2019高考物理二輪復習 第2講 力與直線運動課件.ppt

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第2講力與直線運動 總綱目錄 考點1勻變速直線運動的規(guī)律 1 勻變速直線運動的 四類公式 2 三類 運動圖像 視角1運動學公式的應用 1 在某一高度以v0 20m s的初速度豎直上拋一個小球 不計空氣阻力 當小球速度大小為10m s時 以下判斷不正確的是 g取10m s2 A 小球在這段時間內的平均速度大小可能為15m s 方向向上B 小球在這段時間內的平均速度大小可能為5m s 方向向下C 小球在這段時間內的平均速度大小可能為5m s 方向向上D 小球的位移大小一定是15m 答案B小球豎直上拋 做勻變速直線運動 平均速度可以用勻變速直線運動的平均速度公式 來求 規(guī)定向上為正方向 當小球的末速度為10m s向上時 v 10m s 用公式求得平均速度為15m s 方向向上 A正確 當小球的末速度為10m s向下時 v 10m s 用公式求得平均速度為5m s 方向向上 選項B錯誤 C正確 由于末速度大小為10m s時 小球距起點的位移大小x 15m D正確 2 在娛樂節(jié)目 幸運向前沖 中 有一個關口是跑步跨欄機 它的設置是讓挑戰(zhàn)者通過一段平臺 再沖上反向移動的跑步機皮帶并通過跨欄 沖到這一關的終點 現(xiàn)有一套跑步跨欄裝置 平臺長L1 4m 跑步機皮帶長L2 32m 跑步機上方設置了一個跨欄 不隨皮帶移動 跨欄到平臺末端的距離L3 10m 且皮帶以v0 1m s的恒定速率轉動 一位挑戰(zhàn)者在平臺起點從靜止開始以a1 2m s2的加速度通過平臺沖上跑步機 之后以a2 1m s2的加速度在跑步機上往前沖 在跨欄時不慎跌倒 經過2s爬起 假設從摔倒至爬起的過程中挑戰(zhàn)者與皮帶始終相對靜止 然后又保持原來的加速度a2 在跑步機上順利通過剩余的路程 求挑戰(zhàn)者全程所需要的時間 方法技巧處理勻變速直線運動的四種方法 1 基本公式法 應用三個基本公式求解 2 推論法 應用中間時刻速度 中間位置速度 位移差公式等推論求解 3 比例法 根據(jù)初速度為零的勻變速直線運動的比例關系式求解 4 逆向思維法 勻減速直線運動到速度為零的過程 可認為是初速度為零的反向勻加速直線運動 視角2追及 相遇問題 3 多選 汽車A在紅綠燈前停住 綠燈亮起時啟動 以0 4m s2的加速度做勻加速直線運動 30s后以該時刻的速度做勻速直線運動 設在綠燈亮的同時 汽車B以8m s的速度從A車旁邊駛過 且一直以此速度做勻速直線運動 運動方向與A車相同 則從綠燈亮時開始 A A車在加速過程中不能與B車相遇B A B兩車相遇時速度相同C 相遇時A車做勻速運動D A車追上B車后 兩車可能再次相遇 答案ACA車在勻加速直線運動過程中的位移xA1 aA 180m 此過程中B車的位移xB1 vBt1 240m xA1 故A車在加速過程中沒有與B車相遇 選項A正確 之后因vA aAt1 12m s vB 故A車一定能追上B車 相遇之后不能再次相遇 A B相遇時的速度一定不相同 選項C正確 B D錯誤 4 為了保障市民出行安全 減少交通事故 交管部門強行推出了 電子眼 此后機動車闖紅燈大幅度減少 現(xiàn)有甲 乙兩汽車正沿同一平直馬路同向勻速行駛 甲車在前 乙車在后 它們行駛的速度均為10m s 當兩車快要到十字路口時 甲車司機看到綠燈已轉換成了黃燈 于是緊急剎車 反應時間忽略不計 乙車司機為了避免與甲車相撞也緊急剎車 但乙車司機反應較慢 反應時間為0 5s 已知甲車緊急剎車時制動力為車重的0 4 乙車緊急剎車時制動力為車重的0 5 g取10m s2 問 1 若甲司機看到黃燈時車頭距警戒線15m 