教科版高中物理必修一3.5牛顿运动定律的应用(第2课时)每课一练教案教学设计

1、教科版高中物理必修高考必刷知识点及题库【创新设计】2014-2015高中物理3.5牛顿运动定律的应用（第2课时）A每课一练教科版必修1,题组训练"解疑,纠偏检虫（时间：60分钟）题组一瞬时加速度问题1.如图10所示，两小球悬挂在天花板上，a、b两小球用细线连接，上面是一轻质弹簧，a、b两球的质量分别为mB2ml在细线烧断瞬间，a、b两球的加速度为（取向下为正方向）（）图10教科版高中物理必修高考必刷知识点及题库A。，gB.一g,gC.2g,gD.2g,0解析在细线烧断之前，a、b可看成一个整体，由二力平衡知，弹簧弹力等于整体重力，故弹力向上且大小为3mg当细线烧断瞬间，弹簧的形变量不

2、变，故弹力不变，故a受向上3mg的弹力和向下mg的重力，故a的加速度a=3mmmg=2g,方向向上；对b而言，细线烧断后只受重力作用，故b的加速度为a=黑g方向向下.取向下方向为正，有 a1 =2g,a=g.故C正确.答案C2.如图11所示，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态.现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a、%.重力加速度大小为g.则有（）A. a1=0, a2 = gcMC a1=0，a2=m g图11B. a1 = g, a2= gMD a = g, a2=g解析

3、在抽出木板后的瞬间，弹簧对木块1的支持力和对木块 2的压力并未改变.木块 1受重力和支持力，mg= Fn, ai=0,木块2受重力和压力，根据牛顿第二定律 a2=Fn+ Mg mH Mg,故选C.答案 C3.如图12所示，吊篮P悬挂在天花板上，与吊篮质量相等的物体 Q被固定在吊篮中的轻弹簧托住，当悬挂吊篮的细绳被烧断的瞬间，吊篮 P和物体Q的加速度大小分别是（）图12A. ap=gaQ=gB. ap=2gaQ=gC. ap=gaQ=2gD. ap=2gaQ=0解析原来平衡时，弹簧弹力F与Q重力mg相等.细绳被烧断瞬间，弹簧弹力不变，故Q所受合力仍为零,故aQ=°；p受到重力和弹簧向下

4、的压力,故加速度：ap=胃mL2mg=2g.故选D.答案D4.如图13所示，在光滑的水平面上，质量分别为m和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连，在拉力F作用下，以加速度a做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F,此瞬间A和B的加速度为ai和a2,则（）A限即5即6图13A. ai=a2=0C. a1ma, m+ m2B. ai=a,a2=0ma2=am+mD.a1=a,a2=一?a解析两木块在光滑的水平面上一起以加速度a向右匀加速运动时，弹簧的弹力尸弹=巾2,在力F撤去的瞬间，弹簧的弹力来不及改变，大小仍为ma,因此对A来讲，加速度此时仍为a,对B取向右为正方向，一ma=ma2,a2=ma,所以D

5、正确.m答案D题组二动力学的临界问题5 .如图14所示，光滑水平面上放置质量分别是为m2m的A、B两个物体，AB间的最大静摩擦力为科mg现用水平拉力F拉B、使A、B以同一加速度运动，则拉力F的最大值为()II2mB-*F图14A.mgB.2mgC.3mgD.4dmg解析当A、B之间恰好不发生相对滑动时力F最大，此时，对于A物体所受的合力为mg由牛顿第二定律知aA=±mmg=pg,对于AB整体，加速度a=aA=科g,由牛顿第二定律得F=3ma=3科mg答案C6 .如图15所示，质量为M的木箱置于水平地面上，在其内部顶壁固定一轻质弹簧，弹簧下与质量为m的小球连接.当小球上下振动的过程中，

6、木箱恰好不离开地面，求此时小球的加速度.甲乙解析对木箱受力分析有：F=Mg如图甲.对小球受力分析有：m/F'=ma如图乙.又,一口限m、一一一F=F.解得：a=g,方向向下.mM+m答案g,方向向下m7 .如图16所示，AB质量分别为0.1kg和0.4kg,A、B间的动摩擦因数为0.5,放置在光滑的桌面上，要使A沿着B匀速下降，则必须对物体B施加的水平推力F至少为.(g取10m/s2)解析依题意知A在竖直方向做匀速直线运动，故Fn=mAg,得R=2mg;A在水平方向有Fn=mia,得a=2g.对于A、B这一整体有F=(m+m)a=10N.答案10N题组三整体法与隔离法的应用8.如图17

