【寒假衔接讲义】人教版（2019）必修一 高中物理 高一寒假 第6讲 牛顿运动定律的应用（原卷版+解析版）.zip

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1、两类基本问题；
2、超重与失重；
3、斜面模型；
4、连接体模型；
5、传送带模型；
6、板块模型；
7、牛顿运动定律与图像结合。
知识点1：牛顿三大定律
1、牛顿三大定律
2、动力学两类问题
由受力情况确定物体的运动情况；由运动情况确定物体的受力情况。
分析解决这两类问题的关键：应抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁——加速度。
3、超重和失重
知识点2：传送带模型
1、模型
物体轻放于传送带上或以初速度v0滑上传送带，传送带表面粗糙，物体与传送带之间相对运动，即物体与传送带之间有摩擦力；
传送带做匀速或者加速运动。
2、物体在传送带上的受力情况和运动情况
物体静止在传送带上，与传送带一起由静止开始加速：动摩擦因数较小时，物体将跟不上传送带的运动，相对传送带向后滑动；动摩擦因数较大时，物体随传送带一起加速。
物体轻轻放在匀速运动的传送带上，物体与传送带发生相对滑动，物体受到沿传送带前进方向的摩擦力。
物体与水平传送带一起匀速运动，则物体与传送带之间没有摩擦力。
当传送带是倾斜时，物体受到沿传送带向上的静摩擦力作用。
3、分析流程
4、水平传送带
水平传送带有三种运动的情景，如下表所示：
求解水平传送带问题的关键在于对物体所受的摩擦力进行正确的分析判断。物体与传送带刚好保持相对静止的临界条件是静摩擦力达到最大值。
计算物体与传送带间的相对路程时有以下两种情况：当物体与传送带同向运动，则相对路程为Δs＝|s传－s物|；当物体与传送带反向运动，则相对路程为Δs＝|s传|＋|s物|。
判断摩擦力时要注意比较物体的运动速度与传送带的速度，也就是分析物体在运动位移x（对地）的过程中速度是否和传送带速度相等。摩擦力突变的时刻是物体的速度与传送带速度相等的时刻。
当物块轻放在匀加速启动的水平传送带上时，它们是否发生相对滑动取决于动摩擦因数与传送带加速度a0的大小：
当μ*gm乙，μ甲m甲g=μ乙m乙g
则
μ甲 0
代入数据有
v0 < 2m/s
故A不可能，B可能；
CD．对物块做受力分析有
a = - μg，v2 - v02= 2ax
整理有
v02 - 2ax > 0
由于v0 < 2m/s可得
μ < 0.2
故CD不可能。
故选B。
4．（2022·浙江·高考真题）如图所示，鱼儿摆尾击水跃出水面，吞食荷花花瓣的过程中，下列说法正确的是（ ）

A．鱼儿吞食花瓣时鱼儿受力平衡
B．鱼儿摆尾出水时浮力大于重力
C．鱼儿摆尾击水时受到水的作用力
D．研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作可把鱼儿视为质点
【答案】C
【详解】A．鱼儿吞食花瓣时处于失重状态，A错误；
BC．鱼儿摆尾出水时排开水的体积变小，浮力变小，鱼儿能够出水的主要原因是鱼儿摆尾时水对鱼向上的作用力大于重力，B错误、C正确；
D．研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作不可以把鱼儿视为质点，否则就无动作可言，D错误。
故选C。
5（2022·全国·高考真题）（多选）．如图，质量相等的两滑块P、Q置于水平桌面上，二者用一轻弹簧水平连接，两滑块与桌面间的动摩擦因数均为。重力加速度大小为g。用水平向右的拉力F拉动P，使两滑块均做匀速运动；某时刻突然撤去该拉力，则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前（ ）
A．P的加速度大小的最大值为
B．Q的加速度大小的最大值为
C．P的位移大小一定大于Q的位移大小
D．P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小
【答案】AD
【详解】设两物块的质量均为m，撤去拉力前，两滑块均做匀速直线运动，则拉力大小为
撤去拉力前对Q受力分析可知，弹簧的弹力为
AB．从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前的过程中，以向右为正方向，撤去拉力瞬间弹簧弹力不变为，两滑块与地面间仍然保持相对滑动，此时滑块P的加速度为
解得
此刻滑块Q所受的外力不变，加速度仍为零，过后滑块P做减速运动，故PQ间距离减小，弹簧的伸长量变小，弹簧弹力变小。根据牛顿第二定律可知P减速的加速度减小，滑块Q的合外力增大，合力向左，做加速度增大的减速运动。
故P加速度大小的最大值是刚撤去拉力瞬间的加速度为。
Q加速度大小最大值为弹簧恢复原长时
解得
故滑块Q加速度大小最大值为，A正确，B错误；
C．滑块PQ水平向右运动，PQ间的距离在减小，故P的位移一定小于Q的位移，C错误；
D．滑块P在弹簧恢复到原长时的加速度为
解得
撤去拉力时，PQ的初速度相等，滑块P由开始的加速度大小为做加速度减小的减速运动，最后弹簧原长时加速度大小为；滑块Q由开始的加速度为0做加速度增大的减速运动，最后弹簧原长时加速度大小也为。分析可知P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小，D正确。
故选AD。
1．（2023下·广东揭阳·高一统考期末）如图所示，一辆装满快递包裹的货车在平直公路上行驶，货车遇突发情况紧急刹车，经 4s停止，从开始刹车至停止，货车前进了40m。 已知货车中包裹 P的质量为100kg，货车刹车过程可视为做匀变速 直线 运动，取g=10m/s²。P相对货车始终保持静止，则刹车后 1s时，P所受合力的大小为（ ）

