与速度成正比即，时刻物体最后以速度做匀速运动时将代入以上两式联立，解得。答案四动力学中的传送带问题解题关键分析物体与传送带间的滑动摩擦力方向，进而分析物体的运动规律，这是分析传送带问题的关键。常见的传送带模型有两种，个是水平方向的传送带另个是与水平方向成定角度的传送带。物体在水平传送带上的运动有两种可能若物体到达传送带的另端时速度还没有达到传送带的速度，则该物体直做匀变速直线运动若物体到达传送带的另端之前速度已经和传送带相同，则物体先做匀变速直线运动后做匀速直线运动。对倾斜传送带要分析最大静摩擦力和重力沿斜面方向的分力的关系，根据具体情况具体分析。如图所示，传送带与水平面的夹角为，以的速度向上运行，在传送带的底端处无初速度地放个质量为的物体，它与传送带间动摩擦因数，间为顶端长度为。试回答下列问题说明物体的运动性质相对地球物体从到的时间为多少解析由题设条件知所以有，这说明物体在斜面传送带上能处于静止状态，物体开始无初速度放在传送带上，起初阶段对物体受力分析如图所示。根据牛顿第二定律可知滑滑求解得设物体在传送带上做匀加速直线运动时间及位移，因，根据匀变速直线运动规律得代入数据得说明物体将继续跟随传送带起向上匀速运动，物体在第二阶段匀速运动时间所以物体运动性质为物体起初由静止起以做匀加速直线运动，达到传送带速度后，便以传送带速度做匀速运动。物体运动总时间总答案物体先以做匀加速直线运动，达到传送带速度后，便以传送带速度做匀速运动触及高考牛顿运动定律是力学的基本规律，是力学的核心知识，在整个物理学中占有非常重要的地位。因此本章是高考的热点，着重考查学生分析问题解决问题的能力，本章多与运动学电磁学等知识联系在起综合考查。考题探析新课标全国卷Ⅱ，下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。地有倾角为的山坡，上面有质量为的石板，其上下表面与斜坡平行上有碎石堆含有大量泥土，和均处于静止状态，如图所示。假设次暴雨中，浸透雨水后总质量也为可视为质量不变的滑块，在极短时间内，间的动摩擦因数减小为，间的动摩擦因数减小为，开始运动，此时刻为计时起点在第末，的上表面突然变为光滑，保持不变。已知开始运动时，离下边缘的距离，足够长。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度大小为。求在时间内和加速度的大小在上总的运动时间。解析在时间内，和的受力如图所示，其中是与之间的摩擦力和正压力的大小，是与之间的摩擦力和块在时刻滑上固定斜面，其运动的图线如图所示，若重力加速度及图中的均为已知量，则可求出斜面的倾角物块的质量物块与斜面间的动摩擦因数物块沿斜面向上滑行的最大高度答案解析由图线可知物块上滑时，其加速度大小为，由牛顿第二定律可得物块下滑时，其加速度大小为，由牛顿第二定律，可得由以上各式可求出斜面倾角和动摩擦因数由图线可求出物块上滑的最大高度，故正确。新课标全国卷Ⅱ，同学用图所示的实验装置测量物块与斜面之间的动摩擦因数。已知打点计时器所用电源的频率为，物块下滑过程中得到的纸带的部分如图所示。图中标出了五个连续点之间的距离。物块下滑时的加速度，打点时物块的速度已知重力加速度大小为，为求出动摩擦因数，还必须测量的物理量是填正确答案标号。物块的质量斜面的高度斜面的倾角答案解析由牛顿第二定律可得所以，为求还需测量。新课标全国卷Ⅰ，同学利用图所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度与钩码的质量的对应关系图，如图所示。实验中小车含发射器的质量为，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到，回答下列问题根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成填“线性”或“非线性”关系。由图可知，图线不经过原点，可能的原因是。若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是。钩码的质量应满足的条件是。答案非线性存在摩擦力调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力远小于小车的质量解析由图象可以判断加速度与钩码的质量或非线性关系。当有拉力时无加速度说明存在摩擦力。为了验证实难结论，要平衡摩擦力，本实验中由于把钩码的重力作为拉力。因此必需满足≫的条件。四川理综，近来，我国多个城市开始重点治理“中国式过马路”行为。每年全国由于行人不遵守交通规则而引发的交通事故上万起，死亡上千人。只有科学设置交通管制，人人遵守交通规则，才能保证行人的生命安全。如图所示，停车线与前方斑马线边界间的距离为。质量车长的卡车以的速度向北匀速行驶，当车前端刚驶过停车线，该车前方的机动车交通信号灯由绿灯变黄灯。若此时前方处人行横道路边等待的行人就抢先过马路，卡车司机发现行人，立即制动，卡车受到的阻力为。求卡车的制动距离若人人遵守交通规则，该车将不受影响地驶过前方斑马线边界。为确保行人安全，处人行横道信号灯应该在南北向机动车信号灯变黄灯后至少多久变为绿灯答案解析已知卡车质量初速度。已知卡车所受阻力，设卡车的制动距离为，由牛顿第二定律和运动学公式得联立式，代入数据解得已知车长，与的距离为。设卡车驶过的距离为，处人行横道信号灯至少需要经过时间后变灯，有联立式，代入数据解得成才之路物理路漫漫其修远兮吾将上下而求索人教版必修牛顿运动定律第四章章末小结第四章集合的概念规律方法触及高考考题探析临场练兵知识结构知识结构规律方法整体法与隔离法在分析连接体问题中的应用连接体多个相互关联的物体组成的物体系统。