2014屆高三物理二輪復(fù)習(xí)專題三
考試范圍：牛頓運(yùn)動(dòng)定律、牛頓定律的應(yīng)用；超重和失重
13．選擇題（本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，有的有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。）
5．“扳手腕”是中學(xué)生課余非常喜愛的一項(xiàng)游戲。如右圖，甲、乙兩同學(xué)正在進(jìn)行“扳手腕”游戲，下列關(guān)于他們的手之間的力，說法正確的是 （ ）
A．甲扳贏了乙，是因?yàn)榧资謱?duì)乙手的作用力大于乙手對(duì)甲手的作用力
B．只有當(dāng)甲乙僵持不分勝負(fù)時(shí)，甲手對(duì)乙手的作用力才等于乙手對(duì)甲手的作用力
C．甲、乙比賽對(duì)抗時(shí)，無法比較甲手對(duì)乙手的作用力和乙手對(duì)甲手的作用力的大小關(guān)系
D．無論誰勝誰負(fù)，甲手對(duì)乙手的作用力大小等于乙手對(duì)甲手的作用力大小
2．在一次學(xué)校田徑運(yùn)動(dòng)會(huì)上，小明同學(xué)以背越式成功地跳過了1.90米的高度，打破校運(yùn)會(huì)記錄，如右圖。若忽略空氣阻力，g取10m/s2。則下列說法正確的是 （ ）
A．小明下降過程中處于失重狀態(tài)
B．小明起跳以后在上升過程中處于超重狀態(tài)
C．小明起跳時(shí)地面對(duì)他的支持力大于他的重力
D．小明起跳以后在下降過程中重力消失了
3．據(jù)《新消息》報(bào)道，在北塔公園門前，李師傅用牙齒死死咬住長(zhǎng)繩的一端，將停放著的一輛卡車緩慢拉動(dòng)。小華同學(xué)看完表演后做了如下思考，其中正確的是 （ ）
A．李師傅選擇斜向上拉可以減少車對(duì)地面的正壓力，從而減少車與地面間的摩擦力
B．若將繩系在車頂斜向下拉，要拉動(dòng)汽車將更容易
C．車被拉動(dòng)的過程中，繩對(duì)車的拉力大于車對(duì)繩的拉力
D．當(dāng)車由靜止被拉動(dòng)時(shí)，繩對(duì)車的拉力大于車受到的摩擦阻力
4．如右圖所示，物塊A放在傾斜的木板上，木板的傾角α為30°和45°時(shí)物塊所受摩擦力的大小恰好相同，則（ ）
A．物塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5
B．物塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
C．木板的傾角α為45°時(shí)物塊可能在斜面上做勻速運(yùn)動(dòng)
D．木板的傾角α為45°時(shí)物塊的加速等于
5．一皮帶傳送裝置如右圖所示，皮帶的速度v足夠大，輕彈簧一端固定，另一端連接一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊，已知滑塊與皮帶之間存在摩擦，當(dāng)滑塊放在皮帶上時(shí)，彈簧的軸線恰好水平，若滑塊放到皮帶的瞬間，滑塊的速度為零，且彈簧正好處于自由長(zhǎng)度，則當(dāng)彈簧從自由長(zhǎng)度到第一次達(dá)最長(zhǎng)這一過程中，物體的速度和加速度變化的情況是 （ ）
A．速度增大，加速度增大
B．速度增大，加速度減小
C．速度先增大后減小，加速度先增大后減小
D．速度先增大后減小，加速度先減小后增大
6．如右圖所示，A、B兩人用安全帶連接在一起，從飛機(jī)上跳下進(jìn)行雙人跳傘運(yùn)動(dòng)，最后安全著陸，降落傘未打開時(shí)不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的是 （ ）
A．在降落傘未打開的下降過程中，安全帶的作用力一定為零
B．在降落傘未打開的下降過程中，安全帶的作用力大于B的重力
C．在降落傘打開后的下降過程中，安全帶的作用力等于B的重力
D．在降落傘打開后的下降過程中，安全帶的作用力大于B的重力
7．在探究超重和失重規(guī)律時(shí)，某體重為G的同學(xué)站在一壓力傳感器上完成一次下蹲動(dòng)作。傳感器和計(jì)算機(jī)相連，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后得到壓力F隨時(shí)間t變化的圖象，則下列圖象中可能正確的是 （ ）
ABCD
8．如右圖所示，兩塊水平放在一起的物塊a和b，質(zhì)量分別為ma和mb，放在水平的光滑桌面上，現(xiàn)同時(shí)施給它們方向如圖所示的推力Fa和拉力Fb，已知Fa＞Fb，則a對(duì)b的作用力 （ ）
A．必為推力
B．必為拉力
C．大小為
D．大小可能為零
9．傾角為30°的長(zhǎng)斜坡上有C、O、B三點(diǎn)，CO=OB=10m，在O點(diǎn)豎直的固定一長(zhǎng)10m的直桿AO。A端與C點(diǎn)、坡底B點(diǎn)間各連有一光滑的鋼繩，且各穿有一鋼球（視為質(zhì)點(diǎn)），將兩球從A點(diǎn)由靜止開始、同時(shí)分別沿兩鋼繩滑到鋼繩末端，如右圖所示，則小球在鋼繩上滑行的時(shí)間tAC和tAB分別為（取g=10m/s2） （ ）
