专题二 力和直线运动

1、专题二 力和直线运动一、复习策略 本专题的复习重点是受力分析，牛顿运动定律，直线运动的条件，整体法和隔离法，正交分解法，矢量三角形。重点注意几种典型模型，如斜面模型、板块模型和传送带模型等等。以及力和运动的知识与带电粒子的综合考查。二、匀变速基本规律应用例1：物体以速度v匀速通过直线上的A、B两点需要的时间为t，现在物体由A点静止出发，先做加速度大小为a1的匀加速直线运动到某一最大速度vm后立即做加速度大小为a2的匀减速直线运动至B点停下，历时仍为 t，则物体的 （ ）A最大速度vm只能为2v，无论a1、 a2为何值B最大速度vm可以为许多值，与a1、 a2的大小有关Ca2的值必须是一定的，且

2、a1、 a2的值与最大速度vm有关D. a2必须满足训练1：一质点作匀加速直线运动，通过一段位移x所用时间为t1，紧接着通过下一段位移x所用的时间为t2，则有关下列说法正确的是（）At1时间内质点的平均速度为 B0t2时间内时间的平均速度为 Ct1和t2的关系为 D该质点运动的加速度为例题2：一辆电动玩具车由A点静止开始以加速度a1在地面上做匀加速直线运动,经过一段时间后立即做匀减速运动，最后停在C点。每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据。求： t（s）0.00.20.41.21.4v（m/s）0.01.02.01.10.7 （1）小车的加

3、速度a1 （2）AC的距离。 （3）t=0.6s时的瞬时速度训练2：静止出发加速直线运动，加速度方向不变。第一段时间间隔内，两车加速度大小不变，乙加速度大小为甲两倍；接下来相同时间内，甲车加速度大小增为原来两倍，乙车加速度大小减小为原来一半，求甲、乙两车各自在这段时间间隔走过总路程之比？三、追及、相遇于行车安全问题例题3：某城市交通路口绿灯即将结束会持续闪烁3s，而后才会变成黄灯，再3s黄灯提示后在转为红灯。（本题中的刹车过程均视为匀减速直线运动）（1）若某车在黄灯开始闪烁时刹车，要使车在黄灯闪烁的时间内停下来且刹车距离不得大于18m，该车刹车前的行驶速度不能超过多少？（2

4、）若某车正以vo=15m/s的速度驶向路口，此时车距停车线的距离为L=48.75m，当驾驶员看到绿灯开始闪烁时，经短暂考虑后开始刹车，该车在红灯刚亮时恰停在停车线以内，求该车驾驶员的允许的考虑时间。四、运动学中的图像问题例题4：如图所示，一轻质弹簧一端固定在竖直墙壁上，另一自由端位于O点，现用一滑块将弹簧的自由端（与滑块未栓接）从O点压缩到A点后与t=0时刻由静止释放，滑块t1时刻经过O点，t2时刻运动到B点停下，下列四个图像的实线部分能反映滑块从A运动到B的vt图像的是（ ）ABCD训练3：如图所示，有两个光滑固定斜面AB和BC，A和C两点在同一水平面上，斜面BC比斜面AB长，一个滑块自A点

5、以速度vA上滑，到达B点时速度减小为零，紧接着沿BC滑下，设滑块从A点到C点的总时间是tc，那么下列四个图中，正确表示滑块速度大小v随时间t变化规律的是（）ACBD训练4：摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行程超过百米电梯的简化模型如图1所示考虑安全、舒适、省时等因素，电梯的加速度a是随时间t变化的，已知电梯在t=0时由静止开始上升，at图象如图2所示电梯总质量m=2.0×103kg忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2（1）求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2；（2）类比是一种常用的研究方法对于直线运动，教科书中讲解了由t图象求位移的方法请你鉴此方法，对比加速度和速

