2019年高考物理一轮复习 第10讲 牛顿运动定律的应用（二）课件 新人教版

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1、第10讲PART 10牛顿运动定律的应用(二)考点分阶突破高考模拟演练教师备用习题考纲解读第10讲学会应用牛顿运动定律解决斜面体上的物体运动问题.学会应用牛顿运动定律解决滑块长木板模型.学会应用牛顿运动定律解决涉及传送带的动力学问题.考点一斜面体上的物体运动问题考点分阶突破知能必备光滑斜面恰好平衡摩擦减速上滑加速下滑图例考点分阶突破摩擦力无沿斜面向上f=mgcos 沿斜面向下f=mgcos 沿斜面向上f=mgcos 运动特点a=gsin 恰好匀速下滑=tan a=gsin+gcos a=gsin-gcos 考点分阶突破考向探究例1(多选)2018衡水中学月考 某物体以一定的初速度沿足够长的斜面

2、从底端向上滑去,此后该物体的v-t图像可能是()图10-1 考点分阶突破答案 ABD考点分阶突破变式1(多选)如图10-2所示,一辆运送沙子的自卸卡车装满沙子.沙粒之间的动摩擦因数为1,沙子与车厢底部材料的动摩擦因数为2,车厢的倾角用表示(已知21),下列说法正确的是()A.要顺利地卸干净全部沙子应满足tan 2B.要顺利地卸干净全部沙子应满足sin 2C.只卸去部分沙子,车上还留下一部分沙子,应满足2tan 1D.只卸去部分沙子,车上还留有一部分沙子,应满足21tan 图10-2 考点分阶突破答案 AC考点分阶突破变式2(多选)2017成都七中期中 如图10-3甲所示,在粗糙水平地面上静置一

3、个截面为等腰三角形的斜劈A,其质量为M,两个底角均为30.两个完全相同、质量均为m的小物块P和Q恰好能沿两侧面匀速下滑.若现在对两物块同时各施加一个平行于斜劈侧面的恒力F1、F2,且F1F2,如图乙所示,则在P和Q下滑的过程中,下列说法正确的是(重力加速度为g)()A.P的加速度小于Q的加速度B.斜劈A受到地面向左的摩擦力作用C.斜劈A对地面的压力等于(M+2m)gD.斜劈A对地面的压力等于(M+2m)g+1/2(F1+F2)图10-3 考点分阶突破答案 AC考点分阶突破 特别提醒特别提醒斜面问题的分析1.正交分解法分析:分别沿斜面方向和垂直斜面方向建立直角坐标系,两个方向根据牛顿第二定律研究

4、.2.常见问题(1)平衡摩擦问题:设斜面的倾角为,斜面与物块间的动摩擦因数为,当=tan 时,物块沿斜面向下匀速运动;当tan 时,物块沿斜面向下减速运动或静止.考点分阶突破考点二滑块长木板模型考点分阶突破知能必备1.无水平外力F拉的情形项目图例v-t图像光滑水平面粗糙水平面考点分阶突破2.有水平外力F拉的情形项目图例可能的运动情况光滑水平面1.F较小时,两者共同加速运动;2.F较大时,两者各自加速,但木板加速度大粗糙水平面1.F很小时,两者静止在水平面上;2.F较大时,两者共同加速运动;3.F很大时,两者各自加速,但木板加速度大考点分阶突破考向探究例2如图10-4甲所示,长木板B固定在光滑水

5、平面上;可看作质点的物体A静止在B的最左端,现用F=6 N的水平力向右拉物体A,A经过5 s运动到B的最右端,其v-t图像如图乙所示,已知A、B的质量分别为1 kg和4 kg,A、B间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2.(1)求A、B间的动摩擦因数;(2)若B不固定,求A运动到B的最右端所用的时间.图10-4 考点分阶突破考点分阶突破考点分阶突破答案 B考点分阶突破答案 BCD考点分阶突破 特别提醒特别提醒滑块长木板模型的解题思路考点三涉及传送带的动力学问题考点分阶突破知能必备项目图示滑块可能的运动情况水平传送带、v0与v同向(1)v0=0时,可能一直加速,可能先加速后匀速(2)

