文档内容
一、不能用物理规律解题
不能用牛顿运动定律解题,或不善于用牛顿运动定律解复杂问题,遇到难题想当然地进行分析。
二、不清楚模型的分析关键
1.弹簧模型和绳线(杆)模型,尤其是其弹力突变问题。
在因为某部分断裂而导致的弹簧或绳线(杆)连接体失去一部分约束时,弹簧的弹力不会突变,而是缓慢
变化,而绳线(杆)的弹力会发生突变,变化情况需要具体进行运动分析和受力分析。
2.不会分析超重和失重。
超重和失重的“重”指的是物体本身受到的重力,当支持面对物体向上的作用力(测量工具的测量值,
即视重)大于或小于实际的重力时,就是超重或失重。若不能抓住分析关键——超重物体的加速度向上、失重
物体的加速度向下,就容易分析错误。
三、运动状态分析和受力分析问题
1.未明确分析的对象。多分析或少分析受力,导致运动状态的分析错误。
2.对运动状态的分析错误。运动状态的分析要点是速度和加速度,速度关系决定相对运动关系,涉及物
体间的相互作用力的分析,加速度则可根据牛顿第二定律列式,直接计算力的大小和有无。
四、复杂问题、难题的分析
1.临界问题的分析关键是找到临界条件。不能只注重表面的关键词“相等”、“恰好”等,还要挖掘隐
含的临界条件,如加速度相等、弹力为零、静摩擦力达到最大、摩擦力为零(即将反向)等。学科/网
2.多物体相互牵连(不一定有直接的牵连关系)要注意,只有部分直接牵连的物体(具有相同的运动状
态)才能用整体法,其他情况一般需要明确物体间的受力关系隔离分析,物体间的相互作用力可能大小相等,
但速度不同,也可能具有相同的速度,但加速度不同。
3.分析多过程问题切忌急躁,应根据速度和加速度的关系逐个过程进行分析,多过程问题的分析关键就
是分析清楚速度相等、速度为零、加速度相等和加速度为零这四种情况,它们往往是多过程中各子过程的分
界点。
4.复杂模型,如传送带往返问题、快–板模型,应结合以上3点的注意事项进行综合分析。(2018·黑龙江省哈尔滨市第六中学)下列说法正确的是
A.在水平面上运动的物体最终停下来,是因为水平方向没有外力维持其运动的结果
B.运动的物体惯性大,静止的物体惯性小
C.作用力与反作用力可以作用在同一物体上
D.物体所受的合外力减小,加速度一定减小,而速度不一定减小
本题易错选A,原因是没意识到运动状态不需要力来维持。
物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因,在水平面上运动的物体最终停下
来,是因为水平方向受到力的作用,故A错误;惯性的大小量度是质量,故B错误;作用力和反作用力作用在
不同的物体上,故C错误;根据牛顿第二定律知,合外力减小,加速度减小,若加速度的方向与速度方向相
同,速度增大,故D正确。答案:D。
1.某人在匀速行驶的火车上相对车厢竖直向上跳起,仍落回原处,这是因为
A.人腾空时间很短,人偏后的距离很小,不易察觉
B.人跳起后,车厢内空气给他一个向前的力,使他随同火车一起向前运动
C.人跳起的瞬间,车厢的地板给他一个向前的力,使他随同火车一起向前运动
D.人跳起后直至落地,在水平方向上人和车终具有相同的速度
【答案】D
(2018·福建省闽侯第二中学、连江华侨中学等五校教学联合体)下列关于力的说法错误的是A.力的作用是相互的
B.支持力和压力的方向总是垂直于支持面
C.弹力、摩擦力是按性质命名的力
D.摩擦力的方向总是与物体运动的方向相反
本题易错选A,由于疏忽大意,看成让选正确的。
由牛顿第三定律可知力的作用是相互的,故A正确;弹力的方向总是与接触面垂直,支持力和
压力的方向总是垂直于支持面,故B正确;弹力、摩擦力,重力是按性质命名的力;故C正确;摩擦力阻碍相
对运动,其方向总是与物体相对运动的方向相反,故D错误。答案:D。
1.人在沼泽地行走时容易下陷,下陷的过程中
A.人对沼泽地的压力大于沼泽地对人的支持力
B.人对沼泽地的压力等于沼泽地对人的支持力
C.沼泽地对人的支持力小于人的重力
D.沼泽地对人的支持力等于人的重力
【答案】B
(2018·福建省闽侯第二中学、连江华侨中学等五校教学联合体)如图所示,物体a、b用一根不可伸长的
