高三物理二輪復(fù)習(xí) 專題二 力與直線運動課件

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1、專題二力與直線運動專題二力與直線運動展示考綱展示考綱明晰考向明晰考向方法歸納方法歸納重點點撥重點點撥鎖定考點鎖定考點高效突破高效突破閱卷評析閱卷評析劍指滿分劍指滿分展示考綱展示考綱明晰考向明晰考向重要考點重要考點考題預(yù)測考題預(yù)測1.1.位移、速度和加速度位移、速度和加速度.().()2.2.勻變速直線運動及其公式、勻變速直線運動及其公式、圖像圖像.().()3.3.牛頓運動定律、牛頓運動定牛頓運動定律、牛頓運動定律的應(yīng)用律的應(yīng)用.().()勻變速直線運動規(guī)律和牛頓運動定律在勻變速直線運動規(guī)律和牛頓運動定律在實際問題中的應(yīng)用、動力學(xué)兩類問題、實際問題中的應(yīng)用、動力學(xué)兩類問題、連接體問題是命題的熱

2、點連接體問題是命題的熱點. .20162016年高考對基本規(guī)律、圖像的考查可年高考對基本規(guī)律、圖像的考查可能以選擇題形式出現(xiàn)能以選擇題形式出現(xiàn). .但出現(xiàn)可能性更但出現(xiàn)可能性更大的是勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用大的是勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用 、動力學(xué)兩類問題、多物體及多過程的綜動力學(xué)兩類問題、多物體及多過程的綜合性計算題合性計算題. .方法歸納方法歸納重點點撥重點點撥一、勻變速運動的幾個重要規(guī)律及解題方法一、勻變速運動的幾個重要規(guī)律及解題方法1.1.勻變速運動的幾個推論勻變速運動的幾個推論(1)x=aT(1)x=aT2 2, ,即任意相鄰相等時間內(nèi)的位移之差相等即任意相鄰相等時間內(nèi)的位移之差相等,

3、x,x=x=x2 2-x-x1 1=x=x3 3- -x x2 2= =aT=aT2 2, ,可以推導(dǎo)出可以推導(dǎo)出x xm m-x-xn n=(m-n)aT=(m-n)aT2 2. .2.2.解題方法解題方法(1)(1)逆向法逆向法: :逆著原來的運動過程考慮逆著原來的運動過程考慮, ,勻減速可看做反向勻加速處理勻減速可看做反向勻加速處理. .(2)(2)追趕模型分析法追趕模型分析法: :對兩物體追趕或兩物體疊放相對運動分析時對兩物體追趕或兩物體疊放相對運動分析時, ,關(guān)關(guān)鍵是分別畫出各自的運動過程草圖鍵是分別畫出各自的運動過程草圖; ;列式時關(guān)鍵是先找出兩組關(guān)系列式時關(guān)鍵是先找出兩組關(guān)系式式

4、: :位移關(guān)系式位移關(guān)系式; ;速度關(guān)系式速度關(guān)系式. .(3)(3)全程法全程法: :全過程中全過程中, ,若加速度不變?nèi)艏铀俣炔蛔? ,雖然有往返運動雖然有往返運動, ,但可以全程列但可以全程列式式. .如類豎直上拋運動如類豎直上拋運動, ,此時要注意各矢量的方向此時要注意各矢量的方向( (即正負(fù)號即正負(fù)號).).(4)(4)圖像法圖像法:v-:v-t t圖線中的斜率表示加速度圖線中的斜率表示加速度,“,“面積面積”表示位移表示位移;x-;x-t t圖線圖線中的斜率表示速度中的斜率表示速度. .3.v-t3.v-t圖像提供的信息圖像提供的信息二、應(yīng)用牛頓運動定律解決問題的方法二、應(yīng)用牛頓運

5、動定律解決問題的方法1.1.瞬時分析法瞬時分析法: :牛頓第二定律的合力與加速度存在同時刻對應(yīng)關(guān)系牛頓第二定律的合力與加速度存在同時刻對應(yīng)關(guān)系, ,與與這一時刻前后的力無關(guān)這一時刻前后的力無關(guān). .(1)(1)輕繩和堅硬的物體所產(chǎn)生的彈力可以突變輕繩和堅硬的物體所產(chǎn)生的彈力可以突變; ;(2)(2)彈簧和橡皮繩連有物體時彈簧和橡皮繩連有物體時, ,彈力不能突變彈力不能突變( (但如果彈簧或橡皮繩被但如果彈簧或橡皮繩被剪斷剪斷, ,其彈力將立即消失其彈力將立即消失).).2.2.合成法合成法: :物體只受兩個力物體只受兩個力( (互成角度互成角度) )時時, ,可直接畫平行四邊形可直接畫平行四邊

