【优化探究】高考物理二轮专题复习 素能提升 112 直线运动规律及牛顿运动定律的应用（含解析）新人教版.doc

【优化探究】2015高考物理二轮专题复习 素能提升 1-1-2 直线运动规律及牛顿运动定律的应用（含解析）新人教版1(2014年高考广东卷)如图是物体做直线运动的vt图象，由图可知，该物体()a第1 s内和第3 s内的运动方向相反b第3 s内和第4 s内的加速度相同c第1 s内和第4 s内的位移大小不相等d02 s和04 s内的平均速度大小相等解析：03 s内物体一直沿正方向运动，选项a错误；vt 图象的斜率表示加速度，第3 s内和第4 s内图象斜率相同，故加速度相同，选项b正确；vt图象图线与时间轴包围的面积表示位移的大小，第1 s内和第4 s内对应的两个三角形面积相等，故位移大小相等，选项c错误；第3 s内和第4 s内对应的两个三角形面积相等，故位移大小相等，方向相反，所以02 s和04 s内位移相同，但时间不同，故平均速度不相等，选项d错误答案：b2(多选)(2014年高考江苏卷)如图所示，a、b两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上a、b间的动摩擦因数为，b与地面间的动摩擦因数为.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.现对a施加一水平拉力f，则()a当f2mg时，a、b都相对地面静止b当fmg时，a的加速度为gc当f3mg时，a相对b滑动d无论f为何值，b的加速度不会超过g解析：设b对a的摩擦力为ff1，a对b的摩擦力为ff2，地面对b的摩擦力为ff3，由牛顿第三定律可知ff1与ff2大小相等、方向相反，ff1和ff2的最大值均为2mg，ff3的最大值为mg，故当0fmg时，a、b均保持静止；继续增大f，在一定范围内a、b将相对静止以共同的加速度开始运动，设当a、b恰好发生相对滑动时的拉力为f，加速度为a，则对a，有f2mg2ma，对a、b整体，有fmg3ma，解得f3mg，故当mg3mg时，a相对于b滑动由以上分析可知a错误，c正确当fmg时，a、b以共同的加速度开始运动，将a、b看作整体，由牛顿第二定律有fmg3ma，解得a，b正确对b来说，其所受合力的最大值fm2mgmgmg，即b的加速度不会超过g，d正确答案：bcd3(2014年高考新课标全国卷) 2012年10月，奥地利极限运动员菲利克斯鲍姆加特纳乘气球升至约39 km 的高空后跳下，经过4分20秒到达距地面约1.5 km高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录重力加速度的大小g取10 m/s2.(1)若忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落至1.5 km高度处所需的时间及其在此处速度的大小；(2)实际上，物体在空气中运动时会受到空气的阻力，高速运动时所受阻力的大小可近似表示为fkv2，其中v为速率，k为阻力系数，其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关已知该运动员在某段时间内高速下落的vt图象如图所示若该运动员和所带装备的总质量m100 kg，试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数(结果保留1位有效数字)解析：(1)设该运动员从开始自由下落至1.5 km高度处的时间为t，下落距离为s，在1.5 km高度处的速度大小为v.根据运动学公式有vgtsgt2根据题意有s3.9104m1.5103m3.75104 m联立式得t87 sv8.7102 m/s.(2)该运动员达到最大速度vmax时，加速度为零，根据平衡条件有mgkv由所给的vt图象可读出 vmax360 m/s由式得k0.008 kg/m.答案：(1)87 s8.7102 m/s(2)0.008 kg/m4做匀加速直线运动的质点在第一个7 s内的平均速度比它在第一个3 s内的平均速度大6 m/s，则质点的加速度大小为()a1 m/s2b1.5 m/s2c3 m/s2 d4 m/s2解析：做匀加速直线运动的质点在第一个3 s内的平均速度等于质点在1.5 s末的瞬时速度，设为v1，在第一个7 s内的平均速度等于质点在3.5 s末的瞬时速度，设为v2，则v2v16 m/s，根据加速度的定义得a3 m/s2，故c正确答案：c5一个质量m1 kg的物块放在水平光滑地面上，在一水平外力f12 n的作用下从静止开始做直线运动，物体运动5 s后撤去外力，在此时刻再加上一个与f1反向的力f26 n，物体又运动5 s规定外力f1的方向为正方向，则在物体运动的这个10 s的时间内，下列关于物体的速度图象，正确的是()解析：物体在前5 s内的加速度a12 m/s2,5 s末的速度v1a1t110 m/s，物体在510 s内的加速度大小为a26 m/s2,10 s末物体的速度v2v1a2t220 m/s，d正确答案：d6如图所示，长度l1 m、质量m0.25 kg的木板放在光滑水平面上，质量m2 kg的小物块(可视为质点)位于木板的左端，木板和物块间的动摩擦因数0.1.