1、第2講力與物體的直線運(yùn)動(dòng)真題再現(xiàn)(2018高考江蘇卷)從地面豎直向上拋出一只小球，小球運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后落回地面忽略空氣阻力，該過程中小球的動(dòng)能ek與時(shí)間t的關(guān)系圖象是()解析：選a.設(shè)小球拋出瞬間的速度大小為v0，拋出后，某時(shí)刻t小球的速度vv0gt，故小球的動(dòng)能ekmv2m(v0gt)2，結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)知，選項(xiàng)a正確.考情分析命題研究分析近幾年的考題可以看出，高考命題突出對(duì)運(yùn)動(dòng)圖象的理解、牛頓第二定律的應(yīng)用等知識(shí)的考查，另外主要從勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用能力、應(yīng)用圖象分析物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的能力、牛頓第二定律在力學(xué)運(yùn)動(dòng)中以及在系統(tǒng)問題、多階段問題中的應(yīng)用能力等方面進(jìn)行命題此部分仍是高考必考題，在今后備

2、考中尤其要注重對(duì)運(yùn)動(dòng)圖象的分析勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用【高分快攻】1勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題常用的六種解題方法2追及問題的解題思路和技巧(1)解題思路(2)解題技巧緊抓“一圖三式”，即過程示意圖、時(shí)間關(guān)系式、速度關(guān)系式和位移關(guān)系式審題應(yīng)抓住題目中的關(guān)鍵字眼，充分挖掘題目中的隱含條件，如“剛好”“恰好”“最多”“至少”等，往往對(duì)應(yīng)一個(gè)臨界狀態(tài)，滿足相應(yīng)的臨界條件若被追趕的物體做勻減速運(yùn)動(dòng)，一定要注意追上前該物體是否已停止運(yùn)動(dòng)，另外最后還要注意對(duì)解的討論分析【典題例析】 (多選) (2019鎮(zhèn)江模擬)建筑工人常常徒手拋磚塊，當(dāng)磚塊上升到最高點(diǎn)時(shí)，被樓上的師傅接住用以砌墻，若某次以10 m/s的速度從地面

3、豎直向上拋出一個(gè)磚塊，樓上的師傅沒有接住，g取10 m/s2，空氣阻力可以忽略，則()a磚塊上升的最大高度為10 mb經(jīng)2 s磚塊回到拋出點(diǎn)c磚塊回到拋出點(diǎn)前0.5 s時(shí)間內(nèi)通過的距離為3.75 md被拋出后上升過程中，磚塊做變減速直線運(yùn)動(dòng)解析由h得，磚塊上升的最大高度h5 m，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；磚塊上升的時(shí)間t1 s，上升階段與下降階段的時(shí)間對(duì)稱，經(jīng)2 s磚塊回到拋出點(diǎn)，選項(xiàng)b正確；磚塊被拋出后經(jīng)0.5 s上升的高度hv0tgt23.75 m，由于上升階段與下降階段的時(shí)間、位移具有對(duì)稱性，所以磚塊回到拋出點(diǎn)前0.5 s時(shí)間內(nèi)通過的距離為3.75 m，選項(xiàng)c正確；磚塊被拋出后加速度不變，故上升過程磚

4、塊做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)d錯(cuò)誤答案bc【題組突破】角度1解決直線運(yùn)動(dòng)方法的靈活運(yùn)用1如圖所示，某“闖關(guān)游戲”的筆直通道上每隔8 m設(shè)有一個(gè)關(guān)卡，各關(guān)卡同步放行和關(guān)閉，放行和關(guān)閉的時(shí)間分別為5 s和2 s關(guān)卡剛放行時(shí)，一同學(xué)立即在關(guān)卡1處以加速度2 m/s2由靜止加速到2 m/s，然后勻速向前，則最先擋住他前進(jìn)的關(guān)卡是()a關(guān)卡2b關(guān)卡3c關(guān)卡4 d關(guān)卡5解析：選c.該同學(xué)加速到2 m/s時(shí)所用時(shí)間為t1，由v1at1，得t11 s，通過的位移x1at1 m，然后勻速前進(jìn)的位移x2v1(tt1)8 m，因x1x29 m8 m，即這位同學(xué)已通過關(guān)卡2，距該關(guān)卡1 m，當(dāng)關(guān)卡關(guān)閉t22 s時(shí)，此同學(xué)

