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重难点 02 牛顿运动定律与直线运动
1. 命题的情境主要来自生活生产和体育活动的与直线运动的问题。
2. 命题的重难点集中在匀变速直线运动相关规律及公式的应用、运动图象的分析。
3. 命题形式既会单独考查,又会与电磁学内容结合,旨在考查学生的综合处理问题的能力。
4. 题目类型多以选择题和计算题为主,题目新颖,与生活实际联系密切。
5. 既有单物体单过程,又有多物体多过程,注意不同过程的受力分析的变化,运动状态的变
化。
(建议用时:30分钟)
一、单选题
1.(2024·河南信阳·信阳高中校考一模)如图甲所示,倾角为 的传送带以恒定速率逆时针运行,现将一
包裹轻轻放在最上端的A点,包裹从A点运动到最下端B点的过程中,加速度 随位移 的变化图像如图
乙所示(重力加速度 取 ),则下列说法正确的是( )
A.传送带与水平面的夹角为 B.包裹与传送带间的动摩擦因数为0.4
C.传送带运行的速度大小为 D.包裹到B点时的速度为
2.(2023·河北·校联考模拟预测)如图所示,质量M=3kg 、倾角 =37°的斜面体静止在粗糙水平地面上。
在斜面上叠放质量 m=2kg 的光滑楔形物块,物块在大小为19N 的水平恒力 F 作用下与斜面体恰好一起
向右 运动。已知 sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取重力加速度g=10 m/s²,则斜面体与水平地面间 的动摩擦因
数为( )
A.0.10 B.0.18 C.0.25 D.0.38
3.(2024·河南·统考模拟预测)如图所示,倾角为30°的光滑斜面固定在水平面上,质量为m的物块在沿
斜面向上的恒力作用下由静止开始运动,经时间t后撤去恒力作用,再经3t时间后物块恰好返回起点。已知重力加速度为g,则( )
A.恒力的大小为 mg
B.撤去恒力时物块的速度为 gt
C.物块返回起点时的速度大小为 gt
D.物块沿斜面向上运动的最远点与起点间的距离为
4.(2023·山东潍坊·统考模拟预测)如图甲所示,质量为 小球从固定斜面上的A点由静止开始做
加速度大小为 的运动,小球在 时刻与挡板碰撞,然后沿着斜面做加速度大小为 的运动,在
时刻到达C点,接着从C点运动到B点,到达B点的时刻为 ,以上过程的 图像如图乙所示
( 未知),已知 与 大小的差值为 ,重力加速度 ,则( )
A.小球受到阻力的大小为4N B.斜面倾角的正弦值为0.5
C. D.
二、多选题
5.(2023·湖南邵阳·统考模拟预测)2022年6月17日,我国003号航母“福建舰”下水,该舰是我国完
全自主设计建造的首艘电磁弹射型航母。某同学采用如图甲所示装置模拟电磁弹射,匝数 的线圈可
在圆柱形铁芯上无摩擦滑动,并通过电刷与导轨保持良好接触;铁芯上存在垂直于表面向外的辐向磁场,
线圈所在处的磁感应强度大小均为 。将开关S与1连接,恒流源输出电流使线圈向右匀加速一段
时间,之后将开关S掷向2与阻值为 的电阻相连,同时施加水平外力F,使线圈向右匀减速到零,
线圈运动的 图像如图乙所示。已知线圈质量 、每匝周长 ,不计线圈及导轨电阻,忽
略电刷与导轨间摩擦及空气阻力,则线圈( )A.向右匀加速阶段,电流应从恒流源的b端流出
B.向右匀加速阶段,恒流源输出的电流大小为
C.向右匀减速阶段,通过电阻R的电荷为
D.向右匀减速阶段,水平外力F随时间t变化的关系为 ,
6.(2023·四川雅安·统考模拟预测)如图所示,质量为m的长木板静止放置在粗糙的水平地面上,质量也
为m的物块(视为质点)静止放置在长木板的最左端,长木板的上表面光滑,下表面与地面之间的动摩擦
因数为μ,现让长木板与木块瞬间同时获得一个水平向右的速度 ,经过一段时间,长木板停止运动时木
块正好从长木板的最右端脱离,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.长木板在运动过程中的加速度大小为2μg
B.长木板的运动时间为
C.木块从长木板的最右端脱离时,木块的位移为
D.长木板的长度为
三、解答题
7.(2023·云南昭通·统考模拟预测)如图所示,倾角为 的倾斜传送带以 的速度沿逆时针方向匀速
转动,传送带上、下两端间的距离为 。质量为 的长木板静止在光滑水平面上,右端与传送带下端
靠近,质量为 的物块轻放在传送带上端,由静止开始沿传送带向下运动,物块运动到传送带下端时,
无机械能损失地滑上长木板,物块与传送带和长木板间的动摩擦因数均为0.5,重力加速度g取 ,不
计物块的大小,物块未滑离长木板, 。
求:
(1)物块在传送带上运动的时间;
(2)物块相对长木板运动的时间;
(3)长木板的最小长度。8.(2023秋·广东阳江·高二校联考期中)彩虹滑道作为一种早地滑雪设备,因其多彩教丽的外形、危险性
低且符合新时代环保理念吸引到越来越多的游客。小孩坐在皮艇中被拉上滑道的过程可简化成图示模型。
已知皮艇质量 ,小孩质量 ,皮艇与滑道之间的动摩擦因数 ,小孩与皮艇之间的动
摩擦因数 ,现给皮艇一沿滑道斜向上的恒力 ,用时 将皮艇和小孩拉至顶端,滑道长度
,重力加速度取 ,滑道倾角 ,求:
(1)小孩所受摩擦力的大小和方向;
(2)拉力 的大小;
(3)只给小孩一个沿滑道斜向上的恒定拉力 ,求能将他们拉至顶端且不会相对滑动的 取值范围。
一、匀变速直线运动规律的应用
1.匀变速直线运动问题常用的六种解题方法
2.解题的基本步骤
→→→→
3.两种匀减速直线运动的分析方法
(1)刹车问题的分析
末速度为零的匀减速直线运动问题常用逆向思维法,对于刹车问题,应先判断车停下所用的时间,再选择
合适的公式求解.
(2)双向可逆类运动分析
匀减速直线运动速度减为零后反向运动,全过程加速度的大小和方向均不变,故求解时可对全过程列式,但需注意x、v、a等矢量的正负及物理意义.
二、牛顿运动定律的应用
1.动力学两类基本问题的解题思路
2.超重与失重
三、动力学中的综合问题
如果不需要求物体之间的相互作用力,且连接体的各部分
整体法 具有相同的加速度,一般采用整体法根据牛顿第二定律列
方程
如果需要求物体之间的相互作用力或对于加速度不同的连
隔离法
接体,一般采用隔离法根据牛顿第二定律列方程
(1)涉及滑轮的问题:若要求绳的拉力,一般都采用隔离
法.
(2)水平面上的连接体问题
①这类问题一般是连接体(系统)中各物体保持相对静止,
即具有相同的加速度.解题时,一般采用先整体后隔离的
常涉及的
方法.
三种问题类型
②建立直角坐标系时要考虑矢量正交分解越少越好的原则
或者正交分解力,或者正交分解加速度.
(3)斜面体与物体组成的连接体问题:当物体具有沿斜面方
向的加速度,而斜面体相对于地面静止时,一般采用隔离
法分析
正确地选取研究对象是解题的首要环节,弄清各物体之间
解题关键 哪些属于连接体,哪些物体应该单独分析,并分别确定它
们的加速度,然后根据牛顿运动定律列方程求解