2019年高考物理二轮复习专题01直线运动练含解析
2019版高考物理通用版二轮复习讲义:第一部分 第二板块 第2讲 应用“能量观点”和“动量观点”破解力学计算

第2讲 |应用“能量观点”和“动量观点”破解力学计算题┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄考法 学法应用能量和动量的观点来解决物体运动的多过程问题是高考考查的重点和热点。
这类问题命题情景新颖, 密切联系实际, 综合性强, 常是高考的压轴题。
涉及的知识主要包括:①动能定理;②机械能守恒定律;③能量守恒定律;④功能关系;⑤动量定理;⑥动量守恒定律。
用到的思想方法有:①整体法和隔离法;②全程法;③分段法;④相对运动方法;⑤守恒思想;⑥等效思想;⑦临界极值思想。
┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄命题点(一) 应用动能定理求解多过程问题[研一题]———————————————————————————————— (2019届高三·南昌调研)如图所示, 质量为m =1 kg 的小物块由静止轻轻放在水平匀速转动的传送带上, 从A 点随传送带运动到水平部分的最右端B 点, 经半圆轨道C 点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨道, 恰能做圆周运动。
C 点在B 点的正上方, D 点为半圆轨道的最低点。
小物块离开D 点后做平抛运动, 恰好垂直于倾斜挡板打在挡板跟水平面相交的E 点。
已知半圆轨道的半径R =0.9 m, D 点距水平面的高度h =0.75 m, 取g =10 m/s 2, 求:(1)摩擦力对小物块做的功;(2)小物块经过D 点时对轨道压力的大小; (3)倾斜挡板与水平面间的夹角θ。
[审题指导] 运动情景是什么? 小物块的运动经历了三个过程, 分别是直线运动、圆周运动、平抛运动用到什么规律?动能定理、圆周运动规律、平抛运动规律采用什么方法?相邻两个过程的连接点的速度是解题的突破口, 先利用圆周运动最高点的临界状态求出小物块到达C 点时的速度, 再利用动能定理求出摩擦力做的功及小物块到达D 点时的速度, 最后利用运动的合成与分解求出末速度的方向1由牛顿第二定律可得:mg =m v 12R , 解得v 1=3 m/s小物块由A 到B 过程中, 设摩擦力对小物块做的功为W , 由动能定理得: W =12m v 12, 解得W =4.5 J 。
高考物理二轮专题突破课件:1-3牛顿运动定律在直线运动中的应用

规
础
范
记 忆
C.物体运动到 O 点时所受合力为零
解 题
D.物体从 A 到 O 的过程加速度逐渐减小
热
答案:A
提 能
点
专
盘
训
点
[二轮备考讲义] 第一部分 专题一 第3讲 第21页
名师伴你行 ·高考二轮复习 ·物理
解析:物体从 A 到 O 的运动过程中,初始阶段弹力大于摩
基 擦阻力,合力方向向右.在 A 点弹力最大,合力最大,随后物 规
3.0 s 末的速度 v4=v3+a2t2=3 m/s
基 础 记
位移 s4=v3+2 v4t2=1.625 m
规 范 解
忆
题
3 s 内的总位移 s=s1+s2+s3+s4=6 m
[答案] 6 m
提
热
能
点
专
盘
训
点
[二轮备考讲义] 第一部分 专题一 第3讲 第33页
名师伴你行 ·高考二轮复习 ·物理
[规律深究]
提
热
能
点 盘
提示:
专 训
点
[二轮备考讲义] 第一部分 专题一 第3讲 第15页
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分析小球受力如图所示,因为小球加速度水平向左,所以重
基 力和拉力的合力也水平向左,根据牛顿第二定律,mgtan θ=ma, 规
础
范
记 忆
所以 a=gtan θ,加速度与偏角一一对应.
解 题
基 础 记
则
kx1=mg,所以
x1=mkg,橡皮筋处于伸长状态,橡皮筋长度
规 范 解
忆
题
为 l0+mkg.
提
热
高考物理二轮复习课件:变速直线运动规律在电磁学中的应用

板间距离时,场强 不变 . 4.在匀强电场中,任意两点连线中点的电势等于 这两点电势的 平均 值.
5.E=U/d只适用于匀强电场,式中d为沿 电场
线 方向上两点的距离.
6.若带电粒子在有洛伦兹力作用的复合场中做 直线运动,此运动一定是 匀速 直线运动.
方法指导:
在从题给的条件出发,根据电磁力的特点,认
体杆静止地放在轨道上,与两轨道垂直,杆及两轨道
的电阻均可忽略不计,整个装置处于磁感应强度 B=0.50T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道面向下,如
图甲所示.现用一外力 F沿轨道方向拉杆,使 之做匀加速运动,测得 力F与时间t 的关系如图 乙所示.求杆的质量m 和加速度a.
