《高考物理重难点专练02《 力与直线运动》（解析版）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理重难点专练02《 力与直线运动》（解析版）（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、重难点02 力与直线运动【知识梳理】考点一 追及、相遇问题1 分析追及问题的方法技巧可概括为“一个临界条件”、“两个等量关系”（1）一个临界条件：速度相等它往往是物体间能否追上或（两者）距离最大、最小的临界条件，也是分析判断问题的切入点；（2）两个等量关系：时间关系和位移关系，通过画草图找出两物体的时间关系和位移关系是解题的突破口2 能否追上的判断方法物体B追赶物体A：开始时，两个物体相距x0.若vAvB时，xAx0xB，则不能追上3 若被追赶的物体做匀减速直线运动，一定要注意判断追上前该物体是否已经停止运动4解题思路和方法及技巧（1）解题思路和方法（2）解题技巧紧抓“一图三式”，即：过程示意
2、图，时间关系式、速度关系式和位移关系式审题应抓住题目中的关键字眼，充分挖掘题目中的隐含条件，如“刚好”、“恰好”、“最多”、“至少”等，它们往往对应一个临界状态，满足相应的临界条件特别提醒：（1） 在分析追及与相遇问题时，可用以下方法：临界条件法：当二者速度相等时，二者相距最远（最近）图象法：画出xt图象或vt图象，然后利用图象进行分析求解数学判别式法：设相遇时间为t，根据条件列方程，得到关于t的一元二次方程，用判别式进行讨论，若0，即有两个解，说明可以相遇两次；若0，说明刚好追上或相遇；若0，说明追不上或不能相遇（2） 在追及问题中，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
3、定大于前者的速度；若后者追不上前者，则当后者的速度与前者相等时，两者相距最近（3） 在相遇问题中，同向运动的两物体追及即相遇；相向运动的物体，当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体之间的距离时即相遇考点二 动力学两类基本问题1.求解两类问题的思路，可用下面的框图来表示：2.分析解决这两类问题的关键：应抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁加速度3.解答动力学两类问题的基本程序（1）明确题目中给出的物理现象和物理过程的特点，如果是比较复杂的问题，应该明确整个物理现象是由哪几个物理过程组成的，找出相邻过程的联系点，再分别研究每一个物理过程（2）根据问题的要求和计算方法，确定研究对象，进行分析，并画
4、出示意图，图中应注明力、速度、加速度的符号和方向，对每一个力都明确其施力物体和受力物体，以免分析受力时有所遗漏或无中生有（3）应用牛顿运动定律和运动学公式求解，通常先用表示相应物理量的符号进行运算，解出所求物理量的表达式，然后将已知物理量的数值及单位代入，通过运算求结果【重点归纳】1用整体法、隔离法巧解动力学问题（1）整体法、隔离法当问题涉及几个物体时，我们常常将这几个物体“隔离”开来，对它们分别进行受力分析，根据其运动状态，应用牛顿第二定律或平衡条件列式求解特别是问题涉及物体间的相互作用时，隔离法是一种有效的解题方法而将相互作用的两个或两个以上的物体看成一个整体（系统）作为研究对象，去寻找未
5、知量与已知量之间的关系的方法称为整体法（2）选用整体法和隔离法的策略当各物体的运动状态相同时，宜选用整体法；当各物体的运动状态不同时，宜选用隔离法；对较复杂的问题，通常需要多次选取研究对象，交替应用整体法与隔离法才能求解（3）整体法与隔离法常涉及的问题类型涉及滑轮的问题：若要求绳的拉力，一般都采用隔离法水平面上的连接体问题：这类问题一般是连接体（系统）各物体保持相对静止，即具有相同的加速度解题时，一般采用先整体、后隔离的方法；建立直角坐标系时也要考虑矢量正交分解越少越好的原则，或者正交分解力，或者正交分解加速度斜面体与物体组成的连接体的问题：当物体具有沿斜面方向的加速度，而斜面体相对于地面静止
