第2講力與直線運(yùn)動(dòng) 1 2016 江蘇單科 5 小球從一定高度處由靜止下落 與地面碰撞后回到原高度再次下落 重復(fù)上述運(yùn)動(dòng) 取小球的落地點(diǎn)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系 豎直向上為正方向 下列速度v和位置x的關(guān)系圖象中 能描述該過程的是 答案A 2 多選 2016 江蘇單科 9 如圖1所示 一只貓?jiān)谧肋吤偷貙⒆啦紡聂~缸下拉出 魚缸最終沒有滑出桌面 若魚缸 桌布 桌面兩兩之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相等 則在上述過程中 圖1A 桌布對(duì)魚缸摩擦力的方向向左B 魚缸在桌布上的滑動(dòng)時(shí)間和在桌面上的相等C 若貓?jiān)龃罄?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 3 2015 江蘇單科 5 如圖2所示 某 闖關(guān)游戲 的筆直通道上每隔8m設(shè)有一個(gè)關(guān)卡 各關(guān)卡同步放行和關(guān)閉 放行和關(guān)閉的時(shí)間分別為5s和2s 關(guān)卡剛放行時(shí) 一同學(xué)立即在關(guān)卡1處以加速度2m s2由靜止加速到2m s 然后勻速向前 則最先擋住他前進(jìn)的關(guān)卡是 圖2A 關(guān)卡2B 關(guān)卡3C 關(guān)卡4D 關(guān)卡5 答案C 4 多選 2015 江蘇單科 6 一人乘電梯上樓 在豎直上升過程中加速度a隨時(shí)間t變化的圖線如圖3所示 以豎直向上為a的正方向 則人對(duì)電梯的壓力 圖3A t 2s時(shí)最大B t 2s時(shí)最小C t 8 5s時(shí)最大D t 8 5s時(shí)最小 解析由題圖知 在上升過程中 在0 4s內(nèi) 加速度方向向上 FN mg ma 所以向上的加速度越大 電梯對(duì)人的支持力就越大 由牛頓第三定律可知 人對(duì)電梯的壓力就越大 故A正確 B錯(cuò)誤 由題圖知 在7 10s內(nèi)加速度方向向下 由mg FN ma知 向下的加速度越大 人對(duì)電梯的壓力就越小 故C錯(cuò)誤 D正確 答案AD 5 2014 江蘇單科 5 一汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 然后剎車做勻減速直線運(yùn)動(dòng) 直到停止 下列速度v和位移x的關(guān)系圖象中 能描述該過程的是 解析由勻加速直線運(yùn)動(dòng)速度與位移的關(guān)系 v2 2a1x 可知v x圖象應(yīng)為開口向x軸正方向的拋物線的一部分 故C D錯(cuò) 當(dāng)汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí) 由逆向思維法可得v2 2a2x 即v x圖象應(yīng)為開口向x軸負(fù)方向的拋物線的一部分 故A正確 B錯(cuò)誤 答案A 圖4 答案BCD 考情分析 高考對(duì)力與直線運(yùn)動(dòng)考查的內(nèi)容主要有 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及運(yùn)動(dòng)圖象問題 行車安全問題 物體在傳送帶 或平板車 上的運(yùn)動(dòng)問題 題型既有選擇題 為主 又有計(jì)算題 題目新穎 與生活實(shí)際聯(lián)系密切 試題大多綜合牛頓運(yùn)動(dòng)定律 受力分析 運(yùn)動(dòng)過程分析等內(nèi)容 運(yùn)動(dòng)圖象的理解及應(yīng)用 規(guī)律方法 圖象 情境 規(guī)律是解決圖象問題不可分割的三個(gè)要素 要把物理規(guī)律和物理圖象相結(jié)合 利用圖象解題時(shí)一定要從圖象的縱 橫坐標(biāo)軸所代表的物理量及兩個(gè)物理量間的函數(shù)關(guān)系 圖線中的 點(diǎn) 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(yùn)動(dòng)的甲 乙兩物體的位移 時(shí)間圖象如圖5所示 則 精典題組 圖5A 當(dāng)乙開始運(yùn)動(dòng)時(shí) 兩物體相距20mB 在0 10s這段時(shí)間內(nèi) 物體間的距離逐漸變大C 在10 25s這段時(shí)間內(nèi) 物體間的距離逐漸變小D 