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互动:本考点是高中物理的重要章节,是整个物理基础内容之一,是动力学的基础和重要组成部分.本考点涉及位移、速度、加速度等诸多物理量,基本公式也较多,同时还有描述运动规律的图象、
图象、测定加速度时用到的“逐差法”等知识。近两年来,高考主要考查是直线运动的有关概念、规律及其应用,重点是匀变速直线运动规律的应用及
―
图象。对本考点知识的考查既有单独命题,也有与牛顿运动定律以及今后学习电场中带电粒子的运动、磁场中的通电导体的运动、电磁感应现象等知识结合起来,作为综合试题中的一个知识点加以体现,其中以中等以上的试题出现。作为综合试题中的一个知识点,本考点还可以与航空、航海、铁路等交通方向知识新情境综合。
在2009高考中,有关加速度、瞬时速度、匀变速直线运动的规律、―
图象等仍是命题热点,但有关运动图象与实际运动过程的关系、实际问题的建模、测定加速度时“逐差法”的应用引起重视,而试题内容与现实生产、生活和现代科技的结合将更紧密、涉及的内容也更广泛,联系高科技发展的新情境更会有所增加。复习的关键是,重点是对直线运动的概念、规律的形成过程的理解和掌握,弄清其物理实质,不断关注当今科技动态,把所学的知识应用到生动的实例中去,通过对这些实例的分析、物理情境的构建、物理过程的认识,建立起物理模型,再运用相应的规律处理实际问题;同时,对同一问题应从不同角度(如一题多解)进行研究与描述,从而达到对规律的理解与应用。
1.( 安徽省2009届高三第一轮复习单元测试.物理 .1)北京奥运火炬成功登上珠峰,如图5所示是火炬手攀登珠峰的线路图,据此图判断下列说法正确的是( )
A.由起点到终点火炬手所走线路的总长度等于位移
B.线路总长度与火炬所走时间的比等于登山者的平均速度
C.在计算登山运动的速度时可以把火炬手当成质点
D.珠峰顶的重力加速度要比拉萨的重力加速度小
2.(2009届广东省中大附中第3次检测.物理.3)某物体的运动图象如图6所示,以下说法正确的是( )
A.若x表示位移,则物体做往复运动
B.若x表示位移,则物体做匀速直线运动
C.若x表示速度,则物体做朝某一方向的直线运动
D.若x表示速度,则物体做匀变速直线运动
3.(江苏省扬州市2009届第四次调研.物理。4)如图7所示的位移(s)―时间(t)图象和速度(v)―时间(t)图象中,给出四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况,关于它们的物理意义,下列描述正确的是( )
A.图线1表示物体做曲线运动
B.s―t图象中t1时刻v1>v2
C.v―t图象中0至t3时间内3和4的平均速度大小相等
D.两图象中,t2、t4时刻分别表示2、4开始反向运动 图7
4.(江苏省徐州市2009届第3次质检测.物理.1)第29届奥运会将于今年8月在北京举行,跳水比赛是我国的传统优势项目.某运动员正在进行
A.为了研究运动员的技术动作,可将正在比赛的运动员视为质点
B.运动员在下落过程中,感觉水面在匀速上升
C.前一半时间内位移大,后一半时间内位移小
D.前一半位移用的时间长,后一半位移用的时间短
5.(浙江省2009届高三第一轮复习单元测试.物理 .7)为了安全,在行驶途中,车与车之间必须保持一定的距离.因为,从驾驶员看见某一情况到采取制动动作的时间里,汽车仍然要通过一段距离(称为思考距离);而从采取制动动作到车完全停止的时间里,汽车又要通过一段距离(称为制动距离).下表给出了汽车在不同速度下的思考距离和制动距离等部分数据.请分析这些数据,完成表格.
