专题二 力和直线运动
专题二 力和直线运动
一、复习策略
本专题的复习重点是受力分析，牛顿运动定律，直线运动的条件，整体法和隔离法，正交分解法，矢量三角形。重点注意几种典型模型，如斜面模型、板块模型和传送带模型等等。以及力和运动的知识与带电粒子的综合考查。
二、匀变速基本规律应用
例1：物体以速度v 匀速通过直线上的A 、B 两点需要的时间为t ，现在物体由A 点静止出发，先做加速度大小为a 1的匀加速直线运动到某一最大速度v m 后立即做加速度大小为a 2的匀减速直线运动至B 点停下，历时仍为 t ，则物体的 （ ）
A ．最大速度v m 只能为2v ，无论a 1、 a 2为何值
B ．最大速度v m 可以为许多值，与a 1、 a 2的大小有关
C ．a 2的值必须是一定的，且a 1、 a 2的值与最大速度v m 有关 D. a 2必须满足
t
v
a a a a 22121=
+ 训练1：一质点作匀加速直线运动，通过一段位移△x 所用时间为t 1，紧接着通过下一段位移△x 所用的时
间为t 2，则有关下列说法正确的是（ ）
A ．t 1时间内质点的平均速度为△x t 1
B ．0～t 2时间内时间的平均速度为△x
t 2
C ．t 1和t 2的关系为 t 1
t 2 = 12－1 D ．该质点运动的加速度为2△x(t 1—t 2) t 1 t 2 (t 1＋t 2)
例题2：一辆电动玩具车由A 点静止开始以加速度a 1在地面上做匀加速直线运动,经过一段时间后立即做
匀减速运动，最后停在C 点。每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据。求：
（11 （2）AC 的距离。
（3）t=0.6s 时的瞬时速度
训练2：静止出发加速直线运动，加速度方向不变。第一段时间间隔内，两车加速度大小不变，乙加速度大小为甲两倍；接下来相同时间内，甲车加速度大小增为原来两倍，乙车加速度大小减小为原来一半，求甲、乙两车各自在这段时间间隔走过总路程之比？
三、追及、相遇于行车安全问题
例题3：某城市交通路口绿灯即将结束会持续闪烁3s ，而后才会变成黄灯，再3s 黄灯提示后在转为红灯。（本题中的刹车过程均视为匀减速直线运动）
（1）若某车在黄灯开始闪烁时刹车，要使车在黄灯闪烁的时间内停下来且刹车距离不得大于18m ，该车
刹车前的行驶速度不能超过多少？
（2）若某车正以v o =15m/s 的速度驶向路口，此时车距停车线的距离为L=48.75m ，当驾驶员看到绿灯开始闪烁时，经短暂考虑后开始刹车，该车在红灯刚亮时恰停在停车线以内，求该车驾驶员的允许的考虑时间。
四、运动学中的图像问题
例题4：如图所示，一轻质弹簧一端固定在竖直墙壁上，另一自由端位于O 点，现用一滑块将弹簧的自由端（与滑块未栓接）从O 点压缩到A 点后与t=0时刻由静止释放，滑块t 1时刻经过O 点，t 2时刻运动到B 点停下，下列四个图像的实线部分能反映滑块从A 运动到B 的v －t 图像的是（ ）
训练3：如图所示，有两个光滑固定斜面AB 和BC ，A 和C 两点在同一水平面上，斜面BC 比斜面AB 长，一个滑块自A 点以速度v A 上滑，到达B 点时速度减小为零，紧接着沿BC 滑下，设滑块从A 点到C 点的总时间是t c ，那么下列四个图中，正确表示滑块速度大小v 随时间t 变化规律的是（ ）
训练4：摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行程超过百米．电梯的简化模型如图1所示．考虑安全、舒适、省时等因素，电梯的加速度a 是随时间t 变化的，已知电梯在t =0时由静止开始上升，a ─t 图象
如图2所示．电梯总质量m =2.0×103kg ．忽略一切阻力，重力加速度g 取10m/s 2
． （1）求电梯在上升过程中受到的最大拉力F 1和最小拉力F 2；
（2）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υ─t 图象求位移的方法．请你鉴
此方法，对比加速度和速度的定义，根据图2所示a ─t 图象，求电梯在第1s 内的速度改变量△υ1和第2s 末的速率υ2；
（3）求电梯以最大速率上升时，拉力做功的功率P ；再求在0─11s 时间内，拉力和重力对电梯所做的总
功W ．
五、运动学中的两类问题
例5：如图甲所示，水平天花板下悬挂一光滑的轻质的定滑轮，跨过定滑轮的质量不计的绳（绳承受拉力足够大）两端分别连接物块A 和B ，A 的质量为m o ，B 的质量m 是可以变化的，当B 的质量改变时，可以得到A 加速度变化图线如图乙所示，不计空气阻力和所有的摩擦，A 加速度向上为正． （1）求图乙中a 1、a 2和m 1的大小．
（2）根据牛顿定律和运动学规律，证明在A 和B 未着地或与滑轮接触时，AB 系统机械能守恒．
A B C
D A C B
D
（3）若m0=0.8kg，m=1.2kg，AB开始都在离水平地面H=0.5m处，由静止释放AB，且B着地后不反弹，求A上升离水平地面的最大高度．（g取10m/s2）
训练5：如图所示，h=1.8m，平台光滑，薄板A质量为M=2kg由两种不同材料连接而成，L1=0.2m光滑，L2段粗糙。B视为质点m=1kg，AB间μ=0.4，开始时静止。现给A施恒力F=20N向右，待B脱离A（A 尚未露出平台）后，将A取走。B离开平台后落地点水平距离x=1.2m(g=10m/s2).
