2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題二 牛頓運(yùn)動定律與直線運(yùn)動導(dǎo)（含解析）

2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題二 牛頓運(yùn)動定律與直線運(yùn)動導(dǎo)（含解析）熱點(diǎn)一勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用命題規(guī)律：高考對該熱點(diǎn)的考查既有選擇題也有計(jì)算題，命題方向主要有：(1)勻變速運(yùn)動公式的靈活應(yīng)用(2)在行車安全中的應(yīng)用(3)追及相遇問題1.(xx·河北區(qū)一模)一位宇航員在某星球上完成自由落體運(yùn)動實(shí)驗(yàn)：讓一個(gè)質(zhì)量為2 kg的物體從一定的高度自由下落，測得在第5 s內(nèi)的位移是18 m，則()A物體在2 s末的速度是20 m/sB物體在第5 s內(nèi)的平均速度是3.6 m/sC物體在第2 s內(nèi)的位移是20 mD物體在前5 s內(nèi)的位移是50 m解析由自由落體位移公式hgt2得，h5h4gtgtg(5242)18 m，解得g4 m/s2，物體在2 s末的速度v2gt4×2 m/s8 m/s，選項(xiàng)A錯誤；物體在第5 s內(nèi)的平均速度 m/s18 m/s，選項(xiàng)B錯誤；物體在第2 s內(nèi)的位移hh2h1gtgt×4×(2212) m6 m，選項(xiàng)C錯誤；物體在前5 s內(nèi)的位移h5gt×4×52 m50 m，選項(xiàng)D正確答案D2.(xx·高考山東卷)研究表明，一般人的剎車反應(yīng)時(shí)間(即圖甲中“反應(yīng)過程”所用時(shí)間)t00.4 s，但飲酒會導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)間延長在某次試驗(yàn)中，志愿者少量飲酒后駕車以v072 km/h的速度在試驗(yàn)場的水平路面上勻速行駛，從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止，行駛距離L39 m減速過程中汽車位移s與速度v的關(guān)系曲線如圖乙所示，此過程可視為勻變速直線運(yùn)動取重力加速度的大小g10 m/s2.求：(1)減速過程汽車加速度的大小及所用時(shí)間；(2)飲酒使志愿者的反應(yīng)時(shí)間比一般人增加了多少；(3)減速過程汽車對志愿者作用力的大小與志愿者重力大小的比值解析(1)設(shè)減速過程中汽車加速度的大小為a，所用時(shí)間為t，由題可得初速度v020 m/s，末速度vt0，位移s25 m，由運(yùn)動學(xué)公式得v2ast聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得a8 m/s2t2.5 s(2)設(shè)志愿者反應(yīng)時(shí)間為t，反應(yīng)時(shí)間的增加量為t，由運(yùn)動學(xué)公式得Lv0tsttt0聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得t0.3 s(3)設(shè)志愿者所受合外力的大小為F，汽車對志愿者作用力的大小為F0，志愿者質(zhì)量為m，由牛頓第二定律得Fma由平行四邊形定則得FF2(mg)2聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得.答案(1)8 m/s22.5 s(2)0.3 s(3)3.(xx·西安一模)A、B兩輛汽車在平直的公路上同向行駛當(dāng)A車的速度為20 m/s、B車的速度為4 m/s且B車在A車前84 m處時(shí)，B車開始以2 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動，經(jīng)過6 s后，B車加速度突然變?yōu)榱?