2024-2025学年上学期天津高一物理期末典型卷3

第1页（共1页）2024-2025学年上学期天津高一物理期末模拟卷3一．选择题（共15小题，满分60分，每小题4分）1．（4分）物理兴趣小组制作一电动小车，可以通过遥控器灵活操控其运动。某次活动中，小组成员操控小车沿一直线做较为复杂的运动，其运动的v﹣t图像如图所示。关于小车在前4s的运动，下列说法正确的是（）A．小车一直朝同一方向运动 B．小车的加速度不变 C．前4s内小车发生的位移大小为8m D．小车在第1s内的位移和前3s内的位移相同2．（4分）（2023秋•如皋市月考）我国计划在2030年前实现载人登月，开展科学探索。宇航员在月球上让铁锤和羽毛从同一高度处由静止释放，下降相同的距离，则（）A．羽毛用时较长 B．铁锤用时较长 C．落地时羽毛的速度较小 D．落地时铁锤和羽毛速度相同3．（4分）（2021秋•济南期末）下列说法中正确的是（）A．运动物体的速度越大，其惯性就越大 B．物体的形状改变时，其重心不一定改变 C．千克、米、牛顿、米/秒都是国际单位制中的基本单位 D．百米比赛公布的成绩指的是时刻请阅读下列材料，回答第4﹣4小题。盐城进入高铁时代2018年12月26日青盐铁路正式通车。青盐铁路建成通车后，将苏鲁东部沿海城市连成一片，盐城可通过青盐铁路接上济青高铁、京沪高铁直达北京。下表是盐城北至青岛北某车次运行的时刻表。D1692车次D1691盐城北↓青岛北自盐城北起公里站名盐城北↓青岛北16：100盐城北13：0117：4145186连云港11：263020：03428青岛北9：10盐城未来将通过青盐、盐通、徐宿淮盐等铁路接入上海和长三角地区，这不仅将深化各省东部沿海地区的经济、人文交流，也为盐城市民旅游、出行等活动带来极大便利。4．（4分）列车头拉着车厢在水平轨道上行驶，车头拉车厢的力大小为F，车厢拉车头的力大小为F′．下列说法中正确的是（）A．加速时，F＞F′ B．减速时，F＜F′ C．只有匀速时，F＝F′ D．在任何情况下，F＝F′5．（4分）（2021秋•顺庆区校级期中）如图甲、乙所示，两个完全相同的小球在挡板作用下静止在倾角为θ的光滑斜面上，下列关于小球受力的说法中正确的是（）A．小球的重力在两种情况下产生的效果完全相同 B．小球均受重力、压紧斜面的力、压紧挡板的和斜面弹力、挡板弹力 C．小球均受重力、斜面弹力和挡板弹力 D．两小球对斜面的压力大小相等6．（4分）以下几种说法正确的是：（）A．物体的运动方向和合外力的方向一定相同 B．当物体运动的速率不变时，所受的合外力一定为零 C．质量越大的物体，运动状态越不容易改变 D．物体受到几个力的作用，一定产生加速度7．（4分）（2023•南海区开学）如图所示，一长方体木箱受到与竖直面成θ角的推力F的作用，静止于光滑竖直墙壁上，现将该推力分解为F1和F2，则根据二力平衡的条件可知该木箱的重力为（）A．F1•sinθ B．F2•cosθ C．F•sinθ D．F•cosθ8．（4分）（2021秋•藤县校级期中）在电梯加速上升时，电梯里的人（）A．处于超重状态 B．处于失重状态 C．质量增加 D．质量减少9．（4分）（2023秋•房山区期末）如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧至最低点，然后又被弹起离开弹簧的过程中，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t的变化图像如图乙所示，则（）A．t1时刻小球开始减速 B．t2时刻小球速度最大 C．t3时刻小球加速度为零 D．小球与弹簧作用时间为t3﹣t110．（4分）如图所示，水平面上AB段为粗糙平面长度为1.8m，其他部分均光滑。长为0.9m的木板从A点左边开始以5m/s的速度匀速运动，然后通过粗糙的AB段后继续运动。已知木板与AB段间的摩擦因数为0.25，g取10m/s2，那么木板在B右边匀速运动时的速度为（）A．4m/s B．3m/s C．2.5m/s D．2m/s11．（4分）（2023•泉州模拟）如图，水平桌面上有一薄板，薄板上摆放着小圆柱体A、B、C，圆柱体的质量分别为mA、mB、mC，且mA＞mB＞mC。用一水平外力将薄板沿垂直BC的方向抽出，圆柱体与薄板间的动摩擦因数均相同，圆柱体与桌面间的动摩擦因数也均相同。则抽出后，三个圆柱体留在桌面上的位置所组成的图形可能是图（）A． B． C． D．12．（4分）（2022秋•管城区校级期中）在实验中，下列关于计数点间时间间隔的说法中正确的是（）A．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10s B．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08s C．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08s D．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10s13．（4分）一个小物体静止在斜面上，则斜面对物体的作用力的合力应为图中的哪一种情形（）A． B． C． D．14．（4分）（2022秋•石家庄期末）如图所示，放在光滑水平面上质量为2kg的物体，在两个相互垂直的水平力F1＝8N、F2＝6N作用下沿水平面运动。则该物体的加速度大小为（）A．3m/s2 B．4m/s2 C．5m/s2 D．6m/s215．（4分）（2021•江西模拟）下列图象均能正确反映物体在直线上的运动，则在t＝2s内物体位移最大的是（）A． B． C． D．二．解答题（共3小题，满分40分）16．（12分）（2020秋•遂宁期末）如图所示，物体A放在某一水平面上，已知物体A重60N，物体B重9N，A与水平面之间的动摩擦因数为μ＝0.3，A、B均处于静止状态，绳AC水平，绳CD与水平方向成37°角。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求：（1）绳CD受到的拉力为多大？（2）物体A受到的摩擦力为多大？17．（14分）（2020•新乡一模）如图所示，在光滑水平面上一质量M＝3kg的平板车以v0＝1.5m/s的速度向右匀速滑行，某时刻（开始计时）在平板车左端加一大小F＝8.5N、水平向右的推力，同时将一质量m＝2kg的小滑块（可视为质点）无初速度地放在小车的右端，最终小滑块刚好没有从平板车上掉下来，已知小滑块与平板车间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g＝10m/s2，求：（1）两者达到相同速度所需的时间t；（2）平板车的长度l。18．（14分）（2022春•金东区校级期中）如图甲所示为某校秋季运动会开幕式采用无人机拍摄的照片，图乙为正在高空进行拍摄的无人机。已知无人机质量m＝1kg，动力系统能提供的最大升力F＝16N，无人机上升过程中最大速度v＝6m/s。若无人机从地面以最大升力竖直起飞，达到最大速度所用时间为3s，假设无人机竖直飞行时所受阻力大小不变．求：（1）无人机以最大升力起飞的加速度；（2）无人机在竖直上升过程中所受阻力Ff的大小；（3）无人机从地面起飞竖直上升至离地高度h＝30m的高空所需的最短时间及平均速度大小。

