[推荐学习]2018届高考物理二轮复习板块一专题突破复习专题一力与运动第二讲力与物体的直线运动学案

合集下载

2018届高三物理二轮复习课件第1部分 专题讲练突破 力与运动1-2-3

2018届高三物理二轮复习课件第1部分 专题讲练突破 力与运动1-2-3

因为运动过程中小物块没有脱离木板,所以木板的最小长度应为 6.0 m. (3)在小物块和木板具有共同速度后,两者向左做匀变速运动直至 停止,设加速度为 a4,此过程中小物块和木板运动的位移为 s3. 由牛顿第二定律及运动学公式得 μ1(m+M)g=(m+M)a4⑮ 0-v23=2a4s3⑯ 碰后木板运动的位移为 s=s1+s3⑰
式中,t1=1 s,s0=4.5 m是木板碰撞前的位移,v0是小物块和木 板开始运动时的速度. 联立①②③式和题给条件得 μ1=0.1④ 在木板与墙壁碰撞后,木板以-v1的初速度向左做匀变速运动, 小物块以v1的初速度向右做匀变速运动.设小物块的加速度为 a2,由牛顿第二定律有 -μ2mg=ma2⑤
整体法和隔离法的优点及使用条件 1.整体法: (1)优点:研究对象减少,忽略物体之间的相互作用力,方程数减 少,求解简捷. (2)条件:连接体中各物体具有共同的加速度.
2.隔离法: (1)优点:易看清各个物体具体的受力情况. (2)条件:当系统内各物体的加速度不同时,一般采用隔离法; 求连接体内各物体间的相互作用力时必须用隔离法.
2.(2016·贵州贵阳二模)(多选)如图所示的装置为在摩擦力不计的 水平桌面上放一质量为m乙=5 kg的盒子乙,乙内放置一质量为m 丙=1 kg的滑块丙,用一质量不计的细绳跨过光滑的定滑轮将一 质量为m甲=2 kg的物块甲与乙相连接,其中连接乙的细绳与水平 桌面平行.现由静止释放物块甲,在以后的运动过程中,盒子乙 与滑块丙之间没有相对运动,假设整个运动过程中盒子始终没有 离开水平桌面,重力加速度g=10 m/s2.则( )
A.B 对 A 的摩擦力大小等于 mAa B.斜面体与 B 之间一定有摩擦力 C.地面与斜面体之间一定有摩擦力 D.B 对斜面体的压力可能等于(mA+mB) a2+g2

2018届高三物理二轮复习课件第1部分 专题讲练突破 功与能量2-1-2

2018届高三物理二轮复习课件第1部分 专题讲练突破 功与能量2-1-2

t=5 s时轿车经过O点,开始做减速运动,有F1-f2=ma 解得a=-1 m/s2 轿车通过O点时加速度大小为1 m/s2. (3)由动能定理可知Pt-f2x=12mv22-12mv21 解得x=68.75 m. 答案:(1)2 000 N (2)1 m/s2 (3)68.75 m
高频考点二 机车启动问题
1.公式P=F·v在机车启动中各符号的意 义. 知能 2.两类机车启动方式中牵引力、阻力、速 必备 度、加速度、功率的特点. 3.机车启动中v-t、F-t、P-t图象的意 义及信息.
[命题视角] 视角1 图象形式考查 [例1] 一汽车在平直公路上行驶.从某时刻开始计时,发动机 的功率P随时间t的变化如图所示.假定汽车所受阻力的大小f恒 定不变.下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中,可能正 确的是( )
变,所以选项B、C、D错误,选项A正确. 答案 A
视角2 两种启动方式的综合考查 [例2] (名师原创)某同学在测量质量为m=1.5 kg、额定功率为P0 =8 W的遥控玩具车的性能.该同学启动发动机使遥控玩具车首 先在平直的轨道上以大小为v0=2 m/s的速度做匀速直线运动,该 过程中玩具车的实际功率为P=2 W,然后通过遥控使玩具车在 轨道上做匀加速直线运动,当玩具车的速度达到v=3.2 m/s时, 玩具车的功率刚好达到额定功率.已知玩具车的阻力与其速率成 正比,即f=kv.求:
(1)该玩具车能达到的最大速度的大小; (2)该玩具车做匀加速直线运动的时间以及位移大小. 思路探究 (1)小车达到匀速运动时,应满足什么条件? (2)玩具车达到额定功率后做什么运动? (3)如何根据题目中条件计算k值? 尝试解答 __________
解析 (1)玩具车以速度v0做匀速直线运动时发动机的输出功率为 P=2 W,又P=kv0·v0解得k=0.5 W·s2·m-2 设玩具车能达到的最大速度大小为vm,则P0=kvm·vm 解得vm=4 m/s. (2)当玩具车的速度增加到v=3.2 m/s时,设牵引力为F,玩具车 的加速度为a,则P0=Fv 玩具车以恒定加速度运动过程中,由牛顿第二定律得 F-kv=ma

2018届高三物理二轮复习课件第1部分 专题讲练突破 力与运动1-2-1

2018届高三物理二轮复习课件第1部分 专题讲练突破 力与运动1-2-1

④独立性:分力产生的加速度相互独立.
(3)运动图象六要素.
①轴;②线;③斜率;④截距;⑤交点;
⑥面积.
(1)物理思想:极限思想、 思 逆向思维、理想实验、分 想 解思想. 方 (2)学习方法:比例法、图 法 象法、控制变量法、整体
法、隔离法、合成分解法.
高频考点一 运动图象问题
1.常见图象(如x-t、v-t、a-t、F-t等)的物理意义. 知能 2.图象中斜率、截距、交点、转折点、面积的物理意义. 必备 3.将图象与物理情景相结合,正确进行图象运动过程的转
2.求解运动图象与牛顿第二定律综合问题的基本思路
3.(名师改编)(多选)甲、乙两辆汽车在平直公路上做直线运动,t =0 时刻两汽车同时经过公路旁的同一个路标.此后两车运动的 速度-时间图象(v-t 图象)如图所示,则关于两车运动的说法中 正确的是( )
A.0~10 s 时间内,甲、乙两车在逐渐靠近 B.5~15 s 时间内,甲、乙两车的位移大小相等 C.t=10 s 时两车的速度大小相等、方向相反 D.t=20 s 时两车在公路上相遇
换.
[题组冲关] 1.若货物随升降机运动的 v-t 图象如图所示(竖直向上为正),则 货物受到升降机的支持力 F 与时间 t 关系的图象可能是( )
解析:选 B.根据 v-t 图象可知电梯的运动情况:加速下降→匀速 下降→减速下降→加速上升→匀速上升→减速上升,根据牛顿第 二定律 F-mg=ma 可判断支持力 F 的变化情况:失重→等于重 力→超重→超重→等于重力→失重,故选项 B 正确.
1.解图象问题时不要为图象的表面现象所迷惑,要做好“三看”: (1)看清坐标轴所表示的物理量:明确因变量与自变量的制约关系, 是运动学图象(v-t、x-t、a-t)还是动力学图象(F-a、F-t、F- x); (2)看图线本身:识别两个相关量的变化趋势,进而分析具体的物理 过程; (3)看交点、斜率和“面积”:明确图线与图线的交点、图线与坐标 轴的交点、图线斜率、图线与坐标轴围成的面积的物理意义.