现突然给木板一向左的初速度v02 m/s，同时对小物块施加一水平向右的恒定拉力f10 n，经过一段时间后，物块与木板相对静止，g取10 m/s2，求：(1)从开始运动到小物块与木板相对静止经过的时间；(2)小物块最终在木板上的位置解析：(1)由题意知小物块向右做匀加速运动，木板先向左做匀减速运动，再向右做匀加速运动，小物块与木板间滑动摩擦力ffmg2 n.受力情况如图所示，根据牛顿第二定律知小物块的加速度为a14 m/s2，由牛顿第三定律知ffff，则木板的加速度为a28 m/s2.当小物块、木板具有共同的速度时，两者不再发生相对滑动，将一直加速运动下去，所以a1tv0a2t，解得t0.5 s.(2)两者共同速度大小为va1t2 m/s，可见木板此时恰好回到原位置，位移为零此过程物块的位移为xa1t20.5 m，所以小物块最终停在木板的中点处答案：(1)0.5 s(2)中点处课时跟踪训练一、选择题1(2014年高考新课标全国卷)甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶在t0到tt1的时间内，它们的vt图象如图所示在这段时间内()a汽车甲的平均速度比乙的大b汽车乙的平均速度等于c甲、乙两汽车的位移相同d汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大解析：vt图象中图线与横轴围成的面积代表位移，可知甲的位移大于乙的位移，而时间相同，故甲的平均速度比乙的大，a正确，c错误；匀变速直线运动的平均速度可以用来表示，乙的运动不是匀变速直线运动，所以b错误；图线斜率的绝对值代表加速度的大小，则甲、乙的加速度均减小，d错误答案：a2(2014年高考北京卷)应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出对此现象分析正确的是()a手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态b手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态c在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度d在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度解析：本题考查牛顿第二定律的动力学分析、超重和失重加速度向上为超重、向下为失重，手托物体抛出的过程，必定有一段加速过程，即超重过程，从加速后到手和物体分离的过程中，可以匀速也可以减速，因此可能失重，也可能既不超重也不失重，a、b错误手与物体分离时的力学条件为手与物体之间的压力 fn0，分离后手和物体一定减速，物体减速的加速度为g，手减速要比物体快才会分离，因此手的加速度大于g，c错误，d正确答案：d3(多选)如图所示，质量分别为ma、mb的a、b两物块用轻线连接放在倾角为的光滑固定斜面上，用始终平行于斜面向上的恒力f拉a，使它们沿斜面匀加速上升，为了增加轻线上的张力，可行的办法是()a增大a物块的质量b增大b物块的质量c增大倾角 d增大拉力f解析：设a、b整体的加速度为a，轻线上的张力为ft，对a、b整体由牛顿第二定律得f(mamb)gsin (mamb)a，对于b由牛顿第二定律得ftmbgsin mba，解以上两式得ftf，b、d正确答案：bd4如图所示，质量满足ma2mb3mc的三个物块a、b、c，a与天花板之间、b与c之间均用轻弹簧相连，a与b之间用细绳相连，当系统静止后，突然剪断ab间的细绳，则此瞬间a、b、c的加速度分别为(取向下为正)()ag、2g、0b2g、2g、0cg、g、0d2g、g、g解析：系统静止时，a物块受重力gamag，弹簧向上的拉力f(mambmc)g，a、b间细绳的拉力fab(mbmc)g；b、c间弹簧的弹力fbcmcg，剪断细绳瞬间，弹簧形变来不及恢复，即弹力不变，由牛顿第二定律，对物块a有fgamaaa，解得aag，方向竖直向上；对物块b有fbcgbmbab，解得abg，方向竖直向下；剪断细绳的瞬间c的受力不变，其加速度为零c选项正确答案：c5(多选)(2014年邯郸质检)如图所示，一小滑块沿足够长的斜面以初速度v向上做匀变速运动，依次经a、b、c、d到达最高点e，已知abbd6 