求：①B离开平台时速度；
②B从开始运动到刚脱离A时，B运动时间t B和位移x B；
③L2=？
训练6：已知θ=37°，斜面固定在地面上，薄平板AB的质量M=1kg，长L=3m，平板上表面光滑，下端与斜面底端距离为7m，在板A端放m=0.6kg小滑块C，初时静止，之后无初速释放。设平板与斜面、滑块与斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5，
求：（1）C滑到D端时速度大小
（2）滑块C与平板下端B到达斜面底端D的时间差?t
例题6：已知物块A的质量M A=1kg，平板车B的质量m B=0.5kg，长L=1m，地面光滑。A以v o=4m/s滑上B，同时给B施拉力F，A视质点，AB间μ=0.2，g=10m/s2。
求（1）若F=5N，A相对B滑行最大距离；
（2）要使A不至于从B滑落，拉力F大小满足条件？
六、传送带模型
例题7：组合传送带如图所示，AB 长4m 水平，BC 段倾斜，L BC =5m ，θ=37°，两段在B 点由一段圆弧连接。v 皮=4m/s 顺时针运转，工件和皮带间μ=0.5，g=m10/s 2，现将一个工件（视为质点）无初速地放在A 点。
求（1）工件第一次到B 点所用时间； （2）工件沿皮带上升的最大高度； （3）工件运动23秒时所在位置。
七、电学中的匀变速直线运动
例题8：如图，匀强电场的场强E=2.0×103
V/m ，方向水平，电场中有两个带电粒子，它们的质量均为m=1.0
×10-5kg ，A 带负电，B 带正电，电量均为q=1.0×10-9
C 。开始时，两粒子在同一等势面上，仅在电场力的作用下，A 以初速度v Ao =2.0m/s ，B 以初速度v Bo =1.2m/s ，均沿电场方向开始运动。不计二者间的库仑力，在以后的运动中，若用?s 表示任一时刻两粒子间的水平距离。问：当?s 的数值在什么范围内，可判断哪个粒子在前面（规定图中右方为前），当?s 的数值在什么范围内，不可判断两粒子谁前谁后？
八、连接体问题
例题9：小车在水平路面上向右做直线运动，车的左右两侧固定安放着两个压力传
感器P 、Q ，底板水平且光滑，车内小物体和压缩弹簧位置如图，两传感器显示的所受压力随时间的变化如图，则下了说法中正确的是（ ）
A ．图线M 显示的是压力传感器P 的记载，在t 1以后小车做匀加速运动
B ．图线M 显示的是压力传感器P 的记载，在0～t 1时间内小车做匀加速运动
C ．图线N 显示的是压力传感器Q 的记载，在小车一直做匀速运动
D ．图线N 显示的是压力传感器Q 的记载，从一开始小车就一直做匀加速直线
运动
训练7：如图A 所示，在光滑水平面上叠放着甲、乙两物体．现对甲施加水平向右的拉力F ，通过传感器可测得甲的加速度a 随拉力F 变化的关系如图B 所示．已
知重力加速度g=10m/s 2
，由图线可知（ ） A ．甲的质量是2kg B ．甲的质量是6kg
C ．甲、乙之间的动摩擦因数是0.2
D ．甲、乙之间的动摩擦因数是0.6
训练8：如图所示，一固定杆与水平方向夹角为θ，将一质量为m 1的小环套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为m 2的小球，静止释放后，环与小球保持相对静止以相同的加速度α一起下滑，此时绳子与竖直方向夹角为β，则下列说法正确的是（ ） A ．若杆光滑则θ=β
B ．若杆光滑，杆对小环的作用力大小小于（m 1+m 2）gcos θ
C ．若杆不光滑，则θ＞β
D ．若杆不光滑，杆对小环的作用力大小大于（m 1+m 2）gcos θ
1
限时训练二
1.如图所示，在一升降机内，一物块被一轻质弹簧紧压在天花板上，弹簧
的下端固定在升降机的地板上，弹簧保持竖直。在升降机运行过程中，物块未曾离开升降机的天花板．当升降机向上运动时，其υt 图像如图所示，下面给出的地板所受压力F 1和升降机天花板所受压力F 2随时间变化的定性图象，可能正确的的是( )
2. 如图，质量m=1kg 、长L=0.8m 的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相齐。板与桌面间的动摩擦因数μ=0.4．先用F=5N 的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，则力F 作用的最短时间为(取g=10m/s 2)( ) A. 0.8s B. 1.0s C.
255s D. 2
5
10s
3. 2012年9月25日中国海军在“辽宁舰”上进行了首次舰载机测试
试验。阻拦索是舰载机降落在航母甲板上时，挂在飞机后轮对飞机增加阻力，减少滑行距离的装置．在实际配置中，阻拦索是逐条增加的．现假设阻拦索提供的阻力f 与飞机落在甲板上滑行的位移x 大小成正比，即f =kx ．经时间t 滑行位移为x 时，则下列表示的位移x 时间t ，速度由υ时间t ，动能E k －位移x 的关系图线中，可能正确的有( )
4. 雷达是一种利用电磁波来测定物体位置和速度的设备.某防空雷达发现一架
飞机正在一水平速度朝雷达正上方飞来，某时刻在雷达监视屏上显示的发射和接收的波形如图甲所示，经过t=173s 后雷达向正上方发射和接收到的波形如图
乙所示.已知雷达屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为1×10－
4s ，电磁波在空气中传播速度约为C=3.0×10s m/s ，则该飞机的飞行速度大小约为( ) A. 1200m/s B. 900m/s C. 500m/s D. 300m/s
5. 某大型游乐场内的新型滑梯可以等效为如图所示的物理模型，一个小朋友在AB
段的动摩擦因数μ1∠tan θ，BC 段的动摩擦因数μ2>tan θ，他从A 点开始下滑，滑到C 点速度恰好为零，整个过程中滑梯保持静止状态．则下列说法正确的是 ( )
B. 通过两段滑梯的时间之比为(μ2cos θ－sin θ)∶(sin θ－μ1cos θ)
C. 地面对滑梯的支持力等于滑梯和小朋友的重力
D. 地面对滑梯无摩擦的作用
6. 如图所示，汽车以10m/s 的速度匀速驶向路口，当行驶至距路口停车线20m 处时，绿灯还有3s 熄灭.若该汽车在绿灯熄灭时刚好停在车线处，则汽车运动的速度υ-t 图象可能是( )
7. 如图是一条足够长的浅色水平传送带在自左向右匀速运行．现将一个木炭包无初速地放在传送带的最左
端，木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹．下列说法中正确的是 ( )
A. 黑色的径迹将出现在木炭包的左侧
B. 木炭包的质量越大，径迹的长度越短
C. 传送带运动的速度越大，径迹的长度越短
D. 木炭包与传送带间动摩擦因数越大，径迹的长度越短
8. 随着在马里亚纳海沟试验区进行7 000米级海试第六次下潜的“蛟龙”
号返回母船，“蛟龙”号载人潜水器圆满完成了全部试验任务，此次海试创造了我国载人深潜的新纪录，图示为“蛟龙”号正在下潜，设“蛟龙”号载人潜水器的质量为M ，下潜时所受海水浮力恒为F ，下潜时所受海水阻力(不包括浮力)与下潜速度的平方成正比且比例系数为K ，重力加速度为g ，则“蛟龙”号载人潜水器的最大速度为 ( ) A.
Mg －F
K
B. Mg+F
K
C. K(Mg －F)
D.
K(Mg+F)
9.如图所示，在某一真空中，只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场，在
竖直平面内有初速度为υ0的带电微粒，恰能沿图示虚线由A 向B 做直线运动，那么由A 向B 过程中( )
A. 微粒带正、负电荷都有可能
B. 微粒做匀减速直线运动
C. 微粒做匀速直线运动
D. 微粒做匀加速直线运动
10. 如图所示，一质量m=0.4kg 的小物块，以υ0=2m/s 的初速度，在与斜面成
某一角度的拉力F 作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t=2s 的时间物块由A 点运动到B 点，AB 两点间的距离L=10m.已知斜面倾角θ=30°，物块与斜面之间的动摩擦因数μ=
3
3
，重力加速度g 取10m/s 2. （1）求物块加速度的大小及到达B 点时速度的大小；
(2) 拉力F 与斜面夹角多大时，拉力F 最小？拉力F 的最小值是多少？
11. 如图，质量为M、长为L、高为h的矩形滑块置于水平地面上，滑块与地面
间动摩擦因数为μ；滑块上表面光滑，其右端放置一个质量为m的小球。用水平
外力击打滑块左端，使其在极短时间内获得向右的速度υ0，经过一段时间后小
球落地。求小球落地时距滑块左端的水乎距离。
(1)如果驾驶员的反应时间一定，求表格中A的数据；
(2)如果路面情况相同，求表格中B、C的数据；
(3)如果路面情况相同，一名喝了酒的驾驶员发现前面50m处有一队学生正在横穿马路，此时他的车速为72km／h，而他的反应时间比正常时慢了0.3s，请问他能在50m内停下来吗?
