2025届高三物理一轮复习讲义：牛顿运动定律(一)瞬时加速度及连接体外力专题

牛顿运动定律《一》:瞬时加速度、连接体外力及超失重 瞬时加速度： 操作方法：确定断掉的物体及断掉瞬间力的变化情况绳子：剪断瞬间绳子拉力变为零 弹簧：被压缩或被拉伸时剪断，弹力不瞬变。 连接体外力：整体法 操作：先整体后隔离（不相对静止，但都平衡时，照常用） 整体法进阶 1：反向添加 ma 特征：系统中物体存在 a，且常常不共速/共加速操作：看见 a，擦掉 a，加-ma 注意：①本质是一种假设法 ②其他力都不能变效果：变有 a 为无 a，整体法随时可用。 超重与失重：只看 a 的方向 【随堂例题】 1. 如图所示，施加力 F 后物块向右加速则有： FX F f ma Fy N mg 0 a F g m 2. 如图所示，施加力 F 后物块向右加速则有： FX Fy F cos (mg F sin) ma N F sin mg 0 3. ：如图所示,物块在粗糙斜面上下滑： FX Fy mg sin mg cos ma mg cos N 0 4. 物块由图示加速度，求地面支持力和摩擦力 【答案】 f=macos； N=（M+m）g-masin 5. 物块由图示加速度，求地面支持力和摩擦力 【答案】 f=ma COS； N=（M+m）g+ma sin 6. 物块由图示加速度，求地面支持力和摩擦力 【答案】f= m1a1 cos+ m2 a2 cos ， N=[M+ m1 + m 2 ]g- m1a1 sin+ m2 a2 sin 7. 物块由图示加速度，求地面支持力和摩擦力 【答案】N=[M+m]g+mgsin；f=F-macos 8. 物块由图示加速度，求地面支持力和摩擦力 【答案】f= m1a1 cos+（ kx2 + m2 a2 ）cos N=[M+ m1 + m 2 ]g- m1a1 sin+ kx3 + （ kx + m2a2 ）sin 9. 两质量为 m 的小物块同时沿顶角为 90 度的光滑斜面两侧自由下滑，斜面质量为 M，期间斜面保持静止。则在小物块落地之前，地 面给斜面的支持力为： A.Mg B.（M+m）g C.（M+2m）g D.（M-m）g 【答案】B 10. 如图所示，有初速度的小球在弹簧的作用下上下移动，当地面对 M 的支持力为 0 的时 候，求小球 m 的加速度 m M 【答案】 a g m 11. 如图所示，绳子突然断开后，求 m 的加速度的大小 【答案】图 1 a m M g m 图 2 a 3 g 2 m m 图 3 am 0 a g m 12. 如图所示，带电小球质量为m，受到电场力保持静止，突然撤去地面支持力后，求大球 M 的加速度 【答案】 aM m M g M am 0 13. 如图所示，质量为 m 的小猴依附在质量为 M 的杆上，突然绳 子断裂而小猴因为向下推杆而保持静止，求木杆的加速度 m M 【答案】 aM M g 14. 如图所示，质量为 m 的小猫靠在质量为 M 的板上，突然绳 子断裂而小猫因为向下推板而保持静止，求木板的加速度 m M 【答案】 aM M g sin 15.[2023上海期中]如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时，球所受合外力的方向沿图中的 A.OA 方向 B.OB 方向 C.OC 方向 D.OD 方向 【答案】D 16.[经典模型]如图，一截面为椭圆形的容器内壁光滑其质量为 M，置于光滑水平面上，内有一质量为 m 的小球，当容器受到一个水平向右的力 F 作用向右匀加速运动时，小球处于图示位置，此时小球对椭圆面的压力大小为 ( g 2 ( F M m )A. m ( g 2 ( F m )C. m )2 B. m )2 ( g 2 ( F M m ) ( D. ( mg ) 2 ( F ) 2 ))2 【答案】B 17.[经典模型]如图所示，质量为 M 的木箱放在水平面上，木箱中的立杆上套着一个质量为 m 的小球，开始时小球在杆的顶端，由静止释放后，小球沿杆下滑的加速度 0＜a＜g，则小球在下滑的过程中，木箱对地面的压力为多少 A. Mg+mg B. Mg+ma C.（M+m）g-ma D.（M+m）g+ma 【答案】C 18.[2023河南期末]如图，在倾角为α的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上 站着一只猫。