，A車一直做勻速運(yùn)動，求兩車經(jīng)過多長時(shí)間相遇？解析設(shè)A車的速度為vA，B車的速度為vB，B車加速行駛時(shí)間為t，兩車經(jīng)過時(shí)間t0相遇，如圖所示對A車：xAvAt0對B車加速過程：vBvBatxB1vBtat2B車勻速運(yùn)動過程：xB2vB(t0t)又有：xAxB1xB2x解得：t012 s.答案12 s總結(jié)提升勻變速直線運(yùn)動常用的五種解題方法熱點(diǎn)二運(yùn)動圖象的應(yīng)用命題規(guī)律：運(yùn)動圖象的應(yīng)用一直是近幾年高考的熱點(diǎn)，分析近幾年的高考題，命題規(guī)律主要有以下幾點(diǎn)：(1)運(yùn)動圖象結(jié)合勻變速直線運(yùn)動規(guī)律考查(2)運(yùn)動圖象結(jié)合牛頓第二定律考查(3)在綜合題中運(yùn)動圖象結(jié)合受力分析、運(yùn)動分析考查1.(xx·內(nèi)蒙古包頭測評)某同學(xué)在學(xué)習(xí)了動力學(xué)知識后，繪出了一個(gè)沿直線運(yùn)動的物體，其加速度a、速度v、位移x隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示，若該物體在t0時(shí)刻，初速度為零，則A、B、C、D四個(gè)選項(xiàng)中表示該物體沿單一方向運(yùn)動的圖象的是()解析物體沿單一方向運(yùn)動是指運(yùn)動的速度方向不發(fā)生改變A為位移時(shí)間圖象，由圖象可知，物體做往復(fù)運(yùn)動，運(yùn)動方向發(fā)生改變，則A錯誤；B為速度時(shí)間圖象，由圖象可判斷，速度的大小和方向都發(fā)生改變，則B錯誤；C為加速度時(shí)間圖象，由圖象可知，01 s內(nèi)物體正向勻加速運(yùn)動，12 s內(nèi)物體正向勻減速運(yùn)動，2 s末速度減為0,23 s內(nèi)物體又正向勻加速運(yùn)動，依次變化運(yùn)動下去，運(yùn)動方向始終不變，則C正確；D為加速度時(shí)間圖象，由圖象可知，01 s內(nèi)物體正向勻加速運(yùn)動，12 s內(nèi)物體正向勻減速運(yùn)動，2 s末速度減為0,23 s內(nèi)物體反向勻加速運(yùn)動，物體的運(yùn)動方向發(fā)生改變，則D錯誤答案C2.(xx·高考重慶卷)以不同初速度將兩個(gè)物體同時(shí)豎直向上拋出并開始計(jì)時(shí)，一個(gè)物體所受空氣阻力可忽略，另一物體所受空氣阻力大小與物體速率成正比，下列用虛線和實(shí)線描述兩物體運(yùn)動的vt圖象可能正確的是()解析受空氣阻力作用的物體，上升過程中：mgkvma，得agv，v減小，a減小，A錯誤到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)v0，ag，即兩圖線與t軸相交時(shí)斜率相等，故D正確答案D3.(xx·武昌區(qū)高三調(diào)研)兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B放在同一水平面上，由靜止開始從同一位置沿相同方向同時(shí)開始做直線運(yùn)動，其運(yùn)動的vt圖象如圖所示對A、B運(yùn)動情況的分析，下列結(jié)論正確的是()AA、B加速時(shí)的加速度大小之比為21，A、B減速時(shí)的加速度大小之比為11B在t3t0時(shí)刻，A、B相距最遠(yuǎn)C在t5t0時(shí)刻，A、B相距最遠(yuǎn)D在t6t0時(shí)刻，A、B相遇解析由vt圖象可知，通過斜率可計(jì)算加速度大小，加速時(shí)A、B的加速度大小之比為101，減速時(shí)A、B的加速度大小之比為11，所以選項(xiàng)A錯誤；由A、B運(yùn)動關(guān)系可知，當(dāng)A、B速度相同時(shí)距離最遠(yuǎn)，所以選項(xiàng)B、C錯誤；由題意可知A、B是從同一位置同時(shí)開始運(yùn)動的，由速度時(shí)間圖象可以算出運(yùn)動位移，可知6t0時(shí)刻，A、B位移相同，因此在此時(shí)刻A、B相遇，所以選項(xiàng)D正確答案D規(guī)律總結(jié)(1)從vt圖象中可讀取的信息運(yùn)動速度：從速度軸上直接讀出，正負(fù)表示運(yùn)動方向.