【恒心】高考物理第二轮逆袭突破1-1-2牛顿运动定律与直线运动
新高考物理：牛顿运动定律 匀变速直线运动(解析版)
牛顿运动定律 匀变速直线运动1.本专题是动力学方法的典型题型，包括动力学两类基本问题和应用动力学方法解决多运动过程问题。
高考中既可以在选择题中命题，更会在计算题中命题。
2024年高考对于动力学的考查仍然是热点。
2.通过本专题的复习，可以培养同学们的审题能力,分析和推理能力。
提高学生关键物理素养。
3.用到的相关知识有:匀变速直线运动规律,受力分析、牛顿运动定律等。
牛顿第二定律对于整个高中物理的串联作用起到至关重要的效果，是提高学生关键物理素养的重要知识点，因此在近几年的高考命题中动力学问题一直都是以压轴题的形式存在，其中包括对与高种常见的几种运动形式，以及对于图像问题的考查等，所以要求考生了解题型的知识点及要领，对于常考的模型要求有充分的认知。
考向一：有关牛顿第二定律的连接体问题1.处理连接体问题的方法：①当只涉及系统的受力和运动情况而不涉及系统内某些物体的受力和运动情况时，一般采用整体法。
②当涉及系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况时，一般采用隔离法。
2.处理连接体问题的步骤：3.特例：加速度不同的连接体的处理方法：①方法一(常用方法)：可以采用隔离法，对隔离对象分别做受力分析、列方程。
②方法二(少用方法)：可以采用整体法，具体做法如下：此时牛顿第二定律的形式：F 合x =m 1a 1x +m 2a 2x +m 3a 3x +⋯；F 合y =m 1a 1y +m 2a 2y +m 3a 3y +⋯说明：①F 合x 、F 合y 指的是整体在x 轴、y 轴所受的合外力，系统内力不能计算在内；②a 1x 、a 2x 、a 3x 、⋯⋯和a 1y 、a 2y 、a 3y 、⋯⋯指的是系统内每个物体在x 轴和y 轴上相对地面的加速度。
考向二：有关牛顿第二定律的动力学图像问题常见图像v t 图像、a t 图像、F t 图像、F a 图像三种类型(1)已知物体受到的力随时间变化的图线，求解物体的运动情况。
1-2牛顿运动定律
抓住受力情况和运动情况之间的联系桥梁——加速度． 基本分析方法与思路：
( )
专题一
相互作用与牛顿运动定律
三、牛顿第三定律
(1)内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小 相等，方向相反，作用在一条直线上． (2)作用力与反作用力的特点：作用力与反作用力总是 成对出现，作用在两个不同的物体上，是同一性质的力，
F ＝m a ＋m a ＋„„ x 1 1x 2 2x Fy＝m1a1y＋m2a2y＋„„
《 走 向 高 考 》 二 轮 专 题 复 习 · ( ) 物 理 新 课 标 版
常用于巧妙分析系统所受的外力．
专题一
相互作用与牛顿运动定律
友情提示
应用牛顿第二定律解题关键点：
《 走 向 高 考 》 二 轮 专 题 复 习 · 物 理 新 课 标 版
《 走 向 高 考 》 二 轮 专 题 复 习 · 物 理 新 课 标 版
作用
( )
专题一
相互作用与牛顿运动定律
[解析]
由图象知t1时刻小物块速度为零，离A处的
《 走 向 高 考 》 二 轮 专 题 复 习 · 物 理 新 课 标 版
距离达到最大，A项错误；t2时刻小物块与传送带速度相同， 之前小物块相对传送带一直向左运动，相对传送带滑动的 距离最大，B项正确；0～t2 时间内小物块受滑动摩擦力向 左，t2 ～t3 时间内物块匀速运动不受摩擦力，C、D项错
在 F 的作用下做匀加速运动的加速度大小为：a1＝ F－μmg 0.4－0.16×0.2×10 2 ＝ m/s ＝0.4m/s2 m 0.2 撤去 F 后， 在摩擦力作用下做匀减速运动的加速度 μmg 大小为：a2＝ ＝μg＝1.6m/s2 m
( )
2024年高考物理二轮复习专题二能量与动量、机械振动与机械波专题突破2板块模型的综合应用
B. 仅增大木板的质量M
C. 仅增大木块的质量m
D. 仅减小木块与木板间的动摩擦因数
考点二 板块模型中动量、能量的综合问题
板块模型中因滑块与滑板间的滑动摩擦力做功，产生摩擦热，所以常涉
及能量问题。若滑板在光滑水平面上，无水平外力作用时，滑板和滑块
组成的系统满足动量守恒，如涉及时间，可应用动量定理，所以该模型
M，平板车右端放一物块m，开始时M、m均静止。t＝0时，平板车在外
力作用下开始沿水平面向右运动，其v－t图像如图乙所示，整个过程中
物块m恰好没有从平板车上滑下。已知物块与平板车间的动摩擦因数为
0.1，g取10m/s2，下列说法正确的是（ C ）
A. 0～4s内，物块m的加速度一直变大
B. 整个过程中，物块m相对平板车M滑动的时间为4s
（1） 在平台上运动的时间t。
解：（1） 在平台上，根据牛顿第二定
律，有F＝mAa，根据匀变速直线运动
2
的位移公式，有L＝ at ，解得t＝ s。
（2） 刚滑上木板B时，地面对木板B的摩擦力f。
解：（2） 木块A刚滑上木板B时，A对
B的摩擦力大小为f1＝μmAg＝4N，假设
木板B滑动，地面对B的摩擦力为f2＝μ
（mA＋mB）g＝6N，可知f1＜f2，所以
木板B静止，由平衡条件得出f＝f1＝
4N，方向水平向左。
（3） 滑上木板B并与其右端碰撞后的最大动能Ekm。
解：（3） 对木块A，设其与木板B碰撞
前的速度为v1，根据动能定理，有FL－
μmAgL＝ mA ，碰撞为弹性碰撞，设
碰撞后A、B的速度分别为vA、vB，根据
高考物理二轮复习 第一部分 (专题突破+破译命题密码)专题二 牛顿运动定律与直线运动课件
③ ④ ⑤
⑥ ⑦
1.符号确定
在匀变速直线运动中，一般规定初速度v0的方向为正方向(但不
绝对，也可规定为负方向)，凡与正方向相同的矢量为正值，相反的 矢量为负值，这样就把公式中的矢量运算转换成了代数运算。
2.应用技巧
(1)匀变速直线运动的基本公式涉及五个物理量v0、vt、x、a和t， 这五个物理量中最多只能有三个是独立的，但只要其中三个物理量 确定之后，另外两个就唯一确定了。 (2)物体做匀减速直线运动，减速为零后再反向运动，如果整个 过程加速度恒定，则可对整个过程直接应用矢量式。
3．将地面上静止的货物 竖直向上吊起，货物由地面运动至最 高点的过程中，v－t图象如图2－2所 示。以下判断正确的是 ( ) 图2－2
A．前3 s内货物处于超重状态
B．最后2 s内货物只受重力作用 C．前3 s内与最后2 s内货物的平均速度相同 D．第3 s末至第5 s末的过程中，货物的机械能守恒
解析：选 AC
Δv 由v－t图象可知前3 s内，a＝ ＝2 m/s2，货 Δt
物具有向上的加速度，故处于超重状态，选项A正确；最后2 s Δv 内加速度a′＝ ＝－3 m/s2，小于重力加速度，故吊绳拉力 Δt 1 不为零，选项B错误；根据 v ＝ v＝3 m/s可知选项C正确；第 2 3 s末至第5 s末的过程中，货物匀速上升，货物机械能增加， 选项D错误。
[解析] 设开始时甲的加速度为 a1，乙的加速度为 a2， 第一段时间 t 内 1 2 对甲：x1＝ a1t 2 v1＝a1t ① ②
1 2 对乙：x2＝ a2t 2 v2＝a2t 又 a2＝2a1 第二段时间 t 内 1 对甲：x1′＝v1t＋ (2a1)t2 2 1a2 2 对乙：x2′＝v2t＋ t 22 x1＋x1′ 5 取立①～⑦解得： ＝ 。 x2＋x2′ 7 [答案] 5∶7
2015年高考物理二轮专题辅导与训练课件：1.2 牛顿运动定律及其应用
像如图所示，由图可知(
)
A.a小球质量大于b小球质量
B.在t1时刻两小球间距最小
C.在0～t2时间内两小球间距逐渐减小 D.在0～t3时间内b小球所受斥力方向始终与运动方向相反
【破题关键】
(1)由题干中“当小球间距小于或等于L时，受到大小相等、
方向相反的相互排斥恒力作用”可知两个小球在该段时间内 匀变速直线运动 。 做_______________ (2)由题干中“小球间距大于L时，相互间的斥力为零”可知 匀速直线运动 。 两个小球在该段时间内做_____________
由牛顿第二定律列方程
(3)求推力F 第二定律列方程
选0～0.9s时间段为研究过程 F。
【解析】选B。撤去推力F后，物块在滑动摩擦力作用下做匀减
速直线运动，由v-t图像求得小物块在加速和减速两个过程中
的加速度大小分别为a1= 10 m/s2，a2=10m/s2，在匀减速直线运
3
动过程中，由牛顿第二定律可知mgsin30°+μmgcos30°=ma2， μ= 3 , 选项B正确，C错误；由此判断mgsin30°=Ffm=
现有一沿斜面向上的恒定推力F作用在小物块上，作用一段时
间后撤去推力F，小物块能达到的最高位置为C点，小物块从A
到C的v-t图像如图乙所示。g取10m/s2，则下列说法正确的是 ( )
A.小物块到C点后将沿斜面下滑 B.小物块加速时的加速度是减速时加速度的 C.小物块与斜面间的动摩擦因数为 D.推力F的大小为6N
球的加速度小于b球的加速度，因此a球质量大于b球质量，选
项A正确；在t2时刻两球速度相同，此时距离最小， 0～t2时间
内两小球间距逐渐减小，因此选项B错误，选项C正确；由两球
学科网2012高考物理二轮复习精品资料Ⅰ 专题2 牛顿运动定律与直线运动(同步课件)
例1 (1)10 s
(2)14 s
【解析】 (1)Δx＝vΔt＝2.5×8 m＝20 m 设警车发动起来后要经时间t1才能追上违章的货车，则
1 2 2at1 －vt1＝Δx，
解得t1＝10 s
(2)若警车的最大速度是vm＝12 m/s，则警车发动起来后加
m 速的时间t0＝ a ＝ 2 s ＝6 s<10 s，这以后警车做匀速运动． 设警车发动起来后经过时间t2追上违章的货车，则
三、超重与失重 1．物体具有向上的加速度(或具有向上的加速度分量)时 处于超重状态． 2．物体具有向下的加速度(或具有向下的加速度分量)时 处于失重状态；物体具有的向下的加速度等于重力加速度时处 于完全失重状态． 注意：无论是超重还是失重，物体的重力不会改变． 四、力F与直线运动的关系 合外力F与物体的速度v在同一直线上时，物体做直线运 动．若F与v同向，物体做加速运动；若F与v反向，物体做减 速运动．在以上情形下，若力F恒定，则物体做匀变速直线运 动.
