高考物理二轮复习考点第三章牛顿运动定律专题与力图象加速度图象相关的动力学问题
高考物理二轮复习专题03牛顿运动定律讲含解析
牛顿运动定律考点考纲要求专家解读牛顿运动定律及其应用Ⅱ1.从近几年的高考考点分布知道,本章主要考查考生能否准确理解牛顿运动定律的意义,能否熟练应用牛顿第二定律、牛顿第三定律和受力分析解决运动和力的问题;理解超重和失重现象,掌握牛顿第二定律的验证方法和原理。
超重与失重Ⅰ单位制Ⅰ纵观近几年高考试题,预测物理高考试题还会考:1、牛顿运动定律是中学物理的基本规律和核心知识,在整个物理学中占有非常重要的地位,,题型主要有选择题,高考试题往往综合牛顿运动定律和运动学规律进行考查,考题中注重与动量、能量、电场、磁场的渗透,并常常与生活、科技、工农业生产等实际问题相联系.考向01 牛顿运动定律1.讲高考(1)考纲要求主要考查考生能否准确理解牛顿运动定律的意义,能否熟练应用牛顿第一定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律和受力分析解决运动和力的问题牛顿运动定律是中学物理的基本规律和核心知识,在整个物理学中占有非常重要的地位,,题型主要有选择题,高考试题往往综合牛顿运动定律和运动学规律进行考查,考题中注重与电场、磁场的渗透,并常常与生活、科技、工农业生产等实际问题相联系.案例1.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()A. B.C. D.【答案】 A【点睛】牛顿运动定律是高中物理主干知识,匀变速直线运动规律贯穿高中物理。
案例2.【·新课标Ⅱ卷】(12分)为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线距离s0和s1(s1<s0)处分别设置一个挡板和一面小旗,如图所示。
训练时,让运动员和冰球都位于起跑线上,教练员将冰球以初速度v0击出,使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板;冰球被击出的同时,运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗。
2022届高考物理二轮复习题:牛顿运动定律图像问题专项练习
2022届高考物理二轮复习题:牛顿运动定律图像问题专项练习一、单选题1.(2分)如图甲,起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度,其重物的速度v随时间t变化的图像如图乙所示,此过程中钢索拉力的功率P随时间t变化的图像可能是图丙中的()A.B.C.D.2.(2分)研究“蹦极”运动时,在运动员身上系好弹性绳并安装传感器,可测得运动员竖直下落的距离及其对应的速度大小。
根据传感器收集到的数据,得到如图所示的“v-s”图像(15m时为速度最大的位置)。
若空气阻力和弹性绳的重力可以忽略,根据图像信息,下列说法正确的有()A.弹性绳原长为15mB.当弹性绳开始伸长至达到最长的过程中,运动员的动能一直在减小C.当运动员下降15m时,弹性绳的弹性势能最大D.当运动员下降15m时,以运动员、弹性绳、地球为系统的重力势能与弹性势能之和最小3.(2分)一滑块在仅受水平阻力情况下在水平地面上沿直线滑行,t=0时其速度为1m/s。
此时在滑块上施加一水平作用力F,力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲、乙所示.则()A.物体质量为2kgB.物体所受阻力大小为2NC.前2s内力F的平均功率为2WD.前2s内滑块所受合力做的功为2J4.(2分)一质量为2kg的物体受水平拉力F作用,在粗糙水平面上做加速直线运动时的at图象如图所示,t=0时其速度大小为2m/s,滑动摩擦力大小恒为2N,则()A.t=6s时,物体的速度为18m/sB.在0~6s内,合力对物体做的功为400JC.在0~6s内,拉力对物体的冲量为36N·sD.t=6s时,拉力F的功率为200W5.(2分)如图甲所示,光滑水平面上有一上表面粗糙的长木板,t=0时刻质量m=1kg的滑块以速度v0=7m/s滑上长木板左端,此后滑块与长木板运动的v−t图像如图乙所示。
下列分析正确的是()A .长木板的质量为 0.5kgB .长木板的长度为 0.5mC .0~2s 内滑块与长木板间因摩擦产生的热量为 16JD .0~2s 内长木板对滑块的冲量大小为 4kg ⋅m/s6.(2分)某同学在水平地面上拖地时,沿拖杆方向推拖把,推力F 、拖把头所受地面摩擦力f 大小随时间的变化可简化为图(甲)、(乙)中的图线。
2025届高考物理一轮复习资料第三章牛顿运动定律第2讲牛顿第二定律的基本应用
第2讲牛顿第二定律的基本应用学习目标 1.会用牛顿第二定律分析计算物体的瞬时加速度。
2.掌握动力学两类基本问题的求解方法。
3.知道超重和失重现象,并会对相关的实际问题进行分析。
1.2.3.4.1.思考判断(1)已知物体受力情况,求解运动学物理量时,应先根据牛顿第二定律求解加速度。
(√)(2)运动物体的加速度可根据运动速度、位移、时间等信息求解,所以加速度由运动情况决定。
(×)(3)加速度大小等于g的物体一定处于完全失重状态。
(×)(4)减速上升的升降机内的物体,物体对地板的压力大于物体的重力。
(×)(5)加速上升的物体处于超重状态。
(√)(6)物体处于超重或失重状态时其重力并没有发生变化。
(√)(7)根据物体处于超重或失重状态,可以判断物体运动的速度方向。
(×)2.(2023·江苏卷,1)电梯上升过程中,某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系,如图所示。
