新教材2024高考物理二輪專題復(fù)習(xí)第一編專題復(fù)習(xí)攻略專題一力與運(yùn)動第2講力與直線運(yùn)動課件

第2講力與直線運(yùn)動知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建命題分類剖析素養(yǎng)培優(yōu)·情境命題知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建命題分類剖析

2．物體的直線運(yùn)動(1)條件：所受合外力與速度在同一直線上，或所受合外力為零．(2)常用規(guī)律：牛頓運(yùn)動定律、運(yùn)動學(xué)公式、動能定理或能量守恒定律、動量定理或動量守恒定律．考向1

勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用例1[2023·重慶選擇性考試]有人提出了高速列車不停車換乘的設(shè)想．高速列車A以v0做勻速直線運(yùn)動，接駁列車B在相鄰車道由靜止開始做加速度大小為a的勻加速直線運(yùn)動，與車A同向行駛．兩車同時到達(dá)交匯點(diǎn)時，車B剛好加速到v0，然后兩車保持該速度行駛供乘客換乘．若將兩車視為質(zhì)點(diǎn)，求(1)車B出發(fā)時，車A與交匯點(diǎn)的距離；(2)換乘完畢后，車B做勻減速直線運(yùn)動，運(yùn)動了距離s0后停止，求此過程中車B運(yùn)動的加速度大小和運(yùn)動時間．

考向2

勻變速直線運(yùn)動推論的應(yīng)用例2[2023·山東卷]如圖所示，電動公交車做勻減速直線運(yùn)動進(jìn)站，連續(xù)經(jīng)過R、S、T三點(diǎn)，已知ST間的距離是RS的兩倍，RS段的平均速度是10m/s，ST段的平均速度是5m/s，則公交車經(jīng)過T點(diǎn)時的瞬時速度為(

)A．3m/sB．2m/sC．1m/sD．0.5m/s答案：C

答案：A

考向4

追及相遇問題例4在平直的公路上一輛汽車和一輛摩托車同向勻速行駛，汽車的速度大小v1＝25m/s，摩托車的速度大小v2＝10m/s.如圖所示，在兩車并排相遇時汽車因故開始剎車，加速度大小a＝5m/s2，在以后的運(yùn)動中，求：(1)汽車從開始剎車到停止所經(jīng)歷的時間；(2)汽車停止前，兩車之間的最大距離；(3)從汽車開始剎車，經(jīng)過多長時間兩車再次并排相遇．

思維提升分析追及相遇問題的方法技巧(1)一個臨界條件：速度相同，它往往是能否追上、物體間距離最大或最小的臨界條件，也是分析判斷問題的切入點(diǎn)．(2)兩個關(guān)系：時間關(guān)系和位移關(guān)系，通過畫草圖找出兩物體運(yùn)動的時間關(guān)系和位移關(guān)系是解題的突破口．(3)能否追上的判斷方法：物體B追趕物體A(勻速追勻加速、勻減速追勻速或勻減速追勻加速)，開始時，兩個物體相距x0.①當(dāng)vA＝vB時，xA＋x0<xB，則能追上；②當(dāng)vA＝vB時，xA＋x0＝xB，則恰好追上；③當(dāng)vA＝vB時，xA＋x0>xB，則不能追上．提升訓(xùn)練1.[2023·廣東省廣州市模擬]如圖，籃球運(yùn)動員站在廣場上的某一噴泉水柱旁邊，虛線“1”“2”“3”所在水平面分別是地面、運(yùn)動員的頭頂、該水柱最高點(diǎn)所在的水平面．根據(jù)圖中信息和生活經(jīng)驗(yàn)，可以估算出該水柱從地面噴出時的速度約為(

)A．2m/s

B．6m/sC．12m/s

D．20m/s答案：C

2.如圖所示，一小球(可視為質(zhì)點(diǎn))沿斜面勻加速下滑，依次經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)．已知AB＝18m，BC＝30m，小球經(jīng)過AB和BC兩段所用的時間均為2s，則小球經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)時的速度大小分別是(