兩物體在10s時(shí)相距最遠(yuǎn) 在25s時(shí)相遇 解析開始時(shí) 乙的位置坐標(biāo)為0 甲從離坐標(biāo)原點(diǎn)20m處開始運(yùn)動(dòng) 兩者的運(yùn)動(dòng)方向相同 當(dāng)乙開始運(yùn)動(dòng)時(shí) 甲已經(jīng)運(yùn)動(dòng)了10s 因此二者之間的距離大于20m 故A錯(cuò)誤 在0 10s這段時(shí)間內(nèi) 乙靜止不動(dòng) 甲勻速運(yùn)動(dòng) 則物體間的距離逐漸變大 故B正確 在10 25s這段時(shí)間內(nèi) 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10s后乙的速度大于甲的速度 因此當(dāng)乙開始運(yùn)動(dòng)時(shí)兩者相距最遠(yuǎn) 從圖象可知25s時(shí) 兩者位置坐標(biāo)相同 即相遇 故D正確 答案BCD 2 如圖6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 10m s2 則下列物理量中不能求出的是 圖6 A 斜面ab的傾角 B 物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù) C 物塊的質(zhì)量mD 斜面bc的長度L解析根據(jù)題圖乙可求出物塊在左 右斜面上的加速度大小a1 a2 根據(jù)牛頓第二定律有mgsin mgcos ma1 mgcos mgsin ma2 則可求出 和 但m無法求出 根據(jù)題圖乙可求出0 6 1 6s時(shí)間內(nèi)物塊的位移大小 即可求出L 故選項(xiàng)C符合題意 答案C 3 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7所示 重力加速度g取10m s2 水平面各處的粗糙程度相同 認(rèn)為滑動(dòng)摩擦力與最大靜摩擦力相等 則由此可推算出 圖7 A 物體的質(zhì)量B 物體與水平地面間滑動(dòng)摩擦力的大小C 拉力F 12N時(shí)物體運(yùn)動(dòng)的速度大小D 拉力F 12N時(shí)物體運(yùn)動(dòng)的位移大小 答案AB 勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用 規(guī)律方法 1 勻變速直線運(yùn)動(dòng)通?？煞譃閮深愐活愂菃蝹€(gè)物體的多過程模型 另一類是多個(gè)物體 通常為兩個(gè) 的多過程模型 見考向三 2 解題思路不論是單個(gè)物體的多過程模型還是多個(gè)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(jù)題意 弄清楚物體的運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷了幾個(gè)過程 2 依據(jù)已知 分析過程 依據(jù)題目中給出的已知條件 對(duì)劃分出的物體運(yùn)動(dòng)的每個(gè)過程進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析或動(dòng)力學(xué)分析 3 結(jié)合已知 列出方程 結(jié)合題中給出的已知條件 列出物體運(yùn)動(dòng)的每個(gè)過程所對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程或動(dòng)力學(xué)方程 1 2016 全國卷 16 一質(zhì)點(diǎn)做速度逐漸增大的勻加速直線運(yùn)動(dòng) 在時(shí)間間隔t內(nèi)位移為s 動(dòng)能變?yōu)樵瓉淼?倍 該質(zhì)點(diǎn)的加速度為 精典題組 答案A 2 霧霾天氣會(huì)對(duì)行車安全造成很大的影響 因此在行車時(shí)司機(jī)應(yīng)打開汽車的前霧燈和尾部雙閃燈 以保證行車安全 若在某平直公路上 有一貨車正以v1 9m s的速度勻速行駛 其后方有一小轎車正以v2 24m s的速度勻速行駛 由于霧霾的影響 小轎車司機(jī)只有到達(dá)距離貨車d 35m的地方才能看到該貨車尾部雙閃燈發(fā)出的光 若此時(shí)小轎車司機(jī)立即剎車做勻減速直線運(yùn)動(dòng) 則小轎車要經(jīng)過 x 96m才能停下來 兩車在運(yùn)動(dòng)過程中可視為質(zhì)點(diǎn) 1 若小轎車司機(jī)剎車時(shí) 