A．2s和2s
B． 和2s
C． 和4s
D．4s和
10．如下圖，穿在水平直桿上質(zhì)量為m的小球開始時(shí)靜止�，F(xiàn)對(duì)小球沿桿方向施加恒力F0，垂直于桿方向施加豎直向上的力F，且F的大小始終與小球的速度成正比，即F=kv（圖中未標(biāo)出）。已知小球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，小球運(yùn)動(dòng)過程中未從桿上脫落，且F0＞μmg。下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)中的速度?時(shí)間圖象正確的是 （ ）
A B C D
二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共20分。）
11．（8分）某實(shí)驗(yàn)小組利用如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究當(dāng)合外力一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系。
（1）實(shí)驗(yàn)前用刻度尺測(cè)出兩個(gè)光電門中心之間的距離s，并測(cè)得遮光條的寬度d。該實(shí)驗(yàn)小組在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從圖所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器可以讀出遮光條通過光電門1的時(shí)間Δt1，遮光條通過光電門2的時(shí)間Δt2，則滑塊經(jīng)過光電門1時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式v1= ，滑塊經(jīng)過光電門2時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式v2= ，則滑塊的加速度的表達(dá)式a= 。（以上表達(dá)式均用直接測(cè)量的物理量的字母表示）。
（2）在本次實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)小組通過改變滑塊質(zhì)量做了6組實(shí)驗(yàn)，得到如下表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456
質(zhì)量m(g)250300350400500800
加速度a( m/s2 )2.021.651.431.251.000.63
通過計(jì)算分析上表數(shù)據(jù)后，得出的結(jié)論是在合外力不變的情況下，物體運(yùn)動(dòng)的加速度跟物體的質(zhì)量成反比，如果想通過圖象法進(jìn)一步確認(rèn)自己的結(jié)論，須建立 （填a?m或a? ）坐標(biāo)系，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖，如果圖線是一條 ，就可確認(rèn)上述結(jié)論。
12．（12分）物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。實(shí)驗(yàn)裝置如右圖，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz。開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，在紙帶上打出一系列小點(diǎn)。
（1）下圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如下圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a＝ （保留三位有效數(shù)字）。
（2）為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的有 。（填入所選物理量前的字母）
A．木板的長(zhǎng)度lB．木板的質(zhì)量m1C．滑塊的質(zhì)量m2
D．托盤和砝碼的總質(zhì)量m3E．滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t
（3）滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝ （用被測(cè)物理量的字母表示，重力加速度為g）。與真實(shí)值相比，測(cè)量的動(dòng)摩擦因數(shù) （填“偏大”或“偏小”）。寫出支持你的看法的一個(gè)論據(jù)： 。
三、計(jì)算題（本題共4小題，共40分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫最后答案的不給分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值的單位。）
