2025年高考备考高中物理个性化分层教辅中等生篇《运动和力的关系》

第1页（共1页）2025年高考备考高中物理个性化分层教辅中等生篇《运动和力的关系》一．选择题（共10小题）1．（2024•衡阳县校级开学）如图所示，吊篮A、物体B、物体C的质量均为m，B和C分别固定在竖直弹簧两端，弹簧的质量不计，重力加速度大小为g。整个系统在轻绳悬挂下处于静止状态，现将悬挂吊篮的轻绳剪断，在轻绳刚断的瞬间，下列说法正确的是（）A．A、C间的弹力大小为0.5mg B．物体B的加速度大小为g C．物体C的加速度大小为2g D．吊篮A的加速度大小为3g2．（2024•怀仁市校级开学）燃气灶支架有很多种规格和款式。如图所示，这是a、b两款不同的燃气灶支架，它们都是在一个圆圈底座上等间距地分布有五个支架齿，每一款支架齿的简化示意图在对应的款式下方。如果将质量相同、尺寸不同的球面锅置于两款支架上，则锅的尺寸越大（）A．a款每个支架齿受到的压力越大 B．a款每个支架齿受到的压力越小 C．b款每个支架齿受到的压力越大 D．b款每个支架齿受到的压力越小3．（2024春•信阳期末）如图所示，细线一端系着质量为m的小球，另一端系在车厢顶部，小车在水平推力的作用下在水平面上做直线运动，细线与竖直方向的夹角保持30°不变，且放在小车上质量为M的木块也与车厢保持相对静止。已知当地的重力加速度为g，木块与车厢底板间的动摩擦因数为0.75，则下列说法正确的是（）A．小车不可能向左运动 B．此时小球的加速度大小为12C．此时木块受到的摩擦力大小为0.75Mg，方向水平向右 D．此时木块受到的摩擦力大小为334．（2024春•永州期末）如图所示，在光滑斜面上有一物块在平行斜面的拉力F（未画出）作用下，沿水平方向做匀速直线运动。关于物块在斜面上的运动，下列判断正确的是（）A．拉力F恒定，可能大于物块的重力 B．撤去F后，可能做匀变速直线运动 C．撤去F后，物块在任意相邻相等时间内位移变化量一定相同 D．撤去F后，物块在任何相等时间内的速度变化量一定相同5．（2024春•揭阳期末）在电梯中用细绳静止悬挂一重物，当电梯在竖直方向运动时，突然绳子断了，由此可以判断电梯此时的运动情况是（）A．电梯可能是加速上升 B．电梯可能是减速上升 C．电梯可能是匀速上升 D．电梯的加速度方向一定向下6．（2024春•湖南期末）如图所示，A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动，两球质量mB＝mA，两球间是一个轻质弹簧，如果突然剪断悬线，则在剪断悬线瞬间（）A．A球加速度为g，B球加速度为0 B．A球加速度为0，B球加速度为g C．A球加速度为2g，B球加速度为0 D．A球加速度为0，B球加速度为2g7．（2024•江苏模拟）如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A，B，C都处于静止状态。则（）A．B受到C的摩擦力一定不为零 B．C受到水平面的摩擦力一定不为零 C．水平面对C的摩擦力方向可能向右 D．水平面对C的支持力大于B，C的总重力8．（2024春•台州期末）图为我市某幼儿园拍篮球活动。下列说法正确的是（）A．拍篮球时可以把篮球看作质点 B．看队伍是否整齐时可以把小孩看作质点 C．篮球对地面的撞击力是由于篮球的形变产生的 D．手向下拍打篮球时手对篮球的作用力大于篮球对手的作用力9．（2024•龙凤区校级模拟）某国宇航局发射行星探测卫星，由于没有把部分资料中实际使用的单位制转换为国际单位制，造成重大损失。国际单位制中力学有三个基本单位，用这三个基本单位导出功率单位—瓦特（W）的表达形式为（）A．kg•m2•s﹣3 B．kg•m3•s﹣2 C．kg2•m3•s﹣1 D．kg2•m•s﹣310．（2024春•沙坪坝区校级期末）如图所示，一块倾角为30°的光滑斜面体的上表面abcd为正方形。现要使一质量为m的小滑块从斜面顶端a点由静止出发，沿对角线ac做匀加速直线运动，还需对小滑块施加一个平行于表面abcd的恒力F则所有可能的F中最小的是（）A．F=14mg B．F=24mg二．多选题（共5小题）（多选）11．（2024•怀仁市校级开学）利用智能手机的加速度传感器可测量手机自身的加速度。用手掌托着智能手机，打开加速度传感器，从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向，重力加速度大小为10m/s2。下列说法正确的是（）A．手机有可能离开过手掌 B．t1时刻手机运动到最高点 C．t2时刻手机开始减速上升 D．t3时刻手机速度可能为0（多选）12．（2024春•绵阳期末）起重机将一重物由静止竖直提起。传感器测得此过程中不同时刻重物的速度v与对轻绳的拉力F，得到如图所示的v−1F关系图线，线段BC与v轴平行，线段AB的延长线过坐标原点。重物速度增加到v2时开始做匀速运动。图中v1、v2、F1、FA．重物的质量是F1B．重物的质量是F2C．重物在BA段做匀加速运动 D．重物在CB段运动时间是F（多选）13．（2024春•道里区校级期末）有一种很火的益智玩具——“磁悬浮陀螺”，依靠磁场力可以让旋转的陀螺悬浮在空中，如图所示。对处于悬浮状态的陀螺，下列说法正确的是（）A．陀螺处于完全失重状态 B．陀螺竖直方向上受力平衡 C．底座对桌面的压力和桌面对底座的支持力是一对平衡力 D．桌面对底座的支持力大于底座的重力（多选）14．（2024春•沈阳期末）如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由释放，接触弹簧后继续竖直向下运动。若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立坐标轴Ox，则小球的速度的二次方v2随坐标x的变化图像如图乙所示。其中OA段为直线，ABCD是平滑的曲线，AB段与OA相切于A点，C点与A点关于BE对称，空气阻力不计，重力加速度为g。关于小球在A、B、C、D各点对应的位置坐标xA、xB、xC、xD及加速度大小aA、aB、aC、aD的判断正确的是（）A．xA＝h，aA＝g此时小球处于失重状态 B．xBC．xc=ℎ+D．xD＞h+2mgk，a（多选）15．（2024•河南模拟）一足够长的粗糙倾斜传送带以恒定的速率逆时针转动，某时刻在传送带上适当的位置放上具有一定初速度v0的小物块，如图所示，取沿传送带向下的方向为正方向，则下列描述小物块在传送带上运动的v﹣t图像中可能正确的是（）A． B． C． D．三．填空题（共5小题）16．（2023秋•泉州期末）小明站在力传感器上做下蹲和起立动作，如图甲所示。图乙为力传感器的示数随时间的变化关系图像。则t1时刻小明处于状态（选填“超重”“失重”或“平衡”）；t2∼t3过程小明完成的动作是（选填“起立”或“下蹲”）。17．（2023秋•普陀区校级期末）如图所示，质量为m的光滑小球，用轻绳连接后挂在三角劈的顶端斜面平行，劈置于光滑水平面上，当劈水平向右匀加速加速度a1＝时，球与斜面相对静止且细绳的拉力恰好为零；当劈以加速度a＝2g向左匀加速运动时，绳的拉力T2＝。18．（2023秋•普陀区校级期末）一质量为m的乘客站在倾角为θ的自动扶梯的水平踏板上，随扶梯一起以大小为a0的加速度减速上行，如图所示.重力加速度大小为g。该过程中，乘客对踏板的压力大小为，摩擦力大小为。19．（2023秋•闵行区期末）某人站在力传感器上持续多次完成站起、下蹲的动作，某次传感器记录的数据如图所示。可以判断，数据（选填“①”或“②”）记录的是人站起的过程。