细线相连,再用一根轻弹簧跟a相连,弹簧上端固定在天花板上,已知物体a、b的质量相等。当在P点处剪断
绳子的瞬间A.物体a的加速度大小为零
B.物体a的加速度大小为g
C.物体b的加速度大小为零
D.物体b的加速度大小为g
本题易只选D,错因是不理解弹力突变的意义。
设ab物体的质量为m,剪断细线前,对ab整体受力分析,受到总重力和弹簧的弹力而平衡,故
F=2mg;再对物体a受力分析,受到重力、细线拉力和弹簧的拉力;剪断细线后,重力和弹簧的弹力不变,细线
的拉力减为零,故物体a受到的力的合力等于mg,向上,根据牛顿第二定律得A的加速度为 ,
故B正确,A错误;对物体b受力分析,受到重力、细线拉力,剪断细线后,重力不变,细线的拉力减为零,故
物体b受到的力的合力等于mg,向下,根据牛顿第二定律得A的加速度为 ,故C错误,D正确。
答案:BD。
1.在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量m=1 kg的小球,小球的一端与水平轻弹簧连接,另一端与不可
伸长的轻绳相连,轻绳与竖直方向成θ=45°角,如图所示。小球处于静止状态,且水平面对小球的弹力恰
好为零,取重力加速度g=10 m/s2。
10 2
A.此时弹簧的弹力为 N10 2
B.剪断弹簧瞬间,小球加速度大小为 m/s2
C.剪断细绳瞬间,小球加速度大小为8 m/s2
D.剪断细绳瞬间,小球受到的合力斜向左上方45°
【答案】C
(2018·云南省昭通)如图所示,A为电磁铁,挂在支架C上,放到台秤的托盘中,在它的正下方有一铁块
B,铁块B静止时,台秤示数为G,当电磁铁通电后,在铁块被吸引上升的过程中,台秤的示数将
A.变大
B.变小
C.大于G,但是一恒量
D.先变大,后变小
本题选错的原因主要有:混淆超重和失重,不能根据加速度或受力情况分辨超重和失重。
铁块被吸起上升的过程中,由于电磁铁A对B的吸引力越来越大,B做加速度变大的加速上升
运动,对整个系统而言,处于超重现象越来越明显的状态(可以认为系统重心也在做加速度变大的加速上升
运动),所以台秤的示数应大于G,且不断变大,故A正确,BCD错误。答案:A。学-+科/网
1.如图所示,A为电磁铁,挂在支架C上,放在台秤的托盘中,在它的正下方有一铁块B。铁块静止时,台秤示数为G。当电磁铁通电,铁块被吸引上升过程中(与A接触前),台秤的示数将
A.因为吸引力是内力,示数始终不变
B.先大于G,后小于G
C.一直大于G
D.一直小于G
【答案】C
(2018·河南大联考)如图1、图2所示,两个等高的光滑斜面固定在地面上,斜面倾角 ,质量相等
的小球甲、乙各自在沿斜面向上的拉力作用下从底端由静止开始向上运动。两个拉力的功率恒定且相等,两
小球在到达斜面顶端时均已匀速,则在两小球由斜面底端运动到顶端的过程中,下列说法正确的是
A.最后甲球的速度比乙球的速度大
B.最后甲球的速度与乙球的速度相等
C.甲球运动的时间比乙球运动的时间短
D.甲球运动的时间与乙球运动的时间相等
本题的解题关键点是分析清楚竖直向下的力和沿斜面方向的力。由 和 得,当加速度减为零的时候速度最大,且 ,又因
为 ,则最后甲球的速度大于乙球的速度,选项 正确、 错误;由 。得甲球运动的时
间比乙球运动的时间长,选项CD错误。答案:A。
1.如图所示,物体B的上表面水平,给A、B一个初速度,它们保持相对静止一起沿斜面下滑,斜面保持静止
不动且受到地面的摩擦力水平向左,则下列判断正确的有
A.B、C都各受5个力作用
B.水平面对C的支持力大于三物体的重力之和
C.若只减小B的质量,其他条件不变,C有可能不受水平面的摩擦力作用
D.B的上表面一定是粗糙的
【答案】D
如图所示,在竖直平面内有一半圆,其直径水平且与另一圆的底部相切于O点,O点恰好是半圆的圆心。
有三条光滑轨道a、b、c,它们的上下端分别位于上下两圆的圆周上,三轨道都经过O点,现让一物块先后从三轨道顶端由静止下滑至底端,则物块在每一条倾斜轨道上滑动时所经历的时间关系为
A.tt>t C.t=t=t D.不能确定
