高2021届高2018级高中物理大一轮复习资料三维设计课件教师用书第三章牛顿运动定律

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张力；绳子松弛的临界条件是FT＝0。

(4)最终速度(收尾速度)的临界条件:物体所受合外力为零。 2.“两种”典型分析方法

(1)临界法:分析题目中的物理过程,明确临界状态,直接从临界状态和相应的临界条件入手,求出临界值。

(2)解析法:明确题目中的变量,求解变量间的数学表达式,根据数学表达式分析临界值。 [课时跟踪检测]

[A级——基础小题练熟练快]

1.(2020·南通模拟)如图所示,质量为m2的物块B放在光滑的水平桌面上,其上放置质量为m1的物块A,用通过光滑定滑轮的细线将A与质量为M的物块C连接,释放C,A和B一起以加速度大小a从静止开始运动。已知A、B间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g,则细线中的拉力大小为( )

A.Mg C.(m1＋m2)a

B.M(g＋a) D.m1a＋μm1g

解析:选C 以C为研究对象,有Mg－T＝Ma,解得T＝Mg－Ma,故A、B错误；以A、B整体为研究对象,根据牛顿第二定律可知T＝(m1＋m2)a,故C正确；A、B间为静摩擦力,根据牛顿第二定律,对B有f＝m2a,对A有T－f′＝m1a,f＝f′,联立解得T＝(m1＋m2)a,故D错误。

2.(多选)(2019·泸州市第一次诊断性考试)如图A、B、C为三个完全相同的物体,当水平力F作

用于A上,三物体一起向右匀速运动；某时撤去力F后,三物体仍一起向右运动,设此时A、B间摩擦力为f,B、C间作用力为FN。整个过程三物体无相对滑动,下列判断正确的是( )

A.f＝0 C.FN＝0

B.f≠0 D.FN≠0

解析:选BC 开始三个物体在拉力F的作用下一起向右做匀速运动,可知地面对B、C21

总的摩擦力f′＝F,B受地面的摩擦力为F,C受地面的摩擦力为F；撤去F后,B、C受地面

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21FF33FF

的摩擦力不变,由牛顿第二定律可知,aB＝＝,aC＝m＝,B、C以相同的加速度向右做

2m3m3m匀减速运动,B、C间作用力FN＝0,故C正确。分析A、B,撤去F后,整个过程三物体无相对F

滑动,则A与B加速度相同,B对A有向左的摩擦力f＝maB＝,故B正确。

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3.如图甲所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,传送带匀速转动,在传送带上某位置轻轻放置一滑块,滑块与传送带间的动摩擦因数为μ,滑块速度随时间变化的关系如图乙所示,v0、t0已知,则( )

A.传送带一定顺时针转动 v0

B.μ＝tan θ＋

gt0cos θC.传送带的速度大于v0

v0

D.t0后滑块的加速度为2gsin θ－

t0

解析:选D 若传送带顺时针转动,当滑块下滑时(mgsin θ>μmgcos θ),将一直匀加速到底端；当滑块上滑时(mgsin θ<μmgcos θ),先做匀加速运动,在速度与传送带速度相等后将做匀速运动,两种情况均不符合题图乙,故传送带是逆时针转动,选项A错误；滑块在0～t0时间内,v0

所受滑动摩擦力沿传送带向下,匀加速下滑,a1＝gsin θ＋μgcos θ,由题图乙可知a1＝,则μ＝

t0v0

－tan θ,选项B错误；滑块与传送带的速度相等后的加速度a2＝gsin θ－μgcos θ,解得

gt0cos θ

v0

a2＝2gsin θ－,选项D正确；由前述分析结合题图乙知,传送带的速度等于v0,选项C错误。

t0

4.(2019·潍坊实验中学质检)如图所示,质量为m的球置于斜面上,被一个竖直挡板挡住。现用力F拉斜面,使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动,忽略一切摩擦,以下说法正确的是( )

A.若加速度足够小,竖直挡板对球的弹力可能为零 B.若加速度足够大,斜面对球的弹力可能为零 C.斜面和挡板对球的弹力的合力等于ma D.斜面对球的弹力不仅有,而且是一个定值

