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(时间：60分钟)知识点一参考系1．下面关于参考系的说法中错误的是()．A．参考系一定是不运动的物体B．参考系是被选作标准的物体C．在各种情况下都要选择地面(地球)做参考系D．选择恰当的参考系能使研究的问题简化解析参考系可能是运动的物体．例如可以选运动的列车作为参考系．地面(地球)是常用的参考系，但并不是在各种情况下都要选择地面(地球)做参考系，参考系是被选作标准的物体，选择恰当的参考系能使研究的问题简化．例如，研究人造地球卫星的运动，选择地球为参考系就使问题简化．要注意本题要求选择错误答案．答案AC2．福娃贝贝和晶晶两人坐在沿公路行驶的同一辆汽车上，下列说法中正确的是()．A．以贝贝为参考系，晶晶是静止的B．以地为参考系，晶晶是运动的C．以车为参考系，路边的树是运动的D．以车为参考系，路边的树是静止的解析因为贝贝和晶晶两人有相同的运动状态，所以晶晶以贝贝为参考系时，他们之间的位置没有变动，故晶晶相对贝贝是静止的，所以A正确．汽车本身相对地面在运动，故晶晶选地面为参考系时自己本身是运动的，所以B正确．当选运动的汽车为参考系时，是假定汽车不动，则汽车周边的树木、都向汽车运动的相反方向运动(即向后退)，所以C正确D错误．故选A、B、C.答案ABC3．火车停靠在站台上，乘客往往会发现这样的现象，对面的火车缓缓启动了，等到站台出现，才知道对面的火车没有动，而是自己乘坐的火车开动了，则前、后两次乘客采用的参考系是()．A．站台，对面火车B．两次都是对面火车C．两次都是站台D．自己坐的火车，站台答案 D图2－1－44．如图2－1－4所示，由于有风，河岸上的旗帜向右飘，在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘，两条船的运动状态是()．A．A船肯定是向左运动的B．A船肯定是静止的C．B船肯定是向右运动的D．B船可能是静止的解析本题中风向右吹，A船与河岸上的旗帜均向右飘，则相对于风，A船、河岸都向左运动，所以A船可能相对河岸静止，也可能以任何速度向左运动，还有可能以比风速小的速度向右运动．B船中旗向左飘，表明B船只能向右运动．且船速大于风速故C正确．答案 C知识点二坐标系5牛牛同学手头上有一张中国地图，他要搞一个北京到全国各大城市的距离和方向的调查，需要建立一个坐标系，他应该建立的坐标系是()．A．直线坐标系B．平面坐标系C．直线坐标系与平面坐标系都可以D．以上说法都不对解析北京和全国各大城市在地图上都是在一个平面内，所以建立平面坐标系就可以了．答案 B6．从一深为4 m的井中用水桶提水，出井后又将水桶提升了1 m，选井口处为坐标原点，水桶竖直向上提升的路线为x轴，向上为正方向，则水桶在水面时和最后的位置坐标分别是()．A．4 m,1 m B．－4 m,1 mC．5 m,0 D．－5 m,1 m解析位置坐标是由某位置到选定的坐标原点的距离加上正、负号确定的，由坐标原点到所在位置的方向与规定的正方向相同时为正，相反时为负．答案 B知识点三时间与时刻7．南非世界杯开幕式于2010年6月11日21：00时(北京时间)在约翰内斯堡举行，所有比赛历时31天．以上记录时间的数据分别指的是()．A．时刻和时间间隔B．时间间隔和时刻C．都是时刻D．都是时间间隔答案 A8．以下的计时数据中指时间间隔的是()．A．2011年3月11日13时46分，日本东海岸发生9.0级特大地震B．第30届奥运会将于2012年7月27日在伦敦开幕C．刘翔创造了12.88秒的110米栏的好成绩D．我国航天员翟志刚在“神七”飞船外完成了历时20分钟的太空行走解析A、B两项中的数据分别说明的是两件大事发生的瞬时，所以指的是时刻；C、D两项中的数据是说完成两个事件所用的时间，因此为时间间隔，故选C、D.答案CD9．关于时间和时刻，下列说法正确的是()．A．5 s时即5 s末，指的是时刻B．5 s内指的是4 s末到5 s末这1 s的时间C．第5 s内指的是4 s末到5 s末这1 s的时间D．第4 s末就是第5 s初，指的是时刻解析 5 s时指的是5 s末这一时刻，A正确；5 s内指的是前5 s这一段时间，B错误；第5 s内指的是4 s末到5 s末这1 s的时间，C正确；前1 s末和后1 s 初是同一时刻，故第4 s末和第5 s初是同一时刻，D正确．答案ACD10．找出下列物体做机械运动时的参考系．(1)晚上月在云中穿行；云在月旁掠过．(2)当人坐船行驶在河中观看两岸青山时，常用“看山恰似走来迎”的感觉，而变换一下角度，又感到“仔细看山山不动”．解析(1)月在云中穿行是以云层为参考系；云在月旁掠过是以月亮为参考系．(2)第一种现象是以船为参考系，看到远处的山向人靠近；第二种现象是以河岸为参考系，山是静止的．