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2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題二 力和直線運動 【典型例題】 【例題1】（勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用）物體以速度v勻速通過直線上的A、B兩點需要的時間為t?，F(xiàn)在物體由A點靜止出發(fā)，先做加速度大小為a1的勻加速直線運動到某一最大速度vm后立即做加速度大小為a2的勻減速直線運動至B點停下，歷時仍為t，則物體的 A. 最大速度vm只能為2v，無論a1、 a2為何值 B. 最大速度vm可以為許多值，與a1、 a2的大小有關(guān) C. a1、 a2的值必須是一定的，且a1、 a2的值與最大速度vm有關(guān) D.a1、 a2必須滿足 【例題2】（v-t圖像的應(yīng)用）某學(xué)習(xí)小組對一輛自制小遙控汽車的性能進行研究。他們讓這輛汽車在水平地面上由靜止開始運動，并將小車運動的全過程記錄下來，通過數(shù)據(jù)處理得到如圖所示的v-t圖，已知小車在0~ts內(nèi)做勻加速直線運動，ts~10s內(nèi)小車牽引力的功率保持不變，且7s~10s為勻速直線運動；在10s末停止遙控，讓小車自由滑行，小車質(zhì)量m=1kg，整個過程小車受到的阻力Ff大小不變。求 ⑴小車受到阻力Ff的大小。 ⑵在ts~10s內(nèi)小車牽引力功率P ⑶小車在加速運動過程中的總位移x。 【例題3】（動力學(xué)兩類基本問題）如圖（a）所示質(zhì)量m＝1kg的物體沿傾角q＝37的固定粗糙斜面由靜止開始向下運動，風對物體的作用力沿水平方向向右，其大小與風速v成正比，比例系數(shù)用k表示，物體加速度a與風速v的關(guān)系如圖(b)。求： （1）物體與斜面間的動摩擦因數(shù)m；（2）比例系數(shù)k。（sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2） 【例題4】（運動學(xué)中的臨界和極值問題）在水平長直的軌道上，有一長度為L的平板車在外力控制下始終保持速度v0做勻速直線運動某時刻將一質(zhì)量為m的小滑塊輕放到車面的中點，滑塊與車面間的動摩擦因數(shù)為μ． （1）證明：若滑塊最終停在小車上，滑塊和車摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能與動摩擦因數(shù)μ無關(guān)，是一個定值． v0 （2）已知滑塊與車面間動摩擦因數(shù)μ=0.2，滑塊質(zhì)量m=1kg，車長L=2m，車速v0=4m/s，取g=10m/s2，當滑塊放到車面中點的同時對該滑塊施加一個與車運動方向相同的恒力F，要保證滑塊不能從車的左端掉下，恒力F大小應(yīng)該滿足什么條件？ 【例題5】（運動學(xué)中的連接體問題）如圖所示，長為L、內(nèi)壁光滑的直管與水平地面成30角固定放置．將一質(zhì)量為m的小球固定在管底，用一輕質(zhì)光滑細線將小球與質(zhì)量為M＝km的小物塊相連，小物塊懸掛于管口?，F(xiàn)將小球釋放，一段時間后，小物塊落地靜止不動，小球繼續(xù)向上運動，通過管口的轉(zhuǎn)向裝置后做平拋運動，小球在轉(zhuǎn)向過程中速率不變。(重力加速度為g)． (1)求小物塊下落過程中的加速度大?。? (2)求小球從管口拋出時的速度大??； (3)試證明小球平拋運動的水平位移總小于L. 【例題6】(應(yīng)用動力學(xué)方法分析傳送帶問題) 如圖所示，豎直固定的光滑圓弧軌道AB半徑R＝1.25 m，BC為水平傳送帶與a、b兩驅(qū)動輪的切點，AB與BC水平相切于B點(未連接，圓弧軌道不影響傳送帶運動)．一質(zhì)量為m＝3 kg的小滑塊，從A點由靜止滑下，當傳送帶靜止時，滑塊恰好能滑到C點．已知a、b兩輪半徑均為r＝0.4 m且兩輪與傳送帶間不打滑，滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，取g＝10 m/s2.