浙江专用版2020版高考物理二轮复习专题一力与运动第2讲力与直线运动讲义
2020版高考物理二轮复习 重点讲练专题二 力和直线运动课件
A.启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反 B.做匀加速运动时,第 5、6 节与第 6、7 节车厢间的作用 力之比为 3∶2 C.进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机 时的速度成正比 D.与改为 4 节动车带 4 节拖车的动车组最大速度之比为 1∶2
答案 BD 解析 列车启动时,乘客随车厢加速运动,加速度方向与车 的运动方向相同,故乘客受到车厢的作用力方向与车运动方向相 同,A 项错误;动车组运动的加速度 a=2F-8m8kmg=4Fm-kg, 则 对 6、7、8 节车厢的整体:f56=3ma+3kmg=0.75F;对于 7、8 节车厢的整体:f67=2ma+2kmg=0.5F;故 5、6 节车厢与 6、7
【答案】 BD 【解析】 设 f=kR,则由牛顿第二定律得 F 合=mg-f= ma,而 m=43πR3·ρ,故 a=g-43πRk3·ρ,由 m 甲>m 乙、ρ 甲 =ρ 乙可知 a 甲>a 乙,故 C 项错误;因甲、乙位移相同,由 v2=2ax 可知,v 甲>v 乙,B 项正确;由 x=12at2 可知,t 甲<t 乙,A 项错误; 由功的定义可知,W 克服=f·x,又 f 甲>f 乙,则 W 甲克服>W 乙克服,D 项正确.
高考分类调研
高考热点一:单个物体的匀变速直线运动
1.(2016·全国新课标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( )
s
3s
A.t2
B.2t2
4s
8s
C. t2
D. t2
答案 A 解析 设初速度为 v1,末速度为 v2,根据题意可得 9·12mv12 =12mv22,解得 v2=3v1,根据 v=v0+at,可得 3v1=v1+at,解 得 v1=a2t,代入 s=v1t+12at2 可得 a=ts2,故 A 项正确.
2020届二轮复习 专题一 第2讲 力与物体的直线运动 课件(56张)(浙江专用)
D.四边形 BB′C′C 的面积可表示质点从 C 到 C′所用的时间
课前诊断自测
课堂精准突破
解析 由题中v1-x 图象可知,v1与 x 成正比,即 vx=常数,质点的速度随位移的 增大而减小,因此质点做减速直线运动,但不是匀减速直线运动,又因为图象的 斜率 k=v1x,显然不等于质点的加速度,选项 A、B 错误;由于三角形 OBC 的面 积 S1=12OC·BC=2xv11,表示质点从 O 到 C 所用的时间,同理,质点从 O 到 C′所用 的时间可由 S2=2xv22表示,所以四边形 BB′C′C 的面积可表示质点从 C 到 C′所用的 时间,选项 C 错误,D 正确。 答案 D
课前诊断自测
课堂精准突破
图8
(1)货车在下坡路上运动时刹车失灵后的加速度大小;
(2)货车刚冲上避险车道时的速度大小;
(3)货车在进入避险车道后3秒内发生的位移大小。
解析 (1)设货车加速下行时的加速度大小为a1, 由牛顿第二定律可知mgsin θ-0.2mg=ma1 解得a1=3 m/s2。
课前诊断自测
课前诊断自测
课堂精准突破
2.(2019·浙江五校联考)小球从一定高度处由静止下落,与地面碰撞后回到原高度再次 下落,重复上述运动,取小球的落地点为原点建立坐标系,竖直向上为正方向,下 列速度v和位置x的关系图象中,能描述该过程的是( )
解析 由题意知小球在下落的过程中速度方向向下,与题中规定的正方向相反, 故为负值,所以C、D错误;小球的运动为匀变速运动,根据v2-v=2ax可知速 度与时间的关系式为二次函数,故A正确,B错误。 答案 A
度的方向相同的时间为( )
图6
A.只有0<t<1 s
B.只有2 s<t<3 s
高考物理二轮复习专题一力与运动第2讲牛顿运动定律与直线运动课件
B.t=0时刻运动员的加速度大小为2 m/s2
C.动摩擦因数μ为0.25
D.比例系数k为15 kg/s
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考点一
考点二
考点三
考点四
考点五
考点六
解析 由速度—时间图象可知,物体开始时做加速度减小的加速直
线运动,最后做匀速运动,故A错误;在t=0时刻,图线切线的斜率即为
该时刻的加速度,故有a0=
12-0 3-0
OA直线是t=0时刻速度图线的切线,速度图线末段BC平行于时间轴,
运动员与滑道间的动摩擦因数为μ,所受空气阻力与速度成正比,比 例系数为k。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则( C)
A.物体开始时做加速度增大的加速直线运动,最后做匀速运动
高考真题 考情感悟
-9-
1
2
3
4
5
3.(多选)(2015全国Ⅰ卷)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(ACD) 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 考点定位:牛顿运动定律 命题能力点:侧重考查理解能力和分析综合能力 物理学科素养点:科学思维 解题思路与方法:根据速度—时间图象的斜率找到不同阶段的加速 度,结合受力分析和运动学规律是解答此类题目基本方法。
高考真题 考情感悟
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2
3
4
5
解析 假设两车在t1时刻也并排(相遇)行驶,由题图可知,在t1~t2内,甲 的速度总是大于乙的速度,则t2时刻甲在乙的前面,与题设矛盾,选项 A错误;在t1时刻甲车在后,乙车在前,则在t2时刻两车才有可能并排 行驶,选项B正确;v-t图象的斜率表示加速度,由题图可知,甲、乙车
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
8
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
2020版高考物理二轮复习第1部分专题1力与运动第2讲力与直线运动教案2
力与直线运动[高考统计·定方向] (教师授课资源)考点考向五年考情汇总考向1.匀变速直线运动规律的应用2017·全国卷Ⅱ T 242018·全国卷ⅠT 142016·全国卷ⅢT 161.匀变速直线运动规律的应用考向2.匀变速直线运动推论及比例关系的应用2019·全国卷ⅠT 18考向1.图象的选取与转换2.运动图象问题考向2.图象信息的应用2018·全国卷Ⅲ T 182018·全国卷Ⅱ T 192016·全国卷Ⅰ T 21考向1.动力学的两类基本问题2019·全国卷Ⅲ T 202016·全国卷Ⅱ T 192018·全国卷Ⅱ T 242015·全国卷Ⅰ T 20考向2.瞬时性问题2018·全国卷Ⅰ T 15考向3.连接体问题2015·全国卷Ⅱ T 203.牛顿运动定律的应用考向4.临界和极值问题 2017·全国卷Ⅱ T 25 匀变速直线运动规律的应用(5年4考)❶近几年高考对匀变速直线运动规律的考查,重在基本规律的应用,命题背景来源于生活中的实际问题。
❷在2020年的备考中要加强以实际问题为背景的题目的训练。
1.(2018·全国卷Ⅰ·T 14)高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动。
在启动阶段,列车的动能( )A .与它所经历的时间成正比B .与它的位移成正比C .与它的速度成正比D .与它的动量成正比B [列车启动的过程中加速度恒定,由匀变速直线运动的速度与时间关系可知v =at ,且列车的动能为E k =mv 2,由以上整理得E k =ma 2t 2,动能与时间的平方成正比,动能与速1212度的平方成正比,A 、C 错误;将x =at 2代入上式得E k =max ,则列车的动能与位移成正比,12B 正确;由动能与动量的关系式E k =可知,列车的动能与动量的平方成正比,D 错误。
2020高考物理二轮专题复习课标通用版 课件 专题1 力与运动 第1部分 第2讲
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第一部分 核心专题突破
专题一 力与运动
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第2讲 力与直线运动
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思维导图
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核心考点
1.匀变速直线运动规律 (1)匀变速直线运动的求解 (2)自由落体运动的规律 (3)追及相遇问题 2.图象问题 (1)运动图象问题,如xt图象,vt图象 (2)动力学图象
“题述的过程存在极值点”.
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备考指要
2.“四点”注意 (1)xt图象、vt图象均表示直线运动. (2)运动学公式中的v、a、x均为矢量,一定要规定正方
向. (3)刹车问题中不能忽略实际运动情况. (4)理清 xt、vt、at图象相关量间的关系.
