高考物理二轮复习板块一专题突破复习专题一力与运动第二讲力与物体的直线运动学案.doc

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1、1第二讲第二讲 力与物体的直线运动力与物体的直线运动知识建构高考调研1.主要以选择题形式考查，且往往要结合图象进行分析今年运动学图象和匀变速直线运动规律的应用在三套试卷的选择题中均未出现，而是在 2017 年全国卷中第 24 题结合实际问题进行了考查，难度不大2.牛顿运动定律的应用仍然沿袭了往年的考查特点，主要渗透在力学(如全国卷第 25 题板块模型)或电学计算题(如全国卷第 25 题复合场)中进行考查虽说复杂的追及相遇问题、弹簧问题、传送带问题在 2017 年全国卷中没有涉及，但根据往年的考查情况，它们仍是复习的重难点3.常用的思想方法：逆向思维法；图象法；相对运动法；平均速度法；比值法；分

2、解加速度法；极限法.答案 (1)合外力为零(2)2(3)(4)现象超重失重完全失重定义物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于 0 的状态产生条件物体具有竖直向上的加速度或加速度分量物体具有竖直向下的加速度或加速度分量物体具有竖直向下的加速度，ag3考向一 匀变速直线运动的应用归纳提炼1匀变速直线运动问题求解思路2解答匀变速直线运动的常用技巧(1)基本公式法：vv0at，xv0tat2，v2v2ax.1 22 0(2)重要推论法：v(利用平均速度求瞬时速度)；v t 2v0

3、vt 2x 2；xaT2(用逐差法求加速度)v2 0v2t 2(3)逆向思维法：“匀减速至速度为零的过程”可逆向处理为“由静止开始做匀加速运动的过程” (4)图象法：利用vt图象或xt图象求解(5)比例法：初速度为零的匀变速直线运动规律1T末、2T末、3T末nT末瞬时速度之比为 123n；1T内、2T内、3T内nT内位移之比为 122232n2；第 1T内、第 2T内、第 3T内第nT内位移之比为 135(2n1)；从静止开始通过连续相等位移所用时间之比为 1(1)()(232n)；n1从静止开始连续相等位移末速度之比为 1.23n(2017全国卷)为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与

4、起跑线相距s0和s1(s1l，查得当时相机的曝光时间为t，楼房每层高为h，重力加速度为g.则由此可以求得( )A钢筋坠地瞬间的速度约为L tB钢筋坠下的楼层为1Ll2 2ght2C钢筋坠下的楼层为1gt2 2hD钢筋在整个下落时间内的平均速度约为l 2t解析 钢筋坠下垂直落地时的影像长度包括钢筋长度和钢筋坠地前在曝光时间t内下落的距离，因此在时间t内的平均速度为 ，可认为此速度就等于钢筋坠地时的速vLl t度v，因此 A 选项错误；由v22gH、v ，钢筋坠下的楼层n 1，解得vH hn1，B 选项正确，C 选项错误；钢筋在整个下落时间内的平均速度约为Ll2 2ght2v，D 选项错误0v 2

5、Ll 2t7答案 B迁移二 以追及、相遇模型考查22017 年 8 月 1 日，市 32 家驾校 105 辆教练车正式推行“计时培训、计时收费”的新型学驾模式不同的车型有不同的刹车性能，因此在驾校学习的过程中，除了常规的驾驶技术外，还要学习和积累一些适应不同车型的驾驶经验现有甲、乙两辆汽车正沿同一平直公路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度大小均为v10 m/s.当两车快要到十字路口时，甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯，于是紧急刹车(反应时间忽略不计)，乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车，但乙车司机反应较慢(反应时间t00.5 s)甲车司机之前为了熟悉车况，驾驶车辆进行了一段空挡滑

