2013年高考总复习物理高考热点集训(三)

D. aA＝3g, aB＝g
图3－1
高考热点集训（三）
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.
高考热点集训（三）
3. 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,
高考热点集训（三）
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(
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重力加速度g取10 m/s2, 则物体在
t＝0至t＝12 s这段时间内的位移大
小为(
)
图3－5
高考热点集训（三）
A. 18 m
C. 72 m
B. 54 m
D. 198 m
解析: 选 B.物体与地面间最大静摩擦
力f＝μmg＝0.2×2×10 N＝4N.由题 给T－t图象知0～3 s内, T＝4 N, 说明 物体在这段时间内保持静止不动.
图3－6
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解析: (1)设该消防员先在t1＝1 s时间 内以加速度a1匀加速下滑, 然后在、 t2＝1.5 s时间内以加速度a2匀减速下 滑. 在t1＝1 s内, 由牛顿第二定律得: mg－F1＝ma1, 最大速度vm＝a1t1
代入数据得vm＝4 m/s
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在t2＝1.5 s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＝1 m/s.
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9. 如图3－9所示, 长L＝1.6 m, 质量
M＝3 kg的木板静放在光滑水平面
上, 质量m＝1 kg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＝10 m/s2,
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求:
(1)使物块不掉下去的最大拉力T;
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,
高考热点集训（三）
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
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;
高考热点集训（三）
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.
答案: (1)4 N (2)1.26 m/s
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高考热点集训（三）
6. 质量为60 kg的消防员, 从一根竖直 的长直轻绳上由静止滑下, 经2.5 s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＝10 m/s2.求消防员
下滑过程中
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(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3－2
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C. 细线烧断瞬间小球的加速度立 即为 g D. 细线烧断瞬间小球的加速度立 5 即为 mg 3
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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.
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由平衡条件得 Tcos53° ＝mg, Tsin53° ＝F 5 4 解得 T＝ mg, F＝ mg 3 3 细绳烧断瞬间, 细绳的拉力突变为零, 而弹簧的弹力不变, 此时小球所受的 合力与 T 等大反向, 所以小球的加速 5 度立即变为 a＝ g. 3
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8. 质量为m0＝20 kg、长为L＝5 m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＝10
kg的小木块(可视为质点), 以v0 ＝4
m/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),
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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
(2)如果拉力T＝10 N恒定不变, 小物
块所能获得的最大速度.
图3－9
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解析: (1)求物块不掉下时的最大拉力, 其存在的临界条件必是物块与木板具 有共同的最大加速度 a1 对物块, 最大 μmg 加速度 a1＝ ＝μg＝1 m/s2 m 对整体, T＝(M＋m)a1＝(3＋1)×1 N ＝4 N.
在瞬时问题中, 其弹力的大小往往可
以看成是不变的.
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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( )
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A. aA＝aB＝g
B. aA＝g, aB＝0 C. aA＝2g, aB＝g
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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,
高考热点集训（三）
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
B. 物块向右运动, 速度逐渐增大, 直
到做匀速运动
图3－7
高考热点集训（三）
C. 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
高考热点集训（三）
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
立
高考热点集训（三）
(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.
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(2)弹性(或橡皮绳): 此种物体的特点
是形变量大, 形变（三）
A. a1＝0, a2＝g B. a1＝g, a2＝g m＋M C. a1＝0, a2＝ g M m＋M D. a1＝g, a2＝ g M
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解析: 选 C.在抽出木板的瞬间, 弹簧 对 1 的支持力和对 2 的压力并未改变. 对木块 1, 受重力和支持力, 二力平 衡, 即 mg＝F, a1＝0.对木块 2, 受重 力和压力, 根据牛顿第二定律 F＋Mg M＋m a2＝ ＝ g. M M
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A. 物体的质量为1 kg
B. 物体的质量为2 kg
C. 物体与水平面间的动摩擦因数为0.5
D. 物体与水平面间的动摩擦因数为0.3
图3－4
高考热点集训（三）
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)
高考热点集训（三）
(2)当 T＝10 N 时, 木板的加速度 T－μmg 10－0.1×1×10 a2＝ ＝ m/s2 3 M ＝3 m/s2 1 2 1 2 由 a2t － a1t ＝L 得物块滑过木板 2 2 所用时间 t＝ 1.6 s
高考热点集训（三）
物块离开木板时的速度 v1＝a1t＝ 1.6 m/s＝1.26 m/s.
和(14,4)两点并代入此式, 解得
μ＝0.3, m＝2 kg, 故本题选B、D.
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5. 质量为2 kg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 .
力, g＝10 m/s2). 则以下判断中正确
的是( )
图3－8
高考热点集训（三）
A. 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
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解析: 选 A.m0 与地面间的摩擦力为 f1＝μ1(m0＋m)g＝0.15×(20＋10)× 10 N＝45 N, m 与 m0 之间的摩擦力为 f2＝μ2mg＝0.4×10×10 N＝40 N, f1>f2, 所以木板一定静止不动; 小木 块在木板上滑行的距离为 x, v2＝ 0 2μ2gx, 解得 x＝2 m<L＝5 m, 小木块 不能滑出木板. 故 A 正确.
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.
高考热点集训（三）
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＝10 m/s2)( )