2018年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題02 牛頓運(yùn)動(dòng)定律與直線運(yùn)動(dòng)學(xué)案

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1、 專題02 牛頓運(yùn)動(dòng)定律與直線運(yùn)動(dòng) 構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)： 考情分析： 牛頓運(yùn)動(dòng)定律是高中物理的基礎(chǔ)，更是力學(xué)的核心知識(shí)，在整個(gè)物理學(xué)中占有非常重要的地位，近幾年對牛頓運(yùn)動(dòng)定律的考查頻率非常高，牛頓運(yùn)動(dòng)定律將主要考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律在動(dòng)力學(xué)中的綜合問題、電場與磁場中電荷運(yùn)動(dòng)問題、電磁感應(yīng)綜合問題的應(yīng)用。 重點(diǎn)知識(shí)梳理： 一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的“四類公式”（簡稱1、2、3、4運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：一個(gè)定義式兩個(gè)基本公式三個(gè)重要推論四個(gè)初速度為零的推論） 1. 2. 3. （無論勻加速還是勻減速直線運(yùn)動(dòng)） 逐差法 4.初速度為0的幾個(gè)推論：（設(shè)時(shí)間間隔為t） ①．第1

2、t末、第2t末、第3t末速度之比： ②．前1t內(nèi)、前2t內(nèi)、前3t內(nèi)位移之比： ③．第1t內(nèi)、第2t內(nèi)、第3t內(nèi)位移之比： ④．若將整個(gè)過程分成若干個(gè)相等的位移等分，每一等分所用時(shí)間之比： 二、符號(hào)法則 (1)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的“四類公式”都是矢量式，應(yīng)用時(shí)注意各量符號(hào)的確定。 (2)一般情況下，取初速度的方向?yàn)檎较颉? 三、解決勻變速直線運(yùn)動(dòng)的常用方法 四、牛頓第一定律 1.內(nèi)容 一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài). 2.意義 (1)指出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，即力是產(chǎn)生加速度

3、的原因. (2)指出了一切物體都有慣性，因此牛頓第一定律又稱為慣性定律. (3)牛頓第一定律描述的只是一種理想狀態(tài)，而實(shí)際中不受力作用的物體是不存在的，當(dāng)物體受外力但所受合外力為零時(shí)，其運(yùn)動(dòng)效果跟不受外力作用時(shí)相同，物體將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài). 3.慣性 (1)定義：物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì). (2)量度：質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，質(zhì)量大的物體慣性大，質(zhì)量小的物體慣性小. (3)普遍性：慣性是物體的固有屬性，一切物體都有慣性，與物體的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況 無關(guān). 五、牛頓第二定律 1.內(nèi)容 物體加速度的大小跟所受外力的合力成正比，跟

4、它的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力方向相同. 2.表達(dá)式：F＝ma. 六、牛頓第三定律 1.牛頓第三定律的內(nèi)容 兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等、方向 相反、作用在同一條直線上. 2.作用力與反作用力的“三同、三異、三無關(guān)” (1)“三同”：①大小相同；②性質(zhì)相同；③變化情況相同. (2)“三異”：①方向不同；②受力物體不同；③產(chǎn)生的效果不同. (3)“三無關(guān)”：①與物體的種類無關(guān)；②與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)； ③與物體是否和其他物體存在相互作用無關(guān). 七、力學(xué)單位制 1.力學(xué)中的基本物理量及單位 (1)力學(xué)中的基本物理量是長度、質(zhì)量、時(shí)間.

