专题03牛顿运动定律-2017年高考物理母题题源系列含解析

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1、母题三牛顿运动定律母题呈现【母题来源一】2017年全国卷三【母题原题】如图，两个滑块/和〃的质量分别为/妒1kg和〃沪5kg,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"二0.5；木板的质量为沪4kg,与地面间的动摩擦因数为二0.1。某时刻畀、〃两滑块开始相向滑动，初速度大小均为旳二3n）/s。A.〃相遇时，昇与木板恰好相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小沪10m/s%求BA7/777777777777777777777777777）（1）〃与木板相对静止时，木板的速度；（2）A.〃开始运动时

2、，两者之间的距离。【答案】（1）1m/s（2）1.9m【解析】（1）滑块点和/在木板上滑动时，木板也在地面上滑动。设丄、〃和木板所受的摩撫力大小分别为71、力和拆，川和成相对于地面的加速度大小分别是血和勿，木板相对于地面的加速度大小为6。在物块£与木板达到共同速度前有£=仰皿①£=越（叫+吟+加）£③由牛顿第二定律得Z=mAaA④fl=叫知⑤扎一f-f3=mci⑥设在水吋刻，〃与木板达到共同速度，设大小为小由运动学公式有联立①②③④⑤⑥⑦⑧式，代入已知数据得U

3、=lm/s⑨（2）在“时间间隔内，/相对于地面移动的距离为也屏⑩设在

4、/与木板达到共同速度叨后，木板的加速度犬小为对于必与木板组成的体系，由牛顿第二定律有五+篦=o丑+胡血⑪由①②④⑤式知，血=伽；再由⑦⑧可知，B与木板达到共同速度时〉上的速度犬小也为*1〉但运动方向与木板相反。由题意知，川和〃相遇时，/与木板的速度相同，设其大小为乃，设的速度大小从旳变到巾所用时间为如则由运动学公式，对木板有巾=乃-勺勺⑫对川有叫=一叫+。山⑬在广2时间间隔内，〃（以及木板）相对地面移动的距离为耳二片心一+色彳⑭19在（屮方2）吋间间隔内，力相对地面移动的距离为sA=v0（tl+t2）--aA（t}-]-t2）-⑮/

5、!和〃相遇时，力与木板的速度也恰好相同。因此力和〃开始运动时，两者Z间的距离为联立以上各式，并代入数据得5=1.9111⑰（也可用如图的速度-【名师点睛】木题主要考查多过程问题,要特别注总运动过程中摩擦力的变化情况，A.〃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，三个小球儿B.C的质量均为弘A与&Q间通过较链用轻杆连接，杆长为乙B、C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原反・现弭由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角arh60°变为120。

6、，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ABC（"的动能达到最大前，〃受到地面的支持力小于討（B）力的动能最大时，〃受到地面的支持力等于丄〃妊2（C）弹簧的弹性势能最大时，弭的加速度方向竖直向下（D）弹簧的弹性势能最大值为迪飓Z2【答案】AB【解析】/球动能最大时，速度最犬，受合外力为零，V.ABC整体为研究对象，在竖直方向：向下的重力33飓,向上的氐C两球受地面的支持力％即叶3輕,所以承C受至哋面的支持力等于-mg,故BX-正确：/的动能达到最大前，有向下的加速度，所臥整体向

7、下的合力4汙3帼，故A、C受到地面的支持力3小于寸吨，所以A正确；当丄下降至最低点，弹簧形变量最大，弹性势能最大，此时川的加速度向上，故C错误；弹箸的最大弹性势能等于/球下降至最低点时减少的重力势能，即垢=吨粤一討所以D错【名师点睛】本题的重点是当昇球的动能最大时，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S3两个选项；弹性势能最大对应/球下降至最低点，根据能量守恒定律，可求最大的弹性势能.扌曷【命题意图】本题屈于连接体模型，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

8、在考查考生的综合分析能力。【考试方向】对于连接体模型，命题多集屮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），且考查吋多涉及物体运动的临界和极值问题O【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，需釆用隔离法。涉及临界或极值问题吋，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

9、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