高考物理必修1一轮复习课时试题解析第3章试题解析12

教案12牛顿第二定律及应用(一)牛顿第二定律的理解及动力学两类基本问题一、观点规律题组1．以下对牛顿第二定律的表达式F＝ma及其变形公式的理解，正确的选项是( )A.由F＝ma可知，物体所受的协力与物体的质量成正比，与物体的加快度成反比FB.由m＝可知，物体的质量与其所受的协力成正比，与其运动的速度成反比aFC.由a＝可知，物体的加快度与其所受的协力成正比，与其质量成反比mFD.由m＝a可知，物体的质量能够经过丈量经的加快度和它所受的协力而求出2．以下说法正确的选项是( )A．物体所受协力为零时，物体的加快度能够不为零B．物体所受协力越大，速度越大C．速度方向、加快度方向、协力方向老是同样的．速度方向可与加快度方向成任何夹角，但加快度方向老是与协力方向同样图

13．如图

1所示，质量为

20g的物体，沿水平面向右运动，它与水平面间的动摩擦因数为0.1，同时还遇到大小为

10N

的水平向右的力的作用，则该物体

(g取10m/s2)(

)A．遇到的摩擦力大小为20N，方向向左B．遇到的摩擦力大小为20N，方向向右C．运动的加快度大小为1.5m/s2，方向向左D．运动的加快度大小为0.5m/s2，方向向右4．对于国秒单位制，以下说法正确的选项是( )A．g，m/s，N是导出单位B．g，m，h是基本单位C．在国际单位制中，质量的单位能够是g，也能够是gD．只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F＝ma二、思想方法题组图25．如图2所示，两个质量同样的物体1和2紧靠在一同，放在圆滑水平面上，假如它们分别遇到水平推力F1和F2的作用，并且F1>F2，则1施于2的作使劲大小为( )A．F1B．F211C.2(F1＋F2)D.2(F1－F2)图

36．如图

3所示，在圆滑水平面上，质量分别为

m1和

m2的木块

A和

B之下，以加快度

a做匀速直线运动，某时刻空然撤去拉力

F，此刹时

A和

B的加快度

a1和

a2，则(

)A．a1＝a2＝0B．a1＝a，a2＝0m1

m2C．a1＝m1＋m2a，a2＝m1＋m2am1D．a1＝a，a2＝－m2a一、对牛顿第二定律的理解矢量性公式F＝ma是矢量式，任一时刻，F与a总同向刹时性a与F对应同一时刻，即a为某时刻的加快度时，F为该时刻物体所受的合外力因果性F是产生加快度a的原由，加快度a是F作用的结果有三层意思：(1)加快度a是相对同一个惯性系的(一般指地面)；(2)F＝ma中，F、同一性m、a对应同一个物体或同一个系统；(3)F＝ma中，各量一致使用国际单位(1)作用于物体上的每一个力各自产生的加快度都知足F＝ma独立性(2)物体的实质加快度等于每个力产生的加快度的矢量和(3)力和加快度在各个方向上的重量也知足F＝ma即F＝ma，Fy＝may【例1】将一个物体以某一速度从地面竖直向上抛出，设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变，则物体( )A．刚抛出时的速度最大B．在最高点的加快度为零C．上涨时间大于着落时间D．上涨时的加快度等于着落时的加快度[规范思想]【例2】如图4所示，一足够长的木板静止在圆滑水平面上，一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦．现用水平力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，今后木板和物块相对于水平面的运动状况为( )图4A．物块先向左运动，再向右运动B．物块向左运动，速度渐渐增大，直到做匀速运动C．木板向右运动，速度渐渐变小，直到做匀速运动．木板和物块的速度都渐渐变小，直到为零[规范思想][针对训练1]图