6、v0v时,可能一直减速,也可能先减速后匀速(3)v0v时返回速度为v,v0v时返回速度为v0倾斜传送带、向上传送物块(1)可能从左侧滑下(2)可能一直加速(3)可能先加速后匀速考点分阶突破倾斜传送带、向下传送物块(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速(3)可能先以a1加速后以a2加速倾斜传送带、物块与传送带速度反向(1)可能一直加速(2)可能一直匀速(3)可能先减速后反向加速考点分阶突破考向探究例3如图10-7甲所示,传送带AB以恒定速率逆时针转动,在其左侧边缘的B点有一个不计大小的滑块.若滑块以初速度v1=3 m/s冲上传送带,滑块运动的v-t图像如图乙中实线a所示;若滑块以初速度v2=6

7、 m/s冲上传送带,滑块运动的v-t图像如图乙中实线b所示.重力加速度g取10 m/s2.求:(1)传送带的长度l和传送带与滑块间的动摩擦因数;(2)滑块以初速度v1=3 m/s冲上传送带到返回B点所用的时间t.图10-7考点分阶突破考点分阶突破考点分阶突破变式如图10-8所示,倾角为37、长为l=16 m的传送带,转动速度为v=10 m/s,动摩擦因数=0.5,在传送带顶端A处无初速度地释放一个质量为m=0.5 kg的物体.已知sin 37=0.6,cos 37=0.8,g取10 m/s2.求:(1)传送带顺时针转动时,物体从顶端A滑到底端B的时间;(2)传送带逆时针转动时,物体从顶端A滑到

8、底端B的时间.图10-8 考点分阶突破答案(1)4 s(2)2 s考点分阶突破考点分阶突破考点分阶突破 特别提醒特别提醒传送带模型的思维模板高考模拟演练高考真题1.(多选)2015全国卷 如图10-9(a)所示,一物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其运动的v-t图线如图(b)所示,若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量,则可求出()A.斜面的倾角B.物块的质量C.物块与斜面间的动摩擦因数D.物块沿斜面向上滑行的最大高度图10-9 高考模拟演练答案 ACD高考模拟演练2.2017全国卷 如图10-10所示,两个滑块A和B的质量分别为mA=1 kg和mB=5 kg,放在静止于水平地面上的木板

9、的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为1=0.5;木板的质量为m=4 kg,与地面间的动摩擦因数为2=0.1.某时刻A、B两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v0=3 m/s.A、B相遇时,A与木板恰好相对静止.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小g取10 m/s2.求:(1)B与木板相对静止时,木板的速度;(2)A、B开始运动时,两者之间的距离.图10-10高考模拟演练答案(1)1 m/s(2)1.9 m高考模拟演练高考模拟演练高考模拟演练高考模拟演练高考模拟演练精选模拟3.2017宜宾一中周考 如图10-11所示,物体M在静止的足够长的传送带上以速度v0匀速下滑时,传送带突然启动,方向

10、如图中箭头所示,在此传送带的速度由零逐渐增加到2v0后匀速运动的过程中,以下分析正确的是()A.M下滑的速度不变B.M开始在传送带上加速到2v0后匀速C.M先向下匀速运动,后向下加速,最后沿传送带向下匀速运动D.M受的摩擦力方向始终沿传送带向上图10-11 高考模拟演练答案 C解析 由已知条件可知,当物体匀速运动时,物体受到的滑动摩擦力f=mgsin,当传送带的速度vv0时,物体受到沿传送带向下的滑动摩擦力作用,对物体受力分析可得物体受到的合力沿传送带向下,根据牛顿第二定律可得物体的加速度沿传送带向下,物体做加速运动,选项A、D错误;当物体的速度等于2v0时,物体与传送带相对静止,物体受到的静

11、摩擦力沿传送带向上,合力为零,物体做匀速直线运动,所以物体在传送带上先做匀速直线运动,后做匀加速直线运动,当物体与传送带相对静止后再次做匀速直线运动,选项B错误,C正确.高考模拟演练4.2017湖南五市十校联考 如图10-12所示,在光滑的水平面上有一足够长的质量为M=4 kg的长木板,在长木板右端有一质量为m=1 kg的小物块,长木板与小物块间动摩擦因数为=0.2,长木板与小物块均静止.现用F=14 N的水平恒力向右拉长木板,经时间t=1 s撤去水平恒力F.(g取10 m/s2)(1)在F的作用下,长木板的加速度为多大?(2)刚撤去F时,小物块离长木板右端多远?(3)最终长木板与小物块一同以

