2024年新高考物理二輪熱點題型歸納：牛頓運動定律的綜合應用（解析版）

牛頓運動定律的綜合應用

題型一動力學的連接體問題和臨界問題

【解題指導】

整體法、隔離法交替運用的原則：若連接體內各物體具有相同的加速度，且要求物體之間的作用力，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象，應用牛頓第二定律求作用力.即“先整體求加速

度，后隔離求內力”.

1（2023上.安徽亳州.高三蒙城第一中學校聯(lián)考期中）中沙“藍劍一2023”海軍特戰(zhàn)聯(lián)訓于10月9日在海軍

某部營區(qū)開訓。如圖所示，六位特戰(zhàn)隊員在進行特戰(zhàn)直升機懸吊撤離課目訓練。若質量為例的直升機豎

直向上勻加速運動時，其下方懸繩拉力為E每位特戰(zhàn)隊員的質量均為m,所受空氣阻力是重力的k倍，不

計繩的質量，重力加速度為g,則（）

A.隊員的加速度大小為J--g

B.上面第二位隊員和第三位隊員間繩的拉力大?。菏?/p>

C.隊員的加速度大小為K.kg

On

D.上面第二位隊員和第三位隊員間繩的拉力大小孩尸

【答案】D

【詳解】以六位特戰(zhàn)隊員為研究對象

F-6（k+1）mg=6ma

設第二位隊員和第三位隊員間繩的拉力為了，以下面的4名特戰(zhàn)隊員為研究對象

T-4（k+1]mg=Ama

解上式得

「一尸,a=圣-（k+1）g

故選。。

2（2024.遼寧?模擬預測）如圖所示，質量均為m的4、8兩物體疊放在豎直彈簧上并保持靜止，用大小等

于mg的恒力尸向上拉8運動距離力時，B與A分離,下列說法正確的是（）

B

A

_

三i

-

777T7777777777

A8和4剛分離時，彈簧長度等于原長

B.8和4剛分離時，它們的加速度為g

0.彈簧的勁度系數(shù)等于竽

D.在8和4分離前，它們做加速度增大的加速直線運動

【答案】C

【詳解】AB.在施加外力尸前，對工、B整體受力分析，可得

2mg=kXi

4、8兩物體分離時，48間彈力為零，此時8物體所受合力

F侖=rng=0

即受力平衡，則兩物體的加速度恰好為零，可知此時彈簧彈力大小等于4受到重力大小，彈簧處于壓縮狀

態(tài)，故48錯誤；

C.8與A分離時，對物體幺有

mg=kx2

由于

x）-x2=h

所以彈簧的勁度系數(shù)為

火=萼

h

故C正確；

D.在8與4分離之前，由牛頊第二定律知

a=------------------=-----------g

2m2mu

在8與人分離之前，由于彈簧彈力一直大于mg且在減小，故加速度向上逐漸減小，所以它們向上做加速

度減小的加速直線運動，故。錯誤。

故選C。

3（2023.安徽?校聯(lián)考模擬預測）（多選）如圖所示，固定的光滑水平桌面的右端固定一光滑定滑輪，兩個完

全相同、質量均為m的物塊48通過繞過定滑輪的細線連接。入與滑輪間的細線保持水平，細線不可

伸長，物塊可視為質點。某時刻釋放裝置，并用水平向左的恒力尸拉4A向右運動一段時間f后貼著4

剪斷細線，經過相同的時間f,4恰好回到釋放點P。已知重力加速度大小為g,桌面足夠高足夠長。則以

下說法正確的是（）

A

A.滑塊4在剪斷細線前與剪斷后的加速度大小之比為1:2

B.滑塊4在剪斷細線與回到P點時的速度大小之比為1:2

C.拉力的大小為尸;4m9

D.物塊A回到P點時，4、8的動能之比為1:6

【答案】BC

【詳解】48.設剪斷細線時物塊4的速度為％,再次回到尸點時速度為七,剪斷繩前物塊4的位移為X，

剪斷繩后位移為X2,經過相同的時間f,4恰好回到釋放點R所以

X尸』

2

5號飛

%1=X2

可得

v2=2i/i

Vi_1

~V2~~2

根據(jù)

a二弟

AC

可得

^L=t=±

&"2-(-%)3

4t

A錯誤，B正確；

C.剪斷繩前將48看成一個整體有

mg-F=2ma]