運(yùn)動時(shí)間：從時(shí)間軸上直接讀出時(shí)刻，取差得到運(yùn)動時(shí)間.運(yùn)動加速度：由圖線的斜率得到加速度，斜率的大小表示加速度的大小，斜率的正負(fù)反映了加速度的方向.運(yùn)動的位移：由圖線與時(shí)間軸圍成的面積得到位移，圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示位移的大小，時(shí)間軸以上的面積表示與規(guī)定的正方向相同，時(shí)間軸以下的面積表示與規(guī)定的正方向相反.(2)用圖象法解題的關(guān)鍵要運(yùn)用圖象正確地分析、解答物理問題，應(yīng)對物理圖象做到“三會”：會看、會用、會畫.會看：能由坐標(biāo)系的縱軸和橫軸所代表的物理量，結(jié)合圖象，認(rèn)識圖象所表達(dá)的物理意義.會用：a.根據(jù)圖象寫出兩個(gè)物理量之間的函數(shù)關(guān)系式，對照與題目有關(guān)的物理規(guī)律，闡述有關(guān)的物理問題.,b.根據(jù)物理原理(公式)推導(dǎo)出兩個(gè)物理量之間的函數(shù)關(guān)系，結(jié)合圖象明確圖象斜率、截距、“面積”的意義，從而由圖象所給信息求出未知量.會畫：根據(jù)題中所給條件，明確物體的運(yùn)動特點(diǎn)及物理量之間存在的數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系，畫圖時(shí)需根據(jù)物體在不同階段的運(yùn)動情況，通過定量計(jì)算分階段、分區(qū)間逐一描圖.)熱點(diǎn)三牛頓運(yùn)動定律的綜合應(yīng)用命題規(guī)律：牛頓運(yùn)動定律是歷年高考的熱點(diǎn)，分析近幾年高考題，命題角度有以下幾點(diǎn)：(1)超、失重問題，瞬時(shí)性問題(2)整體法和隔離法處理連接體問題(3)牛頓運(yùn)動定律與圖象綜合問題1.(多選)如圖所示，在一粗糙的水平面上有兩個(gè)質(zhì)量均為m的木塊A和B，中間用一個(gè)原長為L、勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接起來，兩木塊與地面間的動摩擦因數(shù)均為.現(xiàn)用一水平推力向右推木塊A，當(dāng)兩木塊一起勻速運(yùn)動時(shí)，撤去外力，則下列說法正確的是(不計(jì)空氣阻力)()A撤掉外力時(shí)兩木塊之間的距離為LB撤掉外力后兩木塊一起做勻減速運(yùn)動C撤掉外力后，木塊A做勻減速運(yùn)動，木塊B做勻加速運(yùn)動D撤掉外力時(shí)木塊A的加速度較大解析撤掉外力時(shí)，兩木塊所受彈簧的彈力大小相等，方向相反，而所受到的摩擦力大小相等，方向相同，都向左，設(shè)x為彈簧的形變量，故木塊A受到的合力為kxmg，木塊B受到的合力為零，所以木塊A受到的合力大，加速度大，以木塊B為研究對象，B處于平衡狀態(tài)，有kxmg，彈簧的形變量為x，所以撤去外力時(shí)，兩木塊相距L，A、D正確；撤掉外力后，A、B兩木塊均做減速運(yùn)動，但并非勻減速運(yùn)動，且A的加速度大于B的加速度，B、C錯誤答案AD2.(多選)(xx·高考江蘇卷)如圖所示，A、B 兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m, 靜止疊放在水平地面上. A、B 間的動摩擦因數(shù)為，B 與地面間的動摩擦因數(shù)為.最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g.