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1、第第2讲讲力学、电学中的直线运动与牛顿运力学、电学中的直线运动与牛顿运动定律动定律1(双选，2012 年新课标卷)伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是()A物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B没有力作用，物体只能处于静止状态C行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动解析：惯性是物体本身的一种属性，是抵抗运动状态变化的性质，A 正确，C 错误没有力作用，物体可能静止也可能匀速直线运动，B 错误，D 正确答案：AD2(双选，2012 年海南卷)
2、一物体自 t0 时开始做直线运)动，其速度图线如图 121 所示下列选项正确的是(图 121A06 s 内，物体离出发点最远为 30 mB06 s 内，物体经过的路程为 40 mC04 s 内，物体的平均速率为 7.5 m/sD56 s 内，物体所受的合外力做负功答案：BC3(2012 年山东卷)将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，vt 图象如图122所示以下判断正确的是()图 122A前 3 s 内货物处于超重状态B最后 2 s 内货物只受重力作用C前 3 s 内与最后 2 s 内货物的平均速度相同D第 3 s 末至第 5 s 末的过程中，货物的机械能守恒答案：A
3、4(2012 年上海卷)小球每隔 0.2 s 从同一高度抛出，做初速度为 6 m/s 的竖直上抛运动，设它们在空中不相碰第一个小球在抛出点以上能遇到的小球数为(取 g10 m/s2)()B四个D六个A三个C五个答案：C5(2012 年安徽卷)如图123所示，放在固定斜面上的物块以加速度 a 沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一个竖直向下的恒力 F，则()图 123A物块可能匀速下滑B物块将以加速度 a 匀加速下滑C物块将以大于 a 的加速度匀加速下滑D物块将以小于 a 的加速度匀加速下滑解析：设斜面的倾角为，物块与斜面间动摩擦因数为，施加一个竖直向下的恒力 F 时，加速度为 a.根据牛顿第二定
4、律，不施加恒力F 时：mamgsinmgcos；施加一个竖直向下的恒力F 时：ma(Fmg)(sinucos)，即aa，C 正确答案：C6(双选，2010 年广东卷)图124是某质点运动的速度图象，由图象得到的正确结果是()图 124A01 s 内的平均速度是 2 m/sB02 s 内的位移大小是 3 mC01 s 内的加速度大于 24 s 内的加速度D01 s 内的运动方向与 24 s 内的运动方向相反答案：BC从近三年的高考物理试题看，直线运动的命题涉及：对图象的理解和应用、求解连接体问题或临界问题、直线运动规律的应用牛顿运动定律的命题涉及三个考点：一是对牛顿运动定律的理解；二是牛顿第二定
5、律的应用；三是超重和失重三个考点通常相互联系和相互渗透，既可单独命题，又可以与力学、甚至电磁学相联系，构建力电的综合考题题型有选择题和计算题，考查难度以基础题和中等题为主，难题主要在计算题中出现运动学和牛顿运动定律相结合的题目是高考的一个热点、难点，今后还会侧重考查，问题情景会更新颖、更巧妙图象问题【例1】(2011年新课标卷)如图 125 所示，在光滑水平面上有一质量为 m1 的足够长的木板，其上叠放一质量为 m2 的木块假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等现给木块施加一随时间 t 增大的水平力 Fkt(k 是常数)，木板和木块的加速度大小分别为 a1 和 a2，下列反映 a1
