高三物理二轮复习 专题二 力与直线运动课件.ppt

专题二力与直线运动 展示考纲 明晰考向 方法归纳 重点点拨 锁定考点 高效突破 展示考纲 明晰考向 方法归纳 重点点拨 一 匀变速运动的几个重要规律及解题方法1 匀变速运动的几个推论 1 x aT2 即任意相邻相等时间内的位移之差相等 x x2 x1 x3 x2 aT2 可以推导出xm xn m n aT2 2 v t图象提供的信息 3 解题方法 1 逆向法 逆着原来的运动过程考虑 匀减速可看做反向匀加速处理 2 追赶模型分析法 对两物体追赶或两物体叠放相对运动分析时 关键是分别画出各自的运动过程草图 列式时关键是先找出两组关系式 位移关系式 速度关系式 3 全程法 全过程中 若加速度不变 虽然有往返运动 但可以全程列式 如类竖直上抛运动 此时要注意各矢量的方向 即正负号 4 图象法 v t图线中的斜率表示加速度 面积 表示位移 x t图线中的斜率表示速度 二 应用牛顿运动定律解决问题的方法1 瞬时分析法 牛顿第二定律的合力与加速度存在同时刻对应关系 与这一时刻前后的力无关 1 轻绳和坚硬的物体所产生的弹力可以突变 2 弹簧和橡皮绳连有物体时 弹力不能突变 但如果弹簧或橡皮绳被剪断 其弹力将立即消失 2 合成法 物体只受两个力 互成角度 时 可直接画平行四边形 对角线既是合力方向 也是加速度方向 3 正交分解法 在考虑各个力分解时 也要考虑加速度的分解 建立坐标系时尽量减少矢量的分解 4 程序法 全过程中 有几段不同的过程 加速度或合力不同 时 要按顺序分段分析 三 连接体问题处理方法1 加速度相同的连接体问题 一般先采用整体法求加速度或外力 如还要求连接体内各物体相互作用的内力时 再采用隔离法求解 2 加速度不同的连接体问题 一般采用隔离法并利用牛顿第二定律求解 锁定考点 高效突破 考点一 匀变速直线运动的规律及应用 典例 2015郑州市第一次质检 据英国 每日邮报 报道 英式触式橄榄球球员赫普顿斯托尔在伦敦成功挑战地铁速度 他从 市长官邸站 下车 在下一地铁站 景隆街站 顺利登上刚下来的同一节车厢 已知地铁列车每次停站时间 从车门打开到关闭的时间 为ta 20s 列车加速和减速阶段的加速度为a 1m s2 运行过程的最大速度为vm 72km h 假设列车运行过程中只做匀变速和匀速运动 两站之间的地铁轨道和地面道路都是平直的且长度相同 两站间的距离约为x 400m 赫普顿斯托尔出站和进站共用时tb 30s 问 1 他在地面道路上奔跑的平均速度至少多大 2 郑州地铁一号线最小站间距离约为x 1000m 地铁列车每次停站时间为ta 45s 按赫普顿斯托尔的奔跑速度 在郑州出站和进站最短共需用时tb 60s 列车参数和其他条件相同 试通过计算判断 若赫普顿斯托尔同样以上述平均速度在地面道路上奔跑 能否在这两个车站间挑战成功 思路探究 1 从赫普顿斯托尔下车到再一次上同一节车厢 列车运行过程可分为哪几个时间段 答案 若两站之间距离很长 列车运行过程可分为五个时间段 下车时停留时段ta 列车加速时段t1 列车匀速时段t匀 列车减速时段t1 列车再次停留时段ta 若两站之间距离很短 则缺少列车匀速时段t匀 剩下四个时段 2 赫普顿斯托尔出站和进站的时间tb能不能算入他在地面道路上奔跑的时间 答案 tb不能算入他在地面道路上奔跑的时间 答案 1 8m s 2 见规范解答 以例说法匀变速运动的解题方法及步骤 1 匀变速直线运动常用的解题方法 题组训练 1 自由落体规律的应用 2015山东理综 距地面高5m的水平直轨道上A B两点相距2m 在B点用细线悬挂一小球 离地高度为h 如图 小车始终以4m s的速度沿轨道匀速运动 经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下 小车运动至B点时细线被轧断 最后两球同时落地 不计空气阻力 取重力加速度的大小g 10m s2 可求得h等于 A 1 25mB 2 25mC 3 75mD 4 75m A 2 运动图象的理解和应用 2015宁波效实中学模拟 物体的运动可以用图象描述 在如图所示的x t和v t图象中 分别给出了a b c d四个物体做直线运动所对应的图象1 2 3 4 则关于这四个物体的运动 下列说法正确的是 A a b一定在t1时刻相遇B c d一定在t3时刻相遇C a b运动方向相同 c d运动方向相同D a b运动方向相反 c d运动方向相反 解析 根据x t图象可知 a b两物体在t1时刻处于同一位置 二者相遇 选项A正确 c d两物体在t3时刻速度相等 但由于不知道二者的初始运动情况 故不能判断二者是否相遇 选项B错误 a b运动方向相反 c d运动方向相同 选项C D错误 A 3 匀变速直线运动多过程问题的分析和计算 2015太原一模 