二、牛顿第二定律的四性
性质 内容
瞬时性 力与加速度同时产生、同时消失、同时变化
同体性 在公式F＝ma中，m、F、a都是同一研究对象在同一时刻对应的物理量
矢量性 加速度与合力方向相同
独立性
当物体受几个力的作用时，每一个力分别产生的加速度只与此力有关， 与其他力无关；物体的加速度等于所有分力产生的加速度分量的矢量和
要点热点探究 ► 探究点一 追及与相遇问题
初速度小(或初速度为零)的甲物体匀加速追做匀速运动的速 度大的乙物体：(1)当两者速度相等时，甲、乙两物体的间距为 甲追上乙前的最大距离；(2)若甲从两物体第一次相遇的位置开 始追乙，当两者位移相等时，甲、乙两物体再次相遇；若甲、 乙刚开始相距s0 ，则当两物体的位移之差为s0 时，甲、乙两物 体相遇．
2012高考物理二轮专题训练2 直线运动与牛顿运动定律
二轮复习专题训练－直线运动与牛顿定律姓名 班级 学号一、单项选择题1．某质点运动的v －t 图象如下图所示，则该质点做A ．来回往复运动B ．匀变速直线运动C ．朝某一方向的直线运动D ．不能确定2．某物体由静止开始做直线运动，物体所受合力F 随时间t 的变化图象如图所示，下列关于该物体运动情况的说法正确的是A ．物体在2～4 s 内做匀加速直线运动B ．物体在4 s 末离出发点最远C ．物体始终向同一方向运动D ．物体在0～4 s 和在4～8 s 内的位移相同3．汽车以20 m/s 的速度做匀速运动，某时刻关闭发动机而做匀减速运动，加速度大小为5 m/s 2，则它关闭发动机后通过37.5 m 所需时间为( )A ．3 sB ．4 sC ．5 sD ．6 s4．做匀减速运动的物体经4 s 后停止，若在第1 s 内的位移是14 m ，则最后1 s 内的位移是A ．1 mB ．2 mC ．5 mD ．3 m5．一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小直至为零，在此过程中A ．速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值B ．速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值C ．位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大D ．位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值6．如下图所示，在小车中悬挂一小球，若偏角θ未知，而已知摆球的质量为m ，小球随小车水平向左运动的加速度为a ＝2g 取g ＝10 m/s 2，则绳的张力为A ．m 510B ．m 334C ．m 20D ．m 3850(+7．商场搬运工要把一箱苹果沿倾角为θ的光滑斜面推上水平台，如右图所示．他由斜面底端以初速度v 0开始将箱推出(箱与手分离)，这箱苹果刚好能滑上平台．箱子的正中间是一个质量为m 的苹果，在上滑过程中其他苹果对它的作用力大小是( )A ．mgB ．mgsin θC ．mgcos θD ．08．从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度—时间图象如图所示．在0～t 2时间内，下列说法中正确的是A ．Ⅰ物体所受的合外力不断增大，Ⅱ物体所受的合外力不断减小B ．在第一次相遇之前，t 1时刻两物体相距最远C ．t 2时刻两物体相遇D ．Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小相等9．如右图所示，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为A．3 m/s2B．2 m/s2C．1.5 m/s2D．0.75 m/s210．在升降电梯内的地面上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50 kg，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计如右图所示，在这段时间内下列说法中正确的是A．晓敏同学所受的重力变小了B．晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力C．电梯一定在竖直向下运动D．电梯的加速度大小为g/5，方向一定竖直向下二、双项选择题11．如右图所示是某质点做直线运动的v－t图象，由图可知这个质点的运动情况是A．前5 s做的是匀速运动B．5 s～15 s内做匀加速运动，加速度为1 m/s2C．15 s～20 s内做匀减速运动，加速度为－3.2 m/s2D．质点15 s末离出发点最远，20秒末回到出发点12．甲、乙两物体由同一位置出发沿一直线运动，其速度—时间图象如下图所示，下列说法正确的是A．甲做匀速直线运动，乙做匀变速直线运动B．两物体两次相遇的时刻分别是2 s末和6 s末C．乙在头2 s内做匀加速直线运动，2 s后做匀减速直线运动D．2 s后，甲、乙两物体的速度方向相反13．由牛顿第一定律可知()A．物体的运动是依靠惯性来维持的B．力停止作用后，物体的运动就不能维持C．物体做变速运动时，一定有外力作用D．力是改变物体惯性的原因14．在匀速前进的磁悬浮列车里，小明将一小球放在水平桌面上且小球相对桌面静止．关于小球与列车的运动，下列说法正确的是()A．若小球向前滚动，则磁悬浮列车在加速前进B．磁悬浮列车急刹车时，小球向前滚动C．若小球向后滚动，则磁悬浮列车在加速前进D．磁悬浮列车急刹车时，小球向后滚动15．如右图所示，用皮带输送机将物块m向上传送，两者间保持相对静止，则下列关于m所受摩擦力F f的说法正确的是()A．皮带传动的速度越大F f越大B．皮带加速运动的加速度越大F f越大C．皮带速度恒定，m质量越大F f越大D．F f的方向一定与皮带速度方向相同三、课后作业①单项选择题1．关于物体运动状态的变化，下列说法中正确的是()A．运动物体的加速度不变，则其运动状态一定不变B．物体的位置在不断变化，则其运动状态一定在不断变化C．做直线运动的物体，其运动状态可能不变D．做曲线运动的物体，其运动状态也可能不变2．下列关于运动和力的叙述中，正确的是()A．做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的B．物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心C．物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动D．物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同3．一个小石块从空中a点自由落下，先后经过b点和c点，不计空气阻力．已知它经过b点时的速度为v，经过c点时的速度为3v，则ab段与ac段位移之比为()A．1∶3B．1∶5C．1∶8 D．1∶94．一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动到达地面，把它在空中运动的时间分为相等的三段，如果它在第一段时间内的位移是1.2 m，那么它在第三段时间内的位移是() A．1.2 m B．3.6 m C．6.0 m D．10.8 m5．雨点从高空由静止下落，在下落过程中，受到的阻力与雨点下落的速度成正比，图中能正确反映雨点下落运动情景的是()6．如右图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m的A、B两个物体，A、B间的最大静摩擦力为μmg，现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度运动，则拉力F的最大值为()A．μmg B．2μmgC．3μm g D．4μmg7．用40 N的水平力F拉一个静止在光滑水平面上、质量为20 kg的物体，力F作用3 s后撤去，则第5 s末物体的速度和加速度的大小分别是A．v＝6 m/s，a＝0 B．v＝10 m/s，a＝2 m/s2C．v＝6 m/s，a＝2 m/s2D．v＝10 m/s，a＝08．如下图甲所示，A、B两物体叠放在光滑水平面上，对物体A施加一水平力F，F－t图象如图乙所示，两物体在力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止，规定水平向右为正方向，则下列说法正确的是A．两物体在4 s时改变运动方向B．在1 s～3 s时间内两物体间摩擦力为零C．6 s时两物体的速度为零D．B物体所受的摩擦力方向始终与力F的方向相同9．质量为2 kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等．从t＝0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用．F随时间t的变化规律如图所示．重力加速度g取10 m/s2，则物体在t＝0至t＝12 s这段时间的位移大小为A．18 m B．54 m C．72 m D．198 m10．下列几种情景，请根据所学知识，选择对情景的分析和判断的正确说法（）①点火后即将升空的火箭②空间站在绕地球做匀速圆周运动③磁悬浮列车在轨道上高速行驶④高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车A．因火箭还没运动，所以加速度为零B．空间站做匀速运动，所以加速度为零C．高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度很大D．轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大②双项选择题11．一汽车在路面情况相同的公路上沿直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行位移的讨论，正确的是()A．车速越大，它的惯性越大B．质量越大，它的惯性越大C．车速越大，刹车后滑行的位移越长D．车速越大，刹车后滑行的位移越长，所以惯性越大12．小球从空中自由下落，与水平地面第一次相碰后弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系如图所示，则（）A．小球第一次反弹初速度的大小为3m/s；B．碰撞时速度的改变量大小为2m/s；C．小球是从5m高处自由下落的；D．小球反弹起的最大高度为0.45m。
新教材2025届高考物理二轮专项分层特训卷第一部分专题特训练专题一力与运动考点2力与直线运动
考点2 力与直线运动1.[2024·全国乙卷]一同学将排球自O 点垫起，排球竖直向上运动，随后下落回到O 点．设排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比．则该排球( )A ．上升时间等于下落时间B ．被垫起后瞬间的速度最大C ．达到最高点时加速度为零D ．下落过程中做匀加速运动2．[2024·山东卷]如图所示，电动公交车做匀减速直线运动进站，连续经过R 、S 、T 三点，已知ST 间的距离是RS 的两倍，RS 段的平均速度是10m/s ，ST 段的平均速度是5m/s ，则公交车经过T 点时的瞬时速度为( )A ．3m/sB ．2m/sC ．1m/sD ．0.5m/s3．[2024·全国甲卷]一小车沿直线运动，从t ＝0起先由静止匀加速至t ＝t 1时刻，此后做匀减速运动，到t ＝t 2时刻速度降为零．在下列小车位移x 与时间t 的关系曲线中，可能正确的是( )A BC D4．[2024·全国乙卷]如图，一不行伸长轻绳两端各连接一质量为m 的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L .一大小为F 的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直．当两球运动至二者相距35L 时，它们加速度的大小均为( )A ．5F 8mB ．2F 5mC ．3F 8mD ．3F 10m5．[2024·全国甲卷](多选)如图，质量相等的两滑块P 、Q 置于水平桌面上，二者用一轻弹簧水平连接，两滑块与桌面间的动摩擦因数均为μ.重力加速度大小为g .用水平向右的拉力F 拉动P ，使两滑块均做匀速运动；某时刻突然撤去该拉力，则从今刻起先到弹簧第一次复原原长之前( )A．P的加速度大小的最大值为2μgB．Q的加速度大小的最大值为2μgC．P的位移大小肯定大于Q的位移大小D．P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小题组一匀变速直线运动的规律6．[2024·辽宁锦州模拟]2024年6月17日，中国第3艘航空母舰“中国人民解放军海军福建舰”正式下水，这一刻标记着中国人民海军进入“三舰客时代”．设在静止的航母上某种型号舰载飞机，没有弹射系统时，匀加速到起飞速度v须要的距离是L0.弹射系统给飞机一个初速度v0之后，匀加速到起飞速度v须要的距离是L.若弹射速度v0与起飞速度v 之比为3∶4，设飞机两次起飞的加速度相同，则L与L0之比为( )A．716B．167C．34D．437．[2024·山东省临沂市期末]如图所示，相同的木块A、B、C固定在水平地面上，一子弹(视为质点)以水平速度v0击中并恰好穿过木块A、B、C，子弹在木块中受到的阻力恒定，子弹射穿木块A所用的时间为t，则子弹射穿木块C所用的时间为( )A．t B．2tC．(3＋2)t D．(3－2)t8．[2024·河北部分学校模拟]滑雪运动是2024年北京冬季奥运会主要的竞赛项目．如图所示，水平滑道上运动员A、B间距x0＝10m．运动员A以速度v0＝5m/s向前匀速运动．同时运动员B以初速度v1＝8m/s向前匀减速运动，加速度的大小a＝2m/s2，运动员A在运动员B接着运动x1后追上运动员B，则x1的大小为( )A．4mB．10mC．16mD．20m题组二动力学图像及应用9．