2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí)第一部分專題一力和運(yùn)動(dòng)第2講力與直線運(yùn)動(dòng)練習(xí)（含解析）.docx

第2講力與直線運(yùn)動(dòng)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)重溫真題1(2019全國(guó)卷) 如圖，籃球架下的運(yùn)動(dòng)員原地垂直起跳扣籃，離地后重心上升的最大高度為H。上升第一個(gè)所用的時(shí)間為t1，第四個(gè)所用的時(shí)間為t2。不計(jì)空氣阻力，則滿足()A12 B23C34 D45答案C解析空氣阻力不計(jì)，運(yùn)動(dòng)員豎直上升過(guò)程做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，位移為H時(shí)的速度為0。逆向觀察，運(yùn)動(dòng)員做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則連續(xù)相等位移所用時(shí)間之比為1(1)()()。由題意知，2，故34，C正確。2(2019全國(guó)卷)(多選)如圖a，物塊和木板疊放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，物塊用一不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩與固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的力傳感器相連，細(xì)繩水平。t0時(shí)，木板開(kāi)始受到水平外力F的作用，在t4 s時(shí)撤去外力。細(xì)繩對(duì)物塊的拉力f隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖b所示，木板的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖c所示。木板與實(shí)驗(yàn)臺(tái)之間的摩擦可以忽略。重力加速度取10 m/s2。由題給數(shù)據(jù)可以得出()A木板的質(zhì)量為1 kgB24 s內(nèi)，力F的大小為0.4 NC02 s內(nèi)，力F的大小保持不變D物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2答案AB解析木板和實(shí)驗(yàn)臺(tái)間的摩擦忽略不計(jì)，由題圖b知，2 s后物塊和木板間的滑動(dòng)摩擦力大小F摩0.2 N。由題圖c知，24 s內(nèi)，木板的加速度大小a1 m/s20.2 m/s2，撤去外力F后的加速度大小a2 m/s20.2 m/s2，設(shè)木板質(zhì)量為m，根據(jù)牛頓第二定律，24 s內(nèi)：FF摩ma1,4 s以后：F摩ma2，解得m1 kg，F(xiàn)0.4 N，A、B正確。02 s內(nèi)，F(xiàn)f，由題圖b知，F(xiàn)隨時(shí)間是均勻增加的，C錯(cuò)誤。因物塊質(zhì)量不可求，故由F摩m物g可知?jiǎng)幽Σ烈驍?shù)不可求，D錯(cuò)誤。3(2018全國(guó)卷) (多選)甲、乙兩汽車在同一條平直公路上同向運(yùn)動(dòng)，其速度時(shí)間圖象分別如圖中甲、乙兩條曲線所示。已知兩車在t2時(shí)刻并排行駛，下列說(shuō)法正確的是()A兩車在t1時(shí)刻也并排行駛Bt1時(shí)刻甲車在后，乙車在前C甲車的加速度大小先增大后減小D乙車的加速度大小先減小后增大答案BD解析vt圖象中圖象與t軸所包圍的面積代表運(yùn)動(dòng)的位移，兩車在t2時(shí)刻并排行駛，利用逆向思維并借助于面積可知在t1時(shí)刻甲車在后，乙車在前，故A錯(cuò)誤，B正確；圖象的斜率表示加速度，所以甲的加速度先減小后增大，乙的加速度也是先減小后增大，故C錯(cuò)誤，D正確。故選B、D。4(2018全國(guó)卷) (多選)甲、乙兩車在同一平直公路上同向運(yùn)動(dòng)，甲做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，乙做勻速直線運(yùn)動(dòng)。甲、乙兩車的位置x隨時(shí)間t的變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A在t1時(shí)刻兩車速度相等B從0到t1時(shí)間內(nèi)，兩車走過(guò)的路程相等C從t1到t2時(shí)間內(nèi)，兩車走過(guò)的路程相等D從t1到t2時(shí)間內(nèi)的某時(shí)刻，兩車速度相等答案CD解析根據(jù)位移圖象的物理意義可知，在t1時(shí)刻兩車的位置相同，速度不相等，乙車的速度大于甲車的速度，A錯(cuò)誤；從0到t1時(shí)間內(nèi)，乙車走過(guò)的路程大于甲車，B錯(cuò)誤；從t1到t2時(shí)間內(nèi)，兩車都是從x1位置走到x2位置，兩車走過(guò)的路程相等，C正確；根據(jù)位移圖象的斜率等于速度可知，從t1到t2時(shí)間內(nèi)的某時(shí)刻，有甲圖線的切線與乙圖線平行、斜率相同，兩車速度相等，D正確。5(2017全國(guó)卷)為提高冰球運(yùn)動(dòng)員的加速能力，教練員在冰面上與起跑線相距s0和s1(s1s0)處分別放置一個(gè)擋板和一面小旗，如圖所示。訓(xùn)練時(shí)，讓運(yùn)動(dòng)員和冰球都位于起跑線上，教練員將冰球以速度v0擊出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑線的方向滑向擋板；冰球被擊出的同時(shí)，運(yùn)動(dòng)員垂直于起跑線從靜止出發(fā)滑向小旗。訓(xùn)練要求當(dāng)冰球到達(dá)擋板時(shí)，運(yùn)動(dòng)員至少到達(dá)小旗處。假定運(yùn)動(dòng)員在滑行過(guò)程中做勻加速運(yùn)動(dòng)，冰球到達(dá)擋板時(shí)的速度為v1。重力加速度大小為g。求(1)冰球與冰面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)滿足訓(xùn)練要求的運(yùn)動(dòng)員的最小加速度。