内容正文:
将来考什公
山东模
考点
考点①对牛顿运动定律的理解及基本应用
【题型1】超重和失重
1.(2024山东菏泽一模)某同学在手机上放一
本《现代汉语词典》并打开手机软件里的压
力传感器,托着手机做下蹲一起立的动作,
传感器记录的压力随时间变化的图线如图
所示,纵坐标为压力,横坐标为时间。根据
图线,下列说法正确的是(
10
力
N
00.5
2
·一时间(s)
A.0~5s内该同学做了2次下蹲一起立的
动作
B.起立过程中人始终处于超重状态
C.图中0.5s时人处在下蹲的最低点
D.3s时加速度方向竖直向上
【题型2】牛顿第二定律的瞬时性问题
2.(2024山东菏泽期中)如图所示,质
量相等的物块A、B通过轻质弹簧连
A
接。物块A的另一端与轻绳连接,
手提轻绳使系统向上做加速度大小
B
为g的匀加速运动。已知重力加速
度为g,若突然松手,则在松开手的瞬间,物
块A、B的加速度大小分别为(
)
A.an-0,aB-g
B.aA-g,aB=0
C.aA=2g,aB=0
D.an-3g,aB=g
考点2牛顿运动定律的综合应用
【题型1】等时圆模型
3.(2023山东名校联盟模拟)如图所示,有3根
○专题3牛顿运动定律
拟专练
答案:P427
闯关
光滑杆AC、BC和BD,其端
点正好在同一个竖直的圆
B
周上,A为最高点,D为最
低点。现有一穿孔的小球,
分别穿过3根杆从杆的顶端由静止滑下,从
A到C、从B到C、从B到D的时间分别记
为t、2、。下列说法正确的是(
)
A.t>t2t
B.t=t2=ts
C.t=ts<t2
D.t=ts>t2
【题型2】连接体问题
4.(2024山东潍坊一
模)如图所示,一倾
角为37°的足够长光
滑斜面固定在水平
37
地面上,斜面底端有一固定挡板,一根劲度
系数k=100N/m的轻弹簧两端分别连接
在挡板和物体P上,紧挨着P放置物体Q
(不与P粘连),现对Q施加一个沿斜面向
上的拉力F使Q做匀加速直线运动,从施
加拉力开始计时,t=0.2s后拉力F不再
变化,已知P的质量mp=1kg,Q的质量
mQ=4kg,g取10m/s2。下列说法正确的
是()
A.t=0时,P、Q间的作用力为24N
B.t=0.2s时,弹簧中的弹力为0
C.t=0.2s时,拉力F=56N
D.Q的加速度大小为15m/s2
【题型3】临界、极值问题
5.(2024山东聊城期中)如图所示,质量为M
的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块A
与质量的小球相连。现用与水平方向成
一定角0的力F拉着小球带动木块一起向
右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不
31
实战
实战高考·物理
变,不计空气阻力,A与水平杆间的动摩擦
因数为u=,重力如速度为6,则下列说法
正确的是(
A
B.
m
A.力F的最小值为2(M什m)g
B.力F的最小值为(M什mg
C.力F取最小值时0=60°
D.力F取最小值时0=53°
【题型4】传送带模型
6.(2024山东烟台三模)传送带是建筑工地常
见的运输装置,如图所示为某传送带的简易
图,该传送带的倾角为0=37°,t=0时刻工
人将质量m=300kg的工料静止放到传送
带的底端A,同时将轻绳拴接在工料上,电
动机通过轻绳带动工料向上做匀加速直线
运动。已知轻绳对工料的牵引力大小恒为
F=3000N,传送带以=8m/s的速度顺
时针匀速转动,t=1s时刻关闭电动机,经过
段时间后工料刚好到达传送带的最高点
B。已知工料与传送带之间的动摩擦因数为
=0.5,重力加速度g取10m/s2,工料可视
为质点,不计空气阻力,sin37°=0.6。求:
(1)t=1s时刻工料的速度大小。
(2)传送带A、B两端间的距离。
∠∠∠4/
电动机风
A⊙37.
