高考物理江苏专版二轮复习检测：第一部分 专题一 力与运动 Word版含解析

专题一力与运动第一讲力与物体平衡 考点一受力分析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a、b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如图所示，超市为方便顾客，安装了智能化的倾斜向上的自动扶梯(无台阶)。在没有乘客乘行时，自动扶梯以较小的速度匀速运行，当乘客站立乘行(手不扶扶手)时，自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行。则该扶梯在运送乘客的过程中()A扶梯匀速运行时，乘客不受摩擦力作用B扶梯匀速运行时，乘客对扶梯的作用力方向竖直向下C扶梯加速运行时，扶梯对乘客的摩擦力方向与运动方向相反D扶梯加速运行时，扶梯对乘客的作用力方向与运动方向相反解析：选B扶梯匀速运行时，乘客所受的摩擦力等于重力沿扶梯向下的分力，选项A错误；匀速运动阶段，乘客处于平衡状态，扶梯对乘客的作用力竖直向上，乘客对扶梯的作用力方向竖直向下，选项B正确；扶梯加速运行时，由于智能化的自动扶梯无台阶，乘客站在斜面上，乘客的加速度的方向沿斜面向上，乘客要受到沿斜面向上的摩擦力的作用，与运动方向相同，选项C错误；加速度有水平方向的分量，扶梯对乘客的摩擦力有水平方向的分力，所以扶梯对乘客的作用力指向斜上方，选项D错误。3考查力的合成与分解在如下所示的甲、乙、丙、丁四图中，滑轮本身的重力忽略不计，滑轮的轴O安装在一根轻木杆P上，一根轻绳ab绕过滑轮，a端固定在墙上，b端下面挂一个质量都是m的重物，当滑轮和重物都静止不动时，甲、丙、丁图中杆P与竖直方向夹角均为，图乙中杆P在竖直方向上，假设甲、乙、丙、丁四图中滑轮受到木杆弹力的大小依次为F甲、F乙、F丙、F丁，则以下判断中正确的是()AF甲F乙F丙F丁BF丁F甲F乙F丙CF甲F丙F丁F乙DF丙F甲F乙F丁解析：选B由于两个绳子的拉力大小等于重物的重力大小，即四个选项中绳子的拉力是大小相等的，根据平行四边形定则知两个力的夹角越小，则合力越大，即滑轮两边绳子的夹角越小，绳子拉力的合力越大，故丁图中绳子夹角最小，绳子拉力的合力最大，则滑轮受到木杆的弹力最大，丙图中绳子夹角最大，绳子拉力的合力最小，则滑轮受到木杆的弹力最小，甲、乙两图中绳子的夹角相等，绳子拉力的合力相等，故滑轮受到木杆的弹力大小F甲F乙，所以F丁F甲F乙F丙，故选B。4考查物体的平衡条件科技的发展正在不断地改变着我们的生活，图甲是一款放在水平桌面上的手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上。图乙是手机静止吸附在该手机支架上的侧视图，若手机的重力为G，下列说法正确的是()A手机受到的支持力大小为Gcos B手机受到的摩擦力大小大于Gsin C纳米微吸材料对手机的作用力方向竖直向上D纳米微吸材料对手机的作用力大小为Gsin 解析：选C手机处于静止状态，受力平衡，根据平衡条件可知，在垂直支架方向有：FNGcos F吸，大于Gcos ，故A错误；在平行斜面方向，根据平衡条件，有：fGsin ，故B错误；手机处于静止状态，受力平衡，受到重力和纳米微吸材料对手机的作用力，根据平衡条件可知，纳米微吸材料对手机的作用力大小等于重力，方向与重力方向相反，竖直向上，故C正确，D错误。考点二整体法与隔离法的应用5.考查整体法与隔离法、力的合成与分解如图所示，质量为M的四分之一圆柱体放在粗糙水平地面上，质量为m的正方体放在圆柱体和光滑墙壁之间，且不计圆柱体与正方体之间的摩擦，正方体与圆柱体的接触点的切线与右侧墙壁成角，圆柱体处于静止状态。则()A地面对圆柱体的支持力为MgB地面对圆柱体的摩擦力为mgtan C墙壁对正方体的弹力为D正方体对圆柱体的压力为解析：选C以正方体为研究对象，受力分析，如图：由几何知识得，墙壁对正方体的弹力FN1圆柱体对正方体的弹力FN2，根据牛顿第三定律得正方体对圆柱体的压力为。以圆柱体和正方体为研究对象，竖直方向受力平衡，地面对圆柱体的支持力：FN(Mm)g，水平方向受力平衡，地面对圆柱体的摩擦力：FfFN1。