2021高考物理一輪復(fù)習(xí)第3章牛頓運(yùn)動(dòng)定律第3講牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用學(xué)案

1、第3講牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)連接體問(wèn)題1連接體多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的物體連接(疊放、并排或由繩子、細(xì)桿聯(lián)系)在一起構(gòu)成的物體系統(tǒng)稱(chēng)為連接體。2外力與內(nèi)力(1)外力：系統(tǒng)之外的物體對(duì)系統(tǒng)的作用力。(2)內(nèi)力：系統(tǒng)內(nèi)各物體間的相互作用力。3整體法和隔離法(1)整體法：把加速度相同的物體看做一個(gè)整體來(lái)研究的方法。(2)隔離法：求系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用時(shí)，把一個(gè)物體隔離出來(lái)單獨(dú)研究的方法。知識(shí)點(diǎn)臨界極值問(wèn)題1臨界或極值條件的標(biāo)志(1)有些題目中有“剛好”“恰好”“正好”等字眼，即表明題述的過(guò)程存在著臨界點(diǎn)。(2)若題目中有“取值范圍”“多長(zhǎng)時(shí)間”“多大距離”等詞語(yǔ)，表明題述的過(guò)程存在著“起止點(diǎn)”，而這些

2、起止點(diǎn)往往對(duì)應(yīng)臨界狀態(tài)。(3)若題目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼，表明題述的過(guò)程存在著極值，這個(gè)極值點(diǎn)往往是臨界點(diǎn)。(4)若題目要求“最終加速度”“穩(wěn)定速度”等，即是求收尾加速度或收尾速度。2四種典型的臨界條件(1)接觸與脫離的臨界條件：兩物體相接觸或脫離，臨界條件是彈力fn0。(2)相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件：兩物體相接觸且相對(duì)靜止時(shí)，常存在著靜摩擦力，則相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件是靜摩擦力達(dá)到最大值。(3)繩子斷裂與松弛的臨界條件：繩子所能承受的張力是有限度的，繩子斷與不斷的臨界條件是繩中張力等于它所能承受的最大張力，繩子松弛的臨界條件是ft0。(4)加速度變化時(shí)，速度達(dá)到最值的臨界條件：速

3、度達(dá)到最大的臨界條件是a0，速度為0的臨界條件是a達(dá)到最大。知識(shí)點(diǎn)多過(guò)程問(wèn)題1多過(guò)程問(wèn)題很多動(dòng)力學(xué)問(wèn)題中涉及物體有兩個(gè)或多個(gè)連續(xù)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，在物體不同的運(yùn)動(dòng)階段，物體的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況都發(fā)生了變化，這類(lèi)問(wèn)題稱(chēng)為牛頓運(yùn)動(dòng)定律中的多過(guò)程問(wèn)題。2類(lèi)型多過(guò)程問(wèn)題可根據(jù)涉及物體的多少分為單體多過(guò)程問(wèn)題和多體多過(guò)程問(wèn)題。3綜合運(yùn)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)解決多過(guò)程問(wèn)題的關(guān)鍵首先明確每個(gè)“子過(guò)程”所遵守的規(guī)律，其次找出它們之間的關(guān)聯(lián)點(diǎn)，然后列出“過(guò)程性方程”與“狀態(tài)性方程”。一 堵點(diǎn)疏通1整體法和隔離法是確定研究對(duì)象時(shí)常用的方法。()2應(yīng)用牛頓第二定律進(jìn)行整體分析時(shí)，需要分析內(nèi)力。()3輕繩在伸直狀態(tài)下，

4、兩端的連接體沿繩方向的速度總是相等的。()4相互接觸的物體分離時(shí)的臨界狀態(tài)是兩者沒(méi)有共同的加速度。()答案1.2.×3.4.×二 對(duì)點(diǎn)激活1.如圖所示，物體a疊放在物體b上，b置于光滑水平面上，a、b質(zhì)量分別為ma6 kg、mb2 kg，a、b之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，開(kāi)始時(shí)f10 n，此后逐漸增大，在增大到45 n的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()a當(dāng)拉力f<12 n時(shí)，物體均保持靜止?fàn)顟B(tài)b兩物體開(kāi)始沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)拉力超過(guò)12 n時(shí)，開(kāi)始相對(duì)滑動(dòng)c兩物體從受力開(kāi)始就有相對(duì)運(yùn)動(dòng)d兩物體始終沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)答案d解析當(dāng)a、b間達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)兩者開(kāi)始相對(duì)滑動(dòng)，以b為研究對(duì)象，

