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1、第第2講力學、電學中的直線運動與牛頓運動定律講力學、電學中的直線運動與牛頓運動定律1(雙選，2011年上海卷)受水平外力F作用的物體，在粗糙水平面上做直線運動，其vt圖線如圖121所示，則()A在0t1秒內(nèi)，外力F大小不斷增大B在t1時刻，外力F為零C在t1t2秒內(nèi)，外力F大小可能不斷減小D在t1t2秒內(nèi)，外力F大小可能先減小后增大圖121解析：加速度可以用vt圖線的斜率表示，所以在0t1秒內(nèi)，加速度為正并不斷減小，根據(jù)加速度a，所以外力F大小不斷減小，A錯誤；在t1時刻，加速度為零，所以外力F等于摩擦力，不為零，B錯誤；在t1t2秒內(nèi)，加速度為負并且不斷變大，根據(jù)加速度的大小a，外力F大小可

2、能不斷減小，C正確；但如果在F先減小一段后的某時刻，F(xiàn)突然反向，根據(jù)加速度的大小a，F(xiàn)后增大，因為vt圖線后一段的斜率比前一段大，所以外力F大小先減小后增大是可能的，D也正確答案：CD2. (2011年北京卷)“蹦極”就是跳躍者把一端固定的長彈性繩綁在踝關節(jié)等處，從幾十米高處跳下的一種極限運動某人做蹦極運動，所受繩子拉力F的大小隨時間t變化的情況如圖122所示將蹦極過程近似為在豎直方向的運動，重力加速度為g.據(jù)圖可知，此人在蹦極過程中最大加速度約為()A. g B2gC3g D4g圖122解析：首先跳躍者只受重力作用，做自由落體運動，加速度為g；其次繩子拉直后，跳躍者受重力、拉力作用，且重力大

3、于拉力，做加速度變小的加速運動，直到加速度為0，速度達到最大；再次由于慣性仍向前運動，跳躍者受到的重力小于拉力，做加速度增大的減速運動，直到速度為0時，拉力達到最大，加速度也最大由圖可知，0.6F0mg，由牛頓第二定律得：當F1.8F0時，最大加速度約為2g.答案：3(2011年安徽卷)如圖123甲所示，兩平行正對的金屬板A、B間加有如圖乙所示的交變電壓，一重力可忽略不計的帶正電粒子被固定在兩板的正中間P處若在t0時刻釋放該粒子，粒子會時而向A板運動，時而向B板運動，并最終打在A板上則t0可能屬于的時間段是()圖123答案：4(雙選，2010年廣東卷)圖124是某質(zhì)點運動的速度圖象，由圖象得到

4、的正確結果是() A01 s內(nèi)的平均速度是2 m/sB02 s內(nèi)的位移大小是3 mC01 s內(nèi)的加速度大于24 s內(nèi)的加速度D01 s內(nèi)的運動方向與24 s內(nèi)的運動方向相反圖124答案：5(2010年上海卷)將一個物體以某一速度從地面豎直向上拋出，設物體在運動過程中所受空氣阻力大小不變，則物體()A剛拋出時的速度最大B在最高點的加速度為零C上升時間大于下落時間D上升時的加速度等于下落時的加速度答案：6(2009年廣東卷)某人在地面上用彈簧秤稱得其體重為490 N，他將彈簧秤移至電梯內(nèi)稱其體重，t0至t3時間段內(nèi)彈簧秤的示數(shù)如圖125所示，電梯運行的vt圖可能是(取電梯向上運動的方向為正)()