电梯加速上升的时段是()A.从20.0 s到30.0 sB.从30.0 s到40.0 sC.从40.0 s到50.0 sD.从50.0 s到60.0 s答案A考点一瞬时问题的两类模型两类模型例1 (多选)(2024·湖南邵阳模拟)如图1所示,两小球1和2之间用轻弹簧B相连,弹簧B与水平方向的夹角为30°,小球1的左上方用轻绳A悬挂在天花板上,绳A与竖直方向的夹角为30°,小球2的右边用轻绳C沿水平方向固定在竖直墙壁上。
两小球均处于静止状态。
已知重力加速度为g,则()图1A.球1和球2的质量之比为1∶2B.球1和球2的质量之比为2∶1C.在轻绳A突然断裂的瞬间,球1的加速度大小为3gD.在轻绳A突然断裂的瞬间,球2的加速度大小为2g答案BC解析对小球1、2受力分析如图甲、乙所示,根据平衡条件可得F B=m1g,F B sin30°=m2g,所以m1m2=21,故A错误,B正确;在轻绳A突然断裂的瞬间,弹簧弹力未来得及变化,球2的加速度大小为0,弹簧弹力F B=m1g,对球1,由牛顿第二定律有F合=2m1g cos 30°=m1a,解得a=3g,故C正确,D错误。
高三物理一轮复习必考部分第3章牛顿运动定律第2节牛顿第二定律两类动力学问题教师专用
第2节牛顿第二定律两类动力学问题知识点1 牛顿第二定律1.内容物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比.加速度的方向与作用力的方向相同.2.表达式a=错误!或F=ma。
3.适用范围(1)只适用于惯性参考系(相对地面静止或做匀速直线运动的参考系).(2)只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况.知识点2 力学单位制1.单位制由基本单位和导出单位组成.2.基本单位基本量的单位.力学中的基本量有三个,它们分别是质量、时间、长度,它们的国际单位分别是千克、秒、米.3.导出单位由基本量根据物理关系推导出的其他物理量的单位.4.国际单位制中的七个基本物理量和基本单位物理量名称物理量符号单位名称单位符号长度l米m质量m千克kg时间t秒s电流I安[培]A热力学温度T开[尔文]K物质的量n摩[尔]mol发光强度I V坎[德拉]cd知识点31.两类动力学问题(1)已知受力情况求物体的运动情况.(2)已知运动情况求物体的受力情况.2.解决两类基本问题的方法以加速度为“桥梁”,由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解,具体逻辑关系如图321所示:图3。
211.正误判断(1)牛顿第二定律表达式F=ma在任何情况下都适用.(×)(2)物体只有在受力的前提下才会产生加速度,因此,加速度的产生要滞后于力的作用.(×)(3)F=ma是矢量式,a的方向与F的方向相同,与速度方向无关.(√)(4)物体所受的合外力减小,加速度一定减小,而速度不一定减小.(√)(5)物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系,同时也确定了物理量间的单位关系.(√)2.(对牛顿第二定律的简单理解)(多选)关于牛顿第二定律,下列说法正确的是( )【导学号:96622042】A.物体的质量跟外力成正比,跟加速度成反比B.加速度的方向一定与合外力的方向一致C.物体的加速度跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比D.由于加速度跟合外力成正比,整块砖的重力加速度一定是半块砖重力加速度的2倍【答案】BC3.(对单位制的理解)关于单位制,下列说法中正确的是( )A.kg、m/s、N是导出单位B.kg、m、C是基本单位C.在国际单位制中,A是导出单位D.在国际单位制中,力的单位是根据牛顿第二定律定义的【答案】D4.(由受力情况确定运动情况)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( )【导学号:96622043】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=0【答案】A[核心精讲]1.牛顿第二定律的“五性”矢量性F=ma是矢量式,a与F同向a与F对应同一时刻2.(1)物体所受合力的方向决定了其加速度的方向,只要合力不为零,不管速度是大是小,或是零,物体都有加速度,只有合力为零时,加速度才为零.一般情况下,合力与速度无必然的联系.(2)合力与速度同向时,物体加速运动;合力与速度反向时,物体减速运动.(3)a=错误!是加速度的定义式,a与Δv、Δt无直接关系;a=错误!是加速度的决定式,a∝F,a∝错误!。
第三章:牛顿运动定律(3.2_牛顿第二定律、两类动力学问题)讲解
2012年物理一轮精品复习学案:第2节 牛顿第二定律、两类动力学问题【考纲知识梳理】一、牛顿第二定律1、内容:牛顿通过大量定量实验研究总结出:物体的加速度跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向和合外力的方向相同。
这就是牛顿第二定律。
2、其数学表达式为:m Fa =ma F =牛顿第二定律分量式:⎩⎨⎧==yy x x ma F ma F用动量表述:t PF ∆=合3、牛顿定律的适用范围:(1)只适用于研究惯性系中运动与力的关系,不能用于非惯性系;(2)只适用于解决宏观物体的低速运动问题,不能用来处理微观粒子高速运动问题; 二、两类动力学问题1.由受力情况判断物体的运动状态;2.由运动情况判断的受力情况 三、单位制1、单位制:基本单位和导出单位一起组成了单位制。
(1)基本单位:所选定的基本物理量的(所有)单位都叫做基本单位,如在力学中,选定长度、质量和时间这三个基本物理量的单位作为基本单位: 长度一cm 、m 、km 等; 质量一g 、kg 等; 时间—s 、min 、h 等。