答案(1)云层月亮(2)船河岸图2－1－511．如图2－1－5所示，某人从学校的门口A处开始散步，先向南走了50 m 到达B处，再向东走了100 m到达C处，最后又向北走了150 m到达D处，则A、B、C、D各点位置如何表示？解析因为人在平面内运动，所以应建立直角坐标系．若选取A点为坐标原点，向东为x轴正方向，向北为y轴正方向，则各点位置坐标分别为A(0,0)、B(0，－50 m)、C(100 m，－50 m)、D(100 m,100 m)．说明若选其他点为坐标原点，则相应坐标值会改变．答案见解析12．在下面叙述中，哪些指的是时间，哪些指的是时刻？(1)中国人民解放军海军成立60周年大阅兵在2009年4月23日14时正式开始．(2)2008年8月1日9时18分京津城际高速铁路正式投入运营，时速350公里的CRH3“和谐号”动车组从北京南站发车，9点44分首趟列车安全到达天津北站，全程仅用了26分26秒．(3)第25次南极科考队于2008年10月20日10时从上海出发，启程前往南极执行“中国南极昆仑站”建设．历时173天，于2009年4月10日8时，返回国内基地码头，宣告我国第25次南极科考圆满完成任务．解析(1)中的“2009年4月23日14”时指时刻，“60周年”是指时间．(2)中的“2008年8月1日9时18分”和“9点44分”均指时刻，而“26分26秒”指的是时间．(3)中的“2008年10月20日10时”、“2009年4月10日8时”均指时刻；而“173天”指的是时间．答案见解析。
[核心知识回顾]一、运动的描述匀变速直线运动的研究1．质点：用来代替物体的有质量的点．它是一种理想化模型．2．参考系：为了研究物体的运动而选定用来作为参考的物体．参考系可以任意选取，通常以地面或相对于地面不动的物体为参考系来研究物体的运动．3．坐标系：为了定量地描述物体的位置及位置变化，需要在参考系上建立适当的坐标系．4．位移表示质点的位置变动，它是质点由初位置指向末位置的有向线段．5．平均速度：运动物体的位移和运动所用时间的比值，称为这段时间内的平均速度，即v＝ΔsΔt，平均速度是矢量，其方向跟位移的方向相同．6．瞬时速度：运动物体在某一时刻(或经过某一位置)的速度，称为瞬时速度．瞬时速度能精确描述物体在某一时刻(或某一位置)的运动快慢．7．平均速率：路程与时间的比值，一般不等于平均速度的大小．8．瞬时速率：简称速率，等于瞬时速度的大小，是标量．9．匀变速直线运动：沿着一条直线，且加速度不变的运动．10．匀变速直线运动的基本规律：速度与时间的关系式为v＝v0＋at，位移与时间的关系式为s＝v0t＋12at2，位移与速度的关系式为v2－v2＝2as.11．自由落体运动规律(1)速度公式为v＝gt.(2)位移公式为h＝12gt2.(3)速度—位移关系式为v2＝2gh.12．对s-t图像的理解(1)物理意义：反映了做直线运动的物体位移随时间变化的规律．(2)图线斜率的意义①图线上某点切线的斜率大小表示速度的大小．②图线上某点切线的斜率正负表示速度的方向．13．对v-t图像的理解(1)物理意义：反映了做直线运动的物体速度随时间变化的规律．(2)图线斜率的意义①图线上某点切线的斜率大小表示物体运动的加速度的大小．②图线上某点切线的斜率正负表示加速度的方向．(3)图线与坐标轴围成的“面积”的意义①图线与坐标轴围成的“面积”表示位移的大小．②若此面积在时间轴的上方，表示这段时间内的位移方向为正方向；若此面积在时间轴的下方，表示这段时间内的位移方向为负方向．14．追及与相遇问题的概述：当两个物体在同一直线上运动时，由于两物体的运动情况不同，所以两物体之间的距离会不断发生变化，两物体间距越来越大或越来越小，这时就会涉及追及、相遇和避免碰撞等问题．15．追及问题的两类情况(1)若后者能追上前者，则追上时，两者处于同一位置，后者的速度一定不小于前者的速度．(2)若后者追不上前者，则当后者的速度与前者的速度相等时，两者相距最近．二、相互作用力与平衡1．力的概念：物体与物体之间的相互作用．2．力的作用效果：使物体发生形变；改变物体的运动状态．3．重力：由于地球的吸引而使物体受到的力，大小为G＝mg，方向总是竖直向下．4．弹力(1)定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用．(2)产生的条件①两物体相互接触．②发生弹性形变．(3)方向：与物体形变方向相反．5．胡克定律(1)内容：弹簧的弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比．(2)表达式：F＝kx.①k是弹簧的劲度系数，单位为N/m；k的大小由弹簧自身性质决定．②x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度．