高考物理二輪復習 專題一 力與運動 第2講 力與物體的直線運動課件

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1、第2講力與物體的直線運動 1.(2016全 國 卷 ，16)一 質 點 做 速 度 逐 漸 增 大 的 勻 加 速 直 線 運 動 ，在 時 間 間 隔 t內 位 移 為 s， 動 能 變 為 原 來 的 9倍 。 該 質 點 的 加 速 度為 ( ) 答 案 A 2.(多 選 )(2016全 國 卷 ，21)甲 、 乙 兩 車 在 平 直 公 路 上 同 向 行 駛 ，其 v t圖 象 如 圖 1所 示 。 已 知 兩 車 在 t 3 s時 并 排 行 駛 ， 則 ( )圖 1A.在 t 1 s時 ， 甲 車 在 乙 車 后B.在 t 0時 ， 甲 車 在 乙 車 前 7.5 mC.兩 車

2、另 一 次 并 排 行 駛 的 時 刻 是 t 2 sD.甲 、 乙 車 兩 次 并 排 行 駛 的 位 置 之 間 沿 公 路 方 向 的 距 離 為 40 m 答 案 BD 3.(多 選 )(2015全國卷，20)如 圖 2(a)， 一 物 塊 在 t 0時 刻 滑 上 一固 定 斜 面 ， 其 運 動 的 v t圖 線 如 圖 (b)所 示 。 若 重 力 加 速 度 及 圖中 的 v0、 v1、 t1均 為 已 知 量 ， 則 可 求 出 ( )圖 2A.斜 面 的 傾 角B.物 塊 的 質 量C.物 塊 與 斜 面 間 的 動 摩 擦 因 數 D.物 塊 沿 斜 面 向 上 滑 行

3、的 最 大 高 度 答 案 ACD 答 案 BC 5.(2014新 課 標 卷 全 國 ，24)公 路 上 行 駛 的 兩 汽 車 之 間 應 保 持一 定 的 安 全 距 離 。 當 前 車 突 然 停 止 時 ， 后 車 司 機 可 以 采 取 剎車 措 施 ， 使 汽 車 在 安 全 距 離 內 停 下 而 不 會 與 前 車 相 碰 。 通 常情 況 下 ， 人 的 反 應 時 間 和 汽 車 系 統(tǒng) 的 反 應 時 間 之 和 為 1 s。 當汽 車 在 晴 天 干 燥 瀝 青 路 面 上 以 108 km/h的 速 度 勻 速 行 駛 時 ，安 全 距 離 為 120 m。 設 雨

4、 天 時 汽 車 輪 胎 與 瀝 青 路 面 間 的 動 摩 擦因 數 為 晴 天 時 的 2/5。 若 要 求 安 全 距 離 仍 為 120 m， 求 汽 車 在雨 天 安 全 行 駛 的 最 大 速 度 。 答 案 20 m/s 備 考 指 導 【 考 情 分 析 】2014 卷 T24： 追 及 相 遇 問 題卷 T24： 自 由 落 體 運 動 規(guī) 律 、 v t圖 象2015 卷 T20： v t圖 象 ， 牛 頓 第 二 定 律 T 25： v t圖 象 ,勻 變 速 直 線 運 動 規(guī) 律 ， 牛 頓 第 二 定 律卷 T20： 牛 頓 運 動 定 律 的 應 用 T25： 牛

5、 頓 運 動 定 律 和 勻 變 速 直 線 運 動 規(guī) 律 的 應 用2016 卷 T21： v t圖 象 、 勻 變 速 直 線 運 動 、 追 及 相 遇 問 題卷 T16： 勻 變 速 直 線 運 動 規(guī) 律 的 應 用 題 型 既 有 選 擇 題 又 有 計 算 題 ， 題 目 新 穎 ， 與 生 活 實 際 聯 系密 切 ， 試 題 大 多 綜 合 v t圖 象 、 牛 頓 運 動 定 律 、 受 力 分 析 、運 動 過 程 分 析 等 內 容 。 【 備 考 策 略 】1.解 答 運 動 學 公 式 與 牛 頓 第 二 定 律 綜 合 應 用 的 問 題 ， 需 要 注 意 兩

