微专题02 力与物体的直线运动
2019高考物理专题2力和直线运动课件
在 匀 强 磁 场 中 第二定律，尤其注意对安培力的分析
金 属 棒 沿 导 轨 能量分析：首先利用导体棒克服安培力做功
运动问题
衡量回路中感应的电能，其次看回路中感应
的电能进一步如何分配
高考审题例析
(2017·课标全国Ⅰ)真空中存在电场强度大小为 E1 的匀 强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度 大小为 v0，在油滴处于位置 A 时，将电场强度的大小突然增大到 某值，但保持其方向不变．持续一段时间 t1 后，又突然将电场反 向，但保持其大小不变；再持续同样一段时间后，油滴运动到 B 点．重力加速度大小为 g.
2．(2018·和平区)如图所示，A、B 分别 是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动 的 v-t 图像，根据图像可以判断出( )
A．在 t＝4 s 时，甲球的加速度小于乙 球的加速度
B．在 t＝5 s 时，两球相距最远 C．在 t＝6 s 时，甲球的速率小于乙球的速率 D．在 t＝8 s 时，两球相遇
高考分类调研
高考热点一：单个物体的匀变速直线运动
1．(2017·海南)汽车紧急刹车后，停止运动的车轮在水平地
面上滑动直至停止，在地面上留下的痕迹称为刹车线．由刹车线
的长短可知汽车刹车前的速度．已知汽车轮胎与地面之间的动摩
擦因数为 0.80，测得刹车线长 25 m．汽车在刹车前的瞬间的速
度大小为(重力加速度 g 取 10 m/s2)( )
在 t＝0 时刻：x0＝kt02 在 t＝t0 时刻：x1＝0 在 t＝2t0 时刻：x2＝k(2t0－t0)2＝kt02 在 t＝3t0 时刻：x3＝k(3t0－t0)2＝4kt02 所以质点在 0～t0 时间内的位移大小：|x10|＝|x1－x0|＝kt02 在 t0～2t0 时间内的位移：x21＝x2－x1＝kt02 在 2t0～3t0 时间内的位移：x32＝x3－x2＝3kt02 所以质点在 0～t0、t0～2t0、2t0～3t0 三个相等时间段内通过 的位移大小之比为 1∶1∶3.故 D 项错误．故选 C 项．
2 第2讲 力与物体的直线运动
第2讲力与物体的直线运动真题再现(2018·高考江苏卷)从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面．忽略空气阻力，该过程中小球的动能E k与时间t的关系图象是()匀变速直线运动规律的应用【高分快攻】1．匀变速直线运动问题常用的六种解题方法2．追及问题的解题思路和技巧(1)解题思路(2)解题技巧①紧抓“一图三式”，即过程示意图、时间关系式、速度关系式和位移关系式．②审题应抓住题目中的关键字眼，充分挖掘题目中的隐含条件，如“刚好”“恰好”“最多”“至少”等，往往对应一个临界状态，满足相应的临界条件．③若被追赶的物体做匀减速运动，一定要注意追上前该物体是否已停止运动，另外最后还要注意对解的讨论分析．【典题例析】(多选) (2019·镇江模拟)建筑工人常常徒手抛砖块，当砖块上升到最高点时，被楼上的师傅接住用以砌墙，若某次以10 m/s的速度从地面竖直向上抛出一个砖块，楼上的师傅没有接住，g取10 m/s2，空气阻力可以忽略，则()A．砖块上升的最大高度为10 mB．经2 s砖块回到抛出点C．砖块回到抛出点前0.5 s时间内通过的距离为3.75 mD．被抛出后上升过程中，砖块做变减速直线运动【题组突破】角度1解决直线运动方法的灵活运用1．如图所示，某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8 m设有一个关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关闭的时间分别为5 s和2 s．关卡刚放行时，一同学立即在关卡1处以加速度2 m/s2由静止加速到2 m/s，然后匀速向前，则最先挡住他前进的关卡是()A．关卡2B．关卡3C．关卡4 D．关卡5角度2追及、相遇问题2．[一题多解](2019·南通模拟)在水平轨道上有两列火车A和B相距x，A车在后面做初速度为v0、加速度大小为2a的匀减速直线运动，而B车同时做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动，两车运动方向相同．要使两车不相撞，求A车的初速度v0满足什么条件．牛顿运动定律的应用【高分快攻】1．动力学的两类基本问题的处理思路受力情况F合F合＝ma a运动学公式运动情况（v、x、t）2．瞬时加速度的求解(1)两类模型①刚性绳(或接触面)——不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)后，其弹力立即消失，不需要形变恢复时间．②弹簧(或橡皮绳)——两端同时连接(或附着)有物体的弹簧(或橡皮绳)，特点是形变量大，其形变恢复需要一段时间，在瞬时性问题中，其弹力的大小往往可以看成保持不变．(2)求解瞬时加速度的一般思路分析瞬时变化前后物体的受力情况→列牛顿第二定律方程→求瞬时加速度【典题例析】(2019·高考全国卷Ⅱ)一质量为m＝2 000 kg的汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶．行驶过程中，司机忽然发现前方100 m处有一警示牌，立即刹车．刹车过程中，汽车所受阻力大小随时间的变化可简化为图(a)中的图线．图(a)中，0～t1时间段为从司机发现警示牌到采取措施的反应时间(这段时间内汽车所受阻力已忽略，汽车仍保持匀速行驶)，t1＝0.8 s；t1～t2时间段为刹车系统的启动时间，t2＝1.3 s；从t2时刻开始汽车的刹车系统稳定工作，直至汽车停止．已知从t2时刻开始，汽车第1 s内的位移为24 m，第4 s内的位移为1 m.(1)在图(b)中定性画出从司机发现警示牌到刹车系统稳定工作后汽车运动的v－t图线；(2)求t2时刻汽车的速度大小及此后的加速度大小；(3)求刹车前汽车匀速行驶时的速度大小及t1～t2时间内汽车克服阻力做的功；从司机发现警示牌到汽车停止，汽车行驶的距离约为多少(以t1～t2时间段始末速度的算术平均值替代这段时间内汽车的平均速度)?【题组突破】角度1瞬时加速度问题1．如图所示，两个质量均为m的小球A、B用细绳相连，小球A与一个轻弹簧相连，弹簧另一端固定在竖直墙上，小球用一根细线连在天花板上，开始时，两小球都静止不动，这时细线与水平方向的夹角是θ＝45°，弹簧水平，重力加速度为g，现突然把细线剪断．在剪断线的瞬间，小球A的加速度大小是()A．22g B.5gC．2g D．2g角度2多过程动力学问题2．(2019·宿迁质检)如图所示，质量分别为0.5 kg、0.2 kg的弹性小球A、B穿过一绕过定滑轮的轻绳，绳子末端与地面距离为0.8 m，小球距离绳子末端6.5m，小球A、B与轻绳间的滑动摩擦力都为自身重力的12，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现由静止同时释放A、B两个小球，不计绳子质量，忽略与定滑轮相关的摩擦力，g＝10 m/s2.(1)求释放A、B两个小球后，A、B各自加速度大小；(2)小球B从开始释放经多长时间落到地面？动力学的运动图象问题【高分快攻】(多选)(2018·高考全国卷Ⅲ)甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动．甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示．下列说法正确的是() A．在t1时刻两车速度相等B．从0到t1时间内，两车走过的路程相等C．从t1到t2时间内，两车走过的路程相等D．在t1到t2时间内的某时刻，两车速度相等【题组突破】角度1动力学中的速度图象1．