拓展与归类·专题研析 牛顿运动定律的应用-【精彩三年】2024-2025学年高中物理必修1课程探究与巩固PPT课件（人教版2019）

拓展与归类·专题研析　牛顿运动定律的应用 第四章　运动和力的关系 课程解读 课标要点 学科素养 链接浙江学考 链接浙江选考 牛顿运动定律的应用 物理观念：能用牛顿运动定律解释生活中的有关现象、解决一些相关的实际问题。 科学思维：能从不同角度解决动力学问题。 科学态度与责任：能认识牛顿运动定律的应用对人类文明进步的推动作用 用整体法、隔离法进行受力分析；结合牛顿运动定律用临界法等求解实际问题 用整体法、隔离法进行受力分析；结合牛顿运动定律用临界法等求解实际问题 01 —学科素养 对学科素养融会贯通— 命题整体感知 尝试与研析 _____________________________ 类型一　应用牛顿运动定律求解连接体问题 角度1：如何用整体法与隔离法求解连接体问题 1．连接体 多个相互关联的物体连接(叠放、并排或由绳子、细杆、弹簧等连接)在一起构成的物体系统称为连接体。 类型一　应用牛顿运动定律求解连接体问题 2．连接体问题的分类：加速度相同的连接体、加速度不同的连接体。 3．解决连接体问题的两种方法 类型一　应用牛顿运动定律求解连接体问题 4．整体法、隔离法的选取原则 (1)对于加速度相同的连接体，如果要求物体之间的作用力，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力，即“先整体求加速度，后隔离求内力”。 (2)对于加速度不同的连接体问题一般选择隔离法。 类型一　应用牛顿运动定律求解连接体问题 例1　 如图所示，质量分别为m1和m2的两个材料相同的物体用细线相连，在大小恒定的拉力F作用下，先沿水平面，再沿斜面，最后竖直向上做匀加速运动，不计空气阻力，在三个阶段的运动中，线上拉力的大小(　　) A．由大变小 B．由小变大 C．始终不变且大小为 F D．由大变小再变大 C 类型一　应用牛顿运动定律求解连接体问题 类型一　应用牛顿运动定律求解连接体问题 【规律方法】 连接体中力的“分配协议” 如下列各图所示，对于一起做加速运动的物体系统，m1和m2 间的弹力F12或中间绳的拉力FT的大小遵守以下力的“分配协议”： 类型一　应用牛顿运动定律求解连接体问题 ①与有无摩擦无关(若有摩擦，两物体与接触面间的动摩擦因数必须相同)。 ②与两物体间有无连接物、何种连接物(轻绳、轻杆、轻弹簧)无关。 ③物体系统处于水平面、斜面或竖直方向上一起加速运动时此“协议”都成立。 类型一　应用牛顿运动定律求解连接体问题 活学活用 质量为2m的物体A和质量为m的物体B相互接触放在水平面上，如图所示，若对A施加水平推力F，使两物体沿水平方向做匀加速直线运动，下列说法正确的是(　　) C 类型一　应用牛顿运动定律求解连接体问题 类型一　应用牛顿运动定律求解连接体问题 例2　 试证明：在“探究加速度与力、质量的 关系”实验中，当槽码的质量m远小于小车和 车上砝码的总质量M时，才能用槽码的重力mg 作为小车和车上砝码受到的合力F。即mM时，才有F≈mg。 类型一　应用牛顿运动定律求解连接体问题 类型一　应用牛顿运动定律求解连接体问题 活学活用 1．(多选)如图所示，质量为m的物块A与质量为M的滑块B通过轻绳跨过光滑定滑轮相连，不计B与水平桌面间的摩擦，重力加速度为g。在A未落地且B未到达定滑轮的运动过程中，物块A的加速度为a，轻绳拉力为FT，则下列选项正确的是(　 　) BD 类型一　应用牛顿运动定律求解连接体问题 类型一　应用牛顿运动定律求解连接体问题 2．[2024·慈溪中学高一]如图所示，倾角为37°的斜面固定在水平地面上，斜面上有一质量为0.3 kg的滑块，滑块通过轻绳绕过光滑定滑轮与质量为0.6 kg的小球相连(轻绳与斜面平行)。已知滑块与斜面间的动摩擦因数为0.5，现由静止释放滑块，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，不计空气阻力。