專題二 力和直線運動

1、專題二 力和直線運動一、復習策略 本專題的復習重點是受力分析，牛頓運動定律，直線運動的條件，整體法和隔離法，正交分解法，矢量三角形。重點注意幾種典型模型，如斜面模型、板塊模型和傳送帶模型等等。以及力和運動的知識與帶電粒子的綜合考查。二、勻變速基本規(guī)律應用例1：物體以速度v勻速通過直線上的A、B兩點需要的時間為t，現(xiàn)在物體由A點靜止出發(fā)，先做加速度大小為a1的勻加速直線運動到某一最大速度vm后立即做加速度大小為a2的勻減速直線運動至B點停下，歷時仍為 t，則物體的 （ ）A最大速度vm只能為2v，無論a1、 a2為何值B最大速度vm可以為許多值，與a1、 a2的大小有關(guān)Ca2的值必須是一定的，且

2、a1、 a2的值與最大速度vm有關(guān)D. a2必須滿足訓練1：一質(zhì)點作勻加速直線運動，通過一段位移x所用時間為t1，緊接著通過下一段位移x所用的時間為t2，則有關(guān)下列說法正確的是（）At1時間內(nèi)質(zhì)點的平均速度為 B0t2時間內(nèi)時間的平均速度為 Ct1和t2的關(guān)系為 D該質(zhì)點運動的加速度為例題2：一輛電動玩具車由A點靜止開始以加速度a1在地面上做勻加速直線運動,經(jīng)過一段時間后立即做勻減速運動，最后停在C點。每隔0.2秒鐘通過速度傳感器測量物體的瞬時速度，下表給出了部分測量數(shù)據(jù)。求： t（s）0.00.20.41.21.4v（m/s）0.01.02.01.10.7 （1）小車的加

3、速度a1 （2）AC的距離。 （3）t=0.6s時的瞬時速度訓練2：靜止出發(fā)加速直線運動，加速度方向不變。第一段時間間隔內(nèi)，兩車加速度大小不變，乙加速度大小為甲兩倍；接下來相同時間內(nèi)，甲車加速度大小增為原來兩倍，乙車加速度大小減小為原來一半，求甲、乙兩車各自在這段時間間隔走過總路程之比？三、追及、相遇于行車安全問題例題3：某城市交通路口綠燈即將結(jié)束會持續(xù)閃爍3s，而后才會變成黃燈，再3s黃燈提示后在轉(zhuǎn)為紅燈。（本題中的剎車過程均視為勻減速直線運動）（1）若某車在黃燈開始閃爍時剎車，要使車在黃燈閃爍的時間內(nèi)停下來且剎車距離不得大于18m，該車剎車前的行駛速度不能超過多少？（2

4、）若某車正以vo=15m/s的速度駛向路口，此時車距停車線的距離為L=48.75m，當駕駛員看到綠燈開始閃爍時，經(jīng)短暫考慮后開始剎車，該車在紅燈剛亮時恰停在停車線以內(nèi)，求該車駕駛員的允許的考慮時間。四、運動學中的圖像問題例題4：如圖所示，一輕質(zhì)彈簧一端固定在豎直墻壁上，另一自由端位于O點，現(xiàn)用一滑塊將彈簧的自由端（與滑塊未栓接）從O點壓縮到A點后與t=0時刻由靜止釋放，滑塊t1時刻經(jīng)過O點，t2時刻運動到B點停下，下列四個圖像的實線部分能反映滑塊從A運動到B的vt圖像的是（ ）ABCD訓練3：如圖所示，有兩個光滑固定斜面AB和BC，A和C兩點在同一水平面上，斜面BC比斜面AB長，一個滑塊自A點

5、以速度vA上滑，到達B點時速度減小為零，緊接著沿BC滑下，設滑塊從A點到C點的總時間是tc，那么下列四個圖中，正確表示滑塊速度大小v隨時間t變化規(guī)律的是（）ACBD訓練4：摩天大樓中一部直通高層的客運電梯，行程超過百米電梯的簡化模型如圖1所示考慮安全、舒適、省時等因素，電梯的加速度a是隨時間t變化的，已知電梯在t=0時由靜止開始上升，at圖象如圖2所示電梯總質(zhì)量m=2.0×103kg忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2（1）求電梯在上升過程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2；（2）類比是一種常用的研究方法對于直線運動，教科書中講解了由t圖象求位移的方法請你鑒此方法，對比加速度和速