現(xiàn)對 A 施加一水平拉力 F，則()A當(dāng)F<2mg 時(shí)，A、B 都相對地面靜止B當(dāng)Fmg 時(shí)， A 的加速度為gC當(dāng)F>3mg 時(shí)，A 相對 B 滑動D無論 F 為何值，B 的加速度不會超過g解析對A、B整體，地面對B的最大靜摩擦力為mg，故當(dāng)mgF2mg時(shí)，A、B相對地面運(yùn)動，故A錯對A、B整體應(yīng)用牛頓第二定律，有F×3mg3ma；對B，在A、B恰好要發(fā)生相對運(yùn)動時(shí)，×2mg×3mgma，兩式聯(lián)立解得F3mg，可見，當(dāng)F3mg時(shí)，A相對B才能滑動，C對當(dāng)Fmg時(shí)，A、B相對靜止，對整體有：mg×3mg3ma，ag，故B正確無論F為何值，B所受最大的動力為A對B的最大靜摩擦力2mg，故B的最大加速度aBmg，可見D正確答案BCD3.如圖甲所示，質(zhì)量為M的長木板，靜止放置在粗糙水平地面上，有一個(gè)質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，以某一水平初速度從左端沖上木板從物塊沖上木板到物塊和木板達(dá)到共同速度的過程中，物塊和木板的vt圖象分別如圖乙中的折線acd和bcd所示，a、b、c、d點(diǎn)的坐標(biāo)分別為a(0,10)、b(0,0)、c(4,4)、d(12,0)根據(jù)vt圖象，求：(1)物塊沖上木板做勻減速直線運(yùn)動的加速度大小a1，木板開始做勻加速直線運(yùn)動的加速度大小a2，達(dá)到共同速度后一起做勻減速直線運(yùn)動的加速度大小a3；(2)物塊質(zhì)量m與長木板質(zhì)量M之比；(3)物塊相對長木板滑行的距離x.思路點(diǎn)撥(1)vt圖象斜率大小表示物體運(yùn)動的加速度大?。?2)不同物體或不同時(shí)間階段受力情況不同；(3)物塊與木板同速后不再發(fā)生相對滑動解析(1)由vt圖象可求出物塊沖上木板做勻減速直線運(yùn)動的加速度大小a1 m/s21.5 m/s2，木板開始做勻加速直線運(yùn)動的加速度大小a2 m/s21 m/s2，達(dá)到共同速度后一起做勻減速直線運(yùn)動的加速度大小a3 m/s20.5 m/s2.(2)對物塊沖上木板勻減速階段：1mgma1對木板向前勻加速階段：1mg2(mM)gMa2物塊和木板達(dá)到共同速度后向前勻減速階段：2(mM)g(Mm)a3以上三式聯(lián)立可得.(3)由vt圖象可以看出，物塊相對于長木板滑行的距離x對應(yīng)圖中abc的面積，故x10×4× m20 m.答案(1)1.5 m/s21 m/s20.5 m/s2(2)(3)20 m動力學(xué)中的多過程問題命題規(guī)律：高考對該問題的考查主要以行車安全、傳送帶(或平板車)、帶電粒子的運(yùn)動、電磁感應(yīng)中導(dǎo)體的運(yùn)動等為模型，結(jié)合生產(chǎn)、生活和科學(xué)技術(shù)中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行命題題型以計(jì)算題為主我們應(yīng)抓住“兩個(gè)分析”(受力分析和運(yùn)動過程分析)及“一個(gè)橋梁”(加速度是聯(lián)系力與運(yùn)動的橋梁)，綜合運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律及運(yùn)動學(xué)公式解決問題解析(1)滑塊在平板上做勻減速運(yùn)動，加速度大小：a13 m/s2，(1分)由于1mg22mg，(1分)故平板做勻加速運(yùn)動，加速度大?。篴21 m/s2(1分)設(shè)滑塊滑至平板右端用時(shí)為t，共同速度為v，平板位移為x，對滑塊：vva1t(1分)L2xvta1t2(1分)對平板：va2t(1分)xa2t2(1分)聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)解得：t1 s，v4 m/s.(1分)(2)滑塊在傳送帶上的加速度：a35 m/s2(1分)若滑塊在傳送帶上一直加速，則獲得的速度為：v15 m/s6 m/s(1分)即滑塊滑上平板的速度為5 m/s.