考前三个月2018版高考物理全国通用专题总复习文档:专

考前三个月2018版高考物理全国通用专题总复习文档:专

第2讲 牛顿运动定律与直线运动高考命题轨迹考情分析 该部分是高考重点考查内容,匀变速直线运动问题一般结合牛顿运动定律,在选择题和计算题中均有考查,形式灵活,情景多样,贴近生活,选择题难度中等,计算题多以板块模型、多过程问题为主再结合v -t 图象,难度较大.单纯直线运动问题一般在选择题中结合v -t 图象考查,难度不大.知识方法链接 1.解题思路(1)分析运动过程,画出过程示意图. (2)标出已知量、未知量.(3)选择合适公式,列方程求解.注意:(1)多过程问题中两过程间的连接点的速度是连接两运动的纽带,是解题的关键,要先设出.(2)多过程问题用v-t图象辅助分析会更形象、简捷.(3)v、x、a等物理量是矢量,注意规定正方向,尤其是在一个过程中速度方向发生变化的情况.2.牢记解决匀变速直线运动问题的四种常用方法3.处理刹车类问题的思路:先判断刹车时间,再进行分析计算.4.图象问题要“四看”“一注意”(1)看坐标轴:看清坐标轴所表示的物理量,明确因变量(纵轴表示的量)与自变量(横轴表示的量)之间的制约关系.(2)看图象:识别两个相关量的变化趋势,从而分析具体的物理过程.(3)看纵坐标、“斜率”和“面积”:v-t图象中根据坐标值、“斜率”和“面积”可分析速度、加速度和位移的大小、方向特点.(4)看交点:明确图线与图线的交点、图线与坐标轴的交点的物理意义.(5)一注意:利用v-t图象分析两个物体的运动时,要注意两个物体的出发点,即注意它们是从同一位置出发,还是从不同位置出发.若从不同位置出发,要注意出发时两者的距离.真题模拟精练1.(2017·湖南怀化市一模)如图1所示,甲、乙两车同时由静止从A点出发,沿直线AC运动.甲以加速度a3做初速度为零的匀加速运动,到达C点时的速度为v.乙以加速度a1做初速度为零的匀加速运动,到达B点后做加速度为a2的匀加速运动,到达C点时的速度亦为v.若a1≠a2≠a3,则()图1A.甲、乙不可能同时由A到达CB.甲一定先由A到达CC.乙一定先由A到达CD.若a1>a3,则甲一定先由A到达C答案 A2.(多选)某物体以一定的初速度沿足够长的斜面从底端向上滑去,此后该物体的运动图象不可能的是(v 是速度、t 是时间)( )答案 ABC3.(多选)(2017·湖北省部分重点中学调研)两辆汽车从同一地点同时出发沿同一方向做直线运动,它们的速度的平方(v 2) 随位置(x )的变化图象如图2所示,下列判断正确的是( )图2A .汽车A 的加速度大小为4 m/s 2B .汽车A 、B 在x =6 m 处的速度大小为2 3 m/sC .汽车A 、B 在x =8 m 处相遇D .汽车A 、B 在x =9 m 处相遇 答案 BC解析 根据匀变速直线运动的速度位移关系公式v 2-v 20=2ax 得:v 2=v 20+2ax ,可知v 2-x图象的斜率等于2a .对于汽车A ,则有 2a A =0-369 m /s 2=-4 m/s 2,可得a A =-2 m /s 2,加速度大小为2 m/s 2,故A 错误.汽车A 、B 在x =6 m 处的速度大小设为v .由题图知:对于汽车A ,有 v 20=36 m 2/s 2,得A 的初速度v 0=6 m/s ,由v 2-v 20=2a A x 得v =v 20+2a A x =36+2×(-2)×6 m/s =2 3 m/s ,故B 正确.对于汽车B ,初速度为0,加速度为 a B =k B 2=1892 m /s 2=1 m/s 2,设经过时间t 两车相遇,则有 v 0t +12a A t 2=12a B t 2,得t =4 s ,则x =12a B t 2=12×1×42 m =8 m ,即汽车A 、B 在x =8 m 处相遇,故C 正确,D 错误.故选B 、C.知识方法链接1.分析动力学问题的流程注意:(1)抓好两个分析:受力分析与运动过程分析,特别是多过程问题,一定要明确各过程受力的变化、运动性质的变化、速度方向的变化等.(2)求解加速度是解决问题的关键.2.陌生的图象要先找图象的函数关系式(根据动力学规律对运动过程列方程,找出两物理量在运动过程中任一位置的关系,分离出因变量即可),由函数关系式确定截距、斜率等的物理意义.真题模拟精练4.(2017·湖南湘潭市二模)如图3所示,地面上放有一质量为m的物块(视为质点),物块与水平地面间的动摩擦因数为33,现用一斜向右上的力F(与水平方向的夹角θ及力的大小未知)拉物块使之在地面上向右运动,重力加速度为g,下列说法正确的是()图3A.若物块向右加速运动,则物块与地面间可能没有摩擦力B.若物块向右加速运动,则F与摩擦力的合力一定竖直向上C.若物块向右匀速运动,则F的最小值为3mgD.若物块向右匀速运动,则F的最小值为33mg答案 A5.(多选)(2017·广东深圳市二模)如图4所示,倾角为θ的固定斜面上放置一矩形木箱,箱中有垂直于底部的光滑直杆,箱和杆的总质量为M,质量为m的铁环从杆的上端由静止开始下滑,铁环下滑的过程中木箱始终保持静止,在铁环到达箱底之前()图4A .箱对斜面的压力大小为(m +M )g cos θB .箱对斜面的压力大小为Mg cos θC .箱对斜面的摩擦力大小为(m +M )g sin θD .箱对斜面的摩擦力大小为Mg sin θ 答案 BC6.(多选)(2017·广东汕头市一模)假设小球在空气中下落过程受到的空气阻力与球的速率成正比,即F 阻=k v ,比例系数k 决定于小球的体积,与其他因素无关.让体积相同而质量不同的小球在空气中由静止下落,它们的加速度与速度的关系图象如图5所示,则( )图5A .小球的质量越大,图象中的a 0越大B .小球的质量越大,图象中的v m 越大C .小球的质量越大,速率达到v m 时经历的时间越短D .小球的质量越大,速率达到v m 时下落的距离越长 答案 BD解析 根据牛顿第二定律得mg -F 阻=ma ,据题F 阻=k v ,解得a =g -km v ,当v =0时,a =a 0=g ,与小球的质量无关.当a =0时,v =v m =mgk,可知小球的质量m 越大,图象中的v m 越大,故A 错误,B 正确.Δt =|Δv Δa |=mk 随着m 的增大而增大,即小球的质量越大,速率达到v m 时经历的时间越长,故C 错误.m 越大,v m 越大,速率达到v m 时经历的时间越长,下落的距离越长,故D 正确.故选B 、D.7.(2017·全国卷Ⅱ·24)为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线相距s 0和s 1(s 1<s 0)处分别设置一个挡板和一面小旗,如图6所示.训练时,让运动员和冰球都位于起跑线上,教练员将冰球以速度v 0击出,使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板;冰球被击出的同时,运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗.训练要求当冰球到达挡板时,运动员至少到达小旗处.假定运动员在滑行过程中做匀加速运动,冰球到达挡板时的速度为v 1.重力加速度大小为g .求:图6(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数; (2)满足训练要求的运动员的最小加速度.答案 (1)v 20-v 212gs 0 (2)s 1(v 0+v 1)22s 2解析 (1)设冰球的质量为m ,冰球与冰面之间的动摩擦因数为μ,由运动学公式得v 21-v 20=2a 1s 0①由牛顿第二定律-μmg =ma 1解得μ=v 20-v 212gs 0②(2)冰球到达挡板时,满足训练要求的运动员中,刚好到达小旗处的运动员的加速度最小.设这种情况下,冰球和运动员的加速度大小分别为a 1和a 2,所用的时间为t .由运动学公式得v 20-v 21=2a 1s 0③v 0-v 1=a 1t ④ s 1=12a 2t 2 ⑤联立③④⑤式得 a 2=s 1(v 1+v 0)22s 2知识方法链接1.分析“滑块—木板”模型时要抓住一个转折和两个关联(1)一个转折——滑块与木板达到相同速度或者滑块从木板上滑下是受力和运动状态变化的转折点.(2)两个关联——转折前、后受力情况之间的关联和滑块、木板位移和板长之间的关联. (3)两物体发生相对运动的临界条件——加速度相同且两物体间的摩擦力为最大静摩擦力,分析此临界条件前、后物体的运动状态是解题的关键. 2.灵活应用整体法与隔离法(1)整体法:在连接体问题中,如果不需要求物体之间的相互作用力,且连接体的各部分具有相同的加速度,一般采用整体法列牛顿第二定律方程.(2)隔离法:如果需要求物体之间的相互作用力或对于加速度不同的连接体,一般采用隔离法列牛顿第二定律方程. 真题模拟精练8.(多选)如图7所示,水平地面上有一楔形物块a ,倾角为θ=37°,其斜面上有一小物块b ,b 与平行于斜面的细绳的一端相连,细绳的另一端固定在斜面上.a 与b 之间光滑,a 与b 以共同速度在地面轨道的光滑段向左匀速运动.当它们刚运行至轨道的粗糙段时(物块a 与粗糙地面间的动摩擦因数为μ,g =10 m/s 2),有( )图7A .若μ=0.1,则细绳的拉力为零,地面对a 的支持力变小B .若μ=0.1,则细绳的拉力变小,地面对a 的支持力不变C .若μ=0.75,则细绳的拉力为零,地面对a 的支持力不变D .若μ=0.75,则细绳的拉力变小,地面对a 的支持力变小 答案 BC解析 在光滑段运动时,物块a 及物块b 均处于平衡状态,对a 、b 整体受力分析,受重力和支持力,二力平衡.对b 受力分析,如图,受重力、支持力和绳子的拉力,根据共点力平衡条件,有F cos θ-F N sin θ=0,F sin θ+F N cos θ-mg =0,由两式解得F =mg sin θ,F N =mg cos θ,当它们刚刚运动至轨道的粗糙段时,减速滑行,系统有水平向右的加速度,而b 向右的加速度最大为a m =g tan θ=10×34 m /s 2=7.5 m/s 2,此时绳对b 没有拉力.