速度(km/h)
思考距离(m)
制动距离(m)
停车距离(m)
45
9
14
23
75
15
38
90
73
105
21
75
96
6.(2009届湖南省浏阳一中高三10月月考试题.物理.12)我们在电影或电视中经常可以看到这样的惊险场面:一辆高速行驶的汽车从山顶落入山谷,为了拍摄重为15000N的汽车从山崖坠落的情景,电影导演通常用一辆汽车模型代替实际汽车,设汽车模型与实际汽车的大小比例为,那么山崖也必须用
的比例来代替真实的山崖,设电影每分钟放映的胶片张数是一定的,为了能把汽车模型坠落的情景放映得恰似拍摄实景,以达到以假乱真的视觉效果,问:在实际拍摄的过程中,摄影机每秒钟拍摄的胶片数应为实景拍摄的胶片数的几倍?汽车模型在山崖上坠落的行驶速度应是真实汽车的实际行驶速度的几倍?
7.(湖南望城五中2009届高三第一次月考试题.物理.16)如图8所示, “
测定时,在平直跑道上,受试者以站立式起跑姿势站在起点终点线前,当听到“跑”的口令后,全力跑向正前方
8.( 湖北省2009届高三第一轮复习单元测试.物理 .15)物体甲从离地面高度h处自由下落,同时在它正下方的地面上有一物体乙以初速度v0竖直向上抛。重力加速度为g,不计空气阻力,两物体均看作质点。
(1)要使两物体在空中相碰,乙的初速度v0应满足什么条件?
(2)要使乙在下落过程中与甲相碰,v0应满足什么条件?
9.(2009年广东省广州市高三年级调研测试卷.物理.11)在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,用打点计时器记录纸带运动的时间.计时器所用电源的频率为50Hz,图9为一次实验得到的一条纸带,纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出,按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点,用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离如图所示(单位:cm).
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由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的即时速度大小v4=________m/s,小车的加速度大小a=________m/s2.
10.(湖南省岳阳市一中2009届高三第月考试卷.物理.16)在一条平直的公路上,甲、乙两车同向行驶,乙车以
(1)两车不相遇
(2)两车只能相遇一次
(3)两车能两次相遇
11.(广东省华南师大附中2009届高三综合测试卷.物理.14)利用水滴下落可以测出重力加速度g,调节水龙头,让水一滴一滴地流出.在水龙头的正下方放一个盘子.调整盘子的高度,使一个水滴碰到盘子时,恰好有另一个水滴从水龙头开始下落,而空中还有一个正在下落的水滴.测出水龙头到盘子间的距离为h.再用秒表测时间,从第一个水滴离开水龙头开始计时,到第n个水滴落到盘中,共用时间为t.求第一个水滴落到盘子时,第二个水滴离开水龙头的距离为多少?测得的重力加速度g是多少
答案:
1.【解析】线路的总长度是路程,则A错;路程与位移的比是速率,则B错;计算登山运动的速度不必考虑登山运动员的大小和形状,则C对;由万有引力规律可知在峰顶的重力加速度比拉萨的小,则D对
【答案】CD
2.【解析】分析图象问题时,先要看纵坐标表示什么,再看图线,注意图线不代表物体运动的轨迹,物体做直线运动.若x表示位移,位移图线的斜率表示速度,图线的斜率在0~2s、4~6s为正,2~4s、6~8s为负,表示相应的速度一会为正,一会为负,故物体做往复直线运动,A正确.若x表示速度,速度图线的斜率表示加速度,图线的斜率在0~2s、4~6s为正,2~4s、6~8s为负,表示相应的加速度一会为正,一会为负,但大小相等.因而速度均为正,故物体先做匀加速直线运动,再做匀减速直线运动到速度为0,接着再做匀加速直线运动,然后再做匀减速直线运动到速度为0,所以物体一直向某一方向做直线运动.
【答案】AC
3.【解析】图线1是位移图象表示物体是作变速直线运动,所以选项A正确;s―t图象中某点斜率的大小表示速度的大小,选项B正确;v―t图象中0至t3时间内3和4位移不同,所以平均速度不相等;t2、表示2开始反向运动,t4时刻4的方向不变,所以选项D错。
【答案】AB
4.【解析】因运动员的技术动作有转动情况,不能将正在比赛的运动员视为质点,选项A错;以运动员为参考系,水作变速运动,所以选项B错;运动员前一半时间内平均速度小,故位移小,选项C错;若是相同的位移,则前一半位移用的时间长,后一半位移用的时间短。所以选项D正确。
【答案】D
5.【解析】分析表格中的数据,可知停车距离为思考距离
和制动距离
之和,由此可知当汽车速度为
.由题意可知思考距离即人在作出反应之前汽车以原来的速度运动的距离.此题的关键需先求出人的反应时间
以及刹车时的加速度
.选取表格中第一组数据(
,解得
(本题刹车时的加速度
可以不求出).对于表格中第三组数据(
;制动距离
.
