内容正文:
一参考答案
衔接点26
牛顿运动定律的应用
该过程中物块A的位移大小x2=L一x1=3.3m
设物块A以加速度2运动的时间为t2,根据运动学公
轻松训练
式有
1.答案:B
解析:根据题意,设A开始下滑时的加速度大小为α,A接
g=wa+7a
触挡板时的递度大小为u,则由牛顿第二定律有4 ngsin30
解得12=0.6s
一mg=5ma,由运动学公式有2=2ad,解得2=2g,之
物块A由静止释放从P端运动到Q端所用的时间为1一
5
t1+t2=1.6s。
后B以速度v向上做竖直上抛运动,上升的高度为1
装一号,尉物块B上升的最大高度为么=d十一故
7.答案:1号m/g(20.8m
解析:(1)以排子车和货物为整体,竖直方向根据受力平
B正确。
衡可得(M+t)g=FN+Fsin53
2.答案:B
水平方向根据由牛顿第二定律得
解析:对物体A受力分析,均受到重力、支持力和滑动摩
Fcos53°-Fm=(M+m)a
擦力,根据牛颅第二定律,有一ng=ma,故加速度为a
=一g=一2ms,同理物体B的加速度为a2=一g
又Fa-N
一2m/s,B物体初速度较小,首先停止运动,故其停止运
、2
动的时间为1=
0一哪=1s,该段时间内物体A的位移
联立解得a=后ms2。
a2
(2)经过12s时间达到最大速度,由匀变速直线运动规律
为xN=11十2ai=5m,物体B的位移为xm=
得max=al
X12ms=1.6ms
2
十2a2=1m,故此时开始,物体B不动,物体A继续做
人的平均速度的大小为=”=0.8ms。
2
匀减速运动,直到相遇;1s末A的速度为vA1=UA十a1
衔接点27
超重和失重
=4ms,物体A然线做匀减选运动过程xe=十了a,
轻松训练
=3m,解得t2=15,故从出发到相遇的总时间为1=t1十
1.答案:B
12=2s,故B正确。
解析:当物体具有向上的加速度时,物即体对支持物的压
3.答案:C
力(或对悬绳的拉力)大于物体所受重力的现象叫做超
解析:1图像中图线的斜率表示加速度,由图可知,在1
重;当物体具有向下的加速度时,即物体对支持物的压力
时刻钟率最大,则加速度最大,故A错误:“水火箭”运动
(或对悬绳的拉力)小于物体所受重力的现象叫做失重:
过程速度一直是正的,运动方向始终没有改变,2时刻后
所以加速下降过程,加速度向下,属于失重,减速下降过
仍在上升,故B错误:DE段是斜率绝对值为g的直线,说
程,加速度向上,属于超重,故A、C错误,B正确:平衡状
明?时刻以后“水火箭”的加速度大小为g,由牛顿第二
态即物体受力平衡,处于匀速直线运动或者静止的状态
定律可知,“水火箭”所受合力等于重力,“水火箭”在3时
称为平街状态,减速下降过程加速度向上,受到的合力向
刻失去推力,故C正确:3~t:时间内“水火箭”的速度方
上,不是平衡状态,故D错误」
向是正的,加速度方向是负的,且加速度大小等于名,则
2.答案:D
“水火箭”微竖直上抛运动,故D错误。
解析:12时01分指时刻,故A错误:研究火箭转向时,火
4.答案:BD
箭大小不能忽略,所以不可以把火箭看成质点,故B错
解析:F1减小时,摩擦力不变应该减速,合力为摩擦力减
误:根据牛颜第三定律可知,燃气对火精的推力等于火箭
F1,合力增大,因此加速度增大,故A错误:当速度减小为
对燃气的推力,故C错误:卫星进入预定轨道后,绕地球
0后摩擦力为静摩擦力,等于F1逐渐减小,故B正确:若
做匀速圆周运动,向心加速度方向指向地心,处于失重状
变化的是F2,物块的加速度会发生变化,地面对物块的摩
态,故D正确。
擦力可能均匀诚小,故C错误,D正疏。
3.答案:B
5.答案:BC
解析:当升降机静止时弹簧伸长4cm,假设弹簧劲度系数
解析:剪断轻绳的一晚间,小球沿斜面向下的加速度大小
是k,则mg=kx1,当升降机运动时弹簧仲长2cm,根据
为a=gsin0,竖直方向的分加速度大小为a1=gsin0,则
