第三章 專題三

1、專題三牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用考綱解讀 1.掌握超重、失重的概念，會(huì)分析超重、失重的相關(guān)問題.2.學(xué)會(huì)分析臨界與極值問題.3.會(huì)進(jìn)行力學(xué)多過程問題的分析.1.對超重和失重的理解關(guān)于超重和失重的下列說法中，正確的是()A.超重就是物體所受的重力增大了，失重就是物體所受的重力減小了B.物體做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)處于完全失重狀態(tài)，所以做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體不受重力作用C.物體具有向上的速度時(shí)處于超重狀態(tài)，物體具有向下的速度時(shí)處于失重狀態(tài)D.物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)，物體的重力始終存在且不發(fā)生變化答案D解析物體具有向上的加速度時(shí)處于超重狀態(tài)，具有向下的加速度時(shí)處于失重狀態(tài)，超重和失重并非物體的重力發(fā)生變化，而是

2、物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Πl(fā)生了變化，綜上所述，A、B、C均錯(cuò)，D正確.2.超重與失重概念的應(yīng)用下列說法中正確的是()A.體操運(yùn)動(dòng)員雙手握住單杠吊在空中不動(dòng)時(shí)處于失重狀態(tài)B.蹦床運(yùn)動(dòng)員在空中上升和下落過程中都處于失重狀態(tài)C.舉重運(yùn)動(dòng)員在舉起杠鈴后不動(dòng)的那段時(shí)間內(nèi)處于超重狀態(tài)D.游泳運(yùn)動(dòng)員仰臥在水面靜止不動(dòng)時(shí)處于失重狀態(tài)答案B解析當(dāng)加速度有豎直向下的分量時(shí)，物體處于失重狀態(tài)；當(dāng)加速度有豎直向上的分量時(shí)，物體處于超重狀態(tài)，蹦床運(yùn)動(dòng)員在空中上升和下降的過程中加速度方向均豎直向下，且ag，為完全失重狀態(tài)，所以B正確.而A、C、D中運(yùn)動(dòng)員均為平衡狀態(tài)，F(xiàn)mg，既不超重也不失重.3.動(dòng)力學(xué)中的圖像

3、問題一個(gè)木塊以某一水平初速度自由滑上粗糙的水平面，在水平面上運(yùn)動(dòng)的vt圖像如圖1所示.已知重力加速度為g，則根據(jù)圖像不能求出的物理量是()圖1A.木塊的位移B.木塊的加速度C.木塊所受摩擦力D.木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)答案C解析位移可由圖像與時(shí)間軸所圍的面積求出，由vt圖線的斜率可求出加速度a，由牛頓第二定律知，ag，故動(dòng)摩擦因數(shù)也可求出，由于不知木塊的質(zhì)量，故不能求出木塊所受摩擦力.1.超重(1)定義：物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?大于物體所受重力的情況.(2)產(chǎn)生條件：物體具有向上的加速度.2.失重(1)定義：物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?小于物體所受重力的情況.(2)產(chǎn)生

4、條件：物體具有向下的加速度.3.完全失重(1)定義：物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?等于零的情況稱為完全失重現(xiàn)象.(2)產(chǎn)生條件：物體的加速度ag，方向豎直向下.考點(diǎn)一超重與失重現(xiàn)象1.超重并不是重力增加了，失重并不是重力減小了，完全失重也不是重力完全消失了.在發(fā)生這些現(xiàn)象時(shí)，物體的重力依然存在，且不發(fā)生變化，只是物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?發(fā)生了變化(即“視重”發(fā)生變化).2.只要物體有向上或向下的加速度，物體就處于超重或失重狀態(tài)，與物體向上運(yùn)動(dòng)還是向下運(yùn)動(dòng)無關(guān).3.盡管物體的加速度不是在豎直方向，但只要其加速度在豎直方向上有分量，物體就會(huì)處于超重或失重狀態(tài).4.物體超重或失