6、個 關 鍵 點(1)兩 分 析 物 體 受 力 情 況 分 析 ， 同 時 畫 出 受 力 示 意 圖 ； 物 體 運 動 規(guī) 律 分 析 ， 同 時 畫 出 運 動 情 境 圖 。(2)兩 個 橋 梁 加 速 度 是 聯 系 運 動 和 力 的 橋 梁 ； 速 度 是 各 物 理 過 程 相 互 聯 系 的 橋 梁 。2.解 決 圖 象 類 問 題 要 緊 緊 抓 住 兩 個 方 面(1)要 明 白 x t、 v t圖 象 的 特 點 及 區(qū) 別 ； (2)要 將 物 體 的 運 動 圖 象 轉 化 為 物 體 的 運 動 模 型 。 運 動 圖 象 的 理 解 及 應 用規(guī) 律 方 法 圖

7、 象 、 情 境 、 規(guī) 律 是 解 決 圖 象 問 題 不 可 分 割 的 三 個 要 素 ， 要 把 物理 規(guī) 律 和 物 理 圖 象 相 結 合 。 利 用 圖 象 解 題 時 一 定 要 從 圖 象 的 縱 、橫 坐 標 軸 所 代 表 的 物 理 量 及 兩 個 物 理 量 間 的 函 數 關 系 ， 圖 線 中 的“ 點 ” “ 線 ” “ 斜 率 ” “ 截 距 ” 和 “ 面 積 ” 等 方 面 尋 找 解 題 的 突破 口 。 解 決 此 類 問 題 的 一 般 思 路 1.(多 選 )做 直 線 運 動 的 甲 、 乙 兩 物 體 的 位 移 時 間 圖 象 如 圖 3所

8、示 ，則 ( ) 精 典 題 組 圖 3A.當 乙 開 始 運 動 時 ， 兩 物 體 相 距 20 mB.在 0 10 s這 段 時 間 內 ， 物 體 間 的 距 離 逐 漸 變 大C.在 10 25 s這 段 時 間 內 ， 物 體 間 的 距 離 逐 漸 變 小D.兩 物 體 在 10 s時 相 距 最 遠 ， 在 25 s時 相 遇 解 析 開 始 時 ， 乙 的 位 置 坐 標 為 0， 甲 從 離 坐 標 原 點 20 m處開 始 運 動 ， 兩 者 的 運 動 方 向 相 同 ， 當 乙 開 始 運 動 時 ， 甲 已經 運 動 了 10 s， 因 此 二 者 之 間 的 距

9、離 大 于 20 m， 故 A錯 誤 ；在 0 10 s這 段 時 間 內 ， 乙 靜 止 不 動 ， 甲 勻 速 運 動 ， 則 物 體間 的 距 離 逐 漸 變 大 ， 故 B正 確 ； 在 10 25 s這 段 時 間 內 ， 由于 乙 的 速 度 大 于 甲 的 速 度 ， 甲 在 乙 的 前 方 ， 則 物 體 間 的 距離 逐 漸 變 小 ， 故 C正 確 ； 由 于 10 s后 乙 的 速 度 大 于 甲 的 速 度 ，因 此 當 乙 開 始 運 動 時 兩 者 相 距 最 遠 ， 從 圖 象 可 知 25 s時 ， 兩者 位 置 坐 標 相 同 ， 即 相 遇 ， 故 D正 確

10、 。答案 BCD 2.如 圖 4甲 所 示 ， 直 角 三 角 形 斜 劈 abc固 定 在 水 平 面 上 。 t 0時 ，一 物 塊 (可 視 為 質 點 )從 底 端 a以 初 速 度 v0沿 斜 面 ab向 上 運 動 ， 到達 頂 端 b時 速 率 恰 好 為 零 ， 之 后 沿 斜 面 bc下 滑 至 底 端 c。 若 物 塊與 斜 面 ab、 bc間 的 動 摩 擦 因 數 相 等 ， 物 塊 在 兩 斜 面 上 運 動 的 速率 v隨 時 間 變 化 的 規(guī) 律 如 圖 乙 所 示 ， 已 知 重 力 加 速 度 g 10 m/s2，則 下 列 物 理 量 中 不 能 求 出