2024-2025学年上学期天津高一物理期末典型卷3参考答案与试题解析一．选择题（共15小题，满分60分，每小题4分）1．（4分）物理兴趣小组制作一电动小车，可以通过遥控器灵活操控其运动。某次活动中，小组成员操控小车沿一直线做较为复杂的运动，其运动的v﹣t图像如图所示。关于小车在前4s的运动，下列说法正确的是（）A．小车一直朝同一方向运动 B．小车的加速度不变 C．前4s内小车发生的位移大小为8m D．小车在第1s内的位移和前3s内的位移相同【考点】根据v﹣t图像的物理意义对比多个物体的运动情况．【专题】定性思想；图析法；运动学中的图象专题；推理论证能力．【答案】D【分析】速度的正负表示运动的方向；v﹣t图像中，图像的斜率表示加速度，斜率正负表示加速度方向；v﹣t图像与时间轴围成的面积表示位移。【解答】解：A、由图像可知，2s时速度由正值变为负值，即方向发生改变，故A错误；B、v﹣t图像中，图像的斜率表示加速度，斜率正负表示加速度方向，由图像可知小车的加速度在0～1s和3s～4s时间段内为正方向，1s～3s时间段内为负方向，故B错误；C、v﹣t图像中，图像与时间轴围成的面积表示位移，由图像得，前4s内小车发生的位移大小为0，故C错误；D、由图象可知，小车在1～3s内位移为0，则小车在第1s内的位移和前3s内的位移相同，故D正确。故选：D。【点评】本题考查v﹣t图像，解题关键是知道v﹣t图像的斜率表示加速度，v﹣t图像与坐标轴所围面积表示位移。2．（4分）（2023秋•如皋市月考）我国计划在2030年前实现载人登月，开展科学探索。宇航员在月球上让铁锤和羽毛从同一高度处由静止释放，下降相同的距离，则（）A．羽毛用时较长 B．铁锤用时较长 C．落地时羽毛的速度较小 D．落地时铁锤和羽毛速度相同【考点】自由落体运动的规律及应用．【专题】定性思想；推理法；自由落体运动专题；分析综合能力．【答案】D【分析】宇航员在月球上让铁锤和羽毛从同一高度处由静止释放，两物体的运动相同。【解答】解：月球表面是真空，铁锤和羽毛下落都是自由落体运动，它们的加速度相同，由h=12at2可得时间相同，由v＝故选：D。【点评】考查对自由落体运动的理解与应用。3．（4分）（2021秋•济南期末）下列说法中正确的是（）A．运动物体的速度越大，其惯性就越大 B．物体的形状改变时，其重心不一定改变 C．千克、米、牛顿、米/秒都是国际单位制中的基本单位 D．百米比赛公布的成绩指的是时刻【考点】力学单位制与单位制；时刻、时间的物理意义和判断；重心的概念和物理意义；惯性与质量．【专题】定性思想；推理法；牛顿运动定律综合专题；理解能力．【答案】B【分析】明确质量是惯性大小的唯一量度，惯性大小只与质量有关和速度等无关；知道重心与物体的形状和质量分布有关；掌握国际单位制中的内容，知道哪些单位为基本单位；知道时间和时刻的区别。【解答】解：A、惯性是物体的固有属性，其大小由物体的质量决定，和物体的速度大小无关，故A错误；B、重心的位置与物体的质量分布有关，物体的形状改变时，它的重心位置不一定改变，故B正确；C、千克、米是国际单位制中的基本单位，而牛顿、米/秒是国际单位制中的导出单位，故C错误；D、百米比赛公布的成绩指的是完成比赛所用时间，即为时间间隔，故D错误。故选：B。【点评】本题考查了惯性、重心、国际单位制以及时间和时刻等基本概念，对于物理概念要注意准确理解，明确各自的意义。请阅读下列材料，回答第4﹣4小题。盐城进入高铁时代2018年12月26日青盐铁路正式通车。青盐铁路建成通车后，将苏鲁东部沿海城市连成一片，盐城可通过青盐铁路接上济青高铁、京沪高铁直达北京。下表是盐城北至青岛北某车次运行的时刻表。D1692车次D1691盐城北↓青岛北自盐城北起公里站名盐城北↓青岛北16：100盐城北13：0117：4145186连云港11：263020：03428青岛北9：10盐城未来将通过青盐、盐通、徐宿淮盐等铁路接入上海和长三角地区，这不仅将深化各省东部沿海地区的经济、人文交流，也为盐城市民旅游、出行等活动带来极大便利。4．（4分）列车头拉着车厢在水平轨道上行驶，车头拉车厢的力大小为F，车厢拉车头的力大小为F′．下列说法中正确的是（）A．加速时，F＞F′ B．减速时，F＜F′ C．只有匀速时，F＝F′ D．在任何情况下，F＝F′【考点】牛顿第三定律的理解与应用．【专题】定性思想；推理法；牛顿运动定律综合专题；理解能力．【答案】D【分析】汽车对车厢的拉力与车厢对汽车的拉力是作用力与反作用力，根据牛顿第三定律可知道这两个力的关系；在对车厢受力分析，结合运动情况确定各个力的大小情况。【解答】解：汽车对车厢的拉力与车厢对汽车的拉力是作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，这两个力总是大小相等、方向相反并且作用在同一条直线上，与运动状态无关，故D正确。ABC错误。故选：D。【点评】本题关键在于拖车拉汽车的力与汽车拉拖车的力是作用力和反作用力，它们总是大小相等、方向相反并且作用在同一条直线上，同时对拖车受力分析后结合运动情况确定各个力的大小情况。5．（4分）（2021秋•顺庆区校级期中）如图甲、乙所示，两个完全相同的小球在挡板作用下静止在倾角为θ的光滑斜面上，下列关于小球受力的说法中正确的是（）A．小球的重力在两种情况下产生的效果完全相同 B．小球均受重力、压紧斜面的力、压紧挡板的和斜面弹力、挡板弹力 C．小球均受重力、斜面弹力和挡板弹力 D．两小球对斜面的压力大小相等【考点】弹力的概念及其产生条件；力的合成与分解的应用．【专题】定性思想；推理法；弹力的存在及方向的判定专题；推理论证能力．【答案】C【分析】对物体进行受力分析的步骤如下：①明确研究对象。在进行受力分析时，研究对象可以是某一个物体，也可以是保持相对静止的若干个物体。研究对象确定以后，只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力（既研究对象所受的外力），而不分析研究对象施予外界的力。②按顺序找力。先场力（重力、电场力、磁场力），后接触力；接触力中先弹力，后摩擦力（只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力）。【解答】解：A．甲图中小球的重力产生对竖直挡板的水平方向的压力，乙图中小球的重力产生对倾斜挡板的沿斜面向下的压力，即小球的重力在两种情况下产生的效果不完全相同，故A错误；BC．斜面上的小球均受重力、斜面的弹力和挡板的弹力而处于静止状态，如图所示，故B错误，C正确；D．甲图中小球对斜面的压力为N1=mgcosθ，乙图中小球对斜面的压力为N2＝mgcos故选：C。【点评】本题关键是明确小球的受力情况，然后根据共点力平衡条件并结合合成法分析。6．（4分）以下几种说法正确的是：（）A．物体的运动方向和合外力的方向一定相同 B．当物体运动的速率不变时，所受的合外力一定为零 C．质量越大的物体，运动状态越不容易改变 D．物体受到几个力的作用，一定产生加速度【考点】牛顿第二定律的简单应用；加速度的定义、表达式、单位及物理意义；牛顿第一定律的内容与应用；惯性与质量．【专题】定性思想；推理法；牛顿运动定律综合专题；推理论证能力．【答案】C【分析】当物体做曲线运动时，合外力方向与速度方向不在同一直线上，当做曲线运动时，速度不变，合力始终指向圆心，惯性只与物体的质量有关，物体受到几个分力，合力可以为零。【解答】解：A、当物体做曲线运动时，物体的运动方向和合外力方向不在同一直线上，故A错误；B、当物体做匀速圆周运动时，物体的速率不变，但受到的合外力不为零，故B错误；C、质量的物体惯性大，运动状态越不容易改变，故C正确；D、物体受到几个力的作用，若合力为零，则产生加速度为零，故D错误；故选：C。【点评】本题主要考查了牛顿第二定律与运动的关系，明确惯性是物体固有的属性，只与物体的质量有关。7．（4分）（2023•南海区开学）如图所示，一长方体木箱受到与竖直面成θ角的推力F的作用，静止于光滑竖直墙壁上，现将该推力分解为F1和F2，则根据二力平衡的条件可知该木箱的重力为（）A．F1•sinθ B．F2•cosθ C．F•sinθ D．F•cosθ【考点】正交分解法．【专题】定量思想；合成分解法；平行四边形法则图解法专题；共点力作用下物体平衡专题；理解能力．【答案】D【分析】根据平行四边形法则将F分解，结合数学知识解得两分力之间的关系‘根据二力平衡判断重力的大小。【解答】解：根据题意，由平衡条件有F2＝mg又有F2＝Fcosθ联立解得mg＝Fcosθ，故ABC错误，D正确。故选：D。【点评】本题考查力的分解，解题关键掌握正交分解的应用，注意数学方法的使用。8．（4分）（2021秋•藤县校级期中）在电梯加速上升时，电梯里的人（）A．处于超重状态 B．处于失重状态 C．质量增加 D．质量减少【考点】超重与失重的概念、特点和判断．【专题】应用题；定性思想；推理法；牛顿运动定律综合专题；理解能力；推理论证能力；分析综合能力．【答案】A【分析】加速度向上，超重状态，加速度向下，失重状态，电梯加速上升，加速度向上，电梯里的人处于超重状态；质量是物体的固有属性，与物体的运动状态无关。