【导与练】2017年高考物理一轮复习第3章牛顿运动定律能力课时3牛顿运动定律的综合应用(一)范例.ppt

【例5】　如图9所示，水平地面上的矩形箱子内有一倾角为θ的固定斜面，斜面上放一质量为m的光滑球。静止时，箱子顶部与球接触但无压力。箱子由静止开始向右做匀加速运动，然后改做加速度大小为a的匀减速运动直至静止，经过的总路程为s，运动过程中的最大速度为v。 图9 (1)求箱子加速阶段的加速度大小a′； (2)若a＞gtan θ，求减速阶段球受到箱子左壁和顶部的作用力。 反思提升 解决临界问题的基本思路 (1)认真审题，详尽分析问题中变化的过程(包括分析整体过程中有几个阶段)； (2)寻找过程中变化的物理量； (3)探索物理量的变化规律； (4)确定临界状态，分析临界条件，找出临界关系。 挖掘临界条件是解题的关键。如例5中第(2)的求解关键是：假设球刚好不受箱子的作用力，求出此时加速度a。 【变式训练】 6.如图10所示，将质量m＝1.24 kg的圆环套在固定的水平直杆上，环的直径略大于杆的截面直径，环与杆的动摩擦因数为μ＝0.8。对环施加一位于竖直平面内斜向上与杆夹角θ＝53°的恒定拉力F，使圆环从静止开始做匀加速直线运动，第1 s内前进了2 m。(取g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)求： 图10 (1)圆环加速度a的大小； (2)拉力F的大小。 甲 乙 答案　(1)4 m/s2　(2)12 N或124 N 1.(多选)(2015·海南单科，8)如图11，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S1和S2相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O，整个系统处于静止状态。现将细线剪断，将物块a的加速度的大小记为a1，S1和S2相对于原长的伸长分别记为Δl1和Δl2，重力加速度大小为g。在剪断的瞬间(　　) 图11 A.a1＝3g B.a1＝0 C.Δl1＝2Δl2 D.Δl1＝Δl2 答案　AC 2.(2015·重庆理综，5)若货物随升降机运动的v－t图象如图12所示(竖直向上为正)，则货物受到升降机的支持力F与时间t关系的图象可能是(　　) 图12 解析　由v－t图象可知：过程①为向下匀加速直线运动(加速度向下，失重，Fmg)；过程②为向下匀速直线运动(处于平衡状态，F＝mg)；过程③为向下匀减速直线运动(加速度向上，超重，Fmg)；过程④为向上匀加速直线运动(加速度向上，超重，Fmg)；过程⑤为向上匀速直线运动(处于平衡状态，F＝mg)；过程⑥为向上匀减速直线运动(加速度向下，失重，Fmg)。综合选项分析可知选项B正确。 答案　B 3.(多选)(2015·江苏单科，6)一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图13所示，以竖直向上为a的正方向，则人对地板的压力(　　) 图13 A.t＝2 s时最大 B.t＝2 s时最小 C.t＝8.5 s时最大 D.t＝8.5 s时最小 解析　由题图知，在上升过程中，在0～4 s内，加速度方向向上，FN－mg＝ma，所以向上的加速度越大，电梯对人的支持力就越大，由牛顿第三定律可知，人对电梯的压力就越大，故A正确，B错误；由题图知，在7～10 s内加速度方向向下，由mg－FN＝ma知，向下的加速度越大，人对电梯的压力就越小，故C错误，D正确。 答案　AD 4.(多选)如图14甲所示，用粘性材料粘在一起的A、B两物块静止于光滑水平面上，两物块的质量分别为mA＝1 kg、mB＝2 kg，当A、B之间产生拉力且大于0.3 N时A、B将会分离。t＝0时刻开始对物块A施加一水平推力F1，同时对物块B施加同一方向的拉力F2，使A、B从静止开始运动，运动过程中F1、F2方向保持不变，F1、F2的大小随时间变化的规律如图乙所示。则下列关于A、B两物块受力及运动情况的分析，正确的是(　　) 图14 A.t＝2.0 s时刻A、B之间作用力大小为0.6 N B.t＝2.0 s时刻A、B之间作用力为零 C.t＝2.5 s时刻A对B的作用力方向向左 D.从t＝0时刻到A、B分离，它们运动的位移为5.4 m 答案　AD 5.如图15甲所示，倾角θ＝37°的粗糙斜面固定在水平面上，斜面足够长。一根轻弹簧一端固定在斜面的底端，另一端与质量m＝1.0 kg的小滑块(可视为质点)接触，滑块与弹簧不相连，弹簧处于压缩状态。当t＝0时释放滑块。在0～0.24 s时间内，滑块的加速度a随时间t变化的关系如图乙所示。已知弹簧的劲度系数k＝2.0×102 N/m，当t＝0.14 s时，滑块的速度v1＝2.0 m/s。g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： 图15 (1)斜面对滑块的摩擦力Ff的大小； (2)t＝0.14 s时滑块与出发点间的距离d； (3)在0～0.44 s时间