力与直线运动

第2讲力与物体的直线运动1．(2014·山东卷，15)一质点在外力作用下做直线运动，其速度v随时间t变化的图象如图1－2－1.在图中标出的时刻中，质点所受合外力的方向与速度方向相同的有(

) A．t1B．t2C．t3D．t4AC2. (2014·新课标全国卷Ⅰ，17)如图1－2－2所示，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态．现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)．与稳定在竖直位置时相比，小球的高度(

) A．一定升高

B．一定降低

C．保持不变

D．升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定A3．(2014·新课标全国卷Ⅱ，14)甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶．在t＝0到t＝t1的时间内，它们的v－t图象如图1－2－3所示．在这段时间内A(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？(2)设物块所受支持力为FN，所受摩擦力为Ff，拉力与斜面间的夹角为α，受力分析如图所示，由牛顿第二定律得Fcos

α－mgsin

θ－Ff＝ma⑤Fsin

α＋FN－mgcos

θ＝0⑥又Ff＝μFN⑦5．(2014·山东卷，23)研究表明，一般人的刹车反应时间(即图1－2－5甲中“反应过程”所用时间)t0＝0.4s，但饮酒会导致反应时间延长．在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v0＝72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L＝39m．减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图1－2－5乙所示，此过程可视为匀变速直线运动．取重力加速度的大小g＝10m/s2.求：(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间；(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少；(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值．主要题型：选择题和计算题知识热点

(1)单独命题

①匀变速直线运动的公式及应用的考查．

②x－t、v－t、a－t、F－t、F－a等图象问题的考查．

③牛顿运动定律的考查．

(2)交汇命题

①结合匀变速直线运动规律考查多过程问题和连接体问题．

②匀变速直线运动规律和牛顿运动定律的综合考查．物理方法

(1)公式法(2)图象法(3)整体法和隔离法(4)逆向思维法命题趋势

(1)单独考查匀变速直线运动的规律、运动图象在实际生活中的应用以及牛顿运动定律的应用，题型一般为选择题．

(2)力和运动的关系大多结合牛顿运动定律、受力分析、运动过程分析综合考查，题目一般为计算题．热点一运动图象问题2．运动图象及其应用：斜率的意义纵截距的意义图象与t轴所围面积匀速直线运动匀变速直线运动x－t图象速度初位置倾斜的直线抛物线v－t图象加速度初速度位移与时间轴平行的直线倾斜的直线1．(2014·福建卷，15)如图1－2－6所示，滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面，从顶端下滑，直至速度为零．对于该运动过程，若用h、s、v、a分别表示滑块的下降高度、位移、

速度和加速度的大小，t表示时间，则下列图象最能正确描述这一运动规律的是 (

)B2．(2014·山东临沂3月质检)物体甲、乙原来静止于光滑水平面上．从t＝0时刻开始，甲沿水平面做直线运动，位移x和时间平方t2的关系图象如图1－2－7甲所示；乙受到如图乙所示的水平拉力F的作用．则在0～4s的时间内(

)A．甲物体所受合力不断变化B．甲物体的速度不断减小C．2s末乙物体改变运动方向D．2s末乙物体速度达到最大D3．(2014·山东泰安模拟)一汽车沿直线运动的速度—时间(v－t)图象如图1－2－8所示，则下列关于该汽车运动情况的说法中正确的是 (

A．第4s末，汽车的运动方向发生变化B．6～10s内汽车一直处于静止状态C．汽车在0～4s内的位移大小为24mD．第12s末，汽车的加速度为－1m/s2D4．(2014·新课标全国卷Ⅱ，24)2012年10月，奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39km的高空后跳下，经过4分20秒到达距地面约1.5km高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录．取重力加速度的大小(1)若忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落至1.5km高度处所需的时间及其在此处速度的大小．(2)实际上，物体在空气中运动时会受到空气的阻力，高速运动时所受阻力的大小可近似表示为f＝kv2

，其中v为速率，k为阻力系数，其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关．已知该运动员在某段时间内高速下落的v－t图象如图1－2－9所示．若该运动员和所带装备的总质量m＝100kg，试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数．(结果保留1位有效数字)1．图象问题要三看

(1)看清坐标轴所表示的物理量→明确因变量(纵轴表示的量)与自变量(横轴表示的量)的制约关系．

(2)看图线本身→识别两个相关量的变化趋势，从而分析具体的物理过程．

(3)看交点、“斜率”和“面积”→明确图线与图线的交点、图线与坐标轴的交点、图线斜率、图线与坐标轴围成的面积的物理意义．2．从v－t图象中可读取的四个运动量

(1)运动速度：从速度轴上直接读出，正负表示运动方向．

(2)运动时间：从时间轴上直接读出时刻，取差得到运动时间．

(3)运动加速度：由图线的斜率得到加速度，斜率的大小表示加速度的大小，斜率的正负反映了加速度的方向．

(4)运动的位移：由图线与时间轴围成的面积得到位移，图线与时间轴围成的面积表示位移的大小，时间轴以上的面积表示与规定的正方向相同，时间轴以下的面积表示与规定的正方向相反．热点二匀变速直线运动规律的应用7．[2014·沈阳高三质量监测(二)]一辆公交车从甲站以a1＝1m/s2的加速度匀加速出站，当其速度达到v1＝50m/s时开始匀速行驶，临近乙站时司机又以a2＝1m/s2的加速度刹车，公交车恰好停靠在乙站．某次发车时，公交车因故晚出发了t0＝180s，公交车以相同的加速度出站，出站后当其速度达到v2＝60m/s时开始匀速行驶，临近乙站时仍以相同的加速度刹车，结果也恰好停在乙站，并且正点到达．则甲、乙两站间的距离是多少？1．求解匀变速直线运动问题的一般思路2.热点三动力学两类问题9．(2013·皖南八校三次联考)如图1－2－11

所示，两个相同的木盒置于同一粗糙的 水平面上．木盒1中固定一质量为m的砝 码，在木盒2上持续施加竖直向下的恒力

F(F＝mg)．现给它们一相同的初速度，木盒1、2滑行的最远距离分别为x1、x2.关于x1与x2的大小，下列说法正确的是(

) A．x1＜x2 B．x1＝x2 C．x1＞x2 D．无法比较解析木盒1、2受到的力一样，但质量不一样，根据牛顿第二定律F＝mg可知，木盒2的加速度大，所以减速快，滑行距离小，选项C正确．答案

C10．(2014·天津卷，5)以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可忽略，另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，下列用虚线和实线描述两物体运动的v－t图象可能正确的是 (

)D(1)为使物块不滑离木板，求力F应满足的条件；(2)若F＝37.5N，物块能否滑离木板？若不能，请说明理由；若能，求出物块滑离木板所用的时间及滑离木板后沿斜面上升的最大距离．应用牛顿第二定律解决动力学问题的步骤8．(2014·高考冲刺卷五)2013年7月1日，宁杭高铁正式开通运行，到长三角各个城市坐火车就像乘公交一样快捷．目前我国高铁常使用自动闭塞法行车，如图1－2－10所示，自动闭塞法是通过信号机将行车区间划分为若干个闭塞分区，每个闭塞分区的尾端都设有信号灯，当闭塞分区有列车B占用时信号灯显示红色(停车)，后一个闭塞分区显示黄色(制动减速)，其他闭塞分区显示绿色(正常运行)．假设列车A制动时所受总阻力为重力的0.1倍