前方的貨車仍以原速度向前勻速行駛 試通過計(jì)算分析兩車是否會(huì)相撞 2 若小轎車司機(jī)在剎車的同時(shí)給前方的貨車發(fā)出信號(hào) 貨車司機(jī)經(jīng) t 1s收到信號(hào)并立即以a 2m s2的加速度勻加速行駛 試通過計(jì)算分析兩車是否會(huì)發(fā)生相撞 答案 1 相撞 2 不會(huì)相撞 2 2016 長沙模擬 為了安全 中國航母艦載機(jī) 殲 15 采用滑躍式起飛 起飛時(shí)主要靠甲板前端的上翹來幫助戰(zhàn)斗機(jī)起飛 其示意圖如圖8所示 飛機(jī)由靜止開始先在一段水平距離為L1 160m的水平跑道上運(yùn)動(dòng) 然后在長度為L2 20 5m的傾斜跑道上滑跑 直到起飛 已知飛機(jī)的質(zhì)量m 2 0 104kg 其噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的推力大小恒為F 1 4 105N 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 05m 飛機(jī)在水平跑道上和傾斜跑道上運(yùn)動(dòng)的過程中受到的平均阻力大小都為飛機(jī)重力的0 2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) 傾斜跑道看作斜面 不計(jì)水平跑道和傾斜跑道連接處的影響 且飛機(jī)起飛的過程中沒有出現(xiàn)任何故障 g取10m s2 求 圖8 1 飛機(jī)在水平跑道上運(yùn)動(dòng)的末速度大小 2 飛機(jī)從開始運(yùn)動(dòng)到起飛經(jīng)歷的時(shí)間t 答案 1 40m s 2 8 5s 高分技巧 牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合運(yùn)用問題 涉及多過程的運(yùn)動(dòng)分以下幾個(gè)步驟進(jìn)行求解 1 分析物體運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)折點(diǎn) 2 根據(jù)轉(zhuǎn)折點(diǎn)將物體的運(yùn)動(dòng)分為相應(yīng)的幾個(gè)階段 明確各段相互聯(lián)系的物理量 3 分階段分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況 4 利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列出相應(yīng)的表達(dá)式進(jìn)行求解 連接體問題 規(guī)律方法 1 分析 滑塊 滑板 模型時(shí)要抓住一個(gè)轉(zhuǎn)折 兩個(gè)關(guān)聯(lián)及一個(gè)臨界條件 1 一個(gè)轉(zhuǎn)折 滑塊與滑板達(dá)到相同速度或者滑塊從滑板上滑下是受力和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn) 2 兩個(gè)關(guān)聯(lián) 轉(zhuǎn)折前 后受力情況之間的關(guān)聯(lián)和滑塊 滑板位移和板長之間的關(guān)聯(lián) 3 兩物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)是解題的關(guān)鍵 2 解決連接體問題的方法技巧 1 整體法 優(yōu)點(diǎn) 研究對(duì)象減少 忽略物體之間的相互作用力 方程數(shù)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(diǎn) 易看清各個(gè)物體具體的受力情況 條件 當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)各物體的加速度不同時(shí) 一般采用隔離法 求連接體內(nèi)各物體間的相互作用力時(shí)必須用隔離法 1 2016 常州二模 如圖9所示 在建筑工地的工人兩手對(duì)稱水平用力將兩長方體水泥制品夾緊并以加速度a豎直向上勻加速搬起 其中A的質(zhì)量為m B的質(zhì)量為3m 手施加的壓力為F A B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 在此過程中 A B間的摩擦力為 精典題組 圖9 解析由于A B相對(duì)靜止 故A B之間的摩擦力為靜摩擦力 A B錯(cuò)誤 設(shè)手對(duì)A