故选C。6考查整体法与隔离法、物体的平衡条件多选如图所示，木板C放在水平地面上，木板B放在C的上面，木板A放在B的上面，A的右端通过轻质弹簧秤固定在竖直的墙壁上，A、B、C质量相等，且各接触面动摩擦因数相同，用大小为F的力向左拉动C，使它以速度v匀速运动，三者稳定后弹簧秤的示数为T。则下列说法正确的是()AB对A的摩擦力大小为T，方向向左BA和B保持静止，C匀速运动CA保持静止，B和C一起匀速运动DC受到地面的摩擦力大小为FT解析：选ACD由题意，A、B、C质量相等，且各接触面动摩擦因数相同，再依据滑动摩擦力公式FfFN，可知，B、C之间的滑动摩擦力大于A、B之间的滑动摩擦力，因此在F作用下，B、C作为一整体是运动的，对A受力分析：A受水平向右的拉力和水平向左的摩擦力，那么根据平衡条件可知，B对A的摩擦力大小为T，方向向左，故A、C正确，B错误；又因为木板间力的作用是相互的，则木板B受到A对它水平向右的摩擦力，大小为T，由于B、C做匀速直线运动，则B、C受到水平向左的拉力F和水平向右的两个摩擦力(A对B的摩擦力和地面对C的摩擦力)而平衡，根据平衡条件可知，C受到地面的摩擦力大小为FT，故D正确。7考查整体法与隔离法、摩擦力的分析与判断多选如图所示，质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上，整个系统处于静止状态，已知斜面倾角及轻绳与竖直方向的夹角均为30。不计小球与斜面间的摩擦，则()A轻绳对小球的作用力大小为mgB斜面体对小球的作用力大小为mgC斜面体对水平面的压力大小为(Mm)gD斜面体与水平面间的摩擦力大小为mg解析：选AD以小球B为研究对象，受力如图甲所示，由几何关系知30。根据受力平衡可得FTFNmg以斜面体A为研究对象，其受力如图乙所示。由受力平衡得FN1MgFNcos MgmgFfFNsin mg故选项B、C错误，A、D正确。考点三动态平衡问题8.考查用图解法分析动态平衡问题质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示。用T表示绳 OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中()AF逐渐变大，T逐渐变大BF逐渐变大，T逐渐变小CF逐渐变小，T逐渐变大DF逐渐变小，T逐渐变小解析：选A以O点为研究对象，受力如图所示，当用水平向左的力缓慢拉动O点时，则绳OA与竖直方向的夹角变大，由共点力的平衡条件知F逐渐变大，T逐渐变大，选项A正确。9考查用解析法分析动态平衡问题多选如图所示，叠放在一起的A、B两物体放置在光滑水平地面上，A、B之间的水平接触面是粗糙的，细线一端固定在A物体上，另一端固定于N点，水平恒力F始终不变，A、B两物体均处于静止状态，若将细线的固定点由N点缓慢下移至M点(线长可变)，A、B两物体仍处于静止状态，则()A细线的拉力将减小BA物体所受的支持力将增大CA物体所受摩擦力将增大D水平地面所受压力将减小解析：选AB以A、B两物体组成的系统作为研究对象，受力分析如图甲所示。水平方向FTcos F，竖直方向：FNFTsin (mAmB)g，因为细线与水平地面的夹角减小，cos 增大，sin 减小，FT将减小，FN将增大，所以细线所受拉力减小，地面受到的压力增大，A正确，D错误；以物体A为研究对象，受力分析如图乙所示，竖直方向：FNAFTsin mAg，FT减小，sin 减小，所以FNA增大，B正确；以B为研究对象，在水平方向上由力的平衡可得FfF，A物体所受摩擦力不变，C错误。10考查用相似三角形法求解动态平衡问题多选如图所示，质量均为m的小球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连，B球用长为L的细绳悬于O点，A球固定在O点正下方，当小球B平衡时，绳子所受的拉力为FT1，弹簧的弹力为F1；现把A、B间的弹簧换成原长相同但劲度系数为k2(k2k1)的另一轻弹簧，在其他条件不变的情况下仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为FT2，弹簧的弹力为F2，则下列关于FT1与FT2、F1与F2大小之间的关系，正确的是()AFT1FT2BFT1FT2CF1F2DF1F2解析：选BC小球B受重力mg、绳子拉力FT和弹簧弹力F三个力而平衡，平移FT、F构成力的矢量三角形如图所示，由图可以看出，力的矢量三角形总是与几何三角形OAB相似，因此有，其中OA、L保持不变，因此绳子的拉力FT大小保持不变，A错误、B正确；当弹簧的劲度系数k增大时，弹簧的压缩量减小，A、B间距离增大，因此对应的力F增大，C正确、D错误。