高三物理二轮专题复习第2讲力与物体的直线运动

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1、第2讲 力与物体的直线运动1.(2011·福建卷,18)如图1-2-1所示,一不可伸长的轻质细绳跨过定滑轮后,两端分别悬挂质量为m1和m2的物体A和B.若滑轮有一定大小,质量为m且分布均匀,滑轮转动时与绳之间无相对滑动,不计滑轮与轴之间的摩擦.设细绳对A和B的拉力大小分别为T1和T2,已知下列四个关于T1的表达式中有一个是正确的.请图1-2-1你根据所学的物理知识,通过一定的分析,判断正确的表达式是()答案C2.(2013·福建卷,17)在国际单位制(简称SI)中,力学和电学的基本单位有:m(米)、kg(千克)、s(秒)、A(安培).导出单位V(伏特)用上述基本单位可表示为()A.m2·k

2、g·s-4·A-1B.m2·kg·s-3·A-1C.m2·kg·s-2·A-1D.m2·kg·s-1·A-1答案B3.(2014·福建卷,15)如图1-2-2所示,滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面,从顶端下滑,直至速度图1-2-2为零.对于该运动过程,若用h、s、v、a分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小,t表示时间,则下列图像最能正确描述这一运动规律的是()答案B4.(2014·新课标全国卷Ⅰ,17)如图1-2-3所示,用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上,系统处于平衡状态.现使小车从静止开始向左加速,加速度从零开始图1-2-3逐渐增大到某一值,然后保持此值,小球稳

3、定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内).与稳定在竖直位置时相比,小球的高度()A.一定升高B.一定降低C.保持不变D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定解析法一当橡皮筋竖直时,由平衡条件知:当小球向左加速时,受力如图所示.橡皮筋的拉力T=k·Δx2①Tcosθ=mg②此时小球距悬点在竖直方向的高度为l2=(l0+Δx2)cosθ③比较l1和l2可知,l1>l2,小球的位置一定升高,选项A正确.法二(极限法)当向左的加速度很大时,橡皮筋趋于水平,所以小球的位置要升高.答案A5.(2013·福建卷,21)质量为M、长为L的杆水平放置,杆两端A、B系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳,绳

4、上套着一质量为m的小铁环.已知重力加速度为g,不计空气影响.(1)现让杆和环均静止悬挂在空中,如图1-2-4甲,求绳中拉力的大小;(2)若杆与环保持相对静止,在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动,此时环恰好悬于A端的正下方,如图乙所示.图1-2-4①求此状态下杆的加速度大小a;②为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力,方向如何?解析(1)如图(a),设平衡时绳中拉力为T,有2Tcosθ-mg=0①(a)(2)①此时,对小铁环进行受力分析,如图(b)所示,有T′sinθ′=ma④T′+T′cosθ′-mg=0⑤(b)②如图(c),设外力F与水平方向成α角,将杆和小铁环当成一个整体,有F

5、cosα=(M+m)a⑦Fsinα-(M+m)g=0⑧(c)由⑥⑦⑧式解得解析设路面干燥时,汽车与地面的动摩擦因数为μ0,刹车时汽车的加速度大小为a0,安全距离为s0,反应时间为t0,由牛顿第二定律和运动学公式得μ0mg=ma0①式中,m和v0分别为汽车的质量和刹车前的速度,设在雨天行驶时,汽车与地面的动摩擦因数μ,依题意有设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a,安全行驶的最大速度为v,由牛顿第二定律和运动学公式得μmg=ma④联立①②③④⑤式并代入题给数据得v=20m/s(或72km/h)⑥答案20m/s(或72km/h)7.(2014·新课标全国卷Ⅱ,24)2012年10月,奥地利极限

6、运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39km的高空后跳下,经过4分20秒到达距地面约1.5km高度处,打开降落伞并成功落地,打破了跳伞运动的多项世界纪录.取重力加速度的大小g=10m/s2.(1)若忽略空气阻力,求该运动员从静止开始下落至1.5km高度处所需的时间及其在此处速度的大小.(2)实际上,物体在空气中运动时会受到空气的阻力,高速运动时所受阻力的大小可近似表示为f=kv2,其中v为速率,k为阻力系数,其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关.已知该运动员在某段时间内高速下落的v-t图像如图1-2-5所示.若该运动员和所带装备的总质量m=100kg,试估算该运动员在达到最大速度时

7、所受阻力的阻力系数.(结果保留1位有效数字)图1-2-5解析(1)设运动员从开始自由下落至1.5km高度处的时间为t,下落距离为s,在1.5km高度处的速度大小为v,根据运动学公式有:v=gt①依题意有s=(3.9×104-1.5×103)m③联立①②③式可得:t=87s④v=8.7×102m/s⑤(2)该运动员达到最大速度vmax时,加速度为零,由牛顿第二定律有:mg=kv⑥由所给的v-t图像可读出vmax≈360m/

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