11、的 是 ( )圖 4 A.斜 面 ab的 傾 角 B.物 塊 與 斜 面 間 的 動 摩 擦 因 數 C.物 塊 的 質 量 mD.斜 面 bc的 長 度 L解 析 根 據 題 圖 乙 可 求 出 物 塊 在 左 、 右 斜 面 上 的 加 速 度 大 小 a1、a2， 根 據 牛 頓 第 二 定 律 有 m gsin m gcos m a1， m gcos m gsin m a2， 則 可 求 出 和 ， 但 m 無 法 求 出 。 根 據 題 圖 乙 可 求出 0.6 1.6 s時 間 內 物 塊 的 位 移 大 小 ， 即 可 求 出 L， 故 選 項 C符 合題 意 。答案 C 3.(

12、多 選 )(2016南昌模擬)用 一 水 平 力 F拉 靜 止在 水 平 面 上 的 物 體 ， 在 F由 零 逐 漸 增 大 的 過程 中 ， 加 速 度 a隨 力 F變 化 的 圖 象 如 圖 5所 示 ，重 力 加 速 度 g取 10 m/s2， 水 平 面 各 處 的 粗 糙程 度 相 同 ， 認 為 滑 動 摩 擦 力 與 最 大 靜 摩 擦力 相 等 ， 則 由 此 可 推 算 出 ( ) 圖 5A.物 體 的 質 量B.物 體 與 水 平 地 面 間 滑 動 摩 擦 力 的 大 小C.拉 力 F 12 N時 物 體 運 動 的 速 度 大 小D.拉 力 F 12 N時 物 體 運

13、 動 的 位 移 大 小 答 案 AB 勻 變 速 直 線 運 動 規(guī) 律 的 應 用規(guī) 律 方 法 1.勻 變 速 直 線 運 動 通 常 可 分 為 兩 類一 類 是 單 個 物 體 的 多 過 程 模 型 ， 另 一 類 是 多 個 物 體 (通 常 為 兩 個 )的 多 過 程 模 型 (見 考 向 三 )。 2.解 題 思 路不 論 是 單 個 物 體 的 多 過 程 模 型 還 是 多 個 物 體 的 多 過 程 模 型 ， 處 理的 一 般 方 法 如 下 ：(1)弄 清 題 意 ， 劃 分 過 程 根 據 題 意 ， 弄 清 楚 物 體 的 運 動 經 歷 了 幾個 過 程 。

14、(2)依 據 已 知 ， 分 析 過 程 依 據 題 目 中 給 出 的 已 知 條 件 ， 對 劃 分 出的 物 體 運 動 的 每 個 過 程 進 行 運 動 學 分 析 或 動 力 學 分 析 。(3)結 合 已 知 ， 列 出 方 程 結 合 題 中 給 出 的 已 知 條 件 ， 列 出 物 體 運動 的 每 個 過 程 所 對 應 的 運 動 學 方 程 或 動 力 學 方 程 。 1.霧 霾 天 氣 會 對 行 車 安 全 造 成 很 大 的 影 響 ， 因 此 在 行 車 時 司 機 應打 開 汽 車 的 前 霧 燈 和 尾 部 雙 閃 燈 ， 以 保 證 行 車 安 全 。

15、若 在 某 平直 公 路 上 ， 有 一 貨 車 正 以 v1 9 m/s的 速 度 勻 速 行 駛 ， 其 后 方 有一 小 轎 車 正 以 v2 24 m/s的 速 度 勻 速 行 駛 。 由 于 霧 霾 的 影 響 ，小 轎 車 司 機 只 有 到 達 距 離 貨 車 d 35 m的 地 方 才 能 看 到 該 貨 車尾 部 雙 閃 燈 發(fā) 出 的 光 ， 若 此 時 小 轎 車 司 機 立 即 剎 車 做 勻 減 速 直線 運 動 ， 則 小 轎 車 要 經 過 x 96 m才 能 停 下 來 。 兩 車 在 運 動 過程 中 可 視 為 質 點 。 精 典 題 組 (1)若 小 轎