13．（8分）許多汽車司機(jī)喜歡在駕駛室懸掛一些祝�！捌桨病钡男」に嚻�。如下圖所示，沿水平方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的車廂中，懸掛小工藝品的懸線偏離豎直方向37°角，球和車廂相對(duì)靜止，球的質(zhì)量為1kg。（g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）
（1）求車廂運(yùn)動(dòng)的加速度，并說明車廂的運(yùn)動(dòng)情況；
（2）求懸線對(duì)球的拉力。
14．（10分）如下圖所示，質(zhì)量為40.0kg的雪橇（包括人）在與水平方向成37°角、大小為200N的拉力F作用下，沿水平面由靜止開始運(yùn)動(dòng)，雪橇與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.20；取g=10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6。
（1）求雪橇的加速度大小；
（2）經(jīng)過2s撤去F，再經(jīng)過3s時(shí)雪橇的速度多大？
（3）雪橇在5s內(nèi)的位移多大？
15．（10分）如下圖所示，水平地面上放有質(zhì)量均為m=1kg的物塊A和B，兩者之間的距離為l=0.75m。A、B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1=0.4、μ2=0.1。現(xiàn)使A獲得初速度v0向B運(yùn)動(dòng)，同時(shí)對(duì)B施加一個(gè)方向水平向右的力F=3N，使B由靜止開始運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過一段時(shí)間，A恰好追上B。g取10m/s2。求：
（1）B運(yùn)動(dòng)的加速度大小aB；
一、A的初速度的大小v0。
16．（12分）下圖為倉(cāng)庫(kù)中常用的皮帶傳輸裝置示意圖，它由兩臺(tái)皮帶傳送機(jī)組成，一臺(tái)水平傳送，A、B兩端相距3m，另一臺(tái)傾斜，傳送帶與地面的傾角θ=37°，C、D兩端相距4.45m，B、C相距很近。水平部分AB以5m/s的速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。將質(zhì)量為10kg的一袋大米放在A端，到達(dá)B端后，速度大小不變地傳到傾斜的CD部分，米袋與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5。試求：
（1）若CD部分傳送帶不運(yùn)轉(zhuǎn)，求米袋沿傳送帶所能上升的最大距離；
（2）若要米袋能被送到D端，求CD部分順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)的速度應(yīng)滿足的條件及米袋從C 端到D 端所用時(shí)間的取值范圍。
專題三答案與解析
1．【命題立意】本題以“扳手腕”游戲立意，主要考查對(duì)牛頓第三定律的理解。
【思路點(diǎn)撥】解答本題需要注意以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：（1）什么是作用力與反作用力？（2）作用力與反作用力的大小關(guān)系？
【答案】D【解析】甲手對(duì)乙手的作用力和乙手對(duì)甲手的作用力是一對(duì)作用力與反作用力，大小總是相等的。
2．【命題立意】本題以跳高為背景命題，主要考查超重與失重現(xiàn)象。
【思路點(diǎn)撥】解答本題需要注意以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：（1）什么叫超重與失重？超重與失重時(shí)物體的重力變化了嗎？（2）如何判定物體處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài)？
【答案】AC【解析】小明起跳和落在軟墊上減速，加速度向上，處于超重狀態(tài)；在空中時(shí)，無論是上升，還是下降，都處于完全失重狀態(tài)，但重力不會(huì)改變，則AC 正確。
3．【命題立意】本題以繩拉汽車為背景，以力之間的關(guān)系為選項(xiàng)，
主要考查牛頓第二、三定律。
【思路點(diǎn)撥】解答本題需要注意以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：（1）汽車受到幾個(gè)力的作用？斜向上的拉力的作用效果是什么？（2）汽車受到的幾個(gè)力之間有何關(guān)系？力的大小與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)嗎？（3）根據(jù)什么規(guī)律比較繩對(duì)車的拉力與車對(duì)繩的拉力？車受到的摩擦阻力的大小關(guān)系是什么？
【答案】AD【解析】李師傅斜向上拉車的力可以分解成豎直向上和水平向前的兩個(gè)分力，豎直向上的分力將減少車對(duì)地面的正壓力，從而減少車與地面間的滑動(dòng)摩擦力，則A對(duì)；若將繩系在車頂斜向下拉，車對(duì)地面的正壓力增大，摩擦力增大，拉動(dòng)汽車將更不容易，則B錯(cuò)；繩對(duì)車的拉力與車對(duì)繩的拉力是作用力與反作用力，大小相等，則C錯(cuò)；若車由靜止被拉動(dòng)，繩的拉力在水平方向的分力大于車受到的摩擦阻力，繩的拉力大于車受到的摩擦阻力，則D正確。
