专题1 第2讲直线运动和牛顿运动定律剖析

二轮物理新课标专题一力与运动核心考点聚焦热点考向例析真题高效演练课时作业集训第2讲直线运动规律和牛顿运动定律的应用二轮物理新课标专题一力与运动核心考点聚焦热点考向例析真题高效演练课时作业集训核心考点聚焦二轮物理新课标专题一力与运动核心考点聚焦热点考向例析真题高效演练课时作业集训二轮物理新课标专题一力与运动核心考点聚焦热点考向例析真题高效演练课时作业集训热点考向例析二轮物理新课标专题一力与运动核心考点聚焦热点考向例析真题高效演练课时作业集训2014年11月3日，美军第5代战斗机F－35C完成首次航母阻拦着舰测试，成功降落在尼米兹号核动力航空母舰上，假设战斗机着舰后做匀减速直线运动，在着舰后的第一个0.5s内的位移是27.5m，在第二个0.5s内的位移是22.5m，求：(1)战斗机着舰后的加速度和着舰时的初速度；(2)战斗机着舰后4s末的速度和4s内的位移．考向一匀变速直线运动规律的应用二轮物理新课标专题一力与运动核心考点聚焦热点考向例析真题高效演练课时作业集训解析：(1)由匀变速直线运动规律可知Δx＝x2－x1＝aT2，a＝x2－x1T2＝22.5－27.50.52m/s2＝－20m/s2由x1＝v0T＋12aT2解得v0＝60m/s.(2)由v＝v0＋at可知战斗机减速到0所需的时间t＝0－60－20s＝3s＜4s所以着舰后4s末战斗机的速度为0着舰后4s内战斗机的位移x＝v02t＝90m.答案：(1)60m/s(2)90m二轮物理新课标专题一力与运动核心考点聚焦热点考向例析真题高效演练课时作业集训1．应用连续相等时间内的位移之差Δx＝aT2可快速求出加速度，再由x＝v0t＋12at2可求出初速度；先求出战斗机减速到0所需要的时间，再与题目中所给时间比较，以较短的时间为准计算速度和位移．二轮物理新课标专题一力与运动核心考点聚焦热点考向例析真题高效演练课时作业集训2．牢记解决匀变速直线运动问题的六种常用方法二轮物理新课标专题一力与运动核心考点聚焦热点考向例析真题高效演练课时作业集训3．解题的基本步骤二轮物理新课标专题一力与运动核心考点聚焦热点考向例析真题高效演练课时作业集训[题组训练]1．一旅客在站台8号车厢候车线处候车，若动车一节车厢长25米，动车进站时可以看做匀减速直线运动．他发现第6节车厢经过他时用了4s，动车停下时旅客刚好在8号车厢门口，如图所示．则该动车的加速度大小约为()A．2m/s2B．1m/s2C．0.5m/s2D．0.2m/s2二轮物理新课标专题一力与运动核心考点聚焦热点考向例析真题高效演练课时作业集训解析：将动车的运动逆向等效为反向的匀加速直线运动，动车第七节车厢通过旅客过程，12at2＝25m，第六、七节车厢通过旅客过程，12a(t＋4s)2＝2×25m，解两式得：a＝258(2－1)2m/s2≈0.5m/s2，C项正确．答案：C二轮物理新课标专题一力与运动核心考点聚焦热点考向例析真题高效演练课时作业集训2．(多选)a、b两辆摩托车在一笔直的公路上同时由同一地点开始同向行驶，两车的运动均可视为匀变速直线运动．由t＝0时刻开始每间隔Δt＝1s将测量的摩托车a、b的速度记录在下表中．则由表中的数据分析可知()时间t/s01234va/(m·s－1)18.016.014.012.010.0vb/(m·s－1)3.04.05.06.07.0A.摩托车a的速度变化快B．前4s内摩托车a的平均速度小C．前4s内两摩托车的相对位移为56mD．在第5s末两摩托车间距最大二轮物理新课标专题一力与运动核心考点聚焦热点考向例析真题高效演练课时作业集训解析：由于两车做匀变速直线运动，根据表中数据求得aa＝－2m/s2，ab＝1m/s2，则a的速度变化快，A选项正确；利用匀变速直线运动的规律求得0～4s内摩托车a的平均速度va＝18＋102m/s＝14m/s，摩托车b的平均速度vb＝3＋72m/s＝5m/s，B选项错误；在0～4s内两车的位移分别为xa＝14×4m＝56m，xb＝5×4m＝20m，a相对b的位移为Δx＝56m－20m＝36m，C选项错误；当两车的速度相等时，两车相距最远，在第5s末两车速度相等，D选项正确．