壓軸題02動力學(xué)問題考向分析綜合近幾年高考對于動力學(xué)的考察形式，綜合近幾年高考對于動力學(xué)的考察形式，2022年高考對于動力學(xué)的考察仍然是照顧點(diǎn)。牛頓第二定律對于整個高中力學(xué)的串聯(lián)作用將起到至關(guān)重要的效果，所以不論是選擇題還是大題，，動力學(xué)問題一直都是命題人提高學(xué)生關(guān)鍵物理素養(yǎng)的重要知識點(diǎn)，因此在近幾年的高考命題中動力學(xué)問題一直都是以壓軸題的形式存在，其中包括對與高種常見的幾種運(yùn)動形式，以及對于圖像問題的考察，都比前幾年要頻繁，所以要求考生了解題型的知識點(diǎn)及要領(lǐng)，對于常考的模型要求有充分的認(rèn)知。壓軸題要領(lǐng)熱點(diǎn)題型一勻變速直線運(yùn)動的基本規(guī)律及應(yīng)用1.基本規(guī)律2．對于運(yùn)動學(xué)公式的選用可參考下表所列方法題目中所涉及的物理量(包括已知量、待求量和為解題設(shè)定的中間量)沒有涉及的物理量適宜選用的公式v0、v、a、tx【速度公式】v＝v0＋atv0、a、t、xv【位移公式】x＝v0t＋eq\f(1,2)at2v0、v、a、xt【速度位移關(guān)系式】v2－veq\o\al(2,0)＝2axv0、v、t、xa【平均速度公式】x＝eq\f(v＋v0,2)t熱點(diǎn)題型二運(yùn)動圖象的理解1．運(yùn)動學(xué)圖象主要有x－t、v－t、a－t圖象，應(yīng)用圖象解題時主要看圖象中的“軸”“線”“斜率”“點(diǎn)”“面積”“截距”六要素：一般意義x－t圖象v－t圖象a－t圖象軸圖象描述哪兩個物理量之間的關(guān)系縱軸—位移橫軸—時間縱軸—速度橫軸—時間縱軸—加速度橫軸—時間線表示物理量y隨物理量x的變化過程和規(guī)律運(yùn)動物體的位移與時間的關(guān)系運(yùn)動物體的速度與時間的關(guān)系運(yùn)動物體的加速度與時間的關(guān)系斜率k＝eq\f(Δy,Δx)，定性表示y隨x變化的快慢某點(diǎn)的斜率表示該點(diǎn)的瞬時速度某點(diǎn)的斜率表示該點(diǎn)的加速度某點(diǎn)的斜率表示該點(diǎn)加速度的變化率點(diǎn)兩線交點(diǎn)表示對應(yīng)縱、橫坐標(biāo)軸物理量相等兩線交點(diǎn)表示兩物體相遇兩線交點(diǎn)表示兩物體在該時刻速度相同兩線交點(diǎn)表示兩物體該時刻加速度相同面積圖線和時間軸所圍的面積，也往往代表一個物理量，這要看兩物理量的乘積有無意義無意義圖線和時間軸所圍的面積，表示物體運(yùn)動的位移圖線和時間軸所圍的面積，表示物體的速度變化量截距圖線在坐標(biāo)軸上的截距一般表示物理過程的“初始”情況在縱軸上的截距表示t＝0時的位移在縱軸上的截距表示t＝0時的速度在縱軸上的截距表示t＝0時的加速度2.圖象問題常見的是x－t和v－t圖象，在處理特殊圖象的相關(guān)問題時，可以把處理常見圖象的思想以及方法加以遷移，通過物理情境遵循的規(guī)律，從圖象中提取有用的信息，根據(jù)相應(yīng)的物理規(guī)律或物理公式解答相關(guān)問題．處理圖象問題可參考如下操作流程：3.x－t圖象、v－t圖象、a－t圖象是如何描述物體的運(yùn)動性質(zhì)的x－t圖象中，若圖線平行于橫軸，表示物體靜止，若圖線是一條傾斜的直線，則表示物體做勻速直線運(yùn)動，圖線的斜率表示速度；v－t圖象中，若圖線平行于橫軸，表示物體做勻速直線運(yùn)動，若圖線是一條傾斜的直線，則表示物體做勻變速直線運(yùn)動，圖線的斜率表示加速度；a－t圖象中，若圖線平行于橫軸，表示物體做勻變速直線運(yùn)動，若圖線與橫軸重合，則表示物體做勻速直線運(yùn)動．4.關(guān)于運(yùn)動圖象的三點(diǎn)提醒(1)x-t圖象、v-t圖象都不是物體運(yùn)動的軌跡，圖象中各點(diǎn)的坐標(biāo)值x、v與t一一對應(yīng)．(2)x-t圖象、v-t圖象的形狀由x與t、v與t的函數(shù)關(guān)系決定．(3)無論是x-t圖象還是v-t圖象，所描述的運(yùn)動都是直線運(yùn)動．熱點(diǎn)題型三勻變速直線運(yùn)動的推論及應(yīng)用1．