5、在關(guān)卡2、3之間通過了x3v1t24 m的位移，接著關(guān)卡放行t 5 s，同學(xué)通過的位移x4v1t10 m，此時(shí)距離關(guān)卡4為x516 m(1410) m1 m，關(guān)卡關(guān)閉2 s，經(jīng)過t30.5 s后關(guān)卡4最先擋住他前進(jìn)角度2追及、相遇問題2一題多解(2019南通模擬)在水平軌道上有兩列火車a和b相距x，a車在后面做初速度為v0、加速度大小為2a的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，而b車同時(shí)做初速度為零、加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，兩車運(yùn)動(dòng)方向相同要使兩車不相撞，求a車的初速度v0滿足什么條件解析：兩車不相撞的臨界條件是，a車追上b車時(shí)其速度與b車相等設(shè)a、b兩車從相距x到a車追上b車時(shí)，a車的位移為xa、末速度為v

6、a、所用時(shí)間為t；b車的位移為xb、末速度為vb，運(yùn)動(dòng)過程如圖所示，現(xiàn)用如下四種方法解答：法一(臨界法)：利用位移公式、速度公式求解，對(duì)a車有xav0t(2a)t2，vav0(2a)t對(duì)b車有xbat2，vbat兩車位移關(guān)系有xxaxb追上時(shí)，兩車不相撞的臨界條件是vavb聯(lián)立以上各式解得v0故要使兩車不相撞，a車的初速度v0應(yīng)滿足的條件是v0.法二(函數(shù)法)：利用判別式求解，由法一可知xaxxb，即v0t(2a)t2xat2整理得3at22v0t2x0這是一個(gè)關(guān)于時(shí)間t的一元二次方程，當(dāng)根的判別式(2v0)243a2x0時(shí)，兩車剛好不相撞，所以要使兩車不相撞，a車的初速度v0應(yīng)滿足的條件是v

7、0.法三(圖象法)：利用vt圖象求解，先作a、b兩車的vt圖象，如圖所示，設(shè)經(jīng)過t時(shí)間兩車剛好不相撞，則對(duì)a車有vavv02at對(duì)b車有vbvat以上兩式聯(lián)立解得t經(jīng)t時(shí)間兩車發(fā)生的位移之差為原來兩車間距離x，它可用圖中的陰影面積表示，由圖象可知xv0tv0所以要使兩車不相撞，a車的初速度v0應(yīng)滿足的條件是v0.法四(相對(duì)運(yùn)動(dòng)法)：巧選參考系求解以b車為參考系，a車的初速度為v0，加速度為a2aa3a.a車追上b車且剛好不相撞的條件是：v0，這一過程a車相對(duì)于b車的位移為x，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 v2v2ax得：02v2(3a)x所以v0.故要使兩車不相撞，a車的初速度v0應(yīng)滿足的條件是v0.答案：v

8、0命題角度解決方法易錯(cuò)辨析勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用推論法、比例法、逆向思維法等找準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)過程中的轉(zhuǎn)折點(diǎn)追及、相遇問題挖掘隱含條件，如“剛好”“恰好”“最多”“至少”等，對(duì)應(yīng)兩者速度相等這樣一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)若被追趕的物體做勻減速運(yùn)動(dòng)，一定要注意追上該物體前它是否已停止運(yùn)動(dòng)，另外最后還要注意對(duì)解的討論分析牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用【高分快攻】1動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題的處理思路2瞬時(shí)加速度的求解(1)兩類模型剛性繩(或接觸面)不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力的物體，剪斷(或脫離)后，其彈力立即消失，不需要形變恢復(fù)時(shí)間彈簧(或橡皮繩)兩端同時(shí)連接(或附著)有物體的彈簧(或橡皮繩)，特點(diǎn)是形變量大，其形變恢復(fù)需要一段時(shí)間，在瞬

9、時(shí)性問題中，其彈力的大小往往可以看成保持不變(2)求解瞬時(shí)加速度的一般思路【典題例析】 (2019高考全國(guó)卷)一質(zhì)量為m2 000 kg的汽車以某一速度在平直公路上勻速行駛行駛過程中，司機(jī)忽然發(fā)現(xiàn)前方100 m處有一警示牌，立即剎車剎車過程中，汽車所受阻力大小隨時(shí)間的變化可簡(jiǎn)化為圖(a)中的圖線圖(a)中，0t1時(shí)間段為從司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到采取措施的反應(yīng)時(shí)間(這段時(shí)間內(nèi)汽車所受阻力已忽略，汽車仍保持勻速行駛)，t10.8 s；t1t2時(shí)間段為剎車系統(tǒng)的啟動(dòng)時(shí)間，t21.3 s；從t2時(shí)刻開始汽車的剎車系統(tǒng)穩(wěn)定工作，直至汽車停止已知從t2時(shí)刻開始，汽車第1 s內(nèi)的位移為24 m，第4 s內(nèi)的位移為