5、設(shè)臨界加速度為a，由牛頓第二定律得：magmba，得a6 m/s2。由整體法得：f(mamb)a48 n，所以f增大到45 n的過(guò)程中，兩物體始終沒(méi)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，b、c錯(cuò)誤，d正確。由于地面光滑，故一開(kāi)始物體就加速運(yùn)動(dòng)，a錯(cuò)誤。2.(人教版必修1·p77·科學(xué)漫步改編)在探索測(cè)定軌道中人造天體的質(zhì)量的方法過(guò)程中做了這樣的一個(gè)實(shí)驗(yàn)：用已知質(zhì)量為m1的宇宙飛船去接觸正在軌道上運(yùn)行的火箭組m2(后者的發(fā)動(dòng)機(jī)已熄滅)。接觸后，開(kāi)動(dòng)宇宙飛船的推進(jìn)器，使飛船和火箭組共同加速，如圖所示。推進(jìn)器的平均推力為f，推進(jìn)器開(kāi)動(dòng)時(shí)間為t，測(cè)出飛船和火箭組的速度變化是v，求火箭組的質(zhì)量m2。答案m1解析

6、根據(jù)a得，m1、m2的共同加速度為a，選取m1、m2整體為研究對(duì)象，則f(m1m2)a，所以m2m1。考點(diǎn)細(xì)研 悟法培優(yōu)考點(diǎn)1應(yīng)用整體法和隔離法解決連接體問(wèn)題1連接體的類(lèi)型(1)彈簧連接體(2)物物疊放連接體(3)物物并排連接體(4)輕繩連接體(5)輕桿連接體2連接體的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)(1)輕繩輕繩在伸直狀態(tài)下，兩端的連接體沿繩方向的速度總是相等。(2)輕桿輕桿平動(dòng)時(shí)，連接體具有相同的平動(dòng)速度；輕桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，連接體具有相同的角速度，而線速度與轉(zhuǎn)動(dòng)半徑成正比。一般情況下，連接體沿桿方向的分速度相等。(3)輕彈簧在彈簧發(fā)生形變的過(guò)程中，兩端連接體的速度不一定相等；在彈簧形變最大時(shí)，兩端連接體的速率相等。3連

7、接體的受力特點(diǎn)輕繩、輕彈簧的作用力沿繩或彈簧方向，輕桿的作用力不一定沿桿。4處理連接體問(wèn)題的方法(1)整體法若連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度，且不需要求物體之間的作用力，可以把它們看成一個(gè)整體，分析整體受到的合外力，應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度(或其他未知量)。(2)隔離法若連接體內(nèi)各物體的加速度不相同，或者要求出系統(tǒng)內(nèi)各物體之間的作用力時(shí)，就需要把物體從系統(tǒng)中隔離出來(lái)，應(yīng)用牛頓第二定律列方程求解。(3)整體法、隔離法交替運(yùn)用若連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度，且要求物體之間的作用力時(shí)，可以先用整體法求出加速度，然后再用隔離法選取合適的研究對(duì)象，應(yīng)用牛頓第二定律求作用力。即“先整體求加速度，后隔離

8、求內(nèi)力”。若已知物體之間的作用力，求連接體外力，則“先隔離求加速度，后整體求外力”。例1如圖所示，在水平面上，有兩個(gè)質(zhì)量分別為m1和m2的物體a、b與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，m1m2，a、b間水平連接著一輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)。若用大小為f的水平力向右拉b，穩(wěn)定后b的加速度大小為a1，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為f1；如果改用大小為f的水平力向左拉a，穩(wěn)定后a的加速度大小為a2，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為f2。則以下關(guān)系式正確的是()aa1a2，f1f2 b.a1a2，f1f2ca1a2，f1f2 d.a1a2，f1f2(1)兩種情況下整體受的合外力大小是否相同？提示：相同。(2)f1、f2的大小與有關(guān)嗎？提示：無(wú)關(guān)。嘗試