(2019·镇江模拟)两个物体从同一高度同时由静止开始下落，经过一段时间分别与水平地面发生碰撞(碰撞过程时间极短)后反弹，碰撞前后瞬间速度大小不变，其中一个物体所受空气阻力可忽略，另一个物体所受空气阻力大小与物体速率成正比．下列分别用虚线和实线描述的两物体运动的v－t图象，可能正确的是()角度2 动力学中的加速度图象2．(多选) (2019·徐州模拟)一汽车在高速公路上以v 0＝30 m/s 的速度匀速行驶，t ＝0时刻，驾驶员采取某种措施，汽车运动的加速度随时间变化的关系如图所示，以初速度方向为正，下列说法正确的是( )A ．t ＝6 s 时车速为5 m/sB ．t ＝3 s 时车速为零C ．前9 s 内的平均速度为15 m/sD ．前6 s 内车的位移为90 m 角度3 动力学中的位移图象3．(多选)甲、乙两个物体在同一直线上运动，其x －t 图象如图所示，其中直线b 与曲线a 相切于点(4，－15)．已知甲做匀变速直线运动，下列说法正确的是( )A ．前4 s 内两物体运动方向相同B ．前4 s 内甲的平均速度是乙的平均速度的157倍C ．t ＝0时刻，甲的速度大小为9 m/sD ．甲的加速度大小为2 m/s 2连接体问题【高分快攻】整体法如果不需要求物体之间的相互作用力，且连接体的各部分具有相同的加速度，一般采用整体法根据牛顿第二定律列方程隔离法如果需要求物体之间的相互作用力或对于加速度不同的连接体，一般采用隔离法根据牛顿第二定律列方程(多选)(2019·高考全国卷Ⅲ)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10 m/s2.由题给数据可以得出()A ．木板的质量为1 kgB ．2～4 s 内，力F 的大小为0.4 NC ．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【题组突破】角度1 整体法和隔离法的应用1．(多选)(2019·南京二模)如图甲所示，斜面体放在粗糙的水平地面上，两斜面光滑且倾角分别为53°和37°，两小滑块P 和Q 用绕过滑轮不可伸长的轻绳连接，分别置于两个斜面上，且轻绳平行于斜面，已知P 、Q 和斜面体均静止不动．若交换两滑块位置，如图乙所示，再由静止释放，斜面体仍然静止不动，P 的质量为m ，取sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，重力加速度大小为g ，不计滑轮的质量和摩擦，则下列判断正确的是( )A ．Q 的质量为43mB ．在图甲中，斜面体与地面间有摩擦力C ．在图乙中，滑轮受到轻绳的作用力大小为425mgD ．在图乙中，斜面体对地面的摩擦力方向水平向左 角度2 传送带模型2．(多选) (2019·苏州模拟)如图所示，光滑斜面与倾斜传送带在同一个平面内，传送带以速度v 0逆时针匀速转动，现有一滑块从斜面上由静止释放，若滑块与传送带间的动摩擦因数恒定，规定沿斜面向下的速度方向为正方向，则滑块在传送带上滑动时的速度随时间变化的图线可能是( )角度3 滑块—滑板模型3． 如图，两个滑块A 和B 的质量分别为m A ＝1 kg 和m B ＝5 kg ，放在静止于水平地面上的木板的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为μ1＝0.5；木板的质量为m ＝4 kg ，与地面间的动摩擦因数为μ2＝0.1.某时刻A 、B 两滑块开始相向滑动，初速度大小均为v0＝3 m/s.A、B相遇时，A与木板恰好相对静止．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g＝10 m/s2.求(1)B与木板相对静止时，木板的速度；(2)A、B开始运动时，两者之间的距离．(建议用时：40分钟)一、单项选择题1．(2019·宿迁二模)元宵节期间人们燃放起美丽的焰火以庆祝中华民族的传统节日，按照设计，某种型号的装有焰火的礼花弹从专用炮筒中射出后，在3 s末到达离地面90 m的最高点时炸开，构成各种美丽的图案．假设礼花弹从炮筒中竖直向上射出时的初速度是v0，上升过程中所受的阻力大小始终是自身重力的k倍，g＝10 m/s2，那么v0和k分别等于() A．30 m/s，1B．30 m/s，0.5C．60 m/s，0.5 D．60 m/s，12．甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶．在t＝0到t＝t1的时间内，它们的v－t图象如图所示．在这段时间内()A．汽车甲的平均速度比乙的大B．汽车乙的平均速度等于v1＋v2 2C．甲、乙两汽车的位移相同D．汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大3．(2019·淮安质检)如图，a、b、c、d为光滑斜面上的四个点．一小滑块自a点由静止开始下滑，通过ab、bc、cd各段所用时间均为T.现让该滑块自b点由静止开始下滑，则该滑块()A．通过bc、cd段的时间均大于TB．通过c、d点的速度之比为1∶2C．通过bc、cd段的位移之比为1∶3D．通过c点的速度等于通过bd段的平均速度4．(2019·南通质检)处于竖直平面内的某圆周的两条直径AB、CD间夹角为60°，其中直径AB水平，AD与CD是光滑的细杆．从A点和C点分别静止释放两小球，从A、C点下落到D点的时间分别是t1、t2，则t1∶t2是()A ．1∶1B ．3∶2 C.3∶ 2D ．2∶ 35．一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t 内位移为s ，动能变为原来的9倍．该质点的加速度为( )A.s t 2 B ．3s 2t 2C.4s t2 D ．8s t26．(2019·泰州二模)如图甲所示，某人正通过定滑轮将质量为m 的物体提升到高处．滑轮的质量和摩擦均不计，物体获得的加速度a 与绳子对物体竖直向上的拉力T 之间的函数关系如图乙所示．由图可以判断以下说法正确的是( )①图线与纵轴的交点M 的值a M ＝－g ②图线与横轴的交点N 的值T N ＝mg③图线的斜率等于物体的质量m④图线的斜率等于物体质量的倒数1 mA．②④B．②③C．①②③D．①②④7．(2018·高考全国卷Ⅰ)如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态．现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动．以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图象可能正确的是()8．小球从一定高度处由静止下落，与地面碰撞后回到原高度再次下落，重复上述运动．取小球的落地点为原点建立坐标系，竖直向上为正方向．下列速度v和位置x的关系图象中，能描述该过程的是()二、多项选择题9. (2019·盐城二模)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 mC ．两车另一次并排行驶的时刻是 t ＝2 sD ．甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m 10．质量为m 的小球被两个弹性系数皆为k 的相同弹簧固定在一质量为M 的盒中，如图所示，盒从距桌面高h 处开始下落，在盒开始下落的瞬间，两弹簧均未发生形变，小球静止．则下列说法正确的是( )A ．下落高度h >Mg2k ⎝⎛⎭⎫1＋M 2m ，盒与桌面发生完全非弹性碰撞后还能跳起来B ．下落高度h >Mg2k ⎝⎛⎭⎫1＋2M m ，盒与桌面发生完全非弹性碰撞后还能跳起来 C ．在小球到最高点时盒子恰好弹起，小球的加速度a ＝M －mm gD ．