2019-2020年高考物理二轮复习专题一力与运动练习.doc

2019-2020年高考物理二轮复习专题一力与运动练习考点一受力分析如图所示，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。若a受到的摩擦力大小为f，则()Aab之间的弹簧一定是压缩的Bb受到的摩擦力大小为fCc受到的摩擦力大小为fDd受到的摩擦力大小为2f解析：选ABC设每根弹簧的原长为L0，ab之间弹簧的形变量为x1，cd之间弹簧的形变量为x2，则有kx22kx1，若ab之间的弹簧也是被拉长，则有：L0x22(L0x1)，解得L00，不符合题意，所以ab之间的弹簧被压缩，A正确；由于a受到的摩擦力大小为f，根据对称性可得，b受到的摩擦力大小也为f，B正确；以a和c为研究对象进行受力分析如图所示，图中的为ac与cd之间的夹角，则cos ，所以60，则cab120，a受到的摩擦力大小fT；对c根据力的合成可得fcf，所以C正确；由于c受到的摩擦力大小为f，根据对称性可知，d受到的摩擦力大小也为f，D错误。4考查物体的平衡条件、摩擦力的分析与计算如图，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直)，此时A恰好不滑动，B刚好不下滑。已知A与B间的动摩擦因数为1，A与地面间的动摩擦因数为2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A与B的质量之比为()A.B.C. D.解析：选B滑块B刚好不下滑，根据平衡条件得mBg1F；滑块A恰好不滑动，则滑块A与地面之间的摩擦力等于最大静摩擦力，把A、B看成一个整体，根据平衡条件得F2(mAmB)g，解得。选项B正确。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，因此在F作用下，BC作为一整体运动的，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平衡(A对B的摩擦力和地面对C的摩擦力)，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B、C选项错误，A、D选项正确。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()AFT1FT2 BFT1FT2CF1F2 DF1F2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的支持力变小B竖直挡板对b的支持力变小Ca、b间的作用力变大D以上说法均不正确解析：选C对ab的整体而言，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的支持力不变，选项A错误；对a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ab整体，水平方向竖直挡板对b的支持力等于墙面对a的弹力N，则竖直挡板对b的支持力变大，选项B错误。13考查复合场中带电粒子的平衡问题多选长方形区域内存在有正交的匀强电场和匀强磁场，其方向如图所示，一个质量为m且带电荷量为q的小球以初速度v0竖直向下进入该区域。若小球恰好沿直线下降，则下列判断正确的是()A小球带正电 B电场强度EC小球做匀速直线运动 D磁感应强度B解析：选CD小球在复合场内受到自身重力，电场力和洛伦兹力，其中电场力和重力都是恒力，若速度变化则洛伦兹力变化，合力变化，小球必不能沿直线下降，所以合力等于0，小球做匀速直线运动，选项C正确。若小球带正电，则电场力斜向下，洛伦兹力水平向左，和重力的合力不可能等于0，所以小球不可能带正电，选项A错误。小球带负电，受到斜向上的电场力和水平向右的洛伦兹力，根据力的合成可得qEmg，电场强度E，选项B错误。洛伦兹力qv0Bmg，磁感应强度B，选项D正确。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，则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；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。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(如诊断卷第1、4题)、力的合成与分解(如诊断卷第3题)等相关知识简单交汇命题，题型一般为选择题。建议考生自学为主夯基固本1理清知识体系2遵循分析顺序一般按照一重力、二弹力、三摩擦力、四其他力的顺序分析物体受力。重点清障一、受力分析谨记三个“嘱托”，不被“表象”遮慧眼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，图甲中m相对M无相对运动趋势，m不受静摩擦力，图乙中m随M一起匀速下滑时必受沿斜面向上的静摩擦力作用。3物体间恰好不相对滑动时，其间静摩擦力恰好等于最大静摩擦力。如诊断卷第4题中，对滑块B：mBg1F，对A、B组成的整体：F2(mAmB)g。以上两式联立可得出选项B正确。二、掌握摩擦力的三类“突变”，常在此设“迷点”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：0mbmcBmbmamcCmcmamb Dmcmbma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(xx枣庄模拟)如图所示，PQ、MN是放置在水平面内的光滑导轨，GH是长度为L、电阻为r的导体棒，其中点与一端固定的轻弹簧连接，轻弹簧的劲度系数为k。导体棒处在方向向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。图中直流电源的电动势为E，内阻不计，电容器的电容为C。