16、車 司 機 剎 車 時 ， 前 方 的 貨 車 仍 以 原 速 度 向 前 勻 速行 駛 ， 試 通 過 計 算 分 析 兩 車 是 否 會 相 撞 ；(2)若 小 轎 車 司 機 在 剎 車 的 同 時 給 前 方 的 貨 車 發(fā) 出 信 號 ， 貨車 司 機 經 t 1 s收 到 信 號 并 立 即 以 a 2 m/s2的 加 速 度 勻 加速 行 駛 ， 試 通 過 計 算 分 析 兩 車 是 否 會 發(fā) 生 相 撞 。 答 案 (1)相 撞 (2)不 會 相 撞 2.(2016長 沙 模 擬 )為 了 安 全 ， 中 國 航 母 艦 載 機 “ 殲 15” 采 用 滑躍 式 起 飛 。

17、 起 飛 時 主 要 靠 甲 板 前 端 的 上 翹 來 幫 助 戰(zhàn) 斗 機 起 飛 ,其示 意 圖 如 圖 6所 示 ， 飛 機 由 靜 止 開 始 先 在 一 段 水 平 距 離 為 L1160 m的 水 平 跑 道 上 運 動 ， 然 后 在 長 度 為 L2 20.5 m的 傾 斜 跑 道上 滑 跑 ， 直 到 起 飛 。 已 知 飛 機 的 質 量 m 2.0 104 kg， 其 噴 氣發(fā) 動 機 的 推 力 大 小 恒 為 F 1.4 105 N， 方 向 與 速 度 方 向 相 同 ，水 平 跑 道 與 傾 斜 跑 道 末 端 的 高 度 差 h 2.05 m， 飛 機 在 水

18、平 跑 道上 和 傾 斜 跑 道 上 運 動 的 過 程 中 受 到 的 平 均 阻 力 大 小 都 為 飛 機 重力 的 0.2倍 ,假 設 航 母 處 于 靜 止 狀 態(tài) ,飛 機 質 量 視 為 不 變 并 可 看 成質 點 ,傾 斜 跑 道 看 作 斜 面 ， 不 計 水 平 跑 道 和 傾 斜 跑 道 連 接 處 的 影響 ， 且 飛 機 起 飛 的 過 程 中 沒 有 出 現 任 何 故 障 。 g取 10 m/s 2。 求 圖 6(1)飛 機 在 水 平 跑 道 上 運 動 的 末 速 度 大 小 ；(2)飛 機 從 開 始 運 動 到 起 飛 經 歷 的 時 間 t。 答 案

19、(1)40 m/s (2)8.5 s 【 高 分 技 巧 】 牛 頓 第 二 定 律 和 運 動 學 公 式 的 綜 合 運 用 問 題 ， 涉及 多 過 程 的 運 動 分 以 下 幾 個 步 驟 進 行 求 解 ：(1)分析物體運動的轉折點。(2)根據轉折點將物體的運動分為相應的幾個階段，明確各段相互聯系的物理量。(3)分階段分析物體的受力情況和運動情況。(4)利用牛頓運動定律和運動學公式列出相應的表達式進行求解。 連 接 體 問 題規(guī) 律 方 法 1.分 析 “滑塊滑板”模型時要抓住一個轉折和兩個關聯(1)一 個 轉 折 滑 塊 與 滑 板 達 到 相 同 速 度 或 者 滑 塊 從 滑

20、 板 上 滑 下是 受 力 和 運 動 狀 態(tài) 變 化 的 轉 折 點 。(2)兩 個 關 聯 轉 折 前 、 后 受 力 情 況 之 間 的 關 聯 和 滑 塊 、 滑 板 位移 和 板 長 之 間 的 關 聯 。(3)兩 物 體 發(fā) 生 相 對 運 動 的 臨 界 條 件 加 速 度 相 同 且 兩 物 體 間 的摩 擦 力 為 最 大 靜 摩 擦 力 ， 分 析 此 臨 界 條 件 前 后 物 體 的 運 動 狀 態(tài) 是解 題 的 關 鍵 。 2.解 決 連 接 體 問 題 的 方 法 技 巧(1)整 體 法 ： 優(yōu) 點 ： 研 究 對 象 減 少 ， 忽 略 物 體 之 間 的 相 互