0﹣8s的整个过程中，人的瞬时加速度最大值约为m/s2。20．（2023•福建学业考试）如图，质量为2kg的物体水平向右运动，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.5，方向水平向左、大小恒为5N的力F作用在物体上，此时物体所受摩擦力为N，已知物体在t1时刻物体速度减为0，g＝10m/s2，则物体t1秒后摩擦力方向（选填“水平向左”或“水平向右”）；物体的加速度大小为m/s2。四．解答题（共5小题）21．（2024春•汕头期末）某次班级大扫除中，小明同学负责拖地，他沿拖把杆方向施加F＝50N的力推动拖把头。假设拖把杆质量忽略不计，拖把头质量为m＝2kg，拖把头与地面的动摩擦因数μ＝0.5，g＝10m/s2。（1）当拖把杆与竖直方向夹角为30°时，拖把头保持静止，求此时拖把头对地面的摩擦力大小；（2）当拖把杆与竖直方向夹角为53°时，拖把头被推动向前，求此时拖把头的加速度大小，已知sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。22．（2024春•湖南期末）开车玩手机导致追尾事故应负全责，一辆汽车在某一直线路段行驶的速度为108km/h。驾驶员低头抢红包盲开1s，突然发现前方有异常情况，于是紧急刹车。若汽车橡胶轮胎与路面间的动摩擦因数是0.75，该驾驶员的反应时间（从发现异常情况到实施制动的时间）为0.5s，取g＝10m/s2。求：（1）刹车时汽车的加速度大小；（2）从低头开始到最后停止，该车的位移大小。23．（2024春•台州期末）滑草是青少年热衷的游乐项目之一，将滑道简化为如图所示的模型。滑块从A静止开始沿倾斜滑道滑下，做匀加速直线运动，经5s到达滑道底端B，之后在水平滑道上做匀减速直线运动2s后停下。设滑块与滑道的动摩擦因数均为0.5，滑块从倾斜滑道进入水平滑道瞬间的速度大小不变，不计空气阻力，倾斜滑道的倾角37°，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：（1）滑块在水平面上运动的加速度大小；（2）滑块到B点时的速度大小；（3）倾斜滑道AB的长度。24．（2024春•让胡路区校级期末）如图所示，装卸工要将质量为50kg的木箱（可视为质点）移到卡车上，找来了长为5.5m的直木板，做了一个倾角为37°的固定斜面。装卸工用大小为550N、方向沿斜面向上的拉力F将木箱从斜面底端由静止拉上卡车。已知木箱与木板间的动摩擦因数μ＝0.5，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2。（1）木箱沿斜面向上加速运动时加速度的大小；（2）求要将木箱拉上卡车，拉力F至少需作用多长的距离。25．（2024春•丽水期末）如图所示，在倾角37°足够长的固定斜面上放置一个质量为1kg的物块，物块与斜面之间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。t＝0时刻，物体沿斜面开始下滑。（1）求加速度a的大小；（2）求t＝2s时，物体下滑的距离；（3）下滑2s后，一沿斜面向上拉力F＝6N作用在物体上，求整个过程物体沿斜面下滑的最大距离。

2025年高考备考高中物理个性化分层教辅中等生篇《运动和力的关系》参考答案与试题解析一．选择题（共10小题）1．（2024•衡阳县校级开学）如图所示，吊篮A、物体B、物体C的质量均为m，B和C分别固定在竖直弹簧两端，弹簧的质量不计，重力加速度大小为g。整个系统在轻绳悬挂下处于静止状态，现将悬挂吊篮的轻绳剪断，在轻绳刚断的瞬间，下列说法正确的是（）A．A、C间的弹力大小为0.5mg B．物体B的加速度大小为g C．物体C的加速度大小为2g D．吊篮A的加速度大小为3g【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；推理能力．【答案】A【分析】弹簧的弹力不能突变，根据牛顿第二定律，分析瞬时加速度；将C和A看成一个整体，根据牛顿第二定律，求加速度；对吊篮A，根据牛顿第二定律，求加速度。【解答】解：B．在轻绳刚断的瞬间，弹簧的弹力不能突变，故物体B的加速度大小仍为零，故B错误；CD．将C和A看成一个整体，根据牛顿第二定律得a=F+2mg解得a＝1.5g即A、C的加速度均为1.5g，故CD错误；A．轻绳刚断的瞬间，吊篮A受到重力和物体C对吊篮A的作用力，对吊篮A有FC+mg＝ma得FC＝ma﹣mg，解得FC＝0.5mg故A正确。故选：A。【点评】本题考查学生对牛顿第二定律的掌握以及对整体法隔离法的掌握，比较基础。2．（2024•怀仁市校级开学）燃气灶支架有很多种规格和款式。如图所示，这是a、b两款不同的燃气灶支架，它们都是在一个圆圈底座上等间距地分布有五个支架齿，每一款支架齿的简化示意图在对应的款式下方。如果将质量相同、尺寸不同的球面锅置于两款支架上，则锅的尺寸越大（）A．a款每个支架齿受到的压力越大 B．a款每个支架齿受到的压力越小 C．b款每个支架齿受到的压力越大 D．b款每个支架齿受到的压力越小【考点】牛顿第三定律的理解与应用；弹力的方向；图解法解决动态平衡问题．【专题】定性思想；推理法；共点力作用下物体平衡专题；推理能力．【答案】B【分析】a款支架对球面锅的支持力方向指向球面锅的球心，根据平衡条件，分析支架对球面锅的支持力大小；b款支架对球面锅的支持力方向垂直于接触面，根据平衡条件，分析支架对球面锅的支持力大小。【解答】解：AB．a款支架对球面锅的支持力方向指向球面锅的球心，如下图锅处于平衡状态，根据平衡条件，则有mg＝5FNcosθ故F由图知，锅的尺寸越大，θ越小，则支架对球面锅的支持力越小。又由牛顿第三定律得，锅的尺寸越大，球面锅对支架的压力越小。故A错误，B正确；CD．b款支架对球面锅的支持力方向垂直于接触面，如下图锅处于平衡状态mg＝5FNcosθ，根据平衡条件，则有解得支架对球面锅的支持力FN由图知，不论锅的尺寸大小，θ不变，则支架对球面锅的支持力大小不变。又有牛顿第三定律得，锅的尺寸无论大小，球面锅对支架的压力不变。故CD错误。故选：B。【点评】本题解题关键是掌握平衡条件，根据平衡条件分析，要注意两款支架的支持力方向不同。3．（2024春•信阳期末）如图所示，细线一端系着质量为m的小球，另一端系在车厢顶部，小车在水平推力的作用下在水平面上做直线运动，细线与竖直方向的夹角保持30°不变，且放在小车上质量为M的木块也与车厢保持相对静止。已知当地的重力加速度为g，木块与车厢底板间的动摩擦因数为0.75，则下列说法正确的是（）A．小车不可能向左运动 B．此时小球的加速度大小为12C．此时木块受到的摩擦力大小为0.75Mg，方向水平向右 D．此时木块受到的摩擦力大小为33【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；共点力作用下物体平衡专题；推理能力．【答案】D【分析】根据水平方向牛顿第二定律、竖直方向平衡条件，求加速度，再分析小车运动状态；根据牛顿第二定律，求摩擦力。【解答】解：AB．对小球受力分析，水平方向上，由牛顿第二定律Fsin30°＝ma竖直方向上，由平衡条件Fcos30°＝mg联立得a=3CD．小车上质量为M的木块与车厢保持相对静止，设木块受到的摩擦力大小为f，由牛顿第二定律有f=Ma=3方向水平向右，故C错误，D正确。故选：D。【点评】本题考查学生对牛顿第二定律和平衡条件的掌握，正确列出等式是关键。4．