6、行，根据经验计算出滑行加速度大小为a00.5 m/s2，已知乙车紧急刹车时加速度大小为a25 m/s2.(1)若甲车司机看到黄灯时车头距停车线x16 m，他在刹车过程中发现预计的停车位置离停车线还有一段距离，于是在车头离停车线x4 m 时停止刹车让车做空挡滑行，车头恰好停在停车线前，则甲车紧急刹车时的加速度为多大？(2)在(1)的情况下，为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车在行驶过程中至少应保持多大距离？解析 (1)设甲车空挡滑行前的速度大小为v1，则v2a0x2 1设甲车紧急刹车时的加速度为a1，则v2v2a1(xx)2 1联立解得a14 m/s2.(2)甲车紧急刹车的时间t12 s

7、vv1 a1设甲、乙两车在行驶过程中至少应保持的距离为x0，在乙车开始刹车后经过t2时间两车速度相等，所以va1(t2t0)va2t2解得t22 s(不符合题意)所以速度相等的时刻在甲车空挡滑行的时间内，上式应为v1a0(t2t1t0)va2t2解得t21.61 s甲车的位移x甲(xx)v1(t2t0t1)a0(t2t0t1)212.2 m1 2乙车的位移x乙vt2a2t9.6 m1 22 2x0x甲x乙2.6 m.答案 (1)4 m/s2 (2)2.6 m8考向二 运动图象的应用归纳提炼1图象问题常见的是xt和vt图象，在处理特殊图象的相关问题时，可以把处理常见图象的思想以及方法加以迁移，通

8、过物理情境遵循的规律，从图象中提取有用的信息，根据相应的物理规律或物理公式解答相关问题处理图象问题可参考如下操作流程：2处理特殊图象的问题时，在必要时可将该图象所反映的物理过程转换为常见的xt或vt图象进行处理(2017宁夏银川一中二模)甲、乙两车在平直公路上行驶，其速度时间图象如右图所示，则下列说法正确的是( )A8 s 末，甲、乙两车相遇9B甲车在 04 s 内的位移小于乙车在 48 s 内的位移C4 s 末，甲车的加速度小于乙车的加速度D在 08 s 内，甲车的平均速度小于乙车的平均速度解析 由于两车的初始位置关系未知，无法判断 8 s 末甲、乙两车是否相遇，选项 A 错误；连接图中(0

9、,0)和(8,40)两点，根据“速度时间图象中图线与时间轴所围成的面积表示位移”及对称性可知，甲车在 04 s 内的位移(小于 40 m)小于乙车在 48 s 内的位移(等于 40 m)，选项 B 正确；根据“速度时间图象的切线斜率表示加速度”可知，4 s 末，甲车的加速度大于乙车的加速度，选项 C 错误；由右图结合对称性可以得出，在 08 s 内，两车的位移x大小相等，由 知，两车的平均速度大小vx t相等，选项 D 错误答案 B“面积法”是图象分析中重要的方法之一，而添加辅助线判断、比较更具新意.追及相遇问题常涉及图象的应用，而近四年全国卷中都出现了图象问题，其中速度图象四年四考，足见其重

10、要性.关于速度图象的命题主要围绕三个方面进行.1利用速度图象结合相关情境直接设问：解决此类问题的关键要清楚图线对应的点、线、截距初速度或开始计时的时间、面积位移、拐点加速度方向变化等表示的意义.2图象转化：已知速度图象设问加速度图象，或者反其道而行之，解决处理问题的关键是利用时间段分段作出对应的图象.3巧用图象：对一些变速类问题，如雨滴在空气中坠落、弹簧变化过程等，巧用速度图象辅助分析问题往往会更快捷.10处理运动图象时同学们容易出现的错误有以下几点：1对于xt图象，图线在纵轴上的截距表示t0 时物体的位置；对于vt和at图象，图线在纵轴上的截距并不表示t0 时物体的位置.2在vt图象中，两条