考点四电磁场中的平衡问题11.考查库仑定律、物体的平衡条件、力的合成与分解多选如图所示，绝缘水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角30。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行，且小球A正好静止在斜面中点。在小球A的正下方地面处固定放置一带电小球B，两球相距为d。已知两球的质量均为m、电荷量均为q，静电力常量为k，重力加速度为g，两球均可视为点电荷。则下列说法正确的是()A两球之间的库仑力FkB当 时，斜面对小球A的支持力为C当 时，细线上拉力为0D将小球B移到斜面底面左端C点，当2时，斜面对小球A的支持力为0解析：选ABD依据库仑定律，得两球之间的库仑力大小为Fk，故A正确；当 时，则有kmg，对球A受力分析，如图甲所示：根据矢量的合成法则，依据三角知识，则支持力N，拉力T，故B正确，C错误；当小球B移到斜面底面左端C点，对球A受力分析，如图乙所示：依据几何关系可知，T与F的夹角为120，且两力的合力与重力反向，当 时，即有kmg，根据矢量的合成法则，则有两合力与重力等值反向，那么斜面对小球A的支持力为N0，而现在2时，即有k4mg，那么小球A离开斜面，因此斜面对小球A的支持力仍为零，故D正确。12考查库仑力作用下物体的动态平衡问题如图所示，可视为质点的两个带同种电荷的小球a和b，分别静止在竖直墙面和水平地面上；b球被光滑竖直板挡住，所有接触面均光滑，a球由于缓慢漏电而缓慢下降，在此过程中()A地面对b球的支持力变小B竖直挡板对b球的弹力变小Ca、b两球间的作用力变大D以上说法均不正确解析：选C对a、b整体而言，竖直方向受重力和地面的支持力，故支持力总等于两球的重力，可知地面对b球的支持力不变，选项A错误；对a球受力分析如图：受到重力G，库仑力F和墙面的弹力N，当a球下移时，由受力图可知，N和F均变大，可知选项C正确；对a、b整体，水平方向竖直挡板对b球的弹力等于墙面对a球的弹力N，则竖直挡板对b球的弹力变大，选项B错误；综上所述，选项D错误。13考查复合场中带电粒子的平衡问题质量为m，电量为q的微粒以速度v与水平方向成角从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区，该微粒在电场力、磁场力和重力的共同作用下，恰好沿直线运动到A，下列说法中正确的是()A该微粒可能带正电荷也可能带负电荷B微粒从O到A的运动一定是匀加速直线运动C该磁场的磁感应强度大小为D该电场的场强为解析：选C若粒子带正电，电场力向左，洛伦兹力垂直于OA线斜向右下方，则电场力、洛伦兹力和重力不能平衡；若粒子带负电，电场力向右，洛伦兹力垂直于OA线斜向左上方，则电场力、洛伦兹力和重力能平衡，则该微粒带负电，故A错误。粒子受到重力和电场力不变，由于粒子沿直线运动，则洛伦兹力大小不变，粒子的运动一定是匀速直线运动，故B错误。粒子受力如图，由平衡条件得：qvBcos mg，qEmgtan ，解得：B，E，故C正确，D错误。14考查安培力作用下导体的动态平衡问题如图所示，两根通电直导体棒用四根长度相等的绝缘细线悬挂于O1、O2两点，已知O1O2连线水平，导体棒静止时绝缘细线与竖直方向的夹角均为，保持导体棒中的电流大小和方向不变，在导体棒所在空间加上匀强磁场后绝缘细线与竖直方向的夹角均增大了相同的角度，下列分析正确的是()A两导体棒中的电流方向一定相同B所加磁场的方向可能沿x轴正方向C所加磁场的方向可能沿z轴正方向D所加磁场的方向可能沿y轴负方向解析：选C未加磁场时，由两导体棒静止时绝缘细线与竖直方向的夹角均为，可知两导体棒中的电流方向一定相反，且电流大小相等，选项A错误；在导体棒所在空间加上匀强磁场后绝缘细线与竖直方向的夹角均增大了相同的角度，由左手定则可知，所加磁场的方向可能沿z轴正方向，选项C正确，B、D错误。 