a b c a b c a b c
在已知等时圆的情况下,本题易错选C。要注意等时圆的下滑轨道是一端为竖直直径的任一端
点,另一端在圆上的光滑轨道。
设轨道与竖直方向夹角为α,小圆半径为r,半圆半径为R,则轨道的长度L=2rcos α+R,下滑的
加速度a=gcos α,则下滑的时间 ,α越大,t越大,故t2 N (3)小物体不会留在桌面上
【解析】(1)当小物体与纸板一起运动时,桌面对纸板间的滑动摩擦力f=μ(m+m)g=1 N
1 1 2
(2)随F增大,小物体和纸板共同运动的加速度增大,小物体受到的静摩擦力增大,直到达到最大静摩擦
f
2
力f=μm g,此时两者一起运动的最大加速度a=m =μg
2 2 2(2018·辽宁省六校协作体)已知一足够长的传送带与水平面的倾角为θ,以一定的速度匀速运动,某时刻
在传送带适当的位置放上具有一定初速度的物块(如图甲所示),以此时为t=0记录了小物块之后在传送带上
运动速度随时间的变化关系(如图乙所示),图中取沿斜面向上的运动方向为正方向,已知传送带的速度保持
不变,则
A.物块在0~t 内运动的位移比在t~t 内运动的位移小
1 1 2
B.0~t 内,重力对物块做正功
2
C.若物块与传送带间的动摩擦因数为μ,那么
D.0~t 内,传送带对物块做功为W=
2
本题错因是不理解划痕是物体间的最大相对位移,因为发生相对反向运动时,划痕叠加但不会
抵消;而相对位移在发生相对的反向运动后会抵消吊。学,科网
由图乙图线与时间轴所围面积可看出,物块在0~t 内运动的位移比在t~t 内运动的位移大,故
1 1 2
A错误;由于物块在0~t 内向下运动的位移大于t~t 内向上运动的位移,所以0~t 内物体的总位移向下,所
1 1 2 2
以重力对物块做正功,故B正确;在t~t 内,物块向上运动,则有μmgcosθ>mgsinθ,得μ>tanθ,故C错误;由
1 2
图“面积”等于位移可知,物块的总位移沿斜面向下,高度下降,重力对物块做正功,设为W ,根据动能定理
G
得: ,则传送带对物块做功 故D错误。答案:B。
1.如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v 沿顺时针方向运动,传送带右端有一与传送带等高
1
的光滑水平面,一物体以水平向左的速度v 滑上传送带后,经过一段时间后又返回光滑水平面上,这时速
2度为v,则下列说法正确的是
3
A.若vv,则v=v
1 2 3 2 1 2 3 2
C.不管v 多大,总有v=v D.只有v=v,才有v=v
2 3 2 1 2 3 1
【答案】B
(2018·河南省安阳)如图1所示,光滑水平面上静置一个薄长木板,长木板上表面粗糙,其质量为M,t=0
时刻质量为m的物块以水平速度v滑上长木板,此后木板与物块运动的v–t图象如图2所示,重力加速度
,则下列说法正确的是
A.M=m B.M=2m
C.木板的长度为8 m D.木板与物块间的动摩擦因数为0.1
在分析物块的运动时,有一段平板车减速,物块加速,最终共速的过程,若忽略这一部分的分
析就容易出错。
木块在木板上运动过程中,在水平方向上只受到木板给的滑动摩擦力,故 ,而v–t图象的斜率表示加速度,故 ,解得 ;对木板受力分析可知 ,
,解得 ,AD错误B正确;从图中可知物块和木板最终分离,两者v–t图象
与坐标轴围成的面积之差等于木板的长度,故 ,C正确。答案:BC。
1.某电视台娱乐节目在游乐园举行家庭搬运砖块比赛活动。比赛规则是:向滑动的长木板上放砖块,且每次
只能将一块砖无初速度(相对地面)地放到木板上,木板停止时立即停止搬放,以木板上砖块多少决定胜
负。如图甲所示,已知木板的上表面光滑且足够长,比赛过程中木板始终受到恒定的拉力F=20 N作用,未
放砖块时木板以v =3 m/s的速度匀速前进。获得冠军的家庭上场比赛时平均每隔T=0.8 s放一块砖,每块
0
砖的质量m=0.8 kg,从放上第一块砖开始计时,如图乙作出了0~0.8 s时间内木板运动的v–t图象,重力加
速度g=10 m/s2。求:
(1)木板的质量M及木板与地面间的动摩擦因数μ;
