高考物理 牛顿第二定律的应用

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1、牛顿第二定律的应（二）——临界问题专题考点聚焦1.知道什么是临界问题，何时考虑要用到临界问题。　　2.学会对临界问题的处理方法，并用来解决看似复杂的问题。例题展示【例1】PQ如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)，P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态。当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则(D)A．Q受到的摩擦力一定变小B．Q受到的摩擦力一定变大C．轻绳上的拉力一定变小D．轻绳上的拉力一定不变M2F2【例2】如图所示，在光滑水平面上，放着两块长度相同，质量分

2、别为M1和M2的木板，在两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块，开始时，各物均静止，今在两物体上各作用一水平恒力F1、F2，当物块和木块分离时，两木块的速度分别为v1、v2，物体和木板间的动摩擦因数相同，下列说法：①若F1＝F2，M1＞M2，则v1＞v2；②若F1＝F2，M1＜M2，则v1＞v2；③F1＞F2，M1＝M2，则v1＞v2；④若F1＜F2，M1＝M2，则v1>v2，其中正确的是（　B）M1F1　A．①③B．②④C．①②D．②③【例3】一个质量为0.2kg的小球用细线吊在倾角θ=53°的斜面顶端，如图，斜面

3、静止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行，不计摩擦，当斜面以10m/s2的加速度向右做加速运动时，求绳的拉力及斜面对小球的弹力.命题意图：考查对牛顿第二定律的理解应用能力、分析推理能力及临界条件的挖掘能力。错解分析：对物理过程缺乏清醒认识，无法用极限分析法挖掘题目隐含的临界状态及条件，使问题难以切入.解题方法与技巧：当加速度a较小时，小球与斜面体一起运动，此时小球受重力、绳拉力和斜面的支持力作用，绳平行于斜面，当加速度a足够大时，小球将“飞离”斜面，此时小球受重力和绳的拉力作用，绳与水平方向的夹角未知，题目中要求a=10m/s2时绳

4、的拉力及斜面的支持力，必须先求出小球离开斜面的临界加速度a0.（此时，小球所受斜面支持力恰好为零）由mgcotθ=ma0所以a0=gcotθ=7.5m/s2因为a=10m/s2＞a0所以小球离开斜面N=0，小球受力情况如图，则Tcosα=ma，Tsinα=mg所以T==2.83N，N=0.【例4】（2004年全国卷）一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的AB边重合，如图所示。已知盘与桌布间的动摩擦因数为，盘与桌面间的摩擦因数为。现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面，加速度的方向是水平的且垂直于AB边。若

5、圆盘最后未从桌面掉下，则加速度a满足的条件是什么？（以g表示重力加速度）aAB解：设圆盘的质量为m，桌长为，在桌布从圆盘下抽出的过程中，盘的加速度为a1，有桌布抽出后，盘在桌面上做匀减速运动，以a2表示加速度的大小，有设盘刚离开桌布时的速度为v1，移动的距离为x1，离开桌布后在桌面上再运动距离x2后便停下，有v＝2a1x1，v＝2a2x2盘没有从桌面上掉下的条件是x2≤－x1设桌布从盘下抽出所经历时间为t，在这段时间内桌布移动的距离为x，有x＝at2，x1＝a1t2而x＝＋x1，由以上各式解得a≥同步训练【基础巩固】1．如图所示

6、，长方体物块A叠放在长方体物块B上，B置于光滑水平面上.A、B质量分别为mA=6kg，mB=2kg，A、B之间动摩擦因数μ=0.2，开始时F=10N，此后逐渐增加，在增大到45N的过程中，则（D）A．当拉力F＜12N时，两物块均保持静止状态B．两物块开始没有相对运动，当拉力超过12N时，开始相对滑动C．两物块间从受力开始就有相对运动D．两物块间始终没有相对运动，但AB间存在静摩擦力，其中A对B的静摩擦力方向水平向右2．如图所示，在静止的平板车上放置一个质量为10kg的物体A，它被拴在一个水平拉伸的弹簧一端（弹簧另一端固定），且处

7、于静止状态，此时弹簧的拉力为5N。若平板车从静止开始向右做加速运动，且加速度逐渐增大，但a≤1m/s2。则（AD）AA．物体A相对于车仍然静止B．物体A受到的弹簧的拉力逐渐增大C．物体A受到的摩擦力逐渐减小D．物体A受到的摩擦力先减小后增大a3．如图所示，小车上固定着光滑的斜面，斜面的倾角为，小车以恒定的加速度向左运动，有一物体放于斜面上，相对斜面静止，此时这个物体相对地面的加速度是　。答案：4．如图所示，一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处．细线的另一端拴一质量为m的小球，当滑块至少以a=_______向左

8、运动时，小球对滑块的压力等于零，当滑块以a=2g的加速度向左运动时，线中拉力T=_______．答案：g；mgm300a5、如图所示，在小车的倾角为300的光滑斜面上，用倔强系数k=500N/m的弹簧连接一个质量为m=1kg的物体，当小车以的加速度运动时，m与斜