5、 (2)力學(xué)中的基本單位：米(m)、千克（Kg）、 秒（S） . 2.單位制 (1)由基本單位和導(dǎo)出單位組成的單位系統(tǒng)叫做單位制. (2)國際單位制(SI)：國際計(jì)量大會(huì)制定的國際通用的、包括一切計(jì)量領(lǐng)域的單位制，叫做國際單位制. 八、超重與失重 1.超重 (1)定義：物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?大于物體所受重力的現(xiàn)象. (2)產(chǎn)生條件：物體具有向 上 的加速度. 2.失重 (1)定義：物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦? 小于 物體所受重力的現(xiàn)象. (2)產(chǎn)生條件：物體具有向 下 的加速度. 【名師提醒】 動(dòng)力學(xué)綜合題的解法

6、：受力分析—過程分析—求解加速度是關(guān)鍵 直線運(yùn)動(dòng)--受力分析后建立的表達(dá)式：（1）運(yùn)動(dòng)方向建立牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律表達(dá)式；（2）垂直于運(yùn)動(dòng)方向建立平衡條件表達(dá)式；（3）兩個(gè)方向的聯(lián)系滑動(dòng)摩擦力公式 直線運(yùn)動(dòng)--過程分析后建立的表達(dá)式：選用合適的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，如果是多過程問題分段處理，兩個(gè)過程的聯(lián)系通常是前一過程的末速度是后一過程的初速度 典型例題剖析： 考點(diǎn)一：勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用 【典型例題1】如圖所示，云南省彝良縣發(fā)生特大泥石流，一汽車停在小山坡底，司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)在距坡底240 m的山坡處泥石流以8 m/s的初速度、0.4 m/s2的加速度勻加速傾瀉而下，假設(shè)泥石流到達(dá)坡底后速率不變

7、，在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng).已知司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間為1 s，汽車啟動(dòng)后以0.5 m/s2的加速度一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng).試分析司機(jī)能否安全脫離. 【答案】　司機(jī)能安全脫離 【變式訓(xùn)練1】(2017·江蘇如皋一模)如圖所示，水平地面O點(diǎn)的正上方的裝置M每隔相等的時(shí)間由靜止釋放一小球，當(dāng)某小球離開M的同時(shí)，O點(diǎn)右側(cè)一長為L＝1.2 m的平板車開始以a＝6.0 m/s2的恒定加速度從靜止開始向左運(yùn)動(dòng)，該小球恰好落在平板車的左端，已知平板車上表面距離M的豎直高度為h＝0.45 m，忽略空氣的阻力，重力加速度g取10 m/s2。 (1)求小球左端離O點(diǎn)的水平距離； (2)若至少有2個(gè)

8、小球落在平板車上，則釋放小球的時(shí)間間隔Δt應(yīng)滿足什么條件？ 【答案】：(1)0.27 m　(2)Δt≤0.4 s 【名師提醒】 1.勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題規(guī)范解題“四個(gè)步驟” 2.求解追及問題的技巧(俗稱“一個(gè)條件—速度相等、兩個(gè)關(guān)系—時(shí)間關(guān)系、位移關(guān)系”) 考點(diǎn)二：動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題 【典型例題2】(2017·南京模擬)如圖所示，航空母艦上的起飛跑道由長度為l1＝1.6×102 m的水平跑道和長度為l2＝20 m 的傾斜跑道兩部分組成。水平跑道與傾斜跑道末端的高度差h＝4.0 m。一架質(zhì)量為m＝2.0×104 kg的飛機(jī)，其噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的推力大小恒為F＝1.2×105

9、 N，方向與速度方向相同，在運(yùn)動(dòng)過程中飛機(jī)受到的平均阻力大小為飛機(jī)重力的0.1倍。假設(shè)航母處于靜止?fàn)顟B(tài)，飛機(jī)質(zhì)量視為不變并可看成質(zhì)點(diǎn)，取g＝10 m/s2。 (1)求飛機(jī)在水平跑道運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及到達(dá)傾斜跑道末端時(shí)的速度大??； (2)為了使飛機(jī)在傾斜跑道的末端達(dá)到起飛速度100 m/s，外界還需要在整個(gè)水平跑道對飛機(jī)施加助推力，求助推力F推的大小。 【答案】 （1）8.0 s 41.5 m/s （2）5.2×105 N (2)飛機(jī)在水平跑道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，水平方向受到推力、助推力與阻力作用，設(shè)加速度大小為a1′、末速度大小為v1′，有F合″＝F推＋F－Ff＝ma1′ v

