【推荐】2019高考物理二轮复习专题一力与直线运动1-1-2力与物体的直线运动训练.docx
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专题能力训练2 力与物体的直线运动(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共6小题,每小题10分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,1~3题只有一个选项符合题目要求,4~6题有多个选项符合题目要求。
全部选对的得10分,选对但不全的得5分,有选错的得0分)1.如图所示,在光滑水平面上有一静止小车,小车质量为m0=5 kg,小车上静止放置一质量为m=1 kg的木块,木块和小车间的动摩擦因数为μ=0.2,用水平恒力F拉动小车,下列关于木块的加速度a和小车的加速1度a2,可能正确的是()A.a1=2 m/s2,a2=1 m/s2B.a1=1 m/s2,a2=2 m/s2C.a1=2 m/s2,a2=4 m/s2D.a1=3 m/s2,a2=5 m/s22.右图为用索道运输货物的情景,已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°,重物与车厢地板之间的动摩擦因数为0.30。
当载重车厢沿索道向上加速运动时,重物与车厢仍然保持相对静止状态,重物对车厢内水平地板的正压力为其重力的1.15倍,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,那么这时重物对车厢地板的摩擦力大小为()A.0.35mgB.0.30mgC.0.23mgD.0.20mg3.如图甲所示,粗糙斜面与水平面的夹角为30°,质量为0.3 kg 的小物块静止在A点。
现有一沿斜面向上的恒定推力F作用在小物块上,作用一段时间后撤去推力F,小物块能达到的最高位置为C点,小物块从A到C的v-t图象如图乙所示。
g取10 m/s2,则下列说法正确的是()A.小物块到C点后将沿斜面下滑B.小物块加速时的加速度是减速时加速度的C.小物块与斜面间的动摩擦因数为D.推力F的大小为6 N4.(2018·全国卷Ⅱ)甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度—时间图象分别如图中甲、乙两条曲线所示。
已知两车在t2时刻并排行驶。
直线运动纵观近几年高考试题,预测2019年物理高考试题还会考:1、主要是以选择题形式出现,要注意与生活实例的结合,通过对这些实例的分析、物理情境的构建、物理过程的认识,建立起物理模型,再运用相应的规律处理实际问题。
与牛顿运动定律、功与能、电磁学相关知识一起考查,是考试中的热点。
2、匀变速直线运动的图象在考试中出现的频率很高,主要以选择题为主,但要注意与牛顿运动定律、功与能、电磁学相关知识结合一起,这样的题有一定的难度。
考向01 匀变速直线运动规律1.讲高考(1)考纲要求①掌握匀变速直线运动的速度公式、位移公式及速度—位移公式,并能熟练应用。
②掌握并能应用匀变速直线运动的几个推论:平均速度公式、Δx=aT2及初速度为零的匀加速直线运动的比例关系式.(2)命题规律主要是以选择题形式出现,要注意与生活实例的结合,通过对这些实例的分析、物理情境的构建、物理过程的认识,建立起物理模型,再运用相应的规律处理实际问题。
与牛顿运动定律、功与能、电磁学相关知识一起考查,是考试中的热点。
案例1.如图所示,竖直井中的升降机可将地下深处的矿石快速运送到地面。
某一竖井的深度约为104m ,升降机运行的最大速度为8m/s ,加速度大小不超过,假定升降机到井口的速度为零,则将矿石从井底提升到井口的最短时间是A. 13sB. 16sC. 21sD. 26s【来源】浙江新高考2018年4月选考科目物理试题 【答案】 C【点睛】升降机先做加速运动,后做匀速运动,最后做减速运动,根据速度位移公式和速度时间公式求得总时间。
案例2.【2016·全国新课标Ⅲ卷】一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔t 内位移为s ,动能变为原来的9倍。
该质点的加速度为: ( ) A .2s tB .232s tC .24s tD .28s t【答案】A【解析】设初速度为1v ,末速度为2v ,根据题意可得,解得213v v =,根据0+v v at =,可得113+v v at =,解得12atv =,代入可得2sa t=,故A 正确。
