衔接点26 牛顿运动定律的应用（原卷版）

衔接点26牛顿运动定律的应用课程标准初中初中无该知识点高中1.熟练掌握应用牛顿运动定律解决动力学问题的思路和方法.2.理解加速度是解决两类动力学基本问题的桥梁．高中物理新知识、新模型知识点一力和运动的关系牛顿第二定律确定了物体加速度和力的关系：加速度的大小与物体所受合力的大小成正比，与物体的质量成反比；加速度的方向与物体受到的合力的方向相同．物体的初速度与加速度决定了物体做什么运动，在直线运动中：知识点二两类基本问题1．从受力确定运动情况如果已知物体的受力情况，可以由牛顿第二定律求出物体的加速度，再通过运动学的规律确定物体的运动情况．2．从运动情况确定受力如果已知物体的运动情况，根据运动学规律求出物体的加速度，结合受力分析，再根据牛顿第二定律求出力．初、高中物理衔接点一、从受力确定运动情况1．基本思路分析物体的受力情况，求出物体所受的合力，由牛顿第二定律求出物体的加速度；再由运动学公式及物体运动的初始条件确定物体的运动情况．2．流程图二、从运动情况确定受力1．基本思路分析物体的运动情况，由运动学公式求出物体的加速度，再由牛顿第二定律求出物体所受的合力；再分析物体的受力，求出物体受到的作用力．2．流程图三、多过程问题分析1．当题目给出的物理过程较复杂，由多个过程组成时，要明确整个过程由几个子过程组成．将复杂的过程拆分为几个子过程，分析每一个子过程的受力情况、运动性质，用相应的规律解决问题．2．注意分析两个子过程交接的位置，该交接点速度是上一过程的末速度，也是下一过程的初速度，它起到承上启下的作用，对解决问题起重要作用．例题1.如图所示，小孩与冰车的总质量为30kg，静止在冰面上．大人用与水平方向夹角为θ＝37°、F＝60N的恒定拉力，使其沿水平冰面由静止开始移动．已知冰车与冰面间的动摩擦因数μ＝0.05，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：(1)小孩与冰车的加速度的大小；(2)冰车运动3s时的位移的大小；(3)冰车运动5s时的速度大小．例题2.第24届冬奥会于2022年2月4日在北京和张家口举行．如图甲所示为一位滑雪爱好者，人与装置的总质量为50kg，在倾角为37°的雪坡上，以2m/s的初速度沿斜坡匀加速直线滑下．他运动的v－t图像如图乙所示．g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：(1)滑雪者受到雪面的支持力大小；(2)滑雪者受到的阻力大小．例题3.一质量为m＝2kg的滑块在倾角θ＝30°的足够长的固定斜面上在无外力F的情况下以加速度a＝2.5m/s2匀加速下滑．若用一水平向右的恒力F作用于滑块，如图所示，使滑块由静止开始沿斜面向上做匀加速运动，在0～2s时间内沿斜面向上运动的位移x＝4m．求：(g取10m/s2)(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数μ；(2)恒力F的大小．例题4.如图所示，一足够长的斜面倾角θ为37°，斜面BC与水平面AB平滑连接，质量m＝2kg的物体静止于水平面上的M点，M点与B点之间的距离L＝9m，物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为μ＝0.5，现物体受到一水平向右的恒力F＝14N作用，运动至B点时撤去该力，(sin37°＝0.6，取g＝10m/s2)则：(1)物体在恒力F作用下运动时的加速度是多大？(2)物体到达B点时的速度是多大？(3)物体沿斜面向上滑行的最远距离是多少？一、单选题1．如图所示，固定在水平地面上、倾角的斜面底端有一挡板，其顶端有一轻质小滑轮，一根不可伸长的轻质细绳跨过定滑轮，两端分别与物块A、B连接，物块A的质量为4m，物块B的质量为m。开始将物块B按在地面上，物块A距挡板的距离为d，突然放手后物块A开始下滑，与挡板碰撞后速度立刻变为0。不计一切摩擦，则物块B上升的最大高度为（）

A． B． C． D．2．如图，一辆公共汽车在水平公路上做直线运动，小球A用细线悬挂车顶上，车厢底板上放一箱苹果，苹果箱和苹果的总质量为M，苹果箱和箱内的苹果始终相对于车箱底板静止，苹果箱与公共汽车车厢底板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，若观察到细线偏离竖直方向夹角大小为θ并保持不变，则下列说法中正确的是（

）

A．汽车一定向右做匀减速直线运动B．车厢底板对苹果箱的摩擦力水平向右C．苹果箱中间一个质量为m的苹果受到合力为D．苹果箱中间一个质量为m的苹果受到周围其他苹果对它的作用力大小为3．如图所示，A、B两个木块靠在一起放在光滑的水平面上，已知，第一次用水平力F从左边推动两木块一起运动，此时它们的加速度为a1，A、B间弹力为N1，第二次将水平力F反向，大小不变，从右边推动两木块一起运动，此时它们的加速度为a2，A、B间弹力为N2，则（）

A． B．C． D．4．某同学设计了一种测物块与斜面间动摩擦因数的方法，如图所示，调整斜面的倾角为，让物块从斜面底端以一定的初速度冲上斜面，物块到达最高点后又滑回原处。测出物块下滑的时间是上滑时间的k倍，则物块与斜面间的动摩擦因数为（）