注:求刹车时的加速度,选取第一组数据(
,解得
.
【答案】18 55 53(以列为序)
6.【解析】 又 h =
所以t模= 为了使效果逼真,拍摄模型的胶片张数与实景拍摄时胶片数应相同,故拍摄模型时每秒拍摄胶片数应是实景拍摄时每秒拍摄胶片数的5倍
水平方向:X=V0t 为了达到逼真效果,汽模在水平方向上飞行的距离也应是实际距离的即X模=,所以V0模=
【答案】(1)5倍 (2)V0模=
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【解析】对受试者,由起点终点线向折返线运动的过程中
加速阶段:;
减速阶段:;
匀速阶段:
由折返线向起点终点线运动的过程中
加速阶段:;
匀速阶段:
受试者“
【答案】
8.【解析】(1)设经过时间t甲乙在空中相碰,甲做自由落体运动的位移 ①
乙做竖直上抛运动的位移 ②
由几何关系 h=h1+h2 ③
联立①②③解得 ④
设乙抛出后经过时间tmax落地,根据速度―时间关系有 ⑤
甲乙在空中相遇应满足 0<t<tmax ⑥联立④⑤⑥解得 v0≥
(2)在乙下落过程中,甲乙相遇应满足 <t<
⑦
联立④⑦解得 <v0<
(或
≤v0≤
)
【答案】v0≥
<v0<
9.【解析】
用逐差法算加速度:
【答案】
10.【解析】由题意知道,两车距离有极值的临界条件是当两车速度相等的时候.
对于甲车做匀减速运动:当时,由
得
对于乙车做匀速直线运动:
两车间的位移差
(1)两车不相遇,则,即
(2)两车只能相遇一次,则,即
(3)两车能两次相遇,则
【答案】(1)不相遇 (2)
相遇一次(3)
相遇两次
11.【【解析】由于水龙头滴水的时间间隔是恒定的,因此,题中所提到的某一时刻恰好滴到盘子的和正在空中下落的这两个水滴,可以看做是同一个水滴离开水龙头作自由落体运动经两个相等的时间间隔分别运动到了空中某点处和盘子处.据此,可以利用比例关系求解.设第一个水滴落到盘子时,第二个水滴距水龙头h1,距盘子h2,则h1:h2=1:3,h1+h2=h,故h1=.由题意可知,每相邻两滴水滴落下的时间间隔为
,所以有
=
,即
.
【答案】;
互动:本考点是力学乃至整个物理学的基础,也是核心知识,对物体进行受力分析则是解决力学问题的关键.纵观近几年的高考试,可以看出本考点考查有如下几类:一是对摩擦力、受力分析、力的合成和分解、共点力作用下物体的平衡等知识点的考查出现率几乎高达100%;二是纯属静力学的考题,物体受力不在一条直线上,通常为容易题或中等难度题,以选择题的形式出现;三是连接体的平衡问题,通常考查整体法和隔离法,难度稍大一些;四是与其他知识综合进行考查,如与动力学、力量、动量、电磁学等知识综合,难度较大;五是重点考查学生运用知识解决实际问题、构建物理模型的能力和综合分析能力。
在2009年的高考中,摩擦力、受力分析、力的合成与分解、三力作用下的平衡问题仍然是热点命题;尤其是整体法与隔离法、正交公解法要引起重视,特别弹簧问题、连接体问题、叠加体问题、各种力的探究问题以及在生产和生活中的应用问题倍受命题专家的关注,出题的可能性较大
1.(广东省中山一中2008―2009学年第一学期高三第三次统测卷.物理.1)如图8所示,猎人非法猎猴,用两根轻绳将猴子悬于空中,猴子处于静止状态。以下相关说法正确的是:( )
A.猴子受到三个力的作用
B.绳拉猴子的力和猴子拉绳的力相互平衡
C.地球对猴子的引力与猴子对地球的引力是一对作用力和反作用力 图8
D.人将绳子拉得越紧,猴子受到的合力越大
2.(山东省济宁市2009届高三11月教学质量检测卷。物理 .4)如图9是用来粉刷墙壁的涂料滚的示意图。使用时,用撑竿推着涂料滚沿墙壁上下滚动,把涂料均匀地粉刷到墙壁上。撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计,而且撑竿足够长。粉刷工人站在离墙壁某一距离处缓缓上推涂料滚,使撑轩与墙壁间的夹角越来越小。该过程中撑竿对涂料滚的推力为
,涂料滚对墙壁的压力为
,下列说法正确的是( )
A.、
均减小 B.