9、解答選a。以整體為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律得f(m1m2)g(m1m2)a1，f(m1m2)g(m1m2)a2，得到a1a2。當(dāng)f拉b時(shí)，以a為研究對(duì)象，則有f1m1gm1a1，得到f1f；同理，當(dāng)f拉a時(shí)，以b為研究對(duì)象，得到f2f；由于m1m2，則f1f2。所以a正確，b、c、d錯(cuò)誤。應(yīng)用整體法和隔離法的解題技巧(1)如圖所示，一起加速運(yùn)動(dòng)的物體系統(tǒng)，若力作用于m1上，則m1和m2的相互作用力為f12。此結(jié)論與有無(wú)摩擦無(wú)關(guān)(有摩擦，兩物體與接觸面的動(dòng)摩擦因數(shù)必須相同)，物體系統(tǒng)在平面、斜面、豎直方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，此結(jié)論都成立。兩物體的連接物為輕彈簧、輕桿時(shí)，此結(jié)論不變。(2)通過(guò)滑輪和繩的連接

10、體問(wèn)題：若要求繩的拉力，一般都必須采用隔離法。繩跨過(guò)定滑輪，連接的兩物體雖然加速度大小相同但方向不同，故采用隔離法。變式11如圖所示，小車(chē)上有一定滑輪，跨過(guò)定滑輪的輕繩一端系一小球，另一端系在彈簧測(cè)力計(jì)上，彈簧測(cè)力計(jì)固定在小車(chē)上。開(kāi)始時(shí)小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)，小球的懸繩與豎直方向的夾角為1，若小球的懸繩與豎直方向的夾角減小為2(1、2均保持不變)，則夾角為2時(shí)與夾角為1時(shí)相比()a小車(chē)的加速度、彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)及小車(chē)對(duì)地面的壓力均變大b小車(chē)的加速度、彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)及小車(chē)對(duì)地面的壓力均變小c小車(chē)的加速度、彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)均變小，小車(chē)對(duì)地面的壓力不變d小車(chē)的加速度、彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)均不變，小車(chē)對(duì)地面的壓力變大答案

11、c解析由題可知mamgtan，ft，則隨著減小，小車(chē)的加速度a和繩子的拉力(彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù))均減小，由整體法可知小車(chē)對(duì)地面的壓力等于整體自身的重力，故c正確。變式12如圖所示，在粗糙的水平桿上套著一個(gè)滑塊a，用輕質(zhì)細(xì)繩將a與一小球b相連，a、b的質(zhì)量均為m，a與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，現(xiàn)用水平拉力f向右拉a，使a、b一起向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)細(xì)繩與豎直方向的夾角為；若增大水平拉力，使a、b一起運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)繩與豎直方向的夾角增大為2，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是()a細(xì)繩的拉力變?yōu)樵瓉?lái)的2倍ba、b的加速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍c水平拉力f變?yōu)樵瓉?lái)的2倍da受到的摩擦力不變答案d解析對(duì)b受力分析，其加速度大小為a

12、gtan，細(xì)繩拉力大小t，經(jīng)分析可知，當(dāng)增大為原來(lái)的2倍時(shí)，a和t不一定是原來(lái)的2倍，a、b錯(cuò)誤；對(duì)a、b整體受力分析，豎直方向上，支持力n2mg，當(dāng)增大為原來(lái)的2倍時(shí)，支持力保持不變，則摩擦力fn不變，水平方向有ff2ma，得f2mg2mgtan，經(jīng)分析可知，當(dāng)增大為原來(lái)的2倍時(shí)，f不一定變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，c錯(cuò)誤，d正確?？键c(diǎn)2動(dòng)力學(xué)中的臨界、極值問(wèn)題1.基本思路(1)認(rèn)真審題，詳盡分析問(wèn)題中變化的過(guò)程(包括分析整體過(guò)程中有幾個(gè)階段)。(2)尋找過(guò)程中變化的物理量。(3)探索物理量的變化規(guī)律。(4)確定臨界狀態(tài)，分析臨界條件，找出臨界關(guān)系。2思維方法極限法把物理問(wèn)題(或過(guò)程)推向極端，從而使臨

13、界現(xiàn)象(或狀態(tài))暴露出來(lái)，以達(dá)到正確解決問(wèn)題的目的假設(shè)法臨界問(wèn)題存在多種可能，特別是非此即彼兩種可能時(shí)，或變化過(guò)程中可能出現(xiàn)臨界條件，也可能不出現(xiàn)臨界條件時(shí)，往往用假設(shè)法解決問(wèn)題數(shù)學(xué)法將物理過(guò)程轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)表達(dá)式，根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式解出臨界條件例2如圖所示，質(zhì)量為m2 kg 的長(zhǎng)木板位于光滑水平面上，質(zhì)量為m1 kg的物塊靜止在長(zhǎng)木板上，兩者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5。重力加速度大小為g10 m/s2，物塊與長(zhǎng)木板之間的最大靜摩擦力等于兩者之間的滑動(dòng)摩擦力。現(xiàn)對(duì)物塊施加水平向右的力f，下列說(shuō)法正確的是()a水平力f3 n時(shí)，物塊m將保持靜止?fàn)顟B(tài)b水平力f6 n時(shí)，物塊m將在長(zhǎng)木板m上滑動(dòng)c水平力f7