接连发生的马航MH370失事和台湾复兴航空客机的坠毁 使人们更加关注飞机的安全问题 假设飞机从静止开始做匀加速直线运动 经时间t0 28s 在速度达到v0 70m s时驾驶员对发动机的运行状态进行判断 在速度达到v1 77m s时必须做出决断 可以中断起飞或继续起飞 若速度超过v2 80m s就必须起飞 否则会滑出跑道 已知从开始到离开地面的过程中 飞机的加速度保持不变 1 求正常情况下驾驶员从判断发动机运行状态到做出决断中止起飞的最长时间 2 若在速度达到v2时 由于意外必须停止起飞 飞机立即以4m s2的加速度做匀减速运动 要让飞机安全停下来 求跑道的最小长度 答案 1 2 8s 2 2080m 考点二 牛顿运动定律的综合应用 典例 2015杭州学军中学第十次月考 在训练运动员奔跑中下肢向后的蹬踏力量时 有一种方法是让运动员腰部系绳拖汽车轮胎奔跑 如图所示 一次训练中 运动员腰部系着不可伸长的绳拖着质量m 11kg的轮胎从静止开始沿着笔直的跑道加速奔跑 经过t1 3s后速度达到v1 6m s开始匀速跑 在匀速跑中的某时刻拖绳从轮胎上脱落 运动员立即减速 当运动员速度减为零时发现轮胎静止在其身后s0 2m处 已知轮胎与跑道间的动摩擦因数为 0 5 运动员奔跑中拖绳两结点的距离L 2m 结点高度差视为定值H 1 2m 将运动员加速和减速过程视为匀变速运动 取g 10m s2 求 1 加速阶段绳子对轮胎的拉力大小T 2 运动员减速的加速度大小 审题突破 规范解答 1 设加速阶段轮胎的加速度大小为a1 由运动学公式有v1 a1t1设轮胎受到绳子的拉力T与水平方向的夹角为 地面支持力为FN 摩擦力为f 在竖直方向有Tsin FN mg在水平方向有Tcos f ma1又有f FN由题意得sin 0 6 cos 0 8 解得T 70N 答案 1 70N 2 4 5m s2 以例说法用运动学公式和牛顿第二定律解题的步骤 题组训练 B 解析 小球与小车共同沿水平方向做匀加速运动 对小球受力分析如图 由牛顿第二定律得mgtan ma 故a gtan 对球和车整体 由牛顿第二定律得F M m a 即F M m gtan 选项B正确 2 恒力作用下的多过程直线运动 2015新乡 平顶山 许昌三市联考 将一个小圆环瓷片保持环面平行地面从高处由静止释放 小瓷片直接撞击地面而不被摔坏的最大释放高度为hm 若将该圆环瓷片套在圆柱体的上端 瓷片可沿圆柱体下滑 但瓷片和圆柱体间的滑动摩擦力是瓷片重力的 倍 1 如图所示 现将该装置从下端距地面H高处由静止释放 瓷片撞击地面时速度最大且恰好不被摔坏 已知瓷片 圆柱体与瓷片下落过程中均受空气阻力的作用 空气阻力恒为其自身重力的k倍 k 1 重力加速度为g 圆柱体与地面碰撞后速度立即变为零且保持竖立 求 1 瓷片直接撞击地面而不被摔坏时 瓷片着地的最大速度vm 2 圆柱体的长度L 3 重力和电场力作用下的直线运动 2014安徽理综 如图所示 充电后的平行板电容器水平放置 电容为C 极板间的距离为d 上极板正中有一小孔 质量为m 电荷量为 q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落 穿过小孔到达下极板处速度恰为零 空气阻力忽略不计 极板间电场可视为匀强电场 重力加速度为g 求 1 小球到达小孔处的速度 2 极板间电场强度大小和电容器所带电荷量 3 小球从开始下落运动到下极板处的时间 考点三 牛顿运动定律与图象的综合应用 思路探究 1 撤去拉力后 物块怎样运动 答案 物块向上运动速度减到零后 又下滑 2 撤去拉力后 物块受的摩擦力大小是否发生变化 答案 因拉力沿斜面方向 撤去拉力后 正压力没变 摩擦力不变 2 由题图 乙 知 各阶段加速度的大小a1 6m s2a2 12m s2设斜面倾角为 斜面对物块的摩擦力为f 根据牛顿第二定律0 0 5s内F f mgsin ma10 5 0 75s内f mgsin ma2联立解得F 36N 以例说法求解动力学图象问题的基本思路 题组训练 1 a t图象的理解和应用 2015洛阳市统考 如图 甲 所示 一个质量为3kg的物体放在粗糙水平地面上 从零时刻起 物体在水平力F作用下由静止开始做直线运动 在0 3s时间内物体的加速度a随时间t的变化规律如图 乙 所示 则 A F的最大值为12NB 0 1s和2 3s内物体加速度的方向相反C 3s末物体的速度最大 最大速度为8m sD 在0 1s内物体做匀加速运动 2 3s内物体做匀减速运动 C C 3 v t图象的理解和应用 2015富阳二中检测 固定光滑斜面与地面成一定倾角 一物体在平行斜面向上的拉力作用下向上运动 拉力F和物体速度v随时间的变化规律如图所示 取重力加速度g 10m s2 求物体的质量及斜面与地面间的夹角 答案 1 0kg30