1、人教版物理高考 第二轮与题复习 精品课件 直线运动与牛顿运动定律 研 析 考 情 知 识 概 览 考向定位 本与题解决的是物体(或带电 体)受力和在力的作用下的匀变速直线运 动问题高考对本与题考查的内容主要有： 匀变速直线运动基本规律的应用；匀 变速直线运动的图象问题；动力学的两 类基本问题；物体在传送带上的运动问 题；行车安全问题；带电粒子(或带 电体)在电场、磁场中的匀变速直线运动 问题；电磁感应中的动力学分析等考 查的主要方法和规律有动力学方法、图象 法、运动学的基本规律、临界问题等 应考策略 抓住“两个分折”和“一个桥 梁”“两个分析”是指“受力分析”和 “运动情景或运动过程分析”“一
2、个桥 梁”是指“加速度是联系运动和受力的桥 梁”综合应用牛顿运动定律和运动学公 式解决问题. 匀变速直线运动规律的应用匀变速直线运动规律的应用 1.基本公式基本公式 vv0at，xv0t1 2at 2， ，v2v2 0 2ax. 2重要推论重要推论 某段时间中间时刻的瞬时速度某段时间中间时刻的瞬时速度 vt/2vx t v 0 vt 2 (利用利用 平均速度测瞬时速度平均速度测瞬时速度)；某段位移中间位置的瞬时速度；某段位移中间位置的瞬时速度 vs/2 v2 0 v2 t 2 ； 任意连续两个相等时间； 任意连续两个相等时间(T)内的位移之差是一个恒内的位移之差是一个恒 量：量：xaT2(用用
3、“逐差法逐差法”测加速度测加速度) 假设一列动车通过一条山洞隧道假设一列动车通过一条山洞隧道的全部过程可的全部过程可 以看做是匀减速直线运动已知动车长为以看做是匀减速直线运动已知动车长为 L，通过隧道的加，通过隧道的加 速度大小为速度大小为 a，动车全身通过隧道入口和隧道出口的时间分，动车全身通过隧道入口和隧道出口的时间分 别为别为 t1和和 t2.求动车车头通过隧道所需要的时间求动车车头通过隧道所需要的时间 【解析】【解析】 解法一：设动车车头通过隧道的时间为解法一：设动车车头通过隧道的时间为 t，动，动 车车头到达隧道入口处的速度为车车头到达隧道入口处的速度为 v1， 由运动学公式有， 由
4、运动学公式有 Lv1t1 1 2at 2 1. 动车车头到达隧道出口处的速度为动车车头到达隧道出口处的速度为 v2，由运动学公式有，由运动学公式有 Lv2t21 2at 2 2. 动车车头由隧道入口处运动至隧道出口处，由运动学动车车头由隧道入口处运动至隧道出口处，由运动学公公 式有式有 v1v2at， 解得解得 tL a t2t1 t1t2 t 2 t1 2 . 解法二： 设动车车头通过隧道的时间为解法二： 设动车车头通过隧道的时间为 t，从动车车头到，从动车车头到 达隧道入口处开始计时，动车通过隧道入口的平均速度等于达隧道入口处开始计时，动车通过隧道入口的平均速度等于 t1/2 时刻的瞬时速
5、度时刻的瞬时速度 v1，则，则 v1L t1. 动车通过隧道出口的平均速度等于动车通过隧道出口的平均速度等于(tt2/2)时刻的瞬时时刻的瞬时 速度速度 v2，则，则 v2L t2. 由匀变速直线运动的速度公式可得由匀变速直线运动的速度公式可得 v1v2a(t1 2t2 1 2 t1)， 解得解得 tL a t2t1 t1t2 t 2 t1 2 . 【答案】【答案】 见解析见解析 解答匀变速直线运动的常用方法技巧解答匀变速直线运动的常用方法技巧 (1)公式法：利用运动学基本公式或推论列方程或方程组公式法：利用运动学基本公式或推论列方程或方程组 求解求解 (2)逆向思维法：逆向思维法：“匀减速至
6、静止的过程匀减速至静止的过程”可逆向处理为可逆向处理为 “由静止做匀加速运动的过程由静止做匀加速运动的过程” (3)图象法：利用图象法：利用 vt 图象和图象和 xt 图象求解图象求解 (4)相对运动法：如做自相对运动法：如做自由落体运动的物体相对于做竖直由落体运动的物体相对于做竖直 上抛运动的物体做匀速运动上抛运动的物体做匀速运动 (5)比例法：利用初速度为零的匀变速直线运动的规律比例法：利用初速度为零的匀变速直线运动的规律 1(2013 吉林省实验中学模拟吉林省实验中学模拟)两辆完全相同的汽车，沿两辆完全相同的汽车，沿 水平道路一前一后匀速行驶， 速度均为水平道路一前一后匀速行驶， 速度均