[2024·广东深圳模拟]中国海军服役的歼15舰载机在航母甲板上加速起飞过程中，某段时间内战斗机的位移时间(xt)图像如图所示，则 ( )A ．由图可知，舰载机起飞的运动轨迹是曲线B ．由图可知，舰载机起飞在0～3s 内做匀加速运动C ．在0～3s 内，舰载机的平均速度大于12m/sD ．在M 点对应的位置，舰载机的速度大于20m/s 10．[2024·江西宜春模拟]一辆汽车从ETC 高速口进入时起先计时，加速进入高速路主道的过程可看成匀加速直线运动，其平均速度v －随时间t 变更关系如图所示，已知这段距离为1km ，t 0是进入高速路主道的时刻，下面说法正确的是( )A ．汽车的加速度为0.1m/s 2B ．t ＝10s 时的速度为10m/sC ．0～20s 内的位移是160mD ．t 0＝100s 11．[2024·重庆市渝北区统考](多选)放在水平地面上的物块，受到方向不变的水平推力F 的作用，推力F 与时间t 的关系如图甲所示，物块速度v 与时间t 的关系如图乙所示．取g ＝10m/s 2，则物块的质量和物块与地面之间的动摩擦因数分别为( )A ．1.5kgB ．1kgC ．0.4D ．0.2题组三 牛顿运动定律的应用12．[2024·陕西省西安市模拟]细绳拴一个质量为m 的小球，小球用固定在墙上的水平弹簧支撑，小球与弹簧不粘连，平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°，如图所示，以下说法正确的是(已知cos53°＝0.6，sin53°＝0.8)( )A.小球静止时弹簧的弹力大小为35mgB ．小球静止时细绳的拉力大小为35mgC ．细绳烧断瞬间小球的加速度马上变为gD ．细绳烧断瞬间小球的加速度马上变为53g13．在太空中，物体完全失重，用天平无法测量质量，可采纳动力学测量质量的方法．我国航天员要在天宫1号航天器试验舱的桌面上测量物体的质量，采纳的方法如下：质量为m 1的标准物A 的前后连接有质量均为m 2的两个力传感器，待测质量的物体B 连接在后传感器上，在某一外力作用下整体在桌面上运动，如图所示，稳定后标准物A 前后两个传感器的读数分别为F 1、F 2，由此可知待测物体B 的质量为( )A ．F 2（m 1＋2m 2）F 1－F 2B ．F 1（m 1＋2m 2）F 2C ．F 1m 1F 1－F 2D ．（F 1－F 2）m 1F 114．[2024·云南保山模拟](多选)无线充电宝可通过磁吸力吸附在手机背面，如图甲所示为科创小组某同学手握手机(手不接触充电宝)，利用手机软件记录竖直放置的手机及吸附的充电宝从静止起先在竖直方向上的一次变速运动过程(手机与充电宝始终相对静止)，记录的加速度a 随时间t 变更的图像如图乙所示(规定向上为正方向)，t 2时刻充电宝速度为零，且最终处于静止状态．已知无线充电宝质量为0.2kg ，手机与充电宝之间的动摩擦因数μ＝0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g 取10m/s 2，在该过程中下列说法正确的是( )A ．充电宝受到的静摩擦力的最大值为1.0NB ．t 3时刻充电宝受的摩擦力大小为0.4NC ．充电宝在t 2与t 3时刻所受的摩擦力方向相反D ．充电宝与手机之间的吸引力大小至少为10N 15．[2024·广东省江门模拟]运动员推动冰壶滑行过程可建立如图所示模型：冰壶质量m ＝19.7kg ，运动员施加的推力F ，方向与水平方向夹角为θ＝37°，冰壶在推力F 作用下做匀速直线运动，g 取10m/s 2，冰壶与地面间的动摩擦因数μ＝0.02，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：(1)运动员施加的推力F是多少？(2)当运动员以水平速度将冰壶投出，冰壶能在冰面上滑行的最远距离是s＝40米，则该运动员将冰壶投出时的水平速度为多少？(3)若运动员仍以第(2)问的水平速度将冰壶投出，滑行一段距离后，其队友在冰壶滑行前方摩擦冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数变为μ1＝0.016，冰壶接着在被毛刷摩擦过的冰面滑过6m后停止运动，与不摩擦冰面相比，冰壶多滑行的距离．题组四传送带模型和滑块——木板模型16．[2024·河北省沧州市一模]如图甲所示，一物块以某一初速度从倾角为α、顺时针转动的传送带底端沿传送带向上运动，其vt图像如图乙所示．已知传送带的速度为v0，传送带足够长，物块与传送带间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是( )A.物块的初速度小于v0B．物块与传送带间的动摩擦因数μ>tanαC．物块运动过程中的速度肯定有等于v0的时刻D．若物块从传送带顶端由静止向下运动，其他条件不变，物块会向下先做匀加速运动再做匀速运动17．[2024·陕西西安模拟]如图所示，物体A放在B上，物体B放在光滑的水平面上，已知m A＝6kg，m B＝2kg.A、B间动摩擦因数μ＝0.2.A物体上系一细线，细线能承受的最大拉力是20N，水平向右拉细线，(g＝10m/s2)下述正确的是( )A ．当拉力0<F <12N 时，A 静止不动B ．当拉力F >12N 时，A 相对B 滑动C ．当拉力F ＝16N 时，B 受到A 的摩擦力等于12ND ．在细线可以承受的范围内，无论拉力F 多大，A 相对B 始终静止18.[2024·山东省烟台市诊断测试]如图所示，对货车施加一个恒定的水平拉力F ，拉着货车沿光滑水平轨道运动装运沙子，沙子经一静止的竖直漏斗连续地落进货车，单位时间内落进货车的沙子质量恒为Q .某时刻，货车(连同已落入其中的沙子)质量为M ，速度为v ，则此时货车的加速度为( )A ．F －Qv MB ．F －QgvM C ．F ＋Qv M D ．F M19．[2024·黑龙江省哈尔滨三中其次次验收考试]如图所示，轻弹簧一端系在墙上的O 点，自由伸长到B 点．现将小物体靠着弹簧(不拴接)并将弹簧压缩到A 点，然后由静止释放，小物体在粗糙水平面上运动到C 点静止，则( )A ．小物体从A 到B 过程速度始终增加 B ．小物体从A 到B 过程加速度始终减小C ．小物体从B 到C 过程速度越来越小D ．小物体在B 点所受合外力为020．[2024·重庆市万州市模拟](多选)如图所示，质量分别为m 1、m 2的两小球通过轻绳乙连接，质量为m 1的小球通过轻绳甲与水平车厢顶连接．当两小球与车厢保持相对静止一起水平向右做匀加速直线运动时，甲、乙两轻绳与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2(图中未画出)，两小球均可视为质点，不计空气阻力，则( )A ．若m 1>m 2，则θ1>θ2B ．若m 1>m 2，则θ1＝θ2C ．若m 1<m 2，则θ1>θ2D ．若m 1<m 2，则θ1＝θ221．[2024·重庆市育才中学模拟]如图，质量为m 的雪橇在倾角θ＝37°的斜坡向下滑动过程中，所受的滑动摩擦力为定值，空气阻力与速度成正比，比例系数k ＝1kg/s.雪橇运动的某段过程v t 图像如图中实线AD 所示，且AB 是曲线最左端那一点的切线，B 点的坐标为(4，9)，CD 线是曲线的渐近线，已知sin37°＝0.6.下列说法中正确的是( )A ．当v 0＝3m/s 时，雪橇的加速度为0.75m/s 2B ．在0～4s 过程中雪橇的平均速度为4.5m/sC ．雪橇与斜坡间的动摩擦因数是0.5D ．雪橇的质量m ＝2kg22．[2024·山东省试验中学模拟](多选)如图所示，倾角θ＝30°的光滑斜面固定在水平地面上，质量均为m 的物块A 和物块B 并排放在斜面上，与斜面垂直的挡板P 固定在斜面底端，轻弹簧一端固定在挡板上，另一端与物块A 连接，物块A 、B (物块A 、B 不相连)处于静止状态．现用一沿斜面对上的外力F T 拉物块B ，使物块A 、B 一起沿斜面对上以加速度a 做匀加速直线运动．已知重力加速度为g ，弹簧的劲度系数为k ，不计空气阻力，则下列说法正确的是( )A ．外力F T 的最大值为12mg ＋maB ．外力F T 的最大值为mg ＋maC ．从外力F T 作用在物块B 上到物块A 、B 分别的时间为m （g －2a ）kaD ．从外力F T 作用在物块B 上到物块A 、B 分别的时间为m （2g －a ）ka23．[2024·河南郑州模拟]如图所示，一质量M ＝2kg 的长木板B 静止在粗糙水平面上，其右端有一质量m ＝1kg 的小滑块A ，对B 物体施加F ＝20N 的水平拉力；t ＝2s 后撤去拉力，撤去拉力时滑块仍旧在木板上．已知A 、B 间的动摩擦因数μ1＝0.2，B 与地面间动摩擦因数为μ2＝0.4，取g ＝10m/s 2，则：(1)求有拉力F 作用时木板B 和滑块A 各自的加速度大小；(2)求A 、B 由静止到速度相同所需的时间T 共及共同速度的大小v .[答题区] 题号 1234567891011 答案题号 1213 14 1617 18 19202122答案考点2 力与直线运动1．解析：上升过程和下降过程的位移大小相同，由于存在空气阻力，上升过程中随意位置的速度比下降过程中对应位置的速度大，则上升过程的平均速度较大．由位移与时间关系可知，上升时间比下落时间短，A 错误；上升过程排球做减速运动，下降过程排球做加速运动．在整个过程中空气阻力始终做负功，小球机械能始终在减小，下降过程中的最低点的速度小于上升过程的最低点的速度，故排球被垫起时的速度最大，B 正确；达到最高点速度为零，空气阻力为零，此刻排球重力供应加速度，a ＝g ，C 错误；下落过程中，排球速度在变，所受空气阻力在变，故排球所受的合外力在变更，排球在下落过程中做变加速运动，D 错误．故选B.答案：B2．解析：由题知，电动公交车做匀减速直线运动，且设RS 间的距离为x ，则依据题意有v －RS ＝x t 1＝v R ＋v S 2，v －ST ＝2x t 2＝v S ＋v T2联立解得t 2＝4t 1，v T ＝v R －10再依据匀变速直线运动速度与时间的关系有v T ＝v R －a ·5t 1 则at 1＝2m/s其中还有v ＝v R －a ·t 12解得v R ＝11m/s 联立解得v T ＝1m/s 故选C. 答案：C3．解析：x t 图像的斜率表示速度，小车先做匀加速运动，因此速度变大即0～t 1图像斜率变大，t 1～t 2做匀减速运动则图像的斜率变小，在t 2时刻停止，图像的斜率变为零．故选D.答案：D 4.解析：如图可知sin θ＝12×3L 5L 2＝35，则cos θ＝45，对轻绳中点受力分析可知F ＝2T cos θ，对小球由牛顿其次定律得T ＝ma ，联立解得a ＝5F8m，故选项A 正确．答案：A5．解析：撤去力F 后到弹簧第一次复原原长之前，弹簧弹力kx 减小，对P 有μmg ＋kx ＝ma P ，对Q 有μmg －kx ＝ma Q ，且撤去外力瞬间μmg ＝kx ，故P 做加速度从2μg 减小到μg 的减速运动，Q 做加速度从0渐渐增大到μg 的减速运动，即P 的加速度始终大于Q 的加速度，故除起先时刻外，随意时刻P 的速度大小小于Q 的速度大小，故P 的平均速度大小必小于Q 的平均速度大小，由x ＝v －t 可知Q 的位移大小大于P 的位移大小，可知B 、C 错误，A 、D 正确．答案：AD6．解析：飞机由静止起先加速时，有v 2＝2aL 0；利用弹射系统时，有v 2－v 20 ＝2aL ，联立解得L L 0＝716，B 、C 、D 错误，A 正确．答案：A7．解析：子弹在木块中受到的阻力恒定，则子弹做匀减速直线运动，由于恰好穿过木块A 、B 、C ，表明穿过C 时速度恰好为0，依据逆向思维，初速度为0的匀加速直线运动，在连续相邻相等位移内的时间之比为t C ∶t B ∶t A ＝1∶（2－1）∶（3－2），依据题意有t A ＝t ，解得t C ＝（3＋2）t ，C 正确．答案：C8．解析：运动员B 做匀减速直线运动，速度减为零的时间为t B ＝v 1a＝4s ，此时运动员A 的位移为x A ＝v 0t B ＝20m ，运动员B 的位移为x B ＝v 12t B ＝16m ，因为x A <x B ＋x 0，即运动员B 速度削减为零时，运动员A 还未追上运动员B ，则运动员A 在运动员B 停下来的位置追上运动员B ，即x 1＝16m ，C 正确，A 、B 、D 错误．答案：C9．解析：依据x t 图像的斜率表示速度，可知x t 图像只能表示直线运动的规律，即知舰载机起飞的运动轨迹是直线，A 错误；由x t 图像可知舰载机的速度渐渐增大，若满意x ＝12at 2才是匀加速直线运动，但图像的数据不能反映是抛物线的形态，则舰载机起飞在0～3s 内做变加速直线运动，B 错误；在0～3s 内，舰载机通过的位移为x ＝36m －0＝36m ，则平均速度为v －＝x t ＝363m/s ＝12m/s ，C 错误；2～2.55s 内的平均速度为v －′＝x MN t MN ＝26－152.55－2m/s＝20m/s ，依据2～2.55s 内的平均速度等于MN 连线的斜率大小，在M 点对应的位置舰载机的速度等于过M 点的切线斜率大小，可知在M 点对应的位置，舰载机的速度大于MN 段平均速度20m/s ，D 正确．答案：D10．解析：据运动学规律可得x ＝v 0t ＋12at 2，v －＝x t ，整理得v －＝v 0＋12at .结合图知t ＝0时有v 0＝5m/s ，设t 0时刻的速度为v ，可得v －＝v 0＋v2＝15m/s ，解得v ＝25m/s ，则汽车的加速度为a ＝v 2－v 20 2x ＝252－522×1000m/s 2＝0.3m/s 2，A 错误；t ＝10s 时的速度为v 1＝v 0＋at ＝（5＋0.3×10）m/s ＝8m/s ，B 错误；0～20s 内的位移是x 2＝v 0t ′＋12at ′2＝160m ，C 正确；由x ＝v －t 0可得t 0＝x v ＝100015s≈66.67s，D 错误．答案：C11．