、
均增大
C.减小,
增大 D.
增大,
减小 图9
3.(山东青岛市高三第一学期期中考试卷.物理.3)物体b在水平推力F作用下,将物体a挤压在竖直墙壁上,如图10所示,a、b 处于静止状态,关于a、b两物体的受力情况,下列说法正确的是
A.a受到两个摩擦力的作用
B.a共受到四个力的作用
C.b共受到三个力的作用 图10
D.a受到墙壁摩擦力的大小不随F的增大而增大
4.(2009届湖南省浏阳一中高三10月月考卷。物理.7).如图11所示,为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系,根据图象判断,正确的结论是( )
A.弹簧的劲度系数为1N/m www.1010jiajiao.com
B.弹簧的劲度系数为100N/m
C.弹簧的原长为
D.弹簧伸长
5.(湖南望城五中09届高三第一次月考卷.物理.5)如图12所示,物体A、B用细绳连接后跨过滑轮.A静止在倾角为450的斜面上,B悬挂着.已知质量mA = 2mB,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角由450增大到500,但物体仍保持静止,那么下列说法中正确的是( )
A.绳子的张力将增大
B.物体A对斜面的压力将减少
C.绳子的张力及A受到的静摩擦力都不变
D.物体A受到的静摩擦力将增大 图12
6.(湖北宜昌市一中2009届高三年级十月月考卷.物理.8)在固定于地面的斜面上垂直安放一个挡板,截面为 圆的柱状物体甲放在斜面上,半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间,没有与斜面接触而处于静止状态,如图13所示。现在从球心O1处对甲施加一平行于斜面向下的力F,使甲沿斜面方向极其缓慢地移动,直至甲与挡板接触为止。设乙对挡板的压力F1,甲对斜面的压力为F2,在此过程中( )
A.F1缓慢增大,F2缓慢增大www.1010jiajiao.com
B.F1缓慢增大,F2缓慢减小
C.F1缓慢减小,F2缓慢增大
D.F1缓慢减小,F2缓慢不变 图13
7.(2008年上海市高三十一月质量抽查卷.物理。15)今年春节前后,我国南方大部分省区遭遇了罕见的雪灾,此次灾害过程造成17个省(区、市、兵团)不同程度受灾。尤其是雪灾天气造成输电线被厚厚的冰层包裹(如图14甲),使相邻两个铁塔间的拉力大大增加,导致铁塔被拉倒、压塌(如图14乙),电力设施被严重损毁,给这些地方群众的生产生活造成了极大不便和巨大损失。
当若干相同铁塔等高、等距时,可将之视为如图14所示丙的结构模型。已知铁塔(左右对称)质量为m,塔基宽度为d。相邻铁塔间输电线的长度为L,其单位长 度的质量为m0,输电线顶端的切线与竖直方向成θ角。已知冰的密度为ρ,设冰层均匀包裹输电线上,且冰层的横截面为圆形,其半径为R(输电线的半径可忽略)。
(1)每个铁塔塔尖所受的压力将比原来增大多少?