(2)木板停止时,木板上放的砖的块数;
(3)从放上第一块砖到木板停止,木板的总位移。
【答案】(1)M=8 kg,μ=0.25 (2)5 (3)7.6 m
【解析】(1)没有放砖时对木板受力分析有F=μMg
放上第一块砖时,木板减速,设加速度大小为a,对木板有μ(M+m)g–F=Ma
1 1
v
得Ma=μmg,由图乙可知a= t =0.25 m/s2
1 1k(k1) k(k1) k2v
则kΔt~(k+1)Δt时间内,木板的平均速度v k =v 0 – 4 Δv– 4 Δv=v 0 – 2
v
则木板的位移x=[5v–(1+4+…+25) 2 ]Δt=7.6 m
0
一、用牛顿第二定律解决动力学问题
F
a
(1)从受力确定运动情况( m ),a=0时处于平衡状态,静止或做匀速直线运动。
(2)从运动情况确定受力(F=ma)。
(3)综合受力分析和运动状态分析,运用牛顿第二定律解决问题。
二、瞬时变化的动力学模型
受外力时的形变量 弹力 弹力能否突变
轻绳 微小不计 拉力 能
轻杆 微小不计 拉力或压力 能
轻橡皮绳 较大 拉力 不能
轻弹簧 较大 拉力或压力 不能
三、传送带模型分析方法四、滑块–木板模型分析方法
1.歼击机在进人战斗状态时要扔掉副油箱,这样做是为了A.减小重力.使运动状态保持稳定 B.减小惯性,有利于运动状态的改变
C.增大加速度,使状态不易变化 D.增大速度,使运动状态易于改变
【答案】B
【解析】歼击机在战斗前要抛掉副油箱,是为了减小飞机的质量来减小飞机的惯性,使自身的运动状态容
易改变,以提高歼击机的灵活性,选B。
2.以下说法正确的是
A.人走在松软的土地上会下陷,说明人对地面的压力大于地面对人的支持力
B.物体的加速度不变,则物体所受力的合力一定为恒力
C.物体速度变化量越大,则物体所受力的合力越大
D.做曲线运动的物体其加速度一定变化 学科/网
【答案】B
3.如图所示,使鸡蛋A快速向另一完全一样的静止鸡蛋B撞去,结果每次都是被撞击的鸡蛋B被撞破,则下
列说法正确的是
A.A鸡蛋的惯性大于B鸡蛋的惯性
B.A对B的作用力的大小大于B对A的作用力的大小
C.A对B的作用力的大小等于B对A的作用力的大小
D.碰撞瞬间,A鸡蛋内蛋白由于惯性会对A蛋壳产生向前的作用力
【答案】CD
【解析】惯性大小的唯一量度是质量,完全一样的两个鸡蛋质量相等,惯性相同,A错误;A对B的作用力
和B对A的作用力为作用力与反作用力,一定大小相等,B错误,C正确;碰撞瞬间,A鸡蛋内蛋白由于惯
性会对A蛋壳产生向前的作用力,A蛋壳碰撞部位还受到B对它的作用力,两者方向相反,合力较小,而
被撞击的B蛋壳仅受到A对B的作用力而被撞破,D正确。
4.如图所示,物块a、b和c的质量相同,a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S 和S 相连,通过系在a上的
1 2细线悬挂于固定点O;整个系统处于静止状态;现将细绳剪断,将物块a的加速度记为a,S 和S 相对原
1 1 2
长的伸长分别为Δl 和Δl,重力加速度大小为g,在剪断瞬间
1 2
A.a=3g B.a=0 C.Δl=2Δl D.Δl=Δl
1 1 1 2 1 2
【答案】AC
5.(2018·重庆市第一中学、合肥八中、石家庄市第一中学)如图,一水平的浅色长传送带上放置一质量为m的
煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ。初始时,传送带与煤块都是以速度v作匀速直
线运动;现让传送带以加速度a作匀减速运动,速度减为零后保持静止;又经过一段时间,煤块静止,传送
带上留下了一段黑色痕迹,重力加速度大小为g,则痕迹长度为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】传送带的运动是匀减速直线运动,加速度为a,减速到零运动的位移为: 而煤块的运动也是匀
减速直线运动,根据牛顿第二定律, 。减速到零运动走过的位移为 ,由于煤块和皮带是同一