6、度的定義，根據(jù)圖2所示at圖象，求電梯在第1s內(nèi)的速度改變量1和第2s末的速率2；（3）求電梯以最大速率上升時，拉力做功的功率P；再求在011s時間內(nèi)，拉力和重力對電梯所做的總功W五、運動學中的兩類問題例5：如圖甲所示，水平天花板下懸掛一光滑的輕質(zhì)的定滑輪，跨過定滑輪的質(zhì)量不計的繩（繩承受拉力足夠大）兩端分別連接物塊A和B，A的質(zhì)量為mo，B的質(zhì)量m是可以變化的，當B的質(zhì)量改變時，可以得到A加速度變化圖線如圖乙所示，不計空氣阻力和所有的摩擦，A加速度向上為正（1）求圖乙中a1、a2和m1的大?。?）根據(jù)牛頓定律和運動學規(guī)律，證明在A和B未著地或與滑輪接觸時，AB系統(tǒng)機械能守恒（3）若m0=0.

7、8kg，m=1.2kg，AB開始都在離水平地面H=0.5m處，由靜止釋放AB，且B著地后不反彈，求A上升離水平地面的最大高度（g取10m/s2）訓練5：如圖所示，h=1.8m，平臺光滑，薄板A質(zhì)量為M=2kg由兩種不同材料連接而成，L1=0.2m光滑，L2段粗糙。B視為質(zhì)點m=1kg，AB間=0.4，開始時靜止?，F(xiàn)給A施恒力F=20N向右，待B脫離A（A尚未露出平臺）后，將A取走。B離開平臺后落地點水平距離x=1.2m(g=10m/s2). 求：B離開平臺時速度；B從開始運動到剛脫離A時，B運動時間tB和位移xB；L2=？訓練6：已知=37°，斜面固定在地面上，薄平板AB的質(zhì)量M=1

8、kg，長L=3m，平板上表面光滑，下端與斜面底端距離為7m，在板A端放m=0.6kg小滑塊C，初時靜止，之后無初速釋放。設平板與斜面、滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)均為=0.5，求：（1）C滑到D端時速度大小（2）滑塊C與平板下端B到達斜面底端D的時間差t例題6：已知物塊A的質(zhì)量MA=1kg，平板車B的質(zhì)量mB=0.5kg，長L=1m，地面光滑。A以vo=4m/s滑上B，同時給B施拉力F，A視質(zhì)點，AB間=0.2，g=10m/s2。求（1）若F=5N，A相對B滑行最大距離；（2）要使A不至于從B滑落，拉力F大小滿足條件？六、傳送帶模型例題7：組合傳送帶如圖所示，AB長4m水平，BC段傾斜，LBC=5

9、m，=37°，兩段在B點由一段圓弧連接。v皮=4m/s順時針運轉(zhuǎn)，工件和皮帶間=0.5，g=m10/s2，現(xiàn)將一個工件（視為質(zhì)點）無初速地放在A點。求（1）工件第一次到B點所用時間；（2）工件沿皮帶上升的最大高度；（3）工件運動23秒時所在位置。七、電學中的勻變速直線運動例題8：如圖，勻強電場的場強E=2.0×103V/m，方向水平，電場中有兩個帶電粒子，它們的質(zhì)量均為m=1.0×10-5kg，A帶負電，B帶正電，電量均為q=1.0×10-9C。開始時，兩粒子在同一等勢面上，僅在電場力的作用下，A以初速度vAo=2.0m/s，B以初速度vBo=1.2m/

10、s，均沿電場方向開始運動。不計二者間的庫侖力，在以后的運動中，若用s表示任一時刻兩粒子間的水平距離。問：當s的數(shù)值在什么范圍內(nèi)，可判斷哪個粒子在前面（規(guī)定圖中右方為前），當s的數(shù)值在什么范圍內(nèi)，不可判斷兩粒子誰前誰后？PQMNt1FOt八、連接體問題例題9：小車在水平路面上向右做直線運動，車的左右兩側(cè)固定安放著兩個壓力傳感器P、Q，底板水平且光滑，車內(nèi)小物體和壓縮彈簧位置如圖，兩傳感器顯示的所受壓力隨時間的變化如圖，則下了說法中正確的是（ ）A圖線M顯示的是壓力傳感器P的記載，在t1以后小車做勻加速運動B圖線M顯示的是壓力傳感器P的記載，在0t1時間內(nèi)小車做勻加速運動C圖線N顯示的是壓力傳感器