(2)被冰层包裹后,输电线在最高点、
8.(2008年9月广东佛山禅城实验高中高级中学月考试卷.物理。12)某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中,设计了如图15所示的实验装置。所用的钩码每只的质量都是
砝码质量(g)
0
30
60
90
120
150
弹簧总长(cm)
6.00
7.15
8.34
9.48
10.64
11.79
弹力大小(N)
试根据这些实验数据在右图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小 图15
F跟弹簧总长L之间的函数关系图线。该弹簧的劲度k= (3分)
9.(广东省廉江中学2008-2009学年高三级第二次月考卷。物理.16)在倾角的斜面上,一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端,另一端绕过一质量m=
的力F拉住,使整个装置处于静止状态,如图16所示。不计一切摩擦,求拉力F和斜面对圆柱体的弹力FN的大小。(g=
某同学分析过程如下:
将拉力F沿斜面和垂直于斜面方向进行分解。
沿斜面方向:Fcosβ=mgsinα (1)
沿垂直于斜面方向:Fsinβ+FN=mgcosα(2)
问:你认为上述分析过程正确吗?若正确,
按照这种分析方法求出F及FN的大小;
若不正确,指明错误之处并求出你认为正确的结果
10.(合肥一中2009届高三教学质量检测卷.物理.21)放在水平面上的物体,与水平面间的动摩擦因数为,物体在水平恒力F1的作用下,在水平面上作匀速直线运动,今若再对物体施加一大小与F1相等的恒力F2后,要使物体仍然能沿原速度方向在水平面上作匀速直线运动,那么力F2的方向应满足什么条件?
11.(合肥35中2009届高三物理第一次质量抽测试卷.物理.23)一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A和B(中央有孔),A、B间由细绳连接着,它们处于如图17所示位置时恰好都能保持静止状态。此情况下,B球与环中心O处于同一水平面上,B间的细绳呈伸直状态,与水平线成300夹角。已知B球的质量为m,求细绳对B球的拉力和A球的质量
图17
答案:1.【解析】 猴子受重力和两个拉力人作用,所以选项A正确;两拉力的合力与重力平衡,B错;地球对猴子的引力与猴子对地球的引力是一对作用力和反作用力,C正确;猴子静止合力总为零,选项D错
2.【解析】由力的三角形定则,在重力不变的情况下,、
和重力构成一个封闭的三角形,从而得到
、
均减小
【答案】A
3.【解析】由受力分析和摩擦力的产生条件可得选项C正确
【答案】C
4.【解析】由图可知弹簧先压缩后伸长,当弹簧的长度为
【答案】BC
5.【解析】 隔离物体B可知,绳的张力不变,所以选项A错;隔离物体A得选项D正确
【答案】D
6.【解析】 以整体为研究对象,设斜面的倾角为,则F3
,是个定值不变;隔离球乙,求得F1缓慢减小.
【答案】D
7.【解析】(1)输电线线冰层的体积V冰 = πR
由对称关系可知,塔尖所受压力的增加值等于一根导线上冰层的重力,即
ΔN = ρV冰 g= πρR2Lg
(2)输电线与冰层的总质量M' = m
由共点力的平衡条件,得
输电线在最高点所受的拉力
半根输电线的受力如图乙所示。
由共点力的平衡条件,得F2 = F1sinθ
【答案】(1)πρR2Lg;(2)
8.【解析】⑴根据实验数据在坐标纸上描出的点,基本上在同一条直线上。可以判定F和L间是一次函数关系。画一条直线,使尽可能多的点落在这条直线上,不在直线上的点均匀地分布在直线两侧。(5分)
由可得k=25N/m。
【答案】k=25N/m。
9.【解析】不正确。 平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用。
(1)式应改为:Fcosβ+F=mgsinα ②
由②得30N=10N ③
将③代入②得FN=mgcosα-Fsinβ=30×0.8-10×0.6N=18N ④
【答案】18N
10.【解析】原来匀速时F1= (1)当F2为推力且与F1夹角为