32
【题型5】滑块一木板模型
7.(2024山东滨州二模)如图所示,A、B为两
块完全相同的长木板,放置在光滑水平面
上,小物块P(可视为质点)放置在长木板A
的最左端。已知长木板A、B的质量均为M
=0.5kg,长度均为L=5m,小物块P的质
量m=1.1kg,小物块和长木板间的动摩擦
因数u=0.5。在小物块P上施加一斜向右
上方的恒力F,F与水平方向的夹角0=
37°,重力加速度g取10m/s2,sin37°=
0.6,c0s37°=0.8。
(1)若要使P与A、B长木板发生相对滑动,
求F的最小值(结果保留一位有效数字)。
(2)若F=10N,P运动到B的最右端时,
P、B撞到一固定挡板(图中未画出)上,此
时撤去外力F,B、P反弹前后速度大小不
变。A与B的碰撞为弹性碰撞,不计碰撞
时间。求:
①滑块P运动到A、B结点处时,A、B、P组
成的系统的动量大小。
②力F作用的总时间。
F
7777777777777777777道一起向左加速,根据牛顿第二定律可知F=(M十m)a,
根据图乙有1=M+m=0.5kg1,
当外力F>4N时,轨道与小物块有相对滑动,对轨道有
F-umg=Ma,
结合题图乙有a=方F-,斜车==1kg1,截
1
距b=-mg=-2m/s2,
M
联立可得M=1kg,m=1kg=0.2。
②由题图乙可知,当F=8N时,轨道的加速度a1=6m/s2,
小物块的加速度a2=g=2m/s2,
当小物块运动到P点时,经过0时间,对轨道有)
山东模
考点闯关)
①D解析下蹲过程先向下加速后向下减速,加速度方
向先向下后向上,即先处于失重状态后处于超重状态;起
立过程先向上加速后向上减速,加速度方向先向上后向
下,即先处于超重状态后处于失重状态。由题图可知,0
~5s内该同学做了1次下蹲一起立的动作,故A、B错
误;题图中0.5s时,人向下的加速度最大,处于向下加速
阶段,不是处在下蹲的最低,点,故C错误;由题图可知,3s
时处于超重状态,加速度方向竖直向上,故D正确。故
选D。
②D解析弹簧的弹力不突变,物块B受力不受影响,
因此aB=g,故B、C错误;设弹簧的弹力为F,对物块A
进行受力分析,有mg十F=maA,对物块B进行受力分
析,有F-mg=mg,所以物块A的加速度为3g,故A错
误,D正确。故选D。
③C解析如图甲所示,连接A、D两点,设端点在A或
D的杆与AD方向的夹角为日,则小球沿这类杆下滑的位
移x=2Rc0s0,且=方a2,加速度a=g0s0,联立可得
:2V医故=利用一2√四与自无关的结论,以点
B为最高点画圆,如图乙所示,可知小球从B,点沿杆分别
下滑到D、F两点的时间均为t3,而BC比BF长,所以下
滑时间会长一些,故t2>t妇,故选C。
A
乙
○实战册参考答案及解析
=a1t0,
对小物块有2=a2to,
在小物块运动到P点到从Q,点离开轨道这个过程中系统
机械能守恒,有号M好十是m吃=MG+合m近
+2mgR,
水平方向动量守恒,以水平向左为正方向,有M)十2
=M3十m4,联立解得to=1.5s,
1
1
根据运动学公式有L一2a1哈-2a26,代入数据解得L
=4.5m。
拟专练
④C解析开始时弹簧的压缩量△c=F理-
k
(mp十m0gin37°-0.3m,t=0.2s时,拉力F不再变
k
化,说明此时P、Q刚好分离,它们之间的弹力正好为0,
而此时P和Q具有相同的沿斜面向上的加速度a,设此
时弹簧的压缩量为△x',对P由牛顿第二定律有k△x一
mpg sin37°=mpa,该段时间内由运动学规律得△x一△x'
=7a2,联立解得△=0.14m,a=8m/s2,设1=0时
P、Q间的作用力为F1,对P由牛顿第二定律得F弹一
mpgsin37°-F=mpa,F弹=(mp十mQ)gsin37°,解得
F1=16N,故A、D错误;根据前面分析可知,t=0.2s时,
弹簧中的弹力F弹'=k△x=14N,故B错误;t=0.2s时,
对Q由牛顿第二定律得F一nog sin37°=mQa,解得F=
56N,故C正确。故选C。
⑤A解析对木块、小球组成的整体进行受力分析,整体
受到重力、支持力、摩擦力、拉力,正交分解拉力,可得
Fcos0=f,Fsin0+N=(M+m)g,f=uN,联立可得F=
u(M+m)g=(M牛m)g,故当sin(0十p)=1
usin 0+cos 0 1+u2 sin (0+)
时,拉力最小,最小值为F=么g=合M什mg
√1+2
故A正确,B错误;因为tanp
=1,故g=60,当n(0叶p
=1时,拉力最小,此时0=30°,故C、D错误。故选A。
6(1)8m/s(2)20m
解析(1)对工料进行受力分析,根据牛顿第二定律有F一
mgsin 0+jmgcos 0-ma1,
设经t时间,工料与传送带共速,则有0=a1t,
代入数据解得a1=8m/s2,t=1s,