解析：由图像可知，3～4s 内，物块在摩擦力作用下做匀减速直线运动，加速度大小为a ′＝Δv ′Δt ′＝4－04－3m/s 2＝4m/s 2，依据牛顿其次定律可得a ′＝μmg m ＝μg ，解得动摩擦因数为μ＝a ′g＝0.4，1～3s 内，物块在9N 的水平推力作用下做匀加速直线运动，加速度大小为a ＝Δv Δt ＝4－03－1m/s 2＝2m/s 2，依据牛顿其次定律可得F －μmg ＝ma ，解得物块的质量为m ＝F a ＋μg ＝92＋0.4×10kg ＝1.5kg ，A 、C 正确． 答案：AC12．解析：对小球受力分析后，将弹力和重力合成后如图所示由平衡条件可得，小球静止时弹簧的弹力大小为F ＝mg tan53°＝43mg ，A 错误；由平衡条件可得，小球静止时细绳的拉力大小为T ＝mg cos53°＝53mg ，B 错误；细绳烧断瞬间，弹簧的弹力保持不变，弹力和重力的合力大小等于绳子拉力T ，由牛顿其次定律有F 合＝T ＝ma ，解得a ＝T m ＝53g ，C 错误，D 正确．答案：D13．解析：整体为探讨对象，由牛顿其次定律得F 1＝（m 1＋2m 2＋m ）a ，隔离B 物体，由牛顿其次定律得F 2＝ma ，联立解得m ＝F 2（m 1＋2m 2）F 1－F 2，A 项正确．答案：A14．解析：t 3时刻由牛顿其次定律可得f －mg ＝ma ，解得f ＝0.4N ，B 正确；充电宝在t 2时刻具有向上的最大加速度，由牛顿其次定律知摩擦力方向竖直向上，t 3时刻充电宝具有向下的加速度，而加速度小于重力加速度，所以摩擦力方向向上，所以充电宝在t 2与t 3时刻所受的摩擦力方向相同，C 错误；t 2时刻充电宝具有向上的最大加速度，充电宝与手机之间的摩擦力最大，此时由牛顿其次定律有f ′－mg ＝ma ′，又f ′＝μF N ，解得充电宝与手机之间的吸引力大小至少为F N ＝10N ，f max ＝f ′＝5N ，D 正确，A 错误．答案：BD 15．解析：（1）依据平衡条件F cos θ＝μ（mg ＋F sin θ）代入数据得F ＝5N（2）依据牛顿其次定律有μmg ＝ma解得加速度大小为a ＝0.02×10m/s 2＝0.2m/s 2依据运动学公式有v 2＝2as代入数据得v ＝4m/s（3）依据牛顿其次定律有μ1mg ＝ma 1通过摩擦过的冰面的加速度大小为a 1＝0.16m/s 2设冰壶刚滑上摩擦过的冰面时的速度为v 1，在没摩擦过的冰面上运动的位移为s 1，由运动学公式可知v 2－v 21 ＝2as 1在摩擦过的冰面上滑动位移是s 2＝6m则有v 21 ＝2a 1s 2则与没摩擦过相比多滑的距离Δs ＝s 1＋s 2－s解得Δs ＝1.2m.答案：（1）5N （2）4m/s （3）1.2m16．解析：由图像可知，物块先以加速度a 1做匀减速直线运动，后以加速度a 2做匀减速直线运动，且a 1>a 2，分析可知mg sin α>μmg cos α，即μ<tan α，B 项错误；若物块的初速度小于v 0，则受到沿传送带向上的摩擦力，物块做匀减速直线运动，物块会始终以此加速度向上减速为0与题设不符，A 项错误；物块的初速度大于v 0，则受到沿传送带向下的摩擦力，物块做匀减速直线运动，依据牛顿其次定律，有mg sin α＋μmg cos α＝ma 1，物块减速到速度等于v 0后，则受到沿传送带向上的摩擦力，对物块依据牛顿其次定律，有mg sin α－μmg cos α＝ma 2，C 项正确；若物块从传送带顶端起先向下运动，物块受到沿传送带向上的摩擦力，由于μ<tan α，则物块会以加速度a 2始终向下加速运动，D 项错误．答案：C17．解析：由题意可知，由于物体B 放在光滑的水平面上，因此只要拉力F 不是零，A 、B 将一起运动，所以当拉力0<F <12N 时，A 不会静止不动，A 错误；若A 、B 能产生相对滑动时，则有a ＝μm A g m B ＝0.2×6×102m/s 2＝6m/s 2，对A 、B 整体，由牛顿其次定律可得产生相对滑动时最大拉力为F ＝（m A ＋m B ）a ＝（6＋2）×6N＝48N ，由此可知，在绳子承受的最大拉力20N 范围内，无论拉力F 多大，A 、B 始终处于相对静止状态，B 错误，D 正确；当拉力F ＝16N 时，对整体由牛顿其次定律可得F ＝（m A ＋m B ）a ′，解得a ′＝Fm A ＋m B ＝166＋2m/s 2＝2m/s 2，则有B 受到A 的摩擦力等于F f ＝m B a ′＝2×2N＝4N ，C 错误．答案：D18．解析：一段极短的时间Δt 内落入货车的沙子质量为Δm ＝Q ·Δt ，沙子落入货车后，马上和货车共速，则由动量定理可得F ′·Δt ＝Δmv －0，解得沙子受到货车的力为F ′＝Qv ，方向向前，由牛顿第三定律可知，货车受到沙子的反作用力向后，大小为F ″＝Qv ，对货车（连同落入的沙子），由牛顿其次定律可得F －F ″＝Ma ，解得a ＝F －Qv M，A 正确． 答案：A19．解析：由题意，A 、B 间某处，A 受到的弹力等于摩擦力，合力为0，速度最大．而B 点只受摩擦力，合力不为零．因此小物体从A 到B 过程加速度先减小再增大，速度先增大后减小，A 、B 、D 错误；小物体从B 到C 过程中，合外力方向与运动方向相反，所以小物体始终做减速运动，即速度越来越小，C 正确．答案：C20．解析：小球与车厢的加速度相同，设为a ，将两小球看成整体，由牛顿其次定律得（m 1＋m 2）g tan θ1＝（m 1＋m 2）a ，解得a ＝g tan θ1；同理对球乙分析可得a ＝g tan θ2，比较可得无论m 1和m 2的关系如何，都有θ1＝θ2，B 、D 两项正确．答案：BD21．解析：依据v t 图像切线斜率表示加速度，可知v 0＝3m/s ，雪橇的加速度为a 0＝Δv Δt＝9－34m/s 2＝1.5m/s 2，A 错误；依据v t 图像与横轴围成的面积表示位移，可知0～4s 雪橇的位移满意x >3＋62×4m＝18m ，则在0～4s 过程中雪橇的平均速度满意v －＝x t >184m/s ＝4.5m/s ，B 错误；当v 0＝3m/s 时，空气阻力大小为f 0＝kv 0＝3N ，依据牛顿其次定律可得mg sin θ－μmg cos θ－f 0＝ma 0；当v ＝6m/s 时，空气阻力大小为f ＝kv ＝6N ，此时雪橇的加速度为零，则有mg sin θ－μmg cos θ－f ＝0，联立解得m ＝2kg ，μ＝38，C 错误，D 正确． 答案：D22．解析：在A 、B 分别前，整体受力分析，由牛顿其次定律得F T ＋F 弹－2mg sin θ＝2ma ①，当A 、B 分别瞬间，A 、B 间弹力为零，对A 应用牛顿其次定律得F 弹－mg sin θ＝ma ②，解得F 弹＝12mg ＋ma ③，将③式代入①式解得F T ＝12mg ＋ma ，此即为F T 的最大值，A 正确，B 错误；当A 、B 静止时，弹簧压缩量为x 1＝2mg sin θk ；当A 、B 分别时，弹簧的压缩量x 2＝F 弹k＝mg sin θ＋ma k ，则弹簧长度的变更量为Δx ＝x 1－x 2＝mg sin θ－ma k .由运动学公式得Δx ＝12at 2，解得t ＝m （g －2a ）ka ，C 正确，D 错误． 答案：AC23．解析：（1）设A 、B 相对滑动，对物体A 依据牛顿其次定律可得μ1mg ＝ma 1解得a 1＝2m/s 2对木板B 依据牛顿其次定律可得F －μ1mg －μ2（m ＋M ）g ＝Ma 2解得a 2＝3m/s 2>a 1有拉力F 作用时木板B 和滑块A 各自的加速度大小分别为3m/s 2和2m/s 2.（2）撤去外力时，木板B 的速度为v 2＝a 2t ＝3×2m/s＝6m/s撤去外力后，在二者同速前物块A 的受力没变，故物块A 仍旧做加速运动，加速度不变，木板B 做减速运动，其加速度大小变为a ′2＝μ1mg ＋μ2（m ＋M ）g M，a ′2＝7m/s 2 设经过时间t 1两者达到共速，则有a 1（t ＋t 1）＝v 2－a ′2t 1，解得t 1＝29s 所以总时间T 共＝t ＋t 1＝209s 两物体共速时的速度为v ＝v 2－a ′2t 1＝409m/s.20 9s409m/s答案：（1）3m/s22m/s2（2）。
2023新教材高考物理二轮专题复习专题：牛顿运动定律与直线运动
专题三运动学图像和动力学图像高频考点·能力突破考点一常规图像1．常规图像2.图像问题的解题思路例 1 [2022·河北卷]科学训练可以提升运动成绩，某短跑运动员科学训练前后百米全程测试中，速度v与时间t的关系图像如图所示．由图像可知( )A．0～t1时间内，训练后运动员的平均加速度大B．0～t2时间内，训练前、后运动员跑过的距离相等C.t2～t3时间内，训练后运动员的平均速度小D．t3时刻后，运动员训练前做减速运动，训练后做加速运动[解题心得]预测1 (多选)如图所示为甲、乙两物体在同一直线上运动的位移—时间图像，由图像可知( )A.甲、乙两物体开始运动时的速度方向相反B．甲、乙两物体同时同地开始运动C．甲物体在0～4 s内的平均速率比乙物体在1～4 s内的平均速率大D．两图线交点表示两物体速度相同预测2 (多选)2020东京奥运会田径男子4×100米接力比赛，由汤星强、谢震业、苏炳添和吴智强组成的中国队取得优异成绩．如图(a)所示，假设某接力比赛中甲、乙两运动员在直道交接棒过程的v－t图像大致如图(b)所示．设t1时刻为交接棒时刻，下列说法正确的是( )A．甲为交棒运动员，乙为接棒运动员B．0～t1过程中，甲在前，乙在后，二者距离越来越小C．t1～t2过程中，接棒运动员的加速度越来越小D．交接棒时的速度越大，因交接棒而损失的时间越少预测3 [2022·北京押题卷]很多智能手机都有加速度传感器，能通过图像显示加速度情况．用手掌托着手机，打开加速度传感器，手掌从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向．由此可判断出( )A．手机可能离开过手掌B．手机在t1时刻运动到最高点C．手机在t2时刻改变运动方向D．手机在t1～t3时间内，受到的支持力先减小再增大考点二非常规图像1．非常规图像a - F图像2.解决非常规图像的方法对于这类新型图像问题，关键是认清图像中横、纵轴所代表的物理量，找出它们的函数关系，并能迁移运用物理知识和方法清楚理解图像中的“点”“线”“斜率”“截距”和“面积”的物理意义．例2 [2022·河北押题卷]无人驾驶汽车在新冠疫情期间对疫情防控起到了积极作用．某自主品牌的一款无人驾驶汽车在直线测试时的速度平方与位移关系v2- x图像如图所示．从汽车经过x＝0位置时开始计时，则以下说法中正确的是( )A．汽车做匀加速直线运动B．汽车的加速度大小为10 m/s2C．该车在2 s内的位移大小为2.0 mD．该车在2 s内的位移大小为3.6 m[解题心得]预测4 一质点沿直线运动，如图所示是从t＝0时刻开始的质点的xt- t(式中x为位移)图像，可以推知( )A．质点做匀减速运动B．加速度的大小是1 m/s2C．t＝2 s时的速度是1 m/sD．t＝2 s时位移是3 m预测5 [2022·安徽示范高中皖北协作区联考](多选)如图1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，滑块A受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出滑块A的加速度a，得到如图2所示的a- F图像，已知g取10 m/s2，则( )A．滑块A的质量为2 kgB．木板B的质量为6 kgC．当F＝12 N时，木板B的加速度为4 m/s2D．滑块A与木板B间的动摩擦因数为0.4素养培优·情境命题与体育运动、交通有关的v - t图像问题情境1 [2022·湖南株洲4月质检]为节约运行时间，设想一种高铁进站不停车模式．如图(a)所示，站台内铁路正上方有一固定轨道AB，高铁分为可分离的上下副、主车两部分，副车可在主车车顶轨道上滑行，主车保持匀速过站，需下车的乘客提前进入副车甲中，需上车的乘客已在静止于A端的副车乙中等待．车尾到B端瞬间，甲刚好完全滑上固定轨道AB，主、副车分离，副车甲立即减速，甲的车头到A端时刚好停下，乘客下车．当主车车头到A 端时，副车乙立即从固定轨道开始加速滑上车顶轨道，当乙的车尾与主车车尾对齐时主、副车刚好共速，锁死一起前进．设高铁以40 m/s 速度匀速驶来，副车长均为20 m，副车甲、乙运动的v - t图像如图(b)所示，则主车长为( )A．180 m B．200 mC．220 m D．820 m[解题心得]情境2 图(a)为2022年北京冬奥会冰壶比赛中的一个画面．比赛中，为了使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小．假设某运动员以初速度v0沿冰面将冰壶推出，冰壶做直线运动直到停止的过程中，其速度—时间(v - t)图像如图(b)所示，则下列判定正确的是( )A．0～t1和t2～t3时间内，运动员在用毛刷擦冰面B．t1～t2时间内，冰壶的加速度大小为v1−v2t2C．t1～t2时间内，冰壶的位移大小为1(v1＋v2)·(t2－t1)2(v0＋v1＋v2)D．0～t3时间内，冰壶的平均速度大小为13[解题心得]情境3 (多选)2021年7月31日，第二十届全国大学生机器人大赛ROBOCON圆满闭幕，本次大赛的主题项目为“投壶行觞”和“机器马术”．如图甲，在一次比赛中a、b两机器人从同一起跑线沿同一方向做直线运动，它们的速度—时间图像如图乙所示，则下列说法正确的是( )A．20 s时，a、b两机器人在运动方向上相距约500 mB．40 s时，a、b两机器人速度相等，在运动方向上相距最远，为400 mC．60 s时，b机器人在a机器人的前方，在运动方向上相距400 mD．