11、图线的交点不表示两物体相遇，而是表示两者速度相同.3vt图象中两条图线在v轴上的截距不同，不少同学误认为两物体的初始位置不同，位置是否相同应根据题中条件确定.熟练强化1(多选)(2017广西三市联考)甲、乙两质点在同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动质点甲做初速度为零，加速度大小为a1的匀加速直线运动质点乙做初速度为v0，加速度大小为a2的匀减速直线运动至速度减为零保持静止甲、乙两质点在运动过程中的位置(x)速度(v)图象如图所示，虚线与对应的坐标轴垂直则下列判断正确的是( )A在xv图象中，图线a表示质点甲的运动B质点乙的初速度v06 m/sC质点甲的加速度大小a11 m/s2D质点乙的

12、加速度大小a21 m/s2解析 由速度与位移公式v2v2ax分析题中xv图象可知，图线a表示质点甲2 0以加速度a1做匀加速直线运动，图线b表示质点乙以加速度a2做匀减速直线运动，选项 A正确；由于甲、乙两质点是同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动，所以从图线b可知当位移为零时，质点乙的初速度v06 m/s，选项 B 正确；设图线a上横坐标为 8 的点对应的纵坐标为x0，图线a、b交点的横坐标为v1，由运动学规律并结合xv图象有(6 m/s)2(2 m/s)22a2x0，(8 m/s)22a1x0，可得甲、乙两质点加速度大小关系是a12a2，又从xv图象知v2a16 m，vv2a26 m，

13、解得a21 m/s2，a12 2 12 02 111m/s2，选项 C 错误，D 正确答案 ABD2(2017江西南昌 3 月模拟)一辆汽车做直线运动，其v2x图象如图所示关于汽车的运动，下列说法错误的是( )A汽车的初速度为 4 m/sB汽车的加速度大小为 0.5 m/s2C汽车第 4 s 末的速度为 2 m/sD汽车前 10 s 内的位移为 15 m解析 由图可知初始时速度的平方为 16 m2/s2，则汽车的初速度v04 m/s，A 项正确由题图可知v2与x的关系式为v242x，再与公式v2v2ax对比可知汽车做匀2 0减速直线运动，加速度a0.5 m/s2，B 项正确由vv0at，可得汽

14、车第 4 s 末的速度为v44 m/s0.54 m/s2 m/s，C 项正确因8 s，则知第 8 s 末车停止，0v0 a汽车前 10 s 内位移x16 m，D 项错误，故选 D.0v2 0 2a答案 D3如图甲所示，物体受到水平推力F的作用，在粗糙水平面上由静止开始做直线运动通过传感器监测到加速度a随时间t变化的规律如图乙所示取开始运动的方向为正方向，则下列说法正确的是( )12A在 26 s 内，推力F小于阻力，物体做减速运动B在 07 s 内，6 s 末时物体的速度最大，大小为 12 m/sC在 27 s 内，物体做匀变速直线运动D在 07 s 内，物体先沿正方向运动，后沿负方向运动解析

15、 在 06 s 内，加速度为正，物体沿正方向运动，故 26 s 内推力F大于阻力，物体做加速度减小的加速运动；在 67 s 内，加速度为负，物体沿正方向做减速直线运动，故 A、D 错误在 27 s 内，物体的加速度一直在变化，故 C 错误at图线与t轴围成的面积表示速度变化量，06 s 内物体一直在加速，6 s 末加速度反向，此时速度最大，v 64 m/s12 m/s，故 B 正确1 2答案 B考向三 动力学的连接体问题归纳提炼1加速度相同的连接体问题(1)若求解整体的加速度，可用整体法整个系统看作一个研究对象，分析整体受外力情况，再由牛顿第二定律求出加速度(2)若求解系统内力，可先用整体法求

