牛顿运动的综合应用学习教案.pptx

会计学1牛顿运动的综合应用牛顿运动的综合应用第一页，编辑于星期二：三点 四十五分。第1页/共95页第二页，编辑于星期二：三点 四十五分。第2页/共95页第三页，编辑于星期二：三点 四十五分。第3页/共95页第四页，编辑于星期二：三点 四十五分。第4页/共95页第五页，编辑于星期二：三点 四十五分。处于超重和失重状态的物体，其重力是否变化？物体处于超重还是失重，与速度的大小和方向是否有关？提示:处于超重和失重状态的物体，其重力不变;物体处于超重还是失重，与速度的大小和方向无关.只与加速度的方向有关.第5页/共95页第六页，编辑于星期二：三点 四十五分。第6页/共95页第七页，编辑于星期二：三点 四十五分。连接体问题的处理方法(1)整体法：连接体中各物体如果有共同的加速度，求加速度可把连接体作为一个整体，运用牛顿第二定律列方程求解.(2)隔离法：如果要求连接体之间的相互作用力，必须恰当地隔离出其中一个物体或一部分物体，对该物体或该部分物体应用牛顿第二定律求解.第7页/共95页第八页，编辑于星期二：三点 四十五分。1.(2011德州模拟)电梯内的地板上竖直放置一根轻质弹簧，弹簧上方有一质量为m的物体.当电梯静止时弹簧被压缩了x；当电梯运动时弹簧又被压缩了x.试判断电梯运动的可能情况是()A.以大小为2g的加速度加速上升B.以大小为2g的加速度减速上升C.以大小为g的加速度加速上升D.以大小为g的加速度减速下降第8页/共95页第九页，编辑于星期二：三点 四十五分。【解析】选C、D.物体静止时，kxmg，当电梯运动时，取向上为正方向，由牛顿第二定律得：2kxmgma，可求出：ag，方向竖直向上，因此电梯可能以大小为 g的加速度加速上升，也可能以大小为 g的加速度减速下降，故 A、B均错误，C、D正确.第9页/共95页第十页，编辑于星期二：三点 四十五分。2.(2011广州模拟)在2009年第11届全运会上，福建女选手郑幸娟以“背越式”成功地跳过了1.95 m的高度，成为全国冠军，若不计空气阻力，则下列说法正确的是()A.下落过程中她处于失重状态B.起跳以后上升过程她处于超重状态C.起跳时地面对她的支持力等于她对地面的压力D.起跳时地面对她的支持力大于她对地面的压力第10页/共95页第十一页，编辑于星期二：三点 四十五分。【解析】选A、C.无论是上升过程还是下落过程，运动员的加速度始终向下，所以她处于失重状态，A选项正确，B选项错误；起跳时地面对她的支持力与她对地面的压力为一对作用力与反作用力，大小应相等，C项正确，D项错误.第11页/共95页第十二页，编辑于星期二：三点 四十五分。3.从正在加速上升的气球上落下一个物体，在物体刚离开气球的瞬间，下列说法正确的是()A.物体向下做自由落体运动B.物体向上运动，加速度向上C.物体向上运动，加速度向下D.物体向上还是向下运动，要看物体离开气球时的速度【解析】选C.刚离开气球瞬间，物体由于惯性保持向上的速度，但由于合外力向下，故加速度方向向下.第12页/共95页第十三页，编辑于星期二：三点 四十五分。4.科学研究发现，在月球表面：没有空气；重力加速度约为地球表面的1/6；没有磁场.若宇航员登上月球后，在空中同时释放氢气球和铅球，忽略地球和其他星球对月球的影响，以下说法正确的有()A.氢气球和铅球都处于超重状态B.氢气球将加速上升，铅球加速下落C.氢气球和铅球都将下落，但铅球先落到地面D.氢气球和铅球都将下落，且同时落地【解析】选D.没有空气，说明物体不受浮力，B选项错.重力加速度约为地球表面的 1/6，说明物体要下落且同时落地，D选项对.第13页/共95页第十四页，编辑于星期二：三点 四十五分。5.如图所示，一质量为M5 kg的斜面体放在水平地面上，斜面体与地面的动摩擦因数为10.5，斜面高度为h0.45 m，斜面体右侧竖直面与小物块的动摩擦因数为20.8，小物块的质量为m1 kg，起初小物块在斜面的竖直面上的最高点.现在从静止开始在M上作用一水平恒力F，并且同时释放m，取g10 m/s2，设小物块与斜面间最大静摩擦力等于它们之间的滑动摩擦力，小物块可视为质点.