新教材2024高考物理二轮专题复习第一编专题复习攻略专题一力与运动第2讲力与直线运动课件

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2．物体的直线运动(1)条件：所受合外力与速度在同一直线上，或所受合外力为零．(2)常用规律：牛顿运动定律、运动学公式、动能定理或能量守恒定律、动量定理或动量守恒定律．
考向1　匀变速直线运动规律的应用例 1 [2023·重庆选择性考试]有人提出了高速列车不停车换乘的设想．高速列车A以v0做匀速直线运动，接驳列车B在相邻车道由静止开始做加速度大小为a的匀加速直线运动，与车A同向行驶．两车同时到达交汇点时，车B刚好加速到v0，然后两车保持该速度行驶供乘客换乘．若将两车视为质点，求(1)车B出发时，车A与交汇点的距离；(2)换乘完毕后，车B做匀减速直线运动，运动了距离s0后停止，求此过程中车B运动的加速度大小和运动时间． 
考向2　匀变速直线运动推论的应用例 2 [2023·山东卷]如图所示，电动公交车做匀减速直线运动进站，连续经过R、S、T三点，已知ST间的距离是RS的两倍，RS段的平均速度是10 m/s，ST段的平均速度是5 m/s，则公交车经过T点时的瞬时速度为(　　)A．3 m/s B．2 m/sC．1 m/s D．0.5 m/s
考向4　追及相遇问题例 4 在平直的公路上一辆汽车和一辆摩托车同向匀速行驶，汽车的速度大小v1＝25 m/s，摩托车的速度大小v2＝10 m/s.如图所示，在两车并排相遇时汽车因故开始刹车，加速度大小a＝5 m/s2，在以后的运动中，求：(1)汽车从开始刹车到停止所经历的时间；(2)汽车停止前，两车之间的最大距离；(3)从汽车开始刹车，经过多长时间两车再次并排相遇．
思维提升分析追及相遇问题的方法技巧(1)一个临界条件：速度相同，它往往是能否追上、物体间距离最大或最小的临界条件，也是分析判断问题的切入点．(2)两个关系：时间关系和位移关系，通过画草图找出两物体运动的时间关系和位移关系是解题的突破口．(3)能否追上的判断方法：物体B追赶物体A(匀速追匀加速、匀减速追匀速或匀减速追匀加速)，开始时，两个物体相距x0.①当vA＝vB时，xA＋x0xB，则不能追上．
提升训练1.[2023·广东省广州市模拟]如图，篮球运动员站在广场上的某一喷泉水柱旁边，虚线“1”“2”“3”所在水平面分别是地面、运动员的头顶、该水柱最高点所在的水平面．根据图中信息和生活经验，可以估算出该水柱从地面喷出时的速度约为(　　)A．2 m/s B．6 m/sC．12 m/s D．20 m/s
2.如图所示，一小球(可视为质点)沿斜面匀加速下滑，依次经过A、B、C三点．已知AB＝18 m，BC＝30 m，小球经过AB和BC两段所用的时间均为2 s，则小球经过A、B、C三点时的速度大小分别是(　　)A．12 m/s，13 m/s，14 m/sB．10 m/s，14 m/s，18 m/sC．8 m/s，10 m/s，16 m/sD．6 m/s，12 m/s，18 m/s
命题点二　牛顿运动定律的应用(含瞬时、临界、极值及两类问题)动力学问题常见的模型1．等时圆模型(图中斜面光滑)
2．临界、极值问题模型
[提醒]　接触或脱离的临界条件为弹力FN＝0；速度达到最值的临界条件是加速度为零．
3．弹簧模型(1)如图所示，两物体要分离时，它们之间的弹力为零，速度相同，加速度相同，分离前整体分析，分离后隔离分析．
(2)如图所示，弹簧长度变化时隔离分析，弹簧长度不变(或两物体运动状态相同)时整体分析．
考向2　动力学中的瞬时、临界、极值问题例 2 [2023·湖南怀化第一次模拟]如图所示，质量均为m的A、B两小球分别用轻质细绳L1和轻弹簧系在天花板上的O点和O′点，A、B两小球之间用一轻质细绳L2连接，细绳L1、弹簧与竖直方向的夹角均为θ，细绳L2水平拉直，则下列有关细绳L2被剪断瞬间的表述正确的是(　　)A．细绳L1上的拉力与弹簧弹力之比为1∶1B．细绳L1上的拉力与弹簧弹力之比为cs2θ∶1C．A与B的加速度之比为1∶1D．A与B的加速度之比为1∶cs θ
例 3 (多选|整体法与隔离法的灵活应用)光滑水平面上停放着一质量为M＝1 kg的小车B，质量为m＝2 kg的物体A放在小车的上表面，已知小车的上表面水平，物体与小车上表面之间的动摩擦因数为μ＝0.25.如图甲所示，在小车上施加一水平向右的外力F1，如图乙所示，在物体上施加一水平向右的外力F2，两种情况下，物体始终与小车保持相对静止．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2.则下列说法正确的是(　　)A．图甲中物体A的最大加速度为2.5 m/s2B．图乙中物体A的最大加速度为2.5 m/s2C．F1的最大值为15 ND．F2的最大值为15 N
解析：当物体A与小车B之间的摩擦力达到最大静摩擦力时，物体A的加速度最大，此时的外力也最大．图甲中，当A、B间的摩擦力达到最大静摩擦力时，对物体A由牛顿第二定律得μmg＝ma1，解得a1＝2.5 m/s2，对物体A和小车B组成的系统，由牛顿第二定律得F1＝(M＋m)a1，解得F1＝7.5 N，A正确，C错误．图乙中，当A、B间摩擦力达到最大静摩擦力时，对小车B由牛顿第二定律得μmg＝Ma2，解得a2＝5 m/s2，对物体A和小车B组成的系统，由牛顿第二定律得F2＝(M＋m)a2，解得F2＝15 N，B错误，D正确．
