創(chuàng)新設(shè)計(jì)全國通用2017版高考物理二輪復(fù)習(xí)專題突破1力及運(yùn)動(dòng)第2講力及物體的直線運(yùn)動(dòng)

1、第2講力與物體的直線運(yùn)動(dòng)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()A. B. C. D.解析動(dòng)能變?yōu)樵瓉淼?倍，則物體的速度變?yōu)樵瓉淼?倍，即v3v0，由s(v0v)t和a得a，故A對。答案A2(多選)(2016全國卷，21)甲、乙兩車在平直公路上同向行駛，其vt圖象如圖1所示。已知兩車在t3 s時(shí)并排行駛，則()圖1A在t1 s時(shí)，甲車在乙車后B在t0時(shí)，甲車在乙車前7.5 mC兩車另一次并排行駛的時(shí)刻是t2 sD甲、乙車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40 m解析根據(jù)vt圖，甲、乙都沿正方向運(yùn)動(dòng)。

2、t3 s時(shí)，甲、乙相遇，此時(shí)v甲30 m/s，v乙25 m/s，由vt圖線所圍面積對應(yīng)位移關(guān)系知，03 s內(nèi)甲車位移x甲330 m45 m，乙車位移x乙3(1025) m52.5 m。故t0時(shí)，甲、乙相距x1x乙x甲7.5 m，即甲在乙前方7.5 m，B選項(xiàng)正確；01 s內(nèi)，x甲110 m5 m，x乙1(1015) m12.5 m，x2x乙x甲7.5 mx1，說明甲、乙第一次相遇，A、C錯(cuò)誤；甲、乙兩次相遇地點(diǎn)之間的距離為xx甲x甲45 m5 m40 m，所以D選項(xiàng)正確。答案BD3(多選)(2015全國卷，20)如圖2(a)，一物塊在t0時(shí)刻滑上一固定斜面，其運(yùn)動(dòng)的vt圖線如圖(b)所示。若重

3、力加速度及圖中的v0、v1、t1均為已知量，則可求出()圖2A斜面的傾角B物塊的質(zhì)量C物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)D物塊沿斜面向上滑行的最大高度解析由vt圖象可求知物塊沿斜面向上滑行時(shí)的加速度大小為a，根據(jù)牛頓第二定律得mgsin mgcos ma，即gsin gcos 。同理向下滑行時(shí)gsin gcos ，兩式聯(lián)立得sin ，可見能計(jì)算出斜面的傾斜角度以及動(dòng)摩擦因數(shù)，選項(xiàng)A、C正確；物塊滑上斜面時(shí)的初速度v0已知，向上滑行過程為勻減速直線運(yùn)動(dòng)，末速度為0，那么平均速度為，所以沿斜面向上滑行的最遠(yuǎn)距離為xt1，根據(jù)斜面的傾斜角度可計(jì)算出向上滑行的最大高度為xsin t1，選項(xiàng)D正確；僅根據(jù)vt圖象

4、無法求出物塊的質(zhì)量，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。答案ACD4(多選)(2015全國卷，20)在一東西向的水平直鐵軌上，停放著一列已用掛鉤連接好的車廂。當(dāng)機(jī)車在東邊拉著這列車廂以大小為a的加速度向東行駛時(shí)，連接某兩相鄰車廂的掛鉤P和Q間的拉力大小為F；當(dāng)機(jī)車在西邊拉著車廂以大小為a的加速度向西行駛時(shí)，P和Q間的拉力大小仍為F。不計(jì)車廂與鐵軌間的摩擦，每節(jié)車廂質(zhì)量相同，則這列車廂的節(jié)數(shù)可能為()A8 B10 C15 D18解析設(shè)掛鉤P、Q西邊有n節(jié)車廂，每節(jié)車廂的質(zhì)量為m，則掛鉤P、Q西邊車廂的質(zhì)量為nm，以西邊這些車廂為研究對象，有FnmaP、Q東邊有k節(jié)車廂，以東邊這些車廂為研究對象，有Fkma聯(lián)立得3n2k

