2020高考物理總復(fù)習(xí) 易錯題與高考綜合問題解讀 考點 3 牛頓運動定律 命題角度2

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1、牛頓運動定律命題角度2 力和運動的關(guān)系 1. 如圖3—2，長為L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)做圓周運動．P為圓周軌道的最高點．若小球通過圓周軌道低點時的速度大小為 ，則以下判斷正確的是 A小球不能到達(dá)P點 B．小球到達(dá)P點時的速度小于 C．小球能達(dá)到P點，且在P點受到輕軒向上的彈力 D．小球能到達(dá)P點，且在P點受到輕桿向下的彈力 [考場錯解]D 認(rèn)為在最高點由于不能判斷輕桿對球的作用力方向，故不能正確寫出牛頓第二定律方程． BC假設(shè)小球能到達(dá)最高點，則小球由最低點到最高點的過程中機械能守恒，取最低點為零勢能點，則有 所以

2、 ，所以 而小球在最高點時設(shè)小球受向下的拉力F，則有 ，所以 ，即小球受桿對其向上的支持力，故選項BC正確． 2. 如圖3—3所示，在傾角為θ的光滑斜面上有兩個用輕質(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)開始用一恒力F沿斜面方向拉物塊A使之向上運動，求物塊B剛要離開c時物塊A的加速度a和從開始到此時物塊A的位移d．重力加速度為g． [考場錯解] 不能正確對物體進(jìn)行受力分析，不清楚 BC何時離開而出錯． 令x2表示未加F時彈簧的壓縮量，由胡克定律和牛頓定律可知 ①， 令x2表示B剛要離開C時彈

3、簧的伸長量，a表示此時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之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，開始時F=10 N，此后逐漸增加，在增大到45 N的過程中，則 ( ) A當(dāng)拉力F<12 N時，兩物體均保持靜止?fàn)顟B(tài) B．兩物體開始沒有相對運動，當(dāng)拉力超過12 N時，開始相對滑

4、動 C．兩物體間從受力開始就有相對運動 D兩物體間始終沒有相對運動 [考場錯解]AB因為靜摩擦力的最大值近似等于滑動摩擦力，fmax=μFN-0.2×6×10 N=12 N．所以當(dāng)F>12 N時，A物體就相對B物體運動．F<12 N時，A相對 B不運動．所以A、B選項正確． 產(chǎn)生上述錯誤的原因，一是對A選項的理解不正確，A中說兩物體均保持靜止?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兩物體對地面來說是運動的．二是受物體在地面上運動情況的影響，而實際中物體在不固定物體上運動的情況是不同的． D首先以A、B整體為研究對象．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，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A、B間的摩擦力都達(dá)不到最大靜摩擦力，也就是說，A，B間不會發(fā)生相對運動．所以D選項正確． 4．如圖3—6所示，在光滑的水平地面上放置著兩個質(zhì)量均為m的小球，用長度為2L的細(xì)線把兩小球連接起來，開始兩小球處于靜止?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恒定拉力F，使得兩小球運動起來．那么當(dāng)兩小球之間距離為L時，每個小

6、球獲得的即時加速度大小為 ． [考場錯解] F/2m 認(rèn)為兩球加速度相同，對整體應(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，對整體應(yīng)用牛頓第二定律a=F/2m，對單個球分析，其加速度 a′與繩拉力方向相同，將a′分解，如圖3～7，則：a′= 此類問題包括兩種題型：根據(jù)運動分析受力和根據(jù)受力分析運動，其中加速度是聯(lián)系運動和受力的橋梁．(1)由運動分析受力需要從運動情況入手，根據(jù)運動情況利用運動學(xué)公式先求出物體運動的加速度，再利用牛頓第二定律分析受力．(2)由受力分析運動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)合運動學(xué)公式分析物體運動的其他物理量．(3)對于簡單的連接體，應(yīng)注意整體法與隔離法的應(yīng)用．