释疑4大考点考点一受力分析本考点是对重力、弹力、摩擦力及受力分析等知识的考查，常结合物体的平衡条件、力的合成与分解等相关知识简单交汇命题，题型一般为选择题。建议考生自学为主。(一)理清知识体系(二)谨记受力分析三个“嘱托”1弹力的方向一定垂直于接触面，或接触点的切面，且指向受力物体。如诊断卷第1题中，石块b对a的支持力应斜向左上，而不是竖直向上。2两物体接触处有无静摩擦力，要根据物体间有无相对运动趋势或根据平衡条件进行判断。如诊断卷第2题，扶梯匀速运行时，乘客处于平衡状态，扶梯对乘客的摩擦力沿扶梯向上。3物体间恰好不相对滑动时，物体间的静摩擦力恰好等于最大静摩擦力。(三)掌握摩擦力的三类“突变”|类型一“静静”突变|静摩擦力为被动力，当物体的受力情况发生变化时，其运动趋势方向可能发生突变，静摩擦力的方向也随之发生突变，而突变的时刻往往发生在静摩擦力为零的时刻。兴趣课堂上，某同学将完全相同的甲、乙两个条形磁铁水平放在粗糙的水平木板上(N极正对)，如图所示，并缓慢抬高木板的右端至倾角为，这一过程中两磁铁均保持静止状态。请对该同学提出的说法进行分析，其中正确的是()A甲受到的摩擦力相对木板的方向可能发生变化B乙受到的摩擦力相对木板的方向可能发生变化C继续增大倾角，甲、乙将会同时发生滑动D若减小甲、乙间距，重复上述过程，增大倾角时乙会先发生向上滑动解析因两条形磁铁N极正对，相互排斥，在较小时，乙有沿斜面向上运动的趋势，且随的增大，乙所受的摩擦力沿斜面向下逐渐减小，可能出现反向增大的情况；而甲一定具有沿斜面向下运动的趋势，且随的增大，甲所受摩擦力增大，不可能出现摩擦力方向变化的情况，故A错误，B正确。增大倾角或减小甲、乙间距时，最易发生相对滑动的为甲，故C、D均错误。答案B|类型二“静动”突变|静摩擦力的大小变化范围满足：0mbmcBmbmamcCmcmambDmcmbma解析：选B该空间区域为匀强电场、匀强磁场和重力场的叠加场，a在纸面内做匀速圆周运动，可知其重力与所受到的电场力平衡，洛伦兹力提供其做匀速圆周运动的向心力，有magqE，解得ma。b在纸面内向右做匀速直线运动，由左手定则可判断出其所受洛伦兹力方向竖直向上，可知mbgqEqvbB，解得mb。c在纸面内向左做匀速直线运动，由左手定则可判断出其所受洛伦兹力方向竖直向下，可知mcgqvcBqE，解得mc。综上所述，可知mbmamc，选项B正确。2多选图甲bacd为导体做成的框架，其平面与水平面成角，质量为m的导体棒PQ与ab、cd接触良好，回路的电阻为R，整个装置放在垂直于框架平面的变化的磁场中，磁感应强度的变化如图乙所示，PQ始终静止，在0t1时间内，下列说法正确的是()APQ受安培力方向始终沿轨道斜面向上BPQ受安培力方向始终沿轨道斜面向下CPQ受到的摩擦力可能一直增大DPQ受到的摩擦力可能先减小后增大解析：选CD根据法拉第电磁感应定律可知在线圈中产生恒定的感应电流，开始导体棒PQ受到沿导轨向上的安培力，若开始安培力小于导体棒重力沿导轨向下的分力mgsin ，则摩擦力为fmgsin F安，随着安培力的减小，摩擦力f逐渐增大，当安培力反向时，fmgsin F安，安培力逐渐增大，故摩擦力也是逐渐增大；若开始安培力大于mgsin ，则摩擦力为fF安mgsin ，由于安培力逐渐减小，故摩擦力逐渐减小，当F安mgsin 时，摩擦力为零并开始反向变为fmgsin F安，随着安培力的减小，摩擦力f逐渐增大，当安培力反向时，fmgsin F安，安培力逐渐增大。故C、D正确。 1(2017全国卷)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm的两点上，弹性绳的原长也为80 cm。