2022年高考物理 易錯(cuò)點(diǎn)點(diǎn)睛與高考突破 專題03 牛頓運(yùn)動(dòng)定律

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1、2022年高考物理 易錯(cuò)點(diǎn)點(diǎn)睛與高考突破 專題03 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 【xx高考考綱解讀】 牛頓運(yùn)動(dòng)定律是物理學(xué)中最基本、最重要的規(guī)律，也是高考命題的重點(diǎn)和熱點(diǎn)．縱觀近年來高考試題，可以看到高考對(duì)本單元的命題特點(diǎn)如下： 1．主要考查慣性的概念、運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系、超重和失重、牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用等內(nèi)容．考題覆蓋面大、綜合性強(qiáng)，且經(jīng)常結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)、電場(chǎng)、圖象等知識(shí)綜合命題． 2．以生產(chǎn)、生活實(shí)際為背景，聯(lián)系交通、體育、科技信息等材料進(jìn)行命題是高考對(duì)本單元命題的一個(gè)顯著特點(diǎn)，考查考生運(yùn)用動(dòng)力學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力． 建議對(duì)本單元的復(fù)習(xí)要重點(diǎn)突破以下兩點(diǎn)： 1．理解概念規(guī)律：特別是注意理解慣性

2、、超重和失重、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等重要的概念和規(guī)律． 2．掌握解題方法：能全面準(zhǔn)確地對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)分析，能根據(jù)其受力特征確定相應(yīng)的物理模型，如瞬時(shí)問題、臨界問題等，并合理選用研究方法(整體法和隔離法)進(jìn)行解題． 【難點(diǎn)探究】 探究點(diǎn)一　追及與相遇問題 初速度小(或初速度為零)的甲物體勻加速追做勻速運(yùn)動(dòng)的速度大的乙物體：(1)當(dāng)兩者速度相等時(shí)，甲、乙兩物體的間距為甲追上乙前的最大距離；(2)若甲從兩物體第一次相遇的位置開始追乙，當(dāng)兩者位移相等時(shí)，甲、乙兩物體再次相遇；若甲、乙剛開始相距s0，則當(dāng)兩物體的位移之差為s0時(shí)，甲、乙兩物體相遇． 例1.一輛值勤的警車停在一條公路的直道

3、邊，當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以v＝8 m/s的速度勻速行駛的貨車有違章行為時(shí)，決定前去追趕，經(jīng)Δt＝2.5 s警車發(fā)動(dòng)起來，以加速度a＝2 m/s2做勻加速運(yùn)動(dòng)．試問： (1)警車發(fā)動(dòng)起來后要多長(zhǎng)的時(shí)間才能追上違章的貨車？ (2)若警車能達(dá)到的最大速度是vm＝12 m/s，達(dá)到最大速度后以該速度勻速運(yùn)動(dòng)，則警車發(fā)動(dòng)起來后要多長(zhǎng)的時(shí)間才能追上違章的貨車？ 【答案】(1)10 s　(2)14 s 【解析】 (1)Δx＝vΔt＝2.5×8 m＝20 m 設(shè)警車發(fā)動(dòng)起來后要經(jīng)時(shí)間t1才能追上違章的貨車，則 －vt1＝Δx， 解得t1＝10 s 探究點(diǎn)二　涉及傳送帶的動(dòng)力學(xué)問題 物體在傳送帶

4、上運(yùn)動(dòng)的問題，應(yīng)以地面為參考系，首先根據(jù)牛頓第二定律確定其加速度的大小和方向，然后根據(jù)直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析其運(yùn)動(dòng)情況．特別應(yīng)關(guān)注物體的速度與傳送帶速度相等后的受力情況是否發(fā)生變化． 例2.如圖1－2－2所示，水平傳送帶AB長(zhǎng)l＝8.3 m，質(zhì)量為M＝1 kg的木塊隨傳送帶一起以v1＝2 m/s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)(傳送帶的傳送速度恒定)，木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5.當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)至最左端A點(diǎn)時(shí)，一顆質(zhì)量為m＝20 g的子彈以v0＝300 m/s水平向右的速度正對(duì)射入木塊并穿出，穿出速度v＝50 m/s，以后每隔1 s就有一顆子彈射中木塊，設(shè)子彈射穿木塊的時(shí)間極短，且每次射入點(diǎn)各不相同，g取1

