《2019年高考物理 考綱解讀與熱點(diǎn)難點(diǎn)突破 專題02 直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律及牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用熱點(diǎn)難點(diǎn)突破.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019年高考物理 考綱解讀與熱點(diǎn)難點(diǎn)突破 專題02 直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律及牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用熱點(diǎn)難點(diǎn)突破.doc（14頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
專題02 直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律及牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用
1．一旅客在站臺(tái)8號(hào)車廂候車線處候車，若動(dòng)車一節(jié)車廂長(zhǎng)25米，動(dòng)車進(jìn)站時(shí)可以看做勻減速直線運(yùn)動(dòng)．他發(fā)現(xiàn)第6節(jié)車廂經(jīng)過(guò)他用了4 s，動(dòng)車停下時(shí)旅客剛好在8號(hào)車廂門口(8號(hào)車廂最前頭)．則該動(dòng)車的加速度大小約為( )
A．2 m/s2 B．1 m/s2
C．0.5 m/s2 D．0.2 m/s2
【答案】C
2．如圖所示， a、b兩物體的質(zhì)量分別為m1、m2，由輕質(zhì)彈簧相連．當(dāng)用恒力F豎直向上拉著a，使a、b一起向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)量為x1，加速度大小為a1；當(dāng)用大小仍為F的恒力沿水平方向拉著a，使a、b一起沿光滑水平桌面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)量為x2，加速度大小為a2.則有( )
A．a(chǎn)1＝a2，x1＝x2 B．a(chǎn)1
x2 D．a(chǎn)1x2
【答案】B
【解析】以兩物體及彈簧組成的整體為研究對(duì)象，豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)－(m1＋m2)g＝(m1＋m2)a1；沿光滑水平桌面運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)＝(m1＋m2)a2，比較兩式可得：a1gsinθ
【答案】AC
【解析】糧袋在傳送帶上可能一直做勻加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度小于v；可能先勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度與傳送帶相同后，做勻速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度與v相同；也可能先做加速度較大的勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度與傳送帶相同后做加速度較小的勻加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大于v，故A正確；糧袋開始時(shí)受到沿斜面向下的滑動(dòng)摩擦力，大小為μmgcosθ，根據(jù)牛頓第二定律得，加速度a＝g(sinθ＋μcosθ)，故B錯(cuò)誤；若μ＜tan θ，則重力的下滑分力大于滑動(dòng)摩擦力，故a的方向一直沿傳送帶向下，糧袋從A到B一直是做加速運(yùn)動(dòng)，可能是一直以加速度g(sin θ＋μcosθ)勻加速；也可能先以加速度g(sin θ＋μcos θ)勻加速，后以加速度g(sin θ－μcosθ)勻加速，故C正確；由此上分析可知，糧袋從A到B不一定一直做勻加速運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤．
9．如圖5甲所示，質(zhì)量為m＝1 kg、帶電荷量為q＝210－3 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(chǎng)，小物塊運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖乙所示，取g＝10 m/s2，則下列說(shuō)法正確的是( )