问：第14页/共95页第十五页，编辑于星期二：三点 四十五分。(1)要使M、m保持相对静止一起向右做匀加速运动，加速度至少多大？(2)此过程中水平恒力至少为多少？【解析】(1)以m为研究对象，竖直方向有：mg-Ff0水平方向有：FNma又Ff2FN得：a12.5 m/s2.第15页/共95页第十六页，编辑于星期二：三点 四十五分。(2)以小物块和斜面体为整体作为研究对象，由牛顿第二定律得：F-1(Mm)g(Mm)a水平恒力至少为：F105 N.答案：(1)12.5 m/s2 (2)105 N 第16页/共95页第十七页，编辑于星期二：三点 四十五分。第17页/共95页第十八页，编辑于星期二：三点 四十五分。一、对超重、失重问题的理解1.尽管物体的加速度不是竖直方向，但只要其加速度在竖直方向上有分量即ay0,物体就会出现超重或失重状态.当ay方向竖直向上时，物体处于超重状态；当ay方向竖直向下时，物体处于失重状态.2.尽管整体没有竖直方向的加速度，但只要物体的一部分具有竖直方向的分加速度，整体也会出现超重或失重状态.第18页/共95页第十九页，编辑于星期二：三点 四十五分。3.超重并不是说重力增加了，失重并不是说重力减小了，完全失重也不是说重力完全消失了.在发生这些现象时，物体的重力依然存在，且不发生变化，只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生变化.4.在完全失重的状态下，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生向下的压强等.第19页/共95页第二十页，编辑于星期二：三点 四十五分。(1)发生超、失重现象时，并不是物体的重力发生了变化，而是视重发生了变化.(2)物体超重或失重的多少是由发生超、失重现象的物体的质量和竖直方向的加速度共同决定的，其大小等于ma.第20页/共95页第二十一页，编辑于星期二：三点 四十五分。【例证1】(16分)为了测量某住宅大楼每层的平均高度(层高)及电梯的运行情况，甲、乙两位同学在一楼电梯内用电子体重计及秒表进行了以下实验：质量m50 kg的甲同学站在体重计上，乙同学记录电梯从地面一楼到顶层的过程中，体重计的示数随时间变化的情况，并作出了如图所示的图象.已知t0时，电梯静止不动，从电梯内楼层按钮上获知该大楼共19层.求：第21页/共95页第二十二页，编辑于星期二：三点 四十五分。(1)电梯启动和制动时的加速度大小.(2)该大楼的层高.【解题指导】解答该题应注意以下两方面：(1)从图象中提炼解题信息：力的大小和作用时间.(2)可以采用运动学公式或 v-t图象确定该大楼的层高.第22页/共95页第二十三页，编辑于星期二：三点 四十五分。【自主解答】(1)对于启动状态有：F1mgma1 (2分)得：a12 m/s2 (1分)对于制动状态有：mgF3ma2 (2分)得：a22 m/s2.(1分)(2)电梯匀速运动的速度va1t121 m/s2 m/s (2分)从图中读得电梯匀速上升的时间 t226 s (1分)电梯运行的总时间 t28 s (1分)第23页/共95页第二十四页，编辑于星期二：三点 四十五分。电梯运行的v-t图象如图所示，(2分)所以总位移 (2分)层高 (2分)答案：(1)2 m/s2 2 m/s2 (2)3 m第24页/共95页第二十五页，编辑于星期二：三点 四十五分。二、整体法与隔离法的选取原则1.隔离法的选取原则:若连接体或关联体内各物体的加速度不相同,或者要求出系统内两物体之间的作用力时，就需要把物体从系统中隔离出来,应用牛顿第二定律列方程求解.2.整体法的选取原则:若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之间的作用力,可以把它们看成一个整体来分析整体受到的外力,应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量).第29页/共95页第三十页，编辑于星期二：三点 四十五分。3.