6．摩擦力(1)产生：相互接触且发生形变的粗糙物体间，有相对运动或相对运动趋势时，在接触面上所受的阻碍相对运动或相对运动趋势的力．(2)产生条件①接触面粗糙．②接触面间有弹力．③物体间有相对运动或相对运动趋势．(3)大小：滑动摩擦力f＝μN，静摩擦力：0<f≤f max.(4)方向：与相对运动或相对运动趋势方向相反．(5)作用效果：阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势．7．合力与分力(1)定义：如果一个力产生的效果跟几个力共同作用的效果相同，这一个力就叫那几个力的合力，那几个力就叫这个力的分力．(2)关系：合力和分力是一种等效替代关系．8．共点力：作用在物体的同一点，或作用线的延长线交于一点的力．9．力的运算法则(1)三角形定则：把两个矢量首尾相连从而求出合矢量的方法．(如图甲所示)甲乙(2)平行四边形定则：求互成角度的两个力的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向．(如图乙所示)10．力的分解的方法(1)按力产生的效果进行分解．(2)正交分解．11．共点力作用下物体的平衡：(1)平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动的状态．(2)共点力的平衡条件：F 合＝0或者⎩⎨⎧F x 合＝0F y 合＝0(3)平衡条件的几条重要推论①二力平衡：如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小相等，方向相反．②三力平衡：如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反．③多力平衡：如果物体受多个力作用处于平衡，其中任何一个力与其余力的合力大小相等，方向相反．三、力与运动1．牛顿第一定律(1)内容：一切物体总保持匀速直线运动或静止状态，除非有外力迫使它改变这种状态．(2)意义 ①揭示了物体的固有属性：一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律．②揭示了力与运动的关系：力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因，即产生加速度的原因．2．惯性(1)定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质．(2)表现：物体不受外力作用时，其惯性表现在保持静止或匀速直线运动状态；物体受外力作用时，其惯性表现在反抗运动状态的改变．(3)量度：质量是惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小．3．牛顿第二定律(1)内容：物体加速度的大小与所受合外力的大小成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同．(2)表达式：F ＝ma .(3)适用范围 ①牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子等)、低速运动(远小于光速)的情况．②参考系应为惯性系．4．牛顿第三定律(1)内容：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上．(2)表达式：F＝－F′.5．两类动力学问题(1)由受力情况确定物体的运动情况．(2)由运动情况确定物体的受力情况．6．解决两类基本问题的思路：以加速度为桥梁，由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解．7．单位制(1)单位制由基本单位和导出单位共同组成．(2)力学单位制中的基本单位有米、千克、秒(s)．(3)导出单位有牛顿、米/秒、米/秒2等．8．超重和失重(1)视重：当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为视重．(2)超重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象．(3)失重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象．(4)完全失重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的现象．[易误易混辨析]1．研究物体的运动时，只能选择静止的物体作为参考系．(×)[提示]参考系的选取是任意的．2．研究花样游泳运动员的动作时，不能把运动员看作质点．(√)3．