2023新教材高考物理二輪專題復(fù)習(xí)專題三牛頓運(yùn)動定律與直線運(yùn)動課件

專題三

運(yùn)動學(xué)圖像和動力學(xué)圖像高頻考點(diǎn)·能力突破素養(yǎng)培優(yōu)·情境命題命

題

熱

點(diǎn)常

考

題

型選擇題、實(shí)驗題(圖像法處理實(shí)驗數(shù)據(jù)，后面實(shí)驗專題講)高頻考點(diǎn)·能力突破考點(diǎn)一常規(guī)圖像1．常規(guī)圖像

斜率k面積兩圖像交點(diǎn)x-t圖像

表示相遇v-t圖像位移x表示速度相等，不表示相遇，往往是距離最大或最小的臨界點(diǎn)a-t圖像

速度變化量Δv表示此時加速度相等2.圖像問題的解題思路例1[2022·河北卷]科學(xué)訓(xùn)練可以提升運(yùn)動成績，某短跑運(yùn)動員科學(xué)訓(xùn)練前后百米全程測試中，速度v與時間t的關(guān)系圖像如圖所示．由圖像可知(

)A．0～t1時間內(nèi)，訓(xùn)練后運(yùn)動員的平均加速度大B．0～t2時間內(nèi)，訓(xùn)練前、后運(yùn)動員跑過的距離相等C.t2～t3時間內(nèi)，訓(xùn)練后運(yùn)動員的平均速度小D．t3時刻后，運(yùn)動員訓(xùn)練前做減速運(yùn)動，訓(xùn)練后做加速運(yùn)動答案：D

預(yù)測1

(多選)如圖所示為甲、乙兩物體在同一直線上運(yùn)動的位移—時間圖像，由圖像可知(

)A.甲、乙兩物體開始運(yùn)動時的速度方向相反B．甲、乙兩物體同時同地開始運(yùn)動C．甲物體在0～4s內(nèi)的平均速率比乙物體在1～4s內(nèi)的平均速率大D．兩圖線交點(diǎn)表示兩物體速度相同答案：AC

預(yù)測2

(多選)2020東京奧運(yùn)會田徑男子4×100米接力比賽，由湯星強(qiáng)、謝震業(yè)、蘇炳添和吳智強(qiáng)組成的中國隊取得優(yōu)異成績．如圖(a)所示，假設(shè)某接力比賽中甲、乙兩運(yùn)動員在直道交接棒過程的v

－

t圖像大致如圖(b)所示．設(shè)t1時刻為交接棒時刻，下列說法正確的是(

)A．甲為交棒運(yùn)動員，乙為接棒運(yùn)動員B．0～t1過程中，甲在前，乙在后，二者距離越來越小C．t1～t2過程中，接棒運(yùn)動員的加速度越來越小D．交接棒時的速度越大，因交接棒而損失的時間越少答案：ACD解析：由圖(b)可知，交接棒過程中，接棒運(yùn)動員在前，從靜止開始向前加速運(yùn)動，交棒運(yùn)動員在后，開始時交棒運(yùn)動員速度大于接棒運(yùn)動員速度，二者之間的距離越來越小，當(dāng)二者速度相等時，二者距離達(dá)到最小，此時要完成交接棒動作．交接棒完成后，接棒運(yùn)動員繼續(xù)加速直到達(dá)到最大速度，交棒運(yùn)動員繼續(xù)減速直到停下，綜上分析，甲為交棒運(yùn)動員，乙為接棒運(yùn)動員，A正確.0～t1過程中，乙在前，甲在后，二者距離越來越小，B錯誤．由圖(b)可知，t1～t2過程中，接棒運(yùn)動員乙做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，C正確．交接棒時的速度越大，移動相同位移所需時間越短，因交接棒而損失的時間越少，D正確．預(yù)測3

[2022·北京押題卷]很多智能手機(jī)都有加速度傳感器，能通過圖像顯示加速度情況．用手掌托著手機(jī)，打開加速度傳感器，手掌從靜止開始迅速上下運(yùn)動，得到如圖所示的豎直方向上加速度隨時間變化的圖像，該圖像以豎直向上為正方向．由此可判斷出(