三個推論(1)連續(xù)相等的相鄰時間間隔T內(nèi)的位移差相等，即x2－x1＝x3－x2＝…＝xn－xn－1＝aT2.(2)做勻變速直線運(yùn)動的物體在一段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間初、末時刻速度矢量和的一半，還等于中間時刻的瞬時速度．平均速度公式：eq\x\to(v)＝eq\f(v0＋v,2)＝.(3)位移中點(diǎn)速度＝eq\r(\f(v02＋v2,2)).2．初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的四個重要推論(1)T末、2T末、3T末、…、nT末的瞬時速度之比為v1∶v2∶v3∶…∶vn＝1∶2∶3∶…∶n.(2)前T內(nèi)、前2T內(nèi)、前3T內(nèi)、…、前nT內(nèi)的位移之比為x1∶x2∶x3∶…∶xn＝12∶22∶32∶…∶n2.(3)第1個T內(nèi)、第2個T內(nèi)、第3個T內(nèi)、…、第n個T內(nèi)的位移之比為xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xN＝1∶3∶5∶…∶(2n－1)．(4)從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時間之比為t1∶t2∶t3∶…∶tn＝1∶(eq\r(2)－1)∶(eq\r(3)－eq\r(2))∶(2－eq\r(3))∶…∶(eq\r(n)－eq\r(n－1))．3.思維方法遷移角度適用情況解決辦法比例法常用于初速度為零的勻加速直線運(yùn)動且運(yùn)動具有等時性或等距離由連續(xù)相鄰相等時間(或長度)的比例關(guān)系求解推論法適用于“紙帶”類問題由Δs＝aT2求加速度平均速度法常用于“等分”思想的運(yùn)動，把運(yùn)動按時間(或距離)等分之后求解根據(jù)中間時刻的速度為該段位移的平均速度來求解問題圖象法常用于加速度變化的變速運(yùn)動由圖象的斜率、面積等條件判斷熱點(diǎn)題型四自由落體和豎直上拋運(yùn)動1．兩種運(yùn)動的特性(1)自由落體運(yùn)動為初速度為零、加速度為g的勻加速直線運(yùn)動．(2)豎直上拋運(yùn)動的重要特性(如圖)①對稱性a．時間對稱：物體上升過程中從A→C所用時間tAC和下降過程中從C→A所用時間tCA相等，同理tAB＝tBA.b．速度對稱：物體上升過程經(jīng)過A點(diǎn)的速度與下降過程經(jīng)過A點(diǎn)的速度大小相等．②多解性：當(dāng)物體經(jīng)過拋出點(diǎn)上方某個位置時，可能處于上升階段，也可能處于下降階段，造成多解，在解決問題時要注意這個特性．2．豎直上拋運(yùn)動的研究方法分段法上升階段：a＝g的勻減速直線運(yùn)動下降階段：自由落體運(yùn)動全程法初速度v0向上，加速度g向下的勻變速直線運(yùn)動，v＝v0－gt，h＝v0t－eq\f(1,2)gt2(向上方向為正方向).若v>0，物體上升，若v<0，物體下落；若h>0，物體在拋出點(diǎn)上方，若h<0，物體在拋出點(diǎn)下方.壓軸題速練1.短跑運(yùn)動員完成100m賽跑的過程可簡化為勻加速直線運(yùn)動和勻速直線運(yùn)動兩個階段．一次比賽中，某運(yùn)動員用11.00s跑完全程．已知運(yùn)動員在加速階段的第2s內(nèi)通過的距離為7.5m，則該運(yùn)動員的加速度及在加速階段通過的距離為（）．5m/s210mB.5m/s211mC.2.5m/s210mD.2.5m/s210m【答案】A【解析】根據(jù)題意，在第1s和第2s內(nèi)運(yùn)動員都做勻加速直線運(yùn)動，設(shè)運(yùn)動員在勻加速階段的加速度為a，在第1s和第2s內(nèi)通過的位移分別為s1和s2，由運(yùn)動學(xué)規(guī)律得：s1＝eq\f(1,2)ateq\o\al(2,0)s1＋s2＝eq\f(1,2)a(2t0)2t0＝1s聯(lián)立解得：a＝5m/s2設(shè)運(yùn)動員做勻加速運(yùn)動的時間為t1，勻速運(yùn)動的時間為t2，勻速運(yùn)動的速度為v，跑完全程的時間為t，全程的距離為s，依題意及運(yùn)動學(xué)規(guī)律，得t＝t1＋t2v＝at1s＝eq\f(1,2)ateq\o\al(2,1)＋vt2設(shè)加速階段通過的距離為s′，則s′＝eq\f(1,2)ateq\o\al(2,1)求得s′＝10m2.