10、1 m.(1)在圖(b)中定性畫出從司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到剎車系統(tǒng)穩(wěn)定工作后汽車運(yùn)動(dòng)的vt圖線；(2)求t2時(shí)刻汽車的速度大小及此后的加速度大小；(3)求剎車前汽車勻速行駛時(shí)的速度大小及t1t2時(shí)間內(nèi)汽車克服阻力做的功；從司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到汽車停止，汽車行駛的距離約為多少(以t1t2時(shí)間段始末速度的算術(shù)平均值替代這段時(shí)間內(nèi)汽車的平均速度)?解析(1)vt圖象如圖所示(2)設(shè)剎車前汽車勻速行駛時(shí)的速度大小為v1，則t1時(shí)刻的速度也為v1；t2時(shí)刻的速度為v2.在t2時(shí)刻后汽車做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)其加速度大小為a.取t1 s設(shè)汽車在t2(n1)tt2nt內(nèi)的位移為sn，n1，2，3.若汽車在t23tt24t時(shí)

11、間內(nèi)未停止，設(shè)它在t23t時(shí)刻的速度為v3，在t24t時(shí)刻的速度為v4，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有s1s43a(t)2s1v2ta(t)2v4v24at聯(lián)立式，代入已知數(shù)據(jù)解得v4 m/s這說明在t24t時(shí)刻前，汽車已經(jīng)停止因此，式不成立由于在t23tt24t內(nèi)汽車停止，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v3v23at2as4v聯(lián)立式，代入已知數(shù)據(jù)解得a8 m/s2，v228 m/s或者a m/s2，v229.76 m/s但式情形下，v30，不合題意，舍去(3)設(shè)汽車的剎車系統(tǒng)穩(wěn)定工作時(shí)，汽車所受阻力的大小為f1.由牛頓第二定律有f1ma在t1t2時(shí)間內(nèi)，阻力對(duì)汽車沖量的大小為if1(t2t1)由動(dòng)量定理有imv1mv2由動(dòng)能

12、定理，在t1t2時(shí)間內(nèi)，汽車克服阻力做的功為wmvmv聯(lián)立式，代入已知數(shù)據(jù)解得v130 m/sw1.16105 j從司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到汽車停止，汽車行駛的距離s約為sv1t1(v1v2)(t2t1)聯(lián)立式，代入已知數(shù)據(jù)解得s87.5 m答案(1)見解析圖(2)28 m/s8 m/s2(3)30 m/s1.16105 j87.5 m【題組突破】角度1瞬時(shí)加速度問題1如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球a、b用細(xì)繩相連，小球a與一個(gè)輕彈簧相連，彈簧另一端固定在豎直墻上，小球用一根細(xì)線連在天花板上，開始時(shí)，兩小球都靜止不動(dòng)，這時(shí)細(xì)線與水平方向的夾角是45，彈簧水平，重力加速度為g，現(xiàn)突然把細(xì)線剪斷在剪斷線的

13、瞬間，小球a的加速度大小是()a2gb.gc2g dg解析：選b.細(xì)線剪斷前，小球a受到4個(gè)力作用，重力、彈簧的彈力、細(xì)線的拉力和細(xì)繩的拉力，由力的平衡條件，可知：彈簧的彈力f2mg，剪斷細(xì)線的瞬間，小球a只受彈簧的彈力和重力，此時(shí)彈簧的彈力還是f2mg，所以此時(shí)a球的合力famg，由牛頓第二定律可知，在剪斷線的瞬間，小球a的加速度大小ag，故b正確，a、c、d錯(cuò)誤角度2多過程動(dòng)力學(xué)問題2(2019宿遷質(zhì)檢)如圖所示，質(zhì)量分別為0.5 kg、0.2 kg的彈性小球a、b穿過一繞過定滑輪的輕繩，繩子末端與地面距離為0.8 m，小球距離繩子末端6.5 m，小球a、b與輕繩間的滑動(dòng)摩擦力都為自身重力

