2018年高考物理大二輪復(fù)習(xí)專題二力與物體的直線運動第1講動力學(xué)觀點在力學(xué)中的應(yīng)用講學(xué)案.docx

第1講動力學(xué)觀點在力學(xué)中的應(yīng)用課標(biāo)卷高考命題分析年份題號題型分值模型情景題眼分析難度2015年卷20題選擇題6分多過程vt圖象幾何關(guān)系中25題計算題20分水平面滑塊木板模型小物塊的vt圖線難卷20題選擇題6分牛頓運動定律兩次加速度已知中25題計算題20分滑塊木板模型多物體多過程受力及運動分析難2016年卷21題選擇題6分多物體vt圖象勻變速追及現(xiàn)象中卷19題選擇題6分牛頓運動定律、勻變速直線運動的規(guī)律靜止下落相同的距離中卷16題選擇題6分勻加速直線運動動能變?yōu)樵瓉淼?倍易2017年卷24題計算題12分牛頓第二定律、勻變速直線運動的規(guī)律靈活選取運動公式、運動等時性中卷25題計算題20分水平面滑塊木板模型多物體多過程受力及運動分析難1物體或帶電體做勻變速直線運動的條件是：物體或帶電體所受合力為恒力，且與速度方向共線2勻變速直線運動的基本規(guī)律為速度公式：vv0at.位移公式：xv0tat2.速度和位移公式的推論：v2v022ax.中間時刻的瞬時速度：.任意兩個連續(xù)相等的時間內(nèi)的位移之差是一個恒量，即xxn1xna(t)2.3速度時間關(guān)系圖線的斜率表示物體運動的加速度，圖線與時間軸所包圍的面積表示物體運動的位移勻變速直線運動的vt圖象是一條傾斜直線4位移時間關(guān)系圖線的斜率表示物體的速度5超重或失重時，物體的重力并未發(fā)生變化，只是物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?發(fā)生了變化物體發(fā)生超重或失重現(xiàn)象與物體的運動方向無關(guān)，只決定于物體的加速度方向當(dāng)a有豎直向上的分量時，超重；當(dāng)a有豎直向下的分量時，失重；當(dāng)ag且豎直向下時，完全失重1動力學(xué)的兩類基本問題的處理思路2解決動力學(xué)問題的常用方法(1)整體法與隔離法(2)正交分解法：一般沿加速度方向和垂直于加速度方向進行分解，有時根據(jù)情況也可以把加速度進行正交分解(3)逆向思維法：把運動過程的末狀態(tài)作為初狀態(tài)的反向研究問題的方法，一般用于勻減速直線運動問題，比如剎車問題、豎直上拋運動的問題高考題型1動力學(xué)基本問題分析例1(多選)(2017深圳市第一次調(diào)研)如圖1甲所示，質(zhì)量m1 kg、初速度v06 m/s的物塊受水平向左的恒力F作用，在粗糙的水平地面上從O點開始向右運動，O點為坐標(biāo)原點，整個運動過程中物塊速率的平方隨位置坐標(biāo)變化的關(guān)系圖象如圖乙所示，g10 m/s2，下列說法中正確的是()圖1At2 s時物塊速度為零Bt3 s時物塊回到O點C恒力F大小為2 ND物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.1答案ACD解析物塊做勻減速直線運動的加速度大小為：a1 m/s23 m/s2，物塊做勻減速直線運動的時間為：t12 s，故A正確；勻加速直線運動的加速度大小為：a2 m/s21 m/s2，反向加速到出發(fā)點的時間t s2 s，故B錯誤；根據(jù)牛頓第二定律得：FFfma1，F(xiàn)Ffma2，聯(lián)立兩式解得：F2 N，F(xiàn)f1 N，則動摩擦因數(shù)為：0.1，故C、D正確1瞬時問題要注意繩、桿彈力和彈簧彈力的區(qū)別，前者能突變而后者不能2連接體問題要充分利用“加速度相等”這一條件或題中特定條件，交替使用隔離法與整體法3兩類動力學(xué)基本問題的解決關(guān)鍵是運動分析、受力分析，充分利用加速度“橋梁”作用1(多選)如圖2所示，A、B球的質(zhì)量相等，彈簧的質(zhì)量不計，傾角為的斜面光滑，系統(tǒng)靜止時，彈簧與細(xì)線均平行于斜面，在細(xì)線被燒斷的瞬間，下列說法正確的是()圖2A兩個小球的瞬時加速度均沿斜面向下，大小均為gsin BB球的受力情況未變，瞬時加速度為零CA球的瞬時加速度沿斜面向下，大小為2gsin D彈簧有收縮的趨勢，B球的瞬時加速度向上，A球的瞬時加速度向下，瞬時加速度都不為零答案BC解析系統(tǒng)靜止，根據(jù)平衡條件可知：對B球F彈mgsin ，對A球F繩F彈mgsin ，細(xì)線被燒斷的瞬間，細(xì)線的拉力立即減為零，但彈簧的彈力不發(fā)生改變，則B球受力情況未變，瞬時加速度為零；對A球根據(jù)牛頓第二定律得：a2gsin ，故A、D錯誤，B、C正確2(2017河南洛陽市第二次統(tǒng)考)如圖3甲所示，水平地面上固定一足夠長的光滑斜面，一輕繩跨過斜面頂端的光滑輕質(zhì)定滑輪，繩兩端分別連接小物塊A和B，保持A的質(zhì)量不變，改變B的質(zhì)量m，當(dāng)B的質(zhì)量連續(xù)改變時，得到A的加速度a隨B的質(zhì)量m變化的圖線，如圖乙所示(a1、a2、m0未知)，設(shè)加速度沿斜面向上的方向為正方向，空氣阻力不計，重力加速度為g，斜面的傾角為，下列說法正確的是()圖3A若已知，可求出A的質(zhì)量B若已知，可求出乙圖中m0的值C若未知，可求出乙圖中a2的值D若未知，可求出乙圖中a1的值答案D解析據(jù)牛頓第二定律對B受力分析得：mgFma對A得：FmAgsin mAa聯(lián)立得a若已知，由知，不能求出A的質(zhì)量mA.故A錯誤當(dāng)a0時，由式得，m0mAsin ，mA未知，m0不能求出故B錯誤由式得，m0時，a2gsin ，故C錯誤由式變形得a.當(dāng)m時，a1g，故D正確高考題型2應(yīng)用動力學(xué)方法分析傳送帶問題例2(2017陜西寶雞市一模)某工廠為實現(xiàn)自動傳送工件設(shè)計了如圖4所示的傳送裝置，由一個水平傳送帶AB和傾斜傳送帶CD組成，水平傳送帶長度LAB4 m，傾斜傳送帶長度LCD4.45 m，傾角為37，AB和CD通過一段極短的光滑圓弧板過渡，AB傳送帶以v15 m/s的恒定速率順時針運轉(zhuǎn)，CD傳送帶靜止已知工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為0.5，重力加速度g10 m/s2.現(xiàn)將一個工件(可看作質(zhì)點)無初速度地放在水平傳送帶最左端A點處，求：圖4(1)工件被第一次傳送到CD傳送帶上升的最大高度和所用的時間；(2)要使工件恰好被傳送到CD傳送帶最上端，CD傳送帶沿順時針方向運轉(zhuǎn)的速度v2大小(v2v1)答案(1)0.75 m1.8 s(2)4 m/s解析(1)工件剛放在傳送帶AB上，在摩擦力作用下做勻加速運動，設(shè)其加速度大小為a1，速度增加到v1時所用時間為t1，位移大小為x1，則由受力分析圖甲以及牛頓運動定律可得：FN1mgFf1FN1ma1聯(lián)立解得：a15 m/s2.由運動學(xué)公式有：t1 s1 sx1a1t12512 m2.5 m由于x1LAB，工件隨后在傳送帶AB上做勻速直線運動到B端，則勻速運動的時間為：t20.3 s工件滑上CD傳送帶后在重力和滑動摩擦力作用下做勻減速運動，設(shè)其加速度大小為a2，速度減小到零時所用時間為t3，位移大小為x2，則由受力分析圖乙以及牛頓運動定律可得：FN2mgcos mgsin FN2ma2由運動學(xué)公式有：x2聯(lián)立解得：a210 m/s2，x21.25 m工件沿CD傳送帶上升的最大高度為：hx2sin 1.250.6 m0.75 m沿CD上升的時間為：t30.5 s故總時間為：tt1t2t31.8 s(2)CD傳送帶以速度v2向上傳送時，當(dāng)工件的速度大于v2時，滑動摩擦力沿傳送帶向下，加速度大小仍為a2；當(dāng)工件的速度小于v2時，滑動摩擦力沿傳送帶向上，受力分析圖如圖丙，設(shè)其加速度大小為a3，兩個過程的位移大小分別為x3和x4，由運動學(xué)公式和牛頓運動定律可得：2a2x3v22v12mgsin FN2ma32a3x40v22LCDx3x4解得：v24 m/s1傳送帶問題的實質(zhì)是相對運動問題，這樣的相對運動將直接影響摩擦力的方向因此，搞清楚物體與傳送帶間的相對運動方向是解決該問題的關(guān)鍵2傳送帶問題還常常涉及到臨界問題，即物體與傳送帶速度相同，這時會出現(xiàn)摩擦力改變的臨界狀態(tài)，具體如何改變要根據(jù)具體情況判斷3(2017河南鄭州市模擬)如圖5所示為糧袋的傳送裝置，已知A、B間長度為L，傳送帶與水平方向的夾角為，工作時其運行速度為v，糧袋與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，正常工作時工人在A點將糧袋放到運行中的傳送帶上，關(guān)于糧袋從A到B的運動，以下說法正確的是(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)()圖5A糧袋到達B點的速度與v比較，可能大，也可能相等或小B糧袋開始運動的加速度為g(sin