11、Q的記載，在小車一直做勻速運動D圖線N顯示的是壓力傳感器Q的記載，從一開始小車就一直做勻加速直線運動訓練7：如圖A所示，在光滑水平面上疊放著甲、乙兩物體現(xiàn)對甲施加水平向右的拉力F，通過傳感器可測得甲的加速度a隨拉力F變化的關(guān)系如圖B所示已知重力加速度g=10m/s2，由圖線可知（）A甲的質(zhì)量是2kg B甲的質(zhì)量是6kg C甲、乙之間的動摩擦因數(shù)是0.2 D甲、乙之間的動摩擦因數(shù)是0.6訓練8：如圖所示，一固定桿與水平方向夾角為，將一質(zhì)量為m1的小環(huán)套在桿上，通過輕繩懸掛一個質(zhì)量為m2的小球，靜止釋放后，環(huán)與小球保持相對靜止以相同的加速度一起下滑，此時繩子與豎直方向夾角為，則下列說法正確的是（）

12、A若桿光滑則=B若桿光滑，桿對小環(huán)的作用力大小小于（m1+m2）gcos C若桿不光滑，則 D若桿不光滑，桿對小環(huán)的作用力大小大于（m1+m2）gcos限時訓練二1.如圖所示，在一升降機內(nèi)，一物塊被一輕質(zhì)彈簧緊壓在天花板上，彈簧的下端固定在升降機的地板上，彈簧保持豎直。在升降機運行過程中，物塊未曾離開升降機的天花板當升降機向上運動時，其t圖像如圖所示，下面給出的地板所受壓力F1和升降機天花板所受壓力F2隨時間變化的定性圖象，可能正確的的是( )2. 如圖，質(zhì)量m=1kg、長L=0.8m的均勻矩形薄板靜止在水平桌面上，其右端與桌子邊緣相齊。板與桌面間的動摩擦因數(shù)=0.4先用F=5N的水平力向右推

13、薄板，使它翻下桌子，則力F作用的最短時間為(取g=10m/s2)( ) A. 0.8s B. 1.0s C. s D. s3. 2012年9月25日中國海軍在“遼寧艦”上進行了首次艦載機測試試驗。阻攔索是艦載機降落在航母甲板上時，掛在飛機后輪對飛機增加阻力，減少滑行距離的裝置在實際配置中，阻攔索是逐條增加的現(xiàn)假設阻攔索提供的阻力f與飛機落在甲板上滑行的位移x大小成正比，即f=kx經(jīng)時間t滑行位移為x時，則下列表示的位移x時間t，速度由時間t，動能Ek位移x的關(guān)系圖線中，可能正確的有( )4. 雷達是一種利用電磁波來測定物體位置和速度的設備.某防空雷達發(fā)現(xiàn)一架飛機正在一水平速度朝雷達正上方飛來，

14、某時刻在雷達監(jiān)視屏上顯示的發(fā)射和接收的波形如圖甲所示，經(jīng)過t=173s后雷達向正上方發(fā)射和接收到的波形如圖乙所示.已知雷達屏上相鄰刻度線間表示的時間間隔為1×104s，電磁波在空氣中傳播速度約為C=3.0×10sm/s，則該飛機的飛行速度大小約為( ) A. 1200m/s B. 900m/s C. 500m/s D. 300m/s5. 某大型游樂場內(nèi)的新型滑梯可以等效為如圖所示的物理模型，一個小朋友在AB段的動摩擦因數(shù)1tan，BC段的動摩擦因數(shù)2>tan，他從A點開始下滑，滑到C點速度恰好為零，整個過程中滑梯保持靜止狀態(tài)則下列說法正確的是 ( )A. 兩段滑梯的長

15、度之比為(sin1cos)(2cossin)B. 通過兩段滑梯的時間之比為(2cossin)(sin1cos)C. 地面對滑梯的支持力等于滑梯和小朋友的重力D. 地面對滑梯無摩擦的作用6. 如圖所示，汽車以10m/s的速度勻速駛向路口，當行駛至距路口停車線20m 處時，綠燈還有3s熄滅.若該汽車在綠燈熄滅時剛好停在車線處，則汽車運動的速度-t圖象可能是( )7. 如圖是一條足夠長的淺色水平傳送帶在自左向右勻速運行現(xiàn)將一個木炭包無初速地放在傳送帶的最左端，木炭包在傳送帶上將會留下一段黑色的徑跡下列說法中正確的是 ( )A. 黑色的徑跡將出現(xiàn)在木炭包的左側(cè)B. 木炭包的質(zhì)量越大，徑跡的長度越短C.

