专题02 力学-2018年高考物理考试大纲解读 26页

专题一 质点的直线运动 考纲原文再现 内容 要求 参考系、质点 位移、速度和加速度 匀变速直线运动及其公式、图象 Ⅰ Ⅱ Ⅱ 考查方向展示 考向1 以图象为依托，考查对直线运动的认识、理解和应用能力 ‎【样题1】 （2015·广东卷）甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动，前1小时内的位移–时间图象如图所示，下列表述正确的是 A．0.2~0.5小时内，甲的加速度比乙的大 B．0.2~0.5小时内，甲的速度比乙的大 C．0.6~0.8小时内，甲的位移比乙的小 D．0.8小时内，甲、乙骑车的路程相等 ‎【答案】B ‎【解析】在s–t图象中，图线的斜率表示了物体运动的速度，由图可知，在0.2~0.5小时内，甲、乙均做匀速直线运动，且甲的图线斜率较大，即甲的速度比乙的大，故选项A错误，选项B正确；在0.6时时再返回至同一位置，显然两者运动的路程不等，甲运动的路程比乙的大4 km，故选项D错误。‎ ‎【样题2】 （2016·新课标全国Ⅰ卷）甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v–t图象如图所示。已知两车在t=3 s时并排行驶，则 A．在t=1 s时，甲车在乙车后 B．在t=0时，甲车在乙车前7.5 m C．两车另一次并排行驶的时刻是t=2 s D．甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m ‎【答案】BD ‎【解析】根据v–t图象，可以判断在t=1 s时，甲车和乙车并排行驶，故AC错误；在t=0时，甲车在乙车前的距离，故B正确；甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离也就是从第1 s末到第3 s末两车运动的位移，故D正确。‎ ‎【样题3】 质点做直线运动的位移x和时间平方t2的关系图象如图所示，则该质点 A．加速度大小为1 m/s2‎ B．任意相邻1 s内的位移差都为2 m C．2 s末的速度是4 m/s D．物体第3 s内的平均速度大小为3 m/s ‎【答案】BC ‎【解析】根据x和时间平方t2的关系图象得出关系式为：x=t2，对照匀变速直线运动的位移时间公式 x=v0t+at2，知物体的初速度为0，加速度为 a=2 m/s2，且加速度恒定不变，故A错误；根据∆x=aT2=2×1 m=2 ‎ 考向2 以生产、生活实际为背景考查质点的直线运动 ‎【样题4】 （2016·上海卷）物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离为16 m的路程，第一段用 时4 s，第二段用时2 s，则物体的加速度是 A． B． C． D．‎ ‎【答案】B ‎【解析】根据题意，物体做匀加速直线运动，t时间内的平均速度等于时刻的瞬时速度，在第一段内中间时刻的瞬时速度；在第二段内中间时刻的瞬时速度，则物体加速度，选B。‎ ‎【样题5】 （2014·海南卷）短跑运动员完成100 m赛跑的过程可简化为匀加速运动和匀减速运动两个阶段。一次比赛中，某运动员用11.00 s跑完全程。已知运动员在加速阶段的第2 s内通过的距离为7.5 m，求该运动员的加速度及在加速阶段通过的距离。‎ ‎【答案】5 m/s2 10 m ‎【解析】根据题意，在第1 s和第2 s内运动员都做匀加速运动，运动员在第2 s内通过的距离为7.5 m，则第2 s内的平均速度，即第1.5 s末的瞬时速度为 则运动员在加速阶段通过的距离 考向3 结合逆向思维考查学生的推理能力 ‎【样题6】 如图所示，光滑斜面AE被分为四个相等的部分，一物体从A点由静止释放，它沿斜面向下做匀加速运动，依次通过B、C、D点，最后到达底端E点。下列说法正确的是 A．物体通过各点的瞬时速度之比为vB:vC:vD:vE=1:::2‎ B．物体通过各段时，速度增加量vB–vA=vC–vB=vD–vC=vE–vD C．物体由A点到各点所经历的时间之比为tB:tC:tD:tE=1:::2‎ D．下滑全程的平均速度=vB ‎【答案】ACD ‎【解析】物体做初速度为零的匀加速直线运动，由v2=2ax可得，A正确；由于物体经过各段的时间不等，则速度增加量不等，B错误；由可得，C正确；因tB:tE=1:2，即tAB=tBE，vB为AE段中间时刻的速度，故=vB，D正确。‎ 考向4 追及、相遇问题考查质点的直线运动 ‎【样题7】 某一长直的赛道上，有一辆F1赛车前方200 m处有一安全车正以10 m/s的速度匀速前进，这时赛车从静止出发以2 m/s2的加速度追赶。试求：‎ ‎（1）赛车出发3 s末的瞬时速度大小；‎ ‎（2）赛车何时追上安全车？追上之前与安全车最远相距是多少米？