（2024春•永州期末）如图所示，在光滑斜面上有一物块在平行斜面的拉力F（未画出）作用下，沿水平方向做匀速直线运动。关于物块在斜面上的运动，下列判断正确的是（）A．拉力F恒定，可能大于物块的重力 B．撤去F后，可能做匀变速直线运动 C．撤去F后，物块在任意相邻相等时间内位移变化量一定相同 D．撤去F后，物块在任何相等时间内的速度变化量一定相同【考点】作用力与反作用力；力的合成与分解的应用．【专题】定量思想；推理法；平抛运动专题；理解能力．【答案】D【分析】根据平衡条件可得物块受到的拉力大小；撤去F后，物块做类平抛运动；撤去F后，物块沿斜面向下的方向在任意相邻相等时间内位移变化量相同；根据Δv＝aΔt＝gsinθ•Δt分析速度的变化量。【解答】解：A、由于物块在光滑的水平面上做匀速直线运动，则物块受力平衡，根据平衡条件可得物块受到的拉力方向沿斜面向上，其大小等于F＝mgsinθ，小于物块的重力，故A错误；B、撤去F后，物块的合力方向沿斜面向下，与速度方向不共线，物块做曲线运动，故B错误；C、撤去F后，物块做类平抛运动，沿斜面向下的方向做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得加速度大小为：a＝gsinθ；沿斜面向下的方向在任意相邻相等时间内位移变化量Δx＝aT2，一定相同，但在水平方向做匀速直线运动，所以物块在任意相邻相等时间内位移变化量不相同，故C错误；D、撤去F后，物块在任何相等时间内的速度变化量Δv＝aΔt＝gsinθ•Δt，所以物块在任何相等时间内的速度变化量一定相同，故D正确。故选：D。【点评】本题主要是考查类平抛运动，关键是弄清楚物体在撤去拉力后的受力情况和运动情况，根据运动学规律进行分析。5．（2024春•揭阳期末）在电梯中用细绳静止悬挂一重物，当电梯在竖直方向运动时，突然绳子断了，由此可以判断电梯此时的运动情况是（）A．电梯可能是加速上升 B．电梯可能是减速上升 C．电梯可能是匀速上升 D．电梯的加速度方向一定向下【考点】牛顿第二定律的简单应用．【专题】定性思想；推理法；牛顿运动定律综合专题；推理能力．【答案】A【分析】某电梯中用细绳悬挂一重物，当电梯在竖直方向运动时，绳子断裂则说明拉力增大了，说明物体处于超重状态，具有向上的加速度，由此可判定电梯运动状态。【解答】解：D、在电梯中用细绳静止悬挂一重物，当电梯在竖直方向运动时，突然绳子断了，表明细绳的弹力突然增大，即细绳的弹力大于重力，重物的合力向上，即电梯的加速度方向向上，故D错误；ABC、由于电梯的初速度为0，加速度方向向上，可知电梯可能是加速上升，故A正确，BC错误。故选：A。【点评】本题考查超重与失重的应用，要注意能首先会判定超重和失重，其次要够由超重和失重判定物体的运动状态，重点把握加速度的方向向上，而物体可以是向上加速也可能是向下减速。6．（2024春•湖南期末）如图所示，A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动，两球质量mB＝mA，两球间是一个轻质弹簧，如果突然剪断悬线，则在剪断悬线瞬间（）A．A球加速度为g，B球加速度为0 B．A球加速度为0，B球加速度为g C．A球加速度为2g，B球加速度为0 D．A球加速度为0，B球加速度为2g【考点】牛顿第二定律求解瞬时问题．【专题】定量思想；推理法；牛顿运动定律综合专题；共点力作用下物体平衡专题；推理能力．【答案】C【分析】对A、B分别进行受力分析，根据平衡等式列式，剪断细线后的瞬间，拉力T突变为0，弹簧弹力F弹不突变，根据牛顿第二定律，分别求剪断悬线瞬间B球和A球加速度。【解答】解：剪断悬线前绳上的拉力为T，弹簧拉力为F弹。对A、B分别进行受力分析，根据平衡条件，则有T＝mAg+F弹，F弹＝mBg剪断细线后的瞬间，拉力T突变为0，弹簧弹力F弹不突变，B球依旧受力平衡。因为A、B球质量相等，所以在剪断悬线瞬间B球和A球加速度分别为aB＝0，a故C正确，ABD错误。故选：C。【点评】本题解题关键是掌握剪断细线后的瞬间，拉力T突变为0，弹簧弹力F弹不突变。7．（2024•江苏模拟）如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A，B，C都处于静止状态。则（）A．B受到C的摩擦力一定不为零 B．C受到水平面的摩擦力一定不为零 C．水平面对C的摩擦力方向可能向右 D．水平面对C的支持力大于B，C的总重力【考点】斜面上的连接体问题（连接体问题的特例）．【专题】定量思想；整体法和隔离法；共点力作用下物体平衡专题；推理能力．【答案】B【分析】对于B物体：根据B的重力沿斜面向下的分力与绳子的拉力关系判断B受摩擦力情况；以BC组成的整体为研究对象，分析受力，画出力图，根据平衡条件分析地面对C的支持力和摩擦力大小和方向。【解答】解：A、当B的重力沿斜面向下的分力等于绳子的拉力时，B不受摩擦力，当B的重力沿斜面向下的分力不等于绳子的拉力时，B受摩擦力，B与C间一定有摩擦力，故A错误；BC、以BC组成的整体为研究对象，分析受力，画出力图如图，根据平衡条件，水平面对C的摩擦力f＝Fcosθ，方向水平向左，故B正确，C错误；D、由图得到水平面对C的支持力大小：N＝GC+GB﹣Fsinθ＜GC+GB，故D错误；故选：B。【点评】本题关键存在选择研究对象，当几个物体都处于静止时，可以采用整体法研究，往往比较简单方便。8．（2024春•台州期末）图为我市某幼儿园拍篮球活动。下列说法正确的是（）A．拍篮球时可以把篮球看作质点 B．看队伍是否整齐时可以把小孩看作质点 C．篮球对地面的撞击力是由于篮球的形变产生的 D．手向下拍打篮球时手对篮球的作用力大于篮球对手的作用力【考点】作用力与反作用力；质点；弹性形变和塑性形变．【专题】定性思想；推理法；直线运动规律专题；推理能力．【答案】C【分析】质点是只计质量、不计大小、形状的一个几何点，是实际物体在一定条件的科学抽象，能否看作质点与物体本身无关，要看所研究问题的性质，看物体的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略。【解答】解：A、拍篮球时，篮球的大小不能忽略不计，不可以把篮球看作质点，故A错误；B、看队伍是否整齐时，小孩的大小不能忽略，不可以把小孩看作质点，故B错误；C、篮球对地面的撞击力是由于篮球的形变产生的，故C正确；D、手向下拍打篮球时手对篮球的作用力等于篮球对手的作用力，故D错误。故选：C。【点评】考查学生对质点这个概念的理解，关键是知道物体能看成质点时的条件，看物体的大小、形状对所研究的问题是否产生影响，物体的大小、形状能否忽略。9．（2024•龙凤区校级模拟）某国宇航局发射行星探测卫星，由于没有把部分资料中实际使用的单位制转换为国际单位制，造成重大损失。国际单位制中力学有三个基本单位，用这三个基本单位导出功率单位—瓦特（W）的表达形式为（）A．kg•m2•s﹣3 B．kg•m3•s﹣2 C．kg2•m3•s﹣1 D．kg2•m•s﹣3【考点】力学单位制与单位制．【专题】比较思想；推理法；功率的计算专题；推理能力．【答案】A【分析】根据功率的定义式P=W【解答】解：根据功率的定义式P=Wt得功率的单位为：1故选：A。【点评】本题根据功率的定义式、功的计算公式、牛顿第二定律相结合推导出功率的单位W与国际单位制中力学基本单位的关系。10．（2024春•沙坪坝区校级期末）如图所示，一块倾角为30°的光滑斜面体的上表面abcd为正方形。现要使一质量为m的小滑块从斜面顶端a点由静止出发，沿对角线ac做匀加速直线运动，还需对小滑块施加一个平行于表面abcd的恒力F则所有可能的F中最小的是（）A．