5、重的多少是由物體的質(zhì)量和豎直加速度共同決定的，其大小等于ma.例1如圖2所示，升降機(jī)天花板上用輕彈簧測力計(jì)懸掛一物體，升降機(jī) 靜止時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為10 N，現(xiàn)讓物體隨升降機(jī)一起運(yùn)動(dòng)，彈簧測力計(jì)穩(wěn)定時(shí)的讀數(shù)為12 N，則(g10 m/s2)()A.物體隨升降機(jī)一起運(yùn)動(dòng)時(shí)的重力為12 NB.物體的加速度大小一定等于a2 m/s2C.物體可能減速下降圖2D.物體處于超重狀態(tài)，一定加速上升解析據(jù)題意，物體的重力等于靜止時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)，應(yīng)該為G10 N，則物體質(zhì)量為m1 kg，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；物體加速過程由牛頓第二定律可算出a2 m/s2，故B選項(xiàng)正確；由于測力計(jì)示數(shù)大于重力，則物體處于超重狀態(tài)，

6、可能加速上升，也可能減速下降，故C項(xiàng)正確，D選項(xiàng)錯(cuò)誤.答案BC突破訓(xùn)練1在探究超重和失重規(guī)律時(shí)，某體重為G的同學(xué)站在一壓力傳感器上完成一次下蹲動(dòng)作，傳感器和計(jì)算機(jī)相連，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后得到壓力F隨時(shí)間t變化的圖像，則下列圖像中可能正確的是()答案D解析該同學(xué)下蹲過程中，其加速度方向先向下后向上，故先失重后超重，故選項(xiàng)D正確.考點(diǎn)二動(dòng)力學(xué)中的圖像問題1.圖像的類型(1)已知物體在一過程中所受的某個(gè)力隨時(shí)間變化的圖線，要求分析物體的運(yùn)動(dòng)情況.(2)已知物體在一運(yùn)動(dòng)過程中速度、加速度隨時(shí)間變化的圖線，要求分析物體的受力情況.2.問題的實(shí)質(zhì)是力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系問題，求解這類問題的關(guān)鍵是理解圖像的物理意義，理

7、解圖像的軸、點(diǎn)、線、截、斜、面六大功能.例2如圖3甲所示，靜止在光滑水平面上的長木板B(長木板足夠長)的左端放著小物塊A，某時(shí)刻，B受到水平向左的外力F的作用，F(xiàn)隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，即Fkt，其中k為已知常數(shù).若A、B之間的滑動(dòng)摩擦力f的大小等于最大靜摩擦力，且A、B的質(zhì)量相等，則下列圖中可以定性地描述物塊A的vt圖像的是()圖3解析剛開始，外力F較小，A、B保持相對靜止，加速度大小為a，可見，加速度a的大小隨著時(shí)間t逐漸增大，對應(yīng)的vt圖線的斜率逐漸增大，C、D錯(cuò)誤；隨著時(shí)間t的增大，外力F增大，當(dāng)物塊和木板之間的摩擦力大小達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)，物塊A與木板B發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)，此時(shí)有fm

8、a，F(xiàn)fma，解得F2f，即kt2f，可見t>后物塊將在大小恒定的摩擦力的作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其對應(yīng)的vt圖線是傾斜的直線，A錯(cuò)誤，B正確.答案B 數(shù)圖結(jié)合解決動(dòng)力學(xué)問題物理公式與物理圖像的結(jié)合是一種重要題型.動(dòng)力學(xué)中常見的圖像有vt圖像、xt圖像、Ft圖像、Fa圖像等，解決圖像問題的關(guān)鍵有：(1)分清圖像的橫、縱坐標(biāo)所代表的物理量及單位，并且注意坐標(biāo)原點(diǎn)是否從零開始，明確其物理意義.(2)明確圖線斜率的物理意義，如vt圖線的斜率表示加速度，注意圖線中一些特殊點(diǎn)所表示的物理意義：圖線與橫、縱坐標(biāo)的交點(diǎn)，圖線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，兩圖線的交點(diǎn)等. (3)明確能從圖像中獲得哪些信息：把圖像與具體的題

9、意、情境結(jié)合，并結(jié)合斜率、特殊點(diǎn)等的物理意義，確定能從圖像中反饋出來哪些有用信息(如vt圖線所圍面積表示位移等)并結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解.突破訓(xùn)練2我國“蛟龍?zhí)枴鄙顫撈髟谀炒螌?shí)驗(yàn)時(shí)，內(nèi)部顯示屏上顯示了從水面開始下潛到返回水面過程中的速度圖像，如圖4所示.以下判斷正確的是()圖4A.6 min8 min內(nèi)，深潛器的加速度最大B.4 min6 min內(nèi)，深潛器停在深度為60 m處C.3 min4 min內(nèi)，潛水員處于超重狀態(tài)D.6 min10 min內(nèi)，深潛器的加速度不變答案C解析速度時(shí)間圖線的斜率的絕對值表示加速度的大小，圖線與時(shí)間軸圍成的面積等于位移的大小.6 min8 min內(nèi)深潛器的加速度小