14、n時(shí)，長(zhǎng)木板m的加速度大小為2.5 m/s2d水平力f9 n時(shí)，長(zhǎng)木板m受到的摩擦力大小為5 n(1)m和m相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件是什么？提示：m和m之間的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力。(2)如何求使m和m發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)所對(duì)應(yīng)的臨界外力f?提示：先隔離m再整體分析。嘗試解答選d。設(shè)m和m恰好不相對(duì)滑動(dòng)時(shí)力ff0，應(yīng)用牛頓第二定律，有，解得f07.5 n，顯然f3 n<f0時(shí)，m和m一起加速運(yùn)動(dòng)，a錯(cuò)誤；f6 n<f0時(shí)，m和m一起加速運(yùn)動(dòng)，b錯(cuò)誤；f7 n<f0時(shí)，m和m一起加速運(yùn)動(dòng)，m的加速度a m/s2，c錯(cuò)誤；f9 n>f0時(shí)，m和m相對(duì)運(yùn)動(dòng)，m受到的摩擦力大小為mg5 n，

15、d正確。疊加體系統(tǒng)臨界問(wèn)題的求解思路變式21(多選)如圖所示，質(zhì)量分別為ma1 kg和mb2 kg的a、b兩物塊并排放在光滑水平面上，a受到向右推力fa92t(n)作用，b受到向右拉力fb2t(n)作用。從 t0開(kāi)始計(jì)時(shí)，則()a當(dāng)t3 s時(shí)，a、b開(kāi)始分離b當(dāng)t4.5 s時(shí)，a、b開(kāi)始分離ca、b分離之前整體做加速度相同的勻加速直線運(yùn)動(dòng)da、b分離之后a、b各做加速度不同的勻加速直線運(yùn)動(dòng)答案ac解析當(dāng)a、b分離時(shí)兩者間作用力為零，且a相同，所以，得t3 s，故a正確，b錯(cuò)誤；a、b分離之前整體由fafb(mamb)a，得a3 m/s2，兩者做加速度相同的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，c正確；a、b分離之后

16、，a、b的合外力均為變力，加速度隨時(shí)間變化，故d錯(cuò)誤。變式22(多選)如圖所示，a、b兩物體的質(zhì)量分別為2m和m，靜止疊放在水平地面上。a、b間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，b與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g。現(xiàn)對(duì)a施加一水平拉力f，則()a當(dāng)f2mg時(shí)，a、b都相對(duì)地面靜止b當(dāng)fmg時(shí)，a的加速度為gc當(dāng)f3mg時(shí)，a相對(duì)b滑動(dòng)d無(wú)論f為何值，b的加速度不會(huì)超過(guò)g答案bcd解析地面對(duì)b的最大靜摩擦力為mg，a、b間最大靜摩擦力為2mg，當(dāng)f>mg時(shí)，a、b相對(duì)于地面向右滑動(dòng)；在a、b恰好要發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)a、b整體應(yīng)用牛頓第二定律，有f×3mg3ma，對(duì)

17、b，有×2mg×3mgma，兩式聯(lián)立解得f3mg，可見(jiàn)，當(dāng)f3mg時(shí)，a相對(duì)b才能滑動(dòng)，c正確，a錯(cuò)誤。當(dāng)fmg時(shí)，a、b相對(duì)靜止，對(duì)整體有：mg×3mg3ma，ag，故b正確。無(wú)論f為何值，b所受最大的動(dòng)力為a對(duì)b的最大靜摩擦力2mg，故b的最大加速度abmg，可見(jiàn)d正確?？键c(diǎn)3應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決多過(guò)程問(wèn)題應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決多過(guò)程問(wèn)題的步驟(1)將“多過(guò)程”分解為許多“子過(guò)程”，各“子過(guò)程”間由“銜接點(diǎn)”連接。(2)對(duì)各“銜接點(diǎn)”進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)分析，必要時(shí)畫(huà)出受力圖和過(guò)程示意圖。(3)根據(jù)“子過(guò)程”“銜接點(diǎn)”的模型特點(diǎn)選擇合理的物理規(guī)律列方程。(4)分析