設(shè)滑塊在平板上運(yùn)動的時(shí)間為t，離開平板時(shí)的速度為v，平板位移為x則vv1a1t(1分)L2xv1ta1t2(1分)xa2t2(1分)聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)解得：t1 s，t22 s(t2t，不合題意，舍去)(1分)將t s代入vva1t得：v3.5 m/s.(1分)答案(1)4 m/s(2)3.5 m/s總結(jié)提升本例涉及傳送帶和板塊兩個(gè)基本模型對傳送帶問題一是要注意摩擦力方向的判定，二是注意物體與傳送帶速度相等時(shí)摩擦力的改變，三是物體在傳送帶上能否一直加速和能否達(dá)到與傳送帶共速板塊模型問題的實(shí)質(zhì)是兩個(gè)相關(guān)連物體的運(yùn)動問題，正確對物體受力分析求出兩者的加速度是基礎(chǔ)，確定兩者運(yùn)動的速度關(guān)系、位移關(guān)系是關(guān)鍵最新預(yù)測1(xx·北京東城區(qū)檢測)如圖所示，小車靜止在光滑水平地面上，小車的上表面由光滑的斜面AB和粗糙的水平面BC組成(它們在B處由極短的光滑圓弧平滑連接)，小車右側(cè)與豎直墻壁之間連接著一個(gè)力傳感器，當(dāng)傳感器受壓力時(shí)，其示數(shù)為正值；當(dāng)傳感器受拉力時(shí)，其示數(shù)為負(fù)值一個(gè)小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止開始下滑，經(jīng)B至C點(diǎn)的過程中，傳感器記錄到的力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系如下圖所示，其中可能正確的是()解析：選D.滑塊在斜面上時(shí)，小車受到滑塊作用力如圖甲所示，滑塊滑到水平面時(shí)，小車受到滑塊的摩擦力如圖乙所示，不管滑塊在斜面上，還是在水平面上，小車受到的力都是大小恒定的，在斜面上時(shí)，傳感器受壓力；在水平面上時(shí)，傳感器受拉力，選項(xiàng)D正確，選項(xiàng)A、B、C錯誤最新預(yù)測2(xx·濰坊高三聯(lián)考)如圖所示，兩木板A、B并排放在地面上，A左端放一小滑塊，滑塊在F6 N的水平力作用下由靜止開始向右運(yùn)動已知木板A、B長度均為l1 m，木板A的質(zhì)量mA3 kg，小滑塊及木板B的質(zhì)量均為m1 kg，小滑塊與木板A、B間的動摩擦因數(shù)均為10.4，木板A、B與地面間的動摩擦因數(shù)均為20.1，重力加速度g10 m/s2.求：(1)小滑塊在木板A上運(yùn)動的時(shí)間；(2)木板B獲得的最大速度解析：(1)小滑塊對木板A的摩擦力Ff11mg4 N木板A與B整體受到地面的最大靜摩擦力Ff22(2mmA)g5 NFf1Ff2，小滑塊滑上木板A后，木板A保持靜止設(shè)小滑塊滑動的加速度為a1，則：F1mgma1la1t解得：t11 s.(2)設(shè)小滑塊滑上B時(shí)，小滑塊速度為v1，B的加速度為a2，經(jīng)過時(shí)間t2滑塊與B脫離，滑塊的位移為x塊，B的位移為xB，B的最大速度為v2，則：1mg22mgma2vBa2t2xBa2tv1a1t1x塊v1t2a1tx塊xBl解得：vB1 m/s.答案：(1)1 s(2)1 m/s失分防范(1)受力分析和運(yùn)動分析相結(jié)合，正確劃分物體所經(jīng)歷的每個(gè)過程是解決多過程問題的前提.(2)明確每一過程的特點(diǎn)和所遵循的規(guī)律是解決問題的關(guān)鍵，特別要注意挖掘隱含條件和臨界條件.,(3)利用前后兩個(gè)過程間的聯(lián)系：前一過程的末速就是后一過程的初速.)一、選擇題1(xx·高考上海卷)在離地高h(yuǎn)處，沿豎直方向同時(shí)向上和向下拋出兩個(gè)小球，它們的初速度大小均為v，不計(jì)空氣阻力，兩球落地的時(shí)間差為()A. B.C. D.解析：選A.以豎直向下為正方向，對向上和向下拋出的兩個(gè)小球，分別有hvt1gt，hvt2gt，tt1t2，解以上三式得兩球落地的時(shí)間差t，故A正確2(xx·高考廣東卷)如圖是物體做直線運(yùn)動的vt圖象由圖可知，該物體()A第1 s內(nèi)和第3 s內(nèi)的運(yùn)動方向相反B第3 s內(nèi)和第4 s內(nèi)的加速度相同C第1 s內(nèi)和第4 s內(nèi)的位移大小不相等D02 s和04 s內(nèi)的平均速度大小相等解析：選B.