力与运动相关高考题整理解析
专题一 力与运动 (1)——2023届高考物理大单元二轮复习练重点
专题一力与运动(1)——2023届高考物理大单元二轮复习练重点【新课标全国卷】1.如图所示,细绳MO与NO所能承受的最大拉力相同,长度MO NO,则在不断增加重物G重力的过程中(绳OC不会断)( )A.ON 绳先被拉断B.OM 绳先被拉断C.ON 绳和OM 绳同时被拉断D.因无具体数据,故无法判断哪条绳先被拉断2.2022年4月份上海市爆发了新一轮的新冠疫情,广大市民积极响应市政府号召在家隔离。
市民居家隔离期间锻炼了厨艺的同时还产生了很多的奇思妙想。
其中一位隔离者通过如图所示的装置在与志愿者不接触的情况下将吊篮中的生活用品缓慢拉到窗口,图中轻绳的一端栓在轻杆上,另一端绕过定滑轮(不计一切摩擦)。
下列说法正确的是( )A.此人手上所受的拉力F 始终不变B.此人手上所受的拉力F 先减小,后增大C.轻杆所受压力一直增大D.轻杆所受压力大小始终不变3.如图所示,物体A 置于水平地面上,力F 竖直向下作用于物体B 上,A B 、保持静止,则物体A 的受力个数为( )A.3B.4C.5D.64.如图所示,小圆环A 吊着一个质量为2m 的物块并套在另一个坚直放置的大圆环上,有一细线一端拴在小圆环A 上,另一端跨过固定在大圆环最高点B 的一个小滑轮后吊着一个质量为1m 的物块。
如果小圆环、滑轮、绳子的大小和质量以及相互之间的摩擦都可以忽略不计,绳子又不可伸长,若平衡时弦AB 所对应的圆心角为α,则两物块的质量比12:m m 应为()A.cos2αB.sin2αC.2sin2αD.2cos2α5.如图,弹性绳一端系于A 点,绕过固定在B 处的光滑小滑轮,另一端与套在粗糙竖直固定杆M 处的小球相连,此时在同一水平线上,弹性绳原长恰好等于AB 间距。
小球从M 点由静止释放,弹性绳始终遵循胡克定律,则( )A.小球下滑过程中受到的摩擦力大小在不断增加B.小球下滑过程中受到的摩擦力大小在不断减小C.重力的功率在不断增加D.小球做匀加速运动6.如图所示,斜面体ABC 置于粗糙的水平地面上,小木块m 在斜面上静止或滑动时,斜面体均保持静止不动.下列哪种情况,斜面体受到地面向右的静摩擦力( )A.小木块m 静止在斜面BC 上B.小木块m 沿斜面BC 加速下滑C.小木块m 沿斜面BA 减速下滑D.小木块m 沿斜面AB 减速上滑7.如图所示,细线OA OB 、的O 端与质量为m 的小球(可视为质点)拴接在一起,A B 、两端固定于竖直墙面上,其中细线OA 与竖直方向成45°角,细线OB 与竖直方向成60角。
专题一 力与运动 (2)——2023届高考物理大单元二轮复习练重点
专题一力与运动(2)——2023届高考物理大单元二轮复习练重点【新课标全国卷】1.如图所示,小朋友在玩一种运动中投掷的游戏,目的是在运动中将手中的球投进离地面3 m高的吊环,他在车上和车一起以2 m/s的速度向吊环运动,小朋友抛球时手离地面1.2 m,当他在离吊环的水平距离为2 m时将球相对于自己竖直上抛,球刚好进入吊环,他将球竖直向上抛出的速度是(g取2)( )10m/sA.1.8 m/sB.3.2 m/sC.6.8 m/sD.3.6 m/s2.如图甲所示,水平地面上的一个物体,受到方向不变的水平推力F的作用,推力F 与时间t的关系如图乙所示,物体的速度v与时间t的关系如图丙所示,以下说法正确的是( )A.0~2 s,物体受到的摩擦力大于推力B.0~6 s,物体受到的摩擦力大小为2 NC.2~4 s,物体的加速度大小为2D.物体的质量为0.5 kg1m/s3.每个人都有一个飞行梦,现在钢铁侠的梦想已能成为现实。
2020年中国深圳光启公司的马丁飞行背包接受预定,交付期一年。
消防员利用马丁飞行背包在某次高楼火灾观测时,从地面开始竖直飞行的v t-图像如图所示,下列说法正确的是( )A.消防员上升的最大高度为10 mB.消防员在2~6 s内正处于上升阶段C.消防员在8~10 s内处于超重状态D.消防员在8~16 s内的平均速度大小为3 m/s4.我国“蛟龙号”载人潜水器进行下潜试验,从水面开始竖直下潜,最后返回水面,其v t-图像如图所示,则下列说法正确的是( )A.0~4 min和6~10 min两时间段平均速度大小相等B.全过程中的最大加速度为20.025m/sC.3~4 min和6~8 min加速度方向相反D.本次下潜的最大深度为6 m5.如图所示,光滑斜面的倾角为θ,A球质量为2m B、球质量为m,图甲中A、B两球、两球用轻质杆相连,挡板C与斜面垂直,轻弹簧、轻杆用轻弹簧相连,图乙中A B均与斜面平行,在系统静止时,突然撤去挡板的瞬间有( )gθ B.图甲中B球的加速度为0A.图甲中A球的加速度为singθC.图乙中A B、两球的加速度均为sin 、两球的加速度均为0 D.图乙中A B6.如图所示,一个质量为m的均匀光滑球放在倾角30θ=︒的斜面上,并被斜面上一个竖直挡板挡住,处于平衡状态,则( )B.球对斜面的压力大小为2mg7.如图所示,倾斜固定的长木板A上放置一个内壁光滑的半球形凹槽B,凹槽中放有小球C,整个装置处于静止状态。
高考复习(物理)专项练习:力与直线运动【含答案及解析】
专题分层突破练2力与直线运动A组1.(2021福建福州协作校高三联考)2020年10月1日,我国首座跨海公铁两用桥、世界最长跨海峡公铁两用大桥平潭海峡公铁两用大桥公路面试通车。
设在某一段笔直的大桥公路面上有一汽车遇紧急情况刹车,经1.5 s停止,刹车距离为9 m。
若汽车刹车后做匀减速直线运动,则汽车停止前最后0.5 s的位移是()A.1 mB.1.5 mC.2 mD.2.5 m2.(2021河北唐山一中高三期中)一物体从静止开始做直线运动,其加速度随时间变化如图所示,则1~2 s的平均速度大小()A.等于3 m/sB.大于3 m/sC.小于3 m/sD.无法确定3.(2021山东高三模拟)右图为一辆塞满足球、排球、篮球的手推车,车沿倾角为θ的粗糙路面向下加速运动。
图中A是质量为m的一个篮球,关于它受到的周围其他球的作用力,下列判断正确的是()A.一定等于mg sin θB.一定大于mg sin θC.一定等于mg cos θD.一定大于mg cos θ4.(2021山东日照高三一模)甲、乙两个可以视为质点的物体,运动过程中的v-t图像如图所示。
若两个物体在3 s末恰好相遇,下列说法正确的是()A.甲向正方向运动,乙向负方向运动B.甲的加速度小于乙的加速度C.t=0时,甲在乙前15 m处D.3 s后二者可能再次相遇5.(2021福建福州协作校高三联考)如图所示,小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳连接一小球。