答案(1)(2)解析(1)設(shè)冰球的質(zhì)量為m，冰球與冰面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，由動(dòng)能定理得mgs0mvmv解得(2)冰球到達(dá)擋板時(shí)，滿足訓(xùn)練要求的運(yùn)動(dòng)員中，剛好到達(dá)小旗處的運(yùn)動(dòng)員的加速度最小。設(shè)這種情況下，冰球和運(yùn)動(dòng)員的加速度大小分別為a1和a2，所用的時(shí)間為t。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得vv2a1s0v0v1a1ts1a2t2聯(lián)立式得a2。6(2017全國(guó)卷)如圖，兩個(gè)滑塊A和B的質(zhì)量分別為mA1 kg和mB5 kg，放在靜止于水平地面上的木板的兩端，兩者與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為10.5；木板的質(zhì)量為m4 kg，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為20.1。某時(shí)刻A、B兩滑塊開(kāi)始相向滑動(dòng)，初速度大小均為v03 m/s。A、B相遇時(shí)，A與木板恰好相對(duì)靜止。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度大小g10 m/s2。求：(1)B與木板相對(duì)靜止時(shí)，木板的速度；(2)A、B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩者之間的距離。答案(1)1 m/s(2)1.9 m解析(1)滑塊A和B在木板上滑動(dòng)時(shí)，木板也在地面上滑動(dòng)。設(shè)A、B和木板所受的摩擦力大小分別為f1、f2和f3，A和B相對(duì)于地面的加速度大小分別為aA和aB，木板相對(duì)于地面的加速度大小為a1，在物塊B與木板達(dá)到共同速度前有f11mAgf21mBgf32(mmAmB)g由牛頓第二定律得f1mAaAf2mBaBf2f1f3ma1設(shè)在t1時(shí)刻，B與木板達(dá)到共同速度，其大小為v1，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v1v0aBt1v1a1t1聯(lián)立式，代入已知數(shù)據(jù)得v11 m/s(2)在t1時(shí)間間隔內(nèi)，B相對(duì)于地面移動(dòng)的距離為sBv0t1aBt設(shè)在B與木板達(dá)到共同速度v1后，木板的加速度大小為a2，對(duì)于B與木板組成的體系，由牛頓第二定律有f1f3(mBm)a2由式知，aAaB；再由式知，B與木板達(dá)到共同速度時(shí)，A的速度大小也為v1，但運(yùn)動(dòng)方向與木板相反。由題意知，A和B相遇時(shí)，A與木板的速度相同，設(shè)其大小為v2，設(shè)A的速度大小從v1變到v2所用的時(shí)間為t2，則由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，對(duì)木板有v2v1a2t2對(duì)A有v2v1aAt2在t2時(shí)間間隔內(nèi)，B(以及木板)相對(duì)地面移動(dòng)的距離為s1v1t2a2t在(t1t2)時(shí)間間隔內(nèi)，A相對(duì)地面移動(dòng)的距離為sAv0(t1t2)aA(t1t2)2 A和B相遇時(shí)，A與木板的速度也恰好相同，因此A和B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩者之間的距離為s0sAs1sB聯(lián)立以上各式，并代入數(shù)據(jù)得s01.9 m(也可用如圖所示的速度時(shí)間圖線求解)7(2019全國(guó)卷)一質(zhì)量為m2000 kg的汽車以某一速度在平直公路上勻速行駛。行駛過(guò)程中，司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)前方100 m處有一警示牌，立即剎車。剎車過(guò)程中，汽車所受阻力大小隨時(shí)間的變化可簡(jiǎn)化為圖a中的圖線。圖a中，0t1時(shí)間段為從司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到采取措施的反應(yīng)時(shí)間(這段時(shí)間內(nèi)汽車所受阻力已忽略，汽車仍保持勻速行駛)，t10.8 s；t1t2時(shí)間段為剎車系統(tǒng)的啟動(dòng)時(shí)間，t21.3 s；從t2時(shí)刻開(kāi)始汽車的剎車系統(tǒng)穩(wěn)定工作，直至汽車停止。已知從t2時(shí)刻開(kāi)始，汽車第1 s內(nèi)的位移為24 m，第4 s內(nèi)的位移為1 m。(1)在圖b中定性畫(huà)出從司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到剎車系統(tǒng)穩(wěn)定工作后汽車運(yùn)動(dòng)的vt圖線；(2)求t2時(shí)刻汽車的速度大小及此后的加速度大??；(3)求剎車前汽車勻速行駛時(shí)的速度大小及t1t2時(shí)間內(nèi)汽車克服阻力做的功；從司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到汽車停止，汽車行駛的距離約為多少(以t1t2時(shí)間段始末速度的算術(shù)平均值替代這段時(shí)間內(nèi)汽車的平均速度)?答案(1)圖見(jiàn)解析(2)28 m/s8 m/s2(3)30 m/s1.16105 J87.5 m解析(1)vt圖象如圖所示。(2)設(shè)剎車前汽車勻速行駛時(shí)的速度大小為v1，則t1時(shí)刻的速度也為v1；設(shè)t2時(shí)刻的速度為v2。在t2時(shí)刻后汽車做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)其加速度大小為a，取t1 s。設(shè)汽車在t2(n1)tt2nt內(nèi)的位移為sn，n1,2,3，。