若μ=0.1,则物块a 、b 仍相对静止,竖直方向加速度为零,由牛顿第二定律得:F sin θ+F N cos θ-mg =0,F N sin θ-F cos θ=ma ,由两式解得F =mg sin θ-ma cos θ,F N =mg cos θ+ma sin θ,即绳的拉力F 将变小,而a 对b 的支持力变大;再对a 、b 整体受力分析,竖直方向重力和支持力平衡,水平方向只受摩擦力,故地面对a 的支持力不变,故A 错误,B 正确;若μ=0.75,a 的加速度为7.5 m/s 2,物块b 的重力和其受到的支持力正好提供其运动的加速度,故绳的拉力为零;再对a 、b 整体受力分析,竖直方向重力和支持力平衡,水平方向只受摩擦力,故地面对a 的支持力不变,故C 正确,D 错误.9.(2017·全国卷Ⅲ·25)如图8所示,两个滑块A 和B 的质量分别为m A =1 kg 和m B =5 kg ,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5;木板的质量为m =4 kg ,与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1.某时刻A 、B 两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v 0=3 m/s .A 、B 相遇时,A 与木板恰好相对静止.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g =10 m/s 2.求:图8(1)B 与木板相对静止时,木板的速度;(2)A 、B 开始运动时,两者之间的距离.答案 (1)1 m/s ,方向与B 的初速度方向相同 (2)1.9 m解析 (1)滑块A 和B 在木板上滑动时,木板也在地面上滑动.设A 、B 和木板所受的摩擦力大小分别为F f1、F f2和F f3,A 和B 相对于地面的加速度大小分别为a A 和a B ,木板相对于地面的加速度大小为a 1.在滑块B 与木板达到共同速度前有 F f1=μ1m A g ① F f2=μ1m B g ②F f3=μ2(m +m A +m B )g ③ 由牛顿第二定律得 F f1=m A a A ④ F f2=m B a B ⑤ F f2-F f1-F f3=ma 1⑥设在t 1时刻,B 与木板达到共同速度,其大小为v 1.由运动学公式有 v 1=v 0-a B t 1⑦ v 1=a 1t 1⑧联立①②③④⑤⑥⑦⑧式,代入已知数据得 v 1=1 m/s ,方向与B 的初速度方向相同⑨ (2)在t 1时间间隔内,B 相对于地面移动的距离为 s B =v 0t 1-12a B t 21⑩ 设在B 与木板达到共同速度v 1后,木板的加速度大小为a 2.对于B 与木板组成的系统,由牛顿第二定律有 F f1+F f3=(m B +m )a 2⑪由①②④⑤式知,a A =a B ;再由⑦⑧式知,B 与木板达到共同速度时,A 的速度大小也为v 1,但运动方向与木板相反.由题意知,A 和B 相遇时,A 与木板的速度相同,设其大小为v 2.设A 的速度大小从v 1变到v 2所用的时间为t 2,则由运动学公式,对木板有 v 2=v 1-a 2t 2⑫对A 有:v 2=-v 1+a A t 2⑬在t 2时间间隔内,B (以及木板)相对地面移动的距离为 s 1=v 1t 2-12a 2t 22⑭在(t 1+t 2)时间间隔内,A 相对地面移动的距离为 s A =v 0(t 1+t 2)-12a A (t 1+t 2)2⑮A 和B 相遇时,A 与木板的速度也恰好相同.因此A 和B 开始运动时,两者之间的距离为s 0=s A +s 1+s B ⑯联立以上各式,并代入数据得 s 0=1.9 m(也可用如图所示的速度—时间图线求解)知识方法链接1.电场、磁场中的动力学问题处理方法与力学中相同. 2.受力分析时先分析场力:重力、电场力、磁场力.3.匀强电场中电场力与重力一样为恒力,二者的合力也为恒力,可用它们的合力代替这两个力,称为等效重力.4.洛伦兹力是随速度变化而变化的力,方向总垂直于v ,大小等于q v B . 真题模拟精练10.(2017·河北衡水市模拟)如图9所示,地面上某个空间区域存在这样的电场,水平虚线上方为场强E 1、方向竖直向下的匀强电场;虚线下方为场强E 2、方向竖直向上的匀强电场.一个质量m 、带电+q 的小球从上方电场的A 点由静止释放,结果刚好到达下方电场中与A 关于虚线对称的B 点,重力加速度为g ,则下列结论正确的是( )图9A .若A 、B 高度差为h ,则U AB =-mgh qB .带电小球在A 、B 两点电势能相等C .在虚线上、下方的电场中,带电小球运动的加速度相同D .两电场强度大小关系满足E 2=2E 1 答案 A解析 对A 到B 的过程运用动能定理得,qU AB +mgh =0,解得:U AB =-mghq ,知A 、B 的电势不等,则电势能不等,故A 正确,B 错误;由A 到虚线的过程小球速度由零加速至v ,由虚线到B 的过程小球速度由v 减为零,位移相同,根据匀变速直线运动的推论知,时间相同,则加速度大小相等,方向相反,故C 错误;在上方电场,根据牛顿第二定律得:a 1=mg +qE 1m ,在下方电场中,根据牛顿第二定律得,加速度大小为a 2=qE 2-mgm ,因为a 1=a 2,解得E 2-E 1=2mg q,故D 错误.11.(2017·全国卷Ⅰ·25)真空中存在电场强度大小为E 1的匀强电场,一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动,速度大小为v 0,在油滴处于位置A 时,将电场强度的大小突然增大到某值,但保持其方向不变.持续一段时间t 1后,又突然将电场反向,但保持其大小不变;再持续同样一段时间后,油滴运动到B 点.重力加速度大小为g . (1)求油滴运动到B 点时的速度大小;(2)求增大后的电场强度的大小;为保证后来的电场强度比原来的大,试给出相应的t 1和v 0应满足的条件.已知不存在电场时,油滴以初速度v 0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B 、A 两点间距离的两倍. 答案 见解析解析 (1)设该油滴带正电,油滴质量和电荷量分别为m 和q ,油滴速度方向向上为正.油滴在电场强度大小为E 1的匀强电场中做匀速直线运动,故匀强电场方向向上.在t =0时,电场强度突然从E 1增加至E 2时,油滴做竖直向上的匀加速运动,加速度方向向上,大小a 1满足 qE 2-mg =ma 1① 油滴在t 1时刻的速度为 v 1=v 0+a 1t 1②电场强度在t 1时刻突然反向,油滴做匀变速直线运动,加速度方向向下,大小a 2满足 qE 2+mg =ma 2③油滴在t 2=2t 1时刻的速度为 v 2=v 1-a 2t 1④ 由①②③④式得 v 2=v 0-2gt 1⑤(2)由题意,在t =0时刻前有 qE 1=mg ⑥油滴从t =0到t 1时刻的位移为 x 1=v 0t 1+12a 1t 21⑦油滴在从t 1时刻到t 2=2t 1时刻的时间间隔内的位移为 x 2=v 1t 1-12a 2t 21⑧ 由题给条件有v 20=2g ×2h =4gh ⑨式中h 是B 、A 两点之间的距离. 若B 点在A 点之上,依题意有 x 1+x 2=h ⑩由①②③⑥⑦⑧⑨⑩式得 E 2=[2-2v 0gt 1+14(v 0gt 1)2]E 1⑪为使E 2>E 1,应有 2-2v 0gt 1+14(v 0gt 1)2>1⑫即当0<t 1<(1-32)v 0g⑬ 或t 1>(1+32)v 0g⑭ 才是可能的;条件⑬式和⑭式分别对应于v 2>0和v 2<0两种情形. 若B 在A 点之下,依题意有 x 2+x 1=-h ⑮由①②③⑥⑦⑧⑨⑮式得 E 2=[2-2v 0gt 1-14(v 0gt 1)2]E 1⑯为使E 2>E 1,应有 2-2v 0gt 1-14(v 0gt 1)2>1⑰即t 1>(52+1)v 0g⑱ 另一解为负,不符合题意,舍去.专题规范练题组1 高考真题检验1.(多选)(2016·全国卷Ⅱ·19)两实心小球甲和乙由同一种材料制成,甲球质量大于乙球质量.两球在空气中由静止下落,假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比,与球的速率无关.若它们下落相同的距离,则( ) A .甲球用的时间比乙球长B .甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C .甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D .甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功 答案 BD解析 小球的质量m =ρ·43πr 3,由题意知m 甲>m 乙,ρ甲=ρ乙,则r 甲>r 乙.空气阻力F 阻=kr ,对小球由牛顿第二定律得,mg -F 阻=ma ,则a =mg -F 阻m =g -kr ρ·43πr 3=g -3k4πρr 2,可得a 甲>a乙,由h =12at 2知,t 甲<t 乙,选项A 、C 错误;由v =2ah 知,v 甲>v 乙,故选项B 正确;因F阻甲>F 阻乙,由球克服阻力做功W 阻=F 阻h 知,甲球克服阻力做功较大,选项D 正确.2.(多选)(2015·新课标全国Ⅰ·20)如图1(a),一物块在t =0时刻滑上一固定斜面,其运动的v t 图线如图(b)所示.若重力加速度及图中的v 0、v 1、t 1均为已知量,则可求出( )图1A .斜面的倾角B .物块的质量C .物块与斜面间的动摩擦因数D .物块沿斜面向上滑行的最大高度答案 ACD解析 由v t 图象可求知物块沿斜面向上滑行时的加速度大小为a =v 0t 1,根据牛顿第二定律得mg sin θ+μmg cos θ=ma ,即g sin θ+μg cos θ=v 0t 1.同理向下滑行时g sin θ-μg cos θ=v 1t 1,两式联立得sin θ=v 0+v 12gt 1,μ=v 0-v 12gt 1cos θ,可见能计算出斜面的倾斜角度θ以及动摩擦因数,选项A 、C 正确;物块滑上斜面时的初速度v 0已知,向上滑行过程为匀减速直线运动,末速度为0,那么平均速度为v 02,所以沿斜面向上滑行的最远距离为x =v 02t 1,根据斜面的倾斜角度可计算出向上滑行的最大高度为x sin θ=v 02t 1×v 0+v 12gt 1=v 0(v 0+v 1)4g ,选项D 正确;仅根据v t 图象无法求出物块的质量,选项B 错误.3.