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真题考情剖析 热点题型突破
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因为通过最后一个、最后两个、最后三个和全部四个水
球的位移分别为 d、2d、3d 和 4d,根据 x=12at2 知,所用 时间之比为 1∶ 2∶ 3∶2,所以子弹在每个水球中运动 的时间不同,A 错误.由以上的分析可知,子弹依次穿 过四个水球的时间之比可求,但由于水球的直径和子弹
B.2<tt21<3 D.4<tt21<5
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解析 运动员起跳到达最高点的瞬间速度为零,又不
计空气阻力,故可逆向处理为自由落体运动,则根据初
速度为零的匀加速运动,相等相邻位移时间关系为 1∶
( 2-1)∶( 3- 2)∶(2- 3)∶( 5-2)∶…,可知tt21=
1 2-
3=2+
(课标版)2020高考物理二轮复习专题2力与直线运动课件
三、命题规律 本考点是对牛顿第二定律、运动学规律等基础知识的考查, 考查时常结合牛顿第二定律、运动学图象、绳及弹簧模型等知 识交汇命题,只要考生牢记相关知识及相互联系,仔细审题, 灵活进行知识迁移,即可轻松取分.
题组冲关调研
范有所得,练有高度
[范例调研]
[例 2] 消防队员为缩短下楼的时间,往往抱着竖直的杆直 接滑下.假设一名质量为 60 kg、训练有素的消防队员从七楼(即 离地面 18 m 的高度)抱着竖直的杆以最短的时间滑下.已知杆 的质量为 200 kg,消防队员着地的速度不能大于 6 m/s,手和腿 对杆的最大压力为 1 800 N,手和腿与杆之间的动摩擦因数为 0.5,设当地的重力加速度 g 取 10 m/s2.假设杆是固定在地面上 的,杆在水平方向不移动.试求:
Δx B.2t2
Δx C.3t2
2Δx D. 3t2
解析:物体做匀加速直线运动,通过一段位移 Δx 所用时间 为 2t,故该段位移中间时刻物体的瞬时速度是 v1=Δ2xt ;紧接着 通过下一段位移 Δx 所用时间为 t,故这一段位移中间时刻物体 的瞬时速度是 v2=Δtx;物体加速度的大小 a=ΔΔvt =vt2+-2tv1,解 得:a=Δ3tx2,故选 C.
一、解决两类动力学基本问题的思路
二、方法技巧总结 (1)瞬时问题要注意绳、杆弹力和弹簧弹力的区别,绳和轻 杆的弹力可以突变,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. (3)两类动力学基本问题的解题关键是运动分析、受力分 析,充分利用加速度的“桥梁”作用.
2.如图所示,某“闯关游戏”的笔直通道上每隔 8 m 设有 一个关卡,各关卡同步放行和关闭,放行和关闭的时间分别为 5 s 和 2 s.关卡刚放行时,一同学立即在关卡 1 处以加速度 2 m/s2 由静止加速到 2 m/s,然后匀速向前,则最先挡住他前进的关卡 是( C )5
(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。
2020版高考物理复习专题讲义浙江专用版
2020版高考物理复习专题讲义浙江专用版专题一力与运动第1讲力与物体的平衡第2讲力与直线运动第3讲力与曲线运动专题二能量与动量第4讲功和功率功能关系第5讲力学中的动量与能量问题专题三电场与磁场第6讲电场与磁场的理解第7讲带电粒子在复合场中的运动专题四电路与电磁感应第8讲直流电路与交流电路第9讲电磁感应的综合应用第10讲电学中的动量和能量问题专题五方法专题第11讲物理图象问题第12讲应用数学知识和方法处理物理问题专题六选修第13讲机械振动和机械波电磁波第14讲光的折射全反射第15讲波粒二象性原子与原子核专题七实验题题型强化第16讲力学和光学实验第17讲电学实验力与物体的平衡专题定位 1.深刻理解各种性质力的特点,熟练掌握分析共点力平衡问题的各种方法;2.掌握匀变速直线运动的规律及运动图象问题;3.综合应用牛顿运动定律和运动学公式解决问题;4.熟练掌握平抛、圆周运动的规律,熟悉解决天体运动问题的两条思路.第1讲力与物体的平衡[相关知识链接]1.受力分析的步骤明确研究对象→隔离物体分析→画受力示意图→验证受力合理性.2.分析受力的思路(1)先数研究对象有几个接触处,每个接触处最多有两个力(弹力和摩擦力).(2)同时注意对场力的分析.(3)假设法是判断弹力、摩擦力是否存在及其方向的基本方法.3.注意(1)只分析研究对象受到的力.(2)只分析性质力,不分析效果力.(3)善于变换研究对象,分析不能直接判断的力.[规律方法提炼]1.整体法与隔离法在分析两个或两个以上的物体间的相互作用时,一般采用整体法与隔离法进行分析;采用整体法进行受力分析时,要注意各个物体的运动状态必须相同.2.共点力平衡的常用处理方法(1)合成法:物体受三个共点力的作用而平衡,则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反.(2)效果分解法:物体受三个共点力的作用而平衡,将某一个力按力的效果分解,则其分力和其他两个力满足平衡条件.(3)正交分解法:物体受到三个或三个以上共点力的作用而平衡,通过建立平面直角坐标系将物体所受的力分解为相互垂直的两组,每组力都满足平衡条件.(4)力的三角形法:对受三个共点力作用而平衡的物体,将力的矢量图平移使三力组成一个首尾依次相接的矢量三角形,根据数学知识求解未知力.例1 (2019·浙南名校联盟期末)如图所示,一个质量为4kg 的半球形物体A 放在倾角为θ=37°的斜面B 上静止不动.若用通过球心的水平推力F =10N 作用在物体上,物体仍静止在斜面上,斜面仍相对地面静止.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g =10m/s 2,则( )A .地面对斜面B 的弹力不变 B .地面对斜面B 的摩擦力增加8NC .物体A 受到斜面B 的摩擦力增加8ND .物体A 对斜面B 的作用力增加10N 答案 A解析 对A 、B 整体分析,力F 是水平的,竖直方向地面对B 的弹力不变,地面对B 的摩擦力增加10N,故A 项正确,B 项错误;对物体A 分析,加力F 前,斜面B 对物体A 的摩擦力F f =mg sin θ=24N,加力F 后,F f ′+F cos θ=mg sin θ,F f ′=16N,故减小8N,选项C 错误;加F 前A 对B 的作用力大小等于A 的重力,即40N,加F 后,A 对B 的作用力大小为F 2+G 2=102+402N =1017N,故D 项错误.拓展训练1 (2019·绍兴市3月选考)如图所示,攀岩者仅凭借鞋底和背部的摩擦停留在竖直的岩壁间,鞋子、背部与岩壁间的动摩擦因数分别为0.80和0.60.为了节省体力,他尽可能减小身体与岩壁间的正压力,使自己刚好不下滑.假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列判断正确的是( )A .攀岩者受到三个力的作用B .鞋子受到的静摩擦力方向竖直向下C .岩壁对鞋子的支持力大于岩壁对背部的支持力D .攀岩者背部受到的静摩擦力支撑了体重的37答案 D解析 对攀岩者分析,受重力、鞋与岩壁间弹力和摩擦力、背部与岩壁间弹力和摩擦力共五个力作用;重力方向竖直向下,鞋子和背部受到的静摩擦力方向竖直向上,故水平方向上两支持力大小相等,方向相反,F N1=F N2,又据平衡μ1F N1+μ2F N2=G ,可得F f2=μ2F N2=37G .拓展训练2 (多选)(2019·全国卷Ⅰ·19)如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮.一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N ,另一端与斜面上的物块M 相连,系统处于静止状态.现用水平向左的拉力缓慢拉动N ,直至悬挂N 的细绳与竖直方向成45°.已知M 始终保持静止,则在此过程中( )A .水平拉力的大小可能保持不变B .M 所受细绳的拉力大小一定一直增加C .M 所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D .M 所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加 答案 BD解析 对N 进行受力分析如图所示,因为N 的重力与水平拉力F 的合力和细绳的拉力F T 是一对平衡力,从图中可以看出水平拉力F 的大小逐渐增大,细绳的拉力F T 也一直增大,选项A 错误,B 正确;M 的质量与N 的质量的大小关系不确定,设斜面倾角为θ,由分析可知F Tmin =m N g ,故若m N g ≥m M g sin θ,则M 所受斜面的摩擦力大小会一直增大,若m N g <m M g sin θ,则M 所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增大,选项D 正确,C 错误.1.基本思路化“动”为“静”,“静”中求“动”. 2.两种方法(1)解析法:物体受到三个以上的力,且某一夹角发生变化时,将力进行正交分解,两个方向上列平衡方程,用三角函数表示各个作用力与变化角之间的关系,从而判断各力的变化. (2)图解法:物体一般受三个共点力作用;其中有一个大小、方向都不变的力;还有一个方向不变的力.画受力分析图,作出力的平行四边形或矢量三角形,依据某一参数的变化,分析各边变化从而确定力的大小及方向的变化情况.例2 (2019·江苏省模拟)如图所示,在粗糙的水平地面上放着一左侧截面是半圆的柱状物体B ,在B 与竖直墙之间放置一光滑小球A ,整个装置处于静止状态.现用水平力F 拉动B 缓慢向右移动一小段距离后,它们仍处于静止状态,在此过程中,下列判断正确的是( )A .小球A 对物体B 的压力逐渐增大 B .小球A 对物体B 的压力逐渐减小C .墙面对小球A 的支持力逐渐减小D .墙面对小球A 的支持力先增大后减小 答案 A解析 解法1 以A 球为研究对象,分析受力情况:受重力G 、墙面支持力F N 、B 的弹力F N B ,由平衡条件知F N 与F N B 的合力与G 大小相等,方向相反,将B 缓慢向右移动,F N 方向不变,F N B 沿逆时针方向缓慢转动,作出转动过程三个位置力的合成图如图甲所示,由图可知,F N 逐渐增大,F N B 逐渐增大,由牛顿第三定律知小球A 对物体B 的压力逐渐增大,故A 正确,B 、C 、D 错误.解法2 对A 球受力分析如图乙,得:竖直方向:F N B cos θ=G水平方向:F N =F N B sin θ 解得:F N B =Gcos θF N =G tan θB 缓慢向右移动一小段距离,A 缓慢下落,则θ增大,所以F N B 增大,F N 增大,由牛顿第三定律知小球A 对物体B 的压力逐渐增大,故A 正确,B 、C 、D 错误.拓展训练3 (2019·广东省“六校”第三次联考)为迎接新年,小明同学给家里墙壁粉刷涂料,涂料滚由滚筒与轻杆组成,示意图如图所示.小明同学缓缓向上推涂料滚(轻杆与墙壁夹角变小),不计轻杆的重力以及滚筒与墙壁的摩擦力.轻杆对涂料滚筒的推力为F 1,墙壁对涂料滚筒的支持力为F 2,以下说法中正确的是( )A .F 1增大B .F 1先减小后增大C .F 2增大D .F 2减小答案 D解析 以涂料滚为研究对象,分析受力情况,如图,F 1与F 2的合力与重力G 总是大小相等、方向相反.小明缓缓向上推涂料滚,F 1与竖直方向夹角减小,由图可知F 1逐渐减小,F 2逐渐减小,故选D.拓展训练4 (2019·温州市联考)2018年9月2号的亚运会中,中国队包揽了跳水项目的全部10金.图示为跳水运动员在走板时,从跳板的a 端缓慢地走到b 端,跳板逐渐向下弯曲,在此过程中,该运动员对跳板的( )A .摩擦力不断增大B .作用力不断减小C .作用力不断增大D .压力不断增大答案 A解析 运动员对跳板的作用力等于重力,故大小不变;摩擦力等于重力沿跳板面方向的分力,不断增大,压力等于重力垂直于跳板方向的分力,不断减小,故A 正确.[相关知识链接] 电场力(1)大小:F =Eq ,F =kq 1q 2r 2. (2)方向:正电荷受电场力的方向与电场强度的方向相同;负电荷受电场力的方向与电场强度的方向相反.[规律方法提炼]1.方法:与纯力学问题的分析方法一样,学会把电学问题力学化. 2.步骤(1)选取研究对象(整体法或隔离法).(2)受力分析,多了个电场力.(3)列平衡方程. 例3 (2018·嘉、丽3月联考)如图所示,水平地面上固定一个绝缘直角三角形框架ABC ,其中∠ACB =θ.质量为m 、带电荷量为q 的小圆环a 套在竖直边AB 上,AB 与圆环的动摩擦因数为μ,质量为M 、带电荷量为+Q 的小滑块b 位于斜边AC 上,a 、b 静止在同一高度上且相距L .圆环、滑块均视为质点,AC 光滑,则( )A .圆环a 带正电B .圆环a 受到的摩擦力为μk Qq L2 C .小球b 受到的库仑力为Mgtan θD .斜面对小球b 的支持力为Mgcos θ答案 D解析 a 、b 静止在同一高度上,故b 受到重力G b 、斜面的支持力F N b 及a 对b 的库仑引力F ,从而处于平衡状态,由于b 带正电,因此环a 带负电,故A 错误;环a 处于静止状态,受到的是静摩擦力,那么其大小为F f =mg ,并不是滑动摩擦力,因此不可能为F f =μk Qq L2,故B 错误;对b 受力分析有:库仑引力F =k Qq L 2,或F =Mg tan θ,而斜面对b 的支持力为F N b =Mgcos θ,故C 错误,D正确.拓展训练5 (2019·全国卷Ⅰ·15)如图,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P 和Q 用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则( )A .P 和Q 都带正电荷B .P 和Q 都带负电荷C .P 带正电荷,Q 带负电荷D.P带负电荷,Q带正电荷答案 D解析对P、Q整体进行受力分析可知,在水平方向上整体所受电场力为零,所以P、Q必带等量异种电荷,选项A、B错误;对P进行受力分析可知,匀强电场对它的电场力应水平向左,与Q对它的库仑力平衡,所以P带负电荷,Q带正电荷,选项D正确,C错误.拓展训练6(2019·浙江新高考研究联盟二次联考)如图所示,两个带电荷量分别为Q1与Q2的小球固定于相距为5d的光滑水平面上,另有一个带电小球A,悬浮于空中不动,此时A离Q1的距离为4d,离Q2的距离为3d.现将带电小球A置于水平面上某一位置,发现A刚好静止,则此时小球A到Q1、Q2的距离之比为( )A.3∶2B.2∶3C.3∶4D.4∶3答案 B解析小球A悬浮于空中时,Q1对其库仑力F1=k Q1q(4d)2,Q2对其库仑力F2=kQ2q(3d)2,由平衡条件F1=35mg,F2=45mg,得Q1Q2=43.将A置于水平面上Q1、Q2之间静止,则kQ1·qr12=kQ2·qr22,得r1r2=23,故选B.[相关知识链接]1.安培力(1)大小:F=BIL,此式只适用于B⊥I的情况,且L是导线的有效长度,当B∥I时F=0.(2)方向:用左手定则判断,安培力垂直于B、I决定的平面.2.洛伦兹力(1)大小:F洛=qvB,此式只适用于B⊥v的情况.当B∥v时F洛=0.(2)方向:用左手定则判断,洛伦兹力垂直于B、v决定的平面,洛伦兹力永不做功.[规律方法提炼]1.立体平面化该模型一般由倾斜导轨、导体棒、电源和电阻等组成.