【解答】解：AB、电梯加速上升，加速度向上，电梯里的人处于超重状态，故A正确，B错误；CD、质量是物体的固有属性，与物体的运动状态无关，故质量不变，故CD错误；故选：A。【点评】明确超重和失重的概念，会判断物体处于超重还是失重状态，知道物体的质量是物体的固有属性。9．（4分）（2023秋•房山区期末）如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧至最低点，然后又被弹起离开弹簧的过程中，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t的变化图像如图乙所示，则（）A．t1时刻小球开始减速 B．t2时刻小球速度最大 C．t3时刻小球加速度为零 D．小球与弹簧作用时间为t3﹣t1【考点】牛顿第二定律求解多过程问题．【专题】定性思想；推理法；牛顿运动定律综合专题；推理论证能力．【答案】D【分析】小球先自由下落，与弹簧接触后，弹簧被压缩，在下降的过程中，弹力不断变大，当弹力小于重力时，物体加速下降，合力变小，加速度变小，故小球做加速度减小的加速运动；当加速度减为零时，速度达到最大；之后物体由于惯性继续下降，弹力变得大于重力，合力变为向上且不断变大，加速度向上且不断变大，故小球做加速度不断增大的减速运动；同理，上升过程，先做加速度不断减小的加速运动，当加速度减为零时，速度达到最大，之后做加速度不断增大的减速运动，直到小球离开弹簧为止。【解答】解：A、t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，t1时刻小球刚与弹簧接触，弹簧弹力为0，小球的重力产生竖直向下的加速度，所以t1时刻小球做加速运动，故A错误；B、t2时刻小球受到的弹力最大，处于最低点，合力向上，速度为零，故B错误；C、t3时刻小球刚离开弹簧，弹簧弹力为0，小球的重力产生竖直向下的加速度，故C错误；D、由以上分析可知小球与弹簧作用时间为t3﹣t1，故D正确。故选：D。【点评】关键要将小球的运动分为自由下落过程、向下的加速和减速过程、向上的加速和减速过程进行分析处理，同时要能结合图象分析。10．（4分）如图所示，水平面上AB段为粗糙平面长度为1.8m，其他部分均光滑。长为0.9m的木板从A点左边开始以5m/s的速度匀速运动，然后通过粗糙的AB段后继续运动。已知木板与AB段间的摩擦因数为0.25，g取10m/s2，那么木板在B右边匀速运动时的速度为（）A．4m/s B．3m/s C．2.5m/s D．2m/s【考点】牛顿第二定律的简单应用．【专题】定量思想；推理法；牛顿运动定律综合专题；分析综合能力．【答案】A【分析】木板从匀速到减速再到匀速走过的位移大小等于AB段的长度，由动能定理即可求解。【解答】解：设木板在B右边匀速运动时的速度为v，设木板长为l0，AB段长为l木板由匀速运动到经过粗糙的AB段再次匀速运动的过程，由动能定理可得﹣μmgl=12mv2-代入数据解得：v＝4m/s，故A正确，BCD错误。故选：A。【点评】本题考查的是动能定理的应用，解题的关键是木板刚滑上AB段时并不立即减速，当重心和A重合时开始减速，中档难度。11．（4分）（2023•泉州模拟）如图，水平桌面上有一薄板，薄板上摆放着小圆柱体A、B、C，圆柱体的质量分别为mA、mB、mC，且mA＞mB＞mC。用一水平外力将薄板沿垂直BC的方向抽出，圆柱体与薄板间的动摩擦因数均相同，圆柱体与桌面间的动摩擦因数也均相同。则抽出后，三个圆柱体留在桌面上的位置所组成的图形可能是图（）A． B． C． D．【考点】牛顿第二定律的简单应用；判断是否存在摩擦力．【专题】定量思想；推理法；牛顿运动定律综合专题；推理论证能力．【答案】A【分析】滑动时，ABC都受到滑动摩擦力的作用，根据牛顿第二定律计算加速度的大小，根据运动学公式判断运动的位移大小。【解答】解：设圆柱体的质量为m，圆柱体与薄板间的动摩擦因数、圆柱体与桌面间的动摩擦因数均为μ，则在抽薄板的过程中，圆柱体在薄板摩擦力的作用下做加速运动，离开薄板后在桌面摩擦力的作用下做减速运动，根据牛顿第二定律有，μmg＝ma可得，运动时的加速度大小为a＝μg，由于圆柱体A先离开薄板，B、C同时后离开薄板，则根据匀变速直线运动速度—时间关系式v＝at可知，A离开薄板时的速度小于B、C离开薄板时的速度，离开薄板后，根据v2＝2ax可知，B、C在桌面上滑动的距离相等，且大于A在桌面上滑动的距离。故A正确，BCD错误。故选：A。【点评】本题是对牛顿运动定律的考查，注意分析清楚受力的情况和运动的过程即可。12．（4分）（2022秋•管城区校级期中）在实验中，下列关于计数点间时间间隔的说法中正确的是（）A．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10s B．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08s C．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08s D．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10s【考点】打点计时器打出纸带的数据处理；探究小车速度随时间变化的规律．【专题】实验题；直线运动规律专题．【答案】A【分析】每隔4个点取一个计数点比较好理解，每5个点取一个计数点时要注意，比如图中的A点已经数到了前面的计数区域，然后从A点往下再去5个点，到达B点，B点已经数到了前面区域内，所以再从B点往后去5个点，到达C点，同理往下．【解答】解：A、如图所示，图中的计数点的取法既是每隔4个点取一个计数点，也是每5个点取一个计数点；从图中可以数出相邻的计数点间由5个时间间隔，而打点计时器每隔0.02秒打一个点，所以两计数点间的时间间隔为0.1s，故A正确，BC错误；D、每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.12s，故D错误；故选：A。【点评】注意每5个点取一个计数点时不好理解，要在理解的基础上加强记忆．13．（4分）一个小物体静止在斜面上，则斜面对物体的作用力的合力应为图中的哪一种情形（）A． B． C． D．【考点】力的合成与分解的应用．【专题】受力分析方法专题．【答案】A【分析】小物体静止在斜面上，合力为零，分析斜面对物体的作用力与重力的关系，即可确定其方向．【解答】解：物体受到重力、斜面的支持力和静摩擦力，根据平衡条件得知：斜面对物体的支持力和静摩擦力的合力与重力大小相等、方向相反，而斜面对物体的支持力和静摩擦力的合力就是斜面对物体的作用力，所以斜面对物体的作用力与重力方向相反，应竖直向上，故A正确，BCD错误。故选：A。【点评】本题要明确斜面对物体有支持力和摩擦力两个力，斜面对物体的作用是指它们的合力，运用平衡条件进行分析．14．（4分）（2022秋•石家庄期末）如图所示，放在光滑水平面上质量为2kg的物体，在两个相互垂直的水平力F1＝8N、F2＝6N作用下沿水平面运动。则该物体的加速度大小为（）A．3m/s2 B．4m/s2 C．5m/s2 D．6m/s2【考点】牛顿第二定律的简单应用；合力的取值范围．【专题】计算题；定性思想；合成分解法；牛顿运动定律综合专题；推理论证能力．【答案】C【分析】水平面光滑不用考虑摩擦力，对物块进行受力分析求合力，再根据牛顿第二定律计算加速度。【解答】解：光滑水平面上两个相互垂直的水平力的合力可用勾股定理求得，即合力大小为F=由牛顿第二定律得加速度大小为a=F故C正确。故选：C。【点评】本题考查了力的合成与分解、牛顿第二定律的应用。15．（4分）（2021•江西模拟）下列图象均能正确反映物体在直线上的运动，则在t＝2s内物体位移最大的是（）A． B． C． D．【考点】根据物体的运动情况判断v﹣t图像是否正确；根据物体的运动情况判断x﹣t图像是否正确．【专题】运动学中的图象专题．【答案】B【分析】根据位移的坐标变化量分析物体的位移情况，根据速度图象的“面积”确定t＝2s时刻物体的位移是否最大。【解答】解：A、位移的斜率在变化，物体的速度大小和方向在变化，物体在t＝1s内位移为2m，t＝2s内位移为0。