【切入点】切割磁感线的棒相当于电源,从图象获 得外力F 信息. 【解析】导体杆在轨道上做初速度为零的匀加速直 线运动,用v表示瞬时速度,t 表示时间,则杆切割 磁感线产生的感应电动势为: E BLv BLat E 闭合回路中的感应电流为I R ① ②
【解析】(1)当 B 板上聚集了 n 个射来的电子 Q ne 时,两板间的电压 U=C= C , U ne 其内部场强 E= d =Cd;
(2)设最多能聚集 n′个电子, 此后再射入的电 子未到达 B 板时速度已减为零, 由 eE′ n′e 2 v0=2ad,a= ,E′= m Cd
n′e2 Cmv2 0 2 则有:v0=2 mCd d,得 n′= 2e2 (3)第一个电子在两板间做匀速运动,运动时 间为 t1=d/v0,最后一个电子在两板间做匀减速运 动,到达 B 板时速度为零,运动时间为 t2=2d/v0, 二者时间差为 Δt=t2-t1=d/v0.
U0=20V,则质点P可以保持静止,现在A、B间加上如图 B间的中点处,且初速度为零,质点P能=0在A、B之间以 最大幅度上下运动而又不与两板相碰,并且以后每次经
高考物理二轮复习专题力与直线运动应用动力学方法分析传送带问题学案

4.应用动力学方法分析传送带问题一、解答牛顿运动定律的应用问题的方法1.研究对象的选取方法:整体法和隔离法灵活应用,一般已知或求解外力时选用整体法,已知或求解物体间的相互作用力时选用隔离法.2.受力分析的处理方法:合成法和正交分解法合理应用,当物体在两个力作用下变速运动时,可用合成法;当物体在两个以上的力的作用下变速运动时,常用正交分解法解题.3.多阶段问题的分析方法:常用程序法,即针对先后经历的几个过程逐一分析,运用程序法时要注意前一个过程的结束是后一个过程的开始,两个过程交接点的速度往往是解决问题的关键.[例1] 如图所示为一电磁选矿、传输一体机的传送带示意图,已知传送带由电磁铁组成,位于A 轮附近的铁矿石被传送带吸引后,会附着在A 轮附近的传送带上,被选中的铁矿石附着在传送带上与传送带之间有恒定的电磁力作用且电磁力垂直于接触面,且吸引力为其重力的1.4倍,当有铁矿石附着在传送带上时,传送带便会沿顺时针方向转动,并将所选中的铁矿石送到B 端,由自动卸货装置取走.已知传送带与水平方向夹角为53°,铁矿石与传送带间的动摩擦因数为0.5,A 、B 两轮间的距离为L =64 m ,A 、B 两轮半径忽略不计,g =10 m/s 2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6.(1)若传送带以恒定速率v 0=10 m/s 传动,求被选中的铁矿石从A 端运动到B 端所需要的时间;(2)实际选矿传送带设计有节能系统,当没有铁矿石附着传送带时,传送带速度几乎为0,一旦有铁矿石吸附在传送带上时,传送带便会立即加速启动,要使铁矿石最快运送到B 端,传送带的加速度至少为多大?并求出最短时间.解析 (1)当传送带匀速向上传动时,对铁矿石沿传送带方向F f -mgsin θ=ma垂直传送带方向:F N -mgcos θ-F =0其中F =1.4mg ,F f =μF N ,解得:a =2 m/s 2则铁矿石运动到与传送带速度相等所需要的时间为:t 1=v 0a =102s =5 s 对应的位移为:x 1=12at 21=12×2×52 m =25 m 根据以上计算可知,铁矿石在传送带上受到的滑动摩擦力大于铁矿石重力沿传送带方向的分力,所以当铁矿石的速度与传送带速度相等以后,铁矿石会随传送带匀速运动到B 端,则其匀速运动时间为:t 2=L -x 1v 0=64-2510s =3.9 s ,所以铁矿石从传送带的A 端运动到B 端所需要的时间为:t =t 1+t 2=8.9 s. (2)只有铁矿石一直加速运动到B 点时,所用时间才会最短,根据问题(1)分析可知,铁矿石在传送带上的最大加速度是2 m/s 2,所以传送带的最小加速度为:a min =2 m/s 2,则有:L =12at ′2,代入数据解得最短时间为:t ′=8 s.答案 (1)8.9 s (2)2 m/s 2 8 s【方法总结】 (1)传送带问题的实质是相对运动问题,这样的相对运动将直接影响摩擦力的方向.因此,搞清楚物体与传送带间的相对运动方向是解决该问题的关键.(2)传送带问题还常常涉及到临界问题,即物体与传送带速度相同,这时会出现摩擦力改变的临界状态,具体如何改变要根据具体情况判断.例题2. (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/s 2.则( )A .细绳对盒子的拉力大小为20 NB .盒子的加速度大小为2.5 m/s 2C .盒子对滑块丙的摩擦力大小为2.5 ND .定滑轮受到细绳的作用力为30 N解析:选BC.假设绳子拉力为F T ,根据牛顿第二定律,对甲,有m 甲g -F T =m 甲a ;对乙和丙组成的整体,有F T =(m 乙+m 丙)a ,联立解得F T =15 N ,a =2.5 m/s 2,A 错误,B 正确;对滑块丙受力分析,受重力、支持力和静摩擦力作用,根据牛顿第二定律,有F f =m 丙a =1×2.5 N =2.5 N ,C 正确;绳子的张力为15 N ,由于滑轮两侧绳子垂直,根据平行四边形定则,其对滑轮的作用力为15 2 N ,所以D 错误. 