闭合开关，待电路稳定后，则有()A导体棒中电流为B轻弹簧的长度增加C轻弹簧的长度减少D电容器带电量为CR2解析：选C导体棒中的电流为：I，故A错误；由左手定则知导体棒受的安培力向左，则弹簧长度减少，由平衡条件：BILkx，代入I得：x，故B错误，C正确；电容器上的电压等于导体棒两端的电压，QCUCr，故D错误。一、高考真题集中演练明规律1(xx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 cm D104 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(xx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多选(xx全国卷)如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态。若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则()A绳OO的张力也在一定范围内变化B物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化解析：选BD因为物块b始终保持静止，所以绳OO的张力不变，连接a和b的绳的张力也不变，选项A、C错误；拉力F大小变化，F的水平分量和竖直分量都发生变化，由共点力的平衡条件知，物块b受到的支持力和摩擦力在一定范围内变化，选项B、D正确。4(xx4月浙江选考)重力为G的体操运动员在进行自由体操比赛时，有如图所示的比赛动作，当运动员竖直倒立保持静止状态时，两手臂对称支撑，夹角为，则()A当60时，运动员单手对地面的正压力大小为B当120时，运动员单手对地面的正压力大小为GC当不同时，运动员受到的合力不同D当不同时，运动员与地面之间的相互作用力不相等解析：选A运动员受力如图所示，地面对手的支持力F1F2，则运动员单手对地面的正压力大小为，与夹角无关，选项A正确，B错误；不管角度如何，运动员受到的合力为零，与地面之间的相互作用力总是等大，选项C、D错误。二、名校模拟重点演练明趋势5(xx届高三衡水调研)如图所示，有一轻圆环和插栓，在甲、乙、丙三个力作用下平衡时，圆环紧压着插栓。不计圆环与插栓间的摩擦，若只调整两个力的大小，欲移动圆环使插栓位于圆环中心，下列说法中正确的是()A增大甲、乙两力，且甲力增大较多B增大乙、丙两力，且乙力增大较多C增大乙、丙两力，且丙力增大较多D增大甲、丙两力，且甲力增大较多解析：选D根据题意可知，轻圆环受甲、乙、丙三个力及插栓的弹力作用，处于平衡状态，根据共点力平衡条件的推论可知，甲、乙、丙三个力的合力必与插栓对轻圆环的弹力等大、反向，该弹力方向为沿轻圆环半径方向向外，要通过移动圆环使插栓位于圆环中心，则甲、乙、丙三个力的合力需变为零，由平行四边形定则可知，此时可同时增大甲、丙两力且增加量的合量应与消失的弹力等大、同向，或同时减小乙、丙两力，且减小量的合量应与消失的弹力等大、反向，且甲力增加得多或乙力减小得多，故选项A、B、C错误，选项D正确。6(xx鸡西模拟)如图所示，穿在一根光滑的固定杆上的两个小球A、B连接在一条跨过定滑轮的细绳两端，杆与水平面成角，不计所有摩擦，当两球静止时，OA绳与杆的夹角为，OB绳沿竖直方向，则下列说法正确的是()AA可能受到2个力的作用BB可能受到3个力的作用C绳子对A的拉力大于对B的拉力DA、B的质量之比为1tan 解析：选D对A球受力分析可知，A受到重力，绳子的拉力以及杆对A球的弹力，三个力的合力为零，故A错误；对B球受力分析可知，B受到重力，绳子的拉力，两个力合力为零，杆对B球没有弹力，否则B不能平衡，故B错误；定滑轮不改变力的大小，则绳子对A的拉力等于对B的拉力，故C错误；分别对AB两球分析，运用合成法，如图：根据共点力平衡条件，得：TmBg，(根据正弦定理列式)故mAmB1tan ，故D正确。7(xx济宁期末)如图所示，在一个倾角为的斜面上，有一个质量为m，带负电的小球P(可视为点电荷)，空间存在着方向垂直斜面向下的匀强磁场，带电小球与斜面间的摩擦力不能忽略，它在斜面上沿图中所示的哪个方向运动时，有可能保持匀速直线运动状态()Av1方向Bv2方向Cv3方向Dv4方向解析：选C若小球的速度沿v1方向，滑动摩擦力与v1的方向相反，即沿图中v3方向，由左手定则知，小球受到的洛伦兹力方向在斜面平面内与v1垂直向下，重力的分力mgsin 沿斜面向下，则知球在斜面平面内所受的合外力不为零，小球不可能做匀速直线运动，故A错误；同理可知B、D错误；若小球的速度沿v3方向，滑动摩擦力与v3的方向相反，即沿图中v1方向，由左手定则知，小球受到的洛伦兹力方向在斜面平面内与v3垂直向上，即沿v2方向，重力的分力mgsin 沿斜面向下，则知斜面平面内的合外力可能为零，小球有可能做匀速直线运动，故C正确。第二讲力与直线运动考点一匀变速直线运动的规律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考查位移时间图像甲、乙两车在同一条直道上行驶，它们运动的位移x随时间t变化的关系如图所示，已知乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10 s处，则下列说法正确的是()A甲车的初速度为零B乙车的初位置在x060 m处C乙车的加速度大小为1.6 m/s2D5 s时两车相遇，此时甲车速度较大解析：选C位移时间图像的斜率等于速度，则知甲车的速度不变，做匀速直线运动，初速度不为零，选项A错误；乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10 s处，则t10 s时，速度为零，反过来看成初速度为0的匀加速直线运动，则xat2，根据图像可知，x0a100，20a25，解得：a1.6 m/s2，x080 m，选项C正确，B错误；5 s时两车相遇，此时甲的速度v甲 m/s4 m/s，乙的速度为v乙at1.65 m/s8 m/s，选项D错误。