整体法、隔离法交替运用原则：若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间的作用力时，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力.即“先整体求加速度，后隔离求内力”.4.涉及隔离法与整体法的具体问题(1)涉及滑轮的问题，若要求绳的拉力，一般都必须采用隔离法.若绳跨过定滑轮，连接的两物体虽然加速度方向不同，但大小相同.第30页/共95页第三十一页，编辑于星期二：三点 四十五分。(2)固定斜面上的连接体问题.这类问题一般多是连接体(系统)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、后隔离的方法.建立坐标系时也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(或称为劈形物体、楔形物体)与在斜面体上物体组成的连接体(系统)的问题.当物体具有加速度，而斜面体静止的情况，解题时一般采用隔离法分析.第31页/共95页第三十二页，编辑于星期二：三点 四十五分。【例证2】(13分)如图所示，在光滑的桌面上叠放着一质量为mA=2.0 kg的薄木板A和质量为mB=3 kg的金属块B.A的长度L=2.0 m.B上有轻线绕过定滑轮与质量为mC=1.0 kg的物块C相连.B与A之间的动摩擦因数=0.10，最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力.忽略滑轮质量及与轴间的摩擦.起始时令各物体都处于静止状态，绳被拉直，B位于A的左端(如图)，然后放手，求经过多长时间后B从 A的右端脱离(设 A的右端距滑轮足够远)(取g=10 m/s2).第32页/共95页第三十三页，编辑于星期二：三点 四十五分。【解题指导】由题图可知：(1)B、C应作为一个整体求其加速度；A单独求其加速度.(2)要求“B从 A的右端脱离”，则B与A的相对位移应为 L.【自主解答】以桌面为参考系，令 aA表示A的加速度，aB表示B、C的加速度，xA和xB分别表示 t时间内A和B移动的距离，则由牛顿定律和匀加速运动的规律可得，第33页/共95页第三十四页，编辑于星期二：三点 四十五分。以B、C为研究对象mCg-mBg=(mC+mB)aB (3分)以A为研究对象：mBg=mAaA (2分)则由xB=aBt2 (2分)xA=aAt2 (2分)xB-xA=L (2分)由以上各式，代入数值，可得 t=4.0 s (2分)答案：4.0 s第34页/共95页第三十五页，编辑于星期二：三点 四十五分。【规律方法】多物体运动问题的处理思路研究对象涉及到多个物体，考点往往涉及匀变速直线运动的规律、牛顿运动定律、受力分析、摩擦力等多个知识点，综合性较强，考查学生分析、解决力和运动的关系问题.此类试题历来是高考命题的重点和热点，可以有效地考查学生的基础知识和综合能力.解决该类问题的关键是：(1)弄清各个物体之间哪些属于连接体，哪些物体应该单独分析；(2)分别确定出它们的加速度；(3)寻找物体间的位移关系，一般位移关系是联系物体运动的纽带.第35页/共95页第三十六页，编辑于星期二：三点 四十五分。【例证3】如图所示，质量为M的木板，静止放置在粗糙水平地面上，有一个质量为m、可视为质点的物块，以某一水平初速度从左端冲上木板.从物块冲上木板到物块和木板达到共同速度的过程中，物块和木板的v-t图象分别如图中的折线acd和bcd所示，a、b、c、d点的坐标为a(0,10)、b(0,0)、c(4,4)、d(12,0).根据v-t图象，求：第38页/共95页第三十九页，编辑于星期二：三点 四十五分。(1)物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小a1，木板开始做匀加速直线运动的加速度大小a2，达相同速度后一起匀减速直线运动的加速度大小a3；(2)物块质量m与木板质量M之比；(3)物块相对木板滑行的距离x.第39页/共95页第四十页，编辑于星期二：三点 四十五分。