例题3.如图所示,一劲度系数为k 的轻质弹簧,上端固定,下端连一质量为m 的物块A ,A 放在质量也为m 的托盘B 上,以N 表示B 对A 的作用力,x 表示弹簧的伸长量.初始时,在竖直向上的力F 作用下系统静止,且弹簧处于自然状态(x =0).现改变力F 的大小,使B 以g 2的加速度匀加速向下运动(g 为重力加速度,空气阻力不计),此过程中N 或F 随x 变化的图象正确的是( )解析:选D.根据题述,B 以g 2的加速度匀加速向下运动过程中,选项A 、B 整体为研究对象,由牛顿第二定律,2mg -kx -F =2m·g 2,解得F =mg -kx ,即F 从mg 开始线性减小,可排除图象C.选择B 作为研究对象,由牛顿第二定律,mg +N -F =mg 2,解得N =mg 2-kx.当弹簧的弹力增大到mg 2,即x =mg 2k 时,A 和B 间的压力为零,在此之前,二者之间的压力由开始运动时的mg 2线性减小到零,选项A 、B 错误.同时,力F 由开始时的mg 线性减小到mg 2,此后B 与A 分离,力F 保持mg 2不变,故选项D 正确.例题4.如图所示,物块M 在静止的足够长的传送带上以速度v 0匀速下滑时,传送带突然启动,方向如图中箭头所示,在此传送带的速度由零逐渐增加到2v 0后匀速运动的过程中,以下分析正确的是( )A .M 下滑的速度不变B .M 开始在传送带上加速到2v 0后向下匀速运动C .M 先向下匀速运动,后向下加速,最后沿传送带向下匀速运动D .M 受的摩擦力方向始终沿传送带向上解析:选C.传送带静止时,物块匀速下滑,故mgsin θ=F f ,当传送带的速度大于物块的速度时,物块受到向下的摩擦力,根据受力分析可知,物块向下做加速运动,当速度达到与传送带速度相等时,物块和传送带具有相同的速度匀速下滑,故C 正确,故选C.高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
高考物理二轮复习专题课件速度时间图像位移时间图像

11、 两个物体a、b同时开始沿同一条直线运动。 从开始运动起计时,它们的位移图象如右图所
示。关于这两个物体的运动,下列说法中正确 的是
A.开始时a的速度较大,加速度较小 B.a做匀减速运动,b做匀加速运动 C.a、b速度方向相反,速度大小之比是2∶3
A
o
B
CE
t/s
D
v/(m/s)
A
B
o
CE
t/s
D
A.第1s末质点的位移和速度都改变方。 B.第2s末质点的位移改变方向。 C.第4s末质点的位移为零。 D.第2s内和第3s内加速度相同。
V/ms-1
1
0 -1
1 2 3 4 5 t/s
10.西昌卫星中心发射的运载火箭由地面竖 直向上升空,其速度图象如图所示,则 A.在t2时刻火箭到达最大高度 B.在t4时刻火箭落回地面 C.在t1至t2时间内火箭加速度最大
40
20
0 5 10 15 20 25 t/s
k x v 60 - 40 m / s 4m / s
t
15 -10
40
20
0
5
10 15 20 25 t/s
k x v 40 - 60 m / s -4m / s
t
15 -10
通过计算图像的斜率可以得出出物体 运动速度的大小和方向
位移-时间图像
02 位移-时间(x-t)图
位移-时间图像
1. 截距
x/m
80 60 40 20
0
5
10
-20
甲 丙
乙
15 20
25
纵截距: t=0s时刻物体的位置
高考物理二轮复习 训练2 力与物体的直线运动

训练2 力与物体的直线运动一、单项选择题1.如图2-10所示,一木块在光滑水平面上受一恒力F作用而运动,前方固定一个弹簧,当木块接触弹簧后( ).图2-10A.将立即做变减速运动B.将立即做匀减速运动C.在一段时间内仍然做加速运动,速度继续增大D.在弹簧处于最大压缩量时,物体的加速度为零2.以36 km/h的速度沿平直公路行驶的汽车,遇障碍物刹车后获得大小为a=4m/s2的加速度,刹车后第3s内,汽车走过的路程为( ).A.12.5 m B.2 mC.10 m D.0.5 m3.一质点受到10 N的力的作用时,其加速度为2 m/s2;若要使小球的加速度变为5 m/s2,则应该给小球施的力的大小为( ).A.10 N B.20 NC.50 N D.25 N4.我国道路安全部门规定,在高速公路上行驶的汽车最大速度为120 km/h,交通部门提供下列资料:资料一:驾驶员的反应时间:0.3~0.6 s资料二:各种路面与轮胎之间的动摩擦因数( ).A.100 m B.200 mC.300 m D.400 m5. (2012·安徽卷,17)如图2-11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2-11A.物块可能匀速下滑B.物块仍以加速度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6. (2012·海南单科,6)如图2-12所示,表面处处同样粗糙的楔形木块abc固定在水平地面上,ab面和bc面与地面的夹角分别为α和β,且α>β.