(通用版)高考物理二轮专题复习02 直线运动 牛顿运动定律(2份打包，解析版+原卷版，可预览)

秘籍02  直线运动 牛顿运动定律

高考频度：★★★★★     难易程度：★★★☆☆

考向一　运动学规律的应用

真题演练

【典例1】 （2019·新课标全国Ⅰ卷）如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H。上升第一个所用的时间为t1，第四个所用的时间为t2。不计空气阻力，则满足

A．1<<2   B．2<<3   C．3<<4   D．4<<5

【答案】C

【解析】运动员起跳到达最高点的瞬间速度为零，又不计空气阻力，故可逆向处理为自由落体运动。则根据初速度为零匀加速运动，相等相邻位移时间关系，可知，即，故本题选C。

解决匀变速直线运动问题的四种常用方法

模拟精炼

（2019·北京市衡中清大教育集团模拟）一个物体做末速度为零的匀减速直线运动，比较该物体在减速运动的倒数第3 m、倒数第2 m、最后1 m内的运动，下列说法中正确的是

A．经历的时间之比是1:2:3

B．平均速度之比是3:2:1

C．平均速度之比是

D．平均速度之比是

考向二　运动图像及应用

真题演练

【典例2】（2019·浙江选考）一辆汽车沿平直道路行驶，其v–t图象如图所示。在t=0到t=40 s这段时间内，汽车的位移是

A．0    B．30 m    C．750 m   D．1 200 m

【答案】C

【解析】在v–t图像中图线与时间轴围成的面积表示位移，故在40 s内的位移为，C正确。

模拟精炼

（2019·湖南省怀化市高三统一模拟）甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动，运动过程中的速度一时间图象如图所示，在0~6 s这段时间内，下列说法正确的是

A．甲、乙两物体的运动方向始终相反

B．5 s时甲、乙两物体相遇

C．4 s时甲、乙两物体相距最远

D．5 s时甲、乙两物体相距最远

考向三　牛顿第二定律的综合应用

真题演练

【典例3】（2019·新课标全国Ⅲ卷）（多选）如图（a），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t=0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t=4 s时撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如图（c）所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取g=10 m/s2。由题给数据可以得出

A．木板的质量为1 kg

B．2 s~4 s内，力F的大小为0.4 N

C．0~2 s内，力F的大小保持不变

D．物块与木板之间的动摩擦因数为0.2

【答案】AB

【解析】结合两图像可判断出0~2 s物块和木板还未发生相对滑动，它们之间的摩擦力为静摩擦力，此过程力F等于f，故F在此过程中是变力，即C错误；2~5 s内木板与物块发生相对滑动，摩擦力转变为滑动摩擦力，由牛顿运动定律，对2~4 s和4~5 s列运动学方程，可解出质量m为1 kg，2~4 s内的力F为0.4 N，故A、B正确；由于不知道物块的质量，所以无法计算它们之间的动摩擦因数μ，故D错误。

加速度是联系力与运动的桥梁：

第一类问题

第二类问题

模拟精炼

（2019·安徽高三模拟）如图所示，质量为m的小球穿在足够长的水平固定直杆上处于静止状态，现对小球同时施加水平向右的恒力F0和竖直向上的力F，使小球从静止开始向右运动，其中竖直向上的力F大小始终与小球的速度成正比，即F=kv（图中未标出），已知小球与杆间的动摩擦因数为，下列说法中正确的是

A．小球先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的减速运动

B．小球先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动直到静止

C．小球的最大加速度为

D．小球的最大速度为

考向四　“滑块－滑板”模型

真题演练

【典例4】(多选)(2019·全国卷Ⅲ·20)如图(a)所示，物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t＝0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t＝4 s时撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图(b)所示，木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度g取10 m/s2。由题给数据可以得出

A．木板的质量为1 kg

B．2 s～4 s内，力F的大小为0.4 N

C．0～2 s内，力F的大小保持不变

D．物块与木板之间的动摩擦因数为0.2

【答案】AB

【解析】木板和实验台间的摩擦忽略不计，由题图(b)知，2 s后物块和木板间的滑动摩擦力大小F摩＝0.2 N．由题图(c)知，2～4 s内，木板的加速度大小a1＝ m/s2＝0.2 m/s2，撤去外力F后的加速度大小a2＝ m/s2＝0.2 m/s2