4．【命題立意】本題以物體在斜面上的運(yùn)動(dòng)為背景命題，主要考查物理過程分析及牛頓運(yùn)動(dòng)定律。
【思路點(diǎn)撥】解答本題需要注意以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：（1）為什么木板的傾角α為30°和45°時(shí)物塊所受摩擦力的大小恰好相同？（2）木板的傾角α為45°時(shí)物塊做什么運(yùn)動(dòng)由什么決定？
【答案】BD【解析】據(jù)題意傾角為30°時(shí)應(yīng)為靜摩擦，傾角為45°時(shí)應(yīng)為滑動(dòng)摩擦，由mgsin30°=μmgcos45°�？傻脛�(dòng)摩擦因數(shù)為 ，B正確。木板的傾角α為45°時(shí)重力沿斜面向下的分力大于滑動(dòng)摩擦力，物體加速下滑，由牛頓第二定律得D正確。
5．【命題立意】本題以加速度和速度設(shè)置選項(xiàng)，主要考查牛頓第二定律、力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。
【思路點(diǎn)撥】解答本題需要注意以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：（1）滑塊受到幾個(gè)力的作用？摩擦力的大小和方向怎樣？（2）滑塊的合力怎樣變化，加速度怎樣變化？（3）怎樣分析速度的大��？
【答案】D【解析】滑塊在水平方向受向左的滑動(dòng)摩擦力Ff和彈簧向右的拉力kx，合力F合=Ff-kx=ma，而x逐漸增大，所以加速度a先減小后反向增大，速度先增大后減小。
6．【命題立意】本題以安全帶的作用力的大小為選項(xiàng)，主要考查牛頓第二定律、整體法和隔離法。
【思路點(diǎn)撥】解答本題需要注意以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：（1）降落傘未打開時(shí)，整體的受力和加速度分別怎樣？（2）降落傘打開后，整體的受力和加速度分別怎樣？（3）分析安全帶的作用力，采用整體法，還是隔離法？
【答案】AD【解析】降落傘未打開時(shí)，整體做自由落體運(yùn)動(dòng)，處于完全失重狀態(tài)，安全帶的作用力為0，則A正確、B錯(cuò)誤；降落傘打開后，整體減速下降，加速度方向向上，對(duì)跳傘員B，由牛頓第二定律，安全帶的作用力大于B的重力，則C錯(cuò)誤、D正確。
7.【命題立意】本題以壓力F的圖象為選項(xiàng)，主要考查超重與失重。
【思路點(diǎn)撥】解答本題需要注意以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：（1）同學(xué)下蹲，運(yùn)動(dòng)過程可以分為幾個(gè)階段，其加速度方向分別怎樣？（2）在不同階段，分別處于什么狀態(tài)，是超重還是失重？
【答案】D【解析】由題意知同學(xué)下蹲，先向下加速運(yùn)動(dòng)，再向下減速到停止，加速度先向下，后向上，該同學(xué)先失重后超重，符合的有D。
8．【命題立意】本題以a對(duì)b的作用力的大小、方向?yàn)檫x項(xiàng)，主要考查整體法和隔離法在牛頓第二定律中的應(yīng)用。
【思路點(diǎn)撥】解答本題需要注意以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：（1）物塊a和b一起向哪邊運(yùn)動(dòng)，其加速度大小和方向分別怎樣？（2）分析物塊a和b，采用整體法，還是隔離法，研究對(duì)象是誰？（3）怎樣列出a對(duì)b的作用力的表達(dá)式，大小和方向分別怎樣？
【答案】CD【解析】以a、b為整體， ，以b為研究對(duì)象， ， ， 的正負(fù)決定FN的正負(fù)，ma、mb的大小不定，所以a對(duì)b的作用力可能為推力，也可能為拉力，CD項(xiàng)正確。
9．【命題立意】本題以斜面為載體，考查動(dòng)力學(xué)問題。
【思路點(diǎn)撥】解答本題需要注意以下幾個(gè)關(guān)鍵的知識(shí)點(diǎn)：（1）小球在鋼繩上做什么運(yùn)動(dòng)？（2）小球在鋼繩上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度和位移分別表示為多少？（3）怎樣通過加速度和位移研究運(yùn)動(dòng)時(shí)間？
【答案】A【解析】設(shè)CO為l，則BO=AO=CO=l，小球在鋼繩AC上滑行，加速度aAC=gsin30°，位移SAC=l，由 ，則tAC=2s；小球在鋼繩AB上滑行，加速度aAB=gsin60°，位移SAB= l，由 ，則tAB=2s。
10．【命題立意】本題考查了牛頓第二律的瞬時(shí)性、力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系、速度圖象等考點(diǎn)，是高考考查的熱點(diǎn)和重點(diǎn)，突出高考“考查物理學(xué)的主干知識(shí)”這一命題導(dǎo)向。以數(shù)學(xué)圖象形式命題，考查了應(yīng)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力和對(duì)物理過程的綜合分析能力等。