(2)导出单位:根据物理公式和基本单位,推导出其它物理量的单位叫导出单位。
2、由基本单位和导出单位一起组成了单位制。
选定基本物理量的不同单位作为基本单位,可以组成不同的单位制,如历史上力学中出现了厘米·克·秒制和米·千克·秒制两种不同的单位制,工程技术领域还有英尺·秒·磅制等。
【要点名师精解】一、对牛顿第二定律的理解1、牛顿第二定律的“四性”(1)瞬时性:对于一个质量一定的物体来说,它在某一时刻加速度的大小和方向,只由它在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定.当它受到的合外力发生变化时,它的加速度随即也要发生变化,这便是牛顿第二定律的瞬时性的含义.例如,物体在力F1和力F2的共同作用下保持静止,这说明物体受到的合外力为零.若突然撤去力F2,而力F1保持不变,则物体将沿力F1的方向加速运动.这说明,在撤去力F2后的瞬时,物体获得了沿力F1方向的加速度a1.撤去力F2的作用是使物体所受的合外力由零变为F1,而同时发生的是物体的加速度由零变为a1.所以,物体运动的加速度和合外力是瞬时对应的.(2)矢量性(加速度的方向与合外力方向相同);合外力F是使物体产生加速度a的原因,反之,a是F产生的结果,故物体加速度方向总是与其受到的合外力方向一致,反之亦然。
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。
高考物理总复习 第三章 牛顿运动定律讲义
第三章牛顿运动定律考纲下载考向前瞻(1)牛顿运动定律及其应用(Ⅱ)(2)加速度与物体质量、物体受力的关系(实验、探究)(Ⅱ)(1)对力和运动的关系的理解及应用牛顿第二定律进行分析与计算是本章的命题热点。
本章知识与曲线运动、电磁学相结合,多以计算题的形式出现,也是高考的热点。
(2)以实际生活、生产和科学实验中有关问题为背景,突出表现物理知识在生活中的应用是今后命题的一大趋势。
第1节牛顿第一定律__牛顿第三定律对应学生用书P34[必备知识]1.牛顿第一定律(1)内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
(2)物理意义:①揭示了物体在不受力或所受合外力为零时的运动规律。
②指出了一切物体都具有惯性,因此牛顿第一定律又叫惯性定律。
③揭示了力与运动的关系,即力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因。
2.惯性(1)定义:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
(2)量度:质量是惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小。
(3)惯性的两种表现形式①物体在不受外力或所受合外力为零时,惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变(静止或匀速直线运动)。
②物体受到外力时,惯性表现为运动状态改变的难易程度。
惯性大,物体的运动状态较难改变;惯性小,物体的运动状态容易改变。
3.辨析惯性与惯性定律惯性是一切物体都具有的性质,是物体的固有属性,与物体的运动情况和受力情况无关;惯性定律即牛顿第一定律,是一条动力学规律。
[典题例析]物体A的质量为10 kg,物体B的质量为20 kg,A、B分别以20 m/s和10 m/s的速度运动,则下列说法中正确的是( )A.A的惯性比B大B.B的惯性比A大C.A和B的惯性一样大D.不能确定[解析] 选 B 质量是物体惯性大小的唯一量度,质量越大,惯性越大,惯性大小与速度大小无关,故B的惯性比A大,选项B正确,选项A、C、D都错。
第三章专题三应用牛顿运动定律解决三类常见问题-2025年高考物理一轮复习PPT课件
解析
高考一轮总复习•物理
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2.[竖直方向的连接体模型]如图所示,轻质定滑轮与固定在天花板上的拉力传感器相 连,跨过定滑轮的轻绳两端分别与质量不等的 A、B 两物体相连.用挡板托住物体 B 使 A、 B 保持静止,此时拉力传感器的示数为 10 N;撤去挡板,物体 A 上升、B 下降,此时拉力 传感器的示数为 15 N.重力加速度取 g=10 m/s2,则物体 B 的质量为( )
高考一轮总复习•物理
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典例 3 (2024·湖北部分重点中学联考)如图所示,质量为 m=1.5 kg 的托盘放在竖直放 置的轻质弹簧上方,质量为 M=10.5 kg 的物块放在托盘里处于静止状态,已知弹簧劲度系 数 k=800 N/m.现对物块施加一向上的力 F 作用,使它向上做匀加速直线运动,已知 F 的最 大值为 168 N(取 g=10 m/s2),求:
答案
高考一轮总复习•物理
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解析:由 a-t 图像中图线与 t 轴所围的面积表示速度的变化量,及题图可知,速度的变化 量大小约为 Δv=2×1 m/s+12×(1.5+2)×2 m/s+12×3×1.5 m/s=7.75 m/s,所以 0 时刻的速 度约为 v0=Δv=7.75 m/s≈28 km/h,又因为公共汽车做加速度逐渐减小的减速运动,故 0~6 s 内的位移满足 x<12v0t=23.25 m,故 A 错误,B 正确;由题图可知 4 s 时公共汽车的加速度 约为 1.0 m/s2,故 C 错误;由牛顿第二定律可知 4 s 时公共汽车受到外力的合力约为 F=ma =5 000 N,故 D 错误.