7、为 v0.若前车突然以恒定若前车突然以恒定 的加速度的加速度 a 刹车，在它刚停住时，后车以加速度刹车，在它刚停住时，后车以加速度 2a 开始刹开始刹 车已知前车在刹车过程中所行驶的路程为车已知前车在刹车过程中所行驶的路程为 x，若要保证两，若要保证两 辆车在上述情况中不发生碰撞，则两车在匀速行驶时保持的辆车在上述情况中不发生碰撞，则两车在匀速行驶时保持的 距离至少应为距离至少应为( ) Ax B.3 2x C2x D.5 2x 【解析】【解析】 由题意知：由题意知：v2 0 2ax，后车以加速度，后车以加速度 2a 开始开始 刹车，刹车后滑行的距离为刹车，刹车后滑行的距离为 v2 0 22a
8、 1 2x，前车刹车滑行的时间 ，前车刹车滑行的时间 tv0 a ，又，又 v2 0 2ax，后车匀速运动的距离为，后车匀速运动的距离为 x1v0tv 2 0 a 2x， 所以，两车在匀速行驶时保持的距离至少应为所以，两车在匀速行驶时保持的距离至少应为 2x1 2x x3 2 x. 【答案】【答案】 B 2(2013 大纲全国卷大纲全国卷)一客运列车匀速行驶，其车轮在铁一客运列车匀速行驶，其车轮在铁 轨间的接缝处会产生周期性的撞击坐在该客车中的某旅客轨间的接缝处会产生周期性的撞击坐在该客车中的某旅客 测得从第测得从第 1 次到第次到第 16 次撞击声之间的时间间隔为次撞击声之间的时间间隔为 1
9、0.0 s在在 相邻的平行车道上有一列货车，当该旅客经过货车车尾时，相邻的平行车道上有一列货车，当该旅客经过货车车尾时， 货车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动该货车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动该 旅客在此后的旅客在此后的 20.0 s 内， 看到恰好有内， 看到恰好有 30 节货车车厢被他连续节货车车厢被他连续 超过已知每根铁轨的长度为超过已知每根铁轨的长度为 25.0 m，每节货车车厢的长度，每节货车车厢的长度 为为 16.0 m，货车车厢间距忽略不计求：，货车车厢间距忽略不计求： (1)客车运行速度的大小；客车运行速度的大小； (2)货车运行加速度的大小货车运行
10、加速度的大小 【解析】【解析】 本题涉及的是匀变速直线运动问题本题涉及的是匀变速直线运动问题 (1)设连续两次撞击铁轨的时间间隔为设连续两次撞击铁轨的时间间隔为 t，每根铁轨的长，每根铁轨的长 度为度为 l，则客车速度为，则客车速度为 v l t， ， 其中其中 l25.0 m，t 10.0 161 s，得 ，得 v37.5 m/s. (2)设从货车开始运动后设从货车开始运动后 t20.0 s 内客车行驶了内客车行驶了 s1，货车，货车 行驶了行驶了 s2，货车的加速度为，货车的加速度为 a,30 节货车车厢的总长度为节货车车厢的总长度为 L 3016.0 m由运动学公式有由运动学公式有 s1
11、vt， s21 2at 2， ， 由题给条件有由题给条件有 Ls1s2， 由由式解得式解得 a1.35 m/s2. 【答案】【答案】 (1)37.5 m/s (2)1.35 m/s2 用牛顿运动定律分析图象问题用牛顿运动定律分析图象问题 图象问题在高考中的题目类型有以下三种：图象问题在高考中的题目类型有以下三种： 1知图象求物理量；知图象求物理量； 2图象转换；图象转换； 3通过对物理过程的分析，找出与之对应的图象或根据通过对物理过程的分析，找出与之对应的图象或根据 已知条件画图象已知条件画图象 (2012 安徽高考安徽高考)质量为质量为0.1 kg的弹性球从空中某的弹性球从空中某 高度由静止
12、开始下落， 该下落过程对应的高度由静止开始下落， 该下落过程对应的 vt 图象如图图象如图 12 1 所示球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰所示球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰 撞前的撞前的3 4.设球受到的空气阻力大小恒为 设球受到的空气阻力大小恒为 f， 取， 取 g10 m/s2， 求：， 求： (1)弹性球受到的空气阻力弹性球受到的空气阻力 f 的大小；的大小； (2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度弹性球第一次碰撞后反弹的高度 h. 图图 121 【解析】【解析】 (1)由由 vt 图象可知，小球下落过程的加速度图象可知，小球下落过程的加速度 为为 a1v t 4 0