在小球到最高点时盒子恰好弹起，小球的加速度a ＝2Mmg11. (2019·扬州三调)如图所示为运送粮袋的传送装置，已知AB 间长度为L ，传送带与水平方向的夹角为θ，工作时运行速度为v ，粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ，正常工作时工人在A 点将粮袋放到运行中的传送带上，关于粮袋从A 到B 的运动，以下说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )A ．粮袋到达B 点的速度可能大于、等于或小于vB ．粮袋开始运动的加速度为g (sin θ－cos θ)，若L 足够大，则以后将以速度v 做匀速运动C ．若μ<tan θ，则粮袋从A 到B 一直做加速运动D ．不论μ大小如何，粮袋从A 到B 一直做匀加速运动，且a >g sin θ12．(2019·连云港质检)如图所示，足够长的水平桌面上放置着质量为m 、长度为L 的长木板B ，质量也为m 的物体A 放置在长木板B 的右端，轻绳1的一端与A 相连，另一端跨过轻质定滑轮与B 相连，在长木板的右侧用跨过定滑轮的轻绳2系着质量为2m 的重锤C .已知重力加速度为g ，各接触面之间的动摩擦因数为μ(μ<0.5)，不计绳与滑轮间的摩擦，系统由静止开始运动，下列说法正确的是( )A ．A 、B 、C 的加速度大小均为g2B ．轻绳1的拉力为mg2C ．轻绳2的拉力为mgD ．当A 运动到B 的左端时，物体C 的速度为 gL （1－2μ）2三、非选择题13．如图所示，与水平面夹角θ＝37°的倾斜传送带以v 0＝2 m/s 的速度沿顺时针方向转动，小物块A 从传送带顶端无初速度释放的同时，小物块B 以v 1＝8 m/s 的速度从底端滑上传送带．已知小物块A 、B 质量均为m ＝1 kg ，与传送带间的动摩擦因数均为μ＝0.5，小物块A 、B 未在传送带上发生碰撞，重力加速度g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：(1)小物块B 向上运动过程中平均速度的大小； (2)传送带的长度l 应满足的条件．14．(2019·苏州质检)如图甲所示，质量为M 的长木板，静止放置在粗糙水平地面上，有一个质量为m 、可视为质点的物块，以某一水平初速度从左端冲上木板．从物块冲上木板到物块和木板达到共同速度的过程中，物块和木板的v －t 图象分别如图乙中的折线acd 和bcd所示，a、b、c、d点的坐标分别为a(0，10)、b(0，0)、c(4，4)、d(12，0)．根据v－t图象，求：(1)物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小a1，木板开始做匀加速直线运动的加速度大小a2，达到共同速度后一起做匀减速直线运动的加速度大小a3；(2)物块质量m与长木板质量M之比；(3)物块相对长木板滑行的距离Δx.。
力和物体的直线运动
力和物体的直线运动一、知识盘点：1．物体或带电粒子做匀变速直线运动的条件是：物体或带电粒子所受合力为恒力，且与速度方向共线．2．匀变速直线运动的基本规律为速度公式：v t ＝v 0＋at .位移公式：x ＝v 0t ＋12at 2. 速度和位移公式的推论：v 2t －v 20＝2ax .中间时刻的瞬时速度：v t 2＝x t ＝v 0＋v t 2. 任意相邻两个连续相等的时间内的位移之差是一个恒量，即Δx ＝x n ＋1－x n ＝a ·(Δt )2. 3．速度—时间关系图线的斜率表示物体运动的加速度，图线与时间轴所包围的面积表示物体运动的位移．匀变速直线运动的v －t 图像是一条倾斜直线．4．位移—时间关系图线的斜率表示物体的速度，匀变速直线运动的x －t 图像是一条抛物线． 5．超重或失重时，物体的重力并未发生变化，只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生了变化．物体发生超重或失重现象与物体的运动方向无关，只决定于物体的加速度方向．当a 有竖直向上的分量时，超重；当a 有竖直向下的分量时，失重；当a ＝g 且竖直向下时，完全失重．6．带电粒子在磁场中运动时，洛伦兹力的方向始终垂直于粒子的速度方向．7．带电粒子在电场力、重力和洛伦兹力共同作用下的直线运动只能是匀速直线运动．8．带电粒子(不计重力)在匀强电场中由静止开始被加速或带电粒子沿着平行于电场的方向射入匀强电场中时，带电粒子做匀变速直线运动．9．电磁感应中导体棒在安培力和其他恒力作用下的三种运动类型：匀速直线运动、加速度逐渐减小的减速直线运动、加速度逐渐减小的加速直线运动．二、方法与规律：1．选取匀变速直线运动公式的技巧在匀变速直线运动公式中除时间t 外、x 、v 0、v 、a 均为矢量，解题时应先选好正方向，其基本思路是：在仔细审题的基础上，正确判断物体的运动性质，抓住一段运动过程，寻找x 、v 0、v 、a 、t 五个物理量中的已知量、相关量与待求量；选用合适的规律列方程，如在不涉及时间时可用v 2－v 20＝2ax ，不涉及加速度时可用v t 2＝v ＝x t ＝v 0＋v 2，不涉及速度时可用x n －x m ＝(n －m )aT 2(n >m )，初速度为零时可用推论式等；对于缺少的物理量，可以先设出，在实际解题过程中往往可以消去．2．牛顿第二定律的表达式为F 合＝ma ，其核心是加速度与合外力的瞬时对应关系，即力的瞬时变化将导致加速度的瞬时变化，加速度的变化不需要时间的积累，加速度和力同时存在、同时变化、同时消失，题目中常伴随一些诸如“瞬时”、“突然”、“猛地”等标志性词语．在分析瞬时对应关系时应注意：(1)“轻绳”模型：轻绳的质量和重力均可视为零，只能受拉力作用，不能承受压力，各处受力相等且沿绳子背离受力物体，轻绳一般不可伸长，拉力可以发生突变．(2)“轻质弹簧”模型：轻质弹簧的质量和重力都不计，既能受拉力作用，也能受压力作用(橡皮筋除外)，其受力方向与弹簧形变方向相反，因其发生形变需要一定时间，故其所受弹力不能发生突变，但当弹簧或橡皮筋被剪断时，其所受的弹力立即消失.3．动力学的两类基本问题的处理思路4．解决动力学问题的常用方法(1)整体法与隔离法．(2)正交分解法：一般沿加速度方向和垂直于加速度方向进行分解，有时根据情况也可以把加速度进行正交分解．(3)逆向思维法：把运动过程的末状态作为初状态的反向研究问题的方法，一般用于匀减速直线运动问题，比如刹车问题、竖直上抛运动．5．带电粒子在电场中做直线运动的问题：在电场中处理力学问题时，其分析方法与力学相同．首先进行受力分析，然后看粒子所受的合力与速度方向是否一致，其运动类型有电场内的加速运动和在交变电场内的往复运动．6．带电粒子在交变电场中的直线运动，一般多以加速、减速交替出现的多运动过程的情景出现．解决的方法：(1)根据运动学或动力学分析其中一个变化周期内相关物理量的变化规律．(2)借助运动图像进行运动过程分析.三、针对训练：1．(2014·新课标Ⅰ·24)公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离．当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰．通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s ．当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h 的速度匀速行驶时，安全距离为120m ．设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的25.若要求安全距离仍为120m ，求汽车在雨天安全行驶的最大速度．2．如图1所示，光滑水平面上放置质量分别为m 、2m 和3m 的三个木块，其中质量为2m 和3m 的木块间用一轻弹簧相连，轻弹簧能承受的最大拉力为F T .现用水平拉力F 拉质量为3m 的木块，使三个木块一起加速运动，则以下说法正确的是 ( )图1A ．