高考一轮总复习•物理
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1.[根据物理情境选择图像]在地面将一小球竖直向上抛出,经时间 t0 到达最高点,然 后又落回原处,若空气阻力大小恒定,则如图所示的图像能正确反映小球的速度 v、加速 度 a、位移 x、速率 u 随时间 t 变化关系的是(竖直向上为正方向)( )
2019版高考物理总复习 第三章 牛顿运动定律 3-3-2 考点强化 动力学中的图象问题教案
C.物体与斜面间的动摩擦因数
μ=
3 3
D.物体与斜面间的动摩擦因数μ
=7 3 15
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规律总结
数形结合解决动力学图象问题 (1)在图象问题中,无论是读图还是作图,都应尽量先建立 函数关系,进而明确“图象与公式”“图象与物体”间的 关系;然后根据函数关系读取图象信息或者描点作图。 (2)读图时,要注意图线的起点、斜率、截距、折点以及图 线与横坐标包围的“面积”等所对应的物理意义,尽可能 多地提取解题信息。
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题组剖析
命题角度2 动力学中的 a-t 图象
例4 广州塔,昵称小蛮腰,总高度达600米,游客乘坐观光电 梯大约一分钟就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与 绳索拉力,已知电梯在t=0时由静止开始上升,a-t 图象如图3 所示。则下列相关说法正确的是( )
A.t=4.5 s时,电梯处于失重状态 B.5~55 s时间内,绳索拉力最小 解电析梯CD处..利于tt==用超56a重90-.5s状时ts图态时,象,,电可则电梯判选梯速断项处度:A于恰错t=超好误4重为.;5状零s0时态~,5 电s时梯间有内向,上电的梯加处速于度超,重 状态,拉力大于重力,5~55 s时间内,a=0,电梯处于匀速上升 过程,拉力等于重力,55~60 s时间内,电梯处于失重状态,拉力 小于重力,综上所述,选项B、C错误;因a-t图线与t轴所围的 “面积”代表速度改变量,而图中横轴上方的“面积”与横轴下 方的“面积”相等,则电梯的速度在t=60 s时为零,选项D正确。
动力学中的图象问题
01 课堂互动 02 题组剖析力学图象 v-t图象、a-t图象、F-t图象、F-a图象等。
2.图象问题的类型 (1)已知物体受到的力随时间变化的图线,要求分析物体 的运动情况。 (2)已知物体的速度、加速度随时间变化的图线。要求分 析物体的受力情况。 (3)由已知条件确定某物理量的变化图象。
高考物理总复习 第三单元 牛顿运动定律 课时2 牛顿第二定律 两类动力学问题课件
考点巧讲
二 动力学的两类问题(wèntí)
2.动力学两类基本( jīběn)问题的解题步骤
1.解决( jiějué)动力学两类基本问题的思路
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考点巧讲
例2
图甲所示为冰库工作人员移动冰块的场景,工作人员先斜向上拉冰块移动一段距离,然后
放手让冰块向前滑动到目的地。其工作原理可简化为如图乙所示,设冰块质量M=100 kg,冰
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知识清单
3.(2018上海单元检测)在国际(guójì)单位制(简称SI)中,力学和电学的基本单位
有:m(米)、kg(千克)、s(秒)、A(安培)。导出单位V(伏特)用上述基本单位可表示
为(
)。
B
A.m2·kg·s-4·A-1
C.m2·kg·s-2·A-1
B.m2·kg·s-3·A-1
(3)沿水平方向情况下木块下滑的加速度大小。
(1)0
(2)
(3)2g
甲
答
案
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考点巧讲
(1)如图乙所示,FT1与mg都是竖直方向
(fāngxiàng)的,故不可能有沿斜面的加速度,说
解
析
明木块沿斜面匀速下滑,此时加速度为零。
(2)如图丙所示,FT2 与 mg 的合力必沿加速度方向,)。A12
A.物块 B 的加速度为 g
1
B.物块 A、B 间的弹力为 mg
3
1
C.弹簧的弹力为 mg
2
1
D.物块 A 的加速度为 g
3
答
案
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高三物理一轮复习 第三章《牛顿运动定律》专题二 力 加速 速的关系学案 人教版