当小车和小球相对静止,一起在水平面上运动时,下列说法正确的是()A.若小车做匀速直线运动,轻弹簧对小球一定没有弹力B.当小车做匀变速直线运动时,小球一定向右加速C.当小车做匀变速直线运动时,小球加速度方向一定向左D.当小车加速度a=g tan α时,轻弹簧对小球一定没有弹力6.(2021湖南岳阳高三一模)如图所示,光滑水平面与倾角为θ的光滑斜面平滑连接,小滑块A从斜面上某位置由静止释放,同时位于平面上紧靠斜面的小滑块B在外力的作用下由静止开始向左匀加速运动,若要求A不能追上B,则B的加速度a的取值范围是()g sin θB.a>g sin θA.a>12C.a>gD.条件不足,无法确定7.(2021河南郑州高三高考模拟)大型商场的螺旋滑梯是小孩喜欢游玩的设施,该设施由三段轨道组成,小孩从第一段OA轨道进入后,从第二段轨道A处由静止开始加速下滑到B处,AB段总长为16 m,小孩在该段通过的路程s随时间t变化规律为s=0.125t2(s单位为m,t单位为s),小孩在第三段BC看作匀减速直线运动,BC长度为x=2 m,高度差h=0.4 m,小孩最终刚好停在C点处。
2024届高考物理核心考点情景题压轴汇编-1力与运动
2024届高考物理核心考点情景题压轴汇编-1力与运动一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分,在每小题给出的答案中,只有一个符合题目要求。
(共8题)第(1)题如图所示,场强为E的匀强电场方向竖直向下,磁感应强度为B的匀强磁场垂直电场向外,带电量为q的小球(视为质点)获得某一垂直磁场水平向右的初速度,正好做匀速圆周运动,重力加速度为g,下列说法正确的是( )A.小球必须带正电B.小球的质量为C.小球做匀速圆周运动的周期为D.若仅把电场的方向改成竖直向上,小球正好做匀速直线运动,则其速度为第(2)题正电子发射计算机断层扫描是核医学领域较先进的临床检查影像技术,使用作为原料产生正电子,其反应方程式为。
真空中存在垂直于纸面的匀强磁场,某个静止的原子核在其中发生衰变,生成的硼核及正电子运动轨迹及方向如图所示,则( )A.正电子动量大于硼核动量B.空间中磁场方向垂直纸面向外C.半径较大的轨迹是正电子轨迹D.正电子运动周期大于硼核周期第(3)题如图所示,一细束白光通过三棱镜折射后分为各种单色光,取其中、、三种色光,并同时做如下实验:①让这三种单色光分别通过同一双缝干涉实验装置在光屏上产生干涉条纹(双缝间距和缝屏间距均不变);②让这三种单色光分别照射到某金属板表面,观察与金属板连接的静电计指针是否转动;下列说法中不正确的是( )A.在棱镜中光的速度最大B.如果减小白光在左侧面的入射角,最先消失的是光C.种色光形成的干涉条纹间距最大D.若光能使该金属板发生光电效应,光一定不能使该金属发生光电效应第(4)题如图所示,下端开口的热气球悬浮在空中,球内气体的温度为T1、压强为p1、体积为V1、密度为ρ1,某时刻将球内气体温度升高到T2,此时球内气体的压强为p2、体积为V2、密度为ρ2,设热气球体积和外部大气压强均不发生变化,则有( )A.B.C.D.第(5)题一个白炽灯泡额定电压为,额定功率为,接在交流电源上正常工作,则()A.灯泡电压的峰值为B.流过灯丝的电流有效值约为C.内灯泡消耗的电能是D.内灯丝产生的热量是第(6)题如图所示是当前各国基本上都采用的卫星变轨发射的理想简化模型,轨道Ⅰ和轨道Ⅲ分别是近地圆轨道和预定圆轨道,椭圆轨道Ⅱ是转移轨道,卫星在椭圆轨道Ⅱ上的P、F两点点火变速变轨。
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。
高考压轴题1(运动和力)答案
高考压轴题(1) ——运动和力1.一长木板在水平地面上运动,在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,以后木板运动的速度﹣时间图象如图所示。
已知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上。
取重力加速度的大小g=10m/s2,求:(1)物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数;(2)从t=0时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对于木板的位移的大小。
【解答】解:(1)设物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为μ1和μ2,木板与物块的质量均为m。
v﹣t的斜率等于物体的加速度,则得:在0﹣0.5s时间内,木板的加速度大小为=m/s2=8m/s2。
对木板:地面给它的滑动摩擦力方向与速度相反,物块对它的滑动摩擦力也与速度相反,则由牛顿第二定律得μ1mg+μ2•2mg=ma1,①对物块:0﹣0.5s内,物块初速度为零的做匀加速直线运动,加速度大小为 a2==μ1gt=0.5s时速度为v=1m/s,则 v=a2t ②由①②解得μ1=0.20,μ2=0.30(2)0.5s后两个物体都做匀减速运动,假设两者相对静止,一起做匀减速运动,加速度大小为a=μ2g 由于物块的最大静摩擦力μ1mg<μ2mg,所以物块与木板不能相对静止。
根据牛顿第二定律可知,物块匀减速运动的加速度大小等于a2==μ1g=2m/s2。
0.5s后物块对木板的滑动摩擦力方向与速度方向相同,则木板的加速度大小为a1′==4m/s2故整个过程中木板的位移大小为x1=+=1.625m物块的位移大小为x2==0.5m所以物块相对于木板的位移的大小为s=x1﹣x2=1.125m2.如图所示,一辆汽车A拉着装有集装箱的拖车B,以速度v1=30m/s进入向下倾斜的直车道.车道每100m 下降2m.为使汽车速度在s=200m的距离内减到v2=10m/s,驾驶员必须刹车.假定刹车时地面的摩擦阻力是恒力,且该力的70%作用于拖车B,30%作用于汽车A.已知A的质量m1=2000kg,B的质量m2=6000kg.求汽车与拖车的连接处沿运动方向的相互作用力.取重力加速度g=10m/s2.【解答】解:汽车沿斜面作匀减速运动,用a表示加速度的大小,有v22﹣v12=﹣2as①用F表示刹车时的阻力,根据牛顿第二定律有F﹣(m1+m2)gsinα=(m1+m2)a②式中③设刹车过程中地面作用于汽车的阻力为f,根据题意④方向与汽车前进方向相反;用f N表示拖车作用于汽车的力,设其方向与汽车前进方向相反.