(多选)(2015·新课标全国Ⅱ·20)在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩连接好的车厢.当机车在东边拉着这列车厢以大小为a 的加速度向东行驶时,连接某两相邻车厢的挂钩P 和Q 间的拉力大小为F ;当机车在西边拉着车厢以大小为23a 的加速度向西行驶时,P 和Q 间的拉力大小仍为F .不计车厢与铁轨间的摩擦,每节车厢质量相同,则这列车厢的节数可能为( )A .8B .10C .15D .18 答案 BC解析 设PQ 西边有n 节车厢,每节车厢的质量为m ,则F =nma ① 设PQ 东边有k 节车厢,则F =km ·23a ②联立①②得3n =2k ,由此式可知n 只能取偶数, 当n =2时,k =3,总节数为N =5 当n =4时,k =6,总节数为N =10 当n =6时,k =9,总节数为N =15当n =8时,k =12,总节数为N =20,故选项B 、C 正确.4.(2013·新课标Ⅱ卷·14)一物块静止在粗糙的水平桌面上.从某时刻开始,物块受到一方向不变的水平拉力作用.假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.以a 表示物块的加速度大小,F 表示水平拉力的大小.能正确描述F 与a 之间的关系的图象是( )答案 C解析 当拉力F 小于最大静摩擦力时,物块静止不动,加速度为零,当F 大于最大静摩擦力时,根据F -F f =ma 知:随F 的增大,加速度a 增大,故选C.5.(多选)(2013·新课标Ⅰ卷·21)2012年11月,“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功.图2(a)为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图.飞机着舰并成功钩住阻拦索后,飞机的动力系统立即关闭,阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力,使飞机在甲板上短距离滑行后停止,某次降落,以飞机着舰为计时零点,飞机在t =0.4 s 时恰好钩住阻拦索中间位置,其着舰到停止的速度—时间图线如图(b)所示.假如无阻拦索,飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1 000 m .已知航母始终静止,重力加速度的大小为g .则( )图2A .从着舰到停止,飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的110B .在0.4~2.5 s 时间内,阻拦索的张力几乎不随时间变化C .在滑行过程中,飞行员所承受的加速度大小会超过2.5gD .在0.4~2.5 s 时间内,阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变 答案 AC6.(2015·新课标全国Ⅱ·25)下暴雨时,有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害.某地有一倾角为θ=37°(sin 37°=35)的山坡C ,上面有一质量为m 的石板B ,其上下表面与斜坡平行;B 上有一碎石堆A (含有大量泥土),A 和B 均处于静止状态,如图3所示.假设某次暴雨中,A 浸透雨水后总质量也为m (可视为质量不变的滑块),在极短时间内,A 、B 间的动摩擦因数μ1减小为38,B 、C 间的动摩擦因数μ2减小为0.5,A 、B 开始运动,此时刻为计时起点;在第2 s 末,B 的上表面突然变为光滑,μ2保持不变.已知A 开始运动时,A 离B 下边缘的距离l =27 m ,C 足够长,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.取重力加速度大小g =10 m/s 2.求:图3(1)在0~2 s 时间内A 和B 加速度的大小; (2)A 在B 上总的运动时间. 答案 (1)3 m /s 2 1 m/s 2 (2)4 s解析 (1)在0~2 s 时间内,A 和B 的受力如图所示,其中F f1、F N1是A 与B 之间的摩擦力和正压力的大小,F f2、F N2是B 与C 之间的摩擦力和正压力的大小,方向如图所示.由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得 F f1=μ1F N1① F N1=mg cos θ② F f2=μ2F N2③F N2=F N1′+mg cos θ④规定沿斜面向下为正.设A 和B 的加速度分别为a 1和a 2,由牛顿第二定律得 mg sin θ-F f1=ma 1⑤ mg sin θ-F f2+F f1′=ma 2⑥ 又F N1=F N1′⑦ F f1=F f1′⑧联立①②③④⑤⑥⑦⑧式,并代入题给条件得 a 1=3 m/s 2⑨ a 2=1 m/s 2⑩(2)在t 1=2 s 时,设A 和B 的速度分别为v 1和v 2,则 v 1=a 1t 1=6 m/s ⑪ v 2=a 2t 1=2 m/s ⑫2 s 后,设A 和B 的加速度分别为a 1′和a 2′.此时A 与B 之间摩擦力为零,同理可得 a 1′=6 m/s 2⑬ a 2′=-2 m/s 2⑭由于a 2′<0,可知B 做减速运动.设经过时间t 2,B 的速度减为零,则有v 2+a 2′t 2=0⑮ 联立⑫⑭⑮式得t 2=1 s ⑯在t 1+t 2时间内,A 相对于B 运动的距离为x =⎝⎛⎭⎫12a 1t 21+v 1t 2+12a 1′t 22-⎝⎛⎭⎫12a 2t 21+v 2t 2+12a 2′t 22=12 m <27 m ⑰ 此后B 静止不动,A 继续在B 上滑动.设再经过时间t 3后A 离开B ,则有 l -x =(v 1+a 1′t 2)t 3+12a 1′t 23⑱ 可得t 3=1 s(另一解不合题意,舍去)⑲ 设A 在B 上总的运动时间为t 总,有 t 总=t 1+t 2+t 3=4 s. 题组2 各省市模拟精选7.(多选)(2017·山西省一模)将一小球以一定的初速度竖直向上抛出并开始计时,小球所受空气阻力的大小与小球的速率成正比,已知t 2时刻小球落回到抛出点,其运动的v -t 图象如图4所示,则在此过程中( )图4A .t =0时刻小球的加速度最大B .当小球运动到最高点时,小球的加速度为重力加速度gC .t 2=2t 1D .小球的速度大小先减小后增加,加速度大小先增加后减小 答案 AB解析 根据v -t 图象的斜率等于加速度,t =0时刻图象切线的斜率绝对值最大,则t =0时,小球的加速度最大,故A 正确.当小球运动到最高点时,小球的速度为零,所受的空气阻力为零,则其所受合力等于重力,加速度为重力加速度g ,故B 正确.由于空气阻力的存在,小球的机械能不断减少,所以上升和下落经过同一点上升时的速度大于下落时的速度,所以上升过程的平均速度大于下落过程的平均速度,而上升阶段和下落阶段的位移大小相等,所以上升的时间小于下落的时间,则t 2>2t 1,故C 错误.由题图知:小球的速度大小先减小后增大,而加速度一直减小,故D 错误.故选A 、B.8.(2017·山西运城市期末)入冬以来,运城市雾霾天气频发,发生交通事故的概率比平常高出许多,保证雾霾中行车安全显得尤为重要;在雾天的平直公路上,甲、乙两汽车同向匀速行驶,乙在前,甲在后.某时刻两车司机听到警笛提示,同时开始刹车,结果两车刚好没有发生碰撞.如图5所示为两车刹车后做匀减速运动的v -t 图象,以下分析正确的是( )图5A .甲刹车的加速度的大小为0.5 m/s 2B .两车刹车后间距一直在减小C .两车开始刹车时的距离为100 mD .两车都停下来后相距25 m 答案 C解析 甲刹车的加速度的大小a =|ΔvΔt |=1 m /s 2,故A 错误;两车刹车后前20 s 间距一直在减小,20 s 末两车速度相等,距离最小,之后间距增大,故B 错误;两车刚好没有发生碰撞,说明20 s 末两车速度相等时,两车位置相同,20 s 末两车的速度v =5 m/s ,Δx =x 2-x 1=(25+52×20-15+52×20) m =100 m ,故C 正确; 20 s 后两车的位移之差Δx =12×(30-20)×5 m -12×(25-20)×5 m =12.5 m ,故D 错误.本题选C.9.(2017·河北省五个一联盟二模)如图6所示,固定斜面,CD 段光滑,DE 段粗糙,A 、B 两物体叠放在一起从C 点由静止下滑,下滑过程中A 、B 保持相对静止,则( )图6A .在CD 段时,A 受三个力作用B .在DE 段时,A 可能受二个力作用C .在DE 段时,A 受摩擦力方向一定沿斜面向上D .整个下滑过程中,A 、B 均处于失重状态 答案 C解析 在CD 段,整体的加速度a =(m A +m B )g sin θm A +m B =g sin θ,隔离B 对A 分析,有:m A g sin θ+F f =m A a ,解得F f =0,可知A 受重力和支持力两个力作用,故A 错误.设B 与斜面DE 段间的动摩擦因数为μ,在DE 段,整体的加速度a ′=(m A +m B )g sin θ-μ(m A +m B )g cos θm A +m B =g sinθ-μg cos θ,隔离B 对A 分析,有:m A g sin θ+F f ′=m A a ′,解得F f ′=-μm A g cos θ,方向沿斜面向上.若匀速运动,A 受到静摩擦力也是沿斜面向上,所以A 一定受三个力作用,故B 错误,C 正确.整体下滑的过程中,CD 段加速度沿斜面向下,A 、B 均处于失重状态.在DE 段,A 、B 可能做匀速直线运动,不处于失重状态,故D 错误.故选C.10.(多选)(2017·广东深圳市第一次调研)如图7所示,质量为M 的木板放在光滑的水平面上,木板的左端有一质量为m 的木块,在木块上施加一水平向右的恒力F ,木块和木板由静止开始运动,木块相对地面运动位移x 后二者分离.则下列哪些变化可使位移x 增大( )图7A .仅增大木板的质量MB .仅增大木块的质量mC .仅增大恒力FD .仅稍增大木块与木板间的动摩擦因数 答案 BD解析 根据牛顿第二定律得m 的加速度为:a 1=F -μmg m =F m -μg ,M 的加速度为:a 2=μmg M ,设板长为L ,根据L =12a 1t 2-12a 2t 2,得:t =2L a 1-a 2.木块相对地面运动位移为:x =12a 1t 2=。