汽車在水平面上剎車，其位移與時間的關(guān)系是x＝24t－6t2，則它在前3s內(nèi)的平均速度為 ()A．6m/sB．8m/sC．10m/s D．12m/s【答案】B【解析】將題目中的表達(dá)式與x＝v0t＋eq\f(1,2)at2比較可知：v0＝24m/s，a＝－12m/s2.所以由v＝v0＋at可得汽車從剎車到靜止的時間為t＝eq\f(0－24,－12)s＝2s，由此可知第3s內(nèi)汽車已經(jīng)停止，汽車運(yùn)動的位移x＝24×2m－6×22m＝24m，故平均速度v＝eq\f(x,t′)＝eq\f(24,3)m/s＝8m/s.3.某質(zhì)點(diǎn)的位移隨時間變化規(guī)律的關(guān)系是s＝4t＋2t2，s與t的單位分別為m和s，則質(zhì)點(diǎn)的初速度與加速度分別為()A．4m/s與2m/s2B．0與4m/s2C．4m/s與4m/s2D．4m/s與0【答案】C【解析】根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的位移公式s＝v0t＋eq\f(1,2)at2，與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的位移隨時間變化的關(guān)系式s＝4t＋2t2相對比可以得到，物體的初速度的大小為v0＝4m/s，加速度的大小為a＝4m/s2，選項C正確．4.以36km/h的速度沿平直公路行駛的汽車，遇障礙物剎車后獲得大小為4m/s2的加速度，剎車后第3s內(nèi)汽車的位移大小為()A．12.5mB．2mC．10m D．0.5m【答案】D【解析】據(jù)v＝at可得由剎車到靜止所需的時間t＝2.5s，則第3s內(nèi)的位移，實際上就是2～2.5s內(nèi)的位移，x＝eq\f(1,2)at′2＝0.5m.5.如圖所示，小球從豎直磚墻某位置靜止釋放，用頻閃照相機(jī)在同一底片上多次曝光，得到了圖中1、2、3、4、5…所示小球運(yùn)動過程中每次曝光的位置．連續(xù)兩次曝光的時間間隔均為T，每塊磚的厚度為d。根據(jù)圖中的信息，下列判斷錯誤的是A．位置“1”是小球釋放的初始位置B．小球做勻加速直線運(yùn)動C．小球下落的加速度為D．小球在位置“3”的速度為【答案】BCD【解析】1位置并不是初始位置，它只是開始曝光的一點(diǎn)，所以A錯誤。從圖中的信息在這幾個曝光的時間間隔內(nèi)走過的位移是定值，并且距離越來越大，所以小球做勻加速直線運(yùn)動，B正確，根據(jù)由得小球下落的加速度為，C正確。得小球在位置“3”的速度為，D正確。6.如圖所示為甲物體和乙物體在平直地面上同向運(yùn)動的v–t圖象，已知t=0時甲在乙前方x0=70m處。下列說法正確的是A．2s時，甲物體的速度方向發(fā)生改變B．在0~4s內(nèi)，甲和乙之間的最大距離為78mC．3s時，甲、乙物體相遇D．在0~3s內(nèi)，甲物體在乙物體前面，3s~4s內(nèi)乙物體在甲物體前面【答案】B【解析】A、根據(jù)圖象可知，0~4s內(nèi)甲的速度都為正，方向沒有發(fā)生變化，故A錯誤；BC、t=3s時甲和乙兩物的速度相等，兩者之間的距離最大，最大距離為s=x甲+x0–x乙=，故B正確，C錯誤；D、t=3s兩者之間的距離最大，則3s之后的一段時間內(nèi)，甲仍在乙的前面，故D錯誤。7.如圖所示，質(zhì)量為M=2kg、長為L=1.5m的木板靜止在光滑的水平面上，木板上右端放著一可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊，小滑塊的質(zhì)量為m=1kg，小滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為=0.2。若用水不拉力F作用在木板上，取g=10m/s2，則下列說法正確的是A．F=8N時，小滑塊與木板保持相對靜止B．F=10N時，小滑塊與木板發(fā)生相對滑動C．F=12N時，小滑塊從木板上滑下所需的時間為2sD．