已知木板的质量是猫的质量的 2 倍。当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变。则此时木板沿斜面下滑的加速度为 g A. sin 2 3 B. g sin C. g sin 2 D. 2g sin 【答案】C 19.[经典模型]质量为 M 的框架内通过轻弹簧竖直悬挂有质量为 m 的小球，m 在竖直方向简谐振动。当 m 在最高点时，M 恰好不离开桌面，求当 m 在最低点时，地面对 M 的支持力为 A.Mg+mg B.2Mg+mg C.Mg+2mg D.2（M+m）g 【答案】D 20. 如图所示，一细线的一端固定于倾角为 45°的光滑楔形滑块 A 上的顶端 0 处，细线另一端拴一质量为 m＝0.2kg 的小球静止在 A 上。若滑块从静止向左匀加速运动时加速度为 a（g 取 10 m / s 2 ），则 A. 当 a＝5 m / s 2 时，线中拉力为 3 2 N 2 B. ( 2 )当 a＝10 m / s 2 时，小球受的支持力为 N C. 当 a＝12 m / s 2 时，经过 1 秒钟小球运动的水平位移是 6m D. 在稳定后，地面对 A 的支持力一定小于两个物体的重力之和 【答案】A 21.[2023福建期末]如图，水平地面上的矩形箱子内有一倾角为的固定斜面，斜面上放一质量 为 m 的光滑球，静止时，箱子顶部与球接触但无压力。箱子由静止开始向右做匀加速运动，然后改做加速度大小为 a 的匀减速运动直到静止，经过的总路程为 s，运动过程中的最大速度为 v。 （1） 求箱子加速阶段的加速度大小 a' 。 （2） 若a＞gtanθ，求减速阶段球受到箱子左壁和顶部的作用力。 【答案】（ 1） 箱子加速阶段的加速度大小为 av 2 2as v2 （ 2） 小球和箱子左壁没有相互作用， 与顶板的作用力为 m（ acotθ-g） ． 22.[2023四川检测]如图所示，小芳在体重计上完成下蹲动作，下列 F-t 图像能反应体重计示数随时间变化的是 【答案】C 23.[2023北京期末]应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入，例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出。对此现象分析正确的是 A.手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态 B.手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态 C.在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度 D.在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度 【答案】D 24.[2023陕西12月联考]若货物随升降机运动的 v－t 图像如题 5 图所示(竖直向上为正)，则货物受到升降机的支持力 F 与时间 t 关系的图像可能是 【答案】B 【课后练习】 1.[2022广东期末]“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动，所受绳子拉力 F 的大小随时间 t 变化的情况如图所示。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为 g。据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为 A.g B.2g C.3g D.4g 【答案】B 2.[多选][2022新疆喀什月考]如图，升降机内有一固定斜面，斜面上放一物块。开始时，升降机做匀速运动，物块相对于斜面匀速下滑。当升降机加速上升时 A.物块与斜面间的摩擦力减小 B.物块与斜面间的正压力增大 C.物块相对于斜面减速下滑 D.物块相对于斜面匀速下滑 【答案】BD 3. 如图所示，斜面体质量为 M，倾角为，置于水平地面上，当质量为 m 的小木块沿斜面体的光滑斜面自由下滑时，斜面体仍静止不动。则 A. 斜面体受地面的支持力为 Mg B. 斜面体受地面的支持力为（m＋M）g C. C.斜面体受地面的摩擦力为 mgcos 1 D.斜面体受地面得摩擦力是 【答案】D mg sin 2 2 学科网（北京）股份有限公司 $$