即t=1s时刻工料恰与传送带共速,则速度大小为8m/s。
427
答案册
实战高考·物理
(2)关闭电动机之前工料上升的距离1=受=4m,
关闭电动机后,再对工料受力分析,根据牛顿第二定律有
mgsin 0-umgcos 0=ma2,
根据位移一速度关系式有6=2a2x2,代入数据解得x2=
16m,
则传送带A、B两端间的距离x=x1十x2=20m。
7(1)8N(2)①16kg·m/s②3s
解析(1)P与A、B发生相对滑动时,两者加速度不同。
选P为研究对象,根据牛顿第二定律有FcOs日一F:
=ma1,
Fsin 0+FN-mg-0,Fi=uFN,
选A、B整体为研究对象,根据牛顿第二定律有F'
=2Ma2,
其中Fr=F:',a1>a2,解得F=8N。
(2)①当F=10N时,根据(1)的过程可得a1=5m/s2,a2
=2.5m/s2,
设1时间内,P运动到A、B结点处,对P和A、B组成的
xPm=po4十2a41号
系统,有
1
xAB1=UAB0h十2a2片
且xp1一xAB1=L,解得1=2s,
根据动能定理得Ft cos0=p总一0,解得p总=l6kg·m/s。
UpI=a1t1=10 m/s
②时刻,P和A、B的速度分别为
(vAB1=a2t1=5m/s
当P运动到B上时,可以求得两者的加速度为a1=5m/s2,
1
zm=p12十2a1号
a2=5m/s2,由运动学公式得
e=81+74,写
x2一x2=L,解得2=1s,
可得力F作用的总时间为t=1十t2=3s。
分层闯关)
①BD解析当该同学在电子秤上下蹲时,人体重心下
移,先加速下降,即加速度向下,处于失重状态,该同学对
电子秤的压力小于其自身重力;然后减速下降,即加速度
向上,处于超重状态,该同学对电子秤的压力大于其自身
重力,所以电子秤的示数先减小后增大,故A错误,B正
确;当电梯减速下降时,加速度竖直向上,该同学处于超
重状态,电子秤对该同学的支持力大于该同学的重力,根
据一对作用力与反作用力大小相等可知,测量值会大于
真实体重,故C错误;当电梯以5m/s2的加速度加速上
升时,设电子秤对该同学支持力为F、,由牛顿第二定律
可得FN一mg=ma,解得FN=750N,根据一对作用力和
428
反作用力大小相等,可知电子秤的示数为m显示=
F压
g
75kg,故D正确。故选B、D。
2D解析xt图像中,图线上某点切线斜率的绝对值
表示速度大小,可知0一1时间内,升降机向下做加速运
动,加速度方向向下,小球处于失重状态,故A错误;1~
2时间内为直线,即升降机做匀速直线运动,加速度为0,
小球处于平衡状态,既不超重也不失重,故B、C错误;2
一3时间内,升降机向下做减速运动,加速度方向向上,小
球处于超重状态,故D正确。故选D。
3A解析设m2与0一起运动,对m与m0整体有
m0g-2g=(m0十m2)a,解得a=0.52g,对长木板受力
分析,其受到m2对它的摩擦力f2=m2g=0.4mg<
f地max=μ(m2十m)g=0.6mg,故长木板保持静止,重物
和小物块一起运动,小物块向右运动的加速度大小为
0.52g,故B、C、D错误,A正确。故选A。
④C解析A、B两物体的加速度大小相等。以A物体
为研究对象,由牛顿第二定律得T=m4a,以B物体为研
究对象,由牛顿第二定律得mBg一T=mBa,可得T=
mAmS,而A,B两物体的总质量不变,即mA十mB不
mA十mB
变,由数学知识可知,当mA=mB时,mA·mB有最大值,
所以当mA=mB时,T有最大值。故选C。
⑤B解析设轻绳拉力的最大值为F,对左边木板与机
器人受力分析,由牛顿第二定律得F=3ma,轻绳拉力最
大时,右边一组木板与机器人之间的摩擦力为最大静摩
擦力,对左边一组木板与机器人和右边机器人受力分析,
由牛顿第二定律得μ·2mg=5ma,联立解得,轻绳拉力的
最大值F=mg,故选B。
5
⑥D解析未施加拉力时,对箱子进行受力分析,可知
mgcos0=-mgsin0=300N,对整体受力分析,整体只受
重力和地面的支持力,则地面对斜面体的摩擦力大小等
于0。施加拉力后,根据牛顿第二定律有F十mgcos0-
mgsin0=ma,解得a=l8m/s2,方向沿斜面向上,则经过
自=”-号5时,箱子与斜西相时静止,之后箱子所交摩
擦力突变为沿斜面向下,根据牛顿第二定律有F
mgcos0-mgsin0=ma',解得a'=6m/s2,方向沿斜面
向上,箱子将匀加速向上运动。由上述分析可知,t=1s
时,箱子处于下滑状态,箱子对斜面体的摩擦力以及压力
均不变,则斜面体与地面之间的作用力也不变,即地面对
斜面体的支持力大小为FN=(M+m)g=1500N,地面
对斜面体的摩擦力大小为0,故A、B错误。t=2s时,箱
子处于上滑状态,箱子对斜面体的压力大小不变,但对斜