F=12N時，小滑塊從木板上滑下時木板的動量大小為10kg·m/s【答案】BD【解析】以小滑塊為研究對象，由牛頓第二定律，得小滑塊的最大加速度為，以整體為研究對象，小滑塊在木板上滑動時的最小拉力為，A項錯誤，B項正確；若，則木板的加速度大小為，由得小滑塊從木板上滑下所需的時間為，C項錯誤；小滑塊從木板上滑下時，木板的動量大小為，D項正確。8.如圖所示，物體自O(shè)點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，途徑A、B、C三點(diǎn)，其中A、B之間的距離L1＝3m，B、C之間的距離L2＝4m．若物體通過L1、L2這兩段位移的時間相等，則O、A之間的距離L等于A.eq\f(3,4)mB.eq\f(4,3)mC.eq\f(8,25)m D.eq\f(25,8)m【答案】D【解析】設(shè)物體的加速度為a，通過L1、L2兩段位移所用的時間均為T，則有：vB＝eq\f(L1＋L2,2T)＝eq\f(7,2T)m/s，由L2＝vBT＋eq\f(1,2)aT2，L1＝vBT－eq\f(1,2)aT2，可得：ΔL＝aT2＝1m，所以L＝eq\f(v\o\al(2,B),2a)－L1＝eq\f(25,8)m，即D正確，A、B、C錯誤。9.如圖所示，直線a和一段拋物線b分別表示在同一平直公路上行駛的a車和b車運(yùn)動的x-t圖像．已知在t1＝3s時兩車相遇，直線a和拋物線b剛好相切，t2＝4s時對應(yīng)拋物線的最高點(diǎn)．則下列說法中正確的是A．兩車相遇時b車的速度大小為2.5m/sB．b車的加速度大小為2m/s2C．b車的初速度大小為9m/sD．t0＝0時兩車的距離為10m【答案】B【解析】由圖可知，a車的速度va＝eq\f(Δx,Δt)＝eq\f(8－2,3)m/s＝2m/s.兩車相遇時b車的速度大小為2m/s，故A錯誤．t2＝4s時對應(yīng)拋物線的最高點(diǎn)，對應(yīng)的速度為v＝0，根據(jù)速度公式v＝va－at，解得a＝2m/s2，故B正確；t＝3s，b車的速度為：vb＝va＝2m/s，設(shè)b車的初速度為v0.對b車，由v0＋at＝vb，解得：v0＝8m/s，故C錯誤；t＝3s時，a車的位移為：sa＝vat＝6m，b車的位移為：sb＝eq\f(v0＋va,2)t＝eq\f(8＋2,2)×3m＝15m，t＝3s時，a車和b車到達(dá)同一位置，得：s0＝sb－sa＝9m．故D錯誤。10．如圖所示，足夠長的傾角θ＝37°的斜面與水平地面在P點(diǎn)平滑連接，通過輕繩連接的A、B兩物體靜置于水平地面上，質(zhì)量分別為m1＝2kg，m2＝4kg，此時輕繩處于水平狀態(tài)且無拉力，物體A與接觸面之間的動摩擦因數(shù)均為μ1＝0.5，物體B與接觸面之間的動摩擦因數(shù)均為μ2＝0.75.對物體B施加水平恒力F＝76N，使兩物體一起向右加速運(yùn)動，經(jīng)過時間t＝2s物體B到達(dá)斜面底端P點(diǎn)，此時撤去恒力F.若兩物體均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.(1)求兩物體加速時輕繩上的張力T；(2)物體A進(jìn)入斜面后，兩物體恰好不相撞，求輕繩的長度L.【答案】(1)22N(2)2.4m【解析】(1)兩物體加速時對整體研究有F－μ1m1g－μ2m2g＝(m1＋m2)a對A物體有T－μ1m1g＝m1a解得T＝22N，a＝6m/s2(2)當(dāng)B物體到達(dá)P點(diǎn)時二者速度v＝at＝12m/s之后B物體沿斜面向上滑行，有m2gsinθ＋μ2m2gcosθ＝m2a2B物體上滑距離s＝eq\f(v2,2a2)A物體先在水平面上減速滑行，有μ1m1g＝m1a1滑行到P點(diǎn)時速度設(shè)為v1，有veq\o\al(2,1)－v2＝－2a1LA物體滑上斜面后，有m1gsinθ＋μ1m1gcosθ＝m1a1′因在斜面上A物體的加速度小于B物體的加速度，所以與物體B剛好不相撞，其上滑的最大距離與B的相同，則有veq\o\al(2,1)＝2a1′s，解得L＝2.4m11.一輛摩托車在t＝0時刻由靜止開始在平直的公路上行駛，其運(yùn)動過程的a－t圖象如圖所示，根據(jù)已知信息，可知()A．摩托車的最大動能B．