以汽车为研究对象,由牛顿第二定律有f﹣f N﹣m1gsinα=m1a⑤由②④⑤式得⑥由①③⑥式,代入数据得f N=880N3.图l中,质量为m的物块叠放在质量为2m的足够长的木板上方右侧,木板放在光滑的水平地面上,物块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2.在木板上施加一水平向右的拉力F,在0~3s内F的变化如图2所示,图中F以mg为单位,重力加速度g=10 m/s2.整个系统开始时静止.(1)求1s、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物块的速度;(2)在同一坐标系中画出0~3s内木板和物块的v﹣t图象,据此求0~3s内物块相对于木板滑过的距离.【解答】解:(1)设木板和物块的加速度分别为a和a',在t时刻木板和物块的速度分别为v t和v t′,木板和物块之间摩擦力的大小为f,依牛顿第二定律、运动学公式和摩擦定律得:对物块 f=ma'①f=μmg②③对木板 F﹣f=2ma④⑤由①②③④⑤式与题中所给条件得v1=4m/s,v1.5=4.5m/s,v2=4m/s,v3=4m/s⑥v′2=4m/s,v′3=4m/s⑦(2)由⑥⑦式得到物块与木板运动的v﹣t图象,如图所示.在0~3s内物块相对于木板的距离△s等于木板和物块v﹣t图线下的面积之差,即图中带阴影的四边形面积,该四边形由两个三角形组成,上面的三角形面积为0.25m,下面的三角形面积为2m,因此△s=2.25 m答:(1)1s、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物块的速度分别为:v1=4m/s,v1.5=4.5m/s,v2=4m/s,v3=4m/s,v′2=4m/s,v′3=4m/s;(2)在同一坐标系中0~3s内木板和物块的v﹣t图象如图所示,0~3s 内物块相对于木板滑过的距离为2.25m.4.下暴雨时,有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。
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。
力与物体的直线运动--2024届新高考物理专项训练(解析版)
专题力与物体的直线运动一、单选题1(2024·广东·一模)如图,调整水龙头的开关,使单位时间内流出水的体积相等。
水由于重力作用,下落速度越来越大,水柱越来越细。
若水柱的横截面可视为圆,图中a 、b 两处的横截面直径分别为0.8cm 和0.6cm ,则经过a 、b 的水流速度之比v a :v b 为()A.1:3B.1:9C.3:4D.9:16【答案】D【详解】由于相同时间内通过任一横截面的水的体积相等,则有πd a 2 2v a Δt =πd b 22v b Δt 可得v a :v b =d 2b :d 2a =0.62:0.82=9:16故选D 。
2(2024·湖南长沙·一模)2023年12月18日23时59分,甘肃临夏州积石山县发生6.2级地震。
一直升机悬停在距离地面100m 的上空,一消防战士沿竖直绳索从直升机下滑到地面救助受灾群众。
若消防战士下滑的最大速度为5m/s ,到达地面的速度大小为1m/s ,加速和减速的最大加速度大小均为a =1m/s 2,则消防战士最快到达地面的时间为()A.15.1sB.24.1sC.23.1sD.22.1s【答案】B【详解】已知,消防战士下滑的最大速度为v m =5m/s ,到达地面的速度大小为v =1m/s 。
若要求消防战士最快到达地面,则消防战士应先以最大的加速度a =1m/s 2加速到最大速度v m =5m/s ,然后以最大速度匀速运动一段时间,然后再以大小为a =1m/s 2的加速度减速到达地面且速度变为1m/s 。
则消防战士最快到达地面的时间为上述三段运动时间之和。
消防战士加速运动的最短时间和位移分别为t 1=v m a =51s =5sx 1=12at 21=12×1×52m =12.5m 消防战士减速运动的最短时间和位移分别为t 3=v -v m -a =1-5-1s =4sx 3=v m t 3-12at 23=5×4-12×1×42 m =12m 则消防战士在匀速运动过程所经历的时间为t 2=x -x 1-x 3v m =100-12.5-125s =15.1s故消防战士最快到达地面的时间为t=t1+t2+t3=(5+15.1+4)s=24.1s故选B。
高考物理力学题目全解析
高考物理力学题目全解析物理力学是高考物理部分的重点内容之一,也是考生们比较熟悉的一部分。
在高考中,物理力学题目通常要求考生理解和应用基本的力学原理和公式,解答与运动、力、功、能等相关的问题。
本文将对高考物理力学题目进行全面解析,帮助考生们更好地掌握这一部分的知识。
1. 动能定理问题描述:一质量为m的物体在水平面上运动,速度从v1增加到v2。
如果物体受到的合外力为F,求物体所做的功。
解析:根据动能定理,物体所做的功等于其动能的增量。
物体的动能增量可以通过动能公式来计算:ΔE = E2 - E1 = 1/2 mv2^2 - 1/2 mv1^2。
因此,物体所做的功为W = ΔE = 1/2 m(v2^2 - v1^2)。
2. 简谐振动问题描述:一个质点以振幅为A做简谐振动,其位移与时间的关系满足x = A sin(ωt),其中ω为角频率。
求质点在t = T/4时的位移。
解析:当t = T/4时,代入x = A sin(ωt)中得到x = A sin(ωT/4)。
利用三角函数的性质可以化简sin(ωT/4)为sin(π/2)。
由于sin(π/2) = 1,因此质点在t = T/4时的位移为x = A。
3. 牛顿第二定律问题描述:一个质量为m的物体在受到外力F作用下做直线运动,其加速度与受力的关系为a = F/m。
若物体的质量为2kg,受到的外力为10N,求物体的加速度。
解析:根据牛顿第二定律,物体的加速度等于受力与物体质量的比值。
代入已知数据可得a = 10N / 2kg = 5 m/s^2。
4. 能量守恒定律问题描述:一个质量为m的物体从高度为h的位置自由下落,最终达到地面。
求物体落地时的速度。
解析:根据能量守恒定律,物体在自由下落过程中,其重力势能转化为动能。
物体的重力势能可以表示为Ep = mgh,其中g为重力加速度。
物体的动能可以表示为Ek = 1/2 mv^2,其中v为物体的速度。
由于能量守恒,Ep = Ek,即mgh = 1/2 mv^2。