問： (1)BC兩點間的距離是多少？ (2)當a、b順時針勻速轉(zhuǎn)動的角速度為ω0時，將滑塊從A點由靜止釋放，滑塊恰好能由C點水平飛出傳送帶．求ω0的大小以及這一過程中滑塊與傳送帶間產(chǎn)生的內(nèi)能． 【例題7】（混合場內(nèi)直線運動問題的分析）帶負電的小物體A放在傾角為的足夠長的絕緣斜面上，整個斜面處于范圍足夠大、方向水平向右的勻強電場中，如圖物體A的質(zhì)量為m，電荷量為-q，與斜面間的動摩擦因數(shù)為，它在電場中受到的電場力大小等于重力的一半。物體A在斜面上由靜止開始下滑，經(jīng)過時間t后突然在斜面區(qū)域加上范圍足夠大的勻強磁場，磁場方向垂直于紙面，磁感應(yīng)強度大小為B，此后物體A沿斜面繼續(xù)下滑距離L后離開斜面。求： ⑴物體A在斜面上的運動情況如何？說明理由 ⑵物體A在斜面上運動的過程中有多少能量轉(zhuǎn)化成內(nèi)能？ xx屆高三物理二輪復(fù)習(xí)專題二提升練習(xí) 1.（單）(xx浙江17)如圖甲所示，水平木板上有質(zhì)量m＝1.0 kg的物塊，受到隨時間t變化的水平拉力F的作用，用力傳感器測出相應(yīng)時刻物塊所受摩擦力Ff的大?。≈亓铀俣萭＝10 m/s2，下列判斷正確的是（ ） A．5 s內(nèi)拉力對物塊做功為零 B．4 s末物塊所受合力大小為4.0 N C．物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為0.4 D．6 s～9 s內(nèi)物塊的加速度大小為2.0 m/s2 2.（多）壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，有位同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計了判斷小車運動狀態(tài)的裝置，其工作原理如圖（a）所示，將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上，中間放置一個絕緣重球。小車向右做直線運動過程中，電流表示數(shù)如圖（b）所示，下列判斷正確的是 ( ) A．從0到t1時間內(nèi)，小車可能做勻速直線運動 B．從t1到t2時間內(nèi)，小車做勻加速直線運動 C．從t2到t3時間內(nèi)，小車做勻速直線運動 D．從t2到t3時間內(nèi)，小車做勻加速直線運動 F1 F2 3.（多）如圖，在光滑水平面上，放著兩塊長度相同，質(zhì)量分別為M1和M2的木板，在兩木板的左端各放一個大小、形狀、質(zhì)量完全相同的物塊。開始時，各物均靜止，今在兩物體上各作用一水平恒力F1、F2，當物塊和木板分離時，兩木板的速度分別為v1和v2，物體和木板間的動摩擦因數(shù)相同，下列說法正確的是( ) A．若F1＝F2，M1＞M2，則v1＞v2 B．若F1＝F2，M1＜M2，則v1＞v2 C．若F1＞F2，M1＝M2，則v1＞v2 D．若F1＞F2，M1＝M2，則v1vC知滑塊在傳送帶上受到向左的滑動摩擦力作用，即滑塊要減速到C點(1分) －μmg＝ma′ (1分) 滑塊減速時間t＝ (1分) 滑塊位移x1＝vBt＋a′t2 (1分) 傳送帶運動的距離x2＝vCt 產(chǎn)生的內(nèi)能Q＝μmg(x1－x2) (1分) 解得：Q＝13.5 J 例7解析：⑴物體A在斜面上受重力、電場力、支持力、滑動摩擦力的作用，如圖所示。由此可知： i. 小物體A在恒力作用下，先在斜面上做初速度為零的勻加速直線運動； ②加上勻強磁場后，還受到方向垂直于斜面向上的洛倫茲力的作用，方可使A離開斜面，故磁感應(yīng)強度應(yīng)該垂直紙面向里，隨著速度的增加，洛倫茲力增大，斜面的支持力減小，滑動摩擦力減小，物體繼續(xù)做加速度增大的加速直線運動直到斜面的支持力為零，此后物體A將離開斜面。 ⑵加磁場之前，物體A做勻加速直線運動，由牛頓第二定律，有 ， 由以上三式得： A在斜面上運動的距離為加上磁場后，受洛倫茲力的作用，隨速度的增大支持力在減小，直到支持力為零時物體A離開斜面。