若汽車在t23tt24t時(shí)間內(nèi)未停止，設(shè)它在t23t時(shí)刻的速度為v3，在t24t時(shí)刻的速度為v4，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有s1s43a(t)2s1v2ta(t)2v4v24at聯(lián)立式，代入已知數(shù)據(jù)解得v4 m/s這說(shuō)明在t24t時(shí)刻前，汽車已經(jīng)停止。因此，式不成立。由于在t23tt24t時(shí)間內(nèi)汽車停止，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v3v23at2as4v聯(lián)立式，代入已知數(shù)據(jù)解得a8 m/s2，v228 m/s或a m/s2，v229.76 m/s但式情形下，v30，不合題意，舍去。(3)設(shè)汽車的剎車系統(tǒng)穩(wěn)定工作時(shí)，汽車所受阻力的大小為f1，由牛頓第二定律有f1ma在t1t2時(shí)間內(nèi)，阻力對(duì)汽車沖量的大小為If1(t2t1)由動(dòng)量定理有Imv1mv2由動(dòng)能定理，在t1t2時(shí)間內(nèi)，汽車克服阻力做的功為Wmvmv聯(lián)立式，代入已知數(shù)據(jù)解得v130 m/sW1.16105 J從司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到汽車停止，汽車行駛的距離約為sv1t1(v1v2)(t2t1)聯(lián)立式，代入已知數(shù)據(jù)解得s87.5 m。命題特點(diǎn)：題型既有選擇題又有計(jì)算題，題目新穎，與生活實(shí)際聯(lián)系密切，試題大多綜合vt圖象、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、受力分析、運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析等內(nèi)容。思想方法：極限思想、逆向思維的思想、理想實(shí)驗(yàn)的思想。比例法、圖象法、推論法、控制變量法、整體法、隔離法等。高考考向1勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用例1(2019廣東惠州二模)近幾年，國(guó)家取消了7座及以下小車在法定長(zhǎng)假期間的高速公路收費(fèi)，給自駕出行帶來(lái)了很大的實(shí)惠，但車輛的增多也給道路的暢通增加了壓力，因此交管部門(mén)規(guī)定，上述車輛通過(guò)收費(fèi)站口時(shí)，在專用車道上可以不停車拿(交)卡而直接減速通過(guò)。若某車減速前的速度為v020 m/s，靠近站口時(shí)以大小為a15 m/s2的加速度勻減速，通過(guò)收費(fèi)站口時(shí)的速度為vt8 m/s，然后立即以大小為a24 m/s2的加速度勻加速至原來(lái)的速度(假設(shè)收費(fèi)站的前、后都是平直大道)。試問(wèn)：(1)該車駕駛員應(yīng)在距收費(fèi)站口多遠(yuǎn)處開(kāi)始減速？(2)該車從減速開(kāi)始到最終恢復(fù)到原來(lái)速度的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少？(3)在(1)(2)問(wèn)題中，該車因減速和加速過(guò)站而耽誤的時(shí)間為多少？(1)該車做什么運(yùn)動(dòng)？提示：先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，再做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。(2)求解第(1)問(wèn)應(yīng)選擇哪個(gè)運(yùn)動(dòng)階段進(jìn)行研究？選擇哪個(gè)公式解題最簡(jiǎn)單？提示：應(yīng)選擇勻減速直線運(yùn)動(dòng)階段進(jìn)行研究；已知?jiǎng)驕p速直線運(yùn)動(dòng)的初速度、末速度和加速度，求其位移，應(yīng)選擇公式vv2ax。解析(1)設(shè)該車初速度方向?yàn)檎较颍撥囘M(jìn)入站口前做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)距離收費(fèi)站口x1處開(kāi)始減速，則有：vv2a1x1解得：x133.6 m。(2)該車通過(guò)收費(fèi)站經(jīng)歷勻減速和勻加速兩個(gè)階段，設(shè)前后兩段位移分別為x1和x2，時(shí)間為t1和t2，則減速階段：vtv0a1t1解得：t12.4 s加速階段：v0vta2t2解得：t23 s則加速和減速的總時(shí)間為：tt1t25.4 s。(3)在加速階段：x2t242 m則汽車加速和減速過(guò)程的總位移：xx1x275.6 m若不減速所需要的時(shí)間：t3.78 s車因減速和加速過(guò)站而耽誤的時(shí)間：ttt1.62 s。答案(1)33.6 m(2)5.4 s(3)1.62 s 勻變速直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的求解思路1(2019安徽蚌埠高三二模)圖中ae為珠港澳大橋上四段110 m的等跨鋼箱連續(xù)梁橋，若汽車從a點(diǎn)由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，通過(guò)ab段的時(shí)間為t，則通過(guò)ce段的時(shí)間為()At B.tC(2)t D(2) t答案C解析設(shè)汽車的加速度為a，通過(guò)bc段、ce段的時(shí)間分別為t1、t2，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式有：xabat2，xaca(tt1)2，xaea(tt1t2)2，解得：t2(2)t，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。2(2019武昌調(diào)研)一個(gè)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，它在第3 s內(nèi)的位移為5 m，則下列說(shuō)法正確的是()A物體在第3 s末的速度一定是6 m/sB物體的加速度一定是2 m/s2C物體在前5 s內(nèi)的位移一定是25 mD物體在第5 s內(nèi)的位移一定是9 m答案C解析物體在2.5 s末的瞬時(shí)速度等于第3 s內(nèi)的平均速度，為v15 m/s，由于無(wú)法求解加速度，故第3 s末的速度與第5 s內(nèi)的位移無(wú)法求解，A、B、D錯(cuò)誤；前5 s內(nèi)的平均速度等于2.5 s末的瞬時(shí)速度，為5 m/s，故物體在前5 s內(nèi)的位移為xv1t25 m，C正確。