13、0.5 m/s 2 8 m/s2 根据牛顿第二定律，得根据牛顿第二定律，得 mgfma1 所以弹性球受到的空气阻力所以弹性球受到的空气阻力 fmgma1(0.110 0.18) N0.2 N. (2)小球第一次反弹后的速度小球第一次反弹后的速度 v13 4 4 m/s3 m/s 根据牛顿第二定律， 得弹性球上升的加速度为根据牛顿第二定律， 得弹性球上升的加速度为 a2mg f m 0.1 100.2 0.1 m/s 2 12 m/s2 根据根据 v2v2 0 2ah，得弹性球第一次反弹的高度，得弹性球第一次反弹的高度 h v2 1 2a2 32 212 m 0.375 m. 【答案】【答案】
14、(1)0.2 N (2)0.375 m 要熟悉图象的形状并理解其物理意义，特别是要把物理要熟悉图象的形状并理解其物理意义，特别是要把物理 图象与实际情景结合，根据牛顿运动定律分析图象与实际情景结合，根据牛顿运动定律分析 1.(2013 豫南九校联考豫南九校联考)如图如图 122 所示，足够长的传所示，足够长的传 送带与水平面夹角为送带与水平面夹角为 ，以速度，以速度 v 逆时针匀速转动在传送逆时针匀速转动在传送 带的上端轻轻放置一个质量为带的上端轻轻放置一个质量为 m 的小木块的小木块，小木块与传送带，小木块与传送带 间的动摩擦因数间的动摩擦因数 tan ，则选项图中能反映小木块的速度，则选项
15、图中能反映小木块的速度 随时间变化关系的是随时间变化关系的是( ) 图图 122 【解析】【解析】 当小木块速度小于当小木块速度小于 v 时， 对小木块受力分析可时， 对小木块受力分析可 知，小木块受沿斜面向下的滑动摩擦力作用，此时有知，小木块受沿斜面向下的滑动摩擦力作用，此时有 mgsin mgcos ma1，可知，可知 a1gsin gcos ，当小木块速度，当小木块速度 达到达到 v 时，因为时，因为 tan ，所以，所以 mgsin mgcos ，所以小，所以小 木块将继续加速下滑，对小木块受力分析可知，小木块此时受木块将继续加速下滑，对小木块受力分析可知，小木块此时受 沿斜面向上的滑
16、动摩擦力作用，此时有沿斜面向上的滑动摩擦力作用，此时有 mgsin mgcos ma2，可知，可知 a2gsin gcos ，对比各，对比各 vt 图象可知选项图象可知选项 D 正确正确 【答案】【答案】 D 2 (多选多选)(2012 石家庄模拟石家庄模拟)如图如图 123 所示是某同学站所示是某同学站 在力板传感器上做下蹲在力板传感器上做下蹲起立的动作时记录的压力起立的动作时记录的压力 F 随时间随时间 t 变化的图线由图线可知该同学变化的图线由图线可知该同学( ) A体重约为体重约为 650 N B做了两次下蹲做了两次下蹲起立的动作起立的动作 C做了一次下蹲做了一次下蹲起立的动作，起立的
17、动作， 且下蹲后约且下蹲后约 2 s 起立起立 D下蹲过程中先处于超重状态下蹲过程中先处于超重状态 后处于失重状态后处于失重状态 图图 123 【解析】【解析】 当该同学站在力板传感器上静止不动时，其当该同学站在力板传感器上静止不动时，其 合力为零，即压力读数恒等于该同学的体重，由图线可知：合力为零，即压力读数恒等于该同学的体重，由图线可知： 该同学的体重为该同学的体重为 650 N，选项，选项 A 正确每次下蹲，该同学都正确每次下蹲，该同学都 将经历先向下做加速将经历先向下做加速(加速度方向向下加速度方向向下)，后减速，后减速(加速度方向加速度方向 向上向上)的运动，即先经历失重状态，后经历
18、超重状态，读数的运动，即先经历失重状态，后经历超重状态，读数 F 先小于体重，后大于体重；每次起立，该同学都将经历先向先小于体重，后大于体重；每次起立，该同学都将经历先向 上做加速上做加速(加速度方向向上加速度方向向上)，后减速，后减速(加速度方向向下加速度方向向下)的运的运 动，即先经历超重状态，后经历失重状态，读数动，即先经历超重状态，后经历失重状态，读数 F 先大于体先大于体 重，后小于体重；由图线可知：选项重，后小于体重；由图线可知：选项 C 正确，选项正确，选项 B、D 错错 误误 【答案】【答案】 AC 用牛顿第二定律解决连接体问题用牛顿第二定律解决连接体问题 1.整体法整体法 在
