2020高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律专题三牛顿运动定律综合应用一教案

2019年

上.用轻质弹簧将两物块连接在一起.当用水平力F作用在m1上时，两物块均以加速度a做匀加速运动，此时，弹簧伸长量为x；若用水平力F′作用在m1上时，两物块均

以加速度a′＝2a做匀加速运动，此时弹簧伸长量为x′.则下列关系正确的是( )

B.x′＝2x D.x′<2x

A.F′＝2FC.F′>2F

答案：AB 解析：取m1和m2为一整体，应用牛顿第二定律可得：F＝(m1＋m2)a.弹簧的弹力FT＝＝kx.当两物块的加速度增为原来的2倍，拉力F增为原来的2倍，

FT增为原来的2倍，弹簧的伸长量也增为原来的2倍，故A、B正确.

4.[连接体问题]如图所示，有材料相同的P、Q两物块通过轻绳相连，并在拉力F作用下沿斜面向上运动，轻绳与拉力F的方向均平行于斜面.当拉力F一定时，Q受

到绳的拉力( )

A.与斜面倾角θ有关 B.与动摩擦因数有关 C.与系统运动状态有关 D.仅与两物块质量有关

答案：D 解析：设P、Q的质量分别为m1、m2，Q受到绳的拉力大小为FT，物块与斜面间的动摩擦因数为μ，根据牛顿第二定律，对整体分析，有F－(m1＋m2)gsin θ－μ(m1＋m2)gcos θ＝(m1＋m2)a；对Q分析：有FT－m2gsin θ－μm2gcos θ＝m2a，解得FT＝F，可见Q受到绳的拉力FT与斜面倾角θ、动摩擦因数μ和系统运动

状态均无关，仅与两物块质量和F有关，选项D正确.

5.[临界、极值问题]倾角为θ＝45°、外表面光滑的楔形滑块M放在水平面AB上，滑块M的顶端O处固定一细线，细线的另一端拴一小球，已知小球的质量为m＝ kg，当滑块M以a＝2g的加速度向右运动时，则细线拉力的大小为(取g＝10

m/s2)( )

B.5 N

D. N

A.10 NC. N

2019年

答案：A 解析：当滑块向右运动的加速度较小时，滑块对于小球存在支持力；当滑块向右运动的加速度较大时，小球将脱离斜面而“飘”起来.因此，本题存在一个临界条件：当滑块向右运动的加速度为某一临界值时，斜面对小球的支持力恰好为零，

此时小球受到两个力：重力和细线的拉力(如图1所示)，根据牛顿第二定律，有

FTcos θ＝ma0 FTsin θ－mg＝0 其中θ＝45° 解得a0＝g

图1 图2

则知当滑块向右运动的加速度a＝2g时，小球已“飘”起来了，此时小球受力如

图2所示，则有

F′Tcos α＝m·2g F′Tsin α－mg＝0 解得F′T＝mg＝××10 N＝10 N.