高考考向2運(yùn)動(dòng)圖象及應(yīng)用例2(2019吉林省吉林市三模)假設(shè)某高速公路上甲、乙兩車在同一車道上行駛，甲車在前，乙車在后。t0時(shí)刻，發(fā)現(xiàn)前方有事故，兩車同時(shí)開(kāi)始剎車，行進(jìn)中兩車恰好沒(méi)有發(fā)生碰撞。兩車剎車過(guò)程的圖象如圖所示，以下判斷正確的是()At0時(shí)刻兩車間距等于50 mB兩車都停止運(yùn)動(dòng)時(shí)相距50 mCt5 s時(shí)兩車間距大于t15 s時(shí)兩車間距D乙車剎車的加速度大小是甲車的1.5倍(1)利用vt圖象如何求物體的加速度？提示：斜率表示加速度。(2)從vt圖象中能得到物體在一段時(shí)間內(nèi)的位移嗎？提示：能，vt圖象和時(shí)間軸圍成的面積表示位移。(3)兩車恰好不發(fā)生碰撞的條件是什么？提示：甲、乙兩車恰好不發(fā)生碰撞的條件是速度相等時(shí)乙剛好追上甲。解析行進(jìn)中兩車恰好沒(méi)有發(fā)生碰撞，說(shuō)明t10 s時(shí)刻兩車恰好相遇，則t0時(shí)刻兩車間距等于兩車在前10 s的位移之差，為s10(3020) m50 m，故A正確；根據(jù)vt圖象與時(shí)間軸圍成的“面積”表示位移可知，甲的剎車距離為x甲2020 m200 m，而乙的剎車距離為x乙3015 m225 m，兩車都停止運(yùn)動(dòng)時(shí)的距離ssx甲x乙25 m，故B錯(cuò)誤；根據(jù)vt圖象與時(shí)間軸圍成的“面積”表示位移，可知在515 s內(nèi)兩車通過(guò)的位移相等，所以t5 s時(shí)兩車間距等于t15 s時(shí)兩車間距，故C錯(cuò)誤；根據(jù)vt圖象的斜率表示加速度，甲的加速度大小為a1 m/s21 m/s2，乙的加速度大小為a22 m/s2，故乙車的加速度大小是甲車加速度大小的2倍，D錯(cuò)誤。答案A 圖象問(wèn)題要“四看一注意”(1)看坐標(biāo)軸：看清坐標(biāo)軸所表示的物理量，明確因變量(縱軸表示的量)與自變量(橫軸表示的量)之間的制約關(guān)系。(2)看圖象：識(shí)別兩個(gè)相關(guān)量的變化趨勢(shì)，從而分析具體的物理過(guò)程。(3)看縱坐標(biāo)、“斜率”和“面積”：vt圖象中根據(jù)坐標(biāo)值、“斜率”和“面積”可分析速度、加速度和位移的大小、方向特點(diǎn)；xt圖象中根據(jù)坐標(biāo)值、“斜率”可分析位移、速度的大小、方向特點(diǎn)。(4)看交點(diǎn)：明確圖線與圖線的交點(diǎn)、圖線與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)的物理意義。在xt圖象中，兩圖線的交點(diǎn)表示兩物體相遇；在vt圖象中，兩圖線的交點(diǎn)表示兩物體速度相同，此時(shí)相對(duì)速度為零，相對(duì)位移出現(xiàn)極值，是相距最遠(yuǎn)、最近、是否碰撞的關(guān)鍵時(shí)刻。(5)一注意：利用vt圖象分析兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，要注意兩個(gè)物體的出發(fā)點(diǎn)，即注意它們是從同一位置出發(fā)，還是從不同位置出發(fā)。若從不同位置出發(fā)，要注意出發(fā)時(shí)兩者的距離。3(2019河南六市高三第二次聯(lián)考)在平直公路上行駛的甲車和乙車，其位移時(shí)間圖象分別為圖中直線和曲線所示，圖中t1對(duì)應(yīng)x1，則()At1到t3時(shí)間內(nèi)，乙車的運(yùn)動(dòng)方向始終不變B在t1時(shí)刻，甲車的速度大于乙車的速度Ct1到t2時(shí)間內(nèi)，某時(shí)刻兩車的速度相同Dt1到t2時(shí)間內(nèi)，甲車的平均速度小于乙車的平均速度答案C解析根據(jù)xt圖線的斜率表示速度可知，t1到t3時(shí)間內(nèi)，乙圖線切線斜率先為正值，然后為負(fù)值，則乙車的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化，故A錯(cuò)誤；根據(jù)xt圖象的斜率表示速度，可知在t1時(shí)刻，甲車的速度小于乙車的速度，故B錯(cuò)誤；t1到t2時(shí)間內(nèi)，乙圖線的切線斜率在某時(shí)刻與甲相同，該時(shí)刻兩車的速度相同，故C正確；t1到t2時(shí)間內(nèi)，兩車的位移相同，時(shí)間相同，則平均速度相同，故D錯(cuò)誤。4(2019廣東廣州二模)李大媽買完菜后乘電梯上樓回家，其乘坐的電梯運(yùn)行情況如圖所示，可知()A李大媽家所在樓層離地高度約40 mB03 s內(nèi)電梯的加速度大小為0.5 m/s2C017 s內(nèi)電梯的平均速度大小為0.75 m/sD電梯加速運(yùn)動(dòng)的距離等于減速運(yùn)動(dòng)的距離答案B解析李大媽家所在樓層離地高度約為：h(1017)1.5 m20.25 m，A錯(cuò)誤；03 s內(nèi)電梯的加速度大小為：a m/s20.5 m/s2，B正確；017 s內(nèi)電梯的平均速度大小為： m/s1.2 m/s，C錯(cuò)誤；因圖線與時(shí)間軸圍成的面積等于位移，由圖象可知，電梯加速運(yùn)動(dòng)的距離為：s11.53 m2.25 m，減速運(yùn)動(dòng)的距離為：s2(1713)1.5 m3 m，s1s2，故D錯(cuò)誤。高考考向3牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用例3(2019四川雅安三診)如圖所示，質(zhì)量為1 kg的物體靜止于水平地面上，用大小為6.5 N的水平恒力F作用在物體上，使物體由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)50 m后撤去拉力F，此時(shí)物體的速度為20 m/s，物體繼續(xù)向前滑行直至停止，g取10 m/s2。