滴半径，v 为其运动速率．t ＝0时，雨滴由静止开始下落，加速度用a 表示．落地前雨滴已做匀速运动，速率为v 0.下列图象中不正确的是( )答案 D解析 由mg －F 阻＝ma 得，雨滴先加速下落，随着v 增大，阻力F 阻增大，a 减小，a ＝0时，v ＝v 0不再变化，故A 、B 正确；又mg ＝kr 2v 02，v 02＝mg kr 2，又m ＝43πρr 3，得v 02＝4πρg 3kr ，故v 02与r 成正比关系，故C 正确，D 错误．11.如图6所示，光滑水平面上，水平恒力F 拉小车和木块一起做匀加速直线运动，小车质量为M ，木块质量为m ，它们的共同加速度为a ，木块与小车间的动摩擦因数为μ.则在运动过程中( )图6A ．木块受到的摩擦力大小一定为μmgB ．木块受到的合力大小为(M ＋m )aC ．小车受到的摩擦力大小为mFm ＋MD ．小车受到的合力大小为(M ＋m )a 答案 C解析 木块与小车共同加速，木块受到静摩擦力，由牛顿第二定律F f ＝ma ，A 、B 错误；小车受到的合外力为Ma ，D 错误；对小车和木块整体：F ＝(M ＋m )a ，对木块：F f ＝ma ＝mFM ＋m，由牛顿第三定律得小车受到的摩擦力大小也为mFM ＋m，C 正确． 12.如图7所示，足够长的水平传送带以v 0＝2 m/s 的速度顺时针匀速运行．t ＝0时，在传送带的最左端轻放一个小滑块，t ＝2 s 时，传送带突然制动停下．已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.2，g ＝10 m/s 2.在下图中，关于滑块相对地面运动的v －t 图象正确的是( )图7答案 D解析 滑块刚放在传送带上时受到滑动摩擦力作用做匀加速运动，a ＝μmg m＝μg ＝2 m/s 2，滑块运动到与传送带速度相同时需要的时间t 1＝v 0a＝1 s ，然后随传送带一起匀速运动的时间t 2＝t －t 1＝1 s ，当传送带突然制动停下时，滑块在传送带的滑动摩擦力作用下做匀减速运动直到静止，a ′＝－a ＝－2 m/s 2，运动的时间t 3＝Δva ′＝1 s ，选项D 正确． 13.水平传送带被广泛应用于机场和火车站，用于对旅客的行李进行安全检查．如图8所示为一水平传送带装置示意图，绷紧的传送带AB 始终保持v ＝1 m/s 的恒定速率运行．旅客把行李无初速度地放在A 处，设行李与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1，A 、B 间的距离为2 m ，g 取10 m/s 2.若乘客把行李放在传送带上的同时也以v ＝1 m/s 的恒定速度平行于传送带运动到B 处取行李，则( )图8A ．乘客与行李同时到达B B ．乘客提前0.5 s 到达BC ．行李提前0.5 s 到达BD ．若传送带速度足够大，行李最快也要3 s 才能到达B 答案 B解析 行李在传送带上先加速运动，然后再和传送带一起匀速运动，由牛顿第二定律，得μmg ＝ma ，解得a ＝1 m/s 2.设行李做匀加速运动的时间为t 1，行李加速运动的末速度为v ＝1 m/s ，由v ＝at 1，代入数值得t 1＝1 s ，匀加速运动的位移大小为x ＝12at 12＝0.5 m ，匀速运动的时间为t 2＝L －xv＝1.5 s ，行李从A 到B 的时间为t ＝t 1＋t 2＝2.5 s ，而乘客一直做匀速运动，从A 到B 的时间为t 人＝L v＝2 s ．故乘客提前0.5 s 到达B ，故A 、C 错误，B 正确；若行李一直做匀加速运动，运动时间最短，由L ＝12at min 2，得最短时间t min ＝2 s ，故D 错误．14．(2018·湖州、衢州、丽水高三期末)小明不小心将餐桌边沿处的玻璃杯碰落在地，玻璃杯没碎．他觉得与木质地板较软有关，并想估测杯子与地板接触过程中地板最大的微小形变量．他测出了玻璃杯与地板作用的时间为Δt ，杯子的质量为m ，桌面离地的高度为h (设杯离开桌面时初速度为零，杯的大小远小于h ，杯子与地板接触过程可视为匀减速直线运动，地板形变不恢复)，重力加速度为g ，不计空气阻力．试求杯子与地板接触过程中： (1)杯子加速度大小a ；(2)杯子受到地板的作用力大小F ； (3)地板最大的微小形变量Δx . 答案 (1)2gh Δt (2)mg ＋m 2gh Δt (3)Δt 22gh 解析 (1)杯子离开桌面到下落至地板，有v 2＝2gh 得v ＝2gh杯子与地板接触过程中，有v ＝a Δt 得a ＝2gh Δt(2)由F －mg ＝ma 得F ＝mg ＋m2gh Δt(3)由Δx ＝12a (Δt )2得Δx ＝Δt22gh15．