6、时，解题时一般采用隔离法分析（4）解决这类问题的关键正确地选取研究对象是解题的首要环节，弄清各物体之间哪些属于连接体，哪些物体应该单独分析，并分别确定出它们的加速度，然后根据牛顿运动定律列方程求解2用分解加速度法巧解动力学问题因牛顿第二定律中Fma指出力和加速度永远存在瞬间对应关系，所以在用牛顿第二定律求解动力学问题时，有时不去分解力，而是分解加速度，尤其是当存在斜面体这一物理模型且斜面体又处于加速状态时，往往此方法能起到事半功倍的效果【限时检测】（建议用时：30分钟）1（2019新课标全国卷）如图，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。上升第一个所用的时间为t1，第
7、四个所用的时间为t2。不计空气阻力，则满足A12B23C34D45【答案】C【解析】运动员起跳到达最高点的瞬间速度为零，又不计空气阻力，故可逆向处理为自由落体运动。则根据初速度为零匀加速运动，相等相邻位移时间关系，可知，即，故本题选C。2（2019新课标全国卷）如图（a），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t=0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t=4 s时撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如图（c）所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取g=10 m/s2。由题给数据可以
8、得出A木板的质量为1 kgB2 s4 s内，力F的大小为0.4 NC02 s内，力F的大小保持不变D物块与木板之间的动摩擦因数为0.2【答案】AB【解析】结合两图像可判断出02 s物块和木板还未发生相对滑动，它们之间的摩擦力为静摩擦力，此过程力F等于f，故F在此过程中是变力，即C错误；25 s内木板与物块发生相对滑动，摩擦力转变为滑动摩擦力，由牛顿运动定律，对24 s和45 s列运动学方程，可解出质量m为1 kg，24 s内的力F为0.4 N，故A、B正确；由于不知道物块的质量，所以无法计算它们之间的动摩擦因数，故D错误。3平直马路上有同方向前后行驶的电车a和汽车b，它们的vt图象如图所示。当
9、t=10s时，两车刚好相遇，由图可知A开始时电车a在前汽车b在后B开始时两车相距25mCt=20s时两车相距50 mDt=10s后两车还会再相遇【答案】B【解析】A.从图像可以看出在前10s内a图像包围的面积大于b图像包围的面积，故一开始a在后b在前，故A错误；B.图像包围的面积代表各自运动走过的位移，所以两者一开始相距的距离为，故B正确；C.从面积上可以看出t=20s时两车相距25m，故C错误；D. t=10s后，b的速度一直大于a的速度，所以两车不会再相遇，故D错误.4雨滴大约在1.5km左右的高空形成并开始下落，落到地面的速度一般不超过8m/s。若雨滴沿直线下落，则其下落过程A做自由落体
10、运动B加速度逐渐增大C总时间约为17sD加速度小于重力加速度【答案】D【解析】雨滴下落的过程，受空气的阻力作用，加速度小于重力加速度，并且随速度的增加阻力逐渐变大，则雨滴做加速度减小的加速运动，当阻力等于重力时雨滴做匀速运动，故选项D正确，AB错误；若雨滴以8m/s的速度匀速下落，其下落的时间为，因雨滴下落的平均速度小于8m/s，则下落的时间大于187.5s，选项C错误；故选D.5平直公路上行驶的a车和b车，其位移时间图象分别为图中直线a和曲线b，已知b车做匀变速直线运动，t=2s时，直线a和曲线b刚好相切，下列说法正确的是Ab车的加速度大小为1 m/s2Ba车的速度大小为3 m/sCb车做匀