将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)()A86 cmB92 cmC98 cmD104 cm解析：选B将钩码挂在弹性绳的中点时，由数学知识可知钩码两侧的弹性绳(劲度系数设为k)与竖直方向夹角均满足sin ，对钩码(设其重力为G)静止时受力分析，得G2kcos ；弹性绳的两端移至天花板上的同一点时，对钩码受力分析，得G2k，联立解得L92 cm，可知A、C、D项错误，B项正确。2多选(2017天津高考)如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是()A绳的右端上移到b，绳子拉力不变B将杆N向右移一些，绳子拉力变大C绳的两端高度差越小，绳子拉力越小D若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移解析：选AB设两段绳子间的夹角为2，由平衡条件可知，2Fcos mg，所以F，设绳子总长为L，两杆间距离为s，由几何关系L1sin L2sin s，得sin ，绳子右端上移，L、s都不变，不变，绳子张力F也不变，A正确；杆N向右移动一些，s变大，变大，cos 变小，F变大，B正确；绳子两端高度差变化，不影响s和L，所以F不变，C错误；衣服质量增加，绳子上的拉力增加，由于不会变化，悬挂点不会右移，D错误。3(2018盐城三模)如图所示，一架无人机执行航拍任务时正沿直线朝斜向下方匀速运动。用G表示无人机重力，F表示空气对它的作用力，下列四幅图中能表示此过程中无人机受力情况的是()解析：选B由于无人机正沿直线朝斜向下方匀速运动即所受合外力为零 ，所以只有B图受力可能为零，故B正确。4.(2018淮安、宿迁期中)质量为m的物体用轻绳AB悬挂于竖直墙壁上，今用水平向右的拉力F拉动绳的中点O至图示位置。用T表示绳 OA段拉力的大小，在拉力F由图示位置逆时针缓慢转过90的过程中，始终保持O点位置不动，则()AF先逐渐变小后逐渐变大，T逐渐变小BF先逐渐变小后逐渐变大，T逐渐变大CF先逐渐变大后逐渐变小，T逐渐变小DF先逐渐变大后逐渐变小，T逐渐变大解析：选A若保持O点位置不变，将F由水平位置绕O点逆时针缓慢转过90的过程中，F和AO的拉力的合力始终与mg等大、反向、共线，由平行四边形定则可知，当F竖直时，拉力F最大，最大值Fmaxmg；当FAO时，F最小，则F先逐渐变小后逐渐变大，由图可知，T逐渐变小，故A正确。5.(2018镇江一模)如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀增加，ab始终保持静止，下列说法正确的是()Aab中感应电流方向由baBab中的感应电流逐渐增加Cab所受的安培力保持不变Dab受到水平向右的摩擦力解析：选D磁感应强度均匀增加，磁通量增加，根据楞次定律得，ab中的感应电流方向由ab，故A错误。由于磁感应强度均匀增加，根据法拉第电磁感应定律ES得，感应电动势恒定，则ab中的感应电流不变，故B错误。根据安培力公式FBIL知，电流不变，B均匀增大，则安培力增大，故C错误。导体棒水平方向受安培力和静摩擦力处于平衡，ab受到的安培力方向向左，则所受的静摩擦力方向向右，故D正确。6(2018南京、盐城二模)如图甲所示为某公司研制的“双动力智能型救援机器人”(又被网友称为“麻辣小龙虾”)，其长长的手臂前端有两个对称安装的“铁夹”。在某次救援活动中，“麻辣小龙虾”用铁夹恰好竖直抓取到重量为G的长方形水泥制品，水泥制品在空中处于静止状态，如图乙所示，则()A水泥制品受到的摩擦力大小一定等于GB水泥制品受到的摩擦力方向可能竖直向下C若“铁夹”的位置稍向上移，水泥制品受到的摩擦力变大D若增大“铁夹”对水泥制品的挤压，水泥制品受到的摩擦力变大解析：选A以水泥制品为研究对象，竖直方向水泥制品受到重力的作用，若要静止，由平衡条件得静摩擦力的方向必定向上，静摩擦力与重力大小相等，故A正确，B错误；若“铁夹”抓住水泥制品的位置稍向上移，水泥制品受到的摩擦力不变，故C错误；静摩擦力与重力大小相等，与“铁夹”对水泥制品的压力无关，故D错误。7.