19、连接体问题中，如果不要求知道各个运动物体之间的在连接体问题中，如果不要求知道各个运动物体之间的 相互作用力， 并且各个物体具有大小和方向都相同的加速度，相互作用力， 并且各个物体具有大小和方向都相同的加速度， 就可以把它们看成一个整体就可以把它们看成一个整体(当成一个质点当成一个质点)，只分析整体所，只分析整体所 受的外力，应用牛顿第二定律列方程即可受的外力，应用牛顿第二定律列方程即可 2隔离法隔离法 如果需要知道物体之间的相互作用力，就需要把某一个如果需要知道物体之间的相互作用力，就需要把某一个 物体从系统中隔离出来，分析这个物体受到的所有力，应用物体从系统中隔离出来，分析这个物体受到的所有
20、力，应用 牛顿第二定律列出方程牛顿第二定律列出方程 (2013 河北唐山理综摸底测试河北唐山理综摸底测试)某同学在探究力某同学在探究力 与物体运动关系的实验中， 曾尝试用一质量为与物体运动关系的实验中， 曾尝试用一质量为 m1的弹簧测力的弹簧测力 计拉动质量为计拉动质量为 m2的物体向上做匀加速运动， 其操作情况如图的物体向上做匀加速运动， 其操作情况如图 124 所示如果该同学对弹簧测力计施加竖直向上的拉所示如果该同学对弹簧测力计施加竖直向上的拉 力力 F，则在向上匀加速运动的过程中，弹簧测力计的读数是，则在向上匀加速运动的过程中，弹簧测力计的读数是 ( ) A. m2F m1m2 m2g
21、BF C. m2F m1m2 D. m1F m1m2 图图 124 【解析】【解析】 该同学对弹簧测力计施加竖直向上的拉力该同学对弹簧测力计施加竖直向上的拉力 F， 由牛顿第二定律，由牛顿第二定律，F(m1mg)g(m1m2)a； 设弹簧测力计； 设弹簧测力计 的读数是的读数是 F，隔离质量为，隔离质量为 m2的物体，的物体，Fm2gm2a；联；联 立解得立解得 F m2F m1m2，选项 ，选项 C 正确正确 【答案】【答案】 C 1质量分别为质量分别为 m 和和 2m 的物块的物块 A、B 用轻弹簧相连，设用轻弹簧相连，设 两物块与接触面间的动摩擦因数都相同当用水平力两物块与接触面间的动摩
22、擦因数都相同当用水平力 F 作用作用 于于 B 上且两物块在粗糙的水平面上共同向右加速运动时，弹上且两物块在粗糙的水平面上共同向右加速运动时，弹 簧的伸长量为簧的伸长量为 x1，如图，如图 125 甲所示；当用同样大小的力甲所示；当用同样大小的力 F 竖直共同加速提升两物块时，弹簧的伸长量为竖直共同加速提升两物块时，弹簧的伸长量为 x2，如图乙，如图乙 所示；所示；当用同样大小的力当用同样大小的力 F 沿固定斜面向上拉两物块使之共沿固定斜面向上拉两物块使之共 同加速运动时， 弹簧的伸长量为同加速运动时， 弹簧的伸长量为 x3， 如图丙所示， 则， 如图丙所示， 则 x1x2 x3等于等于( )
23、 甲甲 乙乙 丙丙 图图 125 A111 B123 C121 D无法确定无法确定 【解析】【解析】 当用水平力当用水平力 F 作用于作用于 B 上且两物块在粗糙的上且两物块在粗糙的 水平面上共同向右加速运动时，对水平面上共同向右加速运动时，对 A、B 整体，由牛顿第二整体，由牛顿第二 定律可得定律可得 F3mg3ma，再用隔离法单独对，再用隔离法单独对 A 分析，由牛分析，由牛 顿第二定律可得：顿第二定律可得：kx11 3F；根据上述方法同理可求得沿竖直 ；根据上述方法同理可求得沿竖直 方向、沿斜面方向运动时：方向、沿斜面方向运动时：kx2kx31 3F，所以 ，所以 A 正确正确 【答案】
24、【答案】 A 2(2013 陕西师大附中模拟陕西师大附中模拟)如图如图 126 所示，甲、乙所示，甲、乙 两物体和硬杆一起置于光滑水平的桌面上，硬杆的两端分别两物体和硬杆一起置于光滑水平的桌面上，硬杆的两端分别 和甲、乙相连甲、乙、硬杆的质量分别为和甲、乙相连甲、乙、硬杆的质量分别为 m1、m2、m3.甲甲 受到水平向左的拉力受到水平向左的拉力 F1，乙受到水平向右的拉力，乙受到水平向右的拉力 F2.硬杆对硬杆对 甲、 乙的作用力大小分别为甲、 乙的作用力大小分别为 F3、 F4.则下列说法正确的是则下列说法正确的是( ) 图图 126 A当当 F1F2、m1m2时，时，F3F4 B当当 F1