质量为2m 的木块受到四个力的作用B ．当F 逐渐增大到F T 时，轻弹簧刚好被拉断C ．当F 逐渐增大到1.5F T 时，轻弹簧还不会被拉断D ．当F 撤去瞬间，m 所受摩擦力的大小和方向不变3．(2014·江苏·8)如图2所示，A 、B 两物块的质量分别为2m 和m ，静止叠放在水平地面上．A 、B 间的动摩擦因数为μ，B 与地面间的动摩擦因数为12μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g .现对A 施加一水平拉力F ，则( )图2A ．当F <2μmg 时，A 、B 都相对地面静止B ．当F ＝52μmg 时，A 的加速度为13μg C ．当F >3μmg 时，A 相对B 滑动D ．无论F 为何值，B 的加速度不会超过12μg4.如图3所示，一光滑绝缘水平木板(木板足够长)固定在水平向左、电场强度为E的匀强电场中，一电量为q(带正电)的物体在水平恒力F作用下从A点由静止开始向右加速运动，经一段时间t撤去这个力，又经时间2t物体返回A点，则()图3A．这一过程中带电物体的电势能先增加后减小，其变化量为0B．水平恒力与电场力的比为9∶5C．水平恒力与电场力的比为7∶3D．物体先向右加速到最右端，然后向左加速返回到A点5．如图4甲所示，MN、PQ是相距d＝1.0 m足够长的平行光滑金属导轨，导轨平面与水平面间的夹角为θ，导轨电阻不计，整个导轨处在方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，金属棒ab垂直于导轨MN、PQ放置，且始终与导轨接触良好，已知金属棒ab 的质量m＝0.1 kg，其接入电路的电阻r＝1 Ω，小灯泡电阻R L＝9 Ω，重力加速度g取10 m/s2.现断开开关S，将棒ab由静止释放并开始计时，t＝0.5 s时刻闭合开关S，图乙为ab的速度随时间变化的图像．求：图4(1)金属棒ab开始下滑时的加速度大小、斜面倾角的正弦值；(2)磁感应强度B的大小．复习二：力和物体的直线运动参考答案1.解析 设路面干燥时，汽车与地面间的动摩擦因数为μ0，刹车时汽车的加速度大小为a 0，安全距离为s ，反应时间为t 0，由牛顿第二定律和运动学公式得μ0mg ＝ma 0①s ＝v 0t 0＋v 202a 0②式中，m 和v 0分别为汽车的质量和刹车前的速度．设在雨天行驶时，汽车与地面间的动摩擦因数为μ，依题意有μ＝25μ0③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 ＝ma ④s ＝v t 0＋v 22a ⑤联立①②③④⑤式并代入题给数据得v ＝20 m/s(v ＝－24 m/s 不符合实际，舍去)答案 20 m/s2. 答案 CD 解析 隔离木块2m 分析受力情况，质量为2m 的木块受到重力、地面的支持力、m 对它的压力、m 对它的静摩擦力、弹簧的拉力五个力的作用，选项A 错误；当F 逐渐增大到F T 时，轻弹簧中弹力小于F T ，不会被拉断，选项B 错误；当F 逐渐增大到1.5F T 时，由牛顿第二定律，1.5F T ＝6ma ，轻弹簧中拉力F T ′＝3ma ＝0.75F T ，小于轻弹簧能承受的最大拉力F T ，轻弹簧还不会被拉断．当F 撤去瞬间，轻弹簧中拉力不变，m 所受摩擦力的大小和方向不变，选项C 、D 正确．3．答案 BCD 解析 当0<F ≤32μmg 时，A 、B 皆静止；当32μmg <F ≤3μmg 时，A 、B 相对静止，但两者相对地面一起向右做匀加速直线运动；当F >3μmg 时，A 相对B 向右做加速运动，B 相对地面也向右加速，选项A 错误，选项C 正确．当F ＝52μmg 时，A 与B 共同的加速度a ＝F －32μmg 3m ＝13μg ，选项B 正确．F 较大时，取物块B 为研究对象，物块B 的加速度最大为a 2＝2μmg －32μmg m ＝12μg ，选项D 正确． 4. 答案 AB 解析 电场力先做负功后做正功，总功为零，所以带电物体的电势能先增加后减小，其变化量为0，故A 正确；在恒力F 作用时a 1＝F －F 电m ，位移x 1＝12a 1t 2，撤去恒力F 后a 2＝F 电m ，位移x 2＝a 1t ·2t －12a 2(2t )2，根据x 1＝－x 2得F F 电＝95，故B 正确；物体先向右加速然后向右减速到最右端，然后向左加速返回到A 点，所以D 错误．5解析 (1)S 断开时ab 做匀加速直线运动由图乙可知a ＝Δv Δt＝6 m/s 2 根据牛顿第二定律有：mg sin θ＝ma 所以sin θ＝35. (2)t ＝0.5 s 时S 闭合，ab 先做加速度减小的加速运动，当速度达到最大v m ＝6 m/s 后做匀速直线运动，根据平衡条件有mg sin θ＝F 安又F 安＝BId E ＝Bd v m I ＝E R L ＋r解得B ＝1 T.。
专题二 力与物体的直线运动
专题二 力与物体的直线运动一． 专题要点第一部分：匀变速直线运动在力学中的应用1.物体或带电粒子做直线运动的条件是物体所受的合外力与速度方向平行。
2.物体或带电粒子做匀变速直线运动的条件是物体所受的合外力为恒力且与速度方向平行。
3.牛顿第二定律的内容是：物体运动时的加速度与物体所受的合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与所受合外力的方向相同，且二者具有瞬时对应关系，此定律可以用控制变量法进行实验验证。
4.速度时间关系图像的斜率表示物体运动的加速度，图像所包围的面积表示物体运动的位移。
在分析物体的运动时常利用v-t 图像帮助分析物体的运动情况。
5.超重或失重时，物体的重力并未发生变化，只是物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）发生了变化。
当a=g 时物体完全失重。
6.匀变速直线运动的基本规律为 速度公式：at v v t +=0 位移公式：2021at t v x +⋅= 速度与位移关系式：ax v v t 2202=- 7.匀变速直线运动 平均速度：20tv v t x v +=或位移中点的瞬时速度2220tv v v +=中点 第二部分：匀变速直线运动在电学中的应用1. 带电粒子在电场中直线运动的问题：实质是在电场中处理力学问题，其分析方法与力学中相同。
首先进行受力分析，然后看物体所受的合外力与速度方向是否一致，其运动类型有电场加速运动和交变的电场内往复运动2. 带电粒子在磁场中直线运动问题：洛伦兹力的方向始终垂直于粒子的速度方向。
3. 带电粒子在复合场中的运动情况一般较为复杂，但是它仍然是一个力学问题，同样遵循力和运动的各条基本规律。
4. 若带电粒子在电场力、重力和洛伦兹力共同作用下做直线运动，如果是匀强电场和匀强磁场，那么重力和电场力都是恒力，洛伦兹力与速度方向垂直，而其大小与速度大小密切相关。
只有带电粒子的速度大小不变，才可能做直线运动，也即匀速直线运动。
二． 典例精析题型1.（匀变速直线运动规律的应用）物体以速度v 匀速通过直线上的A 、B 两点需要的时间为t 。
专题二 力与物体的直线运动共46页
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
专题二 力与物体的直线运动
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
力与物体的直线运动
第2讲力与物体的直线运动网络构建备考策略1.解决动力学问题要抓好关键词语(1)看到“刚好”“恰好”“正好”等字眼，想到“题述的过程存在临界点”。
(2)看到“最大、最小、至多、至少”等字眼，想到“题述的过程存在极值点”。
2.“四点”注意(1)x－t图象、v－t图象均表示直线运动。
(2)运动学公式中的v、a、x均为矢量，一定规定正方向。