高三物理一轮复习 第三章《牛顿运动定律》专题二 力 加速 速的关系学案 人教版【考点透析】一、本专题考点:牛顿第二定律是Ⅱ类要求,在高考中主要考查方向①是通过分析物体的受力情况求物体的运动情况②是通过分析物体的运动情况求物体的受力情况二、理解和掌握内容1.知识点的理解 ①牛顿第二定律:物体的加速度a 与物体所受的合外力成正比,与物体的质量成反比,加速度与合外力方向相同.即 ∑F =ma当质量一定时,加速度由合外力而定,加速度与合外力保持瞬时对应的关系. ②力 加速度 速度的关系:速度是描述物体运动状态的物理量,而力是改变物体运动状态即产生加速度的原因.物体受到的合外力决定了物体当时加速度的大小,而加速度的大小决定了单位时间内速度的变化量而与物体当时的速度无关.分析这类问题有两种途径:(1)分析物体受力,应用牛顿第二定律求出加速度,再由物体的初始条件,应用运动学知识求出物体的运动情况 → 任意时刻的位置、速度.②由物体运动情况,应用运动学公式求出加速度,再应用牛顿第二定律推断物体的受力情况.在上述两种情况中加速度起桥梁作用.既2.难点释疑:如图3-7所示,自由下落的小球m 下落一段距离后与轻弹簧接触,从它接触弹簧到将弹簧压缩到最短过程中:①小球的速度先增大后减小,加速度先减小后增大.②小球速度最大的位置与小球下落高度无关.③在最低点,球对弹簧压力大于2mg .解析:速度大小变化取决于加速度a 与速度V 方向的关系.两者同向时速度增大,反之则减小.而加速度由合外力而定,小球在此过程中受力如图:开始mg >kx , a = mg -kx m,合力向下,a、v同向速度增大,随x ↑,a ↓ 当mg =kx 时,a =0,此时速度最大,x=mg k ,所以速度最大位置与下落高度无关. 后来kx<mg a= kx -mg m,合力向下,a与v方向相反,速度减小,随x ↑,a ↑. 由于球与弹簧共同运动可视为简谐振动,球刚触及弹簧时加速度a=g ,而此位置在平衡位置和振幅之间,由简谐振动的特点可知,球在最高点和最低点时加速度a>g ,因而在最低点球对弹簧的弹力大于2mg .思考与拓宽:①请同学们进一步思考球反弹时的a 、v 变化.②请同学们思考从球下落到返回的全过程,能量是如何变化的.【例题精析】例1 一物体受到若干力作用而处于静止状态,若将其中一力F 1逐渐减小到0而后又逐渐恢复原值过程中(其余各力保持不变)物体的加速度a 及速度v 变化为( )A .a 、v 均增加B . a 减小, v 增加C . a 先增后减,v 增大D . a v 均先增后减解析:由于其它各力的合力大小为F 1,方向与F 1相反,故某时刻物体合外力的大小即受力情况 加速度 运动情况为F1的变化量.当F1减小时加速度a增大,当F1增大时加速度a减小,但加速度a的方向始终和速度v的方向相同,故速度v一直增大.答案:C.本题关键要把握:①受多力而平衡的物体,各力间的关系特征.②合外力变化引起加速度的变化.③加速度的方向与速度变化的关系.例2 如图3-8所示,质量相同的木块A、B用轻弹簧相连,置于光滑水平面.现用一水平恒力F推A,则由开始到弹簧第一次压缩到最短的过程中()A.A、B速度相同时,加速度a A=a BB.A、B速度相同时,加速度aA< a BC.A、B加速度相同时,速度vA<vBD .A、B加速度相同时,速度VA>vB解析:开始运动时弹簧的弹力很小,加速度a A>a B,,随弹力的增大A作加速度减小的加速运动,B作加速度增大的加速运动,直到a A=a B时A的平均加速度大,故此时vA>vB..之后随a B进一步变大将出现vA=vB,故此时a A<a B.答案:BD.思考与拓宽:在分析某一运动过程时,要形成一个科学的分析习惯,即这一过程是否可划分几个不同的过程?中间的转折点在哪?转折点有何物理特征?只有找出转折点才能正确判断运动的特征.如例题1中的F1减小到0、F1又恢复到原值;例题2中的a A=a B、vA =vB就是关键的转折点.【能力提升】Ⅰ知识与技能1.轻弹簧下挂一物体,用手提弹簧的上端,使物体向上作匀加速直线运动.若手突然停住,物体在继续上升的过程中()①.速度逐渐减小②.速度先增大后减小③.加速度逐渐减小④.加速度先减小后增大A.①③ B.②④ C.①④ D.②③2.如图3-9所示,弹簧的一端系于墙上,自由端伸长到B点,今将一小物体m系于弹簧的另一端,并将弹簧压缩到A点后释放,C为运动的最远点.物体与地面的摩擦系数恒定,当物体第二次到B时的速度大小为v0,则()①.物体由A到B速度增大,由B到C速度减小②.物体由A到B速度先增大后减小,由B到C速度减小③.物体由C到B速度先增大后减小,由B到A速度减小④.物体在整个运动过程中共有4次速度大小为v0A.①②③ B.②③④ C.①④ D.①③3.一物体受若干力作用而做匀速直线运动,若将其中一力撤掉而保持其余力不变,则()①.物体一定作匀变速运动②.物体一定作匀变速直线运动③.物体可能作匀速圆周运动④.物体可能作曲线运动A.①② B.②④ C.①④ D.①③4.若竖直上抛的物体所受的阻力和速度成正比,则物体从上抛到落回到原处的过程中()A.加速度一直减小,速度先减小后增大B.加速度一直增大,速度先减小后增大C.加速度先减小后增大,速度先减小后增大D.加速度先增大后减小,速度先减小后增大5.