一初速度为v0的小物块沿斜面ab向上运动,经时间t0后到达顶点b时,速度刚好为零;然后让小物块立即从静止开始沿斜面bc下滑.在小物块从a运动到c的过程中,可能正确描述其速度大小v与时间t的关系的图象是( ).图2-12二、多项选择题7.(2012·新课标,14)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.没有力的作用,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8.一个质量为0.3 kg的物体沿水平面做直线运动,如图2-13所示,图线a表示物体受水平拉力时的v-t图象,图线b表示撤去水平拉力后物体继续运动的v-t图象,下列说法正确的是( ).图2-13A.水平拉力的大小为0.1 N,方向与摩擦力方向相同B.水平拉力对物体做功的数值为1.2 JC.撤去拉力后物体还能滑行7.5 mD.物体与水平面间的动摩擦因数为0.19.(2012·天津卷,8)如图2-14甲所示,静止在水平地面的物块A,受到水平向右的拉力F作用,F与时间t的关系如图乙所示,设物块与地面的静摩擦力最大值f m与滑动摩擦力大小相等,则( ).图2-14A.0~t1时间内F的功率逐渐增大B.t2时刻物块A的加速度最大C.t2时刻后物块A做反向运动D.t3时刻物块A的动能最大10.如图2-15所示,在倾角θ=30°的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B,它们的质量均为m,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态.现开始用一沿斜面方向的力F拉物块A使之以加速度a向上做匀加速运动,当物块B刚要离开C时F的大小恰为2mg.则( ).图2-15A .物块B 刚要离开C 时B 的加速度也为a B .加速度a =gC .以A 、B 整体为研究对象可以计算出加速度a =12gD .从F 开始作用到B 刚要离开C ,A 的位移为mgk三、计算题11. (2012·江苏泰州三模)如图2-16所示,在光滑水平面上有A 、B 两个物体,B 在前,A 在后,A 正以6 m/s 的速度向右运动,B 静止;当A 、B 之间距离为18 m 时,在A 、B 之间建立相互作用,其作用力为恒力,此后B 物体加速,经过4 s ,物体B 的速度达到3 m/s ,此时撤去A 、B 之间的相互作用,A 、B 继续运动又经4 s ,A 恰好追上B ,在这一过程中:求:图2-16(1)在A 物体追上B 物体前,B 运动的位移大小;(2)在两物体间有相互作用时,物体A 和B 的加速度a A 和a B 的大小; (3)物体A 和B 的质量之比. 12.如图2-17所示,“”形木块放在光滑水平地面上,木块水平表面AB粗糙,光滑表面BC 与水平面夹角为θ=37°.木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器,当力传感器受压时,其示数为正值;当力传感器被拉时,其示数为负值.一个可视为质点的滑块从C 点由静止开始下滑,运动过程中,传感器记录到的力和时间的关系如图乙所示.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g 取10 m/s 2,求:图2-17(1)斜面BC 的长度;(2)滑块的质量;(3)运动过程中滑块克服摩擦力做的功.参考答案1.C [物体在力F作用下向左加速,接触弹簧后受到弹簧向右的弹力,合外力向左逐渐减小,加速度向左逐渐减小,速度增大,当弹簧的弹力大小等于力F时合外力为0,加速度为0,速度最大,物体继续向左运动,弹簧弹力大于力F,合外力向右逐渐增大,加速度向右逐渐增大,速度减小,最后速度减小到0,此时加速度最大,综上所述,A、B、D错误,C正确.]2.D [由v t=at可得t=2.5 s,则第3 s内的位移,实质上就是2~2.5 s内的位移,x=12at′2=0.5 m.]3.D [根据F1=ma1,把F1=10 N,a1=2 m/s2,代入,得m=5 kg,再由F2=ma2,把m=5 kg,a2=5 m/s2代入,解得F2=25 N.]4.B [当驾驶员的反应时间最长,路面的动摩擦因数最小时对应的最长距离是安全距离.v=120 km/h=33.3 m/s,反应时间t=0.6 s内位移x1约为20 m;又μmg=ma,a=3.2 m/s2,s2=v22a=173 m;s=s1+s2=193 m.]5.C [设斜面的倾角为θ,根据牛顿第二定律知物块的加速度a=mg sin θ-μmg cos θm,即μ<tan θ. 对物块施加竖直向下的压力F后,物块的加速度a′=mg+F sin θ-μmg+F cos θm=a+F sin θ-μF cos θm,且F sin θ-μF cos θ>0,故a′>a,物块将以大于a的加速度匀加速下滑.