6、度的定义，根据图2所示at图象，求电梯在第1s内的速度改变量1和第2s末的速率2；（3）求电梯以最大速率上升时，拉力做功的功率P；再求在011s时间内，拉力和重力对电梯所做的总功W五、运动学中的两类问题例5：如图甲所示，水平天花板下悬挂一光滑的轻质的定滑轮，跨过定滑轮的质量不计的绳（绳承受拉力足够大）两端分别连接物块A和B，A的质量为mo，B的质量m是可以变化的，当B的质量改变时，可以得到A加速度变化图线如图乙所示，不计空气阻力和所有的摩擦，A加速度向上为正（1）求图乙中a1、a2和m1的大小（2）根据牛顿定律和运动学规律，证明在A和B未着地或与滑轮接触时，AB系统机械能守恒（3）若m0=0.

7、8kg，m=1.2kg，AB开始都在离水平地面H=0.5m处，由静止释放AB，且B着地后不反弹，求A上升离水平地面的最大高度（g取10m/s2）训练5：如图所示，h=1.8m，平台光滑，薄板A质量为M=2kg由两种不同材料连接而成，L1=0.2m光滑，L2段粗糙。B视为质点m=1kg，AB间=0.4，开始时静止。现给A施恒力F=20N向右，待B脱离A（A尚未露出平台）后，将A取走。B离开平台后落地点水平距离x=1.2m(g=10m/s2). 求：B离开平台时速度；B从开始运动到刚脱离A时，B运动时间tB和位移xB；L2=？训练6：已知=37°，斜面固定在地面上，薄平板AB的质量M=1

8、kg，长L=3m，平板上表面光滑，下端与斜面底端距离为7m，在板A端放m=0.6kg小滑块C，初时静止，之后无初速释放。设平板与斜面、滑块与斜面间的动摩擦因数均为=0.5，求：（1）C滑到D端时速度大小（2）滑块C与平板下端B到达斜面底端D的时间差t例题6：已知物块A的质量MA=1kg，平板车B的质量mB=0.5kg，长L=1m，地面光滑。A以vo=4m/s滑上B，同时给B施拉力F，A视质点，AB间=0.2，g=10m/s2。求（1）若F=5N，A相对B滑行最大距离；（2）要使A不至于从B滑落，拉力F大小满足条件？六、传送带模型例题7：组合传送带如图所示，AB长4m水平，BC段倾斜，LBC=5

9、m，=37°，两段在B点由一段圆弧连接。v皮=4m/s顺时针运转，工件和皮带间=0.5，g=m10/s2，现将一个工件（视为质点）无初速地放在A点。求（1）工件第一次到B点所用时间；（2）工件沿皮带上升的最大高度；（3）工件运动23秒时所在位置。七、电学中的匀变速直线运动例题8：如图，匀强电场的场强E=2.0×103V/m，方向水平，电场中有两个带电粒子，它们的质量均为m=1.0×10-5kg，A带负电，B带正电，电量均为q=1.0×10-9C。开始时，两粒子在同一等势面上，仅在电场力的作用下，A以初速度vAo=2.0m/s，B以初速度vBo=1.2m/

10、s，均沿电场方向开始运动。不计二者间的库仑力，在以后的运动中，若用s表示任一时刻两粒子间的水平距离。问：当s的数值在什么范围内，可判断哪个粒子在前面（规定图中右方为前），当s的数值在什么范围内，不可判断两粒子谁前谁后？PQMNt1FOt八、连接体问题例题9：小车在水平路面上向右做直线运动，车的左右两侧固定安放着两个压力传感器P、Q，底板水平且光滑，车内小物体和压缩弹簧位置如图，两传感器显示的所受压力随时间的变化如图，则下了说法中正确的是（ ）A图线M显示的是压力传感器P的记载，在t1以后小车做匀加速运动B图线M显示的是压力传感器P的记载，在0t1时间内小车做匀加速运动C图线N显示的是压力传感器