他采取上述措施能否避免闖紅燈 2 為保證兩車在緊急剎車過程中不相撞 甲 乙兩車行駛過程中至少應保持多大距離 答案 1 能 2 2 5m 解析 1 甲車緊急剎車的加速度大小為a1 0 4g 4m s2甲車停下來所需時間t1 2 5s甲車滑行距離s 12 5m由于12 5m 15m 所以甲車能避免闖紅燈 2 設甲 乙兩車行駛過程中至少應保持距離s0 在乙車剎車t2時刻兩車速度相等 則有 乙車緊急剎車的加速度大小為a2 0 5g 5m s2由v1 v2得v0 a1 t2 t0 v0 a2t2 解得t2 2 0s 此過程中乙的位移x乙 v0t0 v0t2 a2 15m甲的位移x甲 v0 t0 t2 a1 t0 t2 2 12 5m所以兩車安全距離至少為s0 x乙 x甲 2 5m 方法技巧追及問題的一個條件和兩個關系 1 一個臨界條件 速度相等 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 2 兩個等量關系 時間關系和位移關系 通過畫草圖找出兩物體運動的時間關系和位移關系是解題的突破口 視角3運動圖像問題 5 2018河南三門峽檢測 在平直公路上行駛的a車和b車 其位移 時間圖像分別為圖中直線a和曲線b 由圖可知 A b車運動方向始終不變B 在t1時刻a車的位移大于b車C t1到t2時間內a車的平均速度小于b車D t1到t2時間內某時刻兩車的速度相同 答案Db圖線的斜率先為正值 然后為負值 知b車的運動方向發(fā)生變化 故A錯誤 在t1時刻 兩車的位移相等 故B錯誤 t1到t2時間內 兩車的位移相同 時間相同 則平均速度相同 故C錯誤 t1到t2時間內 b圖線的斜率在某時刻與a圖線斜率相同 則該時刻兩車的速度相同 故D正確 6 甲 乙兩車同時從同一地點沿著平直的公路前進 它們運動的v t圖像如圖所示 下列說法正確的是 A 兩車在t 40s時再次并排行駛B 甲車減速過程的加速度大小為0 5m s2C 兩車再次并排行駛之前 t 30s時兩車相距最遠D 兩車之間的距離先增大 再變小 最后不變 答案Bt 40s時 甲車的位移為 30m 5 10m 425m 乙車的位移為10 40m 400m 甲車在乙車前面 A錯誤 甲車做減速運動的加速度大小為a m s2 0 5m s2 B正確 在兩車再次并排行駛之前 t 20s時 兩車相距最遠 C錯誤 兩車距離先增大 再變小 最后又變大 D錯誤 方法技巧應用圖像時的常見誤區(qū)及提醒 1 v t圖像 x t圖像不是物體運動軌跡 均反映物體直線運動的規(guī)律 2 在v t圖像中誤將交點認為此時相遇 3 圖像與動力學相結合的題目中不能正確地將圖像信息和運動過程相結合 考點2牛頓運動定律的基本應用 1 牛頓第二定律的 四性 2 兩類模型 視角1牛頓第二定律的瞬時性問題 1 多選 光滑斜面上 當系統(tǒng)靜止時 擋板C與斜面垂直 彈簧 輕桿均與斜面平行 A B質量相等 在突然撤去擋板的瞬間 A 兩圖中兩球加速度均為gsin B 兩圖中A球的加速度均為零C 圖甲中B球的加速度為2gsin D 圖乙中B球的加速度為gsin 答案CD撤去擋板前 對整體分析 擋板對B球的彈力大小為2mgsin 因彈簧彈力不能突變 而桿的彈力會突變 所以撤去擋板瞬間 圖甲中A球所受合力為零 加速度為零 B球所受合力為2mgsin 加速度為2gsin 圖乙中桿的彈力突變?yōu)榱?A B球所受合力均為mgsin 加速度均為gsin 故C D正確 A B錯誤 2 多選 如圖所示 框架甲通過細繩固定于天花板上 小球乙 丙通過輕彈簧連接 小球乙通過另一細繩與甲連接 甲 乙 丙三者均處于靜止狀態(tài) 甲 乙 丙質量分別為m 2m 3m 重力加速度為g 則將甲與天花板間細繩剪斷瞬時 下列說法正確的是 A 小球丙的加速度大小a丙 0B 