新版高考物理 第2讲 力与直线运动专题突破练.doc

第2讲 力与直线运动

考点一 动力学中的图像问题 考向1 明确图像的物理意义

1.(x-t图像)(多选)甲、乙两个物体在同一直线上运动,其x-t图像如图2-1所示,其中直线b与曲线a相切于点(4 s,-15 m).已知甲做匀变速直线运动,下列说法正确的是 ( )

图2-1

A.前4 s内两物体运动方向相同

B.前4 s内甲的平均速度是乙的平均速度的倍 C.t=0时刻,甲的速度大小为9 m/s

D.甲的加速度大小为2 m/s

2.(v-t图像)如图2-2所示,直线a与四分之一圆弧b分别表示两质点A、B从同一地点出发沿同一方向做直线运动的v-t图像.当B的速度变为0时,A恰好追上B,则A的加速度为( )

2

图2-2

A.1 m/s

2

B.2 m/s

2

C. m/s

2

D.π m/s

2

3.(x-t图像与v-t图像的比较)如图2-3所示为表示甲、乙、丙、丁四个物体运动过程的x-t或v-t图像,下列判断正确的是 ( )

图2-3

A.丙和丁的运动方向相同 B.只有乙在做匀速直线运动 C.甲在运动中速度方向发生了改变 D.甲运动中加速度方向发生了改变 归纳

1.x-t图像

2.v-t图像

考向2 实现图像与图像之间的转化

1 某物体做直线运动的v-t图像如图2-4所示,图2-5中F表示物体所受合力,x表示物体的位移,则其中正确的是 ( )

图2-4

图2-5

[导思] ①v-t图像的斜率和其与时间轴围成的面积分别表示什么?②怎样根据v-t图分析加速度的大小和方向? 归纳

“图像转换”的思路及三个注意点

1.图像转换是近几年高考的热点,有一定的综合性和拓展空间,其分析思路如下:

v-t图像?运动情况?受力情况(F-t图像)?功能关系……

2.图像转换时要注意以下三点

(1)合理划分运动阶段,分阶段进行图像转换; (2)注意相邻运动阶段的衔接,尤其是运动参量的衔接;

(3)注意图像转换前后核心物理量间的定量关系,如例题中v与a的关系和a与F的关系,这是图像转换的依据.

式 (多选)静止在光滑水平面上的物体在如图2-6所示的水平力F作用下朝某一方向运动,且图中有t1=t0,t2=2t0,t3=3t0,则与F-t图像相对应的v-t图像和a-t图像是图2-7中的 ( )

图2-6

图2-7

考向3 实现图像与函数之间的转化

2 如图2-8所示,轨道OA与倾角不同的轨道OB、OC在底端连接,不计摩擦和小球经过最低点时的机械能损失.小球自轨道OA上某一位置由静止自由释放,分别运动到轨道OB、OC

上时,均能够到达与出发点等高的位置.用1、2表示小球分别沿轨道OB、OC再返回到轨道OA上最高点过程中速度大小的变化规律,图2-9中正确的是 ( )

图2-8

图2-9

[导思] ①小球在轨道上受到几个力?加速度由什么因素决定?②小球由OB或OC上的等高点滑到O的速度、时间和位移有何关系?③小球先后滑上OA的加速度有何关系? 归纳

加速度是研究运动的核心物理量,牛顿第二定律是研究动力学问题的重要规律,导出加速度的决定式是解决这类问题的关键.例题考查v-t图像在动力学问题中的应用,实际上是第一类动力学问题,解决此类问题的关键是找出横、纵坐标轴对应物理量的函数关系,合理挖掘图像上的信息(如斜率、截距、交点、渐近线等)解题.

式1 (多选)如图2-10甲所示,物块的质量m=1 kg,初速度v0=10 m/s,在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动,某时刻后恒力F突然反向,整个过程中物块速度

2

的二次方随位置坐标变化的关系图像如图乙所示,g取10 m/s.下列说法中正确的是 ( )

图2-10

A.0~5 m内物块做匀减速直线运动 B.在t=1 s时刻,恒力F反向 C.恒力F大小为10 N

D.物块与水平面间的动摩擦因数为0.3

式2 [2018·全国卷Ⅰ] 如图2-11所示,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块

P,系统处于静止状态.现用一竖直向上的力F作用在P上,使其向上做匀加速直线运动,以x