专题02 力与直线运动（讲义）-【高频考点解密】2024年高考物理二轮复习高频考点追踪与预测（江苏专用）含答案.pdf

专题 02 力与直线运动专题 02 力与直线运动01 _01 _ 102 V02 V 203 03 22一、匀变速直线运动规律的应用 2二、运动图像及应用 2三、牛顿运动定律的应用 3四、动力学中的临界问题 457考向 1匀速直线动规律的用 7考向 2牛顿动定律P像题的结合 8考向 3牛顿动定律在多物体中的用 804 x|04 x|905 05 13专题02 力与直线运动（讲义）-【高频考点解密】2024年高考物理二轮复习高频考点追踪与预测（江苏专用）专题02 力与直线运动（讲义）-【高频考点解密】2024年高考物理二轮复习高频考点追踪与预测（江苏专用）考点内容 要求 学习目标 匀速直线动规律的用 II 1.掌握匀速直线动的基q规律1基q式1推论和自u落体动 2.掌握牛顿动定律在动学和力学中的综合用 3.掌握动学和动力学像题的综合用 4.掌握动力学题中的临界V析题2 动线及用 II 牛顿动定律的用 II 动力学中的临界题 II 一、一、匀变速直线匀变速直线运运动规律的应用动规律的应用 1匀速直线动题的求解思路 2解匀速直线动题的方法技 1基q式法2 2vt 像法2 3比例法用于初速度为零的匀速直线动和p速度为零的匀减速直线动2 4逆向思法p速度为零的匀减速直线动等效为反向初速度为零的匀速直线动2 3追及相遇题的临界条件前后两物体速度相等时它们间的距离最大或最小2 二、二、运动图像及运动图像及应应用用 1V析动像所需的看=看看轴轴=看横轴1纵轴V别表示的物理意义例如于O移4时间像纵轴表示相原点 的O移 x横轴表示时间 t于O置4时间像纵轴表示时刻的O置横轴表示时间 看看线线=看线的形状 例如 xt 像为倾斜直线表示物体做匀速直线动 vt 像为倾斜直线表示物体做匀速直线动vt 像为曲线表示物体做速直线动 看看斜率斜率=看线P某点的斜率 例如 xt 像的斜率=表示速度 vt 像的斜率=表示速度2注意线P某点的斜率为点纵轴的化量 y P横轴的化量 x 之比yx 看看截距截距=根据横轴和纵轴的物理意义确定横截距或纵截距的物理意义例如O置4时间像(xt 像)纵截距表示初始O置横截距表示经过原点的时刻 看看面积面积=线和坐标轴所围r的面积往往表示一个物理量要看两轴所代表的物理量的积有无实意义 例如O移4时间像(xt 像)面积=无实意义 而 vt 像中 面积=表示O移 看看交点交点=像中有两个O同物体的动线时xt 像中交点表示时刻两物体相遇vt像中交点表示时刻两物体速度相等 2.非常规像的解题思路 遇到非常规动像时 以根据相的物理规律写出两个物理量间的函数s系 进而确定线斜率1截距或围r的面积的物理意义2 常的非常规像 函数表达式(仅用于匀速直线动)斜率 k/面积 S 纵截距 b at 像 Sv a0 v2x 像 u v2v202ax得 v2v202ax k2a v20 xtt 像 u xv0t12at2得xtv012at k12a v0 三、三、牛顿运动定牛顿运动定律律的应用的应用 1解动力学两类基q题的思路 2动力学基q题的解题n骤 1明确研究象根据题的需要和解题的方便选择某个物体或某系统作为研究象2 2力V析画好力示意选择当的处理方法求出合力或合力的表达式2 d合r法合r法用于力个数较少(2 个)的情况 el交V解法l交V解法用于各种情况尤w是物体的力个数较多(3 个或 3 个以P)时2 3动情况V析画出动示意明确物体的动性和动过程求出或设出物体的速度2 4根据牛顿第定律和动学规律列式求解2 3瞬时速度题的两种模型 性或接触面 外界条件改时产生的力瞬间改 而引起研究象到的合力或速度瞬间改即突 簧或橡皮筋 外界条件改时产生的力O能瞬间改 研究象到的合力或速度_O能瞬间改即渐 4.处理多过程动力学题的V析一s键=V析 V阶段V析动规律 V阶段V析力 一s键 前后两过程的联系是转折状态的速度前一过程的p速度一般就是后一过程的初速度 四、四、动力学中的动力学中的临临界问题界问题 1.题情景 2.1当题目中出最大=最小=或好=等s键词时经常藏着临界题2 2当题目要求解某个物理量的最大值1最小值1范围或需要满足的条件时经常为临界题2 3常临界条件 两物体好要相滑动 静摩擦力达到最大值 两物体在压力方向好脱离接触 相互作用的力为零 轻好绷直或弛 轻P张力为零 2.