2019高考物理二轮复习 第2讲 力与直线运动课件.ppt

第2讲力与直线运动 总纲目录 考点1匀变速直线运动的规律 1 匀变速直线运动的 四类公式 2 三类 运动图像 视角1运动学公式的应用 1 在某一高度以v0 20m s的初速度竖直上抛一个小球 不计空气阻力 当小球速度大小为10m s时 以下判断不正确的是 g取10m s2 A 小球在这段时间内的平均速度大小可能为15m s 方向向上B 小球在这段时间内的平均速度大小可能为5m s 方向向下C 小球在这段时间内的平均速度大小可能为5m s 方向向上D 小球的位移大小一定是15m 答案B小球竖直上抛 做匀变速直线运动 平均速度可以用匀变速直线运动的平均速度公式 来求 规定向上为正方向 当小球的末速度为10m s向上时 v 10m s 用公式求得平均速度为15m s 方向向上 A正确 当小球的末速度为10m s向下时 v 10m s 用公式求得平均速度为5m s 方向向上 选项B错误 C正确 由于末速度大小为10m s时 小球距起点的位移大小x 15m D正确 2 在娱乐节目 幸运向前冲 中 有一个关口是跑步跨栏机 它的设置是让挑战者通过一段平台 再冲上反向移动的跑步机皮带并通过跨栏 冲到这一关的终点 现有一套跑步跨栏装置 平台长L1 4m 跑步机皮带长L2 32m 跑步机上方设置了一个跨栏 不随皮带移动 跨栏到平台末端的距离L3 10m 且皮带以v0 1m s的恒定速率转动 一位挑战者在平台起点从静止开始以a1 2m s2的加速度通过平台冲上跑步机 之后以a2 1m s2的加速度在跑步机上往前冲 在跨栏时不慎跌倒 经过2s爬起 假设从摔倒至爬起的过程中挑战者与皮带始终相对静止 然后又保持原来的加速度a2 在跑步机上顺利通过剩余的路程 求挑战者全程所需要的时间 方法技巧处理匀变速直线运动的四种方法 1 基本公式法 应用三个基本公式求解 2 推论法 应用中间时刻速度 中间位置速度 位移差公式等推论求解 3 比例法 根据初速度为零的匀变速直线运动的比例关系式求解 4 逆向思维法 匀减速直线运动到速度为零的过程 可认为是初速度为零的反向匀加速直线运动 视角2追及 相遇问题 3 多选 汽车A在红绿灯前停住 绿灯亮起时启动 以0 4m s2的加速度做匀加速直线运动 30s后以该时刻的速度做匀速直线运动 设在绿灯亮的同时 汽车B以8m s的速度从A车旁边驶过 且一直以此速度做匀速直线运动 运动方向与A车相同 则从绿灯亮时开始 A A车在加速过程中不能与B车相遇B A B两车相遇时速度相同C 相遇时A车做匀速运动D A车追上B车后 两车可能再次相遇 答案ACA车在匀加速直线运动过程中的位移xA1 aA 180m 此过程中B车的位移xB1 vBt1 240m xA1 故A车在加速过程中没有与B车相遇 选项A正确 之后因vA aAt1 12m s vB 故A车一定能追上B车 相遇之后不能再次相遇 A B相遇时的速度一定不相同 选项C正确 B D错误 4 为了保障市民出行安全 减少交通事故 交管部门强行推出了 电子眼 此后机动车闯红灯大幅度减少 现有甲 乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶 甲车在前 乙车在后 它们行驶的速度均为10m s 当两车快要到十字路口时 甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯 于是紧急刹车 反应时间忽略不计 乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车 但乙车司机反应较慢 反应时间为0 5s 已知甲车紧急刹车时制动力为车重的0 4 乙车紧急刹车时制动力为车重的0 5 g取10m s2 问 1 若甲司机看到黄灯时车头距警戒线15m 