当滑块在斜面上运动时，轻绳的拉力大小为(　　) A．2.8 N B．4 N C．6 N D．5 N B 类型一　应用牛顿运动定律求解连接体问题 【解析】 设滑块的质量为m，即m＝0.3 kg，故小球的质量为2m＝0.6 kg，对整体受力分析，由牛顿第二定律可知2mg－mg sin θ－μmg cos θ＝3ma，对小球由牛顿第二定律可知2mg－FT＝2ma，联立解得FT＝4 N，故选B。 类型一　应用牛顿运动定律求解连接体问题 例3　 粗糙的长方体木块A、B叠放在一起，质量分别为m和M，原来静止放在粗糙的水平桌面上，当木块B受到一个水平方向的牵引力F后，它们一起向右做匀加速直线运动，分别分析A、B的受力情况。 【答案】 见解析 【解析】 如图甲所示，A受重力mg、支持力F支、静摩擦力Ff共3个力的作用，设加速度为a，由牛顿第二定律求出静摩擦力Ff＝ma，Ff和a的方向相同，均水平向右。 类型一　应用牛顿运动定律求解连接体问题 如图乙所示，B受重力Mg、水平方向的牵引力F、A对B的压力F压、A给的向左的静摩擦力Ff′、地面给的支持力FN和滑动摩擦力Ff地共6个力的作用。 类型一　应用牛顿运动定律求解连接体问题 活学活用 粗糙的长方体木块A、B叠放在一起，质量分别为m和M， 原来静止放在倾角为θ的斜面上，当B木块受到一个平行 于斜面向上的拉力F后，它们一起沿着斜面向上做匀加速直线运动，分别分析A、B的受力情况。 【答案】 见解析 【解析】 在没有施加拉力时，整体静止在倾斜的斜面上，所以斜面应该 类型一　应用牛顿运动定律求解连接体问题 是粗糙的，斜面对B的静摩擦力沿斜面向上。 在施加拉力F后，整体沿斜面向上做匀加速直线运动，将A、B看成一个整体，整体受到重力、斜面的支持力、拉力以及沿斜面向下的滑动摩擦力。 将A隔离，A的受力如图甲所示，A受到重力、 B对A的支持力和静摩擦力，共3个作用力。 将B隔离，B的受力如图乙所示，B受到6个作用力。 类型一　应用牛顿运动定律求解连接体问题 例4　 [2024·富阳中学高一]如图所示，质量分别为M和m的物块由相同的材料制成，且M＞m，将它们用一根跨过光滑定滑轮的轻质细线连接，g为重力加速度。如果按图甲所示方式放置在水平桌面上，两物块刚好做匀速运动。如果互换两物块位置，按图乙所示放置在同一水平桌面上，它们的共同加速度大小为(　　) C 类型一　应用牛顿运动定律求解连接体问题 类型一　应用牛顿运动定律求解连接体问题 活学活用 (多选)如图所示，质量分别为mA、mB的A、B两物块用轻绳连接放在倾角为θ的固定斜面上(轻绳与斜面平行)，用平行于斜面向上的恒力F拉A，使它们沿斜面匀加速上升，A、B与斜面间的动摩擦因数均为μ，为了增大轻绳上的张力，可行的办法是(　 　) A．减小A物块的质量 B．增大B物块的质量 C．增大倾角θ D．增大动摩擦因数μ AB 类型一　应用牛顿运动定律求解连接体问题 类型一　应用牛顿运动定律求解连接体问题 角度2：如何求解连接体中的瞬时性问题 1．不可伸长的轻绳、轻杆中的弹力可以突变。 2．在一般情况下，轻弹簧、橡皮条的弹力不可以突变。 类型一　应用牛顿运动定律求解连接体问题 例5　 (多选)如图所示，A、B、C三球的质量均为m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端，另一端与A球相连，A、B间由一轻质细线连接，B、C间由一轻杆相连。倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，弹簧、细线与轻杆均平行于斜面，初始系统处于静止状态，重力加速度为g。细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是(　 　) A．A球的加速度方向沿斜面向上，大小为g sin θ B．C球的受力情况未变，加速度为0 C．