(3)刹车问题中不能忽略实际运动情况。
(4)x－t、v－t、a－t图象相关量间的关系运动学中的图象问题x－t、v－t、a－t等【典例1】(多选)(2018·全国卷Ⅲ，18)甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动。
甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图1所示。
下列说法正确的是()A.在t1时刻两车速度相等B.从0到t1时间内，两车走过的路程相等C.从t1到t2时间内，两车走过的路程相等D.在t1到t2时间内的某时刻，两车速度相等【典例2】(多选)(2018·全国卷Ⅱ，19)甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动，其速度—时间图象分别如图2中甲、乙两条曲线所示。
已知两车在t2时刻并排行驶。
下列说法正确的是()A.两车在t1时刻也并排行驶B.在t1时刻甲车在后，乙车在前C.甲车的加速度大小先增大后减小D.乙车的加速度大小先减小后增大【典例4】(多选)假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶。
甲车在前，乙车在后，速度均为30 m/s，相距100 m。
在t＝0时刻甲车遇到紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间变化如图4所示。
取运动方向为正方向。
下列说法正确的是()A.在t＝6 s时，两车速度相等B.在t＝6 s时，两车相距最近C.在t＝6 s时，两车相距90 mD.在0～9 s内，两车会相撞1.明图象意义(1)看到“x－t图线”想到“初始位置关系明确”。
(2)看到“v －t 图线”想到“加速度变化情况”。
(3)速度图线只有通过时间轴时速度方向才改变。
高中物理-专题二第1课时 力与直线运动
专题二力与物体的运动第1课时力与直线运动专题复习定位解决问题本专题主要解决直线运动中匀变速直线运动规律、牛顿运动定律和动力学方法的应用。
高考重点匀变速直线运动规律的应用；应用牛顿第二定律分析瞬时、超重和失重、连接体和图象等问题；应用动力学方法处理“传送带模型”和“板—块模型”等问题。
题型难度以选择题为主，有时候在计算题中的某一问或者单独以计算题的形式命题，题目难度一般为中档题。
1.匀变速直线运动的条件物体所受合力为恒力，且与速度方向共线。
2.匀变速直线运动的基本公式及推论速度公式：v＝v0＋at。
位移公式：x＝v0t＋12at2。
速度和位移公式的推论：v2－v20＝2ax。
中间时刻的瞬时速度：v t2＝xt＝v0＋v2。
任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差是一个恒量，即Δx＝x n＋1－x n＝aT2。
3.图象问题(1)速度—时间图线的斜率或切线斜率表示物体运动的加速度，图线与时间轴所包围的面积表示物体运动的位移。
匀变速直线运动的v－t图象是一条倾斜直线。
(2)位移—时间图线的斜率或切线斜率表示物体的速度。
4.超重和失重超重或失重时，物体的重力并未发生变化，只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生了变化。
物体发生超重或失重现象与物体的运动方向无关，只取决于物体的加速度方向。
当a有竖直向上的分量时，超重；当a有竖直向下的分量时，失重；当a＝g且竖直向下时，完全失重。
5.瞬时问题应用牛顿第二定律分析瞬时问题时，应注意物体与物体间的弹力、绳的弹力和杆的弹力可以突变，而弹簧的弹力不能突变。
6.连接体问题在连接体问题中，一般取连接体整体为研究对象，求共同运动的加速度，隔离法求连接体内各物体间的相互作用力。
1.基本思路2.解题关键抓住两个分析，受力分析和运动情况分析，必要时要画运动情景示意图。
对于多运动过程问题，还要找准转折点，特别是转折点的速度。
3.常用方法(1)整体法与隔离法：单个物体的问题通常采用隔离法分析，对于连接体问题，通常需要交替使用整体法与隔离法。
第1部分 专题2 第1讲 力与物体的直线运动
m/s2，v＝8 m/s
(2)对物块受力分析，受重力、拉力、支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二
定律有
平行斜面方向：F－mgsinθ－Ff1＝ma
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4．典型运动的动力学特征 (1)F合＝0，物体做 6 匀速直线运动或静止 。 (2)F合≠0且与v共线，物体做 7 变速直线运动 。F合不变，物体做 8 匀变速直线运动 。
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5．超重和失重
正)( )
A．－g、2g、0
B．－2g、2g、0
C．0、2g、0
D．－2g、g、g
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[解析] 剪断细绳前，对B、C整体进行受力分析，受到重力和细绳的拉力 而平衡，故T＝2mg；再对物块A进行受力分析，受到重力、细绳拉力和弹簧的 拉力；剪断细绳后，重力和弹簧的弹力不变，细绳的拉力减为零，故物块B受到 的合力等于2mg，向下，物块A受到的合力为2mg，向上，物块C受到的力不 变，合力为零，故物块B有向下的加速度，大小为2g，物块A具有向上的加速 度，大小为2g，物块C的加速度为零，故选B。
2018
2017
2016
备考方略
牛顿 运动 定律 与直 线运
动
Ⅰ 卷
Ⅱ 卷
Ⅲ 卷
T14：运动学公 T18：竖 式 直上抛 T15：牛顿运动
定律
T19：牛 顿运动 定律
T19：v t图像、 运动学公式
T20：牛 顿运动 定律
T18：x t图像、
第2讲 力与物体的直线运动
的方向相同，由以上分析可知选项A、B、C错误，D正确。
答案 D
13
核心要点提炼
高考热点突破
核心素养提升
@《创新设计》
2.(2019·浙江五校联考)小球从一定高度处由静止下落，与地面碰撞后回到原高度再次 下落，重复上述运动，取小球的落地点为原点建立坐标系，竖直向上为正方向，下 列速度v和位置x的关系图象中，能描述该过程的是( )
解析 物体的速度变化率的方向即物体加速度的方向，0<t<1 s时物体做加速运
动，加速度方向与物体运动方向一致，即物体的速度变化率的方向与瞬时速度
的方向相同；当1 s<t<2 s时物体做匀速直线运动，加速度为零；当2 s<t<3 s时物 体做匀减速直线运动，加速度方向与运动方向相反；当3 s<t<4 s时，物体做匀加 速运动，加速度方向与运动方向相同，物体的速度变化率的方向与瞬时速度
A.质点做匀减速直线运动 B.v1－x 图象斜率等于质点运动的加速度 C.四边形 AA′B′B 的面积可表示质点从 O 到 C′所用的时间 D.四边形 BB′C′C 的面积可表示质点从 C 到 C′所用的时间
@《创新设计》
图7
15
核心要点提炼
高考热点突破
核心素养提升
@《创新设计》
解析 由题中v1－x 图象可知，v1与 x 成正比，即 vx＝常数，质点的速度随位移的 增大而减小，因此质点做减速直线运动，但不是匀减速直线运动，又因为图象的 斜率 k＝v1x，显然不等于质点的加速度，选项 A、B 错误；由于三角形 OBC 的面 积 S1＝12OC·BC＝2xv11，表示质点从 O 到 C 所用的时间，同理，质点从 O 到 C′所用 的时间可由 S2＝2xv22表示，所以四边形 BB′C′C 的面积可表示质点从 C 到 C′所用的 时间，选项 C 错误，D 正确。 答案 D
最新专题二-力与直线运动幻灯片
(μ1+2μ2)mg=ma2
④
联立①②③④式得μ1=0.20
⑤
μ2=0.30.