摩托車在30s末的速度大小C．在0～30s的時間內(nèi)牽引力對摩托車做的功D．10s末摩托車開始反向運(yùn)動【答案】B【解析】選B.由圖可知，摩托車在0～10s內(nèi)做勻加速運(yùn)動，在10～30s內(nèi)做減速運(yùn)動，故10s末速度最大，動能最大，由v＝at可求出最大速度，但摩托車的質(zhì)量未知，故不能求出最大動能，A錯誤；根據(jù)a－t圖線與t軸所圍的面積表示速度變化量，可求出30s內(nèi)速度的變化量，由于初速度為0，則可求出摩托車在30s末的速度大小，B正確；在10～30s內(nèi)牽引力是變力，由于不能求出牽引力，故不能求出牽引力對摩托車做的功，C錯誤；由圖線與時間軸圍成的面積表示速度變化量可知，30s內(nèi)速度變化量為零，所以摩托車一直沿同一方向運(yùn)動，D錯誤．12.一質(zhì)點(diǎn)由靜止開始按如圖所示的規(guī)律運(yùn)動，下列說法正確的是 ()A．質(zhì)點(diǎn)在2t0的時間內(nèi)始終沿正方向運(yùn)動，且在2t0時距離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)B．質(zhì)點(diǎn)做往復(fù)運(yùn)動，且在2t0時回到出發(fā)點(diǎn)C．質(zhì)點(diǎn)在eq\f(t0,2)時的速度最大，且最大的速度為eq\f(a0t0,4)D．質(zhì)點(diǎn)在2t0時的速度最大，且最大的速度為a0t0【答案】A【解析】質(zhì)點(diǎn)在0～eq\f(t0,2)時間內(nèi)做加速度均勻增大的加速運(yùn)動，在eq\f(t0,2)～t0時間內(nèi)做加速度均勻減小的加速運(yùn)動，在t0～eq\f(3t0,2)時間內(nèi)做加速度均勻增大的減速運(yùn)動，在eq\f(3t0,2)～2t0時間內(nèi)做加速度均勻減小的減速運(yùn)動，根據(jù)對稱性，在2t0時刻速度剛好減到零，所以在2t0時質(zhì)點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，在t0時刻速度最大，故A正確，B、C錯誤；根據(jù)圖象與時間軸所圍面積表示速度，可知最大速度為eq\f(1,2)a0t0，故D錯誤．13.一質(zhì)點(diǎn)沿x軸正方向做直線運(yùn)動，通過坐標(biāo)原點(diǎn)時開始計時，其eq\f(x,t)-t圖象如圖所示，則()A．質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動，初速度為0.5m/sB．質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動，加速度為0.5m/s2C．質(zhì)點(diǎn)在1s末速度為2m/sD．質(zhì)點(diǎn)在第1s內(nèi)的位移大小為2m【答案】C【解析】由圖得eq\f(x,t)＝1＋eq\f(1,2)t，即x＝t＋eq\f(1,2)t2，根據(jù)x＝v0t＋eq\f(1,2)at2，對比可得v0＝1m/s，eq\f(1,2)a＝eq\f(1,2)m/s2，解得a＝1m/s2，質(zhì)點(diǎn)的加速度不變，說明質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動，初速度為1m/s，加速度為1m/s2，A、B錯誤；質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動，在1s末速度為v＝v0＋at＝(1＋1×1)m/s＝2m/s，C正確．質(zhì)點(diǎn)在第1s內(nèi)的位移大小x＝(1＋eq\f(1,2))m＝eq\f(3,2)m，D錯誤．14.一個物體沿直線運(yùn)動，從t＝0時刻開始，物體的eq\f(x,t)－t的圖象如圖所示，圖線與縱、橫坐標(biāo)軸的交點(diǎn)分別為0.5m/s和－1s，由此可知()A．物體做勻加速直線運(yùn)動B．物體做變加速直線運(yùn)動C．物體的初速度大小為0.5m/sD．物體的初速度大小為1m/s【答案】AC【解析】選AC.圖線的斜率為0.5m/s2、縱截距為0.5m/s.