如叠在起并排放在起或用绳或杆连在起的几个物体。隔离法与整体法隔离法的选取原则若连接体或关联体内各物体的加速度不相同，或者要求出系统内两物体之间的作用力时，就需要把物体从系统中隔离出来，应用牛顿第二定律列方程求解。整体法的选取原则若连接体内各物体具有相同的加速度，且不需要求物体之间的作用力，可以把它们看成个整体来分析整体受到的外力，应用牛顿第二定律求出加速度或其他未知量。整体法隔离法交替运用原则若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间的作用力时，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力。即“先整体求加速度，后隔离求内力”。如图所示，两个质量分别为的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接。两个大小分别为的水平拉力分别作用在上，则达到稳定状态后，下列说法正确的是弹簧秤的示数是弹簧秤的示数是在突然撤去的瞬间，的加速度大小为在突然撤去的瞬间，的加速度大小为解析本题考查用整体法隔离法分析物体受力以及牛顿第二定律的应用。以以及弹簧秤为研究对象，则整体向右的加速度再以为研究对象，设弹簧的弹力为，则，则，错误，正确突然撤去的瞬间，弹簧的弹力不变，此时的加速度，正确突然撤去的瞬间，弹簧的弹力也不变，此时的加速度，错误。答案二动力学问题中的临界和极值问题临界极值问题在运用牛顿运动定律解动力学问题时，常常讨论相互作用的物体是否会发生相对滑动，相互接触的物体是否会发生分离等等。这类问题就是临界问题。解题关键解决临界问题的关键是分析临界状态。例如两物体刚好要发生相对滑动时，接触面上必须出现最大静摩擦力两个物体要发生分离，相互之间的作用力弹力必定为零等。解决临界问题的般方法极限法题设中若出现“最大”“最小”“刚好”等这类词语时，般就隐含着临界问题，解决这类问题时，常常是把物理问题或物理过程引向极端，进而使临界条件或临界点暴露出来，达到快速解决有关问题的目的。假设法有些物理问题在变化过程中可能会出现临界问题，也可能不出现临界问题，解答这类题，般要用假设法。数学推理法根据分析的物理过程列出相应的数学表达式，然后由数学表达式讨论出临界条件。如图所示，质量为的木箱放在质量为的平板车的后部，木箱到驾驶室的距离。已知木箱与木板间的动摩擦因数，平板车在运动过程中所受阻力是车和箱总重的倍。平板车以的恒定速度行驶，突然驾驶员刹车，使车做匀减速运动，为不让木箱撞击驾驶室，取，试求从刹车开始到平板车完全停止至少要经过多长时间驾驶员刹车时的制动力不能超过多大取解析刹车后有欲使小，应该大，木箱的，当时，木箱相对底板滑动，有为了使木箱不撞击驾驶室应有，联立得解得答案三物理图象在动力学问题中的应用常见的图象形式物理图象信息量大，包含知识内容全面，好多习题已知条件是通过物理图象给出的，动力学问题中常见的有及等图象。这些图象反映的是物体的运动规律受力规律，而绝非代表物体的运动轨迹。图象问题的分析方法遇到带有物理图象的问题时，要认真分析图象，要从它的物理意义点线段斜率截距交点拐点面积等方面了解图象给出的信息，再利用共点力平衡牛顿运动定律及运动学公式去解题。天津市五校学年高上学期期末联考质量共为的雪橇和运动员，在倾角的斜面上向下滑动如图甲所示，所受的空气阻力与速度成正比，今测得雪橇运动的图象如图乙所示，且是曲线点的切线，点坐标为是曲线的渐近线，取。试求时刻运动员的加速度和稳定时的速度空气的阻力系数和雪橇与斜坡间的动摩擦因数。解析在图象中斜率代表加速度，根据图线可知，点的切线是，所以时雪橇的加速度为因为是曲线的渐近线，所以运动员稳定时的速度是运动员所受阻力与速度成正比即，时刻物体最后以速度做匀速运动时将代入以上两式联立，解得。答案四动力学中的传送带问题解题关键分析物体与传送带间的滑动摩擦力方向，进而分析物体的运动规律，这是分析传送带问题的关键。常见的传送带模型有两种，个是水平方向的传送带另个是与水平方向成定角度的传送带。物体在水平传送带上的运动有两种可能若物体到达传送带的另端时速度还没有达到传送带的速度，则该物体直做匀变速直线运动若物体到达传送带的另端之前速度已经和传送带相同，则物体先做匀变速直线运动后做匀速直线运动。对倾斜传送带要分析最大静摩擦力和重力沿斜面方向的分力的关系，根据具体情况具体分析。如图所示，传送带与水平面的夹角为，以的速度向上运行，在传送带的底三物理图象在动力学问题中的应用常见的图象形式物理图象信息量大，包含知识内容全面，好多习题已知条件是通过物理图象给出的，动力学问题中常见的有及等图象。这些图象反映的是物体的运动规律受力规律，而绝非代表物体的运动轨迹。图象问题的分析方法遇到带有物理图象的问题时，要认真分析图象，要从它的物理意义点线段斜率截距交点拐点面积等方面了解图象给出的信息，再利用共点力平衡牛顿运动定律及运动学公式去解题。天津市五校学年高上学期期末联考质量共为的雪橇和运动员，在倾角的斜面上向下滑动如图甲所示，所受的空气阻力与速度成正比，今测得雪橇运动的图象如图乙所示，且是曲线点的切线，点坐标为是曲线的渐近线，取。试求时刻运动员的加速度和稳定时的速度空气的阻力系数和雪橇与斜坡间的动摩擦因数。解析在图象中斜率代表加速度，根据图线可知，点的切线是，所以时雪橇的加速度为因为是曲线的渐近线，所以运动员稳定时的速度是运动员