5、圖125解析：在t0t1時間內(nèi)，彈簧秤的示數(shù)小于實際重量，則處于失重狀態(tài)，此時具有向下的加速度；在t1t2階段彈簧秤示數(shù)等于實際重量，則既不超重也不失重；在t2t3階段，彈簧秤示數(shù)大于實際重量，則處于超重狀態(tài)，具有向上的加速度若電梯向下運動，則t0t1時間內(nèi)向下加速，t1t2階段勻速運動，t2t3階段減速下降，A正確；B、D不能實現(xiàn)人進入電梯由靜止開始運動，C項t0t1時間內(nèi)超重，不符合題意答案：從近三年高考物理試題看，直線運動的命題涉及：對圖象的理解和應用、求解連接體問題或臨界問題、直線運動規(guī)律的應用牛頓運動定律的命題涉及三個考點：一是對牛頓運動定律的理解，二是牛頓第二定律的應用，三是超重和

6、失重三個考點通常相互聯(lián)系和相互滲透，既可單獨命題，可以與力學、甚至電磁學相聯(lián)系，構建力電的綜合考題題型有選擇題和計算題，考查難度以基礎題和中等題為主，難題主要在計算題中出現(xiàn)運動學和牛頓運動定律相結合的題目是高考的一個熱點、難點，今后還會側重考查，問題情景會更新穎、更巧妙圖象問題【例1】(2011年新課標卷)如圖126所示，在光滑水平面上有一質(zhì)量為m1的足夠長的木板，其上疊放一質(zhì)量為m2的木塊假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等現(xiàn)給木塊施加一隨時間t增大的水平力Fkt(k是常數(shù))，木板和木塊加速度的大小分別為a1和a2，下列反映a1和a2變化的圖線中正確的是() 圖126解析：木塊和

7、木板之間相對靜止時，所受的摩擦力為靜摩擦力在達到最大靜摩擦力前，木塊和木板以相同加速度運動，根據(jù)牛頓第二定律得a1a2.木塊和木板相對運動時，a1 恒定不變，有a2 g.正確答案是A. 疊放在水平面的兩物體，一個物體受到水平拉力后，兩物體可能以同一加速度運動，也可能以不同的加速度運動答案：1(2011年臺山一中二模)警車A停在路口，一違章貨車B恰好經(jīng)過A車，A車立即加速追趕，它們的vt圖象如圖127所示，則04 s時間內(nèi)，下列說法正確的是()AA車的加速度為5 m/s2B3 s末A車速度為7 m/sC在2 s末A車追上B車D兩車相距最遠為5 m圖127解析： 由A車的圖線可知，它在4 s時間內(nèi)

8、速度由0增到10 m/s，于是其加速度a2.5 m/s2，故A錯；3 s末A車速度為vat7.5 m/s，因此B錯；2 s末時A車與B車之間距離最遠，4 s末時A車與B車位移相等，A車追上B車，所以C錯，D對答案：D2(雙選)一個勻強電場的電場強度隨時間變化的圖象如圖128所示，在這個勻強電場中有一個帶電粒子， 在t0時刻由靜止釋放，若帶電粒子只受電場力的作用，則電場力的作用和帶電粒子的運動情況是()A帶電粒子將向一個方向運動B03秒內(nèi)，電場力做功等于0C3秒末帶電粒子回到原出發(fā)點D04秒內(nèi)電場力做功等于0圖128答案：BC 瞬時性問題 【例2】(雙選，2011年執(zhí)信中學模擬)如圖129所示，

9、A、B兩物塊質(zhì)量均為m，用一輕彈簧相連，將A用長度適當?shù)妮p繩懸掛于天花板上，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，B物塊恰好與水平桌面接觸，此時輕彈簧的伸長量為x，現(xiàn)將懸繩剪斷，則下列說法正確的是()A懸繩剪斷瞬間，A物塊的加速度大小為2gB懸繩剪斷瞬間，A物塊的加速度大小為gC懸繩剪斷后，A物塊向下運動距離x時速度最大D懸繩剪斷后，A物塊向下運動距離2x時速度最大圖129解析：選A和B整體為研究對象，整體處于平衡狀態(tài)，繩子拉力T2mg；當繩子剪斷之前，選A為研究對象，A受到重力Gmg、彈簧彈力Nmg和繩子拉力T2mg，合外力為0；當繩子剪斷瞬間，A受到Gmg和彈簧彈力Nmg，合外力為2mg，方向向下，則加速度為

