第五讲 牛顿运动定律拓展应用 课件 -2027届高三物理一轮复习
2026-09-18
|
27页
|
394人阅读
|
2人下载
普通
摘要:
该高中物理高考复习课件聚焦“牛顿运动定律拓展应用”专题,覆盖连接体、传送带、板块三大核心模型,对接高考评价体系中运动与相互作用观念的考查要求,梳理整体法与隔离法、临界与突变等四大高频考点,通过14道例题归纳轻绳连接体内力计算、传送带痕迹分析等常考题型,体现备考针对性。
课件亮点在于“模型通法+临界突破+素养培养”策略,如用“辨相对→判摩擦→列方程”三步解决板块问题,以传送带共速时摩擦力突变为例培养科学思维中的模型建构能力,课后自测题涵盖高考易错点,帮助学生掌握得分技巧,教师可据此系统开展考点突破教学,提升复习效率。
内容正文:
2027届高三一轮复习 · 物理
一轮复习 · 讲义配套课件
高考物理一轮 · 第 五 讲
牛顿运动定律的拓展应用
连接体 · 传送带 · 板块——三大模型
整体法与隔离法 · 临界与突变 · 四大考点精讲
2027届高三一轮复习
三大模型通吃动力学
先辨相对,再判摩擦
目 录
CONTENTS
第五讲 | 牛顿运动定律拓展应用
知识梳理 · 考点精讲 · 自测
01
知识梳理 · 三大模型
连接体:整体法与隔离法的选取原则与解题步骤;传送带:水平与倾斜两类情景;板块模型与临界条件
02
考点一 · 连接体问题
轻绳、轻杆、弹簧连接的物块组:整体求 a、隔离求内力,讲义例题逐题精讲
03
考点二 · 传送带问题
水平传送带的痕迹与图像问题、倾斜传送带的摩擦力突变与计算,共 7 道例题
04
考点三 · 板块模型
滑块与木板相对滑动的临界分析:恰好不滑离、木板最短、叠放体最大加速度
05
方法总结与课后自测
三大模型"辨相对 → 判摩擦 → 列方程"通法收束,10 道课后自测题答案速查
2027届高三一轮复习
01
知识梳理
三大模型
连接体看"整体还是隔离",
传送带看"谁快谁慢",
板块看"相对滑向何方"。
01
连接体问题
整体法与隔离法:内力与外力的取舍
02
传送带模型
水平与倾斜:摩擦力的方向与突变
03
板块模型
滑块与木板:v滑 = v板 的临界含义
2027届高三一轮复习
连接体问题 · 整体法与隔离法
01 · 知识梳理
整体法
只涉及系统的受力和运动情况,不涉及系统内某些物体的受力和运动情况时,一般采用整体法——把整个系统当作一个"大物块",内力不出现在方程里。
隔离法 · 四步解题
第一步
明确研究对象或过程、状态
第二步
将研究对象从系统或全过程中隔离出来
第三步
画出某状态下的受力图或运动过程示意图
第四步
选用适当的物理规律列方程求解
隔离法解题基本流程
选取原则:涉及系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况时,一般采用隔离法。
实战组合拳
先整体求共同的加速度 a →再隔离求绳子张力、杆的作用力等内力。
两条方程共用同一个 a,是连接体问题的核心纽带。
⚠
易错:整体法方程中切勿混入内力;隔离对象不同,方程中的 a 相同(共速一起加速时)
2027届高三一轮复习
04 / 27
传送带模型 · 水平传送带
01 · 知识梳理
情景1 · 轻放(v₀ = 0)
① 可能一直加速
② 可能先加速后匀速
情景2 · 以 v₀ 滑上
① v₀>v:可能一直减速,也可能先减速再匀速
② v₀=v:一直匀速 ③ v₀<v:可能一直加速,也可能先加速再匀速
加速阶段两个关键量
滑动摩擦力提供加速度:
达到共速的时间
,共速后摩擦力消失(或变为静摩擦)
求解关键:摩擦力的分析与判断
判断口诀:比较物体与传送带的速度大小与方向——物体比带"慢"则摩擦力是动力,比带"快"则是阻力;共速瞬间摩擦力突变。
2027届高三一轮复习
05 / 27
传送带模型 · 倾斜传送带
01 · 知识梳理
情景1 · 传送带向上运行
① 可能一直加速
② 可能先加速后匀速
情景2 · 物块轻放上端
① 可能一直加速
② 可能先加速后匀速
③ 可能先以 a₁ 加速,后以 a₂ 加速