11、Q的记载，在小车一直做匀速运动D图线N显示的是压力传感器Q的记载，从一开始小车就一直做匀加速直线运动训练7：如图A所示，在光滑水平面上叠放着甲、乙两物体现对甲施加水平向右的拉力F，通过传感器可测得甲的加速度a随拉力F变化的关系如图B所示已知重力加速度g=10m/s2，由图线可知（）A甲的质量是2kg B甲的质量是6kg C甲、乙之间的动摩擦因数是0.2 D甲、乙之间的动摩擦因数是0.6训练8：如图所示，一固定杆与水平方向夹角为，将一质量为m1的小环套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球，静止释放后，环与小球保持相对静止以相同的加速度一起下滑，此时绳子与竖直方向夹角为，则下列说法正确的是（）

12、A若杆光滑则=B若杆光滑，杆对小环的作用力大小小于（m1+m2）gcos C若杆不光滑，则 D若杆不光滑，杆对小环的作用力大小大于（m1+m2）gcos限时训练二1.如图所示，在一升降机内，一物块被一轻质弹簧紧压在天花板上，弹簧的下端固定在升降机的地板上，弹簧保持竖直。在升降机运行过程中，物块未曾离开升降机的天花板当升降机向上运动时，其t图像如图所示，下面给出的地板所受压力F1和升降机天花板所受压力F2随时间变化的定性图象，可能正确的的是( )2. 如图，质量m=1kg、长L=0.8m的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相齐。板与桌面间的动摩擦因数=0.4先用F=5N的水平力向右推

13、薄板，使它翻下桌子，则力F作用的最短时间为(取g=10m/s2)( ) A. 0.8s B. 1.0s C. s D. s3. 2012年9月25日中国海军在“辽宁舰”上进行了首次舰载机测试试验。阻拦索是舰载机降落在航母甲板上时，挂在飞机后轮对飞机增加阻力，减少滑行距离的装置在实际配置中，阻拦索是逐条增加的现假设阻拦索提供的阻力f与飞机落在甲板上滑行的位移x大小成正比，即f=kx经时间t滑行位移为x时，则下列表示的位移x时间t，速度由时间t，动能Ek位移x的关系图线中，可能正确的有( )4. 雷达是一种利用电磁波来测定物体位置和速度的设备.某防空雷达发现一架飞机正在一水平速度朝雷达正上方飞来，

14、某时刻在雷达监视屏上显示的发射和接收的波形如图甲所示，经过t=173s后雷达向正上方发射和接收到的波形如图乙所示.已知雷达屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为1×104s，电磁波在空气中传播速度约为C=3.0×10sm/s，则该飞机的飞行速度大小约为( ) A. 1200m/s B. 900m/s C. 500m/s D. 300m/s5. 某大型游乐场内的新型滑梯可以等效为如图所示的物理模型，一个小朋友在AB段的动摩擦因数1tan，BC段的动摩擦因数2>tan，他从A点开始下滑，滑到C点速度恰好为零，整个过程中滑梯保持静止状态则下列说法正确的是 ( )A. 两段滑梯的长

15、度之比为(sin1cos)(2cossin)B. 通过两段滑梯的时间之比为(2cossin)(sin1cos)C. 地面对滑梯的支持力等于滑梯和小朋友的重力D. 地面对滑梯无摩擦的作用6. 如图所示，汽车以10m/s的速度匀速驶向路口，当行驶至距路口停车线20m 处时，绿灯还有3s熄灭.若该汽车在绿灯熄灭时刚好停在车线处，则汽车运动的速度-t图象可能是( )7. 如图是一条足够长的浅色水平传送带在自左向右匀速运行现将一个木炭包无初速地放在传送带的最左端，木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹下列说法中正确的是 ( )A. 黑色的径迹将出现在木炭包的左侧B. 木炭包的质量越大，径迹的长度越短C.

