《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(kāi)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(kāi)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(kāi)降落傘做減速下落．他打開(kāi)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(kāi)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(kāi)降落傘前人下落的距離為多大？
(2)求阻力系數(shù)k和打開(kāi)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(kāi)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(kāi)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?，?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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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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