【高三物理寒假〈二轮专题复习〉】第2讲:力与物体的直线运动
高考物理二轮复习第2讲力与直线运动课件
2.(多选)如图所示,框架甲通过细绳固定于天花板上,小球乙、丙通过轻弹簧 连接,小球乙通过另一细绳与甲连接,甲、乙、丙三者均处于静止状态,甲、 乙、丙质量分别为m、2m、3m,重力加速度为g。则将甲与天花板间细绳剪 断瞬时,下列说法正确的是 ( ) a丙=0 a甲=g a甲=2g D.甲、乙间细绳张力大小为mg
立即消失,不需要形变恢复时间
量大,其形变恢复需要较长时间,在瞬时
性问题中,其弹力的大小通常可以看成保持不变
12/8/2021
视角1 牛顿第二定律的瞬时性问题
1.(多选)光滑斜面上,当系统静止时,挡板C与斜面垂直,弹簧、轻杆均与斜面 平行,A、B质量相等。在突然撤去挡板的瞬间 ( ) A.两图中两球加速度均为g sin θ B.两图中A球的加速度均为零 C.图甲中B球的加速度为2g sin θ D.图乙中B球的加速度为g sin θ
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答案 D 匀速下降过程,动能不变,重力势能减少,所以机械能不守恒,选项A 错误;减速下降时加速度向上,所以携带的检测仪器处于超重状态,选项B错 误;合外力做功等于动能改变量,选项C错误;火箭着地时,火箭对地的作用力 大于自身的重力,选项D正确。
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4.(2018江西名校联考)如图甲所示,在某部电梯的顶部安装一个能够显示拉 力大小的传感器,传感器下方挂上一轻质弹簧,弹簧下端挂一质量为m的小 球。若该电梯在竖直方向行驶时突然停止,传感器显示弹簧弹力大小F随时 间t变化的图像如图乙所示,g为重力加速度,则 ( )
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视角3 运动图像问题 5.(2018河南三门峡检测)在平直公路上行驶的a车和b车,其位移-时间图像分 别为图中直线a和曲线b,由图可知 ( )
高考物理二轮复习第1部分专题1力与直线运动第2讲力与物体的直线运动课件
加速阶段:v0′=v=6 m/s,v′=v0=30 m/s 则:v0=v+a2t2,t2=v0a-2 v=4 s 则汽车运动的时间至少为 t=t1+t2=10 s。 (3)在加速阶段:v20-v2=2a2x2,解得 x2=72 m 则总位移 x=x1+x2=180 m 若不减速通过所需时间 t′=vx0=6 s 车因减速和加速过站而耽误的时间至少为 Δt=t-t′=4 s。 [答案] (1)108 m (2)10 s (3)4 s
所示,两质点在 t2 时刻相遇,则下 列说法正确的是
图1-2-6
A.t1 时刻两质点的运动方向相反 B.相遇前两质点一定在 t1 时刻相距最远 C.t1~t2 时间内,一定有某一时刻两质点的加速 度相同
D.t2 时刻,甲刚好从后面追上乙
[解析] 本题根据两物体的 v-t 图象考查位置关 系。由题图可知,在 t1 时刻,两质点的速度方向均为 正方向,即两质点均沿正方向运动,故 A 错误;由图 象可知,两质点从同一位置开始运动,在 0~t1 时间内, 甲质点的速度始终大于乙质点的速度,故甲在前乙在 后,在这段时间内,两质点的距离越来越远,在 t1 时 刻速度达到相同,距离最远,B 正确;若 v-t 图象是 曲线,则曲线在某一时刻的切线斜率代表该时刻的瞬
答案 B
3.(2019·浙江卷)如图 1-2-3 所示,A、B、C 为 三个实心小球,A 为铁球,B、C 为木球。A、B 两球 分别连接在两根弹簧上,C 球连接在细线一端,弹簧 和细线的下端固定在装水的杯子底部,该水杯置于用 绳子悬挂的静止吊篮内。若将挂吊篮的绳子剪断,则 剪断的瞬间相对于杯底(不计空气阻力,ρ 木<ρ 水<ρ 铁)
A.两车在 t1 时刻也并排行驶 B.在 t1 时刻甲车在后,乙车在前 C.甲车的加速度大小先增大后减小 D.乙车的加速度大小先减小后增大
高三物理二轮专题复习 2 力与物体的直线运动 新人教版
专题二 力与物体的直线运动知识梳理一、匀变速直线运动的基本公式及应用实例 1、基本公式(1)速度公式:at v v t +=0 (2)位移公式:2021at t v x +⋅= (3)速度与位移关系式:ax v v t 2202=- (4)平均速度:20t v v t x v +=或 2、 应用案例 (1)自由落体运动(2)竖直上抛运动二、 匀变速直线运动的两个有用结论 1、 连续相等时间内的位移差是个恒量:2、 在一段时间t 内的平均速度等于该段时间中点时刻的瞬时速度专题测试一、选择题(每小题4分,共40分)1. (2011海南卷第8题).一物体自t=0时开始做直线运动,其速度图线如图所示。
下列选项正确的是( )A.在0~6s 内,物体离出发点最远为30mB.在0~6s 内,物体经过的路程为40m[C.在0~4s 内,物体的平均速率为7.5m/sD. 5~6s 内,物体所受的合外力做负功2.(2011安徽卷第16题).一物体作匀加速直线运动,通过一段位移x ∆所用的时间为1t ,紧接着通过下一段位移x ∆所用时间为2t 。
则物体运动的加速度为( ) A .1212122()()x t t t t t t ∆-+ B .121212()()x t t t t t t ∆-+ C .1212122()()x t t t t t t ∆+- D .121212()()x t t t t t t ∆+-3.如图1所示,水平地面上的物体质量为1 kg ,在水平拉力F =2 N 的作用下从静止开始做匀加速直线运动,前2 s 内物体的位移为3 m ;则物体运动的加速度大小 ( )A .3 m/s 2B .2 m/s 2C .1.5 m/s 2D .0.75 m/s 24(2011天津卷第3题).质点做直线运动的位移x 与时间t 的关系为x = 5t + t 2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( ) A .第1s 内的位移是5m B .前2s 内的平均速度是6m/s C .任意相邻1s 内的位移差都是1m D .任意1s 内的速度增量都是2m/s 5.某同学站在观光电梯内随电梯一起经历了下列三种运动:加速上升、匀速上升、减速上 升 (加速度大小a <g ),则下列说法正确的是( )A .三种运动因为都是上升过程,所以该同学始终处于超重状态B .只有加速上升过程中,该同学处于超重状态C .三种运动因为支持力均做正功,所以该同学机械能均增加D .只有加速上升过程,机械能增加6.为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计了一种新的交通工具,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平,如图3所示,当此车减速上坡时,乘客( )A .处于失重状态图1图3B .重力势能增加C .受到向前的摩擦力作用D .所受力的合力沿斜面向上7.汽车B 在平直公路上行驶,发现前方沿同方向行驶的汽车A 速度较小,为了避免相撞,距A 车25 m 处B 车制动,此后它们的v -t 图象如图4所示,则( ) A .B 的加速度大小为3.75 m/s 2B .A 、B 在t =4 s 时的速度相同C .A 、B 在0~4 s 内的位移相同D .A 、B 两车不会相撞8 (上海卷第19题).受水平外力F 作用的物体,在粗糙水平面上作直线运动,其v t 图线如图所示,则( ) (A)在10t 秒内,外力F 大小不断增大(B)在1t 时刻,外力F 为零 (C)在12t t 秒内,外力F 大小可能不断减小 (D)在12t t 秒内,外力F 大小可能先减小后增大9.如图6所示,水平面绝缘且光滑,一绝缘的轻弹簧左端固定,右端有一带正电荷的小球,小球与弹簧不相连,空间存在着水平向左的匀强电场,带电小球在电场力和弹簧弹力的作用下静止,现保持电场强度的大小不变,突然将电场反向,若将此时作为计时起点,则下列描述速度与时间、加速度与位移之间变化关系的图象正确的是()10.如图7所示,水平放置的光滑金属长导轨MM ′和NN ′之间接有电阻R ,导轨平面在直 线OO ′左、右两侧的区域分别处在方向相反与轨道平面垂直的匀强磁场中,设左、右区域的磁场的磁感应强度的大小分别为B 1和B 2,一根金属棒ab 垂直放在导轨上并与导轨接触良好,棒和导轨的电阻均不计.金属棒ab 始终在水平向右的恒定拉力F 的作用下,在左边区域中恰好以速度v 0做匀速直线运动,则以下说法中正确的是 ()图7图4图6A .若B 2=B 1时,棒进入右边区域后先做加速运动,最后以速度v 02做匀速直线运动B .若B 2=B 1时,棒进入右边区域后仍以速度v 0做匀速直线运动C .若B 2=2B 1时,棒进入右边区域后先做减速运动,最后以速度v 02做匀速直线运动D .若B 2=2B 1时,棒进入右边区域后先做加速运动,最后以速度4v 0做匀速直线运动 二、实验题(11题4分,12题8分,13题6分,共18分)11.(4分)在验证牛顿运动定律的实验中,某同学挑选的一条点迹清晰的纸带如图8所示, 已知相邻两个点间的时间间隔为T ,从A 点到B 、C 、D 、E 、F 点的距离依次为x 1、x 2、x 3、x 4、x 5(图中未标x 3、x 4、x 5),则由此可求得打C 点时纸带的速度v C =________.图812. (2011山东卷第23题).(8分)(1)某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的 实验方案。
高考物理二轮复习 知识必备 专题二 力与直线运动
【南方凤凰台】2014高考物理二轮复习知识必备专题二力与直线运
动
力与物体的直线运动:
1. F合=0,物体做匀速直线运动.
2. F合≠0且与v共线,物体做变速直线运动.
(1) F合不变,物体做匀变速直线运动.
①基本公式:
速度公式 v=v0+at. 位移公式 x=v0t+1
2at2.
