（新课标）2022高考物理 热点探究及预测三 牛顿运动定律

新课标2022高考物理热点探究及预测三牛顿运动定律一、牛顿运动定律图11．如图1所示，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块．假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等．现给木块施加一随时间t增大的水平力F＝kt(k是常数)，木板和木块加速度的大小分别为a1和a2.下列反映a1和a2变化的图线中正确的是(　　)图22．如图2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，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(　　)A．a1＝0，a2＝gB．a1＝g，a2＝gC．a1＝0，a2＝gD．a1＝g，a2＝g二、牛顿运动定律的应用3．(“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动．某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图3所示，将蹦极过程近似为在竖直方向上的运动，重力加速度为g.据图可知，此人在蹦极过程中的最大加速度约为(　　)图3A．gB．2gC．3gD．4g4．如图4是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示-7-\n意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆．需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则(　　)图4A．火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B．返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力C．返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功D．返回舱在喷气过程中处于失重状态5．如图5，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块，木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上．若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为(　　)图5A．加速下降B．加速上升C．减速上升D．减速下降6．图6甲中，质量为m的物块叠放在质量为2m的足够长的木板上方右侧，木板放在光滑的水平地面上，物块与木板之间的动摩擦因数为μ＝0.2.在木板上施加一水平向右的拉力F，在0～3s内F的变化如图乙所示，图中F以mg为单位，重力加速度g＝10m/s2.整个系统开始时静止．图6(1)求1s、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物块的速度；(2)在同一坐标系中画出0～3s内木板和物块的v－t图象，据此求0～3s内物块相对于木板滑过的距离．-7-\n解析　(1)设物体做匀减速直线运动的时间为Δt2，初速度为v20，末速度为v2t，加速度为a2，则a2＝＝－2m/s2①(2分)设物体所受的摩擦力为Ff，根据牛顿第二定律，有Ff＝ma2②(2分)Ff＝－μmg③(1分)联立②③得μ＝＝0.2④(2分)(2)设物体做匀加速直线运动的时间为Δt1，初速度为v10，末速度为v1t，加速度为a1，则a1＝＝1m/s2⑤(2分)根据牛顿第二定律，有F＋Ff＝ma1⑥(2分)联立③⑥得F＝μmg＋ma1＝6N(3)解法一：由匀变速直线运动位移公式，得x＝x1＋x2＝v10Δt1＋a1Δt＋v20Δt2＋a2Δt＝46m(4分)解法二：根据v－t图象围成的面积，得x＝Δt1＋v20Δt2＝46m答案　(1)0.2　(2)6N　(3)46m[点评]　有些高考题是用表格或图象的形式告诉考生已知条件，因此学会识图和读图是解题的关键.试题分析-7-\n本章知识点的试题题型灵活，常以新情境来考查，而且经常与其他知识点综合出题．单独考查的题型一般为选择题，综合其他知识考查的题型一般为计算题，而与其他知识结合的题型，大多成为压轴题，也有时在其他计算题中占据解决问题的关键．高考中主要从以下几方面进行考查：(1)要求灵活运用隔离法和整体法求解加速度相等的连接体；(2)用正交分解法解决受力较为复杂的问题，在正交的两个方向上应用牛顿运动定律；(3)综合运用牛顿运动定律和运动学规律分析、解决问题．命题特征本章主要内容是理解牛顿一定律，理解惯性概念并能运用牛顿第一定律分析实际问题；理解作用力与反作用力的概念并能与平衡力区别；牛顿第二定律是本章的重点和难点，能通过物体的受力情况求解物体的运动情况，也能通过物体的运动情况求解物体的受力情况，会分析计算超重与失重问题，会用整体法和隔离法处理简单的连接体问题．方法强化1．对研究对象的受力分析是解题的关键．选取研究对象时，有的将物体隔离进行受力分析较方便，有的将相互作用的几个物体看成整体来进行研究更简捷．2．选取适当的坐标系．通常选取与加速度一致的方向建立一坐标轴，沿与加速度垂直的方向建立另一坐标轴．3．要注意合外力与加速度的瞬时对应关系．按时间的先后顺序，逐次分析物体的受力情况和合外力所产生的加速度，以及引起物体运动性质、运动状态的改变．4．运用隔离法求解简单的连接体问题．连接体问题历来是牛顿运动定律中的难点，往往需要整体法和隔离法交替使用．1．静止在光滑水平面上的物体，在水平推力F作用下开始运动，推力随时间变化的规律如图8所示，关于物体在0～t1时间内的运动情况，描述正确的是(　　)图8A．物体先做匀加速运动，后做匀减速运动B．物体的速度一直增大C．物体的速度先增大后减小D．物体的加速度一直增大图92．如图9所示，传送带的水平部分长为L，传动速率为v，在其左端无初速度释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则木块从左端运动到右端的时间可能是(　　)A.＋B.C.D.3．如图10所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上叠放着两物块A、B，A、B的质量均为2kg，它们处于静止状态，若突然将一个大小为10N、方向竖直向下的力施加在物块A上，则此瞬间，A对B的压力大小为(g＝10-7-\nm/s2)(　　)A．10NB．20N图10C．25ND．30N图114．为了节约能量，某商场安装了智能化的电动扶梯，无人乘时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转．一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图11所示．那么下列说法中正确的是(　　)A．顾客始终受到三个力的作用B．顾客始终处于超重状态C．顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下D．顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下5．某物体做直线运动的v—t图象如图12所示，据此判断下列(F表示物体所受合力，x表示物体的位移)四个选项中正确的是(　　)图126．一质量为M的气球在匀速下降．若气球所受浮力F始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g.现欲使该气球以同样的速率匀速上升，则需从气球吊篮中减少的质量为(　　)A．2B．M－C．2M－D．0图137．一质量m＝2.0kg的小物块以一定的初速度冲上一个足够长的倾角为37°的固定斜面，某-7-\n同学利用传感器测出了小物块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，并用计算机做出了小物块上滑过程的速度—时间图线，如图13所示．(取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)求：(1)小物块冲上斜面过程中加速度的大小；(2)小物块与斜面间的动摩擦因数；(3)小物块向上运动的最大距离．图148．如图14所示，一质量M＝0.2kg的长木板静止在光滑的水平地面上，另一质量m＝0.2kg的小滑块，以v0＝1.2m/s的速度从长木板的左端滑上长木板．已知小滑块与长木板间的动摩擦因数μ1＝0.4，g＝10m/s2,问：(1)经过多少时间小滑块与长木板速度相等？(2)从小滑块滑上长木板，到小滑块与长木板相对静止，小滑块运动的距离为多少？(滑块始终没有滑离长木板)-7-\n答案考题展示1．A　2．C　3．B　4．A　5.BD6．(1)4m/s　4.5m/s　4m/s　4m/s　4m/s4m/s　(2)v－t图象见解析中图　2.25m预测演练1．B　2.ACD　3.C　4.C　5.B　6.A7．(1)8m/s2　(2)0.25　(3)4m8．(1)0.15s　(2)0.135m-7-