25、F2、m1m2时，时，F3F4 C当当 F1F2、m1m2时，时，F3F4 D当当 F1F2、m1m2时，时，F3F4 【解析】【解析】 不管物体大小形状如何，例如大物体与大物不管物体大小形状如何，例如大物体与大物 体之间，或大物体与小物体之间，其相互作用力总是大小相体之间，或大物体与小物体之间，其相互作用力总是大小相 等若等若 F1F2，桌面水平光滑，加速度方向水平向右，则，桌面水平光滑，加速度方向水平向右，则 F3F4，选项，选项 A、B 错误若错误若 F1F2，桌面水平光滑，加速，桌面水平光滑，加速 度方向水平向左，则度方向水平向左，则 F3F4，选项，选项 D 正确正确 【答案】【答案
26、】 D 3.如图如图 127 所示，物体所示，物体 A 叠放在物体叠放在物体 B 上，物体上，物体 B 置于光滑水平面上，物体置于光滑水平面上，物体 A、B 的质量分别为的质量分别为 mA6 kg、mB 2 kg，物体，物体 A、B 间的动摩擦因数间的动摩擦因数 0.2.开始时水平力开始时水平力 F 作用在物体作用在物体 A 上且上且 F10 N，此后逐渐增大，此后逐渐增大 F，在增大到，在增大到 45 N 的过程中的过程中(g 取取 10 m/s2)( ) A当力当力 F12 N 时，两物体均保持静止状态时，两物体均保持静止状态 B两物体开始没有相对运动，两物体开始没有相对运动， 当拉力超过
27、当拉力超过 12 N 时，开始相对滑动时，开始相对滑动 C两物体从受力开始就有相对运动两物体从受力开始就有相对运动 D两物体始终没有相对运动两物体始终没有相对运动 图图 127 【解析】【解析】 首先以物体首先以物体 A、B 整体为研究对象，在水平整体为研究对象，在水平 方向上只受力方向上只受力 F 的作用，根据牛的作用，根据牛顿第二定律有顿第二定律有 F(mAmB)a 再以物体再以物体 B 为研究对象， 物体为研究对象， 物体 B 在水平方向只受摩擦力在水平方向只受摩擦力 作用，根据牛顿第二定律有作用，根据牛顿第二定律有 FfmBa 当当 Ff为最大静摩擦力时，为最大静摩擦力时，FfmAg1
28、2 N，由，由式得式得 a Ff mB 12 2 m/s 2 6 m/s2，代入，代入式得式得 F(62)6 N48 N 由此可以看出当由此可以看出当 F48 N 时，物体时，物体 A、B 间的摩擦力达间的摩擦力达 不到最大静摩擦力，也就是说，物体不到最大静摩擦力，也就是说，物体 A、B 间不会发生相对间不会发生相对 运动，所以选项运动，所以选项 B、C 错，错，D 正确因地面光滑，所以正确因地面光滑，所以 A 错错 【答案】【答案】 D 动力学的两类基本问题的处理思路动力学的两类基本问题的处理思路 受力分析和运动分析是解决问题的关键，而加速度是联受力分析和运动分析是解决问题的关键，而加速度是
29、联 系力与运动的桥梁，基本思路如图所示：系力与运动的桥梁，基本思路如图所示： (12 分分)2012 年年 11 月， 我国舰载机在航母上首降月， 我国舰载机在航母上首降 成功设某一舰载机的质量成功设某一舰载机的质量 m2.5104 kg，着舰过程中初，着舰过程中初 速度为速度为 v042 m/s，若仅受空气阻力和甲板阻力作用，舰载，若仅受空气阻力和甲板阻力作用，舰载 机在甲板上以机在甲板上以 a 0 0.8 m/s2的加速度做匀减速运动， 着舰过程的加速度做匀减速运动， 着舰过程 中航母静止不动中航母静止不动 (1)舰载机着舰后，若仅受空气阻力和甲板阻力作用，航舰载机着舰后，若仅受空气阻力和
30、甲板阻力作用，航 母甲板至少多长才能保证舰载机不滑到海里？母甲板至少多长才能保证舰载机不滑到海里？ (2)为了让舰载机在有限长度的为了让舰载机在有限长度的 跑道上停下来，甲板上设置了阻拦索跑道上停下来，甲板上设置了阻拦索 让舰载机减速，同时考虑到舰载机挂让舰载机减速，同时考虑到舰载机挂 索索失败需要复飞的情况，舰载机着舰失败需要复飞的情况，舰载机着舰 时不关闭发动机图时不关闭发动机图 128 示为挂示为挂 住阻拦索后某一时刻的情景，此时发住阻拦索后某一时刻的情景，此时发 动机的推力大小为动机的推力大小为 F1.2105 N， 减速时减速时的加速度的加速度 a120 m/s2，此时阻，此时阻 拦
