高考物理二轮复习专题一 第二讲 力与直线运动 课件.pdf

专题一力与运动第二讲力与直线运动近二年全国卷考情统计高考必备知识概览常考点全国卷I全国卷n全国卷ni匀变速直 线运动的 规律2019 T18自由落体运动h-糕例1-两类动 匹力学问-1题1H已知受力求运动卜纽带：,_,加速度q已知运动求受力U竖直上抛运动J一 vQ+vt”-二-一重要.匀变 推断门或运基本T武天1,熨直.k x二T1牛顿第一定律1瞬时问题|牛顿第 1加雷匕小 4二定律一超重与失重4=a U五种性质速度时间 图象问题2018 T192018 T181速度公式:1位移公式卜牛顿运.1由荽律直 动1速度位移公式J动力学问 题2018 T152017 T242019 T20力与 线运U牛顿第三定律1传送带和 板块问题2017 T25真题研析1.（2019全国卷I）如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最健 大高度为上升第一个轲用的时间为加第QH 八 7TT71/7777四个Z所用的时间为，2.不计空气阻力，则T满足（）A.172 B.273，2，2C.3r4 D.4751 H题眼点拨”上升最大高度为说明可利用逆 向思维，将竖直上抛运动等效为逆向的自由落体运动；可利用人=；g/求出公表达式进行比值求解.解析：本题应用逆向思维求解，即运动员的竖直上跳 运动可等同于从一定高度处开始的自由落体运动，所以第四个彳所用的时间为，2=g）第一个彳所用的时间为t 2H2义加因此有5=2+3?即选项C正确.1答案：c2.(多选)(2019全国卷ffl)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.，=0时，木板开始受到 水平外力F的作用，在=4s时撤去外力 细绳对物块 的拉力/随时间，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 mH.由题给数据可以得出JS图A.木板的质量为1kgB.2 s4 s内，力产的大小为0.4 NC.02s内，力下的大小保持不变D.物块与木板之间的动摩擦因数为02题眼点拨“木板与实验台之间的摩擦可以忽 略”说明木板在水平方向上仅受外力F与物块对其的摩 擦力；由图(b)判断歹与/变化情况，由图知木板在 0 2 s内处于静止状态,且可求24s,45s内的力口速 度，从而利用牛顿第二定律求得木板质量.解析：由题图(c)可知木板在02 s内处于静止状态,再结合题图(b)中细绳对物块的拉力/在02 s内逐渐增 大,可知物块受到木板的摩擦力逐渐增大，故可以判断木 板受到的水平外力厂也逐渐增大,选项C错误；由题图(c)可知木板在24 s内做匀加速运动,其加速度大小为 0.4-0W一丁 m/s2=0.2 m/s2,在45 s内做匀减速运动,4 20.4-0.2其加速度大小为 败=工六 m/s2=0.2 m/s2,另外由于 5-4物块静止不动，同时结合题图(b)可知物块与木板之间的 滑动摩擦力Ff=f,故对木板进行受力分析，由牛顿第二 定律可得歹一 6=Ff=maz，解得/w=1 kg、F=0.4 N,选项A、B正确；由于不知道物块的质量，所以不能 求出物块与木板之间的动摩擦因数，选项D错误.答案：A B3.（2018全国卷I）如图所示，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歹作用在P上，使其向上做匀加速直线运动，以X表示尸离开静 止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示尸和X之间关系的图象可能正确的是（）o x o题眼点拨施加力F前“系统处于静止状态”说 明物块P所受的重力与弹簧的弹力相等；“力歹作用在 P上，使其向上做匀加速直线运动”说明物块P的加速度 不变.解析：设物块静止时弹簧的压缩量为*0，未施加力F 时物块尸静止，则有质0=/Mg.有力歹时尸向上做匀加速直 线运动,由牛顿第二定律得歹-+左(*0-X)=/Md解得万=ma+kx,对比题给的四个图象，可能正确的是A.答案：A4.（多选）（2018全国卷II）甲、乙两汽车 在同一条平直公路上同向运动，其速度一时 间图象分别如图中甲、乙两条曲线所示.已 知两车在，2时刻并排行驶，下列说法正确的是（）A.