答案：AD二轮物理新课标专题一力与运动核心考点聚焦热点考向例析真题高效演练课时作业集训3.某游乐场中有一供游客娱乐的设施，该设施左端有一长为x1＝4m的平直跑道，跑道的右端与一长为x2＝32m的传送带衔接，在距离传送带左端x3＝10m处有一障碍物，已知传送带以大小为1m/s的速度v0逆时针匀速转动，障碍物始终保持静止．某游客从图中的位置开始由静止出发，向右以a1＝2m/s2的加速度做匀加速直线运动通过平直跑道，游客跑上传送带后以a2＝1m/s2的加速度继续向右跑，如果该游客在跨越障碍物时摔倒，经t＝2s后站起来，假设在这2s的时间内游客与传送带间没有相对运动，游客站起后继续以a2＝1m/s2的加速度向右加速运动，并且跨越障碍物前后在传送带上保持a2＝1m/s2的加速度，然后一直跑到传送带的最右端．求该游客从出发到到达传送带最右端所用的总时间．二轮物理新课标专题一力与运动核心考点聚焦热点考向例析真题高效演练课时作业集训解析：游客做匀加速直线运动通过平直跑道，则有x1＝12a1t21通过平直跑道的时间t1＝2x1a1＝2s冲上传送带的初速度v1＝a1t1＝4m/s冲上传送带到到达障碍物的过程有x3＝v1t2＋12a2t22解得t2＝2s设游客摔倒至爬起随传送带运动的距离为L，则L＝v0t＝－1×2m＝－2m二轮物理新课标专题一力与运动核心考点聚焦热点考向例析真题高效演练课时作业集训游客从爬起到对地静止的过程有－v0＝a2t3解得t3＝1s设对地位移为L1，则L1＝－v0t3＋12a2t23＝－0.5m游客向右加速冲刺过程有－(L＋L1)＋x2－x3＝12a2t24解得t4＝7s游客从出发到到达传送带最右端所用的总时间为t总＝t1＋t2＋t＋t3＋t4＝14s答案：14s二轮物理新课标专题一力与运动核心考点聚焦热点考向例析真题高效演练课时作业集训某实验中学在一次课外活动中进行了一次推物块的比赛，比赛时将一质量为m＝2kg的物块(可视为质点)静止放在一长为x＝20m的水平台面上，参加比赛的同学将物块从台面的一端推到另一端，用时最短者胜出．在比赛中小明同学用F＝15N的水平恒力推物块前进，经t0＝4s的时间将物块由一端推到另一端．已知cos37°＝0.8，sin37°＝0.6，重力加速度g＝10m/s2.考向二动力学的两类基本问题二轮物理新课标专题一力与运动核心考点聚焦热点考向例析真题高效演练课时作业集训(1)求物块与台面间的动摩擦因数．(2)如果小明改用与水平方向成θ＝37°、大小为F′＝20N的斜向上的拉力拉物块前进，欲使物块由一端能够运动到另一端，则拉力的作用时间至少为多少？(保留一位小数)二轮物理新课标专题一力与运动核心考点聚焦热点考向例析真题高效演练课时作业集训[教你审题]二轮物理新课标专题一力与运动核心考点聚焦热点考向例析真题高效演练课时作业集训二轮物理新课标专题一力与运动核心考点聚焦热点考向例析真题高效演练课时作业集训解析：(1)物块做匀加速直线运动，由运动学公式得x＝12at20所以a＝2xt20＝2×2042m/s2＝2.5m/s2由牛顿第二定律得F－Ff1＝ma，解得Ff1＝10N又μ＝Ff1mg，所以μ＝0.5.(2)改用斜向上的拉力后，设拉力作用的最短时间为t1，物块先以大小为a1的加速度匀加速运动，撤去拉力后，物块以大小为a2的加速度匀减速运动到达另一端，且此时速度恰好为零，由牛顿第二定律得F′cos37°－μ(mg－F′sin37°)＝ma1二轮物理新课标专题一力与运动核心考点聚焦热点考向例析真题高效演练课时作业集训代入数据得a1＝6m/s2撤去拉力后，由牛顿第二定律得a2＝Ff3m＝5m/s2由于匀加速运动阶段的末速度即匀减速运动阶段的初速度，因此有a1t1＝a2t2x＝12a1t21＋12a2t22解得t1＝1.7s答案：(1)0.5(2)1.7s二轮物理新课标专题一力与运动核心考点聚焦热点考向例析真题高效演练课时作业集训1．