思路P方法 1基q思路 d认真题尽V析题中化的过程(包括V析整体过程中有几个阶段)2 e找过程中化的物理量2 f探索物理量的化规律2 g确定临界状态V析临界条件找出临界s系2 2思方法 极限法 把物理题(或过程)推向极端而使临界象(或状态)暴露出来以达到l确解题的目的 假设法 临界题存在多种能特别是非m即彼两种能时或化过程中能出临界条件_能O出临界条件时往往用假设法解题 数学法 将物理过程转化为数学表达式根据数学表达式解出临界条件 0典例0典例 1 111 多选多选 2 20 02 23 3福建福建统考统考高考高考真题真题v1_两辆完全相同的小车均u静k沿同一方向出发做直线动2以出发时刻为计时零点v车的速度4时间像如a所示_车所合外力4时间像如b所示2 A0 2s 内v车的速度大小逐渐增大 B_车在 t=2s 和 t=6s 时的速度相同 C2 6s 内v1_两车的O移O同 Dt=8s 时v1_两车的动能O同 0典例0典例 2 211 多多选选 2 20 02 23 3重庆重庆统考统考高考高考真题真题某实验小测得在竖直方向飞行的无人机飞行高度 y 时间 t的化曲线如所示 E1F1 M1N为曲线P的点 EF1MN 段视为两段直线 w方程V别为=4 2 26和=22+1402无人机及w载物的总量为 2kg竖直向P为l方向2 AEF 段无人机的速度大小为 4m/s BFM段无人机的物处于失重状态 CFN 段无人机和装载物总动量化量大小为 4kgm/s DMN段无人机机械能恒 0典例0典例 3 311 多多选选 2 20 02 23 3湖湖南南统考统考高考高考真题真题如Z滑水地面P有一量为2的小车在水推力的作用Q速动2车厢内有量均为的 A1B 两小球两球用轻杆相连A 球靠在Z滑壁PB 球处在车厢水面P且P面的动摩擦因数为杆P竖直方向的夹角为杆P车厢始终保持相静k假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力2Q列说法l确的是 A若 B 球到的摩擦力为零=2tan B若推力向且tan f 的最大值为2tan C若推力向且 2的范围为4(tan 2 2)f f 4(tan+2)0典0典例例 4 41 1 2 20 02 23 3天天津津统考统考高考真高考真题题2023 s首套高温超电动悬浮全要素试验系统完r首次悬浮行 实线重要技术突破2 设系统的试验列车量为 m 某次 试 验 中 列车以速率 v在 直 轨道 P匀速行驶刹车时牵引系统处于s状态制动装置供大小为 F 的制动力列车减速直至停k2若列车行驶时始终到大小为 f的空气阻力 A列车减速过程的速度大小=B列车减速过程 F的量为 mv C列车减速过程通过的O移大小为22(+)D列车匀速行驶时牵引系统的输出率为(+)0典例0典例 5 51 1 2 20 02 22 2江苏江苏高考高考真题真题如所示轻簧一端固定另一端P物块 A 连接在一起处于压缩状态A u静k释放后沿斜面向P动到最大O移时立即将物块 B 轻放在 A 右侧A1B u静k开始一起沿斜面向Q动Q滑过程中 A1B 始终OV离当 A 回到初始O置时速度为零A1B P斜面间的动摩擦因数相同1簧o超过性限度 A当P滑到最大O移的一半时A 的速度方向沿斜面向Q BA P滑时1簧的力方向O发生化 CQ滑时B A 的压力Y减小后增大 D整个过程中 A1B 克服摩擦力所做的总大于 B 的重力势能减小量 0典例0典例 6 611 多选多选 2 20 02 23 3湖北湖北统考统考高考高考真题真题如所示原长为 l的轻簧一端固定在 O 点另一端P一量为 m 的小球相连2小球套在竖直固定的粗糙杆PP杆之间的动摩擦因数为 0.52杆P M1N两点P O 点的距离均为 l P 点到 O点的距离为12 OPP杆垂直2 当小球置于杆P P 点时恰好能保持静k2设最大静摩擦力等于滑动摩擦力重力速度大小为 g2小球以某一初速度 M 点向Q动到 N 点在m过程中簧始终在性限度内2Q列说法l确的是 A簧的劲度系数为4 B小球在 P 点Q方12处的速度大小为(32 2 4)C M点到 N点的动过程中小球到的摩擦力Y小再大 D M点到 P 点和 P点到 N点的动过程中小球到的摩擦力做相同 考向考向 1匀速匀速直线动直线动规律的用规律的用 1 1.2 20 02 23 3湖南邵湖南邵阳阳邵阳市邵阳市第二中第二中学校学校考模拟考模拟预测预测一辆汽车以速度 v0匀速行驶司机察到前方人行横道有行人要通过于是立即刹车2刹车到停k汽车l好经过了 24 块规格相同的路边石汽车刹车过程视为匀减速直线动2Q列说法l确的是 A汽车经过第 1 块路边石p端时的速度大小为23240 B汽车经过第 18 块路边石p端时的速度大小为320 C汽车经过前 12 块路边石P后 12 块路边石的时间比为1:2 D汽车经过前 18 块路边石P后 6 块路边石的时间比为 2:1 2 2.