10、于3 min4 min內(nèi)深潛器的加速度，A錯(cuò)誤.4 min6 min內(nèi)，深潛器停在深度為360 m處，B錯(cuò)誤.3 min4 min內(nèi)，深潛器向下做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度向上，故處于超重狀態(tài)，C正確.6 min8 min內(nèi)與8 min10 min內(nèi)深潛器的加速度大小相等，方向相反，D錯(cuò)誤.考點(diǎn)三動(dòng)力學(xué)中的臨界極值問題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，明顯表明題述的過程存在著臨界點(diǎn)；(2)若題目中有“取值范圍”、“多長時(shí)間”、“多大距離”等詞語，表明題述的過程存在著“起止點(diǎn)”，而這些起止點(diǎn)往往就對應(yīng)臨界狀態(tài)；(3)若題目中有“最大”、“最小”、“至多”、“至少”

11、等字眼，表明題述的過程存在著極值，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)定加速度”等，即是求收尾加速度或收尾速度.例3(2013·山東·22) 如圖5所示，一質(zhì)量m0.4 kg的小物塊，以v0 2 m/s的初速度，在與斜面成某一夾角的拉力F作用下，沿斜面向 上做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t2 s的時(shí)間物塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，A、B之 間的距離L10 m.已知斜面傾角30°，物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因 數(shù).重力加速度g取10 m/s2. 圖5(1)求物塊加速度的大小及到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小.(2)拉力F與斜面夾角多大時(shí)，拉力F最小？拉力F的最小值是多少？解析(1

12、)設(shè)物塊加速度的大小為a，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小為v，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得 Lv0tat2vv0at聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得a3 m/s2v8 m/s(2)設(shè)物塊所受支持力為FN，所受摩擦力為Ff，拉力與斜面間的夾角為，受力分析如圖所示，由牛頓第二定律得Fcos mgsin FfmaFsin FNmgcos 0又FfFN聯(lián)立式得F由數(shù)學(xué)知識得cos sin sin(60°)由式可知對應(yīng)最小F的夾角30°聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得F的最小值為Fmin N答案(1)3 m/s28 m/s(2)30° N動(dòng)力學(xué)中的典型臨界條件(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N

13、0.(2)相對滑動(dòng)的臨界條件：兩物體相接觸且處于相對靜止時(shí)，常存在著靜摩擦力，則相對滑動(dòng)的臨界條件是：靜摩擦力達(dá)到最大值.(3)繩子斷裂與松馳的臨界條件：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，繩子松馳的臨界條件是：T0.(4)加速度變化時(shí)，速度達(dá)到最值的臨界條件：當(dāng)加速度變?yōu)榱銜r(shí).突破訓(xùn)練3如圖6所示， 物體A疊放在物體B上，B置于光滑水平面圖6 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，開始時(shí)F10 N，此后逐漸增加，在增大到45 N的過程中，g取10 m/s2，則()A.當(dāng)拉力F<12 N時(shí)，物體

14、均保持靜止?fàn)顟B(tài)B.兩物體開始沒有相對運(yùn)動(dòng)，當(dāng)拉力超過12 N時(shí)，開始相對運(yùn)動(dòng)C.兩物體從受力開始就有相對運(yùn)動(dòng)D.兩物體始終沒有相對運(yùn)動(dòng)答案D解析當(dāng)A、B間的靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力，即滑動(dòng)摩擦力時(shí)，A、B才會(huì)發(fā)生相對運(yùn)動(dòng).此時(shí)對B有：fmaxmAg12 N，而fmaxmBa，a6 m/s2，即二者開始相對運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為6 m/s2，此時(shí)對A、B整體：F(mAmB)a48 N，即F>48 N時(shí)，A、B才會(huì)開始相對運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤，D正確.12.“傳送帶模型”問題的分析思路1.模型特征一個(gè)物體以速度v0(v00)在另一個(gè)勻速運(yùn)動(dòng)的物體上開始運(yùn)動(dòng)的力學(xué)系統(tǒng)可看做“傳送帶”模型，如圖

