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2019-2020年高三三轮复习12力与直线运动（学案）【考纲解读】从xx高考考纲来看，直线运动依然为高考命题的热点之一。主要涉及基本概念和基本规律。按照考纲的要求，本专题内容可以分成三部分，即：基本概念、匀速直线运动；匀变速直线运动；运动图象。其中重点是匀变速直线运动的规律和应用。难点是对基本概念的理解和对研究方法的把握。一、典型题例题型1.（匀变速直线运动规律的应用）物体以速度v匀速通过直线上的A、B两点需要的时间为t。现在物体由A点静止出发，先做加速度大小为a1的匀加速直线运动到某一最大速度vm后立即做加速度大小为a2的匀减速直线运动至B点停下，历时仍为t，则物体的 （ ）A. 最大速度vm只能为2v，无论a1、 a2为何值B. 最大速度vm可以为许多值，与a1、 a2的大小有关C. a1、 a2的值必须是一定的，且a1、 a2的值与最大速度vm有关D. a1、 a2必须满足题型2.（v-t图像的应用）某学习小组对一辆自制小遥控汽车的性能进行研究。他们让这辆汽车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v-t图，已知小车在0ts内做匀加速直线运动，ts10s内小车牵引力的功率保持不变，且7s10s为匀速直线运动；在10s末停止遥控，让小车自由滑行，小车质量m=1kg，整个过程小车受到的阻力Ff大小不变。求小车受到阻力Ff的大小。在ts10s内小车牵引力功率P 小车在加速运动过程中的总位移x。题型3.（混合场内直线运动问题的分析）带负电的小物体A放在倾角为的足够长的绝缘斜面上，整个斜面处于范围足够大、方向水平向右的匀强电场中，如图物体A的质量为m，电荷量为-q，与斜面间的动摩擦因数为，它在电场中受到的电场力大小等于重力的一半。物体 A在斜面上由静止开始下滑，经过时间t后突然在斜面区域加上范围足够大的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面，磁感应强度大小为B，此后物体A沿斜面继续下滑距离L后离开斜面。求：物体A在斜面上的运动情况如何？说明理由 物体A在斜面上运动的过程中有多少能量转化成内能？二、专题突破1. 某人骑自行车在平直道路上行进，图6中的实线记录了自行车开始一段时间内的v-t图象。某同学为了简化计算，用虚线作近似处理，下列说法正确的是( )A在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的大B在0-t1时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大C在t1-t2时间内，由虚线计算出的位移比实际的大D在t3-t4时间内，虚线反映的是匀速运动2. 物块从光滑曲面上的P点自由滑下，通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上的Q点，若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来，使传送带随之运动，如图所示，再把物块放到P点自由滑下则（ ）A.物块将仍落在Q点 B.物块将会落在Q点的左边C.物块将会落在Q点的右边 D.物块有可能落不到地面上3.如图，放在水平光滑地面上的木块受到两个水平力F1、F2的作用，静止不动，现保持F1不变让F2先逐渐减小到零再增大恢复到原来的大小，在这个过程中，能正确描述木块运动情况的图像是下图中的( ) 4.如图，一滑块在一个斜面体上刚好能匀速下滑，当用平行于斜面向下的推力时滑块加速下滑，若滑块匀速或加速下滑时斜面均保持静止，且用F1和F2表示斜面体在滑块两种状态下地面对它的摩擦力，则（ ）A. F1为零，F2不为零且方向水平向左 B. F1为零，F2不为零且方向水平向右 C. F1不为零且方向水平向右，F2不为零且方向水平向左 D. F1 和F2均为零5.质量为1500kg的汽车在平直公路上运动，v-t图像如图，由此可求（ ）A.前25s内汽车的平均速度B.前10s内汽车的加速度C.前10s内汽车的阻力D.1015s内合外力对汽车所做的功6.在车上用一硬杆做成的框架，其下端固定一质量为m的小球，小车在水平面上以加速度a运动，有关角度如图，下列说法正确的是（ ）A.小车受到的杆的弹力大小一定为，方向沿杆方向B. 小车受到的杆的弹力大小一定为，方向沿杆方向C. 小车受到的杆的弹力大小一定为，方向不一定沿杆方向D. 小车受到的杆的弹力大小一定为，方向一定沿杆方向7如图，在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧，上端O点与管口A的距离为2x0，一质量为m的小球从管口由静止下落，将弹簧压至最低点B，压缩量为x0，不计空气阻力，则 ( ) A小球从接触弹簧开始,加速度一直减小B小球运动过程中最大速度大于 C弹簧劲度系数大于 D弹簧最大弹性势能为3mg x0 8. 