【标准解答】(1)由v-t图象可求出物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小 a1 m/s21.5 m/s2，木板开始做匀加速直线运动的加速度大小 a2 m/s21 m/s2，达到同速后一起匀减速运动的加速度大小 a3 m/s20.5 m/s2.(2)对物块m冲上木板减速阶段：1mgma1对木板M向前加速阶段：1mg2(mM)gMa2，物块和木板达到共同速度后向前减速阶段：2(mM)g(Mm)a3以上三式联立可得：第40页/共95页第四十一页，编辑于星期二：三点 四十五分。(3)由v-t图可以看出，物块相对于木板滑行的距离 x对应图中abc的面积，故x104 m20 m答案：(1)1.5 m/s2 1 m/s2 0.5 m/s2(2)32 (3)20 m第41页/共95页第四十二页，编辑于星期二：三点 四十五分。第42页/共95页第四十三页，编辑于星期二：三点 四十五分。对物体的受力和运动状态分析不准导致错误有一足够长的水平传送带以2 m/s的速度匀速运动，现将一物体轻轻放在传送带上，若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，则传送带将该物体传送10 m的距离所需时间为多少？第43页/共95页第四十四页，编辑于星期二：三点 四十五分。【易错分析】在解答本题时易犯错误具体分析如下：第44页/共95页第四十五页，编辑于星期二：三点 四十五分。第45页/共95页第四十六页，编辑于星期二：三点 四十五分。【正确解答】以传送带上轻放物体为研究对象，如图所示.在竖直方向受重力和支持力，在水平方向受滑动摩擦力，做 v0=0的匀加速运动.第46页/共95页第四十七页，编辑于星期二：三点 四十五分。根据牛顿第二定律 F=ma知水平方向：Ff=ma 竖直方向：FNmg=0 Ff=FN 由式解得a=5 m/s2设经时间t1，物体速度达到传送带的速度，据匀加速直线运动的速度公式 v=v0+at 解得t1=0.4 s,时间t1内物体的位移 0.4 m10 m第47页/共95页第四十八页，编辑于星期二：三点 四十五分。物体位移为0.4 m时，物体的速度与传送带的速度相同，此后，开始做匀速运动 x2=v2t2 因为x2=xx1=10 m-0.4 m=9.6 m，v2=2 m/s代入式得t2=4.8 s则传送10 m所需时间为t=0.4 s4.8 s=5.2 s.正确答案：5.2 s 第48页/共95页第四十九页，编辑于星期二：三点 四十五分。第49页/共95页第五十页，编辑于星期二：三点 四十五分。1.(2010海南高考)如图所示，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块：木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上.若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为()A.加速下降 B.加速上升 C.减速上升 D.减速下降第50页/共95页第五十一页，编辑于星期二：三点 四十五分。【解析】选B、D.木箱静止时物块对箱顶有压力，则物块受到箱顶向下的压力，当物块对箱顶刚好无压力时，表明系统有向上的加速度，是超重，所以木箱的运动状态可能为减速下降或加速上升，故B、D正确.第51页/共95页第五十二页，编辑于星期二：三点 四十五分。2.(2011泰州模拟)如图甲所示，两物体A、B叠放在光滑水平面上，对物体A施加一水平力F，F-t关系图象如图乙所示.两物体在力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止.则()第52页/共95页第五十三页，编辑于星期二：三点 四十五分。A.两物体做匀变速直线运动B.两物体沿直线做往复运动C.B物体所受摩擦力的方向始终与力F的方向相同D.t2 s到t3 s这段时间内两物体间的摩擦力逐渐增大第53页/共95页第五十四页，编辑于星期二：三点 四十五分。【解析】选C、D.