a、b加速时，b机器人的加速度大于a机器人的加速度[解题心得]专题三 运动学图像和动力学图像高频考点·能力突破考点一例1 解析：根据v - t 图像的斜率表示加速度，及题图可知0～t 1时间内，训练后运动员的平均加速度比训练前的小，故A 错误；根据v - t 图像围成的面积表示位移，及题图可知0～t 2时间内，训练前运动员跑过的距离比训练后的大，故B 错误；根据v - t 图像围成的面积表示位移，及题图可知t 2～t 3时间内，训练后运动员的位移比训练前的位移大，根据平均速度等于位移与时间的比值，可知训练后运动员的平均速度大，故C 错误；由v - t 图像可直接看出，t 3时刻后，运动员训练前速度减小，做减速运动，运动员训练后速度增加，做加速运动，故D 正确．答案：D预测1 解析：甲物体开始运动时沿正向运动，乙物体开始运动时沿负向运动，A 正确；甲物体从0时刻在x ＝-5 m 位置开始运动，乙物体从1 s 时开始运动，开始运动的位置为x ＝0 m ，B 错误；x t 图线的斜率的绝对值表示速度大小，则甲物体在0～4 s 内平均速率为v 甲＝5−(−5)4m/s ＝2.5 m/s ，乙物体在1～4 s 内平均速率为v 乙＝|−5|3m/s ＝53 m/s ，则甲物体在0～4 s 内的平均速率比乙物体在1～4 s 内的平均速率大，C 正确；x t 图线的交点表示该时刻位置坐标相同，即两物体相遇，速度应看图线斜率，D 错误．答案：AC预测2 解析：由图(b)可知，交接棒过程中，接棒运动员在前，从静止开始向前加速运动，交棒运动员在后，开始时交棒运动员速度大于接棒运动员速度，二者之间的距离越来越小，当二者速度相等时，二者距离达到最小，此时要完成交接棒动作．交接棒完成后，接棒运动员继续加速直到达到最大速度，交棒运动员继续减速直到停下，综上分析，甲为交棒运动员，乙为接棒运动员，A 正确.0～t 1过程中，乙在前，甲在后，二者距离越来越小，B 错误．由图(b)可知，t 1～t 2过程中，接棒运动员乙做加速度逐渐减小的加速运动，C 正确．交接棒时的速度越大，移动相同位移所需时间越短，因交接棒而损失的时间越少，D 正确．答案：ACD预测3 解析：根据Δv ＝a Δt 可知，a - t 图像与坐标轴围成的面积表示速度变化量，可知手机在t 1时刻速度为正，还没有到最高点，故B 错误；根据Δv ＝a Δt 可知a t 图像与坐标轴围成的面积表示速度变化量，可知手机在t 2时刻前后速度均为正，运动方向没有发生改变，故C 错误；由图可知t 1～t 2时间内加速度向上不断减小，根据牛顿第二定律得N -mg ＝ma ，即N ＝ma ＋mg .可知t 1～t 2时间内支持力不断减小，t 2～t 3时间内加速度向下，不断增大，根据牛顿第二定律得mg -N ＝ma ′得N ＝mg -ma ′，可得支持力还是不断减小，故D 错误；由图可知，手机的加速度某一段时间内等于重力加速度，则手机与手掌没有力的作用，手机可能离开过手掌，故A 正确．答案：A 考点二例2 解析：根据速度—位移关系v 2−v 02＝2ax ， 当x ＝0时，车的初速度为v 0＝6 m/s ， 将x ＝2 m ，v 2＝16 m 2/s 2代入可得a ＝-5 m/s 2.可知车做匀减速运动，则车的速度减小为零的时间为t ＝0−6−5s ＝1.2 s<2 s. 所以该车在2 s 内的位移大小为x ＝62×1.2 m＝3.6 m ，故D 正确，A 、B 、C 错误． 答案：D预测4 解析：由题分析可得图线的函数表达式为x t ＝1＋12t ，即x ＝t ＋12t 2，又因为匀变速直线运动中位移公式为x ＝v 0t ＋12at 2，根据对应关系得v 0＝1 m/s ，a ＝1 m/s 2>0，v 0与a 方向相同，则质点做匀加速运动，故A 项错误，B 项正确．当t ＝2 s 时，根据公式v ＝v 0＋at ，求出速度是3 m/s ，故C 项错误．当t ＝2 s 时，代入表达式x ＝t ＋12t 2，可得位移是4 m ，故D 项错误．答案：B预测5 解析：设滑块A 的质量为m ，木板B 的质量为M ，滑块A 与木板B 间的动摩擦因数为μ.由题图2可知，当F ＝F m ＝10 N 时，滑块A 与木板B 达到最大共同加速度a m ＝1ms 2，根据牛顿第二定律有F m ＝(M ＋m )a m ，解得M ＋m ＝10 kg.当F >10 N 时，A 与B 将发生相对滑动，对A 单独应用牛顿第二定律有F -μmg ＝ma ，整理得a ＝Fm -μg .根据题图2解得m ＝2 kg ，μ＝0.4，则M ＝8 kg ，故A 、D 正确，B 错误；当F ＝12 N 时，木板B 的加速度为a B ＝μmg M＝1ms 2，故C 错误．答案：AD 素养培优·情境命题情境1 解析：根据题意，对副车乙和主车的运动进行简化分析，如图所示．已知副车长20 m ，由v t 图像可知，副车乙发生的位移为x 1＝12×(24.5-15.5)×40 m＝180 m ，在这一段时间内，主车做匀速直线运动，主车发生的位移为x 2＝(24.5-15.5)×40 m＝360 m ，故主车的长度为L ＝x 2-x 1＋20 m ＝360 m-180 m ＋20 m ＝200 m ，故选B 正确．答案：B情境2 解析：v t 图线的斜率表示加速度，由图知t 1～t 2时间内图线斜率小，说明加速度小，由牛顿第二定律a ＝fm ＝μmg m＝μg ，知t 1～t 2时间内冰壶与冰面间的动摩擦因数小，说明运动员在用毛刷擦冰面；0～t 1和t 2～t 3时间内图线斜率大，动摩擦因数大，说明此时间段运动员没有用毛刷擦冰面，故A 错误；由加速度定义式a ＝ΔvΔt 知t 1～t 2时间内，冰壶的加速度大小为a ＝v 1−v2t 2−t 1，故B 错误；v t 图线与坐标轴围的面积表示位移，在t 1～t 2时间内，冰壶的位移大小为x ＝12(v 1＋v 2)(t 2-t 1)，故C 正确；根据平均速度的定义式v ̅＝xt 知在0～t 3时间内，冰壶的平均速度大小为v̅＝x总t总＝12(v0+v1)t1+12(v1+v2)(t2−t1)+12v2(t3−t2)t3＝(v0−v2)t1+v1t2+v2t32t3，故D错误．答案：C情境3 解析：根据图像可知，t＝20 s时b车才出发，20 s时两者间距即为a在0～20 s内的位移；速度—时间图像与坐标轴围成的“面积”表示位移，则Δx＝x a＝10+402×20m＝500 m，故A正确；由图像所围面积可知：0～40 s内a比b多运动的位移S＝(10+402×20＋12×40×20)m＝900 m，故B错误；由a、b图像所围面积可知，60 s时二者的位移之差等于20 s时的位移差，由A选项分析可知，此时b机器人在a机器人的后方，在运动方向上相距500 m，故C错误；速度—时间图像图线的斜率表示加速度，由图像可知：a、b加速时，a图线的斜率小于b图线的斜率，说明b机器人的加速度大于a机器人的加速度，故D正确．答案：AD。
2019物理一本突破二轮复习讲义专题一 第2讲匀变速直线运动规律及牛顿运动定律 含答案
第2讲匀变速直线运动规律及牛顿运动定律［做真题·明考向]真题体验透视命题规律授课提示：对应学生用书第7页［真题再做］1．(2016·高考全国卷Ⅲ，T16)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.错误!B。
错误!C。
错误!D。
错误!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＝错误!（v0＋v)t和a＝错误!得a＝错误!，故A对．答案：A2．(多选）（2018·高考全国卷Ⅱ,T19)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t2时刻并排行如图中甲、乙两条曲线所示．已知两车在驶．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:BD3．(多选）（2016·高考全国卷Ⅱ，T19）两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量．两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比,与球的速率无关．若它们下落相同的距离,则（)A．甲球用的时间比乙球长B．甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C．甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D．甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功解析:设小球在下落过程中所受阻力F阻＝kR，k为常数，R为小球半径，由牛顿第二定律可知mg－F阻＝ma，由m＝ρV＝43ρπR3知错误!ρπR3g－kR＝错误!ρπR3a，即a＝g－错误!·错误!,故知R越大，a越大,即下落过程中a甲〉a乙，选项C错误；下落相同的距离，由h＝错误!at2知，a越大，t越小,选项A错误；由2ah＝v2－v错误!知,v0＝0，a越大,v越大，选项B正确；由W阻＝－F阻h知，甲球克服阻力做的功更大一些，选项D正确．答案：BD4．（多选)(2015·高考全国卷Ⅰ，T20)如图(a)，一物块在t＝0 时刻滑上一固定斜面，其运动的v。
2023新教材高考物理二轮专题复习专题：牛顿运动定律与直线运动教师用书
专题二牛顿运动定律与直线运动高频考点·能力突破考点一匀变速直线运动规律的应用1．基本公式v＝v0＋at，x＝v0t+12at2，v2−v02＝2ax.2．重要推论v t2＝v0+v2＝v̅(利用平均速度求瞬时速度)；初、末速度平均值vt2＝√t02+t22；Δx＝aT2(用逐差法测加速度)．3．符号法则选定正方向，将矢量运算转化为代数运算．4．解决运动学问题的基本思路例 1 [2022·湖北卷]我国高铁技术全球领先，乘高铁极大节省了出行时间．假设两火车站W和G间的铁路里程为1 080 km，W和G之间还均匀分布了4个车站．列车从W站始发，经停4站后到达终点站G .设普通列车的最高速度为108 km /h ，高铁列车的最高速度为324 km /h .若普通列车和高铁列车在进站和出站过程中，加速度大小均为0.5 m /s 2，其余行驶时间内保持各自的最高速度匀速运动，两种列车在每个车站停车时间相同，则从W 到G 乘高铁列车出行比乘普通列车节省的时间为( )A ．6小时25分钟B ．6小时30分钟C ．6小时35分钟D ．6小时40分钟[解题心得]预测1 钢架雪车也被称为俯式冰橇，是2022年北京冬奥会的比赛项目之一．运动员需要俯身平贴在雪橇上，以俯卧姿态滑行．比赛线路由起跑区、出发区、滑行区及减速区组成．若某次运动员练习时，恰好在终点停下来，且在减速区AB 间的运动视为匀减速直线运动．运动员通过减速区时间为t ，其中第一个t 4时间内的位移为x 1，第四个t 4时间内的位移为x 2，则x 2:x 1等于( )A ．1∶16B ．1∶7C ．1∶5D ．1∶3预测2 [2022·福建泉州高三联考]如图为某轿车在行驶过程中，试图借用逆向车道超越客车的示意图，图中当两车相距L ＝4 m 时，客车正以v 1＝6 m /s 速度匀速行驶，轿车正以v 2＝10 m /s 的速度借道超车．客车长L 1＝10 m ，轿车长L 2＝4 m ，不考虑变道过程中车速的变化和位移的侧向变化．(1)若轿车开始加速并在3 s内成功超越客车L3＝12 m后，才能驶回正常行驶车道，其加速度多大？(2)若轿车放弃超车并立即驶回正常行驶车道，则至少要以多大的加速度做匀减速运动，才能避免与客车追尾？[试解]考点二动力学基本规律的应用动力学两类基本问题的解题思路温馨提示动力学中的所有问题都离不开受力分析和运动分析，都属于这两类基本问题的拓展和延伸．例2 [2022·浙江卷1月]第24届冬奥会在我国举办．钢架雪车比赛的一段赛道如图1所示，长12 m水平直道AB与长20 m的倾斜直道BC在B点平滑连接，斜道与水平面的夹角为15°.运动员从A点由静止出发，推着雪车匀加速到B点时速度大小为8 m/s，紧接着快速俯卧到车上沿BC匀加速下滑(图2所示)，到C点共用时5.0 s．若雪车(包括运动员)可视为质点，始终在冰面上运动，其总质量为110 kg，sin 15°＝0.26(取g＝10 m/s2)，求雪车(包括运动员)(1)在直道AB上的加速度大小；(2)过C点的速度大小；(3)在斜道BC上运动时受到的阻力大小．[试解]预测3 (多选)14岁的奥运冠军全红婵，在第14届全运会上再次上演“水花消失术”夺冠．在女子10 m 跳台的决赛中(下面研究过程将全红婵视为质点)，全红婵竖直向上跳离跳台的速度为5 m/s，竖直入水后到速度减为零的运动时间与空中运动时间相等，假设所受水的阻力恒定，不计空气阻力，全红婵的体重为35 kg，重力加速度大小为g＝10 m/s2，则( )A．跳离跳台后上升阶段全红婵处于失重状态B．入水后全红婵处于失重状态C．全红婵在空中运动的时间为1.5 sD．入水后全红婵受到水的阻力为612.5 N预测4 衢州市2022年5月1日起部分县、区超标电动车不得上道路行驶，新的电动自行车必须符合国标GB17761－2018的标准，新标准规定最高车速不能高于25 km/h，整车质量应当小于或等于55 kg，制动性能要符合如下规定：某人体重m＝50 kg，骑着符合新标准、质量M＝50 kg的电动自行车在水平路面行驶．电动自行车的刹车过程可简化为匀变速直线运动．(1)当遇到紧急情况时，若他同时使用前后车闸刹车，在干燥路面上该车的最小加速度是多少？此时受到的制动力是多大？(保留两位有效数字)(2)若此人私自改装电瓶输出功率，致使车速超标(其他条件不变)，当他以32 km/h速度在雨后的路面上行驶，遇见紧急情况，采取同时使用前后车闸方式刹车，则该车刹车后行驶的最大距离是多少？(3)根据你所学物理知识，分析电动自行车超速超载有什么危害？[试解]考点三连接体问题1．处理连接体问题的常用方法2.连接体问题中常见的临界条件例3 [2022·全国甲卷]如图，质量相等的两滑块P、Q置于水平桌面上，二者用一轻弹簧水平连接，两滑块与桌面间的动摩擦因数均为μ.重力加速度大小为g.