16、出整体的加速度，再用隔离法将内力转化成外力，由牛顿第二定律求解2加速度不同的连接体问题若系统内各个物体的加速度不同，一般应采用隔离法以各个物体分别作为研究对象，对每个研究对象进行受力和运动情况分析，分别应用牛顿第二定律建立方程，并注意各个物体的相互作用关系，联立求解水平地面上有质量分别为m和 4m的物块A和B，两者与地面的动13摩擦因数均为.细绳的一端固定，另一端跨过轻质、光滑动滑轮与A相连，动滑轮与B相连，如图所示初始时，细绳处于水平拉直状态若物块A在水平向右的恒力F作用下向右移动了距离s，重力加速度大小为g.求：(1)物块B受到的摩擦力；(2)物块A、B的加速度大小思路点拨 运动关系：由于

17、细绳的长度不变，故A前进距离s时，A、B间的细绳上面部分长了s，下面部分短了s，由于细绳的固定端位置不动，故B的位移为s，因此1 21 21 2有aA2aB.受力关系：考虑到滑轮质量不计，设细绳中的张力为T，动滑轮对B的作用力TB2T.解析 (1)物块A移动了距离s，则物块B移动的距离为s1s1 2物块B受到的摩擦力大小为f4mg(2)设物块A、B的加速度大小分别为aA、aB，细绳中的张力为T.由牛顿第二定律得FmgTmaA2T4mg4maB由A和B的位移关系得aA2aB联立解得aAF3mg 2maB.F3mg 4m答案 (1)4mg (2) F3mg 2mF3mg 4m从上面的例题可以看出，

18、解决有相对运动的连接体问题，要找到连接体中物体间的位移关系、速度关系和加速度关系，要充分考虑两物体的受力关系.滑轮质量不计，可得作用在滑轮上的绳子的受力关系，这是解题的关键，两物体加速度的关系是突破的难点.14该题常见的易错点是不从位移关系入手，直接认为两物体速度相等，或者把B的位移错认为A的位移的 2 倍，从而错误地得到aB2aA.熟练强化1(2017湖南衡阳联考)质量不等的两木块A、B，用跨过一轻质定滑轮的轻绳相连，在图示情况下，木块A、B一起做匀速运动若木块A、B的位置互相交换，则木块A运动的加速度为(木块A、B与桌面间的动摩擦因数均为，且gsin解析 粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动

19、，到达B点时的速度不大于v；也可17能先匀加速运动，当速度与v相同后，粮袋做匀速运动，到达B点时速度与v相同；也可能先做加速度较大的匀加速运动，当速度与传送带相同后做加速度较小的匀加速运动，到达B点时的速度大于v，故 A 正确；粮袋开始时受到沿传送带向下的滑动摩擦力，大小为mgcos，根据牛顿第二定律得加速度agsingcos，故 B 错误；若后物块将在大小恒定的摩擦力的作用下做匀加速直线运动，其对应2Ff k的vt图线是倾斜的直线，A 错误、B 正确答案 B18滑块临界问题处理方法高考题答题规范“板块”模型考点归纳板块模型中动力学问题的解题思路19典题示例(20 分)(2017全国卷)如图，

20、两个滑块A和B的质量分别为mA1 kg 和mB5 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10.5；木板的质量为m4 kg，与地面间的动摩擦因数为20.1.某时刻A、B两滑块开始相向滑动，初速度大小均为v03 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g10 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，两者之间的距离审题指导第一步 读题干提信息题干信息201)mA1 kgmB5 kg两者与木板间的动摩擦因数均为10.5判断木板受AB的合力向右2)A、B相遇时A与木板恰好相对静止A、B相遇时A

21、与木板速度相同第二步 审程序顺思路1)Error!Error!t1时刻 B与板共速Error!求解满分答案 (1)滑块A和B在木板上滑动时，木板也在地面上滑动，设A、B和木板所受的摩擦力大小分别为f1、f2和f3，A和B相对于地面的加速度大小分别为aA和aB，木板相对于地面的加速度大小为a1.在物块B与木板达到共同速度前有f11mAg(1 分)f21mBg(1 分)f32(mmAmB)g(2 分)由牛顿第二定律得f1mAaAf2mBaBf2f1f3ma1(2 分)设在t1时刻，B与木板达到共同速度，其大小为v1.由运动学公式有v1v0aBt1v1a1t1(2 分)联立式，代入已知数据得v11