18、“銜接點(diǎn)”速度、加速度等的關(guān)聯(lián)，確定各段間的時(shí)間關(guān)聯(lián)，并列出相關(guān)的輔助方程。(5)聯(lián)立方程組，分析求解，對(duì)結(jié)果進(jìn)行必要的驗(yàn)證或討論。例3如圖甲所示，“”形木塊放在光滑水平地面上，木塊水平表面ab粗糙，bc光滑且與水平面夾角為37°。木塊右側(cè)與豎直墻壁之間連接著一個(gè)力傳感器，當(dāng)力傳感器受壓時(shí)，其示數(shù)為正值；當(dāng)力傳感器被拉時(shí)，其示數(shù)為負(fù)值。一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m的滑塊從c點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，傳感器記錄到的力和時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示。已知sin37°0.6，cos37°0.8，g取10 m/s2。求：(1)斜面bc的長(zhǎng)度s；(2)滑塊與木塊ab表面的動(dòng)摩擦因數(shù)

19、。(1)滑塊在cb上滑動(dòng)時(shí)，力傳感器讀出的是哪個(gè)力的大小？提示：滑塊對(duì)木塊壓力的水平分力。(2)滑塊在ba上滑動(dòng)時(shí)，力傳感器示數(shù)等于哪個(gè)力的大??？提示：滑塊與木塊間的摩擦力。嘗試解答(1)3_m_(2)0.2(1)分析滑塊受力，由牛頓第二定律得a1gsin6 m/s2，通過(guò)題圖乙可知滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t11 s，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得斜面bc的長(zhǎng)度為sa1t3 m。(2)由右圖可知，滑塊在cb上運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑塊對(duì)木塊的壓力n1mgcos，木塊對(duì)傳感器的壓力f1f1n1sin，由題圖乙可知：f112 n，解得m2.5 kg，滑塊在ab上運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器對(duì)木塊的拉力f2fmg5 n，0.2。應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定

20、律解決多過(guò)程問(wèn)題的策略(1)任何多過(guò)程的復(fù)雜物理問(wèn)題都是由很多簡(jiǎn)單的小過(guò)程構(gòu)成。有些是承上啟下，上一過(guò)程的結(jié)果是下一過(guò)程的已知，這種情況，一步一步完成即可；有些是樹(shù)枝型，告訴的只是旁支，要求的是主干(或另一旁支)，這就要求仔細(xì)審題，找出各過(guò)程的關(guān)聯(lián)，按順序逐個(gè)分析。(2)對(duì)于每一個(gè)研究過(guò)程，選擇什么規(guī)律，應(yīng)用哪一個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式要明確。(3)注意兩個(gè)過(guò)程的連接處，加速度可能突變，但速度不會(huì)突變，速度是聯(lián)系前后兩個(gè)階段的橋梁。變式31如圖所示，套在水平直桿上質(zhì)量為m的小球開(kāi)始時(shí)靜止，現(xiàn)對(duì)小球沿桿方向施加恒力f0，垂直于桿方向施加豎直向上的力f，且f的大小始終與小球的速度成正比，即fkv(圖中未標(biāo)出)

21、。已知小球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中未從桿上脫落，且f0>mg。下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)中的速度時(shí)間圖象正確的是()答案c解析開(kāi)始時(shí)小球所受支持力方向向上，隨著時(shí)間的增加，小球速度增大，f增大，則支持力減小，摩擦力減小，根據(jù)牛頓第二定律，可知這一階段小球的加速度增大。當(dāng)豎直向上的力f的大小等于小球重力的大小時(shí)，小球的加速度最大。再往后豎直向上的力f的大小大于重力的大小，直桿對(duì)小球的彈力向下，f增大，則彈力增大，摩擦力增大，根據(jù)牛頓第二定律，小球的加速度減小，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故c正確。變式32如圖甲所示，質(zhì)量m1 kg 的物塊在平行斜面向上的拉力f作用下從靜止開(kāi)始沿斜

22、面向上運(yùn)動(dòng)，t0.5 s時(shí)撤去拉力，利用速度傳感器得到其速度隨時(shí)間的變化關(guān)系圖象(v­t圖象)如圖乙所示，g取10 m/s2，求：(1)2 s內(nèi)物塊的位移大小x和通過(guò)的路程l；(2)沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)階段加速度大小a1、a2和拉力大小f。答案(1)0.5 m1.5 m(2)4 m/s24 m/s28 n解析(1)由題圖乙易得，物塊上升的位移x1，就是前1 s 內(nèi)，時(shí)間軸與圖線所圍的面積：x1×2×1 m1 m；物塊下滑的距離x2，就是第1 s末到第2 s末這段時(shí)間軸與圖線所圍面積：x2×1×1 m0.5 m；位移xx1x21 m0.5 m0.