13. 在如图(a)r的平行板电容器的两板A、B上加如图(1)，(2)，(3)所示的3种交变电压，开始B板的电势比A板高.在电场力作用下，原来静止在两板中间的电子开始运动.若两板间距足够大，且不计重力，则电子在各种交变电压作用下的运动情况怎样？画出对应的速度时间图象表示.
14. ．如图所示，隧道是高速公路上的特殊路段，也是事故多发路段之一．某日，一轿车A因故恰好停在隧道内离隧道入口d=50 m的位置．此时另一轿车B正以υ0=90km/h的速度匀速向隧道入口驶来，轿车B
驾驶员在到达隧道口时才发现停在正前方的轿车A并立即采取
制动措施．假设该驾驶员的反应时间t1=0.57 s，轿车制动系统
响应时间(开始踩下制动踏板到实际制动) t2=0.03 s，轿车制动时
制动力恒为自身重力的0.75倍，g取10 m／S2，试通过计算说
明轿车B会不会与停在前面的轿车A相撞?若会相撞。那么撞
前瞬间轿车B的速度大小为多少?若不会相撞，那么停止时与
轿车A的距离为多少?
15. 在娱乐节目《幸运向前冲》中，有一个关口是跑步跨栏机，它的设置是让观众通过一段平台，再冲上反向移动的跑步机皮带并通过跨栏，冲到这一关的终点．如图所示，
现有一套跑步跨栏装置，平台长L1=4 m，跑步机皮带长L2=32 m，跑
步机上方设置了一个跨栏(不随皮带移动)，跨栏到平台末端的距离
L3=10 m，且皮带以υ0=1 m／s的恒定速率转动．一位挑战者在平台
起点从静止开始以a1=2 m／s2的加速度通过平台冲上跑步机，之后以
盘a2=1 m／s2的加速度在跑步机上往前冲，在跨栏时不慎跌倒，经过t=2 s爬起(假设从摔倒至爬起的过程中挑战者与皮带始终相对静止)，然后又保持原来的加速度a2，在跑步机上顺利通过剩余的路程，求挑战者全程所需要的时间．
专题二 力和直线运动
1. 如图所示是物体在某段直线运动过程中的υ-t 图象，则物体由t 1到t 2运动的过程中( ) A. 加速度不断增大
B. 加速度不断减小
C. 位移不断减小
D. 平均速度υ=υ1+υ2
2
2. 如图所示，木块A 、B 并排固定在水平桌面上，A 的长度是L ，B 的长度是2L ，一颗子弹沿水平方向以速度υ1射入A ，以速度υ2穿出B ，子弹可视为质点，其运动视为匀变速直线运动，则子弹穿出A 时的速度为( )
A. 2υ1+υ23
B. υ2
1 +2υ2
2 3 C. 2υ2
1 +υ2
2 3 D. 2υ1
3
3. 如图所示为甲乙两物体沿同一条直线运动的υ-t 图象，若t=0时两者相向运动，且运动过程中不会相撞，下列有关说法中正确的是( )
A. 在t=0时若相距15m ，则两物体相遇两次
B. 在t=0时若相距25m ，则两物体相遇一次
C. 若t=1s 时两者相遇，则两者不会再相遇
D. 若t=2s 时两者第一次相遇，则两者还会再相遇
4. 为了测量蹦床运动员跃起的高度，可在弹性网上安装压力传感器，利用传感
器记录运动过程中对弹性网的压力并由计算机作出F-t 图象，如图所示，运动员在空中运动时可视为质点，
不计空气阻力，则可求得运动员在0～6.9s 时间内跃起的最大高度为
(g=10m/s 2
)
A. 1.5m
B. 1.8m
C. 5.0m
D.7.2m
5. (多选)伽利略曾经假设了两种匀变速运动：第一种是速度的变化对时间来说是均匀的，即经过相等的时间，速度的变化相等；第二种是速度的变化对位移来说是均匀的，即经过相等的位移，速度的变化相等，那么，关于自由落体运动速度的变化情况，下列说法正确的是( )
A. 经过相同的时间，速度的变化相等
B. 经过相同的时间，速度的变化不等
C. 经过相同的位移，速度的变化相等
D. 经过相同的位移，速度的变化不等
6. 在一大雾天，一辆小汽车以30m/s 的速度行驶在高速公路上，突然发现正前方30m 处有一辆大卡车以10m/s 的速度同方向匀速行驶. 小汽车紧急刹车，刹车过程中刹车失灵，如图a 、b 分别为小汽车和大卡车的υ-t 图象，以下说法正确的是( )
A. 因刹车失灵前小汽车已减速，不会追尾
B. 在t=5s 时追尾
C. 在t=3s 时追尾
D. 由于初始距离太近，即使刹车不失灵也会追尾
7. 磕头虫是一种不用足跳但又善于跳高的小甲虫。当它腹朝天、背朝地
躺在地面时，将头用力向后仰，拱起体背，在身下形成一个三角形空区，然后猛然收缩体内背纵肌，使重心迅速向下加速，背部猛烈撞击地面，地面反作用力便将其弹向空中.弹射录像显示，磕头虫拱背后重心向
后突然蹬地向上加速.假想加速度与磕头虫加速过程的加速度大小相等，如果加速过程(视为匀加速)重心上升高度为0.5m ，那么人离地后重心上升的最大高度可达(空气阻力不计，设磕头虫撞击地面和弹起的速率相等)（ ）
A. 150m
B. 75m
C. 15m
D. 7.5m 8. 如图所示，一根轻弹簧原长l0=20cm ，劲度系数为k=500N/m ，两端固连物块a 和b ，质量分别为m a =1kg 和m b =3kg ，放在光滑水平面上，当物块a 受到水平向右拉力F=40N 的作用下，a ，b 达到相对静止共同向前做匀加速运动，则运动过程中a 、b 二者距离为( )
A. 14cm
B. 18cm
C. 22cm
D. 26cm
9. (多选)如图所示，光滑的水平地面上有三块木块a 、b 、c ，质量均为m ，
a 、c 之间用轻质细绳连接.现用一水平恒力F 作用在
b 上，三者开始一起做匀加速运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一块木块上面，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动.则在粘上橡皮泥并达到稳定后，下列说法正确的是( )
A. 无论粘在哪块木块上面，系统的加速度一定减小
B. 若粘在a 木块上面，绳的张力减小，a 、b 间摩擦力不变
C. 若粘在b 木块上面，绳的张力和a 、b 间摩擦力一定都减小
D. 若粘在c 木块上面，绳的张力和a 、b 间摩擦力一定都增大
10. 如图所示，AB 是一段位于竖直平面内的光滑倾斜轨道，高度为h ，末端B 通过一小段圆弧与置于光滑
水平面的平板车上表面相切.一个质量为m 的小物体P(可视为质点)从轨道顶端A 点由静止释放，经过B 点滑入平板车，小物体与平板车间的动摩擦因数为μ，平板车的质量为M ，则：
(1) 小物体刚好滑到平板车右端，求平板车的位移？ (2) 此平板车的长度是多少？
11. 从离地面h=60m 高处由静止释放一个质量为m 的小球A ，同时在它正下方的地面处以初速度υ0=30m/s 坚直上抛另一个质量为m 的小球B ，若空气对两小球阻力f 大小不变，且f=1
2 mg ，g 取10m/s 2.试求经过
多长时间小球B 与A 相遇.
