2024届高考物理二轮复习第2讲力与直线运动课件

这是一份2024届高考物理二轮复习第2讲力与直线运动课件，共44页。PPT课件主要包含了第2讲力与直线运动，知识归纳素养奠基，细研命题点提升素养，答案D，答案C，答案B等内容，欢迎下载使用。

1．解决动力学两类基本问题的思路．2．动力学基本问题的解题步骤．(1)明确研究对象：根据问题的需要和解题的方便，选择某个物体或某系统作为研究对象．(2)受力分析：画好受力示意图，选择适当的处理方法求出合力或合力的表达式．①合成法：合成法适用于受力个数较少(2个)的情况．
②正交分解法：正交分解法适用于各种情况，尤其是物体的受力个数较多(3个或3个以上)时．(3)运动情况分析：画出运动示意图，明确物体的运动性质和运动过程，求出或设出物体的加速度．(4)根据牛顿第二定律列式求解．
命题点一　动力学的两类基本问题动力学两类基本问题的解题步骤．
(2023·广东茂名一模)电动平衡车是一种新的短途代步工具．已知人和平衡车的总质量是60 kg，启动平衡车后，车由静止开始向前做直线运动，某时刻关闭动力，最后停下来，其v­t图像如图所示．假设平衡车与地面间的动摩擦因数为μ，g＝10 m/s2，则(　　)A．平衡车与地面间的动摩擦因数为0.6B．平衡车整个运动过程中的位移大小为195 mC．平衡车在整个运动过程中的平均速度大小为3 m/sD．平衡车在加速段的动力大小72 N
“奋斗者”号海潜器成功坐底深度10 909 m(如图)，给世界巨大的震撼．已知潜水器下潜时的总质量为50 t，体积为40 m3，潜水器加速下潜到一定深度后，通过抛弃10 t的物体后减速至约万米深度．在潜水器下潜与上浮过程中，重力加速度可视为常量，大小均为g＝10 m/s2，海水密度取1.0×103 kg/m3.(1)假设潜水器下潜过程中受到海水的阻力不变，当潜水器由静止加速下潜1.8 km时，速度达最大为60 m/s，求潜水器在下潜过程中受到海水的阻力大小．
(2)完成作业后，当潜水器以10 m/s匀速运动到达离海面5 000 m处时，在极短的时间内以20 m/s的速度竖直向下抛出一质量为4 t的载重[抛载后潜水器体积、发动机牵引力、海水阻力均不变，海水阻力同(1)]，然后加速至最大速度20 m/s后匀速运行，在与水面距离较近时关闭发动机，减速至水面时速度恰好为零．求从抛载到水面所需的时间．
1. (多选)如图所示，小明从羽毛球筒中取出最后一个羽毛球时，一手拿着球筒，另一只手迅速拍打筒的上端边缘，使筒获得向下的初速度并与手发生相对运动，筒内的羽毛球就可以从上端出来．已知球筒质量为M＝90 g(不含球的质量)，球筒与手之间的滑动摩擦力为f1＝2.6 N，羽毛球质量为m＝5 g，球头离筒的上端距离为d＝9.0 cm，球与筒之间的滑动摩擦力为f2＝0.1 N，重力加速度g＝10 m/s2，空气阻力忽略不计，当球筒获得一个初速度后(　　 )A．羽毛球的加速度大小为10 m/s2B．羽毛球的加速度大小为30 m/s2
2. 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.
命题点二　力学中的连接体问题1．整体法与隔离法常涉及的三种问题类型．(1)涉及滑轮的问题：若要求绳的拉力，一般都采用隔离法．(2)水平面上的连接体问题：①这类问题一般是连接体(系统)中各物体保持相对静止，即具有相同的加速度．解题时，一般采用先整体后隔离的方法．②建立直角坐标系时要考虑矢量正交分解越少越好的原则，或者正交分解力，或者正交分解加速度．(3)斜面体与物体组成的连接体问题：当物体具有沿斜面方向的加速度，而斜面体相对于地面静止时，一般采用隔离法分析．
2．解决这类问题的关键．正确地选取研究对象是解题的首要环节，弄清各物体之间哪些属于连接体，哪些物体应该单独分析，并分别确定它们的加速度，然后根据牛顿运动定律列方程求解．
(2023·山东卷)质量为M的玩具动力小车在水平面上运动时，牵引力F和受到的阻力f均为恒力，如图所示，小车用一根不可伸长的轻绳拉着质量为m的物体由静止开始运动．当小车拖动物体行驶的位移为S1时，小车达到额定功率，轻绳从物体上脱落．物体继续滑行一段时间后停下，其总位移为S2.物体与地面间的动摩擦因数不变，不计空气阻力．小车的额定功率P0为(　　)
如图所示，物块A、B均静止于倾角为θ的斜面上，它们的质量分别为M和m，已知Mgsin θ＞mg.若斜面倾角θ变大，B仍保持静止，则(　　)A．绳子的拉力变大B．A所受合力变大C．斜面对A的支持力变大D．斜面对A的静摩擦力变大
解析：根据题意可知，对A进行受力分析如图所示．x轴方向－mgsin θ＋f＋FT＝0，y轴方向FN＝mgcs θ，由于仍保持静止，则物体B受力平衡，绳的拉力等于物体B的重力，斜面倾角θ变大，绳的拉力不变，A项错误；由题意可知，斜面倾角θ变大，物体A仍静止，处于平衡状态，所受合力为零不改变，B项错误；由受力分析可知FN＝mgcs θ，斜面倾角θ变大，余弦值减小，斜面对A的支持力变小，C项错误；由A可知－mgsin θ＋f＋FT＝0，斜面倾角θ变大，正弦值增大，重力沿斜面的分力增大，拉力不变，斜面对A的静摩擦力变大，D项正确．故选D.