两个加速度的分界
摩擦力沿斜面向下时(同向加速):
摩擦力沿斜面向上时(反向阻碍):
共速后能否一起匀速,取决于
与
的关系:
μ ≥ tanθ:最大静摩擦足以平衡重力分量 → 共速后一起匀速;
μ < tanθ:摩擦力反向,物体继续以 a₂ 加速。
倾角传送带"三问":① 刚放上去的加速度?② 能否达到共速、共速后怎么动?③ 相对划痕(痕迹长度)多长?——先分段,再叠加。
2027届高三一轮复习
06 / 27
板块模型 · 模型与解题关键
01 · 知识梳理
木板 B 带动物块 A:恰好不掉下的临界是 A 恰好滑到木板左端时二者速度相等。
物块 A 带动木板 B:恰好不掉下的临界是 A 恰好滑到木板右端时二者速度相等。
解题关键
① 摩擦力的分析判断:由滑块与木板的相对运动判断"板块"间摩擦力方向。
挖掘 v滑 = v板 临界条件的拓展含义
当 v滑=v板 时,"板块"间的摩擦力可能由滑动摩擦力转变为静摩擦力,或者两者间不再有摩擦力(水平面上共同匀速运动)。
① 滑块恰好不滑离木板的条件:滑块运动到木板的一端时,v滑=v板。
② 木板最短的条件:当 v滑=v板 时,滑块恰好滑到木板的一端。
类型一位移关系:
类型二位移关系:
2027届高三一轮复习
07 / 27
02
考点精讲
逐题突破
考点一 连接体问题 · 考点二 水平传送带
考点三 倾斜传送带 · 考点四 板块模型
14 道例题与变式,点击出答案与解析。
考点一
连接体问题
整体求 a · 隔离求内力(4 题)
考点二
水平传送带问题
痕迹长度 · 相对滑动 · 图像(2 题+变式)
考点三
倾斜传送带问题
摩擦力方向 · 分段计算 · 双带接力(4 题)
考点四
板块模型
临界加速度 · 恰好不滑离 · 多过程(3 题+变式)
2027届高三一轮复习
考点一 例1·例2 · 轻绳与轻杆连接体
02 · 考点精讲
例1 如图,两物块置于水平地面上,质量分别为 m₁ 和 m₂,两者之间用水平轻绳连接。两物块与地面之间的动摩擦因数均为 μ,重力加速度大小为 g。现对物块 m₁ 施加一水平向右的拉力 F,使两物块做匀加速直线运动,则轻绳的张力大小为( )
A.m₁F/(m₁+m₂) B.m₂F/(m₂−m₁)
C.m₂F/(m₁+m₂) D.m₁F/(m₂−m₁)
例2 如图所示,在光滑水平面上,质量为 2m 的木箱甲和质量为 m 的木箱乙通过水平刚性轻杆连接。木箱甲受到水平向右的推力 F₁,木箱乙受到水平向左的推力 F₂,则木箱甲的加速度为( )
A.(F₁−F₂)/3m,水平向右 B.(F₁−F₂)/2m,水平向右
C.(F₁−F₂)/3m,水平向左 D.(F₂−F₁)/3m,水平向左
例1 答案 C
对整体(总滑动摩擦力 μ(m₁+m₂)g):
隔离 m₂(张力 T 与摩擦力 μm₂g 共同加速):
张力与 μ 无关——摩擦力在"整体"与"隔离"两条方程中恰好抵消。
例2 答案 A
规定水平向右为正,对甲、乙整体(总质量 3m,杆的弹力为内力):
a 与 F₁−F₂ 同向:设 F₁>F₂,则加速度水平向右。刚性轻杆两侧弹力等大反向,隔离甲可得杆的作用力 N = F₁ − 2ma。
2027届高三一轮复习
09 / 27
考点一 例3·例4 · 弹力突变与推力分配
02 · 考点精讲
例3 使用橡皮筋在路旁的树枝上挂着一串新春灯笼,"新""年""快""樂"四个灯笼自上而下依次用轻绳拴连,每个灯笼质量均为 m。突然,挂着"樂"字灯笼的绳子断了。在绳断的一瞬间( )
A.橡皮筋对"新"字灯笼的拉力为 mg
B.橡皮筋对"新"字灯笼的拉力为 3mg
C."新""年""快"三个灯笼的加速度为 a=g
D."新""年""快"三个灯笼的加速度为 a=g/3
例4 质量为 2m 的物块 A 和质量为 m 的物块 B 相互接触放在水平面上。若对 A 施加水平推力 F,两物块沿水平方向一起加速运动。关于 A 对 B 的作用力,下列说法正确的是( )
A.若水平面光滑,作用力大小为 F
B.若水平面光滑,作用力大小为 F/2