5、0 m/s2.求： (1)第一顆子彈射入木塊并穿出時(shí)木塊的速度； (2)在被第二顆子彈擊中前，木塊向右運(yùn)動(dòng)離A點(diǎn)的最大距離． 探究點(diǎn)三　直線運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)態(tài)分析 例３.(雙選)如圖1－2－4所示，運(yùn)動(dòng)員“10 m跳板跳水”運(yùn)動(dòng)的過程可簡(jiǎn)化為：運(yùn)動(dòng)員走上跳板，將跳板從水平位置B壓到最低點(diǎn)C，跳板又將運(yùn)動(dòng)員豎直向上彈到最高點(diǎn)A，然后運(yùn)動(dòng)員做自由落體運(yùn)動(dòng)，豎直落入水中．跳板自身重力忽略不計(jì)，則下列說法正確的是(　　) A．運(yùn)動(dòng)員向下運(yùn)動(dòng)(B→C)的過程中，先失重后超重，對(duì)板的壓力先減小后增大 B．運(yùn)動(dòng)員向下運(yùn)動(dòng)(B→C)的過程中，先失重后超重，對(duì)板的壓力一直增大 C．運(yùn)動(dòng)員向上運(yùn)動(dòng)

6、(C→B)的過程中，先超重后失重，對(duì)板的壓力先增大后減小 D．運(yùn)動(dòng)員向上運(yùn)動(dòng)(C→B)的過程中，先超重后失重，對(duì)板的壓力一直減小 【易錯(cuò)點(diǎn)點(diǎn)睛】 易錯(cuò)點(diǎn)1 力與加速度的關(guān)系 1．如圖3—1所示，位于光滑固定斜面上的小物塊戶受到一水平向右的推力F的作用．已知物塊戶沿斜面加速下滑．現(xiàn)保持P的方向不變，使其減小，則加速度 ( ) A.一定變小 D．一定變大 C．一定不變 D.可能變小，可能變大，也可能不變 易錯(cuò)點(diǎn)2 已知運(yùn)動(dòng)求受力 1．一物體放置在傾角為θ的斜面上，斜面固定于加速上升的電梯中，加速度為a，如圖3—2所示，在物體始終相對(duì)于斜面靜止的

7、條件下，下列說法中正確的是 ( ) A．當(dāng)θ一定時(shí)，a起大，斜面對(duì)物體的正壓力越小 B．當(dāng)θ一定時(shí)，a越大，斜面對(duì)物體的摩擦力越大 C．當(dāng)θ一定時(shí)，θ越大，斜面對(duì)物體的正壓力越小 D．當(dāng)θ——定時(shí)，θ越大，斜面對(duì)物體的摩擦力越小 易錯(cuò)點(diǎn)3 已知受力求運(yùn)動(dòng) 1.如圖3—3所示，在傾角為θ的光滑斜面上有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A、g它們的質(zhì)量分別為mA、mB，彈簧的勁度系數(shù)為K，C為一固定擋板．系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)開始用一恒力F沿斜面方向拉物塊A使之向上運(yùn)動(dòng)，求物塊B剛要離開C時(shí)物塊A的加速度。和從開始到此時(shí)物塊A的位移d．重力加速度為g．

8、 【錯(cuò)誤解答】加速度求錯(cuò)． 【錯(cuò)解分析】不能正確對(duì)物體進(jìn)行受力分析而出錯(cuò)． 【正確解答】令x1表示未加F時(shí)彈簧的壓縮量，由胡克定律和牛頓定律可知 mAgsinθ=kxl ① 令x2表示B剛要離開C時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量，a表示此時(shí)4的加速度，由胡克定律和牛頓定律可知 kx2=mBgsin θ ② F-mAgsm θ-kx2=mAa ③ 2．如圖3-4所示，在傾角為。的固定光滑斜面上，有一用繩子拴著的長(zhǎng)木板，木板上站著——只貓．已知木板的質(zhì)量是貓的質(zhì)量的2倍．當(dāng)繩子突然斷開時(shí)，貓立即沿著板向上跑，以保持其相對(duì)斜面的位置不變．則此時(shí)木板沿斜面

9、下滑的加速度為 ( ) A . sina B．gsina C . sina D．2gsina 易錯(cuò)點(diǎn)4 牛頓定律在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用 1．如圖3-6所示，輕桿的一端有一個(gè)小球，另一端有光滑的固定軸O．現(xiàn)給球一初速度，使球和桿一起繞O軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，用F表示球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)桿對(duì)小球的作用力，則F ( ) A.一定是拉力 B．一定是推力 C．一定等于0 D．可能是拉力，可能是推力，也可能等于 易錯(cuò)點(diǎn)5 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用 1.一小圓盤靜止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央．桌布的一邊與桌的AB邊