求：(1)物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)物體運(yùn)動(dòng)的總位移；(3)物體運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。(1)物體做什么運(yùn)動(dòng)？提示：先做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，再做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到速度為零。(2)物體兩段運(yùn)動(dòng)過(guò)程的聯(lián)系是什么？提示：兩段運(yùn)動(dòng)過(guò)程銜接處的速度相同。解析(1)在拉力F作用下，物體的加速度大小為：a1對(duì)物體，由牛頓第二定律有：Fmgma1，聯(lián)立解得：0.25。(2)撤掉拉力F后的加速度大小為：a2g2.5 m/s2撤掉拉力F后的位移為：x280 m全程總位移為：xx1x250 m80 m130 m。(3)物體加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t15 s減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t28 s物體運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間：tt1t213 s。答案(1)0.25(2)130 m(3)13 s 1.解決動(dòng)力學(xué)兩類基本問(wèn)題的思路受力分析加速度運(yùn)動(dòng)狀態(tài)2動(dòng)力學(xué)基本問(wèn)題的解題步驟(1)明確研究對(duì)象：根據(jù)問(wèn)題的需要和解題的方便，選擇某個(gè)物體或某系統(tǒng)作為研究對(duì)象。(2)受力分析：畫(huà)好受力示意圖，選擇適當(dāng)?shù)奶幚矸椒ㄇ蟪龊狭蚝狭Φ谋磉_(dá)式。合成法：合成法適用于受力個(gè)數(shù)較少(2個(gè))的情況。正交分解法：正交分解法適用于各種情況，尤其是物體的受力個(gè)數(shù)較多(3個(gè)或3個(gè)以上)時(shí)。(3)運(yùn)動(dòng)情況分析：畫(huà)出運(yùn)動(dòng)示意圖，明確物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程，求出或設(shè)出物體的加速度。(4)根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律列式求解。3瞬時(shí)加速度的兩種模型(1)剛性繩(或接觸面)：不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力的物體，剪斷(或脫離)后，其彈力立即消失，不需要形變恢復(fù)時(shí)間。(2)彈簧(或橡皮繩)：兩端同時(shí)連接(或附著)有物體的彈簧(或橡皮繩)，特點(diǎn)是形變量大，其形變恢復(fù)需要較長(zhǎng)時(shí)間，在瞬時(shí)性問(wèn)題中，其彈力的大小通?？梢钥醋霰３植蛔?。4處理多過(guò)程動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的“二分析一關(guān)鍵”(1)“二分析”分析研究對(duì)象在每個(gè)過(guò)程的受力情況，并畫(huà)出受力分析圖；分析研究對(duì)象在每個(gè)階段的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。(2)“一關(guān)鍵”前一個(gè)過(guò)程的結(jié)束時(shí)刻和狀態(tài)就是后一個(gè)過(guò)程的開(kāi)始時(shí)刻和狀態(tài)，明確兩個(gè)過(guò)程的交接點(diǎn)速度不變往往是解題的關(guān)鍵。5(2019湖南衡陽(yáng)三模)如圖所示，質(zhì)量分別為m和2m的A、B兩物塊，用一輕彈簧相連，將A用輕繩懸掛于天花板上，用一木板托住物塊B。調(diào)整木板的位置，當(dāng)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，懸掛A物塊的懸繩恰好伸直且沒(méi)有拉力，此時(shí)輕彈簧的形變量為x，突然撤去木板，重力加速度為g，物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則下列說(shuō)法正確的是()A撤去木板瞬間，B物塊的加速度大小為gB撤去木板瞬間，B物塊的加速度大小為0.5gC撤去木板后，B物塊向下運(yùn)動(dòng)3x時(shí)速度最大D撤去木板后，B物塊向下運(yùn)動(dòng)2x時(shí)速度最大答案C解析當(dāng)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，懸掛A物塊的懸繩恰好伸直且沒(méi)拉力，則彈簧處于壓縮狀態(tài)，且彈簧彈力大小T1mg。撤去木板瞬間，B物塊受到的合力為T(mén)12mg3mg，由牛頓第二定律可知：aB1.5g，故A、B錯(cuò)誤；當(dāng)B物塊受到的合外力為零時(shí)，速度最大，此時(shí)彈簧彈力向上，且大小為T(mén)22mgkx，又T1mgkx，所以彈簧此時(shí)的伸長(zhǎng)量x2x，即B物塊向下運(yùn)動(dòng)3x時(shí)速度最大，故C正確，D錯(cuò)誤。6(2019黑龍江哈爾濱三中二模)水平路面上質(zhì)量為30 kg 的小車，在60 N水平推力作用下由靜止開(kāi)始以1.5 m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。2 s后撤去該推力，則()A小車2 s末的速度是4 m/sB小車受到的阻力大小是15 NC撤去推力后小車的加速度大小是1 m/s2D小車運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為6 s答案B解析小車2 s末的速度是：vat1.52 m/s3 m/s，故A錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第二定律得：Ffma，解得：fFma60 N301.5 N15 N，故B正確；撤去推力后，根據(jù)牛頓第二定律：fma1，解得：a10.5 m/s2，故C錯(cuò)誤；撤去推力后運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t1 s6 s，所以小車運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為：t總(26) s8 s，故D錯(cuò)誤。