23、5 m，路程lx1x21 m0.5 m1.5 m。(2)由題圖乙知，沿斜面上滑的各階段加速度大小a1 m/s24 m/s2，a2 m/s24 m/s2，設(shè)斜面傾角為，斜面對(duì)物塊的摩擦力為ff，根據(jù)牛頓第二定律：00.5 s內(nèi)fffmgsinma1；051 s內(nèi)ffmgsinma2；聯(lián)立解得：f8 n。高考模擬 隨堂集訓(xùn)1.(2017·海南高考)(多選)如圖，水平地面上有三個(gè)靠在一起的物塊p、q和r，質(zhì)量分別為m、2m和3m，物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為。用大小為f的水平外力推動(dòng)物塊p，設(shè)r和q之間相互作用力與q與p之間相互作用力大小之比為k。下列判斷正確的是()a若0，則k b.若0

24、，則kc若0，則k d.若0，則k答案bd解析對(duì)整體，由牛頓第二定律有f(m2m3m)g(m2m3m)a，設(shè)r和q之間相互作用力的大小為f1，q與p之間相互作用力的大小為f2，對(duì)r，由牛頓第二定律有f1(3m)g3ma，解得f1，對(duì)q和r組成的整體，由牛頓第二定律有f2(2m3m)g(2m3m)a，解得f2，所以k，與無(wú)關(guān)，b、d正確。2(2019·安徽天長(zhǎng)市期末)(多選)如圖所示，用力f向上拉起兩重物a、b，a、b的質(zhì)量分別是1 kg、2 kg，a、b之間的輕繩能承受的最大拉力是30 n，g取10 m/s2。為保證a、b之間的輕繩不被拉斷，則()a兩物體向上的加速度不能大于 5 m

25、/s2bf的大小不能超過(guò)45 nc兩物體向上的加速度不能大于10 m/s2df的大小不能超過(guò)30 n答案ab解析對(duì)b受力分析，當(dāng)繩的拉力最大時(shí)，b的加速度最大，由牛頓第二定律可得tmbgmba，解得b的最大加速度a5 m/s2，則兩物體向上的加速度不能大于 5 m/s2，a正確，c錯(cuò)誤；當(dāng)加速度為5 m/s2時(shí)，f最大，對(duì)整體受力分析，由牛頓第二定律可得fmax(mamb)g(mamb)a，解得fmax45 n，即f的大小不能超過(guò)45 n，b正確，d錯(cuò)誤。3(2019·撫順模擬)如圖甲所示，一質(zhì)量為m的長(zhǎng)木板靜置于光滑水平面上，其上放置一質(zhì)量為m的小滑塊。木板受到隨時(shí)間t變化的水平拉

26、力f作用時(shí)，用傳感器測(cè)出其加速度a，得到如圖乙所示的a­f圖象。取g10 m/s2，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()a滑塊的質(zhì)量m4 kgb木板的質(zhì)量m2 kgc當(dāng)f8 n時(shí)，滑塊加速度為2 m/s2d滑塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1答案c解析從圖乙中可知，當(dāng)f>6 n時(shí)，兩者發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)f6 n時(shí)兩者相對(duì)靜止，當(dāng)f6 n時(shí)，對(duì)整體可得f(mm)a，即mm6 kg，當(dāng)f>6 n時(shí)對(duì)木板分析：水平方向受到拉力和m給的摩擦力，故有af，圖象的斜率k，即m2 kg，所以m4 kg，將f>6 n時(shí)圖線反向延長(zhǎng)，可得當(dāng)f4 n時(shí)，加速度為零，代入可得0×4，解得0.1，故a、b、d正確；當(dāng)f8 n時(shí)滑塊加速度為ag0.1×10 m/s21 m/s2，故c錯(cuò)誤。4(2019·山東聊城一模)兩傾斜的平行桿上分別套著a、b兩相同圓環(huán)，兩環(huán)上均用細(xì)線懸吊著相同的小球c、d，如圖所示。當(dāng)它們都沿桿向下滑動(dòng)，各自的環(huán)與小球保持相對(duì)靜止時(shí)，a的懸線與桿垂直，b的懸線沿豎直方向，下列說(shuō)法正確的是()aa環(huán)與桿有