②重要推论:
位移速度公式 v2-
2
v
=2ax. 平均速度公式v=
v
2
v
=2
t
v
. Δx=aT2.
③特例.
自由落体运动:初速度v0=0、加速度为g的匀加速直线运动.
竖直上抛运动:初速度v0≠0、加速度为-g的匀减速直线运动.
(2) F合大小变化,物体做变加速直线运动.
典型问题:行车安全问题、传送带问题、追及相遇问题、图象问题.
3.力与运动的关系:牛顿第二定律F合=ma.
1。
高考物理二轮复习 专题二 力和直线运动精品教学案
【专题二】力和直线运动【考情分析】1.本专题涉及的考点有:参考系、质点;位移、速度和加速度;匀变速直线运动及其公式、图像。
《大纲》对位移、速度和加速度,匀变速直线运动及其公式、图像等考点均为Ⅱ类要求,即对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系,能够进行叙述和解释,并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。
质点的直线运动是历年高考的必考内容。
可以单独命题,也可以与其他知识点如电场、磁场、电磁感应等知识结合出现在计算题中。
近年这部分的考查更趋向于对考生分析问题、应用知识能力的考查。
2.从高考试题看,作为一个孤立的知识点单独考查的命题并不多,更多的是与牛顿定律、带电粒子在电磁场中的运动等结合起来,作为综合试题中的一个知识点而加以体现。
主要题型为选择题、解答题,其中解答题多为中等或较难题。
【知识归纳】1.物体或带电粒子做直线运动的条件是物体所受合力与速度方向平行2.物体或带电粒子做匀变速直线运动的条件是物体所受合力为恒力,且与速度方向平行3.牛顿第二定律的内容是:物体运动的加速度与物体所受的合外力成正比,与物体的质量成反比,加速度的方向与物体所受合外力的方向一致,且二者具有瞬时对应关系,此定律可以采用控制变量法进行实验验证.4.速度-时间关系图线的斜率表示物体运动的加速度,图线所包围的面积表示物体运动的位移.在分析物体的运动时,常利用v -t 图象帮助分析物体的运动情况.5.超重或失重时,物体的重力并未发生变化,只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生了变化.当a =g 时,物体完全失重.物体发生超重或失重现象与物体的运动方向无关,只决定于物体的加速度方向.6.匀变速直线运动的基本规律为: 速度公式:v 0+at 位移公式:2012x v t at =+速度和位移公式的推论为:v t 2-v 02=2ax 7.匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度为12x v t ==20tv v + 位移中点的瞬时速度为2x v =2220tv v + 【考点例析】一、 匀变速直线运动规律的应用【例1】跳水是一项优美的水上运动,图甲是2008年北京奥运会跳水比赛中小将陈若琳和王鑫在跳台上腾空而起的英姿.如果陈若琳质量为m ,身高为L ,她站在离水面H 高的跳台上, 重心离跳台面的高度为h 1,竖直向上跃起后重心又升高了h 2达到最高点,入水时身体竖直,当手触及水面时伸直双臂做一个翻掌压水花的动作,如图乙所示,这时陈若琳的重心离水面约为h 3.整个过程中空气阻力可忽略不计,重力加速度为g ,求陈若琳从离开跳台到手触及水面的过程中可用于完成一系列动作的时间.【思路导引】(1)运动员在从起跳到手入水的过程中做什么运动?答案 匀减速运动或竖直上抛运动.(2)上跃过程的位移为多少?下落过程中的位移又为多少?位移大小根据什么来确立的?答案 上跃过程位移为重心位置的变化量h 2,下落过程的位移也是位移变化量(H+h 1+h 2-h 3),应根据重心位置的变化找位移.【解析】陈若琳跃起后可看作竖直向上的匀减速运动,重心上升的高度h 2,设起跳速度为v0,则v 02=2gh 2上升过程的时间t 1=gv 0解得t 1=gh 22 陈若琳从最高处自由下落到手触及水面的过程中重心下落的高度x=H+h 1+h 2-h 3设下落过程的时间为t 2,则x=21gt 22解得t 2=gx 2=gh h h H )(2321-++陈若琳要完成一系列动作可利用的时间t=t 1+t 2=gh 22+g h h h H )(2321-++【答案】gh 22+gh h h H )(2321-++【解题指导】1.匀变速直线运动常以体育运动为背景设置物理情景,处理此类问题时,应注意建立运动模型,如本题就是建立了竖直上抛运动模型.2.尽管研究此跳水过程不能看成质点,但是求跳水过程的时间时,可看作质点来处理,其重心位置的变化,也即质点位置的变化.3.若对运动情景不清晰时,可画出运动草图,使抽象问题形象化.二、图象问题【例2】如图甲所示,质量m=2.0 kg 的物体静止在水平面上,物体跟水平面间的动摩擦因数μ=0.20.从t=0时刻起,物体受到一个水平力F 的作用而开始运动,前8 s 内F 随时间t 变化的规律如图乙所示.g 取10 m/s 2.求:(1)在图丙的坐标系中画出物体在前8 s 内的v —t 图象. (2)前8 s 内水平力F 所做的功.【解析】 (1)0~4 s 内,由牛顿第二定律得F -μmg=ma 1解得a 1=3 m/s 24 s 末物体的速度为v 4=a 1t 4=12 m/s4~5 s ,由牛顿第二定律得-F -μmg=ma 2解得a 2=-7 m/s 25 s 末物体的速度为v 5=5 m/s再经时间t 停止,则t=350a v -=2.5 s8 s 内的v —t 图象如图所示 (2)0~4 s 内的位移为x 1=21a 1t 42=24 m4~5 s 内位移为x 2=224252a v v -=8.5 m5 s 后水平力消失,所以前8 s 内力F 做的功为W=F 1x 1-F 2x 2=155 J(或由动能定理解)W -μm g (x 1+x 2)=21mv 52解得W =155 J【解题指导】1.v —t 图象反映的仍然是数学关系,只不过它有了具体的物理意义.因此要画v —t 图象,必须采用动力学的方法得到v 与t 的数学关系.2.对于多过程问题要划分不同运动阶段,逐过程分析. 3.v —t 图象斜率表示加速度,面积表示位移,因此第(2)问求位移时可借用图象来求,请同学们自己完成.三、 追及和相遇问题例3、车以25 m/s 的速度匀速直线行驶,在它后面有一辆摩托车,当两车相距1 000 m 时,摩托车从静止起动做匀加速运动追赶汽车,摩托车的最大速度可达30 m/s ,若使摩托车在4 min 时刚好追上汽车,摩托车追上汽车后,关闭油门,速度达到12 m/s 时,冲上光滑斜面,上滑最大高度为H ,求:(1)摩托车做匀加速运动的加速度a ?(2)摩托车追上汽车前两车相距最大距离x ? (3)摩托车上滑最大高度H ?(g 取10 m/s 2)解析 (1)设汽车位移为x 1,摩托车位移为x 2摩托车的加速度为a ,摩托车达到最大速度所用时间为t ,则30=atx 1=25×240x 2=a2302+30(240-a30)追上条件为x 2=x 1+1 000解得a=49=2.25 m/s2(2)摩托车与汽车速度相等时相距最远,设此时刻为T ,最大距离为x m即25=aT解得T=9100sx m =1 000+25T -221aT =910250m=1 138 m(3) 221Mv =MgH解得H=7.2 m答案 (1)2.25 m/s2 (2)1 138 m (3)7.2 m 【解题指导】分析追及问题的方法技巧1.要抓住一个条件,两个关系一个条件:即两者速度相等,它往往是物体间能否追上或两者距离最大,最小的临界条件,也是分析判断的切入点.两个关系:即时间关系和位移关系.通过画草图找出两物体的位移关系是解题的突破口.2.若被追赶的物体做匀减速直线运动,一定要注意追上前该物体是否已经停止运动.3.仔细审题,充分挖掘题目中的隐含条件,同时注意 v —t 图象的应用.四、动力学的两类基本问题【例4】一根质量分布均匀的长直绳AB ,在水平恒定外力F 的作用下,沿光滑水平面以v 0=2 m/s 的初速度做匀加速直线运动(忽略绳子的形变), 在头2 s 内所通过的位移等于绳长的6倍.如图甲所示,绳内距A 端x 处的张力(即绳内部之间的拉力)F T 与x 的关系如图乙所示,利用图象和题中的已知数据,求:(1)距A端1.5 m处绳内的张力多大?(2)绳子的质量多大?【解析】解法一(1)由图象可知函数F T=(6-3x) N当x=1.5 m时绳间的拉力F T=1.5 N(2)由图象可得:绳长l=2 m;水平恒力F=6 N1at2由匀加速运动位移公式x=v0t+2得a=4 m/s2由牛顿第二定律得F=maF=1.5 kg得m=a解法二由图象可得:绳长l=2 m;水平恒力F=6 N由匀1at2加速运动位移公式x=v0t+2得a=4 m/s2由牛顿第二定律得F=mam,以此段由题意可知:从x=1.5 m处到B端这段绳质量为4绳为研究对象m aF T=4由图象得x=1.5 m处F T=1.5 NF=1.5 kgm=a答案(1)1.5 N (2)1.5 kg【解题指导】1.牛顿第二定律应用的两类基本问题:物体的受力情况的分析加速度物体的运动状态及变化.2.分析复杂的动力学问题时应注意(1)仔细审题,分析物体的受力及受力的变化情况,确定并划分出物体经历的每个不同的过程.(2)逐一分析各个过程中的受力情况和运动情况,以及总结前一过程和后一过程的状态有何特点.(3)前一个过程的结束就是后一个过程的开始,两个过程的交接点受力的变化,状态的特点,往往是解题的关键.3.常用的解题方法:(1)整体与隔离法;(2)假设法.【方法技巧】1.动力学的两类基本问题的处理思路(1)已知力求运动,应用牛顿第二定律求加速度,再根据物体的初始条件,应用运动学公式求出物体的运动情况——任意时刻的位置和速度,以及运动轨迹.