框架甲的加速度大小a甲 gC 框架甲的加速度大小a甲 2gD 甲 乙間細繩張力大小為mg 答案ACD甲與天花板間細繩剪斷前 對丙分析知彈簧的彈力FT 3mg 以乙和丙整體為研究對象可知甲與乙間細繩拉力T 5mg 以甲 乙和丙整體為研究對象可知甲與天花板間細繩的拉力F 6mg 剪斷甲與天花板間細繩瞬間 彈簧的彈力不變 丙的受力不變 由牛頓第二定律 丙的加速度為零 選項A正確 對甲和乙分析可知 兩者整體的合力為F 6mg 方向向下 由牛頓第二定律可知a甲 a乙 2g 則B錯誤 C正確 對乙受力分析知FT 2mg T 2ma乙 可得T mg 則D正確 方法技巧彈簧 或橡皮繩 恢復形變需要時間 在瞬時問題中可以認為其彈力不變 即彈力不能突變 而細繩 或接觸面 不發(fā)生明顯形變就能產生彈力 若剪斷 或脫離 彈力立即消失 即彈力可突變 答案D勻速下降過程 動能不變 重力勢能減少 所以機械能不守恒 選項A錯誤 減速下降時加速度向上 所以攜帶的檢測儀器處于超重狀態(tài) 選項B錯誤 合外力做功等于動能改變量 選項C錯誤 火箭著地時 火箭對地的作用力大于自身的重力 選項D正確 4 2018江西名校聯(lián)考 如圖甲所示 在某部電梯的頂部安裝一個能夠顯示拉力大小的傳感器 傳感器下方掛上一輕質彈簧 彈簧下端掛一質量為m的小球 若該電梯在豎直方向行駛時突然停止 傳感器顯示彈簧彈力大小F隨時間t變化的圖像如圖乙所示 g為重力加速度 則 A 電梯突然停止前可能在加速上升B 電梯停止后小球向下運動 加速度小于gC 電梯停止后小球向上運動 加速度小于gD 0 t1時間內小球處于失重狀態(tài) t1 t2時間內小球處于超重狀態(tài) 答案C從t 0時刻傳感器示數(shù)為mg可知 電梯突然停止前做勻速運動 選項A錯誤 電梯停止前 彈簧處于伸長狀態(tài)且彈力大小等于重力 電梯停止后 彈簧拉力小于mg 說明小球向上運動 小球受到彈簧拉力和重力 加速度小于g 選項B錯誤 C正確 在0 t1時間內 彈簧彈力由mg減小為0 說明小球處于失重狀態(tài) t1 t2時間內 彈簧彈力由0逐漸增大到mg 說明小球仍處于失重狀態(tài) 選項D錯誤 方法技巧 1 物體的超重 失重狀態(tài)取決于加速度的方向 與速度方向無關 2 超重時物體可能在向上加速 也可能向下減速 失重時物體可能向下加速 也可能向上減速 視角3連接體問題 5 多選 如圖所示 在摩擦力不計的水平桌面上放一質量為m乙 5kg的盒子乙 乙內放置一質量為m丙 1kg的滑塊丙 用一質量不計的細繩跨過光滑的定滑輪將一質量為m甲 2kg的物塊甲與乙相連接 其中連接乙的細繩與水平桌面平行 現(xiàn)由靜止釋放物塊甲 在以后的運動過程中 盒子乙與滑塊丙之間沒有相對運動 假設整個運動過程中盒子始終沒有離開水平桌面 重力加速度g 10m s2 則 A 細繩對盒子的拉力大小為20NB 盒子的加速度大小為2 5m s2C 盒子對滑塊丙的摩擦力大小為2 5ND 定滑輪受到細繩的作用力大小為30N 答案BC假設繩子的拉力為FT 根據(jù)牛頓第二定律 對甲 有m甲g FT m甲a 對乙和丙組成的整體 有FT m乙 m丙 a 聯(lián)立解得FT 15N a 2 5m s2 A錯誤 B正確 對滑塊丙受力分析 受重力 支持力和靜摩擦力作用 根據(jù)牛頓第二定律 有f m丙a 1 2 5N 2 5N C正確 繩子的張力為15N 由于滑輪兩側繩子垂直 根據(jù)平行四邊形定則 其對滑輪的作用力大小為15N 所以D錯誤 答案D當小球剛好要從槽中滾出時 小球受到重力和槽的支持力作用 由牛頓第二定律得 ma 解得a g 以整體為研究對象 由牛頓第二定律得Mg M 2m a 解得M 1 m 故選項D正確 方法技巧整體法與隔離法的選用原則 1 當連接體中各物體具有共同的加速度時 