如图所示，一质量为m、带电量为q的物体处于场强按E=E0kt(E0、k均为大于零的常数，取水平向左为正方向)变化的电场中，物体与竖直墙壁间动摩擦因数为，当t=0时刻物体刚好处于静止状态 若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和墙面均足够大，下列说法正确的是 ( )A物体开始运动后加速度先增加、后保持不变B物体开始运动后加速度不断增加C经过时间t=E0/k，物体在竖直墙壁上的位移达最大值D经过时间t=(E0q-mg)/kq，物体运动速度达最大值9. 如图甲所示，水平面绝缘且光滑，弹簧左端固定，右端连一轻质绝缘挡板，空间存在着水平方向的匀强电场，一带电小球在电场力和挡板压力作用下静止。若突然将电场反向，则小球加速度的大小随位移x变化的关系图像可能是图乙中的 ( )EA B C DOOOOaaaaxxxx 图甲 图乙10.甲、乙两物体同时从同一地点沿同一方向做直线运动的速度-时间图象如图所示，则下列说法正确的是（ ）A两物体两次相遇的时刻是2s和6sB4s后甲在乙前面C两物体相距最远的时刻是4s末D乙物体先向前运动2s，随后向后运动11. 如图所示，两条互相平行的光滑导轨位于水平面内，距离为L=0.2m，在导轨的一端接有阻值为R=0.5的电阻，在x0的区域有一与水平面垂直的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T. 一质量为m=0.1kg的金属直杆垂直放置的导轨上，并以v0=2m/s的初速度进入磁场，在安培力和一垂直于直杆的水平外力F的共同作用下做匀变速直线运动，加速度大小为a=2m/s2，方向与初速度方向相反. 设导轨和金属杆的电阻都可以忽略，且连接良好.求：（1）电流为零时金属杆所处的位置；（2）电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向.三、考题欣赏1. （xx上海物理）降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则降落伞（A）下落的时间越短 （B）下落的时间越长（C）落地时速度越小 （D）落地时速度越大2.（09全国卷15）两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在00.4s时间内的v-t图象如图所示。若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为（ ） A和0.30s B3和0.30s C和0.28s D3和0.28s3.(08宁夏理综)甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,它们的 v-t图象如图所示.两图象在t=t1时相交于P点,P在横轴上的投影为Q,OPQ的面积为S.在t=0时刻,乙车在甲车前面,相距为d.已知此后两车相遇两次,且第一次相遇的时刻为t,则下面四组t和d的组合可能的是( )A.B.C.D.4.(08全国)如图,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连.设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是（ ）A.向右做加速运动 B.向右做减速运动 C.向左做加速运动 D.向左做减速运动5(xx上海)将一个物体以某一速度从地面竖直向上抛出，设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变，则物体A.刚抛出时的速度最大 B.在最高点的加速度为零C.上升时间大于下落时间 D.上升时的加速度等于下落时的加速度6(xx海南)下列说法正确的是A若物体运动速率始终不变，则物体所受合力一定为零B若物体的加速度均匀增加，则物体做匀加速直线运动C若物体所受合力与其速度方向相反，则物体做匀减速直线运动D若物体在任意的相等时间间隔内位移相等，则物体做匀速直线运动7(xx海南)如右图，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块：木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为A加速下降 B加速上升 C减速上升 D减速下降8.（09广东）搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车，当力沿斜面向上，大小为F时，物体的加速度为a1；若保持力的方向不变，大小变为2F时，物体的加速度为a2，则 （ ）Aal=a2 Ba1a22al 9.