3考查应用匀变速直线运动规律解决实际问题在娱乐节目幸运向前冲中，有一个关口是跑步跨栏机，它的设置是让挑战者通过一段平台，再冲上反向移动的跑步机皮带并通过跨栏，冲到这一关的终点。现有一套跑步跨栏装置，平台长L14 m，跑步机皮带长L232 m，跑步机上方设置了一个跨栏(不随皮带移动)，跨栏到平台末端的距离L310 m，且皮带以v01 m/s的恒定速率转动，一位挑战者在平台起点从静止开始以a12 m/s2 的加速度通过平台冲上跑步机，之后以a21 m/s2 的加速度在跑步机上往前冲，在跨栏时不慎跌倒，经过2 s爬起(假设从摔倒至爬起的过程中挑战者与皮带始终相对静止)，然后又保持原来的加速度a2，在跑步机上顺利通过剩余的路程，求挑战者全程所需要的时间？解析：挑战者匀加速通过平台：L1a1t12通过平台的时间：t1 2 s冲上跑步机的初速度：v1a1t14 m/s冲上跑步机至跨栏：L3v1t2a2t22解得t22 s摔倒至爬起随跑步机移动距离：xv0t12 m2 m(向左)取地面为参考系，则挑战者爬起向左减速过程有：v0a2t3解得：t31 s对地位移为：x1a2t320.5 m(向左)挑战者向右加速冲刺过程有：xx1L2L3a2t42解得：t47 s挑战者通过全程所需要的总时间为：t总t1t2tt3t414 s。答案：14 s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()At1t2Bt1t2Ct1t2 D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()Amg B.mgC.mg D.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am图像的综合应用多选如图甲所示，水平地面上固定一足够长的光滑斜面，斜面顶端有一理想定滑轮，一轻绳跨过滑轮，绳两端分别连接小物块A和B。保持A的质量不变，改变B的质量m，当B的质量连续改变时，得到A的加速度a随B的质量m变化的图线，如图乙所示，图中a1、a2、m0为未知量，设加速度沿斜面向上的方向为正方向，空气阻力不计，重力加速度g取9.8 m/s2，斜面的倾角为，下列说法正确的是()A若已知，可求出A的质量B若未知，可求出乙图中a1的值C若已知，可求出乙图中a2的值D若已知，可求出乙图中m0的值解析：选BC根据牛顿第二定律得：对B得：mgFma对A得：FmAgsin mAa联立得a若已知，由知，不能求出A的质量mA，故A错误。由式变形得a。当m时，aa1g，故B正确。由式得，m0时，aa2gsin ，故C正确。当a0时，由式得，mm0mAsin ，可知，m0不能求出，故D错误。9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。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在两个足够长的固定的相同斜面体上(其斜面光滑)，分别有如图所示的两套装置，斜面体B的上表面水平且光滑，长方体D的上表面与斜面平行且光滑，p是固定在B、D上的小柱，完全相同的两只弹簧一端固定在p上，另一端分别连在A和C上，在A与B、C与D分别保持相对静止状态沿斜面自由下滑的过程中，下列说法正确的是()A两弹簧都处于拉伸状态B两弹簧都处于压缩状态C弹簧L1处于压缩状态，弹簧L2处于原长D弹簧L1处于拉伸状态，弹簧L2处于压缩状态解析：选C由于斜面光滑，它们整体沿斜面下滑的加速度相同，为gsin 。对于题图甲，以A为研究对象，重力与支持力的合力沿竖直方向，而A沿水平方向的加速度：axacos gsin cos 该加速度由水平方向弹簧的弹力提供，所以弹簧L1处于压缩状态；对于题图乙，以C为研究对象，重力与斜面支持力的合力大小：F合mgsin ，即C不能受到弹簧的弹力，弹簧L2处于原长状态。故选项C正确，A、B、D错误。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()A11 B23C13 D32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(xx全国卷)如图，两个滑块A和B的质量分别为mA1 kg和mB5 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10.5；木板的质量为m4 kg，与地面间的动摩擦因数为20.1。某时刻A、B两滑块开始相向滑动，初速度大小均为v03 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g10 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。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f1、f2和f3，A和B相对于地面的加速度大小分别为aA和aB，木板相对于地面的加速度大小为a1。在滑块B与木板达到共同速度前有f11mAgf21mBgf32(mmAmB)g由牛顿第二定律得f1mAaAf2mBaBf2f1f3ma1设在t1时刻，B与木板达到共同速度，其大小为v1。由运动学公式有v1v0aBt1v1a1t1联立式，代入已知数据得v11 m/s。(2)在t1时间间隔内，B相对于地面移动的距离为sBv0t1aBt12设在B与木板达到共同速度v1后，木板的加速度大小为a2。对于B与木板组成的体系，由牛顿第二定律有f1f3(mBm)a2由式知，aAaB；再由式知，B与木板达到共同速度时，A的速度大小也为v1，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v2。设A的速度大小从v1变到v2所用的时间为t2，则由运动学公式，对木板有v2v1a2t2对A有v2v1aAt2在t2时间间隔内，B(以及木板)相对地面移动的