6、形. .對角對角線既是合力方向線既是合力方向, ,也是加速度方向也是加速度方向. .3.3.正交分解法正交分解法: :在考慮各個力分解時在考慮各個力分解時, ,也要考慮加速度的分解也要考慮加速度的分解. .建立坐建立坐標(biāo)系時盡量減少矢量的分解標(biāo)系時盡量減少矢量的分解. .4.4.程序法程序法: :全過程中全過程中, ,有幾段不同的過程有幾段不同的過程( (加速度或合力不同加速度或合力不同) )時時, ,要按要按順序分段分析順序分段分析. .三、連接體問題處理方法三、連接體問題處理方法1.1.加速度相同的連接體問題加速度相同的連接體問題: :一般先采用整體法求加速度或外力一般先采用整體法求加速度

7、或外力. .如還要如還要求連接體內(nèi)各物體相互作用的內(nèi)力時求連接體內(nèi)各物體相互作用的內(nèi)力時, ,再采用隔離法求解再采用隔離法求解. .2.2.加速度不同的連接體問題加速度不同的連接體問題: :一般采用隔離法并利用牛頓第二定律求解一般采用隔離法并利用牛頓第二定律求解. .鎖定考點鎖定考點高效突破高效突破考點一考點一勻變速直線運動的規(guī)律及應(yīng)用勻變速直線運動的規(guī)律及應(yīng)用備選例題備選例題 (2015(2015鄭州市第一次質(zhì)檢鄭州市第一次質(zhì)檢) )據(jù)英國據(jù)英國每日郵報每日郵報報道報道, ,英式觸英式觸式橄欖球球員赫普頓斯托爾在倫敦成功挑戰(zhàn)地鐵速度式橄欖球球員赫普頓斯托爾在倫敦成功挑戰(zhàn)地鐵速度. .他從他從

8、“市長官邸市長官邸站站”下車下車, ,在下一地鐵站在下一地鐵站“景隆街站景隆街站”順利登上剛下來的同一節(jié)車廂順利登上剛下來的同一節(jié)車廂. .已知地鐵列車每次停站時間已知地鐵列車每次停站時間( (從車門打開到關(guān)閉的時間從車門打開到關(guān)閉的時間) )為為t ta a=20 s,=20 s,列車列車加速和減速階段的加速度為加速和減速階段的加速度為a=1 m/sa=1 m/s2 2, ,運行過程的最大速度為運行過程的最大速度為v vm m=72 =72 km/h.km/h.假設(shè)列車運行過程中只做勻變速和勻速運動假設(shè)列車運行過程中只做勻變速和勻速運動, ,兩站之間的地鐵軌兩站之間的地鐵軌道和地面道路都是平

9、直的且長度相同道和地面道路都是平直的且長度相同, ,兩站間的距離約為兩站間的距離約為x=400 m,x=400 m,赫普赫普頓斯托爾出站和進站共用時頓斯托爾出站和進站共用時t tb b=30 s.=30 s.問問: :(1)(1)他在地面道路上奔跑的平均速度至少多大他在地面道路上奔跑的平均速度至少多大? ?思路探究思路探究 (1)(1)從赫普頓斯托爾下車到再一次上同一節(jié)車廂從赫普頓斯托爾下車到再一次上同一節(jié)車廂, ,列車運行列車運行過程可分為哪幾個時間段過程可分為哪幾個時間段? ?答案答案: :若兩站之間距離很長若兩站之間距離很長, ,列車運行過程可分為五個時間段列車運行過程可分為五個時間段:

10、 :下車時停留下車時停留時段時段t ta a, ,列車加速時段列車加速時段t t1 1, ,列車勻速時段列車勻速時段t t勻勻, ,列車減速時段列車減速時段t t1 1, ,列車再次停留列車再次停留時段時段t ta a. .若兩站之間距離很短若兩站之間距離很短, ,則缺少列車勻速時段則缺少列車勻速時段t t勻勻, ,剩下四個時段剩下四個時段. .答案答案: : (1)8 m/s (1)8 m/s (2)(2)鄭州地鐵一號線最小站間距離約為鄭州地鐵一號線最小站間距離約為x=1 000 m,x=1 000 m,地鐵列車每次停站地鐵列車每次停站時間為時間為t ta a=45 s,=45 s,按赫普頓

11、斯托爾的奔跑速度按赫普頓斯托爾的奔跑速度, ,在鄭州出站和進站最短在鄭州出站和進站最短共需用時共需用時t tb b=60 s,=60 s,列車參數(shù)和其他條件相同列車參數(shù)和其他條件相同. .試通過計算判斷試通過計算判斷, ,若赫普若赫普頓斯托爾同樣以上述平均速度在地面道路上奔跑頓斯托爾同樣以上述平均速度在地面道路上奔跑, ,能否在這兩個車站間能否在這兩個車站間挑戰(zhàn)成功挑戰(zhàn)成功? ?思路探究思路探究(2)(2)赫普頓斯托爾出站和進站的時間赫普頓斯托爾出站和進站的時間t tb b能不能算入他在地能不能算入他在地面道路上奔跑的時間面道路上奔跑的時間? ?答案答案:t:tb b不能算入他在地面道路上奔跑