高考考向4動(dòng)力學(xué)的連接體問(wèn)題和臨界問(wèn)題例4(2019湖南懷化三模)(多選)如圖甲所示，物塊A疊放在木板B上，且均處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知水平地面光滑，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，現(xiàn)對(duì)A施加一水平向右的拉力F，測(cè)得B的加速度a與拉力F的關(guān)系如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取g10 m/s2)()A當(dāng)F24 N時(shí)，A、B都相對(duì)地面靜止B當(dāng)F24 N時(shí)，A相對(duì)B發(fā)生滑動(dòng)CA的質(zhì)量為4 kgDB的質(zhì)量為24 kg(1)圖象中B的加速度達(dá)到4 m/s2后為什么會(huì)保持不變？提示：B受到的靜摩擦力達(dá)到了最大值，之后A和B開(kāi)始相對(duì)滑動(dòng)。(2)A和B相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件是什么？提示：A和B之間的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力，此時(shí)A和B的加速度仍相等。(3)如何求使A和B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)所對(duì)應(yīng)的臨界外力F?提示：先隔離B分析，再對(duì)A或整體分析。解析當(dāng)A與B間的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力后，A、B會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，由圖可知，B的最大加速度為4 m/s2，即拉力F24 N時(shí)，A相對(duì)B發(fā)生滑動(dòng)，當(dāng)F24 N時(shí)，A與B保持相對(duì)靜止，一起相對(duì)地面做加速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確；F24 N時(shí)，B達(dá)到最大加速度，此時(shí)A與B的加速度大小相等，對(duì)B，根據(jù)牛頓第二定律得，aB4 m/s2，對(duì)A，根據(jù)牛頓第二定律得，aA4 m/s2，解得mA4 kg，mB2 kg，故C正確，D錯(cuò)誤。答案BC 解決連接體問(wèn)題應(yīng)注意的問(wèn)題(1)整體法與隔離法的使用條件當(dāng)連接體中各物體具有共同的加速度時(shí)，一般采用整體法；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。(2)兩物體分離或相對(duì)滑動(dòng)的條件疊加體類連接體：兩物體間剛要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)物體間的靜摩擦力達(dá)到最大值?？吭谝黄鸬倪B接體：分離時(shí)相互作用力為零，但此時(shí)兩物體的加速度仍相同。(3)用滑輪連接的連接體的處理方法通過(guò)滑輪連接的兩個(gè)物體：加速度大小相同。加速度不為零時(shí)，輕繩的拉力不等于所懸掛物體的重力。7. (2019四川教考聯(lián)盟三診)(多選)如圖，在水平面上固定一傾角為30的光滑斜面，斜面底部有一垂直于斜面的固定擋板，A和B用輕彈簧相連，A靠在擋板上，C靠在B上，A、B、C三者質(zhì)量均為m，力F作用在C上使彈簧處于壓縮狀態(tài)。現(xiàn)撤去F，彈簧彈開(kāi)，最后使A和擋板恰無(wú)彈力，重力加速度為g，在這個(gè)過(guò)程中以下說(shuō)法正確的是()A當(dāng)B速度最大時(shí)，B、C間彈力為0B當(dāng)B和C分離時(shí)，A對(duì)擋板的壓力為mgC當(dāng)B和C分離時(shí)，它們的速度相等且達(dá)到最大D當(dāng)B的速度最大時(shí)，A對(duì)擋板的壓力為mg答案BD解析B和C分離瞬間，加速度相等且彈力消失，分離后的瞬間C的加速度為gsin30，則B的加速度也為gsin30，由此推知B和C在彈簧原長(zhǎng)時(shí)分離，此時(shí)，它們的加速度不為0，即速度不是最大，速度最大出現(xiàn)在分離之前，故A、C錯(cuò)誤；當(dāng)B和C分離時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)，此時(shí)A對(duì)擋板的壓力等于A重力沿斜面方向的分力，即mg，故B正確；當(dāng)B的速度達(dá)到最大時(shí)，C的速度也最大，它們受彈簧的彈力等于二者重力沿斜面方向的分力，即2mgsin30mg，彈簧另一端的彈力大小也是mg，所以此時(shí)A對(duì)擋板的壓力為mg，D正確。8(2019西安高三第三次質(zhì)檢)如圖甲所示，質(zhì)量為m的物塊A放在足夠高的平臺(tái)上，平臺(tái)表面光滑。質(zhì)量也為m的物塊B放在水平地面上，物塊B與勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，彈簧與物塊A用繞過(guò)定滑輪的輕繩相連，輕繩剛好繃緊?，F(xiàn)給物塊A施加水平向右的拉力F(未知)，使物塊A做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為a，重力加速度為g，A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)。(1)當(dāng)物塊B剛好要離開(kāi)地面時(shí)，拉力F的大小及物塊A的速度大小分別為多少；(2)若將物塊A換成物塊C，拉力F的方向與水平方向成37角，如圖乙所示，開(kāi)始時(shí)輕繩也剛好繃緊，要使物塊B離開(kāi)地面前，物塊C一直以大小為a的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，則物塊C的質(zhì)量應(yīng)滿足什么條件？