一般采用整體法 當系統(tǒng)內各物體的加速度不同時 一般采用隔離法 2 求連接體內各物體間的相互作用力時必須用隔離法 1 2018課標 15 6分 如圖 輕彈簧的下端固定在水平桌面上 上端放有物塊P 系統(tǒng)處于靜止狀態(tài) 現(xiàn)用一豎直向上的力F作用在P上 使其向上做勻加速直線運動 以x表示P離開靜止位置的位移 在彈簧恢復原長前 下列表示F和x之間關系的圖像可能正確的是 答案A本題考查胡克定律 共點力的平衡及牛頓第二定律 設系統(tǒng)靜止時彈簧壓縮量為x0 由胡克定律和平衡條件得mg kx0 力F作用在P上后 物塊受重力 彈力和F 向上做勻加速直線運動 由牛頓第二定律得 F k x0 x mg ma 聯(lián)立以上兩式得F kx ma 所以F x圖像中圖線是一條不過原點的傾斜直線 故A正確 2 2018課標 19 6分 多選 甲 乙兩汽車在同一條平直公路上同向運動 其速度 時間圖像分別如圖中甲 乙兩條曲線所示 已知兩車在t2時刻并排行駛 下列說法正確的是 A 兩車在t1時刻也并排行駛B 在t1時刻甲車在后 乙車在前C 甲車的加速度大小先增大后減小D 乙車的加速度大小先減小后增大 答案BD本題考查對v t圖線的理解 追及和相遇問題 v t圖線與時間軸包圍的面積表示車運動的位移 t2時刻兩車并排行駛 故t1時刻甲車在后 乙車在前 所以A錯 B對 v t圖線上各點切線的斜率表示瞬時加速度 由此可知 C錯 D對 3 2018課標 18 6分 多選 甲 乙兩車在同一平直公路上同向運動 甲做勻加速直線運動 乙做勻速直線運動 甲 乙兩車的位置x隨時間t的變化如圖所示 下列說法正確的是 A 在t1時刻兩車速度相等B 從0到t1時間內 兩車走過的路程相等C 從t1到t2時間內 兩車走過的路程相等D 在t1到t2時間內的某時刻 兩車速度相等 答案CD本題考查x t圖像的應用 在x t圖像中 圖線的斜率表示物體運動的速度 在t1時刻 兩圖線的斜率關系為k乙 k甲 兩車速度不相等 在t1到t2時間內 存在某一時刻甲圖線的切線與乙圖線平行 如圖所示 該時刻兩車速度相等 選項A錯誤 D正確 從0到t1時間內 乙車走過的路程為x1 甲車走過的路程小于x1 選項B錯誤 從t1到t2時間內 兩車走過的路程都為x2 x1 選項C正確 4 2016課標 16 6分 一質點做速度逐漸增大的勻加速直線運動 在時間間隔t內位移為s 動能變?yōu)樵瓉淼?倍 該質點的加速度為 A B C D 答案A動能變?yōu)樵瓉淼?倍 速度變?yōu)樵瓉淼?倍 a s t 解得a A正確 5 2016課標 18 6分 多選 一質點做勻速直線運動 現(xiàn)對其施加一恒力 且原來作用在質點上的力不發(fā)生改變 則 A 質點速度的方向總是與該恒力的方向相同B 質點速度的方向不可能總是與該恒力的方向垂直C 質點加速度的方向總是與該恒力的方向相同D 質點單位時間內速率的變化量總是不變 答案BC由題意知此恒力即質點所受合外力 若原速度與該恒力在一條直線上 則質點做勻變速直線運動 質點單位時間內速率的變化量總是不變的 原速度與該恒力不在一條直線上 則質點做勻變速曲線運動 速度與恒力間夾角逐漸減小 質點單位時間內速度的變化量是不變的 但速率的變化量是變化的 A D項錯誤 B項正確 由牛頓第二定律知 質點加速度的方向總與該恒力方向相同 C項正確 6 2016課標 21 6分 多選 甲 乙兩車在平直公路上同向行駛 其v t圖像如圖所示 已知兩車在t 3s時并排行駛 則 A 在t 1s時 甲車在乙車后B 在t 0時 甲車在乙車前7 5mC 兩車另一次并排行駛的時刻是t 2sD 甲 乙車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40m