(2)已知运动求力,根据物体的运动情况,求出物体的加速度,再应用牛顿第二定律,推断或者求出物体的受力情况.2.动力学问题通常是在对物体准确受力分析的基础上,采用___________或者是_________求合力,然后结合牛顿第二定律列式求解.正交分解法图解法3.匀减速直线运动问题通常看成反方向的匀加速直线运动来处理,这是利用了运动的_________性.在竖直上抛运动和类竖直上抛运动的处理中也常用此法.对称4.借用v-t图象分析:v-t图象表示物体的运动规律,形象而且直观.【专题训练】1.水平地面上放着一质量为1 kg的物体,t=0时在一个方向不变的水平拉力作用下运动,t=2 s时撤去拉力,物体在4s内速度随时间的变化图象如图所示,则物体()A.所受的摩擦力大小为1 NB.第1 s内受到的拉力大小是2 NC.在4 s末回到出发点D.在4 s内的平均速度为1.5 m/s2.如图甲所示,在光滑的水平面上,物体A在水平方向的外力F作用下做直线运动,其v—t图象如图乙所示,规定向右为正方向.下列判断正确的是()A.在3 s末,物体处于出发点右方B.在1~2 s内,物体正向左运动,且速度大小在减小C.在1~3 s内,物体的加速度方向先向右后向左D.在0~1 s内,外力F不断增大3.一种巨型娱乐器材可以让人体验超重和失重的感觉.一个可乘多个人的环形座舱套在竖直柱子上,由升降机运送到几十米的高处,然后让座舱自由下落.下落一定高度后,制动系统启动,座舱做减速运动,到地面时刚好停下.下列判断正确的是()A.座舱在自由下落的过程中人处于超重状态B.座舱在自由下落的过程中人处于完全失重状态C.座舱在减速运动的过程中人处于超重状态D.座舱在减速运动的过程中人处于失重状态4.沼泽地的下面蕴藏着丰富的泥炭,泥炭是沼泽地积累的植物残体,它的纤维状和海绵状的物理结构导致人在其上面行走时容易下陷(设在下陷过程中,泥炭对人的阻力不计).如果整个下陷的过程是先加速再减速最后匀速运动,那么,下列说法中正确的是()A.当在加速向下运动时,人对沼泽地的压力大于沼泽地对人的支持力B.当在减速向下运动时,人对沼泽地的压力小于沼泽地对人的支持力C.在整个运动过程中,人对沼泽地的压力是先大于后等于沼泽地对他的支持力D.在整个运动过程中,人对沼泽地的压力大小总是等于沼泽地对他的支持力5.如图所示,质量为2 kg的物体,放在动摩擦因数μ=0.1的水平面上,在水平拉力作用下,由静止开始运动,水平拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图所示,g 取10 m/s2,则()A.此物体在AB段做匀加速直线运动B.此物体在AB段做匀速直线运动C.此物体在OA段做匀加速直线运动D.此物体在OA段做匀速直线运动6.静止不动的航空母舰上的舰载飞机在助推装置的作用下获得v0=40m/s的初速度,接着在滑行跑道上做匀加速滑行达到v1=80 m/s的速度后起飞,滑行距离x1=75 m,而一般民航客机从静止开始做匀加速滑行达到v2=40 m/s的速度后起飞,滑行距离x2=2 000 m,求滑行时舰载飞机的加速度a1与民航客机的加速度a2的比值.7.某些城市交通部门规定汽车在市区某些街道行驶速度不得超过v m=30 km/h.一辆汽车在该水平路段紧急刹车时车轮抱死,沿直线滑行一段距离后停止,交警测得车轮在地面上滑行的痕迹长x m=10 m.从手册中查出该车轮与地面间的动摩擦因数μ=0.72,取g=10 m/s2.(1)请你判断汽车是否违反规定超速行驶.(2)目前,有一种先进的汽车制动装置,可保证车轮在制动时不被抱死,使车轮仍有一定的滚动,安装了这种防抱死装置的汽车,在紧急刹车时不但可以使汽车便于操控,而且可获得比车轮抱死更大的制动力,从而使刹车距离大大减小.假设汽车安装防抱死装置后刹车制动力恒为F,驾驶员的反应时间为t,汽车的质量为m ,汽车正常行驶的速度为v ,试推出刹车距离x 的表达式.8.如图所示, 一足够长的光滑斜面倾角为θ=30°,斜面AB 与水平面BC 连接,质量m=2 kg 的物体置于水平面上的D 点,D 点距B 点d=7 m .物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,当物体受到一水平向左的恒力F=8 N 作用t=2 s 后撤去该力,不考虑物体经过B 点时的碰撞损失,重力加速度g 取10 m/s 2.求撤去拉力F 后,经过多长时间物体经过B 点? 【参考答案】1.解析 2~4 s 内只受摩擦力F f =ma =1 N ,A 对;第1 s 内由牛顿第二定律F-F f =ma ′,F=3 N ,B 错;图象面积表示位移, C 错;v=1.25 m/s ,D 错.答案:A2.解析 由图象面积的意义知A 对;1~2 s 内向右运动,B 错;1~3 s 内直线的斜率不变,加速度不变,C 错;0~1 s 内tv∆∆在减小,a 减小,F=ma 减小,D 错.答案 A3.解析 由超重、失重的条件看加速度,当运动的加速度向下时,失重,且向下的a=g 时,处于完全失重;加速度向上时,处于超重状态,由此确定B 、C 项正确.答案:BC 4.答案:D 5.解析 W F =F·x ,AB 段直线的斜率表示力F ,F ==-61527 2 N , F f =μmg =0.1×2×10 N=2 N ,F=F f , B 正确F OA =315=5 N>F f , C 正确.答案 BC6.解析 对舰载飞机有v 12-v 02=2a 1x 1对民航客机有v 22=2a 2x 2得 221221221)(v x v v x a a -= 代入数据解得8021=a a 【答案】807.解析 (1)因为汽车刹车且车轮抱死后,汽车受滑动摩擦力作用做匀减速运动,所以滑动摩擦力大小F f =μmg汽车的加速度a=mF f -=-μg由v 12-v 02=2ax且v 1=0得v 0=m gx μ2=12 m/s=43.2 km/h>30 km/h 即这辆车是超速的.(2)刹车距离由两部分组成,一是司机在反应时间内汽车行驶的距离x 1,二是刹车后匀减速行驶的距离x 2.x=x 1+x 2=vt +av 22加速度大小a=mF则x=vt +Fmv 22答案 (1)这辆车是超速的 (2)x=vt+Fmv 228.解析 在F 的作用下物体运动的加速度a 1,由牛顿运动定律得F-μmg =ma 1解得a 1=2 m/s2F 作用2 s 后的速度v 1和位移x 1分别为v 1=a 1t=4 m/s ;x 1=21a 1t 2=4 m撤去F 后,物体运动的加速度为a 2μmg=ma 2解得a 2=2 m/s2第一次到达B 点所用时间t 1,则d-x 1=v 1t 1-21a 2t 12解得t 1=1s此时物体的速度v 2=v 1-a 2t 1=2 m/s当物体由斜面重回B 点时,经过时间t 2,物体在斜面上运动的加速度为a 3,则Mg sin 30°=ma 3t 2=322a v =0.8 s第二次经过B 点时间为t=t 1+t 2=1.8 s所以撤去F 后,分别经过1 s 和1.8 s 物体经过B 点. 答案 1 s 1.8 s。
高中物理第二轮复习 专题一 力与物体的运动 第2讲 力和直线运动
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核心要点·高考必备
研透命题·精准备考
解析 (1)设飞机装载货物前质量为m1,起飞离地速度为v1;装载货物后质量为m2, 起飞离地速度为v2,重力加速度大小为g。飞机起飞离地应满足条件
m1g=kv21① m2g=kv22②
由①②式及题给条件得v2=78 m/s③ (2)设飞机滑行距离为s,滑行过程中加速度大小为a,所用时间为t。由匀变速直线运 动公式有 v22=2as④ v2=at⑤
①运动规律的应用 ②追及相遇问题
【例1】 (2020·全国卷Ⅰ,24)我国自主研制了运-20重型运输机。飞机获得的升力 大小F可用F=kv2描写,k为系数;v是飞机在平直跑道上的滑行速度,F与飞机 所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度。已知飞机质量为1.21×105 kg时, 起飞离地速度为66 m/s;装载货物后质量为1.69×105 kg,装载货物前后起飞离地 时的k值可视为不变。 (1)求飞机装载货物后的起飞离地速度; (2)若该飞机装载货物后,从静止开始匀加速滑行1 521 m起飞离地,求飞机在滑 行过程中加速度的大小和所用的时间。
答案
(1)会相撞
85 (2)16
m/s2(或 5.31 m/s2)
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核心要点·高考必备
研透命题·精准备考
1.建筑工人常常徒手抛砖块,地面上的工人以 10 m/s 的速度竖直向上间隔 1 s 连续两次
抛砖,每次抛一块,楼上的工人在距抛砖点正上方 3.75 m 处接砖,g 取 10 m/s2,空
气阻力可以忽略,则楼上的工人两次接砖的最长时间间隔为( )
代入数据并经过分析可知再经过t=4 s甲、乙两车会相撞。
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核心要点·高考必备
研透命题·精准备考
高中物理二轮专题复习课件专题一第2讲力与直线运动
D [初速度为 0 的匀加速直线运动,连续相等时间内通过的位 移之比为 1∶3∶5,据此判断第一个 T 时间内的位移 x1=15×3 m= 0.6 m,选项 D 正确;第二个 T 时间内的位移 x2=35×3 m=1.8 m, 由 v23-0=2a(x1+x2+x3),得 a=56 m/s2,选项 A 错误;由 Δx=aT2 得 x2-x1=aT2,解得 T=65 s,选项 C 错误;第一个 T 时间末的瞬 时速度 v1=aT=1 m/s,选项 B 错误.]