10、2g.繩子剪斷后，A物塊向下做加速度減小的加速運動，運動距離為2x時，GN，合外力為0，速度最大答案：AD本題考查的是瞬間受力問題，對于彈簧而言，彈簧由于恢復形變需要一個過程，可以認為彈簧的形變還沒來得及恢復，彈力保持原來的大小不變，而繩子拉力發(fā)生突變，由T2mg突變?yōu)?. 3如圖1210，輕彈簧上端與一質(zhì)量為m的木塊1相連，下端與另一質(zhì)量為M的木塊2相連，整個系統(tǒng)置于水平放置的光滑木板上，并處于靜止狀態(tài)現(xiàn)將木板沿水平方向突然抽出，設抽出后的瞬間，木塊1、2的加速度大小分別為a1、a2.重力加速度大小為g.則有()Aa1g，a2g Ba10，a2gCa10，a2g Da1g，a2g圖1210答

11、案：C 連接體問題【例3】(2011年天津卷)如圖1211所示，A、B兩物塊疊放在一起，在粗糙的水平面上保持相對靜止地向右做勻減速直線運動，運動過程中B受到的摩擦力()A方向向左，大小不變B方向向左，逐漸減小C方向向右，大小不變D方向向右，逐漸減小 圖1211解析：對于多個物體組成的物體系統(tǒng)，若系統(tǒng)內(nèi)各個物體具有相同的運動狀態(tài)，應優(yōu)先選取整體法分析，再采用隔離法求解取A、B系統(tǒng)整體分析有fA(mAmB)g(mAmB)a，ag；B與A具有共同的運動狀態(tài)，取B為研究對象，水平方向上，B只受摩擦力作用，由牛頓第二定律有：fABmBa，物體B做速度方向向右的勻減速運動，故而加速度方向向左 答案：A4(

12、雙選，2011年臺山一中二模)如圖1212所示，質(zhì)量為m2的物體2放在正沿平直軌道向右行駛的車廂底板上，并用豎直細繩通過光滑定滑輪連接質(zhì)量為m1的物體1，與物體1相連接的繩與豎直方向成角，則()A車廂的加速度為gsin B繩對物體1的拉力為m1g/cos C底板對物體2的支持力為(m2m1)gD物體2所受底板的摩擦力為m2gtan 圖1212解析：以1為研究對象，有m1gtan m1a，則agtan ；繩子對物體1的拉力 Fm1g/cos ；底板對物體2的支持力 FNm2gm1g/cos ；物體2所受底板的摩擦力 Ffm2am2gtan .答案：BD超重和失重問題【例4】(雙選)如圖1213所

13、示，輕質(zhì)彈簧的上端固定在電梯的天花板上，彈簧下端懸掛一個小鐵球，在電梯運行時，乘客發(fā)現(xiàn)彈簧的伸長量比電梯靜止時的伸長量小，這一現(xiàn)象表明()A電梯可能是在上升B電梯一定是在下降C乘客一定處在失重狀態(tài)D電梯的加速度方向一定是向上 解析：靜止時FG，運行時F小于G，說明合外力向下，加速度向下，處于失重狀態(tài)答案：AC本題應該正確分析出加速度的方向向下，速度方向可能向上，也可能向下5(2011年廣東四校聯(lián)考)在探究超重和失重規(guī)律時，某體重為G的同學站在一壓力傳感器上完成一次下蹲動作傳感器和計算機相連，經(jīng)計算機處理后得到壓力F隨時間t變化的圖象，則下列圖象中可能正確的是()解析：下蹲之前同學靜止GF；下蹲