B、C两球的加速度均沿斜面向下，大小均为g sin θ D．B、C之间杆的弹力大小为0 CD 类型一　应用牛顿运动定律求解连接体问题 【解析】 细线中的拉力可以突变，弹簧中的拉力在某一瞬间来不及发生任何变化。根据题意，细线未被烧断前对A、B、C整体受力分析，如图所示。由于整体处于静止状态，则根据平衡条件有F＝3mg sin θ；现将细线烧断，弹簧弹力来不及改变，则对A球有F－mg sin θ＝ma，故A球此时加速度大小为a＝2g sin θ，方向沿斜面向上；细线被烧断后，B、C整体只受到重力和支持力，则加速度大小a＝g sin θ， 方向沿斜面向下，所以B、C之间没有相互作用力， 故C、D选项正确，A、B选项错误。 类型一　应用牛顿运动定律求解连接体问题 活学活用 (多选)如图所示，物体a、b用一根不可伸长的轻细绳相连，再用一根轻弹簧将a和天花板相连，已知物体a、b的质量相等，重力加速度为g。当在P点剪断细绳的瞬间，下列说法正确的是(　 　) A．物体a的加速度大小为g B．物体b的加速度大小为0 C．物体b的加速度与物体a的加速度大小相等，方向相反 D．物体b的加速度与物体a的加速度大小相等，方向相同 AC 类型一　应用牛顿运动定律求解连接体问题 类型二　动力学临界问题 1．动力学临界问题：在某些动力学问题中，物体运动状态变化的过程中，会出现两种状态的衔接(临界状态)，这类问题称为动力学临界问题。 2．常见的临界状态对应的临界条件 3．利用临界条件是解决临界问题的关键。 临界状态 临界条件 两物体接触或脱离 弹力FN＝0 两物体由相对静止开始相对滑动 静摩擦力达到最大值 绳子断裂 张力等于绳子所能承受的最大张力 绳子松弛 张力FT＝0 加速度最大或最小 当所受合力最大时，具有最大加速度；合力最小时，具有最小加速度 速度最大或最小 加速度为0 类型二　动力学临界问题 角度1：物体恰好不滑动(或恰好滑动)的动力学临界问题 例6 (多选)如图所示，A、B两物体的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为 μ，B与地面间的动摩擦因数为μ。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F，则下列说法正确的是(　 　) BCD 类型二　动力学临界问题 类型二　动力学临界问题 类型二　动力学临界问题 活学活用 [2024·乐清中学高一]如图所示，质量为m的木板A静止在 水平地面上，在木板A的左端放置一个质量为2m的铁块B，铁块与木板之间的动摩擦因数为μ1，木板与地面之间的动摩擦因数为μ2，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现给铁块施加一水平作用力F，F由0开始逐渐变大至A、B相对滑动，下列判断正确的是(　　) A．若木板A先相对地面发生滑动，则当A、B刚要发生相对滑动时，A的加速度大小为3μ2g D 类型二　动力学临界问题 B．若铁块B先相对A发生滑动，则当A、B刚要发生相对滑动时，F的大小为2μ2mg C．若木板A先相对地面发生滑动，然后B相对A发生滑动，则一定是μ1≥μ2 D．若木板A先相对地面发生滑动，然后B相对A发生滑动，则一定是 μ1> μ2 类型二　动力学临界问题 类型二　动力学临界问题 角度2：物体刚要脱离的动力学临界问题 例7 如图所示，一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都不计，盘内一个物体P处于静止状态，P的质量m＝12 kg，弹簧的劲度系数k＝300 N/m。现在给P施加一个竖直向上的力F，使P从静止开始向上做匀加速直线运动，已知在t＝0.2 s内F是变力，在0.2 s以后F是恒力，g取10 m/s2，则F的最小值、最大值各是多少？ 