牛频第二定律有mg一kx2=ma,联立解得a=4.9m/s2,
地面对斜面体的支持力大小为FN一Mg十mg一ma1
方向竖直向下,为失重状态,则升降机可能是加速下降,
Mg十mg一ngsin0=Mg十ngcos20,A错误,B正确:系
也可能是减速上升,故B正确。
统有向左的加速度,水平方向的外力即地面对斜面体的
4.答案:ABD
摩擦力向左,C正确;小球的水平分加速度a2=gsin0cos0,
解析:根据题意,由图可知,0一4s内物体做匀加速直线
地面对斜面体的摩擦力大小为F:=ma2一ngsin0cos0,
D错误。
运动·加速度大小a1=人-4m/=1m/s2,故A正
6.答案:(1)5m/s2(2)1.6s
确:根据题意,由图可知,4一16s内物体速度保持4m1s
解析:(1)物块A从释放到与传送带共速的这段时间内,
不变,做匀速直线运动,故B正确;根据题意,由图可知
所受的摩擦力方向水平向右。设此过程中物块A的加速
24。内,物体做匀减速直线运动,加速度为Q2会
度大小为口1,对A、B整体,根据牛顿第二定律有mg十
Mg=(M十n)a1,解得a1=5ms
(2)物块A从释放到与传送带共速过程,所经历的时间为
24-16m/s2=-0.5m/s2,可知,加速度方向竖直向上.
0-4
则处于超重状态,故C错误:根据1图像中图线与时间
4=地=1s
轴所包围的面积表位移,由图像可知,0一24s内,此人经
6
运动的位移大小为x1一2a
=2.5m
过的位移为x=号×4×(24+16-4)m=72m,故D
正确。
物块A与传送带共速之后,摩擦力方向变为水平向左,设
5.答案:BC
物块A的加速度大小为42,对A、B整体根据牛顿第二定
解析:由提图可知,1一0,3s时运动员的速度达到最大,此
律有mg-uMg=(M+m)a2
时运动员受到弹簧的弹力与重力平衡,弹簧并不处在原
解得a:=号m/s
长状态,A错误:由于cd段为直线,说明运动员在t一0.5s
时离开弹簧,此时速率为1=3m./s,故0=1一g△1,△1=
103衔接点二初升高知识衔接
A.F=200×20=4000N
3.据报道,我国人造太阳高11米、直径8米、重达
B.F=0.2×0.2N=0.04N
400吨,成功实现500万摄氏度持续放电101.2
C.F=0.2×0.2=0.04N
秒的成果,打破了世界纪录。在这则新闻中涉及
D.F=0.2kg×0.2m/s2=0.04N
了长度、质量、温度和时间及其单位,在国际单位
【答案】B
制中,下列说法正确的是
【解析】在物理计算中,如果各物理量的单位都
统一到国际单位制中,则最后结果的单位也一定
是国际单位制中的单位。在国际单位制中m=
0.2kg,a=0.2m/s2,力F的单位为N:根据牛
顿第二定律知F=ma=0.2×0.2N=0.04N,
A.力学基本物理量是长度、质量、力
故B正确。
B.kg、N、m/s都是导出单位
C.根据牛顿第二定律表达式可知:lN=1kg·m/s
[轻松训练]
D.新闻中涉及的“11米、400吨和101.2秒”中,
米和秒是国际单位制中的基本单位
一、单选题
二、多选题
1.1889年第一届国际计量大会批准制造的“国际
4.下列单位不属于国际单位制中基本单位的是
千克原器”保存在巴黎西郊一间地下储藏室内,
(
其质量受空气污染和氧化等因素影响出现细微
A.N
B.m/s
变化,已难以适应现代精密测量要求,因此2018
C.W
D.m
年11月16日,第26届国际计量大会决定,千克
5.根据你所掌握的物理知识,判断下列选项正确的
由普朗克常量h及米和秒定义,即1kg=
是
()
A.米、千克、秒、牛顿都是国际单位制中的单位
6.62607015X1034m2·s。
则普朗克常量
B.小明在某次计算中解得作用力的表达式F=
h的单位可表示为
m尽,用单位制的方法检查,这个结果是正
A.J·s
B.N·m
确的
C.W
D.kg·m·s-2