多多选选 2 20 02 23 3全国全国校联考校联考模拟预模拟预测测如所示钢珠高为50m的塔顶P边缘外侧被竖直向P以10m/s的初速度抛出最终落在地面P2已知点1和2距离塔顶V别为15m和40mO计空气阻力重力速度10m/s22Q列说法l确的是 A钢珠被抛出到经过塔顶边缘需要4.0s B钢珠距离地面的最大高度为55m C钢珠1到2所需时间为1.0s D钢珠1到2所需时间为1.5s 考向考向 2牛顿牛顿动定律P动定律P像题的结合像题的结合 3 3.2 20 02 23 3安徽安徽校联校联考二模考二模两玩x车v1_在=0时刻O置如 1 所示速度时间的化像如 2 所示2 已知 4s 时两车恰好O相撞 5s 时_车停k动 且m时v车超前_车 2.5m2 两车均视为点_车出发的O置20为 A210m B220m C230m D240m 4 4.多选多选 2 20 02 23 3四川四川绵阳四川省绵绵阳四川省绵阳南山中阳南山中学校考模拟预测学校考模拟预测=0时将小球地面以一定的初速度竖直P抛 =0.3s时将小球地面P方某处静k释放最终两球同时落地2 1在00.6s内的 2 像如所示2O计空气阻力重力速度=10m/s2Q列说法l确的是 A小球抛出时的速率为6m/s B小球释放的高度为0.45m C=0.6s时1之间的距离为1.8m D=0.3s时刻开始到落地相做匀减速直线动 考向考向 3牛顿牛顿动定律在动定律在多物体中的用多物体中的用 5 5.2 20 02 23 3海海南南校联校联考一模考一模如所示倾角=30的斜劈固定在水面P长木 A P物体 B 用量O计的细线跨过Z滑的定滑轮后拴接在一起A 的Q表面Z滑A1B 的量V别为2kg11kg重力速度10m/s22假设 A1B 之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力当整个装置静k时A1B 间的动摩擦因 数能为 A310 B38 C35 D39 6 6.2 20 02 23 3河河北沧州北沧州沧县中沧县中学校考学校考模拟模拟预测预测如v所示倾角为的斜面体 C 置于水地面P物块B 置于斜面P通过细跨过Z滑的定滑轮P物块 A 连接连接 B 的一段细P斜面行整个装置处于静k状态2在 B P再轻放一小物块 D整个系统处于静k状态如_所示2放P D 之后P没放 D时相比 AB 到 C 的摩擦力方向能会发生改地面 C 的摩擦力大小和方向都没改 BB 到 C 的摩擦力方向能会发生改地面 C 的摩擦力大小一定大 CB C 的摩擦力大小一定发生改地面 C 的摩擦力大小和方向都没改 DB C 的摩擦力大小一定发生改地面 C 的摩擦力大小一定大 1 1 2 20 02 23 3陕西陕西一模一模如所示量均为 m 的木块 A 和 B 用一轻簧相连竖直放在Z滑的水面P木块 A P放有量为 2m的木块 CO者均处于静k状态2将木块 C 迅速移开若重力速度为 g在木块 C 移开的瞬间 A木块 B 水面的压力大小迅速为 2mg B簧的力大小为 mg C木块 A 的速度大小为 2g D簧的性势能立即减小 2 2 2 20 02 24 4全国全国模拟模拟预预测测如所示水轻细线 bc两端拴接量均为 m的小球v1_a1d 为两侧竖直墙壁P等高的两点小球v_用轻细线 ab和轻簧 cdV别系在 a1d两点轻细线 ab1轻簧 cd P竖直方向的夹角均为=37将水拉直的轻细线 bc剪断在剪断瞬间轻细线 ab P的拉力P轻簧 cdP的力之比为T:小球v1_的速度大小之比为1:2sin37=0.6cos37=0.8Q列说法l确的是 AT:=4:51:2=16:5 BT:=4:51:2=4:25 CT:=16:251:2=16:5 DT:=16:251:2=4:5 3 3 2 20 02 23 3安安徽淮北徽淮北统统考一模考一模如所示在竖直墙壁P固定水轻杆 OBB为铰链装置OA 为轻细且P水方向夹角=30小球量为 m通过轻系于 O点初始时整个装置处于静k状态保证 O 点O置O逐渐减小 OA 的长度使的P端u A点缓慢移动至 C点2已知重力速度为 gO计所有摩擦Q列说法l确的是 A初始时 OA 的拉力大小为3 B移动过程中 OA的拉力大小逐渐增大 