剪短繩后，對4有

F=ma2

解得

C正確；

D.根據(jù)

mg-F=2ma]

可得

1

3i=V■J

f~~fmB—777人2人1

解得

2

aM-4ms

1s后,物體A的速度為

=aA1t=4ms

物體8的速度為

VBI=a81r=2ms

撤去力戶后，4、B、。組成的系統(tǒng)動量守恒，最終三者共速，則有

mAvA^mBvB\-(mA+mB)vy

解得

%;即s/

a*

故4錯誤，8正確；

CD.根據(jù)題意，若力下水平向左作用在8物體上，8與C之間發(fā)生相對滑動，由牛頓第二定律，對物體8

有

F-fmB=m8a82

解得

3?=8ms2

由牛頓第二定律，對物體4有

fmB=mA^A2

解得

2

aA2=1ms

1s后，物體人的速度為

匕*a^t=1ms

物體8的速度為

VBZ-a/f=8ms

撤去力尸后，ZB、C組成的系統(tǒng)動量守恒，最終三者共速，則有

小人以2+小8。2=(/7?X?+/7?S)V2

解得

i/=—ms；

23

故C。正確。

故選BC。。

【方法提煉】

(1)整體法與隔離法的使用條件

①當連接體中各物體具有共同的加速度時，一般采用整體法；當系統(tǒng)內各物體的加速度不同時，一般采用

隔離法。

②求連接體內各物體間的相互作用力時必須用隔離法。

(2)兩物體分離或相對滑動的條件

①疊加體類連接體：兩物體間剛要發(fā)生相對滑動時物體間的靜摩擦力達到最大值。

②靠在一起的連接體：分離時相互作用力為零，但此時兩物體的加速度仍相同。

(3)用滑輪連接的連接體的處理方法

通過滑輪連接的兩個物體：加速度大小相同。加速度不為零時，輕繩的拉力不等于所懸掛物體的重力。

【變式演練】

（2023上.四川遂寧.高三統(tǒng)考期中）如圖所示，長方體物塊質量為M,靜止在水平地面上，上部固定一

輕滑輪，跨過定滑輪的輕繩連接質量為內和服的兩物體，連接辦的細繩水平、m2恰好與M的側壁相接

觸?，F(xiàn)對M施加水平向右的推力F,使得三物體不存在相對運動，不考慮一切摩擦，則下的大小為（）

n?2(m2+MI

D-1(m2+M/7?(m4-m+/Vf)m[(mi+m2+M)c

A.B??gi/?212unu.a

m.m\m2

【答案】c

【詳解】設整體的加速度為a,充■整體根據(jù)牛頓第二定律可得

F-\M+m]+m2）a

對仍根據(jù)牛頓第二定律可得

T=m]a

對m2豎直方向有

T=m2g

我立解得

用2（小1+小2+%1_

=

卜-g

放選C。

題目2（2023.黑龍江?校聯(lián)考模擬預測）（多選）如圖所示，水平向左加速運動的車廂內，一根長為/的輕質桿

兩端分別連接質量均1kg的小球a、/X可看成質點），a球靠在車廂的光滑豎直側壁上，距車廂底面的高度

為0.8/,b球處在車廂水平底面上且與底面間的動摩擦因數(shù)為〃，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力

加速度g=10m/s2,要使桿與車廂始終保持相對靜止，關于車廂的加速度，下列說法正確的是（）

A.若〃=0.5,則車廂的加速度大小可能為3m/s2

B.若0.5,則車廂的加速度大小可能為2m/s2

C.若〃=0.8,則車廂的加速度大小可能為3m/s2

D.若〃=0.8,則車廂的加速度大小可能為7m/s2

【答案】BCD

【詳解】AB.桿長為/,a球靠在車廂的光滑豎直側壁上，距車網底面的高度為0.8/,則輕質桿與豎直方向的

夾角

cose=-^=0.8

I

解得???

