高考一輪復(fù)習(xí)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用(已修改)
2025-04-29 13:10 本頁(yè)面
【正文】 專業(yè)資料整理分享 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律是歷年高考的主干知識(shí)，也是歷年高考必考的內(nèi)容之一，其主要包括的考點(diǎn)有：(1)超重、失重；(2)連接體問(wèn)題；(3)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用、滑塊滑板模型、傳送帶模型等。它不僅是獨(dú)立的知識(shí)點(diǎn)，更是解決力、電動(dòng)力學(xué)綜合問(wèn)題的核心規(guī)律?？蓡为?dú)命題(選擇題、實(shí)驗(yàn)題)，也可綜合命題(解答題)。高考對(duì)本考點(diǎn)的考查以對(duì)概念和規(guī)律的理解及應(yīng)用為主，試題難度中等或中等偏上。一、基礎(chǔ)與經(jīng)典1．小明家住十層，他乘電梯從一層直達(dá)十層。則下列說(shuō)法正確的是( )A．他始終處于超重狀態(tài)B．他始終處于失重狀態(tài)C．他先后處于超重、平衡、失重狀態(tài)D．他先后處于失重、平衡、超重狀態(tài)答案 C解析 小明乘坐電梯從一層直達(dá)十層過(guò)程中，一定是先向上加速，再向上勻速，最后向上減速，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度方向最初向上，中間為零，最后加速度方向向下，因此先后對(duì)應(yīng)的狀態(tài)應(yīng)該是超重、平衡、失重三個(gè)狀態(tài)，C正確。2．如圖所示，一長(zhǎng)木板在水平地面上運(yùn)動(dòng)，在某時(shí)刻(t＝0)將一相對(duì)于地面靜止的物塊輕放到木板上，已知物塊與木板的質(zhì)量相等，物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦，物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，且物塊始終在木板上。在物塊放到木板上之后，木板運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象可能是圖中的( )答案 A解析 放上小木塊后，長(zhǎng)木板受到小木塊施加的向左的滑動(dòng)摩擦力和地面向左的滑動(dòng)摩擦力，在兩力的共同作用下減速，小木塊受到向右的滑動(dòng)摩擦力作用，做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩者速度相等后，可能以共同的加速度一起減速，直至速度為零，共同減速時(shí)的加速度小于木板剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度，故A正確，也可能物塊與長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)較小，達(dá)到共同速度后物塊相對(duì)木板向右運(yùn)動(dòng)，給木板向右的摩擦力，但木板的加速度也小于剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的加速度，B、C錯(cuò)誤；由于水平面有摩擦，故兩者不可能一起勻速運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。3．如圖所示，放在固定斜面上的物塊以加速度a沿斜面勻加速下滑，若在物塊上再施加一個(gè)豎直向下的恒力F，則( )A．物塊可能勻速下滑B．物塊仍以加速度a勻加速下滑C．物塊將以大于a的加速度勻加速下滑D．物塊將以小于a的加速度勻加速下滑答案 C解析 對(duì)物塊進(jìn)行受力分析，設(shè)斜面的角度為θ，可列方程mgsinθ－μmgcosθ＝ma，sinθ－μcosθ＝，當(dāng)加上力F后，由牛頓第二定律得(mg＋F)sinθ－μ(mg＋F)cosθ＝ma1，即mgsinθ－μmgcosθ＋Fsinθ－μFcosθ＝ma1，ma＋Fsinθ－μFcosθ＝ma1，F(xiàn)sinθ－μFcosθ＝F(sinθ－μcosθ)＝，大于零，代入上式知，a1大于a。物塊將以大于a的加速度勻加速下滑。只有C項(xiàng)正確。4. (多選)如圖所示，質(zhì)量分別為mA、mB的A、B兩物塊用輕線連接，放在傾角為θ的斜面上，用始終平行于斜面向上的拉力F拉A，使它們沿斜面勻加速上升，A、B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ。為了增加輕線上的張力，可行的辦法是( )A．減小A物塊的質(zhì)量 B．增大B物塊的質(zhì)量C．增大傾角θ D．增大動(dòng)摩擦因數(shù)μ答案 AB解析 對(duì)A、B組成的系統(tǒng)應(yīng)用牛頓第二定律得：F－(mA＋mB)gsinθ－μ(mA＋mB)gcosθ＝(mA＋mB)a，隔離物體B，應(yīng)用牛頓第二定律得，F(xiàn)T－mBgsinθ－μmBgcosθ＝mBa。以上兩式聯(lián)立可解得：FT＝，由此可知，F(xiàn)T的大小與θ、μ無(wú)關(guān)，mB越大，mA越小，F(xiàn)T越大，故A、B均正確。5．(多選)質(zhì)量分別為M和m的物塊形狀大小均相同，將它們通過(guò)輕繩跨過(guò)光滑定滑輪連接，如圖甲所示，繩子平行于傾角為α的斜面，M恰好能靜止在斜面上，不考慮M、m與斜面之間的摩擦。若互換兩物塊位置，按圖乙放置，然后釋放M，斜面仍保持靜止。則下列說(shuō)法正確的是( )A．輕繩的拉力等于MgB．輕繩的拉力等于mgC．M運(yùn)動(dòng)的加速度大小為(1－sinα)gD．M運(yùn)動(dòng)的加速度大小為g答案 BC解析 互換位置前，M靜止在斜面上，則有：Mgsinα＝mg，互換位置后，對(duì)M有Mg－FT＝Ma，對(duì)m有：FT′－mgsinα＝ma，又FT＝FT′，解得：a＝(1－sinα)g，F(xiàn)T＝mg，故A、D錯(cuò)誤，B、C正確。6. 如圖所示，木塊A的質(zhì)量為m，木塊B的質(zhì)量為M，疊放在光滑的水平面上，A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g?，F(xiàn)用水平力F作用于A，則保持A、B相對(duì)靜止的條件是F不超過(guò) ( )A．μmg B．μMgC．μmg D．μMg答案 C解析 由于A、B相對(duì)靜止，以整
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