电台报时说“现在是北京时间8点整”，这里的“8点整”实际上指的是时刻．(√)4．子弹击中目标的速度属于瞬时速度．(√)5．物体的速度很大，加速度不可能为零．(×)[提示]物体速度很大且保持不变，则加速度为零．6．甲的加速度a甲＝2 m/s2，乙的加速度a乙＝－2m/s2，a甲＞a乙．(×)[提示]矢量的负号表示的是方向，与大小无关．7．匀变速直线运动是加速度均匀变化的直线运动．(×)[提示]匀变速直线运动的加速度是保持不变的．8．匀变速直线运动的位移是均匀增加的．(×)[提示]匀变速直线运动的位移与时间是二次函数关系．9．在匀变速直线运动中，中间时刻的速度一定小于该段时间内位移中点的速度．(√)10．绝对误差相同时，相对误差不一定相同．(√)11．可采用多次测量取平均值的方法来减小系统误差．(×)[提示]系统误差是指测量原理不完善或仪器本身缺陷等造成的误差，其特点是测量结果总是偏大或总是偏小．12．物体从某高度由静止下落一定做自由落体运动．(×)[提示]自由落体运动必须满足由静止下落且只受重力作用．13．无论是s-t图像还是v-t图像都只能描述直线运动．(√)14．v-t图像中两条图线的交点表示两个物体相遇．(×)[提示]v-t图像中两条图线的交点表示的是该时刻二者瞬时速度大小相等．15．两个物体在追及过程中，物体之间的距离总是逐渐减小．(×)[提示]追及过程中只有后者速度大于前者速度时，物体之间的距离才是逐渐减小的．16．物体所受弹力的方向与自身形变的方向相同．(√)17．轻绳、轻杆的弹力方向一定沿绳、杆的方向．(×)[提示]轻杆上的弹力方向不一定沿杆．18．运动的物体不可能受到静摩擦力的作用．(×)[提示]静摩擦力产生于两个存在相对运动趋势的接触物体之间，与物体是否运动无关．19．合力与分力是等效替代的关系．(√)20．互成角度的两个力的合力与分力间一定构成封闭的三角形．(√)21．物体沿光滑斜面下滑时，受到重力、支持力和下滑力的作用．(×)[提示]物体不受到下滑力的作用，其仅仅是重力产生的效果．22．若三个力F1、F2、F3平衡，若将F1转动90°时，三个力的合力大小为2 F1.(√)23．物体不受外力时一定处于静止状态．(×)[提示] 平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态．24．两个大小相等、方向相反、作用在同一直线上的力一定是相互作用力．(×)[提示] 两个大小相等、方向相反、作用在同一直线上的力也可能是一对平衡力．25．人走在松软土地上下陷时，人对地面的压力大于地面对人的支持力．(×)[提示] 作用力与反作用力总是大小相等的．26．对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力，当力刚作用瞬间，物体立即获得加速度．(√)27．物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系，同时也确定了物理量间的单位关系．(√)28．减速上升的升降机内的物体，物体对地板的压力大于重力．(×)[提示] 减速上升时物体处于失重状态，物体对地板的压力小于重力．29．加速度大小等于g 的物体处于完全失重状态．(×)[提示] 完全失重状态须满足加速度大小等于g ，方向竖直向下．30．物体处于超重或失重状态，完全由物体加速度的方向决定，与速度方向无关．(√)31．整体法和隔离法是指选取研究对象的方法．(√)32．求解物体间的相互作用力应采用隔离法．(√)[高考真题感悟]1．(2019·全国卷Ⅰ)如图所示，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H .上升第一个H 4所用的时间为t 1，第四个H 4所用的时间为t 2.不计空气阻力，则t 2t 1满足( )A ．1<t 2t 1<2 B ．2<t 2t 1<3 C ．3<t 2t 1<4 D ．4<t 2t 1<5C [本题应用逆向思维求解，即运动员的竖直上抛运动可等同于从一定高度处开始的自由落体运动，所以第四个H 4所用的时间为t 2＝2×H 4g ，第一个H 4所用的时间为t 1＝2Hg －2×34H g ，因此有t 2t 1＝12－3＝2＋3，即3<t 2t 1<4，选项C 正确．] 2．质量为m 的物体用轻绳AB 悬挂于天花板上．用水平向左的力F 缓慢拉动绳的中点O ，如图所示．用T 表示绳OA 段拉力的大小，在O 点向左移动的过程中( )A ．F 逐渐变大，T 逐渐变大B ．F 逐渐变大，T 逐渐变小C ．F 逐渐变小，T 逐渐变大D ．F 逐渐变小，T 逐渐变小A [以O 点为研究对象，受力如图所示，当用水平向左的力缓慢拉动O 点时，则绳OA 与竖直方向的夹角变大，由共点力的平衡条件知F 逐渐变大，T 逐渐变大，选项A 正确．]