6:37。

對a球受力分析如圖甲所示

N、

甲

在豎直方向上，根據(jù)平衡條件有

NcosB;mg

當a球與車廂左壁的彈力剛好為零時，根據(jù)牛頓第二定律有

m^ane=may

解得

2

a(=gtan0=7.5m/s

當b球與車廂底面的靜摩擦力剛好達到最大值時，對b受力分析如圖乙所示

在豎直方向上，根據(jù)平衡條件有

A/2=mg+Mcos。=2mg

在水平方向上，根據(jù)牛頓第二定律有

fm?Msin6=ma2

其中

聯(lián)立解得

氏=(2〃-tan6)g

若〃=0.5,此時有

3i>32

則車廂的加速度最大值為

%=2.5m/s2

故4錯誤，8正確；

CD.根據(jù)上述，若〃=0.8,此時有

3i<Q2

則車廂的加速度最大值為

a產7.5m/s?

故CD正確。

牧選BC。。

3（2023上.湖北武漢?高三華中師大一附中?？计谥校ǘ噙x）如圖所示，一彈簧一端固定在傾角為

37。的足夠長的光滑固定斜面的底端，另一端拴住質量為1kg的物體P,Q為一質量為2kg的物體，彈簧的

質量不計，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)給物體Q施加一個方向沿斜面向上的恒力回，此后P、O一起運動到最

高點時恰好未分離。已知sin37。=0.6,cos37°=0.8,g取lOm/s2,則有（）

A.恒力尸的大小為36N

B.恒力尸剛施加給尸的瞬間，P、Q間彈力大小為9.6N

C.物塊尸的速度最大時，P、Q間彈力大小為2/V

D.物塊P運動到最高點時，彈簧彈力大小為3.6N

【答案】BD

【詳解】AD.由題可知，由于門、Q一起運動到最高點時恰好未分離，所以RQ全程在做簡諧運動，因此在

最高點和最低點的加速度大小相同，方向相反，大小設為a在最低點時，彈簧彈力和P、Q總重力大小相

等，因此有

F-（mo+mp^

在最高點時，由于RQ剛分離，分別對P、Q進行分析有

n7Ppsin370-FW2=mp3

mogs\r\37°-F=m^a

聯(lián)立上述式子得

a=—m/s2

5

尸邦2:3.6/V

故人錯誤，。正確；

8恒力尸剛施加給P的瞬間，尸、Q間彈力大小設為對Q有

F+尸i?mgsin37°=moa

得

F1=9.6/V

放8正確；

C.物塊戶的速度最大時，尸、Q整體處于簡諧運動平衡位置，即加速度為0,此時有

F+尸e小加1137。=0

得

"4.8A/

放C錯誤。

地選RD.

—

ll@4（2023上.河北石家莊.高三校聯(lián)考階段練習）（多選）如圖甲所示，一輕質彈簧放置在光滑水平桌面

上，一端固定在墻壁上，另一端拴接物體4質量均為1kg的物體48接觸但不粘連。壓縮彈簧至某一位

置（彈性限度以內）后由靜止釋放AB,同時給物體8施加水平向右的力尸使之做勻加速直線運動，F(xiàn)與

作用時間f的關系如圖乙所示，則下列說法正確的是（）

AAB分離時，彈簧剛好為原長狀態(tài)B.AB分離時，E的加速度大小為2m/￡

C.4、8分離時，4的速度大小為0.4m/sD.開始有F作用時，彈簧的壓縮量為4cm

【答案】BC

【詳解】物體44、8分離時，8只受拉力F作用，加速度大于零，此時4的加速度與8的相同，則彈簧

彈力大于零，彈簧處于壓縮狀態(tài)，故4錯誤；

B.物體4、B分離后,8的加速度不變，即拉力尸不變，由圖乙可知，此時拉力尸為2M則8的加速度為

a=f=2m/s2

m

故B正確；

C.物體4、B分離時,AA.8的速度相同，均為

i/=at=0.4m/s

放C正確；

D.f=0時，對48整體由牛頓第二定律得，彈簧彈力為

kx〔=2ma

運動0.2s后，彈簧壓縮量

x2=

此時彈簧彈力為

kx2=ma

聯(lián)立解得

0.08m=8cm

攻。錯誤。

放選8c.