21、 作 用 力 ， 方 程 數 減少 ， 求 解 方 便 。 條 件 ： 連 接 體 中 各 物 體 具 有 共 同 的 加 速 度 。(2)隔 離 法 ： 優(yōu) 點 ： 易 看 清 各 個 物 體 具 體 的 受 力 情 況 。 條 件 ： 當 系 統(tǒng) 內 各 物 體 的 加 速 度 不 同 時 ， 一 般 采 用 隔 離 法 ； 求連 接 體 內 各 物 體 間 的 相 互 作 用 力 時 必 須 用 隔 離 法 。 1.(多 選 )(2016江 蘇 單 科 ， 9)如 圖 7所 示 ， 一只 貓 在 桌 邊 猛 地 將 桌 布 從 魚 缸 下 拉 出 ， 魚缸 最 終 沒 有 滑 出 桌 面

22、 ， 若 魚 缸 、 桌 布 、 桌面 兩 兩 之 間 的 動 摩 擦 因 數 均 相 等 ， 則 在 上述 過 程 中 ( ) 精 典 題 組 圖 7A.桌 布 對 魚 缸 摩 擦 力 的 方 向 向 左B.魚 缸 在 桌 布 上 的 滑 動 時 間 和 在 桌 面 上 的 相 等C.若 貓 增 大 拉 力 ， 魚 缸 受 到 的 摩 擦 力 將 增 大D.若 貓 減 小 拉 力 ， 魚 缸 有 可 能 滑 出 桌 面 答 案 BD 2.(2016石 家 莊 模 擬 )如 圖 8所 示 為 一 個 實 驗 室 模 擬 貨 物 傳 送 的 裝置 ， A是 一 個 表 面 絕 緣 、 質 量 為

23、 m A 2 kg的 長 板 車 ， 車 置 于 光滑 的 水 平 面 上 ， 在 車 左 端 放 置 一 質 量 為 m B 1 kg、 帶 電 荷 量 為 q 1 10 2 C的 絕 緣 小 貨 物 B， 在 裝 置 所 在 空 間 內 有 一 水 平 勻強 電 場 ， 可 以 通 過 開 關 控 制 其 大 小 及 方 向 。 先 產 生 一 個 方 向 水平 向 右 、 大 小 E1 3 102 N/C的 電 場 ， 車 和 貨 物 開 始 運 動 ， 2 s后 ， 改 變 電 場 ， 電 場 大 小 變 為 E2 1 102 N/C， 方 向 向 左 ， 一段 時 間 后 ， 關 閉

24、 電 場 ， 關 閉 電 場 時 車 右 端 正 好 到 達 目 的 地 ， 貨物 到 達 車 的 最 右 端 ， 且 車 和 貨 物 的 速 度 恰 好 為 零 。 已 知 貨 物 與車 間 的 動 摩 擦 因 數 0.1， 車 不 帶 電 ， 貨 物 體 積 大 小 不 計 ， g取10 m/s 2， 求 第 二 次 電 場 作 用 的 時 間 。 圖 8 答 案 6 s 3.(2016福 州 三 模 )高 鐵 的 開 通 給 出 行 的 人 們 帶 來 了 全 新 的 旅 行 感受 ， 大 大 方 便 了 人 們 的 工 作 與 生 活 。 高 鐵 每 列 車 組 由 七 節(jié) 車 廂組

