第2讲力与物体的直线运动,1(2012江苏单科，4)将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象，可能正确的是 (),答案C,2. (2012江苏卷，5)如图121所示，一夹子夹住木块，在力F作用下向上提升夹子和木块的质量分别为m、M，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f.若木块不滑动，力F的最大值是 (),图121,答案A,3(2014江苏卷，5)一汽车从静止开始做匀加速直线运动，然后刹车做匀减速直线运动，直到停止下列速度v和位移x的关系图象中，能描述该过程的是(),解析由匀加速运动速度与位移的关系：v22a1x，可知vx图象应为开口向x轴正方向的抛物线的一部分，故C、D错，当汽车做匀减速直线运动时，由v22a2x，则vx图象应为开口向x轴负方向的抛物线的一部分，故A对，B错 答案A,图122,答案BCD,5(2013江苏单科，14)如图123所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验若砝码和纸板的质量分别为m1和m2，各接触面间的动摩擦因数均为.重力加速度为g.,图123,(1)当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小； (2)要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小； (3)本实验中，m10.5 kg，m20.1 kg，0.2，砝码与纸板左端的距离d0.1 m，取g10 m/s2.若砝码移动的距离超过l0.002 m，人眼就能感知为确保实验成功，纸板所需的拉力至少多大？,解析(1)砝码对纸板的摩擦力f1m1g 桌面对纸板的摩擦力f2(m1m2)g ff1f2 解得f(2m1m2)g (2)设砝码的加速度为a1，纸板的加速度为a2，则 f1m1a1 Ff1f2m2a2 发生相对运动a2a1 解得F2(m1m2)g,答案(1)(2m1m2)g(2)大于2(m1m2)g(3)22.4 N,主要题型：选择题和计算题 知识热点 (1)单独命题 匀变速直线运动的公式及应用的考查 xt、vt、at、Ft、Fa等图象问题的考查 牛顿运动定律的考查 (2)交汇命题 结合匀变速直线运动规律考查多过程问题和连接体问题 匀变速直线运动规律和牛顿运动定律的综合考查,物理方法 (1)公式法(2)图象法(3)整体法和隔离法(4)逆向思维法 命题趋势 (1)单独考查匀变速直线运动的规律、运动图象在实际生活中的应用以及牛顿运动定律的应用，题型一般为选择题 (2)力和运动的关系大多结合牛顿运动定律、受力分析、运动过程分析综合考查，题目一般为计算题(如2013年第14题),热点一运动图象问题 1对xt图象和vt图象的理解 (1)无论是xt图象还是vt图象，都只能描述直线运动 (2)xt图象和vt图象都不表示物体运动的轨迹 (3)xt图象和vt图象的形状由x与t、v与t的函数关系决定,2运动图象及其应用：,1(2014福建卷，15)如图124所示，滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面，从顶端下滑，直至速度为零对于该运动过程，若用h、s、v、a分别表示滑块的下降高度、位移、 速度和加速度的大小，t表示时间，则下列图象最能正确描述这一运动规律的是(),图124,答案B,2(2014山东临沂3月质检)物体甲、乙原来静止于光滑水平面上从t0时刻开始，甲沿水平面做直线运动，位移x和时间平方t2的关系图象如图125甲所示；乙受到如图乙所示的水平拉力F的作用则在04 s的时间内() A甲物体所受合力不断变化 B甲物体的速度不断减小 C2 s末乙物体改变运动方向 D2 s末乙物体速度达到最大,图125,解析由xt2图象可得函数关系xx0kt2，由匀变速直线运动的位移公式知，甲物体向负方向做匀加速直线运动，故A、B项错；乙物体先向正方向做加速度减小的加速运动，t2 s加速度减为零，速度达最大，24 s再向正方向做加速度增大的减速运动，4 s末速度减为零故C项错，D项正确 答案D,3(2014全国新课标，14)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126所示在这段时间内(),图126,答案A,4(2014重庆卷，5)以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可忽略，另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，下列用虚线和实线描述两物体运动的vt图象可能正确的是(),答案D,1图象问题要三看 (1)看清坐标轴所表示的物理量明确因变量(纵轴表示的量)与自变量(横轴表示的量)的制约关系 (2)看图线本身识别两个相关量的变化趋势，从而分析具体的物理过程 (3)看交点、斜率、面积明确图线与图线的交点，图线与坐标轴的交点、图线斜率、图线与坐标轴围成的面积的物理意义,2从vt图象中可读取的四个运动量 (1)运动速度：从速度轴上直接读出，正负表示运动方向 (2)运动时间：从时间轴上直接读出时刻，取差得到运动时间 (3)运动加速度：由图线的斜率得到加速度，斜率的大小表示加速度的大小，斜率的正负反映了加速度的方向 (4)运动的位移：由图线与时间轴围成的面积得到位移，图线与时间轴围成的面积表示位移的大小，时间轴以上的面积表示与规定的正方向相同，时间轴以下的面积表示与规定的正方向相反,热点二匀变速直线运动规律的应用,5物体做自由落体运动，最后1 s内的平均速度是第3 s内平均速度的1.6倍，则物体下落时间为(g取10 m/s2)() A4.3 s B4.4 s C4.5 s D4.6 s,答案C,62014沈阳高三质量监测(二)一辆公交车从甲站以a11 m/s2的加速度匀加速出站，当其速度达到v150 m/s时开始匀速行驶，临近乙站时司机又以a21 m/s2的加速度刹车，公交车恰好停靠在乙站某次发车时，公交车因故晚出发了t0180 s，公交车以相同的加速度出站，出站后当其速度达到v260 m/s时开始匀速行驶，临近乙站时仍以相同的加速度刹车，结果也恰好停在乙站，并且正点到达则甲、乙两站间的距离是多少？