，5（2023上.遼寧錦州.高三渤海大學附屬高級中學?？计谥校ǘ噙x）如圖所示，光滑水平地面卜.靜曾一

質量4kg足夠長的木板8質量1kg的物塊A靜置于B上，物塊4與木板8間的動摩擦因數(shù)為

0.4o現(xiàn)對物塊A施加一水平向右的拉力尸，拉力尸隨時間變化的關系為尸=2.5KM，最大靜摩擦力等于

滑動摩擦力，重力加速度g=10m/s2,下列說法正確的是（）

B

ZZZZZZZZZ/7////////ZZ

A.t=1.6s物塊八和木板夕開始發(fā)生相對滑動???

B.物塊4和木板B的運動速度達到1m/s時發(fā)生相對滑動

C.f=4s時物塊4相對木板8的速度為5m/s

D.若地面不光滑，則物塊4和木板8發(fā)生相對滑動時的速度不變

【答案】BC

【詳解】4.物塊4和木板B相對靜止時，根據(jù)整體法和隔離法可得

F-(M+m)a

f-Ma

當4、8間靜摩擦力達到最大時，即

焉=〃小9=4N

根據(jù)

F=2.5t(N)

得

t=2s

故4錯誤;

3.由于

當48一起由靜止開始運動直到發(fā)生相對滑動的過程，a“圖線與f軸所圍的面積為整體的速度，即

v--=1m/s

9

故8正確；

C.f=2s后4、8發(fā)生相對滑動，木板B的加速度恒定，為a^lm/s?

對物塊4受力分析，有

F-pmg=maA

得

2

aA=2.5f-4(m/s；

f=4s時

2

aM-6m/s

根據(jù)a-t圖線與￡軸所圍的面積的差值為物塊入和木板B的相對速度，即

△v=_1x2x(6-1)m/s=5m/s

故C正確；

D.若地面不光滑，則人、8發(fā)生相對滑動前二者的共同加速度

■8

在圖中做出圖線，由圖可知，兩者發(fā)生相對滑動時的速度比地面光滑時小，故。錯誤。

故選8C。

題型二動力學基本問題(含超失重、瞬時性問題)

【解題指導】

(1)做好受力分析，分析出物體受到的各個力，判斷合力的方向，表示出合力與各力的關系；

(2)做好運動過程分析，分析物體的運動性質，判斷加速度的方向，并表示出加速度與運動各量的關系；

(3)求解加速度是解決問題的關鍵；

(4)力的處理方法一般用合成法或正交分解法.

1(2023上.山東濱州.高三統(tǒng)考期中)(多選)如圖1所示，電梯“對重”的主要功能是相對平衡轎廂重量，在

電梯工作中使轎廂與“對重”的重量保持在限額之內，保證電梯的牽引傳動正常。驅動裝置帶動鋼絲繩使

轎廂和“對重”在豎直方向運動，當轎廂從頂樓向下運動時，圖像如圖2所示，下列說法正確的是

()

驅動電機

一轎廂

66h

圖2

A.在0乜時間內，轎廂處于超重狀態(tài)

B.在0~右時間內，鋼絲繩對轎廂的拉力先減小后增大

C.在時間內，“對重”處于失重狀態(tài)