12. 如图所示，质量M=4.0kg 的长木板B 静止在光滑的水平地面上，在其右端放一质量ma=1.0kg 的小滑块A(可视为质点).初始时刻，A 、B 分别以υ0=2.0m/s 向左、向右运动，最后A 恰好没有滑离B 板.已知A 、B 之间的动摩擦因数μ=0.40，取g=10 m/s 2.求：
(1) A 、B 相对运动时的加速度a A 和a B 的大小与方向；
(2) A 相对地面速度为零时，B 相对地面运动已发生的位移大小x ； (3)木板B 的长度l .
高考物理二轮复习专题力与直线运动力与直线运动高考真题
6. 力与直线运动高考真题 [真题1] (2020·高考全国卷Ⅰ)(多选)甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其 v －t 图象如图所示．已知两车在t ＝3 s 时并排行驶，则( ) A ．在t ＝1 s 时，甲车在乙车后 B ．在t ＝0时，甲车在乙车前7.5 m C ．两车另一次并排行驶的时刻是t ＝2 s D ．甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m 解析：选BD.由题图知，甲车做初速度为0的匀加速直线运动，其加速度a 甲＝10 m/s 2 .乙车做初速度v 0＝10 m/s 、加速度a 乙＝5 m/s 2的匀加速直线运动.3 s 内甲、乙车的位移分别为：x 甲＝12 a 甲t 2 3＝45 m x 乙＝v 0t 3＋12 a 乙t 2 3＝52.5 m 由于t ＝3 s 时两车并排行驶，说明t ＝0时甲车在乙车前，Δx ＝x 乙－x 甲＝7.5 m ，选项B 正确；t ＝1 s 时，甲车的位移为5 m ，乙车的位移为12.5 m ，由于甲车的初始位置超前乙车7.5 m ，则t ＝1 s 时两车并排行驶，选项A 、C 错误；甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为52.5 m －12.5 m ＝40 m ，选项D 正确． [真题2] (2020·高考全国卷Ⅱ)(多选)在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩连接好的车厢．当机车在东边拉着这列车厢以大小为a 的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩P 和Q 间的拉力大小为F ；当机车在西边拉着车厢以大小为2 3a 的加速度向西行驶时，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( ) A ．8 B ．10 C ．15 D ．18 解析：选BC.设P 、Q 西边有n 节车厢，每节车厢的质量为m ，则F ＝nma ① P 、Q 东边有k 节车厢，则 F ＝km ·2 3 a ② 联立①②得3n ＝2k ，由此式可知n 只能取偶数， 当n ＝2时，k ＝3，总节数为N ＝5 当n ＝4时，k ＝6，总节数为N ＝10 当n ＝6时，k ＝9，总节数为N ＝15 当n ＝8时，k ＝12，总节数为N ＝20，故选项B 、C 正确． [预测题3] 一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5 m ，如图(a)所示．t ＝0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t ＝1 s 时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)．碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板．已知碰撞后1 s 时间内小物块的v －t 图线如图(b)所示．木板的质量是小物块质量的
_专题复习篇 专题1 第2讲 力与直线运动—2021届高三物理二轮新高考复习讲义
力与直线运动 [建体系·知关联] [析考情·明策略] 考情分析纵览2020年山东、海南、北京、天津各省市等级考物理试题，该部分多与交通、体育运动等真实情境结合，考查匀变速直线运动相关概念、规律及公式的应用，增强考生从运动图象中提取信息的能力和推理能力。题型以选择题、较为综合的计算题为主。 素养呈现1.匀变速直线运动规律、推论 2.图象问题 3.牛顿第二定律瞬时性问题 4.动力学两类基本问题 素养落实1.匀变速直线运动规律和推论的灵活应用 2.掌握瞬时性问题的两类模型 3.熟悉图象类型及图象信息应用 考点1| 匀变速直线运动规律的应用 新储备·等级考提能 1．匀变速直线运动的基本规律
(1)速度关系：v＝v0＋at。 (2)位移关系：x＝v0t＋1 2 at2。 (3)速度位移关系：v2－v20＝2ax。 (4)某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度：v＝ x t＝v t 2 。 (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。 新案例·等级考评价 [案例1]现有甲、乙两汽车正沿同一平直大街同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度均为10 m/s。当两车快要到一十字路口时，甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯，于是紧急刹车(反应时间忽略不计)，乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车，但乙车司机反应较慢(反应时间为t0＝0.5 s)。已知甲车紧急刹车时制动力为车重的0.4倍，乙车紧急刹车时制动力为车重的0.6倍，g＝10 m/s2，假设汽车可看作质点。 (1)若甲车司机看到黄灯时车头距警戒线15 m，他采取上述措施能否避免闯红灯？ (2)为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车在正常行驶过程中应至少保持多大距离？ [解析](1)根据牛顿第二定律，甲车紧急刹车的加速度大小为a1＝ f1 m1＝ 0.4m1g m1＝4 m/s2。 甲车停下来所需时间为
2021届新高考物理二轮复习检测(二)力与直线运动
专题跟踪检测（二） 力与直线运动 1．(2020·江淮十校第二次联考)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21.6 km/h 的速度匀速进入识别区，ETC 天线用了0.2 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0.6 s ，刹车的加速度大小为5 m/s 2，则该ETC 通道的长度约为( ) A ．4.2 m B ．6.0 m C ．7.8 m D ．8.4 m 解析：选D v 0＝21.6 km/h ＝6 m/s ，汽车在前0.2 s ＋0.6 s 内做匀速直线运动，位移为 x 1＝v 0(t 1＋t 2)＝6×(0.2＋0.6)m ＝4.8 m ，随后汽车做匀减速运动，位移为x 2＝v 022a ＝622×5 m ＝3.6 m ，所以该ETC 通道的长度为L ＝x 1＋x 2＝4.8 m ＋3.6 m ＝8.4 m 。综上所述，故选项D 正确，A 、B 、C 错误。 2.(2020·麻城质检)如图所示，平滑曲线a 、b 分别是在平直公路上运动的汽车甲和乙的位置—时间(x -t )图像。下列说法正确的是( ) A ．在t 2时刻，两车运动的方向相反 B ．在t 1时刻，甲车的速度小于乙车的速度 C ．在t 1到t 2这段时间内，乙车的路程大于甲车的路程 D ．在t 1到t 2这段时间内，两车的平均速度相同 解析：选D 图线的斜率表示速度，斜率均为负，所以在t 2时刻，两车运动方向相同，故A 错误；在t 1时刻，甲的斜率大于乙的斜率，即甲车的速度大于乙车的速度，故B 错误；在t 1～t 2时间内，乙车行驶的路程等于甲车行驶的路程，故C 错误；在t 1到t 2这段时间内，两车的位移相同，时间也相同，根据平均速度定义式可知两车的平均速度相同，故D 正确。 3.[多选](2020·淄博模拟)2019 年7月，C919大型客机在上海浦东机场完成了中、高速滑行试验。某次试验飞机在平直跑道上滑行，从着陆到停下来所用的时间 为t ，滑行的距离为x ，滑行过程中的v -t 图像如图所示，图线上C 点的切 线与AB 平行，x 、t 0、t 1、t 为已知量。设飞机着陆滑行t 0时的位置与终点 的距离为x 0，飞机着陆时的速度为v ，则下列表达式正确的是( ) A ．v >2x t B ．v <2x t