31、索夹角拦索夹角 106 ，空气阻力和甲板，空气阻力和甲板 阻力保持不变，求此时阻拦索承受的阻力保持不变，求此时阻拦索承受的 张力大小？张力大小？(cos 53 0.6) 图图 128 【解题指导】【解题指导】 1信息提取信息提取 (1)甲板最小长度应是舰载机减速至零所发生的位移甲板最小长度应是舰载机减速至零所发生的位移 (2)着舰过程中空气阻力和甲板阻力不变，着舰过程为匀着舰过程中空气阻力和甲板阻力不变，着舰过程为匀 减速减速 2破题技巧破题技巧 (1)根据匀变速规律， 结合该题匀减速过程可求得位移根据匀变速规律， 结合该题匀减速过程可求得位移(即即 甲板最小长度甲板最小长度) (2)正确分析
32、减速过程中舰载机受力，尤其阻拦索形成的正确分析减速过程中舰载机受力，尤其阻拦索形成的 阻力阻力 (3)选取加速度方向为正方向，列出牛顿第二定律方程选取加速度方向为正方向，列出牛顿第二定律方程 【规范解答】【规范解答】 (1)设甲板的长度至少为设甲板的长度至少为 x0，则由运动学，则由运动学 公式得公式得v2 0 2a0 x0 (3 分分) 故故 x0v2 0/2a0 代入数据可得代入数据可得 x01 102.5 m (2 分分) (2)舰载机受力分析如图所示，其中舰载机受力分析如图所示，其中 FT为阻拦索的张力，为阻拦索的张力， f 为空气和甲板对舰载机的阻力，由牛顿第二定律得为空气和甲板对舰
33、载机的阻力，由牛顿第二定律得 2FTcos 53 fFma1 (3 分分) 舰载机仅受空气阻力和甲板阻力时舰载机仅受空气阻力和甲板阻力时 fma0 (2 分分) 联立可得联立可得 FT5105 N (2 分分) 【答案】【答案】 (1)1 102.5 m (2)5105 N 1如图如图 129 所示，所示，有一质量为有一质量为 2 kg 的小球穿在长的小球穿在长 为为 1 m 的轻杆顶部，轻杆与水平方向成的轻杆顶部，轻杆与水平方向成 37 角角(g10 m/s2，sin 37 0.6，cos 37 0.8) 图图 129 (1)若由静止释放小球，若由静止释放小球，1 s 后小球到达轻杆底端，
34、则小球后小球到达轻杆底端， 则小球 到达杆底端时的速率为多少？到达杆底端时的速率为多少？ (2)小球与轻杆之间的动摩擦因数为多少？小球与轻杆之间的动摩擦因数为多少？ (3)若在竖直平面内给小球施加一个垂直于轻杆方向的若在竖直平面内给小球施加一个垂直于轻杆方向的 恒力，静止释放小球后保持它的加速度大小为恒力，静止释放小球后保持它的加速度大小为 1 m/s2，且沿，且沿 杆向下运动，则这样的恒力大小为多少？杆向下运动，则这样的恒力大小为多少？ 【解析】【解析】 (1)设小球到达杆底端时的速率为设小球到达杆底端时的速率为 v， 则， 则v 2 x t 1 m/s 解得解得 v2 m/s. (2)小球
35、沿杆下滑的加速度为小球沿杆下滑的加速度为 a1v t 2 1 m/s 2 2 m/s2 由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得 mgsin mgcos ma1 代入数据解得代入数据解得 0.5. (3)设小球加速度为设小球加速度为 1 m/s2时它与杆之间的压力大小为时它与杆之间的压力大小为 FN，则，则 mgsin FNma2 解得解得 FN20 N 若恒力垂直杆向上，则有若恒力垂直杆向上，则有 F1FNmgcos 36 N 若恒力垂直杆向下，则有若恒力垂直杆向下，则有 F2FNmgcos 4 N. 【答案】【答案】 见解析见解析 2(2013 洛阳质检洛阳质检)“引体向上引体向上”是一项体育健身
36、运动，是一项体育健身运动， 该运动的规范动作是：两手正握单杠，由身体悬垂开始；上该运动的规范动作是：两手正握单杠，由身体悬垂开始；上 提时，下颚须超过杠面；下放时，两臂放直，不能曲臂；这提时，下颚须超过杠面；下放时，两臂放直，不能曲臂；这 样上拉下放，重复动作，达到锻炼臂力和腹肌的目的如图样上拉下放，重复动作，达到锻炼臂力和腹肌的目的如图 1210 所示， 某同学质量为所示， 某同学质量为 m60 kg，下放时下颚距单杠，下放时下颚距单杠 面的高度为面的高度为 H0.4 m，当他用，当他用 F720 N 的恒力将身体拉至的恒力将身体拉至 某位置时，不再用力，依靠惯性继续向上运动，为保证此次某位