10、1′2－v02＝2a1′l1 飛機(jī)在傾斜跑道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿傾斜跑道受到推力、阻力與重力沿傾斜跑道分力作用沒有變化，加速度大小仍有a2′＝3.0 m/s2 v2′2－v1′2＝2a2′l2 根據(jù)題意，v2′＝100 m/s，代入數(shù)據(jù)解得F推≈5.2×105 N 故助推力F推的大小為5.2×105 N。 【變式訓(xùn)練2】(2017·鎮(zhèn)江模擬)質(zhì)量為1 kg的物體放在水平地面上，在F＝8 N的水平恒力作用下從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到8 m處時(shí)F方向保持不變，大小變?yōu)? N，F(xiàn)-x圖如圖所示，已知物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，取g＝10 m/s2。求： (1)物體在F變化前

11、做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大?。? (2)F大小改變瞬間，物體的速度大??； (3)從F大小變?yōu)? N開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過5 s物體的位移大小。 【答案】 （1）4 m/s2 （2）8 m/s （3）16 m 【名師提醒】 1.解決動(dòng)力學(xué)兩類基本問題的思路 2.解決動(dòng)力學(xué)兩類問題的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn) 考點(diǎn)三：運(yùn)動(dòng)圖像及其應(yīng)用 【典型例題3】(2017·合肥模擬)如圖甲所示，質(zhì)量為M＝4 kg 足夠長的木板靜止在光滑的水平面上，在木板的中點(diǎn)放一個(gè)質(zhì)量m＝4 kg大小可以忽略的鐵塊，鐵塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。兩物塊開始均靜止，從t＝0時(shí)刻起鐵塊m

12、受到水平向右、大小如圖乙所示的拉力F的作用，F(xiàn)共作用時(shí)間為6 s，(取g＝10 m/s2)則： (1)鐵塊和木板在前2 s的加速度大小分別為多少？ (2)鐵塊和木板相對靜止前，運(yùn)動(dòng)的位移大小各為多少？ (3)力F作用的最后2 s內(nèi)，鐵塊和木板的位移大小分別是多少？ 【答案】 （1）3 m/s2 2 m/s2 （2）20 m 16 m （3）19 m 19 m 【解析】：(1)前2 s，由牛頓第二定律得 對鐵塊：F－μmg＝ma1 解得a1＝3 m/s2 對木板：μmg＝Ma2 解得a2＝2 m/s2。 (3)力F作用的最后2 s，鐵塊和木板相對靜止

13、，一起以初速度v＝8 m/s 做勻加速直線運(yùn)動(dòng)， 對鐵塊和木板整體：F＝(M＋m)a 解得a＝＝ m/s2＝1.5 m/s2 所以鐵塊和木板運(yùn)動(dòng)的位移均為x3＝vΔt＋a(Δt)2＝19 m。 【變式訓(xùn)練3】(多選)如圖甲所示，為測定物體沖上粗糙斜面能達(dá)到的最大位移x與斜面傾角θ的關(guān)系，將某一物體每次以不變的初速率v0沿足夠長的斜面向上推出，調(diào)節(jié)斜面與水平方向的夾角θ，實(shí)驗(yàn)測得x與斜面傾角θ的關(guān)系如圖乙所示，g取10 m/s2，根據(jù)圖像可求出 (　　) A．物體的初速率v0＝3 m/s B．物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.75 C．取不同的傾角θ，物體在斜面上能達(dá)到的

14、位移x的最小值xmin＝1.44 m D．當(dāng)某次θ＝30°時(shí)，物體達(dá)到最大位移后將沿斜面下滑 【答案】：BC　 【名師提醒】 圖像問題的處理方法（1.什么圖像、2.斜率、3.面積、4.特殊點(diǎn)、5.縱橫截距、6.漸近線） 1．分清圖像的橫、縱坐標(biāo)所代表的物理量及單位，注意坐標(biāo)原點(diǎn)是否從零開始，明確其物理意義。 2．明確圖線斜率的物理意義，明確圖線與橫、縱坐標(biāo)的交點(diǎn)、圖線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)及兩圖線的交點(diǎn)的意義等。 3．明確能從圖像中獲得哪些信息，把圖像與具體的題意、情境結(jié)合，并結(jié)合斜率、特殊點(diǎn)等的物理意義，確定能從圖像中反饋出來哪些有用信息并結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解。 考點(diǎn)四：木板—木塊