5、，總車廂數(shù)為Nnk，由此式可知n只能取偶數(shù)，當(dāng)n2時(shí)，k3，總節(jié)數(shù)為N5當(dāng)n4時(shí)，k6，總節(jié)數(shù)為N10當(dāng)n6時(shí)，k9，總節(jié)數(shù)為N15當(dāng)n8時(shí)，k12，總節(jié)數(shù)為N20，故選項(xiàng)B、C正確。答案BC5(2014新課標(biāo)卷全國，24)公路上行駛的兩汽車之間應(yīng)保持一定的安全距離。當(dāng)前車突然停止時(shí)，后車司機(jī)可以采取剎車措施，使汽車在安全距離內(nèi)停下而不會(huì)與前車相碰。通常情況下，人的反應(yīng)時(shí)間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間之和為1 s。當(dāng)汽車在晴天干燥瀝青路面上以108 km/h的速度勻速行駛時(shí)，安全距離為120 m。設(shè)雨天時(shí)汽車輪胎與瀝青路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為晴天時(shí)的2/5。若要求安全距離仍為120 m，求汽車在雨天安全行

6、駛的最大速度。解析本題是追及相遇問題，這類題目要抓住臨界條件vAvB，從這一條件結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律解決問題。設(shè)路面干燥時(shí)，汽車與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0，剎車時(shí)汽車的加速度大小為a0，安全距離為s，反應(yīng)時(shí)間為t0，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得0mgma0sv0t0式中，m和v0分別為汽車的質(zhì)量和剎車前的速度。設(shè)在雨天行駛時(shí)，汽車與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，依題意有0設(shè)在雨天行駛時(shí)汽車剎車的加速度大小為a，安全行駛的最大速度為v，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得mgmasvt0聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得v20 m/s(72 km/h)答案20 m/s備 考 指 導(dǎo)【考情分析】2014卷T24：追及相遇問題

7、卷T24：自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律、vt圖象2015卷T20：vt圖象，牛頓第二定律T25：vt圖象，勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，牛頓第二定律卷T20：牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用T25：牛頓運(yùn)動(dòng)定律和勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用2016卷T21：vt圖象、勻變速直線運(yùn)動(dòng)、追及相遇問題卷T16：勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用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)過程分析等內(nèi)容?！緜淇疾呗浴?解答運(yùn)動(dòng)學(xué)公式與牛頓第二定律綜合應(yīng)用的問題，需要注意兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)(1)兩分析物體受力情況分析，同時(shí)畫出受力示意圖；物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析，同時(shí)畫出運(yùn)動(dòng)情境圖。(2)兩個(gè)橋梁加速度是聯(lián)

8、系運(yùn)動(dòng)和力的橋梁；速度是各物理過程相互聯(lián)系的橋梁。2解決圖象類問題要緊緊抓住兩個(gè)方面(1)要明白xt、vt圖象的特點(diǎn)及區(qū)別；(2)要將物體的運(yùn)動(dòng)圖象轉(zhuǎn)化為物體的運(yùn)動(dòng)模型。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精 典 題 組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3所示，則()圖3A當(dāng)乙開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩物體相距20 mB在010 s這段時(shí)間

9、內(nèi)，物體間的距離逐漸變大C在1025 s這段時(shí)間內(nèi)，物體間的距離逐漸變小D兩物體在10 s時(shí)相距最遠(yuǎn)，在25 s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)20 m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10 s，因此二者之間的距離大于20 m，故A錯(cuò)誤；在010 s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1025 s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10 s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25 s時(shí)，兩者位置坐標(biāo)相同，即相遇，故D正確。答案BCD

10、2如圖4甲所示，直角三角形斜劈abc固定在水平面上。t0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g10 m/s2，則下列物理量中不能求出的是()圖4A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.