他采取上述措施能否避免闯红灯 2 为保证两车在紧急刹车过程中不相撞 甲 乙两车行驶过程中至少应保持多大距离 答案 1 能 2 2 5m 解析 1 甲车紧急刹车的加速度大小为a1 0 4g 4m s2甲车停下来所需时间t1 2 5s甲车滑行距离s 12 5m由于12 5m 15m 所以甲车能避免闯红灯 2 设甲 乙两车行驶过程中至少应保持距离s0 在乙车刹车t2时刻两车速度相等 则有 乙车紧急刹车的加速度大小为a2 0 5g 5m s2由v1 v2得v0 a1 t2 t0 v0 a2t2 解得t2 2 0s 此过程中乙的位移x乙 v0t0 v0t2 a2 15m甲的位移x甲 v0 t0 t2 a1 t0 t2 2 12 5m所以两车安全距离至少为s0 x乙 x甲 2 5m 方法技巧追及问题的一个条件和两个关系 1 一个临界条件 速度相等 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 两个等量关系 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 视角3运动图像问题 5 2018河南三门峡检测 在平直公路上行驶的a车和b车 其位移 时间图像分别为图中直线a和曲线b 由图可知 A b车运动方向始终不变B 在t1时刻a车的位移大于b车C t1到t2时间内a车的平均速度小于b车D t1到t2时间内某时刻两车的速度相同 答案Db图线的斜率先为正值 然后为负值 知b车的运动方向发生变化 故A错误 在t1时刻 两车的位移相等 故B错误 t1到t2时间内 两车的位移相同 时间相同 则平均速度相同 故C错误 t1到t2时间内 b图线的斜率在某时刻与a图线斜率相同 则该时刻两车的速度相同 故D正确 6 甲 乙两车同时从同一地点沿着平直的公路前进 它们运动的v t图像如图所示 下列说法正确的是 A 两车在t 40s时再次并排行驶B 甲车减速过程的加速度大小为0 5m s2C 两车再次并排行驶之前 t 30s时两车相距最远D 两车之间的距离先增大 再变小 最后不变 答案Bt 40s时 甲车的位移为 30m 5 10m 425m 乙车的位移为10 40m 400m 甲车在乙车前面 A错误 甲车做减速运动的加速度大小为a m s2 0 5m s2 B正确 在两车再次并排行驶之前 t 20s时 两车相距最远 C错误 两车距离先增大 再变小 最后又变大 D错误 方法技巧应用图像时的常见误区及提醒 1 v t图像 x t图像不是物体运动轨迹 均反映物体直线运动的规律 2 在v t图像中误将交点认为此时相遇 3 图像与动力学相结合的题目中不能正确地将图像信息和运动过程相结合 考点2牛顿运动定律的基本应用 1 牛顿第二定律的 四性 2 两类模型 视角1牛顿第二定律的瞬时性问题 1 多选 光滑斜面上 当系统静止时 挡板C与斜面垂直 弹簧 轻杆均与斜面平行 A B质量相等 在突然撤去挡板的瞬间 A 两图中两球加速度均为gsin B 两图中A球的加速度均为零C 图甲中B球的加速度为2gsin D 图乙中B球的加速度为gsin 答案CD撤去挡板前 对整体分析 挡板对B球的弹力大小为2mgsin 因弹簧弹力不能突变 而杆的弹力会突变 所以撤去挡板瞬间 图甲中A球所受合力为零 加速度为零 B球所受合力为2mgsin 加速度为2gsin 图乙中杆的弹力突变为零 A B球所受合力均为mgsin 加速度均为gsin 故C D正确 A B错误 2 多选 如图所示 框架甲通过细绳固定于天花板上 小球乙 丙通过轻弹簧连接 小球乙通过另一细绳与甲连接 甲 乙 丙三者均处于静止状态 甲 乙 丙质量分别为m 2m 3m 重力加速度为g 则将甲与天花板间细绳剪断瞬时 下列说法正确的是 A 小球丙的加速度大小a丙 0B 框架甲的加速度大小a甲 gC 框架甲的加速度大小a甲 