5如图

5所示为蹦极运动的表示图．

弹性绳的一端固定在

O点，另一端和运动员相连．

运动员从

O点自由着落，至

B点弹性绳自然挺直，经过协力为零的

C点抵达最低点

D，而后弹起．整个过程中忽视空气阻力．剖析这一过程，以下表述正确的选项是( )①经过

B点时，运动员的速率最大

②经过

C点时，运动员的速率最大

③从

C点到

D点，运动员的加快度增大

④从

C点到

D点，运动员的加快度不变A．①③

B．②③

C．①④

D．②④二、动力学两类基本问题1．剖析流程图2．应用牛顿第二定律的解题步骤(1)明确研究对象．依据问题的需要和解题的方便，选出被研究的物体．(2)剖析物体的受力状况和运动状况．画好受力剖析图，明确物体的运动性质和运动过程．(3)选用正方向或成立坐标系．往常以加快度的方向为正方向或以加快度方向为某一坐标轴的正方向．(4)求合外力F合．(5)依据牛顿第二定律F合＝ma列方程求解，必需时还要对结果进行议论．特别提示(1)物体的运动状况是由所受的力及物体运动的初始状态共同决定的．(2)不论是哪一种状况，加快度都是联系力和运动的“桥梁”．(3)假如只受两个力，能够用平行四边形定章求其协力；假如物体受力许多，一般用正交分解法求其协力．假如物体做直线运动，一般把力分解到沿运动方向和垂直于运动方向；当求加快度时，要沿着加快度的方向办理力即一般状况不分解加快度；特别状况下当求某一个力时，可沿该力的方向分解加快度．【例3】如图6图6所示，一质量为m的物块放在水平川面上．此刻对物块施加一个大小为F的水平恒力，使物块从静止开始向右挪动距离后立刻撤去F，物块与水平川面间的动摩擦因数为μ，求：(1)撤去F时，物块的速度大小；(2)撤去F后，物块还可以滑行多远．[规范思想]【例4】图

7质量为

2g的物体在水平推力

F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去

F，其运动的

v－t图象如图

7所示．

g取10m/s2，求：(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ；(2)水平推力

F的大小；(3)0～10s内物体运动位移的大小．[规范思想][针对训练2]航模兴趣小组设计出一架遥控飞翔器，其质量m＝2g，动力系统供给的恒定升力F＝28N．试飞时，飞翔器从地面由静止开始竖直上涨．设飞翔器飞翔时所受的阻力大小不变，g取10m/s2.(1)第一次试飞，飞翔器飞翔t1＝8s时抵达高度H＝64m，求飞翔器所受阻力f的大小．(2)第二次试飞，飞翔器飞翔t2＝6s时遥控器出现故障，飞翔器立刻失掉升力．求飞翔器能达到的最大高度h.(3)为了使飞翔器不致坠落到地面，求飞翔器从开始着落到恢复升力的最长时间t3.【基础操练】1．在交通事故的剖析中，刹车线的长度是很重要的依照，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的印迹．

在某次交通事故中，

汽车的刹车线的长度是

14m，假定汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为

0.7，g取

10m/s2，则汽车开始刹车时的速度为(

)A．7m/s

B．10m/s

C．14m/s

D．20m/s2．竖直向上飞翔的子弹，达到最高点后又返回原处，假定整个运动过程中，子弹遇到的阻力与速度的大小成正比，则子弹在整个运动过程中，加快度大小的变化是( )A．一直变大．一直变小BC．先变大后变小D．先变小后变大3．如图8甲所示，在粗拙水平面上，物体A在水平向右的外力F的作用下做直线运动，其速度—时间图象如图乙所示，以下判断正确的选项是( )图8A．在0～1s内，外力F不停增大B．在1～3s内，外力F的大小恒定C．在3～4s内，外力F不停增大D．在3～4s内，外力F的大小恒定图

94．建筑工人用图

9所示的定滑轮装置运送建筑资料，质量为

70.0g的工人站在地面上，经过定滑轮将20.0g的建筑资料以0.500m/s2的加快度拉升，忽视绳索和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g取10/2)( )msA．510NB．490NC．890ND．910N图105．如图

10所示，足够长的传递带与水平面间夹角为θ，以速度

v0逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻搁置一个质量为

m的小木块，小木块与传递带间的动摩擦因数μ

<tan

θ.则图中能客观地反应小木块的速度随时间变化关系的是

(

)图116．商场搬运工要把一箱苹果沿倾角为θ的圆滑斜面推上水平台，如图11所示．他由斜面底端以初速度v0开始将箱推出(箱与手分别)，这箱苹果恰巧能滑上平台．箱子的正中间是一个质量为m的苹果，在上滑过程中其余苹果对它的作使劲大小是( )A．mgB．mgsinθ．mgθD．0Ccos题号123456答案7.在某一旅行景区，建有一山坡滑草运动项目．该山坡可当作倾角θ＝