14、的，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力現(xiàn)由靜止同時(shí)釋放a、b兩個(gè)小球，不計(jì)繩子質(zhì)量，忽略與定滑輪相關(guān)的摩擦力，g10 m/s2.(1)求釋放a、b兩個(gè)小球后，a、b各自加速度大小；(2)小球b從開始釋放經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間落到地面？解析：(1)由題意知 b 與輕繩間的滑動(dòng)摩擦力 fbkmbg1.0 n，而 a 與輕繩間的滑動(dòng)摩擦力fakmag2.5 n.即 fbfa.所以為保證 a、b 對(duì)輕繩的力相同，只能a受靜摩擦力作用，且大小與 fb相同對(duì)b有mbgkmbgmbab解得ab5 m/s2對(duì) a 有magkmbgmaaa解得aa8 m/s2.(2)設(shè)經(jīng)歷時(shí)間t1小球 b 脫離繩子，此時(shí)小球 b 下落高度為hb

15、，獲得速度為vb，依題意有aatabt6.5 m解得t11 s此時(shí)b下落 hbabt2.5 m小球b離開繩時(shí)的速度為 vbabt15 m/s小球b脫離繩子后在重力作用下勻加速下落，設(shè)此時(shí)距地面高度為h，再經(jīng)時(shí)間t2落地有h6.5 m0.8 m2.5 m4.8 mhvbt2gt 解得t20.6 s故b從開始釋放到落地共經(jīng)歷時(shí)間tt1t21.6 s.答案：(1)8 m/s25 m/s2(2)1.6 s命題角度解決方法易錯(cuò)辨析超、失重現(xiàn)象分析牛頓第二定律明確加速度方向來確定超、失重狀態(tài)瞬時(shí)加速度的求解力漸變和突變的分析在繩或桿上的力可以發(fā)生突變，而彈簧上的力只能漸變動(dòng)力學(xué)的運(yùn)動(dòng)圖象問題【高分快攻】x

16、t圖象圖象斜率的大小表示物體運(yùn)動(dòng)速度的大小，斜率的正負(fù)表示速度的方向vt圖象(1)某一點(diǎn)代表此時(shí)刻的瞬時(shí)速度，時(shí)間軸上方速度方向?yàn)檎瑫r(shí)間軸下方速度方向?yàn)樨?fù)(2)圖象斜率的大小表示物體運(yùn)動(dòng)的加速度的大小，斜率的正負(fù)表示加速度的方向(3)圖象與時(shí)間軸圍成的面積代表位移，時(shí)間軸上方位移為正，時(shí)間軸下方位移為負(fù)at圖象圖象與時(shí)間軸圍成的面積表示物體速度的變化量；加速度恒定表示物體做勻變速運(yùn)動(dòng)，否則物體做非勻變速運(yùn)動(dòng)三者關(guān)系xt圖象和vt圖象描述的都是直線運(yùn)動(dòng)，而at圖象描述的不一定是直線運(yùn)動(dòng)；在圖象轉(zhuǎn)換時(shí)，必須明確不同圖象間相互聯(lián)系的物理量，必要時(shí)還應(yīng)根據(jù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律寫出兩個(gè)圖象所描述的物理量間的函數(shù)關(guān)

17、系式進(jìn)行分析和判斷【典題例析】 (多選)(2018高考全國(guó)卷)甲、乙兩車在同一平直公路上同向運(yùn)動(dòng)，甲做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，乙做勻速直線運(yùn)動(dòng)甲、乙兩車的位置x隨時(shí)間t的變化如圖所示下列說法正確的是()a在t1時(shí)刻兩車速度相等b從0到t1時(shí)間內(nèi)，兩車走過的路程相等c從t1到t2時(shí)間內(nèi)，兩車走過的路程相等d在t1到t2時(shí)間內(nèi)的某時(shí)刻，兩車速度相等解析xt圖象某點(diǎn)的切線斜率表示瞬時(shí)速度，a錯(cuò)誤；前t1時(shí)間內(nèi)，由于甲、乙的出發(fā)點(diǎn)不同，故路程不同，b錯(cuò)誤；t1t2時(shí)間內(nèi)，甲、乙的位移和路程都相等，大小都為x2x1，c正確；t1t2時(shí)間內(nèi)，甲的xt圖象在某一點(diǎn)的切線與乙的xt圖象平行，此時(shí)刻兩車速度相等，d正確

18、答案cd【題組突破】角度1動(dòng)力學(xué)中的速度圖象1(2019鎮(zhèn)江模擬)兩個(gè)物體從同一高度同時(shí)由靜止開始下落，經(jīng)過一段時(shí)間分別與水平地面發(fā)生碰撞(碰撞過程時(shí)間極短)后反彈，碰撞前后瞬間速度大小不變，其中一個(gè)物體所受空氣阻力可忽略，另一個(gè)物體所受空氣阻力大小與物體速率成正比下列分別用虛線和實(shí)線描述的兩物體運(yùn)動(dòng)的vt圖象，可能正確的是()解析：選d.若不計(jì)空氣阻力，則物體下落后，先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，與地面碰撞后做豎直上拋運(yùn)動(dòng)(勻減速直線運(yùn)動(dòng))，加速度不變；若考慮空氣阻力，下落過程中，速度越來越大，則空氣阻力越來越大，根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度越來越小且小于g，與地面碰撞后，速度越來越小，則空氣阻力越來