时,有
因为F2=F1,解得
(2)当F2为拉力且与水平方向成
角时,有
综上所述,当力F2与F1在同一竖直平面内,力F2的方向与力F1的夹角为arccotu或
【答案】
11.【解析】对B球,受力分析如图所示。
Tcos300=NAsin300 ………….①
∴ T=2mg
对A球,受力分析如图D-1所示。在水平方向
Tcos300=NAsin300 …………………..②
在竖直方向
NAcos300=mAg+Tsin300 …………………③
【答案】由以上方程解得:mA=
互动:“牛顿运动定律是高中物理的核心内容之一,是动力学的“基石”,也是整个经典力学的理论基础,是历年高考的必考内容.其考查的重点有:准确理解牛顿第一定律;熟练掌握牛顿第二定律及其应用,尤其是物体的受力分析方法;理解牛顿第三定律;理解和掌握运动和力的关系;理解超重和失重.本章内容的命题形式倾向于应用型、综合型和能力型,易与生产生活、军事科技、工农业生产等紧密联系,还可以力、电综合题形式出现.从方法上,重点考查运用隔离法和整体法来求解加速度相等的连接体问题;运用正交分解法处理受力较复杂的问题,运用图象法处理力与运动的关系问题.从能力角度来看,重点考查思维(抽象、形象、直觉思维)能力、分析和解决问题的能力
2009牛顿定律是必考点,也是分值重的考点,预测2009年高考各卷还会以选项题和计算题的形式出现,尤其的理综考题的第23题,主要以力学的基本知识和方法为考查内容,多数以牛顿运动定律与匀变速直线运动的综合.除了考查整体法与隔离法、图象法外,力与运动的关系问题仍然会出现在计算题中,特别是由力与运动的关系运用已知的力学规律,对物体的运动参量作出明确的预见的问题要引起重视.这是物理学和技术上进行正确分析和设计的基础,如发射人造地球卫星进入预定轨道,带电粒子在电场中加速后获得速度等.
1.(2008年9月广东佛山禅城实验高中高级中学高三第一次月考试卷.物理.17)如图9所示,平板车长为L=,经过一段时间,小球脱离平板车落到地面.车与地面的动摩擦因数为0.2,其他摩擦均不计.取g=
(1)小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间;
(2)小球从轻放到平板车开始至离开平板车所用的时间; 图9
(3)从小球轻放上平板车到落地瞬间,平板车的位移大小.
2.(广东中山一中2008―2009学年第一学期高三第一次统测卷.物理.18)受到的空气阻力与雨点的横截面积S成正比,与雨点下落的速度v的平方成正比,即(其中k为比例系数).雨点接近地面时近似看做匀速直线运动,重力加速度为g.若把雨点看做球形,其半径为r,球的体积为
,设雨点的密度为
,求:
(1)每个雨点最终的运动速度(用
、r、g、k表示);
(2)雨点的速度达到时,雨点的加速度a为多大?
3.(2009届湖南郴州高中毕业生调研题.物理。17)在农村人们盖房打地基叫打夯,夯锤的结构如图10所示,打夯共有5人,四个人分别握住夯锤的一个把手,一个人负责喊号,喊号人一声号子,四个人同时向上用力将夯锤提起,号音一落四人同时松手,夯锤落至地面将地基砸实。某次打夯时,设夯锤的质量为
(2)夯锤落地时对地面的平均作用力为多大?(g=
4.(安徽合肥一中2009届高三教学质量检测.物理.18)如图11所示,
倾角a =
37°的固定斜面上放一块质量M =
之后将它们无初速释放。假设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为m = 0.5,求滑块、平板下端B到达斜面底端C的时间差是多少?(sin37=0.6 cos37
=
)
5.(山东省潍坊市普通高中2009届高三上学期阶段性评估卷.物理.16)如图12所示,一滑块以
的速度从A点开始进入轨道ABC.已知AB段斜面倾角为53°,BC段斜面倾角为37°,
滑块与AB斜面的动摩擦因数为
,滑块与BC段动摩擦因数为
,A点离B点所在水平面的高度
,滑块运动中始终未脱离轨道,不计在B点的机械能损失,最大静摩擦力等于滑动摩擦力(取
,
°=0.6,
°=0.8)求:
图12
(1)求滑块到达B点时速度大小.(2)从滑块到达B点时起,1秒内发生的位移
|