设木板质量为m

据牛顿第二定律，对木板有：2 ～4 s内；F－F摩＝ma1

4 s以后：F摩＝ma2

且知F摩＝μmg＝0.2 N

解得m＝1 kg，F＝0.4 N，μ＝0.02，选项A、B正确，D错误；0～2 s内，由题图(b)知，F是均匀增加的，选项C错误。

“滑块—滑板”模型的一般解题步骤

模拟精炼

 (多选)(2019·江西上饶联考)如图所示，长木板放置在水平面上，一小物块置于长木板的中央，长木板和物块的质量均为m，物块与木板间的动摩擦因数为μ，木板与水平面间动摩擦因数为，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g.现对物块施加一水平向右的拉力F，则木板加速度a大小可能是

A．a＝0　　　　　　 B．a＝

C．a＝ D．a＝－

横扫千军

1．（2019·江西省南昌市联考）如图所示，小球从竖直砖墙某位置静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置．连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度为d。根据图中的信息，下列判断错误的是

A．位置“1”是小球释放的初始位置

B．小球做匀加速直线运动

C．小球下落的加速度为

D．小球在位置“3”的速度为

2．（2019·湖南省怀化市高三二模）如图所示为甲物体和乙物体在平直地面上同向运动的v–t图象，已知t=0时甲在乙前方x0=70 m处。下列说法正确的是

A．2 s时，甲物体的速度方向发生改变

B．在0~4 s内，甲和乙之间的最大距离为78 m

C．3 s时，甲、乙物体相遇

D．在0~3 s内，甲物体在乙物体前面，3 s~4 s内乙物体在甲物体前面

3．（2019·湖南省怀化市高三统一模拟）如图所示，质量为M=2 kg、长为L=1.5 m的木板静止在光滑的水平面上，木板上右端放着一可视为质点的小滑块，小滑块的质量为m=1 kg，小滑块与木板之间的动摩擦因数为=0.2。若用水不拉力F作用在木板上，取g=10 m/s2，则下列说法正确的是

A．F=8 N时，小滑块与木板保持相对静止

B．F=10 N时，小滑块与木板发生相对滑动

C．F=12 N时，小滑块从木板上滑下所需的时间为2 s

D．F=12 N时，小滑块从木板上滑下时木板的动量大小为10 kg·m/s

4．(2020·洛阳一模)如图所示，物体自O点由静止开始做匀加速直线运动，途径A、B、C三点，其中A、B之间的距离L1＝3 m，B、C之间的距离L2＝4 m．若物体通过L1、L2这两段位移的时间相等，则O、A之间的距离L等于

A. m　　　　　                           B. m

C. m  D. m

5．(2020·衡水中学模拟)如图所示，直线a和一段抛物线b分别表示在同一平直公路上行驶的a车和b车运动的x­t图像．已知在t1＝3 s时两车相遇，直线a和抛物线b刚好相切，t2＝4 s时对应抛物线的最高点．则下列说法中正确的是

A．两车相遇时b车的速度大小为2.5 m/s

B．b车的加速度大小为2 m/s2

C．b车的初速度大小为9 m/s

D．t0＝0时两车的距离为10 m

6．如图所示，足够长的倾角θ＝37°的斜面与水平地面在P点平滑连接，通过轻绳连接的A、B两物体静置于水平地面上，质量分别为m1＝2 kg，m2＝4 kg，此时轻绳处于水平状态且无拉力，物体A与接触面之间的动摩擦因数均为μ1＝0.5，物体B与接触面之间的动摩擦因数均为μ2＝0.75.对物体B施加水平恒力F＝76 N，使两物体一起向右加速运动，经过时间t＝2 s物体B到达斜面底端P点，此时撤去恒力F.若两物体均可视为质点，重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.

(1)求两物体加速时轻绳上的张力T；

(2)物体A进入斜面后，两物体恰好不相撞，求轻绳的长度L.