⑥
(2)在 t1 时刻后,地面对木板的摩擦力阻碍木板运动,
物Hale Waihona Puke 与木板之间的摩擦力改变方向.设物块与木板之
间的摩擦力大小为 f,物块和木板的加速度大小分别为
a1'和 a2',则由牛顿第二定律得
f=ma1'
⑦
2μ2mg-f=ma2'
设 t=0 到 t=t1 时间间隔内,物块和木板的加速度大小分别
为 a1 和 a2,
对物块有 v1=a1t1
①
对木板有 v1=v0-a2t1
②
式中 v0=5m/s,v1=1m/s,
设物块和木板的质量均为 m,物块和木板间、木板与地面间
的动摩擦因数分别为μ1、μ2,由牛顿第二定律得
μ1mg=ma1
③
v0
解析：（1）设恒力F取最小值为F1，滑块加速度为
a1，此时滑块恰好到达车的左端，则
滑块运动到车左端的时间 t 1
由几何关系有
v0t1
v0 2
t1
L 2
②
v0 a1
①
由牛顿定律有 F1mgm③a1
由①②③式代入数据解得， t1 0.5s F1 6N
则恒力F大小应该满足条件是 F 6N
（2）力F取最小值，当滑块运动到车左端后，为使滑 块恰不从右端滑出，相对车先做匀加速运动（设运动 加速度为a2，时间为t2），再做匀减速运动（设运动 加速度大小为a3）．到达车右端时，与车达共同速 度．则有
【例 2】一物体由静止开始做直线运动,则上下两图 对应关系正确的是(图中 F 表示物体所受的合力,a 表 示物体的加速度,v 表示物体的速度,x 表示物体前进 的位移)( )
新课标高考物理二轮复习 专题02-力与物体的直线运动(解析版)
高考物理二轮复习专题内容02力与物体的直线运动§知识网络§匀变速直线运动的基本规律1.匀变速直线运动的三个基本公式(1)速度公式：v＝v0＋at。
(2)位移公式：x＝v0t＋12at2。
(3)位移速度关系式：v2－v20＝2ax。
2.匀变速直线运动的两个重要推论(1)某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，即v＝v t2。
(2)任意两个连续相等时间(T)内的位移之差是一个恒量，即Δx＝x n＋1－x n＝aT2。
3.匀变速直线运动的图象(1)x-t图象是一条抛物线，斜率表示物体的速度。
④四看点：明确图线与横、纵轴交点的意义。
两个图线交点的意义⎩⎨⎧x -t 图交点表示相遇v -t 图交点表示速度相等 ⑤五看面积：v -t 图线和时间轴围成的面积表示位移。
⑥六看象限：面积在时间轴上方为正；在时间轴下方为负。
(2)两点特别提醒①x -t 图象和v -t 图象描述的都是直线运动，而不是曲线运动。
②x -t 图象和v -t 图象不表示物体运动的轨迹。
2.典例分析【答案】B【解析】由题图可知，0.2～0.5小时内，甲、乙均做匀速运动，加速度为零，A 项错误；位移—时间图象的斜率为速度，由题图可知，0.2～0.5小时内，甲的速度比乙的速度大，B 项正确；0.6～0.8小时内，甲的位移比乙的位移大2 km ，C 项错误；在0.8小时内，甲的路程比乙的路程大4 km ，D 项错误。
3.相关类型题目某个物体在外力作用下，运动的v -t 图象如图(正弦曲线)所示，下列说法中正确的是( )A ．物体整个运动过程中加速度大小变化，方向不变B ．0～t 1时间段内，物体所受外力越来越大C ．0～t 4时间段内，物体的位移为零D ．t 2时刻物体速度为零，此时加速度也为零 【答案】C【解析】因v -t 图的斜率代表加速度，由图可以看出加速度大小方向均改变，0～t 1与t 1～t 2加速度的方向相反，t1～t2与t2～t3加速度的方向相同，t2～t3与t3～t4加速度方向相反，故A项错误。
第2讲 力与物体的直线运动
第2讲 力与物体的直线运动难度档次：中档难度，以v －t 图象为中心，通过相关的力学概念与规律．延伸到x －t 、a －t 、F －t 等图象．属于小综合题．一般涉及5～6个知识点，以简单分析或计算为主．高考热点一、匀变速直线运动的规律 1．基本公式⎩⎨⎧速度公式：v ＝ .位移公式：x ＝ .位移速度关系式：v 2－v 20＝.2．基本推论(1)逐差公式：Δx ＝______，可以推导出x m －x n ＝________.(2)平均速度公式：v ＝________＝v t 2.3．初速度为零的匀变速直线运动(1)从开始运动计时，在连续相等的各段时间内通过的位移之比为：x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n ＝_______________________(2)从开始运动计时，通过连续相等的位移所用的时间之比为：t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n ＝_____________________________.二、图象问题三、牛顿第二定律1．意义：明确了力是使物体产生加速度的原因． 2．表达式：F 合＝ma 或⎩⎨⎧F x ＝ .F y ＝ .特别提醒(1)牛顿第一定律描述的是理想状态下物体的运动规律，而不是牛顿第二定律在F ＝0时的特例．(2)力与加速度的关系具有瞬时性、同体性、矢量性和独立性． (3)牛顿第三定律描述的一对作用力与反作用力的关系总是成立，并且具有相互依存性．应与一对平衡力严格区分开．3．超重与失重(1)物体具有向上的________(或具有向上的加速度分量)时，处于________状态；(2)物体具有向下的________(或具有向下的加速度分量)时，处于________状态．状元微博名师点睛1．以上各公式均只适用于匀变速直线运动，应用时一般要以初速度方向为正方向；2. 3.考向1 牛顿第二定律的直接应用【例1】 (2012·江苏卷，5)如图2－1所示，一夹子夹住木块，在力F 作用下向上提升．夹子和木块的质量分别为m 、M ，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f .若木块不滑动，力F 的最大值是( )．A.2f (m ＋M )MB.2f (m ＋M )m C.2f (m ＋M )M－(m ＋M )g D.2f (m ＋M )m＋(m ＋M )g解析由题意知当M恰好不能脱离夹子时，M受到的摩擦力最大，F取最大值，设此时提升加速度为a，由牛顿第二定律得，对M有：2f－Mg＝Ma①对m有：F－2f－mg＝ma②联立①②两式解得F＝2f(M＋m)M，选项A正确．