两车在介时刻也并排行驶B.，i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题眼点拨“两车在，2时刻并排行驶”说明在tl 时刻前乙车在前;由图象的斜率知两车加速度均先减小 后增大.解析：已知两车在t2时刻并排行驶，V-t图象包围的 面积代表运动的位移，可知在0时刻甲车在后，乙车在前,故A错误，B正确；图象的斜率表示加速度，所以甲和 乙的加速度均先减小后增大，故C错误，D正确.答案：BD5.（多选）（2018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，的变化如图所示.下列 说法正确的是（）A.在介时刻两车速度相等B.0到，1时间内，两车走过的路程相等C.。到时间内，两车走过的路程相等D.。到，2时间内的某时刻，两车速度相等题眼点拨“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”说明了两 车运动情况；由图象知交点代表相遇.解析：位移-时间图象的斜率代表速度的大小，在h 时刻乙车的速度大，故A错误；交点代表相遇（达到同一 位置），0到介时间内，乙车的路程大，故B错误；0到 办时间内，两车路程相等，存在某一时刻，两图线斜率相 等，两车速度相等，故C、D正确.答案：CD命题破译-命题特点与趋势1.近几年高考对本讲的考查比较全面，题型以选择 题为主，也涉及较为综合的计算题.匀变速直线运动的规 律、运动学图象问题、牛顿运动定律的应用是命题的热点.2.借助“传送带”“平板车”“滑块木板”模型,综合考查牛顿运动定律、受力分析、运动过程分析的计算 题，会成为高考中的压轴性题目.3.以“机车运动”“追及相遇”为背景的实际问题也 会成为高考命题的热点，应引起足够重视.解题要领1.解答运动学公式与牛顿第二定律综合应用的问题,需要注意两个关键点.(1)两分析.物体受力情况分析，同时画出受力示意图；物体运动规律分析，同时画出运动情境图.(2)两个桥梁.加速度是联系运动和力的桥梁；速度是各物理过程相互联系的桥梁.2.解决图象类问题要紧紧抓住两个方面.(1)要明白x-t.v-t图象的特点及区别；要将物体的运动图象转化为物体的运动模型.考点1匀变速直线运动的规律1.记牢匀变速直线运动的“四类公式”2.掌握处理匀变速直线运动的四种方法(1)公式法：根据题目要求，应用基本公式直接求解.(2)推论法：如果条件允许，应用万=矶=：,V2 -z2vl=2ax,AxmaT2等推论求解问题，可快速得出答案.(3)比例法：根据初速度为零的匀变速直线运动的比例 关系式求解.(4)逆向思维法：匀减速直线运动到速度为零的过程，可认为是初速度为零的反向匀加速直线运动的逆过程.3例(2019妹海模拟)从离地H处自由下落小球a,同时在它正下方H处以速度。o竖直上抛另一小球方，不计空气阻力，有：()(1)若。0或玩小球在上升过程中与a球相遇(2)若0。或玩 小球在下落过程中肯定与4球相遇(3)若00 小球和“不会在空中相遇(4)若0。=加，两球在空中相遇时球速度为零A.只有(2)是正确的 B.(1)(2)(3)是正确的C.(1)(3)(4)是正确的 D.(2)(4)是正确的题眼点拨“正下方”说明沿同一直线运动；“相遇”说明两球位移之和为解析：设相遇时间为先根据位移关系有：D祖-I1 Hg十=得：介=设球的上升时间为勿有：，2=S,若小球在上升过程中与球相遇,则有：g勿得：%/方，故(1)正确；若小球在下落过程中肯定与球相遇，则要求，2介2勿即 等。02t2,即0o/wgcos 300,所以小物块到达C处后将沿斜面下滑，故C正确;在拉力尸作用下，根据牛顿第二定律，有：F-/Mgsin 30-“mgcos 30=ma,代入数据得：F=3N,故D错误.答案：A C考点3牛顿第二定律的应用1.应用牛顿第二定律的三点注意(1)瞬时问题要注意绳、杆弹力和弹簧弹力的区别，前者能突变后者不能.(2)连接体问题要充分利用“加速度相等”这一条件 或题中特定条件，交替使用隔离法与整体法.(3)两类动力学基本问题的解决关键是运动分析、受 力分析，充分利用加速度“桥梁”作用.2.应用运动学公式和牛顿第二定律的解题步骤选取研究对象L受力分析（分析）一*阡2 J运动情况分析一有几个运动过程厂L、厂利用牛顿第二定律列原始方程由运动学公式列方程（猬助）一列位移关系或速度关系方程3.