C.若 A、B 与地面动摩擦因数为 μ,作用力大小为 F/3
D.若 A、B 与地面动摩擦因数为 μ,作用力大小为 (F−2μmg)/3
例3 答案 D
绳断前橡皮筋弹力 T = 4mg;绳断瞬间橡皮筋弹力不发生突变(A、B 错)。对上面三个灯笼整体:
橡皮筋"不突变"、轻绳"可突变"——瞬时问题的核心区别。
例4 答案 C
整体(无论有无摩擦):
隔离 B(推力 N 与摩擦力 μmg 共同加速):
A 对 B 的作用力恒为 F/3,与动摩擦因数 μ 无关——μ 项在两式中恰好抵消,A、B、D 均错。
2027届高三一轮复习
10 / 27
考点二 例1·变式 · 水平传送带与划痕
02 · 考点精讲
例1 机场安检的水平传送带如图甲、乙所示。行李箱轻放到传送带上,滑动摩擦力使行李箱从静止加速,随后与传送带共速一起前进。若传送带匀速前进的速度为 4 m/s,行李箱与传送带间动摩擦因数为 0.4,g 取 10 m/s²,则行李箱从轻放到与传送带共速的过程中,在传送带上留下的摩擦痕迹长度为( )
A.1 m B.2 m
C.3 m D.4 m
变式 工厂流水线上长 4 m 的传送带 AB 以 10 m/s 顺时针运行,工件与传送带间动摩擦因数为 0.1。将工件(不计大小)轻放在左端 A 点后,传送带立即以 4 m/s² 开始减速,g 取 10 m/s²,则工件从 A 运动到右端 B 需要的时间为( )
A.0.4 s B.1.25 s
C.4 s D.无法到达右端
例1 答案 B
行李箱加速度
,共速时间
行李箱位移 2 m、传送带位移 4 m,痕迹长度:
痕迹 = 传送带多走的位移(相对滑动位移)。
变式 答案 C
① 工件加速
,共速
(此时带速 2 m/s),位移 x₁ = 2 m;
② 此后传送带减速更快,工件相对带向前滑,以 a₁ 减速滑完剩余 2 m:
③ 总时间 t = t₁ + t₂ = 4 s。
2027届高三一轮复习
11 / 27
考点二 例2 · v-t 图像读懂传送带
02 · 考点精讲
例2 绷紧的水平传送带始终以恒定速率 v 运行。初速度大小为 v₀ 的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上 A 处滑上传送带,滑动方向与传送带运行方向相反。以地面为参考系(取初速度方向为正),物块运动的 v-t 图像如图乙所示。已知 v₀>v,则( )
A.t₁ 时刻,小物块离 A 处的距离达到最大
B.t₂ 时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C.0~t₂ 时间内,小物块受到的摩擦力方向一直不变
D.0~t₂ 时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
答案 ABC
A 对:0~t₁ 物块沿初速度方向减速远离 A,t₁ 时刻速度为零、离 A 最远,之后折返;
B 对:0~t₂ 内物块始终相对传送带滑动,t₂ 时刻与传送带共速,相对滑动的累计距离达到最大;
C 对:0~t₂ 内物块相对传送带的滑动方向不变 → 滑动摩擦力方向一直不变(指向传送带运行方向),大小恒为 μmg;
D 错:t₂ 后物块随传送带匀速运动,摩擦力变为零。
方法点拨:传送带图像题抓住三个时刻——速度为零(离出发点最远)、与带共速(相对滑动结束、摩擦力突变)、图线转折点(受力变化),再看斜率读加速度。
2027届高三一轮复习
12 / 27
考点三 例1·例2 · 倾斜带上的摩擦力方向
02 · 考点精讲
例1 物块放在倾角为 θ 的传送带上,且始终与传送带相对静止。关于物块受到的静摩擦力 f,下列说法正确的是( )
A.传送带加速向上运动时,f 的方向一定沿传送带向上
B.传送带加速向上运动时,f 的方向可能沿传送带向下
C.传送带加速向下运动时,f 的方向一定沿传送带向下
D.传送带加速向下运动时,f 的方向一定沿传送带向上