15、模型的突破 【典型例題4】(多選)如圖所示，A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m，靜止疊放在水平地面上．A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g.現(xiàn)對A施加一水平拉力F，則(　　) A.當(dāng)F＜2μmg時(shí)，A、B都相對地面靜止? B．當(dāng)F＝時(shí)，A的加速度為 C．當(dāng)F＞3μmg時(shí)，A相對B滑動(dòng)?????? D．無論F為何值，B的加速度不會(huì)超過 【答案】 BCD. 【變式訓(xùn)練4】 質(zhì)量為2kg的木板B靜止在水平面上，可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A從木板的左側(cè)沿木板上表面水平?jīng)_上木板，如圖甲所示。A和B經(jīng)過1s達(dá)到同一速度，之后共同減速直

16、至靜止，A和B的v－t圖象如圖乙所示，重力加速度g取10m/s2，求： (1)A與B上表面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1； (2)B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2； (3)A的質(zhì)量。 【答案】 （1）0.2（2）0.1（3）6kg 【解析】：(1)由圖象知，A在0～1s內(nèi)的加速度a1＝＝－2m/s2 對A由牛頓第二定律得－mg·μ1＝ma1 解得：μ1＝0.2。 (2)由圖象知，AB在1～3s內(nèi)的加速度a3＝＝－1m/s2 對AB由牛頓第二定律：－(M＋m)g·μ2＝(M＋m)a3 解得：μ2＝0.1。 【名師提醒】木板—木塊題型類突破：速度相等以后能否一起運(yùn)動(dòng)的問題（若不能一

17、起運(yùn)動(dòng)，則各自進(jìn)行受力分析，求解加速度，找位移與木板長度之間的關(guān)系；若能一起運(yùn)動(dòng)，則優(yōu)先選擇整體法，進(jìn)行受力分析，求解加速度，進(jìn)行計(jì)算） 第一組：（地面光滑、最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力） 若兩者一起運(yùn)動(dòng)→則兩者之間是靜摩擦力→因?yàn)殪o摩擦力存在最大值→對B進(jìn)行受力分析得到→求得B的最大加速度→即為兩者一起運(yùn)動(dòng)的最大加速度→對整體進(jìn)行受力分析得到兩者一起運(yùn)動(dòng)的最大力(這也是兩者出現(xiàn)相對滑動(dòng)的最小力) 第二組：（地面光滑、最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力） 若兩者一起運(yùn)動(dòng)→則兩者之間是靜摩擦力→因?yàn)殪o摩擦力存在最大值→對A進(jìn)行受力分析得到→求得A的最大加速度→即為兩者一起運(yùn)動(dòng)的最大加速度→

18、對整體進(jìn)行受力分析得到兩者一起運(yùn)動(dòng)的最大力(這也是兩者出現(xiàn)相對滑動(dòng)的最小力) 同學(xué)在解題的時(shí)候注意這個(gè)分析過程，它能很好解決木板—木塊類問題（或者上下疊加類問題） 考點(diǎn)五：傳送帶問題的突破 【典型例題5】如圖所示，傳送帶長6 m，與水平方向的夾角為37°，以5 m/s的恒定速度向上運(yùn)動(dòng)。一個(gè)質(zhì)量為2 kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，沿平行于傳送帶方向以10 m/s的速度滑上傳送帶，已知物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2。求： (1)物塊剛滑上傳送帶時(shí)的加速度大小； (2)物塊到達(dá)傳送帶頂端時(shí)的速度大小。 【答案】