7、所示,两个质量相同的物体1和2紧靠在一起，放在光滑水平桌面上，如果它们分别受到水平推力F1和F2作用，而且Fi>F2,则1施于2的作用力大小为（Fi图17A. F1B. F21 C.2(F1+F2)1 D.2(F1F2)解析将物体1、2看做一个整体，其所受合力为F合=曰一F2,设质量均为ml由牛顿第二,z,F1F2定律得F1F2=2ma所以a=-2m.以物体2为研究对象，受力情况如图所示.由牛顿第二定律得F12 F2= ma所以F12= F2 +F1+ F2ma= -2 ,故选 C.答案 C9.两个叠加在一起的滑块，置于固定的、倾角为质量分别为 M m A与斜面间的动摩擦因数为 科 滑块

8、都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下，滑块0的斜面上，如图18所示，滑块 A、BB与A之间的动摩擦因数为科2,已知两B受到的摩擦力（）A.等于零C.大小等于1mgcos 0D.大小等于2mgpos 0图18B.方向沿斜面向上解析把AB两滑块作为一个整体，设其下滑加速度为a,由牛顿第二定律得(Wm)gsin0(ii(Mm)gcos0=(Wmja,得a=g(sin0icos0).由于a<gsin0,可见B随A一起下滑过程中，必受到A对它沿斜面向上的摩擦力,设摩擦力为Ff(如图所示).由牛顿第二定律得m§in0Ff=ma得Ff=mgsin0-ma=m§in0一mgsinO-

9、jiicos0)=(1imopos0.答案BC题组四综合题组10 .如图19中小球质量为m处于静止状态，弹簧与竖直方向的夹角为0.则:A图19(1)绳OB和弹簧的拉力各是多少？(2)烧断绳OB瞬间，求小球m的加速度的大小和方向.则知 F= mgan 0 ,BO绳的拉力大小相解析(1)对小球受力分析如图甲所示.把重力mgg着BOAO方向分解,mgcos0(2)烧断BO期的瞬间，重力和弹簧弹力的合力方向水平向右，与烧断前等，方向相反，(如图乙所示)即F合=mgan0,V出£工由牛顿第二定律得小球的加速度a=一=gtan0,方向水平向右.m答案（1）mgan0mg（2）gtan0水平向右c

10、os011 .如图20所示，AB两个物体间用最大张力为100N的轻绳相连，m=4kg,m<=8kg,在拉力F的作用下向上加速运动，为使轻绳不被拉断，F的最大值是多少？（g取10m/s2）FAB图20解析要使轻绳不被拉断，则绳的最大拉力Ft=100N,先以B为研究对象，受力分析如图甲所示，FtF&即E值hja甲乙据牛顿第二定律有：FtRBg=RBa再以A、B整体为对象，受力分析如图乙所示，同理，列方程F-（nA+m）g=（ra+m）a解得，F=（m+m）（g+a）=12X12.5N=150N.答案150N12 .（2013四川资阳期末）“神舟”飞船的返回舱为了安全着陆，在快要接近地

11、面时，安装在返回舱底部的四台发动机同时点火工作使其做减速运动（可视为匀减速运动），在t=0.2s的时间内速度由vi=8m/s减至V2=2m/s.已知返回舱（含航天员）质量为M=4.0X103kg,取g=10m/s2,求：（1）在返回舱减速下降过程中发动机的推力F;（2）在返回舱减速下降过程中，航天员的载荷比k（即航天员所受的支持力与自身重力的比值）.解析（1）根据题意，设下降过程加速度大小为a,由牛顿运动定律有：F-Mg=MaV1-V2=at联解并代入数据得：F=1.6X105N,方向竖直向上.八，一，一一一，N（2）设航天员的质量为m,下降过程所受支持力为N由牛顿第二定律有：*mg=mak=

12、mg联解并代入数据得：k=4答案(1)1.6X105N方向竖直向上(2)413 .如图21所示，细线的一端固定在倾角为45。的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球.(1)当滑块至少以多大的加速度a向左运动时，小球对滑块的压力等于零?(2)当滑块以a=2g的加速度向左运动时，线中拉力为多大?4rmg cos 45解析(1)假设滑块具有向左的加速度a时，小球受重力mg线的拉力F和斜面的支持力FN作用，如图甲所示.由牛顿第二定律得水平方向：Fcos45°Fncos45°=ma竖直方向：Fsin45°+FNSin45°mg=0.由上述两式解得F=mga)F=m(g+a)N2sin45°2cos45°由此两式可看出，当加速度a增大时，球所受支持力Fn减小，线的拉力F增大.当a=g时，Fn=0,此时小球虽与斜面有接触但无压力