)A．12m/s，13m/s，14m/sB．10m/s，14m/s，18m/sC．8m/s，10m/s，16m/sD．6m/s，12m/s，18m/s答案：D

命題點(diǎn)二牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用(含瞬時、臨界、極值及兩類問題)動力學(xué)問題常見的模型1．等時圓模型(圖中斜面光滑)2．臨界、極值問題模型

分類圖例結(jié)論靜摩擦造成的臨界兩物體剛要發(fā)生相對滑動時物體間達(dá)到最大靜摩擦力彈力(分離)造成的臨界分離時相互作用力為零，但此時兩物體的加速度仍相同[提醒]接觸或脫離的臨界條件為彈力FN＝0；速度達(dá)到最值的臨界條件是加速度為零．3．彈簧模型(1)如圖所示，兩物體要分離時，它們之間的彈力為零，速度相同，加速度相同，分離前整體分析，分離后隔離分析．(2)如圖所示，彈簧長度變化時隔離分析，彈簧長度不變(或兩物體運(yùn)動狀態(tài)相同)時整體分析．

答案：AD

考向2

動力學(xué)中的瞬時、臨界、極值問題例2[2023·湖南懷化第一次模擬]如圖所示，質(zhì)量均為m的A、B兩小球分別用輕質(zhì)細(xì)繩L1和輕彈簧系在天花板上的O點(diǎn)和O′點(diǎn)，A、B兩小球之間用一輕質(zhì)細(xì)繩L2連接，細(xì)繩L1、彈簧與豎直方向的夾角均為θ，細(xì)繩L2水平拉直，則下列有關(guān)細(xì)繩L2被剪斷瞬間的表述正確的是(

)A．細(xì)繩L1上的拉力與彈簧彈力之比為1∶1B．細(xì)繩L1上的拉力與彈簧彈力之比為cos2θ∶1C．A與B的加速度之比為1∶1D．A與B的加速度之比為1∶cosθ答案：B

例3(多選|整體法與隔離法的靈活應(yīng)用)光滑水平面上停放著一質(zhì)量為M＝1kg的小車B，質(zhì)量為m＝2kg的物體A放在小車的上表面，已知小車的上表面水平，物體與小車上表面之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.25.如圖甲所示，在小車上施加一水平向右的外力F1，如圖乙所示，在物體上施加一水平向右的外力F2，兩種情況下，物體始終與小車保持相對靜止．最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2.則下列說法正確的是(

)A．圖甲中物體A的最大加速度為2.5m/s2B．圖乙中物體A的最大加速度為2.5m/s2C．F1的最大值為15ND．F2的最大值為15N答案：AD解析：當(dāng)物體A與小車B之間的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時，物體A的加速度最大，此時的外力也最大．圖甲中，當(dāng)A、B間的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時，對物體A由牛頓第二定律得μmg＝ma1，解得a1＝2.5m/s2，對物體A和小車B組成的系統(tǒng)，由牛頓第二定律得F1＝(M＋m)a1，解得F1＝7.5N，A正確，C錯誤．圖乙中，當(dāng)A、B間摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時，對小車B由牛頓第二定律得μmg＝Ma2，解得a2＝5m/s2，對物體A和小車B組成的系統(tǒng)，由牛頓第二定律得F2＝(M＋m)a2，解得F2＝15N，B錯誤，D正確．【審題指導(dǎo)】

注意物體與小車發(fā)生相對滑動的臨界條件：物體A與小車B之間的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力．思維提升連接體問題的解決方法：整體法和隔離法(1)加速度相同的連接體問題①若求解整體的加速度，可用整體法．以整體為研究對象，分析整體所受外力情況，再由牛頓第二定律求出加速度．②若求解系統(tǒng)內(nèi)力，可先用整體法求出整體的加速度，再用隔離法將內(nèi)力轉(zhuǎn)化成外力，由牛頓第二定律求解．(2)加速度不同的連接體問題若系統(tǒng)內(nèi)各個物體的加速度不同，一般應(yīng)采用隔離法．將各個物體分別作為研究對象，對每個研究對象進(jìn)行受力和運(yùn)動情況分析，分別應(yīng)用牛頓第二定律建立方程，并注意各個物體間的相互作用關(guān)系，聯(lián)立求解．考向3