15、7(a)、(b)、(c)所示.圖72.建模指導(dǎo)傳送帶模型問題包括水平傳送帶問題和傾斜傳送帶問題.(1)水平傳送帶問題：求解的關(guān)鍵在于對物體所受的摩擦力進(jìn)行正確的分析判斷.判斷摩擦力時(shí)要注意比較物體的運(yùn)動(dòng)速度與傳送帶的速度，也就是分析物體在運(yùn)動(dòng)位移x(對地)的過程中速度是否和傳送帶速度相等.物體的速度與傳送帶速度相等的時(shí)刻就是物體所受摩擦力發(fā)生突變的時(shí)刻.(2)傾斜傳送帶問題：求解的關(guān)鍵在于認(rèn)真分析物體與傳送帶的相對運(yùn)動(dòng)情況，從而確定其是否受到滑動(dòng)摩擦力作用.如果受到滑動(dòng)摩擦力作用應(yīng)進(jìn)一步確定其大小和方向，然后根據(jù)物體的受力情況確定物體的運(yùn)動(dòng)情況.當(dāng)物體速度與傳送帶速度相等時(shí)，物體所受的摩擦力有

16、可能發(fā)生突變.例4如圖8所示為某工廠的貨物傳送裝置，傾斜運(yùn)輸帶AB(與水平面成37°)與一斜面BC(與水平面成30°)平滑連接，圖8B點(diǎn)到C點(diǎn)的距離為L0.6 m，運(yùn)輸帶運(yùn)行速度恒為v05 m/s，A點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為x4.5 m，現(xiàn)將一質(zhì)量為m0.4 kg的小物體輕輕放于A點(diǎn)，物體恰好能到達(dá)最高點(diǎn)C點(diǎn)，已知物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)1，求：(g10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8，空氣阻力不計(jì))(1)小物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度v的大??；(2)小物體與運(yùn)輸帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(3)小物體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t.審題與關(guān)聯(lián)解析(1)設(shè)

17、小物體在斜面上的加速度為a1，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度為v，由牛頓第二定律得mgsin 1mgcos ma1由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知v22a1L，聯(lián)立解得v3 m/s.(2)因?yàn)関<v0，所以小物體在運(yùn)輸帶上一直做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a2，則由牛頓第二定律知mgcos mgsin ma2又因?yàn)関22a2x，聯(lián)立解得.(3)小物體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)經(jīng)歷時(shí)間t1，從B運(yùn)動(dòng)到C經(jīng)歷時(shí)間t2聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得小物體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間tt1t23.4 s.答案(1)3 m/s(2)(3)3.4 s 解答傳送帶問題應(yīng)注意的事項(xiàng)(1)水平傳送帶上物體的運(yùn)動(dòng)情況取決于物體的受力情況，即物體所受摩擦力的情況；傾斜傳

18、送帶上物體的運(yùn)動(dòng)情況取決于所受摩擦力與重力沿斜面的分力情況.(2)傳送帶上物體的運(yùn)動(dòng)情況可按下列思路判定：相對運(yùn)動(dòng)摩擦力方向加速度方向速度變化情況共速，并且明確摩擦力發(fā)生突變的時(shí)刻是v物v傳.(3)傾斜傳送帶問題，一定要比較斜面傾角與動(dòng)摩擦因數(shù)的大小關(guān)系. 13.“滑塊木板模型”問題的分析思路1.模型特點(diǎn)：上、下疊放兩個(gè)物體，并且兩物體在摩擦力的相互作用下發(fā)生相對滑動(dòng).2.建模指導(dǎo)解此類題的基本思路：(1)分析滑塊和木板的受力情況，根據(jù)牛頓第二定律分別求出滑塊和木板的加速度；(2)對滑塊和木板進(jìn)行運(yùn)動(dòng)情況分析，找出滑塊和木板之間的位移關(guān)系或速度關(guān)系，建立方程.特別注意滑塊和木板的位移都是相對地

19、面的位移.例5如圖9所示，質(zhì)量M4.0 kg的長木板B靜止在光滑的水平地面上，在其右端放一質(zhì)量m1.0 kg的小滑塊A(可視為質(zhì)點(diǎn)).初始時(shí)刻，A、B分別以v02.0 m/s向左、向右運(yùn)動(dòng)，最后A恰好沒有滑離B板.已知A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.40，取g10 m/s2.求：圖9(1)A、B相對運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度aA和aB的大小與方向；(2)A相對地面速度為零時(shí)，B相對地面運(yùn)動(dòng)已發(fā)生的位移大小x；(3)木板B的長度l.審題與關(guān)聯(lián)解析(1)A、B分別受到大小為mg的摩擦力作用，根據(jù)牛頓第二定律對A有mgmaA則aAg4.0 m/s2方向水平向右對B有mgMaB則aBmg/M1.0 m/s2方向水平向左