16、 傳送帶運動的速度越大，徑跡的長度越短D. 木炭包與傳送帶間動摩擦因數(shù)越大，徑跡的長度越短8. 隨著在馬里亞納海溝試驗區(qū)進行7 000米級海試第六次下潛的“蛟龍”號返回母船，“蛟龍”號載人潛水器圓滿完成了全部試驗任務，此次海試創(chuàng)造了我國載人深潛的新紀錄，圖示為“蛟龍”號正在下潛，設“蛟龍”號載人潛水器的質(zhì)量為M，下潛時所受海水浮力恒為F，下潛時所受海水阻力(不包括浮力)與下潛速度的平方成正比且比例系數(shù)為K，重力加速度為g，則“蛟龍”號載人潛水器的最大速度為 ( ) A. B. C. D. 9.如圖所示，在某一真空中，只有水平向右的勻強電場和豎直向下的重力場，在豎直平面內(nèi)有初速度為0的帶電微粒，

17、恰能沿圖示虛線由A向B做直線運動，那么由A向B過程中( ) A. 微粒帶正、負電荷都有可能B. 微粒做勻減速直線運動C. 微粒做勻速直線運動D. 微粒做勻加速直線運動10. 如圖所示，一質(zhì)量m=0.4kg的小物塊，以0=2m/s的初速度，在與斜面成某一角度的拉力F作用下，沿斜面向上做勻加速運動，經(jīng)t=2s的時間物塊由A點運動到B點，AB兩點間的距離L=10m.已知斜面傾角=30°，物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)=，重力加速度g取10m/s2. （1）求物塊加速度的大小及到達B點時速度的大??；(2) 拉力F與斜面夾角多大時，拉力F最小？拉力F的最小值是多少？11. 如圖，質(zhì)量為M、長為L、

18、高為h的矩形滑塊置于水平地面上，滑塊與地面間動摩擦因數(shù)為；滑塊上表面光滑，其右端放置一個質(zhì)量為m的小球。用水平外力擊打滑塊左端，使其在極短時間內(nèi)獲得向右的速度0，經(jīng)過一段時間后小球落地。求小球落地時距滑塊左端的水乎距離。12. 如圖是駕駛員守則中的安全距離圖示和部分安全距離表格.車速(km/h)反應距離(m)剎車距離(m)停車距離(m)4081018601222.534.580A=( )B=( )C=( )請根據(jù)該圖表計算：(1)如果駕駛員的反應時間一定，求表格中A的數(shù)據(jù)；(2)如果路面情況相同，求表格中B、C的數(shù)據(jù)；(3)如果路面情況相同，一名喝了酒的駕駛員發(fā)現(xiàn)前面50m處有一隊學生正在橫穿

19、馬路，此時他的車速為72kmh，而他的反應時間比正常時慢了0.3s，請問他能在50m內(nèi)停下來嗎?13. 在如圖(a)r的平行板電容器的兩板A、B上加如圖(1)，(2)，(3)所示的3種交變電壓，開始B板的電勢比A板高.在電場力作用下，原來靜止在兩板中間的電子開始運動.若兩板間距足夠大，且不計重力，則電子在各種交變電壓作用下的運動情況怎樣？畫出對應的速度時間圖象表示.14. 如圖所示，隧道是高速公路上的特殊路段，也是事故多發(fā)路段之一某日，一轎車A因故恰好停在隧道內(nèi)離隧道入口d=50 m的位置此時另一轎車B正以0=90km/h的速度勻速向隧道入口駛來，轎車B駕駛員在到達隧道口時才發(fā)現(xiàn)停在正前方的轎

20、車A并立即采取制動措施假設該駕駛員的反應時間t1=0.57 s，轎車制動系統(tǒng)響應時間(開始踩下制動踏板到實際制動) t2=0.03 s，轎車制動時制動力恒為自身重力的0.75倍，g取10 mS2，試通過計算說明轎車B會不會與停在前面的轎車A相撞?若會相撞。那么撞前瞬間轎車B的速度大小為多少?若不會相撞，那么停止時與轎車A的距離為多少?15. 在娛樂節(jié)目幸運向前沖中，有一個關(guān)口是跑步跨欄機，它的設置是讓觀眾通過一段平臺，再沖上反向移動的跑步機皮帶并通過跨欄，沖到這一關(guān)的終點如圖所示，現(xiàn)有一套跑步跨欄裝置，平臺長L1=4 m，跑步機皮帶長L2=32 m，跑步機上方設置了一個跨欄(不隨皮帶移動)，跨