2019-2020年高三物理第二轮专题复习专题一力和运动教案人教版一、考点回顾1.物体怎么运动,取决于它的初始状态和受力情况。
牛顿运动定律揭示了力和运动的关系,关系如下表所示:2.力是物体运动状态变化的原因,反过来物体运动状态的改变反映出物体的受力情况。
从物体的受力情况去推断物体运动情况,或从物体运动情况去推断物体的受力情况,是动力学的两大基本问题。
3.处理动力学问题的一般思路和步骤是:①领会问题的情景,在问题给出的信息中,提取有用信息,构建出正确的物理模型;②合理选择研究对象;③分析研究对象的受力情况和运动情况;④正确建立坐标系;⑤运用牛顿运动定律和运动学的规律列式求解。
4.在分析具体问题时,要根据具体情况灵活运用隔离法和整体法,要善于捕捉隐含条件,要重视临界状态分析。
二、经典例题剖析1.长L的轻绳一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球,现使小球在竖直平面内作圆周运动,小球通过最低点和最高点时所受的绳拉力分别为T1和T2(速度分别为v0和v)。
5求证:(1)T1-T2=6mg(2)v0≥gL证明:(1)由牛顿第二定律,在最低点和最高点分别有:T1-mg=mv02/L T2+mg=mv2/L由机械能守恒得:mv02/2=mv2/2+mg2L以上方程联立解得:T1-T2=6mg(2)由于绳拉力T2≥0,由T2+mg=mv2/L可得v≥gL5代入mv02/2=mv2/2+mg2L得:v0≥gL点评:质点在竖直面内的圆周运动的问题是牛顿定律与机械能守恒应用的综合题。
加之小球通过最高点有极值限制。
这就构成了主要考查点。
2.质量为M 的楔形木块静置在水平面上,其倾角为α的斜面上,一质量为m 的物体正以加速度a 下滑。
求水平面对楔形木块的弹力N 和摩擦力f 。
解析:首先以物体为研究对象,建立牛顿定律方程: N 1‘=mgcosα mgsinα-f 1’=ma ,得:f 1‘=m(gsinα-a) 由牛顿第三定律,物体楔形木块有N 1=N 1’,f 1=f 1‘然后以楔形木块为研究对象,建立平衡方程:N =mg +N 1cosα+f 1sinα=Mg +mgcos 2α+mgsin 2α-masinα =(M +m)g -masinαf =N 1sinα-f 1cosα=mgcosαsinα-m(gsinα-a)cosα=macosα 点评:质点在直线运动问题中应用牛顿定律,高考热点是物体沿斜面的运动和运动形式发生变化两类问题。
1-1-2 力与物体的直线运动课时强化训练1.(2018·河南一联)图示为一做直线运动的质点的位移与速度的二次方的关系图线。
该质点运动的加速度大小为( )A.4 m/s2 B.2 m/s2 C.1 m/s2 D.0.5 m/s2[解析] 由x-v2图像结合速度-位移关系式v2-v20=2ax分析可知,质点做初速度为零的匀加速直线运动,图线函数表达式为v2=2ax,可得a=v22x=42×1m/s2=2 m/s2,故选项B正确。
[答案] B2.(2018·北京石景山区一模)如图所示,一轻质弹簧沿竖直方向放置在水平地面上,其下端固定,当弹簧的长度为原长时,其上端位于O点。
现有一小球从O点由静止释放,将弹簧压缩至最低点(弹簧始终处于弹性限度内)。
在此过程中,关于小球的加速度a随下降位移x的变化关系,下图中正确的是( )[解析] 当小球和弹簧接触时,根据牛顿第二定律得:mg-kx=ma,所以:a=g-kx m,根据数学知识可知,C、D错误,当压缩到最低点时,加速度等于g,故A正确,B错误。
[答案] A3.(2018·广东四校联考)甲、乙两物体从不同地点同时开始沿同一方向运动,甲物体运动的v-t图线为两段直线,乙物体运动的v-t图线为两段半径相同的四分之一圆弧的曲线,如图所示,图中t4=2t2,则以下说法正确的是( )A.两物体在t1时刻加速度相同B.两物体不可能在t2时刻相遇C.两物体在0~t4这段时间内的平均速度相同D.两物体在t3时刻相距最远,t4时刻相遇[解析] 在v-t图中,图线的斜率表示加速度,在t1时刻甲、乙的加速度方向不同,A 错误。
两物体从不同地点出发,同时开始同向运动,两物体尽管在0~t2时间内位移不同,但仍可能在t2时刻相遇,B项错误。