16、 传送带运动的速度越大，径迹的长度越短D. 木炭包与传送带间动摩擦因数越大，径迹的长度越短8. 随着在马里亚纳海沟试验区进行7 000米级海试第六次下潜的“蛟龙”号返回母船，“蛟龙”号载人潜水器圆满完成了全部试验任务，此次海试创造了我国载人深潜的新纪录，图示为“蛟龙”号正在下潜，设“蛟龙”号载人潜水器的质量为M，下潜时所受海水浮力恒为F，下潜时所受海水阻力(不包括浮力)与下潜速度的平方成正比且比例系数为K，重力加速度为g，则“蛟龙”号载人潜水器的最大速度为 ( ) A. B. C. D. 9.如图所示，在某一真空中，只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场，在竖直平面内有初速度为0的带电微粒，

17、恰能沿图示虚线由A向B做直线运动，那么由A向B过程中( ) A. 微粒带正、负电荷都有可能B. 微粒做匀减速直线运动C. 微粒做匀速直线运动D. 微粒做匀加速直线运动10. 如图所示，一质量m=0.4kg的小物块，以0=2m/s的初速度，在与斜面成某一角度的拉力F作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t=2s的时间物块由A点运动到B点，AB两点间的距离L=10m.已知斜面倾角=30°，物块与斜面之间的动摩擦因数=，重力加速度g取10m/s2. （1）求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小；(2) 拉力F与斜面夹角多大时，拉力F最小？拉力F的最小值是多少？11. 如图，质量为M、长为L、

18、高为h的矩形滑块置于水平地面上，滑块与地面间动摩擦因数为；滑块上表面光滑，其右端放置一个质量为m的小球。用水平外力击打滑块左端，使其在极短时间内获得向右的速度0，经过一段时间后小球落地。求小球落地时距滑块左端的水乎距离。12. 如图是驾驶员守则中的安全距离图示和部分安全距离表格.车速(km/h)反应距离(m)刹车距离(m)停车距离(m)4081018601222.534.580A=( )B=( )C=( )请根据该图表计算：(1)如果驾驶员的反应时间一定，求表格中A的数据；(2)如果路面情况相同，求表格中B、C的数据；(3)如果路面情况相同，一名喝了酒的驾驶员发现前面50m处有一队学生正在横穿

19、马路，此时他的车速为72kmh，而他的反应时间比正常时慢了0.3s，请问他能在50m内停下来吗?13. 在如图(a)r的平行板电容器的两板A、B上加如图(1)，(2)，(3)所示的3种交变电压，开始B板的电势比A板高.在电场力作用下，原来静止在两板中间的电子开始运动.若两板间距足够大，且不计重力，则电子在各种交变电压作用下的运动情况怎样？画出对应的速度时间图象表示.14. 如图所示，隧道是高速公路上的特殊路段，也是事故多发路段之一某日，一轿车A因故恰好停在隧道内离隧道入口d=50 m的位置此时另一轿车B正以0=90km/h的速度匀速向隧道入口驶来，轿车B驾驶员在到达隧道口时才发现停在正前方的轿

20、车A并立即采取制动措施假设该驾驶员的反应时间t1=0.57 s，轿车制动系统响应时间(开始踩下制动踏板到实际制动) t2=0.03 s，轿车制动时制动力恒为自身重力的0.75倍，g取10 mS2，试通过计算说明轿车B会不会与停在前面的轿车A相撞?若会相撞。那么撞前瞬间轿车B的速度大小为多少?若不会相撞，那么停止时与轿车A的距离为多少?15. 在娱乐节目幸运向前冲中，有一个关口是跑步跨栏机，它的设置是让观众通过一段平台，再冲上反向移动的跑步机皮带并通过跨栏，冲到这一关的终点如图所示，现有一套跑步跨栏装置，平台长L1=4 m，跑步机皮带长L2=32 m，跑步机上方设置了一个跨栏(不随皮带移动)，跨