11、61.6 s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C3(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5所示，重力加速度g取10 m/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5A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F12 N時(shí)物體運(yùn)動(dòng)的速度大小D拉力F12 N時(shí)物體運(yùn)動(dòng)的位移大小解析物體受重力、地面的支持力、拉力和摩擦力作用。據(jù)圖象可知滑動(dòng)摩擦力大小為6 N，根據(jù)牛頓第二定律得Fmgma，解得ag，由aF圖線可知5 ms2g、0g，解得m1.2 k

12、g，0.5，A、B正確；根據(jù)圖象只能求出拉力F12 N時(shí)物體的加速度，物體初速度為零，由于不知道時(shí)間，故無法求解出速度大小和位移大小，C、D錯(cuò)誤。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

13、知條件，列出物體運(yùn)動(dòng)的每個(gè)過程所對應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程或動(dòng)力學(xué)方程。精 典 題 組1霧霾天氣會(huì)對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v19 m/s的速度勻速行駛，其后方有一小轎車正以v224 m/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d35 m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x96 m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

14、車的同時(shí)給前方的貨車發(fā)出信號，貨車司機(jī)經(jīng)t1 s收到信號并立即以a2 m/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。解析(1)設(shè)剎車時(shí)小轎車的加速度大小為a1，則由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得x解得a13 m/s2設(shè)兩車達(dá)到速度相等時(shí)所用時(shí)間為t1，則有v1v2a1t1代入數(shù)據(jù)可解得t15 s設(shè)在t1時(shí)間內(nèi)小轎車行駛的距離為x1，則有x1v2t1a1t設(shè)在t1時(shí)間內(nèi)貨車行駛的距離為x2，則有x2v1t1代入數(shù)據(jù)可解得x182.5 m，x245 m由于x1x237.5 md35 m故兩車會(huì)相撞。(2)設(shè)兩車速度達(dá)到相等所需的時(shí)間為t2，則有v2a1t2v1a(t2t)解得t23.4 s設(shè)在t2

15、時(shí)間內(nèi)小轎車向前行駛的距離為x1，貨車向前行駛的距離為x2，則有x1v2t2a1tx2v1tv1(t2t)a(t2t)2解得x164.26 m，x236.36 m由于x1x227.9 md35 m故此種情況下兩車不會(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6所示，飛機(jī)由靜止開始先在一段水平距離為L1160 m的水平跑道上運(yùn)動(dòng)，然后在長度為L220.5 m的傾斜跑道上滑跑，直到起飛。已知飛機(jī)的質(zhì)量m2.0104 kg，其噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的推力大小恒為F1.4105 N，方向與速

16、度方向相同，水平跑道與傾斜跑道末端的高度差h2.05 m，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10 m/s2。求圖6(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。解析(1)設(shè)飛機(jī)在水平跑道上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a1，阻力大小為Ff，在水平跑道上運(yùn)動(dòng)的末速度大小為v1，由牛頓第二定律得FFfma1Ff0.2mgv2a1L1聯(lián)立以上三式并代入數(shù)據(jù)解得a15 m/s2，v140

17、m/s。(2)設(shè)飛機(jī)在傾斜跑道上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a2，在傾斜跑道末端的速度大小為v1，飛機(jī)在水平跑道上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t18 s在傾斜跑道上，由牛頓第二定律有FFfmgma2代入數(shù)據(jù)解得a24 m/s2由vv2a2L2代入數(shù)據(jù)解得v242 m/s飛機(jī)在傾斜跑道上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t20.5 s則tt1t28.5 s。答案(1)40 m/s(2)8.5 s【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

18、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)折和兩個(gè)關(guān)聯(lián)(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：

19、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。精 典 題 組1(多選)(2016江蘇單科，9)如圖7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7A桌布對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Γ~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解析桌布對魚缸摩擦力的方向向右，A項(xiàng)錯(cuò)誤；各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，魚缸的質(zhì)量為m，由牛頓第二定律可得魚缸在桌布和桌面上滑動(dòng)的加速度大小相同，均為ag，魚缸離開桌布時(shí)的速度為v，則魚