A． B． C． D．5．如图，汽车沿水平面向右做匀变速直线运动，小球A用细线悬挂车顶上，质量为m的一位中学生手握扶杆，始终相对于汽车静止地站在车箱底板上，学生鞋底与汽车间的动摩擦因数为μ。若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角，则此刻汽车对学生产生的作用力的大小和方向为（）A．mg，竖直向上 B．，斜向左上方C．mgtanθ，水平向右 D．mgsinθ，斜向右上方6．如图所示，质量均为的两个物体A、B放在水平地面上相距，它们与水平地面的动摩擦因数均为现使它们分别以大小和的初速度同时相向滑行，不计物体的大小，取则（）

A．它们经过相遇 B．它们经过相遇C．它们经过相遇 D．它们经过相遇7．如图所示，在托盘测力计的托盘内固定一个倾角为30°的光滑斜面，现将一个重为4N的物体放在斜面上，让它自由下滑，物体放上斜面前、后测力计读数的差值是（）

A．2N B．3NC． D．4N8．“水火箭”是一项深受学生喜欢的科技活动，某学习小组利用饮料瓶制作的水火箭如图甲所示，其发射原理是通过打气使瓶内空气压力增大，当瓶口与橡皮塞脱离时，瓶内水向后喷出，水火箭获得推力向上射出，图乙是某次竖直发射时测绘的水火箭速度v与时间t的图像，其中时刻为“水火箭”起飞时刻，段是斜率绝对值为g的直线，忽略空气阻力，关于“水火箭”的运动，下列说法正确的是（）

A．在、、、时刻中，加速度大小都等于gB．在时刻达到最高点C．在时刻失去推力D．时间做自由落体运动二、多选题9．如图甲，一个物块放在水平面上，在两个恒力作用下做匀速直线运动。时刻，其中某个力发生变化，大小随时间的变化关系如图乙所示，在时间内（）

A．若变化的是，物块运动的加速度可能均匀减小B．若变化的是，地面对物块的摩擦力可能先不变后均匀减小C．若变化的是，物块可能做匀加速直线运动D．若变化的是，地面对物块的摩擦力可能均匀减小10．质量为0.5kg的物块A放在一个纵截面为矩形的木箱内，A与木箱水平底面之间的动摩擦因数为0.3。A的右边被一根轻弹簧用1.2N的水平拉力向右拉着而保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。现要使弹簧能拉动物块A相对木箱底面向右移动。可行的是（）

A．木箱向上加速，其加速度满足B．木箱向上减速，其加速度满足C．木箱向右减速，其加速度满足D．木箱向右加速，其加速度满足11．如图所示，可视为质点的两物块A、B，质量分别为m、2m，A放在一倾角为并固定在水平面上的光滑斜面上，一不可伸长的柔软轻绳跨过光滑轻质定滑轮，两端分别与A、B相连接，托住B使两物块处于静止状态，此时B距地面高度为h，轻绳刚好拉紧，A和滑轮间的轻绳与斜面平行。现将B从静止释放，斜面足够长。重力加速度为g。关于B落地前绳中张力的大小T和整个过程中A沿斜面向上运动的最大距离L，下列选项中正确的是（）

A． B． C． D．12．某同学用手机的频闪功能拍摄一小球在倾角为斜面上的运动情况，如图是运动模型简化图，频闪时间间隔为T，小球从斜面底端开始向上运动，在斜面上依次经过A、B、C、D、E点，各段距离之比为，小球在运动过程中所受阻力大小不变。以下说法正确的是（）A．小球在图中C点的速度向上B．若小球向上经过A点时的速度为，则向上经过B点的速度为C．小球所受阻力和重力大小之比为3∶1D．若实际尺寸与照片尺寸之比为k，用刻度尺测得照片中长L，则过E点的速度大小为13．如图所示，斜面体放在水平面上，一平行于斜面的轻绳上端系在斜面体上端，下端拴接一光滑小球，斜面体的质量为M，小球的质量为m，重力加速度为g，斜面体和小球均处于静止状态，剪断轻绳后斜面体没动，则剪断轻绳的一瞬间（斜面体仍静止）（）

A．地面对斜面体支持力大小为B．地面对斜面体支持力大小为C．地面对斜面体的摩擦力方向向左D．地面对斜面体的摩擦力大小为三、解答题14．如图所示，质量的物块A（视为质点）与水平传送带间的动摩擦因数，传送带、两端间的距离。将物块A用不可伸长的轻质细线绕过轻质光滑的定滑轮C与质量的物块B相连，传送带以大小的速度顺时针转动，取重力加速度大小。将物块A从P端由静止释放，求：（1）释放后瞬间，物块A的加速度大小；（2）物块A从P端运动到端所用的时间。

15．如图所示，一质量为m1=3kg的长木板A静止于传送带顶端，其右端与传送带的顶端M点相齐。传送带比长木板长15.24m。传送带倾斜放置，倾角为θ=30°，且没有启动。t=0时刻，将一质量为m2=2kg的小物块B（可视为质点）轻放在长木板A的左端，与此同时，给长木板A以v0=5m/s的速度沿传送带向下运动。同时启动传送带，使其从静止开始以恒定的加速度沿逆时针方向转动，已知A与传送带之间的动摩擦因数，A与B之间的动摩擦因数，重力加速度大小g=10m/s2，则：（1）要使小物块B不从长木板上掉下来，长木板至少要多长；（2）求长木板从初始位置运动到长木板左端到N点所用的时间。

16．河南省商丘市规定在市区部分区域内全天禁止电动三