故选项C正确,选项A、B、D错误.]6.C [物块在整个运动过程中,由能量守恒知,物块在c点的动能小于初动能,即v<v0,A项错误;物块在ab段和bc段分别做匀减速和匀加速运动,且a1>a2,故B、D错误,C正确.]7.AD [物体的惯性指物体本身要保持原来运动状态不变的性质,或者说是物体抵抗运动状态变化的性质,选项A正确;没有力的作用,物体将保持静止状态或匀速直线运动状态,选项B错误;行星在圆周轨道上做匀速圆周运动,而惯性是指物体保持静止或匀速直线运动的状态,选项C错误;运动物体如果没有受到力的作用,根据牛顿第一定律可知,物体将继续以同一速度沿同一直线一直运动下去,选项D正确.]8.AB [图线a表示的v-t图象加速度较大,说明物体所受的拉力与摩擦力方向相同,则F+f=ma a=0.2 N,图线b表示物体只在摩擦力作用下做匀减速运动,有f=ma b =0.1 N ,解得F =f =0.1 N ,A 项正确;有水平拉力时,物体位移为s =5+32×3 m=12 m ,故拉力做功的数值为W =Fs =1.2 J ,B 项正确;撤去拉力后物体能滑行13.5 m ,C 项错误;动摩擦因数μ=f mg =130,D 项错误.] 9.BD [在0~t 1时间内物块A 所受的合力为零,物块A 处于静止状态,根据P =Fv 知,力F 的功率为零,选项A 错误;在t 2时刻物块A 受到的合力最大,根据牛顿第二定律知,此时物块A 的加速度最大,选项B 正确;物块A 在t 1~t 2时间内做加速度增大的加速运动,在t 2~t 3时间内做加速度减小的加速运动,t 3时刻,加速度等于零,速度最大,选项C 错误、选项D 正确.]10.BD [物块B 刚要离开C 时B 的加速度为0,A 项错;未加F 时对A 受力 分析得弹簧的压缩量x 1=mg sin 30°k =mg2k,B 刚要离开C 时对B 受力分析得弹簧的伸长量x 2=mg2k,此时对A 由牛顿第二定律得F -mg sin 30°-kx 2=ma ,解得a =g ,B 项正确、C 项错;物体A 的位移x 1+x 2=mg k,D 项正确.] 11.解析 物体B 先加速运动后匀速运动(1)x B =v B 2t 1+v B t 2=⎝⎛⎭⎫32×4+3×4m =18 m.(2)a B =Δvt 1=0.75 m/s 2A 物体先减速运动再匀速运动 A 减速运动的位移:x 1=v 0t 1-12a A t 21=6×4-12a A ×42=24-8a A , A 匀速运动的位移:x 2=(v 0-a A t 1)×t 2=24-16a A ,由题知x A =x 1+x 2=x B +18,即48-24a A =18+18, 解得a A =0.5 m/s 2.(3)由牛顿第三定律有F 1=-F 2,则质量之比m A m B =a B a A =32.答案 (1)18 m (2)a A =0.5 m/s 2 a B =0.75 m/s 2 (3)3212.解析 (1)分析滑块受力,由牛顿第二定律得:a 1=g sin θ=6 m/s 2通过图象可知滑块在斜面上运动的时间为:t 1=1 s由运动学公式得:s =121t 21=3 m.(2)滑块对斜面的压力为N 1′=mg cos θ 木块对传感器的压力为F 1=N 1′sin θ 由图象可知:F 1=12 N ,解得m =2.5 kg.(3)滑块滑到B 点时的速度为:v 1=a 1t 1=6 m/s ,由图象可知:f 1=5 N ,t 2=2 s ,滑块受到的摩擦力f =f 1=5 N ,a 2=f m 2 m/s ,s 2=v 1t 2-12a 2t 22=8 m ,W =fs 2=40 J.答案 见解析。
高考物理二轮复习 牛顿运动定律与直线运动专题课件
【评析】 带电粒子在复合场中的运动问题,实质是 力学问题,其解题的一般步骤仍然为:确定研究对象; 进行受力分析(注意重力是否能忽略);根据粒子的运 动情况,运用牛顿运动定律、动能定理或能量关系列 出方程式求解.本题考查了力与运动的关系,难度较 大,要善于挖掘题目的隐含条件,根据“保证小球仍 能沿方v0向做直线运动”的条件,推测合外力的情况, 同时本题要能灵活运用图解法求解,比较方便、简 捷.
C. q
m g tan
D. q
图211
【分析】由题意可知小球沿v0方向做直线运动,
设小球的重力与电场力的合外力为F,判定小球
的重力与电场力的合外力在v0所在直线上.
【解析】 (1)建如图甲所示坐标系, 设场强E与v0成 角,则受力如图:
由牛顿第二定律可得:
Eqsin -mgcos=0
①
Eqcos -mgsin=ma
【分析】本题的关键是对皮带与煤块隔离分析,结 合牛顿运动定律判断得出各自的运动情况,由于运 动情况不同,轨迹长度不等,正是形成黑色痕迹的 原因.
根据“传送带上有黑色痕迹”可知,煤块与传送 带之间发生了相对滑动,煤块的加速度a小于传送 带的加速度a0.根据牛顿运动定律,可得a=μg.
设经历时间t,传送带由静止开始加速到速度等 于v0,煤块则由静止加速到v, v0=a0t,v=at
【例4】如图241所示,质量M=8kg的小车放在水 平光滑的平面上,在小车左端加一水平恒力F=8N, 当小车向右运动的速度达到1.5m/s时,在小车前端轻 轻地放上一个大小不计,质量为m=2kg的小物块,物 块与小车间的动摩擦因数μ=0.2,小车足够长.求从小 物块放上小车开始,经过t=1.5s小物块通过的位移大 小为多少?(取g=10m/s2).