由于两物体在F作用下由静止开始运动，且始终相对静止，则有 F(mAmB)a，对B有FfmBa，由F-t图象可知，F随时间变化，则 a随时间变化，A项错，C项正确；A、B先沿正方向做加速度增大的变加速运动，再做加速度逐渐减小的变加速运动，然后做加速度增大的变减速运动，再做加速度逐渐减小的变减速运动至速度为0，整个过程中运动方向不变，B项错；2 s3 s的时间内，F逐渐增大，a增大，Ff增大，D项正确.第54页/共95页第五十五页，编辑于星期二：三点 四十五分。3.(2011湛江模拟)一根质量分布均匀的长绳AB，在水平外力F的作用下，沿光滑水平面做直线运动，如图甲所示.绳内距A端x处的张力FT与x的关系如图乙所示，由图可知()A.水平外力F6 N B.绳子的质量m3 kgC.绳子的长度l2 m D.绳子的加速度a2 m/s2第55页/共95页第五十六页，编辑于星期二：三点 四十五分。【解析】选A、C.取x0，对A端进行受力分析，FFTma，又A端质量趋近于零，则 FFT6 N，A正确；由于不知绳子的加速度，其质量也无法得知，B、D均错误；由题图知绳长度为 2 m,C正确.第56页/共95页第五十七页，编辑于星期二：三点 四十五分。4.(2011广州模拟)一斜面固定在水平地面上，用平行于斜面的力F拉质量为m的物体，可使它匀速向上滑动，如图所示，若改用大小为3F的力，仍平行于斜面向上拉该物体，让物体从底部由静止开始运动、已知斜面长为L，物体的大小可以忽略，求：(1)在3F力的作用下，物体到达斜面顶端时的速度；(2)要使物体能够到达斜面顶端，3F力作用的时间至少多长？第57页/共95页第五十八页，编辑于星期二：三点 四十五分。【解析】(1)设斜面倾角为，斜面对物体的摩擦力为 Ff.当用F的拉力时，物体匀速运动，有F-mgsin-Ff=0 当用3F的拉力时，物体的加速度为 a，到达顶端时的速度为 v，由牛顿第二定律3F-mgsin-Ff=ma v2-0=2aL 由式解得第58页/共95页第五十九页，编辑于星期二：三点 四十五分。(2)设3F的拉力至少作用 t时间，撤去拉力后加速度为 a，还能滑行t时间，撤去拉力后有mgsin+Ff=ma at2+at2=L 由式得a=2a，又由速度关系at-at=0,得t=2t解得答案：第59页/共95页第六十页，编辑于星期二：三点 四十五分。5.(2011福州模拟)在研究摩擦力特点的实验中，将木块放在水平长木板上，如图甲所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大.分别用力传感器采集拉力和木块受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力Ff随拉力F变化的图象，如图乙所示.已知木块质量为0.78 kg，重力加速度g取10 m/s2，sin370.60，cos370.80.第60页/共95页第六十一页，编辑于星期二：三点 四十五分。(1)求木块与长木板间的动摩擦因数；(2)若将实验中的长木板与水平方向成37角放置，将木块置于其上，在平行于木板的恒定拉力F作用下，以a2.0 m/s2的加速度从静止开始向上做匀变速直线运动，如图丙所示.求拉力应为多大？【解析】(1)由题图乙知，木块受到的滑动摩擦力 Ff为3.12 N，而FfFNmg所以第61页/共95页第六十二页，编辑于星期二：三点 四十五分。(2)木块受力如图所示，根据牛顿第二定律有FmgsinFfma FfFNmgcos 联立式并代入数据解得 F8.7 N.答案：(1)0.4 (2)8.7 N第62页/共95页第六十三页，编辑于星期二：三点 四十五分。第63页/共95页第六十四页，编辑于星期二：三点 四十五分。一、选择题(本题共10 小题，每题7分，至少一个答案正确，选不全得4分，共70分)1.某人在地面上用弹簧测力计称得其体重为490 N，他将弹簧测力计移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内，弹簧测力计的示数如图所示，电梯运行的v-t图可能是(取电梯向上运动的方向为正)()第64页/共95页第六十五页，编辑于星期二：三点 四十五分。第65页/共95页第六十六页，编辑于星期二：三点 四十五分。