19、 （1）10 m/s2（2）4 m/s 【變式訓(xùn)練5】(2017·武漢月考)如圖所示，AB、CD為兩個(gè)光滑的平臺(tái)，一傾角為37°，長為5 m的傳送帶與兩平臺(tái)平滑連接。現(xiàn)有一小物體以10 m/s的速度沿平臺(tái)AB向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)傳送帶靜止時(shí)，小物體恰好能滑到平臺(tái)CD上，問： (1)小物體跟傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多大？ (2)當(dāng)小物體在平臺(tái)AB上的運(yùn)動(dòng)速度低于某一數(shù)值時(shí)，無論傳送帶順時(shí)針運(yùn)動(dòng)的速度多大，小物體都不能到達(dá)平臺(tái)CD，求這個(gè)臨界速度。 (3)若小物體以8 m/s的速度沿平臺(tái)AB向右運(yùn)動(dòng)，欲使小物體到達(dá)平臺(tái)CD，傳送帶至少以多大的速度順時(shí)針運(yùn)動(dòng)？ 【答案】 （1）0.5（2）

20、2 m/s（3）3 m/s 【解析】：(1)傳送帶靜止時(shí)，小物體在傳送帶上受力如圖甲所示， 據(jù)牛頓第二定律得：μmgcos 37°＋mgsin 37°＝ma1 B→C過程有：v02＝2a1l 解得：a1＝10 m/s2，μ＝0.5。 【名師提醒】 1.傳送帶的類型：從傳送帶的放置方向有：水平方向的傳送帶和斜面方向的傳送帶；從運(yùn)動(dòng)方向看有：物體的運(yùn)動(dòng)方向與傳送帶方向相同和相反。 2.傳送帶的處理方法：關(guān)鍵是速度相等前后受力分析（速度相等前后摩擦力發(fā)生突變） 對于傳送帶問題，分析有無摩擦，是滑動(dòng)摩擦還是靜摩擦，以及摩擦力的方向，是問題的要害。分析摩擦力時(shí)，前提是先要明確“相

21、對運(yùn)動(dòng)”，而不是“絕對運(yùn)動(dòng)”。二者達(dá)到“共速”的瞬間，是摩擦力發(fā)生“突變”的“臨界狀態(tài)”；如果遇到水平勻變速的傳送帶，或者傾斜傳送帶，還要根據(jù)牛頓第二定律判斷“共速”后的下一時(shí)刻是滑動(dòng)摩擦力還是靜摩擦力。 3. 注意三個(gè)狀態(tài)的分析——初態(tài)、共速、末態(tài) 考點(diǎn)六：動(dòng)力學(xué)中的臨界、極值問題 【典型例題6】如圖所示，質(zhì)量均為m的A、B兩物體疊放在豎直彈簧上并保持靜止，用大小等于mg的恒力F向上拉B，運(yùn)動(dòng)距離h時(shí)，B與A分離。下列說法正確的是(　　) A．B和A剛分離時(shí)，彈簧長度等于原長 B．B和A剛分離時(shí)，它們的加速度為g C．彈簧的勁度系數(shù)等于 D．在B與A分離之前，它們做

22、勻加速直線運(yùn)動(dòng) 【答案】 C 【變式訓(xùn)練6】(2017·河南三市聯(lián)考)如圖所示，木板與水平地面間的夾角θ可以隨意改變，當(dāng)θ＝30°時(shí)，可視為質(zhì)點(diǎn)的一小物塊恰好能沿著木板勻速下滑。若讓該小物塊從木板的底端以大小恒定的初速率v0＝10 m/s的速度沿木板向上運(yùn)動(dòng)，隨著θ的改變，小物塊沿木板滑行的距離x將發(fā)生變化，重力加速度g取10 m/s2。 (1)求小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)； (2)當(dāng)θ角滿足什么條件時(shí)，小物塊沿木板滑行的距離最小，并求出此最小值。 【答案】 （1）（2）θ＝60° m 【名師提醒】 1.有些題目中有“剛好”、“恰好”、“正好”等字眼，即表明題述