14、之后，開始一段時間G大于F，同學做加速運動；然后一段時間G小于F，同學做減速運動；最后同學靜止，GF.答案：D 力和運動問題【例5】(2011年臺山一中月考)在水平長直的軌道上，有一長度為L的平板車在外力控制下始終保持速度v0做勻速直線運動某時刻將一質(zhì)量為m的小滑塊輕放到車面的中點，滑塊與車面間的動摩擦因數(shù)為.(1)證明：若滑塊最終停在小車上，滑塊和車摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能與動摩擦因數(shù)無關，是一個定值(2)已知滑塊與車面間動摩擦因數(shù)0.2，滑塊質(zhì)量m1 kg，車長L2 m，車速v04 m/s，取g10 m/s2，當滑塊放到車面中點的同時對該滑塊施加一個與車運動方向相同的恒力F，要保證滑塊不能從車的左端

15、掉下，恒力F大小應該滿足什么條件？(3)在(2)的情況下，力F取最小值，要保證滑塊不從車上掉下，力F的作用時間應該在什么范圍內(nèi)？圖1214解決此類問題的關鍵是正確進行受力分析，分清小車的運動過程，找出位移關系，再由運動學公式列出方程運動學與牛頓運動定律相結合的試題，是高考必考的試題，加速度是聯(lián)系的橋梁、紐帶6質(zhì)量mA3.0 kg、長度L0.70 m、電量q4.0 105 C的導體板A在足夠大的絕緣水平面上，質(zhì)量mB1.0 kg可視為質(zhì)點的絕緣物塊B在導體板A的左端，開始時A、B保持相對靜止一起向右滑動，當它們的速度減小到v0 3.0 m/s時，立即施加一個方向水平向左、場強大小E1.0105

16、N/C的勻強電場，此時A的右端到豎直絕緣擋板的距離為s2 m，此后A、B始終處在勻強電場中，如圖1215所示假定A與擋板碰撞時間極短且無機械能損失，A與B之間(動摩擦因數(shù)10.25)及A與地面之間(動摩擦因數(shù)20.10)的最大靜摩擦力均可認為等于其滑動摩擦力，g取10 m/s2(不計空氣的阻力)求：(1)剛施加勻強電場時，物塊B的加速度的大小？(2)導體板A剛離開擋板時，A的速度大??？解：(1)設B受到的最大靜摩擦力為f1m，則f1m1mBg2.5 N設A受到地面的滑動摩擦力為f2，則f22(mAmB)g4.0 N施加電場后，設A、B以相同的加速度向右做勻減速運動，加速度大小為a，由牛頓第二定

17、律得qEf2(mAmB)a解得：a2.0 m/s2設B受到的摩擦力為f1，由牛頓第二定律得f1mBa，解得：f12.0 N因為f1f1m，可知電場作用后，A、B仍保持相對靜止以相同加速度a向右做勻減速運動所以剛加上勻強電場時，B的加速度大小a2.0 m/s2.(2)A與擋板碰前瞬間，設A、B向右的共同速度為v1，由vv2as得v11 m/sA與擋板碰撞無機械能損失，故A剛離開擋板時速度大小為v11 m/s.1圖象問題：建立縱軸物理量與橫軸物理量的函數(shù)關系，然后用關系式來建立圖象，是圖象問題的一般思路與方法2追及相遇問題：要注意畫出過程示意圖，找清位移關系；追者和被追者速度相等是能追上、追不上或

18、兩者間距離最大、最小的臨界條件；被追的物體做勻減速運動時，要判斷追上時被追的物體是否已停止3處理連接體問題的關鍵：一是先以整體為研究對象求出加速度；二是用隔離法求物體間的相互作用力易出現(xiàn)錯誤的地方是對物體進行受力分析4超重和失重問題：超重和失重是高考中常考的考點，判斷方法主要看加速度方向如何5動力學中多過程問題的分析方法：求解多過程問題，要能夠?qū)⒍噙^程分解為多個子過程，在每一個子過程中，對物體進行正確的受力分析，正確求解加速度是關鍵求解時應注意以下兩點：(1)當物體的受力情況發(fā)生變化時其加速度也要變化(2)兩個過程的銜接前一過程的末速度是后一過程的初速度(3)動力學和運動學的紐帶就是加速度，通過牛頓運動定律聯(lián)系起來