答案 A本题主要考查摩擦力和牛顿第二定律，可用整体法和隔离法求解，着重考查学生的理解能力和推理能力，难度较大．倾角为θ的光滑斜面上有一质量为m的滑块正在加速下滑，如图2－2所示．滑块的杆上悬挂的小球达到稳定(与滑块相对静止)后悬线的方向是()．A．竖直向下B．垂直于斜面C．与竖直向下的方向有夹角D．以上都不对,借题发挥求解连接体问题的有效方法考向2 运动图象与牛顿第二定律的综合应用【例2】(2012·江苏单科，4)将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比．下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象，可能正确的是()．解析皮球上升过程中受重力和空气阻力作用，由于空气阻力大小与速度成正比，速度v减小，空气阻力f＝k v也减小，根据牛顿第二定律mg＋f＝ma，知a＝k vm＋g，可知，a随v的减小而减小，且v变化得越来越慢，所以a随时间t减小且变化率减小，选项C正确．答案 C本题主要考查牛顿第二定律和运动图象，着重考查学生的理解能力和推理能力，难度中等。
力与物体的直线运动
6.2015·南京模拟)如图为一条平直公路中的两段,其中A点左边的路 段为足够长的柏油路面,A点右边路段为水泥路面。已知汽车轮胎与柏 油路面的动摩擦因数为μ 1,与水泥路面的动摩擦因数为μ 2。当汽车 以速度v0沿柏油路面行驶时,若刚过A点时紧急刹车后(车轮立即停止 转动),汽车要滑行一段距离到B处才能停下;若该汽车以速度2v0在柏 油路面上行驶,突然发现B处有障碍物,需在A点左侧的柏油路段上某处 紧急刹车,若最终汽车刚好撞不上障碍物,求：(重力加速度为g)。
2.如图4所示，在倾角θ＝30°的固定斜面的底端有一静止的滑块， 滑块可视为质点，滑块的质量m＝1 kg，滑块与斜面间的动摩擦因 数μ＝，斜面足够长．某时刻起，在滑块上作用一平行于斜面向上 的恒力F＝10 N，恒力作用时间t1＝3 s后撤去．求：从力F开始作用 时起至滑块返回斜面底端所经历的总时间t及滑块返回底端时速度v 的大小(g＝10 m/s2)．
(2) (1) 类比是一种常用的研究方法。对于直线运动 求电梯在上升过程中受到的最大拉力 F1和最小拉力 ,教科书中讲解了由 F2。 v 图像求 (3) 求电梯以最大速率上升时 ,拉力做功的功率 P; 再求在 0-t ～ 11s时间 位移的方法。请你借鉴此方法,对比加速度和速度的定义,根据图乙所示a-t图 内 ,拉力和重力对电梯所做的总功 W 。 像 ,求电梯在第 1s内的速度改变量Δv1和第 2s 末的速率v2。
A．在0.15 s末滑块的加速度为-16 m/s2 B．滑块在0.1～0.2 s时间间隔内沿斜面向下运动 C．滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.25 D．在滑块与弹簧脱离之前，滑块一直在做加速运动
A．在0.15 s末滑块的加速度为-16 m/s2 B．滑块在0.1～0.2 s时间间隔内沿斜面向下运动 C．滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.25 D．在滑块与弹簧脱离之前，滑块一直在做加速运动
专题02 力与直线运动 【讲】-2023年高考物理毕业班二轮热点题型归纳与变式演练(解析版)
专题01力与直线运动【要点提炼】1.解决匀变速直线运动问题的方法技巧(1)常用方法①基本公式法，包括v t 2＝x t ＝v 0＋v2，Δx ＝aT 2。
②v t 图象法。
③比例法：适用于初速度为零的匀加速直线运动和末速度为零的匀减速直线运动。
④逆向思维法：末速度为零的匀减速直线运动可看做反向初速度为零的匀加速直线运动。
(2)追及相遇问题的临界条件：前后两物体速度相同时，两物体间的距离最大或最小。
2．物体的直线运动(1)条件：所受合外力与速度在同一直线上，或所受合外力为零。
(2)常用规律：牛顿运动定律、运动学公式、动能定理或能量守恒定律、动量定理或动量守恒定律。
3．动力学问题常见的五种模型(1)等时圆模型(图中斜面光滑)(2)连接体模型两物体一起加速运动，m 1和m 2的相互作用力为F N ＝m 2·Fm 1＋m 2，有无摩擦都一样，平面、斜面、竖直方向都一样。
(3)临界模型两物体刚好没有相对运动时的临界加速度a ＝g tan α。
(4)弹簧模型①如图所示，两物体要分离时，它们之间的弹力为零，速度相同，加速度相同，分离前整体分析，分离后隔离分析。
②如图所示，弹簧长度变化时隔离分析，弹簧长度不变(或两物体运动状态相同)时整体分析。
(5)下列各情形中，速度最大时加速度为零，速度为零时加速度最大。
4．传送带上物体的运动由静止释放的物体，若能在匀速运动的传送带上同向加速到与传送带共速，则加速过程中物体的位移必与物体和传送带的相对位移大小相等，且等于传送带在这个过程中位移的一半。
在倾斜传送带(倾角为θ)上运动的物体，动摩擦因数与tanθ的关系、物体初速度的方向与传送带速度方向的关系是决定物体运动情况的两个重要因素。
5．水平面上的板块模型问题分析两物体的运动情况需要关注：两个接触面(滑块与滑板之间、滑板与地面之间)的动摩擦因数的大小关系，外力作用在哪个物体上。
若外力作用在下面物体上，随着力的增大，两物体先共同加速，后发生相对滑动，发生相对滑动的条件是下面物体的加速度较大。
最新专题二力与物体的直线运动
的初速度,接着在滑行跑道上做匀加速滑行达到v1=
80 m/s的速度后起飞,滑行距离s1=75 m,而一般民航 客机从静止开始做匀加速滑行达到v2=40 m/s的速度 后起飞,滑行距离s2=2 000 m,求滑行时舰载飞机的加 速度a1与民航客机的加速度a2的比值.
a1=3 m/s2 4s
(1分) (1分)
v4=a1t4=12 m/s 4~5 s,
(1分)
-F-μmg=ma2
a2=-7 m/s2 5s
(1分) (1分)
v5=5 m/s
(1分)
再经时间t停止, t= 0 v5 =2.5 s 8 s内a3 的v—t图象如下图所示
(2)0~4 s
s1=
1 2
a1t42=24
2.对于多过程问题要划分不同运动阶段,逐过程
分析.
3.v—t图象斜率表示加速度,面积表示位移,因此 第(2)问求位移时可借用图象来求,请同学们自己完成.