37、置时，不再用力，依靠惯性继续向上运动，为保证此次 引体向上合格， 恒力引体向上合格， 恒力 F 的作用时间至少为多长？的作用时间至少为多长？(不计空气阻不计空气阻 力，重力加速度力，重力加速度 g10 m/s2) 图图 1210 【解析】【解析】 设施加恒力设施加恒力 F 时，人的加速度为时，人的加速度为 a，由牛顿，由牛顿 运动定律得运动定律得 Fmgma 设加速时间为设加速时间为 t，人加速上升的高度为，人加速上升的高度为 h1，则，则 h11 2at 2 人加速上升的末速度为人加速上升的末速度为 v，则，则 v22ah1 人以初速度人以初速度 v 竖直上升的高度为竖直上升的高度为 h2，
38、则，则 v22gh2 人上升总高度为人上升总高度为 Hh1h2 解得恒力解得恒力 F 的作的作用时间至少为用时间至少为 t 3 3 s0.58 s. 【答案】【答案】 0.58 s 1 xt 图象、图象、vt 图象图象 xt 图象、图象、vt 图象不是物体的运动轨迹，它们只能描图象不是物体的运动轨迹，它们只能描 述物体直线运动的情况因位移和速度是矢量，图象中位移述物体直线运动的情况因位移和速度是矢量，图象中位移 和速度和速度“”、“”表示与正方向相同或相反，所以表示与正方向相同或相反，所以 xt 图象和图象和 vt 图象只能描述直线运动过程图象只能描述直线运动过程 区分区分 xt 图象和图象和
39、 vt 图象如下：图象如下： 内容 xt图象 vt图象 直线 匀速或静止 匀速或匀变速直线运动 曲线 变速运动 变加速直线运动 2 忽视位移、速度和加速度的矢量性忽视位移、速度和加速度的矢量性 位移、速度和加速度都是矢量，不但有大小，而且有方位移、速度和加速度都是矢量，不但有大小，而且有方 向在竖直上抛运动和类似的匀减速运动中，当题目中只指向在竖直上抛运动和类似的匀减速运动中，当题目中只指 明这些量的大小时，要考虑它们的方向明这些量的大小时，要考虑它们的方向 3 利用运动学公式和牛顿运动定律解题时，应注意正方利用运动学公式和牛顿运动定律解题时，应注意正方 向的选取不同向的选取不同 前者一般选取
40、初速度的方向为正方向；而后者往往选取前者一般选取初速度的方向为正方向；而后者往往选取 加速度的方向为正方向例如在处理匀减速运动的动力学问加速度的方向为正方向例如在处理匀减速运动的动力学问 题时，根据牛顿第二定律求出的加速度是正值，而代入运动题时，根据牛顿第二定律求出的加速度是正值，而代入运动 学公式时，学公式时，加速度应取负值加速度应取负值 4 超重与失重超重与失重 物体处于超重物体处于超重(或失重或失重)状态，与物体的运动方向无关，状态，与物体的运动方向无关， 只与加速度的方向有关加速度方向向上，物体处于超重状只与加速度的方向有关加速度方向向上，物体处于超重状 态；加速度方向向下，物体处于失
41、重状态态；加速度方向向下，物体处于失重状态 5 错误理解追碰问题的临界条件错误理解追碰问题的临界条件 (1)判断两车追及过程能否相撞的条件是：当两车速度相判断两车追及过程能否相撞的条件是：当两车速度相 同时，两车位移差大于初始时刻的距离时，两车相撞；小于、同时，两车位移差大于初始时刻的距离时，两车相撞；小于、 等于时，则不相撞等于时，则不相撞 (2)追及过程中，若被追赶的物体做匀减速运动，一定要追及过程中，若被追赶的物体做匀减速运动，一定要 注意追上前该物体是否停止运动注意追上前该物体是否停止运动 不能把图象的物理意义与实际运动情况不能把图象的物理意义与实际运动情况 对应导致的错误对应导致的错
42、误 (2013 沈阳二中模拟沈阳二中模拟)甲、乙两车在公路上沿同甲、乙两车在公路上沿同 一方向做直线运动， 它们的一方向做直线运动， 它们的 vt 图象如图图象如图 1211 所示 两所示 两 图象在图象在 tt1时相交于时相交于 P 点，点，P 在横轴上的投影为在横轴上的投影为 Q，OPQ 的面积为的面积为 S.在在 t0 时刻，乙车在甲车前面，相距为时刻，乙车在甲车前面，相距为 d.已知此已知此 后两车相遇两次， 且第一次相遇的时刻为后两车相遇两次， 且第一次相遇的时刻为 t， 则下面四组， 则下面四组 t 和和 d 的组合可能的是的组合可能的是( ) Att1，dS Bt1 2t1， ，