【答案】 240 N　360 N 类型二　动力学临界问题 类型二　动力学临界问题 随着P上升，x减小，F增大，故F1是所求的最小值Fmin，代入数据解得F1＝240 N，即Fmin＝240 N； 离开秤盘后的力F最大，由牛顿第二定律有Fmax－mg＝ma， 代入数据解得Fmax＝360 N。 类型二　动力学临界问题 【规律方法】 解答临界、极值问题的常用方法 (1)极限法：把物理问题(或过程)推向极端，从而使临界现象(或状态)显现出来，以达到正确解决问题的目的。 (2)假设法：临界问题存在多种可能，特别是非此即彼两种可能，或变化过程中可能出现临界条件也可能不出现临界条件时，往往用假设法解决问题。 (3)数学方法：将物理过程转化为数学公式，根据数学表达式解出临界条件。 类型二　动力学临界问题 活学活用 (多选)如图所示，质量均为m的A、B两物体叠放在竖直轻质弹簧上并保持静止，弹簧处于弹性限度内。现用大小为mg的恒力F竖直向上拉B，当上升距离为h时，B与A分离。已知重力加速度为g。下列说法正确的是(　 　) A．A、B刚分离时，弹簧恰好恢复原长 B．在A、B分离之前，A、B的加速度一直减小 BC 类型二　动力学临界问题 类型二　动力学临界问题 类型二　动力学临界问题 本课点睛(教师用书独有) 整体法与隔离法的选用原则 如果连接体的各部分加速度相同且求加速度或合力，一般优先考虑整体法；如果还要求物体间的作用力，再采用隔离法。如果连接体的各部分加速度不同，一般选用隔离法。 类型二　动力学临界问题 课堂检测 1．如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力(　　) A．方向向左，大小不变 B．方向向左，逐渐减小 C．方向向右，大小不变 D．方向向右，逐渐减小 A 类型二　动力学临界问题 类型二　动力学临界问题 2．如图所示，质量为m0的物体与弹簧测力计上端相连，弹簧测力计的质量忽略不计，挂钩吊一质量为m的重物，现用一方向竖直向上的力F拉着质量为m0的物体，使其向上做匀加速直线运动，重力加速度为g，则弹簧测力计的示数为(　　) D 类型二　动力学临界问题 类型二　动力学临界问题 3．[2024·春晖中学高一]如图所示，车的顶棚上用细线吊一个质量为m的小球，车厢底板上放一个质量为M的木块，当小车在水平面上沿直线运动时，连接小球的细线偏离竖直方向的角度为θ，木块和车厢保持相对静止，重力加速度为g，下列说法中正确的是(　　) A．小车正向右做匀减速运动 B．小车的加速度大小为g cos θ C．细线对小球的拉力大小为mg D．木块受到的摩擦力大小为Mg tan θ D 类型二　动力学临界问题 类型二　动力学临界问题 4．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的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球。重力加速度为g。当小球对滑块的压力等于0时，滑块至少以加速度______向左运动；当小球对细线的拉力等于0时，滑块至少以加速度______向右运动。以上两空应填(　　) A 类型二　动力学临界问题 类型二　动力学临界问题 5．[2024·上虞中学高一]如图所示，将一个装满西瓜后总质量为M的箱子置于倾角为60°的斜面上，其中有一个质量为m的西瓜P恰好位于箱子底部。松手后箱子沿斜面匀加速下滑，所有西瓜与箱子间均保持相对静止。已知箱子与斜面之间的动摩擦因数μ1＝ ，西瓜与箱子底部之间的动摩擦因数μ2＝0.5，重力加速度为g。下列说法正确的是(　　) D 类型二　动力学临界问题 类型二　动力学临界问题 类型二　动力学临界问题 6．A、B两个小物块用轻绳连接，绳跨过位于倾角为α＝30°的光滑斜面顶端的轻滑轮，滑轮与转轴之间的摩擦不计，斜面固定在水平桌面上，如图所示。第一次，A悬空，B放在斜面上，B自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为t。