【解析】选A、D.由题意可知人的重力为 490 N，t0t1时间内，视重为 440 N,人失重，有向下的加速度,应向上减速或向下加速运动，故 B、C错.t1t2时间内，视重为 490 N,a=0，匀速运动或静止.t2t3时间内，视重为 540 N,人超重，有向上的加速度,应向上加速或向下减速，故 A、D均有可能.第66页/共95页第六十七页，编辑于星期二：三点 四十五分。2.(2011长沙模拟)如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为FT.现用水平拉力F拉质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是()A.质量为2m的木块受到四个力的作用B.当F逐渐增大到FT时，轻绳刚好被拉断C.当F逐渐增大到1.5FT时，轻绳还不会被拉断D.轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为第67页/共95页第六十八页，编辑于星期二：三点 四十五分。【解析】选C.对三个木块组成的整体，F=(m+2m+3m)a，设轻绳的拉力恰好为 FT，则有：FT=(m+2m)a，以上两式联立可得，此时F=2FT，即当F=2FT时轻绳刚要被拉断，B错误，C正确；对m分析，由Ff=ma可得：Ff=FT，D错误；此过程中，质量为2m的木块受重力、地面支持力、m对它的压力和摩擦力以及轻绳的拉力 FT五个力作用，故 A错误.第68页/共95页第六十九页，编辑于星期二：三点 四十五分。3.(2011梅州模拟)2009年当地时间9月23日，在位于印度安得拉邦斯里赫里戈达岛的萨蒂什达万航天中心，一枚PSLVC14型极地卫星运载火箭携带七颗卫星发射升空，成功实现“一箭七星”发射，相关图片如图所示.则下列说法不正确的是()A.火箭发射时，喷出的高速气流对火箭的作用力大于火箭对气流的作用力B.发射初期，火箭处于超重状态，但它受到的重力却越来越小第69页/共95页第七十页，编辑于星期二：三点 四十五分。C.高温高压燃气从火箭尾部喷出时对火箭的作用力与火箭对燃气的作用力大小相等D.发射的七颗卫星进入轨道正常运转后，均处于完全失重状态【解析】选A.由作用力与反作用力大小相等，可知 A错误；火箭发射初期，因为火箭向上加速运动，故处于超重状态，随着火箭距地越来越远，所受的重力也越来越小，B正确；由作用力与反作用力的关系可知 C正确；卫星进入轨道正常运转后，所受的万有引力充当向心力，此时各卫星均处于完全失重状态，D正确.第70页/共95页第七十一页，编辑于星期二：三点 四十五分。4.(2011南通模拟)如图所示，质量为M的长平板车放在光滑的倾角为的斜面上，车上站着一质量为m的人，若要平板车静止在斜面上，车上的人必须()A.匀速向下奔跑B.以加速度a 向下加速奔跑C.以加速度a(1 )gsin向下加速奔跑D.以加速度a(1 )gsin向上加速奔跑第71页/共95页第七十二页，编辑于星期二：三点 四十五分。【解析】选C.以车为研究对象，在平行于斜面方向和垂直于斜面方向建立坐标系，如图所示.因为车静止不动，即两个方向上合力都为零，x方向：FfMgsin0，所以摩擦力(人对车)沿斜面向上，大小等于 Mgsin，故人受车的作用力沿斜面向下.第72页/共95页第七十三页，编辑于星期二：三点 四十五分。以人为研究对象受力分析如图所示.则有FfmgsinmaFfFf所以a(1 )gsin，故C正确.第73页/共95页第七十四页，编辑于星期二：三点 四十五分。5.如图所示，两个质量分别为m12 kg、m23 kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧测力计连接.两个大小分别为F130 N、F220 N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则()A.弹簧测力计的示数是10 NB.弹簧测力计的示数是50 NC.在突然撤去F2的瞬间，弹簧测力计的示数不变D.