D.在上&時間內，鋼絲繩對轎廂的拉力大小等于鋼絲繩對“對重”的拉力大小

【答案】BC

【詳解】由圖可知在0飛時間內，轎廂從頂樓向下做加速運動，加速度方向向下，轎廂處于失重狀態(tài)，

故人錯誤：

B.根據(jù)圖像的斜率表示加速度可知，在0~4時間內轎廂的加速度先增大后減小，目加速度向下，則

根據(jù)牛頓第二定律有

mg-F-ma

可知，鋼絲繩對轎廂的拉力先減小后增大，故8正確；

C.在友飛時間內，“對重”向上做減速運動，加速度方向向下，“對重”處于失重狀態(tài)，故C正確；

D.在上&時間內，轎廂雖然做勻速運動，轎廂與“對重”的重量不相等，因為中間有驅動電機在調控，鋼

絲繩對轎廂的拉力大小不等于鋼絲繩對“對重”的拉力大小，故。錯誤。

故選8C。

2(2023上.安徽亳州.高三蒙城第一中學校聯(lián)考期中)如圖甲所示，加是豎直面內一根固定的光滑細桿，

a、b、c位于同一圓周上，圓的半徑為3a點為圓周的最高點，c點為最低點。讓一個小滑環(huán)從b點由靜

11

止釋放到達C點；如圖乙所示，在豎直平面內，固定一個半徑為燈的大圓環(huán)，其圓心為。，在圓內與圓心。

同一水平面上的P點搭一光滑斜軌道到大環(huán)上，OP=欲使物體(視為質點)從P點由靜止釋放，

沿此傾斜軌道滑到大環(huán)。已知重力加速度為g。一

(1)求小滑環(huán)從b點運動到c點的時間；

(2)求物體從P點滑到大環(huán)的最小時間。

【答案】(1人皆⑵、端

【詳解】(1)設ac與8夾角為6,則有

mgcosO=ma

由幾何關系得be細桿長度為

/=2F?cos0

小滑環(huán)勻加速運動，根據(jù)運動學公式可得

聯(lián)立解得

⑵如圖建立一個與大圓相內切的等時圓

PO

設其半徑為r,由幾何關系得

(RW…圖2

r=-R

從P點運動到切點為最短時間，由(1)結論得

【方法提煉】

■8

1.解決動力學兩類基本問題的思路

F=ma運動學公式

受力分析加速度運動狀態(tài)

2.動力學基本問題的解題步驟

⑴明確研究對象：根據(jù)問題的需要和解題的方便，選擇某個物體或某系統(tǒng)作為研究對象。

（2）受力分析：畫好受力示意圖，選擇適當?shù)奶幚矸椒ㄇ蟪龊狭蚝狭Φ谋磉_式。

①合成法：合成法適用于受力個數(shù)較少（2個）的情況。

②正交分解法：正交分解法適用于各種情況，尤其是物體的受力個數(shù)較多（3個或3個以上）時。

⑶運動情況分析：畫出運動示意圖，明確物體的運動性質和運動過程，求出或設出物體的加速度。

（4）根據(jù)牛頓第二定律和運動學規(guī)律列式求解。

3.瞬時加速度的兩種模型

⑴剛性繩（或接觸面）：不發(fā)生明顯形變就能產生彈力的物體，剪斷（或脫離）后，其彈力立即消失，不需要

形變恢復時間。

（2）彈簧（或橡皮繩）：兩端同時連接（或附著）有物體的彈簧（或橡皮繩），特點是形變量大，其形變恢復需要

較長時間，在瞬時性問題中，其彈力的大小通?？梢钥醋霰３植蛔?。

4.處理多過程動力學問題的“二分析一關鍵”

⑴“二分析”

①分析研究對象在每個過程的受力情況，并畫出受力分析圖；

②分析研究對象在每個階段的運動特點0

（2）“一關鍵”

