第二讲-力与直线运动

结束第二讲力与直线运动课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点第二讲力与直线运动结束第二讲力与直线运动课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点“力与直线运动”学前诊断点击链接结束第二讲力与直线运动课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点考点一匀变速直线运动的规律本考点主要对匀变速直线运动规律及运动图像进行考查，其中图像问题上失分，主要是审题不仔细、知识迁移不够灵活造成的，匀变速直线运动规律的应用上失分，主要是该考点与其他知识交汇点较多、试题情景取材常涉及生活实际问题造成的。建议考生自学为主结束第二讲力与直线运动课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点[夯基固本]1．“三类”运动图像斜率纵截距与t轴所围面积特例匀速直线运动匀变速直线运动xt图像速度______倾斜的直线抛物线vt图像______初速度_____与时间轴平行的直线倾斜的直线at图像初加速度速度与时间轴平行的直线初位置加速度位移结束第二讲力与直线运动课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点2．“四类”匀变速直线运动公式结束第二讲力与直线运动课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点[重点清障]1．运动图像的三点提醒(1)运动图像描述的是纵轴物理量随横轴物理量(通常为时间t)变化的规律，而不是物体的运动轨迹。(2)运动图像只能描述直线运动，不能描述曲线运动。(3)x­t图像的交点才表示两物体相遇，如诊断卷第2题，而v­t图像的交点只能说明此时两物体速度相等。结束第二讲力与直线运动课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点2．掌握处理匀变速直线运动的四种方法(1)基本公式法：如诊断卷第1题中，由x＝vt＝2t＋t2，对应基本公式x＝v0t＋12at2得出v0＝2m/s，a＝2m/s2，进而可对本题四个选项快速做出判断。(2)推论法：如果条件允许，应用中间时刻速度、中间位置速度、位移差公式等推论求解问题，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。如诊断卷第3题中，挑战者爬起后向左匀减速至速度为零的过程，可认为是由速度为零处向右做初速度为零的匀加速运动，得出v0＝a2t3，x1＝12a2t32。结束第二讲力与直线运动课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点1．A、B两个物体在同一条直线上做直线运动，它们的a­t图像如图所示，规定水平向右为正方向。已知在t＝0时，两物体的速度均为零，且A在B的左边1.75m处，则A追上B的时间是()A．t＝0.5sB．t＝1.5sC．t＝2.5sD．t＝3.5s结束第二讲力与直线运动课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点解析：很显然，在前2s内两个物体运动规律是一样的，不可能追上，故A、B错误；在t＝2.5s时，A的位移是1.125m，B的位移是0.875m，两位移之差为0.25m，小于1.75m，故C错误；t＝3.5s时，A的位移是1.875m，B的位移是0.125m，两位移之差等于1.75m，故D正确。答案：D结束第二讲力与直线运动课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点2．一个物体从静止开始做匀加速直线运动，以T为时间间隔，在第三个T时间内位移是3m，第三个T时间末的瞬时速度为3m/s，则()A．物体的加速度是1m/s2B．第一个T时间末的瞬时速度为0.6m/sC．时间间隔T＝1sD．物体在第1个T时间内的位移为0.6m结束第二讲力与直线运动课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点解析：初速度为0的匀加速直线运动，连续相等时间内通过的位移之比为1∶3∶5，据此判断第一个T时间内的位移x1＝15×3m＝0.6m，选项D正确；第二个T时间内的位移x2＝35×3m＝1.8m，由v32－0＝2a(x1＋x2＋x3)，得a＝56m/s2，选项A错误；由Δx＝aT2得x2－x1＝aT2，解得T＝65s，选项C错误；第一个T时间末的瞬时速度v1＝aT＝1m/s，选项B错误。答案：D结束第二讲力与直线运动课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点3．(2018届高三·洛阳检测)甲、乙两人在某一直道上完成200m的赛跑，他们同时、同地由静止开始运动，都经过4s的匀加速，甲的爆发力比乙强，加速过程甲跑了20m、乙跑了18m；然后都将做一段时间的匀速运动，乙的耐力比甲强，匀速持续时间甲为10s、乙为13s，因为体力、毅力的原因，他们都将做匀减速运动的调节，调节时间都为2s，且速度都降为8m/s，最后冲刺阶段以8m/s的速度匀速达到终点。求：(1)甲做匀减速运动的加速度；(2)甲冲刺阶段完成的位移大小。结束第二讲力与直线运动课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点解析：(1)在匀加速过程，设甲的位移为x1，所用的时间为t1，达到的末速度为v1，由x1＝v1t12，解得v1＝10m/s；甲匀减速的末速度为v2，匀减速的加速度为a2，由a2＝v2－v1Δt得a2＝－1m/s2。(2)匀速运动的位移：x2＝v1t2＝10×10m＝100m匀减速的位移：由x3＝v1＋v22Δt解得x3＝18m最后冲刺的位移为：x4＝200m－(x1＋x2＋x3)＝200m－(20＋100＋18)m＝62m。答案：(1)－1m/s2(2)62m结束第二讲力与直线运动课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点考点二动力学的两类基本问题本考点是对牛顿第二定律、运动学规律等基础知识的考查，常以轻绳、轻杆、轻弹簧模型为载体进行命题，只要考生牢记相关知识及相互联系，仔细审题、灵活进行知识迁移交汇，即可轻松取分。建议考生自学为主结束第二讲力与直线运动课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点[夯基固本]结束第二讲力与直线运动课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点[重点清障]1．