F=14mg B．F=24mg【考点】牛顿运动定律的应用—从运动情况确定受力．【专题】定量思想；图析法；平行四边形法则图解法专题；分析综合能力．【答案】B【分析】作出物体的受力分析图，根据几何知识，求解F的最小值。【解答】解：对物块在斜面所在的平面内上受力分析如图所示根据几何关系可知，当恒力方向与对角线ac垂直时，恒力最小F的最小值为F故ACD错误，B正确。故选：B。【点评】本题考查了牛顿第二定律、力的平行四边形定则，根据几何关系作出F的最小值是解题的关键。二．多选题（共5小题）（多选）11．（2024•怀仁市校级开学）利用智能手机的加速度传感器可测量手机自身的加速度。用手掌托着智能手机，打开加速度传感器，从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向，重力加速度大小为10m/s2。下列说法正确的是（）A．手机有可能离开过手掌 B．t1时刻手机运动到最高点 C．t2时刻手机开始减速上升 D．t3时刻手机速度可能为0【考点】牛顿第二定律的简单应用；根据a﹣t图像的物理意义分析单个物体的运动情况．【专题】定性思想；推理法；运动学中的图象专题；推理能力．【答案】ACD【分析】手机与手掌之间没有力的作用时，手机在该段时间内可能离开过手掌；a﹣t图像与时间轴围成的面积表示速度的变化量，分析速度，确定是否到达最高点；判读速度方向和加速度方向，确定运动状态；根据图像面积，分析速度变化量，确定速度。【解答】解：A．依题意，手机的加速度在1s～2s内的某段时间等于重力加速度，此时手机与手掌之间没有力的作用，手机在该段时间内可能离开过手掌，故A正确；B．根据Δv＝aΔt，则a﹣t图像与时间轴围成的面积表示速度的变化量，故在t1时刻手机的速度为正，即可知手机还未达到最高点，故B错误；C．依题意，t2时刻后手机的加速度变为负方向，由于惯性，速度依旧为正方向，则可知t2时刻手机开始减速上升，故C正确；D．当0～t2时间内图像与时间轴围成的面积等于t2～t3时间内图像与时间轴围成的面积时，则表示正向速度变化量等于负向速度变化量，即手机速度减为0，故D正确。故选：ACD。【点评】本题解题关键是掌握a﹣t图像与时间轴围成的面积表示速度的变化量。（多选）12．（2024春•绵阳期末）起重机将一重物由静止竖直提起。传感器测得此过程中不同时刻重物的速度v与对轻绳的拉力F，得到如图所示的v−1F关系图线，线段BC与v轴平行，线段AB的延长线过坐标原点。重物速度增加到v2时开始做匀速运动。图中v1、v2、F1、FA．重物的质量是F1B．重物的质量是F2C．重物在BA段做匀加速运动 D．重物在CB段运动时间是F【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；共点力作用下物体平衡专题；推理能力．【答案】BD【分析】根据平衡条件，求质量；从B→A过程，根据牛顿第二定律表达加速度，分析物体运动状态；重物在CB段，根据牛顿第二定律表达加速度，再根据运动学公式，分析时间。【解答】解：AB．重物速度增加到v2时开始做匀速运动，根据平衡条件则有F2＝mg解得重物的质量为m=F故A错误，B正确；C．从B→A过程，1FF﹣mg＝ma得a=F−mg重物的加速度逐渐减小，则重物在AB段做变加速运动，故C错误；D．重物在CB段，1FF1﹣mg＝ma重物的加速度a=F重物做匀加速度直线运动，根据公式v＝at，可得重物在CB段运动时间是t=v故D正确。故选：BD。【点评】本题考查学生对平衡条件、牛顿第二定律的掌握，需要结合图像分析，难度中等。（多选）13．（2024春•道里区校级期末）有一种很火的益智玩具——“磁悬浮陀螺”，依靠磁场力可以让旋转的陀螺悬浮在空中，如图所示。对处于悬浮状态的陀螺，下列说法正确的是（）A．陀螺处于完全失重状态 B．陀螺竖直方向上受力平衡 C．底座对桌面的压力和桌面对底座的支持力是一对平衡力 D．桌面对底座的支持力大于底座的重力【考点】超重与失重的概念、特点和判断；相互作用力与平衡力的区别和联系．【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】BD【分析】AB.根据陀螺的受力情况进行分析判断；C.根据牛顿第三定律分析两力的关系；D.根据底座的受力情况判断其中两个力的大小关系。【解答】解：AB.陀螺在空中悬浮时，竖直方向上受到重力和竖直向上的磁力作用，处于平衡状态，故A错误，B正确；C.底座对桌面的压力和桌面对底座的支持力是一对相互作用力，不是一对平衡力，故C错误；D.对底座来说，受到重力和陀螺对它向下的磁力作用，桌面对它向上的支持力作用，三个力平衡，故桌面对底座的支持力大于底座的重力，故D正确。故选：BD。【点评】考查物体的受力分析和牛顿运动定律，会根据题意进行准确分析和判断。（多选）14．（2024春•沈阳期末）如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由释放，接触弹簧后继续竖直向下运动。若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立坐标轴Ox，则小球的速度的二次方v2随坐标x的变化图像如图乙所示。其中OA段为直线，ABCD是平滑的曲线，AB段与OA相切于A点，C点与A点关于BE对称，空气阻力不计，重力加速度为g。关于小球在A、B、C、D各点对应的位置坐标xA、xB、xC、xD及加速度大小aA、aB、aC、aD的判断正确的是（）A．xA＝h，aA＝g此时小球处于失重状态 B．xBC．xc=ℎ+D．xD＞h+2mgk，a【考点】超重与失重的概念、特点和判断；胡克定律及其应用；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；推理能力．【答案】AD【分析】根据OA段是直线，小球从O运动到A过程中加速度不变，在B点时小球速度最大，此时重力和弹力相等，结合C点与A点关于BE对称以及小球到达D点时速度为零，则D点在C点的下方分析求解。【解答】解：A.图乙所示图像中，OA段是直线，小球从O运动到A过程中加速度不变，小球做自此时小球处于失重状态，故A正确；B.由图乙所示图像可知，在B点时小球速度最大，此时重力和弹力相等，小球所受合力为零，加速度为a＝0，所以B点受力平衡有mg＝kx，可得x=mgk，则B点的横坐标为xB＝hC.由于C点与A点关于BE对称，所以xC＝h+2mgk，在C点的弹簧弹力竖直向上，大小为F＝2kx＝2mg由牛顿第二定律得F﹣mg＝maC，解得aD.小球到达D点时速度为零，则D点在C点的下方，小球到达D点时形变量xD＞h+2mgk。加速度大小a故选：AD。【点评】本题考查了弹簧弹力相关知识，理解胡克定律中的x指弹簧的形变量是解决此类问题的关键。（多选）15．（2024•河南模拟）一足够长的粗糙倾斜传送带以恒定的速率逆时针转动，某时刻在传送带上适当的位置放上具有一定初速度v0的小物块，如图所示，取沿传送带向下的方向为正方向，则下列描述小物块在传送带上运动的v﹣t图像中可能正确的是（）A． B． C． D．【考点】水平传送带模型；根据v﹣t图像的物理意义对比多个物体的运动情况；牛顿第二定律的简单应用．【专题】定量思想；推理法；传送带专题；推理能力．【答案】ABD【分析】根据小物块在不同情况下在倾斜传送带上的受力分析，结合不同的运动状态，讨论重力的下滑分力与摩擦力的关系，并考虑动摩擦和静摩擦的变化分析求解。【解答】解：A．