1-2.(多选)甲、乙两物体从不同点出发且在同一条直线上运 动,它们的 v-t 图象如图所示,已知 t=2 s 时两车相遇,则下列说 法正确的是( )
A.t=1 s 时,甲车在前,乙车在后 B.t=0 s 时,甲、乙车距离 x0=3 m C.t=6 s 时,甲车在前,乙车在后 D.3~5 s 内两车的平均速度相同
高三二轮专题复习 • 第一部分 专题讲练突破
物理
• 专题一 力与运动
• 第2讲 力与直线运动
主干知识体系
核心再现及学科素养
(1)匀变速直线运动规律公式的两性.
①条件性:物体必须做匀变速直线运动.
知 ②矢量性:公式都是矢量性.
识
(2)牛顿第二定律的“四性”. ①矢量性:F=ma是矢量式,a与F同向.
答案 (1)能 (2)2.5 m
考向 3 运动学图象的理解与分析 例 3 (2018·湖北省武汉市高三二月调研)(多选)甲、乙两个物 体在同一直线上运动,其 x-t 图像如图所示,其中直线 b 与曲线 a 相切于点(4,-15).已知甲做匀变速直线运动,下列说法正确的是 ()
A.前 4 s 内两物体运动方向相同 B.前 4 s 内甲的平均速度是乙的平均速度的175倍 C.t=0 时刻,甲的速度大小为 9 m/s D.甲的加速度大小为 2 m/s2
(全国通用)高考物理二轮复习 专题一 力与运动 第2讲 力与物体的直线运动课件.pptx
匀变速直线运动规律的应用
【真题示例1】 (2016·全国卷Ⅲ,16)一质点做速度逐渐增大的 匀加速直线运动,在时间间隔t内位移为s,动能变为原来的9 倍。该质点的加速度为( )
s
3s
A.t2
B.2t2
4s
8s
C. t2
D. t2
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解析 动能变为原来的 9 倍,则物体的速度变为原来的 3 倍,即 v=3v0,由 s=12(v0+v)t 和 a=v-t v0得 a=ts2,故 A 正确。 答案 A
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【真题示例 2】 (2017·全国卷Ⅰ,25)真空中存在电场强度大 小为 E1 的匀强电场,一带电油滴在该电场中竖直向上做匀 速直线运动,速度大小为 v0,在油滴处于位置 A 时,将电 场强度的大小突然增大到某值,但保持其方向不变。持续 一段时间 t1 后,又突然将电场反向,但保持其大小不变; 再持续同样一段时间后,油滴运动到 B 点。重力加速度大 小为 g。
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5.必须辨明的“4个易错易混点” (1)物体做加速或减速运动取决于速度与加速度方向间的 关系。 (2)“刹车”问题要先判断刹车时间,再分析计算。 (3)力是改变运动状态的原因,惯性大小只与质量有关。 (4)物体的超重、失重状态取决于加速度的方向,与速度 方向无关。
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备考策略 1.抓好“两个分析、两个桥梁”,攻克动力学问题
(1)两分析 ①物体受力情况分析,同时画出受力示意图; ②物体运动情况分析,同时画出运动情境图。 (2)两个桥梁 ①加速度是联系运动和力的桥梁; ②速度是各物理过程相互联系的桥梁。
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2.解决图象类问题“四个注意”、“一个关键”
(1)“四个注意” ①x-t图象和v-t图象描述的都是直线运动,而不是曲线运动。 ②x-t图象和v-t图象不表示物体运动的轨迹。 ③x-t图象中两图线的交点表示两物体相遇,而v-t图象中两 图线的交点表示两物体速度相等。 ④a-t图象中,图线与坐标轴围成的面积表示速度的变化量; v-t图象中,图线与坐标轴围成的面积表示位移;而x-t图 象中,图线与坐标轴围成的面积则无实际意义。 (2)“一个关键” 要将物体的运动图象转化为物体的运动模型。
2024年高考物理二轮复习专题2:力与直线运动(附答案解析)
专题02·力与直线运动能力突破本专题主要讲解参考系、质点、位移、速度、加速度、匀变速直线运动、自由落体运动、惯性、作用力与反作用力、超重与失重的问题。
高考热点(1)匀变速直线运动规律和推论的灵活应用;(2)牛顿运动定律的运用;(3)以生产、生活实际为背景的匀变速直线运动规律的应用、追及相遇、交通与安全。
出题方向选择题和计算题均有涉及,题目难度一般为中档。
考点1匀变速直线运动规律的应用1.匀变速直线运动的基本规律(4)某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度:v=xt=vt2。
(5)匀变速直线运动在相等时间内相邻的两段位移之差为常数,即Δx=aT2。
2.追及问题的解题思路和技巧(1)解题思路(2)解题技巧①紧抓“一图三式”,即过程示意图、时间关系式、速度关系式和位移关系式。
②审题应抓住题目中的关键字眼,充分挖掘题目中的隐含条件,如“刚好”“恰好”“最多”“至少”等,往往对应一个临界状态,满足相应的临界条件。
③若被追赶的物体做匀减速运动,一定要注意追上前该物体是否已停止运动,最后还要注意对解的讨论分析。
【例1】(2022秋•湛江期末)某汽车正以72/km h的速度在公路上行驶,为“礼让行人”,若驾驶员以大小为25/m s的加速度刹车,则以下说法正确的是()A.汽车刹车30m停下B.刹车后1s时的速度大小为15/m sC.刹车后5s时的速度大小为5/m sD.刹车后6s内的平均速度大小为5/m s【分析】汽车刹车后先做匀减速直线运动,最后静止。
根据运动学规律,先计算刹车需要多长时间,然后在刹车时间内,计算各种物理量即可。
【解答】解:汽车的初速度072/20/v km h m s==A .汽车停止运动后的末速度为零,所以刹车的距离2202040225v x m m a ===⨯,故A 错误;B .刹车后1s 时的速度大小10120/51/15/v v at m s m s m s =-=-⨯=,故B 正确;C .汽车从开始刹车到速度为零的时间为:002045v t s s a ===,所以刹车后5s 时的速度大小零,故C 错误;D .汽车刹刹车的时间是4s ,所以车后6s 内的位移等于刹车4s 内的位移为40m ,刹车后6s 内的平均速度大小4020//63x v m s m s t ===,故D 错误。
2020高三物理高考二轮复习(2)力与物体的直线运动-教案、学案、习题全(精品)
专题二 力与物体的直线运动一. 专题要点第一部分:匀变速直线运动在力学中的应用1.物体或带电粒子做直线运动的条件是物体所受的合外力与速度方向平行。
2.物体或带电粒子做匀变速直线运动的条件是物体所受的合外力为恒力且与速度方向平行。
3.牛顿第二定律的内容是:物体运动时的加速度与物体所受的合外力成正比,与物体的质量成反比,加速度的方向与所受合外力的方向相同,且二者具有瞬时对应关系,此定律可以用控制变量法进行实验验证。
4.速度时间关系图像的斜率表示物体运动的加速度,图像所包围的面积表示物体运动的位移。
在分析物体的运动时常利用v-t 图像帮助分析物体的运动情况。
5.超重或失重时,物体的重力并未发生变化,只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生了变化。
当a=g 时物体完全失重。
6.匀变速直线运动的基本规律为 速度公式:at v v t +=0位移公式:2021at t v x +⋅=速度与位移关系式:ax v v t 2202=- 7.匀变速直线运动 平均速度:20t v v t x v +=或 位移中点的瞬时速度2220tv v v +=中点第二部分:匀变速直线运动在电学中的应用1. 带电粒子在电场中直线运动的问题:实质是在电场中处理力学问题,其分析方法与力学中相同。
首先进行受力分析,然后看物体所受的合外力与速度方向是否一致,其运动类型有电场加速运动和交变的电场内往复运动2. 带电粒子在磁场中直线运动问题:洛伦兹力的方向始终垂直于粒子的速度方向。
3. 带电粒子在复合场中的运动情况一般较为复杂,但是它仍然是一个力学问题,同样遵循力和运动的各条基本规律。
4. 若带电粒子在电场力、重力和洛伦兹力共同作用下做直线运动,如果是匀强电场和匀强磁场,那么重力和电场力都是恒力,洛伦兹力与速度方向垂直,而其大小与速度大小密切相关。
只有带电粒子的速度大小不变,才可能做直线运动,也即匀速直线运动。
二. 考纲要求 考点 要求 考点解读 参考系、质点Ⅰ本专题知识是整个高中物理的基础,高考对本部分考查的重点是匀变速直线运动的公式及应用;v- t 图像的理解及应用,其命题情景较为新颖,(如高速公路上的车距问题、追及相遇问题)竖直上抛与自由落体运动的规律及其应用;强调对牛顿第二定律分析、计算和应用考查,而牛顿第三定律贯穿于综合分析过程中。
高三物理二轮复习- 力与运动 第2讲 力与直线运动-教师用