2022届高考二轮复习:力与直线运动
力F=0.24 N,假设最大静
摩擦力等于滑动摩擦力,香皂盒可看作质点,
取重力加速度g=10m/s 2 ,试求:
(1)空香皂盒在风洞区域的加速度a1的大小;
(2)为使空香皂盒能离开传送带,传送带允许的最大速度vm.
角度3连接体问题及临界极值问题
[例6] 如图所示,在光滑平面上有一静止小车,小车上静止地放置
着一小物块,物块和小车间的动摩擦因数为μ=0.3.用水平恒力F拉动
小车,设物块的加速度为a1,小车的加速度为a2.当水平恒力F取不同
值时,a1与a2的值可能为(重力加速度g取10 m/s2,最大静摩擦力等于
滑动摩擦力)(
)
A.a1=2 m/s2,a2=3 m/s2
B.a1=3 m/s2,a2=6 m/s2
可以突变,而弹簧的弹力不能突变.
(2)连接体问题要充分利用“加速度相等”这一条件或题中特定条件,
交替使用整体法与隔离法.
[例4] 如图所示,轻质细线L1和轻弹簧L3分别系有两个完全相同的
灯笼甲和乙,L1、L3的上端都系在天花板上,下端用轻质细线L2连接,
静止时,L2 水平,L1 和L3与竖直方向的夹角都为θ.细线不可伸长,不
(2)20 s
(3)5 5 m/s
命题点一 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
速度公式:v=v0+at.
1 2
位移公式:x=v0t+ at .
2
速度和位移公式:v 2 − v02 =2ax.
x u0 +u
中间时刻的瞬时速度: = =
.
2
t
2
任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差是一个恒量,即Δx=xn+1-xn
高考物理《运动和力的关系》真题练习含答案
高考物理《运动和力的关系》真题练习含答案1.[2022·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 的速度大小答案:AD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 =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.2.[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 .5F 8m B .2F 5mC .3F 8mD .3F 10m答案:A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,对小球由牛顿第二定律得T =ma ,联立解得a =5F 8m,故选项A 正确. 3.[2022·湖南卷](多选)球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机,总质量为M.飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率平方成正比(即F 阻=kv 2,k 为常量).当发动机关闭时,飞行器竖直下落,经过一段时间后,其匀速下落的速率为10 m /s ;当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动,经过一段时间后,飞行器匀速向上的速率为5 m /s .重力加速度大小为g ,不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化,下列说法正确的是( )A .发动机的最大推力为1.5 MgB .当飞行器以5 m /s 匀速水平飞行时,发动机推力的大小为174Mg C .发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时,飞行器速率为5 3 m /sD .当飞行器以5 m /s 的速率飞行时,其加速度大小可以达到3 g答案:BC解析:当飞行器关闭发动机以速率v 1=10 m /s 匀速下落时,有Mg =kv 21 ,当飞行器以速率v 2=5 m /s 匀速向上运动时,有Mg +kv 22 =F max ,联立解得F max =1.25Mg ,A 项错误;当飞行器以速率v 2=5 m /s 匀速水平飞行时,飞行器受重力、推力和空气阻力作用而平衡,由平衡条件有F 2=(Mg)2+(kv 22 )2,解得F =174Mg ,B 项正确;当飞行器以最大推力F max 推动飞行器水平飞行时,由平衡条件有F 2max -(Mg)2=(kv 23 )2,解得v 3=5 3 m /s ,C 项正确;当飞行器最大推力向下,飞行器以5 m /s 的速率向上减速飞行时,其加速度向下达到最大值,由牛顿第二定律有Mg +F max +kv 22 =Ma max ,解得a max =2.5g ,D 项错误.4.[2023·全国甲卷](多选)用水平拉力使质量分别为m甲、m乙的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动,两物体与桌面间的动摩擦因数分别为μ甲和μ乙.甲、乙两物体运动后,所受拉力F 与其加速度a的关系图线如图所示.由图可知()A.m甲<m乙B.m甲>m乙C.μ甲<μ乙D.μ甲>μ乙答案:BC解析:根据牛顿第二定律有F-μmg=ma整理后有F=ma+μmg则可知Fa图像的斜率为m,纵截距为μmg,则由题图可看出m甲>m乙,μ甲m甲g=μ乙m乙g则μ甲<μ乙故选BC.5.[2023·湖南卷](多选)如图,光滑水平地面上有一质量为2m的小车在水平推力F的作用下加速运动.车厢内有质量均为m的A、B两小球,两球用轻杆相连,A球靠在光滑左壁上,B球处在车厢水平底面上,且与底面的动摩擦因数为μ,杆与竖直方向的夹角为θ,杆与车厢始终保持相对静止,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.下列说法正确的是() A.若B球受到的摩擦力为零,则F=2mg tan θB.若推力F向左,且tan θ≤μ,则F的最大值为2mg tan θC.若推力F向左,且μ<tan θ≤2μ,则F的最大值为4mg(2μ-tan θ)D.