2020届高考物理专题复习检测专题一：力与直线运动
第2讲力与直线运动 (建议用时:40分钟满分:100分) 一、选择题(本大题共8小题,每小题8分,共64分.第1～5题只有一项符合题目要求,第6～8题有多项符合题目要求) 1.(2019·海南卷,3)汽车在平直公路上以20 m/s的速度匀速行驶.前方突遇险情,司机紧急刹车,汽车做匀减速运动,加速度大小为 8 m/s2.从开始刹车到汽车停止,汽车运动的距离为( C ) A.10 m B.20 m C.25 m D.50 m 解析:由题意知,车速v=20 m/s,刹车的加速度大小为8 m/s2,最后末速度减为0,由推导公式v2=2ax,可得x=25 m,故C正确,A,B,D错误. 2.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.某人驾驶汽车以6 m/s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,汽车刚好紧贴栏杆停下.已知司机的反应时间为0.7 s,刹车的加速度大小为5 m/s2,则该ETC通道的长度约为( D ) A.3.6 m B.5.4 m C.6.0 m D.9.6 m
解析:汽车在前0.3 s+0.7 s内做匀速直线运动,经过的位移x1=v0(t1+t2)=6×(0.3+0.7)m=6 m,随后汽车做减速运动,位移为x2==3.6 m,则该ETC通道的长度L=x1+x2=9.6 m,故D正确. 3.(2019·山东青岛三模)在某个恶劣天气中,能见度很低,甲、乙两汽车在一条平直的单行道上,甲在前、乙在后同向行驶.某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示,同时开始刹车.两辆车刹车时的v t图象如图,下列说法正确的是( B ) A.甲车的加速度大于乙车的加速度 B.t=24 s时两车的速度均为8 m/s C.若两车发生碰撞,开始刹车时两辆车的间距一定等于48 m D.若两车发生碰撞,则可能是在刹车24 s以后的某时刻发生相撞 解析:甲车的加速度大小a1=||= m/s2= m/s2,乙车的加速度大小a2=||= m/s2=0.5 m/s2,则甲车的加速度小于乙车的加速度,故A错误;t=24 s时两车的速度均为v=v甲-a1t=16 m/s-×24 m/s=8 m/s,故B正确;0～24 s内,甲车的位移x甲=×(16+8)×24 m=288 m,乙车的位移x乙=×(20+8)×24 m=336 m,两者位移之差Δx=x乙-x甲=48 m,若两车在t=24 s时刻相撞,则开始刹车时两辆车的间距等于48 m,若两
1.专题一、力与直线运动
专题一、力与直线运动 班级：_____________ 姓名：_____________ 学号：_____________ 一、力与物体的平衡 高频考点透析： 考点一、受力分析 物体的静态平衡 考点二、物体的动态平衡问题 考点三、电磁学中的平衡问题 1. 如图，质量为M 的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为 θ．斜面上有一质量为m 的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦．用 恒力F 沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑．在小物块运动的过程中， 楔形物块始终保持静止．地面对楔形物块的支持力为( ) A ．（M ＋m ）g B ．（M ＋m ）g －F C ．（M ＋m ）g ＋Fsinθ D ．（M ＋m ）g －Fsinθ 2．两刚性球a 和b 的质量分别为m a 和m b ，直径分别为d a 和d b ，（d a >d b ）将a 、b 依次放入一竖直放置、内径为d （d a 第2讲力与物体的直线运动 真题再现 (2018·高考江苏卷)从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面．忽略空气阻力，该过程中小球的动能E k与时间t的关系图象是() 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·镇江模拟)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 m B．经2 s砖块回到抛出点 C．砖块回到抛出点前0.5 s时间内通过的距离为3.75 m D．被抛出后上升过程中，砖块做变减速直线运动 【题组突破】 角度1解决直线运动方法的灵活运用 1．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() A．关卡2B．关卡3 C．关卡4 D．关卡5 角度2追及、相遇问题 2．[一题多解](2019·南通模拟)在水平轨道上有两列火车A和B相距x，A车在后面做初速度为v0、加速度大小为2a的匀减速直线运动，而B车同时做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动，两车运动方向相同．要使两车不相撞，求A车的初速度v0满足什么条件． 专题强化训练(二) 一、选择题 1．(2019·贵阳高三监测)一物体做匀减速直线运动，4 s 内的位移为16 m ，速度大小变为原来的三分之一，方向不变．则该物体的加速度大小为( ) A ．1 m/s 2 B ．1.5 m/s 2 C ．2 m/s 2 D ．0.75 m/s 2 [解析] 设该物体的初速度为v 0，加速度大小为a ，由题意知t ＝4 s ，根据匀变速直线 运动规律，x ＝ v 0＋ v 0 32 ·t ，v 0 3 ＝v 0－at ，联立解得a ＝1 m/s 2 ，选项A 正确． [答案] A 2．(多选)(2019·江西南昌三模)高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶．甲车在前，乙车在后，速度均为v 0＝30 m/s ，距离s 0＝100 m ．t ＝0时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间变化的关系如图甲、乙所示．取运动方向为正方向．下列说法正确的是( ) A ．t ＝3 s 时两车相距最近 B ．0～9 s 内两车位移之差为45 m C ．t ＝6 s 时两车相距最近，为10 m D ．两车在0～9 s 内会相撞 [解析] 由题图可画出两车的速度—时间图像，如图所示． 由图像可知，t ＝6 s 时两车速度相等，此时两车相距最近，故A 错误；图中阴影部分面积为0～6 s 内两车位移之差，可得Δx ＝12×30×3 m＋1 2×30×(6－3) m ＝90 m<100 m ， 此时两车相距最近，为10 m ，所以两车不会相撞，故C 正确，D 错误；0～9 s 内两车位移之差Δx ′＝1 2 ×30×3 m＝45 m ，故B 正确． [答案] BC 3．(2019·福州市质检)物体在水平地面上受到水平推力的作用，在6 s 内力F 、速度v 随时间变化如图所示，由图像可得( ) A ．物体的质量为2 kg B ．物体在6 s 内运动的位移为6 m C ．在0～2 s 内推力做的功为2 J D ．物体与地面间的动摩擦因数为0.025 [解析] 物体在0～2 s 内做匀加速直线运动，加速度为a ＝12 m/s 2，由牛顿第二定律有： F －μmg ＝ma ，即：3－μmg ＝ma ；物体在2～6 s 内做匀速直线运动，因此有：μmg ＝1 N ， 联立解得：物体的质量为m ＝4 kg ，物体与地面间的动摩擦因数为μ＝0.025，选项A 错误，选项D 正确；根据v －t 图像所围的面积表示物体运动的位移可得物体在6 s 内运动的位移为x ＝1 2×2×1 m＋4×1 m＝5 m ，选项B 错误；力对物体所做的功等于力乘以力方向上的位 移，因此在2 s 内推力做的功为W ＝Fx ＝3×1 2 ×2×1 J＝3 J ，选项C 错误． [答案] D 4．