專(zhuān)題一質(zhì)點(diǎn)的直線運(yùn)動(dòng).DOC

專(zhuān)題一質(zhì)點(diǎn)的直線運(yùn)動(dòng)14(2013高考新課標(biāo)全國(guó)卷)右圖是伽利略1604年做斜面實(shí)驗(yàn)時(shí)的一頁(yè)手稿照片，照片左上角的三列數(shù)據(jù)如下表表中第二列是時(shí)間，第三列是物體沿斜面運(yùn)動(dòng)的距離，第一列是伽利略在分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)添加的根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，伽利略可以得出的結(jié)論是()113242130932981645262558243661 1924971 6006482 104A.物體具有慣性B斜面傾角一定時(shí)，加速度與質(zhì)量無(wú)關(guān)C物體運(yùn)動(dòng)的距離與時(shí)間的平方成正比D物體運(yùn)動(dòng)的加速度與重力加速度成正比解析：選C.本題以伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)為背景，通過(guò)數(shù)據(jù)反映規(guī)律，所以應(yīng)從數(shù)據(jù)之間的關(guān)系入手表中第一列數(shù)據(jù)明顯是第二列數(shù)據(jù)的平方，而第三列物體沿斜面運(yùn)動(dòng)的距離之比非常接近第一列數(shù)據(jù)，所以可以得出結(jié)論，在誤差允許的范圍內(nèi)，物體運(yùn)動(dòng)的距離與時(shí)間的平方成正比，選項(xiàng)C正確19(2013高考新課標(biāo)全國(guó)卷)如圖，直線a和曲線b分別是在平直公路上行駛的汽車(chē)a和b的位置時(shí)間(x t)圖線由圖可知()A在時(shí)刻t1，a車(chē)追上b車(chē)B在時(shí)刻t2，a、b兩車(chē)運(yùn)動(dòng)方向相反C在t1到t2這段時(shí)間內(nèi)，b車(chē)的速率先減少后增加D在t1到t2這段時(shí)間內(nèi)，b車(chē)的速率一直比a車(chē)的大解析：選BC.本題應(yīng)從圖像角度入手分析物體的運(yùn)動(dòng)本題運(yùn)動(dòng)圖像為x t圖像，圖像中切線的斜率反映速度的大小，a做勻速直線運(yùn)動(dòng)，b先正向運(yùn)動(dòng)速度減小，減到0后負(fù)向運(yùn)動(dòng)速度增大，選項(xiàng)B、C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤x t圖像中交點(diǎn)表示相遇，所以在t1時(shí)刻a、b相遇，b追上a，選項(xiàng)A錯(cuò)誤24(2013高考新課標(biāo)全國(guó)卷)水平桌面上有兩個(gè)玩具車(chē)A和B，兩者用一輕質(zhì)細(xì)橡皮筋相連，在橡皮筋上有一紅色標(biāo)記R.在初始時(shí)橡皮筋處于拉直狀態(tài)，A、B和R分別位于直角坐標(biāo)系中的(0,2l)、(0，l)和(0,0)點(diǎn)已知A從靜止開(kāi)始沿y軸正向做加速度大小為a的勻加速運(yùn)動(dòng)；B平行于x軸朝x軸正向勻速運(yùn)動(dòng)在兩車(chē)此后運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，標(biāo)記R在某時(shí)刻通過(guò)點(diǎn)(l，l)假定橡皮筋的伸長(zhǎng)是均勻的，求B運(yùn)動(dòng)速度的大小解析：從運(yùn)動(dòng)學(xué)和運(yùn)動(dòng)的合成角度入手，作圖尋找?guī)缀侮P(guān)系是關(guān)鍵設(shè)B車(chē)的速度大小為v.如圖，標(biāo)記R在時(shí)刻t通過(guò)點(diǎn)K(l，l)，此時(shí)A、B的位置分別為H、G.由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，H的縱坐標(biāo)yA、G的橫坐標(biāo)xB分別為yA2lat2xBvt在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，R到A和B的距離之比為21，即OEOF21由于橡皮筋的伸長(zhǎng)是均勻的，在以后任一時(shí)刻R到A和B的距離之比都為21.因此，在時(shí)刻t有HKKG21由于FGHIGK，有HGKGxB(xBl)HGKG(yAl)(2l)由式得xBlyA5l聯(lián)立式得v.答案：25(2013高考新課標(biāo)全國(guó)卷)一長(zhǎng)木板在水平地面上運(yùn)動(dòng)，在t0時(shí)刻將一相對(duì)于地面靜止的物塊輕放到木板上，以后木板運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖像如圖所示己知物塊與木板的質(zhì)量相等，物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦，物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，且物塊始終在木板上取重力加速度的大小g10 m/s2，求：(1)物塊與木板間、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)從t0時(shí)刻到物塊與木板均停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊相對(duì)于木板的位移的大小解析：從v t圖像中獲取速度及加速度信息根據(jù)摩擦力提供加速度，且不同階段的摩擦力不同，利用牛頓第二定律列方程求解(1)從t0時(shí)開(kāi)始，木板與物塊之間的摩擦力使物塊加速，使木板減速，此過(guò)程一直持續(xù)到物塊和木板具有共同速度為止由圖可知，在t10.5 s時(shí)，物塊和木板的速度相同設(shè)t0到tt1時(shí)間間隔內(nèi)，物塊和木板的加速度大小分別為a1和a2，則a1a2式中v05 m/s、v11 m/s分別為木板在t0、tt1時(shí)速度的大小設(shè)物塊和木板的質(zhì)量均為m，物塊和木板間、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為1、2，由牛頓第二定律得1mgma1(122)mgma2聯(lián)立式得10.2020.30.