20、缸在桌布上和在桌面上滑動(dòng)時(shí)間均為t，B項(xiàng)正確；貓?jiān)龃罄r(shí)，魚缸受到的摩擦為fmg不變，C項(xiàng)錯(cuò)；若貓減小拉力，魚缸在桌布上加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間變長，離開桌布時(shí)的速度vgt增大，加速運(yùn)動(dòng)的位移x1gt2增大，且魚缸在桌面上減速滑行的位移x2也增大，則魚缸有可能滑出桌面，D項(xiàng)對。答案BD2(2016石家莊模擬)如圖8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mA2 kg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mB1 kg、帶電荷量為q1102 C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E13102 N/C的

21、電場，車和貨物開始運(yùn)動(dòng)，2 s后，改變電場，電場大小變?yōu)镋21102 N/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10 m/s2，求第二次電場作用的時(shí)間。圖8解析由題意可知，貨物和車起初不可能以相同加速度一起運(yùn)動(dòng)，設(shè)車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為aA，貨物運(yùn)動(dòng)的加速度大小為aBaB2 m/s2，aA0.5 m/s2車和貨物運(yùn)動(dòng)2 s時(shí)貨物和車的速度大小分別為vBaBt4 m/s，vAaAt1 m/s2 s后貨物和車的加速度大小分別為aB2 m/s2aA0.5 m/s

22、2設(shè)又經(jīng)t1時(shí)間貨物和車共速，vBaBt1vAaAt1代入數(shù)據(jù)解得t11.2 s此時(shí)貨物和車的共同速度v1.6 m/s共速后二者一起做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小a m/s2減速到0所經(jīng)歷的時(shí)間為t24.8 s所以第二次電場的作用時(shí)間為t1t26 s。答案6 s3(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)車廂對第

23、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)車廂對第六節(jié)車廂的作用力變化多大？解析(1)列車啟動(dòng)時(shí)做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，啟動(dòng)加速度為a對整個(gè)列車，由牛頓第二定律得：Fk7mg7ma設(shè)第五節(jié)車廂對第六節(jié)車廂的作用力為T，對第六、七兩節(jié)車廂進(jìn)行受力分析，水平方向受力如圖所示，由牛頓第二定律得Tk2mg2ma聯(lián)立得Tm(kg)其中“”表示實(shí)際作用力與圖示方向相反，即與列車運(yùn)動(dòng)方向相反。(2)列車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，對整體由平衡條件得：Fk7mg0設(shè)第六節(jié)車廂有動(dòng)力時(shí)，第五、六節(jié)車廂間的作用力為T1，則有：T1k2mg0第六節(jié)車廂失去動(dòng)力時(shí)，仍

24、保持列車勻速運(yùn)動(dòng)，則總牽引力不變，設(shè)此時(shí)第五、六節(jié)車廂間的作用力為T2，分析第六、七節(jié)車廂，則有：T2k2mg0聯(lián)立得T1kmgT2kmg因此作用力變化TT2T1kmg答案(1)m(kg)，方向與列車運(yùn)動(dòng)方向相反(2)kmg高頻考點(diǎn)二運(yùn)動(dòng)圖象與牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用滿分策略滿分示例(14分)(2016西安市模擬)如圖9甲所示，一長木板靜止在水平地面上，在t0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vt圖象如圖乙所示。已知小物塊與長木板的質(zhì)量均為m1 kg，小物塊與長木板間及長木板與地面間均有摩擦，經(jīng)1 s后小物塊與長木板相對靜止(g取10 m/s2)，求：圖9(1)小物塊與長

25、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)讀圖滿分模板解析(1)長木板加速過程中，由牛頓第二定律，得1mg22mgma1(2分)vma1t1(1分)木板和物塊相對靜止，共同減速過程中，由牛頓第二定律，得22mg2ma2(2分)0vma2t2(1分)由圖象可知，vm2 m/s，t11.0 s，t20.8 s聯(lián)立解得：10.7(2分)(2)小物塊在減速過程中，有1mgma3(2分)vmv0a3t1(1分)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，由能量守恒定律得Qmv(1分)聯(lián)立解得Q40.5 J(2分)答案(1)0.7(2)40.5 J滿分體驗(yàn)(1