这类题目的难点是题图具有立体性,各力的方向不易确定.因此解题时一定要先把立体图转化成平面图,通过受力分析建立各力的平衡关系. 2.带电体的平衡如果带电粒子在重力场、电场和磁场三者组成的复合场中做直线运动,则一定是匀速直线运动.例4 (2019·台州3月一模)如图所示,在水平绝缘杆上用两条等长的平行绝缘丝线悬挂一质量为m 的通电导体棒.将导体棒放置在蹄形磁铁的磁场中,由于安培力的作用,当两条丝线与竖直方向均成30°角时,导体棒处于平衡状态,若重力加速度为g .则关于导体棒在平衡状态时的说法正确的是( )A .导体棒所在处的磁感应强度处处相等B .导体棒受到的安培力大小一定是12mgC .每条丝线对导体棒的拉力大小一定是33mg D .导体棒受到的安培力与拉力的合力大小一定是mg 答案 D解析 蹄形磁铁靠近两极处的两个磁铁之间才近似可以看作匀强磁场,其余部分不是匀强磁场,所以可知导体棒所在处的磁感应强度不会处处相等,故A 错误;当安培力的方向与细线垂直时,安培力最小,F =mg sin30°=12mg ,所以导体棒受到的安培力大小不一定是0.5mg ,故B 错误;安培力等于0.5mg 时,两条丝线的拉力的和等于32mg ,每条丝线对导体棒的拉力大小都是34mg ,故C 错误;导体棒受到的安培力与拉力的合力大小一定与重力大小相等,方向相反,故D 正确.拓展训练7 均匀带正电的薄圆盘的右侧,用绝缘细线A 、B 悬挂一根水平通电直导线ab ,电流方向由a 到b ,导线平行于圆盘平面.现圆盘绕过圆心的水平轴沿如图所示方向匀速转动,细线仍然竖直,与圆盘静止时相比,下列说法正确的是( )A .细线所受弹力变小B .细线所受弹力不变C .细线所受弹力变大D .若改变圆盘转动方向,细线所受弹力变大 答案 C解析 圆盘静止时,通电直导线受到竖直向上的弹力和竖直向下的重力,两者等大反向,合力为零.当圆盘匀速转动时,根据右手螺旋定则,圆盘产生水平向右的磁场,根据左手定则,通电直导线受到方向向下的安培力,故细线所受的弹力变大,选项A 、B 错误,C 正确;若改变圆盘转动方向,通电直导线受到的安培力方向向上,细线所受的弹力变小,选项D 错误. 拓展训练8 (多选)长方形区域内存在有正交的匀强电场和匀强磁场,其方向如图所示,一个质量为m 且带电荷量为q 的小球以初速度v 0竖直向下进入该区域.若小球恰好沿直线下降,则下列判断正确的是( )A .小球带正电B .电场强度E =mgqC .小球做匀速直线运动D .磁感应强度B =mg qv 0答案 CD解析 小球在复合场内受到自身重力、电场力和洛伦兹力,其中电场力和重力都是恒力,若速度变化则洛伦兹力变化,合力变化,小球必不能沿直线下降,所以合力等于0,小球做匀速直线运动,选项C 正确.若小球带正电,则电场力斜向下,洛伦兹力水平向左,和重力的合力不可能等于0,所以小球不可能带正电,选项A 错误.小球带负电,受到斜向上的电场力和水平向右的洛伦兹力,根据力的合成可得qE =2mg ,电场强度E =2mgq,选项B 错误.洛伦兹力qv 0B =mg ,磁感应强度B =mgqv 0,选项D 正确.专题强化练基础题组1.(2019·福建厦门市上学期期末质检)如图所示,在水平晾衣杆上晾晒床单时,为了使床单尽快晾干,可在床单间支撑轻质小木棍.小木棍的位置不同,两侧床单间夹角θ将不同,设床单重力为G,晾衣杆对床单的作用力大小为F,下列说法正确的是( )A.θ越大,F越大B.θ越大,F越小C.无论θ取何值,都有F=GD.只有当θ=120°时,才有F=G答案 C解析以床单和小木棍整体为研究对象,整体受到重力G和晾衣杆的支持力F,由平衡条件知F =G,与θ取何值无关,故A、B、D错误,C正确.2.(2019·广东珠海市质量监测)区伯伯在海边钓获一尾鱼,当鱼线拉着大头鱼在水中向左上方匀速运动时,鱼受到水的作用力方向可能是( )A.竖直向上B.竖直向下C.水平向左D.水平向右答案 D解析鱼处于平衡状态,受到竖直向下的重力、斜向左上的拉力、水的作用力,根据受力平衡的条件,结合力的合成可知,鱼受到的水的作用力的方向一定是与拉力和重力的合力的方向相反,故D正确,A、B、C错误.3.(2019·金华十校期末)体操运动员在进行自由体操比赛时,有如图所示的比赛动作:运动员两手臂对称支撑,竖直倒立保持静止状态.当运动员两手间距离缓慢增大时,每只手臂对人体的作用力T及它们的合力F的大小变化情况为( )A.T增大,F不变B.T增大,F减小C.T增大,F增大D.T减小,F不变答案 A4.(2019·超级全能生2月联考)打印机是现代办公不可或缺的设备,正常情况下,进纸系统能做到“每次只进一张纸”,进纸系统的结构如图所示.设图中刚好有10张相同的纸,每张纸的质量均为m,搓纸轮按图示方向转动时带动最上面的第1张纸向右运动,搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为μ1,纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为μ2,下列说法正确的是( )A.第1张纸受到搓纸轮的摩擦力方向向左B.第2张与第3张纸之间的摩擦力大小为2μ2mgC.第10张纸与摩擦片之间的摩擦力为0D.要做到“每次只进一张纸”,应要求μ1>μ2答案 D解析第1张纸上表面受到搓纸轮施加的静摩擦力F f0,方向向右,第1张纸下表面受到第2张纸施加的滑动摩擦力F f,方向向左,F f=μ2(mg+F),F为搓纸轮对第1张纸的压力,F f0=F f<μ1F,正常情况F≫mg,故μ1>μ2,A错误,D正确.第2张与第3张纸之间的摩擦力及第10张纸与摩擦片之间的摩擦力都是静摩擦力,根据受力平衡知,大小均为F f,B、C错误.5.(2019·广东深圳市4月第二次调研)如图所示,用缆绳将沉在海底的球形钢件先从a处竖直吊起到b,再水平移到c,最后竖直下移到d.全过程钢件受到水的阻力大小不变,方向与运动方向相反,所受浮力恒定.则上升、平移、下降过程中的匀速运动阶段,缆绳对钢件拉力F1、F2、F3的大小关系是( )A.F1>F2>F3B.F1>F3>F2C.F2>F1>F3D.F3>F2>F1答案 A解析钢件从a匀速运动到b,对钢件受力分析得到:F1=mg+F f;从b匀速运动到c,有:F2=F f 2+(mg)2;从c匀速运动到d,有:F3=mg-F f;由于F2=F f 2+(mg)2=(F f+mg)2-2mgF f,故F 1>F 2>F 3,故A 正确,B 、C 、D 错误.6.(2019·绍兴诸暨市期末)如图所示为复印机工作原理图:正电荷根据复印图案排列在鼓表面,带负电的墨粉颗粒由于电场作用被吸附到鼓表面,随后转移到纸面上“融化”产生复印图案.假设每个墨粉颗粒质量为8.0×10-16kg,带20个多余电子,已知墨粉颗粒受到的电场力必须超过它自身重力的2倍才能被吸附,则鼓表面电场强度至少为(g 取10m/s 2)( )A .2.5×103N/C B .5.0×103N/C C .5.0×104N/C D .1.0×105N/C答案 B解析 由题意知:qE =2mg ,E =2mg q =2×8×10-16×1020×1.6×10-19N/C =5.0×103 N/C,故选项B 正确.7.(2019·金华十校高三期末)如图所示,a 、b 、c 为真空中三个带电小球,b 球带正电且带电荷量为+Q ,用绝缘支架固定,a 、c 两个小球用绝缘细线悬挂,处于平衡状态时三个小球球心等高,且a 、b 和b 、c 间距离相等,悬挂a 小球的细线向左倾斜,悬挂c 小球的细线竖直,则以下判断正确的是( )A .a 小球带负电且带电荷量为-4QB .c 小球带正电且带电荷量为+4QC .a 、b 、c 三个小球带同种电荷D .a 、c 两小球带异种电荷 答案 A解析 根据受力平衡条件可知,因b 球带正电,要使a 、c 两球平衡,所以a 、c 两球一定带负电,对c 小球进行分析,a 、c 间的距离是b 、c 间的两倍,由库仑定律,则有:k |QQ c |r 2=k |Q a Q c |(2r )2,因a 球带负电,可得:Q a =-4Q ,故A 正确.8.