前一個過程的結束時刻和狀態(tài)就是后一個過程的開始時刻和狀態(tài)，明確兩個過程的交接點速度不變往往是

解題的關鍵。

【變式演練】

題目1（2023上?云南紅河?高三校考階段練習）如圖所示，兩個質量分別為樞=1kg、噂=2kg的物體置于

光滑的水平面上，中間用輕質彈簧秤連接。兩個大小分別為弓=30M凡=15N的水平拉力分別作用在

附、僅上，則（）

_____p

i—-4W7WWVM—f--------

A.系統(tǒng)運動穩(wěn)定時，彈簧秤的示數(shù)是45停

B.系統(tǒng)運動穩(wěn)定時，彈簧秤的示數(shù)是15/V

C.在突然撤去6的瞬間，的加速度大小為25md

D.在突然撤去月的瞬間，吸的加速度大小為7.5m/s2

【答案】C

【詳解】AB.對整體研究，由牛頓第二定律得

尸尸尸2=（mi+m2]a

解得

a=5m/s2

對利研究

Fi-F=m^a

得

F=25N

—

放48錯誤；

C.在突然撤去E的瞬間，彈簧彈力不變，對內研究，由牛頓第二定律得

F-m〔a

解得

a=25m/s2

C正確：

D.在突然撤去后的瞬間，彈簧彈力不變，對利研究，由牛頓第二定律得

F-m2a

解得

a=12.5m/s2

D錯誤；

放選C。

2（2024.福建寧德.福建省寧德第一中學?？级＃┮粌A角為。的斜面體C始終靜止在水平地面上，斜

面光滑，底面粗糙，如圖所示。輕質彈簧兩端分別與質量相等的48兩球連接。8球靠在擋板上，系統(tǒng)處

于靜止狀態(tài)。重力加速度大小為g。當撒去擋板瞬間，下列說法正確的是（）

A.球A的瞬時加速度沿斜面向下，大小為gsin。

B?球8的瞬時加速度沿斜面向下，大小為gin。

C.地面對斜面體。的支持力等于球A8和。的重力之和

D.地面對斜面體C的摩擦力方向水平向左

【答案】D

【詳解】48.根據(jù)題意，設AB兩球質量均為m,去掉擋板前，對4球受力分析，由平衡條件有

封弗=mgs\r\0

去掉擋板瞬間，彈簧彈力不變，A球受力情況不變，合力為0,加速度為0,對8球有

mgsinO+產ma

解得

a=20sin0

放48錯誤；

C.根據(jù)上述分析可知，去掉擋板瞬間，8球有沿斜面向下的加速度，處于失重狀態(tài)，則地面對斜面體C的

支持力小于球48和C的重力之和，故C錯誤；

D.去掉擋板瞬間，8球的加速度方向沿斜面向下，在水平方向上有水平向左的分加速度，對48和。整

體分析，地面對斜面體的摩擦力不為零，方向水平向左，故。正確。

故選0。

1=3（2023上.海南省直轄縣級單位.高三?？茧A段練習）如圖1所示，上表面均粗糙、傾角分別為53。和

37。的斜劈1、2一起固定在水平地面上，且在最底端C處平滑相連。現(xiàn)將一小滑塊（可視為質點）從斜劈1

上的4處由靜止開始下滑到C處，并在C處轉彎的過程中，速度大小保持不變，隨后沖上斜劈2并運動到

B處速度變?yōu)?,在此運動過程中小滑塊的速度大小/與時間［的關系圖像如圖2所示。已知小滑塊與兩

???

個斜劈之間的動摩擦因數(shù)均為〃（未知），最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，sin530=0.8,cos53°=0.6,重力加

速度g取10m/s2,則下列說法正確的是（）

A.動摩擦因數(shù)〃=0.75

B.小滑塊將在8處保持靜止不動

C.小滑塊運動到8處后將會以大小為2m/s2的加速度向下滑

D.經過很長一段時間后，小滑決最終停在斜劈2上的某一位置處

【答案】C

【詳解】4.小滑塊在斜劈1向下滑的過程中，對其受力分析，杈據(jù)牛頓第二定律可知

mgsin530叩m80s53°=ma]

小滑塊在斜劈2向上滑的過程中，對其受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可知

mgs\n37°+〃mgcos370-ma2

根據(jù)題圖2的圖像關系知

更_J_

322

解得動摩擦因數(shù)為

〃=0.5

故4錯誤；

BC.當小滑塊運動到8處速度為0時，有

mgs\n37°?〃mgcos370=ma3

解得

2m/s2

即小滑塊將以大小為2m/s2的加速度下滑，故8錯誤，C正確；

D.由于小滑塊不能靜止在斜劈2上，每次在斜劈1、2上上滑、F滑，都會損失一部分機械能，為此小滑塊

最終會停在C處，故。錯誤。

故選C。

題型三動力學圖像問題

【解題指導】

1.解圖象問題時要做好“三看”