如图3-10所示,物体从光滑曲面Q滑下,通过一粗糙静止传送带后落于地面上P点.现起动传送带,还让物体从Q点滑下,则()一、传送带逆时针转动,物体落在P点左侧②.传送带顺时针转动,物体一定落在P点右侧③.传送带逆时针转动,物体还落在P点④.传送带顺时针转动,物体可能还落在P点A.①② B.②④ C.①④ D.③④6.给足够宽的平行金属板AB加上如图3-11所示的电压.在某时刻t将一带正电粒子放入电场中的P点,不计重力,则下列说法正确的是()一、在t=0时将粒子放入,粒子将作简谐振动B.在t=T/4时将粒子放入,粒子将作简谐振动C.在t=T/8时将粒子放入,粒子将时向B运动时向A运动最后打在B板一、在t=5T/8时将粒子放入,粒子将时向A运动时向B运动最后打在B板Ⅱ能力与素质7.在无风的天气里,雨滴在空中竖直下落,由于受到空气阻力,最后以某一恒定速度下落,这个速度通常叫做收尾速度.设空气阻力与雨滴的速度成正比,则()①.雨滴的质量越大,收尾速度越大②.雨滴收尾速度与雨滴质量无关③.雨滴收尾前做加速度减小速度增加的运动④.雨滴收尾前做加速度增加速度也增加的运动A.①② B.①③ C.①④ D.③④8.某同学作如下力学实验:如图3-12甲,有一质量为m的小车A在水平面上运动,用水平向右的拉力作用在小车A上,测得小车加速度a与拉力F之间的关系如图3-12乙所示,设向右为a的正向.则A的质量m为kg,A与水平面摩擦系数为.9.如图3-13所示,传送带与水平面夹角为37°,并以v=10m/s速度逆时针转动.在传送带的上端A处轻放一小物体,物体与传送带摩擦系数为0.5,AB距离16m,.求物体由A到下端B的时间.10.物体在流体中运动时,它将受到流体的粘滞阻力.实验发现当物体相对流体的速度不太大时,粘滞阻力F=6πηvr,式中r为小球的半径,v为小球相对流体运动的速度, η为粘滞系数,随液体的种类和温度而定.现将一半径为r=1.0mm的钢球放入常温下的甘油中,让它下落,已知钢球的密度ρ=8.5×103kg/m3,甘油的密度ρ=1.3×103kg/m3,甘油的粘滞系数η=0.80Pa·S(取g=10m/s2)求:一、钢球从静止释放后,在甘油中做什么性质的运动?(2)当钢球的加速度a=g/2时,它的速度多大?(3)钢球在甘油中下落的最大速度为多大?【拓展研究】加速度计是测定物体加速度的仪器,在现代科技中它已成为导弹、飞机、潜艇、或宇宙飞船制导系统的信息源.如图3—14为应变式加速度计原理剖析图,当系统加速时,敏感元件P下端的滑动臂在滑动变阻器R上滑动把加速信息转换成电信号.设敏感元件P的质量为m,两侧弹簧劲度系数为k,电源电动势为ε,滑动变阻器总电阻为R,有效长度为L,系统静止时滑片位于滑动变阻器中央,电压表指针恰好位于表头刻度的中央,求:一、 系统的加速度a 与电压表的示数U 的函数关系式.(2)将电压表的刻度盘改为加速度示数后,其刻度是否均匀?(3)若电压表的指针指向满刻度的3/4位置,此时系统处于加速状态还是减速状态?加速度多大?(设向右为飞行方向)思维发散:由于导弹、飞机、潜艇、或宇宙飞船在三维空间运动,故在飞行器上装有三只加速度计,测定在三个方向上平移的加速度,在配以三只陀螺仪,就可以知道飞行器的飞行方向.如图3—15,为飞行器惯性导航系统的核心部分,它是一个悬浮在高压气体或液体中质量很大的球,球的前后左右都装有能感觉压力的压电元件,平时这些元件都与球轻微接触,当飞行器飞行平稳时,球和周围元件一起运动,任何元件都不会有异常反应,但当飞行器变速、转弯时,某个方向的元件会受到挤压输出电信号.请同学们思考一下,若飞行器沿图示加速度方向运动时,哪个压电元件会受到挤压,能否设计一个电路,将飞行器的加速度大小在电压表上显示出来.专题二:1.B 2.B 3.C 4.A 5.D 6.C 7.B 8. 2.5,0.49.t =2 s10(1)分析钢球受到的浮力、重力、粘滞阻力可求其加速度a=(1-ρ0ρ )g -9ηv 2ρr2 ,由此可知,钢球开始做加速度a 越来越小,速度越来越大的变加速运动,最后趋于匀速.(2)v=8.2×10-3 (3)v=2×10-2m/s拓展研究答案 ① a =KL (ε-2U )/m ε ② 均匀 ③ a =kL /2m。
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专题3.12 与力图象(加速度图象)相关的动力学问题一.选择题1.(2020安徽合肥联考)如图甲所示,水平地面上固定一足够长的光滑斜面,斜面顶端有一理想定滑轮,一轻绳跨过滑轮,绳两端分别连接小物块A和B。
保持A的质量不变,改变B的质量m,当B的质量连续改变时,得到A的加速度a随B的质量m变化的图线,如乙图所示。
设加速度沿斜面向上的方向为正方向,空气阻力不计,重力加速度g取9.8m/s2,斜面的倾角为θ,下列说法正确的是A.若θ已知,可求出A的质量B.若θ未知,可求出乙图中a1的值C.若θ已知,可求出乙图中a2的值D.若θ已知,可求出乙图中m0的值【参考答案】AB2.(2020成都一诊)一个静止的质点在t=0到t=4s这段时间内,仅受到力F的作用,F的方向始终在同一直线上,F随时间t变化的变化关系如图所示。