第二次，将A和B位置互换，使B悬空，A放在斜面上，发现A自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为 。求A与B两个小物块的质量之比。 【答案】 2∶3 类型二　动力学临界问题 类型二　动力学临界问题 7．一质量为5m的羽毛球筒长为L，羽毛球的高度为d＝ (可将羽毛球看成质量集中在球头的质点)，如图甲所示，一质量为m的羽毛球静置于球筒封口底端，迅速倒立使羽毛球和球筒静置于图乙中左图所示状态，已知羽毛球和球筒间的滑动摩 擦力恒为Ff＝kmg，重力加速 度为g，现尝试用两种方式将球 从筒内取出。(设球筒一直保持竖直方向不倾斜) 60 类型二　动力学临界问题 (1)如图乙所示，若空气阻力F′f＝nv(已知n为常数)，手握球筒施加竖直向下的恒力F使球和球筒相对静止由静止开始运动，求加速度的表达式。 (2)如图乙所示，不计空气阻力，已知球筒开口端距地面起始高度为 ，手对球筒施加竖直向下的恒力F由静止开始运动，球筒以一定速度撞击桌面后立即静止，而羽毛球恰好能滑至球头碰到桌面，求恒力F大小及k满足的条件。 (3)如图丙所示，不计空气阻力，k＝2，让球筒开口朝下从离地L高处由 类型二　动力学临界问题 静止释放，球筒撞击地面后反弹的速率始终为撞击前的 。当球筒第一次到达最高点时，羽毛球能否从筒中滑出？若能，求滑出时的速度大小；若不能，求羽毛球此时距离球筒开口端的距离。 类型二　动力学临界问题 类型二　动力学临界问题 类型二　动力学临界问题 类型二　动力学临界问题 温馨说明：课后请完成高效作业32、33 感谢聆听，再见！ 【解析】 在水平面上时，对整体由牛顿第二定律得F－μ(m1＋m2)g＝(m1＋m2)a1，对m1由牛顿第二定律得FT1－μm1g＝m1a1，联立解得FT1＝F；在斜面上时，对整体由牛顿第二定律得F－μ(m1＋m2)g cos θ－(m1＋m2)g sin θ＝(m1＋m2)a2，对m1由牛顿第二定律得FT2－μm1g cos θ－m1g sin θ＝m1a2，联立解得FT2＝F；在竖直方向时，对整体由牛顿第二定律得F－(m1＋m2)g＝(m1＋m2)a3，对m1由牛顿第二定律得FT3－m1g＝m1a3，联立解得FT3＝F，综上分析可知，线上拉力始终不变且大小为F，选项C正确。 (1)若外力F作用于m1上，则F12＝FT＝F。 (2)若外力F作用于m2上，则F12＝FT＝F。 注意，此“分配协议”： A．若水平面光滑，则物体A的加速度为 B．若水平面光滑，则物体A对B的作用力为F C．若水平面光滑，则物体A对B的作用力为F D．若物体A、B与地面间的动摩擦因数均为μ，则物体A对B的作用力为 【解析】 若水平面光滑，物体A、B整体做匀加速运动，加速度大小为a＝，物体A对B的作用力为FAB＝ma＝，故A、B错误，C正确；若物体A、B与地面间的动摩擦因数均为μ，物体A、B整体做匀加速运动的加速度大小为a′＝，物体A对B的作用力为F′AB＝μmg＋ma′＝，故D错误。 【答案】 证明：对槽码、小车、车上砝码组成的整体，根据牛顿第二定律可知a＝，对小车和车上砝码，根据牛顿第二定律，绳子上拉力大小F＝Ma，联立解得F＝Ma＝＝，当Mm时，即槽码 的质量远小于小车和车上砝码的总质量时，F≈mg，即槽码的重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力。 说明：Mm中的远大于一般指10倍以上。 A．a＝g B．a＝g C．FT＝mg D．FT＝mg 【解析】 对A、B整体受力分析，由牛顿第二定律可得mg＝(m＋M)a，解得A、B的加速度大小均为a＝g，A错误，B正确；对B由牛顿第二定律可得FT＝Ma＝mg，C错误，D正确。 A．g B．g C．g D．上述均不对 【解析】 题图甲中，物块m做匀速运动，故绳中张力FT＝mg，物块M做匀速运动，故FT＝μMg，联立解得μ＝；题图乙中，对M有Mg－FT′＝Ma，对m有FT′－μmg＝ma，联立解得a＝g，故C正确。 