(sin370.6，cos370.8)答案(1)mamg (2)mC解析(1)當(dāng)物塊B剛好要離開(kāi)地面時(shí)，設(shè)彈簧的伸長(zhǎng)量為x，物塊A的速度大小為v，對(duì)物塊B受力分析有：mgkx，得：x，根據(jù)v22ax，解得：v 對(duì)物塊A：FTma，又：Tkxmg，解得：Fmamg。(2)設(shè)某時(shí)刻彈簧的伸長(zhǎng)量為x1。對(duì)物塊C，水平方向：FcosT1mCa，其中T1kx1mg，故Fmax，豎直方向：FsinmCg，故有：sinmCg，解得：mC。易錯(cuò)警示 整體法與隔離法在連接體問(wèn)題中的應(yīng)用例(2019河北衡水中學(xué)三模)(多選)如圖甲所示，足夠長(zhǎng)的木板B靜置于光滑水平面上，其上放置小滑塊A。木板B受到隨時(shí)間t變化的水平拉力F作用時(shí)，用傳感器測(cè)出木板B的加速度a，得到如圖乙所示的aF圖象，已知g取10 m/s2，則()A滑塊A與木板B間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1B當(dāng)F10 N時(shí)木板B的加速度為4 m/s2C木板B的質(zhì)量為1 kgD滑塊A的質(zhì)量為4 kg分析與解由圖乙可知，當(dāng)F8 N時(shí)，A、B恰不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，加速度為：a2 m/s2，對(duì)A、B整體，由牛頓第二定律有：F(mAmB)a，代入數(shù)據(jù)解得：mAmB4 kg；當(dāng)F大于8 N時(shí)，A、B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，對(duì)B，根據(jù)牛頓第二定律得：aF，由圖象可知，圖線的斜率：k1，解得：mB1 kg，故滑塊A的質(zhì)量為：mA3 kg；由方程aF，可知當(dāng)a0時(shí)，F(xiàn)6 N，代入數(shù)據(jù)解得0.2，故A、D錯(cuò)誤，C正確。F10 N8 N時(shí)，滑塊與木板相對(duì)滑動(dòng)，B的加速度為：aBa m/s24 m/s2，故B正確。答案BC易錯(cuò)警示本題是牛頓第二定律與圖象的綜合題，明確滑塊和木板在不同拉力作用下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是解決本題的關(guān)鍵，通過(guò)分析滑塊和木板的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否相同來(lái)選用整體法或隔離法。配套作業(yè)限時(shí)：50分鐘滿分：100分一、選擇題(本題共8小題，每小題8分，共64分，其中第14題為單選題，第58題為多選題)1(2019湖南三湘名校教育聯(lián)盟三模)甲、乙兩輛汽車在平直公路上，從同一地點(diǎn)同時(shí)同向均做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，甲、乙速度的平方隨位移變化的圖象如圖所示，則()A甲車的加速度比乙車的加速度小B在x0.5 m處甲、乙兩車的速度均為2 m/sC在t2 s末甲、乙兩車相遇D在x4 m處甲、乙兩車不相遇答案C解析根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與位移的關(guān)系式v2v2ax，得v22axv，可知圖象的斜率k2a，由圖可知，甲的斜率大于乙的斜率，故甲車的加速度比乙車的加速度大，故A錯(cuò)誤；由圖可知，在x0.5 m處甲、乙兩車速度的平方均為2 m2/s2，速度均為 m/s，故B錯(cuò)誤；由v2v2ax可知，甲車做初速度為0、加速度為2 m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，乙車做初速度為1 m/s、加速度為1 m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得兩車相遇時(shí)：xa甲t2v0ta乙t2，得t2 s，相遇時(shí)的位移為 x4 m，故C正確，D錯(cuò)誤。2(2019貴陽(yáng)一模)一傘兵從懸停在空中的直升飛機(jī)上由靜止跳下，2 s時(shí)開(kāi)啟降落傘，其跳傘過(guò)程中的vt圖象如圖所示，根據(jù)圖象可知該傘兵()A在02 s內(nèi)做自由落體運(yùn)動(dòng)B在26 s內(nèi)加速度方向先向上后向下C在014 s內(nèi)先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)D在024 s內(nèi)先勻加速再勻減速最終勻速直線運(yùn)動(dòng)答案C解析由圖象可知，該傘兵在02 s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，但加速度小于重力加速度，不是自由落體運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；由圖可知，26 s內(nèi)該傘兵先做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速運(yùn)動(dòng)，故加速度方向先向下后向上，故B錯(cuò)誤；014 s內(nèi)該傘兵先做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速運(yùn)動(dòng)，故加速度方向先向下后向上，先失重后超重，故C正確；在024 s內(nèi)，212 s內(nèi)的加速度大小發(fā)生變化，故該傘兵不做勻變速運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。3(2019重慶三診)如圖所示，在傾角為30的光滑斜面上，質(zhì)量相等的甲、乙物體通過(guò)彈簧連接，乙物體通過(guò)輕繩與斜面頂端相連。已知輕彈簧、輕繩均與斜面平行，重力加速度大小為g。剪斷輕繩的瞬間，下列說(shuō)法正確的是()A甲、乙的加速度大小均為B甲的加速度為零，乙的加速度大小為C甲的加速度為g，乙的加速度大小為零D甲的加速度為零，乙的加速度大小為g答案D解析剪斷輕繩前，對(duì)甲、乙、彈簧組成的整體分析知輕繩對(duì)乙球的彈力大小為2mgsin30，因彈簧彈力不能突變，而繩子的彈力會(huì)突變，所以剪斷輕繩瞬間，甲球所受合力為零，加速度為零；乙球所受合力為2mgsin30，加速度為2gsin30g，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。