由位移公式x＝v0t＋eq\f(1,2)at2兩邊除以對應(yīng)運(yùn)動時間t為eq\f(x,t)＝v0＋eq\f(1,2)at，可得縱截距的物理意義為物體運(yùn)動的初速度，斜率的物理意義為物體加速度的一半.所以物體做初速度為v0＝0.5m/s，加速度大小為a＝1m/s2的勻加速直線運(yùn)動．15.一物體由靜止開始運(yùn)動，其加速度a與位移x關(guān)系圖線如圖所示．下列說法正確的是 ()A．物體最終靜止B．物體的最大速度為eq\r(2ax0)C．物體的最大速度為eq\r(3ax0)D．物體的最大速度為eq\f(3,2)eq\r(ax0)【答案】C【解析】物體運(yùn)動過程中任取一小段，對這一小段v2－veq\o\al(2,0)＝2aΔx，一物體由靜止開始運(yùn)動，將表達(dá)式對位移累加，可得v2等于速度a與位移x關(guān)系圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積的2倍，則v2＝2(a0x0＋eq\f(1,2)a0x0)，解得物體的最大速度v＝eq\r(3a0x0)，故C項正確．16.如圖甲，一維坐標(biāo)系中有一質(zhì)量為m＝2kg的物塊靜置于x軸上的某位置(圖中未畫出)，從t＝0時刻開始，物塊在外力作用下沿x軸做勻變速直線運(yùn)動，如圖乙為其位置坐標(biāo)和速率平方關(guān)系圖象，下列說法正確的是 ()A．t＝4s時物塊的速率為2m/sB．加速度大小為1m/s2C．t＝4s時物塊位于x＝4m處D．在0.4s時間內(nèi)物塊運(yùn)動的位移6m【答案】A【解析】由x－x0＝eq\f(v2,2a)，結(jié)合圖象可知物塊做勻加速直線運(yùn)動，加速度a＝0.5m/s2，初位置x0＝－2m，t＝4s時物塊的速率為v＝at＝0.5×4m/s＝2m/s，A正確，B錯誤；由x－x0＝eq\f(1,2)at2，得t＝4s時物塊位于x＝2m處，C錯誤；由x＝eq\f(1,2)at2，在0.4s時間內(nèi)物塊運(yùn)動的位移x＝eq\f(1,2)×0.5×0.42m＝0.04m，D錯誤．17.為檢測某新能源動力車的剎車性能，現(xiàn)在平直公路上做剎車實驗，如圖所示是動力車整個剎車過程中位移與速度平方之間的關(guān)系圖象，下列說法正確的是()A．動力車的初速度為20m/sB．剎車過程動力車的加速度大小為5m/s2C．剎車過程持續(xù)的時間為10sD．從開始剎車時計時，經(jīng)過6s，動力車的位移為30m【答案】AB【解析】選AB.根據(jù)v2－veq\o\al(2,0)＝2ax得x＝eq\f(1,2a)v2－eq\f(1,2a)veq\o\al(2,0)，結(jié)合圖象有eq\f(1,2a)＝－eq\f(1,10)s2/m，－eq\f(1,2a)veq\o\al(2,0)＝40m，解得a＝－5m/s2，v0＝20m/s，選項A、B正確；剎車過程持續(xù)的時間t＝eq\f(v0,－a)＝4s，選項C錯誤；從開始剎車時計時，經(jīng)過6s，動力車的位移等于其在前4s內(nèi)的位移，x4＝eq\f(v0＋0,2)t＝40m，選項D錯誤．18.電梯的頂部掛一個彈簧秤，秤下端掛了一個重物，電梯勻速直線運(yùn)動時，彈簧秤的示數(shù)為10N，在某時刻電梯中的人觀察到彈簧秤的示數(shù)變?yōu)?N,關(guān)于電梯的運(yùn)動(如圖所示)，以下說法正確的是(g取10m/s2()電梯可能向上加速運(yùn)動，加速度大小為4m/s2B．電梯可能向下加速運(yùn)動，加速度大小為4m/s2C．電梯可能向上減速運(yùn)動，加速度大小為4m/s2D．電梯可能向下減速運(yùn)動，加速度大小為4m/s2【答案】BC【解析】電梯勻速直線運(yùn)動時，彈簧秤的示數(shù)為10N，知重物的重力等于10N，在某時刻電梯中的人觀察到彈簧秤的示數(shù)變?yōu)?N，可知電梯處于失重狀態(tài)，加速度向下，對重物根據(jù)牛頓第二定律有：mg－F＝ma，解得a＝4m/s2，方向豎直向下，則電梯的加速度大小為4m/s2，方向豎直向下．電梯可能向下做加速運(yùn)動，也可能向上做減速運(yùn)動，故B、C正確，A、D錯誤．19.如圖所示，在教室里某同學(xué)站在體重計上研究超重與失重．