若推力F向右,且tan θ>2μ,则F的范围为4mg(tan θ-2μ)≤F≤4mg(tan θ+2μ)答案:CD解析:设杆的弹力为N,对小球A:竖直方向受力平衡,则杆水平方向的分力与竖直方向的分力满足N xN y=tan θ竖直方向N y=mg则N x=mg tan θ若B球受到的摩擦力为零,对B根据牛顿第二定律可得N x=ma可得a=g tan θ对小球A、B和小车整体根据牛顿第二定律F=4ma=4mg tan θ,A错误;若推力F向左,根据牛顿第二定律可知加速度向左,小球A所受向左的合力的最大值为N x=mg tan θ若tan θ≤μ,对小球B,小球B受到向左的合力F=μ(N y+mg)-N x≥mg tan θ则对小球A,根据牛顿第二定律可得N x=ma max对系统整体根据牛顿第二定律F=4ma max解得F=4mg tan θ,B错误;若μ<tan θ≤2μ可知小球B所受向左的合力的最大值F max=(N y+mg)·μ-N x=2μmg-mg tan θF max<mg tan θ对小球B,根据牛顿第二定律F max=2μmg-mg tan θ=ma max对系统根据牛顿第二定律F=4ma max联立可得F的最大值为F=4mg(2μ-tan θ)C正确;若推力F向右,根据牛顿第二定律可知系统整体加速度向右,由于小球A可以受到左壁向右的支持力,理论上向右的合力可以无限大,因此只需要讨论小球B即可,当小球B 所受的摩擦力向左时,小球B向右的合力最小,此时F min=N x-(N y+mg)μ=mg tan θ-2μmg tan θ当小球所受摩擦力向右时,小球B向右的合力最大,此时F max=N x+(N y+mg)μ=mg tanθ+2μmg tan θ对小球B根据牛顿第二定律F min=ma minF max=ma max对系统根据牛顿第二定律F=4ma代入小球B所受合力的范围可得F的范围为4mg(tan θ-2μ)≤F≤4mg(tan θ+2μ),D正确.故选CD.。
专题03 运动和力的关系-2025年高考物理一轮复习知识清单含解析
专题03 运动和力的关系-2025年高考物理一轮复习知识清单专题03 运动和力的关系①掌握牛顿第一定律的内容和惯性并能够解析日常生活中的现象;②掌握牛顿第二定律的内容,能够运动表达式进行准确的分析和计算;③掌握牛顿第三定律,能够区分一对相互作用力和一对平衡力;④理解牛顿运动定律的综合应用,掌握两类基本动力学问题的内容并学会分析和计算,掌握超重和失重的内容并学会分析和计算,掌握几个重要的模型。
核心考点01 牛顿第一定律一、力与运动关系的认识 (3)二、牛顿第一定律 (3)三、惯性 (4)核心考点02 牛顿第二定律 (4)一、牛顿第二定律 (5)二、牛顿第二定律的解题方法 (6)三、三种模型瞬时加速度的求解方法 (6)核心考点03 牛顿第三定律 (7)一、作用力与反作用力 (7)二、牛顿第三定律 (7)三、一对相互作用力和一对平衡力的比较 (8)核心考点04 牛顿运动定律的综合应用 ................................................................................... 错误!未定义书签。
一、两类基本动力学问题 (9)二、超重和失重 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。
三、等时圆模型 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。
四、板块模型 ...................................................................................................................... 错误!未定义书签。
2024届高考物理核心考点情景题压轴汇编-1力与运动
2024届高考物理核心考点情景题压轴汇编-1力与运动一、单选题 (共6题)第(1)题如图所示,一足够长薄壁导热气缸开口向下用轻绳悬挂在天花板上,气缸的横截面积为S,不计厚度的活塞与气缸之间无摩擦,活塞和气缸之间封闭一定质量的理想气体,大气压强为,环境温度不变。
活塞稳定时距气缸底部的距离为l,在活塞的底部中心悬挂一个轻质小桶,往小桶中缓慢加细沙,当所加细沙质量为m时,活塞距气缸底部的距离为2l,下列说法正确的是()A.外界对气体做正功B.气体放出热量C.活塞的质量D.活塞的质量第(2)题一同学研究某款保温壶(如图)的保温性能,将保温壶装半壶水后盖上盖,壶内水面上方就封闭一部分空气,开始时水的温度为97℃,封闭空气的压强为p1,过一天后,水的温度变为57℃,此时封闭空气的压强为p2,封闭空气的温度与壶内水的温度相同,封闭空气可视为一定质量的理想气体,不考虑水的蒸发对封闭空气体积和压强的影响,下列说法正确的是()A.此过程中气体的内能增大B.此过程中每个气体分子的动能均减小C.此过程中气体向外界放出热量D.前后两次气体压强之比第(3)题一个带正电的质量为m的小球A,被一根绝缘轻线悬起,另一个带正电的小球B从很远的地方在某外力的作用下缓慢移动,直到它到达第一个小球的初始位置。
此时,第一个小球相对于原来的位置升高了h,如图所示,整个过程足够缓慢,如果把两小球视为一个系统,则在此过程中()A.绳长越长,则此过程中该外力做的功越多B.小球A电荷量越大,则此过程中该外力做的功越少C.小球B电荷量越大,则此过程中该外力做的功越少D.该外力做的功与绳长或电荷量无关第(4)题真空中一透明介质的横截面为如图所示的等腰梯形,下底边的长度为100L,上底边的长度为44L,两腰的长度均为35L,一束激光平行于底边CD从AC边的中点射入透明介质,经CD边反射后,恰好从BD边的中点射出透明介质。
已知激光在真空中的传播速度大小为c,下列说法正确的是( )A.透明介质的临界角为B.透明介质的折射率为C.激光在透明介质中通过的路程为80L D.激光在透明介质中的传播时间为第(5)题如图,一束由三种单色光组成的复合光以相同的入射角由空气射到半圆形玻璃砖表面的A点,AB为半圆的直径。
近三年高考力与运动的关系
F P (2014全国卷一)如图,用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上,系统处于平衡状态。
现使小车从静止开始向左加速,加速度从零开始逐渐增大到某一值,然后保持此值,小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)。
与稳定在竖直时位置相比,小球的高度A .一定升高B .一定降低C .保持不变D .升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定(2015全国卷一)如图(a ),一物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其运动的ν-t 图线如图(b )所示。