30°的斜面，一名游客连同滑草装置总质量

m＝80

g，他从静止开始匀加快下滑，在时间

t＝5

s内沿斜面滑下的位移＝

50m．(不计空气阻力，取

g＝10m/s2)．问：(1)旅客连同滑草装置在下滑过程中遇到的摩擦力

Ff为多大？(2)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大？(3)设旅客滑下50m后进入水平草坪，试求旅客在水平面上滑动的最大距离．【能力提高】图128．如图

12所示，有一长度＝

1m、质量

M＝10

g的平板小车静止在圆滑的水平面上，在小车一端搁置一质量m＝4g的小物块，物块与小车间的动摩擦因数μ＝2s内运动到小车的另一端，求作用在物块上的水平力F是多少？(g取

0.25，要使物块在10m/s2)图139．质量为10g的物体在F＝200N的水平推力作用下，从粗拙斜面的底端由静止开始沿斜面运动，斜面固定不动，与水平川面的夹角θ＝37°，如图13所示．力F作用2s后撤去，物体在斜面上持续上滑了1.25s后，速度减为零．求：物体与斜面间的动摩擦因数μ和物体的总位移.(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)10.图14如图14所示，长为L的薄木板放在长为L的正方形水平桌面上，木板的两头与桌面的两端对齐，一小木块放在木板的中点，木块、木板质量均为m，木块与木板之间、木板与桌面之间的动摩擦因数都为μ.现忽然施加水平外力F在薄木板大将薄木板抽出，最后小木块恰巧停在桌面边上，没从桌面上掉下．假定薄木板在被抽出的过程中一直保持水平，且在竖直方向上的压力所有作用在水平桌面上．求水平外力F的大小．教案12牛顿第二定律及应用(一)牛顿第二定律的理解及动力学两类基本问题【课前双基回扣】1．CD[牛顿第二定律的表达式F＝ma表示了各物理量之间的数目关系，即已知两个量，可求第三个量，但物体的质量是由物体自己决定的，与受力没关；作用在物体上的协力，是由和它互相作用的物体作用产生的，与物体的质量和加快度没关．故清除A、B，选C、D.]2．D[由牛顿第二定律F＝ma知，F合为零，加快度为零，由惯性定律知速度不必定为零；v对某一物体，F合越大，a越大，由a＝t知，a大只好说明速度变化率大，速度不必定大，故A、B项错误；F合、a、v三者方向必定同样，而速度方向与这三者方向不必定同样，故C项错误，D项正确．]3．AD4．BD

[所谓导出单位，是利用物理公式和基本单位推导出的，

力学中的基本单位只有三个，即

g、m、s，其余单位都是由这三个基本单位衍生

(推导)出的，如“牛顿”