【思路點(diǎn)撥】解答本題需要注意以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：（1）小球受到幾個(gè)力的作用？支持力和摩擦力的大小和方向分別怎樣？（2）滑塊的合力怎樣變化，加速度怎樣變化？（3）怎樣分析速度的大��？
【答案】C【解析】剛開始運(yùn)動(dòng)，加速度 ，當(dāng)速度v增大，加速度增大，當(dāng)速度v增大到符合kv＞mg后，加速度 ，當(dāng)速度v增大，加速度減小，當(dāng)a2減小到0，做勻速運(yùn)動(dòng)，則圖象C正確。
11．【命題立意】本題以探究當(dāng)合外力一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系為主題，主要考查光電門的計(jì)時(shí)測(cè)速、圖象研究a?m關(guān)系。
【思路點(diǎn)撥】解答本題需要掌握以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：（1）滑塊經(jīng)過光電門1時(shí)的瞬時(shí)速度怎樣計(jì)算？（2）圖象法研究?jī)蓚�(gè)物理量的關(guān)系，圖象畫出來盡可能是什么？
【答案】（1）v1= （1分） v2= （1分） （2分） （2）a? （2分）通過原點(diǎn)的直線（2分）
【解析】（1）瞬時(shí)速度等于極短時(shí)間內(nèi)的平均速度，則v1= ，v2= ；由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，則 。
（2）圖象法研究?jī)蓚�(gè)物理量的關(guān)系，圖象畫出來盡可能是線性關(guān)系，應(yīng)畫a? 圖，所以a? 圖在理論上是一條通過原點(diǎn)的直線。
12．【命題立意】本題以測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為主題，主要考查了紙帶的處理、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等知識(shí)。
【思路點(diǎn)撥】解答本題需要注意以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：（1）通過紙帶計(jì)算加速度，涉及多組數(shù)據(jù)，往往采取什么方法？
（2）由牛頓第二定律研究動(dòng)摩擦因數(shù)，需要已知哪些物理量？（3）實(shí)驗(yàn)中存在哪些方面的誤差？
【答案】（1）0.495~0.497m/s2 之間均可 （3分）
（2）CD（4分）
（3） （3分）偏大（1分） 存在紙帶與限位孔之間的阻力等（1分）
【解析】（1）由逐差法，則a= 0.495m/s2。
14．由牛頓第二定律， ，則需要測(cè)定滑塊的質(zhì)量m2和托盤和砝碼的總質(zhì)量m3，則選CD。
15．（3）由（2）中等式可得μ= ，因存在紙帶與限位孔之間的阻力等，測(cè)量的動(dòng)摩擦因數(shù)偏大。
13．【命題立意】本題以汽車運(yùn)動(dòng)中的小工藝品為背景命題，主要考查力的合成、牛頓第二定律的簡(jiǎn)單計(jì)算。
【思路點(diǎn)撥】解答本題需要注意以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：（1）汽車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度方向怎樣？（2）汽車受到幾個(gè)力作用，合力的方向和大小分別怎樣？（3）怎樣求懸線對(duì)球的拉力？
【答案】（1）7.5m/s2 水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)或水平向左做勻減速直線運(yùn)動(dòng) （2）12.5N
【解析】（1）球和車廂相對(duì)靜止，它們的運(yùn)動(dòng)情況相同，由于對(duì)球的受力情況知道的較多，故應(yīng)以球?yàn)檠芯繉?duì)象。球受兩個(gè)力作用：重力mg和線的拉力FT，由球隨車一起沿水平方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故其加速度沿水平方向，合外力沿水平方向。（1分）
做出平行四邊形如下圖所示，由牛頓第二定律F合＝ma（2分）
可求得球的加速度為 7.5m/s2（1分）
加速度方向水平向右。（1分）
車廂可能水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，也可能水平向左做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。（1分）
（2）由圖可得，線對(duì)球的拉力大小為 N=12.5N。（2分）
14．【命題立意】本題以人拉雪橇為背景命題，主要考查力的正交分解法及牛頓運(yùn)動(dòng)定律在多過程運(yùn)動(dòng)問題中的應(yīng)用。