她由穩(wěn)定的站姿變化到穩(wěn)定的蹲姿稱為“下蹲”過程；由穩(wěn)定的蹲姿變化到穩(wěn)定的站姿稱為“起立”過程．關(guān)于她的實驗現(xiàn)象，下列說法中正確的是 ()A．只有“起立”過程，才能出現(xiàn)失重現(xiàn)象B．只有“下蹲”過程，才能出現(xiàn)超重現(xiàn)象C．“下蹲”的過程，先出現(xiàn)超重現(xiàn)象后出現(xiàn)失重現(xiàn)象D．“起立”“下蹲”的過程，都能出現(xiàn)超重和失重現(xiàn)象【答案】D【解析】下蹲過程中，人先向下做加速運(yùn)動，后向下做減速運(yùn)動，所以先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)；人從下蹲狀態(tài)站起來的過程中，先向上做加速運(yùn)動，后向上做減速運(yùn)動，最后回到靜止?fàn)顟B(tài)，人先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)，故A、B、C錯誤，D正確．20.為了讓乘客乘車更為舒適，某探究小組設(shè)計了一種新的交通工具，乘客的座椅能隨著坡度的變化而自動調(diào)整，使座椅始終保持水平，如圖所示．當(dāng)此車減速上坡時，則乘客(僅考慮乘客與水平面之間的作用)()A．處于超重狀態(tài)B．不受摩擦力的作用C．受到向后(水平向左)的摩擦力作用D．所受合力方向豎直向上【答案】C【解析】當(dāng)車減速上坡時，加速度方向沿斜坡向下，人的加速度與車的加速度相同，根據(jù)牛頓第二定律知人的合力方向沿斜面向下．人受重力、支持力和水平向左的靜摩擦力，如圖所示．將加速度沿豎直方向和水平方向分解，有豎直向下的加速度，則mg－FN＝may，F(xiàn)N＜mg，乘客處于失重狀態(tài)，故A、B、D錯誤，C正確．21.如圖所示，粗糙水平面上放置B、C兩物體，A疊放在C上，A、B、C的質(zhì)量分別為m、2m和3m，物體B、C與水平面間的動摩擦因數(shù)相同，其間用一不可伸長的輕繩相連，輕繩能承受的最大拉力為FT.現(xiàn)用水平拉力F拉物體B，使三個物體以同一加速度向右運(yùn)動，則()A．此過程中物體C受五個力作用B．當(dāng)F逐漸增大到FT時，輕繩剛好被拉斷C．當(dāng)F逐漸增大到1.5FT時，輕繩剛好被拉斷D．若水平面光滑，則繩剛斷時，A、C間的摩擦力為eq\f(FT,6)【答案】C【解析】對A，A受重力、支持力和向右的靜摩擦力作用，可以知道C受重力、A對C的壓力、地面的支持力、繩子的拉力、A對C的摩擦力以及地面的摩擦力六個力作用，故A錯誤；對整體分析，整體的加速度a＝eq\f(F－μ·6mg,6m)＝eq\f(F,6m)－μg，隔離對AC分析，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)T－μ·4mg＝4ma，計算得出FT＝eq\f(2,3)F，當(dāng)F＝1.5FT時，輕繩剛好被拉斷，故B錯誤，C正確；水平面光滑，繩剛斷時，對AC分析，加速度a＝eq\f(FT,4m)，隔離對A分析，A的摩擦力Ff＝ma＝eq\f(FT,4)，故D錯誤．22.(多選)如圖所示，已知M>m，不計滑輪及繩子的質(zhì)量，物體M和m恰好做勻速運(yùn)動，若將M與m互換，M、m與桌面的動摩因數(shù)相同，則()A．物體M與m仍做勻速運(yùn)動B．物體M與m做加速運(yùn)動，加速度a＝eq\f(（M＋m）g,M)C．物體M與m做加速運(yùn)動，加速度a＝eq\f(（M－m）g,M)D．繩子中張力不變【答案】CD【解析】當(dāng)物體M和m恰好做勻速運(yùn)動，對M，水平方向受到繩子的拉力和桌面的摩擦力，得：μMg＝T＝mg，所以：μ＝eq\f(mg,Mg)＝eq\f(m,M).若將M與m互換，則對M：Ma＝Mg－T′，對m，則：ma＝T′－μmg，得：a＝eq\f(Mg－μmg,M＋m)＝eq\f(Mg－\f(m,M)mg,M＋m)＝eq\f(（M2－m2）g,M（M＋m）)＝eq\f(（M－m）g,M)，故A、B錯誤，C正確；繩子中的拉力：T′＝ma＋μmg＝eq\f(m（M－m）g,M)＋eq\f(m,M)mg＝mg，故D正確．23.