2019-2020年人教版物理高三二轮复习专题训练:基础实验器材和读数
基础实验器材和读数专题训练1.(1)图甲是用游标卡尺测量某金属圆筒外径时的示数,可读出该圆筒外径为cm。
(2)图乙是用螺旋测微器测量某金属棒直径时的示数,可读出该金属棒直径为mm。
解析:(1)游标卡尺主尺读数为24 mm,50分度游标卡尺的精确度为0.02 mm,游标卡尺第50条刻度线与主尺刻度线对齐,故游标尺读数为1.00 mm,所以该圆筒外径测量值为25.00 mm=2.500 cm。
(2)螺旋测微器固定刻度部分读数为2.5 mm,可动刻度部分最小分度值为0.01 mm,可动刻度部分读数为32.6×0.01 mm=0.326 mm,因此金属棒的直径测量值为2.826 mm。
答案:(1)2.500 (2)2.826(2.825~2.828均对)2.某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律,物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。
从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示。
打点计时器电源的频率为50 Hz。
(1)通过分析纸带数据,可判断物块在相邻计数点和之间某时刻开始减速。
(2)打计数点5时,物块对应的速度大小为m/s。
(结果保留三位有效数字)(3)物块减速运动过程中加速度的大小为a= m/s2。
(结果保留三位有效数字)解析:(1)从纸带上的数据分析得知,在打计数点6之前,两点之间的位移逐渐增大,是加速运动,在打计数点7之后,两点之间的位移逐渐减小,是减速运动,所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速。
(2)每5个点取1个计数点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1 s,根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程中的平均速度,得v5= m/s≈1.00 m/s。
(3)由纸带可知,计数点7往后做减速运动,根据逐差法得a= m/s2≈-2.00 m/s2。
所以物块减速运动过程中加速度的大小为2.00 m/s2。
高三物理二轮复习 专题二 直线运动和牛顿运动定律课件
v0 t1
,下降
过程中的加速度大小为a2=
v1 t1
.物块在上升和下降过程中,由牛顿第二定
律得mgsin θ+f=ma1,mgsin θ-f=ma2,由以上各式可求得sin θ=
v02+t1gv1,滑动摩擦力f=mv20-t1 v1,而f=μFN=μmgcos θ,由以上分析可
知,选项A、C正确.由v-t图象中横轴上方的面积可求出物块沿斜面
上滑的最大距离,可以求出物块沿斜面向上滑行的最大高度,选项D正
确. 答案 ACD
高题频组考冲点关高频考点一 图象问题
命题视角
题组冲关
1 . 一 物 体 从 静 止 开 始 做 直 线由 运运动 a-动,t图,然象后可做知匀:加该速物运体动先,做最加后速做度加增速大度的减加小速的 其加速度随时间变化的a-t图加象速如运图动.A选项中的v-t图象说明:该物体先 所示.在下列v-t图象中,可做能匀正加确速直线运动,然后做匀速直线运动,最后
高三物理二轮复习
直线运动和牛顿运动定律
考
高频考点一 图象问题
点 高频考点二 匀变速直线运动规律的应用
高频考点三 用牛顿第二定律解决连接体问题
微网构建
核心再现
知识 规律
(1)匀变速直线运动规律公式的两性. ①条件性:物体必须做匀变速直线运动.
②矢量性:公式都是矢量式.
(2)牛顿第二定律的“四性”. ①矢量性:F=ma是矢量式,a与F同向. ②瞬时性:力与加速度同时产生,同时变化.
高题频组考冲点关高频考点一 图象问题
视角二 图象的应用 命题视角
题组冲关
[例2] (2015·高考新课标全国卷Ⅰ)(多选)如图(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 v0、v1、t1均为已知量,则可求出( )
高考物理二轮复习课件:匀变速直线运动规律在力学中的应用
应用牛顿第二定律求出物体所受的合外力,进而求出物
体所受的其他外力.
2.处理匀变速直线运动问题选用公式的方法:
(1)不涉及某量的问题优先选用不含该量的公式.
(2)时间相等的问题优先选用
x aT 、 v t v
2 2
(3)由静止开始做匀加速直线运动的问题优先选 用比例式.
3.匀变速直线运动问题的常用解题方法:
2.任意连续相等时间间隔内的位移之差为一恒量: x x2 x1 x3 x2 aT 2 . 可以推广到xm xn (m n)aT 2 .
3.运动过程的中间时刻的瞬时速度, 等于物体在这段时间内的平均速度: xn xn 1 v t v,即vn 2T 2 4.运动过程的中点位置的瞬时速度:
两球不发生接触,v0必须满足欲使两球刚好不
发生接触的条件是:两物体在某时刻处于同一位置且 速度相同.两者刚好接触时其球心间的距离为2r. 【解析】解法1:利用牛顿第二定律和运动学公式求解 A球向B球接近至A、B间的距离小于L之后,A球的速度
【点评】要对图象理解到位,并能很好把握物体受力及运 动情况.