预测演练2 (2009·汕头市二模)如图 2-1-3所示,质
量为2 kg的物体,放在动摩擦因数μ=0.1的水平面上,
在水平拉力作用下,由静止开始运动,水平拉力做的功
W 和物体发生的位移s 之间的关系如图所示,g 取
10 m/s2,则
（）
A.此物体在AB B.此物体在AB
图2-1-3
C.此物体在OA
D.此物体在OA段做匀速直线运动
解析
WF=Fs,AB段直线的斜率表示力F,F=
27 15N 6
=2 N, f=μmg=0.1×2×10 N=2 N,F=f, B正确FOA
专题二 力与物体的直线运动 精讲
专题二力与物体的直线运动精讲专题二力与物体的直线运动物体的运动状态决定于受到的合力和初始运动情况.V=0 静止力1. F=0V≠0 匀速运动和V=0匀加速直线运动运F、V同向匀加速直线运动动2.F=V≠0F、V反向匀减速直线运动的F、V夹角α匀变速曲线运动关系3.F大小不变且始终垂直V 匀速圆周运动重要推论：匀变速直线运动中任意相邻相等时间内的位移之差相等，即Δx＝x2－x1＝x3－x2＝…＝aT2， xm－xn＝(m－n)aT2.探究点一图像问题1．(双选，2019年广东卷)图是某质点运动的速度图象，由图象得到的正确结果是( )A．0～1 s内的平均速度是2 m/s B．0～2 s内的位移大小是3 mC．0～1 s内的加速度大于2～4 s内的加速度D．0～1 s内的运动方向与2～4 s内的运动方向相反 2．质点受到在一条直线上的两个力F1和F2的作用，F1、F2随时间的变化规律如图4所示，力的方向始终在一条直线上且方向相反。
已知t=0时质点的速度为零。
在图示的t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点的速率最大？（） A．t1 C．t3B．t2 D．t43．（创新题）如图5所示一根轻绳跨过光滑定滑轮，两端分别系一个质量为m1、m2的物块。
m1放在地面上，m2离地面有一定高度。
当m2的质量发生改变时，m1的加速度a的大小也将随之改变。
以下的四个图象，哪个最能正确反映a与m2间的关系（）2 2 2 2A. B. C. D.4．（2002变化的规律如图图3－１－９所示，力的方向始终在一直线上.已知t=0时质点的速度为零.在图所示的t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点的动能最大（）A．t1 B．t2 C．t3 D．t45．（04年全国Ⅲ · 21）放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t 的关系如图3－１－１０所示。
取重力加速度g＝10m/s。
专题二力与物体的直线运动
专题二 力与物体的直线运动一、知识回扣1．物体或带电粒子做直线运动的条件是： ．2．物体或带电粒子做匀变速直线运动的条件是: ．3．匀变速直线运动的基本规律为速度公式：v t ＝ 位移公式：s ＝速度和位移公式的推论为：中间时刻的瞬时速度为 ＝s t＝ 位移中点的瞬时速度为 ＝任意相邻两个连续相等的时间内的位移之差是一个恒量，即Δs ＝s n ＋1－s n ＝a · .4．牛顿第二定律的内容是：物体加速度的大小与物体所受的 成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与 的方向一致，且二者具有 关系，此定律可以采用 进行实验验证．5．速度—时间关系图线的斜率表示物体运动的 ，图线与时间轴所包围的面积表示物体运动的 ．在分析物体的运动时，常利用v —t 图象帮助分析物体的运动情况．6．超重或失重时，物体的重力并未发生变化，只是物体对支持物的 (或对悬挂物的 )发生了变化．当a ＝g 时，物体 ．物体发生超重或失重现象与物体的运动方向 ，只决定于物体的 方向．二、规律方法1．动力学的两类基本问题的处理思路(1)已知力求运动，应用牛顿第二定律求加速度，再根据物体的初始条件，应用运动学公式求出物体的运动情况——任意时刻的位置和速度，以及运动轨迹．(2)已知运动求力，根据物体的运动情况，求出物体的加速度，再应用牛顿第二定律，推断或者求出物体的受力情况．2．动力学问题通常是在对物体准确受力分析的基础上，采用 或者是 求合力，然后结合牛顿第二定律列式求解．若涉及多个物体时，常用整体法和隔离法受力分析，然后结合牛顿第二定律求解．3．匀减速直线运动问题通常看成反方向的匀加速直线运动来处理，这是利用了运动的性．在竖直上抛运动和类竖直上抛运动的处理中也常用此法．4．用v －t 图象分析：v －t 图象表示物体的运动规律，形象而且直观．题型1运动学图象问题例1 (14分)如图1所示，质量为M＝2 kg的足够长的长木板，静止放置在粗糙水平地面上，有一质量为m＝3 kg可视为质点的物块，以某一水平初速度v0从左端冲上木板.4 s后物块和木板达到4 m/s的速度并减速，12 s末两者同时静止．求物块的初速度并在图2中画出物块和木板的v－t图针对训练1 某汽车在启用ABS刹车系统和不启用该刹车系统紧急刹车时，其车速与时间的变化关系分别如图3中的①、②图线所示．由图可知，启用ABS后()A．t1时刻车速更小B．0～t1的时间内加速度更小C．加速度总比不启用ABS时大D．刹车后前行的距离比不启用ABS更短题型2整体法与隔离法在动力学问题中的应用例2 如图4所示，bc是固定在小车上的水平横杆，物块M中心穿过横杆，M通过细线悬吊着小物体m，当小车在水平地面上运动的过程中，M始终未相对杆bc移动，M、m与小车保持相对静止，悬线与竖直方向夹角为α.则M受到横杆的摩擦力为( )A．大小为(m＋M)g tan α方向水平向右B．大小为Mg tan α方向水平向右C．大小为(m＋M)g tan α方向水平向左D ．大小为Mg tan α方向水平向左针对训练2 如图5所示，质量为m 2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m 1的物体1，与物体1相连接的绳与竖直方向保持θ角不变，则 ( )A ．车厢的加速度为g sin θB ．绳对物体1的拉力为m 1g cos θC ．底板对物体2的支持力为(m 2－m 1)gD ．物体2所受底板的摩擦力为m 2g sin θ题型3 运动学基本规律的应用例3 (16分)驾驶证考试中的路考，在即将结束时要进行目标停车，考官会在离停车点不远的地方发出指令，要求将车停在指定的标志杆附近，终点附近的道路是平直的，依次有编号为A 、B 、C 、D 、E 的5根标志杆，相邻杆之间的距离ΔL ＝12.0 m ，如图6所示．一次路考中，学员甲驾驶汽车，学员乙坐在后排观察并记录时间，学员乙与车前端面的距离为l ＝2.0m ．假设在考官发出目标停车的指令前，汽车是匀速运动的，当学员乙经过O 点考官发出指令：“在D 标志杆目标停车”，发出指令后，学员乙立即开始计时，学员甲需要经历Δt ＝0.5 s 的反应时间才开始刹车，开始刹车后汽车做匀减速直线运动，直到停止．学员乙记录下自己经过B 、C 杆时的时刻t B ＝4.50 s ，t C ＝6.50 s ．已知L OA ＝44 m ．求：(1)刹车前汽车做匀速运动的速度大小v 0及汽车开始刹车后做匀减速直线运动的加速度大小a ；(2)汽车停止运动时车头前端面离D 杆的距离．针对训练3 (2011·新课标全国·24)(13分)甲、乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动，加速度方向一直不变．在第一段时间间隔内，两辆汽车的加速度大小不变，汽车乙的加速度大小是甲的两倍；在接下来的相同时间间隔内，汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍，汽车乙的加速度大小减小为原来的一半．求甲、乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比．。