23、的過程存在著臨界點(diǎn)。 2.若題目中有“取值范圍”、“多長時(shí)間”、“多大距離”等詞語，表明題述的過程存在著“起止點(diǎn)”，而這些起止點(diǎn)往往對應(yīng)臨界狀態(tài)。 3.若題目中有“最大”、“最小”、“至多”、“至少”等字眼，表明題述的過程存在著極值，這個(gè)極值點(diǎn)往往是臨界點(diǎn)。 4.若題目要求“最終加速度”、“穩(wěn)定速度”等，即是求收尾加速度或收尾速度。 專題二 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練 一、單項(xiàng)選擇題 1.如圖甲所示，直角三角形斜劈abc固定在水平面上。t＝0時(shí)，一物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從底端a以初速度v0沿斜面ab向上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)頂端b時(shí)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

24、動(dòng)摩擦因數(shù)相等，物塊在兩斜面上運(yùn)動(dòng)的速率v隨時(shí)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的是(　　) A.斜面ab的傾角θ B.物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ C.物塊的質(zhì)量m D.斜面bc的長度L 【答案】 C 2.(2017·連云港高三檢測)如圖所示，在傾角為θ＝30°的光滑斜面上，物塊A、B質(zhì)量分別為m和2m。物塊A靜止在輕彈簧上面，物塊B用細(xì)線與斜面頂端相連，A、B緊挨在一起但A、B之間無彈力。已知重力加速度為g，某時(shí)刻把細(xì)線剪斷，當(dāng)細(xì)線剪斷瞬間，下列說法正確的是(　　)

25、 A．物塊A的加速度為0　　　 B．物塊A的加速度為 C．物塊B的加速度為0 D．物塊B的加速度為 【答案】 B 【解析】　剪斷細(xì)線前，彈簧的彈力：F彈＝mgsin 30°＝mg，細(xì)線剪斷的瞬間，彈簧的彈力不變，仍為F彈＝mg；剪斷細(xì)線瞬間，對A、B系統(tǒng)，加速度為：a＝＝，即A和B的加速度均為，故選B。 3.如圖所示，帶支架的平板小車水平向左做直線運(yùn)動(dòng)，小球A用細(xì)線懸掛于支架前端，質(zhì)量為m的物塊B始終靜止在小車上，B與小車平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.若某過程中觀察到細(xì)線偏離豎直方向θ角，則此刻小車對B產(chǎn)生的作用力的大小和方向?yàn)?　　) A．mg，豎直向上

26、B．mg，斜向左上方 C．mgtanθ，水平向右 D.，斜向右上方 【答案】D 【解析】 以A為研究對象，受力分析如圖， 根據(jù)牛頓第二定律得mAgtanθ＝mAa，解得a＝gtanθ，方向水平向右．再對B研究得：小車對B的摩擦力f＝ma＝mgtanθ，方向水平向右，小車對B的支持力大小為N＝mg，方向豎直向上，小車對B的作用力的大小為F＝＝mg＝，方向斜向右上方，故選D. 4.在地面上以初速度v0豎直向上拋出一小球，經(jīng)過2t0時(shí)間小球落回拋出點(diǎn)，其速率為v1，已知小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受空氣阻力與小球運(yùn)動(dòng)的速度成正比，則小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)速率v隨時(shí)間t的變化規(guī)律可能是(　

27、　) 【答案】 A 5. 2016年1月9日，合肥新年車展在明珠廣場舉行，除了館內(nèi)的展示，本屆展會(huì)還在外場舉辦了汽車特技表演，某展車表演時(shí)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移x與時(shí)間t的關(guān)系式為x＝8t＋3t2，x與t的單位分別是m和s，則該汽車(　　) A．第1 s內(nèi)的位移大小是8 m B．前2 s內(nèi)的平均速度大小是28 m/s C．任意相鄰1 s內(nèi)的位移大小之差都是6 m D．任意1 s內(nèi)的速度增量都是3 m/s 【答案】 C 二、多項(xiàng)選擇題 6. 質(zhì)量分別為M和m的物塊形狀大小均相同，將它們通過輕繩跨過光滑定滑輪連接，如圖甲所示