2018届高三物理二轮复习课件第1部分 专题讲练突破 力与运动1-4-3

2018届高三物理二轮复习课件第1部分 专题讲练突破 力与运动1-4-3

面积相等可以知道,行星在远离中心天体的位置处速度一定小于
在靠近中心天体位置处的速度,类比可以知道,A对;人造飞船
在P点处受到的万有引力F引=G
Mm r2
,为其提供做圆周运动所需
要的向心力F向=m
v2 r
,当万有引力等于所需向心力时,人造飞船
做圆周运动,当万有引力小于所需向心力时,人造飞船做离心运
动,飞船在P点,Ⅱ轨道速度大于Ⅰ轨道速度,B错;
道为椭圆,B错;飞船加速后远离近地点时速度减小,轨道半径
变大,由v=
GM r
可知平均速率小于加速前的平均速率,因此
飞船变轨后的速度在近地点附近比变轨前大,在远地点附近比变
轨前小,C错;由T=2π 对.
r3 GM
可知轨道半径增大,周期增大,D
[真题试做]
[真题1] (2014·高考新课标全国卷Ⅱ)假设地球可视为质量均匀分
解析 因“嫦娥三号”卫星从轨道Ⅲ变轨到轨道Ⅱ上运行时,必 须在P点进行减速,即在轨道Ⅱ上运行的机械能小于在轨道Ⅲ上 运行的机械能,A项错误;由开普勒行星运动第二定律知“嫦娥 三号”卫星在近月点速度大,即“嫦娥三号”卫星在轨道Ⅲ上运 行时,在M点的速度大小小于在P点的速度大小,B项错误;
由G
Mm r2
布的球体.已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0,在赤道 的大小为g;地球自转的周期为T,引力常量为G.地球的密度为
() A.G3Tπ2g0g-0 g
B.G3Tπ2g0g-0 g
3π C.GT2
D.G3Tπ2gg0
解析:选B.在两极时有
GMm R2
=mg0,得地球质量M=
g0R2 G
;在赤
道时有mg0-mg=m
A.飞船在轨道Ⅱ上运动时,在P点的速度大于在Q点的速度 B.飞船在轨道Ⅰ上运动时,在P点的速度大于在轨道Ⅱ上运动 时在P点的速度 C.飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上 运动到P点时的加速度 D.若轨道Ⅰ贴近火星表面,测出飞船在轨道Ⅰ上运动的周期, 就可以推知火星的密度

【推荐精选】2018届高考物理二轮复习 专题一 力与运动练习

【推荐精选】2018届高考物理二轮复习 专题一 力与运动练习

专题一力与运动第一讲力与物体平衡1.[考查共点力的平衡条件、弹力的方向判断]如图所示,三个形状不规则的石块a、b、c在水平桌面上成功地叠放在一起。

下列说法正确的是( )A.石块b对a的支持力一定竖直向上B.石块b对a的支持力一定等于a受到的重力C.石块c受到水平桌面向左的摩擦力D.石块c对b的作用力一定竖直向上解析:选D 由题图可知,a与b的接触面不是水平面,可知石块b对a的支持力与其对a的静摩擦力的合力,跟a受到的重力是一对平衡力,故A、B错误;以三个石块作为整体研究,整体受到的重力与支持力是一对平衡力,则石块c不会受到水平桌面的摩擦力,故C错误;选取ab作为整体研究,根据平衡条件,石块c对b的作用力与其重力平衡,则石块c对b的作用力一定竖直向上,故D正确。

2.[考查摩擦力的有无及方向判断][多选]如图甲、乙所示,倾角为θ的斜面上放置一滑块M,在滑块M上放置一个质量为m的物块,M和m相对静止,一起沿斜面匀速下滑,下列说法正确的是( )A.图甲中物块m受到摩擦力B.图乙中物块m受到摩擦力C.图甲中物块m受到水平向左的摩擦力D.图乙中物块m受到与斜面平行向上的摩擦力解析:选BD 对题图甲:设m受到摩擦力,则物块m受到重力、支持力、摩擦力,而重力、支持力平衡,若受到摩擦力作用,其方向与接触面相切,方向水平,则物体m受力将不平衡,与题中条件矛盾,故假设不成立,A、C错误。

对题图乙:设物块m不受摩擦力,由于m 匀速下滑,m 必受力平衡,若m 只受重力、支持力作用,由于支持力与接触面垂直,故重力、支持力不可能平衡,则假设不成立,由受力分析知:m 受到与斜面平行向上的摩擦力,B 、D 正确。

3.[考查力的合成与分解、胡克定律][多选]如图,粗糙水平面上a 、b 、c 、d 四个相同小物块用四根完全相同的轻弹簧连接,正好组成一个等腰梯形,系统静止。

ab 之间、ac 之间以及bd 之间的弹簧长度相同且等于cd 之间弹簧长度的一半,ab 之间弹簧弹力大小为cd 之间弹簧弹力大小的一半。

2018届高考物理二轮复习综合讲与练:专题一 力和运动

2018届高考物理二轮复习综合讲与练:专题一 力和运动

专题一力和运动考情分析备考策略1.本专题主要包括物体的平衡和动力学问题,命题灵活,情景新颖,形式多样。

其中物体的平衡问题主要以选择题的形式呈现,难度较低;而动力学问题涉及的知识面较广,难度中等。

2.高考对本专题考查的重点主要有以下几个方面:物体的受力分析;匀变速直线运动规律的应用;刹车问题;运动学图像;牛顿运动定律的应用;动力学两类基本问题;平抛运动;圆周运动;万有引力与航天等知识。

1.深刻理解各种性质力的特点,熟练掌握分析共点力平衡问题的各种方法。

2.解决动力学问题紧紧抓住“两个分析”和“一个桥梁”。

综合应用牛顿运动定律和运动学规律解决问题。

3.熟练掌握平抛、圆周运动的规律,对其综合问题,要善于由转折点的速度进行突破;熟悉解决天体运动问题的两条思路;灵活应用运动的合成与分解的思想,解决带电粒子在电场中的类平抛运动问题。

考向一物体的受力分析(选择题)1.六种常见力的方向力方向重力竖直向下弹力垂直于接触面指向受力物体摩擦力与接触面相切,与相对运动或相对运动趋势方向相反,但与运动方向不一定相反电场力由检验电荷的电性和电场的方向共同决定安培力用左手定则判断,垂直于I、B所决定的平面洛伦兹力用左手定则判断,垂直于v、B所决定的平面假设法、反推法、利用牛顿第二定律判断、利用牛顿第三定律判断。

3.掌握受力分析的基本步骤明确研究对象→隔离物体分析→画受力分析图→检查是否漏力或添力。

[例1](2014·泸州质检)如图所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N 处受力的方向,下列说法正确的是()A.M处受到的支持力竖直向上B.N处受到的支持力竖直向上C.M处受到的静摩擦力沿MN方向D.N处受到的静摩擦力沿水平方向[审题指导](1)支撑点M、N分别属于点面接触和点点接触。

(2)静摩擦力的方向一定和物体的相对运动趋势方向相反。

[解析]支撑点M和地面是点面接触,受到地面支持力的方向垂直于地面,竖直向上,A 正确;支撑点N是点点接触,支持力方向垂直MN斜向上,B错误;M点有向左运动的趋势,则M点受到的静摩擦力沿水平方向向右,D错误;N点有斜向下运动趋势,受到的静摩擦力方向沿MN方向,C错误。

2018届高考物理二轮复习 专题整合高频突破: 专题一 力与运动 1 力与物体的平衡课件

2018届高考物理二轮复习 专题整合高频突破: 专题一 力与运动 1 力与物体的平衡课件
可以看作受力平衡,则满足矢量三角形原则(图
乙),mg大小、方向不变,FN1方向不变,角A在逐渐变 小,则FN1逐渐变小直至为0,FN2'也在变小,直至木板
水 求平出F时N,1F=Nm2'g减ta小n θ为, FmNg2。'=本c���o���题s������������也,其可中以θ利为用FN力2'与的竖合直成
考情分析·备考定向
命题热点
考题统计 命题规律
第1 讲 力与 物体 的平 衡
热点一 物 体的受力分 析及静态平 衡
热点二 共 点力作用下 物体的动态 平衡
2016Ⅰ
卷,19;2016