第2讲力与直线运动1.近几年高考对本讲的考查比较全面,题型以选择题、较为综合的计算题为主.匀变速直线运动的规律、运动学图象问题、牛顿运动定律的应用等都是命题的热点.2.借助“传送带”“平板车”“滑块—木板”模型,综合考查牛顿运动定律、受力分析、运动过程分析的计算题,会成为高考中的压轴性题目.3.以“机车运动”“追及相遇”为背景的实际问题也会成为高考命题的热点,应引起足够重视.1.匀变速直线运动的规律(1)速度公式:v=v0+at.(2)位移公式:x=v0t+12at2.(3)速度和位移的关系式:v2-v02=2ax.(4)中间时刻的瞬时速度:v t2=xt=v0+v2.(5)任意两个连续相等的时间T内的位移之差是一个恒量,即Δx =x n+1-x n=aT2.2.对运动图象的认识,应注意以下三点(1)匀速直线运动的v-t图象的斜率为零,表示加速度为零;(2)无论是x-t图象还是v-t图象都只能描述直线运动;(3)x-t图象和v-t图象不表示物体运动的轨迹.3.牛顿第二定律表达式:F=ma或F x=ma x、F y=ma y,且加速度的方向与合外力方向一致.4.超重和失重:物体加速度方向向上或有向上的分量为超重状态,加速度方向向下或有向下的分量为失重状态.考点1匀变速直线运动规律的应用1.求解匀变速直线运动问题的一般思路审题―→画出示意图―→判断运动性质―→选取正方向―→选用公式列方程―→求解方程2.若涉及追及、相遇或避免碰撞等问题,解题的关键是画出运动过程示意图;找出时间关系、速度关系、位移关系并列出方程.3.“五种”常用解题方法【例1】 一个物体从静止开始做匀加速直线运动,以T 为时间间隔,在第三个T 时间内位移是3 m ,第三个T 时间末的瞬时速度为3 m/s ,则( )A .物体的加速度是1 m/s 2B .第一个T 时间末的瞬时速度为0.6 m/sC .时间间隔T =1 sD .物体在第1个T 时间内的位移为0.6 m【解析】 初速度为零的匀加速直线运动,连续相等时间内通过的位移之比为1∶3∶5∶…,据此判断第一个T 时间内的位移x 1=15×3 m =0.6 m ,选项D 正确;第二个T 时间内的位移x 2=35×3 m =1.8 m ,由v 32-0=2a (x 1+x 2+x 3)得a =56 m/s 2,选项A 错误;由Δx =aT 2得x 2-x 1=aT 2,解得T =65 s ,选项C 错误;第一个T 时间末的瞬时速度v 1=aT =1 m/s ,选项B 错误.【答案】 D【例2】 (2019年榆林模拟)雾霾天气会对行车安全造成很大的影响,因此在行车时司机应打开汽车的前雾灯和尾部双闪灯,以保证行车安全.若在某平直公路上,有一货车正以v 1=9 m/s 的速度匀速行驶,其后方有一小轿车正以v 2=24 m/s 的速度匀速行驶.由于雾霾的影响,小轿车司机只有到达距离货车d =35 m 的地方才能看到该货车尾部双闪灯发出的光,若此时小轿车司机立即刹车做匀减速直线运动,则小轿车要经过Δx =96 m 才能停下来.两车在运动过程中可视为质点.(1)若小轿车司机刹车时,前方的货车仍以原速度向前匀速行驶,试通过计算分析两车是否会相撞;(2)若小轿车司机在刹车的同时给前方的货车发出信号,货车司机经Δt =1 s 收到信号并立即以a =2 m/s 2的加速度匀加速行驶,试通过计算分析两车是否会发生相撞.【解】 (1)设小轿车的加速度为a 1,由公式可得Δx =v 222a 1,解得a 1=3 m/s 2 设两车达到速度相等时所用时间为t 1,则有v 1=v 2-a 1t 1,代入数据可解得t 1=5 s设在t 1时间内小轿车行驶的距离为x 1,则有x 1=v 2t 1-12a 1t 12设在t 1时间内货车行驶的距离为x 2,则有x 2=v 1t 1代入数据可解得x 1=82.5 m ,x 2=45 m由于x 1-x 2=37.5 m>d =35 m 故两车会相撞.(2)设两车速度达到相等所需的时间为t 2,则有v 2-a 1t 2=v 1+a (t 2-Δt )解得t 2=3.4 s设在t 2时间内小轿车向前行驶的距离为x 1′,货车向前行驶的距离为x 2′,则有x 1′=v 2t 2-12a 1t 22x 2′=v 1Δt +v 1(t 2-Δt )+12a (t 2-Δt )2解得x 1′=64.26 m ,x 2′=36.36 m由于x 1′-x 2′=27.9 m<d =35 m.故此种情况下两车不会发生相撞.☞归纳总结分析追及问题的方法技巧(1)一个临界条件:速度相等,它往往是能否追上、物体间距离最大或最小的临界条件,也是分析判断问题的切入点,如例2中首先确定速度相等时的时间.(2)两个关系:时间关系和位移关系,通过画草图找出两物体运动的时间关系和位移关系是解题的突破口.(3)能否追上的判断方法:物体B追赶物体A,开始时,两个物体相距x0.①当v A=v B时,x A+x0<x B,则能追上;②当v A=v B时,x A+x0=x B,则恰好追上;③当v A=v B时,x A+x0>x B,则不能追上.特别注意:若被追赶的物体做匀减速直线运动,一定要注意判断追上前该物体是否已经停止运动.[变式训练]1.(2019年陕西西安中学高三质检)一汽车刹车可看作匀减速直线运动,初速度为12 m/s,加速度大小为2 m/s2,运动过程中,在某一秒内的位移为7 m,则此后它还能向前运动的位移是() A.6 m B.7 m C.9 m D.10 m解析:设经过t时间开始计时,1 s时间内质点的位移恰为7 m,则有v0(t+1)-12a(t+1)2-(v0t-12at2)=7,解得t=2 s,汽车从刹车到停止总共经历的时间为t 总=v 0a =6 s ,此后它还能向前运动的位移即为汽车后3 s 的位移,把汽车刹车过程逆过来看即为初速度为零的匀加速直线运动,则有x =12a (t 总-t )2=9 m ,故C 正确.答案:C2.(多选)如图1-2-1所示,A 、B 两辆小汽车在平直水平的公路上同向匀速行驶,初速度分别为v A =8 m/s 、v B =6 m/s ,当A 车在B 车后面且相距x 时,B 车开始以恒定的加速度a B =1 m/s 2刹车,A 车同时以某一恒定的加速度刹车,则下列说法正确的是( )图1-2-1A .若A 、B 两车刚好停下来时相遇,则A 车刹车的加速度大小为43 m/s 2B .若A 、B 两车刚好停下来时相遇,则两车开始刹车时相距的距离x =5 mC .当x =4 m 时,若A 、B 两车在减速运动中速度相等时相遇,则A 车刹车的加速度大小为32 m/s 2D .当x =8 m 时,若A 车做减速运动的加速度大小为23 m/s 2,A 、B 车不会相遇解析:若两车刚好停下来时相遇,对A 车有v A =a A t ,对B 车有v B =a B t ,代入数据求得a A =43 m/s 2,刹车时两车的距离为x =v A 22a A -v B 22a B=24 m -18 m =6 m ,选项A 正确,B 错误;若两车在减速过程中速度相等时相遇,有v A -a A ′t 1=v B -a B t 1,x =v A t 1-12a A ′t 12-(v B t 1-12a B t 12),代入数据求得a A ′=32 m/s 2,选项C 正确;A 车由运动到静止通过的位移为x A =v A 22a A=48 m ,B 车由运动到静止通过的位移为x B =v B 22a B =18 m ,由于x A -x B >x ,两车会相遇,选项D 错误.答案:AC考点2 运动学图象问题图象问题是物理高考中的非常热门的考点之一,图象会以多种形式出现,如图象的选择、图象中信息的应用等,这部分内容,综合性强,对学生的能力要求较高,是高考高频考点.【例3】 (2019年保定二模)为检测汽车的基本性能,某志愿者驾驶汽车以36 km/h 的速度驶入水平长直试验场,某时刻开始刹车,汽车做匀减速直线运动直到速度减为0,然后马上使汽车做匀加速直线运动直到恢复最初的速度.从开始刹车到恢复最初速度的过程中汽车位移x 与速度v 的关系如图1—2—2所示.下列说法中正确的是( )图1—2—2A .汽车刹车过程中加速度的大小为5 m/s 2B .汽车加速过程中加速度的大小为10 m/s 2C .该过程中汽车的总位移为20 mD .该过程所用总时间为4 s【解析】 v 0=36 km/h =10 m/s ,减速位移x 1=10 m ,v 02=2a 1x 1a 1=5 m/s 2,t 1=v 0a 1=2 s , 加速过程x 2=(30-10) m =20 m ,v 02=2a 2x 2,a 2=2.5 m/s 2,t 2=v 0a 2=4 s ,则t =t 1+t 2=6 s.【答案】A【例4】质量为m=2 kg的物块静止放置在粗糙水平地面O处,物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5.在水平变力F作用下物块由静止开始沿水平地面向右运动,经过一段时间后,物块又回到出发点O 处.取水平向右为正方向,如图1-2-3甲所示,物块运动过程中其速度v随时间t的变化规律如图1-2-3乙所示,重力加速度g取10 m/s2,则下列说法不正确的是()图1—2—3A.物块经过4 s离出发点最远B.第3 s内物块的位移为2.5 mC.3.5~4.5 s内,物块受到的水平拉力不变D.t=4.5 s时水平力F的大小为16 N【解析】由图乙可知,0~4 s内,物块向右运动,4 s以后,物块向左运动,所以物块经过4 s离出发点最远,选项A正确;第3 s内,物块速度大小从2 m/s均匀增加到3 m/s,位移为x=2+32×1 m=2.5 m,选项B正确;在3~4 s内物块的加速度大小a1=Δv1Δt1=-3 m/s2,由牛顿第二定律得F-μmg=ma1,解得物块受到的水平拉力F=4 N;物块在4~5 s内的加速度a2=a1=-3 m/s2,t=4 s时物块的速度方向发生变化,滑动摩擦力的方向也发生变化.由牛顿第二定律得F+μmg=ma2,解得F=-16 N,故物块在t=4.5 s时受到的水平力F的大小为16 N,选项C错误,D正确.【答案】C☞归纳总结图象问题做好“三看”(1)看清坐标轴所表示的物理量:明确因变量(纵轴表示的量)与自变量(横轴表示的量)的制约关系,是运动学图象(v-t、x-t、a-t)还是动力学图象(F-a、F-t、F-x).(2)看图线本身:识别两个相关量的变化趋势,进而分析具体的物理过程.(3)看交点、斜率和“面积”:明确图线与图线的交点、图线与坐标轴的交点、图线斜率、图线与坐标轴围成的面积的物理意义.[变式训练]3.(2019年唐山三模)(多选)一质点在0~6 s 内竖直向上运动,其加速度a 随时间t 变化的关系图象如图1—2—4所示,取竖直向下为加速度的正方向,重力加速度为g =10 m/s 2,则下列说法正确的是( )图1—2—4A .在0~2 s 内质点发生的位移为20 mB .在2~4 s 内质点做加速运动C .质点的初速度不小于66 m/sD .在2~4 s 内质点速度变化量为22 m/s解析:A.0~6s 内物体向上运动初速度未知,不能求0~2s 内位移,A 错误;B.2~4s 内速度与加速度反向,做加速度增大的减速运动,B 错误;C.0~6s 内速度变化量为a →t 图象面积,故Δv =2×10+10+122×2+12×2=66 m/s ,故初速度不小于66 m/s ,C 正确;D.2~4s 内,Δv =10+122×2=22 m/s ,D 正确.