（09安徽）在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形的abcd，顶点a、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示。若将一个带负电的粒子置于b点，自由释放，粒子将沿着对角线bd往复运动。粒子从b点运动到d点的过程中（ ） A. 先作匀加速运动，后作匀减速运动B. 先从高电势到低电势，后从低电势到高电势C. 电势能与机械能之和先增大，后减小D. 电势能先减小，后增大10.（09年福建卷）如图甲，在水平地面上固定一倾角为的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态。一质量为m、带电量为q（q0）的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放，滑块在运动过程中电量保持不变，设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g。（1）求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1（2）若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm，求滑块从静止释 放到速度大小为vm过程中弹簧的弹力所做的功W；（3）从滑块静止释放瞬间开始计时，请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系v-t图象。图中横坐标轴上的t1、t2及t3分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次速度减为零的时刻，纵坐标轴上的v1为滑块在t1时刻的速度大小，vm是题中所指的物理量。（本小题不要求写出计算过程）四、学法指导动力学两类基本问题的处理想思路1. 已知物体的受力情况，求物体的运动情况。应用牛顿第二定律求物体的加速度，在根据物体的初始条件，应用运动学公式求出物体的运动情况-任意时刻的位置和速度，以及运动轨迹。2. 已知物体的运动情况，求物体的受力情况。根据物体的运动情况求出加速度，再应用牛顿第二定律，推断或者求出物体的受力情况。（二）力与直线运动(答案)一、典型题例题型1：AD题型2、解析：在10s末撤去牵引力后，小车只在阻力的作用下做匀减速运动，由图像可得减速时的加速度的值为（2分） （1分）小车在7s10s内做匀速直线运动，设牵引力为F，则（1分）由图像可知vm=6m/s（1分）（1分）在ts10s内小车的功率保持不变，为12w。小车的加速运动过程可分为0ts和ts7s两段，由于ts是功率为12W，所以此次牵引力为 ，（2分）所以0ts内加速度大小为，（2分）（1分）在07s内由动能定理得：，（2分）得x=28.5m（1分）题型3. 解析：物体A在斜面上受重力、电场力、支持力、滑动摩擦力的作用，如图所示。由此可知： 小物体A在恒力作用下，先在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动；加上匀强磁场后，还受到方向垂直于斜面向上的洛伦兹力的作用，方可使A离开斜面，故磁感应强度应该垂直纸面向里，随着速度的增加，洛伦兹力增大，斜面的支持力减小，滑动摩擦力减小，物体继续做加速度增大的加速直线运动直到斜面的支持力为零，此后物体A将离开斜面。加磁场之前，物体A做匀加速直线运动，由牛顿第二定律，有，由以上三式得：A在斜面上运动的距离为加上磁场后，受洛伦兹力的作用，随速度的增大支持力在减小，直到支持力为零时物体A离开斜面。有解得：物体A在斜面上运动的过程中，重力和电场力做正功，滑动摩擦力做负功，洛伦兹力不做功，由动能定理得：物体A克服摩擦力做功，机械能转化成内能二、专题突破1.BD 2.A 3.B 4.D 5.ABD 6.C 7.CD 8.BC 9.A 10.AC11. 解析：电磁感应中的动态问题分析（1）感应电动势E=Blv 所以I=0时，v=0 则： （2）最大电流 安培力=0.02N 向右运动时F+f=ma 方向与x正向相反 向左运动时Ff=ma 方向与x正向相反 三、考题欣赏1.D 2.B 3.AD 4.AB 5.D 6.D 7.BD 8.D 9.D 10. 解析：（1）滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中作初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为a，则有 qE+mgsin=ma 联立可得 （2）滑块速度最大时受力平衡，设此时弹簧压缩量为，则有 从静止释放到速度达到最大的过程中，由动能定理得 联立可得 s（3）如图
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