C.伽利略的理想斜面实验开创了实验研究和逻
2.下列物理量的单位正确的是
辑推理相结合的探索自然规律的科学方法
A.功N·s
B.电场强度V/m
D.牛顿第一定律是牛顿第二定律中a=0的特殊
C.磁通量T/m
D.加速度m/s
情况
衔接点26
牛顿运动定律的应用
知识清单
高中物理新知识、新模型
与速度同向
速度增大
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
与速度反向
速度减小
加
速度的大小与物体所受合力的大小成正比,与物
速度变化
体的质量成反比:加速度的方向与物体受到的合
加速度增大
大
越来越快
力的方向相同。
小
速度变化
物体的初速度与加速度决定了物体做什么运动,
加速度减小
在直线运动中:
越来越慢
69
衔接必刷题
二、两类基本问题
二、从运动情况确定受力
1.从受力确定运动情况
1.基本思路
如果已知物体的受力情况,可以由牛顿第二定律
分析物体的运动情况,由运动学公式求出物体的
求出物体的加速度,再通过运动学的规律确定物
加速度,再由牛顿第二定律求出物体所受的合
体的运动情况。
力:再分析物体的受力,求出物体受到的作用力。
2.从运动情况确定受力
2.流程图
如果已知物体的运动情况,根据运动学规律求出
=6+a1
物体的加速度,结合受力分析,再根据牛顿第二
已知
由〈
定律求出力。
物体
由F=ma
求得
2-呢=2ax
求得x、
初、高中物理衔接点
受力
0,v、t
一、从受力确定运动情况
情况
1.基本思路
三、多过程问题分析
分析物体的受力情况,求出物体所受的合力,由
1.当题目给出的物理过程较复杂,由多个过程组成
牛顿第二定律求出物体的加速度;再由运动学公
时,要明确整个过程由几个子过程组成。将复杂
式及物体运动的初始条件确定物体的运动情况。
的过程拆分为几个子过程,分析每一个子过程的
2.流程图
受力情况、运动性质,用相应的规律解决问题。
=十a
已知
由
2.注意分析两个子过程交接的位置,该交接点速度
求得
物体
由F=ma
求
2-话=2ax
是上一过程的末速度,也是下一过程的初速度,
受力
x、U0、
它起到承上启下的作用,对解决问题起重要
情况
w、t
作用。
专题达标
解得支持力FN=264N,
[经典例题]
在水平方向,根据牛顿第二定律得Fcos0一F
【典例1】如图所示,小孩
=ma,
与冰车的总质量为30kg,
摩擦力Ff=:Fy,解得加速度a=1.16m/s2。
静止在冰面上。大人用
与水平方向夹角为0=
(2)根据匀变速直线运动规律x=
2a12,
37°、F=60N的恒定拉力,使其沿水平冰面由静
解得x=5.22m。
止开始移动。已知冰车与冰面间的动摩擦因数
(3)根据匀变速直线运动规律v=al1,
=0.05,重力加速度g=10ms2,sin37°=0.6,
解得v=5.8mfs。
c0s37°=0.8。求:
【典例2】第24届冬奥会于2022年2月4日在北
(1)小孩与冰车的加速度的大小:
京和张家口举行。如图甲所示为一位滑雪爱好
(2)冰车运动3s时的位移的大小:
者,人与装置的总质量为50kg,在倾角为37°的
(3)冰车运动5s时的速度大小。
雪坡上,以2m/s的初速度沿斜坡匀加速直线滑
【答案】(1)1.16ms2(2)5.22m(3)5.8m/s
下。他运动的-t图像如图乙所示。g取10ms2,
【解析】(1)冰车和小孩受力如
sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
图所示,建立如图所示的直角
l(m's)
22
坐标系。
F
竖直方向的合力为零,则有F、
+Fsin 0=mg,
5 tis
G
甲
乙
70
衔接点二初升高知识衔接
(1)滑雪者受到雪面的支持力大小:
口与橡皮塞脱离时,瓶内水向后喷出,水火箭获
(2)滑雪者受到的阻力大小。
得推力向上射出,图乙是某次竖直发射时测绘的