19、越小，根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度越來越小且大于g，根據(jù)速度時(shí)間圖象的斜率表示加速度大小可知，d正確角度2動(dòng)力學(xué)中的加速度圖象2(多選) (2019徐州模擬)一汽車在高速公路上以v030 m/s 的速度勻速行駛，t0時(shí)刻，駕駛員采取某種措施，汽車運(yùn)動(dòng)的加速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示，以初速度方向?yàn)檎铝姓f法正確的是()at6 s時(shí)車速為5 m/sbt3 s時(shí)車速為零c前9 s內(nèi)的平均速度為15 m/sd前6 s內(nèi)車的位移為90 m解析：選bc.03 s，汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，3 s末的速度v3v0a1t1(30103) m/s0，b正確；39 s，汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，t6 s時(shí)速度v6a2

20、t253 m/s15 m/s，a錯(cuò)誤；前3 s內(nèi)的位移x3 m45 m，39 s內(nèi)的位移x39a2t562 m90 m，則前9 s內(nèi)的位移為x9x3x39135 m，平均速度為v m/s15 m/s，c正確；36 s內(nèi)的位移x36a2t532 m22.5 m，則前6 s內(nèi)的位移為x6x3x3667.5 m，d錯(cuò)誤角度3動(dòng)力學(xué)中的位移圖象3(多選)甲、乙兩個(gè)物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)，其xt圖象如圖所示，其中直線b與曲線a相切于點(diǎn)(4，15)已知甲做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()a前4 s內(nèi)兩物體運(yùn)動(dòng)方向相同b前4 s內(nèi)甲的平均速度是乙的平均速度的倍ct0時(shí)刻，甲的速度大小為9 m/sd甲的加速

21、度大小為2 m/s2解析：選ad.xt圖象的斜率的正負(fù)表示運(yùn)動(dòng)的方向，故前4 s內(nèi)兩物體運(yùn)動(dòng)方向相同，均為負(fù)方向，故a正確；甲做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則甲的xt圖象對(duì)應(yīng)于a；前4 s內(nèi)甲的平均速度為：v16 m/s，前4 s乙的平均速度為：v22 m/s，故前4 s內(nèi)甲的平均速度是乙的平均速度的3倍，故b錯(cuò)誤；t00時(shí)刻，甲的位移為s09 m，t11 s時(shí)，s10，t24 s末，甲的位移為s215 m，因?yàn)榧鬃鰟蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)，設(shè)初速度為v0，加速度為a，則s1s0v0t1at，s2s0v0t2at，代入數(shù)據(jù)并聯(lián)立式解得v010 m/s，a2 m/s2，故c錯(cuò)誤，d正確命題角度解決方法易錯(cuò)辨析xt圖象

22、由坐標(biāo)確定位置，由斜率確定速度圖象不是運(yùn)動(dòng)軌跡且不能確定加速度vt圖象由斜率確定加速度，由面積確定位移不能確定物體的初始位置at圖象由面積確定速度變化量不能確定運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)連接體問題【高分快攻】整體法如果不需要求物體之間的相互作用力，且連接體的各部分具有相同的加速度，一般采用整體法根據(jù)牛頓第二定律列方程隔離法如果需要求物體之間的相互作用力或?qū)τ诩铀俣炔煌倪B接體，一般采用隔離法根據(jù)牛頓第二定律列方程常涉及的三種問題類型(1)涉及滑輪的問題：若要求繩的拉力，一般都采用隔離法.(2)水平面上的連接體問題這類問題一般是連接體(系統(tǒng))中各物體保持相對(duì)靜止，即具有相同的加速度解題時(shí)，一般采用先整體后隔離的

23、方法.建立直角坐標(biāo)系時(shí)要考慮矢量正交分解越少越好的原則或者正交分解力，或者正交分解加速度.(3)斜面體與物體組成的連接體問題：當(dāng)物體具有沿斜面方向的加速度，而斜面體相對(duì)于地面靜止時(shí)，一般采用隔離法分析解題關(guān)鍵正確地選取研究對(duì)象是解題的首要環(huán)節(jié)，弄清各物體之間哪些屬于連接體，哪些物體應(yīng)該單獨(dú)分析，并分別確定它們的加速度，然后根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律列方程求解【典題例析】 (多選)(2019高考全國(guó)卷)如圖(a)，物塊和木板疊放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，物塊用一不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩與固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的力傳感器相連，細(xì)繩水平t0時(shí)，木板開始受到水平外力f的作用，在t4 s時(shí)撤去外力細(xì)繩對(duì)物塊的拉力f隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖(b)所