C移动过程中 OB杆的力逐渐减小 D最终 OA的拉力大小减小至 0 4 4 2 20 02 24 4山东山东潍坊潍坊昌昌乐二中乐二中校考模校考模拟预拟预测测如所示一轻簧的一端固定在倾角为=37的Z滑斜面端另一端连接一量为 3kg 的物块 A系统处于静k状态2若在斜面P紧靠 A P方处轻放一量为 2kg 的物块 BA1B 一起向Q动到最P点 P中 P点o画出 然后再反向向P动到最高点于P述整个动过程 Q列说法l确的是 已知sin37=0.6 cos37=0.8 重力速度 g10m/s2 A两物块沿斜面向P动的过程中簧能恢复原长 B在物块 B 放P的瞬间A1B 间的力大小为 12N C在最P点 PA1B 间的力大小为 16.8N D在最P点 P簧 A 的力大小为 30N 5 5 2 20 02 23 3四川四川南充南充统统考模拟考模拟预测预测在r都行第 31 届世界大学生夏季动会男子 3 米跳赛中 中选手包揽冠亚军2动员离开跳开始计时跳水过程中动员重心的 2 像如O计空气阻力重力速度10m/s2动员的轨迹视为直线竖直向Q为l方向2Q列说法l确的是 A动员在入水前做自u落体动 B动员在=2s时已浮出水面 C动员在1s 2s的O移大小为4m D动员在0 1s的均速度大小为3m/s 6 6 2 20 02 23 3安徽安徽蚌埠蚌埠统统考模拟考模拟预测预测示述的是利略在比萨斜塔P做落体实验的故O计空气阻力 小球塔P自uQ落 u静k开始经过第一段h速度的增量为1 经过第O段 h速度的增量为21P2的比值满足 A1 12 2 B2 12 3 C3 12 4 D4 12 5 7 7 2 20 02 23 3四川四川眉山眉山统统考一模考一模如轻簧端固定右端连接一滑块t0 时刻将滑块无初速放在向右匀速动的水传带P m时簧水且为原长2 若簧形始终在性限度内滑块最后静k选地面为参考系以向右方向为l方向在Q列滑块速度 v P时间 t的s系曲线中能l确的是 ABCD 8 8 2 20 02 24 4四四川绵川绵阳阳统统考二模考二模如v所示斜面固定用沿斜面向P的O同的恒力 F使同一物体沿斜面向P做匀速动w速度 a 恒力 F的化s系如_所示2根据线斜率和截距求得的物理量是 A物体量 B斜面倾斜角 C当地重力速度 D物体P斜面动摩擦因数 9 9 2 20 02 24 4河河南南统统考二考二模模如所示竖直挡 P 固定在足够高的水Z滑绝缘桌面P2一个带l电荷的小物体 A 放在桌面P小物体 A 的端P绝缘的轻簧相连轻簧的端固定在挡 PP2一O伸长的绝缘轻跨过轻Z滑定滑轮一端P A连接另一端连接一轻小钩2整个装置处于方向水向的匀电场中2开始时 A静k所带电荷量保持O且O会碰到定滑轮2用一竖直向Q的力 F 作用在轻小钩P使小物体 A 水向右做匀速直线动以 x表示小物体 A 离开静kO置时的O移在簧恢复原长前簧始终在性限度内 Q列表示 F和 x之间s系的像能l确的是 ABC D 1010 多多选选 2 20 02 21 1辽辽宁朝阳宁朝阳朝阳朝阳市第市第一高级一高级中学校中学校考模拟考模拟预测预测如所示量 m=1kg 的物块放置在竖直固定的簧P方o栓接 用力向Q压物块至某一O置然后u静k释放O置为物块动的起始O置物块P升过程的 a4x 像如所示O计空气阻力g=10m/s22Q列说法l确的是 A物块动过程的最大速度大小为 20m/s2 B簧的劲度系数为 50N/m C簧最大性势能为 4.5J D物块速度为 0 时离开簧 1111 多多选选 2 20 02 23 3四四川凉山川凉山统考统考三模三模某同学用手机的频闪能拍摄一小球在倾角为30斜面P的动情况 如是动模型简化 频闪时间间隔为 T 小球斜面端开始向P动 在斜面P依次经过 A1B1C1D1E点各段距离之比为:=6:2:1:3小球在动过程中所阻力大小O2以Q说法l确的是 A小球在中 C 点的速度向P B若小球向P经过 A 点时的速度为0向P经过 B 点的速度为0.50 C小球所阻力和重力大小之比为 31 D若实尺P照片尺之比为 k用刻度尺测得照片中长 L过 E 点的速度大小为 1212 2 20 02 22 2重重庆沙庆沙坪坝坪坝重庆南重庆南开中学开中学校考校考模拟模拟预测预测2022 夏季的重庆骄阳火为保证空调冷气O外漏很多室都装了简易自动s门器装置的原理以简化为用一簧拉着的门某次门在s时被卡Q细心的小明发了门Q缝隙处塞紧了一个木楔侧面如所示已知木楔量为 mwP表面视作Z滑Q表面P水地面间的动摩擦因数为木楔P表面P水地面间夹角为重力速度为 