义务教育2015届高考物理精讲：专题2+牛顿运动定律与直线运动（高考定位+审题破题，含原创题组及解析）

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1、高考定位牛顿运动定律是历年高考重点考查的内容之一．对这部分内容的考查非常灵活，选择、实验、计算等题型均可以考查．其中用整体法和隔离法处理问题，牛顿第二定律与静力学、运动学的综合问题，物体的平衡条件等都是高考热点；对牛顿第一、第三定律的考查经常以选择题或融合到计算题中的形式呈现．另外，牛顿运动定律在实际中的应用很多，如弹簧问题、传送带问题、传感器问题、超重失重问题等等，应用非常广泛．考题1　对匀变速直线运动规律的考查例1　为了迎接外宾，对国宾车队要求非常严格．设从同一地点先后开出甲、乙两辆不同型号的国宾汽

2、车在平直的公路上排成直线行驶．汽车甲先开出，汽车乙后开出．汽车甲从静止出发先做加速度为a1的匀加速直线运动，达到速度v后改为匀速直线运动．汽车乙从静止出发先做加速度为a2的匀加速直线运动，达到同一速度v后也改为匀速直线运动．要使甲、乙两辆汽车都匀速行驶时彼此间隔的间距为s.则甲、乙两辆汽车依次启动的时间间隔为多少？(不计汽车的大小)审题突破　设当甲经过一段时间t1匀加速运动达到速度v，位移为s1，根据匀加速直线运动基本公式求出位移和速度，设乙出发后，经过一段时间t2匀加速运动达到速度v，位移为s2，根据

3、匀加速直线运动基本公式求出位移和速度，设甲匀速运动时间为t，甲、乙依次启动的时间间隔为Δt，根据位移关系列式即可求解．解析　设当甲经过一段时间t1匀加速运动达到速度v，位移为s1，对甲，有：v＝a1t1①v2＝2a1s1②设乙出发后，经过一段时间t2匀加速运动达到速度v，位移为s2，对乙，有：v＝ɑ2t2③v2＝2ɑ2s2④设甲匀速运动时间t后，乙也开始匀速运动，甲、乙依次启动的时间间隔为Δt，由题意知：Δt＝t1＋t－t2⑤s＝s1＋vt－s2⑥解得：Δt＝＋－.答案　＋－1．(双选)如图1甲所示，一

4、个m＝3kg的物体放在粗糙水平地面上，从t＝0时刻起，物体在水平力F作用下由静止开始做直线运动．在0～3s时间内物体的加速度a随时间t的变化规律如图乙所示，已知物体与地面间的动摩擦因数处处相等．则(　　)甲　　　　　　　　　乙图1A．在0～3s时间内，物体的速度先增大后减小B．3s末物体的速度最大，最大速度为10m/sC．2s末F最大，F的最大值为12ND．前2s内物体做匀变速直线运动，力F大小保持不变答案　BD解析　物体在前3s内始终做加速运动，第3s内加速度减小说明物体速度增加得慢了，但仍是加速运动

5、，故A错误；因为物体速度始终增加，故3s末物体的速度最大，在a－t图象上图象与时间轴所围图形的面积表示速度变化，Δv＝10m/s，物体由静止开始加速运动，故最大速度为10m/s，所以B正确；由F合＝ma知前2s内的合外力为12N，由于受摩擦力作用，故作用力大于12N，故C错误．2．(2014·山东·23)研究表明，一般人的刹车反应时间(即图2甲中“反应过程”所用时间)t0＝0.4s，但饮酒会导致反应时间延长．在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v0＝72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现

6、情况到汽车停止，行驶距离L＝39m．减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动．取重力加速度的大小g＝10m/s2.求：图2(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间；(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少；(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值．答案　(1)8m/s2　2.5s　(2)0.3s　(3)解析　(1)设减速过程中汽车加速度的大小为a，所用时间为t，由题可得初速度v0＝20m/s，末速度vt＝0，位移s＝25m，由运动学公式得v＝

7、2as①t＝②联立①②式，代入数据得a＝8m/s2③t＝2.5s.(2)设志愿者反应时间为t′，反应时间的增加量为Δt，由运动学公式得L＝v0t′＋s④Δt＝t′－t0⑤联立④⑤式，代入数据得Δt＝0.3s.(3)设志愿者所受合外力的大小为F，汽车对志愿者作用力的大小为F0，志愿者质量为m，由牛顿第二定律得F＝ma⑥由平行四边形定则得F＝F2＋(mg)2⑦联立③⑥⑦式，代入数据得＝.1．如果一个物体的运动包含几个阶段，就要分段分析，各段交接处的速度往往是联系各段的纽带．2．描述匀变速直线运动的基本物理量

8、有v0、vt、a、s、t五个量，每一个基本公式中都涉及四个量，选择公式时一定要注意分析已知量和待求量，根据所涉及的物理量选择合适的公式求解，会使问题简化．3．对于刹车类问题，当车速度为零时，停止运动，其加速度也突变为零．求解此类问题应先判断车停下所用的时间，再选择合适的公式求解．考题2　对牛顿第二定律应用的考查例2　如图3所示，A、B两滑环分别套在间距为1m的光滑细杆上，A和B的质量之比为1∶3，用一自然长度为1m的轻弹簧将两环相连，在A环