(2018苏州期中)如图所示，固定在水平地面上的物体P，左侧是光滑圆弧面，一根轻绳跨过物体P顶点上的小滑轮，一端系有质量为m3 kg的小球，小球与圆心连线跟水平方向的夹角60，绳的另一端水平连接物块3，三个物块重均为50 N，作用在物块2的水平力F10 N，整个系统处于平衡状态，取g10 m/s2，则以下说法正确的是()A物块1和2之间的摩擦力是10 NB物块2和3之间的摩擦力是25 NC物块3与桌面间的摩擦力为15 ND物块3受6个力作用解析：选D物块1受重力和支持力而平衡，不受静摩擦力，否则不能平衡，故A错误；对物块1与2整体分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，根据平衡条件，物块3对物块1、2整体的静摩擦力向左，与拉力平衡，为10 N，故物块2和3之间的摩擦力是10 N，故B错误；对m受力分析，受重力、支持力与绳子的拉力，由平衡条件，结合力的平行四边形定则可知，绳子的拉力Tmgsin 3015 N，则物块3与桌面之间的摩擦力是15 N10 N5 N，即物块3与桌面间的摩擦力为5 N，故C错误；对物块3受力分析，受到重力、支持力、物块2对物块3的压力、绳子对物块3向左的拉力、物块2对物块3水平向右的静摩擦力、桌面对物块3的静摩擦力，共受到6个力，故D正确。8(2018江苏七市三模)如图所示，带有孔的小球A套在粗糙的倾斜直杆上，与正下方的小球B通过轻绳连接，处于静止状态。给小球B施加水平力F使其缓慢上升，直到小球A刚要滑动。在此过程中()A水平力F的大小不变B杆对小球A的支持力不变C轻绳对小球B的拉力先变大后变小D杆对小球A的摩擦力先变小后变大解析：选D对小球B受力分析，受拉力F、重力mg和细线的拉力T，合力为零，如图甲所示，由此可知，随着的增大，拉力F和细线拉力T均增大，故A、C错误。再对小球A、B整体分析，受重力、拉力F、支持力N和静摩擦力f，如图乙所示，设杆与水平方向的夹角为，根据平衡条件，在垂直杆方向，有：N(Mm)gcos Fsin ，随着F的增大，支持力N增大；在平行杆方向，有：Fcos f(Mm)gsin ，可得：f(Mm)gsin Fcos ，可知随着F的增大，静摩擦力逐渐减小，当(Mm)gsin Fcos 时，摩擦力为零，此后静摩擦力反向增大，故B错误，D正确。第二讲力与直线运动 考点一匀变速直线运动的规律及图像1.考查匀变速直线运动的规律一质点沿直线运动，其平均速度与时间的关系满足v2t(各物理量均选用国际单位制中单位)，则关于该质点的运动，下列说法正确的是()A质点可能做匀减速直线运动B5 s内质点的位移为35 mC质点运动的加速度为1 m/s2D质点3 s末的速度为5 m/s解析：选B根据平均速度v知，xvt2tt2，根据xv0tat22tt2知，质点的初速度v02 m/s，加速度a2 m/s2，质点做匀加速直线运动，故A、C错误；5 s内质点的位移xv0tat225 m225 m35 m，故B正确；质点在3 s末的速度vv0at2 m/s23 m/s8 m/s，故D错误。2考查图像转换一小球沿斜面下滑，在斜面底端与垂直斜面的挡板相碰后又回到斜面上的某一位置，小球与挡板作用时间不计，其速度v随时间t变化的关系如图所示。以下滑起点为位移坐标原点和t0时刻，则下列选项中能正确反映小球运动图像的是()解析：选A由vt图像可知，小球下滑阶段和上滑阶段都做匀变速直线运动，但两个阶段加速度大小不等，由图线斜率可以看出，下滑加速度小于上滑加速度，加速度方向都沿斜面向下(即正方向)，故C、D错误。下滑时小球做初速度为0的匀加速直线运动，由xat2可知，xt2图像为过原点的直线，且位移x随时间增大；上滑时末速度为零，可看做反向的初速度为0的匀加速直线运动，位移随时间减小，因此xt2图像也是一条直线，由vt图像知，小球反弹初速度小于下滑末速度，运动时间比下滑时间短，因此小球初速度为零时没有回到初始位置，故A正确，B错误。3考查平均速度与时间图像多选一质点沿x轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，其t的图像如图所示，则()A质点做匀速直线运动，速度为0.5 m/sB质点做匀加速直线运动，加速度为1 m/s2C质点在2 s末速度为2 m/sD质点在第2 s内的位移为2.5 m解析：选BD由题图得函数的关系式为10.5t，根据xv0tat2，变形得：v0at，比较系数可得：v01 m/s, a20.5 m/s21 m/s2，质点的加速度不变，说明质点做匀加速直线运动，故A错误，B正确；质点的初速度 v01 m/s，在2 s末速度为vv0at1 m/s12 m/s3 m/s，故C错误；质点做匀加速直线运动，根据位移时间公式可得在第2 s内的位移大小为xv0t2at22v0t1at12，代入数据可得：x2.5 m，故D正确。