B、根据速度图象的“面积”得到物体在t＝2s内位移大于12C、物体在前1s内位移等于12×1×2m=1m，在后1s内物体为位移为-12×2×1m=-1m，则tD、物体前1s内位移为1m，后1s内位移为﹣1m，在t＝2s内物体的位移为0。故选：B。【点评】位移图象坐标表示位置，坐标变化量表示位移。而速度图象与坐标轴所围“面积”表示位移。二．解答题（共3小题，满分40分）16．（12分）（2020秋•遂宁期末）如图所示，物体A放在某一水平面上，已知物体A重60N，物体B重9N，A与水平面之间的动摩擦因数为μ＝0.3，A、B均处于静止状态，绳AC水平，绳CD与水平方向成37°角。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求：（1）绳CD受到的拉力为多大？（2）物体A受到的摩擦力为多大？【考点】共点力的平衡问题及求解；力的合成与分解的应用．【专题】定量思想；推理法；共点力作用下物体平衡专题；推理论证能力．【答案】（1）绳CD受到的拉力为15N；（2）物体A受到的摩擦力为12N.【分析】（1）先结点C为研究对象，分析受力情况，作出力图，由平衡条件求出绳AC、BC的拉力，即得到B的重力．（2）对A物体研究，AC绳的拉力等于物体A受到的摩擦力，再由二力平衡求解物体A受到的摩擦力大小．【解答】解：（1）（2）以结点C为研究对象，受力情况如图所示，因为处于静止状态，在x轴上F2＝F1cos37°在y轴上F3＝F1sin37°A物体处于静止，在水平方向受到的摩擦力f大小与绳AC拉力大小相等，即f＝F2B物体处于静止，则GB＝F3解得F1＝15Nf＝12N答：（1）绳CD受到的拉力为15N；（2）物体A受到的摩擦力为12N.【点评】本题考查运用平衡解题的基本能力，其关键是分析物体的受力情况．17．（14分）（2020•新乡一模）如图所示，在光滑水平面上一质量M＝3kg的平板车以v0＝1.5m/s的速度向右匀速滑行，某时刻（开始计时）在平板车左端加一大小F＝8.5N、水平向右的推力，同时将一质量m＝2kg的小滑块（可视为质点）无初速度地放在小车的右端，最终小滑块刚好没有从平板车上掉下来，已知小滑块与平板车间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g＝10m/s2，求：（1）两者达到相同速度所需的时间t；（2）平板车的长度l。【考点】牛顿第二定律的简单应用；匀变速直线运动位移与时间的关系．【专题】计算题；定量思想；推理法；牛顿运动定律综合专题；推理论证能力．【答案】见试题解答内容【分析】（1）根据牛顿第二定律分别求出两物体的加速度，结合运动学公式求解出两者达到相同速度所需的时间t（2）分析出两物体速度相等后两者的运动状态，而车长即为两物体速度相等之前的位移之差【解答】解：（1）小滑块相对于平板车滑动时，设小滑块和平板车的加速度大小为a1、a2，有：μmg＝ma1F﹣μmg＝Ma2，解得：a1=2m/s又a1t＝v0+a2t，解得：t＝3s；（2）两者达到相同速度后，由于FM+m可知它们将一起做匀加速直线运动，从小滑块刚放在平板车上至达到与平板车相同速度的过程中，滑块向右的位移大小为：x1平板车向右的位移大小为：x2因为l＝x2﹣x1，解得：l＝2.25m答：（1）两者达到相同速度所需的时间t为3s；（2）平板车的长度l为2.25m；【点评】解决该题关键是正确分析两物体之间的相对运动，能正确分析两物体的运动情况，知道两物体速度相等后的运动情况，熟记运动学相关知识；18．（14分）（2022春•金东区校级期中）如图甲所示为某校秋季运动会开幕式采用无人机拍摄的照片，图乙为正在高空进行拍摄的无人机。已知无人机质量m＝1kg，动力系统能提供的最大升力F＝16N，无人机上升过程中最大速度v＝6m/s。若无人机从地面以最大升力竖直起飞，达到最大速度所用时间为3s，假设无人机竖直飞行时所受阻力大小不变．求：（1）无人机以最大升力起飞的加速度；（2）无人机在竖直上升过程中所受阻力Ff的大小；（3）无人机从地面起飞竖直上升至离地高度h＝30m的高空所需的最短时间及平均速度大小。【考点】牛顿第二定律的简单应用；匀变速直线运动位移与时间的关系．【专题】定量思想；方程法；牛顿运动定律综合专题；推理论证能力．【答案】（1）无人机以最大升力起飞的加速度为2m/s2；（2）无人机在竖直上升过程中所受阻力Ff的大小为4N；（3）无人机从地面起飞竖直上升至高地高度h＝30m的高空所需的最短时间为6.5s、平均速度大小为4.6m/s。【分析】（1）根据加速度公式求出无人机以最大升力起飞的加速度；（2）根据牛顿第二定律求出无人机在竖直上升过程中所受阻力Ff的大小；（3）先根据位移—时间公式求出无人机匀加速上升的高度，进而得出无人机达到最大速度匀速上升的高度，利用平均速度公式求出无人机匀速飞行的时间，从而得出无人机从地面起飞竖直上升至高地高度h＝30m的高空所需的最短时间。【解答】解：（1）无人机以最大升力起飞的加速度：a=vt=63m/s（2）根据牛顿第二定律可得：F﹣mg﹣Ff＝ma，代入数据可解得：Ff＝4N；（3）由位移—时间公式得，无人机匀加速上升的高度：h1=12at2=12×2×3无人机达到最大速度匀速上升的高度：h2＝h﹣h1＝30m﹣9m＝21m，由x＝vt得，无人机匀速飞行的时间：t′=h2v则无人机从地面起飞竖直上升至高地高度h＝30m的高空所需的最短时间：t总＝t+t′＝3s+3.5s＝6.5s；平均速度大小为：v=ht总答：（1）无人机以最大升力起飞的加速度为2m/s2；（2）无人机在竖直上升过程中所受阻力Ff的大小为4N；（3）无人机从地面起飞竖直上升至高地高度h＝30m的高空所需的最短时间为6.5s、平均速度大小为4.6m/s。【点评】本题的关键是对飞行器的受力分析以及运动情况的分析，结合牛顿第二定律和运动学基本公式求解，对于牛顿第二定律的综合应用问题，要弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度，再根据题目要求进行解答，知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁．

考点卡片1．时刻、时间的物理意义和判断【知识点的认识】（1）时刻指的是某一瞬时，是时间轴上的一点，对应于位置、瞬时速度、动量、动能等状态量，通常说的“2秒末”，“速度达2m/s时”都是指时刻．（2）时间是两时刻的间隔，是时间轴上的一段．对应位移、路程、冲量、功等过程量．通常说的“几秒内”“第几秒内”均是指时间．【命题方向】例1：有如下一些关于时间与时刻的说法，以下说法中指时刻的是（）①7点30分上课；②一节课上45分钟；③飞机12点整起飞；④汽车从南京开到上海需4个小时．分析：时间是指时间的长度，在时间轴上对应一段距离，时刻是指时间点，在时间轴上对应的是一个点．解：①7点30分上课，是指的时间点，是指时刻；②一节课上45分钟，是指时间的长度，是指时间的间隔；③飞机12点整起飞，是指的时间点，是指时刻；④汽车从南京开到上海需4个小时，是指时间的长度，是指时间的间隔．所以指时刻的是①③，所以B正确．故选：B．点评：时刻具有瞬时性的特点，是变化中的某一瞬间；时间间隔具有连续性的特点，与某一过程相对应．【解题方法点拨】熟练掌握时间与时刻的概念以及它们的区别是正确解答该考点试题的关键．如图是时间与时刻在图象上的表示，下表是它们的区别．时刻时间概念事物运动、发展、变化所经历过程的各个状态先后顺序的标志事物运动、发展、变化经历的过程长短的量度意义一段时间始、末，一瞬间，有先后，无长短两时刻之间的间隔，有长短时间轴表示轴上一点轴上一段对应物理量状态量，如位置、动能等过程量，如位移、功等通常说法第几秒末、第几秒初前几秒内、后几秒内、第几秒内单位秒（s）秒（s）2．加速度的定义、表达式、单位及物理意义【知识点的认识】（1）加速度的定义：加速度是表示速度改变快慢的物理量，它等于速度的改变量跟发生这一改变量所用时间的比值，定义式：a=△v（2）加速度单位：在国际单位制中是：米/秒2，读作“米每两次方秒”符号是m/s2（或m•s﹣2）．常用单位还有厘米/秒2（cm/s2）等．（3）加速度是矢量，在变速直线运动中，若加速度的方向与速度方向相同，则质点做加速运动；若加速度的方向与速度方向相反，则质点做减速运动．