内容正文:
阶段复习练(一) 力与直线运动
第三章 运动和力的关系
命题突破 滚动练习
命题点一 匀变速直线运动规律的应用
命题点二 受力分析及平衡问题
内容索引
命题点三 牛顿运动定律的应用
命题突破 滚动练习
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命题点一 匀变速直线运动规律的应用
[典例1] 一个物体在粗糙的水平地面上以一定的初速度向前做匀减速直线运动。若已知物体在第1 s内的位移为8.0 m,在第3 s内的位移为0.5 m,则下列说法正确的是( )
A.物体在0.5 s末的速度一定为8.0 m/s
B.物体在2.5 s末的速度一定为0.5 m/s
C.物体在第2 s内的位移一定为4.25 m
D.物体的加速度大小一定为3.75 m/s2
A
[典例2] (多选)雾霾天气对公路、铁路、航空、航运等均产生重要影响,雾霾会造成空气质量下降,影响生态环境,给人体健康带来较大危害,在我国治理雾霾已刻不容缓。在一大雾天,一辆小汽车以30 m/s的速度行驶在高速公路上,突然发现正前方30 m处有一辆大卡车以10 m/s的速度同方向匀速行驶,小汽车紧急刹车,刹车过程中刹车失灵,如图所示,a、b分别为小汽车和大卡车的v-t图线。以下说法正确的是( )
A.因刹车失灵前小汽车已减速,不会追尾
B.在t=5 s时追尾
C.在t=3 s时追尾
D.若刹车不失灵则不会追尾
CD
命题点二 受力分析及平衡问题
1.受力分析的角度和依据
从力的概念判断 寻找对应的施力物体
从力的条件判断 寻找产生的原因
从力的效果判断 寻找是否发生形变或改变物体的运动状态(即是否产生了加速度)
从力的相互性判断 从力的反作用角度去寻找
2.处理平衡问题的基本思路
C
[典例4] (2024·黑龙江大庆模拟)如图所示,一圆环套在固定的倾斜光滑杆上,轻绳绕过光滑定滑轮与圆环相连,整个装置处于同一竖直平面内,现用力F缓慢拉动轻绳,圆环对杆的弹力大小为FN。在圆环从A沿杆向上运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.F一直增大,FN先减小后增大
B.F一直增大,FN一直减小
C.F先减小后增大,FN一直增大
D.F先减小后增大,FN先减小后增大
B
对圆环受力分析如图所示,圆环受到三个力的作用,三力平衡,由于重力大小和方向均不变,支持力方向不变,拉力F的方向改变时,三个力的动态分析图如图所示,由图可知,拉力与竖直方向夹角越来越小,则F一直增大,FN一直减小,所以B正确,A、C、D错误。
命题点三 牛顿运动定律的应用
1.动力学的两类基本问题的处理思路
2.解决动力学问题的常用方法
(1)研究对象的选取方法:整体法与隔离法。
(2)受力分析的处理方法
①合成法:若物体只受两个力作用而产生加速度时,应用力的合成法较简单,合外力的方向就是加速度方向。
②正交分解法:当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时,常用正交分解法解题,多数情况下把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上,此时有Fx=ma,Fy=0,特殊情况下分解加速度比分解力更简单。
(3)运动情景分析法
①程序法:对于研究对象按时间的先后经历了几个不同的运动过程的一类问题的解决方法叫程序法。运用程序法时,要注意前一个过程的结束是后一个过程的开始,两个过程的交接点的速度往往是解决问题的关键。
②逆向思维法:把运动过程的末状态作为初状态的反向研究问题的方法,一般用于匀减速直线运动问题,比如刹车问题、竖直上抛运动。
③图像法:图像能形象地表达物理规律,能直观地描述物理过程,能鲜明地表示物理量之间的关系。应用图像不仅能进行定性分析和比较判断,也适宜于定量计算及论证,而且通过图像的启发常能找到巧妙的解题途径。
[典例5] (多选)(2022·湖南卷)球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机,总质量为M。飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率平方成正比(即F阻=kv2,k为常量)。当发动机关闭时,飞行器竖直下落,经过一段时间后,其匀速下落的速率为10 m/s;当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动时,经过一段时间后,飞行器匀速向上的速率为5 m/s。重力加速度大小为g,不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化。下列说法正确的是( )
[答案] BC
[典例6] (2024·九省联考安徽卷)如图,相距l=2.5 m的两平台位于同一水平面内,二者之间用传送带相接。传送带向右匀速运动,根据需要设定驱动系统的速度大小v=1 m/s。质量m=10 kg的货物(可视为质点)放在距传送带左侧1 m处的P点,右侧平台的人通过一根轻绳用恒力F=40 N水平向右拉货物。已知货物与平台间的动摩擦因数μ1=0.2,货物与传送带间的动摩擦因数μ2=0.5,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)货物运动到传送带左端时的速度大小;
[答案] (1)2 m/s
(2)货物在传送带上运动的时间。
[答案] (2)2 s
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