卷,17;2017
Ⅲ卷,17
2016Ⅱ
卷,14;2017
Ⅰ卷,21
近几年高考命题点主要有:①匀变
速直线运动规律及其公式、图象。
a、b、c都处于平衡状态,分别列三个平衡方程FT=mgsin θ+F安a,F安 b以=m上g四sin个θ方,FT程=,m可cg得,而F且安aa=、F安bb中=m电g流sin相θ等,m,c所=2以msFi安n aθ=,电F安流b=大B小Il,联为立���������������解s������i���n, ������ 所以A、D正确,C错误。
-20-
命题热点一
命题热点二
命题热点三
例4(多选)如图所示,在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑 平行金属导轨PQ、MN,相距为l,导轨处于磁感应强度为B的匀强磁 场中,磁场方向垂直导轨平面向下。有两根质量均为m的金属棒a、 b,先将a棒垂直导轨放置,用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接,连 接a棒的细线平行于导轨,由静止释放c,此后某时刻,将b也垂直导轨 放置,a、c此刻起做匀速运动,b棒刚好能静止在导轨上。a棒在运 动过程中始终与导轨垂直,两棒与导轨接触良好,导轨电阻不计。 则( AD )
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第二讲力与物体的直线运动(2)(3)(4)考向一 匀变速直线运动的应用[归纳提炼]1.匀变速直线运动问题求解思路2.解答匀变速直线运动的常用技巧(1)基本公式法:v =v 0+at ,x =v 0t +12at 2,v 2-v 20=2ax .(2)重要推论法:v t 2=v 0+v t 2(利用平均速度求瞬时速度);v x2=v 20+v 2t2;Δx =aT 2(用逐差法求加速度).(3)逆向思维法:“匀减速至速度为零的过程”可逆向处理为“由静止开始做匀加速运动的过程”.(4)图象法:利用v -t 图象或x -t 图象求解. (5)比例法:初速度为零的匀变速直线运动规律1T 末、2T 末、3T 末……nT 末瞬时速度之比为1∶2∶3∶…∶n ; 1T 内、2T 内、3T 内……nT 内位移之比为12∶22∶32∶…∶n 2;第1T 内、第2T 内、第3T 内……第nT 内位移之比为1∶3∶5∶…∶(2n -1); 从静止开始通过连续相等位移所用时间之比为1∶(2-1)∶(3-2)∶…∶(n -n -1);从静止开始连续相等位移末速度之比为1∶2∶3∶…∶n .(2017·全国卷Ⅱ)为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线相距s 0和s 1(s 1<s 0)处分别放置一个挡板和一面小旗,如图所示.训练时,让运动员和冰球都位于起跑线上,教练员将冰球以初速度v 0击出,使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板;冰球被击出的同时,运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗.训练要求当冰球到达挡板时,运动员至少到达小旗处.假定运动员在滑行过程中做匀加速运动,冰球到达挡板时的速度为v 1,重力加速度大小为g .求(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数; (2)满足训练要求的运动员的最小加速度.[思路路线][解析] (1)假设冰球与冰面之间的动摩擦因数为μ,冰球运动的加速度大小为a ,冰球运动到挡板处时间为t ,由于已知冰球运动的初速度和末速度及运动的位移.解法一:应用牛顿运动定律求解. 根据匀变速直线运动规律可得v 20-v 21=2as 0a =fm=μg解得μ=v 20-v 212gs 0解法二:应用动能定理求解.对于冰球依动能定理,恒定不变的摩擦力所做负功引起冰球动能减少量为 μmgs 0=12mv 20-12mv 21解得 μ=v 20-v 212gs 0可看出解法二的解题步骤较为简炼.(2)求冰球运动到挡板的时间有多种思路,简析如下:解法一:最直接的想法就是利用匀变速直线运动的速度规律求解.v 1=v 0-at ,a =μg且μ=v 20-v 212gs 0,可以求得t =2s 0v 0+v 1解法二:如果利用平均速度与位移的关系会比较简便.s 0=v 0+v 12t ,t =2s 0v 0+v 1解法三:用图象方法列方程式,会更直观清晰,如下图.方程同解法二.解法四:可以使用动量定理求解. μmgt =mv 0-mv 1且μ=v 20-v 212gs 0,可以求得t =2s 0v 0+v 1.然后依题设条件,要求在冰球到达挡板的同时,运动员运动的最小距离应等于起跑线到小旗的距离s 1,则冰球运动的最小位移s 1=12a m t 2可以解得加速度的最小值为a m =s 1v 0+v 122s 2.[答案] (1)v 20-v 212gs 0 (2)s 1v 1+v 022s 2多物体的多过程问题的解题思路:(1)明确各个物体在各个过程中的运动特点. (2)确定各个过程中物体间已知量的关系.(3)选用合适的公式分别列出各个物体遵循的关系式并求解. [熟练强化]迁移一 以生产、生活实际为背景考查1.2017年5月9日,位于浦东陆家嘴的上海中心突然有玻璃掉落下来,玻璃砸落到东泰路后炸开.高空坠物危害极大,在这之前,也常有媒体报道高空坠物伤人的事件.某建筑工地有一根长为l 的直钢筋突然从高空坠下,垂直落地时,恰好被检查安全生产的随行记者用相机拍到钢筋坠地瞬间的照片.为了查询钢筋是从几楼坠下的,检查人员将照片还原后测得钢筋的影像长为L ,且L >l ,查得当时相机的曝光时间为t ,楼房每层高为h ,重力加速度为g .则由此可以求得( )A .钢筋坠地瞬间的速度约为LtB .钢筋坠下的楼层为L -l 22ght 2+1 C .钢筋坠下的楼层为gt 22h+1D .钢筋在整个下落时间内的平均速度约为l2t[解析] 钢筋坠下垂直落地时的影像长度包括钢筋长度和钢筋坠地前在曝光时间t 内下落的距离,因此在时间t 内的平均速度为v =L -lt,可认为此速度就等于钢筋坠地时的速度v ,因此A 选项错误;由v 2=2gH 、v =v ,钢筋坠下的楼层n =H h +1,解得n =L -l22ght2+1,B 选项正确,C 选项错误;钢筋在整个下落时间内的平均速度约为v ′=0+v 2=L -l2t ,D 选项错误.[答案] B迁移二 以追及、相遇模型考查2.2017年8月1日,宁波市32家驾校105辆教练车正式推行“计时培训、计时收费”的新型学驾模式.不同的车型有不同的刹车性能,因此在驾校学习的过程中,除了常规的驾驶技术外,还要学习和积累一些适应不同车型的驾驶经验.现有甲、乙两辆汽车正沿同一平直公路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,它们行驶的速度大小均为v =10 m/s.当两车快要到十字路口时,甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯,于是紧急刹车(反应时间忽略不计),乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车,但乙车司机反应较慢(反应时间t 0=0.5 s).甲车司机之前为了熟悉车况,驾驶车辆进行了一段空挡滑行,根据经验计算出滑行加速度大小为a 0=0.5 m/s 2,已知乙车紧急刹车时加速度大小为a 2=5 m/s 2.(1)若甲车司机看到黄灯时车头距停车线x =16 m ,他在刹车过程中发现预计的停车位置离停车线还有一段距离,于是在车头离停车线x ′=4 m 时停止刹车让车做空挡滑行,车头恰好停在停车线前,则甲车紧急刹车时的加速度为多大?(2)在(1)的情况下,为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两车在行驶过程中至少应保持多大距离?[解析] (1)设甲车空挡滑行前的速度大小为v 1,则v 21=2a 0x ′① 设甲车紧急刹车时的加速度为a 1,则v 2-v 21=2a 1(x -x ′)②联立①②解得a 1=4 m/s 2. (2)甲车紧急刹车的时间t 1=v -v 1a 1=2 s ③ 设甲、乙两车在行驶过程中至少应保持的距离为x 0,在乙车开始刹车后经过t 2时间两车速度相等,所以v -a 1(t 2+t 0)=v -a 2t 2④解得t 2=2 s(不符合题意)所以速度相等的时刻在甲车空挡滑行的时间内,上式应为v 1-a 0(t 2-t 1+t 0)=v -a 2t 2⑤解得t 2=1.61 s甲车的位移x 甲=(x -x ′)+v 1(t 2+t 0-t 1)-12a 0(t 2+t 0-t 1)2=12.2 m ⑥乙车的位移x 乙=vt 2-12a 2t 22=9.6 m ⑦x 0=x 甲-x 乙=2.6 m.[答案] (1)4 m/s 2(2)2.6 m考向二 运动图象的应用[归纳提炼]1.图象问题常见的是x-t和v-t图象,在处理特殊图象的相关问题时,可以把处理常见图象的思想以及方法加以迁移,通过物理情境遵循的规律,从图象中提取有用的信息,根据相应的物理规律或物理公式解答相关问题.处理图象问题可参考如下操作流程:2.处理特殊图象的问题时,在必要时可将该图象所反映的物理过程转换为常见的x-t 或v-t图象进行处理.(2017·宁夏银川一中二模)甲、乙两车在平直公路上行驶,其速度—时间图象如右图所示,则下列说法正确的是( )A.8 s末,甲、乙两车相遇B.