動力學(xué)兩類問題例4[2023·遼寧省大連市期末]我國運(yùn)動員閆文港在2022年北京冬奧會獲得男子鋼架雪車比賽銅牌，實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)目的歷史性突破，圖甲為閆文港的比賽畫面．已知賽道由起跑區(qū)、出發(fā)區(qū)、滑行區(qū)及減速區(qū)四個區(qū)段組成，圖乙中AB為起跑區(qū)、BC為出發(fā)區(qū)，AB賽段水平，BC賽段與水平面夾角θ＝5°.若運(yùn)動員推著雪車從A點(diǎn)由靜止出發(fā)，以2m/s2的加速度勻加速跑到B點(diǎn)時速度大小為9m/s，接著快速俯臥到雪車上沿BC下滑．已知運(yùn)動員到達(dá)C點(diǎn)時的速度大小為12m/s，賽道BC的長度為45m，取g＝10m/s2，sin5°≈0.09，cos5°≈1.00，不計(jì)空氣阻力，求：(1)運(yùn)動員在起跑區(qū)的運(yùn)動時間；(2)雪車與冰面間的動摩擦因數(shù)．

提升訓(xùn)練1.[2023·四川巴中模擬預(yù)測]越來越多的人喜歡挑戰(zhàn)極限，如圖是兩位“勇士”參與溜索活動，兩傾斜的鋼絲拉索分別套有M、N兩個滑輪(滑輪與繩之間有可調(diào)節(jié)的制動片)，兩滑輪上用安全帶系著兩位“勇士”，當(dāng)他們都沿拉索向下滑動時，M上的帶子與索垂直，

N上的帶子始終豎直向下，則以下判斷正確的是(

)A．M情況中，滑輪與索之間有摩擦力B．N情況中，滑輪與索之間無摩擦力C．M情況中“勇士”做勻速直線運(yùn)動D．N情況中“勇士”做勻速直線運(yùn)動答案：D

2．[2023·廣東肇慶統(tǒng)考二模]水面救生無人船已經(jīng)成為水面救援的重要科技裝備．在某次測試中，一質(zhì)量為20kg的無人船在平靜水面上沿直線直奔目標(biāo)地點(diǎn)．無人船先從靜止出發(fā)，做勻加速運(yùn)動10s后達(dá)到最大速度4m/s，接著立即做勻減速運(yùn)動，勻減速運(yùn)動了16m的距離后速度變?yōu)榱悖阎獰o人船運(yùn)行過程中受到水的阻力恒定且大小為4N，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2.求：(1)在勻加速過程中，無人船發(fā)動機(jī)提供的動力的大小F1；(2)在勻減速過程中，無人船發(fā)動機(jī)提供的阻力的大小F2；(3)無人船在上述測試中，運(yùn)動的總時間t及總位移大小x.

命題點(diǎn)三運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)圖像問題1．解決圖像類問題“四個注意”(1)速度圖線只有通過時間軸時速度方向才改變．(2)利用v-t圖像分析兩個物體的運(yùn)動時，要注意兩個物體的出發(fā)點(diǎn)是否相同．(3)物體的運(yùn)動圖像與運(yùn)動過程的轉(zhuǎn)化．(4)x-t圖像、v-t圖像、a-t圖像的應(yīng)用．2．應(yīng)用圖像時的“兩個誤區(qū)”(1)誤認(rèn)為v-t圖像、x-t圖像是物體運(yùn)動軌跡．(2)在v-t圖像中誤將交點(diǎn)認(rèn)為此時相遇．考向1

x-t圖像的應(yīng)用例1[2023·河北石家莊1月期末](多選)如圖甲所示，傾角為37°、足夠長的傳送帶以恒定速率v1沿順時針方向轉(zhuǎn)動．一小煤塊以初速度v0＝12m/s從傳送帶的底部沖上傳送帶，規(guī)定沿傳送帶斜向上為煤塊運(yùn)動的正方向，該煤塊運(yùn)動的位移x隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示．已知圖線在前1.0s內(nèi)和在1.0s～t0內(nèi)為兩段不同的二次函數(shù)圖像，t0時刻圖線的切線正好水平，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，則下列說法正確的是(