(2019·山东济南市模拟)如图甲所示,用电流天平测量匀强磁场的磁感应强度.若挂在天平右臂下方的为单匝矩形线圈且通入如图乙所示的电流,此时天平处于平衡状态.现保持边长MN 和电流大小、方向不变,将该矩形线圈改为三角形线圈,挂在天平的右臂下方,如图丙所示.则( )A.天平将向左倾斜B.天平将向右倾斜C.天平仍处于平衡状态D.无法判断天平是否平衡答案 B解析由左手定则分析可知,线圈受到的安培力方向向上,矩形线圈改成三角形线圈,安培力变小,故天平将向右倾斜.9.如图所示,两根光滑金属导轨平行放置,导轨所在平面与水平面间的夹角为θ.整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中.金属杆ab垂直导轨放置,当金属杆ab中通有从a到b的恒定电流I时,金属杆ab刚好静止.则( )A.磁场方向竖直向上B.磁场方向竖直向下C.金属杆ab受安培力的方向平行导轨向上D.金属杆ab受安培力的方向平行导轨向下答案 A解析受力分析如图所示,当磁场方向竖直向上时,由左手定则可知安培力水平向右,金属杆ab受力可以平衡,若磁场方向竖直向下,由左手定则可知安培力水平向左,则金属杆ab受力无法平衡,A正确,B、C、D错误.10.(2019·陕西汉中市3月联考)如图所示,固定的木板与竖直墙面的夹角为θ,重为G的物块静止在木板与墙面之间,不计一切摩擦,则( )A .物块对墙面的压力大小为G tan θB .物块对墙面的压力大小为G sin θcos θC .物块对木板的压力大小为G cos θD .物块对木板的压力大小为Gsin θ答案 D解析 对物块受力分析,根据平行四边形定则可知:物块对墙面的压力大小为F 1′=F 1=G tan θ;物块对木板的压力大小为F 2′=F 2=Gsin θ,故选项A 、B 、C 错误,D 正确. 能力题组11.(2019·河南普通高中高考物理模拟)如图所示,六根原长均为l 的轻质细弹簧两两相连,在同一平面内六个大小相等、互成60°的恒定拉力F 作用下,形成一个稳定的正六边形.已知正六边形外接圆的半径为R ,每根弹簧的劲度系数均为k ,弹簧在弹性限度内,则F 的大小为( )A.k2(R -l )B .k (R -l )C .k (R -2l )D .2k (R -l )答案 B解析 正六边形外接圆的半径为R ,则弹簧的长度为R ,弹簧的伸长量为:Δx =R -l 由胡克定律可知,每根弹簧的弹力为:F 弹=k Δx =k (R -l ),两相邻弹簧夹角为120°,两相邻弹簧弹力的合力为:F 合=F 弹=k (R -l ), 弹簧静止处于平衡状态,由平衡条件可知,F 的大小为:F =F 合=k (R -l ),故B 正确,A 、C 、D 错误.12.(2019·山东烟台市下学期高考诊断)如图所示,质量为M 的斜劈静止在粗糙水平地面上,质量为m 的小物块正在斜面上匀速下滑.现在m 上施加一个水平推力F ,则在m 的速度减小为零之前,下列说法正确的是( )A .加力F 之后,m 与M 之间的摩擦力变小B .加力F 之后,m 与M 之间的作用力不变C .加力F 之后,M 与地面之间产生静摩擦力D .加力F 前后,M 与地面间都没有摩擦力 答案 D解析 加力F 前,m 匀速下滑,则垂直斜面方向:F N =mg cos θ, 滑动摩擦力为F f =μmg cos θ;在m 上加一水平向右的力F ,垂直斜面方向:F N ′=mg cos θ+F sin θ, 滑动摩擦力为F f ′=μF N ′=μ(mg cos θ+F sin θ);对物块,所受支持力增加了F sin θ,摩擦力增加了μF sin θ,即支持力与摩擦力成比例的增加,其合力方向还是竖直向上,大小增大,m 与M 之间的作用力即为其合力,也是增大的,如图所示:则斜面所受的摩擦力与压力的合力方向还是竖直向下,水平方向仍无运动趋势,则不受地面的摩擦力,故A 、B 、C 错误,D 正确.13.(2019·宁波市3月模拟)在光滑的水平面上建立如图所示的直角坐标系xOy ,现在O 点固定一个带电荷量为Q 的正电荷,在x 轴正半轴上的点N (d,0)固定有带电荷量为8Q 的负电荷,y 轴正半轴位置固定有一根光滑绝缘细杆,细杆上套有带电荷量为+q 的轻质小球,当小球置于M 点时,恰好保持静止,则M 的纵坐标为( )A.12dB.33dC.32d D .d 答案 B解析 设OM 为y ,由平衡条件及数学知识可知kQq y 2=8kQq d 2+y 2·y d 2+y 2,得d 2+y 2=2y ,即y =33d ,故B 正确.14.(2019·广东肇庆市第二次统一检测)如图所示,质量分别为m A 和m B 的物体A 、B 用细绳连接后跨过滑轮,A 静止在倾角为45°的斜面上,B 悬挂着.已知m A =2m B ,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角由45°增大到50°,系统仍保持静止.下列说法中正确的是( )A .绳子对A 的拉力将增大B .物体A 对斜面的压力将增大C .物体A 受到的静摩擦力增大D .物体A 受到的静摩擦力减小 答案 C解析 设m A =2m B =2m ,对物体B 受力分析,受重力和拉力,由二力平衡得到:F T ′=mg ;再对物体A 受力分析,受重力、支持力、拉力F T 和静摩擦力,F T =F T ′,如图,根据平衡条件得到:F f +F T -2mg sin θ=0,F N -2mg cos θ=0,解得:F f =2mg sin θ-F T =2mg sin θ-mg ,F N =2mg cos θ,当θ由45°增大到50°时,F T 不变,F f 不断变大,F N 不断变小,故C 正确,A 、B 、D 错误.。
(浙江选考)2020版高考物理总复习课件:第一章2第2节匀变速直线运动的规律及应用课件精选全文
[解析] 法一:逆向思维法 物体向上匀减速冲上斜面,相当于向下匀加速滑下斜面. 故 xBC=at22BC,xAC=a(t+2tBC)2,又 xBC=x4AC, 由以上三式解得 tBC=t.
法二:基本公式法
因为物体沿斜面向上做匀减速运动,设物体从 B 滑到 C 所用的
时间为 tBC,由匀变速直线运动的规律可得
常用方法
规律特点
把运动过程的“末态”作为“初态”的方法.例
逆向思维法 如,末速度为零的匀减速直线运动可以看做反向
的初速度为零的匀加速直线运动
应用 v-t 图象,可把复杂的物理问题转化为较为
图象法 简单的数学问题解决,尤其是用图象定性分析,
可避免繁杂的计算,快速求解
【典题例析】 (2019·浙江省名校考前押宝)物体以一 定的初速度冲上固定的光滑斜面,斜面总长度 为 l,到达斜面最高点 C 时速度恰好为零,如 图.已知物体运动到距斜面底端34l 处的 B 点时,所用时间为 t, 求物体从 B 滑到 C 所用的时间.
第一章 运动的描述 匀变速直线运动规律
第 2 节 匀变速直线运动的规律及应用
一、匀速直线运动 1.定义:在_任__意__连__续___相等时间内完成的位移相同的直线运动. 2.特点:(1) _速__度___为恒量;(2)加速度为___零___. 3.规律:(1)x=vt;(2)图象:如图所示.
二、匀变速直线运动的基本规律 1.速度与时间的关系式:__v_=__v__0+__a_t________.
B.1 m/s2 D.0.2 m/s2
解析:选 C.将动车的运动逆向等效为反向的匀加速直线运动, 动车第 7 节车厢通过旅客过程,12at2=25 m,第 6、7 节车厢通 过旅客过程,12a(t+4 s)2=2×25 m,解两式得: a=285( 2-1)2 m/s2≈0.5 m/s2,C 项正确.