2gD 甲 乙间细绳张力大小为mg 答案ACD甲与天花板间细绳剪断前 对丙分析知弹簧的弹力FT 3mg 以乙和丙整体为研究对象可知甲与乙间细绳拉力T 5mg 以甲 乙和丙整体为研究对象可知甲与天花板间细绳的拉力F 6mg 剪断甲与天花板间细绳瞬间 弹簧的弹力不变 丙的受力不变 由牛顿第二定律 丙的加速度为零 选项A正确 对甲和乙分析可知 两者整体的合力为F 6mg 方向向下 由牛顿第二定律可知a甲 a乙 2g 则B错误 C正确 对乙受力分析知FT 2mg T 2ma乙 可得T mg 则D正确 方法技巧弹簧 或橡皮绳 恢复形变需要时间 在瞬时问题中可以认为其弹力不变 即弹力不能突变 而细绳 或接触面 不发生明显形变就能产生弹力 若剪断 或脱离 弹力立即消失 即弹力可突变 答案D匀速下降过程 动能不变 重力势能减少 所以机械能不守恒 选项A错误 减速下降时加速度向上 所以携带的检测仪器处于超重状态 选项B错误 合外力做功等于动能改变量 选项C错误 火箭着地时 火箭对地的作用力大于自身的重力 选项D正确 4 2018江西名校联考 如图甲所示 在某部电梯的顶部安装一个能够显示拉力大小的传感器 传感器下方挂上一轻质弹簧 弹簧下端挂一质量为m的小球 若该电梯在竖直方向行驶时突然停止 传感器显示弹簧弹力大小F随时间t变化的图像如图乙所示 g为重力加速度 则 A 电梯突然停止前可能在加速上升B 电梯停止后小球向下运动 加速度小于gC 电梯停止后小球向上运动 加速度小于gD 0 t1时间内小球处于失重状态 t1 t2时间内小球处于超重状态 答案C从t 0时刻传感器示数为mg可知 电梯突然停止前做匀速运动 选项A错误 电梯停止前 弹簧处于伸长状态且弹力大小等于重力 电梯停止后 弹簧拉力小于mg 说明小球向上运动 小球受到弹簧拉力和重力 加速度小于g 选项B错误 C正确 在0 t1时间内 弹簧弹力由mg减小为0 说明小球处于失重状态 t1 t2时间内 弹簧弹力由0逐渐增大到mg 说明小球仍处于失重状态 选项D错误 方法技巧 1 物体的超重 失重状态取决于加速度的方向 与速度方向无关 2 超重时物体可能在向上加速 也可能向下减速 失重时物体可能向下加速 也可能向上减速 视角3连接体问题 5 多选 如图所示 在摩擦力不计的水平桌面上放一质量为m乙 5kg的盒子乙 乙内放置一质量为m丙 1kg的滑块丙 用一质量不计的细绳跨过光滑的定滑轮将一质量为m甲 2kg的物块甲与乙相连接 其中连接乙的细绳与水平桌面平行 现由静止释放物块甲 在以后的运动过程中 盒子乙与滑块丙之间没有相对运动 假设整个运动过程中盒子始终没有离开水平桌面 重力加速度g 10m s2 则 A 细绳对盒子的拉力大小为20NB 盒子的加速度大小为2 5m s2C 盒子对滑块丙的摩擦力大小为2 5ND 定滑轮受到细绳的作用力大小为30N 答案BC假设绳子的拉力为FT 根据牛顿第二定律 对甲 有m甲g FT m甲a 对乙和丙组成的整体 有FT m乙 m丙 a 联立解得FT 15N a 2 5m s2 A错误 B正确 对滑块丙受力分析 受重力 支持力和静摩擦力作用 根据牛顿第二定律 有f m丙a 1 2 5N 2 5N C正确 绳子的张力为15N 由于滑轮两侧绳子垂直 根据平行四边形定则 其对滑轮的作用力大小为15N 所以D错误 答案D当小球刚好要从槽中滚出时 小球受到重力和槽的支持力作用 由牛顿第二定律得 ma 解得a g 以整体为研究对象 由牛顿第二定律得Mg M 2m a 解得M 1 m 故选项D正确 方法技巧整体法与隔离法的选用原则 1 当连接体中各物体具有共同的加速度时 一般采用整体法 当系统内各物体的加速度不同时 一般采用隔离法 2 求连接体内各物体间的相互作用力时必须用隔离法 1 2018课标 15 6分 如图 轻弹簧的下端固定在水平桌面上 上端放有物块P 