(2)在t1時(shí)刻后，地面對(duì)木板的摩擦力阻礙木板運(yùn)動(dòng)，物塊與木板之間的摩擦力改變方向設(shè)物塊與木板之間的摩擦力大小為f，物塊和木板的加速度大小分別為a1和a2，則由牛頓第二定律得fma22mgfma2假設(shè)f1mg，與假設(shè)矛盾故f1mg由式知，物塊加速度的大小a1等于a1；物塊的v t圖像如圖中點(diǎn)劃線所示由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可推知，物塊和木板相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)距離分別為s12s2t1物塊相對(duì)于木板的位移的大小為ss2s1聯(lián)立式得s1.125 m.答案：(1)0.200.30(2)1.125 m19(2013高考大綱全國(guó)卷) 將甲、乙兩小球先后以同樣的速度在距地面不同高度處豎直向上拋出，拋出時(shí)間間隔2 s，它們運(yùn)動(dòng)的v t圖象分別如直線甲、乙所示則()At2 s時(shí)，兩球高度相差一定為40 mBt4 s時(shí)，兩球相對(duì)于各自拋出點(diǎn)的位移相等C兩球從拋出至落到地面所用的時(shí)間間隔相等D甲球從拋出至達(dá)到最高點(diǎn)的時(shí)間間隔與乙球的相等解析：選BD.運(yùn)動(dòng)過(guò)程與v t圖象相結(jié)合甲、乙兩小球拋出后均做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，只是乙的運(yùn)動(dòng)滯后2 s因初始位置高度不同，所以無(wú)法確定t2 s時(shí)兩小球的高度差，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；v t圖象中位移的大小等于圖線與t軸所圍的面積，從圖象中可以看出t4 s時(shí)兩球相對(duì)于各自拋出點(diǎn)的位移相等，選項(xiàng)B正確；同時(shí)因拋出速度相同，所以從拋出至達(dá)到最高點(diǎn)的時(shí)間相同，從v t圖象知，該時(shí)間間隔均為3 s，選項(xiàng)D正確；因兩球拋出時(shí)高度不同且高度差不確定，運(yùn)動(dòng)時(shí)間就不確定，選項(xiàng)C錯(cuò)誤24(2013高考大綱全國(guó)卷) 一客運(yùn)列車(chē)勻速行駛，其車(chē)輪在鐵軌間的接縫處會(huì)產(chǎn)生周期性的撞擊坐在該客車(chē)中的某旅客測(cè)得從第1次到第16次撞擊聲之間的時(shí)間間隔為10.0 s在相鄰的平行車(chē)道上有一列貨車(chē)，當(dāng)該旅客經(jīng)過(guò)貨車(chē)車(chē)尾時(shí)，貨車(chē)恰好從靜止開(kāi)始以恒定加速度沿客車(chē)行進(jìn)方向運(yùn)動(dòng)該旅客在此后的20.0 s內(nèi)，看到恰好有30節(jié)貨車(chē)車(chē)廂被他連續(xù)超過(guò)已知每根軌道的長(zhǎng)度為25.0 m，每節(jié)貨車(chē)車(chē)廂的長(zhǎng)度為16.0 m，貨車(chē)車(chē)廂間距忽略不計(jì)求(1)客車(chē)運(yùn)行速度的大小；(2)貨車(chē)運(yùn)行加速度的大小解析：本題涉及的是勻變速直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題(1)設(shè)連續(xù)兩次撞擊鐵軌的時(shí)間間隔為t，每根鐵軌的長(zhǎng)度為l，則客車(chē)速度為v其中l(wèi)25.0 m，t s，得v37.5 m/s.(2)設(shè)從貨車(chē)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后t20.0 s內(nèi)客車(chē)行駛了s1，貨車(chē)行駛了s2，貨車(chē)的加速度為a,30節(jié)貨車(chē)車(chē)廂的總長(zhǎng)度為L(zhǎng)3016.0 m由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有s1vts2at2由題給條件有Ls1s2由式解得a1.35 m/s2.答案：(1)37.5 m/s(2)1.35 m/s210(2013高考天津卷)質(zhì)量為m4 kg的小物塊靜止于水平地面上的A點(diǎn)，現(xiàn)用F10 N的水平恒力拉動(dòng)物塊一段時(shí)間后撤去，物塊繼續(xù)滑動(dòng)一段位移停在B點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)相距x20 m，物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，g取10 m/s2，求：(1)物塊在力F作用過(guò)程發(fā)生位移x1的大小；(2)撤去力F后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間t.