(2019·河南南阳一中开学考试)如图所示，一轻质长木板置于光滑水平地面上，木板上有质量分别为m A ＝1 kg 和m B ＝2 kg 的A 、B 两物块，A 、B 与木板之间的动摩擦因数都为μ＝0.2，水平恒力F 作用在A 物块上，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g 取10 m/s 2 .则( ) 第2讲 力与直线运动[高考统计·定方向] (教师授课资源) 匀变速直线运动规律的应用(5年4考) 1．(2018·全国卷Ⅰ·T14)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＝1 2m v 2，由以上整理得E k＝ 1 2ma 2t2，动能与时 间的平方成正比，动能与速度的平方成正比，A、C错误；将x＝1 2at 2代入上式 得E k＝max，则列车的动能与位移成正比，B正确；由动能与动量的关系式E k ＝p2 2m可知，列车的动能与动量的平方成正比，D错误。] 2．(2019·全国卷Ⅰ·T18)如图所示，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H 4所用的时间为t1，第四个 H 4所用 的时间为t2。不计空气阻力，则t2 t1满足() A ．1 高考物理第二轮复习第2讲力与物体的直线运动 知识必备 1.匀变速直线运动的“四类公式” 2.符号法则 (1)匀变速直线运动的“四类公式”都是矢量式，应用时注意各量符号的确定。 (2)一般情况下，取初速度的方向为正方向。 3.牛顿第二定律F合＝ma。 4.典型运动的动力学特征 (1)F合＝0，物体做匀速直线运动或静止。 (2)F合≠0且与v共线，物体做变速直线运动。 不变，物体做匀变速直线运动。 ①F 合 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。, 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。 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。 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( ) A.s t 2 B.3s 2t 2 C.4s t 2 D.8s t 2 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 ＝3v 0，由s ＝ 12(v 0＋v )t 和a ＝v －v 0t 得a ＝s t 2，故A 正确。 答案 A 【真题示例2】 (2017·全国卷Ⅰ，25)真空中存在电场强度大小为E 1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v 0，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t 1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 。 (1)求油滴运动到B 点时的速度； 第2讲 力与直线运动 一、单项选择题 1．(2016·银川模拟)汽车以20 m/s 的速度在平直公路上行驶，急刹车时的加速度大小为5 m/s 2 ，则自驾驶员急刹车开始，2 s 与5 s 时汽车的位移之比为( ) A ．5∶4 B．4∶5 C．3∶4 D．4∶3 解析 汽车停下来所用的时间为t ＝v 0a ＝4 s ，故2 s 时汽车的位移x 1＝v 0t 1＋12 (－a )t 2 1＝30 m ； 5 s 时汽车的位移与4 s 时汽车的位移相等，x 2＝v 0t 2＋12(－a )t 2 2＝40 m ，解得x 1x 2＝34，选项C 正确。 答案 C 2．(2016·扬州模拟)图1甲是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，中间的“·”表示人的重心。图乙是根据传感器采集到的数据画出的力－时间图象。两图中a ～g 各点均对应，其中有几个点在图甲中没有画出。取重力加速度g ＝10 m/s 2 。根据图象分析可知( ) 图1 A ．人的重力为1 500 N B ．c 点位置人处于超重状态 C ．e 点位置人处于失重状态 D ．d 点的加速度小于f 点的加速度 解析 由题图甲、乙可知，人的重力等于500 N ，质量m ＝50 kg ，b 点位置人处于失重状态， c 、 d 、 e 点位置人处于超重状态，选项A 、C 错误，B 正确；d 点位置传感器对人的支持力F 最大，为1 500 N ，由F －mg ＝ma 可知，d 点的加速度a d ＝20 m/s 2 ，f 点位置传感器对人的支持力为0 N ，由F －mg ＝ma 可知，f 点的加速度a f ＝－10 m/s 2 ，故d 点的加速度大于f 点 专题能力训练2 力与物体的直线运动 (时间:45分钟满分:100分) 一、选择题(本题共6小题,每小题10分,共60分。在每小题给出的四个选项中,1~3题只有一个选项符合题目要求,4~6题有多个选项符合题目要求。全部选对的得10分,选对但不全的得5分,有选错的得0分) 1. 如图所示,在光滑水平面上有一静止小车,小车质量为m0=5 kg,小车上静止放置一质量为m=1 kg的木块,木块和小车间的动摩擦因数为μ=0.2,用水平恒力F拉动小车,下列关于木块的加速度a1和小车的加速度a2,可能正确的是() A.a1=2 m/s2,a2=1 m/s2 B.a1=1 m/s2,a2=2 m/s2 C.a1=2 m/s2,a2=4 m/s2 D.a1=3 m/s2,a2=5 m/s2 2. 右图为用索道运输货物的情景,已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°,重物与车厢地板之间的 动摩擦因数为0.30。当载重车厢沿索道向上加速运动时,重物与车厢仍然保持相对静止状态,重物 对车厢内水平地板的正压力为其重力的1.15倍,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,那么这时重物对车 厢地板的摩擦力大小为() A.0.35mg B.0.30mg C.0.23mg D.0.20mg 3. 如图甲所示,粗糙斜面与水平面的夹角为30°,质量为0.3 kg 的小物块静止在A点。现有一沿斜 面向上的恒定推力F作用在小物块上,作用一段时间后撤去推力F,小物块能达到的最高位置为C点,小物块从A到C的v-t图象如图乙所示。g取10 m/s2,则下列说法正确的是() A.小物块到C点后将沿斜面下滑 B.小物块加速时的加速度是减速时加速度的 C.小物块与斜面间的动摩擦因数为 D.推力F的大小为6 N 4.(2016·全国Ⅰ卷)一质点做匀速直线运动。现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则() A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同 B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直 C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同 D.质点单位时间内速率的变化量总是不变 5. 专题分层突破练2 力与直线运动 A组 1. t=0时刻汽车a和b沿两条平直的平行车道以相同速度同时经过同一地点,如图,直线a和曲线b分别是这两车行驶的速度—时间图象,由图可知() A.在t1时刻,两车运动方向相反 B.在t1时刻,两车再次相遇 C.在0~t1这段时间内,b车的速度先增大后减小,但方向不变 D.在0~t1这段时间内,b车的平均速度等于 2. (2019宁夏银川质量检测)利用函数图象是解决物理问题的常用方法。某同学利用传感器探究一玩具车沿某一路段做直线运动的性质,从t=0时刻开始计时得到了-t的图象。如图所示,由此可知() A.玩具车做速度为-3 m/s的匀速直线运动 B.玩具车做变加速直线运动 C.玩具车做匀加速直线运动,初速度大小为2 m/s D.