当小物块的初速度沿斜面向下，且小于传送带的速度时，对小物块受力分析，由牛顿第二定律可得mgsinθ+μmgcosθ＝ma1即加速度表达式为a1＝gsinθ+μgcosθ可知小物块将沿传送带向下做匀加速直线运动，当小物块达到传送带速度时，若重力的下滑分力小于滑动摩擦力即mgsinθ＜μmgcosθ可知二者将共速，小物块随传送带一起做匀速直线运动，若重力的下滑分力大于滑动摩擦力即mgsinθ＞μmgcosθ小物块继续加速下滑，其加速度大小为a2＝gsinθ﹣μgcosθ＜a1故A正确；B．当小物块的初速度沿斜面向下，且大于传送带的速度时，若重力的下滑分力大于滑动摩擦力即mgsinθ＞μmgcosθ则小物块一直做匀加速直线运动，加速度大小满足a3＝gsinθ+μgcosθ若重力的下滑分力小于滑动摩擦力即mgsinθ＜μmgcosθ则小物块应沿传送带向下做匀减速直线运动，其加速度大小为a4＝μgcosθ﹣gsinθ二者共速后小物块随传送带一起做匀速直线运动，故B正确；CD．当小物块的初速度沿斜面向上时，牛顿第二定律可得小物块的加速度大小为a3＝gsinθ+μgcosθ可知小物块沿传送带向上做匀减速直线运动，减到零后反向匀加速，其加速度仍为a3，与传送带共速时，若满足mgsinθ＞μmgcosθ则小物块继续做匀加速直线运动，加速度大小为a2＝gsinθ﹣μgcosθ＜a3若满足mgsinθ＜μmgcosθ则小物块随传送带一起做匀速直线运动，故C错误，D正确。故选：ABD。【点评】本题考查了物体在传送带上运动，能准确对小物块受力分析，掌握不同时刻受力的变化以及运动状态是解决此类问题的关键。三．填空题（共5小题）16．（2023秋•泉州期末）小明站在力传感器上做下蹲和起立动作，如图甲所示。图乙为力传感器的示数随时间的变化关系图像。则t1时刻小明处于超重状态（选填“超重”“失重”或“平衡”）；t2∼t3过程小明完成的动作是起立（选填“起立”或“下蹲”）。【考点】超重与失重的图像问题．【专题】定性思想；图析法；牛顿运动定律综合专题；推理能力．【答案】超重；起立。【分析】下蹲过程，初末速度均为零，说明先向下加速后向下减速，加速度先向下后向上，先失重后超重；起立过程，初末速度均为零，说明先向上加速后向上减速，加速度先向上后向下，先超重后失重。【解答】解：t1时刻力传感器示数大于重力，故小明处于超重状态，t2∼t3过程小明先超重后失重，先向上加速后向上减速，完成的动作是起立。故答案为：超重；起立。【点评】本题考查了超重和失重，物体是否处于超重或失重状态，不在于物体向上运动还是向下运动，而在于物体是有竖直向上的加速度还是有竖直向下的加速度。17．（2023秋•普陀区校级期末）如图所示，质量为m的光滑小球，用轻绳连接后挂在三角劈的顶端斜面平行，劈置于光滑水平面上，当劈水平向右匀加速加速度a1＝33g时，球与斜面相对静止且细绳的拉力恰好为零；当劈以加速度a＝2g向左匀加速运动时，绳的拉力T2＝5mg【考点】物体在光滑斜面上的运动；力的合成与分解的应用．【专题】应用题；定性思想；推理法；牛顿运动定律综合专题．【答案】见试题解答内容【分析】根据题意确定小球的受力情况，然后应用牛顿第二定律求出加速度；应用牛顿第二定律的求出小球与斜面间作用力为零时的临界加速度，然后根据劈的加速度与临界加速度的关系确定小球的位置状态，然后求出绳子的拉力。【解答】解：球与斜面相对静止且细绳的拉力恰好为零时，小球受力如图所示：由牛顿第二定律得：a1=mgtan30°当劈加速度向左，球恰好刚要离开斜面；即斜面对球的作用力恰好为零时，球受力如图所示：由牛顿第二定律得：a临界=mg当加速度：a＝2g，方向：水平向左时，小球离开斜面，受力如图所示：绳子的拉力：T2=(mg故答案为：33g；5【点评】本题考查了牛顿第二定律的应用，解决本题的关键知道小球和三角劈具有相同的加速度，通过隔离法分析，运用牛顿第二定律进行求解。18．（2023秋•普陀区校级期末）一质量为m的乘客站在倾角为θ的自动扶梯的水平踏板上，随扶梯一起以大小为a0的加速度减速上行，如图所示.重力加速度大小为g。该过程中，乘客对踏板的压力大小为mg﹣ma0sinθ，摩擦力大小为ma0cosθ。【考点】牛顿第二定律的简单应用．【专题】定量思想；方程法；牛顿运动定律综合专题；推理能力．【答案】mg﹣ma0sinθ；ma0cosθ【分析】对乘客在竖直方向列牛顿第二定律方程求支持力和摩擦力，再用牛顿第三定律求乘客对踏板的压力。【解答】解：以乘客为研究对象，受力分析如图在竖直方向用牛顿第二定律列方程：竖直方向：mg﹣FN＝may其中：ay＝a0sinθ联立解得：FN＝mg﹣ma0sinθ由牛顿第三定律，乘客对踏板的压力大小为：FN′＝FN＝mg﹣ma0sinθ水平方向：f＝max＝ma0cosθ故答案为：mg﹣ma0sinθ；ma0cosθ。【点评】本题考查了牛顿第二定律的应用，需要注意的是：牛顿第二定律方程是矢量方程，可以分方向使用。19．（2023秋•闵行区期末）某人站在力传感器上持续多次完成站起、下蹲的动作，某次传感器记录的数据如图所示。可以判断，数据②（选填“①”或“②”）记录的是人站起的过程。0﹣8s的整个过程中，人的瞬时加速度最大值约为6m/s2。【考点】超重与失重的概念、特点和判断．【专题】定量思想；推理法；牛顿运动定律综合专题；推理能力．【答案】②；6【分析】超重：弹力（拉力或支持力）大于物体所受重力的现象。物体具有向上的加速度，则称物体处于超重状态。失重：弹力（拉力或支持力）小于物体所受重力的现象。物体具有向下的加速度，则称物体处于失重状态。根据题图可得，人平衡时的受力，进而可得人自身的重力，再结合图可得人的超失重状态，结合牛顿第二定律可求人的加速度大小。【解答】解：人下蹲动作分别有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，到达一个最大速度后再减速下降超重，对应先失重再超重，数据①记录的是人下蹲过程，人先失重后超重；起立过程，先是加速上升，处于超重状态，到达一个最大速度后再减速上升，处于失重状态，数据②记录的是人站起过程，人先超重后失重，由图结合牛顿第二定律可知支持力最小为200N，根据牛顿第二定律有mg﹣F＝ma其中mg＝500N，则m＝50kg代入解得a＝6m/s2故答案为：②；6【点评】解题关键是能够根据题图判断人的自身重力；知道超失重状态的热点，结合图像正确判断人的状态。20．（2023•福建学业考试）如图，质量为2kg的物体水平向右运动，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.5，方向水平向左、大小恒为5N的力F作用在物体上，此时物体所受摩擦力为10N，已知物体在t1时刻物体速度减为0，g＝10m/s2，则物体t1秒后摩擦力方向水平向右（选填“水平向左”或“水平向右”）；物体的加速度大小为0m/s2。【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；摩擦力专题；理解能力．【答案】10水平向右0。【分析】根据f＝μFN可求滑动摩擦力，比较滑动摩擦力和拉力，确定物体平衡，分析静摩擦力的方向，再根据牛顿第二定律，求加速度大小。【解答】解：根据f＝μFN可得，f＝μFN＝μmg，代入数据解得f＝10N，当速度减到0后，因为滑动摩擦力比拉力大，所以物体静止不动，由平衡可知问题受到向右的静摩擦力。由牛顿第二定律，合力为零，静止的物体加速度为0。故答案为：10水平向右0。【点评】本题解题关键是分析比较滑动摩擦力和拉力，确定物体平衡。四．解答题（共5小题）21．