若重力加速度及图中的ν0,ν1,t 1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(2018全国卷一)如图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P ,系统处于静止状态。
现用一竖直向上的力F 作用在P 上,使其向上做匀加速直线运动。
以x 表示P 离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F和x 之间关系的图像可能正确的是(2019全国卷一)在星球M 上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上,把物体P 轻放在弹簧上端,P 由静止向下运动,物体的加速度a 与弹簧的压缩量x 间的关系如图中实线所示。
在另一星球N 上用完全相同的弹簧,改用物体Q 完成同样的过程,其a –x 关系如图中虚线所示,假设两星球均为质量均匀分布的球体。
已知星球M 的半径是星球N 的3倍,则A .M 与N 的密度相等B .Q 的质量是P 的3倍C .Q 下落过程中的最大动能是P 的4倍D .Q 下落过程中弹簧的最大压缩量是P 的4倍(2018三卷)地下矿井中的矿石装在矿车中,用电机通过竖井运送至地面。
某竖井中矿车OF x A O F x B O F x C O Fx D提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示,其中图线①②分别描述两次不同的提升过程,它们变速阶段加速度的大小都相同;两次提升的高度相同,提升的质量相等。
不考虑摩擦阻力和空气阻力。
物理高一上册 运动和力的关系(篇)(Word版 含解析)
一、第四章 运动和力的关系易错题培优(难)1.沿平直公路匀速行驶的汽车上,固定着一个正四棱台,其上、下台面水平,如图为俯视示意图。
在顶面上四边的中点a 、b 、c 、d 沿着各斜面方向,同时相对于正四棱台无初速释放4个相同小球。
设它们到达各自棱台底边分别用时T a 、T b 、T c 、T d ,到达各自棱台底边时相对于地面的机械能分别为E a 、E b 、E c 、E d (取水平地面为零势能面,忽略斜面对小球的摩擦力)。
则有( )A .a b c d T T T T ===,a b d c E E E E >=>B .a b c d T T T T ===,a b d c E E E E ==>C .a b d d T T T T <=<,a b d c E E E E >=>D .a b d d T T T T <=<,a b d cE E E E === 【答案】A 【解析】 【分析】由题意可知,根据相对运动规律可以确定小球的运动状态,根据功的计算式,通过判断力和位移的夹角可判断弹力做功的情况,从而确定落地时的动能。
【详解】根据“沿平直公路匀速行驶的汽车上,固定着一个正四棱台”,因为棱台的运动是匀速运动,可以选棱台作为参考系,则a 、b 、c 、d 的加速度大小相等,故有a b c d T T T T ===判断a 、b 、c 、d 的机械能的变化,只需比较弹力做功的情况即可,根据弹力方向与位移方向的夹角可知,由于b 、d 弹力不做功,机械能不变;a 弹力做正功,机械能增加;c 弹力做负功,机械能减小。
故有a b d c E E E E >=>结合上面二个关系式,故A 正确。
故选A 。
【点睛】本题要注意正确选择参考平面,机械能的变化看除重力之外的其它力做功的情况即可。
其它力做正功,机械能增加;其它力做负功,机械能减小,其它力不做功,机械能守恒。
力与运动相关高考题整理解析
力与运动高考题1.(2015,新课标Ⅱ)在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩链接好的车厢。
当机车在东边拉着这列车厢一大小为a 的加速度向东行驶时,链接某两相邻车厢的挂钩P 和Q 间的拉力大小为F ;当机车在西边拉着这列车厢一大小为23a 的加速度向西行驶时,链接某两相邻车厢的挂钩P 和Q 间的拉力大小仍为F 。
不计车厢与铁轨间的摩擦,每节车厢质量相同,则这列车厢的节数可能为( BC ) A. 8 B.10 C.15 D.18设列车总车厢数为n ,挂钩西边有k 节车厢,每节车厢质量m当向东行驶时,a=F/km ,向西行驶时,23a=F/(n-k )m ,两式联立得k=25n ,k 肯定是整数,所以n 是5的倍数,BC 对。
2.(2015,新课标Ⅱ)某学生用图(a )琐事的实验装置测量物块与斜面的懂摩擦因数。
已知打点计时器所用电源的频率为50Hz ,物块下滑过程中所得到的只带的一部分如图(b )所示,图中标出了5个连续点之间的距离。
(1)物块下滑是的加速度a =________m/s 2;打点C 点时物块的速度v =________.m/s; (2)已知重力加速度大小为g ,求出动摩擦因数,还需测量的物理量是( C ) A 物块的质量 B 斜面的高度 C 斜面的倾角(1)根据运动学公式推论,Δx=aT 2,0.0013=0.0002a ,a=3.25 m/s 2Vc=BD 段的平均速度,所以Vc=(0.0365+0.0352)/2×0.02≈1.79 m/s(2)根据牛顿第二定律,ma=mgsin θ-μmgcos θ,想要求摩擦因数,还需知道斜面角度,C 对。
3.(2015,新课标Ⅱ)下暴雨时,有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。
某地有一倾角为θ=37°(sin37°=53)的山坡C ,上面有一质量为m 的石板B ,其上下表面与斜坡平行;B 上有一碎石堆A (含有大量泥土),A 和B 均处于静止状态,如图所示。
专题06运动和力的关系(解析版)-三年(2022-2024)高考物理真题分类汇编(全国通用)
专题06运动和力的关系度a 的关系图线。
考点2单位制(5年3考)2022年1月浙江选考:选择单位为J/m 的物理量;2022年6月浙江选考:判断下列属于力的单位;2023年1月浙江选考:判断下列属于国际单位制中基本单位符号。
考点01牛顿运动定律1.(2024年高考湖南卷)如图,质量分别为4m 、3m 、2m 、m 的四个小球A 、B 、C 、D ,通过细线或轻弹簧互相连接,悬挂于O 点,处于静止状态,重力加速度为g 。