在倾角θ＝37°的粗糙斜面上有一质量m ＝2 kg 的物块，物块受如图9甲所示的水平方向恒力F 的作用，t ＝0时刻物块以某一速度从斜面上A 点沿斜面下滑，在t ＝4 s 时滑到水平面上，此时撤去F ，在这以后的一段时间内物块运动的速度随时间变化的关系如图乙所示，已知A 点到斜面底端的距离x ＝18 m ，物块与各接触面之间的动摩擦因数相同，不考虑转角处机械能损失，g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：图9(1)物块在A 点的速度大小； (2)水平恒力F 的大小． 答案 (1)5 m/s (2)10.1 N解析 (1)设物块在斜面上运动的加速度大小为a 1，方向沿斜面向上，物块在斜面上的运动逆向思维为匀加速运动，则x ＝vt ＋12a 1t 2解得a 1＝0.25 m/s 2物块在A 点的速度为v 0＝v ＋a 1t ＝5 m/s(2)设物块与各接触面间的动摩擦因数为μ，物块在水平面上运动时，有μmg ＝ma 2 由题图乙可知a 2＝2 m/s 2解得μ＝0.2物块在斜面上运动时，设所受的摩擦力为F f ，则F cos θ－mg sin θ＋F f ＝ma 1 F f ＝μF NF N ＝mg cos θ＋F sin θ解得F ＝mg sin θ－μmg cos θ＋ma 1cos θ＋μsin θ≈10.1 N.。
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专题二 第三讲一、选择题(1～6题只有一个选项正确，7～10小题有多个选项正确)1．(2014·江苏)已知地球的质量约为火星质量的10倍，地球的半径约为火星半径的2倍，则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为( )A ．3.5km /sB ．5.0km/sC ．17.7km /sD ．35.2km/s [答案] A[解析] 本题考查万有引力定律的应用。
解题的关键是明确万有引力提供航天器的向心力。
由G M 地m R 2地＝m v 2地R 地，G M 火m R 2火＝m v 2火R 2火，得v 火v 地＝M 火M 地·R 地R 火＝55，所以v 火＝55v 地55×7.9km /s ＝3.5km/s ，选A 。
用此例方法求解会减少运算量，在万有引力计算中经常用此方法。
2．(2014·安徽)如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5m 处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。
物体与盘面间的动摩擦因数为32(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，盘面与水平面的夹角为30°，g 取10m/s 2。
则ω的最大值是( )A ．5rad/sB ．3rad/sC ．1.0rad /sD ．0.5rad/s[答案] C[解析] 该题考查圆周运动中的临界问题。
要明确临界条件是达到最大静摩擦力，对物体进行受力分析，当ω最大时，有μmg cos θ－mg sin θ＝m rω2，解得ω＝1.0rad/s ，C 正确。
本题涉及斜面中的圆周运动问题，情景比较新疑，过去高考很少涉及。
3．(2014·贵州六校联考)如图在光滑轨道Oa 的a 端分别连接半径相同的光滑圆弧，其中图A 是12圆弧轨道ab ，b 点切线水平；图B 是14圆弧轨道ac ，c 点切线竖直；图C 是12光滑圆管道，中心线的最高点d 切线水平，管内径略比小球直径大：图D 是小于14的圆弧轨道，a 点切线水平，O 、b 、d 在同一水平线上，所有轨道都在同一竖直平面内，一个可以看成质点的小球分别从O 点静止下滑，不计任何能量损失，下列说法正确的是( )A ．图A 、图B 、图C 中的小球都能达到O 点的同一高度B ．图B 、图C 中的小球能到达O 点的同一高度C ．图C 中的小球到达和O 点等高的d 点时对外轨道的压力等于小球重力D ．图D 中的小球到达最高点时速度为零[答案] B[解析] 根据圆周运动的临界条件可知，图A 小球不能达到O 点的同一高度，A 错误；同理图B 、图C 中的小球能到达O 点的同一高度，B 正确；图C 中的小球到达和O 点等高的d 点时对外轨道没有压力，C 错误；由于图D 是小于14的圆弧轨道，a 点切线水平，则e 点切线不是竖直向上的，而是斜向上的，故图D 中的小球到达e 点时做斜上抛运动，因此达到最高点时速度为斜上抛时的水平分速度，不为零，D 错误。