考点二动力学的两类基本问题4.考查已知受力求运动问题如图所示，Oa、Ob是竖直平面内两根固定的光滑细杆，O、a、b、c位于同一圆周上，c为圆周的最高点，a为最低点，Ob经过圆心。每根杆上都套着一个小滑环，两个滑环都从O点无初速释放，用t1、t2分别表示滑环到达a、b所用的时间，则下列关系正确的是()At1t2Bt1t2Ct1t2D无法确定解析：选B设Oa与竖直方向夹角为，则Ob与竖直方向夹角为2，由2Rcos gcos t12,2Rgcos 2t22，比较可得t1t2，故B正确。5考查已知运动求受力问题将一质量为m的小球靠近墙面竖直向上抛出，图甲是向上运动小球的频闪照片，图乙是下降时的频闪照片，O是运动的最高点，甲乙两次闪光频率相同，重力加速度为g，假设小球所受的阻力大小不变，则可估算小球受到的阻力大小约为()AmgB.mgC.mgD.mg解析：选C设每块砖的厚度是d，向上运动时：9d3da1T2向下运动时：3dda2T2联立得：根据牛顿第二定律，向上运动时：mgfma1向下运动时：mgfma2联立得：fmg，选C。6考查瞬时加速度的计算多选如图甲、乙所示，光滑斜面上，当系统静止时，挡板C与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行，A、B两球质量相等。在突然撤去挡板的瞬间()A两图中两球加速度均为gsin B两图中A球的加速度均为零C图甲中B球的加速度为2gsin D图乙中B球的加速度为gsin 解析：选CD撤去挡板前，对整体分析，挡板对B球的弹力大小为2mgsin ，因弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以撤去挡板瞬间，图甲中A球所受合力为零，加速度为零，B球所受合力为2mgsin ，加速度为2gsin ；图乙中杆的弹力突变为零，A、B两球所受合力均为mgsin ，加速度均为gsin ，故C、D正确，A、B错误。考点三牛顿第二定律与运动图像的综合应用7.考查牛顿第二定律与v t图像的综合应用多选如图甲所示，倾角为30的斜面固定在水平地面上，一个小物块在沿斜面向上的恒定拉力F作用下，从斜面底端A点由静止开始运动，一段时间后撤去拉力F，小物块能达到的最高位置为C点，已知小物块的质量为0.3 kg，小物块从A到C的vt图像如图乙所示，取g10 m/s2，则下列说法正确的是()A小物块加速时的加速度大小是减速时加速度大小的B小物块与斜面间的动摩擦因数为C小物块到达C点后将沿斜面下滑D拉力F的大小为4 N解析：选AC小物块加速时的加速度大小为：a1 m/s22.5 m/s2减速时的加速度大小为：a2 m/s27.5 m/s2小物块加速时的加速度大小是减速时加速度大小的，故A正确；撤去拉力后，根据牛顿第二定律，有：mgsin 30mgcos 30ma2即：a2gsin 30gcos 30，得：，故B错误；在C点mgsin 30mgcos 30，所以小物块到达C点后将沿斜面下滑，故C正确；在拉力作用下，根据牛顿第二定律，有：Fmgsin 30mgcos 30ma1，代入数据得：F3 N，故D错误。8考查牛顿第二定律与v2x图像的综合应用多选如图甲所示，物块的质量m1 kg，初速度v010 m/s，在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻后恒力F突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图像如图乙所示，g10 m/s2。下列选项中正确的是()A05 s内物块做匀减速运动B在t1 s时刻，恒力F反向C恒力F大小为10 ND物块与水平面间的动摩擦因数为0.3解析：选BD物块匀减速直线运动的加速度大小为：a1 m/s210 m/s2。