由題圖可知第1 s內(nèi)和第3 s內(nèi)速度都為正，運(yùn)動方向相同，A項(xiàng)錯；24 s圖線斜率不變，加速度不變，B項(xiàng)正確；vt圖線與時(shí)間軸所圍的面積表示位移，故第1 s內(nèi)和第4 s內(nèi)的位移大小相等，選項(xiàng)C錯；02 s和04 s內(nèi)位移相等，但時(shí)間不等，由可知D項(xiàng)錯3(xx·河南六市聯(lián)考)A、B兩個(gè)物體在水平面上沿同一直線運(yùn)動，它們的vt圖象如圖所示在t0時(shí)刻，B在A的前面，兩物體相距7 m，B物體做勻減速運(yùn)動的加速度大小為2 m/s2.則A物體追上B物體所用時(shí)間是()A5 s B6.25 sC7 s D8 s解析：選D.B車減速到零所需的時(shí)間t s5 s在5 s內(nèi)A車的位移xAvAt4×5 m20 mB車的位移xBt×5 m25 m則在5 s時(shí)兩車相距xxB7xA(25720) m12 m則A追上B所需的時(shí)間為tt5 s s8 s.4(多選)(xx·武漢高三聯(lián)考)質(zhì)量m2 kg、初速度v08 m/s的物體沿著粗糙的水平面向右運(yùn)動，物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)0.1，同時(shí)物體還要受一個(gè)如圖所示的隨時(shí)間變化的水平拉力F的作用，水平向右為拉力的正方向則以下結(jié)論正確的是(取g10 m/s2)()A01 s內(nèi)，物體的加速度大小為2 m/s2B12 s內(nèi)，物體的加速度大小為2 m/s2C01 s內(nèi)，物體的位移為7 mD02 s內(nèi)，物體的總位移為11 m解析：選BD.由題圖可知，在01 s內(nèi)力F為6 N，方向向左，由牛頓運(yùn)動定律可得Fmgma，解得加速度大小a4 m/s2，在12 s內(nèi)力F為6 N，方向向右，由牛頓運(yùn)動定律可得Fmgma1，解得加速度大小a12 m/s2，所以選項(xiàng)A錯誤，B正確；由運(yùn)動關(guān)系可知01 s內(nèi)位移為6 m，選項(xiàng)C錯誤；同理可計(jì)算02 s內(nèi)的位移為11 m，選項(xiàng)D正確；因此答案選B、D.5(xx·石家莊質(zhì)檢)如圖所示，小車向右運(yùn)動的過程中，某段時(shí)間內(nèi)車中懸掛的小球A和車水平底板上的物塊B都相對車廂靜止，懸掛小球A的懸線與豎直線有一定夾角這段時(shí)間內(nèi)關(guān)于物塊B受到的摩擦力下述判斷中正確的是()A物塊B不受摩擦力作用B物塊B受摩擦力作用，大小恒定，方向向左C物塊B受摩擦力作用，大小恒定，方向向右D因小車的運(yùn)動性質(zhì)不能確定，故B受到的摩擦力情況無法判斷解析：選B.由題圖知A球的加速度大小為agtan ，方向向左，則小車向右減速行駛，物塊B相對小車有向右運(yùn)動的趨勢，它所受的摩擦力方向向左，大小為FfmBgtan ，只有B正確6(xx·寧夏銀川一中一模)如圖所示，A、B兩小球分別連在輕線兩端，B球另一端與彈簧相連，彈簧固定在傾角為30°的光滑斜面頂端A、B兩小球的質(zhì)量分別為mA、mB，重力加速度為g，若不計(jì)彈簧質(zhì)量，在線被剪斷瞬間，A、B兩球的加速度大小分別為()A都等于B.和0C.和· D.·和解析：選C.由整體法知，F(xiàn)彈(mAmB)gsin 30°剪斷線瞬間，由牛頓第二定律對B：F彈mBgsin 30°mBaB，得aB·對A：mAgsin 30°mAaA，得aAg所以C項(xiàng)正確7(xx·唐山二模)一皮帶傳送裝置如圖所示，輕彈簧一端固定，另一端連接一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊，已知滑塊與皮帶之間存在摩擦現(xiàn)將滑塊輕放在皮帶上，彈簧恰好處于自然長度且軸線水平若在彈簧從自然長度到第一次達(dá)到最長的過程中，滑塊始終未與皮帶達(dá)到共速，則在此過程中滑塊的速度和加速度變化情況是()A速度增大，加速度增大B速度增大，加速度減小C速度先增大后減小，加速度先增大后減小D速度先增大后減小，加速度先減小后增大解析：選D.