（1）看清坐標軸所表示的物理量：明確因變量與自變量的制約關系，是運動學圖象（-八x"、?、x?/、ex

等），還是動力學圖象（Rf、Fx、Rf等）；

（2）看圖線本身：識別兩個相關量的變化趨勢，進而分析具體的物理過程；

（3）看交點、斜率和“面積”：明確圖線與圖線的交點、圖線與坐標軸的交點、圖線斜率、圖線與坐標軸圍成的

面積的物理意義。

1（2023.安徽?校聯(lián)考模擬預測）質量為1kg的物體，沿著傾角6=37。的固定斜面向下滑動。物體運

動到。點開始計時，物體的[一?圖像?為運動的時間，x是物體到。點的距離）如圖所示。已知重力

rt

力口速度g=10m/s2,sin370=0.6，貝！J（）?M

A.物體在。點的速度4=4m/sB.物體的加速度大小a=6m/s2

C.物體與斜面的動摩擦因數(shù)1.25D.0~4s,損失的機械能為350J

【答案】D

【詳解】48.根據(jù)位移與時間的關系

x=Vot+^af

可得

結合圖像的斜率和截距可知

Vo=k=-^m/s=2Cm/s

而

—=-4m/s2

解得

a=-8m/s：J

48錯誤；

C.根據(jù)牛頓第二定律

mgslnO-pmgcos6=ma

可得動摩擦因數(shù)

“1.75

C錯誤；

。.物體停止的時間

t="二。二2.5s<4s

a

物體的位移

x==25m

2a

損失的機械能

Q=(jmgcos6?x=350J

。正確。

故選0。

2（2023上?山東臨沂?高三統(tǒng)考期中）用水平拉力使水平桌面上的甲、乙兩物體由靜止開始沿直線運動，甲、

乙兩物體運動的加速度a與所受拉力F的關系如圖所示。下列說法正確的是（）

甲

乙

0F

A.甲物體的質量一定大于乙物體的質量

B.甲物體的質量可能等于乙物體的質量

C.甲物體與水平桌面間的動摩擦因數(shù)小于乙物體與水平桌面間的動摩擦因數(shù)

D.甲物體與水平桌面間的動摩擦因數(shù)大于乙物體與水平桌面間的動摩擦因數(shù)

【答案】。

【詳解】48.由牛頓第二定律可知

F?fjmg=ma

可得

結合圖像可知

m甲vm乙

48錯誤；

CD,由圖像可知

〃甲m甲乙〃？乙g

可知

〃甲＞〃乙

C錯誤，。正確；

故選。。

【方法提煉】

圖象問題要“四看一注意”

(1)看坐標軸：看清坐標軸所表示的物理量，明確因變量(縱軸表示的量)與自變量(橫軸表示的量)之間的

制約關系。

(2)看圖象：識別兩個相關量的變化趨勢，從而分析具體的物理過程。

(3)看縱坐標、“斜率”和“面積”：出圖象中根據(jù)坐標值、“斜率”和“面積”可分析速度、力晦度和位移的大

小、方向特點；W圖象中根據(jù)坐標值、“斜率”可分析位移、速度的大小、方向特點。

(4)看交點：明確圖線與圖線的交點、圖線與坐標軸的交點的物理意義。在x-t圖象中，兩圖線的交點表示

兩物體相遇；在v-t圖象中，兩圖線的交點表示兩物體速度相同，此時相對速度為零，相對位移出現(xiàn)極值，

是相距最遠、最近、是否碰撞的關鍵時刻。

(5)一注意：利用何圖象分析兩個物體的運動時，要注意兩個物體的出發(fā)點，即注意它們是從同一位置出

發(fā)，還是從不同位置出發(fā)。若從不同位置出發(fā)，要注意出發(fā)時兩者的距離。

【變式演練】

題目1(2023上.安徽亳州.高三蒙城第一中學校聯(lián)考期中)如圖甲所示，勁度系數(shù)k=500Mm的輕彈簧，一

端固定在傾角為。:37。的帶有擋板的光滑斜面體的底端，另一端和質量6A的小物塊八相連，質量為刀8

的物塊B緊靠人一起靜止?，F(xiàn)用水平推力使斜面體以加速度a向左勻加速運動，穩(wěn)定后彈簧的形變量大

小為X。在不同推力作用下，穩(wěn)定時形變量大小x隨加速度a的變化如圖乙所示。彈簧始終在彈性限度

內，不計空氣阻力，取重力加速度g^lOm/s2,sin37°=0.6,cos37。=0.8.下列說法正確的是（）

)

