2019高考第四章牛顿运动定律

（2019?新课标Ⅲ）如图（a），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t＝0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t＝4s时撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如图（c）所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取10m/s．由题给数据可以得出（ ）

2

A．木板的质量为1kg

B．2s～4s内，力F的大小为0.4N C．0～2s内，力F的大小保持不变

D．物块与木板之间的动摩擦因数为0.2

【考点】29：物体的弹性和弹力；37：牛顿第二定律．

【专题】32：定量思想；4C：方程法；522：牛顿运动定律综合专题；62：推理能力． 【分析】根据图象求出在4s后木板的加速度大小，根据牛顿第二定律求解木板的质量；2s～4s内根据牛顿第二定律求解F；根据平衡条件分析拉力的变化；物块的质量无法求出，物块与木板之间的动摩擦因数无法求解。

【解答】解：A、根据图象可知木块与木板之间的滑动摩擦力为f＝0.2N，在4s后撤去外力，此时木板在水平方向上只受到滑动摩擦力的作用，此时木板的加速度大小为a2＝

＝0.2m/s，根据牛顿第二定律可得f＝ma2，解得木板的质量m＝1kg，故A正

确；

B、2s～4s内，木板的加速度a1＝解得力F＝0.4N，故B正确；

C、0～2s内，整体受力平衡，拉力F的大小始终等于绳子的拉力，绳子的拉力增大，则力F增大，故C错误；

D、由于物块的质量无法求出，物块与木板之间的动摩擦因数无法求解，故D错误。 故选：AB。

m/s＝0.2m/s，根据牛顿第二定律可得F﹣f＝ma1，

2

2

2

【点评】对于牛顿第二定律的综合应用问题，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度，再根据题目要求进行解答；知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁。

（2019?江苏）如图所示，质量相等的物块A和B叠放在水平地面上，左边缘对齐。A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ．先敲击A，A立即获得水平向右的初速度，在B上滑动距离L后停下。接着敲击B，B立即获得水平向右的初速度，A、B都向右运动，左边缘再次对齐时恰好相对静止，此后两者一起运动至停下。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求：

（1）A被敲击后获得的初速度大小vA；

（2）在左边缘再次对齐的前、后，B运动加速度的大小aB、aB′； （3）B被敲击后获得的初速度大小vB。

【考点】1E：匀变速直线运动的位移与时间的关系；37：牛顿第二定律．

【专题】11：计算题；31：定性思想；4C：方程法；511：直线运动规律专题；63：分析综合能力．

【分析】（1）敲击A后，A获得速度后，向右做匀减速运动，根据牛顿第二定律及匀变速直线运动规律解题；

（2）根据A与B之间的摩擦力，B与地面之间的摩擦力，结合牛顿第二定律可分析出对齐和不对齐时B的加速度；

（3）由A、B所发生的相对位移L着手，分析出共速时各自发生的位移，联立等式进行求解。

【解答】解：（1）由牛顿运动定律知，A加速度的大小：aA＝μg 匀变速直线运动：解得：

（2）设A、B的质量均为m，对齐前，B所受合外力大小：F＝3μmg 由牛顿运动定律：F＝maB，解得：aB＝3μg 对齐后，A、B所受合外力大小：F'＝2μmg

由牛顿运动定律F'＝2maB′ 解得：a'B＝μg

（3）经过时间t，A、B达到共同速度v，位移分别为xA，xB，A加速度的大小等于aA，则： v＝aAt v＝vB﹣aBt

且xB﹣xA＝L 解得：

；

答：（1）A被敲击后获得的初速度大小vA为

（2）在左边缘再次对齐的前、后，B运动加速度的大小aB、aB′分别为3μg，μg； （3）B被敲击后获得的初速度大小vB为

。

【点评】本题考查了匀变速直线运动，难点在于运用A、B共速后所发生的相对位移，联立等式求解初速度，因此思维只要落入这个等式即可求解。

（2019?浙江）如图所示，A、B、C为三个实心小球，A为铁球，B、C为木球。A、B两球分别连在两根弹簧上，C球连接在细线一端，弹簧和细线的下端固定在装水的杯子底部，该水杯置于用绳子悬挂的静止吊篮内。若将挂吊篮的绳子剪断，则剪断的瞬间相对于杯底（不计空气阻力，ρ木＜ρ水＜ρ铁）（ ）

A．A球将向上运动，B、C球将向下运动 B．A、B球将向上运动，C球不动

C．A球将向下运动，B球将向上运动，C球不动 D．A球将向上运动，B球将向下运动，C球不动

【考点】2G：力的合成与分解的运用；37：牛顿第二定律．

【专题】31：定性思想；43：推理法；522：牛顿运动定律综合专题．

【分析】根据浮力F浮＝ρgV排分析浮力和重力的关系确定弹簧所处的状态，剪断吊篮绳子的瞬间，由于弹簧的弹力不会突变，绳子的拉力会发生突变，由此分析运动情况。 【解答】解：由于ρ木＜ρ水＜ρ铁，根据浮力F浮＝ρgV排可得，A的重力大于A受到的浮力，A下面的弹簧处于压缩状态，B和C的重力小于浮力，B下面的弹簧和C下面的绳子处于拉伸状态；

剪断吊篮绳子的瞬间，系统处于完全失重，由于弹簧的弹力不会突变，所以A球将向上运动，B球将向下运动，而绳子的拉力会发生突变，所以C球不动，故ABC错误、D正确。 故选：D。

【点评】本题主要是考查牛顿第二定律弹力突变问题，能够分析原来的受力情况以及弹簧的性质是关键。