命题点三　用动力学方法分析传送带问题1．传送带问题中摩擦力的分析是突破点．物体与传送带达到“共速”的瞬间，是摩擦力发生“突变”的“临界状态”；如果遇到匀变速运动的水平传送带或者倾斜传送带，还要根据牛顿第二定律判断“共速”后的下一时刻是滑动摩擦力还是静摩擦力．
2．“三步走”分析传送带问题．
(2023·江苏南通)如图所示，一个工作台由水平传送带与倾角θ＝37°足够长的斜面体组成，传送带AB间的长度L＝1.7 m，皮带顺时针匀速转动．现让质量m＝1 kg的小物块以某水平向右的速度从A点滑上皮带，恰好能滑到斜面上高度h＝1.08 m的C点，物块与斜面体、传送带之间的动摩擦因数均为μ＝0.5，传送带与斜面平滑连接，取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8.(1)求物块由A运动到B时的速度vB；(2)若改变传送带转速，物块从A点水平滑上传送带，滑上斜面后恰好能返回出发点A，求物块从A点滑上初动能的最小值Ekmin.
如图所示，飞机场运输行李的倾斜传送带保持恒定的速率向上运行，将行李箱无初速度地放在传送带底端，当传送带将它送入飞机货舱前行李箱已做匀速运动．假设行李箱与传送带之间的动摩擦因数为μ，传送带与水平面的夹角θ，已知滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力，下列说法正确的是(　　)A．要实现这一目的前提是μ解析：要实现这一目的前提是沿传送带向上的最大静摩擦力大于重力沿传送带向下的分力，即μmgcs θ>mg sin θ，可得μ>tan θ，故A项错误；做匀速运动时，行李箱与传送带之间的摩擦力为f＝mgsin θ，故B项错误；行李箱在加速阶段和匀速阶段受到的摩擦力均沿传送带向上，故C项正确；若增加传送带速度足够大，行李箱在传送带上一直做匀加速运动，传送时间不会无限缩短，故D项错误．故选C.
2．如图所示，水平传送带以速度v1匀速运动，小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t＝0时刻P在传送带左端具有速度v2，P与定滑轮间的绳水平，t＝t0时刻P离开传送带．不计定滑轮质量和摩擦，绳足够长，正确描述小物体P速度随时间变化的图像可能是(　　)
解析：若v1a2，故A项错误；B项正确；根据上面选项分析，可知小物体P速度减为零后，又反向以a2的加速度做向左的匀加速直线运动．故D错误；根据图线与坐标轴所围面积表示物体的位移，可知小物体P沿传送带向右运动的距离大于向左运动的距离，即t0时刻没有离开传送带．故C项错误．故选B.
命题点四　滑块—木板模型1．动力学解决板块模型问题的思路．
2．求解板块模型问题的方法技巧．(1)受力分析时注意不要添力或漏力如图，木块的质量为m，木板的质量为M，木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与水平地面间的动摩擦因数为μ2.水平恒力F作用到木块上，木块和木板分别以加速度a1、a2向右做匀加速直线运动，对木板受力分析时，不能含有F.(2)列方程时注意合外力、质量与加速度的对应关系对木块受力分析：F－μ1mg＝ma1，对木板受力分析：μ1mg－μ2(M＋m)g＝Ma2.(3)抓住关键状态：速度相等是这类问题的临界点，此时受力情况和运动情况可能发生突变．
(4)挖掘临界条件，木块恰好滑到木板的边缘且达到共同速度是木块是否滑离木板的临界条件．
3．运动学公式及动能定理中的位移为对地位移；计算系统因摩擦产生的热量时用相对位移，Q＝Ffx相对．
如图甲中有一质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m的小滑块．木板受到随时间t变化的水平拉力F作用，用传感器测出其加速度a，得到图乙的a-F图像．取g＝10 m/s2，对此得到下列结论，其中正确的是(　　)A．滑块的质量m＝2 kgB．木板的质量M＝4 kgC．当F＝8 N时滑块加速度为3 m/s2D．滑块与木板间动摩擦因数为0.1
1．如图甲所示，A、B两物块静止叠放在水平地面上．水平拉力F作用在A上，且F从0开始逐渐增大，B的加速度aB与F的关系图像如图乙所示，则A的加速度aA与F的关系图像可能正确的是(　　)
2. (2023·江苏二模)如图所示，一倾角θ＝30°的光滑斜面固定在水平地面上，斜面底端固定一弹性挡板P.长为2l的薄木板置于斜面上，其质量为M，下端位于B点，PB＝2l，薄木板中点处放有一质量为m的滑块(可视为质点)，已知M＝m，滑块与薄木板之间的动摩擦因数μ＝tan θ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，斜面上PB区间存在一特殊力场，能对滑块产生一个沿斜面向上大小为F＝mg的恒力作用．现由静止开始释放薄木板．(1)求滑块m到达B点时的速度；(2)求薄木板到达挡板P的运动时间；(3)薄木板与挡板P碰撞后以原速率反弹，通过计算分析滑块和薄板是否会分离．