(多選)如圖所示，質(zhì)量分別為mA、mB的A、B兩物塊用輕線連接，放在傾角為θ的斜面上，用始終平行于斜面向上的拉力F拉A，使它們沿斜面勻加速上升，A、B與斜面間的動摩擦因數(shù)均為μ.為了增加輕線上的張力，可行的辦法是()A．減小A物塊的質(zhì)量 B．增大B物塊的質(zhì)量C．增大傾角θ D．增大動摩擦因數(shù)μ【答案】AB【解析】對A、B組成的系統(tǒng)應(yīng)用牛頓第二定律得：F－(mA＋mB)gsinθ－μ(mA＋mB)gcosθ＝(mA＋mB)a，隔離物塊B，應(yīng)用牛頓第二定律得，F(xiàn)T－mBgsinθ－μmBgcosθ＝mBa.兩式聯(lián)立可解得：FT＝eq\f(mBF,mA＋mB)，由此可知，F(xiàn)T的大小與θ、μ無關(guān)，mB越大，mA越小，F(xiàn)T越大，故A、B均正確．24.在一東西向的水平直鐵軌上，停放著一列已用掛鉤連接好的車廂．當(dāng)機(jī)車在東邊拉著這列車廂以大小為a的加速度向東行駛時，連接某兩相鄰車廂的掛鉤P和Q間的拉力大小為F；當(dāng)機(jī)車在西邊拉著車廂以大小為eq\f(2,3)a的加速度向西行駛時，P和Q間的拉力大小仍為F.不計車廂與鐵軌間的摩擦，每節(jié)車廂質(zhì)量相同，則這列車廂的節(jié)數(shù)可能為()A．8B．10C．15 D．18【答案】BC【解析】設(shè)PQ西邊有n節(jié)車廂，每節(jié)車廂的質(zhì)量為m，則F＝nma①設(shè)PQ東邊有k節(jié)車廂，則F＝km·eq\f(2,3)a②聯(lián)立①②得3n＝2k，由此式可知n只能取偶數(shù)，當(dāng)n＝2時，k＝3，總節(jié)數(shù)為N＝5當(dāng)n＝4時，k＝6，總節(jié)數(shù)為N＝10當(dāng)n＝6時，k＝9，總節(jié)數(shù)為N＝15當(dāng)n＝8時，k＝12，總節(jié)數(shù)為N＝20，故選項B、C正確．25．如圖所示，在傾角為θ的固定斜面上有兩個靠在一起的物體A、B，兩物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ相同，用平行于斜面的恒力F向上推物體A使兩物體沿斜面向上做勻加速運(yùn)動，且B對A的壓力平行于斜面，則下列說法中正確的是()A．只減小A的質(zhì)量，B對A的壓力大小不變B．只減小B的質(zhì)量，B對A的壓力大小會增大C．只減小斜面間的傾角，B對A的壓力大小不變D．只減小兩物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ，B對A的壓力會增大【答案】C【解析】將A、B看成一個整體，整體在沿斜面方向上受到沿斜面向下的重力的分力，沿斜面向下的滑動摩擦力，沿斜面向上的推力，根據(jù)牛頓第二定律可得a＝eq\f(F－（mA＋mB）gsinθ－μ（mA＋mB）gcosθ,mA＋mB)＝eq\f(F,mA＋mB)－gsinθ－μgcosθ，隔離B分析可得FN－mBgsinθ－μmBgcosθ＝mBa，解得FN＝eq\f(mBF,mA＋mB)，由牛頓第三定律可知，B對A的壓力FN′＝eq\f(mBF,mA＋mB)，若只減小A的質(zhì)量，壓力變大，若只減小B的質(zhì)量，壓力變小，A、B錯誤；A、B之間的壓力與斜面的傾角、與斜面間的動摩擦因數(shù)無關(guān)，C正確，D錯誤．26.如圖所示，光滑水平面上，質(zhì)量分別為m、M的木塊A、B在水平恒力F作用下一起以加速度a向右做勻加速運(yùn)動，木塊間的輕質(zhì)彈簧勁度系數(shù)為k，原長為L0，則此時木塊A、B間的距離為()A．L0＋eq\f(Ma,k) B．L0＋eq\f(ma,k)C．L0＋eq\f(MF,k（M＋m）) D．L0＋eq\f(F－ma,k)【答案】B【解析】先以A、B整體為研究對象，加速度為：a＝eq\f(F,M＋m)，再隔離A木塊，彈簧的彈力：F彈＝ma＝kΔx，則彈簧的長度L＝L0＋eq\f(ma,k)＝L0＋eq\f(mF,k（m＋M）)，故選B.27.物體A、B放在光滑水平面上并用輕質(zhì)彈簧做成的彈簧秤相連，如圖所示，今對物體A、B分別施以方向相反的水平力F1、F2，且F1大于F2，則彈簧秤的示數(shù)()A．一定等于F1－F2 B．一定大于F2小于F1C．一定等于F1＋F2