有 解得： 物體A在斜面上運動的過程中，重力和電場力做正功，滑動摩擦力做負功，洛倫茲力不做功，由動能定理得： 物體A克服摩擦力做功，機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能 xx屆高三物理二輪復(fù)習(xí)專題二提升練習(xí) 1. D 2. AD 3. BD 4.（1）感應(yīng)電動勢E=Blv ① （2分） ② （1分） 所以I=0時，v=0 ③ （1分） 則： ④ （2）最大電流 ⑤ （1分） 安培力=0.02N ⑥ （1分） 向右運動時F+f=ma ⑦ 方向與x正向相反 ⑧ （1分） 向左運動時F－f=ma 方向與x正向相反 ⑨ （1分） 5. 解：（1）第一次飛行中，設(shè)加速度為 勻加速運動：（1分） 由牛頓第二定律：（1分） 解得：（1分） （2）第二次飛行中，設(shè)失去升力時的速度為，上升的高度為 勻加速運動：（1分） 設(shè)失去升力后的速度為，上升的高度為 由牛頓第二定律：（1分） （1分） （1分） 解得：（1分） （3）設(shè)失去升力下降階段加速度為；恢復(fù)升力后加速度為，恢復(fù)升力時速度為 由牛頓第二定律（1分） F+f-mg＝ma4 （1分） 且（1分） V3＝a3t3（1分） 解得t3＝（s）（或2．1s）（1分） 6.解：開始一段時間，物塊相對小車滑動，兩者間相互作用的滑動摩擦力的大小為Ff=μmg=4N．物塊在Ff的作用下加速，加速度為am= Ff m =2m/s2． 小車在推力F和f的作用下加速，加速度為aM= F?Ff M =0.5m/s2． 初速度為υ0=1.5m/s，設(shè)經(jīng)過時間t1，兩者達到共同速度υ，則有：υ=amt1=υ0+aMt1 代入數(shù)據(jù)可得：t1=1s，υ=2m/s 在這t1時間內(nèi)物塊向前運動的位移為s1= 1 2 amt2=1m．以后兩者相對靜止，相互作用的摩擦力變?yōu)殪o摩擦力將兩者作為一個整體， 在F的作用下運動的加速度為a，則F=（M+m）a得a=0.8m/s2． 在剩下的時間t2=t-t1=0.5s時間內(nèi)，物塊運動的位移為s2=υt2+ 1 2 at2，得s2=1.1m． 可見小物塊在總共1.5s時間內(nèi)通過的位移大小為s=s1+s2=2.1m． 答：經(jīng)過t=1.5s小物塊通過的位移大小為2.1m． 7.解：(1)由于μ＜tanα，所以環(huán)將由靜止開始沿棒下滑。環(huán)A沿棒運動的速度為v1時，受重力mg、洛倫茲力qv1B、桿的彈力FN1和摩擦力Ff1=μFN1，根據(jù)牛頓第二定律，對圓環(huán)A有 沿棒的方向：mgsinα-Ff1=ma 垂直棒的方向：FN1+qv1B=mgcosα 所以當Ff1=0（即FN1=0）時，a有最大值am，且am=gsinα 此時qv1B=mgcosα 解得 (2)設(shè)當環(huán)A的速度達到最大值vm時，環(huán)受桿的彈力為FN2，摩擦力為Ff2=μFN2 此時應(yīng)有a=0，即mgsinα=Ff2 在垂直桿方向上：FN2+mgcosα=qvmB 解得 8.解析：(1)小物塊在BC上勻速運動，由受力平衡得 ①(1分) ②(1分) 而 ③(1分) 由①②③解得 ④(1分) (2)小物塊在CA上做勻加速直線運動，受力情況如圖所示。則 ⑤(1分) ⑥(1分) 根據(jù)牛頓第二定律得 ⑦(1分) ⑧(1分) 由③⑤⑥⑦⑧解得 ⑨(2分) 9.（1）米袋在AB上加速運動的加速度為 米袋速度達到時滑過的距離 故米袋先加速一段時間后再與傳送帶一起勻速運動， 到達才C端速度為 設(shè)米袋在CD上傳送的加速度大小為，據(jù)牛頓第二定律 得 能沿CD上滑的最大距離 （2）（8分）CD順時針轉(zhuǎn)動時，米袋速度減為之前的加速度為 此時上滑的距離 米袋速度達到后，由于，米袋繼續(xù)減速上滑 其加速度為 減速到零時上滑的距離 ，即速度為零時剛好到D端 由減速為所用時間 由減速為0所用時間 故米袋從C到D的總時間