下列说法正确的是A.在t=0到t=4s这段时间内,质点做往复直线运动B.在t=1s时,质点的动量大小为1.0kg·m/sC.在t=2s时,质点的动能最大D.在t=1s到t=3s这段时间内,力F的冲量为零【参考答案】CD3.(2020广东湛江调研)一位50kg的乘客乘坐电梯在t=0时从地面由静止开始升到顶层用了10s时间,电梯的加速度随时间的关系图象如图所示,其中加速度的正值表示方向向上,g取10m/s2,由图可知A.电梯地板给乘客的最大力大小为500NB.乘客给地板的最小力大小为350NC.电梯加速到速度最大用时2sD.在7~8s乘客对电梯的压力越来越大【参考答案】B4.(2020开封质检)静止在水平地面的物块,受到水平方向的拉力F作用,此拉力方向不变,其大小F 与时间t的关系如图所示,设物块与地面的静摩擦力最大值fm与滑动摩擦力大小相等,则A. 在0~t1时间内F的功率逐渐增大B.t2时刻物块的加速度最大C.t2时刻后物块做反向运动D.t3时刻物块的动能最大【参考答案】BD5.(2020衡水模拟)如图甲所示,质量为m的物块放在竖直升降机的地板上,升降机从静止开始匀加速运动一段距离s后,速度为v,测得物块对地板的压力大小大小为F。
改变升降机的加速度,匀加速上升相同距离,可以得到多组对应的v和F,作出F——v2的关系图象,如图乙所示。
下列说法正确的是A.当地的重力加速度为c/2sB .当v 2=c 时,物块一定处于完全失重状态 C .物块的质量m=2b/cs D .d=2b 【参考答案】 AD6.(2020洛阳联考)如图所示,一根轻弹簧竖直立在水平地面上,下端固定。
小球从高处自由落下,落到弹簧上端,将弹簧压缩至最低点。
能正确反映上述过程中小球的加速度的大小随下降位移x 变化关系的图象是下列图中的( )【参考答案】A【名师解析】小球先做自由落体运动,加速度a =g 不变,接触弹簧后,a =mmg -kx=g -m kx ,a 与x 是线性关系,C 、D 错误;根据小球运动的特点,小球刚接触弹簧时,加速度a =g ,此时速度不为零,小球将弹簧压缩至最低点时,速度为零,加速度最大,a >g ,所以B 错误,A 正确。
7.( 2020津市河北区名校联考)如图甲所示,一根轻弹簧竖直直立在水平地面上,下端固定。
在弹簧的正上方有一个物块,物块从高处自由下落到弹簧上端O处,将弹簧压缩了时,物块的速度变为零。
在如图乙所示的图象中,能正确反映物块从与弹簧接触开始,至运动到最低点加速度的大小随下降的位移(弹簧原长为位移的零点)变化的图象是: ( )【参考答案】D8.(2020山东淄博模拟)如图甲所示,静止在水平地面上的物块A,受到水平向右的拉力F作用,F与时间t的关系如图乙所示,设物块与地面的最大静摩擦力f m与滑动摩擦力大小相等,则A.0~t l时间内物块A的加速度逐渐增大B.t2时刻物块A的加速度最大C.t3时刻物块A的速度最大D.t2~t4时间内物块A一直做减速运动【参考答案】BC【名师解析】0~t l时间内物块A受到的静摩擦力逐渐增大,物块处于静止状态,选项A错误。
t2时刻物块A受到的拉力F最大,物块A的加速度最大,选项B正确。
t3时刻物块A受到的拉力减小到等于滑动摩擦力,加速度减小到零,物块A的速度最大,选项C正确。
t2~t3时间内物块A做加速度逐渐减小的加速运动,t3~t4时间内物块A一直做减速运动,选项D错误。
9.(2020金考卷)—个物块放在粗糙的水平面上,现用一个很大的水平力推物块,并且推力不断减小,结果物块运动中的加速度a随推力F变化的图象如图所示。
重力加速。
下列说法正确的是A.物块的质量为0.5 kgB.物块与水平面间的动摩擦因数为0.2C.当推力F减小为2 N时,物块的速度最大D.当推力F减小为0时,物块的速度为零【参考答案】.BC二.计算题1...(2020上海四区二模)如图甲所示,某人站在力传感器上,从直立静止起,做“下蹲-起跳”动作,图中的“●”表示人的重心。
图乙是由力传感器画出的F-t图线。
图乙中1~4各点对应着图甲中1~4四个状态和时刻。
取重力加速度g=10m/s2。
请根据这两个图所给出的信息,求:(1)此人的质量。
(2)此人1s内的最大加速度,并以向上为正,画出此人在1s内的大致a-t图像。
(3)在F-t图像上找出此人在下蹲阶段什么时刻达到最大速度?简单说明必要理由。
【名师解析】(1)此人状态1处于静止状态,对应图乙中1点F1=600N可知此人m=60kg。
(2)由图可知:图乙中2点F2=1800N最大,由,有m/s2。
1s内的a-t图像如右图。
(3)下蹲阶段先加速后减速,支持力与重力平衡时速度最大,由a-t图像可读出速度最大时刻约为0.45。