4．(2014·豫东、豫北联考)2014年3月8日凌晨马航客机失联后，西安卫星测控中心紧急调动海洋、风云、高分、遥感4个型号近10颗卫星，为地面搜救提供技术支持。
特别是“高分一号”突破了空间分辨率、多光谱与大覆盖面积相结合的大量关键技术。
如图为“高分一号”与北斗导航系统两颗卫星在空中某一面内运动的示意图。
“北斗”系统中两颗卫星“G 1”和“G 3”以及“高分一号”均可认为绕地心O 做匀速圆周运动。
卫星“G 1”和“G 3”的轨道半径为r ，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A 、B 两位置，“高分一号”在C 位置。
若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g ，地球半径为R ，不计卫星间的相互作用力。
则以下说法正确的是( )A ．卫星“G 1”和“G 3”的加速度大小相等均为R rg B ．如果调动“高分一号”卫星快速到达B 位置的下方，必须对其加速C ．卫星“G 1”由位置A 运动到位置B 所需的时间为πr 3R r gD ．“高分一号”是低轨道卫星，其所在高度有稀薄气体，运行一段时间后，高度会降低，速度增大，机械能会增大[答案] C[解析] 本题考查万有引力定律及其应用，意在考查考生运用引力提供向心力这一观点处理问题的能力。
对卫星“G 1”和“G 3”分析，由牛顿第二定律列方程：GMm r2＝ma ，对地球表面处一物体分析，GMm R 2＝mg ，联立得a ＝R 2r2g ，A 项错误；调动“高分一号”卫星快速到达B 位置的下方，应对其减速，B 项错误；“高分一号”受空气阻力影响，速度减小，高度会降低，速度增大，重力之外的其他力做了负功，机械能减小，D 项错误；卫星由位置A 运动到位置B 所需时间是周期的16，时间t ＝16T ＝πr 3R r g，C 项正确。
5．(2014·沈阳模拟)如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒，其轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动。
有一质量为m 的小球A 紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，筒口半径和筒高分别为R 和H ，小球A 所在的高度为筒高的一半。
已知重力加速度为g ，则( )A ．小球A 做匀速圆周运动的角速度ω＝2gH RB ．小球A 受到重力、支持力和向心力三个力作用C ．小球A 受到的合力大小为mgR HD ．小球A 受到的合力方向垂直筒壁斜向上[答案] A[解析] 对小球做受力分析可知，小球受重力、支持力两个力的作用，两个力的合力提供向心力，由向心力关系可得mg cot θ＝mω2r ，其中tan θ＝R H ，r ＝R 2，可知选项A 正确，B 错误；小球所受合力方向应指向圆周运动的圆心，提供向心力，所以合力大小为mg cot θ＝mgH R，选项CD 错误。
答案选A 。
6．(2014·新课标Ⅱ)如图，一质量为M 的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m 的小环(可视为质点)，从大环的最高处由静止滑下。
重力加速度大小为g ，当小环滑到大环的最低点时，大环对轻杆拉力的大小为( )A ．Mg －5mgB ．Mg ＋mgC ．Mg ＋5mgD ．Mg ＋10mg[答案] C[解析] 本题考查大环的平衡，能量守恒定律和牛顿第二定律在小环圆周运动过程中的具体应用，解题关键是利用能量守恒求出小环到达最低点的速度，再由牛顿第二定律求小环在最低点受到大环的支持力，小环到大环最低点的速度为v ，由能量守恒定律，得12m v 2＝mg 2R ①，小环在大环上做圆周运动，在最低点时，大环对它的支持力方向竖直向上，标为F N ，由半径第二定律，得F N －mg ＝m v 2R②，由①②得F N ＝5mg ，由牛顿第三定律可知，小环对大环竖直向下的压力F N ′＝F N ＝5mg 。
大环平衡，轻杆对大环的拉力为F ＝F N ′＋Mg ＝Mg ＋5mg ，选项C 正确。
易错提醒：对小环在最低点的运动状态。
不清楚，认为轻杆的作用力等于两环的重力之和。