甲车在0~4 s内的位移小于乙车在4~8 s内的位移C.4 s末,甲车的加速度小于乙车的加速度D.在0~8 s内,甲车的平均速度小于乙车的平均速度[解析] 由于两车的初始位置关系未知,无法判断8 s 末甲、乙两车是否相遇,选项A 错误;连接图中(0,0)和(8,40)两点,根据“速度—时间图象中图线与时间轴所围成的面积表示位移”及对称性可知,甲车在0~4 s 内的位移(小于40 m)小于乙车在4~8 s 内的位移(等于40 m),选项B 正确;根据“速度—时间图象的切线斜率表示加速度”可知,4 s 末,甲车的加速度大于乙车的加速度,选项C 错误;由右图结合对称性可以得出,在0~8 s 内,两车的位移x 大小相等,由v =xt知,两车的平均速度大小相等,选项D 错误.[答案] B“面积法”是图象分析中重要的方法之一,而添加辅助线判断、比较更具新意.追及相遇问题常涉及图象的应用,而近四年全国卷中都出现了图象问题,其中速度图象四年四考,足见其重要性.关于速度图象的命题主要围绕三个方面进行.1利用速度图象结合相关情境直接设问:解决此类问题的关键要清楚图线对应的点、线、截距初速度或开始计时的时间、面积位移、拐点加速度方向变化等表示的意义.2图象转化:已知速度图象设问加速度图象,或者反其道而行之,解决处理问题的关键是利用时间段分段作出对应的图象.3巧用图象:对一些变速类问题,如雨滴在空气中坠落、弹簧变化过程等,巧用速度图象辅助分析问题往往会更快捷.处理运动图象时同学们容易出现的错误有以下几点:1对于x-t图象,图线在纵轴上的截距表示t=0时物体的位置;对于v-t和a-t图象,图线在纵轴上的截距并不表示t=0时物体的位置.2在v-t图象中,两条图线的交点不表示两物体相遇,而是表示两者速度相同.3v-t图象中两条图线在v轴上的截距不同,不少同学误认为两物体的初始位置不同,位置是否相同应根据题中条件确定.[熟练强化]1.(多选)(2017·广西三市联考)甲、乙两质点在同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动.质点甲做初速度为零,加速度大小为a1的匀加速直线运动.质点乙做初速度为v0,加速度大小为a2的匀减速直线运动至速度减为零保持静止.甲、乙两质点在运动过程中的位置(x)—速度(v)图象如图所示,虚线与对应的坐标轴垂直.则下列判断正确的是( )A.在x-v图象中,图线a表示质点甲的运动B.质点乙的初速度v0=6 m/sC.质点甲的加速度大小a1=1 m/s2D.质点乙的加速度大小a2=1 m/s2[解析] 由速度与位移公式v2-v20=2ax分析题中x-v图象可知,图线a表示质点甲以加速度a1做匀加速直线运动,图线b表示质点乙以加速度a2做匀减速直线运动,选项A正确;由于甲、乙两质点是同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动,所以从图线b可知当位移为零时,质点乙的初速度v0=6 m/s,选项B正确;设图线a上横坐标为8的点对应的纵坐标为x0,图线a、b交点的横坐标为v1,由运动学规律并结合x-v图象有(6 m/s)2-(2 m/s)2=2a2x0,(8 m/s)2=2a1x0,可得甲、乙两质点加速度大小关系是a1=2a2,又从x -v图象知v21=2a1·6 m,v20-v21=2a2·6 m,解得a2=1 m/s2,a1=2 m/s2,选项C错误,D 正确.[答案]ABD2.(2017·江西南昌3月模拟)一辆汽车做直线运动,其v 2—x 图象如图所示.关于汽车的运动,下列说法错误的是( )A .汽车的初速度为4 m/sB .汽车的加速度大小为0.5 m/s 2C .汽车第4 s 末的速度为2 m/sD .汽车前10 s 内的位移为15 m[解析] 由图可知初始时速度的平方为16 m 2/s 2,则汽车的初速度v 0=4 m/s ,A 项正确.由题图可知v 2与x 的关系式为v 2-42=-x ,再与公式v 2-v 20=2ax 对比可知汽车做匀减速直线运动,加速度a =-0.5 m/s 2,B 项正确.由v =v 0+at ,可得汽车第4 s 末的速度为v 4=4 m/s -0.5×4 m/s=2 m/s ,C 项正确.因0-v 0a=8 s ,则知第8 s 末车停止,汽车前10 s 内位移x =0-v 22a=16 m ,D 项错误,故选D.[答案] D3.如图甲所示,物体受到水平推力F 的作用,在粗糙水平面上由静止开始做直线运动.通过传感器监测到加速度a 随时间t 变化的规律如图乙所示.取开始运动的方向为正方向,则下列说法正确的是( )A .在2~6 s 内,推力F 小于阻力,物体做减速运动B .在0~7 s 内,6 s 末时物体的速度最大,大小为12 m/sC .在2~7 s 内,物体做匀变速直线运动D .在0~7 s 内,物体先沿正方向运动,后沿负方向运动[解析] 在0~6 s 内,加速度为正,物体沿正方向运动,故2~6 s 内推力F 大于阻力,物体做加速度减小的加速运动;在6~7 s 内,加速度为负,物体沿正方向做减速直线运动,故A 、D 错误.在2~7 s 内,物体的加速度一直在变化,故C 错误.a -t 图线与t 轴围成的面积表示速度变化量,0~6 s 内物体一直在加速,6 s 末加速度反向,此时速度最大,v =12×6×4 m/s=12 m/s ,故B 正确. [答案] B考向三 动力学的连接体问题[归纳提炼]1.加速度相同的连接体问题(1)若求解整体的加速度,可用整体法.整个系统看作一个研究对象,分析整体受外力情况,再由牛顿第二定律求出加速度.(2)若求解系统内力,可先用整体法求出整体的加速度,再用隔离法将内力转化成外力,由牛顿第二定律求解.2.加速度不同的连接体问题若系统内各个物体的加速度不同,一般应采用隔离法.以各个物体分别作为研究对象,对每个研究对象进行受力和运动情况分析,分别应用牛顿第二定律建立方程,并注意各个物体的相互作用关系,联立求解.水平地面上有质量分别为m 和4m 的物块A 和B ,两者与地面的动摩擦因数均为μ.细绳的一端固定,另一端跨过轻质、光滑动滑轮与A 相连,动滑轮与B 相连,如图所示.初始时,细绳处于水平拉直状态.若物块A 在水平向右的恒力F 作用下向右移动了距离s ,重力加速度大小为g .求:(1)物块B 受到的摩擦力; (2)物块A 、B 的加速度大小.[思路点拨] 运动关系:由于细绳的长度不变,故A 前进距离s 时,A 、B 间的细绳上面部分长了12s ,下面部分短了12s ,由于细绳的固定端位置不动,故B 的位移为12s ,因此有a A =2a B .受力关系:考虑到滑轮质量不计,设细绳中的张力为T ,动滑轮对B 的作用力T B =2T . [解析] (1)物块A 移动了距离s ,则物块B 移动的距离为s 1=12s物块B 受到的摩擦力大小为f =4μmg(2)设物块A 、B 的加速度大小分别为a A 、a B ,细绳中的张力为T .由牛顿第二定律得F -μmg -T =ma A2T -4μmg =4ma B由A 和B 的位移关系得a A =2a B 联立解得a A =F -3μmg2ma B =F -3μmg 4m.[答案] (1)4μmg (2)F -3μmg 2m F -3μmg4m从上面的例题可以看出,解决有相对运动的连接体问题,要找到连接体中物体间的位移关系、速度关系和加速度关系,要充分考虑两物体的受力关系.滑轮质量不计,可得作用在滑轮上的绳子的受力关系,这是解题的关键,两物体加速度的关系是突破的难点.该题常见的易错点是不从位移关系入手,直接认为两物体速度相等,或者把B 的位移错认为A 的位移的2倍,从而错误地得到a B =2a A .[熟练强化]1.(2017·湖南衡阳联考)质量不等的两木块A 、B ,用跨过一轻质定滑轮的轻绳相连,在图示情况下,木块A 、B 一起做匀速运动.若木块A 、B 的位置互相交换,则木块A 运动的加速度为(木块A 、B 与桌面间的动摩擦因数均为μ,且μ<1,重力加速度为g ,空气阻力、滑轮摩擦均不计)( )A .(1-μ)gB .(1-μ2)gC.1-μ2μg D .与木块A 、B 的质量有关[解析] A 、B 匀速运动过程,有m A g =μm B gA 、B 互相交换后,对A 、B 整体受力分析后有 m B g -μm A g =(m A +m B )a解得a =(1-μ)g . 故选A. [答案] A2.(多选)(2017·河北六校联考)如图所示,一轻弹簧的劲度系数为k ,其一端固定在倾角为θ的光滑斜面底端,另一端与物块A 连接,物块B 紧挨着物块A 放置,两物块A 、B 的质量均为m ,初始时均静止.现用平行于斜面向上的力F 拉动物块B ,使物块B 做加速度为a 的匀加速运动,重力加速度为g ,则( )A .拉力F 一定是恒力B .A 、B 分离时刻,弹簧形变量为mg sin θ+makC .整个过程中物块A 与弹簧组成的系统机械能守恒D .从开始到A 、B 分离时刻,拉力F 做的功比弹簧弹力做的功少[解析] 对A 、B 整体受力分析可知,在A 和B 分离前该整体在沿斜面方向的拉力F 、总重力、斜面的支持力和弹簧弹力作用下做匀加速运动,运动过程中弹簧弹力发生变化,而重力沿斜面方向的分力不变,故F 一定是变力,A 错误;A 、B 分离时刻,A 、B 间的作用力为0,A 的加速度仍是a ,设弹簧弹力大小为F T ,根据牛顿第二定律有F T -mg sin θ=ma ,由胡克定律有F T =kx ,解得弹簧的形变量为mg sin θ+mak,B 正确;从开始到A 、B 分离前,弹簧弹力对A 、B 整体做正功,故A 与弹簧组成的系统机械能不守恒,C 错误;从开始到A 、B 分离时刻,拉力F 由2ma 随位移均匀增大到ma +mg sin θ,而弹簧弹力由2mg sin θ随位移均匀减小到ma +mg sin θ,所以拉力F 做的功比弹簧弹力做的功少,D 正确.