25、成 ， 除 第 四 節(jié) 車 廂 為 無 動 力 車 廂 外 ， 其 余 六 節(jié) 車 廂 均 具 有 動力 系 統(tǒng) ， 設 每 節(jié) 車 廂 的 質 量 均 為 m ， 各 動 力 車 廂 產 生 的 動 力 相同 ， 經 測 試 ， 該 列 車 啟 動 時 能 在 時 間 t內 將 速 度 提 高 到 v， 已 知運 動 阻 力 是 車 重 的 k倍 。 求 ：(1)列 車 在 啟 動 過 程 中 ， 第 五 節(jié) 車 廂 對 第 六 節(jié) 車 廂 的 作 用 力 ；(2)列 車 在 勻 速 行 駛 時 ， 第 六 節(jié) 車 廂 失 去 了 動 力 ， 若 仍 要 保 持 列車 的 勻 速 運 動 狀

26、 態(tài) ， 則 第 五 節(jié) 車 廂 對 第 六 節(jié) 車 廂 的 作 用 力 變 化多 大 ？ 高 頻 考 點 二 運 動 圖 象 與 牛 頓 運 動 定 律 的 綜 合 應 用滿 分 策 略 滿 分 示 例 (14分 )(2016西安市模擬)如 圖 9甲 所 示 ， 一 長 木 板 靜 止 在 水 平地 面 上 ， 在 t 0時 刻 ， 一 小 物 塊 以 一 定 速 度 從 左 端 滑 上 長 木 板 ，以 后 長 木 板 運 動 的 v t圖 象 如 圖 乙 所 示 。 已 知 小 物 塊 與 長 木 板的 質 量 均 為 m 1 kg， 小 物 塊 與 長 木 板 間 及 長 木 板 與

27、地 面 間 均有 摩 擦 ， 經 1 s后 小 物 塊 與 長 木 板 相 對 靜 止 (g取 10 m/s2)， 求 ：圖 9(1)小 物 塊 與 長 木 板 間 動 摩 擦 因 數 的 值 ； (2)在 整 個 運 動 過 程 中 ， 系 統(tǒng) 所 產 生 的 熱 量 。 審 題 指 導 破題關鍵 讀題、讀圖獲取信息(1)讀題 (2)讀 圖 答 案 (1)0.7 (2)40.5 J 滿 分 體 驗 (14分)如 圖 10甲 所 示 ， 傾 角 37 的 粗 糙 斜 面 固 定 在 水 平 面上 ， 斜 面 足 夠 長 。 一 根 輕 彈 簧 一 端 固 定 在 斜 面 的 底 端 ， 另 一

28、端 與 質 量 m 1.0 kg的 小 滑 塊 (可 視 為 質 點 )接 觸 ， 滑 塊 與 彈 簧不 相 連 ,彈 簧 處 于 壓 縮 狀 態(tài) 。 當 t 0時 釋 放 滑 塊 。 在 0 0.24 s時 間 內 ， 滑 塊 的 加 速 度 a隨 時 間 t變 化 的 關 系 如 圖 乙 所 示 。 已知 彈 簧 的 勁 度 系 數 k 2.0 102 N/m， 當 t 0.14 s時 ， 滑 塊 的速 度 v 1 2.0 m/s。 g取 10 m/s2， sin 37 0.6， cos 37 0.8。最 大 靜 摩 擦 力 等 于 滑 動 摩 擦 力 。 求 ： (1)斜 面 對 滑 塊

29、 的 摩 擦 力 f的 大 小 ；(2)t 0.14 s時 滑 塊 與 出 發(fā) 點 間 的 距 離 d；(3)在 0 0.44 s時 間 內 ， 滑 塊 運 動 的 路 程 s。圖 10 規(guī) 范 解 答 解析 (1)由 圖 乙 可 知 ， 當 t1 0.14 s時 ， 滑 塊 與 彈 簧 開 始 分 離 ，此 后 滑 塊 受 重 力 、 斜 面 的 支 持 力 和 摩 擦 力 ， 如 圖 丙 所 示 。分離后，滑塊開始做勻減速直線運動，在這段過程中，由圖乙可知，滑塊加速度的大小a110 m/s2(1分)根據牛頓第二定律有m gsin fm a1(2分)解得f4.0 N(1分) 答 案 (1)4.0 N (2)0.20 m (3)0.41 m