22、m/s(2 分)(2)在t1时间间隔内，B相对于地面移动的距离为sBv0t1aBt(2 分)1 22 1设在B与木板达到共同速度v1后，木板的加速度大小为a2.对于B与木板组成的体系，由牛顿第二定律有f1f3(mBm)a2由式知，aAaB；再由式知，B与木板达到共同速度时，A的速度大小也为v1，但运动方向与木板相21反由题意知，A和B相遇时，A与木板的速度相同，设其大小为v2.设A的速度大小从v1变到v2所用的时间为t2，则由运动学公式，对木板有v2v1a2t2对A有v2v1aAt2(2 分)在t2时间间隔内，B(以及木板)相对地面移动的距离为s1v1t2a2t1 22 2在(t1t2)时间间

23、隔内，A相对地面移动的距离为sAv0(t1t2)aA(t1t2)2(2 分)1 2A和B相遇时，A与木板的速度也恰好相同，因此A和B开始运动时，两者之间的距离为s0sAs1sB(2 分)联立以上各式，并代入数据得s01.9 m(2 分)(也可用如图的速度时间图线求解)答案 (1)1 m/s (2)1.9 m1慢审题，快答题,只有认真审题，透彻理解命题的意图、试题给定的物理情境、各物理量间的对应关系、物理过程所遵循的物理规律，才能快速正确答题.所谓审题要慢，就是要仔细，要审透，关键的词句理解要到位，深入挖掘试题的条件，提取解题所需要的相关信息，排除干扰因素.要做到这些，必须通读试题，特别是括号内

24、的内容，千万不要忽视.222习惯画图，分段处理,对综合性强、过程较为复杂的题，要习惯画草图，采用“分段”处理，所谓的“分段”处理，就是根据问题的需要和研究对象的不同，将问题涉及的物理过程，按照时间和空间的发展顺序，合理地分解为几个彼此相对独立又相互联系的阶段，再根据各个阶段遵从的物理规律逐个建立方程，最后通过各阶段的联系综合起来解决，从而使问题化整为零、各个击破.满分体验 (2017河南五校联考)如下图所示，可视为质点的物体A叠放在长木板B上，A、B的质量分别为m110 kg、m210 kg，B长为L16 m，开始时A在B的最右端；A与B、B与地之间的动摩擦因数分别为10.4、20.4；现将一

25、水平恒力F200 N作用在B上，使A、B由静止开始运动，当A恰好运动到B的中点时撤去外力F，g取 10 m/s2.求：(1)力F作用的时间，及此时B前进的距离；(2)撤去外力F后B还能走多远？解析 (1)力F开始作用时，设A、B的加速度分别为a1、a2，对A：1m1gm1a1，a14 m/s2对B：F1m1g2(m1m2)gm2a2，a28 m/s2，设力F作用的时间为t，对应此时A、B的速度为vA、vB则有a2t2a1t2L1 21 21 2代入数据得，t2 s，vA8 m/s，vB16 m/s此时B前进的距离为xBa2t216 m.1 2(2)撤去外力F后，对A有1m1gm1a3，a34 m/s2对B有1m1g2(m1m2)gm2a4，a412 m/s2设A、B经过时间t1达到共同速度v1则有vAa3t1vBa4t1解得：t10.5 s，v110 m/s此过程中B前进的距离为23x16.5 mv2Bv2 1 2a4A、B共速后一起匀减速的加速度为a52(m1m2)g(m1m2)a5，a54 m/s2此时B前进的距离为x212.5 mv2 1 2a5撤去F后B前进的总距离为xx1x219 m.答案 (1)2 s 16 m (2)19 m