（4）加速度和速度的区别：①它们具有不同的含义：加速度描述的是速度改变的快慢，速度描述的是位移改变的快慢；②速度大，加速度不一定大；加速度大速度不一定大，速度变化量大，加速度不一定大．加速度为零，速度可以不为零；速度为零，加速度可以不为零．【命题方向】例1：对加速度的概念的理解下列关于加速度的说法中，正确的是（）A．加速度越大，速度变化越大B．加速度越大，速度变化越快C．加速度的方向和速度方向一定相同D．物体速度不变化，而加速度可以变化很大分析：根据加速度的定义式a=△v解答：AB、加速度等于速度的变化率，加速度越大，则物体的速度变化率大，即速度变化越快，而不是速度变化越大．故A错误，B正确；C、加速度的方向与速度变化方向相同，可能与速度方向相同，也可能与速度方向相反．故C错误；D、物体的速度不变化，加速度一定为零，故D错误；故选：B．点评：本题考查对加速度的物理意义理解能力，可以从数学角度加深理解加速度的定义式a=△v例2：加速度与速度的关系一个做变速直线运动的物体，加速度逐渐减小，直至为零，那么该物体运动的情况可能是（）A．速度不断增大，加速度为零时，速度最大B．速度不断减小，加速度为零时，速度最小C．速度的变化率越来越小D．速度一定是越来越小分析：根据物体的加速度表示速度变化的快慢，与速度大小无关，分析物体可能的运动情况．解答：A、若加速度方向与速度方向相同，加速度逐渐变小时，速度仍不断增大，当加速度减为零时，物体做匀速直线运动，速度达到最大．比如汽车以额定功率在平直的公路上起动过程．故A正确；B、若加速度方向与速度方向相反，速度不断减小，当加速度减为零时，物体做匀速直线运动，速度达到最小．这种运动是可能的．故B正确；C、加速度减小，物体的速度变化一定越来越慢，变化率越来越小．故C正确；D、由于加速度与速度方向的关系未知，加速度减小，速度不一定减小．故D错误．故选：ABC．点评：本题考查对加速度与速度关系的理解能力，加速度减小，速度不一定减小．【知识点的应用及延伸】1．速度v、速度变化量△v、加速度a的比较：v△va定义式stvt﹣v0vt意义表示运动的快慢表示速度改变了多少表示速度改变的快慢大小位移与时间的比值位置对时间的变化率△v＝vt﹣v0速度改变与时间的比值速度对时间的变化率方向质点运动的方向可能与v0方向相同也可能与v0方向相反与△v方向相同单位m/sm/sm/s2与时间的关系与时刻对应状态量与时间间隔对应过程量瞬时加速度对应时刻平均加速度对应时间3．匀变速直线运动位移与时间的关系【知识点的认识】（1）匀变速直线运动的位移与时间的关系式：x＝v0t+12at（2）公式的推导①利用微积分思想进行推导：在匀变速直线运动中，虽然速度时刻变化，但只要时间足够小，速度的变化就非常小，在这段时间内近似应用我们熟悉的匀速运动的公式计算位移，其误差也非常小，如图所示。②利用公式推导：匀变速直线运动中，速度是均匀改变的，它在时间t内的平均速度就等于时间t内的初速度v0和末速度v的平均值，即v=v0+vt2．结合公式x＝vt和v＝vt+at可导出位移公式：x（3）匀变速直线运动中的平均速度在匀变速直线运动中，对于某一段时间t，其中间时刻的瞬时速度vt/2＝v0+a×12t=2v0+at2，该段时间的末速度v＝vt+at，由平均速度的定义式和匀变速直线运动的位移公式整理加工可得v=即有：v=v0所以在匀变速直线运动中，某一段时间内的平均速度等于该段时间内中间时刻的瞬时速度，又等于这段时间内初速度和末速度的算术平均值。（4）匀变速直线运动推论公式：任意两个连续相等时间间隔T内，位移之差是常数，即△x＝x2﹣x1＝aT2．拓展：△xMN＝xM﹣xN＝（M﹣N）aT2。推导：如图所示，x1、x2为连续相等的时间T内的位移，加速度为a。x1【命题方向】例1：对基本公式的理解汽车在平直的公路上以30m/s的速度行驶，当汽车遇到交通事故时就以7.5m/s2的加速度刹车，刹车2s内和6s内的位移之比（）A.1：1B.5：9C.5：8D.3：4分析：求出汽车刹车到停止所需的时间，汽车刹车停止后不再运动，然后根据位移时间公式x=v0t+12解：汽车刹车到停止所需的时间t0所以刹车2s内的位移x1=t0＜6s，所以刹车在6s内的位移等于在4s内的位移。x2=所以刹车2s内和6s内的位移之比为3：4．故D正确，A、B、C错误。故选：D。点评：解决本题的关键知道汽车刹车停下来后不再运动，所以汽车在6s内的位移等于4s内的位移。此类试题都需注意物体停止运动的时间。例2：对推导公式v=v0物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小是3m•s﹣1，1s以后速度大小是9m•s﹣1，在这1s内该物体的（）A．位移大小可能小于5mB．位移大小可能小于3mC．加速度大小可能小于11m•s﹣2D．加速度大小可能小于6m•s﹣2分析：1s后的速度大小为9m/s，方向可能与初速度方向相同，也有可能与初速度方向相反。根据a=v2-v解：A、规定初速度的方向为正方向，若1s末的速度与初速方向相同，1s内的位移x=vt=v1+v22t=3+92×1m=6m．若1s末的速度与初速度方向相反，1sC、规定初速度的方向为正方向，若1s末的速度与初速方向相同，则加速度a=v2-v1t=9-31m/s2=6m/s2．若故选：AC。点评：解决本题的关键注意速度的方向问题，以及掌握匀变速直线运动的平均速度公式v=【解题思路点拨】（1）应用位移公式的解题步骤：①选择研究对象，分析运动是否为变速直线运动，并选择研究过程。②分析运动过程的初速度v0以及加速度a和时间t、位移x，若有三个已知量，就可用x＝v0t+12at③规定正方向（一般以v0方向为正方向），判断各矢量正负代入公式计算。（2）利用v﹣t图象处理匀变速直线运动的方法：①明确研究过程。②搞清v、a的正负及变化情况。③利用图象求解a时，须注意其矢量性。④利用图象求解位移时，须注意位移的正负：t轴上方位移为正，t轴下方位移为负。⑤在用v﹣t图象来求解物体的位移和路程的问题中，要注意以下两点：a．速度图象和t轴所围成的面积数值等于物体位移的大小；b．速度图象和t轴所围面积的绝对值的和等于物体的路程。4．自由落体运动的规律及应用【知识点的认识】1．定义：物体只在重力作用下从静止开始竖直下落的运动叫做自由落体运动．2．公式：v＝gt；h=12gt2；v2＝3．运动性质：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动．4．物体做自由落体运动的条件：①只受重力而不受其他任何力，包括空气阻力；②从静止开始下落．重力加速度g：①方向：总是竖直向下的；②大小：g＝9.8m/s2，粗略计算可取g＝10m/s2；③在地球上不同的地方，g的大小不同．g随纬度的增加而增大（赤道g最小，两极g最大），g随高度的增加而减小．【命题方向】自由落体运动是常见的运动，可以看作是匀变速直线运动的特例，高考命题常以新情境来考查，而且经常与其他知识综合出题．单独考查的题型一般为选择题或计算题，综合其它知识考查的一般为计算题，难度一般中等或偏易．例1：关于自由落体运动，下列说法中正确的是（）A．在空气中不考虑空气阻力的运动是自由落体运动B．物体做自由运动时不受任何外力的作用C．质量大的物体，受到的重力大，落到地面时的速度也大D．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动分析：自由落体运动是指物体仅在重力的作用下由静止开始下落加速度为g的匀加速直线运动运动，加速度g与质量无关．解答：A、自由落体运动是指物体仅在重力的作用下由静止开始下落的运动，故A错误；B、物体做自由运动时只受重力，故B错误；C、根据v＝gt可知，落到地面时的速度与质量无关，故C错误；D、自由落体运动是指物体仅在重力的作用下由静止开始下落加速度为g的匀加速直线运动运动，故D正确．故选：D．点评：把握自由落体运动的特点和规律，理解重力加速度g的变化规律即可顺利解决此类题目．例2：一个小石子从离地某一高度处由静止自由落下，某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹AB．该爱好者用直尺量出轨迹的实际长度，如图所示．