【答案】(1)400N(2)100N
水火箭速度v与时间t的图像,其中o时刻为
【解析】(1)滑雪者在斜坡上受力
“水火箭”起飞时刻,DE段是斜率绝对值为g的
如图所示,建立如图所示的直角坐
直线,忽略空气阻力,关于“水火箭”的运动,下列
标系,
说法正确的是
FN=mngcos37°=400N。
(2)由v1图像可得滑雪者的加速
度大小,4=20=4m/s2,
B
t
根据牛颜第二定律,mgsin37°一Fr=ma,
得F1=ngsin37°-ma=100N。
06话4红
[轻松训练]
图甲
图乙
一、单选题
A,在42、g,t4时刻中,加速度大小都等于g
1.如图所示,固定在水平地面上、倾角0=30°的斜
B.在t2时刻达到最高点
面底端有一挡板,其顶端有一轻质小滑轮,一根
C.在t3时刻失去推力
不可伸长的轻质细绳跨过定滑轮,两端分别与物
D.t3~t4时间做自由落体运动
块A、B连接,物块A的质量为4m,物块B的质
二、多选题
量为。开始将物块B按在地面上,物块A距
4.如图甲,一个物块放在水平面上,在两个恒力
挡板的距离为d,突然放手后物块A开始下滑,
F1、F2作用下做匀速直线运动。t=0时刻,其中
与挡板碰撞后速度立刻变为0。不计一切摩擦,
某个力发生变化,大小随时间的变化关系如图乙
则物块B上升的最大高度为
所示,在0~to时间内
(
)
A
d
甲
B
A.若变化的是F,物块运动的加速度可能均匀减小
A.d
R号
B.若变化的是F1,地面对物块的摩擦力可能先
不变后均匀减小
c
C.若变化的是F2,物块可能做匀加速直线运动
D.若变化的是F2,地面对物块的摩擦力可能均
2.如图所示,质量均为1kg的两个物体A、B放在
匀减小
水平地面上相距9m,它们与水平地面的动摩擦
5.如图所示,斜面体放在水平
因数均为:=0.2。现使它们分别以大小=
面上,一平行于斜面的轻绳
6ms和B=2m/s的初速度同时相向滑行,不
上端系在斜面体上端,下端
计物体的大小,取g=10m/s2。则
(
拴接一光滑小球,斜面体的
V+
A
B
质量为M,小球的质量为m,重力加速度为g,斜
777刀77n770n77777777
面体和小球均处于静止状态,剪断轻绳后斜面体
A.它们经过1s相遇
B.它们经过2s相遇
没动,则剪断轻绳的一瞬间(斜面体仍静止)(
C.它们经过3s相遇
D.它们经过4s相遇
A.地面对斜面体支持力大小为Mg十mg
3.“水火箭”是一项深受学生喜欢的科技活动,某学
B.地面对斜面体支持力大小为Mg十ngcos2日
习小组利用饮料瓶制作的水火箭如图甲所示,其
C.地面对斜面体的摩擦力方向向左
发射原理是通过打气使瓶内空气压力增大,当瓶
D.地面对斜面体的摩擦力大小为ngsin2日
71
衔接必刷题
三、解答题
7.河南省商丘市规定在市区部分区域内全天禁止
6.如图所示,质量M=4kg的物块A(视为质点)与
电动三轮车通行。政策实施后,许多人开始使用
水平传送带间的动摩擦因数4=0.25,传送带P、
排子车,如图所示,人用斜向上的力拉排子车在
Q两端间的距离L=5.8m。将物块A用不可伸
平直的土路上行走,排子车的质量为40kg,货物
长的轻质细线绕过轻质光滑的定滑轮C与质量
的质量为260kg,拉力与水平方向的夹角为53°,
m=2kg的物块B相连,传送带以大小=5m/s
挂子车所受阻力是其对接触面压力的号倍。若
的速度顺时针转动,取重力加速度大小g=
10m/s2。将物块A从P端由静止释放,求:
人用1200N的拉力由静止拉排子车,经过12s
时间达到最大速度。重力加速度g取10m/s2,
sin53=0.8,cos53°=0.6。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Q端所用的时间。
(1)人拉排子车的加速度大小:
(2)从静止开始到最大速度过程中,人的平均速
度的大小。
72