答案:CD4.(多选)如图1-2-5甲所示,足够长的固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,沿杆方向给环施加一个拉力F,使环由静止开始沿杆向上运动.已知拉力F及小环速度v随时间t变化的规律如图1-2-5乙所示,重力加速度g取10 m/s2,则以下说法正确的是()图1—2—5A.小环的质量是1 kgB.细杆与地面间的夹角为30°C.前1 s内小环的加速度大小为5 m/s2D.前3 s内小环沿杆上升的位移为1.25 m解析:设细杆与地面间的夹角为θ,由v-t图象可知0~1 s内小环的加速度为a=0.5 m/s2,选项C错误;拉力突变为F1=5 N时,由牛顿第二定律得F1-mg sinθ=ma,1 s后小环做匀速直线运动,此时的拉力为F2=4.5 N,根据力的平衡有F2=mg sinθ,联立解得m=1kg,sinθ=920,选项A正确,B错误;根据题图可知,前1 s内小环沿杆上升的位移为x1=0.52×1 m=0.25 m,之后2 s内做匀速直线运动,位移为x2=0.5×2 m=1.0 m,所以前3 s内小环沿杆上升的位移为x=x1+x2=1.25 m,选项D正确.答案:AD考点3动力学中的连接体问题【例5】(2019年湖北黄冈调研)(多选)如图1—2—6所示,水平面上有一质量为2m的物体A,左端用跨过定滑轮的细线连接着物体B,物体B、C的质量均为m,用轻弹簧相连放置在倾角为θ的斜面上,不计一切摩擦.开始时,物体A受到水平向右的恒力F的作用而保持静止,已知重力加速度为g.下列说法正确的是()图1—2—6A.在细线被烧断的瞬间,A的加速度大小为g sinθB.在细线被烧断的瞬间,B的加速度大小为2g sinθC.剪断弹簧的瞬间,A的加速度大小为g sinθD.突然撤去外力F的瞬间,A的加速度大小为g sinθ【解析】细线被烧断前,将B、C及弹簧作为整体,由平衡条件得细线的拉力F1=2mg sinθ,对A,由平衡条件得拉力F=F1=2mg sinθ.在细线被烧断瞬间,对A,由牛顿第二定律得F=2ma A,解得a A=g sinθ,选项A正确;在细线被烧断瞬间,弹簧的弹力不变,B所受的合力与细线的拉力大小相等,方向相反,由牛顿第二定律得F1′=ma B,解得a B=2g sinθ,选项B正确;剪断弹簧的瞬间,设此时细线上的拉力突变为F2,由牛顿第二定律得,对A,F-F2=2ma,对B,F2-mg sinθ=ma,由以上两式解得a=13g sinθ,选项C错误;撤去F的瞬间,细线上的拉力立即发生变化,但绳子仍然绷直,因此A、B可视为整体,由于弹簧弹力不能发生突变,因此C仍处于静止状态,对A、B整体受力分析有F弹+mg sinθ=3ma′,未烧断细线前,对C分析:F弹=mg sinθ,联立得a′=23g sinθ,故A的加速度为23g sinθ,选项D错误.【答案】AB【例6】如图1—2—7所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块,其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为F T.现用水平拉力F拉质量为3m的木块,使三个木块以同一加速度运动,则以下说法正确的是( )图1—2—7A .质量为2m 的木块受到四个力的作用B .当F 逐渐增大到F T 时,轻绳刚好被拉断C .当F 逐渐增大到1.5F T 时,轻绳还不会被拉断D .轻绳刚要被拉断时,质量为m 和2m 的木块间的摩擦力为23F T【解析】 质量为2m 的木块受到绳拉力、地面支持力、自身的重力、质量为m 的木块对其的压力和摩擦力五个力的作用,A 错误;设绳的张力为F 1,对三个木块整体有F =(m +2m +3m )a ,a =F 6m ,对质量为m 、2m 的木块整体有F T =(m +2m )a ,F T =F 2.当F 逐渐增大到1.5F T 时,F 1=0.75F T ,绳不会被拉断,B 错误,C 正确;绳刚要被拉断时,对质量为m 、2m 的木块整体有F T =(m +2m )a 1,a 1=F T 3m ,再对质量为m 的木块有F f =ma 1=F T 3,D 错误.【答案】 C☞归纳总结(1)“整体法、隔离法”应用的两点技巧①当连接体中各物体具有共同的加速度时,一般采用整体法,如例5中求细线被烧断前的拉力大小时,将B、C及弹簧作为整体;当系统内各物体的加速度不同时,一般采用隔离法.②求连接体内各物体间的相互作用力时必须用隔离法.(2)瞬时加速度的两种模型①刚性绳(或接触面):不发生明显形变就能产生弹力的物体,剪断(或脱离)瞬间,其弹力立即消失,恢复形变不需要时间,如撤去F 瞬间,细线上的拉力立即发生变化.②弹簧(或橡皮绳):两端同时连接(或附着)有物体的弹簧(或橡皮绳),特点是形变量大,其形变恢复需要较长时间,在瞬时性问题中,其弹力的大小瞬间不变,如例5中烧断细线瞬间,弹簧弹力不变.[变式训练]5.(2019年河北衡水中学模拟)如图1—2—8所示,相互接触的A、B两物块放在光滑的水平面上,质量分别为m1和m2,且m1<m2,现对两物块同时施加相同的水平恒力F,设在运动过程中两物块之间的相互作用力大小为F N,则下列说法正确的是()图1—2—8A.物块B的加速度为Fm2B.物块A的加速度为2Fm1+m2C.F<F N<2FD.F N可能为零解析:由于没有摩擦力,且m1<m2,故两者会一块运动,对整体由牛顿第二定律有2F=(m1+m2)a,解得a=2Fm1+m2,选项A错误,B正确;再对B受力分析,由牛顿第二定律有F+F N=m2a,代入加速度解得F N=(m2-m1)Fm1+m2<F,选项C、D错误.答案:B6.(2019年名校联盟)(多选)小物块m与各面均光滑的斜面体M,叠放在光滑水平面上,如图1-2-9所示,在水平力F1(图甲)作用下保持相对静止,此时m、M间作用力为N1;在水平力F2(图乙)作用下保持相对静止,此时m、M间作用力为N2.则下列说法正确的是()图1—2—9A.若m=M,则有F1=F2B.若m=M,则有N1>N2 C.若m<M,则有F1<F2D.若m<M,则有N1=N2解析:由整体法可知,甲的加速度a1=F1M+m,乙的加速度a2=F2M+m,对甲图,隔离M,有N1sinθ=Ma1,隔离m,有N1cosθ=mg得a1=mM g tanθ,则F1=(M+m)a1=mM(m+M)g tanθ,∴N1=mg cosθ,对乙图中m有:N2sinθ=mg tanθ=ma2得N2=mg cosθ,F2=(M+m)g tanθ若m=M,则F1=F2,若m<M,F1<F2,故A、C正确;无论m,M关系如何N1=N2,故D正确.答案:ACD考点4用动力学方法分析传送带问题【例7】(2019年湖南三模)(多选)如图1—2—10所示,传送带AB与水平面间夹角为α=37°,物块与传送带之间的动摩擦因数为0.5,传送带保持匀速运转.现将物块由静止放到传送带中部,A、B 间距离足够大(若物块可与传送带共速,则物块与传送带共速时,物块尚未到达A或B,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10 m/s2).下列关于物块在带面AB上的运动情况的分析正确的是()图1—2—10A.若传送带沿顺时针方向匀速运转,物块沿传送带向上加速滑动B.若传送带沿顺时针方向匀速运转,物块沿传送带向下加速滑动C.若传送带沿逆时针方向匀速运转,物块加速度的大小先为10 m/s2,后为0D.若传送带沿逆时针方向匀速运转,物块加速度的大小先为10 m/s2,后为2 m/s2【解析】若传送带沿顺时针方向匀速运转,对物块受力分析如图1—2—11甲所示,物块受到沿传送带向上的滑动摩擦力F f=μmg cosα,小于物块受到沿传送带向下的重力分力G′=mg sinα,由于G′>F f,所以物块将沿传送带向下加速运动,故选项A错误、B正确;若传送带沿逆时针方向匀速运转,对物块受力分析如图1—2—11乙所示,物块的加速度由物块受到的滑动摩擦力与重力分力的合力提供,所以a=μg cosα+g sinα=10 m/s2,方向沿传送带向下;当物块与传送带共速,对物块重新受力分析如图1—2—11甲所示,此时的加速度为a′=g sinα-μg cosα=2 m/s2,方向沿传送带向下,故选项C错误,D正确.1—2—11【答案】BD【例8】如图1—2—12所示,AB、CD为两个光滑的平台,一倾角为37°,长为5 m的传送带与两平台平滑连接.现有一小物体以10 m/s的速度沿AB平台向右运动,当传送带静止时,小物体恰好能滑到CD平台上,问:图1—2—12(1)小物体跟传送带间的动摩擦因数多大?(2)当小物体在AB平台上的运动速度低于某一数值时,无论传送带顺时针运动的速度多大,小物体总不能到达平台CD,求这个临界速度.【解】(1)传送带静止时,小物体在传送带上受力如图1—2—13甲所示,据牛顿第二定律得:μmg cosθ+mg sinθ=ma1①B→C过程有:v02=2a1l②解得:a1=10 m/s2,μ=0.5.图1—2—13(2)当小物体受到的摩擦力始终向上时,最容易到达传送带顶端,此时,小物体受力如图1—2—13乙所示,据牛顿第二定律得:mg sin37°-μmg cos37°=ma2③若恰好能到达高台时,有:v22=2a2l④解得:v=2 5 m/s即当小物体在AB平台上向右滑动速度小于2 5 m/s时,无论传送带顺时针传动的速度多大,大小物体总不能到达平台CD.☞归纳总结(1)传送带问题的实质是相对运动问题,相对运动的方向将直接影响摩擦力的方向.因此,搞清楚物体与传送带间的相对运动方向是解决问题的关键.(2)传送带问题还常常涉及到临界问题,即物体与传送带速度相同时,会出现摩擦力改变的临界状态,具体如何改变要根据具体情况判断.[变式训练]7.如图1—2—14所示,倾斜传送带与水平方向的夹角为θ=37°,将一小物块轻轻放在正在以速度v=10 m/s匀速逆时针转动的传送带的上端,物块和传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力的大小),传送带两皮带轮轴心间的距离为L=29 m,求将物块从顶部运送到传送带底部所需的时间为多少?