用水平向右的拉力F拉动P，使两滑块均做匀速运动；某时刻突然撤去该拉力，则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前( )A．P的加速度大小的最大值为2μgB．Q的加速度大小的最大值为2μgC．P的位移大小一定大于Q的位移大小D．P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小[解题心得]预测5 如图所示，将一盒未开封的香皂置于桌面上的一张纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，香皂盒的移动距离很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验(示意图如图所示)，若香皂盒和纸板的质量分别为m1和m2，各接触面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g.若本实验中，m1＝100 g，m2＝5 g，μ＝0.2，香皂盒与纸板左端的距离d＝0.1 m，若香皂盒移动的距离超过l＝0.002 m，人眼就能感知，忽略香皂盒的体积因素影响，g取10 m/s2，为确保香皂盒移动不被人感知，纸板所需的拉力至少是( )A．1.41 N B．1.42 NC．1 410 N D．1 420 N预测6 [2022·全国乙卷]如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L.一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直．当两球运动至二者相距35L时，它们加速度的大小均为( )A．5F8m B．2F5mC．3F8m D．3F10m预测7 如图所示，在倾角为θ＝30°的光滑固定斜面上端系有一劲度系数为k＝100 N/m的轻质弹簧，弹簧下端连一个质量为m＝8 kg的小球，球被一垂直于斜面的挡板A挡住，此时弹簧没有形变．从t＝0时刻开始挡板A以加速度a＝1 m/s2沿斜面向下匀加速运动，则：(g＝10 m/s2)(1)t＝0时刻，挡板对小球的弹力多大？(2)从开始运动到小球与挡板分离所经历的时间为多少？(3)小球向下运动多少距离时速度最大？[试解]素养培优·情境命题实际情境中的直线运动情境1 [2022·山东押题卷]高速公路的ETC电子收费系统如图所示，ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离，总长为19.6 m．某汽车以5 m/s的速度匀速进入识别区，ETC用0.3 s的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，汽车又向前行驶了2 s司机发现自动栏杆没有抬起，于是紧急刹车，汽车恰好没有撞杆．已知司机的反应时间和汽车系统的反应时间之和为0.8 s．则刹车的加速度大小约为( )A．2.52 m/s2B．3.55 m/s2C．3.75 m/s2D．3.05 m/s2[解题心得]情境2 驾驶员看见过马路的人，从决定停车，直至右脚刚刚踩在制动器踏板上经过的时间，叫反应时间，在反应时间内，汽车按一定速度匀速行驶的距离称为反应距离；从踩紧踏板(抱死车轮)到车停下的这段距离称为刹车距离；司机从发现情况到汽车完全停下来，汽车所通过的距离叫做停车距离．如图所示，根据图中内容，下列说法中正确的是( )A．根据图中信息可以求出反应时间B．根据图中信息可以求出汽车的制动力C．匀速行驶的速度加倍，停车距离也加倍D．酒后驾车反应时间明显增加，停车距离不变[解题心得]情境3 [2022·浙江6月]物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中，如图所示，倾斜滑轨与水平面成24°角，长度l1＝4 m，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接．若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为μ＝2，货物可视为质点(取9cos 24°＝0.9，sin 24°＝0.4)．(1)求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度a1的大小；(2)求货物在倾斜滑轨末端时速度v的大小；(3)若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2 m/s，求水平滑轨的最短长度l2.[试解]情境4 疫情期间，为了减少人与人之间的接触，一餐厅推出了一款智能送餐机器人进行送餐(如图甲)．该款机器人的最大运行速度为4 m/s，加速度大小可调节在1 m/s2≤a≤3 m/s2范围内，要求：送餐过程托盘保持水平，菜碟与托盘不发生相对滑动，机器人到达餐桌时速度刚好为0.现把送餐过程简化为如图乙的直线情境图，已知机器人恰好以最大运行速度v＝4 m/s通过O处，O与餐桌A相距x0＝6 m，餐桌A和餐桌F相距L＝16 m，机器人、餐桌都能看成质点，送餐使用的菜碟与托盘之间的动摩擦因数为μ＝0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g＝10 m/s2.(1)在某次从O到餐桌A的过程中，机器人从O开始匀减速恰好到A停下，求机器人在此过程加速度a的大小．(2)完成(1)问中的送餐任务后，机器人马上从A继续送餐到F，若要求以最短时间从A 送餐到F，求机器人运行的最大加速度a m和加速过程通过的位移x加．[试解]专题二 牛顿运动定律与直线运动高频考点·能力突破考点一例1 解析：108 km/h ＝30 m/s ，324 km/h ＝90 m/s由于中间4个站均匀分布，因此节省的时间相当于在任意相邻两站间节省的时间的5倍，为总的节省时间，相邻两站间的距离x ＝1 080×1035m ＝2.16×105m普通列车加速时间t 1＝v1a＝300.5 s ＝60 s加速过程的位移x 1＝12at 12＝12×0.5×602m ＝900 m根据对称性可知加速与减速位移相等，可得匀速运动的时间t 2＝x −2x 1v＝2.16×105−2×90030s ＝7 140 s同理高铁列车加速时间t ′1＝v 1′a＝900.5s ＝180 s加速过程的位移x ′1＝12at1′2＝12×0.5×1802m ＝8 100 m根据对称性可知加速与减速位移相等，可得匀速运动的时间t ′2＝x −2x 1′v 1′＝2.16×105−2×8 10090s ＝2 220 s相邻两站间节省的时间Δt ＝(t 2＋2t 1)－(t ′2＋2t ′1)＝4 680 s ，因此总的节省时间Δt 总＝5Δt ＝4 680×5 s＝23 400 s ＝6小时30分，B 正确．答案：B预测1 解析：由题意知，在减速区AB 间的运动视为匀减速直线运动，且最终减为零，将此减速过程由逆向思维，可看作初速度为零的匀加速直线运动，则根据初速度为零的匀加速直线运动，连续相等时间内位移之比为1∶3∶5…可知，x 2∶x 1之比即为初速度为零的匀加速直线中第一个t4时间内的位移与第四个t4时间内的位移之比，即x 2∶x 1＝1∶7，故选B.答案：B预测2 解析：(1)设轿车的加速度大小为a ，经过t 1＝3 s ，客车和轿车位移分别为s 1、s 2，由运动学公式得s 1＝v 1t 1，s 2＝v 2t 1+12at 12，s 2＝s 1＋L 1＋L 2＋L ＋L 3，解得a ＝4 m/s 2.(2)设轿车减速的加速度大小为a ′，经过时间t 2，轿车、客车达到共同速度，则v 2－a ′t 2＝v 1，客车和轿车位移分别为s ′1、s ′2，满足s ′2＝v 2t 2−12a ′t 22， s ′1＝v 1t 2， s ′2＝s ′1＋L ，解得a ′＝2 m/s 2，即轿车至少以2 m/s 2的加速度做匀减速运动，才能避免与客车追尾． 答案：(1)4 m/s 2(2)2 m/s 2考点二例2 解析：(1)设雪车从A →B 的加速度大小为a 、运动时间为t ，根据匀变速直线运动的规律有2al AB ＝v B 2、v B ＝at解得t ＝3 s 、a ＝83 m/s 2.(2)方法一 由题知雪车从A →C 全程的运动时间t 0＝5 s ，设雪车从B →C 的加速度大小为a 1、运动时间为t 1，故t 1＝t 0－t ，根据匀变速直线运动的规律有l BC ＝v B t 1+12a 1t 12v C ＝v B ＋a 1t 1代入数据解得a 1＝2 m/s 2、v C ＝12 m/s.方法二 由于雪车在BC 上做匀变速运动，故l BC ＝v BC ̅̅̅̅·t 1＝v B +v C 2(t 0－t )解得v C ＝12 m/s.(3)方法一 设雪车在BC 上运动时受到的阻力大小为f ，根据牛顿第二定律有mg sin 15°－f ＝ma 1代入数据解得f ＝66 N方法二 对雪车在BC 上的运动过程由动量定理有 (mg sin 15°－f )(t 0－t )＝mv C －mv B 代入数据解得f ＝66 N.方法三 对雪车从B →C 由动能定理有(mg sin 15°−f )l BC ＝12tt t 2−12tt t 2解得f＝66 N.答案：(1)83m/s2(2)12 m/s (3)66 N预测3 解析：跳离跳台后上升阶段，加速度向下，则全红婵处于失重状态，A正确；入水后全红婵的加速度向上，处于超重状态，B错误；以向上为正方向，则根据－h＝v0t－12gt2，可得t＝2 s，即全红婵在空中运动的时间为2 s，C错误；入水时的速度v1＝v0－gt＝5 m/s－10×2 m/s＝－15 m/s，在水中的加速度大小a＝0−v1t＝7.5 m/s2，方向竖直向上，根据牛顿第二定律可得f＝ma＋mg＝35×10 N＋35×7.5 N＝612.5 N，D正确．答案：AD预测4 解析：(1)根据匀变速运动公式2ax＝t2−t02解得t＝t2−t022t＝－3.4 m/s2根据牛顿第二定律得：制动力F＝(M＋m)a＝340 N.(2)根据匀变速运动公式2a1x1＝v12，2a1x2＝v22，x1x2＝t12t22联立解得x2＝36 m.(3)超速时，加速度不变但刹车距离变大，超载时，质量变大，减速的加速度变小，刹车距离变大．答案：(1)－3.4 m/s2340 N (2)36 m (3)见解析考点三例3 解析：撤去力F后到弹簧第一次恢复原长之前，弹簧弹力kx减小，对P有μmg＋kx＝ma P，对Q有μmg－kx＝ma Q，且撤去外力瞬间μmg＝kx，故P做加速度从2μg减小到μg的减速运动，Q做加速度从0逐渐增大到μg的减速运动，即P的加速度始终大于Q的加速度，故除开始时刻外，任意时刻P的速度大小小于Q的速度大小，故P的平均速度大小必小于Q的平均速度大小，由x＝v̅t可知Q的位移大小大于P的位移大小，可知B、C错误，A、D正确．答案：AD预测5 解析：香皂盒与纸板发生相对滑动时，根据牛顿第二定律可得μm1g＝m1a1解得a1＝2 m/s2对纸板，根据牛顿第二定律可得F－μm1g－μ(m1＋m2)g＝m2a2为确保实验成功，即香皂盒移动的距离不超过l＝0.002 m，纸板抽出时香皂盒运动的最大距离为x1＝12a1t12纸板运动距离为d＋x1＝12a2t12纸板抽出后香皂盒运动的距离为x2＝12a3t22则l＝x1＋x2由题意知a1＝a3，a1t1＝a3t2代入数据联立得F＝1.42 N，故B正确，A、C、D错误．答案：B预测6解析：如图可知sin θ＝12×3L5L2＝35，则cos θ＝45，对轻绳中点受力分析可知F＝2T cos θ，对小球由牛顿第二定律得T＝ma，联立解得a＝5F8m，故选项A正确．答案：A预测7 解析：解答本题的关键是要能分析得出板和小球分离时，板对小球的作用力为零；当球的速度最大时，球的加速度为零．(1)因开始时弹簧无形变，故对小球，根据牛顿第二定律得mg sin 30°－F1＝ma解得F1＝32 N.(2)当挡板和小球分离时，根据牛顿第二定律得mg sin 30°－kx＝ma，其中x＝12at2解得t＝0.8 s，x＝0.32 m.(3)当小球的速度最大时，加速度为零，此时mg sin 30°＝kx1解得x1＝0.4 m.答案：(1)32 N (2)0.8 s (3)0.4 m素养培优·情境命题情境1 解析：设刹车的加速度大小为a，则有x＝t0(t1+t2+tt)+t022t代入数据有19.6＝5×(0.3＋2＋0.8)＋522a解得a＝3.05 m/s2，所以D正确；A、B、C错误．答案：D情境2 解析：图中知道汽车速度，反应距离，根据x＝v0t可以求出反应时间，故A 正确；由于不知汽车质量，则无法求出汽车的制动力，故B错误；设停车距离为x，反应时间为t0.则x＝t0t0+t022t，可知匀速行驶的速度加倍，停车距离不是简单的加倍，故C错误；除了反应时间，其他条件不变的情况下，根据公式x＝t0t0+t022t，酒后驾车反应时间明显增加，停车距离增加，故D错误．答案：A情境3 解析：(1)根据牛顿第二定律mg sin 24°－μmg cos 24°＝ma1a1＝2 m/s2(2)在倾斜滑轨上运动过程为匀加速直线运动v2＝2a1l1v＝4 m/s(3)在水平滑轨上的运动过程为匀减速直线运动v12－v2＝2a2l2a2＝－μgl2＝2.7 m答案：(1)2 m/s2(2)4 m/s (3)2.7 m情境4 解析：(1)从O点到A点，由运动公式0－v2＝2ax0，解得a＝0−v22x0＝－422×6m/s2＝－43m/s2，机器人在此过程加速度a的大小为43m/s2.(2)要想用时最短，则机器人先以最大加速度加速，然后匀速一段时间，再以最大加速度做减速到零．最大加速度为a m＝μg＝2 m/s2，加速的位移为x加＝v22a m＝4 m.答案：(1)43m/s2(2)2 m/s2 4 m。
高考物理复习冲刺压轴题专项突破—牛顿运动定律(含解析)