21、栏到平台末端的距离L3=10 m，且皮带以0=1 ms的恒定速率转动一位挑战者在平台起点从静止开始以a1=2 ms2的加速度通过平台冲上跑步机，之后以盘a2=1 ms2的加速度在跑步机上往前冲，在跨栏时不慎跌倒，经过t=2 s爬起(假设从摔倒至爬起的过程中挑战者与皮带始终相对静止)，然后又保持原来的加速度a2，在跑步机上顺利通过剩余的路程，求挑战者全程所需要的时间专题二 力和直线运动1. 如图所示是物体在某段直线运动过程中的-t图象，则物体由t1到t2运动的过程中( ) A. 加速度不断增大B. 加速度不断减小C. 位移不断减小D. 平均速度=2. 如图所示，木块A、B并排固定在水平桌面上，A

22、的长度是L，B的长度是2L，一颗子弹沿水平方向以速度1射入A，以速度2穿出B，子弹可视为质点，其运动视为匀变速直线运动，则子弹穿出A时的速度为( ) A. B. C. D. 3. 如图所示为甲乙两物体沿同一条直线运动的-t图象，若t=0时两者相向运动，且运动过程中不会相撞，下列有关说法中正确的是( ) A. 在t=0时若相距15m，则两物体相遇两次B. 在t=0时若相距25m，则两物体相遇一次C. 若t=1s时两者相遇，则两者不会再相遇D. 若t=2s时两者第一次相遇，则两者还会再相遇4. 为了测量蹦床运动员跃起的高度，可在弹性网上安装压力传感器，利用传感器记录运动过程中对弹性网的压力并由计算

23、机作出F-t图象，如图所示，运动员在空中运动时可视为质点，不计空气阻力，则可求得运动员在06.9s时间内跃起的最大高度为(g=10m/s2) A. 1.5m B. 1.8m C. 5.0m5. (多选)伽利略曾经假设了两种匀变速运动：第一种是速度的变化对时间来说是均匀的，即经过相等的时间，速度的变化相等；第二种是速度的变化对位移来说是均匀的，即经过相等的位移，速度的变化相等，那么，关于自由落体运动速度的变化情况，下列说法正确的是( ) A. 经过相同的时间，速度的变化相等 B. 经过相同的时间，速度的变化不等C. 经过相同的位移，速度的变化相等 D. 经过相同的位移，速度的变化不等6. 在一大

24、雾天，一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上，突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶. 小汽车紧急刹车，刹车过程中刹车失灵，如图a、b分别为小汽车和大卡车的-t图象，以下说法正确的是( ) A. 因刹车失灵前小汽车已减速，不会追尾B. 在t=5s时追尾C. 在t=3s时追尾D. 由于初始距离太近，即使刹车不失灵也会追尾7. 磕头虫是一种不用足跳但又善于跳高的小甲虫。当它腹朝天、背朝地躺在地面时，将头用力向后仰，拱起体背，在身下形成一个三角形空区，然后猛然收缩体内背纵肌，使重心迅速向下加速，背部猛烈撞击地面，地面反作用力便将其弹向空中.弹射录像显示，磕头虫拱背后重心向下加速(视为匀加速)的距离大约为0.8mm，弹射最大高度为24cm. 而人原地起跳方式是，先屈腿下蹲，然后突然蹬地向上加速.假想加速度与磕头虫加速过程的加速度大小相等，如果加速过程(视为匀加速)重心上升高度为0.5m，那么人离地后重心上升的最大高度可达(空气阻力不计，设磕头虫撞击地面和弹起的速率相等)（ ）A. 150m B. 75m C. 15m D. 7.5m8. 如图所示，一根轻弹簧原长l0=20cm，劲度系数为k=500N/m，两端固连物块a和b，质量分别为ma=1kg和mb=3kg，放在光滑水平面上，当物块a受