方向运动的,所以痕迹的长度即相对位移为: 故D正确。6.(2018·湖北省荆州市沙市中学)质量分别为2 kg和3 kg的物块A、B放在光滑水平面上并用轻质弹簧相
连,如图所示,今用大小为 作用在A上使AB相对静止一起向前匀加速运动,则下列说法正确
的是
A.弹簧的弹力大小等于8 N
B.弹簧的弹力大小等于12 N
C.突然撤去F瞬间,A的加速度大小为0
D.突然撤去F瞬间,B的加速度大小为4
【答案】BD
7.(2018·安徽省淮南)如图所示,倾角为θ的斜面体C置于水平地面上,一条细线一端与斜面上的物体B相
连,另一端绕过轻质滑轮与物体A相连,该滑轮用另一条细线悬挂在天花板上的O点,细线与竖直方向成
ɑ角,A、B、C始终处于静止状态,不计细绳与滑轮间摩擦。下列说法正确的是 学*科-网
A.若仅增大A的质量,则B对C的摩擦力一定增大
B.若仅增大A的质量,则地面对C的摩擦力一定增大
C.若仅增大B的质量,则B受到的摩擦力一定增大D.若仅将C向左缓慢移动一点,ɑ角将增大
【答案】BD
8.(2018·普通高等学校招生全国统一考试模拟试题)如图所示,足够长的木板P静止于光滑水平面上,小滑
块Q位于木板P的最右端,木板P与小滑块Q之间的动摩擦因数 ,木板P与小滑块Q质量相等,
均为m=1 kg。用大小为6 N、方向水平向右的恒力F拉动木板P加速运动1 s后将其撤去,系统逐渐达到
稳定状态,已知重力加速度g取10 m/s2,下列说法正确的是
A.木板P与小滑块Q所组成的系统的动量增加量等于拉力F的冲量
B.拉力F做功为6 J
C.小滑块Q的最大速度为3 m/s
D.整个过程中,系统因摩擦而产生的热量为3 J
【答案】ACD
【解析】对系统由动量定理: ,即木板P与小滑块Q组成的系统的动量增量一定
等于拉力F的冲量,选项A正确;若木板P与小滑块Q相对静止一起加速运动,则拉力F不能超过
,拉力F为6 N,大于4 N,故二者发生相对滑动,对木板P由牛顿第二定律:F–
μmg=ma,解得a=4 m/s2,1 s内木板P的位移x= at2=2 m,拉力F做功W=Fx=12 J,选项B错误;二者
共速时,小滑块Q的速度最大,Ft=2mv ,解得v =3 m/s;选项C正确;整个过程中,对系统由能量守恒
共 共
可知 ,解得Q=3 J,选项D正确。9.(2018·江西省抚州市临川区第一中学)质量为3m足够长的木板静止在光滑的水平面上,木板上依次排放
质量均为m的木块1、2、3,木块与木板间的动摩擦因数均为μ。现同时给木块l、2、3水平向右的初速度
v、2v、3v,已知重力加速度为g。则下列说法正确的是
0 0 0
A.1木块相对静止前,木板是静止的
B.1木块的最小速度是
C.2木块的最小速度是
D.木块3从开始运动到相对静止时位移是
【答案】CD
为 由动量守恒可得 ,解得: ,故C正确;当木块3
相对静止时,速度达到最小,此时四个物体共速,设速度为 ,则由动量守恒可得:
,解得: ,对木块3,由动能定理可知 ,解
得: ,故D正确。学科.网
10.(2018·山东省日照)如图甲所示,静止在水平地面上的物块A,受到水平拉力F的作用,F与时间t的关系
如图乙所示,设物块与地面之间的静摩擦力最大值f 与滑动摩擦力大小相等,t、t、t、t 时间间隔相等。
m 0 1 2 3则下列说法中正确的是
A.t 时刻加速度不为零
0
B.t 时刻加速度为零
3
C.t 时刻物块的加速度最大
1
D.t 时刻物块的速度最大
2
【答案】CD
11.(2018·黑龙江省哈尔滨市第六中学)质量为2 kg的木板B静止在水平面上,可视为质点的物块A从木板
的左侧沿木板上表面水平冲上木板,如图甲所示.A的v–t图象如图乙所示,重力加速度g=10 m/s2,求:
(1)A与B上表面之间的动摩擦因数μ;
1
(2)木板B与水平面间的动摩擦因数μ;
2
(3)A的质量。
【答案】(1)0.2 (2)0.1 (3)6 kg
【解析】(1)由图象可知,A在0~1 s内的加速度
对A由牛顿第二定律得,–μmg=ma
1 1对B由牛顿第二定律得,μmg–μ(M+m)g=Ma
1 2 2
代入数据解得:m=6 kg