7．(2014·南京模拟)2013年12月2日，我国探月卫星“嫦娥三号”在西昌卫星发射中心成功发射升空，飞行轨道示意图如图所示。
“嫦娥三号”从地面发射后奔向月球，先在轨道Ⅰ上运行，在P 点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，Q 为轨道Ⅱ上的近月点，则“嫦娥三号”更多资料：4008782223在轨道Ⅱ上( )A ．运行的周期小于在轨道Ⅰ上运行的周期B ．从P 到Q 的过程中速率不断增大C ．经过P 的速度小于在轨道Ⅰ上经过P 的速度D ．经过P 的加速度小于在轨道Ⅰ上经过P 的加速度[答案] ABC[解析] 根据开普勒第三定律r 3T 2＝k ，可判断“嫦娥三号”卫星在轨道Ⅱ上的运行周期小于在轨道Ⅰ上的运行周期，A 正确；因为P 点是远地点，Q 是近地点，故从P 点到Q 点的过程中速率不断增大，B 正确；根据卫星变轨特点可知，卫星在P 点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ要减速，C 正确；根据牛顿第二定律和万有引力定律可判断在P 点，卫星的加速度是相同的，D 错。
8．(2014·洛阳模拟)如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，若从水星与金星在一条直线上开始计时，天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ1，金星转过的角度为θ2(θ1、θ2均为锐角)，如图所示，更多资料：4008782223则由此条件可能求得的是( )A ．水星和金星的质量之比B ．水星和金星到太阳的距离之比C ．水星和金星绕太阳运动的周期之比D ．水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比[答案] BCD[解析] 根据题述测得在相同时间内水星转过的角度为θ1，金星转过的角度为θ2，可得水星和金星二者角速度比为ω1∶ω2＝θ1∶θ2，由G Mm r 2＝mrω2，可以得到水星和金星到太阳的距离之比，选项B 正确；由T ＝2πω可以得到水星和金星绕太阳运动的周期之比，选项C 正确；G Mm r 2＝ma 可以得到水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比，选项D 正确。
9．(2014·豫南五校模拟)2013年12月2日1时30分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，成功将“嫦娥三号”探测飞船发射升空，展开奔月之旅。
“嫦娥三号”首次实现月面巡视勘察和月球软着陆，为我国探月工程开启新的征程。
设载着登月舱的探测飞船在以月球中心为圆心，半径为r 1的圆轨道上运动时，周期为T 1。
随后登月舱脱离飞船，变轨到离月球更近的半径为r 2的圆轨道上运动。
万有引力常量为G ，则下列说法正确的是( )A ．月球的质量为4π2r 31GT 21B ．登月舱在半径为r 2的圆轨道上运动时的周期为3r 22T 21r 21C ．登月舱在半径为r 2的圆轨道上比在半径为r 1的圆轨道上运动时的速度较大D ．登月舱在半径为r 2的圆轨道上比在半径为r 1的圆轨道上运动时的机械能较大[答案] AC[解析] 对飞船分析GMm r 21＝mr 14π2T 21，M ＝4π2r 31GT 21，A 对；r 31T 21＝r 32T 22，T 2＝r 32T 21r 31，B 错；轨道半径越大，线速度越小，C 对；轨道半径越大，机械能越大，D 错。
10．(2014·衡水中学模拟)2013年12月2日1时30分，我国成功发射了“嫦娥二号”探月卫星，12月6日17时47分顺利进入环月轨道。
若该卫星在地球、月球表面的重力分别为G 1、G 2，已知地球半径为R 1，月球半径为R 2，地球表面处的重力加速度为g ，则( )A ．月球表面处的重力加速度为G 2G 1g B ．月球与地球的质量之比为G 1R 22G 2R 21C ．卫星沿近月球表面轨道上做匀速圆周运动的周期为2πR 2G 1gG 2D ．月球与地球的第一宇宙速度之比为G 1R 2G 2R 1 [答案] AC[解析] 本题考查万有引力定律及其应用、人造卫星的加速度、周期和轨道的关系，关键掌握万有引力等于重力GMm /R 2＝mg ，知道卫星在月球表面轨道做圆周运动，靠重力提供向心力mg 月＝mR 2(2π/T 月)2，以及会求第一宇宙速度，意在考查考生对物理问题的综合分析能力。