高考物理复习冲刺压轴题专项突破—牛顿运动定律（含解析）一、选择题（1-3题为单项选择题，4-10为多项选择题）1．光滑水平地面上有两个叠放在一起的斜面体A、B，两斜面体形状大小完全相同，质量分别为M、m．如图甲、乙所示，对上面或下面的斜面体施加水平方向的恒力F1、F2均可使两斜面体相对静止地做匀加速直线运动，已知两斜面体间的摩擦力为零，则F1与F2之比为（）A．M∶mB．m∶MC．m∶(M＋m)D．M∶(M＋m)【答案】A【解析】F1作用于A时，设A和B之间的弹力为N，对A有：N cosθ＝Mg对B有：N sinθ＝ma对A和B组成的整体有：F1＝(M＋m)a＝()M m Mm+g tanθ；F2作用于A时，对B有：mg tanθ＝ma′对A和B组成的整体有：F 2＝(M ＋m )a ′＝(M ＋m )·g tan θ，12F M F m.故选A 。
2．如图所示，斜劈A 静止放置在水平地面上，木桩B 固定在水平地面上，弹簧k 把物体与木桩相连，弹簧与斜面平行．质量为m 的物体和人在弹簧k 的作用下沿斜劈表面向下运动，此时斜劈受到地面的摩擦力方向向左．则下列说法正确的是（）A ．若剪断弹簧，物体和人的加速度方向一定沿斜面向下B ．若剪断弹簧，物体和人仍向下运动，A 受到的摩擦力方向可能向右C ．若人从物体m 离开，物体m 仍向下运动，A 受到的摩擦力可能向右D ．若剪断弹簧同时人从物体m 离开，物体m 向下运动，A 可能不再受到地面摩擦力【答案】A【解析】剪断弹簧前，对斜面分析，受重力、地面的支持力和静摩擦力、滑块对斜面体的力（滑块对斜面体的滑动摩擦力和压力的合力），斜劈受到地面的摩擦力方向向左，故根据平衡条件，滑块对斜面体的力向右下方；根据牛顿第三定律，斜面对滑块的力向左上方；若剪断弹簧，滑块和人整体还要受重力，故合力偏左，根据牛顿第二定律，加速度是沿斜面向下，故A 正确；若剪断弹簧，物体和人仍向下运动，故物体和人整体对斜面体的力不变，故斜面体受力情况不变，故地面摩擦力依然向左，故B 错误；若人从物体m 离开，由于惯性，物体m 仍向下运动；动摩擦因数是不变的，故滑块对斜面体压力和滑动摩擦力正比例减小，故压力和滑动摩擦力的合力依然向右下方，故地面对斜面体的静摩擦力依然向左，故C错误；若剪断弹簧同时人从物体m离开，由于惯性，物体m仍向下运动；动摩擦因素是不变的，故滑块对斜面体压力和滑动摩擦力正比例减小，故压力和滑动摩擦力的合力依然向右下方，故地面对斜面体的静摩擦力依然向左，故D错误；故选A3．如图，小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球B用水平轻弹簧拉着，弹簧固定在竖直板上．两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连，两球均处于静止状态．已知球B质量为m，O点在半圆柱体圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30°角．OA长度与半圆柱体半径相等，OB与竖直方向成45°角，现将轻质细线剪断的瞬间(重力加速度为g)（）AB．球B的加速度为gC．球A受到的支持力为D．球A的加速度为1 2 g【答案】D【解析】A、隔离对B分析，根据共点力平衡得：水平方向有：0sin45FB T ︒=竖直方向有：0cos45mg B T ︒=，则0B T =，弹簧弹力F mg =，A 错误；B 、轻绳剪断后，00B T =，另两个力不变，此时：a F m 合==，B 错误；C 、轻绳剪断后，0OA T =，沿圆弧切线和沿半径方向处理力，瞬间速度为零，沿半径方向合力为零，有：1N gsin60g 2A A m m =︒=，C 错误；D 、沿切线方向，0gcos601a 2A A m g m ==，D 正确；故选D ．4．如图甲所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角为θ，以恒定速率v =4m/s 顺时针转动。
专题02 力与直线运动 【讲】-2023年高考物理毕业班二轮热点题型归纳与变式演练(解析版)
专题01力与直线运动【要点提炼】1.解决匀变速直线运动问题的方法技巧(1)常用方法①基本公式法，包括v t 2＝x t ＝v 0＋v2，Δx ＝aT 2。
②v t 图象法。
③比例法：适用于初速度为零的匀加速直线运动和末速度为零的匀减速直线运动。
④逆向思维法：末速度为零的匀减速直线运动可看做反向初速度为零的匀加速直线运动。
(2)追及相遇问题的临界条件：前后两物体速度相同时，两物体间的距离最大或最小。
2．物体的直线运动(1)条件：所受合外力与速度在同一直线上，或所受合外力为零。
(2)常用规律：牛顿运动定律、运动学公式、动能定理或能量守恒定律、动量定理或动量守恒定律。
3．动力学问题常见的五种模型(1)等时圆模型(图中斜面光滑)(2)连接体模型两物体一起加速运动，m 1和m 2的相互作用力为F N ＝m 2·Fm 1＋m 2，有无摩擦都一样，平面、斜面、竖直方向都一样。
(3)临界模型两物体刚好没有相对运动时的临界加速度a ＝g tan α。
(4)弹簧模型①如图所示，两物体要分离时，它们之间的弹力为零，速度相同，加速度相同，分离前整体分析，分离后隔离分析。
②如图所示，弹簧长度变化时隔离分析，弹簧长度不变(或两物体运动状态相同)时整体分析。
(5)下列各情形中，速度最大时加速度为零，速度为零时加速度最大。
4．传送带上物体的运动由静止释放的物体，若能在匀速运动的传送带上同向加速到与传送带共速，则加速过程中物体的位移必与物体和传送带的相对位移大小相等，且等于传送带在这个过程中位移的一半。
在倾斜传送带(倾角为θ)上运动的物体，动摩擦因数与tanθ的关系、物体初速度的方向与传送带速度方向的关系是决定物体运动情况的两个重要因素。
5．水平面上的板块模型问题分析两物体的运动情况需要关注：两个接触面(滑块与滑板之间、滑板与地面之间)的动摩擦因数的大小关系，外力作用在哪个物体上。
若外力作用在下面物体上，随着力的增大，两物体先共同加速，后发生相对滑动，发生相对滑动的条件是下面物体的加速度较大。
2013年高考物理二轮复习 极限突破 牛顿运动定律
2013年高考二轮复习极限突破牛顿运动定律1．农民在精选谷种时，常用一种叫“风车”的农具进行分选．在同一风力作用下，谷种和瘪谷（空壳）谷粒都从洞口水平飞出，结果谷种和瘪谷落地点不同，自然分开，如图所示．对这一现象，下列分析正确的是A． M处为谷种，N处为瘪谷B． M处为瘪谷，N处为谷种C．谷种质量大，惯性大，飞得远些D．谷种飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度小些答案：AD解析：在同一风力作用下，谷种由于质量大，获得的速度小，飞的近些，M处为谷种，N 处为瘪谷，选项AD正确BC错误。
2、如图所示，吊篮A，物体B、物体C的质量分别为m、3m、2m。
B和C分别固定在弹簧两端，弹簧的质量不计。
B和C在吊篮的水平底板上处于静止状态。
将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间A．吊篮A的加速度大小为gB．物体B的加速度大小为gC．物体C的加速度大小为2gD．A、B、C的加速度大小都等于g3．如图所示，木块A质量为1kg，木块B的质量为2kg，叠放在水平地面上，AB间的最大静摩擦力为1 N，B与地面间的动摩擦系数为0.1，今用水平力F作用于B，则保持AB相对静止的条件是F不超过（g = 10 m/s2）( )A．3 N B．4 N C．5 N D．6 N4. 如图2-1所示，小车沿水平地面向右匀加速直线运动，固定在小车上的直杆与水平地面的夹角为θ，杆顶端固定有质量为m的小球．当小车的加速度逐渐增大时，杆对小球的作用力变化的受力图正确的是图2－2中的(OO′为沿杆方向)答案：C解析：当小车的加速度逐渐增大时，杆对小球的作用力竖直分量等于重力不变，水平分量逐渐增大，杆对小球的作用力变化的受力图正确的是图C。
5．如图所示，在光滑的水平面上，A、B两物体的质量m A＝2m B，A物体与轻质弹簧相连，弹簧的另一端固定在竖直墙上，开始时，弹簧处于自由状态，当物体B沿水平向左运动，使弹簧压缩到最短时，A、B两物体间作用力为F，则弹簧给A物体的作用力的大小为A．F B．2FC．3F D．4F6．如图，在光滑的水平面上，叠放着两个质量分别为m、M的物体（m＜M），用一水平恒力作用在m物体上，两物体相对静止地向右运动。
2021届高中物理二轮复习(大题)2 牛顿运动定律的综合应用问题 含解析
2 牛顿运动定律的综合应用问题一、典例例1．传送带被广泛应用于各行各业。
如图所示，一倾斜放置的传送带与水平面的夹角θ＝37°，在电动机的带动下以v ＝2 m/s 的速率顺时针方向匀速运行。
M 、N 为传送带的两个端点，M 、N 两点间的距离L ＝7 m ，N 端有一离传送带很近的挡板P 可将传送带上的物块挡住。
在传送带上的O 处由静止释放质量为m ＝1 kg 的木块，木块可视为质点，若木块每次与挡板P 发生碰撞时间极短，碰后都以碰前的速率反方向弹回，木块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，O 、M 间距离L 1＝3 m ，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦。
求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2)(1)木块轻放上传送带后瞬间的加速度大小；(2)木块第一次反弹后能到达的最高位置与挡板P 的距离；(3)木块做稳定的周期性运动后的周期。
【解析】(1)放上的后瞬间，根据牛顿第二定律：mg sin θ－μmg cos θ＝ma 1解得木块轻放上传送带后瞬间的加速度a 1＝2 m/s 2。
(2)设木块与挡板P 碰撞前的速度v 1，由运动学知识：v 12＝2a 1(L －L 1)解得v 1＝4 m/s木块与挡板P 碰后向上减速到共同速度之前：mg sin θ＋μmg cos θ＝ma 2解得a 2＝10m/s 2木块向上的位移x 1＝22122v v a ＝0.6m 共同速度之后，摩擦力反向，加速度为a 1木块向上的位移x 2＝212v a ＝1 m 木块第一次反弹后能到达的最高位置与挡板P 的距离x m ＝x 1＋x 2＝1.6 m 。
(3)木块做稳定的周期性运动后，每次与挡板碰前的速度为v ＝2m/s则稳定后周期为T ＝21v a ＝2 s 。
例2．如图所示，在水平地面上建立x 轴，有一个质量m ＝1 kg 的木块(可视为质点)放在质量M ＝2 kg 的长木板的左端A 点，木板长L ＝2 m 。
2022届高考物理二轮复习专题突破：专题十四 牛顿运动定律与连接体问题
2022届高考物理二轮复习专题突破：专题十四牛顿运动定律与连接体问题一、单选题1．（2分）如图所示，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()A．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 T2．（2分）质量分别为2Kg、1Kg、1Kg的三个木块a、b、c和两个劲度系数均为500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图，其中a放在光滑水平桌面上。
开始时p弹簧处于原长，木块都处于静止。
现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止，g取10m/s2。
该过程p弹簧的左端向左移动的距离是()A．4cm B．6cm C．8cm D．10cm3．（2分）如图所示，小车上有一定滑轮，跨过定滑轮的绳上一端系一重球，另一端系在弹簧秤上，弹簧秤固定在小车上．开始时小车处在静止状态．当小车匀加速向右运动时（）A．弹簧秤读数及小车对地面压力均增大B．弹簧秤读数及小车对地面压力均变小C．弹簧秤读数变大，小车对地面的压力不变D．弹簧秤读数不变，小车对地面的压力变大4．（2分）如图所示，质量都为m 的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于mg的恒力F向上拉B，运动距离h 时B与A分离．则下列说法中正确的是（）A．B和A刚分离时，弹簧为原长B．B和A刚分离时，它们的加速度为gC．弹簧的劲度系数等于mg ℎD．在B与A分离之前，它们作匀加速运动5．（2分）如图所示，置于水平地面上质量分别为m1和m2的两物体甲、乙用劲度系数为k的轻弹簧连接，在物体甲上施加水平恒力F，稳定后甲、乙两物体一起做匀加速直线运动，对两物体间弹簧的形变量，下列说法正确的是（）A．若地面光滑，则弹簧的形变量等于F kB．若地面光滑，则弹簧的形变量等于m1F (m1+m2)kC．若物体甲、乙与地面间的动摩擦因数均为μ，则弹簧的形变量等于μm2g kD．若物体甲、乙与地面间的动摩擦因数均为μ，则弹簧的形变量等于m2F (m1+m2)k6．（2分）如图所示，A，B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C 两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。
高考物理二轮实验检测(实验2)验证牛顿运动定律(含答案)