圖5
A．小物塊在0～3 s內(nèi)的平均速度為 m/s
B．小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4
C．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為3 000 N/C
D．物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電勢(shì)能減少了12 J
【答案】CD
10.如圖甲所示，某人通過(guò)動(dòng)滑輪將質(zhì)量為m的貨物提升到一定高處，動(dòng)滑輪的質(zhì)量和摩擦均不計(jì)，貨物獲得的加速度a與豎直向上的拉力T之間的函數(shù)關(guān)系如圖乙所示．則下列判斷正確的是( )
A．圖線與縱軸的交點(diǎn)的絕對(duì)值為g
B．圖線的斜率在數(shù)值上等于物體的質(zhì)量m
C．圖線與橫軸的交點(diǎn)N的值TN＝mg
D．圖線的斜率在數(shù)值上等于物體質(zhì)量的倒數(shù)
【答案】A
【解析】由題結(jié)合牛頓第二定律可得：2T－mg＝ma，則有a＝T－g，由aT圖象可判斷，縱軸截距的絕對(duì)值為g，A正確；圖線的斜率在數(shù)值上等于，則B、D錯(cuò)誤；橫軸截距代表a＝0時(shí)，TN＝，則C錯(cuò)誤．
14.(多選)如圖甲所示，小物塊從光滑斜面上自由滑下，小物塊的位移x和時(shí)間的平方t2的關(guān)系如圖乙所示．g＝10 m/s2，下列說(shuō)法正確的是( )
A．小物塊的加速度大小恒為2.5 m/s2
B．斜面傾角為30
C．小物塊2 s末的速度是5 m/s
D．小物塊第2 s內(nèi)的平均速度為7.5 m/s
【答案】BD
15.質(zhì)量m＝50 kg的某同學(xué)站在觀光電梯地板上，用速度傳感器記錄了電梯在一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化情況(以豎直向上為正方向)．由圖象提供的信息可知( )
A．在0～15 s內(nèi)，觀光電梯上升的高度為25 m
B．在0～15 s內(nèi)，電梯地板對(duì)人的支持力做了－2 500 J的功
C．在20～25 s與25～35 s內(nèi)，觀光電梯的平均速度大小均為10 m/s
D．在25～35 s內(nèi)，觀光電梯在減速上升，該同學(xué)的加速度大小為2 m/s2
【答案】C
【解析】在速度－時(shí)間圖象中，與時(shí)間軸所包圍的面積即為位移，故0～15 s內(nèi)的位移為x＝1015 m＝75 m，故A錯(cuò)誤；5～15 s內(nèi)加速度為a＝＝ m/s2＝－1 m/s2，由牛頓第二定律得FN－mg＝ma，解得FN＝45 N，5～15 s內(nèi)上升的高度為h＝1010 m＝50 m，故支持力做功為W＝FNh＝22 500 J，故B錯(cuò)誤；勻變速直線運(yùn)動(dòng)，平均速度等于初末速度之和，故v＝ m/s＝10 m/s，故C正確；在25～35 s內(nèi)，觀光電梯在減速下降，故D錯(cuò)誤．
16.如圖所示，一長(zhǎng)木板在水平地面上運(yùn)動(dòng)，在某時(shí)刻(t＝0)將一相對(duì)于地面靜止的物塊輕放到木板上，已知物塊與木板的質(zhì)量相等，物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦，物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，且物塊始終在木板上．在物塊放到木板上之后，木板運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象可能是圖中的( )
【答案】A
17.在游樂(lè)場(chǎng)中，有種大型游樂(lè)機(jī)叫“跳樓機(jī)”．參加的游客被安全帶固定在座椅上，由電動(dòng)機(jī)將座椅提升到某一高處，然后由靜止釋放．座椅沿光滑桿自由下落一段高度后開始受到壓縮空氣提供的恒定阻力，下落36 m后速度剛好減小到零，下落的總時(shí)間是6.0 s．求：(g取10 m/s2)
(1)座椅被釋放后，下落過(guò)程中速度的最大值vm；
(2)座椅被釋放后，自由下落的距離s1；
(3)有一游客質(zhì)量為60 kg，在下降過(guò)程中，座椅對(duì)該游客支持力功率的最大值Pm.
【答案】(1)12 m/s (2)7.2 m (3)9 000 W
【解析】(1)vm＝＝ m/s＝12 m/s.