12、的時間不能算入他在地面道路上奔跑的時間. .答案答案: : (2) (2)見解析見解析通關(guān)演練通關(guān)演練1.1.自由落體規(guī)律的應(yīng)用自由落體規(guī)律的應(yīng)用(2015(2015山東理綜山東理綜) )距地面高距地面高5 m5 m的水平直軌道上的水平直軌道上A,BA,B兩點相距兩點相距2 m,2 m,在在B B點用點用細(xì)線懸掛一小球細(xì)線懸掛一小球, ,離地高度為離地高度為h,h,如圖如圖. .小車始終以小車始終以4 m/s4 m/s的速度沿軌道勻速的速度沿軌道勻速運動運動, ,經(jīng)過經(jīng)過A A點時將隨車攜帶的小球由軌道高度自由卸下點時將隨車攜帶的小球由軌道高度自由卸下, ,小車運動至小車運動至B B點點時細(xì)線

13、被軋斷時細(xì)線被軋斷, ,最后兩球同時落地最后兩球同時落地. .不計空氣阻力不計空氣阻力, ,取重力加速度的大小取重力加速度的大小g=10 m/sg=10 m/s2 2. .可求得可求得h h等于等于( ( ) )A.1.25 m B.2.25 mA.1.25 m B.2.25 m C.3.75 m C.3.75 m D.4.75 m D.4.75 mA A2.2.運動圖像的理解和應(yīng)用運動圖像的理解和應(yīng)用(2015(2015贛州一模贛州一模) )甲、乙兩質(zhì)點在同一時刻、從同一地點沿同一方向做直甲、乙兩質(zhì)點在同一時刻、從同一地點沿同一方向做直線運動線運動, ,質(zhì)點甲做初速度為零質(zhì)點甲做初速度為零,

14、 ,加速度大小為加速度大小為a a1 1的勻加速直線運動的勻加速直線運動. .質(zhì)點乙質(zhì)點乙做初速度為做初速度為v v0 0, ,加速度大小為加速度大小為a a2 2的勻減速直線運動至速度減為零保持靜止的勻減速直線運動至速度減為零保持靜止. .甲、乙兩質(zhì)點在運動過程中的位置甲、乙兩質(zhì)點在運動過程中的位置(x)-(x)-速度速度(v)(v)圖像如圖所示圖像如圖所示, ,虛線與對虛線與對應(yīng)的坐標(biāo)軸垂直應(yīng)的坐標(biāo)軸垂直. .(1)(1)請在請在x-x-v v圖像中圖像中, ,指出圖線指出圖線a a表示哪個質(zhì)點的運動表示哪個質(zhì)點的運動, ,并并求出質(zhì)點乙的初速度求出質(zhì)點乙的初速度v v0 0的大小的大小;

15、 ;解析解析: :(1)(1)圖線圖線a a表示甲質(zhì)點的運動表示甲質(zhì)點的運動, ,質(zhì)點乙位移為質(zhì)點乙位移為0 0時對應(yīng)的速度為初時對應(yīng)的速度為初速度速度v v0 0, ,由題圖可知由題圖可知v v0 0=6 m/s=6 m/s. .答案答案: :(1)(1)甲甲6 m/s6 m/s答案答案: :(2)2 m/s(2)2 m/s2 21 m/s1 m/s2 2(2)(2)求質(zhì)點甲、乙的加速度大小求質(zhì)點甲、乙的加速度大小a a1 1,a,a2 2. .3.3.勻變速直線運動多過程問題的分析和計算勻變速直線運動多過程問題的分析和計算(2015(2015太原一模太原一模) )接連發(fā)生的馬航接連發(fā)生的馬

16、航MH370MH370失事和臺灣復(fù)興航空客機的墜毀失事和臺灣復(fù)興航空客機的墜毀, ,使人們更加關(guān)注飛機的安全問題使人們更加關(guān)注飛機的安全問題. .假設(shè)飛機從靜止開始做勻加速直線運假設(shè)飛機從靜止開始做勻加速直線運動動. .經(jīng)時間經(jīng)時間t t0 0=28 s,=28 s,在速度達到在速度達到v v0 0=70 m/s=70 m/s時駕駛員對發(fā)動機的運行狀態(tài)時駕駛員對發(fā)動機的運行狀態(tài)進行判斷進行判斷. .在速度達到在速度達到v v1 1=77 m/s=77 m/s時必須做出決斷時必須做出決斷, ,可以中斷起飛或繼續(xù)可以中斷起飛或繼續(xù)起飛起飛; ;若速度超過若速度超過v v2 2=80 m/s=80