2020版高考物理大二轮复习专题一第2讲力与物体的直线运动讲义(2021-2022学年)
第2讲 力与物体的直线运动真题再现 考情分析1。
(2019·高考全国卷Ⅰ) 如图,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 。
上升第一个错误!未定义书签。
所用的时间为t 1,第四个\f (H ,4)所用的时间为t 2。
不计空气阻力,则错误!未定义书签。
满足( )A 。
1〈错误!〈2 C 。
3〈错误!<4解析:选C.本题应用逆向思维求解,即运动员的竖直上抛运动可等同于从一定高度处开始的自由落体运动,所以第四个H4所用的时间为t2=错误!,第一个错误!所用的时间为t 1=错误!-错误!未定义书签。
,因此有错误!=错误!未定义书签。
=2+错误!未定义书签。
,即3〈错误!未定义书签。
〈4,选项C 正确.ﻬ2。
(2018·高考全国卷Ⅰ)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 之间关系的图象可能正确的是( )解析:选A。
假设物块静止时弹簧的压缩量为x0,则由力的平衡条件可知kx0=mg,在弹簧恢复原长前,当物块向上做匀加速直线运动时,由牛顿第二定律得F+k(x0-x)-mg=ma,由以上两式解得F=kx+ma,显然F和x为一次函数关系,且在F轴上有截距,则A正确,B、C、D错误。
3.(多选)(2018·高考全国卷Ⅱ)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解析:选BD.本题可巧用逆向思维分析,两车在t2时刻并排行驶,根据题图分析可知在t1~t2时间内甲车运动的位移大于乙车运动的位移,所以在t1时刻甲车在后,乙车在前,B正确,A错误;依据v-t匀变速直线运动规律的应用【高分快攻】1.匀变速直线运动问题常用的六种解题方法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,另外最后还要注意对解的讨论分析.【典题例析】(多选)(2019·浙江模拟)建筑工人常常徒手抛砖块,当砖块上升到最高点时,被楼上的师傅接住用以砌墙,若某次以10 m/s的速度从地面竖直向上抛出一个砖块,楼上的师傅没有接住,g取10 m/s2,空气阻力可以忽略,则( )A.砖块上升的最大高度为10 mB.经2 s砖块回到抛出点C.砖块回到抛出点前0。
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力与直线运动讲第2] 相关知识链接[ .基本公式11222axvatvvvatxvt.=,2=++-,=0002 .重要推论222vvvv++00vv v2===aTx.Δ(利用平均速度测瞬时速度);;用逐差法测加速度=)(xt22223.符号法则选定正方向,将矢量运算转化为代数运算.[规律方法提炼]1.解题思路建立物体运动的图景,画出物体运动示意图,并在图上标明相关位置和所涉及的物理量,明确哪些量已知,哪些量未知,然后根据运动学公式的特点恰当选择公式求解.2.刹车问题的分析末速度为零的匀减速直线运动问题常用逆向思维法,特别对于刹车问题应先判断车停下所用的时间,再选择合适的公式求解.3.双向可逆类运动分析匀减速直线运动速度减为零后反向运动,全过程加速度的大小和方向均不变,故求解时可对xva 等矢量的正负及物理意义.、全过程列式,但需注意、4.平均速度法的应用在用运动学公式分析问题时,平均速度法常常能使解题过程简化.例1 (2019·广东广州市下学期一模)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.某汽车以21.6km/h的速度匀速进入识别区,ETC天线用了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,司机发现自动栏杆没有抬起,于是采取制动刹车,汽车刚好没有撞杆.已知司机的反应时间为0.7 s,刹车2)通道的长度约为,则该5 m/s的加速度大小为ETC(9.6m 6.0mC.7.8mD.A.4.2mB.D答案解析汽车匀速运动的位移ttxv6m.==(=6×(0.3++0.7) m)21122v6x3.6m.==匀减速过程m=2a2×52xxx=D+正确.=9.6m故通道长度,选项21气悬球是近几年新兴的一项小球运动,深受人们喜(2019·金华十校高三期末)拓展训练1浮红色圆形塑料片)爱.如图所示,球桌台面上有无数个小孔,从小孔中喷出的气体使小球(v做匀离在台面上,小球受击打后在台面上快速运动.某次比赛中,当小球受击打后以速度0L小球恰能匀减速直线运动到对方球门,小孔突然停止喷气,速直线运动至离对方球门处时,)则(v20Lv运动到离对方球门0.5A.若小球以速度处小孔突然停止喷气,小球破门的速度为02v0Lv处小孔突然停止喷气,小球破门的速度为运动到离对方球门0.5B.若小球以速度02v20Lv运动到离对方球门C.若小球以速度处所受浮力突然减半,小球破门的速度为04v0Lv处所受浮力突然减半,小球破门的速度为运动到离对方球门D.若小球以速度02A答案L2222vvvvgLvgL正A=2μ由题意知解析==2μ0.5,若,得处停止喷气,由,故-00022 错误;确,B Fmg1?′11μ?-浮gmgFaLF,则若离球门μ处浮力减半,即=′===vvvvaL,故C、D由-′=2得均错误.′=002ae为港珠澳大桥上四段110m图中浮浮m222222的等跨钢箱拓展训练2(2019·安徽蚌埠市第二次质检)aabtce,则通过段的时间为连续梁桥,若汽车从点由静止开始做匀加速直线运动,通过段的时间为( )tttt (22)-2)+A.D.B.2C.(2C答案112taxatxabccett+设汽车的加速度为=,经历=段、段的时间分别为,、(,解析ttxatttt C.acab21221222)(+=+(2),故选),,解得:=-ae22112[相关知识链接]a=0时,物体静止或做匀速直线运动,此时合外力为1.0.ava在同一条直线上,物体做匀变速直线运动,此时合外力恒和不为0)2.时,且为恒量(0定.[规律方法提炼]1.瞬时问题要注意绳、杆的弹力和弹簧弹力的区别,绳和轻杆的弹力可以突变,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,灵活运用整体法与隔离法.3.超重和失重问题物体的超重、失重状态取决于加速度的方向,与速度方向无关.例2 (多选)(2019·广东深圳市第一次调研)高铁已成为重要的“中国名片”,领跑世界.一辆由8节车厢编组的列车,从车头开始的第2、3、6和7共四节为动力车厢,其余为非动力F,每节车厢质量都车厢.列车在平直轨道上匀加速启动时,若每节动力车厢牵引力大小为mkg.则( 为,每节车厢所受阻力为车厢重力的) 倍,重力加速度为A.启动时车厢对乘客作用力的方向竖直向上Fkmg2- B.整列列车的加速度大小为m2F C.第2节车厢对第1节车厢的作用力大小为2Fkmg+ 3节车厢的作用力大小为节车厢对第.第D22BC答案解析启动时车厢对乘客竖直方向有竖直向上的支持力,水平方向有沿列车运动方向的摩擦Fkmg8错误;对整列列车,根据牛顿第二定律:4-力,两个力的合力方向斜向上方,选项A Fkmg2-Fkmgmaama,-=8B,解得正确;对第=1节车厢,根据牛顿第二定律:=,选项FmaFFkmgF,-22正确;对第1、2节车厢的整体,根据牛顿第二定律:=+解得=,选项C 21m2F错误.=0,选项解得D32她从跳台斜陈若琳勇夺女子十米跳台桂冠.年7月的喀山游泳世32212锦赛中,拓展训练3 2015)向上跳起,一段时间后落入水中,如图所示.不计空气阻力,下列说法正确的是(A.她在空中上升过程中处于超重状态B.她在空中下落过程中做自由落体运动C.她即将入水时的速度为整个跳水过程中的最大速度D.入水过程中,水对她的作用力大小等于她对水的作用力大小答案 D解析起跳以后的上升过程中她有方向向下的加速度,所以处于失重状态,故A错误;她具有水平初速度,所以空中下落过程不能看做自由落体运动,故B错误;入水过程中,开始时水对她的作用力大小(浮力和阻力)小于她的重力,所以先向下做一段加速运动,即入水后的速度先增大,故C错误;入水过程中,水对她的作用力和她对水的作用力是一对作用力与反作用力,二者大小相等,故D正确.m=1kg0.2=的水平面上有一个质量的小球,小拓展训练4 如图所示,在动摩擦因数μ球分别与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳一端相连,此时小球处于2g,最大静摩擦力10m/s取静止状态,且水平面对小球的弹力恰好为零.在剪断轻绳的瞬间()( 等于滑动摩擦力),下列说法中正确的是A.小球受到地面的弹力仍然为零2a 8m/s=B.小球立即向左运动,且2a.小球立即向左运动,且=10m/sC .