【思路點(diǎn)撥】解答本題需要注意以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：（1）前2s雪橇受到幾個(gè)力作用，合力的方向和大小分別怎樣，應(yīng)用什么方法研究？加速度是多少？（2）撤去F，雪橇受到幾個(gè)力作用，加速度的方向和大小分別怎樣？做什么運(yùn)動(dòng)？（3）雪橇在5s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)可以分成幾個(gè)階段，每段位移怎樣計(jì)算？
【答案】（1）2.6m/s2（2）0（3）11.96m
【解析】（1）對(duì)雪橇受力分析如下圖所示
據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律有：Fx-f= ma；N+Fy=mg（2分）
又：f=μN(yùn) ；Fx=Fcos37°；Fy=Fsin37°（1分）
故：a=Fcos37°－μ（mg－Fsin37°）m =2.6m/s2（1分）
（2）v2=at2=2.6×2m/s=5.2m/s撤去F后，據(jù)牛頓第二定律有：-μmg=ma′
故：a′=-μg=-0.20×10m/s2=-2.0m/s2（1分）
由于：t止=-v2 a′=2.6s<3s（1分）
則撤去F后，再經(jīng)3s，即5s末時(shí)雪橇速度為：v5 =0（1分）
（3）前2s內(nèi)雪橇位移：s1=0+v22 t2= 0+5.22×2m=5.2m（1分）
后3s內(nèi)雪橇的位移：s2=v2+02t止=5.2+02×2.6m=6.76m（1分）
雪橇5s內(nèi)位移：s=s1+s2=(5.2+6.76)m=11.96m（1分）
15．【命題立意】本題涉及兩個(gè)物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，主要考查追及相遇問題。
【思路點(diǎn)撥】解答本題需要注意以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：（1）物塊A和B分別受到幾個(gè)力作用，加速度的方向和大小分別怎樣？做什么運(yùn)動(dòng)？（2）A恰好追上B的臨界條件是什么？?jī)蓚�(gè)物體的位移、速度、時(shí)間關(guān)系如何？
【答案】（1）2m/s2（2）3m/s
【解析】（1）對(duì)B，由牛頓第二定律得： （2分）求得： （1分）
（2）設(shè)A經(jīng)過t時(shí)間追上B，對(duì)A，由牛頓第二定律得： （1分） （1分）
（1分） 恰好追上的條件為： （1分）
（1分） 代入數(shù)據(jù)解得： ， （1分）
16．【命題立意】本題以傳送帶為背景命題，主要考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用的第二類動(dòng)力學(xué)問題。
【思路點(diǎn)撥】解答本題需要注意以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：（1）米袋在AB上受到幾個(gè)力作用，加速度的方向和大小分別怎樣？做什么運(yùn)動(dòng)？（2）米袋進(jìn)入不運(yùn)轉(zhuǎn)CD 部分，受到幾個(gè)力作用，加速度的方向和大小分別怎樣？做什么運(yùn)動(dòng)？（3）CD部分順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)，米袋在CD上運(yùn)動(dòng)有哪幾個(gè)階段，最長(zhǎng)時(shí)間和最短時(shí)間分別是什么情況？
【答案（1）1.25m（2）
【解析】（1）米袋在AB上加速時(shí)的加速度 （1分）
米袋的速度達(dá)到v0=5m/s時(shí)，滑行的距離 ，
因此米袋在到達(dá)B點(diǎn)之前就有了與傳送帶相同的速度（1分）
設(shè)米袋在CD上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，由牛頓第二定律得： （1分）
代入數(shù)據(jù)得a=10m/s2（1分） 所以能滑上的最大距離 （1分）。
一、設(shè)CD部分運(yùn)轉(zhuǎn)速度為v1時(shí)米袋恰能到達(dá)D點(diǎn)（即米袋到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度恰好為零），則米袋速度減為v1之前的加速度為a1=-g(sinθ+μcosθ)=-10m/s2（1分）
米袋速度小于v1至減為零前的加速度為a2=-g(sinθ-μcosθ)=-2m/s（1分）
由 （1分）
解得v1=4m/s，即要把米袋送到D點(diǎn)，CD部分的速度vCD≥v1=4m/s（1分）
米袋恰能運(yùn)到D點(diǎn)所用時(shí)間最長(zhǎng)為： （1分）
若CD部分傳送帶的速度較大，使米袋沿CD上滑時(shí)所受摩擦力一直沿皮帶向上，則所用時(shí)間最短，此種情況米袋加速度一直為a2。由 得，tmax=1.16s（1分）
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