人教高考物理一轮复习学案 3.3 牛顿运动定律的综合运用 有解析.doc

【备考2022】高考物理一轮复****学案
3.3 牛顿运动定律的综合运用
知识框架
一，解决两类动力学问题的基本方法
以加速度a为“桥梁”，由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解，具体逻辑关系如下：
核心素养
1．x-t图象的理解
核心素养一　动力学两类基本问题
求解两类问题的思路，可用下面的框图来表示：
　典例精讲
1．如图所示，用力F拉A、B、C三个物体在光滑水平面上运动，现在中间的B物体上加一块橡皮泥，它和中间的物体一起运动，且原拉力F不变，那么加上物体以后，两段绳的拉力Ta和Tb的变化情况是(　　)
A．Ta增大 B．Tb增大
C．Ta减小 D．Tb减小
解析：设最左边的物体质量为m，最右边的物体质量为m′，整体质量为M，整体的加速度a＝，对最左边的物体分析，Tb＝ma＝，对最右边的物体分析，有F－Ta＝m′a，解得Ta＝F－.在中间物体上加上一个小物体，则整体的加速度a减小，因为m、m′不变，所以Tb减小，Ta增大，A、D正确．
答案：AD
2．如图所示，质量均为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于mg的恒力F向上拉B，运动距离h时，B与A分离．下列说法正确的是(　　)
A．B和A刚分离时，弹簧长度等于原长
B．B和A刚分离时，它们的加速度为g
C．弹簧的劲度系数等于
D．在B与A分离之前，它们做匀加速直线运动
解析：A、B分离前，A、B共同做加速运动，由于F是恒力，而弹力是变力，故A、B做变加速直线运动，当两物体要分离时，FAB＝0.
对B：F－mg＝ma，
对A：kx－mg＝ma.
即F＝kx时，A、B分离，此时弹簧处于压缩状态．
设用恒力F拉B前弹簧压缩量为x0，
有2mg＝kx0，h＝x0－x，F＝mg，
解以上各式得a＝0，k＝.综上所述，只有选项C正确．
答案：C
过关训练
一、解答题
1．如图所示，质量m=4.0kg的物体与地面的动摩擦因数μ=0.50．物体在与地面成θ=370的恒力F作用下，由静止开始运动，运动0.20s撤去F，又经过0.40s物体刚好停下。（sin370=0.60，g=10m/s2）求
（1）撤去F后物体运动过程中加速度的大小；
（2）撤去F时物体的速度；
（3）F的大小。
2．在抗击新冠疫情过程中，智能送餐机器人发挥了重要的作用。如图所示，某次送餐机器人给远处的顾客上菜，要求全程餐盘保持水平，菜碗不能相对餐盘移动。已知，菜碗与餐盘之间的动摩擦因数为0.25，机器人上菜最大速度为。机器人加速、减速运动过程中看成匀变速直线运动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取。求：
(1)机器人的最大加速度；
(2)机器人上菜所用的最短时间。
3．在我国东北寒冷的冬季，狗拉雪橇是人们出行的常见交通工具，如图所示，一质量为30kg的小孩坐在10.6kg的钢制滑板上，狗通过轻绳与水平方向成37°斜向上的拉力拉雪橇以4m/s的速度匀速前进，雪橇与水平冰道间的动摩擦因数为0.02，(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)求：
（1）狗要用多大的力才能够拉雪橇匀速前进．
（2）某时刻，拉雪橇的绳子突然断裂，人仍然能始终安全坐在雪橇上沿直线运动，则人和雪橇要经过多长时间才能停下来．
4．质量为5 kg的物体,从离地面36 m高处,由静止开始匀加速下落,经3 s落地,(g取10 m/s2)求:
（1）物体落地速度的大小．
（2）物体下落的加速度的大小．
（3）下落过程中物体所受阻力的大小．
5．2020年6月21日，时速600公里的高速磁浮试验样车在上海同济大学成功试跑，标志着我国高速磁浮交通系统研发取得重大突破！某次试跑时，质量为5.0×104kg的样车从车站由静止开始做匀加速直线运动，前进4.8×10
3m时速度达到120m/s。（取）
(1)求样车加速过程中加速度的大小。
(2)当速度为100 m/s时，样车所受阻力的大小为车重的0.15倍，求样车此时受牵引力的大小。
6．如图所示，光滑水平桌面上有一个静止的物体，质量是700g，在1.4N的水平恒力作用下开始运动，求：
(1)物体的加速度a的大小；
(2)5s末物体的速度v的大小。
考题预测
1．如图所示，粗糙的地面上放着一个质量M＝1.5 kg的斜面体，斜面部分光滑，底面与地面的动摩擦因数μ＝0.2，倾角θ＝37°，在固定在斜面的挡板上用轻质弹簧连接一质量m＝0.5 kg的小球，弹簧劲度系数k＝200 N/m，现给斜面施加一水平