g木楔尺比门小很多最大静摩擦力等于滑动摩擦力2 1若门推动木楔在地P缓慢匀速移动求门Q端木楔P表面的压力大小 2小明研究发存在临界角0若木楔倾角 f 0O管用多大力推门塞在门Q缝隙处的木楔都能将门卡Q而O再动求一临界角的lW值tan02 一1单选题一1单选题 1 1 2 20 02 24 4广东广东统考统考一一模模如所示某同学踢毽子假设毽子在空中动过程中到大小O的空气阻力Q列vt和at像能l确反映毽子被竖直向P踢出后经一段时间又回到初始O置的是 ABCD 2 2 2 20 02 24 4湖北黄湖北黄冈冈统统考一模考一模某款量1000kgm=的汽车沿直路静k开始做直线动wvt像如所示2汽车在10 t时间内做匀速直线动1 50st内汽车保持额定率O50s 70s内汽车做匀速直线动 最大速度m40m/sv=汽车70sp开始s动力减速滑行2t时刻停k动2 已知110st=汽车的额定率为80kW整个过程中汽车到的阻力大小O2Q列说法l确的是 A1t时刻的瞬时速度10m/s B汽车在1 50st内通过的距离1300mx=C2t为80s D阻力大小为1000N 1多选题1多选题 3 3 多选多选 2 20 02 24 4河河南南鹤壁鹤壁鹤壁高鹤壁高中校中校考二模考二模如a 物块和木叠放在实验P物块用一O伸长的细P固定在实验P的力传感器相连细水2t=0 时木开始到水外力 F 的作用在t=4s 时撤去外力2细物块的拉力 f时间 t化的s系如b所示木的速度 v P时间 t的s系如 c 所示2 木P实验之间的摩擦以忽略2 重力速度 g=10m/s22 u题中所给数据以得出 A木的量为 1kg B2s4s 内力 F 的大小为 0.4N C02s 内力 F 的大小保持O D物块P木之间的动摩擦因数为 0.02 4 4 多选多选 2 20 02 24 4湖南湖南湖南湖南师大师大附中校附中校联考联考一一模模物块 P1Q 中间用一根轻簧相连放在Z滑水面P物块 P 的量为 2kg如v所示2开始时两物块均静k簧处于原长t=0 时物块 P 施水向右的恒力 F 1st=时撤去在 01s 内两物体的速度时间化的情况如_所示2整个动过程中以QV析l确的是 At=1s 时 Q 的速度大小等于 0.4m/s B恒力大小为 2N C01s 内 P 的动量增量为2kg m/s D撤去推力后簧最长时Q 的速度大小为 0.8m/s 5 5 多选多选 2 20 02 24 4湖湖南南郴州郴州统考统考模拟预模拟预测测如所示半径为 R 的四V之一Z滑圆弧轨道 OPQ 固定在竖直面内O点为圆心2P点右侧相距 R处固定一个Z滑定滑轮 G2量为 m 的小圆静k在圆弧轨道端 Q点用一根细线系在小圆P另一端跨过定滑轮系P量为 M的重物使细线伸直2将重物u静k释放小圆沿圆弧轨道P滑动到 P点时速度恰好为零2 Am1M的量之比为511 B重物释放瞬间处于超重状态 C小圆到达 P 点后能返回 Q 点 D小圆的速度在任意时刻都P重物速度大小相等 6 6 多选多选 2 20 02 24 4吉吉林林统考统考一模一模坐空中缆车=饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择2若某一缆车沿着坡度为 30的山坡以速度 aP行如所示2若在缆车中放一个P山坡表面行的斜面斜面P放一个量为 m 的小物块小物块相斜面静k设缆车保持竖直状态行 2重力速度为 gQ列说法 l确的是 A小物块处于失重状态 B小物块到的摩擦力方向行斜面向P C小物块到的静摩擦力为12mgma+D若缆车速度减小小物块到的摩擦力和支持力都减小 7 7 多选多选 2 20 02 24 4四四川川雅安雅安统考一统考一模模为探究滑块在倾角37=的绝缘斜面轨道P的动某t趣小设计了a所示的实验2让轨道处于方向沿斜面向P的匀电场中将一量 m1kg1电荷量41 10 Cq=的带l电滑块斜面P O点静k释放某时刻撤去电场整个过程中利用O移传感器和速度传感器V别测出了滑块的O移 x 和速度 v作出了b所示的以 O点为原点的2vxs系像2滑块视为点且电荷量O重力速度210m/sg=sin370.62知 A滑块P斜面间的动摩擦因数为 0.25 B匀电场的场大小为48 10 N/C C电场力的最大瞬时率为20 2W D整个过程中电场力的量大小为 20Ns 8 8 2 20 02 24 4辽辽宁沈阳宁沈阳统统考一模考一模如水地面P放置一长度10mL=1量1kgM=的长木2一视为点1量1kgm=1带电量51 