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.ppt

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 知能必备 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从底端向上滑去 此后该物体的v t图像可能是 图10 1 答案 ABD 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 2 1 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 2 tan 1D 只卸去部分沙子 车上还留有一部分沙子 应满足 2 1 tan 图10 2 答案 AC 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F1 F2 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 答案 AC 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 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 考点二滑块 长木板模型 知能必备 1 无水平外力F拉的情形 2 有水平外力F拉的情形 考向探究 例2如图10 4甲所示 长木板B固定在光滑水平面上 可看作质点的物体A静止在B的最左端 现用F 6N的水平力向右拉物体A A经过5s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1kg和4kg A B间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力 g取10m 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 答案 B 答案 BCD 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 知能必备 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 3m 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 6m 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10m 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 3m s冲上传送带到返回B点所用的时间t 图10 7 变式如图10 8所示 倾角为37 长为l 16m的传送带 转动速度为v 10m 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 5kg的物体 已知sin37 0 6 cos37 0 8 g取10m 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滑到底端B的时间 图10 8 答案 1 4s 2 2s 特别提醒 传送带模型的思维模板 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 答案 ACD 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 1kg和mB 5kg 放在静止于水平地面上的木板的两端 两者与木板间的动摩擦因数均为 1 0 5 木板的质量为m 4kg 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 3m 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10m 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 答案 1 1m s 2 1 9m 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 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 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 4kg的长木板 在长木板右端有一质量为m 1kg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 14N的水平恒力向右拉长木板 经时间t 1s撤去水平恒力F g取10m 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 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 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 3 如图所示 质量为M 4kg的木板A长L 1m 静置在光滑水平地面上 其右端静置一质量为m 1kg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 28N向右拉木板 使小滑块B能从木板A上滑下来 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10m 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 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 1m s匀速运动 传送带左 右两端的距离为2m 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1m s的恒定速率平行于传送带运动到传送带的右端 则 g取10m s2 A 乘客和行李同时到达传送带的右端B 乘客提前0 5s到达传送带的右端C 行李提前0 5s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2s 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 7 2016 江苏清江中学月考 足够长光滑斜面BC的倾角 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 2kg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sin53 0 8 cos53 0 6 g取10m 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 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 18m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 2m 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10m s2 sin37 0 6 cos37 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