本章复习与测试优质课一等奖教案

物理必修一 牛顿第二定律

两类动力学问题

考点1

用牛顿第二定律求解瞬时加速度

(多选)如图所示，A、B球的质量相等，弹簧的质量不计，倾角为θ的斜面光滑，系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，在细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是(

)

A．两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为gsin θ

B．B球的受力情况未变，瞬时加速度为零

C．A球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2gsin θ

D．弹簧有收缩的趋势，B球的瞬时加速度向上，A球的瞬时加速度向下，瞬时加速度都不为零

突破训练

1．(单选)“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳．质量为m的小明如图静止悬挂时两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小明右侧橡皮绳在腰间断裂，则小明此时(

) A．加速度为零

B．加速度a＝g，沿原断裂绳的方向斜向下

C．加速度a＝g，沿未断裂绳的方向斜向上

D．加速度a＝g，方向竖直向下

考点2

动力学两类基本问题

如图所示，木块的质量m＝2 kg，与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，木块在拉力F＝10 N作用下，在水平地面上从静止开始向右运动，运动5.2 m后撤去外力F.已知力F与水平方向的夹角θ＝37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2)．求：

(1)撤去外力前，木块受到的摩擦力大小；

(2)刚撤去外力时，木块运动的速度；

(3)撤去外力后，木块还能滑行的距离为多少？

突破训练

2．(2012·高考上海卷) 如图，将质量m＝0.1 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．环与杆间的动摩擦因数μ＝0.8.对环施加一位于竖直平面内斜向上、与杆的夹角θ＝53°的拉力F，使圆环以a＝4.4 m/s2的加速度沿杆运动，求F的大小．(取sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，g＝10 m/s2)

1

考点3

动力学图象问题

如图甲所示，光滑水平面上的O处有一质量为m＝2 kg的物体．物体同时受到两个水平力的作用，F1＝4 N，方向向右，F2的方向向左，大小如图乙所示．物体从静止开始运动，此时开始计时．问：

(1)当t＝0.5 s时物体的加速度多大？

(2)物体在t＝0至t＝2 s内何时物体的加速度最大？最大值为多少？

(3)物体在t＝0至t＝2 s内何时物体的速度最大？最大值为多少？

突破训练

3．(单选)用与斜面平行的力F拉着物体在倾角为θ的光滑斜面上运动，如改变拉力F的大小，物体的加速度随外力F变化的图象如图所示，已知外力F沿斜面向上，重力加速度g取10 m/s2.请根据图象中所提供的信息计算出斜面的倾角和物体的质量分别是(

) A．30°和2 kg

B．60°和3 kg C．30°和3 kg

D．60°和2 kg

思维建模

传送带模型中的动力学问题

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突破训练

4．传送带与水平面夹角为37°，皮带以12 m/s的速率沿顺时针方向转动，如图所示．今在传送带上端A处无初速度地放上一个质量为m的小物块，它与传送带间的动摩擦因数为0.75，若传送带A到B的长度为24 m，g取10 m/s2，则小物块从A运动到B的时间为多少？

高效演练：

一

高考题组

1．(单选)(2013·高考新课标全国卷Ⅱ)一物块静止在粗糙的水平桌面上．从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用．假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小．能正确描述F与a之间的关系的图象是(

)

2．(单选)(2012·高考安徽卷)如图所示，放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F，则(

) A．物块可能匀速下滑

B．物块仍以加速度a匀加速下滑

C．物块将以大于a的加速度匀加速下滑

D．物块将以小于a的加速度匀加速下滑

3．(单选)(2010·高考福建卷)质量为2 kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等．从t＝0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间2t的变化规律如图所示．重力加速度g取10 m/s，则物体在t＝0至t＝12 s这段时间的位移大小为(

) A．18 m

B．54 m C．72 m

D．198 m 二

模拟题组

4．(单选)如图所示，A、B两小球分别连在轻线两端，B球另一端与弹簧相连，弹簧固定在倾角为30°的光滑斜面顶端．A、B两小球的质量分别为mA、mB，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B两球的加速度大小分别为(

) ggA．都等于

B.和0 22gmAgmAggC.和·

D.·和

2mB2mB225．(单选)一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行．现将一个木炭包无初速地放在传送带的最左端，木炭包将会在传送带上留下一段黑色的径迹．下列说法中正确的是(

) A．黑色的径迹将出现在木炭包的左侧

B．木炭包的质量越大，径迹的长度越短

C．传送带运动的速度越大，径迹的长度越短

D．木炭包与传送带间动摩擦因数越大，径迹的长度越短

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三

选做题

6．(多选)利用如图甲所示的装置测量滑块和滑板间的动摩擦因数，将质量为M的滑块A放在倾斜滑板B上，C为位移传感器，它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示出滑块A的速度－时间(v－t)图象．先给滑块A一个沿滑板B向上的初速度，得到的v－t图象如图乙所示，则(