17、m/s就必須起飛就必須起飛, ,否則會滑出跑道否則會滑出跑道. .已知從開始到已知從開始到離開地面的過程中離開地面的過程中, ,飛機的加速度保持不變飛機的加速度保持不變. .(1)(1)求正常情況下駕駛員從判斷發(fā)動機運行狀態(tài)到做出決斷中止起飛的求正常情況下駕駛員從判斷發(fā)動機運行狀態(tài)到做出決斷中止起飛的最長時間最長時間. .解析解析: :(1)(1)設(shè)飛機加速過程的加速度為設(shè)飛機加速過程的加速度為a a1 1, ,允許駕駛員做出決斷中止起飛允許駕駛員做出決斷中止起飛的最長時間為的最長時間為tt, ,v v0 0=a=a1 1t t0 0, , v v1 1-v-v0 0=a=a1 1t, t,

18、解得解得tt=2.8 s. =2.8 s. 答案答案: :(1)2.8 s(1)2.8 s答案答案: :(2)2 080 m(2)2 080 m(2)(2)若在速度達到若在速度達到v v2 2時時, ,由于意外必須停止起飛由于意外必須停止起飛, ,飛機立即以飛機立即以4 m/s4 m/s2 2的加的加速度做勻減速運動速度做勻減速運動, ,要讓飛機安全停下來要讓飛機安全停下來, ,求跑道的最小長度求跑道的最小長度. .方法總結(jié)方法總結(jié) 勻變速運動的解題方法及步驟勻變速運動的解題方法及步驟(1)(1)勻變速直線運動常用的解題方法勻變速直線運動常用的解題方法考點二考點二恒力作用下的直線運動恒力作用下

19、的直線運動典例典例審題突破審題突破規(guī)范解答規(guī)范解答: :(1)(1)在在0 02 s2 s時間內(nèi)時間內(nèi),A,A和和B B的受力如圖所示的受力如圖所示, ,其中其中f f1 1,N,N1 1是是A A與與B B之之間的摩擦力和正壓力的大小間的摩擦力和正壓力的大小,f,f2 2,N,N2 2是是B B與與C C之間的摩擦力和正壓力的大小之間的摩擦力和正壓力的大小, ,方向如圖所示方向如圖所示. .由滑動摩擦力公式和力的平衡條件得由滑動摩擦力公式和力的平衡條件得f f1 1= =1 1N N1 1N N1 1=mgcos f=mgcos f2 2= =2 2N N2 2N N2 2=N=N1 1+m

20、gcos +mgcos 規(guī)定沿斜面向下為正方向規(guī)定沿斜面向下為正方向. .設(shè)設(shè)A A和和B B的加速度分別為的加速度分別為a a1 1和和a a2 2, ,由牛頓第二定由牛頓第二定律得律得mgsin -fmgsin -f1 1=ma=ma1 1 mgsin -f mgsin -f2 2+f+f1 1=ma=ma2 2 N N1 1=N=N1 1 f f1 1=f=f1 1聯(lián)立并代入題給條件得聯(lián)立并代入題給條件得 a a1 1=3 m/s=3 m/s2 2 a a2 2=1 m/s=1 m/s2 2; ;答案答案: :(1)3 m/s(1)3 m/s2 21 m/s1 m/s2 2答案答案: :

21、(2)4 s(2)4 s(2)A(2)A在在B B上總的運動時間上總的運動時間. .以例說法以例說法 用運動學(xué)公式和牛頓第二定律解題的步驟用運動學(xué)公式和牛頓第二定律解題的步驟題組訓(xùn)練題組訓(xùn)練1.1.多物體在恒力作用下的直線運動多物體在恒力作用下的直線運動(2015(2015上饒三模上饒三模)()(多選多選) )如如圖所示圖所示, ,光滑水平面上放著質(zhì)量為光滑水平面上放著質(zhì)量為M M的木板的木板, ,木板的上表面粗糙且左端有一個質(zhì)量為木板的上表面粗糙且左端有一個質(zhì)量為m m的木塊的木塊. .現(xiàn)對木塊施加一個水現(xiàn)對木塊施加一個水平向右的恒力平向右的恒力F,F,木塊與木板由靜止開始運動木塊與木板由靜

22、止開始運動, ,經(jīng)過時間經(jīng)過時間t t分離分離. .下列說下列說法正確的是法正確的是( ( ) )A.A.若僅增大木板的質(zhì)量若僅增大木板的質(zhì)量M,M,則時間則時間t t增大增大B.B.若僅增大木塊的質(zhì)量若僅增大木塊的質(zhì)量m,m,則時間則時間t t增大增大C.C.若僅增大恒力若僅增大恒力F,F,則時間則時間t t增大增大D.D.若僅增大木塊與木板間的動摩擦因數(shù)若僅增大木塊與木板間的動摩擦因數(shù), ,則時間則時間t t增大增大BD BD 2.2.恒力作用下的多過程直線運動恒力作用下的多過程直線運動(2015(2015新鄉(xiāng)、平頂山、許昌三市聯(lián)考新鄉(xiāng)、平頂山、許昌三市聯(lián)考) )將一個小圓環(huán)瓷片保持環(huán)面平