43、d1 4S Ct1 2t1， ，d1 2S Dt1 2t1， ，d3 4S 图图 1211 【解析】【解析】 此题通过速度此题通过速度时间图象考查物体的运动，时间图象考查物体的运动， 追及相遇问题由题意知甲一定在追及相遇问题由题意知甲一定在 t1前追上乙；第二次一定前追上乙；第二次一定 是乙的速度大于甲的速度时才能反超甲；如果是乙的速度大于甲的速度时才能反超甲；如果 tt1，则接着，则接着 乙的速度大于甲，不可能有第二次相遇如果乙的速度大于甲，不可能有第二次相遇如果 t1 2t1 的话，的话， 甲的位移甲的位移 x1S，乙的位移，乙的位移 x21 4S， ，dx1x23 4S.考生看不 考生看
44、不 懂图象，搞不清甲乙的运动关系，就无法解答懂图象，搞不清甲乙的运动关系，就无法解答 【答案】【答案】 D 看不清看不清“相遇两次相遇两次”的条件，错选的条件，错选 A，不理解，不理解 vt 图象图象 的意义， 不能把的意义， 不能把 vt 图象的意义和具体物理过程相对应或把图象的意义和具体物理过程相对应或把 两图象的交点当成是位移相等而造成错选两图象的交点当成是位移相等而造成错选 【迁移应用】【迁移应用】 1(多选多选)甲乙两车在一平直道路上甲乙两车在一平直道路上同向运动，其同向运动，其 vt 图象如图图象如图 1212 所示，图中所示，图中OPQ 和和OQT 的面积分别的面积分别 为为 S
45、1和和 S2(S2S1)初始时，甲车在乙车前方初始时，甲车在乙车前方 S0处处. ( ) A若若 S0S1S2，两车不会相遇，两车不会相遇 B若若 S0S0S2，即，即 S0S1，两车不会相遇，当然，两车不会相遇，当然 S0S1S2时也就不会相遇，时也就不会相遇， A 项正确；由于项正确；由于 S2S1，因此，因此 S0S2S1时两车不会相遇，时两车不会相遇，D 项错误项错误 【答案】【答案】 ABC 对物体的运动过程认识不清导致错误对物体的运动过程认识不清导致错误 如图如图 1213 所所示，有一水平传送带以示，有一水平传送带以 2 m/s 的速度匀速运动，现将一物体轻轻放在传送带上，若物体
46、与的速度匀速运动，现将一物体轻轻放在传送带上，若物体与 传送带间的动摩擦因数为传送带间的动摩擦因数为 0.5，则传送带将该物体传送，则传送带将该物体传送 10 m 的距离所需时间为多少？的距离所需时间为多少？(g取取 10 m/s2) 图图 1213 【解析】【解析】 以传送带上轻放的物体为研究对象，如图所以传送带上轻放的物体为研究对象，如图所 示，物体做初速度为示，物体做初速度为 v00 的匀加速运动的匀加速运动 据牛顿第二定律：据牛顿第二定律： 水平方向：水平方向：Ffma 竖直方向：竖直方向：FNmg0 其中其中 FfFN 联立联立、解得解得 a5 m/s2 设经时间设经时间 t1，物体
47、速度达到传送带的速度，据匀加速直，物体速度达到传送带的速度，据匀加速直 线运线运动的速度公式动的速度公式 vv0at 解得解得 t10.4 s t1时间内物体的位移时间内物体的位移 x11 2at 2 1 1 2 50.42 m0.4 m10 m 物体位移为物体位移为 0.4 m 时， 物体的速度与传送带的速度相同，时， 物体的速度与传送带的速度相同， 物体物体 0.4 s 后不受摩擦力，开始做匀速运动后不受摩擦力，开始做匀速运动 x2vt2 因为因为 x2xx1(100.4) m9.6 m，v2 m/s 代入式代入式得得 t24.8. 则将物体传送则将物体传送 10 m 所需时间为所需时间为
48、 tt1t2(0.44.8) s5.2 s. 【答案】【答案】 5.2 s 误认为物体在水平方向上一直受到滑动摩擦力的作用，误认为物体在水平方向上一直受到滑动摩擦力的作用， 即认为物体一直做匀加速直线运动即认为物体一直做匀加速直线运动 【迁移应用】【迁移应用】 2如图如图 1214 所示，绷紧的传送带与水平面的夹角所示，绷紧的传送带与水平面的夹角 30 ， 皮带在电动机的带动下， 始终保持， 皮带在电动机的带动下， 始终保持 v02 m/s 的速率的速率 运行运行 已知高度已知高度 h1.5 m， 工件经时间， 工件经时间 t1.9 s到达最高点 求：到达最高点 求： (1)工件与皮带间的动摩擦因数；工件与皮带间的动摩擦因数； (2)工件与传送带的相对位移工件与传送带的相对位移 图图 1214 【解析】【解析】 (1)由题意得， 皮带长为：由题意得， 皮带长为： L h sin 30 3 m 工 工 件速度达到件速度达到 v0之前，从静止开始做匀加速运动，设匀加速运之前，从静止开始做