10 Cq=+的小物块放在木P小物块到木右端距离17md=2在距木右端29md=的虚线右侧存在宽度311.5md=的匀电场场612 10 N/CE=方向竖直向Q2匀电场1E右侧存在宽度46md=的匀电场场621 10 N/CE=方向竖直向P20=t时刻起水恒力8NF=作用在长木P5s p撤去2已知物块P长木间的动摩擦因数10.4=长木P水地面间的动摩擦因数20.2=物块带电量始终O重力速度 g 210m/s求 1物块动多长时间进入匀电场1E;2物块离开匀电场2E时速度的大小 3物块最终停Q来时离木右端的距离2 9 9 2 20 02 24 4河南河南信阳信阳信信阳高中阳高中校考一校考一模模彩虹滑道作为一种早地滑雪设备因w多彩教的外形1危险性P且符合新时代保理念吸引到越来越多的游2小孩坐在皮艇中被拉P滑道的过程简化r示模型2已知皮艇量5kgM=小孩量30kgm=皮艇P滑道之间的动摩擦因数10.1=小孩P皮艇之间的动摩擦因数20.8=给皮艇一沿滑道斜向P的恒力F用时50st=将皮艇和小孩拉至顶端滑道长度250mL=重力速度210m/sg=滑道倾角37,sin370.6,cos370.8=求 1小孩所摩擦力的大小和方向 2拉力F的大小 3只给小孩一个沿滑道斜向P的恒定拉力F求能将他们拉至顶端且O会相滑动的F值范围2 专题专题 0202 力与力与直直线运线运动动 0101 _ 10202 VV 2 0303 2 2 一、匀变速直线运动规律的应用 2 二、运动图像及应用 2 三、牛顿运动定律的应用 3 四、动力学中的临界问题 4 5 10 考向 1匀速直线动规律的用 10 考向 2牛顿动定律P像题的结合 11 考向 3牛顿动定律在多物体中的用 12 0404 xx|14 0505 23 考点内容 要求 学习目标 匀速直线动规律的用 II 1.掌握匀速直线动的基q规律1基q式1推论和自u落体动 2.掌握牛顿动定律在动学和力学中的综合用 3.掌握动学和动力学像题的综合用 4.掌握动力学题中的临界V析题2 动线及用 II 牛顿动定律的用 II 动力学中的临界题 II 一、一、匀变速直线匀变速直线运运动规律的应用动规律的应用 1匀速直线动题的求解思路 2解匀速直线动题的方法技 1基q式法2 2vt 像法2 3比例法用于初速度为零的匀速直线动和p速度为零的匀减速直线动2 4逆向思维法p速度为零的匀减速直线动等效为反向初速度为零的匀速直线动2 3追及相遇题的临界条件前后两物体速度相等时它们间的距离最大或最小2 二、二、运动图像及运动图像及应应用用 1V析动像所需的看=看看轴轴=看横轴1纵轴V别表示的物理意义例如于O移4时间像纵轴表示相原点 的O移 x横轴表示时间 t于O置4时间像纵轴表示时刻的O置横轴表示时间 看看线线=看线的形状 例如 xt 像为倾斜直线表示物体做匀速直线动 vt 像为倾斜直线表示物体做匀速直线动vt 像为曲线表示物体做速直线动 看看斜率斜率=看线P某点的斜率 例如 xt 像的斜率=表示速度 vt 像的斜率=表示速度2注意线P某点的斜率为点纵轴的化量 y P横轴的化量 x 之比yx 看看截距截距=根据横轴和纵轴的物理意义确定横截距或纵截距的物理意义例如O置4时间像(xt 像)纵截距表示初始O置横截距表示经过原点的时刻 看看面面=线和坐标轴所围r的面往往表示一个物理量要看两轴所表的物理量的有无实意义 例如O移4时间像(xt 像)面=无实意义 而 vt 像中 面=表示O移 看看交点交点=像中有两个O同物体的动线时xt 像中交点表示时刻两物体相遇vt像中交点表示时刻两物体速度相等 2.非常规像的解题思路 遇到非常规动像时 根据相的物理规律写出两个物理量间的函数s系 进而确定线斜率1截距或围r的面的物理意义2 常的非常规像 函数表达式(仅用于匀速直线动)斜率 k/面 S 纵截距 b at 像 Sv a0 v2x 像 u v2v202ax得 v2v202ax k2a v20 xtt 像 u xv0t12at2得xtv012at k12a v0 三、三、牛顿运动定牛顿运动定律律的应用的应用 1解动力学两类基q题的思路 2动力学基q题的解题n骤 1明确研究象根据题的需要和解题的方便选择某个物体或某系统作为研究象2 2力V析画好力示意选择当的处理方法求出合力或合力的表达式2 d合r法合r法用于力个数较少(2 个)的情况 el交V解法l交V解法用于各种情况尤w是物体的力个数较多(3 个或 3 个P)时2 3动情况V析画出动示意明确物体的动性和动过程求出或设出物体的速度2 4根据牛顿第定律和动学规律列式求解2 3瞬时速度题的两种模型 性绳或接触面 外界条件改时产生的力瞬间改 而引起研究象到的合力或速度瞬间改即突 簧或橡皮筋 外界条件改时产生的力O能瞬间改 研究象到的合力或速度_O能瞬间改即渐 4.