已知曝光时间为11000s，则小石子出发点离AA.6.5cmB.10mC.20mD.45m分析：根据照片上痕迹的长度，可以知道在曝光时间内物体下落的距离，由此可以估算出AB段的平均速度的大小，在利用自由落体运动的公式可以求得下落的距离．解答：由图可知AB的长度为2cm，即0.02m，曝光时间为11000s，所以AB段的平均速度的大小为v=x由自由落体的速度位移的关系式v2＝2gh可得，h=v22g=故选：C．点评：由于AB的运动时间很短，我们可以用AB段的平均速度来代替A点的瞬时速度，由此再来计算下降的高度就很容易了，通过本题一定要掌握这种近似的方法．【解题思路点拨】1．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以，匀变速直线运动公式也适用于自由落体运动．2．该知识点的3个探究结论：（1）物体下落快慢不是由轻重来决定的，是存在空气阻力的原因．（2）物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动．“自由”的含义是物体只受重力作用、且初速度为零．（3）不同物体从同一高度做自由落体运动，它们的运动情况是相同的．5．根据物体的运动情况判断x-t图像是否正确【知识点的认识】题目会先说明物体的运动情况，然后要求判断给出的x﹣t图像是否正确。【命题方向】甲、乙两物体朝同一方向做匀速直线运动，已知甲的速度大于乙的速度，t＝0时，乙在甲之前一定距离处，则两个物体运动的位移图象应是（）A、B、C、D、分析：s﹣t图象中每一点的坐标表示该时刻物体的位置，倾斜的直线说明物体做匀速直线运动，其斜率表示速度．与纵坐标的交点不同说明初始位置不同．解答：根据已知，甲、乙两物体在同一直线上向同一方向做匀速直线运动，所以图象是倾斜的直线而且倾斜方向相同，由因甲的速度大于乙的速度，所以甲的倾斜度要比乙的倾斜度大，故B、D错误。又因为初始时刻乙在甲的前面，所以与纵坐标的交点应乙在上面，甲在下面，故A错误，C正确。故选：C。点评：本题是位移—时间图象的应用，能根据图象读取信息，要明确斜率和坐标轴交点的含义，属于基础题．【解题思路点拨】1.要明确x﹣t图像的直接意义：代表了物体某一时刻对应的位置，可以以此判断物体的前后关系。2.要明确x﹣t图像斜率的物理意义：代表了物体的速度情况。斜率正负代表运动方向；斜率大小代表速度大小。6．根据物体的运动情况判断v-t图像是否正确【知识点的认识】题目会先给出物体的运动情况，然后需要根据要求判断给出的v﹣t图像是否正确。【命题方向】列车匀速前进，司机突然发现前方有一头牛在横穿铁道，司机立即使列车制动，做匀减速运动，车未停下时牛已离开轨道，司机又使列车做匀加速运动，直到恢复原速，继续做匀速直线运动，列车运动的v﹣t图象应是下图中的哪一个（）A、B、C、D、分析：列车的运动情况是先做匀减速运动，接着做匀加速运动，最后做匀速直线运动．匀减速运动速度未达到零．将选项一一代入，选择符合题意的图象．解答：A、列车先做匀加速运动，接着做匀减速运动，最后做匀速直线运动。与题意不符。故A错误。B、列车先做匀减速运动，速度未达到零，接着做匀加速运动，最后做匀速直线运动。与题意相符。故B正确。C、列车先做匀减速运动，速度达到零，接着做匀加速运动，最后做匀速直线运动。与题意不符。故C错误。D、列车先做匀加速运动，接着做匀减速运动，最后做匀速直线运动。与题意不符。故D错误。故选：B。点评：往往用数学知识理解图象的物理意义，如面积、斜率等等来分析图象的物理意义．v﹣t图象：匀速直线运动是平行于横轴的直线，匀变速直线运动是倾斜的直线．【解题思路点拨】1.要明确v﹣t图像的直接意义：代表了物体某一时刻对应的速度，可以以此判断物体的速度大小及方向。2.要明确x﹣t图像斜率的物理意义：代表了物体的加速度情况。斜率正负代表加速度的方向；斜率大小代表加速度的大小。3.要明确v﹣t图像面积的物理意义：代表了物体的位移情况。t轴上方的面积代表正向位移，t轴下方的面积代表负向位移。7．根据v-t图像的物理意义对比多个物体的运动情况【知识点的认识】1.定义：v﹣t图像表示的是物体速度随时间变化的关系。2.图像实例：3.各参数的意义：（1）斜率：表示加速度；（2）纵截距：表示初速度；（3）交点：表示速度相等。4.v﹣t曲线分析：①表示物体做初速度为零的匀加速直线运动；②表示物体沿正方向做匀速直线运动；③表示物体沿正方向做匀减速直线运动；④交点的纵坐标表示三个物体此时的速度相同；⑤t1时刻物体的速度为v1，阴影部分的面积表示物体0～t1时间内的位移。5.本考点是v﹣t图像考法的一种，即根据v﹣t图像的物理意义分析多个物体的运动的情况。【命题方向】甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动，其速度—时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t1时刻并排行驶，下列说法正确的是（）A.t1时刻到t2时刻这段时间，甲车一直在乙车之前B.t2时刻甲、乙两车再次并排行驶C.t1时刻到t2时刻这段时间，甲车的加速度先减小后增大，乙车的加速度大小先增大后减小D.t1时刻到t2时刻这段时间，两车的加速度都先减小后增大分析：在v﹣t图像中，斜率表示加速度，面积表示位移，定性地判断两车的加速度和位移的关系即可。解答：A、由图可知，t1时刻到t2时刻这段时间内，甲车的速度始终大于乙车的速度，因为两车在t1时刻并排行驶，所以t1时刻到t2时刻的这段时间内，甲车一直在乙车前面，故A正确；B、t2时刻甲乙两车速度相等，同A选项的分析可知，在t1～t2时间内，甲车一直在乙车前面，故B错误；CD、v﹣t图像斜率表示加速度，可知在t1时刻到t2时刻这段时间，甲车的加速度先减小后增大，乙车的加速度也是先减小后增大，故C错误，D正确。故选：AD。点评：本题主要考查了v﹣t图像，理解斜率表示加速度，面积表示位移，可定性地分析两车的运动情况即可。【解题思路点拨】图像类问题是从数学的角度描述了物体的运动规律，能够比较直观地反映位移、速度的大小和方向随时间的变化情况。针对此类问题，可以首先根据图像还原物体的运动情景，再结合斜率、截距、面积等数学概念进行分析。8．重心的概念和物理意义【知识点的认识】1.概念：一个物体的各部分都要受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心．2.性质：重心不是真实存在的，是假象的一个点。3.思想方法：重心概念的提出用到了等效替代法。【命题方向】关于重心的说法中，正确的是（）A、重心是物体所受重力的等效作用点B、重心是物体上最重的一点C、重心的位置一定在物体上D、质量不均匀但形状规则的物体的重心在它的几何中心分析：重心是物体所受重力的等效作用点，物体的重心不一定在物体上，重心不是物体内最重的一点．物体的重心位置与物体的质量分布、物体的形状有关．用线悬挂的物体静止时，根据平衡条件分析细线方向与重心的关系．解答：A、我们把物体受到的重力等效与一点，这一点就是重心。重心是物体所受重力的等效作用点。故A正确。B、物体的重心是重力的作用点，不是物体内最重的一点。故B错误。C、物体的重心不一定在物体上，也可以在物体之外，比如均匀的圆环，重心在圆环之外。故C错误。D、物体的重心位置与物体的质量分布、物体的形状两个因素有关，质量均匀形状规则的物体的重心在它的几何中心。故D错误。故选：A。点评：本题考查对于重心的理解．重心是物体各部分所受重力的合力的作用点，可以用悬挂法确定薄形物体的重心位置．【解题思路点拨】重心是重力的等效作用点，所以只要物体有重力就一定会有重心，但是重心却不一定在物体的几何中心，甚至不一定在物体上。9．弹力的概念及其产生条件【知识点的认识】1．弹力（1）定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体产生的力叫弹力．（2）弹力的产生条件：①弹力的产生条件是两个物体直接接触，②并发生弹性形变．（3）弹力的方向：力垂直于两物体的接触面．①支撑面的弹力：支持力的方向总是垂直于支撑面，指向被支持的物体；压力总是垂直于支撑面指向被压的物体．点与面接触时弹力的方向：过接触点垂直于接触面．球与面接触时弹力的方向：在接触点与球心的连线上．