在v-t图像中图线与t轴所围面积代表位移,由图可知在0~t4时间内甲、乙两物体位移相同,而平均速度=xt相同,C项正确。
由于从不同地点出发,谁在前不知道,不能判定相距最远及相遇的时刻,D项错误。
[答案] C4.(2018·湖北黄冈期末)远在春秋战国时代(公元前772—前221年),我国杰出学者墨子认为:“力,刑之所以奋也。
”“刑”同“形”,即物体;“奋,动也”,即开始运动或运动加快,对墨子这句关于力和运动观点的理解,下列说法不正确的是( )A.墨子认为力是改变物体运动状态的原因B.墨子认为力是使物体产生加速度的原因C.此观点与亚里士多德关于力和运动的观点基本相同D.此观点与牛顿关于力和运动的观点基本相同[解析] “力,刑之所以奋也。
”是说力是使物体运动的原因或力是改变物体运动状态的原因,使物体产生加速度的原因,此观点与牛顿关于力和运动的观点基本相同。
而亚里士多德认为有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就要静止。
故C错误,A、B、D正确。
[答案] C5.(2018·湖北八校二联)如图所示,质量为m的光滑小球恰好放在质量也为m的圆弧槽内,它与槽左右两端的接触处分别为A点和B点,圆弧槽的半径为R,OA与水平线AB成60°角。
槽放在光滑的水平桌面上,通过细线和滑轮与重物C相连,细线始终处于水平状态。
通过实验知道,当槽的加速度很大时,小球将从槽中滚出,滑轮与绳质量都不计,要使小球不从槽中滚出,则重物C的最大质量为( )A.233m B.2mC.(3-1)m D.(3+1)m[解析] 当小球刚好要从槽中滚出时,小球受到重力和槽的支持力作用,由牛顿第二定律得:mgtan 60°=ma,得a=33g。
以整体为研究对象:由牛顿第二定律得Mg=(M+2m)a,解得M=(3+1)m,故选项D正确。
[答案] D6.(2018·江西上饶六校一联)磁性车载支架(如图甲)使用方便,它的原理是将一个引磁片贴在手机背面,再将引磁片对准支架的磁盘放置,手机就会被牢牢地吸附住(如图乙)。
下列关于手机(含引磁片)的说法中正确的是( )A.汽车静止时,手机共受三个力的作用B.汽车静止时,支架与手机之间有两对作用力与反作用力C.当汽车以某一加速度向前加速时,手机一定受到支架对它的摩擦力作用D.只要汽车的加速度大小合适,无论是向前加速还是减速,手机都可能不受支架对它的摩擦力作用[解析]汽车静止时,对手机受力分析,手机受到重力mg、吸引力F吸、支持力F N和摩擦力f四个力作用,可知支架与手机之间有三对作用力与反作用力,A、B项错误。
由图知,F N与F吸的合力与支架平面垂直,不能抵消重力沿支架斜面方向向下的分力,所以一定受摩擦力,C 项正确,D项错误。
[答案] C7.(2018·广东四校联考)如图所示,木盒中固定一质量为m的砝码,木盒和砝码在斜面上一起以一定的初速度滑行一段距离后停止。
现拿走砝码,而持续加一个垂直于斜面向下的恒力F(F=mg cos θ),其他条件不变,则木盒滑行的距离将( )A.不变B.变小C.变大 D.变大变小均有可能[解析] 设木盒的质量为M且向上滑行,放有砝码时由牛顿第二定律有μ(M+m)g cos θ+(M+m)g sin θ=(M+m)a1,换成垂直于斜面向下的恒力F时由牛顿第二定律有μ(M+m)gcos θ+Mg sin θ=Ma2可知a2>a1,再由x=v22a可得x2<x1。
同理可知,若木盒向下滑行,放有砝码时,有μ(M+m)g cos θ-(M+m)g sin θ=(M+m)a1′,换成垂直于斜面向下的恒力F时,有μ(M+m)g cos θ-Mg sin θ=Ma2′,可知a2′>a1′,再由x′=v22a可得x2<x1。
故B选项正确。
[答案] B8.(2018·山东菏泽一模)(多选)质量为M的足够长的木板B放在光滑水平地面上,一个质量为m的滑块A(可视为质点)放在木板上,设滑块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,如图甲所示。