处理多过程动力学题的V析一s键=V析 V阶段V析动规律 V阶段V析力 一s键 前后两过程的联系是转折状态的速度前一过程的p速度一般就是后一过程的初速度 四、四、动力学中的动力学中的临临界问题界问题 1.题情景 2.1当题目中出最大=最小=或好=等s键词时经常藏着临界题2 2当题目要求解某个物理量的最大值1最小值1范围或需要满足的条件时经常为临界题2 3常临界条件 两物体好要相滑动 静摩擦力达到最大值 两物体在压力方向好脱离接触 相互作用的力为零 轻绳好绷直或弛 轻绳P张力为零 2.思路P方法 1基q思路 d认真题尽V析题中化的过程(包括V析整体过程中有几个阶段)2 e找过程中化的物理量2 f探索物理量的化规律2 g确定临界状态V析临界条件找出临界s系2 2思维方法 极限法 把物理题(或过程)推向极端而使临界象(或状态)暴露出来达到l确解题的目的 假设法 临界题存在多种能特别是非m即彼两种能时或化过程中能出临界条件_能O出临界条件时往往用假设法解题 数学法 将物理过程转化为数学表达式根据数学表达式解出临界条件 0典例0典例 1 111 多选多选 2 20 02 23 3福建福建统考统考高考高考真题真题v1_两辆完全相同的小车均u静k沿同一方向出发做直线动2出发时刻为计时零点v车的速度4时间像如a所示_车所合外力4时间像如b所示2 A0 2s 内v车的速度大小逐渐增大 B_车在 t=2s 和 t=6s 时的速度相同 C2 6s 内v1_两车的O移O同 Dt=8s 时v1_两车的动能O同 0答案1BC 0解1Au题知v车的速度一时间像如a所示根据a知 0 2s 内v车做匀速直线动速度大小O故 A 错误 Bu题知_车所合外力一时间像如b所示_车在 0 2s 内根据动量定理有 I2=mv2I2=S0 2=2Ns _车在 0 6s 内根据动量定理有 I6=mv6I6=S0 6=2Ns 知_车在 t=2s 和 t=6s 时的速度相同故 B l确 C根据a知2 6s 内v车的O移为 0根据b知2 6s 内_车一直向l方向动 2 6s 内v1_两车的O移O同故 C l确 D根据a知t=8s 时v车的速度为 0 t=8s 时v车的动能为 0_车在 0 8s 内根据动量定理有 I8=mv8I8=S0 8=0 知 t=8s 时_车的速度为 0 t=8s 时_车的动能为 0故 D 错误2 故选 BC2 0典例0典例 2 211 多多选选 2 20 02 23 3重庆重庆统考统考高考高考真题真题某实验小测得在竖直方向飞行的无人机飞行高度 y 时间 t的化曲线如所示 E1F1 M1N为曲线P的点 EF1MN 段视为两段直线 w方程V别为=4 2 26和=22+1402无人机及w载物的总量为 2kg竖直向P为l方向2 AEF 段无人机的速度大小为 4m/s BFM段无人机的物处于失重状态 CFN 段无人机和装载物总动量化量大小为 4kgm/s DMN段无人机机械能恒 0答案1AB 0解1A根据 EF 段方程=4 2 26 知 EF 段无人机的速度大小为=4m/s故 A l确 B 根据 2 像的W线斜率表示无人机的速度 知 FM段无人机Y向P做减速动 后向Q做速动速度方向一直向Q无人机的物处于失重状态故 B l确 C根据 MN段方程=22+140 知 MN段无人机的速度为2=22=22m/s 有=22 =2 (22)kg m/s 2 2 4kg m/s=212kg m/s 知 FN 段无人机和装载物总动量化量大小为 12kgm/s故 C 错误 DMN段无人机向Q做匀速直线动动能O重力势能减少无人机的机械能O恒故 D 错误2 故选 AB2 0典例0典例 3 311 多多选选 2 20 02 23 3湖湖南南统考统考高考高考真题真题如Z滑水地面P有一量为2的小车在水推力的作用Q速动2车厢内有量均为的 A1B 两小球两球用轻杆相连A 球靠在Z滑壁PB 球处在车厢水面P且P面的动摩擦因数为杆P竖直方向的夹角为杆P车厢始终保c相静k假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力2Q列说法l确的是 A若 B 球到的摩擦力为零=2tan B若推力向且tan f 的最大值为2tan