由因推果——已知物体的受力情况，确定物体的运动情况首先根据物体的受力确定物体的加速度，再根据加速度特点及加速度与速度的方向关系确定速度变化的规律。如诊断卷第4题中，先确定小滑环沿杆下落的加速度a1＝gcosθ(注意不是a1＝gsinθ)，a2＝gcos2θ，再应用位移公式列式比较，得出结论。结束第二讲力与直线运动课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点2．由果溯因——已知物体的运动情况，确定物体的受力情况由物体的运动情况，确定物体的加速度及其变化规律，再结合牛顿第二定律确定受力情况。如诊断卷第5题中，先利用频闪照片，结合Δx＝aT2可得：9d－3d＝a1T2，3d－d＝a2T2，求出a1∶a2＝3∶1。再根据牛顿第二定律便可求出空气阻力的大小f＝12mg。3．注意区别绳、杆、弹簧的弹力变化特点如诊断卷第6题中，撤去挡板瞬间，弹簧的弹力不变，而杆的弹力发生了突变，且图乙中杆连接的两小球加速度一定相等。结束第二讲力与直线运动课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点1．质量均为m的物块a、b之间用竖直轻弹簧相连，系在a上的细线竖直悬挂于固定点O，a、b与竖直粗糙墙壁接触，整个系统处于静止状态。重力加速度大小为g，则()A．物块b可能受3个力B．细线中的拉力小于2mgC．剪断细线瞬间b的加速度大小为gD．剪断细线瞬间a的加速度大小为2g结束第二讲力与直线运动课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点解析：对ab整体分析可知，整体受重力和细线上的拉力，水平方向如果受墙的弹力，则整体不可能竖直静止，故不会受到水平方向上的弹力，根据平衡条件可知，细线上的拉力F＝2mg；再对b分析可知，b只受重力和弹簧拉力而保持静止，故A、B错误；由于b处于平衡，故弹簧的拉力F＝mg，剪断细线瞬间弹簧的弹力不变，则对b分析可知，b受力不变，合力为零，故加速度为零，故C错误；对a分析可知，剪断细线瞬间a受重力和弹簧向下的拉力，合力Fa＝2mg，则由牛顿第二定律可知，加速度大小为2g，故D正确。答案：D结束第二讲力与直线运动课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点2．(2017·辽宁省实验中学模拟)一皮带传送装置如图所示，轻弹簧一端固定，另一端连接一个质量为m的滑块，已知滑块与皮带之间存在摩擦。现将滑块轻放在皮带上，弹簧恰好处于自然长度且轴线水平。若在弹簧从自然长度到第一次达最长的过程中，滑块始终未与皮带达到共速，则在此过程中滑块的速度和加速度变化情况是()A．速度增大，加速度增大B．速度增大，加速度减小C．速度先增大后减小，加速度先增大后减小D．速度先增大后减小，加速度先减小后增大结束第二讲力与直线运动课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点解析：滑块轻放到皮带上，受到向左的摩擦力，开始摩擦力大于弹簧的弹力，向左做加速运动，在此过程中，弹簧的弹力逐渐增大，根据牛顿第二定律，加速度逐渐减小，当弹簧的弹力与滑动摩擦力相等时，速度达到最大，然后弹力大于摩擦力，加速度方向与速度方向相反，滑块做减速运动，弹簧弹力继续增大，根据牛顿第二定律得，加速度逐渐增大，速度逐渐减小。故D正确，A、B、C错误。答案：D结束第二讲力与直线运动课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点3．(2017·全国卷Ⅱ)为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线相距s0和s1(s1s0)处分别放置一个挡板和一面小旗，如图所示。训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以初速度v0击出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板；冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗。训练要求当冰球到达挡板时，运动员至少到达小旗处。假定运动员在滑行过程中做匀加速运动，冰球到达挡板时的速度为v1，重力加速度大小为g。求：(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数；(2)满足训练要求的运动员的最小加速度。结束第二讲力与直线运动课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点解析：(1)设冰球的质量为m，冰球与冰面之间的动摩擦因数为μ，由牛顿第二定律得μmg＝ma又v02－v12＝2as0可解得μ＝v02－v122gs0。(2)冰球到达挡板时，满足训练要求的运动员中，刚好到达小旗处的运动员的加速度最小。设这种情况下，冰球和运动员的加速度大小分别为a1和a2，所用的时间为t。由运动学公式得v02－v12＝2a1s0v0－v1＝a1ts1＝12a2t2解得a2＝s1v1＋v022s02。答案：(1)v02－v122gs0(2)s1v1＋v022s02结束第二讲力与直线运动课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点考点三牛顿第二定律与运动图像的综合应用本考点既是重点，又是难点，之所以是重点，因其与现实生活结合紧密，能很好地考查考生学以致用的能力；称其难点，因为借助图像来考查，信息抽象隐蔽，考生不能准确获取信息而导致思维受阻。解决此类问题关键是从已知图像中得出有用信息，再结合牛顿第二定律求解结果。因此需要考生对这两部分知识学会互联互通结束第二讲力与直线运动课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点一、明确图像“是什么”1．分清图像的横、纵坐标所代表的物理量及单位，注意坐标原点是否从零开始，明确其物理意义。2．明确图线斜率的物理意义，明确图线与横、纵坐标的交点、图线的转折点及两图线的交点的意义等。3．明确能从图像中获得哪些信息，把图像与具体的题意、情境结合，并结合斜率、特殊点等的物理意义，确定能从图像中反馈出来哪些有用信息并结合牛顿运动定律求解。结束第二讲力与直线运动课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点二、解题失误“为什么”1．不清楚运动图像的点、斜率、面积等的物理意义。如诊断卷第7题中，0～3s和3s～4s图线的斜率表示小物块向上加速和向上减速过程的加速度；诊断卷第8题中，a1和a2分别表示B的质量m为无穷大和0时，物体A的加速度；而诊断卷第9题中，v2­x图线的斜率为物块加速度的2倍。2．忽视运动情况与受力情况间的相互联系。如诊断卷第9题中，物块向右减速和向