28、，繩子平行于傾角為α的斜面，M恰好能靜止在斜面上，不考慮M、m與斜面之間的摩擦。若互換兩物塊位置，按圖乙放置，然后釋放M，斜面仍保持靜止。則下列說法正確的是 (　　) A．輕繩的拉力等于Mg B．輕繩的拉力等于mg C．M運(yùn)動(dòng)的加速度大小為(1－sin α)g D．M運(yùn)動(dòng)的加速度大小為g 【答案】 BC 【解析】 互換位置前，M靜止在斜面上，則有：Mgsin α＝mg，互換位置后，對M有Mg－FT＝Ma，對m有：FT′－mgsin α＝ma，又FT＝FT′，解得：a＝(1－sin α)g，F(xiàn)T＝mg，故A、D錯(cuò)，B、C對。 7. 如圖甲所示，平行于光滑斜面的輕彈簧勁度系數(shù)

29、為k，一端固定在傾角為θ的斜面底端，另一端與物塊A連接；兩物塊A、B質(zhì)量均為m，初始時(shí)均靜止?，F(xiàn)用平行于斜面向上的力F拉動(dòng)物塊B，使B做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng)，A、B兩物塊在開始一段時(shí)間內(nèi)的v -t關(guān)系分別對應(yīng)圖乙中A、B圖線(t1時(shí)刻A、B的圖線相切，t2時(shí)刻對應(yīng)A圖線的最高點(diǎn))，重力加速度為g，則 (　　) A．t2時(shí)刻，彈簧形變量為0 B．t1時(shí)刻，彈簧形變量為(mgsin θ＋ma)/k C．從開始到t2時(shí)刻，拉力F逐漸增大 D．從t1時(shí)刻開始，拉力F恒定不變 【答案】 BD 【解析】 由題圖知，t2時(shí)刻A的加速度為零，速度最大，根據(jù)牛頓第二定律和胡克定律有mgsi

30、n θ＝kx，則x＝，故A錯(cuò)誤；由題圖讀出，t1時(shí)刻A、B開始分離，對A根據(jù)牛頓第二定律kx－mgsin θ＝ma，則x＝，故B正確；從開始到t1時(shí)刻，對AB整體，根據(jù)牛頓第二定律F＋kx－2mgsin θ＝2ma，得F＝2mgsin θ＋2ma－kx，x減小，F(xiàn)增大，t1時(shí)刻到t2時(shí)刻，對B由牛頓第二定律得F－mgsin θ＝ma，得F＝mgsin θ＋ma，可知F不變，故C錯(cuò)誤，D正確。 8.如圖甲所示，足夠長的傳送帶與水平面夾角為θ，在傳送帶上某位置輕輕放置一小滑塊，小滑塊與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，小滑塊速度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示，v0、t0已知，則(　　) A.傳送帶一定逆時(shí)

31、針轉(zhuǎn)動(dòng) B.μ＝tanθ＋ C.傳送帶的速度大于v0 D.t0后滑塊的加速度為2gsinθ－ 【答案】 AD 9.如圖所示，水平擋板A和豎直擋板B固定在斜面體C上，一質(zhì)量為m的光滑小球恰能與兩擋板和斜面體同時(shí)接觸.擋板A、B和斜面體C對小球的彈力大小分別為FA、FB和FC.現(xiàn)使斜面體和小球一起在水平面上水平向左做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng).若FA和FB不會(huì)同時(shí)存在，斜面體傾角為θ，重力加速度為g，則選項(xiàng)所列圖象中，可能正確的是(　　) 【答案】 BD 【解析】 對小球進(jìn)行受力分析，當(dāng)a