21、欄到平臺末端的距離L3=10 m，且皮帶以0=1 ms的恒定速率轉(zhuǎn)動一位挑戰(zhàn)者在平臺起點從靜止開始以a1=2 ms2的加速度通過平臺沖上跑步機，之后以盤a2=1 ms2的加速度在跑步機上往前沖，在跨欄時不慎跌倒，經(jīng)過t=2 s爬起(假設從摔倒至爬起的過程中挑戰(zhàn)者與皮帶始終相對靜止)，然后又保持原來的加速度a2，在跑步機上順利通過剩余的路程，求挑戰(zhàn)者全程所需要的時間專題二 力和直線運動1. 如圖所示是物體在某段直線運動過程中的-t圖象，則物體由t1到t2運動的過程中( ) A. 加速度不斷增大B. 加速度不斷減小C. 位移不斷減小D. 平均速度=2. 如圖所示，木塊A、B并排固定在水平桌面上，A

22、的長度是L，B的長度是2L，一顆子彈沿水平方向以速度1射入A，以速度2穿出B，子彈可視為質(zhì)點，其運動視為勻變速直線運動，則子彈穿出A時的速度為( ) A. B. C. D. 3. 如圖所示為甲乙兩物體沿同一條直線運動的-t圖象，若t=0時兩者相向運動，且運動過程中不會相撞，下列有關(guān)說法中正確的是( ) A. 在t=0時若相距15m，則兩物體相遇兩次B. 在t=0時若相距25m，則兩物體相遇一次C. 若t=1s時兩者相遇，則兩者不會再相遇D. 若t=2s時兩者第一次相遇，則兩者還會再相遇4. 為了測量蹦床運動員躍起的高度，可在彈性網(wǎng)上安裝壓力傳感器，利用傳感器記錄運動過程中對彈性網(wǎng)的壓力并由計算

23、機作出F-t圖象，如圖所示，運動員在空中運動時可視為質(zhì)點，不計空氣阻力，則可求得運動員在06.9s時間內(nèi)躍起的最大高度為(g=10m/s2) A. 1.5m B. 1.8m C. 5.0m5. (多選)伽利略曾經(jīng)假設了兩種勻變速運動：第一種是速度的變化對時間來說是均勻的，即經(jīng)過相等的時間，速度的變化相等；第二種是速度的變化對位移來說是均勻的，即經(jīng)過相等的位移，速度的變化相等，那么，關(guān)于自由落體運動速度的變化情況，下列說法正確的是( ) A. 經(jīng)過相同的時間，速度的變化相等 B. 經(jīng)過相同的時間，速度的變化不等C. 經(jīng)過相同的位移，速度的變化相等 D. 經(jīng)過相同的位移，速度的變化不等6. 在一大

24、霧天，一輛小汽車以30m/s的速度行駛在高速公路上，突然發(fā)現(xiàn)正前方30m處有一輛大卡車以10m/s的速度同方向勻速行駛. 小汽車緊急剎車，剎車過程中剎車失靈，如圖a、b分別為小汽車和大卡車的-t圖象，以下說法正確的是( ) A. 因剎車失靈前小汽車已減速，不會追尾B. 在t=5s時追尾C. 在t=3s時追尾D. 由于初始距離太近，即使剎車不失靈也會追尾7. 磕頭蟲是一種不用足跳但又善于跳高的小甲蟲。當它腹朝天、背朝地躺在地面時，將頭用力向后仰，拱起體背，在身下形成一個三角形空區(qū)，然后猛然收縮體內(nèi)背縱肌，使重心迅速向下加速，背部猛烈撞擊地面，地面反作用力便將其彈向空中.彈射錄像顯示，磕頭蟲拱背后重心向下加速(視為勻加速)的距離大約為0.8mm，彈射最大高度為24cm. 而人原地起跳方式是，先屈腿下蹲，然后突然蹬地向上加速.假想加速度與磕頭蟲加速過程的加速度大小相等，如果加速過程(視為勻加速)重心上升高度為0.5m，那么人離地后重心上升的最大高度可達(空氣阻力不計，設磕頭蟲撞擊地面和彈起的速率相等)（ ）A. 150m B. 75m C. 15m D. 7.5m8. 如圖所示，一根輕彈簧原長l0=20cm，勁度系數(shù)為k=500N/m，兩端固連物塊a和b，質(zhì)量分別為ma=1kg和mb=3kg，放在光滑水平面上，當物塊a受