（2024春•汕头期末）某次班级大扫除中，小明同学负责拖地，他沿拖把杆方向施加F＝50N的力推动拖把头。假设拖把杆质量忽略不计，拖把头质量为m＝2kg，拖把头与地面的动摩擦因数μ＝0.5，g＝10m/s2。（1）当拖把杆与竖直方向夹角为30°时，拖把头保持静止，求此时拖把头对地面的摩擦力大小；（2）当拖把杆与竖直方向夹角为53°时，拖把头被推动向前，求此时拖把头的加速度大小，已知sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。【考点】牛顿第二定律的简单应用；共点力的平衡问题及求解．【专题】计算题；定量思想；推理法；牛顿运动定律综合专题；共点力作用下物体平衡专题；推理能力．【答案】（1）此时拖把头对地面的摩擦力大小为25N；（2）此时拖把头的加速度大小为7.5m/s2。【分析】（1）对拖把头进行受力分析，根据共点力的平衡条件得出摩擦力的大小；（2）对拖把头进行受力分析，根据牛顿第二定律和滑动摩擦力的计算公式联立求解加速度。【解答】解：（1）对拖把头进行受力分析如图所示：根据共点力的平衡有Fsin30°＝f，解得：f＝0.5F＝0.5×50N＝25N；（2）对拖把头进行受力分析根据共点力的平衡有：F2sin53°﹣f'＝ma，f'＝μFN，FN＝mg+F2cos53°，解得：a=答：（1）此时拖把头对地面的摩擦力大小为25N；（2）此时拖把头的加速度大小为7.5m/s2。【点评】本题主要考查共点力平衡和牛顿第二定律的简单应用，注意f'＝μFN中FN是正压力，不是重力，可能等于重力、可能大于重力、可能小于重力、也可能与重力无关。22．（2024春•湖南期末）开车玩手机导致追尾事故应负全责，一辆汽车在某一直线路段行驶的速度为108km/h。驾驶员低头抢红包盲开1s，突然发现前方有异常情况，于是紧急刹车。若汽车橡胶轮胎与路面间的动摩擦因数是0.75，该驾驶员的反应时间（从发现异常情况到实施制动的时间）为0.5s，取g＝10m/s2。求：（1）刹车时汽车的加速度大小；（2）从低头开始到最后停止，该车的位移大小。【考点】牛顿第二定律的简单应用；匀变速直线运动速度与位移的关系．【专题】定量思想；推理法；直线运动规律专题；牛顿运动定律综合专题；推理能力．【答案】（1）刹车时汽车的加速度大小7.5m/s2；（2）从低头开始到最后停止，该车的位移大小105m。【分析】（1）刹车时，根据牛顿第二定律，求加速度；（2）根据匀速运动时间的位移公式，求匀速位移，再求刹车位移，最后计算总位移。【解答】解：（1）刹车时，根据牛顿第二定律μmg＝ma解得a＝7.5m/s2（2）汽车行驶速度为v＝108km/h＝30m/s匀速运动时间的位移为x1＝v（t1+t2），代入数据解得x1＝45m刹车阶段的位移为0﹣v2＝﹣2ax2解得x2＝60m所以有总位移为x＝x1+x2，代入数据解得x＝105m答：（1）刹车时汽车的加速度大小7.5m/s2；（2）从低头开始到最后停止，该车的位移大小105m。【点评】本题是牛顿运动定律和运动学综合体，考查学生知道受力情况去分析运动情况的能力。23．（2024春•台州期末）滑草是青少年热衷的游乐项目之一，将滑道简化为如图所示的模型。滑块从A静止开始沿倾斜滑道滑下，做匀加速直线运动，经5s到达滑道底端B，之后在水平滑道上做匀减速直线运动2s后停下。设滑块与滑道的动摩擦因数均为0.5，滑块从倾斜滑道进入水平滑道瞬间的速度大小不变，不计空气阻力，倾斜滑道的倾角37°，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：（1）滑块在水平面上运动的加速度大小；（2）滑块到B点时的速度大小；（3）倾斜滑道AB的长度。【考点】牛顿运动定律的应用—从受力确定运动情况；匀变速直线运动规律的综合应用．【专题】定量思想；推理法；直线运动规律专题；牛顿运动定律综合专题；推理能力．【答案】（1）滑块在水平面上运动的加速度大小5m/s2；（2）滑块到B点时的速度大小10m/s；（3）倾斜滑道AB的长度25m。【分析】（1）根据牛顿第二定律，求加速度大小；（2）根据运动学公式，求B点速度大小；（3）根据位移等于平均速度乘以时间，求位移大小。【解答】解：（1）滑块在水平面上运动时，根据牛顿第二定律有μmg＝ma解得：a＝5m/s2（2）滑块在水平面上做匀减速直线运动，根据速度—时间公式，有0＝vB﹣at解得滑块到B点时的速度vB＝10m/s（3）滑块在倾斜滑道做匀减速直线运动，根据位移—时间公式有xAB解得：xAB＝25m答：（1）滑块在水平面上运动的加速度大小5m/s2；（2）滑块到B点时的速度大小10m/s；（3）倾斜滑道AB的长度25m。【点评】本题解题关键是掌握牛顿第二定律和运动学基本公式，难度中等。24．（2024春•让胡路区校级期末）如图所示，装卸工要将质量为50kg的木箱（可视为质点）移到卡车上，找来了长为5.5m的直木板，做了一个倾角为37°的固定斜面。装卸工用大小为550N、方向沿斜面向上的拉力F将木箱从斜面底端由静止拉上卡车。已知木箱与木板间的动摩擦因数μ＝0.5，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2。（1）木箱沿斜面向上加速运动时加速度的大小；（2）求要将木箱拉上卡车，拉力F至少需作用多长的距离。【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；定性思想；推理法；牛顿运动定律综合专题．【答案】见试题解答内容【分析】（1）在垂直于斜面和平行于斜面方向做受力分析，根据牛顿第二定律计算加速度大小；（2）若撤去拉力前匀加速运动的位移和撤去后匀减速运动的位移之和等于木板长，则刚好把木箱拉上卡车，为拉力作用距离的最小值。【解答】解：设斜面对木箱的弹力为N，摩擦力为f，匀加速加速度为a1，匀减速过程加速度为a2（1）由牛顿第二定律：垂直于斜面方向：N+Fsin37°＝mgcos37°平行于斜面方向：Fcos37°﹣mgsin37°﹣f＝ma1f＝μN代入数据解得：a1＝1m/s2（2）撤去拉力后，平行于斜面方向：mgin37°+μmgcos37°＝ma2代入数据解得：a2＝10m/s2设运动最大速度为v：v2＝2a1x1v2＝2a2x2x1+x2＝5.5m代入数据解得：x1＝5m答：（1）木箱向上加速运动时加速度的大小为1m/s2；（2）要将木箱拉上卡车，拉力F至少需作用5m。【点评】本题考查利用牛顿第二定律分析斜面模型的方法，要注意斜面模型是高中物理常见模型之一，不但要掌握斜面上物体的受力分析方法，还要注意相应几何知识的应用；若物体受力较多时，一般可以借助正交分解法得出平衡条件的公式。25．（2024春•丽水期末）如图所示，在倾角37°足够长的固定斜面上放置一个质量为1kg的物块，物块与斜面之间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。t＝0时刻，物体沿斜面开始下滑。（1）求加速度a的大小；（2）求t＝2s时，物体下滑的距离；（3）下滑2s后，一沿斜面向上拉力F＝6N作用在物体上，求整个过程物体沿斜面下滑的最大距离。【考点】物体在粗糙斜面上的运动；牛顿运动定律的应用—从受力确定运动情况．【专题】定量思想；推理法；牛顿运动定律综合专题．【答案】（1）加速度a的大小为2m/s2；（2）t＝2s时，物体下滑的距离为4m；（3）下滑2s后，一沿斜面向上拉力F＝6N作用在物体上，整个过程物体沿斜面下滑的最大距离为6m。【分析】（1）根据牛顿第二定律可求出加速度大小；（2）利用第一问的加速度，结合位移公式可解的距离；（3）根据受力情况，得到沿斜面向上拉力后加速度大小，确定物体的运动情况，即加速下滑2s后减速下滑，至速度为零，根据运动学公式可求出沿斜面下滑的最大距离。【解答】解：（1）根据牛顿第二定律，有mgsinθ﹣μmgcosθ＝ma1解得a1（2）根据匀加速直线运动的位移与时间的关系，有x1解得x1＝4m（3）根据牛顿第二定律，有F﹣mgsinθ+μmgcosθ＝ma2解得a2下滑2s后物块的速度为v＝a1t1物体沿斜面下滑的距离最远时，物体减速到0，则﹣v2＝﹣2a2x2解得x2＝2m则整个过程物体沿斜面下滑的最大距离为x＝x1+x2＝4m+2m＝6m答：（1）加速度a的大小为2m/s2；（2）t＝2s时，物体下滑的距离为4m；（3）下滑2s后，一沿斜面向上拉力F＝6N作用在物体上，整个过程物体沿斜面下滑的最大距离为6m。【点评】本题考查了应用牛顿第二定律解题，注意灵活运用牛顿第二定律求解加速度是解题的关键。

