专题02 力学
专题一 质点的直线运动
考纲原文再现
内容 参考系、质点 位移、速度和加速度 匀变速直线运动及其公式、图象 考查方向展示
考向1 对运动的描述的概念、定义的认识、理解和应用能力
【样题1】 (2024·浙江4月选考科目)某驾驶员使用定速巡航,在高速公路上以时速110公里行驶了200公里,其中“时速110公里”、“行驶200公里”分别是指
A.速度、位移 B.速度、路程 C.速率、位移 D.速率、路程 【答案】D
【解析】行驶200公里指的是经过的路程的大小,时速为110公里是某一个时刻的速度,是瞬时速度的大小,故D正确,A、B、C错误;故选D。
【样题2】 (2016·新课标全国III卷)一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔t内位移为s,动能变为原来的9倍。该质点的加速度为
A.
要求 Ⅰ Ⅱ Ⅱ s3s4s8s B. C. D. 2222t2ttt【答案】A
【样题3】 (2011·安徽卷)一物体作匀加速直线运动,通过一段位移?x所用的时间为t1,紧接着通过下一段位移?x所用时间为t2.则物体运动的加速度为
2?x(t1?t2)?x(t1?t2)2?x(t1?t2)?x(t1?t2)A. B. C. D.
t1t2(t1?t2)t1t2(t1?t2)t1t2(t1?t2)t1t2(t1?t2)【答案】A
1
v1=【解析】物体作匀加速直线运动在前一段?x所用的时间为t1,平均速度为: ?xt,即为1时刻的t12v2?瞬时速度;物体在后一段?x所用的时间为t2,平均速度为: ?xt,即为2时刻的瞬时速度.速度由t22。
v1变化到 v2的时间为:?t?t1?t2,所以加速度为:2考向2 利用牵连体考查物体的受力分析和平衡
【样题3】 (2016·新课标全国Ⅰ卷)如图,一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O点;另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。外力F向右上方拉b,整个系统处于静止状态。若F方向不变,大小在一定范围内变化,物块b仍始终保持静止,则
A.绳OO'的张力也在一定范围内变化
B.物块b所受到的支持力也在一定范围内变化 C.连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化 D.物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化 【答案】BD
考向3 整体法与隔离法在动力学中的应用
【样题4】 (2016·海南卷)如图,在水平桌面上放置一斜面体P,两长方体物块a和b叠放在P的
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斜面上,整个系统处于静止状态。若将a和b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示。则
A.f1=0,f2≠0,f3≠0 B.f1≠0,f2=0,f3=0 C.f1≠0,f2≠0,f3=0 D.f1≠0,f2≠0,f3≠0 【答案】C
【解析】对整体受力分析可知,整体相对地面没有相对运动趋势,故f3=0;再将a和b看成一个整体,
a、b整体有相对斜面向下运动的趋势,故b与P之间有摩擦力,即f2≠0;再对a受力分析可知,a相对于b有向下运动的趋势,a和b之间存在摩擦力作用,即f1≠0。选项C正确。
【样题5】 (2016·上海卷)如图,顶端固定着小球的直杆固定在小车上,当小车向右做匀加速运动时,球所受合外力的方向沿图中的
A.OA方向 B.OB方向 C.OC方向 D.OD方向 【答案】D
考向4 以图象为依托考查对动力学中的图象的识别和理解
【样题6】 (2015·新课标全国Ⅰ卷)如图(a),一物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其运动的v–t图线如图(b)所示。若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量,则可求出
A.斜面的倾角 B.物块的质量
C.物块与斜面间的动摩擦因数
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D.物块沿斜面向上滑行的最大高度 【答案】ACD
【解析】小球滑上斜面的初速度v0已知,向上滑行过程为匀变速直线运动,末速度0,那么平均速度即
v0v,所以沿斜面向上滑行的最远距离s?0t1,根据牛顿第二定律,向上滑行过程22向下滑行
,整理可得
,
,从而可计算出斜面的倾斜角度?以及动摩擦
因数,选项AC对。根据斜面的倾斜角度可计算出向上滑行的最大高度选项D对。仅根据速度时间图象,无法找到物块质量,选项B错。
考向5 结合牵连体考查牛顿运动定律的运用
,
【样题7】 (2014·四川卷)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,t=0时刻P在传送带左端具有速度v2,P与定滑轮间的绳水平,t=t0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
A 【答案】BC
B C D
4
考向6 多过程、多质点模型考查牛顿运动定律的综合应用
【样题8】 (2017·新课标全国Ⅲ卷)如图,两个滑块A和B的质量分别为mA=1 kg和mB=5 kg,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5;木板的质量为m=4 kg,与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1。某时刻A、B两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v0=3 m/s。A、B相遇时,
A与木板恰好相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g=10 m/s2。求:
(1)B与木板相对静止时,木板的速度; (2)A、B开始运动时,两者之间的距离。 【答案】(1)1 m/s (2)1.9 m
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