20、(2)開始階段A相對地面向左做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)到速度為零時(shí)所用時(shí)間為t1，則v0aAt1，解得t1v0/aA0.50 sB相對地面向右做勻減速運(yùn)動(dòng)xv0t1aBt0.875 m(3)A先相對地面向左勻減速運(yùn)動(dòng)至速度為零，后相對地面向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小仍為aA4.0 m/s2B板向右一直做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為aB1.0 m/s2當(dāng)A、B速度相等時(shí)，A滑到B最左端，恰好沒有滑離木板B，故木板B的長度為這個(gè)全過程中A、B間的相對位移.在A相對地面速度為零時(shí)，B的速度vBv0aBt11.5 m/s設(shè)由A速度為零至A、B速度相等所用時(shí)間為t2，則aAt2vBaBt2解得t2vB/(aAaB)0

21、.3 s共同速度vaAt21.2 m/s從開始到A、B速度相等的全過程，利用平均速度公式可知A向左運(yùn)動(dòng)的位移xA m0.32 mB向右運(yùn)動(dòng)的位移xB m1.28 mB板的長度lxAxB1.6 m答案(1)A的加速度大小為4.0 m/s2，方向水平向右B的加速度大小為1.0 m/s2，方向水平向左(2)0.875 m(3)1.6 m高考題組1.(2013·浙江·19)如圖10所示，總質(zhì)量為460 kg的熱氣球，從地面 剛開始豎直上升時(shí)的加速度為0.5 m/s2，當(dāng)熱氣球上升到180 m時(shí)，以5 m/s的速度向上勻速運(yùn)動(dòng).若離開地面后熱氣球所受浮力保持不變，上升過程中熱氣球總質(zhì)

22、量不變，重力加速度g10 m/s2.關(guān)于該熱氣球，下列說法正確的是()A.所受浮力大小為4 830 NB.加速上升過程中所受空氣阻力保持不變C.從地面開始上升10 s后的速度大小為5 m/sD.以5 m/s的速度勻速上升時(shí)所受空氣阻力大小為230 N圖10答案AD解析從地面剛開始豎直上升時(shí)v0，空氣阻力Ff0.由F浮mgma，得F浮m(ga)4 830 N，故A正確；最終氣球勻速上升，說明氣球加速運(yùn)動(dòng)的過程中空氣阻力逐漸增大，故B錯(cuò)誤；氣球做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，故加速到5 m/s的時(shí)間大于10 s，C錯(cuò)誤；勻速上升時(shí)F浮mgFf0，計(jì)算得Ff230 N，D正確.模擬題組2.如圖11甲所示，在

23、光滑的桌面上疊放著一質(zhì)量為mA的薄木板A和質(zhì)量為mB的金屬塊B，設(shè)B與A之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力，開始時(shí)各物體都處于靜止?fàn)顟B(tài).圖11(1)若用力F通過輕繩水平作用于B上，則要使B能在A上滑動(dòng)，力F應(yīng)大于多少？(2)若用輕繩的一端水平拉著B，另一端繞過定滑輪與質(zhì)量為mC的物塊C相連(如圖乙所示)，開始時(shí)繩被拉直且忽略滑輪的質(zhì)量及軸間的摩擦，則要使B能在A上滑動(dòng)，物塊C的重力GC應(yīng)大于多少？答案(1)(2)解析(1)要使B能在A上滑動(dòng)，就得使B的加速度aB大于A的加速度aA，即：aB>aA由牛頓第二定律可知FmBgmBaBmBgmAaA聯(lián)立解得：F>(2)要使

24、B能在A上滑動(dòng)，就得使B的加速度aB大于A的加速度aA.即：aB>aA由牛頓第二定律可知mCgmBg(mBmC)aBmBgmAaA聯(lián)立解得：mC>即：GC>3.如圖12所示，為皮帶傳輸裝置示意圖的一部分，傳送帶與水平地面的傾角37°，A、B兩端相距5.0 m，質(zhì)量為m10 kg的物體以v06.0 m/s的速度沿AB方向從A端滑上傳送帶，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同，均為0.5.傳送帶順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)的速度v4.0 m/s，(g取10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8)求： 圖12(1)物體從A點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)所需的時(shí)間；(2)若傳送