6、和 a2 变化的图线中正确的是()图125叠放在水平面上的两物体，一个物体受到水平拉力后，两物体可能以同一加速度运动，也可能以不同的加速度运动答案：A1(2011 年台山一中二模)警车 A 停在路口，一违章货车 B恰好经过 A 车，A 车立即加速追赶，它们的 vt 图象如图 126 所示，则 04 s 时间内，下列说法正确的是()图 126AA 车的加速度为 5 m/s2 B3 s 末 A 车速度为 7 m/sC在 2 s 末 A 车追上 B 车 D两车相距最远为 5 m解析：由A 车的图线可知，它在4 s 时间内速度由0增到10 m/s，于是其加速度a2.5 m/s2，故A 错；3 s 末A
7、车速度为vat7.5 m/s，因此B 错；2 s 末时A 车与B 车之间距离最远，4 s 末时A车与B 车位移相等，A车追上B 车，所以C 错，D对答案：D2(双选)一个匀强电场的电场强度随时间变化的图象如图127 所示，在这个匀强电场中有一个带电粒子， 在 t0 时刻由静止释放，若带电粒子只受电场力的作用，则电场力的作用和带电粒子的运动情况是()图 127A带电粒子将向一个方向运动B03 s 内，电场力做功等于 0C3 s 末带电粒子回到原出发点D04 s 内电场力做功等于 0答案：BC瞬时性问题【例 2】(双选，2011 年执信中学模拟)如图 128 所示，A、B 两物块质量均为 m，用一
8、轻弹簧相连，将 A 用长度适当的轻绳悬挂于天花板上，系统处于静止状态，B 物块恰好与水平桌面接触，此时轻弹簧的伸长量为 x，现将悬绳剪断，则下列说法正确的是()图 128A悬绳剪断瞬间，A 物块的加速度大小为 2gB悬绳剪断瞬间，A 物块的加速度大小为 gC悬绳剪断后，A 物块向下运动距离 x 时速度最大D悬绳剪断后，A 物块向下运动距离 2x 时速度最大本题考查的是瞬间受力问题，对于弹簧而言，由于恢复形变需要一个过程，可以认为弹簧的形变还没来得及恢复，弹力保持原来的大小不变，而绳子拉力发生突变，由 T2mg 突变为 0.解析：选A和B整体为研究对象，整体处于平衡状态，绳子拉力T2mg；当绳子
9、剪断之前，选A为研究对象，A受到重力Gmg、弹簧弹力Nmg 和绳子拉力T2mg，合外力为0；当绳子剪断瞬间，A受到Gmg 和弹簧弹力Nmg，合外力为2mg，方向向下，则加速度为2g.绳子剪断后，A 物块向下做加速度减小的加速运动，运动距离为2x 时，GN，合外力为0，速度最大答案：AD3如图 129 所示，轻弹簧上端与一质量为 m 的木块 1相连，下端与另一质量为 M 的木块 2 相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块 1、2 的加速度大小分别为 a1、a2.重力加速度大小为 g，则有()图 129答案：C连接体问题【例3】(20
10、11年天津卷)如图 1210 所示，A、B 两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止向右做匀减速直)线运动，运动过程中 B 受到的摩擦力(图 1210A方向向左，大小不变C方向向右，大小不变B方向向左，逐渐减小D方向向右，逐渐减小解析：对于多个物体组成的系统，若系统内各个物体具有相同的运动状态，应优先选取整体法分析，再采用隔离法求解取A、B系统整体分析有fA(mAmB)g(mAmB)a，ag；B 与 A 具有共同的运动状态，取 B 为研究对象，水平方向上，B 只受摩擦力作用，由牛顿第二定律有fABmBa，物体B 做速度方向向右的匀减速运动，故而加速度方向向左答案：A4(双选，2011年台
11、山一中二模)如图 1211 所示，质量为 m2 的物体 2 放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为 m1 的物体 1，与物体 1相连接的绳与竖直方向成角，则()图1211答案：BD超重和失重问题【例4】(双选)如图 1212 所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，在电梯运行时，乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小，这一现象表明()图 1212A电梯可能是在上升B电梯一定是在下降C乘客一定处在失重状态D电梯的加速度方向一定是向上本题应该正确分析出加速度的方向向下，速度方向可能向上，也可能向下解析：静止时FG，运行时F 小于G，