例2 超市自动人行道如图甲、乙所示。质量为 m 的货箱无初速度地放在匀速向上运行的自动人行道坡面上,货箱与坡面间动摩擦因数为 μ,坡面倾角为 θ,坡面足够长且 μ>tanθ,则( )
A.货箱所受的摩擦力方向一定沿坡面向上
B.人行道对货箱的摩擦力大小始终为 μmg cosθ
C.人行道对货箱作用力的方向始终竖直向上
D.货箱先做匀加速直线运动后做匀速直线运动
例1 答案 A
加速向上:加速度沿带向上,而重力分量 mg sinθ 沿带向下,f 必须沿带向上补足——f = m(g·sinθ + a),A 对 B 错;
加速向下:由 mg·sinθ − f = ma 得 f = m(g·sinθ − a)——当 a<g sinθ 时 f 沿带向上,a=g sinθ 时 f=0,a>g sinθ 时 f 沿带向下,C、D 的"一定"均错误。
例2 答案 AD
加速段:货箱相对坡面下滑 → 滑动摩擦力沿坡面向上,大小 μmg cosθ;由 μ>tanθ 知 a = μg·cosθ − g·sinθ > 0,D 前半对;
共速后:随坡面匀速上行,静摩擦 f = mg·sinθ 仍沿坡向上但大小突变——B 错;
加速段人行道作用力(N 与 f 的合力)斜向上方、大于重力,只有匀速段才竖直向上与重力等大反向——C 错。
2027届高三一轮复习
13 / 27
考点三 例3 · 倾斜传送带三问突破
02 · 考点精讲
例3 倾角 θ=37° 的倾斜传送带长 L=7 m,以恒定速率 v=4 m/s 沿逆时针方向运行(上表面沿带向下)。t=0 时将小煤块轻放在传送带上端 A 点处,煤块与传送带间动摩擦因数 μ=0.25,g 取 10 m/s²。求:
(1) 煤块刚释放时的加速度大小;
(2) 煤块经过多长时间到达 B 端;
(3) 煤块在传送带上留下的痕迹长度。
解题路线:① 先算刚放上去的 a₁(摩擦力沿带向下)→ ② 判断共速位置与 μ、tanθ 关系,决定共速后是匀速还是反向摩擦继续加速 → ③ 两段各自算"带与物的位移差",痕迹分不重叠则相加。
答案 (1) 8 m/s² (2) 1.5 s (3) 3 m
(1) 摩擦力沿带向下:
(2) 分两段求解
共速时间
,位移 x₁ = 1 m < 7 m;
μ=0.25<tan37°=0.75 → 共速后摩擦力反向(沿带向上),继续加速:
(3) 痕迹长度 = 两段相对位移之和
第一段带比煤块多走
;第二段煤块比带多走
L痕 = Δx₁ + Δx₂ = 3 m
2027届高三一轮复习
14 / 27
考点三 例4 · 斜带接平带的多过程接力
02 · 考点精讲
例4 两条相同传送带长度均为 L=2 m,货物与传送带表面动摩擦因数均为 μ=0.5。甲传送带倾斜放置(与水平面成 37°),乙传送带水平放置,均以 4 m/s 沿逆时针方向转动,接头处平滑连接(不计动能损失)。可视为质点的货物轻放在甲传送带顶端 A,g 取 10 m/s²。求:
(1) 货物到达 B 点处的速度大小;
(2) 货物从 A 端传送到 C 端所用的时间。
解题路线:甲带上先以 a₁ 加速到共速,因 μ<tanθ 继续以 a₂ 加速滑到 B → 上了乙带后速度 4.56 m/s > 4 m/s,摩擦力反向做减速,减到 4 m/s 后匀速到 C。每换一条带,先判摩擦力方向再列方程。
(1) vB ≈ 4.56 m/s
共速前:
共速用时 0.4 s、位移 0.8 m < 2 m;μ=0.5<tan37° → 继续加速:
(2) t ≈ 1.17 s
甲带:加速段 t₁ = 0.4 s;共速后段 1.2 = 4t₂ + t₂² → t₂ ≈ 0.28 s;
乙带:货物 4.56 m/s > 4 m/s → 减速 a₃ = μg = 5 m/s²,减到共速 t₃ ≈ 0.11 s、位移 0.48 m;
剩余 1.52 m 随带匀速:t₄ = 0.38 s;
2027届高三一轮复习
15 / 27
考点四 例1·变式 · 滑块冲上木板的临界
02 · 考点精讲
例1 质量为 2 kg 的长木板静止在光滑水平面上,质量 1 kg 的小滑块以 3.6 m/s 的初速度从左端沿木板上表面冲上木板,带动木板向前滑动。滑块与木板间 μ=0.3,g 取 10 m/s²,则( )