[答案] BD对连接体中的临界极值问题可采用下列三种方法分析解决:1极限法:把物理问题或过程推向极端,从而使临界现象或状态暴露出来,以达到正确解决问题的目的.2假设法:临界问题存在多种可能,特别是非此即彼两种可能时,或变化过程中可能出现临界条件,也可能不出现临界条件时,往往用假设法解决问题.3数学法:将物理过程转化为数学表达式,根据数学表达式解出临界条件.考向四 牛顿第二定律的综合应用[归纳提炼]应用牛顿第二定律解题的思路[熟练强化]1.(多选)(2017·江西新余二模)如图所示为运送粮袋的传送装置,已知A、B间长度为L,传送带与水平方向的夹角为θ,工作时运行速度为v,粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ,正常工作时工人在A点将粮袋放到运行中的传送带上,关于粮袋从A到B的运动,以下说法正确的是(已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g)( )A.粮袋到达B点的速度可能大于、等于或小于vB.粮袋开始运动的加速度为g sinθ-μg cosθ,若L足够大,则粮袋最终将以速度v 做匀速运动C.若μ<tanθ,则粮袋从A到B一直做加速运动D.不论μ大小如何,粮袋从A到B一直做匀加速运动,且a>g sinθ[解析] 粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动,到达B点时的速度不大于v;也可能先匀加速运动,当速度与v相同后,粮袋做匀速运动,到达B点时速度与v相同;也可能先做加速度较大的匀加速运动,当速度与传送带相同后做加速度较小的匀加速运动,到达B 点时的速度大于v ,故A 正确;粮袋开始时受到沿传送带向下的滑动摩擦力,大小为μmg cos θ,根据牛顿第二定律得加速度a =g sin θ+μg cos θ,故B 错误;若μ<tan θ,则粮袋重力沿传送带方向的分力大于滑动摩擦力,故加速度的方向一直向下,粮袋从A 到B 一直做加速运动(可能一直以g sin θ+μg cos θ的加速度加速运动,也可能先以g sin θ+μg cos θ的加速度加速运动,后以g sin θ-μg cos θ的加速度加速运动),故C 正确;由上分析可知,粮袋从A 到B 不一定一直匀加速运动,故D 错误.[答案] AC2.如图甲所示,静止在光滑水平面上的长木板B (长木板足够长)的左端放着小物块A ,某时刻,B 受到水平向左的外力F 的作用.F 随时间t 的变化规律如图乙所示,即F =kt ,其中k 为已知常数.若A 、B 之间的滑动摩擦力F f 的大小等于最大静摩擦力,且A 、B 的质量相等,则下列图中可以定性描述物块A 的运动情况的v -t 图象是( )[解析] 刚开始时外力F 较小,A 、B 保持相对静止,加速度大小为a =F 2m =kt2m ,可见加速度a 的大小随着时间t 逐渐增大,这个过程对应的v -t 图线的斜率逐渐增加,C 、D 错误;随着时间t 的增加,外力F 增大,当物块和木板之间的摩擦力大小达到最大静摩擦力时,物块A 与木板B 之间刚好发生相对运动,此时有F f =ma ,F -F f =ma ,解得F =2F f ,即kt =2F f ,可见t >2F fk后物块将在大小恒定的摩擦力的作用下做匀加速直线运动,其对应的v -t 图线是倾斜的直线,A 错误、B 正确.[答案] B滑块临界问题处理方法高考题答题规范——“板—块”模型[考点归纳]板块模型中动力学问题的解题思路[典题示例](20分)(2017·全国卷Ⅲ)如图,两个滑块A和B的质量分别为m A=1 kg和m B=5 kg,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5;木板的质量为m=4 kg,与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1.某时刻A、B两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v0=3 m/s.A、B相遇时,A与木板恰好相对静止.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g=10 m/s2.求(1)B与木板相对静止时,木板的速度;(2)A、B开始运动时,两者之间的距离.第一步读题干—提信息1) }⇒⎭⎪⎬⎪⎫板向右运动B 向右运动⇒t 1时刻B 与板共速⎭⎪⎪⎬⎪⎪⎫B 与木板共速后―――――――――――――→牛顿第二定律木板加速度a 2=f 1+f 3m B +m⎭⎪⎬⎪⎫受力分析牛顿第二定律⇒B 与木板共速前A 、B 加速度相同⇒B 与板共速时A 、B 速度大小相同⇒⎩⎪⎨⎪⎧运动学公式图象法―→求解[满分答案] (1)滑块A 和B 在木板上滑动时,木板也在地面上滑动,设A 、B 和木板所受的摩擦力大小分别为f 1、f 2和f 3,A 和B 相对于地面的加速度大小分别为a A 和a B ,木板相对于地面的加速度大小为a 1.在物块B 与木板达到共同速度前有f 1=μ1m Ag ①(1分) f 2=μ1m B g ②(1分)f 3=μ2(m +m A +m B )g ③(2分)由牛顿第二定律得f 1=m A a A ④ f 2=m B a B ⑤f 2-f 1-f 3=ma 1⑥(2分)设在t 1时刻,B 与木板达到共同速度,其大小为v 1.由运动学公式有v 1=v 0-a B t 1⑦ v 1=a 1t 1⑧(2分)联立①②③④⑤⑥⑦⑧式,代入已知数据得v 1=1 m/s ⑨(2分)(2)在t 1时间间隔内,B 相对于地面移动的距离为s B =v 0t 1-12a B t 21⑩(2分)设在B 与木板达到共同速度v 1后,木板的加速度大小为a 2.对于B 与木板组成的体系,由牛顿第二定律有 f 1+f 3=(m B +m )a 2⑪由①②④⑤式知,a A =a B ;再由⑦⑧式知,B 与木板达到共同速度时,A 的速度大小也为v 1,但运动方向与木板相反.由题意知,A 和B 相遇时,A 与木板的速度相同,设其大小为v 2.设A 的速度大小从v 1变到v 2所用的时间为t 2,则由运动学公式,对木板有v 2=v 1-a 2t 2⑫对A 有v 2=-v 1+a A t 2⑬(2分)在t 2时间间隔内,B (以及木板)相对地面移动的距离为s 1=v 1t 2-12a 2t 22⑭在(t 1+t 2)时间间隔内,A 相对地面移动的距离为 s A =v 0(t 1+t 2)-12a A (t 1+t 2)2⑮(2分)A 和B 相遇时,A 与木板的速度也恰好相同,因此A 和B 开始运动时,两者之间的距离为 s 0=s A +s 1+s B ⑯(2分)联立以上各式,并代入数据得s 0=1.9 m ⑰(2分)(也可用如图的速度-时间图线求解)[答案] (1)1 m/s (2)1.9 m1慢审题,快答题,只有认真审题,透彻理解命题的意图、试题给定的物理情境、各物理量间的对应关系、物理过程所遵循的物理规律,才能快速正确答题.所谓审题要慢,就是要仔细,要审透,关键的词句理解要到位,深入挖掘试题的条件,提取解题所需要的相关信息,排除干扰因素.要做到这些,必须通读试题,特别是括号内的内容,千万不要忽视. 2习惯画图,分段处理,对综合性强、过程较为复杂的题,要习惯画草图,采用“分段”处理,所谓的“分段”处理,就是根据问题的需要和研究对象的不同,将问题涉及的物理过程,按照时间和空间的发展顺序,合理地分解为几个彼此相对独立又相互联系的阶段,再根据各个阶段遵从的物理规律逐个建立方程,最后通过各阶段的联系综合起来解决,从而使问题化整为零、各个击破.[满分体验] (2017·河南五校联考)如下图所示,可视为质点的物体A 叠放在长木板B 上,A 、B 的质量分别为m 1=10 kg 、m 2=10 kg ,B 长为L =16 m ,开始时A 在B 的最右端;A 与B 、B 与地之间的动摩擦因数分别为μ1=0.4、μ2=0.4;现将一水平恒力F =200 N 作用在B 上,使A 、B 由静止开始运动,当A 恰好运动到B 的中点时撤去外力F ,g 取10 m/s 2.求:(1)力F 作用的时间,及此时B 前进的距离;(2)撤去外力F 后B 还能走多远?[解析] (1)力F 开始作用时,设A 、B 的加速度分别为a 1、a 2,对A :μ1m 1g =m 1a 1,a 1=4 m/s 2对B :F -μ1m 1g -μ2(m 1+m 2)g =m 2a 2, a 2=8 m/s 2,设力F 作用的时间为t ,对应此时A 、B 的速度为v A 、v B则有12a 2t 2-12a 1t 2=12L 代入数据得,t =2 s ,v A =8 m/s ,v B =16 m/s此时B 前进的距离为x B =12a 2t 2=16 m. (2)撤去外力F 后,对A 有μ1m 1g =m 1a 3,a 3=4 m/s 2对B 有μ1m 1g +μ2(m 1+m 2)g =m 2a 4, a 4=12 m/s 2设A 、B 经过时间t 1达到共同速度v 1 则有v A +a 3t 1=v B -a 4t 1 解得:t 1=0.5 s ,v 1=10 m/s 此过程中B 前进的距离为x 1=v 2B -v 212a 4=6.5 m A 、B 共速后一起匀减速的加速度为a 5 μ2(m 1+m 2)g =(m 1+m 2)a 5,a 5=4 m/s 2此时B 前进的距离为x 2=v 212a 5=12.5 m 撤去F 后B 前进的总距离为x =x 1+x 2=19 m.[答案] (1)2 s 16 m (2)19 m。

相关文档
最新文档