系统处于静止状态 现用一竖直向上的力F作用在P上 使其向上做匀加速直线运动 以x表示P离开静止位置的位移 在弹簧恢复原长前 下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是 答案A本题考查胡克定律 共点力的平衡及牛顿第二定律 设系统静止时弹簧压缩量为x0 由胡克定律和平衡条件得mg kx0 力F作用在P上后 物块受重力 弹力和F 向上做匀加速直线运动 由牛顿第二定律得 F k x0 x mg ma 联立以上两式得F kx ma 所以F x图像中图线是一条不过原点的倾斜直线 故A正确 2 2018课标 19 6分 多选 甲 乙两汽车在同一条平直公路上同向运动 其速度 时间图像分别如图中甲 乙两条曲线所示 已知两车在t2时刻并排行驶 下列说法正确的是 A 两车在t1时刻也并排行驶B 在t1时刻甲车在后 乙车在前C 甲车的加速度大小先增大后减小D 乙车的加速度大小先减小后增大 答案BD本题考查对v t图线的理解 追及和相遇问题 v t图线与时间轴包围的面积表示车运动的位移 t2时刻两车并排行驶 故t1时刻甲车在后 乙车在前 所以A错 B对 v t图线上各点切线的斜率表示瞬时加速度 由此可知 C错 D对 3 2018课标 18 6分 多选 甲 乙两车在同一平直公路上同向运动 甲做匀加速直线运动 乙做匀速直线运动 甲 乙两车的位置x随时间t的变化如图所示 下列说法正确的是 A 在t1时刻两车速度相等B 从0到t1时间内 两车走过的路程相等C 从t1到t2时间内 两车走过的路程相等D 在t1到t2时间内的某时刻 两车速度相等 答案CD本题考查x t图像的应用 在x t图像中 图线的斜率表示物体运动的速度 在t1时刻 两图线的斜率关系为k乙 k甲 两车速度不相等 在t1到t2时间内 存在某一时刻甲图线的切线与乙图线平行 如图所示 该时刻两车速度相等 选项A错误 D正确 从0到t1时间内 乙车走过的路程为x1 甲车走过的路程小于x1 选项B错误 从t1到t2时间内 两车走过的路程都为x2 x1 选项C正确 4 2016课标 16 6分 一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动 在时间间隔t内位移为s 动能变为原来的9倍 该质点的加速度为 A B C D 答案A动能变为原来的9倍 速度变为原来的3倍 a s t 解得a A正确 5 2016课标 18 6分 多选 一质点做匀速直线运动 现对其施加一恒力 且原来作用在质点上的力不发生改变 则 A 质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B 质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C 质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D 质点单位时间内速率的变化量总是不变 答案BC由题意知此恒力即质点所受合外力 若原速度与该恒力在一条直线上 则质点做匀变速直线运动 质点单位时间内速率的变化量总是不变的 原速度与该恒力不在一条直线上 则质点做匀变速曲线运动 速度与恒力间夹角逐渐减小 质点单位时间内速度的变化量是不变的 但速率的变化量是变化的 A D项错误 B项正确 由牛顿第二定律知 质点加速度的方向总与该恒力方向相同 C项正确 6 2016课标 21 6分 多选 甲 乙两车在平直公路上同向行驶 其v t图像如图所示 已知两车在t 3s时并排行驶 则 A 在t 1s时 甲车在乙车后B 在t 0时 甲车在乙车前7 5mC 两车另一次并排行驶的时刻是t 2sD 甲 乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m