球与球相接触的弹力方向：垂直于过接触点的公切面．②弹簧两端的弹力方向：与弹簧中心轴线重合，指向弹簧恢复原状的方向．其弹力可为拉力，可为压力．③轻绳对物体的弹力方向：沿绳指向绳收缩的方向，即只为拉力．（4）弹力的大小对有明显形变的弹簧，弹力的大小可以由胡克定律计算．对没有明显形变的物体，如桌面、绳子等物体，弹力大小由物体的受力情况和运动情况共同决定．①胡克定律可表示为（在弹性限度内）：F＝kx，还可以表示成△F＝k△x，即弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比．式中k叫弹簧的劲度系数，单位：N/m．k由弹簧本身的性质决定（与弹簧的材料、粗细、直径及原长都有关系）．②“硬”弹簧，是指弹簧的k值较大．（同样的力F作用下形变量△x较小）③几种典型物体模型的弹力特点如下表．项目轻绳轻杆弹簧形变情况伸长忽略不计认为长度不变可伸长可缩短施力与受力情况只能受拉力或施出拉力能受拉或受压，可施出拉力或压力同杆力的方向始终沿绳不一定沿杆沿弹簧轴向力的变化可发生突变同绳只能发生渐变【知识点的应用及延伸】弹力有无及方向的判断问题：怎样判断弹力的有无？解答：（1）对于形变明显的情况（如弹簧）可由形变直接判断．（2）对于接触处的形变不明显，判断其弹力的有无可用以下方法．①拆除法即解除所研究处的接触，看物体的运动状态是否改变．若不变，则说明无弹力；若改变，则说明有弹力．②分析主动力和运动状态来判断是否有弹力．分析主动力就是分析沿弹力所在方向上，除弹力以外其他力的合力．看该合力是否满足给定的运动状态，若不满足，则存在弹力；若满足，则不存在弹力．【命题方向】（1）第一类常考题型是对概念的考查：关于弹力，下列说法中正确的是（）A．相互接触的物体之间一定有弹力作用B．不接触的物体之间也可能有弹力作用C．压力和支持力的方向都垂直物体的接触面D．压力和支持力的方向都平行于物体的接触面分析：知道弹力产生的条件：1、物体要相互接触2、物体要发生弹性形变．清楚弹力的方向．解答：解：A、弹力产生的条件是：1、物体要相互接触2、物体要发生弹性形变．两个条件同时满足物体间才会产生弹力．故A错误．B、根据A选项分析，故B错误．C、压力和支持力的方向都垂直物体的接触面，指向被压和被支持的方向，故C正确．D、压力和支持力的方向都垂直物体的接触面，故D错误．故选C．点评：要注意支持力、压力属于弹力．压力和支持力的方向都垂直物体的接触面．（2）第二类常考题型是对具体事例进行分析：如图，球A放在斜面上，被竖直挡板挡住而处于静止状态，关于球A所受的弹力，正确的（）A．球A仅受一个弹力作用，弹力方向垂直斜面向上B．球A受两个弹力作用，一个水平向左，一个垂直斜面向下C．球A受两个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上D．球A受三个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上，一个竖直向下分析：小球处于静止状态，对挡板和斜面接触挤压，挡板和斜面都产生弹性形变，它们对小球产生弹力，弹力的方向垂直于接触面．解答：解：由于小球对挡板和斜面接触挤压，挡板和斜面都产生弹性形变，它们对小球产生弹力，而且弹力的方向垂直于接触面，所以挡板对小球的弹力方向水平向右，斜面对小球的弹力方向垂直于斜面向上．故选C点评：支持力是常见的弹力，其方向垂直于接触面并且指向被支持物．基础题，比较容易．【解题方法点拨】这部分知识难度中等、也有难题，在平时的练习中、阶段性考试中会单独出现，选择、填空、计算等等出题形式多种多样，在高考中不会以综合题的形式考查的，但是会做为题目的一个隐含条件考查．弹力的有无及方向判断比较复杂，因此在确定其大小和方向时，不能想当然，应根据具体的条件或计算来确定．10．判断是否存在摩擦力【知识点的认识】1.考点意义：有很多题目会综合考查摩擦力的相关知识，不区分静摩擦力和滑动摩擦力，所以设置本考点。2.对于是否存在摩擦力可以按以下几个方法判断：①条件法：根据摩擦力的产生条件进行判断。a、接触面粗糙；b、两物体间存在弹力；c、有相对运动或相对运动的趋势。②假设法：假设有或者没有摩擦力，判断物体运动状态是否会改变。【命题方向】如图，长方体甲乙叠放在水平地面上．水平力F作用在甲上，使甲乙一起向右做匀速直线运动（）A、甲、乙之间一定有摩擦力B、水平地面对乙没有摩擦力C、甲对乙的摩擦力大小为F，方向水平向右D、水平地面对乙的摩擦力大小为F．方向水平向右分析：首先对甲、乙的整体进行分析，根据平衡力的知识得出乙与地面间的摩擦力；以甲为研究对象，进行受力分析，得出甲与乙之间的摩擦力．解答：A、以甲为研究对象，由于做匀速直线运动，所以受力平衡，水平方向受向右的拉力F，所以受乙对其向左的摩擦力，故A正确；B、以甲、乙的整体为研究对象，由于受向右的拉力作用，所以还受向左的摩擦力作用，B错误；C、由A知，甲受乙对其向左的摩擦力，根据力的作用的相互性，所以甲对乙向右的摩擦力作用，故C正确；D、由B知，水平地面对乙的摩擦力大小为F，方向水平向左，故D错误。故选：AC。点评：本题关键正确选择研究对象，然后再根据两物体及整体处于平衡状态，由平衡条件分析受力情况即可．【解题思路点拨】对物体受力的判断常采用的方法之一就是假设法，假设物体受或不受某力会使物体的运动状态发生变化，那么假设不成立。11．合力的取值范围【知识点的认识】合力大小的计算公式为：F=其中F1和F2表示两个分力的大小，F表示合力的大小，θ表示两个分力之间的夹角。θ的取值范围是0～180°。由此可知F的取值范围是：①当θ＝0°时，两个分力方向相同，合力大小F＝F1+F2；②θ＝180°时，两个分力方向相反，合力大小F＝|F1﹣F2|。③所以合力大小的取值范围为|F1﹣F2|≤F≤F1+F2【命题方向】已知两个力的合力大小为18N，则这两个力不可能是（）A．10N，20NB．18N，18NC．8N，7ND．20N，28N分析：当两力互成角度时，利用平行四边形法则或三角形法则求出合力．本题中两个分力同向时合力最大，反向时合力最小．解答：两个力合力范围F1+F2≥F≥|F1﹣F2|两个力的合力大小为18N，代入数据A、30N≥F≥10N，故A正确．B、36N≥F≥0N，故B正确．C、15N≥F≥1N，故C错误．D、48N≥F≥8N，故D正确．本题选不可能的，故选C．点评：两个共点力的合力范围合力大小的取值范围为：F1+F2≥F≥|F1﹣F2|，【解题思路点拨】在共点力的两个力F1和F2大小一定的情况下，改变F1与F2方向之间的夹角θ，当θ减小时，其合力F逐渐增大；当θ＝0°时，合力最大F＝F1+F2，方向与F1和F2的方向相同；当θ角增大时，其合力逐渐减小；当θ＝180°时，合力最小F＝|F1﹣F2|，方向与较大的力的方向相同．12．正交分解法【知识点的认识】1．力的分解（1）力的分解定义：已知一个力求它的分力的过程叫力的分解．（2）力的分解法则：满足平行四边形定则．2．正交分解法将一个力（矢量）分解成互相垂直的两个分力（分矢量），即在直角坐标系中将一个力（矢量）沿着两轴方向分解，如果图中F分解成Fx和Fy，它们之间的关系为：Fx＝F•cosφ，①Fy＝F•sinφ，②F=Fxtanφ=Fy正交分解法是研究矢量常见而有用的方法，应用时要明确两点，①x轴、y轴的方位可以任意选择，不会影响研究的结果，但若方位选择的合理，则解题较为方便：②正交分解后，Fx在y轴上无作用效果，Fy在x轴上无作用效果，因此Fx和Fy不能再分解．【命题方向】如图所示，帆板船的帆与船身成37°角，今有垂直于帆，大小为500N的风力作用于帆面上，则船在前进方向上获得的推力为N，在船的侧面所受的推力为N。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）分析：将风吹帆的力分解成沿船前进的方向与垂直前进的方向，运用力的平行四边形定则，可求出这两个分力大小．解答：将力F进行分解，如图所示则有：F1＝Fsin37°＝500×0.6N＝300NF2＝Fcos37°＝500×0.8N＝400N故答案为：300N，400N.点评：考查应用平行四边形定则将力进行分解，运用三角函数列出等式．注意夹角的确定，同时风吹帆的力垂直于帆．【解题思路点拨】正解分解法的步骤如下：1.