12、多大的速度匀速运动?(4)最终小物块离长木板右端多远?图10-12 高考模拟演练高考模拟演练教师备用习题1.(多选)2016江苏卷 如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面.若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中()A.桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B.鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C.若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大D.若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面教师备用习题教师备用习题教师备用习题2.2013安徽卷 如图所示,细线的一端系一质量为m的小球,另一端固定在倾角为的光滑斜面体顶端,细线与斜面平行.在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运

13、动的过程中,小球始终静止在斜面上,小球受到细线的拉力T和斜面的支持力FN分别为(重力加速度为g)()A.T=m(gsin+acos)FN=m(gcos-asin)B.T=m(gcos+asin)FN=m(gsin-acos)C.T=m(acos-gsin)FN=m(gcos+asin)D.T=m(asin-gcos)FN=m(gsin+acos)教师备用习题教师备用习题3.如图所示,质量为M=4 kg的木板A长L=1 m,静置在光滑水平地面上,其右端静置一质量为m=1 kg的小滑块B(可视为质点),它与木板A间的动摩擦因数=0.4.现用水平恒力F=28 N向右拉木板,使小滑块B能从木板A上滑下

14、来.木板A和小滑块B的加速度大小分别为aA、aB,速度大小分别为vA、vB,重力加速度g取10 m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则从开始运动到小滑块B滑下木板的过程中,下列图像正确的是()教师备用习题教师备用习题4.(多选)如图所示,旅客的行李通过安检的过程可以等效如下:质量为m的行李在水平传送带的左端由静止释放,传送带由电动机带动,始终保持以速度v=1 m/s匀速运动,传送带左、右两端的距离为2 m,行李与传送带间的动摩擦因数为=0.1.若乘客把行李放到传送带上的同时也以1 m/s的恒定速率平行于传送带运动到传送带的右端,则(g取10 m/s2)()A.乘客和行李同时到达传送带的右端B

15、.乘客提前0.5 s到达传送带的右端C.行李提前0.5 s到达传送带的右端D.若提高传送带的速度到足够大,行李到达传送带的右端的最短时间为2 s教师备用习题教师备用习题教师备用习题6.如图所示,原来静止在水平面上的长纸带上放有一个质量为m的小金属块A.金属块离纸带左端距离为d,与纸带间动摩擦因数为.现用力向右将纸带从金属块下面抽出,设纸带的加速过程极短,可认为一开始抽动纸带就做匀速运动.(重力加速度为g)(1)金属块刚开始运动时所受的摩擦力大小和方向.(2)为了能把纸带从金属块下面抽出,纸带的速度v应满足什么条件?教师备用习题教师备用习题7.2016江苏清江中学月考 足够长光滑斜面BC的倾角=

16、53,小物块与水平面间的动摩擦因数为0.5,水平面与斜面之间B点由一小段圆弧连接,一质量m=2 kg的小物块静止于A点,现在AB段对小物块施加与水平方向成=53的恒力F作用,如图甲所示,小物块在AB段运动的速度时间图像如图乙所示,到达B点迅速撤去恒力F,已知sin 53=0.8,cos 53=0.6,g取10 m/s2,求:(1)小物块所受的恒力F的大小.(2)小物块从B点沿斜面向上运动,到返回B点所用时间.(3)小物块能否返回A点?若能,计算小物块通过A点时的速度,若不能,计算小物块停止运动时距离B点的距离.教师备用习题教师备用习题教师备用习题8.2018安徽十校联盟摸底 如图所示,水平地面上固定一倾角为=37的光滑斜面,一长为L1=0.18 m的木板锁定在斜面上,木板的上端到斜面顶端的距离为L2=0.2 m,绕过斜面顶端光滑定滑轮的一根轻绳一端连接在板的上端,另一端悬吊物块Q,木板与滑轮间的轻绳与斜面平行,物块Q离地面足够高.现在长木板的上端由静止释放一可视为质点的物块P,同时解除对长木板的锁定,结果物块P沿木板下滑而长木板仍保持静止.已知P的质量为m,Q的质量为2m,长木板的质量为3m,重力加速度g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8,求:(1)物块P与木板间的动摩擦因数;(2)从释放物块P到长木板的上端滑到斜面顶端所需时间.教师备用习题教师备用习题