滑塊在傳送帶上受力如圖所示，當(dāng)Ffkx時(shí)，滑塊向左做加速運(yùn)動，由牛頓第二定律得Ffkxma，隨著x的增大，加速度a減??；當(dāng)Ffkx時(shí)，a0，速度達(dá)到最大值；當(dāng)Ffkx時(shí)，由牛頓第二定律得kxFfma，隨著x的增大，加速度a增大，速度v減小，直至為零，此時(shí)彈簧彈力最大，故選項(xiàng)D正確8(多選)(xx·高考浙江卷)如圖所示，總質(zhì)量為460 kg的熱氣球，從地面剛開始豎直上升時(shí)的加速度為0.5 m/s2，當(dāng)熱氣球上升到180 m時(shí)，以5 m/s的速度向上勻速運(yùn)動若離開地面后熱氣球所受浮力保持不變上升過程中熱氣球總質(zhì)量不變，重力加速度g10 m/s2.關(guān)于熱氣球，下列說法正確的是()A所受浮力大小為4 830 NB加速上升過程中所受空氣阻力保持不變C從地面開始上升10 s后的速度大小為5 m/sD以5 m/s勻速上升時(shí)所受空氣阻力大小為230 N解析：選AD.剛開始上升時(shí)，空氣阻力為零，F(xiàn)浮mgma，解得F浮m(ga)460×(100.5) N4 830 N，A正確加速上升過程，隨著速度增大，空氣阻力增大，B項(xiàng)錯誤浮力和重力不變，而隨著空氣阻力的增大，加速度會逐漸減小，直至為零，故上升10 s后的速度vat5 m/s，C項(xiàng)錯誤勻速上升時(shí)，F(xiàn)浮Ffmg，所以FfF浮mg4 830 N4 600 N230 N，D項(xiàng)正確9(多選)(xx·沈陽調(diào)研)如圖甲所示，為測定物體沖上粗糙斜面能達(dá)到的最大位移x與斜面傾角的關(guān)系，將某一物體每次以不變的初速率v0沿足夠長的斜面向上推出，調(diào)節(jié)斜面與水平方向的夾角，實(shí)驗(yàn)測得x與斜面傾角的關(guān)系如圖乙所示，g取10 m/s2，根據(jù)圖象可求出()A物體的初速率v03 m/sB物體與斜面間的動摩擦因數(shù)0.75C取不同的傾角，物體在斜面上能達(dá)到的位移x的最小值xmin1.44 mD當(dāng)某次30°時(shí)，物體達(dá)到最大位移后將沿斜面下滑解析：選BC.當(dāng)角度達(dá)到90°時(shí)，物體將做豎直上拋運(yùn)動，此時(shí)上升高度為1.80 m，由豎直上拋運(yùn)動規(guī)律可求得初速度v06 m/s，選項(xiàng)A錯誤；當(dāng)角度為0時(shí)，物體相當(dāng)于在水平面上運(yùn)動，此時(shí)位移為2.40 m，由牛頓運(yùn)動定律可得，動摩擦因數(shù)0.75，選項(xiàng)B正確；當(dāng)傾角為時(shí)，由牛頓運(yùn)動定律可得mgsin mgcos ma，又有x，結(jié)合數(shù)學(xué)關(guān)系可得位移的最小值為1.44 m，選項(xiàng)C正確；角為30°時(shí)，到達(dá)最高點(diǎn)重力沿斜面向下的分力小于最大靜摩擦力，因此達(dá)到最大位移后不會下滑，選項(xiàng)D錯誤二、計(jì)算題10(xx·濟(jì)南高三質(zhì)檢)靜止在水平面上的A、B兩個(gè)物體通過一根拉直的輕繩相連，如圖所示，輕繩長L1 m，承受的最大拉力為8 N，A的質(zhì)量m12 kg，B的質(zhì)量m28 kg，A、B與水平面間的動摩擦因數(shù)0.2，現(xiàn)用一逐漸增大的水平力F作用在B上，使A、B向右運(yùn)動，當(dāng)F增大到某一值時(shí)，輕繩剛好被拉斷(g10 m/s2)(1)求繩剛被拉斷時(shí)F的大?。?2)若繩剛被拉斷時(shí)，A、B的速度為2 m/s，保持此時(shí)的F大小不變，當(dāng)A的速度恰好減小為0時(shí)，A、B間的距離為多少？