甲

A.%;7.5m/s2

B.mA=3kg

C.若a=%,穩(wěn)定時4對斜面的壓力大小為12.5/V

D.若a=0.54,穩(wěn)定時48間彈力大小為6N

【答案】ACD

【詳解】由圖結合題意可知區(qū)時彈簧處于原長狀態(tài)，且物塊A、8恰要分離，故對八8整體有

（恤+須）aan37。=（mA￥m^a0

解得

&=7.5m/s2

故4正確；

B.當a=0時，對人8整體分析有

（mA+mB）gsin370=kx0

當a＞為時，圖中另一縱截距的意義為

m^psin37°=kxx

聯(lián)立解得

mA=1kg,/BfiS2kg

放8錯誤；

C.當ao=7.5m/s2時，因為物塊AB恰要分離，故對人有

FNAJ誓=12.5N

由牛頓第三定律知A對斜面的壓力大小為12.5N,故C正確；

D.4=0.5%時，對8分析

/T7figsin370-FAB=mBacDs37°

解得

FA/6N

放。正確；

故選ACD,

題目2（2023.四川雅安.統(tǒng)考模擬預測）（多選）如圖甲所示，長木板固定放置在水平桌面上，長木板的上表面

8點處安裝有光電門，右側安裝有定滑輪，帶有遮光條的滑塊（總質量為師放置在長木板上，輕質細線跨

過定滑輪，左端與滑塊連接，右端與安裝在天花板上的力傳感器連接，在繩上放置帶重物的動滑輪，現(xiàn)讓滑

次從4處由靜止釋放（A、口兩點之間的距離為L）,穩(wěn)定時記下力傳感器的示數(shù)F以及遮光條通過光電

門的時間f,更換重物，讓滑塊仍從4處由靜止釋放，記錄多組相對應的F、t,作出F?尸圖像如圖乙所

示，重力加速度為g,輕質細線與滑輪之間的摩擦力忽略不計，下列說法正確的是（）

力傳感器

A.長木板上方的細線與長木板可以不平行

B.輕質細線的拉力大小等于力傳感器示數(shù)

C.由圖乙所給的信息可得遮光條的寬度為、叫

D.由圖乙所給的信息可得滑塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)為十一

【答案】BCD

【詳解】A.應保持拉線方向與木板平面平行，這樣拉力才等廣合力，故4錯誤;

B.繞過滑輪的細繩的拉力相等，故8正確；

C.根據(jù)牛頓第二定律得

a,￡zZ

m

速度

v=7

由勻變速直線運動的速度?位移公式得

/=2aL

整理得

_2FL2fL

2L=--------------

rrui2

根據(jù)圖像斜率可知

2L_2b

mcfa

解得

d-.皿

故。正確；

D.根據(jù)C項與圖像的截距，結合摩擦力的計算公式

f=pmg

可解得滑塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)為

Q

U=..

2tll

放選8C。。

■■|3（2024.海南?校聯(lián)考一模）（多選）用水平拉力使雪橇在平坦的雪地上由靜止開始沿直線運動，雪橇運

動后，所受拉力尸與其加速度a的關系圖線如圖所示，圖中b、c（cv0）和。均為已知量，重力加速度大小

■8

C.雪橇與雪地間的動摩擦因數(shù)為D.拉力F=nb時，雪橇的加速度大小為。1-n)

Q

【答案】CD

【詳解】4.由圖像知雪橇拉力變化，做變加速直線運動，選項A錯誤；

B.設雪橇的質量為m,雪橇與地面間的動摩擦因數(shù)為〃，依據(jù)牛頓第二定律，對雪橇有

F-pmg=ma

即

尸二〃mg+ma

圖像斜率表示雪琵的質量，得

m=--

c

選項B錯誤；

C.若尸=0,

c二叩g

得

c

心飛

選項C正確；

D.當拉力F二cb時，加速度

_nb-6cd-、

a=-‘=c(l-n

m

選項。正確。

放選CD,

題型四動力學中的傳送帶問題

【解題指導】

1.模型特點

傳送帶問題的實質是相對運動問題，這樣的相對運動將直接影響摩擦力的方向.

2.解題關鍵

(1)理清物體與傳送帶間的相對運動方向及摩擦力方向是解決傳送帶問題的關鍵.

(2)傳送帶問題還常常涉及臨界問題，即物體與傳送帶達到相同速度，這時會出現(xiàn)摩擦力改變的臨界狀態(tài),

對這一臨界狀態(tài)進行分析往往是解題的突破口.

1(2024.廣東汕頭?校考一