cos )，若L足夠大，則以后將一定以速度v做勻速運動C若tan ，則糧袋從A到B一定一直做加速運動D不論大小如何，糧袋從A到B一直做勻加速運動，且agsin 答案A解析開始時，糧袋相對傳送帶向上運動，受重力、支持力和沿傳送帶向下的摩擦力，由牛頓第二定律可知，mgsin FNma，F(xiàn)Nmgcos ，解得agsin gcos ，故B項錯誤；糧袋加速到與傳送帶相對靜止時，若mgsin mgcos ，即當(dāng)2 m/s時，物體m到達地面上C點的右側(cè)D若傳送帶順時針方向運行，則當(dāng)傳送帶速度v2 m/s，物體加速運動，落在C點右側(cè)，C正確；若vv2，且P受到的滑動摩擦力大于Q的重力(繩對P的拉力)，則可能先向右勻加速運動，加速至v1后隨傳送帶一起向右勻速運動，此過程如圖B所示，故B正確若v1v2，且P受到的滑動摩擦力小于Q的重力，此時P一直向右減速，減速到零后反向加速若v2v1，P受到的滑動摩擦力向左，開始時加速度a1，當(dāng)減速至速度為v1時，摩擦力反向，若有FTmg，此后加速度a2，故C正確，A、D錯誤專題強化練1.(2017吉林遼源市期末)如圖1所示，放在光滑水平面上的木塊受到兩個水平力F1與F2的作用，靜止不動，現(xiàn)保持力F1不變，使力F2逐漸減小到零，再逐漸恢復(fù)到原來的大小，在這個過程中，能正確描述木塊運動情況的圖象是()圖1答案B解析由于木塊受到兩個水平力F1與F2的作用而靜止不動，故兩個推力相等，假設(shè)F1F2F，力F2逐漸減小到零再逐漸恢復(fù)到原來的大小的過程中，合力先增大到F，再減小到零，故加速度也是先增大再減小，故C錯誤；木塊先做加速度增大的加速運動，再做加速度減小的加速運動，最后勻速運動，而速度時間圖象的切線的斜率表示加速度，故A錯誤，B正確；木塊先做加速度不斷增大的加速運動，再做加速度不斷變小的加速運動，合力變?yōu)榱愫笞鰟蛩僦本€運動，由于位移時間圖象的切線的斜率表示速度，而D選項圖表示木塊做減速運動，故D錯誤2(2017北京石景山區(qū)模擬)在節(jié)日夜晚燃放焰火，禮花彈從專用炮筒中射出后，經(jīng)過2 s到達離地面25 m的最高點，炸開后形成各種美麗的圖案若禮花彈從炮筒中沿豎直向上射出時的初速度是v0，上升過程中所受阻力大小始終是自身重力的k倍，g10 m/s2，則v0和k分別為()A25 m/s,1.25 B25 m/s,0.25C50 m/s,0.25 D50 m/s,1.25答案B解析上升過程中平均阻力Ffkmg，根據(jù)牛頓第二定律得：a(k1)g，根據(jù)hat2得：a m/s212.5 m/s2，所以v0at25 m/s，而(k1)g12.5 m/s2，所以 k0.25.故B正確3(2017黑龍江大慶市一模)如圖2所示，在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy，該平面內(nèi)有AM、BM、CM三條光滑固定軌道，其中A、C兩點處于同一個圓上，C是圓上任意一點，A、M分別為此圓與y、x軸的切點B點在y軸上且BMO60，O為圓心現(xiàn)將a、b、c三個小球分別從A、B、C點同時由靜止釋放，它們將沿軌道運動到M點，如所用時間分別為tA、tB、tC，則tA、tB、tC大小關(guān)系是()圖2AtAtCtBBtAtCtBCtAtCtBD由于C點的位置不確定，無法比較時間大小關(guān)系答案B解析對于AM段，位移x1R，加速度a1g，根據(jù)公式xat2得，tA.對于BM段，位移x22R，加速度a2gsin 60g，由公式xat2得tB.對于CM段，同理可解得tC.4(多選)(2017陜西咸陽市二模)如圖3所示，兩個質(zhì)量分別為m12 kg、m2 3 kg的物體置于光滑的水平面上，中間用輕質(zhì)彈簧秤連接兩個大小分別為F1 30 N、F220 N的水平拉力分別作用在m1、m2上，則()圖3A系統(tǒng)運動穩(wěn)定時，彈簧秤的示數(shù)是50 NB系統(tǒng)運動穩(wěn)定時，彈簧秤的示數(shù)是26 NC在突然撤去F1的瞬間，m1的加速度大小為13 m/s2D在突然撤去F1的瞬間，m1的加速度大小為15 m/s2答案BC解析設(shè)彈簧的彈力大小為F，根據(jù)牛頓第二定律得對整體有：a m/s22 m/s2，方向水平向右對m1：F1Fm1a.