解析：(1)設(shè)繩剛要被拉斷時(shí)產(chǎn)生的拉力為FT，根據(jù)牛頓第二定律，對A物體有FTm1gm1a代入數(shù)據(jù)得a2 m/s2對A、B整體有F(m1m2)g(m1m2)a代入數(shù)據(jù)得F40 N.(2)設(shè)繩斷后，A的加速度大小為a1，B的加速度大小為a2，則a12 m/s2a23 m/s2A的速度減為0所需的時(shí)間為t1 sA的位移為x11 mB的位移為x2vta2t23.5 mA速度減為0時(shí)，A、B間的距離為xx2Lx13.5 m.答案：(1)40 N(2)3.5 m11(xx·運(yùn)城一模)如圖所示，質(zhì)量M0.2 kg的長木板靜止在水平地面上，與地面間動摩擦因數(shù)10.1，另一質(zhì)量m0.1 kg的帶正電小滑塊以v08 m/s的初速度滑上長木板，滑塊與長木板間動摩擦因數(shù)20.5，小滑塊帶電量為q2×103 C，整個(gè)運(yùn)動過程始終處于水平向右的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度E1×102 N/C，(g10 m/s2)求：(1)剛開始時(shí)小滑塊和長木板的加速度大小各為多少？(2)小滑塊最后停在距長木板左端多遠(yuǎn)的位置解析：(1)設(shè)小滑塊的加速度大小為a1，長木板的加速度大小為a2，由牛頓第二定律得：Eq2mgma1解得：a13 m/s22mg1(mM)gMa2解得：a21 m/s2.(2)設(shè)兩者經(jīng)過t時(shí)間相對靜止，此時(shí)的速度為v，則：v0a1ta2tv解得：t2 s，v2 m/s這段時(shí)間內(nèi)小滑塊的位移：x1v0ta1t210 m長木板的位移x2a2t22 m由于此后兩者一起向右減速運(yùn)動，所以小滑塊最后距長木板左端xx1x28 m.答案：(1)3 m/s21 m/s2(2)8 m12(xx·江蘇鎮(zhèn)江模擬)如圖所示，水平軌道AB段為粗糙水平面，BC段為一水平傳送帶，兩段相切于B點(diǎn)，一質(zhì)量為m1 kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，靜止于A點(diǎn)，AB距離為x2 m已知物塊與AB段和BC段的動摩擦因數(shù)均為0.5，g取10 m/s2.(1)若給物塊施加一水平拉力F11 N，使物塊從靜止開始沿軌道向右運(yùn)動，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去拉力，物塊在傳送帶靜止情況下剛好運(yùn)動到C點(diǎn)，求傳送帶的長度；(2)在(1)問中，若將傳送帶繞B點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)37°后固定(AB段和BC段仍平滑連接)，要使物塊仍能到達(dá)C端，則在AB段對物塊施加拉力F應(yīng)至少多大；(3)若使物塊以初速度v0從A點(diǎn)開始向右運(yùn)動，并仍滑上(2)問中傾斜的傳送帶，且傳送帶以4 m/s速度向上運(yùn)動，要使物塊仍能到達(dá)C點(diǎn)，求物塊初速度v0至少多大解析：(1)物塊在AB段：Fmgma1a16 m/s2則到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為vB，有vB2 m/s滑上傳送帶mgma2剛好到達(dá)C點(diǎn)，有v2a2L得傳送帶長度L2.4 m.(2)將傳送帶傾斜，滑上傳送帶有mgsin 37°mgcos 37°ma3，a310 m/s2，物塊仍能剛好到C端，有v2a3L在AB段，有v2axFmgma聯(lián)立解得F17 N.(3)由于tan 37°，故要使物塊能到達(dá)C點(diǎn)，物塊初速度最小時(shí)，有物塊滑到C時(shí)剛好和傳送帶有相同速度vv2a3L，解得vB8 m/s物塊在AB段做勻減速直線運(yùn)動vv2gx，解得v02 m/s.答案：(1)2.4 m(2)17 N(3)2 m/s