解决动力学问题的关键(1)做好“两个分析”①正确选择研究对象进行恰当的受力分析，防止漏力和添力；②寻找多过程运动问题中各过程间的相互联系．如第一个过程的末速度就是下一个过程的初速度，找出各过程间的位移联系．(2)抓住“一个桥梁”加速度是联系物体运动和受力的桥梁，该量的正确求解往往是利用牛顿定律解决连接体问题和多过程问题的关键．二轮物理新课标专题一力与运动核心考点聚焦热点考向例析真题高效演练课时作业集训2．应用牛顿第二定律解决动力学问题的步骤二轮物理新课标专题一力与运动核心考点聚焦热点考向例析真题高效演练课时作业集训[题组训练]1．2015年元宵节期间人们燃放起美丽的焰火以庆祝中华民族的传统节日，按照设计，某种型号的装有焰火的礼花弹从专用炮筒中射出后，在3s末到达离地面90m的最高点时炸开．构成各种美丽的图案．假设礼花弹从炮筒中竖直向上射出时的初速度是v0，上升过程中所受的阻力大小始终是自身重力的k倍，g＝10m/s2，那么，v0和k分别为()A．30m/s,1B．30m/s,0.5C．60m/s,0.5D．60m/s,1二轮物理新课标专题一力与运动核心考点聚焦热点考向例析真题高效演练课时作业集训解析：礼花弹在上升过程中做匀减速直线运动，由运动学公式h＝12v0t，可得：v0＝2ht＝60m/s.设礼花弹上升过程中的加速度为a，由运动学公式v0＝at和牛顿第二定律kmg＋mg＝ma，可得：k＝ag－1＝v0gt－1＝1，选项D正确，选项A、B、C错误．答案：D二轮物理新课标专题一力与运动核心考点聚焦热点考向例析真题高效演练课时作业集训2.在风洞实验室中进行如图所示的实验．在倾角为37°的固定斜面上，有一个质量为1kg的物块，在风洞施加的水平恒力F作用下，从A点由静止开始运动，经过1.2s到达B点时立即关闭风洞，撤去恒力F，物块到达C点时速度变为零．通过速度传感器测得这一过程中物块每隔0.2s的瞬时速度，下表给出了部分数据：二轮物理新课标专题一力与运动核心考点聚焦热点考向例析真题高效演练课时作业集训t/s0.00.20.40.6…1.41.61.8…v/(m·s－1)0.01.02.03.0…4.02.00.2…已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2.求：(1)A、C两点间的距离；(2)水平恒力F的大小．解析：(1)物块匀加速运动过程a1＝Δv1Δt1＝5m/s2关闭风洞后物块匀减速运动a2＝Δv2Δt2＝－10m/s2二轮物理新课标专题一力与运动核心考点聚焦热点考向例析真题高效演练课时作业集训匀加速过程的位移x1＝12a1t21＝3.6m匀减速过程的位移x2＝－a1t122a2＝1.8m故A、C两点间的距离为x＝x1＋x2＝5.4m(2)由牛顿第二定律得：匀加速过程，Fcos37°－mgsin37°－μ(mgcos37°＋Fsin37°)＝ma1匀减速过程，－(mgsin37°＋μmgcos37°)＝ma2联立解得F＝30N答案：(1)5.4m(2)30N二轮物理新课标专题一力与运动核心考点聚焦热点考向例析真题高效演练课时作业集训3．如图所示，一个质量为m＝15kg的特制柔软小猴模型，从离地面高h1＝6m的树上自由下落，一辆平板车正沿着下落点正下方所在的平直路面以v0＝6m/s的速度匀速前进．已知模型开始自由下落时，平板车前端恰好运动到距离下落点正下方s＝3m处，该平板车总长L＝7m，平板车板面离地面高h2＝1m，模型可看做质点，不计空气阻力．假定模型落到板面后不弹起，在模型落到板面的瞬间，司机刹车使平板车开始以大小为a＝4m/s2的加速度做匀减速直线运动，直至停止，g取10m/s2，模型下落过程中未与平板车车头接触，模型与平板车板面间的动摩擦因数μ＝0.2.求：二轮物理新课标专题一力与运动核心考点聚焦热点考向例析真题高效演练