26、4分)如圖10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m1.0 kg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)t0時(shí)釋放滑塊。在00.24 s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)k2.0102 N/m，當(dāng)t0.14 s時(shí)，滑塊的速度v12.0 m/s。g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8。最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。求：圖10(1)斜面對滑塊的摩擦力f的大??；(2)t0.14 s時(shí)滑塊與出發(fā)點(diǎn)間的距離d；(3)在00.44 s時(shí)間內(nèi)，滑塊運(yùn)動(dòng)的路程s。規(guī)范解

27、答解析(1)由圖乙可知，當(dāng)t10.14 s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a110 m/s2(1分)根據(jù)牛頓第二定律有mgsin fma1(2分)解得f4.0 N(1分)(2)當(dāng)t10.14 s時(shí)，彈簧恰好恢復(fù)原長，所以此時(shí)滑塊與出發(fā)點(diǎn)間的距離d等于t00時(shí)彈簧的形變量x。由圖乙可知,在出發(fā)點(diǎn)時(shí)滑塊加速度的大小a30 m/s2(1分)此時(shí)滑塊受力如圖丁所示，有kdmgsin fma(2分)解得d0.20 m(2分)(3)設(shè)從t10.14 s時(shí)開始,經(jīng)時(shí)間t1滑塊的速度減為零,則

28、有t10.20 s(1分)在這段時(shí)間內(nèi)滑塊運(yùn)動(dòng)的距離x10.20 m(1分)t20.34 s時(shí)滑塊速度減為零,此后滑塊將反向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),受力如圖戊所示，根據(jù)牛頓第二定律可求得此后加速度的大小a22.0 m/s2(1分)在0.340.44 s(t20.1 s)時(shí)間內(nèi),滑塊沿斜面下滑的距離x2a2t0.01 m(1分)所以在00.44 s時(shí)間內(nèi)，sdx1x20.41 m(1分)答案(1)4.0 N(2)0.20 m(3)0.41 m一、選擇題(13題為單項(xiàng)選擇題，47題為多項(xiàng)選擇題)1(2016銀川模擬)汽車以20 m/s的速度在平直公路上行駛，急剎車時(shí)的加速度大小為5 m/s2，則自駕駛員

29、急剎車開始，2 s與5 s時(shí)汽車的位移之比為()A54 B45 C34 D43解析汽車停下來所用的時(shí)間為t4 s，故2 s時(shí)汽車的位移x1v0t1(a)t30 m；5 s時(shí)汽車的位移與4 s時(shí)汽車的位移相等，x2v0t2(a)t40 m，解得，選項(xiàng)C正確。答案C2圖1甲是某人站在力傳感器上做下蹲、起跳動(dòng)作的示意圖，中間的“”表示人的重心。圖乙是根據(jù)傳感器采集到的數(shù)據(jù)畫出的力時(shí)間圖象。兩圖中ag各點(diǎn)均對應(yīng)，其中有幾個(gè)點(diǎn)在圖甲中沒有畫出。取重力加速度g10 m/s2。根據(jù)圖象分析可知()圖1A人的重力為1 500 NBc點(diǎn)位置人處于超重狀態(tài)Ce點(diǎn)位置人處于失重狀態(tài)Dd點(diǎn)的加速度小于f點(diǎn)的加速度解析

30、由題圖甲、乙可知，人的重力等于500 N，質(zhì)量m50 kg，b點(diǎn)位置人處于失重狀態(tài)，c、d、e點(diǎn)位置人處于超重狀態(tài)，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤，B正確；d點(diǎn)位置傳感器對人的支持力F最大，為1 500 N，由Fmgma可知，d點(diǎn)的加速度ad20 m/s2，f點(diǎn)位置傳感器對人的支持力為0 N，由Fmgma可知，f點(diǎn)的加速度af10 m/s2，故d點(diǎn)的加速度大于f點(diǎn)的加速度，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案B3(2016河南模擬)汽車在平直公路上做剎車試驗(yàn)，若從t0時(shí)起汽車在運(yùn)動(dòng)過程中的位移與速度的平方之間的關(guān)系如圖2所示，下列說法正確的是()圖2At0時(shí)汽車的速度為10 m/sB剎車過程持續(xù)的時(shí)間為5 sC剎車過程經(jīng)過3 s

