人教版高中物理必修一讲义资料，复习补习资料：45牛顿运动定律与物体的平衡复习与巩固(补充练习—提高)

牛顿定律的复习与巩固
【学习目标】
1、知道瞬时加速度的计算方法。
2、知道利用整体法和隔离法分析连接体问题。
　　3、知道临界法、程序法、假设法在牛顿定律中的应用。
　　4、学会利用图象处理动力学问题的方法。
【知识网络】
【巩固练习】
一、选择题：
1、（2019 沧州市泊头二中高三模拟）如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，下列叙述中正确的是（ ）
/
A．小球的速度先减少后变大
B．小球的加速度先减少后增大
C．小球的加速度先增大后减少
D．小球在该过程的位移中点处速度最大
　　2、质点所受的力F随时间变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上，已知t＝0时质点的速度为零，在图所示的t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点的速率最大 (　　 )
A、t1　　　　B、t2　　 　　C、t3　　　　D、t4
/
　　3、在光滑的水平面上，有一个物体同时受到两个水平力F1和F2作用，在第1s内保持静止。若两个力F1和F2随时间变化如图示，则下列说法正确的是 (　　　 )
　　A、在第2s内，物体做匀加速运动，加速度的大小恒定，速度均匀增大
　　B、在第3s内，物体做变加速运动，加速度均匀减小，速度逐渐减小
　　C、在第5s内，物体做变加速运动，加速度均匀减小，速度逐渐增大
　　D、在第5s末，物体的加速度与速度均为零
/
　　4、如图所示，放在水平光滑平面上的物体A和B，质量分别为M和m，水平恒力F作用在A上，A、B间的作用力为F1；水平恒力F作用在B上，A、B间作用为F2，则 ( )
　　A、F1＋F2＝F 　　　　　B、F1＝F2
　　C、/ 　　　　　　D、/
/
　　5、重物A和小车B的重力分别为GA和GB，用跨过定滑轮的细线将它们连接起来，如图所示，已知GA＞GB，不计一切摩擦。则细线对小车B的拉力T的大小是 ( 　　　)
　　A、T＝GA　　　　B、GA＞T 　　　　C、GA＜T 　　　D、当GB＞＞GA时，T约等于GA
　　/
6、如图所示，一个箱子放在水平面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆在上套着一个环，箱和杆的 质量为M，环的质量为m，已知环沿杆加速下滑，环与杆的摩擦力的大小为f，则此时箱对地面的压力 (　　　　 )
　　A、等于Mg　　　　　　 B、等于(M＋m)g
　　C、等于Mg＋f　　　　　D、等于(M＋m)g－f
　　 /
7、（2019 枣庄市期末考）如图所示，质量为m1的足够长木板静止在水平面上，其上放一质量为m2的物块．物块与木板的接触面是光滑的．t=0时刻起，给木块施加一水平恒力F． 分别用a1、a2和v1、v2表示木板、物块的加速度和速度大小，图中符合运动情况的是（ ）
/
A． / B． / C． / D． /
8、（2019 枣庄市期末考）A、B两球的质量均为m，两球之间用轻弹簧相连，放在光滑的水平地面上，A球左侧靠墙．弹簧原长为L0，用恒力F向左推B球使弹簧压缩，如图所示，整个系统处于静止状态，此时弹簧长为L．下列说法正确的是（ ）
/
A． 弹簧的劲度系数为
B． 弹簧的劲度系数为
C． 若突然将力F撤去，撤去瞬间，A、B两球的加速度均为0
D． 若突然将力F撤去，撤去瞬间，A球的加速度为0，B球的加速度大小为
二、填空题：
1、如图所示，质量2m的物块A与水平地面成的摩擦可忽略不计，质量为m的物块B与地面的动摩擦因数为μ，在已知水平推力F作用下，A、B作加速运动，则A对B的作用为　　　　。
　　/
　　2、如图所示，一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处。细线的另一端拴一质量为m的小球，当滑块至少以a＝　　　　向左运动时，小球对滑块的压力等于零，当滑块以a＝2g的加速度向左运动时，线中拉力T＝　　　　。
/
三、计算题：
1、物体以大小不变的初速度v0沿木板滑动。若木板倾角θ不同。物体能上滑的距离s也不同，图示是得出的s—θ图像．求图中最低点P的坐标。(取10m/s2)
　　 /
　　
2、（2019 枣庄市期末考）如图，足够长的斜面倾角θ=37°．一个物体以的初速度从斜面A点处沿斜面向上运动．物体与斜面间的动摩擦因数为．已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）物体沿斜面上滑时的加速度大小；
（2）物体沿斜面上滑的最大距离；
（3）物体沿斜面到达最高点后返回下滑时的加速度大小；
（4）物体从A点出发到再次回到A点运动的总时间．
/
　　3、如图所示，有一块木板静止在光滑且足够长的水平面上，木板质量为M＝4kg，长为L＝1.4m；木板右端放着一小滑块，小滑块质量为m＝1kg，其尺寸远小于L。小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ＝0.4(g＝l0m/s2)。
　　(1)现用恒力F作用在木板M上，为了使得m能从M上面滑落下来，问：F大小的范围是什么?