25、帶順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)的速度可以調(diào)節(jié)，物體從A點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)的最短時(shí)間是多少？答案(1)2.2 s(2)1 s解析(1)設(shè)在AB上物體的速度大于v4.0 m/s時(shí)加速度大小為a1，由牛頓第二定律得mgsin mgcos ma1設(shè)經(jīng)t1速度與傳送帶速度相同，t1通過的位移x1設(shè)速度小于v時(shí)物體的加速度為a2mgsin mgcos ma2物體繼續(xù)減速，設(shè)經(jīng)t2速度到達(dá)傳送帶B點(diǎn)Lx1vt2a2ttt1t22.2 s(2)若傳送帶的速度較大，沿AB上滑時(shí)所受摩擦力一直沿皮帶向上，則所用時(shí)間最短，此種情況加速度一直為a2Lv0ta2t2t1 s(限時(shí)：45分鐘)題組1超重、失重的理解與應(yīng)用1有關(guān)超重和失重，以下說法

26、中正確的是()A物體處于超重狀態(tài)時(shí)，所受重力增大，處于失重狀態(tài)時(shí)，所受重力減小B豎直上拋的木箱中的物體處于完全失重狀態(tài)C在沿豎直方向運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)中出現(xiàn)失重現(xiàn)象時(shí)，升降機(jī)必定處于下降過程D站在月球表面的人處于失重狀態(tài)答案B解析超重與失重時(shí)，物體自身的重力不會(huì)發(fā)生變化，A項(xiàng)錯(cuò)；豎直上拋中的木箱中的物體的加速度都為豎直向下的重力加速度g，所以是完全失重，B項(xiàng)正確；升降機(jī)失重時(shí)，也有可能是做向上的減速運(yùn)動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)；月球表面對人體也有引力作用，雖然他對月面的壓力小于在地球時(shí)對地球表面的壓力，但對月面的壓力等于他在月球上受的重力，所以這不是失重，D項(xiàng)錯(cuò)，正確選項(xiàng)為B.2如圖1所示是某同學(xué)站在力傳感器上做下

27、蹲起立的動(dòng)作時(shí)記錄的壓力F隨時(shí)間t變化的圖線，由圖線可知該同學(xué) ()A體重約為650 NB做了兩次下蹲起立的動(dòng)作C做了一次下蹲起立的動(dòng)作，且下蹲后約2 s起立D下蹲過程中先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)答案AC 圖1解析做下蹲起立的動(dòng)作時(shí)，下蹲過程中先向下加速后向下減速，因此先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)，D錯(cuò)誤；由題圖線可知，第一次下蹲4 s末結(jié)束，到6 s末開始起立，所以A、C正確，B錯(cuò)誤3如圖2所示，質(zhì)量為M的木楔ABC靜置于粗糙水平面上，在斜面頂端將一質(zhì)量為m的物體，以一定的初速度從A點(diǎn)沿平行斜面的方向推出，物體m沿斜面向下做減速運(yùn)動(dòng)，在減速運(yùn)動(dòng)過程中，下列有關(guān)說法中正確的是 ()A地面對木

28、楔的支持力大于(Mm)gB地面對木楔的支持力小于(Mm)gC地面對木楔的支持力等于(Mm)g 圖2D地面對木楔的摩擦力為0答案A解析由于物體m沿斜面向下做減速運(yùn)動(dòng)，則物體的加速度方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，即沿斜面向上，則其沿豎直向上的方向有分量，故系統(tǒng)處于超重狀態(tài)，所以可確定A正確，B、C錯(cuò)誤；同理可知，加速度沿水平方向的分量向右，說明地面對木楔的摩擦力方向水平向右，故D錯(cuò)誤題組2動(dòng)力學(xué)中的圖像問題4如圖3甲所示，A、B兩物體疊放在一起，放在光滑的水平面上，從靜止開始受到一變力F的作用，該力與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示，A、B始終相對靜止，則下列說法不正確的是()圖3At0時(shí)刻，A、B間靜摩擦力最大Bt0