3．甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶．在t ＝0到t ＝t 1的时间内，它们的v -t 图像如图所示．在这段时间内( )A ．汽车甲的平均速度比乙的大B ．汽车乙的平均速度等于v 1＋v 22C ．甲、乙两汽车的位移相同D ．汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大A [根据v -t 图像及其意义解题．v -t 图像下方的面积表示位移，可以看出汽车甲的位移x甲大于汽车乙的位移x乙，选项C错误；根据v＝xt得，汽车甲的平均速度v甲大于汽车乙的平均速度v乙，选项A正确；汽车乙的位移x乙小于初速度为v2、末速度为v1的匀减速直线运动的位移x，即汽车乙的平均速度小于v1＋v22，选项B错误；根据v-t图像的斜率反映了加速度的大小，因此汽车甲、乙的加速度大小都逐渐减小，选项D错误．]4．(2019·全国卷Ⅱ)物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行．已知物块与斜面之间的动摩擦因数为33，重力加速度取10m/s2.若轻绳能承受的最大张力为1 500 N，则物块的质量最大为() A．150 kg B．100 3 kgC．200 kg D．200 3 kgA[设物块的质量最大为m，将物块的重力沿斜面方向和垂直斜面方向分解，由平衡条件，在沿斜面方向有F＝mg s i n30°＋μmg cos30°，解得m＝150kg，A项正确．]5．(2019·全国卷Ⅰ)(多选)如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮．一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N，另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态．现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°.已知M始终保持静止，则在此过程中()A．水平拉力的大小可能保持不变B．M所受细绳的拉力大小一定一直增加C．M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D．M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加BD[对N进行受力分析如图所示，因为N的重力与水平拉力F的合力和细绳的拉力T是一对平衡力，从图中可以看出水平拉力的大小逐渐增大，细绳的拉力也一直增大，选项A错误，B正确；M的质量与N的质量的大小关系不确定，设斜面倾角为θ，若m N g≥m M g sin θ，则M所受斜面的摩擦力大小会一直增大，若m N g<m M g sin θ，则M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增大，选项D正确，C错误．]6．为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线相距s 0和s 1(s 1＜s 0)处分别放置一个挡板和一面小旗，如图所示．训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以速度v 0击出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板；冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗．训练要求当冰球到达挡板时，运动员至少到达小旗处．假定运动员在滑行过程中做匀加速运动，冰球到达挡板时的速度为v 1.重力加速度大小为g .求：(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数；(2)满足训练要求的运动员的最小加速度．[解析] (1)设冰球的质量为m ，冰球与冰面之间的动摩擦因数为μ由运动学公式得v 21－v 20＝－2as 0由牛顿第二定律得μmg ＝ma ①解得μ＝v 20－v 212gs 0.② (2)冰球到达挡板时，满足训练要求的运动员中，刚好到达小旗处的运动员的加速度最小．设这种情况下，冰球和运动员的加速度大小分别为a 1和a 2，所用的时间为t .由运动学公式得v 20－v 21＝2a 1s 0③v 0－v 1＝a 1t ④s 1＝12a 2t 2⑤ 联立③④⑤式得a 2＝s 1(v 1＋v 0)22s 20.⑥ [答案] (1)v 20－v 212gs 0 (2)s 1(v 1＋v 0)22s 20。