(2)其他条件不变，若恒力F=22.8N，且始终作用在M上，最终使得m能从M上面滑落下来。问：m在M上面滑动的时间是多大。
/
4、（2019 大同市高三联考）如图所示，将小物体（可视为质点）置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的恒力F拉动纸板，拉力大小不同，纸板和小物体的运动情况也不同。若纸板的质量m1=0.1 kg，小物体的质量m2=0.4 kg，小物体与桌面右边缘的距离d=0.15 m，已知各接触面问的动摩擦因数均为μ=0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g取10 m／s2。求：
/
（1）当小物体与纸板一起运动时，桌面给纸板的摩擦力大小；
（2）拉力F满足什么条件，小物体才能与纸板发生相对滑动；
（3）若拉力作用0.3 s时，纸板刚好从小物体下抽出，通过计算判断小物体是否会留在桌面上。
【答案与解析】
一、选择题：
1、B
解析：从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，开始重力大于弹力，向下做加速运动，在下降的过程中弹力增大，则加速度减小，当加速度减小到零，速度达到最大，然后重力小于弹力，向下做减速运动，运动的过程中加速度增大，到达最低点速度为零，故ACD错误，B正确。故选B。
2、B
解析：从图象可以看出0～t1时间内物体做加速度均匀增大的加速运动，t1～t2时间内继续加速运动，但加速度均匀减小。t2～t3时间内加速度反向增大，但方向没有变化，所以速度在减小，因此t2时刻质点的速率最大。
3、C
解析：第1s内物体保持静止，说明F1和F2大小相等。1s后F2减小，合力为F1方向、增大，物体的加速度在增大，速度也为合力方向，在增大；4s时F2减小到0后又增大，此时合力方向依旧为F1方向，但在减小，由于合力方向和速度方向仍然一致，所以物体继续加速运动。
4、AC
解析：对于AB整体有：F=(M+m)a，解得a=F/(M+m)
左图：对B有：F1=ma= mF/(M+m)
右图：对A有：F2=Ma= MF/(M+m)
因此AC选项正确。
5、BD
解析：对A有： GA-T=mAa
对B有： T=mBa
解得T=(mA+mB) GA/mB
当mB＞＞mA时，T约等于GA
6、C
解析：对M有：N=Mg+f，根据牛顿第三定律知箱对地面的压力等于Mg＋f。
7、D
解析：A、木板一定保持静止，加速为0，故A错误B错误．
C、物块的加速度，即物块做匀加直线运动，v﹣t图象为倾斜的直线，而木板保持静止，速度一直为0，故C错误D正确；
故选：D．
8、B
解析：A、以B为研究对象受力分析，根据平衡条件： ，得：
故A错误B正确；
C、若突然将力F撤去，撤去瞬间，弹簧来不及发生形变，则弹力不能瞬间改变，故A受合力仍然为0，加速度为0；B水平方向只受弹簧的弹力，大小为F，据牛顿第二定律：，故C错误D正确；
故选：BD．
二、填空题：
1、/
解析：B物体受地面摩擦力大
　　设A、B运动共同速度为a
　　根据牛顿第二定律，以AB整体为研究对象
　　
　　/
　　B物体受力情况如图所示：
　　 /
　　对B根据牛顿第二定律：
　　所以
2、g，/
解析：当小球在滑块上对滑块的压力恰好等于零时，小球受重力和绳子的拉力两个力的作用，由力三角形可知此时的合力为mg，所以此时的加速度为g。当加速度大于g时，小球将离开滑块，此时小球仍受重力和绳子的拉力两个力的作用，当拉力的方向发生了变化，同理由力的三角形可以求出滑块以a＝2g的加速度向左运动时线中拉力T=/。
三、计算题：
1、P的坐标为(53°，12m)
解析：当θ1＝90°时，s1＝15m，此时物体实际做竖直上抛运动，可解得v0＝10/
　　当θ2＝0°时，s2＝20m，此时物体沿水平面运动，由/
　　当θ为一般值时，/
　　所以，当θ＝ 90°－arctanα＝53°时，s有极小值12，故P的坐标为(53°，12m)
2、解析： （1）沿斜面向上运动，由牛顿第二定律得，
解得：
（2）物体沿斜面上滑，由，得
（3）物体沿斜面返回下滑时，则
（4）物体从A点出发到再次回到A点运动的总时间t．
沿斜面向上运动
沿斜面向下运动
则
3、(1)F＞20N。(2)t＝2s。
解析： (1)隔离小滑块，用隔离法研究小滑块。
　　小滑块与木板间的滑动摩擦力
　　f＝μN＝μmg
　　小滑块在滑动摩擦力f作用下向右匀加速运动的加速度
　　/
　　对木板与小滑块用整体法。
　　力F最小值的临界条件是木板与小滑块有相同的加速度的，
　　所以，/
　　要使m能从M上面滑落下来的条件是：/
　　(2)设m在M上滑动的时间为t，当恒力F=22.8N，木板的加速度
　　/
　　小滑块在时间t内运动位移/
　　木板在时间t内运动位移/
　　因 s2－s1＝L
即/
4、解析：（1）当小物体与纸板一起运动时，桌面给纸板的滑动摩擦力f1=μ(m1+m2)g，
代入数据解得f1=1 N
（2）在力F作用下，纸板和小物体一起加速运动，随力F增大，加速度增大，小物体受到的静摩擦力也增大，直到达到最大静摩擦力f2=μm2g。
小物体的加速度为两者一起运动的最大加速度：，
根据牛顿第二定律有：Fm－μ(m1+m2)g=(m1+m2)am，
解得：Fm=2μg(m1+m2)=2 N，
F＞2 N时小物体与纸板有相对滑动
（3）纸板抽出前，小物体在滑动摩擦力作用下做加速运动，
加速度：，0.3 s离开纸板时通过的距离：
速度：v1=a2t=2×0.3=0.6 m／s
纸板抽出后，小物体在桌面上受滑动摩擦力做匀减速运动，加速度大小也为a2，
小物体减速运动可能的最大距离：，
则小物体在桌面上可能运动的总距离：s=x1+x2=0.09+0.09=0.18 m＞d，因此小物体不会留在桌面上。