24、示，木板的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖(c)所示木板與實(shí)驗(yàn)臺(tái)之間的摩擦可以忽略重力加速度取10 m/s2.由題給數(shù)據(jù)可以得出()a木板的質(zhì)量為1 kgb24 s內(nèi)，力f的大小為0.4 nc02 s內(nèi)，力f的大小保持不變d物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2解析由題圖(c)可知木板在02 s內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)，再結(jié)合題圖(b)中細(xì)繩對(duì)物塊的拉力f在02 s內(nèi)逐漸增大，可知物塊受到木板的摩擦力逐漸增大，故可以判斷木板受到的水平外力f也逐漸增大，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；由題圖(c)可知木板在24 s內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)，其加速度大小為a1 m/s20.2 m/s2，在45 s內(nèi)做勻減速運(yùn)動(dòng)，其加速度大小為a2 m/s20.2

25、m/s2，另外由于物塊靜止不動(dòng)，同時(shí)結(jié)合題圖(b)可知物塊與木板之間的滑動(dòng)摩擦力fff，故對(duì)木板進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律可得fffma1、ffma2，解得m1 kg、f0.4 n，選項(xiàng)a、b均正確；由于不知道物塊的質(zhì)量，所以不能求出物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，選項(xiàng)d錯(cuò)誤答案ab【題組突破】角度1整體法和隔離法的應(yīng)用1(多選)(2019南京二模)如圖甲所示，斜面體放在粗糙的水平地面上，兩斜面光滑且傾角分別為53和37，兩小滑塊p和q用繞過滑輪不可伸長(zhǎng)的輕繩連接，分別置于兩個(gè)斜面上，且輕繩平行于斜面，已知p、q和斜面體均靜止不動(dòng)若交換兩滑塊位置，如圖乙所示，再由靜止釋放，斜面體仍然靜止不動(dòng)，p

26、的質(zhì)量為m，取sin 530.8，cos 530.6，重力加速度大小為g，不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦，則下列判斷正確的是()aq的質(zhì)量為mb在圖甲中，斜面體與地面間有摩擦力c在圖乙中，滑輪受到輕繩的作用力大小為mgd在圖乙中，斜面體對(duì)地面的摩擦力方向水平向左解析：選ac.兩斜面光滑且傾角分別為53和37，如題圖甲放置，則根據(jù)沿繩方向的力相等知mgsin 53mqgsin 37，解得mqm，選項(xiàng)a正確；在題圖甲中，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，斜面體與地面之間無摩擦力，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；在題圖乙中，設(shè)繩子拉力為t，根據(jù)牛頓第二定律知mgsin 53tma，tmgsin 37ma，解得tmg，滑輪受到輕繩的作用力大小

27、為ntmg，選項(xiàng)c正確；對(duì)題圖乙中的斜面體受力分析，兩根繩子對(duì)滑輪的作用力豎直向下，則水平方向上p、q對(duì)斜面體作用力的合力為fxmgcos 53cos 37mgcos 37 cos 53mg，方向向右，則地面對(duì)斜面體的摩擦力向左，由牛頓第三定律可知，斜面體對(duì)地面的摩擦力方向水平向右，選項(xiàng)d錯(cuò)誤角度2傳送帶模型2(多選) (2019蘇州模擬)如圖所示，光滑斜面與傾斜傳送帶在同一個(gè)平面內(nèi)，傳送帶以速度v0逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)有一滑塊從斜面上由靜止釋放，若滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定，規(guī)定沿斜面向下的速度方向?yàn)檎较颍瑒t滑塊在傳送帶上滑動(dòng)時(shí)的速度隨時(shí)間變化的圖線可能是()解析：選acd.滑塊在傳送帶