【解析】 当用沿斜面向上的恒力拉A，两物块沿斜面向上做匀加速运动时，对整体运用牛顿第二定律，有F－(mA＋mB)g sin θ－μ(mA＋mB)g cos θ＝(mA＋mB)a，得a＝－g sin θ－μg cos θ，隔离B研究，根据牛顿第二定律有FT－mBg sin θ－μmBg cos θ＝mBa，则FT＝＝，要增大FT，可减小A物块的质量或增大B物块的质量，故A、B正确。 【解析】 设物体a、b的质量为m，剪断细绳前，对a、b整体受力分析，受到总重力和弹簧的弹力而平衡，故F弹＝2mg，再对物体a受力分析，受到重力、细绳的拉力和弹簧的拉力，剪断细绳后，重力和弹簧的弹力不变，细绳的拉力减为0，故物体a受到的合力大小等于mg，方向竖直向上，根据牛顿第二定律得a的加速度大小aa＝＝g，方向竖直向上，故A正确；对物体b受力分析，剪断细绳前，受到重力、细绳的拉力，剪断细绳后，重力不变，细绳的拉力减为0，故物体b受到的合力大小等于mg，方向竖直向下，根据牛顿第二定律得b的加速度大小ab＝g，方向竖直向下，所以物体a的加速度与物体b的加速度大小相等，方向相反，故B、D错误，C正确。 A．当F<2μmg时，A、B都相对地面静止 B．当F＝μmg时，A的加速度大小为μg C．当F>3μmg时，A、B发生相对运动 D．若B与地面间的动摩擦因数为μ，则不管F多大B都不能运动 【解析】 A、B之间的最大静摩擦力为FfA＝μmAg＝2μmg，B与地面间的最大静摩擦力为FfB＝μ(mA＋mB)g＝μmg。对A、B，当F<μmg时，A、B都相对地面静止，故A错误。当A、B间刚好发生相对滑动时，A、B之间的摩擦力达到最大静摩擦力，对B：FfA－FfB＝ma，加速度a＝μg；对A、B整体，有F－FfB＝(mA＋mB)a，解得F＝3μmg，则当F>3μmg时，A相对B滑动，故C正确。当F＝μmg时，A、B以共同的加速度开始 运动，将A、B看成整体，有F－μmg＝3ma，解得a＝μg，故B正确。若B与地面间的动摩擦因数为μ，B与地面间的最大静摩擦力为3μmg，A、B之间的最大静摩擦力为2μmg，则不管F多大B都不能运动，故D正确。 【解析】 B受到的滑动摩擦力大小为2μ1mg，A受到地面的滑动摩擦力大小为μ2(2m＋m)g＝3μ2mg，若木板A先相对地面发生滑动，则2μ1mg>3μ2mg，解得μ1>μ2，当拉力增大到一定程度，使得B的加速度大于A的加速度时，B相对A发生滑动，故C错误，D正确；若木板A先相对地面发生滑动，当B刚要相对于A滑动时，A、B间的摩擦力达到最大静摩擦力，由于最大静摩擦力等于滑动摩擦力，对A有μ1·2mg－μ2(2m＋m)g＝maA，整理得aA＝g，故A错误；若铁块B先相对A发生滑动，以B为研究对象，水平方向根据共点力的平衡条件知，当A、B刚发生相对滑动时，F的大小为2μ1mg，故B错误。 【解析】 物体P刚要脱离秤盘的临界条件：相互之间的弹力刚好减小到0，即弹簧恢复原长，因此P从开始到与秤盘分离的时间t＝0.2 s。 P从开始到与秤盘分离时上升的距离等于刚开始时弹簧的压缩量，设该压缩量为x， 则x＝＝ m＝0.4 m， 在前0.2 s时间内，由运动学公式得x＝at2， 代入数据得a＝20 m/s2， 对P在开始阶段，由牛顿第二定律得F1＋kx－mg＝ma， C．弹簧的劲度系数为 D．在A、B分离之前，B的速度先增大后减小 【解析】 B与A刚分离的瞬间，A、B具有相同的速度和加速度，且A、B间无相互作用力，分析B知，B具有向上的加速度，根据牛顿第二定律可得加速度大小 aB＝＝0，对A有F弹－mg＝0，可得F弹＝mg，故A错误；在A、B分离之前，对整体分析可知，整体在上升的过程中，合力向上且逐渐减小，所以加速度也在逐渐减小，但速度逐渐增大，所以B的速度一直增大，故B正确，D错误；B和A刚分离时，弹簧的弹力大 小为F弹＝mg，原来静止时弹簧弹力大小为2mg，则弹簧弹力减小量ΔF＝mg，两物体向上运动的距离为h，则弹簧压缩量减小Δx＝h，由胡克定律得k＝＝，故C正确。 