小球仍然静止DB答案mgF,剪断轻绳后,=解析分析剪断轻绳前小球的受力情况,如图所示,可知弹簧的弹力mgF 则小球发生滑动,弹簧弹力未变化,但小球立即受到地面的弹力和摩擦力的作用,,>μ2amgmaF正确.、D错误,B,,选项=8m/sA、有μ-C=1.基本思路2.解题关键抓住两个分析,受力分析与运动过程分析,特别是多过程问题,一定要明确各过程受力的变化、运动性质的变化、速度方向的变化等. 3.常用方法有时根据情况也可以把加正交分解法:一般沿加速度方向和垂直于加速度方向进行分解,(1) 速度进行正交分解.一般用于末速度为把运动过程的末状态作为初状态的反向研究问题的方法,(2)逆向思维法:零的匀减速直线运动问题,比如刹车问题、竖直上抛问题等.如图所示,一辆满载西瓜的卡车从某地由静止出发,以)(2019·绍兴市3月选考例32车立,由于司机疏忽大意,车头撞在断桥桥头的护栏上(0.5m/s的加速度沿直线运动了30s被气囊护住相对于地面向前上半身,质量为40kg)即停下),碰撞瞬间安全气囊弹出,司机(在车顶上)与此同时车顶上绑住行李箱的绳子断裂,行李箱(可看作质点移动了75cm后停住,h,,车顶距地面的高度为=2.45m滑行了1m后飞出,已知箱子与车顶的动摩擦因数为0.751h=2.55m平底河床距离地面.求:2卡车与护栏碰撞时的速度大小;(1) )的作用力大小;(2)气囊对司机(上半身) 结果中可以保留根号箱子的落点到河岸侧壁的距离.(3)((3)210m (1)15m/s (2)6000N 答案vat+汽车匀加速过程,据解析(1)=011v15m/s=代入数据得2xav=(2)把司机与气囊相互作用当作匀减速过程,根据222a=150m/s解得2maF6000N作用力==22ga=μ7.5m/s(3)行李箱在车顶上滑行过程是匀减速运动,=32Lvav210m/s2=平抛初速度=-30h2thhh1s+,则飞行时间=2.45m+=2.55m=5m=飞行高度=21gtvs210m=则=0中国的“嫦娥四号”成为了人类历史日,1月3(2019·台州3月一模)2019年5拓展训练“嫦娥四号”探测器在距离月面A点时,100m上第一个在月球背面成功实施软着陆的人类探测器.利用发动机的反推力作用悬停,用自身的三维成像敏感器对着陆区进行障碍高度的C点为最安全的着陆点.此时,探测器调整发动机的反推力,沿水平方向从检测,选出月面BC点正上方的静止做匀加速直线运动,然后再以相同加速度大小做匀减速直线运动,刚好在BABA忽探测器总质量为s,点减速为零,如图所示.已知从长10 m,300 到kg(的运动时间为201g,重力加速度=,探测器在月球表面的重力为地球表面的略喷气对探测器质量的影响)6210m/s,求探测器:BA运动到过程中的最大速率;(1)从匀加速运动时的加速度大小;(2) 匀减速运动时发动机的反推力大小.(3)22509N (3)10 答案 (1)1.0m/s (2)0.1 m/s BA运动到 (1)探测器从的平均速度为解析s10v==m/s=0.5 m/st20vv=1.0m/s =最大速度为2m tt10s==(2)加速时间12v1m22a m/s加速度大小为===0.1 m/s t101Fma=30N =(3)水平方向的合力:x根据力的平行四边形定则,可得122FmgF) 也对102509N( +写为500N==x6vm15m/s的小物块,以如图所示,一质量为=拓展训练6 (2019·安徽黄山市一模检测)0若物块与水平面及斜面37°的固定斜面,的速度向右沿水平面运动12.5m后,冲上倾斜角为,斜面足够长,物块从水平面到斜面的连接处无能量损失.求:的动摩擦因数均为0.5物块在斜面上能达到的最大高度;(1)2g,结果保留0.6,cos37°=(2)物块在斜面上运动所需的时间.(0.8取10m/s,sin37°=) 二位有效数字(2)3.2s答案 (1)3m222vaaxgvv10m/s =-5m/s,,解得-小物块在水平面上:=-μ==2解析 (1)1110122ssvagga=2,可解得10m/s,0-小物块在斜面上向上运动:=-=sinθ-μcosθ=-221sh3msinθ5m,所以==v-01t1s==小物块在斜面上向上运动的时间:(2)1a2mgmg,cosθ小物块在最高点时:sinθ>μ2gag 2m/s-θμ,cos所以小物块会匀加速下滑,加速度θ==sin312tats5s,解得:==由2232ttt 5) s≈3.2s.=小物块在斜面上运动所需时间为:(1=++211.模型特点传送带问题的实质是相对运动问题,这样的相对运动将直接影响摩擦力的方向.2.解题关键(1)搞清楚物体与传送带间的相对运动方向及摩擦力方向是解决该问题的关键.(2)传送带问题还常常涉及临界问题,即物体与传送带达到相同速度,这时会出现摩擦力改变的临界状态,对这一临界状态进行分析往往是解题的突破口.x=8m,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.6,工4例如图所示,水平传送带两端相距2gBvvA)10 m/s取,设工件到达=件滑上端时速度10m/s端时的速度大小为.(=BAv; (1)若传送带静止不动,求B BB点的速求到达说明理由;若传送带顺时针转动,工件还能到达若能,端吗?若不能,(2)v;度大小B vvAB所用的时间.逆时针匀速转动,求到及工件由(3)若传送带以=13m/s B答案 (1)2m/s (2)能 2 m/s (3)13m/s 0.67samgμ,(1)工件受到的摩擦力方向水平向右,设加速度大小为根据牛顿第二定律可知解析222vvvaxmaag2m/s.-,故,且==,则2=μ==6m/s BBA仍然做相同的减速运当传送带顺时针转动时,工件受力不变,其加速度不发生变化,(2)能.vB2m/s.=动,故工件到达端的速度大小B v逆时针匀速转动时,开始时工件受到的摩擦力方向水平向左,加速度=(3)传送带以13m/s vv-A2xat=大小13m/s′=6 m/s,工件速度达到时所用时间为,运动的位移为==0.5s11a′12Bttav端前速度就达到了13m/s,则工件在到达,此后工件与传送带相=5.75m+<′8m A112x2txxx≈0.17s,=2.25m对静止,因此工件先加速后匀速运动.匀速运动的位移,=-=212vttBtA0.67s.所用的时间=到=+工件由21vα传送带与水平面的夹角如图所示,电动传送带以恒定速度=1.2m/s运行,拓展训练70m的物品箱轻放到传送带底端,经过一段时间后,物品箱被送到高=37°,现将质量kg=20h=1.8 m的平台上,已知物品箱与传送带间的动摩擦因数μ=0.85,不计其他损耗,则每件物品箱由静止从传送带底端送到平台上,需要多长时间?(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,2g)取10 m/s答案 3.25sv时,与传送带一起做匀速运动物品箱刚放到传送带上时做匀加速运动,当速度达到解析0mgmgmaa==,解得cosα-sinα到平台.物品箱刚放上去时,根据牛顿第二定律有μ2.0.8m/s v1.20t==s=1.5s,从静止到与传送带共速所用时间1a0.8v0tx0.9m.==此过程中,物品箱沿斜面向上的位移12 物品箱随传送带匀速运动到达平台的时间为h1.8x0.9--sin37°sinαt,=1.75s==sttt3.25s. 总时间为+==212v1.20专题强化练基础题组L,)如图所示,一骑行者所骑自行车前后轮轴的距离为1.(2019·湖南长沙市雅礼中学期末在水平道路上匀速运动,当看到道路前方有一条减速带时,立刻刹车使自行车做匀减速直线t.运动,自行车垂直经过该减速带时,对前、后轮造成的两次颠簸的时间间隔为利用以上数据,可以求出前、后轮经过减速带这段时间内自行车的( )A.初速度 B.末速度D .加速度 C.平均速度C答案12xvvatvvxvtat、+,共含有+速度公式:,、=解析匀变速直线运动的位移公式:=、tt0002at 五个未知量,至少要知道三个,才能求出另外两个物理量.由题意知,自行车垂直经过、tL,自行车前后轮轴的距离为前、后轮造成的两次颠簸的时间间隔为只知道,该减速带时,vva三个物理量,故A、B两个物理量,所以不能求出、、、D错误;由平均速度定义可得:t0x vtL,所以能,自行车前后轮轴的距离为=,已知前、后轮造成的两次颠簸的时间间隔为t求出平均速度,故C正确.2.(多选)(2019·湖北天门、仙桃等八市第二次联考)矿井中的升降机以5m/s的速度竖直向上匀速运行,某时刻一螺钉从升降机底板松脱,经过3 s升降机底板上升至井口,此时松脱2g) ( 10 m/s的螺钉刚好落到井底,不计空气阻力,取重力加速度=,下列说法正确的是A.螺钉松脱后做自由落体运动B.矿井的深度为45mC.螺钉落到井底时的速度大小为25m/sD.螺钉随升降机从井底出发到落回井底共用时6s答案 BC解析螺钉松脱时具有与升降机相同的向上的初速度,故螺钉脱落后做竖直上抛运动,A项12hvtgthvt,故矿井的,升降机这段时间的位移错误;螺钉自脱落至井底的位移+=-=hhhvvgt=25m/s,+45m,B项正确;螺钉落到井底时速度大小为C深度为=-=+项正=02102012hvtttt′==6s,所以螺钉运动的总时间为′,解得+确;螺钉松脱前运动的时间为′=019s,D项错误.3.