整体法和隔离法（2019新乡模拟）如图所示,粗糙水平面上放置4、。两物体，力叠放m A3m C2m f在。上，A,B、。的质量分别为股、2股和3股，物体万、C 与水平面间的动摩擦因数相同，其间用一不可伸长的轻 绳相连，轻绳能承受的最大拉力为少八现用水平拉力歹拉物体5,使三个物体以同一加速度向右运动，贝M）A.此过程中物体。受五个力作用B.当F逐渐增大到歹,时，轻绳刚好被拉断c.当榷渐增大至U1.5BM,轻绳刚好被拉断D.若水平面光滑，则绳刚断时，A,。间的摩擦力题眼点拨“三个物体以同一加速度向右运动”说明力、B,C三个物体加速度相同，可用整体法；隔离ZC分析，可求得绳刚断时Z、C的加速度.解析：对a4受重力、支持力和向右的静摩擦力作 用,可以知道。受重力、力对C的压力、地面的支持力、绳子的拉力、力对C的摩擦力以及地面的摩擦力六个力作 用，故A错误；对整体进行分析，整体的加速度=F-6 mg6 m7 应用隔离法对力、。进行分析,根 bm2据牛顿第二定律得夕FT-p94mg=4ma,计算得出万丁=大R 当b=1.5歹/时，轻绳刚好被拉断，故B错误，C正 确；水平面光滑，绳刚断时，对力、。进行分析，加速度=今,应用隔离法对力进行分析,力的摩擦力%=/w=字，故D错误.答案：cI规律总结I连接体问题的合力分配特点合力分配按质量比 如图所示几种情况中，一起加速运动的物体，合力 按质量正比例分配，由此求得两物体间的相互作用力Ev於2 万=,F.mi+m2注：该分配特点与有无摩擦力无关（若有摩擦力，两 物体与地面或斜面间的动摩擦因数M应相同），与物体所 处平面无关.对点训练考向整体法和隔离法的应用5.（2019上海模拟）如图甲所示，足够长的木板5静 置于光滑水平面上，其上放置小滑块4木板5受到随时 间，变化的水平拉力尸作用时，木板5的加速度a与拉力歹 关系图象如图乙所示，则小滑块N的质量为（）A.4 kg B.3 kg C.2 kg D.1 kg解析：由题图乙知，当/=8 N时，加速度为：a=2 m/s2,对整体分析,由牛顿第二定律得b=(mA+mB)a,代入数据解得胆力+=4 kg,当歹大于8 N时，A.万发 生相对滑动，对与分析，根据牛顿第二定律得a=/y 干 也致 由题图乙可知，此时对应图线/Hb hib hib的斜率儿=-=爱；=1,解得刑5=1 kg,滑块N的质量为 mA=3 kg,故B正确.答案：B考向动力学问题6.（多选）如图所示，传送带的水平部 口 _分长为L运动速率恒为0,在其左端无初 0 速度放上木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为4，则木块从左到右的运动时间可能是（）L,v L I2L 2LA二十-B二 C.A/D=解析：若木块一直匀加速,则有L=与得，=一,C正确；若木块到达传送带另一端时，速度恰 gT)7/好等于5 则有1=01=不九 得，=二,D正确；若木块先/U匀加速运动经历时间介)位移为再匀速运动经历时间 5位移为上一X,贝U有o=磔1,2/zgx=v2,vt2=L-x,从而得，=介+，2=石+V2g，A正确.答案：A CD 规范练高分动力学中的多过程问题（2017全国卷111）（20分）如图，两个滑块力和5的质量分别 为肛4=1 kg和冽5=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1=0.5；木板的质 量为析=4 kg,与地面间的动摩擦因数为2=0.1.某时刻为、5两滑块开始相向滑动，初速度大小均为犯=3 m/s.B、5相遇时，力与木板恰好相对静止.设最大静摩擦力等于滑 动摩擦力，重力加速度大小g取lOm/s?.求:BA/ayg与木板相对静止时，木板的速度;(2)/、6开始运动时两者之间的距离.信息解读/、5在木板上滑动时，需判断木板是否滑动.“/与木板恰好相对静止”说明此时z与木板共速.隔离法求出开始阶段4、5滑块和木板的加速度，判 断之后的运动形式.分阶段求/、5滑块和木板的位移.考生抽样解：（1）对滑块Z:F八=出明湛,对滑块及Ffl=由牛顿第二定律得F八=mAaA）Ffl=mBaB,对木板：Ffl=/i2tng,Ff-F=mai，B与木板达到共同速度外由运动学公式有%-aBti，V=)联立式代入已知数据得4,门=m/s;(2)在内冷=内一 2谒)上与木板共速后，以刀与木板为一个整体进行分析%+埠=(mb+nt)az，此后方与木板共同向右匀减速，力先向左匀减速再向 右匀加速)至力、B、木板共速.