A．500NB．1500NC．500ND．1000N
【答案】A
【详解】货车刹车经 4s停止，从开始刹车至停止，货车前进了40m，设货车的加速度大小为，根据逆向思维可得
解得
以包裹 P为对象，根据牛顿第二定律可得刹车后 1s时，P所受合力的大小为
故选A。
2．（2023下·福建泉州·高一校考阶段练习）如图所示，物体受到水平推力的作用在粗糙水平面上做直线运动，监测到推力、物体速度随时间变化的规律如图所示，取，则（ ）
A．物体的质量为
B．这3s内物体克服摩擦力做的功
C．第1.5s时推力的功率为
D．后2s内推力做功的平均功率
【答案】B
【详解】A．由图可知，1~2s时间内物体做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得
又
2~3s时间内物体做匀速直线运动，受力平衡，可得
代入数据，解得
故A错误；
B．这3s内物体的位移为v-t图像中图线与坐标轴所围面积，即
克服摩擦力做的功为
故B正确；
C．根据匀变速直线运动中一段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度可知第1.5s时物体的速度为
推力的功率为
故C错误；
D．后2s内推力做功为
平均功率为
故D错误。
故选B。
3．（2023上·甘肃兰州·高一兰州一中校考期末）一名乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移与时间的图像如图所示，其中到时间段图像为直线。则以下说法正确的是（ ）
A．时间内，乘客对电梯的压力大于乘客重力
B．时间内，乘客处于超重状态
C．时间内，乘客的速度一直增大
D．时间内，乘客对电梯的压力小于电梯对乘客的作用力
【答案】A
【详解】A．时间内，乘客的速度变大，做加速运动，加速度向上，乘客处于超重状态，乘客对电梯的压力大于乘客的重力，故A正确；
B．由图像可知，图像上某点的切线斜率的大小等于该点对应的运动物体的速度大小，则在时间内，物体的速度一直不变，物体处于平衡状态，加速度为0，故B错误；
C．时间内，乘客的速度变小，做减速运动，故C错误；
D．由牛顿第三定律可得，乘客对电梯的压力小于电梯对乘客的作用力为相互作用力，故大小相等，故D错误。
故选A。
4．（2023上·江苏南通·高一统考期末）手机中有加速度传感器，能通过图像显示加速度情况。用手掌托着质量为m的手机，打开加速度传感器，把手机向上抛出，然后又在抛出点接住手机，得到如图所示的加速度随时间变化的图像，图中t1=0.38s，t2=0.55s，t3=0.66s，t4=1.26s，取重力加速度g=10m/s2，由此可判断出（ ）
A．t1时刻手掌对手机的作用力2mg
B．t2时刻手机刚好离开手掌
C．t3时刻手机的速度为3m/s
D．手机离开手掌后上升的高度为0.9m
【答案】C
【详解】A．t1时刻手机的加速度最大为a=20 m/s2=2g，方向向上，由牛顿第二定律得
F-mg=ma=2mg
解得
F=3mg
故A错误；
B．t2时刻加速度为零，则手机处于平衡，故手机没有离开手掌，故B错误；
CD．手机在0.66s离开手后做竖直上抛，在1.26s接住，则升的高度为
t3时刻手机的速度为
故C正确，D错误。
故选C。
5．（2023上·湖南益阳·高一统考期末）小红和小明用体重计研究人在观光升降电梯中的超重和失重现象。在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时小红站在体重计上。在升降电梯运动过程中，小明观察到体重计的示数随时间变化的图像如图所示。已知升降电梯从时经历了三个阶段：由静止开始匀加速运动、匀速运动和匀减速运动，在时停止，。下列说法正确的是（ ）
A．小红在内重力增加了，小红处于超重状态
B．升降电梯在小明观察的这段时间内向下运动
C．小红在内匀速运动的速度为
D．小红在内位移为22m
【答案】C
【详解】A．由图像可知，小红在内处于超重状态，但小红的重力保持不变，故A错误；
B．由题意可知在内由静止开始匀加速运动，小红在这段时间内处于超重状态，加速度方向向上，可知升降电梯在小明观察的这段时间内向上运动，故B错误；
C．小红在内的加速度大小为
可知小红在时的速度为
则小红在内匀速运动的速度为，故C正确；
D．小红在内的位移为
小红在内的位移为
小红在时停止，则的位移为
小红在内位移为
故D错误。
故选C。
6．（2023上·江苏·高一校联考阶段练习）如图所示，一可视为质点的小物块先后沿两光滑斜面Ⅰ和Ⅱ从顶端由静止滑下﹐到达底端的时间分别为t1和t2，斜面Ⅰ与水平面的夹角为30°，斜面Ⅱ与水平面的夹角为45°（未标出），则（ ）
A．B．C．D．无法判断
【答案】A
【详解】设斜面的底边长为L，斜面的倾角为 ，则斜边的长度
根据牛顿第二定律
解得
根据
解得
将30°，45°带入则
t2