23、將一個小圓環(huán)瓷片保持環(huán)面平行地面從高處由靜止釋放行地面從高處由靜止釋放, ,小瓷片直接撞擊地面而不被摔壞的最大小瓷片直接撞擊地面而不被摔壞的最大釋放高度為釋放高度為h hm m. .若將該圓環(huán)瓷片套在圓柱體的上端若將該圓環(huán)瓷片套在圓柱體的上端, ,瓷片可沿圓柱體瓷片可沿圓柱體下滑下滑, ,但瓷片和圓柱體間的滑動摩擦力是瓷片重力的但瓷片和圓柱體間的滑動摩擦力是瓷片重力的倍倍(1),(1),如如圖所示圖所示, ,現(xiàn)將該裝置從下端距地面現(xiàn)將該裝置從下端距地面H H高處由靜止釋放高處由靜止釋放, ,瓷片撞擊地面瓷片撞擊地面時速度最大且恰好不被摔壞時速度最大且恰好不被摔壞, ,已知瓷片、圓柱體與瓷片下落

24、過程中已知瓷片、圓柱體與瓷片下落過程中均受空氣阻力的作用均受空氣阻力的作用, ,空氣阻力恒為其自身重力的空氣阻力恒為其自身重力的k k倍倍(k1),(k1),重力加重力加速度為速度為g,g,圓柱體與地面碰撞后速度立即變?yōu)榱闱冶３重Q立圓柱體與地面碰撞后速度立即變?yōu)榱闱冶３重Q立, ,求求: :(1)(1)瓷片直接撞擊地面而不被摔壞時瓷片直接撞擊地面而不被摔壞時, ,瓷片著地的最大速度瓷片著地的最大速度v vm m; ;(2)(2)圓柱體的長度圓柱體的長度L.L.3.3.重力和電場力作用下的直線運動重力和電場力作用下的直線運動(2014(2014安徽理綜安徽理綜) )如圖所示如圖所示, ,充電后的平

25、行板電容器水平放置充電后的平行板電容器水平放置, ,電容為電容為C,C,極極板間的距離為板間的距離為d,d,上極板正中有一小孔上極板正中有一小孔. .質(zhì)量為質(zhì)量為m m、電荷量為、電荷量為+q+q的小球從小的小球從小孔正上方高孔正上方高h(yuǎn) h處由靜止開始下落處由靜止開始下落, ,穿過小孔到達下極板處速度恰為零穿過小孔到達下極板處速度恰為零( (空氣空氣阻力忽略不計阻力忽略不計, ,極板間電場可視為勻強電場極板間電場可視為勻強電場, ,重力加速度為重力加速度為g).g).求求: :(1)(1)小球到達小孔處的速度小球到達小孔處的速度; ;(2)(2)極板間電場強度大小和電容器所帶電荷量極板間電場

26、強度大小和電容器所帶電荷量; ;(3)(3)小球從開始下落運動到下極板處的時間小球從開始下落運動到下極板處的時間. .考點三考點三變力作用下的直線運動變力作用下的直線運動典例典例 (2014(2014全國新課標(biāo)理綜全國新課標(biāo)理綜)20122012年年1010月月, ,奧地利極限運動員菲利奧地利極限運動員菲利克斯克斯鮑姆加特納乘氣球升至約鮑姆加特納乘氣球升至約39 km39 km的高空后跳下的高空后跳下, ,經(jīng)過經(jīng)過4 4分分2020秒到達秒到達距地面約距地面約1.5 km1.5 km高度處高度處, ,打開降落傘并成功落地打開降落傘并成功落地, ,打破了跳傘運動的多打破了跳傘運動的多項世界紀(jì)錄項

27、世界紀(jì)錄. .取重力加速度的大小取重力加速度的大小g=10 m/sg=10 m/s2 2. .(1)(1)若忽略空氣阻力若忽略空氣阻力, ,求該運動員從靜止開始下落至求該運動員從靜止開始下落至1.5 km1.5 km高度處所需高度處所需的時間及其在此處速度的大小的時間及其在此處速度的大小; ;思路探究思路探究 (1)(1)忽略空氣阻力忽略空氣阻力, ,運動員做什么特征的運動運動員做什么特征的運動? ?答案答案: :忽略空氣阻力忽略空氣阻力, ,運動員從靜止開始下落做自由落體運動運動員從靜止開始下落做自由落體運動. .(2)(2)實際上實際上, ,物體在空氣中運動時會受到空氣的阻力物體在空氣中運

28、動時會受到空氣的阻力, ,高速運動時所受阻高速運動時所受阻力的大小可近似表示為力的大小可近似表示為f=kvf=kv2 2, ,其中其中v v為速率為速率,k,k為阻力系數(shù)為阻力系數(shù), ,其數(shù)值與物體其數(shù)值與物體的形狀、橫截面積及空氣密度有關(guān)的形狀、橫截面積及空氣密度有關(guān). .已知該運動員在某段時間內(nèi)高速下已知該運動員在某段時間內(nèi)高速下落的落的v-v-t t圖像如圖所示圖像如圖所示. .若該運動員和所帶裝備的總質(zhì)量若該運動員和所帶裝備的總質(zhì)量m=100 kg,m=100 kg,試估試估算該運動員在達到最大速度時所受阻力的阻力系數(shù)算該運動員在達到最大速度時所受阻力的阻力系數(shù).(.(結(jié)果保留結(jié)果保留

