热点强化突破(三)
热点1　超重、失重现象的分析
牛顿运动定律是历年高考的重点内容，运用超重和失重的知识定性分析一些实际现象是高考的热点之一．解决此类问题注意将物体的受力情况与运动状态结合起来．

1．(多选)(原创题)如图甲所示，竖直升降电梯中质量为m的物体置于压力传感器P上，电脑可描绘出物体对P的压力F随时间的变化图线；图乙中K、L、M、N四条图线是电梯在四种运动状态下电脑获得的F－t图线，下列由图线分析电梯运动的结论中正确的是(　　 )版权所有


A．由图线K可知，当时电梯一定处于匀加速上升状态
B．由图线L可知，当时电梯的加速度大小一定等于g
C．由图线M可知，当时电梯一定处于静止状态
D．由图线N可知，当时电梯加速度的方向一定先向上后向下
2．(单选)


如图所示，台秤上有一装水容器，容器底部用一质量不计的细线系住一个乒乓球．某时刻细线断开，乒乓球向上加速运动，在此过程中，关于台秤的示数与线断前相比的变化情况及原因．下列说法正确的是(　　)21cnjy.com
A．由于乒乓球仍在容器中，所以示数与细线断前相同
B．细线断后不再向上提拉容器底部，所以示数变大
C．细线断后，乒乓球有向上的加速度，处于超重状态，故示数变大
D．容器、水、乒乓球整个系统的重心向下加速，处于失重状态，所以示数变小
热点2　牛顿第二定律的瞬时性
运用牛顿第二定律解决瞬时问题是高考的另一热点，处理这类问题的关键是掌握不同力学模型的特点，准确判断哪些量瞬时不变，哪些量瞬时改变．21·cn·jy·com

3．(单选)如图所示，质量为m的小球用水平轻弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态．当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为(　　)21·世纪*教育网
A．0　　　　　　　　　 B.g
C．g   D.g
4．(单选)(2014·洛阳统考)三个相同的轻弹簧a、b、c连接成如图所示的形式，其中a、b两弹簧间的夹角为120°，且a、b对结点处质量为m的小球的拉力均为F(F≠0)．在P点剪断弹簧c的瞬间，小球的加速度可能是(　　)www-2-1-cnjy-com


A．大小为g，方向竖直向下
B．大小为F/m，方向竖直向上
C．大小为(F－mg)/m，方向竖直向下
D．大小为(mg－F)/m，方向竖直向下
5．(单选)(改编题)质量均为m的物块a、b置于倾角为30°的光滑斜面上，物块a、b之间有一段处于伸长状态的弹簧，a、b通过细线系在墙上．下列情况不可能的是(　　 )


A．在只剪断上面的绳子的瞬间，a的加速度为零，b的加速度不为零
B．在只剪断上面的绳子的瞬间，a、b的加速度均不为零
C．在只剪断下面的绳子的瞬间，a的加速度不为零，b的加速度为零
D．在只剪断下面的绳子的瞬间，a、b的加速度均为零
热点3　运用牛顿第二定律解决多过程问题
综合运用牛顿第二定律和运动学知识解决多过程问题，是本章的重点，更是每年高考的热点．解决“多过程”问题的关键：首先明确每个“子过程”所遵守的规律，其次找出它们之间的关联点，然后列出“过程性方程”与“状态性方程”．21教育网


6．(2014·江西南昌模拟)有一个冰上木箱的游戏节目，规则是：选手们从起点开始用力推箱一段时间后，放手让箱向前滑动，若箱最后停在桌上有效区域内，视为成功；若箱最后未停在桌上有效区域内就视为失败．其简化模型如图所示，AC是长度为L1＝7 m的水平冰面，选手们可将木箱放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推箱，BC为有效区域．已知BC长度L2＝1 m，木箱的质量m＝50 kg，木箱与冰面间的动摩擦因数μ＝0.1.某选手作用在木箱上的水平推力F＝200 N，木箱沿AC做直线运动，若木箱可视为质点，g取10 m/s2.那么该选手要想游戏获得成功，试求：2-1-c-n-j-y


(1)推力作用在木箱上时的加速度大小；
(2)推力作用在木箱上的时间满足什么条件？

7．(2014·江南十校联考)如图所示，倾角为30°的光滑斜面与粗糙的水平面平滑连接．现将一滑块(可视为质点)从斜面上的A点由静止释放，最终停在水平面上的C点．已知A点距水平面的高度h＝0.8 m，B点距C点的距离L＝2.0 m．(滑块经过B点时没有能量损失，g＝10 m/s2)，求：www.21-cn-jy.com


