新版高考物理 第2讲 力与直线运动专题突破练.doc

表示P离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,如图2-12所示的表示F和x之间关系的图像可能正确的是( )

图2-11

图2-12

考点二 追及相遇与行车安全问题

3 (14分)在一条平直的公路上有一辆长L0=1.5 m的电动自行车正以v=3 m/s的速度向前行驶,在其车尾后方x0=16.5 m远处的另一条车道上有一辆长L=6.5 m的公共汽车正以v0=10 m/s的速度同向驶来,由于公共汽车要在前方50 m处的站点停车以上下乘客,便在此时开始刹车使之做匀减速运动,结果车头恰好停在站点处.不考虑公共汽车的再次启动,求: (1)从公共汽车开始刹车计时,公共汽车(车头)从后方追至自行车车尾所需的时间; (2)两车第一次错车过程中所经历的时间. [解答步骤规范]

(1)由于汽车要在前方x=50 m处的站点停车,

则汽车刹车的加速度a= =-1 m/s (2分)

汽车相对自行车做初速度v'0=10 m/s-3 m/s=7 m/s、加速度a=-1 m/s的匀减速运动 (2分)

设汽车车头到达自行车车尾历时为t1,则有

2

2

x0= (2分)

解得t1=3 s

(2分)

(2)设汽车车尾到达自行车车头历时为t2,则有

x1=v'0· + (2分)

而位移满足关系x1=x0+ (2分) 解得t2=7 s

(1分)

则第一次错车时间为Δt1=t2-t1=4 s (2分)

归纳

解决追及相遇与行车安全问题的一般思路:

处理追及相遇问题的基本方法: 1.物理分析法

首先,要认真审题,构建形象的运动图景;其次,要抓住关键词,挖掘隐含条件,如“刚好”“恰好”“最多”“至少”等,往往对应一个临界状态,要满足相应的临界条件. (1)恰好追上(或追不上)、最远(或最近)距离——速度相等是临界条件. (2)追上、相遇——两物体同时到达某位置. 2.极值法

设相遇时间为t,根据条件列位移关系式,得到关于t的一元二次方程,用判别式进行讨论.若Δ>0,有两个解,则可以相遇两次;若Δ=0,则刚好追上或相遇;若Δ<0,则追不上或不能相遇. 3.图像法

将两物体运动的速度—时间图像在同一坐标系中画出,然后利用图像分析求解相关问题. 4.相对运动法

对运动过程和状态进行分析,巧妙选择参考系,简化运动过程、临界状态,确定三大关系,列式求解.

式 甲、乙两辆车在平直公路上从同一地点先后出发,其运动的v-t图像如图2-13所示,其中t3时刻两车相遇,相遇前两车最大距离x0为25 m,已知t2=10 s.求: (1)甲车在加速阶段的加速度大小; (2)两车相遇的时刻t3.(取

=1.4,结果保留两位有效数字)

图2-13

考点三 连接体问题

4 (多选)如图2-14所示,a、b、c是三个质量均为m的物块,物块a、b通过水平轻绳相连后放在水平地面上,物块c放在b上.现用水平拉力F作用于a,使三个物块一起水平向右匀速运动.各接触面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度大小为g.下列说法正确的是 ( )

图2-14

A.该水平拉力大于轻绳中的张力 B.物块c受到的摩擦力大小为μmg

C.当该水平拉力F增大为原来的1.5倍时,物块c受到的摩擦力大小为0.5μmg D.剪断轻绳后,在物块b向右运动的过程中,物块c受到的摩擦力大小为μmg

[导思] ①匀速运动时,计算轻绳的拉力选取的研究对象是a、b、c,还是整体?②当该水平拉力F增大为原来的1.5倍时或剪断轻绳后,计算c的摩擦力时,研究对象选哪个?其加速度怎么计算? 归纳

在连接体问题中,若各个物体具有大小和方向都相同的加速度,就可以把它们看成一个整体处理;如果需要知道物体之间的相互作用力,则需要把其中的某一个物体隔离分析. 式1 (多选)如图2-15所示,在光滑水平地面上,可视为质点的两滑块A、B在水平外力作用下紧靠在一起压紧弹簧,弹簧左端固定在墙壁上,此时弹簧的压缩量为x0,以两滑块此时的位置为坐标原点,建立如图所示的一维坐标系.现将外力突然反向并使B向右做匀加速运动,外力F、两滑块间弹力FN与滑块B的位移x的关系图像可能正确的是图2-16中的 ( )

图2-15

图2-16

式2 如图2-17所示,一质量为M、带有挂钩的小球套在倾角为θ的细杆上,恰能沿杆匀速下滑,小球所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力.若在小球下滑过程中在挂钩上加挂质量为m的物体或改变倾角θ,则下列说法正确的是 ( )

图2-17

A.仅增大θ(θ<90°)时,小球被释放后仍能沿杆匀速下滑 B.仅增大θ(θ<90°)时,小球被释放后将沿杆加速下滑 C.θ不变,仅在挂钩上加挂物体时,小球被释放后将沿杆加速下滑 D.θ不变,仅在挂钩上加挂物体时,挂钩对物体的拉力大于物体的重力