2022年高考物理二輪復習 題能演練 專題1 物體的平衡 1.1.2 直線運動和牛頓運動定律（含解析）

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1、2022年高考物理二輪復習 題能演練 專題1 物體的平衡 1.1.2 直線運動和牛頓運動定律 （含解析） 1．(xx·廣東理綜)甲、乙兩人同時同地出發(fā)騎自行車做直線運動，前1小時內(nèi)的位移—時間圖象如圖所示．下列表述正確的是(　　) A．0.2～0.5小時內(nèi)，甲的加速度比乙的大 B．0.2～0.5小時內(nèi)，甲的速度比乙的大 C．0.6～0.8小時內(nèi)，甲的位移比乙的小 D．0.8小時內(nèi)，甲、乙騎行的路程相等 答案：B 解析：0.2～0.5小時內(nèi)，位移—時間圖象是傾斜的直線，則物體做勻速直線運動，所以在0.2～0.5小時內(nèi)，甲、乙兩人的加速度都為零，選項A錯誤；位移—時間圖象斜率絕對值

2、的大小反映了物體運動速度的大小，斜率絕對值越大，速度越大，故0.2～0.5小時內(nèi)甲的速度大于乙的速度，選項B正確；由位移—時間圖象可知，0.6～0.8小時內(nèi)甲的位移大于乙的位移，選項C錯誤；由位移—時間圖象可知，0.8小時內(nèi)甲、乙往返運動過程中，甲運動的路程大于乙運動的路程，選項D錯誤． 2．(xx·新課標全國卷Ⅱ)xx年10月，奧地利極限運動員菲利克斯·鮑姆加特納乘氣球升至約39 km的高空后跳下，經(jīng)過4分20秒到達距地面約1.5 km高度處，打開降落傘并成功落地，打破了跳傘運動的多項世界紀錄．取重力加速度的大小g＝10 m/s2. (1)若忽略空氣阻力，求該運動員從靜止開始下落至1.5

3、 km 高度處所需的時間及其在此處速度的大小； (2)實際上，物體在空氣中運動時會受到空氣的阻力，高速運動時所受阻力的大小可近似表示為f＝kv2，其中v為速率，k為阻力系數(shù)，其數(shù)值與物體的形狀、橫截面積及空氣密度有關．已知該運動員在某段時間內(nèi)高速下落的v-t圖象如圖所示，若該運動員和所帶裝備的總質量m＝100 kg，試估算該運動員在達到最大速度時所受阻力的阻力系數(shù)．(結果保留1位有效數(shù)字) 答案：(1)87 s　8.7×102 m/s　(2)0.008 kg/m 解析：(1)設該運動員從開始自由下落至1.5 km高度處的時間為t，下落距離為s，在1.5 km高度處的速度大小為v.根據(jù)

4、運動學公式有 v＝gt① s＝gt2 ② 根據(jù)題意有s＝3.9×104 m－1.5×103 m＝3.75×104 m③ 聯(lián)立①②③式得t＝87 s④ v＝8.7×102 m/s.⑤ (2)該運動員達到最大速度vmax時，加速度為零，根據(jù)平衡條件有 mg＝kv⑥ 由所給的v-t圖象可讀出vmax≈360 m/s⑦ 由⑥⑦式得k＝0.008 kg/m.⑧ 規(guī)律探尋　 1.與運動學和牛頓運動定律有關的圖象問題主要有v-t圖象、F-t圖象、a-t圖象等，它們是高考考查的重點，高考命題常以新情境來考查，而且經(jīng)常與其他知識綜合出題，試題既有選擇題也有計算題，難度中等．解題時要善于從圖

5、象中找出解題信息，把圖象與物理情景相聯(lián)系，應用牛頓運動定律及其相關知識解答． 2．以計算形式考查的運動學基本規(guī)律的應用和動力學的基本問題在高考中占有重要地位，試題所賦予的物理情景來源于生活，考查考生用物理知識解決實際問題的能力．試題綜合性強，難度大．解題關鍵是對研究對象進行受力分析，求出加速度，靈活應用運動學的基本規(guī)律和推論． [考題預測] 　在風洞實驗室里，一根足夠長的均勻直細桿與水平面成θ＝37°角固定，質量為m＝1 kg的小球穿在細桿上靜止于細桿底端O，如圖甲所示．開啟送風裝置，有水平向右的恒定風力F作用于小球上，在t1＝2 s時刻風靜止．小球沿細桿運動的部分v-t圖象如圖乙所示，

6、取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，忽略浮力．求： 甲 乙 (1)小球在0～2 s內(nèi)的加速度a1和2～5 s內(nèi)的加速度a2； (2)小球與細桿間的動摩擦因數(shù)μ和水平風力F的大?。? 答案：(1)15 m/s2　－10 m/s2　(2)0.5　50 N　 解析：(1)取沿桿向上為正方向，由圖乙可知 在0～2 s內(nèi)：a1＝＝15 m/s2(方向沿桿向上) 在2～5 s內(nèi)：a2＝＝－10 m/s2(方向沿桿向下) (2)有風力時的上升過程，對小球受力分析有 Fcos θ－μ(mgcos θ＋Fsin θ)－mgsin θ＝ma1 停風后的上升階段，有 －μmgcos θ－mgsin θ＝ma2 綜上解得μ＝0.5，F(xiàn)＝50 N．