【解析】 A、B两物块叠放在一起共同向右做匀减速直线运动，对A和B整体根据牛顿第二定律有a＝＝μg，然后隔离B，根据牛顿第二定律有FfAB＝mBa＝μmBg，大小不变；物块B做速度方向向右的匀减速直线运动，故而加速度方向向左，所受摩擦力方向向左，故选A。 A．mg B．mg C．F D．F 【解析】 对整体受力分析，有F－(m＋m0)g＝(m＋m0)a，隔离质量为m的重物受力分析，有F弹－mg＝ma，解得F弹＝F，故选D。 【解析】 以小球为研究对象，分析受力如图所示，根据牛顿第二定律得mg tan θ＝ma，解得a＝g tan θ，方向水平向右，而速度可能向右，也可能向左，所以小车可能向右做匀加速运动，也可能向左做匀减速运动，细线对小球的拉力大小为FT＝，故A、B、C错误。再对木块受力分析，受重力、支持力和向右的静摩擦力，根据牛顿第二定律，水平方向Ff＝Ma＝Mg tan θ，故D正确。 A．g，g B．g，2g C．2g，g D．g，g 【解析】 设小球对滑块的压力恰好等于0时，滑块以大小为a1的加速度向左做匀加速运动，此时细线的拉力和小球所受重力的合力作为小球所受的合力，根据力的合成与分解以及牛顿第二定律可得tan 45°＝，解得a1＝g；设小球对细线的拉力恰好等于0时，滑块以大小为a2的加速度向右做匀加速运动，此时滑块的支持力和小球所受重力的合力作为小球所受的合力，根据力的合成与分解以及牛顿第二定律可得tan 45°＝，解得a2＝g，故选A。 A．斜面对箱子的支持力大小为Mg B．箱子沿斜面下滑的加速度大小为g C．箱子底部对西瓜P的摩擦力大小一定为mg D．西瓜P周围与它接触的物体对西瓜P作用力的合力大小为mg 【解析】 以箱子和全部西瓜为整体，垂直于斜面方向，根据受力平衡可得FN＝Mg cos 60°＝Mg，沿斜面方向，根据牛顿第二定律可得Mg sin 60°－μ1FN＝Ma，解得a＝g，故A、B错误；箱子底部与西瓜P相对静止，无法确定箱子底部对西瓜P的摩擦力大小，故C错误；设西瓜P周围与它接触的物体对西瓜P作用力的合力为F，以西瓜P为对象，垂直于斜面方向有Fy＝mg cos 60°＝mg，沿斜面方向有mg sin 60°－Fx＝ma，解得Fx＝mg，则有F＝＝mg，故D正确。 【解析】 设A的质量为m1，B的质量为m2， 第一次，A悬空，B放在斜面上， 将A、B看成整体，由牛顿第二定律有 m1g－m2g sin α＝(m1＋m2)a1， 设斜面的长度为L，依题意有L＝a1t2， 第二次，将A和B位置互换，使B悬空，A放在斜面上， 同理有m2g－m1g sin α＝(m1＋m2)a2， L＝a2， 联立得到＝。 【答案】 (1)a＝＋g　(2)mg　k>　 (3)不能　L 【解析】 (1)对羽毛球筒和羽毛球整体分析，根据牛顿第二定律 F＋6mg－F′f＝6ma，解得a＝＋g。 (2)不计空气阻力，选竖直向下为正方向，羽毛球筒和羽毛球整体下降时的加速度a1＝＝g＋， 设球筒撞击桌面时速度为v1，根据匀加速运动规律有 v＝2a1·，羽毛球在筒内做匀减速运动，减速时的加速度 a2＝＝g， 羽毛球在筒内恰好能滑至球头碰到桌面，根据匀加速运动规律有0－v＝2a2， 联立解得F＝mg， 要保证羽毛球能向下做减速运动，则a2＝g<0， 即k>1， 又F>0，即k>， 综上可知k>。 (3)羽毛球和球筒从L处自由下落，触地瞬间的速度v2满足v＝2gL， 此后羽毛球以速度v2向下做匀减速运动，球筒以速度向上做匀减速运动，在二者达到共速之前的过程中，对于羽毛球由牛顿第二定律有kmg－mg＝ma3，解得a3＝g， 对于球筒由牛顿第二定律有kmg＋5mg＝5ma4， 解得a4＝g， 选向上为正方向，设二者在t时刻达到共速，则满足 －v2＋a3t＝v2－a4t， 解得t＝， 两者的相对位移Δx＝v2t－a4t2－＝L， 因为Δx<L， 故羽毛球不能从筒中滑出，羽毛球此时距离球筒开口端的距离 x＝L－Δx＝L。 $$