31、時(shí)汽車的位移為7.5 mD剎車過程汽車的加速度大小為10 m/s2解析由圖象可得xv210，根據(jù)v2v2ax可得xv2，解得a5 m/s2，v010 m/s，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；汽車剎車過程的時(shí)間為t2 s，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；汽車經(jīng)過2 s停止，因而經(jīng)過3 s時(shí)汽車的位移為x10 m(要先判斷在所給時(shí)間內(nèi)，汽車是否已停止運(yùn)動(dòng))，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。答案A4. (2016山東臨沂市5月第二次模擬)如圖3所示，一足夠長的水平傳送帶以恒定的速度向右傳動(dòng)。將一物塊輕輕放在皮帶左端，以v、a、x、F表示物塊速度大小、加速度大小、位移大小和所受摩擦力的大小。下列選項(xiàng)正確的是()圖3解析足夠長的水平傳送帶，物塊的運(yùn)動(dòng)

32、分為兩個(gè)過程，剛開始滑動(dòng)摩擦力向右，物塊勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊的速度增加到等于皮帶的傳送速度后，物塊和傳送帶一塊勻速運(yùn)動(dòng)。物塊與傳送帶相對靜止，滑動(dòng)摩擦力為零，加速度為零，因此A、B正確，C錯(cuò)誤；小物塊的位移在加速階段為xat2，是拋物線不是直線，故D錯(cuò)誤。答案AB5.甲、乙兩車從同一地點(diǎn)沿相同方向由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)，它們運(yùn)動(dòng)的加速度隨時(shí)間變化圖象如圖4所示。關(guān)于兩車的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法正確的是()圖4A在04 s內(nèi)甲車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，乙車做加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng)B在02 s內(nèi)兩車間距逐漸增大，24 s內(nèi)兩車間距逐漸減小C在t2 s時(shí)甲車速度為3 m/s，乙車速度為4.5 m/sD在t4 s

33、時(shí)甲車恰好追上乙車解析在04 s內(nèi)，甲車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，而乙車做加速度逐漸減小的加速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確；在at圖象中，圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積等于物體的速度變化，因兩車的初速度為零，故面積的大小等于兩車的速度大小，即t2 s時(shí)甲車速度為3 m/s，乙車速度為4.5 m/s，選項(xiàng)C正確；兩車沿相同方向由靜止開始運(yùn)動(dòng)，由at圖象可知，4 s時(shí)兩車的速度相等，此時(shí)兩車的間距最大，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤。答案AC6如圖5甲所示，質(zhì)量為m1 kg、帶電荷量為q2103 C的小物塊靜置于絕緣水平面上，A點(diǎn)左側(cè)上方存在方向水平向右的勻強(qiáng)電場，小物塊運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖乙所示，取g10 m/s2，則下列說法正確的是(

34、)圖5A小物塊在03 s內(nèi)的平均速度為 m/sB小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4C勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為3 000 N/CD物塊運(yùn)動(dòng)過程中電勢能減少了12 J解析由vt圖象中圖線與縱軸所圍面積的意義知03 s內(nèi)物塊的位移為x6 m，所以在03 s內(nèi)的平均速度為v2 m/s，A錯(cuò)；由vt圖象中圖線斜率的意義知加速階段和減速階段物塊的加速度大小分別為a加4 m/s2和a減2 m/s2，由牛頓第二定律知qEmgma加，mgma減，聯(lián)立并代入數(shù)值得0.2，E3 000 N/C，B錯(cuò)，C對；由圖象知加速階段的位移為x12 m，所以電場力做功WqEx112 J，即物塊運(yùn)動(dòng)過程中電勢能減少了12 J，D對