10、重合，如圖3-7所示．已知盤與桌布間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，盤與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2現(xiàn)突然以恒定加速度將桌布抽離桌面，加速度的方向是水平的且垂直于AB邊．若圓盤最后未從桌面掉下，則加速度滿足的條件是什么?(以g表示重力加速度) 【正確解答】設(shè)圓盤的質(zhì)量為m，桌長(zhǎng)為l，在桌布從圓盤下抽出的過程中，盤的加速度為a1，有聲μmg=ma1，桌布抽出后，盤在桌面上做勻減速運(yùn)動(dòng)，以a2表示加速度的大小，有μ2mg=ma2設(shè)盤剛離開桌布時(shí)的速度為v1,移動(dòng)的距離為x1，離開桌布后在桌面上再運(yùn)動(dòng)距x2離后便停下，有=2a1x1，=2a2x2，盤沒有從桌面上掉下的條件是x設(shè)桌布從盤下抽出所經(jīng)歷時(shí)間為

11、t，在這段時(shí)間內(nèi)桌布移動(dòng)的距離為x，有x= 而x= 由以上各式解得a 【xx高考突破】 1.關(guān)于慣性，正確的說法是( ) A.慣性是指物體原來靜止的總有保持靜止、原來運(yùn)動(dòng)的總有保持勻速直線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì) B.靜止的火車起動(dòng)時(shí)速度變化緩慢，是因?yàn)槲矬w靜止時(shí)慣性大 C.國(guó)際乒聯(lián)規(guī)定，采用大些的球用于比賽，是為了使球慣性增大，增強(qiáng)觀賞性 D.在宇宙飛船內(nèi)的物體不存在慣性 2.兩種物體A、B間的質(zhì)量關(guān)系是mA>mB，讓它們從同一高度同時(shí)開始下落，運(yùn)動(dòng)中它們受到的阻力相等，則( ) A.兩物體的加速度不等，同時(shí)到達(dá)地面 B.兩物體的加速度不等，A先到達(dá)地面 C.兩物體的加速

12、度相等，同時(shí)到達(dá)地面 D.兩物體的加速度相等，A先到達(dá)地面 3.如圖所示，小車在水平面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，小車與木塊間動(dòng)摩擦因數(shù)不為零，此時(shí)彈簧為拉伸狀態(tài)，則木塊受到的靜摩擦力( ) A.可能向左 B.可能向右 C.可能為零 D.一定向左 4.一質(zhì)量為m的人站在電梯中，電梯加速上升，加速度大小為 g，g為重力加速度.人對(duì)電梯底部的壓力為( ) A. mg B.2mg C.mg D. mg 5.如圖所示，質(zhì)量為M的斜面A置于粗糙水平地面上，動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，物體B與斜面間無摩擦.在水平向左的推力F作用下，A與B一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，兩者無相對(duì)滑動(dòng).

13、已知斜面的傾角為θ，物體B的質(zhì)量為m，則它們的加速度a及推力F的大小為( ) A.a=gsinθ,F=(M+m)g(μ+sinθ) B.a=gcosθ,F=(M+m)gcosθ C.a=gtanθ,F=(M+m)g(μ+tanθ) D.a=gcotθ,F=μ(M+m)g 6.如圖所示，在光滑的水平面上，質(zhì)量分別為m1和m2的木塊A和B之間用輕彈簧相連，在拉力F作用下，以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻突然撤去拉力F，此瞬時(shí)A和B的加速度為a1和a2，則( ) A.a1=a2=0 B.a1=a,a2=0 C.a1=a,a2= a D.a1

14、=a,a2=-a 7.如圖所示，斜劈形物體的質(zhì)量為M，放在水平地面上，質(zhì)量為m的粗糙物塊以某一初速度沿劈的斜面向上滑，至速度為零后又加速下滑，而M始終保持靜止，則在物塊m沿斜面上滑與下滑的過程中() A.M對(duì)m的摩擦力大小不變 B.地面對(duì)M的摩擦力方向不變 C.m滑動(dòng)的加速度大小不變 D.地面對(duì)M的支持力總小于（M+m)g 8.如圖所示，一水平方向足夠長(zhǎng)的傳送帶以恒定的速度v1沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶右端有一個(gè)與傳送帶等高的光滑水平面，一物體以恒定的速率v2沿直線向左滑上傳送帶后，經(jīng)過一段時(shí)間又返回光滑水平面，速率為v2′，則下列說法正確的是( ) A.只有v1=v2

15、時(shí)，才有v2′=v1 B.若v1>v2時(shí)，則v2′=v2 C.若v1

16、人應(yīng)朝_方向跑動(dòng)，加速度大小為多少？ 11.重為200 kg的物體，置于升降機(jī)內(nèi)的臺(tái)秤上，從靜止開始上升，運(yùn)動(dòng)過程中臺(tái)秤的示數(shù)F與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，求升降機(jī)在7 s內(nèi)上升的高度.(g=10 m/s2) 解析： 重物的重量為：G=mg=200×10 N=2×103 N 在0～2 s時(shí)間內(nèi)F1=3×103 N，超重，升降機(jī)加速度上升時(shí) a1= =3×m/s2=5 m/s2, 2 s末上升高度為：x1=a1=×5×22 m=10 m 2 s末的速度為：v1=a1t1=5×2 m/s=10 m/s 在2～5 s的3 s時(shí)間內(nèi)升降機(jī)勻速上升， （因F2=2×103 N=G