若将B 、C 间的细线剪断,则剪断瞬间B 和C 的加速度大小分别为()A.g ,1.5gB.2g ,1.5gC.2g ,0.5gD.g ,0.5g【答案】A 【解析】剪断前,对BCD 分析()32AB F m m m g=++对DCD F mg=剪断后,对B33AB BF mg ma -=解得B a g=方向竖直向上;对C22DC CF mg ma +=解得1.5C a g=方向竖直向下。
故选A 。
2.(2024年高考广东卷)如图所示,轻质弹簧竖直放置,下端固定。
木块从弹簧正上方H 高度处由静止释放。
以木块释放点为原点,取竖直向下为正方向。
木块的位移为y 。
所受合外力为F ,运动时间为t 。
忽略空气阻力,弹簧在弹性限度内。
关于木块从释放到第一次回到原点的过程中。
其F y -图像或y t -图像可能正确的是()A. B.C. D.【参考答案】.C【名师解析】本题考查对力图像和位移图像的理解。
木块从释放到刚接触弹簧,F 不变,位移随时间变化为抛物线;接触弹簧后F 逐渐减小到零,加速度逐渐减小到零速度最大,继续下落到速度减小到零后反弹,所以ABD 图错误C 正确。
3.(2022新高考江苏卷第1题)高铁车厢里的水平桌面上放置一本书,书与桌面间的动摩擦因数为0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度210m /s g =.若书不滑动,则高铁的最大加速度不超过()A.22.0m /sB.24.0m /sC.26.0m /sD.28.0m /s 【参考答案】B【命题意图】本题考查静摩擦力、牛顿运动定律及其相关知识点。
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力与运动高考题1.(2015,新课标Ⅱ)在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩链接好的车厢。
当机车在东边拉着这列车厢一大小为a 的加速度向东行驶时,链接某两相邻车厢的挂钩P 和Q 间的拉力大小为F ;当机车在西边拉着这列车厢一大小为23a 的加速度向西行驶时,链接某两相邻车厢的挂钩P 和Q 间的拉力大小仍为F 。
不计车厢与铁轨间的摩擦,每节车厢质量相同,则这列车厢的节数可能为( BC ) A. 8 B.10 C.15 D.18设列车总车厢数为n ,挂钩西边有k 节车厢,每节车厢质量m当向东行驶时,a=F/km ,向西行驶时,23a=F/(n-k )m ,两式联立得k=25n ,k 肯定是整数,所以n 是5的倍数,BC 对。
2.(2015,新课标Ⅱ)某学生用图(a )琐事的实验装置测量物块与斜面的懂摩擦因数。
已知打点计时器所用电源的频率为50Hz ,物块下滑过程中所得到的只带的一部分如图(b )所示,图中标出了5个连续点之间的距离。
(1)物块下滑是的加速度a =________m/s 2;打点C 点时物块的速度v =________.m/s; (2)已知重力加速度大小为g ,求出动摩擦因数,还需测量的物理量是( C ) A 物块的质量 B 斜面的高度 C 斜面的倾角(1)根据运动学公式推论,Δx=aT 2,0.0013=0.0002a ,a=3.25 m/s 2Vc=BD 段的平均速度,所以Vc=(0.0365+0.0352)/2×0.02≈1.79 m/s(2)根据牛顿第二定律,ma=mgsin θ-μmgcos θ,想要求摩擦因数,还需知道斜面角度,C 对。
3.(2015,新课标Ⅱ)下暴雨时,有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。
某地有一倾角为θ=37°(sin37°=53)的山坡C ,上面有一质量为m 的石板B ,其上下表面与斜坡平行;B 上有一碎石堆A (含有大量泥土),A 和B 均处于静止状态,如图所示。
假设某次暴雨中,A 浸透雨水后总质量也为m (可视为质量不变的滑块),在极短时间内,A 、B 间的动摩擦因数μ1减小为83,B 、C 间的动摩擦因数μ2减小为0.5,A 、B 开始运动,此时刻为计时起点;在第2s 末,B 的上表面突然变为光滑,μ2保持不变。
已知A 开始运动时,A 离B 下边缘的距离L=27m ,C 足够长,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
取重力加速度大小g=10m/s 2。
求:(1)在0~2s 时间内A 和B 加速度的大小 (2)A 在B 上总的运动时间 (1)分别对A 、B 进行受力分析 根据牛顿第二定律对于物体A ,ma 1=mgsin37°-μ1mgcos37° 解得a 1=3 m/s 2对于物体B ,ma 2= mgsin37°+μ1mgcos37°-2μ2mgcos37°,解得a 2=1 m/s 2(2)当t 1=2s 时AB 的速度分别为v 1=a 1t 1=6 m/s ,v 2=a 2t 1=2 m/s 此时A 相对于B 滑动的距离为s 1=12a 1t 1-12a 2t 1=2m <27m ,还没有滑出去2s 之后,AB 间变光滑,所以AB 的加速度都会改变 ma 1′=mgsin37°,a 1′=6 m/s 2ma 2′= mgsin37°-2μ2mgcos37°,a 2′=-2 m/s 2可以看出B 做匀减速运动,设经过时间t 2之后,B 静止 v 2+a 2t 2=0,解得t 2=1s此时A 相对于B 滑动的距离为s 1+s 2=s 1+v 1t 2+ 12a 1′t 22-(v 2t 2+ 12a 2′t 22)=2+10=12m <27m ,还没有滑出去此后B 不动,A 在B 上滑动,设经过t 3时间后,A 离开B L-s 1-s 2=(v 1+a 1′t 2)t 3+ 12a 1′t 32,解得t 3=1s所以总时间t=t 1+t 2+t 3=2+1+1=4s图像法:4.(2014,新课标Ⅱ)甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶。
在t=O 到t=t 1的时间内,它们的v-t 图像如图所示。
在这段时间内( A )A. 汽车甲的平均速度比乙的大B. 汽车乙的平均速度等于v 1+v 22C. 甲乙两汽车的位移相同D. 汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大根据图像,相同时间内,甲的位移大于乙,C 错,所以平均速度大于乙,A 对。
变加速不能用v 1+v 22来算平均速度,B 错。
图线的斜率就是加速度,甲乙加速度大小都变小,D 错。