代入解得，F(xiàn)26 N故A錯誤，B正確在突然撤去F1的瞬間，m1的加速度大小為a m/s213 m/s2，方向水平向左，則m1的加速度發(fā)生改變故C正確，D錯誤5.(多選)(2017山東濟寧市一模)如圖4所示，表面粗糙且足夠長的傳送帶與水平面夾角為，以速度v0逆時針勻速轉(zhuǎn)動在傳送帶的上端輕輕放置一個質(zhì)量為m的小木塊，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力小木塊的速度隨時間變化的關(guān)系圖象可能符合實際的是()圖4答案BC解析將小木塊輕輕放在傳送帶上，意味著小木塊的初速度為零；由于此時傳送帶具有斜向下的速度，故小木塊將受到沿傳送帶向下的滑動摩擦力Ff，設(shè)此時的小木塊的加速度為a1，據(jù)牛頓第二定律可得：mgsin Ffma1Ff FNFNmgcos 由解得：a1gsin gcos 當(dāng)小木塊的速度與傳送帶的速度相等時，若小木塊所受最大靜摩擦力Ffmaxmgcos 大于等于重力沿傳送帶向下的分力Gxmgsin 時，木塊將隨傳送帶一起以相同的速度做勻速直線運動；若Ffmaxmgcos Gxmgsin 時，木塊將做勻加速直線運動，設(shè)此時木塊的加速度為a2，同理根據(jù)牛頓第二定律可得：mgsin mgcos ma2解得：a2gsin gcos 根據(jù)可知：a1a2故B、C正確，A、D錯誤6(2017安徽合肥市第一次檢測)如圖5所示，繃緊的長為6 m的水平傳送帶，沿順時針方向以恒定速率v12 m/s運行一小物塊從與傳送帶等高的光滑水平臺面滑上傳送帶，其速度大小為v25 m/s.若小物塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)0.2，重力加速度g10 m/s2，下列說法中正確的是()圖5A小物塊在傳送帶上先向左做勻減速直線運動，然后向右做勻加速直線運動B若傳送帶的速度為1 m/s，小物塊將從傳送帶左端滑出C若傳送帶的速度為5 m/s，小物塊將以5 m/s的速度從傳送帶右端滑出D若小物塊的速度為4 m/s，小物塊將以4 m/s的速度從傳送帶右端滑出答案B解析小物塊在傳送帶上先向左做勻減速直線運動，設(shè)加速度大小為a，速度減至零時通過的位移為x.根據(jù)牛頓第二定律得：mgma，得 ag2 m/s2，則 x m6.25 m6 m，所以小物塊將從傳送帶左端滑出，不會向右做勻加速直線運動，故A錯誤；同理可知D錯誤；傳送帶的速度為1 m/s和5 m/s時，物塊在傳送帶上受力情況相同，則運動情況相同，都從從傳送帶左端滑出，故B正確，C錯誤7(多選)圖6甲中，兩滑塊A和B疊放在光滑水平地面上，A的質(zhì)量為m1，B的質(zhì)量為m2.設(shè)A、B間的動摩擦因數(shù)為，作用在A上的水平拉力為F，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力圖乙為F與的關(guān)系圖象，其直線方程為F.下列說法正確的有()圖6A和F的值位于a區(qū)域時，A、B相對滑動B和F的值位于a區(qū)域時，A、B相對靜止C和F的值位于b區(qū)域時，A、B相對滑動D和F的值位于b區(qū)域時，A、B相對靜止答案AD解析剛要相對滑動時：F(m1m2)a，m1gm2a，解得：F，則題圖直線是發(fā)生相對滑動與否的分界線，位于a區(qū)域時，A、B相對滑動，位于b區(qū)域時，兩者相對靜止，選項A、D正確，選項B、C錯誤8(多選)(2017河北石家莊市第二次質(zhì)檢)如圖7甲所示，一質(zhì)量為M的長木板靜置于光滑水平面上，其上放置一質(zhì)量為m的小滑塊木板受到水平拉力F作用時，用傳感器測出長木板的加速度a與水平拉力F的關(guān)系如圖乙所示，重力加速度g10 m/s2，下列說法正確的是()圖7A小滑塊的質(zhì)量m2 kgB小滑塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)為0.1C當(dāng)水平拉力F7