A.长木板受到的摩擦力大小为 2 N B.滑块加速度大小为 4 m/s²
C.滑块与木板达到共同速度的时间为 0.8 s D.要使滑块不掉下,木板至少长 1.44 m
变式 质量M=2 kg的长木板B静止在水平面上,质量m=8 kg的小物块A以 v₀=4 m/s 从木板左侧滑上木板。A与B间 μ₁=0.2,B与地面间 μ₂=0.1,g 取 10 m/s²,木板足够长。求:(1) A 刚滑上时 A 的加速度 a₁;(2) A 相对 B 滑行的距离 L。
例1 答案 CD
滑块
(B 错),木板受摩擦力 μmg = 3 N(A 错),
共速:
(C 对);
板长至少为相对位移:
(D 对)
变式 答案 (1) 2 m/s² (2) 1.6 m
(1) 对 A:
(2) 对 B:
共速:
2027届高三一轮复习
16 / 27
考点四 例2 · 叠放体的临界拉力
02 · 考点精讲
例2 A、B 两物块质量分别为 2 kg 和 1 kg,静止叠放在水平地面上。A、B 间动摩擦因数 μ₁=0.2,B 与地面间动摩擦因数 μ₂=0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g 取 10 m/s²。现对 A 施加一水平拉力 F,则( )
A.当 F>4 N 时,A 相对 B 开始滑动
B.当 F<6 N 时,A 相对 B 滑动
C.当 F>6 N 时,A 相对 B 滑动
D.当 F 足够大时,B 的加速度会超过 1 m/s²
思路:叠放体"什么时候散伙"?——A、B 间摩擦力达到最大静摩擦时,B 的加速度达到上限;用"B 的最大加速度"反推临界拉力 F。
答案 C
A、B 间最大静摩擦
,B 与地面间
A 相对 B 滑动时,B 由最大静摩擦力加速,加速度达最大值:
临界拉力与选项判断
对整体:
即 F>6 N 时 A 相对 B 滑动(C 对、A 错);F≤6 N 时两者相对静止一起加速(B 错);
F 足够大时 B 的加速度最大也只有 amax = 1 m/s²,不可能超过 1 m/s²(D 错)。
2027届高三一轮复习
17 / 27
考点四 例3 · 拉木板让滑块滑落
02 · 考点精讲
例3 有一质量 M=2 kg、长 L=2.25 m 的木板静止在水平地面上。木板右端静置一个小滑块(可视为质点),质量 m=1 kg。滑块与木板间 μ₁=0.4,木板与地面间 μ₂=0.2,g 取 10 m/s²。现将一水平恒力 F=22 N 作用在木板上。求:
(1) 小滑块的加速度、木板的加速度大小;
(2) 小滑块在木板上运动的时间。
要点:F 作用在木板上 → 木板加速比滑块快 → 滑块相对木板向左(木块在右端)滑落。滑落条件是位移差等于板长:x板 − x滑 = L。
(1) a₁ = 4 m/s²,a₂ = 6 m/s²
对滑块:
对木板:
(2) 滑落时间 t = 1.5 s
两者相对加速度 a₂ − a₁ = 2 m/s²,滑块从右端滑到左端:
(另一根 t<0 舍去)
2027届高三一轮复习
18 / 27
03
方法总结
课后自测
三大模型,一套通法:
辨相对 → 判摩擦 → 列方程。
课后完成自测 1–10 题。
01
三大模型通法
整体隔离 · 相对判断 · 临界条件
02
课后自测 1–6
单选题:弹簧连接体、倾斜带、图像、叠放与滑轮
03
课后自测 7–8
多选题:桌面分界 v-t 图、木板放物块
04
课后自测 9–10
解答题:拉木板临界时间、传送带接木板
2027届高三一轮复习
三大模型通法 · 一套流程收束
03 · 方法总结
连接体 先整体求共同 a,再隔离求内力;内力公式常与 μ 无关
水平传送带 a = μg 加速(或减速)到共速;共速后摩擦力消失或突变
倾斜传送带 a₁ = g sinθ ± μg cosθ;μ 与 tanθ 决定共速后的运动
板块模型 相对位移 = 板长 是"恰好不滑离"的临界;摩擦力突变点在共速瞬间
2027届高三一轮复习
20 / 27
课后自测 1–2 · 弹簧连接体与倾斜带
04 · 课后自测
1. 如图,用劲度系数 k=100 N/m 的轻弹簧连接物块 A、B,它们的质量均为 2 kg,与水平地面动摩擦因数均为 0.2。现用大小为 12 N 的水平拉力作用在物块 B 上,系统稳定后两物块一起向右做匀加速直线运动,且轻弹簧未超出弹性限度(g 取 10 m/s²)。下列说法正确的是( )
A.A 的加速度为 0.5 m/s²
B.A 的加速度为 2 m/s²
C.弹簧伸长量为 6 cm
D.弹簧伸长量为 3 cm
2. 如图,小木块沿着倾角 37° 的传送带向上做匀速直线运动,传送带以恒定速率顺时针转动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是( )
A.木块速度可能比传送带快
B.木块可能不受摩擦力
C.木块一定受沿带向上的滑动摩擦力
D.μ 至少为 0.75
提示:匀速上行时,重力沿带分量必须由摩擦力平衡——想一想该摩擦力可能是静摩擦还是滑动摩擦?
2027届高三一轮复习
21 / 27
课后自测 3–4 · 图像与箱内木块
04 · 课后自测
3. 机场行李处理系统一段如图甲:水平传送带顺时针匀速转动,一小行李箱以初速度滑上传送带,从 A 到 B 的 v-t 图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.初速度为 2 m/s
B.带速为 6 m/s
C.A、B 距离为 6 m
D.相对位移大小为 2 m
4. 质量为 3 kg 的长方体空箱在水平拉力作用下沿光滑水平面向右匀加速运动,箱内 1 kg 的木块恰好能静止在后壁上。已知木块对铁箱的压力为 50 N,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g 取 10 m/s²。以下说法正确的是( )
A.μ=0.4
B.铁箱加速度为 50 m/s²
C.水平拉力为 100 N
D.地面支持力为 20 N
提示:木块"不下滑"靠最大静摩擦——先由竖直方向平衡求 μ,再由水平方向 N=ma 求 a。
2027届高三一轮复习
22 / 27
课后自测 5–6 · 斜面弹簧与滑轮木箱
04 · 课后自测
5. 倾角 37°、光滑且足够长的斜面固定在水平面上,轻质弹簧连接的物块 A 和 B 质量均为 m,弹簧劲度系数为 k,C 为固定挡板,系统处于静止状态。现用沿斜面向上的恒力 F 拉 A 使之运动,当 B 刚要离开 C 时,A 的加速度方向沿斜面向上、大小为 6 m/s²(g 取 10 m/s²)。则( )
A.恒力 F 的大小为 1.8mg
B.恒力 F 的大小为 1.2mg
C.B 离开 C 后,A 的加速度不变
D.B 离开 C 后,B 的加速度不变
6. 装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上,木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动,木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为 1 kg,木箱质量为 5 kg,甲与木箱间动摩擦因数为 0.4,g 取 10 m/s²。则在乙下落的过程中(未与地面碰撞),地面对木箱的支持力大小为( )
A.65 N B.67 N
C.60 N D.58 N
提示:整体法在竖直方向也能用系统牛顿第二定律——乙有向下的加速度 a,甲的水平运动不影响竖直方向。
2027届高三一轮复习
23 / 27
课后自测 7–8 · 多选题:图像与放物块
04 · 课后自测
7. 如图 a,足够高的水平长桌面上的 P 点左边光滑、右边粗糙。小物块 A 在质量 0.5 kg 的砝码 B 拉动下从桌面左端开始运动,其 v-t 图像如图 b(g 取 10 m/s²)。则下列说法正确的是( )
A.第 1 s 内与第 2 s 内
轻绳拉力之比为 8:9