2.超重和失重问题的讨论 【例2】某人在地面上用弹簧秤称得体重为490N. 他将弹簧秤移至电梯内称其体重,t0 至t3 时间段
内,弹簧秤的示数如图所示,电梯运行的v-t图可
能是(取电梯向上运动的方向为正)( )
【切入点】由F-t图象获取各时段支持力F信息,再推算出 各时段人的运动情况,从而判断v-t的正确与否. 【解析】由图可知,在t0~t1时间内,弹簧秤的示数小于实
四、牛顿运动定律 1.牛顿第一定律 一切物体总保持 止 匀速直线 运动状态或 静 状态,除非有力迫使它改变这种状态.
2.牛顿第二定律
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直线运动 1.高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的均加速直线运动,在启动阶段列车的动能( ) A. 与它所经历的时间成正比 B. 与它的位移成正比 C. 与它的速度成正比 D. 与它的动量成正比 【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(新课标I卷) 【答案】 B
2.【2016·上海卷】物体做匀加速直线运动,相继经过两段距离为16 m的路程,第一段用时4 s,第二段用时2 s,则物体的加速度是: ( )
A.22m/s3 B.24m/s3
C.28m/s9 D.216m/s9 【答案】B 【解析】根据题意,物体做匀加速直线运动,t时间内的平均速度等于2t时刻的瞬时速度,在第一
段内中间时刻的瞬时速度为:;在第二段内中间时刻的瞬时速度为:;则物体加速度为:,故选项B正确。 【考点定位】匀变速直线运动规律、匀变速直线运动的推论。
【方法技巧】本题先通过物体做匀加速直线运动,t时间内的平均速度等于2t时刻的瞬时速度,求出两段时间中间时刻的瞬时速度,再根据加速度公式计算出物体的加速度。 了,对给出的物理量所表示的含义明确,然后选择正确的公式分析解题。 3.【2015·浙江·15】如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子 计时器可自动记录遮光时间t,测得遮光条的宽度为x,用xt近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度,为使xt更接近瞬时速度,正确的措施是: ( )
A.换用宽度更窄的遮光条 B.提高测量遮光条宽度的精确度 C.使滑块的释放点更靠近光电门 D.增大气垫导轨与水平面的夹角 【答案】A
【考点定位】平均速度和瞬时速度 【名师点睛】解决本题的关键知道极短时间内的平均速度可以表示瞬时速度,掌握光电门测量滑块瞬时速度的原理。 4.【2015·四川·9】严重的雾霾天气,对国计民生已造成了严重的影响,汽车尾气是形成雾霾的重要污染源,“铁腕治污”已成为国家的工作重点,地铁列车可实现零排放,大力发展地铁,可以大大减少燃油公交车的使用,减少汽车尾气排放。 若一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动,先匀加速运动20s达到最高速度72km/h,再匀速运动80s,接着匀减速运动15s到达乙站停住。设列车在匀加速运动阶段牵引力为1×106N,匀速阶段牵引力的功率为6×103kW,忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功。
(1)求甲站到乙站的距离; (2)如果燃油公交车运行中做的功与该列车从甲站到乙站牵引力做的功相同,求公交车排放气体污染物的质量。(燃油公交车每做1焦耳功排放气体污染物3×10-6克) 【答案】(1)s=1950m;(2)m=2.04kg (2)地铁列车在从甲站到乙站的过程中,牵引力做的功为:W1=Fs1+Pt2 ⑤ 根据题意可知,燃油公交车运行中做的功为:W2=W1 ⑥ 由①⑤⑥式联立,并代入数据解得:W2=6.8×108J 所以公交车排放气体污染物的质量为:m=3×10-9×6.8×108kg=2.04kg 【考点定位】匀速直线运动与匀变速直线运动规律的应用,以及功大小的计算。 【名师点睛】分清运动的过程、熟练掌握相关物理规律及其适用条件或范围。在实际应用问题中,要细心、耐心读题,提取有用信息,处理多过程运动时,往往采用分段处理法,同时要紧扣分段点(速度),这是前后运动过程的联系纽带。匀变速直线运动中要善于使用平均速度公式:x=tv=tvvt20。注意区分功大小的两种计算方法:恒力的功:W=Fscosα,恒定功率的功:W=Pt。
1.如图所示A、B两个运动物体的x-t图象,直线为B物体,折线为A物体,下述说法正确的是( )