B在豎直方向上的摩擦力為f 以A B整體為研究對(duì)象可知在豎直方向上有2f m 3m g m 3m a 設(shè)B對(duì)A的摩擦力方向向下 大小為f 對(duì)A由牛頓第二定律有f f mg ma 解得f m g a D正確 C錯(cuò)誤 答案D 2 2016 姜堰模擬 如圖10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 2kg的長板車 車置于光滑的水平面上 在車左端放置一質(zhì)量為mB 1kg 帶電荷量為q 1 10 2C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 102N C的電場 車和貨物開始運(yùn)動(dòng) 2s后 改變電場 電場大小變?yōu)镋2 1 102N 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) 0 1 車不帶電 貨物體積大小不計(jì) g取10m s2 求第二次電場作用的時(shí)間 圖10 答案6s 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)車廂組成 除第四節(jié)車廂為無動(dòng)力車廂外 其余六節(jié)車廂均具有動(dòng)力系統(tǒng) 設(shè)每節(jié)車廂的質(zhì)量均為m 各動(dòng)力車廂產(chǎn)生的動(dòng)力相同 經(jīng)測試 該列車啟動(dòng)時(shí)能在時(shí)間t內(nèi)將速度提高到v 已知運(yùn)動(dòng)阻力是車重的k倍 求 1 列車在啟動(dòng)過程中 第五節(jié)車廂對(duì)第六節(jié)車廂的作用力 2 列車在勻速行駛時(shí) 第六節(jié)車廂失去了動(dòng)力 若仍要保持列車的勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 則第五節(jié)車廂對(duì)第六節(jié)車廂的作用力變化多大 高頻考點(diǎn)二以各種圖象形式考查對(duì)動(dòng)力學(xué)中的圖象的理解和應(yīng)用 滿分策略 滿分示例 15分 2016 南京市模擬 如圖11甲所示 一長木板靜止在水平地面上 在t 0時(shí)刻 一小物塊以一定速度從左端滑上長木板 以后長木板運(yùn)動(dòng)的v t圖象如圖乙所示 已知小物塊與長木板的質(zhì)量均為m 1kg 小物塊與長木板間及長木板與地面間均有摩擦 經(jīng)1s后小物塊與長木板相對(duì)靜止 g取10m s2 求 圖11 1 小物塊與長木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的值 2 在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中 系統(tǒng)所產(chǎn)生的熱量 審題指導(dǎo) 破題關(guān)鍵 讀題 讀圖獲取信息 1 讀題 2 讀圖 答案 1 0 7 2 40 5J 滿分體驗(yàn) 15分 如圖12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 另一端與質(zhì)量m 1 0kg的小滑塊 可視為質(zhì)點(diǎn) 接觸 滑塊與彈簧不相連 彈簧處于壓縮狀態(tài) 當(dāng)t 0時(shí)釋放滑塊 在0 0 24s時(shí)間內(nèi) 滑塊的加速度a隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示 已知彈簧的勁度系數(shù)k 2 0 102N m 當(dāng)t 0 14s時(shí) 滑塊的速度v1 2 0m s g取10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力 求 1 斜面對(duì)滑塊的摩擦力f的大小 2 t 0 14s時(shí)滑塊與出發(fā)點(diǎn)間的距離d 3 在0 0 44s時(shí)間內(nèi) 滑塊運(yùn)動(dòng)的路程s 圖12 規(guī)范解答 解析 1 由圖乙可知 當(dāng)t1 0 14s時(shí) 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(yùn)動(dòng) 在這段過程中 由圖乙可知 滑塊加速度的大小a1 10m s2 1分 根據(jù)牛頓第二定律有mgsin f ma1 2分 解得f 4 0N 1分 答案 1 4 0N 2 0 20m 3 0 41m