实验二:验证牛顿运动定律1. 甲、乙同学根据实验数据画出的小车a 1M 图象为下图中的直线Ⅰ 、Ⅱ,明显超出了误差范围,下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释,其中可能正确的是()A. 实验前甲同学没有平衡摩擦力B. 甲同学在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了C. 实验前乙同学没有平衡摩擦力D. 乙同学在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了2. (2012·潮州)甲、乙、丙、丁四位同学做“验证牛顿第二定律”的实验,设小车质量和车上砝码质量之和为M,沙及沙桶的总质量为m,分别得出如图中甲、乙、丙、丁四个图线,其中图甲、乙、丙是aF 图线,图丁是a 1M 图线,则以下说法中正确的是()A. 丙和丁较好地把握了实验条件M ≫mB. 甲和乙则没有把握好实验条件M ≫mC. 甲同学长木板的倾角太小,而乙同学长木板倾角太大D. 甲、乙、丙三同学中,丙同学较好地完成了平衡摩擦力的操作3. 做验证牛顿第二定律的实验中,由于没有考虑沙桶的质量,结果图象应该是()4. 某同学做了如下力学实验:一质量为m 的物体放在水平面上,物体受到向右的水平拉力F 作用后运动,设水平向右为加速度a 的正方向,如图甲所示,现测得物体的加速度a 与拉力F 之间的关系如图乙所示,由图乙知,F 与a 的关系式为 ,物体的质量m= ,物体与水平面间的动摩擦因数μ= ,横轴上的截距表示,纵轴上的截距表示.甲乙5. (2013·梅州一中)在探究“加速度与力、质量的关系”实验中:(1) 某同学在接通电源进行实验之前,将实验器材组装如图甲所示.请你指出该装置中的错误或不妥之处: , , .甲(2) 要使沙桶和沙的重力近似等于小车所受的拉力,则小车的质量M 沙桶和沙的质量.为减少实验误差,需平衡摩擦力,其操作步骤为:.(3) 在实验中,打点计时器使用的交变电流的频率为50 Hz,记录小车运动的纸带如图乙所示,在纸带上选择0、1、2、3、4、5共6个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出,纸带旁并排放着带有最小分度为1 mm 的刻度尺,零刻度线跟“0”计数点对齐.乙由图可以读出1和5两个计数点跟0点的距离d1、d5,它们分别为cm、cm;打计数点“2”时小车的瞬时速度为m/s,小车运动的加速度大小为m/s2.(后两空结果保留两位有效数字)6. (2012·惠州改编)如图甲所示为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置.甲乙(1) 在该实验中必须采用控制变量法,应保持不变,用钩码所受的重力作为小车所受外力,用DIS测小车的加速度.(2) 改变所挂钩码的数量,多次重复测量.在某次实验中根据测得的多组数据可画出aF关系图线(如图乙所示).①分析此图线的OA段可得出的实验结论是.②此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是( )A. 小车与轨道之间存在摩擦B. 导轨保持了水平状态C. 所挂钩码的总质量太大D. 所用小车的质量太大7. (2012·广铁一中)实验室给同学们提供了如下实验器材:滑轮小车、小木块、长木板、秒表、砝码、弹簧测力计、直尺,要求同学们用它们来粗略验证牛顿第二定律.(1) 实验中因涉及的物理量较多,须采用控制变量的方法来完成该实验,即:先保持不变,验证物体越小,加速度越大;再保持不变,验证物体越大,加速度越大.(2) 某同学的做法是:将长木板的一端放在小木块上构成一斜面,用小木块改变斜面的倾角,保持滑轮小车的质量不变,让小车沿不同倾角的斜面由顶端无初速释放,用秒表记录小车滑到底端的时间.试回答下列问题:①改变斜面倾角的目的是 .②用秒表记录小车下滑相同距离(从斜面顶端到底端)所花的时间,而不是记录下滑相同时间所对应的下滑距离,这样做的好处是 .(3) 如果要较准确地验证牛顿第二定律,则需利用打点计时器来记录滑轮小车的运动情况.某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取了O 、A 、B 、C 、D 、E 、F 共7个计数点(图中每相邻两个记数点间还有四个打点计时器打下的点未画出),打点计时器接的是50 Hz 的低压交流电源.他将一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和记数点O 对齐.线段OA … … … 数据(cm)… … … …①数据的记录表中最后两栏他未完成,请你帮他完成.②由以上数据计算出物体通过E 点时的速度v E = m/s,物体的加速度a= m/s 2.(取两位有效数字)8. (原创题)某实验小组利用拉力传感器和打点计时器验证牛顿运动定律,实验装置如图甲.他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力F 的大小;小车后面固定-打点计时器,通过拴在小车上的纸带,可测量小车匀加速运动的速度与加速度.甲(1) 若交变电流的频率为50 Hz,则根据图乙所打纸带记录,小车此次运动经B点时的速度 v B= m/s,小车的加速度a= m/s2.乙(2) 由于小车所受阻力f的大小难以测量,为了尽量减小实验的误差,需尽可能降低小车所受阻力f的影响,以下采取的措施中必须的是.A. 适当垫高长木板无滑轮的一端,使未挂钩码的小车恰能拖着纸带匀速下滑B. 钩码质量m远小于小车的质量MC. 定滑轮的轮轴要尽量光滑D. 适当增大钩码的质量m实验四:验证牛顿运动定律1. BC2. CD3. D4. F-F f=ma 5 kg 0.4 最大静摩擦力F为零时的加速度5. (1) 用干电池小车没有靠近打点计时器没平衡摩擦力(2) 远大于不挂沙桶,将木板倾斜一定角度,接通电源,让打点计时器工作,用力轻推小车,给小车一初速度,当打点计时器在纸带上打出的点迹间隔相等时,即平衡了摩擦力(3)1.20 12.00 0.21 0.606. (1) 小车的总质量(2) ①在质量不变的条件下,加速度与外力成正比②C7. (1) 合外力质量质量所受合外力(2) ①改变小车所受的合外力②记录更准确(或:更容易记录、记录误差会更小、时间更容易记录、方便记录、方便计时、位置很难记录等类似答案均可)(3) ①表一线段OA ………OE OF数据…………7.00 9.40(cm)表二线段OA………DEEF数据………… 2.25 2.40(cm)②0.23 0.42(0.38~0.46均可以)8. (1) 0.40 1.46 (2) AD。
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2．(2013·广东卷，13)(单选)某航母跑道长200 m，飞机在航 母上滑行的最大加速度为6 m/s2，起飞需要的最低速度为 50 m/s.那么，飞机在滑行前，需要借助弹射系统获得的 最小初速度为
(
A．5 m/s B．10 m/s
解析
)．
C．15 m/s
D．20 m/s
2 2 由 vt2－v2 ＝ 2 as 得： v ＝ v － 2 as ＝ 50 －2×6×200 0 0 t
(
)．
图1－2－4
真题思考体验 高考命题视角 考场失分防范
A．物体具有惯性
B．斜面倾角一定时，加速度与质量无关
C．物体运动的距离与时间的平方成正比 D．物体运动的加速度与重力加速度成正比 解析 由表可知，伽利略研究的是物体沿斜面运动的距离与时
间的关系．由计算可得每一组数据中第三列数据大约总是第一
列数据的33倍左右，故可以得出物体运动的距离与时间的平方
真题思考体验
高考命题视角
考场失分防范
解析
当拉力 F小于最大静摩擦力时，物块静止不动，加速
度为零，当F大于最大静摩擦力时，根据 F－ f＝ma知：随 F 的增大，加速度a增大，故选C.
答案
C
真题思考体验
高考命题视角
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5．(2013·新课标全国Ⅰ，21)(多选)2012年11月，“歼15”
成正比，所以C选项正确． 答案 C
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4．(2013·新课标全国Ⅱ，14)(单选)一物块静止在粗糙的水 平桌面上．从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平 拉力作用．假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动
摩擦力．以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的
大小．能正确描述F与a之间的关系的图象是 ( )．
思考5
惯性大小的量度及惯性的表现形式是什么？
研讨： 惯性大小的量度是质量，其表现形式为物体不受外
力作用或所受合外力为零时，有保持静止状态或匀速直线
运动状态的性质；物体受到外力作用时，表现为运动状态 改变的难易程度． 思考6 牛顿第二定律的物理意义及特点是什么？
研讨：物理意义：力是产生加速度的原因．加速度的大小
舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功．图1－2－5(a)
为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理 示意图．飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系 统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力， 使飞机在甲板上短距离滑行后停止，某次降落，以飞机
着舰为计时零点，飞机在t＝0.4 s时恰好钩住阻拦索中间
(
)．
图1－2－3
真题思考体验 高考命题视角 考场失分防范
A．在时刻t1，a车追上b车 B．在时刻t2，a、b两车运动方向相反 C．在t1到t2这段时间内，b车的速率先减少后增加 D．在t1到t2这段时间内，b车的速率一直比a车的大
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解析
由题图可知，t1时刻，b车追上a车，故A错误．x－t图
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思考3 在x－t图象中
图1－2－1 (1)图象的斜率表示什么？ (2)纵轴截距表示什么？
(3)两图线交点A的物理意义是什么？
研讨： 斜率表示速度 v，纵轴截距表示初位置，两图线交点 A表示甲、乙在此时刻位置相同，即相遇．
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思考4 在v－t图象中
位置，其着舰到停止的速度—时间图线如图(b)所示．假 如无阻拦索，飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1 000 m．已知航母始终静止，重力加速度的大小为g.则 (
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)．
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图1－2－5
1 A．从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的 10 B．在 0.4 s～2.5 s 时间内，阻拦索的张力几乎不随时间变化 C．在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小会超过 2.5g D．在 0.4 s～2.5 s 时间内，阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变
跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的
方向跟作用力的方向相同．特点是矢量性、瞬时性、因果 性、同一性、独立性、局限性．
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真题体验 1 ． (2013·新课标全国 Ⅰ ， 19)( 多选 ) 如图 1 － 2 － 3 ，直线 a 和 曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车 a和b的位移－时间 (x－t)图线，由图可知
m/s＝10 m/s. 答案 B
真题思考体验
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3．(2013·新课标全国Ⅰ，14)(单选)如图1－2－4是伽利略1604年
做斜面实验时的一页手稿照片，照片左上角的三列数据如右 表．表中第二列是时间，第三列是物体沿斜面运动的距离， 第一列是伽利略在分析实验数据时添加的．根据表中的数 据．伽利略可以得出的结论是
第2讲 牛顿运动定律与直线运动
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思考研讨 思考 1 速度和加速度的物理意义及它们之间的关系是什么？ 研讨：速度是描述物体位置变化快慢的物理量；加速度是描 述速度变化快慢的物理量．它们之间无直接关系．速度大， 加速度不一定大，速度为零，加速度不一定为零．反之也对．
真题思考体验
图1－2－2 (1)图象的斜率表示什么？ (2)纵轴截距表示什么？ (3)图象与t轴所围“面积”表示什么？ (4)两图线交点A的物理意义是什么？ 研讨：斜率表示加速度a.纵轴截距表示初速度 v0.图象与t轴所围 “ 面积 ” 表示位移，两图线交点 A表示此时刻两物体加速度相
等．
真题思考体验 高考命题视角 考场失分防范
高考？其中物理量的正、 负号
是如何规定的？ v0＋v 1 2 2 2 研讨： v＝v0＋at， x＝v0t＋ at ， v －v0＝2ax， x＝ v t＝ 2 2 t.一般规定 v0 的方向为正方向，与 v0 方向相同的，取正值， 反之取负值.
象的斜率表示速度，由于t2时刻 a、b两图象的斜率一正、一 负，故两车运动方向相反，B正确；由b图线的斜率的变化可 以看出 t1 到 t2 这段时间 b 车的速率先减少后反向增加， C 正 确．如图所示，在 t3时刻b图线的斜率与 a图线的相等，此时 两车的速率相等，故D错误．
答案
BC
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