11、减速直线运动Dt=2s时，a、b两车相遇，速度不相等【答案】AC【解析】在图象中，图象的斜率表示速度，根据图象可知，的斜率不变，速度不变，做匀速直线运动，车的速度大小为：，的斜率减小，速度减小，故车做匀减速直线运动，设车的位移时间关系式为，将，代入得：，时，直线和曲线刚好相切，、两车相遇，速度相等，车的速度为：，由得：，联立解得：，即车的加速度大小为1 m/s2；A与分析相符，故A正确；B与分析不符，故B错误；C与分析相符，故C正确；D与分析不符，故D错误。6如图所示，在光滑的水平面上有一个小球，小球分别与水平轻弹簧及与竖直方向成45角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止状态，且水平面对
12、小球的弹力恰好为零，g取10 m/s2在剪断轻绳的瞬间，下列说法中正确的有A小球受力个数不变B小球受力个数变少C小球受力个数变多D小球的加速度为10 m/s2【答案】AD【解析】AB.在剪断轻绳前，小球受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力处于平衡；在剪断轻绳后，小球受重力、支持力以及弹簧的弹力。所以小球受力个数不变。故A正确，B错误，C错误；D.根据共点力平衡得，弹簧的弹力为：F=mgtan45=mg，在剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力不变。根据牛顿第二定律，水平方向小球的加速度为：，故D正确。7如图所示，A、B两物体质量均为m，叠放在轻质弹簧上（弹簧下端固定于地面上）。对A施加一竖直向下、大小为F（F
13、2mg）的力，将弹簧再压缩一段距离（弹簧始终处于弹性限度内）而处于平衡状态。现突然撤去力F，设两物体向上运动过程中A、B间的相互作用力大小为FN。不计空气阻力，关于FN的说法正确的是（重力加速度为g）A刚撤去力F时，FN=B弹簧弹力大小为F时，FN=CA、B的速度最大时，FN=mgD弹簧恢复原长时，FN=0【答案】BCD【解析】A.在突然撤去F的瞬间，AB整体的合力向上，大小为F，根据牛顿第二定律，有：F=2ma，解得：，对物体A受力分析，受重力和支持力，根据牛顿第二定律，有：FNmg=ma，联立解得：，故A错误；B.弹簧弹力等于F时，根据牛顿第二定律得：对整体有：F2mg=2ma，对A有：F
14、Nmg=ma，联立解得：，故B正确；D.当物体的合力为零时，速度最大，对A，由平衡条件得FN=mg，故C正确。C.当弹簧恢复原长时，根据牛顿第二定律得：对整体有：2mg=2ma，对A有：mgFN=ma,联立解得FN=0，故D正确。8在平直的公路上一辆汽车和一辆摩托车同向匀速行驶，汽车的速度大小；摩托车的速度大小。如图所示，在两车并排相遇时汽车因故开始刹车，加速度大小，在以后的运动中，求（1）汽车从开始刹车到停止所经历的时间；（2）汽车停止前，两车之间的最大距离；（3）从汽车开始刹车，经过多长时间两车再次并排相遇。【答案】（1）5s（2）22.5m（3）6.25s【解析】（1）汽车自开始刹车至停
15、止：得：（2）设经时间t两车间的距离最大，此时两车速度相等。得：两车速度相等之前，汽车位移：摩托车位移：汽车停止前，两车之间的最大距离：（3）汽车自开始刹车至停止，设汽车运动位移，摩托车运动位移得：因为，在汽车停止时，摩托车还没追上汽车汽车停止后：得汽车开始刹车至两车再次并排相遇的所用时间9如图所示，轻弹簧原长L0=10cm、劲度系数K=100N/m，传感器可以读出轻绳上的弹力大小。小球静止时，轻绳水平，传感器计数F=3N，弹簧的轴线与竖直方向的夹角=37（sin37=0.6，cos37=0.8，g=10m/s2）。求：（1）此时弹簧的长度L；（2）若将水平轻绳剪断，则剪断瞬间，小球的加速度大小和方向。【答案】（1）15cm；（2）7.5m/s2，方向向右【解析】（1）以物体为研究对象，受力分析如图所