在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度不变第74页/共95页第七十五页，编辑于星期二：三点 四十五分。【解析】选C.设弹簧的弹力为 F，加速度为a.对系统：F1F2(m1m2)a，对m1：F1Fm1a，联立两式解得：a2 m/s2，F26 N，故A、B均错；在突然撤去 F2的瞬间，由于弹簧测力计两端都有物体，而物体的位移不能发生突变，所以弹簧的长度在撤去F2的瞬间没有变化，弹簧上的弹力不变，故 C项正确；若突然撤去 F1，物体m1的合外力方向向左，而没撤去 F1时合外力方向向右，所以 m1的加速度发生变化，故 D项错误.第75页/共95页第七十六页，编辑于星期二：三点 四十五分。6.如图所示，物体B放在物体A上，A、B的上下表面均与斜面平行.当两物体以相同的初速度靠惯性沿光滑固定的斜面C向上做匀减速运动时()A.A受到B的摩擦力沿斜面方向向上B.A受到B的摩擦力沿斜面方向向下C.A、B之间的摩擦力为零D.A、B之间是否存在摩擦力取决于A、B表面的性质第76页/共95页第七十七页，编辑于星期二：三点 四十五分。【解析】选C.由于物体A、B在光滑斜面上做匀减速运动，整体的加速度应该是 gsin，这正好是各自沿平行斜面方向运动时的加速度，故 A、B之间的摩擦力为零，否则 A、B不会一起运动.故选项C正确.第77页/共95页第七十八页，编辑于星期二：三点 四十五分。7.如图所示，弹簧测力计外壳质量为m0，弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩吊着一质量为m的重物.现用一方向竖直向上的外力F拉着弹簧测力计，使其向上做匀加速运动，则弹簧测力计的示数为()A.mg B.F C.D.第78页/共95页第七十九页，编辑于星期二：三点 四十五分。【解析】选C.弹簧测力计的示数等于弹簧的弹力，设为 F.先将弹簧测力计和重物看成一个整体，利用牛顿第二定律可得：F(mm0)g(mm0)a然后以重物为研究对象利用牛顿第二定律可得：Fmgma取立两式可得：F ，故选项C正确.第79页/共95页第八十页，编辑于星期二：三点 四十五分。8.为训练宇航员能在失重状态下工作和生活，需要创造一种失重的环境.在地球表面附近，当飞机模拟某些在重力作用下的运动时，就可以在飞机座舱内实现短时间的完全失重状态.现要求一架飞机在竖直方向速度大小为v1=500 m/s时进入失重状态试验，在竖直方向速度大小为v2=1 000 m/s 时退出失重状态试验.重力加速度g=10 m/s2.则下列说法正确的是()A.飞机可能要模拟竖直上抛运动B.飞机需要模拟向上加速运动C.完全失重状态的时间可能是150 sD.完全失重状态的时间可能是30 s第80页/共95页第八十一页，编辑于星期二：三点 四十五分。【解析】选A、C.当飞机做加速度的大小为重力加速度 g、加速度的方向为竖直向下的运动时，座舱内的试验者便处于完全失重状态.这种运动可以是飞机模拟无阻力的竖直下抛运动或竖直上抛运动，所以A对、B错误；如果是竖直上抛运动，可计算出时间是 150 s，如果是竖直下抛运动可计算出时间是 50 s，因此可得C正确，D错误.第81页/共95页第八十二页，编辑于星期二：三点 四十五分。9.(2011郑州模拟)如图甲所示，在粗糙的水平面上，质量分别为m和M(mM12)的物块A、B用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数相同.当用水平力F作用于B上且两物块共同向右加速运动时，弹簧的伸长量为x1.当用同样大小的力F竖直加速提升两物块时(如图乙所示)，弹簧的伸长量为x2，则x1x2等于()A.11 B.12 C.21 D.23 第82页/共95页第八十三页，编辑于星期二：三点 四十五分。【解题提示】先对甲、乙两种情况进行整体分析，根据牛顿第二定律分别列出方程，再分别对甲、乙两种情况中的A进行分析，列出方程.第83页/共95页第八十四页，编辑于星期二：三点 四十五分。【解析】选A.水平放置时，F(mM)g(Mm)a1，kx1mgma1，可得x1 ；竖直放置时：F(mM)g(Mm)a2，kx2mgma2，解得x2 ，故x1x211，A正确.