A.A、B两个物体开始时相距100m,同时同向运动 B.B物体做匀减速直线运动,加速度大小为5m/s2 C.A、B两个物体运动8s时,在距A的出发点60m处相遇 D.A物体在2s到6s之间做匀速直线运动 【答案】 C 【解析】 考点:匀变速直线运动位移图像。 【名师点睛】解题的关键是要弄清楚匀变速直线运动位移图像的特点:位移图像的斜率代表物体运动的速度,图像的纵坐标表示某一时刻物体的位置,交点代表相遇。 2.一个质点沿x轴由静止开始做匀加速直线运动,其位移时间图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.该质点的加速度大小为2 m/s2 B.该质点在t=1 s时的速度大小为2 m/s C.该质点在t=1到t=2 s时间内的平均速度大小为6 m/s D.该质点运动4m需要的时间为1.5s 【答案】 C 【解析】 【分析】
质点做匀加速直线运动,位移与时间的关系为x=v0t+,由图可知,第1s内的位移和前2s内的位移,代入位移公式,从而求出初速度和加速度,再根据v=v0+at即可求解t=2s时的速度.平均速度根据位移与时间之比求。 【详解】
【点睛】 本题解题的关键是能根据图象得出第1s内和前2s内的位移,再根据x=v0t+求初速度和加速度。 3.a、b、c三个物体在同一条直线上运动,三个物体的x-t图象如图所示,图象c是一条抛物线,坐标原点是抛物线的顶点,下列说法中正确的是( )
A.a、b两物体都做匀速直线运动,两个物体的速度相同 B.a、b两物体都做匀变速直线运动,两个物体的速度大小相等,方向相反 C.物体c一定做变速直线运动 D.物体c一定做曲线运动 【答案】 C 【解析】 【分析】 在位移时间图象中,倾斜的直线表示物体做匀速直线运动,图象的斜率大小等于速度大小,斜率的正负表示速度方向.分析在0~5s内a、b两物体之间距离的变化.图象c是一条抛物线表示匀加速运动。 【详解】
【点睛】 本题是位移-时间图象问题,要明确图象的斜率表示速度,并能根据图象的信息解出物体运动的速度大小和方向。 4.一步行者以6.0 m/s的速度跑去追赶被红灯阻停的公交车,在跑到距汽车25 m处时,绿灯亮了,汽车以1.0 m/s2的加速度匀加速启动前进,则 ( ) A. 人能追上公共汽车,追赶过程中人跑了36 m B. 人不能追上公共汽车,人、车最近距离为7 m C. 人能追上公共汽车,追上车前人共跑了43 m D. 人不能追上公共汽车,且车开动后,人车距离越来越远 【答案】 B 【解析】开始阶段,人的速度大于汽车的速度,人和车的距离在减小;当人的速度小于汽车的速度时,人和车的增大,当人和车的速度相等时,两者距离最小,设经过时间t两者速度相等,
,此时步行者的位移为,汽车的位移为,,故不能追上;人车最近距离是。 故选B 考点:追及问题 点评:追和被追的两者的速度相等常是能追上、追不上、二者之间的距离有极值的临界条件. (1)在两个物体的追及过程中,当追者的速度小于被追者的速度时,两者的距离在增大; (2)当追者的速度大于被迫者的速度时,两者的距离在减小;(3)当两者的速度相等时,两者的间距有极值,是最大值还是最小值,视实际情况而定。 5.(多选)平直的公路上有a、b两辆汽车同向行驶,t=0时刻b车在前a车在后,且辆车相距s0.已知a、b两车的v-t图象如下图所示,在0~t1时间内,b车的位移为s,则下列说法中正确的是( )
A.0~t1时间内a车的位移为3s B.若a、b在t1时刻相遇,则s0=s
C.若a、b在时刻相遇,则 D.若a、b在时刻相遇,它们将在时刻再次相遇 【答案】 AD 【解析】
【点睛】在速度时间图像中,需要掌握三点,一、速度的正负表示运动方向,看运动方向是否发生变化,只要考虑速度的正负是否发生变化,二、图像的斜率表示物体运动的加速度,三、图像与坐 标轴围成的面积表示位移,在坐标轴上方表示正方向位移,在坐标轴下方表示负方向位移. 6.(多选)如图所示为一个质点运动的位移x随时间t变化的图象,由此可知质点在0~4 s内
A.先沿x轴正方向运动,后沿x轴负方向运动 B.一直做匀变速运动 C.t=2 s时速度一定最大 D.速率为5 m/s的时刻有两个 【答案】 CD 【解析】
7.甲乙两车同时同地同向出发,在同一水平公路上做直线运动,甲以初速度v1=16m/s,加速度a1=2m/s2做匀减速运动,乙以初速度v2=4m/s,加速度a2=1m/s2做匀加速运动.求:
(1)两车再次相遇前两者间的最大距离; (2)两车再次相遇所需的时间. 【答案】 (1)两车在此相遇前两者间的最大距离为24m;(2)两车在此相遇所需的时间为8s. 【解析】 (1)二者相距最远时的特征条件是:速度相等,即v甲t=v乙t
v甲t=v甲-a甲t1;v乙t=v乙+a乙t1,得:t1==4 s
相距最远Δx=x甲-x乙=(v甲t1-a甲t12)-(v乙t1+a乙t12)=24 m。 (2)再次相遇的特征是:二者的位移相等,即
v甲t2-a甲t22=v乙t2+a乙t22,代入数值化简得12t2-t22
=0
解得:t2=8 s,t2′=0(即出发时刻,舍去) 8.在一条平直的公路上有一辆长L0=1.5m的电动自行车正以v=3m/s的速度向前行驶,在其车尾后方S0=16.5m远处的另条车道上有一辆长L=6.5m的公共汽车正以v0=10m/s的速度同向驶来,由于公共汽车要在前方50m处的站点停车,上下旅客,便在此时开始刹车使之做匀减速运动,结果车头恰