5.(2014,新课标Ⅱ)某实验小组探究弹簧的劲度系数k 与其长度(圈数)的关系。
实验装置如图(a )所示:一均匀长弹簧竖直悬挂,7个指针P 0、P 1、P 2、P 3、P 4、P 5、P 6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处;通过旁边竖直放置的刻度尺,可以读出指针的位置,P 0指向0刻度。
设弹簧下端未挂重物时,各指针的位置记为x 0;挂有质量为0.100kg 的砝码时,各指针的位置记为x 。
测量结果及部分计算结果如下表所示(n 为弹簧的圈数,取重力加速度为9.80m/s 2)。
已知实验所用弹簧总圈数为60,整个弹簧的自由长度为11.88cm 。
(1)将表中数据补充完整: ① , ② ;81.67,0.0122(2)以n 为横坐标,1/k 为纵坐标,在图(b )给出的坐标纸上画出1/k –n 图像。
(3)图(b )中画出的直线可以近似认为通过原点。
若从实验中所用的弹簧截取圈数为n 的一段弹簧,该弹簧的劲度系数k 与其圈数n 的关系的表达式为k= ③ N/m ;该弹簧的劲度系数k 与其自由长度l 0(单位为m )的关系的表达式为k = ④ N/m 。
1.67×103n ~ 1.83×103n ,3.31l 0 ~ 3.62l 0(1)k=F x =0.1×9.8(5.26-4.06)×10-2=81.67N/m ,1k =181.67=0.0122m/N (2)(3)由图线可得斜率为0.0347-0.006160-10=0.000572,所以1k =0.000572n ,所以k=1.75×103n60圈弹簧的长度为11.88cm ,所以n l 0=6011.88×10-2,所以k=3.47l 06.(2014,新课标Ⅱ)2012年10月,奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39km 的高空后跳下,经过4分20秒到达距地面约1.5km 高度处,打开降落伞并成功落地,打破了跳伞运动的多项世界纪录。
取重力加速度的大小g=10m/s 2。
(1)若忽略空气阻力,求该运动员从静止开始下落至1.5km 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=kv 2,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 图像如图所示。
若该运动员和所带装备的总质量m=100kg,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) (1)设时间t ,速度v ,下落h V=gt ,h=12gt 2,h=39×103-1.5×103m解得,t=87s ,v=870m/s(2)达到最大速度时,加速度为0 所以,mg=kv 2,从图像看出v ≈360m/s 解得k=0.008kg/m7.(2013,新课标Ⅱ)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 之间的关系的图像是( C )F=f+ma8.(2013,新课标Ⅱ)在固定斜面上的一物块受到一外力的作用,F 平行于斜面上。
若要物块在斜面上保持静止,F 的取值应有一定范围,已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F2>0).由此可求出( C ) A .物块的质量 B.斜面的倾角C.物块与斜面间的最大静摩擦力 C.物块对斜面的正压力9.(2013,新课标Ⅱ)一长木板在水平地面上运动,在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,以后木板运动的速度-时间图像如图所示。
己知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有靡攘.物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上。
取重力加速度的大小g=10m/s 2求:(1)物块与木板间;木板与地面间的动摩擦因数(2)从t=0时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对于木板的位移的大小 (1)由图像可知,t=0.5s 时,物块与木板速度相同 设0.5s 之前,物块和木板的加速度分别为a 1、a 2 a 1=v 1t ,a 2=v 0-v 1t ,v 0=5 ,v 1=1 ,t=0.5 解得a 1=2 ,a 2=8根据牛顿第二定律,μ1mg=ma 1 ,μ1mg+2μ2mg=ma 2 解得,μ1=0.2 ,μ2=0.3(2)0.5s 之后物块受到的摩擦力改变方向,设物块与木板的加速度分别为a 1′、a 2′ μ1mg=ma 1′,2μ2mg-μ1mg=ma 2′,解得,a 1′=2,a 2′=4 设全过程物块与木板相对于地面的位移分别为s 1、s 2s 1=v 122a 1 + v 122a 1′=12m ,s 2=v 02-v 122a 2 + v 122a 2′=138m ,所以相对位移s=s 2-s 1=98=1.125m10.(2012,新课标Ⅱ)伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础。
早期物理学家关于惯性有下列说法,其中正确的是( AD ) A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性 B.没有力作用,物体只能处于静止状态C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D.运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动11.(2012,新课标Ⅱ)拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)。
设拖把头的质量为m ,拖杆质量可以忽略;拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ,重力加速度为g ,某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为θ。
(1)若拖把头在地板上匀速移动,求推拖把的力的大小。
(2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ。