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微专题11.pdf

1、方法点拨(1)理解牛顿第二定律的矢量性、瞬时性、同一性、独立性(2)轻绳、轻杆和接触面的弹力能跟随外界条件发生突变;弹簧(或橡皮绳)的弹力不能突变,在外界条件发生变化的瞬间可认为是不变的(3)多个物体一起运动时,知其一物体加速度即可知整体加速度,反之亦然从而知其合外力方向1(牛顿运动定律的理解)如图 1 所示,弹簧左端固定,右端可自由伸长到 P 点一物块从光滑水平面的 b 位置以速度 v 向左运动,将弹簧压缩到最短 a 点,之后物块被弹簧向右弹出 物块从 P 到 a 的运动过程,以下说法正确的是()图 1A物块的惯性减小B在 a 位置,物块的惯性为零C物块对弹簧的作用力和弹簧对物块的作用力大小

2、相等D在 a 位置,物块对弹簧的作用力小于弹簧对物块的作用力2(瞬时性)如图 2,A、B、C 三个小球的质量均为 m,A、B 之间用一根没有弹性的轻绳连在一起,B、C 之间用轻弹簧拴接,用细线悬挂在天花板上,整个系统静止,现将 A 上面的细线剪断,使 A 的上端失去拉力,则在剪断细线瞬间,A、B、C 的加速度的大小分别为()A1.5g1.5g0Bg2g0CgggDgg0图 23(矢量性)(多选)如图 3 所示,套在绳索上的小圆环 P 下面用悬线挂一个重为 G 的物体 Q 并使它们处于静止状态现释放圆环 P,让其沿与水平面成角的绳索无摩擦下滑,在圆环 P下滑过程中绳索处于绷紧状态(可认为是一直线

3、),若圆环和物体下滑时不振动,稳定后,下列说法正确的是()公众号:卷洞洞图 3AQ 的加速度一定小于 gsin B悬线所受拉力为 Gsin C悬线所受拉力为 Gcos D悬线一定与绳索垂直4(瞬时性)如图 4 所示,两个完全相同的轻弹簧 a、b,一端固定在水平面上,另一端与质量为 m 的小球相连,轻杆 c 一端固定在天花板上,另一端与小球拴接弹簧 a、b 和轻杆互成 120角,且弹簧 a、b 的弹力大小均为 mg,g 为重力加速度,如果将轻杆突然撤去,则撤去瞬间的加速度大小可能为()图 4Aa0BagCa1.5gDa3g5(矢量性)如图 5 所示,光滑斜面的倾角为,一个质量为 m 的物体放在斜

4、面上,如果斜面以加速度 a 水平向左做匀加速直线运动,物体与斜面间无相对运动,则斜面对物体的支持力的大小错误的是()图 5Amgcos B.mgcos C.masin Dm g2a26质量相等的甲、乙两物体同时从同一位置由静止开始沿水平直线运动,从开始运动的 t0 时刻起,两物体的速度时间图象如图 6 所示,则下列判断正确的是()公众号:卷洞洞图 6A开始运动时,甲受到的合外力小于乙受到的合外力Bt0时刻甲、乙两物体所受合外力大小相等C在 0t0时间内任意时刻,甲受到的合外力都小于乙受到的合外力D在 0t0时间内,甲物体在中间时刻的速度大于乙物体的平均速度7以初速度 v 竖直向上抛出一小球,小

5、球所受空气阻力与速度的大小成正比,下列图象中,能正确反映小球从抛出到落回原处的速度随时间变化情况的是()8(多选)如图 7 所示,人站在匀加速斜向上的电梯上,则()图 7A人受到摩擦力方向沿运动方向,即与水平方向成角斜向上B人受到摩擦力方向沿水平方向向右C人受到梯面的支持力大于其重力D人受到梯面的支持力等于其重力9如图 8 所示,质量均为 m 的木块 A 和 B 用一轻弹簧相连,竖直放在光滑的水平面上,木块 A 上放有质量为 2m 的木块 C,三者均处于静止状态现将木块 C 迅速移开,若重力加速度为 g,则在木块 C 移开的瞬间()A木块 B 对水平面的压力迅速变为 2mg图 8B弹簧的弹力大

6、小为 mgC木块 A 的加速度大小为 2gD弹簧的弹性势能立即减小公众号:卷洞洞10(多选)如图 9 所示,弹簧 p 和细绳 q 的上端固定在天花板上,下端用小钩钩住质量为 m 的小球 C,弹簧、细绳和小钩的质量均忽略不计静止时 p、q 与竖直方向的夹角均为 60.下列判断正确的有()图 9A若 p 和球突然脱钩,则脱钩后瞬间 q 对球的拉力大小为 mgB若 p 和球突然脱钩,则脱钩后瞬间球的加速度大小为32gC若 q 和球突然脱钩,则脱钩后瞬间 p 对球的拉力大小为12mgD若 q 和球突然脱钩,则脱钩后瞬间球的加速度大小为 g11(多选)质量为 m2 kg 的物块静止放置在粗糙水平地面 O

7、 处,物块与水平面间的动摩擦因数0.5,在水平拉力 F 作用下物块由静止开始沿水平地面向右运动,经过一段时间后,物块回到出发点 O 处,取水平向右为速度的正方向,如图 10a 所示,物块运动过程中其速度v 随时间 t 变化规律如图 b 所示,重力加速度 g 取 10 m/s2,则()图 10A物块经过 4 s 时间回到出发点B物块运动到第 3 s 时改变水平拉力的方向C3.5 s 时刻水平力 F 的大小为 4 ND4.5 s 时刻水平力 F 的大小为 16 N12用一水平力 F 拉静止在水平面上的物体,在 F 从零开始逐渐增大的过程中,加速度 a 随外力 F 变化的图象如图 11 所示,取 g

8、10 m/s2,水平面各处粗糙程度相同,则由此不能计算出()图 11A物体与水平面间的滑动摩擦力公众号:卷洞洞B物体与水平面间的动摩擦因数C外力 F 为 12 N 时物体的速度D物体的质量13如图 12 所示的水平地面上,直角斜面体 M 的倾角为 30,物块 A、B 的质量相等,C 为轻质定滑轮图甲中斜面体 M 和物块 A、B 均处于静止状态,图乙中斜面体 M 和物块 A、B一起以加速度 a 3g 水平向右做匀加速直线运动,且三者保持相对静止关于物块 A、B 的受力情况,下列说法中正确的是()图 12A图甲中的物块 A 一定受三个力作用B图甲中的物块 B 一定受四个力作用C图乙中的物块 A 一

9、定受三个力作用D图乙中的物块 B 一定受四个力作用公众号:卷洞洞答答案案精精析析1C物块从 P 到 a 运动过程中,质量不变,惯性不变,A、B 项错误;根据牛顿第三定律,作用力和反作用力大小相等,C 项正确,D 项错误2A在剪断细线的瞬间,弹簧上的力没有来得及发生变化,故 C 球受到的重力和弹簧弹力不变,C 球合力为零,加速度为 0;A、B 球被轻绳拴在一起整体受重力和弹簧的拉力,合力为 3mg,则 A、B 的加速度大小均为 1.5g,故 A 正确,B、C、D 错误3CD由题意知,小圆环和 Q 保持相对静止一起沿绳索无摩擦下滑,整体受重力和支持力作用,加速度方向一定沿绳索方向向下,由牛顿第二定

10、律有,amPmQgsin mPmQ,解得:agsin,A 项错,再对 Q 受力分析,受到竖直向下的重力和拉力,合力大小 F合mQgsin,又重力沿绳索方向的分力也为 mQgsin,则由牛顿第二定律可知,悬线上的拉力沿绳索方向的分力为零,所以悬线一定与绳索垂直,而在垂直于绳索方向上,由平衡条件有:悬线上的拉力 FGcos,故 B 项错,C、D 项正确4A弹簧 a、b 的弹力大小均为 mg,当弹簧的弹力为拉力时,其合力方向竖直向下、大小为 mg,轻杆对小球的拉力大小为 2mg,将轻杆突然撤去时,小球合力为 2mg,此时加速度大小为 2g;当弹簧的弹力为压力时,其合力竖直向上、大小为 mg,根据平衡

11、条件,轻杆上的力为零,将轻杆突然撤去时,小球受到的合力为 0,此时加速度大小为 0,所以只有选项 A 正确5A根据题述,斜面以加速度 a 水平向左做匀加速直线运动,物体与斜面间无相对运动,则放在斜面上的物体所受合外力一定向左隔离物体,分析受力,物体受到斜面支持力和重力,二力的合力向左,大小等于 ma,则有:F2(mg)2(ma)2,解得 Fm g2a2,选项 D正确;或有 Fsin ma,解得 Fmasin,选项 C 正确;或有 Fcos mg,解得 Fmgcos,选项 B 正确6D由题图可知,开始运动时,甲运动图象的斜率大于乙运动图象的斜率,根据斜率表示加速度可知,甲的加速度大于乙的加速度,

12、由牛顿第二定律可知,此时甲受到的合外力大于乙受到的合外力,A 错误;t0时刻甲的加速度小于乙的加速度,甲受到的合外力小于乙受到的合外力,B 错误;甲做匀加速直线运动,乙做加速度逐渐增大的加速运动,乙的加速度先小于甲,而后加速度逐渐增大又大于甲,所以在 0t0时间内,甲所受合外力先大于乙而后小于乙,C 错误;在 0t0时间内,甲的位移大于乙的位移,甲的平均速度大于乙的平均公众号:卷洞洞速度,由于甲做匀加速直线运动,甲在中间时刻的速度等于甲的平均速度,所以甲物体在中间时刻的速度大于乙物体的平均速度,D 正确7A由于小球所受空气阻力与速度的大小成正比,上升阶段,由牛顿第二定律有:mgkvma,刚抛出

13、时,速度最大,所受空气阻力最大,加速度最大,速度图象斜率绝对值最大 随着小球上升,速度逐渐减小,所受空气阻力减小,加速度减小,速度图象斜率绝对值减小下降阶段,由牛顿第二定律有:mgkvma,随着速度的增大,所受空气阻力增大,加速度减小,速度图象斜率绝对值减小根据上述分析可知,能正确反映小球从抛出到落回原处的速度随时间变化情况的是图象 A.8BC对人受力分析:重力 mg、支持力 F1、摩擦力 F2(摩擦力方向一定与接触面平行,由加速度的方向推知 F2的方向为水平向右)建立直角坐标系:取水平向右(即 F2的方向)为 x 轴正方向,竖直向上为 y 轴正方向,如图所示对加速度分解可得:x 轴方向上:a

14、xacos y 轴方向上:ayasin 根据牛顿第二定律得x 轴方向上:F2maxmacos y 轴方向上:F1mgmaymasin 即 F1mgmasin 故选项 B、C 正确9C10BD原来 p、q 对球的拉力大小均为 mg.p 和球脱钩后,球将开始沿圆弧运动,将 q 受的力沿法线和切线方向正交分解,如图甲,得 Fmgcos 60mv2r0,即 F12mg,合力为公众号:卷洞洞mgsin 60ma,故 a32g,选项 A 错误,B 正确;q 和球突然脱钩后瞬间,p 的拉力未来得及改变,仍为 mg,因此合力为 mg,如图乙,球的加速度大小为 g.故选项 C 错误,D 正确11CD物块经过 4

15、 s 时间,速度减小到零,离出发点最远,选项 A 错误在 03 s 时间内,物块加速度 a11 m/s2.由牛顿运动定律,F1mgma1,解得:F112 N在 34 s时间内,物块加速度 a23 m/s2,由牛顿运动定律,F2mgma2,解得:F24 N物块运动到第 3 s 时水平拉力由 12 N 改变为 4 N,但是方向没有改变,选项 B 错误,C 正确 在45 s 时间内,速度为负值,摩擦力方向改变,物块加速度 a33 m/s2.由牛顿运动定律,F3mgma3,解得:F316 N,选项 D 正确12C水平力 F 拉静止在水平面上的物体,在 F 从零开始逐渐增大的过程中,由牛顿第二定律,得

16、Fmgma,解得加速度 aFmg,由此可知,aF 图象在横轴的截距等于物体与水平面之间的滑动摩擦力mg,在纵轴截距的绝对值等于g,斜率等于1m,故选项 A、B、D 错误;根据图象能够得出外力 F 为 12 N 时物体的加速度,但不能计算出物体的速度,选项 C 正确13B图甲中物块 A 受重力和拉力两个力的作用,A 错误;物块 B 受重力、支持力、拉力和沿斜面向下的摩擦力四个力的作用,B 正确;图乙中加速度 a 3g,根据牛顿第二定律可得物块 B 受重力和绳子拉力两个力的作用,其中拉力大小为 2mg,所以物块 A 受重力、斜面体弹力、绳子拉力和沿竖直面向下的摩擦力四个力的作用,C、D 错误公众号:卷洞洞

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