木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时,用传感器测出木板B的加速度a,得到如图乙所示的a-F图像,取g=10 m/s2,则( )A.滑块A的质量m=1.5 kgB.木板B的质量M=1.5 kgC.当F=5 N时,木板B的加速度a=4 m/s2D.滑块A与木板B间的动摩擦因数为μ=0.1[解析] 由图乙知,当F=4 N时A、B相对静止,加速度为a=2 m/s2,对整体分析:F=(m +M )a ,解得m +M =2 kg ,当F >4 N 时,A 、B 发生相对滑动,对B 有:a =F -μmg M =1MF -μmg M ,由图像可知,图线的斜率:k =1M =ΔaΔF=2 kg -1,解得M =0.5 kg ,则滑块A 的质量为:m =1.5 kg ,故A 正确,B 错误;将F >4 N 所对图线反向延长线与F 轴交点坐标代入a =1M F -μmg M ,解得μ=0.2 ,故D 错误;根据F =5 N >4 N 时,滑块与木块相对滑动,B 的加速度为a B =1M F -μmgM=4 m/s 2,故C 正确。
[答案] AC9.(2018·三湘名校联盟三模)(多选)如图甲所示,为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x 与斜面倾角θ的关系,将某一物体每次以不变的初速率v 0沿足够长的斜面向上推出,调节斜面与水平方向的夹角θ,实验测得x 与斜面倾角θ的关系如图乙所示,g 取10 m/s 2,根据图像可求出( )A .物体的初速率v 0=3 m/sB .物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.75C .取不同的倾角θ,物体在斜面上能达到的位移x 的最小值x min =1.44 mD .当θ=45°时,物体达到最大位移后将停在斜面上[解析] 当斜面倾角θ=90°时,物体对斜面无压力,也无摩擦力,物体做竖直上抛运动,根据匀变速直线运动规律有02-v 20=-2gx ,根据图像可得此时x =1.80 m ,解得初速率v 0=6 m/s ,选项A 错。
当斜面倾角θ=0°时即为水平,物体在运动方向上只受到摩擦力作用,则有μmgx =12mv 20,根据图像知此时x =2.40 m ,解得μ=0.75,选项B 对。
物体沿斜面上滑,由牛顿第二定律可知加速度a =g sin θ+μg cos θ=g (sin θ+μcos θ)。
v 20=2ax=2g (sin θ+μcos θ)x ,得当sin θ+μcos θ最大时,即tan θ=1μ,θ=53°时,x 取最小值x min ,解得x min =1.44 m ,C 项正确。
当θ=45°时,因mg sin 45°>μmg cos 45°,则物体达到最大位移后将返回,D 项错误。
[答案] BC10.(2018·信阳一模)某同学近日做了这样一个实验,将一个小铁块(可看成质点)以一定的初速度,沿倾角可在0°~90°之间任意调整的木板向上滑动,设它沿木板向上能达到的最大位移为x ,若木板倾角不同时对应的最大位移x 与木板倾角α的关系如图所示。
g 取10 m/s 2。
求(结果如果是根号,可以保留):(1)小铁块初速度的大小v 0以及小铁块与木板间的动摩擦因数μ是多少? (2)当α=60°时,小铁块达到最高点后,又回到出发点,物体速度将变为多大? [解析] (1)当α=90°时,x =1.25 m 则v 0=2gx =5 m/s 当α=30°时,x =1.25 ma =v 202x=10 m/s 2 由牛顿第二定律:a =g sin 30°+μg cos 30° 解得:μ=33(2)当α=60°时,上滑的加速度:a 1=g sin 60°+μg cos 60°下滑的加速度:a 2=g sin 60°-μg cos 60° 因为v 2=2ax所以:v 2v 20=a 2a 1可得:v =522 m/s 。
[答案] (1)5 m/s33 (2)522m/s 11.如图甲所示,光滑水平面上放置斜面体ABC ,AB 与BC 圆滑连接,AB 表面粗糙且水平(长度足够长),倾斜部分BC 表面光滑,与水平面的夹角θ=37°。
在斜面体右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器,规定力传感器受压时,其示数为正值;力传感器被拉时,其示数为负值。
一个可视为质点的滑块从斜面体的C 点由静止开始下滑,运动过程中,力传感器记录到力F 和时间t 的关系如图乙所示。
(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g 取10 m/s 2),求:(1)斜面BC 的长度; (2)滑块的质量;(3)运动过程中滑块克服摩擦力做的功。