)A．手機(jī)可能離開過手掌B．手機(jī)在t1時刻運(yùn)動到最高點(diǎn)C．手機(jī)在t2時刻改變運(yùn)動方向D．手機(jī)在t1～t3時間內(nèi)，受到的支持力先減小再增大答案：A解析：根據(jù)Δv＝aΔt可知，a-t圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示速度變化量，可知手機(jī)在t1時刻速度為正，還沒有到最高點(diǎn)，故B錯誤；根據(jù)Δv＝aΔt可知a-t圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示速度變化量，可知手機(jī)在t2時刻前后速度均為正，運(yùn)動方向沒有發(fā)生改變，故C錯誤；由圖可知t1～t2時間內(nèi)加速度向上不斷減小，根據(jù)牛頓第二定律得N-mg＝ma，即N＝ma＋mg.可知t1～t2時間內(nèi)支持力不斷減小，t2～t3時間內(nèi)加速度向下，不斷增大，根據(jù)牛頓第二定律得mg-N＝ma′得N＝mg-ma′，可得支持力還是不斷減小，故D錯誤；由圖可知，手機(jī)的加速度某一段時間內(nèi)等于重力加速度，則手機(jī)與手掌沒有力的作用，手機(jī)可能離開過手掌，故A正確．考點(diǎn)二非常規(guī)圖像1．非常規(guī)圖像舉例函數(shù)表達(dá)式斜率k縱截距bv2-x圖像2av0a-F圖像－μg2.解決非常規(guī)圖像的方法對于這類新型圖像問題，關(guān)鍵是認(rèn)清圖像中橫、縱軸所代表的物理量，找出它們的函數(shù)關(guān)系，并能遷移運(yùn)用物理知識和方法清楚理解圖像中的“點(diǎn)”“線”“斜率”“截距”和“面積”的物理意義．例2[2022·河北押題卷]無人駕駛汽車在新冠疫情期間對疫情防控起到了積極作用．某自主品牌的一款無人駕駛汽車在直線測試時的速度平方與位移關(guān)系v2-x圖像如圖所示．從汽車經(jīng)過x＝0位置時開始計時，則以下說法中正確的是(

)A．汽車做勻加速直線運(yùn)動B．汽車的加速度大小為10m/s2C．該車在2s內(nèi)的位移大小為2.0mD．該車在2s內(nèi)的位移大小為3.6m答案：D

答案：B

預(yù)測5

[2022·安徽示范高中皖北協(xié)作區(qū)聯(lián)考](多選)如圖1所示，足夠長的木板B靜置于光滑水平面上，其上放置小滑塊A，滑塊A受到隨時間t變化的水平拉力F作用時，用傳感器測出滑塊A的加速度a，得到如圖2所示的a-F圖像，已知g取10m/s2，則(

)A．滑塊A的質(zhì)量為2kgB．木板B的質(zhì)量為6kgC．當(dāng)F＝12N時，木板B的加速度為4m/s2D．滑塊A與木板B間的動摩擦因數(shù)為0.4答案：AD

素養(yǎng)培優(yōu)·情境命題與體育運(yùn)動、交通有關(guān)的v-t圖像問題情境1

[2022·湖南株洲4月質(zhì)檢]為節(jié)約運(yùn)行時間，設(shè)想一種高鐵進(jìn)站不停車模式．如圖(a)所示，站臺內(nèi)鐵路正上方有一固定軌道AB，高鐵分為可分離的上下副、主車兩部分，副車可在主車車頂軌道上滑行，主車保持勻速過站，需下車的乘客提前進(jìn)入副車甲中，需上車的乘客已在靜止于A端的副車乙中等待．車尾到B端瞬間，甲剛好完全滑上固定軌道AB，主、副車分離，副車甲立即減速，甲的車頭到A端時剛好停下，乘客下車．當(dāng)主車車頭到A端時，副車乙立即從固定軌道開始加速滑上車頂軌道，當(dāng)乙的車尾與主車車尾對齊時主、副車剛好共速，鎖死一起前進(jìn)．設(shè)高鐵以40m/s速度勻速駛來，副車長均為20m，副車甲、乙運(yùn)動的v-t圖像如圖(b)所示，則主車長為(

)A．180mB．200m

C．220mD．820m答案：B

情境2圖(a)為2022年北京冬奧會冰壺比賽中的一個畫面．比賽中，為了使冰壺滑行得更遠(yuǎn)，運(yùn)動員可以用毛刷擦冰壺運(yùn)行前方的冰面，使冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)減?。僭O(shè)某運(yùn)動員以初速度v0沿冰面將冰壺推出，冰壺做直線運(yùn)動直到停止的過程中，其速度—時間(v-t)圖像如圖(b)所示．

答案：C

情境3

(多選)2021年7月31日，第二十屆全國大學(xué)生機(jī)器人大賽ROBOCON圓滿閉幕，本次大賽的主題項目為“投壺行觴”和“機(jī)器馬術(shù)”．如圖甲，在一次比賽中a、b兩機(jī)器人從同一起跑線沿同一方向做直線運(yùn)動，它們的速度—時間圖像如圖乙所示，則下列說法正確的是(