【审题指导】　注意物体与小车发生相对滑动的临界条件：物体A与小车B之间的摩擦力达到最大静摩擦力．
思维提升连接体问题的解决方法：整体法和隔离法(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．以整体为研究对象，分析整体所受外力情况，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．将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，并注意各个物体间的相互作用关系，联立求解．
考向3　动力学两类问题例 4 [2023·辽宁省大连市期末]我国运动员闫文港在2022年北京冬奥会获得男子钢架雪车比赛铜牌，实现该项目的历史性突破，图甲为闫文港的比赛画面．已知赛道由起跑区、出发区、滑行区及减速区四个区段组成，图乙中AB为起跑区、BC为出发区，AB赛段水平，BC赛段与水平面夹角θ＝5°.若运动员推着雪车从A点由静止出发，以2 m/s2的加速度匀加速跑到B点时速度大小为9 m/s，接着快速俯卧到雪车上沿BC下滑．已知运动员到达C点时的速度大小为12 m/s，赛道BC的长度为45 m，取g＝10 m/s2，sin 5°≈0.09，cs 5°≈1.00，不计空气阻力，求：(1)运动员在起跑区的运动时间；(2)雪车与冰面间的动摩擦因数．
提升训练1.[2023·四川巴中模拟预测]越来越多的人喜欢挑战极限，如图是两位“勇士”参与溜索活动，两倾斜的钢丝拉索分别套有M、N两个滑轮(滑轮与绳之间有可调节的制动片)，两滑轮上用安全带系着两位“勇士”，当他们都沿拉索向下滑动时，M上的带子与索垂直， N上的带子始终竖直向下，则以下判断正确的是(　　)A．M情况中，滑轮与索之间有摩擦力B．N情况中，滑轮与索之间无摩擦力C．M情况中“勇士”做匀速直线运动D．N情况中“勇士”做匀速直线运动
2．[2023·广东肇庆统考二模]水面救生无人船已经成为水面救援的重要科技装备．在某次测试中，一质量为20 kg的无人船在平静水面上沿直线直奔目标地点．无人船先从静止出发，做匀加速运动10 s后达到最大速度4 m/s，接着立即做匀减速运动，匀减速运动了16 m的距离后速度变为零．已知无人船运行过程中受到水的阻力恒定且大小为4 N，不计空气阻力，g取10 m/s2.求：(1)在匀加速过程中，无人船发动机提供的动力的大小F1；(2)在匀减速过程中，无人船发动机提供的阻力的大小F2；(3)无人船在上述测试中，运动的总时间t及总位移大小x.
命题点三　运动学和动力学图像问题1．解决图像类问题“四个注意”(1)速度图线只有通过时间轴时速度方向才改变．(2)利用v-t图像分析两个物体的运动时，要注意两个物体的出发点是否相同．(3)物体的运动图像与运动过程的转化．(4)x-t图像、v-t图像、a-t图像的应用．
2．应用图像时的“两个误区”(1)误认为v-t图像、x-t图像是物体运动轨迹．(2)在v-t图像中误将交点认为此时相遇．
考向1　x-t图像的应用例 1 [2023·河北石家庄1月期末](多选)如图甲所示，倾角为37°、足够长的传送带以恒定速率v1沿顺时针方向转动．一小煤块以初速度v0＝12 m/s从传送带的底部冲上传送带，规定沿传送带斜向上为煤块运动的正方向，该煤块运动的位移x随时间t的变化关系如图乙所示．已知图线在前1.0 s内和在1.0 s～t0内为两段不同的二次函数图像，t0时刻图线的切线正好水平，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，则下列说法正确的是(　　)A．传送带转动速率v1为8 m/sB．图乙中t0的数值为2.0C．0～t0内煤块在传送带上的划痕长度为6 mD．煤块与传送带之间的动摩擦因数为0.25
[教你解决问题]——图像剖析
考向2　v-t图像的应用例 2 [2023·河北省沧州市期末]某人乘坐上海回北京的动车a，某时刻动车a后面追上一列动车b，两动车互相追赶，如图甲所示．两动车运动的v-t图像如图乙所示，t＝0时刻两动车车头刚好并排行驶，下列说法正确的是(　　)A．前30 s两动车平均速度相等B．图乙中动车a的最大速度为80.8 m/sC．0～36 s内，两车头相距最远为65.6 mD．两车头在36 s末再次并排行驶
考向3　动力图像的问题例 3 [2023·全国甲卷] (多选)用水平拉力使质量分别为m甲、m乙的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动，两物体与桌面间的动摩擦因数分别为μ甲和μ乙．甲、乙两物体运动后，所受拉力F与其加速度a的关系图线如图所示．由图可知(　　)A．m甲m乙C．μ甲μ乙
解析：根据牛顿第二定律有，F－μmg＝ma，整理后有，F＝ma＋μmg，则可知F­a图像的斜率为m，纵截距为μmg，则由题图可看出，m甲>m乙，μ甲m甲g＝μ乙m乙g，则，μ甲