32、如圖所示，電梯的頂部掛一個(gè)彈簧測力計(jì)，測力計(jì)下端掛了一個(gè)重物，電梯做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為10 N，在某時(shí)刻電梯中的人觀察到彈簧測力計(jì)的示數(shù)變?yōu)? N，關(guān)于電梯的運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是(g取10 m/s2)(　　) A．電梯可能向上加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為2 m/s2 B．電梯可能向下加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為2 m/s2 C．電梯可能向上減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為2 m/s2 D．電梯可能向下減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為2 m/s2 【答案】 BC 三、計(jì)算題 11. 如圖所示為一個(gè)實(shí)驗(yàn)室模擬貨物傳送的裝置，A是一個(gè)表面絕緣、質(zhì)量為mA＝2 kg的長板車，車置于光

33、滑的水平面上，在車左端放置一質(zhì)量為mB＝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(nèi)有一水平勻強(qiáng)電場，可以通過開關(guān)控制其大小及方向。先產(chǎn)生一個(gè)方向水平向右、大小E1＝3×102 N/C的電場，車和貨物開始運(yùn)動(dòng)，2 s后，改變電場，電場大小變?yōu)镋2＝1×102 N/C，方向向左，一段時(shí)間后，關(guān)閉電場，關(guān)閉電場時(shí)車右端正好到達(dá)目的地，貨物到達(dá)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(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，車不帶電，貨物體積大小不計(jì)，g取10 m/s2，求第二次電場作用的時(shí)間。 【答案】 6 s 【解析】：由題意可知，貨物和車起初不可能以相同加速度

34、一起運(yùn)動(dòng)，設(shè)車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為aA，貨物運(yùn)動(dòng)的加速度大小為aBaB＝＝2 m/s2，aA＝＝0.5 m/s2 車和貨物運(yùn)動(dòng)2 s時(shí)貨物和車的速度大小分別為vB＝aBt＝4 m/s，vA＝aAt＝1 m/s 2 s后貨物和車的加速度大小分別為aB′＝＝2 m/s2 aA′＝＝0.5 m/s2 設(shè)又經(jīng)t1時(shí)間貨物和車共速，vB－aB′t1＝vA＋aA′t1 代入數(shù)據(jù)解得t1＝1.2 s 此時(shí)貨物和車的共同速度v＝1.6 m/s 共速后二者一起做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小a＝＝ m/s2 減速到0所經(jīng)歷的時(shí)間為t2＝＝4.8 s 所以第二次電場的作用時(shí)間為t1＋t2＝6 s。

35、 12.為研究運(yùn)動(dòng)物體所受的空氣阻力，某研究小組的同學(xué)找來一個(gè)傾角可調(diào)、斜面比較長且表面平整的斜面體和一個(gè)滑塊，并在滑塊上固定一個(gè)高度可升降的風(fēng)帆，如圖甲所示．他們讓帶有風(fēng)帆的滑塊從靜止開始沿斜面下滑，下滑過程中帆面與滑塊運(yùn)動(dòng)方向垂直．假設(shè)滑塊和風(fēng)帆總質(zhì)量為m.滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，風(fēng)帆受到的空氣阻力與風(fēng)帆的運(yùn)動(dòng)速率成正比，即Ff＝kv. (1)寫出滑塊下滑過程中加速度的表達(dá)式； (2)求出滑塊下滑的最大速度，并指出有哪些措施可以減小最大速度； (3)若m＝2 kg，斜面傾角θ＝30°，g取10 m/s2，滑塊從靜止下滑的速度圖象如圖乙所示，圖中的斜線為t＝0時(shí)v-t圖線的切線，由此求出μ、k的值．(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 【答案】　(1)gsin θ－μgcos θ－ (2)　適當(dāng)減小斜面傾角θ(保證滑塊能靜止下滑)；風(fēng)帆升起一些 (3)0.23　　3.0 kg/s (3)當(dāng)v＝0時(shí)，a＝gsin θ－μgcos θ＝3 m/s2 解得：μ＝≈0.23，最大速度vm＝2 m/s，vm＝＝2 m/s 解得：k＝3.0 kg/s. 23