29、1 1位有效位有效數(shù)字?jǐn)?shù)字) )思路探究思路探究(2)(2)由由v-v-t t圖像可知圖像可知, ,運動員最后做什么特征的運動運動員最后做什么特征的運動? ?答案答案: :分析圖像可知分析圖像可知, ,運動員最后做勻速直線運動運動員最后做勻速直線運動, ,速度約為速度約為v=360 m/sv=360 m/s. .以例說法以例說法 變力作用下直線運動問題注意點變力作用下直線運動問題注意點(1)(1)一定要注意變力大小的判定一定要注意變力大小的判定. .變力大小變化情況可以根據(jù)給定的函數(shù)變力大小變化情況可以根據(jù)給定的函數(shù)表達式表達式, ,根據(jù)彈簧長度的變化根據(jù)彈簧長度的變化, ,根據(jù)根據(jù)v-v-t

30、,Ft,F- -t,at,a- -t t圖像的變化特征來確定圖像的變化特征來確定. .(2)(2)當(dāng)出現(xiàn)當(dāng)出現(xiàn)“最大速度最大速度”、“穩(wěn)定運動穩(wěn)定運動”及及“收尾速度收尾速度”時時, ,其隱含的條其隱含的條件是運動物體在此時的合力件是運動物體在此時的合力( (或加速度或加速度) )為零為零. .題組訓(xùn)練題組訓(xùn)練1.1.變化靜電力中的直線運動變化靜電力中的直線運動(2014(2014安徽理綜安徽理綜) )一帶電粒子在電場中僅受靜電力作用一帶電粒子在電場中僅受靜電力作用, ,做初速度為零的做初速度為零的直線運動直線運動. .取該直線為取該直線為x x軸軸, ,起始點起始點O O為坐標(biāo)原點為坐標(biāo)原點

31、, ,其電勢能其電勢能E Ep p與位移與位移x x的的關(guān)系如圖所示關(guān)系如圖所示. .下列圖像中合理的是下列圖像中合理的是( ( ) )D D 2.2.變化磁場力中的直線運動變化磁場力中的直線運動( (多選多選) )如圖所示如圖所示, ,兩平行導(dǎo)軌兩平行導(dǎo)軌ab,cdab,cd豎直放置在勻強磁場中豎直放置在勻強磁場中, ,勻強磁場方向勻強磁場方向豎直向上豎直向上, ,將一根金屬棒將一根金屬棒PQPQ放在導(dǎo)軌上使其水平且始終與導(dǎo)軌保持良好接放在導(dǎo)軌上使其水平且始終與導(dǎo)軌保持良好接觸觸. .現(xiàn)在金屬棒現(xiàn)在金屬棒PQPQ中通以變化的電流中通以變化的電流I,I,同時釋放金屬棒同時釋放金屬棒PQPQ使其

32、運動使其運動. .已知已知電流電流I I隨時間的關(guān)系為隨時間的關(guān)系為I=kt(kI=kt(k為常數(shù)為常數(shù),k0),k0),金屬棒與導(dǎo)軌間存在摩擦金屬棒與導(dǎo)軌間存在摩擦. .則則下面關(guān)于棒的速度下面關(guān)于棒的速度v v、加速度、加速度a a隨時間變化的關(guān)系圖像中隨時間變化的關(guān)系圖像中, ,可能正確的有可能正確的有( ( ) )ADAD3.3.與彈簧相關(guān)的直線運動與彈簧相關(guān)的直線運動(2015(2015鄭州市第一次質(zhì)量預(yù)測鄭州市第一次質(zhì)量預(yù)測) )如圖如圖( (甲甲) )所示所示, ,一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上平面上, ,上端疊放著兩個質(zhì)量均為上端疊放著兩個質(zhì)量均為M M

33、的物體的物體A,B(A,B(物體物體B B與彈簧拴接與彈簧拴接),),彈簧的彈簧的勁度系數(shù)為勁度系數(shù)為k.k.初始時兩物體處于靜止?fàn)顟B(tài)初始時兩物體處于靜止?fàn)顟B(tài), ,現(xiàn)用豎直向上的拉力現(xiàn)用豎直向上的拉力F F作用在物作用在物體體A A上上, ,使物體使物體A A開始向上做加速度為開始向上做加速度為a a的勻加速運動的勻加速運動, ,測得兩個物體的測得兩個物體的v-v-t t圖圖像如圖像如圖( (乙乙) )所示所示, ,設(shè)重力加速度為設(shè)重力加速度為g,g,則則( ( ) )A.A.施加外力的瞬間施加外力的瞬間,A,B,A,B間的彈力大小為間的彈力大小為M(gM(g-a)-a)B.A,BB.A,B在