考点卡片1．质点【知识点的认识】（1）定义：用来代替物体的有质量的点．①质点是用来代替物体的具有质量的点，因而其突出特点是“具有质量”和“占有位置”，但没有大小，它的质量就是它所代替的物体的质量．②质点没有体积或形状，因而质点是不可能转动的．任何转动的物体在研究其自转时都不可简化为质点．③质点不一定是很小的物体，很大的物体也可简化为质点．同一个物体有时可以看作质点，有时又不能看作质点，要具体问题具体分析．（2）物体可以看成质点的条件：如果在研究的问题中，物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素，就可以把物体看做一个质点．（3）突出主要因素，忽略次要因素，将实际问题简化为物理模型，是研究物理学问题的基本思维方法之一，这种思维方法叫理想化方法．质点就是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型．【命题方向】（1）第一类常考题型是对具体事例进行分析：在物理学研究中，有时可以把物体看成质点，则下列说法中正确的是（）A．研究乒乓球的旋转，可以把乒乓球看成质点B．研究车轮的转动，可以把车轮看成质点C．研究跳水运动员在空中的翻转，可以把运动员看成质点D．研究地球绕太阳的公转，可以把地球看成质点分析：当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时，我们就可以把它看成质点，根据把物体看成质点的条件来判断即可．解答：A、研究乒乓球的旋转时，不能把乒乓球看成质点，因为看成质点的话，就没有旋转可言了，所以A错误．B、研究车轮的转动是，不能把车轮看成质点，因为看成质点的话，就没有转动可言了，所以B错误．C、研究跳水运动员在空中的翻转时，不能看成质点，把运动员看成质点的话，也就不会翻转了，所以C错误．D、研究地球绕太阳的公转时，地球的大小对于和太阳之间的距离来说太小，可以忽略，所以可以把地球看成质点，所以D正确．故选D．点评：考查学生对质点这个概念的理解，关键是知道物体能看成质点时的条件，看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，物体的大小体积能否忽略．（2）第二类常考题型是考查概念：下列关于质点的说法中，正确的是（）A．质点是一个理想化模型，实际上并不存在，所以，引入这个概念没有多大意义B．只有体积很小的物体才能看作质点C．凡轻小的物体，皆可看作质点D．如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时，即可把物体看作质点分析：物体可以看成质点的条件是物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，同一个物体在不同的时候，有时可以看成质点，有时不行，要看研究的是什么问题．解答：A、质点是一个理想化模型，实际上并不存在，引入这个概念可以简化我们分析的问题，不是没有意义，所以A错误；B、体积大的物体也可以看做质点，比如地球，所以B错误；C、轻小的物体，不一定可以看做质点，要看它的形状对分析的问题有没有影响，所以C错误；D、如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时，即可把物体看作质点，所以D正确．故选：D．点评：考查学生对质点这个概念的理解，关键是知道物体能看成质点时的条件，看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，物体的大小体积能否忽略．【解题方法点拨】这部分知识难度不大，在平时的练习中可能出现，且往往以选择题的形式出现，但是高考中单独出现的几率比较小．【知识点的应用及延伸】：理想模型及其在科学研究中的作用在自然科学的研究中，“理想模型”的建立，具有十分重要的意义．第一，引入“理想模型”的概念，可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差．把现实世界中，有许多实际的事物与这种“理想模型”十分接近．在一定的场合、一定的条件下，作为一种近似，可以把实际事物当作“理想模型”来处理，即可以将“理想模型”的研究结果直接地应用于实际事物．例如，在研究地球绕太阳公转的运动的时候，由于地球与太阳的平均距离（约为14960万公里）比地球的半径（约为6370公里）大得多，地球上各点相对于太阳的运动可以看做是相同的，即地球的形状、大小可以忽略不计．在这种场合，就可以直接把地球当作一个“质点”来处理．在研究炮弹的飞行时，作为第一级近似，可以忽略其转动性能，把炮弹看成一个“质点”；作为第二级近似，可以忽略其弹性性能，把炮弹看成一个“刚体”．在研究一般的真实气体时，在通常的温度和压强范围内，可以把它近似地当作“理想气体”，从而直接地运用“理想气体”的状态方程来处理．第二，对于复杂的对象和过程，可以先研究其理想模型，然后，将理想模型的研究结果加以种种的修正，使之与实际的对象相符合．这是自然科学中，经常采用的一种研究方法．例如：“理想气体”的状态方程，与实际的气体并不符合，但经过适当修正后的范德瓦尔斯方程，就能够与实际气体较好地符合了．第三，由于在“理想模型”的抽象过程中，舍去了大量的具体材料，突出了事物的主要特性，这就更便于发挥逻辑思维的力量，从而使得“理想模型”的研究结果能够超越现有的条件，指示研究的方向，形成科学的预见．例如：在固体物理的理论研究中，常常以没有“缺陷”的“理想晶体”作为研究对象．但应用量子力学对这种“理想晶体”进行计算的结果，表明其强度竟比普通金属材料的强度大一千倍．由此，人们想到：既然“理想晶体”的强度应比实际晶体的强度大一千倍，那就说明常用金属材料的强度之所以减弱，就是因为材料中有许多“缺陷”的缘故．如果能设法减少这种“缺陷”，就可能大大提高金属材料的强度．后来，实践果然证实了这个预言．人们沿着这一思路制造出了若干极细的金属丝，其强度接近于“理想晶体”的强度，称之为“金胡须”．总之，由于客观事物具有质的多样性，它们的运动规律往往是非常复杂的，不可能一下子把它们认识清楚．而采用理想化的客体（即“理想模型”）来代替实在的客体，就可以使事物的规律具有比较简单的形式，从而便于人们去认识和掌握它们．2．