12、说明合外力向下，加速度向下，处于失重状态答案：AC5(2011 年广东四校联考)在探究超重和失重规律时，某体重为 G 的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力 F 随时间 t 变化的图象，则下列图象中可能正确的是()解析：下蹲之前同学静止，GF；下蹲之后，开始一段时间 G 大于 F，同学做加速运动；然后一段时间G 小于F，同学做减速运动；最后同学静止，GF.答案：D动力学问题【例5】如图 1213 所示，长 12 m、质量为 50 kg 的木板右端有一立柱，木板置于水平地面上，木板与地面间的动摩因数为 0.1，质量为 50 kg 的人立于木板左端，木板
13、与人均静止，当人以 4 m/s2 的加速度匀加速向右奔跑至木板右端时立即抱住立柱，试求：(取 g10 m/s2)(1)人在奔跑过程中受到的摩擦力的大小(2)人从开始奔跑至到达木板右端所经历的时间图 1213解决此类问题的关键是进行正确的受力分析，分清人与木板的运动过程，找出位移关系再运用运动学公式求解运动学与牛顿运动定律相结合的试题，是高考必考内容，加速度是桥梁、纽带6如图1214所示，质量mA3.0 kg、长度L0.70 m、电量 q4.0105 C 的导体板 A 在足够大的绝缘水平面上，质量 mB1.0 kg 可视为质点的绝缘物块 B 在导体板 A 的左端，开始时 A、B 保持相对静止一起
14、向右滑动，当它们的速度减小到 v03.0 m/s 时，立即施加一个方向水平向左、场强大小 E1.0105 N/C 的匀强电场，此时 A 的右端到竖直绝缘挡板的距离为 s2 m，此后 A、B 始终处在匀强电场中，如图1214所示假定 A 与挡板碰撞时间极短且无机械能损失，A 与 B 之间(动摩擦因数10.25)及 A 与地面之间(动摩擦因数20.10)的最大静摩擦力均可认为等于其滑动摩擦力，取 g10 m/s2(不计空气的阻力)求：图 1214(1)刚施加匀强电场时，物块 B 的加速度的大小(2)导体板 A 刚离开挡板时的速度大小解：(1)设 B 受到的最大静摩擦力为f1m，则f1m1mBg2.
15、5 N设 A 受到地面的滑动摩擦力为f2，则f22(mAmB)g4.0 N施加电场后，设A、B以相同的加速度向右做匀减速运动，加速度大小为a，由牛顿第二定律得qEf2(mAmB)a解得a2.0 m/s2设B受到的摩擦力为f1，由牛顿第二定律得f1mBa，解得f12.0 N因为f1f1m，可知电场作用后，A、B 仍保持相对静止以相同加速度 a 向右做匀减速运动所以刚加上匀强电场时，B的加速度大小a2.0 m/s2.(2)A与挡板碰前瞬间，设A、B向右的共同速度为v1，由 得v11 m/sA 与挡板碰撞无机械能损失，故A刚离开挡板时速度大小为v11 m/s.1图象问题：建立纵轴物理量与横轴物理量的
16、函数关系，然后用关系式来建立图象，是图象问题的一般思路与方法2追及相遇问题：要注意画出过程示意图，找清位移关系；追者和被追者速度相等是能追上、追不上或两者间距离最大、最小的临界条件；被追的物体做匀减速运动时，要判断追上时被追的物体是否已停止3处理连接体问题的关键：一是先以整体为研究对象求出加速度；二是用隔离法求物体间的相互作用力易出现错误的地方是对物体进行受力分析4超重和失重问题：超重和失重是高考中常考的考点，判断方法主要看加速度方向如何5动力学中多过程问题的分析方法：求解多过程问题，要能够将多过程分解为多个子过程，在每一个子过程中，对物体进行正确的受力分析，正确求解加速度是关键求解时应注意以下两点：(1)当物体的受力情况发生变化时其加速度也要变化(2)两个过程的衔接前一过程的末速度是后一过程的初速度(3)动力学和运动学的纽带就是加速度，通过牛顿运动定律联系起来