匀加速直线运动的加速度大小为：a2 m/s24 m/s2。根据牛顿第二定律得：Ffma1，Ffma2，联立两式解得：F7 N，f3 N。则动摩擦因数为：0.3。物块匀减速直线运动的时间为：t1 s1 s，即在01 s内做匀减速直线运动，1 s后恒力F反向，做匀加速直线运动。故B、D正确，A、C错误。9考查Ft图像与运动的综合应用多选如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球，若升降机在匀速运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示，g为重力加速度，则()A升降机停止运行前在向上运动B0t1时间内小球处于失重状态，t1t2时间内小球处于超重状态Ct1t3时间内小球向下运动，速度先增大后减小Dt3t4时间内小球向下运动，速度一直增大解析：选AC从0时刻开始，弹簧弹力减小，知小球向上运动，可知升降机停止运行前向上运动，故A正确。0t1时间内，重力大于弹力，加速度向下，小球处于失重状态，t1t2时间内，重力大于弹力，加速度向下，小球也处于失重状态，故B错误。0t1时间内，小球向上运动，t1t3时间内，小球向下运动，加速度先向下后向上，则速度先增大后减小，故C正确。t3时刻处于最低点，t3t4时间内，小球向上运动，故D错误。考点四动力学的连接体问题10.考查用牛顿第二定律解决连接体问题多选如图所示，a、b、c为三个质量均为m的物块，物块a、b通过水平轻绳相连后放在水平面上，物块c放在物块b上。现用水平拉力作用于物块a，使三个物块一起水平向右匀速运动。各接触面间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g。下列说法正确的是()A该水平拉力大于轻绳的弹力B物块c受到的摩擦力大小为mgC当该水平拉力增大为原来的1.5倍时，物块c受到的摩擦力大小为0.5mgD剪断轻绳后，在物块b向右运动的过程中，物块c受到的摩擦力大小为mg解析：选ACD三物块一起做匀速直线运动，由平衡条件得，对物块a、b、c系统：F3mg，对物块b、c系统：T2mg，则：FT，即水平拉力大于轻绳的弹力，故A正确；物块c做匀速直线运动，处于平衡状态，则物块c不受摩擦力，故B错误；当水平拉力增大为原来的1.5倍时，F1.5F4.5mg，由牛顿第二定律得：对物块a、b、c系统：F3mg3ma，对物块c：fma，解得：f0.5mg，故C正确；剪断轻绳后，物块b、c一起做匀减速直线运动，由牛顿第二定律得：对物块b、c系统：2mg2ma，对物块c：fma，解得：fmg，故D正确。11考查连接体中的临界问题如图所示，物块A放在木板B上，A、B的质量均为m，A、B之间的动摩擦因数为，B与地面之间的动摩擦因数为。若将水平力作用在A上，使A刚好要相对B滑动，此时A的加速度为a1；若将水平力作用在B上，使B刚好要相对A滑动，此时B的加速度为a2，则a1与a2的比为()A11B23C13D32解析：选C当水平力作用在A上，使A刚好要相对B滑动，临界情况是A、B的加速度相等，隔离对B分析，B的加速度为：aBa1g，当水平力作用在B上，使B刚好要相对A滑动，此时A、B间的摩擦力刚好达到最大，A、B的加速度相等，有：aAa2g，可得a1a213，C正确。12考查运用牛顿第二定律解决板块运动问题如图所示，一木箱放在平板车的中部，距平板车的后端、驾驶室后端均为L2.0 m，处于静止状态，木箱与平板车之间的动摩擦因数0.40，现使平板车在水平路面上以加速度a0匀加速启动，速度达到v6.0 m/s后接着做匀速直线运动，运动一段时间后匀减速刹车。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g10 m/s2。(1)若木箱与平板车保持相对静止，加速度a0大小满足什么条件？(2)若a06.0 m/s2，当木箱与平板车的速度都达到6.0 m/s时，求木箱在平板车上离驾驶室后端距离s。(3)若在木箱速度刚达到6.0 m/s时平板车立即用恒定的阻力刹车，要使木箱不会撞到驾驶室，平板车刹车时的加速度大小a应满足什么条件？解析：(1)木箱与车