玩具车做匀加速直线运动,加速度的大小为1.5 m/s2 3. (2019山东淄博三模)如图所示,某宾馆大楼中的电梯下方固定有4根相同的竖直弹簧,其劲度系数均为k。这是为了防止电梯在空中因缆绳断裂而造成生命危险。若缆绳断裂后,总质量为m的电梯下坠,4根弹簧同时着地而开始缓冲,电梯坠到最低点时加速度大小为5g(g为重力加速度大小),下列说法正确的是() A.电梯坠到最低点时,每根弹簧的压缩长度为 B.电梯坠到最低点时,每根弹簧的压缩长度为 C.从弹簧着地开始至电梯下落到最低点的过程中,电梯先处于失重状态后处于超重状态 D.从弹簧着地开始至电梯下落到最低点的过程中,电梯始终处于失重状态 4. 如图所示,粗糙水平面上并排放着两个长方体木块A、B,质量分别为m A=m,m B=3m,与水平面间的动摩擦因数均为μ,木块A通过轻质水平弹簧与竖直墙壁相连,现用外力缓缓向左水平推木块B,使木块A、B一起向左缓慢移动一段距离后突然撤去外力,木块A、B由静止开始向右运动,当弹簧弹力大小为F时(木块A、B未分离),则() A.木块A对木块B的作用力大小一定为 B.木块A对木块B的作用力大小一定为 专题二 第2讲动力学观点在电 学中的应用 1．(多选)(2015·宝鸡模拟)在地面附近，存在着一有界电场，边界MN将空间分成上下两个区域Ⅰ、Ⅱ，在区域Ⅱ中有竖直向上的匀强电场，在区域Ⅰ中离边界某一高度由静止释放一质量为m的带电小球A，如图1甲所示，小球运动的v－t图象如图乙所示，不计空气阻力，则() 图1 A．小球受到的重力与电场力之比为3∶5 B．在t＝5 s时，小球经过边界MN C．在小球向下运动的整个过程中，重力做的功大于电场力做的功 D．在1～4 s过程中，小球的机械能先减小后增大 2．(多选)(2015·宁波模拟) 如图2所示，空间中有一方向沿竖直平面的匀强电场，另有一光滑绝缘杆，杆上套有电荷量为＋Q、质量为m的小球，现在电场所在竖直平面内将杆分别置于OA、OB、OC三个不同位置，其中OA为水平，OC竖直，OB与水平面夹角为60°.小球分别从杆端A、B、C静止释放，已知小球从A到O运动时间为从B到O运动时间的2倍，则可判断() 图2 A．从C到O运动的时间小于从A到O的时间 B ．从 C 到O 运动的时间大于从A 到O 的时间 C ．电场强度的最小值为mg 2Q D ．电场强度的最小值为 3mg 3Q 3．(多选)(2015·绵阳市模拟)如图3所示，已知甲空间中没有电场、磁场；乙空间中有竖直向上的匀强电场；丙空间中有竖直向下的匀强电场；丁空间中有垂直纸面向里的匀强磁场．四个图中的斜面相同且绝缘，相同的带负电小球从斜面上的同一点O 以相同初速度v 0同时沿水平方向抛出，分别落在甲、乙、丙、丁图中斜面上A 、B 、C 、D 点(图中未画出)．小球受到的电场力、洛伦兹力都始终小于重力，不计空气阻力．则( ) 图3 A ．O 、C 之间距离大于O 、 B 之间距离 B ．小球从抛出到落在斜面上用时相等 C ．小球落到B 点与C 点速度大小相等 D ．从O 到A 与从O 到D ，合力对小球做功相同 4．(多选)(2015·滨江区模拟) 质量为m 、带电量为q 的小球，从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中，其磁感应强度为B ，如图4所示．若带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下面说法中正确的是( ) 图4 A ．小球带正电 B ．小球在斜面上运动时做匀加速直线运动 C ．小球在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动 1．(多选)(2015·新课标全国Ⅰ·20)如图1(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() 图1 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 2．(2015·江苏单科·5)如图2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() 图2 A．关卡2 B．关卡3 C．关卡4 D．关卡5 3．(多选)(2015·海南单科·9)如图3所示，升降机内有一固定斜面，斜面上放一物块．开始时，升降机做匀速运动，物块相对于斜面匀速下滑．当升降机加速上升时() 图3 A ．物块与斜面间的摩擦力减小 B ．物块与斜面间的正压力增大 C ．物块相对于斜面减速下滑 D ．物块相对于斜面匀速下滑 4．(2015·新课标全国Ⅱ·25)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°(sin 37°＝35)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4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3 8，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 2 s 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 ＝27 m ，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 ＝10 m/s 2.求： 图4 (1)在0～2 s 时间内A 和B 加速度的大小； (2)A 在B 上总的运动时间． 力与直线运动 考点要求重温 考点1 参考系、质点(Ⅰ) 考点2 位移、速度和加速度(Ⅱ) 考点3 匀变速直线运动及其公式、图象(Ⅱ) 考点4 滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力(Ⅰ) 考点5 形变、弹力、胡克定律(Ⅰ) 考点6 矢量和标量(Ⅰ) 考点7 力的合成与分解(Ⅱ) 考点8 共点力的平衡(Ⅱ) 考点9 牛顿运动定律、牛顿运动定律的应用(Ⅱ) 考点10 超重和失重(Ⅰ) 要点方法回顾 1.若质点处于平衡状态，则它的受力、速度、加速度有何特点？若只从速度方面看，速度为零是否说明物体处于平衡状态？ 答案 质点处于平衡状态时，所受合外力为零，处于静止状态或匀速直线运动状态，即速度为零或保持恒定不变，加速度为零.若只从速度方面看，速度为零，而加速度不一定为零，物体不一定处于平衡状态. 2.在匀变速直线运动中，物体的受力、加速度、速度有什么特点？匀变速直线运动的规律和推论主要有哪些？ 答案 在匀变速直线运动中，物体所受合外力恒定，大小、方向不变，加速度不变，速度均匀增大或减小. 匀变速直线运动的规律和推论： (1)速度与时间的关系式：v ＝v 0＋at . (2)位移与时间的关系式：x ＝v 0t ＋12 at 2. (3)位移与速度的关系式：v2－v20＝2ax. (4)平均速度公式：v＝v0＋v 2＝ 2 t v(某段时间内的平均速度，等于该时间段的中间时刻的瞬 时速度). (5)任意相邻两个相等的时间内的位移之差是一个恒量，即Δx＝x n＋1－x n＝a·Δt2. 3.汽车以恒定加速度刹车与竖直上抛运动都是匀减速直线运动，它们处理起来有什么不同？竖直上抛运动有哪些特殊性？ 答案汽车以恒定加速度刹车是减速到零就停止的运动，此类问题往往存在时间陷阱，要先计算从刹车到停止的时间；而竖直上抛运动是减速到零又能反向匀加速的运动，在不涉及路程时全程分析较简单. 所有与竖直上抛类似的运动，即匀减速到零，又能以相同加速度反向加速的运动，都有以下共同特点： (1)对称性：竖直上抛运动的上升阶段和下落阶段具有时间和速度等方面的对称性. (2)可逆性：上升过程的匀减速运动可逆向看做初速度为零的匀加速运动来研究. (3)整体性：把上升阶段和下落阶段视为一个匀变速直线运动过程. 4.物体于处平衡状态的条件是什么？有哪些主要的推论？ 答案共点力作用下物体的平衡条件是：ΣF＝0，或同时满足ΣF x＝0、ΣF y＝0.根据平衡条件可得以下重要推论：(1)当物体处于平衡状态时，它所受的某一个力与它所受的其余力的合力等值反向；(2)当三个共点力作用于物体并处于平衡状态时，三个力的矢量组成一封闭的矢量三角形. 5.力的合成与分解遵循什么规律？处理平衡问题常用的方法有哪些？ 答案遵循平行四边形定则；常用的方法主要有矢量三角形法、正交分解法、推论法. 6.相互作用力与二力平衡的联系和区别是什么？ 