29、時(shí)刻，B速度最大C2t0時(shí)刻，A、B間靜摩擦力為零D2t0時(shí)刻，A、B位移最大答案AC解析由題圖乙可知，A、B一起先做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng)，后做加速度增大的變減速運(yùn)動(dòng)，所以B項(xiàng)正確；全過程運(yùn)動(dòng)方向不變，2t0時(shí)刻，A、B位移最大，所以D項(xiàng)正確；不正確的選項(xiàng)為A、C項(xiàng)5下面四個(gè)圖像依次分別表示A、B、C、D四個(gè)物體的加速度、速度、位移和摩擦力隨時(shí)間變化的規(guī)律其中可能處于受力平衡狀態(tài)的物體是 ()答案CD解析若物體處于受力平衡狀態(tài)，則加速度a0，因此A、B均錯(cuò)誤C代表勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以正確D為摩擦力的變化，但是有可能跟外力平衡，所以D也正確6如圖4甲所示，質(zhì)量為m2 kg的物體在水平面上向右做直

30、線運(yùn)動(dòng)過A點(diǎn)時(shí)給物體一個(gè)水平向左的恒力F并開始計(jì)時(shí)，選水平向右為速度的正方向，通過速度傳感器測出物體的瞬時(shí)速度，所得vt圖像如圖乙所示取重力加速度g10 m/s2.求：圖4(1)力F的大小和物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)10 s末物體離A點(diǎn)的距離答案(1)3 N0.05(2)2 m解析(1)設(shè)物體向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a1，則由題中vt圖像得a12 m/s2根據(jù)牛頓第二定律有，F(xiàn)mgma1 設(shè)物體向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a2，則由題中vt圖像得a21 m/s2 根據(jù)牛頓第二定律得Fmgma2 聯(lián)立解得：F3 N，0.05(2)設(shè)10 s末物體離A點(diǎn)的距離為d，d應(yīng)為vt圖象與

31、橫軸所圍的面積，則d m m2 m負(fù)號表示物體在A點(diǎn)左側(cè)題組3傳送帶模型7如圖5所示，質(zhì)量為m的物體用細(xì)繩拴住放在水平粗糙傳送帶上，物體到傳送帶左端的距離為L，穩(wěn)定時(shí)繩與水平方向的夾角為，當(dāng)傳送帶分別以v1、v2的速度做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)(v1<v2)，繩中的拉力分別為F1、F2；若剪斷細(xì)繩，物體到達(dá)左端的時(shí)間分別為t1、 圖5t2，則下列說法正確的是 ()AF1<F2 BF1F2Ct1一定大于t2 Dt1可能等于t2答案BD解析本題考查傳送帶模型的應(yīng)用不論傳送帶的速度大小是多少，物體與傳送帶間的滑動(dòng)摩擦力是一樣的，分析物體受力情況，其所受的合力為零，則F1F2；因L的大小未知，物塊在傳

32、送帶上的運(yùn)動(dòng)情況不能確定，所以t1可能等于t2.8如圖6所示，傾角為37°，長為l16 m的傳送帶，轉(zhuǎn)動(dòng)速度為v10 m/s，動(dòng)摩擦因數(shù)0.5，在傳送帶頂端A處無初速度地釋放一個(gè)質(zhì)量為m0.5 kg的物體已知sin 37°0.6，cos 37°0.8，g10 m/s2.求：(1)傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體從頂端A滑到底端B的時(shí)間；(2)傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體從頂端A滑到底端B的時(shí)間答案(1)4 s(2)2 s 圖6解析(1)傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體相對傳送帶向下運(yùn)動(dòng)，則物體所受滑動(dòng)摩擦力沿斜面向上，又<tan ，故向下勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a，根據(jù)牛頓第二定

33、律有mg(sin 37°cos 37°)ma則agsin 37°gcos 37°2 m/s2，根據(jù)lat2得t4 s.(2)傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)物體下滑速度小于傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)速度時(shí)，物體相對傳送帶向上運(yùn)動(dòng)，則物體所受滑動(dòng)摩擦力沿傳送帶向下，設(shè)物體的加速度大小為a1，由牛頓第二定律得mgsin 37°mgcos 37°ma1則有a110 m/s2設(shè)當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)速度等于傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)速度時(shí)經(jīng)歷的時(shí)間為t1，位移為x1，則有t1 s1 s，x1a1t5 m<l16 m當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)速度等于傳送帶速度瞬間，有mgsin 37°>mgcos 37