（山东专用）2020版高考物理二轮复习专题一2第2讲力与直线运动教案.docx

第2讲力与直线运动一、单项选择题 1.(2019山东菏泽一模)一辆汽车以20 m/s的速度在平直的公路上行驶,当驾驶员发现前方有险情时,立即进行急刹车,刹车后的速度v随刹车位移x的变化关系如图所示,设汽车刹车后做匀减速直线运动,则当汽车刹车后的速度减小为12 m/s时,刹车的距离x1为()A.12 mB.12.8 mC.14 m D.14.8 m答案B由题意可知,汽车做匀减速直线运动,设加速度大小为a,由公式0-v02=-2ax,解得a=10 m/s2。当汽车刹车后的速度减小为12 m/s时,由公式v2-v02=-2ax1,代入数据解得汽车刹车的位移x1=12.8 m,故选B。2.(2019山东泰安一模)如图,在光滑的斜面上,轻弹簧的下端固定在挡板上,上端放有物块Q,系统处于静止状态。现用一沿斜面向上的力F作用在Q上,使其沿斜面向上做匀加速直线运动,以x表示Q离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是()答案A设斜面倾角为,开始时:mg sin =kx0;当用一沿斜面向上的力F作用在Q上时,且Q的位移为x,根据牛顿第二定律可得:F+k(x0-x)-mg sin =ma,解得F=kx+ma,故选项A正确。3.(2019山东师大附中四模)如图所示,在水平光滑桌面上放有m1和m2两个小物块,它们中间有细线连接。已知m1=3 kg,m2=2 kg,连接它们的细线最大能承受6 N的拉力。现用水平外力F向左拉m1,为保持细线不断,则F的最大值为()A.8 N B.10 NC.12 N D.15 N答案D设施加的水平向左的拉力为F1,以m2为研究对象,由牛顿第二定律得:Tm=m2am,以整体为研究对象,由牛顿第二定律得:F1=(m1+m2)am,联立解得:F1=15 N,故选项D正确。4.(2019山东菏泽一模)一小物块从倾角为=30的足够长的斜面底端以初速度v0=10 m/s沿斜面向上运动(如图所示),已知物块与斜面间的动摩擦因数=33,g取10 m/s2,则物块在运动时间t=1.5 s时离斜面底端的距离为()A.3.75 mB.5 mC.6.25 mD.15 m答案B小物块沿斜面向上运动时加速度大小为a=g sin +g cos =10 m/s2,物块运动到最高点的时间t=v0a=1 s20 N时,根据牛顿第二定律:F-f=ma,得a=-fm+Fm,则由数学知识可知图线的斜率k=1m,由题图得k=15,可得物体的质量为5 kg。将F=20 N时a=1 m/s2,代入F-f=ma解得:f=15 N,由f=FN=mg可得物体的动摩擦因数,故选项A、B、C正确;因为图像只给出作用力与加速度的对应关系,且物体做加速度逐渐增大的加速运动,因没有时间,故无法算得物体的加速度为2 m/s2时物体的速度,故选项D错误。9.(2019山东滨州二模)如图所示,小车分别以加速度a1、a2、a3、a4向右做匀加速运动,bc是固定在小车上的水平横杆,物块M穿在杆上,M通过细线悬吊着小物体m,m在小车的水平底板上,加速度为a1、a2时,细线在竖直方向上,全过程中M始终未相对杆bc移动,M、m与小车保持相对静止,M受到的摩擦力大小分别为f1、f2、f3、f4,则以下结论正确的是()A.若a1a2=12,则f1f2=21B.若a2a3=12,则f2f3=12C.若a3a4=12,则f3f4=12D.若a3a4=12,则tantan=12答案CD对第一、二幅图有:若a1a2=12,对M根据牛顿第二定律有:f=Ma,则f1f2=12,故选项A错误;对第二、三幅图有:f2=Ma2,设细线的拉力为F,则f3-F sin =Ma3,若a2a3=12,则f2f312,故选项B错误;对第三、四幅图有:对M和m整体分析:f=(M+m)a,若a3a4=12,则f3f4=12,故选项C正确;m水平方向有:F3 sin =ma3、F4 sin =ma4,竖直方向有:F3 cos =mg、F4 cos =mg,解得a3=g tan 、a4=g tan ,若a3a4=12,则tantan=12,故选项D正确。三、计算题10.2022年冬奥会将在北京举行,为训练运动员的判断力和身体应变力,在一直径为200 m的圆形滑冰场上,教练和运动员分别站在直径AB的两端。教练从A端沿冰面击出冰球的同时,运动员开始从B点沿直线匀加速运动,在冰球离开圆形场地前拦住冰球。教练若沿AB方向以20 m/s的速度击出冰球。运动员不拦截冰球,球恰好能沿冰面滑道B点,sin 53=0.8,g=10 m/s2。求:(1)冰球与冰面间的动摩擦因数;(2)若教练沿与AB成53角的方向以16 m/s的速度将冰球击出,为保证拦截成功,运动员的加速度至少多大。答案(1)0.10(2)209 m/s2解析(1)由A至B冰球做匀减速运动有mg=ma由运动学公式有0-v12=-2ad解得=0.10(2)由题意可知,当冰球运动至圆形滑冰场边缘时,运动时间最长,运动员加速度最小,由几何关系可得x球=d cos 53x人=d sin 53冰球到达圆周的时间为t,则有x球=vt-12at2解得t=12 s或t=20 s(舍去)运动员加速度至少为a,则有x人=12at2解得a=209 m/s2命题拓展预测大型飞机落地时为了迅速减速可采取的措施中有三种最常用。第一种是打开减速板:打开减速板后,一方面增加空气阻力,起减速作用,同时也可减小机翼的升力,增加机轮对地面的压力,从而增加机轮对地面的摩擦力,缩短滑跑距离;第二种是开动涡轮风扇发动机推力反向器:作用在机翼上的力无法让飞机在很短的时间内停下来,这时候就需要一个更有效的减速装置反推,反推在飞机着陆之后放出,将发动机产生的80%的向后推力转而向前,以达到快速减速的目的;第三种是机轮刹车:放出反推的同时,飞机还会利用机轮的刹车进行减速,也是我们通常意义的刹车。现在飞机以v0的初速度落地,同时以第一种打开减速板方式减速,此时飞机的平均加速度大小为a1,当飞机速度减小了15时,开始采用第二种措施,第一种措施仍然起作用,这时飞机平均加速度大小为53a1,当滑行距离与第一减速阶段位移大小相等时,三种措施同时发挥作用,此时飞机所受平均阻力为第一阶段阻力的45。求飞机从落地到停止运动的总位移和减速第二阶段所用时间。答案77v02200a1925a1v0解析当只以第一种方式即打开减速板方式减速时,飞机速度由v0减速至4v05,设第一阶段所用时间为t1,运动位移为x1根据公式v2-v02=2ax得x1=9v0250a1当第二种措施和第一种措施共同起作用时,本阶段位移x2=x1,设该阶段所用时间为t2,末速度为v2,加速度大小为a2x2=x1=9v0250a1v22-4v052=-2a2x2飞机第二阶段的末速度为v2=15v0t2=v2-4v05-a2=925a1v0当三种措施同时发挥作用时