34、在t t1 1時刻分離時刻分離, ,此時彈簧彈力恰好為零此時彈簧彈力恰好為零C.C.彈簧恢復(fù)到原長時彈簧恢復(fù)到原長時, ,物體物體B B的速度達到最大值的速度達到最大值D.BD.B與彈簧組成的系統(tǒng)的機械能先逐漸增加與彈簧組成的系統(tǒng)的機械能先逐漸增加, ,后保持不變后保持不變A A解析解析: :在施加外力的瞬間在施加外力的瞬間, ,彈簧的彈力彈簧的彈力F F彈彈=2Mg,=2Mg,設(shè)設(shè)A,BA,B間的彈力大小為間的彈力大小為F FABAB, ,對物體對物體B B有有F F彈彈-F-FABAB-Mg=Ma,-Mg=Ma,得出得出F FABAB=M(g=M(g-a),-a),故選項故選項A A正確正

35、確; ;在在t t1 1時時刻刻,A,B,A,B分離分離, ,但有豎直向上的加速度但有豎直向上的加速度, ,此時彈簧彈力大于此時彈簧彈力大于Mg,Mg,故選項故選項B B錯誤錯誤; ;當(dāng)彈簧彈力等于物體當(dāng)彈簧彈力等于物體B B的重力時的重力時, ,物體物體B B不再加速不再加速, ,速度達到最速度達到最大值大值, ,故選項故選項C C錯誤錯誤; ;對于對于B B與彈簧組成的系統(tǒng)與彈簧組成的系統(tǒng), ,由于由于A A對對B B的壓力做負(fù)的壓力做負(fù)功功, ,則系統(tǒng)的機械能是減小的則系統(tǒng)的機械能是減小的,A,B,A,B脫離后保持不變脫離后保持不變, ,故選項故選項D D錯誤錯誤. .考點四考點四牛頓運

36、動定律與圖像的綜合應(yīng)用牛頓運動定律與圖像的綜合應(yīng)用典例典例 (2015(2015全國新課標(biāo)理綜全國新課標(biāo)理綜)()(多選多選) )如圖如圖(a),(a),一物塊在一物塊在t=0t=0時刻滑時刻滑上一固定斜面上一固定斜面, ,其運動的其運動的v-v-t t圖線如圖圖線如圖(b)(b)所示所示. .若重力加速度及圖中的若重力加速度及圖中的v v0 0,v,v1 1,t,t1 1均為已知量均為已知量, ,則可求出則可求出( () )A.A.斜面的傾角斜面的傾角B.B.物塊的質(zhì)量物塊的質(zhì)量C.C.物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)D.D.物塊沿斜面向上滑行的最大高度物塊沿斜面向上滑行的最

37、大高度圖圖(a)(a)圖圖(b)(b)思路探究思路探究由由v-v-t t圖像可得到哪些信息圖像可得到哪些信息? ?答案答案: :可求出物塊上滑和下滑過程加速度的大小以及滑塊上滑的最大可求出物塊上滑和下滑過程加速度的大小以及滑塊上滑的最大距離距離. .答案答案: : ACD ACD以例說法以例說法 求解動力學(xué)圖像問題的基本思路求解動力學(xué)圖像問題的基本思路題組訓(xùn)練題組訓(xùn)練1.a-1.a-t t圖像的理解和應(yīng)用圖像的理解和應(yīng)用(2015(2015洛陽市統(tǒng)考洛陽市統(tǒng)考) )如圖如圖( (甲甲) )所示所示, ,一個質(zhì)量為一個質(zhì)量為3 kg3 kg的物體放在粗糙水的物體放在粗糙水平地面上平地面上, ,從

38、零時刻起從零時刻起, ,物體在水平力物體在水平力F F作用下由靜止開始做直線運動作用下由靜止開始做直線運動, ,在在0 03 s3 s時間內(nèi)物體的加速度時間內(nèi)物體的加速度a a隨時間隨時間t t的變化規(guī)律如圖的變化規(guī)律如圖( (乙乙) )所示所示, ,則則( ( ) )A.FA.F的最大值為的最大值為12 N12 NB.0B.01 s1 s和和2 23 s3 s內(nèi)物體加速度的方向相反內(nèi)物體加速度的方向相反C.3 sC.3 s末物體的速度最大末物體的速度最大, ,最大速度為最大速度為8 m/s8 m/sD.D.在在0 01 s1 s內(nèi)物體做勻加速運動內(nèi)物體做勻加速運動,2,23 s3 s內(nèi)物體做

39、勻減速運動內(nèi)物體做勻減速運動C C C C 3.v-3.v-t t圖像的理解和應(yīng)用圖像的理解和應(yīng)用(2015(2015滄州市質(zhì)量監(jiān)測滄州市質(zhì)量監(jiān)測) )如圖如圖( (甲甲) )所示所示, ,一物塊放在粗糙的水平面上一物塊放在粗糙的水平面上, ,從從t=0t=0時刻開始時刻開始, ,以一定的初速度向左運動以一定的初速度向左運動, ,同時在物塊上加一斜向同時在物塊上加一斜向右上的恒力右上的恒力F F的作用的作用,F,F與水平方向的夾角與水平方向的夾角=37=37, ,物塊的質(zhì)量為物塊的質(zhì)量為2 2 kg,kg,物塊與地面間的動摩擦因數(shù)物塊與地面間的動摩擦因數(shù)=0.5,=0.5,物塊向左運動的物塊向