(1)滑块在运动过程中的最大速度；
(2)滑块与水平面间的动摩擦因数μ；
(3)滑块从A点释放后，经过时间t＝1.0 s时速度的大小．

8．跑步跨栏机的装置是让运动员通过一段平台，再冲上反向移动的跑步机皮带并通过跨栏，冲到终点．现有一套跑步跨栏装置，平台长L1＝4 m，跑步机皮带长L2＝32 m，跑步机上方设置了一个跨栏(不随皮带移动)，跨栏到平台左端的距离L3＝10 m，且皮带以v0的恒定速率转动．一位运动员在平台起点从静止开始以a1＝2 m/s2的加速度通过平台冲上跑步机，之后以a2＝1 m/s2的加速度在跑步机上往前冲，在跨栏时不慎跌倒，经过2 s爬起(假设从摔倒至爬起的过程中运动员与皮带始终相对静止)，然后又保持原来的加速度a2，直到冲过终点．运动员通过全程共用时14 s，求v0的大小．2·1·c·n·j·y

实战演练
1．[解析]选BD.图线K中，物体所受支持力大于重力，由牛顿第二定律F－mg＝ma可知加速度竖直向上，并且逐渐增大，可以判断电梯加速度方向也竖直向上，逐渐增大，选项A错误；同理由图线L可判断物体加速度为g，由整体、隔离法可知电梯加速度也一定等于g，选项B正确；由图线M可知电梯可能静止，也可能做匀速运动，选项C错误；由图线N可知当F大于mg时加速度方向向上，当F小于mg时加速度方向向下，选项D正确．
2．[解析]选D.乒乓球加速上升，整个系统重心向下加速，处于失重状态，故D正确．
3．[解析]选B.撤离前，小球受到的支持力FN＝mg/cos 30°，撤离后FN＝0，小球所受合力F合＝－FN，a＝＝g，B正确．【来源：21·世纪·教育·网】
4．[解析]选D.在P点剪断弹簧c的瞬间，小球所受合外力为2Fcos 60°－mg＝F－mg，方向竖直向上或mg－2Fcos 60°＝mg－F，方向竖直向下，由牛顿第二定律得，其加速度为(F－mg)/m，方向竖直向上或(mg－F)/m，方向竖直向下，选项D正确．
5．[解析]选B.在只剪断上面的绳子的瞬间，弹簧的长度没变，a的受力情况没变，a的加速度为零，绳子对b向上的力消失了，b有向下的加速度，A项可能，B项不可能．在只剪断下面的绳子的瞬间，弹簧的长度没变，b的受力情况没变，b的加速度为零，一开始下面的绳子对a可能有拉力，也可能没有拉力，所以a的加速度可能为零，也可能不为零，C、D两项都可能．　　21*cnjy*com
6．[解析](1)设推力作用在木箱上时的加速度为a1，根据牛顿运动定律得
F－μmg＝ma1
解得a1＝3 m/s2.
(2)撤去推力后，木箱的加速度大小为a2，根据牛顿运动定律得μmg＝ma2
解得a2＝1 m/s2
推力作用在木箱上时间t内的位移为
x1＝a1t2
撤去力F后木箱继续滑行的距离为
x2＝
木箱停在有效区域内，要满足条件
L1－L2≤x1＋x2≤L1
解得1 s≤t≤ s.
[答案]见解析
7．[解析](1)滑块先在斜面上做匀加速运动，然后在水平面上做匀减速运动，故滑块运动到B点时速度最大为vm，设滑块在斜面上运动的加速度大小为a1
mgsin30°＝ma1
v＝2a1·
解得：vm＝4 m/s.
(2)滑块在水平面上运动的加速度大小为a2
μmg＝ma2
v＝2a2L
解得：μ＝0.4.
(3)滑块在斜面上运动的时间为t1
vm＝a1t1
得t1＝0.8 s
由于t＞t1，滑块已经经过B点，做匀减速运动的时间为
t－t1＝0.2 s
设t＝1.0 s时速度大小为v，则
v＝vm－a2(t－t1)
解得：v＝3.2 m/s.
[答案](1)4 m/s　(2)0.4　(3)3.2 m/s
8．[解析]运动员匀加速通过平台：L1＝a1t
通过平台的时间：t1＝＝2 s
冲上跑步机的速度：v1＝a1t1＝4 m/s
冲上跑步机至跨栏：L3＝v1t2＋a2t
解得：t2＝2 s
摔倒至爬起随跑步机移动距离：x＝v0t0 　t0＝2 s
从爬起至跑到终点：x＋L2－L3＝－v0t3＋a2t
运动员通过全程所用时间：t＝t1＋t2＋t0＋t3＝14 s
解得：v0＝1 m/s.
[答案]1 m/s