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解析:选D 对球受力分析,球受到重力mg、斜面的支持力FN2、竖直挡板的水平弹力FN1,设斜面的倾斜角为α,则竖直方向有FN2cos α＝mg,因为mg和α不变,所以无论加速度如何变化,FN2不变且不可能为零,选项B错误,D正确；水平方向有FN1－FN2sin α＝ma,因为FN2sin α≠0,所以即使加速度足够小,竖直挡板的水平弹力也不可能为零,选项A错误；斜面和挡板对球的弹力的合力即为FN2在竖直方向的分力FN2cos α与水平方向的合力ma的合成,因此大于ma,选项C错误。

5.(多选)(2019·黄冈模拟)机场使用的货物安检装置如图所示,绷紧的传送带始终保持v＝1 m/s的恒定速率运动,AB为传送带水平部分且长度L＝2 m,现有一质量为m＝1 kg的背包(可视为质点)无初

速度的放在水平传送带的A端,可从B端沿斜面滑到地面。已知背包与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5,g＝10 m/s2,下列说法正确的是( )

A.背包从A运动到B所用的时间为2.1 s B.背包从A运动到B所用的时间为2.3 s C.背包与传送带之间的相对位移为0.3 m D.背包与传送带之间的相对位移为0.1 m

解析:选AD 背包在水平传送带上由滑动摩擦力产生加速度,μmg＝ma,得a＝5 m/s2,背vv1

包达到传送带的速度所用时间t1＝＝0.2 s,此过程背包对地面位移x1＝t1＝×0.2 m＝0.1

a22m

Δx＝vt1－x1＝1×0.2 m－0.1 m＝0.1 m,背包匀速运动的时间t2＝＝ s＝1.9 s,所

v1以背包从A运动到B所用的时间为:t＝t1＋t2＝2.1 s,故A、D正确。

6.(多选)(2019·保定一模)如图所示,一质量M＝3 kg、倾角为α＝45°的斜面体放在光滑水平地面上,斜面体上有一质量为m＝1 kg的光滑楔形物体。用一水平向左的恒力F作用在斜面体上,系统恰好保持相对静止地向左运动。重力加速度为g＝10 m/s2,下列判断正确的是( )

A.系统做匀速直线运动 B.F＝40 N

C.斜面体对楔形物体的作用力大小为52 N D.增大力F,楔形物体将相对斜面体沿斜面向上运动

解析:选BD 对整体受力分析如图甲所示,由牛顿第二定律有F＝(M＋m)a,对楔形物体

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受力分析如图乙所示。

由牛顿第二定律有mgtan 45°＝ma,可得F＝40 N,a＝10 m/s2,A错误,B正确；斜面体对mg

楔形物体的作用力FN2＝＝2mg＝102 N,C错误；外力F增大,则斜面体加速度增

sin 45°加,楔形物体不能获得那么大的加速度,将会相对斜面体沿斜面上滑,D正确。

7.(2019·湖北模拟)如图所示,水平地面上有一车厢,车厢内固定的平台通过相同的弹簧把相同的物块A、B压在竖直侧壁和水平的顶板上。已知A、B与接触面间的动摩擦因数均为μ,车厢静止时,两弹簧长度相同,A恰好不下滑,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现使车厢沿水平方向加速运动,为保证A、B仍相对车厢静止,则车厢( )

A.速度可能向左,加速度可大于(1＋μ)g B.加速度一定向右,不能超过(1－μ)g C.加速度一定向左,不能超过μg D.加速度一定向左,不能超过(1－μ)g

解析:选B 开始时A恰好不下滑,对A受力分析如图所示,有fA＝mg

mg＝μFNA＝μF弹,解得F弹＝μ,此时弹簧处于压缩状态。当车厢沿水平方向做加速运动时,为了保证A不下滑,侧壁对A的支持力必须大于mg

等于μ,根据牛顿第二定律可知加速度方向一定向右。对B受力分析

如图所示,有fBm＝μFNB＝μ(F弹－mg)≥ma,解得a≤(1－μ)g,故选项B正确,A、C、D错误。

8.(多选)(2019·潍坊期中)我国高铁技术处于世界领先水平,和谐号动车组由动车和拖车编组而成,提供动力的车厢叫动车,不提供动力的车厢叫拖车。假设动车组各车厢质量均相等,运行中各动车的输出功率相同,动车组运行过程中阻力与车的重力成正比。某列动车组由8节车

厢组成,其中第2、4、5、7节车厢为动车,其余为拖车,该动车组在水平直轨道上运行,下列说法正确的是( )

A.做匀速运动时,各车厢间的作用力均为零 B.做匀加速运动时,各车厢间的作用力均不为零