答案(1)联系：力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上. (2)区别：一对平衡力作用在同一物体上，不一定是同一性质的力，一个力消失(或变化)，另一个力未必消失(或变化)；作用力与反作用力作用在两个相互作用的物体上，两力同性质、同时产生、同时变化、同时消失. 7.什么是超重、失重和完全失重？它们各有什么特点？ 答案(1)超重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体的重力.特点：物体具有向上的加速度. (2)失重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体的重力.特点：物体具有向下的加速度. (3)完全失重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)为零.特点：物体具有向下的加速度且大小等于重力加速度g. 专题升级训练二力与直线运动 （满分：100分时间：60分钟） 一、选择题（本题共9小题，每小题7分，共63分。在每道小题的四个选项中，只有一个选项正确） 1．（2012·江苏单科）将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比。下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图像，可能正确的是（）。 2．（2012·湖北黄冈模拟）一皮带传送装置如图所示，皮带的速度v足够大，轻弹簧一端固定，另一端连接一个质量为m的滑块，已知滑块与皮带之间存在摩擦，当滑块放在皮带上时，弹簧的轴线恰好水平，若滑块放到皮带上的瞬间，滑块的速度为零，且弹簧正好处于自由长度，则当弹簧从自由长度到第一次达到最长这一过程中，物体的速度和加速度的变化情况是（）。 A．速度增大，加速度增大 B．速度增大，加速度减小 C．速度先增大后减小，加速度先增大后减小 D．加速度a先减小后反向增大，速度先增大后减小 3．（2012·辽宁丹东四校协作摸底测试）如图所示，将质量为m＝0.1 kg的物体用两个完全一样的竖直弹簧固定在升降机内，当升降机以4 m/s2的加速度加速向上运动时，上面弹簧对物体的拉力为0.4 N；当升降机和物体都以8 m/s2的加速度向上运动时，上面弹簧的拉力为（）。 A．0.6 N B．0.8 N C．1.0 N D．1.2 N 4．（2012·上海普陀质检）甲、乙两位同学进行百米赛跑，假如把他们的运动近似当做匀速直线运动来处理，他们同时从起跑线起跑，经过一段时间后他们的位置如图甲所示，在图乙中分别作出在这段时间内两人运动的位移x、速度v与时间t的关系图象，正确的是（）。 (专题 2 力与直线运动) 1.一个做匀减速直线运动的物体，经过3 s 速度刚好减为零。若测得该物体在最后1 s 内的位移是1 m，那么该物体在这3 s 内的平均速度大小是() A.1 m/s B.3 m/s C.5 m/s D.9 m/s 2.位于水平面上质量为m 的物体，在大小为F、方向与水平面成θ角的推力作用下做加速运动，物体与水平面间的动摩擦因数为μ，则物体的加速度大小为() A.F m B. cos F m θ C. cos F mg m θμ - D. cos(sin) F mg F m θμθ -+ 3.甲是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，中间的“·”表示人的重心。 图乙是根据传感器采集到的数据画出的力－时间图象。两图中a～g 各点均对应，其中有几 个点在图甲中没有画出。取重力加速度g＝10 m/s 2 。根据图象分析可知 () A.人的重力为1 500 N B.c点位置人处于超重状态 C.e 点位置人处于失重状态 D.d 点的加速度小于f 点的加速度 4. 从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度图象如图所示，在0～t0 时间内，下列说法正确的是() A .Ⅰ、Ⅱ两个物体的加速度都在不断减小 B .Ⅰ物体的加速度不断增大，Ⅱ物体的加速度不断减小 C .Ⅰ物体的位移等于Ⅱ物体的位移 D .Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都大于 12 2 v v 5.如图所示，光滑斜面 AE 被分成四个相等的部分，一物体由 A 点从静止释放，下 列结论正确的是( ) A .物体到达各点的速率之比 v B ∶ v C ∶ v D ∶ v E ＝1∶ 2∶ 3∶ 2 B .物体到达各点经历的时间 t E ＝2t B ＝ 2t C ＝ 2 t D 3 C .物体从 A 到 E 的平均速度 v ＝v B D .物体通过每一部分时，其速度增量 v B －v A ＝v C －v B ＝v D －v C ＝v E －v D 6.一小球从地面竖直上抛，后又落回地面，小球运动过程中所受空气阻力与速度 成正比，取竖直向上为正方向。下列关于小球运动的速度 v 、加速度 a 、位移 x 、 机械能 E 随时间 t 变化的图象中，可能正确的有( ) 7.一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度 a 随时间 t 变化的图线如所示，以 第2讲力和直线运动 1．(2016·长沙模拟一)秋季校运会上雯子同学手持乒乓球拍托球沿水平面匀加速跑，设球拍和球的质量分别为M、m，球拍平面和水平面之间的夹角为θ，球拍与球保持相对静止，它们间摩擦及空气阻力不计，则( C) A．球拍对球的作用力mg cos θ B．运动员对球拍的作用力Mg cos θ C．运动员的加速度为g tan θ D．若运动员的加速度大于g sin θ，球一定沿球拍向上运动 解析：对乒乓球受力分析如图所示，易知球拍对球的作用力F N＝mg cos θ ， 选项A错误；对球拍和球整体受力分析，运动员对球拍的作用力为F＝ M＋m g cos θ ，选项B错误； 由图知，乒乓球所受的合力为mg tan θ， 故运动员的加速度为g tan θ，选项C正确； 当运动员的加速度a＞g tan θ时，乒乓球将沿球拍向上运动，由于g sin θ小于g tan θ，故运动员的加速度大于g sin θ，但小于g tan θ时，乒乓球不会沿球拍向上运动，选项D错误． 2．(2016·湖北七市(州)联考)滑板运动是一项非常刺激的水上运动，研究表明，在进行滑板运动时，水对滑板的作用力F T垂直于板面，大小为kv2，其中v为滑板速率(水可视为静止)．某次运动中，运动员在水平牵引力F作用下，脚蹬滑板，沿水平面做了一小段匀加速直线运动，设滑板和水平面的夹角为θ，忽略空气阻力，在此运动过程中( CD) A．F T增大，保持θ不变 B．F不变，调整θ减小 C．F增大，调整θ增大 D．F T增大，调整θ增大 解析：对运动员及滑板受力分析，水平方向上由牛顿第一定律得F－F T sin θ＝ma，竖直方向上F T cos θ＝mg，结合F T＝kv2可得，随着v的增大，F T增大，由竖直方向平衡可得θ增大，分析水平方向可得F增大，CD正确． 3．(2016·贵阳期末监测)如图所示，在水平向右做匀加速 直线运动的平板车上有一小球，其质量为m且与竖直挡板及斜 面间均无摩擦，若车的加速度为a，斜面的倾角为θ，斜面对 小球的弹力为F1和挡板对小球的弹力为F2，则F1、F2的大小分2 第2讲 力与物体的直线运动
新课标2020版高考物理大二轮复习专题强化训练2力与物体的直线运动202003210311
2020届二轮复习 第1部分 专题1 第2讲 力与直线运动 学案
高考物理复习 专题一第2讲力与物体的直线运动
高考物理二轮复习 专题一 力与运动 第2讲 力与直线运动提升训练
新课标2018届高考物理二轮复习专题一力与运动能力训练2力与物体的直线运动
高考物理二轮复习 专题分层突破练2 力与直线运动(含解析)
二轮强化练专题二力与物体的直线运动第2讲动力学观点在电学中的应用讲述
2016-二轮复习专题2(力与直线运动)汇总
力与直线运动
安徽省高考物理二轮复习 专题升级训练二 力与直线运动专题升级训练卷
江苏省-徐州市-2020届高考物理 专题2 力与直线运动导学案(无答案).doc
高考物理二轮复习 第1部分 核心突破 专题1 力与运动 第2讲 力和直线运动特训