m，bc1 m，滑块从a到c和从c到d所用的时间都是2 s设滑块经b、c时的速度分别为vb、vc，则()avc3 m/s bvb m/scde3 m d从d到e所用时间为4 s解析：设从a到c和从c到d所用时间t2 s，则vc3 m/s，a正确；由xacxcdat2，可得a0.5 m/s2，由vv2axbc可得vb m/s，b错误；由v2axce可得xce9 m，xdexcexcd4 m，c错误；tce6 s，tdetcetcd4 s，d正确答案：ad6一个从地面竖直上抛的物体，它两次经过一个较低的点a的时间间隔是ta，两次经过一个较高点b的时间间隔是tb，则a、b之间的距离为()a.g(tt) b.g(tt)c.g(tt) d.g(tatb)解析：根据时间的对称性，物体从a点到最高点的时间为，从b点到最高点的时间为，所以a点到最高点的距离hag()2，b点到最高点的距离hbg()2，故a、b之间的距离为hahbg(tt)，即选a.答案：a7(多选)(2014年高考四川卷)如图所示，水平传送带以速度v1匀速运动，小物体p、q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t0时刻p在传送带左端具有速度v2，p与定滑轮间的绳水平，tt0时刻p离开传送带不计定滑轮质量和滑轮与绳之间的摩擦，绳足够长正确描述小物体p速度随时间变化的图象可能是()解析：若p在传送带左端时的速度v2小于v1，则p受到向右的摩擦力，当p受到的摩擦力大于绳的拉力时，p做加速运动，则有两种可能：第一种是一直做加速运动，第二种是先做加速运动，当速度达到v1后做匀速运动；当p受到的摩擦力小于绳的拉力时，p做减速运动，也有两种可能：第一种是一直做减速运动，从右端滑出，第二种是先做减速运动再做反向加速运动，从左端滑出若p在传送带左端具有的速度v2大于v1，则小物体p受到向左的摩擦力，使p做减速运动，则有三种可能：第一种是一直做减速运动，第二种是速度先减到v1，之后若p受到绳的拉力和静摩擦力作用而处于平衡状态，则其以速度v1做匀速运动，第三种是速度先减到v1，之后若p所受的静摩擦力小于绳的拉力，则p将继续减速直到速度减为0，再反向做加速运动并且摩擦力反向，加速度不变，从左端滑出故b、c正确答案：bc8如图所示，一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行现将一个木炭包无初速度地放在传送带的最左端，木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹下列说法中正确的是()a黑色的径迹将出现在木炭包的左侧b木炭包的质量越大，径迹的长度越短c传送带运动的速度越大，径迹的长度越短d木炭包与传送带间动摩擦因数越大，径迹的长度越短解析：刚开始，木炭包与传送带的速度不同，它们之间发生相对运动，木炭包必受到水平向右的滑动摩擦力的作用，设木炭包的质量为m，木炭包与传送带间的动摩擦因数为，则滑动摩擦力的大小为ffmg，木炭包在ff的作用下，做初速度为零的匀加速直线运动，加速度大小为ag，直到木炭包的速度增加到与传送带相同，然后随传送带一起运动设传送带自左向右匀速运行的速度为v，则木炭包加速运动的时间tv/av/g，径迹的长度lvtat2，联立各式可得l，可见，径迹的长度与木炭包的质量无关，只与v和有关，v越大，越小时，径迹的长度越长，选项b、c错误，d正确；木炭包匀速运动前，与其接触并被染黑的传送带上各点的速度较大，相继运动到木炭包的右侧，所以黑色的径迹将出现在木炭包的右侧，选项a错误答案：d二、计算题9跳伞运动员做低空跳伞表演，离地面224 m离开飞机在竖直方向做自由落体运动，运动一段时间后，立即打开降落伞，展伞后运动员以12.5 m/s2的平均加速度匀减速下降，为了运动员的安全，要求运动员落地速度最大不得超过5 m/s(g取10 m/s2)求：(1)运动员展伞时，离地面的高度至少为多少；(2)运动员以最大速度落地时相当于从多高处自由落下；(3)运动员在空中的最短时间为多少解析：运动员在竖直方向上的运动情况如图所示(1)由公式v2v2ax可得第一阶段：v22gh1，第二阶段：v2v2ah2又h1h2h，解以上三式可得展伞时离地面的高度至少为h299 m.(2)设以5 m/s的速度着地相当于从高h处自由下落，则h1.25 m.(3)由公式xv0tat2及vv0at可得第一阶段：h1gt