(g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)图1—2—14解:物块放到传送带上后,沿斜面向下做匀加速直线运动,受到的摩擦力向前mg sinθ+μmg cosθ=ma1a1=g sinθ+μg cosθ=10 m/s2当物体加速到与传送带同速时,位移为:x1=v22a1=5 m<L=29 mt1=va1=1 s物块加速到与传送带同速后,由于mg sinθ>μmg cosθ,所以物块相对于传送带向下运动,摩擦力变为沿斜面向上a2=g sinθ-μg cosθ=2 m/s2x2=L-x1=v t+12a2t22⇒t2=2 s因此物体运动的总时间为t=t1+t2=3 s.考点5用动力学方法分析滑块与滑板问题【例9】(2019年百校联盟冲刺)如图1—2—15所示,质量M=2 kg的长木板A静止在水平面上,在长木板的左端放置一个可视为质点、质量m=1 kg的物体B.开始时物体A、B均静止,某时刻在长木板A的左端施加一个水平向左的外力F,使长木板A从静止开始做匀加速直线运动,加速度为a=2 m/s2,当长木板A的速度达到v=6 m/s时,撤去外力F,最后物体B恰好没有脱离长木板A.已知A 和B以及A与地面间的动摩擦因数均为μ=0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10 m/s2,试求:图1—2—15(1)长木板在加速过程中,物体B的加速度a B及水平外力F的大小;(2)长木板A的长度L.【解】(1)设物体B的最大加速度为a m,则有a m=μg=1 m/s2由于a m=1 m/s2<a=2 m/s2,长木板A与物体B之间发生相对滑动,所以在长木板A加速过程中,物体B的加速度a B=1 m/s2在长木板加速过程中,对长木板由牛顿第二定律得:F-μmg-μ(m+M)g=Ma解得F =8 N(2)设长木板加速时间为t 1,通过的位移为x 1,在t 1时刻B 物体获得的速度为v 1,则:t 1=v a =3 sx 1=12at 12=9 mv 1=a B t 1=3 m/s设从撤去外力F 到A 、B 达到共同速度v 2所用时间为t 2, 在此过程中长木板通过的位移为x 2,则:对长木板减速的加速度为a A ,有μmg +μ(M +m )g =Ma A又知:v -v 2=a A ·t 2x 2=12(v +v 2)t 2对B 物体仍以a B =1 m/s 2加速有:v 2-v 1=a B ·t 2长木板长度为:L =x 1+x 2-12a B (t 1+t 2)2联立方程并代入数字解得:L =6 m【例10】 如图1-2-16甲所示,有一块木板静止在足够长的粗糙水平面上,木板的质量为M =4 kg ,长为L =1.4 m ;木板右端放一小滑块,小滑块的质量为m =1 kg ,可视为质点.现用水平恒力F作用在木板右端,恒力F取不同数值时,小滑块和木板的加速度分别对应不同数值,两者的a-F图象如图1-2-16乙所示,取g=10 m/s2.图1—2—16(1)求小滑块与木板之间的动摩擦因数μ1以及木板与地面之间的动摩擦因数μ2.(2)若水平恒力F=27.8 N,且始终作用在木板上,当小滑块从木板上滑落时,经历的时间为多长?【解】(1)由题图可知,当恒力F>25 N时,小滑块与木板将出现相对滑动,以小滑块为研究对象,根据牛顿第二定律得μ1mg=ma1代入数据解得μ1=0.4以木板为研究对象,根据牛顿第二定律有F-μ1mg-μ2(m+M)g=Ma2则a2=1M F-μ1mg+μ2(m+M)gM由图可得-μ1mg +μ2(m +M )g M =-94 m/s 2解得μ2=0.1.(2)设小滑块在木板上滑动的时间为t 时,小滑块从木板上滑落,当水平恒力F =27.8 N 时,小滑块的加速度为a 1=μ1g =4 m/s 2而小滑块在时间t 内的位移为x 1=12a 1t 2木板的加速度为a 2=F -μ1mg -μ2(m +M )g M代入数据解得a 2=4.7 m/s 2而木板在时间t 内的位移为x 2=12a 2t 2由题可知,x 2-x 1=L联立以上各式解得t =2 s.☞归纳总结解决滑块与滑板问题(1)判断滑块与滑板之间是否发生相对滑动的方法:假设两物体保持相对静止先用整体法求整体的加速度,再用隔离法求滑块滑板之间的摩擦力,再比较所求摩擦力与最大静摩擦力的大小,判定运动状态.(2)一定要把复杂的过程拆分,画好运动草图,找出位移、速度、时间等物理量间的关系.[变式训练]8.(2019年广州二模)(多选)如图1—2—17所示,A、B两物体叠放在光滑水平桌面上,轻质细绳一端连接B,另一端绕过定滑轮连接C物体,已知A和C的质量都是1 kg,B的质量是2 kg,A、B间的动摩擦因数是0.3,其它摩擦不计,由静止释放C,C下落一定高度的过程中(C未落地,B未撞到滑轮,g=10 m/s2).下列说法正确的是()图1—2—17A.细绳的拉力大小等于10 NB.A、B两物体发生相对滑动C.B物体的加速度大小是2.5 m/s2D.A物体受到的摩擦力大小为2.5 N解析:设AB两物体未发生相对滑动.对于ABC三物体组成的系统m C g=(m A+m B+m C)a a=2.5 m/s2此时A所需摩擦力f=m A a=2.5 N<μm A g.所以假设成立.设绳子拉力为F,对于C,由牛顿第二定律得m C g-F=m C a解得:F=7.5 N故选项A、B错误,C、D正确.答案:CD9.如图1—2—18所示,质量M=8 kg的小车放在水平光滑的平面上,在小车左端加一水平推力F=8 N.当小车向右运动的速度达到1.5 m/s时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计、质量为m=2 kg 的小物块,小物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2,小车足够长.求:(g=10 m/s2)图1—2—18(1)放上小物块后,小物块及小车的加速度各多大;(2)经多长时间两者达到相同的速度;(3)从小物块放在小车上开始,经过t=1.5 s小物块通过的位移大小为多少.解:(1)小物块的加速度a m=μg=2 m/s2小车的加速度a M =F -μmg M =0.5 m/s 2(2)由:a m t =v 0+a M t得t =1 s(3)在开始1 s 内小物块的位移:x 1=12a m t 2=1 m最大速度:v =a m t =2 m/s在接下来的0.5 s 内小物块与小车相对静止,一起做匀加速运动且加速度:a =F M +m=0.8 m/s 2 这0.5 s 内的位移:x 2=v t 1+12at 12=1.1 m通过的总位移x =x 1+x 2=2.1 m.1.(2018年高考·课标全国卷Ⅱ)(多选)甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度—时间图象分别如图1-2-19中甲、乙两条曲线所示.已知两车在t 2时刻并排行驶.下列说法正确的是( )图1—2—19A.两车在t1时刻也并排行驶B.在t1时刻甲车在后,乙车在前C.甲车的加速度大小先增大后减小D.乙车的加速度大小先减小后增大解析:0~t1时间内,v乙>v甲,t1~t2时间内,v甲>v乙,t2时刻相遇,但0~t1时间内两者的位移差小于t1~t2时间内两者的位移差,则t1时刻甲在乙的后面,A错,B对.由图象的斜率知,甲、乙两车的加速度均先减小后增大,C错,D对.答案:BD2.(2018年高考·课标全国卷Ⅲ)(多选)甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动.甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图1—2—20所示.下列说法正确的是()图1—2—20A.在t1时刻两车速度相等B.从0到t1时间内,两车走过的路程相等C .从t 1到t 2时间内,两车走过的路程相等D .在t 1到t 2时间内的某时刻,两车速度相等解析:x -t 图象的斜率表示两车速度,则可知t 1时刻乙车速度大于甲车速度,A 错;由两图线的纵截距知,出发时甲在乙前面,t 1时刻图线相交表示两车相遇,可得0到t 1时间内乙车比甲车多走了一段距离,B 错;t 1和t 2两图线相交,表明两车均在同一位置,从t 1到t 2时间内,两车走过的路程相等,C 对;在t 1到t 2时间内,两图线有斜率相等的一个时刻,即该时刻两车速度相等,D 对.答案:CD3.(2019年高考·课标全国卷Ⅰ)如图1—2—21所示,篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮,离地后重心上升的最大高度为H .上升第一个H 4所用的时间为t 1,第四个H 4所用的时间为t 2.不计空气阻力,则t 2t 1满足( )图1—2—21。
高考物理二轮复习_专题一_第2讲_力与物体的直线运动课件
20)如图2(a),一物块在t=0时
刻滑上一固定斜面,其运动的
v-t图 线 如图(b)所示。若重
力加速度及图中的v0、v1、t1
图2
均为已知量,则可求出( )
A.斜面的倾角
B.物块的质量
C.物块与斜面间的动摩擦因数
D.物块沿斜面向上滑行的最大高度
答案 ACD
4.(2014·新课标全国卷Ⅰ,24)公路上行驶的两汽车之间应 保持 一定的安全距离。当前车突然停止时,后车司机可以采取刹 车 措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰。通常 情况下,人的反应时 间 和汽车系统的反应时 间 之和为1 s。 当汽车在晴天干燥沥青路面上以108 km/h的速度匀速行驶时 , 安全距离为120 m。设雨天时汽车轮 胎与沥青路面间的动摩 擦因数为晴天时的 。若要求安全距离仍为120 m,求汽车 在雨天安全行驶的最大速度。
(1) 若忽略空气阻力,求该运动员 从静止开始下落至1.5 km高度 处 所需的时间 及其在此处速度的大小;