)A．傳送帶轉(zhuǎn)動速率v1為8m/sB．圖乙中t0的數(shù)值為2.0C．0～t0內(nèi)煤塊在傳送帶上的劃痕長度為6mD．煤塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.25答案：BD

[教你解決問題]——圖像剖析考向2

v-t圖像的應(yīng)用例2[2023·河北省滄州市期末]某人乘坐上?；乇本┑膭榆嘺，某時刻動車a后面追上一列動車b，兩動車互相追趕，如圖甲所示．兩動車運(yùn)動的v-t圖像如圖乙所示，t＝0時刻兩動車車頭剛好并排行駛，下列說法正確的是(

)A．前30s兩動車平均速度相等B．圖乙中動車a的最大速度為80.8m/sC．0～36s內(nèi)，兩車頭相距最遠(yuǎn)為65.6mD．兩車頭在36s末再次并排行駛答案：B

考向3

動力圖像的問題例3[2023·全國甲卷](多選)用水平拉力使質(zhì)量分別為m甲、m乙的甲、乙兩物體在水平桌面上由靜止開始沿直線運(yùn)動，兩物體與桌面間的動摩擦因數(shù)分別為μ甲和μ乙．甲、乙兩物體運(yùn)動后，所受拉力F與其加速度a的關(guān)系圖線如圖所示．由圖可知(

)A．m甲<m乙

B．m甲>m乙C．μ甲<μ乙

D．μ甲>μ乙答案：BC解析：根據(jù)牛頓第二定律有，F(xiàn)－μmg＝ma，整理后有，F(xiàn)＝ma＋μmg，則可知F-a圖像的斜率為m，縱截距為μmg，則由題圖可看出，m甲>m乙，μ甲m甲g＝μ乙m乙g，則，μ甲<μ乙，故選BC.

答案：C

2．[2023·湖南永州二模]如圖a所示為馬拉松比賽中兩位選手參賽的某一情形，甲、乙兩人起跑時都做勻加速直線運(yùn)動，達(dá)到某一速度后都各自做勻速直線運(yùn)動直至終點(diǎn)，他們的速度—時間圖像如圖b所示．則下列說法中正確的是(

)A.乙選手起跑2s后剛好追上甲選手B．乙選手起跑時，甲選手正好跑了3mC．相遇前甲、乙兩選手之間的最大距離為4mD．乙選手超過甲選手后，兩選手可能再次相遇答案：C

素養(yǎng)培優(yōu)·情境命題實(shí)際情境中的直線運(yùn)動情境1

機(jī)器人——模型建構(gòu)[典例1]

[2023·廣東模擬預(yù)測]機(jī)器人服務(wù)人類的場景正步入現(xiàn)實(shí)生活中，例如餐廳中使用機(jī)器人來送餐，就越來越常見．如圖甲所示為某餐廳的送餐機(jī)器人，將其結(jié)構(gòu)簡化為如圖乙所示的示意圖，機(jī)器人的上表面保持水平．則下列說法中正確的是(

)A.菜品隨著機(jī)器人一起做勻速直線運(yùn)動時，菜品受到與運(yùn)動方向一致的摩擦力作用B．菜品隨著機(jī)器人一起做勻速直線運(yùn)動時，菜品對機(jī)器人的壓力和機(jī)器人對菜品的支持力是一對平衡力C．菜品隨著機(jī)器人一起做勻加速直線運(yùn)動時，菜品的慣性逐漸增大D．菜品隨著機(jī)器人一起做勻減速直線運(yùn)動時，機(jī)器人對菜品的作用力大于菜品的重力答案：D

情境2

長征二號丁運(yùn)載火箭——科學(xué)思維[典例2]

[2023·安