B.物块 A 质量为 1.5 kg
C.P 点右侧 μ 为 0.25
D.P 点右侧 μ 为 0.125
提示:图 b 中 0~1 s 匀加速、1~2 s 仍加速但斜率变小——转折点正是经过 P 点的瞬间。
8. 质量为 3 kg、长度为 2.25 m 的长木板 B 在光滑水平地面上以 4 m/s 向右运动。将一可视为质点、质量为 1 kg 的物体 A 轻放在 B 的右端,A、B 间动摩擦因数为 0.2(g 取 10 m/s²)。滑离时,下列判断正确的是( )
A.A 的速度是 1.5 m/s
B.B 的速度是 3 m/s
C.A 的位移是 0.5 m
D.B 的位移是 2.8125 m
提示:A 放在右端,B 跑得快,A 相对 B 向左滑——从左端滑离,位移差等于板长时即滑离。
2027届高三一轮复习
24 / 27
课后自测 9–10 · 解答题
04 · 课后自测
9. 长 5 m、质量 4 kg 的木板静置于光滑水平面上,质量 1 kg 的小物块(可视为质点)放在木板的右端,木板和物块间动摩擦因数 0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对木板施加一水平向右的拉力 F(g 取 10 m/s²)。求:
(1) 使物块与木板保持相对静止一起运动的拉力最大值;
(2) 若 F=10 N,要使物块不从木板上滑下,F 作用的最长时间。
提示:第 (2) 问撤去 F 后木板仍比物块快,靠摩擦继续"追赶",总相对位移 = 板长时恰好共速。
10. 倾斜传送带与水平面夹角 37°,A、B 间距 7.5 m,传送带以 6 m/s 沿顺时针方向匀速转动(上表面沿带向下)。质量 2 kg 的足够长木板放在水平面上,其上表面左端 C 与传送带下端 B 平滑连接。质量 2 kg 的物块轻放在传送带上端 A,由静止下滑。物块与传送带、木板间动摩擦因数均为 0.75,木板与地面间动摩擦因数为 0.25,g 取 10 m/s²。求:
(1) 物块刚放在传送带上时的加速度大小;
(2) 物块在传送带上运动的时间;
(3) 长木板在水平面上运动的时间。
提示:物块滑上木板后先分别加速/减速至共速,再一起减速到停——木板运动时间 = 共速前 + 共速后。
2027届高三一轮复习
25 / 27
课后自测 · 答案速查(1–10 题)
04 · 课后自测
一、单选题(1–6)
1
C
整体 a=1 m/s²,对 A:kx − μmg = ma → x=6 cm
2
D
匀速上行须 μg cosθ ≥ g sinθ → μ ≥ tan37°=0.75
3
D
图乙读出 v₀=6 m/s、带速 2 m/s;相对位移=8−6=2 m
4
B
竖直平衡 μN=mg → μ=0.2;水平 N=ma → a=50 m/s²
5
A
B 刚离 C:弹簧弹力=mg sinθ;对 A:F=3mg sinθ=1.8mg
6
B
系统牛顿第二定律(竖直):7g − N = m乙a,a=3 → N=67 N
二、多选题(7–8)
7
AD
a₁=2、a₂=1 m/s²;mA=2 kg,μ=0.125;拉力 4:4.5=8:9
8
AD
aA=2、aB=2/3 m/s²;滑离 t=0.75 s,vA=1.5 m/s,xB=2.8125 m
三、解答题(9–10)
9
拉木板临界问题
(1) Fmax=(M+m)μg=5 N;(2) F=10 N 时总相对位移 5 m → 最长作用 2 s
10
传送带接木板
(1) a=12 m/s²;(2) t=0.5+1=1.5 s;(3) 共速 0.6 s + 共同减速 0.6 s → 1.2 s
2027届高三一轮复习
26 / 27
第五讲 · 牛顿运动定律的拓展应用
通连接体 · 破传送带
斩板块 · 识临界
课后完成自测 1–10 题,对照答案速查自查;
下节课评讲典型错误与易错点。
F=ma
2027届高三一轮复习
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。