高考物理母题题源系列专题03牛顿运动定律(含解析).doc

专题03 牛顿运动定律 【母题来源一】 2017年全国卷三 【母题原题】如图，两个滑块A和B的质量分别为mA=1 kg和mB=5 kg，放在静止于水平地面上的木板的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5；木板的质量为m=4 kg，与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1。某时刻A、B两滑块开始相向滑动，初速度大小均为v0=3 m/s。A、B相遇时，A与木板恰 好相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10 m/s2。求 （1）B与木板相对静止时，木板的速度； （2）A、B开始运动时，两者之间的距离。 【答案】（1）1 m/s （2）1.9 m 由牛顿第二定律得 ④ ⑤ ⑥ 设在t1时刻，B与木板达到共同速度，设大小为v1。由运动学公式有 ⑦ ⑧ 联立①②③④⑤⑥⑦⑧式，代入已知数据得⑨ 在t2时间间隔内，B（以及木板）相对地面移动的距离为? 在(t1+t2)时间间隔内，A相对地面移动的距离为 ? A和B相遇时，A与木板的速度也恰好相同。因此A和B开始运动时，两者之间的距离为 ? 联立以上各式，并代入数据得? （也可用如图的速度–时间图线求解） 【名师点睛】本题主要考查多过程问题，要特别注意运动过程中摩擦力的变化情况，A、B相对木板静止的运动时间不相等，应分阶段分析，前一阶段的末状态即后一阶段的初状态。 【母题来源二】 2017年江苏卷 【母题原题】如图所示，三个小球A、B、C的质量均为m，A与B、C间通过铰链用轻杆连接，杆长为L，B、C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现A由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°变为120°，A、B、C在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g．则此下降过程中 （A）A的动能达到最大前，B受到地面的支持力小于mg （B）A的动能最大时，B受到地面的支持力等于mg （C）弹簧的弹性势能最大时，A的加速度方向竖直向下 （D）弹簧的弹性势能最大值为mgL 【答案】AB 【名师点睛】本题的重点是当A球的动能最大时，受合外力为零，在竖直方向整体加速度为零，选择整体为研究对象，分析AB两个选项；弹性势能最大对应A球下降至最低点，根据能量守恒定律，可求最大的弹性势能． 【命题意图】 本题属于连接体模型，涉及的知识点有相对运动和牛顿运动定律的应用，需要考生运用整体法和隔离法解决这类问题，意在考查考生的综合分析能力。 【考试方向】 对于连接体模型，命题多集中在两个或两个以上相关联的物体之间的相互作用和系统所受的外力情况，一般根据连接类型（直接连接型、绳子连接型、弹簧连接型），且考查时多涉及物体运动的临界和极值问题。 【得分要点】 处理连接体问题的基本方法是隔离法和整体法：分析整体受力，不需要求物体间相互作用力时，多采用整体法；要求求出系统内部物体之间的作用力时，需采用隔离法。涉及临界或极值问题时，要分析此状态下的受力特点和运动特点，找到临界或极值产生的条件。 抓住“两个分析”和“一个桥梁”.“两个分析”是指“受力分析”和“运动情景或运动过程分析”.“一个桥梁”是指“加速度是联系运动和受力的桥梁”.综合应用牛顿运动定律和运动学公式解决问题。 1．高考考查特点 (1)高考题注重基本概念的理解及基本公式及推论的灵活应用，计算题要注意追及相遇类为背景的实际问题． (2)熟练掌握运动学的基本规律及推论，实际问题中做好过程分析及运动中的规律选取是解题的关键． 2．解题常见误区及提醒 (1)基本概念公式及基本推论记忆不准确，应用不灵活． (2)实际问题中过程不清晰、时间关系、速度关系、位移关系把握不准． (3)解决追及相遇问题时，要抓住题目中的关键词语(如“刚好”、“最多”、“至少”等) 【母题1】（多选）在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A, B,它们的质量分别为m1，m2，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态．现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物拟运动的距离为d，速度为v。 则此时： （ ） A. 物块B的质量满足 B. 物体A的加速度为F-kd C. 拉力做功的瞬时功率为Fvsinθ D. 此程中，弹簧弹性势能的增量为 【答案】BD 【解析】试题分析：开始系统处于静止状态，弹簧弹力等于A的重力沿斜面下的分力，当B刚离开C时，弹簧的弹力等于B的重力沿斜面下的分力，故m2gsinθ=kx2，x2为弹簧相对于原长的伸长量，但由于开始是弹簧是压缩的，故d＞x2，故m2gsinθ＜kd，故A错误；当B刚离开C时，弹簧的弹力等于B的重力沿斜面下的分力，故m2gsinθ=kx2，根据牛顿第二定律：F-m1gsinθ-kx2=ma，已知m1gsinθ=kx