建立直角坐标系，一般有两种：①沿水平方向的直角坐标系②沿斜面方向的直角坐标系要根据具体的问题选择建立。2.正交分解：从力分别投影到x轴和y轴上。3.分力的表示：通过三角函数，表示出分力的大小。13．力的合成与分解的应用【知识点的认识】本考点针对比较复杂的题目，题目涉及到力的合成与分解的综合应用。【命题方向】假期里，一位同学在厨房里协助妈妈做菜，对菜刀发生了兴趣．他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样，刀刃前部的顶角小，后部的顶角大（如图所示），下列有关刀刃的说法合理的是（）A、刀刃前部和后部厚薄不匀，仅是为了打造方便，外形美观，跟使用功能无关B、在刀背上加上同样的压力时，分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关C、在刀背上加上同样的压力时，顶角越大，分开其他物体的力越大D、在刀背上加上同样的压力时，顶角越小，分开其他物体的力越大分析：根据力的平行四边形定则可知，相同的压力下，顶角越小，分力越大；相同的顶角下，压力越大，分力越大．解答：把刀刃部分抽象后，可简化成一个等腰三角劈，设顶角为2θ，背宽为d，侧面长为l，如图乙所示当在劈背施加压力F后，产生垂直侧面的两个分力F1、F2，使用中依靠着这两个分力分开被加工的其他物体。由对称性知，这两个分力大小相等（F1＝F2），因此画出力分解的平行四边形，实为菱形，如图丙所示。在这个力的平行四边形中，取其四分之一考虑（图中阴影部分），根据它跟半个劈的直角三角形的相似关系，由关系式，得F1＝F2由此可见，刀背上加上一定的压力F时，侧面分开其他物体的力跟顶角的大小有关，顶角越小，sinθ的值越小，F1和F2越大。但是，刀刃的顶角越小时，刀刃的强度会减小，碰到较硬的物体刀刃会卷口甚至碎裂，实际制造过程中为了适应加工不同物体的需要，所以做成前部较薄，后部较厚。使用时，用前部切一些软的物品（如鱼、肉、蔬菜、水果等），用后部斩劈坚硬的骨头之类的物品，俗话说：“前切后劈”，指的就是这个意思。故D正确。故选：D。点评：考查力的平行四边形定则，体现了控制变量法，同时学会用三角函数来表示力与力的关系．【解题思路点拨】对力的合成与力的分解的综合应用问题，要首先熟练掌握力的合成和力的分解的相关内容，再选择合适的合成和分解方法进行解题。14．共点力的平衡问题及求解【知识点的认识】1.共点力（1）定义：如果一个物体受到两个或更多力的作用，这些力共同作用在物体的在同一点上，或者虽不作用在同一点上，但它们的延长线交于一点，这几个力叫作共点力。（2）力的合成的平行四边形定则只适用于共点力。2.共点力平衡的条件（1）平衡状态：物体保持静止或匀速直线运动的状态。（2）平衡条件：在共点力作用下物体平衡的条件是合力为0。3.对共点力平衡条件的理解及应用合外力等于0，即F合＝0→正交分解法Fx合=0Fy合=0，其中Fx合和Fy4.平衡条件的推论（1）二力平衡：若物体在两个力作用下处于平衡状态，则这两个力一定等大、反向。（2）三力平衡：若物体在三个共点力作用下处于平衡状态，则任意两个力的合力与第三个力等大、反向。（3）多力平衡：若物体在n个共点力作用下处于平衡状态，则其中任意一个力必定与另外（n﹣1）个力的合力等大、反向。5.解答共点力平衡问题的三种常用方法6.平衡中的临界、极值问题a.临界问题（1）问题特点：①当某物理量发生变化时，会引起其他几个物理量的变化。②注意某现象“恰好出现”或“恰好不出现”的条件。（2）分析方法：基本方法是假设推理法，即先假设某种情况成立，然后根据平衡条件及有关知识进行论证、求解。b.极值问题（1）问题界定：物体平衡的极值问题，一般指在力的变化过程中涉及力的最大值和最小值的问题。（2）分析方法：①解析法：根据物体平衡的条件列出方程，在解方程时，采用数学知识求极值或者根据物理临界条件求极值。②图解法：根据物体平衡的条件作出力的矢量图，画出平行四边形或者矢量三角形进行动态分析，确定最大值或最小值。7.“活结”与“死结”、“活杆”与“死杆”模型（1）“活结”与“死结”模型①“活结”一般是由轻绳跨过光滑滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成的。绳虽然因“活结”而弯曲，但实际上是同一根绳，所以由“活结”分开的两段绳上弹力的大小一定相等，两段绳合力的方向一定沿这两段绳夹角的平分线。②“死结”两侧的绳因结而变成了两根独立的绳，因此由“死结”分开的两段绳上的弹力不一定相等。（2）“活杆”与“死杆”模型①“活杆”：指轻杆用转轴或铰链连接，当轻杆处于平衡状态时，轻杆所受到的弹力方向一定沿着杆，否则会引起轻杆的转动。如图甲所示，若C为转轴，则轻杆在缓慢转动中，弹力方向始终沿杆的方向。②“死杆”：若轻杆被固定，不发生转动，则轻杆所受到的弹力方向不一定沿杆的方向。如图乙所示，水平横梁的一端A插在墙壁内，另一端B装有一个小滑轮，绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂重物m。滑轮对绳的作用力应为图丙中两段绳中拉力F1和F2的合力F的反作用力，即AB杆弹力的方向不沿杆的方向。【命题方向】例1：在如图所示的甲、乙、丙、丁四幅图中，滑轮光滑且所受的重力忽略不计，滑轮的轴O安装在一根轻木杆P上，一根轻绳ab绕过滑轮，a端固定在墙上，b端下面挂一质量为m的重物。当滑轮和重物都静止不动时，甲、丙、丁图中木杆P与竖直方向的夹角均为θ，乙图中木杆P竖直。假设甲、乙、丙、丁四幅图中滑轮受到木杆P的弹力的大小依次为FA、FB、FC、FD，则以下判断正确的是（）A.FA＝FB＝FC＝FDB.FD＞FA＝FB＞FCC.FA＝FC＝FD＞FBD.FC＞FA＝FB＞FD分析：对滑轮受力分析，受两个绳子的拉力和杆的弹力；滑轮一直保持静止，合力为零，故杆的弹力与两个绳子的拉力的合力等值、反向、共线。解答：由于两个绳子的拉力大小等于重物的重力，大小不变，即四个选项中绳子的拉力是大小相等的，根据平行四边形定则知两个力的夹角越小，则合力越大，即滑轮两边绳子的夹角越小，绳子拉力的合力越大，故丁图中绳子拉力合力最大，则杆的弹力最大，丙图中夹角最大，绳子拉力合力最小，则杆的弹力最小，甲图和乙图中的夹角相同，则绳子拉力合力相等，则杆的弹力相等，所以甲、乙、丙、丁四幅图中滑轮受到木杆P的弹力的大小顺序为：FD＞FA＝FB＞FC，故B正确，ACD错误。故选：B。本题考查的是力的合成与平衡条件在实际问题中的应用，要注意杆的弹力可以沿着杆的方向也可以不沿着杆方向，结合平衡条件分析是关键。例2：如图所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角都为45°，日光灯保持水平，所受重力为G。则（）A.两绳对日光灯拉力的合力大小等于GB.两绳的拉力和重力不是共点力C.两绳的拉力大小均为22D.两绳的拉力大小均为G分析：两绳的拉力和重力是共点力，根据合力为零分析AB选项；根据对称性可知，左右两绳的拉力大小相等，分析日光灯的受力情况，由平衡条件求解绳子的拉力大小。解答：B．对日光灯受力分析如图：两绳拉力的作用线与重力作用线的延长线交于一点，这三个力是共点力，故B错误；A．由于日光灯在两绳拉力和重力作用下处于静止状态，所以两绳的拉力的合力与重力G等大反向，故A正确；CD．由于两个拉力的夹角成直角，且都与竖直方向成45°角，则由力的平行四边形定则可知：G=F12+F22，F1＝F2，解得：F1＝F故选：AC。点评：本题主要是考查了共点力的平衡，解答本题的关键是：确定研究对象、进行受力分析、进行力的合成，利用平衡条件建立方程进行解答。例3：如图，三根长度均为l的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距2l。现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加力的最小值为（）A.mgB.33C.12D.14分析：根据物体的受力平衡，依据几何关系求解即可。解答：依题得，要想CD水平，则各绳都要紧绷，根据几何关系可知，AC与水平方向的夹角为60°，结点C受力平衡，则受力分析如图所示因此CD的拉力为T＝mg•ta