(2) 实 际 上,物体在空气中运动时 会受到空气的阻力,高速运动 时 所受阻力的大小可近似表示为f=kv2 ,其中v为 速率,k为 阻 力系数,其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关。已 知该运动员 在某段时间 内高速下落的v-t图 象如图3所示。若 该 运动员 和所带装备的总质 量m=100 kg,试估算该运动员 在 达到最大速度时所受阻力的阻力系数。(结 果保留1位有效数字)
图3
答案 (1)87 s 8.7×102 m/s (2)0.008 kg/m
6.(2015·新课标全国卷Ⅰ,25)一长木板置于粗糙水平地面上,木板 左端放置一小物块;在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的 距离为4.5 m,如图4(a)所示。t=0时 刻开始,小物块与木板一 起以共同速度向右运动,直至t=1 s时 木板与墙壁碰撞(碰撞时 间 极短)。碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过 程 中小物块始终未离开木板。已知碰撞后1 s时 间 内小物块的v- t图 线 如图(b)所示。木板的质量是小物块质 量的15倍,重力加 速度大小g取10 m/s2。求:
2019届高考物理二轮复习专题资料:第2讲 力与物体的直线运动
第2讲力与物体的直线运动网络构建备考策略1.解决动力学问题要抓好关键词语(1)看到“刚好”“恰好”“正好”等字眼,想到“题述的过程存在临界点”。
(2)看到“最大、最小、至多、至少”等字眼,想到“题述的过程存在极值点”。
2.“四点”注意(1)x-t图象、v-t图象均表示直线运动。
(2)运动学公式中的v、a、x均为矢量,一定规定正方向。
(3)刹车问题中不能忽略实际运动情况。
(4)x-t、v-t、a-t图象相关量间的关系运动学中的图象问题x-t图象的理解及应用【典例1】(多选)(2018·全国卷Ⅲ,18)甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动。
甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图1所示。
下列说法正确的是()A.在t1时刻两车速度相等B.从0到t1时间内,两车走过的路程相等C.从t1到t2时间内,两车走过的路程相等D.在t1到t2时间内的某时刻,两车速度相等图1v-t图象的理解及应用【典例2】(多选)(2018·全国卷Ⅱ,19)甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度—时间图象分别如图2中甲、乙两条曲线所示。
已知两车在t2时刻并排行驶。
下列说法正确的是()A.两车在t1时刻也并排行驶B.在t1时刻甲车在后,乙车在前C.甲车的加速度大小先增大后减小D.乙车的加速度大小先减小后增大图2【典例3】(多选)(2016·全国卷Ⅰ,21)甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v-t图象如图3所示。
已知两车在t=3s时并排行驶,则()A.在t=1s时,甲车在乙车后B.在t=0时,甲车在乙车前7.5mC.两车另一次并排行驶的时刻是t=2sD.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m图3a-t图象的理解及应用【典例4】(多选)假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶。
甲车在前,乙车在后,速度均为30m/s,相距100m。
在t=0时刻甲车遇到紧急情况后,甲、乙两车的加速度随时间变化如图4所示。
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三年高考考情分析
2015 卷ⅠT 20:v -t 图象、牛顿第二定律
T 25:v -t 图象、匀变速直线运动规律、牛顿第二定律
卷ⅡT 20:牛顿运动定律的应用
T 25:牛顿运动定律和匀变速直线运动规律的应用
2016
卷ⅠT 21:v -t 图象、匀变速直线运动、追及相遇问题 卷ⅢT 16:匀变速直线运动规律的应用 2017 卷ⅠT 25:牛顿运动定律、匀变速直线运动
卷ⅢT 25:通过滑块-滑板模型考查牛顿运动定律、匀变速直线运动规律
1.(2016·全国卷Ⅲ)一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔t 内位移为s ,动能变为原来的9倍.该质点的加速度为( )
A.s t
2 , B.3s 2t 2 C.4s t
2 D.8s t
2
2.(多选)(2016·全国卷Ⅰ)甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v -t 图象如图
所示.已知两车在t =3 s 时并排行驶,则( )
A .在t =1 s 时,甲车在乙车后
B.在t=0时,甲车在乙车前7.5 m
C.两车另一次并排行驶的时刻是t=2 s
D.,甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m
3.(多选)(2015·全国卷Ⅰ)如图(a),一物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其运动的v-t图线如图(b)所示.若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量,则可求出()
A.,斜面的倾角
B.物块的质量
C.,物块与斜面间的动摩擦因数
D.,物块沿斜面向上滑行的最大高度
4.(2017·全国卷Ⅲ)如图,两个滑块A和B的质量分别为m A=1 kg和m B=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.
5.(2017·全国卷Ⅰ)真空中存在电场强度大小为E1的匀强电场,一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动,速度大小为v0.在油滴处于位置A时,将电场强度的大小突然增大到某值,但保持其方向不变.持续一段时间t1后,又突然将电场反向,但保持其大小不变;再持续同样一段时间后,油滴运动到B 点.重力加速度大小为g.
(1)求油滴运动到B点时的速度.
(2)求增大后的电场强度的大小;为保证后来的电场强度比原来的大,试给出相应的t1和v0应满足的条件.已知不存在电场时,油滴以初速度v0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B、A两点间距离的两倍.
运动图象的理解及应用
[题组预测]
1.(多选)做直线运动的甲、乙两物体的位移—时间图象如图所示,则()
A.当乙开始运动时,两物体相距20 m
B.在0~10 s这段时间内,物体间的距离逐渐变大
C.在10~25 s这段时间内,物体间的距离逐渐变小
D.,两物体在10 s时相距最远,在25 s时相遇
2.(多选)(2017·南昌模拟)用一水平力F拉静止在水平面上的物体,在F由零逐渐增大的过程中,加速度a 随力F变化的图象如图所示,重力加速度g取10 m/s2,水平面各处的粗糙程度相同,认为滑动摩擦力与最大静摩擦力相等,则由此可推算出()
A.,物体的质量
B.,物体与水平地面间滑动摩擦力的大小
C.拉力F=12 N时物体运动的速度大小
D.拉力F=12 N时物体运动的位移大小
匀变速直线运动规律的应用
[题组预测]
1.(2017·长沙模拟)为了安全,中国航母舰载机“歼-15”采用滑跃式起飞.起飞时主要靠甲板前端的上翘来帮助战斗机起飞,其示意图如图所示,飞机由静止开始先在一段水平距离为L1=160 m的水平跑道上运动,然后在长度为L2=20.5 m的倾斜跑道上滑跑,直到起飞.已知飞机的质量m=2.0×104 kg,其喷气发动机的推力大小恒为F=1.4×105 N,方向与速度方向相同,水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h=2.05 m,飞机在水平跑道上和倾斜跑道上运动的过程中受到的平均阻力大小都为飞机重力的0.2倍,假设航母处于静止状态,飞机质量视为不变并可看成质点,倾斜跑道看作斜面,不计水平跑道和倾斜跑道连接处的影响,且飞机起飞的过程中没有出现任何故障.g取10 m/s2.求
(1)飞机在水平跑道上运动的末速度大小;
(2)飞机从开始运动到起飞经历的时间t.
应用动力学方法分析传送带问题
[题组预测]
1.如图所示,物块M在静止的足够长的传送带上以速度v0匀速下滑时,传送带突然启动,方向如图中箭头所示,在此传送带的速度由零逐渐增加到2v0后匀速运动的过程中,以下分析正确的是() A.M下滑的速度不变
B.M开始在传送带上加速到2v0后向下匀速运动
C.,M先向下匀速运动,后向下加速,最后沿传送带向下匀速运动
D.M受的摩擦力方向始终沿传送带向上
应用动力学方法分析“滑块—滑板”模型
[题组预测]
1.(多选)(2017·河北秦皇岛一模)如图甲所示,足够长的木板B静置于光滑水平面上,其上放置小滑块A.木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时,用传感器测出木板B的加速度a,得到如图乙所示的a -F图象,g取10 m/s2,则()
A.滑块A的质量为4 kg
B.,木板B的质量为1 kg
C.,当F=10 N时木板B的加速度为4 m/s2
D.滑块A与木板B间的动摩擦因数为0.1
2.如图所示,在足够高的光滑水平台面上静置一质量为3 kg的长木板A,A右端用轻绳绕过光滑的轻质定滑轮与质量为1 kg的物体B连接,木板A的右端与滑轮之间的距离足够大.当B从静止开始下落距离0.8 m时,在木板A的右端轻放一质量为1 kg的小铁块C(可视为质点),最终C恰好未从木板A上滑落.A、C间的动摩擦因数μ=0.4,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.重力加速度g=10 m/s2.求:
(1)在木板上放小铁块前瞬间木板的速度大小;
(2)木板A的长度l.。