解析：(1)設(shè)物塊受到的滑動(dòng)摩擦力為Ff，則Ffmg根據(jù)動(dòng)能定理，對(duì)物塊由A到B整個(gè)過(guò)程，有Fx1Ffx0代入數(shù)據(jù)，解得x116 m(2)設(shè)剛撤去力F時(shí)物塊的速度為v，此后物塊的加速度為a，滑動(dòng)的位移為x2，則x2xx1由牛頓第二定律得a由勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式得v22ax2以物塊運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?，由?dòng)量定理，得Fft0mv代入數(shù)據(jù)，解得t2 s答案：(1)16 m(2)2 s4(2013高考重慶卷)圖1為伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)的示意圖，讓小球由傾角為的光滑斜面滑下，然后在不同的角條件下進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，最后推理出自由落體運(yùn)動(dòng)是一種勻加速直線運(yùn)動(dòng)分析該實(shí)驗(yàn)可知，小球?qū)π泵娴膲毫Α⑿∏蜻\(yùn)動(dòng)的加速度和重力加速度與各自最大值的比值y隨變化的圖象分別對(duì)應(yīng)圖2中的()A、和 B、和C、和 D、和解析：選B.小球?qū)π泵娴膲毫Nmgcos ，其最大值為mg，ycos ，對(duì)應(yīng)于圖象；小球運(yùn)動(dòng)的加速度agsin ，其最大值為g，所以ysin ，對(duì)應(yīng)于圖象；重力加速度不變，故y1，對(duì)應(yīng)于圖象，選項(xiàng)B正確22(2013高考山東卷) 如圖所示，一質(zhì)量m0.4 kg的小物塊，以v02 m/s的初速度，在與斜面成某一夾角的拉力F作用下，沿斜面向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t2 s的時(shí)間物塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，A、B之間的距離L10 m已知斜面傾角30，物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù).重力加速度g取10 m/s2.(1)求物塊加速度的大小及到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小(2)拉力F與斜面夾角多大時(shí)，拉力F最??？拉力F的最小值是多少？解析：(1)設(shè)物塊加速度的大小為a，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小為v，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得Lv0tat2vv0at聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得a3 m/s2v8 m/s.(2)設(shè)物塊所受支持力為FN，所受摩擦力為Ff，拉力與斜面間的夾角為，受力分析如圖所示，由牛頓第二定律得Fcos mgsin FfmaFsin FNmgcos 0又FfFN聯(lián)立式得F由數(shù)學(xué)知識(shí)得cos sin sin(60)由式可知對(duì)應(yīng)F最小的夾角30聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得F的最小值為Fmin N答案：(1)3 m/s28 m/s(2)30 N13(2013高考廣東卷)某航母跑道長(zhǎng)200 m，飛機(jī)在航母上滑行的最大加速度為6 m/s2，起飛需要的最低速度為50 m/s.那么，飛機(jī)在滑行前，需要借助彈射系統(tǒng)獲得的最小初速度為()A5 m/s B10 m/s C15 m/s D20 m/s解析：選B.飛機(jī)在滑行過(guò)程中，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度與位移的關(guān)系v2v2ax解決問(wèn)題由題知，v50 m/s，a6 m/s2，x200 m，根據(jù)v2v2ax得借助彈射系統(tǒng)飛機(jī)獲得的最小初速度v0 m/s10 m/s.故選項(xiàng)B正確14(2013高考江蘇卷)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m1和m2，各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為.重力加速度為g. (1)當(dāng)紙板相對(duì)砝碼運(yùn)動(dòng)時(shí)，求紙板所受摩擦力的大?。?2)要使紙板相對(duì)砝碼運(yùn)動(dòng)，求所需拉力的大??；(3)本實(shí)驗(yàn)中，m10.5 kg，m20.1 kg，0.2，砝碼與紙板左端的距離d0.1 m，取g10 m/s2.若砝碼移動(dòng)的距離超過(guò)l0.002 m，人眼就能感知為確保實(shí)驗(yàn)成功，紙板所需的拉力至少多大？解析：(1)砝碼對(duì)紙板的摩擦力f1m1g，桌面對(duì)紙板的摩擦力f2(m1m2)gff1f2，解得f(2m1m2)g.(2)設(shè)砝碼的加速度為a1，紙板的加速度為a2，則f1m1a1，F(xiàn)f1f2m2a2發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)a2a1，解得F2(m1m2)g.(3)紙板抽出前，砝碼運(yùn)動(dòng)的距離x1a1t紙板運(yùn)動(dòng)的距離dx1a2t紙板抽出后，砝碼在桌面上運(yùn)動(dòng)的距離x2a3tlx1x2由題意知a1a3，a1t1a3t2解得F2g代入數(shù)據(jù)得F22.4 N.答案：(1)(2m1m2)g(2)F2(m1m2)g(3)22.4 N6(2013高考四川卷) 甲、乙兩物體在t0時(shí)刻經(jīng)過(guò)同一位置沿x軸運(yùn)動(dòng)，其vt圖象如圖所示