- 牛顿运动定律的应用-连接体
- 共42题
2.趣味运动会上运动员手持网球拍托球沿水平面匀加速跑，设球拍和球的质量分别M、m，球拍平面和水平面之间的夹角为θ，球拍与球保持相对静止，它们间摩擦及空气阻力不计，则（）
A运动员的加速度为gtanθ
B球拍对球的作用力为
C运动员对球拍的作用力为
D若加速度大于gsinθ，球一定沿球拍向上运动
正确答案
解析
ABC.对网球：受到重力mg和球拍的支持力N，作出力图如图:
根据牛顿第二定律得：
Nsinθ=ma
Ncosθ=mg
解得，a=gtanθ，
以球拍和球整体为研究对象，如图2，根据牛顿第二定律得：
运动员对球拍的作用力为
D、当a＞gtanθ时，网球将向上运动，由于gsinθ与gtanθ的大小关系未知，故球不一定沿球拍向上运动,故D错误．
考查方向
牛顿第二定律
解题思路
不计摩擦力，分析网球的受力情况，作出力图，根据牛顿第二定律求解加速度和球拍对球的作用力；分析网球竖直方向的受力情况，判断球能否向上运动.
易错点
关键是对球及网球拍进行正确的受力分析，找出合力列牛顿第二定律方程.
知识点
10．如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为T．现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是（ ）(多选题)
A质量为2m的木块受到四个力的作用
B当F逐渐增大到T时，轻绳刚好被拉断
C当F逐渐增大到1.5T时，轻绳还不会被拉断
D轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为
正确答案
解析
A.质量为2m的木块受到重力2mg、质量为m的木块对其的压力N'、m对其作用的向后的摩擦力f，轻绳的拉力F'、地面的支持力N五个力的作用，故A错误；
BC.对整体，由牛顿第二定律可知，
D.轻绳刚要被拉断时，物块加速度
考查方向
牛顿运动定律的应用-连接体；力的合成与分解的运用
解题思路
对物体进行受力分析，采用隔离法分析2m可得出其受力的个数；再对整体分析可得出整体的加速度与力的关系；再以后面两个物体为研究对象可得出拉力与加速度的关系，则可分析得出F与T的关系.
易错点
关键合理的的选取对象，正确的受力分析，由整体法与隔离法分析拉力之间的关系.
教师点评
本题考查了牛顿运动定律的应用-连接体；力的合成与分解的运用，在近几年的各省高考题出现的频率较高，常与共点力的平衡条件，整体法与隔离法等知识点交汇命题.
知识点
5．如图所示，A、B两球质量相等，光滑斜面的倾角为θ，图甲中，A、B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行，则在突然撤去挡板的瞬间有（ ）
正确答案
解析
撤去挡板前，挡板对B球的弹力大小为2mgsinθ，因弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以撤去挡板瞬间，图甲中A球所受合力为零，加速度为零，B球所受合力为2mgsinθ，加速度为2gsinθ；图乙中杆的弹力突变为零，A、B球所受合力均为mgsinθ，加速度均为gsinθ，故图甲中B球的加速度是图乙中B球加速度的2倍，故ABC错误，D正确；
考查方向
牛顿第二定律
解题思路
突然撤去挡板的瞬间，根据弹簧弹力不能突变，杆的弹力会突变，分析图甲和图乙中AB所受合外力即可得到各自的加速度.
易错点
关键理解在处理瞬时牛顿第二定律问题中，弹簧的力不能突变，杆的力可以突变.
教师点评
本题考查了牛顿第二定律知识点，在近几年的各省高考题出现的频率较高，常与超重、失重等知识点交汇命题.
知识点
10.如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为T．现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是（ ）
A质量为2m的木块受到四个力的作用
B当F逐渐增大到T时，轻绳刚好被拉断
C当F逐渐增大到1.5T时，轻绳还不会被拉断
D轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为
正确答案
解析
A.质量为2m的木块受到重力、质量为m的木块的压力、m对其作用的向后的摩擦力，轻绳的拉力、地面的支持力五个力的作用，故A错误；
BC.对整体，由牛顿第二定律可知，
D.轻绳刚要被拉断时，根据牛顿第二定律得物块加速度：
考查方向
牛顿运动定律的应用-连接体；力的合成与分解的运用
解题思路
采用隔离法分析2m可得出其受力的个数；再对整体分析可得出整体的加速度与力的关系；再以后面两个物体为研究对象可得出拉力与加速度的关系，则可分析得出F与T的关系.
易错点
关键在于研究对象的选择，以及正确的受力分析，再由整体法与隔离法分析拉力之间的关系.
知识点
5．如图所示，一固定杆与水平方向夹角为
正确答案
解析
把滑块和球看做一个整体受力分析，沿斜面和垂直斜面建立直角坐标系得，
若速度方向向下，则
沿斜面方向：（m1+m2）gsinθ-f=（m1+m2）a 垂直斜面方向：FN=（m1+m2）gcosθ
摩擦力：f=μFN
联立可解得：a=gsinθ-μgcosθ，
对小球有：若θ=β，a=gsinβ
现有：θ＜β，则有
a＞gsinβ
所以gsinθ-μgcosθ＞gsinβ
gsinθ-gsinβ＞μgcosθ
因为θ＜β，所以gsinθ-gsinβ＜0，但μgcosθ＞0
所以假设不成立，即速度的方向一定向上．
由于加速度方向向下，所以物体沿杆减速上滑，故B正确．
故选：B
考查方向
牛顿第二定律；滑动摩擦力．
解题思路
环与小球保持相对静止，并以相同的加速度a一起下滑，对整体进行受力分析求出加速度，采用隔离法，分析小球的受力，求出加速度，结合α＜β分析即可判断．
易错点
分析多个物体的受力时，一般先用整体法来求得共同的加速度，再用隔离法分析单个物体的受力.
知识点
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