(N)是导出单位，即

1N＝1g·m/s2(F＝ma)，所以题中

A项错误，

B项正确．在国际单位制中，质量的单位只好是

g，C错误．在牛顿第二定律的表达式中，F＝ma(＝1)只有在所有物理量都采纳国际单位制时才能成立，D项正确．]5．C[将物体1、2看做一个整体，其所受协力为：F合＝F1－F2，设质量均为m，由第二定律得F1－F2＝2，所以＝F1－F2以物体2为研究对象，受力状况如右图所示．maa2m.由牛顿第二定律得F12－F2＝ma，所以F12＝F2＋ma＝F1＋F2.]26．D[两物体在圆滑的水平面上一同以加快度a向右匀速运动时，弹簧的弹力F弹＝m1a，在力F撤去的瞬时，弹簧的弹力不及改变，大小仍为m1a，所以对A讲，加快度此时仍为m1a；对B物体，取向右为正方向，－m1a＝m2a2，a2＝－m2a，所以只有D项正确．]思想提高1．牛顿第二定律是一个实验定律，其公式也就不可以像数学公式那样任意变换成不一样的表达式．2．＝vaFaavat是的定义式，＝是的决定式，虽可由＝t进行计算，但决定于合外aama力F与质量m.3．在牛顿运动定律的应用中，整体法与隔绝法的联合使用是常用的一种方法．4．对于弹簧弹力和细绳弹力要差别开．5．在牛顿运动定律的应用中，整体法与隔绝法的联合使用是常用的一种方法，其常用的一种思路是：利用整体法求出物体的加快度，再利用隔绝法求出物体间的互相作使劲．【核心考点打破】例1A[最高点速度为零，物体受重力，协力不行能为零，加快度不为零，故B项错．上11＋f－f升时做匀减速运动，h＝2a1t12，着落时做匀加快运动，h＝2a2t22，又由于a1＝m，a2＝m，所以t1<t2，故C、D错误．依据能量守恒，开始时只有动能，所以开始时动能最大，速度最大，故A项正确．][规范思想]物体的加快度与合外力存在刹时对应关系；加快度由合外力决定，合外力变化，加快度就变化．例2BC[由题意可知，当撤去外力，物块与木板都有向右的速度，但物块速度小于木板的速度，所以，木板给物块的动摩擦力向右，使物块向右加快，反过，物块给木板的动摩擦力向左，使木板向右减速运动，直到它们速度相等，没有了动摩擦力，两者以共同速度做匀速运动，综上所述，选项B、C正确．][规范思想]正确成立两物体的运动情形，明确物体的受力状况，从而确立加快度的大小方向，再进行运动状态剖析．2F－μmgxF例3(1)m(2)(μmg－1)分析(1)设撤去F时物块的速度大小为，依据牛顿第二定律，物块的加快度vF－μmga＝m2F－μmgx又由运动学公式v2＝2a，解得v＝m(2)撤去F后物块只受摩擦力，做匀减速运动至停止，依据牛顿第二定律，物块的加快度μmgv′2－v2Fa′＝－＝－μg由运动学公式＝2a′′，且v′＝0解得′＝(－1)mμmg[规范思想]此题是已知物体的受力状况，求解运动状况，受力剖析是求解的重点．假如物体的加快度或受力状况发生变化，则要分段办理，受力状况改变时的刹时速度即是前后过程的联系量．多过程问题画出草图有助于解题．例

4(1)0.2

(2)6N

(3)46m分析

(1)设物体做匀减速直线运动的时间为

2、初速度为

20、末速度为

2t、加快度为

2，v2t－v20则a2＝＝－2m/s2①t2设物体所受的摩擦力为Ff，依据牛顿第二定律，有Ff＝ma2②Ff＝－μmg③a2联立②③得μ＝g＝0.2④(2)设物体做匀加快直线运动的时间为t1、初速度为v10、末速度为v1t、加快度为a1，则a1＝v1t－v102⑤依据牛顿第二定律，有F＋Ff＝ma1⑥联立③⑥得F＝μmg＋ma1＝6＝1m/st1N(3)解法一由匀变速直线运动位移公式，得＝1＋2＝v101t12＋v201t22＝46mt1＋a1t2＋a222解法二依据v－t图象围成的面积，得v10＋v1t1(×Δt1＋×v20×Δt2)＝46m22[规范思想

]

此题是牛顿第二定律和运动图象的综合应用．此题是已知运动状况

(由

v－t图象见告运动信息)求受力状况．在求解两类动力学识题时，加快度是联系力和运动的桥梁，受力剖析和运动过程剖析是两大重点，一般需列两类方程(牛顿第二定律，运动学公式)联立求解．[针对训练]1．B

2.(1)4N

(2)42m

3(3)

2

2

s(或

2.1s)【课时成效检测】1．C5．D[m刚放上时，mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1.当m与带同速后，因带足够长，且μ<tanθ，故m要持续匀加快．此时，mgsinθ－μmgcosθ＝ma2，a2<a1，故D正确．]6．C[以箱子和里面所有苹果作为整体研究，受力剖析得，Mgsinθ＝Ma，则a＝gsinθ，方向沿斜面向下；再以质量为m的苹果为研究对象，受力剖析得，合外力＝＝sin，Fmamgθ与苹果重力沿斜面的分力同样，由此可知，其余苹果给它的力的协力应与重力垂直于斜面的分力相等，即mgcosθ，故C正确．]37．(1)80N(2)15(3)1003m8．16N分析由以下图中的受力剖析，依据牛顿第二定律有F－Ff＝ma物①Ff′＝Ma车②此中Ff＝Ff′＝μmg③由剖析图联合运动学公式有11＝2a车t2④12＝2a物t2⑤2－1＝⑥由②③解得a车＝1m/s2⑦由④⑤⑥⑦解得a物＝1.5m/s2所以F＝Ff＋ma物＝m(μg＋a物)＝4×(0.25×10＋1.5)N＝16N.9．0.2516