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＝v（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=v解：汽车刹车到停止所需的时间t0所以刹车2s内的位移x1t0＜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−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=vC、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=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。3．匀变速直线运动速度与位移的关系【知识点的认识】匀变速直线运动位移与速度的关系．由位移公式：x＝v0t+12at2和速度公式v＝v0+at消去t得：v2匀变速直线运动的位移﹣速度关系式反映了初速度、末速度、加速度与位移之间的关系．①此公式仅适用于匀变速直线运动；②式中v0和v是初、末时刻的速度，x是这段时间的位移；③公式中四个矢量v、v0、a、x要规定统一的正方向．【命题方向】美国“肯尼迪号”航空母舰上有帮助飞机起飞的弹射系统，已知“F﹣A15”型战斗机在跑道上加速时产生的加速度为4.5m/s2，起飞速度为50m/s．若该飞机滑行100m时起飞，则弹射系统必须使飞机具有的初速度为（）A、30m/sB、10m/sC、20m/sD、40m/s分析：已知飞机的加速度、位移、末速度，求解飞机的初速度，此题不涉及物体运动的时间，选用匀变速直线运动的位移—时间公式便可解决．解答：设飞机的初速度为v0，已知飞机的加速度a、位移x、末速度v，此题不涉及物体运动的时间，由匀变速直线运动的位移—时间公式：v解得：v0＝40m/s故选：D。点评：本题是匀变速直线运动的基本公式的直接应用，属于比较简单的题目，解题时要学会选择合适的公式，这样很多问题就会迎刃而解了．【解题思路点拨】解答题解题步骤：（1）分析运动过程，画出运动过程示意图．（2）设定正方向，确定各物理量的正负号．（3）列方程求解：先写出原始公式，再写出导出公式：“由公式…得…”．4．匀变速直线运动规律的综合应用【知识点的认识】本考点下的题目，代表的是一类复杂的运动学题目，往往需要用到多个公式，需要细致的思考才能解答。【命题方向】如图，甲、乙两运动员正在训练接力赛的交接棒．已知甲、乙两运动员经短距离加速后都能达到并保持8m/s的速度跑完全程．设乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的，加速度大小为2.5m/s2．乙在接力区前端听到口令时起跑，在甲、乙相遇时完成交接棒．在某次练习中，甲以v＝8m/s的速度跑到接力区前端s0＝11.0m处向乙发出起跑口令．已知接力区的长度为L＝20m．求：（1）此次练习中交接棒处离接力区前端（即乙出发的位置）的距离．（2）为了达到理想成绩，需要乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，则甲应在接力区前端多远时对乙发出起跑口令？（3）在（2）中，棒经过接力区的时间是多少？分析：（1）甲乙两人不是从同一地点出发的，当已追上甲时，它们的位移关系是s0+12at（2）当两人的速度相等时，两车的距离为零，即处于同一位置．（3）由t=x解答：（1）设乙加速到交接棒时运动时间为t，则在甲追击乙过程中有s0+12at代入数据得t1＝2st2＝4.4s（不符合乙加速最长时间3.2s实际舍去）此次练习中交接棒处离接力区前端的距离x=（2）乙加速时间t设甲在距离接力区前端为s时对乙发出起跑口令，则在甲追击乙过程中有s+代入数据得s＝12.8m（3）棒在（2）过程以v＝8m/s速度的运动，所以棒经过接力区的时间是t点评：此题考查追及相遇问题，一定要掌握住两者何时相遇、何时速度相等这两个问题，这道题是典型的追及问题，同学们一定要掌握住．【解题思路点拨】熟练掌握并深刻理解运动学的基础公式及导出公式，结合公式法、图像法、整体与分段法等解题技巧，才能在解答此类题目时游刃有余。5．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。6．根据a-t图像的物理意义分析单个物体的运动情况【知识点的认识】题目给出单个物体的a﹣t图像，能够准确判断物体的运动描述是否正确。【命题方向】如图所示为一物体从静止开始做直线运动的a﹣t图象，则在0至4s内，该物体（）A、向一个方向运动B、2s时速度最大C、始终做加速运动D、2s到4s内做减速运动分析：加速度方向与速度方向相同时，物体做加速运动；否则做减速运动。根据加速度图象，分析物体的运动情况，即可判断速度最大的时刻。解答：AC、由图象可知，加速度已知为正，与运动方向相同，一直做加速运动，运动方向不变，故AC正确；BD、物体在0﹣2s内物体沿正方向做加速增大的加速运动，在2﹣4s内沿正方向做加速度减小的加速运动，故在第4s末物体的速度最大，故BD错误。故选：AC。点评：本题关键有两点：一要正确分析物体的运动情况；二抓住a﹣t图象的“面积”求出速度的变化量。【解题思路点拨】1.要明确a﹣t图像的直接意义：代表了物体某一时刻对应的加速度，可以以此判断物体加速度的方向及大小。2.要明确a﹣t图像面积的物理意义：代表了物体速度的变化量。7．弹性形变和塑性形变【知识点的认识】1．弹性形变定义：物体在外力的作用下会发生形变，当外力撤销后有些物体可以恢复到原来的形状．物体这种能消除由外力引起的形变的性能，称为弹性（elasticity），外力去除后，形变完全消失的现象叫弹性形变（elasticdeformation）．2．范性形变定义：有些情况下当外力去除后，物体不能恢复原来的形状．外力去除后，物体遗留下来的形变称为范性形变（plasticdeformation）或塑性形变．材料的这种能产生范性形变的性能称为范性（plasticity）或塑性．3．弹性形变和范性形变的区别两者的主要区别在于变形是否可恢复：弹性变形是可以完全恢复的，即弹性变形过程是一个可逆的过程；塑性变形则是不可恢复的，塑性变形过程是一个不可逆的过程．【知识点的应用及延伸】塑性成型定义：金属塑性成型是利用金属材料的塑性，使其在外力作用下改变形状、尺寸和改善性能．获得具有一定形状和尺寸精度的产品的加工方法．由于这种外力在多数情况下是以压力的形式出现的，因此也称为压力加工．材料在弹性范围内的形变小，而塑性形变时，形变十分显著，常常会使工件不能正常工作．所以，工程中一般都把物体形变限制在弹性范围内，要求材料有较高的强度．但是，在材料加工时，又要求材料有一定的塑性．除金属材料外，还有很多材料具有塑性形变的性质．某些在常温下难以发生塑性形变的脆性材料，在高温下则表现出良好的塑性．与非金属材料相比，金属材料的塑性形变能力都比较强，因而更广泛地用于塑性成型．塑性成型是金属加工的一种重要工艺方法，它不仅生活效率高、原材料消耗少，而且可以有效地改善金属材料的力学性质和组织．因此，塑性成型作为制造业的一个重要分支，广泛地用于工业制造中．据统计，全世界75%的钢材经过塑性成型；在汽车行业，生活锻件和冲压件的数量占零件总数的60%以上；在冶金、航空、船舶和军工等行业，塑性成型也都占有相当比重．【解题方法点拨】这个知识点主要是需要了解弹性形变和范性形变，对生活中的这个知识点的应用有所了解便可．在平时的练习中可能出现，且往往以选择题的形式出现，但是高考中几乎不会单独出现．8．弹力的方向【知识点的认识】弹力总是垂直于两物体的接触面．根据具体的情况又可分为：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