40、左運動的v-v-t t圖像如圖像如圖圖( (乙乙) )所示所示,(,(已知已知coscos 37 37=0.8,sin 37=0.8,sin 37=0.6,g=0.6,g取取10 m/s10 m/s2 2),),求求: :(1)(1)拉力拉力F F的大小的大小; ;答案答案: :(1)28 N(1)28 N(2)(2)物塊再回到物塊再回到t=0t=0時刻的位置時的速度時刻的位置時的速度v v1 1大小大小; ;(3)(3)若在若在t=0.5 st=0.5 s時拉力的方向不變時拉力的方向不變, ,大小改變大小改變, ,要使物塊再回到要使物塊再回到t=0t=0時刻的時刻的位置時速度大小和位置時速度

41、大小和t=0t=0時刻的速度大小相等時刻的速度大小相等, ,則拉力則拉力FF應(yīng)變?yōu)槎嗌賾?yīng)變?yōu)槎嗌?(?(結(jié)果結(jié)果保留兩位小數(shù)保留兩位小數(shù)) )解析解析: :(3)(3)要使物塊回到要使物塊回到t=0t=0時刻位置的速度大小和時刻位置的速度大小和t=0t=0時刻的速度大小時刻的速度大小相等相等, ,因此物體做的是類上拋運動因此物體做的是類上拋運動, ,向右運動時的加速度大小向右運動時的加速度大小a a3 3=a=a1 1=12 m/s=12 m/s2 2. .由牛頓第二定律由牛頓第二定律Fcos -(mg-FsinFcos -(mg-Fsin )=ma )=ma3 3求得求得F=30.91 N.

42、F=30.91 N.答案答案: :(3)30.91 N(3)30.91 N力與直線運動問題力與直線運動問題閱卷評析閱卷評析劍指滿分劍指滿分考題精選考題精選 (2015(2015全國新課標(biāo)理綜全國新課標(biāo)理綜,20,20分分) )一長木板置于粗糙水平地一長木板置于粗糙水平地面上面上, ,木板左端放置一小物塊木板左端放置一小物塊; ;在木板右方有一墻壁在木板右方有一墻壁, ,木板右端與墻壁的木板右端與墻壁的距離為距離為4.5 m,4.5 m,如圖如圖(a)(a)所示所示.t=0.t=0時刻開始時刻開始, ,小物塊與木板一起以共同速度小物塊與木板一起以共同速度向右運動向右運動, ,直至直至t=1 st

43、=1 s時木板與墻壁碰撞時木板與墻壁碰撞( (碰撞時間極短碰撞時間極短).).碰撞前后木板碰撞前后木板速度大小不變速度大小不變, ,方向相反方向相反; ;運動過程中小物塊始終未離開木板運動過程中小物塊始終未離開木板. .已知碰撞已知碰撞后后1 s1 s時間內(nèi)小物塊的時間內(nèi)小物塊的v-v-t t圖線如圖圖線如圖(b)(b)所示所示. .木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的1515倍倍, ,重力加速度大小重力加速度大小g g取取10 m/s10 m/s2 2. .求求: :(1)(1)木板與地面間的動摩擦因數(shù)木板與地面間的動摩擦因數(shù)1 1及小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)及小物塊與木板間的動

44、摩擦因數(shù)2 2; ;答案答案: :(1)0.1(1)0.10.40.4(2)(2)木板的最小長度木板的最小長度; ;答案答案: :(2)6 m(2)6 m(3)(3)木板右端離墻壁的最終距離木板右端離墻壁的最終距離. .答案答案: :(3)6.5 m(3)6.5 m【失分警示失分警示】 (1)(1)不理解圖不理解圖(b)(b)中中4 m/s4 m/s的速度與的速度與4.5 m4.5 m距離之間的關(guān)系距離之間的關(guān)系, ,導(dǎo)致不能由運導(dǎo)致不能由運動學(xué)公式求整體在水平面上滑動時的加速度動學(xué)公式求整體在水平面上滑動時的加速度. .(2)(2)錯誤認(rèn)為小物塊相對地面的速度為零時錯誤認(rèn)為小物塊相對地面的速度為零時, ,小物塊就不會在木板上相對小物塊就不會在木板上相對運動了運動了. .(3)(3)錯誤認(rèn)為小物塊與木板相對靜止時錯誤認(rèn)為小物塊與木板相對靜止時, ,木板右端與墻壁的距離最遠(yuǎn)木板右端與墻壁的距離最遠(yuǎn), ,沒有沒有考慮到它們一起還要向左減速滑動考慮到它們一起還要向左減速滑動. .