,答案57 km,7(2014全国卷新课标，24)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取重力加速度的大小g10 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127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),图127,答案(1)87 s8.7102 m/s (2)0.008 kg/m,1求解匀变速直线运动问题的一般思路 2.,热点三动力学两类问题,8(多选) (2014山东卷，15)一质点在外力作用下做直线运动，其速度v随时间t变化的图象如图128所示在图中标出的时刻中，质点所受合外力的方向与速度方向相同的有 () At1 Bt2 Ct3 Dt4,图128,解析当物体做加速运动时，加速度的方向和速度方向相同，合外力的方向与加速度的方向相同，vt图中t1和t3时刻质点所受合外力的方向与速度方向相同，t2和t4时刻二者方向相反，故正确选项为A、C. 答案AC,9(多选) (2014广东江门一模)如图129，质量为m的木块在水平向右的力F作用下在质量为M的木板上滑行，木板长度为L，保持静止木块与木板、木板与地面间的动摩擦因数均为，下列说法正确的是() A木板受到地面的摩擦力 大小是mg B木板受到地面的摩擦力 大小是(mM)g C当F(mM)g时，木板便会开始运动 D木块滑过木板过程中，产生的内能为mgL,图129,解析由于木板保持静止，木板在水平面上受到m施加的向右的滑动摩擦力和地面向左的静摩擦力而平衡，所以木板受到地面的摩擦力大小是mg，A正确，B错误；以M为研究对象，由于mg(Mm)g，故无论F多大，木板都不会运动，C错误；木块滑过木板过程中，产生的内能Emgx相对mgL，D正确 答案AD,10. (多选)(2014四川卷，7)如图1210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(),图1210,解析设P与传送带之间的滑动摩擦力为Ff，绳子的拉力为FT，P物体的运动图象可能为 (1)v1v2且FfFT时，P从右端离开； (2)v2v1且FfFT，P先匀加速运动， 再匀速，P从右端离开；,若FTFf时，先以a1减速运动， 再以v1匀速运动，P从右端离开 从以上分析可知选项B、C正确 答案BC,11(2014江西南昌二模)有一个冰上木箱的游戏节目，规则是：选手们从起点开始用力推箱一段时间后，放手让箱向前滑动，若箱最后停在桌上有效区域内，视为成功；若箱最后未停在桌上有效区域内就视为失败其简化模型如图1211所示，,图1211,AC是长度为L17 m的水平冰面，选手们可将木箱放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推箱，BC为有效区域已知BC长度L21 m，木箱的质量m50 kg，木箱与冰面间的动摩擦因数0.1.某选手作用在木箱上的水平推力F200 N，木箱沿AC做直线运动，若木箱可视为质点，g取10 m/s2.那么该选手要想游戏获得成功，试求： (1)推力作用在木箱上时的加速度大小； (2)推力作用在木箱上的时间满足什么条件？,解析(1)设推力作用在木箱上时的加速度为a1，根据牛顿运动定律得Fmgma1 解得a13 m/s2 (2)撤去推力后，木箱的加速度大小为a2，根据牛顿运动定律得mgma2 解得a21 m/s2,应用牛顿第二定律解决动力学问题的步骤,高考命题热点2.运动图象与牛顿运动定律的综合应用 数图结合解决动力学问题 物理公式与物理图象的结合是一种重要题型动力学中常见的图象有vt图象、xt图象、Ft图象、Fa图象等，解决图象问题的关键有： (1)分清图象的横、纵坐标所代表的物理量及单位，注意坐标原点是否从零开始，明确其物理意义,(2)明确图线斜率的物理意义：明确图线与横、纵坐标的交点、图线的转折点及两图线的交点的意义等 (3)明确能从图象中获得哪些信息：把图象与具体的题意、情境结合，并结合斜率、特殊点等的物理意义，确定能从图象中反馈出来哪些有用信息并结合牛顿运动定律求解,【典例】 (18分)一长木板在水平地面上运动，在t0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度时间图象如图1212所示已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上取重力加速度的大小g10 m/s2，求：,(1)物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数； (2)从t0时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小,图1212,审题流程 第一步：抓关键点获取信息 (1)读题：,(2)读图：,第二步：找突破口形成思路,对物块有1mgma1(2分) 对木板有1mg22mgma2(2分) 联立式得联立方程得： 10.2，20.3(1分) (2)t1时刻后，地面对木板的摩擦力阻碍木板运动，物块与木板之间的摩擦力改变方向设物块与木板之间的摩擦力大小为Ff，物块和木板的加速度大小分别为a1和a2，由牛顿第二定律得 对物块有Ffma1(1分),对木板有22mgFfma2(1分) 假设物块相对木板静止，即Ff1mg，则a1a2， 得Ff2mg1mg， 与假设矛盾，所以物块相对木板向前减速滑动，而不是与木板共同运