35、。答案CD7(2016天津理綜，8)我國高鐵技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平，和諧號動(dòng)車組是由動(dòng)車和拖車編組而成，提供動(dòng)力的車廂叫動(dòng)車，不提供動(dòng)力的車廂叫拖車。假設(shè)動(dòng)車組各車廂質(zhì)量均相等，動(dòng)車的額定功率都相同，動(dòng)車組在水平直軌道上運(yùn)行過程中阻力與車重成正比，某列動(dòng)車組由8節(jié)車廂組成，其中第1、5節(jié)車廂為動(dòng)車，其余為拖車，則該動(dòng)車組()圖6A啟動(dòng)時(shí)乘客受到車廂作用力的方向與車運(yùn)動(dòng)的方向相反B做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，第5、6節(jié)與第6、7節(jié)車廂間的作用力之比為32C進(jìn)站時(shí)從關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)到停下來滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的速度成正比D與改為4節(jié)動(dòng)車帶4節(jié)拖車的動(dòng)車組最大速度之比為12解析列車啟動(dòng)時(shí)，乘客隨車廂加速運(yùn)動(dòng)，加速度

36、方向與車的運(yùn)動(dòng)方向相同，故乘客受到車廂的作用力方向與車運(yùn)動(dòng)方向相同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；對6、7、8節(jié)車廂的整體有F563kmg3ma，對7、8節(jié)車廂的整體有F672kmg2ma，故5、6節(jié)車廂與6、7節(jié)車廂間的作用力之比為F56F6732，選項(xiàng)B正確；關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后，根據(jù)動(dòng)能定理得8mv28kmgx，解得x，可見滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)速度的平方成正比，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；8節(jié)車廂有2節(jié)動(dòng)車時(shí)的最大速度為vm1；8節(jié)車廂有4節(jié)動(dòng)車時(shí)最大速度為vm2，則，選項(xiàng)D正確。答案BD二、非選擇題8.如圖7所示，質(zhì)量均為m3 kg的物塊A、B緊挨著放置在粗糙的水平地面上，物塊A的左側(cè)連接一勁度系數(shù)為k100 N/m的輕質(zhì)

37、彈簧，彈簧另一端固定在豎直墻壁上。開始時(shí)兩物塊壓緊彈簧并恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)使物塊B在水平外力F作用下向右做a2 m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)直至與A分離，已知兩物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5，g10 m/s2。求：圖7(1)物塊A、B分離時(shí)，所加外力F的大?。?2)物塊A、B由靜止開始運(yùn)動(dòng)到分離所用的時(shí)間。解析(1)物塊A、B分離時(shí)，對B：Fmgma解得：F21 N(2)A、B靜止時(shí)，對A、B：kx12mgA、B分離時(shí)，對A：kx2mgma此過程中：x1x2at2解得：t0.3 s答案(1)21 N(2)0.3 s9如圖8甲所示，一根直桿AB與水平面成某一角度固定，在桿上套一個(gè)小物塊，桿底端

38、B處有一彈性擋板，桿與板面垂直，現(xiàn)將物塊拉到A點(diǎn)靜止釋放，物塊下滑與擋板第一次碰撞前后的vt圖象如圖乙所示，物塊最終停止在B點(diǎn)。重力加速度g取10 m/s2，求：圖8(1)物塊與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)物塊滑過的總路程s。解析(1)由圖象可知，物塊下滑的加速度a14 m/s2，上滑時(shí)的加速度大小a28 m/s2，桿AB長L2 m，設(shè)直桿的傾角為，物塊的質(zhì)量為m，由牛頓第二定律得：mgsin mgcos ma1mgsin mgcos ma2代入數(shù)據(jù)得：0.25，sin 0.6，cos 0.8。(2)對物塊整個(gè)過程分析，由動(dòng)能定理得：mgLsin mgscos 0，代入數(shù)據(jù)得：s6 m答案(1)0.25(2)6 m10(2016衡陽模擬)如圖9所示，在水平地面上建立x軸，有一個(gè)質(zhì)量m1 kg的木塊放在質(zhì)量為M2 kg的長木板上，木板長L11.5 m。已知木板與地