4. (2019廣東惠州二模)如圖所示，將小砝碼置于桌面上的薄紙板上，用水平向右的拉力將紙板迅速抽出，砝碼的移動(dòng)很小，幾乎觀察不到，這就是大家熟悉的慣性演示實(shí)驗(yàn)。若砝碼和紙板的質(zhì)量分別為2m和m，各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，重力加速度為g。要使紙板相對(duì)砝碼運(yùn)動(dòng)，所需拉力的大小至少應(yīng)為()A3mg B4mg C5mg D6mg答案D解析當(dāng)紙板相對(duì)砝碼運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)砝碼的加速度為a1，紙板的加速度為a2，則根據(jù)牛頓第二定律得：對(duì)砝碼有：f12mg2ma1，得：a1g，對(duì)紙板有 Ff1f2ma2，紙板與砝碼發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)需要紙板的加速度不小于砝碼的加速度，即：a2a1，所以：Ff1f2ma2f1f2ma12mg3mgmg6mg，即：F6mg，選D。5(2019湖北七市州教研協(xié)作體高三聯(lián)合模擬)在粗糙水平面上，有一質(zhì)量未知的物體做直線運(yùn)動(dòng)，在t0時(shí)刻受一與運(yùn)動(dòng)方向相反的恒力F4 N的作用，經(jīng)一段時(shí)間后撤去力F，物體運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖所示，已知g10 m/s2，下列說(shuō)法正確的是()A物體與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2B物體最后回到t0時(shí)刻的位置CF的作用時(shí)間為1 sD物體的質(zhì)量為1 kg答案AD解析由于物體在01 s內(nèi)沿正向做減速運(yùn)動(dòng)，12 s內(nèi)沿負(fù)向做加速運(yùn)動(dòng)，2 s后沿負(fù)方向做減速運(yùn)動(dòng)，則拉力F是在2 s末撤去的，拉力F的作用時(shí)間為2 s，在 23 s內(nèi)物體的加速度大小為a2 m/s2，摩擦力大小為mg，且mgma，解得0.2，故A正確，C錯(cuò)誤；由圖知，01 s內(nèi)物體沿正向運(yùn)動(dòng)，位移大小x161 m3 m,13 s內(nèi)沿負(fù)向運(yùn)動(dòng)，位移大小x2(31)2 m2 m，則知3 s末與出發(fā)點(diǎn)距離為xx1x21 m，故B錯(cuò)誤；在01 s內(nèi)物體沿正向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)圖象可得加速度大小a1 m/s26 m/s2，根據(jù)牛頓第二定律可得：Fmgma1，解得物體的質(zhì)量m1 kg，故D正確。6(2019山東濱州二模)如圖所示，小車分別以加速度a1、a2、a3、a4向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，bc是固定在小車上的水平橫桿，物塊M穿在桿上，M通過(guò)線懸吊著小物體m，m在小車的水平底板上，加速度為a1、a2時(shí)，細(xì)線在豎直方向上，全過(guò)程中M始終未相對(duì)桿bc移動(dòng)，M、m與小車保持相對(duì)靜止，M受到的摩擦力大小分別為f1、f2、f3、f4，則以下結(jié)論正確的是()A若， B若，C若， D若，答案CD解析甲、乙兩圖中，M水平方向只受摩擦力作用，根據(jù)牛頓第二定律得：f1Ma1，f2Ma2；丙、丁兩圖中，對(duì)M和m組成的系統(tǒng)分析，根據(jù)牛頓第二定律可知：f3(Mm)a3，f4(Mm)a4。如果a1a212，解得：f1f212，故A錯(cuò)誤；如果a2a312，則f2f3M2(Mm)12，故B錯(cuò)誤；若a3a412，則f3f412，故C正確；對(duì)m受力分析可知tan，tan，若a3a412，可得：tantan12，故D正確。7(2019陜西咸陽(yáng)三模)如圖甲所示，用粘性材料粘在一起的A、B兩物塊靜止于光滑水平面上，兩物塊的質(zhì)量分別為mA1 kg、mB2 kg，當(dāng)A、B之間產(chǎn)生拉力且大于0.3 N時(shí)A、B將會(huì)分離。t0時(shí)刻開(kāi)始對(duì)物塊A施加一水平推力F1，同時(shí)對(duì)物塊B施加同一方向的拉力F2，使A、B從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中F1、F2方向保持不變，F(xiàn)1、F2的大小隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。則下列關(guān)于A、B兩物塊受力及運(yùn)動(dòng)情況的分析，正確的是()At2.0 s時(shí)刻A、B之間作用力大小為0.6 NBt2.0 s時(shí)刻A、B之間作用力為零Ct2.5 s時(shí)刻A對(duì)B的作用力方向向左D從t0時(shí)刻到A、B分離，它們運(yùn)動(dòng)的位移為5.4 m答案AD解析設(shè)t時(shí)刻A、B分離，由圖象可知，分離之前A、B共同做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a，以整體為研究對(duì)象，則有：a m/s21.2 m/s2，分離時(shí)：F2F拉mBa，得F2F拉mBa0.3 N21.2 N2.7 N，結(jié)合圖象可知，分離時(shí)t4.0 s3 s，A、B兩物塊共同運(yùn)動(dòng)的位移為sat25.4 m，故D正確；當(dāng)t2 s時(shí)，F(xiàn)21.8 N，F(xiàn)2TmBa，得TmBaF20.6 N，A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)t2.5 s時(shí)，F(xiàn)22.25 N，F(xiàn)2Tm2a，得Tm2aF20，故A對(duì)