(2)自由下落的距離s1＝＝ m＝7.2 m
(3)減速下落的距離s2＝s－s1＝(36－7.2)m＝28.8 m
減速下落時(shí)的加速度
a2＝＝－ m/s2≈－2.5 m/s2
(說(shuō)明：正負(fù)均可)
由ma2＝mg－FN可解得FN＝mg－ma2＝6012.5 N＝750 N
支持力的功率最大值Pm＝FNvm＝75012 W＝9 000 W
18.某運(yùn)動(dòng)員做跳傘訓(xùn)練，他從懸停在空中的直升飛機(jī)上由靜止跳下，跳離飛機(jī)一段時(shí)間后打開降落傘做減速下落．他打開降落傘后的速度圖線如圖甲所示。降落傘用8根對(duì)稱的繩懸掛運(yùn)動(dòng)員，每根繩與中軸線的夾角均為37，如圖乙．已知人的質(zhì)量為50 kg，降落傘質(zhì)量也為50 kg，不計(jì)人所受的阻力，打開傘后傘所受阻力Ff與速度v成正比，即Ff＝kv(g取10 m/s2，sin 53＝0.8，cos 53＝0.6)．求：
(1)打開降落傘前人下落的距離為多大？
(2)求阻力系數(shù)k和打開傘瞬間的加速度a的大小和方向？
(3)懸繩能夠承受的拉力至少為多少？
【答案】(1)20 m (2)200 Ns/m 30 m/s2，方向豎直向上 (3)312.5 N
【解析】(1)設(shè)打開降落傘時(shí)的速度為v0，下落高度為h0
h0＝＝20 m
(3)設(shè)每根繩拉力為FT，以運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象有：
8FTcos 37－mg＝ma，
得：F＝312.5 N.
由牛頓第三定律得，懸繩能承受的拉力至少為312.5 N
19.如圖甲所示，有一傾角為30的光滑固定斜面，斜面底端的水平面上放一質(zhì)量為M的木板．開始時(shí)質(zhì)量為m＝1 kg的滑塊在水平向左的力F作用下靜止在斜面上，今將水平力F變?yōu)樗较蛴遥?dāng)滑塊滑到木板上時(shí)撤去力F，木塊滑上木板的過(guò)程不考慮能量損失．此后滑塊和木板在水平面上運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示，g＝10 m/s2.求
(1)水平作用力F的大?。?
(2)滑塊開始下滑時(shí)的高度；
(3)木板的質(zhì)量．
【答案】(1) N (2)2.5 m (3)1.5 kg
【解析】(1)對(duì)物體受力分析可得：mgsin θ ＝ Fcos θ
代入數(shù)據(jù)可得：F＝ N
(3)由圖象可知，二者先發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，當(dāng)達(dá)到共速后一塊做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2
二者共同減速時(shí)的加速度大小a1＝1 m/s2，發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，木板的加速度a2＝1 m/s2，滑塊減速的加速度大小a3＝4 m/s2
對(duì)整體受力分析可得：a1＝＝μ1g
可得：μ1＝0.1
在0～2 s內(nèi)分別對(duì)m和M做受力分析可得：
對(duì)M：＝a2
對(duì)m：＝a2
代入數(shù)據(jù)解方程可得：M＝1.5 kg
mgsin θ＋μmgcos θ＝ma2代入數(shù)據(jù)得：μ＝0.25，sin θ＝0.6，cos θ＝0.8。
(2)對(duì)物塊整個(gè)過(guò)程分析，由動(dòng)能定理得：
mgLsin θ－μmgscos θ＝0，代入數(shù)據(jù)得：s＝6 m
23．如圖9所示，在水平地面上建立x軸，有一個(gè)質(zhì)量m＝1 kg的木塊放在質(zhì)量為M＝2 kg的長(zhǎng)木板上，木板長(zhǎng)L＝11.5 m。已知木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1＝0.1，木塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2＝0.9(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)。木塊與長(zhǎng)木板保持相對(duì)靜止共同向右運(yùn)動(dòng)，已知木板的左端A點(diǎn)經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O時(shí)的速度為v0＝10 m/s，在坐標(biāo)為x＝21 m處的P點(diǎn)處有一擋板，木板與擋板瞬間碰撞后立即以原速率反向彈回，而木塊在此瞬間速度不變，若碰后立刻撤去擋板，g取10 m/s2，求：
圖9
(1)木板碰擋板時(shí)的速度大小v1；
(2)碰后木板與木塊剛好共速時(shí)的速度；
(3)最終木板停止運(yùn)動(dòng)時(shí)A、P間的距離。
【答案】(1)9 m/s (2)1.8 m/s 方向向左 (3)19.60 m