28、上受到重力、傳送帶的支持力和摩擦力作用，合力是重力沿斜面的分力和摩擦力的合力，若傳送帶對(duì)滑塊的摩擦力小于重力沿斜面的分力，則滑塊一直做加速運(yùn)動(dòng)，故a正確；若傳送帶對(duì)滑塊的摩擦力大于重力沿斜面的分力，滑塊先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，若滑塊的速度足夠大，傳送帶足夠短，則滑塊在速度沒有減小到0就通過了傳送帶，滑塊的位移大于傳送帶的長(zhǎng)度，則滑塊一直做勻減速運(yùn)動(dòng)故c正確；若滑塊的速度比較小，在滑塊的速度減小到0時(shí)，滑塊的位移仍小于傳送帶的長(zhǎng)度，則滑塊的速度等于0時(shí)，仍然在傳送帶上由于傳送帶沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，滑塊在傳送帶上受到沿斜面向上的摩擦力，將沿斜面向上做加速運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，若傳送帶的速度足夠大，則滑

29、塊返回出發(fā)點(diǎn)的速度大小仍然等于v1，故d正確，b錯(cuò)誤角度3滑塊滑板模型3 如圖，兩個(gè)滑塊a和b的質(zhì)量分別為ma1 kg 和mb5 kg，放在靜止于水平地面上的木板的兩端，兩者與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為10.5；木板的質(zhì)量為m4 kg，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為20.1.某時(shí)刻a、b兩滑塊開始相向滑動(dòng)，初速度大小均為v03 m/s.a、b相遇時(shí)，a與木板恰好相對(duì)靜止設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度大小g10 m/s2.求(1)b與木板相對(duì)靜止時(shí)，木板的速度；(2)a、b開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩者之間的距離解析：(1)滑塊a和b在木板上滑動(dòng)時(shí)，木板也在地面上滑動(dòng)設(shè)a、b所受的摩擦力大小分別為f1、f2，

30、木板與地面間的滑動(dòng)摩擦力為f3，a和b相對(duì)于地面的加速度大小分別為aa和ab，木板相對(duì)于地面的加速度大小為a1.在物塊b與木板達(dá)到共同速度前有f11magf21mbgf32(mmamb)g由牛頓第二定律得f1maaaf2mbabf2f1f3ma1設(shè)在t1時(shí)刻，b與木板達(dá)到共同速度，其大小為v1.由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v1v0abt1v1a1t1聯(lián)立式，代入已知數(shù)據(jù)得v11 m/s.(2)在t1時(shí)間間隔內(nèi)，b相對(duì)于地面移動(dòng)的距離為sbv0t1abt設(shè)在b與木板達(dá)到共同速度v1后，木板的加速度大小為a2.對(duì)于b與木板組成的體系，由牛頓第二定律有f1f3(mbm)a2由式知，aaab；再由式知，b與木板達(dá)到

31、共同速度時(shí)，a的速度大小也為v1，但運(yùn)動(dòng)方向與木板相反由題意知，a和b相遇時(shí)，a與木板的速度相同，設(shè)其大小為v2.設(shè)a的速度大小從v1變到v2所用的時(shí)間為t2，則由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，對(duì)木板有v2v1a2t2對(duì)a有v2v1aat2在t2時(shí)間間隔內(nèi)，b(以及木板)相對(duì)地面移動(dòng)的距離為s1v1t2a2t在(t1t2)時(shí)間間隔內(nèi)，a相對(duì)地面移動(dòng)的距離為sav0(t1t2)aa(t1t2)2a和b相遇時(shí)，a與木板的速度也恰好相同因此a和b開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩者之間的距離為s0sas1sb聯(lián)立以上各式，并代入數(shù)據(jù)得s01.9 m.(也可用如圖所示的速度時(shí)間圖線求解)答案：見解析滑塊滑板模型是近幾年來高考考查的熱點(diǎn)，涉

32、及摩擦力的分析判斷、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、勻變速運(yùn)動(dòng)等主干知識(shí)，能力要求較高，滑塊和滑板的位移關(guān)系、速度關(guān)系是解答滑塊滑板模型問題的切入點(diǎn)，前一運(yùn)動(dòng)階段的末速度是下一運(yùn)動(dòng)階段的初速度，解題過程中必須以地面為參考系模型特點(diǎn)滑塊(視為質(zhì)點(diǎn))置于滑板上，滑塊和滑板均相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)，且滑塊和滑板在摩擦力的相互作用下發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析無臨界速度時(shí)，滑塊與滑板分離，確定相等時(shí)間內(nèi)的位移關(guān)系解題；有臨界速度時(shí)，滑塊與滑板不分離，假設(shè)速度相等后加速度相同，由整體法求解系統(tǒng)的共同加速度，再由隔離法用牛頓第二定律求滑塊與滑板間的摩擦力f，如果該摩擦力不大于最大靜摩擦力，說明假設(shè)成立，則整體列式解題；如果該摩擦力大于最大