17、） ∴x2=v1·t2=10×3 m=30 m 12.質(zhì)量為M=2.5 kg的一只長(zhǎng)方體形鐵箱在水平拉力F作用下沿水平面向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，鐵箱與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.50.這時(shí)鐵箱內(nèi)一個(gè)質(zhì)量為m=0.5 kg的木塊恰好能靜止在后壁上（如圖所示），木塊與鐵箱內(nèi)壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.25，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取g=10 m/s2. 求：（1）木塊對(duì)鐵箱的壓力； （2）水平拉力F的大小. 13.如圖所示，傳送帶與地面的傾角θ=37°，從A到B的長(zhǎng)度為16 m，傳送帶以v0=10 m/s的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).在傳送帶上端無初速的放一個(gè)質(zhì)量為0.5 kg的物

18、體，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,求物體從A運(yùn)動(dòng)到B所需的時(shí)間是多少？(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10 m/s2) 當(dāng)物體加速至與傳送帶速度相等時(shí)，由于μ

19、kg的小物塊，物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,小車足夠長(zhǎng).求從小物塊放上小車開始，經(jīng)過t=1.5 s小物塊通過的位移大小為多少？（取g=10 m/s2). 可見小物塊在總共1.5 s時(shí)間內(nèi)通過的位移大小為 s=s1+s2=2.1 m. 答案：2.1 m 15.假設(shè)表演時(shí)運(yùn)動(dòng)員僅在豎直方向運(yùn)動(dòng)，通過傳感器將彈簧床面與運(yùn)動(dòng)員間的彈力隨時(shí)間變化的規(guī)律在計(jì)算機(jī)上繪制出如圖所示的曲線，取g=10 m/s2，依據(jù)圖象給出信息，判斷下列物理量能否求出，如能求出寫出必要的運(yùn)算過程和最后結(jié)果. (1)蹦床運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后的運(yùn)動(dòng)周期； （2）運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量； （3）運(yùn)動(dòng)過程中，運(yùn)動(dòng)員離開彈簧床

20、上升的最大高度； （4）運(yùn)動(dòng)過程中運(yùn)動(dòng)員的最大加速度. 16．某人在地面上最多能舉起60kg的物體，而在一個(gè)加速下降的電梯里最多能舉起80kg的物體．求：(1)此電梯的加速度多大？(2)若電梯以此加速度上升，則此人在電梯里最多能舉起物體的質(zhì)量是多少？(g＝10m/s2) 17．如圖所示，固定光滑斜面與地面成一定傾角，一物體在平行斜面向上的拉力作用下向上運(yùn)動(dòng)，拉力F和物體速度v隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖(甲)、(乙)所示，取重力加速度g＝10m/s2.求物體的質(zhì)量m及斜面與地面間的夾角θ. 18．如圖質(zhì)量為m的機(jī)車頭拖著質(zhì)量均為m的n節(jié)車廂在平直軌道上以速度v勻速行駛，設(shè)機(jī)車頭和各節(jié)車

21、廂受到的阻力均為f，行駛中后面有一節(jié)車廂脫落，待脫落車廂停止運(yùn)動(dòng)時(shí)后面又有一節(jié)車廂脫落，各節(jié)車廂按此方式依次脫落，整個(gè)過程中機(jī)車頭的牽引力保持不變，問： (1)最后面一節(jié)車廂脫落后，機(jī)車頭和剩下的車廂的加速度是多大？ (2)最后面一節(jié)車廂脫落后，當(dāng)它停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)車頭和剩下的車廂的速度是多大？ (3)全部車廂脫落并停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)車頭的速度是多大？ 19．如圖所示，有一塊木板靜止在光滑且足夠長(zhǎng)的水平面上，木板質(zhì)量M＝4kg，長(zhǎng)L＝1.4m，木板右端放著一個(gè)小滑塊．小滑塊質(zhì)量為m＝1kg，其尺寸遠(yuǎn)小于L.小滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4，g＝10m/s2. (1)現(xiàn)用恒力F作用于木板M上，為使m能從M上滑落，F(xiàn)的大小范圍是多少？ (2)其他條件不變，若恒力F＝22.8N且始終作用于M上，最終使m能從M上滑落，m在M上滑動(dòng)的時(shí)間是多少？