C若推力向且 2的范围为4(tan 2 2)f f 4(tan+2)0答案1CD 0解1A设杆的力为小球 A竖直方向力衡杆水方向的V力P竖直方向的V力满足=tan 竖直方向=tan 若 B 球到的摩擦力为零 B 根据牛顿第定律得=得=tan 小球 A1B 和小车整体根据牛顿第定律=4=4tanA 错误 B若推力向根据牛顿第定律知速度向小球 A 所向的合力的最大值为=tan 小球 Bu于tan f 小球 B 到向的合力=(+)2 g tan 小球 A根据牛顿第定律得=max 系统整体根据牛顿第定律=4max 解得=4tanB 错误 C若推力向根据牛顿第定律知速度向小球 A 向方向的速度u杆小球 A 的水V力提供小球 A 所向的合力的最大值为=tan 小球 B 所向的合力的最大值max=(+)2=2 2 tan u于 tan f 2知max tan 小球 B根据牛顿第定律max=2 2 tan=max 系统根据牛顿第定律=4max 联立得的最大值为=4(2 2 tan)C l确 D若推力向右根据牛顿第定律知系统整体速度向右u于小球 A 到壁向右的支c力理论P向右的合力无限大因m只需要论小球 B 即当小球 B 所的摩擦力向时小球 B 向右的合力最小m时min=2(+)=tan 2 2tan 当小球所摩擦力向右时 小球 B 向右的合力最大 m时 max=+(+)=tan+2tan 小球 B 根据牛顿第定律 min=min max=max 系统根据牛顿第定律=4 入小球 B 所合力V范围得的范围为4(tan 2 2)f f 4(tan+2)D l确2 故选 CD2 0典0典例例 4 41 1 2 20 02 23 3天天津津统考统考高考真高考真题题2023 s首套高温超电动悬浮全要素试验系统完r首次悬浮行 实线重要技术突破2 设系统的试验列车量为 m 某次 试 验 中 列车速率 v在 直 轨道 P匀速行驶刹车时牵引系统处于s状态制动装置提供大小为 F 的制动力列车减速直至停k2若列车行驶时始终到大小为 f的空气阻力 A列车减速过程的速度大小=B列车减速过程 F的量为 mv C列车减速过程通过的O移大小为22(+)D列车匀速行驶时牵引系统的输出率为(+)0答案1C 0解1A根据牛顿第定律有+=得减速动速度大小=+故 A 错误 B根据动学式有=+故力 F的量为=+方向P动方向相反故 B 错误 C根据动学式2=2得=22=22(+)故 C l确 D匀速行驶时牵引力等于空气阻力率为=故 D 错误2 故选 C2 0典例0典例 5 51 1 2 20 02 22 2江苏江苏高考高考真题真题如所示轻簧一端固定另一端P物块 A 连接在一起处于压缩状态A u静k释放后沿斜面向P动到最大O移时立即将物块 B 轻放在 A 右侧A1B u静k开始一起沿斜面向Q动Q滑过程中 A1B 始终OV离当 A 回到初始O置时速度为零A1B P斜面间的动摩擦因数相同1簧o超过性限度 A当P滑到最大O移的一半时A 的速度方向沿斜面向Q BA P滑时1簧的力方向O发生化 CQ滑时B A 的压力Y减小后增大 D整个过程中 A1B 克服摩擦力所做的总大于 B 的重力势能减小量 0答案1B 0解1Bu于 A1B 在Q滑过程中OV离设在最高点的力为 F方向沿斜面向Q为l方向斜面倾角为 AB 之间的力为 FAB摩擦因素为 Q滑时根据牛顿第定律 AB 有 +(A+B)sin 2(A+B)cos=(A+B)B 有Bsin 2 Bcos 2 AB=B 联立得A+B=2ABB u于 A B 的力 FAB方向沿斜面向P故知在最高点 F的方向沿斜面向Pu于在最开始簧力_是沿斜面向P的 簧一直处于压缩状态 所 A P滑时1 簧的力方向一直沿斜面向P O发生化故 B l确 A设簧原长在 O 点A 开始动时距离 O 点为 x1A 动到最高点时距离 O 点为 x2Q滑过程 ABOV离 簧一直处于压缩状态 P滑过程根据能量恒定律得1212=1222+(sin+)(12 2)化简得=2(sin+)1+2 当O移为最大O移的一半时有合=(121222)2(sin+)带入 k 值知 F合=0即m时速度为 0故 A 错误 C根据 B 的V析知+=2 再结合 B 选项的结论知Q滑过程中 F 向P且逐渐大Q滑过程 FAB逐渐大根据牛顿第O定律知 B A 的压力逐渐大故 C 错误 D整个过程中力做的为 0A 重力做的为 0当 A 回到初始O置时速度为零根据能s系知整个过程中 A1B 克服摩擦力所做的总等于 B 的重力势能减小量故