‎ ‎（3）当赛车刚追上安全车时，赛车手立即刹车，使赛车以4 m/s2的加速度做匀减速直线运动，问两车再经过多长时间第二次相遇？（设赛车可以从安全车旁经过而不发生相撞）‎ ‎【答案】（1）6 m/s （2）20 s 225 m （3）20 s ‎【解析】（1）赛车在末的速度为：‎ ‎（2）赛车追上安全车时有：‎ 代入数据解得：‎ 当两车速度相等时，相距最远，则有：‎ 则相距的最远距离为：‎ 所以赛车停止后安全车与赛车再次相遇，所用时间为：‎ 专题二 相互作用与牛顿运动定律 考纲原文再现 内容 要求 滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力 形变、弹性、胡克定律 矢量和标量 力的合成和分解 共点力的平衡 牛顿运动定律及其应用 超重和失重 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅰ 考查方向展示 考向1 利用牵连体考查物体的受力分析和平衡 ‎【样题1】 （2016·新课标全国Ⅰ卷）如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态。若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则 A．绳OO'的张力也在一定范围内变化 B．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化 C．连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化 D．物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化 ‎【答案】BD ‎【解析】物块b始终保持静止，物块a也始终保持静止，滑轮两侧绳子的夹角不变，连接物块a和b的绳的张力等于物块a的重力，所以连接物块a和b的绳的张力保持不变，绳OO'的张力也不变，AC错误；正确。‎ 考向2 以图象为依托考查对动力学中的图象的识别和理解 ‎【样题2】 （2015·新课标全国Ⅰ卷）如图（a），一物块在t=0时刻滑上一固定斜面，其运动的v–t图线如图（b）所示。若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量，则可求出 A．斜面的倾角 B．物块的质量 C．物块与斜面间的动摩擦因数 D．物块沿斜面向上滑行的最大高度 ‎【答案】ACD ‎【解析】小球滑上斜面的初速度已知，向上滑行过程为匀变速直线运动，末速度0，那么平均速度即，所以沿斜面向上滑行的最远距离，根据牛顿第二定律，向上滑行过程 ‎，‎ 考向3 结合牵连体考查牛顿运动定律的运用 ‎【样题3】 （2014·四川卷）如图所示，水平传送带以速度v1匀速运动，小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t=0时刻P在传送带左端具有速度v2，P与定滑轮间的绳水平，t=t0时刻P离开传送带。不计定滑轮质量和摩擦，绳足够长。正确描述小物体P速度随时间变化的图象可能是 A B C D ‎【答案】BC ‎【解析】P在传送带上的运动情况如表所示，其中f=μmPg，G=mQg，a1=，a2=。括号内表示传送带足够长时P的运动状态。‎ v1v2‎ v1=v2‎ f>G 向右以a1匀减速到v1（后向右匀速）‎ 向右以a2匀加速到v1（后向右匀速）‎ 向右匀速 f2y1；所以Q点在c点的下方，也就是第三颗炸弹将落在bc之间，故A正确，BCD错误。‎ 考向3 水平面内的圆周运动 ‎【样题3】 （2014·新课标全国Ⅰ卷）如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω 表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是 A．b一定比a先开始滑动 B．a、b所受的摩擦力始终相等 C．ω=是b开始滑动的临界角速度 D．当ω=时，a所受摩擦力的大小为kmg ‎【答案】AC ‎【解析】小木块a、b都随水平转盘做匀速圆周运动，发生相对滑动前，a、b的角速度相等，静摩擦力提供向心力，有f=mRω2，由于b的转动半径较大，所以发生相对滑动前b所受静摩擦力较大，B错误；随 考向4 竖直面内的圆周运动 ‎【样题4】 （2013·重庆卷）如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合。转台以一定角速度ω匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60°。重力加速度大小为g。‎ ‎（1）若ω=ω0，小物块受到的摩擦力恰好为零，求ω0；‎ ‎（2）ω=(1±k)ω0，且0