由运动学公式木板%=如一 a2t2,对力有：v2=-ri+aAt2,木板：Xi=一；2左在，2 内：XA=Vit2-2aA(2 A.5开始运动时两者之间的距离X=XB+Xi+XA,x=1.5 m.阅卷点评点评对木板受力分析时出现漏力现象，造成 木板摩擦力马大小有误，进而加速度图 计算错误.在(1)问中，只有方程 得分.点评由于厚的错误致第(2)问中的“2，巧，巧 均计算错误.点评在计算N、5间距离时忽视了Z在时间内 的对地位移.规范解答解析：（1）滑块力和石在木板上滑动时,木板也在地面 上滑动.设4万和木板所受的摩擦力大小分别为斗、%和埠,力和阴目对于地面的加速度大小分别为心和 aB,木板相对于地面的加速度大小为 1.在物块方与木板 达到共同速度前有Ffi=fitnAg,（1 分）FfL=fi1mBg,（1 分）Ffl=ju2（m+/力+加5应.（1分）由牛顿第二定律得Ffi=mAaA,（1 分）Fr=mBaB,（1 分）Fj2-Ff-Ffl=.（1 分）设在时刻，刀与木板达到共同速度，其大小为01,由运动学公式有V1=VO-aBti,（1 分）Vi=（1 分）联立式，代人已知数据得Vi=1 m/s.（2 分）（2）在介时间间隔内,方相对于地面移动的距离为XB=如1-）渊，（2分）设在石与木板达到共同速度为后，木板的加速度大小为2对于石与木板组成的体系，由牛顿第二定律有%+埠=（mB+胆）2（2 分）由式知，aA=aB,再由式知，5与木 板达到共同速度时，力的速度大小也为小）但运动方向 与木板相反.由题意知）力和5相遇时，力与木板的速度 相同，设其大小为02，设力的速度大小从必变到力所用的 时间为打，则由运动学公式，对木板有02=%一25（1分）对力有v2=-0+aAt2,（1分）在打时间间隔内）5（以及木板）相对地面移动的距离 为Xi=Vit2-4（1 分）在（。+，2）时间间隔内）力相对地面移动的距离为Xa=+，2）-2以+，2），（1 分），和夕相遇时，力与木板的速度也恰好相同.因此力 和万开始运动时）两者之间的距离为Xo=X,4+Xi+XB,（1 分）联立以上各式，并代入数据得Xo=1.9 m.（1 分）（也可用如图的速度一时间图线求解）图象巧解首先求解在5和木板达到相同速度前后 4、5和木板的加速度，同时求出每个阶段的时间，然后 画。T图象进行求解，可大大降低解题难度.评分标准1.第(1)问中与、与、与合并写 亦得分.2.第问中式拆开写分步式若正确可得分3.用图象法解题的视正确式给分，结果对得满分.对点训练7.（2019石家庄模拟）如图所示，质/量为加=0.4 kg的小物块从/点，在一个水平方向的拉力F作用下，由静止开始沿 上二-斜面向上做匀加速直线运动，经，i=2 s的时间物块运动 到6点后，立即撤去拉力F,物块继续上升到。点后又沿 斜面下滑到4点.已知斜面倾角夕=37。，物块与斜面之 间的动摩擦因数=0.5,两点间的距离L=10 m,重力加速度的大小g取 10 m/s2（sin 37。=0.6,cos 37=0.8,结果可用根式或小数表示）.求：(1)拉力少的大小；(2)撤去/后又上滑的距离；(3)物块从C点滑回Z点所用的时间.解析：(1)设物块由4到方运动的加速度为41,根据运 动学公式和牛顿第二定律得：1?L=.)Feos 0-/Mgsin 3-Ff=ma,Fn-Fsin 3-mg cos 6=0,又有号=/Ev，联立解得：F=nn.对物块从4到万的过程，根据运动学公式有L=枭1,对物块5到C的过程，根据动能定理得1 2-(mgsin 0+/ngcos 0)xBC=0-严哈联立解得*C=5 m.(3)物块从。滑到力的过程，有tngsin 0-4mgcos 3=ma)1?L+xBC=a 联立解得，3=走S.答案：见解析8.（2019宜昌模拟）如图甲所示，可视为质点的N、5两物体置于一静止长纸带上，纸带左端与力、/与5间 距均为d=0.5 m,两物体与纸带间的动摩擦因数均为41=0.1,与地面间的动摩擦因数均为偿=0.2.现以恒定的 加速度=2 mH向右水平拉动纸带，重力加速度g取10 m/s2,求：A-D*d d f图甲0图乙