(2)碰后木板向左運(yùn)動(dòng)，木塊向右運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可知木塊的加速度大小am＝μ2g＝9 m/s2
木板的加速度大小aM＝＝6 m/s2
設(shè)從木板與擋板相碰至木塊與木板共速所用時(shí)間為t
對(duì)木板v共＝v1－aMt，對(duì)木塊v共＝－v1＋amt
得t＝1.2 s
共同速度大小v共＝1.8 m/s，方向向左。
(3)從木板與擋板相碰至木板與木塊共速，木板的位移大小s1＝t＝6.48 m
共速后木板與木塊以大小為a1＝μ1g＝1 m/s2的加速度向左減速至停下，木板的位移大小s2＝＝1.62 m
最終A、P間距離sAP＝L＋s1＋s2＝19.60 m。
24．霧霾天氣會(huì)對(duì)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v1＝9 m/s的速度勻速行駛，其后方有一小轎車正以v2＝24 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d＝35 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(guò)Δx＝96 m才能停下來(lái)。兩車在運(yùn)動(dòng)過(guò)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(guò)計(jì)算分析兩車是否會(huì)相撞；
(2)若小轎車司機(jī)在剎車的同時(shí)給前方的貨車發(fā)出信號(hào)，貨車司機(jī)經(jīng)Δt＝1 s收到信號(hào)并立即以a＝2 m/s2的加速度勻加速行駛，試通過(guò)計(jì)算分析兩車是否會(huì)發(fā)生相撞。
【答案】(1)相撞 (2)不會(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
v2－a1t2＝v1＋a(t2－Δt)
解得t2＝3.4 s
設(shè)在t2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
x1′＝v2t2－a1t
x2′＝v1Δt＋v1(t2－Δt)＋a(t2－Δt)2
解得x1′＝64.26 m，x2′＝36.36 m
由于x1′－x2′＝27.9 m＜d＝35 m
故此種情況下兩車不會(huì)發(fā)生相撞。
25.
粗糙的地面上放著一個(gè)質(zhì)量M＝1.5 kg的斜面體，斜面部分光滑，底面與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，傾角θ＝37，在固定在斜面的擋板上用輕質(zhì)彈簧連接一質(zhì)量m＝0.5 kg的小球，彈簧勁度系數(shù)k＝200 N/m，現(xiàn)給斜面體施加一水平向右為F的恒力作用，使整體向右以a＝1 m/s2勻加速運(yùn)動(dòng)．已知sin37＝0.6、cos37＝0.8，g＝10 m/s2.
(1)求F的大?。?
(2)求出彈簧的形變量及斜面對(duì)小球的支持力大?。?
【答案】(1)6 N (2)0.017 m 3.7 N
【解析】(1)整體以a勻加速向右運(yùn)動(dòng)，對(duì)整體應(yīng)用牛頓第二定律：
F－μ(M＋m)g＝(M＋m)a，得F＝6 N.
28．如圖所示為一個(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mA＝2 kg的長(zhǎng)板車，車置于光滑的水平面上，在車左端放置一質(zhì)量為mB＝1 kg、帶電荷量為q＝＋110－2 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(chǎng)，可以通過(guò)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E1＝3102 N/C的電場(chǎng)，車和貨物開始運(yùn)動(dòng)，2 s后，改變電場(chǎng)，電場(chǎng)大小變?yōu)镋2＝1102 N/C，方向向左，一段時(shí)間后，關(guān)閉電場(chǎng)，關(guān)閉電場(chǎng)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)μ＝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(chǎng)作用的時(shí)間．
【答案】6 s
設(shè)又經(jīng)t1時(shí)間貨物和車共速，
vB－a′Bt1＝vA＋a′At1
代入數(shù)據(jù)解得t1＝1.2 s，此時(shí)貨物和車的共同速度
v＝1.6 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t2＝＝4.8 s
所以第二次電場(chǎng)的作用時(shí)間為t1＋t2＝6 s.
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