2020高考物理總復(fù)習(xí) 易錯(cuò)題與高考綜合問(wèn)題解讀 考點(diǎn) 3 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 命題角度2

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1、牛頓運(yùn)動(dòng)定律命題角度2 力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 1. 如圖3—2,長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球,另一端有固定轉(zhuǎn)軸O現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).P為圓周軌道的最高點(diǎn).若小球通過(guò)圓周軌道低點(diǎn)時(shí)的速度大小為 ,則以下判斷正確的是 A小球不能到達(dá)P點(diǎn) B.小球到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的速度小于 C.小球能達(dá)到P點(diǎn),且在P點(diǎn)受到輕軒向上的彈力 D.小球能到達(dá)P點(diǎn),且在P點(diǎn)受到輕桿向下的彈力 [考場(chǎng)錯(cuò)解]D 認(rèn)為在最高點(diǎn)由于不能判斷輕桿對(duì)球的作用力方向,故不能正確寫(xiě)出牛頓第二定律方程. BC假設(shè)小球能到達(dá)最高點(diǎn),則小球由最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能守恒,取最低點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn),則有 所以

2、 ,所以 而小球在最高點(diǎn)時(shí)設(shè)小球受向下的拉力F,則有 ,所以 ,即小球受桿對(duì)其向上的支持力,故選項(xiàng)BC正確. 2. 如圖3—3所示,在傾角為θ的光滑斜面上有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A、B.它們的質(zhì)量分別為mA、mB,彈簧的勁度系數(shù)為k,c為一固定擋板.系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)開(kāi)始用一恒力F沿斜面方向拉物塊A使之向上運(yùn)動(dòng),求物塊B剛要離開(kāi)c時(shí)物塊A的加速度a和從開(kāi)始到此時(shí)物塊A的位移d.重力加速度為g. [考場(chǎng)錯(cuò)解] 不能正確對(duì)物體進(jìn)行受力分析,不清楚 BC何時(shí)離開(kāi)而出錯(cuò). 令x2表示未加F時(shí)彈簧的壓縮量,由胡克定律和牛頓定律可知 ①, 令x2表示B剛要離開(kāi)C時(shí)彈

3、簧的伸長(zhǎng)量,a表示此時(shí)A的加速度,由胡克定律和牛頓定律可知 由②③式可得 ④, 由題意 d=x1+x2 ⑤, 由①②⑤式可得 ⑥. 3. 如圖3—4所示,物體A疊放在物體B上,B置于光滑水平面上.A,B質(zhì)量分別為mA=6 kg、mB=2 kg,A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,開(kāi)始時(shí)F=10 N,此后逐漸增加,在增大到45 N的過(guò)程中,則 ( ) A當(dāng)拉力F<12 N時(shí),兩物體均保持靜止?fàn)顟B(tài) B.兩物體開(kāi)始沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng),當(dāng)拉力超過(guò)12 N時(shí),開(kāi)始相對(duì)滑

4、動(dòng) C.兩物體間從受力開(kāi)始就有相對(duì)運(yùn)動(dòng) D兩物體間始終沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng) [考場(chǎng)錯(cuò)解]AB因?yàn)殪o摩擦力的最大值近似等于滑動(dòng)摩擦力,fmax=μFN-0.2×6×10 N=12 N.所以當(dāng)F>12 N時(shí),A物體就相對(duì)B物體運(yùn)動(dòng).F<12 N時(shí),A相對(duì) B不運(yùn)動(dòng).所以A、B選項(xiàng)正確. 產(chǎn)生上述錯(cuò)誤的原因,一是對(duì)A選項(xiàng)的理解不正確,A中說(shuō)兩物體均保持靜止?fàn)顟B(tài),是以地面為參考物,顯然當(dāng)有力F作用在A物體上,A、B兩物體對(duì)地面來(lái)說(shuō)是運(yùn)動(dòng)的.二是受物體在地面上運(yùn)動(dòng)情況的影響,而實(shí)際中物體在不固定物體上運(yùn)動(dòng)的情況是不同的. D首先以A、B整體為研究對(duì)象.在水平方向只受拉力F,如圖3—5甲,根據(jù)牛頓第二定

5、律列方程F=(mA+mB)a ①, 再以B為研究對(duì)象,如圖3—5乙,B水平方向受摩擦力f=mBa ②, 當(dāng)f為最大靜摩擦力時(shí),由②得:a=12/2=6m/s2,將a代入①式F=(6+2)×6 N=48 N, 由此可以看出當(dāng)F<48 N時(shí)A、B間的摩擦力都達(dá)不到最大靜摩擦力,也就是說(shuō),A,B間不會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng).所以D選項(xiàng)正確. 4.如圖3—6所示,在光滑的水平地面上放置著兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球,用長(zhǎng)度為2L的細(xì)線把兩小球連接起來(lái),開(kāi)始兩小球處于靜止?fàn)顟B(tài),細(xì)線伸直.現(xiàn)在細(xì)線的正中央沿著垂直于兩小球連線的方向施加一個(gè)恒定拉力F,使得兩小球運(yùn)動(dòng)起來(lái).那么當(dāng)兩小球之間距離為L(zhǎng)時(shí),每個(gè)小

6、球獲得的即時(shí)加速度大小為 . [考場(chǎng)錯(cuò)解] F/2m 認(rèn)為兩球加速度相同,對(duì)整體應(yīng)用牛頓第二定律a=F/2m. 兩球沿力F的方向上加速度相同,對(duì)整體應(yīng)用牛頓第二定律a=F/2m,對(duì)單個(gè)球分析,其加速度 a′與繩拉力方向相同,將a′分解,如圖3~7,則:a′= 此類(lèi)問(wèn)題包括兩種題型:根據(jù)運(yùn)動(dòng)分析受力和根據(jù)受力分析運(yùn)動(dòng),其中加速度是聯(lián)系運(yùn)動(dòng)和受力的橋梁.(1)由運(yùn)動(dòng)分析受力需要從運(yùn)動(dòng)情況入手,根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式先求出物體運(yùn)動(dòng)的加速度,再利用牛頓第二定律分析受力.(2)由受力分析運(yùn)動(dòng)需要從受力分析入手,首先由牛頓第二定律求出加速度,再結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分析物體運(yùn)動(dòng)的其他物理量.(3)對(duì)于簡(jiǎn)單的連接體,應(yīng)注意整體法與隔離法的應(yīng)用.

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