第84页/共95页第八十五页，编辑于星期二：三点 四十五分。10.(2011池州模拟)某大型游乐场内的新型滑梯可以等效为如图所示的物理模型，一个小朋友在AB段的动摩擦因数1tan，他从A点开始下滑，滑到C点恰好静止，整个过程中滑梯保持静止状态.则该小朋友从斜面顶端A点滑到底端C点的过程中()A.地面对滑梯的摩擦力方向先水平向左，后水平向右B.地面对滑梯始终无摩擦力作用C.地面对滑梯的支持力的大小始终等于小朋友和滑梯的总重力的大小第85页/共95页第八十六页，编辑于星期二：三点 四十五分。D.地面对滑梯的支持力的大小先大于、后小于小朋友和滑梯的总重力的大小【解析】选A.小朋友在AB段沿滑梯向下匀加速下滑，在 BC段向下匀减速下滑，因此小朋友和滑梯组成的系统水平方向的加速度先向左后向右，则地面对滑梯的摩擦力即系统水平方向合外力先水平向左，后水平向右，A正确，B错误；系统在竖直方向的加速度先向下后向上，因此系统先失重后超重，故地面对滑梯的支持力的大小先小于、后大于小朋友和滑梯的总重力的大小，C、D错误.第86页/共95页第八十七页，编辑于星期二：三点 四十五分。二、计算题(本大题共2小题，共30分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11.(12分)如图所示，一薄木板放在正方形水平桌面上，木板的两端与桌面的两端对齐，一小木块放在木板的正中间.木块和木板的质量均为m，木块与木板之间、木板与桌面之间的动摩擦因数都为.现突然以一水平外力F将薄木板抽出，要使小木块不从桌面上掉下，则水平外力F至少应为多大？(假设木板抽动过程中始终保持水平，且在竖直方向上的压力全部作用在水平桌面上)第87页/共95页第八十八页，编辑于星期二：三点 四十五分。【解析】由于F越大，木块与木板分离时的速度、位移越小，木块越不可能从桌面滑下.设当拉力为F0时，木块恰好能滑至桌面的边缘，再设木块与木板分离的时刻为t1,木板长为L，在0t1时间内有：(4分)从木板上滑下后到木块滑至桌面边缘(4分)v=gt1(2分)解得：F06mg.(2分)答案：6mg第88页/共95页第八十九页，编辑于星期二：三点 四十五分。【方法技巧】临界问题的分析方法临界问题是指物体的运动性质发生突变，要发生而尚未发生改变时的状态.此时运动物体的特殊条件往往是解题的突破口.在动力学问题中常出现的临界条件为：(1)地面、绳子或杆的弹力为零；(2)相对静止的物体间静摩擦力达到最大，通常在计算中取最大静摩擦力等于滑动摩擦力；(3)两物体分离瞬间满足的三个要素：加速度相同，速度相同，二者虽然相互接触但相互作用力为零.第89页/共95页第九十页，编辑于星期二：三点 四十五分。12.(2011十堰模拟)(18分)如图所示,物体在有动物毛皮的斜面上运动.由于毛皮表面的特殊性,引起物体的运动有如下特点:顺着毛的生长方向运动时毛皮产生的阻力可以忽略;逆着毛的生长方向运动会受到来自毛皮的滑动摩擦力.(1)试判断如图所示情况下,物体在上滑还是下滑时会受到摩擦力?第90页/共95页第九十一页，编辑于星期二：三点 四十五分。(2)一物体在有动物毛皮的斜面底端以初速度v0=2 m/s冲上足够长的斜面,斜面的倾斜角为=30,过了t=1.2 s物体回到出发点.若认为毛皮产生滑动摩擦力时,动摩擦因数为定值,g取10 m/s2,则的值为多少?第91页/共95页第九十二页，编辑于星期二：三点 四十五分。【解析】(1)因毛的生长方向向上,故物体上滑时不受摩擦力,而下滑时受到摩擦力.(4分)(2)上滑过程:mgsin=ma1,(2分)v0-a1t1=0,(2分)x=(2分)第92页/共95页第九十三页，编辑于星期二：三点 四十五分。下滑过程:mgsin-mgcos=ma2,(2分)x=,(2分)又t=t1+t2 (2分)以上各式联立可求得=0.433 (2分)答案：(1)下滑时受摩擦力 (2)0.433第93页/共95页第九十四页，编辑于星期二：三点 四十五分。第94页/共95页第九十五页，编辑于星期二：三点 四十五分。