蹦床运动要求运动员在一张绷紧的弹性网上蹦起、腾空并在空中做各种动作.为了测量运动员跃起的高度,训练时可在弹性网上安装压力传感器,利用传感器记录弹性网所受的压力,并在计算机上作出压力-时间图象,假如作出的图象如图所示.设运动员在空中运动时可视2g))( ( 取10m/s为质点,空气阻力忽略不计,则运动员跃起的最大高度是A.1.8mB.3.6mC.5.0mD.7.2m答案 C解析由题图可知,运动员腾空的时间为2s,由对称性可得自由下落的时间为1s,故运动员12hgt =5.0m,C正确.跃起的最大高度是=24.(2019·杭州市高三期末)我国南方多雨地区在建造房屋屋顶时,需要考虑将屋顶设置成一定的角度,以便雨水可以快速地流下.若忽略雨水从屋顶流下时受到的阻力,为使雨水在屋顶停留时间最少,则屋顶应设计成下图中的( )答案 CaL=θ,屋顶的宽度为,由牛顿第二定律得雨滴下滑的加速度:解析设屋顶的夹角为2L12tatxgx ==,由几何关系得斜面的长度:;由位移公式得:=;联立得:cosθ2θ2sin L2,可知当θ=45°时时间最短,即屋顶的夹角为90°,故C正确,A、B、D错误.g sin2θ5.(2019·江西赣州市上学期期末)电梯顶上悬挂一根劲度系数是200N/m的弹簧,弹簧的原长为20 cm,在弹簧下端挂一个质量为0.4 kg的砝码.当电梯运动时,测出弹簧长度变为2g) ,则电梯的运动状态及加速度大小为23 cm,( 取10 m/s2a=A.匀加速上升,2.5m/s2a B.匀减速上升,2.5m/s=2a=.匀加速上升,5m/sC2a 5m/s=D.匀减速上升,C答案kxF由胡克定律可知,弹簧的弹力6N=,=200×(0.23-0.20) N=解析2aFmgma==5m/s由牛顿第二定律知:,解得:- AD错误.、B、物体加速度向上,可能是加速上升,也可能是减速下降,故C正确,雨滴在空气中下落时会受到空气阻力的作用,)多选)(2019·山东泰安市3月第一轮模拟(6.假设阻力大小只与雨滴的速率成正比,所有雨滴均从相同高处由静止开始下落,到达地面前) ( 均达到最大速率.下列判断正确的是A.达到最大速率前,所有雨滴均做匀加速运动 B.所有雨滴的最大速率均相等 C.较大的雨滴最大速率也较大 D.较小的雨滴在空中运动的时间较长CD答案mgkv-a,则雨滴下落时,随速度的增加,加速度逐渐减小,则根据牛顿第二定律:解析=ma=0错误;当时速度最大,达到最大速率前,所有雨滴均做加速度减小的变加速运动,选项A mgv 正确;较小的雨滴在空中运动的最错误,C则=,则质量越大,最大速度越大,选项B m k D 大速度较小,整个过程的平均速度较小,则在空中运动的时间较长,选项正确.F拉小车和木块一起做匀加速直线运动,小车质量为7.如图所示,光滑水平面上,水平恒力Mma,木块与小车间的动摩擦因数为μ,它们的共同加速度为.则在运动过程,木块质量为中( )mg.木块受到的摩擦力大小一定为μA Mma.木块受到的合力大小为()+B mF C.小车受到的摩擦力大小为Mm+Mma ()+D.小车受到的合力大小为答案 CFma,A、=B解析木块与小车共同加速,木块受到静摩擦力,由牛顿第二定律错误;小车f mFmaFMmaMaF,由+=)受到的合外力为=,D错误;对小车和木块整体:,对木块:=(f mM+mF,C正确.牛顿第三定律得小车受到的摩擦力大小也为mM+v=2m/s如图所示,水平放置的传送带以速度沿顺时针方向转动,现将一小物体轻轻地放8.2BAAg,6m.若端相距0.2端,物体与传送带间的动摩擦因数μ=,端与取10 m/s在传送带BA)( 则物体由到的时间为A.2sB.2.5sC.3.5sD.4s答案 C解析物体放在传送带上,传送带对物体有向右的滑动摩擦力,使物体开始做匀加速直线运动,物体与传送带速度相等后滑动摩擦力消失,物体与传送带以相同的速度做匀速直线运2gmaamg,达到共同速μμ2m/s==,物体加速运动的加速度为=动.根据牛顿第二定律得vvLx-1txtt==2.5s,=1m度所用的时间,此后匀速运动的时间==1s,发生的位移=2111av2B共用时间3.5s,选项C正确.到达能力题组v沿顺时针如图甲所示,倾斜的传送带正以恒定速率9.(2019·北京市东城区上学期期末)1v从传送带的底部冲上传送带并沿传送带37°.一物块以初速度方向转动,传送带的倾角为0vt图象如图乙所示,物块到传送带顶端时速度恰好为零,sin37°=-向上运动,其运动的0.6,2g),则( cos37°=0.8,取10m/sA.由图乙可知,0~1s内物块受到的摩擦力大于1~2s内的摩擦力B.摩擦力方向一直与物块运动的方向相反1C.物块与传送带间的动摩擦因数为4D.传送带底端到顶端的距离为11m答案 C解析由题图乙可知在0~1s内物块的速度大于传送带的速度,物块所受摩擦力的方向沿斜面向下,与物块运动的方向相反;1~2s内,物块的速度小于传送带的速度,物块所受摩擦力的方向沿斜面向上,与物块运动的方向相同,由于物块对传送带的压力相等,根据摩擦力FF可知两段时间内摩擦力大小相等,故选项A、B错误.在=μ0~1s内物块的加速度公式Nf v4-12Δ22amgmgma,cos37°)=sin37°+μ8 m/s,根据牛顿第二定律得:-(为==m/s=-t1Δ14+12vtx=-为:,故C正确;物块上升的位移大小等于图象所包围的面积大小,解得μ=424×1×1m+m=10m,所以传送带底端到顶端的距离为10m,故D错误.210.(2019·金华十校期末)如图所示,在某段平直的铁路上一列以324km/h高速行驶的“和谐号”列车某时刻开始匀减速行驶,5 min后恰好停在某车站,并在该站停留5 min,随后匀加速驶离车站,经9 km后恢复原速324 km/h.求:(1)“和谐号”减速、加速时的加速度;(2)“和谐号”从开始减速到恢复原速这段时间内的平均速度大小.-0.3 m/s 0.45 m/s答案 (1)vΔ2aa,得0.3m/s(1)解析由=-=11t 22(2)28.125 m/sΔ22axav,得20.45m/s=由=222vxxt13500m,得=(2)由=1112vttx200s,得=由=2222xx+21vv=由,得=28.125m/sttt++21mv=20m/s2kg的物块以初速度(a).11(2019·江苏无锡市上学期期末)如图所示,质量为=0F作用,在运从图中所示位置开始沿粗糙水平面向右运动,同时物块受到一水平向左的恒力2g .所示,动过程中物块速度随时间变化的规律如图(b)取10 m/s试求:aa内的加速度的大小;的大小和4~(1)物块在0~4s内的加速度8s21Fμ(2)恒力;的大小及物块与水平面间的动摩擦因数F所做的功.(3)8s内恒力22168 J(2)7 N 0.15 (3)-答案 (1)5 m/s 2 m/s内,物块向左做匀加内,物块向右做匀减速直线运动,4~8s解析 (1)由题图可知,0~4s v20Δ-222a,大小为5m/s速直线运动;0~4s内,,方向水平向左;== m/s=-5 m/s1t4Δv8Δ-′222a,方向水平向左;2 m/s,大小为内,2m/s==m/s=-4~8s2t4′Δ8-mamgFF与摩擦力同向:=+μ(2)根据牛顿第二定律,在0~4s内恒力1FmaFmgF0.15μ=内恒力,解得:与摩擦力反向:=-μ7N=,4~8s211x,m=24m=×(4×20) m-(3)根据图形的面积可得8s内物块运动的位移大小为×(4×8) 22F方向相反,方向水平向右,与恒力FxFW168J.做的功为=-故恒力=-7×24J=-L10m)如图甲所示,光滑平台右侧与一长为=12.(2019·吉林吉林市友好学校联合体期末v滑上木板,恰好滑的水平木板相接,木板固定在地面上,现有一小滑块以初速度10m/s=0=37°,让θ到木板右端停止.现让木板右端抬高,如图乙所示,使木板与水平地面的夹角2g,sin37°=取滑块以相同的初速度滑上木板,不计滑块滑上木板时的能量损失,10 m/s 0.8.求:0.6,cos37°=μ;(1)滑块与木板之间的动摩擦因数t. 滑块从滑上倾斜木板到滑回木板底端所用的时间(2)+(2)15s答案 (1)0.5mamgma① (1)设滑块质量为=,木板水平时滑块的加速度大小为,则对滑块有μ解析2aLv-②=-20滑块恰好到木板右端停止,故有02v0解得μ==0.5③gL2ast,有当木板倾斜,设滑块上滑时的加速度大小为(2),最大距离为,上滑的时间为11mamgmg=θcos+④sinθμ12sva=--2⑤010tav=⑥-0101st=5m⑦1s由④⑤⑥式,解得,=1ta,下滑的时间为设滑块下滑时的加速度为,有22mamgmg⑧-μcosθ=θsin212tsa⑨=222t5s由⑧⑨式解得=2ttt5s. =滑块从滑上倾斜木板到滑回木板底端所用的时间=+1+21。