33、靜摩擦力說明假設(shè)不成立，則分別列式；確定相等時(shí)間內(nèi)的位移關(guān)系解題動(dòng)力學(xué)分析判斷滑塊與滑板是否發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)是解決這類問題的一個(gè)難點(diǎn)，通常采用整體法、隔離法和假設(shè)法等往往先假設(shè)兩者相對(duì)靜止，由牛頓第二定律求出它們之間的摩擦力f，與最大靜摩擦力fm進(jìn)行比較若f，盒與桌面發(fā)生完全非彈性碰撞后還能跳起來b下落高度h，盒與桌面發(fā)生完全非彈性碰撞后還能跳起來c在小球到最高點(diǎn)時(shí)盒子恰好彈起，小球的加速度agd在小球到最高點(diǎn)時(shí)盒子恰好彈起，小球的加速度ag解析：選ac.小球從h高處下落到桌面，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得mghmv2，設(shè)小球向上運(yùn)動(dòng)到速度變?yōu)榱銜r(shí)上面彈簧的壓縮量為x，下面彈簧的伸長(zhǎng)量也為x，根據(jù)機(jī)械能守

34、恒定律得mv2mgx2kx2，這時(shí)小球上面的彈簧對(duì)盒向上的彈力為kx，小球下面的彈簧對(duì)盒向上的彈力也是kx，盒能跳離桌面的條件是2kxmg，h，盒子恰好彈起時(shí)，2kxmg，則小球合力f合mgmg，加速度為ag，a、c正確11. (2019揚(yáng)州三調(diào))如圖所示為運(yùn)送糧袋的傳送裝置，已知ab間長(zhǎng)度為l，傳送帶與水平方向的夾角為，工作時(shí)運(yùn)行速度為v，糧袋與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，正常工作時(shí)工人在a點(diǎn)將糧袋放到運(yùn)行中的傳送帶上，關(guān)于糧袋從a到b的運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)()a糧袋到達(dá)b點(diǎn)的速度可能大于、等于或小于vb糧袋開始運(yùn)動(dòng)的加速度為g(sin cos )，若l足夠大，

35、則以后將以速度v做勻速運(yùn)動(dòng)c若gsin 解析：選ac.糧袋在傳送帶上可能一直做勻加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)b點(diǎn)時(shí)的速度小于v；可能先勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度與傳送帶相同后，做勻速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度與v相同；也可能先做加速度較大的勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度與傳送帶相同后做加速度較小的勻加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)b點(diǎn)時(shí)的速度大于v，故a正確；糧袋開始時(shí)受到沿斜面向下的滑動(dòng)摩擦力，大小為mgcos ，根據(jù)牛頓第二定律得，加速度ag(sin cos )，故b錯(cuò)誤；若tan ，則重力的下滑分力大于滑動(dòng)摩擦力，故a的方向一直沿傳送帶向下，糧袋從a到b一直是做加速運(yùn)動(dòng)，可能是一直以加速度g(sin cos )勻加速；也可能先以加速度g(sin

36、 cos )勻加速，后以加速度g(sin cos )勻加速，故c正確；由以上分析可知，糧袋從a到b不一定一直做勻加速運(yùn)動(dòng)，故d錯(cuò)誤12(2019連云港質(zhì)檢)如圖所示，足夠長(zhǎng)的水平桌面上放置著質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為l的長(zhǎng)木板b，質(zhì)量也為m的物體a放置在長(zhǎng)木板b的右端，輕繩1的一端與a相連，另一端跨過輕質(zhì)定滑輪與b相連，在長(zhǎng)木板的右側(cè)用跨過定滑輪的輕繩2系著質(zhì)量為2m的重錘c.已知重力加速度為g，各接觸面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(0.5)，不計(jì)繩與滑輪間的摩擦，系統(tǒng)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()aa、b、c的加速度大小均為b輕繩1的拉力為c輕繩2的拉力為mgd當(dāng)a運(yùn)動(dòng)到b的左端時(shí)，物體c的速度為 解析：選bd.三個(gè)物體的加速度大小相等，設(shè)三個(gè)物體的加速度大小均為a，對(duì)物體a：t1mgma；對(duì)b：t2mg2mgt1ma；對(duì)c：2mgt22ma，聯(lián)立解得agg，t1mg，t2mg2mg，選項(xiàng)b正確，a、c錯(cuò)誤；當(dāng)a運(yùn)動(dòng)到b的左端時(shí)有：at2at2l，此時(shí)物體a、b、c的速度均為vat，選項(xiàng)d正確三、非選擇題1