) A．滑块A上滑时加速度的大小为8 m/s2

B．滑块A下滑时加速度的大小为8 m/s2

C．滑块与滑板之间的动摩擦因数μ＝0.25 D．滑块A上滑时运动的位移为2 m

课后达标

一、单项选择题

1．雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气对其阻力随雨滴下落速度的增大而增大，如图所示的图象能正确反映雨滴下落运动情况的是(

)

2．如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为20 N、完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1 kg的物块，在水平地面上，当小车做匀速直线运动时，两弹簧测力计的示数均为10 N，当小车做匀加速直线运动时，弹簧测力计甲的示数为8 N，这时小车运动的加速度大小是(

) A．2 m/s2

B．4 m/s2

C．6 m/s2

D．8 m/s2

3．如图所示，车内绳AB与绳BC拴住一球，BC水平，车由原来的静止状态变为向右加速直线运动，小球仍处于图中所示的位置，则(

) A．AB绳、BC绳拉力都变大

B．AB绳拉力变大，BC绳拉力变小

C．AB绳拉力变大，BC绳拉力不变

D．AB绳拉力不变，BC绳拉力变大

4．如图所示，光滑水平面上，A、B两物体用轻弹簧连接在一起，A、B的质量分别为m1、m2，在拉力F作用下，A、B共同做匀加速直线运动，加速度大小为a，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度大小为a1和a2，则(

) A．a1＝0，a2＝0 m2B．a1＝a，a2＝a

m1＋m2m1m2C．a1＝a，a2＝a

m1＋m2m1＋m2m1D．a1＝a，a2＝a

m25. 2013年11月17日，德国乒乓球公开赛在柏林落幕．中国夺得男、女单打和女子双打3项冠军．假设运动员在训练中手持乒乓球拍托球沿水平面做匀加速跑动，球拍与球保持相对静止且球拍平面和水平面之间夹角为θ.设球拍和球质量分别为M、m，不计球拍和球之间摩擦，不计空气阻力，则(

) A．运动员的加速度大小为gsin θ

B．球拍对球的作用力大小为mgcos θ

C．运动员对球拍的作用力大小为(M＋m)g/cos θ

D．运动员对地面的作用力方向竖直向下

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6．在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m1的木块，木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接，弹簧的劲度系数为k.在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m2的小球．某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ，在这段时间内木块与车厢保持相对静止，如图所示．不计木块与车厢底部的摩擦力，则在这段时间内弹簧的(

) m1gm1gA．伸长量为tan θ

B．压缩量为tan θ

kkm1gm1gC．伸长量为

D．压缩量为

ktan

θktan

θ二、多项选择题

7．如图所示，一木块在光滑水平面上受一恒力F作用，前方固定一足够长的弹簧，则当木块接触弹簧后，(

) A．木块立即做减速运动

B．木块在一段时间内速度仍可增大

C．当F等于弹簧弹力时，木块速度最大

D．弹簧压缩量最大时，木块加速度为零

8．如图所示，质量为m＝1 kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3，当物体运动的速度为10 m/s时，给物体施加一个与速度方向相反的大小为F＝2 N的恒力，在此恒力作用下(取g＝10 m/s2)(

) A．物体经10 s速度减为零

B．物体经2 s速度减为零

C．物体速度减为零后将保持静止

D．物体速度减为零后将向右运动

三、非选择题

9．质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v－t图象如图所示．g取10 m/s2，求：

(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ；

(2)水平推力F的大小；

(3)0～10 s内物体运动位移的大小．

10．如图所示，水平传送带AB长L＝10 m，向右匀速运动的速度v0＝4 m/s，一质量为1 kg的小物块(可视为质点)以v1＝6 m/s的初速度从传送带右端B点冲上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.4，g取10 m/s2.求：

(1)物块相对地面向左运动的最大距离；

(2)物块从B点冲上传送带到再次回到B点所用的时间．

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11.如图所示，质量M＝8 kg的小车B放在光滑的水平面上，在小车右端加一个水平向右的恒力F＝8 N．当小车向右运动的速度达到v0＝1.5 m/s时，在小车右端轻轻地放上一个大小不计、质量m＝2 kg的小物块A，物块与小车间的动摩擦因数为μ＝0.2，小车足够长，g＝10 m/s2.求从A放上小车经过t＝1.5 s后A的位移大小

．

12.如图甲所示，木板OA可绕轴O在竖直平面内转动，某研究小组利用此装置探究物块在方向始终平行于斜面且指向A端、大小为F＝8 N的力作用下的加速度与斜面倾角的关系．已知物块的质量m＝1 kg，通过DIS实验，得到如图乙所示的加速度与斜面倾角的关系图线．若物块与木板间的动摩擦因数μ＝0.2，假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑2动摩擦力，g取10 m/s. (1)图乙中图线与纵轴交点的纵坐标a0是多大？

(2)若图乙中图线与θ轴交点的横坐标分别为θ1和θ2，当斜面倾角处于这两个角度时摩擦力指向何方？说明在斜面倾角处于θ1和θ2之间时物块的运动状态．

(3)如果木板长L＝2 m，倾角为37°，物块在力F的作用下由O点开始运动，为保证物块不冲出木板顶端，力F最多作用多长时间？(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

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