2.(14分)(2020安徽省皖南八校第三次联考)放在水平地面上的一个物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系及物块速度V与时间t 的关系如图所示,已知物块与地面间动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2,试求:(1)物块的质量m多大?(2)0-6s时间内物块的平均速度多大?【参照答案】(1)1kg (2)1m/s.3.(10分)(2020北京海淀联考)图15甲是2020年我国运动员在伦敦奥运会上蹦床比赛中的一个情景。
设这位蹦床运动员仅在竖直方向上运动,运动员的脚在接触蹦床过程中,蹦床对运动员的弹力F随时间t 的变化规律通过传感器用计算机绘制出来,如图15乙所示。
取g= 10m/s2,根据F-t图象求:(1)运动员的质量;(2)运动员在运动过程中的最大加速度;(3)在不计空气阻力情况下,运动员重心离开蹦床上升的最大高度。
【参照答案】(1)50kg (2)40 m/s2(2)3.2m(2)由图象可知蹦床对运动员的最大弹力为F m=2500N,设运动员的最大加速度为a m,则F m-mg=ma m……………………………………………2分a m==m/s2=40 m/s2……………………1分(3)由图像可知远动员离开蹦床后做竖直上抛运动,离开蹦床的时刻为6.8s或9.4s,再下落到蹦床上的时刻为8.4s或11s,它们的时间间隔均为1.6s。
根据竖直上抛运动的对称性,可知其自由下落的时间为0.8s。
………………………………………2分设运动员上升的最大高度为H,则H==m=3.2m ………………………………………2分4. (15分)(2020四川省自贡市联考)一同学想研究电梯上升过程的运动规律.某天乘电梯上楼时他携带了一个质量为5 kg的重物和一套便携式DIS实验系统,重物悬挂在力传感器上.电梯从第一层开始启动,中间不间断一直到最高层停止. 在这个过程中,显示器上显示出的力随时间变化的关系如图所示.取重力加速度g=1O m/s2根据图象中的数据,求:(1) 电梯在最初加速阶段的加速度a1与最后减速阶段的加速度a2的大小;(2) 电梯在3.0-13.0s时段内的速度v1的大小与电梯在19.0s内上升的髙度H。
【参照答案】(1)0.8 m/s2(2)H=69.6 m由牛顿第二定律有: F1-mg=ma1(2分)F2-mg=ma2(2分)代入数据解得: a1=1.6 m/s2a2 = - 0.8 m/s2(大小为0.8 m/s2)(2分)(2)v1=a1t1=4.8 m/s在3.0 ~13.0 s时段的t=10 s内作匀速运动,由运动规律有:H =+v1t +v1t2+代入数据解之得:H=69.6 m5.(10分)(2020北京朝阳联考)质量m=1.0kg的物块静置于粗糙水平面上,水平面与物块的动摩擦因数μ=0.4。
现给物块施加一水平向右的推力F,推力作用于物块的时间为10s,物块在推力作用下运动,其加速度a随时间的变化如图(a)所示。
g取10m/s2。
(1)类比是一种常用的研究方法。
对于直线运动,教科书中讲解了由v─t图像求位移的方法.请你借鉴此方法,对比加速度和速度的定义,根据图所示a─t图像,求物块10s末的速度大小;(2)在图(b)中画出10s内推力随时间变化的F-t图线,并标出纵坐标的值;(3)求推力F在10s内作用于物块的冲量。
【参照答案】(1)32m/s (2)如图(3)72Ns6.粗糙的水平地面上一物体在水平拉力作用下做直线运动,水平拉力F及运动速度v随时间变化的图象如图7甲和图乙所示。
取重力加速度g=10 m/s2。
求:(1)前2 s内物体运动的加速度和位移;(2)物体的质量m和物体与地面间的动摩擦因数μ。
【答案】(1)2 m/s2 4 m (2)5 kg 0.1(2)对物体进行受力分析,如图所示。
对于前2 s,由牛顿第二定律得F-F f=ma,F f=μmg2 s之后物体做匀速直线运动,由平衡条件得F′=F f由F-t图象知F=15 N,F′=5 N代入数据解得m=5 kg,μ=0.1。
2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.如图是在两个不同介质中传播的两列波的波形图.图中的实线分别表示横波甲和横波乙在t 时刻的波形图,经过1.5s 后,甲、乙的波形分别变成如图中虚线所示.已知两列波的周期均大于1.3s ,则下列说法中正确的是A .波甲的速度可能大于波乙的速度B .波甲的波长可能大于波乙的波长C .波甲的周期一定等于波乙的周期D .波甲的频率一定小于波乙的频率2.如图甲所示,将由两根短杆组成的一个自锁定起重吊钩放入被吊的空罐内,使其张开一定的夹角压紧在罐壁上,其内部结构如图乙所示。
当钢绳向上提起时,两杆对罐壁越压越紧,当摩擦力足够大时,就能将重物提升起来,且罐越重,短杆提供的压力越大。
若罐的质量为m ,短杆与竖直方向的夹角θ=60°,匀速吊起该罐时,短杆对罐壁的压力大小为 (短杆的质量不计,重力加速度为g) ( )A .mgB .C .D .3.中国核学会发布消息称,截至201 9年6月底,中国大陆在运核电机组47台,装机容量4873万千瓦,位居全球第三。